JPH06232353A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacture thereofInfo
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- JPH06232353A JPH06232353A JP1352693A JP1352693A JPH06232353A JP H06232353 A JPH06232353 A JP H06232353A JP 1352693 A JP1352693 A JP 1352693A JP 1352693 A JP1352693 A JP 1352693A JP H06232353 A JPH06232353 A JP H06232353A
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- metal silicide
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置およびその
製造方法に係り、特にウェハ中央領域のチップ領域にC
MOS(相補性絶縁ゲート)あるいはBiCMOS(バ
イポーラ・CMOS)型等のLSI(大規模集積回路)
が形成された半導体ウェハおよびその製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a C region in a chip region in a wafer central region.
MOS (complementary insulated gate) or BiCMOS (bipolar / CMOS) type LSI (large-scale integrated circuit)
And a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4(a)乃至(c)は、半導体ウェハ
にBiCMOS型のLSIを形成する従来の製造工程を
示す断面図である。まず、図4(a)に示すように、P
型半導体基板(ウェハ)1上にN型埋込層2とP型埋込
層3をそれぞれ形成する。2. Description of the Related Art FIGS. 4A to 4C are sectional views showing a conventional manufacturing process for forming a BiCMOS type LSI on a semiconductor wafer. First, as shown in FIG.
An N type buried layer 2 and a P type buried layer 3 are formed on a type semiconductor substrate (wafer) 1, respectively.
【0003】この後、上記N型埋込層2上にN型エピタ
キシャル層4を、また、上記P型埋込層3上にP型ウェ
ル領域5を形成する。この後、選択酸化法により、素子
分離領域の酸化膜6を形成する。Thereafter, an N type epitaxial layer 4 is formed on the N type buried layer 2 and a P type well region 5 is formed on the P type buried layer 3. After that, the oxide film 6 in the element isolation region is formed by the selective oxidation method.
【0004】この後、前記N型エピタキシャル層4上に
例えばリンをイオン注入し、950℃で60分程度熱処
理を行い、バイポーラトランジスタのコレクタ電極取出
部7を前記N型埋込層(バイポーラトランジスタのコレ
クタ領域)2に達するように形成する。After that, for example, phosphorus is ion-implanted on the N-type epitaxial layer 4 and heat treatment is performed at 950 ° C. for about 60 minutes to make the collector electrode extraction portion 7 of the bipolar transistor into the N-type buried layer (of the bipolar transistor). It is formed so as to reach the collector region) 2.
【0005】この後、リソグフラィ技術とイオン注入法
を用いて、NMOSトランジスタのNチャンネル領域
8、PMOSトランジスタのPチャンネル領域9をそれ
ぞれ選択的に形成する。After that, the N channel region 8 of the NMOS transistor and the P channel region 9 of the PMOS transistor are selectively formed by using the lithographic technique and the ion implantation method.
【0006】この後、基板表面上にゲート酸化膜10を
形成し、さらに、CVD(気相成長)法により、上記ゲ
ート酸化膜10上に多結晶シリコン膜11を堆積した
後、リン等の不純物雰囲気中で850℃の熱処理を行
う。この後、多結晶シリコン膜11上に金属シリサイド
膜12を堆積する。After that, a gate oxide film 10 is formed on the surface of the substrate, and a polycrystalline silicon film 11 is further deposited on the gate oxide film 10 by a CVD (vapor phase growth) method. Heat treatment is performed at 850 ° C. in the atmosphere. Then, a metal silicide film 12 is deposited on the polycrystalline silicon film 11.
【0007】次に、図4(b)に示すように、通常のリ
ソグラフィ技術とRIE(反応性イオンエッチング)技
術を用いて、MOSトランジスタのゲート電極13を形
成する。Next, as shown in FIG. 4B, the gate electrode 13 of the MOS transistor is formed by using the ordinary lithography technique and RIE (reactive ion etching) technique.
【0008】この際、図5に示す平面図のように、ウェ
ハの中央領域のチップ領域51にゲート電極13を形成
するものであり、チップ領域が形成されていないウェハ
周辺領域には、ゲート電極の材料である金属シリサイド
膜12およびその下層の多結晶シリコン膜11が積層状
態で残存したままである。この後、ゲート酸化膜10の
信頼性を高めるために、例えば900℃のドライ酸素雰
囲気中で酸化を行う。At this time, as shown in the plan view of FIG. 5, the gate electrode 13 is formed in the chip region 51 in the central region of the wafer, and the gate electrode is formed in the wafer peripheral region where the chip region is not formed. The metal silicide film 12 which is the material of the above and the polycrystalline silicon film 11 thereunder remain in a laminated state. Then, in order to improve the reliability of the gate oxide film 10, oxidation is performed in a dry oxygen atmosphere at 900 ° C., for example.
【0009】次に、リソグラフィ技術とイオン注入法を
用いて、図4(c)に示すように、バイポーラトランジ
スタのエミッタ領域15および真性ベース領域16、N
MOSトランジスタのソース・ドレインとなるN- 領域
17およびN+ 領域18、PMOSトランジスタのソー
ス・ドレインとなるP+ 領域19、バイポーラトランジ
スタのベース電極取出部20を選択的に形成する。Next, as shown in FIG. 4C, the emitter region 15 and the intrinsic base region 16, N of the bipolar transistor are formed by using the lithography technique and the ion implantation method.
N- regions 17 and N + regions 18 serving as the source / drain of the MOS transistor, a P + region 19 serving as the source / drain of the PMOS transistor, and a base electrode extraction portion 20 of the bipolar transistor are selectively formed.
【0010】この後、層間絶縁膜として、絶縁膜21お
よびBPSG(ボロン・リン・シリケート・ガラス)膜
22を順次堆積させた後、850℃の熱処理を施す。そ
して、上記BPSG絶縁膜22および絶縁膜21にコン
タクト孔を開孔し、後で形成される金属配線23の信頼
性を高める目的で上記コンタクト孔の形状を丸くするた
めに、例えば1000℃のラピッドアニールを行う。こ
の後、通常の金属配線工程を行い、さらに、表面保護膜
を形成し、パッド開孔を行う。After that, an insulating film 21 and a BPSG (boron phosphorus silicate glass) film 22 are sequentially deposited as an interlayer insulating film, and then heat treatment at 850 ° C. is performed. Then, contact holes are opened in the BPSG insulating film 22 and the insulating film 21, and the shape of the contact holes is rounded in order to improve the reliability of the metal wiring 23 formed later. Anneal. After that, a normal metal wiring process is performed, a surface protective film is further formed, and a pad opening is performed.
【0011】この最終工程までの間、前記したようにチ
ップ領域が形成されていないウェハ周辺領域には、ゲー
ト電極の材料である金属シリサイド膜12および下層の
多結晶シリコン膜11が積層状態で残存したままであ
る。Until the final step, the metal silicide film 12 as the material of the gate electrode and the lower polycrystalline silicon film 11 remain in a laminated state in the wafer peripheral region where the chip region is not formed as described above. It is still done.
【0012】しかし、上記したように、チップが形成さ
れないウェハ周辺の領域にゲート電極の材料である多結
晶シリコン膜11および金属シリサイド膜12が最終工
程まで残るので、コンタクト開孔後のラピッドアニール
工程で金属シリサイド膜12の応力が大きくなり、ウェ
ハの反りが生じる。However, as described above, since the polycrystalline silicon film 11 and the metal silicide film 12 which are the material of the gate electrode remain in the peripheral region of the wafer where the chip is not formed until the final step, the rapid annealing step after the contact opening is performed. Then, the stress of the metal silicide film 12 becomes large, and the wafer warps.
【0013】これにより、この後のリソグラフィ工程に
おいてマスクの合わせずれが大となり、ウェハの反りが
大きい場合には、ウェハをステッパーヘローディングす
る際に、ウェハがローダーに吸い付かなくなり、リソグ
ラフィ工程が行えなくなるという問題が生じる。As a result, when the mask misalignment becomes large in the subsequent lithography process and the wafer warp is large, when the wafer is loaded on the stepper, the wafer does not stick to the loader and the lithography process can be performed. The problem of disappearing arises.
【0014】しかも、ウェハ周辺のレジストが除去され
た領域あるいはレジストが塗布されなかった領域では、
前記金属シリサイド膜12が、それとの密着性の悪い酸
化膜に直接に接している箇所があるので、上記金属シリ
サイド膜形成後の酸化または熱処理の工程で金属シリサ
イド膜12が剥れるという問題が生じる。In addition, in the area where the resist is removed around the wafer or the area where the resist is not applied,
Since there is a portion where the metal silicide film 12 is in direct contact with the oxide film having poor adhesion to the metal silicide film 12, there arises a problem that the metal silicide film 12 peels off in the process of oxidation or heat treatment after the formation of the metal silicide film. .
【0015】また、ゲート電極13をパターニングする
ためのレジストマスクをRIE法により形成する際、チ
ップ領域が形成されないウェハ周辺領域にレジスト膜が
残っているので、ウェハ周辺領域に近いチップ領域でR
IEのエッチャントが増え、エッチングレートが速くな
る。これにより、ウェハ中央領域のチップ領域とウェハ
周辺領域に近いチップ領域とでMOSトランジスタのゲ
ート長寸法が変化するという問題が生じる。Further, when the resist mask for patterning the gate electrode 13 is formed by the RIE method, since the resist film remains in the wafer peripheral region where the chip region is not formed, the R in the chip region near the wafer peripheral region.
The IE etchant increases, and the etching rate increases. This causes a problem that the gate length dimension of the MOS transistor changes between the chip region in the central region of the wafer and the chip region near the peripheral region of the wafer.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
半導体装置の製造方法は、チップ領域が形成されていな
いウェハ周辺領域にMOSトランジスタのゲート電極の
材料である金属シリサイド膜を最終工程まで残存させて
いるので、製造工程の途中でウェハの反り、金属シリサ
イド膜の剥れ、ゲート電極パターニング時のRIEのエ
ッチャントの増加などを招くという問題があった。As described above, according to the conventional method of manufacturing a semiconductor device, the metal silicide film, which is the material of the gate electrode of the MOS transistor, remains in the peripheral region of the wafer where the chip region is not formed until the final step. Therefore, there is a problem that the wafer is warped during the manufacturing process, the metal silicide film is peeled off, and the etchant for RIE at the time of patterning the gate electrode is increased.
【0017】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、製造工程の途中でのウェハの反り、金属シリ
サイド膜の剥れなどを防止し得る半導体装置およびその
製造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and provides a semiconductor device and a manufacturing method thereof capable of preventing the warp of a wafer and the peeling of a metal silicide film during the manufacturing process. With the goal.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体ウェハ面内のチップ領域には配線用の多結晶シリ
コン膜および金属シリサイド膜が積層状態で存在し、チ
ップ領域が形成されないウェハ周辺領域には上記金属シ
リサイド膜が存在しないことを特徴とする。The semiconductor device of the present invention comprises:
It is characterized in that a polycrystalline silicon film for wiring and a metal silicide film are present in a laminated state in a chip region in the plane of the semiconductor wafer, and the metal silicide film is not present in a wafer peripheral region where the chip region is not formed.
【0019】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体ウェハの基板上にゲート絶縁膜を介して多結晶シ
リコン膜を堆積し、不純物を拡散する工程と、上記多結
晶シリコン膜上に金属シリサイド膜を堆積する工程と、
上記金属シリサイド膜上に第1のレジスト膜を塗布した
後、前記半導体ウェハの面内のチップ領域外であるウェ
ハ周辺領域における第1のレジスト膜を除去し、チップ
領域上には第1のレジスト膜を残存させる工程と、この
第1のレジスト膜をマスクとしてエッチングを行い、ウ
ェハ周辺におけるチップ領域外の金属シリサイド膜を除
去する工程と、前記チップ領域上に第2のレジスト膜の
パターンを形成し、このレジスト膜パターンをマスクと
してMOSトランジスタ用のゲート電極を形成する工程
とを具備し、半導体ウェハ面内のチップ領域には配線用
の多結晶シリコン膜および金属シリサイド膜が積層状態
で存在し、チップ領域が形成されないウェハ周辺領域に
は上記2つの膜が存在しない半導体ウェハを製造するこ
とを特徴とする。The semiconductor device manufacturing method of the present invention is
Depositing a polycrystalline silicon film on a substrate of a semiconductor wafer via a gate insulating film, diffusing impurities, and depositing a metal silicide film on the polycrystalline silicon film,
After applying the first resist film on the metal silicide film, the first resist film in the wafer peripheral region outside the chip region within the surface of the semiconductor wafer is removed, and the first resist film is formed on the chip region. A step of leaving the film, a step of etching the first resist film as a mask to remove the metal silicide film outside the chip region around the wafer, and a pattern of a second resist film on the chip region. And forming a gate electrode for a MOS transistor by using this resist film pattern as a mask, wherein a polycrystalline silicon film for wiring and a metal silicide film are present in a laminated state in a chip region on the surface of a semiconductor wafer. It is characterized in that a semiconductor wafer is manufactured in which the above-mentioned two films are not present in the wafer peripheral region where the chip region is not formed.
【0020】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体ウェハの基板上にゲート絶縁膜を介して多結晶シ
リコン膜を堆積し、不純物を拡散する工程と、上記多結
晶シリコン膜上に金属シリサイド膜を堆積する工程と、
上記金属シリサイド膜上に第1のレジスト膜を塗布した
後、チップ領域にゲート電極パターンを露光する工程
と、チップ領域外のウェハ周辺領域にはパターンの存在
しないマスクを使用し、あるいは、マスクを使用するこ
となく、チップ領域外における前記第1のレジスト膜を
露光する工程と、上記第1のレジスト膜をマスクとして
エッチングを行うことにより、チップ領域内にゲート電
極パターンを形成すると同時にチップ領域外の金属シリ
サイド膜および多結晶シリコン膜を除去する工程とを具
備し、半導体ウェハ面内のチップ領域には配線用の多結
晶シリコン膜および金属シリサイド膜が積層状態で存在
し、チップ領域が形成されないウェハ周辺領域には上記
2つの膜が存在しない半導体ウェハを製造することを特
徴とする。A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is
Depositing a polycrystalline silicon film on a substrate of a semiconductor wafer via a gate insulating film, diffusing impurities, and depositing a metal silicide film on the polycrystalline silicon film,
After applying the first resist film on the metal silicide film, a step of exposing a gate electrode pattern to the chip area, and using a mask having no pattern in the wafer peripheral area outside the chip area, or using a mask The step of exposing the first resist film outside the chip region without using it and the etching using the first resist film as a mask form a gate electrode pattern in the chip region and at the same time outside the chip region. And the step of removing the metal silicide film and the polycrystalline silicon film, the polycrystalline silicon film for wiring and the metal silicide film are present in a stacked state in the chip region in the plane of the semiconductor wafer, and the chip region is not formed. It is characterized in that a semiconductor wafer in which the above-mentioned two films are not present in the wafer peripheral region is manufactured.
【0021】[0021]
【作用】金属シリサイド膜形成後に、チップ領域が形成
されないウェハ周辺領域に存在するゲート電極の材料で
ある金属シリサイド膜を全て除去するので、次に述べる
ような効果が得られる。After the metal silicide film is formed, all the metal silicide film, which is the material of the gate electrode, existing in the wafer peripheral region where the chip region is not formed is removed, so that the following effects can be obtained.
【0022】(1)後の工程で形成される層間絶縁膜に
対するコンタクト開孔後のラピッドアニール工程でウェ
ハが反らないようにして、その後のリソグラフィ工程が
可能になる。(1) The wafer is not warped in the rapid annealing process after the contact holes are opened to the interlayer insulating film formed in the subsequent process, and the subsequent lithography process becomes possible.
【0023】(2)ウェハ周辺領域で金属シリサイド膜
がそれとの密着性の悪い酸化膜に直接に接している箇所
が存在しなくなり、金属シリサイド膜形成後の酸化また
は熱処理の工程でウェハ周辺領域で金属シリサイド膜が
剥れるという問題が生じなくなる。(2) In the peripheral area of the wafer, there is no place where the metal silicide film is in direct contact with the oxide film having poor adhesion to the wafer peripheral area, and in the peripheral area of the wafer in the process of oxidation or heat treatment after the formation of the metal silicide film. The problem that the metal silicide film peels off does not occur.
【0024】[0024]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。 (実施例1)Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. (Example 1)
【0025】図1(a)乃至(f)は、本発明の第1実
施例として、半導体ウェハに0.5μmのデザインルー
ルによるBiCMOS型のLSIを形成する製造工程を
示す断面図である。1A to 1F are cross-sectional views showing a manufacturing process for forming a BiCMOS type LSI according to a first embodiment of the present invention on a semiconductor wafer according to a design rule of 0.5 μm.
【0026】まず、図1(a)に示すように、P型半導
体基板31上にN型埋込層32とP型埋込層33をそれ
ぞれ形成する。この後、上記N型埋込層32上にN型エ
ピタキシャル層34を、また、上記P型埋込層33上に
P型ウェル領域35を形成する。この後、選択酸化法に
より素子分離領域の酸化膜36を形成する。First, as shown in FIG. 1A, an N-type buried layer 32 and a P-type buried layer 33 are formed on a P-type semiconductor substrate 31, respectively. Then, an N-type epitaxial layer 34 is formed on the N-type buried layer 32, and a P-type well region 35 is formed on the P-type buried layer 33. After that, the oxide film 36 in the element isolation region is formed by the selective oxidation method.
【0027】この後、前記N型エピタキシャル層34上
に例えばリンをイオン注入し、950℃で60分程度熱
処理を行い、バイポーラトランジスタのコレクタ電極取
出部37を前記N型埋込層(バイポーラトランジスタの
コレクタ領域)32に達するように形成する。After that, for example, phosphorus is ion-implanted on the N-type epitaxial layer 34, and heat treatment is performed at 950 ° C. for about 60 minutes to make the collector electrode extraction portion 37 of the bipolar transistor the N-type buried layer (of the bipolar transistor). It is formed so as to reach the collector region) 32.
【0028】この後、リソグフラィ技術とイオン注入法
を用いて、NMOSトランジスタのNチャンネル領域3
8、PMOSトランジスタのPチャンネル領域39をそ
れぞれ選択的に形成する。After that, the N channel region 3 of the NMOS transistor is formed by using the lithographic technique and the ion implantation method.
8. P-channel regions 39 of PMOS transistors are selectively formed.
【0029】この後、基板表面上にゲート酸化膜40を
形成し、さらに、CVD法により、上記ゲート酸化膜4
0上に多結晶シリコン膜41を堆積した後、リン等の不
純物雰囲気中で850℃の熱処理を行う。この後、多結
晶シリコン膜41上に金属シリサイド膜42を堆積す
る。ここまでの工程は、従来技術と同じである。After that, a gate oxide film 40 is formed on the surface of the substrate, and the gate oxide film 4 is formed by the CVD method.
After depositing the polycrystalline silicon film 41 on the silicon oxide film, heat treatment is performed at 850 ° C. in an atmosphere of impurities such as phosphorus. Then, a metal silicide film 42 is deposited on the polycrystalline silicon film 41. The steps up to this point are the same as in the prior art.
【0030】次に、図1(b)に示す断面図および図2
に示すウェハ上面図のように、上記金属シリサイド膜4
2上にレジスト膜43を塗布した後、前記半導体ウェハ
の面内のチップ領域が形成されないウェハ周辺領域にお
けるレジスト膜43を除去し、チップ領域上にはレジス
ト膜43を残存させる。Next, a sectional view and FIG. 2 shown in FIG.
As shown in the wafer top view shown in FIG.
After applying the resist film 43 on the surface of the semiconductor wafer 2, the resist film 43 in the wafer peripheral region where the chip region in the surface of the semiconductor wafer is not formed is removed, and the resist film 43 remains on the chip region.
【0031】この場合、リソグラフィ技術により、チッ
プ領域外のウェハ周辺領域にはパターンの存在しないマ
スクを使用して、または、マスクを使用せずに露光を行
い、チップ領域上にレジスト43を残す。In this case, the wafer peripheral region outside the chip region is exposed by the lithography technique with or without a mask having no pattern, and the resist 43 is left on the chip region.
【0032】次に、図1(c)に示すように、RIEま
たはCDE(ケミカル・ドライ・エッチング)技術を用
いてウェハ周辺領域の金属シリサイド膜42および多結
晶シリコン膜41を全て除去する。Next, as shown in FIG. 1C, the metal silicide film 42 and the polycrystalline silicon film 41 in the peripheral region of the wafer are all removed by using the RIE or CDE (chemical dry etching) technique.
【0033】次に、図1(d)に示すように、通常のリ
ソグラフィ技術を用いて、チップ領域にMOSトランジ
スタのゲート電極をパターニングするためのレジストマ
スク44を形成する。次に、図1(e)に示すように、
RIE技術を用いてMOSトランジスタのゲート電極4
5のパターニングを行う。Next, as shown in FIG. 1D, a resist mask 44 for patterning the gate electrode of the MOS transistor is formed in the chip region by using a normal lithography technique. Next, as shown in FIG.
Gate electrode 4 of MOS transistor using RIE technology
Patterning 5 is performed.
【0034】この後、従来技術と同様に、ゲート酸化膜
40の信頼性を高めるために、例えば900℃のドライ
酸素雰囲気中で酸化を行う。さらに、リソグラフィ技術
とイオン注入法を用いて、図1(f)に示すように、バ
イポーラトランジスタのエミッタ領域46および真性ベ
ース領域47、NMOSトランジスタのソース・ドレイ
ンとなるN- 領域48およびN+ 領域49、PMOSト
ランジスタのソース・ドレインとなるP+ 領域50、バ
イポーラトランジスタのベース電極取出部51を選択的
に形成する。Thereafter, as in the prior art, in order to improve the reliability of the gate oxide film 40, oxidation is performed in a dry oxygen atmosphere at 900 ° C., for example. Further, as shown in FIG. 1F, the emitter region 46 and the intrinsic base region 47 of the bipolar transistor, the N- region 48 and the N + region serving as the source / drain of the NMOS transistor are formed by using the lithography technique and the ion implantation method. 49, a P + region 50 serving as the source / drain of the PMOS transistor, and a base electrode extraction portion 51 of the bipolar transistor are selectively formed.
【0035】この後、層間絶縁膜として、絶縁膜52お
よびBPSG膜53を順次堆積させた後、850℃の熱
処理を施す。そして、上記BPSG絶縁膜53および絶
縁膜52にコンタクト孔を開孔し、後で形成される金属
配線、例えばAl(アルミニウム)配線54の信頼性を
高める目的で上記コンタクト孔の形状を丸くするため
に、例えば1000℃のラピッドアニールを行う。この
後、通常のAl配線工程を行い、さらに、表面保護膜を
形成し、パッド開孔を行う。 (実施例2)After that, an insulating film 52 and a BPSG film 53 are sequentially deposited as an interlayer insulating film, and then heat treatment at 850 ° C. is performed. In order to open contact holes in the BPSG insulating film 53 and the insulating film 52 and to round the shape of the contact holes for the purpose of improving the reliability of metal wiring, for example, Al (aluminum) wiring 54, which will be formed later. Then, rapid annealing at, for example, 1000 ° C. is performed. After that, a normal Al wiring process is performed, a surface protective film is further formed, and a pad opening is performed. (Example 2)
【0036】図3(a)乃至(d)は、本発明の第2実
施例として、半導体ウェハに0.5μmのデザインルー
ルによるBiCMOS型のLSIを形成する製造工程を
示す断面図である。FIGS. 3A to 3D are sectional views showing a manufacturing process for forming a BiCMOS type LSI according to a second embodiment of the present invention on a semiconductor wafer according to a design rule of 0.5 μm.
【0037】まず、図3(a)に示すように、P型半導
体基板61上にN型埋込層62とP型埋込層63をそれ
ぞれ形成する。この後、上記N型埋込層62上にN型エ
ピタキシャル層64を、また、上記P型埋込層63上に
P型ウェル領域65を形成する。この後、選択酸化法に
より素子分離領域の酸化膜66を形成する。First, as shown in FIG. 3A, an N type buried layer 62 and a P type buried layer 63 are formed on a P type semiconductor substrate 61, respectively. After that, an N-type epitaxial layer 64 is formed on the N-type buried layer 62, and a P-type well region 65 is formed on the P-type buried layer 63. After that, the oxide film 66 in the element isolation region is formed by the selective oxidation method.
【0038】この後、前記N型エピタキシャル層64上
に例えばリンをイオン注入し、950℃で60分程度熱
処理を行い、バイポーラトランジスタのコレクタ電極取
出部67を前記N型埋込層(バイポーラトランジスタの
コレクタ領域)62に達するように形成する。After that, for example, phosphorus is ion-implanted on the N-type epitaxial layer 64, and heat treatment is performed at 950 ° C. for about 60 minutes so that the collector electrode extraction portion 67 of the bipolar transistor is formed on the N-type buried layer (of the bipolar transistor). It is formed so as to reach the collector region) 62.
【0039】この後、リソグフラィ技術とイオン注入法
を用いて、NMOSトランジスタのNチャンネル領域6
8、PMOSトランジスタのPチャンネル領域69をそ
れぞれ選択的に形成する。After that, the N channel region 6 of the NMOS transistor is formed by using the lithographic technique and the ion implantation method.
8. P-channel regions 69 of PMOS transistors are selectively formed.
【0040】この後、基板表面上にゲート酸化膜70を
形成し、さらに、CVD法により、上記ゲート酸化膜7
0上に多結晶シリコン膜71を堆積した後、リン等の不
純物雰囲気中で850℃の熱処理を行う。この後、多結
晶シリコン膜71上に金属シリサイド膜72を堆積す
る。ここまでの工程は、従来技術と同じである。After that, a gate oxide film 70 is formed on the surface of the substrate, and the gate oxide film 7 is formed by the CVD method.
After depositing the polycrystalline silicon film 71 on 0, heat treatment is performed at 850 ° C. in an atmosphere of impurities such as phosphorus. Then, a metal silicide film 72 is deposited on the polycrystalline silicon film 71. The steps up to this point are the same as in the prior art.
【0041】次に、図3(b)に示すように、リソグラ
フィ技術によりレジスト膜を塗布した後、チップ領域が
形成されるウェハ中央領域にはゲート電極のパターンを
露光し、チップ領域が形成されないウェハ周辺領域には
パターンの存在しないマスクを使用して、または、マス
クを使用することなく上記レジスト膜の露光を行い、ゲ
ートパターンのみレジスト73を残す。Next, as shown in FIG. 3B, after a resist film is applied by a lithography technique, a gate electrode pattern is exposed in the central region of the wafer where the chip region is formed, and the chip region is not formed. The resist film is exposed in the peripheral region of the wafer using a mask having no pattern or without using a mask, and the resist 73 is left only in the gate pattern.
【0042】次に、図3(c)に示すように、RIE技
術を用いて、チップ領域にゲート電極74をパターニン
グ形成すると同時に、チップ領域外のウェハ周辺領域の
金属シリサイド膜72および多結晶シリコン膜71を全
て除去する。Next, as shown in FIG. 3C, the gate electrode 74 is patterned and formed in the chip region by using the RIE technique, and at the same time, the metal silicide film 72 and the polycrystalline silicon in the wafer peripheral region outside the chip region are formed. The film 71 is entirely removed.
【0043】この後、従来技術と同様に、ゲート酸化膜
70の信頼性を高めるために、例えば900℃のドライ
酸素雰囲気中で酸化を行う。さらに、リソグラフィ技術
とイオン注入法を用いて、図3(d)に示すように、バ
イポーラトランジスタのエミッタ領域75および真性ベ
ース領域76、NMOSトランジスタのソース・ドレイ
ンとなるN- 領域77およびN+ 領域78、PMOSト
ランジスタのソース・ドレインとなるP+ 領域79、バ
イポーラトランジスタのベース電極取出部80を選択的
に形成する。Thereafter, as in the prior art, in order to improve the reliability of the gate oxide film 70, oxidation is performed in a dry oxygen atmosphere at 900 ° C., for example. Further, as shown in FIG. 3D, the emitter region 75 and the intrinsic base region 76 of the bipolar transistor, the N − region 77 and the N + region serving as the source / drain of the NMOS transistor are formed by using the lithography technique and the ion implantation method. 78, a P + region 79 serving as the source / drain of the PMOS transistor, and a base electrode extraction portion 80 of the bipolar transistor are selectively formed.
【0044】この後、層間絶縁膜として、絶縁膜81お
よびBPSG膜82を順次堆積させた後、850℃の熱
処理を施す。そして、上記BPSG絶縁膜82および絶
縁膜81にコンタクト孔を開孔し、後で形成されるAl
配線83の信頼性を高める目的で上記コンタクト孔の形
状を丸くするために、例えば1000℃のラピッドアニ
ールを行う。この後、通常のAl配線工程を行い、さら
に、表面保護膜を形成し、パッド開孔を行う。After that, an insulating film 81 and a BPSG film 82 are sequentially deposited as an interlayer insulating film, and then heat treatment at 850 ° C. is performed. Then, contact holes are formed in the BPSG insulating film 82 and the insulating film 81, and Al formed later is formed.
In order to make the shape of the contact hole round in order to improve the reliability of the wiring 83, rapid annealing at 1000 ° C., for example, is performed. After that, a normal Al wiring process is performed, a surface protective film is further formed, and a pad opening is performed.
【0045】上記各実施例によれば、金属シリサイド膜
形成後に、チップ領域が形成されないウェハ周辺領域に
存在するゲート電極の材料である金属シリサイド膜およ
び多結晶シリコン膜を全て除去することにより、以下に
述べるような効果が得られる。According to each of the above-mentioned embodiments, after the metal silicide film is formed, the metal silicide film and the polycrystalline silicon film which are the material of the gate electrode existing in the peripheral region of the wafer where the chip region is not formed are all removed. The effect as described in is obtained.
【0046】(1)金属シリサイド膜のウェハ面内被覆
率を減らしているので、後の工程で形成される層間絶縁
膜に対するコンタクト開孔後のラピッドアニール工程で
金属シリサイド膜が半導体基板にかける応力を低減し、
ウェハ反りを低減することが可能になる。従って、その
後のリソグラフィ工程が可能となる。(1) Since the in-wafer coverage of the metal silicide film is reduced, the stress exerted on the semiconductor substrate by the metal silicide film in the rapid annealing process after the contact holes are opened to the interlayer insulating film formed in the subsequent process. To reduce
It becomes possible to reduce the wafer warp. Therefore, the subsequent lithography process becomes possible.
【0047】(2)ウェハ周辺のレジストが除去された
領域あるいはレジストが塗布されなかった領域では、金
属シリサイド膜がそれとの密着性の悪い酸化膜に直接に
接している箇所が存在しなくなる。従って、金属シリサ
イド膜形成後の酸化または熱処理の工程でウェハ周辺領
域で金属シリサイド膜が剥れるという問題が生じなくな
る。(2) In the region where the resist is removed or the region where the resist is not applied around the wafer, there is no place where the metal silicide film is in direct contact with the oxide film having poor adhesion to it. Therefore, the problem of peeling of the metal silicide film in the peripheral region of the wafer does not occur in the process of oxidation or heat treatment after the formation of the metal silicide film.
【0048】(3)実施例2の発明を用いて、金属シリ
サイド膜形成後にゲート電極をパターニングするための
レジストマスクを形成する際、同時に、ウェハ周辺領域
に近いチップ領域のレジストも除去することにより、ウ
ェハ周辺領域に近いチップ領域におけるRIEのエッチ
ャントが増えてエッチングレートが速くなるという問題
が生じなくなり、ウェハ面内のエッチャントが均一にな
る。従って、ウェハ中央領域のチップ領域とウェハ周辺
領域に近いチップ領域とでMOSトランジスタのゲート
長寸法が変化するという問題が生じなくなる。(3) By forming a resist mask for patterning the gate electrode after forming the metal silicide film by using the invention of the second embodiment, at the same time, the resist in the chip area near the wafer peripheral area is also removed. The problem that RIE etchant increases in the chip region near the wafer peripheral region and the etching rate increases, and the etchant in the wafer surface becomes uniform. Therefore, the problem that the gate length dimension of the MOS transistor changes between the chip region in the central region of the wafer and the chip region near the peripheral region of the wafer does not occur.
【0049】[0049]
【発明の効果】上述したように本発明によれば、製造工
程の途中での半導体ウェハの反り、金属シリサイド膜の
剥れなどを防止し得る半導体装置およびその製造方法を
実現することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to realize a semiconductor device capable of preventing the semiconductor wafer from warping, the metal silicide film from peeling off, and the like during the manufacturing process, and a manufacturing method thereof.
【図1】本発明の第1実施例に係る半導体装置の製造工
程を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device according to a first embodiment of the invention.
【図2】図1(b)に対応するウェハ上のレジスト膜の
パターンを示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a pattern of a resist film on a wafer corresponding to FIG. 1 (b).
【図3】本発明の第2実施例に係る半導体装置の製造工
程を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device according to a second embodiment of the invention.
【図4】従来の半導体装置の製造工程を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a conventional semiconductor device.
【図5】図4(b)に対応するウェハ上のレジスト膜の
パターンを示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing a pattern of a resist film on a wafer corresponding to FIG. 4 (b).
31…P型半導体基板、32…N型埋込層、33…P型
埋込層、34…N型エピタキシャル層、35…P型ウェ
ル領域、36…素子分離酸化膜、37…コレクタ電極取
出部、38…Nチャンネル領域、39…Pチャンネル領
域、40…ゲート酸化膜、41…多結晶シリコン膜、4
2…金属シリサイド膜、43…レジスト膜、44…レジ
ストマスク、45…ゲート電極、52…絶縁膜、53…
BPSG膜、54…金属配線。31 ... P-type semiconductor substrate, 32 ... N-type buried layer, 33 ... P-type buried layer, 34 ... N-type epitaxial layer, 35 ... P-type well region, 36 ... Element isolation oxide film, 37 ... Collector electrode extraction part , 38 ... N channel region, 39 ... P channel region, 40 ... Gate oxide film, 41 ... Polycrystalline silicon film, 4
2 ... Metal silicide film, 43 ... Resist film, 44 ... Resist mask, 45 ... Gate electrode, 52 ... Insulating film, 53 ...
BPSG film, 54 ... Metal wiring.
Claims (6)
線用の多結晶シリコン膜および金属シリサイド膜が積層
状態で存在し、チップ領域が形成されないウェハ周辺領
域には上記金属シリサイド膜が存在しないことを特徴と
する半導体装置。1. A polycrystalline silicon film for wiring and a metal silicide film exist in a stacked state on a chip region in a semiconductor wafer surface, and the metal silicide film does not exist in a wafer peripheral region where the chip region is not formed. A semiconductor device characterized by the above.
リブデンシリサイド、チタンシリサイドのいずれかであ
ることを特徴とする半導体装置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the metal silicide film is any one of tungsten silicide, molybdenum silicide, and titanium silicide.
介して多結晶シリコン膜を堆積し、不純物を拡散する工
程と、 上記多結晶シリコン膜上に金属シリサイド膜を堆積する
工程と、 上記金属シリサイド膜上に第1のレジスト膜を塗布した
後、前記半導体ウェハの面内のチップ領域外であるウェ
ハ周辺領域における第1のレジスト膜を除去し、チップ
領域上には第1のレジスト膜を残存させる工程と、 この第1のレジスト膜をマスクとしてエッチングを行
い、ウェハ周辺におけるチップ領域外の金属シリサイド
膜を除去する工程と、 前記チップ領域上に第2のレジスト膜のパターンを形成
し、このレジスト膜パターンをマスクとしてMOSトラ
ンジスタ用のゲート電極を形成する工程とを具備し、 半導体ウェハ面内のチップ領域には配線用の多結晶シリ
コン膜および金属シリサイド膜が積層状態で存在し、チ
ップ領域が形成されないウェハ周辺領域には上記金属シ
リサイド膜が存在しない半導体ウェハを製造することを
特徴とする半導体装置の製造方法。3. A step of depositing a polycrystalline silicon film on a substrate of a semiconductor wafer via a gate insulating film to diffuse impurities, a step of depositing a metal silicide film on the polycrystalline silicon film, and the metal described above. After applying the first resist film on the silicide film, the first resist film in the wafer peripheral region outside the chip region in the surface of the semiconductor wafer is removed, and the first resist film is formed on the chip region. A step of leaving it, a step of etching the first resist film as a mask to remove the metal silicide film outside the chip region around the wafer, and a pattern of a second resist film on the chip region, And a step of forming a gate electrode for a MOS transistor by using this resist film pattern as a mask. Method for producing polycrystalline silicon film and metal silicide film is present in a laminated state, the semiconductor device in the wafer peripheral region chip region is not formed, characterized in that the production of semiconductor wafers without the metal silicide layer is present.
介して多結晶シリコン膜を堆積し、不純物を拡散する工
程と、 上記多結晶シリコン膜上に金属シリサイド膜を堆積する
工程と、 上記金属シリサイド膜上に第1のレジスト膜を塗布した
後、チップ領域にMOSトランジスタ用のゲート電極パ
ターンを露光する工程と、 チップ領域外のウェハ周辺領域にはパターンの存在しな
いマスクを使用し、チップ領域外における前記第1のレ
ジスト膜を露光する工程と、 上記第1のレジスト膜をマスクとしてエッチングを行う
ことにより、チップ領域内にゲート電極パターンを形成
すると同時にチップ領域外の金属シリサイド膜および多
結晶シリコン膜を除去する工程とを具備し、 半導体ウェハ面内のチップ領域には配線用の多結晶シリ
コン膜および金属シリサイド膜が積層状態で存在し、チ
ップ領域が形成されないウェハ周辺領域には上記2つの
膜が存在しない半導体ウェハを製造することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。4. A step of depositing a polycrystalline silicon film on a substrate of a semiconductor wafer via a gate insulating film to diffuse impurities, a step of depositing a metal silicide film on the polycrystalline silicon film, and the metal. After applying the first resist film on the silicide film, the step of exposing the gate electrode pattern for the MOS transistor to the chip area, and using the mask with no pattern in the wafer peripheral area outside the chip area, By exposing the first resist film outside, and performing etching using the first resist film as a mask, a gate electrode pattern is formed in the chip region, and at the same time, the metal silicide film and the polycrystal outside the chip region are formed. A step of removing the silicon film, and a polycrystalline silicon film for wiring and a chip area in the semiconductor wafer surface are provided. Metal silicide film is present in a stacked state, a method of manufacturing a semiconductor device in a wafer peripheral region chip region is not formed, characterized in that to produce a semiconductor wafer that does not present the above two membranes.
介して多結晶シリコン膜を堆積し、不純物を拡散する工
程と、 上記多結晶シリコン膜上に金属シリサイド膜を堆積する
工程と、 上記金属シリサイド膜上に第1のレジスト膜を塗布した
後、チップ領域にMOSトランジスタ用のゲート電極パ
ターンを露光する工程と、 マスクを使用しないでチップ領域外のウェハ周辺領域に
おける前記第1のレジスト膜を露光する工程と、 上記第1のレジスト膜をマスクとしてエッチングを行う
ことにより、チップ領域内にゲート電極パターンを形成
すると同時にチップ領域外の金属シリサイド膜および多
結晶シリコン膜を除去する工程とを具備し、 半導体ウェハ面内のチップ領域には配線用の多結晶シリ
コン膜および金属シリサイド膜が積層状態で存在し、チ
ップ領域が形成されないウェハ周辺領域には上記2つの
膜が存在しない半導体ウェハを製造することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。5. A step of depositing a polycrystalline silicon film on a substrate of a semiconductor wafer via a gate insulating film to diffuse impurities, a step of depositing a metal silicide film on the polycrystalline silicon film, and the metal described above. After the first resist film is applied on the silicide film, a step of exposing the gate electrode pattern for the MOS transistor to the chip area is performed, and the first resist film in the wafer peripheral area outside the chip area is used without using a mask. A step of exposing and a step of forming a gate electrode pattern in the chip region and simultaneously removing the metal silicide film and the polycrystalline silicon film outside the chip region by performing etching using the first resist film as a mask. However, a polycrystalline silicon film for wiring and a metal silicide film are stacked in the chip area on the surface of the semiconductor wafer. And, a method of manufacturing a semiconductor device in a wafer peripheral region chip region is not formed, characterized in that to produce a semiconductor wafer without the two films are present.
半導体装置において、 前記金属シリサイド膜は、タン
グステンシリサイド、モリブデンシリサイド、チタンシ
リサイドのいずれかであることを特徴とする半導体装置
の製造方法。6. The semiconductor device according to claim 3, wherein the metal silicide film is any one of tungsten silicide, molybdenum silicide, and titanium silicide. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1352693A JPH06232353A (en) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1352693A JPH06232353A (en) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06232353A true JPH06232353A (en) | 1994-08-19 |
Family
ID=11835604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1352693A Pending JPH06232353A (en) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06232353A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988007676A1 (en) * | 1987-03-27 | 1988-10-06 | Terumo Kabushiki Kaisha | Enzyme sensor |
KR100709487B1 (en) * | 2006-08-11 | 2007-04-20 | 주식회사 한국 오에프에이시스템 | Rack for loading of assembly type |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP1352693A patent/JPH06232353A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1988007676A1 (en) * | 1987-03-27 | 1988-10-06 | Terumo Kabushiki Kaisha | Enzyme sensor |
KR100709487B1 (en) * | 2006-08-11 | 2007-04-20 | 주식회사 한국 오에프에이시스템 | Rack for loading of assembly type |
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