JPS58138053A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPS58138053A JPS58138053A JP57020908A JP2090882A JPS58138053A JP S58138053 A JPS58138053 A JP S58138053A JP 57020908 A JP57020908 A JP 57020908A JP 2090882 A JP2090882 A JP 2090882A JP S58138053 A JPS58138053 A JP S58138053A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
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- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L21/28518—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table the conductive layers comprising silicides
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシリコン結晶表面に形成された牛導体素子間の
相互接続管行う配線およびその製造方法に関する。
相互接続管行う配線およびその製造方法に関する。
牛導体集槙回路においては、例えば、相補履MO8イン
バータにおけるPチャネルMOB)ランジスタと鳳チャ
ネルMOB)ランジスタとの接続が、PチャネルMO8
)、5ンジスタのドレインを構成するP 814i城と
nチャネルMO8)ランジスタのドレインを構成する♂
81領域との接続によって行われる如く、シリコン結晶
表面に島状に形成されたP”8i領域と?8i餉域とを
接続せしめる必要がある個所がある。しかしながら、
n”81領域とP+8111I城を相接する様に形成
したのみでは、絢知のごとく境界面にPa接合が形成さ
れるため同電位の接続を形成することができない、この
丸め、−8i領域とp+si領域とを接続すべき別の配
線が必要であシ、この配置材料としては埃在、多結晶シ
リコンもしくはアルミニウムが使用されている。しかし
、多結晶シリコンを用いる場合は、多結晶シリコンとJ
喧はP+1領域とO界WEおいてPN接合の形成【さけ
るためには、!l触丁べき領域と同一〇導電型不純物【
あらかじめ多結晶シリコン中ヘドープして形成すれはよ
いが、この場合には、中はp%異種導電層多結晶シリコ
ン間の接続の丸めに別の金属層*1mける必要があるこ
とには変わ)がない。
バータにおけるPチャネルMOB)ランジスタと鳳チャ
ネルMOB)ランジスタとの接続が、PチャネルMO8
)、5ンジスタのドレインを構成するP 814i城と
nチャネルMO8)ランジスタのドレインを構成する♂
81領域との接続によって行われる如く、シリコン結晶
表面に島状に形成されたP”8i領域と?8i餉域とを
接続せしめる必要がある個所がある。しかしながら、
n”81領域とP+8111I城を相接する様に形成
したのみでは、絢知のごとく境界面にPa接合が形成さ
れるため同電位の接続を形成することができない、この
丸め、−8i領域とp+si領域とを接続すべき別の配
線が必要であシ、この配置材料としては埃在、多結晶シ
リコンもしくはアルミニウムが使用されている。しかし
、多結晶シリコンを用いる場合は、多結晶シリコンとJ
喧はP+1領域とO界WEおいてPN接合の形成【さけ
るためには、!l触丁べき領域と同一〇導電型不純物【
あらかじめ多結晶シリコン中ヘドープして形成すれはよ
いが、この場合には、中はp%異種導電層多結晶シリコ
ン間の接続の丸めに別の金属層*1mける必要があるこ
とには変わ)がない。
従って、前記多結晶シリコンを用いるのは11mが徴雑
に2するばかシでなく、素子の高密度化OI1点からも
好ましくなく、アル建ニウムO配at−用いるのが一般
的である。
に2するばかシでなく、素子の高密度化OI1点からも
好ましくなく、アル建ニウムO配at−用いるのが一般
的である。
しかしtがら、アルミニウム會相互簑絖O配鐘に用iえ
場合には、以下に記すa々の間一点がある。一つは、ア
ルミ二りムの融点が660℃と低いために、−算アルに
クムの配lIi!t−形成した後には、H造時の1処暑
温度の上限をアル建ニウムO融点以下に制限する必l!
があり、集積11M形成に不可欠な注入イオンの7二−
ルによる活性化やリンフロー等の高温処!11を適用で
きない欠点がある。
場合には、以下に記すa々の間一点がある。一つは、ア
ルミ二りムの融点が660℃と低いために、−算アルに
クムの配lIi!t−形成した後には、H造時の1処暑
温度の上限をアル建ニウムO融点以下に制限する必l!
があり、集積11M形成に不可欠な注入イオンの7二−
ルによる活性化やリンフロー等の高温処!11を適用で
きない欠点がある。
ま九、アルミニウムの一点以下の温度の7エールであっ
ても、450℃程度以上のアニールでは固相拡散現象に
よって所謂アロイスパイク等が生じることが知られてお
〕、これを素子の4I性に影響させないようにするため
Km”lli領域中P+81領域OII合深さをアロイ
スパイクO到達#!さよ)深い1μ票以上に形成する等
の対策【施す必l!があるが、この様な深−!!合は素
子の高違化及び徽細化と−う観点からは好ましくな−。
ても、450℃程度以上のアニールでは固相拡散現象に
よって所謂アロイスパイク等が生じることが知られてお
〕、これを素子の4I性に影響させないようにするため
Km”lli領域中P+81領域OII合深さをアロイ
スパイクO到達#!さよ)深い1μ票以上に形成する等
の対策【施す必l!があるが、この様な深−!!合は素
子の高違化及び徽細化と−う観点からは好ましくな−。
さらに、多結晶シリコンtゲート電11KJI−た相補
fiMO8インバータを多段に綴絖する場合K>−ては
、通常、PチャネルMo1l )ツンジメlおよびNチ
ャネルMol )ツンジスメOドレインK11l!され
たアルミニウム配置1によってと)だ畜れえ出力が次段
の多結晶シリコンゲート電極と接続される必I!があ〕
、ζOII続のためのコンメクトホール管形成すべき領
域が必要であろが、これは両横を増加させるため回im
om密度化に対して重大な障害となる。
fiMO8インバータを多段に綴絖する場合K>−ては
、通常、PチャネルMo1l )ツンジメlおよびNチ
ャネルMol )ツンジスメOドレインK11l!され
たアルミニウム配置1によってと)だ畜れえ出力が次段
の多結晶シリコンゲート電極と接続される必I!があ〕
、ζOII続のためのコンメクトホール管形成すべき領
域が必要であろが、これは両横を増加させるため回im
om密度化に対して重大な障害となる。
かかる欠点を取ル除く一つの手段としては、アルミニウ
ムによる相互接続配lIO代DK高一点金属による配l
Iを用いるという手段が考えられるがしかし、この場合
で4以下に記す問題が存在する。
ムによる相互接続配lIO代DK高一点金属による配l
Iを用いるという手段が考えられるがしかし、この場合
で4以下に記す問題が存在する。
すなわち、高融点金属とm”8141域あるいはP”8
1領域とO接触から表る所間ダイレクトコンタクト電極
は、おおよそ700℃以上の温度のアニールによって電
極のオーミッタ特性が劣化し、大き1に抵抗が発生しえ
夛、著し一場合には非導通状態とな)、実質的には70
GC11度以上の高温アニールに耐えない欠点がある。
1領域とO接触から表る所間ダイレクトコンタクト電極
は、おおよそ700℃以上の温度のアニールによって電
極のオーミッタ特性が劣化し、大き1に抵抗が発生しえ
夛、著し一場合には非導通状態とな)、実質的には70
GC11度以上の高温アニールに耐えない欠点がある。
本発明は上記点に―みなされたもので、シ1j=iン緒
晶1m!貢に形成され九m1jl領域及びPal飽域を
電気的K[絖丁ルニ、1000’Cl1j[O高温の1
処m七行なってもオー建ツタ特性が劣化せずかつ浅hg
合上に形成することができしかも占有面積【縮トし九配
!Iを有する牛導体装置およびそのII造方法會提供す
るものである。
晶1m!貢に形成され九m1jl領域及びPal飽域を
電気的K[絖丁ルニ、1000’Cl1j[O高温の1
処m七行なってもオー建ツタ特性が劣化せずかつ浅hg
合上に形成することができしかも占有面積【縮トし九配
!Iを有する牛導体装置およびそのII造方法會提供す
るものである。
本発明によればシリコン結晶表面に設けられたal18
1層およびpast階の表面の少くとも一部が平滑でか
つ均質な単結晶状の高融点金属シリナイド層で普われ、
しかも該シリサイド層*面とその一部が接触し少くと1
前記!1m181層及びPI!g1層【相互II!続す
る高融点金属管接触が設けられたことt4I黴とする牛
導体装置が得られる。
1層およびpast階の表面の少くとも一部が平滑でか
つ均質な単結晶状の高融点金属シリナイド層で普われ、
しかも該シリサイド層*面とその一部が接触し少くと1
前記!1m181層及びPI!g1層【相互II!続す
る高融点金属管接触が設けられたことt4I黴とする牛
導体装置が得られる。
更に本発明によればシリコン結晶表面に1漉8i層およ
びpmm着層管形成た後、食函に絶縁膜を彫成し、次い
で前記11m及びP量81層上の少くとも一部分O骸絶
縁mを除去して前記1履及びPjlBiM表面を露出さ
せ、次−で高一点金属層を形成し1次iで該高融点金属
層を過して、8量番る−はアルゴンの如きシリコン中で
電気的に不活性なイオンをイオン注入することによ)、
イオン注入され良領域でO前記mJi1gi層と前記高
融点金属層の少くとも界面及び前記pmsimε前記高
一点金属層一点くとも界i1に、少くともale高一点
金属とS魚とOs合し九層を形威し、次h”t’s処場
を行ない、#混合層管平滑で均質な単結晶状の高融産金
及びm1181JI上の前記単結晶状の高融点金属シリ
サイド層と同時にW!触するように高融点金属配線層管
形成することを4I黴とした苧導体装置OR遼方法が得
られる。
びpmm着層管形成た後、食函に絶縁膜を彫成し、次い
で前記11m及びP量81層上の少くとも一部分O骸絶
縁mを除去して前記1履及びPjlBiM表面を露出さ
せ、次−で高一点金属層を形成し1次iで該高融点金属
層を過して、8量番る−はアルゴンの如きシリコン中で
電気的に不活性なイオンをイオン注入することによ)、
イオン注入され良領域でO前記mJi1gi層と前記高
融点金属層の少くとも界面及び前記pmsimε前記高
一点金属層一点くとも界i1に、少くともale高一点
金属とS魚とOs合し九層を形威し、次h”t’s処場
を行ない、#混合層管平滑で均質な単結晶状の高融産金
及びm1181JI上の前記単結晶状の高融点金属シリ
サイド層と同時にW!触するように高融点金属配線層管
形成することを4I黴とした苧導体装置OR遼方法が得
られる。
I!に本発明によればシリコン結晶表面に絶縁膜會形威
し、次いでm@儀域を形成すべき部分のうちO所望の部
分の賦絶縁at除去し、次いで高一点金属層を形成し1
次いで該高融点金属層を通してムSの如き、シリコン中
でm!ml呈するイオン管イオン注入するととによ)、
前記絶縁膜上除去し大部分における前記高融点金属層と
前記シリコン結晶O少(とも界i1に少くとも前記高融
点金属と前記シリコンとが混合し九層【形成すると同時
に咳混合層の下に11瀧拡mat形賊し、次−で熱処a
t行なうことによ)前記混合層を平滑で均質な単結晶状
0III拳点金属シリナイド展となし、次−で残留して
−る前記高融産金5w1rt除去し、次いで全面に絶縁
層管形成し、次いで前記シリコン結晶lII画中OP朦
領域を形成すべき部分のうちの所望の部分の前記絶縁a
會除去し、次いで高一点金属層に影成し、次いで顔高融
点金属層を通してボロンOごときシリコン中でP型會呈
するイオンをイオン注入することによ〕、前記P層領域
を形成すべ自部分のうちの前記am膜を除去し大部分に
おける前記高融点金属層と前記シv:1ン結晶の少くと
も界面に少くとも前記高融点金属と前記シリコンとが混
合しえ層を形成すると岡−に鋏混会層O下KPjl拡散
層を形成し、次−で熱感mt行なうことにより前記混合
層管平滑で均質な単結晶状の高融点金属シリナイド層と
壜し、次−で残留してiる前記高融点金属層t#云し、
次−で少くとも前記pH領域上及び11m1領域上の単
結晶状O高融点金属シリナイド層と同時KII触するよ
うに高融点金属配線層を形成すること1*像としえ亭導
体装置の製造方法が得られる。
し、次いでm@儀域を形成すべき部分のうちO所望の部
分の賦絶縁at除去し、次いで高一点金属層を形成し1
次いで該高融点金属層を通してムSの如き、シリコン中
でm!ml呈するイオン管イオン注入するととによ)、
前記絶縁膜上除去し大部分における前記高融点金属層と
前記シリコン結晶O少(とも界i1に少くとも前記高融
点金属と前記シリコンとが混合し九層【形成すると同時
に咳混合層の下に11瀧拡mat形賊し、次−で熱処a
t行なうことによ)前記混合層を平滑で均質な単結晶状
0III拳点金属シリナイド展となし、次−で残留して
−る前記高融産金5w1rt除去し、次いで全面に絶縁
層管形成し、次いで前記シリコン結晶lII画中OP朦
領域を形成すべき部分のうちの所望の部分の前記絶縁a
會除去し、次いで高一点金属層に影成し、次いで顔高融
点金属層を通してボロンOごときシリコン中でP型會呈
するイオンをイオン注入することによ〕、前記P層領域
を形成すべ自部分のうちの前記am膜を除去し大部分に
おける前記高融点金属層と前記シv:1ン結晶の少くと
も界面に少くとも前記高融点金属と前記シリコンとが混
合しえ層を形成すると岡−に鋏混会層O下KPjl拡散
層を形成し、次−で熱感mt行なうことにより前記混合
層管平滑で均質な単結晶状の高融点金属シリナイド層と
壜し、次−で残留してiる前記高融点金属層t#云し、
次−で少くとも前記pH領域上及び11m1領域上の単
結晶状O高融点金属シリナイド層と同時KII触するよ
うに高融点金属配線層を形成すること1*像としえ亭導
体装置の製造方法が得られる。
本発明による特徴を有丁ゐ構造を用いるととによシ、従
来のアルζニラ五を一組領域とP+81領域とを接続す
る配置1に用いた構造に比して次の様な著しi効果が生
じる。
来のアルζニラ五を一組領域とP+81領域とを接続す
る配置1に用いた構造に比して次の様な著しi効果が生
じる。
すなわち11+引およびP+81層09画の少くと1一
部を被つえ単結晶状の高一点金属シリサイド層の表面に
高融点金属管接触させて形成したオーきツク電極の耐熱
性は良好であるために、電1Iii配III彫成後に1
000℃付近の高温アニールが実施できる。
部を被つえ単結晶状の高一点金属シリサイド層の表面に
高融点金属管接触させて形成したオーきツク電極の耐熱
性は良好であるために、電1Iii配III彫成後に1
000℃付近の高温アニールが実施できる。
さらに、本発明の製造方法Kかかわるイオン注入を利用
して形成された上記imsm全点シリサイド層の均一性
、平坦性及び結晶性は著しく良好であるため、該高融点
金属シリサイド層成下に浅い良好な接合を形成すること
ができ、この浅い接合によ多動作速度の高速化が達成し
うる。ま九、前記高融点金属層t−MO8)ランジスタ
ゲート電極等と一体化して使用すれば、素子の高Wjf
化も同時に実現できる。
して形成された上記imsm全点シリサイド層の均一性
、平坦性及び結晶性は著しく良好であるため、該高融点
金属シリサイド層成下に浅い良好な接合を形成すること
ができ、この浅い接合によ多動作速度の高速化が達成し
うる。ま九、前記高融点金属層t−MO8)ランジスタ
ゲート電極等と一体化して使用すれば、素子の高Wjf
化も同時に実現できる。
以下実施例を用いて更に本発明の詳細な説明する。
第1因は本発明の特許請求の範囲第一項の一実施例を示
す部分断面略図であp、相補391MO8インバータを
示している。11朦シリコン基板201上に形成され2
pウ工ル205中KmチャネルMol ) ?ンリスタ
が1m型基板上にPチャネルM08トランジスタがそれ
ぞれ形成されている。207はゲート酸化膜、213は
Mojllよ)なるゲート電極、216は厚いフィール
ド酸化膜である。218.!17はそれぞれ上記−チャ
ネルトランジスタのソース、ドレインとなる浅いn+拡
散層、216,215はそれぞれ上記Pチャネルトラン
ジスタのソース、ドレインとなる浅いP+拡散層である
。両トランジスタのドレイン拡散層216.2171!
面の一部に平滑で均質な単結晶状のモリブデンシリサイ
ド@212が形成されており、上記ドレイy拡散層同士
を電気的に接続するモリブデン膜の配4Il!13が腋
モリブデンシリナイド展KII+触して形成されている
。
す部分断面略図であp、相補391MO8インバータを
示している。11朦シリコン基板201上に形成され2
pウ工ル205中KmチャネルMol ) ?ンリスタ
が1m型基板上にPチャネルM08トランジスタがそれ
ぞれ形成されている。207はゲート酸化膜、213は
Mojllよ)なるゲート電極、216は厚いフィール
ド酸化膜である。218.!17はそれぞれ上記−チャ
ネルトランジスタのソース、ドレインとなる浅いn+拡
散層、216,215はそれぞれ上記Pチャネルトラン
ジスタのソース、ドレインとなる浅いP+拡散層である
。両トランジスタのドレイン拡散層216.2171!
面の一部に平滑で均質な単結晶状のモリブデンシリサイ
ド@212が形成されており、上記ドレイy拡散層同士
を電気的に接続するモリブデン膜の配4Il!13が腋
モリブデンシリナイド展KII+触して形成されている
。
このようにモリブデン膜と拡散層On4に単結晶状のモ
リブデンシリサイド展をはさむと、このモリブデンシリ
サイド展がバリヤの役目tはたすため、浅い拡散層であ
っても高温熱処理後でもオーミック接触が保持されると
いう絶大な効JliIXある。
リブデンシリサイド展をはさむと、このモリブデンシリ
サイド展がバリヤの役目tはたすため、浅い拡散層であ
っても高温熱処理後でもオーミック接触が保持されると
いう絶大な効JliIXある。
さらに高融点金属膜とではなく、アル建ニウム膜と上記
単結晶状のモリブデンシリナイド展t−接触させても、
その後の熱感11によるアル2ニウムや拡散層中のシリ
コンo′)@ぬけが生じない丸めソース、ドレインOP
N接合は破壊されな−。
単結晶状のモリブデンシリナイド展t−接触させても、
その後の熱感11によるアル2ニウムや拡散層中のシリ
コンo′)@ぬけが生じない丸めソース、ドレインOP
N接合は破壊されな−。
しかも上記モリブデンシリナイドjlI−IIX存在す
ることにより拡散層が浅いことによるシート抵抗。
ることにより拡散層が浅いことによるシート抵抗。
低下を補償することができるという別の効果も有して−
る。
る。
また本発明によるもう一つの重要な効果は相補mMO8
インバータ等tII数段接続すると1iには、出力段の
配線と次段の入力段即ちゲート電砺配−とを一体とする
ことができ、従って従来よ)配線の面積を減らせる点で
ある。第2図にその例を示す。第2図は上記相補@MO
Bインバータ管多段接続しえときの平′1j7iIIs
図である。同電位とを丁べ會Pチャネルト2ンジスタの
ドレイン領域304と1チヤネルトランジスタのドレイ
ン領域307上に単結晶状のモリブデンシリサイドJ1
1305,308が形成されて>6、ダイレクトコンタ
クト部309゜310においてモリブデン膜からなる配
線301!Kll続されている。こoy纏はPチャネル
トランジスタと鳳チャネルトランジスタのドレイン拡散
層し次段のゲート電極へっなける配線と次段のゲート電
極とが一体となつぇ配線である。
インバータ等tII数段接続すると1iには、出力段の
配線と次段の入力段即ちゲート電砺配−とを一体とする
ことができ、従って従来よ)配線の面積を減らせる点で
ある。第2図にその例を示す。第2図は上記相補@MO
Bインバータ管多段接続しえときの平′1j7iIIs
図である。同電位とを丁べ會Pチャネルト2ンジスタの
ドレイン領域304と1チヤネルトランジスタのドレイ
ン領域307上に単結晶状のモリブデンシリサイドJ1
1305,308が形成されて>6、ダイレクトコンタ
クト部309゜310においてモリブデン膜からなる配
線301!Kll続されている。こoy纏はPチャネル
トランジスタと鳳チャネルトランジスタのドレイン拡散
層し次段のゲート電極へっなける配線と次段のゲート電
極とが一体となつぇ配線である。
従って従来の多結晶シリコンゲート電極とアルき配!I
を接続する場合必要となるコンタクトホールが必l!な
くなりその分爾積taiホすることができる。iたモリ
ブデンは高一点金属であるため配at形成した!11高
温の熱処理を施すことがてきる。この点は従来のアル之
ゲート管用い大相補朦MO8インバータでは得られない
効果である。
を接続する場合必要となるコンタクトホールが必l!な
くなりその分爾積taiホすることができる。iたモリ
ブデンは高一点金属であるため配at形成した!11高
温の熱処理を施すことがてきる。この点は従来のアル之
ゲート管用い大相補朦MO8インバータでは得られない
効果である。
次に本発明の牛導体装置管製造するための方法である特
許請求aSS第二項1*施例を用−て説明する。敵実施
例は特許請求の範a第一項0実施例即ち相補j[MOg
インバータtll造する友め□方法である。
許請求aSS第二項1*施例を用−て説明する。敵実施
例は特許請求の範a第一項0実施例即ち相補j[MOg
インバータtll造する友め□方法である。
第3WJ(a) 、 (b) 、 (e) 、 (d)
、 (@) p (f)はとの相補履MOBインバー
タの製造するさい0主要工程での皺インバータO模式的
断面I!!It−順次示し友ものである。
、 (@) p (f)はとの相補履MOBインバー
タの製造するさい0主要工程での皺インバータO模式的
断面I!!It−順次示し友ものである。
まず比抵抗8Ω拳−のNm1li1基板201を用意し
、通常の熱酸化法によって膜厚5oooXの酸化膜20
21形成する。通常のホトエツチング法にょ〕所llP
ウェル領域を形成すべき部分の酸化lIを除去し、基板
8五表面203を露出させる。次に、該81表面に11
厚1000ムO熱酸化@204會形成した後、’1x4
1ンf加速電圧100 k@V 、 y−ズ量4 X
10”a+−”だけ注入する。次に、窒素ガス中で1!
00℃、20時間の熱感mt−行い、拡散深さ6声諺の
Pウェル後、通常の選択酸化法によってトランジスタが
形成される所謂活性領域以外の領域にフィールド酸化j
201i管形成する。次に、活性領域となすべき領域の
基板8ゑ表面を露出させた後、該81fi@iに膜厚4
00AOゲート酸化11207を形成する。((b)m
l)次に、全面に膜厚1700ムの81.N4膜208
を気相成長法によって形成した後、PチャネルMOSト
ランジスタのドレインとなすべき領域の一部分の該81
.)i、農を通常Oホトエツチング法によって除去し、
その後Bイオンを加速電圧30に・V、ドーズ量5 X
10”is−”だけイオン注入し、PJI高員度領域
209f:形成する。次に、ホトエツチング法により、
亀チャネルM08トランジスタのドレインと謙すべき領
域内の一部の1−6膜會エツチングした後、ホトレジス
トを残したt壜の状態でムtイオンt100 k@Vで
5 X 1 G”cM−”注入管、all高濃度領域2
01會形成する。((C)図) この後、1イオンおよびム畠イオンが注入され九81基
板領域上のダート酸化ilI會除去し、1IEat基板
我面を露出させる。次に、全面KIIII厚100ムの
Mo膜211t−スパッタ蒸着法によって形成し友後、
8iイオンを加速電圧30に@vドーズ量5 X 10
”cm−”だけ注入上行い、その後600C120分間
の熱処理を水素ガス雰囲気で行う。この工程により、烏
と基板組とが接した個所のみにおiてM・と81との反
応によシ単結晶状のM(1シリサイド1111.212
が形成され、それ以外の領域においては、i膜は反応せ
ずその1&ま残存している。((d)図)次に、H,偽
系エツチングi[Kて3分間の錫!l七行うが、このエ
ツチング液によってM@11211はエツチングされ、
−万M・シリナイドJ[212はエツチングされない九
めに、前記Bイオンおよびム1イオンが注入された基板
S1表面OみKM・シリサイド膜が選択的に残される。
、通常の熱酸化法によって膜厚5oooXの酸化膜20
21形成する。通常のホトエツチング法にょ〕所llP
ウェル領域を形成すべき部分の酸化lIを除去し、基板
8五表面203を露出させる。次に、該81表面に11
厚1000ムO熱酸化@204會形成した後、’1x4
1ンf加速電圧100 k@V 、 y−ズ量4 X
10”a+−”だけ注入する。次に、窒素ガス中で1!
00℃、20時間の熱感mt−行い、拡散深さ6声諺の
Pウェル後、通常の選択酸化法によってトランジスタが
形成される所謂活性領域以外の領域にフィールド酸化j
201i管形成する。次に、活性領域となすべき領域の
基板8ゑ表面を露出させた後、該81fi@iに膜厚4
00AOゲート酸化11207を形成する。((b)m
l)次に、全面に膜厚1700ムの81.N4膜208
を気相成長法によって形成した後、PチャネルMOSト
ランジスタのドレインとなすべき領域の一部分の該81
.)i、農を通常Oホトエツチング法によって除去し、
その後Bイオンを加速電圧30に・V、ドーズ量5 X
10”is−”だけイオン注入し、PJI高員度領域
209f:形成する。次に、ホトエツチング法により、
亀チャネルM08トランジスタのドレインと謙すべき領
域内の一部の1−6膜會エツチングした後、ホトレジス
トを残したt壜の状態でムtイオンt100 k@Vで
5 X 1 G”cM−”注入管、all高濃度領域2
01會形成する。((C)図) この後、1イオンおよびム畠イオンが注入され九81基
板領域上のダート酸化ilI會除去し、1IEat基板
我面を露出させる。次に、全面KIIII厚100ムの
Mo膜211t−スパッタ蒸着法によって形成し友後、
8iイオンを加速電圧30に@vドーズ量5 X 10
”cm−”だけ注入上行い、その後600C120分間
の熱処理を水素ガス雰囲気で行う。この工程により、烏
と基板組とが接した個所のみにおiてM・と81との反
応によシ単結晶状のM(1シリサイド1111.212
が形成され、それ以外の領域においては、i膜は反応せ
ずその1&ま残存している。((d)図)次に、H,偽
系エツチングi[Kて3分間の錫!l七行うが、このエ
ツチング液によってM@11211はエツチングされ、
−万M・シリナイドJ[212はエツチングされない九
めに、前記Bイオンおよびム1イオンが注入された基板
S1表面OみKM・シリサイド膜が選択的に残される。
次に、81.N4膜208をエツチングした後、膜厚5
oooiのMeII&スパッタリング法によ)形成する
。七〇@1通常のホトエツチング法によ)、y・膜のバ
タ一二ンダを行いゲー)1砺213及び配置jJ214
管形成する。((*)II)次に、全WJKホトレリス
トre形成し、pチャネルトランジスタO活性領域上の
皺ホトレジスト膜を除去した後、lイオンを加速電圧3
0に@Vでドーズ量5 X 10”as−”だけ注入し
、7−X21allLびドレイン216Vt形成する。
oooiのMeII&スパッタリング法によ)形成する
。七〇@1通常のホトエツチング法によ)、y・膜のバ
タ一二ンダを行いゲー)1砺213及び配置jJ214
管形成する。((*)II)次に、全WJKホトレリス
トre形成し、pチャネルトランジスタO活性領域上の
皺ホトレジスト膜を除去した後、lイオンを加速電圧3
0に@Vでドーズ量5 X 10”as−”だけ注入し
、7−X21allLびドレイン216Vt形成する。
次に、ホトレジスト膜tk去した後に、全mKホトレジ
スト*1m成し、1チヤネルトランジスタの活性11t
hOJlt−トレジストat除去した後、ム虐イオンを
加速電圧100に@Vで1’−ズ量S X 1 G”a
m−” fe ケ注入L テ、ソース2111及びドレ
イン217を形成する。((f)II)そO後、リンガ
ラス層管全面KjillJiEした後過常・ホトエツチ
ング法によってコンタクトホールを一口し、M系電衡配
IiIを形成する。
スト*1m成し、1チヤネルトランジスタの活性11t
hOJlt−トレジストat除去した後、ム虐イオンを
加速電圧100に@Vで1’−ズ量S X 1 G”a
m−” fe ケ注入L テ、ソース2111及びドレ
イン217を形成する。((f)II)そO後、リンガ
ラス層管全面KjillJiEした後過常・ホトエツチ
ング法によってコンタクトホールを一口し、M系電衡配
IiIを形成する。
以上の如(して特許請求の範囲第一項の実施例で述べ友
高融点金属ゲート電極配線を用いえ相補lIMOJIイ
ンバータが得られえ。
高融点金属ゲート電極配線を用いえ相補lIMOJIイ
ンバータが得られえ。
なお、本実施例におiては、81イオンを高一点金属の
上部より注入して舅・シリナイドを形成する場合につい
てI!明したが、ムroe不活性ガスイオン【用いえ場
合にも同様な卓効があっ良。tえ麗・。
上部より注入して舅・シリナイドを形成する場合につい
てI!明したが、ムroe不活性ガスイオン【用いえ場
合にも同様な卓効があっ良。tえ麗・。
M・シリナイド以外O′1IjllI点金属、及びその
シ9ナイドtS々くみあわせて用−て%$111!0効
来があった。
シ9ナイドtS々くみあわせて用−て%$111!0効
来があった。
次に同じく本発明の牛導体装置を製造するための方法で
ある特許請求の範囲第3項を実施例を用いて説明する。
ある特許請求の範囲第3項を実施例を用いて説明する。
こ1>@施例は特許請求の範囲第一項の実施例O相補1
1M0Bインバータを製造する丸めの方法である。その
工@概略断m図を第4図(a)。
1M0Bインバータを製造する丸めの方法である。その
工@概略断m図を第4図(a)。
(b) 、 (旬、(d)K示す。
まず上述の特許請求の範囲第二項の実施例で説明した第
3図(b)o段階までは同機に形成した後、全面に厚す
1700 A 0111sNa 1140 i を気a
m長法で形成し、鳳チャネルMO51) 9ンジスメの
ドレインとなすべII組領域内O−@0上ノB1aN*
II 40 t >よびその下のゲート酸化膜を通常
0ホトエツチング法によって除去する。次に、全面に膜
厚xooiのi膜402をスパッタ蒸着法によって形成
し友後、上部よ)ムー1イオンを加速電圧100に@V
、 ドーズ量5 X 10”a+−”だけ注入する。
3図(b)o段階までは同機に形成した後、全面に厚す
1700 A 0111sNa 1140 i を気a
m長法で形成し、鳳チャネルMO51) 9ンジスメの
ドレインとなすべII組領域内O−@0上ノB1aN*
II 40 t >よびその下のゲート酸化膜を通常
0ホトエツチング法によって除去する。次に、全面に膜
厚xooiのi膜402をスパッタ蒸着法によって形成
し友後、上部よ)ムー1イオンを加速電圧100に@V
、 ドーズ量5 X 10”a+−”だけ注入する。
仁の注入で、M・とaiが接し九部分でM・と810界
WJが混合される。その後600℃、20分間の7二−
ルt−塩ガス雰囲気で行う。こO熱部1mKよ)、上記
M・と81とが混合されえ儒WIOみにおいて烏と81
とが反応して平滑で均質な単結晶状画シリナイド膜40
3が形成され、それ以外の領域においては、M・が反応
せずそOまま!lI存してiる。またこのときnチャネ
ルトランジスタOドレイン404が形成される。次に1
ito宜系エツチングi[Kて3分間OJI!l&珊を
行うが、このエツチングIEKよってM*jl1402
はエツチングされ、−1輩・シリサイド膜403はエツ
チングされない九めに、前記したムtイオンが注入され
た基板atlt城4040表面のみlcMeシリサイド
j1140Bが選択的に残される。((a)閣) 次に、厚さ2000AO駿化展4G51気相成長法によ
って全面に形成した後、PチャネルM08トランジスタ
のドレインとなすべ18偽領域内の一部分の絶縁膜管エ
ツチングし、その後金1inctooL。
WJが混合される。その後600℃、20分間の7二−
ルt−塩ガス雰囲気で行う。こO熱部1mKよ)、上記
M・と81とが混合されえ儒WIOみにおいて烏と81
とが反応して平滑で均質な単結晶状画シリナイド膜40
3が形成され、それ以外の領域においては、M・が反応
せずそOまま!lI存してiる。またこのときnチャネ
ルトランジスタOドレイン404が形成される。次に1
ito宜系エツチングi[Kて3分間OJI!l&珊を
行うが、このエツチングIEKよってM*jl1402
はエツチングされ、−1輩・シリサイド膜403はエツ
チングされない九めに、前記したムtイオンが注入され
た基板atlt城4040表面のみlcMeシリサイド
j1140Bが選択的に残される。((a)閣) 次に、厚さ2000AO駿化展4G51気相成長法によ
って全面に形成した後、PチャネルM08トランジスタ
のドレインとなすべ18偽領域内の一部分の絶縁膜管エ
ツチングし、その後金1inctooL。
Me膜406’iスパッタ蒸着法によって形成する。そ
の後、1イオンを加速電圧30に@vドーズ量5 X
10”am−”だけ注入する。この注入で、麗・と81
が接し九部分でy・と引の界面が混合される。600℃
、20分間のアニールをH,ガス雰囲気で行う。この熱
@ilKよ)、上記M・と8&とが混合され友部分のみ
においてM・と引とが反応して平滑で均質な単結晶状の
M・シリサイドllI407#形威され、それ以外の領
域におiてはM・j[406がそのtta存してiる。
の後、1イオンを加速電圧30に@vドーズ量5 X
10”am−”だけ注入する。この注入で、麗・と81
が接し九部分でy・と引の界面が混合される。600℃
、20分間のアニールをH,ガス雰囲気で行う。この熱
@ilKよ)、上記M・と8&とが混合され友部分のみ
においてM・と引とが反応して平滑で均質な単結晶状の
M・シリサイドllI407#形威され、それ以外の領
域におiてはM・j[406がそのtta存してiる。
((b)図)
次KH宏0.系エツチングINKよって#Mel[t−
除去するが、iシリサイド膜はエツチングされないため
に、Bイオンが注入され大基板1111域408の表面
のみpc @ Mlシリサイドj1407が選択的Wc
l1される。次に、酸化膜405及び81.N4膜40
1tエツチングし友後、全一#C膜厚5oooムO麗・
勇をスパッタ蒸着法によって形成する。七〇@、通常の
ホトエツチング法によ1MI膜のノター二ン/1行いゲ
ート電1!409及び配&1410を形成する。((4
11)以後の工程は前記特許請求の範囲第二項011施
例におけると同様である。以上の工程によ〕、第411
11に示した高融点金属ゲート電極配at用いえ相補1
1MO8インバータが得られた。
除去するが、iシリサイド膜はエツチングされないため
に、Bイオンが注入され大基板1111域408の表面
のみpc @ Mlシリサイドj1407が選択的Wc
l1される。次に、酸化膜405及び81.N4膜40
1tエツチングし友後、全一#C膜厚5oooムO麗・
勇をスパッタ蒸着法によって形成する。七〇@、通常の
ホトエツチング法によ1MI膜のノター二ン/1行いゲ
ート電1!409及び配&1410を形成する。((4
11)以後の工程は前記特許請求の範囲第二項011施
例におけると同様である。以上の工程によ〕、第411
11に示した高融点金属ゲート電極配at用いえ相補1
1MO8インバータが得られた。
なお、本実施例にお−ては、高一点金属としてMsf用
%A′に場合にクーて記載したが、W1丁a、TI等の
場合も同様な卓効があった。さらに、前記、単結晶状の
高一点金属シリナイドの高融点金属元素と配線を形成す
る高融点金属とは種類が異なる場合も同4m!に効果が
あった。
%A′に場合にクーて記載したが、W1丁a、TI等の
場合も同様な卓効があった。さらに、前記、単結晶状の
高一点金属シリナイドの高融点金属元素と配線を形成す
る高融点金属とは種類が異なる場合も同4m!に効果が
あった。
一画の簡単なWil、明
第111は本発明O牛導体装置の一実施例である相補1
1M0IAインバータの断函略図である。
1M0IAインバータの断函略図である。
第**は第111O相補ff1MO8インバータを多段
接続し友とmC5xF画略図である。
接続し友とmC5xF画略図である。
第31m(a) 、 (k) # (@) # (4#
(@) 、 (f)及び第411(a) 。
(@) 、 (f)及び第411(a) 。
(b) e (#) # (4は本幾男の中導体装置の
製造方法OX施例t@Hするため0Illて主要工程に
おける亭導体懺置O*Wa*画を順次示したものである
。泡中の主な記号はそれぞれ次の4のを示す。
製造方法OX施例t@Hするため0Illて主要工程に
おける亭導体懺置O*Wa*画を順次示したものである
。泡中の主な記号はそれぞれ次の4のを示す。
201:鳳ll5i基板、202:酸化膜、203:1
基板表面、204二酸化ll、2G5 :Pfpxst
、206:フイールド酸化H%207:ゲート酸化属。
基板表面、204二酸化ll、2G5 :Pfpxst
、206:フイールド酸化H%207:ゲート酸化属。
208 、401 : 81.N、膜、209.408
:P”1illl域、21G+404 : *+組領領
域211.402.406:Me膜、212,403.
407:単結晶状論シリナイド。
:P”1illl域、21G+404 : *+組領領
域211.402.406:Me膜、212,403.
407:単結晶状論シリナイド。
213.409:Toゲート電極、2Z4e4i0:M
eダート配線、215.411:ソース、!16.41
2 ニドレイン、217.418 ニドレイン、218
,414 :ソース、405:気相成長で形成しえ酸化
膜、301及び302:に1allからなる高融点金属
ダート配線、303 : PチャネルM08トランジス
タのソース、304 :PチャネルM08トランジスタ
のドレイン、305:ダイレクトコンタクトを形成すべ
き高ll1fPIil!領域、306 : *チャネ#
MOll)ランdxりOソース、307: mチャネル
MOI)ランジスメOドレイン、308:ダイレクトコ
ンタクトを形成すべき高鎖tag領域、309及び31
0:ダイレクトコンタクト。
eダート配線、215.411:ソース、!16.41
2 ニドレイン、217.418 ニドレイン、218
,414 :ソース、405:気相成長で形成しえ酸化
膜、301及び302:に1allからなる高融点金属
ダート配線、303 : PチャネルM08トランジス
タのソース、304 :PチャネルM08トランジスタ
のドレイン、305:ダイレクトコンタクトを形成すべ
き高ll1fPIil!領域、306 : *チャネ#
MOll)ランdxりOソース、307: mチャネル
MOI)ランジスメOドレイン、308:ダイレクトコ
ンタクトを形成すべき高鎖tag領域、309及び31
0:ダイレクトコンタクト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 シリコン結晶表面に設けられたm1J81層およ
びPMII81層の表面の少くとも一部が平滑でかつ均
質な単結晶状の高融点金属シリサイド層で被われ、しか
も該シリサイド層表面とその一部が接触し少くとも前記
mfJgi層及びPjISi層を相互接続する高融点金
属配線層が設けられたことを411にとする半導体装置
。 2、 シリコン結晶表面に塾型St鳩およびPfJ81
層を形成し友後、全面に絶縁膜を形成し、次いで前記a
ll及びP型81層上の少くとも一部分の該絶縁層を除
去して前記mM及びP型Bs層表面を露出させ、次いで
高融点金属層管形成し、次いで皺高融点金属層を通して
、Siあるいはアルゴンの如きシリコン中で電気的に不
活性なイオンをイオン注入することにより、イオン注入
された領域での前記n W S i層と前記高融点金属
層の少くとも界面及び前記P型S1階と前記1Ijl融
点金属層の少くとも界面に、少くとも前記高融点金属と
siとの混合した層を形成し、次いで熱処Ilを行ない
、該混合層を平滑で均質な単結晶状の高融点金属シリサ
イド層と記単結晶状の高融点金属シリサイド層と同時に
接触するように高融点金属配*mt形成することt特徴
とした半導体装置の製造方法。 3、 シリコン結晶表面に絶縁a’を形成し、次いでn
型領域を形成すべき部分のうちの所望の部分の該絶縁a
t線除去、次いで高融点金属層【形成し、次いで該高融
点金属層を通してム畠の如き、シリコン中でm II
Yt呈するイオンをイオン注入することによ〕、WjJ
記絶縁絶縁除去した部分における前記高融点金属層と前
記シリコン結晶の少くとも界面に少くとも前記高融点金
属と前記シリコンとが混合した層を形成すると同時に該
混合層の下にm@拡散層を形成し、次いで熱処理を行な
うことによ)前記混合層を平滑で均質な単結晶状の高融
点金属シリサイド膜となし、次いでlA11lている前
記高融点金属層を除去し1次いで全肉に絶縁m管形成し
、次いで前記シリコン結晶表面中のP型領域を形成すべ
き部分のうちの所望の部分の前記絶縁at除去し、次い
で高融点金属層管形成し1次いで該高融点金属層を通し
てボロンのごときシリコン中でP型を呈するイオン【イ
オン注入することにより、iil記piIi領域管形成
すべき部分のうちの前記絶#11st除去した部分にお
ける前記高融点金属層と前記シリコン結晶の少くとも界
面に少くとも前記高融点金属と前記シリコンとが混合し
た層を形成すると同時に鋏混合層の下にpm拡散層を形
成し、次いで熱処理を行なうことにより前記混合層管平
滑で均質な単結晶状の高融点金属シリナイド膜となし、
次いで残留している前記高融点金属層を除去し、その後
少くとも前記P型領域上及びa型領域上の単結晶状の高
融点金属シリサイド膜と同時に接触するように高融点金
属配線層を形成することを特徴とした牛導体装置の製造
方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57020908A JPS58138053A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | 半導体装置およびその製造方法 |
US06/657,080 US4551908A (en) | 1981-06-15 | 1984-10-02 | Process of forming electrodes and interconnections on silicon semiconductor devices |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57020908A JPS58138053A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58138053A true JPS58138053A (ja) | 1983-08-16 |
Family
ID=12040321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57020908A Pending JPS58138053A (ja) | 1981-06-15 | 1982-02-12 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58138053A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6014461A (ja) * | 1983-07-04 | 1985-01-25 | Hitachi Ltd | 相補型絶縁ゲート電界効果トランジスタの製造方法 |
JPS60127757A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-08 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置 |
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JPH05503189A (ja) * | 1989-10-10 | 1993-05-27 | ブイエルエスアイ テクノロジー インコーポレイテッド | 自己整合性金属相互接続部の製造 |
JPH07183399A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-21 | Nec Corp | 半導体集積回路装置及びその製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS5638869A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-14 | Seiko Epson Corp | Manufacture of mos-type semiconductor device |
-
1982
- 1982-02-12 JP JP57020908A patent/JPS58138053A/ja active Pending
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