JPS6027129A - 金属性膜配線のアニ−ル方法 - Google Patents
金属性膜配線のアニ−ル方法Info
- Publication number
- JPS6027129A JPS6027129A JP58137118A JP13711883A JPS6027129A JP S6027129 A JPS6027129 A JP S6027129A JP 58137118 A JP58137118 A JP 58137118A JP 13711883 A JP13711883 A JP 13711883A JP S6027129 A JPS6027129 A JP S6027129A
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- JP
- Japan
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- annealing
- film wiring
- metal
- film
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/01—Manufacture or treatment
- H10D64/011—Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (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】
〔発明の技術分野〕
この発明は半導体装置などにおける金属性膜配線のアニ
ール方法に関するものである。
ール方法に関するものである。
第１図（ａ）〜（ｄ）はＭＯ８構造の半導体装置を例に
とって、従来の金属性膜配線の形成方法を説明するため
にその主要段階における状態を示す断面図である。まず
、第１図（ａ）のように、例えば、シリコン（Ｓｉ）か
らなる基板（１）の上に分離絶縁用の比較的厚いシリコ
ンフィールド酸化膜（２）を選択的に形成する。つづい
て、第１図（ｈ）に示すように、基板（１）の上に比較
的薄いゲート用シリコン酸化膜（３）を形成し、その下
にトランジスタのしきい値電圧制御用の不純物ドーピン
グ層（４）をイオン注入などの方法で形成する。次に、
第１図（ｃ）に示すように多結晶シリコン膜（５）、そ
の上に低抵抗ゲート電極形成のための高融点金属または
高融点金属シリサイドの低抵抗膜（６）をスパッタリン
グ、ＣＶＤ、電子ビーム蒸着などの方法で形成し、その
上にエツチング・マスクとしてホトレジストｙＡ（７）
を選択的に配（ｄ） 置する。次に、第１図←に示すようにホトレジスト膜（
７）をマスクとして低抵抗膜（６）、多結晶シリコン膜
（５）を順次選択的にエツチング除去して、ゲート用シ
リコン酸化膜（３）にもエツチングを施し、不純物ドー
ピング層（４）の上にシリコンゲート酸化膜（３ａ）、
多結晶シリコンゲー） （５ａ）及びゲート配線（６ａ
）を順次重なるように形成する。その後に、第２図に示
すような拡散炉中で高融点金属またはそのシリサイドか
らなるゲート配線（６ａ）を更に低抵抗化させるために
アニールを施す。（８）はその際に生じる酸化膜である
。その後に周知のように自己整合的にヒ素（Ａ８）など
の不純物をイオン注入法などで基板（１）の主面に導入
し、アニール・ドライブなどの熱処理を施して、ソース
領域（９）およびドレイン領域ＣＩ０を形成する。
とって、従来の金属性膜配線の形成方法を説明するため
にその主要段階における状態を示す断面図である。まず
、第１図（ａ）のように、例えば、シリコン（Ｓｉ）か
らなる基板（１）の上に分離絶縁用の比較的厚いシリコ
ンフィールド酸化膜（２）を選択的に形成する。つづい
て、第１図（ｈ）に示すように、基板（１）の上に比較
的薄いゲート用シリコン酸化膜（３）を形成し、その下
にトランジスタのしきい値電圧制御用の不純物ドーピン
グ層（４）をイオン注入などの方法で形成する。次に、
第１図（ｃ）に示すように多結晶シリコン膜（５）、そ
の上に低抵抗ゲート電極形成のための高融点金属または
高融点金属シリサイドの低抵抗膜（６）をスパッタリン
グ、ＣＶＤ、電子ビーム蒸着などの方法で形成し、その
上にエツチング・マスクとしてホトレジストｙＡ（７）
を選択的に配（ｄ） 置する。次に、第１図←に示すようにホトレジスト膜（
７）をマスクとして低抵抗膜（６）、多結晶シリコン膜
（５）を順次選択的にエツチング除去して、ゲート用シ
リコン酸化膜（３）にもエツチングを施し、不純物ドー
ピング層（４）の上にシリコンゲート酸化膜（３ａ）、
多結晶シリコンゲー） （５ａ）及びゲート配線（６ａ
）を順次重なるように形成する。その後に、第２図に示
すような拡散炉中で高融点金属またはそのシリサイドか
らなるゲート配線（６ａ）を更に低抵抗化させるために
アニールを施す。（８）はその際に生じる酸化膜である
。その後に周知のように自己整合的にヒ素（Ａ８）など
の不純物をイオン注入法などで基板（１）の主面に導入
し、アニール・ドライブなどの熱処理を施して、ソース
領域（９）およびドレイン領域ＣＩ０を形成する。
ところで、第２図はゲート配線（６ａ）の低抵抗化のた
めのアニールに用いていた。
めのアニールに用いていた。
第２図はこのアニールに用いていた従来の拡散炉の構造
を示す模式断面図で、αυは炉体、（６）はガス導入口
、ａのは加熱用ヒータ、Ｑ優は被加工半導体ウェーハで
ある。このような拡散炉でアニールを施すと、酸化され
易い金属（例えばチタンなど）を含む場合、炉体０］）
からの出し入れの際、高温のまま空気に触れるので、第
１図（ｄ）に示したように金属またはシリコンの酸化膜
または窒化膜（８）が表面に生じて満足な低抵抗化が出
来ない。そして、この現象はチタンまたはチタンシリサ
イドを用いたときに顕著であり、チタン酸化膜が形成さ
れる。
を示す模式断面図で、αυは炉体、（６）はガス導入口
、ａのは加熱用ヒータ、Ｑ優は被加工半導体ウェーハで
ある。このような拡散炉でアニールを施すと、酸化され
易い金属（例えばチタンなど）を含む場合、炉体０］）
からの出し入れの際、高温のまま空気に触れるので、第
１図（ｄ）に示したように金属またはシリコンの酸化膜
または窒化膜（８）が表面に生じて満足な低抵抗化が出
来ない。そして、この現象はチタンまたはチタンシリサ
イドを用いたときに顕著であり、チタン酸化膜が形成さ
れる。
また、炉から出し入れする際に炉温を低下させれば問題
はないのではあるが、拡散炉は温度保持が良好なように
構成されているので、その昇降温に長時間を要する等の
問題があった。
はないのではあるが、拡散炉は温度保持が良好なように
構成されているので、その昇降温に長時間を要する等の
問題があった。
との発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、短
時間で昇降温が可能で、チャンバー内のガスの置換また
は真空にすることのできるアニール用の炉を用いること
によって、炉からの出し入れ時およびアニール時に空気
の影響を受けることなく、安定に低抵抗の金属膜性配線
を形成する方法を提供するものでおる。
時間で昇降温が可能で、チャンバー内のガスの置換また
は真空にすることのできるアニール用の炉を用いること
によって、炉からの出し入れ時およびアニール時に空気
の影響を受けることなく、安定に低抵抗の金属膜性配線
を形成する方法を提供するものでおる。
第３図はこの発明に用いるアニール装置の構成例を示す
模式断面図で、αＱは熱容量の小さいチャンバー、０１
Ｇはその被加工試料出し入れ口のふた、（Ｉ′？）はガ
ス導入口、（ト）はガス排出口、Ｑ呻は加熱用のランプ
（ヒーターでもよい。）であるｏ第１図（ｄ）に示した
（但し、アニールを行なっていないので酸化膜（８）は
形成されていない。）ような半導体ウェーハＱ→をチャ
ンバーα時内に置き、ふたα・で密封した後、ガス導入
口Ｑ７１から所要の不活性ガスを導入し、ガス排出口（
至）から排出することによってチャンバー内＄内を不活
性ガス雰囲気にした後に、加熱用ランプＱすで加熱をし
て半導体ウェー／・α→のアニールを行なう。アニール
が完了して、加熱用ランプαりへの電力を切れば、チャ
ンノく−α時の熱容量が小さいので、急速に降温し、ウ
ェー／ＳＱ→の温度も急速に低下する。従って、ウェー
ッ・α→を空気中に取シ出して酸素、窒素に触れても金
属膜表面に酸化膜、窒化膜（８）を生じることはない。
模式断面図で、αＱは熱容量の小さいチャンバー、０１
Ｇはその被加工試料出し入れ口のふた、（Ｉ′？）はガ
ス導入口、（ト）はガス排出口、Ｑ呻は加熱用のランプ
（ヒーターでもよい。）であるｏ第１図（ｄ）に示した
（但し、アニールを行なっていないので酸化膜（８）は
形成されていない。）ような半導体ウェーハＱ→をチャ
ンバーα時内に置き、ふたα・で密封した後、ガス導入
口Ｑ７１から所要の不活性ガスを導入し、ガス排出口（
至）から排出することによってチャンバー内＄内を不活
性ガス雰囲気にした後に、加熱用ランプＱすで加熱をし
て半導体ウェー／・α→のアニールを行なう。アニール
が完了して、加熱用ランプαりへの電力を切れば、チャ
ンノく−α時の熱容量が小さいので、急速に降温し、ウ
ェー／ＳＱ→の温度も急速に低下する。従って、ウェー
ッ・α→を空気中に取シ出して酸素、窒素に触れても金
属膜表面に酸化膜、窒化膜（８）を生じることはない。
従って、従来方法におけるような、アニールによる膜抵
抗の低下が妨げられることなく、アニールによって十分
な低抵抗膜が得られる。゛ 不活性ガスとしては例えばアルゴン（Ａｒ）ガスなどが
好適であシ、更に、不活性ガスを用いるかわりに、チャ
ンバー（ト）内を真空状態にしてアニールしてもよいこ
とは勿論である。
抗の低下が妨げられることなく、アニールによって十分
な低抵抗膜が得られる。゛ 不活性ガスとしては例えばアルゴン（Ａｒ）ガスなどが
好適であシ、更に、不活性ガスを用いるかわりに、チャ
ンバー（ト）内を真空状態にしてアニールしてもよいこ
とは勿論である。
この方法によって、チタンシリサイドをゲート配線に用
いてＭＯＳ ）ランジスタを試作したが、表面には酸化
膜は形成されず、シート抵抗はチタンシリサイド膜厚２
０００人で、約０．８Ω／−程度であった。また、急速
昇降温を行ってもソース、ドレイン領域の−ｎ＋［散層
とｐ−形基板との間の接合のＩＪ−り電流は従来の拡散
炉でアニールを行なった場合と同程度で問題はなかった
。
いてＭＯＳ ）ランジスタを試作したが、表面には酸化
膜は形成されず、シート抵抗はチタンシリサイド膜厚２
０００人で、約０．８Ω／−程度であった。また、急速
昇降温を行ってもソース、ドレイン領域の−ｎ＋［散層
とｐ−形基板との間の接合のＩＪ−り電流は従来の拡散
炉でアニールを行なった場合と同程度で問題はなかった
。
なお、以上実施例では、ＭＯ８構造におけるゲート配線
を対象としたが、ゲート配線以外の金属性膜配線、バイ
ポーラ半導体装置用配線は勿論一般の金属性膜配線のア
ニールにもこの発明は適用できる。更に１−金属性膜と
しては金属ま−たは金属シリサイドの外、アルミニウム
またはその合金の場合にも適用できる。
を対象としたが、ゲート配線以外の金属性膜配線、バイ
ポーラ半導体装置用配線は勿論一般の金属性膜配線のア
ニールにもこの発明は適用できる。更に１−金属性膜と
しては金属ま−たは金属シリサイドの外、アルミニウム
またはその合金の場合にも適用できる。
以上説明したように１この発明では金属性膜配線のアニ
ールに熱容量の小さい炉を用いたので、アニール後の降
温に時間を要せず、降温後、炉から取シ出すことによっ
て、大気中の酸素、窒素の悪影響を避けることができる
。
ールに熱容量の小さい炉を用いたので、アニール後の降
温に時間を要せず、降温後、炉から取シ出すことによっ
て、大気中の酸素、窒素の悪影響を避けることができる
。
第１図は従来の金属性膜配線の形成方法を説明するため
に、その主要段階における状態を示す断面図、第２図は
そのアニールに用いていた従来の拡散炉の構造を示す模
式断面図、第３図はこの発明に用いるアニール炉の構成
例を示す模式断面図である。 図において、（６ａ）はゲート配線（金属性膜配線）、
０４は半導体ウェーハ（基体）、０時はチャンバー、（
Ｑは被処理体出し入れ口のふた、（１７）はガス導入口
、（へ）はガス排出口、０すは加熱体である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人大岩増雄 第１図 特許庁長官殿 １．事件の表示 特願昭５８−１３’７１１８号２、発
明の名称 金属性膜配線のアニール方法３、補正をする
者 代表者片山仁へ部 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の第３頁第１４〜１６行に「ところで、−
一一一一一用いてｂた従来の」とあるのを［ところで、
第２図は従来ゲート配線（６ａ）の低抵抗化のためのア
ニールに用いていた」と訂正する。 （２）同、第５頁第１８〜２０行に「アニールによる膜
抵抗−一一一一一が得られる。」とあるのを「アニール
時に形成される金属酸化物などによって膜抵抗の低下が
妨げられることなく、この実施例では再現性、均一性と
もに良好な低抵抗膜が得られる−と訂正する。 以上
に、その主要段階における状態を示す断面図、第２図は
そのアニールに用いていた従来の拡散炉の構造を示す模
式断面図、第３図はこの発明に用いるアニール炉の構成
例を示す模式断面図である。 図において、（６ａ）はゲート配線（金属性膜配線）、
０４は半導体ウェーハ（基体）、０時はチャンバー、（
Ｑは被処理体出し入れ口のふた、（１７）はガス導入口
、（へ）はガス排出口、０すは加熱体である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人大岩増雄 第１図 特許庁長官殿 １．事件の表示 特願昭５８−１３’７１１８号２、発
明の名称 金属性膜配線のアニール方法３、補正をする
者 代表者片山仁へ部 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の第３頁第１４〜１６行に「ところで、−
一一一一一用いてｂた従来の」とあるのを［ところで、
第２図は従来ゲート配線（６ａ）の低抵抗化のためのア
ニールに用いていた」と訂正する。 （２）同、第５頁第１８〜２０行に「アニールによる膜
抵抗−一一一一一が得られる。」とあるのを「アニール
時に形成される金属酸化物などによって膜抵抗の低下が
妨げられることなく、この実施例では再現性、均一性と
もに良好な低抵抗膜が得られる−と訂正する。 以上
Claims (3)
- （１）基体上に形成され金属または上記金属の導電性を
有する化合物からなる金属性膜配５線をアニールするに
当って、熱容量の、Ｊ＼さいアニール用の炉を用い、少
なくとも上記炉からの上記金属性膜配線を有する基体の
取り出し時には上記炉の温度を急速に低下させて、低温
に達した後に取り出すことを特徴とする金属性膜配線の
アニール方法。 - （２） 金属性膜配線が高融点金属または高融点金属シ
リサイドからなるととを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の全展性膜配線のアニール方法。 - （３） 金属性膜配線がアルミニウムまたはその合金か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金
属性膜配線のアニール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58137118A JPS6027129A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 金属性膜配線のアニ−ル方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58137118A JPS6027129A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 金属性膜配線のアニ−ル方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027129A true JPS6027129A (ja) | 1985-02-12 |
Family
ID=15191242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58137118A Pending JPS6027129A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 金属性膜配線のアニ−ル方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027129A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5698250A (en) * | 1980-01-09 | 1981-08-07 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Rubber compostion for belt |
| JPS5698249A (en) * | 1980-01-09 | 1981-08-07 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Rubber composition for hose |
| JPS61187233A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-20 | Pioneer Electronic Corp | 半導体装置の電極形成方法 |
| JPS6242237U (ja) * | 1985-08-31 | 1987-03-13 | ||
| JPH03101224A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-26 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置の低温エッチング装置 |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP58137118A patent/JPS6027129A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5698250A (en) * | 1980-01-09 | 1981-08-07 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Rubber compostion for belt |
| JPS5698249A (en) * | 1980-01-09 | 1981-08-07 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Rubber composition for hose |
| JPS61187233A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-20 | Pioneer Electronic Corp | 半導体装置の電極形成方法 |
| JPS6242237U (ja) * | 1985-08-31 | 1987-03-13 | ||
| JPH03101224A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-26 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置の低温エッチング装置 |
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