RU2698540C1 - Способ изготовления контактно-барьерной металлизации - Google Patents
Способ изготовления контактно-барьерной металлизации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2698540C1 RU2698540C1 RU2018136683A RU2018136683A RU2698540C1 RU 2698540 C1 RU2698540 C1 RU 2698540C1 RU 2018136683 A RU2018136683 A RU 2018136683A RU 2018136683 A RU2018136683 A RU 2018136683A RU 2698540 C1 RU2698540 C1 RU 2698540C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- thickness
- minutes
- medium
- contact
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 title claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 8
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 8
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910019001 CoSi Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 claims description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910018999 CoSi2 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления контактно-барьерной металлизации прибора. Технология способа состоит в следующем: на кремниевую подложку р-типа проводимости, ориентации (100), удельным сопротивлением 10 Ом*см с изолирующим слоем оксида кремния толщиной 0,35 мкм формируют последовательным нанесением пленки Со толщиной 25 нм методом термического испарения в вакууме 2*10-3 Па со скоростью осаждения 1 нм/с с последующим двухступенчатым отжигом: в начале при температуре 450°С в течение 30 мин в среде водорода, с образованием CoSi2, затем при температуре 910°С в течение 10 мин в среде аргона Ar. Поверх силицида CoSi2 формируют методом реактивного распыления барьерный слой TiN толщиной 35 нм в атмосфере (Ar+N2) и пленку Al (0,5% Cu) толщиной 0,8 мкм. В последующем проводят термообработку при температуре 300°С в течение 30 мин в среде водорода. Способ обеспечивает снижение значений токов утечек, улучшение параметров приборов, повышение технологичности и увеличение процента выхода годных. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления контактно-барьерной металлизации прибора.
Известен способ [заявка 2133964 Япония, МКИ H01L 29/46] изготовления полупроводникового прибора путем формирования слоя TiN, который служит в качестве барьерного слоя, добавлением 1-10 ат. % углерода С. Такая добавка TiN, предохраняет его от появления механических напряжений и растрескивания после термообработок. В таких приборах наличие лигатуры приводит к увеличению сопротивления и ухудшения характеристик приборов.
Известен способ изготовления контактно-барьерной металлизации формированием слоев силицида титана на Si - пластине [пат. 5043300 США, МКИ H01L 21/283] путем плазменной очистки пластины кремния с последующим напылением в вакууме слоя Ti в атмосфере, не содержащей кислород и отжига в среде N2 сначала при 500-700°С в течении 20-60 с, для формирования слоев силицида титана, а затем отжиг при температуре 800-900°С для образования стабильной фазы силицида титана.
Недостатками способа являются:
- повышенные токи утечки;
- высокая дефектность;
- образование механических напряжений.
Задача, решаемая изобретением: снижение значений токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Задача решается тем, что контактно-барьерную металлизацию формируют последовательным нанесением пленки Со толщиной 25 нм методом термического испарения в вакууме 2*10-3 Па со скоростью осаждения 1 нм/с с последующим двухступенчатым отжигом: в начале при температуре 450°С в течении 30 мин в среде водорода, с образованием силицида CoSi2, затем при температуре 910°С в течении 10 мин в среде аргона Ar и нанесением поверх силицида CoSi2 методом реактивного распыления барьерного слоя TiN толщиной 35 нм в атмосфере (Ar+N2) и проведением термообработки при температуре 300°С в течении 30 мин в среде водорода.
Технология способа состоит в следующем: на кремниевую подложку р -типа проводимости, ориентации (100), удельным сопротивлением 10 Ом*см с изолирующим слоем оксида кремния толщиной 0,35 мкм формируют последовательным нанесением пленки Со толщиной 25 нм методом термического испарения в вакууме 2*10-3 Па со скоростью осаждения 1 нм/с с последующим двухступенчатым отжигом: в начале при температуре 450°С в течении 30 мин в среде водорода, с образованием CoSi2, затем при температуре 910°С в течении 10 мин в среде аргона Ar. Поверх силицида CoSi2 формируют методом реактивного распыления барьерный слой TiN толщиной 35 нм в атмосфере (Ar+N2) и пленку Al (0,5% Cu) толщиной 0,8 мкм. В последующем проводят термообработку при температуре 300°С в течении 30 мин в среде водорода.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты обработки представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур, на партии пластин сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 13,8%.
Технический результат: снижение токов утечек, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличения процента выхода годных приборов.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Предложенный способ изготовления контактно-барьерной металлизации путем формирования последовательным нанесением пленки Со толщиной 25 нм методом термического испарения в вакууме 2*10-3 Па со скоростью осаждения 1 нм/с с последующим двухступенчатым отжигом: в начале при температуре 450°С в течении 30 мин в среде водорода, с образованием силицида CoSi2, затем при температуре 910°С в течении 10 мин в среде аргона Ar и формирования поверх силицида CoSi2 методом реактивного распыления барьерного слоя TiN толщиной 35 нм в атмосфере (Ar+N2) позволяет повысить процент выхода годных и улучшить их надежность.
Claims (1)
- Способ изготовления контактно-барьерной металлизации, включающий подложку, процессы напыления, отжига, создания слоев силицида, отличающийся тем, что контактно-барьерную металлизацию формируют последовательным нанесением пленки Со толщиной 25 нм методом термического испарения в вакууме 2*10-3 Па со скоростью осаждения 1 нм/с с последующим двухступенчатым отжигом: в начале при температуре 450°С в течение 30 мин в среде водорода, с образованием CoSi2, и затем при температуре 910°С в течение 10 мин в среде аргона Ar и нанесением методом реактивного распыления барьерного слоя TiN толщиной 35 нм в атмосфере (Ar+N2) и проведением термообработки при температуре 300°С в течение 30 мин в среде водорода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018136683A RU2698540C1 (ru) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | Способ изготовления контактно-барьерной металлизации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018136683A RU2698540C1 (ru) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | Способ изготовления контактно-барьерной металлизации |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2698540C1 true RU2698540C1 (ru) | 2019-08-28 |
Family
ID=67851616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018136683A RU2698540C1 (ru) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | Способ изготовления контактно-барьерной металлизации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2698540C1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2034364C1 (ru) * | 1992-11-27 | 1995-04-30 | Московский институт электронной техники | Способ изготовления контактов интегральных микросхем на кремнии |
| US5449642A (en) * | 1994-04-14 | 1995-09-12 | Duke University | Method of forming metal-disilicide layers and contacts |
| RU2152108C1 (ru) * | 1998-08-20 | 2000-06-27 | Акционерное общество открытого типа "НИИМЭ и завод "Микрон" | Способ изготовления полупроводникового прибора |
| US20050176248A1 (en) * | 2002-06-10 | 2005-08-11 | Water Lur | Semiconductor device with cobalt silicide contacts |
| US20070202254A1 (en) * | 2001-07-25 | 2007-08-30 | Seshadri Ganguli | Process for forming cobalt-containing materials |
| SU1739801A1 (ru) * | 1989-10-07 | 2008-01-20 | Научно-производственное объединение "Интеграл" | Способ изготовления контактно-барьерной металлизации |
| RU2550586C1 (ru) * | 2013-10-08 | 2015-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (КБГУ) | Способ изготовления контактно-барьерной металлизации |
-
2018
- 2018-10-17 RU RU2018136683A patent/RU2698540C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1739801A1 (ru) * | 1989-10-07 | 2008-01-20 | Научно-производственное объединение "Интеграл" | Способ изготовления контактно-барьерной металлизации |
| RU2034364C1 (ru) * | 1992-11-27 | 1995-04-30 | Московский институт электронной техники | Способ изготовления контактов интегральных микросхем на кремнии |
| US5449642A (en) * | 1994-04-14 | 1995-09-12 | Duke University | Method of forming metal-disilicide layers and contacts |
| RU2152108C1 (ru) * | 1998-08-20 | 2000-06-27 | Акционерное общество открытого типа "НИИМЭ и завод "Микрон" | Способ изготовления полупроводникового прибора |
| US20070202254A1 (en) * | 2001-07-25 | 2007-08-30 | Seshadri Ganguli | Process for forming cobalt-containing materials |
| US20050176248A1 (en) * | 2002-06-10 | 2005-08-11 | Water Lur | Semiconductor device with cobalt silicide contacts |
| RU2550586C1 (ru) * | 2013-10-08 | 2015-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (КБГУ) | Способ изготовления контактно-барьерной металлизации |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7790616B2 (en) | Encapsulated silicidation for improved SiC processing and device yield | |
| WO2021093127A1 (zh) | AlGaN/GaN欧姆接触电极及其制备方法和降低欧姆接触的方法 | |
| JP6164062B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
| JP2019125802A (ja) | ガリウム窒化物電界効果トランジスタ | |
| CN110911352A (zh) | 一种Cu互连用扩散阻挡层及其制备方法和应用 | |
| US9741578B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| RU2698540C1 (ru) | Способ изготовления контактно-барьерной металлизации | |
| WO2021027903A1 (zh) | GaN基HEMT无金欧姆接触电极及其热氮化形成方法 | |
| JP5030172B2 (ja) | 絶縁膜及びその製造方法、並びに絶縁膜を備えた電子デバイス | |
| US6344281B1 (en) | Aluminum metallization method and product | |
| CN109273350B (zh) | 金属薄膜的制造方法 | |
| RU2688851C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| CN111128710A (zh) | GaN HEMT无金低粗糙度欧姆接触电极的制备方法 | |
| RU2591237C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2550586C1 (ru) | Способ изготовления контактно-барьерной металлизации | |
| RU2745589C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2688874C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| CN115206789A (zh) | 一种碳化硅欧姆接触及其制备方法 | |
| RU2757176C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора с многослойными проводниками | |
| RU2594615C2 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2751983C1 (ru) | Способ изготовления силицида титана | |
| RU2791268C1 (ru) | Способ формирования полевых транзисторов | |
| RU2688863C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2734095C1 (ru) | Способ изготовления силицида никеля | |
| RU2688861C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201018 |