JPH09102469A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JPH09102469A
JPH09102469A JP8136679A JP13667996A JPH09102469A JP H09102469 A JPH09102469 A JP H09102469A JP 8136679 A JP8136679 A JP 8136679A JP 13667996 A JP13667996 A JP 13667996A JP H09102469 A JPH09102469 A JP H09102469A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
manufacturing
semiconductor device
diffusion layer
refractory metal
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.)
Granted
Application number
JP8136679A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2848333B2 (en
Inventor
Shunichiro Sato
俊一郎 佐藤
Toshiki Niimura
俊樹 新村
Tetsuya Takuwa
哲也 田桑
Koji Urabe
耕児 占部
Yoshiaki Yamada
義明 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP13667996A priority Critical patent/JP2848333B2/en
Publication of JPH09102469A publication Critical patent/JPH09102469A/en
Priority to US08/866,330 priority patent/US6440828B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2848333B2 publication Critical patent/JP2848333B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method, for a semiconductor device, in which a low-temperature heat treatment can be executed when a silicide layer is formed and in which a contact resistance at a fine contact can be reduced. SOLUTION: An opening part 7 and an opening part 8 which reach a semiconductor substrate are formed in an insulating film 6, the surface of the semiconductor substrate which is exposed in the opening parts is made amorphous, a high-melting-point-metal film 13 is formed on the amorphous surface at bottom parts of the openings so as to be a film thickness of 3 to 10nm, and a high- melting-point metal silicide layer 15 is formed by a heat treatment. Alternatively, the surface of a semiconductor which is exposed in an opening part is made amorphous, and a high-melting-point-metal film is formed by a chemical vapor growth method.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に係わり、特に半導体基板とオーミックコンタクトを
形成する半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device which forms an ohmic contact with a semiconductor substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】層間絶縁膜に設けた開口部(コンタクト
ホール)を介して半導体基板と低抵抗な接続を形成する
ために、高融点金属膜を形成した後、熱処理により半導
体基板と反応させて高融点金属膜のシリサイド層を形成
する方法を用いる。特にチタニウム膜の場合、N型半導
体およびP型半導体のいずれに対してもショットキー障
壁が小さいからどちらのタイプの半導体とも低抵抗接続
形成が可能であり、かつ還元性が強く、半導体基板表面
の自然酸化膜を還元して容易にシリサイド層が形成可能
であるから、これに関する種々の方法が提案されてい
る。
2. Description of the Related Art In order to form a low resistance connection with a semiconductor substrate through an opening (contact hole) formed in an interlayer insulating film, a refractory metal film is formed and then reacted with the semiconductor substrate by heat treatment. A method of forming a silicide layer of a refractory metal film is used. In particular, in the case of a titanium film, the Schottky barrier is small for both N-type semiconductors and P-type semiconductors, so that low resistance connection can be formed with both types of semiconductors, and the reducing property is strong, and Since the silicide layer can be easily formed by reducing the natural oxide film, various methods relating to this have been proposed.

【0003】例えば、第38回春季応用物理学会予稿集
30p−W−7には、シリコン基板上にチタニウム膜を
5〜40nm形成して、熱処理した後でコンタクト抵抗
を測定した結果、チタニウム膜の膜厚が10nm以下で
は膜厚が薄くなるに従がってコンタクト抵抗が急激に上
昇することを報告している。
For example, in the 38th Spring Applied Physics Society Proceedings 30p-W-7, a titanium film having a thickness of 5 to 40 nm is formed on a silicon substrate, and after heat treatment, the contact resistance is measured. It has been reported that when the film thickness is 10 nm or less, the contact resistance sharply increases as the film thickness decreases.

【0004】一方、特開平4−215424号公報に
は、砒素をイオン注入して非晶質化し、膜厚100nm
のチタニウム膜を形成した後、500℃以下の低温で熱
処理する技術が開示されている。
On the other hand, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-215424, arsenic is ion-implanted to make it amorphous so that the film thickness is 100 nm.
After forming the titanium film, the heat treatment at a low temperature of 500 ° C. or lower is disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前者の方
法では、単結晶状態で熱処理してシリサイド化するもの
であるからコンタクト抵抗の絶対値が高くなり、かつ高
温熱処理を必要とするから半導体基板に既に形成してあ
る不純物領域が不所望に拡散してしまい素子特性に悪影
響を及ぼしてしまう。
However, in the former method, the absolute value of the contact resistance becomes high because it is heat-treated in a single crystal state to form a silicide, and high-temperature heat treatment is required. The formed impurity region undesirably diffuses and adversely affects the device characteristics.

【0006】後者の方法では、低温熱処理を採用するこ
とができるが、チタニウム膜の膜厚を100nmと厚く
形成するために成長時間が長く、多くの原材料を必要と
するためにコスト高となる。さらに非晶質状のシリコン
と厚いチタニウム膜とにより厚いシリサイド層が形成さ
れる。しかしながら非晶質(アモルファス)状態のシリ
コンと反応させてシリサイド層を形成する高融点金属の
膜厚があまり厚いとかえってコンタクト抵抗が増加して
しまう。これは厚いシリサイド層に拡散層の不純物が拡
散して、拡散層中の不純物、特に高融点金属シリサイド
と拡散層の界面近傍の不純物濃度が小さくなりコンタク
ト抵抗が高くなる。特にコンタクトホール(層間絶縁膜
に形成された開口部)が直径0.5μm以下、もしくは
一辺0.5μm以下の正方形の微細コンタクトの場合に
この傾向が顕著になる。
In the latter method, low-temperature heat treatment can be adopted, but the growth time is long because the titanium film is formed as thick as 100 nm, and many raw materials are required, resulting in high cost. Further, a thick silicide layer is formed by the amorphous silicon and the thick titanium film. However, if the refractory metal forming the silicide layer by reacting with silicon in an amorphous state is too thick, the contact resistance will increase. This is because the impurities in the diffusion layer are diffused into the thick silicide layer, the concentration of impurities in the diffusion layer, especially the impurity near the interface between the refractory metal silicide and the diffusion layer is reduced, and the contact resistance is increased. This tendency is particularly remarkable when the contact hole (opening formed in the interlayer insulating film) is a square fine contact having a diameter of 0.5 μm or less or a side of 0.5 μm or less.

【0007】他方、LSIの高集積化が進むにつれてコ
ンタクトホールのアスペクト比は高くなり、高アスペク
ト比のコンタクトホールには、コンタクトホール底にス
パッタリング法などの従来の方法で高融点金属又は高融
点金属シリサイドを十分に形成することは困難となって
くる。そこで化学気相成長法(CVD法)によって高融
点金属又は高融点金属シリサイドを形成することによっ
てコンタクトホールの底の被覆率の低下を抑える検討を
行った。しかしながらコンタクトホールの底の拡散層表
面が単結晶の時は、P+ 拡散層とN+ 拡散層で形成され
るTi膜厚が異なり、このために一方の膜厚を最適化す
る時、もう一方の膜厚が厚すぎればリーク電流が増加
し、薄すぎれば電気抵抗が増大するなどのデバイスの電
気特性が低下するという問題があった。
On the other hand, the aspect ratio of the contact hole becomes higher as the integration of the LSI becomes higher, and for the contact hole having a high aspect ratio, a refractory metal or a refractory metal is formed on the bottom of the contact hole by a conventional method such as sputtering. It becomes difficult to form silicide sufficiently. Therefore, a study was conducted to suppress a decrease in coverage of the bottom of the contact hole by forming a refractory metal or refractory metal silicide by a chemical vapor deposition method (CVD method). However, when the surface of the diffusion layer at the bottom of the contact hole is a single crystal, the Ti film thickness formed by the P + diffusion layer and the N + diffusion layer is different. Therefore, when optimizing one film thickness for the other, There is a problem that if the film thickness is too thick, the leak current increases, and if it is too thin, the electrical resistance of the device deteriorates and the electrical characteristics of the device deteriorate.

【0008】したがって本発明の目的は、低温熱処理が
可能で特に微細コンタクトにおいてコンタクト抵抗を減
少させることができる半導体装置に製造方法を提供する
ことである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a manufacturing method for a semiconductor device which can be heat-treated at a low temperature and can reduce the contact resistance particularly in a fine contact.

【0009】本発明の他の目的は、高アスペクト比のコ
ンタクトホールの底の被覆率の低下を抑え、かつコンタ
クトホールの底の拡散層表面の導電型による高融点金属
又は高融点金属シリサイドの膜厚差を抑制し、これによ
り所定の電気特性を得ることが可能な半導体装置に製造
方法を提供することである。
Another object of the present invention is to prevent the lowering of the coverage of the bottom of a contact hole having a high aspect ratio, and a film of refractory metal or refractory metal silicide due to the conductivity type of the surface of the diffusion layer at the bottom of the contact hole. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method for a semiconductor device capable of suppressing a thickness difference and thereby obtaining a predetermined electric characteristic.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、半導体
基板に達する開口部(コンタクトホール)を有する絶縁
膜を前記半導体基板上に形成する工程と、高融点金属膜
を形成する工程と、熱処理により、前記半導体基板と前
記高融点金属膜を反応させて高融点金属シリサイド層を
形成する工程とを含む半導体装置の製造方法において、
前記高融点金属膜を形成する前に前記開口部に露出した
半導体基板の表面を非晶質化した後、前記開口部の底に
前記高融点金属膜を3〜10nmの膜厚に形成する半導
体装置の製造方法にある。ここで前記半導体基板の表面
を非晶質化する方法として、ホウ素、フッ化ホウ素(B
2 )、リン又は砒素のイオン注入を用いることができ
る。この場合、前記開口部を通して接続される半導体基
板の表面に素子領域が形成されており、前記素子領域が
N型拡散層の場合はリン又は砒素をイオン注入し、前記
素子領域がP型拡散層の際はホウ素又はフッ化ホウ素を
イオン注入して前記半導体基板の非晶質化を行うことが
好ましい。
A feature of the present invention is to form an insulating film having an opening (contact hole) reaching the semiconductor substrate on the semiconductor substrate, and forming a refractory metal film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of reacting the semiconductor substrate with the refractory metal film by heat treatment to form a refractory metal silicide layer,
A semiconductor in which the surface of the semiconductor substrate exposed in the opening is made amorphous before forming the refractory metal film, and then the refractory metal film is formed in a thickness of 3 to 10 nm on the bottom of the opening. It is in the method of manufacturing the device. Here, as a method for amorphizing the surface of the semiconductor substrate, boron, boron fluoride (B
F 2 ), phosphorus or arsenic ion implantation can be used. In this case, an element region is formed on the surface of the semiconductor substrate connected through the opening, and when the element region is an N-type diffusion layer, phosphorus or arsenic is ion-implanted so that the element region is a P-type diffusion layer. At this time, it is preferable to ion-implant boron or boron fluoride to amorphize the semiconductor substrate.

【0011】また、前記開口部が複数個設けられてお
り、前記複数個の開口部を通してリン又は砒素をイオン
注入してそれぞれの半導体基板の表面を非晶質化する工
程と、前記複数の開口部のうち接続される素子領域がP
型拡散層の開口部のみを通してホウ素又はフッ化ホウ素
を前記リン又は砒素よりも高濃度でイオン注入する工程
とを含むことができる。あるいは、前記開口部が複数個
設けられており、前記複数個の開口部を通してホウ素又
はフッ化ホウ素をイオン注入してそれぞれの半導体基板
の表面を非晶質化する工程と、前記複数の開口部のうち
接続される素子領域がN型拡散層の開口部のみを通して
リン又は砒素を前記ホウ素又はフッ化ホウ素よりも高濃
度でイオン注入する工程とを含むことができる。
A plurality of the openings are provided, and a step of ion-implanting phosphorus or arsenic through the plurality of openings to amorphize the surface of each semiconductor substrate, and the plurality of openings. The element region to be connected is P
And ion implantation of boron or boron fluoride at a concentration higher than that of phosphorus or arsenic through only the opening of the mold diffusion layer. Alternatively, a plurality of the openings are provided, and a step of ion-implanting boron or boron fluoride through the plurality of openings to amorphize the surface of each semiconductor substrate, and the plurality of openings. The element region to be connected among them may be ion-implanted with phosphorus or arsenic at a higher concentration than the boron or boron fluoride through only the opening of the N-type diffusion layer.

【0012】また前記高融点金属膜がチタニウム膜であ
ることが好ましく、さらにチタニウム膜の形成後、全面
に窒化チタニウム膜をスパッタ法又は化学気相成長法に
より形成する工程を含むことがより好ましく、この窒化
チタニウム膜上にタングステン膜を化学気相成長法によ
り全面成長させた後、前記タングステン膜を前記窒化チ
タニウム膜が露出するまで全面エッチングして前記開口
部内にのみに前記タングステン膜を残す工程を含むこと
ができる。また、シリサイド層を形成する熱処理を40
0〜500℃と低温で行うことができる。
Further, it is preferable that the refractory metal film is a titanium film, and it is more preferable that a step of forming a titanium nitride film on the entire surface by sputtering or chemical vapor deposition after forming the titanium film is further included. After a tungsten film is entirely grown on the titanium nitride film by chemical vapor deposition, the tungsten film is entirely etched until the titanium nitride film is exposed to leave the tungsten film only in the opening. Can be included. Moreover, the heat treatment for forming the silicide layer is performed for 40 times.
It can be performed at a low temperature of 0 to 500 ° C.

【0013】このように本発明では非晶質(アモルファ
ス)化した半導体基板表面に高融点金属膜を形成して高
融点シリサイド層を形成するから、その形成を低温熱処
理で行うことができ、これにより他の素子領域への悪影
響を抑制することができる。また前記高融点金属膜の膜
厚を、3nm以上にしたからコンタクト抵抗を小さくす
るのに必要な高融点金属シリサイド層の膜厚が得られ、
10nm以下にしたから厚くなり過ぎた高融点金属シリ
サイド層中に多くのP型やN型の不純物が拡散してき
て、P型拡散層やN型拡散層中の不純物濃度が減少して
コンタクト抵抗が高くなることが防止される。
As described above, according to the present invention, the refractory metal film is formed on the surface of the semiconductor substrate which has been made amorphous, and the refractory silicide layer is formed. Therefore, the formation can be performed by the low temperature heat treatment. As a result, adverse effects on other element regions can be suppressed. Further, since the film thickness of the refractory metal film is set to 3 nm or more, the film thickness of the refractory metal silicide layer necessary to reduce the contact resistance can be obtained.
Since the thickness is set to 10 nm or less, many P-type and N-type impurities diffuse into the refractory metal silicide layer that is too thick, and the impurity concentration in the P-type diffusion layer and the N-type diffusion layer decreases to reduce the contact resistance. It is prevented from rising.

【0014】本発明の発明者の実験検討結果を図9に示
す。図9はコンタクトホールが0.5μm□の場合、P
+ 型拡散層に対するコンタクト抵抗について、コンタク
トホール底部のTi膜厚の依存性を示す。
FIG. 9 shows the result of the experimental study conducted by the inventor of the present invention. Fig. 9 shows P when the contact hole is 0.5 μm
The contact resistance to the + type diffusion layer is shown to depend on the Ti film thickness at the bottom of the contact hole.

【0015】単結晶シリコン基板表面とTi膜とを熱処
理によりシリサイド層を形成した場合は、×印を鎖線で
結んだデータに示すように、Ti膜の膜厚が増加するに
従ってコンタクト抵抗が減少している。このように膜厚
が増加してコンタクト抵抗が減少するのは従来の認識で
ある。
When a silicide layer is formed by heat-treating the surface of the single crystal silicon substrate and the Ti film, the contact resistance decreases as the film thickness of the Ti film increases, as shown by the data in which the X mark is connected by a chain line. ing. It is a conventional recognition that the contact resistance decreases as the film thickness increases.

【0016】これに対して、アモルファス(非晶質)シ
リコン基板表面とTi膜とを熱処理によりシリサイド層
を形成した場合は、●印を実線で結んだデータに示すよ
うに、Ti膜の膜厚が10nmより厚くなるか、あるい
は3nmより薄くなるとコンタクト抵抗が急激に増加
し、低いコンタクト抵抗は膜厚が3nm以上で10nm
以下の範囲であることがわかる。
On the other hand, when a silicide layer is formed by heat treating the surface of the amorphous silicon substrate and the Ti film, the film thickness of the Ti film is Is more than 10 nm or less than 3 nm, the contact resistance rapidly increases, and a low contact resistance is 10 nm when the film thickness is 3 nm or more.
It can be seen that the range is as follows.

【0017】さらに本発明の別の特徴は、半導体基板に
達する開口部(コンタクトホール)を前記半導体基板上
の絶縁膜に形成する工程と、前記開口部に露出した半導
体基板上に高融点金属又は高融点金属シリサイドを形成
する工程を含む半導体装置の製造方法において、前記開
口部に露出した半導体基板表面を非晶質化した後、前記
開口部の底に化学気相成長法により前記高融点金属又は
高融点金属シリサイドを形成する半導体装置の製造方法
にある。ここで前記半導体装置の表面を非晶質化する方
法がイオン注入であることが好ましく、この場合、硼
素、フッ化硼素(BF2 )、リン又は砒素であることが
出来る。また、前記高融点金属はチタニウム(Ti)で
あることが好ましく、この場合、TiはTiCl4 を還
元することにより600℃以下の形成温度で形成される
ことが出来る。
Still another feature of the present invention is the step of forming an opening (contact hole) reaching the semiconductor substrate in the insulating film on the semiconductor substrate, and a refractory metal or a refractory metal on the semiconductor substrate exposed in the opening. In a method of manufacturing a semiconductor device including a step of forming a refractory metal silicide, the surface of a semiconductor substrate exposed in the opening is made amorphous, and then the refractory metal is deposited on the bottom of the opening by chemical vapor deposition. Alternatively, it is a method for manufacturing a semiconductor device in which a refractory metal silicide is formed. Here, the method for making the surface of the semiconductor device amorphous is preferably ion implantation, and in this case, boron, boron fluoride (BF 2 ), phosphorus or arsenic can be used. The refractory metal is preferably titanium (Ti), in which case Ti can be formed at a forming temperature of 600 ° C. or lower by reducing TiCl 4 .

【0018】このように本発明では、化学気相成長法に
より高融点金属又は高融点金属シリサイドを形成するか
ら高アスペクト比の開口部(コンタクトホール)の底の
被覆率の低下を抑えることが出来、この形成に先立って
半導体基板表面を非晶質化しておくから導電型による高
融点金属又は高融点金属シリサイドの膜厚差を抑制し、
これにより所定の電気特性を得ることができる。
As described above, according to the present invention, since the refractory metal or the refractory metal silicide is formed by the chemical vapor deposition method, it is possible to suppress the lowering of the coverage of the bottom of the opening (contact hole) having a high aspect ratio. Since the surface of the semiconductor substrate is made amorphous prior to this formation, the difference in film thickness of the refractory metal or refractory metal silicide due to the conductivity type is suppressed,
This makes it possible to obtain predetermined electrical characteristics.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明を説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1および図2は本発明の第1の実施の形
態の製造方法における主要工程を示す断面図である。
1 and 2 are cross-sectional views showing the main steps in the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.

【0021】まず図1(A)において、P型シリコン基
板1の主面に選択的にシリコン酸化膜3が形成され、素
子領域として、N- 型拡散層2が形成され、N- 型拡散
層2内にP+ 型拡散層4が形成され、他の箇所にN+
拡散層5が形成されている。またP+ 型拡散層4とN+
型拡散層5はシリコン酸化膜3により区画されかつシリ
コン酸化膜3によりたがいに分離している。
[0021] First, in FIG. 1 (A), the selectively formed silicon oxide film 3 on the main surface of the P-type silicon substrate 1, as an element region, N - -type diffusion layer 2 is formed, N - -type diffusion layer A P + -type diffusion layer 4 is formed in the inner part 2 and an N + -type diffusion layer 5 is formed in another part. In addition, the P + type diffusion layer 4 and the N +
The mold diffusion layer 5 is partitioned by the silicon oxide film 3 and separated by the silicon oxide film 3.

【0022】この半導体基板上に膜厚1.5μmのBP
SG膜6をCVD法により層間絶縁膜として形成し、通
常のリソグラフィ技術とドライエッチング技術により、
このBPSG膜6にP+ 型拡散層4およびN+ 型拡散層
5にそれぞれ達する直径0.5μmの第1および第2の
コンタクトホール(開口部)7,8を形成する。P+
拡散層4およびN+ 型拡散層5にが小さくてコンタクト
ホール7,8の位置合わせの余裕が無い場合、図1
(A)に示すように、コンタクトホール7,8がこれら
拡散層4,5からはみ出してしまう。
A BP with a thickness of 1.5 μm is formed on this semiconductor substrate.
The SG film 6 is formed as an interlayer insulating film by the CVD method, and is formed by the ordinary lithography technique and dry etching technique.
First and second contact holes (openings) 7 and 8 having a diameter of 0.5 μm reaching the P + type diffusion layer 4 and the N + type diffusion layer 5, respectively, are formed in the BPSG film 6. When the P + -type diffusion layer 4 and the N + -type diffusion layer 5 are small and there is no margin for alignment of the contact holes 7 and 8, FIG.
As shown in (A), the contact holes 7 and 8 protrude from these diffusion layers 4 and 5.

【0023】次に図1(B)において、第2のコンタク
トホール8内およびその周辺上をフォトレジスト膜9で
マスクした状態で、第1のコンタクトホール7を通して
フッ化ホウ素(BF2 )をP+ 型拡散層4の表面および
その周囲の基板表面にイオン注入する。イオン注入の条
件は10〜30keVの加速エネルギーで5×1014
cm2 から5×1015/cm2 の注入量とする。この際
に、BF2 のイオン注入のダメージにより第1のコンタ
クトホール7に露出した基板表面が非晶質化する。すな
わち、P+ 型拡散層4の表面は、図で×で示すアモルフ
ァスシリコン層10となる。
Next, in FIG. 1B, boron fluoride (BF 2 ) is added through the first contact hole 7 in a state where the inside of the second contact hole 8 and its periphery are masked by the photoresist film 9. Ions are implanted into the surface of the + type diffusion layer 4 and the substrate surface around it. The ion implantation conditions are 5 × 10 14 / accelerating energy of 10 to 30 keV.
The implantation amount is from cm 2 to 5 × 10 15 / cm 2 . At this time, the substrate surface exposed in the first contact hole 7 becomes amorphous due to the damage caused by the ion implantation of BF 2 . That is, the surface of the P + type diffusion layer 4 becomes the amorphous silicon layer 10 shown by x in the figure.

【0024】次に図1(C)において、フォトレジスト
膜9を除去した後、第1のコンタクトホール7内および
その周辺上をフォトレジスト膜11でマスクした状態
で、第2のコンタクトホール8を通してリンをN+ 型拡
散層5の表面およびその周囲の基板表面にイオン注入す
る。イオン注入の条件は10〜70keVの加速エネル
ギーで3×1014/cm2 から1×1015/cm2 の注
入量とする。この際にもリンのイオン注入のダメージに
より第2のコンタクトホール8に露出した基板表面が非
晶質化する。すなわち、N+ 型拡散層5の表面は、図で
×で示すアモルファスシリコン層12となる。
Next, in FIG. 1C, after the photoresist film 9 is removed, the inside of the first contact hole 7 and its periphery are masked with the photoresist film 11, and the second contact hole 8 is passed through. Phosphorus is ion-implanted into the surface of the N + type diffusion layer 5 and the substrate surface around it. The conditions for ion implantation are acceleration energy of 10 to 70 keV and an implantation amount of 3 × 10 14 / cm 2 to 1 × 10 15 / cm 2 . Also at this time, the substrate surface exposed in the second contact hole 8 becomes amorphous due to the damage of phosphorus ion implantation. That is, the surface of the N + type diffusion layer 5 becomes the amorphous silicon layer 12 shown by x in the figure.

【0025】次に図2(A)において、フォトレジスト
膜11を除去した後、スパッタ法によりTi膜(チタニ
ウム膜)13およびTiN膜(窒化チタニウム膜)14
を順次形成する。
Next, in FIG. 2A, after removing the photoresist film 11, a Ti film (titanium film) 13 and a TiN film (titanium nitride film) 14 are formed by a sputtering method.
Are sequentially formed.

【0026】Ti膜13はコンタクトホール7,8の底
に3〜10nmの厚さとなるように決める。たとえばス
パッタ装置のターゲットとこの半導体基板(半導体ウェ
ハ)間に配設されたコリメート板のアスペクト比を3と
すると、コンタクトホール7,8の底での被覆率(ホー
ル底での膜厚/平坦部(BPSG膜の上面)での膜厚)
が13%程度であるため平坦部で23〜77μmの膜厚
に形成すればよい。尚、コリメート板は多数の孔を設け
た板であり、この孔を通過させることにより基板の法線
に近いスパッタ粒子のみを通過させて半導体基板に衝突
させるものである。
The Ti film 13 is determined to have a thickness of 3 to 10 nm on the bottoms of the contact holes 7 and 8. For example, assuming that the aspect ratio of the collimator plate disposed between the target of the sputtering device and this semiconductor substrate (semiconductor wafer) is 3, the coverage ratio at the bottom of the contact holes 7 and 8 (film thickness at the bottom of the hole / flat portion) (Film thickness on (top surface of BPSG film))
Is about 13%, the thickness may be 23 to 77 μm in the flat portion. The collimator plate is a plate provided with a large number of holes. By passing through these holes, only the sputtered particles close to the normal line of the substrate are allowed to pass and collide with the semiconductor substrate.

【0027】TiN膜14は、次の工程であるアニール
の際にTi膜13が窒化されるのを防ぎ、さらにその次
の工程においてW(タングステン)が成長する際のバリ
ア膜の役割を果すものであり、平坦部でおよそ膜厚10
0nmに形成すればよい。このTiN膜14が無いと次
の工程の熱処理によりTi膜13が窒化されるため、さ
らに厚いTi膜が必要となる。
The TiN film 14 prevents the Ti film 13 from being nitrided at the time of annealing which is the next step, and also serves as a barrier film when W (tungsten) grows at the next step. And the film thickness is approximately 10 at the flat portion.
It may be formed to 0 nm. Without this TiN film 14, the Ti film 13 is nitrided by the heat treatment in the next step, so that a thicker Ti film is required.

【0028】次に図2(B)において、窒素雰囲気中で
400〜500℃で10〜60分間熱処理する。
Next, as shown in FIG. 2B, heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere at 400 to 500 ° C. for 10 to 60 minutes.

【0029】これによりTi膜13はコンタクトホール
7,8の底でP+ 型拡散層4およびN+ 型拡散層5と反
応してチタンシリサイド層15を形成する。
As a result, the Ti film 13 reacts with the P + type diffusion layer 4 and the N + type diffusion layer 5 at the bottoms of the contact holes 7 and 8 to form a titanium silicide layer 15.

【0030】さらにこの熱処理により、アモルファス層
10,12は結晶性が回復し、ほぼ単結晶となるととも
に電気的に活性化されて、位置がずれていた箇所にも単
結晶のP型拡散層4′およびN型拡散層5′がP+ 型拡
散層4およびN+ 型拡散層5とそれぞれ連続的に接続し
て形成される。これにより第1および第2のコンタクト
ホール7,8がそれぞれP型拡散層およびN型拡散層か
らはみ出してしまうことはなく、素子特性を悪化するこ
ともない。
Further, by this heat treatment, the crystallinity of the amorphous layers 10 and 12 is recovered to become substantially single crystal and electrically activated, and the single crystal P-type diffusion layer 4 is also formed at the position misaligned. ′ And N type diffusion layer 5 ′ are formed so as to be continuously connected to P + type diffusion layer 4 and N + type diffusion layer 5, respectively. This prevents the first and second contact holes 7 and 8 from protruding from the P-type diffusion layer and the N-type diffusion layer, respectively, and does not deteriorate the device characteristics.

【0031】電気的活性化率は850℃程度の高温アニ
ールを行った時を100%とすると、400〜500℃
の低温アニールでは10〜50%程度と低く、接合の逆
方向電流が10倍程度高くなることがあるが、通常の半
導体装置ではこの程度の電流では電気特性上特に問題と
はならない。
The electrical activation rate is 400 to 500 ° C. when the high temperature annealing at about 850 ° C. is 100%.
The low temperature annealing of 10 to 50% is as low as about 10 to 50%, and the reverse current of the junction may be about 10 times higher. However, in a normal semiconductor device, such a current does not cause a problem in electrical characteristics.

【0032】次に図2(C)において、TiN膜14上
全面に化学気相法により、タングステン(W)16を
0.5μm程度の厚さに形成し、コンタクトホール7,
8を埋込んだ後、上面のTiN膜14が露出するまでエ
ッチングし、コンタクトホール7,8の内部にのみタン
グステン膜16を残す。その後、スパッタ法により、た
とえばAl(アルミ)に0.5%のCu(銅)を添加し
たAl合金膜17を0.5μm程度の厚さに形成し、通
常のリソグラフィ技術とドライエッチング技術により、
Al合金膜17,TiN膜14,Ti膜13を所望の形
状にパターニングしてAl配線とする。
Next, in FIG. 2C, tungsten (W) 16 is formed on the entire surface of the TiN film 14 by chemical vapor deposition to a thickness of about 0.5 μm, and the contact holes 7,
After burying 8, the TiN film 14 on the upper surface is etched to expose the tungsten film 16 only inside the contact holes 7 and 8. After that, an Al alloy film 17 in which Cu (copper) of 0.5% is added to Al (aluminum) is formed to a thickness of about 0.5 μm by a sputtering method, and is formed by an ordinary lithography technique and dry etching technique.
The Al alloy film 17, the TiN film 14, and the Ti film 13 are patterned into desired shapes to form Al wiring.

【0033】上記したように、コンタクトホールの底に
Ti膜を3nm以上で10nm以下の膜厚に形成するの
は、Ti膜を3nmより薄いとコンタクト抵抗を小さく
するのに必要なTiシリサイド層の膜厚が薄過ぎて、十
分にコンタクト抵抗を下げることはできなくなり、10
nmより厚いとこんどは、Tiシリサイド層が厚く形成
され過ぎてTiシリサイド層中に多くのP型やN型の不
純物が拡散してきて、P型拡散層やN型拡散層中の不純
物濃度、特にこれら拡散層の接続箇所の部分の不純物濃
度が減少してコンタクト抵抗が高くなってしまうことが
あるからであり、また、高アスペクト比のコンタクトホ
ール底にスパッタ法により10nmより厚く形成するの
は実質的に困難であるからである。特に、P型拡散層に
接続した微細なコンタクトの抵抗が高くなりやすい。本
発明により、P型拡散層に対しては150Ω程度、N型
拡散層に対しては100Ω程度のコンタクト抵抗が得ら
れる。
As described above, the Ti film is formed on the bottom of the contact hole to have a thickness of 3 nm or more and 10 nm or less, because the Ti silicide layer required to reduce the contact resistance when the Ti film is thinner than 3 nm is used. The contact resistance cannot be reduced sufficiently because the film thickness is too thin.
When the thickness is thicker than nm, the Ti silicide layer is too thick and a large amount of P-type or N-type impurities are diffused into the Ti silicide layer, so that the impurity concentration in the P-type diffusion layer or the N-type diffusion layer, especially This is because the impurity concentration in the connection portion of these diffusion layers may decrease and the contact resistance may increase, and it is substantially necessary to form the contact hole having a high aspect ratio to a thickness of more than 10 nm by the sputtering method. Because it is difficult. In particular, the resistance of fine contacts connected to the P-type diffusion layer tends to increase. According to the present invention, a contact resistance of about 150Ω for the P-type diffusion layer and about 100Ω for the N-type diffusion layer can be obtained.

【0034】次に図3および図4を参照して本発明の第
2の実施の形態の製造方法を説明する。尚、図3および
図4において図1および図2と同一もしくは類似の箇所
は同じ符号を付してある。
Next, a manufacturing method of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIGS. 3 and 4, the same or similar parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals.

【0035】まず図3(A)の工程は図1(A)の工程
と同様である。
First, the process of FIG. 3A is similar to the process of FIG.

【0036】しかし図3(B)において、第1および第
2のコンタクトホール7,8の両者を通してリンを70
keVの加速エネルギーで3×1014/cm2 以上の注
入量でイオン注入する。このイオン注入により、コンタ
クトホール7,8にそれぞれ露出したP+ 型拡散層4お
よびN+ 型拡散層5の表面およびその周囲の基板表面
は、図で×で示すアモルファスシリコン20になる。
However, in FIG. 3 (B), phosphorus is removed through both the first and second contact holes 7 and 8.
Ion implantation is performed with an acceleration energy of keV and an implantation amount of 3 × 10 14 / cm 2 or more. By this ion implantation, the surfaces of the P + type diffusion layer 4 and the N + type diffusion layer 5 exposed in the contact holes 7 and 8 and the substrate surface around them become amorphous silicon 20 shown by x in the figure.

【0037】リンの注入量が3×1014/cm2 より小
さいと、アモルファスシリコン層20が形成されないか
ら、注入量が3×1014/cm2 以上にする。
When the implantation amount of phosphorus is smaller than 3 × 10 14 / cm 2 , the amorphous silicon layer 20 is not formed. Therefore, the implantation amount is set to 3 × 10 14 / cm 2 or more.

【0038】次に図3(C)において、第2のコンタク
トホール8内およびその周辺上をフォトレジスト膜21
でマスクした状態で、第1のコンタクトホール7を通し
て、P+ 型拡散層4の表面およびその周囲の基板表面
に、ホウ素を20〜50keVの加速エネルギーで1〜
5×1015/cm2 の注入量でイオン注入する。
Next, in FIG. 3C, a photoresist film 21 is formed in and around the second contact hole 8.
In a state of being masked by, through the first contact hole 7 to the surface of the P + type diffusion layer 4 and the substrate surface around it, boron at an acceleration energy of 20 to 50 keV.
Ion implantation is performed with an implantation amount of 5 × 10 15 / cm 2 .

【0039】ホウ素は軽いので、1×1016/cm2
上の注入量でないとシリコン基板を非晶質化できない
が、ここでは前の工程のリンのイオン注入で非晶質化し
てアモルファスシリコン層20が形成されているので1
×1016/cm2 より小さい注入量でよいが、図3
(B)の工程におけるリンの注入量より多くして拡散層
4の表面や位置がずれた箇所に形成される拡散層4をP
型に維持する必要がある。
Since boron is light, the silicon substrate cannot be amorphized unless the implantation amount is 1 × 10 16 / cm 2 or more, but here, the silicon substrate is amorphized by the phosphorus ion implantation in the previous step, and the amorphous silicon layer is formed. Since 20 is formed, 1
An injection amount smaller than × 10 16 / cm 2 is sufficient, but FIG.
The diffusion layer 4 formed on the surface of the diffusion layer 4 or at a position displaced from the diffusion layer 4 by increasing the implantation amount of phosphorus in the step (B)
Must be kept in mold.

【0040】次に図4(A)において、フォトレジスト
膜21を除去した後、図2(A)と同様に、スパッタ法
によりTi膜13及びTiN膜14を順次形成する。T
i膜13はコンタクトホール7,8の底に3〜10nm
の厚さに形成し、TiN膜14は平坦部で100nm程
度の厚さにする。
Next, in FIG. 4A, after removing the photoresist film 21, a Ti film 13 and a TiN film 14 are sequentially formed by a sputtering method as in the case of FIG. 2A. T
The i film 13 has a thickness of 3 to 10 nm at the bottom of the contact holes 7 and 8.
The thickness of the TiN film 14 is about 100 nm in the flat portion.

【0041】次に図4(B)において、窒化雰囲気中で
400〜500℃で10〜60分間熱処理をし、コンタ
クトホール7,8の底にTiシリサイド層19を形成す
る。この熱処理によりアモルファス層20は単結晶とな
り、リン及びホウ素が電気的に活性化されて、位置がず
れていた箇所にも単結晶のP型拡散層4′およびN型拡
散層5′がP+ 型拡散層4およびN+ 型拡散層5とそれ
ぞれ連続的に接続して形成される構造となる。
Next, in FIG. 4B, heat treatment is performed in a nitriding atmosphere at 400 to 500 ° C. for 10 to 60 minutes to form a Ti silicide layer 19 on the bottoms of the contact holes 7 and 8. By this heat treatment, the amorphous layer 20 becomes a single crystal, and phosphorus and boron are electrically activated, so that the single crystal P-type diffusion layer 4'and the N-type diffusion layer 5'are also P +. The structure is formed so as to be continuously connected to the type diffusion layer 4 and the N + type diffusion layer 5, respectively.

【0042】この第2の実施の形態では、P型不純物と
してホウ素をイオン注入しているため、第1の実施の形
態のフッ化ホウ素に比べ、低温、短時間でアモルファス
層17を単結晶にし、電気的活性が可能である。その理
由は、フッ化ホウ素ではフッ素がこれらの転換を阻害す
るためである。
In this second embodiment, since boron is ion-implanted as a P-type impurity, the amorphous layer 17 is made into a single crystal at a lower temperature and in a shorter time than the boron fluoride of the first embodiment. , Electrically active is possible. The reason is that in boron fluoride, fluorine blocks these conversions.

【0043】次に図4(C)において、図2(C)と同
様に、タングステン16をコンタクトホール7,8を埋
込んだ後、Al合金膜17を形成し、Al合金膜17,
TiN膜14,Ti膜13を所望の形状にパターニング
してAl配線を完成する。
Next, in FIG. 4C, similarly to FIG. 2C, after filling the contact holes 7 and 8 with tungsten 16, an Al alloy film 17 is formed, and an Al alloy film 17 and
The TiN film 14 and the Ti film 13 are patterned into a desired shape to complete Al wiring.

【0044】この第2の実施の形態では、第1の実施の
形態と比較して、フォトレジスト膜が1回少ないため、
工程数も少なくでき、安いコストで製造できるという利
点を有する。
In the second embodiment, the number of photoresist films is one less than that in the first embodiment.
It has advantages that the number of steps can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.

【0045】次に図5乃至図7を参照して本発明の第3
の実施の形態の製造方法を説明する。尚、図5乃至図7
において図1および図2と同一もしくは類似の箇所は同
じ符号を付してある。
Next, referring to FIGS. 5 to 7, the third embodiment of the present invention will be described.
The manufacturing method of the embodiment will be described. 5 to 7
In FIG. 1, the same or similar parts as in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals.

【0046】P型シリコン基板1に形成されたP+ 型拡
散層4とN+ 型拡散層5にそれぞれ達する第1および第
2のコンタクトホール7,8をBPSG膜6に形成し
(図5(A))、フォトレジスト膜9をマスクにして第
1のコンタクトホール7を通してBF2 をイオン注入
し、アモルルファスシリコン層10を形成し(図5
(B))、フォトレジスト膜11をマスクにして第2の
コンタクトホール8を通してリンをイオン注入し、アモ
ルルファスシリコン層12を形成(図5(C))するま
では、第1の実施の形態の図1(A)乃至(C)とそれ
ぞれ同じである。
First and second contact holes 7 and 8 respectively reaching the P + type diffusion layer 4 and the N + type diffusion layer 5 formed on the P type silicon substrate 1 are formed in the BPSG film 6 (see FIG. A)), and using the photoresist film 9 as a mask, BF 2 is ion-implanted through the first contact hole 7 to form an amorphous silicon layer 10 (FIG. 5).
(B)) First embodiment until phosphorus is ion-implanted through the second contact hole 8 using the photoresist film 11 as a mask to form the amorphous silicon layer 12 (FIG. 5C). 1 (A) to 1 (C).

【0047】しかしこの第3の実施の形態では図6
(A)において、800〜900℃の温度で10〜30
分間、窒素中で熱処理を行なうと、アモルファスシリコ
ン層10,12は単結晶となり、イオン注入されたBF
2 のホウ素とリンは電気的にほぼ100%活性化され
て、P+ 型拡散層4と位置がずれた箇所のP型拡散層
4′により第1のコンタクトホール7がP型領域からは
み出すことがなく、N+ 型拡散層5と位置がずれた箇所
のN型拡散層5′により第2のコンタクトホール8がN
型領域からはみ出すことがない状態となる。
However, in the third embodiment, as shown in FIG.
In (A), 10 to 30 at a temperature of 800 to 900 ° C.
When the heat treatment is performed in nitrogen for a minute, the amorphous silicon layers 10 and 12 become single crystals, and the ion-implanted BF
The boron and phosphorus of 2 are electrically activated by almost 100%, and the first contact hole 7 protrudes from the P-type region by the P-type diffusion layer 4 ′ at a position displaced from the P + -type diffusion layer 4. And the second contact hole 8 is N-type due to the N-type diffusion layer 5'at a position displaced from the N + -type diffusion layer 5.
It is in a state where it does not overflow from the mold area.

【0048】次に図6(B)において、第1および第2
のコンタクトホール7,8を通して砒素を30keVの
加速エネルギーで2×1014/cm2 より大きい注入量
で、かつ、図5(B)の工程で第1のコンタクトホール
7のみを通してイオン注入したBF2 よりもかなり小さ
な注入量でイオン注入する。この砒素のイオン注入によ
り、第1および第2のコンタクトホール7,8の底表面
は再度、図で×で示すアモルファスシリコン層22とな
る。
Next, referring to FIG. 6B, the first and second
BF 2 into which arsenic is implanted through the contact holes 7 and 8 of FIG. 5 at an acceleration energy of 30 keV and larger than 2 × 10 14 / cm 2 and only through the first contact hole 7 in the step of FIG. 5B. Ion implantation with a much smaller implantation amount than that. By this arsenic ion implantation, the bottom surfaces of the first and second contact holes 7 and 8 become the amorphous silicon layer 22 shown by x in the figure again.

【0049】ヒ素をイオン注入する場合、2×1014
cm2 よりも注入量が小さいとシリコン基板表面にアモ
ルファス層を形成することができず、一方、イオン注入
したBF2 よりも注入量が多いいと、P+ 型拡散層4の
表面を含め第1のコンタクトホール7内の基板表面がN
型となってしまう。
When arsenic is ion-implanted, 2 × 10 14 /
If the implantation amount is smaller than cm 2 , the amorphous layer cannot be formed on the surface of the silicon substrate. On the other hand, if the implantation amount is larger than the ion-implanted BF 2, the first layer including the surface of the P + -type diffusion layer 4 is formed. The surface of the substrate in the contact hole 7 is N
It becomes a mold.

【0050】次に図6(C)において、第1および第2
の実施の形態と同様に、スパッタによりTi膜13及び
TiN膜14を順次形成する。Ti膜13はコンタクト
ホール7,8の底に3〜10nmの厚さに形成し、Ti
N膜14は平坦部で100nm程度の厚さにする。
Next, referring to FIG. 6C, the first and second
Similar to the above embodiment, the Ti film 13 and the TiN film 14 are sequentially formed by sputtering. The Ti film 13 is formed on the bottoms of the contact holes 7 and 8 to a thickness of 3 to 10 nm.
The N film 14 has a flat portion with a thickness of about 100 nm.

【0051】次に図7(A)において、窒素雰囲気中で
400〜500℃で10〜60分間の熱処理を行ない、
コンタクトホールの底にTiシリサイド層25を形成す
る。この熱処理によりアモルファス層22は単結晶とな
る。イオン注入された砒素がこの熱処理により電気的に
活性化されても、P+ 型拡散層4および位置がずれた箇
所のP型拡散層4′はP型のままである。
Then, in FIG. 7A, heat treatment is performed at 400 to 500 ° C. for 10 to 60 minutes in a nitrogen atmosphere,
A Ti silicide layer 25 is formed on the bottom of the contact hole. By this heat treatment, the amorphous layer 22 becomes a single crystal. Even if the ion-implanted arsenic is electrically activated by this heat treatment, the P + -type diffusion layer 4 and the P-type diffusion layer 4 ′ at the displaced position remain P-type.

【0052】次に図7(B)において、第1および第2
の実施の形態と同様に、タングステン16をコンタクト
ホール7,8を埋込んだ後、Al合金膜17を形成し、
Al合金膜17,TiN膜14,Ti膜13を所望の形
状にパターニングしてAl配線を完成する。
Next, referring to FIG. 7B, the first and second
In the same manner as in the above embodiment, after filling the contact holes 7 and 8 with tungsten 16, an Al alloy film 17 is formed,
The Al alloy film 17, the TiN film 14, and the Ti film 13 are patterned into desired shapes to complete Al wiring.

【0053】この第3の実施の形態では、N+ 型拡散層
5のリンとP+ 型拡散層4は電気的にほぼ100%活性
化されているため、接合の逆方向電流は途中工程でアモ
ルファスを形成しないで高温熱処理をする製法による接
合のレベルとほぼ同じである。したがって、逆方向電流
を小さくする必要があるデバイスにはこの実施の形態の
方法が有効である。
In the third embodiment, since the phosphorus of the N + type diffusion layer 5 and the P + type diffusion layer 4 are electrically activated by almost 100%, the reverse current of the junction is generated in the middle step. This is almost the same as the level of bonding by the manufacturing method in which high-temperature heat treatment is performed without forming an amorphous material. Therefore, the method of this embodiment is effective for a device that requires a small reverse current.

【0054】またこの第3の実施の形態において、砒素
をイオン注入してアモルファス層22を形成している
が、この方法でP+ 型拡散層に対するコンタクト抵抗が
高くなる場合は、砒素の代わりにBF2 をイオン注入し
たほうが良い。または、第1のコンタクトホールを通し
てP+ 型拡散層の表面およびその周囲にBF2 をイオン
注入し、第2のコンタクトホールを通してN+ 型拡散層
の表面およびその周囲にリンをイオン注入するようにす
れば、P+ 型拡散層およびN+ 型拡散層の両方に対して
最も低いコンタクト抵抗が得られる。
In the third embodiment, arsenic is ion-implanted to form the amorphous layer 22. However, when the contact resistance to the P + type diffusion layer is increased by this method, arsenic is used instead of arsenic. It is better to ion-implant BF 2 . Alternatively, BF 2 is ion-implanted into the surface of the P + -type diffusion layer and its periphery through the first contact hole, and phosphorus is ion-implanted into the surface of the N + -type diffusion layer and its periphery through the second contact hole. Then, the lowest contact resistance can be obtained for both the P + type diffusion layer and the N + type diffusion layer.

【0055】次に図8を参照して本発明の第4の実施の
形態の製造方法を説明する。この第4の実施の形態は、
コンタクトホールとその下の接続する拡散層との位置合
わせに余裕がある場合である。
Next, a manufacturing method according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this fourth embodiment,
This is a case where there is a margin in alignment between the contact hole and the diffusion layer connected thereunder.

【0056】図8(A)において、P型シリコン基板3
1の主面に選択的にシリコン酸化膜33が形成され、素
子領域として、N- 型拡散層32が形成され、N- 型拡
散層32内にP+ 型拡散層34が形成され、他の箇所に
+ 型拡散層35が形成されている。またP+ 型拡散層
34とN+ 型拡散層35はシリコン酸化膜33により区
画されかつシリコン酸化膜33によりたがいに分離して
いる。
In FIG. 8A, the P-type silicon substrate 3
1. A silicon oxide film 33 is selectively formed on the main surface of No. 1, an N type diffusion layer 32 is formed as an element region, a P + type diffusion layer 34 is formed in the N type diffusion layer 32, and An N + type diffusion layer 35 is formed at the location. The P + type diffusion layer 34 and the N + type diffusion layer 35 are partitioned by the silicon oxide film 33 and are separated from each other by the silicon oxide film 33.

【0057】この半導体基板上に膜厚1.5μmのBP
SG膜36をCVD法により層間絶縁膜として形成し、
通常のリソグラフィ技術とドライエッチング技術によ
り、このBPSG膜36にP+ 型拡散層34およびN+
型拡散層35にそれぞれ達する第1および第2のコンタ
クトホール(開口部)37,38を形成する。
A BP with a film thickness of 1.5 μm is formed on this semiconductor substrate.
The SG film 36 is formed as an interlayer insulating film by the CVD method,
The P + -type diffusion layer 34 and the N + are formed on the BPSG film 36 by the usual lithography technique and dry etching technique.
First and second contact holes (openings) 37 and 38 reaching the type diffusion layer 35 are formed.

【0058】P+ 型拡散層34およびN+ 型拡散層35
の平面積は大きくて位置合わせに余裕があり、コンタク
トホール37,38がこれら拡散層34,35からはみ
出てしまうことが無い。
P + type diffusion layer 34 and N + type diffusion layer 35
Has a large plane area and has a margin for alignment, and the contact holes 37 and 38 do not protrude from the diffusion layers 34 and 35.

【0059】このような場合、次の図8(B)におい
て、第3の実施の形態と同様に、ヒ素を第1および第2
のコンタクトホール37,38を通してイオン注入する
か、あるいはBF2 を第1および第2のコンタクトホー
ル37,38を通してイオン注入してアモルファスシリ
コン層39をコンタクトホールの底に形成すればよい。
この時、砒素の注入量はP+ 型拡散層34中のP型不純
物量より少なく、BF2の注入量はN+ 型拡散層35中
のN型不純物量より少なくする。その後のTi膜および
TiN膜の形成、熱処理、配線形成は第1乃至第3の実
施の形態と同様である。
In such a case, in the next FIG. 8B, arsenic is added to the first and second layers as in the case of the third embodiment.
Ion implantation through the contact holes 37 and 38, or BF 2 ion implantation through the first and second contact holes 37 and 38 to form the amorphous silicon layer 39 at the bottom of the contact holes.
At this time, the implantation amount of arsenic is smaller than the P-type impurity amount in the P + -type diffusion layer 34, and the implantation amount of BF 2 is smaller than the N-type impurity amount in the N + -type diffusion layer 35. The subsequent formation of the Ti film and the TiN film, the heat treatment, and the wiring formation are the same as those in the first to third embodiments.

【0060】図10および図11は本発明の第5の実施
の形態の製造方法における主要工程を示す断面図であ
る。
10 and 11 are sectional views showing the main steps in the manufacturing method according to the fifth embodiment of the present invention.

【0061】図10(A)、(B)、(C)は図1
(A)、(B)、(C)と同様である。すなわち、P型
シリコン基板1の主面にフィールド絶縁膜としてシリコ
ン酸化膜3が形成され、素子領域として、N- 型拡散層
2が形成され、N- 型拡散層2内にP+ 型拡散層4が形
成され、他の箇所にN+ 型拡散層5が形成されて、層間
絶縁膜であるBPSG膜6にP+ 型拡散層4およびN+
型拡散層5にそれぞれ達する第1および第2のコンタク
トホール(開口部)7,8が形成される(図10
(A))。次に、第2のコンタクトホール8内およびそ
の周辺上をフォトレジスト膜9でマスクした状態で、第
1のコンタクトホール7を通してフッ化ホウ素(B
2 )をP+ 型拡散層4の表面およびその周囲の基板表
面にイオン注入することにより第1のコンタクトホール
7に露出したP+ 型拡散層4の表面は、図で×で示すア
モルファス(非晶質)シリコン層10となる(図10
(B))。次に、フォトレジスト膜9を除去した後、第
1のコンタクトホール7内およびその周辺上をフォトレ
ジスト膜11でマスクした状態で、第2のコンタクトホ
ール8を通してリンをN+ 型拡散層5の表面およびその
周囲の基板表面にイオン注入することにより第2のコン
タクトホール8に露出したN+ 型拡散層5の表面は、図
で×で示すアモルファス(非晶質)シリコン層12とな
る(図10(C))。
FIGS. 10A, 10B and 10C are shown in FIG.
The same as (A), (B), and (C). That is, a silicon oxide film 3 is formed as a field insulating film on the main surface of the P-type silicon substrate 1, an N type diffusion layer 2 is formed as an element region, and a P + type diffusion layer is formed in the N type diffusion layer 2. 4 is formed, and an N + type diffusion layer 5 is formed in another place, and the P + type diffusion layer 4 and the N + type diffusion layer 4 are formed on the BPSG film 6 which is an interlayer insulating film.
First and second contact holes (openings) 7 and 8 respectively reaching the type diffusion layer 5 are formed (FIG. 10).
(A)). Next, with the photoresist film 9 masking the inside of the second contact hole 8 and the periphery thereof, boron fluoride (B
The surface of the P + -type diffusion layer 4 exposed in the first contact hole 7 by ion implantation of F 2 ) into the surface of the P + -type diffusion layer 4 and the surrounding substrate surface is an amorphous ( It becomes an amorphous silicon layer 10 (FIG. 10).
(B)). Next, after removing the photoresist film 9, phosphorus in the N + type diffusion layer 5 is removed through the second contact hole 8 in a state where the inside of the first contact hole 7 and its periphery are masked by the photoresist film 11. The surface of the N + type diffusion layer 5 exposed in the second contact hole 8 by ion implantation into the surface and the substrate surface around it becomes an amorphous silicon layer 12 shown by x in the figure (see FIG. 10 (C)).

【0062】次に図11(A)において、フォトレジス
ト膜11を除去した後、プラズマ化学気相成長法(プラ
ズマCVD法)によりTi膜(チタニウム膜)41を形
成する。
Next, in FIG. 11A, after the photoresist film 11 is removed, a Ti film (titanium film) 41 is formed by plasma chemical vapor deposition (plasma CVD method).

【0063】基板加熱温度450℃〜600℃、成膜圧
力1〜100Torr、TiCl45〜20sccm、
2 1000〜2000sccm、Ar200〜500
sccmの条件で行う。Tiの成長膜厚は3〜20nm
である。
Substrate heating temperature 450 ° C. to 600 ° C., film forming pressure 1 to 100 Torr, TiCl 45 to 20 sccm,
H 2 1000~2000sccm, Ar200~500
It is performed under the condition of sccm. The growth film thickness of Ti is 3 to 20 nm
It is.

【0064】コンタクトホール底では、Tiシリサイド
15が成長し拡散層表面に非晶質層があるためTiCl
4 を流してからTi41が成長するまでの遅れ時間が無
く、P+ 型拡散層4とN+ 型拡散層5とで等しい膜厚の
Tiシリサイド層15を形成することができる。Ti4
1の被覆率を100%とするとTiシリサイド層15の
成長膜厚は7.5〜50nm程度である。
At the bottom of the contact hole, Ti silicide 15 grows and an amorphous layer is present on the surface of the diffusion layer.
There is no delay time from the flow of 4 to the growth of Ti 41, and the P + type diffusion layer 4 and the N + type diffusion layer 5 can form the Ti silicide layer 15 having the same thickness. Ti4
When the coverage of No. 1 is 100%, the growth film thickness of the Ti silicide layer 15 is about 7.5 to 50 nm.

【0065】続けてLPCVD法によりTiN膜42を
形成する。このときの条件は、基板加熱温度450℃〜
650℃、成膜圧力1〜100Torr、TiCl4
0〜50sccm、NH3 50〜100sccm、N2
2000〜5000sccmであり、TiNの膜厚は3
0〜50nmである。
Subsequently, the TiN film 42 is formed by the LPCVD method. The conditions at this time are the substrate heating temperature of 450 ° C.
650 ° C., film forming pressure 1 to 100 Torr, TiCl 4 2
0~50sccm, NH 3 50~100sccm, N 2
2000-5000 sccm, TiN film thickness is 3
0 to 50 nm.

【0066】次に図11(B)において、図2(C)と
同様に、TiN膜42上全面に化学気相法によりタング
ステン(W)を形成し、コンタクトホール7,8を埋込
んだ後、上面のTiN膜42が露出するまでエッチング
し、コンタクトホール7,8の内部にのみタングステン
膜16を残し、Al合金膜17を形成し、Al合金膜1
7,TiN膜42,Ti膜41を所望の形状にパターニ
ングしてAl配線とする。
Next, in FIG. 11B, similarly to FIG. 2C, after tungsten (W) is formed on the entire surface of the TiN film 42 by the chemical vapor deposition method and the contact holes 7 and 8 are buried, Etching is performed until the TiN film 42 on the upper surface is exposed, the tungsten film 16 is left only inside the contact holes 7 and 8, and an Al alloy film 17 is formed.
7, TiN film 42, and Ti film 41 are patterned into desired shapes to form Al wiring.

【0067】以上説明したようにこの実施の形態では、
コンタクトホールに露出したSi基板の表面が非晶質で
活性なため、TiCl4 を流しながらTiが成長するま
での遅れ時間が無く、P+ SiとN+ Siで等しい膜厚
のTiを形成することが可能となり、デバイスの電気特
性の低下を抑えることができる。
As described above, in this embodiment,
Since the surface of the Si substrate exposed in the contact hole is amorphous and active, there is no delay time until Ti grows while flowing TiCl 4 , and P + Si and N + Si form a Ti film of equal thickness. This makes it possible to suppress deterioration of the electrical characteristics of the device.

【0068】Tiが成長するまでの遅れ時間のP+ Si
とN+ Siの差は成長温度が低い方が顕著であるため、
本発明の効果はTiの成長温度が低いほど著しく、特に
600℃以下で効果が大きい。
P + Si of delay time until Ti grows
The difference between N + Si and N + Si is more remarkable when the growth temperature is lower,
The effect of the present invention is more remarkable as the growth temperature of Ti is lower, and particularly the effect is large at 600 ° C. or lower.

【0069】またこの実施の形態においてTi膜41は
CVD法で形成しているため、スッパタ法に比べ被覆性
が優れており、高アスペクト比のコンタクトホール底に
も容易に10nmTi(Tiシリサイドは25nm)が
形成可能であり、Ti膜41のコンタクト底での膜厚は
特には10nm以下とする必要はないが、厚過ぎるとコ
ンタクト抵抗の上昇等の発生が問題になる場合には10
nm以下とした方がよい。
Further, since the Ti film 41 is formed by the CVD method in this embodiment, the Ti film 41 has better coverage than the sputter method, and even the bottom of the contact hole having a high aspect ratio can easily be formed with 10 nm Ti (25 nm for Ti silicide). ) Can be formed, and the film thickness of the Ti film 41 at the contact bottom is not particularly required to be 10 nm or less.
It is better to set it to nm or less.

【0070】これに対して図12は上記本発明と異な
り、コンタクトホールを開口後、図10(B)および
(C)の工程を行わないで、コンタクトホールの底に露
出する単結晶のP+ 型拡散層表面上および単結晶のN+
型拡散層表面上にTi膜を化学気相成長法によりTiC
4 を還元して形成した場合のTi膜の膜厚を示すグラ
フであり、P+ 型拡散層表面上の膜厚(P+ )とN+
拡散層表面上の膜厚(N+)とが大きく異なることが判
る。これはTiCl4 を流してからTiが成長するまで
の遅れ時間がP+ SiとN+ Siとで異なるからであ
る。このため一方の膜厚を最適化する時に、もう一方の
膜厚が厚すぎればリーク電流が増加したり電気抵抗が増
加し、薄すぎればやはり電気抵抗が増加するなどのデバ
イスの電気抵抗が低下するという問題を有する。
On the other hand, unlike FIG. 12, the single crystal P + exposed at the bottom of the contact hole is not subjected to the steps of FIGS. 10B and 10C after the contact hole is opened, unlike the present invention. -Type diffusion layer surface and single crystal N +
Ti film on the surface of the diffusion layer of TiC by chemical vapor deposition
6 is a graph showing the film thickness of a Ti film when formed by reducing l 4 , wherein the film thickness on the surface of the P + type diffusion layer (P + ) and the film thickness on the surface of the N + type diffusion layer (N + ) You can see that and are very different. This is because the delay time from the flow of TiCl 4 to the growth of Ti differs between P + Si and N + Si. Therefore, when optimizing one film thickness, if the other film thickness is too thick, leakage current increases or electric resistance increases, and if it is too thin, the electric resistance also increases. Have the problem of doing.

【0071】尚、以上のそれぞれの実施の形態では高融
点金属としてTiを例示したが、他の高融点金属でも同
様の効果が期待できる。
Although Ti has been exemplified as the refractory metal in each of the above embodiments, the same effect can be expected with other refractory metals.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、非
晶質(アモルファス)化した半導体基板表面に高融点金
属膜を形成して高融点シリサイド層を形成するから、そ
の形成を、例えば400〜500℃の低温熱処理で行な
うことができ、これにより既に形成されてある他の素子
領域への悪影響を抑制することができる。
As described above, according to the present invention, a refractory metal film is formed on the surface of an amorphous semiconductor substrate to form a refractory silicide layer. The heat treatment can be performed at a low temperature of 400 to 500 [deg.] C., which can suppress adverse effects on other element regions already formed.

【0073】また前記高融点金属膜の膜厚を、3nm以
上にしたからコンタクト抵抗を小さくするのに必要な高
融点金属シリサイド層の膜厚が得られ、10nm以下に
したから高融点金属シリサイド層中に多くのP型やN型
の不純物が拡散してきて、P型拡散層やN型拡散層中の
不純物濃度が減少してコンタクト抵抗が高くなることが
防止される。
Further, since the film thickness of the refractory metal film is set to 3 nm or more, the film thickness of the refractory metal silicide layer necessary to reduce the contact resistance can be obtained, and the film thickness of the refractory metal silicide layer is set to 10 nm or less. It is prevented that a large amount of P-type or N-type impurities are diffused therein, the impurity concentration in the P-type diffusion layer or the N-type diffusion layer is reduced, and the contact resistance is increased.

【0074】また本発明では、化学気相成長法により高
融点金属又は高融点金属シリサイドを形成するから高ア
スペクト比の開口部(コンタクトホール)の底の被覆率
の低下を抑えることが出来、さらにこの形成に先立って
半導体基板表面を非晶質化しておくからP型拡散層上と
N型拡散層上とにおける高融点金属又は高融点金属シリ
サイドの膜厚差を抑制することができ、これにより所定
のデバイス電気特性を得ることができる。
Further, according to the present invention, since the refractory metal or refractory metal silicide is formed by the chemical vapor deposition method, it is possible to suppress the lowering of the coverage of the bottom of the opening (contact hole) having a high aspect ratio. Since the surface of the semiconductor substrate is made amorphous prior to this formation, it is possible to suppress the film thickness difference between the refractory metal or refractory metal silicide on the P-type diffusion layer and the N-type diffusion layer. Predetermined device electrical characteristics can be obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の半導体装置の製造
方法を工程順に示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図2】図1の続きの工程を順に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 1 in order;

【図3】本発明の第2の実施の形態の半導体装置の製造
方法を工程順に示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図4】図3の続きの工程を順に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 3 in order;

【図5】本発明の第3の実施の形態の半導体装置の製造
方法を工程順に示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention in the order of steps.

【図6】図5の続きの工程を順に示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view sequentially showing a step following that shown in FIG. 5;

【図7】図6の続きの工程を順に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step that follows the step of FIG. 6 in order.

【図8】本発明の第4の実施の形態の半導体装置の製造
方法を工程順に示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention in the order of steps.

【図9】本発明の効果を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the effect of the present invention.

【図10】本発明の第5の実施の形態の半導体装置の製
造方法を工程順に示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention in the order of steps.

【図11】図10の続きの工程を順に示す断面図であ
る。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 10 in order;

【図12】本発明とは異なる製造方法の不都合を示す図
である。
FIG. 12 is a diagram showing a disadvantage of a manufacturing method different from that of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,31 P型シリコン基板 2,32 N- 型拡散層 3,33 シリコン酸化膜 4,34 P+ 型拡散層 4′ ずれた箇所に形成されたP型拡散層 5,35 N+ 型拡散層 5′ ずれた箇所に形成されたN型拡散層 6,36 BPSG膜 7,37 第1のコンタクトホール(開口部) 8,38 第2のコンタクトホール(開口部) 9,11,21 フォトレジスト膜 10,12,20,22,39 アモルファスシリコ
ン層 13 Ti膜 チタニウム膜) 14 TiN膜(窒化チタニウム膜) 15,19 Tiシリサイド層 16 タングステン膜 17 Al合金膜 41 Ti膜 42 TiN膜
1,31 P-type silicon substrate 2,32 N - type diffusion layer 3,33 Silicon oxide film 4,34 P + type diffusion layer 4 ′ P type diffusion layer formed at a shifted position 5,35 N + type diffusion layer 5'N-type diffusion layer formed at a shifted position 6,36 BPSG film 7,37 First contact hole (opening) 8,38 Second contact hole (opening) 9,11,21 Photoresist film 10, 12, 20, 22, 39 Amorphous silicon layer 13 Ti film Titanium film 14 TiN film (titanium nitride film) 15, 19 Ti silicide layer 16 Tungsten film 17 Al alloy film 41 Ti film 42 TiN film

フロントページの続き (72)発明者 占部 耕児 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 山田 義明 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内Front page continuation (72) Inventor Kouji Urabe 5-7-1, Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside NEC Corporation (72) Inventor Yoshiaki Yamada 5-7-1, Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Stock company

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に達する開口部を有する絶縁
膜を前記半導体基板上に形成する工程と、高融点金属膜
を形成する工程と、熱処理により、前記半導体基板と前
記高融点金属膜を反応させて高融点金属シリサイド層を
形成する工程とを含む半導体装置の製造方法において、
前記高融点金属膜を形成する前に前記開口部に露出した
半導体基板の表面を非晶質化した後に、前記開口部の底
に前記高融点金属膜を3〜10nmの膜厚に形成するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A step of forming an insulating film having an opening reaching a semiconductor substrate on the semiconductor substrate, a step of forming a refractory metal film, and a heat treatment to react the semiconductor substrate with the refractory metal film. And a step of forming a refractory metal silicide layer to produce a semiconductor device,
Amorphizing the surface of the semiconductor substrate exposed in the opening before forming the refractory metal film, and then forming the refractory metal film to a thickness of 3 to 10 nm on the bottom of the opening. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項2】 前記半導体基板の表面を非晶質化する方
法がイオン注入であることを特徴とする請求項1記載の
半導体装置の製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the method of amorphizing the surface of the semiconductor substrate is ion implantation.
【請求項3】 前記イオン注入がホウ素、フッ化ホウ素
(BF2 )、リン又は砒素のイオン注入であることを特
徴とする請求項2記載の半導体装置の製造方法。
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the ion implantation is boron, boron fluoride (BF 2 ), phosphorus or arsenic ion implantation.
【請求項4】 前記開口部を通して接続される半導体基
板の表面に素子領域が形成されており、前記素子領域が
N型拡散層の場合はリン又は砒素をイオン注入し、前記
素子領域がP型拡散層の場合はホウ素又はフッ化ホウ素
をイオン注入して、前記半導体基板の非晶質化を行うこ
とを特徴とする請求項3記載の半導体装置の製造方法。
4. An element region is formed on the surface of a semiconductor substrate connected through the opening, and when the element region is an N-type diffusion layer, phosphorus or arsenic is ion-implanted, and the element region is P-type. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein in the case of a diffusion layer, boron or boron fluoride is ion-implanted to amorphize the semiconductor substrate.
【請求項5】 前記開口部が複数個設けられており、前
記複数個の開口部を通してリン又は砒素をイオン注入し
てそれぞれの半導体基板の表面を非晶質化する工程と、
前記複数の開口部のうち接続される素子領域がP型拡散
層の開口部のみを通してホウ素又はフッ化ホウ素を前記
リン又は砒素のイオン注入よりも高濃度でイオン注入す
る工程とを含むことを特徴とする請求項3記載の半導体
装置の製造方法。
5. A plurality of the openings are provided, and phosphorus or arsenic is ion-implanted through the plurality of openings to amorphize the surface of each semiconductor substrate.
A step of implanting boron or boron fluoride at a concentration higher than that of the phosphorus or arsenic ion implantation through the opening of the P-type diffusion layer in the connected element region among the plurality of openings. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3.
【請求項6】 前記開口部が複数個設けられており、前
記複数個の開口部を通してホウ素又はフッ化ホウ素をイ
オン注入してそれぞれの半導体基板の表面を非晶質化す
る工程と、前記複数の開口部のうち接続される素子領域
がN型拡散層の開口部のみを通してリン又は砒素を前記
ホウ素又はフッ化ホウ素のイオン注入よりも高濃度でイ
オン注入する工程とを含むことを特徴とする請求項3記
載の半導体装置の製造方法。
6. A plurality of said openings are provided, and a step of ion-implanting boron or boron fluoride through said plurality of openings to amorphize the surface of each semiconductor substrate; The element region to be connected among the openings of (1) is ion-implanted with phosphorus or arsenic at a higher concentration than the ion implantation of boron or boron fluoride through only the opening of the N-type diffusion layer. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3.
【請求項7】 前記高融点金属膜がチタニウム膜である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記
載の半導体装置の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the refractory metal film is a titanium film.
【請求項8】 前記チタニウム膜の形成後、全面に窒化
チタニウム膜をスパッタ法又は化学気相成長法により形
成する工程を含むことを特徴とする請求項7記載の半導
体装置の製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, further comprising the step of forming a titanium nitride film on the entire surface by sputtering or chemical vapor deposition after forming the titanium film.
【請求項9】 前記高融点金属シリサイド層を形成する
熱処理温度が400〜500℃であることを特徴とする
請求項8記載の半導体装置の製造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein a heat treatment temperature for forming the refractory metal silicide layer is 400 to 500 ° C.
【請求項10】 前記窒化チタニウム膜上にタングステ
ン膜を化学気相成長法で全面成長させた後、前記タング
ステン膜を前記窒化チタニウム膜が露出するまで全面エ
ッチングして前記開口部内にのみに前記タングステン膜
を残す工程を含むことを特徴とする請求項8又は請求項
9記載の半導体装置の製造方法。
10. A tungsten film is entirely grown on the titanium nitride film by a chemical vapor deposition method, and then the tungsten film is entirely etched until the titanium nitride film is exposed to expose the tungsten film only in the opening. 10. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8, further comprising a step of leaving a film.
【請求項11】 半導体基板に達する開口部を前記半導
体基板上の絶縁膜に形成する工程と、前記開口部に露出
した半導体基板上に高融点金属又は高融点金属シリサイ
ドを形成する工程を含む半導体装置の製造方法におい
て、前記開口部に露出した半導体基板表面を非晶質化し
た後、前記開口部の底に化学気相成長法により前記高融
点金属又は高融点金属シリサイドを形成することを特徴
とする半導体装置の製造方法。
11. A semiconductor including: a step of forming an opening reaching a semiconductor substrate in an insulating film on the semiconductor substrate; and a step of forming a refractory metal or refractory metal silicide on the semiconductor substrate exposed in the opening. In the method of manufacturing the device, after the semiconductor substrate surface exposed in the opening is made amorphous, the refractory metal or refractory metal silicide is formed on the bottom of the opening by chemical vapor deposition. And a method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項12】 前記半導体装置の表面を非晶質化する
方法がイオン注入であることを特徴とする請求項11記
載の半導体装置の製造方法。
12. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the method of amorphizing the surface of the semiconductor device is ion implantation.
【請求項13】 前記イオン注入が硼素、フッ化硼素
(BF2 )、リン又は砒素のイオン注入であることを特
徴とする請求項12記載の半導体装置の製造方法。
13. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein the ion implantation is boron, boron fluoride (BF 2 ), phosphorus or arsenic ion implantation.
【請求項14】 前記高融点金属はチタニウム(Ti)
であることを特徴とする請求項11、請求項12又は請
求項13記載の半導体装置の製造方法。
14. The refractory metal is titanium (Ti).
14. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, 12, or 13.
【請求項15】 前記TiはTiCl2 を還元すること
により形成されることを特徴とする請求項14記載の半
導体装置の製造方法。
15. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein the Ti is formed by reducing TiCl 2 .
【請求項16】 前記Tiの形成温度は600℃以下で
あることを特徴とする請求項15記載の半導体装置の製
造方法。
16. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein the formation temperature of Ti is 600 ° C. or lower.
JP13667996A 1995-07-28 1996-05-30 Method for manufacturing semiconductor device Expired - Fee Related JP2848333B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13667996A JP2848333B2 (en) 1995-07-28 1996-05-30 Method for manufacturing semiconductor device
US08/866,330 US6440828B1 (en) 1996-05-30 1997-05-30 Process of fabricating semiconductor device having low-resistive contact without high temperature heat treatment

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19368995 1995-07-28
JP7-193689 1995-07-28
JP13667996A JP2848333B2 (en) 1995-07-28 1996-05-30 Method for manufacturing semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09102469A true JPH09102469A (en) 1997-04-15
JP2848333B2 JP2848333B2 (en) 1999-01-20

Family

ID=26470184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13667996A Expired - Fee Related JP2848333B2 (en) 1995-07-28 1996-05-30 Method for manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2848333B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6577005B1 (en) * 1997-11-27 2003-06-10 Kabushiki Kaishia Toshiba Fine protuberance structure and method of production thereof
KR100443079B1 (en) * 2002-08-19 2004-08-02 삼성전자주식회사 Method of manufacturing semiconductor device
JP2006013424A (en) * 2004-06-25 2006-01-12 Hynix Semiconductor Inc Manufacturing method of semiconductor device
JP2011086934A (en) * 2009-10-14 2011-04-28 Samsung Electronics Co Ltd Semiconductor device including metal silicide layer and method for manufacturing the semiconductor device
JP2013258288A (en) * 2012-06-13 2013-12-26 Sumitomo Heavy Ind Ltd Semiconductor device manufacturing method and laser annealing apparatus
JP2014090051A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Renesas Electronics Corp Semiconductor device and method of manufacturing the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6577005B1 (en) * 1997-11-27 2003-06-10 Kabushiki Kaishia Toshiba Fine protuberance structure and method of production thereof
KR100443079B1 (en) * 2002-08-19 2004-08-02 삼성전자주식회사 Method of manufacturing semiconductor device
JP2006013424A (en) * 2004-06-25 2006-01-12 Hynix Semiconductor Inc Manufacturing method of semiconductor device
JP2011086934A (en) * 2009-10-14 2011-04-28 Samsung Electronics Co Ltd Semiconductor device including metal silicide layer and method for manufacturing the semiconductor device
US9245967B2 (en) 2009-10-14 2016-01-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device including metal silicide layer and method for manufacturing the same
JP2013258288A (en) * 2012-06-13 2013-12-26 Sumitomo Heavy Ind Ltd Semiconductor device manufacturing method and laser annealing apparatus
JP2014090051A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Renesas Electronics Corp Semiconductor device and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2848333B2 (en) 1999-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0147241B1 (en) Manufacture of semiconductor device
US7443032B2 (en) Memory device with chemical vapor deposition of titanium for titanium silicide contacts
US5514908A (en) Integrated circuit with a titanium nitride contact barrier having oxygen stuffed grain boundaries
JP2978748B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US4337476A (en) Silicon rich refractory silicides as gate metal
US5512516A (en) Contact structure for connecting an electrode to a semiconductor device and a method of forming the same
US5103272A (en) Semiconductor device and a method for manufacturing the same
US5552340A (en) Nitridation of titanium, for use with tungsten filled contact holes
JPH06302542A (en) Low-resistance contact structure for semiconductor device and forming method therefor
JP3149406B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3626773B2 (en) Conductive layer of semiconductor device, MOSFET, and manufacturing method thereof
US5059554A (en) Method for forming polycrystalline silicon contacts
KR20020002624A (en) Method for forming gate electrode in semiconductor deivce
EP0769808A2 (en) Wet etching process with high selectivity between Cu and Cu3Ge
JP2848333B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US6433434B1 (en) Apparatus having a titanium alloy layer
US6686277B1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
US6225222B1 (en) Diffusion barrier enhancement for sub-micron aluminum-silicon contacts
US5329161A (en) Molybdenum boride barrier layers between aluminum and silicon at contact points in semiconductor devices
US6087259A (en) Method for forming bit lines of semiconductor devices
JP3361971B2 (en) Metal nitride conversion method and semiconductor device manufacturing method
JP2586816B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2871943B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH08306778A (en) Fabrication of semiconductor device
JPH07183511A (en) Manufacture of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19981006

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees