JP3023189B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3023189B2
JP3023189B2 JP3064957A JP6495791A JP3023189B2 JP 3023189 B2 JP3023189 B2 JP 3023189B2 JP 3064957 A JP3064957 A JP 3064957A JP 6495791 A JP6495791 A JP 6495791A JP 3023189 B2 JP3023189 B2 JP 3023189B2
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Description

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

【0001】[発明の目的][Object of the Invention]

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係り、特に、浅い不純物層を有する半導体装置の製造
に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device having a shallow impurity layer.

【0003】[0003]

【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化に伴い、回
路の微細化は進む一方であり、電界効果トランジスタ
(FET)等の基本素子においても微細化が必要となっ
てくる。例えばFETではゲートを短くするのに伴い、
ソースドレイン領域も浅く形成することが要求されてい
る。このようにソースドレイン領域を浅く形成するため
に、低加速イオン注入法が広く用いられるようになって
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor devices have become more highly integrated, circuit miniaturization has been progressing, and miniaturization of basic elements such as field effect transistors (FETs) has become necessary. For example, in FET, as the gate is shortened,
It is also required that the source / drain region be formed shallow. In order to form the source / drain regions shallowly, a low-acceleration ion implantation method has been widely used.

【0004】この方法を用いることによって0.1μm
程度の浅いソースドレイン領域を形成することができ、
微細で高性能のFETが実現される。ところが、このよ
うなイオン注入法だけで形成する不純物層は抵抗が高く
単位面積あたり100Ω以上のシート抵抗をもつ。FE
Tの高速化のためにはこの不純物層のシート抵抗を小さ
くし、ドレイン電流を流れやすくする必要がある。不純
物層のシート抵抗を小さくするために不純物層の一部を
金属化する方法が提案されており、その1つにサリサイ
ド(Self Aligned Silicide)と呼ばれる方法がある。
By using this method, 0.1 μm
A shallow source / drain region can be formed,
A fine and high performance FET is realized. However, an impurity layer formed only by such an ion implantation method has a high resistance and a sheet resistance of 100Ω or more per unit area. FE
To increase the speed of T, it is necessary to reduce the sheet resistance of the impurity layer and make it easier for the drain current to flow. In order to reduce the sheet resistance of the impurity layer, a method of metallizing a part of the impurity layer has been proposed, and one of them is a method called salicide (Self Aligned Silicide).

【0005】この方法を図15乃至図17を参照しつつ
説明する。
[0005] This method will be described with reference to FIGS.

【0006】まず、n型シリコン基板1にフィールド酸
化膜2を形成し、分離された素子領域内に、酸化シリコ
ン膜からなるゲート絶縁膜3を介して、多結晶シリコン
層からなるゲート電極4を形成し、さらにこれをフォト
リソグラフィ法を用いてパターニングしたのち、このゲ
ートの側壁に側壁残し法により側壁絶縁膜5としての酸
化シリコン膜を形成する。この側壁絶縁膜の膜厚は15
0nmとする。そして基板表面の高温処理により自然酸
化膜を除去し、この後、真空蒸着法によりコバルト膜6
を堆積する(図15)。
First, a field oxide film 2 is formed on an n-type silicon substrate 1, and a gate electrode 4 made of a polycrystalline silicon layer is formed in a separated element region via a gate insulating film 3 made of a silicon oxide film. After being formed and patterned by photolithography, a silicon oxide film as a side wall insulating film 5 is formed on the side wall of this gate by a side wall leaving method. The thickness of the sidewall insulating film is 15
It is set to 0 nm. Then, the natural oxide film is removed by high-temperature treatment of the substrate surface.
Is deposited (FIG. 15).

【0007】次いで、不活性ガス雰囲気中で800℃3
0秒のランプアニ−ルを行い、シリコン基板1との界面
にCoSi2 層7を形成する(図16)。
Then, at 800 ° C. in an inert gas atmosphere.
Lamp annealing is performed for 0 second to form a CoSi 2 layer 7 at the interface with the silicon substrate 1 (FIG. 16).

【0008】この後、図17に示すごとく未反応のCo
膜6を過酸化水素水で除去したのち、イオン注入により
CoSi2 層7中に不純物元素としてのボロンを打ち込
み熱処理を施すことによってゲート電極4に対して自己
整合的に浅いp+ 不純物拡散層8を形成し、さらに層間
絶縁膜9を形成しこれに拡散層8表面を露呈せしめるコ
ンタクト孔を形成した後、配線層10を形成する。
[0008] Thereafter, as shown in FIG.
After the film 6 is removed with a hydrogen peroxide solution, boron as an impurity element is implanted into the CoSi 2 layer 7 by ion implantation and heat treatment is performed, so that the shallow p + impurity diffusion layer 8 is self-aligned with respect to the gate electrode 4. Is formed, and further, an interlayer insulating film 9 is formed, a contact hole for exposing the surface of the diffusion layer 8 is formed in the interlayer insulating film 9, and then a wiring layer 10 is formed.

【0009】この方法によれば膜厚150nm程度のシリ
サイドを形成することができ、しかもシート抵抗は単位
面積あたり1〜3Ωに低減することができる。
According to this method, a silicide having a thickness of about 150 nm can be formed, and the sheet resistance can be reduced to 1 to 3 Ω per unit area.

【0010】しかしながら最近の研究により、この方法
も次のような問題点があることがわかった。
However, recent research has revealed that this method also has the following problems.

【0011】例えば、ゲート長が0.3μm 以下のデバ
イスを形成するためには拡散層の厚さを0.1μm 以下
にする必要がある。しかしながらp+ 拡散層の形成に用
いられるボロンはn+ 拡散層の形成に用いられるヒ素に
比べて拡散係数が大きいため、上述の条件を満足させる
ことは特にp+ 拡散層の形成について重要である。
For example, to form a device having a gate length of 0.3 μm or less, the thickness of the diffusion layer needs to be 0.1 μm or less. However, since boron used for forming the p + diffusion layer has a larger diffusion coefficient than arsenic used for forming the n + diffusion layer, satisfying the above condition is particularly important for forming the p + diffusion layer. .

【0012】このようにボロンを用いて浅い拡散層を形
成するためには、850℃前後の低い温度で熱処理を行
う必要があるが、この結果シリコン基板中でのボロンの
固溶度が低下するため、シリサイドとシリコンとの界面
のキャリア濃度は5×1019cm-3以下の低い値となる。
この結果p+ 拡散層に対するコンタクト抵抗率は1×1
-4Ωcm-2以上の極めて大きい値となり、基板拡散層と
上層の金属配線層との間で良好な電気的接続を行うこと
ができないという問題があった。
In order to form a shallow diffusion layer using boron as described above, it is necessary to perform a heat treatment at a low temperature of about 850 ° C., but as a result, the solid solubility of boron in the silicon substrate decreases. Therefore, the carrier concentration at the interface between silicide and silicon has a low value of 5 × 10 19 cm −3 or less.
As a result, the contact resistivity with respect to the p @ + diffusion layer is 1.times.1.
The value is as extremely large as 0 -4 Ωcm -2 or more, and there is a problem that good electrical connection cannot be made between the substrate diffusion layer and the upper metal wiring layer.

【0013】そこでp+ シリコン層に対するコンタクト
抵抗を低減させるにはp- シリコンに対するショットキ
ー障壁高さの低い材料を選択するのが有効である。例え
ば、前述した例で用いたコバルトの変わりにニッケルを
用いて同様の構造を形成し電気的特性を評価した結果p
+ 拡散層に対するコンタクト抵抗率を1×10-6Ωcm-2
に低下できることがあきらかになった。しかしながら、
ニッケルを用いて形成した100nm以下の薄いシリサイ
ド膜は850℃以上の温度で凝集現象を起こし安くな
り、また、シリサイド/シリコン界面にファセット形成
による凹凸が発生しやすくデバイスの信頼性低下の原因
となることが新たな問題となっている。
In order to reduce the contact resistance with respect to the p + silicon layer, it is effective to select a material having a low Schottky barrier height with respect to p − silicon. For example, a similar structure was formed using nickel instead of cobalt used in the above-described example, and the electrical characteristics were evaluated.
+ The contact resistivity to the diffusion layer is 1 × 10 -6 Ωcm -2
It became clear that it could be lowered. However,
A thin silicide film having a thickness of 100 nm or less formed by using nickel causes agglomeration to occur at a temperature of 850 ° C. or more, and is likely to be uneven due to facet formation at a silicide / silicon interface, which causes a reduction in device reliability. This is a new problem.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】このように従来の半導
体装置では、0.1μm 以下の浅い不純物層を形成した
場合、金属化合物と半導体基板との界面の不純物濃度が
低いためにコンタクト抵抗が高くなり基板拡散層と上層
の金属配線層との間の良好な電気的接続を行うことが困
難であった。
As described above, in the conventional semiconductor device, when a shallow impurity layer of 0.1 μm or less is formed, the contact resistance is high because the impurity concentration at the interface between the metal compound and the semiconductor substrate is low. It has been difficult to make good electrical connection between the substrate diffusion layer and the upper metal wiring layer.

【0015】また、コンタクト抵抗を下げるためにショ
ットキー障壁高さの低い材料を用いると、凝集現象など
により界面の平坦性が悪くなり、このためデバイスの信
頼性が低下するという問題があった。
Further, when a material having a low Schottky barrier height is used to reduce the contact resistance, the flatness of the interface is deteriorated due to a cohesion phenomenon or the like, so that the reliability of the device is reduced.

【0016】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、浅い拡散層を有し信頼性の高い半導体装置を形成す
る方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a method for forming a highly reliable semiconductor device having a shallow diffusion layer.

【0017】[発明の構成][Structure of the Invention]

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の第1
は、半導体基板に形成される導電型領域に対してコンタ
クトを形成する工程を含む半導体装置の製造方法におい
て、前記基板表面のコンタクト領域上に、基板構成元素
に対する金属元素の組成比が1以上である第1の金属化
合物層を形成する工程と、この後基板構成元素に対する
金属元素の組成比が1より小さい第2の金属化合物の核
を発生させる工程と、この後熱処理により前記第1の金
属化合物層を第2の金属化合物層に変化させる工程とを
含むようにしている。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the first aspect of the present invention has been described.
In a method for manufacturing a semiconductor device including a step of forming a contact with a conductive type region formed on a semiconductor substrate, a composition ratio of a metal element to a substrate constituent element is 1 or more on a contact region on the substrate surface. A step of forming a certain first metal compound layer, a step of subsequently generating a nucleus of a second metal compound in which the composition ratio of the metal element to the constituent elements of the substrate is smaller than 1, and a step of subsequently performing a heat treatment on the first metal compound Changing the compound layer into a second metal compound layer.

【0019】また本発明の第2では、基板表面のコンタ
クト領域上に基板構成元素に対する金属元素の組成比が
1以上である第1の金属化合物層を形成し、この後前記
第1の金属化合物層上に、半導体基板の構成元素を含む
アモルファス膜を形成し、その後熱処理を用いて前記第
1の金属化合物層を半導体基板の構成元素に対する金属
元素の組成比が1より小さい第2の金属化合物の層に変
化させる熱処理を行うようにしている。
According to a second aspect of the present invention, a first metal compound layer having a composition ratio of a metal element to a substrate constituent element of 1 or more is formed on a contact region on a substrate surface, and thereafter, the first metal compound layer is formed. An amorphous film containing a constituent element of the semiconductor substrate is formed on the layer, and then the first metal compound layer is formed by heat treatment using a second metal compound having a composition ratio of the metal element to the constituent element of the semiconductor substrate of less than 1 A heat treatment for changing the layer into a layer is performed.

【0020】[0020]

【作用】このように本発明の方法によれば、導電型領域
の形成前または後に、第1の金属化合物層の表面近傍に
高密度に第2の金属化合物の核を発生せしめることが可
能となるため、核発生の不均一さにより第1の金属化合
物と半導体基板の界面に凹凸を発生させることは無くな
り、基板と金属化合物層との界面を平坦に維持し、該表
面にオーミック接触性を良好に保ち、かつ浅い導電型領
域の形成が可能となる。
As described above, according to the method of the present invention, it is possible to generate nuclei of the second metal compound at a high density near the surface of the first metal compound layer before or after the formation of the conductive region. Therefore, unevenness of the nucleation does not cause unevenness at the interface between the first metal compound and the semiconductor substrate. The interface between the substrate and the metal compound layer is kept flat, and ohmic contact with the surface is improved. It is possible to keep good and to form a shallow conductivity type region.

【0021】望ましくは、第1の金属化合物の膜厚の1
/2以下の深さまでイオン注入を行うようにしている。
Preferably, the thickness of the first metal compound is 1
The ion implantation is performed to a depth of not more than / 2.

【0022】イオン注入により第1の金属化合物層表面
をわずかにミキシングすることにより結晶粒界の影響を
小さくし、この結果第2の金属化合物層の成長を第1の
金属化合物層中に均一に進行させることが可能となり、
従来技術では不可避であった不均一反応に起因する界面
の凹凸の発生を抑制することができる。このときイオン
の注入深さが大きすぎるとイオン注入ダメージが発生し
接合特性を劣化させることが明らかとなった。そこで種
々検討した結果イオンの注入深さが第1の金属化合物層
の約1/2以下となるように加速電圧を選ぶようにした
とき最も良好な結果を得ることができる。
By slightly mixing the surface of the first metal compound layer by ion implantation, the influence of the crystal grain boundaries is reduced, and as a result, the growth of the second metal compound layer is evenly distributed in the first metal compound layer. It is possible to proceed,
It is possible to suppress the generation of the unevenness of the interface due to the heterogeneous reaction, which is inevitable in the related art. At this time, it has been clarified that if the ion implantation depth is too large, ion implantation damage occurs and deteriorates bonding characteristics. Therefore, as a result of various studies, the best result can be obtained when the acceleration voltage is selected so that the ion implantation depth is about 1/2 or less of the first metal compound layer.

【0023】また望ましくはシリコンの気相成長によ
り、第2の金属化合物の核を発生させるようにしてい
る。シリコンの気相成長を行うことにより第1の金属化
合物(シリサイド)膜表面が一様なシリコンリッチな第
2の金属化合物膜に変化し、これが均一な核となって第
2の金属化合物膜が一様に成長するものと考えられる本
発明の第2では、第1の金属化合物層表面に、半導体基
板の構成元素を含むアモルファス膜を形成し、その後熱
処理を用いて前記第1の金属化合物層を半導体基板の構
成元素に対する金属元素の組成比が1より小さい第2の
金属化合物の層に変化させる熱処理を行うようにしてい
るため、結晶粒界の影響を小さくし均一な成長を行う事
が可能となる。
Preferably, nuclei of the second metal compound are generated by vapor phase growth of silicon. By performing vapor phase growth of silicon, the surface of the first metal compound (silicide) film changes to a uniform silicon-rich second metal compound film, which serves as a uniform nucleus to form the second metal compound film. According to a second aspect of the present invention, which is considered to grow uniformly, an amorphous film containing a constituent element of a semiconductor substrate is formed on the surface of the first metal compound layer, and then the first metal compound layer is formed by heat treatment. Is heat-treated to change the composition ratio of the metal element to the constituent element of the semiconductor substrate into a layer of the second metal compound smaller than 1. Therefore, it is possible to reduce the influence of crystal grain boundaries and perform uniform growth. It becomes possible.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0025】図1乃至図5は本発明の第1の実施例の半
導体装置の製造工程を示す断面図である。
FIGS. 1 to 5 are sectional views showing the steps of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【0026】まず、図1に示すように、(100)を主
面とするn型シリコン基板11に膜厚800nmのフィー
ルド酸化膜12を形成し、分離された素子領域内に、ゲ
ート絶縁膜となる膜厚10nmの酸化シリコン膜13を介
して、膜厚150nmの高濃度にドープした多結晶シリコ
ン層14aと膜厚150nmのタングステンシリサイド層
14bを順次形成する。さらに、この上層にCVD法で
酸化シリコン膜14cを形成し、これをフォトリソグラ
フィ法により形成したレジストパターンをマスクとして
パターニングする。これによりゲート絶縁膜13と、多
結晶シリコン膜14aとタングステンシリサイド層14
bとからなるゲート電極が形成される。次にこのゲート
の側壁に、側壁絶縁膜としての酸化シリコン膜15を形
成する。ここでは、CVD法により酸化シリコン膜を膜
厚150nmで全面に堆積したのち、異方性エッチング
により側壁に絶縁膜を残す。
First, as shown in FIG. 1, a field oxide film 12 having a thickness of 800 nm is formed on an n-type silicon substrate 11 having (100) as a main surface, and a gate insulating film and a gate insulating film are formed in an isolated element region. A 150 nm-thick highly doped polycrystalline silicon layer 14 a and a 150 nm-thick tungsten silicide layer 14 b are sequentially formed via a 10 nm-thick silicon oxide film 13. Further, a silicon oxide film 14c is formed on this upper layer by a CVD method, and is patterned using a resist pattern formed by a photolithography method as a mask. Thereby, the gate insulating film 13, the polycrystalline silicon film 14a and the tungsten silicide layer 14
The gate electrode consisting of b is formed. Next, a silicon oxide film 15 as a side wall insulating film is formed on the side wall of the gate. Here, after depositing a silicon oxide film over the entire surface with a thickness of 150 nm by the CVD method, an insulating film is left on the side wall by anisotropic etching.

【0027】ついで、Gaイオンを加速電圧200ke
V、注入ドーズ量1×1015cm-2の条件で基板中にイオ
ン注入を行いシリコン基板11表面をプリアモルファス
化し、さらに加速電圧25keV、注入ドーズ量5×1
15cm-2の条件でBF2 を注入し、1050℃20秒の
熱処理を行うことにより、深さ0.1μm の浅いp+拡
散層18を形成する。この後、基板をHF蒸気中に導入
し、p+ 拡散層表面に成長している自然酸化膜を除去し
この後ただちに真空装置内に設置し、真空装置内を10
-8Torr以下の超高真空に減圧したのち、基板を250℃
で10分加熱する。この加熱処理によりp+ 拡散層18
表面に残っていた炭素不純物が除去され清浄なシリコン
表面が形成される。そして基板温度を室温に戻したの
ち、スパッタ法あるいは電子ビーム蒸着法を用いてニッ
ケル層20を約30nmの厚さとなるように形成する(図
2)。
Next, Ga ions are accelerated at an acceleration voltage of 200 ke.
V, ions were implanted into the substrate under the conditions of an implantation dose of 1 × 10 15 cm −2 to make the surface of the silicon substrate 11 preamorphous, and an acceleration voltage of 25 keV and an implantation dose of 5 × 1
BF 2 is implanted under the condition of 0 15 cm −2 and heat treatment is performed at 1050 ° C. for 20 seconds to form a shallow p + diffusion layer 18 having a depth of 0.1 μm. Thereafter, the substrate is introduced into HF vapor to remove a natural oxide film growing on the surface of the p @ + diffusion layer.
After reducing the pressure to an ultra-high vacuum of -8 Torr or less, the substrate is
And heat for 10 minutes. By this heat treatment, the p + diffusion layer 18 is formed.
Carbon impurities remaining on the surface are removed to form a clean silicon surface. After the substrate temperature is returned to room temperature, a nickel layer 20 is formed to a thickness of about 30 nm by sputtering or electron beam evaporation (FIG. 2).

【0028】引き続き図3に示すように基板を真空中に
保持したまま、約500℃、15分間のアニール処理を
行うことにより、p+ 拡散層18の露出した部分にのみ
NiSi結晶膜(第1の金属化合物層)21を結晶成長
させる。このときフィールド酸化膜12上、ゲート側壁
の側壁絶縁膜15上および酸化シリコン膜14c上のニ
ッケル層20は依然としてそのまま残っている。
Subsequently, as shown in FIG. 3, while the substrate is kept in a vacuum, an annealing treatment is performed at about 500 ° C. for 15 minutes, so that only the exposed portion of the p + diffusion layer 18 has a NiSi crystal film (first film). (A metal compound layer 21). At this time, the nickel layer 20 on the field oxide film 12, on the sidewall insulating film 15 on the gate side wall, and on the silicon oxide film 14c still remains.

【0029】この後基板を室温に戻してから大気中に取
り出し、引き続きHCl:H2 2 =1:1の溶液中で
エッチングを行うことにより図4に示すように未反応の
まま残っていたニッケル層20を除去する。この結果、
p+ 拡散層18上のみに結晶化したNiSi結晶膜21
が自己整合的に形成される。
Thereafter, the substrate was returned to room temperature, taken out into the air, and subsequently etched in a solution of HCl: H 2 O 2 = 1: 1 to remain unreacted as shown in FIG. The nickel layer 20 is removed. As a result,
NiSi crystal film 21 crystallized only on p + diffusion layer 18
Are formed in a self-aligned manner.

【0030】この後シリコンイオンを加速電圧20ke
V、注入ドーズ量1×1015cm-2の条件で基板中にイオ
ン注入を行う。このときシリコンイオンの注入深さは前
記NiSi層21の約1/2程度であり、NiSiとシ
リコン基板との界面には到達していなかった。この後基
板に対しアルゴン中で500℃30分のアニール処理を
おこなった結果、NiSi膜21は完全にNiSi2
(第2の金属化合物層)22に変化する。
After that, silicon ions are accelerated at an acceleration voltage of 20 ke.
V ions are implanted into the substrate under the conditions of an implantation dose of 1 × 10 15 cm −2 . At this time, the implantation depth of silicon ions was about 1/2 of the NiSi layer 21, and did not reach the interface between NiSi and the silicon substrate. Thereafter, the substrate is annealed in argon at 500 ° C. for 30 minutes. As a result, the NiSi film 21 is completely changed to a NiSi 2 film (second metal compound layer) 22.

【0031】さらに、CVD法により層間絶縁膜として
膜厚0.7μm の酸化シリコン膜19を堆積し、さらに
ソース、ドレイン表面が露出するように酸化シリコン膜
19にコンタクト孔を形成する。そしてバリアメタル層
としてのチタンナイトライド層24とアルミニウムシリ
コン合金層25とをこの順に積層しこの積層膜をパター
ニングして図5に示すように電極配線を形成し電界効果
トランジスタが完成する。このときNiSi2 結晶膜2
2は(100)シリコン基板に対して完全なエピタキシ
ャル配向をしており、さらにNiSi2 結晶膜22とシ
リコン基板11との界面は原子レベルで急峻かつ平坦で
あることが確認された。また界面における基板の浸蝕量
は1nm以下であると見積もられた。 この様にして得
られた電界効果トランジスタのNiSi2 結晶膜22と
p+ 拡散層18とのコンタクト抵抗を測定したところ、
接触面が1辺1μm の正方形であるとき23Ωであっ
た。また接合リークはシリサイドを形成しないリファレ
ンスと同程度であった。
Further, a 0.7 μm-thick silicon oxide film 19 is deposited as an interlayer insulating film by the CVD method, and further, a contact hole is formed in the silicon oxide film 19 so that the source and drain surfaces are exposed. Then, a titanium nitride layer 24 as a barrier metal layer and an aluminum silicon alloy layer 25 are laminated in this order, and the laminated film is patterned to form an electrode wiring as shown in FIG. 5, thereby completing a field effect transistor. At this time, the NiSi 2 crystal film 2
No. 2 has a complete epitaxial orientation with respect to the (100) silicon substrate, and it has been confirmed that the interface between the NiSi 2 crystal film 22 and the silicon substrate 11 is steep and flat at the atomic level. The amount of erosion of the substrate at the interface was estimated to be 1 nm or less. When the contact resistance between the NiSi 2 crystal film 22 and the p + diffusion layer 18 of the field effect transistor thus obtained was measured,
When the contact surface was a square having a side of 1 μm, the resistance was 23Ω. Also, the junction leak was almost the same as that of the reference without forming silicide.

【0032】この方法で良好なシリサイド膜が自己整合
的に形成できるメカニズムは次のように考えられる。
The mechanism by which a good silicide film can be formed in a self-aligned manner by this method is considered as follows.

【0033】まずNiSi2 の成長過程を詳細に研究し
た結果次のような現象が明らかとなった。NiSi膜を
熱処理することによりまずNiSi2 の微小核がNiS
i中に発生する。さらに熱処理を加えるとNiSi2
はNiSiの結晶粒界に沿って網目状の早い成長を行
い、その後NiSi全体が全てNiSi2 となる、また
NiSi中に発生するNiSi2 核の発生密度は100
μm 2 あたり1〜2個前後の極めて粗な値であることも
明らかとなった。さらに研究を続けた結果、NiSi中
でのNiSi2 の不均一な成長はNiSi2 /Si界面
に大きな凹凸を発生させる原因となる事が明らかとなっ
た。このような界面の凹凸が接合リークの原因になるこ
とはいうまでもない。
First, a detailed study of the growth process of NiSi 2 revealed the following phenomena. By heat-treating the NiSi film, first the micronuclei of NiSi 2 become NiS
Occurs during i. When heat treatment is further applied, the NiSi 2 nuclei grow rapidly in a network along the crystal grain boundaries of NiSi, and thereafter the entire NiSi becomes NiSi 2, and the density of NiSi 2 nuclei generated in NiSi is 100%.
It was also evident that the value was extremely coarse, about 1 to 2 per μm 2 . As a result of further continued studies, uneven growth of the NiSi 2 in a NiSi became clear that would cause large irregularities on NiSi 2 / Si interface. It goes without saying that such interface irregularities cause junction leakage.

【0034】この問題を解決するため、本発明ではまず
NiSi膜を自己整合的に形成した後、表面近傍にSi
のイオン注入を行う。そしてイオン注入の結果NiSi
膜の表面近傍に高密度のNiSi2 核を形成することが
できる。
In order to solve this problem, the present invention first forms a NiSi film in a self-aligned manner,
Is performed. And as a result of ion implantation, NiSi
High density NiSi 2 nuclei can be formed near the surface of the film.

【0035】さらにイオン注入によりNiSiをわずか
にミキシングすることにより結晶粒界の影響を小さく
し、この結果NiSi2 の成長をNiSi膜中に均一に
進行させることが可能となり、従来技術では不可避であ
った不均一反応に起因する界面の凹凸の発生を抑制する
ことができた。このときSiイオンの注入深さが大きす
ぎるとNiSi下部の拡散層内にイオン注入ダメージが
発生し接合特性を劣化させることが明らかとなった。そ
こで種々検討した結果イオンの注入深さがNiSi膜の
約1/2以下となるように加速電圧を選ぶようにしたと
き最も良好な結果を得ることができることが明らかとな
った。
Further, by slightly mixing NiSi by ion implantation, the influence of crystal grain boundaries is reduced, and as a result, the growth of NiSi 2 can proceed uniformly in the NiSi film, which is inevitable in the prior art. As a result, it was possible to suppress the occurrence of interface irregularities due to the heterogeneous reaction. At this time, it was found that if the implantation depth of Si ions was too large, ion implantation damage would occur in the diffusion layer below NiSi, and the bonding characteristics would be degraded. Therefore, as a result of various studies, it has been clarified that the best results can be obtained when the acceleration voltage is selected so that the ion implantation depth is about 1/2 or less of the NiSi film.

【0036】また、従来技術によればNiSi2 の形成
には約800℃以上の高温熱処理が必要であったが、本
発明によればNiSi膜中にイオン注入を用いて積極的
にNiSi2 核を発生させるため、約500℃程度の低
温で良好なNiSi2 エピタキシャル成長膜を形成する
ことができる。この結果拡散層内の浅い不純物分布は良
好に保たれる。
According to the prior art, the formation of NiSi 2 requires a high-temperature heat treatment of about 800 ° C. or higher. However, according to the present invention, the NiSi 2 nucleus is positively used by ion implantation in the NiSi film. Therefore, a good NiSi 2 epitaxial growth film can be formed at a low temperature of about 500 ° C. As a result, a shallow impurity distribution in the diffusion layer is favorably maintained.

【0037】このように本発明の方法によれば、基板浸
蝕がなく原子レベルで急峻かつ平坦な界面をもつサリサ
イドを容易に低温下で形成することができる。
As described above, according to the method of the present invention, salicide having a steep and flat interface at an atomic level without substrate erosion can be easily formed at a low temperature.

【0038】次に本発明の第2の実施例について説明す
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0039】この例では、イオン注入に代えてSiH4
アニールを行うことによりNiSi膜表面に一様なNi
Si2 核を形成する。
In this example, instead of ion implantation, SiH 4
By performing annealing, a uniform Ni film is formed on the NiSi film surface.
Form Si 2 nuclei.

【0040】まず、n型シリコン基板表面に、ゲート絶
縁膜, ゲート電極、ゲート側壁絶縁膜等の形成を行った
後、p+ 拡散層18を形成しこのp+ 拡散層18上のみ
に結晶化したNiSi結晶膜21を自己整合的に形成し
たのち、未反応のNi膜を除去する(図6)。ここまで
の工程は実施例1とまったく同様である。
First, a gate insulating film, a gate electrode, a gate sidewall insulating film, etc. are formed on the surface of an n-type silicon substrate, and then a p + diffusion layer 18 is formed, and crystallization is performed only on the p + diffusion layer 18. After the formed NiSi crystal film 21 is formed in a self-aligned manner, the unreacted Ni film is removed (FIG. 6). The steps so far are exactly the same as in the first embodiment.

【0041】次に、基板を2%のHF溶液で洗浄した後
スピン乾燥し、ただちに減圧気相成長装置に導入する。
次に、N2 とSiH4 の混合ガスを導入し、0.1Torr
以下の圧力下で550℃,60分のアニールを行った。
この膜をRBSを用いて分析した結果、NiSi膜の表
面はシリコンリッチに変化していることがわかった(図
7)。
Next, the substrate is washed with a 2% HF solution, spin-dried, and immediately introduced into a reduced-pressure vapor deposition apparatus.
Next, a mixed gas of N 2 and SiH 4 was introduced, and 0.1 Torr
Annealing was performed at 550 ° C. for 60 minutes under the following pressure.
As a result of analyzing this film using RBS, it was found that the surface of the NiSi film was changed to be silicon-rich (FIG. 7).

【0042】此の後、N2 とSiH4 の混合ガスの導入
を止め、代わりにN2 ガスを導入し大気圧下で500
℃、30分のアニールを行った結果、NiSi結晶膜2
1は完全にNiSi2 22に変化した。そして実施例1
と同様にして、CVD法により層間絶縁膜として膜厚
0.7μm の酸化シリコン膜19を堆積し、さらにソー
スドレイン表面が露出するように酸化シリコン膜19に
コンタクト孔を形成する。そしてバリアメタル層として
のチタンナイトライド層24とアルミニウムシリコン合
金層25とをこの順に積層しこの積層膜をパターニング
して図5に示すように電極配線を形成し電界効果トラン
ジスタが完成する。 この様にして得られた電界効果ト
ランジスタのNiSi2 結晶膜22とp+ 拡散層18と
のコンタクト抵抗を測定したところ、実施例1と同様良
好な結果を得ることができた。また接合リークはシリサ
イドを形成しないリファレンスと同程度であった。
Thereafter, the introduction of the mixed gas of N 2 and SiH 4 was stopped, and N 2 gas was introduced instead.
After annealing at 30 ° C. for 30 minutes, the NiSi crystal film 2
1 was completely changed to NiSi 2 22. And Example 1
Similarly, a 0.7 μm-thick silicon oxide film 19 is deposited as an interlayer insulating film by the CVD method, and a contact hole is formed in the silicon oxide film 19 so that the source / drain surface is exposed. Then, a titanium nitride layer 24 as a barrier metal layer and an aluminum silicon alloy layer 25 are laminated in this order, and the laminated film is patterned to form an electrode wiring as shown in FIG. 5, thereby completing a field effect transistor. When the contact resistance between the NiSi 2 crystal film 22 of the field effect transistor thus obtained and the p + diffusion layer 18 was measured, good results were obtained as in Example 1. Also, the junction leak was almost the same as that of the reference without forming silicide.

【0043】この例ではNiSi膜を形成した後、イオ
ン注入に代えてSiH4 アニールを行うことによりNi
Si膜表面が一様なNiSi2 膜に変化し、これが均一
な核となってNiSi2 膜の一様成長が起こるものと考
えられる。
In this example, after forming a NiSi film, NiH is obtained by performing SiH 4 annealing instead of ion implantation.
Si film surface is changed to a uniform NiSi 2 film, which becomes a uniform nucleation is believed to occur is uniform growth of the NiSi 2 film.

【0044】次に本発明の第3の実施例について説明す
る。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0045】まず、実施例1と同様にして、(100)
を主面とするn型シリコン基板11に膜厚800nmのフ
ィールド酸化膜12を形成し、分離された素子領域内
に、ゲート絶縁膜となる膜厚10nmの酸化シリコン膜1
3を介して、膜厚150nmの高濃度にドープした多結晶
シリコン層14aと膜厚150nmのタングステンシリサ
イド層14bを順次形成する。この後、さらに、この上
層にCVD法で酸化シリコン膜14cを形成し、これを
フォトリソグラフィ法により形成したレジストパターン
をマスクとしてパターニングする。これによりゲート絶
縁膜13と、多結晶シリコン膜14aとタングステンシ
リサイド層14bとからなるゲート電極が形成される。
次にこのゲートの側壁に、側壁絶縁膜としての酸化シリ
コン膜15を形成する。ここでは、CVD法により酸化
シリコン膜を膜厚150nmで全面に堆積したのち、異
方性エッチングにより側壁に絶縁膜を残す。そして、ニ
ッケル層20を約30nmの厚さとなるように蒸着形成し
た後、約500℃15分間のアニール処理を行うことに
より、基板の露出した部分にのみNiSi結晶膜21を
結晶成長させる。このときフィールド酸化膜12上、ゲ
ート側壁の側壁絶縁膜15上および酸化シリコン膜14
c上のニッケル層20は依然としてそのまま残ってい
る。
First, in the same manner as in Example 1, (100)
An 800 nm-thick field oxide film 12 is formed on an n-type silicon substrate 11 having a main surface of 10 nm, and a 10 nm-thick silicon oxide film 1 serving as a gate insulating film is formed in an isolated element region.
3, a polycrystalline silicon layer 14 a with a high concentration of 150 nm and a tungsten silicide layer 14 b with a thickness of 150 nm are sequentially formed. Thereafter, a silicon oxide film 14c is further formed on the upper layer by a CVD method, and is patterned using a resist pattern formed by a photolithography method as a mask. As a result, a gate electrode composed of gate insulating film 13, polycrystalline silicon film 14a and tungsten silicide layer 14b is formed.
Next, a silicon oxide film 15 as a side wall insulating film is formed on the side wall of the gate. Here, after depositing a silicon oxide film over the entire surface with a thickness of 150 nm by the CVD method, an insulating film is left on the side wall by anisotropic etching. Then, after the nickel layer 20 is formed by vapor deposition so as to have a thickness of about 30 nm, annealing is performed at about 500 ° C. for 15 minutes, so that the NiSi crystal film 21 is grown only on the exposed portion of the substrate. At this time, on the field oxide film 12, on the side wall insulating film 15 of the gate side wall, and on the silicon oxide film 14
The nickel layer 20 on c still remains.

【0046】この後基板を室温に戻してから大気中に取
り出し、引き続きHCl:H2 2 =1:1の溶液中で
エッチングを行うことにより図9に示すように未反応の
まま残っていたニッケル層20を除去する。この結果、
結晶化したNiSi結晶膜21が自己整合的に形成され
る。
Thereafter, the substrate was returned to room temperature, taken out into the atmosphere, and subsequently etched in a solution of HCl: H 2 O 2 = 1: 1 to remain unreacted as shown in FIG. The nickel layer 20 is removed. As a result,
A crystallized NiSi crystal film 21 is formed in a self-aligned manner.

【0047】この後、BF2 を加速電圧40keV、注
入ドーズ量1×1016cm-2の条件で基板中にイオン注入
を行う。このときシリコンイオンの注入深さは前記Ni
Si層とシリコン基板との界面近傍にくるようにする。
この後基板に対し窒素雰囲気中で500℃、20時間の
アニール処理をおこなった結果、NiSi膜21の下部
に深さ0.08μm の浅いp+ 拡散層18が形成され
た。このときNiSi膜21の比抵抗はアニールを行う
前とほぼ同一であり、NiSi2 膜は形成されていない
(図10)。
Thereafter, BF 2 ions are implanted into the substrate under the conditions of an acceleration voltage of 40 keV and an implantation dose of 1 × 10 16 cm −2 . At this time, the implantation depth of silicon ions is
It should be near the interface between the Si layer and the silicon substrate.
Thereafter, the substrate was annealed in a nitrogen atmosphere at 500 ° C. for 20 hours. As a result, a shallow p + diffusion layer 18 having a depth of 0.08 μm was formed below the NiSi film 21. At this time, the specific resistance of the NiSi film 21 is almost the same as before annealing, and no NiSi 2 film is formed (FIG. 10).

【0048】次に、基板を減圧気相成長装置に導入し、
0.1Torr以下の圧力下でF2 プラズマを導入し基板表
面をクリーニングした後、COガス雰囲気中で400
℃,10分のアニールを行い基板表面のF原子を除去す
る。こののち、HeとSiH4 の混合ガス雰囲気中で、
アモルファスシリコン20を約300nm堆積した。この
ときの基板温度は400〜500℃とする(図11)。
Next, the substrate is introduced into a low pressure vapor phase epitaxy apparatus,
After the substrate surface is cleaned by introducing F 2 plasma under a pressure of 0.1 Torr or less, the substrate is cleaned in a CO gas atmosphere at 400 ° C.
Anneal at 10 ° C. for 10 minutes to remove F atoms on the substrate surface. Thereafter, in a mixed gas atmosphere of He and SiH 4 ,
About 300 nm of amorphous silicon 20 was deposited. The substrate temperature at this time is 400 to 500 ° C. (FIG. 11).

【0049】次に窒素雰囲気中で750℃15分のアニ
ールを行った結果、NiSi膜21は完全にNiSi2
膜22に変化した(図12)。
Next, as a result of annealing at 750 ° C. for 15 minutes in a nitrogen atmosphere, the NiSi film 21 is completely NiSi 2
It turned into a film 22 (FIG. 12).

【0050】また、形成されたNiSi2 膜22を詳細
に調べた結果、NiSi2 /Si界面の位置は最初に形
成したNiSi/Si界面の位置に一致しており、Ni
Siは主にアモルファスシリコンと反応してNiSi2
を形成したことがあきらかとなった。これは単結晶シリ
コンよりアモルファスシリコンの方がニッケルの拡散が
容易であることに起因する。
Further, as a result of detailed examination of the formed NiSi 2 film 22, the position of the NiSi 2 / Si interface coincides with the position of the NiSi / Si interface formed first.
Si mainly reacts with amorphous silicon to form NiSi 2
It became clear that was formed. This is because amorphous silicon is easier to diffuse nickel than single crystal silicon.

【0051】この後、図13に示すように、CF4 と酸
素O2 の混合ガスプラズマを導入し未反応のアモルファ
スシリコンを除去した。このとき、形成されたNiSi
2 膜22はまったくエッチングされず、NiSi2 が完
全に自己整合的に形成された。また基板を減圧気相成長
装置に導入してから後の工程はすべて連続的に行うこと
ができた。
Thereafter, as shown in FIG. 13, a mixed gas plasma of CF 4 and oxygen O 2 was introduced to remove unreacted amorphous silicon. At this time, the formed NiSi
The second film 22 was not etched at all, and NiSi 2 was completely formed in a self-aligned manner. In addition, all the steps after the introduction of the substrate into the low pressure vapor phase epitaxy apparatus could be continuously performed.

【0052】この後、第1および第2の実施例と同様
に、層間絶縁膜として膜厚0.7μmの酸化シリコン膜
19を堆積し、さらにソース、ドレイン表面が露出する
ように酸化シリコン膜19にコンタクト孔を形成する。
さらにバリアメタル層としてのチタンナイトライド層2
4とアルミニウムシリコン合金層25とをこの順に積層
しこの積層膜をパターニングして電極配線を形成し電界
効果トランジスタが完成する(図14)。
Thereafter, as in the first and second embodiments, a 0.7 μm-thick silicon oxide film 19 is deposited as an interlayer insulating film, and the silicon oxide film 19 is exposed so that the source and drain surfaces are exposed. Then, a contact hole is formed.
Further, a titanium nitride layer 2 as a barrier metal layer
4 and an aluminum silicon alloy layer 25 are laminated in this order, and the laminated film is patterned to form an electrode wiring, thereby completing a field effect transistor (FIG. 14).

【0053】この方法では、NiSi膜は主に上層に堆
積したアモルファスシリコンと反応してNiSi2 を形
成するため拡散層の浸蝕量を抑制することが可能であ
り、0.1μm 以下の浅い接合に対しても高い信頼性を
確保する事が可能である。
In this method, the NiSi film mainly reacts with the amorphous silicon deposited on the upper layer to form NiSi 2 , so that it is possible to suppress the amount of erosion of the diffusion layer, and to form a shallow junction of 0.1 μm or less. High reliability can be ensured.

【0054】このようにして形成されたNiSi2 膜も
シリコン基板に対して良好にエピタキシャル成長してい
ることが確認され、NiSi2 /シリコン界面は平坦で
あった。
It was confirmed that the NiSi 2 film thus formed was also favorably grown epitaxially on the silicon substrate, and the NiSi 2 / silicon interface was flat.

【0055】また、未反応のアモルファスシリコンを除
去する工程として酸化雰囲気中でアニールし、未反応の
アモルファスシリコンをすべて酸化シリコン膜に変化さ
せた後、NH4 溶液等を用いて酸化シリコン部分をエッ
チング除去する工程を用いるようにしてもよい。
Further, as a step of removing unreacted amorphous silicon, annealing is performed in an oxidizing atmosphere to convert all the unreacted amorphous silicon into a silicon oxide film, and then the silicon oxide portion is etched using an NH 4 solution or the like. A removing step may be used.

【0056】なお、本発明は前述した実施例に限定され
るものではない。例えば上記実施例では、拡散層全面に
サリサイドを形成する場合について述べたが、これ以外
にもコバルトシリサイドやロジウムシリサイドなど核発
生過程を経て成長するシリサイドについても同様に実施
することができる。
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above embodiment, the case where salicide is formed on the entire surface of the diffusion layer has been described. However, other than this, silicide that grows through a nucleation process such as cobalt silicide or rhodium silicide can be similarly performed.

【0057】また、ニッケルシリサイドを形成する場
合、第1の金属化合物層としてNiSi膜を形成した
が、Ni2 SiやNi3 Si膜を形成するようにしても
よい。
In the case of forming nickel silicide, a NiSi film is formed as the first metal compound layer. However, a Ni 2 Si or Ni 3 Si film may be formed.

【0058】さらにまた、ロジウムシリサイドを形成す
る場合、第2の金属化合物層としてRh4 Si5 ,Rh
3 Si4 膜を形成しても良い。
Further, when rhodium silicide is formed, Rh 4 Si 5 , Rh is used as the second metal compound layer.
A 3 Si 4 film may be formed.

【0059】その他、前記実施例では、金属化合物層の
形成に蒸着法を用いたが、蒸着法に限定されることな
く、イオンビームデポジション法、スパッタリング法等
を用いるようにしてもよい。
In addition, in the above embodiment, the vapor deposition method is used for forming the metal compound layer. However, the present invention is not limited to the vapor deposition method, and an ion beam deposition method, a sputtering method, or the like may be used.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、基板と金属化合物層との界面を平坦に維持し、該界
面におけるオーミック接触性を良好に保ち、かつ浅い導
電型領域の形成が可能となる。
As described above, according to the present invention, the interface between the substrate and the metal compound layer is kept flat, the ohmic contact at the interface is kept good, and the shallow conductive region is formed. Becomes possible.

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

【図1】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造工程
図。
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造工程
図。
FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造工程
図。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造工程
図。
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造工程
図。
FIG. 5 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造工程
図。
FIG. 6 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造工程
図。
FIG. 7 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造工程
図。
FIG. 8 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施例の半導体装置の製造工程
図。
FIG. 9 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3の実施例の半導体装置の製造工
程図。
FIG. 10 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施例の半導体装置の製造工
程図。
FIG. 11 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3の実施例の半導体装置の製造工
程図。
FIG. 12 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3の実施例の半導体装置の製造工
程図。
FIG. 13 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第3の実施例の半導体装置の製造工
程図。
FIG. 14 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図15】従来例の半導体装置の製造工程図。FIG. 15 is a manufacturing process diagram of a conventional semiconductor device.

【図16】従来例の半導体装置の製造工程図。FIG. 16 is a manufacturing process diagram of a conventional semiconductor device.

【図17】従来例の半導体装置の製造工程図。FIG. 17 is a manufacturing process diagram of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 2 フィールド酸化膜 3 ゲート絶縁膜 4 ゲート電極 5 側壁絶縁膜 8 p+ 拡散層 9 酸化シリコン層 11 シリコン基板 12 フィールド酸化膜 13 ゲート絶縁膜 14a 多結晶シリコン層 14b タングステンシリサイド層 14c 酸化シリコン膜 15 側壁絶縁膜 18 p+ 拡散層 19 酸化シリコン層 20 ニッケル層 21 NiSi結晶膜(第1の化合物層) 22 NiSi2 結晶膜(第2の化合物層) 24 チタンナイトライド層 25 アルミニウムシリコン合金層Reference Signs List 1 silicon substrate 2 field oxide film 3 gate insulating film 4 gate electrode 5 sidewall insulating film 8 p + diffusion layer 9 silicon oxide layer 11 silicon substrate 12 field oxide film 13 gate insulating film 14a polycrystalline silicon layer 14b tungsten silicide layer 14c silicon oxide Film 15 sidewall insulating film 18 p + diffusion layer 19 silicon oxide layer 20 nickel layer 21 NiSi crystal film (first compound layer) 22 NiSi 2 crystal film (second compound layer) 24 titanium nitride layer 25 aluminum silicon alloy layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/28 301 H01L 21/3205 H01L 21/336 H01L 21/768 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/28 301 H01L 21/3205 H01L 21/336 H01L 21/768

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板に形成される導電型領域に対
してコンタクトを形成する工程を含む半導体装置の製造
方法において、前記基板表面のコンタクト領域上に基板
構成元素に対する金属元素の組成比が1以上である第1
の金属化合物層を形成する金属化合物層形成工程と、こ
の後前記第1の金属化合物層表面に、半導体基板の構成
元素に対する金属元素の組成比が1より小さい第2の金
属化合物の核を発生させる核発生工程と、その後熱処理
を用いて前記第1の金属化合物層を第2の金属化合物層
に変化させる熱処理工程とを含むことを特徴とする半導
体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of forming a contact with a conductive type region formed on a semiconductor substrate, wherein a composition ratio of a metal element to a substrate constituent element is 1 on a contact region on the substrate surface. That's the first
A metal compound layer forming step of forming a metal compound layer, and thereafter, a nucleus of a second metal compound having a composition ratio of a metal element to a constituent element of the semiconductor substrate of less than 1 is generated on the surface of the first metal compound layer. A method for producing a semiconductor device, comprising: a nucleus generating step to be performed; and a heat treatment step of subsequently converting the first metal compound layer into a second metal compound layer by using heat treatment.
【請求項2】 前記核発生工程は、前記第1の金属化合
物層の膜厚の1/2以下の深さまでイオン注入を行うイ
オン注入工程によるものであることを特徴とする請求項
1記載の半導体装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the nucleation step is an ion implantation step of implanting ions to a depth of の or less of the thickness of the first metal compound layer. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項3】 前記核発生工程は、シリコンの気相成長
によるものであることを特徴とする請求項1記載の半導
体装置の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the nucleation step is performed by vapor phase growth of silicon.
【請求項4】 半導体基板に形成される導電型領域に対
してコンタクトを形成する工程を含む半導体装置の製造
方法において、前記基板表面のコンタクト領域上に基板
構成元素に対する金属元素の組成比が1以上である第1
の金属化合物層を形成する金属化合物層形成工程と、こ
の後前記第1の金属化合物層上に、半導体基板の構成元
素を含むアモルファス膜を形成し、その後熱処理を用い
て前記第1の金属化合物層を半導体基板の構成元素に対
する金属元素の組成比が1より小さい第2の金属化合物
の層に変化させる熱処理工程とを含むことを特徴とする
半導体装置の製造方法。
4. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of forming a contact with a conductive type region formed on a semiconductor substrate, wherein a composition ratio of a metal element to a substrate constituent element is 1 on a contact region on the substrate surface. That's the first
A metal compound layer forming step of forming a metal compound layer, and thereafter, an amorphous film containing a constituent element of a semiconductor substrate is formed on the first metal compound layer, and then the first metal compound is formed by heat treatment. A heat treatment step of changing the layer to a layer of a second metal compound in which the composition ratio of the metal element to the constituent elements of the semiconductor substrate is smaller than 1.
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