JP2002170785A - 半導体装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクトホールにおける配線抵抗を良好に
することができる半導体装置を得る。 【解決手段】 半導体基板１上部に形成された不純物拡
散層３と、不純物拡散層３上のコンタクトホール７形成
位置以外に形成された第１の金属シリサイド膜５と、不
純物拡散層３上のコンタクトホール７形成位置に形成さ
れた第２の金属シリサイド膜１２と、半導体基板１上を
覆うように形成された層間絶縁膜６と、層間絶縁膜６を
貫通し第２の金属シリサイド膜１２上に至るように形成
されたコンタクトホール７と、コンタクトホール７を埋
め込む配線膜１４とを備えたのものである。

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、コンタクトホー
ルにおける配線抵抗を良好にすることができる半導体装
置および半導体装置の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩの高集積化の要求に応じ半導体装
置の微細化が進む中、半導体基板に形成された素子との
電気的接合を担うコンタクトホールのサイズも縮小され
てきている。１００ｎｍ世代のＬＳＩにおいて、このよ
うなコンタクトホールにおける接触抵抗の安定性の確保
が重要になってきた。コンタクトホールでは、Ｔｉおよ
びＴｉＮのバリアメタルとしての積層膜を形成し、その
後、Ｗ膜から成る配線層を形成して利用してきた。

【０００３】図９および図１０は従来の半導体装置の製
造方法を示す断面図である。各図に基づいて、従来の半
導体装置の製造方法について説明する。まず、半導体基
板１０１に、シャロートレンチアイソレーション法によ
りシリコン酸化膜からなる素子分離絶縁膜１０２を形成
する。

【０００４】これは例えばマスク膜としてシリコン窒化
膜を１５０ｎｍ形成し、写真製版およびエッチング法に
よりマスク膜と半導体基板をエッチングし、トレンチを
深さ３００ｎｍ形成し、その後ＣＶＤ法によりシリコン
酸化膜を形成し、研磨法により平坦化し、トレンチ内部
のみにシリコン酸化膜を残置せしめ、最後にマスク膜で
あるシリコン窒化膜を除去するものである。

【０００５】次に、イオン注入法および熱処理により半
導体基板１０１上部に不純物拡散層１０３を形成する
（図９（ａ））。次に、第１の金属膜１０４を、例えば
コバルト膜を５〜１５ｎｍの厚さとなるようにスパッタ
法等により形成する（図９（ｂ））。次に、熱処理法
を、例えば４００〜５００℃で１分間、窒素雰囲気若し
くは真空中で行い、第１の金属シリサイド膜１０５とし
ての、ＣｏＳｉ若しくはＣｏ₂Ｓｉ、を形成する。尚、
この形成の際にＣｏ膜の表面にＴｉＮ膜を形成し、Ｃｏ
表面が大気に晒されることによる酸化を防止しても良
い。ただし、ここで形成されたＴｉＮ膜は第１の金属シ
リサイド膜１０５の形成後に除去される。

【０００６】次に、例えば硫酸と過酸化水素水との混合
液等により、未反応のＣｏ膜を除去する（図９
（ｃ））。次に、ＣＶＤ法により、層間絶縁膜１０６
を、例えばシリコン酸化膜にて１μｍの厚さにて形成
し、写真製版およびエッチング法により、第１の金属シ
リサイド膜１０５上面に至るコンタクトホール１０７を
形成する（図１０（ａ））。次に、スパッタ法によりバ
リアメタル１０８を、例えばＴｉ膜１０８ａおよびＴｉ
Ｎ膜１０８ｂをそれぞれ２０および５０ｎｍの厚さにて
形成する。その後、ＣＶＤ法によりＷ膜１０９を、例え
ば２００〜５００ｎｍ形成し、写真製版およびエッチン
グ法により配線層１１０を形成する（図１０（ｂ））。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は上
記のように構成されているため、微細化が進みホールサ
イズが１００ｎｍ程度にまで減少すると、コンタクト底
部の面積が縮小され、特にＣＭＯＳデバイスでは、Ｎ
型、Ｐ型両極性の基板との低抵抗コンタクトを実現する
ことが困難になってきた。

【０００８】また、微細化が進むとコンタクトホールと
素子分離絶縁膜との距離的マージンが減少するため、例
えば図１１に示すように、コンタクトホール１０７ａの
形成位置が所望の位置からずれてしまい、不純物拡散層
１０３の端部の素子分離絶縁膜の一部にまでホールが開
口される可能性がある。このような箇所はその後形成さ
れる配線により半導体基板との間でリーク電流が増大
し、デバイスの良品歩留を低下させるという問題が発生
する。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためなされたもので、コンタクトホールにおける配線抵
抗を良好にすることができる半導体装置および半導体装
置の製造方法を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
の半導体装置は、半導体基板上部に形成された不純物拡
散層と、不純物拡散層上のコンタクトホール形成位置以
外に形成された第１の金属シリサイド膜と、不純物拡散
層上のコンタクトホール形成位置に形成された第２の金
属シリサイド膜と、半導体基板上を覆うように形成され
た層間絶縁膜と、層間絶縁膜を貫通し第２の金属シリサ
イド膜上に至るように形成されたコンタクトホールと、
コンタクトホール内に形成された導電膜とを備えたもの
である。

【００１１】また、この発明に係る請求項２の半導体装
置は、請求項１において、第２の金属シリサイド膜の下
部の不純物拡散層中に、ゲルマニウムを含有するゲルマ
ニウム含有層を備えたものである。

【００１２】また、この発明に係る請求項３の半導体装
置は、半導体基板上部に形成された不純物拡散層と、不
純物拡散層上のコンタクトホール形成位置以外に形成さ
れた第１の金属シリサイド膜と、不純物拡散層中のコン
タクトホール形成位置に不純物拡散層と同極性の不純物
が拡散され形成された補充不純物拡散層と、半導体基板
上を覆うように形成された層間絶縁膜と、層間絶縁膜を
貫通し補充不純物拡散層上に至るように形成されたコン
タクトホールと、コンタクトホール内に形成された導電
膜とを備えたものである。

【００１３】また、この発明に係る請求項４の半導体装
置は、請求項３において、補充不純物拡散層上に第２の
金属シリサイド膜を備えたものである。

【００１４】また、この発明に係る請求項５の半導体装
置は、請求項１または請求項２または請求項４のいずれ
かにおいて、半導体基板のＮ型領域とＰ型領域上にコン
タクトホールを備えた半導体装置において、第１の金属
シリサイド膜および第２の金属シリサイド膜の各金属
は、Ｎ型に対して低いバリアハイトを有する金属シリサ
イドと、Ｐ型に対して低いバリアハイトを有する金属シ
リサイドとの組み合わせから選択されるものである。

【００１５】また、この発明に係る請求項６の半導体装
置の製造方法は、半導体基板上部に不純物拡散層を形成
し、不純物拡散層上に第１の金属シリサイド膜を形成
し、半導体基板上を覆うように層間絶縁膜を形成し、層
間絶縁膜をエッチングしコンタクトホールを形成し、第
１の金属シリサイド膜のコンタクトホール底部領域をエ
ッチングして不純物拡散層を露出させ、コンタクトホー
ルの底部に第２の金属シリサイド膜を形成し、コンタク
トホール内に導電膜を形成したものである。

【００１６】また、この発明に係る請求項７の半導体装
置の製造方法は、請求項６において、不純物拡散層を露
出させる工程の後で、第２の金属シリサイド膜を形成す
る前に、コンタクトホール底部に露出した不純物拡散層
中に、ゲルマニウムを含有するゲルマニウム含有層を形
成するものである。

【００１７】また、この発明に係る請求項８の半導体装
置の製造方法は、半導体基板上部に不純物拡散層を形成
し、不純物拡散層上に第１の金属シリサイド膜を形成
し、半導体基板上を覆うように層間絶縁膜を形成し、層
間絶縁膜をエッチングしコンタクトホールを形成して不
純物拡散層を露出させ、第１の金属シリサイド膜のコン
タクトホール底部領域をエッチングし、コンタクトホー
ルの底部の不純物拡散層中に不純物拡散層と同極性を有
する不純物が拡散された補充不純物拡散層を形成し、コ
ンタクトホール内に導電膜を形成したものである。

【００１８】また、この発明に係る請求項９の半導体装
置の製造方法は、請求項８において、補充不純物拡散層
を形成した後で、導電膜を形成する前に、コンタクトホ
ールの底部に第２の金属シリサイド膜を形成するもので
ある。

【００１９】また、この発明に係る請求項１０の半導体
装置の製造方法は、請求項６または請求項７または請求
項９のいずれかにおいて、第２の金属シリサイド膜の形
成工程は、コンタクトホール上に第２の金属シリサイド
膜の素材となる金属膜を形成後、熱処理を施しコンタク
トホールの底部で半導体基板に接している箇所の金属膜
と半導体基板とを反応させて形成するものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態について説明する。図１ないし図４はこの発
明の実施の形態１の半導体装置の製造方法を示す断面図
である。各図に基づいて実施の形態１の半導体装置の製
造方法について説明する。まず、従来の場合と同様に、
半導体基板１に、シャロートレンチアイソレーション法
によりシリコン酸化膜からなる素子分離絶縁膜２を形成
する。

【００２１】これは例えばマスク膜としてシリコン窒化
膜を１５０ｎｍ形成し、写真製版およびエッチング法に
よりマスク膜と半導体基板をエッチングし、トレンチを
深さ３００ｎｍ形成し、その後ＣＶＤ法によりシリコン
酸化膜を形成し、研磨法により平坦化し、トレンチ内部
のみにシリコン酸化膜を残置せしめ、最後にマスク膜で
あるシリコン窒化膜を除去するものである。

【００２２】次に、イオン注入法および熱処理により半
導体基板１上部に不純物拡散層３を形成する（図１
（ａ））。次に、第１のシリサイド膜の素材となる第１
の金属膜４を、例えばコバルト膜を５〜１５ｎｍの厚さ
となるようにスパッタ法等により形成する（図１
（ｂ））。次に、熱処理法を、例えば４００〜５００℃
で１分間、窒素雰囲気若しくは真空中で行い、第１の金
属シリサイド膜５としての、ＣｏＳｉ若しくはＣｏ₂Ｓ
ｉ、を形成する。尚、この形成の際にＣｏ膜の表面にＴ
ｉＮ膜を形成し、Ｃｏ表面が大気に晒されることによる
酸化を防止しても良い。ただし、ここで形成されたＴｉ
Ｎ膜は第１の金属シリサイド膜１０５の形成後に除去さ
れる。

【００２３】次に、例えば硫酸と過酸化水素水との混合
液等により、未反応のＣｏ膜を除去する（図１
（ｃ））。次に、ＣＶＤ法により、層間絶縁膜６を、例
えばシリコン酸化膜にて１μｍの厚さにて形成し、写真
製版によりレジスト膜１７を形成し、このレジスト膜１
７をマスクとしてエッチングし、第１の金属シリサイド
膜５の上面に至るまでの例えば１００ｎｍ径のコンタク
トホール７ａを形成する（図２（ａ））。

【００２４】さらに、エッチングを進行させて、コンタ
クトホール７ａの底部に露出している第１の金属シリサ
イド膜５をエッチングし、半導体基板１の不純物拡散層
３上に至るコンタクトホール７を形成する。次に、アッ
シング法、または、湿式エッチングによりレジスト膜１
７を除去する（図２（ｂ））。次に、第２の金属シリサ
イド膜の素材となる第２の金属膜１０を、例えばチタン
膜１０〜５０ｎｍを、ＣＶＤ法またはスパッタ法により
形成する。次に、第２の金属膜１０上に金属窒化膜１１
を、例えばチタン窒化膜２０〜１００ｎｍを、ＣＶＤ法
またはスパッタ法により形成する（図３（ａ））。

【００２５】その後、熱処理を施し、第２の金属膜１０
のコンタクトホール７の底部で半導体基板１に接してい
る箇所と半導体基板１とを反応させて第２の金属シリサ
イド膜１２を形成する。そしてここでは、第２の金属膜
１０の残存部分と、金属窒化膜１１とにてバリアメタル
膜１３が構成される（図３（ｂ））。尚、熱処理工程
は、第２の金属膜を形成後で金属窒化膜を形成する前に
施して、第２の金属シリサイド膜１２を形成した後に、
金属窒化膜を形成してもよい。また、金属窒化膜の代わ
りに、金属炭化物、金属ホウ化物、金属珪窒化物、例え
ばチタンシリコンナイトライド、などバリアメタルとし
て機能する膜であればいずれの膜を用いても良い。

【００２６】次に、ＣＶＤ法またはスパッタ法により導
電性膜９、例えばＷ膜を５０〜３００ｎｍ形成する。そ
の後写真製版およびエッチング法の組み合わせにより、
下層がバリアメタル膜１３にて成る配線膜１４を形成す
る（図４）。

【００２７】上記のように構成された実施の形態１の半
導体装置によれば、不純物拡散層３上のコンタクトホー
ル７形成位置以外に形成された第１の金属シリサイド膜
５と、不純物拡散層３上のコンタクトホール７形成位置
に形成された第２の金属シリサイド膜１２が形成され、
コンタクトホール７の底部周囲において、第１の金属シ
リサイド膜と第２の金属シリサイド膜とが接しているた
め、その接面において３元合金（実施の形態１において
は、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｓｉの３つを指す）を形成する。この
３元合金は２元合金と比較すると、熱による凝集がおこ
りにくいため、電気的にも安定な接続を確保することが
できる。

【００２８】また、上記のような構成を、半導体基板上
のＮ型領域とＰ型領域上にコンタクトホールを備える半
導体装置において、第１の金属シリサイド膜と第２の金
属シリサイド膜との各金属を、Ｎ型に対して低いバリア
ハイトを有する金属（この実施の形態１においては、Ｃ
ｏ）と、Ｐ型に対して低いバリアハイトを有する金属
（この実施の形態１においては、Ｔｉ）との組み合わせ
にて成るように構成する。

【００２９】このように互いに異なるバリアハイト値を
有するものを設定しておき、Ｎ型シリコンおよびＰ型シ
リコンに対し、互いに相補的にコンタクトできるように
する。よって、電流は抵抗の小さな経路を流れるため、
Ｎ型およびＰ型共にバリアハイトの異なる金属シリサイ
ド膜を共存させることで、低抵抗コンタクトの金属シリ
サイド膜を経由し、電気的に良好なコンタクトが実現で
きる。

【００３０】また、２種の金属として、上記実施の形態
１にて示したＣｏ、Ｔｉだけでなく、その他、Ｅｒ、
Ｖ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｎｉ、
Ｐｔ等の金属の内、シリコン基板とのバリアハイトの異
なる金属同士を、不純物拡散層の濃度との関係などから
適宜組み合わせれば、上記実施の形態１と同様の効果を
奏することができる。

【００３１】さらに、第２の金属シリサイド膜を、第２
の金属膜形成後の熱処理によりシリサイド化して形成し
たが、第２の金属シリサイド膜をＣＶＤ法またはスパッ
タ法により形成しても良い。ただし、上記に示したよう
な熱処理により第２の金属シリサイド膜を形成すれば、
３元合金が発生しやすいため、上記にて述べた効果はよ
り一層確実なものとなる。

【００３２】実施の形態２．図５および図６はこの発明
の実施の形態２の半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。各図に基づいて実施の形態２の半導体装置の製造
方法について説明する。まず、上記実施の形態１と同様
の工程を経て図２（ｂ）に示すように、コンタクトホー
ル７を形成する。次に、第２の金属シリサイド膜の素材
となる第２の金属膜１０を、例えばチタン膜１０〜５０
ｎｍを、ＣＶＤ法またはスパッタ法により形成する（図
５（ａ））。

【００３３】その後、熱処理を施し、コンタクトホール
７の底部で半導体基板１に接している箇所の第２の金属
膜１０と半導体基板１とを反応させて第２の金属シリサ
イド膜１２を形成する（図５（ｂ））。次に第２の金属
膜１０の未反応部分を、例えばウエットエッチングによ
り除去する（図５（ｃ））。次に、金属窒化膜１１を、
例えばチタン窒化膜２０〜１００ｎｍを、ＣＶＤ法また
はスパッタ法により形成する。ここでは、金属窒化膜１
１のみにてバリアメタル膜１５が構成される。

【００３４】次に、ＣＶＤ法またはスパッタ法により導
電性膜９、例えばＷ膜を５０〜３００ｎｍ形成する。そ
の後写真製版およびエッチング法の組み合わせにより、
下層がバリアメタル膜１５にて成る配線膜１６を形成す
る（図６）。

【００３５】上記のように構成された実施の形態２の半
導体装置によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏
するのはもちろんのこと、コンタクトホール７内に第２
の金属膜が残存していないので、金属窒化膜１１および
導電性膜９の積層の際にコンタクトホール７の実質的な
径が減少しない。よって、金属窒化膜１１の埋め込み特
性が改善される。また、第２の金属膜が層間絶縁膜上に
残存していない状態で金属窒化膜１１および導電性膜９
を形成し、配線膜１６のパターニングを行うと、第２の
金属膜の膜厚分エッチング量が少なくてすむ。

【００３６】実施の形態３．図７はこの発明の実施の形
態３の半導体装置の製造方法を示す断面図である。図に
基づいて実施の形態３の半導体装置の製造方法について
説明する。まず、上記各実施の形態と同様の工程を経て
図２（ｂ）に示すように、コンタクトホール７を形成す
る。次に、層間絶縁膜６をマスクとして、Ｇｅ（ゲルマ
ニウム）を、例えば１０〜５０Ｋｅｖ、１Ｅ１５〜１Ｅ
１６／ｃｍ²の条件で、コンタクトホール７にて露出し
ている不純物拡散層３中に注入し、ゲルマニウム含有層
１７を形成する（図７（ａ））。

【００３７】次に、上記実施の形態１と同様の工程を経
て、第２の金属シリサイド膜１２、バリアメタル膜１
３、導電性膜９を形成し、配線膜１４を形成する（図７
（ｂ））。

【００３８】上記のように構成された実施の形態３の半
導体装置によれば、Ｇｅを含有させるゲルマニウム含有
層を形成することでバンドギャップが狭まり、コンタク
ト抵抗を更に減少させることができる。第１の金属シリ
サイド膜を除去しない状態でＧｅをイオン注入すると、
ノックオン現象により、第１の金属シリサイド膜中の金
属が半導体基板１中に進入し、基板リーク電流を増大さ
せる。本願実施の形態３のように第１の金属シリサイド
膜を除去した状態にて行えば、ノックオン現象は防止で
き、安定なコンタクトが実現できる。

【００３９】また、第２の金属シリサイド膜を形成時、
金属はＧｅに比べＳｉと優先的に反応するため、第２の
金属シリサイド膜と半導体基板との間で、Ｇｅが高濃度
に析出し、抵抗をさらに低減することができる。

【００４０】あらかじめ、半導体基板にＧｅ含有層を形
成した場合、層間絶縁膜形成等の熱処理により、Ｇｅが
半導体基板中に拡散してしまい表面濃度が減少し、コン
タクト抵抗低減効果が弱くなる、しかし本願実施の形態
３では、Ｇｅをコンタクトホール形成後に注入するた
め、層間絶縁膜の形成工程の熱処理による影響をうける
ことがなく、Ｇｅ含有層形成後は、最小限の熱処理に留
めることができ、コンタクト抵抗の低減効果が大きくな
る。

【００４１】実施の形態４．図８はこの発明の実施の形
態３の半導体装置の製造方法を示す断面図で、コンタク
トホールが素子分離絶縁膜の近傍に形成された場合につ
いて示す。図に基づいて実施の形態３の半導体装置の製
造方法について説明する。まず、上記各実施の形態と同
様の工程を経て図２（ｂ）に示すように、コンタクトホ
ール７を形成する。

【００４２】次に、層間絶縁膜６をマスクとして、不純
物拡散層３と同極性のＮまたはＰ型の不純物、例えばＡ
ｓ、ＰまたはＢ、ＢＦ₂を、１Ｅ１４〜５Ｅ１５／ｃｍ²
の条件で注入し、補充不純物拡散層１８を形成する。次
に、上記実施の形態１と同様の工程を経て、第２の金属
シリサイド膜１２、バリアメタル膜１３、導電性膜９を
形成し、配線膜１４を形成する（図８（ｂ））。

【００４３】上記のように構成された実施の形態４の半
導体装置によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏
する。また、微細化にともない、コンタクトホールと素
子分離絶縁膜との距離的マージンが小さくなり、図８に
示したように、コンタクトホールの底部が素子分離領域
と重なる場合が発生しても、素子分離絶縁膜の端部にお
いて、補充不純物拡散層１８を形成することで接合が深
くなり、リーク電流を防止することができる。

【００４４】また、第１の金属シリサイド膜を除去した
後、イオン注入を行うため、ノックオン現象により金属
が半導体基板へ深く進入することによる、リーク電流の
増大を防止することもできる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、半導体基板上部に形成された不純物拡散層と、不
純物拡散層上のコンタクトホール形成位置以外に形成さ
れた第１の金属シリサイド膜と、不純物拡散層上のコン
タクトホール形成位置に形成された第２の金属シリサイ
ド膜と、半導体基板上を覆うように形成された層間絶縁
膜と、層間絶縁膜を貫通し第２の金属シリサイド膜上に
至るように形成されたコンタクトホールと、コンタクト
ホール内に形成された導電膜とを備え、コンタクトホー
ルの底部において、第１の金属シリサイド膜および第２
の金属シリサイド膜の接面を有するため、コンタクトホ
ールでの導電膜の抵抗を低減することができる半導体装
置を提供することが可能となる。

【００４６】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、第２の金属シリサイド膜の下部の不純物
拡散層中に、ゲルマニウムを含有するゲルマニウム含有
層を備えたので、コンタクトホールの底部においてゲル
マニウム含有層が存在するので、コンタクトホールの配
線膜のコンタクト抵抗を低減することができる半導体装
置を提供することが可能となる。

【００４７】また、この発明の請求項３によれば、半導
体基板上部に形成された不純物拡散層と、不純物拡散層
上のコンタクトホール形成位置以外に形成された第１の
金属シリサイド膜と、不純物拡散層中のコンタクトホー
ル形成位置に不純物拡散層と同極性の不純物が拡散され
形成された補充不純物拡散層と、半導体基板上を覆うよ
うに形成された層間絶縁膜と、層間絶縁膜を貫通し補充
不純物拡散層上に至るように形成されたコンタクトホー
ルと、コンタクトホール内に形成された導電膜とを備え
たので、コンタクトホールの底部において補充不純物拡
散層が存在し、コンタクトホールの導電膜の抵抗を低減
することができる半導体装置を提供することが可能とな
る。

【００４８】また、この発明の請求項４によれば、請求
項３において、補充不純物拡散層と導電膜との間に第２
の金属シリサイド膜を備えたので、コンタクトホールの
底部において、第１の金属シリサイド膜および第２の金
属シリサイド膜の接面を有し、コンタクトホールでの導
電膜の抵抗がさらに低減することができる半導体装置を
提供することが可能となる。

【００４９】また、この発明の請求項５によれば、請求
項１または請求項２または請求項４のいずれかにおい
て、半導体基板のＮ型領域とＰ型領域上にコンタクトホ
ールを備えた半導体装置において、第１の金属シリサイ
ド膜および第２の金属シリサイド膜の各金属は、Ｎ型に
対して低いバリアハイトを有する金属シリサイドと、Ｐ
型に対して低いバリアハイトを有する金属シリサイドと
の組み合わせから選択されるので、両領域において、コ
ンタクトホールでの導電膜の抵抗が確実に低減すること
ができる半導体装置を提供することが可能となる。

【００５０】また、この発明の請求項６によれば、半導
体基板上部に不純物拡散層を形成し、不純物拡散層上に
第１の金属シリサイド膜を形成し、半導体基板上を覆う
ように層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜をエッチングし
てコンタクトホールを形成し、第１の金属シリサイド膜
のコンタクトホール底部領域をエッチングして不純物拡
散層を露出させ、コンタクトホールの底部に第２の金属
シリサイド膜を形成し、コンタクトホール内に導電膜を
形成したので、コンタクトホールの底部において、第１
の金属シリサイド膜および第２の金属シリサイド膜の接
面を有するため、コンタクトホールでの導電膜の抵抗を
低減することができる半導体装置の製造方法を提供する
ことが可能となる。

【００５１】また、この発明の請求項７によれば、請求
項６において、不純物拡散層を露出させる工程の後で、
第２の金属シリサイド膜を形成する前に、コンタクトホ
ールにて底部に露出した不純物拡散層中に、ゲルマニウ
ムを含有するゲルマニウム含有層を形成するので、コン
タクトホールの底部においてゲルマニウム含有層が存在
するので、コンタクトホールの導電膜の抵抗を低減する
ことができる半導体装置の製造方法を提供することが可
能となる。

【００５２】また、この発明の請求項８によれば、半導
体基板上部に不純物拡散層を形成し、不純物拡散層上に
第１の金属シリサイド膜を形成し、半導体基板上を覆う
ように層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜をエッチングし
てコンタクトホールを形成し、第１の金属シリサイド膜
のコンタクトホール底部領域をエッチングして不純物拡
散層を露出させ、コンタクトホールの底部の不純物拡散
層中に不純物拡散層と同極性を有する不純物が拡散され
た補充不純物拡散層を形成し、コンタクトホール内に導
電膜を形成したので、コンタクトホールの底部において
補充不純物拡散層が存在し、コンタクトホールの導電膜
の抵抗を低減することができる半導体装置の製造方法を
提供することが可能となる。

【００５３】また、この発明の請求項９によれば、請求
項８において、補充不純物拡散層を形成した後で、導電
膜を形成する前に、コンタクトホールの底部に第２の金
属シリサイド膜を形成するので、コンタクトホールの底
部において、第１の金属シリサイド膜および第２の金属
シリサイド膜の接面を有するため、コンタクトホールで
の導電膜の抵抗を一層低減することができる半導体装置
の製造方法を提供することが可能となる。

【００５４】また、この発明の請求項１０によれば、請
求項６または請求項７または請求項９のいずれかにおい
て、第２の金属シリサイド膜の形成工程は、コンタクト
ホール上に第２の金属シリサイド膜の素材となる金属膜
を形成した後、熱処理を施しコンタクトホールの底部で
半導体基板に接している箇所の金属膜と半導体基板とを
反応させて形成するので、第１の金属シリサイド膜およ
び第２の金属シリサイド膜の接面に確実に３元合金を有
するため、コンタクトホールでの導電膜の抵抗を一層低
減することができる半導体装置の製造方法を提供するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図５】 この発明の実施の形態２による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図７】 この発明の実施の形態３による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図８】 この発明の実施の形態４による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。

【図９】 従来の半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。

【図１０】 従来の半導体装置の製造方法を示す断面図
である。

【図１１】 従来の半導体装置の問題点を説明するため
の断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体基板、３ 不純物拡散層、５ 第１の金属シ
リサイド膜、７，７ａ コンタクトホール、１０ 第２
の金属膜、１２ 第２の金属シリサイド膜、１３，１５
バリアメタル膜、１４，１６ 配線膜、１７ ゲルマ
ニウム含有層、１８ 補充不純物拡散層。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M104 AA01 BB04 BB13 BB19 BB20 BB21 BB22 BB24 BB25 BB26 BB27 BB28 BB29 BB30 BB36 CC01 DD06 DD16 DD26 DD37 DD43 DD63 DD78 DD84 DD89 DD90 FF13 FF17 FF18 FF22 HH15 HH16 5F033 HH07 HH18 HH19 HH20 HH21 HH25 HH27 HH31 HH32 HH33 HH36 JJ01 JJ07 JJ18 JJ19 JJ20 JJ21 JJ22 JJ25 JJ27 JJ31 JJ32 JJ33 JJ36 KK01 KK07 KK19 KK20 KK21 KK22 KK25 MM05 MM08 MM13 NN06 NN07 NN17 PP06 PP15 QQ08 QQ19 QQ37 QQ58 QQ61 QQ65 QQ70 QQ73 RR04 SS11 XX09 XX10 XX15

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板上部に形成された不純物拡散
   層と、上記不純物拡散層上のコンタクトホール形成位置
   以外に形成された第１の金属シリサイド膜と、上記不純
   物拡散層上のコンタクトホール形成位置に形成された第
   ２の金属シリサイド膜と、上記半導体基板上を覆うよう
   に形成された層間絶縁膜と、上記層間絶縁膜を貫通し上
   記第２の金属シリサイド膜上に至るように形成されたコ
   ンタクトホールと、上記コンタクトホール内に形成され
   た導電膜とを備えたことを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】 第２の金属シリサイド膜の下部の不純物
   拡散層中に、ゲルマニウムを含有するゲルマニウム含有
   層を備えたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装
   置。
3. 【請求項３】 半導体基板上部に形成された不純物拡散
   層と、上記不純物拡散層上のコンタクトホール形成位置
   以外に形成された第１の金属シリサイド膜と、上記不純
   物拡散層中のコンタクトホール形成位置に上記不純物拡
   散層と同極性の不純物が拡散され形成された補充不純物
   拡散層と、上記半導体基板上を覆うように形成された層
   間絶縁膜と、上記層間絶縁膜を貫通し上記補充不純物拡
   散層上に至るように形成されたコンタクトホールと、上
   記コンタクトホール内に形成された導電膜とを備えたこ
   とを特徴とする半導体装置。
4. 【請求項４】 補充不純物拡散層と導電膜との間に第２
   の金属シリサイド膜を備えたことを特徴とする請求項３
   に記載の半導体装置。
5. 【請求項５】 半導体基板のＮ型領域とＰ型領域上にコ
   ンタクトホールを備えた半導体装置において、第１の金
   属シリサイド膜および第２の金属シリサイド膜の各金属
   は、Ｎ型に対して低いバリアハイトを有する金属シリサ
   イドと、Ｐ型に対して低いバリアハイトを有する金属シ
   リサイドとの組み合わせから選択されることを特徴とす
   る請求項１または請求項２または請求項４のいずれかに
   記載の半導体装置。
6. 【請求項６】 半導体基板上部に不純物拡散層を形成す
   る工程と、上記不純物拡散層上に第１の金属シリサイド
   膜を形成する工程と、上記半導体基板上を覆うように層
   間絶縁膜を形成する工程と、上記層間絶縁膜をエッチン
   グしてコンタクトホールを形成する工程と、上記第１の
   金属シリサイド膜の上記コンタクトホール底部領域をエ
   ッチングして上記不純物拡散層を露出させる工程と、上
   記コンタクトホールの底部に第２の金属シリサイド膜を
   形成する工程と、上記コンタクトホール内に導電膜を形
   成する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製
   造方法。
7. 【請求項７】 不純物拡散層を露出させる工程の後で、
   第２の金属シリサイド膜を形成する前に、上記コンタク
   トホール底部に露出した不純物拡散層中に、ゲルマニウ
   ムを含有するゲルマニウム含有層を形成する工程を備え
   たことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造
   方法。
8. 【請求項８】 半導体基板上部に不純物拡散層を形成す
   る工程と、上記不純物拡散層上に第１の金属シリサイド
   膜を形成する工程と、上記半導体基板上を覆うように層
   間絶縁膜を形成する工程と、上記層間絶縁膜をエッチン
   グしコンタクトホールを形成する工程と上記第１の金属
   シリサイド膜の上記コンタクトホール底部領域をエッチ
   ングして上記不純物拡散層を露出させる工程と、上記コ
   ンタクトホールの底部の上記不純物拡散層中に上記不純
   物拡散層と同極性を有する不純物が拡散された補充不純
   物拡散層を形成する工程と、上記コンタクトホール内に
   導電膜を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導
   体装置の製造方法。
9. 【請求項９】 補充不純物拡散層を形成した後で、導電
   膜を形成する前に、コンタクトホールの底部に第２の金
   属シリサイド膜を形成する工程を備えたことを特徴とす
   る請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 第２の金属シリサイド膜の形成工程
    は、コンタクトホール上に上記第２の金属シリサイド膜
    の素材となる金属膜を形成後、熱処理を施し上記コンタ
    クトホールの底部で半導体基板に接している箇所の上記
    金属膜と上記半導体基板とを反応させて形成することを
    特徴とする請求項６または請求項７または請求項９のい
    ずれかに記載の半導体装置の製造方法。