JPH02172218A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JPH02172218A
JPH02172218A JP32589688A JP32589688A JPH02172218A JP H02172218 A JPH02172218 A JP H02172218A JP 32589688 A JP32589688 A JP 32589688A JP 32589688 A JP32589688 A JP 32589688A JP H02172218 A JPH02172218 A JP H02172218A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
metal silicide
thin film
film
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP32589688A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Tsunashima
綱島 祥隆
Kikuo Yamabe
紀久夫 山部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP32589688A priority Critical patent/JPH02172218A/en
Publication of JPH02172218A publication Critical patent/JPH02172218A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To form a double-layer structure composed of a shallow conductive impurity diffused layer and a metal or metal silicide film formed on it with good controllability by a method wherein impurity compound gas is decomposed on the metal or metal silicide thin film and the impurity is selectively adsorbed and diffused into the metal or metal silicide thin film only. CONSTITUTION:After a metal or metal silicide thin film 17 is formed on the surface of a silicon layer 11, the surface is kept at a temperature at which compound gas of impurity for forming a P-type or N-type conductive layer can be decomposed in an atmosphere containing the impurity compound gas. The impurity compound gas is decomposed on the metal or metal silicide thin film 17 and the impurity produced by decomposition is selectively adsorbed and diffused into the metal or metal silicide thin film 17 only. With this constitution, double-layer structures composed of shallow P-type or N-type conductive layers 19 and 20 and the metal silicide thin films 17 formed on it can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置の製造方法に係わり、例えば半導
体表面に形成した金属、あるいは金属シリサイド膜の下
の半導体内に導電不純物を導入する方法に関する。
Detailed Description of the Invention [Objective of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and relates to a method for manufacturing a semiconductor device, for example, in which a conductive material is formed in a metal formed on a semiconductor surface or in a semiconductor under a metal silicide film. Relating to a method of introducing impurities.

(従来の技術) 従来、半導体装置においては、シリコン基板、もしくは
シリコン薄膜に不純物を導入して形成した電気抵抗の低
い不純物拡散層が、素子や配線に使用されてきた。しか
し、高集積化、高速化の要求から素子の微細化が進んで
いる現在、この不純物拡散層もその寸法を縮少する必要
がある。その際、問題となるのが、寸法を縮少したこと
による拡散層の抵抗の増大である。この抵抗の増大を防
ぐ手段として、シリコン基板、あるいはシリコン薄膜に
形成した不純物拡散層の上に、さらに電気抵抗の低い金
属、あるいは金属シリサイド層を形成して、二層構造に
する方法が良く知られている。
(Prior Art) Conventionally, in semiconductor devices, impurity diffusion layers with low electrical resistance, which are formed by introducing impurities into a silicon substrate or a silicon thin film, have been used for elements and wiring. However, as elements are becoming increasingly finer due to demands for higher integration and higher speed, it is necessary to reduce the dimensions of this impurity diffusion layer as well. In this case, the problem is that the resistance of the diffusion layer increases due to the reduction in dimensions. As a means to prevent this increase in resistance, a well-known method is to form a metal or metal silicide layer with low electrical resistance on top of an impurity diffusion layer formed on a silicon substrate or silicon thin film to create a two-layer structure. It is being

この不純物拡散層上に、金属、あるいは金属シリサイド
層を形成して二層構造にする工程をMOSFETの製造
工程を例として、第3図に示す。n型シリコン基板を用
いて、まず、通常の工程によって素子分離を行なって素
子領域を形成し、続いて、ゲート酸化膜13及び多結晶
シリコン膜からなるゲート電極14を形成する。
The process of forming a metal or metal silicide layer on this impurity diffusion layer to form a two-layer structure is shown in FIG. 3, taking the manufacturing process of a MOSFET as an example. Using an n-type silicon substrate, first, element isolation is performed by a normal process to form an element region, and then a gate oxide film 13 and a gate electrode 14 made of a polycrystalline silicon film are formed.

さらにCVDシリコン酸化膜の被着及びその後に続く反
応性イオンエツチングにより、ゲート電極の側壁にシリ
コン酸化膜15を形成する(第3図(a))。
Furthermore, a silicon oxide film 15 is formed on the side walls of the gate electrode by depositing a CVD silicon oxide film and subsequent reactive ion etching (FIG. 3(a)).

次いで、イオン注入法により硼素をシリコン基板に導入
し、その後950℃、60分の熱処理を行なって、P型
不純物拡散層19.20.すなわちソース・ドレイン領
域を形成する。この後、全面にチタン膜16を蒸着する
(第3図(b))、その後700℃、10分の熱処理を
行なって、前記チタン膜16をシリコン基板11および
多結晶シリコン膜14と反応させ。
Next, boron is introduced into the silicon substrate by ion implantation, followed by heat treatment at 950° C. for 60 minutes to form P-type impurity diffusion layers 19, 20. That is, source/drain regions are formed. Thereafter, a titanium film 16 is deposited on the entire surface (FIG. 3(b)), and then heat treatment is performed at 700° C. for 10 minutes to cause the titanium film 16 to react with the silicon substrate 11 and the polycrystalline silicon film 14.

P型不純物拡散層19.20およびゲート電極14上に
チタンシリサイド膜17を形成する。続いて、酸系の処
理によってシリコン酸化謹上の未反応のチタン膜16を
除去する(第3図(C))。その後周知のメタライゼー
ション工程により、引き出し電極、および配線22を形
成してP型不純物拡散層19.20及び多結晶シリコン
ゲート電極14上にチタンシリサイド膜17を形成した
PチャンネルNO8!−ランジスタが完成する(第3図
(d))。
A titanium silicide film 17 is formed on the P-type impurity diffusion layers 19 and 20 and the gate electrode 14. Subsequently, unreacted titanium film 16 due to silicon oxidation is removed by acid treatment (FIG. 3(C)). Thereafter, a well-known metallization process was performed to form an extraction electrode and wiring 22, and a titanium silicide film 17 was formed on the P-type impurity diffusion layer 19, 20 and the polycrystalline silicon gate electrode 14. - The transistor is completed (Fig. 3(d)).

この例の場合、P型不純物拡散層19.20の深さをあ
る程度深く形成しなければ、シリサイド形成時に、チタ
ン膜との反応によりP型不純物拡散層が完成に消費され
て基板のN型導電層と短絡してしまうおそれがある。し
かし、P型不純物拡散層の深さを深くすることは、素子
の微細化の大きな障害となる。
In this example, if the P-type impurity diffusion layers 19 and 20 are not formed to a certain depth, the P-type impurity diffusion layer will be completely consumed by the reaction with the titanium film during silicide formation, and the substrate will become N-type conductive. There is a risk of short circuit with the layer. However, increasing the depth of the P-type impurity diffusion layer becomes a major hindrance to device miniaturization.

上記の例では、不純物拡散層上に金属シリサイド層を形
成する例を示したが、第4図は、不純物拡散層上に金属
層を形成する例を示す。P型不純物層19.20を形成
するまでは第3図の例と同様に行う(第4図(a))。
In the above example, a metal silicide layer is formed on the impurity diffusion layer, but FIG. 4 shows an example in which a metal layer is formed on the impurity diffusion layer. The steps up to the formation of the P-type impurity layers 19 and 20 are carried out in the same manner as in the example of FIG. 3 (FIG. 4(a)).

次いで、六弗化タングステンとシランを原料ガスに用い
た減圧気相化学成長法(LP−CVD)により、P型不
純物拡散層19.20およびゲート電極14上に選択的
にタングステンl1%23を形成する(第4図(b))
Next, tungsten l1%23 is selectively formed on the P-type impurity diffusion layer 19,20 and the gate electrode 14 by low pressure chemical vapor deposition (LP-CVD) using tungsten hexafluoride and silane as source gases. (Figure 4(b))
.

その後、第3図の例と同様に周知のメタライゼーション
工程により、引き出し電極、および配線22を形成して
PチャンネルMOSトランジスタが完成する(第4図(
C))。
Thereafter, a well-known metallization process is performed as in the example shown in FIG. 3 to form an extraction electrode and wiring 22 to complete a P-channel MOS transistor (see
C)).

この例の場合でもP型不純物拡散層19.20の深さを
ある程度深く形成しなければ、タングステン膜形成時に
、基板と六弗化タングステンが反応して、タングステン
がP型不純物拡散層を突き抜けて形成されるおそれがあ
り、素子の微細化の障害となる。
Even in this example, if the P-type impurity diffusion layers 19 and 20 are not formed to a certain depth, the substrate and tungsten hexafluoride will react when forming the tungsten film, and the tungsten will penetrate through the P-type impurity diffusion layer. There is a risk of formation, which becomes an obstacle to miniaturization of elements.

また本発明のように、金属、または金属シリサイド薄膜
を形成した後に不純物を導入して導電層を形成する場合
でも、不純物の導入方法として従来のイオン注入法では
、注入エネルギーによって定まる射影飛程を考慮したあ
る厚さ以上の金属。
Furthermore, even when a conductive layer is formed by introducing impurities after forming a metal or metal silicide thin film as in the present invention, the conventional ion implantation method for introducing impurities is based on the projected range determined by the implantation energy. Metal over a certain thickness considered.

あるいは金属シリサイド膜を形成しなくてはならないた
め、金属、または金属シリサイド薄膜の膜厚を含めた実
効的な導電層の深さを深くする必要がある。さらに金属
、または金属シリサイド薄膜の膜厚を厚くすると、上記
例のようなMOSトランジスタの多結晶シリコンゲート
電極の厚さもある程度厚くしなければ、シリサイド形成
、あるいはタングステン膜形成時に、その反応でゲート
電極下のゲート酸化膜に損傷をあたえるおそれがある。
Alternatively, since a metal silicide film must be formed, it is necessary to increase the effective depth of the conductive layer, including the thickness of the metal or metal silicide thin film. Furthermore, if the thickness of the metal or metal silicide thin film is increased, the thickness of the polycrystalline silicon gate electrode of the MOS transistor as in the above example must also be increased to a certain extent, otherwise the gate electrode will be damaged due to the reaction during silicide formation or tungsten film formation. There is a risk of damaging the underlying gate oxide film.

これも、素子の平坦性を損ない、微細化の障害となる。This also impairs the flatness of the element and becomes an obstacle to miniaturization.

(発明が解決しようとする課題) このように従来方法では、シリコン基板もしくはシリコ
ン薄膜表面の導電不純物拡散層と、その上の金属、もし
くは金属シリサイド膜との二層構造を形成する場合、深
さの浅い不純物拡散層を再現性良く形成することが困難
であった。
(Problems to be Solved by the Invention) In this way, in the conventional method, when forming a two-layer structure of a conductive impurity diffusion layer on the surface of a silicon substrate or a silicon thin film and a metal or metal silicide film thereon, It was difficult to form a shallow impurity diffusion layer with good reproducibility.

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、深さの浅い導電不純物拡散層上に、
金属、もしくは金属シリサイド膜のある二層構造を、制
御性良く形成することができ、素子を微細化することに
より集積回路の高密度化。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to
It is possible to form a two-layer structure with metal or metal silicide film with good controllability, and by miniaturizing the elements, it is possible to increase the density of integrated circuits.

及び高速化に寄与し得る半導体装置の製造方法を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can contribute to increased speed.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明の骨子は、シリコン基板、もしくはシリコン薄膜
の表面上に、金属、もしくは金属シリサイド薄膜を形成
した後、導電層を形成する不純物の化合物ガスを含む雰
囲気において、前記金属、もしくは金属シリサイド薄膜
上で、前記不純物化合物ガスを分解させて不純物を金属
、もしくは金属シリサイド薄膜にのみ選択的に吸着、拡
散させる事にある。
(Means for Solving the Problems) The gist of the present invention is to form a metal or metal silicide thin film on the surface of a silicon substrate or a silicon thin film, and then to form a conductive layer in an atmosphere containing impurity compound gas. , the impurity compound gas is decomposed on the metal or metal silicide thin film to selectively adsorb and diffuse the impurity only on the metal or metal silicide thin film.

(作用) 本発明を用いることにより、深さの浅いP型あるいはN
型導電層上に金属、もしくは金属シリサイド薄膜を有す
る二層構造を形成することが可能となる。
(Function) By using the present invention, shallow P type or N type
It becomes possible to form a two-layer structure having a metal or metal silicide thin film on the conductive layer.

すなわち本発明では、予めシリコン表面上に、金属、も
しくは金属シリサイド薄膜を形成した後にP型あるいは
N型導電層を形成する不純物を導入するため、従来例の
ように金属、あるいは金属シリサイド形成反応時に、形
成した導電層内のシリコンを消費することが無いため導
電層の深さを深くする必要がない。
That is, in the present invention, impurities for forming a P-type or N-type conductive layer are introduced after forming a metal or metal silicide thin film on the silicon surface in advance, so unlike the conventional example, during the metal or metal silicide forming reaction, Since silicon in the formed conductive layer is not consumed, there is no need to increase the depth of the conductive layer.

また、本発明は、金属、または金属シリサイド薄膜を形
成した後に不純物を導入して導電層を形成する方法を採
っているが、不純物の導入方法が従来のイオン注入法で
は、注入エネルギーによって定まる射影飛程を考慮した
ある厚さ以上の金属、あるいは金属シリサイド膜を形成
しなくてはならないが、本発明のように、金属、あるい
は金属シリサイド薄膜上で、不純物化合物ガスを分解さ
せて不純物を前記金属、もしくは金属シリサイド薄膜に
のみ選択的に吸着、拡散させる方法のため、金属、もし
くは金属シリサイド薄膜の膜厚を比較的薄く形成する事
ができ、金属、金属シリサイド薄膜の膜厚を含めた実効
的な導電層の深さを深くする必要がない。さらに金属、
または金属シリサイド薄膜の膜厚を厚くする必要がない
ため、MOSトランジスタの場合、シリサイド形成、あ
るいは金属膜形成時に、その反応でゲート電極下のゲー
ト酸化膜に損傷をあたえないために、多結晶シリコンゲ
ート電極の厚さを厚くする必要がない。
Furthermore, the present invention employs a method of forming a conductive layer by introducing impurities after forming a metal or metal silicide thin film. It is necessary to form a metal or metal silicide film with a certain thickness or more in consideration of the range, but as in the present invention, the impurity compound gas is decomposed on the metal or metal silicide thin film to remove the impurities. Because this method selectively adsorbs and diffuses only into metal or metal silicide thin films, it is possible to form metal or metal silicide thin films relatively thin, and the effective effect including the metal or metal silicide thin film thickness can be reduced. There is no need to increase the depth of the conductive layer. Furthermore, metal
Alternatively, since there is no need to increase the thickness of the metal silicide thin film, in the case of MOS transistors, polycrystalline silicon There is no need to increase the thickness of the gate electrode.

これらのことから、本発明は素子の微細化、集積回路の
高密度に極めて有効である。
For these reasons, the present invention is extremely effective for miniaturizing elements and increasing the density of integrated circuits.

(実施例) 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。(Example) Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.

第1図(a)〜(d)は、本発明の一実施例方法に係わ
るMOSトランジスタ製造工程を示す断面図である。ま
ず、第1図(a)に示す如く、周知の工程で、n型単結
晶シリコン基板11にフィールド絶縁膜12を選択的に
形成し、該絶縁膜12で囲まれた素子領域を形成する。
FIGS. 1(a) to 1(d) are cross-sectional views showing a MOS transistor manufacturing process according to an embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 1(a), a field insulating film 12 is selectively formed on an n-type single crystal silicon substrate 11 by a well-known process, and an element region surrounded by the insulating film 12 is formed.

続いて、素子領域上にゲート酸化膜13及び結晶シリコ
ン膜からなるゲート電極14を形成する。さらに、CV
Dシリコン酸化膜の被着及びその後に続く反応性イオン
エツチングにより、ゲート電極14の側壁にシリコン酸
化膜15を形成する。その後。
Subsequently, a gate oxide film 13 and a gate electrode 14 made of a crystalline silicon film are formed on the element region. Furthermore, C.V.
D A silicon oxide film 15 is formed on the sidewalls of the gate electrode 14 by depositing a silicon oxide film and subsequent reactive ion etching. after that.

膜厚1000Aのチタン膜16を全面にスパッター法に
より形成する。
A titanium film 16 with a thickness of 1000 Å is formed on the entire surface by sputtering.

次いで、真空中で700℃、30分の熱処理を行ない、
シリコン基[11上、および多結晶シリコンゲート電極
14上にのみチタンシリサイド膜17を形成する。絶縁
膜上の未反応のチタン膜は、引き続き行なう酸系の処理
によって取り除く。
Next, heat treatment was performed at 700°C for 30 minutes in a vacuum,
A titanium silicide film 17 is formed only on the silicon base [11] and on the polycrystalline silicon gate electrode 14. The unreacted titanium film on the insulating film is removed by subsequent acid treatment.

次いで、ヘリウムガス雰囲気中において、600℃に該
シリコン基板11を加熱した後、その温度に保持しなが
ら、ジボラン(sallG)を0.25%含む圧力1 
torrのヘリウムガス雰囲気に晒す事により1表面上
でB11.を分解し、該チタンシリサイド膜17上にの
み選択的に、ボロン18を吸着させる。ここでの圧力は
10−2〜102torrの範囲に設定する事が好まし
い(第1図(b))。
Next, the silicon substrate 11 is heated to 600° C. in a helium gas atmosphere, and then heated to a pressure 1 containing 0.25% diborane (sallG) while being maintained at that temperature.
B11. is decomposed, and boron 18 is selectively adsorbed only onto the titanium silicide film 17. The pressure here is preferably set in the range of 10-2 to 102 torr (FIG. 1(b)).

次いで、アルゴンガス雰囲気中で900℃、60分の加
熱処理を行うことによって、該チタンシリサイド膜17
上の吸着ボロン18をチタンシリサイド層を通して、該
シリコン基板11および該多結晶シリコンゲート電極1
4中で拡散させて、P型導電層19゜20を形成する。
Next, the titanium silicide film 17 is heated at 900° C. for 60 minutes in an argon gas atmosphere.
The adsorbed boron 18 on the top is passed through the titanium silicide layer to the silicon substrate 11 and the polycrystalline silicon gate electrode 1.
4 to form a P-type conductive layer 19°20.

ここでの温度は第1図(b)に示した工程での温度(分
解温度)以上保持する事が好ましい(第1図(C))。
It is preferable that the temperature here be maintained at or above the temperature (decomposition temperature) in the step shown in FIG. 1(b) (FIG. 1(C)).

なお、上記の拡散熱処理における温度は、低過ぎると拡
散が不十分となり、逆に高過ぎると拡散距離も長くなり
、実用的な温度範囲として、600〜1200℃を選択
すればよい。
Note that if the temperature in the above-mentioned diffusion heat treatment is too low, the diffusion will be insufficient, and if it is too high, the diffusion distance will become long, so a temperature range of 600 to 1200° C. may be selected as a practical temperature range.

次いで、第1図(d)に示す如く、全面にCVDシリコ
ン酸化膜21を被着し、電極用孔を開けた後。
Next, as shown in FIG. 1(d), a CVD silicon oxide film 21 was deposited on the entire surface and holes for electrodes were made.

アルミニウムで電極層22を形成する。これにより、ソ
ース、ドレイン、ゲートにシリサイド膜17が形成され
、その下に浅いP型溝電層19.20を持つpチャネル
MOSトランジスタが完成することになる。
The electrode layer 22 is formed of aluminum. As a result, a silicide film 17 is formed at the source, drain, and gate, and a p-channel MOS transistor having shallow P-type trench conductive layers 19 and 20 thereunder is completed.

かくして1本実施例方法によれば、MOS)−ランジス
タのソース、ドレインとなる領域は、浅いP型溝電層1
9.20とチタンシリサイド膜17から構成され、低抵
抗、かつ微細なトランジスタの形成に極めて有効である
Thus, according to the method of this embodiment, the regions that will become the source and drain of the MOS transistor are formed in the shallow P-type trench layer 1.
9.20 and a titanium silicide film 17, and is extremely effective in forming low resistance and fine transistors.

上記実施例では、金属シリサイド層上に不純物を吸着さ
せる例を示したが、金属層上に不純物を吸着させる例と
して、例えば六弗化タングステンとシランを原料ガスに
用いた減圧気相化学成長法(LP−CVD)により、シ
リコン基板のソース/トレイン領域およびゲート電極上
に選択的にタングステン膜を形成するMOSトランジス
タの製造工程がある。この例では1例えばヘリウムガス
雰囲気中において、600℃に該シリコン基板11を加
熱した後、その温度に保持しながら、ジボラン(B、H
,)を0.25%含む圧力1 torrのヘリウムガス
雰囲気に晒す事により、表面上でH2H,を分解し、該
タングステン膜23上にのみ選択的に、ボロン18を吸
着させ(第2図(a))、次いで、アルゴンガス雰囲気
中で900℃、60分の加熱処理を行うことによって、
該タングステン膜23上の吸着ボロン18をタングステ
ン膜を通して、該シリコン基板11および該多結晶シリ
コンゲート電極14中に拡散させて。
In the above example, an example was shown in which impurities are adsorbed onto a metal silicide layer. However, as an example of adsorbing impurities onto a metal layer, for example, low pressure vapor phase chemical growth using tungsten hexafluoride and silane as raw material gases can be used. There is a MOS transistor manufacturing process in which a tungsten film is selectively formed on the source/train region and gate electrode of a silicon substrate by (LP-CVD). In this example, for example, after heating the silicon substrate 11 to 600° C. in a helium gas atmosphere, and keeping it at that temperature, diborane (B, H
,) is exposed to a helium gas atmosphere at a pressure of 1 torr containing 0.25% of tungsten film 23, H2H is decomposed on the surface, and boron 18 is selectively adsorbed only on the tungsten film 23 (see Fig. 2). a)), then by performing a heat treatment at 900 ° C. for 60 minutes in an argon gas atmosphere,
Adsorbed boron 18 on the tungsten film 23 is diffused into the silicon substrate 11 and the polycrystalline silicon gate electrode 14 through the tungsten film.

P型溝電層19.20を形成する(第2図(b))。こ
の後は、上記例と同様に周知のメタライゼーション工程
を経て浅いP型溝電層19.20とタングステン膜23
から構成され、低抵抗、かつ微細なトランジスタが完成
する(第2図(C))。
P-type trench layers 19 and 20 are formed (FIG. 2(b)). After this, the shallow P-type trench conductor layer 19, 20 and the tungsten film 23 are formed through a well-known metallization process in the same manner as in the above example.
A low-resistance, microscopic transistor is completed (Figure 2 (C)).

上記実施例では、不純物をボロンとして不純物ガスとし
てジボラン(Bwns)を用いたが、ボロンの化合物ガ
スであれば、何を用いても構わない。また不純物として
は、ボロンを含めたP、N型導電層を形成する不純物に
限らず、シリコン基板、金属、または金属シリサイドの
特性(例えば電気抵抗、欠陥抑制、加工容易性、耐熱性
、耐薬品性など)を向上させる物質で、その化合物ガス
が上記金属、または金属シリサイド上で分解、吸着する
ものであればよく例えば、カリウム、ヒ素、リン、アン
チモンの水素化物、ハロゲン化合物、或は有機化合物等
が挙げられる。
In the above embodiment, boron was used as the impurity and diborane (Bwns) was used as the impurity gas, but any boron compound gas may be used. In addition, impurities are not limited to impurities that form P- and N-type conductive layers, including boron, but also properties of silicon substrates, metals, or metal silicides (e.g., electrical resistance, defect suppression, ease of processing, heat resistance, chemical resistance). For example, hydrides, halogen compounds, or organic compounds of potassium, arsenic, phosphorus, and antimony may be used as long as the compound gas decomposes and adsorbs on the metal or metal silicide. etc.

また、上記実施例では、熱分解によって化合物ガスを分
解、吸着しているが、光エネルギーにより分解、吸着し
てもよい。さらに化合物ガスをプラズマ化して、金属、
または金属シリサイド上に分解、吸着してもよい。
Further, in the above embodiments, the compound gas is decomposed and adsorbed by thermal decomposition, but it may also be decomposed and adsorbed by light energy. Furthermore, by converting compound gas into plasma, metals,
Alternatively, it may be decomposed and adsorbed onto metal silicide.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、金属、または金属シリサイド層を形成
した後に、不純物化合物ガスを金属、または金属シリサ
イド上で分解、吸着、拡散して。
According to the present invention, after forming a metal or metal silicide layer, an impurity compound gas is decomposed, adsorbed, and diffused on the metal or metal silicide.

その下のシリコン基板、あるいはシリコン薄膜に浅いP
、またはN型導電層を形成できるため、浅い導電層と金
属、金属シリサイド層の二層構造の低抵抗、かつ微細な
配線層を形成することが可能となる。したがって、サブ
ミクロントランジスタを始めとして、素子の微細化が進
む各種半導体装置の製造に多大な効果がある。
There is a shallow P in the underlying silicon substrate or silicon thin film.
, or an N-type conductive layer, it is possible to form a low-resistance, fine wiring layer with a two-layer structure of a shallow conductive layer, a metal, and a metal silicide layer. Therefore, it is highly effective in manufacturing various semiconductor devices whose elements are increasingly miniaturized, including submicron transistors.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図は本発明の一実施例によるMOSト
ランジスタの工程断面図、第3図および第4図は従来例
によるMOSトランジスタの工程断面図である。 11・・・シリコン基板 12・・・フィールド酸化膜 13・・・ゲート酸化膜 14・・・多結晶シリコンゲート電極 15・・・側壁酸化膜 16・・・チタン膜 17・・・チタンシリサイド膜 18・・・吸着ボロン層 19、20・・・P型溝電層 21・・・CVDシリコン酸化膜 22・・・電極層 23・・・タングステン膜 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  松山光之 第 図
1 and 2 are process cross-sectional views of a MOS transistor according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are process cross-sectional views of a MOS transistor according to a conventional example. 11...Silicon substrate 12...Field oxide film 13...Gate oxide film 14...Polycrystalline silicon gate electrode 15...Side wall oxide film 16...Titanium film 17...Titanium silicide film 18 ... Adsorbed boron layers 19, 20 ... P-type trench conductor layer 21 ... CVD silicon oxide film 22 ... Electrode layer 23 ... Tungsten film Agent Patent attorney Noriyuki Chika Yudo Mitsuyuki Matsuyama figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 シリコン層の表面上に、金属、もしくは金 属シリサイド薄膜を形成する工程と、形成された金属、
もしくは金属シリサイド薄膜の下の前記シリコン層に、
P型あるいはN型導電層を形成する工程とを含む半導体
装置の製造方法において、前記P型あるいはN型導電層
を形成する工程として、前記シリコン層の表面上に、前
記金属、もしくは金属シリサイド薄膜を形成した後、前
記P型あるいはN型導電層を形成する不純物の化合物ガ
スを含む雰囲気において、前記不純物化合物ガスを分解
させ得る温度に表面を保持する事により、前記金属、も
しくは金属シリサイド薄膜上で前記不純物化合物ガスを
熱分解させ、分解した不純物を前記金属、もしくは金属
シリサイド薄膜にのみ選択的に吸着、拡散させる工程を
有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
[Claims] A step of forming a metal or metal silicide thin film on the surface of a silicon layer, the formed metal,
Or in the silicon layer under the metal silicide thin film,
In the method of manufacturing a semiconductor device, the step of forming the P-type or N-type conductive layer includes forming the metal or metal silicide thin film on the surface of the silicon layer. After forming the P-type or N-type conductive layer, the metal or metal silicide thin film is heated by maintaining the surface at a temperature that can decompose the impurity compound gas in an atmosphere containing the impurity compound gas forming the P-type or N-type conductive layer. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of thermally decomposing the impurity compound gas, and selectively adsorbing and diffusing the decomposed impurities only into the metal or metal silicide thin film.
JP32589688A 1988-12-26 1988-12-26 Manufacture of semiconductor device Pending JPH02172218A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32589688A JPH02172218A (en) 1988-12-26 1988-12-26 Manufacture of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32589688A JPH02172218A (en) 1988-12-26 1988-12-26 Manufacture of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02172218A true JPH02172218A (en) 1990-07-03

Family

ID=18181807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32589688A Pending JPH02172218A (en) 1988-12-26 1988-12-26 Manufacture of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02172218A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06244370A (en) * 1993-01-27 1994-09-02 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Local interconnection of cmos circuit and its manufacture
JPH07153950A (en) * 1993-11-30 1995-06-16 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
JP2002184710A (en) * 2000-12-18 2002-06-28 Sony Corp Method of doping semiconductor layer, method of manufacturing thin film semiconductor element, and thin film semiconductor element
WO2008005412A2 (en) * 2006-06-30 2008-01-10 Sandisk 3D Llc Ultrashallow semiconductor contact by outdiffusion from a solid source

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06244370A (en) * 1993-01-27 1994-09-02 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Local interconnection of cmos circuit and its manufacture
JPH07153950A (en) * 1993-11-30 1995-06-16 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
JP2002184710A (en) * 2000-12-18 2002-06-28 Sony Corp Method of doping semiconductor layer, method of manufacturing thin film semiconductor element, and thin film semiconductor element
WO2008005412A2 (en) * 2006-06-30 2008-01-10 Sandisk 3D Llc Ultrashallow semiconductor contact by outdiffusion from a solid source
WO2008005412A3 (en) * 2006-06-30 2008-05-08 Sandisk 3D Llc Ultrashallow semiconductor contact by outdiffusion from a solid source
US7754605B2 (en) 2006-06-30 2010-07-13 Sandisk 3D Llc Ultrashallow semiconductor contact by outdiffusion from a solid source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3285934B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP4653949B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device
EP0139467B1 (en) Method of manufacturing an insulated-gate field-effect transistor
JP2978748B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US5512502A (en) Manufacturing method for semiconductor integrated circuit device
JP3168421B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH11260759A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2738333B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3626773B2 (en) Conductive layer of semiconductor device, MOSFET, and manufacturing method thereof
JP3199015B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2679579B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH05243555A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP3173094B2 (en) Method for manufacturing MOS transistor
JPH02172218A (en) Manufacture of semiconductor device
JP3515351B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3182833B2 (en) Thin film transistor and method of manufacturing the same
KR100282436B1 (en) Method for manufacturing of semiconductor device
JP3250543B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH08130216A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH08274320A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH03209834A (en) Manufacture of mis semiconductor device
JP3095452B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH05102074A (en) Mos transistor
JPH0878358A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH04303944A (en) Manufacture of semiconductor device