JP2636796B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JP2636796B2 JP2636796B2 JP7124892A JP12489295A JP2636796B2 JP 2636796 B2 JP2636796 B2 JP 2636796B2 JP 7124892 A JP7124892 A JP 7124892A JP 12489295 A JP12489295 A JP 12489295A JP 2636796 B2 JP2636796 B2 JP 2636796B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- silicon film
- phosphorus
- amorphous silicon
- silicide film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
- H01L21/76853—Barrier, adhesion or liner layers characterized by particular after-treatment steps
- H01L21/76861—Post-treatment or after-treatment not introducing additional chemical elements into the layer
- H01L21/76864—Thermal treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H01L21/28026—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
- H01L21/28035—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities
- H01L21/28044—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities the conductor comprising at least another non-silicon conductive layer
- H01L21/28061—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities the conductor comprising at least another non-silicon conductive layer the conductor comprising a metal or metal silicide formed by deposition, e.g. sputter deposition, i.e. without a silicidation reaction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System
- H01L21/28525—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System the conductive layers comprising semiconducting material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
- H01L21/76843—Barrier, adhesion or liner layers formed in openings in a dielectric
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
- H01L21/7685—Barrier, adhesion or liner layers the layer covering a conductive structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76877—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/019—Contacts of silicides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/122—Polycrystalline
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/147—Silicides
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関する。
関する。
【0002】
【従来の技術】シリコン半導体集積回路の分野におい
て、抵抗率が低く、かつ高い融点を有する金属シリサイ
ド膜の利用は多岐に亘っている。例えば、昨今のDRA
M(Dynamic Random Access M
emory)についてはトランジスタのゲート電極(ワ
ード配線)やビット配線等のメモリセル部分の配線は、
設計ルールによる配線幅の縮小により低抵抗・高融点の
膜が必要となり、これらのゲート電極やビット配線等に
金属シリサイド膜が広範に用いられている。
て、抵抗率が低く、かつ高い融点を有する金属シリサイ
ド膜の利用は多岐に亘っている。例えば、昨今のDRA
M(Dynamic Random Access M
emory)についてはトランジスタのゲート電極(ワ
ード配線)やビット配線等のメモリセル部分の配線は、
設計ルールによる配線幅の縮小により低抵抗・高融点の
膜が必要となり、これらのゲート電極やビット配線等に
金属シリサイド膜が広範に用いられている。
【0003】また、最近の金属シリサイド配線の特徴と
しては、殆どの場合、金属シリサイド膜の全面あるいは
一部分が不純物を含むシリコン膜と接して形成された金
属シリサイド膜とシリコン膜の積層構造(ポリサイド構
造)となっている。
しては、殆どの場合、金属シリサイド膜の全面あるいは
一部分が不純物を含むシリコン膜と接して形成された金
属シリサイド膜とシリコン膜の積層構造(ポリサイド構
造)となっている。
【0004】図3(a)〜(d)は従来の半導体装置の
製造方法を説明するための工程順に示した断面図であ
る。
製造方法を説明するための工程順に示した断面図であ
る。
【0005】まず、図3(a)に示すように、シリコン
基板1の表面を局所酸化(LOCOS)技術により熱酸
化して厚さ0.3μmのフィールド酸化膜2を形成し、
素子形成領域を区画する。次に、素子形成領域のシリコ
ン基板1の表面を熱酸化して厚さ10nmのゲート酸化
膜3を形成した後、全面に厚さ0.1μmのリンをドー
プしたシリコン膜4および厚さ0.1μmのタングステ
ンシリサイド膜5を順次堆積して積層し、全面にリンイ
オンを加速エネルギー30keV、ドーズ量5×1015
cm-2でイオン注入する。このイオン注入は、リンをド
ープしたシリコン膜とタングステンシリサイド膜を積層
したポリサイド構造のシリコン膜中のリンが後工程の熱
処理によってタングステンシリサイド膜中に拡散してし
まい、リンを含むシリコン膜中のリン濃度が極度に低下
してしまうという問題があり、この対策としてリンを含
んだシリコン膜とタングステンシリサイド膜の界面にリ
ンが到達するようなエネルギーでリンをイオン注入し、
予めタングステン膜中に十分なリンを加えてやることに
よってシリコン膜中のリン濃度の低下を防ぐためであ
る。
基板1の表面を局所酸化(LOCOS)技術により熱酸
化して厚さ0.3μmのフィールド酸化膜2を形成し、
素子形成領域を区画する。次に、素子形成領域のシリコ
ン基板1の表面を熱酸化して厚さ10nmのゲート酸化
膜3を形成した後、全面に厚さ0.1μmのリンをドー
プしたシリコン膜4および厚さ0.1μmのタングステ
ンシリサイド膜5を順次堆積して積層し、全面にリンイ
オンを加速エネルギー30keV、ドーズ量5×1015
cm-2でイオン注入する。このイオン注入は、リンをド
ープしたシリコン膜とタングステンシリサイド膜を積層
したポリサイド構造のシリコン膜中のリンが後工程の熱
処理によってタングステンシリサイド膜中に拡散してし
まい、リンを含むシリコン膜中のリン濃度が極度に低下
してしまうという問題があり、この対策としてリンを含
んだシリコン膜とタングステンシリサイド膜の界面にリ
ンが到達するようなエネルギーでリンをイオン注入し、
予めタングステン膜中に十分なリンを加えてやることに
よってシリコン膜中のリン濃度の低下を防ぐためであ
る。
【0006】次に、図3(b)に示すように、タングス
テンシリサイド膜5およびシリコン膜4を選択的に順次
エッチングしてゲート電極を形成する。
テンシリサイド膜5およびシリコン膜4を選択的に順次
エッチングしてゲート電極を形成する。
【0007】次に、図3(c)に示すように、このゲー
ト電極およびフィールド酸化膜2をマスクとして素子形
成領域のシリコン基板1の表面に不純物をイオン注入し
て拡散層7を形成し、ゲート電極を含む表面にCVD法
で層間絶縁膜8を0.8μmの厚さに堆積する。次に、
層間絶縁膜8を選択的に異方性エッチングしてコンタク
トホール11を形成する。
ト電極およびフィールド酸化膜2をマスクとして素子形
成領域のシリコン基板1の表面に不純物をイオン注入し
て拡散層7を形成し、ゲート電極を含む表面にCVD法
で層間絶縁膜8を0.8μmの厚さに堆積する。次に、
層間絶縁膜8を選択的に異方性エッチングしてコンタク
トホール11を形成する。
【0008】次に、図3(d)に示すように、コンタク
トホール11を含む層間絶縁膜8の表面に厚さ0.1μ
mのリンをドープしたシリコン膜12と厚さ0.2μm
のタングステンシリサイド膜13とを順次堆積して積層
し、全面にリンイオンを加速エネルギー50keV、ド
ーズ量5×1016cm-2でイオン注入し、しかる後、タ
ングステンシリサイド膜13およびシリコン膜12を選
択的に順次エッチングしてポリサイド構造のビット線を
形成する。
トホール11を含む層間絶縁膜8の表面に厚さ0.1μ
mのリンをドープしたシリコン膜12と厚さ0.2μm
のタングステンシリサイド膜13とを順次堆積して積層
し、全面にリンイオンを加速エネルギー50keV、ド
ーズ量5×1016cm-2でイオン注入し、しかる後、タ
ングステンシリサイド膜13およびシリコン膜12を選
択的に順次エッチングしてポリサイド構造のビット線を
形成する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体装置
の製造方法では、ポリサイド構造の電極又は配線のシリ
コン膜の不純物がシリサイド膜に拡散して導電性が低下
するのを防止するために、シリコン膜とシリサイド膜の
界面付近に不純物をイオン注入しているが、段差を小さ
くするために薄膜化されたポリサイド構造ではシリサイ
ド膜に比べて下の不純物を含むシリコン膜の厚さが薄く
なる傾向にあり、界面付近を狙ったイオン注入の注入エ
ネルギーのばらつきによりゲート絶縁膜にまで不純物イ
オンが注入されたり、イオンの電荷によるチャージアッ
プの影響によりゲート絶縁膜の耐圧を劣化させる等の問
題があった。
の製造方法では、ポリサイド構造の電極又は配線のシリ
コン膜の不純物がシリサイド膜に拡散して導電性が低下
するのを防止するために、シリコン膜とシリサイド膜の
界面付近に不純物をイオン注入しているが、段差を小さ
くするために薄膜化されたポリサイド構造ではシリサイ
ド膜に比べて下の不純物を含むシリコン膜の厚さが薄く
なる傾向にあり、界面付近を狙ったイオン注入の注入エ
ネルギーのばらつきによりゲート絶縁膜にまで不純物イ
オンが注入されたり、イオンの電荷によるチャージアッ
プの影響によりゲート絶縁膜の耐圧を劣化させる等の問
題があった。
【0010】また、シリサイド膜の露光波長に対する反
射率が大きく、ハレーションを起してリソグラフィ工程
とパターン精度が低下して最悪の場合には配線間の短絡
不良を生ずるという問題があった。
射率が大きく、ハレーションを起してリソグラフィ工程
とパターン精度が低下して最悪の場合には配線間の短絡
不良を生ずるという問題があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、半導体基板上に形成した絶縁膜の上に不純物
を含むシリコン膜,金属シリサイド膜および不純物を含
むアモルファスシリコン膜を順次堆積して積層する工程
と、前記アモルファスシリコン膜,金属シリサイド膜お
よびシリコン膜を選択的に順次エッチングして3層構造
の電極又は配線を形成する工程と、熱工程により前記ア
モルファスシリコン膜中の不純物を前記金属シリサイド
膜に拡散させる工程とを含んで構成される。
造方法は、半導体基板上に形成した絶縁膜の上に不純物
を含むシリコン膜,金属シリサイド膜および不純物を含
むアモルファスシリコン膜を順次堆積して積層する工程
と、前記アモルファスシリコン膜,金属シリサイド膜お
よびシリコン膜を選択的に順次エッチングして3層構造
の電極又は配線を形成する工程と、熱工程により前記ア
モルファスシリコン膜中の不純物を前記金属シリサイド
膜に拡散させる工程とを含んで構成される。
【0012】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0013】図1(a)〜(d)は本発明の第1の実施
例を説明するための工程順に示した断面図である。
例を説明するための工程順に示した断面図である。
【0014】まず、図1(a)に示すように、P型のシ
リコン基板1の表面を局所酸化して厚さ0.3μmのフ
ィールド酸化膜2を形成し、素子形成領域を分離する。
次に、この素子形成領域のシリコン基板1の表面を70
0〜900℃の酸化性雰囲気中で熱酸化し、厚さ10n
mのゲート酸化膜3を形成する。
リコン基板1の表面を局所酸化して厚さ0.3μmのフ
ィールド酸化膜2を形成し、素子形成領域を分離する。
次に、この素子形成領域のシリコン基板1の表面を70
0〜900℃の酸化性雰囲気中で熱酸化し、厚さ10n
mのゲート酸化膜3を形成する。
【0015】次に、図1(b)に示すように、ゲート酸
化膜3を含む全面にリンをドープしたシリコン膜4を
0.1μmの厚さに形成する。ここで、シリコン膜4は
多結晶シリコン膜又はアモルファスシリコン膜のいずれ
でも良い。次に、シリコン膜4の上にスパッタ法でタン
グステンシリサイド膜5を0.1μmの厚さに堆積し、
このタングステンシリサイド膜5の上に減圧CVD法に
より不純物濃度5×1020cm-3のリンを含むアモルフ
ァスシリコン膜6を0.1μmの厚さに成膜する。この
アモルファスシリコン膜6は例えば、縦型CVD装置を
用い温度約530℃の反応管に約2.0Torrの減圧
下で100%のSiH4 ガスを1SLM、1%のN2 希
釈をしたPH3 ガスを約100SCCM導入し、リンを
含むシリコン膜を成膜することでウェハ間の均一性のよ
いリンドープアモルファスシリコン膜を成長でき、リン
濃度も1×1019〜1×1021cm-3という広範囲のリ
ン濃度をPH3 ガスの流量を変化させることだけで殆ど
成膜速度を変えずに制御できる。
化膜3を含む全面にリンをドープしたシリコン膜4を
0.1μmの厚さに形成する。ここで、シリコン膜4は
多結晶シリコン膜又はアモルファスシリコン膜のいずれ
でも良い。次に、シリコン膜4の上にスパッタ法でタン
グステンシリサイド膜5を0.1μmの厚さに堆積し、
このタングステンシリサイド膜5の上に減圧CVD法に
より不純物濃度5×1020cm-3のリンを含むアモルフ
ァスシリコン膜6を0.1μmの厚さに成膜する。この
アモルファスシリコン膜6は例えば、縦型CVD装置を
用い温度約530℃の反応管に約2.0Torrの減圧
下で100%のSiH4 ガスを1SLM、1%のN2 希
釈をしたPH3 ガスを約100SCCM導入し、リンを
含むシリコン膜を成膜することでウェハ間の均一性のよ
いリンドープアモルファスシリコン膜を成長でき、リン
濃度も1×1019〜1×1021cm-3という広範囲のリ
ン濃度をPH3 ガスの流量を変化させることだけで殆ど
成膜速度を変えずに制御できる。
【0016】次に、図1(c)に示すように、アモルフ
ァスシリコン膜6,タングステンシリサイド膜5,シリ
コン膜4を選択的に順次エッチングしてポリサイド構造
のゲート電極を形成する。
ァスシリコン膜6,タングステンシリサイド膜5,シリ
コン膜4を選択的に順次エッチングしてポリサイド構造
のゲート電極を形成する。
【0017】次に、図1(d)に示すように、ゲート電
極およびフィールド酸化膜2をマスクとしてシリコン基
板1にN型不純物をイオン注入し、ソース・ドレイン領
域となる拡散層7を形成する。次にゲート電極を含む全
面に層間絶縁膜8を堆積した後拡散層7の上の層間絶縁
膜8を選択的にエッチングしてコンタクトホールを形成
し、このコンタクトホールの拡散層と接続する配線9を
選択的に形成する。
極およびフィールド酸化膜2をマスクとしてシリコン基
板1にN型不純物をイオン注入し、ソース・ドレイン領
域となる拡散層7を形成する。次にゲート電極を含む全
面に層間絶縁膜8を堆積した後拡散層7の上の層間絶縁
膜8を選択的にエッチングしてコンタクトホールを形成
し、このコンタクトホールの拡散層と接続する配線9を
選択的に形成する。
【0018】ここで、ポリサイド構造のゲート電極中の
リンは、その後の工程における熱処理により、リンをド
ープしたアモルファスシリコン膜6からタングステンシ
リサイド膜5中にリンが拡散されるが、アモルファスシ
リコン膜6中にはリンが充分ふくまれているため、タン
グステンシリサイド膜5へのリンの拡散は飽和する。こ
のためタングステンシリサイド膜5の下のシリコン膜4
のリン濃度が極端に低下することはない。
リンは、その後の工程における熱処理により、リンをド
ープしたアモルファスシリコン膜6からタングステンシ
リサイド膜5中にリンが拡散されるが、アモルファスシ
リコン膜6中にはリンが充分ふくまれているため、タン
グステンシリサイド膜5へのリンの拡散は飽和する。こ
のためタングステンシリサイド膜5の下のシリコン膜4
のリン濃度が極端に低下することはない。
【0019】この方法によって形成されたポリサイド構
造のゲート電極は、高濃度の不純物を含むアモルファス
シリコン膜を不純物の拡散源としているため、シリサイ
ド膜上へのイオン注入を行う必要がない。従って、従来
技術のイオン注入行う場合と比べてゲート酸化膜への悪
影響をなくすことができ、本実施例では、ゲート酸化膜
の耐圧不良率が約30%減少した。
造のゲート電極は、高濃度の不純物を含むアモルファス
シリコン膜を不純物の拡散源としているため、シリサイ
ド膜上へのイオン注入を行う必要がない。従って、従来
技術のイオン注入行う場合と比べてゲート酸化膜への悪
影響をなくすことができ、本実施例では、ゲート酸化膜
の耐圧不良率が約30%減少した。
【0020】また、アモルファスシリコン膜は通常の縮
小投影型露光機のi線波長(365nm)の光に対しシ
リコン膜の約1.5倍程度の吸収係数をもち、アモルフ
ァスシリコン膜表面の反射光強度を小さくでき、ハレー
ションを抑制することができる。
小投影型露光機のi線波長(365nm)の光に対しシ
リコン膜の約1.5倍程度の吸収係数をもち、アモルフ
ァスシリコン膜表面の反射光強度を小さくでき、ハレー
ションを抑制することができる。
【0021】図2(a),(b)は本発明の第2の実施
例を説明するための工程順に示した断面図である。
例を説明するための工程順に示した断面図である。
【0022】まず、図2(a)に示すように、シリコン
基板1の表面を局所酸化して形成した素子分離用のフィ
ールド酸化膜2により区画された素子形成領域の表面に
ゲート酸化膜3を形成し、ゲート酸化膜3の上に選択的
にゲート電極10を形成する。次に、ゲート電極10お
よびフィールド酸化膜2をマスクとして不純物をイオン
注入し拡散層7を形成した後ゲート電極10を含む全面
に厚さ1μmの層間絶縁膜8を堆積し、拡散層7上の層
間絶縁膜8をドライエッチングし上端の口径0.4μ
m,底部直径0.25μmのコンタクトホール11を形
成する。
基板1の表面を局所酸化して形成した素子分離用のフィ
ールド酸化膜2により区画された素子形成領域の表面に
ゲート酸化膜3を形成し、ゲート酸化膜3の上に選択的
にゲート電極10を形成する。次に、ゲート電極10お
よびフィールド酸化膜2をマスクとして不純物をイオン
注入し拡散層7を形成した後ゲート電極10を含む全面
に厚さ1μmの層間絶縁膜8を堆積し、拡散層7上の層
間絶縁膜8をドライエッチングし上端の口径0.4μ
m,底部直径0.25μmのコンタクトホール11を形
成する。
【0023】次に、図2(b)に示すように、コンタク
トホール11を含む層間絶縁膜8の表面に減圧CVD法
でリンを含む多結晶シリコン膜12を0.1μmの厚さ
に堆積した後スパッタ法でタングステンシリサイド膜1
3を0.1μmの厚さに堆積し、その上に不純物濃度5
×1020cm-3程度のリンを含むアモルファスシリコン
膜14を0.1μmの厚さに堆積し、このアモルファス
シリコン膜14,タングステンシリサイド膜13,多結
晶シリコン膜12を選択的に順次ドライエッチングして
拡散層7に接続する配線を形成する。この配線は第1の
実施例と同様に後工程の熱処理でリンをドープしたアモ
ルファスシリコン膜14よりタングステンシリサイド膜
13にリンが拡散し飽和するので多結晶シリコン膜12
のリン濃度が低下することがない。
トホール11を含む層間絶縁膜8の表面に減圧CVD法
でリンを含む多結晶シリコン膜12を0.1μmの厚さ
に堆積した後スパッタ法でタングステンシリサイド膜1
3を0.1μmの厚さに堆積し、その上に不純物濃度5
×1020cm-3程度のリンを含むアモルファスシリコン
膜14を0.1μmの厚さに堆積し、このアモルファス
シリコン膜14,タングステンシリサイド膜13,多結
晶シリコン膜12を選択的に順次ドライエッチングして
拡散層7に接続する配線を形成する。この配線は第1の
実施例と同様に後工程の熱処理でリンをドープしたアモ
ルファスシリコン膜14よりタングステンシリサイド膜
13にリンが拡散し飽和するので多結晶シリコン膜12
のリン濃度が低下することがない。
【0024】このように形成された配線は、そのシリサ
イド膜へのリンのイオン注入を必要としないため、拡散
層部分に不要なリンが打ち込まれることがなく、下部の
トランジスタの特性の変動が極めて少なく、トランジス
タのしきい値電圧のばらつきを半分以下に改善できる。
また第1の実施例と同様にシリサイド膜上にパターンを
形成する場合と比べハレーションを抑えることができ、
パターニング精度を向上できる。
イド膜へのリンのイオン注入を必要としないため、拡散
層部分に不要なリンが打ち込まれることがなく、下部の
トランジスタの特性の変動が極めて少なく、トランジス
タのしきい値電圧のばらつきを半分以下に改善できる。
また第1の実施例と同様にシリサイド膜上にパターンを
形成する場合と比べハレーションを抑えることができ、
パターニング精度を向上できる。
【0025】なお、実施例では、不純物としてリンを用
いた場合について説明したが、リンに限定されるもので
はなく、ヒ素を不純物として用いる場合はSiH4 やS
i2H6 とAsH3 等を用いたガスでヒ素ドープのアモ
ルファスシリコン膜を不純物拡散源兼反射防止膜として
成膜してやればよい。また、P型不純物としてホウ素を
用いる場合はSiH4 やSi2 H6 とB2 H6 を用いて
ホウ素ドープのアモルファスシリコン膜を成膜すること
ができる。
いた場合について説明したが、リンに限定されるもので
はなく、ヒ素を不純物として用いる場合はSiH4 やS
i2H6 とAsH3 等を用いたガスでヒ素ドープのアモ
ルファスシリコン膜を不純物拡散源兼反射防止膜として
成膜してやればよい。また、P型不純物としてホウ素を
用いる場合はSiH4 やSi2 H6 とB2 H6 を用いて
ホウ素ドープのアモルファスシリコン膜を成膜すること
ができる。
【0026】また、金属シリサイド膜についてもタング
ステンシリサイド以外にチタンシリサイドやモリブデン
シリサイド等の高融点シリサイド膜を使用することがで
きる。
ステンシリサイド以外にチタンシリサイドやモリブデン
シリサイド等の高融点シリサイド膜を使用することがで
きる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ポリサイ
ド構造の電極又は配線の上に不純物を含むアモルファス
シリコン膜を積層した3層構造の電極又は配線を形成す
ることにより、シリサイド膜上のアモルファスシリコン
膜からシリサイド膜へ不純物を供給することができ、従
来のイオン注入による不純物の供給を不要とし、イオン
注入により発生するトランジスタ特性の低下を防ぐと同
時にパターニング工程におけるハレーションを防止して
パターン精度を向上できるという効果を有する。
ド構造の電極又は配線の上に不純物を含むアモルファス
シリコン膜を積層した3層構造の電極又は配線を形成す
ることにより、シリサイド膜上のアモルファスシリコン
膜からシリサイド膜へ不純物を供給することができ、従
来のイオン注入による不純物の供給を不要とし、イオン
注入により発生するトランジスタ特性の低下を防ぐと同
時にパターニング工程におけるハレーションを防止して
パターン精度を向上できるという効果を有する。
【0028】
【図1】本発明の第1の実施例を説明するための工程順
に示した断面図。
に示した断面図。
【図2】本発明の第2の実施例を説明するための工程順
に示した断面図。
に示した断面図。
【図3】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
工程順に示した断面図。
工程順に示した断面図。
1 シリコン基板 2 フィールド酸化膜 3 ゲート酸化膜 4 シリコン膜 5,13 タングステンシリサイド膜 6,14 アモルファスシリコン膜 7 拡散層 8 層間絶縁膜 9 配線 10 ゲート電極 11 コンタクトホール 12 多結晶シリコン膜
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体基板上に形成した絶縁膜の上に不
純物を含むシリコン膜,金属シリサイド膜および不純物
を含むアモルファスシリコン膜を順次堆積して積層する
工程と、前記アモルファスシリコン膜,金属シリサイド
膜およびシリコン膜を選択的に順次エッチングして3層
構造の電極又は配線を形成する工程と、熱工程により前
記アモルファスシリコン膜中の不純物を前記金属シリサ
イド膜に拡散させ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】 アモルファスシリコン膜の不純物濃度が
2×1020〜5×1020cm-3である請求項1記載の半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7124892A JP2636796B2 (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 半導体装置の製造方法 |
KR1019960017664A KR100290494B1 (ko) | 1995-05-24 | 1996-05-23 | 전극 또는 배선용 폴리사이드 구조를 가진 반도체장치의제조방법 |
US08/653,327 US6074925A (en) | 1995-05-24 | 1996-05-24 | Method for fabricating semiconductor device with polycide structure for electrode or interconnect |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7124892A JP2636796B2 (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08316474A JPH08316474A (ja) | 1996-11-29 |
JP2636796B2 true JP2636796B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=14896694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7124892A Expired - Fee Related JP2636796B2 (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6074925A (ja) |
JP (1) | JP2636796B2 (ja) |
KR (1) | KR100290494B1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW396646B (en) * | 1997-09-11 | 2000-07-01 | Lg Semicon Co Ltd | Manufacturing method of semiconductor devices |
KR100455725B1 (ko) * | 2001-10-08 | 2004-11-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 플러그 형성방법 |
KR100475122B1 (ko) * | 2002-12-20 | 2005-03-10 | 삼성전자주식회사 | 실리콘 접촉저항을 개선할 수 있는 반도체 소자 형성방법 |
JP4706260B2 (ja) * | 2004-02-25 | 2011-06-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理体の酸化方法、酸化装置及び記憶媒体 |
DE102007046851B4 (de) * | 2007-09-29 | 2019-01-10 | Globalfoundries Dresden Module One Limited Liability Company & Co. Kg | Halbleiterstruktur mit einem elektrisch leitfähigen Strukturelement und Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiterstruktur |
US20160276156A1 (en) * | 2015-03-16 | 2016-09-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor device and manufacturing process thereof |
SG11202008150VA (en) * | 2018-03-09 | 2020-09-29 | Applied Materials Inc | A method for si gap fill by pecvd |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0638496B2 (ja) * | 1983-06-27 | 1994-05-18 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
US4569701A (en) * | 1984-04-05 | 1986-02-11 | At&T Bell Laboratories | Technique for doping from a polysilicon transfer layer |
US4549914A (en) * | 1984-04-09 | 1985-10-29 | At&T Bell Laboratories | Integrated circuit contact technique |
JPH01184846A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-24 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置製造時のノッチ発生防止方法 |
JPH01241125A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-26 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH0242718A (ja) * | 1988-08-02 | 1990-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
KR910005401B1 (ko) * | 1988-09-07 | 1991-07-29 | 경상현 | 비결정 실리콘을 이용한 자기정렬 트랜지스터 제조방법 |
US5318919A (en) * | 1990-07-31 | 1994-06-07 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of thin film transistor |
US5192708A (en) * | 1991-04-29 | 1993-03-09 | International Business Machines Corporation | Sub-layer contact technique using in situ doped amorphous silicon and solid phase recrystallization |
JP2796656B2 (ja) * | 1992-04-24 | 1998-09-10 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
JP3211377B2 (ja) * | 1992-06-17 | 2001-09-25 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JPH06132245A (ja) * | 1992-10-19 | 1994-05-13 | Nippon Steel Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2727981B2 (ja) * | 1993-12-27 | 1998-03-18 | 日本電気株式会社 | 凸凹アモルファスシリコン膜および凸凹ポリシリコン膜の形成方法 |
JPH0883851A (ja) * | 1994-09-12 | 1996-03-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JPH0883778A (ja) * | 1994-09-13 | 1996-03-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | Mos型集積回路装置の製造方法 |
US5510296A (en) * | 1995-04-27 | 1996-04-23 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Manufacturable process for tungsten polycide contacts using amorphous silicon |
-
1995
- 1995-05-24 JP JP7124892A patent/JP2636796B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-05-23 KR KR1019960017664A patent/KR100290494B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-05-24 US US08/653,327 patent/US6074925A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100290494B1 (ko) | 2001-11-26 |
JPH08316474A (ja) | 1996-11-29 |
US6074925A (en) | 2000-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6162741A (en) | Semiconductor device and manufacturing method therefor | |
JP2795565B2 (ja) | 半導体記憶素子の製造方法 | |
US5173450A (en) | Titanium silicide local interconnect process | |
US20060275991A1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device | |
JPS61156862A (ja) | 半導体記憶装置 | |
JPH11265992A (ja) | ダイナミックランダムアクセスメモリの形成方法 | |
JP2585140B2 (ja) | 半導体装置の配線接触構造 | |
JP2636796B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3231020B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPH07240390A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US20080251824A1 (en) | Semiconductor memory device and manufacturing method thereof | |
KR100330468B1 (ko) | 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치 | |
JP2853426B2 (ja) | 半導体記憶装置の製造方法 | |
US5851873A (en) | Method of making semiconductor memory device | |
US20050130418A1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method therefor | |
JPH06333944A (ja) | 半導体装置 | |
JPS6146065B2 (ja) | ||
JP3664793B2 (ja) | トランジスタの製造方法 | |
JP2904341B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2007311717A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR20010036018A (ko) | 반도체 장치의 비트라인 콘택 및 그 형성 방법 | |
JP3265593B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2814962B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3233217B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR960000963B1 (ko) | 반도체 집적회로장치의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970311 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |