KR100709990B1 - Film forming material, film forming method and device - Google Patents
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Abstract
차세대 트랜지스터에도 충분히 사용할 수 있는 실리사이드막을 CVD로 제작할 수 있는 기술을 제공한다.The present invention provides a technique for producing a silicide film that can be sufficiently used for next-generation transistors by CVD.
Co 및 Ni로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개의 금속원소 및 Si로 구성되어 이루어지는 실리사이드막을 형성하기 위한 막형성재료에 있어서,In the film forming material for forming the silicide film consisting of one or two metal elements and Si selected from the group consisting of Co and Ni,
상기 금속원소의 원료로서 하기 일반식[Ⅰ] 및 일반식[Ⅱ]로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개 이상의 화합물이 사용된다.As the raw material of the metal element, one or two or more compounds selected from the group consisting of the following general formula [I] and general formula [II] are used.
일반식[Ⅰ]General formula [Ⅰ]
(단 M은 Co 또는 Ni, n은 2 또는 3, R1, R2, R3는 H 또는 알킬기이다)(Wherein M is Co or Ni, n is 2 or 3, R 1 , R 2 , R 3 is H or an alkyl group)
일반식[Ⅱ]General formula [Ⅱ]
(단 M은 Co 또는 Ni, R1, R2, R3, R4, R5는 H 또는 알킬기이다)(Wherein M is Co or Ni, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 is H or an alkyl group)
Description
도1은 CVD 장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a CVD apparatus.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *
1a, 1b : 용기(容器) 2 : 가열기(加熱器)1a, 1b: container 2: heater (加熱器)
3 : 분해 반응로(分解 反應爐) 4 : Si 기판(Si 基板)3: decomposition reaction furnace 4: Si substrate
5 : 유량 제어기(流量 制御器)5: flow controller
본 발명은 막형성재료, 막형성방법 및 소자(素子)에 관한 것이다.The present invention relates to a film forming material, a film forming method and a device.
현재 반도체(半導體) 분야에서의 진보는 현저하여 LSI(large scale integration)에서 ULSI(ultra large scale integrated circuit)로 옮겨 가고 있다. 그리고 신호의 처리 속도를 향상시키기 위하여 미세화(微細化)가 진 행되고 있다. 또한 배선 재료(配線 材料)로는 저항값이 낮은 구리가 선택되고, 배선 사이는 유전율(誘電率)이 매우 낮은 재료로 메워지며 극박막화(極薄膜化)의 일로를 걷고 있는 게이트 산화막(gate 酸化膜)도 SiO2에서 HfO2 등의 금속 산화막(金屬 酸化膜)으로 하는 것이 검토되기 시작하였다.The current progress in the semiconductor field is markedly shifting from large scale integration (LSI) to ultra large scale integrated circuits (ULSI). In order to improve the processing speed of the signal, miniaturization is in progress. As a wiring material, copper having a low resistance value is selected, and a gate oxide film is filled with a material having a very low dielectric constant between the wirings, and is becoming an ultrathin film. ) it was also started to be reviewed for a metal oxide film (金屬酸化膜) of HfO 2 and so on in the SiO 2.
그러나 상기 기술사상이 채용된다고 하더라도 미세화에 따라 소스·드레인부(source·drain部)의 확산층(擴散層)은 극도로 얇아지기 때문에 저항이 증가하여 신호의 처리 속도의 향상은 곤란하다.However, even if the above technical concept is adopted, the diffusion layer of the source and drain portions becomes extremely thin with the miniaturization, so that the resistance increases and it is difficult to improve the signal processing speed.
그래서 TiSi2 등의 금속 실리사이드(金屬 silicide)의 검토가 이루어지고 있다.Therefore, studies have been made on metal silicides such as TiSi 2 .
그러나 TiSi2에서는 이후의 성능 향상에는 한계가 있을 것으로 예상된다.However, it is expected that there will be a limit to future performance improvements in TiSi 2 .
이후의 반도체로서는 CoSi2 또는 NiSi2의 도입이 필수적이라고 생각된다.It is thought that introduction of CoSi 2 or NiSi 2 is essential as a semiconductor in the future.
CoSi2나 NiSi2의 박막은 스퍼터링(sputtering) 기술로 용이하게 제작할 수 있다고 생각된다.It is considered that the thin film of CoSi 2 or NiSi 2 can be easily produced by the sputtering technique.
그러나 스퍼터링에서는 반도체 소자에 물리적으로 대미지(damage)를 끼친다고 생각되고 또한 큰 면적에 균일하게 성막(成膜)하는 것에는 한계가 있기 때문에 CVD(화학기상성장방법(Chemical Vapor Deposition))에 의하여 CoSi2나 NiSi2막을 성막하는 방법의 개발이 기대된다고 생각된다.However, sputtering is thought to cause physical damage to the semiconductor device, and there is a limit to uniform film formation on a large area. Therefore, CoSi is deposited by CVD (Chemical Vapor Deposition). It is considered that development of a method for forming a film of 2 or NiSi 2 is expected.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, CoSi2나 NiSi2라고 하는 실리사이드막(silicide膜)을 CVD에 의하여 형성할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique capable of forming a silicide film called CoSi 2 or NiSi 2 by CVD.
상기의 과제에 대한 검토를 예의 진행하는 동안에 CVD 재료로서 어떠한 것을 선택하는가가 중요한 것임을 알게 되었다.It was found that what was chosen as the CVD material during the course of reviewing the above problem was important.
이러한 관점에서의 검토를 진행한 결과, 하기 일반식[Ⅰ] 및 일반식[Ⅱ]로 이루어지는 군(群) 중에서 선택되는 화합물(化合物)을 이용하면 CoSi2나 NiSi2라고 하는 실리사이드막(silicide膜)을 CVD로 형성할 수 있다는 것을 발견하기에 이르렀다.As a result of examination from this point of view, when a compound selected from the group consisting of the following general formula [I] and general formula [II] is used, a silicide film called CoSi 2 or NiSi 2 is used. ) Can be formed by CVD.
즉 상기의 과제는, Co 및 Ni로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개의 금속원소(金屬元素) 및 Si로 구성되어 이루어지는 실리사이드막을 형성하기 위한 막형성재료에 있어서,That is, in the film forming material for forming the silicide film which consists of one or two metal elements and Si chosen from the group which consists of Co and Ni,
상기 금속원소의 원료로서 하기 일반식[Ⅰ] 및 일반식[Ⅱ]로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개 이상의 화합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 막형성재료에 의하여 해결된다.As a raw material for the metal element, one or two or more compounds selected from the group consisting of the following general formula [I] and general formula [II] are used.
또한 Co 및 Ni로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개의 금속원소 및 Si로 구성되어 이루어지는 실리사이드막을 형성하기 위한 막형성재료에 있어서,Further, in the film forming material for forming a silicide film composed of one or two metal elements and Si selected from the group consisting of Co and Ni,
상기 금속원소의 원료로서 하기 일반식[Ⅰ] 및 일반식[Ⅱ]로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개 이상의 화합물이 사용되고,As the raw material of the metal element, one or two or more compounds selected from the group consisting of the following general formula [I] and general formula [II] are used,
Si의 원료로서 SixH(2x+2)(단 x는 1 이상의 정수) 및 RxSiH(4-x) (단 R은 알킬기(alkyl group), x는 0∼3의 정수. R이 2개 이상인 경우에 모든 R은 동일하거나 동일하지 않더라도 좋다)로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개 이상의 화합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 막형성재료에 의하여 해결된다.Si x H (2x + 2) (where x is an integer of 1 or more) and R x SiH (4-x) (where R is an alkyl group and x is an integer of 0 to 3). In the case of more than one, all R may be the same or may not be the same) is solved by the film-forming material, characterized in that one or two or more compounds selected from the group consisting of.
일반식[Ⅰ]General formula [Ⅰ]
(단 M은 Co 또는 Ni, n은 2 또는 3, R1, R2, R3는 H 또는 알킬기이다. R1, R2, R3는 동일하거나 동일하지 않더라도 좋다)(Wherein M is Co or Ni, n is 2 or 3, R 1 , R 2 , R 3 is H or an alkyl group. R 1 , R 2 , R 3 may or may not be identical)
일반식[Ⅱ]General formula [Ⅱ]
(단 M은 Co 또는 Ni, R1, R2, R3, R4, R5는 H 또는 알킬기이다. R1, R2, R3, R4, R5는 동일하거나 동일하지 않더라도 좋다) (Wherein M is Co or Ni, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 is H or an alkyl group. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 may or may not be identical)
특히 Co 및 Ni로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개의 금속원소 및 Si로 구성되어 이루어지는 실리사이드막을 형성하기 위한 막형성재료에 있어서,In particular, in the film forming material for forming the silicide film composed of one or two metal elements and Si selected from the group consisting of Co and Ni,
상기 금속원소의 원료로서 (Acac)2Co, (Acac)2Co수화물(水化物), (Acac)3Co, (Acac)3Co수화물, (DPM)2Co, (DPM)2Co수화물, (DPM)3Co, (DPM)3Co수화물, [(CH3)C5H4]2Co, [(C2H5)C5 H4]2Co, [(i-C3H7)C5H4]2 Co, [(n-C4H9)C5H4]2Co, (Acac)2Ni, (Acac)2Ni수화물, (DPM)2Ni, (DPM)2Ni수화물, [(CH3)C5H4]2Ni, [(C2H5)C5H4]2Ni, [(i-C3H7)C 5H4]2Ni, [(n-C4H9)C5H4] 2Ni로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개 이상의 화합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 막형성재료에 의하여 해결된다.As a raw material of the metal element, (Acac) 2 Co, (Acac) 2 Co hydrate (Water compound), (Acac) 3 Co, (Acac) 3 Co hydrate, (DPM) 2 Co, (DPM) 2 Co hydrate, ( DPM) 3 Co, (DPM) 3 Co hydrate, [(CH 3 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(C 2 H 5 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(iC 3 H 7 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(nC 4 H 9 ) C 5 H 4 ] 2 Co, (Acac) 2 Ni, (Acac) 2 Ni hydrate, (DPM) 2 Ni, (DPM) 2 Ni hydrate, [(CH 3 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(C 2 H 5 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(iC 3 H 7 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(nC 4 H 9 ) C 5 H 4 ] One or two or more compounds selected from the group consisting of 2 Ni are solved by the film-forming material, characterized in that used.
또한 Co 및 Ni로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개의 금속원소 및 Si로 구성되어 이루어지는 실리사이드막을 형성하기 위한 막형성재료에 있어서,Further, in the film forming material for forming a silicide film composed of one or two metal elements and Si selected from the group consisting of Co and Ni,
상기 금속원소의 원료로서 (Acac)2Co, (Acac)2Co수화물(水化物), (Acac)3Co, (Acac)3Co수화물, (DPM)2Co, (DPM)2Co수화물, (DPM)3Co, (DPM)3Co수화물, [(CH3)C5H4]2Co, [(C2H5)C5 H4]2Co, [(i-C3H7)C5H4]2 Co, [(n-C4H9)C5H4]2Co, (Acac)2Ni, (Acac)2Ni수화물, (DPM)2Ni, (DPM)2Ni수화물, [(CH3)C5H4]2Ni, [(C2H5)C5H4]2Ni, [(i-C3H7)C 5H4]2Ni, [(n-C4H9)C5H4] 2Ni로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개 이상의 화합물이 사용되고,As a raw material of the metal element, (Acac) 2 Co, (Acac) 2 Co hydrate (Water compound), (Acac) 3 Co, (Acac) 3 Co hydrate, (DPM) 2 Co, (DPM) 2 Co hydrate, ( DPM) 3 Co, (DPM) 3 Co hydrate, [(CH 3 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(C 2 H 5 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(iC 3 H 7 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(nC 4 H 9 ) C 5 H 4 ] 2 Co, (Acac) 2 Ni, (Acac) 2 Ni hydrate, (DPM) 2 Ni, (DPM) 2 Ni hydrate, [(CH 3 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(C 2 H 5 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(iC 3 H 7 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(nC 4 H 9 ) C 5 H 4 One or two or more compounds selected from the group consisting of 2 Ni are used,
Si의 원료로서 SiH4, Me3SiH, Me2SiH2, Me3SiH, Et3SiH, Et2SiH2, Et3SiH, Si2H6, Si3H8로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개 이상의 화합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 막형성재료에 의하여 해결된다.One selected from the group consisting of SiH 4 , Me 3 SiH, Me 2 SiH 2 , Me 3 SiH, Et 3 SiH, Et 2 SiH 2 , Et 3 SiH, Si 2 H 6 , Si 3 H 8 as a raw material of Si Or a film forming material, characterized in that two or more compounds are used.
또한 상기의 과제는, 상기한 막형성재료와 환원제(還元劑)를 사용하여 도전성(導電性) 실리사이드막을 형성하는 것을 특징으로 하는 막형성방법에 의해서도 해결된다.Moreover, the said subject is also solved by the film formation method characterized by forming an electroconductive silicide film using said film forming material and a reducing agent.
또는 상기한 막형성재료와 H2O, R3N, R2N-NR2, RCHO, ROH(R은 H 또는 알킬기이다. R이 2개 이상인 경우에 모든 R은 동일하거나 동일하지 않더라도 좋다)로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개 이상을 사용하여 도전성 실리사이드막을 형성하는 것을 특징으로 하는 막형성방법에 의해서도 해결된다.Or the above film forming material and H 2 O, R 3 N, R 2 N-NR 2 , RCHO, ROH (R is H or an alkyl group. When R is 2 or more, all R may or may not be the same.) It is also solved by a film forming method characterized by forming a conductive silicide film by using one or two or more selected from the group consisting of:
또는 상기한 막형성재료와 H2 및 H2O를 사용하여 도전성 실리사이드막을 형성하는 것을 특징으로 하는 막형성방법에 의해서도 해결된다.Or a film forming method characterized by forming a conductive silicide film using the above film forming material and H 2 and H 2 O.
또는 상기한 막형성재료와 α, β-불포화알코올(α, β-unsaturated alcohol)을 사용하여 도전성 실리사이드막을 형성하는 것을 특징으로 하는 막형성방법에 의해서도 해결된다.Alternatively, the film forming method can be solved by forming a conductive silicide film using the above film forming material and alpha, beta -unsaturated alcohol.
상기 막형성재료는 특히 MOSFET의 실리사이드막을 CVD에 의하여 형성하기 위한 막형성재료이고, 막형성방법은 특히 CVD에 의하여 도전성 실리사이드막을 형성하는 방법이다. CVD에 의한 막을 형성할 때에 막형성재료는 동시에 또는 따로따로 각각 분해된다. 또한 분해는 열(熱), 플라즈마(plasma), 빛(光), 레이저(laser)로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법을 사용하여 분해된다.In particular, the film forming material is a film forming material for forming a silicide film of a MOSFET by CVD, and the film forming method is a method of forming a conductive silicide film, particularly by CVD. When forming a film by CVD, the film forming materials are decomposed simultaneously or separately, respectively. In addition, decomposition is decomposed using at least one method selected from the group consisting of heat, plasma, light, and laser.
또한 상기 과제는, 상기한 막형성방법에 의하여 형성되고 Co 및 Ni로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개의 금속원소 및 Si로 구성되어 이루어지는 실리사이드막을 구비하는 것을 특징으로 하는 소자(素子)에 의하여 해결된다.In addition, the above object is characterized by comprising a silicide film formed by the film forming method described above and comprising one or two metal elements and Si selected from the group consisting of Co and Ni. Resolved.
(실시예)(Example)
본 발명에 의한 막형성재료는, Co 및 Ni로 이루어지는 군(群) 중에서 선택되는 1개 또는 2개의 금속원소(金屬元素) 및 Si로 구성되어 이루어지는 실리사이드막을 형성하기 위한 막형성재료(특히 MOSFET의 실리사이드막을 CVD에 의하여 형성하기 위한 막형성재료)에 있어서, 상기 금속원소의 원료로서 상기 일반식[Ⅰ] 및 일반식[Ⅱ]로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개 이상의 화합물이 사용되는 막형성재료이다. 또한 Co 및 Ni로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개의 금속원소 및 Si로 구성되어 이루어지는 실리사이드막을 형성하기 위한 막형성재료(특히 MOSFET의 실리사이드막을 CVD에 의하여 형성하기 위한 막형성재료)에 있어서, 상기 금속원소의 원료로서 상기 일반식[Ⅰ] 및 일반식[Ⅱ]로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개 이상의 화합물이 사용되고, Si의 원료로서 SixH(2x+2)(단 x는 1 이상의 정수) 및 RxSiH(4-x)(단 R은 알킬기(alkyl group), x는 0∼3의 정수)로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개 이상의 화합물이 사용되는 막형성재료이다.The film forming material according to the present invention is a film forming material for forming a silicide film composed of one or two metal elements and Si selected from the group consisting of Co and Ni (particularly of MOSFETs). A film forming material for forming a silicide film by CVD, wherein one or two or more compounds selected from the group consisting of general formula [I] and general formula [II] are used as a raw material of the metal element It is a forming material. Further, in the film forming material for forming a silicide film composed of one or two metal elements selected from the group consisting of Co and Ni and Si (in particular, a film forming material for forming a silicide film of a MOSFET by CVD), As a raw material of the metal element, one or two or more compounds selected from the group consisting of general formula [I] and general formula [II] are used, and Si x H (2x + 2) (where x is Film formation material in which one or two or more compounds selected from the group consisting of one or more integers) and R x SiH (4-x) (wherein R is an alkyl group and x is an integer of 0 to 3) are used to be.
상기 일반식[Ⅰ] 및 일반식[Ⅱ]로 이루어지는 군 중에서 선택되는 특히 바람직한 화합물로서는, (Acac)2Co, (Acac)2Co수화물(水化物), (Acac)3Co, (Acac)3Co수화물, (DPM)2Co, (DPM)2Co수화물, (DPM)3Co, (DPM)3Co수화물, [(CH3)C5H4]2Co, [(C2H5)C5 H4]2Co, [(i-C3H7)C5H4]2 Co, [(n-C4H9)C5H4]2Co, (Acac)2Ni, (Acac)2Ni수화물, (DPM)2Ni, (DPM)2Ni수화물, [(CH3)C5H4]2Ni, [(C2H5)C5H4]2Ni, [(i-C3H7)C 5H4]2Ni, [(n-C4H9)C5H4] 2Ni을 들 수 있다. SixH(2x+2) 및 RxSiH(4-x)로 이루어지는 군 중에서 선택되는 특히 바람직한 화합물로서는, SiH4, Me3SiH, Me2SiH2, Me3SiH, Et3 SiH, Et2SiH2, Et3SiH, Si2H6, Si3 H8을 들 수 있다.Particularly preferred compounds selected from the group consisting of the general formula [I] and general formula [II] include (Acac) 2 Co, (Acac) 2 Co hydrate, (Acac) 3 Co, (Acac) 3 Co hydrate, (DPM) 2 Co, (DPM) 2 Co hydrate, (DPM) 3 Co, (DPM) 3 Co hydrate, [(CH 3 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(C 2 H 5 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(iC 3 H 7 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(nC 4 H 9 ) C 5 H 4 ] 2 Co, (Acac) 2 Ni, (Acac) 2 Ni hydrate, (DPM) 2 Ni, (DPM) 2 Ni hydrate, [(CH 3 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(C 2 H 5 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(iC 3 H 7 ) C 5 H 4 ] 2 Ni and [(nC 4 H 9 ) C 5 H 4 ] 2 Ni. Particularly preferred compounds selected from the group consisting of Si x H (2x + 2) and R x SiH (4-x) include SiH 4 , Me 3 SiH, Me 2 SiH 2 , Me 3 SiH, Et 3 SiH, Et 2 SiH 2, Et 3 SiH, Si 2 H 6, there may be mentioned Si 3 H 8.
본 발명에 의한 막형성방법은, 상기한 막형성재료와 환원제(還元劑)를 사용하여 도전성(導電性) 실리사이드막을 형성하는 방법(특히 CVD에 의하여 도전성 실리사이드막을 형성하는 방법)이다. 또는 상기한 막형성재료와 H2O, R3N, R2N-NR2, RCHO, ROH(R은 H 또는 알킬기이다. R이 2개 이상인 경우에 모든 R은 동일하거나 동일하지 않더라도 좋다)로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개 이상을 사용하여 도전성 실리사이드막을 형성하는 방법(특히 CVD에 의하여 도전성 실리사이드막을 형성하는 방법)이다. 또는 상기한 막형성재료와 H2 및 H2O를 사용하여 도전성 실리사이드막을 형성하는 방법(특히 CVD에 의하여 도전성 실리사이드막을 형성하는 방법)이다. 또는 상기한 막형성재료와 α, β-불포화알코올(α, β-unsaturated alcohol)을 사용하여 도전성 실리사이드막을 형성하는 방법(특히 CVD에 의하여 도전성 실리사이드막을 형성하는 방법)이다.The film forming method according to the present invention is a method of forming a conductive silicide film using the film forming material and the reducing agent described above (in particular, a method of forming a conductive silicide film by CVD). Or the above film forming material and H 2 O, R 3 N, R 2 N-NR 2 , RCHO, ROH (R is H or an alkyl group. When R is 2 or more, all R may or may not be the same.) It is a method of forming a conductive silicide film using one or two or more selected from the group consisting of (in particular, a method of forming a conductive silicide film by CVD). Or a method of forming a conductive silicide film (particularly a method of forming a conductive silicide film by CVD) using the above-described film forming material and H 2 and H 2 O. Or a method of forming a conductive silicide film (particularly, a method of forming a conductive silicide film by CVD) using the above-described film forming material and alpha, beta -unsaturated alcohol.
CVD에 의한 막을 형성할 때에 막형성재료는 동시에 또는 따로따로 각각 분해된다. 또한 분해는 열(熱), 플라즈마(plasma), 빛(光), 레이저(laser)로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법을 사용하여 분해된다.When forming a film by CVD, the film forming materials are decomposed simultaneously or separately, respectively. In addition, decomposition is decomposed using at least one method selected from the group consisting of heat, plasma, light, and laser.
본 발명에 의한 소자(素子)는, 상기한 막형성방법에 의하여 형성되고 Co 및 Ni로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1개 또는 2개의 금속원소 및 Si로 구성되어 이루어지는 실리사이드막을 구비한다.The device according to the present invention includes a silicide film formed by the above-described film forming method and composed of one or two metal elements and Si selected from the group consisting of Co and Ni.
이하에 구체적인 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다.A concrete Example is given to the following and it demonstrates in more detail.
(실시예1)Example 1
도1은 성막 장치(CVD)의 개략도이다. 도면 중에서 1a, 1b는 원료 용기(原料 容器), 2는 가열기(加熱器), 3은 분해 반응로(分解 反應爐), 4는 Si(반도체(半導體)) 기판(基板), 5는 유량 제어기(流量 制御器)이다.1 is a schematic diagram of a film deposition apparatus (CVD). In the drawings, 1a and 1b are raw material containers, 2 are heaters, 3 are decomposition reactors, 4 are Si (semiconductor) substrates, 5 are flow controllers. (流 量 制 御 器).
용기1a에는 (Acac)2Co(Acac는 아세틸아세토네이트기(acetylacetonate group))가 들어 있고, 140℃로 가열된다. 그리고 캐리어 가스(carrier gas)로서 수소 가스가 300ml/min의 비율로 유입(流入)된다. 기화(氣化)된 (Acac)2Co는 캐리어 가스와 함께 배관(配管)을 거쳐 분해 반응로3으로 유입된다. 또한 이 때에 장치 내(內)는 10∼15Torr로 배기(排氣)되고 있다. 또한 기판4는 350℃로 가열되어 있다.The container 1a contains (Acac) 2 Co (Acac is an acetylacetonate group) and is heated to 140 ° C. Then, hydrogen gas is introduced at a rate of 300 ml / min as a carrier gas. Vaporized (Acac) 2 Co is introduced into the
상기 분해 반응로3 내로 (Acac)2Co를 유입할 때에 반응 가스로서 SiH4를 20ml/min의 비율로 유입하였다.When (Acac) 2 Co was introduced into the
그 결과, 기판4 상(上)에 막이 형성되었다.As a result, a film was formed on the substrate 4.
이 막을 XPS(X선 광전자 분석법(X線 光電子 分析法))에 의하여 조사하였더니 Co, Si의 존재가 확인되었다. 또한 X선에 의하여 조사한 결과, CoSi2막인 것이 확인되었다.The film was examined by XPS (X-ray photoelectron analysis) to confirm the presence of Co and Si. Moreover, as a result of irradiation with X-rays, it was confirmed that it was a CoSi 2 film.
그리고 이것은 차세대 반도체 소자에 적합한 것이었다.And this was suitable for next generation semiconductor devices.
(실시예2)Example 2
도1의 성막 장치(CVD)가 이용된다. 용기1a에는 (DPM)2Ni(DPM은 디피발로일메타네이트기(dipivaloylmethanate group))이 들어 있고, 160℃로 가열된다. 그리고 캐리어 가스로서 수소 가스가 80ml/min의 비율로 유입된다. 용기1b에는 H2O가 들어 있고, 캐리어 가스로서 수소 가스가 5ml/min의 비율로 유입된다. 기화된 (DPM)2Ni 및 H2O는 캐리어 가스와 함께 배관을 거쳐 분해 반응로3으로 유입된다. 또한 이 때에 장치 내는 0.1∼1Torr로 배기되고 있다. 또한 기판4는 550℃로 가열되어 있다.The film forming apparatus CVD of FIG. 1 is used. The container 1a contains (DPM) 2 Ni (DPM is a dipivalolmethanate group) and is heated to 160 ° C. Hydrogen gas flows in at a rate of 80 ml / min as a carrier gas. The container 1b contains H 2 O, and hydrogen gas flows in at a rate of 5 ml / min as a carrier gas. Vaporized (DPM) 2 Ni and H 2 O are introduced into the
상기 분해 반응로3 내로 (DPM)2Ni 및 H2O를 유입할 때에 반응 가스로서 SiH4를 20ml/min의 비율로 유입하였다.When introducing 2 Ni and H 2 O (DPM) into the
그 결과, 기판4 상에 막이 형성되었다.As a result, a film was formed on the substrate 4.
이 막을 XPS에 의하여 조사하였더니 Ni, Si의 존재가 확인되었다. 또한 X선에 의하여 조사한 결과, NiSi2막인 것이 확인되었다.When the film was examined by XPS, the presence of Ni and Si was confirmed. Moreover, as a result of irradiation with X-rays, it was confirmed that it was a NiSi 2 film.
그리고 이것은 차세대 반도체 소자에 적합한 것이었다.And this was suitable for next generation semiconductor devices.
(실시예3∼21)(Examples 3 to 21)
실시예1에서 (Acac)2Co 대신에 (Acac)2Co수화물, (Acac)3Co, (Acac) 3Co수화물, (DPM)2Co, (DPM)2Co수화물, (DPM)3Co, (DPM)3Co수화물, [(CH3)C5H4]2Co, [(C2H5)C5H4]2Co, [(i-C3H7)C 5H4]2Co, [(n-C4H9)C5H4] 2Co, (Acac)2Ni, (Acac)2Ni수화물, (DPM)2Ni, (DPM)2Ni수화물, [(CH3)C5H4] 2Ni, [(C2H5)C5H4]2Ni, [(i-C3H7)C5H4]2Ni, [(n-C4H9)C 5H4]2Ni을 사용하여 동일하게 하였다.Examples for 2 Co instead of (Acac) 1 (Acac) 2 Co hydrate, (Acac) 3 Co, ( Acac) 3 Co hydrate, (DPM) 2 Co, ( DPM) 2 Co hydrate, (DPM) 3 Co, (DPM) 3 Co hydrate, [(CH 3 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(C 2 H 5 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(iC 3 H 7 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(nC 4 H 9 ) C 5 H 4 ] 2 Co, (Acac) 2 Ni, (Acac) 2 Ni hydrate, (DPM) 2 Ni, (DPM) 2 Ni hydrate, [(CH 3 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(C 2 H 5 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(iC 3 H 7 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(nC 4 H 9 ) C 5 H 4 ] 2 Ni The same was done.
그 결과, 동일한 실리사이드막이 형성되었고, 이것은 차세대 반도체 소자에 적합한 것이었다.As a result, the same silicide film was formed, which was suitable for the next generation semiconductor device.
(실시예22∼40)(Examples 22 to 40)
실시예2에서 (DPM)2Ni 대신에 (Acac)2Co, (Acac)2Co수화물, (Acac) 3Co, (Acac)3Co수화물, (DPM)2Co, (DPM)2Co수화물, (DPM)3Co, (DPM)3Co수화물, [(CH3)C5H4]2Co, [(C2H5)C5H 4]2Co, [(i-C3H7)C5H4]2Co, [(n-C4H9)C5H4]2Co, (Acac)2Ni, (Acac)2Ni수화물, (DPM)2Ni수화물, [(CH3)C5H4] 2Ni, [(C2H5)C5H4]2Ni, [(i-C3H7)C5H4]2Ni, [(n-C4H9)C 5H4]2Ni을 사용하여 동일하게 하였다.(Acac) 2 Co, (Acac) 2 Co hydrate, (Acac) 3 Co, (Acac) 3 Co hydrate, (DPM) 2 Co, (DPM) 2 Co hydrate instead of (DPM) 2 Ni in Example 2, (DPM) 3 Co, (DPM) 3 Co hydrate, [(CH 3 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(C 2 H 5 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(iC 3 H 7 ) C 5 H 4 ] 2 Co, [(nC 4 H 9 ) C 5 H 4 ] 2 Co, (Acac) 2 Ni, (Acac) 2 Ni hydrate, (DPM) 2 Ni hydrate, [(CH 3 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(C 2 H 5 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(iC 3 H 7 ) C 5 H 4 ] 2 Ni, [(nC 4 H 9 ) C 5 H 4 ] 2 Ni The same was done.
그 결과, 동일한 실리사이드막이 형성되었고, 이것은 차세대 반도체 소자에 적합한 것이었다.As a result, the same silicide film was formed, which was suitable for the next generation semiconductor device.
(실시예41∼44)(Examples 41 to 44)
실시예2에서 H2O 대신에 Me3N, MeHN-NH2, MeCHO, EtOH를 사용하여 동일하게 하였다.In Example 2, instead of H 2 O, Me 3 N, MeHN-NH 2 , MeCHO, and EtOH were used.
그 결과, 동일한 실리사이드막이 형성되었고, 이것은 차세대 반도체 소자에 적합한 것이었다. 또한 성막(成膜)할 때의 분해 온도는 실시예2의 경우와 비교하여 20∼50℃ 낮았다.As a result, the same silicide film was formed, which was suitable for the next generation semiconductor device. Moreover, the decomposition temperature at the time of film-forming was 20-50 degreeC low compared with the case of Example 2. As shown in FIG.
(실시예45)(Example 45)
실시예2에서 H2O 대신에 CH3CH=CHCH2OH를 사용하여 동일하게 하였다. In Example 2, CH 3 CH = CHCH 2 OH was used instead of H 2 O to make the same.
그 결과, 동일한 실리사이드막이 형성되었고, 이것은 차세대 반도체 소자에 적합한 것이었다. 또한 성막할 때의 분해 온도는 실시예2의 경우와 비교하여 낮았다.As a result, the same silicide film was formed, which was suitable for the next generation semiconductor device. In addition, the decomposition temperature at the time of film-forming was low compared with the case of Example 2.
(실시예46∼53)(Examples 46 to 53)
실시예1에서 SiH4 대신에 Me3SiH, Me2SiH2, Me3SiH, Et3SiH, Et2SiH2, Et3SiH, Si2H6, Si3H8을 사용하여 동일하게 하였다.In Example 1, instead of SiH 4 , Me 3 SiH, Me 2 SiH 2 , Me 3 SiH, Et 3 SiH, Et 2 SiH 2 , Et 3 SiH, Si 2 H 6 , and Si 3 H 8 were used.
그 결과, 동일한 실리사이드막이 형성되었고, 이것은 차세대 반도체 소자에 적합한 것이었다.As a result, the same silicide film was formed, which was suitable for the next generation semiconductor device.
(실시예54∼56)(Examples 54 to 56)
실시예1에서 화합물의 분해를 가열 수단으로 하는 대신에 플라즈마, 빛, 레이저 조사(照射)의 수단을 사용하여 동일하게 하였다.Instead of dissolving the compound as a heating means in Example 1, the same was accomplished by means of plasma, light and laser irradiation.
그 결과, 동일한 실리사이드막이 형성되었고, 이것은 차세대 반도체 소자에 적합한 것이었다.As a result, the same silicide film was formed, which was suitable for the next generation semiconductor device.
CoSi2나 NiSi2라고 하는 실리사이드막을 CVD에 의하여 형성할 수 있다.
A silicide film called CoSi 2 or NiSi 2 can be formed by CVD.
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