JP3173655B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3173655B2
JP3173655B2 JP00868899A JP868899A JP3173655B2 JP 3173655 B2 JP3173655 B2 JP 3173655B2 JP 00868899 A JP00868899 A JP 00868899A JP 868899 A JP868899 A JP 868899A JP 3173655 B2 JP3173655 B2 JP 3173655B2
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semiconductor device
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に半導体基板表面近くに形成される重金
属汚染を、効果的に除去することのできる半導体装置の
製造方法に関するものである。
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device capable of effectively removing heavy metal contamination formed near the surface of a semiconductor substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAMの集積度が高くなるに伴い、デ
ータ保持時間を維持するのが困難になる。保持時間は、
キャパシタが接続されたソース・ドレイン領域に係るp
n接合の品質によって大きく影響を受ける。この接合部
のリーク電流を増大させる要因の一つに重金属元素によ
る汚染がある。問題を起こす重金属の汚染量はDRAM
の微細化に伴いより低濃度になり、その制御は容易では
ない。汚染を引き起こす重金属元素(以下、汚染重金属
元素という)には、例えばFe、Ni、Cuなどがあ
る。これらの元素はSi中に固溶し深い準位を形成した
り、また、固溶度を超えるとシリサイドとして析出し、
接合特性を劣化させる。さらに詳しい汚染重金属元素の
Siデバイスへの影響については、例えば、Metal
Impurities in Silicon−De
vice Fabrication,by Klaus
Graff(Springer,1994)に説明さ
れている。
2. Description of the Related Art As the degree of integration of DRAMs increases, it becomes more difficult to maintain data retention time. The retention time is
P related to the source / drain region to which the capacitor is connected
It is greatly affected by the quality of the n-junction. One of the factors that increase the leakage current at the junction is contamination by heavy metal elements. Heavy metal contamination causing problems is DRAM
With the miniaturization of, the density becomes lower and its control is not easy. Heavy metal elements that cause contamination (hereinafter referred to as contaminated heavy metal elements) include, for example, Fe, Ni, and Cu. These elements form a deep level by forming a solid solution in Si, and when they exceed the solid solubility, they precipitate as silicide,
Deteriorates bonding characteristics. For further details on the effects of heavy metal contaminants on Si devices, see, for example, Metal.
Impurities in Silicon-De
vic Fabrication, by Klaus
This is described in Graff (Springer, 1994).

【0003】一般に、汚染重金属元素はLSIの製造装
置や用いられる材料などから混入する。そのため、これ
らの製造装置や材料は徹底的にクリーン化する必要があ
る。しかし、安定した超高度のクリーン度を維持するた
めにかかる費用は膨大であるため、一般には、これを補
うためにゲッタリング技術が用いられる。ゲッタリング
技術はSi中にある程度の汚染重金属元素が存在するこ
とを認めた上で、デバイスの動作領域(例えば、前述の
pn接合が形成される領域)からは可能な限り汚染重金
属元素を取り除く技術である。取り除かれた汚染重金属
元素は、予めデバイスの動作領域の外に設けられたゲッ
タリングサイトに捕獲される。また、デバイス動作領域
にある汚染重金属元素はゲッタリングサイトまで拡散し
た上で捕獲される必要がある。このようなゲッタリング
技術は、例えば超LSIプロセス制御工学、津屋英樹
(丸善,1995)の第6章に詳しく説明されている。
In general, a contaminant heavy metal element is mixed in from an LSI manufacturing apparatus or a used material. Therefore, these manufacturing apparatuses and materials need to be thoroughly cleaned. However, since the cost required to maintain a stable ultra-high degree of cleanliness is enormous, a gettering technique is generally used to compensate for this. The gettering technique is a technique for recognizing the presence of a certain amount of contaminant heavy metal elements in Si and removing as much as possible the contaminant heavy metal elements from the operating region of the device (for example, the area where the pn junction is formed). It is. The removed contaminated heavy metal element is captured in a gettering site provided in advance outside the operation region of the device. In addition, the contaminant heavy metal element in the device operation region needs to be captured after diffusing to the gettering site. Such a gettering technique is described in detail, for example, in Chapter 6 of VLSI Process Control Engineering, Hideki Tsuya (Maruzen, 1995).

【0004】ところで、問題は前述のようにDRAMの
高集積化に伴い、デバイス動作領域の重金属汚染量を非
常な低濃度に抑制しなければならないところにある。一
方でDRAMが微細化されると製造プロセスの熱処理は
低温化、短時間化される傾向にある。従って、従来に比
べてデバイス動作領域にある汚染重金属元素がゲッタリ
ングサイトまで拡散しにくいことになる。その結果、デ
バイス動作領域の重金属汚染量を低減することができ
ず、接合リーク特性を改善することが非常に困難にな
る。このような問題を解決するためにデバイス活性層の
近くにゲッタリングサイトを形成する方法が提案されて
いる。この方法は、例えばAppl.Phys.Let
t.,Vol.52,pp.1023−1025(19
88)byH.Wong,N.W.Cheung,P.
K.Chu,J.Liu andJ.M.Mayerに
示されているように、イオン注入によってゲッタリング
サイトを形成するものである。
[0004] The problem is that, as described above, with the increase in integration of DRAMs, the amount of heavy metal contamination in the device operation area must be suppressed to a very low concentration. On the other hand, when the DRAM is miniaturized, the heat treatment in the manufacturing process tends to be performed at a lower temperature and for a shorter time. Therefore, the contaminated heavy metal element in the device operation region is less likely to diffuse to the gettering site than in the related art. As a result, the amount of heavy metal contamination in the device operation region cannot be reduced, and it becomes very difficult to improve the junction leak characteristics. In order to solve such a problem, a method of forming a gettering site near a device active layer has been proposed. This method is described, for example, in Appl. Phys. Let
t. , Vol. 52, pp. 1023-1025 (19
88) byH. Wong, N .; W. Cheung, P .;
K. Chu, J .; Liu and J.J. M. As shown by Mayer, a gettering site is formed by ion implantation.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イオン
注入によってゲッタリングサイトを形成すると、一旦ゲ
ッタリングされた汚染重金属元素が再放出された場合は
容易にデバイス活性層に拡散してしまうという問題があ
る。また、例えば、早藤貴範、応用物理第60巻第8号
の782〜789ページに示されているように、イオン
注入工程そのものが重金属汚染をSiウェハ中に導入す
る工程であるため、このような工程が追加されることは
望ましくはない。
However, when a gettering site is formed by ion implantation, once the gettered contaminated heavy metal element is re-emitted, there is a problem that it is easily diffused into the device active layer. . Further, for example, as shown in Takanori Hayato, pages 782 to 789 of Applied Physics Vol. 60, No. 8, the ion implantation step itself is a step of introducing heavy metal contamination into the Si wafer. It is not desirable that additional steps be added.

【0006】本発明の課題は、上述した従来技術の問題
点を解決することであって、その目的は、極めて低濃度
の汚染重金属をも高温プロセスを用いることなくゲッタ
リングできるようにし、かつ、ゲッタリングした汚染元
素が再び活性領域に拡散することのないようにすること
である。
[0006] It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art, with the aim of making it possible to getter even very low concentrations of contaminating heavy metals without using a high-temperature process, and The purpose is to prevent the gettered contaminant element from diffusing into the active region again.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、(1)半導体基板上に設けられた
層間絶縁膜に半導体基板上の一領域の表面を露出させる
開口を形成し、該開口の底面にスルー膜を形成する工程
と、(2)前記スルー膜を通して一導電型不純物のイオ
ン注入を行う工程と、(3)熱処理を行って前記開口の
底面付近の汚染元素を前記スルー膜へゲッタリングする
工程と、(4)ハロゲン化性雰囲気中にて熱処理を行っ
てゲッタリングされた汚染元素をハロゲン化してウェハ
外へ除去する工程と、を有することを特徴とする半導体
装置の製造方法、が提供される。
According to the present invention, there is provided, according to the present invention, (1) an opening for exposing a surface of a region on a semiconductor substrate in an interlayer insulating film provided on the semiconductor substrate. Forming, forming a through film on the bottom surface of the opening; (2) performing ion implantation of one conductivity type impurity through the through film; and (3) performing heat treatment to contaminate elements near the bottom surface of the opening. Gettering to the through film, and (4) a step of performing heat treatment in a halogenating atmosphere to halogenate the gettered contaminant element and remove the contaminated element out of the wafer. A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

【0008】また、上述した目的を達成するため、本発
明によれば、(1)半導体基板上に設けられた層間絶縁
膜に半導体基板上の一領域の表面を露出させる開口を形
成する工程と、(2)前記開口を介して一導電型不純物
のイオン注入を行う工程と、(3)酸化性雰囲気中にて
熱処理を行って前記開口の底面に酸化膜を形成しつつ前
記開口の底面付近の汚染元素を、形成された酸化膜へゲ
ッタリングする工程と、(4)ハロゲン化性雰囲気中に
て熱処理を行ってゲッタリングされた汚染元素をハロゲ
ン化してウェハ外へ除去する工程と、を有することを特
徴とする半導体装置の製造方法、が提供される。
According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, (1) a step of forming an opening exposing a surface of one region on a semiconductor substrate in an interlayer insulating film provided on the semiconductor substrate; (2) a step of ion-implanting one-conductivity-type impurity through the opening; and (3) a heat treatment in an oxidizing atmosphere to form an oxide film on the bottom surface of the opening while the vicinity of the bottom surface of the opening. And (4) a step of performing heat treatment in a halogenating atmosphere to halogenate the gettered contaminant element and remove the contaminant element out of the wafer. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の第
1の実施の形態を説明するための半導体装置の製造方法
を示す工程順の断面図である。ここでは、DRAMのセ
ル容量コンタクト部の製造方法に適用した例について説
明する。図1(a)において、1は半導体基板(図示な
し)上に形成されたpウェル、2は素子分離絶縁膜、3
はゲート絶縁膜、4はゲート電極、5は、情報記憶用キ
ャパシタに接続されるn型拡散層、6はトランジスタ上
を被覆する層間絶縁膜、7は、注入イオンのスルー膜と
なるシリコン酸化膜である。図1(a)は、DRAM製
造工程中に混入した意図しない汚染重金属元素(例えば
Fe)10が、n型拡散層3のpn接合部付近に存在し
ている様子を示している。このような重金属元素による
汚染は、高温熱処理、ドライエッチング、イオン注入な
どの工程において製造装置から混入することが多い。こ
のような状況において、コンタクト形成のためにシリコ
ン酸化膜7を通してPイオンを注入する。汚染重金属は
不純物濃度(リン濃度)が高いほど固溶度が高くなるの
で、不純物濃度(リン濃度)のピークが浅いところに存
在している方が効率的に汚染重金属を基板表面のゲッタ
リングサイトに導くことができる。そのため、このイオ
ン注入は、注入イオン濃度のピークが30nmより浅い
ところに存在するように行うことが好ましい。注入イオ
ンはPイオンに代えてAsイオンを用いることができ
る。また、p型拡散層に対してコンタクトをとる場合に
は、BイオンやBF2 イオンが注入される。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, in the order of steps. Here, an example in which the present invention is applied to a method of manufacturing a cell capacitance contact portion of a DRAM will be described. In FIG. 1A, 1 is a p-well formed on a semiconductor substrate (not shown), 2 is an element isolation insulating film, 3
Is a gate insulating film, 4 is a gate electrode, 5 is an n-type diffusion layer connected to an information storage capacitor, 6 is an interlayer insulating film covering the transistor, and 7 is a silicon oxide film serving as a through film for implanted ions. It is. FIG. 1A shows a state in which an unintended contaminant heavy metal element (for example, Fe) 10 mixed during the DRAM manufacturing process exists near the pn junction of the n-type diffusion layer 3. Such contamination by heavy metal elements often enters from a manufacturing apparatus in processes such as high-temperature heat treatment, dry etching, and ion implantation. In such a situation, P ions are implanted through the silicon oxide film 7 to form a contact. The higher the impurity concentration (phosphorus concentration), the higher the solid solubility of the contaminated heavy metal. Therefore, if the peak of the impurity concentration (phosphorus concentration) is present at a shallower position, the contaminated heavy metal can be efficiently transferred to the gettering site on the substrate surface. Can be led to. Therefore, this ion implantation is preferably performed so that the peak of the implanted ion concentration exists at a position shallower than 30 nm. As the implanted ions, As ions can be used instead of P ions. When making contact with the p-type diffusion layer, B ions or BF 2 ions are implanted.

【0010】次に、図1(b)に示すように、注入した
Pイオンを活性化する熱処理が施される。この熱処理は
電気炉(拡散炉)またはランプアニーラを用いて行われ
る。この熱処理によって、汚染重金属元素10はn型拡
散層3より不純物濃度の高いイオン注入部分へ拡散され
て行き、さらには、より固溶度の高いシリコン酸化膜7
へと拡散されて、シリコン酸化膜7にゲッタリングされ
る。このように、本発明の特徴の一つは、ゲッタリング
サイトがデバイス活性層から非常に近いことである。
Next, as shown in FIG. 1B, a heat treatment for activating the implanted P ions is performed. This heat treatment is performed using an electric furnace (diffusion furnace) or a lamp anneal. By this heat treatment, the contaminated heavy metal element 10 is diffused into the ion-implanted portion having a higher impurity concentration than the n-type diffusion layer 3, and furthermore, the silicon oxide film 7 having a higher solid solubility.
And gettered by the silicon oxide film 7. Thus, one of the features of the present invention is that the gettering site is very close to the device active layer.

【0011】例えば、Feは900℃30秒で70ミク
ロン拡散するので、デバイス動作領域、すなわちpn接
合部に存在するFeをほぼ完全にゲッタリングすること
ができる。例えば、Pの活性化を900℃10秒のラン
プ加熱で行っても相当程度にまでゲッタリングを行うこ
とが可能である。而して、汚染重金属元素は、実際に
は、必ずしもウェハ内部に均一な濃度で存在するわけで
はない。つまり、イオン注入やドライエッチングなどで
導入された汚染重金属元素は局所的に高濃度で存在する
ことが多い。特に、そのような状況では、例えば900
℃30秒などの熱処理でもゲッタリング効果は大きい。
しかし、長時間の熱処理によりゲッタリングはより確実
になる。例えば、拡散炉による900℃10分の熱処理
である。そして、さらに次のようにしてゲッタリング効
率を高めることができる。すなわち、例えば900℃1
0分の熱処理をした後に徐冷を行う。例えば、拡散炉内
で900℃から400℃まで毎分3℃で冷却した後にウ
ェハを取り出す。冷却速度は毎分10℃以下が望まし
く、より好ましくは毎分5℃以下である。
For example, since Fe diffuses 70 μm at 900 ° C. for 30 seconds, it is possible to almost completely getter Fe existing in the device operation region, that is, the pn junction. For example, even if the activation of P is performed by lamp heating at 900 ° C. for 10 seconds, gettering can be performed to a considerable extent. Thus, the contaminating heavy metal elements are not always present at a uniform concentration inside the wafer. That is, the contaminated heavy metal element introduced by ion implantation, dry etching, or the like often exists locally at a high concentration. In particular, in such situations, for example, 900
The gettering effect is large even with a heat treatment at 30 ° C. for 30 seconds.
However, gettering becomes more reliable with a long heat treatment. For example, a heat treatment at 900 ° C. for 10 minutes using a diffusion furnace. And gettering efficiency can be further improved as follows. That is, for example, 900 ° C.1
After the heat treatment for 0 minutes, slow cooling is performed. For example, the wafer is taken out after cooling from 900 ° C. to 400 ° C. at 3 ° C./min in a diffusion furnace. The cooling rate is desirably 10 ° C. or less per minute, more preferably 5 ° C. or less per minute.

【0012】冷却を徐冷にすることによりゲッタリング
効率を高めることができるのは以下の理由による。ゲッ
タリングされる汚染重金属はシリコン中の固溶度を超え
る分である。固溶度は低温ほど低いので、ゲッタリング
される量も低温ほど多い。しかし、汚染重金属元素はゲ
ッタリングされるためにはゲッタリングサイトまで拡散
する必要がある。拡散距離は拡散定数Dと熱処理時間t
との積Dtの平方根で表わされる。拡散定数Dは温度に
依存し低温ほど小さい。つまり、低温ではゲッタリング
できる重金属汚染量は多くなるが、ゲッタリングサイト
までの拡散に時間を要するという問題がある。また、高
温熱処理後に急速に冷却する場合には、高温熱処理時に
ゲッタリングが十分に行われないことにより汚染重金属
の濃度勾配が緩くなり拡散効率が低下してしまう。ま
た、急速冷却により汚染重金属がゲッタリングされない
うちに冷却が完了してしまうことになりやすい。このよ
うな問題を解決するために徐冷を行う。徐々に温度を下
げることによりゲッタリングできる重金属汚染濃度は徐
々に増す。一方で、拡散定数は徐々に小さくなるが最初
から低温で熱処理を行う場合に比較すると十分に大き
い。つまり、徐冷を行うことにより、可能な限り長い拡
散長を確保しつつ、ゲッタリングできる重金属汚染量を
増やしていくという効果が期待できる。
The gettering efficiency can be increased by slow cooling for the following reasons. The contaminated heavy metal to be gettered is the amount exceeding the solid solubility in silicon. Since the solid solubility is lower at lower temperatures, the amount of gettering is higher at lower temperatures. However, the contaminated heavy metal element needs to diffuse to the gettering site in order to be gettered. The diffusion distance is the diffusion constant D and the heat treatment time t
And the square root of the product Dt. The diffusion constant D depends on the temperature and is smaller at lower temperatures. That is, at low temperatures, the amount of heavy metal contamination that can be gettered increases, but there is a problem that it takes time to diffuse to the gettering site. In addition, when cooling is performed rapidly after the high-temperature heat treatment, gettering is not sufficiently performed during the high-temperature heat treatment, so that the concentration gradient of the contaminated heavy metal is loosened and the diffusion efficiency is reduced. Further, the cooling is likely to be completed before the contaminated heavy metal is gettered by the rapid cooling. Slow cooling is performed to solve such a problem. By gradually lowering the temperature, the concentration of heavy metal contamination that can be gettered gradually increases. On the other hand, the diffusion constant gradually decreases, but is sufficiently large as compared with the case where heat treatment is performed at a low temperature from the beginning. In other words, the effect of increasing the amount of heavy metal contamination that can be gettered can be expected by performing slow cooling while ensuring the longest possible diffusion length.

【0013】近年のLSI製造ラインでは製造装置のク
リーン化やウェハ洗浄技術が向上したことにより、ウェ
ハを汚染させる重金属汚染不純物の絶対量は少なくなっ
ている。そのため、熱処理温度での固溶度を超えず十分
なゲッタリングが行われないことがある。それにも関わ
らずゲッタリングさせる必要があるのは、デバイスの微
細化により問題となる汚染量が低濃度化しているためで
ある。例えば、SIAロードマップ〔SIA(Semicond
uctor IndustryAssociation )“The NationalTechnolo
gy Roadmap for Semiconductors”p.64〕によれ
ば、0.18ミクロンルールの世代ではウェハ中のFe
は1010cm-3以下にする必要がある。これは、おおよ
そ560℃の固溶度であるから560℃以下で熱処理し
ないと十分なゲッタリングが生じない恐れがある。その
ため、前述のようにFeを上述の濃度以下にするには、
熱処理の冷却は560℃以下、例えば500℃程度以下
まで徐冷とすることが望ましい。すなわち、一般に、熱
処理は、汚染重金属元素の濃度が固溶度となる温度以上
に加熱した後に、その汚染元素の許容される濃度が固溶
度となる温度以下まで徐冷することにより、より完全に
ゲッタリングを行うことができる。
In recent LSI manufacturing lines, the absolute amount of heavy metal contaminating impurities that contaminate wafers has been reduced due to improvements in manufacturing equipment cleaning and wafer cleaning techniques. Therefore, sufficient gettering may not be performed without exceeding the solid solubility at the heat treatment temperature. Nevertheless, the need for gettering is due to the fact that the concentration of contaminants, which is a problem due to the miniaturization of devices, has been reduced. For example, the SIA roadmap [SIA (Semicond
uctor IndustryAssociation) “The NationalTechnolo
gy Roadmap for Semiconductors "p.64], the generation of 0.18 micron rule
Should be 10 10 cm -3 or less. Since this has a solid solubility of about 560 ° C., sufficient gettering may not occur unless heat treatment is performed at 560 ° C. or less. Therefore, as described above, in order to make Fe equal to or less than the above concentration,
It is desirable that the heat treatment is gradually cooled to 560 ° C. or less, for example, about 500 ° C. or less. That is, in general, the heat treatment is performed more completely by heating to a temperature at which the concentration of the contaminating heavy metal element becomes solid solubility, and then gradually cooling it to a temperature at which the allowable concentration of the contaminating element becomes solid solubility. Gettering can be performed.

【0014】このようにして汚染重金属元素10をゲッ
タリングした後、ゲッタリングした汚染重金属元素をウ
ェハ外に除去し、さらにシリコン酸化膜7を除去する。
すなわち、図1(c)に示すように、HCl+O2 の雰
囲気で熱処理を行う。これにより、汚染重金属元素10
はハロゲン化され、塩化物(例えばFeCl2 )となっ
てウェハの外に除去される。同時に図1(b)の工程で
シリコン酸化膜7中にゲッタリングしきれず、pn接合
部付近に残存していた汚染重金属元素10は、図1
(c)の工程中においてもシリコン酸化膜7中へのゲッ
タリングが生じ、さらに塩化物(FeCl2 )となって
除去される。この場合の雰囲気はHClのみでも効果が
あるが、O2 を加えると更に酸化が進みゲッタリングサ
イトとしての酸化膜体積が増す。その結果、図1(b)
の工程で完全にはゲッタリングしきれなかった汚染重金
属元素が一旦シリコン酸化膜7中にゲッタリングされ、
塩化物(FeCl2 )として除外される。さらに、図1
(c)の工程の最後に、HF蒸気またはH2 でシリコン
酸化膜7を除去する。
After gettering the contaminated heavy metal element 10 in this way, the gettered contaminated heavy metal element is removed outside the wafer, and the silicon oxide film 7 is further removed.
That is, as shown in FIG. 1C, heat treatment is performed in an atmosphere of HCl + O 2 . Thereby, the contaminated heavy metal element 10
Is halogenated and becomes chloride (for example, FeCl 2 ) and is removed outside the wafer. At the same time, in the step of FIG. 1B, the contaminant heavy metal element 10 that cannot be gettered in the silicon oxide film 7 and remains near the pn junction is
Even during the step (c), gettering into the silicon oxide film 7 occurs, and further, it is removed as chloride (FeCl 2 ). In this case, HCl alone is effective, but when O 2 is added, oxidation proceeds further, and the volume of the oxide film as a gettering site increases. As a result, FIG.
The contaminant heavy metal element that could not be completely gettered in the step is once gettered in the silicon oxide film 7,
Excluded as chloride (FeCl 2 ). Further, FIG.
The last step of (c), the silicon oxide film 7 is removed by HF vapor or H 2.

【0015】そして最後に、図1(d)の工程に示すよ
うに、ドープトポリシリコン11を形成し、容量コンタ
クト部分の形成を終了する。このように本発明では、一
旦ゲッタリングされたFeなどの汚染重金属元素がウェ
ハの外に除去されるため、ゲッタリングサイトから再放
出されてデバイス活性領域に拡散しデバイス特性を劣化
させることはなくなる。したがって、イオン注入などで
ウェハ内部のデバイス活性領域近くにゲッタリングサイ
トを有する方法では、汚染重金属元素が一旦ゲッタリン
グされても、その後の熱処理で再放出され、デバイス活
性領域に再拡散する恐れがあるが、この実施の形態の製
造方法によればそのような不具合も解消される。
Finally, as shown in FIG. 1D, doped polysilicon 11 is formed, and the formation of the capacitor contact portion is completed. As described above, in the present invention, the contaminant heavy metal element such as Fe once gettered is removed outside the wafer, so that it is not re-emitted from the gettering site and diffused into the device active region to deteriorate the device characteristics. . Therefore, in a method having a gettering site near the device active region inside the wafer by ion implantation or the like, even if the contaminated heavy metal element is once gettered, it may be re-emitted by a subsequent heat treatment and re-diffused into the device active region. However, according to the manufacturing method of this embodiment, such a problem is solved.

【0016】図2は、本発明の第2の実施の形態を説明
するための半導体装置の製造方法を示す工程順の断面図
である。図2において、図1に示す第1の実施の形態と
同等物を示すものについては同一の参照番号を付し重複
する説明は省略する。図2(a)に示すように、本実施
の形態においては、スルー膜(シリコン酸化膜)を介す
ることなく、Pイオンを注入する。次に、図2(b)に
示すように、酸化性雰囲気中において熱処理を施す。こ
の熱処理はO2 のみのドライ雰囲気またはH2Oを含む
ウェット雰囲気で行われる。従って、この熱処理中に、
コンタクトホールの底部にシリコン酸化膜7が形成され
る。そして、汚染重金属元素10はn型拡散層3より不
純物濃度の高いイオン注入部分へ拡散されて行き、新た
に形成されたより固溶度の高いシリコン酸化膜7へと拡
散されて、シリコン酸化膜7にゲッタリングされる。本
実施の形態においても、熱処理後の冷却を徐冷とするこ
とにより、より確実なゲッタリングを生じさせることが
できる。
FIG. 2 is a sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention in the order of steps. In FIG. 2, components that are the same as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. As shown in FIG. 2A, in the present embodiment, P ions are implanted without passing through a through film (silicon oxide film). Next, as shown in FIG. 2B, heat treatment is performed in an oxidizing atmosphere. This heat treatment is performed in a dry atmosphere containing only O 2 or a wet atmosphere containing H 2 O. Therefore, during this heat treatment,
Silicon oxide film 7 is formed at the bottom of the contact hole. Then, the contaminated heavy metal element 10 is diffused into the ion-implanted portion having a higher impurity concentration than the n-type diffusion layer 3, and is diffused into the newly formed silicon oxide film 7 having a higher solid solubility, and the silicon oxide film 7 is formed. Gettered. Also in the present embodiment, more reliable gettering can be caused by slow cooling after the heat treatment.

【0017】次に、図2(c)に示すように、HCl
(またはHCl+O2 )の雰囲気で熱処理を行う。これ
により、汚染重金属元素10はハロゲン化され、塩化物
(例えばFeCl2 )となってウェハの外に除去され
る。同時に図2(b)の工程でシリコン酸化膜7中にゲ
ッタリングしきれず、pn接合部付近に残存していた汚
染重金属元素10は、図2(c)の工程中においてもシ
リコン酸化膜7中へのゲッタリングが生じ、さらに塩化
物(FeCl2 )となって除去される。さらに、図2
(c)の工程の最後に、HF蒸気またはH2 雰囲気で処
理してシリコン酸化膜7を除去する。そして、図2
(d)に示すように、n型拡散層5と上層に形成される
キャパシタとを接続するために、TiN膜11とW膜1
2と形成する。
Next, as shown in FIG.
Heat treatment is performed in an atmosphere of (or HCl + O 2 ). As a result, the contaminant heavy metal element 10 is halogenated and becomes a chloride (for example, FeCl 2 ) and is removed outside the wafer. At the same time, the contaminant heavy metal element 10 that could not be gettered completely in the silicon oxide film 7 in the step of FIG. 2B and remained near the pn junction was removed from the silicon oxide film 7 even in the step of FIG. Gettering, and is further removed as chloride (FeCl 2 ). Further, FIG.
At the end of the step (c), the silicon oxide film 7 is removed by processing in an HF vapor or H 2 atmosphere. And FIG.
As shown in (d), the TiN film 11 and the W film 1 are connected to connect the n-type diffusion layer 5 and a capacitor formed in an upper layer.
Formed as 2.

【0018】以上述べた実施の形態は本発明を説明する
ための例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可
能である。例えば、図1で説明した実施の形態ではイオ
ン注入のスルー膜にシリコン酸化膜を用いたが、これに
代えてポリシリコン膜を用いても同様の効果を得ること
ができる。すなわち、ポリシリコンも強いゲッタリング
能力を有しているからである。また、ポリシリコンを用
いた場合は、図1(c)に相当する工程でHCl+O2
雰囲気によってポリシリコンは酸化される。これによっ
てその後のHF蒸気あるいはH2 雰囲気で酸化膜を除去
することができる。
The embodiment described above is an example for explaining the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the invention. is there. For example, in the embodiment described with reference to FIG. 1, a silicon oxide film is used as a through film for ion implantation, but the same effect can be obtained by using a polysilicon film instead. That is, polysilicon also has a strong gettering ability. When polysilicon is used, HCl + O 2 is used in a process corresponding to FIG.
The polysilicon is oxidized by the atmosphere. This makes it possible to remove the oxide film in a subsequent HF vapor or H 2 atmosphere.

【0019】また、図1(b)、図2(b)に示すゲッ
タリング工程と、図1(c)、図2(c)に示す汚染重
金属元素のハロゲン化/除去工程とを、1工程に統合す
ることができる。すなわち、HClなどを用いたハロゲ
ン化性雰囲気中若しくは(HCl+O2 )などを用いた
ハロゲン化性かつ酸化性雰囲気中にてゲッタリングを行
い、同時に汚染重金属元素のハロゲン化を実施するよう
にしてもよい。また、上述の実施の形態では、コンタク
ト形成にドープトポリシリコン、TiNを用いていた
が、Mo、CoやTiのシリサイドを用いても同様な効
果を得ることができる。
The gettering step shown in FIGS. 1 (b) and 2 (b) and the halogenation / removal step of contaminating heavy metal elements shown in FIGS. 1 (c) and 2 (c) are performed in one step. Can be integrated. That is, gettering is performed in a halogenating atmosphere using HCl or the like or in a halogenating and oxidizing atmosphere using (HCl + O 2 ) or the like, and at the same time, halogenation of the contaminating heavy metal element is performed. Good. In the above-described embodiment, doped polysilicon and TiN are used for contact formation. However, similar effects can be obtained by using silicide of Mo, Co, or Ti.

【0020】[0020]

【実施例】上に述べた実施の形態による製造方法によっ
てDRAMを製造したとき、重金属汚染がどの程度解消
されたかを、実験データによって比較した。 [比較例1]不純物濃度1E20/cm3 のn型拡散層
を形成し、故意にFeをドープしたサンプルを形成し、
300nmの層間絶縁膜を形成して0.25μm□のコ
ンタクトホールを開孔した。このコンタクトホールを介
してリンをエネルギー:30keV、ドーズ量:5E1
4/cm2 の条件でイオン注入した。窒素雰囲気中にて
900℃、10分の活性化熱処理を行った後、H2 ガス
処理によって自然酸化膜を除去し、ドープトポリシリコ
ンによりコンタクトプラグを形成した。この試料につい
て、ウェハ面内50ポイントにおいて接合リーク電流を
測定した。その結果を図3(a)に示す。この特性デー
タは、横軸にpn接合部の逆方向電圧をとり、縦軸に接
合リーク電流をとった〔(b)、(c)についても同
じ〕。
EXAMPLES The extent to which heavy metal contamination was eliminated when a DRAM was manufactured by the manufacturing method according to the above-described embodiment was compared with experimental data. Comparative Example 1 An n-type diffusion layer having an impurity concentration of 1E20 / cm 3 was formed, and a sample intentionally doped with Fe was formed.
A 300 nm interlayer insulating film was formed, and a 0.25 μm square contact hole was formed. Phosphorus is supplied through this contact hole at an energy of 30 keV and a dose of 5E1.
Ion implantation was performed under the condition of 4 / cm 2 . After an activation heat treatment at 900 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere, a natural oxide film was removed by H 2 gas treatment, and a contact plug was formed with doped polysilicon. For this sample, the junction leak current was measured at 50 points in the wafer plane. The result is shown in FIG. In the characteristic data, the horizontal axis indicates the reverse voltage of the pn junction, and the vertical axis indicates the junction leakage current (the same applies to (b) and (c)).

【0021】[実施例1]比較例1と同じ条件でコンタ
クトホール開孔までの工程を行い、CVD法によりコン
タクトホールの底部に膜厚20nmのシリコン酸化膜を
形成した後、この酸化膜を通してリンをエネルギー:3
0keV、ドーズ量:5E14/cm2 の条件でイオン
注入し、900℃30秒の熱処理を行った。続いてHC
l+O2 の雰囲気で900℃、5分間の熱処理を行った
後、シリコン酸化膜を除去し、ドープトポリシリコンに
よりコンタクトプラグを形成した。この試料について、
ウェハ面内50ポイントにおいて接合リーク電流を測定
した。その結果を図3(b)に示す。
Example 1 The steps up to the formation of a contact hole were performed under the same conditions as in Comparative Example 1, a 20-nm-thick silicon oxide film was formed at the bottom of the contact hole by a CVD method, and phosphorus was passed through this oxide film. Energy: 3
Ion implantation was performed under the conditions of 0 keV and a dose of 5E14 / cm 2 , and heat treatment was performed at 900 ° C. for 30 seconds. Then HC
After a heat treatment at 900 ° C. for 5 minutes in an atmosphere of l + O 2 , the silicon oxide film was removed, and a contact plug was formed with doped polysilicon. About this sample,
The junction leak current was measured at 50 points in the wafer plane. The result is shown in FIG.

【0022】[実施例2]比較例1と同じ条件でコンタ
クトホール開孔までの工程を行い、コンタクトホールの
底部に膜厚20nmのシリコン酸化膜を形成し、この酸
化膜を通してリンをエネルギー:30keV、ドーズ
量:5E14/cm2 の条件でイオン注入した。900
℃10分の熱処理を行った後、900℃から500℃ま
で毎分5℃の速度で徐冷した。続いて、HCl+O2
雰囲気中900℃、5分の熱処理を行った。その後、シ
リコン酸化膜を除去し、ドープトポリシリコンによりコ
ンタクトプラグを形成した。この試料について、ウェハ
面内50ポイントにおいて接合リーク電流を測定した。
その結果を図3(c)に示す。
Example 2 The process up to the opening of the contact hole was performed under the same conditions as in Comparative Example 1, a 20-nm-thick silicon oxide film was formed at the bottom of the contact hole, and phosphorus was supplied through this oxide film at an energy of 30 keV. The ion implantation was performed under the conditions of a dose amount of 5E14 / cm 2 . 900
After the heat treatment at 10 ° C. for 10 minutes, the temperature was gradually decreased from 900 ° C. to 500 ° C. at a rate of 5 ° C./min. Subsequently, heat treatment was performed at 900 ° C. for 5 minutes in an atmosphere of HCl + O 2 . Thereafter, the silicon oxide film was removed, and a contact plug was formed with doped polysilicon. For this sample, the junction leak current was measured at 50 points in the wafer plane.
The result is shown in FIG.

【0023】図3(a)の場合は、逆方向電圧を上昇さ
せるにしたがって、リーク電流が異常上昇している箇所
が多発している。また、逆方向電圧の低いうちからリー
ク電流の多い箇所もある。図3(b)、(c)では、リ
ーク電流も小さく、逆方向電圧を上昇させてもリーク電
流が異常上昇するような箇所は見られなかった。また、
図3(c)の場合は、図3(b)に比べて、リーク電流
はほぼ半減している。これにより、徐冷することによ
り、より完全にウェハ内の汚染重金属元素を除去するこ
とができることが窺える。
In the case of FIG. 3A, there are many places where the leakage current abnormally increases as the reverse voltage increases. In addition, there are some places where the leakage current is large while the reverse voltage is low. 3 (b) and 3 (c), the leakage current was small, and no portion where the leakage current abnormally increased even when the reverse voltage was increased was found. Also,
In the case of FIG. 3C, the leak current is almost halved compared to FIG. 3B. This indicates that the slow cooling allows more complete removal of the contaminated heavy metal elements in the wafer.

【0024】[比較例2]不純物濃度1E20/cm3
のn型拡散層を形成し、故意にはFeをドープすること
なくサンプルを形成し、300nmの層間絶縁膜を形成
して0.25μm□のコンタクトホールを開孔した。こ
のコンタクトホールを介してリンをエネルギー:30k
eV、ドーズ量:5E14/cm2 の条件でイオン注入
した。窒素雰囲気中にて900℃、10分の活性化熱処
理を行った後、H2 ガス処理によって自然酸化膜を除去
し、ドープトポリシリコンによりコンタクトプラグを形
成した。そして、層間絶縁膜上にMIS構造スタックト
型キャパシタを形成した。そして、ウェハ面内50チッ
プのDRAMのデータ保持特性を測定した。その結果を
図4において(a)で示す。同図において、横軸にデー
タ保持時間、縦軸に標準偏差をとり、グラフはデータ保
持時間を維持できない累積ビット数の割合を正規分布の
−∞からの積分値にて示してある。
Comparative Example 2 Impurity concentration 1E20 / cm 3
Was formed without intentional doping with Fe, a 300 nm interlayer insulating film was formed, and a 0.25 μm square contact hole was formed. Energy of phosphorus: 30k through this contact hole
Ion implantation was performed under the conditions of eV and a dose of 5E14 / cm 2 . After performing an activation heat treatment at 900 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere, a natural oxide film was removed by H 2 gas treatment, and a contact plug was formed with doped polysilicon. Then, a MIS structure stacked capacitor was formed on the interlayer insulating film. Then, the data retention characteristics of the DRAM having 50 chips in the wafer plane were measured. The result is shown by (a) in FIG. In the figure, the horizontal axis represents the data retention time, and the vertical axis represents the standard deviation, and the graph shows the ratio of the cumulative number of bits that cannot maintain the data retention time as an integral value from -∞ of the normal distribution.

【0025】[実施例3]比較例1と同じ条件でコンタ
クトホール開孔までの工程を行い、熱酸化によりコンタ
クトホールの底部に膜厚20nmのシリコン酸化膜を形
成した後、この酸化膜を通してリンをエネルギー:30
keV、ドーズ量:5E14/cm2 の条件でイオン注
入し、900℃1分の熱処理を行った。続いてHCl+
2 の雰囲気で900℃、5分間の熱処理を行った後、
シリコン酸化膜を除去し、ドープトポリシリコンにより
コンタクトプラグを形成した。そして、層間絶縁膜上に
MIS構造スタックト型キャパシタを形成した。そし
て、ウェハ面内50チップのDRAMのデータ保持特性
を測定した。その結果を図4において(b)で示す。
Example 3 The steps up to the opening of the contact hole were performed under the same conditions as in Comparative Example 1, a 20-nm-thick silicon oxide film was formed at the bottom of the contact hole by thermal oxidation, and phosphorus was passed through this oxide film. Energy: 30
Ion implantation was performed under the conditions of keV and a dose of 5E14 / cm 2 , and heat treatment was performed at 900 ° C. for 1 minute. Then HCl +
After performing a heat treatment at 900 ° C. for 5 minutes in an atmosphere of O 2 ,
The silicon oxide film was removed, and a contact plug was formed using doped polysilicon. Then, a MIS structure stacked capacitor was formed on the interlayer insulating film. Then, the data retention characteristics of the DRAM having 50 chips in the wafer plane were measured. The result is shown by (b) in FIG.

【0026】データ保持特性は保持時間の短い部分の特
性がより重要である。それは、一番短い保持時間がリフ
レッシュ時間を決めるからである。ここで、標準偏差の
−5は、0.00003%程度の累積不良を意味し、−
4は、0.003%程度の累積不良を意味している。而
して、この不良率を例えば現在主流となっている64M
bitDRAMに対応させると、−5は数十ビット、−
4は数千ビットとなる。図4のグラフから分かるよう
に、実施例3のデータ保持時間1秒での累積不良ビット
数は、比較例2に比べて100分の1以下に改善されて
いる。さらに、データ保持時間が長くなった場合も比較
例2の累積不良ビット数は常に実施例3を上回ってお
り、本発明により全体的な改善が図られていることが分
かる。
As for the data retention characteristics, the characteristics of the portion where the retention time is short are more important. This is because the shortest holding time determines the refresh time. Here, -5 of the standard deviation means a cumulative failure of about 0.00003%, and-
4 means a cumulative failure of about 0.003%. Thus, this failure rate can be reduced to, for example, 64M, which is currently mainstream.
When corresponding to a bit DRAM, -5 is several tens of bits,
4 is several thousand bits. As can be seen from the graph of FIG. 4, the cumulative number of defective bits in the data holding time of 1 second in the third embodiment is improved to 1/100 or less as compared with the comparative example 2. Further, even when the data retention time is long, the cumulative number of defective bits of Comparative Example 2 is always higher than that of Example 3, and it can be seen that the overall improvement is achieved by the present invention.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法は、コンタクト形成のために注入するイオ
ンを透過させるスルー膜に汚染重金属元素をゲッタリン
グした後、このゲッタリングされた汚染元素をハロゲン
化してウェハ外に除去するものであるので、以下の効果
を享受することができる。 ゲッタリングサイトが汚染元素の近傍に存在してい
るので、高温処理を行うことなく低濃度の汚染元素でも
効果的にゲッタリングを行うことができる。 不純物の濃度勾配により汚染重金属元素は拡散方向
が決定されるので、効率的にゲッタリングを行うことが
できる。 ゲッタリングされた汚染元素をハロゲン化してウェ
ハ外へ除去しているので、活性領域が再び汚染される恐
れがない。 従って、コンタクト部を有するpn接合の品質を向
上させることができ、そのリーク電流を低減させること
ができる。 よって、本願発明をDRAMの容量コンタクト部に適用
した場合には、DRAMのデータ保持特性を向上させる
ことができる。
As described above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, after a heavy metal element is contaminated in a through film through which ions to be implanted for forming a contact are transmitted, the gettered contaminant is removed. Since the element is halogenated and removed outside the wafer, the following effects can be obtained. Since the gettering site exists near the contaminant element, gettering can be effectively performed even with a low-concentration contaminant element without performing high-temperature treatment. The diffusion direction of the contaminated heavy metal element is determined by the impurity concentration gradient, so that gettering can be performed efficiently. Since the gettered contaminant element is halogenated and removed out of the wafer, there is no possibility that the active region is contaminated again. Therefore, the quality of the pn junction having the contact portion can be improved, and the leakage current can be reduced. Therefore, when the present invention is applied to a capacitance contact portion of a DRAM, the data retention characteristics of the DRAM can be improved.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態を説明するための工
程順の半導体装置の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device in a process order for describing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態を説明するための工
程順の半導体装置の断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a semiconductor device in a process order for describing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の製造方法を適用したときの接合リーク
電流と、従来技術を用いた場合のそれとを比較した特性
図。
FIG. 3 is a characteristic diagram comparing a junction leakage current when the manufacturing method of the present invention is applied with that obtained when a conventional technique is used.

【図4】本発明の製造方法を適用したときのデータ保持
特性と、従来技術を用いた場合のそれとを比較した特性
図。
FIG. 4 is a characteristic diagram comparing a data retention characteristic when the manufacturing method of the present invention is applied and a data retention characteristic when the conventional technique is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 pウェル 2 素子分離絶縁膜 3 ゲート絶縁膜 4 ゲート電極 5 n型拡散層 6 層間絶縁膜 7 シリコン酸化膜 8 コンタクト拡散層 9 ドープトポリシリコン膜 10 汚染重金属元素 11 TiN膜 12 W膜 REFERENCE SIGNS LIST 1 p-well 2 element isolation insulating film 3 gate insulating film 4 gate electrode 5 n-type diffusion layer 6 interlayer insulating film 7 silicon oxide film 8 contact diffusion layer 9 doped polysilicon film 10 contaminated heavy metal element 11 TiN film 12 W film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 21/8242 H01L 21/265 H 27/108 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01L 21/8242 H01L 21/265 H 27/108

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (1)半導体基板上に設けられた層間絶
縁膜に半導体基板上の一領域の表面を露出させる開口を
形成し、該開口の底面に注入イオンを透過させるスルー
膜を形成する工程と、 (2)前記スルー膜を通して一導電型不純物のイオン注
入を行う工程と、 (3)熱処理を行って前記開口の底面付近の汚染元素を
前記スルー膜へゲッタリングする工程と、 (4)ハロゲン化性雰囲気中にて熱処理を行ってゲッタ
リングされた汚染元素をハロゲン化してウェハ外へ除去
する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
1. An opening for exposing a surface of a region on a semiconductor substrate is formed in an interlayer insulating film provided on a semiconductor substrate, and a through film for transmitting implanted ions is formed on a bottom surface of the opening. (2) a step of implanting ions of one conductivity type impurity through the through film; and (3) a step of performing heat treatment to getter contaminant elements near the bottom surface of the opening to the through film. A) a step of performing heat treatment in a halogenating atmosphere to halogenate the gettered contaminant element and removing the contaminated element out of the wafer.
【請求項2】 前記スルー膜がシリコン酸化膜またはポ
リシリコン膜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 through film is a silicon oxide film or a polysilicon film.
【請求項3】 (1)半導体基板上に設けられた層間絶
縁膜に半導体基板上の一領域の表面を露出させる開口を
形成する工程と、 (2)前記開口を介して一導電型不純物のイオン注入を
行う工程と、 (3)酸化性雰囲気中にて熱処理を行って前記開口の底
面に酸化膜を形成しつつ前記開口の底面付近の汚染元素
を、形成された酸化膜へゲッタリングする工程と、 (4)ハロゲン化性雰囲気中にて熱処理を行ってゲッタ
リングされた汚染元素をハロゲン化してウェハ外へ除去
する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
And (3) forming an opening in the interlayer insulating film provided on the semiconductor substrate to expose a surface of a region on the semiconductor substrate; and (2) forming an impurity of one conductivity type through the opening. (3) performing a heat treatment in an oxidizing atmosphere to form an oxide film on the bottom surface of the opening and gettering a contaminant element near the bottom surface of the opening to the formed oxide film; And (4) a step of performing heat treatment in a halogenating atmosphere to halogenate contaminant elements gettered and removing the contaminated elements out of the wafer.
【請求項4】 前記第(2)の工程のイオン注入は、注
入不純物の濃度ピークが半導体基板内の30nmの深さ
より浅い位置に存在するように行うことを特徴とする請
求項1または3記載の半導体装置の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the ion implantation in the step (2) is performed such that a concentration peak of the implanted impurity exists at a position shallower than a depth of 30 nm in the semiconductor substrate. Of manufacturing a semiconductor device.
【請求項5】 前記第(4)の工程の熱処理を、ハロゲ
ン化性でかつ酸化性の雰囲気にて行うことを特徴とする
請求項1または3記載の半導体装置の製造方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the heat treatment in the step (4) is performed in a halogenated and oxidizing atmosphere.
【請求項6】 前記第(4)の工程の熱処理を、HCl
を含む雰囲気、または、HClおよびO2 を含む雰囲気
中にて行うことを特徴とする請求項1または3記載の半
導体装置の製造方法。
6. The heat treatment of the step (4) is performed by using HCl.
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the method is performed in an atmosphere containing HCl or an atmosphere containing HCl and O 2 .
【請求項7】 前記第(3)の工程と前記第(4)の工
程とを同一工程にて行うことを特徴とする請求項1また
は3記載の半導体装置の製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the step (3) and the step (4) are performed in the same step.
【請求項8】 前記第(3)の工程の熱処理は、10℃
/分以下で徐冷する過程を含んでいることを特徴とする
請求項1または3記載の半導体装置の製造方法。
8. The heat treatment in the step (3) is performed at 10 ° C.
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of slow cooling at a rate of not more than / minute.
【請求項9】 前記第(3)の工程の熱処理は、汚染元
素の濃度が固溶度となる温度以上に加熱した後に、10
℃/分以下で、汚染元素の許容される濃度が固溶度とな
る温度以下まで徐冷する過程を含んでいることを特徴と
する請求項1または3記載の半導体装置の製造方法。
9. The heat treatment of the third step is performed after heating to a temperature at which the concentration of the contaminant element becomes a solid solubility or higher.
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of gradually cooling the semiconductor element to a temperature at which the allowable concentration of a contaminant element becomes a solid solubility at a temperature of not more than C / minute.
【請求項10】 前記第(4)の工程の後に、前記ス
ルー膜または前記酸化膜を除去する工程と、前記開口
の底面において前記一領域と接触する導電性材料層を形
成する工程と、が付加されることを特徴とする請求項1
または3記載の半導体装置の製造方法。
10. The method according to claim 1, further comprising: a step of removing the through film or the oxide film after the step (4); and a step of forming a conductive material layer in contact with the one region at a bottom surface of the opening. 2. The method according to claim 1, wherein the information is added.
4. A method for manufacturing a semiconductor device according to item 3.
【請求項11】 前記の工程は、HFまたはH2 を含
む雰囲気にウェハを曝すことによって行うことを特徴と
する請求項10記載の半導体装置の製造方法。
11. The method according to claim 10, wherein the step is performed by exposing the wafer to an atmosphere containing HF or H 2 .
【請求項12】 前記導電性材料膜は、ドープトポリシ
リコンまたはMoシリサイドまたはCoシリサイドまた
はTiシリサイドまたはTiナイトライドの何れかであ
ることを特徴とする請求項10記載の半導体装置の製造
方法。
12. The method according to claim 10, wherein the conductive material film is one of doped polysilicon, Mo silicide, Co silicide, Ti silicide, and Ti nitride.
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