JP2008041767A - Semiconductor device, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、パラジウムシリサイドからなるフルシリサイドゲート電極を用いたMOS型半導体装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a MOS type semiconductor device using a full silicide gate electrode made of palladium silicide and a manufacturing method thereof.
従来のCMOS集積回路では、多結晶シリコンをゲート電極に用いて多結晶シリコン中の不純物の量や濃度を調整することにより、ゲート電極の仕事関数を制御していた。しかし、半導体装置の微細化が進み、ゲート酸化膜の膜厚が2nm以下のように薄くなると、ゲート電極中に延びる空乏層の厚みも無視できなくなり、ゲート酸化膜の10%以上に相当する容量の増加をもたらす場合もあった。 In the conventional CMOS integrated circuit, the work function of the gate electrode is controlled by adjusting the amount and concentration of impurities in the polycrystalline silicon using polycrystalline silicon as the gate electrode. However, as the semiconductor device becomes finer and the thickness of the gate oxide film is reduced to 2 nm or less, the thickness of the depletion layer extending into the gate electrode cannot be ignored, and the capacitance corresponding to 10% or more of the gate oxide film. There was also an increase in the number.
このような問題を回避するために、多結晶シリコンゲート電極に代えて、金属をゲート電極に用いた半導体装置が提案されているが、NiSiフルシリサイド(FUSI:fully silicided)ゲート電極を用いた半導体装置もその一つである(例えば、非特許文献1参照)。
しかしながら、NiSiフルシリサイドをゲート電極に用いた場合、シリコンの析出等が発生する、あるいはシリサイド相の制御が困難であるという問題があった。また、シリコン相をシリサイド化してゲート電極を形成する熱処理工程において、ソース/ドレイン領域上であらかじめ形成されていたNiSi層が相変化や相分離を起こし、コンタクト抵抗やNi拡散により接合リーク電流が増加するという問題もあった。 However, when NiSi full silicide is used for the gate electrode, there is a problem that silicon is deposited or it is difficult to control the silicide phase. In addition, in the heat treatment process in which the silicon phase is silicided to form the gate electrode, the NiSi layer previously formed on the source / drain regions undergoes phase change and phase separation, and the junction leakage current increases due to contact resistance and Ni diffusion. There was also a problem of doing.
これに対して、発明者らは鋭意研究の結果、Pd2Siを材料に用いたフルシリサイドゲート電極を採用することにより、これらの問題点を解決できることを見出し、本発明を完成した。 On the other hand, as a result of intensive studies, the inventors have found that these problems can be solved by employing a full silicide gate electrode using Pd 2 Si as a material, and have completed the present invention.
即ち、本発明は、パラジウムシリサイドからなるフルシリサイドゲート電極を用いた半導体装置およびその製造方法の提供を目的とする。 That is, an object of the present invention is to provide a semiconductor device using a full silicide gate electrode made of palladium silicide and a manufacturing method thereof.
本発明は、半導体基板と、半導体基板の上に、ゲート絶縁膜を介して設けられたパラジウムシリサイドのゲート電極と、ゲート電極の両側の半導体基板に形成されたソース/ドレイン領域とを含むMOS構造の半導体装置であって、ゲート電極にホウ素を不純物としてドープすることにより、ゲート電極の仕事関数を小さくなるようにシフトさせたことを特徴とする半導体装置である。 The present invention relates to a MOS structure including a semiconductor substrate, a palladium silicide gate electrode provided on the semiconductor substrate via a gate insulating film, and source / drain regions formed in the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode. The semiconductor device is characterized in that the work function of the gate electrode is shifted to be small by doping the gate electrode with boron as an impurity.
また、本発明は、半導体基板と、半導体基板の上に、ゲート絶縁膜を介して設けられたパラジウムシリサイドのゲート電極と、ゲート電極の両側の半導体基板に形成されたソース/ドレイン領域とを含むMOS構造の半導体装置であって、ゲート電極に、アンチモン、ヒ素、リン、およびフッ素からなる群から選択される元素を不純物としてドープすることにより、ゲート電極の仕事関数を大きくなるようにシフトさせたことを特徴とする半導体装置でもある。 The present invention also includes a semiconductor substrate, a palladium silicide gate electrode provided on the semiconductor substrate via a gate insulating film, and source / drain regions formed in the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode. A semiconductor device having a MOS structure, in which the work function of the gate electrode is increased by doping the gate electrode with an element selected from the group consisting of antimony, arsenic, phosphorus, and fluorine as an impurity. This is also a semiconductor device.
また、本発明は、半導体基板を準備する工程と、半導体基板に、p型ウエル領域を形成する工程と、p型ウエル領域上にゲート絶縁膜を形成し、その上にシリコン層を堆積する工程と、シリコン層にホウ素を不純物としてドープする工程と、シリコン層をパターニングしてゲート電極を形成する工程と、ゲート電極の両側のp型ウエル領域にn型イオンをドープして、ゲート電極を挟むようにソース/ドレイン領域を形成する工程と、ソース/ドレイン領域の上にニッケル層を形成し、熱処理によりニッケルシリサイドからなるシリサイド層を形成する第1熱処理工程と、ゲート電極を覆うようにパラジウム層を形成し、熱処理によりゲート電極をパラジウムシリサイドからなるフルシリサイド電極とする第2熱処理工程とを含み、第2熱処理工程が、第1熱処理工程より低温で行われることを特徴とする半導体装置の製造方法でもある。 The present invention also provides a step of preparing a semiconductor substrate, a step of forming a p-type well region in the semiconductor substrate, a step of forming a gate insulating film on the p-type well region and depositing a silicon layer thereon. A step of doping the silicon layer with boron as an impurity, a step of patterning the silicon layer to form a gate electrode, and p-type well regions on both sides of the gate electrode are doped with n-type ions to sandwich the gate electrode A source / drain region forming step, a first heat treatment step of forming a nickel layer on the source / drain region and forming a silicide layer made of nickel silicide by heat treatment, and a palladium layer covering the gate electrode And a second heat treatment step in which the gate electrode is made a full silicide electrode made of palladium silicide by heat treatment. Process is also a method of manufacturing a semiconductor device which comprises carrying out at a lower temperature than the first heat treatment step.
また、本発明は、半導体基板を準備する工程と、半導体基板に、n型ウエル領域を形成する工程と、n型ウエル領域上にゲート絶縁膜を形成し、その上にシリコン層を堆積する工程と、シリコン層にアンチモン、ヒ素、リン、およびフッ素からなる群から選択される元素を不純物としてドープする工程と、シリコン層をパターニングしてゲート電極を形成する工程と、ゲート電極の両側のn型ウエル領域にp型イオンをドープして、ゲート電極を挟むようにソース/ドレイン領域を形成する工程と、ソース/ドレイン領域の上にニッケル層を形成し、熱処理によりニッケルシリサイドからなるシリサイド層を形成する第1熱処理工程と、ゲート電極を覆うようにパラジウム層を形成し、熱処理によりゲート電極をパラジウムシリサイドからなるフルシリサイド電極とする第2熱処理工程とを含み、第2熱処理工程が、第1熱処理工程より低温で行われることを特徴とする半導体装置の製造方法でもある。 The present invention also provides a step of preparing a semiconductor substrate, a step of forming an n-type well region in the semiconductor substrate, and a step of forming a gate insulating film on the n-type well region and depositing a silicon layer thereon. Doping the silicon layer with an element selected from the group consisting of antimony, arsenic, phosphorus, and fluorine as an impurity, patterning the silicon layer to form a gate electrode, and n-type on both sides of the gate electrode Doping p-type ions in the well region to form a source / drain region so as to sandwich the gate electrode, forming a nickel layer on the source / drain region, and forming a silicide layer made of nickel silicide by heat treatment A palladium layer is formed so as to cover the gate electrode, and the gate electrode is made of palladium silicide by the heat treatment. And a second heat treatment step of the fully silicided electrode, the second heat treatment step is also a method of manufacturing a semiconductor device which comprises carrying out at a lower temperature than the first heat treatment step.
本発明にかかる半導体装置では、ソース/ドレイン領域上に良好なシリサイド層を形成しつつ、Pd2Siからなるフルシリサイドゲート電極の仕事関数の調整が可能となる。 In the semiconductor device according to the present invention, the work function of the full silicide gate electrode made of Pd 2 Si can be adjusted while forming a good silicide layer on the source / drain regions.
図1は、全体が100で表される、本実施の形態にかかるMOS型半導体装置の断面図である。MOS型半導体装置100は、n−chMOSFET100aとp−chMOSFET100bとを含むCMOS構造となっている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the MOS type semiconductor device according to the present embodiment, the whole being represented by 100. The
MOS型半導体装置100は、例えばシリコンからなる半導体基板1を含む。半導体基板1には、p型ウエル領域1aとn型ウエル領域1bとが設けられている。p型ウエル領域1aとn型ウエル領域1bとの間は、例えば酸化シリコンからなる分離領域2で電気的に分離されている。分離領域2は、トレンチ型分離領域でもLOCOS型分離領域でも構わない。
The MOS
p型ウエル領域1aには、n型のソース/ドレイン領域9aと、同じくn型のエクステンション領域7aが設けられている。ソース/ドレイン領域9aの上には、例えばNiSiからなる金属シリサイド膜11が設けられている。
In the p-
2つのエクステンション領域7aに挟まれたp型ウエル領域1aがnチャネル領域となり、その上に、例えば酸化シリコンからなるゲート絶縁膜3を介してゲート電極14aが設けられている。ゲート電極14aは、パラジウムシリサイドを用いたフルシリサイド(FUSI)ゲート電極からなる。
A p-
一方、n型ウエル領域1bには、p型のソース/ドレイン領域9bと、同じくp型のエクステンション領域7bが設けられている。ソース/ドレイン領域9bの上には、例えばNiSiからなる金属シリサイド膜11が設けられている。
On the other hand, the n-
2つのエクステンション領域7bに挟まれたn型ウエル領域1bがpチャネル領域となり、その上に、同じくゲート絶縁膜3を介してゲート電極14bが設けられている。ゲート電極14bは、パラジウムシリサイドを用いたフルシリサイド(FUSI)ゲート電極からなる。
An n-
ここで、パラジウムシリサイド(Pd2Si)からなるゲート電極14a、14bでは、不純物をドープしない状態において、フェルミ準位はシリコンの禁制帯の中央近傍にある。このため、n−chMOSFET100aでは、ゲート電極14aに、例えばホウ素(B)等の不純物イオンをドープして、フェルミ準位を伝導帯(EC)の方に(仕事関数が小さくなる方に)シフトさせる。一方、p−chMOSFET100bでは、ゲート電極14bに、例えばアンチモン(Sb)、ヒ素(As)、リン(P)、フッ素(F)等の不純物イオンをドープして、フェルミ準位を荷電子帯(EV)の方に(仕事関数が大きくなる方に)シフトさせる。これにより、n−chMOSFET100a、p−chMOSFET100bの閾値電圧を小さくすることができる。
Here, in the
図2は、NiSiとPd2Siに各種不純物イオンをドープした場合の、仕事関数変調域を示すグラフである。図2の縦軸において、中央(Undoped)がイオンをドープしない場合のフェルミ準位であり、禁制帯の中央近傍にある。
図2から明らかなように、Pd2Siでは、Sb、As、P、Fのイオンをドープした場合に、フェルミ準位は荷電子帯(EV)の方向にシフトし、Bのイオンをドープした場合に、フェルミ準位は伝導帯(EC)の方向にシフトする。これは、これらの元素をNiSiに注入した場合と比較して、フェルミ準位のシフトする方向が逆方向となっている。
FIG. 2 is a graph showing the work function modulation region when various impurity ions are doped into NiSi and Pd 2 Si. In the vertical axis of FIG. 2, the center (Undoped) is the Fermi level when ions are not doped, and is near the center of the forbidden band.
As is clear from FIG. 2, in Pd 2 Si, when Sb, As, P, and F ions are doped, the Fermi level is shifted in the direction of the valence band (E V ), and B ions are doped. In this case, the Fermi level shifts in the direction of the conduction band (E C ). This is because the Fermi level shifts in the opposite direction compared to the case where these elements are implanted into NiSi.
ゲート電極14aの両側には、例えば酸化シリコンからなる側壁絶縁膜8が設けられている。なお、図1には図示しないが、表面保護膜や配線層は適宜形成するものとする。
Side
このように、本実施の形態にかかるMOS型半導体装置100では、シリコンの析出等のないPd2Si層をゲート電極として使用することができる。
また、p型またはn型の不純物をゲート電極にドープすることにより、ゲート電極の仕事関数を調整することができる。この場合、NiSiをゲート電極に用いた場合と比較して、所定の不純物をゲート電極にドープした場合のフェルミ準位のシフト方向が逆方向となる。
Thus, in the MOS
Further, the work function of the gate electrode can be adjusted by doping the gate electrode with p-type or n-type impurities. In this case, compared to the case where NiSi is used for the gate electrode, the Fermi level shift direction is reversed when a predetermined impurity is doped in the gate electrode.
次に、図3を参照しながら、本実施の形態にかかるMOS型半導体装置100の製造方法について説明する。図3において、図1と同一符号は、同一又は相当箇所を示す。MOS型半導体装置100の製造方法は、以下の工程1〜工程10を含む。
Next, a method for manufacturing the
工程1:図3(a)に示すように、例えばシリコンからなる半導体基板1を準備する。次に、LOCOS(Local Oxidation of Silicon)法やSTI(Shallow Trench Isolation)法を用いて、例えば酸化シリコンからなる分離領域2を形成する。続いて、半導体基板1に、ホウ素(B)等のp型イオン、リン(P)等のn型イオンを選択注入して、p型ウエル領域1a、n型ウエル領域1bをそれぞれ形成する。
Step 1: As shown in FIG. 3A, a
工程2:図3(b)に示すように、半導体基板1の表面に、例えば熱酸化法を用いてゲート絶縁膜(ゲート酸化膜)3を形成する。ゲート絶縁膜3は酸化シリコンからなり、膜厚は、例えば2.5〜3.0nmである。
次に、ゲート絶縁膜3の上に、例えばCVD法を用いて、ポリシリコンやアモルファスシリコンからなるシリコン層4を形成する。シリコン層4の膜厚は、例えば100〜150nmである。
続いて、p型ウエル領域1a上のシリコン層4に、例えばホウ素等の不純物イオンを選択的に注入(プリドープ)する。また、p型ウエル領域1a上のシリコン層4に、例えばリン等の不純物イオンを選択的に注入(プリドープ)する。これにより、シリコン層4から形成されるフルシリサイド(FUSI)のゲート電極の仕事関数を制御することができる。
上述のように、ゲート電極への注入不純物とその仕事関数変調域との関係は、図2のようになり、NiSiをゲート電極に持ち用いた場合と異なった挙動を示している。
Step 2: As shown in FIG. 3B, a gate insulating film (gate oxide film) 3 is formed on the surface of the
Next, a
Subsequently, impurity ions such as boron are selectively implanted (pre-doped) into the
As described above, the relationship between the impurity implanted into the gate electrode and its work function modulation region is as shown in FIG. 2, and shows a behavior different from the case where NiSi is used for the gate electrode.
工程3:図3(c)に示すように、シリコン層4の上に、例えばCVD法により、ハードマスク5が形成される。ハードマスク5は、例えば窒化シリコンからなり、膜厚は100nm以下である。続いて、ハードマスク5の上にフォトレジスト層を形成し、フォトリソグラフ法等によりパターニングして、レジストマスク6を形成する
Step 3: As shown in FIG. 3C, a
工程4:図3(d)に示すように、レジストマスク6をエッチングマスクに用いて、ハードマスク5をエッチングする。次に、ジストマスク6を除去して、ハードマスク5をエッチングマスクに用いて、シリコン層4とゲート絶縁膜3とをエッチングする。
Step 4: As shown in FIG. 3D, the
工程5:図3(e)に示すように、ハードマスク5を注入マスクに用いて、p型ウエル領域1aに、リン等のn型イオンを選択的に注入し、また、n型ウエル領域1bに、ホウ素等のp型イオンを選択的に注入する。これにより、エクステンション領域7a、7bが形成される。エクステンション領域7a、7bの不純物濃度は、例えば1×1020/cm3である。
Step 5: As shown in FIG. 3E, n-type ions such as phosphorus are selectively implanted into the p-
工程6:図3(f)に示すように、例えば熱酸化法によりシリコン層4の側壁を酸化して、酸化シリコンからなる側壁絶縁膜8を形成する。次に、ハードマスク5および側壁酸化膜8を注入マスクに用いて、p型ウエル領域1aに、リン等のn型イオンを選択的に注入し、また、n型ウエル領1bに、ホウ素等のp型イオンを選択的に注入する。これにより、ソース/ドレイン領域9a、9bが形成される。ソース/ドレイン領域9a、9bの不純物濃度は、例えば1×1021/cm3である。また、ソース/ドレイン領域9a、9bの深さは、エクステンション領域7a、7bの深さより大きくなっている。続いて、アニール工程により注入イオンを活性化する。これにより、ソース/ドレイン領域9a、9bと、その内方に設けられたエクステンション領域7a、7bが形成される。
Step 6: As shown in FIG. 3F, the sidewall of the
工程7:図3(g)に示すように、例えばスパッタ法を用いて、半導体基板1の上にニッケル層10を堆積させる。
Step 7: As shown in FIG. 3G, a
工程8:図3(h)に示すように、熱処理により、NiSiからなるシリサイド層11をソース/ドレイン領域9a、9bの表面に形成する。熱処理には、例えばランプアニールが用いられ、熱処理温度は、400〜500℃の範囲内であり、好適には450℃である。次に、例えば硫酸と過酸化水素水の混合液により、シリサイド層11とならなかったニッケル層10を選択的に除去する。
Step 8: As shown in FIG. 3H, a
工程9:図3(i)に示すように、例えば酸化シリコンからなる絶縁膜13を全面に堆積させた後、例えばCMP法を用いて表面の平坦化を行う。かかるCMP工程で、ハードマスク5も除去され、シリコン層4a、4bの上面が露出する。
Step 9: As shown in FIG. 3I, after an insulating
工程10:図3(j)に示すように、例えばスパッタ法を用いて、半導体基板1の上にパラジウム層12を堆積させる。パラジウム層12の膜厚は、次の熱処理工程でシリコン層4a、4bの全体をシリサイド化できるような膜厚であり、例えば、シリコン層4a、4bの膜厚の2分の1程度が好ましい。
続いて、熱処理により、シリコン層4a、4bの全体をシリサイド化して、Pd2Siからなるフルシリサイド(FUSI)ゲート電極であるシリコン層14a、14bを形成する。熱処理には、例えばランプアニールが用いられ、熱処理温度は、250〜300℃の範囲内である。かかる熱処理温度は、NiSiからなるシリサイド層11の熱処理温度(工程8)より低温であるため、シリコン層14a、14bの形成工程において、シリサイド層11の更なるシリサイド化(NiSiがNiSi2になる等)や、Niが深さ方向に拡散して接合リーク電流を増加させるのを防止することができる。最後に、例えば王水を用いて、シリサイド化されていないパラジウム層12を選択的に除去することにより、図1に示すMOS型半導体装置100が完成する。
Step 10: As shown in FIG. 3J, a
Subsequently, the entire silicon layers 4a and 4b are silicided by heat treatment to form
なお、表面保護膜や配線層は、適宜形成するものとする。 Note that the surface protective film and the wiring layer are appropriately formed.
以上のように、本実施の形態にかかるMOS型半導体装置100の製造方法では、ゲート電極のシリサイド化(フルシリサイド化)工程が、ソース/ドレイン領域9a、9b上のシリサイド層11の形成工程より低温で行われる。このため、フルシリサイドゲートの形成工程において、シリサイド層11の更なるシリサイド化(NiSiがNiSi2になる等)を防止することができる。また、Niが半導体基板の深さ方向に拡散して、pn接合面におけるリーク電流を増加させるのを防止することができる。
As described above, in the method of manufacturing the MOS
1 半導体基板、1a p型ウエル領域、1b n型ウエル領域、2 分離領域、7a、7b エクステンション領域、8 側壁絶縁膜、9a、9b ソース/ドレイン領域、11 シリサイド層、12 パラジウム層、13 絶縁膜、14a、14b ゲート電極、100 MOS型半導体装置、100a n−chMOSFET、100b p−chMOSFET。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
該半導体基板の上に、ゲート絶縁膜を介して設けられたパラジウムシリサイドのゲート電極と、
該ゲート電極の両側の該半導体基板に形成されたソース/ドレイン領域とを含むMOS構造の半導体装置であって、
該ゲート電極にホウ素を不純物としてドープすることにより、該ゲート電極の仕事関数を小さくなるようにシフトさせたことを特徴とする半導体装置。 A semiconductor substrate;
A palladium silicide gate electrode provided on the semiconductor substrate via a gate insulating film;
A MOS structure semiconductor device including source / drain regions formed in the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode,
A semiconductor device characterized in that the work function of the gate electrode is shifted to be small by doping the gate electrode with boron as an impurity.
該半導体基板の上に、ゲート絶縁膜を介して設けられたパラジウムシリサイドのゲート電極と、
該ゲート電極の両側の該半導体基板に形成されたソース/ドレイン領域とを含むMOS構造の半導体装置であって、
該ゲート電極に、アンチモン、ヒ素、リン、およびフッ素からなる群から選択される元素を不純物としてドープすることにより、該ゲート電極の仕事関数を大きくなるようにシフトさせたことを特徴とする半導体装置。 A semiconductor substrate;
A palladium silicide gate electrode provided on the semiconductor substrate via a gate insulating film;
A MOS structure semiconductor device including source / drain regions formed in the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode,
A semiconductor device wherein the gate electrode is doped with an element selected from the group consisting of antimony, arsenic, phosphorus, and fluorine as an impurity, thereby shifting the work function of the gate electrode so as to increase. .
該半導体基板の上に、ゲート絶縁膜を介して設けられたパラジウムシリサイドのゲート電極と、
該ゲート電極の両側の該半導体基板に形成されたソース/ドレイン領域とを含む半導体装置であって、
更に、該ソース/ドレイン領域の上にニッケルシリサイドからなるシリサイド層が設けられたことを特徴とする半導体装置。 A semiconductor substrate;
A palladium silicide gate electrode provided on the semiconductor substrate via a gate insulating film;
A semiconductor device including source / drain regions formed in the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode,
And a silicide layer made of nickel silicide on the source / drain region.
該半導体基板に、p型ウエル領域を形成する工程と、
該p型ウエル領域上にゲート絶縁膜を形成し、その上にシリコン層を堆積する工程と、
該シリコン層にホウ素を不純物としてドープする工程と、
該シリコン層をパターニングしてゲート電極を形成する工程と、
該ゲート電極の両側の該p型ウエル領域にn型イオンをドープして、該ゲート電極を挟むようにソース/ドレイン領域を形成する工程と、
該ソース/ドレイン領域の上にニッケル層を形成し、熱処理によりニッケルシリサイドからなるシリサイド層を形成する第1熱処理工程と、
該ゲート電極を覆うようにパラジウム層を形成し、熱処理によりゲート電極をパラジウムシリサイドからなるフルシリサイド電極とする第2熱処理工程とを含み、
該第2熱処理工程が、該第1熱処理工程より低温で行われることを特徴とする半導体装置の製造方法。 Preparing a semiconductor substrate;
Forming a p-type well region in the semiconductor substrate;
Forming a gate insulating film on the p-type well region and depositing a silicon layer thereon;
Doping the silicon layer with boron as an impurity;
Patterning the silicon layer to form a gate electrode;
Doping the p-type well region on both sides of the gate electrode with n-type ions to form source / drain regions so as to sandwich the gate electrode;
A first heat treatment step of forming a nickel layer on the source / drain regions and forming a silicide layer made of nickel silicide by heat treatment;
Forming a palladium layer so as to cover the gate electrode, and performing a heat treatment to make the gate electrode a full silicide electrode made of palladium silicide,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the second heat treatment step is performed at a lower temperature than the first heat treatment step.
該半導体基板に、n型ウエル領域を形成する工程と、
該n型ウエル領域上にゲート絶縁膜を形成し、その上にシリコン層を堆積する工程と、
該シリコン層にアンチモン、ヒ素、リン、およびフッ素からなる群から選択される元素を不純物としてドープする工程と、
該シリコン層をパターニングしてゲート電極を形成する工程と、
該ゲート電極の両側の該n型ウエル領域にp型イオンをドープして、該ゲート電極を挟むようにソース/ドレイン領域を形成する工程と、
該ソース/ドレイン領域の上にニッケル層を形成し、熱処理によりニッケルシリサイドからなるシリサイド層を形成する第1熱処理工程と、
該ゲート電極を覆うようにパラジウム層を形成し、熱処理によりゲート電極をパラジウムシリサイドからなるフルシリサイド電極とする第2熱処理工程とを含み、
該第2熱処理工程が、該第1熱処理工程より低温で行われることを特徴とする半導体装置の製造方法。 Preparing a semiconductor substrate;
Forming an n-type well region in the semiconductor substrate;
Forming a gate insulating film on the n-type well region and depositing a silicon layer thereon;
Doping the silicon layer with an element selected from the group consisting of antimony, arsenic, phosphorus, and fluorine as an impurity;
Patterning the silicon layer to form a gate electrode;
Doping the n-type well region on both sides of the gate electrode with p-type ions to form source / drain regions so as to sandwich the gate electrode;
A first heat treatment step of forming a nickel layer on the source / drain regions and forming a silicide layer made of nickel silicide by heat treatment;
Forming a palladium layer so as to cover the gate electrode, and performing a heat treatment to make the gate electrode a full silicide electrode made of palladium silicide,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the second heat treatment step is performed at a lower temperature than the first heat treatment step.
上記第1熱処理工程が、250℃以上で300℃以下の温度で行われることを特徴とする請求項6又は7に記載の製造方法。 The second heat treatment step is performed at a temperature of 400 ° C. or more and 500 ° C. or less,
The manufacturing method according to claim 6 or 7, wherein the first heat treatment step is performed at a temperature of 250 ° C or higher and 300 ° C or lower.
The manufacturing method according to claim 6, wherein the silicon layer is made of a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer.
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JP (1) | JP2008041767A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021025247A1 (en) * | 2019-08-05 | 2021-02-11 | 고려대학교 산학협력단 | Semiconductor device to which charge-plasma effect is applied and method for manufacturing same |
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2006
- 2006-08-02 JP JP2006211151A patent/JP2008041767A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021025247A1 (en) * | 2019-08-05 | 2021-02-11 | 고려대학교 산학협력단 | Semiconductor device to which charge-plasma effect is applied and method for manufacturing same |
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