JPH07122747A - Formation of gate electrode structure - Google Patents

Formation of gate electrode structure

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JPH07122747A
JPH07122747A JP28749393A JP28749393A JPH07122747A JP H07122747 A JPH07122747 A JP H07122747A JP 28749393 A JP28749393 A JP 28749393A JP 28749393 A JP28749393 A JP 28749393A JP H07122747 A JPH07122747 A JP H07122747A
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gate electrode
layer
silicide layer
forming
silicide
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Tetsuya Tatsumi
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Abstract

PURPOSE:To prevent the deterioration of the dielectric strength between a gate electrode and wiring layer and, at the same time, to prevent the formation of overhang parts on the side wall of the gate electrode. CONSTITUTION:A gate electrode structure forming method consists of (a) a process for forming a gate oxide film 12, polysilicon layer 14, and silicide layer 16 on a semiconductor substrate 10 and (b) another process for etching the layers 16 and 14 and oxidizing a reaction product 30 in such a state that the side walls of the layers 16 and 14 are coated with the reaction product 30.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置におけるゲ
ート電極構造の形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a gate electrode structure in a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の高集積化が進展する中、微
細加工技術への要求は益々厳しいものになってきてい
る。半導体装置の製造プロセスにおけるドライエッチン
グ技術に関しても例外ではなく、高精度の加工を目指
し、種々の検討が進められている。
2. Description of the Related Art With the progress of high integration of semiconductor devices, the demand for fine processing technology is becoming more and more severe. The dry etching technology in the manufacturing process of semiconductor devices is no exception, and various studies are being carried out with the aim of highly accurate processing.

【0003】近年のSRAM製造技術においては、セル
フアラインコンタクト(SAC)プロセスの利用によっ
てセルサイズの縮小化が達成されている。以下、図7及
び図8の半導体素子の模式的な一部断面図を用いて、S
ACプロセスを簡単に説明する。
In the recent SRAM manufacturing technology, the cell size has been reduced by utilizing a self-aligned contact (SAC) process. Hereinafter, using the schematic partial cross-sectional views of the semiconductor device of FIGS. 7 and 8, S
The AC process will be briefly described.

【0004】[工程−10]例えば、シリコン半導体基
板から成る半導体基板10の表面に、SiO2から成る
ゲート酸化膜12を形成した後、ポリシリコン層14及
びタングステンシリサイド(WSiX)から成るシリサ
イド層16を堆積させる。その後、SiO2から成る酸
化膜をシリサイド層16上に形成し、フォトリソグラフ
ィ技術及びドライエッチング技術によって酸化膜をパタ
ーニングする(図7の(A)参照)。こうして得られた
酸化膜はオフセット酸化膜20とも呼ばれ、オフセット
酸化膜20の下方に次の工程でゲート電極が形成され
る。
[0004] [Step -10] For example, the surface of the semiconductor substrate 10 made of a silicon semiconductor substrate, after forming a gate oxide film 12 made of SiO 2, a silicide layer made of polysilicon layer 14 and tungsten silicide (WSi X) 16 is deposited. After that, an oxide film made of SiO 2 is formed on the silicide layer 16, and the oxide film is patterned by the photolithography technique and the dry etching technique (see FIG. 7A). The oxide film thus obtained is also called an offset oxide film 20, and a gate electrode is formed below the offset oxide film 20 in the next step.

【0005】[工程−20]即ち、オフセット酸化膜2
0をマスクとして用いて、シリサイド層16及びポリシ
リコン層14をRIE法にてドライエッチングする(図
7の(B)参照)。こうして、パターニングされたポリ
シリコン層14及びシリサイド層16から成るポリサイ
ド構造を有するゲート電極18が形成される。ドライエ
ッチングの条件によっては、ドライエッチング用ガスと
ポリシリコンやシリサイドとの反応によって生成した反
応生成物で、ゲート電極18の側壁が被覆される場合が
ある。この場合には、例えばフッ酸を用いて、かかる反
応生成物を除去する。
[Step-20] That is, the offset oxide film 2
Using 0 as a mask, the silicide layer 16 and the polysilicon layer 14 are dry-etched by the RIE method (see FIG. 7B). Thus, the gate electrode 18 having the polycide structure including the patterned polysilicon layer 14 and the silicide layer 16 is formed. Depending on the dry etching conditions, the side wall of the gate electrode 18 may be covered with the reaction product generated by the reaction between the dry etching gas and polysilicon or silicide. In this case, for example, hydrofluoric acid is used to remove the reaction product.

【0006】[工程−30]その後、LDDイオン注入
を行った後、ゲート電極18の側壁にゲートサイドウォ
ールを形成するために、全面にSiO2から成る絶縁膜
22を堆積させる(図7の(C)参照)。
[Step-30] Then, after performing LDD ion implantation, an insulating film 22 made of SiO 2 is deposited on the entire surface in order to form a gate sidewall on the sidewall of the gate electrode 18 ((in FIG. See C)).

【0007】[工程−40]次いで、SiO2から成る
絶縁膜22をエッチバックして、ゲート電極18の側壁
にゲートサイドウォール22Aを形成する。尚、ゲート
サイドウォール22Aはオフセット酸化膜20の側壁に
も延びている。また、同時に、半導体基板10の表面に
形成されたゲート酸化膜12の一部分も除去する(図8
の(A)参照)。こうして、ゲート酸化膜12、ポリシ
リコン層14、シリサイド層16、ゲートサイドウォー
ル22A、及びオフセット酸化膜20から成るゲート電
極構造が形成される。
[Step-40] Next, the insulating film 22 made of SiO 2 is etched back to form a gate sidewall 22A on the sidewall of the gate electrode 18. The gate sidewall 22A also extends to the sidewall of the offset oxide film 20. At the same time, a part of the gate oxide film 12 formed on the surface of the semiconductor substrate 10 is also removed (FIG. 8).
(A)). Thus, the gate electrode structure including the gate oxide film 12, the polysilicon layer 14, the silicide layer 16, the gate sidewall 22A, and the offset oxide film 20 is formed.

【0008】[工程−50]その後、不純物イオン注入
を行い、ソース・ドレイン領域24を形成する。
[Step-50] After that, impurity ion implantation is performed to form the source / drain regions 24.

【0009】[工程−60]次いで、ソース・ドレイン
領域24上及びゲートサイドウォール22A上に、例え
ばポリシリコンから成る配線層26を形成する(図7の
(E)参照)。オフセット酸化膜20及びゲートサイド
ウォール22Aは、層間絶縁膜としてそのまま残され
る。
[Step-60] Next, a wiring layer 26 made of, for example, polysilicon is formed on the source / drain regions 24 and the gate sidewalls 22A (see FIG. 7E). The offset oxide film 20 and the gate sidewall 22A are left as they are as an interlayer insulating film.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記のSACプロセス
においては、[工程−30]において、約700゜Cに
半導体基板を加熱した状態で、CVD法にてSiO2
ら成る絶縁膜22を形成する。絶縁膜22が堆積し始め
る前に、半導体基板10が約700゜Cに加熱されてい
るため、WSiXから成るシリサイド層16中でWSiX
から成るシリサイドグレインが成長し、図7の(C)に
示すように、シリサイド層16はゲート電極18の側壁
からホイスカー状に突出した状態となる。この部分を1
6Bで示す。そのため、図8の(B)に示すように、ゲ
ート電極18と配線層26との間の絶縁耐圧の劣化を招
くという問題がある。また、このようなシリサイド層1
6がゲート電極18の側壁から突出することによって、
ゲートサイドウォール22Aにオーバーハング部分が形
成される場合があり、その結果、ポリシリコンから成る
配線層26の成膜時にストリンガー(配線層26のエッ
チング後に残る自然酸化膜の筋状の残渣)が発生する虞
もある。
In the above SAC process, in step [30], the insulating film 22 made of SiO 2 is formed by the CVD method while the semiconductor substrate is heated to about 700 ° C. . Since the semiconductor substrate 10 is heated to about 700 ° C. before the insulating film 22 is started to be deposited, the WSi X is formed in the silicide layer 16 made of WSi X.
7C grows, and the silicide layer 16 is in a state of protruding in a whisker shape from the side wall of the gate electrode 18, as shown in FIG. 7C. This part is 1
6B. Therefore, as shown in FIG. 8B, there is a problem that the breakdown voltage between the gate electrode 18 and the wiring layer 26 is deteriorated. In addition, such a silicide layer 1
6 projects from the side wall of the gate electrode 18,
An overhang portion may be formed on the gate sidewall 22A, and as a result, a stringer (a streak-like residue of a natural oxide film that remains after etching the wiring layer 26) is generated when the wiring layer 26 made of polysilicon is formed. There is also a risk of

【0011】従って、本発明の目的は、ゲート電極18
と配線層26との間の絶縁耐圧の劣化を招くことがな
く、ゲートサイドウォール22Aにオーバーハング部分
が形成されることがない、半導体装置におけるゲート電
極構造の形成方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide the gate electrode 18
It is an object of the present invention to provide a method for forming a gate electrode structure in a semiconductor device, which does not cause deterioration in withstand voltage between the wiring layer 26 and the wiring layer 26 and does not form an overhang portion in the gate sidewall 22A.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の第1の態様にかかるゲート電極構造の形成
方法は、(イ)半導体基板上にゲート酸化膜、ポリシリ
コン層及びシリサイド層を形成する工程と、(ロ)シリ
サイド層及びポリシリコン層をエッチングし、次いで、
エッチングによって生成された反応生成物でシリサイド
層及びポリシリコン層の側壁が被覆された状態で反応生
成物を酸化する工程、から成ることを特徴とする。
The method for forming a gate electrode structure according to the first aspect of the present invention for achieving the above object is as follows: (a) A gate oxide film, a polysilicon layer and a silicide on a semiconductor substrate. Forming a layer and etching the (b) silicide layer and the polysilicon layer, and then
And a step of oxidizing the reaction product while the sidewalls of the silicide layer and the polysilicon layer are covered with the reaction product generated by etching.

【0013】この場合、反応生成物は、Si系化合物で
あって且つ酸化物を生成し得るものであることが望まし
い。
In this case, it is desirable that the reaction product be a Si-based compound and capable of forming an oxide.

【0014】上記の目的を達成するための本発明の第2
の態様にかかるゲート電極構造の形成方法は、(イ)半
導体基板上にゲート酸化膜、ポリシリコン層及びシリサ
イド層を形成する工程と、(ロ)シリサイド層及びポリ
シリコン層をエッチングする工程、から成り、シリサイ
ド層の側壁がポリシリコン層の側壁よりも凹むように、
シリサイド層のエッチングを行うことを特徴とする。
Second aspect of the present invention for achieving the above object
The method of forming a gate electrode structure according to the aspect of (1) comprises: (a) forming a gate oxide film, a polysilicon layer and a silicide layer on a semiconductor substrate; and (b) etching the silicide layer and the polysilicon layer. So that the side wall of the silicide layer is recessed more than the side wall of the polysilicon layer,
It is characterized in that the silicide layer is etched.

【0015】上記の目的を達成するための本発明の第3
の態様にかかるゲート電極構造の形成方法は、(イ)半
導体基板上にゲート酸化膜、ポリシリコン層及びシリサ
イド層を形成する工程と、(ロ)半導体基板を所定の温
度に加熱する工程と、(ハ)シリサイド層及びポリシリ
コン層をエッチングする工程、から成ることを特徴とす
る。
A third aspect of the present invention for achieving the above object.
The method of forming a gate electrode structure according to the aspect of (1), (a) forming a gate oxide film, a polysilicon layer and a silicide layer on the semiconductor substrate; and (b) heating the semiconductor substrate to a predetermined temperature, (C) The step of etching the silicide layer and the polysilicon layer.

【0016】この場合、(ハ)の工程の後に、(ニ)ゲ
ートサイドウォールを形成するために全面に絶縁膜を堆
積させる工程を更に含み、(ロ)の工程における所定の
温度は、(ニ)の工程における絶縁膜を堆積させるため
に半導体基板を加熱する温度以上とすることができる。
In this case, after the step (c), the method further includes (d) a step of depositing an insulating film on the entire surface to form a gate sidewall, and the predetermined temperature in the step (b) is (d) The temperature may be equal to or higher than the temperature for heating the semiconductor substrate in order to deposit the insulating film in the step (1).

【0017】本発明の第1〜第3の態様に係るゲート電
極構造の形成方法においては、(イ)の工程において、
ゲート電極形成予定領域上方のシリサイド層上にオフセ
ット酸化膜を形成することが好ましい。
In the method of forming a gate electrode structure according to the first to third aspects of the present invention, in the step (a),
It is preferable to form an offset oxide film on the silicide layer above the gate electrode formation planned region.

【0018】[0018]

【作用】本発明の第1の態様にかかるゲート電極構造の
形成方法においては、反応生成物の酸化物によってシリ
サイド層及びポリシリコン層の側壁が被覆される。それ
故、ゲートサイドウォールを形成するためにCVD法に
て絶縁膜を形成するとき、約700゜Cに半導体基板を
加熱しても、シリサイド層中で成長したシリサイドグレ
インがゲート電極の側壁から突出することを抑制するこ
とができる。
In the method of forming the gate electrode structure according to the first aspect of the present invention, the sidewalls of the silicide layer and the polysilicon layer are covered with the oxide of the reaction product. Therefore, when the insulating film is formed by the CVD method to form the gate side wall, even if the semiconductor substrate is heated to about 700 ° C., the silicide grains grown in the silicide layer protrude from the side wall of the gate electrode. Can be suppressed.

【0019】また、本発明の第2の態様にかかるゲート
電極構造の形成方法においては、シリサイド層の側壁が
ポリシリコン層の側壁よりも凹むように、シリサイド層
のエッチングを行う。それ故、ゲートサイドウォールを
形成するためにCVD法にて絶縁膜を形成するとき、約
700゜Cに半導体基板を加熱するが、シリサイド層中
でシリサイドグレインが横方向に成長しても、シリサイ
ド層がゲート電極の側壁から突出することを防止するこ
とができる。
In the method of forming the gate electrode structure according to the second aspect of the present invention, the silicide layer is etched so that the side wall of the silicide layer is recessed more than the side wall of the polysilicon layer. Therefore, when the insulating film is formed by the CVD method to form the gate sidewall, the semiconductor substrate is heated to about 700 ° C. Even if the silicide grains grow laterally in the silicide layer, It is possible to prevent the layer from protruding from the side wall of the gate electrode.

【0020】本発明の第3の態様にかかるゲート電極構
造の形成方法においては、半導体基板上にゲート酸化
膜、ポリシリコン層及びシリサイド層を形成した後、半
導体基板を所定の温度に加熱する。それ故、シリサイド
層中でのシリサイドグレインの横方向への成長が、この
加熱の間に概ね完了する。従って、以降の工程でシリサ
イド層及びポリシリコン層をエッチングし、次いで、ゲ
ートサイドウォールを形成するためにCVD法にて絶縁
膜を形成するとき、約700゜Cに半導体基板を加熱し
ても、シリサイド層中でシリサイドグレインが横方向に
成長することが無い。それ故、シリサイド層がゲート電
極の側壁から突出することを防止することができる。
In the method of forming the gate electrode structure according to the third aspect of the present invention, after the gate oxide film, the polysilicon layer and the silicide layer are formed on the semiconductor substrate, the semiconductor substrate is heated to a predetermined temperature. Therefore, lateral growth of the silicide grains in the silicide layer is substantially complete during this heating. Therefore, even if the semiconductor substrate is heated to about 700 ° C. when the silicide layer and the polysilicon layer are etched in the subsequent steps and then the insulating film is formed by the CVD method to form the gate sidewall, There is no lateral growth of silicide grains in the silicide layer. Therefore, it is possible to prevent the silicide layer from protruding from the side wall of the gate electrode.

【0021】[0021]

【実施例】以下、図面を参照して、実施例に基づき本発
明のゲート電極形成方法を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A gate electrode forming method of the present invention will be described below with reference to the drawings based on the embodiments.

【0022】(実施例1)実施例1は、本発明の第1の
態様に係るゲート電極構造の形成方法に関する。以下、
半導体素子の模式的な一部断面図である図1及び図2を
参照して、実施例1の方法を説明する。
Example 1 Example 1 relates to a method of forming a gate electrode structure according to the first aspect of the present invention. Less than,
The method of Example 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2 which are schematic partial cross-sectional views of a semiconductor device.

【0023】[工程−100]例えば、シリコン半導体
基板から成る半導体基板10の表面に、熱酸化法にてS
iO2から成り厚さ10nmのゲート酸化膜12を形成
した後、厚さ100nmのn+ポリシリコン層14及び
厚さ100nmのタングステンシリサイド(WSiX
から成るシリサイド層16を、例えば以下の条件のCV
D法によって、ゲート酸化膜12上に順に堆積させる。 n+ポリシリコン層14の形成 使用ガス : SiH4/PH3(SiH4ベース0.5
%)=400/100sccm 圧力 : 40Pa 基板温度 : 550゜C タングステンシリサイドから成るシリサイド層16の形
成 使用ガス : SiH4/WF6=1000/10sccm 圧力 : 27Pa 基板温度 : 360゜C
[Step-100] For example, S is formed on the surface of the semiconductor substrate 10 made of a silicon semiconductor substrate by a thermal oxidation method.
After forming the gate oxide film 12 having a thickness of 10nm made iO 2, a thickness of 100nm n + polysilicon layer 14 and the thickness 100nm of the tungsten silicide (WSi X)
A silicide layer 16 made of, for example, CV under the following conditions:
The gate oxide film 12 is sequentially deposited by the D method. Formation of n + Polysilicon Layer 14 Gas used: SiH 4 / PH 3 (SiH 4 base 0.5
%) = 400/100 sccm Pressure: 40 Pa Substrate temperature: 550 ° C. Formation of silicide layer 16 made of tungsten silicide Working gas: SiH 4 / WF 6 = 1000/10 sccm Pressure: 27 Pa Substrate temperature: 360 ° C.

【0024】その後、SiO2から成る酸化膜をシリサ
イド層16上に形成し、フォトリソグラフィ技術及びド
ライエッチング技術によって酸化膜をパターニングする
(図1の(A)参照)。こうしてオフセット酸化膜20
が形成される。オフセット酸化膜20の下方に次の工程
でゲート電極が形成される。
After that, an oxide film made of SiO 2 is formed on the silicide layer 16, and the oxide film is patterned by the photolithography technique and the dry etching technique (see FIG. 1A). Thus, the offset oxide film 20
Is formed. A gate electrode is formed below the offset oxide film 20 in the next step.

【0025】[工程−110]次に、オフセット酸化膜
20をマスクとして用いて、タングステンシリサイドか
ら成るシリサイド層16及びポリシリコン層14をEC
Rプラズマエッチング装置を用いてドライエッチングす
る(図1の(B)参照)。パターニングされたポリシリ
コン層14及びタングステンシリサイドから成るシリサ
イド層16から構成されたポリサイド構造を有するゲー
ト電極18を形成することができる。ドライエッチング
の条件を、例えば以下のとおりとすることができる。 使用ガス : Cl2/O2=75/15sccm 圧力 : 1Pa マイクロ波パワー: 850W(2.45GHz) RFバイアス : 40W(2MHz) 基板温度 : −10゜C
[Step-110] Next, using the offset oxide film 20 as a mask, the silicide layer 16 made of tungsten silicide and the polysilicon layer 14 are EC-coated.
Dry etching is performed using an R plasma etching apparatus (see FIG. 1B). A gate electrode 18 having a polycide structure composed of a patterned polysilicon layer 14 and a silicide layer 16 made of tungsten silicide can be formed. The conditions of dry etching can be set as follows, for example. Gas used: Cl 2 / O 2 = 75/15 sccm Pressure: 1 Pa Microwave power: 850 W (2.45 GHz) RF bias: 40 W (2 MHz) Substrate temperature: -10 ° C

【0026】シリサイド層16及びポリシリコン層14
が異方性エッチングされる際、シリサイド層16及びポ
リシリコン層14の側壁は、反応生成物30によって被
覆された状態となる(図1の(B)参照)。従来のゲー
ト電極構造の形成方法においては、この反応生成物30
を、例えばフッ酸を用いて除去する。実施例1の方法に
おいては、この反応生成物30を除去しない。反応生成
物30の組成は主にSiClXであり、他に、SiOX
WClX、SiOXClY等が含まれる。尚、反応生成物
30は、オフセット酸化膜20の側壁にも延びている。
The silicide layer 16 and the polysilicon layer 14
Is anisotropically etched, the sidewalls of the silicide layer 16 and the polysilicon layer 14 are covered with the reaction product 30 (see FIG. 1B). In the conventional method of forming the gate electrode structure, the reaction product 30
Are removed using, for example, hydrofluoric acid. In the method of Example 1, this reaction product 30 is not removed. The composition of the reaction product 30 is mainly SiCl x , and in addition, SiO x ,
WCl X , SiO X Cl Y and the like are included. The reaction product 30 also extends to the sidewall of the offset oxide film 20.

【0027】このように、エッチングによって生成され
た反応生成物30でシリサイド層16及びポリシリコン
層14の側壁が被覆された状態で、次に、反応生成物3
0を酸化する。反応生成物30の酸化は、マイクロ波ダ
ウンストリームアッシャー装置を用いて、例えば以下の
条件にて行うことができる。 使用ガス : O2=100sccm 圧力 : 5Pa マイクロ波パワー: 1000W(2.45GHz) 基板温度 : 300゜C 時間 : 10分
With the reaction product 30 thus generated by etching covering the sidewalls of the silicide layer 16 and the polysilicon layer 14, the reaction product 3 is then formed.
Oxidize 0. Oxidation of the reaction product 30 can be performed using a microwave downstream asher device, for example, under the following conditions. Gas used: O 2 = 100 sccm Pressure: 5 Pa Microwave power: 1000 W (2.45 GHz) Substrate temperature: 300 ° C Time: 10 minutes

【0028】これによって、シリサイド層16及びポリ
シリコン層14の側壁は、反応生成物の酸化物30Aで
被覆された状態となる(図1の(C)参照)。反応生成
物の酸化物30Aの主な組成は、SiOXClYである。
As a result, the side walls of the silicide layer 16 and the polysilicon layer 14 are covered with the reaction product oxide 30A (see FIG. 1C). The main composition of the reaction product oxide 30A is SiO X Cl Y.

【0029】この[工程−110]において、シリサイ
ド層16及びポリシリコン層14のドライエッチングの
ためにCl2/O2ガスを用いたが、この代わりに、Cl
2/O2ガスを用いて主にシリサイド層16をドライエッ
チングし、次いで、HBr/O2ガスやHI/O2ガスを
用いて、ポリシリコン層14のドライエッチングを行っ
てもよい。HBr/O2ガス又はHI/O2を用いた場合
のドライエッチング条件を以下に例示する。 使用ガス : HBr(又はHI)/O2=12
0/4sccm 圧力 : 1Pa マイクロ波パワー: 850W(2.45GHz) RFバイアス : 30W(2MHz) 基板温度 : −10゜C
In this [Step-110], Cl 2 / O 2 gas was used for dry etching of the silicide layer 16 and the polysilicon layer 14, but instead of this, Cl 2 / O 2 gas was used.
The silicide layer 16 may be mainly dry-etched using 2 / O 2 gas, and then the polysilicon layer 14 may be dry-etched using HBr / O 2 gas or HI / O 2 gas. The dry etching conditions when using HBr / O 2 gas or HI / O 2 are illustrated below. Gas used: HBr (or HI) / O 2 = 12
0 / 4sccm Pressure: 1Pa Microwave power: 850W (2.45GHz) RF bias: 30W (2MHz) Substrate temperature: -10 ° C

【0030】この場合には、シリサイド層16及びポリ
シリコン層14が異方性エッチングされる際、シリサイ
ド層16及びポリシリコン層14の側壁は、反応生成物
30で被覆された状態となる。尚、反応生成物30の主
な組成は、SiClX+SiBrX等(HIガスを用いた
場合には、SiClX+SiIX等)である。また、この
反応生成物30を酸化することによって、シリサイド層
16及びポリシリコン層14の側壁は、反応生成物の酸
化物30Aで被覆された状態となる。尚、反応生成物の
酸化物の主な組成は、SiOXClY+SiOXBrY(H
Iガスを用いた場合には、SiOXClY+SiOXY
である。
In this case, when the silicide layer 16 and the polysilicon layer 14 are anisotropically etched, the sidewalls of the silicide layer 16 and the polysilicon layer 14 are covered with the reaction product 30. Incidentally, the main composition of the reaction product 30, SiCl X + SiBr X like (in the case of using a HI gas, SiCl X + SiI X, etc.). Further, by oxidizing the reaction product 30, the side walls of the silicide layer 16 and the polysilicon layer 14 are covered with the reaction product oxide 30A. The main composition of the oxide of the reaction product is SiO X Cl Y + SiO X Br Y (H
When I gas is used, SiO X Cl Y + SiO X I Y )
Is.

【0031】[工程−120]次に、LDDイオン注入
を行った後、ゲート電極18の側壁にゲートサイドウォ
ールを形成するために、全面にSiO2から成る絶縁膜
22を堆積させる(図1の(D)参照)。絶縁膜22の
堆積条件を、例えば以下のとおりとすることができる。 使用ガス : TEOS=800sccm 基板温度 : 720゜C 圧力 : 10Pa 膜厚 : 0.5μm
[Step-120] Next, after performing LDD ion implantation, an insulating film 22 made of SiO 2 is deposited on the entire surface to form a gate sidewall on the sidewall of the gate electrode 18 (see FIG. 1). (D)). The deposition conditions of the insulating film 22 can be set as follows, for example. Gas used: TEOS = 800 sccm Substrate temperature: 720 ° C Pressure: 10 Pa Film thickness: 0.5 μm

【0032】このような条件でSiO2から成る絶縁膜
22を全面に堆積させる際、WSiXから成るシリサイ
ド層16中でのWSiXから成るシリサイドグレインの
横方向の成長が反応生成物の酸化物30Aによって抑制
される。それ故、シリサイド層16がゲート電極18の
側壁から突出することを防止することができる。
The oxide of such a case that the insulating film 22 made of SiO 2 is deposited on the entire surface under the conditions, lateral growth is the reaction product of silicide grains consisting WSi X of within the silicide layer 16 made of WSi X It is suppressed by 30A. Therefore, the silicide layer 16 can be prevented from protruding from the side wall of the gate electrode 18.

【0033】[工程−130]次いで、SiO2から成
る絶縁膜22をエッチバックする。これによって、ポリ
シリコン層14及びシリサイド層16から成るポリサイ
ド構造を有するゲート電極18の側壁にゲートサイドウ
ォール22Aを形成することができる。同時に、半導体
基板10の表面に形成されたゲート酸化膜12の一部分
も除去する(図2の(A)参照)。尚、ゲートサイドウ
ォール22Aはオフセット酸化膜20の側壁にも延びて
いる。こうして、ゲート酸化膜12、ポリシリコン層1
4、シリサイド層16、ゲートサイドウォール22A、
及びオフセット酸化膜20から成るゲート電極構造が形
成される。尚、SiO2から成る絶縁膜22の全面エッ
チバックを、例えば以下の条件で行うことができる。 使用ガス : C48=50sccm RFバイアス: 1200W 圧力 : 2Pa
[Step-130] Next, the insulating film 22 made of SiO 2 is etched back. As a result, the gate sidewall 22A can be formed on the sidewall of the gate electrode 18 having the polycide structure including the polysilicon layer 14 and the silicide layer 16. At the same time, a part of the gate oxide film 12 formed on the surface of the semiconductor substrate 10 is also removed (see FIG. 2A). The gate sidewall 22A also extends to the sidewall of the offset oxide film 20. Thus, the gate oxide film 12 and the polysilicon layer 1
4, silicide layer 16, gate sidewall 22A,
A gate electrode structure composed of the offset oxide film 20 is formed. The entire surface of the insulating film 22 made of SiO 2 can be etched back under the following conditions, for example. Gas used: C 4 F 8 = 50 sccm RF bias: 1200 W Pressure: 2 Pa

【0034】[工程−140]その後、不純物イオン注
入を行い、ソース・ドレイン領域24を形成する。不純
物イオン注入を、例えば以下の条件にて行う。 N型チャネルの形成 As 20KeV,5×1015/cm2 P型チャネルの形成 BF2 20KeV,3×1015/cm2
[Step-140] After that, impurity ion implantation is performed to form the source / drain regions 24. Impurity ion implantation is performed, for example, under the following conditions. Formation of N-type channel As 20 KeV, 5 × 10 15 / cm 2 Formation of P-type channel BF 2 20 KeV, 3 × 10 15 / cm 2

【0035】[工程−150]次いで、ソース・ドレイ
ン領域24上及びゲートサイドウォール22A上に、例
えばポリシリコンから成る配線層26を形成する(図2
の(B)参照)。オフセット酸化膜20及びゲートサイ
ドウォール22Aは、層間絶縁膜としてそのまま残され
る。こうして、SACプロセスによる半導体素子が形成
される。
[Step-150] Next, the wiring layer 26 made of, for example, polysilicon is formed on the source / drain regions 24 and the gate sidewalls 22A (FIG. 2).
(B)). The offset oxide film 20 and the gate sidewall 22A are left as they are as an interlayer insulating film. In this way, a semiconductor element is formed by the SAC process.

【0036】(実施例2)実施例2は、本発明の第2の
態様に係るゲート電極構造の形成方法に関する。以下、
半導体素子の模式的な一部断面図である図3及び図4を
参照して、実施例2の方法を説明する。
Example 2 Example 2 relates to a method of forming a gate electrode structure according to the second aspect of the present invention. Less than,
The method of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4 which are schematic partial cross-sectional views of the semiconductor element.

【0037】[工程−200]実施例1の[工程−10
0]と同様の工程を経ることによって、半導体基板10
上に、ゲート酸化膜12、ポリシリコン層14、及びタ
ングステンシリサイド(WSiX)から成るシリサイド
層16を形成し、更に、オフセット酸化膜20を形成す
る(図3の(A)参照)。
[Step-200] [Step-10 of Example 1]
0], the semiconductor substrate 10
Above, the gate oxide film 12, the polysilicon layer 14, and a silicide layer 16 made of tungsten silicide (WSi X) is formed, further, to form an offset oxide film 20 (see (A) in FIG. 3).

【0038】[工程−210]次に、オフセット酸化膜
20をマスクとして用いて、シリサイド層16及びポリ
シリコン層14をRIE法にてドライエッチングする
(図3の(B)参照)。このとき、シリサイド層16の
側壁がポリシリコン層14の側壁よりも凹むように、シ
リサイド層のエッチングを行う。シリサイド層16の凹
部を16Aで示す。こうして、パターニングされたポリ
シリコン層14及びシリサイド層16から構成されたポ
リサイド構造を有するゲート電極18が形成される。ド
ライエッチングの条件を、例えば以下のとおりとするこ
とができる。 使用ガス : Cl2/O2=75/15sccm 圧力 : 1Pa マイクロ波パワー: 850W(2.45GHz) RFバイアス : 40W(2MHz) 基板温度 : 30゜C
[Step-210] Next, the silicide layer 16 and the polysilicon layer 14 are dry-etched by the RIE method using the offset oxide film 20 as a mask (see FIG. 3B). At this time, the silicide layer is etched so that the side wall of the silicide layer 16 is recessed from the side wall of the polysilicon layer 14. The concave portion of the silicide layer 16 is indicated by 16A. Thus, the gate electrode 18 having the polycide structure composed of the patterned polysilicon layer 14 and the silicide layer 16 is formed. The conditions of dry etching can be set as follows, for example. Gas used: Cl 2 / O 2 = 75/15 sccm Pressure: 1Pa Microwave power: 850W (2.45GHz) RF bias: 40W (2MHz) Substrate temperature: 30 ° C

【0039】実施例1においてはエッチング時の基板温
度を−10゜Cとした。一方、実施例2においては、エ
ッチング時の基板温度を30゜Cとする。このように、
エッチング時の基板温度を、実施例1より高くすること
によって、Cl2/O2ガスを用いた場合、ポリシリコン
層14のエッチング速度よりもシリサイド層16のエッ
チング速度の方が早くなる。Cl2/O2ガスを用いる場
合、シリサイド層16及びポリシリコン層14中のSi
に基づきSiOXClY及びSiOXが生成される。ま
た、WSiXから成るシリサイド層16中のWに基づき
WOXClYが生成される。SiOXClYやSiOXよ1り
もWOXClYの方がエッチング速度が早い。その結果、
シリサイド層16の側壁がポリシリコン層14の側壁よ
りも凹み凹部16Aが形成されるように、シリサイド層
16がエッチングされる(図3の(B)参照)。
In Example 1, the substrate temperature during etching was set to -10 ° C. On the other hand, in Example 2, the substrate temperature during etching is set to 30 ° C. in this way,
By making the substrate temperature during etching higher than that in Example 1, the etching rate of the silicide layer 16 becomes faster than the etching rate of the polysilicon layer 14 when Cl 2 / O 2 gas is used. When Cl 2 / O 2 gas is used, Si in the silicide layer 16 and the polysilicon layer 14
Based on the above, SiO X Cl Y and SiO X are generated. Further, WO X Cl Y is generated based on W in the silicide layer 16 made of WSi X. The etching rate of WO X Cl Y is faster than that of SiO X Cl Y or SiO X. as a result,
The silicide layer 16 is etched so that the side wall of the silicide layer 16 is recessed from the side wall of the polysilicon layer 14 to form a recess 16A (see FIG. 3B).

【0040】この[工程−210]において、シリサイ
ド層16及びポリシリコン層14のドライエッチングの
ためにCl2/O2ガスを用いたが、この代わりに、Cl
2/O2ガスを用いて主にシリサイド層16をエッチング
し、次いで、HBr/O2ガスやHI/O2ガスを用い
て、ポリシリコン層14のドライエッチングを行っても
よい。HBr/O2ガス又はHI/O2を用いた場合のド
ライエッチング条件を以下に例示する。 使用ガス : HBr(又はHI)/O2=12
0/4sccm 圧力 : 1Pa マイクロ波パワー: 850W(2.45GHz) RFバイアス : 30W(2MHz) 基板温度 : 30゜C
In this [Step-210], Cl 2 / O 2 gas was used for dry etching of the silicide layer 16 and the polysilicon layer 14, but instead of this, Cl 2 / O 2 gas was used.
The silicide layer 16 may be etched mainly by using 2 / O 2 gas, and then the polysilicon layer 14 may be dry-etched by using HBr / O 2 gas or HI / O 2 gas. The dry etching conditions when using HBr / O 2 gas or HI / O 2 are illustrated below. Gas used: HBr (or HI) / O 2 = 12
0 / 4sccm Pressure: 1Pa Microwave power: 850W (2.45GHz) RF bias: 30W (2MHz) Substrate temperature: 30 ° C

【0041】シリサイド層16及びポリシリコン層14
を異方性エッチングした後、WSiXから成るシリサイ
ド層16及びポリシリコン層14の側壁に堆積した反応
生成物(図示せず)を、例えば、フッ酸を用いて除去す
る。
The silicide layer 16 and the polysilicon layer 14
After anisotropic etching, the reaction products (not shown) deposited on the side walls of the silicide layer 16 made of WSi x and the polysilicon layer 14 are removed by using, for example, hydrofluoric acid.

【0042】[工程−220]次に、LDDイオン注入
を行った後、ゲート電極18の側壁にゲートサイドウォ
ールを形成するために、実施例1の[工程−120]と
同様に、全面にSiO2から成る絶縁膜22を堆積させ
る(図3の(C)参照)。絶縁膜22を全面に堆積させ
る際、WSiXから成るシリサイド層16中でWSiX
ら成るシリサイドグレインが横方向に成長するが、予め
シリサイド層16の側壁がポリシリコン層14の側壁よ
りも凹むようにシリサイド層16が形成されているた
め、横方向に成長したシリサイドグレインがゲート電極
18の側壁から突出することを防止することができる。
[Step-220] Next, after performing the LDD ion implantation, in order to form the gate sidewall on the side wall of the gate electrode 18, as in the case of [Step-120] of the first embodiment, SiO 2 is formed on the entire surface. An insulating film 22 made of 2 is deposited (see FIG. 3C). When depositing the insulating film 22 on the entire surface, so silicide grains consisting of WSi X in the silicide layer 16 made of WSi X is will be grown in the lateral direction, advance sidewalls of the silicide layer 16 is recessed than the sidewalls of the polysilicon layer 14 Since the silicide layer 16 is formed in the above, it is possible to prevent the silicide grains grown in the lateral direction from protruding from the side wall of the gate electrode 18.

【0043】[工程−230]次いで、SiO2から成
る絶縁膜22をエッチバックして、ゲート電極18の側
壁及びオフセット酸化膜20の側壁にゲートサイドウォ
ール22Aを形成する。同時に、半導体基板10の表面
に形成されたゲート酸化膜12の一部分も除去する(図
4の(A)参照)。こうして、ゲート酸化膜12、ポリ
シリコン層14、シリサイド層16、ゲートサイドウォ
ール22A、及びオフセット酸化膜20から成るゲート
電極構造が形成される。尚、SiO2から成る絶縁膜2
2の全面エッチバックを、例えば実施例1の[工程−1
30]と同様とすることができる。
[Step-230] Next, the insulating film 22 made of SiO 2 is etched back to form gate sidewalls 22A on the sidewalls of the gate electrode 18 and the offset oxide film 20. At the same time, a part of the gate oxide film 12 formed on the surface of the semiconductor substrate 10 is also removed (see FIG. 4A). Thus, the gate electrode structure including the gate oxide film 12, the polysilicon layer 14, the silicide layer 16, the gate sidewall 22A, and the offset oxide film 20 is formed. The insulating film 2 made of SiO 2
The entire surface etch-back of No. 2 is performed by, for example, [Step-1 of Example 1
30].

【0044】[工程−240]その後、実施例1の[工
程−140]及び[工程−150]と同様に、不純物イ
オン注入によるソース・ドレイン領域24の形成、ポリ
シリコンから成る配線層26の形成を行う(図4の
(B)参照)。
[Step-240] After that, as in [Step-140] and [Step-150] of the first embodiment, the source / drain regions 24 are formed by impurity ion implantation, and the wiring layer 26 made of polysilicon is formed. Is performed (see FIG. 4B).

【0045】(実施例3)実施例3は、本発明の第3の
態様に係るゲート電極構造の形成方法に関する。以下、
半導体素子の模式的な一部断面図である図5及び図6を
参照して、実施例3の方法を説明する。
Example 3 Example 3 relates to a method of forming a gate electrode structure according to the third aspect of the present invention. Less than,
The method of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6 which are schematic partial cross-sectional views of the semiconductor element.

【0046】[工程−300]実施例1の[工程−10
0]と同様の工程を経ることによって、半導体基板10
上にゲート酸化膜12、ポリシリコン層14及びシリサ
イド層16を形成し、更にオフセット酸化膜20を形成
する(図5の(A)参照)。
[Step-300] [Step-10 of Example 1]
0], the semiconductor substrate 10
A gate oxide film 12, a polysilicon layer 14 and a silicide layer 16 are formed on top, and an offset oxide film 20 is further formed (see FIG. 5A).

【0047】[工程−310]次に、半導体基板10を
所定の温度に加熱する(図5の(B)参照)。この所定
の温度は、[工程−330]における絶縁膜22を形成
するために半導体基板10を加熱する温度以上であるこ
とが好ましい。具体的には、不活性ガス雰囲気中で、6
00゜C乃至900゜C×5分乃至6分、例えば720
゜C×5分の熱処理とする。この熱処理によって、シリ
サイド層16中でシリサイドグレインが横方向に成長す
る。この工程でシリサイドグレインの横方向の成長が概
ね完了するので、以降の工程における熱処理においてシ
リサイドグレインの横方向への成長が生じることは殆ど
無い。
[Step-310] Next, the semiconductor substrate 10 is heated to a predetermined temperature (see FIG. 5B). This predetermined temperature is preferably equal to or higher than the temperature at which the semiconductor substrate 10 is heated to form the insulating film 22 in [Step-330]. Specifically, in an inert gas atmosphere, 6
00 ° C to 900 ° C x 5 to 6 minutes, for example 720
Heat treatment at ° C x 5 minutes. By this heat treatment, silicide grains grow laterally in the silicide layer 16. Since the lateral growth of the silicide grains is almost completed in this step, the lateral growth of the silicide grains hardly occurs in the heat treatment in the subsequent steps.

【0048】[工程−320]次に、実施例1の[工程
−110]と同様に、オフセット酸化膜20をマスクと
して用いて、タングステンシリサイドから成るシリサイ
ド層16及びポリシリコン層14をRIE法にてドライ
エッチングする(図5の(C)参照)。その後、オフセ
ット酸化膜20、シリサイド層16及びポリシリコン層
14の側壁に堆積した反応生成物(図示せず)を、例え
ばフッ酸を用いて除去してもよいし、そのまま残してお
いてもよい。
[Step-320] Next, as in [Step-110] of the first embodiment, the silicide layer 16 made of tungsten silicide and the polysilicon layer 14 are subjected to RIE by using the offset oxide film 20 as a mask. Dry etching is performed (see FIG. 5C). After that, the reaction product (not shown) deposited on the sidewalls of the offset oxide film 20, the silicide layer 16 and the polysilicon layer 14 may be removed by using, for example, hydrofluoric acid, or may be left as it is. .

【0049】[工程−330]次に、LDDイオン注入
を行った後、ゲート電極18の側壁にゲートサイドウォ
ールを形成するために、実施例1の[工程−120]と
同様に、全面にSiO 2から成る絶縁膜22を堆積させ
る(図6の(A)参照)。[工程−310]においてシ
リサイド層16中でシリサイドグレインが既に横方向に
成長しているので、絶縁膜22を全面に堆積させる際、
半導体基板10を加熱してもシリサイド層16がゲート
電極18の側壁から突出することは無い。
[Step-330] Next, LDD ion implantation
After performing the above, the gate sidewall is attached to the sidewall of the gate electrode 18.
[Step-120] of Example 1 to form a
Similarly, the entire surface is SiO 2An insulating film 22 made of
(See FIG. 6A). [Step-310]
In the silicide layer 16, the silicide grains are already in the lateral direction.
Since it has grown, when the insulating film 22 is deposited on the entire surface,
Even if the semiconductor substrate 10 is heated, the silicide layer 16 is gated
It does not project from the side wall of the electrode 18.

【0050】[工程−340]次いで、SiO2から成
る絶縁膜22をエッチバックして、パターニングされた
ポリシリコン層14及びシリサイド層16から成るゲー
ト電極18の側壁にゲートサイドウォール22Aを形成
する。同時に、半導体基板10の表面に形成されたゲー
ト酸化膜12の一部分も除去する(図6の(B)参
照)。こうして、ゲート酸化膜12、ポリシリコン層1
4、シリサイド層16、ゲートサイドウォール22A、
及びオフセット酸化膜20から成るゲート電極構造が形
成される。尚、SiO2から成る絶縁膜22の全面エッ
チバックを、例えば実施例1の[工程−130]と同様
とすることができる。
[Step-340] Next, the insulating film 22 made of SiO 2 is etched back to form the gate sidewall 22A on the side wall of the gate electrode 18 made of the patterned polysilicon layer 14 and the silicide layer 16. At the same time, a part of the gate oxide film 12 formed on the surface of the semiconductor substrate 10 is also removed (see FIG. 6B). Thus, the gate oxide film 12 and the polysilicon layer 1
4, silicide layer 16, gate sidewall 22A,
A gate electrode structure composed of the offset oxide film 20 is formed. The entire surface of the insulating film 22 made of SiO 2 can be etched back in the same manner as in [Step-130] of the first embodiment.

【0051】[工程−350]その後、実施例1の[工
程−140]及び[工程−150]と同様に、不純物イ
オン注入によるソース・ドレイン領域24の形成、ポリ
シリコンから成る配線層26の形成を行う(図6の
(C)参照)。
[Step-350] After that, as in [Step-140] and [Step-150] of the first embodiment, the source / drain regions 24 are formed by impurity ion implantation, and the wiring layer 26 made of polysilicon is formed. Is performed (see FIG. 6C).

【0052】以上、好ましい実施例に基づき本発明を説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。実施例にて説明した条件や数値は例示であり、
適宜変更することができる。
Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. The conditions and numerical values described in the examples are examples,
It can be changed appropriately.

【0053】ゲート電極18を構成するシリサイド層1
6を、タングステンシリサイドの代わりに、モリブデン
シリサイド、チタンシリサイド、あるいはタンタルシリ
サイド等の高融点金属シリサイドから構成することがで
きる。
Silicide layer 1 forming the gate electrode 18
Instead of tungsten silicide, 6 can be composed of refractory metal silicide such as molybdenum silicide, titanium silicide, or tantalum silicide.

【0054】本発明の第2及び第3の態様に係るゲート
電極構造の形成方法においては、オフセット酸化膜20
の形成を、場合によっては省略することができる。この
場合には、ゲート電極形成予定領域上方のシリサイド層
上にレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとし
て、シリサイド層及びポリシリコン層をエッチングすれ
ばよい。そして、レジスト層の側壁及び形成されたゲー
ト電極の側壁に付着した反応生成物を、例えばフッ酸等
で除去すればよい。
In the method of forming the gate electrode structure according to the second and third aspects of the present invention, the offset oxide film 20 is used.
Can be omitted in some cases. In this case, a resist layer may be formed on the silicide layer above the gate electrode formation planned region, and the silicide layer and the polysilicon layer may be etched using the resist layer as a mask. Then, the reaction product attached to the side wall of the resist layer and the side wall of the formed gate electrode may be removed with, for example, hydrofluoric acid.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明のゲート電極構造の形成方法によ
れば、ゲート電極の側壁からシリサイド層が突出するこ
とが防止できる。その結果、ゲート電極18と配線層2
6との間の絶縁耐圧の劣化を招くことがない。また、ゲ
ートサイドウォール22Aにオーバーハング部分が形成
されることがない。従って、高い信頼性を有するゲート
電極構造を形成することができる。
According to the method of forming a gate electrode structure of the present invention, it is possible to prevent the silicide layer from protruding from the side wall of the gate electrode. As a result, the gate electrode 18 and the wiring layer 2
6 does not cause deterioration of the withstand voltage. Further, no overhanging portion is formed on the gate sidewall 22A. Therefore, a highly reliable gate electrode structure can be formed.

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

【図1】実施例1のゲート電極構造の形成方法を説明す
るための各工程における半導体素子の模式的な一部断面
図である。
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor element in each step for explaining a method of forming a gate electrode structure of Example 1.

【図2】図1に引き続き、実施例1のゲート電極構造の
形成方法を説明するための各工程における半導体素子の
模式的な一部断面図である。
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of the semiconductor element in each step for explaining the method of forming the gate electrode structure of Example 1 subsequent to FIG.

【図3】実施例2のゲート電極構造の形成方法を説明す
るための各工程における半導体素子の模式的な一部断面
図である。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor element in each step for explaining a method of forming a gate electrode structure of Example 2.

【図4】図3に引き続き、実施例2のゲート電極構造の
形成方法を説明するための各工程における半導体素子の
模式的な一部断面図である。
FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of the semiconductor element in each step for explaining the method of forming the gate electrode structure according to the second embodiment, following FIG. 3;

【図5】実施例3のゲート電極構造の形成方法を説明す
るための各工程における半導体素子の模式的な一部断面
図である。
FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor element in each step for explaining a method of forming a gate electrode structure of Example 3.

【図6】図5に引き続き、実施例3のゲート電極構造の
形成方法を説明するための各工程における半導体素子の
模式的な一部断面図である。
FIG. 6 is a schematic partial cross-sectional view of the semiconductor element in each step for explaining the method of forming the gate electrode structure of Example 3 subsequent to FIG. 5;

【図7】従来のゲート電極構造の形成方法を説明するた
めの各工程における半導体素子の模式的な一部断面図で
ある。
FIG. 7 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor element in each step for explaining a conventional method of forming a gate electrode structure.

【図8】図7に引き続き、従来のゲート電極構造の形成
方法を説明するための各工程における半導体素子の模式
的な一部断面図である。
FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view of the semiconductor element in each step for explaining the conventional method for forming the gate electrode structure, following FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体基板 12 ゲート酸化膜 14 ポリシリコン層 16 シリサイド層 18 ゲート電極 20 オフセット酸化膜 22 絶縁膜 22A ゲートサイドウォール 24 ソース・ドレイン領域 26 配線層 30 反応生成物 30A 反応生成物の酸化物 10 semiconductor substrate 12 gate oxide film 14 polysilicon layer 16 silicide layer 18 gate electrode 20 offset oxide film 22 insulating film 22A gate sidewall 24 source / drain region 26 wiring layer 30 reaction product 30A reaction product oxide

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(イ)半導体基板上にゲート酸化膜、ポリ
シリコン層及びシリサイド層を形成する工程と、 (ロ)シリサイド層及びポリシリコン層をエッチング
し、次いで、エッチングによって生成された反応生成物
でシリサイド層及びポリシリコン層の側壁が被覆された
状態で該反応生成物を酸化する工程、 から成ることを特徴とするゲート電極構造の形成方法。
1. A step of: (a) forming a gate oxide film, a polysilicon layer and a silicide layer on a semiconductor substrate; and (b) etching the silicide layer and the polysilicon layer, and then producing a reaction generated by the etching. A step of oxidizing the reaction product in a state where the side walls of the silicide layer and the polysilicon layer are covered with a material, the method for forming a gate electrode structure.
【請求項2】前記反応生成物は、Si系化合物であって
且つ酸化物を生成し得るものであることを特徴とする請
求項1に記載のゲート電極構造の形成方法。
2. The method for forming a gate electrode structure according to claim 1, wherein the reaction product is a Si-based compound and is capable of forming an oxide.
【請求項3】(イ)半導体基板上にゲート酸化膜、ポリ
シリコン層及びシリサイド層を形成する工程と、 (ロ)シリサイド層及びポリシリコン層をエッチングす
る工程、 から成り、 シリサイド層の側壁がポリシリコン層の側壁よりも凹む
ように、シリサイド層のエッチングを行うことを特徴と
するゲート電極構造の形成方法。
3. A step of: (a) forming a gate oxide film, a polysilicon layer and a silicide layer on a semiconductor substrate; and (b) a step of etching the silicide layer and the polysilicon layer. A method for forming a gate electrode structure, comprising: etching a silicide layer so as to be recessed from a sidewall of a polysilicon layer.
【請求項4】(イ)半導体基板上にゲート酸化膜、ポリ
シリコン層及びシリサイド層を形成する工程と、 (ロ)半導体基板を所定の温度に加熱する工程と、 (ハ)シリサイド層及びポリシリコン層をエッチングす
る工程、 から成ることを特徴とするゲート電極構造の形成方法。
4. (a) A step of forming a gate oxide film, a polysilicon layer and a silicide layer on a semiconductor substrate, (b) a step of heating the semiconductor substrate to a predetermined temperature, and (c) a silicide layer and a polysilicon layer. A method of forming a gate electrode structure, which comprises the step of etching a silicon layer.
【請求項5】前記(ハ)の工程の後に、(ニ)ゲートサ
イドウォールを形成するために全面に絶縁膜を堆積させ
る工程を更に含み、 前記(ロ)の工程における所定の温度は、(ニ)の工程
における絶縁膜を堆積させるために半導体基板を加熱す
る温度以上であることを特徴とする請求項4に記載のゲ
ート電極構造の形成方法。
5. The method further comprises, after the step (c), a step (d) of depositing an insulating film on the entire surface to form a gate sidewall, wherein the predetermined temperature in the step (b) is The method for forming a gate electrode structure according to claim 4, wherein the temperature is equal to or higher than the temperature at which the semiconductor substrate is heated to deposit the insulating film in the step (d).
【請求項6】前記(イ)の工程において、ゲート電極形
成予定領域上方のシリサイド層上にオフセット酸化膜を
形成することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいず
れか1項に記載のゲート電極構造の形成方法。
6. The offset oxide film is formed on the silicide layer above the gate electrode formation planned region in the step (a), according to any one of claims 1 to 5. Method of forming gate electrode structure.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100623587B1 (en) * 2000-06-30 2006-09-12 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2007073888A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Oki Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP2012059961A (en) * 2010-09-09 2012-03-22 Rohm Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method of the same
JP2013084694A (en) * 2011-10-06 2013-05-09 Canon Inc Method of manufacturing semiconductor device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100623587B1 (en) * 2000-06-30 2006-09-12 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2007073888A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Oki Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP4628226B2 (en) * 2005-09-09 2011-02-09 Okiセミコンダクタ株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
JP2012059961A (en) * 2010-09-09 2012-03-22 Rohm Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method of the same
JP2013084694A (en) * 2011-10-06 2013-05-09 Canon Inc Method of manufacturing semiconductor device

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