JPH01110762A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特にソース・ド
レインを構成する拡散層の形成方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、ＣＭＯ３型半導体装置のＬＤＤ構造を有するソー
ス・ドレイン拡散層のシート抵抗を小さくし、動作速度
を速めるために、ソース・トレイン拡散層上にチタンシ
リサイド膜を形成する方法が用いられている（例えば特
開昭６１−２８７２２７号公報）。この場合、高濃度の
拡散層を形成するための不純物のイオン注入は、チタン
シリサイド膜形成直後に行なわれていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のＣＭＯ８型半導体装置の製造方法におい
ては、高濃度拡散層を半導体基板に形成するために、ア
ルミニウム（Ａ１）又はレジストをマスクとして不純物
をイオン注入している。しかしながら、アルミニウム又
はレジストを直接チタンシリサイド膜上に形成してマス
クとして、不純物のイオン注入を行なう場合、チタンシ
リサイド膜とアルミニウムとが反応してチタンシリサイ
ド膜が変質したり、又はレジストを除去する際の酸素プ
ラズマ処理によりチタンシリサイド膜が酸化して変質し
チタンシリサイド膜の抵抗が大きく゛　なり、半導体装
置の信頼性が低下するという欠点がある。

本発明の目的は、チタンシリサイド膜の変質がなく、信
頼性の向上した半導体装置の製造方法を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上にゲー
ト酸化膜を介してゲート電極を形成する工程と、前記ゲ
ート電極をマスクとして不純物をイオン注入し前記半導
体基板に低濃度拡散層を形成する工程と、前記低濃度拡
散層を含む全面に絶縁膜を形成したのち異方性エツチン
グ法によりエツチングし前記ゲート電極の側面に絶縁膜
からなるサイドウオールを形成する工程と、全面にチタ
ン膜を形成したのちアニールし前記低濃度拡散層上にチ
タンシリサイド膜を形成したのち未反応のチタン膜を除
去する工程と、全面にシリコン酸化膜を形成したのち該
シリコン酸化膜及び前記チタンシリサイド膜を通して不
純物をイオン注入し前記低濃度拡散層内に高濃度拡散層
を形成する工程とを含んで構成される。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した半導体チップの断面図であり、本発
明をＣＭＯ３型半導体装置に適用した場合を示している
。

まず、第１図（ａ）に示すように、Ｐ型シリコン基板１
０の表面にリン（Ｐ）をイオン注入し、その後、熱処理
を行なってＮウェル１１を形成する。次にボロン（Ｂ）
をイオン注入してチャンネルストッパー１２を形成した
のち、選択酸化法によりフィールド酸化膜１３を成長さ
せる。次に、？！！、酸化法により活性領域にゲート酸
化膜１４を形成したのち、このゲート酸化膜１４上にポ
リシリコンを成長させパターニングしてゲート電極１５
を形成する。そしてＰチャネル側においては、ボロン（
Ｂ）を３０ｋｅＶ、１〜５Ｘ１０１３ｃｍ−２のエネル
ギーとドーズ量で注入し、Ｎチャネル側においてはリン
（Ｐ）を４０ｋｅＶ、５〜１０ｘ１０１３ｃＴ１１−２
のエネルギーとドーズ量で注入してそれぞれＰ−拡散層
１７とＮ−拡散層１６を形成する。次に、化学気相成長
法によりシリコン酸化膜を成長させたのち、反応性イオ
ンエツチング法によりこのシリコン酸化膜を全面異方性
エツチングを行ない、ゲート電極１５の両側にサイドウ
オール１８を形成する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、シリコン基板全面に
チタン（Ｔｉ）をスパッタ法により４００〜８００人の
膜厚に形成したのち、窒素雰囲気中でランプアニールに
より約６００°Ｃに加熱しチタンシリサイド膜１つを形
成したのち、アンモニアと過酸化水素水及び水の混合液
により未反応のチタンを除去する。続いて窒素雰囲気中
でランプアニールにより約８００°Ｃに加熱しこのチタ
ンシリサイド膜１９を低抵抗化する。その後、シラン（
ＳｉＨ４）と酸素（０２）を反応ガスとして用いた基板
温度４００°Ｃの常圧熱化学気相成長法により、シリコ
ン酸化膜２０を約２００人の膜厚でシリコン基板全面に
成長させる。

次に、第１図（ｃ）に示すように、アルミニウムからな
るマスク２１をＮチャネル側のみに形成したのち、この
マスク２１を用いＰチャネル側のみにボロンをエネルギ
ー３０ｋｅＶ、ドーズ量５〜１　ｏｘ　１０１５ｃｍ−
２の条件でイオン注入してＰ”拡散層２２を形成する。

次に、第１図（ｄ）に示すように、マスク２１をリン酸
溶液によりエツチングし除去した後、Ｐチャネル側のみ
に再びアルミニウムからなるマスク２１Ａを形成し、こ
のマスクを用いてＮチャネル側のみにヒ素（Ａｓ）をエ
ネルギー７０〜１００ｋｅＶ、ドーズ量５〜ｌ　ＯＸ　
１０”ｃｍ−２の条件でイオン注入してＮ＋拡散層２４
を形成することによりＬＤＤ構造のソース・ドレイン拡
散層を完成させる。

以下第１図（ｅ）に示すように、リンガラス（ＰＳＧ）
膜２５を常圧熱化学気相成長法により成長させ、９００
℃の温度で窒素雰囲気中で炉アニールを行なった後、コ
ンタクトホールを反応性イオンエツチングにより形成し
、スノマ・ツタ法番こよりアルミニウム膜を成長し、パ
ターニングしてアルミ電極２６を形成してＣＭＯ３型半
導体装置を完成させる。

このように本実施例によれば、チタンシリサイド膜１９
上にシリコン酸化膜２０を形成したのちにアルミニウム
からなるマスク２１．２１Ａを形成して不純物のイオン
注入を行なうため、アルミニウムとチタンシリサイド膜
との反応は防止される。従ってチタンシリサイド膜１９
の変質は生ずることはない。

また、イオン注入のマスクとしてレジストを用いた場合
においても、レジスト除去に用いる酸素プラズマが直接
チタンシリサイド膜に接触することがないため、チタン
シリサイド膜が酸化されることはなくなる。更に不純物
のイオン注入の際の汚染物質がチタンシリサイド膜中に
混入することものなくなる。

尚、上記実施例においてはチタンシリサイド股上のシリ
コン酸化膜を気相成長法により約２００人の厚さに形成
した場合について説明したが、基板温度を４００℃とし
、石英ターゲットを用いたＲＦスパッタ法により形成し
てもよく、その厚さは１００〜３００人程度が好ましい
。ＰＦスパッタ法により形成されるシリコン酸化膜は、
気相成長法により形成されるものより緻密となるため、
不純物のイオン注入のマスクとして用いるアルミニウム
に対するバリア性が高くなる。更に、気相成長法の場合
のように、チタンシリサイド膜は酸素などの酸化性ガス
に触れることかないため、チタンシリサイド膜の変質は
より防止される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、チタンシリサイドが形成
された半導体基板上に、化学気相成長法又はスパッタ法
によりシリコン酸化膜を形成したのち不純物のイオン注
入を行ない高濃度拡散層を形成することにより、不純物
イオン注入のマスクとしてアルミニウム膜またはレジス
ト膜を使用してもこのシリコン酸化膜がバリアとなって
いるため、アルミニウムとチタンシリサイド膜は反応す
ることはなくなり、又レジスト除去の時の酸素プラズマ
処理によってもチタンシリサイド膜は酸化して変質する
ことはなくなる。従って信頼性の高い半導体装置を製造
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した半導体チップの断面図である。 １０・・・Ｐ型シリコン基板、１１・・・Ｎウェル、１
２・・・チャンネルストッパー、１３・・・フィールド
酸化膜、１４・・・ゲート酸化膜、１５・・・ゲート電
極、１６・・・Ｎ−拡散層、１７・・・Ｐ−拡散層、１
８・・・サイドウオール、１つ・・・チタンシリサイド
膜、２０・・・シリコ酸化膜、２１．２１Ａ・・・マス
ク、２２・・・Ｐ＋拡散層、２４・・・Ｎ＋拡散層、２
５・・・ＰＳＧ膜、２６・・・アルミ電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体基板上にゲート酸化膜を介してゲート電極を形
   成する工程と、前記ゲート電極をマスクとして不純物を
   イオン注入し前記半導体基板に低濃度拡散層を形成する
   工程と、前記低濃度拡散層を含む全面に絶縁膜を形成し
   たのち異方性エッチング法によりエッチングし前記ゲー
   ト電極の側面に絶縁膜からなるサイドウォールを形成す
   る工程と、全面にチタン膜を形成したのちアニールし前
   記低濃度拡散層上にチタンシリサイド膜を形成したのち
   未反応のチタン膜を除去する工程と、全面にシリコン酸
   化膜を形成したのち該シリコン酸化膜及び前記チタンシ
   リサイド膜を通して不純物をイオン注入し前記低濃度拡
   散層内に高濃度拡散層を形成する工程とを含むことを特
   徴とする半導体装置の製造方法。