JPH0555166A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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- JPH0555166A JPH0555166A JP21207791A JP21207791A JPH0555166A JP H0555166 A JPH0555166 A JP H0555166A JP 21207791 A JP21207791 A JP 21207791A JP 21207791 A JP21207791 A JP 21207791A JP H0555166 A JPH0555166 A JP H0555166A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は半導体装置の製造方法に関し、コン
タクト電極におけるコンタクトメタルとバリアメタルの
膜厚制御が容易で、且つバリアメタル表面の粒状突起物
の発生が抑えられる方法の提供を目的とする。
【構成】 シリコン基板1の表面に第一のチタン膜5を
形成後、窒化性雰囲気中で第一のラピッドサーマルアニ
ール(RTA)処理を行い、次いで更に第二のチタン膜
8を形成してから、再び窒化性雰囲気中で第二のRTA
処理を行う。
(57) [Summary] [Object] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, which is capable of easily controlling the film thickness of a contact metal and a barrier metal in a contact electrode and suppressing the generation of particulate projections on the surface of the barrier metal. For the purpose of provision. [Structure] After forming a first titanium film 5 on the surface of a silicon substrate 1, a first rapid thermal annealing (RTA) process is performed in a nitriding atmosphere, and then a second titanium film 8 is further formed. , Second RTA in nitriding atmosphere again
Perform processing.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関する。もっと詳しく言えば、本発明は、コンタクト電
極を有する例えばMOSトランジスタ等のシリコン系半
導体装置の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a silicon-based semiconductor device having a contact electrode, such as a MOS transistor.
【0002】[0002]
【従来の技術】シリコン系半導体のコンタクト電極は、
不純物のドープされた接合領域のシリコン上にアルミニ
ウム等の材料の電極を直接形成すると、電極材料とシリ
コンとの相互反応が起きるという不都合があるため、電
極材料とシリコンとの間にバリアメタルを配置して上記
の相互反応を防ぐことが一般に行われている。2. Description of the Related Art Contact electrodes made of silicon semiconductor are
If an electrode made of a material such as aluminum is directly formed on the silicon in the junction region where impurities are doped, there is a disadvantage that an interaction between the electrode material and the silicon occurs. Therefore, a barrier metal is arranged between the electrode material and the silicon. It is generally practiced to prevent the above mutual reaction.
【0003】バリアメタルとして用いられている材料の
一つは、窒化チタン(TiN)である。従来、バリアメ
タルとして用いられるTiNは、反応性スパッタ法によ
るか、あるいはラピッドサーマルアニール法(RTA法
とも略称される)によって形成されている。One of the materials used as a barrier metal is titanium nitride (TiN). Conventionally, TiN used as a barrier metal is formed by a reactive sputtering method or a rapid thermal annealing method (also abbreviated as RTA method).
【0004】反応性スパッタ法では、シリコン上にTi
Nを直接付着させたのでは密着性が不十分で、バリアメ
タル層とシリコンとの間に非接触部分ができやすく、電
極とシリコンとの十分な導通が得られないことから、シ
リコン上にコンタクトメタルとしてチタンを薄くスパッ
タした上で、反応性スパッタによりチタンと窒素とから
直接TiNを合成してこれを基板上に堆積させてバリア
メタルを形成している。In the reactive sputtering method, Ti is deposited on silicon.
If N is directly attached, the adhesion is insufficient, and a non-contact portion is likely to be formed between the barrier metal layer and silicon, and sufficient conduction between the electrode and silicon cannot be obtained. After sputtering titanium as a metal thinly, TiN is directly synthesized from titanium and nitrogen by reactive sputtering, and this is deposited on the substrate to form a barrier metal.
【0005】ラピッドサーマルアニール法では、基板上
にチタンをスパッタ後、窒化性雰囲気中においてラピッ
ドサーマルアニール処理を行うことによって、バリアメ
タルのTiNとコンタクトメタルのチタンジシリサイド
(TiSi2)とを同時に形成している。In the rapid thermal annealing method, titanium is sputtered on a substrate and then rapid thermal annealing is performed in a nitriding atmosphere to simultaneously form TiN as a barrier metal and titanium disilicide (TiSi 2 ) as a contact metal. is doing.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の方法に従って、
TiNのバリアメタルを反応性スパッタ法により形成し
た場合には、形成されたTiN表面に微細な粒状の突起
物が発生してしまう。これは、不活性ガスのアルゴン中
で窒素とチタンとを反応させてTiNを生成させる際
に、窒素の流量制御を行って窒素とチタンとを1:1の
比率で反応させようとしても確実にそうすることができ
るとは限らず、未反応のチタンが基板上に付着するから
であり、また、基板上に堆積せずに反応室内の壁等に付
着したTiNが後に剥離してきて基板上に付着するため
である。According to the conventional method,
When the barrier metal of TiN is formed by the reactive sputtering method, fine granular projections are generated on the formed TiN surface. This is because even when nitrogen and titanium are reacted in argon, which is an inert gas, to generate TiN, the flow rate of nitrogen is controlled so that nitrogen and titanium are reacted at a ratio of 1: 1 without fail. This is not always possible, because unreacted titanium adheres to the substrate, and TiN that adheres to the walls in the reaction chamber without being deposited on the substrate later peels off and becomes This is because they adhere.
【0007】バリアメタルの表面に生じた突起物は、そ
れが大きい場合にはバリアメタル上に形成された電極表
面上に突き出てしまうことがあり、またそうならない場
合でも電極表面に凹凸ができる原因となって、電極材料
が剥離するもとになる。このように、反応性スパッタ法
でバリアメタルを形成してから電極を形成した場合に
は、欠陥のない電極を歩留りよく得ることができなかっ
た。When the protrusions formed on the surface of the barrier metal are large, they may protrude onto the surface of the electrode formed on the barrier metal, and even if they are not formed, unevenness may occur on the surface of the electrode. As a result, the electrode material is peeled off. As described above, when the barrier metal was formed by the reactive sputtering method and then the electrode was formed, it was not possible to obtain a defect-free electrode with high yield.
【0008】その一方、ラピッドサーマルアニール法
(RTA法)でコンタクトメタルのTiSi2 とバリア
メタルのTiNとを同時に形成した場合には、TiSi
2 とTiNの形成速度が異なり、前者の形成速度の方が
早いので、おのおのの膜厚をうまく制御するのが困難で
あった。すなわち、図2に例示するように、オーミック
コンタクトとしてのTiSi2 膜24は厚く形成される
ため(形成されたTiSi2 の膜厚はもとのTi膜の3
倍程度になることがある)、接合領域22の厚さを超え
て接合破壊を起こしやすくなり、バリアメタルとしての
TiN膜25は十分なバリア性が得られるだけの厚さ
(一般には少なくとも1000Å程度の厚さが必要とさ
れる)に達することができなかった。(図2において、
21は基板のシリコン、23は絶縁膜である。)On the other hand, when the contact metal TiSi 2 and the barrier metal TiN are simultaneously formed by the rapid thermal annealing method (RTA method), TiSi
It was difficult to control the film thickness of each of them because the formation rate of TiN was different from that of TiN, and the former formation rate was faster. That is, as illustrated in FIG. 2, the TiSi 2 film 24 as an ohmic contact is formed thick (the thickness of the formed TiSi 2 is 3 times that of the original Ti film).
The TiN film 25 as a barrier metal is thick enough to obtain sufficient barrier properties (generally at least about 1000 Å). Could not reach the required thickness). (In FIG. 2,
21 is silicon of the substrate, and 23 is an insulating film. )
【0009】こうしたことから、RTA法でコンタクト
メタルのTiSi2とバリアメタルのTiNとを同時に
形成した場合には、バリアメタルの信頼性が十分ではな
かった。From the above, when the contact metal TiSi 2 and the barrier metal TiN were simultaneously formed by the RTA method, the reliability of the barrier metal was not sufficient.
【0010】本発明は、コンタクト電極におけるコンタ
クトメタルのTiSi2 とバリアメタルのTiNのおの
おのの膜厚を容易に制御し、且つ、反応性スパッタ法で
できるような表面の粒状突起物の発生を抑制してバリア
メタルを形成することのできる半導体装置の製造方法を
提供することを目的とする。The present invention easily controls the film thickness of each of the contact metal TiSi 2 and the barrier metal TiN in the contact electrode, and suppresses the generation of particulate projections on the surface which can be obtained by the reactive sputtering method. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of forming a barrier metal.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、シリコン基板の表面に第一のチタン膜を形成
し、窒化性雰囲気中で第一のラピッドサーマルアニール
処理を行って、上記第一のチタン膜を窒化させて第一の
窒化チタン膜を形成しながら、接合領域に接した部分の
チタンを表面にできる窒化膜を除いてシリコン化させ、
次いで上記第一の窒化チタン膜上に第二のチタン膜を形
成し、そして窒化性雰囲気中において第二のラピッドサ
ーマルアニール処理を行って、当該第二のチタン膜を第
二の窒化チタン膜に変えて上記第一の窒化チタン膜と共
にコンタクト電極のバリアメタルを形成させ、これと同
時に、上記第一の窒化チタン膜の下の先にシリコン化さ
れたチタンを安定なチタンジシリサイドに変えてコンタ
クト電極のコンタクトメタルを形成する工程を含むこと
を特徴とする製造方法である。According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a first titanium film is formed on a surface of a silicon substrate, and a first rapid thermal annealing process is performed in a nitriding atmosphere, While nitriding the first titanium film to form the first titanium nitride film, siliconization is performed except for the nitride film having titanium on the surface in the portion in contact with the bonding region,
Next, a second titanium film is formed on the first titanium nitride film, and a second rapid thermal annealing process is performed in a nitriding atmosphere to convert the second titanium film into a second titanium nitride film. Instead, the barrier metal of the contact electrode is formed together with the first titanium nitride film, and at the same time, the previously siliconized titanium under the first titanium nitride film is changed to stable titanium disilicide to make contact. It is a manufacturing method characterized by including a step of forming a contact metal of an electrode.
【0012】図1を参照して本発明の方法を説明する。
図1(a)に示すように、本発明の方法では、まずシリ
コン基板1の上に第一のチタン膜5を形成する。チタン
膜は、スパッタ法のような都合のよい方法で形成するこ
とができる。シリコン基板1は、シリコン2と、シリコ
ンに不純物のドープされた接合領域3と、所望パターン
の絶縁膜4とから構成されている。第一のチタン膜5の
厚さは、厚過ぎると、後のラピッドサーマルアニール処
理(以下、単に「RTA処理」という)でできるシリコ
ン化された膜の厚さが増大するため接合領域3の厚さを
超えてしまって、接合破壊を引き起こすことがあるの
で、製造しようとする半導体装置の接合領域の厚さに応
じて決定すべきである。一般には、最終的にでき上がっ
たチタンジシリサイドのコンタクトメタルの膜厚は、第
一のチタン膜5の厚さの2.4〜3倍程度になることを
目安にすることができる。チタン膜の厚さは、例えばス
パッタ法で形成する場合には、スパッタ時間を加減して
容易に調節することができる。The method of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1A, in the method of the present invention, first, the first titanium film 5 is formed on the silicon substrate 1. The titanium film can be formed by any convenient method such as sputtering. The silicon substrate 1 is composed of silicon 2, a junction region 3 in which silicon is doped with impurities, and an insulating film 4 having a desired pattern. If the thickness of the first titanium film 5 is too thick, the thickness of the siliconized film formed by the subsequent rapid thermal annealing treatment (hereinafter, simply referred to as “RTA treatment”) increases, so that the thickness of the bonding region 3 increases. Therefore, it should be determined in accordance with the thickness of the junction region of the semiconductor device to be manufactured, since it may cause junction destruction. Generally, the thickness of the finally formed contact metal of titanium disilicide can be about 2.4 to 3 times the thickness of the first titanium film 5. The thickness of the titanium film can be easily adjusted by adjusting the sputtering time when the film is formed by sputtering, for example.
【0013】次に、窒素雰囲気やアンモニア雰囲気のよ
うな窒化性雰囲気中で第一のRTA処理を行って、第一
のチタン膜5を窒化膜に変える。この時には、図1
(b)に示すように、絶縁膜上のチタン膜は全て窒化さ
れて窒化チタン膜6を形成するけれども、接合領域に接
した部分のチタン膜は、表面に薄い窒化膜6ができるの
を除いて、接合領域のシリコンによりシリコン化された
チタン7を形成する。これは、窒化反応の速度よりもシ
リコン化反応の速度の方が速いためである。Next, a first RTA process is performed in a nitriding atmosphere such as a nitrogen atmosphere or an ammonia atmosphere to change the first titanium film 5 into a nitride film. At this time,
As shown in (b), the titanium film on the insulating film is entirely nitrided to form the titanium nitride film 6, except that the titanium film in the portion in contact with the bonding region has a thin nitride film 6 on the surface. Thus, the titanium 7 siliconized by the silicon in the bonding region is formed. This is because the speed of the siliconization reaction is faster than the speed of the nitriding reaction.
【0014】第一のRTA処理は、チタン膜を窒化する
のに十分な温度で行うべきである。しかし、処理温度を
必要以上に高くすることは、シリコン中へのチタンの拡
散速度が大きくなって、シリコン化されたチタン7の膜
厚が厚くなるため好ましくない。そのため、一般には、
第一のRTA処理の温度は最高で約700℃とすべきで
あり、好ましくは700℃前後とするのが適当である。
700℃前後でRTA処理を行った場合、シリコン化さ
れたチタン7の膜厚はもとのチタン膜5の厚さの2〜
2.5倍程度に増大する。The first RTA process should be performed at a temperature sufficient to nitride the titanium film. However, it is not preferable to increase the treatment temperature more than necessary because the diffusion rate of titanium into silicon increases and the thickness of the siliconized titanium 7 increases. Therefore, in general,
The temperature of the first RTA treatment should be up to about 700 ° C, preferably around 700 ° C.
When the RTA treatment is performed at about 700 ° C., the thickness of the siliconized titanium 7 is 2 to 2 times that of the original titanium film 5.
It increases about 2.5 times.
【0015】次いで、図1(c)に示すように、第一の
窒化チタン膜6の上へ、例えばチタンをスパッタして、
第二のチタン膜8を形成する。第二のチタン膜8の厚さ
は、コンタクト領域上の第一の窒化チタン膜6がかなり
薄いので、コンタクト領域上に最終的に形成されるバリ
アメタルとしての窒化チタン膜の厚さを実質的に決定す
る。一般には、最終的に形成された窒化チタン膜の厚さ
は、第二のチタン膜8の厚さの1.3〜1.4倍程度に
なる。従って、必要な第二のチタン膜の厚さはこれを目
安として決定することができる。Then, as shown in FIG. 1C, for example, titanium is sputtered on the first titanium nitride film 6,
A second titanium film 8 is formed. The thickness of the second titanium film 8 is substantially the same as the thickness of the titanium nitride film as a barrier metal finally formed on the contact region because the first titanium nitride film 6 on the contact region is considerably thin. To decide. Generally, the thickness of the finally formed titanium nitride film is about 1.3 to 1.4 times the thickness of the second titanium film 8. Therefore, the required thickness of the second titanium film can be determined using this as a guide.
【0016】第二のチタン膜8を形成後、第二のRTA
処理を行う。第二のRTA処理は、第一のRTA処理と
同様に窒化性雰囲気中で行って、第二のチタン膜を図1
(d)に示すように第二の窒化チタン膜9に変える一方
で、第一のRTA処理で形成されたシリコン化されたチ
タンを安定なチタンジシリサイドに変えてやる必要があ
る。そのため、第二のRTA処理は少なくとも約800
℃の温度で行うべきであるが、温度があまり高くなると
ドープされている不純物の拡散の問題等が生じるため、
好ましくは800℃前後で行うのが適当である。第一の
RTA処理を700℃前後で、そして第二のRTA処理
を800℃前後で行った場合、最終的に形成されたTi
Si2 のコンタクトメタル10の膜厚は、第一のRTA
処理で形成されたシリコン化されたチタン7の膜厚の
1.2倍程度となる。After forming the second titanium film 8, a second RTA is formed.
Perform processing. The second RTA treatment is performed in a nitriding atmosphere in the same manner as the first RTA treatment to remove the second titanium film.
As shown in (d), while changing to the second titanium nitride film 9, it is necessary to change the siliconized titanium formed by the first RTA treatment into stable titanium disilicide. Therefore, the second RTA process is at least about 800
It should be performed at a temperature of ℃, but if the temperature is too high, problems such as diffusion of the doped impurities will occur, so
It is suitable to carry out at about 800 ° C. When the first RTA treatment is performed at around 700 ° C. and the second RTA treatment is performed at around 800 ° C., finally formed Ti is formed.
The film thickness of the contact metal 10 of Si 2 is the same as that of the first RTA.
The thickness is about 1.2 times the film thickness of the siliconized titanium 7 formed by the processing.
【0017】このようにしてTiSi2 のコンタクトメ
タルとTiNのバリアメタルとを形成したシリコン基板
は、通常のやり方に従って例えばアルミニウム等の金属
材料を使って電極を形成することができる。In the silicon substrate on which the contact metal of TiSi 2 and the barrier metal of TiN are formed in this way, electrodes can be formed by using a metal material such as aluminum according to a usual method.
【0018】[0018]
【作用】第一のチタン膜を形成後に窒化性雰囲気中で行
う第一のRTA処理は、絶縁膜上のチタン膜と接合領域
と接した部分のチタン膜の表面領域とを窒化して第一の
窒化チタン膜を形成する一方で、接合領域に接した部分
の窒化された表面領域の下のチタンをシリコン化させ
る。窒化チタンの形成速度よりもチタンのシリコン化の
速度の方が速いため、接合領域に接した部分で形成され
る表面の窒化チタン膜は薄くなり、これに対して表面窒
化膜の下のチタンは接合領域のシリコンによりシリコン
化されて、接合領域内にまで入り込んだシリコン化され
たチタンを形成する。表面の薄い窒化膜は、後の第二の
RTA処理において、その上の第二のチタン膜が接合領
域のシリコンと相互反応するのを防ぐ働きをする。The first RTA treatment performed in the nitriding atmosphere after forming the first titanium film is performed by nitriding the titanium film on the insulating film and the surface region of the titanium film in a portion in contact with the bonding region. While the titanium nitride film is formed, titanium under the surface area of the nitrided portion in contact with the bonding area is siliconized. Since the rate of siliconization of titanium is faster than the rate of formation of titanium nitride, the titanium nitride film on the surface formed in the portion in contact with the bonding region is thin, whereas the titanium under the surface nitride film is Siliconized by the silicon in the junction region to form siliconized titanium that has penetrated into the junction region. The thin nitride film on the surface serves to prevent the second titanium film on the second titanium film from interacting with the silicon in the bonding region in the subsequent second RTA treatment.
【0019】第二のチタン膜を形成後にやはり窒化性雰
囲気中で行う第二のRTA処理は、第一の窒化チタン膜
上の第二のチタン膜を全て窒化チタン膜に変えて、バリ
アメタルとして有効な厚さの窒化チタン膜を形成させる
と共に、第一のRTA処理で形成されたシリコン化され
たチタンを安定なチタンジシリサイドにして、コンタク
トメタルを形成させる。In the second RTA treatment which is also performed in the nitriding atmosphere after the second titanium film is formed, all the second titanium film on the first titanium nitride film is changed to the titanium nitride film to form the barrier metal. A titanium nitride film having an effective thickness is formed, and the siliconized titanium formed by the first RTA process is used as stable titanium disilicide to form a contact metal.
【0020】[0020]
【実施例】次に、実施例により本発明の方法を更に説明
する。EXAMPLES Next, the method of the present invention will be further described with reference to examples.
【0021】不純物のドープされた厚さ3000Åのコ
ンタクト領域と、コンタクト領域に形成すべき電極用の
開口をあけた所望パターンの絶縁膜とを有するシリコン
基板に、コンタクトメタル(TiSi2 )形成のための
Tiをスパッタした。Tiのスパッタは、圧力3mTorr
及び温度200℃でアルゴン中で行い、アルゴンの流量
は100cc/min であった。この条件で500ÅのTi
膜を形成した。To form a contact metal (TiSi 2 ) on a silicon substrate having a contact region with a thickness of 3000 Å that is doped with impurities and an insulating film having a desired pattern in which an opening for an electrode to be formed in the contact region is formed. Ti was sputtered. Pressure of Ti sputter is 3mTorr
And the temperature was 200 ° C. in argon, and the flow rate of argon was 100 cc / min. 500 Å Ti under these conditions
A film was formed.
【0022】Ti膜を形成したシリコン基板を、常圧の
窒素雰囲気中において約700℃で30秒間ほどRTA
処理し、絶縁膜上のTiとコンタクト領域に接したTi
膜の表面とを窒化しながら、コンタクト領域と接したT
iをシリコン化させた。得られたシリコン化されたチタ
ンの膜厚は1000〜1200Å程度であって、その下
方の部分はコンタクト領域内にまで達していた。The silicon substrate on which the Ti film was formed was subjected to RTA at about 700 ° C. for about 30 seconds in a nitrogen atmosphere at normal pressure.
Treated, Ti on the insulating film and Ti in contact with the contact region
T which is in contact with the contact region while nitriding the surface of the film
i was siliconized. The thickness of the obtained siliconized titanium was about 1000 to 1200Å, and the lower portion thereof reached the inside of the contact region.
【0023】次いで、形成されたTiN膜の上に上記と
同じ条件で1000ÅのTi膜を形成した。そして基板
を約800℃の温度で常圧の窒素雰囲気で1分間ほどR
TA処理して、Ti膜を窒化する一方で、コンタクト領
域における先にシリコン化されたチタンを安定なチタン
ジシリサイド(TiSi2 )に変えた。こうして形成さ
れた、コンタクト電極のバリアメタルとしてのTiN膜
の厚さは1300〜1400Åであり、またコンタクト
メタルとしてのTiSi2 膜の厚さは1200〜150
0Åであって、接合破壊は認められなかった。バリアメ
タル表面をゴミの検査装置で調べると、従来の反応性ス
パッタ法でバリアメタルを形成した場合に認められるよ
うな粒状の突起物はほとんど見られなかった。Next, a 1000 Å Ti film was formed on the formed TiN film under the same conditions as above. Then, the substrate is heated at a temperature of about 800 ° C. in a nitrogen atmosphere at atmospheric pressure for about 1 minute
TA treatment was used to nitride the Ti film while converting the previously siliconized titanium in the contact region to stable titanium disilicide (TiSi 2 ). The thickness of the TiN film as the barrier metal of the contact electrode thus formed is 1300 to 1400Å, and the thickness of the TiSi 2 film as the contact metal is 1200 to 150.
It was 0Å, and no joint failure was observed. When the surface of the barrier metal was inspected with a dust inspection device, almost no granular projections, which were observed when the barrier metal was formed by the conventional reactive sputtering method, were observed.
【0024】こうして形成したバリアメタル上に通常の
やり方でアルミニウム電極を形成した。これらのアルミ
ニウム電極と接合領域の導通試験の結果は良好であっ
た。An aluminum electrode was formed on the barrier metal thus formed in the usual way. The results of the continuity test between these aluminum electrodes and the bonding area were good.
【0025】なお、ここで掲げた操作条件は一例であっ
て、製造しようとする半導体装置の条件や、使用する製
造装置の条件に応じて適宜変更して差支えない。The operating conditions given here are merely examples, and may be appropriately changed depending on the conditions of the semiconductor device to be manufactured and the conditions of the manufacturing device to be used.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、コンタクトメタルのTiSi2
の膜厚が第一のチタン膜の厚さによって決まり、バリア
メタルのTiNの膜厚が第二のチタン膜の厚さによって
決まるため、両者の膜厚を独立して容易に制御すること
ができる。また、本発明の方法では、バリアメタルのT
iN膜表面に粒状の突起物ができやすい反応性スパッタ
法を利用しなくて済むので、従来の反応性スパッタ法に
比べてTiN膜表面の粒状突起物の発生を抑制して、良
好なコンタクト電極を作製することができる。As described above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the contact metal TiSi 2
Since the film thickness of is determined by the thickness of the first titanium film and the film thickness of TiN of the barrier metal is determined by the thickness of the second titanium film, both film thicknesses can be easily controlled independently. .. Further, in the method of the present invention, T of the barrier metal is
Since it is not necessary to use the reactive sputtering method in which granular projections are likely to be formed on the iN film surface, the generation of granular projections on the TiN film surface is suppressed as compared with the conventional reactive sputtering method, and a good contact electrode can be obtained. Can be produced.
【図1】本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で
あって、(a)はシリコン基板上に第一のチタン膜を形
成する工程を説明する図、(b)は第一のラピッドサー
マルアニール処理工程を説明する図、(c)は第二のチ
タン膜を形成する工程を説明する図、(d)は第二のラ
ピッドサーマルアニール処理工程を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, in which (a) is a diagram illustrating a step of forming a first titanium film on a silicon substrate, and (b) is a first rapid method. FIG. 6 is a diagram illustrating a thermal annealing treatment step, FIG. 7C is a diagram illustrating a step of forming a second titanium film, and FIG. 6D is a diagram illustrating a second rapid thermal annealing treatment step.
【図2】従来のラピッドサーマルアニール法で発生する
接合破壊を例示する図である。FIG. 2 is a diagram exemplifying a junction breakdown that occurs in a conventional rapid thermal annealing method.
1…シリコン基板 3…接合領域 5…第一のチタン膜 6…第一の窒化チタン膜 7…シリコン化されたチタン 8…第二のチタン膜 9…第二の窒化チタン膜 10…コンタクトメタル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon substrate 3 ... Bonding area 5 ... First titanium film 6 ... First titanium nitride film 7 ... Siliconized titanium 8 ... Second titanium film 9 ... Second titanium nitride film 10 ... Contact metal
Claims (3)
ン膜(5)を形成し、窒化性雰囲気中で第一のラピッド
サーマルアニール処理を行って、上記第一のチタン膜
(5)を窒化させて第一の窒化チタン膜(6)を形成し
ながら、接合領域(3)に接した部分のチタンを表面に
できる窒化膜を除いてシリコン化させ、次いで上記第一
の窒化チタン膜(6)上に第二のチタン膜(8)を形成
し、そして窒化性雰囲気中において第二のラピッドサー
マルアニール処理を行って、当該第二のチタン膜(8)
を第二の窒化チタン膜(9)に変えて上記第一の窒化チ
タン膜(6)と共にコンタクト電極のバリアメタルを形
成させ、これと同時に、上記第一の窒化チタン膜(6)
の下の先にシリコン化されたチタン(7)を安定なチタ
ンジシリサイドに変えてコンタクト電極のコンタクトメ
タル(10)を形成する工程を含むことを特徴とする半
導体装置の製造方法。1. A first titanium film (5) is formed on a surface of a silicon substrate (1), and a first rapid thermal annealing process is performed in a nitriding atmosphere to obtain the first titanium film (5). Is nitrided to form a first titanium nitride film (6), the titanium film at the portion in contact with the bonding region (3) except for the nitride film on the surface is siliconized, and then the first titanium nitride film is formed. (6) A second titanium film (8) is formed on the second titanium film (8), and a second rapid thermal annealing process is performed in a nitriding atmosphere to form the second titanium film (8).
To a second titanium nitride film (9) to form a barrier metal for a contact electrode together with the first titanium nitride film (6), and at the same time, to form the first titanium nitride film (6).
1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of: first converting siliconized titanium (7) into stable titanium disilicide to form a contact metal (10) of a contact electrode.
理を最高700℃の温度で行い、前記第二のラピッドサ
ーマルアニール処理を少なくとも800℃の温度で行
う、請求項1記載の方法。2. The method of claim 1, wherein the first rapid thermal annealing treatment is performed at a temperature of up to 700 ° C. and the second rapid thermal annealing treatment is performed at a temperature of at least 800 ° C.
モニア雰囲気である、請求項1又は2記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein the nitriding atmosphere is a nitrogen atmosphere or an ammonia atmosphere.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21207791A JPH0555166A (en) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP21207791A JPH0555166A (en) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0555166A true JPH0555166A (en) | 1993-03-05 |
Family
ID=16616485
Family Applications (1)
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JP21207791A Withdrawn JPH0555166A (en) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0555166A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6413805B1 (en) | 1993-03-12 | 2002-07-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device forming method |
KR100702780B1 (en) * | 2000-01-31 | 2007-04-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | Wiring Formation Method of Semiconductor Device |
US20150147649A1 (en) * | 2013-11-27 | 2015-05-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Anode active material and a lithium secondary battery including the same |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP21207791A patent/JPH0555166A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6413805B1 (en) | 1993-03-12 | 2002-07-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device forming method |
KR100702780B1 (en) * | 2000-01-31 | 2007-04-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | Wiring Formation Method of Semiconductor Device |
US20150147649A1 (en) * | 2013-11-27 | 2015-05-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Anode active material and a lithium secondary battery including the same |
US9972833B2 (en) * | 2013-11-27 | 2018-05-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Anode active material and a lithium secondary battery including the same |
US10581072B2 (en) | 2013-11-27 | 2020-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Anode active material and a lithium secondary battery including the same |
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