JP2906490B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor deviceInfo
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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、半導体装置において、Si基板上に選択的
に、チタンシリサイドを形成する方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for selectively forming titanium silicide on a Si substrate in a semiconductor device.
従来の半導体装置及びその絶縁膜形成工程は、イオン
打ち込みの深さ調整のため絶縁膜を形成し、As+、のイ
オン打ち込みを行い拡散層を形成しフォトエッチによっ
て開孔部を設けSi基板を露出させチタンを被着し、熱処
理によって該拡散層上に選択的にチタンシリサイドを形
成していたが、これでは、イオン打ち込みによって、絶
縁膜の膜質にバラツキがみられ、本来不要な絶縁膜上に
も、チタンシリサイドが形成されてしまった。（第３
図） この事を、従来の工程を追って説明すると、まず、Si
基板301にイオン打ち込みの深さ調整のため絶縁膜（SiO
2）302をCVD（気相成長法）によって全面に形成する。
次に、拡散層形成のため、As+、のイオン打ち込みを行
う。In a conventional semiconductor device and its insulating film forming process, an insulating film is formed for adjusting the depth of ion implantation, an ion implantation of As + is performed, a diffusion layer is formed, an opening is formed by photoetching, and a Si substrate is formed. Titanium was exposed and deposited, and titanium silicide was selectively formed on the diffusion layer by heat treatment. However, in this case, the quality of the insulating film was varied due to ion implantation, and the film was not required on the insulating film. Also, titanium silicide was formed. (Third
(Fig.) This can be explained by following the conventional process.
Insulating film (SiO 2) for adjusting the depth of ion implantation on substrate 301
2 ) Form 302 over the entire surface by CVD (vapor phase epitaxy).
Next, ion implantation of As + is performed to form a diffusion layer.
続いてフォトエッチによって開孔部を設け、Si基板を
露出させ、さらに、チタンを全面にスパッタし、熱処理
によって、該拡散層上に、チタンシリサイド303酸化膜
上にTiN（窒化チタン）を形成し、エッチングによってT
iN（窒化チタン）を取り除く。Subsequently, a hole is formed by photoetching, the Si substrate is exposed, and titanium is sputtered on the entire surface, and TiN (titanium nitride) is formed on the titanium silicide 303 oxide film on the diffusion layer by heat treatment. By etching, T
Remove iN (titanium nitride).
以上が従来の工程である。 The above is the conventional process.
しかし、前述の従来技術では、イオン打ち込みによっ
て、酸化膜の膜質にバラツキがみられ、本来不要な酸化
膜上にもチタンシリサイドが形成されてしまうという課
題点があった。However, in the above-described prior art, there is a problem that the film quality of the oxide film varies due to the ion implantation, and titanium silicide is formed even on an oxide film that is originally unnecessary.
そこで、本発明はこのような課題点を解決するもの
で、その目的とするところは、イオン打ち込み後、該酸
化膜をエッチングして、再び酸化膜を形成することによ
り、膜質の安定した酸化膜を提供するところにある。Therefore, the present invention solves such a problem, and an object of the present invention is to etch an oxide film after ion implantation and form an oxide film again, whereby an oxide film having a stable film quality is formed. Is to provide.
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に第
１のシリコン酸化膜を形成する工程、前記第１のシリコ
ン酸化膜上から、前記半導体基板中に拡散層を形成する
ためにイオンを注入する工程、前記第１のシリコン酸化
膜を前記半導体基板から除去することにより、後記チタ
ンシリサイドを形成する工程において前記第１のシリコ
ン酸化膜上にチタンシリサイドが形成されることを防止
する工程、前記半導体基板上に第２のシリコン酸化膜を
形成する工程、前記第２のシリコン酸化膜を選択的に除
去し、前記半導体基板の一部を露出させる工程、前記半
導体基板上にチタン膜を形成する工程、前記半導体基板
を窒素雰囲気中で熱処理することによって、前記露出し
ている前記半導体基板上にチタンシリサイドを形成する
と同時に、前記第２のシリコン酸化膜上に窒化チタン膜
を形成する工程、前記窒化チタン膜を除去する工程、を
有することを特徴とする。In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first silicon oxide film is formed on a semiconductor substrate, and ions are implanted from the first silicon oxide film to form a diffusion layer in the semiconductor substrate. Removing the first silicon oxide film from the semiconductor substrate to prevent titanium silicide from being formed on the first silicon oxide film in the step of forming titanium silicide described below, Forming a second silicon oxide film on the semiconductor substrate; selectively removing the second silicon oxide film to expose a portion of the semiconductor substrate; forming a titanium film on the semiconductor substrate Forming a titanium silicide on the exposed semiconductor substrate by subjecting the semiconductor substrate to a heat treatment in a nitrogen atmosphere; Forming a silicon oxide film on the titanium nitride film, characterized by having a step, of removing the titanium nitride film.
本発明の上記の構成によれば、イオン打ち込みの深さ
調整のため絶縁膜を形成しイオン打ち込みを行った後、
該絶縁膜をエッチングして、再び絶縁膜を形成すること
によって、より膜質の安定した半導体装置を構成でき
る。According to the above configuration of the present invention, after forming an insulating film for adjusting the depth of ion implantation and performing ion implantation,
By etching the insulating film and forming the insulating film again, a semiconductor device with more stable film quality can be formed.
本発明の半導体装置は、第１図に示される構造をして
いる。The semiconductor device of the present invention has the structure shown in FIG.
101はSi基板、102は絶縁膜の二酸化ケイ素（SiO2）、
103はチタンシリサイドである。101 is a silicon substrate, 102 is silicon dioxide (SiO 2 ) as an insulating film,
103 is titanium silicide.
以下、詳細は工程を追いながら説明していく。（第２
図（ａ）〜（ｈ）） まず、Si基板201の表面全体にイオン打ち込みの深さ
調整のため絶縁膜（第１絶縁膜）として酸化膜（二酸化
ケイ素）202をCVD（気相成長法）によって200Å形成す
る。（第２図（ａ）） 続いて、拡散層形成のため、As+を加速電圧80KeV、ド
ーズ量6.0×15でイオン打ち込みを行ない、窒素と酸素
の混合雰囲気中で950℃20分拡散させる。（第２図
（ｂ）） 次に、該酸化膜を、HF:H2O＝1:1の混合液で全面エッ
チングする。（第２図（ｃ）） 続いて、Si基板全体に、再び200Åの酸化膜202（第２
絶縁膜）をCVD（気相成長法）によって形成し、フォト
エッチによって、開孔部を設けSi基板を露出させる。
（第２図（ｅ）） さらに、アルゴン雰囲気中でスパッタリングを行い、
全面にチタン膜204を得る。このとき、基板温度は300℃
とし、膜厚600Åのチタン層を得る。（第２図（ｆ）） 次に、該チタン層を800℃、30秒の条件下で窒素雰囲
気中で熱処理を行なうことによって拡散層上のチタン膜
はチタンシリサイド205になり、このとき酸化膜上のチ
タン膜はTiN（窒化チタン）206が形成される。（第２図
（ｇ））さらに、アンモニアと過酸化水素の混合液によ
って酸化膜上のTiN（窒化チタン）をエッチングする。
（第２図（ｈ）） 上述の工程を経て、できあがった本発明、半導体装置
は、従来の半導体装置に比べると、イオン打ち込みを行
なった後、酸化膜を一担全面エッチングして、再びCVD
（気相成長法）によって酸化膜を形成しなおすことによ
って、良質な酸化膜を得られるため、チタンシリサイド
を形成する工程において、本来不要な酸化膜上に、チタ
ンシリサイドが形成されてしまうことを防止することが
でき、拡散層上のみにチタンシリサイドが形成できる。Hereinafter, the details will be described while following the steps. (Second
(Figures (a) to (h)) First, an oxide film (silicon dioxide) 202 is used as an insulating film (first insulating film) to control the depth of ion implantation over the entire surface of the Si substrate 201 by CVD (vapor phase growth). Form 200mm. (FIG. 2 (a)) Subsequently, to form a diffusion layer, As + is ion-implanted at an acceleration voltage of 80 KeV and a dose of 6.0 × 15, and diffused in a mixed atmosphere of nitrogen and oxygen at 950 ° C. for 20 minutes. (FIG. 2 (b)) Next, the oxide film is entirely etched with a mixed solution of HF: H 2 O = 1: 1. (FIG. 2 (c)) Subsequently, the entire surface of the Si substrate is again covered with a 200 ° oxide film 202 (see FIG.
An insulating film is formed by CVD (vapor phase epitaxy), and an opening is provided by photoetching to expose the Si substrate.
(FIG. 2 (e)) Further, sputtering is performed in an argon atmosphere,
A titanium film 204 is obtained on the entire surface. At this time, the substrate temperature is 300 ° C
To obtain a titanium layer having a thickness of 600 mm. (FIG. 2 (f)) Next, the titanium layer is heat-treated in a nitrogen atmosphere at 800 ° C. for 30 seconds, so that the titanium film on the diffusion layer becomes titanium silicide 205. On the upper titanium film, TiN (titanium nitride) 206 is formed. (FIG. 2 (g)) Further, TiN (titanium nitride) on the oxide film is etched with a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide.
(FIG. 2 (h)) The semiconductor device of the present invention, which has been completed through the above-described steps, is compared with a conventional semiconductor device.
Since a high-quality oxide film can be obtained by re-forming the oxide film by (vapor phase growth method), it is necessary to prevent the formation of titanium silicide on an originally unnecessary oxide film in the step of forming titanium silicide. Therefore, titanium silicide can be formed only on the diffusion layer.
以上述べた、本発明によれば、従来の酸化膜に比べ
て、イオン打ち込み後、該酸化膜を一担全面エッチング
して、再び酸化膜を形成しなおすことによって、良質な
酸化膜を得られるため、本来不要な酸化膜上にチタンシ
リサイドが形成されてしまうことを防止することがで
き、より信頼性のすぐれた半導体装置を提供できる。As described above, according to the present invention, a higher quality oxide film can be obtained by etching the entire oxide film after ion implantation and forming the oxide film again as compared with the conventional oxide film. Therefore, it is possible to prevent titanium silicide from being formed on an originally unnecessary oxide film, and to provide a more reliable semiconductor device.
第１図は、本発明の半導体装置を示す、主要断面図。 第２図（ａ）〜（ｈ）は、本発明の半導体装置の製造工
程の断面図。 第３図は、従来の半導体装置の断面図。 101、201、301……Si基板 102、202、302……二酸化ケイ素 203……As+イオン 204……チタン 103、205、303……チタンシリサイド 206……窒化チタンFIG. 1 is a main sectional view showing a semiconductor device of the present invention. 2 (a) to 2 (h) are cross-sectional views of a manufacturing process of the semiconductor device of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of a conventional semiconductor device. 101, 201, 301: Si substrate 102, 202, 302: Silicon dioxide 203: As + ion 204: Titanium 103, 205, 303: Titanium silicide 206: Titanium nitride
Claims (1)
成する工程、 前記第１のシリコン酸化膜上から、前記半導体基板中に
拡散層を形成するためにイオンを注入する工程、 前記第１のシリコン酸化膜を前記半導体基板から除去す
ることにより、後記チタンシリサイドを形成する工程に
おいて前記第１のシリコン酸化膜上にチタンシリサイド
が形成されることを防止する工程、 前記半導体基板上に第２のシリコン酸化膜を形成する工
程、 前記第２のシリコン酸化膜を選択的に除去し、前記半導
体基板の一部を露出させる工程、 前記半導体基板上にチタン膜を形成する工程、 前記半導体基板を窒素雰囲気中で熱処理することによっ
て、前記露出している前記半導体基板上にチタンシリサ
イドを形成すると同時に、前記第２のシリコン酸化膜上
に窒化チタン膜を形成する工程、 前記窒化チタン膜を除去する工程、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。A step of forming a first silicon oxide film on a semiconductor substrate; a step of implanting ions from above the first silicon oxide film to form a diffusion layer in the semiconductor substrate; Removing a silicon oxide film from the semiconductor substrate to prevent titanium silicide from being formed on the first silicon oxide film in a step of forming titanium silicide described below; Forming a second silicon oxide film, selectively removing the second silicon oxide film to expose a portion of the semiconductor substrate, forming a titanium film on the semiconductor substrate, the semiconductor substrate Is heat-treated in a nitrogen atmosphere to form titanium silicide on the exposed semiconductor substrate and simultaneously form the second silicon oxide film. The method of manufacturing a semiconductor device characterized by comprising the step of forming a titanium nitride film, removing the titanium nitride film, to.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP29461389A JP2906490B2 (en) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | Method for manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH03155129A JPH03155129A (en) | 1991-07-03 |
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1989
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| JPH03155129A (en) | 1991-07-03 |
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