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FORMATION METHOD OF SILICIDE FILM, MULTILAYER FILM INTERMEDIATE STRUCTURE, AND MULTILAYER FILM STRUCTURE commons foreign

Patent code P07A013148
File No. K11740000
Posted date Mar 10, 2008
Application number P2004-051790
Publication number P2005-243923A
Patent number P3879003
Date of filing Feb 26, 2004
Date of publication of application Sep 8, 2005
Date of registration Nov 17, 2006
Inventor
  • (In Japanese)中塚 理
  • (In Japanese)酒井 朗
  • (In Japanese)財満 鎭明
  • (In Japanese)安田 幸夫
  • (In Japanese)大久保 和哉
  • (In Japanese)土屋 義規
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人名古屋大学
Title FORMATION METHOD OF SILICIDE FILM, MULTILAYER FILM INTERMEDIATE STRUCTURE, AND MULTILAYER FILM STRUCTURE commons foreign
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To form a silicide film whose interface with a silicon base material is flat, and structure and composition or the like are uniform, and which can be used as the practical electrode material of a silicon system element.
SOLUTION: A prescribed silicon base material 11 is prepared, a titanate interposed layer 12 and a compound element containing layer 13 are formed one by one on the silicon base material 11, and a multilayer film intermediate structure 10 is manufactured. Then, the multilayer film intermediate structure 10 is subjected to heat treatment, and the silicide film 23 is formed to contain the silicon element of the silicon base material 11 and the compound element of the compound element containing layer 13.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来、半導体集積回路において金属/半導体接合を形成する場合、半導体基板上に金属膜を蒸着し、熱処理を加えることによって、金属-半導体化合物薄膜を形成し、これを素子の接合金属電極として用いる。シリコン系素子においては、金属としてチタン(Ti)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)などを用いてチタンダイシリサイド(TiSi2)、コバルトダイシリサイド(CoSi2)、ニッケルモノシリサイド(NiSi)、及びにニッケルダイシリサイド(NiSi2)などの金属シリコン化合物(シリサイド)膜を形成する方法が一般に用いられている。



CoSi2およびNiSi2などのシリサイド膜は、シリコン基材とその格子定数差が数%しか相異しないために、前記シリサイド膜は、前記シリコン基材上にエピタキシャル成長させることができ、単結晶とすることができる。特に、NiSi2は、シリコン基材との格子定数差が0.4%程度であるために、800℃以上の熱処理によって比較的容易に前記シリコン基材上にエピタキシャル成長させることができる。このため、前記NiSi2はシリコン系素子において、理想的な電極材料である。



しかしながら、上述のような高温での熱処理によってNiSi2エピタキシャル膜を形成する場合、その前段階で形成されるニッケルシリサイド膜中には比較的多量の多結晶NiSiが含まれており、この多結晶NiSiが熱的に不安定であることから、前記のような高温での熱処理を行うことによって多結晶のNiSi結晶粒が凝集してしまい、目的とするNiSi2エピタキシャル膜の構造及び組成の均一性が劣化してしまう場合があった。



また、前記NiSi2エピタキシャル膜及び前記シリコン基材の界面におけるエネルギー的な安定性の関係から、前記シリコン基板の主面に対して傾斜したファセットが多数形成され、前記界面が凹凸状になってしまう場合があった。この結果、前記NiSi2はシリコン系素子の電極材料として理想的であるにも拘わらず、その潜在的な特性を十分に発揮させて、前記シリコン系素子の電極材料として実用することができないでいた。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、シリサイド膜の作製方法、前記シリサイド膜を作製するための多層膜中間構造体、及び前記シリサイド膜を含む多層膜構造体に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
所定のシリコン基材を準備する工程と、
前記シリコン基材上に、チタン介在層を形成する工程と、
前記チタン介在層上に、被化合物元素含有層を形成して、多層膜中間構造体を形成する工程と、
前記多層膜中間構造体に対して、350℃以下の熱処理と400℃以上の追加熱処理を順次施し、前記シリコン基材のシリコン元素と、前記被化合物元素含有層の被化合物元素とを含むシリサイド膜を形成する工程と、
を具え
前記被化合物元素含有層はニッケル層であって、前記シリサイド膜はニッケルシリサイド膜であることを特徴とする、シリサイド膜の作製方法。

【請求項2】
 
前記チタン介在層の厚さが50nm以下であることを特徴とする、請求項1に記載のシリサイド膜の作製方法。

【請求項3】
 
前記シリサイド膜はエピタキシャル膜であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のシリサイド膜の作製方法。

【請求項4】
 
前記ニッケルシリサイド膜はニッケルダイシリサイド(NiSi2)膜であることを特徴とする、請求項1、2または3に記載のシリサイド膜の作製方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004051790thum.jpg
State of application right Registered
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