JPH10242077A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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Publication number
JPH10242077A
JPH10242077A JP3931897A JP3931897A JPH10242077A JP H10242077 A JPH10242077 A JP H10242077A JP 3931897 A JP3931897 A JP 3931897A JP 3931897 A JP3931897 A JP 3931897A JP H10242077 A JPH10242077 A JP H10242077A
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JP
Japan
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layer
forming
silicon
source
titanium silicide
Prior art date
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Pending
Application number
JP3931897A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Mori
健壹 森
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH10242077A publication Critical patent/JPH10242077A/en
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor device capable of preventing nonuniform or excessive silicide. SOLUTION: This device is provided with an MOS field effect transistor 15 having a Ge containing layer 8 in the surface vicinity of a drain region 5, and an Al wiring 14 electrically connected with the drain region 5 through a connection hole 13a, in which the following are formed; a titanium silicide layer 9 formed to be in contact with the Ge containing layer 8, a Ti layer 10 which is deposited on a substrate 1 by silicide reaction with Si in a silicon substrate 1, in order to form a titanium silicide layer 9, a TiN layer 11 as a buffer layer, and a W plug 12. Thereby nonuniform or excessive silicide can be prevented at the time of formation, local aggregation of the titanium silicide layer 9 is not generated, a junction part of drain or source regions 5, 6 can be shallowed, and excellent electric characteristics can be obtained, when a transistor is micronized.

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】この発明は、ケイ化チタン層
を備えた半導体装置、及びその製造方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a titanium silicide layer and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスにおける高集積化の要請
から、近年における、微細加工技術の発展にはめざまし
いものがあり、具体的には、0.35μm以下の超微細
加工を可能にしている。このような半導体デバイスの微
細化に伴い、デバイス性能を左右する新たな問題点とし
て、シリコン基板と上部電気的素子との電気的な接続に
用いられる微細な接続孔における、コンタクト抵抗の増
加が持ち上がってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a remarkable development in microfabrication technology due to the demand for higher integration in semiconductor devices. Specifically, ultrafine processing of 0.35 μm or less has been enabled. Along with such miniaturization of semiconductor devices, a new problem affecting device performance is an increase in contact resistance in fine connection holes used for electrical connection between a silicon substrate and an upper electrical element. Is coming.

【0003】この問題を解決するために、最近では、高
融点金属膜をシリコン基板上に成膜し、その後、適当な
熱処理を加えることにより、シリコン基板中のSiと高
融点金属とを反応させ、高融点金属膜のシリサイド化を
図り、得られた低抵抗のケイ化金属膜をシリコン基板と
上部電気的素子とのコンタクト材料として適用すること
が盛んに検討されてきている。
In order to solve this problem, recently, a refractory metal film is formed on a silicon substrate, and then an appropriate heat treatment is applied to react Si in the silicon substrate with the refractory metal. There has been much research into siliciding high-melting metal films and applying the obtained low-resistance metal silicide films as contact materials between silicon substrates and upper electrical elements.

【0004】以下に、従来のシリサイド化技術により形
成されたケイ化金属膜を、微細な接続孔内部のコンタク
ト部に有する半導体装置の製造方法について説明する。
ここで、図9は上記半導体装置の製造方法を工程順に示
した要部断面図である。
A method for manufacturing a semiconductor device having a metal silicide film formed by a conventional silicidation technique in a contact portion inside a fine connection hole will be described below.
Here, FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view showing a method for manufacturing the semiconductor device in the order of steps.

【0005】まず、図9(a)に示されるように、例え
ばイオン注入法等により、シリコン基板1の一主面に形
成された素子分離膜3によって他の素子形成領域と電気
的に分離され、かつ、上記基板1表面に露出する活性領
域20を形成し、次に、この基板1上に、上記活性領域
20露出面に開口する接続孔13aを有する層間絶縁膜
13を形成する。
First, as shown in FIG. 9A, an element isolation film 3 formed on one main surface of a silicon substrate 1 is electrically separated from other element formation regions by, for example, an ion implantation method. An active region 20 exposed on the surface of the substrate 1 is formed, and an interlayer insulating film 13 having a connection hole 13a opened on the exposed surface of the active region 20 is formed on the substrate 1.

【0006】次に、図9(b)に示すように、例えばス
パッタ法を用いて、Ti膜10a及びTiN膜11aを
この順に、連続的に、接続孔13aの底に露出する活性
領域20の表面を含む基板1上に堆積する。
Next, as shown in FIG. 9B, the Ti film 10a and the TiN film 11a are successively formed in this order by, for example, a sputtering method in the active region 20 exposed at the bottom of the connection hole 13a. It is deposited on the substrate 1 including the surface.

【0007】次に、図9(c)に示すように、アニール
処理を行い、上記Ti膜10a中のTiと、シリコン基
板1中のSiを反応させることにより、Ti膜10aと
シリコン基板1との界面にチタンシリサイド膜90を形
成する。ここで、チタンシリサイド膜90は、シリコン
基板1表面の一部に存在する自然酸化膜などの影響で不
均一に形成される。又、この不均一な反応は、接続孔1
3aが微細になるほど顕著に現れる。
Next, as shown in FIG. 9C, an annealing process is performed to cause the Ti in the Ti film 10a to react with the Si in the silicon substrate 1 so that the Ti film 10a and the silicon substrate 1 A titanium silicide film 90 is formed at the interface. Here, the titanium silicide film 90 is formed non-uniformly due to the influence of a natural oxide film existing on a part of the surface of the silicon substrate 1. Also, this non-uniform reaction is caused by the connection hole 1
It becomes more conspicuous as 3a becomes finer.

【0008】次に、図9(d)に示すように、例えばブ
ランケットCVD(Chemical Vapor D
eposition)法により、W膜12aを接続孔1
3a内部を含む基板1上に堆積する。
Next, as shown in FIG. 9D, for example, a blanket CVD (Chemical Vapor D)
The W film 12a is connected to the connection hole 1 by the deposition method.
3a is deposited on the substrate 1 including the inside.

【0009】次に、図9(e)に示すように、W膜12
a、TiN膜11a及びTi層10aをエッチバック
し、接続孔13a内部に、ケイ化チタン層9、Ti層1
0、バリア層であるTiN層11及びWプラグ12を形
成する。
[0009] Next, as shown in FIG.
a, the TiN film 11a and the Ti layer 10a are etched back, and the titanium silicide layer 9, the Ti layer 1
0, a TiN layer 11 as a barrier layer and a W plug 12 are formed.

【0010】次に、図9(f)に示すように、Al膜1
4aをWプラグ12の形成された接続孔13a上を含む
基板1上に成膜する。その後、写真製版技術を用い、上
記Al膜14aをパターニングして、所望の形状のAl
配線を形成することにより半導体装置を形成する。
[0010] Next, as shown in FIG.
4a is formed on the substrate 1 including the connection hole 13a where the W plug 12 is formed. Thereafter, the Al film 14a is patterned by using a photoengraving technique to obtain an Al film having a desired shape.
A semiconductor device is formed by forming wiring.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このように
形成された半導体装置においては、シリコン基板1表面
に存在する自然酸化膜などの影響により、当該シリコン
基板1とTi膜10aとの反応が不均一となり、特に、
微細な接続孔13aにおいてはそれが顕著に現れ、コン
タクト抵抗のばらつき、接合リーク電流の増大等の問題
が発生しデバイス特性の劣化が生じる。
However, in the semiconductor device formed as described above, the reaction between the silicon substrate 1 and the Ti film 10a does not occur due to the influence of a natural oxide film or the like existing on the surface of the silicon substrate 1. Become uniform, especially
In the minute connection hole 13a, the problem is conspicuous, and problems such as variation in contact resistance and increase in junction leakage current occur, and device characteristics deteriorate.

【0012】又、このようなシリサイド界面の不均一、
平坦性の劣化等は、微細接続孔におけるコンタクト抵抗
だけでなく、シリサイド配線、サリサイド工程において
も、電気的特性劣化を招く原因となっている。
Further, such non-uniformity of the silicide interface,
Deterioration of flatness or the like causes electrical characteristics to deteriorate not only in the contact resistance in the fine connection hole but also in the silicide wiring and salicide processes.

【0013】この発明は上記した点に鑑みてなされたも
のであり、不均一なシリサイド化や、過度のシリサイド
化を防止できる半導体装置を得ることを目的とするもの
である。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to obtain a semiconductor device capable of preventing non-uniform silicidation or excessive silicidation.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、表面近傍にGe含有層を有するシリコン基板と、
このシリコン基板に電気的に接続された導電体と、上記
シリコン基板及び導電体間の界面に形成されたケイ化チ
タン層とを備えたものである。
A semiconductor device according to the present invention comprises: a silicon substrate having a Ge-containing layer near a surface;
The semiconductor device includes a conductor electrically connected to the silicon substrate, and a titanium silicide layer formed at an interface between the silicon substrate and the conductor.

【0015】又、シリコン基板の一主面に形成され、ソ
ース及びドレイン領域の少なくとも一方の表面近傍にG
e含有層を有するMOS電界効果型トランジスタと、上
記Ge含有層を有するソース又はドレイン領域に電気的
に接続された導電体と、上記Ge含有層を有するソース
又はドレイン領域、及び導電体間の界面に形成されたケ
イ化チタン層とを備えたものである。
Also, a G layer is formed on one main surface of the silicon substrate and is located near at least one surface of the source and drain regions.
a MOS field-effect transistor having an e-containing layer, a conductor electrically connected to the source or drain region having the Ge-containing layer, a source or drain region having the Ge-containing layer, and an interface between the conductors And a titanium silicide layer formed on the substrate.

【0016】又、半導体基板上に形成された配線を備
え、この配線が、表面近傍にGe含有層を有するシリコ
ン層と、当該シリコン層上に形成されたケイ化チタン層
とを含むことを特徴とするものである。
Further, the semiconductor device is provided with a wiring formed on the semiconductor substrate, and the wiring includes a silicon layer having a Ge-containing layer near the surface and a titanium silicide layer formed on the silicon layer. It is assumed that.

【0017】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
シリコン基板の一主面に形成された、MOS電界効果型
トランジスタを備えた半導体装置の製造方法において、
上記シリコン基板の主面にソース及びドレイン領域を
形成する工程と、上記ソース及びドレイン領域の少なく
とも一方にGeをイオン注入して、その表面近傍にGe
含有層を形成する工程と、上記Ge含有層が形成された
ソース又はドレイン領域上に、Tiを堆積する工程と、
上記堆積されたTi、及び、Ge含有層が形成されたソ
ース又はドレイン領域中のSiを反応させて、当該ソー
ス又はドレイン領域上にケイ化チタン層を形成する工程
と、上記シリコン基板の主面上に、上記ケイ化チタン層
に開口する接続孔を有する層間絶縁膜を形成する工程
と、上記接続孔を介して、Ge含有層が形成されたソー
ス又はドレイン領域に電気的に接続された導電体を形成
する工程とを含むものである。
According to a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention,
In a method for manufacturing a semiconductor device having a MOS field-effect transistor formed on one main surface of a silicon substrate,
Forming source and drain regions on the main surface of the silicon substrate; and ion-implanting Ge into at least one of the source and drain regions to form a Ge near the surface thereof.
Forming a Ti-containing layer, and depositing Ti on the source or drain region where the Ge-containing layer is formed;
Reacting the deposited Ti and Si in the source or drain region on which the Ge-containing layer is formed to form a titanium silicide layer on the source or drain region; and a main surface of the silicon substrate. Forming an interlayer insulating film having a connection hole opened in the titanium silicide layer thereon, and forming a conductive layer electrically connected to the source or drain region on which the Ge-containing layer is formed through the connection hole. And forming a body.

【0018】又、シリコン基板の一主面に形成された、
MOS電界効果型トランジスタを備えた半導体装置の製
造方法において、上記シリコン基板の主面にソース及び
ドレイン領域を形成する工程と、上記シリコン基板の主
面上に、上記ソース及びドレイン領域の少なくとも一方
に開口する接続孔を有する層間絶縁膜を形成する工程
と、上記接続孔をマスクとしてGeをイオン注入し、上
記接続孔の開口するソース又はドレイン領域の表面近傍
にGe含有層を形成する工程と、上記接続孔の開口する
ソース又はドレイン領域上にTiを堆積する工程と、上
記堆積されたTi、及び、Ge含有層が形成されたソー
ス又はドレイン領域中のSiを反応させて、当該ソース
又はドレイン領域上にケイ化チタン層を形成する工程
と、上記接続孔を介して、Ge含有層が形成されたソー
ス又はドレイン領域に電気的に接続された導電体を形成
する工程とを含むものである。
[0018] Further, the semiconductor device is formed on one main surface of a silicon substrate.
In a method of manufacturing a semiconductor device having a MOS field-effect transistor, a step of forming source and drain regions on a main surface of the silicon substrate; and forming at least one of the source and drain regions on the main surface of the silicon substrate. Forming an interlayer insulating film having a connection hole that opens, and implanting Ge using the connection hole as a mask to form a Ge-containing layer near the surface of the source or drain region where the connection hole opens, Depositing Ti on the source or drain region where the connection hole is opened, and reacting the deposited Ti and Si in the source or drain region where the Ge-containing layer is formed, thereby forming the source or drain. Forming a titanium silicide layer on the region and, via the connection hole, the source or drain region where the Ge-containing layer is formed. It is intended to include a step of forming a gas-connected electrical conductors.

【0019】又、半導体基板上に形成された配線を備え
た半導体装置の製造方法において、上記半導体基板上に
シリコン層を形成する工程と、上記シリコン層にGeを
イオン注入し、当該シリコン層の表面近傍にGe含有層
を形成する工程と、上記シリコン層上にTiを堆積する
工程と、上記堆積されたTi、及び、シリコン層中のS
iを反応させて、当該シリコン層上にケイ化チタン層を
形成する工程と、上記シリコン層及びケイ化チタン層を
パターニングして、配線を形成する工程とを含むもので
ある。
In a method of manufacturing a semiconductor device having a wiring formed on a semiconductor substrate, a step of forming a silicon layer on the semiconductor substrate and a step of implanting Ge into the silicon layer by ion implantation are performed. Forming a Ge-containing layer near the surface, depositing Ti on the silicon layer, depositing Ti and S in the silicon layer.
i) reacting to form a titanium silicide layer on the silicon layer; and patterning the silicon layer and the titanium silicide layer to form a wiring.

【0020】又、半導体基板上に形成された配線を備え
た半導体装置の製造方法において、上記半導体基板上に
配線形状のシリコン層を形成する工程と、上記シリコン
層にGeをイオン注入し、当該シリコン層の表面近傍に
Ge含有層を形成する工程と、上記シリコン層上にTi
を堆積する工程と、上記堆積されたTi、及び、シリコ
ン層中のSiを反応させて、当該シリコン層上にケイ化
チタン層を形成することにより、配線を形成する工程と
を含むものである。
Further, in the method of manufacturing a semiconductor device provided with wiring formed on a semiconductor substrate, a step of forming a wiring-shaped silicon layer on the semiconductor substrate, and ion-implanting Ge into the silicon layer, Forming a Ge-containing layer near the surface of the silicon layer;
And forming a wiring by reacting the deposited Ti and Si in the silicon layer to form a titanium silicide layer on the silicon layer.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.以下に、この発明の実施の形態1につい
て、図1ないし図3に基づいて説明する。図1はこの発
明の実施の形態1における半導体装置の構造を示す要部
断面図である。図1において、1は例えばP型のシリコ
ン基板、2はシリコン基板1の一主面に形成されたP型
ウェル、3はシリコン基板1の主面上に、例えばLOC
OS法を用いて形成された素子分離膜である。
Embodiment 1 FIG. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a P-type silicon substrate, 2 is a P-type well formed on one main surface of the silicon substrate 1, and 3 is a LOC, for example, LOC on the main surface of the silicon substrate 1.
It is an element isolation film formed by using the OS method.

【0022】15は上記シリコン基板1の主面の素子分
離膜3に囲まれた領域に形成された、Nチャネル型のM
OS電界効果型トランジスタ、4はこのトランジスタ1
5のゲート電極であり、ゲート絶縁膜7を介してシリコ
ン基板1上に形成されるとともに、ワード線の一部をな
している。
Reference numeral 15 denotes an N-channel type M formed in a region surrounded by the element isolation film 3 on the main surface of the silicon substrate 1.
The OS field-effect transistor 4 is the transistor 1
The gate electrode 5 is formed on the silicon substrate 1 via the gate insulating film 7 and forms a part of a word line.

【0023】5はトランジスタ15のN型のドレイン領
域であり、シリコン基板1の主面に、P型ウェル2によ
り周囲を囲まれるとともに、基板1表面に露出するよう
に形成され、かつ、Geを含有した層(Ge含有層)8
を表面近傍に有することを特徴とする。6はトランジス
タ15のN型のソース領域であり、シリコン基板1の主
面に、P型ウェル2により周囲を囲まれるとともに、基
板1表面に露出するように形成され、かつ、ゲート電極
4の下において、ドレイン領域5に対向するように形成
されていることを特徴とする。
Reference numeral 5 denotes an N-type drain region of the transistor 15, which is formed on the main surface of the silicon substrate 1 so as to be surrounded by the P-type well 2 and to be exposed on the surface of the substrate 1, and to be formed of Ge. Containing layer (Ge containing layer) 8
In the vicinity of the surface. Reference numeral 6 denotes an N-type source region of the transistor 15, which is formed on the main surface of the silicon substrate 1 so as to be surrounded by the P-type well 2 and to be exposed on the surface of the substrate 1, and to be below the gate electrode 4. , Is formed so as to face the drain region 5.

【0024】13はトランジスタ15を覆うように、シ
リコン基板1上に形成された、例えばTEOS酸化膜な
どのシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜、13aは上記
Ge含有層8に開口する、層間絶縁膜13に形成された
接続孔である。
Reference numeral 13 denotes an interlayer insulating film formed on the silicon substrate 1 so as to cover the transistor 15 and made of, for example, a silicon oxide film such as a TEOS oxide film. Reference numeral 13a denotes an interlayer insulating film opening in the Ge-containing layer 8. 13 are connection holes.

【0025】9は接続孔13aの内部において、Ge含
有層8に接触するように形成されたケイ化チタン層であ
り、同じく接続孔13aの内部に形成されたTi層10
中のTiと、シリコン基板1中のSiとの反応により形
成されたものである。又、12は接続孔13a中に形成
されたWプラグであり、バリア層であるTiN層11に
より、基板1と直接の接触を免れるように形成されてい
る。又、14は層間絶縁膜13上に形成されたAl配線
14であり、トランジスタ15のドレイン領域5と、上
記ケイ化チタン層9を介して、電気的に接続されてい
る。
Reference numeral 9 denotes a titanium silicide layer formed inside the connection hole 13a so as to contact the Ge-containing layer 8, and a Ti layer 10 formed inside the connection hole 13a.
It is formed by the reaction between Ti in the inside and Si in the silicon substrate 1. Reference numeral 12 denotes a W plug formed in the connection hole 13a, which is formed by the TiN layer 11 as a barrier layer so as to avoid direct contact with the substrate 1. Reference numeral 14 denotes an Al wiring 14 formed on the interlayer insulating film 13, and is electrically connected to the drain region 5 of the transistor 15 via the titanium silicide layer 9.

【0026】つぎに、このように構成された半導体装置
の製造方法について図2及び図3を用いて説明する。図
2及び図3はこの順番で、半導体装置の製造方法を工程
順に示した要部断面図である。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device thus configured will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of relevant parts showing a method of manufacturing a semiconductor device in this order.

【0027】まず、図2(a)に示されるように、例え
ばP型シリコン基板1の一主面に、例えばLOCOS法
を用いて素子分離膜3を形成し、例えばBF2又はボロ
ンなどのイオン注入を行いP型ウェル2を形成し、次
に、基板1の主面上に、例えば熱酸化法によりゲート絶
縁膜7を形成し、その上にゲート電極4となる例えば多
結晶シリコン膜又は非晶質シリコン膜等からなる導電膜
をCVD法を用いて堆積し、通常の写真製版技術を用い
て所望の形状にパターニングして、ワード線の一部をな
すゲート電極4を形成する。
First, as shown in FIG. 2A, an element isolation film 3 is formed on one main surface of, for example, a P-type silicon substrate 1 by using, for example, the LOCOS method, and ions such as BF 2 or boron are formed. Implantation is performed to form a P-type well 2, and then a gate insulating film 7 is formed on the main surface of the substrate 1 by, for example, a thermal oxidation method, and a polycrystalline silicon film or a non-crystalline A conductive film made of a crystalline silicon film or the like is deposited using a CVD method, and is patterned into a desired shape using a normal photolithography technique, thereby forming a gate electrode 4 forming a part of a word line.

【0028】続いて、このゲート電極4の端、又はその
側壁に形成されるサイドウォールをマスクとして、例え
ばリン又はヒ素のイオン注入を行い、N型のドレイン領
域5及びソース領域6をシリコン基板1の主面に形成す
る。その後、シリコン基板1上の全面に、例えばTEO
S酸化膜からなる層間絶縁膜13を形成し、通常の写真
製版技術を用いて、この層間絶縁膜13にドレイン領域
5表面に開口する接続孔13aを形成する。
Subsequently, using the end of the gate electrode 4 or the side wall formed on the side wall thereof as a mask, for example, phosphorus or arsenic ions are implanted, and the N-type drain region 5 and the source region 6 are Formed on the main surface. After that, for example, TEO
An interlayer insulating film 13 made of an S oxide film is formed, and a connection hole 13a opening on the surface of the drain region 5 is formed in the interlayer insulating film 13 using a normal photolithography technique.

【0029】次に、図2(b)に示すように、上記接続
孔13aをマスクとして、例えば、30〜200keV
のエネルギー、1014〜1016/cm2の注入量でGe
を、イオン注入法により基板1に注入する。続いて、熱
処理を加えることで、深さ100nm以下のGe注入層
8が、ドレイン領域5の表面近傍に形成される。ここ
で、上記熱処理はSAC(Self Align Co
ntact)注入を行う場合においては、そのために行
う、SAC用の熱処理で代用しても良い。
Next, as shown in FIG. 2B, using the connection hole 13a as a mask, for example, 30 to 200 keV
Energy of 10 14 to 10 16 / cm 2 and Ge
Is implanted into the substrate 1 by an ion implantation method. Subsequently, a Ge implantation layer 8 having a depth of 100 nm or less is formed near the surface of the drain region 5 by performing a heat treatment. Here, the heat treatment is performed by SAC (Self Align Co.).
In the case of performing ntact) implantation, a heat treatment for SAC performed for that may be used instead.

【0030】次に、図2(c)に示すように、CVD法
を用いて、接続孔13a内部においてGe含有層8と接
触するようにTi層10aを形成する。具体的には、ま
ず、接続孔13aの底の一部に形成される自然酸化膜
を、スパッタエッチング法等の前処理技術を用いて取り
除き、続いて、基板1を真空搬送などの方法で、自然酸
化膜が再び形成されないようにして、CVD−Ti用の
成膜装置に搬送し、その後、例えば四塩化チタン(Ti
Cl4)−水素(H2)系のガスを用いたプラズマCVD
法を用いてTi層10aを形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, a Ti layer 10a is formed using a CVD method so as to be in contact with the Ge-containing layer 8 inside the connection hole 13a. Specifically, first, a natural oxide film formed on a part of the bottom of the connection hole 13a is removed by using a pretreatment technique such as a sputter etching method, and then the substrate 1 is vacuum-transferred or the like, The natural oxide film is transported to a film forming apparatus for CVD-Ti so as not to be formed again, and then, for example, titanium tetrachloride (Ti
Plasma CVD using Cl 4 ) -hydrogen (H 2 ) -based gas
The Ti layer 10a is formed by using the method.

【0031】ここで、CVD法を用いてシリコン基板1
上に形成されたTi層10a中のTiは、スパッタ法な
どを用いて形成した場合と異なり、直ちにシリコン基板
1中のSiと反応を起こしケイ化チタン層9となる。
Here, the silicon substrate 1 is formed by using the CVD method.
The Ti in the Ti layer 10a formed thereon immediately reacts with Si in the silicon substrate 1 and becomes the titanium silicide layer 9, unlike the case where the Ti is formed using a sputtering method or the like.

【0032】次に、図3(a)に示すように、例えばC
VD法又はスパッタ法を用いて、基板1上の全面にTi
N膜11aを堆積し、続いて、例えばブランケットCV
D法を用いて、W膜12aを基板1上の全面に堆積す
る。
Next, as shown in FIG.
Using the VD method or the sputtering method, Ti
An N film 11a is deposited, and subsequently, for example, a blanket CV
A W film 12a is deposited on the entire surface of the substrate 1 by using the D method.

【0033】次に、図3(b)に示すように、W膜12
a、TiN膜11a及びTi層10aをエッチバック
し、接続孔13a内部に、ケイ化チタン層9、Ti層1
0、バリア層であるTiN層11及びWプラグ12を形
成する。
Next, as shown in FIG.
a, the TiN film 11a and the Ti layer 10a are etched back, and the titanium silicide layer 9, the Ti layer 1
0, a TiN layer 11 as a barrier layer and a W plug 12 are formed.

【0034】次に、図3(c)に示すように、Al膜1
4aを、接続孔13a上を含む基板1上に堆積する。
Next, as shown in FIG.
4a is deposited on the substrate 1 including on the connection holes 13a.

【0035】その後、写真製版技術を用いて、上記Al
膜14aをパターニングして、Al配線14を所望の形
状に形成することにより、図1に示した構造を有する半
導体装置を得る。
Then, using the photomechanical technology, the above Al
By patterning the film 14a and forming the Al wiring 14 into a desired shape, a semiconductor device having the structure shown in FIG. 1 is obtained.

【0036】従来、CVD法を用いてTi層を形成する
と、シリコン基板との反応が激しく、直ちにシリサイド
化が進行してしまい、モホロジーの悪いケイ化チタン層
が形成されていたが、本実施の形態1においては、Ge
含有層8をシリサイド化反応が起こる基板1表面に形成
しており、このGe含有層8中のGeは、Ti層中のT
i及びシリコン基板中のSiとはそれぞれ反応しにくい
ため、シリサイド化が抑制されることとなり、モホロジ
ーの良好なケイ化チタン層9を得ることができる。その
ため、従来と比べ、上記Ge含有層8を有するドレイン
領域5とAl配線14との良好なコンタクト特性を得る
ことができる。
Conventionally, when a Ti layer is formed by the CVD method, the reaction with the silicon substrate is violent, and silicidation proceeds immediately, and a titanium silicide layer having poor morphology is formed. In the first embodiment, Ge
The containing layer 8 is formed on the surface of the substrate 1 where the silicidation reaction takes place, and the Ge in the Ge containing layer 8 becomes the T in the Ti layer.
Since i and Si in the silicon substrate hardly react with each other, silicidation is suppressed, and a titanium silicide layer 9 having good morphology can be obtained. Therefore, better contact characteristics between the drain region 5 having the Ge-containing layer 8 and the Al wiring 14 can be obtained as compared with the related art.

【0037】又、ケイ化チタン層9の局所的な凝集が起
こらないので、上記ドレイン領域5の接合部における深
さを浅くすることが可能となり、上記MOS電界効果型
トランジスタ15を微細化した場合においても、良好な
電気特性を得ることが可能となる。又、本半導体装置の
歩留まりの向上を図ることも可能となるという効果を有
する。
Further, since local aggregation of the titanium silicide layer 9 does not occur, the depth at the junction of the drain region 5 can be reduced, and when the MOS field effect transistor 15 is miniaturized, In this case, good electrical characteristics can be obtained. Further, there is an effect that the yield of the semiconductor device can be improved.

【0038】又、本実施の形態1においては、MOS電
界効果型トランジスタ15がNチャネル型の場合を示し
たが、図2(a)にて示した工程において、リン、ヒ素
等の代わりにボロン又はBF2を、ボロン又はBF2の代
わりにリン、ヒ素等をそれぞれイオン注入しても良く、
この場合においては、図1に示したN(及びP)型の領
域をP(及びN)型に変えた形状に、ソース及びドレイ
ン領域並びにウェルを形成することができ、そのため、
上記と同様の効果を有することとなる。
Further, in the first embodiment, the case where the MOS field-effect transistor 15 is of the N-channel type has been described, but in the step shown in FIG. Alternatively, BF 2 may be ion-implanted with phosphorus, arsenic, or the like instead of boron or BF 2 ,
In this case, the source and drain regions and the well can be formed in a shape in which the N (and P) type region shown in FIG. 1 is changed to the P (and N) type.
It has the same effect as above.

【0039】尚、本実施の形態1においては、Geをシ
リサイド反応の抑制に用いたが、TiとSiとの反応を
抑制できる物質であれば、他の物質を用いてもかまわな
い。又、上記ではイオン注入法を用いてGe含有層8を
形成しているが、拡散を用いて基板1表面近傍にGe含
有層8を形成しても良く、この場合においても、実施の
形態1と同様の効果を有することとなる。
In the first embodiment, Ge is used for suppressing the silicide reaction. However, another substance may be used as long as it can suppress the reaction between Ti and Si. In the above description, the Ge-containing layer 8 is formed using the ion implantation method. However, the Ge-containing layer 8 may be formed near the surface of the substrate 1 using diffusion. The same effect as described above is obtained.

【0040】又、Ti層10aはCVD法を用いて形成
したが、スパッタ法を用いて形成しても良く、その場合
には、Ti層10aの形成後、又はTiN層11aの形
成後に熱処理を施すことにより、ケイ化チタン層9を得
ることができる。このようにして得られたケイ化チタン
層9においても、局所的な凝集が起こらないので、上記
ドレイン領域5の接合部における深さを浅くすることが
可能となり、上記MOS電界効果型トランジスタ15を
微細化した場合においても、良好な電気特性を得ること
が可能となるという効果を有する。
Although the Ti layer 10a is formed by using the CVD method, it may be formed by using a sputtering method. In this case, heat treatment is performed after the formation of the Ti layer 10a or after the formation of the TiN layer 11a. By performing the application, the titanium silicide layer 9 can be obtained. Even in the titanium silicide layer 9 thus obtained, since no local aggregation occurs, the depth at the junction of the drain region 5 can be reduced, and the MOS field-effect transistor 15 Even in the case of miniaturization, there is an effect that good electrical characteristics can be obtained.

【0041】又、本実施の形態1においては、ドレイン
領域5にAl配線14が電気的に接続されているが、そ
の代わりに、ソース領域6に接続されていても良く、こ
の場合においても、実施の形態1と同様の効果を有する
こととなる。
Further, in the first embodiment, the Al wiring 14 is electrically connected to the drain region 5, but may be connected to the source region 6 instead. This has the same effect as the first embodiment.

【0042】又、接続孔13a内部にはWプラグ12が
形成されているが、その代わりに、Al等の他の導電性
物質を用いても良く、又、Al配線14と基板1との電
気的接続が達成できれば、必ずしも接続孔13aを埋め
込む必要もない。これらの場合においても、実施の形態
1と同様の効果を有することとなる。
Although the W plug 12 is formed inside the connection hole 13a, another conductive material such as Al may be used instead, and the electrical connection between the Al wiring 14 and the substrate 1 may be made. It is not always necessary to embed the connection hole 13a as long as a proper connection can be achieved. In these cases, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

【0043】又、本実施の形態1においては、四塩化チ
タン(TiCl4)−水素(H2)系のガスを用いたプラ
ズマCVD法により、Ti層10aを形成したが、CV
D法を用いたTi層10aの形成方法としてはこれに限
るものではなく、例えば、四塩化チタン(TiCl4
−シラン(SiH4)系のガスを用いた熱CVD法を用
いても良く、この場合においても、実施の形態1と同様
の効果を有することとなる。
In the first embodiment, the Ti layer 10a is formed by a plasma CVD method using a titanium tetrachloride (TiCl 4 ) -hydrogen (H 2 ) -based gas.
The method for forming the Ti layer 10a using the D method is not limited to this, and may be, for example, titanium tetrachloride (TiCl 4 ).
A thermal CVD method using a silane (SiH 4 ) -based gas may be used. In this case, the same effect as in the first embodiment is obtained.

【0044】又、本実施の形態1においては、Geのイ
オン注入を接続孔13aの開口後に行っているが、その
代わりに、図2(a)に示された工程において、ドレイ
ン及びソース領域5、6の形成後、層間絶縁膜13の形
成前に上記イオン注入を行っても良く、その場合におい
ても、Geの注入条件として同じものを用いれば、その
後の熱処理により、実施の形態1とほぼ同様の深さにG
e含有層を形成することができ、このGe含有層と接続
孔13a内部に堆積されるCVD−Ti層10aとの反
応によりケイ化チタン層9が形成され、結果的に、実施
の形態1と同様の効果を有することとなる。
In the first embodiment, Ge ions are implanted after opening the connection holes 13a. Instead, the drain and source regions 5 are formed in the step shown in FIG. , 6 may be formed and before the formation of the interlayer insulating film 13, the ion implantation may be performed. In this case, if the same implantation conditions are used for Ge, the subsequent heat treatment may substantially reduce the ion implantation. G at similar depth
An e-containing layer can be formed, and a titanium silicide layer 9 is formed by a reaction between the Ge-containing layer and the CVD-Ti layer 10a deposited inside the connection hole 13a. It has the same effect.

【0045】尚、ここで、イオン注入後に行う熱処理
は、ドレイン及びソース領域5、6形成用の、イオン注
入後に行う熱処理で代用しても良く、その場合において
も、上記と同様の効果を得られる。
Here, the heat treatment performed after the ion implantation may be replaced by the heat treatment performed after the ion implantation for forming the drain and source regions 5 and 6. In this case, the same effect as described above can be obtained. Can be

【0046】実施の形態2.以下に、この発明の実施の
形態2について、図4ないし図6に基づいて説明する。
図4はこの発明の実施の形態2における半導体装置の構
造を示す要部断面図である。図4において、1は例えば
P型のシリコン基板、2はシリコン基板1の一主面に形
成されたP型ウェル、3はシリコン基板1の主面上に、
例えばLOCOS法を用いて形成された素子分離膜であ
る。
Embodiment 2 Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a P-type silicon substrate, 2 denotes a P-type well formed on one main surface of the silicon substrate 1, and 3 denotes a P-type well on the main surface of the silicon substrate 1.
For example, it is an element isolation film formed by using the LOCOS method.

【0047】16はシリコン基板1の主面の素子分離膜
3に囲まれた領域に形成された、Nチャネル型のMOS
電界効果型トランジスタ、4はこのトランジスタ16の
ゲート電極であり、ゲート絶縁膜7を介してシリコン基
板1上に形成されるとともに、ワード線17の一部をな
している。ここで、上記ゲート電極4(ワード線17)
は、例えば多結晶シリコンからなるシリコン膜4a、当
該シリコン膜4aの表面近傍に形成されたGe含有層4
b、及び上記シリコン層4a上の、Ge含有層4bに接
する位置に形成されたケイ化チタン層4cにより構成さ
れている。
Reference numeral 16 denotes an N-channel MOS formed in a region surrounded by the element isolation film 3 on the main surface of the silicon substrate 1.
The field effect transistor 4 is a gate electrode of the transistor 16, is formed on the silicon substrate 1 via the gate insulating film 7, and forms a part of the word line 17. Here, the gate electrode 4 (word line 17)
Is a silicon film 4a made of, for example, polycrystalline silicon, and a Ge-containing layer 4 formed near the surface of the silicon film 4a.
b, and a titanium silicide layer 4c formed on the silicon layer 4a at a position in contact with the Ge-containing layer 4b.

【0048】5、6はそれぞれトランジスタ16のN型
のドレイン、ソース領域であり、どちらも、シリコン基
板1の主面に、P型ウェル2により周囲を囲まれるとと
もに、基板1表面に露出するように形成され、かつ、G
eを含有した層(Ge含有層)8を表面近傍に有し、加
えて、ゲート電極4の下において、互いに対向するよう
に形成されていることを特徴とする。
Reference numerals 5 and 6 denote N-type drain and source regions of the transistor 16, both of which are surrounded on the main surface of the silicon substrate 1 by the P-type well 2 and exposed on the surface of the substrate 1. And G
An e-containing layer (Ge-containing layer) 8 is provided in the vicinity of the surface, and in addition, formed below the gate electrode 4 so as to face each other.

【0049】又、9は上記Ge含有層4b、8のそれぞ
れに接するように、その上に形成されたケイ化チタン
層、13はトランジスタ16を覆うように、シリコン基
板1上に形成された、例えばTEOS酸化膜などのシリ
コン酸化膜からなる層間絶縁膜、13aはドレイン領域
5上に形成されたケイ化チタン層9に開口する、層間絶
縁膜13に形成された接続孔である。
Reference numeral 9 denotes a titanium silicide layer formed on the Ge-containing layers 4b and 8 so as to be in contact with the respective layers, and 13 denotes a titanium silicide layer formed on the silicon substrate 1 so as to cover the transistor 16. For example, an interlayer insulating film 13a made of a silicon oxide film such as a TEOS oxide film, and 13a is a connection hole formed in the interlayer insulating film 13 opening in the titanium silicide layer 9 formed on the drain region 5.

【0050】12は接続孔13a中に形成されたWプラ
グであり、バリア層であるTiN層11により、基板1
と直接の接触を免れるように形成されている。又、14
は層間絶縁膜13上に形成されたAl配線であり、トラ
ンジスタ16のドレイン領域5に、上記ケイ化チタン層
9を介して電気的に接続されている。
Reference numeral 12 denotes a W plug formed in the connection hole 13a. The W plug 12 is formed by the TiN layer 11 as a barrier layer.
It is formed so as to avoid direct contact with. Also, 14
Is an Al wiring formed on the interlayer insulating film 13, and is electrically connected to the drain region 5 of the transistor 16 via the titanium silicide layer 9.

【0051】つぎに、このように構成された半導体装置
の製造方法について図5及び図6を用いて説明する。図
5及び図6はこの順番で、半導体装置の製造方法を工程
順に示した要部断面図である。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device thus configured will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views of a main part showing a method of manufacturing a semiconductor device in this order in the order of steps.

【0052】まず、図5(a)に示されるように、例え
ばP型シリコン基板1の一主面に、例えばLOCOS法
を用いて素子分離膜3を形成し、例えばBF2又はボロ
ンなどのイオン注入を行いP型ウェル2を形成し、次
に、基板1の主面上に、例えば熱酸化法によりゲート絶
縁膜7を形成し、その上にゲート電極4となる例えば多
結晶シリコン膜又は非晶質シリコン膜等からなるシリコ
ン膜をCVD法を用いて堆積し、通常の写真製版技術を
用いて所望の形状にパターニングして、ワード線の一部
をなすシリコンゲート電極4aを形成する。
[0052] First, as shown in FIG. 5 (a), for example, on one main surface of the P-type silicon substrate 1, for example using a LOCOS method to form an isolation layer 3, for example, BF 2 or ions such as boron Implantation is performed to form a P-type well 2, and then a gate insulating film 7 is formed on the main surface of the substrate 1 by, for example, a thermal oxidation method, and a polycrystalline silicon film or a non-crystalline A silicon film made of a crystalline silicon film or the like is deposited using a CVD method, and is patterned into a desired shape using a normal photolithography technique, thereby forming a silicon gate electrode 4a forming a part of a word line.

【0053】続いて、このシリコンゲート電極4aの
端、又はその側壁に形成されるサイドウォールをマスク
として、例えばリン又はヒ素のイオン注入を行い、N型
のドレイン領域5及びソース領域6をシリコン基板1の
主面に形成する。
Subsequently, using the end of the silicon gate electrode 4a or the side wall formed on the side wall thereof as a mask, for example, phosphorus or arsenic is ion-implanted, and the N-type drain region 5 and the source region 6 are made 1 is formed on the main surface.

【0054】その後、例えば、30〜200keVのエ
ネルギー、1014〜1016/cm2の注入量でGeを、
イオン注入法により基板1に注入する。続いて、熱処理
を加え、100nm以下の深さにGe注入層8を、ドレ
イン及びソース領域5、6並びにシリコンゲート電極4
aに形成する。ここで、上記熱処理はソース及びドレイ
ン注入後の当該領域5、6形成用の熱処理で代用しても
良い。
Thereafter, for example, Ge is implanted at an energy of 30 to 200 keV and an implantation dose of 10 14 to 10 16 / cm 2 ,
The substrate 1 is implanted by an ion implantation method. Subsequently, a heat treatment is applied to deposit the Ge implantation layer 8 to a depth of 100 nm or less, the drain and source regions 5 and 6 and the silicon gate electrode 4.
a. Here, the heat treatment may be replaced by a heat treatment for forming the regions 5 and 6 after the source and drain are implanted.

【0055】次に、図5(b)に示すように、シリコン
基板1上の全面に、スパッタ法を用いてTi層10aを
堆積する。
Next, as shown in FIG. 5B, a Ti layer 10a is deposited on the entire surface of the silicon substrate 1 by using a sputtering method.

【0056】次に、図5(c)に示すように、上記堆積
されたTi層10aをアニール処理し、Ti層10a中
のTiと、基板1又はシリコンゲート電極4a中のSi
とを反応させることにより、ドレイン及びソース領域
5、6上、並びに、シリコンゲート電極4a上にケイ化
チタン層9を形成する。ここで、Ti層10aの下にシ
リコン層が無い位置、即ち、分離酸化膜3上、又はサイ
ドウォール上においては、Ti層10aはシリサイド化
せず、ケイ化チタン層9は形成されない。
Next, as shown in FIG. 5 (c), the deposited Ti layer 10a is annealed, and Ti in the Ti layer 10a and Si in the substrate 1 or the silicon gate electrode 4a are etched.
To form a titanium silicide layer 9 on the drain and source regions 5 and 6 and on the silicon gate electrode 4a. Here, at a position where there is no silicon layer below the Ti layer 10a, that is, on the isolation oxide film 3 or on the sidewall, the Ti layer 10a is not silicided, and the titanium silicide layer 9 is not formed.

【0057】次に、図6(a)に示すように、シリサイ
ド化しなかったTi膜10aを、例えば硫酸と過酸化水
素水の混合溶液を用いて除去し、ケイ化チタン層9をシ
リコン基板4a、5、6上に残す。ここで、必要なら
ば、再度熱処理を施しても良い。
Next, as shown in FIG. 6A, the unsilicided Ti film 10a is removed using, for example, a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, and the titanium silicide layer 9 is removed from the silicon substrate 4a. Leave on 5 and 6. Here, if necessary, heat treatment may be performed again.

【0058】次に、図6(b)に示すように、シリコン
基板1上の全面に、例えばTEOS酸化膜からなる層間
絶縁膜13を形成し、通常の写真製版技術を用いて、ド
レイン領域5上のケイ化チタン膜9に開口する接続孔1
3aを形成し、この接続孔13a内部を含む基板1上の
全面に、CVD法又はスパッタ法を用いてTiN膜11
aを堆積し、続いて、ブランケットCVD法を用いて、
W膜12aを基板1上の全面に堆積する。ここで、Ti
N膜11aの代わりに、TiN/Ti積層膜を堆積して
も良い。
Next, as shown in FIG. 6B, an interlayer insulating film 13 made of, for example, a TEOS oxide film is formed on the entire surface of the silicon substrate 1, and the drain region 5 is formed by using a normal photolithography technique. Connection hole 1 opening in upper titanium silicide film 9
3a, and a TiN film 11 is formed on the entire surface of the substrate 1 including the inside of the connection hole 13a by using the CVD method or the sputtering method.
a, and then using a blanket CVD method,
A W film 12a is deposited on the entire surface of the substrate 1. Where Ti
Instead of the N film 11a, a TiN / Ti laminated film may be deposited.

【0059】次に、図6(c)に示すように、W膜12
a及びTiN膜11aをエッチバックし、接続孔13a
内部に、バリア層であるTiN層11及びWプラグ12
を形成し、次に、Al膜14aを、接続孔13a上を含
む基板1上の全面に堆積する。
Next, as shown in FIG. 6C, the W film 12
a and the TiN film 11a are etched back to form a connection hole 13a.
Inside, a TiN layer 11 as a barrier layer and a W plug 12
Is formed, and an Al film 14a is deposited on the entire surface of the substrate 1 including on the connection holes 13a.

【0060】その後、写真製版技術を用いて、上記Al
膜14aをパターニングして、Al配線14を所望の形
状に形成することにより、図4に示した構造を有する半
導体装置を得る。
Thereafter, using the photomechanical technology, the above Al
By patterning the film 14a and forming the Al wiring 14 in a desired shape, a semiconductor device having the structure shown in FIG. 4 is obtained.

【0061】本実施の形態2においては、Ge含有層8
をシリサイド化反応が起こる基板1表面に形成してお
り、GeはTi及びSiとは反応しにくいため、シリサ
イド化が抑制され、モホロジーの良好なケイ化チタン層
9を得ることができる。したがって、従来と比べ、上記
Ge含有層8を有するドレイン領域5とAl配線14と
の良好なコンタクト特性を得ることができる。又、ケイ
化チタン層9の局所的な凝集が起こらないので、上記ド
レイン領域5の接合部における深さを浅くすることが可
能となり、上記MOS電界効果型トランジスタ15を微
細化した場合においても、良好な電気特性を得ることが
可能となる。
In the second embodiment, the Ge-containing layer 8
Is formed on the surface of the substrate 1 where a silicidation reaction occurs, and Ge does not easily react with Ti and Si. Therefore, silicidation is suppressed, and the titanium silicide layer 9 having good morphology can be obtained. Therefore, better contact characteristics between the drain region 5 having the Ge-containing layer 8 and the Al wiring 14 can be obtained as compared with the related art. Further, since local aggregation of the titanium silicide layer 9 does not occur, the depth at the junction of the drain region 5 can be reduced, and even when the MOS field-effect transistor 15 is miniaturized, Good electrical characteristics can be obtained.

【0062】又、本実施の形態2においては、Ge含有
層4bをシリコンゲート電極4aの表面近傍に形成して
いるため、平坦性の良好なケイ化チタン層4cを形成で
き、ゲート電極4を含むワード線17の上層における写
真製版工程での露光マージン等が確保しやすくなる。
又、ケイ化チタン層4cの局所的な凝集が起きないの
で、ワード線17中の抵抗値のばらつきを抑制でき、電
界集中などを防止でき、そのため、配線17の信頼性を
向上できる。さらに、配線17の全体としての抵抗値の
上昇を抑制できるという効果をも有する。
In the second embodiment, since the Ge-containing layer 4b is formed near the surface of the silicon gate electrode 4a, the titanium silicide layer 4c having good flatness can be formed. Exposure margins and the like in the photolithography process in the upper layer of the word line 17 including the word lines can be easily secured.
Further, since local aggregation of the titanium silicide layer 4c does not occur, variation in the resistance value in the word line 17 can be suppressed, electric field concentration and the like can be prevented, and therefore, the reliability of the wiring 17 can be improved. Further, there is an effect that an increase in the resistance value of the wiring 17 as a whole can be suppressed.

【0063】又、上記の場合においては、MOS電界効
果型トランジスタ15がNチャネル型の場合を示した
が、図5(a)にて示した工程において、リン、ヒ素等
の代わりにボロン又はBF2を、ボロン又はBF2の代わ
りにリン、ヒ素等をそれぞれイオン注入しても良く、こ
の場合においては、図4に示したN(及びP)型の領域
をP(及びN)型に変えた形状に、ソース及びドレイン
領域並びにウェルを形成することができ、そのため、上
記と同様の効果を有することとなる。
In the above case, the case where the MOS field-effect transistor 15 is of the N-channel type has been described. In the step shown in FIG. 5A, instead of phosphorus, arsenic, etc., boron or BF is used. 2, phosphorus instead of boron or BF 2, even if arsenic was ion-implanted each well, in this case, changing the area of the N (and P) type shown in FIG. 4 to P (and N) type The source and drain regions and the well can be formed in different shapes, so that the same effect as described above can be obtained.

【0064】尚、本実施の形態2においては、Geをシ
リサイド反応の抑制に用いたが、TiとSiとの反応を
抑制できる物質であれば、他の物質を用いてもかまわな
い。又、上記ではイオン注入法を用いてGe含有層8を
形成しているが、拡散を用いて基板1又はシリコンゲー
ト電極4aの表面近傍にGe含有層8又は4bを形成し
ても良く、この場合においても、実施の形態2と同様の
効果を有することとなる。
In the second embodiment, Ge is used for suppressing the silicide reaction. However, another substance may be used as long as it can suppress the reaction between Ti and Si. In the above description, the Ge-containing layer 8 is formed by using the ion implantation method. However, the Ge-containing layer 8 or 4b may be formed near the surface of the substrate 1 or the silicon gate electrode 4a by using diffusion. In this case, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

【0065】又、Ti層10aはスパッタ法を用いて形
成したが、CVD法を用いて形成しても良く、その場合
には、熱処理を施すことなくケイ化チタン層9を得るこ
とができ、このようにして得られたケイ化チタン層9に
おいても、局所的な凝集が起こらないので、実施の形態
2と同様の効果を得ることができる。
Although the Ti layer 10a is formed by using the sputtering method, it may be formed by using the CVD method. In this case, the titanium silicide layer 9 can be obtained without performing heat treatment. Also in the titanium silicide layer 9 obtained in this way, since local aggregation does not occur, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

【0066】又、ドレイン領域5にAl配線14が電気
的に接続されているが、その代わりに、ソース領域6に
接続されていても、何ら変わるところはなく、実施の形
態2と同様の効果を有することとなる。
Although the Al wiring 14 is electrically connected to the drain region 5, there is no change even if the Al wiring 14 is connected to the source region 6, and the same effect as in the second embodiment is obtained. Will be provided.

【0067】又、接続孔13a内部にはWプラグ12が
形成されているが、その代わりに、Al等の他の導電性
物質を用いても良く、又、Al配線14と基板1との電
気的接続が達成できれば、必ずしも接続孔13aを埋め
込む必要もない。これらの場合においても、実施の形態
2と同様の効果を有することとなる。
Although the W plug 12 is formed inside the connection hole 13a, another conductive material such as Al may be used instead. Alternatively, the electrical connection between the Al wiring 14 and the substrate 1 may be made. It is not always necessary to embed the connection hole 13a as long as a proper connection can be achieved. In these cases, the same effects as in the second embodiment can be obtained.

【0068】実施の形態3.以下に、この発明の実施の
形態3について図7及び図8に基づいて説明する。図7
はこの発明の実施の形態3における半導体装置の構造を
示す要部断面図であり、図7において、100は、例え
ばシリコン基板からなる半導体基板本体と、その上に形
成された半導体素子とを有する半導体基板、19は半導
体基板100上に形成された、例えばシリコン酸化膜か
らなる層間絶縁膜、18は層間絶縁膜19上に形成され
た配線であり、この配線18は、例えば多結晶シリコン
膜又は非晶質シリコン膜からなり、その表面近傍にGe
含有層181を有するシリコン膜180と、その上に形
成されたケイ化チタン層182とが積層されて構成され
ているものである。
Embodiment 3 Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of a semiconductor device according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 7, reference numeral 100 denotes a semiconductor substrate main body made of, for example, a silicon substrate, and a semiconductor element formed thereon. A semiconductor substrate 19 is an interlayer insulating film made of, for example, a silicon oxide film formed on the semiconductor substrate 100, and 18 is a wiring formed on the interlayer insulating film 19, and the wiring 18 is made of, for example, a polycrystalline silicon film or It is made of an amorphous silicon film, and Ge is
The silicon film 180 having the containing layer 181 and the titanium silicide layer 182 formed thereon are laminated.

【0069】つぎに、このように構成された半導体装置
の製造方法について図8を用いて説明する。図8は本実
施の形態3における半導体装置の製造方法を工程順に示
した要部断面図である。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device thus configured will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment in the order of steps.

【0070】まず、図8(a)に示されるように、例え
ばシリコン基板からなる半導体基板本体と、その上に形
成された半導体素子とを有する半導体基板1上のシリコ
ン酸化膜19上に、例えば、CVD法を用いて、多結晶
シリコン膜180を形成し、続いて、例えば、30〜2
00keVのエネルギー、1014〜1016/cm2の注
入量でGeを、イオン注入法により当該多結晶シリコン
膜180に注入する。その後、熱処理を加えることで、
深さ100nm以下のGe注入層181が、上記多結晶
シリコン膜180表面近傍に形成される。
First, as shown in FIG. 8A, for example, on a silicon oxide film 19 on a semiconductor substrate 1 having a semiconductor substrate body made of, for example, a silicon substrate and a semiconductor element formed thereon, The polycrystalline silicon film 180 is formed by using the CVD method, and then, for example, 30 to 2
Ge is implanted into the polycrystalline silicon film 180 by ion implantation at an energy of 00 keV and an implantation amount of 10 14 to 10 16 / cm 2 . After that, by applying heat treatment,
A Ge implantation layer 181 having a depth of 100 nm or less is formed near the surface of the polycrystalline silicon film 180.

【0071】次に、図8(b)に示すように、例えばス
パッタ法を用いてTi層10aを、上記Ge含有層18
1を有する多結晶シリコン膜180上に形成する。
Next, as shown in FIG. 8B, a Ti layer 10a is formed on the Ge-containing layer 18 by using, for example, a sputtering method.
1 is formed on the polycrystalline silicon film 180.

【0072】次に、図8(c)に示すように、アニール
処理を行い、Ti層10a中のTiと、多結晶シリコン
膜180中のSiとを反応させ、ケイ化チタン層182
を形成する。
Next, as shown in FIG. 8C, an annealing process is performed to cause the Ti in the Ti layer 10a to react with the Si in the polycrystalline silicon film 180, thereby forming a titanium silicide layer 182.
To form

【0073】その後、上記ケイ化チタン層182、及び
表面近傍にGe含有層181を有する多結晶シリコン膜
180とを、写真製版技術を用いてパターニングするこ
とにより、配線18を形成して、図7に示す半導体装置
を得る。
Thereafter, the wiring 18 is formed by patterning the titanium silicide layer 182 and the polycrystalline silicon film 180 having a Ge-containing layer 181 in the vicinity of the surface by using photolithography. Is obtained.

【0074】本実施の形態3においては、GeはTi及
びSiとは反応しにくいため、Ti層10aと多結晶シ
リコン膜180との間にGe含有層181が存在するこ
とで、Ti層10aのシリサイド化は抑制され、過剰な
シリサイド化や不均一なシリサイド化が起こらず、ケイ
化チタンの凝集などが防止される。そのため、平坦性の
良好なケイ化チタン層182を形成でき、即ち、配線1
8の平坦化が達成でき、当該配線18のさらに上層にお
ける写真製版工程での露光マージン等が確保しやすくな
る。
In the third embodiment, since Ge does not easily react with Ti and Si, the presence of the Ge-containing layer 181 between the Ti layer 10a and the polycrystalline silicon film 180 allows the formation of the Ti layer 10a. Silicidation is suppressed, excessive silicidation and non-uniform silicidation do not occur, and aggregation of titanium silicide is prevented. Therefore, the titanium silicide layer 182 having good flatness can be formed, that is, the wiring 1
8 can be achieved, and it becomes easy to secure an exposure margin and the like in a photolithography process in a further upper layer of the wiring 18.

【0075】又、ケイ化チタン層182の局所的な凝集
が起きないので、上記配線18中の抵抗値のばらつきを
抑制でき、電界集中などを防止でき、そのため、配線1
8の信頼性を向上できる。さらに、配線18の全体とし
ての抵抗値の上昇を抑制できるという効果をも有する。
Further, since local aggregation of the titanium silicide layer 182 does not occur, variation in the resistance value in the wiring 18 can be suppressed, electric field concentration and the like can be prevented.
8 can be improved in reliability. Further, there is an effect that an increase in the resistance value of the wiring 18 as a whole can be suppressed.

【0076】尚、本実施の形態3においては、Geをシ
リサイド反応の抑制に用いたが、TiとSiとの反応を
抑制できる物質であれば、他の物質を用いてもかまわな
い。又、上記ではイオン注入法を用いてGe含有層18
1を形成しているが、拡散を用いて多結晶シリコン膜1
80の表面近傍にGe含有層181を形成しても良く、
この場合においても、実施の形態3と同様の効果を有す
ることとなる。
In the third embodiment, Ge is used for suppressing the silicide reaction. However, another substance may be used as long as it can suppress the reaction between Ti and Si. In the above, the Ge-containing layer 18 is formed by ion implantation.
1 is formed, but the polycrystalline silicon film 1 is formed by diffusion.
A Ge-containing layer 181 may be formed near the surface of 80.
In this case, the same effect as in the third embodiment is obtained.

【0077】又、Ti層10aはスパッタ法を用いて形
成したが、CVD法を用いて形成しても良く、その場合
には、熱処理を施すことなくケイ化チタン層182を得
ることができ、このようにして得られたケイ化チタン層
182においても、局所的な凝集が起こらないので、実
施の形態2と同様の効果を得ることができる。
Although the Ti layer 10a is formed by using the sputtering method, it may be formed by using the CVD method. In this case, the titanium silicide layer 182 can be obtained without performing heat treatment. Even in the titanium silicide layer 182 obtained in this way, since local aggregation does not occur, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

【0078】[0078]

【発明の効果】この発明に係る半導体装置は、表面近傍
にGe含有層を有するシリコン基板と、このシリコン基
板に電気的に接続された導電体と、上記シリコン基板及
び導電体間の界面に形成されたケイ化チタン層とを備え
たので、その形成時において、不均一なシリサイド化
や、過度のシリサイド化を防止でき、その結果、平坦性
の良好なケイ化チタン層を形成でき、上記シリコン基板
と導電体との良好なコンタクト特性を得ることができる
という効果を有する。
The semiconductor device according to the present invention has a silicon substrate having a Ge-containing layer near the surface, a conductor electrically connected to the silicon substrate, and an interface between the silicon substrate and the conductor. Since it is provided with a titanium silicide layer that has been formed, uneven silicidation and excessive silicidation can be prevented during the formation thereof, and as a result, a titanium silicide layer with good flatness can be formed, and the silicon silicide layer can be formed. This has the effect that good contact characteristics between the substrate and the conductor can be obtained.

【0079】又、シリコン基板の一主面に形成され、ソ
ース及びドレイン領域の少なくとも一方の表面近傍にG
e含有層を有するMOS電界効果型トランジスタと、上
記Ge含有層を有するソース又はドレイン領域に電気的
に接続された導電体と、上記Ge含有層を有するソース
又はドレイン領域、及び導電体間の界面に形成されたケ
イ化チタン層とを備えたので、その形成時において、不
均一なシリサイド化や、過度のシリサイド化を防止で
き、その結果、平坦性の良好なケイ化チタン層を形成で
き、上記Ge含有層を有するソース又はドレイン領域と
導電体との良好なコンタクト特性を得ることができる。
又、ケイ化チタン層の局所的な凝集が起こらないので、
上記ソース及びドレイン領域の接合部の深さを浅くする
ことができ、上記MOS電界効果型トランジスタを微細
化した場合においても、良好な電気特性を得ることが可
能となる。
Further, a G layer is formed on one main surface of the silicon substrate and is located near at least one surface of the source and drain regions.
a MOS field-effect transistor having an e-containing layer, a conductor electrically connected to the source or drain region having the Ge-containing layer, a source or drain region having the Ge-containing layer, and an interface between the conductors Since the titanium silicide layer is formed at the time of formation, uneven silicidation and excessive silicidation can be prevented, and as a result, a titanium silicide layer having good flatness can be formed, Good contact characteristics between the source or drain region having the Ge-containing layer and the conductor can be obtained.
Also, since local aggregation of the titanium silicide layer does not occur,
The depth of the junction between the source and drain regions can be reduced, and good electrical characteristics can be obtained even when the MOS field-effect transistor is miniaturized.

【0080】又、半導体基板上に形成された配線を備
え、この配線が、表面近傍にGe含有層を有するシリコ
ン層と、当該シリコン層上に形成されたケイ化チタン層
とを含むことを特徴とするので、その形成時において、
不均一なシリサイド化や、過度のシリサイド化を防止で
き、その結果、平坦性の良好なケイ化チタン層を形成で
き、上記配線の上層での写真製版工程における露光マー
ジン等が確保しやすくなる。又、ケイ化チタン層の局所
的な凝集が起こらないので、上記配線中の抵抗値のばら
つきを抑制でき、電界集中などを防止でき、そのため、
配線の信頼性を向上できる。さらに、配線全体としての
抵抗値の上昇を抑制できるという効果をも有する。
In addition, the semiconductor device is provided with a wiring formed on a semiconductor substrate, and the wiring includes a silicon layer having a Ge-containing layer near the surface and a titanium silicide layer formed on the silicon layer. Therefore, at the time of its formation,
Non-uniform silicidation and excessive silicidation can be prevented, and as a result, a titanium silicide layer having good flatness can be formed, and an exposure margin and the like in a photolithography process on the upper layer of the wiring can be easily secured. In addition, since local aggregation of the titanium silicide layer does not occur, variation in the resistance value in the wiring can be suppressed, and electric field concentration and the like can be prevented.
The reliability of wiring can be improved. Further, there is an effect that an increase in the resistance value of the entire wiring can be suppressed.

【0081】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
シリコン基板の一主面に形成された、MOS電界効果型
トランジスタを備えた半導体装置の製造方法において、
上記シリコン基板の主面にソース及びドレイン領域を
形成する工程と、上記ソース及びドレイン領域の少なく
とも一方にGeをイオン注入して、その表面近傍にGe
含有層を形成する工程と、上記Ge含有層が形成された
ソース又はドレイン領域上に、Tiを堆積する工程と、
上記堆積されたTi、及び、Ge含有層が形成されたソ
ース又はドレイン領域中のSiを反応させて、当該ソー
ス又はドレイン領域上にケイ化チタン層を形成する工程
と、上記シリコン基板の主面上に、上記ケイ化チタン層
に開口する接続孔を有する層間絶縁膜を形成する工程
と、上記接続孔を介して、Ge含有層が形成されたソー
ス又はドレイン領域に電気的に接続された導電体を形成
する工程とを含むので、不均一なシリサイド化や、過度
のシリサイド化を防止でき、その結果、平坦性の良好な
ケイ化チタン層を形成でき、上記Ge含有層を有するソ
ース又はドレイン領域と導電体との良好なコンタクト特
性を得ることができる。又、ケイ化チタン層の局所的な
凝集が起こらないので、上記ソース及びドレイン領域の
接合部の深さを浅くすることができ、上記MOS電界効
果型トランジスタを微細化した場合においても、良好な
電気特性を得ることが可能となる。
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention
In a method for manufacturing a semiconductor device having a MOS field-effect transistor formed on one main surface of a silicon substrate,
Forming source and drain regions on the main surface of the silicon substrate; and ion-implanting Ge into at least one of the source and drain regions to form a Ge near the surface thereof.
Forming a Ti-containing layer, and depositing Ti on the source or drain region where the Ge-containing layer is formed;
Reacting the deposited Ti and Si in the source or drain region on which the Ge-containing layer is formed to form a titanium silicide layer on the source or drain region; and a main surface of the silicon substrate. Forming an interlayer insulating film having a connection hole opened in the titanium silicide layer thereon, and forming a conductive layer electrically connected to the source or drain region on which the Ge-containing layer is formed through the connection hole. And a step of forming a body, whereby non-uniform silicidation and excessive silicidation can be prevented, as a result, a titanium silicide layer having good flatness can be formed, and the source or drain having the Ge-containing layer can be formed. Good contact characteristics between the region and the conductor can be obtained. In addition, since local aggregation of the titanium silicide layer does not occur, the depth of the junction between the source and drain regions can be reduced, and even when the MOS field-effect transistor is miniaturized, good results can be obtained. Electric characteristics can be obtained.

【0082】又、シリコン基板の一主面に形成された、
MOS電界効果型トランジスタを備えた半導体装置の製
造方法において、上記シリコン基板の主面にソース及び
ドレイン領域を形成する工程と、上記シリコン基板の主
面上に、上記ソース及びドレイン領域の少なくとも一方
に開口する接続孔を有する層間絶縁膜を形成する工程
と、上記接続孔をマスクとしてGeをイオン注入し、上
記接続孔の開口するソース又はドレイン領域の表面近傍
にGe含有層を形成する工程と、上記接続孔の開口する
ソース又はドレイン領域上にTiを堆積する工程と、上
記堆積されたTi、及び、Ge含有層が形成されたソー
ス又はドレイン領域中のSiを反応させて、当該ソース
又はドレイン領域上にケイ化チタン層を形成する工程
と、上記接続孔を介して、Ge含有層が形成されたソー
ス又はドレイン領域に電気的に接続された導電体を形成
する工程とを含むので、不均一なシリサイド化や、過度
のシリサイド化を防止でき、その結果、平坦性の良好な
ケイ化チタン層を形成でき、上記Ge含有層を有するソ
ース又はドレイン領域と導電体との良好なコンタクト特
性を得ることができる。又、ケイ化チタン層の局所的な
凝集が起こらないので、上記ソース及びドレイン領域の
接合部の深さを浅くすることができ、上記MOS電界効
果型トランジスタを微細化した場合においても、良好な
電気特性を得ることが可能となる。
Further, the semiconductor device is formed on one main surface of the silicon substrate.
In a method of manufacturing a semiconductor device having a MOS field-effect transistor, a step of forming source and drain regions on a main surface of the silicon substrate; and forming at least one of the source and drain regions on the main surface of the silicon substrate. Forming an interlayer insulating film having a connection hole that opens, and implanting Ge using the connection hole as a mask to form a Ge-containing layer near the surface of the source or drain region where the connection hole opens, Depositing Ti on the source or drain region where the connection hole is opened, and reacting the deposited Ti and Si in the source or drain region where the Ge-containing layer is formed, thereby forming the source or drain. Forming a titanium silicide layer on the region and, via the connection hole, the source or drain region where the Ge-containing layer is formed. A step of forming an electrically connected conductor can be prevented, so that non-uniform silicidation or excessive silicidation can be prevented. As a result, a titanium silicide layer having good flatness can be formed. Good contact characteristics between the source or drain region having the containing layer and the conductor can be obtained. In addition, since local aggregation of the titanium silicide layer does not occur, the depth of the junction between the source and drain regions can be reduced, and even when the MOS field-effect transistor is miniaturized, good results can be obtained. Electric characteristics can be obtained.

【0083】又、半導体基板上に形成された配線を備え
た半導体装置の製造方法において、上記半導体基板上に
シリコン層を形成する工程と、上記シリコン層にGeを
イオン注入し、当該シリコン層の表面近傍にGe含有層
を形成する工程と、上記シリコン層上にTiを堆積する
工程と、上記堆積されたTi、及び、シリコン層中のS
iを反応させて、当該シリコン層上にケイ化チタン層を
形成する工程と、上記シリコン層及びケイ化チタン層を
パターニングして、配線を形成する工程とを含むので、
不均一なシリサイド化や、過度のシリサイド化を防止で
き、その結果、平坦性の良好なケイ化チタン層を形成で
き、上記配線の上層での写真製版工程における露光マー
ジン等が確保しやすくなる。又、ケイ化チタン層の局所
的な凝集が起きないので、上記配線中の抵抗値のばらつ
きを抑制でき、電界集中などを防止でき、そのため、配
線の信頼性を向上できる。さらに、配線全体としての抵
抗値の上昇を抑制できるという効果をも有する。
In a method of manufacturing a semiconductor device having a wiring formed on a semiconductor substrate, a step of forming a silicon layer on the semiconductor substrate and a step of ion-implanting Ge into the silicon layer, Forming a Ge-containing layer near the surface, depositing Ti on the silicon layer, depositing Ti and S in the silicon layer.
reacting i to form a titanium silicide layer on the silicon layer; and patterning the silicon layer and the titanium silicide layer to form a wiring.
Non-uniform silicidation and excessive silicidation can be prevented, and as a result, a titanium silicide layer having good flatness can be formed, and an exposure margin and the like in a photolithography process on the upper layer of the wiring can be easily secured. In addition, since local aggregation of the titanium silicide layer does not occur, variation in the resistance value in the wiring can be suppressed, electric field concentration and the like can be prevented, and therefore, the reliability of the wiring can be improved. Further, there is an effect that an increase in the resistance value of the entire wiring can be suppressed.

【0084】又、半導体基板上に形成された配線を備え
た半導体装置の製造方法において、上記半導体基板上に
配線形状のシリコン層を形成する工程と、上記シリコン
層にGeをイオン注入し、当該シリコン層の表面近傍に
Ge含有層を形成する工程と、上記シリコン層上にTi
を堆積する工程と、上記堆積されたTi、及び、シリコ
ン層中のSiを反応させて、当該シリコン層上にケイ化
チタン層を形成することにより、配線を形成する工程と
を含むので、不均一なシリサイド化や、過度のシリサイ
ド化を防止でき、その結果、平坦性の良好なケイ化チタ
ン層を形成でき、上記配線の上層での写真製版工程にお
ける露光マージン等が確保しやすくなる。又、ケイ化チ
タン層の局所的な凝集が起きないので、上記配線中の抵
抗値のばらつきを抑制でき、電界集中などを防止でき、
そのため、配線の信頼性を向上できる。さらに、配線全
体としての抵抗値の上昇を抑制できるという効果をも有
する。
In a method of manufacturing a semiconductor device having a wiring formed on a semiconductor substrate, a step of forming a wiring-shaped silicon layer on the semiconductor substrate, and Ge ion implantation into the silicon layer, Forming a Ge-containing layer near the surface of the silicon layer;
And forming a wiring by reacting the deposited Ti and Si in the silicon layer to form a titanium silicide layer on the silicon layer. Uniform silicidation or excessive silicidation can be prevented, and as a result, a titanium silicide layer having good flatness can be formed, and an exposure margin or the like in a photolithography process in the upper layer of the wiring can be easily secured. Further, since local aggregation of the titanium silicide layer does not occur, variation in the resistance value in the wiring can be suppressed, electric field concentration and the like can be prevented,
Therefore, the reliability of the wiring can be improved. Further, there is an effect that an increase in the resistance value of the entire wiring can be suppressed.

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

【図1】 この発明の実施の形態1における半導体装置
の構造を示す要部断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 この発明の実施の形態1における半導体装置
の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view showing a method of manufacturing the semiconductor device in the first embodiment of the present invention in the order of steps;

【図3】 この発明の実施の形態1における半導体装置
の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device in the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図4】 この発明の実施の形態2における半導体装置
の構造を示す要部断面図である。
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;

【図5】 この発明の実施の形態2における半導体装置
の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 5 is an essential part cross sectional view showing the manufacturing method of the semiconductor device in the second embodiment of the present invention in the order of steps;

【図6】 この発明の実施の形態2における半導体装置
の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 6 is an essential part cross sectional view showing the manufacturing method of the semiconductor device in the second embodiment of the present invention in the order of steps;

【図7】 この発明の実施の形態3における半導体装置
の構造を示す要部断面図である。
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention;

【図8】 この発明の実施の形態3における半導体装置
の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 8 is an essential part cross sectional view showing the manufacturing method of the semiconductor device in the third embodiment of the present invention in the order of steps;

【図9】 従来のシリサイド化技術により形成されたケ
イ化金属膜をコンタクト部に有する、半導体装置の製造
方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device having a metal silicide film formed by a conventional silicidation technique in a contact portion in the order of steps of the method;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板、 4a シリコン層、 4b
Ge含有層、4c ケイ化チタン層、 5 ドレイン
領域、 6 ソース領域、8 Ge含有層、
9 ケイ化チタン層、 10a Ti、13 層間絶縁
膜、 13a 接続孔、 14 導電体、1
5、16 MOS電界効果型トランジスタ、17、18
配線、 100 半導体基板、180 シリコン
層、 181 Ge含有層、 182 ケイ化チタン
層。
1 silicon substrate, 4a silicon layer, 4b
Ge-containing layer, 4c titanium silicide layer, 5 drain region, 6 source region, 8 Ge-containing layer,
9 titanium silicide layer, 10a Ti, 13 interlayer insulating film, 13a connection hole, 14 conductor, 1
5, 16 MOS field-effect transistor, 17, 18
Wiring, 100 semiconductor substrate, 180 silicon layer, 181 Ge containing layer, 182 titanium silicide layer.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面近傍にGe含有層を有するシリコン
基板と、 このシリコン基板に電気的に接続された導電体と、 上記シリコン基板及び導電体間の界面に形成されたケイ
化チタン層とを備えた半導体装置。
1. A silicon substrate having a Ge-containing layer near the surface, a conductor electrically connected to the silicon substrate, and a titanium silicide layer formed at an interface between the silicon substrate and the conductor. Equipped semiconductor device.
【請求項2】 シリコン基板の一主面に形成され、ソー
ス及びドレイン領域の少なくとも一方の表面近傍にGe
含有層を有するMOS電界効果型トランジスタと、 上記Ge含有層を有するソース又はドレイン領域に電気
的に接続された導電体と、 上記Ge含有層を有するソース又はドレイン領域、及び
導電体間の界面に形成されたケイ化チタン層とを備えた
半導体装置。
2. A method according to claim 1, further comprising: forming a Ge on one main surface of the silicon substrate, and forming a Ge near a surface of at least one of the source and drain regions.
A MOS field-effect transistor having a Ge-containing layer, a conductor electrically connected to the source or drain region having the Ge-containing layer, a source or drain region having the Ge-containing layer, and an interface between the conductors. A semiconductor device comprising the formed titanium silicide layer.
【請求項3】 半導体基板上に形成された配線を備え、 この配線が、表面近傍にGe含有層を有するシリコン層
と、当該シリコン層上に形成されたケイ化チタン層とを
含むことを特徴とする半導体装置。
3. A wiring provided on a semiconductor substrate, wherein the wiring includes a silicon layer having a Ge-containing layer near a surface, and a titanium silicide layer formed on the silicon layer. Semiconductor device.
【請求項4】 シリコン基板の一主面に形成された、M
OS電界効果型トランジスタを備えた半導体装置の製造
方法において、 上記シリコン基板の主面にソース及びドレイン領域を形
成する工程と、 上記ソース及びドレイン領域の少なくとも一方にGeを
イオン注入して、その表面近傍にGe含有層を形成する
工程と、 上記Ge含有層が形成されたソース又はドレイン領域上
に、Tiを堆積する工程と、 上記堆積されたTi、及び、Ge含有層が形成されたソ
ース又はドレイン領域中のSiを反応させて、当該ソー
ス又はドレイン領域上にケイ化チタン層を形成する工程
と、 上記シリコン基板の主面上に、上記ケイ化チタン層に開
口する接続孔を有する層間絶縁膜を形成する工程と、 上記接続孔を介して、Ge含有層が形成されたソース又
はドレイン領域に電気的に接続された導電体を形成する
工程とを含む半導体装置の製造方法。
4. A method according to claim 1, wherein the M is formed on one main surface of a silicon substrate.
In a method for manufacturing a semiconductor device having an OS field-effect transistor, a step of forming a source and a drain region on a main surface of the silicon substrate; and a step of ion-implanting Ge into at least one of the source and drain regions to form a surface thereof. Forming a Ge-containing layer in the vicinity; depositing Ti on the source or drain region on which the Ge-containing layer has been formed; and depositing Ti on the source or drain on which the Ge-containing layer has been formed. Reacting Si in the drain region to form a titanium silicide layer on the source or drain region; and inter-layer insulation having a connection hole opened in the titanium silicide layer on the main surface of the silicon substrate. Forming a film, and forming a conductor electrically connected to the source or drain region where the Ge-containing layer is formed through the connection hole. The method of manufacturing a semiconductor device including the step.
【請求項5】 シリコン基板の一主面に形成された、M
OS電界効果型トランジスタを備えた半導体装置の製造
方法において、 上記シリコン基板の主面にソース及びドレイン領域を形
成する工程と、 上記シリコン基板の主面上に、上記ソース及びドレイン
領域の少なくとも一方に開口する接続孔を有する層間絶
縁膜を形成する工程と、 上記接続孔をマスクとしてGeをイオン注入し、上記接
続孔の開口するソース又はドレイン領域の表面近傍にG
e含有層を形成する工程と、 上記接続孔の開口するソース又はドレイン領域上にTi
を堆積する工程と、 上記堆積されたTi、及び、Ge含有層が形成されたソ
ース又はドレイン領域中のSiを反応させて、当該ソー
ス又はドレイン領域上にケイ化チタン層を形成する工程
と、 上記接続孔を介して、Ge含有層が形成されたソース又
はドレイン領域に電気的に接続された導電体を形成する
工程とを含む半導体装置の製造方法。
5. A method according to claim 1, wherein the M substrate is formed on one main surface of a silicon substrate.
In a method for manufacturing a semiconductor device having an OS field-effect transistor, a step of forming a source and a drain region on a main surface of the silicon substrate; and a step of forming at least one of the source and drain regions on the main surface of the silicon substrate. Forming an interlayer insulating film having a connection hole that opens; and ion-implanting Ge using the connection hole as a mask, and forming G near the surface of the source or drain region where the connection hole opens.
forming an e-containing layer; and forming Ti on the source or drain region where the connection hole is opened.
Depositing Ti, and reacting the deposited Ti and Si in the source or drain region where the Ge-containing layer is formed to form a titanium silicide layer on the source or drain region. Forming a conductor electrically connected to the source or drain region where the Ge-containing layer is formed through the connection hole.
【請求項6】 半導体基板上に形成された配線を備えた
半導体装置の製造方法において、 上記半導体基板上にシリコン層を形成する工程と、 上記シリコン層にGeをイオン注入し、当該シリコン層
の表面近傍にGe含有層を形成する工程と、 上記シリコン層上にTiを堆積する工程と、 上記堆積されたTi、及び、シリコン層中のSiを反応
させて、当該シリコン層上にケイ化チタン層を形成する
工程と、 上記シリコン層及びケイ化チタン層をパターニングし
て、配線を形成する工程とを含む半導体装置の製造方
法。
6. A method for manufacturing a semiconductor device provided with wiring formed on a semiconductor substrate, comprising: forming a silicon layer on the semiconductor substrate; ion-implanting Ge into the silicon layer; Forming a Ge-containing layer near the surface; depositing Ti on the silicon layer; reacting the deposited Ti and Si in the silicon layer to form titanium silicide on the silicon layer. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a layer; and patterning the silicon layer and the titanium silicide layer to form a wiring.
【請求項7】 半導体基板上に形成された配線を備えた
半導体装置の製造方法において、 上記半導体基板上に配線形状のシリコン層を形成する工
程と、 上記シリコン層にGeをイオン注入し、当該シリコン層
の表面近傍にGe含有層を形成する工程と、 上記シリコン層上にTiを堆積する工程と、 上記堆積されたTi、及び、シリコン層中のSiを反応
させて、当該シリコン層上にケイ化チタン層を形成する
ことにより、配線を形成する工程とを含む半導体装置の
製造方法。
7. A method of manufacturing a semiconductor device having a wiring formed on a semiconductor substrate, comprising: forming a wiring-shaped silicon layer on the semiconductor substrate; and ion-implanting Ge into the silicon layer. Forming a Ge-containing layer near the surface of the silicon layer, depositing Ti on the silicon layer, reacting the deposited Ti and Si in the silicon layer, Forming a wiring by forming a titanium silicide layer.
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