JP3270985B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3270985B2
JP3270985B2 JP05936095A JP5936095A JP3270985B2 JP 3270985 B2 JP3270985 B2 JP 3270985B2 JP 05936095 A JP05936095 A JP 05936095A JP 5936095 A JP5936095 A JP 5936095A JP 3270985 B2 JP3270985 B2 JP 3270985B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
係り、特に、シリコンウエハに接してニッケルシリサイ
ド層が形成される半導体装置において、シリコンウエハ
と電極との間における機械的および電気的接続を良好に
した半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of manufacturing a semiconductor device in which a nickel silicide layer is formed in contact with a silicon wafer. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having improved satisfaction.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、大電流を処理する半導体装置、
例えば、パワーMOSトランジスタなどにおいて、電子
回路がシリコンウエハ表面に作り込まれており、その裏
面に形成されている金属電極が、金属からなる固定部材
としてのヘッダに、半田溶融法によって接続されてい
る。
2. Description of the Related Art Generally, a semiconductor device for processing a large current,
For example, in a power MOS transistor or the like, an electronic circuit is formed on the surface of a silicon wafer, and a metal electrode formed on the back surface is connected to a header as a fixing member made of metal by a solder melting method. .

【0003】前記金属電極は、例えば特開平6−252
091号公報に記載されているように、複数の金属層か
らなり、シリコンに接着しやすい層と、半田の侵入を阻
止する層と、半田にぬれやすい層とから構成されてい
る。シリコンと接着しやすい層としては、従来、チタン
(Ti)、クロム(Cr)、あるいはバナジウム(V)等の
遷移金属からなる金属層が採用されている。また、半田
を食い止める層としては、従来、ニッケル(Ni)薄膜
が採用され、半田と濡れやすい層としては、従来、銀
(Ag)層あるいは金(Au)層が採用されている。ま
た、シリコンウエハ表面の配線にはアルミニウム(A
l)材料が採用されている。
The metal electrode is disclosed in, for example,
As described in JP-A-0991, it is composed of a plurality of metal layers, a layer that easily adheres to silicon, a layer that blocks the intrusion of solder, and a layer that easily wets the solder. As a layer that easily adheres to silicon, a metal layer made of a transition metal such as titanium (Ti), chromium (Cr), or vanadium (V) has been conventionally used. Conventionally, a nickel (Ni) thin film has been adopted as a layer for stopping solder, and a silver (Ag) layer or a gold (Au) layer has been conventionally adopted as a layer that easily wets with solder. Aluminum (A) is used for wiring on the silicon wafer surface.
l) Materials are employed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の、パワー
MOSトランジスタなどでは、その動作特性である
on、すなわち、on抵抗の値が低いことが要求されて
いる。この要求に応ずるためには、シリコンウエハと金
属電極との良好なオーミック接続を実現することが重要
な要素になっている。
In the power MOS transistor and the like of the above-mentioned conventional example, it is required that the operating characteristic R on , that is, the value of the on resistance be low. To meet this demand, realizing good ohmic connection between the silicon wafer and the metal electrode is an important factor.

【0005】しかし、パワーMOSトランジスタでは、
その構造上、シリコンウエハの不純物濃度が低いため、
上記チタン等の遷移金属との間では通常ショットキー接
続が形成される。このため、シリコンウエハと金属層間
の接触抵抗値が高くなるのが一般的である。
However, in a power MOS transistor,
Due to its structure, the impurity concentration of the silicon wafer is low,
Usually, a Schottky connection is formed with the transition metal such as titanium. Therefore, the contact resistance value between the silicon wafer and the metal layer is generally increased.

【0006】これらの対策として、シリコンと金属膜と
の界面に中間層として金属シリサイド層を形成する方法
がある。ただし、シリコンウエハ裏面に形成された各種
皮膜のうちで、耐熱性が最も低く、耐熱温度が450℃
を限度とするアルミニウム膜からなる電気配線にも、悪
影響を及ぼさないためには、金属シリサイド層を形成す
る温度が450℃以下であることが望ましい。このよう
な低温でシリサイドを形成する材料として、ニッケルシ
リサイドが考えられる。
As a countermeasure, there is a method of forming a metal silicide layer as an intermediate layer at an interface between silicon and a metal film. However, among the various films formed on the back surface of the silicon wafer, the heat resistance is the lowest, and the heat resistance temperature is 450 ° C.
The temperature at which the metal silicide layer is formed is desirably 450 ° C. or lower so as not to adversely affect the electric wiring made of an aluminum film having a maximum temperature. Nickel silicide is considered as a material for forming silicide at such a low temperature.

【0007】しかし、ニッケルシリサイドは、図5のニ
ッケル堆積時のウエハ温度と反応率との関係グラフに示
すように、シリコンウエハ裏面にニッケル膜を堆積する
際のウエハ温度によっては、シリサイド反応が阻害され
る、あるいは、未反応のニッケル膜に割れが入る、など
の問題が生じる場合がある。
However, nickel silicide inhibits the silicide reaction depending on the wafer temperature when depositing a nickel film on the back surface of a silicon wafer, as shown in the graph of the relationship between the wafer temperature and the reaction rate during nickel deposition in FIG. Or a crack may occur in the unreacted nickel film.

【0008】そこで本発明の目的は、シリコンウエハと
ニッケルとのシリサイド反応が阻害されることなく、安
定なニッケルシリサイド層を形成し、金属電極との間の
機械的および電気的接続が良好である半導体装置の製造
方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to form a stable nickel silicide layer without hindering a silicide reaction between a silicon wafer and nickel, and to achieve good mechanical and electrical connection with a metal electrode. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置の製造方法は、シリコン基板の
素子分離領域に酸化膜を形成する工程と、素子形成領域
に酸化膜を形成する工程と、前記酸化膜上に不純物を含
む多結晶シリコン膜を形成する工程と、前記酸化膜およ
び多結晶シリコン膜をパターンニングして、ゲート酸化
膜およびゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極
およびその周囲の領域上に絶縁膜を形成し、ゲート電極
の側面の前記絶縁膜を除いて前記絶縁膜を除去してサイ
ドウォールを形成する工程と、前記シリコン基板にn型
不純物をイオン注入してソースおよびドレインを形成す
る工程と、前記ゲート電極、ソースおよびドレインを有
するシリコン基板上に、前記基板温度を100〜300
℃にしてニッケル膜を堆積する工程と、前記ニッケル膜
が形成された基板を窒素雰囲気中で300〜450℃で
加熱処理して、前記ゲート電極、ソースおよびドレイン
にニッケルシリサイド層を形成する工程と、を有する
とを特徴とする
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises the steps of:
Forming an oxide film in an element isolation region; and forming an element formation region
Forming an oxide film on the oxide film;
Forming a polycrystalline silicon film,
Patterning the polysilicon film and gate oxidation
Forming a film and a gate electrode; and forming the gate electrode
And an insulating film is formed on the region surrounding the gate electrode.
The insulating film is removed except for the insulating film on the side surface of
Forming a sidewall, and forming an n-type silicon substrate on the silicon substrate.
Ion implantation of impurities to form source and drain
Having a gate electrode, a source and a drain.
The substrate temperature is set to 100 to 300 on a silicon substrate to be
C. and depositing a nickel film, and the nickel film
At 300 to 450 ° C. in a nitrogen atmosphere
Heat treatment, the gate electrode, source and drain
Forming a nickel silicide layer on the substrate .

【0010】なお、好ましくは、前記ニッケル膜を堆積
するときのシリコンウエハ温度は、150℃〜280℃
がより望ましい。さらに、ニッケルシリサイド層を形成
する際の加熱処理温度は300℃〜450℃が望まし
い。
[0010] Preferably, the temperature of the silicon wafer when depositing the nickel film is 150 ° C to 280 ° C.
Is more desirable. Further, the heat treatment temperature for forming the nickel silicide layer is desirably 300 ° C. to 450 ° C.

【0011】[0011]

【作用】上記構成によれば、ニッケル膜をゲート電極、
サイドウォール、ソース、ドレインに堆積するときのウ
エハ温度を、100℃〜300℃にすることで、ゲート
電極やソースドレイン上に緻密なニッケル膜を形成する
ことができるため、加熱処理によってニッケルシリサイ
ド層を形成する際、反応を阻害されることなくシリサイ
ド反応が進行し、接着性のよい安定なニッケルシリサイ
ド層を形成することができる。
According to the above arrangement, the nickel film is formed on the gate electrode,
By setting the wafer temperature when depositing on the side wall, source and drain to 100 ° C. to 300 ° C., the gate
Since a dense nickel film can be formed on the electrode and the source / drain, when forming a nickel silicide layer by heat treatment, the silicide reaction proceeds without disturbing the reaction, and a stable nickel silicide with good adhesiveness Layers can be formed.

【0012】図5に、ニッケル膜を堆積するときのウエ
ハ温度とシリサイド反応の反応率との関係を示す。すな
わち、(1)ニッケル膜を堆積する際のウエハ加熱が不
十分である場合には、形成されるニッケル膜構造は粗に
なり、シリサイド形成のための加熱処理過程で、ニッケ
ル膜自身が大きく収縮し、大きな応力を発生するため、
シリサイド反応の進行を阻害し、膜表面には割れが発生
してしまう。さらに、未反応のニッケル膜のもつ応力が
大きくなり、シリサイド膜とニッケル膜との接着力より
大きくなると電極が剥離する恐れがある。
FIG. 5 shows the relationship between the wafer temperature when depositing a nickel film and the reaction rate of the silicide reaction. That is, (1) If the wafer is not sufficiently heated when depositing a nickel film, the structure of the formed nickel film becomes coarse, and the nickel film itself shrinks greatly during the heat treatment process for silicide formation. And generate large stress,
The progress of the silicide reaction is inhibited, and cracks occur on the film surface. Further, if the stress of the unreacted nickel film increases and becomes larger than the adhesive force between the silicide film and the nickel film, the electrode may be peeled off.

【0013】一方、(2)ニッケル膜堆積時のシリコン
ウエハを、ニッケルシリサイド層の形成開始温度の30
0℃より高い温度にした場合には、ニッケル膜が堆積さ
れると同時にシリサイド反応が進行し、かつ、ニッケル
膜内の収縮も起きるため、反応が一様に進行せず、ニッ
ケルとシリコンとの界面には不安定なシリサイド層が形
成されるため、接着性が劣化してしまう。
On the other hand, (2) the silicon wafer at the time of depositing the nickel film is heated to a temperature of 30 at which the nickel silicide layer is formed.
When the temperature is higher than 0 ° C., the silicide reaction proceeds simultaneously with the deposition of the nickel film, and the shrinkage in the nickel film occurs. Since an unstable silicide layer is formed at the interface, the adhesiveness deteriorates.

【0014】そこで、上記構成のように、ニッケル膜が
緻密に堆積でき、かつ、シリサイド反応が生じない10
0℃〜300℃の温度範囲でニッケル膜を堆積すること
で、(1)、(2)の理由によって、シリサイド反応が
阻害されることがなく、安定なニッケルシリサイド層を
形成し、金属電極との間の機械的および電気的接続が良
好になる。また、ウエハ温度を150℃〜280℃に制
御することによって、より安定にシリサイドを形成でき
る。
Therefore, as described above, the nickel film can be deposited densely and the silicide reaction does not occur.
By depositing a nickel film in a temperature range of 0 ° C. to 300 ° C., a silicide reaction is not hindered due to the reasons (1) and (2), and a stable nickel silicide layer is formed. Better mechanical and electrical connections between the two. Further, silicide can be formed more stably by controlling the wafer temperature to 150 ° C. to 280 ° C.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して説
明する。図1は、本発明の一実施例であるパワーMOS
トランジスタの要部拡大縦断面図、図2は、図1のもの
の製法における一工程を説明するための断面図、図3
は、パワーMOSトランジスタを示す正面断面図であ
り、図4は、パワーMOSトランジスタを示す封止樹脂
を取除いて示した平面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a power MOS according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of a main part of the transistor, and FIG.
Is a front sectional view showing a power MOS transistor, and FIG. 4 is a plan view showing a power MOS transistor with a sealing resin removed.

【0016】図3および図4に示すように、パワーMO
Sトランジスタ1は、電子回路としてのトランジスタ回
路が作り込まれているペレット11と、該ペレット11
が半田層12を介して接着されている金属からなる固定
部材としてのヘッダ2と、前記ペレット11に対向する
ように配設されている3本のインナーリード3、3a
と、各インナーリード3、3aにそれぞれ一体的に連結
されているアウターリード4、4aとを備えている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the power MO
The S transistor 1 includes a pellet 11 in which a transistor circuit as an electronic circuit is built,
And a header 2 as a fixing member made of a metal adhered via a solder layer 12, and three inner leads 3, 3a arranged so as to face the pellets 11.
And outer leads 4, 4a integrally connected to the inner leads 3, 3a, respectively.

【0017】2本のインナーリード3aは、ペレット1
1の後述するゲート電極21およびソース23にそれぞ
れ電気的に接続している各アルミニウム配線28、29
(図1参照)に、それぞれワイヤ13を介して接続され
ており、残りの1本のインナーリード3は、ヘッダ2と
一体的に連続するように形成されている。そして、前記
ペレット11、前記ヘッダ2の一部、インナーリード
3、3a群およびワイヤ13群は、封止樹脂14によっ
て樹脂封止されている。
The two inner leads 3a are used for the pellet 1
1, aluminum wirings 28 and 29 electrically connected to a gate electrode 21 and a source 23, respectively, which will be described later.
1 (see FIG. 1), and the other one of the inner leads 3 is formed so as to be integrally continuous with the header 2. The pellet 11, a part of the header 2, the inner leads 3, 3a, and the wires 13 are sealed with a sealing resin 14.

【0018】以下、図1および図2により、パワーMO
Sトランジスタ1におけるペレット11の部分を詳細に
説明する。ペレット11はシリコン基板20に形成され
るトランジスタ回路によって構成されている。シリコン
基板20には、ゲート酸化膜22を介して、ポリシリコ
ンによるゲート電極21が形成されている。シリコン基
板20におけるゲート電極21の外側に対応するシリコ
ン基板20の内部には、半導体拡散層部としてのソース
23が形成され、シリコン基板20の下部にはドレイン
24が形成されている。
Hereinafter, referring to FIG. 1 and FIG.
The pellet 11 in the S transistor 1 will be described in detail. The pellet 11 is constituted by a transistor circuit formed on the silicon substrate 20. A gate electrode 21 made of polysilicon is formed on a silicon substrate 20 via a gate oxide film 22. Inside the silicon substrate 20 corresponding to the outside of the gate electrode 21 in the silicon substrate 20, a source 23 as a semiconductor diffusion layer portion is formed, and a drain 24 is formed below the silicon substrate 20.

【0019】シリコン基板20には、化学気相蒸着法に
よるCVD(Chemical Vapor Depo
sition)酸化膜等からなる絶縁膜25が、ゲート
電極21およびソース23を被覆するように形成されて
おり、この絶縁膜25にはゲート用コンタクトホール2
6およびソース用コンタクトホール27が、ゲート電極
21およびソース23に対向して、これらに貫通するよ
うにそれぞれ開けられている。さらに、絶縁膜25、ソ
ース23、および、ゲート電極21上には、アルミニウ
ムがスパッタ蒸着等の適当な手段により被着されて、リ
ソグラフィー処理によりアルミニウム配線28、29が
形成されている。
The silicon substrate 20 has a CVD (Chemical Vapor Depo) by a chemical vapor deposition method.
An insulating film 25 made of an oxide film or the like is formed so as to cover the gate electrode 21 and the source 23, and the insulating film 25 has a gate contact hole 2.
6 and a source contact hole 27 are formed so as to face the gate electrode 21 and the source 23 and penetrate therethrough. Further, aluminum is applied on the insulating film 25, the source 23, and the gate electrode 21 by an appropriate means such as sputter deposition, and aluminum wirings 28 and 29 are formed by lithography.

【0020】一方、シリコン基板20の裏面にはドレイ
ン24用の金属電極32が形成されており、この金属電
極32は複数の金属層によって形成されている。これら
の金属層は、シリコン基板20側から、順次、ニッケル
シリサイド層33、チタンからなる金属層34、ニッケ
ルからなる金属層35、および銀からなる金属層36と
から構成されている。
On the other hand, a metal electrode 32 for the drain 24 is formed on the back surface of the silicon substrate 20, and the metal electrode 32 is formed by a plurality of metal layers. These metal layers are composed of a nickel silicide layer 33, a metal layer 34 of titanium, a metal layer 35 of nickel, and a metal layer 36 of silver in this order from the silicon substrate 20 side.

【0021】ここで、銀からなる金属層36は、金属か
らなる固定部材としてのヘッダ2にペレット11裏面の
金属電極32を半田溶融法によって接続する際の半田濡
れ性を良好にするものである。チタンからなる金属層3
4は加熱処理によるニッケルシリサイド形成時に、活性
化したシリコン基板20の中のシリコンが、銀からなる
金属層36の表面まで拡散して半田の濡れ性を劣化させ
るのを防ぐものである。また、銀からなる金属層36と
チタンからなる金属層34との間に形成されるニッケル
からなる金属層35は、半田の拡散を食い止める層であ
る。
Here, the metal layer 36 made of silver improves the solder wettability when the metal electrode 32 on the back surface of the pellet 11 is connected to the header 2 as a fixing member made of metal by a solder melting method. . Metal layer 3 made of titanium
Numeral 4 is for preventing silicon in the activated silicon substrate 20 from diffusing to the surface of the metal layer 36 made of silver and deteriorating solder wettability when nickel silicide is formed by heat treatment. Further, the metal layer 35 made of nickel formed between the metal layer 36 made of silver and the metal layer 34 made of titanium is a layer for preventing diffusion of solder.

【0022】以下に、前記構成に係るパワーMOSトラ
ンジスタ1の製造工程中の金属電極32の形成方法を説
明する。 (1)シリコン裏面は、例えばアンチモン(Sb)を不
純物としてn型に形成されており、所定の工程によりト
ランジスタ回路等が作り込まれた後、このシリコンウエ
ハ70の裏面に金属電極32が以下の工程により形成さ
れる。
Hereinafter, a method of forming the metal electrode 32 during the manufacturing process of the power MOS transistor 1 according to the above configuration will be described. (1) The silicon back surface is formed to be n-type using, for example, antimony (Sb) as an impurity. After a transistor circuit or the like is formed by a predetermined process, a metal electrode 32 is formed on the back surface of the silicon wafer 70 by the following process. It is formed by a process.

【0023】(2)まず、シリコンウエハ70の裏面
が、研削加工され、400μmの厚さに仕上げられる。
仕上がり面の砥石粒度は4000番で、表面粗さは0.
1μmである。 (3)この研削仕上げされたシリコンウエハ70の裏面
が、フッ化水素酸:水が1:100の溶液で30秒間処
理され、シリコン酸化膜が除去される。
(2) First, the back surface of the silicon wafer 70 is ground and finished to a thickness of 400 μm.
The finished surface has a whetstone particle size of 4000 and a surface roughness of 0.4.
1 μm. (3) The back surface of the ground silicon wafer 70 is treated with a hydrofluoric acid: water solution of 1: 100 for 30 seconds to remove the silicon oxide film.

【0024】(4)次に、ニッケル、チタン、銀の3種
類の金属膜の蒸着が可能な真空蒸着装置を使用して、ま
ず、図2に示すように、シリコンウエハ70の裏面にニ
ッケル層33aが400nm、電子ビーム蒸着法によっ
て形成される。このときの、ウエハ70裏面の蒸着面温
度は100℃〜300℃である。
(4) Next, using a vacuum deposition apparatus capable of depositing three kinds of metal films of nickel, titanium and silver, first, as shown in FIG. 33a is formed at 400 nm by an electron beam evaporation method. At this time, the vapor deposition surface temperature on the back surface of the wafer 70 is 100 ° C. to 300 ° C.

【0025】(5)次いで、図2に示すように、シリコ
ンウエハ70の裏面に、チタン層34が150nm、ニ
ッケル層35が400nm、銀層36が1.3μmが、
順次蒸着される。なお、各チタン層34、ニッケル層3
5、銀層36の膜厚は前記膜厚に限定されるものではな
く、任意に変更しても構わない。また、銀層36の代わ
りに金層を形成してもよい。チタン層34はニッケルシ
リサイド反応時にシリコンと反応しない材質であれば、
特にチタンに限定されるものではない。
(5) Next, as shown in FIG. 2, the titanium layer 34 has a thickness of 150 nm, the nickel layer 35 has a thickness of 400 nm, and the silver layer 36 has a thickness of 1.3 μm on the back surface of the silicon wafer 70.
They are sequentially deposited. Each titanium layer 34, nickel layer 3
5. The thickness of the silver layer 36 is not limited to the above thickness, and may be arbitrarily changed. Further, a gold layer may be formed instead of the silver layer 36. If the titanium layer 34 is made of a material that does not react with silicon during the nickel silicide reaction,
It is not particularly limited to titanium.

【0026】(6)そして、上記のようにして複数の金
属層が裏面に形成されたシリコンウエハ70が真空容器
から取り出され、次に、窒素雰囲気の石英管熱処理炉に
おいて、420℃で、60分間加熱処理される。この加
熱処理により、シリコンウエハ70のシリコンと、これ
に隣接している金属層32のニッケル33a(図2)と
が相互拡散して、ニッケルシリサイド層33(図1)が
形成される。
(6) Then, the silicon wafer 70 on which the plurality of metal layers are formed on the back surface as described above is taken out of the vacuum vessel, and then placed in a quartz tube heat treatment furnace in a nitrogen atmosphere at 420.degree. Heated for minutes. By this heat treatment, silicon of the silicon wafer 70 and nickel 33a (FIG. 2) of the metal layer 32 adjacent to the silicon wafer 70 are mutually diffused to form a nickel silicide layer 33 (FIG. 1).

【0027】ここで、工程(4)に示したように、ニッ
ケル膜33aをシリコンウエハ70裏面に堆積するとき
のシリコンウエハ70の温度を、100℃〜300℃に
することで、シリコンウエハ70の裏面に緻密なニッケ
ル膜33aを形成することができるため、加熱処理によ
ってニッケルシリサイド層33を形成する際、反応を阻
害されることなくシリサイド反応が進行し、安定なニッ
ケルシリサイド層33を形成することができる。
Here, as shown in step (4), the temperature of the silicon wafer 70 when depositing the nickel film 33a on the back surface of the silicon wafer 70 is set to 100 ° C. to 300 ° C. Since the dense nickel film 33a can be formed on the back surface, when the nickel silicide layer 33 is formed by the heat treatment, the silicide reaction proceeds without disturbing the reaction, and the stable nickel silicide layer 33 is formed. Can be.

【0028】図5に、ニッケル膜33aを堆積するとき
のウエハ70の温度と、ニッケルシリサイド33を形成
するシリサイド反応の反応率との関係を示す。図5に示
すように、20℃のウエハ温度でニッケルを堆積した場
合には、加熱処理を行っても40%前後しかシリサイド
反応は進行しない。しかもこの値にはバラツキがある。
また、300℃よりも高い温度でニッケル膜を堆積した
場合にもシリサイド反応が阻害されることが分かってい
る。ニッケルを堆積するときのウエハ温度が100℃以
上の場合には、シリサイド反応は90%以上進行し、1
50℃以上では反応は100%進行するため、150℃
以上に加熱することがより望ましい。
FIG. 5 shows the relationship between the temperature of the wafer 70 when depositing the nickel film 33a and the reaction rate of the silicide reaction for forming the nickel silicide 33. As shown in FIG. 5, when nickel is deposited at a wafer temperature of 20 ° C., the silicide reaction proceeds only about 40% even if the heat treatment is performed. Moreover, this value varies.
It is also known that the silicide reaction is inhibited when a nickel film is deposited at a temperature higher than 300 ° C. If the wafer temperature when depositing nickel is 100 ° C. or higher, the silicide reaction proceeds by 90% or more, and
At 50 ° C. or higher, the reaction proceeds 100%.
It is more desirable to heat above.

【0029】一方、ニッケル堆積時のウエハ温度を30
0℃よりも高い温度にした場合にも、シリサイド反応は
阻害され、350℃以上では、反応率は40%以下に低
下してしまう。この場合、ニッケル層が堆積されると同
時にシリサイド反応が進行し、かつニッケル膜内の収縮
も起きるため、反応が一様に進行せずニッケルとシリコ
ンとの界面には不安定なシリサイド層が形成されるた
め、接着性が劣化してしまう。
On the other hand, when the wafer temperature during nickel deposition is 30
Even when the temperature is higher than 0 ° C., the silicide reaction is inhibited, and at 350 ° C. or higher, the reaction rate is reduced to 40% or lower. In this case, the silicide reaction proceeds at the same time as the nickel layer is deposited, and shrinkage occurs in the nickel film. Therefore, the reaction does not proceed uniformly, and an unstable silicide layer is formed at the interface between nickel and silicon. Therefore, the adhesiveness is deteriorated.

【0030】ニッケル膜堆積時のウエハ温度を100℃
〜300℃に制御することにより、安定なニッケルシリ
サイド層を形成でき、これによって、シリコンウエハと
電極との間における抵抗が低下するとともに、金属電極
のシリコンウエハに対する接着性も良好になる。なお、
シリサイド反応を100%進行させるために、ニッケル
堆積時のウエハ温度を150℃〜280℃に制御するこ
とがより望ましい。
The wafer temperature at the time of depositing the nickel film is 100 ° C.
By controlling the temperature to 300300 ° C., a stable nickel silicide layer can be formed, thereby reducing the resistance between the silicon wafer and the electrode and improving the adhesion of the metal electrode to the silicon wafer. In addition,
In order for the silicide reaction to proceed 100%, it is more desirable to control the wafer temperature during nickel deposition to 150 ° C. to 280 ° C.

【0031】また、上記ニッケルシリサイド層33は、
350℃〜450℃の加熱処理によって形成することが
できるため、シリコン基板20の表面に形成された各種
皮膜のうち、最も耐熱性が低く、耐熱温度が450℃を
限度とするアルミニウム配線28、29に悪影響を及ぼ
すことなく、また、ペレット11をヘッダ2に半田溶融
法によって接続する際の半田付け温度250℃〜340
℃に影響されない利点を有している。
The nickel silicide layer 33 is
Since it can be formed by a heat treatment at 350 ° C. to 450 ° C., among the various films formed on the surface of the silicon substrate 20, the aluminum wirings 28 and 29 having the lowest heat resistance and having a heat resistant temperature of 450 ° C. or less And a soldering temperature of 250 ° C. to 340 when the pellet 11 is connected to the header 2 by a solder melting method.
It has the advantage of being unaffected by ° C.

【0032】以上の方法によって、裏面に電極を構成す
る複数の金属層を形成したシリコンウエハ70は複数個
のペレット11に切り出され、パワーMOSトランジス
タの金属からなる固定部材としてのヘッダ2に組み付け
られる。ペレット11とヘッダ2とは、ペレット11の
裏面に形成されている電極32の最下層の銀からなる金
属層36が、半田溶融法によって形成された半田層12
を介して、ヘッダ2に接続されている。
According to the above-described method, the silicon wafer 70 on which the plurality of metal layers constituting the electrodes are formed on the back surface is cut into a plurality of pellets 11 and assembled into the header 2 as a fixing member made of metal of the power MOS transistor. . The pellet 11 and the header 2 are formed by forming the lowermost metal layer 36 made of silver of the electrode 32 formed on the back surface of the pellet 11 into a solder layer 12 formed by a solder melting method.
Is connected to the header 2.

【0033】以上の実施例では、n型パワーMOSトラ
ンジスタについて具体的に説明したが、本発明は前記実
施例に限定されるものではなく、p型パワーMOSトラ
ンジスタにも適用することができる。また、前記実施例
における金属電極形成工程中、前記(5)の金属膜蒸着
工程において、チタン、ニッケル、および銀、の三層を
形成する代わりに、銀または金からなる金属層のみを形
成してもよい。
In the above embodiment, an n-type power MOS transistor has been specifically described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to a p-type power MOS transistor. Further, in the metal electrode forming step in the embodiment, in the metal film deposition step (5), instead of forming three layers of titanium, nickel and silver, only a metal layer made of silver or gold is formed. You may.

【0034】本実施例においては、シリコンウエハ裏面
に安定なニッケルシリサイド層を形成することができる
ので、パワーMOSトランジスタの信頼性向上、あるい
は、量産歩留まりの向上が達成されるという効果があ
る。
In this embodiment, since a stable nickel silicide layer can be formed on the back surface of the silicon wafer, there is an effect that the reliability of the power MOS transistor can be improved or the mass production yield can be improved.

【0035】以上の実施例では、シリコンウエハの裏面
にニッケルシリサイドを形成する場合について具体的に
説明した。次に、本発明の他の実施例として、シリコン
ウエハの接合部、または、ゲート電極にニッケルシリサ
イドを形成する場合について、図面を参照して説明す
る。
In the above embodiment, the case where nickel silicide is formed on the back surface of the silicon wafer has been specifically described. Next, as another embodiment of the present invention, a case where nickel silicide is formed in a bonding portion of a silicon wafer or a gate electrode will be described with reference to the drawings.

【0036】図6ないし図8は、本発明の他の実施例に
係るMOS型半導体装置の製造工程の一部を示す断面図
である。図6に示す工程では、p型のシリコン基板20
の素子分離領域に、公知の選択酸化技術によりフィール
ド酸化膜40を形成する。次に、前記シリコン基板20
の素子形成領域に、酸化膜を形成する。次いで、前記酸
化膜上に、多結晶シリコン膜を形成し、これに低抵抗化
のための不純物を添加する。次いで、前記不純物が添加
された多結晶シリコンおよび前記酸化膜をパターニング
して、ゲート電極21およびゲート酸化膜22を形成す
る。
FIGS. 6 to 8 are sectional views showing a part of the manufacturing process of a MOS type semiconductor device according to another embodiment of the present invention. In the step shown in FIG. 6, the p-type silicon substrate 20 is formed.
A field oxide film 40 is formed in the element isolation region by a known selective oxidation technique. Next, the silicon substrate 20
An oxide film is formed in the element formation region. Next, a polycrystalline silicon film is formed on the oxide film, and an impurity for lowering the resistance is added thereto. Next, the gate electrode 21 and the gate oxide film 22 are formed by patterning the polycrystalline silicon doped with the impurity and the oxide film.

【0037】次に、前記シリコン基板20、ゲート電極
21、および、ゲート酸化膜22全面に、シリコン酸化
膜などの絶縁膜を形成し、絶縁膜の異方性エッチングを
行うことにより、前記ゲート電極21の側面にのみ絶縁
膜を残し、サイドウォール41を形成する。次に、前記
サイドウォール41およびゲート電極21をマスクとし
て、前記シリコン基板20中にn型不純物を高濃度でイ
オン注入し、ソース23およびドレイン24を形成す
る。
Next, an insulating film such as a silicon oxide film is formed on the entire surface of the silicon substrate 20, the gate electrode 21, and the gate oxide film 22, and the anisotropic etching of the insulating film is performed. The side wall 41 is formed while leaving the insulating film only on the side surface of 21. Next, using the sidewall 41 and the gate electrode 21 as a mask, an n-type impurity is ion-implanted at a high concentration into the silicon substrate 20 to form a source 23 and a drain 24.

【0038】次に図7に示す工程では、図6に示す工程
で得られたゲート電極21、サイドウォール41、およ
び露出したシリコンウエハ表面に、ニッケル膜42を形
成する。ここで、前記ニッケル膜42を形成するときの
前記シリコン基板20の温度は、100℃〜300℃の
範囲の所定温度に制御されている。前記ニッケル膜42
を形成するときの前記シリコン基板20の温度を、10
0℃以上にすることにより緻密なニッケル膜を形成する
ことができ、300℃以下にすることにより、ニッケル
シリサイドのシリサイド反応を併発することがないた
め、安定で緻密なニッケル膜を形成することができる。
Next, in a step shown in FIG. 7, a nickel film 42 is formed on the gate electrode 21, the side wall 41, and the exposed surface of the silicon wafer obtained in the step shown in FIG. Here, the temperature of the silicon substrate 20 when forming the nickel film 42 is controlled to a predetermined temperature in the range of 100 ° C. to 300 ° C. The nickel film 42
The temperature of the silicon substrate 20 when forming
By setting the temperature to 0 ° C. or higher, a dense nickel film can be formed. By setting the temperature to 300 ° C. or lower, since a silicide reaction of nickel silicide does not occur, a stable and dense nickel film can be formed. it can.

【0039】次いで、図8に示す工程では、図7に示す
工程でえられたニッケル膜42が形成されたシリコン基
板20を、窒素雰囲気中で、400℃、1分間程度の加
熱処理を行い、この加熱処理により、ゲート電極21、
ソース23およびドレイン24上に自己整合的にニッケ
ルシリサイド層33を形成する。
Next, in the step shown in FIG. 8, the silicon substrate 20 on which the nickel film 42 obtained in the step shown in FIG. 7 is formed is heated in a nitrogen atmosphere at 400 ° C. for about 1 minute. By this heat treatment, the gate electrode 21,
A nickel silicide layer 33 is formed on the source 23 and the drain 24 in a self-aligned manner.

【0040】ここで、図7に示した工程で説明したよう
に、ゲート電極21、サイドウォール41、および露出
したシリコンウエハ裏面全面に、ニッケル膜42を形成
するときの前記シリコン基板20の温度を、100℃〜
300℃の範囲の所定温度に制御することによって、緻
密なニッケル膜42が形成され、加熱処理の際に反応が
阻害されることなく、安定なニッケルシリサイド層を形
成することが可能である。
Here, as described in the step shown in FIG. 7, the temperature of the silicon substrate 20 at the time of forming the nickel film 42 on the entire surface of the gate electrode 21, the side wall 41, and the exposed rear surface of the silicon wafer is reduced. , 100 ° C ~
By controlling the temperature to a predetermined temperature in the range of 300 ° C., the dense nickel film 42 is formed, and a stable nickel silicide layer can be formed without inhibiting the reaction during the heat treatment.

【0041】なお、シリサイド反応を100%進行させ
るため、150℃〜280℃に制御することがより望ま
しい。このニッケルシリサイド層によって、接合部にお
ける電気抵抗が低下するとともに、接着性も良好にな
る。この後、未反応のニッケルを選択的に除去する。そ
の後、所望の工程を行い、MOS型半導体装置を完成す
る。
It is more preferable to control the temperature to 150 ° C. to 280 ° C. so that the silicide reaction proceeds 100%. The nickel silicide layer reduces the electrical resistance at the junction and improves the adhesiveness. Thereafter, unreacted nickel is selectively removed. Thereafter, a desired process is performed to complete a MOS semiconductor device.

【0042】本実施例においては、シリコンウエハ表面
に安定なニッケルシリサイド層を形成することができる
ので、MOS型半導体装置の信頼性向上、あるいは、量
産歩留まりの向上が達成されるという効果がある。
In this embodiment, since a stable nickel silicide layer can be formed on the surface of the silicon wafer, there is an effect that the reliability of the MOS type semiconductor device is improved or the yield of mass production is improved.

【0043】以上の説明では、主として本発明によって
なされた発明を、その背景となった利用分野であるパワ
ーMOSトランジスタに適用した場合、および、その他
のMOS型半導体装置に適用した場合ついて説明した
が、本発明はこれらに限定されるものではなく、シリコ
ンウエハに接してニッケル膜を堆積する工程と、加熱処
理によってニッケルシリサイド膜を形成する工程とを含
む製造方法で作られた半導体装置であれば、他の構造を
有する半導体装置の製造方法に応用してもよい。サイリ
スタ、大容量ダイオード、パワーICシリコンデバイス
等の半導体装置全般に適用することができる。
In the above description, the case where the invention made mainly according to the present invention is applied to a power MOS transistor which is the background of the application and the case where it is applied to another MOS type semiconductor device has been described. However, the present invention is not limited to these, as long as the semiconductor device is manufactured by a manufacturing method including a step of depositing a nickel film in contact with a silicon wafer and a step of forming a nickel silicide film by heat treatment. The present invention may be applied to a method for manufacturing a semiconductor device having another structure. The present invention can be applied to general semiconductor devices such as thyristors, large-capacity diodes, and power IC silicon devices.

【0044】次に、本発明による、ニッケル膜をウエハ
に堆積するときのウエハ温度を100℃〜300℃に制
御することが可能な成膜装置を、図面を用いて説明す
る。図9に、本発明が適用されるスパッタリング装置を
示している。本実施例のスパッタリング装置は、ベルジ
ャ50内にホルダー支持柱52によって支持されたウエ
ハホルダー51を備えており、該ウエハホルダー51に
シリコンウエハ70が設置され、該シリコンウエハ70
に対向する位置に、ニッケルのターゲット53が設置さ
れた構造となっている。
Next, a film forming apparatus according to the present invention capable of controlling a wafer temperature when depositing a nickel film on a wafer within a range of 100 ° C. to 300 ° C. will be described with reference to the drawings. FIG. 9 shows a sputtering apparatus to which the present invention is applied. The sputtering apparatus of the present embodiment includes a wafer holder 51 supported by a holder support column 52 in a bell jar 50, and a silicon wafer 70 is set on the wafer holder 51, and the silicon wafer 70
The structure is such that a nickel target 53 is installed at a position opposed to.

【0045】さらに前記ウエハホルダー51には、熱的
に接するようにシリコンウエハ70を加熱するための加
熱装置55が備えられている。該加熱装置55は温度制
御装置57と電気配線56により接続されており、該温
度制御装置57によって加熱温度を100℃〜300℃
に制御することができる。そして、前記ベルジャ50に
は、該ベルジャ50内の気体を排気するための排気管5
4が接続されている。
Further, the wafer holder 51 is provided with a heating device 55 for heating the silicon wafer 70 so as to be in thermal contact therewith. The heating device 55 is connected to a temperature control device 57 by an electric wiring 56, and the heating temperature is controlled by the temperature control device 57 to 100 ° C. to 300 ° C.
Can be controlled. An exhaust pipe 5 for exhausting the gas in the bell jar 50 is provided in the bell jar 50.
4 are connected.

【0046】図10に、本発明が適用される電子ビーム
蒸着装置を示す。本実施例の電子ビーム蒸着装置は、ベ
ルジャ50内にホルダー支持柱52によって支持された
ウエハホルダー51を備えており、該ウエハホルダー5
1にシリコンウエハ70が設置され、該シリコンウエハ
70に対向する位置に、ホルダ58に入ったニッケル蒸
着材59が設置され、電子線発生源60によって電子線
を発生する構造となっている。
FIG. 10 shows an electron beam evaporation apparatus to which the present invention is applied. The electron beam evaporation apparatus according to the present embodiment includes a wafer holder 51 supported by a holder support column 52 in a bell jar 50.
1, a silicon wafer 70 is installed, and a nickel vapor deposition material 59 in a holder 58 is installed at a position facing the silicon wafer 70, so that an electron beam is generated by an electron beam source 60.

【0047】さらに前記ウエハホルダー51には、熱的
に接するようにシリコンウエハ70を加熱するための加
熱装置55が備えられている。該加熱装置55は温度制
御装置57と電気配線56により接続されており、該温
度制御装置57によって加熱温度を100℃〜300℃
に制御することができる。そして、前記ベルジャ50に
は、該ベルジャ50内の気体を排気するための排気管5
4が接続されている。
Further, the wafer holder 51 is provided with a heating device 55 for heating the silicon wafer 70 so as to be in thermal contact therewith. The heating device 55 is connected to a temperature control device 57 by an electric wiring 56, and the heating temperature is controlled by the temperature control device 57 to 100 ° C. to 300 ° C.
Can be controlled. An exhaust pipe 5 for exhausting the gas in the bell jar 50 is provided in the bell jar 50.
4 are connected.

【0048】ここでは、電子線加熱型の蒸着装置につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、抵抗加熱型の蒸着装置でもよい。また、図9および
図10には、ウエハホルダー51に1枚のシリコンウエ
ハ70を設置した場合を示したが、これに限定されるも
のではなく、複数枚のシリコンウエハ70を設置しても
よい。また、シリコンウエハを加熱するための加熱装置
55は、加熱方式が限定されるものではなく、抵抗加熱
方式でも加熱されたガスによる加熱方式でもよい。
Although the electron beam heating type vapor deposition apparatus has been described here, the present invention is not limited to this, and may be a resistance heating type vapor deposition apparatus. Further, FIGS. 9 and 10 show a case where one silicon wafer 70 is installed in the wafer holder 51, but the present invention is not limited to this, and a plurality of silicon wafers 70 may be installed. . Further, the heating device 55 for heating the silicon wafer is not limited to a heating method, and may be a resistance heating method or a heating method using a heated gas.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明によれば、ニッケル膜をゲート電
極、サイドウォール、ソース、ドレインに堆積するとき
のウエハ温度を、100℃〜300℃にすることで、
ート電極やソースドレイン上に緻密なニッケル膜を形成
することができるため、加熱処理によってニッケルシリ
サイド層を形成する際、反応を阻害されることなくシリ
サイド反応が進行し、接着性のよいニッケルシリサイド
層を形成することができる。このため、電極との間の機
械的および電気的接続が良好になり、本製造方法を使用
して製造した半導体装置の信頼性向上、あるいは、量産
歩留まりの向上が達成されるという効果がある。
According to the present invention, a nickel film is formed on a gate electrode.
Electrode, the sidewall, the source, the wafer temperature when depositing the drain, by a 100 ° C. to 300 ° C., gate
Since a dense nickel film can be formed on the gate electrode and the source / drain, when forming a nickel silicide layer by heat treatment, the silicide reaction proceeds without disturbing the reaction, and the nickel silicide with good adhesiveness Layers can be formed. For this reason, the mechanical and electrical connection with the electrode is improved, and there is an effect that the reliability of the semiconductor device manufactured by using this manufacturing method or the improvement of the mass production yield is achieved.

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

【図1】本発明の一実施例であるパワーMOSトランジ
スタを示す要部拡大縦断面図である。
FIG. 1 is an enlarged vertical sectional view of a main part showing a power MOS transistor according to one embodiment of the present invention.

【図2】本実施例の製法における一工程を説明するため
の縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view for explaining one step in the manufacturing method of the present embodiment.

【図3】本発明の一実施例であるパワーMOSトランジ
スタを示す縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a power MOS transistor according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例であるパワーMOSトランジ
スタを示す封止樹脂を取除いて示した平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a power MOS transistor according to an embodiment of the present invention, with a sealing resin removed.

【図5】ニッケル堆積時のウエハ温度と反応率との関係
を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a wafer temperature and a reaction rate during nickel deposition.

【図6】本発明の他の実施例であるMOS型半導体装置
の製造工程の一部を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of a manufacturing process of a MOS semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例であるMOS型半導体装置
の製造工程の他の一部を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another part of the manufacturing process of the MOS type semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施例であるMOS型半導体装置
の製造工程のさらに他の一部を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing yet another portion of the manufacturing process of the MOS semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明のさらに他の実施例であるスパッタリン
グ装置の断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of a sputtering apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図10】本発明のさらに他の実施例である電子ビーム
蒸着装置の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of an electron beam evaporation apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パワーMOSトランジスタ 2 ヘッダ 3、3a インナーリード 4、4a アウターリード 11 ペレット 12 半田層 13 ワイヤ 14 封止樹脂 20 シリコン基板 21 ゲート電極 22 ゲート酸化膜 23 ソース 24 ドレイン 25 絶縁膜 26 ゲート用コンタクトホール 27 ソース用コンタクトホール 28、29 アルミニウム配線 30 ゲート用コンタクト部 31 ソース用コンタクト部 32 金属電極 33 ニッケルシリサイド層 33a ニッケル膜 34 チタンからなる金属層 35 ニッケルからなる金属層 36 銀からなる金属層 40 フィールド酸化膜 41 サイドウォール 42 ニッケル膜 50 ベルジャ 51 ウエハホルダー 52 ホルダー支持柱 53 ターゲット 54 排気管 55 加熱装置 56 電気配線 57 加熱制御装置 58 ホルダー 59 ニッケル蒸着材 60 電子線発生装置 70 シリコンウエハ Reference Signs List 1 power MOS transistor 2 header 3, 3a inner lead 4, 4a outer lead 11 pellet 12 solder layer 13 wire 14 sealing resin 20 silicon substrate 21 gate electrode 22 gate oxide film 23 source 24 drain 25 insulating film 26 gate contact hole 27 Source contact holes 28, 29 Aluminum wiring 30 Gate contact part 31 Source contact part 32 Metal electrode 33 Nickel silicide layer 33a Nickel film 34 Metal layer made of titanium 35 Metal layer made of nickel 36 Metal layer made of silver 40 Field oxidation Film 41 side wall 42 nickel film 50 bell jar 51 wafer holder 52 holder support column 53 target 54 exhaust pipe 55 heating device 56 electric wiring 57 heating control device 5 Holder 59 Nickel vapor deposition material 60 electron beam generating device 70 silicon wafers

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 朝雄 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株式会社 日立製作所 半導体事業部内 (72)発明者 安藤 則夫 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株式会社 日立製作所 半導体事業部内 (72)発明者 藤井 裕二 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株式会社 日立製作所 半導体事業部内 (72)発明者 藤田 昌洋 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株式会社 日立製作所 半導体事業部内 (72)発明者 小林 芳久 東京都青梅市藤橋三丁目3番2号 日立 東京エレクトロニクス株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−252091(JP,A) 特開 平7−38104(JP,A) 特開 昭62−211916(JP,A) 特開 昭62−286236(JP,A) 特開 昭60−213058(JP,A) 特開 昭61−226922(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/28 301 H01L 21/336 H01L 29/78 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Asao Nishimura 5-2-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Semiconductor Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Norio Ando 5-chome, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo 20-1 Hitachi Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor Division (72) Inventor Yuji Fujii 5-2-1 Kamisumi Honcho, Kodaira City, Tokyo Hitachi Ltd. Semiconductor Division (72) Inventor Masahiro Fujita, Kodaira City, Tokyo 5-20-1, Mizumotocho Hitachi Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor Division (72) Inventor Yoshihisa Kobayashi 3-3-2 Fujihashi, Ome-shi, Tokyo Hitachi Tokyo Electronics Co., Ltd. (56) References JP-A-6-252091 (JP, A) JP-A-7-38104 (JP, A) JP-A-62-121916 (JP, A) JP-A-62-286236 (JP , A) JP-A-60-213058 (JP, A) JP-A-61-226922 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/28 301 H01L 21/336 H01L 29/78

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 導体装置の製造方法であって、 シリコン基板の素子分離領域に酸化膜を形成する工程
と、 素子形成領域に酸化膜を形成する工程と、 前記酸化膜上に不純物を含む多結晶シリコン膜を形成す
る工程と、 前記酸化膜および多結晶シリコン膜をパターンニングし
て、ゲート酸化膜およびゲート電極を形成する工程と、 前記ゲート電極およびその周囲の領域上に絶縁膜を形成
し、ゲート電極の側面の前記絶縁膜を除いて前記絶縁膜
を除去してサイドウォールを形成する工程と、 前記シリコン基板にn型不純物をイオン注入してソース
およびドレインを形成する工程と、 前記ゲート電極、ソースおよびドレインを有するシリコ
ン基板上に、前記基板温度を100〜300℃にしてニ
ッケル膜を堆積する工程と、 前記ニッケル膜が形成された基板を窒素雰囲気中で30
0〜450℃で加熱処理して、前記ゲート電極、ソース
およびドレインにニッケルシリサイド層を形成する工程
と、 を有する ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semi-conductor device, the step of forming the oxide film in the isolation region of the silicon substrate
When, to form a polycrystalline silicon film and forming an oxide film on the element forming region, an impurity on the oxide film
And that step, the oxide film and the polycrystalline silicon film is patterned
Forming a gate oxide film and a gate electrode, and forming an insulating film on the gate electrode and a region around the gate oxide film and the gate electrode.
And removing the insulating film except for the insulating film on the side surface of the gate electrode.
Forming a side wall by removing silicon, and ion-implanting an n-type impurity into the silicon substrate to form a source.
Forming a gate and a drain, and a silicon having the gate electrode, a source and a drain.
The substrate temperature is set at 100 to 300 ° C.
Depositing a nickel film on the substrate and depositing the nickel film on the substrate in a nitrogen atmosphere for 30 minutes.
Heat treatment at 0 to 450 ° C. to make the gate electrode and the source
Of forming nickel silicide layer on gate and drain
The method of manufacturing a semiconductor device characterized by having, when.
【請求項2】 請求項1に記載の半導体の製造方法にお
いて、 前記ニッケル膜の堆積方法が、スパッタリング法または
蒸着法からなる堆積方法である半導体装置の製造方法。
2. The method according to claim 1 , wherein the nickel film is deposited by a sputtering method or a vapor deposition method.
【請求項3】 請求項1または2に記載の半導体の製造
方法により製造された半導体装置。
3. A semiconductor of the semiconductor device manufactured by the method according to claim 1 or 2.
【請求項4】 請求項1、2または3に記載の半導体の
製造方法により半導体装置を製造する半導体装置の製造
装置。
4. A semiconductor device manufacturing apparatus for manufacturing a semiconductor device by the method for manufacturing a semiconductor according to claim 1 , 2 or 3 .
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