JPH0661179A - コンタクト抵抗の低減方法 - Google Patents
コンタクト抵抗の低減方法Info
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- JPH0661179A JPH0661179A JP20802192A JP20802192A JPH0661179A JP H0661179 A JPH0661179 A JP H0661179A JP 20802192 A JP20802192 A JP 20802192A JP 20802192 A JP20802192 A JP 20802192A JP H0661179 A JPH0661179 A JP H0661179A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/45—Ohmic electrodes
- H01L29/456—Ohmic electrodes on silicon
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Abstract
(57)【要約】
【目的】基板に高融点金属のシリサイドを形成するに当
り、高融点金属膜厚が薄いためにシリサイド反応が平面
的に不均一に起こることを防止し、一方シリコン消費量
が多いために接合が破壊されることを防止し、拡散領域
の浅い低抵抗のシリサイドを形成する。 【構成】シリサイドによるコンタクト部を形成すべき部
分に、スパッタリングによりＴｉｘＮ又はＴｉｘ（Ｏ
Ｎ）（ｘ＝２）の組成のＴｉ化合物層３を厚さ１０００
Å形成し、Ｎ2 雰囲気において９００℃で焼鈍する。基
板とのコンタクト領域に約４００ÅのＴｉＳｉ2 シリサ
イド５が形成され、、ＴｉｘＮ又はＴｉｘ（ＯＮ）はＮ
2 焼鈍によってＴｉＮ又はＴｉ（ＯＮ）膜となりバリア
メタル４として用いることができる。
り、高融点金属膜厚が薄いためにシリサイド反応が平面
的に不均一に起こることを防止し、一方シリコン消費量
が多いために接合が破壊されることを防止し、拡散領域
の浅い低抵抗のシリサイドを形成する。 【構成】シリサイドによるコンタクト部を形成すべき部
分に、スパッタリングによりＴｉｘＮ又はＴｉｘ（Ｏ
Ｎ）（ｘ＝２）の組成のＴｉ化合物層３を厚さ１０００
Å形成し、Ｎ2 雰囲気において９００℃で焼鈍する。基
板とのコンタクト領域に約４００ÅのＴｉＳｉ2 シリサ
イド５が形成され、、ＴｉｘＮ又はＴｉｘ（ＯＮ）はＮ
2 焼鈍によってＴｉＮ又はＴｉ（ＯＮ）膜となりバリア
メタル４として用いることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ基板上に形成す
るコンタクト部の抵抗の低減方法に関する。
るコンタクト部の抵抗の低減方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ等において従来、基板とのコンタ
クト部の抵抗を低減するために、高融点金属のシリサイ
ドが用いられている。高融点金属として特にＴｉが多く
用いられている。通常、Ｔｉはスパッタによって成膜
し、次いで、８００〜９００℃で熱処理する。このと
き、ＴｉとＳｉ基板とが反応し、チタンシリサイドＴｉ
Ｓｉ 2 を生成する。ＴｉとＳｉとの反応はおよそＴｉ：
Ｓｉ＝１：２．５の比率で反応が進むと言われている。
例えばＴｉが１０００Åに対してＳｉは２５００Åが消
費される。
クト部の抵抗を低減するために、高融点金属のシリサイ
ドが用いられている。高融点金属として特にＴｉが多く
用いられている。通常、Ｔｉはスパッタによって成膜
し、次いで、８００〜９００℃で熱処理する。このと
き、ＴｉとＳｉ基板とが反応し、チタンシリサイドＴｉ
Ｓｉ 2 を生成する。ＴｉとＳｉとの反応はおよそＴｉ：
Ｓｉ＝１：２．５の比率で反応が進むと言われている。
例えばＴｉが１０００Åに対してＳｉは２５００Åが消
費される。
【０００３】一方、Ｔｉが薄いとシリサイド反応が凝縮
する。ここでシリサイド反応が「凝縮する」とはシリサ
イド反応が平面的に均一に起こらず、まだら状に起こる
ことを言う。従って均一な反応膜が得られず、所望の抵
抗値が得られなかったり、抵抗値が不安定となる。この
ためある程度のＴｉ膜厚が必要である。しかし、Ｔｉ膜
が厚すぎると、Ｓｉを消費してしまうため、接合を破壊
してしまう恐れがある。ソース・ドレインの拡散層の接
合深さが０．２μｍ程度の場合、最大５００Å程度のＴ
ｉ膜厚が必要である。これ以上Ｔｉが厚くなると接合リ
ークが大きくなる。
する。ここでシリサイド反応が「凝縮する」とはシリサ
イド反応が平面的に均一に起こらず、まだら状に起こる
ことを言う。従って均一な反応膜が得られず、所望の抵
抗値が得られなかったり、抵抗値が不安定となる。この
ためある程度のＴｉ膜厚が必要である。しかし、Ｔｉ膜
が厚すぎると、Ｓｉを消費してしまうため、接合を破壊
してしまう恐れがある。ソース・ドレインの拡散層の接
合深さが０．２μｍ程度の場合、最大５００Å程度のＴ
ｉ膜厚が必要である。これ以上Ｔｉが厚くなると接合リ
ークが大きくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】高速ＬＳＩにおいて
は、ソース・ドレインの拡散層の接合深さが０．１μｍ
程度となる。この場合、Ｔｉ膜厚は２５０Å程度とな
る。この程度の膜厚のＴｉではシリサイド反応が凝縮す
る恐れがある。本発明はこのような問題点を解決し、シ
リサイド反応が凝縮しないようなＴｉ膜厚を確保し、一
方Ｔｉ膜が厚すぎるとＳｉを多く消費して接合を破壊す
ることを防止し、コンタクト抵抗の低いシリサイドを形
成する方法を提供することを目的とする。本発明は、バ
リアメタルとして有用なＴｉＮ膜又はＴｉ（ＯＮ）膜を
同時に形成することができるものである。
は、ソース・ドレインの拡散層の接合深さが０．１μｍ
程度となる。この場合、Ｔｉ膜厚は２５０Å程度とな
る。この程度の膜厚のＴｉではシリサイド反応が凝縮す
る恐れがある。本発明はこのような問題点を解決し、シ
リサイド反応が凝縮しないようなＴｉ膜厚を確保し、一
方Ｔｉ膜が厚すぎるとＳｉを多く消費して接合を破壊す
ることを防止し、コンタクト抵抗の低いシリサイドを形
成する方法を提供することを目的とする。本発明は、バ
リアメタルとして有用なＴｉＮ膜又はＴｉ（ＯＮ）膜を
同時に形成することができるものである。
【０００５】本発明は高融点金属のシリサイドによって
抵抗の低い基板コンタクト部を形成する場合に、シリサ
イド反応の凝縮を起こすことなく、接合深さが０．１μ
ｍ以下程度の浅い深さでも接合リークが増大せず、安定
した浅いシリサイド層を形成することができる技術を開
発し、これを提供するものである。
抵抗の低い基板コンタクト部を形成する場合に、シリサ
イド反応の凝縮を起こすことなく、接合深さが０．１μ
ｍ以下程度の浅い深さでも接合リークが増大せず、安定
した浅いシリサイド層を形成することができる技術を開
発し、これを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、次の技術手段を講じたことを特徴とす
る。すなわち、基板に高融点金属のシリサイドを形成す
るに当り、ＴｉとＮ膜又はＴｉと（ＯＮ）との組成比率
ｘを１．２以上としたＴｉｘＮ膜又はＴｉｘ（ＯＮ）膜
を形成し、ついでこれを焼鈍し、ＴｉｘＮ膜又はＴｉｘ
（ＯＮ）膜中の過剰のＴｉを用いてシリサイドを形成す
るとともに、ＴｉＮ又はＴｉ（ＯＮ）バリアメタルを形
成することを特徴とするコンタクト抵抗の低減方法であ
る。
解決するために、次の技術手段を講じたことを特徴とす
る。すなわち、基板に高融点金属のシリサイドを形成す
るに当り、ＴｉとＮ膜又はＴｉと（ＯＮ）との組成比率
ｘを１．２以上としたＴｉｘＮ膜又はＴｉｘ（ＯＮ）膜
を形成し、ついでこれを焼鈍し、ＴｉｘＮ膜又はＴｉｘ
（ＯＮ）膜中の過剰のＴｉを用いてシリサイドを形成す
るとともに、ＴｉＮ又はＴｉ（ＯＮ）バリアメタルを形
成することを特徴とするコンタクト抵抗の低減方法であ
る。
【０００７】
【作用】本発明では、Ｔｉの代わりにＴｉがリッチなＴ
ｉｘＮ又はＴｉｘ（ＯＮ）（ｘ≧１．２）をスパッタに
より厚膜に形成し、このＴｉｘＮ又はＴｉｘ（ＯＮ）層
の余剰Ｔｉをシリサイドの形成反応に用いる。したがっ
て、厚膜のＴｉｘＮ膜又はＴｉｘ（ＯＮ）膜を形成する
ことができるのでシリサイド反応の凝縮は起こらず、一
方、Ｓｉを多消費するシリサイド反応はわずかしか進ま
ず、接合破壊が発生しない。よって、コンタクト部の抵
抗を低減することができる。
ｉｘＮ又はＴｉｘ（ＯＮ）（ｘ≧１．２）をスパッタに
より厚膜に形成し、このＴｉｘＮ又はＴｉｘ（ＯＮ）層
の余剰Ｔｉをシリサイドの形成反応に用いる。したがっ
て、厚膜のＴｉｘＮ膜又はＴｉｘ（ＯＮ）膜を形成する
ことができるのでシリサイド反応の凝縮は起こらず、一
方、Ｓｉを多消費するシリサイド反応はわずかしか進ま
ず、接合破壊が発生しない。よって、コンタクト部の抵
抗を低減することができる。
【０００８】ＴｉとＮ、又はＴｉと（ＯＮ）との組成比
率ｘは１．２以上とする。ｘが１．２未満ではシリサイ
ドを形成するＴｉが少ないので不可である。好ましく
は、１．５以上である。１．５以上とすると、適切な厚
さのＴｉｘＮ又はＴｉｘ（ＯＮ）の膜を形成し、その中
の余剰ＴｉによりＴｉＳｉ2 を生成させ、凝縮を起こす
ことなく低い抵抗のコンタクト部を生成する。また本発
明では、同時にＴｉＮ又はＴｉ（ＯＮ）バリアメタルを
形成することができるから、一工程を節約することがで
きる。
率ｘは１．２以上とする。ｘが１．２未満ではシリサイ
ドを形成するＴｉが少ないので不可である。好ましく
は、１．５以上である。１．５以上とすると、適切な厚
さのＴｉｘＮ又はＴｉｘ（ＯＮ）の膜を形成し、その中
の余剰ＴｉによりＴｉＳｉ2 を生成させ、凝縮を起こす
ことなく低い抵抗のコンタクト部を生成する。また本発
明では、同時にＴｉＮ又はＴｉ（ＯＮ）バリアメタルを
形成することができるから、一工程を節約することがで
きる。
【０００９】ＴｉがリッチなＴｉｘＮ膜又はＴｉｘ（Ｏ
Ｎ）膜を形成することは、スパッタリング工程における
雰囲気中のＮ2 ／Ａｒの比を小さくすることによって達
成することができる。本発明によるシリサイドの形成に
よるコンタクト抵抗の低減方法は、Ｔｉのほかに他の高
融点金属、例えば、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂ等の窒化物、
炭化物、硼化物その他の化合物を用いる場合にも適用可
能である。
Ｎ）膜を形成することは、スパッタリング工程における
雰囲気中のＮ2 ／Ａｒの比を小さくすることによって達
成することができる。本発明によるシリサイドの形成に
よるコンタクト抵抗の低減方法は、Ｔｉのほかに他の高
融点金属、例えば、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂ等の窒化物、
炭化物、硼化物その他の化合物を用いる場合にも適用可
能である。
【００１０】
【実施例】＜実施例１＞図１はＬＳＩにシリサイドを形
成する段階を示した模式断面図で、実施例のコンタクト
抵抗の低減方法を説明する説明図である。 （ａ）基板１上に絶縁膜２が形成されており、シリサイ
ドによるコンタクト部を形成すべき部分に、出力：６Ｋ
Ｗ、Ｎ2 ：２０ｃｃ／ｍｉｎ、Ａｒ；３０ｃｃ／ｍｉ
ｎ、真空度：６ｍＴｏｒｒ、基板温度：３００℃の条件
で、スパッタリングによりＴｉｘＮ（ｘ＝２）の組成の
Ｔｉ化合物層３を厚さ１０００Å形成した。 （ｂ）ついで、Ｎ2 雰囲気において９００℃で焼鈍し
た。基板とのコンタクト領域に約４００ÅのＴｉＳｉ2
シリサイド５が形成され、、ＴｉｘＮはＮ2 焼鈍によっ
てＴｉＮ膜となりバリアメタル４として用いることがで
きた。
成する段階を示した模式断面図で、実施例のコンタクト
抵抗の低減方法を説明する説明図である。 （ａ）基板１上に絶縁膜２が形成されており、シリサイ
ドによるコンタクト部を形成すべき部分に、出力：６Ｋ
Ｗ、Ｎ2 ：２０ｃｃ／ｍｉｎ、Ａｒ；３０ｃｃ／ｍｉ
ｎ、真空度：６ｍＴｏｒｒ、基板温度：３００℃の条件
で、スパッタリングによりＴｉｘＮ（ｘ＝２）の組成の
Ｔｉ化合物層３を厚さ１０００Å形成した。 （ｂ）ついで、Ｎ2 雰囲気において９００℃で焼鈍し
た。基板とのコンタクト領域に約４００ÅのＴｉＳｉ2
シリサイド５が形成され、、ＴｉｘＮはＮ2 焼鈍によっ
てＴｉＮ膜となりバリアメタル４として用いることがで
きた。
【００１１】＜実施例２＞実施例１と同様に、次のよう
にＬＳＩシリサイドを形成した。 （ａ）基板１上に絶縁膜２が形成されており、シリサイ
ドによるコンタクト部を形成すべき部分に、出力：６Ｋ
Ｗ、Ｎ2 ：２０ｃｃ／ｍｉｎ、Ａｒ；４０ｃｃ／ｍｉ
ｎ、Ｏ2 ：１０ｃｃ／ｍｉｎ、真空度：６ｍＴｏｒｒ、
基板温度：３００℃の条件で、スパッタリングによりＴ
ｉｘ（ＯＮ）（ｘ＝２）の組成のＴｉ化合物層３を厚さ
１０００Å形成した。 （ｂ）ついで、Ｎ2 雰囲気において９００℃で焼鈍し
た。基板とのコンタクト領域に約４００ÅのＴｉＳｉ2
シリサイド５が形成され、Ｔｉｘ（ＯＮ）はＮ2 焼鈍に
よってＴｉ（ＯＮ）膜となりバリアメタル４として用い
ることができた。
にＬＳＩシリサイドを形成した。 （ａ）基板１上に絶縁膜２が形成されており、シリサイ
ドによるコンタクト部を形成すべき部分に、出力：６Ｋ
Ｗ、Ｎ2 ：２０ｃｃ／ｍｉｎ、Ａｒ；４０ｃｃ／ｍｉ
ｎ、Ｏ2 ：１０ｃｃ／ｍｉｎ、真空度：６ｍＴｏｒｒ、
基板温度：３００℃の条件で、スパッタリングによりＴ
ｉｘ（ＯＮ）（ｘ＝２）の組成のＴｉ化合物層３を厚さ
１０００Å形成した。 （ｂ）ついで、Ｎ2 雰囲気において９００℃で焼鈍し
た。基板とのコンタクト領域に約４００ÅのＴｉＳｉ2
シリサイド５が形成され、Ｔｉｘ（ＯＮ）はＮ2 焼鈍に
よってＴｉ（ＯＮ）膜となりバリアメタル４として用い
ることができた。
【００１２】
【発明の効果】本発明のコンタクト抵抗の低減方法は上
記のように構成されているので、ＴｉｘＮ又はＴｉｘ
（ＯＮ）膜を厚く形成し、シリサイド反応が凝縮するこ
となく、拡散領域の浅い低抵抗のシリサイドを形成する
ことができる。また併せて、バリアメタルを同時に形成
することができるという優れた効果を奏する。
記のように構成されているので、ＴｉｘＮ又はＴｉｘ
（ＯＮ）膜を厚く形成し、シリサイド反応が凝縮するこ
となく、拡散領域の浅い低抵抗のシリサイドを形成する
ことができる。また併せて、バリアメタルを同時に形成
することができるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明の実施例のコンタクト抵抗の低減方法を
説明する工程図である。
説明する工程図である。
１ 基板 ２ 絶縁膜 ３ Ｔｉ化合物層 ４ バリアメタ
ル ５ シリサイド ６ ソース（ド
レイン）拡散層
ル ５ シリサイド ６ ソース（ド
レイン）拡散層
Claims (1)
- 【請求項１】 基板に高融点金属のシリサイドを形成す
るに当り、ＴｉとＮ又はＴｉと（ＯＮ）との組成比率ｘ
を１．２以上としたＴｉｘＮ膜又はＴｉｘ（ＯＮ）膜を
形成し、ついで焼鈍し、ＴｉｘＮ膜又はＴｉｘ（ＯＮ）
膜中の過剰のＴｉを用いてシリサイドを形成するととも
に、ＴｉＮ又はＴｉ（ＯＮ）バリアメタルを形成するこ
とを特徴とするコンタクト抵抗の低減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20802192A JPH0661179A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | コンタクト抵抗の低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20802192A JPH0661179A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | コンタクト抵抗の低減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661179A true JPH0661179A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16549365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20802192A Withdrawn JPH0661179A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | コンタクト抵抗の低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661179A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5597745A (en) * | 1995-03-13 | 1997-01-28 | L G Semicon Co., Ltd. | Method for forming TiN film and TiN film/thin TiSi2 film, and method for fabricating semiconductor element utilizing the same |
| KR100457409B1 (ko) * | 1997-12-30 | 2005-02-23 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의금속배선형성방법 |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP20802192A patent/JPH0661179A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5597745A (en) * | 1995-03-13 | 1997-01-28 | L G Semicon Co., Ltd. | Method for forming TiN film and TiN film/thin TiSi2 film, and method for fabricating semiconductor element utilizing the same |
| KR100457409B1 (ko) * | 1997-12-30 | 2005-02-23 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의금속배선형성방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |