DE19823464A1 - Halbleitervorrichtung und zugehöriges Herstellungsverfahren - Google Patents
Halbleitervorrichtung und zugehöriges HerstellungsverfahrenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht: sich auf eine Halbleitervor
richtung und ein zugehöriges Herstellungsverfahren. Insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Halbleitervor
richtung mit einer Struktur, in der Silizidschichten von hoch
schmelzenden Metallen oder derjenigen von Metallen nahe der
Edelmetalle (d. h. ein Metall, das sich im Periodensystem der
Elemente in der Nähe von Edelmetallen befindet; im folgenden be
zeichnet als Fast-Edelmetall) selektiv in Oberflächen einer Dif
fusionsschicht und einer Gateelektrode, einer Oberfläche einer
Kondensatorelektrode oder dergleichen gebildet sind, und auf das
zugehörige Herstellungsverfahren.
Fig. 13 zeigt einen Schnitt eines prinzipiellen Abschnittes ei
ner Halbleitervorrichtung, die durch einen selbstausrichtenden
Silizidierungs(SALICID)-Prozeß (d. h. einen Prozeß des Bildens
eines Silizids (Silicids) bzw. einem Prozeß des Versehens mit
einer Silizidschicht) gemäß einer Literaturstelle (Juni 25-26,
1985 V-MIC Conf. Proceeding) erstellt wurde. In der Figur be
zeichnet das Bezugszeichen 101 ein Halbleitersubstrat; das Be
zugszeichen 102 bezeichnet Trennoxidschichten; das Bezugszeichen
103 bezeichnet eine Gateisolierschicht, die auf der Oberfläche
des Halbleitersubstrates 101 geschichtet ist; das Bezugszeichen
104 bezeichnet eine Gateelektrode die auf der Gateisolierschicht
geschichtet ist; das Bezugszeichen 105 bezeichnet eine Silizid
schicht, die durch Silizidieren der Oberfläche der Gateelektrode
104 gebildet ist; das Bezugszeichen 106 bezeichnet
Source/Drainbereiche, die aus einem Bereich gemacht sind, der Do
tierstoffe hoher Konzentration aufweist und auf beiden Seiten
der Gateelektrode 104 gebildet ist, wobei ein Kanalbereich un
terhalb der Gateelektrode 104 dazwischen angeordnet ist; das Be
zugszeichen 107 bezeichnet Silizidschichten, die durch Silizi
dieren der Oberfläche der Source/Drainbereiche 106 gebildet
sind; das Bezugszeichen 108 bezeichnet Seitenwände, die durch
Abscheiden auf Seiten der Gateelektrode 104 einschließlich der
Seiten der Silizidschicht 105 gebildet sind; das Bezugszeichen
109 bezeichnet Isolierschichten, die auf einem Element geschich
tet sind, das die Gateelektrodenoberfläche aufweist; das Bezugs
zeichen 110 bezeichnet Bitleitungskontakte, die in den Isolier
schichten 109 derart gebildet sind, daß sie in Kontakt zu den
Oberflächen der Source/Drainbereiche 106 stehen.
In der Halbleitervorrichtung, wie sie in Fig. 13 gezeigt ist,
war es möglich, einen niedrigen Widerstand durch Silizidieren
der Oberfläche der Gateelektrode 104 und der Oberflächen der
Source/Drainbereiche 106 zu erhalten.
Als nächstes wird ein Herstellungsablauf der Halbleitervorrich
tung der Fig. 13 unter Bezugnahme auf die Fig. 14a bis 14d
beschrieben. Wie in Fig. 14a gezeigt ist, wird die Trennoxid
schicht 102 auf nicht aktiven Bereichen in der Oberfläche des
Halbleitersubstrates 101 gebildet. Ferner wird die Gateelektrode
104 in der Oberfläche bemustert, nachdem die Gateisolierschicht
103 gebildet ist. Die Source/Drainbereiche 106 werden durch Im
plantieren von Dotierstoffen in das Halbleitersubstrat 101 ge
bildet.
Wie in Fig. 14b gezeigt ist, wird eine Oxidschicht wie bei
spielsweise ein TEOS auf der gesamten Oberfläche des Halbleiter
substrats 101 geschichtet; und die gesamte Oberfläche wird zu
rückgeätzt, wobei die Seitenwände 108, die auf den Seiten der
Gateelektrode 104 abgeschieden sind, selektiv belassen werden
können.
Wie in Fig. 14c gezeigt ist, wird ein hochschmelzendes Metall
105a wie beispielsweise Ti oder ein Fast-Edelmetall 105a wie
beispielsweise Kobalt geschichtet und die Oberflächen der
Source/Drainbereiche 106 werden zum Erhalten der Silizidschichten
105 und 107 silizidiert. Zu diesem Zeitpunkt wird in einer Ober
flächenschicht nichtreagiertes hochschmelzendes Metall oder
nichtreagiertes Fast-Edelmetall 105a zurückgelassen.
Danach wird, wie in Fig. 14d gezeigt ist, das nichtreagierte
hochschmelzende Metall oder das nichtreagierte Fast-Edelmetall
105a durch einen flüssigen Entferner wie beispielsweise H2SO4
und H2O2 beseitigt. Durch Vorsehen der Isolierschicht 109 und
der Bitleitungskontakte 110 ist es möglich, die Halbleitervor
richtung wie in Fig. 13 gezeigt zu erhalten.
Jedoch wenn die Silizidschichten 107 gebildet werden, erstrecken
sich im allgemeinen die Silizidschichten 107 in einer zackenar
tigen Form zu einem pn-Übergang zwischen den Source/Drain
bereichen 106 und einer Wanne, wobei es bekanntermaßen einen
Nachteil gibt, daß der Leckstrom in dem Übergang wie beispiels
weise eine Feldecke (d. h. eine Grenze zwischen einem aktiven Be
reich (z. B. einer Diffusionsschicht) und einer
LOCOS-Trennoxidschicht) groß ist.
Deshalb ist, obwohl es einen Vorzug gibt, daß die Widerstände
der Diffusionsschicht und der Gateelektroden durch die Bildung
der Silizidschichten klein sein können, dies nicht anwendbar auf
eine Vorrichtung, die anfällig für ein Übergangsleck ist (d. h.
ein Leck an einer Übergangsschicht bzw. Übergangsgrenzfläche),
beispielsweise ein DRAM ist.
Eine andere Technik, die in der ungeprüften JP Hei 5-259115 A
beschrieben ist, beschreibt eine Halbleitervorrichtung, in der
obere Abschnitte von Gateelektroden und diejenigen der
Source/Drainbereiche selektiv silizidiert in einem ersten Bereich
der Vorrichtung, der Transistorelemente aufweist, und keine Si
lizidierung wird vorgesehen, in einem zweiten Bereich der Vor
richtung, der ein Hochwiderstandselement besitzt und einen Be
reich von Dotierstoffen aufweist. Es ist außerdem beschrieben,
daß eine Maske aus einer SiO2-Schicht selektiv auf dem zweiten
Bereich der Vorrichtung derart gebildet ist, daß der zweite Be
reich der Vorrichtung nicht silizidiert wird.
Andererseits ist in den vergangenen Jahren das Augenmerk auf ei
nen einen logischen Prozeß zusammenlegenden (aufweisenden, aus
führenden) DRAM gerichtet worden, bei dem ein logischer Prozeß
zum Herstellen eines Hochgeschwindigkeitsmikroprozessors und ein
DRAM kombiniert werden. Dies ist ein Vorgang zum Verwirklichen
sowohl einer hochgradigen Speicherintegration als auch eines
Transistors mit einem hoch logischen Prozeß in einem Chip.
In Vorrichtungen, die Multimedia betreffen, auf das seit kurzem
die Aufmerksamkeit gerichtet ist, sind ein großer Speicher und
ein Hochleistungstransistor zum Verwirklichen eines Hochge
schwindigkeitsbetriebes nötig, um den Betrieb von Grafiken aus
zuführen. Außerdem ist ein eine logische Verarbeitungseinheit
aufweisender DRAM nötig.
In dem Hochgeschwindigkeitslogikprozeß (logischen Prozeß hoher
Geschwindigkeit) haben nicht nur der Hochleistungstransistor,
sondern auch die Widerstände einer Gateelektrode und einer Dif
fusionsschicht wie beispielsweise ein Source/Drainbereich einen
großen Einfluß auf eine Verzögerung, wobei die Hochgeschwindig
keit durch Einführen des Silizidierungsprozesses erhalten werden
kann.
Jedoch gibt es in dem einen logischen Prozeß aufweisenden DRAM,
der als Technik beschrieben ist, Probleme, daß ein Fehler beim
Auffrischen (bzw. Wiederauffrischen) von dem Übergangsleck, das
den Silizidierungsprozeß betrifft, erhalten werden kann, und
deshalb war es schwierig, einen derartigen Prozeß zu benutzen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähn
ten Probleme zu lösen und eine Technologie anzugeben, die nötig
ist für einen Prozeß des Bildens eines Silizids, welcher in vor
teilhafter Weise für einen DRAM benutzt wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleitereinrichtung nach
Anspruch 1, 4 oder 7 bzw. durch ein Herstellungsverfahren nach
Anspruch 9.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange
geben.
Insbesondere ist eine Halbleitervorrichtung angegeben mit einem
DRAM-Speicherzellenbereich und einem Bereich von einem periphe
ren Schaltungsbereich und einem Logikschaltungsbereich, welcher
den peripheren Schaltungsbereich aufweist, wobei ein erster
MOS-Transistor in dem peripheren Schaltungsbereich oder in dem Lo
gikschaltungsbereich Silizidschichten auf einer ersten Gateelek
trode und auf ersten Source/Drainbereichen aufweist, Seitenwände
durch Abscheiden auf Seiten der ersten Gateelektrode gebildet
sind und dasselbe Material wie dasjenige, das die Seitenwände
bildet, auf den Oberflächen einer zweiten Gateelektrode und auf
zweiten Source/Drainbereichen eines zweiten MOS-Transistors ge
schichtet ist, welcher eine Speicherzelle in dem
DRAM-Speicherzellenbereich bildet.
Es ist eine Halbleitervorrichtung angegeben, welche eine
DRAM-Speicherzelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Silizid
schichten auf Oberflächen von Gateelektroden von Transistoren,
die die DRAM-Speicherzelle bilden, und auf einer Oberfläche ei
nes Source/Drainbereiches, der in Kontakt mit einem Bitleitungs
kontakt steht, vorgesehen sind.
Es ist eine Halbleitervorrichtung angegeben, bei der ein Spei
cherknotenkontakt mit einem anderen Source/Drainbereich als der
jenige des oben genannten, die DRAM-Speicherzelle bildenden
Transistors verbunden ist, und eine Silizidschicht ist selektiv
in einem Abschnitt gebildet, der eine Oberfläche des anderen
Source/Drainbereiches mit dem Speicherknoten verbindet.
Es ist eine Halbleitervorrichtung angegeben mit: einem Dotier
stoffbereich eines ersten Leitungstyps, der auf einem Oberflä
chenbereich eines Halbleitersubstrats gebildet ist, und einem
Kontakt aus Halbleitermaterialien, der Dotierstoffe eines zwei
ten Leitungstyps aufweist und mit dem Dotierstoffbereich des er
sten Leitungstyps mit einer Silizidschicht dazwischen angeordnet
verbunden ist, wobei die Silizidschicht eine Vielschichtstruktur
aus mindestens einer Silizidschicht besitzt, welche Stickstoff
atome aufweist und in Kontakt mit dem Kontakt steht, und eine
zweite Silizidschicht sich in dem unteren Bereich der ersten Si
lizidschicht befindet, und die Stickstoffkonzentration in einem
Abschnitt in der ersten Silizidschicht hoch ist, wenn der Ab
schnitt in der Nähe des Kontaktes ist, und die Stickstoffkonzen
tration niedrig ist, wenn der Abschnitt in der Nähe der zweiten
Silizidschicht ist.
Es ist eine Halbleitervorrichtung angegeben in der der Dotier
stoffbereich des ersten Leitungstyps ein erster
Source/Drainbereich eines ersten Transistors, der eine periphere
Schaltung bildet, ist, und der erste Source/Drainbereich elek
trisch mit dem Dotierstoffbereich des zweiten Leitungstyps ver
bunden ist, welcher ein zweiter Source/Drainbereich eines zwei
ten Transistors ist, der eine Speicherzelle mit der Silizid
schicht und dem Kontakt dazwischen angeordnet bildet.
Es ist eine Halbleitervorrichtung angegeben in der der Bereich
der DRAM-Speicherzelle einen ersten Bereich, der die Speicher
zellen mit Silizidschichten auf mindestens einem zugehörigen Ab
schnitt aufweist, und einen zweiten Bereich aufweist, welcher
Speicherzellen ohne jede Silizidschicht aufweist.
Es ist eine Halbleitervorrichtung mit einem in einen Bereich der
DRAM-Speicherzelle in dem Halbleitersubstrat gebildeten
MOS-Transistor, Speicherknoten, die elektrisch mit einem der
Source/Drainbereiche in dem MOS-Transistor verbunden sind, einer
Zellenplatte, die auf einer Oberfläche des Speicherknotens mit
einer dielektrischen Schicht dazwischen angeordnet geschichtet
ist, einer Silizidschicht, die auf der Oberfläche der Zellen
platte geschichtet ist, und einer Leitung einer oberen Schicht,
die auf der Silizidschicht mit einer Zwischenschicht-Iso
lierschicht dazwischen angeordnet gebildet ist.
Es ist eine Halbleitervorrichtung angegeben, bei der die Leitung
einer oberen Schicht elektrisch mit der Silizidschicht verbunden
ist, welche einen in der Zwischenschicht-Isolierschicht gebilde
ten Kontakt dazwischen anordnet.
Es ist ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung
angegeben mit: einem Schritt des Bildens von Gateelektroden,
welche Gateisolierschichten dazwischen anordnen, entsprechend
auf einer Oberfläche eines ersten Bereiches und einer Oberfläche
eines zweiten Bereiches in einem Halbleitersubstrat; einem
Schritt des Bildens von Bereichen mit einer niedrigen Dotier
stoffkonzentration entsprechend auf beiden Seiten von Kanalbe
reichen, die sich unterhalb der Gateelektroden befinden; einem
Schritt des Schichtens eines Isoliermaterials auf mindestens dem
ersten Bereich und dem zweiten Bereich; einem Schritt des Bil
dens einer Ätzmaske auf dem ersten Bereich; einem Schritt des
Bildens von Bereichen mit einer hohen Dotierstoffkonzentration
durch Ausführen eines anisotropen Ätzens des zweiten Bereiches
zum Bilden von Seitenwänden, die aus dem Isoliermaterial gemacht
sind und auf den Seiten der Gateelektroden abgeschieden sind,
und Implantieren von Dotierstoffen in den Bereich mit einer
niedrigen Dotierstoffkonzentration, der sich in dem zweiten Be
reich befindet; einem Schritt des Entfernens der Ätzmaske; einem
Schritt des Schichtens einer Schicht aus hochschmelzendem Metall
oder einer Schicht aus einem Fast-Edelmetall auf mindestens dem
zweiten Bereich; einem Schritt des Bildens von Silizidschichten
auf Flächen, auf denen die Schicht des hochschmelzenden Metalls
oder des Fast-Edelmetalls in Kontakt mit der Gateelektrode in
dem zweiten Bereich und in dem Source/Drainbereich steht; einem
Schritt des Entfernens eines Abschnitts der Schicht des hoch
schmelzenden Metalls oder der Schicht des Fast-Edelmetalls, wel
che nichtreagiert haben, wobei der erste Bereich ein DRAM-Be
reich und der zweite Bereich ein peripherer Schaltungsbereich
oder ein Logikschaltungsbereich ist, welcher den peripheren
Schaltungsbereich aufweist.
Es ist ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung
angegeben mit: einem Schritt des Bildens von Bereichen von Do
tierstoffen eines ersten Leitungstyps, einem Schritt des Bildens
von Silizidschichten auf einer Fläche, auf der die Bereiche von
Dotierstoffen des ersten Leitungstyps und einer Schicht eines
hochschmelzenden Metalls oder einer Schicht eines Fast-Edel
metalls in Kontakt stehen, durch Schichten der Schicht des
hochschmelzenden Metalls oder der Schicht des Fast-Edelmetalls
auf den Dotierstoffbereichen des ersten Leitungstyps und Vorse
hen einer Wärmebehandlung zum Bilden einer Silizids; einem
Schritt des Entfernens eines Abschnitts der Schicht des hoch
schmelzenden Metalls oder der Schicht des Fast-Edelmetalls, die
nicht reagiert haben; einem Schritt des Implantierens von Stick
stoff in die Silizidschichten und des Vorsehens einer Wärmebe
handlung; einem Schritt des Bildens eines Kontaktes eines zwei
ten Leitungstyps, der in Kontakt mit den Silizidschichten steht,
wobei die Silizidschichten eine Vielschichtstruktur aufweisen
mit mindestens einer ersten Silizidschicht mit Stickstoffatomen,
welche in Kontakt mit dem Kontakt steht, und einer zweiten Sili
zidschicht, die sich unterhalb der ersten Silizidschicht befin
det, und die Stickstoffkonzentration in einem Abschnitt in der
ersten Silizidschicht hoch ist, wenn der Abschnitt in der Nähe
des Kontaktes ist, und niedrig ist, wenn der Abschnitt in der
Nähe der zweiten Silizidschicht ist.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der fol
genden Beschreibung von Ausführungsform der Erfindung in Verbin
dung mit den Figuren. Von diesen zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht, die schematisch eine Halbleiter
vorrichtung einer ersten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 eine Seitenquerschnittsansicht wichtiger Abschnit
te der Halbleitervorrichtung, die schematisch die
erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
darstellt;
Fig. 3a-3e Herstellungsschritte in einer schematischen Quer
schnittsansicht der Halbleitervorrichtung in der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4a eine Seitenquerschnittsansicht eines wichtigen Ab
schnittes einer Halbleitervorrichtung zum schema
tischen Darstellen einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4b eine Seitenquerschnittsansicht eines wichtigen Ab
schnittes der Halbleitervorrichtung zum schemati
schen Darstellen der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Seitenquerschnittsansicht eines wichtigen Ab
schnittes einer Halbleitervorrichtung zum schema
tischen Darstellen einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines Teils einer Halb
leitervorrichtung zum schematischen Darstellen der
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 7 eine Seitenquerschnittsansicht eines wichtigen Ab
schnittes einer Halbleitervorrichtung zum schema
tischen Darstellen einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8a-8d Herstellungsschritte in einer schematischen Quer
schnittsansicht einer Halbleitervorrichtung in der
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht eines Teils einer Halb
leitervorrichtung zum schematischen Darstellen der
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 10 eine Draufsicht einer Halbleitervorrichtung zum
schematischen Darstellen einer fünften Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 eine Seitenquerschnittsansicht eines wichtigen Ab
schnittes einer Halbleitervorrichtung zum schema
tischen Darstellen einer sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 eine Seitenquerschnittsansicht eines wichtigen Ab
schnittes einer Halbleitervorrichtung zum schema
tischen Darstellen einer siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 eine Seitenquerschnittsansicht zum schematischen
Darstellen einer Halbleitervorrichtung;
Fig. 14 Herstellungsschritte in einer schematischen Quer
schnittsansicht einer Vorrichtung.
In den Fig. 1 bis 12 sind dieselben Bezugszeichen für diesel
ben oder ähnliche Abschnitte benutzt und die doppelte Beschrei
bung dieser Abschnitte wird unterlassen.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung gezeigt. In Fig. 1 ist der Chipaufbau eines DRAM gezeigt.
In der Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Speicherzel
lenfeld eines DRAMs, nämlich einen Nichtsilizidbereich, der
nicht silizidiert (mit einer Silizidschicht versehen) ist; das
Bezugszeichen 2 bezeichnet einen peripheren Schaltungsbereich,
nämlich einen Silizidbereich, indem Oberflächen von Gates und
Oberflächen von aktiven Bereichen silizidiert sind.
In der ersten Ausführungsform ist ein Abschnitt, in dem ein
Übergangsleck (d. h. ein Leck an einer Übergangsschicht bzw.
Übergangsgrenzfläche), welches beispielsweise durch ein fehler
haftes Wiederauffrischen (Auffrischen) verursacht ist, vermieden
wird, beispielsweise eine Speicherzelle aus den hochwertigsten
Elementen nicht silizidiert. In dem Bereich der peripheren
Schaltung sind Oberflächen der Gateelektroden, Oberflächen der
Diffusionsschichten, wie beispielsweise Source/Drainbereiche
oder dergleichen, selektiv silizidiert, um einen Hochgeschwin
digkeitsbetrieb zu erreichen.
Gemäß der Halbleitervorrichtung mit der in Fig. 1 gezeigten
Struktur können eine Abnahme des Widerstandes der Leitungen und
eine Abnahme des Widerstandes von Kontakten in der peripheren
Schaltung, welche Vorzüge des Silizidierens sind, erhalten wer
den, während die Speicherzelle ähnlich ist zu derjenigen des
nicht silizidierten DRAM.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht von Elementen (MOS-Tran
sistoren), die in dem Silizidbereich und in dem Nichtsili
zidbereich gebildet sind. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen
3 ein Halbleitersubstrat; das Bezugszeichen 4 bezeichnet
Trennoxidschichten, die in einem inaktiven Bereich der Oberflä
che des Halbleitersubstrates 3 gebildet sind; das Bezugszeichen
5 bezeichnet Gateisolierschichten, die einem aktiven Bereich des
Halbleitersubstrats 3 gebildet sind; das Bezugszeichen 6 be
zeichnet Gateelektroden, die in der Oberfläche der Gateisolier
schicht 5 bemustert sind; das Bezugszeichen 7 bezeichnet
Source/Drainbereiche, die aus Bereichen 7a mit einer niedrigen Do
tierstoffkonzentration und Bereichen 7b mit einer hohen Dotier
stoffkonzentration zusammengesetzt sind, zwischen denen ein Ka
nalbereich unterhalb der Gateelektrode 6 angeordnet ist; die Be
zugszeichen 8 und 9 bezeichnen Silizidschichten, die durch Sili
zidieren der Oberfläche der Gateelektrode 6 und der Oberflächen
der Source/Drainbereiche 7 in der Silizidschicht 2 gebildet
sind; das Bezugszeichen 10 bezeichnet Seitenwände, die durch Ab
scheiden auf Seiten der Gateelektrode 6 in dem Silizidbereich
gebildet sind; das Bezugszeichen 10a bezeichnet eine TEOS-Oxid
schicht, die in dem Nichtsilizidbereich 1 geschichtet ist,
wobei die Schicht aus demselben Material gebildet ist wie dasje
nige, das die Seitenwände 10 bildet; das Bezugszeichen 11 be
zeichnet Zwischenschicht-Isolierschichten; und das Bezugszeichen
12 bezeichnet Kontakte, die in der Zwischenschicht-Iso
lierschicht 11 gebildet sind zum elektrischen Verbinden der
Source/Drainbereiche 7, die die in dem Nichtsilizidbereich 1
vorgesehenen Bereiche 7a mit einer niedrigen Dotierstoffkonzen
tration aufweisen, der entsprechenden Transistoren mit Leitungen
(nicht gezeigt) in oberen Schichten.
Zum Beispiel können in der wie in Fig. 2 gezeigten Halbleiter
vorrichtung ein niedriger Widerstand der Gateelektrode, nämlich
einer niedriger Widerstand einer Wortleitung, und ein niedriger
Widerstand zwischen den Source/Drainbereichen 7 und den Kontak
ten 12, die derart gebildet sind, daß sie in Kontakt mit den
Source/Drainbereichen 7 stehen, für ein Transistorelement erhal
ten werden, das den Logikschaltungsbereich einschließlich dem
peripheren Schaltungsbereich, welcher der Silizidbereich 2 ist,
bildet. Andererseits kann in dem DRAM-Speicherzellenbereich,
welcher der Nichtsilizidbereich 1 ist, ein Übergangsleck vermie
den werden durch Begrenzen des Silizidierens. Weil keine Seiten
wand auf den Seiten der Gateelektrode 6 gebildet wird, die aus
einem Transistorelement in dem Nichtsilizidbereich 1 gebildet
ist, wird die Oberfläche des Halbleitersubstrates 3 ein wenig
durch ein Ätzen beschädigt.
Als nächstes wird eine Herstellungsverfahren der Halbleitervor
richtung, die den Nichtsilizidbereich und den Silizidbereich wie
in Fig. 2 gezeigt aufweist, beschrieben. Wie in Fig. 3a gezeigt
ist, werden die Trennoxidschichten 4 selektiv auf den nicht ak
tiven Flächen des Halbleitersubstrats 3 gebildet, und die Gate
oxidschichten 5 werden auf den Oberflächen der Aktivierungsbe
reiche (aktiven Bereiche) gebildet. Danach werden die Gateelek
troden 6 auf den Gateoxidschichten 5 der aktiven Bereiche bemu
stert, wobei die Gateelektroden die Leitungen (Wortleitungen)
werden. Die Gateelektroden 6 sind aus Polysilizium gemacht. Dann
werden durch Implantieren von Dotierstoffen Bereiche 7a mit ei
ner niedrigen Dotierstoffkonzentration gebildet, zwischen denen
Kanalbereiche unterhalb der Gateelektrode 6 angeordnet sind. Die
Dotierstoffe sind vom n-Typ, wenn die Oberfläche des Halbleiter
substrats 3 eine p-Wanne ist.
Ferner wird, wie in Fig. 3b gezeigt ist, eine TEOS-Oxidschicht
10a auf der gesamten Oberfläche des Nichtsilizidbereiches 1 und
des Silizidbereiches 2 geschichtet. Die TEOS-Oxidschicht 10a
wird zu Seitenwänden, die auf den Seiten der Gateelektrode 6 in
dem Silizidbereich 2 abgeschieden sind, und dient auch als eine
Maske zum Zeitpunkt des Silizidierens in dem Nichtsilizidbereich
1. Dann wird eine Resistmaske 13 in dem Nichtsilizidbereich 1
gebildet.
Ferner wird, wie in Fig. 3c gezeigt ist, ein Teil der
TEOS-Oxidschicht 10a, die in dem Silizidbereich 2 angeordnet ist, ei
nem anisotropen Ätzen unter Verwenden der Resistmaske 13 als ei
ne Ätzmaske unterzogen, wobei die Seitenwände 10 durch das Ab
scheiden auf Seiten der Gateelektrode 6 gebildet werden. Dann
werden Dotierstoffe in den Silizidbereich 2 zum Bilden der Be
reiche 7b mit einer hohen Dotierstoffkonzentration implantiert,
wobei n-Source/Drainbereiche 7 einer leicht dotierten
Drain(LDD)-Struktur erhalten werden können, die aus den Berei
chen 7a mit einer niedrigen Dotierstoffkonzentration und den Be
reichen 7b mit einer hohen Dotierstoffkonzentration gebildet
sind.
Ferner werden, wie in Fig. 3d gezeigt ist, nachdem die Re
sistmaske 13 entfernt ist, der Nichtsilizidbereich 1 und der Si
lizidbereich 2 einem Erhitzen unterzogen, um durch das Ionenim
plantieren entstandene Schäden zu beheben. Dann wird ein hoch
schmelzendes Metall oder ein Fast-Edelmetall 14 (d. h. ein Me
tall, das sich im Periodensystem der Elemente in der Nähe von
Edelmetallen befindet) auf beiden Bereichen geschichtet.
Ferner wird, wie in Fig. 3e gezeigt ist, das Metall in dem Sili
zidbereich 2 durch schnelles thermisches Erhitzen (RTA, Rapid
Thermal Annealing) zum Bilden der Silizide 8 und 9 auf der Ober
fläche der Gateelektrode 6 und den Oberflächen der
Source/Drainbereiche 7 geheizt. Dann wird ein Teil des hochschmel
zenden Metalles oder des Fast-Edelmetalls 14, das nicht reagiert
hat, durch einen flüssigen Entferner, der beispielsweise H2SO4
und H2O2 aufweist, beseitigt.
Ferner ist es durch Bilden der Zwischenschicht-Isolierschicht 11
und der Kontakte 12 zum entsprechenden Verbinden mit Leitungen
einer oberen Schicht möglich, die in Fig. 2 gezeigte Halbleiter
vorrichtung zu erhalten. Jedoch ist die erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung nicht auf die in Fig. 2 gezeigte
Halbleitervorrichtung beschränkt, und es ist unnötig darauf hin
zuweisen, daß die Halbleitervorrichtung verschiedene Strukturen
aufweisen kann, wie beispielsweise die Anordnung des Kontaktes
12 und die Oberflächenform der Zwischenschicht-Isolierschicht 11
abhängig von einer erforderlichen Halbleitervorrichtung.
In einer derart gebildeten Halbleitervorrichtung ist der Schaden
an der Oberfläche des Halbleitersubstrats 3 kleiner als derjeni
ge einer Technik, in der Seitenwände auf den Seiten der Gate
elektroden in den gesamten Bereichen gebildet sind, weil keine
Seitenwand auf den Seiten der Gateelektroden 6 in dem Nichtsili
zidbereich 1 gebildet sind und Seitenwände 10 auf den Seiten der
Gateelektroden 6 in dem Silizidbereich 2 gebildet sind. Auch ist
es möglich, einen Schritt des Bildens einer TEOS-Oxidschicht,
welche eine Seitenmaske wird, in dem Silizidierungsprozeß zu un
terlassen, wodurch die Anzahl der Schritte verringert werden
kann.
Wie oben erwähnt ist es gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung möglich, die Halbleitervorrichtung zu er
halten, die einen guten Schaltungsbetrieb ohne ein Übergangsleck
in dem Nichtsilizidbereich 1 und einen Hochgeschwindigkeitsbe
trieb durch einen niedrigen Widerstand von Leitungen und einen
niedrigen Widerstand von Kontakten zu erhalten, welche aus den
in dein Silizidbereich 2 gebildeten Siliziden 8, 9 usw. folgen,
weil die Speicherzellen sich in dem Nichtsilizidbereich 1 befin
den und der periphere Schaltungsbereich außerhalb der Speicher
zellen oder der eine logische Schaltung aufweisende periphere
Bereich im Falle einer einen logischen Prozeß zusammenlegenden
(aufweisenden, ausführenden) Halbleitervorrichtung sich in dem
Silizidbereich 2 befindet.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun
beschrieben. In den Fig. 4a und 4b ist eine Struktur eines
Speicherzellenbereiches einer Halbleitereinrichtung im Quer
schnitt gezeigt, insbesondere eine Querschnittsansicht einer
DRAM-Speicherzelle mit einem Kondensator mit einer Struktur von
gestapelten (übereinander angeordneten) dicken Schichten. Fig.
4a ist eine Querschnittsansicht eines Kondensators mit einer üb
lichen Struktur von gestapelten dicken Schichten entlang einer
Richtung, in die sich die Leitungen 15 erstrecken, welche einer
in NIKKEI MICRO DEVICE Vol. Januar 1993, Seite 31 gezeigten Fi
gur entspricht.
In Fig. 4a bezeichnet das Bezugszeichen 6a Nebenwortleitungen
(bzw. Unterwortleitungen); das Bezugszeichen 6b bezeichnet
Hauptwortleitungen; das Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Bitlei
tung; das Bezugszeichen 12a bezeichnet Bitleitungskontakte zum
Verbinden der Bitleitung 15 mit dem auf der Oberfläche des Halb
leitersubstrats 3 gebildeten aktiven Bereich; das Bezugszeichen
12b bezeichnet Speicherknotenkontakte zum Verbinden eines Spei
cherknotens 16 einer Struktur von gestapelten dicken Schichten
mit auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 3 gebildeten ak
tiven Bereichen. Auf den Oberflächen der Speicherknotenkontakte
16 ist eine Zellenplatte 17 gebildet, wobei eine dielektrische
Schicht derart dazwischen angeordnet ist, daß Kondensatoren ent
stehen. Auf den Kondensatoren sind die Hauptwortleitungen 6b
derart angeordnet, daß eine Zwischenschicht-Isolierschicht 11
dazwischen angeordnet ist. Ferner sind Spaltenauswahlleitungen
18 aus Aluminium in der zugehörigen oberen Schicht gebildet.
In Fig. 4b sind Merkmale der zweiten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung gezeigt, wobei ein Querschnitt gezeigt ist ent
lang einer Richtung in der Fig. 4a, in die sich die Nebenwort
leitungen 6a und die Hauptwortleitungen 6b erstrecken, wobei die
Figur durch Drehen der Fig. 4a um 90° erhalten wird. In dieser
Querschnittsansicht sind zwei repräsentative Speicherzellen ge
zeigt. In Fig. 4b bezeichnet das Bezugszeichen 19 eine dielek
trische Schicht, die zwischen den Speicherknoten 16 und der Zel
lenplatte 17 vorgesehen ist und ein Element zum Bilden eines
Kondensators ist; das Bezugszeichen 10b bezeichnet TEOS-Oxid
schichten, die auf Bereichen a mit einer niedrigen Dotier
stoffkonzentration in einem Nichtsilizidbereich 1 geschichtet
sind. Die Bezugszeichen 20 und 21 bezeichnen Silizidschichten,
die selektiv auf den Oberflächen von Gateelektroden 6 von Tran
sistoren, die die Speicherzelle bilden, und auf den Oberflächen
der Bereiche 7a mit einer niedrigen Dotierstoffkonzentration,
welche Source/Drainbereiche werden, gebildet sind. Die Neben
wortleitung 6a in Fig. 4a entspricht der Gateelektrode 6 in Fig.
4b.
Die oben beschriebene erste Ausführungsform besitzt derartige
Eigenschaften, daß der Speicherzellenbereich in einem Chip der
Nichtsilizidbereich 1 ist und der Bereich außerhalb des Spei
cherzellenbereiches der Silizidbereich 2 ist. Jedoch sind in der
Ausführungsform 2 sowohl der Nichtsilizidbereich als auch der
Silizidbereich auf einem Speicherzellenbereich gebildet. Insbe
sondere sind die Oberflächen der Bereiche 7a mit einer niedrigen
Dotierstoffkonzentration, mit denen die Speicherknotenkontakte
12b verbunden sind, der Nichtsilizidbereich 1, und die Oberflä
che des Bereiches 7a mit einer niedrigen Dotierstoffkonzentrati
on, mit dem der Bitleitungskontakt 12a verbunden ist, und die
Oberfläche der Gateelektroden 6 sind der Silizidbereich 2 mit
den Silizidschichten 20 bzw. 21.
Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren der in den Fig.
4a und 4b gezeigten Halbleitervorrichtung beschrieben.
Als erstes werden die Gateelektroden und die Source/Drain
bereiche (die Bereiche 7a mit einer niedrigen Dotierstoffkonzen
tration in dem Speicherzellenbereich) usw., welche die Transi
storelemente bilden, auf dem Halbleitersubstrat gebildet. Die
Seitenwände 10 werden auf den Seiten der Gateelektroden 6 gebil
det. Eine Maske in einem Silizidierungsprozeß (ein Prozeß zum
Bilden eines Silizids), beispielsweise TEOS-Oxidschichten 10b,
wird auf Flächen bemustert, in denen die Bereiche 7a mit niedri
ger Dotierstoffkonzentration, mit denen die Speicherknotenkon
takte 12b in Kontakt stehen, in dem Speicherzellenbereich gebil
det sind. Zu diesem Zeitpunkt wird in dem Bereich außerhalb des
Speicherzellenbereiches die Maske der TEOS-Oxidschichten 10b
nicht auf Flächen gebildet, in denen ein Hochgeschwindigkeitsbe
trieb notwendig ist, so daß die Silizidierung gleichzeitig mög
lich ist, und die TEOS-Oxidschichten 10b werden selektiv auf
Flächen gebildet, in dem die Silizidierung unnötig ist.
Nachdem die TEOS-Oxidschichten 10b bemustert sind, wird ein
hochschmelzendes Metall oder ein Fast-Edelmetall geschichtet und
ein RTA wird zum Silizidieren vorgesehen. Danach wird ein Teil
des hochschmelzenden Metalls oder ein Teil des Fast-Edelmetalls,
welche nicht reagiert haben, entfernt. Dann wird eine Zwischen
schicht-Isolierschicht 11 geschichtet und die Bitleitung 15 wird
derart bemustert, daß der Bitleitungskontakt 12a in Kontakt mit
der Silizidschicht 21 steht. Ferner werden die Speicherknoten 16
des Dickschichttyps derart gebildet, daß die Speicherknotenkon
takte 12b in Kontakt mit den Bereichen 7a mit einer niedrigen
Dotierstoffkonzentration, auf denen die Silizidschichten nicht
gebildet sind, stehen. Dann werden die dielektrische Schicht 19
und die Zellenplatte 17 sukzessive gebildet, um die Halbleiter
vorrichtung mit der in Fig. 4b gezeigten Struktur zu erhalten.
Die Beschreibung von Schritten der Herstellung der Hauptwortlei
tungen 6b und der Spaltenauswahlleitung 18, welche in Fig. 4a
gezeigt sind, wird unterlassen.
In einer derartig zusammengesetzten Halbleitervorrichtung werden
die Oberflächen von Gateelektroden 6 der Schalttransistoren,
welche die DRAM-Speicherzelle bilden, und die Oberflächen von
Source/Drainbereichen (Bereiche 7a mit einer niedrigen Dotier
stoffkonzentration), mit denen die Bitleitungskontakte 12 in
Kontakt stehen, selektiv silizidiert, um die Silizidschichten 20
und 21, welche eine schwierige Steuerbarkeit aufweisen, in dem
Speicherzellenbereich zu bilden, wobei der Widerstand der Lei
tungen und der Widerstand der Kontakte verringert wird und ein
Hochgeschwindigkeitslesen und ein Hochgeschwindigkeitsschreiben
erhalten werden können.
Andererseits sind die Speicherknoten 16 und die Source/Drain
bereiche 7a mit einer niedrigen Dotierstoffkonzentration direkt
verbunden, ohne daß Silizidschichten zwischen den Speicherkno
tenkontakten 12b und den Source/Drainbereichen 7a mit einer
niedrigen Dotierstoffkonzentration eingebaut sind. Demgemäß ist
es möglich, ein fehlerhaftes Auffrischen einer Speicherzelle zu
begrenzen, das durch ein Übergangsleck verursacht ist, welches
aus einer ungeeigneten Morphologie (Aufbau) in einer Silizid
schicht folgt.
In der oben genannten zweiten Ausführungsform ist beschrieben,
daß die Oberflächen der Gateelektroden 6, die die DRAM-Spei
cherzelle bilden, und die Oberfläche des Source/Drain
bereiches, welcher mit der Bitleitung 15 verbunden ist, selektiv
silizidiert sind und die Oberflächen der Source/Drainbereiche,
die mit dem Speicherknoten 16 verbunden sind, direkt mit dem
Speicherknotenkontakten 12b ohne Silizidierung verbunden sind.
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform
besitzt eine Struktur, in der Silizidschichten 20, 21 und 21a
auf den Oberflächen der die DRAM-Speicherzelle bildenden Gate
elektroden 6 und der Bereiche, in denen ein Bitleitungskontakt
12a und Speicherknotenkontakte 12b in Kontakt mit einem Halblei
tersubstrat 3 stehen, vorhanden sind und Silizidschichten nicht
in den Grenzbereichen zwischen einem aktiven Bereich mit der
Speicherzelle und nicht aktiven Bereichen gebildet sind, nämlich
in Abschnitten, in denen bird's beaks (Vogelschnäbel) 4a in En
dabschnitten von Trennoxidschichten 4 gebildet sind. Die Bezugs
zeichen 10c bezeichnen Nichtsilizidbereiche 1, welche TEOS-Oxid
schichten sind, die auf Bereichen in der Nähe der bird's beaks
geschichtet sind.
In dem Speicherzellenbereich der in Fig. 5 gezeigten Halbleiter
vorrichtung sind Bereiche in der Nähe der bird's beaks, die sich
an den Endabschnitten der Trennoxidschichten 4 befinden und Ab
schnitte der mit den Speicherknotenkontakten 12b verbundenen Be
reiche 7a mit niedriger Dotierstoffkonzentration aufweisen, die
Nichtsilizidbereiche 1 und der Rest der Speicherzellenbereiche
ist der Silizidbereich 2. Im folgenden werden die Effekte des
Falles, daß die Nichtsilizidbereiche 1 und der Silizidbereich 2
als solche ausgebildet sind, im Vergleich zu dem Fall beschrie
ben, in dem die Gesamtoberfläche des Speicherzellenbereiches
derart ausgebildet ist, daß er den Silizidbereich bildet.
In Fig. 6 ist eine Struktur um die bird's beak 4a herum im
Schnitt für den Fall gezeigt, daß die Gesamtoberfläche des Spei
cherzellenbereiches silizidiert ist. Wenn eine Silizidschicht
21aa auf einer Oberfläche des Bereiches mit niedriger Dotier
stoffkonzentration durch Silizidieren gebildet wäre, würde,
falls die Temperatur des RTA erhöht wird, die Silizidschicht
21aa in einem tieferen (tiefer liegenden) Bereich des bird's beak
4a gebildet, wobei ein Übergangsleck von einem Rand des Be
reiches 7a mit niedriger Dotierstoffkonzentration gelegentlich
vergrößert wäre.
Im Gegensatz dazu ist die Halbleitervorrichtung gemäß der drit
ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angegeben, um das
Silizidieren der Abschnitte der Oberflächen der Bereiche 7a mit
niedriger Dotierstoffkonzentration in der Nähe der bird's beaks
zu verhindern durch selektives Belassen der TEOS-Oxidschichten
10c, welche zum Abscheiden auf den Seiten der Gateelektroden 6
geschichtet sind, in der Nachbarschaft der bird's beaks 4a, um
als Masken gegen das Silizidieren zu dienen. Gleichzeitig kann
ein niedriger Kontaktwiderstand durch selektives Silizidieren
der Flächen in Kontakt zu den Speicherknotenkontakten 12b zum
Bilden der Silizidschichten 21a erhalten werden.
Durch eine derartige Struktur ist es möglich, die Halbleitervor
richtung zu erhalten, die das Übergangsleck begrenzt, und einen
Hochgeschwindigkeitslese- und einen Hochgeschwindigkeitsschreib-Be
trieb zu erreichen. Ferner ist es, obwohl nur der Speicherzel
lenbereich beschrieben wurde, unnötig anzugeben, daß es außerdem
möglich ist, das Silizidieren im Hinblick auf Charakteristika
einer Halbleitervorrichtung in einem peripheren Bereich und in
einem Bereich einer logischen Schaltung anzuwenden.
Ferner ist es bezüglich eines zugehörigen Herstellungsverfahrens
möglich, die Seitenwände 10, die durch Abscheiden auf den Seiten
der Gateelektroden 6 gebildet werden, und die TEOS-Oxidschichten
10c, welche getrennt gebildet werden können, wie in der zweiten
Ausführungsform gezeigt zu bilden.
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht zum Darstellen beispielswei
se eines peripheren Schaltungsbereiches eines DRAM, in dem das
Bezugszeichen 24 eine Bitleitung aus einem Wolframsilizid 22 und
einem dotierten Polysilizium 23 bezeichnet (in diesem Ausfüh
rungsbeispiel bildet ein Teil des dotieren Polysiliziums 23 ei
nen Bitleitungskontakt), wobei die Bitleitung 24 in Kontakt mit
der auf einer Oberfläche einer der Source/Drainbereiche 7 eines
MOS-Transistors gebildeten Silizidschicht 29 gebildet ist. Das
Bezugszeichen 25 bezeichnet ein Barrierenmetall, das auf der in
neren Wand eines Kontaktloches 25a derart geschichtet ist, daß
es in Kontakt mit der Silizidschicht 29 auf dem anderen
Source/Drainbereich 7 steht. Das Bezugszeichen 26 bezeichnet einen
Wolframstopfen, welcher auf eine Oberfläche des Barrierenmetal
les 25 geschichtet ist, zum Füllen des Inneren des Kontaktloches
25a damit. Das Bezugszeichen 27 bezeichnet eine erste Aluminium
leitung, die elektrisch mit den anderen Source/Drainbereich 7
verbunden ist, der den Wolframstopfen 26 dazwischen anordnet.
Auf einer Oberfläche einer Gateelektrode 6 ist eine Silizid
schicht 28 gebildet.
Die Halbleitervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform be
sitzt ein Merkmal, daß ein Bereich 7b mit einer hohen p-Dotier
stoffkonzentration und das dotierte, n-Dotierstoffe einer
hohen Konzentration aufweisende Polysilizium 23 miteinander ver
bunden sind, wobei die Silizidschicht 29 dazwischen angeordnet
ist.
Es gibt ein Problem, daß ein Kontakt mit einer Ohmschen Eigen
schaft nicht erhalten werden kann, weil ein pn-Übergang durch
direktes Verbinden des Bereiches 7b mit einer hohen p-Dotier
stoffkonzentration und des dotierten, n-Dotierstoffe mit
einer hohen Konzentration aufweisenden Polysiliziums 23 in einem
Bereich eines p-MOS-Transistors des peripheren Schaltungsberei
ches gebildet ist.
Es wird darauf hingewiesen, daß, wenn der die Speicherzelle bil
dende MOS-Transistor ein n-MOS-Transistor ist, ein leitendes Ma
terial eines n-dotierten Polysiliziums üblicherweise zum Bilden
eines Bitleitungskontaktes benutzt wird, welcher direkt in Kon
takt zu einem n-Dotierstoffbereich steht. Dies beruht darauf,
daß der Durchmesser eines Kontaktloches, in dem der Bitleitungs
kontakt eingebettet ist, sehr klein ist, wodurch es schwierig
ist, durch eine chemische Dampfphasenabscheidung (CVD) eine
Gruppe (Reihe) von Metallen auf stabile Weise einzubetten. Dafür
wird Polysilizium benutzt und das Polysilizium wird mit
n-Dotierstoffen dotiert, weil ein leitendes Material, welches
p-Dotierstoffe aufweist, einen pn-Übergang bildet.
Wenn es jedoch nötig ist, daß ein Bitleitungskontakt in einem
Bereich (in einer Fläche) zum Bilden von p-MOS-Transistoren in
einem peripheren Bereich gebildet ist, welcher ein anderer ist
als der Speicherzellenbereich, kann, falls ein n-dotiertes Poly
silizium und ein p-Dotierstoffbereich direkt verbunden sind, ei
ne Ohmsche Eigenschaft nicht erhalten werden, weil ein
pn-Übergang gebildet wird.
Deshalb ist, wie in Fig. 7 der vierten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung gezeigt ist, die Silizidschicht 29 zwischen
zwei leitenden Materialien, welche auf entsprechende Weise ver
schiedene leitende Dotierstoffe aufweisen, angeordnet, um da
durch eine gute elektrische Verbindung ohne Bilden eines
pn-Übergangs zu erhalten.
Im folgenden wird ein Herstellungsverfahren der in Fig. 7 ge
zeigten Halbleitervorrichtung beschrieben. Wie in Fig. 8a ge
zeigt ist, wird ein p-MOS-Transistor auf einem n-Wannenbereich,
der in einer Oberfläche des Halbleitersubstrats 3 vorgesehen
ist, in dem peripheren Bereich gebildet und weiter wird ein
hochschmelzendes Metall oder ein Fast-Edelmetall 14a wie bei
spielsweise eine Ti-Schicht durch ein Sputterverfahren gebildet.
Wie in Fig. 8b gezeigt ist, wird eine RTA-Behandlung für unge
fähr 60 Sekunden unter einer Stickstoffatmosphäre und bei einer
Temperatur von 650°C bis 750°C ausgeführt, wodurch eine Oberflä
che der Gateelektrode 6 und eine Oberfläche der
Source/Drainbereiche 7 silizidiert werden, um die Silizidschichten 8
und 9 zu erhalten. Danach wird ein Teil der Ti-Schicht 14a, wel
cher TiN aufweist und nicht silizidiert wurde, entfernt.
Wie in Fig. 8c gezeigt ist, wird Stickstoff 30 in mindestens
Oberflächen der Silizidschichten 8 und 9 unter einer Bedingung
von 1 × 1015 Ionen/cm2 bis 1 × 1016 Ionen/cm2 und 7 keV bis
20 keV injiziert.
Wie in Fig. 8d gezeigt ist, wird eine Behandlung des Plasmani
tridierens (der Nitrid-Bildung mittels Plasma) ausgeführt, ein
zweites RTA wird für ungefähr 60 Sekunden unter einer Stick
stoffatmosphäre und bei einer Temperatur von 800°C oder mehr
ausgeführt, um Silizidschichten 28 und 29 zu erhalten, welche in
den oberen zugehörigen Schichten Stickstoff aufweisen.
Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht, welche die Silizidschicht
29 zeigt, die in den zugehörigen oberen Schichten Stickstoff
aufweist, wobei die Silizidschicht 28 dieselbe Struktur besitzt.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist die Silizidschicht 29 derart ge
formt, daß die obere Fläche (Schicht) aus Tix1Siy1Nz1 31 mit vie
len Stickstoffatomen gebildet ist, die Schicht unter diesem
Tix1Siy1Nz1 31 ist aus Tix2Siy2Nz2 32 mit vielen Siliziumatomen ge
bildet und die Schicht unter Tix2Siy2Nz2 32 ist im wesentlichen
aus reinem TiSi2 33 gebildet. In der Figur ist gezeigt, daß die
Silizidschicht 29 aus drei Schichten gebildet ist, so daß die
Verteilung der Stickstoffatome und die Verteilung der Silizium
atome leicht verstanden werden kann. Jedoch ist es auch möglich,
die Struktur der Silizidschicht derart zu erhalten, daß sie mehr
Schichten aufweist, durch Vorsehen von Grenzbereichen zwischen
Tix1Siy1Nz1 31, Tix2Siy2Nz2 32 und TiSi2 33 oder weniger Schichten.
Durch Bilden der Silizidschicht 29 mit einer Struktur wie in
Fig. 9 und nachfolgendes Bilden des Bitleitungskontaktes des do
tierten Polysiliziums 23 mit einer hohen n-Dotierstoff
konzentration derart, daß es mit der Oberfläche der Silizid
schicht 29 in Kontakt steht, ist es möglich, eine gute elektri
sche Verbindung ohne den pn-Übergang zwischen dem
Source/Drainbereich 7 des p-Dotierstoffbereiches und dem Bitlei
tungskontakt zu erhalten.
Ferner hat das Tix1Siy1Nz1 31 (d. h. eine Mischschicht) in der
Oberfläche der Silizidschicht 29, welche viele Stickstoffatome
aufweist, eine Eigenschaft nahe derjenigen von reinem TiN, wobei
die Schicht 31 als eine Barrierenschicht gegen Dotierstoffe
wirkt und eine Diffusion von n-Dotierstoffen, die in dem Bitlei
tungskontakt des dotierten Polysilizium 23 enthalten sind, in
den Source/Drainbereich 7 begrenzt. Demgemäß ist es möglich, ei
ne Halbleitervorrichtung zu erhalten mit einer besseren elektri
schen Eigenschaft als diejenige, in der leitende Materialien von
verschiedenen Leitungstypen elektrisch verbunden sind mit einer
dazwischen angeordneten Silizidschicht aus reinem TiSi2 ohne die
Barrierenschicht gegen Dotierstoffe.
Außerdem kann das zweite RTA ausgeführt werden, falls es notwen
dig ist. Es ist außerdem möglich, einen Schritt der Plasmanitri
dierungsbehandlung zu unterlassen, nachdem Stickstoff injiziert
ist, in Abhängigkeit von den Bedingungen des zweiten RTA.
Ferner ist es unnötig darauf hinzuweisen, obwohl in dieser Aus
führungsform die Ti-Schicht 14a aus einem hochschmelzenden Me
tall oder einem Fast-Edelmetall gebildet ist, daß Wolfram, Ko
balt, Nickel usw. für die Ti-Schicht benutzt werden kann.
Fig. 10 ist eine schematische Ansicht zum Darstellen einer
Struktur einer Vorrichtung und eines Muster-Layouts (Musterplan)
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform.
In der fünften Ausführungsform sind ein Nichtsilizidbereich 34
und ein Silizidbereich 35 in einem DRAM-Speicherzellenbereich 36
vorgesehen. In Fig. 10 bezeichnet das Bezugszeichen 37 eine pe
riphere Schaltung für Spalten wie beispielsweise ein Spaltende
koder, einen Leseverstärker und einen Schreibpuffer; und das Be
zugszeichen 38 bezeichnet eine periphere Schaltung für Zeilen
wie beispielsweise einen Zeilendekoder.
Es ist möglich, auf den Silizidbereich 35 die Speicherzellen
struktur, welche wie in der zweiten Ausführungsform oder dritten
Ausführungsform silizidiert ist, anzuwenden.
Durch Vorsehen sowohl des Nichtsilizidbereiches 34 und des Sili
zidbereiches 35 in dem DRAM-Speicherzellenbereich 36 des identi
schen Chips können Speicherzellen mit ausgezeichneten Auf
frischeigenschaften und Speicherzellen, welche einen Hochge
schwindigkeitszugriff ermöglichen, gleichzeitig erhalten werden.
Durch Verwenden der so konstruierten DRAM-Speicherzelle wird ei
ne Adresse festgelegt, um eine Speicherzelle in dem Silizidbe
reich 35 für eine Schaltung mit einem kurzen Spielraum in einer
Zugriffszeit zu bestimmen, wobei ein langer Spielraum in Bezug
auf den Schaltungsbetrieb beibehalten werden kann, ohne die
Struktur der peripheren Schaltung zu verändern.
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird de
tailliert unter Bezugnahme auf Fig. 11, in der die zugehörige
Struktur gezeigt ist, beschrieben.
In der ersten bis fünften Ausführungsform sind die MOS-Tran
sistoren in der Halbleitervorrichtung selektiv silizidiert,
um elektrische Charakteristika zu verbessern, insbesondere um
einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb zu erhalten, während ein emp
findlicher Betrieb der Speicherzelle beibehalten wird.
Eine Halbleitervorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform
besitzt außerdem ein Merkmal, daß elektrische Charakteristika
der Halbleitervorrichtung durch selektives Silizidieren der
Halbleitervorrichtung erhalten werden. Jedoch ist sie insbeson
dere dadurch charakterisiert, daß ein Kopplungsrauschen, das
zwischen einer Zellenplatte 17 und einer ersten Aluminiumleitung
41 zusammen mit einer Änderung des elektrischen Potentials der
ersten Aluminiumleitung 41, die sich in einem oberen Bereich der
Vorrichtung mit einer Zwischenschicht-Isolierschicht 11 dazwi
schen angeordnet befindet, verursacht ist, durch Beschichten ei
ner Silizidschicht 39 auf der Oberfläche der Zellenplatte 17 in
einem Speicherzellenbereich begrenzt werden kann.
In Fig. 11 bezeichnet das Bezugszeichen 39 die Silizidschicht,
die auf der Zellenplatte 17 geschichtet ist; das Bezugszeichen
40 bezeichnet ein Barrierenmetall, das auf der Silizidschicht 39
mit der Zwischenschicht-Isolierschicht 11 dazwischen angeordnet
geschichtet ist; und das Bezugszeichen 41 bezeichnet die erste
Aluminiumleitung, die auf der Zwischenschicht-Isolierschicht 11
mit dem Barrierenmetall 40 dazwischen angeordnet bemustert ist.
Als nächstes wird ein Betrieb einer Halbleitervorrichtung be
schrieben, wenn eine derartige Silizidschicht 39 nicht gebildet
ist. Im allgemeinen wird die Zellenplatte 17 durch Festlegen auf
einer Spannung von 1/2 Vcc benutzt. Wenn die erste Aluminiumlei
tung 41 direkt oberhalb eines Speicherknotens 16 oder in dessen
Nachbarschaft angeordnet ist, kann, falls das elektrische Poten
tial der ersten Aluminiumleitung von H zu L oder von L zu H ge
ändert wird, eine Änderung von elektrischen Ladungen (d. h. des
elektrischen Potentials) in dem Speicherknoten von einer Ände
rung der Kopplungskapazität zwischen der ersten Aluminiumleitung
41 und der Zellenplatte 17 herrühren. Insbesondere gibt es, wenn
die Zellenplatte 17 aus einem Material mit einem relativ hohen
Widerstand wie beispielsweise dotiertes Polysilizium gebildet
ist, ein Problem, daß der Speicherknoten 16 auf nachteilige Wei
se durch das Kopplungsrauschen beeinflußt ist.
Deshalb ist die in Fig. 11 gezeigte Halbleitervorrichtung zum
Bedecken der Oberfläche der Zellenplatte 17 durch die Silizid
schicht 39 mit einem niedrigen Widerstand angegeben, wodurch die
Impedanz derart begrenzt werden kann, daß sie klein ist. Durch
eine derartige Struktur ist es möglich, ein Kopplungsrauschen
auf eine äußere Aluminiumleitung mit einem elektrischen Potenti
al von 1/2 Vcc auf leichte Weise zu leiten, wenn das Kopplungs
rauschen von einer Änderung des elektrischen Potentials in der
ersten Aluminiumleitung 41 herrührt, wodurch verhindert wird,
daß das Rauschen den Speicherknoten 16 auf nachteilige Weise be
einflußt.
Außerdem wird der Effekt des Begrenzens des Kopplungsrauschens
groß durch Erzeugen der Silizidschicht 39 unter Verwenden eines
Silizids mit einen niedrigeren Widerstand wie beispielsweise
TiSi2. Die Silizidschicht 39 der Halbleitervorrichtung gemäß der
sechsten Ausführungsform kann eine Schicht sein, die durch Sili
zidieren eines hochschmelzenden Metalls oder eines Fast-Edel
metalls unter einer vorbestimmten Atmosphäre durch ein RTA
gebildet wird, nachdem das hochschmelzende Metall oder das
Fast-Edelmetall wie beispielsweise Ti auf der Oberfläche des Polysi
liziums geschichtet ist, oder sie kann eine Schicht sein, die
durch Sputtern nach dem Bilden der Zellenplatte 17 gebildet ist.
Ferner kann die Silizidschicht 39 nach einem beliebigen Schritt
entweder gleich nach dem Schichten einer Polysiliziumschicht,
welche die Zellenplatte 17 sein wird, oder nach dem Bemustern
der Zellenplatte 17 durch Ätzen gebildet werden.
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform
wird unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschrieben.
Die Struktur der Halbleitervorrichtung der siebten Ausführungs
form entspricht einem anderen Querschnitt der in Fig. 11 gemäß
der sechsten Ausführungsform gezeigten Halbleitervorrichtung,
bei der eine erste Aluminiumleitung 41a in Kontakt mit einer Si
lizidschicht 39a steht, welche die Oberfläche der Zellenplatte
17 bedeckt, wobei ein Kontakt 41aa dazwischen angeordnet ist,
und eine andere erste Aluminiumleitung 41b mit einem Bereich 7a,
der Dotierstoffe niedriger Konzentration aufweist und auf einem
Oberflächenbereich eines Halbleitersubstrats 3 gebildet ist, wo
bei ein Kontakt 41bb dazwischen angeordnet ist. In diesem Fall
besteht die Silizidschicht 39a in charakteristischer Weise aus
einem Silizid eines Materials mit einem höheren Selektivitäts
verhältnis als dasjenige des die Zellenplatte 17 bildenden do
tierten Polysiliziums, beispielsweise aus einem Wolframsilizid.
Wie in Fig. 12 gezeigt ist, sind ein Abstand von einer Startpo
sition zum Bilden der ersten Aluminiumleitung 41a zur Silizid
schicht 39a und ein Abstand von einer Startposition zum Bilden
der ersten Aluminiumleitung 41b zu einer Oberfläche eines Halb
leitersubstrats 3 sehr unterschiedlich. In einem Fall, in dem
die Silizidschicht 39 nicht gebildet ist, wenn die Kontaktlöcher
zum Einbetten der Kontakte 41aa und 41bb gleichzeitig gefertigt
werden, neigt das Kontaktloch zum Einbetten des Kontaktes 41aa
dazu, durch die Zellenplatte 17 und durch eine dielektrische
Schicht 19 vorzutreten (d. h. die Zellenplatte 17 und die dielek
trische Schicht 19 zu durchdringen), welche beide Bestandteile
eines Kondensators sind, der in dem Teil sein soll, in dessen
unteren Abschnitt sich die Öffnung erstreckt. In einem Fall, in
dem ein derartiger vortretender Abschnitt 42 gebildet ist, wenn
ein leitendes Material zum Bilden des Kontaktes 41aa darin ein
gebettet wird, gibt es ein Problem, daß der Widerstand des Kon
taktes nicht stabil ist, weil die Fläche in Kontakt zu dem Kon
takt geändert ist und stabile elektrische Charakteristika nicht
erhalten werden können.
Demgemäß ist die Konstruktion in dieser Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung so geartet, daß eine Ätzmaske gebildet wird
durch Schichten der Silizidschicht 39a mit einem höheren Selek
tivitätsverhältnis als dasjenige der Zellenplatte 17 auf eine
Oberfläche der Zellenplatte 17 und deshalb werden Kontaktlöcher,
die durch die Kondensatorelektrode vortreten (die Kondensatore
lektrode durchdringen) nicht gebildet, sogar wenn die Kontaktlö
cher mit verschiedenen Tiefen gleichzeitig geöffnet werden. Da
her wird durch die auf der Zellenplatte 17 geschichtete Silizid
schicht 39a nicht nur ein niedriger Widerstand der Zellenplatte
17 erreicht, sondern auch eine gute elektrische Verbindung zwi
schen der Zellenplatte 17 und der ersten Aluminiumleitung 41a.
Im folgenden werden die Effekte der vorliegenden Erfindung be
schrieben.
Eine Halbleitervorrichtung liefert einen guten Schaltungsbetrieb
ohne ein Übergangsleck in einen Nichtsilizidbereich und einen
Hochgeschwindigkeitsbetrieb in einem Silizidbereich, weil die
Halbleitervorrichtung derart konstruiert ist, daß der Abschnitt
der Speicherzelle der Nichtsilizidbereich ist, und der periphere
Schaltungsbereich oder der Logikschaltungsbereich, der den peri
pheren Schaltungsbereich aufweist, welche andere Bereiche sind
als der Speicherzellenbereich, der Nichtsilizidbereich ist; und
eine Silizidschicht ist auf den Oberflächen von Gateelektroden
und auf Oberflächen von Source/Drainbereichen von Transistoren
gebildet, um Leitungswiderstände und Kontaktwiderstände zu ver
ringern.
Eine Halbleitervorrichtung liefert gute elektrische Charakteri
stika durch Bilden der Halbleitervorrichtung derart, daß Sili
zidschichten selektiv auf Gateelektroden und Oberflächen von
Source/Drainbereichen, welche in Kontakt mit dem Bitleitungskon
takt stehen, von die DRAM-Speicherzelle bildenden Transistoren
gebildet sind zum Reduzieren des Widerstandes; und
Source/Drainbereiche, die in Kontakt mit den Speicherknoten stehen,
sind nicht silizidiert, um ein fehlerhaftes Wiederauffrischen
durch ein Übergangsleck, das durch eine ungeeignete Morphologie
der Silizidschichten verursacht ist, zu begrenzen.
Eine Halbleitervorrichtung liefert eine Begrenzung
(Beschränkung) eines Übergangslecks, das durch das Silizidieren
verursacht ist und einen niedrigen Widerstand von Kontakten zwi
schen Speicherknoten und Source/Drainbereichen dadurch, daß sie
derart gebildet ist, daß Silizidschichten selektiv auf Abschnit
ten in Kontakt mit den Speicherknoten in Oberflächen der
Source/Drain-bereiche, mit denen die Speicherknoten verbunden sind,
gebildet sind und die anderen Bereiche, nämlich die peripheren
Bereiche der Source/Drainbereiche nicht silizidiert sind.
Eine Halbleitervorrichtung liefert gute elektrische Charakteri
stika dadurch, daß sie derart gebildet ist, daß die Dotierstoff
bereiche und die Kontakte, welche in entsprechender Weise Do
tierstoffe verschiedener Leitungstypen aufweisen, mit dazwischen
angeordneten Silizidschichten derart verbunden sind, daß sie
keinen pn-Übergang bilden; und die Oberflächen der Silizid
schichten haben eine Eigenschaft nahe (ähnlich) derjenigen von
reinem TiN, welche viele Stickstoffatome aufweist, um als Do
tierstoffbarrierenschichten zum Begrenzen der Diffusion der Do
tierstoffe zu dienen.
Eine Halbleitervorrichtung liefert gute elektrische Charakteri
stika dadurch, daß sie derart gebildet ist, daß eine Leitung
(Verdrahtung) aus Halbleitermaterial mit Dotierstoffen eines
zweiten Leitungstyps, welche direkt mit einem Source/Drain
bereich des zweiten Leitungstyps eines Transistors des zweiten
Leitungstyps in einem Speicherzellenbereich verbunden sein kann,
elektrisch mit einem Dotierstoffbereich des ersten Leitungstyps
verbunden sein kann, welcher einen peripheren Schaltungsbereich
mit einer dazwischen angeordneten Silizidschicht bildet, um die
Diffusion der Dotierstoffe zu begrenzen.
Eine Halbleitervorrichtung liefert beide Funktionen des Ermögli
chens eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs und des Verbesserns der
Wiederauffrischeigenschaften, so daß diese Funktionen wie erfor
derlich ausgewählt werden können dadurch, daß sie derart ausge
bildet ist, daß der Speicherzellenbereich aus einem Silizidbe
reich und einem Nichtsilizidbereich gebildet ist, um einen Be
reich für einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb und einem Bereich
zum Verbessern der Wiederauffrischeigenschaften in einem Chip zu
verwirklichen.
Eine Halbleitervorrichtung liefert gute elektrische Charakteri
stika dadurch, daß sie derart gebildet ist, daß eine Silizid
schicht auf einer oberen Elektrode eines Kondensators, der die
Speicherzelle bildet, abgeschieden ist, um einen niedrigen Wi
derstand zu erhalten und dadurch Einflüsse von Kopplungsrauschen
zwischen der oberen Elektrode und einer Leitung in einer oberen
Schicht zu verringern, welche auf dem oberen Abschnitt des Kon
densators mit einer Zwischenschicht-Isolierschicht dazwischen
angeordnet gebildet ist.
Eine Halbleitervorrichtung liefert gute elektrische Charakteri
stika dadurch, daß sie derart gebildet ist, daß eine auf einer
oberen Elektrode eines Kondensators gebildete Silizidschicht aus
einem Material mit einem hohen Selektivitätsverhältnis im Ver
gleich zu dotiertem Polysilizium gebildet ist, so daß ein über
mäßiges Ätzen des Kondensator begrenzt ist, wenn ein Öffnungsab
schnitt zum Einbetten eines Kontaktes gefertigt wird, welcher
nötig ist zum elektrischen Verbinden einer Leitung in einer obe
ren Schicht und einer Elektrode des Kondensators.
Ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung liefert
Seitenwände in einem zweiten Bereich, welche auch als Masken ge
gen das Injizieren von Dotierstoffen dienen, wenn ein Bereich
mit einer hohen Dotierstoffkonzentration in einem nachfolgenden
Schritt gebildet wird, und ein Isoliermaterial, welches in einem
ersten Bereich als eine Schicht zum Verhindern des Silizidierens
in einem Silizidierungsschicht geschichtet ist, durch ein derar
tiges Bilden, daß das Isoliermaterial in dem ersten Bereich ei
nes Speicherzellenbereiches, welches nach dem Bilden der Gate
elektroden geschichtet wird, belassen wird, wie es geschichtet
ist, und das Isoliermaterial in dem zweiten Bereich eines peri
pheren Schaltungsbereiches oder eines Logikschaltungsbereiches,
welche den peripheren Schaltungsbereich aufweist, zu den auf den
Seiten der Gateelektroden abgeschiedenen Seitenwänden durch ein
anisotropes Ätzen gemacht wird.
Ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung liefert
gute elektrische Charakteristika durch ein Bilden derart, daß
Oberflächen von Silizidschichten so verändert werden, daß sie
Eigenschaften wie reines TiN mit vielen Stickstoffatomen besit
zen, durch Injizieren von Stickstoff in die Silizidschichten zum
Erhalten von Schichten mit Eigenschaften wie TiN als eine Bar
rierenschicht gegen Dotierstoffe zum Begrenzen der Diffusion der
Dotierstoffe.
Claims (10)
1. Halbleitervorrichtung mit
einem DRAM-Speicherzellenbereich (1), und
einem peripheren Schaltungsbereich (2) oder einem Logikschal tungsbereich (2), welcher den peripheren Schaltungsbereich auf weist, dadurch gekennzeichnet, daß
ein erster MOS-Transistor in dem peripheren Schaltungsbereich (2) oder in dem Logikschaltungsbereich (2) Silizidschichten (8, 9) entsprechend auf einer ersten Gateelektrode (6), auf deren Seiten Seitenwände (10) abgeschieden sind, und auf ersten Source/Drainbereichen (7) aufweist; und
ein zweiter MOS-Transistor, welcher eine Speicherzelle in dem DRAM-Speicherzellenbereich (1) bildet, derart gebildet ist, daß dasselbe Material wie dasjenige, das die Seitenwände (10) bil det, auf einer zweiten Gateelektrode und zweiten Source/Drain bereichen (7a) des zweiten MOS-Transistors geschichtet ist.
einem DRAM-Speicherzellenbereich (1), und
einem peripheren Schaltungsbereich (2) oder einem Logikschal tungsbereich (2), welcher den peripheren Schaltungsbereich auf weist, dadurch gekennzeichnet, daß
ein erster MOS-Transistor in dem peripheren Schaltungsbereich (2) oder in dem Logikschaltungsbereich (2) Silizidschichten (8, 9) entsprechend auf einer ersten Gateelektrode (6), auf deren Seiten Seitenwände (10) abgeschieden sind, und auf ersten Source/Drainbereichen (7) aufweist; und
ein zweiter MOS-Transistor, welcher eine Speicherzelle in dem DRAM-Speicherzellenbereich (1) bildet, derart gebildet ist, daß dasselbe Material wie dasjenige, das die Seitenwände (10) bil det, auf einer zweiten Gateelektrode und zweiten Source/Drain bereichen (7a) des zweiten MOS-Transistors geschichtet ist.
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 mit
einem Dotierstoffbereich (7b) eines ersten Leitungstyps, der in einem Oberflächenbereich eines Halbleitersubstrats (3) gebildet ist, und
einem Kontakt (23) aus einem Halbleitermaterial mit Dotierstof fen eines zweiten Leitungstyps, welcher mit einer Oberfläche des Dotierstoffbereiches (7b) des ersten Leitungstyps verbunden ist, wobei eine Silizidschicht (29) dazwischen angeordnet ist, wobei die Silizidschicht (29) eine Vielschichtstruktur besitzt, welche mindestens eine erste Silizidschicht (31) mit Stickstoffatomen (30) aufweist und in Kontakt mit dem Kontakt (23) und einer un terhalb der ersten Silizidschicht (31) angeordneten zweiten Si lizidschicht (32) steht; und
die Stickstoffkonzentration eines Abschnittes in der ersten Si lizidschicht (31) groß ist, wenn der Abschnitt in der Nähe des Kontaktes (23) ist, und die Stickstoffkonzentration klein ist, wenn der Abschnitt in der Nähe der zweiten Silizidschicht (32) ist.
einem Dotierstoffbereich (7b) eines ersten Leitungstyps, der in einem Oberflächenbereich eines Halbleitersubstrats (3) gebildet ist, und
einem Kontakt (23) aus einem Halbleitermaterial mit Dotierstof fen eines zweiten Leitungstyps, welcher mit einer Oberfläche des Dotierstoffbereiches (7b) des ersten Leitungstyps verbunden ist, wobei eine Silizidschicht (29) dazwischen angeordnet ist, wobei die Silizidschicht (29) eine Vielschichtstruktur besitzt, welche mindestens eine erste Silizidschicht (31) mit Stickstoffatomen (30) aufweist und in Kontakt mit dem Kontakt (23) und einer un terhalb der ersten Silizidschicht (31) angeordneten zweiten Si lizidschicht (32) steht; und
die Stickstoffkonzentration eines Abschnittes in der ersten Si lizidschicht (31) groß ist, wenn der Abschnitt in der Nähe des Kontaktes (23) ist, und die Stickstoffkonzentration klein ist, wenn der Abschnitt in der Nähe der zweiten Silizidschicht (32) ist.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, bei der
der Dotierstoffbereich (7b) des ersten Leitungstyps sich in den ersten Source/Drainbereichen (7) des sich in dem peripheren Schaltungsbereich (2) befindenden ersten Transistors befindet;
beide oder einer der ersten Source/Drainbereiche (7) elektrisch mit beiden oder einem der zweiten Source/Drainbereiche des sich in dem Speicherzellenbereich (1) befindenden zweiten Transistors verbunden sind; und
die zweiten Source/Drainbereiche einen Dotierstoffbereich des zweiten Leitungstyps aufweisen.
der Dotierstoffbereich (7b) des ersten Leitungstyps sich in den ersten Source/Drainbereichen (7) des sich in dem peripheren Schaltungsbereich (2) befindenden ersten Transistors befindet;
beide oder einer der ersten Source/Drainbereiche (7) elektrisch mit beiden oder einem der zweiten Source/Drainbereiche des sich in dem Speicherzellenbereich (1) befindenden zweiten Transistors verbunden sind; und
die zweiten Source/Drainbereiche einen Dotierstoffbereich des zweiten Leitungstyps aufweisen.
4. Halbleitervorrichtung mit
einem DRAM-Speicherzellenbereich (1), und einem peripheren Schaltungsbereich (2) oder einem Logikschaltungsbereich (2), welcher den peripheren Schaltungsbereich aufweist, gekennzeich net durch
den DRAM-Speicherzellenbereich (1) mit
MOS-Transistoren in einem Halbleitersubstrat (3),
Speicherknoten (16), die elektrisch mit einem der Source/Drain bereichen (7a) des MOS-Transistors verbunden sind,
einer Zellenplatte (17), die auf den Oberflächen des Speicher knoten (16) geschichtet ist, wobei eine dielektrische Schicht (19) dazwischen angeordnet ist, und
Silizidschichten (20, 21), die auf den Oberflächen von Gateelek troden (6) des MOS-Transistors und einer Oberfläche des anderen Source,Drainbereiches (7a), welche in Kontakt mit einem Bitlei tungskontakt (12a) steht, gebildet sind.
einem DRAM-Speicherzellenbereich (1), und einem peripheren Schaltungsbereich (2) oder einem Logikschaltungsbereich (2), welcher den peripheren Schaltungsbereich aufweist, gekennzeich net durch
den DRAM-Speicherzellenbereich (1) mit
MOS-Transistoren in einem Halbleitersubstrat (3),
Speicherknoten (16), die elektrisch mit einem der Source/Drain bereichen (7a) des MOS-Transistors verbunden sind,
einer Zellenplatte (17), die auf den Oberflächen des Speicher knoten (16) geschichtet ist, wobei eine dielektrische Schicht (19) dazwischen angeordnet ist, und
Silizidschichten (20, 21), die auf den Oberflächen von Gateelek troden (6) des MOS-Transistors und einer Oberfläche des anderen Source,Drainbereiches (7a), welche in Kontakt mit einem Bitlei tungskontakt (12a) steht, gebildet sind.
5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, bei der
Speicherknotenkontakte (12b) mit den Source/Drainbereichen (7a), welche andere sind als diejenigen, die in Kontakt mit den Bit leitungskontakten (12a) stehen, verbunden sind; und
die Silizidschichten (21a) selektiv in einem Abschnitt zum Ver binden der Speicherknoten (16) auf Oberflächen der Source/Drainbereich (7a) gebildet sind.
Speicherknotenkontakte (12b) mit den Source/Drainbereichen (7a), welche andere sind als diejenigen, die in Kontakt mit den Bit leitungskontakten (12a) stehen, verbunden sind; und
die Silizidschichten (21a) selektiv in einem Abschnitt zum Ver binden der Speicherknoten (16) auf Oberflächen der Source/Drainbereich (7a) gebildet sind.
6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, in der der
DRAM-Speicherzellenbereich (1, 36) einen ersten Bereich (35),
der eine Speicherzelle mit einer Silizidschicht in mindestens
einem zugehörigen Teil aufweist, und einen zweiten Bereich (34)
aufweist, welcher eine Speicherzelle ohne eine Silizidschicht
aufweist.
7. Halbleitervorrichtung mit
einem MOS-Transistor, der in einem DRAM-Speicherzellenbereich (1) eines Halbleitersubstrats (3) gebildet ist,
Speicherknoten (16), die elektrisch mit einem von Source/Drainbereichen (7a) des Halbleiters verbunden sind und einer Zellenplatte (17), die auf einer Oberfläche des Speicher knotens (16) geschichtet ist, wobei eine dielektrische Schicht (19) dazwischen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Silizidschicht (39) auf einer Oberfläche der Zellenplatte (17) geschichtet ist; und
eine obere Leitung (41) auf der Silizidschicht (39) gebildet ist, wobei eine Zwischenschicht-Isolierschicht (11) dazwischen angeordnet ist.
einem MOS-Transistor, der in einem DRAM-Speicherzellenbereich (1) eines Halbleitersubstrats (3) gebildet ist,
Speicherknoten (16), die elektrisch mit einem von Source/Drainbereichen (7a) des Halbleiters verbunden sind und einer Zellenplatte (17), die auf einer Oberfläche des Speicher knotens (16) geschichtet ist, wobei eine dielektrische Schicht (19) dazwischen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Silizidschicht (39) auf einer Oberfläche der Zellenplatte (17) geschichtet ist; und
eine obere Leitung (41) auf der Silizidschicht (39) gebildet ist, wobei eine Zwischenschicht-Isolierschicht (11) dazwischen angeordnet ist.
8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, bei der eine obere
Leitung (41a) elektrisch mit einer Silizidschicht (39a) verbun
den ist, wobei ein in der Zwischenschicht-Isolierschicht (11)
gebildeter Kontakt (41aa) dazwischen angeordnet ist.
9. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung mit
einem Schritt des Bildens von Gateelektroden (6) auf Oberflächen eines ersten Bereiches (1) und eines zweiten Bereiches (2) des Halbleitersubstrats (3), wobei Gateisolierschichten entsprechend dazwischen angeordnet werden,
einem Schritt des Bildens eines Paares von Bereichen (7a) mit einer niedrigen Dotierstoffkonzentration, wobei sich unterhalb der Gateelektroden (6) befindende Kanalbereiche entsprechend in dem ersten Bereich (1) und in dem zweiten Bereich (2) dazwischen angeordnet werden,
einem Schritt des Schichtens von Isoliermaterial (10a) entspre chend auf dem ersten Bereich (1) und auf dem zweiten Bereich (2),
einem Schritt des Bildens einer Ätzmaske (13) auf dem ersten Be reich (1),
einem Schritt des Bildens von Seitenwänden (10) aus dem Isolier material (10a), welche auf Seiten der Gateelektroden (6) abge schieden sein sollen, unter Verwenden eines anisotropen Ätzens in dem zweiten Bereich (2),
einem Schritt des Bildens von Bereichen (7b) mit hoher Dotier stoffkonzentration durch Implantieren von Dotierstoffen in die Bereiche (7a) mit niedriger Dotierstoffkonzentration in dem zweiten Bereich (2),
einem Schritt des Entfernens der Ätzmaske (13),
einem Schritt des Schichtens einer Schicht (14) aus einem hoch schmelzenden Metall oder aus einem Fast-Edelmetall auf minde stens dem zweiten Bereich (2),
einem Schritt des Bildens von Silizidschichten (8, 9) auf Ab schnitten, in denen die Schicht (14) aus dem hochschmelzenden Metall oder aus dem Fast-Edelmetall in Kontakt steht mit den Gate elektroden (6) und den Source/Drainbereichen (7) des zweiten Bereichs (2), durch Heizen zum Bilden eines Silizids, und
einem Schritt des Entfernens von nichtreagierten Abschnitten der Schicht (14) aus dem hochschmelzenden Metall oder dem Fast-Edel metall, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Bereich (1) als ein DRAM-Speicherzellenbereich gebil det wird und der zweite Bereich (2) als ein peripherer Schal tungsbereich oder ein Logikschaltungsbereich, der den peripheren Schaltungsbereich aufweist, gebildet wird.
einem Schritt des Bildens von Gateelektroden (6) auf Oberflächen eines ersten Bereiches (1) und eines zweiten Bereiches (2) des Halbleitersubstrats (3), wobei Gateisolierschichten entsprechend dazwischen angeordnet werden,
einem Schritt des Bildens eines Paares von Bereichen (7a) mit einer niedrigen Dotierstoffkonzentration, wobei sich unterhalb der Gateelektroden (6) befindende Kanalbereiche entsprechend in dem ersten Bereich (1) und in dem zweiten Bereich (2) dazwischen angeordnet werden,
einem Schritt des Schichtens von Isoliermaterial (10a) entspre chend auf dem ersten Bereich (1) und auf dem zweiten Bereich (2),
einem Schritt des Bildens einer Ätzmaske (13) auf dem ersten Be reich (1),
einem Schritt des Bildens von Seitenwänden (10) aus dem Isolier material (10a), welche auf Seiten der Gateelektroden (6) abge schieden sein sollen, unter Verwenden eines anisotropen Ätzens in dem zweiten Bereich (2),
einem Schritt des Bildens von Bereichen (7b) mit hoher Dotier stoffkonzentration durch Implantieren von Dotierstoffen in die Bereiche (7a) mit niedriger Dotierstoffkonzentration in dem zweiten Bereich (2),
einem Schritt des Entfernens der Ätzmaske (13),
einem Schritt des Schichtens einer Schicht (14) aus einem hoch schmelzenden Metall oder aus einem Fast-Edelmetall auf minde stens dem zweiten Bereich (2),
einem Schritt des Bildens von Silizidschichten (8, 9) auf Ab schnitten, in denen die Schicht (14) aus dem hochschmelzenden Metall oder aus dem Fast-Edelmetall in Kontakt steht mit den Gate elektroden (6) und den Source/Drainbereichen (7) des zweiten Bereichs (2), durch Heizen zum Bilden eines Silizids, und
einem Schritt des Entfernens von nichtreagierten Abschnitten der Schicht (14) aus dem hochschmelzenden Metall oder dem Fast-Edel metall, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Bereich (1) als ein DRAM-Speicherzellenbereich gebil det wird und der zweite Bereich (2) als ein peripherer Schal tungsbereich oder ein Logikschaltungsbereich, der den peripheren Schaltungsbereich aufweist, gebildet wird.
10. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach
Anspruch 9 mit
einem Schritt des Implantierens von Stickstoff in die Silizid schichten (28, 29),
einem Schritt des Anwendens einer Wärmebehandlung,
einem Schritt des Bildens eines Kontaktes (23) mit einer von dem Dotierstoffbereich (7) verschiedenen Leitfähigkeit, die in Kon takt mit der Silizidschicht (29) steht, dadurch gekennzeichnet, daß
die Silizidschicht (29), in die Stickstoff implantiert wird, derart gebildet wird, daß sie eine Vielschichtstruktur aufweist mit mindestens einer ersten Silizidschicht (31, 32), welche Stickstoffatome enthält und in Kontakt mit dem Kontakt (23) steht, und einer zweiten Silizidschicht (33), welche sich unter halb der ersten Silizidschicht (31, 32) befindet; wobei
die Stickstoffkonzentration in einem Abschnitt in der ersten Si lizidschicht (31, 32) hoch ist, denn der Abschnitt in der Nähe des Kontaktes ist; und
die Stickstoffkonzentration in dem Abschnitt klein ist, wenn der Abschnitt in der Nähe der zweiten Silizidschicht (33) ist.
einem Schritt des Implantierens von Stickstoff in die Silizid schichten (28, 29),
einem Schritt des Anwendens einer Wärmebehandlung,
einem Schritt des Bildens eines Kontaktes (23) mit einer von dem Dotierstoffbereich (7) verschiedenen Leitfähigkeit, die in Kon takt mit der Silizidschicht (29) steht, dadurch gekennzeichnet, daß
die Silizidschicht (29), in die Stickstoff implantiert wird, derart gebildet wird, daß sie eine Vielschichtstruktur aufweist mit mindestens einer ersten Silizidschicht (31, 32), welche Stickstoffatome enthält und in Kontakt mit dem Kontakt (23) steht, und einer zweiten Silizidschicht (33), welche sich unter halb der ersten Silizidschicht (31, 32) befindet; wobei
die Stickstoffkonzentration in einem Abschnitt in der ersten Si lizidschicht (31, 32) hoch ist, denn der Abschnitt in der Nähe des Kontaktes ist; und
die Stickstoffkonzentration in dem Abschnitt klein ist, wenn der Abschnitt in der Nähe der zweiten Silizidschicht (33) ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9260133A JPH1197649A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 半導体装置及びその製造方法 |
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DE19823464A1 true DE19823464A1 (de) | 1999-04-08 |
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