JPS594053A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS594053A
JPS594053A JP11283482A JP11283482A JPS594053A JP S594053 A JPS594053 A JP S594053A JP 11283482 A JP11283482 A JP 11283482A JP 11283482 A JP11283482 A JP 11283482A JP S594053 A JPS594053 A JP S594053A
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JP
Japan
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film
region
substrate
wiring
oxide film
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Pending
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JP11283482A
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English (en)
Inventor
Yasuhisa Sato
泰久 佐藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS594053A publication Critical patent/JPS594053A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)  発明の技術分野 本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に金属珪化物
(メタル・シリサイド)配線が形成される半導体装置の
製造方法に関する。
(b)  技術の背景 半導体ICの高密度高集積化に伴い、その配線幅も大幅
に縮小されてきている。
(e)  従来技術と問題点 従来MO8ICに於て、ビット練成るいはワード線の何
れか一方となる下層配線は、下層配線形成後の製造工程
で付加される高温処理に耐性を有する多結晶シリコンで
形成されていた。
しかし該多結晶Si配Sはアルミニウム(Al )吟か
らなる金属配線に比べて2〔桁〕以上高い抵抗率1する
ため、上記のようにICが高密度化し配線幅が著しく狭
くなってくると、その配線抵抗によってICの動作速度
が低下するという間組が生じてくる。
そこで高温に耐え且つ低比抵抗を有する一F層配線拐料
として選ばれたのが、モリブデン・シリサイド(Mo5
t、 ) 、タングステン※シリサイド(WSix )
 + タンタル・シリサイド(Tacit ) +チタ
ニウム・シリサイド(’rtsit ) 、 ニオビウ
ム鳴シリサイド(NbSi* ) r コバルト・シリ
サイド(Co512)等の1一点金属珪化物(メタル・
シリサイド)である。
しかし該筒融点金楓珪化物(メタル・シリサイド)配線
は、従来方法で形成した不純物拡散領域面と接続させた
際、、  All配管に比べて10(倍〕以上の極めて
高い接続抵抗となる。
これは従来の不純物拡散領域の形成方法に問題がある。
即ち従来の方法に於ては、半導体基板面に不純物をイオ
ン注入法で導入[7た後、該導入領域面が極めて薄い酸
化膜で情われた状態成るいけ裸の状態に於て、♀素(N
t)’ti−の非ty化性ガス中で導入不純物を高温拡
散させて不純物拡散領域を形成していた。
そのため該高温拡散に際して不純物拡散領域表ノ一部の
不純物が外方拡散(アウト・ディフユーズ)して、該嚢
層部に極めて薄い高シート抵抗の層が形成される。そし
て高融点金属珪化物配線の場合kj:A/配線と異なり
、Siと訪換して該高シート抵抗層を貫通し更に下部の
不純物拡散領域と直接に接続するというような性質を持
た々いため、高融点金属珪化物配線と不純物拡散領域と
の接続部に前記篩シート抵抗層が介在する構造になるこ
とによる。
(d)  発明の目的 本発明は、不純物拡散領域と高融点金属珪化物配線との
低い接続抵抗が得られる千導体装置の製造方法を提供し
、上記問題点を除去することを目的とする。
(e)  発明の構成 即ち本発明は半導体装動の製造方法に於て、半導体層に
不純物をイオン注入じ、該半導体層の表面を応力緩和用
酸化膜を介して窒化珪素膜で覆って、前記注入不純物を
半導体ノー内に熱拡散せしめた後、前記窒化珪素膜及び
応力緩和用酸化膜を貫く開孔を形成し、該開孔に於て前
記半導体層に接する金属珪化物配線を形成する工程を有
することを特徴とする。
(f)  発明の実施例 以下本発明を一実施例について、駆1図乃至第5図に示
す工程断1m図を用いて訂−細に説明する。
なお第1図乃至鳩5崗に於て同一領域は同一記号で示す
本発明の方法を用いて、例えばnチャネルMO8ICダ
イナミックメモリを形成するには、第1図に示すよう罠
、通常の方法により素子間分離絶縁膜1及びp4型チャ
ネル・カット領域2が形成されたp型SI基板3上に、
通常の熱酸化法((より400〜500 CA )程度
の19さのキャパシタ用酸化膜4を形成する。次に該基
板上に減圧気相成長(CVD)法で厚さ4000(A)
8度のりん(P)ドープ多結晶81層5を形成し、次い
で1100(℃)程度の水蒸気酸化法により該多結晶S
t層層表表面厚さ4001A)程度の酸化膜6を形成し
、次いで通算の方法でパターンニングを行って、キャパ
シタ用酸化膜4.りんドープ多結晶Si層5及び酸化膜
6からなるキャバシク部Cを形成する。
次いで通常の熱酸化法により厚さ400〜500[A)
程度のゲート酸化膜7を形成し、次いで該基板上に通常
通り化学気相成長(CVD)法によシ3000〜400
0[A)程度の〃さの多結晶シリコン(Sl)層を形成
し、辿當の方法で該多結晶Si層のハターンニングを行
ってケート酸化膜7上に多結晶81ゲート電極8を3b
成し、次いで通常通り該多結晶Stゲート霜1極8をマ
スクとして該基板面にゲート7V化膜7全通して、例メ
、ばひ素(As)を加速エネルギー120 (KeV)
 、注入ij4X1015(atm/crI)程度の注
入条件でイオン注入し、p型St基板3の上面部にAs
注入領域9a、9bを選択的に形成すると同時に、多結
晶Stゲート電極8の上面部にもへ8注入領域9ck形
成する。
次いでぶつ酸(HF’)系の液により基板面に表出して
いるケート酸化膜をエツチング除去した後、改めて乾燥
酸素中に於て、950(℃〕程度の温度で熱酸化を行な
い、第2図に示すようにAs注入領域9a、9bの上面
及び多結晶Stゲートー極8の表面に200〜300 
CA )程度の厚さの応力緩和用二酸化珪素(SiO2
)膜10を形成し、次いで通常のCVD法により該基板
−ヒに400〜600[A)程度の厚さの窒化珪素(5
i3N4)膜11を形成する0 次いで8143図に示すように、該基板上に通常のCV
D法を用いてシん珪酸ガラス(PSG)成るいは5tO
2からなる厚さ5000〜7000 (A )程度の下
層絶縁膜12を形成し、次いでエツチング手段に玉ふっ
化メタン(CHF*)智・Vこよるリアクティブ・イオ
ンエツチング(RIE)法を用いる通常のフォト・エツ
チング手段により、前記下層絶縁膜12に前記As注入
へ(域上部の5isNdl’J 11面を表出するコン
タクト・ホール13を形成する。
そしてその後該基板を窒素(N2)中、  1050 
(’C;)で例えば10〔分〕程度加熱して前記注入A
sを拡散せしめ、n++ソース領域9’a、  ml型
ドレイン領域9′b、及びn+型多結晶Stゲート電極
8′をノド族する。なお計拡散処理に際してコンタクト
参ホール13部のソース、ドレイン領域上面rjJ¥す
200〜300 (A )程[)応力緩和用8102膜
10と厚さ400〜600 (A )程度のS S s
 N4 k、11で嫌われているので、該領域表ノ一部
のAsが外方拡散することがない。従ってドレイン領域
9’bに於けるコンクジトナホール13部表m1に高シ
ート抵抗/mが形bzされることがない。
なお父上記下層絶縁膜12に高りん(P)濃度のP8G
’e用いた場合、上記Asの高温拡散処理の際、同時に
PSG膜をリフローせしめ、し1に示したようにコンタ
クト響ホール13の縁部に配線品質を保証するだめの曲
面Rを形成さゼることができる。
次いでシん酸(HsPO4) ’e用いて前記コンタク
ト・ホール13内に衣用しているs+++N4膜11を
選択的にエツチング除去した後、CI(F、f′、用い
るRIE手段によシコンタクト・ホール13内に表出す
る応力緩和用Sin、膜10を選択的にエツチング除去
して、第4図に示すようにコンタクト・ホール13内に
高濃度のひ素(As )を表面に含むn++ドレイ/領
域9’bを表出せしめる。
次いで通常のスパッタリング+殺により該基板上に、3
000〔A〕程度の厚さの高融点金属珪化物層例えばモ
リブテン・シリサイド(MoS is ) /lli 
k被着し、レジスト膜をマスクにして、例えば三塩化は
う素(BCls)等を用いる通常のRIF手段によシ該
MoSi2増のパターンニングヲ行って、第5図に示す
ようにコンタクト参ホール13部に於てn+型トドレイ
ン領域9’b接するMoSi2下層配線14を形成する
。なお前記MoSi!下層配線の中、例えばn1型ドレ
イン領域9’ b Ic ljz続するMo5t。
下tW配線14はビット線になる。
そして前述したように、コンタクト・ホール13内に表
出するn+型トドレイン領域9’b表!IIIVcは尚
シート抵抗層が形成されでいないので、前記配線14と
ドレイン領域9’b+H1には、それぞれAl自己紳ト
同19度の極めて低いコンタクト抵抗が得られる。
次いで図示しないが該基板上にPSG等からなる層間絶
縁膜を形成した後、訃基板ケN、中、1000じC〕で
20C分〕程度加熱しMo5iz配線14をアニールし
てその配線抵抗全減少ぜしめ、次いで層間絶縁膜へのコ
ンタクト・ホール窓開き、次いで1−間絶縁膜上へのコ
ンタクト・ホールを介して多結晶Siゲート電極に接続
するワード線を含む上層A1.配線の形成、次いで該基
板上へのカバー絶縁膜の形成等がなされて、nチャネル
MO8ICダイナミック・ランダムアクセス・メモリが
提供される。
(g)  発明の効果 上記実施例に示したように、本発明によれば低い比抵抗
余有する高融点金属珪化物(メタル・シリサイド〕配線
をAs拡散領域圧対して極めて低いコンタクト抵抗で接
続させることができる。
又ワード線にメタルやシリサイドを用いる場合には、上
記実施例と同様の手順により多結晶シリコン−ゲート電
極上の絶!IIF【にコンタクトeホールを形成し、該
コンタクト・ホールを介してメタル・シリサイド配線を
前記ゲート1ハ5極に接続することにより、接続抵抗及
び配線抵抗の低いワード線を形成することができる。
史に又本発ゆ」の方法は、りんCP)、 ?9、う素(
B)等をイオン注入してれ+型不flli物拡散狽域成
るいはp+型不縄物拡散領域を形成する際にも適用でき
る。
従りて本発明によれば、各棟導知、型欠有する高集積度
のMO8IC及びバイポーラICの動作速度を向上せし
めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図は、本発明の一実施例におけるエイー
■断面[ソlである。 (9)ll’i1於て、1け素子量分〜を絶縁膜、2は
p4型チャネル・カット領域、3itpQシリコン基板
、4はギャバンタ用酸化脱、5はりんドープ多結晶シリ
コン層、6は酸化膜、7はケート酸化膜、8゜8′多結
晶シリコン・ゲート%、棒、9 a H9b H2Cは
ひ素注入領域、9′aはn+型ソース領域、9’hばn
4型ドレイン領域、lOは応力緩和用二酸化珪素膜、1
1は窒化珪素膜、12は下層絶縁膜、13はコンタクト
eホール、14はモリブデン・シリサイド配置k、CI
Jキャパシタ部を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体層に不純物をイオン注入し、該半導体層の表面を
    応力緩和用酸化膜を介l−で空化珪素膜で櫟って、前記
    注入不純物を半導体層内に熱拡散せしめた後、前記窒化
    珪素膜及び応力緩和用酸化膜を貝く開孔全形成し、該開
    孔に於て前記半導体層に接する金属珪化物配#)!を形
    成する工程を有することを特徴と−する半導体装置の製
    造方法。
JP11283482A 1982-06-30 1982-06-30 半導体装置の製造方法 Pending JPS594053A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62112353A (ja) * 1985-09-11 1987-05-23 テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド 相互接続導体を形成する方法
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