JPH0834298B2 - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置及び半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH0834298B2
JPH0834298B2 JP1156061A JP15606189A JPH0834298B2 JP H0834298 B2 JPH0834298 B2 JP H0834298B2 JP 1156061 A JP1156061 A JP 1156061A JP 15606189 A JP15606189 A JP 15606189A JP H0834298 B2 JPH0834298 B2 JP H0834298B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
film
metal
substrate
electrode
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1156061A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0321065A (ja
Inventor
智也 馬場
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp 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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP1156061A priority Critical patent/JPH0834298B2/ja
Publication of JPH0321065A publication Critical patent/JPH0321065A/ja
Publication of JPH0834298B2 publication Critical patent/JPH0834298B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はIC、LSI等の高集積の半導体装置及びその製
造方法に関する。
(従来の技術) IC、LSI等の半導体装置に形成される素子は、半導体
基板上の微細な領域によって構成されている。この微細
領域は、例えば、半導体基板に不純物がドープされるこ
とにより形成される。
近年、これらの半導体装置の高集積化が進められてい
る。それに伴ってこれらの半導体装置を構成する素子の
微細化が進められ、素子の構造も複雑になってきてい
る。そのため、各素子を構成する不純物がドープされた
領域間の距離も小さくなり、製造工程中の高温処理によ
る不純物の拡散等による不良が生じ易くなってきてい
る。
第3図に従来の半導体装置の一例を示す。シリコン基
板1上にトレンチ12が形成され、基板1の上面とトレン
チ12の内面とにキャパシタ絶縁膜2が形成されている。
キャパシタ絶縁膜2が形成されたトレンチ12内には、多
結晶シリコン(以下では「a−Si」と称する)に不純物
をドープしたa−Si電極3が埋め込まれている。a−Si
電極3、キャパシタ絶縁膜2、及び基板1によってキャ
パシタ14が形成される。
キャパシタ14が形成された基板1上の全面にはa−Si
層11が堆積されている。キャパシタ14の側方のa−Si層
11にはトランジスタ13が形成されている。トランジスタ
13はソース領域7、ドレイン領域15、チャンネル領域
6、これらの領域上に形成されたゲート酸化膜10、及び
ゲート電極8を有している。この半導体装置はキャパシ
タ14とトランジスタ13とにより、メモリとして機能す
る。
(発明が解決しようとする課題) この半導体装置はa−Si電極3を形成した後、トラン
ジスタ13を形成することによって作製される。a−Si電
極3は比較的高濃度で不純物ドープされているので、比
較的高温の処理が行われる後のトランジスタ13の形成工
程では、a−Si電極3中の不純物の拡散が生じ易い。こ
のような拡散が生じると、ソース領域7及びa−Si電極
3の不純物濃度が変化し、半導体装置の動作に悪影響を
与える。
このような不純物の拡散を避けるためには、トランジ
スタ13とキャパシタ14とを離して設けることが必要であ
る。しかし、トランジスタ13とキャパシタ14とを離して
設けると、半導体装置の高集積化を図ることができなく
なる。
本発明はこのような従来の問題点を解決するものであ
り、本発明の目的は、高集積化が可能な構成を有する半
導体装置を提供することである。本発明の他の目的は、
上記の高集積化可能な半導体装置の製造方法を提供する
ことである。
(課題を解決するための手段) 本発明の半導体装置は、半導体基板上に形成されたト
レンチと、該トレンチの内面に形成された絶縁膜と、該
絶縁膜が形成された該トレンチ内に配された不純物を含
む半導体電極と、該半導体電極に電気的に接続されたソ
ース領域を有するトランジスタと、を備えた半導体装置
であって、該トレンチ内の、該半導体電極と該ソース領
域の間の全面に導電性の不純物拡散防止層が設けられ、
該不純物拡散防止層によって該半導体電極と該ソース領
域とが分離されており、そのことによって上記目的が達
成される。
また、前記不純物拡散防止層をTi、Ta、Pt、Co、W、
及びMoから成る群から選択された金属の窒化物から成る
層とすることもできる。
本発明の半導体装置の製造方法は、シリコン領域と絶
縁膜領域とが露出している基板上に、金属膜を形成する
工程と、該基板を加熱処理して該シリコン領域上の金属
膜をシリサイド化する工程と、シリサイド化されていな
い該金属膜を除去して該シリコン領域表面に金属シリサ
イド膜を形成する工程と、該金属シリサイド膜が形成さ
れた基板を、N2及びNH3からなる群から選択された気体
雰囲気中で加熱し、該金属シリサイド膜を全て金属窒化
膜に変える工程と、を包含しており、そのことによって
上記目的が達成される。
また、前記金属膜がTi、Ta、Pt、Co、W、及びMoから
成る群から選択された金属から成る構成とすることもで
きる。
(作用) 本発明の半導体装置ではトレンチ内の不純物がドープ
された半導体電極上に、該電極にドープされている不純
物の拡散を防止する為の不純物拡散防止層が形成されて
いる。そのため、トランジスタのソース領域をトレンチ
の直上に設けることが可能となる。従って、半導体装置
の高集積化を図ることが可能となる。
不純物拡散防止層に好ましい材質として、金属窒化膜
が挙げられる。金属窒化膜は導電性を有し、半導体電極
にドープされた不純物の拡散を防止する機能を有してい
るので、上述の半導体装置の不純物拡散防止層として適
している。具体的には、Ti、Ta、Pt、Co、W、及びMoの
金属の窒化物を挙げることができる。
これらの金属窒化膜を有する半導体装置は、以下のよ
うにして作製することができる。シリコン領域と絶縁膜
の領域とが表面に露出している基板上に、金属膜が堆積
される。金属膜の材料としては、上述のTi、Ta、Pt、C
o、W、及びMoの金属が用いられる。金属膜が形成され
た基板は加熱処理され、シリコン領域上の金属がシリサ
イド化される。金属シリサイド膜は金属とシリコンとの
反応によって形成されるので、金属シリサイド膜はシリ
コン領域にのみ自己整合的に形成される。シリサイド化
の後、シリサイド化されなかった金属膜が除去される。
シリコン領域上に形成された金属シリサイド膜は、N2
或いはNH3雰囲気中での加熱によって窒化され、全て金
属窒化膜に変えられる。従って、金属シリサイド膜もシ
リコン領域上に自己整合的に形成されることになる。こ
の窒化工程によって金属シリサイド膜は全て窒化される
ことが必要である。金属シリサイド膜が一部でも残って
いると、後のプロセスで高温処理が行われた場合に、コ
ンタクト特性が劣化するので好ましくない。金属窒化膜
は高温でも安定であり、熱劣化することはない。
本発明のような自己整合的な方法によれば、金属シリ
サイド膜を高い位置精度で形成することができ、従来の
例えばフォトイソグラフィー法のように、マスクアライ
ンメント精度やエッチング精度に制約されることがな
い。
金属膜のシリサイド化及び金属シリサイド膜の窒化は
比較的低温、かつ、短時間で行われるので、シリコン領
域にドープされた不純物の拡散は殆ど起こらない。従っ
て、不純物が隣接する領域に拡散して該領域の機能に影
響を与えるということがない。
本発明の半導体装置の構成は、上記以外の例えば半導
体基板上の配線のコンタクト部分にも用いることができ
る。即ち、半導体基板上の不純物がドープされた領域と
金属配線との接続部分に、上記の金属窒化物から成る不
純物拡散防止層を形成することにより、高温プロセスに
おける不純物の拡散を防止することができる。しかも、
不純物拡散防止層の熱劣化も起こらない。
(実施例) 本発明を実施例について以下に説明する。第1図に本
発明半導体装置の一実施例を示す。第2図(a)〜
(c)に本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す。第1図に示す本発明の半導体装置を、第2図の製造
工程に従って以下に説明する。まず、シリコン基板1上
にトレンチ12をドライエッチングにより形成した。トレ
ンチ12は直径1μm、深さ3μmの円柱の形状である。
次に、基板1の上面及びトレンチ12の内面にキャパシタ
絶縁膜2を形成した。キャパシタ絶縁膜2はSiNX、SiO2
等により形成され、その膜厚は、SiNXを用いる場合には
30Å、SiO2を用いる場合には50Åである。
次に、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により基
板1の全面にa−Si層を堆積し、RIE(Reactive Ion Et
ching)法によりトレンチ12内以外に堆積されたa−Si
層を除去した。このトレンチ12内のa−Si層中に固層拡
散法によってヒ素(As)をドーピングし、a−Si電極3
を形成した。a−Si電極3中のヒ素の濃度は、1019cm-3
以上である。a−Si電極3、キャパシタ絶縁膜2、及び
シリコン基板1によってキャパシタ14が形成されてい
る。
次に、基板1の全面にスパッタリング法によりTi金属
層4を堆積した(第2図(a))。この基板1を窒素雰
囲気中でアニールすることにより、a−Si電極3上の金
属膜4をシリサイド化した。シリサイド化の温度は500
〜600℃、時間は30秒である。シリサイド化されていな
い金属膜4をウエットエッチング法により除去し、金属
シリサイド膜5を得た(第2図(b))。
次に、基板1を窒素雰囲気中でアニールして金属シリ
サイド膜5を全て金属窒化膜に変え、不純物拡散防止層
9とした。窒化の温度は900℃、時間は30秒である。窒
化は金属シリサイド膜5が完全に窒化される条件で行わ
れる必要がある。もし、金属シリサイド膜5が一部でも
残っていると、後のトランジスタを形成する高温プロセ
スで該膜5が劣化し、a−Si電極3と不純物拡散防止層
9との間のコンタクト特性が劣化するからである。
次に、トランジスタ13を形成する。不純物拡散防止層
9を形成した基板1の全面に、減圧CVD法によりa−Si
層を形成した。このa−Si層11の全面に、トランジスタ
のチャンネル部を形成する為の不純物イオン注入を行っ
た。用いた不純物イオンはP(リン)であり、注入され
るイオンの濃度は約1017cm-3である。次に、a−Si層11
の表面を熱酸化し、ゲート酸化膜10を形成した。更に、
ゲート酸化膜10上の全面に減圧CVD法により、a−Si膜
を堆積した。このa−Si膜に熱拡散法を用いてリン
(P)をドープした。リンをドープしたa−Si膜をドラ
イエッチング法により所定の形状にパターニングし、ゲ
ート電極8を形成した(第2図(c))。
上述のようにして形成したゲート電極8をマスクとし
て基板1の全面にイオン注入を行い、ソース領域7及び
ドレイン領域15を形成した。用いた不純物イオンはB
(ホウ素)であり、注入されるイオンの濃度は1020cm-3
以上である。ゲート電極8によってマスクされ、イオン
注入が行われなかった部分がチャンネル領域6となる
(第1図)。以上のようにしてトランジスタ13が形成さ
れ、第1図の半導体装置が得られた。
本実施例の半導体装置では、a−Si電極3の上方にソ
ース領域7が形成され、半導体装置の高集積化が為され
ている。そしてa−Si電極3とソース領域7との間に不
純物拡散防止層9が形成されているので、後のトランジ
スタを製造する高温のプロセスでも、a−Si電極3の不
純物がソース領域7へ拡散することはない。
本実施例の製造方法によれば、金属窒化膜をキャパシ
タ14のトレンチ12内に自己整合的に形成することができ
る。そのため、高い位置精度で金属窒化膜から成る不純
物拡散防止層9を形成することができる。不純物拡散防
止層9を従来の例えばフォトリソグラフィ法によって形
成すると、アラインメント精度やエッチング精度によっ
ては不純物拡散防止層9の位置がずれることがある。こ
のような位置ずれの問題は、本実施例の製造方法では全
く起こらない。そのため、得られる半導体装置は非常に
高い信頼性を有している。本実施例の製造方法によれ
ば、信頼性の高い半導体装置が得られることが実際に確
かめられた。
(発明の効果) 本発明の半導体装置では、半導体電極とソース領域の
間の全面に不純物拡散防止層を設けたことにより、半導
体電極からソース領域へ不純物は拡散しないため、キャ
パシタとトランジスタとを接近させて設けることができ
て、半導体装置の高集積化が可能となる。しかも、導電
性の膜をバリアとしていることで、その抵抗値が低く、
トランジスタに流れる電流をより大きくすることができ
て、トランジスタの読み出し速度をより速くすることが
できる。また、本発明の製造方法によれば、高い信頼性
を有する上記の高集積半導体装置を得ることができるの
で、半導体装置の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体装置の一実施例を示す断面図、
第2図(a)〜(c)は第1図の本発明半導体装置の製
造方法を示す図、第3図は半導体装置の従来例を示す図
である。 1……シリコン基板、2……キャパシタ絶縁膜、3……
a−Si電極、4……金属膜、5……金属シリサイド膜、
6……チャンネル領域、7……ソース領域、8……ゲー
ト電極、9……不純物拡散防止層、10……ゲート絶縁
膜、12……トレンチ、13……トランジスタ、14……キャ
パシタ、15……ドレイン領域。
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 27/04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板上に形成されたトレンチと、該
    トレンチの内面に形成された絶縁膜と、該絶縁膜が形成
    された該トレンチ内に配された不純物を含む半導体電極
    と、該半導体電極に電気的に接続されたソース領域を有
    するトランジスタと、を備えた半導体装置であって、 該トレンチ内の、該半導体電極と該ソース領域の間の全
    面に導電性の不純物拡散防止層が設けられ、該不純物拡
    散防止層によって該半導体電極と該ソース領域とが分離
    されている半導体装置。
  2. 【請求項2】シリコン領域と絶縁膜領域とが露出してい
    る基板上に、金属膜を形成する工程と、 該基板を加熱処理して該シリコン領域上の金属膜をシリ
    サイド化する工程と、 シリサイド化されていない該金属膜を除去して該シリコ
    ン領域表面に金属シリサイド膜を形成する工程と、 該金属シリサイド膜が形成された基板を、N2及びNH3
    らなる群から選択された気体雰囲気中で加熱し、該金属
    シリサイド膜を全て金属窒化膜に変える工程と、 を包含する半導体装置の製造方法。
JP1156061A 1989-06-19 1989-06-19 半導体装置及び半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JPH0834298B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1156061A JPH0834298B2 (ja) 1989-06-19 1989-06-19 半導体装置及び半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1156061A JPH0834298B2 (ja) 1989-06-19 1989-06-19 半導体装置及び半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0321065A JPH0321065A (ja) 1991-01-29
JPH0834298B2 true JPH0834298B2 (ja) 1996-03-29

Family

ID=15619452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1156061A Expired - Fee Related JPH0834298B2 (ja) 1989-06-19 1989-06-19 半導体装置及び半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0834298B2 (ja)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4728623A (en) * 1986-10-03 1988-03-01 International Business Machines Corporation Fabrication method for forming a self-aligned contact window and connection in an epitaxial layer and device structures employing the method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0321065A (ja) 1991-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0162673B1 (ko) 반도체 도전층 및 반도체소자의 제조방법
KR960000177B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조방법
JPH0786579A (ja) 半導体装置
JPH0697192A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH08213610A (ja) 電界効果型半導体装置及びその製造方法
US7375015B2 (en) Manufacturing method which prevents abnormal gate oxidation
US6157063A (en) MOS field effect transistor with an improved lightly doped diffusion layer structure and method of forming the same
JP3190858B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2636786B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0581051B2 (ja)
JPS6226573B2 (ja)
JP2685034B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH0834298B2 (ja) 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US6221725B1 (en) Method of fabricating silicide layer on gate electrode
KR100297325B1 (ko) 반도체장치의 실리사이드 형성방법
JPH02288341A (ja) Mis型半導体装置
KR100276876B1 (ko) 콘택 식각후 손실된 실리사이드 보상 방법
JPH08264482A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0758789B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07273197A (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR100318273B1 (ko) 반도체 소자의 비트라인 형성방법
JPH08102505A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3432307B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH10150154A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6068656A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080329

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090329

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees