JPH05243566A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH05243566A
JPH05243566A JP4332692A JP4332692A JPH05243566A JP H05243566 A JPH05243566 A JP H05243566A JP 4332692 A JP4332692 A JP 4332692A JP 4332692 A JP4332692 A JP 4332692A JP H05243566 A JPH05243566 A JP H05243566A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
gate electrode
silicon layer
polycrystalline silicon
concentration
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.)
Withdrawn
Application number
JP4332692A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Akiyama
裕明 秋山
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC 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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP4332692A priority Critical patent/JPH05243566A/ja
Publication of JPH05243566A publication Critical patent/JPH05243566A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】P型シリコン基板1上にフィールド酸化膜2お
よびゲート酸化膜3を形成した後、高濃度N型多結晶シ
リコン層4を形成する。次に、CVD法により多結晶シ
リコン層5を形成する。N型多結晶シリコン層4と多結
晶シリコン層5とをエッチングして二重構造のゲート電
極を形成する。その後、フィールド酸化膜2およびゲー
ト電極(4,5)をマスクに燐をイオン注入し低濃度N
型不純物層6,6’を形成する。さらに、サイドウォー
ル7,7’を形成する。次に、スパッタ法によりチタン
層8を被覆する。 【効果】下層に高濃度N型多結晶シリコン層を、上層に
不純物の導入されていない多結晶シリコン層5をそれぞ
れ有する二層構造のゲート電極を形成するので、その後
の高融点金属とのシリサイド化反応が十分に進み、低抵
抗のゲート電極が形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、MOS型電界効果トラ
ンジスタの製造方法に関し、特にソース・ドレイン領域
上部およびゲート電極上部を高融点金属の珪化物にする
製造方法(以下、サリサイドプロセスという)に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のサリサイドプロセスの製造方法
を、図12〜図14を参照して、説明する。図12に示
すように、P型シリコン基板1、フィールド酸化膜2、
ゲート酸化膜3を形成した後、多結晶シリコン層を形成
し、燐を拡散し(濃度1020cm-3)、フォトエッチン
グ法によりN型多結晶シリコン層4のゲート電極を形成
する。その後、イオン注入法により燐をエネルギー30
Kev、ドーズ量3×1013cm-2注入し、低濃度N型
不純物層6を形成する。その後、酸化膜をCVD法によ
り2000オングストローム形成し、異方性エッチング
することによってゲート電極4の側壁にのみ残し(以
下、これをサイドウォールという)、スパッタ法により
チタン層8を800オングストローム形成する。次に、
図13に示すように、650の窒素雰囲気中にてアニー
ルし、ゲート電極4の上部および低濃度N型不純物層6
上部にチタンシリサイド層9を形成した後、未反応のチ
タン層を除去する。次に、図14に示すように、従来法
により層間絶縁膜11を形成し、コンタクト穴を形成し
た後、アルミ配線12を形成してMOS型電界効果トラ
ンジスタが完成する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来のサリサイド
プロセスでは、ゲート電極として高濃度N型多結晶シリ
コン層を用いていたため、チタン層を被覆した後、アニ
ール時にチタン層と多結晶シリコン層とが十分反応せ
ず、低抵抗のゲート電極を形成することが困難であっ
た。
【0004】また、その対策として、低濃度N型多結晶
シリコン(1018cm-3以下)、または不純物がドープ
されていない多結晶シリコン層をゲート電極として用い
ればよいが、P型MOS電界効果トランジスタにおい
て、ソース・ドレイン形成のために注入したボロンがゲ
ート電極中にも存在しておりゲート電極中の燐濃度が低
いため、その後の熱処理によりゲート酸化膜を通してシ
リコン基板中にまで拡散してしまい素子特性に影響を与
える。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
の製造方法は、第一の導電型半導体基板上に形成するM
OS型電界効果トランジスタの製造方法において、半導
体基板の上にゲート酸化膜を形成した後、第一の多結晶
シリコン層を形成し、多結晶シリコン層に燐を拡散せし
めた後、第二の多結晶シリコン層を形成する工程と、第
一および第二の多結晶シリコン層を所定のパターンにエ
ッチングし、ゲート電極を形成する工程と、ゲート電極
をマスクにしたイオン注入により第一の導電型半導体基
板上に低濃度不純物領域を形成した後、絶縁膜を全面に
わたって形成し、異方性エッチングによりゲート電極の
側壁にのみ絶縁膜を残す工程と、高融点金属層を全面に
わたって被覆した後、窒素雰囲気中でアニールし、第二
の多結晶シリコンおよび第二の低濃度不純物領域の一部
を高融点金属の珪化物にする工程と、未反応の高融点金
属層を除去し、ゲート電極およびゲート電極側壁に残し
た絶縁膜をマスクにしたイオン注入により、第一の導電
型半導体基板上に第二の導電型の高濃度不純物領域を形
成する工程とを含む。
【0006】
【実施例】次に、本発明の実施例を示した図面を参照し
て、本発明を詳細に説明する。
【0007】図1は本発明の第一の実施例による製造方
法で製造される半導体装置のゲート電極部分を示す縦断
面図である。ゲート電極は、下層に高濃度N型多結晶シ
リコン層4を、上層に不純物の導入されていない多結晶
シリコン層5をそれぞれ有する二層構造である。したが
って、その後の高融点金属7とのシリサイド化反応が十
分に進み、低抵抗のゲート電極が形成できる。
【0008】次に、第一の実施例による製造方法を、図
2〜図10を参照して、説明する。まず、図2に示すよ
うに、P型シリコン基板1上にフィールド酸化膜2(膜
厚5000オングストローム)を形成した後、ゲート酸
化膜(膜厚200オングストローム)3を形成し、CV
D法により多結晶シリコン層(膜厚2000オングスト
ローム)を形成し、燐を拡散して高濃度N型多結晶シリ
コン層4(不純物濃度1020cm-3)を形成する。次
に、図3に示すように、CVD法により多結晶シリコン
層5(膜厚500オングストローム)を形成する。
【0009】次に、図4に示すように、N型多結晶シリ
コン層4と多結晶シリコン層5とをエッチングし、二層
構造のゲート電極を形成する。その後、図5に示すよう
に、フィールド酸化膜2およびゲート電極4,5をマス
クに燐をイオン注入し(エネルギー30Kev、ドーズ
量3×1013cm-2)、低濃度N型不純物層6および
6’を形成する。
【0010】さらに、図6に示すように、絶縁膜をCV
D法により形成し(膜厚200オングストローム)、異
方性エッチングによりゲート電極4,5の側壁にのみ残
し、サイドウォール7,7’を形成する。このとき、低
濃度N型不純物層6,6’上部の酸化膜も除去する。次
に、図7に示すように、スパッタ法によりチタン層8
(膜厚800オングストローム)を被覆する。さらに図
8に示すように、窒素雰囲気中にて650℃でアニール
を行ない、低濃度N型不純物層6,6’上部およびゲー
ト電極上部の多結晶シリコン層をシリサイド化反応をさ
せる。このとき、ゲート電極上層には、低濃度N型不純
物領域形成時のイオン注入による燐のみが導入された
(1018cm-3)多結晶シリコン層が存在するので、シ
リサイド化反応は十分に行なわれ、低抵抗のゲート電極
が形成される。その後、未反応のチタン層を過酸化水素
水とアンモニア水との混合液により除去する。
【0011】図9に示すように、ゲート電極、サイドウ
ォール7およびフィールド酸化膜2をマスクにイオン注
入法によりヒ素を注入し(エネルギー70Kev、ドー
ズ量5×1015cm-2)、窒素雰囲気中で850℃で2
0分のアニールを行ない、高濃度N型不純物層10,1
0’を形成する。さらに、図10に示すように、従来法
により、層間絶縁膜11を形成し、コンタクト穴を形成
し、アルミ配線12を形成し、MOS型電界効果トラン
ジスタが完成する。
【0012】なお、第一の実施例では、P型シリコン基
板上にN型トランジスタを形成したが、Nウェル領域を
形成してP型トランジスタを形成しても、N型シリコン
基板上にP型トランジスタおよびPウェル領域を形成し
てN型トランジスタを形成してもよい。
【0013】次に、図11を参照して、本発明の第二の
実施例について説明する。第二の実施例では、チタンシ
リサイド層9,9’9”を形成した後、イオン注入によ
りヒ素(エネルギー70Kev、ドーズ量1015
-2)に加えて、燐(エネルギー70Kev、ドーズ量
1×1016cm-2)を注入し、第二の高濃度不純物層1
3,13’を形成する。ヒ素のみの注入に比べチタンシ
リサイド層9,9”を通して形成される高濃度N型不純
物層が十分に形成され、チタンシリサイド層9,9”と
高濃度N型不純物層10,13との界面抵抗を低減でき
る。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、下層に高濃度N型多結晶シリコン層を、上層に不純
物の導入されていない多結晶シリコン層5をそれぞれ有
する二層構造のゲート電極を形成するので、その後の高
融点金属とのシリサイド化反応が十分に進み、低抵抗の
ゲート電極が形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例による製造方法で得られ
る半導体装置のゲート電極部分の断面図である。
【図2】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部を示す断面図である。
【図3】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部を示す断面図である。
【図4】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部を示す断面図である。
【図5】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部を示す断面図である。
【図6】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部を示す断面図である。
【図7】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部を示す断面図である。
【図8】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部を示す断面図である。
【図9】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部を示す断面図である。
【図10】本発明の第一の実施例による半導体装置の製
造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図11】本発明の第二の実施例による半導体装置の製
造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図12】従来の製造方法の工程の一部を示す断面図で
ある。
【図13】従来の製造方法の工程の一部を示す断面図で
ある。
【図14】従来の製造方法の工程の一部を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 P型シリコン基板 2 フィールド酸化膜 3 ゲート酸化膜 4 N型多結晶シリコン層 5 多結晶シリコン層 6,6’ 低濃度N型不純物層 7,7’ サイドウォール 8 チタン層 9,9’,9” チタンシリサイド層 10,10’ 高濃度N型不純物層 11 層間絶縁膜 12 アルミ配線 13 第二の高濃度N型不純物層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一の導電型半導体基板上に形成するM
    OS型電界効果トランジスタの製造方法において、 前記半導体基板の上にゲート酸化膜を形成した後、第一
    の多結晶シリコン層を形成し、前記多結晶シリコン層に
    燐を拡散せしめた後、第二の多結晶シリコン層を形成す
    る工程と、 前記第一および第二の多結晶シリコン層を所定のパター
    ンにエッチングし、ゲート電極を形成する工程と、 前記ゲート電極をマスクにしたイオン注入により前記第
    一の導電型半導体基板上に低濃度不純物領域を形成した
    後、絶縁膜を全面にわたって形成し、異方性エッチング
    により前記ゲート電極の側壁にのみ前記絶縁膜を残す工
    程と、 高融点金属層を全面にわたって被覆した後、窒素雰囲気
    中でアニールし、前記第二の多結晶シリコンおよび前記
    第二の低濃度不純物領域の一部を高融点金属の珪化物に
    する工程と、 前記未反応の高融点金属層を除去し、前記ゲート電極お
    よび前記ゲート電極側壁に残した絶縁膜をマスクにした
    イオン注入により、前記第一の導電型半導体基板上に第
    二の導電型の高濃度不純物領域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。
  2. 【請求項2】 前記高融点金属の珪化物にした後、イオ
    ン注入によりヒ素を注入し、さらに燐を注入して第二の
    高濃度不純物層を形成することを特徴とする請求項1記
    載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記高融点金属がチタンであることを特
    徴とする請求項1または2記載の半導体装置の製造方
    法。
JP4332692A 1992-02-28 1992-02-28 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH05243566A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4332692A JPH05243566A (ja) 1992-02-28 1992-02-28 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4332692A JPH05243566A (ja) 1992-02-28 1992-02-28 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05243566A true JPH05243566A (ja) 1993-09-21

Family

ID=12660701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4332692A Withdrawn JPH05243566A (ja) 1992-02-28 1992-02-28 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05243566A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07183509A (ja) * 1993-12-22 1995-07-21 Nec Corp 半導体装置製造方法
JP2006339441A (ja) * 2005-06-02 2006-12-14 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07183509A (ja) * 1993-12-22 1995-07-21 Nec Corp 半導体装置製造方法
JP2006339441A (ja) * 2005-06-02 2006-12-14 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09135025A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0645343A (ja) ボロシリケイトガラススペーサを有する半導体装置及びその製造方法
JP3119190B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3003796B2 (ja) Mos型半導体装置の製造方法
JP3129867B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05304158A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH05243566A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07263690A (ja) サリサイド構造を有する半導体装置とその製造方法
JP2931243B2 (ja) 半導体素子の製造方法
JPH0661482A (ja) Mos型トランジスタおよびその製造方法
JP3714757B2 (ja) Mis型半導体装置の製造方法
KR19980070637A (ko) 반도체 장치 및 그의 제조 방법
JP2513312B2 (ja) Mosトランジスタの製造方法
JP3108927B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2525186B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3639745B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07153939A (ja) 半導体素子およびその製造方法
JPH08288504A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0629310A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3657532B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2000021996A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2525613B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07249761A (ja) 半導体装置の製造方法及び半導体装置
JPS61295652A (ja) Cmos型半導体装置の製造方法
JP3400326B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990518