JP2001189284A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JP2001189284A JP37145399A JP37145399A JP2001189284A JP 2001189284 A JP2001189284 A JP 2001189284A JP 37145399 A JP37145399 A JP 37145399A JP 37145399 A JP37145399 A JP 37145399A JP 2001189284 A JP2001189284 A JP 2001189284A
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metal silicide
semiconductor device
forming
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Takao Kamoshima
隆夫 鴨島
Shigeru Harada
繁 原田
Yoshifumi Takada
佳史 高田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置におけるコバルトシリサイド配線
において、コバルトシリサイドの凝集によるPN接合耐
圧劣化及びコバルトシリサイドの細線抵抗の上昇を防
ぐ。 【解決手段】 半導体基板上のシリコン膜の上にコバル
ト膜を形成して加熱をすることによりCoシリサイド膜を
形成し、未反応のCoを除去し、Coシリサイド膜の上にシ
リコン膜を形成して加熱をすることによりCoシリサイド
膜をダイシリサイド化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置のシリ
サイド配線構造に関するものであり、また改善されたシ
リサイド膜を備えた半導体装置とその製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置において、Co シリサイドはM
OSトランジスタのソース・ドレインの拡散層上や、拡散
層上とゲート部に同時にCo シリサイドを形成するサリ
サイドプロセス等に用いられており、半導体デバイスの
高速動作化の必要性からTiシリサイドと共に広く用いら
れるようになっている。なお、以下では適宜コバルトを
Co、シリコンをSi、ゲルマニウムをGeと略記する。
【0003】図20は一般的なCo シリサイドの形成工
程を示すフローであり、図20において、1はCoシリサ
イド形成前に基板表面から酸化膜を除去する表面酸化膜
除去の工程、2はCoスパッタの工程、3は1回目のラン
プアニール(以下、1stランプアニールと称する)の工
程、4はCo除去の工程、5は2回目のランプアニール
(以下、2ndランプアニールと称する)の工程である。
【0004】図21〜は図25の各工程処理後の断面図
を示し、図21は工程1の表面酸化膜除去後の断面図で
あり、図22は工程2のCoスパッタ後の断面図である。
また、図23は工程3の1stランプアニール後の断面
図、図24は工程4のCo除去後の断面図、図25は工程
5の2ndランプアニール後の断面図である。
【0005】図21〜25において、11はSi基板(シ
リコン基板)、12は素子分離部、13はゲート枠付け
酸化膜、14はゲート酸化膜、15はポリシリコンのゲ
ート、16はCo膜、17はCoシリサイド膜(CoxSiy(2x
<y)膜)、18はCoダイシリサイド膜(CoSi2膜)を示
す。
【0006】CoSi膜の形成フローは、基板11上にポリ
シリコンゲート15及びソース・ドレインを形成した後
(図21参照)、工程1の表面酸化膜除去にてHF水溶液
により基板11上の表面酸化膜を除去し、工程2のCoス
パッタを行う(Coスパッタ前に同一装置内にてスパッタ
エッチを行う)。その後、工程3の1stランプアニール
(400〜600ーC)により、Co と基板11及びゲー
ト15のポリシリコンのSiを反応させてCoxSiy(2x<
y)膜17とし、工程4のCo除去にて硫酸過水溶液によ
り未反応のCo を除去する。その後再度、工程5の2ndラ
ンプアニール(700〜900℃)によりCoxSiy膜17
をCoSi2膜18とする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図26はコバルトシリ
サイドが凝集している様子を示す断面図である。図26
において、11はSi基板であり、12は素子分離部、1
3はゲート枠付け酸化膜、4はゲート酸化膜、5はポリ
シリコンのゲート、18aは凝集が起こっているCoSi2凝
集部、31はPN接合面、32はPN接合ショート部を示
す。
【0008】Coは工程5の2ndランプアニール及びCoSi2
膜18形成後の高温の熱処理により凝集が起こりやす
く、CoSi凝集部18aに示す様にCoSi2膜18がとぎれと
ぎれになり、基板11と反応して基板11の深さ方向に
厚くなる。特に基板11に注入ダメージ等があるとその
欠陥を介して不均一にCoSi2の反応が進みやすいため、
基板11の深さ方向に厚くなるところが部分的に生じ、
PN接合ショート部20に示す様にCoSi2凝集部18aがPN
接合面32に達し、PN接合耐圧が劣化する。そのため、
細線抵抗上昇対策に有効なCo膜厚を膜厚化することも困
難になっている。
【0009】また、図27にコバルトシリサイド凝集時
のコバルトシリサイド配線部の上面図を示す。25はコ
バルトシリサイド配線を、29はコバルトシリサイド配
線断線部を示す。また、配線のコーナー部にはCo の供
給が不充分になり、ボイド30に示すようなボイドが発
生しやすい。コバルトシリサイドが凝集すると図27に
示すような断線部29やボイド30が生じ細線抵抗が上
昇する。
【0010】本発明は上記の様な問題点を解決するため
になされたものであり、コバルトシリサイドの凝集によ
るPN接合耐圧劣化及びコバルトシリサイドの細線抵抗
の上昇を防ぐコバルトシリサイド配線形成方法を提供す
るものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る半
導体装置の製造方法は、半導体基板上のシリコン膜の上
にコバルト膜またはチタン膜を形成して第1の加熱をす
ることにより金属シリサイド膜(Coシリサイド膜または
Tiシリサイド膜)を形成する工程と、上記金属シリサイ
ド膜の上にシリコン膜を形成して第2の加熱をすること
により上記金属シリサイド膜をダイシリサイド化する工
程とを含むことを特徴とするものである。
【0012】請求項2の発明に係る半導体装置の製造方
法は、請求項1に記載の製造方法において、上記金属シ
リサイド膜の形成の後、上記シリコン膜の形成前に、未
反応コバルトを除去する工程を含むことを特徴とするも
のである。
【0013】請求項3の発明に係る半導体装置の製造方
法は、請求項1または2に記載の製造方法において、上
記金属シリサイド膜をダイシリサイド化する工程の後、
未反応シリコンを除去する工程を含むことを特徴とする
ものである。
【0014】請求項4の発明に係る半導体装置の製造方
法は、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法におい
て、上記シリコン膜の形成をシリコン成膜により行うこ
とを特徴とするものである。
【0015】請求項5の発明に係る半導体装置の製造方
法は、請求項4に記載の製造方法において、上記シリコ
ン膜をポリシリコン膜またはアモルファスシリコン膜と
することを特徴とするものである。
【0016】請求項6の発明に係る半導体装置の製造方
法は、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法におい
て、上記シリコン膜の形成をSi選択成長により行うこと
を特徴とするものである。
【0017】請求項7の発明に係る半導体装置の製造方
法は、半導体基板上のシリコン膜の上にコバルト膜また
はチタン膜を形成して第1の加熱をすることにより金属
シリサイド膜(Coシリサイド膜またはTiシリサイド膜)
を形成する工程と、上記金属シリサイド膜の上からSi
またはGeの注入を行って第2の加熱をすることにより上
記金属シリサイド膜をダイシリサイド化する工程とを含
むことを特徴とするものである。
【0018】請求項8の発明に係る半導体装置の製造方
法は、請求項7に記載の製造方法において、上記金属シ
リサイド膜の形成の後、上記Si またはGeの注入前に、
未反応コバルトを除去する工程を含むことを特徴とする
ものである。
【0019】請求項9の発明に係る半導体装置の製造方
法は、半導体基板上のシリコン膜の上にコバルト膜また
はチタン膜を形成して第1の加熱をすることにより金属
シリサイド膜(Coシリサイド膜またはTiシリサイド膜)
を形成する工程と、未反応CoまたはTiを除去して第2の
加熱をする工程と、さらにコバルト膜またはチタン膜を
形成して第3の加熱をする工程と、この後に未反応Coま
たはTiを除去して第4の加熱をすることにより金属シリ
サイド膜をダイシリサイド化する工程とを含むことを特
徴とするものである。
【0020】請求項10の発明に係る半導体装置の製造
方法は、請求項1〜9のいずれかに記載の製造方法にお
いて、上記金属シリサイド膜をダイシリサイド化する工
程の後、この金属シリサイド膜を覆う緻密な絶縁膜を形
成する工程を含むことを特徴とするものである。
【0021】請求項11の発明に係る半導体装置の製造
方法は、請求項10に記載の製造方法において、上記絶
縁膜としてSiN膜、HDP-SiO膜またはHDP-SiN膜を形成す
ることを特徴とするものである。
【0022】請求項12の発明に係る半導体装置は、金
属シリサイド配線を備えた半導体装置において、上記金
属シリサイド配線を覆う緻密な絶縁膜を備えたことを特
徴とするものである。
【0023】請求項13の発明に係る半導体装置は、所
定幅を有する金属シリサイド配線を備えた半導体装置に
おいて、上記金属シリサイド配線に所定の間隔を置いて
複数の幅広部分を設けたことを特徴とするものである。
【0024】請求項14の発明に係る半導体装置は、請
求項13に記載のものにおいて、上記幅広部分を配線長
1μm以下毎に1個設けたことを特徴とするものであ
る。
【0025】請求項15の発明に係る半導体装置は、所
定幅を有し屈曲して形成された金属シリサイド配線を備
えた半導体装置において、上記金属シリサイド配線の屈
曲部をテーパーまたはアールをつけて形成したことを特
徴とするものである。
【0026】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1によるコバルトシリサイド形成工程のフロ
ーを示す。図1において、1は表面酸化膜除去の工程、
2はCoスパッタの工程、3は1stランプアニール(1回
目のランプアニール)の工程、4はCo除去の工程、4a
はSi成膜の工程、5は2ndランプアニール(2回目のラ
ンプアニール)の工程、5aはSi除去の工程を示す。
【0027】図2は工程4aのSi成膜処理後の断面図を
示し、図3は工程5の2ndランプアニール処理後の断面
図を示し、図4は工程5aのSi除去後の断面図である。
図2〜4において、11はシリコン基板(Si基板)、1
2は素子分離部、13はゲート枠付け酸化膜、14はゲ
ート酸化膜、15はポリシリコンのゲート、17はCoシ
リサイド膜(CoxSiy(2x<y)膜)、18はCoダイシリ
サイド膜(CoSi2膜)、19はシリコン膜(Si膜)を示
す。
【0028】図1のコバルトシリサイド形成フローのう
ち、工程4のCo膜除去までは図20に示す従来の形成フ
ローと同じであるが、工程4のCo膜除去の後、工程4a
にて多結晶シリコンやアモルファスシリコンをスパッタ
法やCVD法により成膜してSi膜19を形成し、工程5の2
ndランプアニールにてCoSi2膜を形成する。
【0029】この時CoxSiy(2x<y)は基板11とだけ
でなくCoxSiy(2x<y)膜17の上のSiとも反応するた
め、基板11の深さ方向への反応は抑制される。その
後、工程5aで未反応のSiをウェット処理やドライエッ
チングにより除去し、コバルトシリサイド配線を形成す
る。
【0030】このようにCoxSiy(2x<y)をCoxSiy(2x
<y)膜17上のSiと反応させることで、注入ダメージ
により欠陥が多く、不均一に反応が進みやすい基板11
とCoxSiy(2x<y)との反応を抑制することができるた
め、Co凝集を防ぎ、PN接合面との距離が遠くなるためPN
接合耐圧も劣化しない。また、Co細線抵抗上昇対策に有
効なCoの厚膜化も可能となる。なお、上記においては、
Coを用いる例について説明したが、Coに変えてTiを用い
ても同様のことが言える。
【0031】実施の形態2.図5はこの発明の実施の形
態2によるコバルトシリサイド形成工程のフローを示
す。図5において、1は表面酸化膜除去の工程、2はCo
スパッタの工程、3は1stランプアニールの工程、4はC
o除去の工程、4bはSi選択成長の工程、5は2ndランプ
アニールの工程を示す。
【0032】図6は工程4bのSi選択成長処理後の断面
図を示し、図7は工程5の2ndランプアニール処理後の
断面図である。図6〜7において、11はSi基板、12
は素子分離部、13はゲート枠付け酸化膜、14はゲー
ト酸化膜、15はポリシリコン、17はCoxSiy(2x<
y)膜、18はCoSi2膜、20はSi選択成長膜を示す。
【0033】図5のコバルトシリサイド形成フローのう
ち、工程4のCo除去までは図20に示す従来の形成フロ
ーと同じであるが、工程4のCo除去の後、工程4bにて
CoxSiy(2x<y)膜17上にSiを選択成長させてSi選択
成長膜20を形成し、工程5の2ndランプアニールにてC
oSi2膜18を形成する。
【0034】この時CoxSiy(2x<y)は基板11とだけ
でなくCoxSiy(2x<y)膜17上のSiとも反応するた
め、基板11の深さ方向への反応は抑制される。このよ
うにCoxSjy(2x<y)をCoxSjy(2x<y)膜17上のSiと反
応させることで、注入ダメージにより欠陥が多く、不均
一に反応が進みやすい基板11とCoxSiy(2x<y)膜1
7との反応を抑制することができるため、Co凝集を防
ぎ、PN接合面との距離が遠くなるためPN接合耐圧も劣化
しない。また、Co細線抵抗上昇対策に有効なCoの厚膜化
も可能となる。
【0035】実施の形態3.図8はこの発明の実施の形
態3によるコバルトシリサイド形成工程のフローを示
す。図8において、1は表面酸化膜除去の工程、2はCo
スパッタの工程、3は1stランプアニールの工程、4はC
o除去の工程、4cはSiまたはGe注入の工程、5は2ndラ
ンプアニールの工程を示す。
【0036】図9は工程4cのSiまたはGe注入処理後の
断面図を示し、図10は工程5のランプアニール処理後
の断面図である。図9〜10において、11はSi基板、
12は素子分離部、13はゲート枠付け酸化膜、14は
ゲート酸化膜、15はポリシリコンのゲート、17はCo
xSiy(2x<y)膜、18はCoSi2膜を示す。
【0037】図8のコバルトシリサイド形成フローのう
ち、工程4のCo除去までは図20に示す従来の形成フロ
ーと同じであるが、工程4のCo除去の後、工程4cにて
Si注入もしくはGe注入を行ない、CoxSiy(2x<y)膜17
中及び基板11表面のSi濃度を高くし、あるいはGeを添
加する。そして、工程5の2ndランプアニールにてCoSi2
膜18を形成する。
【0038】この時CoxSiy(2x<y)はCoxSiy(2x<y)
膜17中の注入されたSiまたはGeと反応し、また、基板
11表面のSi濃度も高くなっているため、あるいは、Ge
が注入されているため、基板11の深さ方向への反応は
抑制される。このようにCoxSiy(2x<y)膜17中及び
基板11表面のSiまたはGeと反応させることで、基板1
1とCoxSiy(2x<y)膜17との反応によりコバルトシ
リサイドが基板11深く進入することを抑制することが
できるため、Co凝集を防ぎ、PN接合面との距離が遠く
なるためPN接合耐圧も劣化しない。また、Co細線抵抗
上昇対対策に有効なCoの厚膜化も可能となる。
【0039】実施の形態4.図11はこの発明の実施の
形態4によるコバルトシリサイド形成工程のフローを示
す。図11において、1は表面酸化膜除去の工程、2は
Coスパッタの工程、3は1stランプアニールの工程、4
はCo除去の工程、5は2ndランプアニールの工程、6は
表面酸化膜除去の工程、7はCoスパッタの工程、8は再
び1stランプアニールの工程、9は再びCo除去の工程、
10は再び2ndランプアニールの工程を示す。
【0040】図12は工程7のCoスパッタ処理後の断面
図、図13は工程8の1stランプアニール処理後の断面
図、図14は工程9のCo除去処理後の断面図、図15は
工程10の2ndランプアニール処理後の断面図を示す。
図12〜15において、11はSi基板、12は素子分離
部、13はゲート枠付け酸化膜、14はゲート酸化膜、
15はポリシリコンのゲート、18はCoSi2膜、21はC
o膜、22はCoSi凝集により形成されたボイド、23は
ボイド部に形成されたCoxSiy(2x<y)膜を示す。
【0041】図11のコバルトシリサイド形成フローの
うち、工程5の2ndランプアニールまでは図20に示す
従来の形成フローと同じであるが、その後、工程7〜工
程10までを工程2〜工程5を繰り返す形で同様に行
う。(表面酸化膜除去も可)。
【0042】工程5の時点でコバルトシリサイドの凝集
より、図12に示すようにボイド部22のようなボイド
が生じることがあるが、工程7のCoスパッタによリボイ
ド部22にもCo膜21が成膜され、工程8で1stランプ
アニールをすることで、ボイド部22にも新たにCoxSiy
(2x<y)膜23が形成され、工程9のCoの除去、工程
10の2ndランプアニールをすることでボイドの無い均
一なCoSi2膜18を形成することができる。このことに
より、Co凝集を抑制し細線抵抗の上昇を防ぐことができ
る。なお、上記の各実施の形態1〜4においては、Coを
用いる例について説明したが、Coに変えてTiを用いても
同様のことが言える。
【0043】実施の形態5.図16はこの発明の実施の
形態5による半導体装置の断面図である。図16におい
て、11はSi基板、12は素子分離部、13はゲート枠
付け酸化膜、14はゲート酸化膜、15はポリシリコン
のゲート、18はCoSi2膜、24はCoSi2膜のキャップ層
(HDP−SiO膜,HDP-SiN膜,SiN膜)を示す。図16に示す
ようにCoSi2膜18の形成後にキヤップ層24として緻
密で密着性の高い絶縁膜であるHDP−SiO 膜、HDP-SiN膜
あるいはSiN膜を成膜することにより、その後の熱処理
時にCoSi2が動くのを抑制する。そのため、CoSi2が凝集
してボイドが発生することを防ぎ、細線抵抗の上昇を防
ぐことができる。
【0044】実施の形態6.図17はこの発明の実施の
形態6による半導体装置のCoSi2配線部の上面図であ
る。図17において、25はCoSi2配線、26は一定間
隔毎に設けた線幅の広いCoSi2配線部を示す。なお、CoS
i2配線25の幅広部分26は、配線長1μm以下毎に1
個設けるのが望ましい。また、その形は図示したような
方形に限られず他の形の突起であってもよい。図17に
示すようにCoSi配線25に線幅がやや広い配線部26を
一定間隔毎に設けることにより、CoSi凝集が起きた時
に、配線部26の部分からCoが供給されるため、断線及
びボイドが発生しにくくなり、細線抵抗の上昇を防ぐこ
とができる。
【0045】実施の形態7.図18はこの発明の実施の
形態7による半導体装置のCoSi2配線部のコーナー部の
上面図である。図18において、25はCoSi2配線、2
7は角を取ったコーナー部を示す。図27に示すように
CoSi2配線25のコーナー部が例えば90度などに屈曲
していると、コーナー部はCoの供給が不充分になるため
ボイドが発生しやすいが、図18に示すようにコーナー
部の角をとることにより、CoSi凝集のためにコーナー部
に発生しやすいボイドを抑えることができ、細線抵抗の
上昇を防ぐことができる。
【0046】実施の形態8.図19はこの発明の実施の
形態8による半導体装置のCoSi2配線部のコーナー部の
上面図である。図19において、25はCoSi2配線、2
8はR部をつけたコーナー部を示す。図27に示すよう
にCoSi2配線25のコーナー部が90度その他の角度に
曲がっていると、コーナー部はCoの供給が不充分になる
ためボイドが発生しやすいが、図19に示す様に、コー
ナー部にRをつけることにより、CoSi凝集のためにコー
ナー部に発生しやすいボイドを抑えることができ、細線
抵抗の上昇を防ぐことができる。なお、上記の実施の形
態5〜8については、Coシリサイド膜を例にとって説明
したが、これは金属としてはCoに限られず、Ti,Mo,Wそ
の他の金属を用いた金属シリサイド膜であっても適用で
きる。
【0047】
【発明の効果】請求項1〜6の発明によれば、半導体基
板上のCoシリサイド膜の上にシリコン膜を形成して加熱
をすることによりCoシリサイド膜をダイシリサイド化す
る。これにより、コバルトシリサイドの凝集によるPN
接合耐圧劣化及びコバルトシリサイドの細線抵抗の上昇
を防ぐことができる。
【0048】請求項7〜8の発明によれば、半導体基板
上のCoシリサイド膜の上からSi またはGeの注入を行っ
て加熱をすることによりCoシリサイド膜をダイシリサイ
ド化する。これにより、コバルトシリサイドの凝集によ
るPN接合耐圧劣化及びコバルトシリサイドの細線抵抗
の上昇を防ぐことができる。
【0049】請求項9の発明によれば、半導体基板上に
Coシリサイド膜を形成して加熱をする工程を2回は繰り
返す。これにより、コバルトシリサイドの凝集によるP
N接合耐圧劣化及びコバルトシリサイドの細線抵抗の上
昇を防ぐことができる。
【0050】請求項10〜11の発明によれば、半導体
基板上のCoシリサイド膜をダイシリサイド化した後、こ
れを覆う緻密な絶縁膜を形成する。これにより、コバル
トシリサイドの凝集によるPN接合耐圧劣化及びコバル
トシリサイドの細線抵抗の上昇を防ぐことができる。
【0051】請求項12の発明によれば、半導体装置の
金属シリサイド配線を緻密な絶縁膜で覆う。これによ
り、コバルトシリサイドの凝集によるPN接合耐圧劣化
及びコバルトシリサイドの細線抵抗の上昇を防ぐことが
できる。
【0052】請求項13〜14の発明によれば、半導体
装置の金属シリサイド配線に所定の間隔を置いて複数の
幅広部分を設ける。これにより、コバルトシリサイドの
凝集によるPN接合耐圧劣化及びコバルトシリサイドの
細線抵抗の上昇を防ぐことができる。
【0053】請求項15の発明によれば、半導体装置の
金属シリサイド配線の屈曲部をテーパーまたはアールを
つけて形成する。これにより、コバルトシリサイドの凝
集によるPN接合耐圧劣化及びコバルトシリサイドの細
線抵抗の上昇を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるCoSi2形成フ
ロー図。
【図2】 図1のCoSi2形成フロー図中のSi成膜後の断
面図。
【図3】 図1のCoSi2形成フロー図中の2ndランプアニ
ール後の断面図。
【図4】 図1のCoSi2形成フロー図中のSi除去後の断
面図。
【図5】 この発明の実施の形態2によるCoSi2形成フ
ロー図。
【図6】 図5のCoSi2形成フロー図中のSi選択成長後
の断面図。
【図7】 図5のCoSi2形成フロー図中の2ndランプアニ
ール後の断面図。
【図8】 この発明の実施の形態3によるCoSi2形成フ
ロー図。
【図9】 図8のCoSi2形成フロー図中のSi(Ge)注入
後の断面図。
【図10】 図8のCoSi2形成フロー図中の2ndランプア
ニール後の断面図。
【図11】 この発明の実施の形態4によるCoSi2形成
フロー図。
【図12】 図11のCoSi2形成フロー図中のCoスパッ
タ(7)後の断面図。
【図13】 図11のCoSi2形成フロー図中の1stランプ
アニール(8)後の断面図。
【図14】 図11のCoSi2形成フロー図中のCo除去
(9)後の断面図。
【図15】 図11のCoSi2形成フロー図中の2ndランプ
アニール(10)後の断面図。
【図16】 この発明の実施の形態5による半導体装置
を示す断面図。
【図17】 この発明の実施の形態6による半導体装置
を示すCoSi配線上面図。
【図18】 この発明の実施の形態7による半導体装置
を示すCoSi配線上面図。
【図19】 この発明の実施の形態8による半導体装置
を示すCoSi配線上面図。
【図20】 従来のCoSi2形成フロー図。
【図21】 図20のCoSi2形成フロー図中の表面酸化
膜除去後の断面図。
【図22】 図20のCoSi2形成フロー図中のCoスパッ
タ後の断面図。
【図23】 図20のCoSi2形成フロー図中の1stランプ
アニール後の断面図。
【図24】 図20のCoSi2形成フロー図中のCo除去後
の断面図。
【図25】 図20のCoSi2形成フロー図中の2ndランプ
アニール後の断面図。
【図26】 従来のCoシリサイド膜におけるCoSi凝集時
の断面図。
【図27】 従来のCoシリサイド配線におけるCoSi凝集
時のCoSi配線上面図。
【符号の説明】
11 Si基板、 12 素子分離部、 13 ゲート枠
付け酸化膜、14 ゲート酸化膜、 15 ポリシリコ
ンのゲート、16 Co膜(コバルト膜)、 17 CoxS
iy(2x<y)膜(Coシリサイド膜)、18 CoSi2膜(Co
ダイシリサイド膜)、 18a CoSi2凝集部、19 S
i膜(シリコン膜)、 20 Si選択成長膜、21 Co
膜(コバルト膜)、 22 CoSi凝集により形成された
ボイド、23 ボイド部に形成されたCoxSiy(2x<y)
膜、 24 CoSiのキャップ層、25 CoSi2配線、
26 線幅の広いCoSi2配線部、27 角を取った配線
コーナー部、 28 R部をつけた配線コーナー部、2
9 コバルトシリサイド配線断線部、 30 ボイド
部、31 PN接合面、 32 PN接合ショート部。
フロントページの続き (72)発明者 高田 佳史 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 4M104 AA01 BB20 BB25 CC01 CC05 DD02 DD37 DD43 DD46 DD55 DD64 DD80 DD82 DD83 DD84 DD88 EE05 GG09 5F040 DC01 EC01 EC07 EC13 EH02 FC09 FC11 FC19

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上のシリコン膜の上にコバル
    ト膜またはチタン膜を形成して第1の加熱をすることに
    より金属シリサイド膜を形成する工程と、上記金属シリ
    サイド膜の上にシリコン膜を形成して第2の加熱をする
    ことにより上記金属シリサイド膜をダイシリサイド化す
    る工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 上記金属シリサイド膜の形成の後、上記
    シリコン膜の形成前に、未反応コバルトを除去する工程
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 上記金属シリサイド膜をダイシリサイド
    化する工程の後、未反応シリコンを除去する工程を含む
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置
    の製造方法。
  4. 【請求項4】 上記シリコン膜の形成をシリコン成膜に
    より行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
    載の半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 上記シリコン膜をポリシリコン膜または
    アモルファスシリコン膜とすることを特徴とする請求項
    4に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 上記シリコン膜の形成をSi選択成長によ
    り行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
    の半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 半導体基板上のシリコン膜の上にコバル
    ト膜またはチタン膜を形成して第1の加熱をすることに
    より金属シリサイド膜を形成する工程と、 上記金属シリサイド膜の上からSi またはGeの注入を行
    って第2の加熱をすることにより上記金属シリサイド膜
    をダイシリサイド化する工程とを含むことを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 上記金属シリサイド膜の形成の後、上記
    Si またはGeの注入前に、未反応コバルトを除去する工
    程を含むことを特徴とする請求項7に記載の半導体装置
    の製造方法。
  9. 【請求項9】 半導体基板上のシリコン膜の上にコバル
    ト膜またはチタン膜を形成して第1の加熱をすることに
    より金属シリサイド膜を形成する工程と、 未反応CoまたはTiを除去して第2の加熱をする工程と、 さらにコバルト膜またはチタン膜を形成して第3の加熱
    をする工程と、 この後に未反応CoまたはTiを除去して第4の加熱をする
    ことにより金属シリサイド膜をダイシリサイド化する工
    程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 上記金属シリサイド膜をダイシリサイ
    ド化する工程の後、この金属シリサイド膜を覆う緻密な
    絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1
    〜9のいずれかに記載半導体装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 上記絶縁膜としてSiN膜、HDP-SiO膜ま
    たはHDP-SiN膜を形成することを特徴とする請求項10
    に記載の半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 金属シリサイド配線を備えた半導体装
    置において、上記金属シリサイド配線を覆う緻密な絶縁
    膜を備えたことを特徴とする半導体装置。
  13. 【請求項13】 所定幅を有する金属シリサイド配線を
    備えた半導体装置において、上記金属シリサイド配線に
    所定の間隔を置いて複数の幅広部分を設けたことを特徴
    とする半導体装置。
  14. 【請求項14】 上記幅広部分を配線長1μm以下毎に
    1個設けたことを特徴とする請求項13に記載の半導体
    装置。
  15. 【請求項15】 所定幅を有し屈曲して形成された金属
    シリサイド配線を備えた半導体装置において、上記金属
    シリサイド配線の屈曲部をテーパーまたはアールをつけ
    て形成したことを特徴とする半導体装置。
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