JP2004247392A

JP2004247392A - 半導体装置の製造方法

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Publication number: JP2004247392A
Application number: JP2003033468A
Authority: JP
Inventors: Isamu Nishimura; 勇西村
Original assignee: Semiconductor Leading Edge Technologies Inc
Current assignee: Semiconductor Leading Edge Technologies Inc
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】金属の拡散を抑えることにより接合リーク電流の発生することのない半導体装置の製造方法を提供する。また、浅接合化を達成するとともに接合リーク電流の発生をなくして、良好な素子特性を有する半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】シリコン基板１上にゲート絶縁膜３を介してゲート電極４を形成する工程と、シリコン基板１に不純物を注入してゲート電極４を挟む領域にソースまたはドレインとなる拡散層７を形成する工程と、拡散層７の上に金属膜８を形成する工程と、金属膜８に波長１００ｎｍ〜８００ｎｍの光１４を照射することによって、拡散層７の上に金属シリサイド層１０を形成する工程とを有する。ゲート電極４の上に金属シリサイド層１０が形成されていてもよい。また、金属膜８の上に酸化防止膜９が形成されていてもよい。
【選択図】図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、より詳しくは、拡散層の浅接合化に対応した半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスの微細化とともに、ソース・ドレインとなる拡散層の接合深さは浅くなる傾向にある。しかし、拡散層が浅くなると拡散層抵抗が増大し、デバイス特性に与える寄生抵抗の影響が無視できなくなる。そこで、このような拡散層の極浅化に伴う抵抗の増大に対処するために、金属シリサイド層を形成することが行われている。
【０００３】
金属シリサイド層は、金属をソース・ドレイン領域やゲート電極の上に堆積した後に加熱処理を行い、シリコンと金属とを反応させることによって形成される。シリサイド化のための加熱処理には、従来、ハロゲンランプを用いた高速熱アニール（ＲａｐｉｄＴｈｅｒｍａｌＡｎｎｅａｌ，以下、ＲＴＡという。）処理が行われていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−８３９７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような加熱処理では、上記のシリサイド化反応と同時に金属の拡散も起こる。従来のＲＴＡ処理では、赤外線を照射することによってシリサイド化反応を起こしており、昇降温時間に加えて１秒〜数十秒程度の加熱時間を必要としていた。したがって、この間に拡散した金属がｐｎ接合に達することによって接合リーク電流が発生するという問題があった。
【０００６】
また、従来のＲＴＡ処理は、ハロゲンランプを用いた加熱処理であった。これは、ハロゲンランプの主波長が、加熱処理に有効な赤外線領域にあることによるものである。一方、紫外光は金属膜によって反射されてシリサイド化反応に寄与しないと考えられていたために、紫外線領域に主波長を有するキセノンランプは用いられていなかった。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。即ち、本発明の目的は、金属の拡散を抑えることにより接合リーク電流の発生することのない半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の目的は、浅接合化を達成するとともに接合リーク電流の発生をなくして、良好な素子特性を有する半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体装置の製造方法において、シリコン基板上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、シリコン基板に不純物を注入してゲート電極を挟む領域にソースまたはドレインとなる拡散層を形成する工程と、拡散層の上に金属膜を形成する工程と、金属膜に波長１００ｎｍ〜８００ｎｍの光を照射することによって拡散層の上に金属シリサイド層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
ゲート電極はシリコン層を有していて、金属膜を形成する工程はシリコン層の上にも金属膜を形成する工程であり、金属シリサイド層を形成する工程はゲート電極の上にも金属シリサイド層を形成する工程とすることができる。
【００１２】
金属シリサイド層を形成する工程は、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの光を照射する工程とすることができる。
【００１３】
金属膜には、閃光時間が１×１０^−４秒〜１×１０^−３秒である上記波長の閃光を１回以上照射することができる。
【００１４】
金属膜には、キセノンランプを光源とする上記波長の光を照射することができる。
【００１５】
金属膜は、ニッケル（Ｎｉ）膜、コバルト（Ｃｏ）膜、チタン（Ｔｉ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜、ジルコニウム（Ｚｒ）膜、ハフニウム（Ｈｆ）膜、タングステン（Ｗ）膜、タンタル（Ｔａ）膜、ルテニウム（Ｒｕ）膜、白金（Ｐｔ）膜、イリジウム（Ｉｒ）膜および金（Ａｕ）膜よりなる群から選ばれる金属膜とすることができる。
【００１６】
金属膜を形成する工程の後から光照射前までのシリコン基板の表面温度を３５０℃以下に保持することが好ましい。
【００１７】
金属膜を形成する工程の後で前記金属膜の上に酸化防止膜を形成し、この酸化防止膜を介して前記波長の光を照射してもよい。
【００１８】
金属シリサイド層を形成する工程の後に、４００℃〜５００℃の温度で金属シリサイド層に加熱処理を行ってもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１〜図６および図１２〜図１４は、本発明にかかる半導体装置の製造方法の一例を示したものである。
【００２１】
まず、図１に示すように、シリコン基板１の表面の所定領域に素子分離領域２を形成する。
【００２２】
例えば、シリコン基板の表面に、化学気相成長法（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，以下、ＣＶＤ法という。）などによって、窒化シリコン膜（Ｓｉ_３Ｎ_４）などの酸化防止膜を選択的に形成する。次に、シリコン基板を加熱炉内に入れて、シリコン基板の表面を熱酸化させる。この際、シリコン窒化膜を形成した領域ではシリコンの酸化反応は起こらないが、シリコン窒化膜が形成されていない領域ではシリコンが酸化して酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を生成する。その後、不要となった酸化防止膜を除去し、酸化シリコンが形成されている領域を素子分離領域とすることができる。
【００２３】
次に、図２に示すように、シリコン基板１上に、ゲート絶縁膜３を介してゲート電極４を形成する。
【００２４】
例えば、シリコン基板を加熱炉内に入れ、熱酸化によって表面に酸化シリコン膜を形成する。続いて、酸化シリコン膜の上に、ＣＶＤ法などによってポリシリコンを堆積する。次に、フォトリソグラフィー法を用いてゲート電極パターンマスクを形成した後、ポリシリコンおよび酸化シリコン膜を異方性エッチングする。以上の工程によって、ゲート絶縁膜およびゲート電極を形成することができる。ポリシリコンの代わりにアモルファスシリコンを用いてもよい。
【００２５】
次に、図３に示すように、ゲート電極４をマスクとしたセルフアラインによって、シリコン基板１に浅い拡散層５を形成する。
【００２６】
例えば、イオン注入法によって、リン（Ｐ）またはヒ素（Ａｓ）などのｎ型不純物を注入する。ゲート電極下の部分には不純物が添加されないので、ソースおよびドレインの２つの部分に分かれた拡散層を形成することができる。注入後、適当な条件で加熱処理を行うことによって、注入したイオン種を活性化するとともに、所望の不純物濃度プロファイルとなるようにする。
【００２７】
次に、図４に示すように、ゲート電極４の側壁部にサイドウォール６を形成する。
【００２８】
例えば、ＣＶＤ法などによって窒化シリコン膜を全面に堆積した後、ゲート電極の側壁部を残してこの窒化シリコン膜を異方性エッチングする。これにより、サイドウォールを形成することができる。
【００２９】
次に、図５に示すように、ゲート電極４を挟む領域にソースまたはドレインとなる深い拡散層７を形成する。具体的には、ゲート電極４およびサイドウォール６をマスクとして自己整合的にシリコン基板１に不純物を注入することによって形成される。
【００３０】
例えば、ｎ型不純物としてリン（Ｐ）またはヒ素（Ａｓ）などを用いて、イオン注入法などによって不純物を注入する。ゲート電極およびサイドウォールの下の部分には不純物が添加されないので、ソースおよびドレインの２つの部分に分かれた拡散層を形成することができる。注入後、適当な条件で加熱処理を行うことによって、注入したイオン種を活性化するとともに、所望の不純物濃度プロファイルとなるようにする。尚、拡散層の深さは、打ち込むイオンのエネルギー量を変えることによって制御することができる。
【００３１】
次に、ゲート電極４および深い拡散層７の上に形成されている図示しない自然酸化膜（酸化シリコン膜）を希フッ酸などによって除去する。その後、図６に示すように、金属シリサイド層を形成するための金属膜８を、スパッタリング法などによって全面に形成する。金属膜としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）膜、コバルト（Ｃｏ）膜、チタン（Ｔｉ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜、ジルコニウム（Ｚｒ）膜、ハフニウム（Ｈｆ）膜、タングステン（Ｗ）膜、タンタル（Ｔａ）膜、ルテニウム（Ｒｕ）膜、白金（Ｐｔ）膜、イリジウム（Ｉｒ）膜または金（Ａｕ）膜などを用いることができる。金属膜は、これらの内の１種類の金属膜からなる単層の膜であってもよいし、２種類以上の金属膜が積層した膜であってもよい。
【００３２】
例えば、希フッ酸処理後のシリコン基板をプラズマ化したアルゴン（Ａｒ）ガス中でスパッタエッチングした後、同一チャンバ内でシリコン基板表面を大気に曝さずに金属膜を堆積する。アルゴンガス中でスパッタエッチングするのは、拡散層やゲート電極ではシリコンが高濃度となっているために自然酸化膜が極めて成長しやすい状態にあり、希フッ酸処理後においても大気中ではすぐにシリコンの表面に自然酸化膜が形成されてしまうからである。
【００３３】
また、本実施の形態においては、図６に示すように、金属膜８を形成した後、さらに同一チャンバ内において金属膜８の上に酸化防止膜９を形成してもよい。
【００３４】
酸化防止膜は、下地の金属膜およびシリコンと反応しない材料からなることを必要とする。さらに、後述するシリサイド化の際の光照射はこの酸化防止膜を介して行うので、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の光を透過する材料からなることを必要とする。但し、本発明において酸化防止膜の形成は必須の工程ではなく、酸化防止膜を形成しなくてもよい。
【００３５】
次に、シリコンと金属膜とを反応させて金属膜のシリサイド化を行い、ゲート電極および深い拡散層の上部に金属シリサイド層を形成する。
【００３６】
本発明者は、鋭意研究した結果、ｐｎ接合でのリーク電流の発生はフリーの金属原子の拡散によるものであり、所定の金属シリサイド膜を得るために成膜した金属が全てシリコンと反応して金属シリサイドになると拡散は起こらなくなることを見出した。したがって、リーク電流の発生をなくすためには、できるだけ速くシリサイド化反応を起こして、フリーの金属原子の数を減らすことが必要となる。
【００３７】
従来のハロゲンランプを用いた半導体装置の製造方法においては、波長８００ｎｍ以上の赤外光を照射することによって、シリコン基板の全体に４００℃〜４５０℃程度の熱エネルギーを与え、これによりシリサイド化反応を行っていた。
【００３８】
これに対して、本発明では、図１〜図６までの工程を経たシリコン基板に対して、図７に示すように、金属膜の上方から、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲にある可視光１４を照射することによってシリサイド化反応を起こすことを特徴としている。光源としてはキセノン（Ｘｅ）ランプを用いることが好ましい。
【００３９】
このような光を照射することによって、シリサイド化を起こすのに十分な温度のエネルギーを金属並びにシリコン基板およびゲート電極の最表面にのみ瞬時に与えることが可能となる。そして、図７に示すように、ゲート電極４および深い拡散層７の上の金属膜を金属シリサイド層１０に変えることができる。
【００４０】
従来のハロゲンランプを用いたＲＴＡ処理では、主となる照射波長域がキセノンランプよりも長波長（赤外線領域）にあり、シリサイド化反応を起こすのに、昇降温時間に加えて１秒〜数十秒程度の加熱時間をウェハ全体に対して要していた。したがって、この間にフリーの金属原子がシリコン基板に拡散し、拡散した金属原子が原因となってリークを起こしていた。
【００４１】
これに対して、本発明によれば、キセノンランプを用いて４００ｎｍ〜８００ｎｍの可視光を照射することによって、例えば、１×１０^−４秒〜１×１０^−３秒程度の照射時間でシリサイド化反応を起こすことができる。この場合、瞬間的にシリサイド化に必要なエネルギーが、金属並びにシリコン基板およびゲート電極の最表面にのみ与えられると考えられる。このようにすることにより、最小限の熱容量によって、ほとんどの金属をシリコンと反応させて金属シリサイドとすることが可能となる。
【００４２】
シリサイド化反応を起こすのに必要な光の波長は、可視光領域である４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲にあることが好ましいが、シリサイド化反応を起こすのに十分なエネルギーを与えることができるのであればより短波長の紫外線領域にある光を照射してもよい。例えば、波長１００ｎｍ〜８００ｎｍの光を照射してもよい。波長１００ｎｍより短波長の光を照射すると、酸化膜の分解反応などが起こるおそれがあることから好ましくない。一方、波長８００ｎｍより長波長の光を照射すると、従来法における場合と同様に金属拡散を促すおそれがあることから好ましくない。
【００４３】
また、使用する光源は、上記波長の光を照射できるものであれば特に限定されないが、本実施の形態においてはキセノンランプを用いることが好ましい。キセノンランプは可視光領域に主波長を有することから、赤外線領域に主波長を有するハロゲンランプよりも効果的にシリサイド化反応を起こすことができる。
【００４４】
また、キセノンランプの他に、低圧水銀ランプ（波長１８４．９ｎｍ，２５３．７ｎｍ）および重水素ランプ（波長１５０ｎｍ〜３００ｎｍ）などの紫外線ランプ、波長１９３ｎｍのフッ化アルゴン（ＡｒＦ）、波長２４８ｎｍのフッ化クリプトン（ＫｒＦ）および波長３５１ｎｍのフッ化キセノン（ＸｅＦ）などのエキシマレーザ、または、第２高調波を用いた波長２５７ｎｍのアルゴンレーザなどを用いてもよい。
【００４５】
本発明によれば、従来法と比較して、短時間の内にシリコン基板およびゲート電極の最表面のみを加熱することによって、最小限の熱容量で金属をシリコンと反応させることができるので、拡散の原因となるフリーの金属原子の数を少なくすることができる。また、従来法よりも熱容量を小さくすることができるので、金属の拡散長を短くすることもできる。したがって、浅接合化した半導体デバイスであっても、ｐｎ接合でのリーク電流の発生をなくすことが可能となる。
【００４６】
また、一般に、生成した金属シリサイドの粒径が大きいほど抵抗値が低くなることが知られている。本発明によれば、短時間の照射であっても十分な粒径を有するシリサイドに成長させることができる。したがって、素子特性の良好な半導体装置を製造することが可能となる。
【００４７】
本発明は、波長１００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲にある光を照射することによってシリサイド化反応を行うものである。したがって、光照射前および光照射時にシリコン基板が加熱されることによってシリサイド化が進行することは好ましくない。そこで、金属膜形成後から光照射前までのシリコン基板を、シリサイド化が起こらない温度、具体的には、金属とシリコンとの固溶体が多結晶化しない温度に保持することが好ましい。また、照射時にも光照射によるシリサイド化以外の反応が起こるのを抑制することが好ましく、照射とは別にシリコン基板を加熱する必要はないことはいうまでもない。
【００４８】
具体的には、金属膜形成後から光照射前までのシリコン基板の表面温度が３５０℃以下、好ましくは３００℃以下となるように保持する。半導体装置の素子特性を低下させない温度以上であれば特に下限はない。
【００４９】
また、シリサイド化の際の具体的な可視光の照射量は、使用する金属膜の種類や膜厚などに応じて適当な値に設定する。この際、必要な光量を照射するのに、照射時間を連続して長くすることは、金属の拡散を促すことになるため好ましくない。そこで、本発明においては、複数回の閃光に分けて照射することが好ましい。具体的には、フラッシュランプを用いて、１回の照射時間（閃光時間）が１×１０^−４秒〜１×１０^−３秒程度である閃光を、必要な光量に達するまで複数回照射する。このようにすることによって、金属の拡散を抑えつつシリサイド化反応を進めることが可能となる。
【００５０】
図８は、本発明の方法によりシリサイド化反応を行った場合のＸ線回折法（ＸＲＤ）による測定結果の一例を示したものである。図の例は、シリコン（Ｓｉ）膜の上に金属膜としてニッケル（Ｎｉ）膜および酸化防止膜として窒化チタン（ＴｉＮ）膜を順に形成したした後、充電電圧１，９１０Ｖのキセノンフラッシュランプを用い、照射回数を変えて可視光を照射して得た試料についてのものである。尚、シリコンの影響をなくすために、Ｘ線の照射角度２θ／２から０．５度オフして測定を行っている。
【００５１】
図８から明らかであるように、照射回数が増えると、ニッケル（Ｎｉ）の強度が減少する一方で、ニッケルシリサイド（Ｎｉ_２Ｓｉ）の強度は大きくなる。照射回数１０回ではニッケルの強度はゼロとなっていることから、この時点でニッケルは全て消費されて、ニッケルシリサイドが形成されていることがわかる。
【００５２】
図９（ａ）〜（ｅ）は、図８と同様の試料についての透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による断面写真の一例である。図９（ａ）は照射前、図９（ｂ）は照射回数１回、図９（ｃ）は照射回数２回、図９（ｄ）は照射回数４回、そして図９（ｅ）は照射回数１０回の断面写真である。
【００５３】
図９（ａ）〜（ｅ）から明らかであるように、照射回数とともにニッケル膜の膜厚が小さくなっていく一方で、ニッケルとシリコンとの反応層の膜厚は大きくなっていく。そして、照射回数１０回になると、ニッケル膜は消失して代わりにニッケルシリサイド層が形成されていることがわかる。
【００５４】
図１０は、充電電圧２，４６０Ｖのキセノンフラッシュランプを用いて、図８と同様の測定を行った場合の他の例を示したものである。ニッケルシリサイドの構造は、照射回数１回ではＮｉ_２Ｓｉ構造主体であるが、照射回数２回以上になるとＮｉＳｉ構造となることがわかる。
【００５５】
図１１は、図８および図１０と同様の試料について、照射回数とシート抵抗との関係の一例を示したものである。
【００５６】
図１１において、充電電圧１，９１０Ｖのキセノンフラッシュランプを用いてシリサイド化反応を行った試料では、照射回数１回と４回でのシート抵抗は４０Ω〜５０Ωの範囲にありほとんど変わらない。これに対して、照射回数１０回になるとシート抵抗は１０Ωとなって大きく低下することから、ニッケルシリサイドが形成されていることがわかる。
【００５７】
一方、充電電圧２，４６０Ｖのキセノンフラッシュランプを用いてシリサイド化反応を行った試料では、照射回数１回でシート抵抗は１３Ω程度の値を示す。そして、照射回数が２回以上になるとシート抵抗はさらに低くなり、４Ω程度の値を示す。このことは、照射回数１回ではＮｉ_２Ｓｉ構造主体であるが、照射回数２回以上になるとＮｉＳｉ構造となることを示す図１０の結果と一致している。
【００５８】
上記のシリサイド化反応を行った後は、未反応の金属膜および酸化防止膜を硫酸過水などを用いて除去する。これにより、図１２に示すように、ゲート電極４および深い拡散層７の上に金属シリサイド層１０を形成することができる。
【００５９】
本発明においては、Ｎｉ_２Ｓｉへのシリサイド化反応の後に、より抵抗率の低いＮｉＳｉを形成することを目的として、さらに他の加熱処理を行ってもよい。
【００６０】
本発明によればフリーの金属原子の数を少なくすることができる。また、金属シリサイドは加熱を行っても拡散することはない。したがって、金属シリサイド層の形成後であれば、このような加熱処理を行っても新たにｐｎ接合でリークを起こす原因となるおそれはない。
【００６１】
具体的には、ハロゲンランプまたは抵抗加熱装置などを用い、シリコン基板に４００℃〜５００℃程度、好ましくは４００℃〜４５０℃程度の加熱処理を行うことにより、金属シリサイドの相変化を進めることができる。尚、金属膜上に酸化防止膜を形成している場合には、硫酸過水などを用いて酸化防止膜を除去した後に加熱処理を行うことが好ましい。
【００６２】
その後、図１３に示すように、ゲート電極４を埋め込むようにして層間絶縁膜１１を形成する。層間絶縁膜は、例えば、酸化シリコン膜からなる単層構造を有していてもよいし、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜からなる積層構造を有していてもよい。
【００６３】
次に、フォトリソグラフィー工程を用いて層間絶縁膜１１にコンタクト１２を形成した後、配線層１３を形成して図１４に示す構造とする。その後、半導体装置の製造に必要な公知の工程を経ることによって、本発明による半導体装置を製造することができる。
【００６４】
本実施の形態によれば、波長１００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲にある光を照射することによって、従来よりも小さい熱容量によりシリサイド化反応を起こすことができる。したがって、ｐｎ接合でのリークの原因となるフリーの金属の数を減らすことができる。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、閃光時間が１×１０^−４秒〜１×１０^−３秒程度であり、波長が１００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲にある閃光を１回以上照射することによって、シリサイド化反応を進行させることができる。すなわち、従来のように大きい熱容量を必要としないので、金属の拡散を抑えることができる。
【００６６】
したがって、本実施の形態によれば、拡散する金属数を減らすことができるとともに、金属の拡散長を短くすることもできる。よって、ｐｎ接合でのリーク電流の発生をなくして、良好な素子特性を有する半導体装置を製造することが可能となる。
【００６７】
本実施の形態においては、ゲート電極および拡散層の上に金属シリサイド層を形成する例について述べたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、タングステン（Ｗ）またはアルミニウム（Ａｌ）などからなるメタルゲート構造のゲート電極を用いた場合には、金属シリサイド層は拡散層の上にのみ形成されればよく、ゲート電極の上に形成される必要はない。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、金属の拡散を抑えて、接合リーク電流の発生することのない半導体装置を製造することができる。
【００６９】
また、本発明によれば、浅接合化を達成するとともに接合リーク電流の発生をなくして、良好な素子特性を有する半導体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における半導体装置の製造方法を示す図である。
【図２】本実施の形態における半導体装置の製造方法を示す図である。
【図３】本実施の形態における半導体装置の製造方法を示す図である。
【図４】本実施の形態における半導体装置の製造方法を示す図である。
【図５】本実施の形態における半導体装置の製造方法を示す図である。
【図６】本実施の形態における半導体装置の製造方法を示す図である。
【図７】本実施の形態における半導体装置の製造方法を示す図である。
【図８】本実施の形態によりシリサイド化反応を行った場合のＸ線回折法による測定結果の一例を示したものである。
【図９】本実施の形態によりシリサイド化反応を行った場合の透過型電子顕微鏡による断面写真の一例であり、（ａ）は照射前、（ｂ）は照射回数１回、（ｃ）は照射回数２回、（ｄ）は照射回数４回、（ｅ）は照射回数１０回を示す。
【図１０】本実施の形態によりシリサイド化反応を行った場合のＸ線回折法による測定結果の一例を示したものである。
【図１１】本実施の形態によりシリサイド化反応を行った場合の照射回数とシート抵抗との関係の一例を示したものである。
【図１２】本実施の形態における半導体装置の製造方法を示す図である。
【図１３】本実施の形態における半導体装置の製造方法を示す図である。
【図１４】本実施の形態における半導体装置の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１シリコン基板、２素子分離領域、３ゲート絶縁膜、４ゲート電極、５浅い拡散層、６サイドウォール、７深い拡散層、８金属膜、９酸化防止膜、１０金属シリサイド層、１１層間絶縁膜、１２コンタクト、１３配線層、１４照射光。

Claims

シリコン基板上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、
前記シリコン基板に不純物を注入して、前記ゲート電極を挟む領域にソースまたはドレインとなる拡散層を形成する工程と、
前記拡散層の上に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜に波長１００ｎｍ〜８００ｎｍの光を照射することによって、前記拡散層の上に金属シリサイド層を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記ゲート電極はシリコン層を有していて、
前記金属膜を形成する工程は、前記シリコン層の上にも前記金属膜を形成する工程であり、
前記金属シリサイド層を形成する工程は、前記ゲート電極の上にも前記金属シリサイド層を形成する工程である請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
前記金属シリサイド層を形成する工程は、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの光を照射する工程である請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
閃光時間が１×１０^−４秒〜１×１０^−３秒である前記波長の閃光を前記金属膜に１回以上照射する請求項１〜３のいずれか１に記載の半導体装置の製造方法。
キセノンランプを光源として前記波長の光を照射する請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
前記金属膜は、ニッケル（Ｎｉ）膜、コバルト（Ｃｏ）膜、チタン（Ｔｉ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜、ジルコニウム（Ｚｒ）膜、ハフニウム（Ｈｆ）膜、タングステン（Ｗ）膜、タンタル（Ｔａ）膜、ルテニウム（Ｒｕ）膜、白金（Ｐｔ）膜、イリジウム（Ｉｒ）膜および金（Ａｕ）膜よりなる群から選ばれる金属膜である請求項１〜５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
前記金属膜を形成する工程の後から前記波長の光を照射する前までの前記シリコン基板の表面温度を３５０℃以下に保持する請求項１〜６のいずれか１に記載の半導体装置の製造方法。
前記金属膜を形成する工程の後で前記金属膜の上に酸化防止膜を形成し、該酸化防止膜を介して前記波長の光を照射する請求項１〜７のいずれか１に記載の半導体装置の製造方法。
前記金属シリサイド層を形成する工程の後に、４００℃〜５００℃の温度で前記金属シリサイド層に加熱処理を行う請求項１〜８のいずれか１に記載の半導体装置の製造方法。