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[5][_]
Molecule
(20/ 237)
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COBALT
(120)
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silicon
(59)
[8][_]
aluminium
(10)
[9][_]
silicon dioxide
(7)
[10][_]
oxygen
(6)
[11][_]
DES
(5)
[12][_]
phosphorus
(5)
[13][_]
silicon nitride
(4)
[14][_]
COSI
(3)
[15][_]
phosphosilicate
(3)
[16][_]
hydrofluoric acid
(3)
[17][_]
nitrogen
(2)
[18][_]
hydrogen
(2)
[19][_]
boron
(2)
[20][_]
xyde
(1)
[21][_]
cobalt oxide
(1)
[22][_]
habi
(1)
[23][_]
argon
(1)
[24][_]
phosphorus tribromide
(1)
[25][_]
Br
(1)
[26][_]
Generic
(8/ 28)
[27][_]
oxide
(7)
[28][_]
metal
(7)
[29][_]
dioxide
(5)
[30][_]
nitride
(4)
[31][_]
acid
(2)
[32][_]
cation
(1)
[33][_]
cobalts
(1)
[34][_]
acetic acids
(1)
[35][_]
Physical
(20/ 27)
[36][_]
1 %
(3)
[37][_]
2 %
(3)
[38][_]
300 nm
(2)
[39][_]
70 nm
(2)
[40][_]
1000 nm
(2)
[41][_]
7 nm
(1)
[42][_]
500 nm
(1)
[43][_]
60 nm
(1)
[44][_]
15 %
(1)
[45][_]
5 %
(1)
[46][_]
50 nm
(1)
[47][_]
30 minutes
(1)
[48][_]
25 nm
(1)
[49][_]
150 nm
(1)
[50][_]
1500 nm
(1)
[51][_]
120 nm
(1)
[52][_]
350 nm
(1)
[53][_]
1200 nm
(1)
[54][_]
5 V
(1)
[55][_]
10 nm
(1)
[56][_]
Gene Or Protein
(7/ 16)
[57][_]
Est A
(7)
[58][_]
DANS
(3)
[59][_]
Etre
(2)
[60][_]
Trai
(1)
[61][_]
Cou
(1)
[62][_]
Neur
(1)
[63][_]
Tre
(1)
[64][_]
Disease
(1/ 2)
[65][_]
Tic
(2)
[66][_]
Substituent
(1/ 1)
[67][_]
dioxy
(1)
[68][_]
Organism
(1/ 1)
[69][_]
solus
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2512274A1
Family ID 29256867
Probable Assignee Agere Systems Guardian Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE DE FABRICATION D'UNE METALLISATION EN SILICIURE DE
COBALT POUR UN TRANSISTOR
Abstract
_________________________________________________________________
<P>L'INVENTION CONCERNE LA TECHNOLOGIE DES SEMICONDUCTEURS.</P><P>DANS
LA FORMATION D'UNE STRUCTURE DE TRANSISTOR MOS ON DEPOSE UNE COUCHE DE
COBALT 16 SUR UNE TRANCHE DE SEMICONDUCTEUR DANS LAQUELLE ON A DEFINI
DES PARTIES EN silicon POLYCRISTALLIN OU MONOCRISTALLIN 14, 11 AINSI
QUE DES PARTIES EN oxide 15. LE COBALT CHAUFFE ENTRE 400C ET 500C
REAGIT AVEC LE silicon EN FORMANT DES COMPOSES TELS QUE COSI OU COSI.
UN TRAITEMENT THERMIQUE A ENVIRON 700C OU PLUS, DE PREFERENCE DANS UNE
AMBIANCE OXYDANTE, CONVERTIT LES COMPOSES DE COBALT EN DISILICIURE DE
COBALT COSI RELATIVEMENT STABLE.</P><P>APPLICATION A LA FABRICATION
DES CIRCUITS INTEGRES.</P>
Description
_________________________________________________________________
la presente invention concerne un procede de fabri-
cation d'un circuit integre qui comprend l'operation consis-
tant a former une couche de siliciure riche en cobalt sur une
partie en silicon a nu.
Il a ete suggere dans l'art anterieur d'utiliser industriellement des
electrodes en siliciure de cobalt en tant que contacts de
metallisation d'electrode sur du silicon,
dans des dispositifs a semiconducteurs consistant en transis-
tors, en particulier des transistors a effet de champ a grille
isolee Lorsqu'un contact de metallisation d'electrode en si-
liciure de cobalt sur du silicon est forme initialement a
une temperature inferieure a environ 5500 (J, une telle electro-
de est formee essentiellement par du monosiliciure de cobalt (Oosi);
et si, comme on le desire habituellement au cours d'un traitement
ulterieur, la temperature du dispositif qui
est fabrique est elevee par la suite jusqu'a une valeur supe-
rieure a environ 60000, le monosiliciure de cobalt est conver-
ti en disiliciure de cobalt (Go Si 2) et cette conversion pro-
duit une augmentation du volume du siliciure de cobalt Une telle
augmentation du volume peut produire des contraintes indesirables, a
moins qu'il existe un espace vide suffisant (tel que celui que procure
une surface a nu du siliciure de cobalt) dans lequel le disiliciure de
cobalt puisse se dilatera Si on forme initialement un contact avec le
silicon
directement sous la forme de disiliciure de cobalt, en chauf-
fant le cobalt metallique en contact avec le silicon a une temperature
superieure a environ 55000 ou 600 0, la necessite d 'elever
ulterieurement la temperature de traitement a une valeur superieure a
environ 90000 (dans des buts tels que le piegeage d'impuretes ou la
reparation des deteriorations par recuit ou l'ecoulement d'un verre au
phosphosilicate (verre
P)),produit une croissance de grain indesirable dans le disi-
liciure de cobalt Elle produit egalement une migration inde-
sirable du silicon vers l'electrode en disiliciure de cobalt, a partir
des regions de source et de drain sous-jacentes Le fait de chauffer le
disiliciurede cobalt a des temperatures
superieures a environ 90000 augmente egalement de facon in-
desirable la resistance du disiliciure de cobalt, ce qui est
particulierement indesirable pour l'electrode de grille, probablement
a cause du melange du disiliciure de cobalt avec le silicon De plus, a
des temperatures superieures a
environ 6000 C, le cobalt pur reagit lui-meme avec le dioxy-
de de silicon qui est habituellement present sur la tranche, ce qui
forme des composes indesirables qu'il est difficile d'eliminer sans
affecter le siliciure de cobalt En outre, au-dessus d'environ 60000,
le cobalt a tendance a attirer,
par diffusion vers lui-mgme, tout silicon ou phosphorus voi-
sin, ce qui allonge de facon indesirable l'electrode de gril-
le et deteriore tout verre dope au phosphorus (verre P) Il serait donc
souhaitable de disposer d'un procede de formation
de contacts d'electrode en disiliciure de cobalt sur du si-
licium qui attenue ces problemes.
Conformement a l'invention, ces problemes sont re-
solus dans un procede de realisation de contacts sur du sili-
cium caracterise en ce qu'on chauffe une couche de siliciure riche en
cobalt jusqu'a une temperature d'au moins 70000 dans
une ambiance oxydante, pour la convertir en une couche de di-
siliciure de cobalt.
L'invention sera mieux comprise a la lecture de la
description qui va suivre d'un mode de realisation et en se
referant aux dessins annexes sur lesquels: L Ies figures 1 a 6
representent, en coupe, diverses
phases de fabrication d'un transistor a effet de champ a gril-
le isolee, conformement a un mode de realisation particulier
de l'invention.
Dans le seul but de rendre les dessins plus clairs,
aucun d'eux n'est a l'echelle.
Conformement a l'invention, on forme des contacts de metallisation
d'electrode en disiliciure de cobalt sur du silicon sous-jacent
(polycristallin ou monocristallin) en soumettant a un traitement
thermique une couche de siliciure
de cobalt en contact avec le silicon a une temperature d'en-
viron 7000 C ou plus dans une ambiance oxydante, contenant de
preference au moins 1 % d'oxygen en volume Ceci forme des electrodes
en disiliciure de cobalt revetues de dioxide de
silicon, le silicon qui est l'un des constituants du dio-
xyde de silicon ayant diffuse a travers l'electrode a partir du
silicon sous-jacent Les electrodes en disiliciure de
cobalt resultantes sont relativement stables au cours d'ope-
rations de traitement ulterieures Selon une variante, il n'est pas
necessaire que l'ambiance dans laquelle la couche de siliciure de
cobalt est soumise a un traitement thermique a 7000 C ou plus, soit
oxydante, auquel cas le disiliciure de
cobalt resultant est rev 4 tu d'une couche de dioxyde de sildioxide-
cium par une operation de depot separee On entend par "si-
licure riche en cobalt" des composes de siliciure de bobalt (tels que
Co 2 Si)ayant un rapport atomique entre le cobalt et le silicon
superieur a celui du monosiliciure de cobalts On designe simplement
par "siliciure de cobalt" des melanges de composes de monosiliciure de
cobalt et de siliciure riche en
cobalt, melanges ou non avec du disiliciure de cobalt.
Dans un mode de realisation particulier de l'inven-
tion, on fabrique une structure de transistor a effet de champ a
grille isolee dans un substrat ou un bloc de semiconducteur consistant
en silicon, avec des contacts de metallisation d'electrode de source
et de drain sur le substrat de silicon, ou avec des contacts de
metallisation d'electrode de grille sur une grille en silicon
polycristallin, ou avec les deux, de tels contacts consistant
essentiellement en disiliciure de cobalt* On forme ces contacts de
metallisation en soumettant
tout d'abord a un traitement thermique du cobalt sur le si-
licium (substrat ou grille) a une temperature relativement
basse (de facon caracteristique d'environ 45000), et en ef-
fectuant ensuite un traitement thermique a une temperature
relativement elevee (superieure a environ 70000) dans une
ambiance oxydante qui contient de facon caracteristique envi-
ron 1 % d'oxygen.
Plus specialement, conformement a l'invention, on depose une couche de
cobalt metallique ayant une epaisseur
desiree sur une surface principale d'une tranche de semi-
conducteur consistant en silicon sur laquelle on a defini
un motif et dans laquelle on fabrique le transistor Le ni-
veau ou la phase de definition de motif de la tranche au mo-
ment de ce depot de cobalt depend du type de metallisation contact
pratiquement egales ou inferieures a celles obtenues
par l'utilisation d'aluminium en contact direct avec le si-
licium ou le silicon polycristallin En outre, ces electro-
des en disiliciure de cobalt presentent une stabilite appro-
priee vis-a-vis d'une migration indesirable de cobalt qui se
produirait par ailleurs pendant des operations de traitement
ulterieures des transistors aux temperatures relativement elevees
(au-dessus d'environ 60000) qui sont habituellement necessaires pour
pieger les impuretes, pour le depot chimique en phase vapeur de verre
au phosphosilicate pour l'isolation
electrique, ou pour le depft chimique en phase vapeur de ni-
trure de siliciure, dans le but de realiser une structure
hermetique TI faut cependant noter qu'il n'est pas obliga-
toire que la temperature relativement elevee ( 7000 C A 90000 ou plus)
a laquelle le disiliciure de cobalt est stabilise dans l'ambiance
oxydante, conformement a l'invention, soit aussi elevee que la
temperature de traitement la plus elevee
utilisee par la suite.
-On considere au point de vue theorique que la pro-
priete oxydante de l'ambiance dans laquelle le disiliciure
de cobalt est stabilise a 70000 ou plus, conformement a l'in-
vention, est utile pour empocher la formation de monosiliciu-
re de cobalt ou de siliciures riches en cobalt, et pour for-
mer un revetement mince (environ 5 a 7 nm) d'cobalt oxide sur la
couche de disiliciure de cobalt, ce revetement etant
utile pour attenuer une inter-diffusion ulterieure du disi-
liciure de cobalt, par rapport a toute region voisine en
silicon ou en phosphorus L'utilite de l'invention est evidem-
ment independante de l'exactitude de cette theorie.
On va maintenant considerer la figure 1 qui montre que pour fabriquer
un transistor a effet de champ a grille isolee, on forme
successivement sur une tranche ou un substrat de silicon 11 une couche
d'oxyde de chamoxide 12, une couche d'oxyde de grilloxide 13, une
couche de silicon polycristallin
14, une couche de masquage en silicon dioxide 15 dans la-
quelle on a defini des ouvertures, et une couche de metal 16
consistant en cobalt la couche de silicon polycristallin 14 a une
epaisseur qui est habituellement comprise dans la qu'on desire,
c'est-a-dire une metallisation en siliciure de cobalt d'une electrode
de gril 2 e,-ou d'electrodes de
source et de drain Apres dep 6 t de la couche de metal consis-
tant en cobalt, on soumet le metal a un traitement thermique a une
temperature relativement basse (environ 45000) pour le faire reagir
avec le silicon ou le silicon polycristallin sous-jacent avec lequel
la couche de cobalt est en contact, afin de former du siliciure de
cobalt Le cobalt qui n'a pas reagi, c'est-a-dire le cobalt en contact
avec des parties qui ne sont pas en silicon (soit de facon
caracteristique
des parties en dioxyde de silicon ou en verre dioxide), est enle-
ve par une attaque selective qui enleve le cobalt mais qui n'enleve
pas le siliciure de cobalt Ensuite, mais avant tout autre traitement
faisant intervenir un chauffage (qui pourrait produire des contraintes
indesirables a cause des changements de volume qui accompagnent la
formation du disiliciure de
cobal), le siliciure de cobalt est a nouveau soumis a un trai-
tement thermique, cette fois dans l'ambiance oxydante (de fa-
con caracteristique environ 2 % d'oxygen) a la temperature
relativement elevee (de facon caracteristique environ 7000 C A 95000
ou plus), pour former des electrodes en disiliciure
de cobalt.
Lorsqu'on poursuit la formation d'une metallisation
d'electrode de source et de drain, apres avoir forme les elec-
trodes en disiliciure de cobalt conformement a l'invention, on-
depose avantageusement surile disiliciure de cobalt du sili-
cium polycristallin dope in situ afin d'obtenir une bonne
couverture de marche pour un depot ulterieur d'une metallisa-
tion en aluminium sur le silicon polycristallin et, simulta-
nement, pour assurer une protection contre des reactions in-
desirables ( " ensemencement ") de l'aluminium avec le
disiliciure de cobalt dans les regions de source et de drain.
De telles reactions pourraient se produire sous l'effet de traitements
thermiques ulterieurs de la tranche a environ
4000 C ou plus.
Les resistivites des electrodes en disiliciure de cobalt resultantes,
realisees conformement a l'invention, peuvent ne pas depasser 20 y JL
cm, avec des resistances de
plage d'environ 200 a 500 nm, et qui a une valeur caracteris-
tic d'environ 300 nm La couche de cobalt 16 a une epais-
seur qui est habituellement comprise dans la plage d'environ
a 70 nm, avec une valeur caracteristique d'environ 60 nm.
On peut par exemple deposer cette couche de cobalt 16 par
des techniques connues de pulverisation ionique avec de l'ar-
gon a la temperature ambiante, ou par evaporation en mainte-
nant le substrat de silicon a environ 20000 A 25000, comme il est
decrit par exemple dans l'article de G J Van Gurp et
col 46 Journal of Applied Physics, pages 4308-4311, aux pa-
ges 4308-4309 ( 1975) On chauffe ensuite la structrue fabri-
quee dans une ambiance inerte, telle qu'un gaz de formation (nitrogen
contenant environ 15 % d'hydrogen en volume) a la pression
atmospherique, de facon que la couche de cobalt 16
soit chauffee a une premiere temperature dans la plage d'en-
viron 40000 A 55000, soit de facon caracteristique environ
4500 C, pendant une duree caracteristique d'environ 2 heures.
En considerant la figure 2, on note que ce premier traitement
thermique a pour effet de convertir la couche de cobalt 16 en une
couche de siliciure de cobalt 18 dans les regions qui recouvrent la
couche de silicon polycristallin 14, en etant en contact direct avec
cette derniere la couche de cobalt 16 demeure sous la forme d'une
couche de cobalt 26 (figure 2) dans les regions qui recouvrent la
couche de masquage 15 On enleve ensuite la couche de cobalt 26, par
exemple par un traitement d'attaque de la structure avec une solution
acide, consistant de facon caracteristique en un melange dans les
proportions 5:3:1:1 en volume d'acetic acids, nitrique, phosphorique
et sulfurique concentres (C J Smithells, Metals Reference Handbook,
Vol 1, p 328), qui laisse intacte la couche de siliciure de cobalt 18,
comme le montre la figure 3. On enleve ensuite la partie a nu de la
couche de masquage en silicon dioxide 15, par exemple par attaque
selective avec une solution tamponnee d'hydrofluoric acid, en
utilisant la couche de siliciure de cobalt 18 comme masque protecteur
contre l'attaque On enleve ensuite les parties a nu de la couche de
silicon polycristallin 14, par exemple par attaque par plasma ou par
attaque ionique reactive, en utilisant a nouveau cette couche de
siliciure de cobalt 18 comme masque protecteur contre l'attaque On
attaque ensuite les parties a nu de la couche de silicon dioxide 13
avec une solution telle qu'une solution tamponnee d'acidfluo Thy-
drique du commerce ( 30:1), qui n'enleve pas la couche de si-
liciure de cobalt 18 La partie restante amincie 24 de la
couche de silicon polycristallin et une partie 23 de la cou-
che de silicon dioxide se trouvent sous la couche de si-
liciure de cobalt 18 Cette couche de siliciure de cobalt 18
doit maintenant etre convertie en disiliciure de cobalt.
Apres avoir nettoye la surface superieure de la structure, en
utilisant de facon caracteristique une solution tamponnee
d'hydrofluoric acid du commerce ( 30:1) pendant environ 30 a 60
secondes, on soumet la structure fabriquee a un second traitement
thermique, cette fois dans une ambiance
oxydante, a une seconde temperature d'au moins 70000, habi-
tuellement dans la plage d'environ 70000 A 10000 C, et a une
temperature caracteristique d'environ 9000 C, pendant environ
une demi-heure Cette ambiance oxydante consiste avantageuse-
ment en un gaz inerte tel que de l'argon, melange avec de
l'oxygen avec une concentration molaire dans la plage d'en-
viron 1 % a 5 %, et de facon caracteristique d'environ 2 %.
Ce chauffage a pour effet de convertir la couche de siliciure
de cobalt 18 en une couche de disiliciure de cobalt 28 (fi-
gure 4) Il est important pour la plupart des applications concernant
les transistors, et en particulier les transistors
a effet de champ a grille isolee, que la couche de disiliciu-
re de cobalt 28 ne penetre pas jusqu'a la couche de
dioxide
de silicon 23 sous-jacente Il faut donc choisir une epais-
seur suffisamment grande pour la couche de silicon polycris-
tallin 14 de facon qu'apres reaction chimique, une partie de la couche
de silicon polycristallin 24 demeure toujours sous
la couche de disiliciure de cobalt 28 Le silicon polycris-
tallin restant est alors disponible, si on le desire, pour former (par
diffusion) du silicon dioxide faisant fonction
d'isolant au sommet du disiliciure de cobalt.
On forme ensuite les zones de source et de drain
12274
n+, 21 et 22, par exemple par des operations classiques d'im-
plantation ionique et de diffusion d'impuretes du type don-
neur, en utilisant la combinaison de la couche de disiliciure de
cobalt 28 et de la couche de silicon polycristallin en tant que masque
protecteur (auto-aligne) contre l'introduc-
tion d'impuretes sous ces couches.
On forme ensuite successivement sur la structure une couche de verre
au phosphosilicate (verre P) et une couche de silicon nitride produite
par dep 6 t chimique en phase vapeur, a des temperatures elevees qui
sont comprises de facon caracteristique dans des plages respectives
d'environ 7000 C A 90000 et d'environ 70000 A 80000 On soumet ensuite
la couche de nitride formee par depot chimique en phase vapeur a une
attaque isotrope, par exemple une attaque par plasma, a des
emplacements selectionnes qui se trouvent au-dessus des parties des
zones de source et de drain 21 et 22 oh on doit former
les contacts d'electrod-e de source et de drain sur le silicon.
On forme ainsi une couche de silicon nitride 26 (figure 5) obtenue par
depot chimique en phase vapeur et dans laquelle on a defini un motif,
et cette couche est utile pour proteger le
transistor a fabriquer contre des contaminants tels que l'hy-
drogene On soumet ensuite la couche de verre P a une attaque
anisotrope selective, par exemple une attaque par faisceau d'ions,
pour former une couche de verre P 25 dans laquelle on
a defini un motif, et pour mettre a nu des parties sous-jacen-
tes des zones de source et de drain 21 et 22.
On depose ensuite une autre couche de cobalt, d'une epaisseur dans la
plage d'environ 10 a 70 nm et d'une valeur
caracteristique d'environ 50 nm On chauffe ensuite la struc-
ture a une temperature relativement basses soit 40000 A 55000,
et de facon caracteristique environ 45000, pendant une demi-
heure, de facon que cette derniere couche de cobalt se combine avec le
silicon pour former des electrodes en siliciure de cobalt 31 et 32 sur
les parties a nu des zones de source et
de drain 21 et 22 Le cobalt qui reste dans les parties comple-
mentaires de la structure est enleve, par exemple par attaque par un
acid(par exemple de la maniere decrite ci-dessus en relation avec la
couche de siliciure de cobalt 18), sans en lever le siliciure de
cobalt Apres nettoyage de la structure, en employant de facon
caracteristique une solution tamponnee d'hydrofluoric acid du commerce
( 30:1), on convertit les electrodes en siliciure de cobalt 31 et 32
en electrodes en disiliciure de cobalt 41 et 42, par chauffage de la
maniere decrite cidessus en relation avec la formation de la couche de
disiliciure de cobalt 28, c'est-a-dire par chauffage dans une
atmosphere oxydante a une temperature comprise dans la plage d'environ
700 O A 100000, et de facon caracteristique
a environ 90000, pendant environ une demi-heure Ces electro-
des en disiliciure de cobalt 41 et 42 (figure 6) sont en con-
tact direct avec les zones respectives de source et de drains
21 et 22.
On forme ensuite une couche de silicon polycristal-
lin, de preference dopee sur place (c'est-a-dire dopee pendant son
depot) avec du phosphorus, surtoute la surface superieure de la
structure qui est fabriquee Ensuite, pour pieger les impuretes, on
chauffe la structure a une temperature comprise
dans la plage d'environ 95000 A 100000, de facon caracteris-
tic dans une ambiance de vapeur de phosphorus tribromide (P Br 3) et
d'environ 2 % d'oxygen dans de l'nitrogen, pendant
environ 30 minutes.
On depose ensuite une couche d'aluminium, par exem-
ple par evaporation, sur la couche de silicon polycristallin deposee
en dernier Par des operations classiques de masquage et d'attaque, on
attaque selectivement les couches d'aluminium
et de silicon polycristallin pour former une couche de metal-
lisation en silicon polycristallin 33 et une couche de metal-
lisation en aluminium 34 qui conviennent pour l'interconnexion des
zones de source et de drain 21 et 22 de la structure de transistor 100
La couche de silicon polycristallin 33 a pour fonction d'assurer une
bonne couverture des marches de la metallisation et d'etablir une
barriere souhaitable contre
une inter-diffusion d'aluminium et de siliciure de cobalt.
Enfin, on forme sur la totalite de la surface superieure de la
structure 100 une couche de silicon nitride 35, deposee
par plasma, dans le but d'enfermer hermetiquement et de prote-
ger le dispositif sous-jacent.
Ia couche de silicon polycristallin dope au phos-
phore, 33, sera stable vis-a-vis d'un melange indesirable avec le
disiliciure de cobalt sous-jacent aussi longtemps
que tout traitement ulterieur sera effectueau-dessous d'en-
rion 950 O C Dans le cas o la couche de metallisation en silicium
polycristallin 33 est dopee avec du boron au lieu du phosphorus, une
instabilite indesirable apparaitra du fait du melange entre le silicon
polycristallin et le disiliciure de cobalt sous-jacent, si un
traitement ulterieur quelconque est accompli au-dessus d'environ 800 O
Par consequent, dans un tel cas de dopage avec du boron, tout
traitement ulterieur est de preference effectue a des temperatures
bien inferieures a
800 00, comme par exemple a environ 50000.
Dans un exemple caracteristique qui n'est donne que dans un but
d'illustration, les epaisseurs approximatives des diverses couches
sont les suivantes: Couche d'oxyde de chamoxide 12 1000 nm Couche
d'oxyde de grilloxide 13 25 nm Couche de silicon polycristallin 14 300
nm Couche d'oxyde de masquagoxide 15 150 nm Couche de verre P 25 1500
nm Couche de nitride 26, formee par depot chimique en phase vapeur 120
nm Couche de silicon polycristallin 33 350 nm Couche d'aluminium 34
1000 nm Couche de nitride 35 deposee par plasma 1200 nm
Il faut noter que la description faite ci-dessus des
diverses operations employees pour former la structure 100
n'est destinee qu'a servir d'exemple et n'exclut pas l'utili-
sation de divers perfectionnements, substitutionset adjonc-
tions,comme des operations supplementaires de nettoyage et de recuit,
comme il est connu On peut egalement supprimer la couche de nitride 26
formee par depot chimique en phase vapeur, dans les cas dans lesquels
le probleme des "electrons
chauds" (produit par exemple par des interactions indesira-
bles faisant intervenir de l'hydrogen dans l'oxyde de grilloxide)
n'est pas grave, comme par exemple dans les cas dans lesquels
la tension de fonctionnement source-drain ne depasse pas en-
il viron 5 V.
On vient de decrire l'invention en detail en consi-
derant un mode de realisation particulier, mais on peut ef-
fectuer de nombreuses modifications sans sortir du cadre de
l'invention Par exemple, le premier traitement thermique du cobalt
peut Ctre effectue a environ 60000 en l'absence d'agent
oxydant dans l'ambiance, de facon a former directement le di-
siliciure de cobalt dans des regions qui recouvrent les par-
ties de silicon a nu de la tranche dans laquelle on a forme un motif
Cependant, l'attaque differentielle du cobalt sous forme de metal est
alors plus difficile, ce qui fait qu'il est preferable d'utiliser la
formation initiale directe de disiliciure de cobalt dans les cas dans
lesquels on emploie
un procede de "decollement" de matiere de reserve, c'est-a-
dire dans les cas dans lesquels la-partie complementaire, alors a nu,
de la tranche dans laquelle on a defini un motif consiste
essentiellement en cobalt metallique surmontant une couche de matiere
de reserve destinee a etre decollee en meme
temps que le cobalt qui la recouvre.
Le second traitement thermique, dans l'ambiance oxydante, produit une
couche mince (environ 5 a 10 nm) de silicon dioxide a la surface du
disiliciure de cobalt,
et le silicon present dans cette couche de dioxyde de sildioxide-
cium a diffuse vers la couche a partir de la couche de sili-
cium polycristallin sous-jacente A titre d'alternative a ce second
traitement thermique dans l'ambiance oxydante, on peut deposer une
couche de silicon dioxide sur la couche de siliciure de cobalt, par
exemple par depet chimique en phase vapeur, soit avant soit apres un
traitement thermique a 70000 ou plus (de preference apres, en
particulier dans le cas de la formation d'une electrode de grille),
pour convertir le
siliciure de cobalt en disiliciure de cobalt On peut em-
ployer la technique de formation d'electrodes en disiliciure de cobalt
relativement stables, conformement a l'invention,
pour former de telles electrodes dans le cadre d'autres dis-
positifs electroniques On peut egalement utiliser les elec-
trodes en disiliciure de cobalt de l'invention uniquement pour
l'electrode de grille, en association avec d'autres
electrodes pour les contacts de source et de drain, ou in-
versement, et egalement en association avec d'autres techni-
ques pour l'isolation electrique de la grille, de la source et du
drain, ainsi qu'en association avec d'autres techniques que celles
employant le silicon nitride (depose par depft
chimique en phase vapeur ou par plasma) pour enfermer herme-
tiquement la structure du dispositif Enfin, on peut ajouter diverses
operations de recuit, de facon caracteristique a des
temperatures dans la plage d'environ 45000 A 9500 C, par exem-
ple entre les operations de traitement ci-dessus pour la for-
mation de disiliciure de cobalt et de la metallisation en aluminium.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Procede de fabrication d'un circuit integre com- prenant l'operation
qui consiste a former une couche de sili- ciure riche en cobalt ( 18)
sur une partie en silicon a nu ( 24), caracterise par l'operation
consistant a chauffer la couche de siliciure de cobalt ( 18) a une
temperature d'au moins 70000 C dans une ambiance oxydante pour la
convertir en une couche de disiliciure de cobalt ( 28)o
2 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que l'operation
de chauffage consiste en un traitement thermique de la couche de
siliciure de cobalt a une temperature d'environ 9000 C ou plus.
3 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que l'ambiance
contient de l'oxygen avec une concentra- tion molaire dans la plage
d'environ 0,5 a 5,0 %o
4 Procede selon la revendication 1, caracterise par les operations
suivantes: on depose une couche de sili- cium polycristallin sur la
couche de disiliciure de cobalt; et on depose une couche d'aluminium
sur la couche de silicon polycristallin.
5 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le
disiliciure de cobalt recouvre une grille en silicon destinee a 4 tre
utilisee dans un transistor MO So
6 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce qu'on depose une
couche de silicon polycristallin dope pendant le depot, sur la couche
de disiliciure de cobalto
? ?
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