JPH09283462A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH09283462A
JPH09283462A JP8089220A JP8922096A JPH09283462A JP H09283462 A JPH09283462 A JP H09283462A JP 8089220 A JP8089220 A JP 8089220A JP 8922096 A JP8922096 A JP 8922096A JP H09283462 A JPH09283462 A JP H09283462A
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silicide layer
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバーエッチングによりシリサイド層が除
去されていても、オーミック電極が拡散層に低抵抗で接
続される半導体装置を提供する。 【解決手段】 ゲート電極3とサイドウォール絶縁膜4
とをマスクとして、不純物を注入し、ソース・ドレイン
拡散層6を形成する。シリサイド層形成のためのチタン
膜11を形成する。アニールをし、TiとSiとを反応
させ、チタンシリサイド層7を形成する。絶縁膜8をエ
ッチングし、ホール9を形成する。この時、絶縁膜の膜
厚に対して過剰なエッチングをして、確実に絶縁膜が除
去する。このとき薄いシリサイド層7もエッチングされ
てホール9の底部から除去され、基板1が露出する。ホ
ール内に露出した基板1上に、シリコン膜15を選択成
長させる。ホール9内に露出した基板1上にTi膜11
を形成する。ホール9内を含む基板1上にAl膜16を
形成し、このAl膜16とTi膜11とをパターニング
して電極・配線10を形成する。接合リーク電流の抑制
の効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンタクト抵抗と
接合リークの低減を図る半導体装置及びその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】MOSFETの高速化を図るためには、
ソース・ドレイン及びゲート電極の低抵抗化が必要であ
る。低抵抗化の方法として、ソース・ドレイン及びゲー
ト電極の表面上にシリサイド層を自己整合的に形成する
プロセスが開発されている。
【0003】従来のMOSFETの製造方法を、n型M
OSFETを例として、図12を使用して以下に説明す
る。シリコン基板1上に素子分離14を形成した後、ゲ
ート絶縁膜2を介してポリシリコンからなるゲート電極
3を形成し、次いで、ゲート電極3の側壁にサイドウォ
ール絶縁膜4を形成する(図12−(a)参照)。次
に、ゲート電極3とサイドウォール絶縁膜4とをマスク
としてシリコン基板1に例えば砒素等の不純物5をイオ
ン注入して自己整合的にソース・ドレインとなる拡散層
6を形成する(図12−(b)参照)。
【0004】次に、全面にチタン等の金属膜を形成し
(図12−(c)参照)、アニール処理を施して、ゲー
ト電極3のポリシリコンとの間とソース・ドレインをな
す拡散層6のシリコンとの間とで選択的にシリサイド化
反応を進行させて、ゲート電極3の表面上と拡散層の表
面上とにシリサイド層7を自己整合的に形成する(図1
2−(d)参照)。
【0005】次いで、全面に絶縁膜8を形成し、ソース
・ドレインをなす拡散層6上にコンタクトホール9を形
成し、このコンタクトホール9内にシリサイド層7にコ
ンタクトする電極・配線10を形成する(図12−
(e)参照)。
【0006】このコンタクトホールを形成する際、マス
ク合わせずれにより、素子分離14領域上にコンタクト
ホール9の一部が形成される(図8参照)ことのないよ
うに、また、素子分離14上に配置されたゲート電極3
上にコンタクトホール9を形成する場合においては、ゲ
ート電極3をはずれて、素子分離14上にコンタクトホ
ール9の一部が配置される(図10参照)ことの無いよ
うに、それぞれ十分なプロセスマージン(余裕)A及び
Bを設定している(図12−(f)参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】近年の半導体装置にお
ける高集積化及び高速化に対する技術進展に伴い、MO
SFETの構造も微細化されている。微細化によってチ
ャネル長が短小化されると、短チャネル効果を防止する
ためにソース・ドレインを浅く形成する必要があり、そ
のため、ソース・ドレイン拡散層上に形成するシリサイ
ド層も薄く形成する必要が生じた。
【0008】図13に拡散層が浅くない従来例のコンタ
クトホール形成領域の断面図を示し、図14に拡散層が
浅い場合のコンタクトホール形成領域の断面図を示す。
図13と図14において、シリコン基板1に形成した拡
散層6上に、シリサイド層7が形成されている。その上
に全面に渡って絶縁膜8が形成され、その後、シリサイ
ド層7上にコンタクトホール9が形成されている。
【0009】シリサイド層7と接触する電極・配線を形
成するために絶縁膜8にコンタクトホール9を形成する
ときに、シリサイド層7と絶縁膜8との選択比が大きい
エッチングプロセスを使用して絶縁膜8をエッチングし
ても、オーバーエッチは避けられず、シリサイド層7の
膜厚が図13及び図14に示すように削られる。
【0010】図13に示す従来例のようにシリサイド層
13が厚く形成されている場合には、オーバーエッチン
グが発生してもコンタクトホール9の底部になおシリサ
イド層7が残留し、コンタクトホール9内に電極・配線
とシリサイド層7とが良好に接続でき、コンタクト抵抗
を低減することができる。
【0011】ところが、MOSFETの微細化に伴って
シリサイド層7の膜厚が薄くなると、図14に示すよう
に、オーバーエッチングによってシリサイド層7がコン
タクトホール9の底部に残留せず、シリコン基板1が露
出するようになる。この状態でコンタクトホール9内に
電極・配線(図示せず)を形成すると、低抵抗のシリサ
イドが除去されたため、コンタクト抵抗が増大するとい
う問題が生じる。また、コンタクトホールの領域におけ
る拡散層の接合深さが浅くなるため、PN接合リーク電
流が増大するという問題が発生する。
【0012】上記の問題は、今後の微細化に伴い、拡散
層の深さを浅く形成するようになると、拡散層上にシリ
サイド層を形成しないMOSFETにおいても深刻なも
のとなってくる。
【0013】以上の問題を解決する半導体装置及びその
製造方法には、特開平8−17761号公報に記載され
たものがある。この半導体装置の製造方法を図15を用
いて詳しく説明する。
【0014】図15−(a)に示すように、シリサイド
層7の形成後、絶縁膜8を形成し、コンタクトホール9
を形成すると、薄いシリサイド層7はオーバーエッチさ
れて、コンタクトホール9の底部から除去され、シリコ
ン基板1が露出する。
【0015】次に前記コンタクトホール9内を、アルゴ
ン等の不活性ガスを照射してクリーニングした後、図1
5−(b)に示すように、スパッタ法を使用してコンタ
クトホール内を含むシリコン基板1上にチタン膜11を
20nm厚に形成する。
【0016】窒素雰囲気中で、ランプアニール処理によ
り650℃の温度に90秒間加熱し、コンタクトホール
9の形成時にシリサイド層7が除去されたコンタクトホ
ール底部に新たに第2のシリサイド層12を形成する。
【0017】コンタクトホール9内を含むシリコン基板
1にアルミニウム膜を形成し、このアルミニウム膜とチ
タン膜11とをパターニングして電極・配線10を形成
する(図15−(c)参照)。
【0018】または、図15−(d)に示すコンタクト
ホール形成工程を実施した後に、以下に示すイオン注入
工程を追加する。
【0019】拡散層がn型の場合には、砒素などのn型
不純物をコンタクトホール9内にイオン注入する。この
場合のイオンの平均飛程は、次工程においてコンタクト
ホール9の底部に形成される第2のシリサイド層の膜厚
以上になるように選定する。この例においては50ke
V程度の注入エネルギーでイオン注入する。これによ
り、図に示すように、コンタクトホール9の下部に、ソ
ース・ドレインをなす拡散層6より深く不純物拡散領域
13が形成される。
【0020】上記の製造方法に上記のイオン注入工程を
追加することによって、図15−(e)に示すように、
コンタクトホール9の底部に第2のシリサイド層11を
形成するためにシリコン基板1のシリコンが消費されて
も、その下部には不純物拡散領域13が深く形成されて
いるので、PN接合部が損傷を受けて接合リーク電流が
発生するということは防止される。
【0021】しかしながら、上記方法では、図15−
(c)のように、第2のシリサイド層12が拡散層6の
内部にまで形成されており、その分拡散層の深さは浅く
なっている。このコンタクト領域から、接合リーク電流
が増大する可能性は極めて大きい。
【0022】さらに、上記のコンタクトホール9へのイ
オン注入の方法をとる場合、PMOS、NMOS双方の
コンタクトホールへのイオン注入のために、それぞれ別
のマスクを用意する必要があり、その分コストの増大は
避けられない。
【0023】また、コンタクトホールへのイオン注入に
より図15−(e)のような形状の拡散層を形成した場
合、今後微細化が進むと共に、例えば短チャネル特性の
劣化などの、デバイス特性への悪影響を及ぼす可能性が
ある。
【0024】以上に述べた問題に加えて、今後の微細化
に伴い、コンタクト窓形成の際の合わせマージンが小さ
くなることが予想される。これを図8及び図10を用い
て説明する。微細化が進とともに、拡散層の面積が縮小
されると、合わせずれによって、拡散層上に形成された
コンタクトホール9が、図8に示すように、素子分離1
4と拡散層6に渡って、その境界上に形成され得る。こ
の場合、電極・配線10は拡散層の側面に形成され、ソ
ース、ドレインをなす拡散層6とシリコン基板1の間
で、接合リーク電流が増大するという問題が生じる。こ
のため、従来では、合わせずれが起きてもコンタクト窓
が素子分離にかからないように、コンタクト窓と素子分
離の間で十分なマージンをとる必要があり、省面積化の
妨げとなっていた。
【0025】一方、図10に示すように、素子分離上に
形成されたゲート電極と配線を接触させるためのコンタ
クト窓形成においても、合わせずれによって、実質的な
コンタクト面積は減少し、コンタクト抵抗が上昇する。
このため、従来では、合わせずれが起きてもコンタクト
窓が素子分離にかからないように、コンタクト窓と素子
分離の間で十分なマージンをとる必要があり、省面積化
の妨げとなっていた。
【0026】本発明の目的は、これらの欠点を解消する
ことにあり、拡散層上または拡散層上に形成されたシリ
サイド層に接触してオーミック電極が形成される半導体
装置において、オーミック電極を形成するためのコンタ
クト窓を形成する工程におけるオーバーエッチングによ
りシリサイド層が除去されていても、オーミック電極が
拡散層に低抵抗で接続されることを可能とする半導体装
置と、半導体装置の拡散層とコンタクトホールを介して
コンタクトする電極、配線を形成するときに、コンタク
ト抵抗を低くし、また、拡散層の接合リークが発生しな
いようにする半導体装置の製造方法とを提供することに
ある。また、拡散層上にシリサイドを形成しない場合で
も、接合リーク電流の抑制に対して効果が得られる。
【0027】さらに、本発明は、拡散層及び素子分離上
配線のコンタクト形成時の合わせずれの問題を解消する
半導体装置及びその製造方法もあわせて提供するもので
ある。
【0028】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明が講じた解決手段は、以下の特徴を有する半
導体装置及びその製造方法である。
【0029】(1)拡散層上または拡散層上に形成され
たシリサイド層に接触してオーミック電極が形成された
半導体装置において、コンタクト窓底部の前記シリサイ
ド層の少なくとも一部を除去した領域に、シリコン膜を
形成し、該シリコン膜に前記オーミック電極が接触して
いることを特徴とする半導体装置とする。これにより、
コンタクト窓形成時に拡散層が除去されて接合深さが浅
くなっても、コンタクトホール底部に形成したシリコン
膜が、シリサイド膜の形成に伴う拡散層の侵食を補い、
接合リークの抑制が実現できる。
【0030】(2)拡散層上または拡散層上に形成され
たシリサイド層に接触してオーミック電極が形成された
半導体装置において、コンタクト窓底部の前記シリサイ
ド層の少なくとも一部を除去した領域に、シリコン膜を
形成し、該シリコン膜上にシリサイド層を形成し、該シ
リサイド層に前記オーミック電極が接触していることを
特徴とする半導体装置とする。これにより、コンタクト
窓形成時に拡散層が除去されて接合深さが浅くなって
も、コンタクトホール底部に形成したシリコン膜が、シ
リサイド膜の形成に伴う拡散層の侵食を補い、接合リー
クの抑制と、コンタクト抵抗の低減が実現できる。
【0031】(3)拡散層上または拡散層上に形成され
たシリサイド層に接触してオーミック電極が形成された
半導体装置において、前記オーミック電極のためのコン
タクト窓形成工程におけるオーバーエッチングにより前
記シリサイド層の少なくとも一部を除去する工程と、そ
の領域にシリコン膜を形成する工程と、該シリコン膜に
前記オーミック電極を形成する工程を有する半導体装置
の製造方法とする。これにより、(1)記載の半導体装
置の製造が可能となる。
【0032】(4)拡散層上または拡散層上に形成され
たシリサイド層に接触してオーミック電極が形成された
半導体装置において、前記オーミック電極のためのコン
タクト窓形成工程におけるオーバーエッチングにより前
記シリサイド層の少なくとも一部を除去する工程と、そ
の領域にシリコン膜を形成する工程と、該シリコン膜上
にシリサイド層を形成する工程と、該シリサイド膜上に
前記オーミック電極を形成する工程とを有する半導体装
置の製造方法とする。これにより、(2)記載の半導体
装置の製造が可能となる。
【0033】(5)拡散層上または拡散層上に形成され
たシリサイド層に接触してオーミック電極が形成された
半導体装置において、前記オーミック電極のためのコン
タクト窓形成工程におけるオーバーエッチングにより前
記シリサイド層の少なくとも一部を除去する工程と、そ
の領域にシリコン膜を形成する工程と、該シリコン膜上
にシリサイド層を形成する工程と、該シリサイド膜上に
前記オーミック電極を形成する工程とを有する、請求項
2記載の半導体装置の製造方法において、前期シリコン
膜を配線のバリアメタル下層に形成し、該バリアメタル
と前期シリコン膜を反応させてシリサイド層を形成する
工程を有する半導体装置の製造方法とする。これによっ
ても、(2)記載の半導体装置の製造が可能となる。
【0034】(6)請求項1記載の半導体装置におい
て、オーミック電極のためのコンタクト窓を、拡散層と
素子分離に渡ってその境界上にまたがって形成し、コン
タクト窓底部の前記シリサイド層及び前記素子分離とな
る絶縁膜の少なくとも一部を除去した領域に、シリコン
膜を形成し、該シリコン膜上に第2のシリサイド層が形
成され、該第2のシリサイド層に前記オーミック電極が
接触していることを特徴とする半導体装置とする。これ
により、コンタクトホール形成時に、合わせマージンを
十分取る必要が無いため、高集積化が実現できる。
【0035】(7)請求項1記載の半導体装置におい
て、オーミック電極のためのコンタクト窓を、拡散層と
素子分離に渡ってその境界上にまたがって形成する工程
と、前記コンタクト窓形成工程におけるオーバーエッチ
ングにより前記シリサイド層及び前記素子分離となる絶
縁膜の少なくとも一部を除去した領域に、シリコン膜を
形成する工程と、該シリコン膜上に第2のシリサイド層
が形成する工程とを有する半導体装置の製造方法とす
る。これにより、(5)記載の半導体装置の製造が可能
となる。
【0036】(8)請求項1記載の半導体装置の製造方
法において、オーミック電極のためのコンタクト窓が、
素子分離上に形成された配線と素子分離に渡って、その
境界上にまたがって形成され、該コンタクト窓底部の前
記シリサイド層及び前記素子分離となる絶縁膜の少なく
とも一部を除去した領域に、シリコン膜が形成されてい
ることを特徴とする半導体装置とする。これにより、コ
ンタクト部と拡散層の全体に渡って低抵抗化が実現でき
る。
【0037】(9)請求項2、6記載の半導体装置にお
いて、前記オーミック電極のためのコンタクト窓形成工
程におけるオーバーエッチングにより前記シリサイド層
の少なくとも一部を除去した領域に、シリコン膜を形成
し、該シリコン膜上にシリサイド層が形成された半導体
装置において、拡散層上のシリサイド層と接触するよう
にシリコン膜上のシリサイド膜を形成することを特徴と
する半導体装置とする。これにより、コンタクト部と拡
散層の全体に渡って低抵抗化が実現できる。
【0038】(10)請求項2、6、8記載の半導体装
置において、前記オーミック電極のためのコンタクト窓
底部の前記シリサイド層の少なくとも一部を除去した領
域に、シリコン膜が形成されたコンタクト窓底部に形成
されたシリコン膜上にタングステンの選択成長により形
成されたプラグを有することを特徴とする半導体装置と
する。これにより、コンタクト窓形成時に拡散層が除去
されて接合深さが浅くなっても、コンタクトホール底部
に形成したシリコン膜が、シリサイド膜の形成に伴う拡
散層の侵食を補い、接合リークの抑制が実現できるとと
もに、コンタクト窓底部に形成されたシリコン膜上にシ
リサイド層を形成しなくても、コンタクト抵抗の低減を
実現できる。
【0039】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体装置及びそ
の製造方法について、実施例1〜実施例6を図面に基づ
き説明する。
【0040】(実施例1)図1に請求項1〜4記載の実
施例1を示すn型MOSトランジスタの工程断面図を示
す。例えばp型シリコン基板1に周知の方法を使用して
素子分離14を形成する。
【0041】次に、シリコン基板1上に60Å厚程度の
薄い酸化膜を形成し、この酸化膜の表面上にポリシリコ
ン層を3000Å程度の厚さに堆積した後、砒素等のn
型不純物をイオン注入する。
【0042】次に、前記のポリシリコン層と酸化膜をパ
ターニングして、ポリシリコンよりなるゲート電極3及
びゲート酸化膜2とを形成する。
【0043】次に、絶縁膜を形成して異方性エッチング
を行ない、ゲート電極3の側壁にサイドウォール絶縁膜
4を形成する。
【0044】次に、ゲート電極3とサイドウォール絶縁
膜4とをマスクとして、砒素等のn型不純物を30ke
V程度の注入エネルギーをもってイオン注入した後、ア
ニール処理を施して活性化し、ソース・ドレインとなる
n型拡散層6を形成する(以上図1−(a)参照)。
【0045】シリサイド層形成のための金属、例えばチ
タンをスパッタリング法を使用して30〜40nm程度
の厚さに堆積し、チタン膜11を形成する(図1−
(b)参照)。
【0046】窒素雰囲気中でランプアニール処理を施し
て、650〜800℃の温度に30〜60秒間加熱して
チタンとシリコンとを固相反応させ、ソース・ドレイン
をなすn型拡散層6上とゲート電極3上とに自己整合的
にチタンシリサイド層7を形成する。シリサイド化しな
いチタン膜11は、過酸化水素水とアンモニア水の混合
液を使用してウェットエッチングすることによって除去
する(図1−(c)参照)。
【0047】次に、窒素雰囲気中で、ランプアニール処
理により800〜900℃の温度に1〜20秒間加熱す
る。このアニール処理はシリサイド層7の抵抗を低減す
るために有効である。
【0048】この結果、平均膜厚が30〜80nmのシ
リサイド層7がゲート電極3上とソース・ドレインをな
す拡散層6上とに選択的に形成される。
【0049】CVD法を使用して酸化膜からなる絶縁膜
8を600〜800nm形成し、コンタクトホール形成
領域に開口を有するレジスト膜(図示せず)を形成し、
CF4ガスとCHF3ガスとの混合ガスを使用するドラ
イエッチング法により絶縁膜8をエッチングし、コンタ
クトホール9を形成する。
【0050】この時、絶縁膜の膜厚に対して160〜2
00%の過剰なエッチング(オーバーエッチ)を追加し
て、確実に絶縁膜が除去されたコンタクトホールを形成
する。このとき薄いシリサイド層7もエッチングされて
コンタクトホール9の底部から除去され、シリコン基板
1が露出する(図1−(d)参照)。
【0051】次に、例えば選択CVD法によりコンタク
トホール内に露出したシリコン基板1上のみに、シリコ
ン膜15を20〜50nmの厚さに選択的に成長させる
(図1−(e)参照)。
【0052】その後、シリコン膜15に、拡散層6中に
存在する不純物を熱拡散させるために、電気炉等による
熱処理を施す。
【0053】次にスパッタ法を使用して、コンタクトホ
ール9内に露出したシリコン基板1上に選択的に成長さ
せたシリコン膜15を含むシリコン基板1上に、チタン
膜11を10〜30nm厚に形成する(図1−(f)参
照)。
【0054】窒素雰囲気中で、ランプアニール処理によ
り650〜800℃の温度に30〜60秒間加熱し、コ
ンタクトホール9の底部に形成されたシリコン膜15上
に、第2のシリサイド膜12を形成する(図1−(g)
参照)。この第2のシリサイド層12は、20〜60n
mの厚さに形成されるので、拡散層6上に形成されたシ
リサイド層7と接触する。これにより、拡散層とコンタ
クトとの全体にわたって低抵抗化が可能となる。
【0055】その後、コンタクトホール9内を含むシリ
コン基板1上にアルミニウム膜16を形成し、このアル
ミニウム膜16とチタン膜11とをパターニングして電
極・配線10を形成する(図1−(h)参照)。
【0056】なお、コンタクトホール底部に堆積するシ
リコン膜15の形成方法として、上記の例に挙げた選択
CVD方のほかに、全面にシリコン膜を堆積した後(図
5−(a)参照)、エッチバックにより、コンタクトホ
ール内部にシリコン膜15を残してもよい(図5−
(b)参照)。
【0057】また、コンタクトホール底部に形成した前
記シリコン膜15上にシリサイド層7を形成していなく
ても、同様に接合リーク電流の抑制の効果が得られるこ
とは云うまでもない(図2参照)。
【0058】なお、既に堆積されたシリコン膜15に
は、熱処理による拡散を利用して不純物を導入して導電
性にする工程が必要であるが、上記シリサイド反応のた
めの熱処理で、この熱拡散のための熱処理をかねてもよ
い。
【0059】なお、上記の例においては、シリサイド層
7形成のための金属膜にチタンを使用したが、チタン以
外にコバルト、ニッケル、タングステン等を使用しても
同様の効果が得られることは云うまでもない。
【0060】なお、上記の例においては、配線にアルミ
ニウムを使用したが、アルミニウム以外にタングステン
等を使用しても同様の効果が得られることは云うまでも
ない。また、コンタクトホール内部を埋める方法とし
て、スパッタにより形成されたタングステンプラグや選
択タングステンプラグを用いても同様の効果が得られる
ことは云うまでもない。
【0061】(実施例2)請求項1〜4記載の実施例2
を示す。実施例1における半導体装置及びその製造方法
において、図3−(e)に示すように、拡散層6上にシ
リサイド層を形成しない場合においても、オーバーエッ
チによる拡散層6の掘れ下がりに起因する接合リーク電
流の増大を抑制できることは云うまでもない。
【0062】この場合、実施例1記載のn型MOSトラ
ンジスタの工程において、図1−(b)に示すチタン膜
11の堆積を行なわない(図1−(a)の状態)。
【0063】図1−(a)に示す状態で、CVD法を使
用して酸化膜からなる絶縁膜8を600〜800nm形
成し、コンタクトホール形成領域に開口を有するレジス
ト膜(図示せず)を形成し、CF4ガスとCHF3ガス
との混合ガスを使用するドライエッチング法により絶縁
膜8をエッチングし、コンタクトホール9を形成する。
【0064】この時、絶縁膜の膜厚に対して160〜2
00%の過剰なエッチング(オーバーエッチ)を施し
て、歩留まり良く、コンタクトホールを形成する。これ
により薄いシリサイド層7がエッチングされてコンタク
トホール9の底部から除去され、シリコン基板1が露出
する(図3−(a)参照)。
【0065】次に、例えば選択CVD法により露出した
シリコン基板1上に、シリコン膜15を20〜50nm
の厚さに選択的に成長させる(図3−(b)参照)。
【0066】次にスパッタ法を使用して、コンタクトホ
ール9内に露出したシリコン基板1上に選択的に成長さ
せたシリコン膜15を含むシリコン基板1上に、チタン
膜11を10〜30nm厚に形成する(図3−(c)参
照)。
【0067】窒素雰囲気中で、ランプアニール処理によ
り650〜800℃の温度に30〜60秒間加熱し、コ
ンタクトホール9の底部に形成されたシリコン膜15上
に、シリサイド膜12を形成する(図3−(d)参
照)。
【0068】なお、既に堆積されたシリコン膜15に
は、熱処理による拡散を利用して不純物を導入して導電
性にする工程が必要であるが、上記シリサイド反応のた
めの熱処理で、この熱拡散のための熱処理をかねてもよ
い。
【0069】その後、コンタクトホール9内を含むシリ
コン基板1上にアルミニウム膜16を形成し、このアル
ミニウム膜16とチタン膜11とをパターニングして電
極・配線10を形成する(図3−(e)参照)。
【0070】また、コンタクトホール底部に形成した前
記シリコン膜15上にシリサイド層7を形成していなく
ても、同様に接合リーク電流の抑制の効果が得られる
(図4参照)。
【0071】なお、上記の例においては、シリサイド層
7形成のための金属膜にチタンを使用したが、チタン以
外にコバルト、ニッケル、タングステン等を使用しても
同様の効果が得られることは云うまでもない。
【0072】(実施例3)請求項5記載の実施例3を以
下に示す。実施例1において、コンタクトホール9形成
後(図1−(d)参照)、図6−(a)に示すようにシ
リコン膜15を20〜50nm堆積する。次にチタン/
チタンナイトライドからなるバリアメタル17を例えば
20/30nm形成する(図6−(b)参照)。その
後、650〜800℃の熱処理を1〜20秒行い、シリ
コン膜15とバリアメタル17のチタンを反応させ、シ
リサイド層7を形成する。次に、その上に配線となるア
ルミを堆積する。その後、アルミニウム膜16とシリサ
イド層とをパターニングして電極・配線10を形成する
(図6−(c)参照)。
【0073】(実施例4)請求項6及び7記載の実施例
4を以下に示す。実施例1において、図7に示すよう
に、コンタクトホール9を、拡散層6上ではなく、拡散
層6上と素子分離14上に渡って、その境界上に形成す
る。次に、全面にシリコン膜15を20〜50nm堆積
させ、このシリコン膜15をエッチバックすることによ
り、コンタクトホール9内のみにシリコン膜15を残
す。これにより、図7に示すような構造を得る。上記方
法により、拡散層上のコンタクトホール形成時の合わせ
マージンが広がると共に、周辺部の接合リークの抑制を
図ることができる。
【0074】なお、コンタクトホール9内にシリコン膜
15を形成する方法として、シリコンの選択成長を用い
ても同様の効果が得られることは云うまでもない。
【0075】なお、図7に挙げた例では、素子分離14
としてLOCOSを用いているが、この素子分離がトレ
ンチ分離であっても同様の効果が得られることは云うま
でもない。
【0076】(実施例5)請求項8記載の実施例5を以
下に示す。実施例1または2におけるコンタクト窓の形
成後の、コンタクトホール底部へのシリコン膜の堆積
を、素子分離上に形成される、ゲート電極と配線とを接
続するためのコンタクトホールに対しても同時に行うも
のとする(図9参照)。
【0077】なお、この場合コンタクトホール底部に堆
積するシリコン膜10は、ゲート電極3の側壁と接触す
るように、オーバーエッチ量と同程度の厚さに形成する
ものとする。
【0078】このようにすれば、素子分離上に形成され
るコンタクトホール9がゲート電極3をまたいで形成さ
れても、コンタクトホール9底部に堆積されたシリコン
膜15が、ゲート電極3の側壁と接触しているので、電
極の一部分を形成し、コンタクトの有効面積を確保で
き、これによりコンタクトの信頼性が向上する。
【0079】また、コンタクトの信頼性確保のために、
拡散層6上やゲート電極3のコンタクト窓形成部にマー
ジンを設ける必要がなくなるので、省面積化を実現でき
る。なお、前記シリコン膜15の上にシリサイド層12
を形成すると、電極及びコンタクトの低抵抗化を図るこ
ともできる。
【0080】(実施例6)請求項8記載の実施例5を図
11に示す。例えば、実施例1において、コンタクトホ
ール9形成後にシリコン膜15を形成した後(図1−
(e)参照)、圧力45〜55mTorr、温度220
〜300℃の雰囲気において、SiH4ガスを6〜10
sccm、WF6ガスを8〜12sccm流して反応さ
せ、コンタクトホール9内部にタングステンプラグ18
を選択的に成長させる(図11−(a)参照)。次に、
全面にアルミニウム膜16を堆積し、パターニングによ
り電極・配線10を形成する(図11−(b)参照)。
【0081】これにより、コンタクトの低抵抗化が可能
となる。
【0082】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置及びその製造方法を用いて、コンタクトホール形成後
に、コンタクトホール底部にシリコン膜を、その上に第
2のシリサイド膜を形成することにより、コンタクト形
成時に拡散層が除去されて接合深さが浅くなってもコン
タクトホール底部に形成したシリコン膜が、シリサイド
膜の形成に伴う拡散層の侵食を補い、接合リークの抑制
が実現できる。また、前記第2のシリサイド膜を、すで
に拡散層上に形成されているシリサイド膜と接触するよ
うに形成することにより、拡散層全体の低抵抗化を実現
できる。さらに、コンタクトホール形成時に、合わせマ
ージンを十分取る必要がないため、高集積化が実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るMISFETの製造工程図(実施
例1)
【図2】本発明に係るMISFETの断面図(実施例1
において、第2のシリサイド層が無い場合)
【図3】本発明に係るMISFETの製造工程図(実施
例2)
【図4】本発明に係るMISFETの断面図(実施例2
において、第2のシリサイド層が無い場合)
【図5】本発明に係るMISFETの製造工程図(全面
にシリコン膜堆積後、エッチバックする場 合)
【図6】本発明に係るMISFETの製造工程図(実施
例3)
【図7】本発明に係るMISFETの断面図(実施例
4)
【図8】コンタクトホールが、拡散層と素子分離の境界
上にまたがって形成された場合の断面図
【図9】本発明に係るMISFETの断面図(実施例
5)
【図10】コンタクトホールが、素子分離上のゲート電
極と素子分離の境界上にまたがって形成された場合の断
面図
【図11】本発明に係るMISFETの断面図(実施例
6)
【図12】従来技術に係るMISFETの製造工程図
【図13】拡散層上に形成したシリサイド層の膜厚が厚
い場合のコンタクトホールの断面図
【図14】拡散層上に形成したシリサイド層の膜厚が薄
い場合のコンタクトホールの断面図
【図15】特開平8−17761号公報記載のMISF
ETの製造工程図
【符号の説明】
1 シリコン基板 2 ゲート絶縁膜 3 ゲート電極 4 サイドウォール絶縁膜 5 不純物 6 拡散層 7 シリサイド層 8 絶縁膜 9 コンタクトホール 10 電極・配線 11 チタン膜 12 第2のシリサイド層 13 不純物拡散領域 14 素子分離 15 シリコン膜 16 アルミニウム膜 17 バリアメタル 18 タングステンプラグ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】拡散層上または拡散層上に形成されたシリ
    サイド層に接触してオーミック電極が形成された半導体
    装置において、コンタクト窓底部の前記シリサイド層の
    少なくとも一部を除去した領域に、シリコン膜を形成
    し、該シリコン膜に前記オーミック電極が接触している
    ことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】拡散層上または拡散層上に形成されたシリ
    サイド層に接触してオーミック電極が形成された半導体
    装置において、コンタクト窓底部の前記シリサイド層の
    少なくとも一部を除去した領域に、シリコン膜を形成
    し、該シリコン膜上にシリサイド層を形成し、該シリサ
    イド層に前記オーミック電極が接触していることを特徴
    とする半導体装置。
  3. 【請求項3】拡散層上または拡散層上に形成されたシリ
    サイド層に接触してオーミック電極が形成された半導体
    装置において、前記オーミック電極のためのコンタクト
    窓形成工程におけるオーバーエッチングにより前記シリ
    サイド層の少なくとも一部を除去する工程と、その領域
    にシリコン膜を形成する工程と、該シリコン膜に前記オ
    ーミック電極を形成する工程を有する半導体装置の製造
    方法。
  4. 【請求項4】拡散層上または拡散層上に形成されたシリ
    サイド層に接触してオーミック電極が形成された半導体
    装置において、前記オーミック電極のためのコンタクト
    窓形成工程におけるオーバーエッチングにより前記シリ
    サイド層の少なくとも一部を除去する工程と、その領域
    にシリコン膜を形成する工程と、該シリコン膜上にシリ
    サイド層を形成する工程と、該シリサイド膜上に前記オ
    ーミック電極を形成する工程とを有する半導体装置の製
    造方法。
  5. 【請求項5】拡散層上または拡散層上に形成されたシリ
    サイド層に接触してオーミック電極が形成された半導体
    装置において、前記オーミック電極のためのコンタクト
    窓形成工程におけるオーバーエッチングにより前記シリ
    サイド層の少なくとも一部を除去する工程と、全面にシ
    リコン膜を形成する工程と、該シリコン膜上にバリアメ
    タルを形成する工程と、該バリアメタルと前記シリコン
    膜とを反応させてシリサイド層を形成する工程とを有す
    る半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】請求項1記載の半導体装置において、オー
    ミック電極のためのコンタクト窓を、拡散層と素子分離
    に渡ってその境界上にまたがって形成し、コンタクト窓
    底部の前記シリサイド層及び前記素子分離となる絶縁膜
    の少なくとも一部を除去した領域に、シリコン膜を形成
    し、該シリコン膜上に第2のシリサイド層が形成され、
    該第2のシリサイド層に前記オーミック電極が接触して
    いることを特徴とする半導体装置。
  7. 【請求項7】請求項1記載の半導体装置において、オー
    ミック電極のためのコンタクト窓を、拡散層と素子分離
    に渡ってその境界上にまたがって形成する工程と、前記
    コンタクト窓形成工程におけるオーバーエッチングによ
    り前記シリサイド層及び前記素子分離となる絶縁膜の少
    なくとも一部を除去した領域に、シリコン膜を形成する
    工程と、該シリコン膜上に第2のシリサイド層が形成す
    る工程とを有する半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】請求項1記載の半導体装置の製造方法にお
    いて、オーミック電極のためのコンタクト窓が、素子分
    離上に形成された配線と素子分離に渡って、その境界上
    にまたがって形成され、該コンタクト窓底部の前記シリ
    サイド層及び前記素子分離となる絶縁膜の少なくとも一
    部を除去した領域に、シリコン膜が形成されていること
    を特徴とする半導体装置。
  9. 【請求項9】請求項2または6記載の半導体装置におい
    て、拡散層上のシリサイド層と接触するようにシリコン
    膜上のシリサイド膜を形成することを特徴とする半導体
    装置。
  10. 【請求項10】請求項2、6または8記載の半導体装置
    において、前記オーミック電極のためのコンタクト窓底
    部の前記シリサイド層の少なくとも一部を除去した領域
    に、シリコン膜が形成されたコンタクト窓底部に形成さ
    れたシリコン膜上にタングステンの選択成長により形成
    されたプラグを有することを特徴とする半導体装置。
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