DE19646927C2 - Verfahren zum Herstellen eines flachen Übergangs einer Halbleitervorrichtung - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines flachen Übergangs einer HalbleitervorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein Verfah
ren zum Herstellen eines flachen bzw. flachliegenden Über
gangs einer Halbleitervorrichtung, und insbesondere ein Ver
fahren zum Herstellen eines flachen Übergangs, der eine sig
nifikante Verbesserung der Hochintegrationsfähigkeit einer Halbleiter
vorrichtung mit sich bringt.
Wenn der Integrationsgrad einer Halbleitervorrichtung hoch
sein muß, wird die Herstellung eines flachen Übergangs ein
sehr wichtiger Prozess bei der Herstellung einer Halbleiter
vorrichtung, da die laterale Diffusion vom Source-/Drain-
Bereich eines Transistors eine Abnahme der effektiven Elekt
rodenlänge bewirkt. Weiterhin beeinflußt die laterale Diffu
sion die Charakteristika des Transistors, wie z. B. den Punch
through bzw. Durchgriff und dessen Ausmaß, das proportional
zur Übergangstiefe ist. Deshalb bringt ein flacher Übergang
den Effekt der Reduzierung des Kurzkanaleffekts. D. h. der
flache Übergang, der für eine hochintegrierte Halbleitervor
richtung erforderlich ist, kann zu einer Reduzierung des Flä
chenwiderstands, Kontaktwiderstands und Leckstroms führen.
Beispielsweise ist für eine hochintegrierte Halbleitervor
richtung eines 256M-DRAM oder darüberhinaus, welche einen Ü
bergangsleckstrom von weniger als 10 nA/cm2 und einen Über
gangsflächenwiderstand von weniger als 100 Ω/cm2 erfordert,
ein n+/p-Übergang erforderlich, der 0,1 µm oder weniger tief
liegt, während ein p+/n-Übergang eine Tiefe von weniger als
0,15 µm aufweisen kann.
Zur Herstellung eines flachen Übergangs wird im allgemeinen
ein Niedrigenergie-Ionenimplantationsverfahren benutzt, bei
dem die Dotierstoffe mit nied
riger Energie, beispielsweise 10 keV oder weniger, in einer
frühen Stufe in ein Siliziumsubstrat implantiert werden. Jedoch ist diese Technik in
der Praxis für die Vorrichtung schwer anwendbar, da der Io
nenstrahlstrom bei sehr niedriger Energie sehr gering ist.
Weiterhin tritt eine Diffusion der Dotierstoffe bei einer der
Ionenimplantation folgenden thermischen Behandlung auf, wel
che die Ausbildung eines flachen Übergangs verhindert.
Eine weitere übliche Technik zur Ausbildung eines flachen Ü
bergangs ist es, ein Channeling bzw. eine Gitterebenenführung
an einer frühen Stufe zu verhindern, um dadurch die Ionen na
he der Oberfläche eines Siliziumsubstrats zu lokalisieren.
Gemäß dieser Technik,
werden Ionen mit einer relativ großen Masse, wie
z. B. Arsen (As), Silizium (Si) und Germanium (Ge) implan
tiert, um ein Siliziumsubstrat vollständig amorph zu machen
und um dadurch vollständig das Channeling der implantierten
Ionen zu verhindern. Diese anfänglich amorphe Schicht wird in
eine kristalline Siliziumschicht durch eine der Ionenimplan
tation folgende thermische Behandlung umgewandelt. Jedoch
werden ausgedehnte Defekte unterhalb der Grenzschicht zwi
schen der anfänglich amorphen Schicht und der kristallinen
Siliziumschicht aufgrund eines Überschusses von Si-Eigen
zwischengitterdefekten, die von der Ionenimplantation herrüh
ren, erzeugt. Weiterhin diffundieren die implantierten Ionen
unter der Wirkung solcher Effekte tief, was zu einer Reduzie
rung des Effekts der Verhinderung des Channelings führt. Zu
sätzlich geben die ausgedehnten Defekte Anlaß zu einem An
stieg des Übergangsleckstroms.
Eine weitere Herstellungstechnik eines flachen Übergangs be
steht darin, eine thermische Behandlung bei einer niedrigen
Temperatur nach der Ionenimplantation auszuführen. Diese üb
liche Technik weist insofern ein signifikantes Problem auf,
als daß die Temperatur und die Zeit der thermischen Behand
lung aufgrund der Planarisierung des folgenden Oxidfilms stark
begrenzt sind. Weiterhin werden die Dotierstoffe in
aktiv, und die Defektbeseitigung ist abgeschwächt, so daß der
Flächenwiderstand und der Übergangsleckstrom ansteigen.
Eine weitere übliche Technik umfaßt die Bildung eines Titan
silizidfilms über einer Gate-Elektrode und einer Source-/
Drain-Elektrode mit dem Ziel der Minimierung des Widerstands
der Gateelektrode und der Source-/Drain-Elektrode. In dieser
Hinsicht wird der Stand der Technik in Verbindung mit einigen
Zeichnungen erklärt, um ein besseres Verständnis des Hinter
grunds der Erfindung zu ermöglichen.
In LIN et al., "Low Temperature Formation of Palladium Sili
cided Shallow p+n Junctions Using Implant through Metal Tech
nology", Jpn. J. Appl. Phys., Bd. 33 (1994), S. 3402-3408 und
Juang et al., "Formation of Shalloe p+n Junctions by Implan
ting BF2+ Ions into thin Cobald Films on Silicon Substrates",
Solid-State Electronics, Bd. 35, Nr. 4, S. 453-457; 1992 wird
die Ionenimplantation durch einzelne Metallschich
ten hindurch beschrieben.
In "Separation of Gate Salcidation From the Source/Drain Sa
licidation", IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 34, Nr.
10A, März 1992, S. 474-477, ist das Aufbringen einer Titan-
und einer Kobaltschicht und die anschließende Silizidierung
dieser Schichtfolge beschrieben.
Mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 wird ein übliches Verfahren
zum Herstellen eines flachen Übergangs einer Halbleitervor
richtung in schematischer Form beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine Wanne 2 in einem vorbe
stimmten Bereich eines Siliziumsubstrats 1 unter Benutzung
einer Ionenimplantationsmaske gebildet, wonach ein Element
isolierfilm 3 in einem Elementisolierbereich gebildet wird,
wonach ein Gateoxidfilm 4 über dem freigelegten Siliziumsub
strat 1 gebildet wird. Eine Polysiliziumschicht wird über dem
Gateoxidfilm 4 abgeschieden und selektiv geätzt, um eine Ga
teelektrode 5 zu bilden, an deren Seitenwand dann ein Oxidab
standshalter 6 gebildet wird.
Unter Benutzung des Elementisolierfilms 3, der Gateelektrode
5 und des Oxidabstandhalters 6 als Maske werden Arsen(As)-
oder Borfluorid(BF2)-Ionen in Abhängigkeit von dem Typ des
Siliziumsubstrats 1 selektiv in die freigelegten Bereiche des
Siliziumsubstrats 1 implantiert, um einen n+- oder einen p+-
dotierten Source-/Drain-übergang 7 zu schaffen. Dabei wird
ein Restoxidfilm (nicht gezeigt) mit einer bestimmten Dicke
über dem Übergang 7 gebildet. Da Arsen(As)- oder Borfluo
rid(BF2)-Ionen durch den Restoxidfilm implantiert werden,
wird ein Channeling verhindert, und die Beschädigung des
Halbleitersubstrats, die durch die Ionenimplantation verur
sacht wird, ist reduziert. Dann wird eine Titanschicht (nicht
gezeigt) über der resultierenden Struktur abgeschieden und
einer primären schnellen thermischen Behandlung für eine kur
ze Zeit unterworfen, um ein quasistabiles Titansilizid (nicht
gezeigt) zu bilden, in dem die Titanschicht und das Silizium
des Übergangs 7 die C49-Struktur aufweisen.
Fig. 3 ist ein Querschnitt, der aufgenommen ist, nachdem
keiner Reaktion unterworfenes Titan abgeätzt ist, wonach die
zweite schnelle thermische Behandlung des Titansilizids für
eine kurze Zeit erfolgt. Daraus resultierend werden Titansi
lizide der C54-Struktur in der Oberfläche der Gateelektrode 5
und in der Oberfläche des Übergangs 7 gebildet.
Fig. 4 ist ein Querschnitt, nachdem ein Zwischenschicht-
Isolierfilm 9 vollständig über der resultierenden Struktur
gebildet ist.
Mit Bezug auf Fig. 5 sind die Konzentrationen von Arsen (As)
oder Bor (B) in dem Silizid und der Wanne, aufgenommen ent
lang der Linie V-V von Fig. 4, aufgetragen. In dieser Auf
tragung bezeichnet das Bezugszeichen "a" das Profil des Do
tierstoffs unmittelbar nach der Implantation, während das Be
zugszeichen "b" das Profil des Dotierstoffs unmittelbar nach
dem Silizidierungsprozeß und dem Planarisierungsprozess bezeichnet.
Auf der X-Achse bezeichnen die Punkte "c" und "d" die Über
gangstiefe von einem 256M-DRAM bzw. von einem 1G-DRAM.
Das erläuterte Herstellungsverfahren für einen flachen Über
gang weist folgende signifikante Probleme auf. Der Kontaktwi
derstand steigt, da die Reaktion von Arsen(As)- oder Bor(B)-
Ionen mit Titan das Wachstum vom Silizid behindert und eine
Reduzierung der Dotierstoff-Konzentration an der Grenzfläche
zwischen dem Titansilizid und dem Silizium bewirkt. Weiterhin
verursacht eine Beschädigung des Siliziumsubstrats, die bei
der Ionenimplantation mit solchen üblichen Verfahren nicht
vermeidbar ist, einen Anstieg der Defektdichte der Source-
/Drain-Elektroden, was zu einem Anstieg des Übergangsleck
stroms führt. Weiterhin ist es deshalb schwierig, einen fla
chen Übergang zu erhalten, weil eine der Ionenimplantation
folgende thermische Behandlung bewirkt, daß die Dotierstoffe
diffundieren.
Demzufolge sind die üblichen Verfahren zum Herstellen eines
flachen Übergangs für hochintegrierte Halbleitervorrichtungen
nicht effizient.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die
beim Stand der Technik auftretenden Probleme zu lösen, und
ein Verfahren zum Herstellen eines flachen Übergangs einer
Halbleitervorrichtung anzugeben, durch das eine signifikante
Verbesserung im Flächenwiderstand, Kontaktwiderstand und
Lackstrom des Übergangs erzielt werden kann und welches bei
der
Hochintegration einer
Halbleitervorrichtung effizient ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach Anspruch 1 gelöst,
nämlich durch ein Verfahren zum Herstellen eines flachen Ü
bergangs einer Halbleitervorrichtung mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines Siliziumsubstrats, in dem ein Elementiso
lierfilm zum Definieren eines aktiven Bereichs und eines
Feldbereichs gebildet ist; Bilden eines ersten Metallfilms
über der resultierenden Struktur, wobei der erste Metallfilm
zur Gruppe IV gehört und eine hexagonale Kristallstruktur
aufweist; Implantieren von Fremdionen in die erste Metall
schicht zum Bilden eines Source-/Drain-Übergangs innerhalb
des aktiven Bereichs des Siliziumsubstrats, wobei die Fremdi
onen eine Leitfähigkeit aufweisen, die von der des Si
liziumsubstrats verschieden ist; Bilden eines zweiten Metall
films über der resultierenden Struktur, wobei der zweite Me
tallfilm zur Gruppe IV gehört und eine hexagonale Kristall
struktur aufweist; Aussetzen des ersten und zweiten Metall
films einer ersten thermischen Behandlung zur Bildung eines
ersten Metallsilizids und eines zweiten Metallsilizids
in dem Source-/Drain-Übergang;
Beseitigen keiner Reaktion unterworfener Teile des ersten und
zweiten Metallfilms; und Aussetzen des ersten Metallsilizids
und des zweiten Metallsilizids einer zweiten thermischen Be
handlung.
Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß ebenfalls nach An
spruch 20 gelöst, nämlich durch ein Verfahren zum Herstellen
eines flachen Übergangs einer Halbleitervorrichtung mit fol
genden Schritten: Bereitstellen eines Siliziumsubstrats; Bil
den einer Wanne in dem Siliziumsubstrat und eines Elementiso
lierfilms, eines Gateoxids, einer Gateelektrode und eines
Seitenwand-Abstandhalters nacheinander auf der Wanne; Bilden
eines Zirkonfilms über der resultierenden Struktur; Implan
tieren von Fremdionen in den Zirkonfilm zum Bilden eines
Source-/Drain-Übergangs innerhalb eines aktiven Bereichs des
Siliziumsubstrats, wobei die Fremdionen eine Leitfähigkeit
aufweisen, die von der des Siliziumsubstrats verschieden ist;
Bilden eines Titanfilms über der resultierenden Struktur;
Aussetzen des Zirkon- und Titanfilms einer ersten thermischen
Behandlung für einige Minuten zum Bilden eines Zirkonsilizids
und eines Titansilizids in dem Source-/Drain-Übergang; Ent
fernen der keiner Reaktion unterworfener Teile des Zirkon-
und Titanfilms; und Aussetzen des Zirkonsilizids und des Ti
tansilizids einer zweiten thermischen Behandlung für einige
Minuten.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung der Ausführungsformen mit Bezug auf
die begleitenden Zeichnungen klar erscheinen.
In den Figuren zeigen:
Fig. 1 bis 4
schematische Querschnittsansichten zum Zeigen eines
üblichen Verfahrens zum Bilden eines flachen Über
gangs einer Halbleitervorrichtung;
Fig. 5 die Dotierstoffkonzentrationen, welche bezüglich
der Übergangstiefe im Silizid und der Wanne, aufge
nommen entlang der Linie V-V von Fig. 4, aufgetra
gen sind; und
Fig. 6 bis 11 schematische Querschnittsansichten zum Zeigen eines
Verfahrens zum Herstellen eines flachen Übergangs
einer Halbleitervorrichtung in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung.
Die Anwendung der bevorzugten Ausführungsformen der vorlie
genden Erfindung wird am besten mit Bezug auf die begleiten
den Zeichnungen verstanden, in denen gleiche Bezugszeichen
für gleiche und entsprechende Teile benutzt werden.
Mit Bezug auf die Fig. 6 bis 11 sind Verfahrensschritte
zur Herstellung eines flachen Übergangs gemäß der vorliegen
den Erfindung in schematischer Form dargestellt.
Wie in Fig. 6 gezeigt, wird unter Benutzung einer Ione
nimplantationsmaske eine Wanne 12 in einem vorbestimmten Be
reich einer Halbleitervorrichtung 11 gebildet. Danach wird
ein Elementisolierfilm 13 in einem Elementisolierbereich der
Wanne 12 gebildet, wonach ein Gateoxidfilm 14 über dem frei
gelegten Siliziumsubstrat 11 gebildet wird. Eine Polysilizi
umschicht wird über dem Gateoxidfilm 14 abgeschieden und se
lektiv geätzt, um eine Gateelektrode 15 zu bilden, an deren
Seitenwand dann ein Oxidabstandshalter 16 gebildet wird. Die
resultierende Struktur wird mit Flußsäure (HF) gereinigt, um
eine Kontaminierung mit Fremdionen zu vermeiden, wenn sie vom
Vakuum zu einem anderen Ort transportiert wird, an dem fol
gende Prozesschritte ausgeführt werden.
Als nächstes wird unter Benutzung eines RF- oder DC-Sputter
verfahrens oder eines Elektronenstrahl-Abscheidungsverfahren
ein Zirkonfilm 17 mit einer Dicke von etwa 5-20 nm
vollständig über der resultierenden Struktur abge
schieden, wie in Fig. 7 gezeigt. Anstelle des Zirkonfilms
können Metallelemente der Gruppe IV mit einer hexagonalen
Kristallstruktur selektiv benutzt werden, um einen Abschei
dungsfilm zu bilden.
Das Sputterverfahren verwendet Zr/Ar(+N2) als
Vorprodukt, welches bei einer Temperatur von etwa 20-500°C unter einem
Druck von etwa 0,1333224 Pa-13,33224 Pa (1-100 mTorr) aufgebracht
wird. Bei einem Elektrodenstrahl-Abscheidungsprozess wird rei
nes Zirkon von 99,0% oder darüber in einem Hochvakuum von
133,3224.10-3-133,3224.10-11 Pa (10-8-10-11 Torr) durch
einen Elektronenstrahl verdampft.
Fig. 8 ist ein Querschnitt, der aufgenommen ist, nachdem
Borfluorid (BF2) oder Arsen (As) selektiv in den oberen Be
reich des Zirkonfilms 17 implantiert ist, um einen Source-/
Drain-Übergang 18 zu bilden, wonach die Reinigung der resul
tierenden Struktur folgt. Anstelle von Borfluorid oder Arsen
können Fremdionen, ausgewählt aus der Gruppe III oder der
Gruppe V, verwendet werden.
Darauffolgend wird, wie in Fig. 9 gezeigt, ein Titanfilm 19
mit einer Dicke von etwa 10-50 nm über
der resultierenden Struktur unter Benutzung eines Sputter-
oder Elektronenstrahl-Abscheidungsverfahrens abgeschieden.
Dieses Sputtern wird unter den gleichen Bedingungen, wie denen
für den Zirkonfilm von Fig. 7 ausgeführt, mit Ausnahme
dessen, daß Ti/Ar(+N2) als Vorprodukt verwendet wird,
während, falls das Elektronenstahl-Abscheidungsverfahren gewählt wird bis
auf die Verwendung von Titan dieselben Bedingungen verwendet
werden.
Zirkon und Titan, die beide zur Gruppe IV gehören, haben eine
Valenzelektronenstruktur [Ar] 3d2 4s2 und [Kr] 4d2 5s2. Zusätz
lich haben Zirkon und Titan, die einen Atomdurchmesser von
0,2 und 0,21 nm aufweisen, die gleiche
hexagonale Kristallstruktur. Somit sind sie miteinander ohne
Spannung an der Grenzfläche zwischen ihnen verbindbar. Im Ge
gensatz zu Titan reagiert Zirkon nicht mit Arsen oder Bor.
Als nächstes werden der Zirkonfilm 17 und der Titanfilm 19
einer primären schnellen thermischen Behandlung für eine kur
ze Zeit ausgesetzt. Während dieser Zeit reagiert der Zirkon
film 17 mit dem Silizium des Übergangs 18 zum Bilden eines
Zirkonsilizids (nicht gezeigt). Unter Benutzung eines Ätzmit
tels mit Ammoniumwasser (NH4)OH, Wasserstoffperoxid (H2O2) und
deionisiertem Wasser (H2O), vermischt in einem Verhältnis
1 : 1 : 5, werden der keiner Reaktion unterworfene Titanfilm 19
und Zirkonfilm 17 entfernt.
Wie in Fig. 10 gezeigt, werden das Zirkonsilizid (nicht ge
zeigt) und das Titansilizid (nicht gezeigt), die beide aus
der primären schnellen thermischen Behandlung herrühren, se
kundär für eine kurze Zeit thermisch behandelt, um ein Zir
konsilizid 20 und einen Titansilizid 21 zu bilden. Anstelle
der obigen primären und sekundären schnellen thermischen Behandlung
können primäre und sekundäre Ofentemperverfahren verwendet
werden.
Das Zirkonsilizid 20 hat dieselbe orthorhombische Struktur C-
49 wie das Titansilizid 21. In den Gitterabständen a, b, c ist das
Zirkonsilizid ähnlich wie das Titansilizid, wobei das vorher
gehende a = 0,369 nm, b = 1,476 nm
und c = 0,366 nm und das letztere a
= 0,362 nm, b = 1,376 nm und
c = 0,360 aufweist. Während das Titansilizid
eine große Aggregationstendenz aufgrund seiner hohen Oberflä
chenenergie aufweist, hat das Zirkonsilizid diese in einem
geringem Maße aufgrund seiner niedrigen Oberflächenenergie.
Daher spielt das Zirkonsilizid 20 die Rolle einer Deckschicht
über dem Titansilizid 21, welche die Gewährleistung einer
thermischen Stabilität in folgenden thermischen Prozesschrit
ten ermöglicht. Die spezifischen Widerstände von Zirkonsili
zid C-49-Titansilizid und C-54-Titansilizid liegen im Bereich
von 33-42, 65-85 bzw. 13-25 µΩm. Für eine Schottky-Barriere
zeigen Zirkonsilizid und Titansilizid 0,55 eV und 0,6 eV und
weisen relativ hohe Barrierenhöhen in n- oder p-dotierten Si
lizium auf, was einen Ohmschen Kontakt ermöglicht.
Als nächstes wird auf der resultierenden Struktur ein Zwi
schenschicht-Isolierfilm 11 abgeschieden und welcher dann durch eine
thermische Behandlung planarisiert wird.
Wie zuvor beschrieben, bildet Zirkon keine Verbindungen mit
Arsen oder Bor, was es ermöglicht, daß das Silizid gleichmä
ßig wächst, was den Widerstand
reduziert. Da weiterhin Bor oder Arsen
durch den Zirkonfilm in ein Halbleitersubstrat implantiert
wird, wird ein flacher Übergang erhalten werden. Weiterhin
existieren
die von der Ionenimplantation verursachten Defekte in
nerhalb des Zirkonfilms, so daß eine signifikante Reduktion
in der Defektdichte am Übergang möglich ist. Weiterhin ermög
licht die Rolle des Zirkonsilizids als Deckschicht über dem
Titansilizid die Aufrechterhaltung einer thermischen Stabilität
in folgenden thermischen Prozesschritten. Weiterhin ist
es, da das Titansilizid und das Zirkonsilizid relativ geringe
Barrierenhöhen in n- oder p-dotiertem Silizium aufweisen,
möglich, einen Ohmschen Kontakt
zu bilden.
Insgesamt demonstrieren die Resultate, daß das Verfahren zum
Bilden eines flachen Übergangs einer Halbleitervorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung zur Hochintegration einer
Halbleitervorrichtung geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung wurde auf illustrative Art und Wei
se beschrieben, und man sollte verstehen, daß die Terminolo
gie in der Natur der Beschreibung liegt und keine Beschrän
kung darstellt.
Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfin
dung sind angesichts der obigen Lehre möglich. Deshalb sollte
man verstehen, daß innerhalb des Schutzumfangs der angehäng
ten Patentansprüche die Erfindung auf andere Arten als die
speziell Beschriebenen ausgeführt werden kann.
Claims (20)
1. Verfahren zum Herstellen einer flachen Verbindung einer
Halbleitervorrichtung mit den Schritten:
Bereitstellen eines Siliziumsubstrats, in dem ein Elementiso lierfilm zum Definieren eines aktiven Bereichs und eines Feldbereichs gebildet ist;
Bilden eines ersten Metallfilms über der resultierenden Struktur, wobei der erste Metallfilm zur Gruppe IV gehört und eine hexagonale Kristallstruktur aufweist;
Implantieren von Fremdionen in die erste Metallschicht zum Bilden eines Source-/Drain-Übergangs innerhalb des aktiven Bereichs des Siliziumsubstrats, wobei die Fremdionen eine Leitfähigkeit aufweisen, die von der des Siliziumsubstrats verschieden ist;
Bilden eines zweiten Metallfilms über der resultierenden Struktur, wobei der zweite Metallfilm zur Gruppe IV gehört und eine hexagonale Kristallstruktur aufweist;
Aussetzen des ersten und zweitem Metallfilms einer ersten thermischen Behandlung zur Bildung eines ersten Metallsili zids und eines zweiten Metallsilizids in dem Source-/Drain- Übergang;
Beseitigen keiner Reaktion unterworfener Teile des ersten und zweiten Metallfilms; und
Aussetzen des ersten Metallsilizids und des zweiten Metallsi lizids einer zweiten thermischen Behandlung.
Bereitstellen eines Siliziumsubstrats, in dem ein Elementiso lierfilm zum Definieren eines aktiven Bereichs und eines Feldbereichs gebildet ist;
Bilden eines ersten Metallfilms über der resultierenden Struktur, wobei der erste Metallfilm zur Gruppe IV gehört und eine hexagonale Kristallstruktur aufweist;
Implantieren von Fremdionen in die erste Metallschicht zum Bilden eines Source-/Drain-Übergangs innerhalb des aktiven Bereichs des Siliziumsubstrats, wobei die Fremdionen eine Leitfähigkeit aufweisen, die von der des Siliziumsubstrats verschieden ist;
Bilden eines zweiten Metallfilms über der resultierenden Struktur, wobei der zweite Metallfilm zur Gruppe IV gehört und eine hexagonale Kristallstruktur aufweist;
Aussetzen des ersten und zweitem Metallfilms einer ersten thermischen Behandlung zur Bildung eines ersten Metallsili zids und eines zweiten Metallsilizids in dem Source-/Drain- Übergang;
Beseitigen keiner Reaktion unterworfener Teile des ersten und zweiten Metallfilms; und
Aussetzen des ersten Metallsilizids und des zweiten Metallsi lizids einer zweiten thermischen Behandlung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Metallfilm eine Zirkonfilm ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zirkonfilm mit einer Dicke von 5-20 nm
gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zirkonfilm unter Benutzung eines RF- oder DC-
Sputterprozesses gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der RF- oder DC-Sputterprozess mit Zr/Ar(+N2) als Vorprodukt
bei einer Temperatur von 20-500°C unter einem Druck von
0,1333224 Pa-13,33224 Pa (1-100 mTorr) ausgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zirkonfilm unter Benutzung eines Elektronenstrahl-
Abscheidungsprozesses gebildet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Elektronenstrahl-Abscheidungsprozess durch Verdampfen von
99,0% oder reinerem Zirkon mit einem Elektronen
strahl in einem Ultrahochvakuum von 133,3224.10-8-
133,3224.10-11 Pa (10-8 bis 10-11 Torr) ausgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Metallfilm ein Titanfilm ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Titanfilm mit einer Dicke von 10-50 nm
gebildet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Titanfilm unter Benutzung eines RF- oder DC-
Sputterverfahrens gebildet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der RF- oder DC-Sputterprozess mit Ti/Ar-(+N2) als
Vorprodukt bei einer Temperatur von 20-500°C unter einem Druck
von 0,1333224-13,33224 Pa (1-100 mTorr) ausgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Titanfilm unter Benutzung eines Elektronenstrahl-
Abscheidungsprozesses gebildet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Elektronenstrahl-Abscheidungsprozess durch Verdampfen von
99,0% oder reinerem Titan mit einem Elektronenstrahl in
einem Ultrahochvakuum von 133,3224.10-8-133,3224.10-11 Pa
(10-8 bis 10-11 Torr) ausgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die keiner Reaktion unterworfenen Teile des ersten Metall
films und des zweiten Metallfilms unter Benutzung eines Ätz
mittels mit Ammoniumwasser, Wasserstoffperoxid und deioni
siertem Wasser, gemischt in einem Verhältnis 1 : 1 : 5, entfernt
werden.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste und zweite thermische Behandlung eine schnelle
thermische Behandlung (RTA) ist.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste und zweite thermische Behandlung eine thermische
Ofenbehandlung ist.
17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus
Siliziumsubstrat n-dotiert ist, und die Fremdionen Arsen
sind.
18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Siliziumsubstrat p-dotiert, und die Fremdionen Bor sind.
19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Metallfilm und der zweite Metallfilm beide dieselbe
orthorhombische Struktur C-49 aufweisen.
20. Verfahren zum Herstellen eines flachen Übergangs einer
Halbleitervorrichtung mit den Schritten:
Bereitstellen eines Siliziumsubstrats;
Bilden einer Wanne in dem Siliziumsubstrat und eines Element isolierfilms, eines Gateoxids, einer Gateelektrode und eines Seitenwand-Abstandshalters nacheinander auf der Wanne;
Bilden eines Zirkonfilms über der resultierenden Struktur;
Implantieren von Fremdionen in den Zirkonfilm zum Bilden ei nes Source-/Drain-Übergangs innerhalb eines aktiven Bereichs des Siliziumsubstrats, wobei die Fremdionen eine Leitfähig keit aufweisen, die von der des Siliziumsubstrats verschieden ist;
Bilden eines Titanfilms über der resultierenden Struktur;
Aussetzen des Zirkon- und Titanfilms einer ersten thermischen Behandlung für einige Minuten zum Bilden eines Zirkonsilizids und eines Titansilizids in dem Source-/Drain-Übergang;
Entfernen der keiner Reaktion unterworfener Teile des Zirkon- und des Titanfilms; und
Aussetzen des Zirkonsilizids und des Titansilizids einer zweiten thermischen Behandlung für einige Minuten.
Bereitstellen eines Siliziumsubstrats;
Bilden einer Wanne in dem Siliziumsubstrat und eines Element isolierfilms, eines Gateoxids, einer Gateelektrode und eines Seitenwand-Abstandshalters nacheinander auf der Wanne;
Bilden eines Zirkonfilms über der resultierenden Struktur;
Implantieren von Fremdionen in den Zirkonfilm zum Bilden ei nes Source-/Drain-Übergangs innerhalb eines aktiven Bereichs des Siliziumsubstrats, wobei die Fremdionen eine Leitfähig keit aufweisen, die von der des Siliziumsubstrats verschieden ist;
Bilden eines Titanfilms über der resultierenden Struktur;
Aussetzen des Zirkon- und Titanfilms einer ersten thermischen Behandlung für einige Minuten zum Bilden eines Zirkonsilizids und eines Titansilizids in dem Source-/Drain-Übergang;
Entfernen der keiner Reaktion unterworfener Teile des Zirkon- und des Titanfilms; und
Aussetzen des Zirkonsilizids und des Titansilizids einer zweiten thermischen Behandlung für einige Minuten.
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