JPH08274187A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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Publication number
JPH08274187A
JPH08274187A JP7103292A JP10329295A JPH08274187A JP H08274187 A JPH08274187 A JP H08274187A JP 7103292 A JP7103292 A JP 7103292A JP 10329295 A JP10329295 A JP 10329295A JP H08274187 A JPH08274187 A JP H08274187A
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JP
Japan
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layer
sidewall
gate
refractory metal
substrate
Prior art date
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Application number
JP7103292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michitaka Kubota
通孝 窪田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH08274187A publication Critical patent/JPH08274187A/en
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a manufacturing method of a semiconductor device whereby a silicide process and an SAC process can be compatible with each other. CONSTITUTION: In a first process of Fig. (a), a gate 6 comprising a Poly-Si layer 4 and an insulation protective film 5 is formed on the surface of an Si substrate 1. In a second process of Fig. (b), a sidewall 9 with a different etching rate from the insulation protective film 5 is formed on the sidewall portion of the gate 6, and in a third process of Fig. (c), the insulation protetive film 5 is removed. In a fourth process of Fig. (d), high-melting-point metallic layers 11 are formed on the Si substrate 1, and these are reacted to form high-melting- point metallic silicide layers 11a (Fig. (e)). In a fifth process of Fig. (f), the unreacted high-melting-point metallic layers 11 are removed. and in a sixth process of Fig. (g), after an interlayer insulation layer 12 with an etching rate different from that of the sidewall 9 is formed on the Si substrate 1, a contact hole 13 is formed in the interlayer insulation layer 12, close to the outer side surface of the sidewall 9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、CMOSなどの半導体
装置の製造に適用される半導体装置の製造方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method applied to the manufacture of a semiconductor device such as a CMOS.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子の微細化を達成する重要な技
術の一つは、自己整合技術である。すなわち、例えばポ
リシリコン(Poly−Si)からなるゲートをマスクとし
たイオン注入によって、ソース/ドレイン(S/D)拡
散層を形成する場合のように、自己整合技術では、前の
工程で規定された形状が自動的にマスクになることによ
りマスクずれがなどが発生しない。したがって、この技
術は微細化の達成に有利である。
2. Description of the Related Art One of the important techniques for achieving miniaturization of semiconductor devices is a self-alignment technique. That is, as in the case of forming a source / drain (S / D) diffusion layer by ion implantation using a gate made of, for example, polysilicon (Poly-Si) as a mask, the self-alignment technique defines the previous process. The mask shape is automatically changed to a mask so that no mask shift occurs. Therefore, this technique is advantageous in achieving miniaturization.

【0003】上記の自己整合技術は、S/D拡散層の形
成工程の他の工程に応用することができる。代表的な例
としては、シリサイド化工程において自己整合的にゲー
ト上とS/D拡散層上とを同時にシリサイド化する、い
わゆるサリサイドのプロセスや、自己整合的にコンタク
トを形成する、いわゆるSAC(Self Aligned Contac
t)プロセスなどがある。サリサイドプロセスではシリ
サイド化によってゲートおよびS/D拡散層を低抵抗化
でき、またSACプロセスでは微細なコンタクトの形成
が可能であるとともに、コンタクト形成の際のリソグラ
フィの合わせずれを前の工程で形成されたサイドウォー
ル等で吸収できることから、これらのプロセスは高性能
でかつ微細な半導体素子を得るのに特に有効である。従
来のサリサイドプロセス、SACプロセスはそれぞれ、
例えば以下のようにして行われている。
The above self-alignment technique can be applied to other steps of the step of forming the S / D diffusion layer. As a typical example, a so-called salicide process in which the gate and the S / D diffusion layer are simultaneously silicidized in a self-aligning manner in a silicidation process, or a so-called SAC (Self Aligned Contac
t) Process etc. In the salicide process, the resistance of the gate and the S / D diffusion layer can be lowered by silicidation, and in the SAC process, fine contacts can be formed, and misalignment of lithography at the time of contact formation can be formed in the previous step. Since these can be absorbed by a sidewall or the like, these processes are particularly effective for obtaining a high-performance and fine semiconductor device. Conventional salicide process and SAC process are
For example, it is performed as follows.

【0004】サリサイドプロセスでは、図3(a)に示
すように、シリコン(Si)基板50上にゲート酸化膜
51とPoly−Si層52とが順次積層されてなるゲート
53を形成した後、後述するLDD(Lightly-Doped dr
ain)拡散層56を形成するためのイオン注入をSi基板
50に対して行う。次いでCVD法により、ゲート53
を覆う状態でSi基板50上に酸化シリコン(Si
2 )(図示せず)を堆積し、続いてRIEによるエッ
チバックによってゲート53の側壁部に、一般にLDD
スペーサと呼ばれている、SiO2 からなるサイドウォ
ール54を形成する。
In the salicide process, as shown in FIG. 3A, a gate 53 is formed by sequentially stacking a gate oxide film 51 and a Poly-Si layer 52 on a silicon (Si) substrate 50, and then described later. LDD (Lightly-Doped dr
ain) Ion implantation for forming the diffusion layer 56 is performed on the Si substrate 50. Then, the gate 53 is formed by the CVD method.
On the Si substrate 50 so as to cover the silicon oxide (Si
O 2 ) (not shown) is deposited, followed by RIE etchback to the sidewalls of gate 53, typically LDD.
A sidewall 54 made of SiO 2 , which is called a spacer, is formed.

【0005】そしてイオン注入法によって、Si基板5
0におけるサイドウォール54の両側位置に、S/D拡
散層55を形成する。なお、このとき、Si基板50の
サイドウォール54の直下の箇所にはイオンが注入され
ないため、最終的にその箇所がLDD拡散層56にな
る。
Then, the Si substrate 5 is formed by the ion implantation method.
The S / D diffusion layers 55 are formed on both sides of the sidewall 54 at 0. At this time, since ions are not implanted into the portion of the Si substrate 50 immediately below the sidewall 54, the portion finally becomes the LDD diffusion layer 56.

【0006】次に図3(b)に示すように、CVD法ま
たはスパッタリング法によって、Poly−Si層52上お
よびサイドウォール54の表面を覆う状態でSi基板5
0上にチタン(Ti)層を57を形成し、続いて第1回
目の急速熱処理(RTA)(〜600℃)を行う。これ
により、Poly−Si層52とTi層57、S/D拡散層
55位置のSi基板1とTi層57とがそれぞれシリサ
イド化反応し、Poly−Si層52上、つまりゲート53
上とS/D拡散層55上とにC49相のチタンシリサイ
ド(TiSi2 )層58aが形成される。また、このと
きサイドウォール54表面上のTi層57は、サイドウ
ォール54がSiO2 からなっているためシリサイド化
されない。
Next, as shown in FIG. 3B, the Si substrate 5 is covered by the CVD method or the sputtering method so as to cover the surface of the Poly-Si layer 52 and the side wall 54.
A titanium (Ti) layer 57 is formed on the surface of the aluminum oxide film 0, and then a first rapid thermal treatment (RTA) (up to 600 ° C.) is performed. As a result, the poly-Si layer 52 and the Ti layer 57, and the Si substrate 1 and the Ti layer 57 at the position of the S / D diffusion layer 55 respectively undergo a silicidation reaction, and the poly-Si layer 52, that is, the gate 53.
A C49-phase titanium silicide (TiSi 2 ) layer 58 a is formed on the S / D diffusion layer 55. At this time, the Ti layer 57 on the surface of the sidewall 54 is not silicidated because the sidewall 54 is made of SiO 2 .

【0007】そして図3(c)に示すように、アンモニ
ア過水などでサイドウォール54表面上のTi層57を
選択的にエッチングして除去し、第2回目のRTA(〜
800℃)を行う。これによりTiSi2 層58aは、
C49相より低抵抗のC54相に相転移し、低抵抗のT
iSi2 層58bになる。
Then, as shown in FIG. 3C, the Ti layer 57 on the surface of the sidewall 54 is selectively etched and removed by ammonia hydrogen peroxide or the like, and the second RTA (.about.
800 ° C). As a result, the TiSi 2 layer 58a becomes
Phase change from C49 phase to C54 phase with lower resistance and lower resistance T
It becomes the iSi 2 layer 58b.

【0008】一方、SACプロセスでは、まずSi基板
上にゲート酸化膜、Poly−Si層を積層形成した後、C
VD法によってPoly−Si層上にSiO2 層を形成す
る。次いで、SiO2 層上にレジストパターンを形成し
た後、レジストパターンをマスクにしたRIEによっ
て、図4(a)に示すように、Si基板60上のゲート
酸化膜61、Poly−Si層62およびSiO2 層63か
らなる積層体をゲート65のパターンに形成する。な
お、レジストパターンをマスクにしたRIEによってゲ
ート酸化膜61をゲート65のパターンに形成した後、
レジストパターンを除去し、次いで得られたゲート酸化
膜61のパターンをマスクとしたエッチングによってPo
ly−Si層62およびSiO2 層63をゲート65のパ
ターンに加工しても良い。
On the other hand, in the SAC process, a gate oxide film and a Poly-Si layer are first formed on a Si substrate and then C
An SiO 2 layer is formed on the Poly-Si layer by the VD method. Next, after forming a resist pattern on the SiO 2 layer, by RIE using the resist pattern as a mask, as shown in FIG. 4A, the gate oxide film 61, the Poly-Si layer 62 and the SiO 2 on the Si substrate 60 are formed. A laminated body composed of two layers 63 is formed in the pattern of the gate 65. After forming the gate oxide film 61 in the pattern of the gate 65 by RIE using the resist pattern as a mask,
The resist pattern is removed, and then the resulting pattern of the gate oxide film 61 is used as a mask for etching.
The ly-Si layer 62 and the SiO 2 layer 63 may be processed into the pattern of the gate 65.

【0009】次いで図4(b)に示すように、レジスト
パターン64を除去した後、図3(a)に示した工程と
同様にしてLDD拡散層68を形成するためのイオン注
入、サイドウォール66を形成するためのCVD、エッ
チバック、S/D拡散層67を形成するためのイオン注
入を順に行う。このことによって、ゲート65の側壁部
にサイドウォール66を形成するとともに、Si基板6
0におけるサイドウォール66の両側位置にS/D拡散
層67を形成し、Si基板50のサイドウォール55の
直下の箇所にLDD拡散層68を形成する。
Next, as shown in FIG. 4B, after removing the resist pattern 64, ion implantation for forming an LDD diffusion layer 68 and sidewalls 66 are performed in the same manner as in the step shown in FIG. 3A. Then, CVD for forming the film, etchback, and ion implantation for forming the S / D diffusion layer 67 are sequentially performed. As a result, the sidewall 66 is formed on the sidewall of the gate 65 and the Si substrate 6 is formed.
0, the S / D diffusion layers 67 are formed on both sides of the sidewall 66, and the LDD diffusion layer 68 is formed on the Si substrate 50 immediately below the sidewall 55.

【0010】次に図4(c)に示すように、CVD法に
よってゲート65を覆う状態でSi基板60上に窒化シ
リコン(SiN)層69を形成した後、SiN層69上
にSiO2 からなる層間絶縁膜70を形成する。そして
RIEにより、サイドウォール66の外側面に近接させ
て層間絶縁膜70にコンタクトホール71を形成する。
このRIEの際、SiN層69はエッチングストッパに
なる。さらに図示していないが、RIEによって、コン
タクトホール71直下のSiN層69を除去し、コンタ
クトホール71内を埋込む状態で層間絶縁膜70上に金
属配線層を形成してコンタクトを形成する。なお、Si
N層69を形成する前にSiO2 膜を形成しても良い。
Next, as shown in FIG. 4C, a silicon nitride (SiN) layer 69 is formed on the Si substrate 60 in a state of covering the gate 65 by the CVD method, and then SiO 2 is formed on the SiN layer 69. The interlayer insulating film 70 is formed. Then, by RIE, a contact hole 71 is formed in the interlayer insulating film 70 in the vicinity of the outer surface of the sidewall 66.
During this RIE, the SiN layer 69 serves as an etching stopper. Although not shown, the SiN layer 69 immediately below the contact hole 71 is removed by RIE, and a metal wiring layer is formed on the interlayer insulating film 70 in a state of filling the contact hole 71 to form a contact. Note that Si
A SiO 2 film may be formed before forming the N layer 69.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は以下の理由から、一連の半導体装置の製造において上
記のサリサイドプロセスとSACプロセスとの双方を両
立させることが困難であった。
However, conventionally, it has been difficult to make both the salicide process and the SAC process compatible in the manufacture of a series of semiconductor devices for the following reasons.

【0012】すなわち、SACプロセスではサイドウォ
ールの外側面に近接させてコンタクトホールを形成する
ので、ゲートとコンタクトホール内に埋込んだ金属配線
層との導通を防止するためには、サイドウォールの幅を
厚くして絶縁耐圧を確保する必要がある。またサイドウ
ォールの幅によって、サイドウォール直下に形成される
LDD拡散層の大きさが規定されるため、サイドウォー
ルの幅は所定の厚みが必要である。一方、このサイドウ
ォールはRIEなどの異方性エッチングによるエッチバ
ックによって形成されるので、ゲートを高くしないとサ
イドウォールの幅を厚くできない。したがって従来のS
ACプロセスでは、ゲートを高くするために、前述した
ようにPoly−Si層上にSiO2 層を形成する必要があ
る。
That is, in the SAC process, since the contact hole is formed close to the outer surface of the sidewall, in order to prevent conduction between the gate and the metal wiring layer embedded in the contact hole, the width of the sidewall is required. It is necessary to make the thickness thicker to secure the withstand voltage. Further, the width of the sidewall defines the size of the LDD diffusion layer formed immediately below the sidewall, and therefore the sidewall needs to have a predetermined thickness. On the other hand, since the side wall is formed by etching back by anisotropic etching such as RIE, the width of the side wall cannot be increased unless the gate is raised. Therefore, the conventional S
In the AC process, it is necessary to form a SiO 2 layer on the Poly-Si layer as described above in order to raise the gate.

【0013】これに対し、サリサイドプロセスでは、シ
リサイド化のためにゲートのPoly−Si層表面が露出し
ている必要がある。以上のような理由から、一連の半導
体装置の製造においてサリサイドプロセスとSACプロ
セスとの双方を両立させることが困難となっていた。
On the other hand, in the salicide process, the surface of the poly-Si layer of the gate needs to be exposed for silicidation. For the above reasons, it has been difficult to make both the salicide process and the SAC process compatible in the manufacture of a series of semiconductor devices.

【0014】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、一連の半導体装置の製造においてサリサ
イドプロセスとSACプロセスとの双方を両立できる半
導体装置の製造方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of achieving both a salicide process and a SAC process in the manufacture of a series of semiconductor devices. .

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法では、まず第1工程にて、シリコン系材料からな
る基体表面に、シリコン系材料層と絶縁保護膜とを順次
積層し、次いでこの積層体をゲートにパターン化する。
次に第2工程にて、ゲートを覆う状態で基体上に上記絶
縁保護膜とはエッチング速度の異なる絶縁材料の層を形
成した後、エッチングによってこのゲートの側壁部に上
記絶縁材料からなるサイドウォールを形成し、第3工程
にてエッチングにより絶縁保護膜を除去する。続いて第
4工程にて、サイドウォール表面とシリコン系材料層上
とを覆う状態で基体上に高融点金属層または高融点金属
化合物層を形成した後、基体、シリコン系材料層のそれ
ぞれと高融点金属層または高融点金属化合物層とをシリ
サイド化反応させる。次いで第5工程にて、シリサイド
化反応させなかった高融点金属層または高融点金属化合
物層を除去する。次に第6工程にて、基体上にサイドウ
ォールとはエッチング速度の異なる材料により層間絶縁
膜を形成する。この際、サイドウォール表面とシリコン
系材料層上とを覆う状態で層間絶縁膜を形成する。そし
てこの層間絶縁膜に、上記サイドウォールの外側面に近
接させてコンタクトホールを形成するようにする。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, first, in a first step, a silicon-based material layer and an insulating protective film are sequentially laminated on a surface of a substrate made of a silicon-based material, and then, The stack is patterned into gates.
Next, in a second step, a layer of an insulating material having a different etching rate from that of the insulating protective film is formed on the substrate in a state of covering the gate, and then a sidewall made of the insulating material is formed on the side wall of the gate by etching. Is formed, and the insulating protective film is removed by etching in the third step. Then, in a fourth step, a refractory metal layer or a refractory metal compound layer is formed on the base so as to cover the side wall surface and the silicon-based material layer, and then the base and the silicon-based material layer are respectively removed. A silicidation reaction is performed with the melting point metal layer or the high melting point metal compound layer. Next, in a fifth step, the refractory metal layer or refractory metal compound layer that has not been silicidated is removed. Next, in a sixth step, an interlayer insulating film is formed on the substrate by using a material having an etching rate different from that of the sidewall. At this time, the interlayer insulating film is formed so as to cover the sidewall surface and the silicon-based material layer. Then, a contact hole is formed in the interlayer insulating film in the vicinity of the outer surface of the sidewall.

【0016】なお、この半導体装置の製造方法において
は、上記第1工程と上記第2工程との間に、上記シリコ
ン材料層の側壁に絶縁膜を形成することが望ましい。
In this semiconductor device manufacturing method, it is desirable to form an insulating film on the side wall of the silicon material layer between the first step and the second step.

【0017】[0017]

【作用】本発明では、シリコン系材料層上に絶縁保護膜
を形成することにより、ゲートを高くしているので、サ
イドウォールを形成するためのエッチングでは、ゲート
とコンタクトホール内に埋込む金属配線層との間で十分
な絶縁耐圧を確保できる厚み幅のサイドウォールが形成
される。また層間絶縁膜を、サイドウォールとはエッチ
ング速度の異なる、すなわちエッチング耐性の異なる材
料で形成することから、コンタクトホール形成のための
エッチングではサイドウォールはエッチングされない。
よってこのエッチングでは、サイドウォールの外側面に
エッチングが規制されて、自己整合的にコンタクトホー
ルが形成される。また、サイドウォールを絶縁保護膜と
はエッチング速度の異なる絶縁材料で形成し、エッチン
グによってシリコン系材料層上の絶縁保護膜を除去する
と、シリコン系材料層の上面が露出することから、高融
点金属層または高融点金属化合物層形成後のシリサイド
化反応工程では、自己整合的にかつ同時にゲート上と基
体上とがシリサイド化される。
In the present invention, since the gate is raised by forming the insulating protective film on the silicon-based material layer, the metal wiring embedded in the gate and the contact hole is used in the etching for forming the sidewall. A sidewall having a thickness width capable of ensuring a sufficient withstand voltage is formed between the sidewall and the layer. Further, since the interlayer insulating film is formed of a material having a different etching rate from the sidewall, that is, a material having different etching resistance, the sidewall is not etched by the etching for forming the contact hole.
Therefore, in this etching, the etching is restricted on the outer surface of the sidewall, and the contact hole is formed in a self-aligned manner. Further, when the sidewall is formed of an insulating material having an etching rate different from that of the insulating protective film and the insulating protective film on the silicon-based material layer is removed by etching, the upper surface of the silicon-based material layer is exposed. In the silicidation reaction step after forming the layer or the refractory metal compound layer, the gate and the substrate are silicidized in a self-aligned manner and at the same time.

【0018】またシリコン材料層の側壁に絶縁膜を形成
した後、ゲートの側壁部にサイドウォールを形成すれ
ば、絶縁膜がバッファー層となって、シリコン材料層と
サイドウォールとの間に生じる応力が緩和される。
Further, if an insulating film is formed on the side wall of the silicon material layer and then a side wall is formed on the side wall of the gate, the insulating film serves as a buffer layer and stress generated between the silicon material layer and the side wall. Is alleviated.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の半導体装置の製造方法の実施
例を図面に基づいて説明する。図1(a)〜(g)は本
発明の第1実施例を工程順に示す説明図である。ここで
は本発明における基体としてシリコン(Si)基板を用
い、まず図1(a)に示す第1工程にて、熱酸化法によ
り、シリコン基板1表面に膜厚が6nmのゲート酸化膜
2を形成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A to 1G are explanatory views showing a first embodiment of the present invention in process order. Here, a silicon (Si) substrate is used as a substrate in the present invention. First, in the first step shown in FIG. 1A, a gate oxide film 2 having a thickness of 6 nm is formed on the surface of the silicon substrate 1 by a thermal oxidation method. To do.

【0020】続いてCVD法によって、Si基板1上に
ゲート酸化膜2を介して、本発明のシリコン系材料層と
なるポリシリコン(Poly−Si)層4と、酸化シリコン
(SiO2 )からなる絶縁保護膜5とを順次積層する。
このとき、Poly−Si層4の膜厚は150nm、絶縁保
護膜5の膜厚は例えば150nmにする。次いで、絶縁
保護膜5上にレジストパターン(図示せず)を形成した
後、レジストパターンをマスクにしたエッチングによっ
てPoly−Si層4と絶縁保護膜5とからなる積層体をゲ
ート6のパターンに形成する。なお、上記レジストパタ
ーンをマスクとしたエッチングによって絶縁保護膜5を
ゲート6のパターンに形成した後、レジストパターンを
除去し、続いて得られた絶縁保護膜5のパターンをマス
クとしたエッチングによってPoly−Si層4をゲート6
のパターンに加工しても良い。そしてイオン注入法によ
って、Si基板1にLDD拡散層7を形成する。
Then, by a CVD method, a polysilicon (Poly-Si) layer 4 serving as a silicon-based material layer of the present invention and a silicon oxide (SiO 2 ) are formed on the Si substrate 1 via the gate oxide film 2. The insulating protection film 5 is sequentially laminated.
At this time, the film thickness of the Poly-Si layer 4 is 150 nm, and the film thickness of the insulating protective film 5 is 150 nm, for example. Next, after forming a resist pattern (not shown) on the insulating protective film 5, a laminated body including the Poly-Si layer 4 and the insulating protective film 5 is formed in the pattern of the gate 6 by etching using the resist pattern as a mask. To do. The insulating protective film 5 is formed into the pattern of the gate 6 by etching using the resist pattern as a mask, the resist pattern is removed, and then the resulting pattern of the insulating protective film 5 is used as a mask to perform poly-etching. Si layer 4 gate 6
It may be processed into a pattern. Then, the LDD diffusion layer 7 is formed on the Si substrate 1 by the ion implantation method.

【0021】このような第1工程の後は、例えば熱酸化
法により、Poly−Si層4の側壁にSiO2 からなる絶
縁膜8を形成する。なお、この熱酸化法によって、ゲー
ト6の直下以外のゲート酸化膜2とSi基板1との界面
にもSiO2 が形成され、その部分のゲート酸化膜2は
厚くなる。
After the first step, the insulating film 8 made of SiO 2 is formed on the side wall of the Poly-Si layer 4 by, for example, the thermal oxidation method. By this thermal oxidation method, SiO 2 is also formed on the interface between the gate oxide film 2 and the Si substrate 1 other than directly below the gate 6, and the gate oxide film 2 in that portion becomes thick.

【0022】次に第2工程にて、CVD法により、ゲー
ト6を覆う状態で、すなわち絶縁膜8および絶縁保護膜
5の表面を覆う状態で、ゲート酸化膜2を介してSi基
板1上に絶縁材料の層(図示せず)を形成する。ここで
は、この層として絶縁保護膜5とはエッチング速度の異
なる、すなわちエッチング耐性の異なる窒化シリコン
(SiN)層を例えば300nmの膜厚に形成する。次
いでRIEによるエッチバックによって、図1(b)に
示すように、ゲート6の側壁部にSiNからなるサイド
ウォール9を形成する。
Next, in the second step, the Si substrate 1 is formed on the Si substrate 1 through the gate oxide film 2 by the CVD method in a state of covering the gate 6, that is, in a state of covering the surfaces of the insulating film 8 and the insulating protective film 5. Form a layer of insulating material (not shown). Here, as this layer, a silicon nitride (SiN) layer having a different etching rate from the insulating protective film 5, that is, a different etching resistance is formed to have a film thickness of, for example, 300 nm. Then, by etching back by RIE, as shown in FIG. 1B, a sidewall 9 made of SiN is formed on the sidewall of the gate 6.

【0023】次に図1(c)に示す第3工程にて、イオ
ン注入法により、Si基板1におけるサイドウォール9
の両側位置に、S/D拡散層10を形成する。なお、こ
のとき、Si基板1のサイドウォール9の直下の箇所に
はイオンが注入されないため、最終的にその箇所がLD
D拡散層7になる。続いて、希釈したフッ酸などを用い
たウエットエッチングにより、絶縁保護膜5を選択的に
除去する。なお、この工程では、同時にS/D拡散層1
0上のゲート酸化膜2も除去される。
Next, in the third step shown in FIG. 1C, the sidewall 9 on the Si substrate 1 is formed by ion implantation.
S / D diffusion layers 10 are formed on both sides of the S / D diffusion layer 10. At this time, since ions are not implanted into the portion of the Si substrate 1 immediately below the sidewalls 9, the portion is finally LDed.
It becomes the D diffusion layer 7. Then, the insulating protective film 5 is selectively removed by wet etching using diluted hydrofluoric acid or the like. In this step, the S / D diffusion layer 1 is simultaneously formed.
The gate oxide film 2 on 0 is also removed.

【0024】その後、図1(d)に示す第4工程にて、
CVD法またはスパッタリング法により、サイドウォー
ル9表面とPoly−Si層4上とを覆う状態でSi基板1
上に、例えばチタン(Ti)からなる高融点金属層11
を形成する。続いて図1(e)に示すように、第1回目
の急速熱処理(RTA)(〜600℃)を行って、S/
D拡散層7位置のSi基板1、Poly−Si層4のそれぞ
れと高融点金属層11とをシリサイド化反応させる。こ
れにより、Poly−Si層上、つまりゲート6上と、S/
D拡散層10上とにC49相の例えばチタンシリサイド
(TiSi2 )からなる高融点金属シリサイド層11a
が形成される。
Then, in the fourth step shown in FIG.
The Si substrate 1 is covered with the surface of the sidewall 9 and the top of the Poly-Si layer 4 by the CVD method or the sputtering method.
A refractory metal layer 11 made of, for example, titanium (Ti)
To form. Subsequently, as shown in FIG. 1E, a first rapid thermal treatment (RTA) (up to 600 ° C.) is performed, and S /
Each of the Si substrate 1 and the Poly-Si layer 4 at the position of the D diffusion layer 7 and the refractory metal layer 11 are silicidized. As a result, on the Poly-Si layer, that is, on the gate 6, S /
A refractory metal silicide layer 11a made of, for example, titanium silicide (TiSi 2 ) having a C49 phase is formed on the D diffusion layer 10.
Is formed.

【0025】そして図1(f)に示す第5工程にて、ア
ンモニア過水などを用いたウエットエッチングにより、
シリサイド化反応させなかったサイドウォール9表面上
の高融点金属層11を選択的に除去し、続いて第2回目
のRTA(〜800℃)を行う。これにより高融点金属
シリサイド層11aは、C49相より低抵抗のC54相
に相転移し、低抵抗の高融点金属シリサイド層11bと
なる。
Then, in a fifth step shown in FIG. 1 (f), by wet etching using ammonia-hydrogen peroxide or the like,
The refractory metal layer 11 on the surface of the sidewall 9 which has not undergone the silicidation reaction is selectively removed, and then the second RTA (up to 800 ° C.) is performed. As a result, the refractory metal silicide layer 11a undergoes a phase transition from the C49 phase to a C54 phase having a lower resistance, and becomes a refractory metal silicide layer 11b having a lower resistance.

【0026】次に、図1(g)に示す第6工程にて、例
えばCVD法により、サイドウォール9表面とPoly−S
i層4上の高融点金属シリサイド層11bとを覆う状態
でSi基板1上に層間絶縁膜12を形成する。層間絶縁
膜12の形成材料としては、サイドウォール9とはエッ
チング速度の異なる材料が用いられ、ここでは層間絶縁
膜12がSiO2 からなる。
Next, in the sixth step shown in FIG. 1G, the surface of the sidewall 9 and Poly-S are formed by, for example, the CVD method.
An interlayer insulating film 12 is formed on the Si substrate 1 in a state of covering the refractory metal silicide layer 11b on the i layer 4. As a material for forming the interlayer insulating film 12, a material having an etching rate different from that of the sidewall 9 is used, and the interlayer insulating film 12 is made of SiO 2 here.

【0027】次いで層間絶縁膜12上にレジストパター
ン(図示せず)を形成した後、このレジストパターンを
マスクにしたエッチングによって、サイドウォール9の
外側面に近接させて層間絶縁膜12にコンタクトホール
13を形成する。その際、コンタクトホール13は、S
/D拡散層10上の高融点金属シリサイド層11bに到
達するように形成する。そして図示していないが、コン
タクトホール13内を埋込む状態で層間絶縁膜12上に
金属配線層を形成してコンタクトを形成する。
Next, after forming a resist pattern (not shown) on the interlayer insulating film 12, the contact hole 13 is formed in the interlayer insulating film 12 in proximity to the outer surface of the sidewall 9 by etching using the resist pattern as a mask. To form. At that time, the contact hole 13 is S
It is formed so as to reach the refractory metal silicide layer 11b on the / D diffusion layer 10. Although not shown, a metal wiring layer is formed on the interlayer insulating film 12 in a state of filling the contact hole 13 to form a contact.

【0028】上記した半導体装置の製造方法では、Poly
−Si層4上に絶縁保護膜5を形成することによりゲー
ト6を高くしているので、サイドウォール9を形成する
ためのエッチバックでは、ゲート6と後にコンタクトホ
ール13内に埋込まれて形成される金属配線層との間で
十分な絶縁耐圧を確保できる厚み幅のサイドウォール9
を形成することができる。
In the method of manufacturing a semiconductor device described above, the Poly
-Since the gate 6 is raised by forming the insulating protective film 5 on the Si layer 4, in the etching back for forming the sidewall 9, the gate 6 and the contact hole 13 are formed to be buried later. Side wall 9 having a thickness width capable of ensuring a sufficient withstand voltage with the metal wiring layer to be formed.
Can be formed.

【0029】また層間絶縁膜12を、サイドウォール9
とはエッチング速度の異なる、つまりエッチング耐性の
異なる材料で形成することから、コンタクトホール13
形成のためのエッチングではサイドウォール9はエッチ
ングされない。よって、このエッチングでは、サイドウ
ォール9の直下のLDD拡散層7がエッチングされるの
を防止することができるとともに、サイドウォール9の
外側面にエッチングが規制されて自己整合的にコンタク
トホール13を形成することができる。つまりSACプ
ロセスを行うことができるので、微細な半導体素子を形
成することができる。
Further, the interlayer insulating film 12 is formed on the sidewall 9
Are formed of materials having different etching rates, that is, different etching resistance,
The sidewall 9 is not etched by the etching for forming. Therefore, this etching can prevent the LDD diffusion layer 7 immediately below the sidewall 9 from being etched, and at the same time, the etching is restricted on the outer surface of the sidewall 9 to form the contact hole 13 in a self-aligned manner. can do. That is, since the SAC process can be performed, a fine semiconductor element can be formed.

【0030】また、サイドウォール9を絶縁保護膜5と
はエッチング速度の異なる絶縁材料で形成するので、エ
ッチングによってPoly−Si層4上の絶縁保護膜5を選
択的に除去することができる。そしてこの工程により、
Poly−Si層4の上面とS/D拡散層10上のSi基板
1表面とを露出させることができるので、自己整合的に
かつ同時にゲート6上とS/D拡散層10上とをシリサ
イド化することができる。そしてこのシリサイド化によ
って、ゲート6とS/D拡散層10とを低抵抗化するこ
とができる。さらに絶縁材料からなるサイドウォール9
によって、ゲート6とS/D拡散層10とを絶縁するこ
とができる。
Since the side wall 9 is formed of an insulating material having an etching rate different from that of the insulating protective film 5, the insulating protective film 5 on the Poly-Si layer 4 can be selectively removed by etching. And by this process,
Since the upper surface of the Poly-Si layer 4 and the surface of the Si substrate 1 on the S / D diffusion layer 10 can be exposed, the gate 6 and the S / D diffusion layer 10 are silicided in a self-aligned manner and at the same time. can do. By this silicidation, the resistance of the gate 6 and the S / D diffusion layer 10 can be lowered. Further, the sidewall 9 made of an insulating material
Thus, the gate 6 and the S / D diffusion layer 10 can be insulated from each other.

【0031】したがって第1実施例によれば、一連の半
導体装置の製造においてサリサイドプロセスとSACプ
ロセスとの双方を両立させることができるので、ゲート
6およびS/D拡散層10の低抵抗化と、トランジスタ
(セル)の微細化とを同時に図ることができ、高性能か
つ微細な半導体装置を製造することができる。
Therefore, according to the first embodiment, both the salicide process and the SAC process can be made compatible in the manufacture of a series of semiconductor devices, so that the resistance of the gate 6 and the S / D diffusion layer 10 can be reduced. A transistor (cell) can be miniaturized at the same time, and a high-performance and fine semiconductor device can be manufactured.

【0032】また第1実施例では、ゲート6のPoly−S
i層4の側壁にSiO2 からなる絶縁膜8を形成した
後、ゲート6の側壁部にSiNからなるサイドウォール
9を形成するので、絶縁膜8がバッファー層となって、
Poly−Si層4とサイドウォール9との間に生じる応力
を緩和することができる。よって、電気的、物理的な信
頼性が向上した半導体装置を得ることができる。
In the first embodiment, the Poly-S of the gate 6 is used.
Since the insulating film 8 made of SiO 2 is formed on the side wall of the i layer 4 and the side wall 9 made of SiN is formed on the side wall of the gate 6, the insulating film 8 serves as a buffer layer.
The stress generated between the Poly-Si layer 4 and the sidewall 9 can be relaxed. Therefore, a semiconductor device having improved electrical and physical reliability can be obtained.

【0033】なお、第1実施例では、熱酸化法によって
上記絶縁膜8を形成した場合について説明したが、本発
明における絶縁膜は、その他の方法、例えばCVD法に
よって形成することもできる。CVD法によって形成す
る場合には、ゲート6表面を覆う状態で、かつゲート絶
縁膜2を介してSi基板1上に絶縁膜が形成されるが、
第3工程の絶縁保護膜5の除去の際に、Si基板1上の
絶縁膜をゲート酸化膜2とともに除去することができ
る。
In the first embodiment, the case where the insulating film 8 is formed by the thermal oxidation method has been described, but the insulating film in the present invention can also be formed by another method, for example, the CVD method. When it is formed by the CVD method, an insulating film is formed on the Si substrate 1 while covering the surface of the gate 6 and via the gate insulating film 2.
When removing the insulating protective film 5 in the third step, the insulating film on the Si substrate 1 can be removed together with the gate oxide film 2.

【0034】またこの実施例では、本発明の高融点金属
層がTi層からなる場合について説明したが、その他の
タングステン(W)やモリブデン(Mo)などの高融点
金属層でも良いのはもちろんである。
In this embodiment, the case where the refractory metal layer of the present invention is the Ti layer has been described, but it goes without saying that another refractory metal layer such as tungsten (W) or molybdenum (Mo) may be used. is there.

【0035】次に、本発明の第2実施例を、図2(a)
〜(f)を用いて説明する。この実施例において、第1
実施例と相異するのは、第1工程の後にPoly−Si層4
の側壁に絶縁膜を形成せずに第2工程を行っている点
と、第4工程にて高融点金属層の替わりに高融点金属化
合物層21を形成し、シリサイド化を行った後にS/D
拡散層10を形成している点である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (f). In this embodiment, the first
The difference from the embodiment is that the Poly-Si layer 4 is formed after the first step.
That the second step is performed without forming an insulating film on the side wall of the metal, and that the refractory metal compound layer 21 is formed in place of the refractory metal layer in the fourth step, and after the silicidation, S / D
That is, the diffusion layer 10 is formed.

【0036】すなわち、第1実施例と同様にして第1工
程を行った後、第2工程にて、CVD法により、ゲート
6の表面を覆う状態でSi基板1上にSiN層(図示せ
ず)例えば300nmの膜厚に形成する。さらにRIE
によるエッチバックによって、図2(a)に示すよう
に、ゲート6の側壁部にSiNからなるサイドウォール
9を形成する。次に図2(b)に示す第3工程にて、希
釈したフッ酸などを用いたウエットエッチングにより、
絶縁保護膜5を選択的に除去する。
That is, after performing the first step in the same manner as in the first embodiment, in the second step, the SiN layer (not shown) is formed on the Si substrate 1 by the CVD method so as to cover the surface of the gate 6. ) For example, it is formed to a film thickness of 300 nm. Further RIE
2A, sidewalls 9 made of SiN are formed on the sidewalls of the gate 6 by etching back. Next, in a third step shown in FIG. 2B, by wet etching using diluted hydrofluoric acid or the like,
The insulating protective film 5 is selectively removed.

【0037】次いで図2(c)に示す第4工程にて、C
VD法などにより、サイドウォール9表面とPoly−Si
層4上とを覆う状態で、Si基板1上に例えばチタンナ
イトライド(Tix y)からなる高融点金属化合物層
21を形成する。そして第1回目のRTA(〜600
℃)を行って、S/D拡散層7位置のSi基板1、Poly
−Si層4のそれぞれと高融点金属化合物層21とをシ
リサイド化反応させる。これにより、Poly−Si層上、
つまりゲート6上と、S/D拡散層10上とにC49相
の例えばTiSi2 からなる高融点金属シリサイド層2
1a(図2(d)参照)が形成される。
Then, in a fourth step shown in FIG. 2C, C
By the VD method or the like, the surface of the sidewall 9 and Poly-Si
A refractory metal compound layer 21 made of, for example, titanium nitride (Ti x N y ) is formed on the Si substrate 1 so as to cover the layer 4 and above. And the first RTA (~ 600
℃) is performed, and the Si substrate 1 at the position of the S / D diffusion layer 7, Poly
Each of the -Si layers 4 and the refractory metal compound layer 21 are silicidized. Thereby, on the Poly-Si layer,
That is, the refractory metal silicide layer 2 made of, for example, TiSi 2 having a C49 phase is formed on the gate 6 and the S / D diffusion layer 10.
1a (see FIG. 2D) is formed.

【0038】次いで図2(e)に示すように、イオン注
入法によって、Si基板1におけるサイドウォール9の
両側位置にS/D拡散層10を形成する。なお、このと
き、Si基板1のサイドウォール9の直下の箇所にはイ
オンが注入されないため、最終的にその箇所がLDD拡
散層7になる。そして第1実施例の図1(f)に示す第
5工程と同様に、第5工程にて、ウエットエッチングに
より、シリサイド化反応させなかったサイドウォール9
表面上の高融点金属化合物層21aを選択的に除去す
る。続いて第2回目のRTA(〜1000℃)を行う。
これにより高融点金属シリサイド層21aは、C49相
より低抵抗のC54相に相転移し、低抵抗の高融点金属
シリサイド層21b(図2(f)参照)となる。
Next, as shown in FIG. 2E, S / D diffusion layers 10 are formed on the Si substrate 1 at both sides of the sidewalls 9 by ion implantation. At this time, since ions are not implanted into the portion of the Si substrate 1 immediately below the sidewall 9, the portion finally becomes the LDD diffusion layer 7. Then, in the same manner as the fifth step shown in FIG. 1F of the first embodiment, in the fifth step, the sidewalls 9 which have not been subjected to the silicidation reaction by wet etching are used.
The refractory metal compound layer 21a on the surface is selectively removed. Subsequently, the second RTA (up to 1000 ° C.) is performed.
As a result, the refractory metal silicide layer 21a undergoes a phase transition from the C49 phase to the C54 phase having a lower resistance, and becomes the refractory metal silicide layer 21b having a lower resistance (see FIG. 2F).

【0039】次に、第1実施例の図1(g)に示す第6
工程と同様に、図2(f)に示す第6工程にて層間絶縁
膜12を形成した後、サイドウォール9の外側面に近接
させて層間絶縁膜12にコンタクトホール13を形成す
る。そして図示していないが、コンタクトホール13内
を埋込む状態で層間絶縁膜12上に金属配線層を形成し
てコンタクトを形成する。
Next, the sixth embodiment shown in FIG. 1 (g) of the first embodiment is shown.
Similar to the step, after forming the interlayer insulating film 12 in the sixth step shown in FIG. 2F, the contact hole 13 is formed in the interlayer insulating film 12 in the vicinity of the outer surface of the sidewall 9. Although not shown, a metal wiring layer is formed on the interlayer insulating film 12 in a state of filling the contact hole 13 to form a contact.

【0040】このような半導体装置の製造方法において
も、Poly−Si層4上に絶縁保護膜5を形成することに
よりゲート6を高くしているので、ゲート6とコンタク
トホール13内に埋込んだ金属配線層との間で十分な絶
縁耐圧を確保できる厚み幅のサイドウォール9を形成す
ることができる。また層間絶縁膜12を、サイドウォー
ル9とはエッチング速度の異なる材料で形成するので、
自己整合的にコンタクトホール13を形成することがで
きる。さらにサイドウォール9を絶縁保護膜5とはエッ
チング速度の異なる絶縁材料で形成し、Poly−Si層4
上の絶縁保護膜5を選択的に除去してPoly−Si層4の
上面とS/D拡散層10上のSi基板1表面とを露出さ
せるので、自己整合的にかつ同時にゲート6上とS/D
拡散層10上とをシリサイド化することができる。
Also in this semiconductor device manufacturing method, since the gate 6 is raised by forming the insulating protective film 5 on the Poly-Si layer 4, it is buried in the gate 6 and the contact hole 13. It is possible to form the sidewall 9 having a thickness width capable of ensuring a sufficient dielectric strength with the metal wiring layer. Further, since the interlayer insulating film 12 is formed of a material having an etching rate different from that of the sidewall 9,
The contact hole 13 can be formed in a self-aligned manner. Further, the sidewall 9 is formed of an insulating material having an etching rate different from that of the insulating protective film 5, and the Poly-Si layer 4 is formed.
Since the upper insulating protection film 5 is selectively removed to expose the upper surface of the Poly-Si layer 4 and the surface of the Si substrate 1 on the S / D diffusion layer 10, the self-alignment and the S and D diffusion layers 10 and the S and D diffusion layers 10 are simultaneously performed. / D
The diffusion layer 10 and the above can be silicidized.

【0041】したがって前述した第1実施例と同様に、
一連の半導体装置の製造においてサリサイドプロセスと
SACプロセスとの双方を両立させることができ、ゲー
ト6およびS/D拡散層10の低抵抗化と、トランジス
タの微細化とを同時に図ることができるので、高性能か
つ微細な半導体装置を製造することができる。
Therefore, like the first embodiment described above,
Both the salicide process and the SAC process can be compatible in the manufacture of a series of semiconductor devices, and the resistance of the gate 6 and the S / D diffusion layer 10 can be reduced and the transistor can be miniaturized at the same time. A high-performance and fine semiconductor device can be manufactured.

【0042】なお、第2実施例では、Poly−Si層4の
側壁に絶縁膜を形成しなかった場合について説明した
が、前述の実施例と同様に第1工程と第2工程との間に
絶縁膜を形成する工程を行ってもよいのはもちろんであ
る。またこの実施例では、本発明の高融点金属化合物層
がTix y層からなる場合について説明したが、その
他のW化合物やMo化合物などの高融点金属化合物層で
も良いのは言うまでもない。
In the second embodiment, the case where the insulating film is not formed on the sidewall of the Poly-Si layer 4 has been described. However, as in the above-described embodiments, it is between the first step and the second step. Of course, the step of forming the insulating film may be performed. In this embodiment, the case where the refractory metal compound layer of the present invention is the Ti x N y layer has been described, but it goes without saying that a refractory metal compound layer such as another W compound or Mo compound may be used.

【0043】さらに第1、第2のいずれの実施例におい
ても、本発明における絶縁保護膜、層間絶縁膜のそれぞ
れが不純物が導入されていないSiO2 からなる場合に
ついて述べたが、サイドウォールとはエッチング速度の
異なれば、不純物が導入されている絶縁材料、例えばP
SGやBPSGで絶縁保護膜、層間絶縁膜を形成するこ
とができる。
Further, in each of the first and second embodiments, the case where each of the insulating protective film and the interlayer insulating film in the present invention is made of SiO 2 in which no impurity is introduced has been described. If the etching rate is different, an insulating material containing impurities, such as P
An insulating protective film and an interlayer insulating film can be formed with SG or BPSG.

【0044】また第1、第2のいずれの実施例において
も、Si基板1上に層間絶縁膜12を形成した場合につ
いて述べたが、層間絶縁膜12の形成に先立ち、層間絶
縁膜12に対して十分エッチング選択比のとれる絶縁
膜、例えばSiN膜をSi基板1上に形成しておくこと
も可能である。この場合には、コンタクトホール13を
形成するためのエッチングの際に上記絶縁膜がエッチン
グストッパになるので、膜厚のばらつきを考慮すると十
分オーバーエッチングを行う必要があるエッチングか
ら、S/D拡散層10上の高融点金属シリサイド層11
bまたは高融点金属シリサイド層21bをより確実に保
護することができる。また、コンタクトをとるためのS
iN膜等の絶縁膜の除去は、層間絶縁膜12のエッチン
グ後に行う。
In each of the first and second embodiments, the case where the interlayer insulating film 12 is formed on the Si substrate 1 has been described, but prior to the formation of the interlayer insulating film 12, the interlayer insulating film 12 is formed. It is also possible to form an insulating film, such as a SiN film, having a sufficient etching selection ratio on the Si substrate 1. In this case, since the insulating film serves as an etching stopper during the etching for forming the contact hole 13, it is necessary to perform overetching sufficiently in consideration of the variation in the film thickness. Refractory metal silicide layer 11 on 10
b or the refractory metal silicide layer 21b can be protected more reliably. Also, S for making contact
The insulating film such as the iN film is removed after the interlayer insulating film 12 is etched.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の製造方法では、シリコン系材料層上に絶縁保護膜を形
成してゲートを高くするので、サイドウォールを形成す
るためのエッチングでは、ゲートとコンタクトホール内
に埋込む金属配線層との間で十分な絶縁耐圧を確保でき
る厚み幅のサイドウォールを形成することができる。ま
た層間絶縁膜を、サイドウォールとはエッチング速度の
異なる材料で形成するため、サイドウォールによってエ
ッチングが規制されて自己整合的にコンタクトホールを
形成することができる。また、サイドウォールを絶縁保
護膜とはエッチング速度の異なる絶縁材料で形成し、エ
ッチングによってシリコン系材料層上の絶縁保護膜を除
去して、シリコン系材料層の上面を露出させるので、高
融点金属層または高融点金属化合物層形成後のシリサイ
ド化反応工程では、自己整合的にかつ同時にゲート上と
基体上とをシリサイド化することができる。したがって
本発明によれば、一連の半導体装置の製造においてサリ
サイドプロセスとSACプロセスとの双方を両立させる
ことができる。そしてこのことにより、ゲートおよび基
体に形成されたS/D拡散層の低抵抗化と、トランジス
タの微細化とを同時に図ることができるので、高性能か
つ微細な半導体装置を製造することができる。
As described above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, since the insulating protective film is formed on the silicon-based material layer to raise the gate, the gate for etching to form the sidewall is not formed. It is possible to form a sidewall having a thickness width capable of ensuring a sufficient withstand voltage between the metal wiring layer and the metal wiring layer embedded in the contact hole. Further, since the interlayer insulating film is formed of a material having an etching rate different from that of the sidewall, etching is restricted by the sidewall and the contact hole can be formed in a self-aligned manner. Further, since the side wall is formed of an insulating material having an etching rate different from that of the insulating protective film, and the insulating protective film on the silicon-based material layer is removed by etching to expose the upper surface of the silicon-based material layer, a refractory metal is used. In the silicidation reaction step after the formation of the layer or the refractory metal compound layer, the gate and the substrate can be silicidated in a self-aligned manner and at the same time. Therefore, according to the present invention, both the salicide process and the SAC process can be compatible in manufacturing a series of semiconductor devices. By this, the resistance of the S / D diffusion layer formed on the gate and the base and the miniaturization of the transistor can be achieved at the same time, so that a high-performance and fine semiconductor device can be manufactured.

【0046】またシリコン材料層の側壁に絶縁膜を形成
した後、ゲートの側壁部にサイドウォールを形成すれ
ば、絶縁膜がバッファー層となって、シリコン材料層と
サイドウォールとの間に生じる応力が緩和されるので、
電気的、電気的、物理的な信頼性が向上した半導体装置
を製造することができる。
If an insulating film is formed on the side wall of the silicon material layer and then a side wall is formed on the side wall of the gate, the insulating film serves as a buffer layer and stress generated between the silicon material layer and the side wall. Is alleviated,
A semiconductor device with improved electrical, electrical, and physical reliability can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)〜(g)は本発明の第1実施例を工程順
に示す説明図である。
1A to 1G are explanatory views showing a first embodiment of the present invention in process order.

【図2】(a)〜(f)は本発明の第2実施例を工程順
に示す説明図である。
2A to 2F are explanatory views showing a second embodiment of the present invention in process order.

【図3】(a)〜(c)は従来のサリサイドプロセスを
工程順に示す説明図である。
3A to 3C are explanatory views showing a conventional salicide process in the order of steps.

【図4】(a)〜(c)は従来のSACプロセスを工程
順に示す説明図である。
4A to 4C are explanatory views showing a conventional SAC process in the order of steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Si基板(基体) 4 Poly−Si層(シリコン系材料層) 5 絶縁保護膜 6 ゲート 8 絶縁膜 9 サイドウォール 10 高融点金属層 10a、10b、21a、21b 高融点金属シリサイ
ド層 12 層間絶縁膜 13 コンタクトホール 21 高融点金属化合物層
1 Si Substrate (Base) 4 Poly-Si Layer (Silicon Material Layer) 5 Insulation Protective Film 6 Gate 8 Insulation Film 9 Sidewall 10 Refractory Metal Layer 10a, 10b, 21a, 21b Refractory Metal Silicide Layer 12 Interlayer Insulation Film 13 Contact hole 21 Refractory metal compound layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコン系材料からなる基体表面に、シ
リコン系材料層と絶縁保護膜とを順次積層した後、この
積層体をゲートにパターン化する第1工程と、 前記ゲートを覆う状態で前記基体上に前記絶縁保護膜と
はエッチング速度の異なる絶縁材料の層を形成した後、
エッチングによってゲートの側壁部に前記絶縁材料から
なるサイドウォールを形成する第2工程と、 エッチングによって前記絶縁保護膜を除去する第3工程
と、 前記サイドウォール表面と前記シリコン系材料層上とを
覆う状態で前記基体上に高融点金属層または高融点金属
化合物層を形成した後、前記基体、前記シリコン系材料
層のそれぞれと前記高融点金属層または高融点金属化合
物層とをシリサイド化反応させる第4工程と、 該第4工程でシリサイド化反応させなかった高融点金属
層または高融点金属化合物層を除去する第5工程と、 前記サイドウォール表面と前記シリコン系材料層上とを
覆う状態で前記基体上に、前記サイドウォールとはエッ
チング速度の異なる材料により層間絶縁膜を形成した
後、該層間絶縁膜に、前記サイドウォールの外側面に近
接させてコンタクトホールを形成する第6工程とを有す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A first step of sequentially stacking a silicon-based material layer and an insulating protective film on a surface of a base material made of a silicon-based material, and then patterning the stacked body into a gate, and the step of covering the gate with the first step. After forming a layer of an insulating material having a different etching rate from the insulating protective film on the substrate,
A second step of forming a side wall made of the insulating material on the side wall of the gate by etching, a third step of removing the insulating protective film by etching, and covering the side wall surface and the silicon-based material layer. A refractory metal layer or a refractory metal compound layer is formed on the base body in the state, and then the refractory metal layer or the refractory metal compound layer and the refractory metal layer or the refractory metal compound layer are silicified. A fourth step, a fifth step of removing the refractory metal layer or the refractory metal compound layer that has not been subjected to the silicidation reaction in the fourth step, and the step of covering the sidewall surface and the silicon-based material layer. After forming an interlayer insulating film on the substrate by using a material having an etching rate different from that of the sidewall, the sidewall is formed on the interlayer insulating film. And a sixth step of forming a contact hole in the vicinity of the outer surface of the roll.
【請求項2】 前記第1工程と前記第2工程との間に、
前記シリコン系材料層の側壁に絶縁膜を形成する工程を
有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製
造方法。
2. Between the first step and the second step,
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising the step of forming an insulating film on the side wall of the silicon-based material layer.
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