JP2746100B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2746100B2
JP2746100B2 JP6035472A JP3547294A JP2746100B2 JP 2746100 B2 JP2746100 B2 JP 2746100B2 JP 6035472 A JP6035472 A JP 6035472A JP 3547294 A JP3547294 A JP 3547294A JP 2746100 B2 JP2746100 B2 JP 2746100B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、特に、Pチャネル拡散領域上とNチャネル拡散
領域上で均一な膜厚を有するシリサイド形成を行なうた
めの工程を有する半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of forming a silicide having a uniform thickness on a P-channel diffusion region and an N-channel diffusion region. It relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】CMOS型半導体装置が高集積化されて
くると、それにつれて接合深さも浅くなり、不純物拡散
層抵抗が増加し、高速性を有する半導体装置の製造の妨
げになっている。そこで、拡散層上や多結晶シリコンの
ゲート電極上に高融点金属シリサイド膜を自己整合的に
形成するサリサイド技術が用いられている。サリサイド
技術における高融点金属シリサイド膜を形成する方法と
しては、図4(a)に示すように、通常のCMOS半導
体装置製造プロセスに従って、ゲート酸化膜(4)とポ
リシリコン(5)からなるゲート電極とLDD構造を形
成する。次に、図4(b)に示すように、Pチャネル領
域をマスクで覆った後、Nチャネル領域(8)にポリシ
リコン(5)をマスクとしてN型不純物、例えばヒ素を
注入する。
2. Description of the Related Art As CMOS-type semiconductor devices become more highly integrated, the junction depth becomes shallower and the resistance of an impurity diffusion layer increases, which hinders the manufacture of semiconductor devices having high speed. Therefore, a salicide technique of forming a refractory metal silicide film on a diffusion layer or a polycrystalline silicon gate electrode in a self-aligned manner is used. As a method of forming a refractory metal silicide film in the salicide technique, as shown in FIG. 4A, a gate electrode made of a gate oxide film (4) and polysilicon (5) is formed according to a normal CMOS semiconductor device manufacturing process. And an LDD structure. Next, as shown in FIG. 4B, after covering the P-channel region with a mask, an N-type impurity such as arsenic is implanted into the N-channel region (8) using the polysilicon (5) as a mask.

【0003】次に、図4(c)に示すように、Nチャネ
ル領域をマスクで覆った後、Pチャネル領域(9)にポ
リシリコン(5)をマスクとしてP型不純物、例えばフ
ッ化ボロンを注入する。その後、図5(d)に示すよう
に、全面に高融点金属としてのチタン膜(10)をスパ
ッタリング法にて形成した後、窒素雰囲気中で第1熱処
理を施しNチャネル拡散領域(8)上、Pチャネル拡散
領域(9)上で同時にシリサイド反応を起こす。その
後、余剰Tiエッチ後第2熱処理を施し、Nチャネル拡
散領域(8)上、Pチャネル拡散領域(9)上、ポリシ
リコン(5)上にチタンシリサイド膜(11)を形成す
る(図5(e))。この方法を基本として、より良いC
MOS半導体装置の製造のために、種々のシリサイド形
成方法が提案されている。
[0004] Next, as shown in FIG. 4 (c), after covering the N channel region with a mask, a P type impurity, for example, boron fluoride is used for the P channel region (9) using polysilicon (5) as a mask. inject. Thereafter, as shown in FIG. 5D, a titanium film (10) as a high melting point metal is formed on the entire surface by a sputtering method, and then subjected to a first heat treatment in a nitrogen atmosphere to form a film on the N-channel diffusion region (8). , Simultaneously cause a silicide reaction on the P-channel diffusion region (9). Thereafter, a second heat treatment is performed after excessive Ti etching, and a titanium silicide film (11) is formed on the N-channel diffusion region (8), the P-channel diffusion region (9), and the polysilicon (5) (FIG. e)). Based on this method, a better C
Various methods for forming a silicide have been proposed for manufacturing a MOS semiconductor device.

【0004】特開平3−21015では、リーク電流の
発生といった接合特性劣化の防止、最適な接合深さの形
成、横方向へのシリサイド形成防止のために、スパッタ
リングされた高融点金属膜とシリコン基板界面にアルゴ
ン又はシリコンイオンをイオン注入して界面を混合する
方法を提供している。即ち、図6(a)が示すように通
常のCMOS半導体装置製造プロセスに従って、Pチャ
ネル領域とNチャネル領域を有するLDD構造を持った
MOS構造を形成する。Pチャネル拡散領域(9)、N
チャネル拡散領域(8)を形成する際には、各々異なっ
た条件の熱処理を施す。次に、図6(b)に示すように
全面に高融点金属膜としてのチタン膜(10)をスパッ
タリング法にて形成した後、全面にアルゴンを飛程がチ
タン膜(10)とシリコン基板(1)の界面となるよう
にチタン膜(10)を通してイオン注入を行なう。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-21015 discloses a sputtered refractory metal film and a silicon substrate for preventing deterioration of junction characteristics such as generation of leakage current, formation of an optimum junction depth, and prevention of lateral silicide formation. A method is provided in which argon or silicon ions are implanted into an interface to mix the interface. That is, as shown in FIG. 6A, a MOS structure having an LDD structure having a P-channel region and an N-channel region is formed according to a normal CMOS semiconductor device manufacturing process. P channel diffusion region (9), N
When forming the channel diffusion region (8), heat treatment is performed under different conditions. Next, as shown in FIG. 6B, after a titanium film (10) as a high melting point metal film is formed on the entire surface by a sputtering method, argon is applied to the entire surface so that the titanium film (10) and the silicon substrate ( Ion implantation is performed through the titanium film (10) so as to be the interface of 1).

【0005】その後、図6(c)に示すようにチタンシ
リサイド膜を形成するために、ランプアニール法にて6
00〜650℃で第1熱処理を施し、未反応チタン膜除
去後700〜800℃で第2熱処理を行ない、Pチャネ
ル拡散領域(9)、Nチャネル拡散領域(8)ならびに
ポリシリコン(5)上にチタンシリサイド膜(11)を
形成する。その後、従来のプロセスに従って、層間絶縁
膜を形成し、コンタクトホールを開孔し、メタル配線、
保護膜を形成する。
[0005] Thereafter, as shown in FIG. 6 (c), a titanium silicide film is formed by a lamp annealing method.
A first heat treatment is performed at 00 to 650 ° C., a second heat treatment is performed at 700 to 800 ° C. after removing the unreacted titanium film, and the P channel diffusion region (9), the N channel diffusion region (8) and the polysilicon (5) are formed. Then, a titanium silicide film (11) is formed. Then, according to the conventional process, an interlayer insulating film is formed, a contact hole is opened, a metal wiring,
A protective film is formed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、同一
条件で熱処理を行なった場合、Pチャネル拡散層とNチ
ャネル拡散層上で形成されるチタンシリサイド膜厚が異
なるといった欠点がある。すなわち、Nチャネル拡散層
では通常高濃度のヒ素がドープされており、その結果シ
リサイド反応が抑制され薄膜のチタンシリサイド膜が形
成される。一方、Pチャネル拡散層にドープされている
ボロンのシリサイド反応に及ぼす影響は小さく、厚膜の
チタンシリサイドが形成される。このように両チャネル
拡散層上で異なった膜厚のチタンシリサイドが形成され
ることは、CMOS半導体装置の性能に種々の悪影響を
及ぼす。
The conventional method has a drawback that when heat treatment is performed under the same conditions, the thickness of titanium silicide formed on the P channel diffusion layer and the N channel diffusion layer is different. That is, the N channel diffusion layer is usually doped with a high concentration of arsenic. As a result, the silicide reaction is suppressed and a thin titanium silicide film is formed. On the other hand, the effect of boron doped in the P-channel diffusion layer on the silicide reaction is small, and a thick titanium silicide is formed. The formation of titanium silicides having different thicknesses on both channel diffusion layers in this manner has various adverse effects on the performance of the CMOS semiconductor device.

【0007】例えば、薄膜のチタンシリサイドが形成さ
れているNチャネル拡散層上では、層間絶縁膜リフロー
プロセスにおいて、チタンシリサイド自身の凝集が発生
し、拡散層抵抗の上昇を引き起こす。厚膜のチタンシリ
サイド形成されているPチャネル拡散層では、接触抵抗
の増大によるオン電流の低下が生じる。一方、特開平3
−21015では、Pチャネル拡散領域形成とNチャネ
ル拡散領域形成で別の条件で熱処理を施しており、不純
物分布の制御を困難にしていると同時にプロセス工程の
増大を引き起こしている。また、形成されたチタンシリ
サイド膜厚が均一に形成されているかどうかは言及され
ていない。そこで本発明では、同一条件で熱処理を行な
った場合、両チャネル拡散層上で均一な膜厚を有するチ
タンシリサイド膜を形成し、上記問題を解決する方法を
提供することにある。
For example, on an N-channel diffusion layer on which a thin titanium silicide is formed, in the interlayer insulating film reflow process, aggregation of the titanium silicide itself occurs to cause an increase in resistance of the diffusion layer. In a P-channel diffusion layer formed with a thick titanium silicide, a decrease in on-current occurs due to an increase in contact resistance. On the other hand,
In -21015, heat treatment is performed under different conditions for forming the P-channel diffusion region and the N-channel diffusion region, which makes it difficult to control the impurity distribution and increases the number of process steps. Further, it does not mention whether the formed titanium silicide film is formed uniformly. In view of the above, an object of the present invention is to provide a method for solving the above problem by forming a titanium silicide film having a uniform thickness on both channel diffusion layers when heat treatment is performed under the same conditions.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、シリコン基板
上の拡散領域に不純物を導入する工程とNチャネル拡散
領域のみにシリコンイオンを注入する工程と窒素雰囲気
中又は酸化性雰囲気で熱処理を施す工程と高融点金属膜
を全面に形成する工程と高融点金属シリサイドを形成す
るための熱処理工程を含むことを特徴とする半導体装置
の製造方法である。また、シリコン基板上の拡散領域に
不純物を導入した後に酸化性雰囲気で熱処理を施す工程
と高融点金属膜を全面に形成する工程と高融点金属シリ
サイドを形成するための熱処理工程を含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法である。さらに、Nチャネル
領域にN型不純物としてヒ素を注入してNチャネル拡散
領域を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法
である。
According to the present invention, a step of introducing an impurity into a diffusion region on a silicon substrate, a step of implanting silicon ions only into an N channel diffusion region, and a heat treatment in a nitrogen atmosphere or an oxidizing atmosphere are performed. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a refractory metal film over the entire surface; and a heat treatment step of forming a refractory metal silicide. In addition, the method includes a step of performing a heat treatment in an oxidizing atmosphere after introducing impurities into the diffusion region on the silicon substrate, a step of forming a refractory metal film over the entire surface, and a heat treatment step of forming a refractory metal silicide. Of the semiconductor device. Further, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, wherein arsenic is implanted as an N-type impurity into an N-channel region to form an N-channel diffusion region.

【0009】[0009]

【作用】本発明においては、拡散領域にシリコンイオン
を注入し、酸化性雰囲気または窒素雰囲気中で熱処理す
ることにより、過剰なシリコン原子がNチャネル拡散領
域に注入されているため、熱処理時に原子空孔を埋める
ことによって、複合欠陥の形成を抑制することができ
る。そのため、Nチャネル拡散領域上のチタンシリサイ
ド反応抑制が緩和され、通常の方法よりも膜厚のチタン
シリサイドを形成することができるものである。また、
シリコンイオンの注入は、Nチャネル領域において、熱
処理時に原子空孔を埋めることによって、複合欠陥の形
成を抑制することができるもので、同一条件で熱処理を
行った場合、両チャネル拡散層上で均一な膜厚を有する
チタンシリサイド膜を形成できるものである。なお、P
チャネル領域においてはPチャネル拡散層にドープされ
ているボロンのシリサイド反応に及ぼす影響は小さく、
厚膜のチタンシリサイドが形成されるもので、シリコン
イオンが注入されても影響はないものである。さらに、
本発明においては、酸化性雰囲気で熱処理することによ
り、2Si+O2=SiO2+SiIの反応により格子間
シリコンが供給される。そのため格子間シリコンが原子
空孔を埋めることによって、複合欠陥の形成を抑制する
ことができる。この場合シリコンは、拡散領域にシリコ
ンイオンを注入して良いし、また基板を構成しているシ
リコンからのものでも良い。これによって、両チャネル
拡散層上で均一な膜厚を有するチタンシリサイド膜を形
成できるものである。
According to the present invention, excess silicon atoms are implanted into the N-channel diffusion region by implanting silicon ions into the diffusion region and performing a heat treatment in an oxidizing atmosphere or a nitrogen atmosphere. By filling the holes, formation of complex defects can be suppressed. Therefore, the suppression of the titanium silicide reaction on the N-channel diffusion region is relaxed, and a titanium silicide having a thickness greater than that of a normal method can be formed. Also,
The implantation of silicon ions can suppress the formation of complex defects by filling the atomic vacancies during the heat treatment in the N channel region. When the heat treatment is performed under the same conditions, the silicon ions are uniformly formed on both channel diffusion layers. It can form a titanium silicide film having a large thickness. Note that P
In the channel region, the effect of boron doped in the P channel diffusion layer on the silicide reaction is small,
Thick titanium silicide is formed, and there is no effect even if silicon ions are implanted. further,
In the present invention, by heat treatment in an oxidizing atmosphere, interstitial silicon is supplied by the reaction of 2Si + O 2 = SiO 2 + Si I. Therefore, formation of complex defects can be suppressed by filling the atomic vacancies with the interstitial silicon. In this case, silicon may be implanted into the diffusion region, or may be silicon from the silicon constituting the substrate. Thereby, a titanium silicide film having a uniform film thickness can be formed on both channel diffusion layers.

【0010】[0010]

【実施例】第1 次に本発明の実施例について図面を参
照にして詳細に説明する。 〔実施例1〕本発明の第1の実施例について図1及び図
2で説明する。図1(a)は従来の方法によってシリコ
ン基板上にゲート電極までが形成された状態を表してい
る。P型シリコン基板(1)に、N型ウェル(2)が形
成され、素子分離のためにフィールド酸化膜(3)が形
成されている。その後、ゲート酸化膜(4)が形成さ
れ、その上にポリシリコン(5)が形成されてゲート電
極とするためにゲート酸化膜(4)とポリシリコン
(5)がパターン化されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Embodiment 1 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1A shows a state in which up to a gate electrode is formed on a silicon substrate by a conventional method. An N-type well (2) is formed in a P-type silicon substrate (1), and a field oxide film (3) is formed for element isolation. Thereafter, a gate oxide film (4) is formed, and polysilicon (5) is formed thereon, and the gate oxide film (4) and the polysilicon (5) are patterned to form a gate electrode.

【0011】次に図1(b)に示すように、Nチャネル
MOSトランジスタをLDD構造とするために、Nチャ
ネル領域にポリシリコン(5)をマスクとしてN型不純
物、例えばリンを低濃度注入し、低濃度拡散領域(6)
を形成する。その後、ゲート電極側面に酸化膜(7)を
形成し、Nチャネル領域にN型不純物であるヒ素を高濃
度に注入してNチャネル拡散領域(8)を形成する。そ
の後、Nチャネル拡散領域(8)を過剰なシリコン原子
状態にするために、シリコンイオンを注入する。同様
に、N型ウェル(2)上にPチャネルMOSトランジス
タを形成する。すなわち、ポリシリコン(5)をマスク
にしてPチャネル領域にP型不純物であるフッ化ボロン
を高濃度に注入してPチャネル拡散領域(9)を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 1B, in order to make the N-channel MOS transistor have an LDD structure, an N-type impurity such as phosphorus is implanted into the N-channel region at a low concentration using polysilicon (5) as a mask. , Low concentration diffusion region (6)
To form Thereafter, an oxide film (7) is formed on the side surface of the gate electrode, and arsenic, which is an N-type impurity, is implanted into the N-channel region at a high concentration to form an N-channel diffusion region (8). Thereafter, silicon ions are implanted to make the N-channel diffusion region (8) excessive silicon atoms. Similarly, a P-channel MOS transistor is formed on the N-type well (2). That is, using the polysilicon (5) as a mask, boron fluoride as a P-type impurity is implanted into the P-channel region at a high concentration to form a P-channel diffusion region (9).

【0012】その後、両チャネル拡散領域の不純物を活
性化するために900℃30分程度の熱処理を窒素雰囲
気中で行なう。この際、通常ではNチャネル拡散領域で
は、高濃度のヒ素が偏析してヒ素クラスターと原子空孔
からなる複合欠陥が形成されやすい。しかし本発明で
は、過剰なシリコン原子がNチャネル拡散領域(8)に
注入されているため、熱処理時に原子空孔を埋めること
によって複合欠陥の形成を抑制することができる。次
に、図2(c)に示すように、全面に高融点金属膜とし
てチタン膜(10)をスパッタリング方法によって50
0Å程度形成する。その後、拡散領域(8),(9)上
とポリシリコン(5)上にチタンシリサイド膜を形成す
るために、窒素雰囲気中でランプアニール法により65
0℃付近で30秒程度の第1熱処理を施す。この際、通
常の方法ではNチャネル拡散領域(8)には、ヒ素クラ
スターと原子空孔からなる複合欠陥が存在するためにチ
タンシリサイド反応が抑制される。その結果Nチャネル
拡散領域(8)上では、Pチャネル拡散領域(9)上と
比べて薄いチタンシリサイド膜が形成されてしまう。
Thereafter, a heat treatment at 900 ° C. for about 30 minutes is performed in a nitrogen atmosphere to activate the impurities in both channel diffusion regions. At this time, usually, in the N channel diffusion region, a high concentration of arsenic segregates and a composite defect composed of arsenic clusters and vacancies is likely to be formed. However, in the present invention, since excess silicon atoms are implanted into the N-channel diffusion region (8), formation of compound defects can be suppressed by filling the atomic vacancies during the heat treatment. Next, as shown in FIG. 2C, a titanium film (10) is formed on the entire surface as a high melting point metal film by sputtering.
It is formed about 0 °. Then, in order to form a titanium silicide film on the diffusion regions (8) and (9) and the polysilicon (5), 65 nm is formed by a lamp annealing method in a nitrogen atmosphere.
A first heat treatment is performed at about 0 ° C. for about 30 seconds. At this time, in the usual method, the titanium silicide reaction is suppressed because the N channel diffusion region (8) has a compound defect composed of arsenic clusters and atomic vacancies. As a result, a thinner titanium silicide film is formed on the N-channel diffusion region (8) than on the P-channel diffusion region (9).

【0013】しかし、本発明によってヒ素クラスターと
原子空孔からなる複合欠陥の形成を抑制しておくと、N
チャネル拡散領域(8)上のチタンシリサイド反応抑制
が緩和され、通常の方法よりも1.4倍の厚膜のチタン
シリサイドを形成することができた。次に、チタンシリ
サイド上に存在する未反応のチタンならびにチタンナイ
トライドを、アンモニア過酸化水素水を用いて除去す
る。次に、850℃付近で10秒程度で第2熱処理を施
すことによって、図2(d)に示すように、C54構造
を持つ均一な膜厚のチタンシリサイド膜が両チャネル拡
散領域(8),(9)上ならびにポリシリコン(5)上
に選択的に形成された状態となる。その後は、通常のプ
ロセスにしたがって、層間絶縁膜を形成し、コンタクト
ホールを開孔し、メタル配線を形成し、保護膜を形成す
る。
However, if the formation of a complex defect composed of arsenic clusters and atomic vacancies is suppressed according to the present invention, N
The suppression of the titanium silicide reaction on the channel diffusion region (8) was alleviated, and a titanium silicide having a thickness 1.4 times as thick as that of a normal method could be formed. Next, unreacted titanium and titanium nitride existing on the titanium silicide are removed by using aqueous ammonia hydrogen peroxide. Next, by performing a second heat treatment at about 850 ° C. for about 10 seconds, as shown in FIG. 2D, a titanium silicide film having a C54 structure and a uniform thickness is formed in both channel diffusion regions (8) and (8). (9) and a state selectively formed on the polysilicon (5). After that, according to a normal process, an interlayer insulating film is formed, a contact hole is opened, a metal wiring is formed, and a protective film is formed.

【0014】〔実施例2〕本発明の第2の実施例につい
て図3を用いて説明する。図3(a)に示すように、N
型ウェル(2)を形成し、フィールド酸化膜(3)を形
成し、ゲート電極を形成し、Nチャネル拡散領域(8)
にヒ素を、Pチャネル拡散領域(9)にフッ化ボロンを
注入するまでは実施例1と同様である。その後、両チャ
ネル拡散領域の不純物を活性化するために900℃、3
0分程度の熱処理を酸化性雰囲気中で行なう。この際、
実施例1で述べたように、通常の方法ではNチャネル拡
散領域(8)では、ヒ素クラスターと原子空孔からなる
複合欠陥が形成されやすい。しかし本発明では、酸化性
雰囲気中で熱処理が施されているため2Si+O2=S
iO2+SiIの反応により格子間シリコンが供給され
る。そのため格子間シリコンが原子空孔を埋めることに
よって、複合欠陥の形成を抑制することができる。
[Embodiment 2] A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG.
A mold well (2) is formed, a field oxide film (3) is formed, a gate electrode is formed, and an N channel diffusion region (8) is formed.
The process is the same as in Example 1 until arsenic is implanted and boron fluoride is implanted into the P channel diffusion region (9). Thereafter, at 900 ° C. and 3 ° C. to activate the impurities in both channel diffusion regions.
A heat treatment for about 0 minutes is performed in an oxidizing atmosphere. On this occasion,
As described in the first embodiment, in the normal method, a complex defect composed of arsenic clusters and atomic vacancies is easily formed in the N-channel diffusion region (8). However, in the present invention, since the heat treatment is performed in an oxidizing atmosphere, 2Si + O 2 = S
Interstitial silicon is supplied by the reaction of iO 2 + Si I. Therefore, formation of complex defects can be suppressed by filling the atomic vacancies with the interstitial silicon.

【0015】次に図3(b)に示すように、全面に高融
点金属膜としてチタン膜(10)をスパッタリング方法
によって500Å程度形成する。その後、拡散領域
(8)、(9)上とポリシリコン(5)上にチタンシリ
サイド膜を形成するために、窒素雰囲気中でランプアニ
ール法により650℃付近で30秒程度の第1熱処理を
施す。この際、通常の方法ではNチャネル拡散領域
(8)には、ヒ素クラスターと原子空孔からなる複合欠
陥が存在するためにチタンシリサイド反応が抑制され
る。その結果、Nチャネル拡散領域(8)上では、Pチ
ャネル拡散領域(9)上と比べて薄いチタンシリサイド
膜が形成されてしまう。
Next, as shown in FIG. 3B, a titanium film (10) is formed on the entire surface as a high melting point metal film by a sputtering method at about 500 °. Thereafter, in order to form a titanium silicide film on the diffusion regions (8) and (9) and the polysilicon (5), a first heat treatment is performed at about 650 ° C. for about 30 seconds by a lamp annealing method in a nitrogen atmosphere. . At this time, in the usual method, the titanium silicide reaction is suppressed because the N channel diffusion region (8) has a compound defect composed of arsenic clusters and atomic vacancies. As a result, a thinner titanium silicide film is formed on the N-channel diffusion region (8) than on the P-channel diffusion region (9).

【0016】しかし、本発明によってヒ素クラスターと
原子空孔からなる複合欠陥の形成を抑制しておくと、N
チャネル拡散領域(8)上のチタンシリサイド反応抑制
が緩和され、通常の方法よりも1.2倍の厚膜のチタン
シリサイドを形成することができた。CMOSトランジ
スタを製造するための、未反応チタンならびにチタンナ
イトライドの除去工程以降は実施例1で示したのと同様
である。
However, when the formation of a composite defect composed of arsenic clusters and atomic vacancies is suppressed according to the present invention, N
The suppression of the titanium silicide reaction on the channel diffusion region (8) was alleviated, and a titanium silicide having a thickness 1.2 times as thick as that of a normal method could be formed. The steps after the step of removing unreacted titanium and titanium nitride for manufacturing the CMOS transistor are the same as those described in the first embodiment.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、N
チャネル拡散領域でヒ素クラスターと原子空孔からなる
複合欠陥の形成を抑制することができ、Nチャネル拡散
領域でのチタンシリサイド反応抑制を緩和することに効
果を発揮する。その結果、同一条件でシリサイド反応熱
処理を行なった場合、両チャネル拡散領域上で均一な膜
厚を有するチタンシリサイド膜を形成することが可能と
なる。そして、Nチャネル拡散領域でチタンシリサイド
の凝集が抑止され、Pチャネル拡散領域で接触抵抗の上
昇によるオン電流の低下が抑止される。
As described above, according to the present invention, N
The formation of a composite defect composed of arsenic clusters and atomic vacancies can be suppressed in the channel diffusion region, which is effective in reducing the suppression of the titanium silicide reaction in the N channel diffusion region. As a result, when the silicide reaction heat treatment is performed under the same conditions, it is possible to form a titanium silicide film having a uniform thickness on both channel diffusion regions. Then, aggregation of titanium silicide is suppressed in the N-channel diffusion region, and a decrease in on-current due to an increase in contact resistance is suppressed in the P-channel diffusion region.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を説明するための半導体
製造装置の工程(a)、(b)断面図。
FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views of a semiconductor manufacturing apparatus for explaining a first embodiment of the present invention; FIGS.

【図2】本発明の第1の実施例を説明するための半導体
製造装置の図1に続く工程(c)、(d)断面図。
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views (c) and (d) of the semiconductor manufacturing apparatus for explaining the first embodiment of the present invention, which are subsequent to FIGS.

【図3】本発明の第2の実施例を説明するための半導体
製造装置の工程断面図。
FIG. 3 is a process sectional view of a semiconductor manufacturing apparatus for explaining a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の半導体製造装置の製造方法を説明するた
めの工程(a)〜(c)断面図。
4A to 4C are cross-sectional views for explaining a conventional method for manufacturing a semiconductor manufacturing apparatus.

【図5】従来の半導体製造装置の製造方法を説明するた
めの図4に続く工程(d)、(e)断面図。
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating steps (d) and (e) following FIG. 4 for explaining a method for manufacturing a conventional semiconductor manufacturing apparatus.

【図6】従来の半導体製造装置の製造方法を説明するた
めの工程断面図
FIG. 6 is a process cross-sectional view for explaining a conventional method of manufacturing a semiconductor manufacturing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型シリコン基板 2 N型ウェル 3 フィールド酸化膜 4 ゲート酸化膜 5 ポリシリコン 6 低濃度拡散領域 7 酸化膜 8 Nチャネル拡散領域 9 Pチャネル拡散領域 10 チタン膜 11 チタンシリサイド膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 P-type silicon substrate 2 N-type well 3 Field oxide film 4 Gate oxide film 5 Polysilicon 6 Low concentration diffusion region 7 Oxide film 8 N-channel diffusion region 9 P-channel diffusion region 10 Titanium film 11 Titanium silicide film

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シリコン基板上の拡散領域に不純物を導
入する工程とNチャネル拡散領域のみにシリコンイオン
を注入する工程と窒素雰囲気中又は酸化性雰囲気で熱処
理を施す工程と高融点金属膜を全面に形成する工程と高
融点金属シリサイドを形成するための熱処理工程を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A step of introducing an impurity into a diffusion region on a silicon substrate; a step of implanting silicon ions only in an n-channel diffusion region; a step of performing a heat treatment in a nitrogen atmosphere or an oxidizing atmosphere; And a heat treatment step for forming a refractory metal silicide.
【請求項2】 シリコン基板上の拡散領域に不純物を導
入した後に酸化性雰囲気で熱処理を施す工程と高融点金
属膜を全面に形成する工程と高融点金属シリサイドを形
成するための熱処理工程を含むことを特徴とする半導体
装置の製造方法。
2. A method comprising the steps of: performing a heat treatment in an oxidizing atmosphere after introducing an impurity into a diffusion region on a silicon substrate; forming a refractory metal film over the entire surface; and performing a heat treatment process for forming a refractory metal silicide. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項3】 Nチャネル領域にN型不純物としてヒ素
を注入してNチャネル拡散領域を形成することを特徴と
する請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein arsenic is implanted as an N-type impurity into the N-channel region to form an N-channel diffusion region.
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