(57)【要約】【課題】半導体構造の異なる領域に位置する異種のシリサイド又はゲルマニドを含む半導体構造を形成する方法を提供する。【解決手段】異種のシリサイド又はゲルマニドは半導体層、導体層、もしくはその両方の層に形成される。本発明によると、異なる金属の連続的な堆積とパターン形成の組合せを利用して、半導体チップの異なる領域に異なるシリサイド又はゲルマニドを形成する。本方法は、少なくとも第１領域と第２領域を有するＳｉ含有層又はＧｅ層を設けるステップと、第１領域又は第２領域の一方に第１シリサイド又はゲルマニドを形成するステップと、第１シリサイド又はゲルマニドを含まない他方の領域に、第１シリサイド又はゲルマニドとは組成の異なる第２シリサイド又はゲルマニドを形成するステップとを含み、第１および第２のシリサイド又はゲルマニドを形成するステップを連続的にもしくは単一のステップで行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１領域と第２領域を有するＳｉ含有層又はＧｅ層を設けるステップと、
前記第１領域もしくは第２領域の一方に第１シリサイド又はゲルマニドを形成するステップと、
前記第１シリサイド又はゲルマニドを含まない他方の前記領域に、前記第１シリサイド又はゲルマニドとは組成の異なる第２シリサイド又はゲルマニドを形成するステップとを含み、前記第１および第２のシリサイド又はゲルマニドを形成する前記ステップを連続的にもしくは単一ステップで行う、半導体構造を形成する方法。
【請求項２】
前記Ｓｉ含有層をＳｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＧｅＣ、ＳｉＣ、シリコン・オン・インシュレータ、およびシリコン・ゲルマニウム・オン・インシュレータからなる群から選択する、請求項１の方法。
【請求項３】
前記第１領域および第２領域のそれぞれが拡散領域を含む、請求項１の方法。
【請求項４】
前記第１シリサイド又はゲルマニドが、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、およびその合金からなる群から選択される金属もしくは金属合金からなる、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第１シリサイド又はゲルマニドがさらに、少なくとも１つの合金添加剤を有する、請求項４の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの合金添加剤が前記金属もしくは金属合金とは異なることを条件として、Ｃ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｉｒ、およびＰｔからなる群から選択される、請求項５の方法。
【請求項７】
前記第２シリサイド又はゲルマニドが、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、およびその合金からなる群から選択される金属もしくは金属合金からなる、請求項１の方法。
【請求項８】
前記第１シリサイド又はゲルマニドがさらに少なくとも１つの合金添加剤を有する、請求項７の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの合金添加剤が前記金属もしくは金属合金とは異なることを条件として、Ｃ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｉｒ、およびＰｔからなる群から選択される、請求項８の方法。
【請求項１０】
前記形成するステップを、単一の自己整合シリサイド化プロセスを利用して単一ステップで行う、請求項１の方法。
【請求項１１】
前記単一の自己整合シリサイド化プロセスが、前記シリサイド又はゲルマニドに転化しない未反応の金属もしくは金属合金を除去する第１アニールと、任意選択で第２アニールを含む、請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記形成するステップを、第１自己整合シリサイド化プロセスと第２自己整合シリサイド化プロセスとを利用して連続的に行う、請求項１の方法。
【請求項１３】
少なくとも第１領域と第２領域を有するＳｉ含有層又はＧｅ層を設けるステップと、
前記第１領域又は第２領域の一方にパターン形成した第１金属もしくは金属合金を形成するステップと、
両方の前記領域内に、前記第１金属もしくは金属合金とは組成の異なる第２金属もしくは金属合金を形成するステップと、
第１シリサイド又はゲルマニドを前記領域の一方に形成するとともに、第１シリサイド又はゲルマニドとは組成の異なる第２シリサイド又はゲルマニドを、前記第１シリサイド又はゲルマニドを含まない他方の領域に形成する、単一の自己整合シリサイド化プロセスを行うステップとを含む、半導体構造を形成する方法。
【請求項１４】
前記自己整合シリサイド化プロセス中に、前記第２金属もしくは金属合金の前記第１金属もしくは金属合金への拡散が生じ、両方の前記第１および第２の金属もしくは金属合金を含むシリサイド又はゲルマニドを形成する、請求項１３の方法。
【請求項１５】
パターン形成したハードマスクが、前記第１金属もしくは金属合金を含む前記領域の一方に形成される、請求項１３の方法。
【請求項１６】
前記第１および第２の金属もしくは金属合金が、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、およびその合金からなる群から選択される、請求項１３の方法。
【請求項１７】
前記第１および第２の金属もしくは金属合金がさらに前記金属もしくは金属合金とは異なることを条件として、Ｃ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｉｒ、およびＰｔからなる群から選択される少なくとも１つの合金添加剤を有する、請求項１６の方法。
【請求項１８】
少なくとも第１領域と第２領域を有するＳｉ含有層又はＧｅ層を設けるステップと、
前記第１又は第２領域の一方に第１シリサイド又はゲルマニドを形成するステップと、
前記第１シリサイド又はゲルマニドを含まない他方の前記領域に、前記第１シリサイド又はゲルマニドとは組成の異なる第２シリサイド又はゲルマニドを形成するステップとを含み、前記第１および第２のシリサイド又はゲルマニドを形成する前記ステップを連続的に行う、半導体構造を形成する方法。
【請求項１９】
前記領域の一方にパターン形成したハードマスクを設け、前記パターン形成したハードマスクの上と前記Ｓｉ含有層又はＧｅ層の露出表面の上に第１金属もしくは金属合金を堆積し、第１自己整合シリサイド化プロセスを行うことによって前記第１シリサイド又はゲルマニドを形成する、請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記パターン形成したハードマスクを除去し、前記Ｓｉ含有層およびＧｅ層の上に第２金属もしくは金属合金を堆積し、第２自己整合シリサイド化プロセスを行うことによって前記第２シリサイド又はゲルマニドを形成する、請求項１９の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造に関し、より具体的には半導体構造の異なる領域に位置する異種のシリサイド又はゲルマニドを含む半導体構造を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在実現できるものより性能を高めた集積回路（ＩＣ）を製作するためには、ＩＣのＳｉ含有ボディ（本体）又はそれに形成される集積電子デバイスに対する電気接触抵抗を低減したデバイス・コンタクト（接触部）を開発しなければならない。コンタクトは典型的には、Ｓｉ含有材料又はＧｅ材料のデバイスと相互接続の役割をする金属層との間のＳｉ含有表面又はゲルマニウム（Ｇｅ）の表面における電気接続である。相互接続はチップ全体にわたって電気信号を搬送する金属配線の役割をする。
【０００３】
シリサイド・コンタクト、および程度は劣るがゲルマニド（germanide）・コンタクトは、ソース／ドレインおよびゲート領域でコンタクトの電気抵抗を減らす必要があるため、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）デバイスを含むＩＣにとって特に重要である。シリサイドは一般的に熱安定で、Ｓｉと金属の界面の抵抗率を下げる金属化合物である。ゲルマニドも一般に熱安定で、Ｇｅと金属の界面の抵抗率を下げる金属化合物である。シリサイド／ゲルマニドは一般的に障壁高さが低く、それによって接触抵抗を改善する。シリサイドからＳｉ拡散又はゲルマニドからＧｅ拡散により接触抵抗を減らすとデバイスの速度が改善し、そのためデバイスの性能が高まる。
【０００４】
現行世代のＣＭＯＳデバイスでは、サリサイド形成にＣｏＳｉ２（すなわち、二ケイ化コバルト）およびＮｉＳｉ（すなわち、ニッケル・モノシリサイド）が一般に使われる。サリサイド・プロセス（自己整合シリサイド化プロセスを意味する）は典型的には、Ｓｉ含有材料の表面上にＳｉ含有材料と反応できる金属を堆積するステップを含む。まず、金属とＳｉ含有材料との間の相互作用と金属シリサイドの形成を引き起こす温度でアニールする。Ｓｉ含有材料の表面から未反応の残留金属を除去する。シリサイド膜を別の第２の相に転換し、さらにシリサイドの抵抗を小さくするために、任意選択で第２のアニールを行うことができる。ゲルマニドも、金属又は金属合金がＧｅ表面上に形成されるとき前述のサリサイド・プロセスを利用して形成できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
原則として、シリサイド（又はゲルマニド）のショットキー障壁（Schottky barrier）の高さを、それぞれｎＦＥＴおよびｐＦＥＴのｎ＋拡散又はｐ＋拡散のいずれかまで減らすと、他方の拡散型の障壁高さが増える。このため、例えば、ＰｔＳｉ（又はＰｔＧｅ）などのｐ＋拡散に対して接触抵抗が低いシリサイド（又はゲルマニド）を選ぶと、ｎ＋拡散に対する接触抵抗が高まる。このように、シリサイド（又はゲルマニド）の接触抵抗を独立して最適化できるｎＦＥＴおよびｐＦＥＴ上に異種のシリサイド（又はゲルマニド）を含む半導体構造を提供する方法が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、半導体構造の異なる領域に位置する異種のシリサイド又はゲルマニドを含む半導体構造を形成する方法を提供する。異種のシリサイド又はゲルマニドは半導体層、導体層、又はその両方の層の内部に形成される。シリサイドおよびゲルマニドを含む半導体層は拡散領域を含むことがある。本発明によると、異なる金属の連続的な堆積とパターン形成の組合せを利用して、半導体チップの異なる領域に異なるシリサイド又はゲルマニドを形成する。自己整合シリサイド化プロセスを、シリサイド又はゲルマニドを設けるときに使用する。本発明は単一の（シングル）シリサイド又はゲルマニド形成プロセス、又は二重の（デュアル）シリサイド又はゲルマニド形成プロセスを想定する。
【０００７】
大まかにいうと、本発明の方法は、少なくとも第１領域と第２領域を有するＳｉ含有層又はＧｅ層を設けるステップと、前記第１又は第２領域の一方に第１シリサイド又はゲルマニドを形成するステップと、前記第１シリサイド又はゲルマニドとは組成の異なる第２シリサイド又はゲルマニドを、前記第１シリサイド又はゲルマニドを含まない他の前記領域上に形成するステップとを含み、前記第１および第２シリサイド又はゲルマニドを形成する前記ステップを連続して、又は単一のステップで行う。
【０００８】
本発明の一実施様態では、第１および第２のシリサイド又はゲルマニドを単一のステップで形成する。この単一ステップの形成手法では、パターン形成した第１金属が領域の一方のＳｉ含有層又はＧｅ層上に形成され、その後第２金属が、その一部がパターン形成した第１金属を含まない他方の領域の前記Ｓｉ含有層又はＧｅ層に接触するように形成される。次に、構造は第１および第２の金属がそれぞれ第１および第２のシリサイドおよびゲルマニドに転化する単一のシリサイド化プロセスを受ける。本発明によると、第１および第２の金属、またそのために、第１および第２のシリサイドおよびゲルマニドは互いに組成が異なる。
【０００９】
本発明の単一のステップ形成手法の変形も想定される。ある変形では、第２金属の一部が、パターン形成した第１金属に拡散し、前記第１および第２の両方の金属を含むシリサイド又はゲルマニドを形成する。単一ステップの形成手法のさらに別の変形では、第１金属のパターン形成をせず、パターン形成したハードマスクが領域の一方の上に形成され、また第２金属が両方の領域の上に形成され、単一のシリサイド化プロセスが行われる。この変形は、例えば、ＰｔＳｉを含む第１領域とＮｉＰｔＳｉを含む第２領域を形成する場合に使用できる。このような実施形態では、ＰｔＳｉはｐ＋拡散を含む領域に位置する一方、ＮｉＰｔＳｉはｎ＋拡散を含む領域に位置することになるであろう。
【００１０】
本発明の別の実施様態では、デュアル（二重の）形成手法が提供される。デュアル形成手法では、まずパターン形成したハードマスクが２つの領域の一方に設けられ、パターン形成しない第１金属が形成されて、さらに第１シリサイド化プロセスを受ける。シリサイド化の後、未反応の第１金属とパターン形成したハードマスクが構造から除去されて、第２金属が形成される。さらに第２シリサイド化プロセスを行う。
【００１１】
上記の方法は、シリサイドおよびゲルマニドの接触抵抗を独立して最適化できる、その異なる領域に異種のシリサイド又はゲルマニドを含む半導体構造を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
その異なる領域に異種のシリサイド／ゲルマニドをもつ半導体構造を形成する方法を提供する本発明を、ここで以下の考察および本出願に添付する図面を参照して詳細に説明する。本出願の図面は例示目的で提供しており、そのため、縮尺どおりに図示していないことに留意すべきである。さらに、図面に図示する様々な実施形態において、同じ対応する要素には同じ参照番号をつける。
【００１３】
まず図１〜図２を参照すると、異種のシリサイド／ゲルマニドの形成に単一の形成手法を採用する本発明の実施形態を示している。図１は、第１領域１４と第２領域１６を有するＳｉ含有層又はＧｅ層１２を含む初期構造１０を示す。具体的に示されるように、初期構造１０は、第１領域１４内の層１２の表面上に位置するパターン形成した第１金属１８と、両方の領域１４および１６内に位置する第２金属２０を含む。第２金属２０は第１領域１４ではパターン形成した第１金属１８の上に位置し、第２領域１６では層１２の表面上に位置する。この実施形態は具体的に示されているが、本発明は、パターン形成した第１金属１８が第２領域１６内に位置し、第２金属２０が両方の領域１４および１６内に位置する場合も想定する。
【００１４】
Ｓｉ含有層又はＧｅ層１２は図１に示すように同じ平面上にあっても、同じ平面上になくてもよい。同じ平面上にない層を採用する場合、領域の一方にある層１２の高さは他方の領域の層１２の高さとは異なる。層１２は半導体材料、導体材料、又はその両方でもよい。層１２はドープしても（すなわち、内部に拡散領域を有する）、ドープしなくてもよく、もしくはドープされる領域とドープしない領域をもっていてもよい。層１２は歪みあり（strained）でも、歪みなしでもよく、もしくは歪みありと歪みなしと両方の領域を含んでもよい。層１２は単結晶方位でもよく、又は層１２は異なる表面結晶方位をもっていてもよい。異なる表面結晶方位を採用する場合、層１４および１６の一方が第１結晶方位をもち、領域１４又は１６の他方が第１のものとは異なる第２結晶方位を有する。
【００１５】
「Ｓｉ含有」という用語は、本明細書において、シリコン、すなわちＳｉを含む材料をいうために使う。当該Ｓｉ含有材料の例には、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＧｅＣ、ＳｉＣ、シリコン・オン・インシュレータ、およびシリコン・ゲルマニウム・オン・インシュレータを含むが、それらだけに限定されない。層状のＳｉ含有材料も本明細書において想定される。
【００１６】
パターン形成した第１金属１８は、層１２の上面に第１金属の被覆（ブランケット）層を施してから、その第１金属層１８をリソグラフィおよびエッチングによってパターン化して形成する。第１金属１８の被覆層は、例えば、化学気相成長法（ＣＶＤ）、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、蒸着、スパッタリング、めっき、化学溶液堆積法、有機金属堆積法、およびその種の他の堆積プロセスなどの従来の堆積プロセスを利用して、層１２の上面に堆積される。リソグラフィ工程は、まず第１金属の成膜直後の層にフォトレジスト（図示せず）を塗布するステップと、フォトレジストを放射光のパターンに露光するステップと、従来のレジスト現像液を利用してフォトレジストを現像するステップとを含む。エッチング工程は、例えば、反応性イオン・エッチング、プラズマ・エッチング、イオンビーム・エッチング、又はレーザー・アブレーションなどのドライエッチング・プロセスを含むことができる。エッチング工程は、化学エッチング液を使用して第１金属層１８の露出部分を除去する化学ウェット・エッチング・プロセスを含むこともできる。本発明のこの工程で使用できる化学エッチング液の例は、王水および硫酸と過酸化水素の混合液を含む。
【００１７】
第１金属１８は、シリサイド又はゲルマニドを形成するときにそれぞれＳｉ含有材料又はＧｅと反応できる金属もしくは金属合金を含む。第１金属１８はＴｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、もしくはその合金からなり得る。典型的には、第１金属はＴｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔのうちの１つもしくはその合金を含み、本発明の一実施形態においてはＮｉ又はＰｔ合金が特に好ましい。
【００１８】
第１金属１８は、ひとつ又は複数の合金添加剤がシリサイド又はゲルマニドを形成するときに使う金属と同じでないことを条件として、例えば、Ｃ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｉｒ、又はＰｔを含むひとつ又は複数の合金添加剤を含むこともできる。存在する場合、ひとつ又は複数の合金添加剤は約０．１から約５０原子パーセントの量で存在する。合金添加剤は第１金属１８の堆積中にインシチュー（in-situ）で添加でき、又は第１金属１８をイオン注入、プラズマ浸漬、もしくは気相ドーピングにより堆積した後で導入できる。
【００１９】
成膜直後の第１金属１８の厚さは、層１２全体の厚さによって変わるであろう。典型的には、第１金属１８の厚さは２ｎｍから２０ｎｍであり、５ｎｍから１０ｎｍの厚さがより典型的である。
【００２０】
第１金属１８の被覆層をパターン形成した後、従来の剥離プロセスを利用してパターン形成したフォトレジストを構造から除去し、その後パターン形成した第１金属１８を従来の洗浄プロセスを利用して洗浄して、パターン形成した第１金属から酸化物または残留レジスト、もしくは両方を除去する。
【００２１】
さらに、第２金属２０の被覆層（これは第１金属１８とは組成が異なる）をパターン形成した第１金属１８とＳｉ含有層又はＧｅ層１２の露出表面の上を含む初期構造１０上に形成する。このように、第２金属２０の被覆層は、第１領域１４と第２領域１６の両方に存在する。第２金属２０は、第１金属を形成するときに使うプロセスと同じ堆積プロセス又は異なる堆積プロセスを利用して形成する。前述したように、第２金属２０は第１金属１８とは組成が異なる。例えば、第１金属１８がＰｔの場合、第２金属２０はＰｔＮｉにできる。
【００２２】
本発明のこの時点で形成される第２金属２０の厚さは、第１金属１８について上記述べた範囲内である。
【００２３】
いくつかの実施形態では（図示せず）、本発明のこの時点でＴｉＮ又はＴａＮなどの酸素拡散障壁が第２金属２０の上に形成される。従来の堆積プロセスで形成されるこの任意の酸素拡散障壁は、典型的には５ｎｍから５０ｎｍの厚さをもつ。
【００２４】
図１に示す初期構造１０を形成した後、単一の自己整合シリサイド化プロセスを利用して初期構造１０をアニールして、第１シリサイド又はゲルマニド２２を、例えば第１領域１４内に、第２シリサイド又はゲルマニド２４を、例えば第２領域１６内に形成する。第１および第２シリサイド又はゲルマニドは互いに組成が異なる。単一ステップの自己整合シリサイド化プロセスを行った後に得られる構造は、例えば、図２に示す。
【００２５】
単一の自己整合シリサイド化プロセスは、未反応の第１および第２金属を任意の酸素拡散障壁とともに構造から除去する第１アニールと、任意で第２アニールを含む。第１アニールは典型的には第２アニールよりも低温で行う。典型的には、第１アニールは、３００℃以上の温度で行い、３５０℃から６５０℃の温度がさらに典型的である。第一アニールはその最低抵抗相（resistance phase）にシリサイド又はゲルマニドを形成しても形成しなくてもよい。第１アニールは連続加熱方式を使用して行ってもよく、又は様々な温度傾斜（lamp）・保持（soak）サイクルを使用することもできる。第１アニールは典型的には、例えば、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ２、又はフォーミング・ガスなどのガス雰囲気で行う。アニール時間は、シリサイド又はゲルマニドを形成するときに使う金属もしくは金属合金によって変わるであろう。典型的には、アニールは５秒から２時間の期間行う。アニール・プロセスは、炉アニール、急熱アニール、レーザーアニール、スパイク・アニール、又はマイクロ波アニールでよい。
【００２６】
選択的なウェット・エッチング・プロセスを使用して、未反応の第１および第２金属と、任意の酸素拡散障壁を構造から除去できる。
【００２７】
第２アニールステップは、もし実施するなら、典型的には５５０℃以上の温度で行い、６００℃から８００℃の温度がより典型的である。第２アニールは第１アニールと同じガス雰囲気又は異なるガス雰囲気で行うことができる。
【００２８】
この場合、第１金属が拡散障壁として機能するため、第１金属層と第２金属層の間に拡散は起こらない。ニッケルおよびコバルトなどのいくつかの実施形態では、拡散が起こることがある（例えば図７〜図８を参照）。
【００２９】
第２アニールは任意選択であり、第１アニールがその最低抵抗相になった後にシリサイド又はゲルマニドが形成される場合行う必要がないことをもう一度強調しておく。例えばＣｏを使用する場合、ＣｏＳｉ２の形成には２ステップのアニールが必要である。Ｎｉ又はＰｔを使用する場合、ＮｉＳｉ又はＰｔＳｉの形成に単一のアニールを使用する。
【００３０】
図３〜図６は、デュアル形成手法を採用する本発明の別の実施形態を図示する。これらの図では、図１および２で上記採用したのと同じ要素および同じコンポーネントには、同じ参照番号をつける。
【００３１】
図３〜図６に図示するデュアル形成手法では、第１自己整合シリサイド化プロセスを利用して第１シリサイド又はゲルマニドを領域の一方に形成し、さらに第２自己整合シリサイド化プロセスを利用して第１シリサイド又はゲルマニドとは組成の異なる第２シリサイド又はゲルマニドを残りの領域に形成する。
【００３２】
図３は、本発明のこの実施形態で利用される初期構造５０を図示する。図示するように、初期構造５０は第１領域１４のＳｉ含有層又はＧｅ層１２の表面上に位置するパターン形成したハードマスク５２を含む。パターン形成したハードマスク５２は第１領域１４に示されているが、本発明はパターン形成したハードマスク５２が第２領域１６に位置する場合も想定する。初期構造５０は第１領域１４と第２領域１６の両方に第１金属層１８も含む。図示するように、第１金属層１８は第１領域１４ではパターン形成したハードマスク５２の上に、第２領域１６では層１２の表面上に位置する。
【００３３】
パターン形成したハードマスク５２は、まず領域１４および１６両方の層１２上にハードマスク材料（酸化物、窒化物、又は酸窒化物）の被覆層を形成することによって形成される。被覆（ブランケット）ハードマスクは、例えば、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、蒸着、スパッタリング、化学溶液堆積法、およびその種の他の堆積プロセスなどの従来の堆積プロセスによって形成される。いくつかの実施形態では、被覆ハードマスクは、例えば、酸化もしくは窒化などの熱処理技術によって形成できる。成膜直後の被覆ハードマスクの厚さは、採用するハードマスク材料の種類と、それを形成するのに使う技術によって変わるであろう。典型的には、成膜直後のハードマスクは、５ｎｍから５０ｎｍの厚さをもつ。
【００３４】
ハードマスク材料の被覆層を堆積した後、ハードマスク材料のパターン形成に前述したリソグラフィおよびエッチングを使用する。
【００３５】
第１金属層１８は、第１実施形態でパターン形成した第１金属１８について前述した堆積プロセスを利用して形成し、その厚さも前述した範囲内である。
【００３６】
図３に示す構造を設けた後、例えば、図４に図示する構造を設ける第１自己整合シリサイド化プロセスを行うことができる。この構造では、第１シリサイド又はゲルマニド２２は第１自己整合シリサイド化プロセスから形成される。第１シリサイド化プロセスは未反応の第１金属層とシリサイド前に形成できる任意の酸素拡散障壁を除去する第１アニールと、任意の第２アニールを含む。第１および任意の第２アニールは、図２に図示する構造を形成するときに前述した条件を利用して行う。
【００３７】
第１自己整合シリサイド化プロセスの後、ハードマスク材料の除去に選択的な従来の剥離プロセスを利用してパターン形成したハードマスク５２を構造から除去し、その後第１シリサイド又はゲルマニド２２を含む構造全体に第２金属層２０を形成する。第２金属層２０は、本発明の第１実施形態で前述したように形成される。その結果得られる第２金属層２０を含む構造は、例えば、図５に図示する。
【００３８】
第１シリサイド又はゲルマニド２２を含む構造に第２金属層２０を設けた後、第１シリサイド又はゲルマニドとは組成の異なる第２シリサイド又はゲルマニド２４を形成する第２自己整合シリサイド化プロセスを行う。第２自己整合シリサイド化プロセスは、図４に図示する構造を形成するときに使用した第１自己整合シリサイド化プロセスと同じ条件又は異なる条件を含む。第２自己整合シリサイド化プロセスを行った後に得られる構造は、例えば図６に図示する。
【００３９】
図７〜図８は、図１〜図２に図示する実施形態の第１変形を示す。すなわち、本発明のこれらの図面は、図１〜図２に示す単一の形成手法の変形を示す。これら図面において、図１および図２で上記採用するのと同じ要素および同じコンポーネントには、同じ参照番号をつける。
【００４０】
図７は、図１と同様、初期構造１０を示す。初期構造１０は、第１領域１４および第２領域１６をもつＳｉ含有層又はＧｅ層１２を含む。具体的に示すように、初期構造１０は第１領域１４内の層１２の表面上に位置するパターン形成した第１金属１８と、両方の領域１４および１６内に位置する第２金属２０を含む。第２金属２０は第１領域１４では第１金属１８の上に位置し、第２領域１６では層１２の表面上に位置する。この実施形態は具体的に示されているが、本発明は、パターン形成した第１金属１８が第２領域１６内に位置し、第２金属２０が両方の領域１４および１６内に位置する場合も想定する。
【００４１】
図１に示す構造の形成で上記説明した条件および技術は、ここで図７に示す構造の形成にも適用できる。図８は単一の自己整合シリサイド化プロセス中の構造を示す。図示するように、単一の同時自己整合シリサイド化プロセスを使って、それぞれ第１および第２のシリサイド又はゲルマニド２２および２４を形成する。この変形では、第１領域１４内の層２０から第２金属の一部が、実線の矢印で示すように第１金属層１８に拡散し、第１領域１４に形成され結果として得られるシリサイド又はゲルマニド２２は、第１および第２金属もしくは金属合金からなる合金である。単一の自己整合シリサイド化プロセスは、本発明の第１実施形態で説明したように実施する。
【００４２】
図９〜図１５は、組成が異なるシリサイド又はゲルマニドの領域の形成に単一の形成手法を利用する本発明の好適な実施形態を図示する図である。これらの図面において、上記採用したのと同じ要素および同じコンポーネントには、同じ参照番号をつける。好適な実施形態のために提供される図面は、本発明のプロセス・ステップの詳細を示すことに留意する。これら詳細は前述した様々な実施形態にも適用できる。また、第１金属１８にＰｔを使用し、第２金属２０にＮｉ又はＮｉＰｔを使用しているが、前述した他の金属又はその合金も適用できる。
【００４３】
図９は、本発明の本好適な実施形態で採用する初期構造７０を示す。初期構造７０は、第１領域１４および第２領域１６を有するＳｉ含有層又はＧｅ層１２を含む。第１領域１４はその後ｎＦＥＴが形成される領域であり、第２領域１６はその後ｐＦＥＴが形成される領域である。図示していないが、Ｓｉ含有層又はＧｅ層１２は内部に、２つの領域を互いに分離するデバイス分離領域を含む。デバイス分離領域は、業界で周知の技術を利用して形成されるトレンチ分離領域又はフィールド酸化分離領域を含んでもよい。
【００４４】
初期構造７０は第１金属１８としてＰｔの被覆層も含む。Ｐｔの被覆層は典型的には、スパッタリング又は他の物理的な堆積技術により形成され、典型的には厚さが３ｎｍから３０ｎｍであり、好ましくは１０ｎｍから２０ｎｍである。
【００４５】
図１０は、構造上にハードマスク５２を形成した後の構造を示す。前述したハードマスク材料のいずれを使用してもよいが、窒化物材料を使用するのが好ましい。ハードマスク５２は前述した技術のいずれかを利用して形成されるが、ＰＥＣＶＤ（３００℃未満の温度のとき）が特に好ましい。ハードマスク５２は典型的には５ｎｍから５０ｎｍの範囲内の厚さをもつ。
【００４６】
次に、パターン形成したフォトレジスト（図示せず）を堆積およびリソグラフィによって形成して、第１領域１４又は第２領域１６のいずれかを保護するようにする。図示する具体的な実施形態では、パターン形成したフォトレジストは第２領域１６内の材料層を保護する。次に第１領域１４内の露出したハードマスク５２は選択的にエッチングして、パターン形成したフォトレジストを剥離する。ハードマスク５２として窒化物を使用する場合、ＣＨ３Ｆなどの酸素および炭化水素のラジカルを用いた反応性イオン・エッチングを使用できる。前述した他のエッチング・プロセスも、ハードマスク５２の露出部分を選択的に除去するのに使用できる。その結果得られるパターン形成したハードマスク５２を含む構造を図１１に示す。
【００４７】
図１２は、図１１に示す構造全体に第２金属２０を形成した後の構造を示す。好適な実施形態では、第２金属２０はＮｉ又はＮｉＰｔ合金を有する。スパッタリング又は他の物理的な堆積技術を使用できる。Ｎｉ又はＮｉＰｔ合金の厚さは３ｎｍから３０ｎｍとするべきで、１０ｎｍから２０ｎｍの厚さがさらに好ましい。
【００４８】
次に、図１２で設けられる構造に単一の自己整合シリサイド化プロセスを施して、同時に異なるシリサイド又はゲルマニドを形成する。すなわち、単一の自己整合シリサイド化プロセスを、組成が互いに異なる第１シリサイド又はゲルマニド２２と、第２シリサイド又はゲルマニド２４を形成するのに使用する。ＰｔおよびＮｉ又はＮｉＰｔを使用するこの具体的な実施形態の場合、窒素又はアルゴン雰囲気中で３５０℃から５００℃の温度で３０秒から３０分間アニールを行う。単一ステップ又は複数のステップでアニールできる。
【００４９】
このステップで、Ｎｉは第１領域１４内のＰｔ層全体を拡散してＮｉシリサイド（又はゲルマニド）又はＮｉＰｔシリサイド（又はゲルマニド）２４を形成する一方、Ｐｔシリサイド（又はゲルマニド）２２を第２領域１６内に形成する。単一の自己整合シリサイド化ステップを行った後に形成され、結果として得られる構造を図１３に示す。
【００５０】
図１４は、構造から未反応の金属をエッチングした後の構造を示す。このエッチング工程は、例えば、王水などのウェット化学エッチング液を利用する。構造はなおも第２シリサイド又はゲルマニド２４の上の第２領域１６にパターン形成したハードマスク５２を含むことに留意する。残りのハードマスク５２を反応性イオン・エッチング・プロセスを使ってさらにエッチングする。Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２又は王水での第２エッチングを使用して、特に第１シリサイド又はゲルマニド２２の上に存在しうる残りの金属を除去できる。その結果得られる構造を、例えば、図１５に示す。
【００５１】
前述した実施形態は両領域１２および１４にＳｉ含有材料又はＧｅのいずれかから構成される層１２を使用するが、本発明は、領域１２および１４が異なる材料から構成される場合も想定する。すなわち、領域１２が例えばＳｉ含有材料を含み、一方領域１４が例えばＧｅを含むことができる。同様に、領域１２がＧｅからなり、一方領域１４がＳｉ含有材料からなることもできよう。
【００５２】
本発明はその好適な実施形態について具体的に図示し、説明してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、形態および細部に前述およびその他の変更を行えることは当業者には理解されるであろう。そのため、本発明は説明、図示したそのままの形態および細部に限定されず、添付の請求項の範囲にあることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態を図示する（断面から見た）図である。
【図２】本発明の一実施形態を図示する（断面から見た）図である。
【図３】本発明の別の実施形態を図示する（断面から見た）図である。
【図４】本発明の別の実施形態を図示する（断面から見た）図である。
【図５】本発明の別の実施形態を図示する（断面から見た）図である。
【図６】本発明の別の実施形態を図示する（断面から見た）図である。
【図７】図１〜図２に図示する実施形態の第１変形を図示する（断面から見た）図である。
【図８】図１〜図２に図示する実施形態の第１変形を図示する（断面から見た）図である。
【図９】本発明の好適な実施形態を図示する（断面から見た）図である。
【図１０】本発明の好適な実施形態を図示する（断面から見た）図である。
【図１１】本発明の好適な実施形態を図示する（断面から見た）図である。
【図１２】本発明の好適な実施形態を図示する（断面から見た）図である。
【図１３】本発明の好適な実施形態を図示する（断面から見た）図である。
【図１４】本発明の好適な実施形態を図示する（断面から見た）図である。
【図１５】本発明の好適な実施形態を図示する（断面から見た）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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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