JP2979702B2 - Method for forming electrode of semiconductor device - Google Patents

Method for forming electrode of semiconductor device

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JP2979702B2
JP2979702B2 JP3095028A JP9502891A JP2979702B2 JP 2979702 B2 JP2979702 B2 JP 2979702B2 JP 3095028 A JP3095028 A JP 3095028A JP 9502891 A JP9502891 A JP 9502891A JP 2979702 B2 JP2979702 B2 JP 2979702B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の電極形成方
法に係り、特にSi基板と密着性が高く、パワーデバイ
スの裏面電極形成に用いて好適なものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming an electrode of a semiconductor device, and more particularly to a method for forming a back electrode of a power device which has high adhesion to a Si substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体ウェハ上にチタン膜、ニッ
ケル膜、金膜を順次スパッタリング法や蒸着法等によっ
て形成する積層金属電極の製造方法が知られているが、
ニッケル膜に強い膜応力が発生して積層金属電極とウェ
ハとの接合強度が低下し、特にチタンと半導体ウェハと
の界面において剥離してしまうという問題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a method of manufacturing a laminated metal electrode in which a titanium film, a nickel film, and a gold film are sequentially formed on a semiconductor wafer by a sputtering method or a vapor deposition method.
There is a problem that a strong film stress is generated in the nickel film to reduce the bonding strength between the laminated metal electrode and the wafer, and that the nickel film is separated particularly at the interface between the titanium and the semiconductor wafer.

【0003】そのため、ウェハ表面を特定形状に研磨す
ることによりアンカー効果を得、密着力を高くする方法
や、例えば特開平2−167890号公報に示されるよ
うにニッケル膜応力を低くする方法等が知られている。
For this reason, a method of obtaining an anchor effect by polishing the wafer surface to a specific shape to increase the adhesion, or a method of reducing the nickel film stress as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-167890, for example, are known. Are known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
方法においては、工程数の増加によりコスト高となった
り、研磨による割れ不良を誘発したりするという問題が
ある。
However, in the former method, there is a problem that the cost is increased due to an increase in the number of steps and cracking failure is caused by polishing.

【0005】また、後者の方法による場合、アルゴンガ
ス圧力を12mTorr以上、基板温度100〜250
℃に制御すれば、ニッケル膜応力は3x108 N/m2
以下となり、ある程度効果が得られるものの、枚葉式ス
パッタリング装置等において工業的に連続使用した場
合、装置内温度は250℃以上に上昇してしまい、その
結果、ニッケル膜応力は高くなりやはり接合部での剥離
が生じてしまうことになる。
In the latter method, the argon gas pressure is set to 12 mTorr or more and the substrate temperature is set to 100 to 250.
℃, nickel film stress is 3 × 10 8 N / m 2
Although the effect can be obtained to some extent, when used industrially continuously in a single-wafer sputtering apparatus or the like, the temperature in the apparatus rises to 250 ° C. or more, and as a result, the nickel film stress increases, and the joining portion also increases. Will occur.

【0006】本発明は上述の問題に鑑みてなされたもの
であり、Si基板に特定形状の凹凸を形成するというよ
うに特別に工程数が増加することもなく、さらにニッケ
ル膜応力の低減を特に図らずとも、Si基板と金属電極
との密着力を高くすることのできる半導体装置の電極形
成方法を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and does not increase the number of steps, such as forming irregularities of a specific shape on a Si substrate. It is an object of the present invention to provide a method for forming an electrode of a semiconductor device, which can increase the adhesion between a Si substrate and a metal electrode even if not intended.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述目的を達成するため
に、本発明に係る電極形成方法は、シリコン基板表面に
成長した自然酸化膜の膜厚をほぼ5〜15Åの範囲とす
る第1工程と、該シリコン基板表面に酸素と反応しやす
いコンタクト金属膜を形成する第2工程と、該コンタク
ト金属膜上に密着用金属としてニッケル膜を形成する第
3工程とを含むことを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, an electrode forming method according to the present invention comprises a first step in which a native oxide film grown on the surface of a silicon substrate has a thickness of approximately 5 to 15 °. And a second step of forming a contact metal film which easily reacts with oxygen on the surface of the silicon substrate, and a third step of forming a nickel film as a metal for adhesion on the contact metal film.

【0008】[0008]

【作用および効果】すなわち、本発明は発明者等が実験
考察を重ねた結果、スパッタリングによる電極形成の際
に、Si基板表面に成長した自然酸化膜膜厚を制御する
ことにより密着力を高くすることができることを見出し
たことに基づいてなされたものである。
[Operation and Effect] That is, as a result of repeated experiments and considerations by the present inventors, the present invention increases the adhesion by controlling the thickness of the natural oxide film grown on the surface of the Si substrate during electrode formation by sputtering. It is based on the finding that we can do it.

【0009】通常、Si基板表面の自然酸化膜は安定な
SiO2 状態を構成しているが、さらに5〜15Åと極
薄化した場合のSi基板表面のSi−O結合はSi原子
の結合エネルギーがO原子によって完全にはケミカルシ
フトしていない状態となる。従って、酸素と容易に反応
を起こすオーミックコンタクト用の金属、例えばチタン
(Ti)を堆積した場合、Si基板表面に微量存在して
いる酸素がTi堆積過程において活性剤のような働きを
して、電極/Si基板界面に強い結合層,例えばSi−
O−Tiアモルファス層を容易に形成する。
Normally, the native oxide film on the surface of the Si substrate is in a stable SiO 2 state, but the Si—O bond on the surface of the Si substrate when the thickness is further reduced to 5 to 15 ° is the binding energy of Si atoms. Is not completely chemically shifted by the O atom. Therefore, when a metal for an ohmic contact that easily reacts with oxygen, for example, titanium (Ti) is deposited, a small amount of oxygen present on the surface of the Si substrate acts as an activator in the Ti deposition process. A strong bonding layer such as Si-
An O-Ti amorphous layer is easily formed.

【0010】このように、Si基板表面に成長した自然
酸化膜膜厚を制御することにより、Si基板と金属電極
との密着力を高くすることができるという優れた効果が
奏される。
As described above, by controlling the thickness of the natural oxide film grown on the surface of the Si substrate, an excellent effect that the adhesion between the Si substrate and the metal electrode can be increased can be obtained.

【0011】[0011]

【実施例】図1は、本発明一実施例を適用した半導体装
置(DMOS素子)を示す縦断面図である。以下、本実
施例を図3を用いて製造工程に従って説明する。尚、図
3(a)乃至(f)には本実施例により製造される積層
金属電極が製造工程順に模式的に示してある。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a semiconductor device (DMOS element) to which an embodiment of the present invention is applied. Hereinafter, this embodiment will be described in accordance with the manufacturing process with reference to FIG. 3A to 3F schematically show the laminated metal electrodes manufactured according to the present embodiment in the order of the manufacturing process.

【0012】まず、図3(a)において、例えば直径5
インチ、厚さ600μmのシリコン(Si)基板1上に
所定のパワーMOSトランジスタのゲート、ソース領域
を形成した後(図示略)、図3(b)に示す如く、表面
電極としてアルミ配線3を所定のパターンに形成する。
次に、図3(c)に示すようにアルミ配線3保護用のパ
ッシベーション膜として例えば窒化シリコン(SiN)
層5をプラズマCVD法等により形成する。
First, referring to FIG.
After forming a gate and a source region of a predetermined power MOS transistor on a silicon (Si) substrate 1 having a thickness of 600 μm and having a thickness of 600 μm (not shown), as shown in FIG. To form a pattern.
Next, as shown in FIG. 3C, for example, silicon nitride (SiN) is used as a passivation film for protecting the aluminum wiring 3.
The layer 5 is formed by a plasma CVD method or the like.

【0013】このようにしてシリコン基板1の表面側の
素子構成要素が形成されたならば、該基板1を図2に示
すスパッタリング装置に搬送し、シリコン基板1の裏面
側にMOSトランジスタのドレイン電極となる金属膜を
形成する。なお、図2に示すスパッタリング装置は、V
arian社製(XM−8)のDC平行平板型マグネト
ロンスパッタリング装置であり、基板温度を約20℃、
チャンバ23内に供給するアルゴン(Ar)ガス21の
圧力を7.5mTorrとしてスパッタリングする。な
お、Arガスはマスフローメーター51を介してガス導
入口53よりチャンバ23内に供給される。また、Ar
ガスの圧力はこのマスフローメータ51によるArガス
の供給量と後述する真空ポンプによる真空引きの程度に
より決定される。図2において、真空ポンプはロータリ
ーポンプ55、ターボポンプ57およびクライオポンプ
59より成り、真空引きは、まず、ロータリーポンプ5
5により粗引きを行い、ターボポンプ57により中引き
およびロック室61の真空引きを行い、クライオポンプ
59により本引きを行っている。
After the element components on the front side of the silicon substrate 1 are formed in this way, the substrate 1 is transported to the sputtering apparatus shown in FIG. Is formed. The sputtering device shown in FIG.
This is a DC parallel plate type magnetron sputtering apparatus manufactured by Arian (XM-8).
The sputtering is performed with the pressure of the argon (Ar) gas 21 supplied into the chamber 23 set to 7.5 mTorr. The Ar gas is supplied into the chamber 23 from the gas inlet 53 via the mass flow meter 51. Also, Ar
The gas pressure is determined by the supply amount of the Ar gas by the mass flow meter 51 and the degree of evacuation by a vacuum pump described later. In FIG. 2, the vacuum pump includes a rotary pump 55, a turbo pump 57, and a cryopump 59.
5, a rough evacuation is performed, a turbo pump 57 performs a middle evacuation and a vacuum evacuation of the lock chamber 61, and a cryopump 59 performs a main evacuation.

【0014】図2において、まず、トランスポート25
から搬入ロックテーブル27がウェハを受けとり、引続
きその搬入ロックテーブル27が下降動作をおこなうこ
とによりウェハをシャトル(図示せず)に渡す。シャト
ルは図2中点線上を移動可能に構成されており、受けと
ったウェハをまずプロセステーブル29上に移動させ
る。ステーション13においては、プロセステーブル2
9が低電位に、そして、キャプチャー31側が高電位
(具体的には接地電位)になるように高周波電源が接続
されており、この状態で20W、30秒間の条件でスパ
ッタリングを行うことにより、イオン化したArガスが
シリコン基板1の裏面に衝突し、裏面側に成長した自然
酸化膜を10Åエッチングする。このエッチングにより
自然酸化膜はSi表面に約10Å残存することになる
(図示略)。なお、キャプチャー31はシリコン表面の
汚染物(自然酸化膜など)を補集するためのものであ
る。又、図2中、33は放電を格納するためのマグネッ
トである。
In FIG. 2, first, the transport 25
Then, the carry-in lock table 27 receives the wafer, and the carry-in lock table 27 subsequently performs a lowering operation to transfer the wafer to a shuttle (not shown). The shuttle is configured to be movable on the dotted line in FIG. 2, and first moves the received wafer onto the process table 29. In the station 13, the process table 2
A high-frequency power source is connected so that 9 has a low potential and the capture 31 side has a high potential (specifically, a ground potential). In this state, ionization is performed by performing sputtering at 20 W for 30 seconds. The Ar gas collides with the back surface of the silicon substrate 1 to etch the natural oxide film grown on the back surface by 10 °. As a result of this etching, the natural oxide film remains on the Si surface by about 10 ° (not shown). Note that the capture 31 is for collecting contaminants (such as a natural oxide film) on the silicon surface. In FIG. 2, reference numeral 33 denotes a magnet for storing discharge.

【0015】次に、ウェハをシャトルによりステーショ
ン15に移動させ、プロセステーブル35上に配置す
る。このステーション15においては、プロセステーブ
ル35が高電位(具体的には接地電位)に、そして、チ
タン(Ti)を含むターゲット37側が低電位になるよ
うに直流電源が接続されており、この状態で2KW、7
5秒間の条件でスパッタリングを行うことによりイオン
化したArガスがターゲット37に衝突し、ターゲット
37から飛び出したTi原子が上述の自然酸化膜を介し
てシリコン基板1上に堆積し、約2500Åの厚さのT
i膜7を形成する。この堆積途中において、シリコン基
板1とTi膜7の界面には、図3(d)に示すようにS
i−酸素(O)−Tiのアモルファス層8が形成され
る。
Next, the wafer is moved to the station 15 by the shuttle and placed on the process table 35. In this station 15, a DC power supply is connected so that the process table 35 has a high potential (specifically, a ground potential) and the target 37 containing titanium (Ti) has a low potential. 2KW, 7
Ar gas ionized by sputtering under the condition of 5 seconds collides with the target 37, and Ti atoms jumping out of the target 37 are deposited on the silicon substrate 1 via the above-described natural oxide film, and have a thickness of about 2500 °. T
An i film 7 is formed. During this deposition, an interface between the silicon substrate 1 and the Ti film 7 is formed as shown in FIG.
An amorphous layer 8 of i-oxygen (O) -Ti is formed.

【0016】次に、ウェハをシャトルによりステーショ
ン17に移動させ、プロセステーブル39上に配置す
る。このステーション17においてもステーション15
と同様に、プロセステーブル39側が高電位に、そして
ニッケル(Ni)を含むターゲット41側が低電位にな
るように直流電流が接続されている。そして、この状態
で1KW、240秒間の条件でスパッタリングを行うこ
とによりイオン化したArガスがターゲット41に衝突
し、ターゲット41から飛び出したNi原子が上述のT
i膜7上に堆積し、図3(e)に示すように約6000
Åの厚さのNi膜9を形成する。
Next, the wafer is moved to the station 17 by the shuttle and placed on the process table 39. In this station 17, the station 15
Similarly to the above, a direct current is connected such that the process table 39 has a high potential and the target 41 containing nickel (Ni) has a low potential. In this state, Ar gas ionized by performing sputtering under the conditions of 1 KW and 240 seconds collides with the target 41, and the Ni atoms that have jumped out of the target 41 are converted into the above-mentioned T atoms.
Deposited on the i-film 7 and about 6000 as shown in FIG.
A Ni film 9 having a thickness of Å is formed.

【0017】そして、ウェハをシャトルによりステーシ
ョン19に移動させ、プロセステーブル43上に配置す
る。このステーション19においても同様に、プロセス
テーブル43側が高電位に、そして金(Au)を含むタ
ーゲット45側が低電位になるように直流電源が接続さ
れている。そして、この状態で0.5KW、12秒間で
スパッタリングを行うことにより上述のNi膜9上にA
u原子を堆積し、図3(f)に示すように約500Åの
厚さのAu膜11を形成する。
Then, the wafer is moved to the station 19 by the shuttle and placed on the process table 43. Similarly, in the station 19, a DC power supply is connected so that the process table 43 has a high potential and the target 45 containing gold (Au) has a low potential. Then, sputtering is performed in this state at 0.5 KW for 12 seconds, so that A
U atoms are deposited, and an Au film 11 having a thickness of about 500 ° is formed as shown in FIG.

【0018】このように裏面電極として裏面側にTi,
Ni,Auが順次形成されたウェハはシャトルにより搬
出ロックテーブル47に渡され、さらに、搬出ロックテ
ーブルが上昇動作を行うことによりトランスポート49
に渡され、図1に示す半導体装置が製造される。
As described above, Ti,
The wafer on which Ni and Au are sequentially formed is transferred to the carry-out lock table 47 by the shuttle, and further, the carry-out lock table performs an ascending operation, thereby causing the transport 49 to move.
And the semiconductor device shown in FIG. 1 is manufactured.

【0019】なお、上述の説明ではパワーMOSトラン
ジスタの詳細構造については省略したが、この構造は公
知のDMOS構造のものでよく、また他にバイポーラ素
子、ダイオード等であってもよい。
Although the detailed structure of the power MOS transistor has been omitted in the above description, the structure may be a known DMOS structure, or may be a bipolar element, a diode, or the like.

【0020】次に、上述の製造工程に従って製作した図
1に示す構造において、Si−Ti間の密着のメカニズ
ムについて説明する。図4には、図3(d)に示す工程
においてTi膜堆積前にArエッチで残存させたシリコ
ン基板上の自然酸化膜の膜厚と、実際にTi,Ni,A
uの裏面電極を形成したときのピールテスト結果との関
係を示す。図4により明らかとなるように、残存する自
然酸化膜が5〜15Å、望ましくは10ÅのときSi−
Ti間剥離は発生しておらず、強固に接着している。し
かしながら、自然酸化膜を完全除去,またはエッチング
しない場合(20Å)においては剥離が発生している。
これは、このSi/Ti界面において、本来550℃以
上でないとチタンシリサイドは形成されないが、本実施
例ではシリコンやチタンとの反応性が高い酸素が、シリ
コン表面に微量存在しており、この酸素がTi堆積過程
において活性剤のような働きをし、低温であっても該界
面に強い結合層,Si−O−Tiのアモルファス層8を
容易に形成するためと考察される。しかしながら、自然
酸化膜厚が20Å程度あるいはそれ以上となると酸素は
シリコンと強く結合してしまい、チタンとの反応が困難
となり密着力が逆に低下するものと考えられる。
Next, the mechanism of the adhesion between Si and Ti in the structure shown in FIG. 1 manufactured according to the above manufacturing process will be described. FIG. 4 shows the thickness of the native oxide film on the silicon substrate left by Ar etching before depositing the Ti film in the step shown in FIG.
7 shows the relationship with the result of the peel test when the back electrode of u is formed. As is clear from FIG. 4, when the remaining native oxide film is 5 to 15 °, preferably 10 °, the Si—
No peeling between Tis occurred, and adhesion was strong. However, when the natural oxide film is not completely removed or etched (20 °), peeling has occurred.
This is because at this Si / Ti interface, titanium silicide is not formed unless the temperature is 550 ° C. or higher. However, in this embodiment, a very small amount of oxygen having high reactivity with silicon or titanium exists on the silicon surface. Is considered to act as an activator in the Ti deposition process, and to easily form a strong bonding layer and the amorphous layer 8 of Si—O—Ti at the interface even at a low temperature. However, when the natural oxide film thickness is about 20 ° or more, oxygen is strongly bonded to silicon, and it is considered that the reaction with titanium becomes difficult and the adhesion decreases.

【0021】このメカニズムは、シリコン基板上に成長
した自然酸化膜における,その膜厚に応じた酸素の結合
状態から裏付けることができる。図3(d)に示す工程
において、Arエッチング前にはシリコン基板1表面に
は自然酸化膜が約20Å程度成長している。図5には自
然酸化膜のエッチング前のウェハ表面をオージエ分析し
た結果を示し、図(a)に深さ方向のピーク強度プロフ
ァイル、図(b)にオージエ電子運動エネルギーとピー
ク強度との関係を示す。図5より、自然酸化膜膜厚は約
20Åであり、Siオージェ電子は、O原子との結合に
より異なる結合エネルギーを示し、Si−Oの結合状態
が強固なSiO2 となっていることがわかる。
This mechanism can be supported by the bonding state of oxygen according to the thickness of the natural oxide film grown on the silicon substrate. In the step shown in FIG. 3D, a natural oxide film is grown on the surface of the silicon substrate 1 by about 20 ° before Ar etching. FIG. 5 shows the result of an Auger analysis of the wafer surface before etching of the native oxide film. FIG. 5A shows the peak intensity profile in the depth direction, and FIG. 5B shows the relationship between the Auger electron kinetic energy and the peak intensity. Show. From FIG. 5, it can be seen that the native oxide film thickness is about 20 °, the Si Auger electrons show different binding energies depending on the bonding with O atoms, and the bonding state of Si—O is strong SiO 2. .

【0022】一方、図3(d)に示す工程において、エ
ッチングによりシリコン基板1表面の自然酸化膜を図6
(a)に示すように10Å程度とした場合、同図(b)
に示すようにSi原子のオージェ電子は1本の鋭い線状
のスペクトルを示しており、O原子との化学結合の影響
をうけていない。すなわち、自然酸化膜膜厚が10Å程
度の場合、ウェハ表面のSi−Oの結合状態はシリコン
(Si)原子が酸素(O)原子との結合エネルギーによ
りケミカルシフトしないレベルのSiOX となっている
ことが考察できる。
On the other hand, in the step shown in FIG. 3D, a natural oxide film on the surface of the silicon substrate 1 is etched by etching as shown in FIG.
When the angle is about 10 ° as shown in FIG.
As shown in the figure, the Auger electron of the Si atom has one sharp linear spectrum, and is not affected by the chemical bond with the O atom. That is, when the thickness of the natural oxide film is about 10 °, the bonding state of Si—O on the wafer surface is at a level of SiO X at which silicon (Si) atoms are not chemically shifted by the bonding energy with oxygen (O) atoms. Can be considered.

【0023】従って、シリコン基板上の自然酸化膜を5
〜15Å,望ましくは10Å残存させておくことによ
り、Si基板上のO原子がTi堆積過程においてSiや
Tiと容易に反応してSi−O−Tiのアモルファス層
を形成し、Si−Ti間の接合を強固にすることにな
る。
Therefore, the native oxide film on the silicon
By leaving it at 15 °, preferably 10 °, O atoms on the Si substrate easily react with Si or Ti during the Ti deposition process to form an amorphous layer of Si—O—Ti, This will strengthen the bond.

【0024】なお、上述の一実施例においては、自然酸
化膜を10Å程度とするエッチングをシリコン表面を逆
スパッタすることにより行っている例を示したが、他に
例えばHF溶液によるウエットエッチング後、純水洗浄
10分、大気中2時間放置によっても約10Åの酸化膜
を形成することができ、その方法によって形成した自然
酸化膜であっても同様の効果が得られることが確認され
ている。
In the above-described embodiment, an example in which the etching to make the natural oxide film about 10 ° is performed by reverse-sputtering the silicon surface has been described. Alternatively, for example, after wet etching with an HF solution, An oxide film of about 10 ° can be formed even by washing with pure water for 10 minutes and standing in the air for 2 hours, and it has been confirmed that a similar effect can be obtained even with a natural oxide film formed by this method.

【0025】また、上記一実施例ではウェハ表面にオー
ミックコンタクトをとるためにTi層7を形成した例を
示したが、このTiの代わりに酸化性が高く、オーミッ
クコンタクトをとる例えばクロム(Cr),バナジウム
(V),ジルコニウム(Zr)あるいはアルミ(Al)
を形成するようにしてもよい。また、Ti層の厚さは2
500Åに限らず、1000〜4000Åの範囲でもよ
い。また、Ni層の厚さも6000Åに限らず、200
0〜10000Åの範囲でもよい。
In the above embodiment, the Ti layer 7 is formed to form an ohmic contact on the surface of the wafer. , Vanadium (V), zirconium (Zr) or aluminum (Al)
May be formed. The thickness of the Ti layer is 2
The angle is not limited to 500 ° but may be in the range of 1000 to 4000 °. Further, the thickness of the Ni layer is not limited to
It may be in the range of 0-10000 °.

【0026】さらに、特開平2−167890号公報に
示す如く、Ar圧力を12mTorr以上、基板温度を
100〜250℃の範囲に精密に制御してNiの膜応力
を3×108 N/m2 以下とすれば、本発明の効果はさ
らに向上するものと考えられる。
Further, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-167890, the Ni film stress is 3 × 10 8 N / m 2 by precisely controlling the Ar pressure to 12 mTorr or more and the substrate temperature to a range of 100 to 250 ° C. It is considered that the effects of the present invention will be further improved by the following.

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

【図1】本発明一実施例を適用して製造した半導体装置
(DMOS素子)を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a semiconductor device (DMOS element) manufactured by applying an embodiment of the present invention.

【図2】本発明一実施例において使用したスパッタリン
グ装置構造図である。
FIG. 2 is a structural diagram of a sputtering apparatus used in one embodiment of the present invention.

【図3】図(a)〜図(f)は本発明一実施例により製
造される積層金属電極をその製造工程順に模式的に示す
断面図である。
FIGS. 3A to 3F are cross-sectional views schematically showing a laminated metal electrode manufactured according to an embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps.

【図4】ウェハ表面の自然酸化膜厚とTi−Si間剥離
面積率との関係を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a natural oxide film thickness on a wafer surface and a peeling area ratio between Ti and Si.

【図5】自然酸化膜エッチング前にウェハ表面をオージ
エ分析した結果を示し、図(a)は深さ方向のピーク強
度プロファイル、図(b)はオージエ電子運動エネルギ
ーとピーク強度との関係を示す特性図である。
5A and 5B show the results of Auger analysis of the wafer surface before natural oxide film etching. FIG. 5A shows the peak intensity profile in the depth direction, and FIG. 5B shows the relationship between the Auger electron kinetic energy and the peak intensity. It is a characteristic diagram.

【図6】エッチングにより自然酸化膜を約10Åにした
場合のウェハ表面をオージエ分析した結果を示し、図
(a)は深さ方向のピーク強度プロファイル、図(b)
はオージエ電子運動エネルギーとピーク強度との関係を
示す特性図である。
6A and 6B show results of an Auger analysis of a wafer surface when a natural oxide film is reduced to about 10 ° by etching. FIG. 6A shows a peak intensity profile in a depth direction, and FIG.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between Auger electron kinetic energy and peak intensity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 7 Ti膜 8 Si−O−Tiアモルファス層 9 Ni膜 11 Au膜 21 アルゴンガス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 7 Ti film 8 Si-O-Ti amorphous layer 9 Ni film 11 Au film 21 Argon gas

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−214671(JP,A) 特開 平4−58561(JP,A) 特開 平2−167890(JP,A) 特開 昭58−218116(JP,A) 特開 昭58−2023(JP,A) 特開 昭56−105631(JP,A) 特開 昭55−138832(JP,A) 特開 昭54−7863(JP,A) 特開 昭53−121571(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/283 H01L 21/28 301 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-214467 (JP, A) JP-A-4-58561 (JP, A) JP-A-2-167890 (JP, A) JP-A-58-218116 (JP) JP-A-58-2023 (JP, A) JP-A-56-105631 (JP, A) JP-A-55-138832 (JP, A) JP-A-54-7683 (JP, A) 53-121571 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 21/283 H01L 21/28 301

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シリコン基板表面に成長した自然酸化膜
の膜厚をほぼ5〜15Åの範囲とする第1工程と、該シ
リコン基板表面に酸素と反応しやすいコンタクト金属膜
を形成する第2工程と、該コンタクト金属膜上に密着用
金属としてニッケル膜を形成する第3工程とを含むこと
を特徴とする半導体装置の電極形成方法。
1. A first step in which the thickness of a natural oxide film grown on a surface of a silicon substrate is in the range of approximately 5 to 15 °, and a second step of forming a contact metal film which easily reacts with oxygen on the surface of the silicon substrate. And a third step of forming a nickel film as a metal for adhesion on the contact metal film.
【請求項2】 前記第3工程に続いて、前記ニッケル膜
上に最終電極を形成する第4工程を具備することを特徴
とする請求項1記載の半導体装置の電極形成方法。
2. The method according to claim 1, further comprising a fourth step of forming a final electrode on the nickel film, following the third step.
【請求項3】 前記コンタクト金属膜は、チタン,バナ
ジウム,クロム,アルミ、ジルコニウムのうち何れかで
あることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装
置の電極形成方法。
3. The method according to claim 1, wherein the contact metal film is made of one of titanium, vanadium, chromium, aluminum, and zirconium.
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