(57)【要約】  本発明には、ケイ化ニッケルおよびケイ化コバルトをエッチングする方法ならびに導電線を形成する方法が含まれる。一実施形態では、ケイ化ニッケルを含む基板は、その基板からケイ化ニッケルをエッチングするために効果的な、少なくとも５０の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力でＨ３ＰＯ４およびＨ２Ｏを含む流体に曝露される。一実施形態では、ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方が、基板からケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方をエッチングするために効果的な、５０以上の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２Ｏ、およびＨＦを含む流体に曝露される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケイ化ニッケルを含む基板を、Ｈ３ＰＯ４およびＨ２Ｏを含む流体に、前記基板からケイ化ニッケルをエッチングするために効果的な、５０以上の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で曝露することを含む、ケイ化ニッケルをエッチングする方法。
【請求項２】
前記流体が主に液体を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記温度が少なくとも１００である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記温度が１３５〜１５５である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記圧力が６００トル〜９００トルである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記Ｈ３ＰＯ４が、前記流体中に６５体積パーセント〜９０体積パーセントで存在し、且つ前記Ｈ２Ｏが、前記流体中に３５体積パーセント〜１０体積パーセントで存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記Ｈ３ＰＯ４が、前記流体中に８０体積パーセント〜９０体積パーセントで存在し、且つ前記Ｈ２Ｏが、前記流体中に２０体積パーセント〜１０体積パーセントで存在する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記Ｈ３ＰＯ４が、前記流体中に約８５体積パーセントで存在し、且つ前記Ｈ２Ｏが前記流体中に約１５体積パーセントで存在する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記流体が実質的にＨ３ＰＯ４およびＨ２Ｏからなる、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記基板が、エッチング処理の少なくとも何らかの部分の間に、露出しているアンドープの二酸化ケイ素または露出している元素ケイ素のうちの少なくとも一方を含み、且つ前記エッチング処理が、前記露出しているアンドープの二酸化ケイ素または前記露出している元素ケイ素のうちの少なくとも一方に対して選択的である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記露出しているアンドープの二酸化ケイ素または前記露出している元素ケイ素のうちの少なくとも一方に対する選択性が少なくとも１０：１である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記露出しているアンドープの二酸化ケイ素または前記露出している元素ケイ素のうちの少なくとも一方に対する選択性が少なくとも１００：１である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記基板が、前記エッチング処理の少なくとも一部の間に、露出しているアンドープの二酸化ケイ素を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板が、前記エッチング処理の少なくとも一部の間に、露出している元素ケイ素を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
ケイ化ニッケルをエッチングする方法であって、
ケイ化ニッケルを含む基板を、Ｈ３ＰＯ４およびＨ２Ｏを含む液体に、前記基板からケイ化ニッケルをエッチングするために効果的な１００以上の温度および６００トル〜９００トルの圧力で、曝露することを含み、且つ前記Ｈ３ＰＯ４は前記液体中に６５体積パーセント〜９０体積パーセントで存在し、且つ前記Ｈ２Ｏは前記液体中に３５体積パーセント〜１０体積パーセントで存在し、ここで、
前記基板は、前記エッチング処理の少なくとも一部の間に、露出しているアンドープの二酸化ケイ素または露出している元素ケイ素のうちの少なくとも一方を含み、前記エッチング処理が前記露出しているアンドープの二酸化ケイ素または前記露出している元素ケイ素のうちの少なくとも一方に選択的である
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方を含む基板を、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２Ｏ、およびＨＦを含む流体に、前記基板からケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方をエッチングするために効果的な５０以上の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で、曝露することを含む、ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方をエッチングする方法。
【請求項１７】
前記エッチングが、ケイ化ニッケルのエッチングである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記エッチングが、ケイ化コバルトのエッチングである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記流体が主に液体を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記温度が１００以上である、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記圧力が６００トル〜９００トルである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記流体が実質的にＨ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２Ｏ、およびＨＦからなる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＨＦが、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、およびＨ２Ｏの合計に対して０．０００５：１〜０．１：１の体積比で前記流体中に存在する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記体積比が０．００１：１〜０．００２：１である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記Ｈ２ＳＯ４が、Ｈ２Ｏ２に対して２０：１〜４０：１の体積比で前記流体中に存在する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２６】
前記体積比が３０：１〜３５：１である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
Ｈ２Ｏが、Ｈ２ＳＯ４およびＨ２Ｏ２の合計に対して０．０３：１〜１：１の体積比で流体中に存在する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２８】
前記体積比が０．０５：１〜０．０７：１である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ＨＦが、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、およびＨ２Ｏの合計に対して０．０００５：１〜０．１：１の体積比で流体中に存在し、および
前記Ｈ２ＳＯ４が、Ｈ２Ｏ２に対して２０：１〜４０：１の体積比で前記流体中に存在する、
請求項１６に記載の方法。
【請求項３０】
前記ＨＦが、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、およびＨ２Ｏの合計に対して０．０００５：１〜０．１：１の体積比で前記流体中に存在し、および
前記Ｈ２Ｏが、Ｈ２ＳＯ４およびＨ２Ｏ２の合計に対して０．０３：１〜１：１の体積比で流体中に存在する、
請求項１６に記載の方法。
【請求項３１】
前記Ｈ２ＳＯ４が、Ｈ２Ｏ２に対して２０：１〜４０：１の体積比で前記流体中に存在し、および
前記Ｈ２Ｏが、Ｈ２ＳＯ４およびＨ２Ｏ２の合計に対して０．０３：１〜１：１の体積比で流体中に存在する、
請求項１６に記載の方法。
【請求項３２】
前記ＨＦが、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、およびＨ２Ｏの合計に対して０．０００５：１〜０．１：１の体積比で前記流体中に存在し、
前記Ｈ２ＳＯ４が、Ｈ２Ｏ２に対して２０：１〜４０：１の体積比で前記流体中に存在し、および
前記Ｈ２Ｏが、Ｈ２ＳＯ４およびＨ２Ｏ２の合計に対して０．０３：１〜１：１の体積比で流体中に存在する、
請求項１６に記載の方法。
【請求項３３】
前記基板が、前記エッチング処理の少なくとも一部の間に、露出しているアンドープの二酸化ケイ素、露出している元素ケイ素、または露出している窒化ケイ素のうちの少なくとも１種類を含み、且つ前記エッチング処理が、前記露出しているアンドープの二酸化ケイ素、露出している元素ケイ素、または露出している窒化ケイ素のうちの少なくとも１種類に対して選択的である、請求項１６に記載の方法。
【請求項３４】
前記露出しているアンドープの二酸化ケイ素、露出している元素ケイ素、または露出している窒化ケイ素のうちの少なくとも１種類に対する選択性が、少なくとも１０：１である、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記露出しているアンドープの二酸化ケイ素、露出している元素ケイ素、または露出している窒化ケイ素のうちの少なくとも１種類に対する選択性が少なくとも１００：１である、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記基板が、前記エッチング処理の少なくとも一部の間に、露出しているアンドープの二酸化ケイ素を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記基板が、前記エッチング処理の少なくとも一部の間に、露出している元素ケイ素を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
前記基板が、前記エッチング処理の少なくとも一部の間に、露出している窒化ケイ素を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方をエッチングする方法であって、
ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方を含む基板を、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２Ｏ、およびＨＦを含む液体に、前記基板からケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方をエッチングするために効果的な、５０以上の温度および６００トル〜９００トルの圧力で曝露することを含み、ここで、ＨＦはＨ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、およびＨ２Ｏの合計に対して０．０００５：１〜０．１：１の体積比で前記液体中に存在し、且つ前記Ｈ２ＳＯ４は、Ｈ２Ｏ２に対して２０：１〜４０：１の体積比で前記液体中に存在し、且つ前記Ｈ２Ｏは、Ｈ２ＳＯ４およびＨ２Ｏ２の合計に対して０．０３：１〜１：１の体積比で前記液体中に存在し、また、
前記基板は、前記エッチング処理の少なくとも一部の間に、露出しているアンドープの二酸化ケイ素、露出している元素ケイ素、または露出している窒化ケイ素のうちの少なくとも１種類を含み、且つ前記エッチング処理が、前記露出しているアンドープの二酸化ケイ素、露出している元素ケイ素、または露出している窒化ケイ素のうちの少なくとも１種類に選択的である
ことを特徴とする方法。
【請求項４０】
ケイ化ニッケルを含む導電線を形成する方法であって、
アンドープの二酸化ケイ素を、その対向する面上で横方向に支持する、ケイ素を含む線を形成することと、
元素ニッケルを、前記ケイ素を含む線の上、および前記アンドープの二酸化ケイ素の上に堆積させることと、
前記元素ニッケルと、前記線中のケイ素をアニールして、実効的にケイ化ニッケルを含む線を形成することと、
前記アンドープの二酸化ケイ素に比して、前記ケイ化ニッケルを含む線に対してくぼみを作るために効果的な、５０以上の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で、Ｈ３ＰＯ４およびＨ２Ｏを含む流体を用いて、前記ケイ化ニッケルを前記アンドープの二酸化ケイ素に対して選択的にエッチングすることと
を含む方法。
【請求項４１】
前記アニールにより、前記アンドープの二酸化ケイ素が外側に突き出るようにして前記ケイ化ニッケルを含む線を形成する、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記ケイ化ニッケルを含む線がトランジスタのゲート線を含み、且つ前記アンドープの二酸化ケイ素が前記ゲート線を含んだ電界効果トランジスタのゲート誘電体を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記エッチング後に前記トランジスタゲート線の上に電気絶縁性のキャップを形成し、
該絶縁キャップの近傍に前記電界効果トランジスタのソース／ドレイン領域を側面に沿って形成する、
請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方を含む導電線を形成する方法であって、
窒化ケイ素またはアンドープの二酸化ケイ素のうちの少なくとも一方を、その対向する面上で横方向に支持する、シリコンを含む線を形成することと、
元素ニッケルまたは元素コバルトのうちの少なくとも一方を、前記シリコンを含む線の上、および前記窒化ケイ素または前記アンドープの二酸化ケイ素のうちの少なくとも一方の上に堆積させることと、
前記元素ニッケルまたは前記元素コバルトのうちの少なくとも一方ならびに該線中のケイ素をアニールして、前記ケイ化ニッケルを含む線または前記ケイ化コバルトを含む線のうちの少なくとも一方を実効的に形成することと、
ケイ化ニッケルを含む線またはケイ化コバルトを含む線のうちの少なくとも一方を、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２Ｏ、およびＨＦを含む流体で、５０以上の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力にて、前記窒化ケイ素または前記アンドープの二酸化ケイ素のうちの少なくとも一方に対して選択的にエッチングすることで、ケイ化ニッケルを含む線またはケイ化コバルトを含む線のうちの少なくとも一方に対して、前記窒化ケイ素または前記アンドープの二酸化ケイ素のうちの少なくとも一方に比してくぼみを実効的に作ること
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケイ化ニッケルおよびケイ化コバルトをエッチングする方法、ならびに導電線を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路の製造では、一部の導電線は様々な装置を相互接続するために製造され、一部は電界効果トランジスタのゲートを形成するために製造される。かかる線およびゲートは、導電性にドープされた半導体材料（導電性にドープされたポリシリコンなど）を含む１以上の導電性材料から形成されうる。導電性にドープされたポリシリコンを含むまたは含まない、かかる導電線において用いられる導電性材料の１つの種類が、導電性のケイ化金属である。異なるおよび特定の導電性金属シリサイドをエッチングするエッチング化学物質を開発することが望ましいと思われる。
【０００３】
本発明は、上に特定された課題に対処することに動機をもつが、決してそれに限定されない。本発明は、文字通りに表現される付属の特許請求の範囲にのみ制限され、明細書に解釈的またはその他の制限的な参照文献を含まず、同等物の原則に従う。
【発明の開示】
【０００４】
本発明には、ケイ化ニッケルおよびケイ化コバルトをエッチングする方法、ならびに導電線を形成する方法が含まれる。一実施形態では、ケイ化ニッケルを含む基板が、基板からケイ化ニッケルをエッチングするために効果的な、少なくとも５０の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で、Ｈ３ＰＯ４およびＨ２Ｏを含む流体に曝露される。
【０００５】
一実施形態では、ケイ化ニッケルおよびケイ化コバルトのうちの少なくとも１種類は、基板からケイ化ニッケルおよびケイ化コバルトのうちの少なくとも１種類をエッチングするために効果的な、少なくとも５０の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２Ｏ、およびＨＦを含む流体に曝露される。
【０００６】
一実施形態では、ケイ化ニッケルを含む導電線を形成する方法には、アンドープの二酸化ケイ素をその対向する面上に横方向に受取る、シリコンを含む線を形成する段階が含まれる。元素ニッケルを、シリコンを含む線の上およびアンドープの二酸化ケイ素の上に堆積させる。ケイ化ニッケルを含む線を形成するために効果的な、該線の元素ニッケルおよびシリコンをアニールする。アンドープの二酸化ケイ素に対してケイ化ニッケルを含む線にくぼみを作るために効果的な、少なくとも５０の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で、Ｈ３ＰＯ４およびＨ２Ｏを含む流体を用いて、ケイ化ニッケルをアンドープの二酸化ケイ素に対して選択的にエッチングさせる。
【０００７】
一実施形態では、ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも１種類を含む導電線を形成する方法には、窒化ケイ素またはアンドープの二酸化ケイ素のうちの少なくとも１種類をその対向する面上に横方向に受け取る、シリコンを含む線を形成する段階が含まれる。元素ニッケルまたは元素コバルトのうちの少なくとも１種類を、該シリコンを含む線の上、および窒化ケイ素またはアンドープの二酸化ケイ素のうちの少なくとも１種類の上に堆積させる。ケイ化ニッケルを含む線またはケイ化コバルトを含む線のうちの少なくとも１種類を形成するために効果的な、該線の元素ニッケルまたは元素コバルトのうちの少なくとも１種類およびシリコンをアニールする。窒化ケイ素またはアンドープの二酸化ケイ素のうちの少なくとも１種類に対してケイ化ニッケルを含む線またはケイ化コバルトを含む線のうちの少なくとも１種類にくぼみを作るために効果的な、窒化ケイ素またはアンドープの二酸化ケイ素のうちの少なくとも１種類に対して選択的な、少なくとも５０の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で、ケイ化ニッケルを含む線またはケイ化コバルトを含む線のうちの少なくとも１種類をＨ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２Ｏ、およびＨＦを含む流体でエッチングする。
【０００８】
その他の態様および実施形態が企図される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
一実施形態では、本発明は、ケイ化ニッケル材料をエッチングする方法を包含する。この方法の第１の例示的な実施形態を、あくまで例として、図１および図２に記載してある。図１は、概して参照符号１０で示される基板断片を表す。かかる断片は半導体基板を含むことが好ましく、図１はその上に形成されるケイ化ニッケル材料１４を有する、例示的なバルク単結晶シリコン基板１２を表している。本明細書の文章において、用語「半導体基板」または「半導性基板」は、半導体材料を含む任意の構造を意味するものと定義され、バルク半導体材料、例えば半導体ウエハー（単独で、または他の材料をその上に含むアセンブリー中で）、および半導体材料層（単独で、または他の材料を含むアセンブリー中で）が含まれるがこれらに限定はされない。用語「基板」とは、上記の半導体基板を含む任意の支持構造を指すがこれらに限定はされない。図１の基板は単なる例であって、既存のものであれ、これから開発されるものであれ、任意の考えられる基板が企図される。ケイ化ニッケルは化学量論的であってもよいし化学量論的でなくてもよく、「ｘ」が１〜２の範囲であるＮｉＳｉｘが例示的組成物である。
【００１０】
図２を参照すると、ケイ化ニッケル１４を含む基板１０は、基板１０からケイ化ニッケル１４をエッチングするために効果的な、５０以上の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で、Ｈ３Ｐ０４およびＨ２Ｏを含む流体に曝露されている。当然、かかるエッチングによっては、曝露された全てのケイ化ニッケル材料を基板から取り除くようにしてもよいし、または図２に表したような一部分をつくるようにしてもよい。さらに、単に例として、かかる流体への曝露の間、材料１４の一部をマスクしてもよい。流体は、主として液体であることが最も好ましい（１００％液体であることを含む）。温度は、より好ましくは、１００以上であり、さらに一層好ましい温度範囲は１３５〜１５５である。より好ましい圧力範囲は６００トル〜９００トルであり、本発明は温度１４５および大気圧にて実施化される。
【００１１】
好ましい一実施形態では、流体は、実質的にＨ３ＰＯ４およびＨ２Ｏからなる。Ｈ３ＰＯ４の好ましい濃度は、流体の６５体積パーセント〜９０体積パーセントであり、８０体積パーセント〜９０パーセントがより好ましく、さらに、約８５体積パーセント（すなわち、＋／−０．５パーセント）の濃度が具体的な好ましい例である。Ｈ２Ｏは、流体中に３５体積パーセント〜１０体積パーセントで存在することが好ましく、２０体積パーセント〜１０体積パーセントがより好ましく、約１５体積パーセント（すなわち、＋／−０．５パーセント）が具体的な好ましい例である。一具体例として、１４０および大気圧（７６０トル）にて、実質的にＮｉＳｉ２からなる層を、基本的にＨ３ＰＯ４およびＨ２Ｏからなる液体（８５体積パーセントＨ３ＰＯ４および１５体積パーセントＨ２Ｏ）中で、１５オングストローム／分の速度でエッチングした。
【００１２】
一実施形態では、エッチングされる基板は、エッチング処理の少なくとも一部の間に、露出しているアンドープの二酸化ケイ素または露出している元素ケイ素のうちの少なくとも一方を含みうる。本明細書の文章において、二酸化ケイ素は、ホウ素またはリンのうちの一方かまたは双方の各々を０〜０．５原子パーセント程度しか含まないのであれば、「アンドープ」であるとする。さらに、かかる場合の一実施形態では、エッチングは、露出しているアンドープの二酸化ケイ素または露出している元素ケイ素のうちの少なくとも一方に対して選択的であることが好ましい。本明細書の文章において、選択的または選択性とは、１種類の材料の除去が別の材料に対して少なくとも２：１の割合であることとして定義される。
【００１３】
あくまで単に例として、代わりの例示的な実施形態が図３および図４に基板断片１０ａとして記載されている。最初に記載した実施形態からの同種の符号は、適当である場合に用いられているが、違いがあるということを接尾辞「ａ」または異なる数字で示してある。図３を参照すると、ケイ化金属を含む層１４ａおよびもう一つの層１６は、ベース基板１２の面上に互いに横方向に隣接するようにして支えあっているさまが描かれていることがわかる。材料１６は、アンドープの二酸化ケイ素または元素ケイ素のうちの少なくとも１種類を含んでおり、それらの成分は材料１４ａのエッチングの間のいくつかの時点で、外方からのエッチング流体に曝露される。このような曝露は、エッチングの最初に行ってもよいし、または必ずしも最初ではなくエッチングの間のいつかの時点に行ってもよい。
【００１４】
図４を参照すると、ケイ化ニッケル１４ａ（図示されず）は、基板からケイ化ニッケルをエッチングするために効果的な５０以上の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で、Ｈ３ＰＯ４およびＨ２Ｏを含む流体に曝露された。処理は、その他の点では、最初に記載した実施形態に関連して上に記載されたとおりであることが好ましい。あくまで単に例として、図４は、ベース基板１２の面からのケイ化ニッケル１４ａの完全なエッチングを表す。当然、完全には至らないエッチングも企図される。好ましくは、露出しているアンドープの二酸化ケイ素または露出している元素ケイ素のうちの少なくとも１種類に対する選択性は、少なくとも１０：１（露出しているアンドープの二酸化ケイ素または元素ケイ素のいずれかに対するケイ化ニッケルの除去速度）の除去速度／選択性でのものであり、さらにより好ましくは、少なくとも１００：１の除去速度のものである。上記の実施例において、ケイ化ニッケルのエッチング速度の１５オングストローム／分と比較して、アンドープの熱酸化物層のエッチング速度は約０．１オングストローム／分であり、従って例示的な選択性は１５０：１となる。
【００１５】
一態様では、本発明はまた、ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方をエッチングする方法を企図する。ケイ化ニッケルおよび／またはケイ化コバルトは、化学量論的であってもよいし化学量論的でなくてもよく、「ｘ」が１〜２の範囲であるＮｉＳｉｘおよびＣｏＳｉｘが例示的組成物である。あくまで単に例として、上記の実施形態において材料１４および１４ａの双方は、ケイ化ニッケルおよび／またはケイ化コバルトのうちの一方を含むかあるいはそれらの組合せを含んでよい。本発明の一実施形態によるかかる材料のエッチングは、基板からケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方をエッチングするために効果的な５０以上の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で、ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方を含む基板をＨ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２Ｏ、およびＨＦを含む流体に曝露させることを包含する。
【００１６】
最も好ましくは、流体は主に液体からなり、１００％液体である場合をも含む。さらに好ましくは、温度は１００以上であり、より好ましい圧力範囲は６００トル〜９００トルである。一実施形態では、流体は、実質的にＨ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２Ｏ、およびＨＦからなることが好ましい。一実施形態では、ＨＦは、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、およびＨ２Ｏの合計に対して０．０００５：１〜０．１：１の体積比で流体中に存在し、かかる体積比が０．００１：１〜０．００２：１である場合がさらにより好ましい。さらに、かつそれと関係なく、好ましい一実施形態では、Ｈ２ＳＯ４は、Ｈ２Ｏ２に対して２０：１〜４０：１の体積比で流体中に存在し、かかる体積比が３０：１〜３５：１である場合がより好ましい。さらに、かつそれと関係なく、好ましい一実施形態では、Ｈ２Ｏは、Ｈ２ＳＯ４およびＨ２Ｏ２の合計に対して０．０３：１〜１：１の体積比で流体中に存在し、かかる体積比が０．０５：１〜０．０７：１であることがより好ましい。
【００１７】
好ましい一実施形態では、エッチングされる基板は、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２Ｏ、およびＨＦを含む流体でのエッチング処理の少なくとも一部の間に、露出しているアンドープの二酸化ケイ素、露出している元素ケイ素、または露出している窒化ケイ素のうちの少なくとも１種類を含んでよい。かかる実施形態において、かかるエッチングは、露出しているアンドープの二酸化ケイ素、露出している元素ケイ素、または露出している窒化ケイ素のうちの少なくとも１種類に対して選択的であることが好ましい。かかる選択性は、シリサイドの除去速度がアンドープの二酸化ケイ素、元素ケイ素、または窒化ケイ素に対して少なくとも１０：１の場合であることがさらにより好ましく、少なくとも１００：１の除去速度である場合がさらにより好ましい。一具体例では、流体は液体であり、ＨＦ：Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏの体積比１：９１０：２７：５６で構成された。エッチング中の流体の温度は１００であり、エッチングは大気圧（７６０トル）で実施された。アンドープの熱成長シリコンならびにケイ化ニッケル（ＮｉＳｉ２）を、かかるエッチング中に露出させた。かかるエッチングでは、ケイ化ニッケルの除去速度は７０オングストローム／分以上、アンドープの二酸化ケイ素の除去速度は６．３オングストローム／分であった。
【００１８】
本発明の態様はまた、ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも１種類を含む導電線を形成する方法を包含する。あくまで例として、図５はバルク半導体材料２６を含む基板断片２５を表す。材料２６の好ましい例は、適したバックグラウンド電導度を向上させるドーピングでもたらされた単結晶シリコン、例えばトランジスタゲートのチャネル領域としての役割を果たすことが可能なものを含む。代わりの基板および構造も当然企図され、絶縁性基板上の半導体が、代わりとなる限定されない１つの例である。所望の線の形状の溝２８は基板２６に対して加工されている。材料２６の中の溝２８の深さの例は３００オングストローム〜２，０００オングストロームである。一実施形態では、アンドープの二酸化ケイ素層３０は、基板２６の上および線の溝２８の内部に形成されている。層３０に好ましい厚さの範囲の例は５００オングストローム〜８００オングストロームである。シリコン含有材料３２は溝２８の内部に形成されており、対向する側面３４および３６を有すると考えられる。好ましい材料３２の例は、アンドープのシリコン酸化物層３０の外側表面に対して堆積され、例えば化学的機械的研磨により平坦化された真性多結晶ケイ素（ポリシリコン）である。かかる材料により、ほんの一例として、アンドープの二酸化ケイ素を、その対向する面上で横方向に支持している、ケイ素を含む線が得られる。好ましい実施形態の一例では、表されているように、形成されるケイ化ニッケルを含む線がトランジスタゲート線を含み、材料３０はかかるゲート線を含む電界効果トランジスタのゲート誘電体を含む。
【００１９】
図７を参照すると、元素ニッケル４０が、シリコンを含む線３２の上、およびアンドープの二酸化ケイ素３０の上に堆積されている。ニッケル４０の好ましい厚さの範囲の例は、５０オングストローム〜１，０００オングストロームである。またさらに、好ましくは、チタン層４２および窒化チタン層４４がニッケル４０の上に形成される。層４２の好ましい厚さの範囲の例は、５０オングストローム〜５００オングストロームであり、そして層４４では例は５０オングストローム〜５００オングストロームである。層４２および４４は、下に記載されるアニールにおいてケイ化物の凝集を低下させるようにもたらされることが好ましい。
【００２０】
図８を参照すると、元素ニッケル４０および元素ケイ素を含む線３２中のケイ素が、効果的にアニールされてケイ化ニッケルを含む線５０が形成されている。１つの好ましい実施形態では、かかる例が、外側に突出しているアンドープの二酸化ケイ素３０として示されている。アニール条件の例としては、不活性雰囲気下で、温度４００〜１，０００、圧力３５０トル〜１１００トルが挙げられる。
【００２１】
図９を参照すると、未反応ニッケル、Ｔｉ、およびＴｉＮが、好ましくはエッチングにより基板から取り除かれている。化学物質の例としては、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、およびＨ２Ｏの混合物またはＨＣｌ、Ｈ２Ｏ２、およびＨ２Ｏの混合物が含まれる。
【００２２】
図１０を参照すると、アンドープの二酸化ケイ素３０に対してケイ化ニッケルを含む線５０にくぼみを作るために効果的な５０以上の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で、Ｈ３ＰＯ４およびＨ２Ｏ２を含む流体を用いて、ケイ化ニッケルを含む線５０中のケイ化ニッケルがアンドープの二酸化ケイ素３０に対して選択的にエッチングされている。処理は、その他の点では、図１〜４の実施形態に関連して、ケイ化ニッケルのＨ３ＰＯ４およびＨ２Ｏ２でのエッチングに関連して、上に記載されるとおりであることが好ましい。線５０のケイ化ニッケルを含む材料のエッチングの好ましい程度／深さは、アンドープの二酸化ケイ素３０の下の材料２６の最外面から５０オングストローム〜１，５００オングストロームである。図１０は、また、好ましい一実施形態における、トランジスタゲート線を含む線５０および好ましい半導体材料２６の内部のソース／ドレイン領域６０および７０の形成を表し、それによりトランジスタを組み込む線５０が形成される。かかる領域はこのプロセス中のこの時点で形成されてもよいし、またはそれより早く、またはそれより遅れて形成されてもよい。
【００２３】
図１１を参照すると、電気絶縁性材料８０が基板の上に堆積されている。好ましい材料の例は、窒化ケイ素を含む。かかる材料は、その結果、ゲート線を形成するためのかかるエッチングの後にトランジスタゲート線５０の上に形成される／支持される例示的な絶縁キャップ８５が得られる。
【００２４】
本発明はまた、ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方を含む導電線の製造も企図され、その際、かかる導電線のＨ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２Ｏ、およびＨＦを含む流体のエッチング加工は、窒化ケイ素またはアンドープの二酸化ケイ素のうちの少なくとも一方に対してかかる線をくぼませるために効果的な、５０以上の温度および圧力３５０トル〜１１００トルで起こり、且つ窒化ケイ素またはアンドープの二酸化ケイ素のうちの少なくとも一方に対して選択的である。処理は、その他の点では、ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも１種類のＨ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２ＯおよびＨＦを含む流体でのエッチングに関連する実施形態に関連して、上に記載されるとおりであることが好ましい。あくまで単に例として、図５〜１１に関連して記載される実施形態中の材料３０は、窒化ケイ素またはアンドープの二酸化ケイ素のうちの少なくとも１種類を含んでよく、元素ニッケルまたは元素コバルトのうちの少なくとも一方を含む材料４０がその上に堆積されている。かかる材料は、例えば上記のように、例えば図８中の線５０で示されるように、効果的にアニールされてケイ化ニッケルを含む線またはケイ化コバルトを含む線のうちの少なくとも１種類を形成し、当然これらの材料の混合物も含まれる。処理は、その他の点では、図９〜１１の実施形態に関連して記載されるように起こることが好ましく、その際、ケイ化ニッケルまたはケイ化コバルトのうちの少なくとも一方のエッチングを、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２ＯおよびＨＦを含む流体を用いて行う。
【００２５】
法令に従って、本発明を、構造的特長および理論的特長に関してやや具体的な言葉で記載した。しかし、本発明が、示され且つ記載された具体的な特徴に限定されないことは当然理解される。それというのも、本明細書において開示される手段は、本発明を実施する好ましい形態を包含するためである。それ故に、本発明は、均等物の原則に従って適切に解釈される付属の特許請求の範囲の適当な範囲内での任意の形式または変更についても権利主張する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本発明の好ましい実施形態を以下の添付の図に関して下に説明する。
【図１】本発明の態様に従うプロセス中の半導体基板断片の輪郭断面図である。
【図２】図１の基板断片の、図１に示される工程の後の加工工程での図である。
【図３】本発明の態様に従うプロセス中の別の実施形態の半導体基板断片の輪郭断面図である。
【図４】図３の基板断片の、図３に示される工程の後の加工工程での図である。
【図５】本発明の態様に従うプロセス中の別の半導体基板断片の輪郭断面図であり、図６では５−５の線で示される。
【図６】図５の基板断片の上方から見た平面図である。
【図７】図５の基板断片の、図５に示される工程の後の加工工程での図である。
【図８】図７の基板断片の、図７に示される工程の後の加工工程での図である。
【図９】図８の基板断片の、図８に示される工程の後の加工工程での図である。
【図１０】図９の基板断片の、図９に示される工程の後の加工工程での図である。
【図１１】図１０の基板断片の、図１０に示される工程の後の加工工程での図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年2月5日(2008.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
図２を参照すると、ケイ化ニッケル１４を含む基板１０は、基板１０からケイ化ニッケル１４をエッチングするために効果的な、５０℃以上の温度および３５０トル〜１１００トルの圧力で、Ｈ３ＰＯ４およびＨ２Ｏを含む流体に曝露されている。当然、かかるエッチングによっては、曝露された全てのケイ化ニッケル材料を基板から取り除くようにしてもよいし、または図２に表したような一部分をつくるようにしてもよい。さらに、単に例として、かかる流体への曝露の間、材料１４の一部をマスクしてもよい。流体は、主として液体であることが最も好ましい（１００％液体であることを含む）。温度は、より好ましくは、１００℃以上であり、さらに一層好ましい温度範囲は１３５℃〜１５５℃である。より好ましい圧力範囲は６００トル〜９００トルであり、本発明は温度１４５℃および大気圧にて実施化される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
好ましい一実施形態では、流体は、実質的にＨ３ＰＯ４およびＨ２Ｏからなる。Ｈ３ＰＯ４の好ましい濃度は、流体の６５体積パーセント〜９０体積パーセントであり、８０体積パーセント〜９０体積パーセントがより好ましく、さらに、約８５体積パーセント（すなわち、＋／−０．５パーセント）の濃度が具体的な好ましい例である。Ｈ２Ｏは、流体中に３５体積パーセント〜１０体積パーセントで存在することが好ましく、２０体積パーセント〜１０体積パーセントがより好ましく、約１５体積パーセント（すなわち、＋／−０．５パーセント）が具体的な好ましい例である。一具体例として、１４０℃および大気圧（７６０トル）にて、実質的にＮｉＳｉ２からなる層を、基本的にＨ３ＰＯ４およびＨ２Ｏからなる液体（８５体積パーセントＨ３ＰＯ４および１５体積パーセントＨ２Ｏ）中で、１５オングストローム／分の速度でエッチングした。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図８を参照すると、元素ニッケル４０および元素ケイ素を含む線３２（図示されず）中のケイ素が、効果的にアニールされてケイ化ニッケルを含む線５０が形成されている。１つの好ましい実施形態では、かかる例が、外側に突出しているアンドープの二酸化ケイ素３０として示されている。アニール条件の例としては、不活性雰囲気下で、温度４００℃〜１，０００℃、圧力３５０トル〜１１００トルが挙げられる。
【国際調査報告】
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