JP2611252B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP2611252B2 JP2611252B2 JP62215606A JP21560687A JP2611252B2 JP 2611252 B2 JP2611252 B2 JP 2611252B2 JP 62215606 A JP62215606 A JP 62215606A JP 21560687 A JP21560687 A JP 21560687A JP 2611252 B2 JP2611252 B2 JP 2611252B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特にMIS型半
導体集積回路における不純物添加層の低抵抗化に関する
ものである。
導体集積回路における不純物添加層の低抵抗化に関する
ものである。
近年、MIS型集積回路の動作速度の高速化が要請され
ている、高速化を阻害する要因の一つにシリコン基板内
に形成された不純物添加層の抵抗の問題がある。近年、
シリコン素子の微細化の要請から、不純物添加層の接合
深さは0.2〜0.3μｍ程度以下の深さになっている。この
ため、ｎ型あるいはｐ型の不純物を拡散することによっ
て形成する不純物添加層の層抵抗の値も20〜30Ω／□程
度以上となる。このため、不純物添加層を信号線として
使用した場合、信号伝播の遅延が無視できない程度とな
り、回路の高速化が大幅に妨げられた。これを回避する
手段として、金属を用いた不純物添加層シリサイド化の
技術がある。これは、不純物添加層のシリコン基板表面
に金属を被着し、熱処理を行うことにより不純物添加層
表面にシリサイド層を形成することにより層抵抗を低減
し、動作速度の向上をはかるものである。
ている、高速化を阻害する要因の一つにシリコン基板内
に形成された不純物添加層の抵抗の問題がある。近年、
シリコン素子の微細化の要請から、不純物添加層の接合
深さは0.2〜0.3μｍ程度以下の深さになっている。この
ため、ｎ型あるいはｐ型の不純物を拡散することによっ
て形成する不純物添加層の層抵抗の値も20〜30Ω／□程
度以上となる。このため、不純物添加層を信号線として
使用した場合、信号伝播の遅延が無視できない程度とな
り、回路の高速化が大幅に妨げられた。これを回避する
手段として、金属を用いた不純物添加層シリサイド化の
技術がある。これは、不純物添加層のシリコン基板表面
に金属を被着し、熱処理を行うことにより不純物添加層
表面にシリサイド層を形成することにより層抵抗を低減
し、動作速度の向上をはかるものである。
上述した不純物添加層のシリサイド化においては、熱
処理を通常の炉芯管中で行うと、混入している微量の酸
素の影響により、シリサイド形成を均一に行うことは困
難である。このため、通常はハロゲンランプ等を用いた
短時間熱処理によりシリサイド形成が行われる。しかし
ながら、一般に、金属は反射率が極めて高い。このた
め、ハロゲンランプ等を用いても照射効率は極めて悪
く、温度分布の不均一さにより、層抵抗の値にもウェー
ハ間でかなりのばらつきが見られた。
処理を通常の炉芯管中で行うと、混入している微量の酸
素の影響により、シリサイド形成を均一に行うことは困
難である。このため、通常はハロゲンランプ等を用いた
短時間熱処理によりシリサイド形成が行われる。しかし
ながら、一般に、金属は反射率が極めて高い。このた
め、ハロゲンランプ等を用いても照射効率は極めて悪
く、温度分布の不均一さにより、層抵抗の値にもウェー
ハ間でかなりのばらつきが見られた。
本発明の半導体装置の製造方法は、第１導電型シリコ
ン基板表面に少なくとも選択的に設けられた第２導電型
不純物添加層上に金属膜を被着する工程と、前記金属膜
表面にイオン注入を行ない前記金属膜より所定の波長範
囲で吸収係数の大きな吸収層を形成する工程と、光照射
により前記金属膜をシリコンと反応させて金属シリサイ
ド層を形成する工程とを含むというものである。
ン基板表面に少なくとも選択的に設けられた第２導電型
不純物添加層上に金属膜を被着する工程と、前記金属膜
表面にイオン注入を行ない前記金属膜より所定の波長範
囲で吸収係数の大きな吸収層を形成する工程と、光照射
により前記金属膜をシリコンと反応させて金属シリサイ
ド層を形成する工程とを含むというものである。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明に関連する技術を説明
するための工程順に配置した半導体チップの断面図であ
る。
するための工程順に配置した半導体チップの断面図であ
る。
まず、第１図（ａ）に示すように、ｐ型シリコン基板
１上に厚さ0.5μｍ程度のフィールド酸化膜２を形成す
る。次に、第１図（ｂ）に示すように、厚さ20nm程度の
ゲート酸化膜３を形成した後、厚さ300〜400nm程度の多
結晶シリコン膜を形成し所定形状に整形してゲート電極
４を形成する。次に全面に100〜200nmの酸化シリコン膜
を成長させ、反応性イオンエッチングにより全面をエッ
チバックすることにより、ゲート電極４端部に側壁５を
形成する。次に、第１図（ｃ）に示すようにヒ素をイオ
ン注入してｎ型不純物添加層からなるソース拡散層6a及
びドレイン拡散層6bを形成する。注入エネルギーは10〜
50kev、注入量は1015〜1016/cm2が適当である。
１上に厚さ0.5μｍ程度のフィールド酸化膜２を形成す
る。次に、第１図（ｂ）に示すように、厚さ20nm程度の
ゲート酸化膜３を形成した後、厚さ300〜400nm程度の多
結晶シリコン膜を形成し所定形状に整形してゲート電極
４を形成する。次に全面に100〜200nmの酸化シリコン膜
を成長させ、反応性イオンエッチングにより全面をエッ
チバックすることにより、ゲート電極４端部に側壁５を
形成する。次に、第１図（ｃ）に示すようにヒ素をイオ
ン注入してｎ型不純物添加層からなるソース拡散層6a及
びドレイン拡散層6bを形成する。注入エネルギーは10〜
50kev、注入量は1015〜1016/cm2が適当である。
次に、チタンを蒸着して厚さ100nm程度のチタン膜７
を被着する。次に、厚さ30〜50nmの無定形シリコン膜８
（多結晶シリコン膜でもよい）からなる吸収層を形成す
る。次に、第１図（ｄ）に示すように、ハロゲンランプ
を用いて照射を行う。加熱温度は600〜800℃程度、また
照射時間は10〜20秒程度である。このようにして短時間
熱処理を行なうとソース拡散層6a,ドレイン拡散層6b上
にチタンシリサイド層9a,9bが形成される。次に吸収層
とチタン膜が反応して生じたシリサイド層と未反応のチ
タンをアンモニアと過酸化水素を含んだ液を用いたエッ
チングにより除去する。
を被着する。次に、厚さ30〜50nmの無定形シリコン膜８
（多結晶シリコン膜でもよい）からなる吸収層を形成す
る。次に、第１図（ｄ）に示すように、ハロゲンランプ
を用いて照射を行う。加熱温度は600〜800℃程度、また
照射時間は10〜20秒程度である。このようにして短時間
熱処理を行なうとソース拡散層6a,ドレイン拡散層6b上
にチタンシリサイド層9a,9bが形成される。次に吸収層
とチタン膜が反応して生じたシリサイド層と未反応のチ
タンをアンモニアと過酸化水素を含んだ液を用いたエッ
チングにより除去する。
次に第１図（ｅ）に示すように、層間絶縁膜10を被着
し、コンタクト開口を形成し、電極配線11を形成して素
子を完成する。
し、コンタクト開口を形成し、電極配線11を形成して素
子を完成する。
従来はチタン膜を被着した状態でハロゲンランプによ
り照射を行なっていたのであるが、この実施例では吸収
層を設けてあるので効率よく熱処理を行なうことがで
き、均一なチタンシリサイド層を形成することができ
る。
り照射を行なっていたのであるが、この実施例では吸収
層を設けてあるので効率よく熱処理を行なうことがで
き、均一なチタンシリサイド層を形成することができ
る。
第２図は第１の実施例を説明するための半導体チップ
の断面図である。
の断面図である。
第１図を参照して説明した技術と同様にしてゲート電
極４を形成後ゲート電極端部に酸化シリコン膜の側壁５
を形成し、イオン注入によりソース，ドレイン拡散層を
形成する。次に、厚さ100nm程度のチタン膜７を形成す
る。次に、全面にイオン注入を行ない、チタン膜７の少
なくとも表面にイオン注入によるダメージで吸収中心の
多くなった吸収層（図示せず）を形成する。注入イオン
としてヒ素を用いた場合、注入エネルギーは５〜10ke
v、注入量は1016〜1018/cm2程度が適当である。次に、
ハロゲンランプを用いた短時間熱処理により、拡散層上
及びゲート電極上にチタンシリサイド層を形成する。
極４を形成後ゲート電極端部に酸化シリコン膜の側壁５
を形成し、イオン注入によりソース，ドレイン拡散層を
形成する。次に、厚さ100nm程度のチタン膜７を形成す
る。次に、全面にイオン注入を行ない、チタン膜７の少
なくとも表面にイオン注入によるダメージで吸収中心の
多くなった吸収層（図示せず）を形成する。注入イオン
としてヒ素を用いた場合、注入エネルギーは５〜10ke
v、注入量は1016〜1018/cm2程度が適当である。次に、
ハロゲンランプを用いた短時間熱処理により、拡散層上
及びゲート電極上にチタンシリサイド層を形成する。
次に、未反応のチタン膜を除去する。
この実施例はチタン膜にイオン注入をして吸収層を形
成するので他の物質を使用していない。従って、未反応
膜を除去するエッチング工程が簡単であるという利点が
ある。
成するので他の物質を使用していない。従って、未反応
膜を除去するエッチング工程が簡単であるという利点が
ある。
以上説明したように本発明は、不純物添加層上に被着
された金属膜上に、更に光吸収層を設けてから光を照射
して短時間熱処理を行なうことにより、層抵抗の均一な
金属シリサイド層を形成できるので、半導体装置の動作
速度の向上ないしは均一化が可能となる効果がある。
された金属膜上に、更に光吸収層を設けてから光を照射
して短時間熱処理を行なうことにより、層抵抗の均一な
金属シリサイド層を形成できるので、半導体装置の動作
速度の向上ないしは均一化が可能となる効果がある。
第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明に関連する技術を説明
するための工程順に配置した半導体チップの断面図、第
２図は第１の実施例を説明するための半導体チップの断
面図である。 １……ｐ型シリコン基板、２……フィールド酸化膜、３
……ゲート酸化膜、４……ゲート電極、５……側壁、6a
……ソース，拡散層、6b……ドレイン拡散層、７……チ
タン膜、８……吸収層、9a,9b……チタンシリサイド
層、10……層間絶縁膜、11……電極配線、12……ヒ素イ
オン。
するための工程順に配置した半導体チップの断面図、第
２図は第１の実施例を説明するための半導体チップの断
面図である。 １……ｐ型シリコン基板、２……フィールド酸化膜、３
……ゲート酸化膜、４……ゲート電極、５……側壁、6a
……ソース，拡散層、6b……ドレイン拡散層、７……チ
タン膜、８……吸収層、9a,9b……チタンシリサイド
層、10……層間絶縁膜、11……電極配線、12……ヒ素イ
オン。
Claims (2)
- 【請求項１】第１導電型シリコン基板表面に少なくとも
選択的に設けられた第２導電型不純物添加層上に金属膜
を被着する工程と、前記金属膜表面にイオン注入を行な
い前記金属膜より所定の波長範囲で吸収係数の大きな吸
収層を形成する工程と、光照射により前記金属膜をシリ
コンと反応させて金属シリサイド層を形成する工程とを
含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】第１導電型がｐ型、第２導電型がｎ型、金
属膜がチタン膜であり、ヒ素イオンを注入する特許請求
の範囲（１）項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62215606A JP2611252B2 (ja) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62215606A JP2611252B2 (ja) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6457714A JPS6457714A (en) | 1989-03-06 |
| JP2611252B2 true JP2611252B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=16675213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62215606A Expired - Lifetime JP2611252B2 (ja) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2611252B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9842738B2 (en) | 2014-04-09 | 2017-12-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device and silicon carbide semiconductor device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57106027A (en) * | 1980-12-23 | 1982-07-01 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS58164225A (ja) * | 1982-03-24 | 1983-09-29 | Fujitsu Ltd | 金属シリサイド膜の形成方法 |
-
1987
- 1987-08-28 JP JP62215606A patent/JP2611252B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6457714A (en) | 1989-03-06 |
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