JPS58161372A - Manufacture of mos integrated circuit - Google Patents

Manufacture of mos integrated circuit

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JPS58161372A
JPS58161372A JP1992382A JP1992382A JPS58161372A JP S58161372 A JPS58161372 A JP S58161372A JP 1992382 A JP1992382 A JP 1992382A JP 1992382 A JP1992382 A JP 1992382A JP S58161372 A JPS58161372 A JP S58161372A
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JP
Japan
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film
melting point
layer
high melting
point metal
Prior art date
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Application number
JP1992382A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiji Nagasawa
長澤 英二
Mitsutaka Morimoto
光孝 森本
Hidekazu Okabayashi
岡林 秀和
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS58161372A publication Critical patent/JPS58161372A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture 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
    • H01L21/18Manufacture 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
    • H01L21/28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28512Deposition 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
    • H01L21/28518Deposition 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

PURPOSE:To form a high melting point metallic silicide layer on the surface of an Si film in self-alignment by a method wherein a gate insulation film and an Si film are formed on the main surface of an Si semiconductor, and etched by leaving a wiring region, and a high melting point metallic layer is formed over the entire surface. CONSTITUTION:Using a P type Si substate 11, field oxide films 12 are formed. Next, after forming a gate oxide film 13, the surface 14 of the Si substrate which should be formed as a direct contact region is exposed. Then, after forming the polycrystalline Si film, etching is performed except for the part 15 for gate wiring. Further, an Mo film 16 is formed. Thereafter, the Si 15 and the Mo 16 are mixed, and thus a drain 19 and a source 20 are formed. A heat treatment is performed in an H2 gas atmosphere, and accordingly an Mo silicide layer 17 is formed only on a polycrystalline Si layer.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はMO8集積回路の製造方法に関するものである
。MO8集積回路の高密度化に伴い、ゲート配線部の配
線抵抗に起因する信号伝帳遅延が大規模集積回路の高速
動作に対する主要な制限因子になっていることは周知の
とうりである。この問題を解決する1つの方法として従
来の多結晶シリコンゲート配線に代えて、多結晶シリコ
ン上に高融点金属シリサイド層を形成した2層構造をゲ
ート配線に用いるいわゆるポリサイドゲート配線技術等
が検討されてきた。従来のポリサイドゲート構造の製造
工程の手順として、半導体基体の一主面に絶縁膜を成長
させ、該絶縁膜のダイレクトコンタクトとなすべき領域
をエツチングし1次に、不純物をドープした所定の膜厚
の多結晶シリコンを成長させ、その後、該多結晶シリコ
ン上に高融点金属のシリサイドを電子ビーム蒸着やスパ
ッタリングの同時蒸着によって形成する方法または、高
融点金属層を前記各種の膜形成法で堆積した後、熱処理
を行って多結晶シリコン上に高融点金属のシリサイドを
形成する方法等が知られている。しかしながら、これら
の製造方法によるときには以下に示す欠点がある。すな
わち、前者の方法においては、多結晶シリコン膜の上面
に高融点金属のシリサイド層を形成した後、ホトレジス
トをマスクとする通常の方法によってゲート電極および
配線のパターニングを行う工程があるが、このパターニ
ングの際、該高融点金属シリサイドのエツチングを均一
に行うためには、該高融点金属シリサイドを十分均一に
しておくことが肝要であり。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing MO8 integrated circuits. As the density of MO8 integrated circuits increases, it is well known that signal propagation delays caused by wiring resistance in gate wiring sections have become a major limiting factor for high-speed operation of large-scale integrated circuits. As a way to solve this problem, instead of the conventional polycrystalline silicon gate wiring, so-called polycide gate wiring technology, which uses a two-layer structure in which a high melting point metal silicide layer is formed on polycrystalline silicon, is being considered. It has been. The steps in the conventional manufacturing process for polycide gate structures include growing an insulating film on one main surface of a semiconductor substrate, etching the area of the insulating film that should be a direct contact, and then etching a predetermined film doped with impurities. A method of growing thick polycrystalline silicon and then forming a silicide of a refractory metal on the polycrystalline silicon by simultaneous evaporation of electron beam evaporation or sputtering, or depositing a refractory metal layer using the various film formation methods described above. There is a known method in which a high melting point metal silicide is formed on the polycrystalline silicon by heat treatment. However, these manufacturing methods have the following drawbacks. That is, in the former method, after forming a silicide layer of a high-melting point metal on the top surface of a polycrystalline silicon film, there is a step of patterning the gate electrode and wiring by the usual method using a photoresist as a mask. At this time, in order to uniformly etch the high melting point metal silicide, it is important to make the high melting point metal silicide sufficiently uniform.

1000℃程度のアニール工程が必要である。しかしな
がら、このアニール時に、多結晶シリコン中にドープさ
れているリン等の不純物が該シリサイド層を通って外部
へ拡散するために、良好なダイレクトコンタクトを形成
できない。もっともこの拡散を防止するには、上部を酸
化膜等で被ってアニールすることにより効果があること
が報告されているが、工程が複雑となるのが欠点である
。さらに、前者の方法でFi、前記2層構造を、パター
ニングする際に、高融点金属シリサイドと多結晶シリコ
ンとのエツチングレートが同一でないために、当該シリ
サイドと多結晶シリコンとを自己整合的にエツチングす
ることはむづかしい欠点があ(3)、 る。一方、後者の方法においては、前記したパターニン
グについての欠点の他に、熱処理によって形成される高
融点金属シリサイドの均−性及びシリサイド反応の再現
性に欠点がある。すなわち、高濃度に不純物がドープさ
れた多結晶シリコンと高融点金属とのシリサイド反応は
、不純物が高濃度にドープされていない場合の反応に比
較して、著しく低減される場合が多い。この理由は、多
結晶シリコン表面に形成された自然酸化膜や高融点金属
中に不純物としてとりこまれた酸素等の影響によるもの
と考えられるが、これらの要因は製造条件による微妙な
影1#を受けるためにロフト間で大きく変化する。従っ
て、高濃度に不純物がドープされた多結晶シリコン上へ
、均一な厚みに制御された高融点金属シリサイド層を前
記熱処理のみによる方法を用いて再現性よく形成するこ
とはむづかしいとされていたのである。
An annealing process at about 1000°C is required. However, during this annealing, impurities such as phosphorus doped in the polycrystalline silicon diffuse to the outside through the silicide layer, making it impossible to form a good direct contact. However, it has been reported that covering the upper part with an oxide film or the like and annealing it is effective in preventing this diffusion, but the disadvantage is that the process becomes complicated. Furthermore, when patterning the two-layered structure of Fi using the former method, since the etching rates of the refractory metal silicide and polycrystalline silicon are not the same, the silicide and polycrystalline silicon are etched in a self-aligned manner. There are drawbacks (3) that make it difficult to do so. On the other hand, in the latter method, in addition to the above-mentioned drawbacks regarding patterning, there are also drawbacks in the uniformity of the high melting point metal silicide formed by heat treatment and in the reproducibility of the silicide reaction. That is, the silicide reaction between polycrystalline silicon doped with impurities at a high concentration and a high melting point metal is often significantly reduced compared to the reaction when polycrystalline silicon is not doped with impurities at a high concentration. The reason for this is thought to be the effects of a natural oxide film formed on the surface of polycrystalline silicon and oxygen incorporated as an impurity into the high melting point metal, but these factors may have subtle effects due to manufacturing conditions. varies greatly between lofts due to the impact received. Therefore, it has been considered difficult to form a refractory metal silicide layer with a uniform thickness on polycrystalline silicon doped with high concentrations of impurities using only the heat treatment method described above with good reproducibility. be.

本発明の目的は前記事情に鑑み、高融点金属シリサイド
層と多結晶、シリコン層とが自己整合的に形成された2
層構造をゲート電極配線として用(4) いたMO5集積回路の簡便な製造方法を提供するもので
、第1導電型の半導体基体の一主面に絶縁膜−プしたシ
リコン膜を形成L〜、当該シリコン膜をダイレクトコン
タクト及びゲート電極および配線となすべき領域を残し
てエツチングを施こし、これによって全面または前記シ
リコン膜の表面上のみに高融点金属層を形成し、該層の
上面より、該高融点金属層と前記シリコン膜とを混合さ
せ、かつ、後にソースおよびドレイン電極となすべき領
域の半導体基板表面に到達せしめる条件で第2導電型を
呈する不純物を注入した後、600℃程度以上の熱処理
を行うことを特徴とするものである。
In view of the above-mentioned circumstances, an object of the present invention is to provide two layers in which a high melting point metal silicide layer and a polycrystalline silicon layer are formed in a self-aligned manner.
This provides a simple manufacturing method for an MO5 integrated circuit using a layered structure as a gate electrode wiring (4), in which a silicon film coated with an insulating film is formed on one main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type. The silicon film is etched leaving areas to be used as direct contacts, gate electrodes, and wiring, thereby forming a high melting point metal layer on the entire surface or only on the surface of the silicon film, and etching the metal layer from the top surface of the layer. After mixing the high-melting point metal layer and the silicon film and implanting an impurity exhibiting the second conductivity type under the conditions that the impurity reaches the surface of the semiconductor substrate in the regions that will later become source and drain electrodes, It is characterized by performing heat treatment.

以下、本発明の典型的な一実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
Hereinafter, a typical embodiment of the present invention will be described in detail using the drawings.

図(a)〜(d)は本発明の製造工程の1例を示した概
略断面図である。
Figures (a) to (d) are schematic cross-sectional views showing one example of the manufacturing process of the present invention.

図(a)において、まず、P型5i基板11を用い、通
常の選択酸化法によりフィールド酸化膜12を形成する
。次に、熱酸化法によって300人のゲート酸化膜13
を形成した彼1通常のホトエツチング法によってダイレ
クトコンタクトの領域となすべき5i基板表面14を露
出させる。次に、図(b)に示すようにリンをドーパン
トとして含んだ膜厚3000Xの多結晶シリコン膜を形
成した後1通常のホトエツチング法により、該多結晶シ
リコンをゲート電極配線部分15を除いてエツチングす
る。
In FIG. 1A, first, a field oxide film 12 is formed using a P-type 5i substrate 11 by a conventional selective oxidation method. Next, a gate oxide film 13 of 300 people was deposited using a thermal oxidation method.
After forming the 5i substrate surface 14, which is to be a direct contact area, is exposed by a conventional photoetching method. Next, as shown in Figure (b), after forming a polycrystalline silicon film containing phosphorus as a dopant and having a thickness of 3000×, 1 the polycrystalline silicon is etched except for the gate electrode wiring portion 15 by a normal photoetching method. do.

さらに図(C)のように、膜厚4ooXのMo膜16を
電子銃蒸着によって形成する。その後、A;イオンを加
速電圧30Qkavでドーズ量10”m2だけ注入を行
うことにより、多結晶シリコン15とM。
Furthermore, as shown in Figure (C), a Mo film 16 with a film thickness of 4ooX is formed by electron gun deposition. After that, A: polycrystalline silicon 15 and M are implanted by implanting ions at a dose of 10''m2 at an acceleration voltage of 30Qkav.

16と混合し、且つ図(d)に示すドレイン19および
ソース20を形成する。その後、水素ガス雰囲気におい
て600℃、20分間の熱処理を行う。該熱処理によっ
て、多結晶シリコン層18上のみに膜厚1000AのM
Oシリサイド層17が形成される。
16 to form a drain 19 and a source 20 shown in FIG. Thereafter, heat treatment is performed at 600° C. for 20 minutes in a hydrogen gas atmosphere. Through this heat treatment, a 1000A thick M film is formed only on the polycrystalline silicon layer 18.
An O silicide layer 17 is formed.

次に過酸化水素系エツチング液にて約30秒の処理を行
うが、この時、酸化膜上の未反応のMoはエツチングさ
れるがs MOシリサイドはこのエッチンダ液に対して
安定であるために、図(d)に示す様に、多結晶シリコ
ン層の上部のみにMOシリザイド17が自己整合的に形
成された2層構造電極が得られる。本製造方法によって
形成されたMOシリサイド層は前記した熱処理にのみよ
って形成されたMOシリサイド層に比較して均一性およ
び平坦性が著しく改善されていた。また1本実施例によ
って製造された2層構造のゲート配線のシート抵抗は4
Ω/口程度であり、低抵抗化が実現された。さらに1本
発明によって形成された2層構造ゲート配線のシート抵
抗のウェハー内の均一性も良好であり、イオン注入を利
用したシリサイド形成が従来法の熱処理のみによる場合
に比較して均−性及び再現性において格段の効果がf)
ることが示された。
Next, a process is performed for about 30 seconds using a hydrogen peroxide-based etching solution. At this time, unreacted Mo on the oxide film is etched away, but since MO silicide is stable against this etching solution, As shown in Figure (d), a two-layer structure electrode is obtained in which MO silicide 17 is formed in a self-aligned manner only on the top of the polycrystalline silicon layer. The MO silicide layer formed by this manufacturing method had significantly improved uniformity and flatness compared to the MO silicide layer formed only by the heat treatment described above. In addition, the sheet resistance of the two-layer gate wiring manufactured according to this example was 4.
The resistance was about Ω/mouth, and low resistance was achieved. Furthermore, the sheet resistance of the two-layer gate wiring formed according to the present invention has good uniformity within the wafer, and silicide formation using ion implantation has a higher uniformity and resistance than when conventional heat treatment is used alone. Significant effect on reproducibilityf)
Rukoto has been shown.

なお1本実施例においては、高融点金属層としてはMO
膜を用いた場合について記載したが、w、’ra。
Note that in this example, the high melting point metal layer is MO.
Although the case using a membrane was described, w,'ra.

TI等の他の高融点金属においても同様に低抵抗化が実
現された。まfc1イオン注入不純物としてはASの場
合について述べたが、 P、B  等の不純物を用いた
場合も同様な卓効があった。
Similar reduction in resistance has been achieved with other high melting point metals such as TI. Although we have described the case of AS as the impurity for fc1 ion implantation, similar effects were obtained when impurities such as P and B were used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図(a)〜(d)は本発明の製造方法によって得られる
MO5集積回路の製造工程の一例を示した概略断面図で
ある。 図中の主な記号はそれぞれ以下のものを示す。 11、 P型シリコン基板、12 フィールド酸化膜1
6、ゲート酸化膜、14 ダイレクトコンタクトを形成
すべき露出シリコン表面、15 多結晶シリコンゲート
配線16、MO膜、17.MOシリサイド、18 多結
晶シリコンゲート配線、19 ドレイン、21 ダイレ
クトコンタクト特許出願人 日本電気株式会社 手続補正書(、え) 1.事件の表示   昭和57年 特 許 願第199
23号2、発明の名称   MOB集積回路の製造方法
3、補正をする者 事件との関係       出 願 人東京都港区芝五
丁目33番1号 (423)   日本電気株式会社 代表者 関本忠弘 4、代理人 〒108  東京都港区芝五丁目37番8号 住人三田
ビル以上の熱処理を行う2段熱処理法が行われている5
、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄。 明細書の発明の詳細な説明の欄。 6、補正の内容 (1)  特許請求の範囲の欄を別紙のように補正する
。 (2)明細書第5頁第8行から第9行目に)!51けて
「または前記シリコン膜の表面上のみ」とあるのを削除
する。 (3)明細書第5頁第13行目から第14行目にかけて
r600’0捏度以上」とあるのを「400°C〜60
0℃の熱処理を行った後、未反応な高融点金属をエツチ
ング除去することによって高融点金属珪化物層を前記露
出シリコン表面に自己整合的に形成し、その後、非還元
性ガス雰囲気において800°C以上」と補正する。 (4)明細書第5頁第14行目と第15行目との間に、
次の文章を挿入する。 本発明の方法では、イオン注入を行った後に40鈷40
0℃という比較的低温の熱処理を行い、この後、未反応
な高融点金属を除去した後に800℃(1) 均一性や平滑性が失われてしまい、これに伴ってが、こ
の2段熱処理は均一かつ平滑な高融点金属珪化物をシリ
コン膜表面に対して自己整合的に形成する上で、極めて
重要である。 すなわち、イオン注入後の最初のアニールを、例えば8
00°C程度以上の高温で行った場合には前記シリコン
膜表面の周囲にはみだして珪化物が形成されてしまう。 従って、最初低温でアニールを行った後、未反応な高融
点金属を除去することによってシリコン膜表面に自己整
合して珪化物が形成される。温度範囲を限定する理由は
400°Cについてはイオン注入して形成された高融点
金属と8iとの混合層がシリサイド化する最低限の温度
、600℃については数十分程度の熱処理で、はみだし
て珪化物が形成されないだめの上限温度であるためであ
る。この後、該珪化物層の抵抗率の減少及び注入された
イオンの電気的活性化を目的とした800℃程度以上の
熱処理が実施される。この熱処理をH,ガスを含んだ還
元性ガス雰囲気で行った場合には、前記低温熱処理によ
って形成された珪化物のピンホール等の欠陥が多数形成
されるため集積回路への使用には適さない。従って、非
還元性ガス雰囲気、例えば、窒素、不活性ガス、酸素、
水蒸気あるいはこれらの組合せたガス雰囲気または真空
中で、800℃以上の熱処理を行うことが、珪化物の均
一かつ平滑な性質を維持する上で、重要である。」 (5)明細書第6頁第9行目の「膜厚4ooA Jとあ
るのを[膜厚600Ajに補正する。 (6)明細書第7頁第4行目の「られる。」の後に次の
文章を挿入する。[しかし、この時点におけるMoシ1
1サイドのシート抵抗は、50Q/口程度と、充分には
低くない。次にシート抵抗の低下を目的として非還元性
ガス、例えば、窒素ガス雰囲気において800℃以上の
熱処理を行う。」(7)明細書第7頁第9行目の1−4
Ω/口」とあるるのを「7〜8Ω/口」に補正する。 代理人 弁理士 内原   晋 別   紙 2、特許請求の範囲 (1)  第1導電型の半導体基体の一主面に絶縁膜を
成長させ、該絶縁膜に所望の開口を設けた後、該半導体
基体の一主面上に第2導電型不純物をドープしたシリコ
ン膜を形成し、当該シリコン膜のダイレクトコンタクト
及びゲート電極および配線となすべき領域を残してエツ
チングを施こし、全面に縞融点金属層を形成し、該層の
上面より該高融点金属層と前記シリコン膜とを混合させ
、かつ、後にソース及びドレイン電極となすべき領域の
半導体基板表面に到達せしめる条1牛で第2導電型を熱
処理を行うことを特徴とするM OS集積回路の製造方
法。 (4) 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示   昭和57年 特 許 願第199
23号2、発明の名称   MO8集積回路の製造方法
3、補正をする者 事件との関係       出 願 人東京都港区芝五
丁目33番1号 (423)   日本電気株式会社 代表者 関本忠弘 4、代理人 5、補正命令の日付 昭和57年5月25日(発送日) 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明および図面の簡単な説明の欄
ならびに図面 7、補正の内容 (1)明細書第5頁17行目に「図(a)〜(d)は」
とあるを[第1図(a)〜(d)は」と補正する。 (2)同頁199行目「図(a)において」とあるを「
第1図(a)において」と補正する。 (3)明細書記6頁4行目に「図(b)に」とあるを「
第1図(b)に」と、同頁9行目に「図(C)の」とあ
るを「第1図(e)の」と、同頁133行目「図(d)
に示す」とあるを「第1図(d)に示す」と、それぞれ
補正する。 (4)明細書箱7頁1行目に「図(d)に示す」とある
を「第1図(d)に示す」と補正する。 (5)明細書第8頁2行目に「図(a)〜(d)は」と
ある2− を「第1図は」に補正する。 (6)図面を添付のものと差し替える。 代理人 弁理士  内 原   晋 3− 」1瞥二     ノ      Vン丁手続補1書(
自発)58.4.25 卯条 許 g8 1、事件の表示  昭和57年特許願第19923号2
、発明の名称  MO8集積回路の製造方法3、補正を
する者  出願人 事件との関係 東京都港区芝五丁目33番1号(423
)日本電気株式会社 代表者  関  本  忠  弘 (連絡先 日本電気株式会社 特許部)5、補正の対象 昭和57年6月23日提出の手続補正書の特許請求の範
囲の欄 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)特許請求の範囲を別紙のように補正する。 (2)明細書第2頁第10行目に1絶縁膜を成長させ」
とあるのを「ゲート絶縁膜を成長させ」に補正する。 (3)明細書第2頁第10行目から第11行目に勉1け
て「該絶縁膜のダイレクトコンタクトとなすべき領域を
エツチングし、」とあるのを削除する。 (4)明細書第3頁第11行目の[拡散するために、]
の後に「トランジスタの閾値電圧力;変動する不都合が
生じる上に、ダイレクトコンタクトi!含まれる場合に
は」を挿入する。 (5)明細書第4頁第17行の「である。」の後に、「
また、後者の方法において多結晶シ1ノコン膜1− をパターニングした後に高融点金属層を形成した後熱処
理を行い、その後、未反応な高融点金属の除去を行う方
法も考えられるが、この場合、シリサイドがパターニン
グされた多結晶シリコンよりはみだして形成され微細な
電極形成には不適当である。」を挿入する。 (6)明細書第5頁第2行目の「第1導電型の半導体基
体の一主面に絶縁膜」を「シリコン半導体基体の一主面
にゲート絶縁膜」に補正する。 (7)明細書第5頁第3行目の「該絶縁膜に所望の開口
を設けた後、」を削除する。 (8)明細書第5頁第4行目から第5行目にかけて「前
記半導体基体の一主面上に第2導電型不純物をドープし
た」とあるのを「該ゲート絶縁膜上に」に補正する。 (9)明細書第5頁第6行目の「ダイレクトコンタクト
及び」を削除する。 (10)明細書第5頁第7行目から第8行目の1これに
よって」を削除する。 (11)  明細書第5頁第9行目から第13行目にか
け2− て「該層の上面より、いい・ 第2導電型を呈する不純
物を注入した後、」とあるのを[該層の上面よりイオン
注入を行なって該高融点金属と前記シリコン膜とを混合
させた後、」と補正する。 (12)明細書第5頁第15行目の「以下、本発明の典
型的な一実施例について」を「以下、本発明の一実施例
として、ダイレクトコンタクトを含む場合のポリサイド
ゲートの製造例を」に補正する。 (13)  明細書第7頁第14行目と第15行目との
間に「上記実施例においてはダイレクトコンタクトを含
むポリサイドゲートについて示したが、ダイレクトコン
タクトを含まない通常のポリサイドゲートにも本発明が
適用しうろことは自明である。」を挿入する。 (功 明細書第7頁第9行目に「P+、B+等の不純物
を」とあるのを「P+等のn型不純物あるいはSi等の
非不純物イオンを」に補正する。 (15)明細書第7頁第20行目の「あった。」の後に
[更に、多結晶シリコンとしてボロンがドープされたも
のを用いた場合、注入イオンとしてSiのみもしくはボ
ロンとシリコンとを重さねて用いた場合もやはり卓効が
あった。−を挿入する。 代理人 弁理士 内 原   晋 別  紙 特許請求の範囲 すべき領域を残してエツチングを施こし、全面に高融点
金属層を形成し、該層の上面よりイオン注入を行なって
該高融点金属層と前記シリコン膜とを混合させた後、4
00〜600℃の熱処理を行い、その後、未反応な高融
点金属をエツチングすることによって高融点金属珪化物
層を前記のシリコン膜表面に自己整合的に形成し、その
後、非還元性ガス雰囲気において800℃以上の熱処理
を行うことを特徴とするMO8集積回路の製造方法。 代理人 弁理士 内 原   晋 i−
Figures (a) to (d) are schematic cross-sectional views showing an example of the manufacturing process of an MO5 integrated circuit obtained by the manufacturing method of the present invention. The main symbols in the diagram indicate the following. 11, P-type silicon substrate, 12 field oxide film 1
6. Gate oxide film, 14. Exposed silicon surface where direct contact is to be formed, 15. Polycrystalline silicon gate wiring 16, MO film, 17. MO silicide, 18 Polycrystalline silicon gate wiring, 19 Drain, 21 Direct contact patent applicant NEC Corporation Procedural Amendment (,e) 1. Display of case 1981 Patent Application No. 199
No. 23 No. 2, Title of the invention: Method for manufacturing MOB integrated circuits 3, Relationship to the amended case Applicant: 5-33-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo (423) NEC Corporation Representative: Tadahiro Sekimoto 4; Agent Address: 37-8 Shiba 5-chome, Minato-ku, Tokyo 108 Residents: Mita Building A two-stage heat treatment method that performs higher heat treatment is being carried out 5
, Claims column of the specification subject to amendment. Detailed description of the invention in the specification. 6. Contents of amendment (1) The scope of claims is amended as shown in the attached sheet. (2) Lines 8 to 9 of page 5 of the specification)! 51, the phrase "or only on the surface of the silicon film" is deleted. (3) From line 13 to line 14 of page 5 of the specification, the phrase “r600'0 degree of kneading or higher” has been replaced with “400°C to 600°C.
After heat treatment at 0°C, a refractory metal silicide layer is formed on the exposed silicon surface in a self-aligned manner by etching away the unreacted refractory metal, and then etched at 800° in a non-reducing gas atmosphere. "C or higher" is corrected. (4) Between the 14th line and the 15th line of page 5 of the specification,
Insert the following sentence. In the method of the present invention, after performing ion implantation,
Heat treatment was performed at a relatively low temperature of 0°C, and then, after removing unreacted high-melting point metals, the temperature was 800°C (1). is extremely important in forming a uniform and smooth high melting point metal silicide in a self-aligned manner on the silicon film surface. That is, the first annealing after ion implantation is performed for example 8
If it is carried out at a high temperature of about 00° C. or higher, silicide will be formed protruding around the surface of the silicon film. Therefore, after first performing annealing at a low temperature, the unreacted high melting point metal is removed to form a silicide in self-alignment with the silicon film surface. The reason for limiting the temperature range is that 400°C is the minimum temperature at which the mixed layer of high melting point metal and 8i formed by ion implantation becomes silicide, and 600°C is the minimum temperature at which the mixed layer of 8i and high melting point metal formed by ion implantation becomes a silicide. This is because this is the upper limit temperature at which no silicide is formed. Thereafter, heat treatment at about 800° C. or higher is performed for the purpose of reducing the resistivity of the silicide layer and electrically activating the implanted ions. If this heat treatment is performed in a reducing gas atmosphere containing H gas, many defects such as pinholes will be formed in the silicide formed by the low temperature heat treatment, making it unsuitable for use in integrated circuits. . Therefore, non-reducing gas atmospheres such as nitrogen, inert gases, oxygen,
In order to maintain the uniform and smooth properties of the silicide, it is important to perform the heat treatment at 800° C. or higher in a gas atmosphere of water vapor or a combination thereof, or in a vacuum. ” (5) “Film thickness 4ooA J” on page 6, line 9 of the specification is corrected to “film thickness 600Aj.” (6) After “Deru” on page 7, line 4 of the specification Insert the following sentence. [However, MoS1 at this point
The sheet resistance on one side is about 50Q/mouth, which is not low enough. Next, heat treatment is performed at 800° C. or higher in a non-reducing gas atmosphere, such as nitrogen gas, for the purpose of reducing sheet resistance. (7) Page 7, line 9, 1-4 of the specification
Correct the text ``Ω/mouth'' to ``7-8 Ω/mouth.'' Agent Patent Attorney Shinbetsu Uchihara Paper 2, Claims (1) After growing an insulating film on one main surface of a semiconductor substrate of the first conductivity type and providing a desired opening in the insulating film, the semiconductor substrate A silicon film doped with a second conductivity type impurity is formed on one main surface, and etching is performed on the silicon film, leaving areas to be used as direct contacts, gate electrodes, and wiring, and a striped melting point metal layer is formed on the entire surface. The high melting point metal layer and the silicon film are mixed from the upper surface of the layer, and the second conductivity type is heat-treated with a strip that reaches the surface of the semiconductor substrate in areas that will later become source and drain electrodes. A method of manufacturing an MOS integrated circuit, comprising: (4) Procedural amendment (method) % formula % 1. Indication of case 1981 Patent Application No. 199
No. 23 No. 2, Title of the invention: Method for manufacturing MO8 integrated circuits 3, Relationship with the amended case Applicant: 5-33-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo (423) NEC Corporation Representative: Tadahiro Sekimoto 4; Agent 5, date of amendment order May 25, 1980 (shipping date) 6, column for detailed explanation of the invention and brief explanation of drawings in the specification subject to amendment, drawing 7, contents of amendment (1) On page 5, line 17 of the specification, “Figures (a) to (d) are”
Correct the statement "Figures 1 (a) to (d) are". (2) On the 199th line of the same page, replace "In figure (a)" with "
In FIG. 1(a)," the correction is made as follows. (3) On page 6, line 4 of the detailed description, replace the phrase “in figure (b)” with “
``In Figure 1 (b)'', line 9 of the same page, ``Figure (C)'' is replaced with ``Figure 1 (e)'', line 133 of the same page, ``Figure (d)''.
The phrase "shown in FIG. 1(d)" is corrected to "shown in FIG. 1(d)." (4) In the first line of page 7 of the specification box, the phrase "as shown in Figure (d)" is corrected to "as shown in Figure 1 (d)." (5) In the second line of page 8 of the specification, the phrase ``2-'' that says ``Figures (a) to (d)'' is corrected to ``Figure 1''. (6) Replace the drawing with the attached one. Agent: Patent Attorney Susumu Uchihara 3- 1.
Voluntary) 58.4.25 Yuu Ujo g8 1. Indication of the incident 1982 Patent Application No. 19923 2
, Title of the invention Method for manufacturing MO8 integrated circuit 3, Person making the amendment Relationship to the applicant's case 5-33-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo (423
) NEC Corporation Representative Tadahiro Sekimoto (Contact address: NEC Corporation Patent Department) Detailed Description Column 6, Contents of Amendment (1) The claims are amended as shown in the attached sheet. (2) Grow one insulating film on page 2, line 10 of the specification.
The statement has been corrected to "grow a gate insulating film." (3) Delete the following from lines 10 to 11 on page 2 of the specification: ``A region of the insulating film to be made a direct contact is etched.'' (4) [In order to diffuse] on page 3, line 11 of the specification
Insert "Threshold voltage of the transistor; in addition to the inconvenience of fluctuation, direct contact i! If included" is inserted after. (5) On page 4, line 17 of the specification, after “is.”
In addition, in the latter method, it is also possible to pattern the polycrystalline silicon film 1-, form a high-melting point metal layer, perform heat treatment, and then remove the unreacted high-melting point metal. , the silicide is formed protruding from the patterned polycrystalline silicon, making it unsuitable for forming fine electrodes. ” is inserted. (6) "An insulating film on one main surface of a semiconductor substrate of the first conductivity type" in the second line of page 5 of the specification is corrected to "a gate insulating film on one main surface of a silicon semiconductor substrate." (7) Delete "After forming a desired opening in the insulating film" in the third line of page 5 of the specification. (8) From the fourth line to the fifth line of page 5 of the specification, the phrase "a second conductivity type impurity was doped on one main surface of the semiconductor substrate" was replaced with "on the gate insulating film". to correct. (9) Delete "direct contact and" on page 5, line 6 of the specification. (10) Delete ``1 hereby'' from lines 7 to 8 of page 5 of the specification. (11) From page 5, line 9 to line 13 of the specification, the phrase ``after implanting an impurity exhibiting a good second conductivity type from the upper surface of the layer'' is replaced by After ion implantation is performed from the upper surface of the silicon film to mix the high melting point metal and the silicon film. (12) "Hereinafter, regarding a typical embodiment of the present invention" on page 5, line 15 of the specification was changed to "Hereinafter, as an embodiment of the present invention, manufacturing a polycide gate including a direct contact." Correct the example to ``. (13) On page 7, line 14 and line 15 of the specification, there is a line that states, ``Although the above embodiments have shown a polycide gate including a direct contact, It is obvious that the present invention can also be applied to (Issue: In the 9th line of page 7 of the specification, the phrase ``impurities such as P+ and B+'' is corrected to ``n-type impurities such as P+ or non-impurity ions such as Si.'' (15) Specification After "There was" in the 20th line of page 7 [Furthermore, when polycrystalline silicon doped with boron is used, only Si or a combination of boron and silicon is used as the implanted ions. It was also very effective in this case. Insert -. Agent: Shinbetsu Uchihara, Patent Attorney The paper was etched leaving the area that should be claimed, and a high melting point metal layer was formed on the entire surface, and the layer was After performing ion implantation from the upper surface to mix the high melting point metal layer and the silicon film,
A heat treatment is performed at 00 to 600°C, and then the unreacted high melting point metal is etched to form a high melting point metal silicide layer on the silicon film surface in a self-aligned manner, followed by etching in a non-reducing gas atmosphere. A method for manufacturing an MO8 integrated circuit, characterized by performing heat treatment at 800°C or higher. Agent Patent Attorney Susumu Uchihara

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ! 第1導電型の半導体基体の一主面に絶縁膜を成長さ
せ、該絶縁膜に所望の開口を設けた後。 該半導体基体の一主面上に第2導電型不純物をドープし
たシリコン膜を形成し、当該シリコン膜をダイレクトコ
ンタクト及びゲート電極および配線となすべき領域を残
してエツチング管流こし、全面または前記シリコン膜の
表面上のみに高融点金属層を形成し、該層の上面より、
該高融点金属層と前記シリコン膜とを混合させ、かつ、
後にソースおよびドレイン電極となすべき領域の半導体
基板表面に到達せしめる条件で第2導電型を呈する不純
物を注入した後、600℃程度以上の熱処理を行うこと
を特徴とするMO5集積回路の製造方法。
[Claims]! After growing an insulating film on one main surface of the semiconductor substrate of the first conductivity type and providing a desired opening in the insulating film. A silicon film doped with a second conductivity type impurity is formed on one main surface of the semiconductor substrate, and the silicon film is etched through an etching tube, leaving areas to be used as direct contacts, gate electrodes, and interconnections, and etched onto the entire surface or the silicon film. A high melting point metal layer is formed only on the surface of the film, and from the top surface of the layer,
mixing the high melting point metal layer and the silicon film, and
A method for manufacturing an MO5 integrated circuit, which comprises implanting an impurity exhibiting a second conductivity type under conditions that allow the impurity to reach the surface of a semiconductor substrate in regions that will later become source and drain electrodes, and then performing heat treatment at about 600° C. or higher.
JP1992382A 1981-06-15 1982-02-10 Manufacture of mos integrated circuit Pending JPS58161372A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57124476A (en) * 1981-01-26 1982-08-03 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57124476A (en) * 1981-01-26 1982-08-03 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor device

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