JPH01290771A - 薄膜成長方法 - Google Patents
薄膜成長方法Info
- Publication number
- JPH01290771A JPH01290771A JP11694088A JP11694088A JPH01290771A JP H01290771 A JPH01290771 A JP H01290771A JP 11694088 A JP11694088 A JP 11694088A JP 11694088 A JP11694088 A JP 11694088A JP H01290771 A JPH01290771 A JP H01290771A
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- JP
- Japan
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- titanium
- organic
- thin film
- film
- compd
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- Granted
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、薄膜成長方法に関し、特に半導体装置に用い
る電極コンタクト金属を成長させるのに好適な薄膜成長
方法に関する。
る電極コンタクト金属を成長させるのに好適な薄膜成長
方法に関する。
し従来の技術］
シリコン半導体集積回路製造工程において、チタニウム
薄膜形成はゲートポリシリコンの低抵抗化、電極金属と
シリコン間の接触抵抗の低減、電極金属とシリコン間の
拡散バリア形成等に広く用いられている。その内、ゲー
トポリシリコンの低抵抗化および、電極金属とシリコン
間の接触抵抗の低減にはチタン膜と下地シリコンとの反
応によって作られたシリサイドが、電極金属とシリコン
間の拡散バリアにはチタン膜を窒化して形成される。こ
のチタン膜形成は従来蒸着またはスパッタリングによっ
て形成されてきたが、これらの方法は段差被覆性が十分
でなく、半導体素子の微細化とともにアスペクト比の高
い電極コンタクトホールへの底部への形成などの要求を
満足できなくなりつつある。
薄膜形成はゲートポリシリコンの低抵抗化、電極金属と
シリコン間の接触抵抗の低減、電極金属とシリコン間の
拡散バリア形成等に広く用いられている。その内、ゲー
トポリシリコンの低抵抗化および、電極金属とシリコン
間の接触抵抗の低減にはチタン膜と下地シリコンとの反
応によって作られたシリサイドが、電極金属とシリコン
間の拡散バリアにはチタン膜を窒化して形成される。こ
のチタン膜形成は従来蒸着またはスパッタリングによっ
て形成されてきたが、これらの方法は段差被覆性が十分
でなく、半導体素子の微細化とともにアスペクト比の高
い電極コンタクトホールへの底部への形成などの要求を
満足できなくなりつつある。
［発明が解決しようとする課題］
本発明の目的は上述した問題点を解消し、半導体素子の
微細化と共にアスペクト比の高い急峻な凹凸を有する電
極コンタクトホールへの底部にチタン薄膜を形成するの
に適したＦ！１服成長方法を提供することにある。
微細化と共にアスペクト比の高い急峻な凹凸を有する電
極コンタクトホールへの底部にチタン薄膜を形成するの
に適したＦ！１服成長方法を提供することにある。
［課゛題を解決するための手段］
かかる目的を達成するために、本発明は、環状構造を持
つ有機化合物と、有機化合物のπ電子と結合したチタン
とから構成される有機チタンを熱分解して、チタン薄膜
を成長させることを特徴とする。
つ有機化合物と、有機化合物のπ電子と結合したチタン
とから構成される有機チタンを熱分解して、チタン薄膜
を成長させることを特徴とする。
本発明の要求を満足する有機チタンとしては、気相成長
に十分な蒸気圧を有し、かつ有機チタンの熱分解時に純
粋な金属チタンが有機化合物から分離し試料基板等に析
出することが好ましい。
に十分な蒸気圧を有し、かつ有機チタンの熱分解時に純
粋な金属チタンが有機化合物から分離し試料基板等に析
出することが好ましい。
このような条件を満足する有機チタンとしては、シクロ
オクタテトラエン・シクロペンタジェニル・チタニウム
、ビスシクロペンタジェニル・ジメチルフェニル・チタ
ニウムが例示できる。これらの有機チタンを構成する有
機化合物の炭素同士の結合は強いσ結合を持つのに対し
て、チタンの炭素との結合は、弱いπ電子による結合で
あり、有機チタンの熱分解時に環状構造を形成する炭素
は遊離することがないので、炭素によって金属チタンが
汚染されることなく、チタン薄膜を所望の位置に形成す
ることが可能である。
オクタテトラエン・シクロペンタジェニル・チタニウム
、ビスシクロペンタジェニル・ジメチルフェニル・チタ
ニウムが例示できる。これらの有機チタンを構成する有
機化合物の炭素同士の結合は強いσ結合を持つのに対し
て、チタンの炭素との結合は、弱いπ電子による結合で
あり、有機チタンの熱分解時に環状構造を形成する炭素
は遊離することがないので、炭素によって金属チタンが
汚染されることなく、チタン薄膜を所望の位置に形成す
ることが可能である。
［作 用］
本発明によれば、環状構造を持つ有機化合物と有機化合
物のπ電子と結合したチタンから構成された有機チタン
を熱分解して、試料基板上にチタン薄膜を形成させるこ
とにより、従来用いられていた蒸着、またはスパッタリ
ングによるチタン薄膜の形成方法とは違って、シリサイ
ド化が場所的に限定でき、段差被覆性が十分なものとな
り、半導体素子と微細化と共にアスペクト比の高い電極
コンタクトホールの底部にチタン薄膜を形成することが
できる。
物のπ電子と結合したチタンから構成された有機チタン
を熱分解して、試料基板上にチタン薄膜を形成させるこ
とにより、従来用いられていた蒸着、またはスパッタリ
ングによるチタン薄膜の形成方法とは違って、シリサイ
ド化が場所的に限定でき、段差被覆性が十分なものとな
り、半導体素子と微細化と共にアスペクト比の高い電極
コンタクトホールの底部にチタン薄膜を形成することが
できる。
［実施例］
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の薄膜成長方法に用いられる装置の一例
を示す概略断面図である。装置内は排気ポンプ（図示せ
ず）によりあらかじめ減圧状、態にされている。試料加
熱台１に試料２を取付け、試才４２と対向する位置に原
料である有機金属を入れた容器３を置き、ヒータ４を用
いて有機金属を加熱蒸発させる。蒸発した有機金属のガ
スはバルブ５を通って、ガス射出口６から試料２の面上
に供給される。蒸発した有機金属のガスは、加熱された
試料２において、熱分解してチタンを析出する。輸送ガ
スを用いる時は、配管７から輸送ガスを供給する。
を示す概略断面図である。装置内は排気ポンプ（図示せ
ず）によりあらかじめ減圧状、態にされている。試料加
熱台１に試料２を取付け、試才４２と対向する位置に原
料である有機金属を入れた容器３を置き、ヒータ４を用
いて有機金属を加熱蒸発させる。蒸発した有機金属のガ
スはバルブ５を通って、ガス射出口６から試料２の面上
に供給される。蒸発した有機金属のガスは、加熱された
試料２において、熱分解してチタンを析出する。輸送ガ
スを用いる時は、配管７から輸送ガスを供給する。
実施例１
１２０℃において蒸気圧が０．１＋ｎｍＨｇであるシク
ロオクタテトラエン・シクロペンタジェニル・チタニウ
ムを、上述した装置を用いて８０℃から１６０℃の温度
範囲において加熱蒸発させた。
ロオクタテトラエン・シクロペンタジェニル・チタニウ
ムを、上述した装置を用いて８０℃から１６０℃の温度
範囲において加熱蒸発させた。
試料２の温度を分解温度１６０℃より高い１８０〜５０
０℃とすると、有機チタンガスは分解し、金属チタンが
試料２上に析出して薄膜を形成した。金属チタン薄膜に
は炭素の混入は認められなかった。
０℃とすると、有機チタンガスは分解し、金属チタンが
試料２上に析出して薄膜を形成した。金属チタン薄膜に
は炭素の混入は認められなかった。
実施例２
１６０℃において蒸気圧が０．ｌｍｍＨｇであるビスシ
クロペンタジェニル・ジメチルフェニル・チタニウムを
、上述した装置を用いて、 １２０℃から２００℃の温
度範囲で加熱蒸発させた。加熱蒸発した有機チタンのガ
スは２５６℃から５００℃の試料２上で熱分解し、試料
２上に金属チタンが析出し、薄膜を形成した。金属チタ
ン薄膜には炭素の混入は認められなかりた。
クロペンタジェニル・ジメチルフェニル・チタニウムを
、上述した装置を用いて、 １２０℃から２００℃の温
度範囲で加熱蒸発させた。加熱蒸発した有機チタンのガ
スは２５６℃から５００℃の試料２上で熱分解し、試料
２上に金属チタンが析出し、薄膜を形成した。金属チタ
ン薄膜には炭素の混入は認められなかりた。
本発明の薄膜成長方法を半導体装置の電極の形成に適用
した工程図を第１図に示す。
した工程図を第１図に示す。
第１図（Ａ）において、Ｓｉなどの半導体基板８上に通
常の方法で酸化シリコンなどの絶縁膜９を形成し、絶縁
膜９の一部を除去して下地の半導体基板８を露出させる
。第１図＋８）において、第２図で示した装置を用いて
、実施例１または実施例２の方法により、半導体基板８
と絶縁膜９上にチタン膜ｌＯを形成する。第１図（Ｃ）
において形成したチタン膜ＩＯと半導体基板８とを反応
させて、例えばＴｉＳｉ□のような安定なチタンシリサ
イド１１を形成す゛る。このチタンシリサイド１１は高
温熱処理により、結晶化して、結晶粒径が犬ぎくなり低
抵抗となる。第１図（Ｄ）においては、絶縁膜９上のチ
タン膜ｌＯを通常の方法で選択的に除去する。
常の方法で酸化シリコンなどの絶縁膜９を形成し、絶縁
膜９の一部を除去して下地の半導体基板８を露出させる
。第１図＋８）において、第２図で示した装置を用いて
、実施例１または実施例２の方法により、半導体基板８
と絶縁膜９上にチタン膜ｌＯを形成する。第１図（Ｃ）
において形成したチタン膜ＩＯと半導体基板８とを反応
させて、例えばＴｉＳｉ□のような安定なチタンシリサ
イド１１を形成す゛る。このチタンシリサイド１１は高
温熱処理により、結晶化して、結晶粒径が犬ぎくなり低
抵抗となる。第１図（Ｄ）においては、絶縁膜９上のチ
タン膜ｌＯを通常の方法で選択的に除去する。
このようにして、チタン薄膜をアスペクト比の大きな凹
部の底面に形成することが可能となった。
部の底面に形成することが可能となった。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、環状構造を持つ
有機化合物と有機化合物のπ電子と結合したチタンから
構成された有機チタンを熱分解して、試料上にチタン薄
膜を形成させることにより、従来用いられていた蒸着、
またはスパッタリングによるチタン薄膜の形成方法とは
違って、シソサイト化が場所的に限定でき、段差被覆性
が十分なものとなり、半導体素子と微細化と共にアスペ
クト比の高い電極コンタクトホールの底部にチタン薄膜
を形成することができる。
有機化合物と有機化合物のπ電子と結合したチタンから
構成された有機チタンを熱分解して、試料上にチタン薄
膜を形成させることにより、従来用いられていた蒸着、
またはスパッタリングによるチタン薄膜の形成方法とは
違って、シソサイト化が場所的に限定でき、段差被覆性
が十分なものとなり、半導体素子と微細化と共にアスペ
クト比の高い電極コンタクトホールの底部にチタン薄膜
を形成することができる。
高融点金属であるチタンのシリサイドは、ポリシリコン
に代わる低抵抗材料として、ＬＳＩのゲート電極、配線
に応用することができる。これにより信頼性の高いデバ
イス特性を持つＬＳＩが提供できる。
に代わる低抵抗材料として、ＬＳＩのゲート電極、配線
に応用することができる。これにより信頼性の高いデバ
イス特性を持つＬＳＩが提供できる。
第１図は本発明の薄膜成長方法を半導体装置の電極の形
成に適用した工程図、 第２図は本発明の薄膜成長方法に用いられる装置の概略
構成例を示す断面図である。 １・・・試料加熱台、 ２・・・試料、 ３・・・容器、 ４・・・ヒータ、 ５・・・バルブ、 ６・・・ガス射出口、 ７・・・配管、 ８・・・半導体基板、 ９・・・絶縁膜、 １０・・・チタン膜、 １１・・・チタンシリサイド。 特許出願人 日本電信電話株式会社
成に適用した工程図、 第２図は本発明の薄膜成長方法に用いられる装置の概略
構成例を示す断面図である。 １・・・試料加熱台、 ２・・・試料、 ３・・・容器、 ４・・・ヒータ、 ５・・・バルブ、 ６・・・ガス射出口、 ７・・・配管、 ８・・・半導体基板、 ９・・・絶縁膜、 １０・・・チタン膜、 １１・・・チタンシリサイド。 特許出願人 日本電信電話株式会社
Claims (1)
- １）環状構造を持つ有機化合物と、該有機化合物のπ電
子と結合したチタンとから構成される有機チタンを熱分
解して、チタン薄膜を成長させることを特徴とする薄膜
成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116940A JP2545113B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 薄膜成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116940A JP2545113B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 薄膜成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01290771A true JPH01290771A (ja) | 1989-11-22 |
| JP2545113B2 JP2545113B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=14699479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63116940A Expired - Fee Related JP2545113B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 薄膜成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545113B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0593273A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Nec Corp | アルミ薄膜の形成方法 |
| US5312774A (en) * | 1991-12-05 | 1994-05-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing a semiconductor device comprising titanium |
| US5379718A (en) * | 1992-12-25 | 1995-01-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for forming a titanium thin film |
-
1988
- 1988-05-16 JP JP63116940A patent/JP2545113B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0593273A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Nec Corp | アルミ薄膜の形成方法 |
| US5312774A (en) * | 1991-12-05 | 1994-05-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing a semiconductor device comprising titanium |
| US5379718A (en) * | 1992-12-25 | 1995-01-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for forming a titanium thin film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2545113B2 (ja) | 1996-10-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |