JPS60175456A - 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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JPS60175456A
JPS60175456A JP3064884A JP3064884A JPS60175456A JP S60175456 A JPS60175456 A JP S60175456A JP 3064884 A JP3064884 A JP 3064884A JP 3064884 A JP3064884 A JP 3064884A JP S60175456 A JPS60175456 A JP S60175456A
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JP
Japan
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polysilicon
film
layer
diffused
implanted
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Application number
JP3064884A
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English (en)
Inventor
Masafumi Shishino
宍野 政文
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electronics Corp
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Publication of JPS60175456A publication Critical patent/JPS60175456A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/49Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
    • H01L29/4916Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a silicon layer, e.g. polysilicon doped with boron, phosphorus or nitrogen
    • H01L29/4925Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a silicon layer, e.g. polysilicon doped with boron, phosphorus or nitrogen with a multiple layer structure, e.g. several silicon layers with different crystal structure or grain arrangement
    • H01L29/4933Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a silicon layer, e.g. polysilicon doped with boron, phosphorus or nitrogen with a multiple layer structure, e.g. several silicon layers with different crystal structure or grain arrangement with a silicide layer contacting the silicon layer, e.g. Polycide gate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/45Ohmic electrodes
    • H01L29/456Ohmic electrodes on silicon

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  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】 産業上の利用分野 本発明は、半導体集積回路の製造工程においてイオン注
入により、低抵抗の高融点金属シリサイド層を形成する
方法であり、高速動作を8及とする超LSIへの適用に
、極めて有効である。
従来例の構成とその問題点 MOSデバイスによる半導体集積回路の製造工程におい
て、ノース、ドレインをイオン注入で形成する従来の例
を、第1図a −dに示し、以下説明を行う。
まず、第1図aに示すように、シリコン基鈑1を熱酸化
して、400人のゲート絶縁膜2を形成する。つぎに、
減圧CVD法によりポリシリコン3を4o○〇八形成す
る。続いて、ポリシリコン3にP(リン)を、1000
°Cで拡散し、n型のポリシリコンとする。その後、感
光性膜4のパターンにより、ポリシリコン3をドライエ
ツチングし、感光性膜4の除去を行う。つぎに、第1図
すに示すように、ポリシリコン3のパターンを用いてゲ
ート絶縁膜2のエツチングを行い、その後、全面にA8
+を、加速電圧4oKevで、4X1015C〃「2注
入し、注入層6を形成する。つぎに、熱処理を行い、A
31−を活性化し、拡散層5′を形成する。
その後、第1図dに示すように、層間絶縁膜6をCVD
法により成長し、つぎにコンタクトホール7をエツチン
グにより形成し、続いて、A4のスパッタ膜8を成長し
、パターンニングすることにより、MOS)ランジスタ
を形成する。
しかしながら、上記方法により、微細寸法の集積回路を
製造した場合、ゲート電極であるポリシリコン3のシー
ト抵抗および、拡散層6′のシート抵抗は高く、動作速
度の低下を招く。さらに、微細化が進み、MOSトラン
ジスタが、比1列縮少法により/J%さくなった場合、
ゲート電極および拡散層のシート抵抗の増大はさらに顕
著になり、微細化により、集積回路の動作速度の向上が
期待できなくなる。
発明の目的 本発明は、上記問題点を解決するものであり、微細加工
による集積回路において、有効な半導体装置の製造方法
を提供する。
発明の構成 本発明は、要約するに、イオン注入法により、高融点金
属をシリコンの導電領域、つまりゲート電極上および拡
散層上に注入し、熱処理を加える工程をそなえたもので
、これに′より、その高融点金属をシリサイド化し、ゲ
ート電極および拡散層めシート抵抗を下け、微細加工に
よる半導体集積回路の動作性能の向上を創るものである
。また、高融点金属のシリサイドは、低抵抗にもかかわ
らず、高温で安全であり、特に酸素雰囲気中において安
定なため、現在、主流となっているポリシリコンをゲー
トとして用いるプロセスへの適合性が非常に高い。
実施例の説明 以下本発明の実施例を用いて、本発明を具体的に詳述す
る。第2図a −dは、本発明を用いた場合の、工程順
断面図である。
まず、第2図aに示すように、/リコン基板1を熱酸化
して、400へのゲート絶縁膜2を形成する。つぎに、
減圧CVD法によりポリシリコン3を4oOO人形成す
る。続いて、ポリシリコン3にP(リン)を1000″
Cで拡散し7、n型のポリ7リコンとする。その後感光
性膜4のパターンにより、ポリシリコン3をドライエツ
チング1゜感光性膜4の除去を行う。つぎに、第2図す
に示すように、ポリシリコン3のパターンを用いて、ゲ
ート酸化膜2のエツチングを行い、その後、全面にA8
+を加速電圧40KVで4XI Q15c+++ ’注
入し、注入層6を形成する。つきに、WF6ガスをリー
スガスとして用い、W(タングステン)をイオン化し、
加速電圧sOK’Vで、15X1016(J−2注入し
、Wの注入層9を形成する。その後、900′CのN2
 ガス雰囲気中でアニールを行い、As の拡散層5と
Wのシリサイド層10を形成する。Asの拡散長は、熱
処理時間により制御できる。Wのシリサイド層の厚さは
、熱処理時間に依存せず、W原子の数に依存する。Wの
シリサイドは、一般にWS120ダインリザイドが最→
も安定なためである。−1−記の条件下においては、約
1000人の7リサイド層が形成され、シート抵抗は、
6〜1oil/口である。シリサイド層1Qがなく、A
sによる拡散層のみの場合は、60〜70Ω/口でムh
7F″−り當熱のギト・i II Mソバ愼ムI/rも
1八イも、ソリサイド層10がないと20〜30Ω/′
口である。その後、第2図dに示すように、層間絶縁膜
6をCVD法により成長し、つぎに、コンタクトホール
7をエツチングにより形成し、続いてAgのスパッタ膜
8を成長し、パターンニングを行い、MOSトランジス
タによる集積回路を形成する。
発明の効果 本発明によれば、ゲート電極のシート抵抗および拡散層
のシート抵抗を低下でき、高速動作のデバイスの形成に
有効である。捷だ、高融点金属のシリサイド層の形成を
、注入と熱処理で行うためゲート電極上と拡散層形成領
域とにセルファラインで形成でき、微細寸法の加工にも
適している。
そのため、微細化、高集積化、高速化を心安とする超L
STのプロセスへの適用に極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図a −dは、従来法により、ポリシリコンゲート
のMOS トランジスタで形成する場合の工程順断面図
、第2図a −dは、本発明の実施に際し、高融点金属
として、Wを用いた場合の例の工程順断面図である。 1・・・・シリコン基板、2・・・・・・ゲート酸化膜
、3・・・・・・ポリシリコン、4・・・・・感光性膜
、6・・・・・・注入層、6・・・・層間絶縁膜、了・
・・・・コンタクトボール、8・・・・Alスパッタ膜
、9・・・・・・Wの注入層、10・・・・・Wのシリ
サイド層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高融点金属をイオン注入法により、シリコンへ注
    入する工程と、熱処理によシ上記高融点金属をシリコン
    と反応させ、シリサイド層を形成することを、兼ね備え
    たことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. (2)高融点金属が、Mo、Ta、Ti、Wの群から選
    ばれる特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方
    法。
  3. (3)熱処理が、900’C以上の窒素、酸素ガス雰囲
    気あるいは真空中で行われる特許請求の範囲第1項記載
    の半導体装置の製造方法。
JP3064884A 1984-02-20 1984-02-20 半導体装置の製造方法 Pending JPS60175456A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6218023A (ja) * 1985-07-16 1987-01-27 Fujitsu Ltd 半導体装置に於けるマイグレ−シヨン防止法
JPS62174975A (ja) * 1986-01-28 1987-07-31 Nec Corp 半導体装置
JPS62224078A (ja) * 1986-03-26 1987-10-02 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPH02170528A (ja) * 1988-12-23 1990-07-02 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法

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