JPH03203322A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH03203322A
JPH03203322A JP34296089A JP34296089A JPH03203322A JP H03203322 A JPH03203322 A JP H03203322A JP 34296089 A JP34296089 A JP 34296089A JP 34296089 A JP34296089 A JP 34296089A JP H03203322 A JPH03203322 A JP H03203322A
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titanium
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regions
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隆 野口
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Abstract

PURPOSE:To form favorably silicide films on regions to be reduced their resistances add to contrive the speedup of the operation of a MIS semiconductor device by a method wherein a metal film is formed on the necessary regions of the MIS semiconductor device and a short-wavelength arc lamplight is irradiated to silicity the metal film. CONSTITUTION:A polysilicon layer 3 is laminated on a quartz substrate 1, a gate electrode 5 consisting of a polysilicon layer is formed on the layer 3 via a gate oxide film 4 and when impurities, such as phosphorus or the like, are implanted in the layer 3 using the electrode 5 as a mask, impurity regions 6, i.e., source and drain regions, are formed and when a silicon oxide film 7 is deposited on the whole surface and an entire surface etching is performed, the film 7 is left on the sidewalls of the electrode 5. When a titanium film 8 is deposited on at least the regions 6 of this MIS semiconductor device and an arc lamplight of a short wavelength is irradiated in an argon-containing atmosphere, an annealing is performed at a low temperature for a comparatively short time, a polysilicon layer of the regions 6 and the polysilicon of the electrode 5 show a silicide reaction, silicide nitride films 9 are formed, the films 9 are turned into low-resistance regions and the MIS semiconductor device becomes a semiconductor device, whose operating speed is increased.

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lの製造方法に関し、特に金属膜の
シリサイド化技術に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device 1, and particularly to a technique for silicidation of a metal film.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、基体上のMIS型半導体装置の少なくともソ
ース・ドレイン領域上に形成された金属膜をシリサイド
化する半導体装Iの製造方法において、短波長アークラ
ンプ光を用いて上記金属膜をシリサイド化することや該
金属膜上の反射防止膜にレーザー光を照射してシリサイ
ド化することにより、低抵抗なシリサイド膜を形成し、
高速動作が可能な半導体装置を提供するとともに、3次
元構造を有する半導体装置に用いて好適なシリサイド膜
の形成方法を提供するものである。
The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device I in which a metal film formed on at least a source/drain region of a MIS type semiconductor device on a substrate is silicided, in which the metal film is silicided using short wavelength arc lamp light. A low-resistance silicide film is formed by irradiating the anti-reflection film on the metal film with a laser beam and converting it into a silicide.
The present invention provides a semiconductor device capable of high-speed operation, and also provides a method for forming a silicide film suitable for use in a semiconductor device having a three-dimensional structure.

[従来の技術] 近年、例えば液晶表示装置、モノリシンクラインセンサ
ーやプリンタへノド等の駆動用マトリクス等の半導体装
置に薄膜トランジスタが通用されている。上記半導体装
置では大型化が進むにつれて、薄膜トランジスタを高速
で駆動させることが必要となる。この薄膜トランジスタ
の高速化を図るために、薄膜トランジスタのソース・ド
レイン領域やゲート電極をシリサイド化させて、コンタ
クト抵抗やシート抵抗を低減化させる方法が知られてい
る。
[Prior Art] In recent years, thin film transistors have been widely used in semiconductor devices such as liquid crystal display devices, monolithic line sensors, driving matrices for printers, and the like. As the size of the semiconductor device increases, it becomes necessary to drive the thin film transistor at high speed. In order to increase the speed of this thin film transistor, a method is known in which the source/drain regions and gate electrodes of the thin film transistor are silicided to reduce contact resistance and sheet resistance.

従来のシリサイド化法では、例えば特開昭61−160
952号公報に記載されるように、ポリシリコン層上に
高融点金属膜を被着し、その高融点金属膜や上記ポリシ
リコン層にイオン注入を行った後、ランプアニールによ
りシリサイド膜を形成する方法等が知られている。上記
高融点金属膜として、例えばチタン膜等が使用されてお
り、そのシリサイド膜はサブミクロンLSIにおけるゲ
ート電極材料として有望である。しかし、チタン膜は酸
素に対して非常に活性であり、ファーネスアニールを施
すと酸化が起こるため、チタンシリサイド膜は形成され
にくい。従って、チタン膜のシリサイド化では、ランプ
アニール法が有効とされ、通常600°C又は800°
C程度の温度で急熱短時間アニールが行われている。
In the conventional silicidation method, for example,
As described in Japanese Patent No. 952, a high melting point metal film is deposited on a polysilicon layer, ions are implanted into the high melting point metal film and the polysilicon layer, and then a silicide film is formed by lamp annealing. Methods are known. For example, a titanium film or the like is used as the high melting point metal film, and its silicide film is promising as a gate electrode material in submicron LSI. However, titanium film is very active against oxygen, and oxidation occurs when furnace annealing is performed, making it difficult to form a titanium silicide film. Therefore, lamp annealing is considered effective for silicidation of titanium films, usually at 600°C or 800°C.
Rapid heating and short-time annealing is performed at a temperature of approximately C.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところが、石英基板上に設けられた半導体装置において
、上述のようなランプアニールを施す場合では、上記石
英基板に対するエネルギーの吸収が少ないので、基板温
度が上昇しにくい。従って、シリサイド反応を起こすた
めには、シリサイド膜に十分なエネルギーを蓄積させる
ことが要求されるので、膜厚が100OA程度以下の薄
膜のチタンシリサイド膜を形成することは非常に困難で
ある。
However, when a semiconductor device provided on a quartz substrate is subjected to lamp annealing as described above, the quartz substrate absorbs less energy, so the temperature of the substrate does not easily rise. Therefore, in order to cause the silicide reaction, sufficient energy must be stored in the silicide film, so it is very difficult to form a thin titanium silicide film with a thickness of about 100 OA or less.

また、チタン膜のシリサイド化をエキシマレーザ−光を
用いたアニールによって行う方法もあるが、チタン膜に
対するレーザー光の反射率が高く、チタン膜にエネルギ
ーの吸収が起こりにくい。このため、シリサイド反応に
必要なエネルギーがチタン膜に供給されないので、チタ
ンシリサイド膜は形成されない。
There is also a method of siliciding the titanium film by annealing using excimer laser light, but the titanium film has a high reflectance of the laser light and the titanium film is unlikely to absorb energy. Therefore, since the energy necessary for the silicide reaction is not supplied to the titanium film, a titanium silicide film is not formed.

一方、薄膜トランジスタにおいては、横方向のリーク電
流の低減化を図るために、ソース・ドレイン領域が形成
されるポリシリコン層の膜厚を例えば約300Å以下に
薄膜化させる必要がある。
On the other hand, in thin film transistors, in order to reduce lateral leakage current, it is necessary to reduce the thickness of a polysilicon layer in which source/drain regions are formed to, for example, about 300 Å or less.

このような薄膜化された上記ポリシリコン層のソース・
ドレイン領域上にチタン膜を被着させ、アニールを行っ
てシリサイド化させると、ポリシリコン層が薄膜である
ために、シリサイド化がfHIIトランジスタの下層の
石英基板にまで及ぶ。このため、石英基板に含まれる酸
素がチタンシリサイド膜に混入し、チタンシリサイド膜
の抵抗値が上昇するという問題がある。このように、薄
膜トランジスタでは良好に低抵抗化されないために、高
速動作が実現できない。
The source of the thinned polysilicon layer
When a titanium film is deposited on the drain region and annealed to silicide, the silicidation extends to the quartz substrate underlying the fHII transistor because the polysilicon layer is a thin film. Therefore, there is a problem in that oxygen contained in the quartz substrate mixes into the titanium silicide film, increasing the resistance value of the titanium silicide film. As described above, thin film transistors cannot achieve high-speed operation because their resistance cannot be reduced satisfactorily.

そこで、本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案され
たものであって、低抵抗化すべき領域に良好なシリサイ
ド膜を形成し、高速動作を可能となる半導体装置の製造
方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the conventional situation, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that forms a good silicide film in a region where resistance should be reduced and enables high-speed operation. With the goal.

〔!!題を解決するための手段〕[! ! Means to solve the problem]

本発明の半導体装置の製造方法は、上述の目的を達成す
るために提案されたものである。
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention has been proposed to achieve the above-mentioned object.

即ち、本願の第1の発明は基体上にMIS型半導体装置
を形成し、少なくともそのMIS型半導体装置のソース
・ドレイン領域上に金属膜を形成し、短波長アークラン
プ光を照射して前記金属膜をシリサイド化させることを
特徴とする。ここで、上記MIS型半導体装置は薄膜)
・ランジスタであっても良い。また、上記基体としては
石英基板等が使用される。
That is, the first invention of the present application forms an MIS type semiconductor device on a substrate, forms a metal film on at least the source/drain region of the MIS type semiconductor device, and irradiates the metal with short wavelength arc lamp light. It is characterized by siliciding the film. Here, the above MIS type semiconductor device is a thin film)
- It may be a transistor. Furthermore, a quartz substrate or the like is used as the base.

更に、本願の他の発明は基体上にMIS型半導体装置を
形成し、少なくともそのMIS型半導体装置のソース・
ドレイン領域上に金is及び反射防止膜を順次形成し、
レーザー光を照射して前記金属膜をシリサイド化させる
ことを特徴とする。
Furthermore, another invention of the present application forms an MIS type semiconductor device on a substrate, and at least the source and source of the MIS type semiconductor device.
sequentially forming gold IS and an antireflection film on the drain region;
The method is characterized in that the metal film is silicided by irradiation with laser light.

ここで、上記MIS型半導体装置は薄膜トランジスタと
することもでき、上記基体としては石英基板等が用いら
れる。
Here, the MIS type semiconductor device can also be a thin film transistor, and a quartz substrate or the like is used as the base.

[作用〕 本願の第1の発明では、金属膜をシリサイド化させるた
めのアニール処理において、加熱源としてアークランプ
光を用いる。アークランプ光は紫外域でポリシリコン層
に対して大きな吸収帯を有する。このため、MIS型半
導体装置或いは上記薄膜トランジスタのポリシリコン層
からなるソース・ドレイン領域にシリサイド反応に必要
なエネルギーを蓄積させることができる。従って、ソー
ス・ドレイン領域であるポリシリコン層の温度が十分に
上昇するので、下地が石英基板であっても、上記ソース
・ドレイン領域上に低抵抗なシリサイド膜が形成される
[Function] In the first invention of the present application, arc lamp light is used as a heating source in the annealing treatment for siliciding the metal film. Arc lamp light has a large absorption band for polysilicon layers in the ultraviolet region. Therefore, the energy necessary for the silicide reaction can be accumulated in the source/drain regions made of the polysilicon layer of the MIS type semiconductor device or the above-mentioned thin film transistor. Therefore, the temperature of the polysilicon layer, which is the source/drain region, rises sufficiently, so that a low-resistance silicide film is formed on the source/drain region even if the base is a quartz substrate.

また、本願の他の発明では、レーザー光を用いてアニー
ルを行い、金属膜をシリサイド化する。
Further, in another invention of the present application, annealing is performed using laser light to silicide the metal film.

この時、金属膜上に反射防止膜が形成されているので、
レーザー光を照射しても金属膜に対するレーザー光の反
射が防止され、上記反射防止膜を介してエネルギーが金
属膜に吸収される。これにより、上記金属膜がシリサイ
ド化され、低抵抗なシリサイド膜が形成される。このシ
リサイド膜を所定のパターンにパターニングすれば、低
抵抗化すべき領域のみにシリサイド膜が形成される。
At this time, since an anti-reflection film is formed on the metal film,
Even when laser light is irradiated, reflection of the laser light on the metal film is prevented, and energy is absorbed by the metal film via the antireflection film. As a result, the metal film is silicided, and a low resistance silicide film is formed. By patterning this silicide film into a predetermined pattern, the silicide film is formed only in the region where resistance should be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1の実施例 本実施例は石英基板上に設けられるIJO3)ランジス
タのソース・ドレイン領域及びゲート電極上に短波長ア
ークランプ光を用いた2段階ランプアニール法によりチ
タンシリサイド膜を形成する例である。
First Example This example is an example in which a titanium silicide film is formed on the source/drain region and gate electrode of an IJO3) transistor provided on a quartz substrate by a two-step lamp annealing method using short wavelength arc lamp light. be.

第1図(a)に示すように、石英基板1上にポリシリコ
ン層3を積層させる。このポリシリコン層3上にゲート
酸化膜4を介してポリシリコン層からなる所定の形状の
ゲート電極5が形成される。
As shown in FIG. 1(a), a polysilicon layer 3 is laminated on a quartz substrate 1. As shown in FIG. A gate electrode 5 of a predetermined shape made of a polysilicon layer is formed on this polysilicon layer 3 with a gate oxide film 4 interposed therebetween.

このゲート電極5をマスクとして用い、例えばリンやホ
ウ素等の不純物をポリシリコン層3中にイオン注入し、
不純物領域6を形成する。この不純物領域6はソース・
ドレイン領域として機能する。
Using this gate electrode 5 as a mask, impurities such as phosphorus or boron are ion-implanted into the polysilicon layer 3,
Impurity region 6 is formed. This impurity region 6 is a source
Functions as a drain region.

全面にCVD法等によりシリコン酸化膜7を形成した後
、全面エッチバックを行う。その結果、不純物領域6及
びゲート電極5の上面でポリシリコン層が露出し、ゲー
ト電極5の側壁に上記シリコン酸化1II7が残存する
After forming a silicon oxide film 7 on the entire surface by CVD or the like, etching back is performed on the entire surface. As a result, the polysilicon layer is exposed on the upper surfaces of impurity region 6 and gate electrode 5, and the silicon oxide 1II7 remains on the sidewalls of gate electrode 5.

次に、スパッタ法等により、全面に300λ程度のl!
Iffを有するチタン膜8が堆積される。そして、アル
ゴン雰囲気中で短波長アークランプ光照射による急熱短
時間アニールを行う。このアニール処理の条件は適宜選
定されれば良く、例えばアニール温度を比較的低温の約
600 ’Cとし、処理時間を30秒程度とすることが
好ましい。また、短波長アークランプ光の波長は約0.
6μm以下であることが好ましい。このアニール処理に
より、ソース・ドレイン領域のポリシリコン層3及びゲ
ート電極5の上面で露出したポリシリコン層がチタン膜
8とシリサイド反応を起こして、不純物領域6及びゲー
ト電極5上にチタンシリサイドM9が形成される。この
チタンシリサイド1119は比較的低温でアニールされ
るので、モノシリサイド状態となる。
Next, by sputtering or the like, the entire surface is coated with l! of about 300λ!
A titanium film 8 having Iff is deposited. Then, rapid heating and short-time annealing is performed by irradiating short-wavelength arc lamp light in an argon atmosphere. The conditions for this annealing treatment may be selected as appropriate; for example, it is preferable that the annealing temperature be a relatively low temperature of about 600'C and the treatment time be about 30 seconds. Furthermore, the wavelength of short wavelength arc lamp light is approximately 0.
It is preferable that it is 6 μm or less. Through this annealing treatment, the polysilicon layer 3 in the source/drain region and the polysilicon layer exposed on the upper surface of the gate electrode 5 undergoes a silicide reaction with the titanium film 8, and titanium silicide M9 is formed on the impurity region 6 and the gate electrode 5. It is formed. Since this titanium silicide 1119 is annealed at a relatively low temperature, it becomes a monosilicide state.

第2図はシリコン層に対するアークランプ光及びハロゲ
ンランプ光のそれぞれ波長〔μm)(横軸)に対する吸
収強度(縦軸)の関係を示す図である。第2図より、ハ
ロゲンランプ光では波長が約0.9μmの時に僅かに吸
収強度が強くなるもののシリコン層に対して殆ど吸収さ
れない。一方、アークランプ光では、約0.5μmにピ
ークが存在し、大きな吸収が起こる。また、このアーク
ランプ光の吸収係数α(C1l−’)  (縦紬)も合
わせて第2図中に示すと、0.2〜0.6μmの範囲で
アークランプ光の吸収係数αが極めて高いことが判る。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between absorption intensity (vertical axis) and wavelength [μm] (horizontal axis) of arc lamp light and halogen lamp light for a silicon layer. As shown in FIG. 2, the absorption intensity of halogen lamp light becomes slightly strong when the wavelength is about 0.9 μm, but it is hardly absorbed by the silicon layer. On the other hand, arc lamp light has a peak at about 0.5 μm, and large absorption occurs. In addition, when the absorption coefficient α (C1l-') (vertical pongee) of this arc lamp light is also shown in Figure 2, the absorption coefficient α of arc lamp light is extremely high in the range of 0.2 to 0.6 μm. I understand that.

即ち、ポリシリコン層3やポリシリコン層からなるゲー
ト電極5は紫外域のアークランプ光の吸収係数αが大き
いので、これらのポリシリコン層3等に十分なエネルギ
ーが供給される。このため、ポリシリコン層3等の下地
が石英基板lであってもポリシリコン層3やゲート電極
5のみの温度を効果的に上昇させることができるので、
良好なシリサイド化が行える。
That is, since the polysilicon layer 3 and the gate electrode 5 made of the polysilicon layer have a large absorption coefficient α of arc lamp light in the ultraviolet region, sufficient energy is supplied to these polysilicon layers 3 and the like. Therefore, even if the base of the polysilicon layer 3 and the like is a quartz substrate l, the temperature of only the polysilicon layer 3 and the gate electrode 5 can be effectively increased.
Good silicidation can be performed.

続いて、上述のシリサイド化で未反応のチタンw148
を除去するために、チタン膜8のみを選択的にテ容解し
、チタンシリサイド119は?容かさないようなエツチ
ング液により未反応のチタン膜8を選択的にエツチング
する。その結果、第1図(b)に示すように、石英基板
1上等に残存していたチタン膜8が除去されて、不純物
領域6及びゲート電極5上等の低抵抗化すべき領域のみ
にチタンシリサイド膜9が形成される。
Next, unreacted titanium w148 from the above-mentioned silicidation
In order to remove the titanium film 8, only the titanium film 8 is selectively dissolved, and the titanium silicide 119 is removed. The unreacted titanium film 8 is selectively etched using an etching solution that does not disturb the etching process. As a result, as shown in FIG. 1(b), the titanium film 8 remaining on the quartz substrate 1, etc. is removed, and titanium is applied only to the regions where resistance should be reduced, such as the impurity region 6 and the gate electrode 5. A silicide film 9 is formed.

そして、上記チタンシリサイド膜9を窒素ガス雰囲気中
にてアニールを行う。このアニール処理の条件は、適宜
選定されればよく、例えばアニール温度を比較的高温の
800″C程度とし、処理時間は30秒程度とすること
が好ましい。このアニール処理により、チタンシリサイ
ド膜9はシリサイド反応が完了してダイシリサイド状と
なる0通常のポリシリコン層からなるソース・ドレイン
領域の抵抗値が数百Ω/口程度であるのに対し、上記チ
タンシリサイド膜9の抵抗値は約30Ω/口以下と低い
ことから、不純物領域6やゲート電極上にチタンシリサ
イド膜9を形成することにってシート抵抗やコンタクト
抵抗が著しく低減化される。従って、MOS)ランジス
タの高速動作が可能になる。
Then, the titanium silicide film 9 is annealed in a nitrogen gas atmosphere. The conditions for this annealing treatment may be selected as appropriate. For example, it is preferable to set the annealing temperature to a relatively high temperature of about 800"C and the treatment time to about 30 seconds. Through this annealing treatment, the titanium silicide film 9 is The resistance value of the source/drain region made of a normal polysilicon layer, which becomes a disilicide after the silicide reaction is completed, is about several hundred Ω/hole, whereas the resistance value of the titanium silicide film 9 is about 30 Ω. Since the titanium silicide film 9 is formed on the impurity region 6 and the gate electrode, the sheet resistance and contact resistance are significantly reduced. Therefore, high-speed operation of the MOS transistor is possible. Become.

上記MO3)ランジスタ上を含む全面に通常の製造工程
にしたがって、シリコン酸化膜やPSG膜等からなる眉
間絶縁11101を形成する。第1図(c)に示すよう
に、この層間絶縁膜101は不純物領域6及びゲート電
極5上で接続孔を有する。
MO3) A glabellar insulation 11101 made of a silicon oxide film, a PSG film, or the like is formed on the entire surface including the transistor according to a normal manufacturing process. As shown in FIG. 1(c), this interlayer insulating film 101 has connection holes above impurity region 6 and gate electrode 5. As shown in FIG.

そして、この接続孔内を埋め込み、且つ眉間絶縁!II
6を覆ってアルミニウム配線層102が形成される。こ
のアルミニウム配線層102は上記接続孔内でチタンシ
リサイド膜9を介して不純物領域6及びゲート電極5に
接続される。この時、チタンシリサイド膜9がバリアメ
タルとして機能するために、アルミニウム配線層102
とこれらのポリシリコン層との合金化反応が防止され、
信頼性に優れたコンタクトが得られる。
Then, fill in this connection hole and insulate between the eyebrows! II
An aluminum wiring layer 102 is formed to cover 6. This aluminum wiring layer 102 is connected to impurity region 6 and gate electrode 5 via titanium silicide film 9 within the connection hole. At this time, since the titanium silicide film 9 functions as a barrier metal, the aluminum wiring layer 102
The alloying reaction between the polysilicon layer and these polysilicon layers is prevented,
Provides highly reliable contact.

最後に、水素化アニール処理が行われる。Finally, a hydrogenation annealing process is performed.

なお、本実施例では、配線層の材料としてアルミニウム
が使用されるが、高アスペクト比の接続孔においては、
選択CVD法によるタングステン等の高融点金属の埋め
込み技術が有効である。タングステンの選択CVDでは
、通常、sxH,iスとWFhガスの混合ガスを反応さ
せてタングステン膜が形成されるが、この方法では反応
初期にチタンのフッ素化合物が生成され、接続孔内のt
タンシリサイド1l19上に上記フッ素化合物が析出す
るため、コンタクト抵抗が上昇してしまうという問題が
生じる。この問題を防止するために、後述する方法によ
ってタングステンの埋め込みを行うことが好ましい。
In this example, aluminum is used as the material for the wiring layer, but in the connection hole with a high aspect ratio, aluminum is used as the material for the wiring layer.
A technique for embedding a high melting point metal such as tungsten using a selective CVD method is effective. Selection of tungsten In CVD, a tungsten film is usually formed by reacting a mixed gas of sxH,i gas and WFh gas, but in this method, a fluorine compound of titanium is generated in the early stage of the reaction, and the tungsten film in the contact hole is
Since the fluorine compound is precipitated on the tan silicide 1l19, a problem arises in that the contact resistance increases. In order to prevent this problem, it is preferable to embed tungsten by the method described below.

即ち、先ず、水素還元法により約400℃以上の温度で
選択CVDを行って、接続孔内のチタンシリサイド11
19上にタングステン膜を戒長さセる。
That is, first, selective CVD is performed at a temperature of about 400°C or higher using a hydrogen reduction method to remove titanium silicide 11 in the connection hole.
A tungsten film is placed on the 19 to a certain length.

ここで、温度を約400°C以上としてフッ化チタンの
昇華温度以上にすることにより、上述のようなチタンの
フ・ノ素化合物の析出が防止される。また、水素還元雰
囲気とされるので、約400℃以上の高温でも遺灰性が
崩れる虞れがない。
Here, by setting the temperature to about 400° C. or higher, which is higher than the sublimation temperature of titanium fluoride, precipitation of the titanium fluorine compound as described above is prevented. Furthermore, since the atmosphere is hydrogen reducing, there is no risk that the ashes will deteriorate even at high temperatures of about 400° C. or higher.

次に、上記チタンシリサイド膜9が上記タングステン膜
によって十分に覆われた時点で、温度を20Q℃程度ま
で低下させ、還元ガスをSiH4ガスに切り換える。こ
れにより、タングステン膜の成長速度が増加され、生産
性が向上する。
Next, when the titanium silicide film 9 is sufficiently covered with the tungsten film, the temperature is lowered to about 20Q° C. and the reducing gas is switched to SiH4 gas. This increases the growth rate of the tungsten film and improves productivity.

第7図は、タングステンシリサイド膜上に従来の選択C
VD法によりタングステン膜を堆積した場合(a)と、
本実施例の選択CVD法によりタングステン膜を堆積し
た場合(b)におけるそれぞれコンタクト抵抗を示す図
である。なお、第7図において、電流は縦軸、電圧は横
軸に示す、第7図に示すように、従来の選択CVD法で
は直線性が悪く、オーミックコンタクトが得られていな
いのに対して、本実施例の選択CVD法では直線性に優
れているとともに低抵抗であることが判る。従って、本
実施例の選択CVD法によれば、コンタクト界面にチタ
ンのフッ素化合物が形成されることがなく、チタンシリ
サイド膜9とタングステン膜が直接接続されて、良好な
コンタクトが得られまた、チタンシリサイド膜9上にオ
ーミック性に優れたタングステン膜を形成する方法とし
て、予めチタンシリサイド膜9上に選択的に薄膜のシリ
コン膜を形成してもよい。
FIG. 7 shows a conventional selection C on a tungsten silicide film.
(a) when a tungsten film is deposited by the VD method;
FIG. 7B is a diagram showing the contact resistance in the case (b) in which a tungsten film is deposited by the selective CVD method of this example. In addition, in FIG. 7, the vertical axis shows the current, and the horizontal axis shows the voltage. As shown in FIG. 7, the conventional selective CVD method has poor linearity and cannot obtain ohmic contact. It can be seen that the selective CVD method of this example has excellent linearity and low resistance. Therefore, according to the selective CVD method of this embodiment, a fluorine compound of titanium is not formed at the contact interface, the titanium silicide film 9 and the tungsten film are directly connected, and a good contact is obtained. As a method of forming a tungsten film with excellent ohmic properties on the silicide film 9, a thin silicon film may be selectively formed on the titanium silicide film 9 in advance.

即ち、先ず、層間絶縁膜101に開口された接続孔内の
チタンシリサイド膜9上にSiHgCfxガスを反応ガ
スとして選択CVDを行って、約100人程度の膜厚の
シリコン膜を形成する。この選択CVDの条件は、5i
HzC1,xガス流量を11005CCとし、反応温度
は例えば850°C程度、圧力は760Torrとする
。この時、上述のような高温に保つことにより、シリサ
イド化工程でチタンシリサイド膜9上9中に拡散された
不純物が再びポリシリコン層3へ拡散される。このため
、同時に接合リーク電流の低減化が図られる。
That is, first, selective CVD is performed on the titanium silicide film 9 in the contact hole opened in the interlayer insulating film 101 using SiHgCfx gas as a reaction gas, to form a silicon film with a thickness of about 100 nm. The conditions for this selective CVD are 5i
The HzC1,x gas flow rate is 11005 CC, the reaction temperature is, for example, about 850°C, and the pressure is 760 Torr. At this time, by maintaining the high temperature as described above, the impurity diffused into the titanium silicide film 9 in the silicidation process is diffused into the polysilicon layer 3 again. Therefore, junction leakage current can be reduced at the same time.

次に、Si還元法によりWF、ガスとHzガスの混合ガ
スを反応させてタングステン膜を成長させる。その後、
更にSiH4ガスを添加し、SiH4ガス還元雰囲気と
してタングステンの成長速度を増加させる。この時、例
えばWF、ガス流量を065〜IO3CCM、SiH4
ガス流量をo〜98cCMトし、反応温度は例えば25
0 ’C程度、圧力はo、。
Next, a tungsten film is grown by reacting a mixed gas of WF, gas, and Hz gas using the Si reduction method. after that,
Further, SiH4 gas is added to create a SiH4 gas reducing atmosphere to increase the growth rate of tungsten. At this time, for example, WF, gas flow rate is 065~IO3CCM, SiH4
The gas flow rate is 0 to 98 cCM, and the reaction temperature is, for example, 25
About 0'C, pressure is o.

15Torrとすることが好ましい。It is preferable to set it to 15 Torr.

最後に、IRアニールを行って、チタンシリサイド1I
II9上に予め形成された上記シリコン膜をシリサイド
化する。
Finally, perform IR annealing and titanium silicide 1I
The silicon film previously formed on II9 is silicided.

上述のような選択CVD法により接続孔の埋め込みを行
うことにより、オーミック性が向上し、信頼性に優れた
コンタクトが得られる。
By filling the contact hole by the selective CVD method as described above, ohmic properties are improved and a highly reliable contact can be obtained.

第2の実施例 本実施例は石英基板上に反応防止膜であるシリコン窒化
膜を介して薄膜トランジスタを形成し、そのTil1l
I!)ランジスタのソース・ドレイン領域及びゲート電
極上に低抵抗なチタンシリサイド膜を形成する例である
Second Embodiment In this embodiment, a thin film transistor is formed on a quartz substrate via a silicon nitride film, which is a reaction prevention film, and its Til1l
I! ) This is an example in which a low-resistance titanium silicide film is formed on the source/drain region and gate electrode of a transistor.

第3図(a)に示すように、石英基板11上にシリコン
窒化膜12を形成させる。このシリコン窒化11111
2の膜厚は1000Å以下とされ、好ましくは約500
Å以下とされる。このシリコン窒化1112は後述する
シリサイド化のアニール処理の際に、薄膜トランジスタ
の下層の石英基板11にシリサイド化が及ぶのを阻止す
る反応防止膜として機能する。このシリコン窒化膜12
上に薄膜のポリシリコン層13を積層させる。このポリ
シリコン層13上にゲート酸化膜14を介してポリシリ
コン層からなる所定の形状のゲート電極15が形成され
る。このゲート電極15をマスクとしてイオン注入を行
い、例えばリン等の不純物をポリシリコン層13中に不
純物領域16を形成する。
As shown in FIG. 3(a), a silicon nitride film 12 is formed on a quartz substrate 11. As shown in FIG. This silicon nitride 11111
The film thickness of No. 2 is 1000 Å or less, preferably about 500 Å or less.
It is considered to be less than Å. This silicon nitride 1112 functions as a reaction prevention film that prevents silicidation from reaching the quartz substrate 11 underlying the thin film transistor during annealing treatment for silicidation, which will be described later. This silicon nitride film 12
A thin polysilicon layer 13 is laminated thereon. A gate electrode 15 of a predetermined shape made of a polysilicon layer is formed on this polysilicon layer 13 with a gate oxide film 14 interposed therebetween. Using this gate electrode 15 as a mask, ion implantation is performed to form an impurity region 16 in the polysilicon layer 13 with an impurity such as phosphorus.

この不純物領域16はソース・ドレイン領域として機能
する。
This impurity region 16 functions as a source/drain region.

全面にCVD法等によりシリコン酸化w117を形成し
た後、全面エッチバンクを行う、その結果、ゲート電極
15の側壁のみに上記シリコン酸化膜17が形成される
After silicon oxide w117 is formed on the entire surface by CVD or the like, an etch bank is performed on the entire surface, and as a result, the silicon oxide film 17 is formed only on the side walls of the gate electrode 15.

続いて、スパッタ法等により全面にチタン膜18を形成
する。そして、第1の実施例と同様にアルゴン雰囲気中
で短波長アークランプ光を用いて急熱短時間アニールを
行う。このアニール処理−1より、不純物領域16及び
ゲート電極15上にチタンシリサイド膜19が形成され
る。この時、石英基板11上にはシリコン窒化膜12が
形成されているので、ポリシリコン層13が薄膜であっ
ても、シリサイド化が石英基!11にまで及ぶ虞がない
。従って、石英基板11に含まれる酸素の熱拡散によっ
てチタンシリサイド11119中に酸素が混入すること
がなく、抵抗値が約15μΩ備以下の良好なチタンシリ
サイド膜19が形成される。
Subsequently, a titanium film 18 is formed on the entire surface by sputtering or the like. Then, as in the first embodiment, rapid heating short-time annealing is performed using short wavelength arc lamp light in an argon atmosphere. Through this annealing process-1, a titanium silicide film 19 is formed on the impurity region 16 and the gate electrode 15. At this time, since the silicon nitride film 12 is formed on the quartz substrate 11, even if the polysilicon layer 13 is a thin film, the silicidation is based on quartz! There is no risk that it will reach 11. Therefore, oxygen is not mixed into the titanium silicide 11119 due to thermal diffusion of oxygen contained in the quartz substrate 11, and a good titanium silicide film 19 having a resistance value of about 15 μΩ or less is formed.

続いて、チタン!118のみを選択的に溶解し、チタン
シリサイドl11119は溶かさないようなエソチンダ
液を用いてエツチングを行う、その結果、第3図(b)
に示すように、石英基@1111上残存する未反応のチ
タン111118が除去され、不純物領域16及びゲー
ト電極15上等の低抵抗化すべき領域にチタンシリサイ
ド膜19が形成される。
Next, titanium! Etching is performed using an etching solution that selectively dissolves only titanium silicide 118 and does not dissolve titanium silicide 11119. As a result, as shown in FIG. 3(b)
As shown in FIG. 2, unreacted titanium 111118 remaining on the quartz base @1111 is removed, and a titanium silicide film 19 is formed in regions where resistance should be reduced, such as on the impurity region 16 and the gate electrode 15.

これにより、不純物領域16やゲート電極15上が低抵
抗化されるので、薄膜トランジスタの動作の高速化が図
られる。
This lowers the resistance on impurity region 16 and gate electrode 15, thereby increasing the speed of operation of the thin film transistor.

第3の実施例 本実施例は石英基板上に設けられるIt!I!)ランジ
スタのソース・ドレイン領域上にチタン膜及び反射防止
膜としてのアモルファスシリコン膜を順次堆積し、エキ
シマレーザ−光を用いたアニールを行ってチタンシリサ
イド膜を形成する例である。
Third Embodiment In this embodiment, It! is provided on a quartz substrate. I! ) In this example, a titanium film and an amorphous silicon film as an antireflection film are sequentially deposited on the source/drain regions of a transistor, and then annealing is performed using excimer laser light to form a titanium silicide film.

先ず、第4図(a)に示すように、石英基板21上に薄
膜のポリシリコン層23を積層させる。このポリシリコ
ン層23上にゲート酸化llI24を介して所定の形状
のゲート電極25が形成される。
First, as shown in FIG. 4(a), a thin polysilicon layer 23 is laminated on a quartz substrate 21. As shown in FIG. A gate electrode 25 having a predetermined shape is formed on this polysilicon layer 23 via a gate oxide II24.

このゲート電極25はタングステンシリサイド層からな
り、低い抵抗値を有するので、rIIll!トランジス
タの高速化において有利である。このようなゲート電極
25をマスクとして用いて、例えばリン等の不純物をポ
リシリコン層23中にイオン注入し、ソース・ドレイン
領域として機能する不純物領域26を形成する。
Since this gate electrode 25 is made of a tungsten silicide layer and has a low resistance value, rIIll! This is advantageous in increasing the speed of transistors. Using such gate electrode 25 as a mask, impurity such as phosphorus is ion-implanted into polysilicon layer 23 to form impurity regions 26 functioning as source/drain regions.

続いて、第4図(b)に示すように、全面にCVD法等
によりシリコン酸化膜27を形成した後、全面エッチバ
ックを行って、ゲート電極25の側壁にのみ上記シリコ
ン酸化膜27を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 4(b), a silicon oxide film 27 is formed on the entire surface by a CVD method or the like, and then the entire surface is etched back to form the silicon oxide film 27 only on the side walls of the gate electrode 25. do.

次に、第4図(c)に示すように、スバンタ法等により
、全面に300Å程度の膜厚を有するチタン膜28を堆
積する。このチタン膜28上に反射防止膜として機能す
るアモルファスシリコン膜29を形成する。このアモル
ファスシリコン膜29の膜厚は例えば300人程度とさ
れ、他にもポリシリコン膜等が使用可能とされる。そし
て、エキシマレーザ−光を全面に照射して急熱短時間ア
ニールを行って、チタン1112Bをシリサイド化させ
る。このアニール処理の条件は適宜選定されれば良い。
Next, as shown in FIG. 4(c), a titanium film 28 having a thickness of about 300 Å is deposited over the entire surface by the Svanta method or the like. An amorphous silicon film 29 functioning as an antireflection film is formed on this titanium film 28. The thickness of this amorphous silicon film 29 is, for example, about 300, and other materials such as polysilicon film can also be used. Then, the entire surface is irradiated with excimer laser light to perform rapid heating and short-time annealing to turn titanium 1112B into silicide. The conditions for this annealing treatment may be selected as appropriate.

この時、チタン膜28上にアモルファスシリコン膜29
が形成されているので、エキシマレーザ−光を用いても
チタン膜28に対するレーザー光の反射が防止され、ア
モルファスシリコン膜29を介してエネルギーが吸収さ
れる。その結果、第4図(d)に示すように、チタン膜
28とアモルファスシリコンl!I29及び不純物領域
26がシリサイド反応を起こして、全面にチタンシリサ
イド膜30が形成される。
At this time, an amorphous silicon film 29 is formed on the titanium film 28.
is formed, even if excimer laser light is used, reflection of the laser light on the titanium film 28 is prevented, and energy is absorbed through the amorphous silicon film 29. As a result, as shown in FIG. 4(d), the titanium film 28 and the amorphous silicon l! A silicide reaction occurs between I29 and the impurity region 26, and a titanium silicide film 30 is formed over the entire surface.

続いて、第4図(e)に示すように、シリコン酸化膜2
7を含むゲート電極25を覆うパターンのマスクを用い
て上記チタンシリサイドM30のエツチングを行う。そ
の結果、チタンシリサイド膜30はシリコン酸化膜27
に自己整合的にバターニングされる。
Subsequently, as shown in FIG. 4(e), a silicon oxide film 2 is formed.
The titanium silicide M30 is etched using a mask having a pattern covering the gate electrode 25 including the etching pattern. As a result, the titanium silicide film 30 is replaced by the silicon oxide film 27.
is patterned in a self-consistent manner.

第4の実施例 本実施例は石英基板上に設けられるfill)ランジス
タのソース・ドレイン領域上にチタン膜及び反射防止膜
としてのTi0NIIlを順次堆積し、エキシマレーザ
−光を用いたアニール処理を行ってチタンシリサイド膜
を形成する例である。
Fourth Example In this example, a titanium film and a Ti0NIIl as an antireflection film were sequentially deposited on the source/drain regions of a fill transistor provided on a quartz substrate, and annealing treatment was performed using excimer laser light. This is an example of forming a titanium silicide film.

先ず、上述の第4図(a)乃至第4図(b)に示す工程
にしたがってゲート電極25の側壁にシリコン酸化膜2
7を有するMOSトランジスタを形成した後、第5図(
a)に示すように、チタン112B及び反射防止膜とし
て機能するTi0N膜31を順次積層する。なお、上述
の第4図(a)乃至第4図(b)  と共通の部分につ
いては、同一の引用符号を付す。
First, a silicon oxide film 2 is formed on the side wall of the gate electrode 25 according to the steps shown in FIGS. 4(a) and 4(b) described above.
After forming the MOS transistor with 7, as shown in FIG.
As shown in a), titanium 112B and a Ti0N film 31 functioning as an antireflection film are sequentially laminated. Note that the same reference numerals are given to the same parts as in FIGS. 4(a) to 4(b) above.

続いて、上述のアニール処理と同様にエキシマレーザ−
光を全面に照射してシリサイド化を行う。
Next, excimer laser treatment is performed in the same way as the annealing treatment described above.
Silicidation is performed by irradiating the entire surface with light.

チタン膜28上にはTi0N膜31が形成されているの
で、チタン1M!28に対するレーザー光の反射が防止
され、Ti0N膜31を介してエネルギーが吸収される
。その結果、チタン1128と不純物類M6が形成され
たポリシリコン層23とがシリサイド反応を起こして、
不純物8H!!26の表面にチタンシリサイド膜30が
形成される。
Since the Ti0N film 31 is formed on the titanium film 28, titanium 1M! The laser beam is prevented from being reflected on the TiON film 31, and the energy is absorbed through the TiON film 31. As a result, a silicide reaction occurs between the titanium 1128 and the polysilicon layer 23 in which the impurities M6 are formed.
Impurity 8H! ! A titanium silicide film 30 is formed on the surface of 26.

未反応のチタン112BやTfONWI131を除去す
るために、これらの選択的エツチングを行う。
Selective etching is performed to remove unreacted titanium 112B and TfONWI 131.

その結果、第5図(b)に示すように、不純物領域26
の表面にチタンシリサイド膜28が形成されて、低抵抗
化したいwI域のみを選択的にシリサイド化することが
可能となる。
As a result, as shown in FIG. 5(b), the impurity region 26
A titanium silicide film 28 is formed on the surface of the wafer, making it possible to selectively silicide only the wI region whose resistance is desired to be reduced.

第5の実施例 本実施例は基板上に設けられるMOSトランジスタの上
部にTiN1llを介してチタンシリサイド膜からなる
配線層を形成する例である。
Fifth Embodiment This embodiment is an example in which a wiring layer made of a titanium silicide film is formed over a MOS transistor provided on a substrate via TiN1ll.

先ず、第6図(a)に示すように、P型のシリコン基板
41をLOCO3法等により選択的に酸化して素子分M
td域42を形成する。この素子分離f11域42の下
部にはp゛型の不純物が導入され、チャンネルストッパ
ーとして機能するp゛型の不純物領域43が形成される
。そして、シリコン基板41上にゲート酸化膜44を介
してゲート電橋として用いられるタングステンシリサイ
ド層45及びタングステンシリサイド層52がパターニ
ングにより形成される。タングステンシリサイド層52
は一方の端部がシリコン基板41上にあり、他方の端部
が素子分離領域42上にゲート酸化膜44を介して延在
するパターンとされる。
First, as shown in FIG. 6(a), a P-type silicon substrate 41 is selectively oxidized by LOCO3 method etc. to form an element component M.
A td area 42 is formed. A p type impurity is introduced into the lower part of the element isolation f11 region 42 to form a p type impurity region 43 which functions as a channel stopper. Then, a tungsten silicide layer 45 and a tungsten silicide layer 52, which are used as gate bridges, are formed on the silicon substrate 41 via a gate oxide film 44 by patterning. Tungsten silicide layer 52
has a pattern in which one end is on the silicon substrate 41 and the other end extends on the element isolation region 42 via the gate oxide film 44.

そして、上記ゲート電極45をマスクとして、イオン注
入を行ってシリコン基板41の表面にn−型の不純物領
域46aを形成する。
Then, using the gate electrode 45 as a mask, ion implantation is performed to form an n-type impurity region 46a on the surface of the silicon substrate 41.

全面にシリコン酸化l!147を形成した後、全面エッ
チバックを行って不純物領域46aを露出させる。これ
により、タングステンシリサイド層45の側壁にシリコ
ン酸化膜47が残存される。このシリコン酸化膜47を
含めてタングステンシリサイド層45をマスクとしてシ
リコン基板41の表面にn゛型の不純物をイオン注入し
、ソース・ドレイン領域として機能するn”型の不純物
領域46bを形成する。シリコン基板41の表mには予
めn−型の不純物が導入されているので、タングステン
シリサイド層45の近傍にはシリコン酸化膜47と自己
整合的にn−型の不純物領域46aが形成される。即ち
、信頼性に優れたLDD型MO3I−ランジスタが形成
される。このようなMOS)ランジスタを覆って全面に
十分な膜製のシリコン酸化1llI51が形成される。
Silicon oxide on the entire surface! After forming 147, the entire surface is etched back to expose impurity region 46a. As a result, silicon oxide film 47 remains on the sidewalls of tungsten silicide layer 45. Using the tungsten silicide layer 45 as a mask, n'' type impurity ions are implanted into the surface of the silicon substrate 41, including this silicon oxide film 47, to form n'' type impurity regions 46b that function as source/drain regions.Silicon Since an n-type impurity is introduced into the surface m of the substrate 41 in advance, an n-type impurity region 46a is formed in the vicinity of the tungsten silicide layer 45 in self-alignment with the silicon oxide film 47. That is, , an LDD type MO3I-transistor with excellent reliability is formed.A sufficient film of silicon oxide 1llI51 is formed over the entire surface of such a MOS) transistor.

このシリコン酸化膜51は層間絶縁膜として機能する。This silicon oxide film 51 functions as an interlayer insulating film.

上記シリコン酸化膜51上に上記MOsトランジスタの
ソース・ドレイン領域の一方の上部で開口したレジスト
層を形成し、このレジスト層をマスクとしてエツチング
を行ってシリコン酸化膜51に開口部54を形成する。
A resist layer having an opening above one of the source and drain regions of the MOs transistor is formed on the silicon oxide film 51, and etching is performed using this resist layer as a mask to form an opening 54 in the silicon oxide film 51.

このエツチングにより、上記タングステンシリサイド層
52の端部が上記開口部54内に露出する。そして、こ
の開口部54を含む全面に薄膜のTiN膜53を開口部
54の形状に沿って形成する。このTiN1153は後
述するシリサイド化のアニール処理において反応防止膜
として機能する。また、露出したタングステンシリサイ
ド層52の端部はこのTiN膜53によって覆われる。
As a result of this etching, the end portion of the tungsten silicide layer 52 is exposed within the opening 54. Then, a thin TiN film 53 is formed on the entire surface including this opening 54 along the shape of the opening 54. This TiN1153 functions as a reaction prevention film in the annealing treatment for silicidation, which will be described later. Furthermore, the exposed end portions of the tungsten silicide layer 52 are covered with this TiN film 53.

続いて、第6図(b)に示すように、TiN膜5膜上3
上口部54の形状に沿ってチタンlI48を形成し、こ
のチタン膜48上にアモルファスシリコン膜49を積層
する。
Subsequently, as shown in FIG. 6(b), a layer 3 on the TiN film 5 is
A titanium film 48 is formed along the shape of the upper opening 54, and an amorphous silicon film 49 is laminated on this titanium film 48.

次に、第3の実施例と同様にして全面にエキシマレーザ
−光を照射してアニールを行い、第6図(C)に示すよ
うに、チタン1!I48とアモルファスシリコン膜49
をシリサイド化させてチタンシリサイド膜50を形成す
る。この時、エキシマレーザ−光が照射されるアモルフ
ァスシリコン膜49の下層にはシリコン酸化膜51が形
成されているが、TiN膜53が介在しており、このT
iNlll53がバリアとして機能するため、熟によっ
てシリコン酸化H51に含まれる酸素がチタンシリサイ
ド膜50中に混入する虞れがない。従って、良好なチタ
ンシリサイド[50が得られる。また、チタン膜48上
にアモルファスシリコン!I49が形成されているので
、エキシマレーザ−光を照射してもチタン膜48がエキ
シマレーザ−光を反射することが防止される。このため
、アモルファスシリコン1149を介してチタン膜48
にエネルギーが吸収され、シリサイド反応が起こる。
Next, in the same manner as in the third embodiment, the entire surface was irradiated with excimer laser light to perform annealing, and as shown in FIG. 6(C), titanium 1! I48 and amorphous silicon film 49
is silicided to form a titanium silicide film 50. At this time, a silicon oxide film 51 is formed under the amorphous silicon film 49 that is irradiated with excimer laser light, but a TiN film 53 is interposed therebetween.
Since the iNllll53 functions as a barrier, there is no possibility that oxygen contained in the silicon oxide H51 will mix into the titanium silicide film 50 due to ripening. Therefore, a good titanium silicide [50] can be obtained. Also, amorphous silicon is placed on the titanium film 48! Since I49 is formed, even if the titanium film 48 is irradiated with excimer laser light, the titanium film 48 is prevented from reflecting the excimer laser light. Therefore, the titanium film 48 is formed through the amorphous silicon 1149.
energy is absorbed and a silicide reaction occurs.

上記チタンシリサイド膜50は開口部54でTiN膜5
3を介して不純物領域46bと接続され、低抵抗な配線
層として機能する。
The titanium silicide film 50 has an opening 54 in which the TiN film 5
3, and functions as a low resistance wiring layer.

以上のように、チタン膜48上にアモルファスシリコン
膜49を形成し、アモルファスシリコン膜49にエキシ
マレーザ−光を照射してシリサイド化を行って低抵抗な
配線層が形成される。また、エキシマレーザ−光を用い
たアニールを行うので、下層に熱的なダメージを与える
虞れがない。
As described above, the amorphous silicon film 49 is formed on the titanium film 48, and the amorphous silicon film 49 is irradiated with excimer laser light to be silicided, thereby forming a low resistance wiring layer. Furthermore, since annealing is performed using excimer laser light, there is no risk of thermal damage to the underlying layer.

[発明の効果] 上述のように、本発明では短波長アークランプ光を用い
て金属膜のシリサイド化を行うことによって、低抵抗化
すべき領域に良好なシリサイド膜が形成される。また、
本発明では金属膜上に反射防止膜を設けることにより、
レーザー光によるシリサイド化が可能とされる。これに
より、ソース・ドレイン領域やゲート電極等でコンタク
ト抵抗やシート抵抗が低減化されるので、MIS型半導
体装置或いは上記薄膜トランジスタの高速動作が実現さ
れるとともに、高集積化、大型化に好都合である。
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, a good silicide film is formed in a region where resistance should be reduced by siliciding a metal film using short wavelength arc lamp light. Also,
In the present invention, by providing an antireflection film on the metal film,
It is believed that silicide formation using laser light is possible. This reduces the contact resistance and sheet resistance in the source/drain regions, gate electrodes, etc., thereby realizing high-speed operation of the MIS type semiconductor device or the above-mentioned thin film transistor, and is convenient for higher integration and larger size. .

更に、本発明ではレーザー光によるシリサイド化が可能
となるので、下層に熱的なダメージを与えずにシリサイ
ド化を行うことが可能とされ、半導体装置の3次元構造
化に好適なシリサイド化が提供される。
Furthermore, since the present invention enables silicidation using laser light, it is possible to perform silicidation without causing thermal damage to the underlying layer, and provides silicidation suitable for three-dimensional structuring of semiconductor devices. be done.

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

第1図(a)乃至第1図(c)は本発明の半導体装Iの
第1の実施例の製造方法を製造工程順に従って説明する
ためのそれぞれ概略断面図、第2図はシリコン層に対す
るアークランプ光及びハロゲンランプ光のそれぞれ波長
に対する吸収強度の関係とアークランプ光の吸収係数α
を示す特性図、第3図(a)乃至第3図(b)は上記半
導体装置の第2の実施例の製造方法を説明するためのそ
れぞれ概略断面図、第4図(a)乃至第4図(e)は上
記半導体装置の第3の実施例の製造方法を説明するため
のそれぞれ概略断面図、第5図(a)乃至第5図(b)
は上記半導体装置の第4の実施例の製造方法を説明する
ためのそれぞれ概略断面図、第6図(a)乃至第6図(
c)は上記半導体装Iの第5の実施例の製造方法を説明
するためのそれぞれ概略断面図、第7図は従来の選択C
VD法によりタングステン膜を堆積した場合と第1の実
施例の選択CVD法によりタングステン膜を堆積した場
合におけるそれぞれコンタクト抵抗を示す特性図である
。 1・・・石英基板 3・・・ポリシリコン層 ゲート酸化膜 ゲート電極 不純物領域 シリコン酸化膜 チタン膜 チタンシリサイド膜
1(a) to 1(c) are schematic cross-sectional views for explaining the manufacturing method of the first embodiment of the semiconductor device I of the present invention according to the manufacturing process order, and FIG. Relationship between absorption intensity and wavelength of arc lamp light and halogen lamp light, and absorption coefficient α of arc lamp light
3(a) to 3(b) are schematic cross-sectional views for explaining the manufacturing method of the second embodiment of the semiconductor device, and FIG. 4(a) to FIG. FIG. 5(e) is a schematic sectional view for explaining the manufacturing method of the third embodiment of the semiconductor device, and FIGS. 5(a) to 5(b)
6(a) to 6(a) are schematic cross-sectional views for explaining the manufacturing method of the fourth embodiment of the semiconductor device, respectively.
c) is a schematic sectional view for explaining the manufacturing method of the fifth embodiment of the semiconductor device I, and FIG.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the contact resistance in the case where the tungsten film is deposited by the VD method and the case where the tungsten film is deposited by the selective CVD method of the first embodiment. 1...Quartz substrate 3...Polysilicon layer Gate oxide film Gate electrode impurity region Silicon oxide film Titanium film Titanium silicide film

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基体上にMIS型半導体装置を形成し、少なくと
もそのMIS型半導体装置のソース・ドレイン領域上に
金属膜を形成し、短波長アークランプ光を照射して前記
金属膜をシリサイド化させることを特徴とする半導体装
置の製造方法。
(1) Forming an MIS type semiconductor device on a substrate, forming a metal film on at least the source/drain region of the MIS type semiconductor device, and siliciding the metal film by irradiating short wavelength arc lamp light. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized by:
(2)上記MIS型半導体装置が薄膜トランジスタであ
る請求項1記載の半導体装置の製造方法。
(2) The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the MIS type semiconductor device is a thin film transistor.
(3)基体上にMIS型半導体装置を形成し、少なくと
もそのMIS型半導体装置のソース・ドレイン領域上に
金属膜及び反射防止膜を順次形成し、レーザー光を照射
して前記金属膜をシリサイド化させることを特徴とする
半導体装置の製造方法。
(3) Forming an MIS type semiconductor device on a substrate, sequentially forming a metal film and an antireflection film on at least the source/drain regions of the MIS type semiconductor device, and siliciding the metal film by irradiating laser light. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized by:
(4)上記MIS型半導体装置が薄膜トランジスタであ
る請求項3記載の半導体装置の製造方法。
(4) The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the MIS type semiconductor device is a thin film transistor.
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