JPH07240461A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH07240461A
JPH07240461A JP3068094A JP3068094A JPH07240461A JP H07240461 A JPH07240461 A JP H07240461A JP 3068094 A JP3068094 A JP 3068094A JP 3068094 A JP3068094 A JP 3068094A JP H07240461 A JPH07240461 A JP H07240461A
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film
contact hole
insulating film
gate electrode
polycide
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Hajime Matsuda
肇 松田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ゲート電極が、ポリサイド膜であるMOS型ト
ランジスタのゲート電極配線と上層配線とのコンタクト
抵抗の低減を行う。 【構成】MOS型トランジスタの製造工程中のコンタク
ト孔開口後、5〜50nmの絶縁膜10を全面に形成
し、ゲート電極上のコンタクト孔C2部の絶縁膜10を
選択的に除去し、この後上層配線形成のための同一スパ
ッタ装置内で、Arスパッタエッチングを行い、絶縁膜
10の除去及びゲート電極上の自然酸化膜9を十分に除
去し、その後Al配線の形成を行うことによりゲート電
極上のコンタクト抵抗の増大を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特にポリサイドゲート電極やポリサイド配線を有
する半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、ポリシリコン膜上にタングステン
シリサイド膜などの高融点金属シリサイド膜を設けたポ
リサイド膜がMOSトランジスタのゲート電極、ゲート
電極配線などに使用されているが、第1層目のアルミニ
ウム系配線などの上層配線との接続部のコンタクト抵抗
にからんで次のような困難がある。
【0003】図3に示すように、例えばP型シリコン基
板1の表面にフィールド酸化膜2を形成して活性領域を
区画し、活性領域の表面にゲート酸化膜3を形成し、N
型のポリシリコン膜4およびタングステンシリサイド膜
5を順次に堆積しパターニングすることによりポリサイ
ド膜からなるゲート電極(図示しない)およびゲート電
極配線を形成する。すなわち、パターニングされたポリ
サイド膜はフィールド酸化膜2上から活性領域のゲート
酸化膜上にかけて延在するのが普通であり、フィールド
酸化膜上のものをゲート電極配線と呼びゲート酸化膜上
のものをゲート電極と呼ぶことにする。図3にはゲート
電極配線が示されている。イオン注入法を用いてゲート
電極と自己整合するN型拡散層6を活性領域に設けてM
OSトランジスタを形成する。図3に示したN型拡散層
があるMOSトランジスタのソース・ドレイン領域であ
るとき、図示したゲート電極配線(4,5)はDRAM
におけるように、他のMOSトランジスタのゲート電極
に連結したものであってもよい。その後、層間絶縁膜7
を堆積し、N型拡散層6に達する第1のコンタクト孔C
1およびゲート電極配線に達する第2のコンタクト孔C
2を形成する。次に、露出したN型拡散層6の表面およ
びタングステンシリサイド膜5の表面にそれぞれ形成さ
れた自然酸化膜を希フッ酸によって除去したのち上層配
線8−1,8−2を形成する。
【0004】希フッ酸によって自然酸化膜を除去してか
ら上層配線8−1,8−2を形成する迄の放置時間によ
ってコンタクト抵抗値が変化する。上層配線8−1,8
−2としてタングステンシリサイド膜(図示しない)を
厚さ110nm、Al−Si合金膜を厚さ1.1μm順
次に堆積した場合のコンタクト抵抗値の変化率を図4に
示す。丸印はN型拡散層6とのコンタクト抵抗値の変化
率の例を、黒丸印は前述のポリサイド膜とのコンタクト
抵抗値の変化率の例をそれぞれ示す。ポリサイド膜との
コンタクト抵抗の変化は著しく、安定してコンタクト抵
抗値を低くするには放置時間を厳密に管理しなければな
らず実際的でない。
【0005】自然酸化膜を除去する方法としては、特開
昭61−289648号公報に開示されているように、
アルゴン・ガスを使用したスパッタエッチング(以下A
rスパッタエッチングと記す)を使用することも考えら
れる。これは、下層Al配線上に生じた自然酸化膜をA
rスパッタリングで除去し、同一チャンバ内で上層Al
配線用のAlをスパッタする手法である。この手法を前
述の場合に適用すると、自然酸化膜の除去から上層配線
の形成迄に酸化性雰囲気にさらされないので放置時間と
ともにコンタクト抵抗値が変化する問題は生じない。し
かし、N型拡散層とのコンタクト部分の抵抗値が大きく
なるという弊害を伴なう。その理由の一つとして、Ar
スパッタリングによりN型拡散層の表面部(不純物濃度
が高い)が削られることをあげることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、半導
体基板の表面部の不純物拡散層と半導体基板上の絶縁膜
を選択的に被覆するポリサイド膜とにそれぞれ接続する
導電膜(上層配線)を形成する場合、希フッ酸で自然酸
化膜を除去する手法ではポリサイド膜と導電膜とのコン
タクト抵抗値が放置時間によって著しく変化するという
問題点がある。また、自然酸化膜をArスパッタエッチ
ングしたのち同一チャンバ内で導電膜を被着する手法で
は不純物拡散層とのコンタクト部の抵抗が大きくなって
しまうという問題点がある。この後者は、接合深さが浅
くなってきている現状では深刻な問題である。
【0007】本発明の目的はポリサイド膜および不純物
拡散層とのコンタクト抵抗の双方を再現性よく低くでき
る半導体装置の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、表面部に選択的に形成された不純物拡散層を
有する半導体基板上の第1の絶縁膜を選択的に被覆する
ポリサイド膜を形成する工程と、層間絶縁膜を全面に堆
積した後前記不純物拡散層に達する第1のコンタクト孔
および前記ポリサイド膜に達する第2のコンタクト孔を
形成する工程と、全面に第2の絶縁膜を堆積した後前記
第1のコンタクト孔とその近傍にはこれを残したまま前
記第2のコンタクト孔とその近傍の前記第2の絶縁膜を
除去する工程と、不活性ガスを使用したスパッタエッチ
ングにより前記第1のコンタクト孔部の前記第2の絶縁
膜および前記第2のコンタクト孔部の前記ポリサイド膜
の自然酸化膜を除去した後酸化性雰囲気にさらすことな
くスパッタリング法により導電膜を形成する工程とを有
するというものである。
【0009】
【実施例】図1(a)に示すように、例えばP型シリコ
ン基板1の表面にフィールド酸化膜2(第1の絶縁膜)
を形成して活性領域を区画し、活性領域の表面にゲート
酸化膜3を形成し、厚さ150nmのN型のポリシリコ
ン膜4および厚さ150nmのタングステンシリサイド
膜5を順次に堆積しパターニングすることによりポリサ
イド膜からなるゲート電極(図示しない)およびゲート
電極配線を形成する。すなわち、パターニングされたポ
リサイド膜はフィールド酸化膜2上から活性領域のゲー
ト酸化膜上にかけて延在するのが普通であり、フィール
ド酸化膜上のものをゲート電極配線と呼びゲート酸化膜
上のものをゲート電極と呼ぶことにする。図1(a)に
はゲート電極配線が示されている。イオン注入法を用い
てゲート電極と自己整合するN型拡散層6を活性領域に
設けてMOSトランジスタを形成する。図1(a)に示
したN型拡散層6があるMOSトランジスタのソース・
ドレイン領域であるとき、図示したゲート電極配線
(4,5)は、DRAMにおけるように、他のMOSト
ランジスタのゲート電極に連結したものであってもよ
い。その後、層間絶縁膜7を堆積し、開口を設け、リフ
ローのための熱処理を行ない、N型拡散層6に達する第
1のコンタクト孔C1およびゲート電極配線に達する第
2のコンタクト孔C2を形成する。
【0010】次に、図1(b)に示すように、全面に薄
い酸化シリコン膜10(第2の絶縁膜)を例えばCVD
法により形成する。具体的な膜厚としては5〜50nm
程度であり、また熱酸化法では第2のコンタクト孔C2
部のタングステンシリサイド膜5が酸化してしまうので
使用できない。CVD法としては常圧CVD法、減圧C
VD法、プラズマCVD法等があるが、余分な酸化をな
るべくさせないよう減圧下で行うのが望ましい。次に開
口12のあるフォトレジスト膜11をマスクとしてドラ
イエッチング技術を用いて第2のコンタクト孔C2とそ
の近傍の酸化シリコン膜10を除去する。次に上層配線
形成のためのスパッタ装置内で、前処理としてArスパ
ッタエッチングを行い、図1(c)に示す第2のコンタ
クト孔C2部のタングステンシリサイド膜5の自然酸化
膜9を除去するとともに、N型拡散層6上の第1のコン
タクト孔C1部の酸化シリコン膜10を完全に除去す
る。
【0011】次に、大気等の酸化性雰囲気にさらすこと
なく(Arスパッタエッチングを行なうチャンバ内、も
しくは適当な移送手段をもちいて真空を破ることなく別
のチャンバにウェーハを移して)導電膜をスパッタ法に
より形成し、パターニングして図2に示すように上層配
線8−1,8−2を形成する。導電膜としては、例えば
厚さ110nmのタングステンシリサイド膜と厚さ1.
1μmのAl−Si合金膜とを順次に堆積した2層膜や
厚さ30nmのTi膜、厚さ100nmのTi−N膜お
よび厚さ550nmのAl−Si−Cu合金膜を順次に
堆積した3層膜などを用いればよい。
【0012】自然酸化膜9および酸化シリコン膜10の
双方を除去するとき、タングステンシリサイド膜5が多
少ともエッチングされることがあっても差支えない。
【0013】N型拡散層6は予め酸化シリコン膜で覆わ
れているのでポリサイド膜の自然酸化膜を除去するため
のArスパッタエッチングでN型拡散層6の表面部が除
去されるのを抑制することができる。従って、ポリサイ
ド膜とN型拡散層とのそれぞれのコンタクトをともに安
定して低抵抗にすることが可能となる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、不純物拡
散層およびポリサイド膜にそれぞれ達する第1,第2の
コンタクト孔を形成したのち第2の絶縁膜を堆積し第2
のコンタクト孔とその近傍からこれを除去し、この後上
層配線形成のための同一スパッタ装置内で、Arスパッ
タエッチングを行い、残された第2の絶縁膜の除去及び
ポリサイド膜上の自然酸化膜を十分に除去し、その後上
層配線用の導電膜を形成することによって第1,第2の
コンタクト孔形成から導電膜形成までの放置時間による
コンタクト抵抗値の変化を抑制し、かつポリサイド膜及
び不純物拡散層とのそれぞれのコンタクト抵抗のいずれ
も安定して低い値を実現することが可能となるという効
果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の説明のための(a)〜
(c)に分図して示す工程順断面図である。
【図2】図1に対応する工程の次工程の説明のための断
面図である。
【図3】従来例の説明のための断面図である。
【図4】従来技術の問題点の説明のためのグラフであ
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 ポリシリコン膜 5 タングステンシリサイド膜 6 N型拡散層 7 層間絶縁膜 8−1,8−2 上層配線 9 自然酸化膜 10 酸化シリコン膜 11 フォトレジスト膜 12 開口
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/78 7514−4M H01L 29/78 301 G

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面部に選択的に形成された不純物拡散
    層を有する半導体基板上の第1の絶縁膜を選択的に被覆
    するポリサイド膜を形成する工程と、層間絶縁膜を全面
    に堆積した後前記不純物拡散層に達する第1のコンタク
    ト孔および前記ポリサイド膜に達する第2のコンタクト
    孔を形成する工程と、全面に第2の絶縁膜を堆積した後
    前記第1のコンタクト孔とその近傍にはこれを残したま
    ま前記第2のコンタクト孔とその近傍の前記第2の絶縁
    膜を除去する工程と、不活性ガスを使用したスパッタエ
    ッチングにより前記第1のコンタクト孔部の前記第2の
    絶縁膜および前記第2のコンタクト孔部の前記ポリサイ
    ド膜の自然酸化膜を除去した後酸化性雰囲気にさらすこ
    となくスパッタリング法により導電膜を形成する工程と
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 ポリサイド膜がポリシリコン層とタング
    ステンシリサイド層とからなり、第2の絶縁膜として厚
    さ5〜50nmの酸化シリコン膜をCVD法で形成し、
    不活性ガスがアルゴン・ガスである請求項1記載の半導
    体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 タングステンシリサイド層とアルミニウ
    ム系合金層を順次に堆積して導電膜を形成する請求項1
    または2記載の半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100278277B1 (ko) * 1998-06-23 2001-02-01 김영환 실리사이드의콘택저항개선을위한반도체소자제조방법
US10886390B2 (en) 2018-08-30 2021-01-05 Fuji Electric Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100278277B1 (ko) * 1998-06-23 2001-02-01 김영환 실리사이드의콘택저항개선을위한반도체소자제조방법
US10886390B2 (en) 2018-08-30 2021-01-05 Fuji Electric Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device
US11569372B2 (en) 2018-08-30 2023-01-31 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
US12125901B2 (en) 2018-08-30 2024-10-22 Fuji Electric Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device

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