JP2003332260A - Method and device for forming silicide - Google Patents

Method and device for forming silicide

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JP2003332260A
JP2003332260A JP2002132783A JP2002132783A JP2003332260A JP 2003332260 A JP2003332260 A JP 2003332260A JP 2002132783 A JP2002132783 A JP 2002132783A JP 2002132783 A JP2002132783 A JP 2002132783A JP 2003332260 A JP2003332260 A JP 2003332260A
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JP
Japan
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substrate
silicide
metal
silicon
nickel
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Application number
JP2002132783A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Kimura
憲雄 木村
Hiroaki Inoue
裕章 井上
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and speedily form metallic silicide with less impurity on a surface of a wafer such as a semiconductor wafer with fewer processes and less foot printing. <P>SOLUTION: Silicon on the surface of the wafer is brought into contact with molten metal 42. Metal 42 and silicon are made into alloy and metallic silicide is formed. A silicide forming device is provided with a wafer holder 40 which freely attachably and detachably holds the wafer W having silicon on the surface, a melting basin 44 melting and holding metal forming metallic silicide by making metal and silicon on the surface of the wafer into alloy and a moving mechanism which relatively moves the wafer holder 40 and the melting basin 44 and brings the surface of the wafer W held by the wafer holder 40 into contact with molten metal 42 held by the melting basin. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
基板の表面に、シリコンとの合金である金属シリサイド
を形成するシリサイド形成方法及びその装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a silicide forming method and apparatus for forming a metal silicide, which is an alloy with silicon, on the surface of a substrate such as a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコンと高融点金属、遷移金属、貴金
属などを高温で反応させると、抵抗率が低く、耐熱性、
耐酸化性のある金属シリサイドが形成される。この金属
シリサイドは、半導体装置において、MOSトランジス
タのゲート電極や高温プロセスに耐える配線材料などに
広く用いられている。
2. Description of the Related Art When silicon is reacted with a refractory metal, a transition metal, a noble metal, etc. at a high temperature, the resistivity is low and the heat resistance,
A metal silicide having oxidation resistance is formed. This metal silicide is widely used in a semiconductor device as a gate electrode of a MOS transistor, a wiring material that can withstand a high temperature process, and the like.

【0003】半導体ウエハ等の基板の表面にシリサイ
ド、例えばニッケルシリサイドを形成する形成方法とし
ては、図6(a)に示すように、基板Wの表面に、スパ
ッタ法やCVD法でシリコン10を堆積させ、このシリ
コン10の表面に、図6(b)に示すように、めっき法
やスパッタ法でニッケル(金属)12を堆積させ、しか
る後、この基板Wを、例えば約400℃で熱処理してシ
リコン10とニッケル12と反応させて合金化し、これ
によって、基板Wの表面にニッケルシリサイド(Ni
Si)14を形成するようにした固相反応法や、金属
とシリコンとを混合プレスしたターゲットを用いたシリ
サイドスパッタ法等が一般に知られている。なお、表面
にシリコンが露出している基板にあっては、この表面に
ニッケル等の金属を堆積させて熱処理することで、基板
の表面にニッケル(金属)シリサイドが形成される。
As a method of forming silicide, for example, nickel silicide, on the surface of a substrate such as a semiconductor wafer, as shown in FIG. 6A, silicon 10 is deposited on the surface of a substrate W by sputtering or CVD. Then, as shown in FIG. 6B, nickel (metal) 12 is deposited on the surface of the silicon 10 by a plating method or a sputtering method, and then the substrate W is heat-treated at about 400 ° C., for example. Silicon 10 and nickel 12 react with each other to form an alloy, which causes nickel silicide (Ni x
A solid-phase reaction method for forming Si y ) 14, a silicide sputtering method using a target obtained by mixing and pressing metal and silicon, and the like are generally known. In the case of a substrate having silicon exposed on the surface, nickel (metal) silicide is formed on the surface of the substrate by depositing a metal such as nickel on the surface and performing heat treatment.

【0004】図7に、無電解めっきを用いた固相反応法
で、表面にシリコンを堆積させた基板または表面にシリ
コンが露出している基板の表面にニッケルシリサイドを
形成するようにした基板処理装置の全体配置図を示す。
この装置は、基板を収容したカセットを載置するロード
・アンロードユニット20と、シリコンの表面にHCl
等で前処理を行う前処理ユニット22と、前処理後のシ
リコンの表面にPd等の触媒を付与する触媒付与ユニッ
ト24と、無電解めっきユニット26と、熱処理ユニッ
ト28と、これらの各ユニット間で基板を搬送する搬送
ロボット30を有している。
FIG. 7 shows a substrate processing in which a nickel silicide is formed on the surface of a substrate having silicon deposited on the surface or a substrate having silicon exposed on the surface by a solid-phase reaction method using electroless plating. The whole layout drawing of an apparatus is shown.
This device comprises a loading / unloading unit 20 for mounting a cassette containing a substrate and HCl on the surface of silicon.
And the like, a pretreatment unit 22 for performing pretreatment, a catalyst imparting unit 24 for imparting a catalyst such as Pd to the surface of the pretreated silicon, an electroless plating unit 26, a heat treatment unit 28, and between these units. It has a transfer robot 30 for transferring the substrate.

【0005】この装置にあっては、ロード・アンロード
ユニット20から搬送ロボット30で基板を一枚づつ取
出して前処理ユニット22に搬送し、シリコンの表面に
HCl等の薬液を接触(浸漬)させて前処理を行う。そ
して、水洗いを行った後、前処理後の基板を触媒付与ユ
ニット24に搬送し、無電解めっきの際の触媒となるP
d等をシリコンの表面に析出させるためPdCl液等
による置換処理を行う。しかる後、水洗いを行って、置
換処理後の基板を無電解めっきユニット26に搬送し、
無電解ニッケルめっき液に浸漬させて、シリコンの表面
にニッケルめっきを施す。その後、めっき後の基板を熱
処理ユニット28に搬送し、例えば400℃程度に加熱
して、基板の表面にシリコンとニッケルとを合金化させ
たニッケルシリサイドを形成し、このニッケルシリサイ
ドを形成した基板を搬送ロボット30によりロード・ア
ンロードユニット20のカセットに戻すようになってい
る。
In this apparatus, the transfer robot 30 takes out the substrates one by one from the load / unload unit 20 and transfers them to the pretreatment unit 22 to bring a chemical solution such as HCl into contact (immersion) with the silicon surface. Pretreatment. Then, after washing with water, the pretreated substrate is conveyed to the catalyst applying unit 24, and becomes a catalyst for electroless plating.
In order to deposit d and the like on the surface of silicon, substitution treatment with a PdCl 2 solution or the like is performed. After that, it is washed with water, and the substrate after the substitution process is conveyed to the electroless plating unit 26,
The surface of silicon is nickel-plated by immersing it in an electroless nickel plating solution. Then, the plated substrate is conveyed to the heat treatment unit 28 and heated to, for example, about 400 ° C. to form nickel silicide in which silicon and nickel are alloyed on the surface of the substrate, and the substrate on which the nickel silicide is formed is formed. The transfer robot 30 returns the cassette to the loading / unloading unit 20.

【0006】[0006]

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、Pd置換のための前処理やPd置換処
理等、金属シリサイドを形成するために多くの工程を要
し、その結果、装置としての大型化に繋がってしまうば
かりでなく、用意する処理液も多種類に亘って効率がか
なり悪いのが現状であった。なお、スパッタ法でニッケ
ル等の金属を堆積させ熱処理を施して金属シリサイドを
形成する方法にあっては、工程が多岐に亘るのみなら
ず、真空雰囲気で行うため、真空用の装置等が必要で、
しかも加熱するアニール炉等も必要となり、装置として
かなり高価なものになってしまう。
However, in the above-mentioned conventional example, many steps are required to form the metal silicide, such as pretreatment for Pd substitution and Pd substitution treatment. However, not only does it lead to an increase in size, but also the efficiency of the treatment liquids to be prepared is extremely poor over many types. The method of depositing a metal such as nickel by a sputtering method and subjecting it to heat treatment to form a metal silicide not only involves a wide variety of steps, but also requires a vacuum device or the like because it is performed in a vacuum atmosphere. ,
Moreover, an annealing furnace or the like for heating is also required, which makes the apparatus considerably expensive.

【0007】本発明は上記事情に鑑みて為されたもの
で、より少ない工程で、従ってより少ないフットプリン
トで、半導体ウエハ等の基板の表面に不純物の少ない金
属シリサイドを容易かつ迅速に形成できるようにしたシ
リサイド形成方法及びその装置を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to easily and quickly form a metal silicide containing a small amount of impurities on the surface of a substrate such as a semiconductor wafer with a smaller number of steps and a smaller footprint. It is an object of the present invention to provide a silicide forming method and an apparatus therefor.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、基板表面のシリコンを、溶融させた金属に接触させ
該金属と前記シリコンとを合金化させて金属シリサイド
を形成することを特徴とするシリサイド形成方法であ
る。
The invention according to claim 1 is characterized in that silicon on the surface of a substrate is brought into contact with a molten metal to alloy the metal with the silicon to form a metal silicide. Is a method of forming a silicide.

【0009】これにより、基板表面のシリコンを、溶融
させた金属に接触させるといった簡単な操作により基板
の表面に金属シリサイドを形成することで、工程数を削
減して、装置としてのフットプリントを小さく抑えるこ
とができる。しかも、純度の高い金属を溶融させて使用
することができ、これによって、めっき法に比べて不純
物の少ない金属シリサイドを得ることができる。
Thus, by forming a metal silicide on the surface of the substrate by a simple operation of bringing silicon on the surface of the substrate into contact with a molten metal, the number of steps can be reduced and the footprint of the device can be reduced. Can be suppressed. Moreover, a high-purity metal can be melted and used, and as a result, a metal silicide containing less impurities as compared with the plating method can be obtained.

【0010】請求項2に記載の発明は、前記シリコンと
前記金属との接触を不活性ガス雰囲気下で行うことを特
徴とする請求項1記載のシリサイド形成方法である。こ
れにより、基板を溶融炉から引き揚げた高温時に、金属
シリサイドの表面が空気中の酸素に触れて酸化されるこ
とを防止することができる。この不活性ガスとしては、
ガスやArガス等が挙げられる。
The invention according to claim 2 is the method of forming silicide according to claim 1, wherein the contact between the silicon and the metal is performed in an inert gas atmosphere. As a result, it is possible to prevent the surface of the metal silicide from being exposed to oxygen in the air and oxidized at the time of high temperature when the substrate is pulled out from the melting furnace. As this inert gas,
Examples thereof include N 2 gas and Ar gas.

【0011】請求項3に記載の発明は、前記金属は、ニ
ッケル、パラジウムまたはチタンであることを特徴とす
る請求項1または2記載のシリサイド形成方法である。
これにより、熱拡散防止膜として使用して最適なニッケ
ルシリサイド(NiSi)、パラジウムシリサイド
(PdSi)またはチタンシリサイド(TiSi
)を得ることができる。
A third aspect of the present invention is the method for forming a silicide according to the first or second aspect, wherein the metal is nickel, palladium or titanium.
Accordingly, nickel silicide (Ni x Si y ), palladium silicide (Pd x Si y ), or titanium silicide (Ti x Si) that is optimal for use as a thermal diffusion prevention film is obtained.
y ) can be obtained.

【0012】請求項4に記載の発明は、表面にシリコン
を有する基板を着脱自在に保持する基板ホルダと、基板
表面のシリコンと合金化させて金属シリサイドを形成す
る金属を溶融させて保持する溶融槽と、前記基板ホルダ
と前記溶融槽とを相対的に移動させて前記基板ホルダに
保持した基板の表面を前記溶融槽で保持した溶融金属に
接触させる移動機構を有することを特徴とするシリサイ
ド形成装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a substrate holder for removably holding a substrate having silicon on its surface, and a melting for melting and holding a metal which forms a metal silicide by alloying with the silicon on the surface of the substrate. Silicide formation characterized by having a tank and a moving mechanism for relatively moving the substrate holder and the melting tank to bring the surface of the substrate held by the substrate holder into contact with the molten metal held in the melting tank It is a device.

【0013】請求項5に記載の発明は、前記基板ホルダ
で保持した基板を冷却する冷却装置を更に有することを
特徴とする請求項4記載のシリサイド形成装置である。
これにより、溶融している金属の融点がシリコンの融点
より高い場合に、基板を冷却することで、基板表面のシ
リコンが溶融金属に触れて溶けてしまうことを防止する
ことができる。この時、冷却装置による基板冷却熱容量
が溶融金属の熱容量より小さくなるように基板を冷却装
置で冷却することで、溶融金属がシリコンに触れて固化
してしまうことを防止することができる。
The invention according to claim 5 is the silicide forming apparatus according to claim 4, further comprising a cooling device for cooling the substrate held by the substrate holder.
Accordingly, when the melting point of the molten metal is higher than that of silicon, by cooling the substrate, it is possible to prevent the silicon on the substrate surface from touching and melting the molten metal. At this time, by cooling the substrate by the cooling device so that the heat capacity for cooling the substrate by the cooling device becomes smaller than the heat capacity of the molten metal, it is possible to prevent the molten metal from contacting and solidifying the silicon.

【0014】請求項6に記載の発明は、前記基板ホルダ
と前記溶融槽を、不活性ガス導入路に接続した密閉容器
内に収容したことを特徴とする請求項4または5記載の
シリサイド形成装置である。請求項7に記載の発明は、
前記金属は、ニッケル、パラジウムまたはチタンである
ことを特徴とする請求項4乃至6のいずれかに記載のシ
リサイド形成装置である。
The invention according to claim 6 is characterized in that the substrate holder and the melting tank are housed in a closed container connected to an inert gas introduction path. Is. The invention according to claim 7 is
7. The silicide forming apparatus according to claim 4, wherein the metal is nickel, palladium or titanium.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、以下の例では、シリサイド
化する金属としてニッケルを使用し、基板の表面に熱拡
散防止膜として使用して最適なニッケルシリサイド(N
Si)を形成するようにした例を示しているが、
このシリサイド化する金属としてパラジウムを使用して
パラジウムシリサイド(PdSi)を形成したり、
チタンを使用してチタンシリサイド(TiSi)を
形成したりするようにしてもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following example, nickel is used as a metal for silicidation, and a nickel silicide (N
i x Si y ) is formed,
Palladium silicide (Pd x Si y ) is formed by using palladium as the silicidizing metal,
Titanium may be used to form titanium silicide (Ti x Si y ).

【0016】図1乃至図3は、本発明の実施の形態のシ
リサイド形成装置を示す。このシリサイド形成装置は、
表面にシリコン10(図4参照)を形成した基板W、ま
たは表面にシリコンが露出している基板を下向き(フェ
イスダウン)で着脱自在に保持する基板ホルダ40と、
内部にシリコンと合金化させて金属シリサイドを形成す
る金属、この例ではニッケルを溶融させた溶融ニッケル
42を保持した溶融槽44とを上下に有している。そし
て、この基板ホルダ40と溶融槽44は、密閉容器46
内に収容され、この密閉容器46は、例えばNガスや
Arガス等の不活性ガスを供給する不活性ガス供給源4
8から延びる不活性ガス導入路50に接続され、これに
よって、密閉容器46内を不活性ガス雰囲気に置換でき
るようになっている。
1 to 3 show a silicide forming apparatus according to an embodiment of the present invention. This silicide forming device
A substrate W having a surface on which silicon 10 (see FIG. 4) is formed, or a substrate holder 40 that detachably holds a substrate with exposed silicon on the surface downward (face down);
Inside, a metal for alloying with silicon to form a metal silicide, in this example, a melting tank 44 holding a molten nickel 42 in which nickel is melted is provided above and below. Then, the substrate holder 40 and the melting tank 44 are formed into a closed container 46.
The sealed container 46 is housed in the inside of the container, and the closed container 46 is provided with an inert gas supply source 4 for supplying an inert gas such as N 2 gas or Ar gas.
8 is connected to an inert gas introducing passage 50, which allows the inside of the closed container 46 to be replaced with an inert gas atmosphere.

【0017】基板ホルダ40の周縁部下面には、基板W
を吸着保持する真空チャック用のチャックリング52が
取付けられている。このチャックリング52には、下方
に開口した凹部52aが設けられ、この凹部52aに真
空源54から延びる真空路58が接続されている。これ
により、図2及び図3に示すように、表面を下向きにし
てロボットハンド56で保持した基板Wを基板ホルダ4
0の直下方に移動させ、ロボットハンド56を上昇させ
て基板Wの周縁部にチャックリング52を接触させた
後、真空源54を介して、チャックリング52の凹部5
2aを真空引きすることで、基板Wを吸着保持するよう
になっている。
On the lower surface of the peripheral portion of the substrate holder 40, the substrate W
A chuck ring 52 for a vacuum chuck for sucking and holding is attached. The chuck ring 52 is provided with a recess 52a that opens downward, and a vacuum path 58 extending from a vacuum source 54 is connected to the recess 52a. As a result, as shown in FIGS. 2 and 3, the substrate W held by the robot hand 56 with its surface facing downward is placed on the substrate holder 4
0, the robot hand 56 is lifted to bring the chuck ring 52 into contact with the peripheral edge of the substrate W, and then the recess 5 of the chuck ring 52 is passed through the vacuum source 54.
By vacuuming 2a, the substrate W is sucked and held.

【0018】基板ホルダ40の下部には、冷却器60で
冷却した冷媒を、冷媒導入路62aと冷媒排出路62b
を介して、一方向に流通させることで、基板ホルダ40
で保持した基板Wを冷却する冷却プレート(冷却装置)
64が備えられている。この例にあっては、ニッケルの
融点は1453℃で、シリコンの融点は1414℃であ
るので、このように、溶融している金属(ニッケル)の
融点がシリコンの融点より高い場合に、基板Wを冷却す
ることで、基板Wの表面のシリコン10(図4参照)が
溶融ニッケル42に触れて溶けてしまうことを防止する
ことができる。この時、冷却プレート64による基板冷
却熱容量が溶融ニッケル42の熱容量より小さくなるよ
うに基板Wを冷却プレート64で冷却することで、溶融
ニッケル42がシリコンに触れて固化してしまうことを
防止することができる。更に、基板ホルダ40は、図示
しない上下動機構を介して上下動自在で、かつ回転機構
を介して回転自在に構成されている。
In the lower part of the substrate holder 40, the coolant cooled by the cooler 60 is introduced into the coolant introducing passage 62a and the coolant discharging passage 62b.
Through one direction, the substrate holder 40
Cooling plate (cooling device) for cooling the substrate W held by
64 are provided. In this example, the melting point of nickel is 1453 ° C. and the melting point of silicon is 1414 ° C. Therefore, when the melting point of the molten metal (nickel) is higher than the melting point of silicon, the substrate W is It is possible to prevent the silicon 10 (see FIG. 4) on the surface of the substrate W from touching and melting the molten nickel 42 by cooling. At this time, the substrate W is cooled by the cooling plate 64 so that the heat capacity for cooling the substrate by the cooling plate 64 becomes smaller than the heat capacity of the molten nickel 42, thereby preventing the molten nickel 42 from contacting silicon and solidifying. You can Further, the substrate holder 40 is configured to be vertically movable via a vertical movement mechanism (not shown) and rotatable via a rotation mechanism.

【0019】溶融槽44には、この内部に保持した溶融
ニッケル42をこの融点以上に加熱するヒータ66が備
えられている。ここで、この溶融槽44は、ニッケルの
融点より高い融点を有する材料、例えば融点が2015
℃のアルミナ製で、これによって、溶融ニッケル42を
安定に保持するようになっている。また、前記チャック
リング52も同様に、溶融ニッケル42に接触しても溶
けないよう、例えばアルミナ製である。
The melting tank 44 is equipped with a heater 66 for heating the molten nickel 42 held therein to a temperature above its melting point. Here, the melting tank 44 is made of a material having a melting point higher than that of nickel, for example, a melting point 2015.
It is made of alumina at .degree. C., so that the molten nickel 42 is stably held. Similarly, the chuck ring 52 is also made of, for example, alumina so that it does not melt when it comes into contact with the molten nickel 42.

【0020】次に、このシリサイド形成装置を用いて金
属(ニッケル)シリサイドを形成する例を説明する。先
ず、例えば純度の高いニッケルを溶融槽44の内部に入
れ、ヒータ66で加熱してニッケルを溶融させること
で、溶融槽44内を溶融ニッケル42で満たしておく。
そして、図4(a)に示す、表面にシリコン10を堆積
させた基板W、または表面にシリコンが露出している基
板をロボットハンド56等で保持して密閉容器46の内
部に入れ、上昇位置にある基板ホルダ40で下向きに吸
着保持する。この状態で、密閉容器46を密閉し、この
内部に不活性ガスを導入して、密閉容器46内をN
スやArガス等の不活性ガス雰囲気にする。
Next, an example of forming metal (nickel) silicide using this silicide forming apparatus will be described. First, for example, high-purity nickel is placed inside the melting tank 44 and heated by the heater 66 to melt the nickel, so that the melting tank 44 is filled with the molten nickel 42.
Then, as shown in FIG. 4A, the substrate W having the surface on which the silicon 10 is deposited or the substrate having the silicon exposed on the surface is held by the robot hand 56 or the like and placed in the closed container 46, and the rising position is set. The substrate holder 40 at the position is sucked and held downward. In this state, the hermetically-sealed container 46 is hermetically sealed, and an inert gas is introduced into the hermetically-sealed container 46 to create an inert gas atmosphere such as N 2 gas or Ar gas.

【0021】そして、基板ホルダ40で保持した基板W
を冷却プレート64で冷却し、必要に応じて基板Wを回
転させながら、基板Wを下降させ、少なくともこの表面
のシリコン10を溶融ニッケル42に接触させる。これ
により、図4(b)に示すように、基板の表面に溶融ニ
ッケル42を拡散させ、シリコン10とニッケルとを合
金化させたニッケルシリサイド14を瞬時に形成する。
Then, the substrate W held by the substrate holder 40
Is cooled by a cooling plate 64, and the substrate W is lowered while rotating the substrate W as necessary, and at least the silicon 10 on this surface is brought into contact with the molten nickel 42. As a result, as shown in FIG. 4B, the molten nickel 42 is diffused on the surface of the substrate to instantly form the nickel silicide 14 in which the silicon 10 and nickel are alloyed.

【0022】このように、基板表面のシリコン10を、
溶融ニッケル42に接触させるといった簡単な操作によ
り基板Wの表面にニッケルシリサイド14を形成するこ
とで、工程数を削減して、装置としてのフットプリント
を小さく抑えることができる。しかも、純度の高いニッ
ケルを溶融させて使用することができ、これによって、
めっき法に比べて不純物の少ないニッケルシリサイド1
4を得ることができる。
Thus, the silicon 10 on the substrate surface is
By forming the nickel silicide 14 on the surface of the substrate W by a simple operation such as bringing it into contact with the molten nickel 42, the number of steps can be reduced and the footprint of the device can be kept small. Moreover, high-purity nickel can be used by melting it,
Nickel silicide with less impurities than plating method 1
4 can be obtained.

【0023】このようにして、基板Wの表面にニッケル
シリサイド14を形成した後、基板ホルダ40を上昇さ
せて基板Wを溶融槽44から引き揚げる。この時、密閉
容器46を不活性ガス雰囲気にすることで、高温のニッ
ケルシリサイド14の表面が空気中の酸素で酸化されて
しまうことを防止することができる。そして、基板Wの
回転を停止させ、基板Wが所定の温度まで低下した後、
基板Wをロボットハンド56等で密閉容器46から取出
し、次工程に搬送する。
In this way, after the nickel silicide 14 is formed on the surface of the substrate W, the substrate holder 40 is raised and the substrate W is lifted from the melting bath 44. At this time, by making the closed container 46 in an inert gas atmosphere, it is possible to prevent the surface of the high temperature nickel silicide 14 from being oxidized by oxygen in the air. Then, after the rotation of the substrate W is stopped and the substrate W is cooled to a predetermined temperature,
The substrate W is taken out of the closed container 46 by the robot hand 56 or the like, and transferred to the next step.

【0024】図5は、前記シリサイド形成装置を備えた
基板処理装置の全体構成を示す。この基板処理装置は、
基板を収容したカセットを載置するロード・アンロード
ユニット70と、洗浄等の前処理を行う前処理ユニット
72と、図1乃至図3に示すシリサイド形成装置(金属
溶融ユニット)74と、これらの間に基板を搬送する搬
送ロボット76を有している。
FIG. 5 shows the overall structure of a substrate processing apparatus equipped with the silicide forming apparatus. This substrate processing apparatus is
A load / unload unit 70 for mounting a cassette containing a substrate, a pretreatment unit 72 for performing pretreatment such as cleaning, a silicide forming device (metal melting unit) 74 shown in FIGS. A transfer robot 76 for transferring the substrate is provided therebetween.

【0025】この装置にあっては、ロード・アンロード
ユニット70から搬送ロボット76で基板を一枚づつ取
出して前処理ユニット72に搬送し、この前処理ユニッ
ト72で基板Wの洗浄等の前処理を行う。そして、前処
理後の基板をシリサイド形成装置74に搬送し、前述と
同様にして、少なくともこの表面のシリコンを溶融ニッ
ケル42(図1参照)に接触させ、これにより、基板の
表面にニッケルシリサイド14(図4参照)を形成す
る。しかる後、このニッケルシリサイド14を形成した
基板を搬送ロボット76によりロード・アンロードユニ
ット70のカセットに戻すようになっている。
In this apparatus, the transfer robot 76 takes out the substrates one by one from the load / unload unit 70 and transfers them to the pretreatment unit 72, and the pretreatment unit 72 performs pretreatment such as cleaning of the substrate W. I do. Then, the preprocessed substrate is conveyed to the silicide forming device 74, and at least the silicon on the surface is brought into contact with the molten nickel 42 (see FIG. 1) in the same manner as described above, whereby the nickel silicide 14 is formed on the surface of the substrate. (See FIG. 4). After that, the substrate on which the nickel silicide 14 is formed is returned to the cassette of the load / unload unit 70 by the transfer robot 76.

【0026】この基板処理装置によれば、従来の無電解
めっきを用いた固相反応法で基板の表面にニッケルシリ
サイドを形成するようにした基板処理装置にあっては、
4工程4槽必要であったものを、2工程2槽で済ますこ
とができる。
According to this substrate processing apparatus, in the conventional substrate processing apparatus in which nickel silicide is formed on the surface of the substrate by the solid-phase reaction method using electroless plating,
What was required in 4 steps and 4 tanks can be done in 2 steps and 2 tanks.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
工程数を削減し、従って、より少ないフットプリント
で、基板表面に金属シリサイドを容易かつ安価に形成す
ることができる。しかも、純度の高い金属を溶融させる
ことで、めっき法と比較しても不純物が少ない金属シリ
サイドを得ることができる。
As described above, according to the present invention,
Therefore, the number of steps can be reduced, and therefore, the metal silicide can be easily and inexpensively formed on the substrate surface with a smaller footprint. Moreover, by melting a high-purity metal, it is possible to obtain a metal silicide containing less impurities as compared with the plating method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態のシリサイド形成装置の全
体を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an entire silicide forming device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じく、基板をロボットハンドから基板ホルダ
に受渡す時の状態を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a state when the substrate is handed over from the robot hand to the substrate holder.

【図3】図2の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG.

【図4】図1に示すシリサイド形成装置によって金属シ
リサイドを形成する例を工程順に示す図である。
4A to 4D are diagrams showing an example of forming a metal silicide by the silicide forming apparatus shown in FIG.

【図5】図1に示すシリサイド形成装置を備えた基板処
理装置の全体配置図である。
5 is an overall layout view of a substrate processing apparatus including the silicide forming apparatus shown in FIG.

【図6】従来の金属シリサイドを形成する例を工程順に
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of forming a conventional metal silicide in the order of steps.

【図7】従来の無電解めっきを用いた固相反応法で基板
の表面に金属シリサイドを形成するようにした基板処理
装置の全体配置図である。
FIG. 7 is an overall layout diagram of a substrate processing apparatus in which a metal silicide is formed on the surface of a substrate by a solid-phase reaction method using conventional electroless plating.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 シリコン 14 ニッケルシリサイド 40 基板ホルダ 42 溶融ニッケル(溶融金属) 44 溶融槽 46 密閉容器 48 不活性ガス供給源 50 不活性ガス導入路 52 チャックリング 54 真空源 56 ロボットハンド 58 真空路 60 冷却器 64 冷却プレート(冷却装置) 66 ヒータ 74 シリサイド形成装置 W 基板 10 Silicon 14 Nickel silicide 40 substrate holder 42 Molten nickel (molten metal) 44 melting tank 46 closed container 48 Inert gas supply source 50 Inert gas introduction path 52 Chuck ring 54 Vacuum source 56 robot hand 58 vacuum path 60 cooler 64 Cooling plate (cooling device) 66 heater 74 Silicide forming equipment W board

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板表面のシリコンを、溶融させた金属
に接触させ該金属と前記シリコンとを合金化させて金属
シリサイドを形成することを特徴とするシリサイド形成
方法。
1. A method of forming a silicide, which comprises contacting silicon on a surface of a substrate with a molten metal to alloy the metal with the silicon to form a metal silicide.
【請求項2】 前記シリコンと前記金属との接触を不活
性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする請求項1記載の
シリサイド形成方法。
2. The method for forming a silicide according to claim 1, wherein the contact between the silicon and the metal is performed in an inert gas atmosphere.
【請求項3】 前記金属は、ニッケル、パラジウムまた
はチタンであることを特徴とする請求項1または2記載
のシリサイド形成方法。
3. The silicide forming method according to claim 1, wherein the metal is nickel, palladium or titanium.
【請求項4】 表面にシリコンを有する基板を着脱自在
に保持する基板ホルダと、 基板表面のシリコンと合金化させて金属シリサイドを形
成する金属を溶融させて保持する溶融槽と、 前記基板ホルダと前記溶融槽とを相対的に移動させて前
記基板ホルダに保持した基板の表面を前記溶融槽で保持
した溶融金属に接触させる移動機構を有することを特徴
とするシリサイド形成装置。
4. A substrate holder that detachably holds a substrate having silicon on its surface, a melting tank that melts and holds a metal that forms a metal silicide by alloying with silicon on the surface of the substrate, and the substrate holder. A silicide forming apparatus, comprising: a moving mechanism that moves the melting tank relatively to bring the surface of the substrate held by the substrate holder into contact with the molten metal held in the melting tank.
【請求項5】 前記基板ホルダで保持した基板を冷却す
る冷却装置を更に有することを特徴とする請求項4記載
のシリサイド形成装置。
5. The silicide forming apparatus according to claim 4, further comprising a cooling device that cools the substrate held by the substrate holder.
【請求項6】 前記基板ホルダと前記溶融槽を、不活性
ガス導入路に接続した密閉容器内に収容したことを特徴
とする請求項4または5記載のシリサイド形成装置。
6. The silicide forming apparatus according to claim 4, wherein the substrate holder and the melting tank are housed in a closed container connected to an inert gas introducing passage.
【請求項7】 前記金属は、ニッケル、パラジウムまた
はチタンであることを特徴とする請求項4乃至6のいず
れかに記載のシリサイド形成装置。
7. The silicide forming apparatus according to claim 4, wherein the metal is nickel, palladium or titanium.
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