KR0148684B1 - 반도체 디바이스의 제조방법 - Google Patents
반도체 디바이스의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR0148684B1 KR0148684B1 KR1019890000420A KR890000420A KR0148684B1 KR 0148684 B1 KR0148684 B1 KR 0148684B1 KR 1019890000420 A KR1019890000420 A KR 1019890000420A KR 890000420 A KR890000420 A KR 890000420A KR 0148684 B1 KR0148684 B1 KR 0148684B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- silicon
- regions
- doped
- silicide
- exposed surface
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 80
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 80
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 80
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 47
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 14
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 8
- -1 argon ions Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract description 15
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 39
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 34
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 description 26
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 23
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 23
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 18
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 10
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 9
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 9
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 6
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 5
- HAYXDMNJJFVXCI-UHFFFAOYSA-N arsenic(5+) Chemical compound [As+5] HAYXDMNJJFVXCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 2
- 206010010144 Completed suicide Diseases 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004129 N-Type Calcium Channels Human genes 0.000 description 1
- 108090000699 N-Type Calcium Channels Proteins 0.000 description 1
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- VIKNJXKGJWUCNN-XGXHKTLJSA-N norethisterone Chemical compound O=C1CC[C@@H]2[C@H]3CC[C@](C)([C@](CC4)(O)C#C)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 VIKNJXKGJWUCNN-XGXHKTLJSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021339 platinum silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L21/28518—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table the conductive layers comprising silicides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/2633—Bombardment with radiation with high-energy radiation for etching, e.g. sputteretching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
반도체 디바이스 제조 방법은 기판(1)이 적어도 한 개의 전기적 성분(도시된 예에서 2 개)과, 다른 도펀트로 고핑된 각각의 노출된 표면 영역을 가지는 적어도 2 개의 도핑된 실리콘 영역을 형성하는 도핑된 반도체 영역(3 내지 13)을 구비하여 제공되고, (예컨데 표면 영역 10a, 11a 및 6a 또는 표면 영역 8a, 9a 및 7a) 및 금속은 각각의 상기 노출된 표면 영역(7a 내지 11a)에서 메탈 실리사이드(15a)를 형성하기 위하여 증착된다. 금속 실리사이드(15a)를 형성하기 위하여 금속(15)의 증착 이전에, 상기 노출된 실리콘 표면 영역은 금속 실리사이드(15a)의 형성이 용이한 원위치 스퍼터 에칭 방법이 제공된다.
Description
제1도는 본 발명에 따른 방법을 사용하여 보충 절연된 게이트 전계 효과트랜지스터가 형성된 반도체 몸체의 부분을 도시한 횡단면도.
제2도 내지 제5도는 본 발명을 실시하는 방법의 연속적인 단계를 나타내는 제1도에 도시된 상기 반도체 몸체의 부분을 제1도와 비교하여 확대된 횡단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 2 : 필드 산화막
4 : P 형 우물 7a 내지 11a : 표면 영역
6b 내지 11b : 실리콘층 6, 7 : 절연된 게이트
11, 10, 8, 9 : 소스와 드레인 영역 14 : 산화물 스페이서(spacer)
15 : 스퍼터 증착된 층
본 발명은 반도체 디바이스의 제조 방법에 관한 것으로써, 상기 방법은 최소 하나의 전기 요소를 형성하기 위해서 도핑된 반도체 영역들을 가지고 있는 기관을 제공하는 단계와, 각각의 노출된 표면 영역에 금속 실리사이드를 형성하기 위하여 금속을 증착시키는 단계를 포함하고 있으며, 상기 도핑된 실리콘 영역들의 최소한 한 영역은 노출된 표면 부분을 가지고 있다.
상기 방법은 유럽 특허 제 203836 호에 기술되어 있다. 특히 상기 유럽 특허 제 203836 호는 P 채널과 n 채널의 절연된 게이트 전계 효과 트랜지스터(MOSTs)와 npn 측면 바이폴라 트랜지스터를 가진 집적 회로 형태의 반도체 디바이스를 제조하는 방법을 기술하고 있다. 상기의 n 채널 MOST 와 npn 측면 바이폴라 트랜지스터는 상기 기판을 구성하는 n 형 단결정 실리콘 반도체 몸체에 형성된 P 형 우물내에 형성되며, 다양한 트랜지스터는 상기 기판에 대한 실리콘 표면의 국부 산화에 의해 형성된 필드 산화막으로써 분리된다. MOSTs 의 소스와 드레인 영역은 이전에 제한 도핑된 다결정 실리콘 절연 게이트 및 마스크로서 필드 산화막을 이용하여 불순물을 주입하므로써 형성되는데, 이와 같은 것은 소스 및 드레인 영역이 상기의 절연된 게이트에 자기 정렬되기 때문이다. 산화막 스페이서(spacer)는 형성된 산화막의 비등방성 에칭에 의해 절연 게이트의 측벽부상에 형성되는데, 이것은 소오스, 드레인 및 절연 게이트 영역의 실리콘 표면 영역을 노출시키기 위해서이다. 금속 실리사이드를 형성할 수 있는 금속층은 어닐링 단계후에, 노출된 실리콘 표면상에 금속 실리사이드를 형성하기 위해 상기 기판 표면상에 증착된다. 산화막상에 남아있는 금속은 그후 상기 노출된 실리콘 표면 영역상에서 제거되고 남아있는 금속 실리사이드이다.
노출된 실리콘 표면 영역상에 상기 금속 실리사이드의 설비는 더 낮은 시트 저항과 접촉 저항을 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나, 상술한 방법에는 문제점이 있다. 특히, 금속 실리사이드의 형성은 노출된 실리콘 표면 영역의 도핑에 의해서 영향을 끼칠 수 있으며, 그와 같은 영향도는 금속 실리사이드가 형성되고 있는 실리콘의 타입(type)에 의존하기 때문에 매우 크다. 1984년 4월에서 6월에 J. Vac Sci Technol A2(2)에 발표된 에이취. 케이. 파크씨 등에 의해 티타늄 실리사이드의 형성에 대한 이온 주입 도핑의 효과란 제목의 논문은 티타늄 실리사이드 형성과 관련된 이러한 문제점을 기술하고 있다.
특히, 상기 논문의 저자는 특정한 도펀트 침투와 분포에서의 주입 조건이 티타늄 실리사이드의 형성에 크게 영향을 미친다는 것을 알게 되었고, 비소와 인의 경우에서는 특히 도핑된 실리콘 영역의 형성에서 상기 두 개의 n 형 도펀트가 도핑된 실리콘 영역의 형성에 일반적으로 사용됨을 설명하고 있다.
본 발명의 한가지 특징에 따라, 본 발명은 반도체 디바이스의 제조 방법이 제공되는데, 상기 제조 방법은 적어도 하나의 전기 성분과 노출된 표면 영역을 가진 적어도 하나의 도핑된 실리콘 영역을 구성하는 도핑된 반도체 영역을 가진 기판을 제공하는 방법과, 상기 각각의 노출된 표면 영역에 금속 실리사이드를 형성하기 위하여 금속을 증착시키는 방법을 포함하고 있으며, 금속 실리사이드를 형성하기 위해 금속을 증착시키기 전에 상기의 노출된 표면 영역을 스퍼터(sputter) 에칭 처리하는 방법을 특징으로 한다.
본 발명자는 본 발명을 실현시키는 방법을 이용할 때 상기의 스퍼터 에칭이, 이전의 처리 단계 동안에 본래의 산화물을 제거시키는 기존의 화학적 습식 에칭에도 불구하고, 노출된 실리콘 표면 영역 위에 형성되는 산화막을 제거시킬 수 있으며, 이러한 산화물의 제거는 연속적인 실리사이드의 형성을 용이하게 해준다는 것을 알았다.
본 발명의 두 번째 특징에 따라서 반도체 디바이스를 제조하는 방법이 제공되는데, 상기 제조 방법은 최소 하나의 전기 성분과 다른 타입의 실리콘으로 형성된 각각의 상기 노출된 표면 영역에 금속 실리사이드를 형성시키기 위하여 금속을 증착시키는 방법을 포함하고 있으며, 금속 실리사이드를 형성시키기 위해 금속을 증착하기 전에 노출된 표면 영역을 스퍼터 에칭 처리하는 방법으로 특징된다.
다른 타입의 실리콘은 그들의 물리적 성질과 그들의 도핑에 있어서 차이가 있을 수 있다. 따라서, 예컨데, 두 개의 영역중 하나의 영역은 단결정 실리콘으로 형성될 수 있으며, 반면에 다른 영역은 다결정 실리콘(또는 무정형의 실리콘)으로 형성되며, 또한 두 개의 영역중 하나의 영역은 다른 노출된 표면 영역으로부터 다른(반드시 반대인 도전형이 아니라도) 도펀트로 도핑될 수 있다.
발명자는 금속 실리사이드를 형성하기 위해 금속을 증착하기 전에 스퍼터 에칭에 의해서 실리사이드의 보다 일정한 형성이 얻어질 수 있고, 실리사이드 형성의 정도 또는 최소의 초기 비율이 실리사이드가 형성되고 있는 실리콘의 타입에 거의 의존하지 않는다는 사실을 알았다.
상술된 바와 같이, 상기의 스퍼터 에칭은, 이전의 처리 단계 동안에 형성된 본래의 산화막을 제거하기 위한 기존의 화학적 습식 에칭에도 불구하고 노출된 실리콘 표면 영역위에 형성되는 산화막을 제거하기 위하여 제공된다. 발명자는 또한 스퍼터 에칭이 각각의 노출된 실리콘 표면 영역에 무정형(amorphous)의 실리콘층을 또한 형성시킨다는 것을 알았다. 따라서, 본 발명을 실현시키는 방법이 실리사이드 형성을 손상시킬 수 있는 산화막을 제거시킬 뿐만 아니라, 각각의 노출된 표면 영역에 동일하거나 또는 최소한 비슷한 물리적 구조를 가진 실리콘도 제공한다. 그러므로 실리사이드의 형성은 노출된 실리콘 표면 영역이 다결정 무정형의 실리콘인지 또는 단결정 실리콘인지에 대한 물리적 구조에 크게 영향을 받지 않는다. 또한, 상기 실리사이드의 형성은 산화막을 형성하는 노출된 실리콘 표면 영역의 능력에 의해서 영향받지 않는다. 이러한 후반부의 특성은 이용된 도펀트가 인(phosphorus)이라는 것이 특히 중요한데, 그 이유는 인이 도핑된 실리콘, 특히 인이 도핑된 다결정 실리콘이 인이 도핑된 실리콘의 친수성(hydrophylic) 때문에 쉽게 산화막을 형성하기 때문이다.
상기의 영역에 30eV에서 200eV 까지의 에너지를 가진 불활성 기체의 양호한 이온인 아르곤(Argon)은 상기 노출된 표면 영역을 스퍼터 에칭시키는데 양호하게 사용된다.
상기 실리사이드를 형성시키기 위하여 이용된 금속은 폴라티늄, 코발트와 티타늄을 형성하는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 그러나, 상기 실리사이드를 형성하기 위하여 이용된 양호한 금속은 티타늄인데, 그 이유는 티타늄이 공지된 적절한 실리사이드에 대해 가장 낮은 시트 저항을 가지고 있는 것으로 발견되었기 때문이다. 그런 이유 때문에 상기의 금속은 여기서 실리사이드와 같은 낮은 저항의 물질이외에 높은 시트 저항과 접촉 저항이 발생되는 축소된 면적, 특히 접합 깊이 및 요구된 게이트 라인 폭이 노출된 실리콘 영역의 상부에 제공될 수 있는 초미세한 집적 기술에서 사용하기에 특히 적절하다. 본 발명에 따른 방법의 이용은 티타늄 실리사이드를 필요로 하는 곳에 특히 유익할 수 있다. 따라서, 티타늄에서 실리콘의 높은 확산 비유 때문에 티타늄 실리사이드의 형성동안 노출된 실리콘 표면 영역에서 티타늄으로의 실리콘의 측면 확산은 상기 기판 표면위의 산화막 영역을 가로질러 티티늄 실리사이드 조각을 형성하기에 충분하며, 이러한 결과로 전위적으로 실리콘 영역 사이에 원하지 않는 단락을 제공할 수도 있다. 이러한 결정을 피하기 위해서, 상기 실리사이드 형성은 예컨데, 아르곤/질소 대기(atmosphere), NH3대기 또는 질소가 타타늄으로 확산할 수 있는 다른 적절한 대기 즉 질소를 함유하고 있는 순환 대기에서 수행된다. 순환 대기로부터 질소는 티타늄층으로 확산되며, 여기서 실리콘과 티타늄 확산 표면이 실리사이드 형성부에 접하는 것이 지연된다. 따라서 측면 확산에 포함된 보다 긴 확산 거리 때문에, 티타늄 실리사이드보다 티타늄 질화물이 산화물 영역위에 형성되며, 그후에 단락의 문제점을 최소로 감소시키거나 또는 피하도록 하기 위해 선택적으로 제거될 수 있다. 비록 순환 질소의 이용이 원하지 않는 단락의 위험을 극복하거나 또는 최소로 완화시킬 수 있다고 하더라도, 다르게 도핑된 실리콘 영역위에 티타늄 실리사이드의 다른 형성 비율의 문제점을 또한 악화시킬 수 있으며, 그 이유는 예컨데, 인으로 도핑된(MOST의 도핑된 다결정 절연 게이트) 노출된 표면 영역 위에서, 실리사이드 형성은 질소가 인이 도핑된 노출된 실리콘 표면 전체에 매우 얇은 티타늄 실리사이드 층을 형성하기 위해서 오랫동안 확산하므로써 너무 천천히 형성되며, 그 결과 높은 시트 저항이 발생한다. 그러나, 본 발명을 실현하는 방법을 사용함으로써 발생하는 이러한 문제점은 티타늄 실리사이드의 형성 비유이 각각의 영역 위에서 동일하지는 않더라도 비슷하게 되기 때문에 극복되거나 또는 완화될 수 있다. 실제 실험을 통하여 동일한 두께의 티타늄 실리사이드 층이 인 도핑된 다결정 실리콘 및 붕소와 비소로 도핑된 단결정 실리콘 영역 위에서 동시에 형성될 수 있음을 알았다.
본 발명의 실시예는 첨부한 도면을 참고로 하여 설명하고자 한다.
여기서 주목해야 할 것은 도면이 개략적으로 도시되어 있으며, 규격대로 도시되지 않았다는 것이다. 그러므로, 대응하는 면적과 비율은 도면에 따라 명확하고 편리하게 하기 위해 확대되거나 축소(특히, 두께에 대해서)되어 도시되었다.
이제 도면에 대해서 언급해보면, 제1도에서 제5도는 본 발명에 따른 반도체 디바이스의 제조 방법을 도시하고 있다. 상기의 방법은 적어도 한 개의 전기적 성분(도시된 보기에서 2 개)과, 다른 도펀트로 도핑된 각각의 노출된 표면 영역들 예컨데 표면 영역(10a, 11a 및 6a) 또는 도시된 예로써 표면 영역(8a, 9a, 7a)을 가지는 도핑된 실리콘 영역중 적어도 2 개를 형성하는 도핑된 반도체 영역(3 내지 13)을 가지는 기판(1)을 제공하는 방법과, 각각의 상기 노출된 표면 영역(7a 내지 11a)에서 금속 실리사이드(15a)를 형성하는 금속(15)을 증착시키는 방법을 포함한다. 본 발명에 따른 상기의 방법은 금속 실리사이드(15a)를 형성하기 위해 금속(15)을 증착시키기전에, 상기 각각의 노출된 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)에 주어진 타입의 실리콘층(6b, 7b, 8b, 9b, 10b, 11b)을 선택적으로 형성시키는 방법을 포함한다.
도면에 도시된 특별한 배치에서 상기 기판(1)은 P 전도형이 되도록 하기 위해 낮게 도핑된 단결정 실리콘 몸체인 반도체 몸체를 포함하고 있다. 제1도에 도시된 바와 같이, n 채널과 P 채널 절연 게이트 전계 효과 트랜지스터(IGFET 또는 MOST)의 보조쌍은 다양한 영역과 메탈라이제이션 등과 같이 미세한 면적을 가진 RAM 과 같은 CMOS 회로를 제공하기 위해 상기 기판(1)에 형성된다.
이제, 제1도에 대해 상세하게 살펴보면, 제1도에는 n 채널 MOST T1과 P 채널 MOST T2로 형성되어 있는 하나의 MOST 보조쌍이 형성된 반도체 몸체 또는 기판의 부분이 도시되어 있다. 물론, 많은 그러한 MOST 의 보조쌍이 반도체 몸체 또는 기판네에 동시에 형성될 수 있음을 인식하게 될 것이다.
제1도에 도시된 구조 또는 배치는 RAM 과 같은 CMOS 직접 회로 칩의 제조 분야에서 통상적인 처리 기술을 사용하여 형성될 수 있으며, 그렇기 때문에 이러한 처리 단계는 간단히 설명될 것이다.
따라서, 초기에 실리콘 질화물 마스크는 증착되고, 실리콘의 국부 산화(LOCOS)에 의해서 필드 산화막 패턴(2)의 형성을 가능하게 해주는 반도체 몸체(1)의 표면(1a)위에 한정된다.
그후 감광성 내식막(이후에는 감광막)이 상기의 표면(1a)에 적용되고, P 채널 MOST T2에 대해 n 형 우물(3)을 형성하는 n 형 불순물 즉, 인과 같은 불순물을 주입을 위해서 마스크를 장착시키는 통상의 사진석판술과 에칭 기술을 사용하여 패턴된다. n 형 불순물의 주입과 상기 마스크의 제거후에, 다른 감광막이 내식막이 상기 표면(1a)에 인가되고, n 형 채널 MOST T1에 대해 P 형 우물(4)을 형성하는 P 형 불순물(여기서, 붕소)을 주입하기 위한 마스크에 한정시켜 패턴된다.
P 형 우물 마스크가 일단 제거될 때, 상기의 산화 단계는 실리콘의 국부 산화(LOCOS)에 의해서 필드 산화막(2)을 형성하기 위한 위치에서 적절하게 실리콘 질화물 마스크를 가지고 공지된 기술로 수행되며, 여기서 상기 표면(1a)은 실리콘 질화물 마스크에 의해서 보호되지 않는다. 제1도에 도시된 바와 같이, 상기 불순물의 연속적인 측면 확산은 n 형과 P 형 우물(3 및 4)이 필드 산화막(2)의 일부분(2a) 아래에 Pn 접합에서 만난다.
상당히 얇은 게이트 산화막은 다결정 실리콘층에 뒤이어 상기의 표면(1a) 위에 제공된다. 게이트 산화막층과 다결정 실리콘층은 MOST T1과 MOST T2에 대한에 제공된다. 게이트 산화막층과 다결정 실리콘층은 MOST T1과 MOST T2에 대한 절연된 게이트 (6, 7)를 한정시키는 기존의 기술을 사용하여 패턴된다. 공지된 기술에서와 같이, 필요한 전기 전도를 제공하기 위해서, 다결정 실리콘은 불순물로 도핑되며, 보통 이러한 목적을 위해서는 하부 실리콘 또는 게이트 산화물의 오염을 야기시키는 비소 또는 붕소보다 인이 훨씬 더 적당하다. 다결정 실리콘은 대략 8 x 1020atoms cm-3의 도펀트 농도를 가질 수 있다.
절연 게이트(6, 7)의 형성 후, MOST T1이 형성될 영역은 마스크되고, 이러한 예에서, P 형 불순물인 붕소는 대략 2 x 1020atoms cm-3의 도펀트 농도를 가진 P 채널 MOST T2의 소스와 드레인 영역(8, 9)을 형성하기 위해 주입된다. 그 뒤 MOST T2의 영역은 마스크되고, 이러한 예에서, n 형 불순물인 인은 대략 5 x 1018atoms cm-3의 도펀트 농도를 가진 n 채널 MOST T1의 소스와 드레인 영역(10, 11)의 비교적 낮게 도핑된 영역(12, 13)을 형성하기 위해 주입된다.
다음에, 실리콘 이산화물의 블랭킷(blanket)층은 화학 기상 증착에 의해서 증착된 후, 소스와 드레인 영역(8, 9)의 실리콘 표면 영역(8a, 9a) 과 P 채널 MOST T2에 대한 절연 게이트의 실리콘 표면 영역(7a)을 비등방적으로 노출시키기 위해서 에칭되고, n 채널 MOST T1의 소스와 드레인 영역(10, 11)이 형성되는 실리콘 표면 영역(10a, 11a)을 유사하게 노출시키기 위해 에칭되며, n 체널 MOST T1에 대한 절연 게이트의 실리콘 표면 영역(6a)을 노출시키기 위해 에칭된다. 비등방성 에칭은 절연 게이트(6, 7)의 측벽부 위에 산화물 스페이서(14)를 남겨둔다.
마스크된 MOST T2의 영역과 함께 실리콘 표면(1a)을 보호하기 위해 스캐터(scatter) 산화막 증착후에, 마스크로서 관련된 산화물 스페이서(14)와 절연 게이트(6)를 사용하여 대략 8 x 1020atoms cm-3의 도펀트 농도를 가진 n 채널 MOST T1의 소스와 드레인 영역(10, 11)을 형성하기 위해 불순물이 주입된다.
시트 저항과 접촉 저항을 적게하는 것이 가능하고, 연속적인 베탈라이제이션에 대해 낮은 저항성(ohmic) 접촉을 제공하기 위해서 티타늄 실리사이드와 같은 내화성 금속 실리사이드는 상기의 노출된 실리콘 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)상에 형성된다.
내화성 금속 실리사이드를 형성하는 금속을 증착시키기 전에, 상기의 처리 과정이 완료된 후 실리콘 표면(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)위에 남아있는 원래의 산화물은 HF 의 1 몰의 백분율 용액을 사용하는 화학적 습식 에칭 처리 과정을 사용하여 에칭된다.
그후, 반도체 몸체 또는 기판(1)은 상기 표면(1a) 위에 티타늄층의 스퍼터 증착을 위해 rf(무선 주파수) 스퍼터링 시스템에 전달된다. 그러나, 본 발명에 따른 금속의 증착 이전에, 불활성 이온으로써 상기 표면 (1a)의 원위치에 스퍼터 에칭은 제1도의 화살표(A)에 의해서 표기된 바와 같이 수행된다. 스퍼터 에칭에 사용된 이온은 스퍼터 에칭을 할 수 있을 정도의 충분한 에너지를 가져야만 하며, 불활성 이온의 상당한 주입이 실리콘 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)으로 주입될 정도의 에너지를 가져서는 안된다. 상기의 스퍼터링 처리는 다른 적절한 불활성 이온, 예컨데 크립톤, 제논 또는 네온 이온, 등이 사용될 수 있다 하더라도 약 30eV에서 300eV 범위내의 에너지를 가진 아르곤 이온을 사용하여 수행되는 것이 바람직하다. 물론, 사용된 rf 스퍼터링 시스템은 상술된 바와 같이 적절한 에너지로 불활성 이온을 제공하는 rf 플라즈마를 지지할 수 있어야 하며, 여기서 적절한 기계는 rf 공급이 접속된 기판 홀더보다 약간 크거나 같은 카운터 전극을 가진 퍼킨 앨머 4400rf 스퍼터링 시스템이며, 상기의 카운터 전극은 접지되어 있다.
발명자는 위에서 설명된 원위치(in-situ) rf 스퍼터 에칭이 실리콘 표면(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)으로부터 산화막을 제거시키는데 이용될 수 있음을 알게 되었다. 특히 상기의 원위치로 rf 스퍼터 에칭은 화학적 습식 에칭 단계후에 노출된 실리콘 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)에 형성된 새로운 산화막을 제거시킬 수 있다. 이러한 것은 인이 도핑된 다결정 실리콘이 친수성(실리콘은 일반적으로 소수성이다)으로 되는 경향이 있고, 화학적 습식 에칭 후에 새로운 산화막 성장을 야기시키는 질소 산화막을 형성하는 경향이 있는 것과 같이 인이 도핑되어 다결정 실리콘이 노출된 표면 영역(6a, 7a)의 경우에서 특히 중요하다. 또한, 발명자는 제2도에 도시된 바와 같이 상술된 원위치에서의 스퍼터링이 상기의 실리콘으로 아르곤 이온 주입을 할 정도로 중요하지 않은 각각의 노출된 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)에 무정형 실리콘의 각각의 층(6b, 7b, 8b, 9b, 10b,11b)을 제공한다는 것을 알게 되었다.
특별한 보기를 고려해보면, 13.5MHz 의 rf 신호 주파수와, 0.1W om-2의 전원 밀도를 제공하는 500W 의 전원과, 실내 온도(대략 20ｏC) 에서의 기판과, 대략 7milli Torr(0.93 x 10-3Pa)의 스퍼터링 시스템내의 아르곤 압력을 가진 퍼킨 앨머 4400rf 스퍼터링 시스템의 경우에서, 상기의 스퍼터 애칭은 5 초동안 상기 영역에서 지속할 수 있으며, 5 내지 10nm 사이의 영역에, 20nm 이하의 단결정 실리콘 기판내에 깊이가 2 x 1014atoms cm-2내지 4 x 1014atoms cm-2인 정도의 아르곤 오염된 상기 기판위에 1 x 1016내지 2 x 1016atoms cm-2정도의 무정형 실리콘을 제공하는 동안에 10nm 정도의 실리콘 이산화물의 두께를 단결정 실리콘 기판으로부터 제거시킬 수 있다.
rf 스퍼터 에칭후에, 상기 기판(1)은 동일한 rf 스퍼터링 시스템에 유지되고, 내화성 금속층(15)은 제3도에 도시된 바와 같이 노출된 실리콘 표면(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)을 덮기 위해서 상기 표면(1a)위에 스퍼터 증착된다. 이러한 특별한 보기에서, 상기의 금속은 티타늄이고, 상술된 바와 같이 미세한 면적과 관련된 것 즉 스퍼터 증착층(15)은 스퍼터 증착층의 두께가 물론 프로세스 면적에 좌우된다고 하더라도 거의 30 내지 100nm 의 두께인데, 이것은 통상적으로 1.5 마이크로미터 프로세스를 위해 150 내지 200nm 의 두께도 된다.
다음 티타늄의 스퍼터 증착된 층(15)은 질소 대기에서 어닐링된다. 이러한 보기에서, 상기 층(15)은 로(furnace) 가열 처리와 같은 다른 어니일링 처리가 사용될 수 있다고 하더라도, 방사 가열 소스로서 텅스텐 할로겐 램프를 이용하는 급속 가열 어니일링 시스템에서 10 초동안 650oC로 처리하는 공지된 급속 열처리로 어닐링된다.
어닐링동안, 실리콘은 노출된 실리콘 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)으로부터 티타늄 실리사이드를 형성하는 티타늄층(15)으로 확산된다. 동시에, 주변의 질소 대기로부터의 질소는 상기의 키카늄층(15)으로 확산된다. 두 개의 확산 프런트가 만나는 곳에서는 실리사이드화 프로세스가 지연된다. 필드 산화막(2)과 산화막 스페이서(14)인 산화막 영역을 덮고 있는 티타늄으로 실리콘의 측면 확산은 관련된 거리 때문에 비교적 오랜 시간이 소비되므로, 상기의 질소는 산화막 영역위의 티타늄층으로 더 깊이 확산된다. 그래서, 제4도에 도식적으로 설명된 바와 같이, 상기의 노출된 실리콘 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)위에 금속 실리사이드(15a)는 티타늄 질화막(15)의 비교적 얇은 층(15b)으로써 상부에 형성될 것이며, 반면에 산화막 영역(2, 14) 위에서는 비교적 두꺼운 티타늄 질화물층(15b)이 실제로 형성된다.
제5도에 도시된 바와 같이, 티타늄 질화물층은 산화물 영역(2, 14)의 실리콘 이산화물과 티타늄 실리사이드(15a)를 손상시키지 않고 매우 선택적인 NH4OH/H2O2/H20 용액으로 화학적 습식 에칭과 같은 선택적 에칭 처리에 의해서 제거된다. 이제 상기의 노출된 실리콘 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)은 제 5 도에 도시된 바와 같이 금속 실리사이드 (15a)에 의해서 덮여지고, 산화물 스페이서(14) 때문에 전기적으로 절연된다. 실리사이드 층(15a)은 그후 10초동안 850oC로 올라간 온도와 질소 대기에서 상기 기판이 유지되는 바와 같이 준안정의 C49구조인 티타늄 실리사이드층(15a)을 안정하고 낮은 저항의 C54구조로 변환시키기 위해 높은 온도의 어니일링 단계에서 처리된다.
출원인은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 40nm 두께의 티타늄층이 스퍼터 증착되는 곳에, 출원인은 본 발명에 따른 방법을 이용하여 50 내지 70 nm 두께의 티타늄 실리사이드층이 2.5 내지 3.5ohm/square 의 시트 저항을 유도하도록 얻어진다는 것을 알게 되었다. 또한 동일한 두께의 티타늄 실리사이드는 단결정과 다결정 노출된 실리콘 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a) 위에 형성된다. 따라서, 비록 형성되지 못하거나 또는 단지 부분적으로 형성한 티타늄 실리사이드 형성이 비소 또는 인이 도핑된 실리콘 영역(1984 년 4 월 내지 6 월에 J. Vac. Sci. Technol. Ae(2)의 264 내지 268 페이지에 에이취. 케이. 파크씨 등이 발표한 TiSi2의 형성에 대한 이온 주입 포핑의 효과라는 제목의 논문을 참조)위에 형성되는 것으로 알려졌다해도, 이러한 것은 본 발명을 이용하지 않거나 또는 중요하지 않은 방법을 이용한 것이며, 본 발명에 따라 티타늄 실리사이드의 형성 비율의 차이는 노출된 실리콘 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)의 원위치에서 스퍼터 애칭이 티타늄의 스퍼터 증착되기 전에 수행될 때 발견된다.
따라서 본 발명자는 원위치에서 스퍼터 에칭의 이용이 노출된 실리콘 영역, 특히 본래의 산화막을 제거시키기 위하여 화학적 습식 에칭후에 강하게 인이 도핑된 다결정 영역상에 재성장할 수 있는 본래의 산화막을 제거시킬 뿐만 아니라, 상기 원위치에서 시퍼터 에칭이 각각의 노출된 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)에 무정형의 실리콘 표면층(6b, 7b, 8b, 9b, 10b, 11b)을 제공하는데, 이것은 티타늄이 각각의 노출된 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)에 동일하게 주어진 타입의 실리콘 위에 증착되며, 따라서 티타늄 실리사이드의 거의 같은 두께가 실리콘의 타입과 관계없이 노출된 표면 영역 위에 형성될 수 있으며, 그렇기 때문에 상기 실리사이드가 형성된 실리콘 영역의 물리적 구조(예를 들면, 이러한 물질이 다결정, 단결정 또는 무정형인지의 여부에 관계없이)와 도핑의 효과가 현저하게 감소된다는 것을 알았다. 결과적으로 원위치에서 스퍼터 에칭 수단에 의해서 본래의 산화막을 제거시키기 때문에 이러한 결과가 발생하고, 본래 산화막의 화학적 습식 제거후에 다른 타입의 실리콘 표면 영역에 의한 산화막 형성의 다른 비율 또는 정도는 티타늄 실리사이드 형성의 비율과 정도에 전혀 무관하다는 것을 알았다. 또한 동일한 타입의 실리콘이 원위치에서 스퍼터 에칭 후에 각각의 노출된 실리콘 표면 영역(6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a)에 존재한다는 사실은, 티타늄이 주어진 타입의 실리콘인 동일한 물리적 구조를 가진 표면 구조와 함께 반응한다는 의미인데, 이것은 각각의 노출된 실리콘 영역에서 실리사이드화 프로세스의 초기에 실리사이드 형성의 특성이 동일하거나 유사한 각각 노출된 표면 영역에서 반응한다.
금속 실리사이드를 형성하는 금속을 증착시키기 전에 본 발명에 따른 스퍼터 에칭으로 노출된 실리콘 표면 영역의 효과를 더 확실하게 설명하기 위해서, 티타늄이 증착될 rf 스퍼터링 시스템에서 1) HF 담금(dip)인 화학적 습식 에칭후 또는 원위치에서의 스퍼터 에칭후에 티타늄을 증착시킴으로써 형성된 티타늄 실리사이드층을 얻기 위해 얻어진 시트 저항(단위 면적당 1 옴으로 측정된, 즉Ω/□)을 비교하기 위한 실험이 실행되었다. 가능한 일정한 조건을 유지하기 위해서, 비소 또는 인과 같은 선정된 도펀트의 주입이외에 다른 프로세스 단계에서 이전에 사용되지 않았던 단결정 실리콘 기판위에서 상기 비교 실험이 실행되었다. 비소의 경우에, 상기의 도핑은 30nm 스캐터(scatter) 산화막을 통하여 상기 기판으로 50KeV에서 이온을 주입시키고 다른 다양한 주입을 이용하여 도핑된다. 인의 경우에서, 상기의 도핑은 로에서 통상의 PH3인 도핑 처리를 이용하여 도핑되는데, 이것은 도펀트 농도는 상기 기판에서 도펀트의 용해도에 의해서 결정되기 때문이다.
상기 실험의 결과는 비록 대략 2 x 1015atoms cm-2의 비소 이온 주입과 함께, 이전의 원위치에서 스퍼터 에칭 없이 티타늄이 증착된 후 형성된 티타늄 실리사이드의 시트 저항(Rs)이 비소 이온 주입이 점점 더 증가될 때, 2 x 1015atoms cm-2의 비소 이온에 대해 측정된 6.3Ω/□ 의 값을 허용할 수 있다고 하더라도, 연속적으로 형성된 티타늄 실리사이드층의 시트 저항은 2 x 1015atoms cm-2의 비소 이온 주입에 대하여 41Ω/□ 과 3 x 1015atoms cm-2의 주입에 대하여 31Ω/□의 높은 값을 허용할 수 없다는 것을 나타내고 있다. 그러나 유사한 실험이 상술된 바와 같은 원위치에서 스퍼터 에칭후에 증착되는 티타늄과 함께 수행되었을때, 5 x 1015atoms cm-2의 비소 이온 주입에 대한 7.3Ω/□ 와 2 x 1015atoms cm-2의 비소 이온 주입에 대한 4.2Ω/□ 의 시트 저항이 측정된다. 그래서, 본 발명에 따른 스퍼터 에칭후에 소용할 수 있는 시트 저항은 5 x 1015atoms cm-2만큼 높은 비소 주입으로써 얻어지지만, 단지 기존의 화학적 습식 에칭이 사용될때는 허용할 수 없는 높은 시트 저항이 그러한 주입에서 얻어진다. 인의 도핑 결과는 기존의 화학적 습식 에칭이 금속의 증착 이전에 청구된 기술일 때, 실리사이드의 형성이 불규칙이고, 어떤 환경에서는 형성될 수 없지만, 반면에 측정된 5.3Ω/ 정도의 허용할 수 있는 지트 저항이 원위치에서 스퍼터 에칭이 수행될 때는 상기 실리사이드의 형성이 규칙적이고, 어떠한 환경에서도 형성되는 장범을 가지고 있다는 것을 나타내고 있다.
발명자에 의해서 실시된 다른 실험은 기존의 화학적 습식 에칭과 비교하여 볼 때 단결정과 다결정 실리콘 위에 실리사이드의 손쉬운 형성과 비율, 특히 인이 도핑된 단결정과 다결정 실리콘 위에 티타늄 실리사이드의 형성에 있어서 현저한 차이가 있으며, 본 발명에 따라 실시된 원위치에서의 스퍼터 에칭 후에 실리사이드의 형성은 용이하게 되고, 또한 형성 비율은 단결정과 다결정 실리콘 사이에서 크게 변화하지 않는다.
본 발명에 따른 방법에서 스퍼터 증착될 내화성 금속은 티타늄이 아닌 다른 금속이며, 특히 티타늄의 사용과 관련하여 상술된 바와 같이 응용될 수도 있으며, 실리사이드화 동안에 실리콘 확산 프로세스는 실리사이드가 산화막 영역상에 형성되지 않도록 하기 위한 다른 확산 프로세스(주어진 상기 보기에서 질소)를 완성하는데, 그 이유는 티타늄 실리사이드 형성에 대한 상기 환경에서, 특정 표면에서 실리사이드화가 오염 및 표면 특성 때문에 방해되지 않는다는 점이 중요하기 때문이다.
또한 본 발명을 실현시키는 방법은 상기 실리사이드를 형성하기 위해 사용될 금속이 실리사이드가 형성되는 실리콘 표면 영역으로부터 산화막을 제거시킬 수 없거나, 어렵게 제거시킬 수 있는 장점이 있다. 그래서, 기존의 습식 에칭 처리후에 플라티늄 또는 코발트 실리사이드와 같은 실리사이드 형성 비율이 실리콘 표면을 오염시키는 산화막의 양에 의존하여 크게 변경된다 하더라도, 그 결과로 인한 특별한 문제점들은 인이 도핑된 단결정과 다결정 실리콘에 대한 상기의 설명으로부터 이해될 것이다. 결과적으로 그러한 산화막을 제거시키는 본 발명에 따른 방법을 사용함으로써, 코발트 또는 플라티늄 실리사이드, 특히 인이 도핑된 다결정 실리콘에 대한 형성이 향상될 수 있다.
비록 도시되지 않았더라도, 상기 금속 실리사이드층(15a)의 형성후에 또한 산화막은 증착되고, 개구는 개방되며, 알루미늄과 같은 전도 물질을 MOST 의 소소, 드레인과 게이트에 전기 접속을 제공하고, 필요할 때 MOST를 상호 접속시키도록 기존의 산화물과 같이 증착될 수 있다.
물론 주의해야 할 점은 본 발명에 따른 방법에서 단지 한 타입의 도핑된 실리콘이 존재하도록 실리사이드 형성을 향상시킬 수 있으며, 다른 환경에서 금속 실리사이드가 다르게 도핑된 실리콘 표면, 예를 들면 전기 성분이 바이폴라 프랜지스터이고, 실리사이드가 다르게 도핑된 컬렉터, 베이스와 에미터 영역에서 필요로 한다는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 미세한 면적을 가지고 있는 LSI 와 VLSI에서 특별히 적용될 수 있다 하더라도, 본 발명에 따른 방법은 또한 다르게 도핑된 실리콘 영역위에 실리사이드 형성이 고주파 전력 MOS 트랜지스터와 같은 불연속 또는 전력 반도체 디바이스에서 필요로 하는 환경에서도 사용될 수 있다.
이러한 것은 또한 위에서 설명된 보기에서 주어진 전도형이 반전(상기 기판은 n 형)될 수 있으며, 본 발명에 다른 발명은 상기의 반도체 몸체가 예를 들면, GaAs 와 같은 III-V 족의 반도체 물질인 다른 반도체 물질을 포함하거나 또는 반도체 몸체가 GaAs 또는 실리콘과 같은 두 개의 합성물이 될 수 있음을 이해해야만 한다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 액정 표시 디바이스와 같은 분야에서 상기 기판이 반도체 몸체가 아닌 다른 부분에서 적용될 수 있다.
본 기술을 파악한 후, 다른 변경은 본 기술에 능숙한 사람에게 명확하게 되며, 그러한 변경은 이미 공지된 기술과 본 발명에서 설명된 특징에 부가시키거나, 그러한 특징 대신에 사용될 수 있는 다른 특징을 포함할 수 있다. 비록 청구항이 특징의 특별한 조합으로 본 출원에서 공식화된다 하더라도, 본 출원의 기술범위가 이러한 특징의 하나 이상의 반경 또는 일반화를 내의적으로 기술된 새로운 특징이나 또는 특징의 새로운 조합을 포함할 수 있으며, 이러한 것은 청구함에서 현재 청구된 바와 같은 기술적 문제점의 일부 또는 전부를 완화시킬 수 있음을 이해해야만 한다.
여기서 본 출원인은 본 출원의 실행동안에 그러한 특징 및 특성의 조합으로 새로운 청구항이 명확하게 나타날 수 있거나, 또는 본 발명으로부터 유도된 다른 출원에서도 명확하게 나타날 수도 있음을 알리는 바이다.
Claims (5)
- 최소한 한 개의 전기 요소를 형성하기 위해서, 도핑된 반도체 영역들을 갖고 있는 기판을 제공하는 단계와, 노출된 표면 영역들의 각각에 금속 실리사이드(silicide)를 형성하기 위해 금속을 침착시키는 단계를 포함하고 있으며, 상기 도핑된 영역들중 최소한 한 개의 영역은 물리적 특성들과/또는 도핑이 서로 다른 실리콘으로 만들어진 노출된 표면 영역들을 각각 가지고 있는 반도체 디바이스의 제조 방법에 있어서, 30eV에서 200eV 의 에너지 범위에서, 단지 아르곤 이온들만을 이용하여 노출된 영역들을 스퍼터 에칭(sputter etching)시킴으로써, 상기 금속 실리사이드를 형성하기 위해 금속을 침착시키기 전에 아르곤 이온들이 약 20 nm 보다 짧은 깊이만큼 침투하여, 물리적 특성과/또는 도핑이 서로 다른 실리콘 위에 동일한 속도로 금속 실리사이드를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 도핑된 영역들중 노출된 표면 영역들이 동일한 도펀트로 도핑되도록 상기 기판을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 도핑된 영역들중 노출된 표면 영역들이 다른 도펀트로 도핑되도록 상기 기판을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
- 제3항에 있어서, 도핑된 영역들중 노출된 표면 영역들이 정반대의 전도형이 되도록 상기 기판을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
- 제2항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 도핑된 실리콘 영역들중 한 영역의 노출된 표면 영역이 단결정 실리콘으로 형성되고, 도핑된 실리콘 영역들중 다른 노출된 표면 영역이 다결정 실리콘으로 형성되도록 상기 기판을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8801171 | 1988-01-20 | ||
| GB8801171A GB2214708A (en) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | A method of manufacturing a semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR890012362A KR890012362A (ko) | 1989-08-26 |
| KR0148684B1 true KR0148684B1 (ko) | 1998-11-02 |
Family
ID=10630220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019890000420A KR0148684B1 (ko) | 1988-01-20 | 1989-01-17 | 반도체 디바이스의 제조방법 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0325328A1 (ko) |
| JP (1) | JPH0831429B2 (ko) |
| KR (1) | KR0148684B1 (ko) |
| GB (1) | GB2214708A (ko) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5344793A (en) * | 1993-03-05 | 1994-09-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Formation of silicided junctions in deep sub-micron MOSFETs by defect enhanced CoSi2 formation |
| JP2611726B2 (ja) * | 1993-10-07 | 1997-05-21 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US5460689A (en) * | 1994-02-28 | 1995-10-24 | Applied Materials, Inc. | High pressure plasma treatment method and apparatus |
| JP2720827B2 (ja) * | 1994-07-05 | 1998-03-04 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2809113B2 (ja) * | 1994-09-29 | 1998-10-08 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2797988B2 (ja) * | 1994-12-14 | 1998-09-17 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| EP0724287A3 (en) * | 1995-01-30 | 1999-04-07 | Nec Corporation | Method for fabricating semiconductor device having titanium silicide film |
| JP3329128B2 (ja) * | 1995-03-28 | 2002-09-30 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP3014030B2 (ja) * | 1995-05-31 | 2000-02-28 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| TW328153B (en) * | 1996-08-09 | 1998-03-11 | United Microelectronics Corp | The manufacturing method for improving property of salicide |
| GB2320130B (en) * | 1996-08-09 | 2001-11-07 | United Microelectronics Corp | Improved self-ligned silicide manufacturing method |
| JP2937137B2 (ja) * | 1996-09-27 | 1999-08-23 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| NL1004812C2 (nl) * | 1996-12-18 | 1998-06-19 | United Microelectronics Corp | Verbeterde werkwijze voor het vervaardigen van autonoom uitgelijnd metaalsilicide. |
| KR100455366B1 (ko) * | 1997-05-27 | 2005-01-17 | 삼성전자주식회사 | 반도체소자 제조 시 잔류물 제거방법 |
| FR2764732B1 (fr) * | 1997-06-13 | 1999-09-17 | France Telecom | Procede de depot d'une couche d'un materiau polycristallin sur un substrat a base de silicium |
| JP2002134632A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-10 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| KR100443087B1 (ko) * | 2002-09-24 | 2004-08-04 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자의 실리사이드막 형성방법 |
| DE10259262B3 (de) | 2002-12-17 | 2004-08-05 | Henkel Kgaa | Verfahren zur Herstellung von bleichmittelhaltigen Suspensionen |
| DE102007004054A1 (de) | 2007-01-22 | 2008-07-24 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Verfahren zur Herstellung teilchenförmiger Bleichmittelzusammensetzungen |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58175846A (ja) * | 1982-04-08 | 1983-10-15 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS61148839A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-07 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US4585517A (en) * | 1985-01-31 | 1986-04-29 | Motorola, Inc. | Reactive sputter cleaning of semiconductor wafer |
| FR2581248B1 (fr) * | 1985-04-26 | 1987-05-29 | Efcis | Procede de fabrication de transistors a effet de champ et transistors bipolaires lateraux sur un meme substrat |
| JPS6237370A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | スパツタ装置 |
| JPH0716000B2 (ja) * | 1985-10-25 | 1995-02-22 | 株式会社日立製作所 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP2642926B2 (ja) * | 1986-01-11 | 1997-08-20 | ソニー株式会社 | シリコン化合物の製造方法 |
-
1988
- 1988-01-20 GB GB8801171A patent/GB2214708A/en not_active Withdrawn
-
1989
- 1989-01-16 EP EP89200087A patent/EP0325328A1/en not_active Ceased
- 1989-01-17 KR KR1019890000420A patent/KR0148684B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-01-20 JP JP1011769A patent/JPH0831429B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR890012362A (ko) | 1989-08-26 |
| GB8801171D0 (en) | 1988-02-17 |
| GB2214708A (en) | 1989-09-06 |
| JPH023917A (ja) | 1990-01-09 |
| JPH0831429B2 (ja) | 1996-03-27 |
| EP0325328A1 (en) | 1989-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6777275B1 (en) | Single anneal for dopant activation and silicide formation | |
| KR0148684B1 (ko) | 반도체 디바이스의 제조방법 | |
| US6797602B1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device with supersaturated source/drain extensions and metal silicide contacts | |
| US5880500A (en) | Semiconductor device and process and apparatus of fabricating the same | |
| US5874342A (en) | Process for forming MOS device in integrated circuit structure using cobalt silicide contacts as implantation media | |
| US7320939B2 (en) | Semiconductor device fabricated by a method of reducing the contact resistance of the connection regions | |
| US6562718B1 (en) | Process for forming fully silicided gates | |
| US6180469B1 (en) | Low resistance salicide technology with reduced silicon consumption | |
| JPH1055984A (ja) | チタンケイ化の注入による強化 | |
| JP2720827B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6521515B1 (en) | Deeply doped source/drains for reduction of silicide/silicon interface roughness | |
| US6063706A (en) | Method to simulataneously fabricate the self-aligned silicided devices and ESD protective devices | |
| KR100396692B1 (ko) | 반도체 소자의 제조방법 | |
| US6200840B1 (en) | Method for producing PMOS devices | |
| US20020025676A1 (en) | Salicide formation process | |
| US6156649A (en) | Method of forming uniform sheet resistivity salicide | |
| KR100464386B1 (ko) | 반도체소자의트랜지스터제조방법 | |
| WO2000036634A2 (en) | Amorphization of substrate to prevent silicide encroachment into channel region of field effect transistor | |
| US7211489B1 (en) | Localized halo implant region formed using tilt pre-amorphization implant and laser thermal anneal | |
| US6777300B2 (en) | Method to improve silicide formation on polysilicon | |
| US6365471B1 (en) | Method for producing PMOS devices | |
| KR100291276B1 (ko) | 반도체 소자의 실리사이드 형성 방법 | |
| KR100289779B1 (ko) | 반도체 소자의 실리사이드 형성 방법 | |
| KR100433054B1 (ko) | 반도체소자의 제조방법 | |
| JP3094914B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100525 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |