JP2817209B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2817209B2
JP2817209B2 JP1154923A JP15492389A JP2817209B2 JP 2817209 B2 JP2817209 B2 JP 2817209B2 JP 1154923 A JP1154923 A JP 1154923A JP 15492389 A JP15492389 A JP 15492389A JP 2817209 B2 JP2817209 B2 JP 2817209B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 半導体装置の製造方法、特に金属シリサイドパターン
上に直に積層されるシリコン酸化物系絶縁膜の形成方法
に関し、 金属シリサイド層に大きな引張応力を及ぼさない絶縁
膜の積層方法を提供し金属シリサイドパターンの剥離を
防止することを目的とし、 上部にシリコン酸化物系絶縁膜が直に積層された金属
シリサイドパターンを形成するに際して、該シリコン酸
化物系絶縁膜を高温化学気相成長による第1のシリコン
酸化物系絶縁膜と、低温化学気相成長による第2のシリ
コン酸化物系絶縁膜とによって形成する工程を含み構成
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, particularly to a method of forming a silicon oxide-based insulating film which is directly laminated on a metal silicide pattern, and to an insulating method which does not exert a large tensile stress on the metal silicide layer. The purpose of the present invention is to provide a method for laminating a film and to prevent the metal silicide pattern from peeling off. When forming a metal silicide pattern in which a silicon oxide-based insulating film is directly laminated on the upper part, the silicon oxide-based insulating film is removed. The method includes forming a first silicon oxide-based insulating film formed by high-temperature chemical vapor deposition and a second silicon oxide-based insulating film formed by low-temperature chemical vapor deposition.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は半導体装置の製造方法、特に金属シリサイド
パターン上に直に積層されるシリコン酸化物系絶縁膜の
形成方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for forming a silicon oxide-based insulating film directly laminated on a metal silicide pattern.

半導体装置の高集積化に伴って、半導体装置に配設さ
れる電極配線の幅は極度に縮小されてきており、このよ
うな状態下において、電極配線の抵抗を減少して動作速
度の低下を防止するために、例えばMOSトランジスタの
ゲート電極等には、従来のポリシリコンに比べて大幅な
抵抗の減少が図れる高融点金属の珪化物即ち金属シリサ
イドが多く用いられるようになってきている。
With the increase in the degree of integration of semiconductor devices, the width of the electrode wiring provided in the semiconductor device has been extremely reduced, and in such a state, the resistance of the electrode wiring has been reduced to reduce the operating speed. In order to prevent such a problem, for example, a silicide of a high melting point metal, that is, metal silicide, which can greatly reduce the resistance as compared with the conventional polysilicon, has been increasingly used for, for example, a gate electrode of a MOS transistor.

この金属シリサイドをゲート電極に用いる際には、金
属シリサイドからゲート酸化膜中に高融点金属が拡散し
て閾値変動や耐圧劣化を生ずるのを防止するために、通
常下部にポリSi層を介在させたポリサイド構造として用
いられるが、このポリサイド構造において、前記のよう
に電極幅が縮小されると、ポリSi層上からシリサイド層
が剥離して素子の性能が劣化するという問題があり、改
善が望まれている。
When this metal silicide is used for the gate electrode, a poly-Si layer is usually interposed under the metal silicide to prevent the refractory metal from diffusing into the gate oxide film from the metal silicide and causing threshold fluctuation and breakdown voltage deterioration. In the polycide structure, when the electrode width is reduced as described above, there is a problem that the silicide layer is peeled off from the poly-Si layer and the performance of the device is deteriorated. It is rare.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来ポリサイドゲートを有するMOSトランジスタは、
以下に第3図(a)〜(d)を参照して説明するような
方法により形成されていた。
Conventionally, MOS transistors having a polycide gate are:
It was formed by the method described below with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (d).

第3図(a)参照 即ち、例えばp-型シリコン(Si)基板51面に通常の方
法によりフィールド酸化膜52及びその下部のp型チャネ
ルカット領域53によって画定表出された素子形成領域54
を形成した後、この素子形成領域54上に熱酸化等により
ゲート酸化膜55を形成し、次いでこの基板上に化学気相
成長(CVD)法により厚さ2000Å程度のポリSi層(n
+型)56を形成した後、このポリSi層56上にスパッタ法
により厚さ1000Å程度の例えばタングステンシリサイド
(WSi2)層57を形成し、次いでこのWSi2層57上に、例え
ばジクロルシラン(SiH2Cl2)と1酸素化2窒素(N2O)
を成長ガスに用い750〜850℃程度の高温における減圧化
学気相成長手段により厚さ1000Å程度の第1の不純物ブ
ロック用二酸化シリコン(SiO2)膜58を形成する。な
お、高温成長のSiO2膜58を用いるのはWSi2層57との密着
性を高めるためである。
FIG. 3A shows, for example, an element forming region 54 defined and defined by a field oxide film 52 and a p-type channel cut region 53 therebelow on a surface of a p - type silicon (Si) substrate 51, for example.
Is formed, a gate oxide film 55 is formed on the element formation region 54 by thermal oxidation or the like, and then a poly-Si layer (n) having a thickness of about 2000 mm is formed on the substrate by a chemical vapor deposition (CVD) method.
+ -Type) 56 after forming, the poly-Si layer having a thickness of about 1000Å by sputtering on 56 for example tungsten silicide (WSi 2) layer 57 is formed, then on the WSi 2 layer 57, for example, dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) and 1 oxygenated 2 nitrogen (N 2 O)
Is used as a growth gas to form a first impurity-blocking silicon dioxide (SiO 2 ) film 58 having a thickness of about 1000 ° by low pressure chemical vapor deposition at a high temperature of about 750 to 850 ° C. The reason why the SiO 2 film 58 grown at a high temperature is used is to enhance the adhesion to the WSi 2 layer 57.

第3図(b)参照 次いでドライ方式のリソグラフィにより、図示しない
レジストパターンをマスクにし、エッチングガスに、例
えば3弗化メタンCHF3を用いて第1の不純物ブロック用
SiO2膜58をパターニングし、続いて4弗化炭素(CF4
と酸素(O2)との混合ガスによりWSi2層57を、続いて6
弗化硫黄(SF6)等によりポリSi層56をパターニングし
て、ポリSi層56、WSi2層57が積層されてなり、且つ上部
に第1の不純物ブロック用SiO2膜58が積層され、ゲート
酸化膜55上からフィールド酸化膜52上へ延在するポリサ
イドゲート電極PGを形成する。
Then, referring to FIG. 3B, the first impurity block is formed by dry lithography using a resist pattern (not shown) as a mask and using, for example, methane trifluoride CHF 3 as an etching gas.
The SiO 2 film 58 is patterned, followed by carbon tetrafluoride (CF 4 )
A WSi 2 layer 57 with a gas mixture of oxygen and oxygen (O 2 ) followed by 6
The poly-Si layer 56 is patterned by sulfur fluoride (SF 6 ) or the like, and a poly-Si layer 56 and a WSi 2 layer 57 are laminated, and a first impurity blocking SiO 2 film 58 is laminated on the upper layer. A polycide gate electrode PG extending from over the gate oxide film 55 onto the field oxide film 52 is formed.

なおここで、上面に形成されている第1の不純物ブロ
ック用SiO2膜58によって及ぼされる引張応力によってWS
i2層57に反りを生じてポリSi層56から引き剥がされるWS
i2層57の剥離不良が多発することがある。
Here, due to the tensile stress exerted by the first impurity block SiO 2 film 58 formed on the upper surface, WS
a i 2 layer 57 warped WS to be peeled from the poly-Si layer 56
peeling failure of i 2 layer 57 is sometimes frequently.

第3図(c)参照 次いで上記ゲート電極PG上の第1の不純物ブロック用
SiO2膜58をマスクにして基板51面へ選択的に砒素(A
s+)をイオン注入し、活性化処理を施してn+型ソース領
域59及びn+型ドレイン領域60を形成する。なお上記活性
化処理は後工程において層間絶縁膜をリフローする際同
時に行うことが多い。
Next, as shown in FIG. 3 (c), a first impurity block on the gate electrode PG is formed.
Using the SiO 2 film 58 as a mask, arsenic (A
s + ) is ion-implanted and activated to form an n + -type source region 59 and an n + -type drain region 60. Note that the activation process is often performed simultaneously with reflow of the interlayer insulating film in a later step.

第3図(d)参照 次いで、表出するゲート酸化膜55を除去した後、熱酸
化によりシリコン及びシリサイドの表出面に厚さ1000Å
程度の第2の不純物ブロック用SiO2膜61を形成し、次い
でこの基板上にCVD法により燐珪酸ガラス(PSG)からな
る厚さ3000〜6000Å程度の層間絶縁膜62を形成し、通常
のフォトリソグラフィ手段によりソース及びドレイン領
域59及び60を表出するコンタクト窓63を形成し、層間絶
縁膜62のリフロー処理により上記コンタクト窓63の側面
をなだらかに形成し、次いでこの基板上にAl合金等から
なる配線材料層を被着し、通常のフォトリソグラフィ手
段により配線材料層のパターニングを行ってソース配線
64及びドレイン配線65等を形成する。
Next, after removing the exposed gate oxide film 55, a thickness of 1000 .ANG. Is formed on the exposed surfaces of silicon and silicide by thermal oxidation.
A second SiO 2 film 61 for impurity blocking is formed on the substrate, and then an interlayer insulating film 62 of about 3000 to 6000 mm thick made of phosphosilicate glass (PSG) is formed on this substrate by a CVD method. A contact window 63 that exposes the source and drain regions 59 and 60 is formed by lithography means, and the side surface of the contact window 63 is formed gently by reflow treatment of the interlayer insulating film 62. Then, an Al alloy or the like is formed on the substrate. A wiring material layer, and pattern the wiring material layer by ordinary photolithography to form a source wiring.
64 and the drain wiring 65 are formed.

なお、上記層間絶縁膜62を形成する際の熱履歴によっ
てもまた、前記したゲート電極PGにおけるWSi2層57の剥
がれは発生し、このためにまた層間絶縁膜62にクラック
が生ずるという問題もあった。
Incidentally, the heat history at the time of forming the interlayer insulating film 62 also causes the WSi 2 layer 57 in the gate electrode PG to be peeled off, which causes another problem that cracks occur in the interlayer insulating film 62. Was.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記のように従来の方法によると、ポリサイドゲート
を有する半導体装置において、ポリサイドゲートを構成
する高融点金属層例えば前記WSi2層57がポリSi層上から
剥離する現象が時たま多発し、素子性能が劣化して、当
該半導体装置の製造歩留りや信頼性が大幅に低下すると
いう問題があった。またWSi2層を絶縁膜上に延在する下
層の配線に用いる際にも、上記同様に上面に形成される
不純物ブロック用絶縁膜の引張応力によって剥離が生ず
ることがあった。
According to the conventional method as described above, in a semiconductor device having a polycide gate, a phenomenon in which the refractory metal layer constituting the polycide gate, for example, the WSi 2 layer 57 is separated from the poly-Si layer occasionally frequently occurs, There is a problem that the performance is deteriorated, and the manufacturing yield and reliability of the semiconductor device are significantly reduced. Also, when the WSi 2 layer is used for a lower wiring extending over the insulating film, peeling may occur due to tensile stress of the impurity blocking insulating film formed on the upper surface in the same manner as described above.

そこで本発明は、金属シリサイド層に大きな引張応力
を及ぼさない金属シリサイド層上への絶縁膜の積層方法
を提供し金属シリサイドパターンの剥離を防止すること
を目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for laminating an insulating film on a metal silicide layer that does not exert a large tensile stress on the metal silicide layer, and to prevent the metal silicide pattern from peeling off.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記課題は、シリコン基板上にシリコン層を形成する
工程と、該シリコン層上に金属シリサイド層を形成する
工程と、該金属シリサイド層上に第1のシリコン酸化物
系絶縁膜を化学気相成長によって形成する工程と、該第
1のシリコン酸化物系絶縁膜上に、該第1のシリコン酸
化物系絶縁膜の成長温度より低温において、第2のシリ
コン酸化物系絶縁膜を化学気相成長により成長させる工
程と、次いで該第2及び第1のシリコン酸化物系絶縁膜
および該金属シリサイド層ならびに該ポリシリコン層を
順次パターニングする工程とを含む半導体装置の製造方
法により解決される。
The object is to form a silicon layer on a silicon substrate, form a metal silicide layer on the silicon layer, and form a first silicon oxide-based insulating film on the metal silicide layer by chemical vapor deposition. Forming a second silicon oxide-based insulating film on the first silicon oxide-based insulating film at a temperature lower than the growth temperature of the first silicon oxide-based insulating film by chemical vapor deposition. And then sequentially patterning the second and first silicon oxide-based insulating films, the metal silicide layer, and the polysilicon layer.

〔作 用〕(Operation)

即ち本発明の方法におては、金属シリサイドパターン
上に直に積層されるシリコン酸化物系の絶縁膜を2層構
造になし、緻密な膜質が確保されて不純物のブロック効
果の優れた高温気相成長によるシリコン酸化物系の絶縁
膜と、若干ブロック効果が劣るのでやや厚めに形成する
低温気相成長によるシリコン酸化物系絶縁膜との組合せ
によって構成して、金属シリサイドパターンが下部のポ
リSi層や絶縁膜等の基体から剥離するのを防止する。
That is, in the method of the present invention, the silicon oxide-based insulating film directly laminated on the metal silicide pattern is formed into a two-layer structure, and dense film quality is ensured and high-temperature air having an excellent impurity blocking effect is obtained. It consists of a combination of a silicon oxide-based insulating film formed by phase growth and a silicon oxide-based insulating film formed by low-temperature vapor-phase growth that is slightly thicker because the blocking effect is slightly inferior. Prevents peeling from a substrate such as a layer or an insulating film.

これは低温気相成長絶縁膜の応力が高温気相成長絶縁
膜の応力を打ち消す方向に働いて、絶縁膜全体として金
属シリサイド膜に及ぼす引張応力が減少することによる
と考えられる。
It is considered that this is because the stress of the low-temperature vapor-growth insulating film acts in a direction to cancel the stress of the high-temperature vapor-growth insulating film, and the tensile stress exerted on the metal silicide film as a whole insulating film decreases.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の方法を、MOSトランジスタにおける一実
施例について、図を参照し具体的に説明する。
Hereinafter, the method of the present invention will be specifically described with reference to the drawings for an embodiment of a MOS transistor.

第1図(a)〜(e)は本発明の方法の一実施例の工
程断面図、第2図(a)〜(c)は同実施例の第1図と
90度異なる方向の工程断面図である。
1 (a) to 1 (e) are sectional views showing the steps of an embodiment of the method of the present invention, and FIGS. 2 (a) to 2 (c) are the same as FIGS.
It is process sectional drawing of a 90-degree different direction.

全図を通じ同一対象物は同一符合で示す。 The same objects are denoted by the same reference symbols throughout the drawings.

第1図(a)参照 本発明の方法により例えばWSi2を電極材料に用いたポ
リサイドゲートを有するMOSトランジスタを形成するに
際しては、従来同様に例えばp-型シリコン(Si)1にフ
ィールド酸化膜2及びその下部のp型チャネルカット領
域3で画定された素子形成領域4を形成された被処理基
板を用い、先ず素子形成領域4面に従来通り熱酸化によ
り厚さ300Å程度のゲート酸化膜5を形成する。
When a MOS transistor having a polycide gate using, for example, WSi 2 as an electrode material is formed by the method of the present invention, a field oxide film is formed on a p - type silicon (Si) 1 in the same manner as in the prior art. 2 and an element forming region 4 defined by a p-type channel cut region 3 thereunder. First, a gate oxide film 5 having a thickness of about 300.degree. To form

第1図(b)参照 次いで上記被処理基板上に通常の化学気相成長(CV
D)手段により例えば厚さ2000Å程度のポリSi層(n
+型)6を形成した後、このポリSi層6上にスパッタ法
により厚さ1000Å程度のWSi2層7を形成し、次いで例え
ばSiH2Cl2とN2Oの混合ガスを成長ガスに用い0.1Torr以
下の減圧下において750〜850℃程度の高温で行うSiO2
減圧化学気相成長手段により前記WSi2層7上に厚さ500
Å程度の緻密で不純物ブロック効果の優れた高温成長Si
O2膜8Aを形成し、次いでモノシラン(SiH4)と酸素
(O2)の混合ガスを成長ガスに用い1〜2Torr程度の減
圧下において350〜450℃程度の低温で行うSiO2の減圧化
学気相成長手段により上記高温成長SiO2膜8A上に、厚さ
1000Å程度の上記高温成長SiO2膜8Aにマイナス方向の応
力を及ぼす低温成長SiO2膜8Bを形成する。
Referring to FIG. 1 (b), a normal chemical vapor deposition (CV) process is performed on the substrate to be processed.
D) For example, a poly-Si layer (n
After forming the ( + type) 6, a WSi 2 layer 7 having a thickness of about 1000 ° is formed on the poly-Si layer 6 by sputtering, and then a mixed gas of, for example, SiH 2 Cl 2 and N 2 O is used as a growth gas. The WSi 2 layer 7 is formed on the WSi 2 layer 7 by a low pressure chemical vapor deposition method of SiO 2 performed at a high temperature of about 750 to 850 ° C. under a reduced pressure of 0.1 Torr or less.
高温 High-density Si with high density and excellent impurity blocking effect
The O 2 film 8A is formed, and then the reduced pressure chemical reaction of SiO 2 is performed at a low temperature of about 350 to 450 ° C. under a reduced pressure of about 1 to 2 Torr using a mixed gas of monosilane (SiH 4 ) and oxygen (O 2 ) as a growth gas. On the above-mentioned high-temperature-grown SiO 2 film 8A by vapor phase growth means,
A low-temperature-grown SiO 2 film 8B that exerts a negative stress on the high-temperature-grown SiO 2 film 8A of about 1000 ° is formed.

上記高温成長SiO2膜8Aと低温成長SiO2膜8Bは両方で第
1の不純物ブロック用SiO2膜8として機能する。そして
低温成長SiO2膜8Bは高温成長SiO2膜8Aより不純物のブロ
ック効果が若干劣るが、その分は合計膜圧を厚くするこ
とで従来以上のブロック効果を保持せしめている。
Both the high-temperature grown SiO 2 film 8A and the low-temperature grown SiO 2 film 8B function as the first impurity blocking SiO 2 film 8. The low-temperature-grown SiO 2 film 8B has a slightly lower impurity blocking effect than the high-temperature-grown SiO 2 film 8A, but the total film pressure is increased to maintain the blocking effect more than before.

第1図(c)及び第2図(a)参照 次いで低温成長SiO2膜8B上に通常のフォトプロセスに
より図示しないレジストマスクパターンを形成し、この
レジストパターンをマスクにしリアクティブイオンエッ
チング(RIE)処理により低温成長SiO2膜8Bと高温成長S
iO2膜8A、WSi2層7及びポリSi層6を順次パターニング
して低温成長SiO2膜8Bと高温成長SiO2膜8Aよりなる第1
の不純物ブロック用SiO2膜8が上面に被着された、WSi2
層7とその下部のポリSi層6からなるポリサイドゲート
電極PGを形成する。なお上記RIE処理におけるエッチン
グガスには例えば、SiO2膜8に対してはCHF3、WSi2層7
に対しては〔CF4+O2〕を、ポリSi層6に対してはSF6
それぞれ用いた。
1 (c) and 2 (a) Next, a resist mask pattern (not shown) is formed on the low-temperature-grown SiO 2 film 8B by a normal photo process, and reactive ion etching (RIE) is performed using this resist pattern as a mask. Low temperature grown SiO 2 film 8B and high temperature grown S by processing
The iO 2 film 8A, the WSi 2 layer 7 and the poly-Si layer 6 are sequentially patterned to form a first low-temperature grown SiO 2 film 8B and a high-temperature grown SiO 2 film 8A.
WSi 2 with SiO 2 film 8 for impurity blocking deposited on the upper surface
A polycide gate electrode PG composed of the layer 7 and the poly-Si layer 6 thereunder is formed. The etching gas used in the RIE process is, for example, CHF 3 or WSi 2 layer 7 for the SiO 2 film 8.
[CF 4 + O 2 ] and SF 6 for the poly-Si layer 6 , respectively.

この実施例のようにWSi2層7上に被着する第1の不純
物ブロック用SiO2膜8を低温成長SiO2膜8Bと高温成長Si
O2膜8Aからなる2層構造にした場合には、上記のように
パターニングを行って第1の不純物ブロック用SiO2膜8
が上部に被着されたポリサイドゲート電極PGを形成した
際、高温成長SiO2膜8AがWSi2層7に及ぼす引張応力が低
温成長SiO2膜8Bによって弱められるので第1の不純物ブ
ロック用SiO2膜8全体としてWSi2層7に及ぼす引張応力
は減少せしめられて、ポリサイドゲート電極PGを構成す
るWSi2層7が下部のポリSi層6から剥離することが殆ど
皆無になる。なおこの効果は低温成長SiO2膜と高温成長
SiO2膜の積層順序を逆にした場合にも同様であるが、第
1の不純物ブロック用SiO2膜8とWSi2層7との密着性を
考慮した際には、上記実施例通りの積層順序が望まし
い。
As in this embodiment, a first impurity-blocking SiO 2 film 8 deposited on the WSi 2 layer 7 is formed by a low-temperature-grown SiO 2 film 8B and a high-temperature-grown SiO 2 film 8B.
O 2 when the two-layer structure consisting of the film 8A, a first impurity-block SiO 2 film by patterning as above 8
When the polycide gate electrode PG is formed on the upper surface, the tensile stress exerted on the WSi 2 layer 7 by the high-temperature grown SiO 2 film 8A is weakened by the low-temperature grown SiO 2 film 8B. The tensile stress exerted on the WSi 2 layer 7 as a whole of the two films 8 is reduced, and the WSi 2 layer 7 constituting the polycide gate electrode PG hardly peels off from the lower poly Si layer 6. This effect is due to the low temperature growth SiO 2 film and the high temperature growth.
The same applies to the case where the stacking order of the SiO 2 film is reversed. However, when the adhesion between the first impurity blocking SiO 2 film 8 and the WSi 2 layer 7 is taken into consideration, the stacking as in the above embodiment is performed. Order is preferred.

第1図(d)及び第2図(b)参照 次いで上記第1の不純物ブロック用SiO2膜8をマスク
にしゲート酸化膜5を通して素子形成領域4面に砒素
(As+)を高濃度にイオン注入し、所定の活性化処理を
行ってn+型ソース領域9及びn+型ドレイン領域10を形成
する。なお上記活性化は後工程における層間絶縁膜のリ
フロー処理の際の熱処理で同時に行われることもある。
1 (d) and 2 (b) Next, arsenic (As + ) is ion-concentrated at a high concentration on the surface of the element forming region 4 through the gate oxide film 5 using the SiO 2 film 8 for the first impurity block as a mask. The n + -type source region 9 and the n + -type drain region 10 are formed by performing implantation and performing a predetermined activation process. Note that the above activation may be performed at the same time as a heat treatment at the time of reflow treatment of the interlayer insulating film in a later step.

第1図(e)及び第2図(c)参照 次いで表出するゲート酸化膜5を弗酸等によりウォッ
シュアウトした後、例えば900℃程度の温度における熱
酸化でSi及びWSi2の表出面に厚さ1000Å程度の第2の不
純物ブロック用SiO2膜11を形成し、次いで通常の350〜4
00℃におけるCVD処理によりこの基板上に例えばPSGから
なる厚さ3000〜5000Å程度の層間絶縁膜12を形成し、通
常のフォトリソグラフィによりソース領域9、ドレイン
領域10及びゲート電極PGのWSi2層7面を表出するコンタ
クト窓13A、13B、13Cを形成し、この基板上に例えばAl
合金よりなる配線材料層を形成し、通常の方法によりパ
ターニングを行って、前記それぞれのコンタクト窓から
導出されるソース配線14、ドレイン配線15及びゲート配
線16を形成し、以後図示しない被覆絶縁膜の形成等がな
され本発明の方法によるポリサイドゲートを有するMOS
トランジスタが完成する。
1 (e) and 2 (c) Next, after the exposed gate oxide film 5 is washed out with hydrofluoric acid or the like, the exposed surface of Si and WSi 2 is exposed to thermal oxidation at a temperature of about 900 ° C., for example. A second SiO 2 film 11 for impurity blocks having a thickness of about 1000 ° is formed, and then a normal 350-4
An interlayer insulating film 12 made of, for example, PSG and having a thickness of about 3000 to 5000 ° is formed on the substrate by a CVD process at 00 ° C., and the source region 9, the drain region 10, and the WSi 2 layer 7 of the gate electrode PG are formed by ordinary photolithography. Form contact windows 13A, 13B, 13C that expose the surface, and for example, Al
Forming a wiring material layer made of an alloy, performing patterning by a usual method, forming a source wiring 14, a drain wiring 15 and a gate wiring 16 derived from the respective contact windows, and thereafter forming a covering insulating film (not shown). MOS having a polycide gate formed by the method of the present invention
The transistor is completed.

なお、上記第2の不純物ブロック用SiO2膜11を形成す
る際、層間絶縁膜12を形成する際、及び図示されない被
覆絶縁膜を形成する際等の熱履歴によっても、ポリサイ
ドゲート電極PGにおけるWSi2層7の剥離は皆無であっ
た。
The thermal history of forming the second impurity-blocking SiO 2 film 11, forming the interlayer insulating film 12, and forming a coating insulating film (not shown) also causes the polycide gate electrode PG There was no peeling of the WSi 2 layer 7.

上記実施例においては、本発明を、金属シリサイドに
WSi2を用いるポリサイドゲートについて説明したが、本
発明はMoSi2、TiSi2等他の金属シリサイドを用いる場合
にも同様の効果を生ずる。
In the above embodiment, the present invention is applied to a metal silicide.
Although the polycide gate using WSi 2 has been described, the present invention has the same effect when other metal silicide such as MoSi 2 or TiSi 2 is used.

また、本発明は絶縁膜上に直に延在するWSi2、MoS
i2、TiSi2等の金属シリサイド配線を形成する際にも適
用され、絶縁膜上からの剥離強度を高める効果を生ず
る。
Also, the present invention relates to WSi 2 , MoS
It is also applied when forming a metal silicide wiring of i 2 , TiSi 2 or the like, and has an effect of increasing the peel strength from the insulating film.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明のように本発明によれば、金属シリサイドよ
りなる電極配線が下部のポリSi層や絶縁膜等から熱履歴
によって剥離するのが防止される。
As described above, according to the present invention, the electrode wiring made of metal silicide is prevented from being peeled off from the lower poly-Si layer, the insulating film, or the like due to thermal history.

従って本発明は、金属シリサイドを電極や配線に用い
る半導体装置の製造歩留りや信頼性の向上に有効であ
る。
Therefore, the present invention is effective in improving the production yield and reliability of a semiconductor device using metal silicide for an electrode and a wiring.

【図面の簡単な説明】 第1図(a)〜(e)は本発明の方法の一実施例の工程
断面図、 第2図(a)〜(c)は同実施例の異なる方向の工程断
面図、 第3図(a)〜(d)は従来方法の工程断面図 である。 図において、 1はp-型Si基板、2はフィールド酸化膜、 3はp型チャネルカット領域、 4は素子形成領域、5はゲート酸化膜、 6はポリSi層、7はWSi2層、 8は第1の不純物ブロック用SiO2膜、 8Aは高温成長SiO2膜、8Bは低温成長SiO2膜、 9はn+型ソース領域、 10はn+型ドレイン領域、 11は第2の不純物ブロック用SiO2膜、 12は層間絶縁膜、 13A、13B、13Cはコンタクト窓、 14はソース配線、15はドレイン配線、 16はゲート配線 を示す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 (a) to 1 (e) are sectional views showing steps of an embodiment of the method of the present invention, and FIGS. 2 (a) to 2 (c) show steps in different directions of the embodiment. Sectional views, FIGS. 3 (a) to 3 (d) are process sectional views of a conventional method. In the figure, 1 is a p - type Si substrate, 2 is a field oxide film, 3 is a p-type channel cut region, 4 is an element formation region, 5 is a gate oxide film, 6 is a poly Si layer, 7 is a WSi 2 layer, 8 Is a SiO 2 film for the first impurity block, 8A is a SiO 2 film grown at a high temperature, 8B is a SiO 2 film grown at a low temperature, 9 is an n + type source region, 10 is an n + type drain region, and 11 is a second impurity block. use SiO 2 film, 12 denotes an interlayer insulating film, 13A, 13B, @ 13 C the contact window, 14 the source wiring, 15 denotes a drain wiring, 16 denotes a gate wiring.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 29/78 H01L 21/336 H01L 21/28 H01L 21/768──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 29/78 H01L 21/336 H01L 21/28 H01L 21/768

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】シリコン基板上にシリコン層を形成する工
程と、 該シリコン層上に金属シリサイド層を形成する工程と、 該金属シリサイド層上に第1のシリコン酸化物系絶縁膜
を化学気相成長によって形成する工程と、 該第1のシリコン酸化物系絶縁膜上に、該第1のシリコ
ン酸化物系絶縁膜の成長温度より低温において、第2の
シリコン酸化物系絶縁膜を化学気相成長により成長させ
る工程と、 次いで該第2及び第1のシリコン酸化物系絶縁膜および
該金属シリサイド層ならびに該ポリシリコン層を順次パ
ターニングする工程と を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A step of forming a silicon layer on a silicon substrate; a step of forming a metal silicide layer on the silicon layer; and forming a first silicon oxide-based insulating film on the metal silicide layer by chemical vapor deposition. Forming a second silicon oxide-based insulating film on the first silicon oxide-based insulating film at a temperature lower than the growth temperature of the first silicon oxide-based insulating film by chemical vapor deposition; A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of growing by growing; and a step of sequentially patterning the second and first silicon oxide-based insulating films, the metal silicide layer, and the polysilicon layer.
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