JPS58182244A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置、例えばＭＩＳＪ半導体装置の製造
方法に関するものである。

シリコンゲートのＭＯ８ＩＣの製作に当っては、ゲート
電極の加工後に全面にリンシリケートガラス膜等の絶縁
膜を被着し、次いでソース及びドレイン領域の形成のた
めに熱処理（グラスフロー）を施している。しかしなが
ら、モリブデン壽の金属を上層とし、リンをドープした
多結晶シリコンを下層とする２層構造のゲートを有する
ＭＩＳＦＥＴＫ上記の方法を適用した場合には、リンシ
リケートガラス膜形成後の熱処理によって金属層と多結
晶シリコン層とが局部的に反応して突起を生じたり、下
地の多結晶シリコン膜自体がなくなってしまうことが判
明した。

従って、本発明は、上記の如き欠点を解消した金属［１
ｔＡ又は配線を有する半導体装置の製法を提供すること
を目的とするものである。この目的達成のために、本発
明によれば、モリブデン等の金属層にリン等の導電性不
純物を予めドープせしめ、これ忙よってその後の熱処理
時に金属と多結晶シリコンとの反応を抑制し、安定で歩
留良くデバイスを作成している。なお、ここで「導電性
不純物１とはリン等の如く、特に半導体の導電性を高め
る作用のある不純物を指している。

以下、本発明の一実施例によるモリブデン−多結晶シリ
コンの多層ゲートのＮチャンネルＭＩＳＩＣの製造方法
を図面について説明する。

まず第１図のように、Ｐ型シリコン基板１の表面に周知
の選択酸化技術によってフィールド酸化シリコン＠２を
形成し、しかる後にアクティブ領域の表面にゲート酸化
によって薄いゲート酸化シリコン膜３を形成する。

次いで全面に厚さ５００〜１５００Ａの多結晶シリコン
膜４を化学的気相成長法（ＣＶＤ）Ｋよって析出させ、
リン等の不純物な拡散せしめて多結晶シリコン膜を低抵
抗化する。この方法に代えて、ＣＶＤＫよる析出時に予
めリン勢を気相からドープしたドープド多結晶シリコン
膜を形成すれば、上記の不純物拡散処理を省略できる。

次いで、例えばスパッタリング法忙よって全面に厚さ５
００〜１５００Ａのモリブデン膜５を付着せしめる。そ
して、周知のフォトリソグラフィーによって、上記のモ
リブデン膜及び多結晶シリコン膜を順次所定パターンに
エツチングし、＃Ｅ２図に示す如く、モリブデン膜５−
多結晶シリコン膜４の２層構造のゲート電極と、モリブ
デン９５ａ−多結晶シリコン膜４ａの２層構造の配線パ
ターンとを夫々形成する。

そし℃この後Ｋ、各モリブデン膜５．５ａ中にリン等の
導電性不純物をドープする。この場合、酸素を含む雰囲
気中でドーピングを行なうとモリブデン膜が酸化されて
しまうので、酸素を含まない雰囲気（例えばＰＨ，）中
でリン等をドープする必要がある。またドーピング時の
温度は９００Ｃ以下であるのが望ましいが、これは、９
００Ｃ以上であるとモリブデンと多結晶シリコンとが反
応する傾向があるためである。

次いで全面にヒ素、リン等の不純物のイオンを打込み、
第２図のように、シリコン１０表面のアクティブ領域の
うちゲート電極で覆われていない部分にイオン注入領域
１３を所定パターンに形成する。

次いで第３図のように、全面に層間絶縁膜としての例え
ばリンシリケートガラス膜６をＣＶＤ等によって析出さ
せる。

次いで第４図のようｋ、周知のフォトリソグラフィーに
よって、ソース及びドレイン領域上にコンタクトホール
７、．８を形成し、かつ多層配線用のコンタクトホール
９を形成する。そして、リンを含む雰囲気中で熱処理を
行ない、上記のイオン注入領域の不純物を活性化し、ソ
ース領域１ｏ及びドレイン領域１１を形成すると同時に
、コンタクトホールの断面形状をなめらかにする。

次いで第５図のように、全面に例えば真空蒸着法でアル
ミニウムを蒸着し、フォトリソグラフィーでパターニン
グして各アルミニウム電極１２ａ。

１２ｂ、１２Ｃな夫々形成する。

以上説明したようＫ、本例の方法によれば１Ｍ０８ＩＣ
の製作に当ってモリブデンＩＩ（或いはゲート電極及び
必要に応じて配線パターン）の形成後に、リン等の不純
物をモリブデンｌＩに予めドープしているので、次のガ
ラス膜６の析出後の熱処理（グラスフロー）によっても
、モリブデン膜５゜５ａと多結晶シリコン膜４，４１と
が局部的に反応することが阻止されるか或いは抑制され
る。つまり、モリブデン膜に予め不純物をドープしてお
くことによって、ドープド多結晶シリコンとの反応が効
果的に抑止されることが分ったのである。

この結果、シリコンゲートのＭＯ８ＩＣと同様Ｋ、モリ
ブデン−多結晶シリコンの金輌ゲー）ＭＩ　ＳｔＣを安
定して歩留良く作成することができる。

以上、本発明を例示したが、上述の実施例は本発明の技
術的思想に基いて更に変形が可能である。

例えば、モリブデン膜への不純物のドーピングは、第２
図のようにパターニングしてから行なってもよいし、或
いは全面にモリブデン膜な被着した後（パターニング前
）ＶＣ全面で行なってもよいうまた、このドーピングは
気相から行なってもよいし、或いは固体のリン拡散源（
セラミックスにＰ、０゜−１−８ｉＯ，を浸み込ませた
もの）から行なうこともできる。また、上述のモリブデ
ン膜に代えて、タングステン、チタン勢の他の高融点金
属膜を用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例による金属ゲートの
ＭＯ８ＩＣの製造方法を工程順に示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、高融点金属層と多結晶シリコン層との積層構造から
   なる電極又は配線を有する半導体装置の製造方法におい
   て、前記高融点金属層に所定の不純物なドープせしめ、
   しかる後に所定の熱処理工程を行なうことを特徴とする
   方法。