[發明專利]接觸形成方法、半導體裝置的制造方法和半導體裝置

無效

• 申請號: 200980142901.1
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN102197461A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 大見忠弘;寺本章伸;磯貝達典;田中宏明
• 申請（專利權）人: 國立大學法人東北大學;財團法人國際科學振興財團
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336;H01L21/8238;H01L27/092;H01L29/78;H01L29/786
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張遠

技術領域

本發明涉及在IC、LSI等中廣泛使用的MIS型半導體裝置，特別涉及源·漏電極的構成以及/或者柵電極的構成。

背景技術

在半導體裝置中強烈希望提高工作頻率、提高性能。但是，在半導體裝置中，主要是電流流動的2個主電極之間的串聯電阻妨礙性能的提高。專利文獻1中公開了需要降低該串聯電阻，特別是需要大幅度地降低半導體區域和電極之間的接觸電阻。

專利文獻1中提出了以下的技術方案，即，作為與n+硅區域接觸的電極的材料，使用具有接近n+硅區域的工作函數-4.05eV的工作函數的Er、Mg、Mn、Cd、Hf、Y和Zr；以及作為與p+硅區域接觸的電極的材料，使用具有接近p+硅區域的工作函數-5.15eV的工作函數的Pd、Pt、Co、Ni和Ir。

但是，在專利文獻1中沒有充分說明這些材料中的哪一種在實用中為優選。另外，根據發明人的見解，在接觸部的硅化物形成等的熱處理中不能避免氧混入硅化物或柵金屬，因此，也有不能避免接觸硅化物或柵金屬的電阻增加這一問題。

專利文獻1：國際公開號WO2008/007748

發明內容

因此，本發明提供一種實用的接觸形成方法。

另外，本發明還提供一種防止氧混入到接觸硅化物或柵電極金屬中的半導體裝置。

根據本發明的第一實施方式能獲得一種接觸形成方法，其是在半導體裝置的規定區域形成基于金屬半導體化合物的接觸的方法，其特征為，包括：將第一金屬層設置在上述規定區域的工序，其中，在上述規定區域為n型半導體區域的情況下，上述第一金屬具有絕對值比將該半導體的導帶的底部的能量的絕對值加上0.3eV之后得到的值小的工作函數，在上述規定區域為p型半導體區域的情況下，上述第一金屬具有絕對值比將該半導體的價帶的頂上的能量的絕對值減去0.3eV之后得到的值大的工作函數；將用于防止上述第一金屬的氧化的第二金屬層設置在上述第一金屬層上的工序；和通過熱處理只將上述第一金屬與上述半導體進行化合物化的工序。在此，作為半導體可以舉出Si、Ge、SiGe和SiC等。

根據本發明的第二實施方式能獲得一種半導體裝置的制造方法，其特征為，包括：在應該成為半導體裝置的p型或n型接觸區域的硅部分設置第一金屬層的工序，其中，在上述接觸區域為n型的情況下，上述第一金屬具有絕對值比將硅的導帶的底部的能量的絕對值加上0.3eV之后得到的值小的工作函數，在上述接觸區域為p型的情況下，上述第一金屬具有絕對值比將硅的價帶的頂上的能量的絕對值減去0.3eV之后得到的值大的工作函數；將用于防止上述第一金屬的氧化的第二金屬層設置在上述第一金屬層上的工序；和只使上述第一金屬與上述硅部分反應，形成上述第一金屬硅化物的工序。

根據本發明的第三實施方式能獲得一種半導體裝置，其特征為，在作為半導體裝置的p型或n型接觸區域的硅部分的表面設置了第一金屬硅化物層，在上述接觸區域為n型的情況下，上述第一金屬具有絕對值比將硅的導帶的底部的能量的絕對值加上0.3eV之后得到的值小的工作函數，在上述接觸區域為p型的情況下，上述第一金屬具有絕對值比將硅的價帶的頂上的能量的絕對值減去0.3eV之后得到的值大的工作函數，上述硅化物層的氧混入量為1質量％以下。(發明效果)

根據本發明能形成一種在接觸時電阻率小的實用性的接觸。另外，根據本發明，在進行硅化物化時能防止混入氧。

附圖說明