JPS61198680A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPS61198680A
JPS61198680A JP3781885A JP3781885A JPS61198680A JP S61198680 A JPS61198680 A JP S61198680A JP 3781885 A JP3781885 A JP 3781885A JP 3781885 A JP3781885 A JP 3781885A JP S61198680 A JPS61198680 A JP S61198680A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
polycrystalline silicon
layer
gate electrode
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3781885A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Matsubara
雄二 松原
Ryozo Inoue
井上 亮三
Keizo Sakiyama
崎山 恵三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP3781885A priority Critical patent/JPS61198680A/ja
Publication of JPS61198680A publication Critical patent/JPS61198680A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)

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、半導体装置に関し、もっと詳しくは絶J&膜
上の多結晶シリコン層と、シリサイド層とのポリサイド
構造のゲート層を有する半導体装置に関する。
背景技術 従来からの半導体!装置、たとえばシリコンゲートによ
って構成されるM OS (M etal Oxide
 S emicondueLor)型電界効果トランジ
スタ(F E T )では、ゲート電極の材料としてM
O8界面特性が良好である多結晶シリコンが用いられて
おり、この多結晶シリコンは、スレシフオールド電圧が
低くかつ動作速度が早いという特性を有している。
発明が解決しようとする問題点 しかしながらこのような多結晶シリコンゲートは、その
シート抵抗が大きいため、LSI(大規慎集積回路)の
大容量化および高速化に対する制限があり、したがって
LSIのゲート電極として有効に用いることができない
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、シート抵
抗が低くしかもMO8界面特性が良好であるゲート層を
有する半導体装置を提供することである。
問題点を解決するための手段 本発明は、半導体基板上に絶縁膜を形成し、その絶縁膜
上に200nm以上の多結晶シリコン層と、シリコンと
金属とから成るシリサイド層とをこの順序で堆積してゲ
ート層を形成することを特徴とする半導体装置である。
作  用 本発明に従えば、絶縁1良上に200nm以上の多結晶
シリコン層と、シリコンと金属とから成るシリサイド層
とをこの順序で堆積してゲート層を形成するようにした
ので、シート抵抗が低くしがもMO3!71LO3性が
良好であるゲート電極を有する半導体装置を得ることが
できる6 実施例 第1図は、本発明の一実施例の製造工程を示す断面図で
ある。半導体装置、たとえばMO89?l(弊効果トラ
ンジスタをvl造するにあたっては、まず第1図(1)
に示されるように、P型シリコン基板1上に5iOzな
どから成るゲート用絶縁膜2および素子間分離領域(ア
イソレーシッン)3.4を形成する。絶縁$2上に多結
晶シリコンから成る多結晶シリコン層5を堆積した後、
多結晶シリコン層5にリン(P)の拡散を行なう、この
リン濃度は、多結晶シリコン層5のシート抵抗がたとえ
ば30Ω/口以上となるように選ばれる1次に第1図(
2)に示されるように、リンを含む多結晶シリコンM5
上に全表面にわたってLPGVD  (減圧による化学
気相成長)法によって高融点の金属たとえばタングステ
ン(W)と、シリコン(Si)とから成るシリサイド(
WSii)層6を200nm以上、たとえば250ns
堆積する。これによって多結晶ンリフン層5とシリサイ
ド層6とのいわゆるポリサイド構造であるポリサイドゲ
ート7が形成される。
次にマスク材としての7オトレジスト層8をポリサイド
ゲート7上に7オト技術を用いて選択的に形成した後、
エツチングによってポリサイドゲート7の電極部分を残
して除去し、その後fs1図(3)に示されるようにP
型シリコン基板1上からn+型不純物たとえば砒素(A
 s)の注入を行う。
次に高温アニールを行ないつつ、第1図(4)に示され
るように、熱酸化膜9およVn+型不純物拡散領域10
.11を形成する1次に熱酸化膜9の全表面にわたって
眉間絶縁1i12を堆積し、第1図(5)に示されるよ
うにn“型不純物拡散gI域10゜11上のゲート用絶
縁!12、および眉間絶縁膜12のパターニングを行な
ってコンタクトホール13.14を形成する。その後、
アルミニウム蒸着によってソース電極15、ドレイン電
極15aを形成するとともにポリサイドゲート7上にア
ルミニウム電極16を形成し、こうしてNチャネルMo
S型電界効果トランクスタが完成する。
このようにMO5型電界効果トランジスタのゲート電極
を、200 nm以上の厚みを有する多結晶シリコン層
5と、W S + zがら成るシリサイド層6とから成
るポリサイドゲート7によって構成したことによって、
第2図に示す実験結果を得ることができた。第2図は、
多結晶シリコン層5の厚み(μ論)と、ブレークダウン
する電界の強さくMV/e1m )との関係を示すグラ
フである。ここでライン!1は1000℃の02雰囲気
における絶縁膜破壊耐圧に対する多結晶シリコン層5の
膜厚依存性を示し、ライン!2は1000℃のN2の雰
囲気におけるその膜厚依存性を示す、第2図から明らか
なように、絶a膜2は、多結晶シリコン層5の厚みが0
.2 u@(= 200 nm)以上であれば約9゜0
 M V / c−での電界の強さに酎えることができ
、その破壊耐圧が一定となることがJ!I!M′!−れ
る、また本発明者の実験によれば、ポリサイドゲート7
のMO5界面特性は、従来からの多結晶シリコンゲート
とほぼ同等で良好であることが確認された。
また本件MO8型電界効果トランジスタは多結晶シリコ
ンゲートを有する電界トランゾスタの特性と同等であり
、LSIに好適に用いられることが確認される。また従
来の多結晶シリコンゲートよりもそのシート抵抗が1/
20程度低く、シたがってLSIのゲート電極として極
めて有効である。
なお参考のために述べると、シリサイドM6だけでゲー
トを構成する場合が想定されるが、そのようなシリサイ
ドゲートでは、従来の多結晶シリコンゲートと比べ仕事
関数が違うために多結晶シリコンゲートとの互換性がな
く、しかも高温7ニールによりゲート用絶縁膜が劣化す
るなどの問題がある。
前記実施例では、シリサイド層6の材料としてタングス
テン(W)を用いたけれども、たとえばモリブデン(M
o)、タンタル(T a)、チタン(Ti)など高融点
金属を用いるような構成であってもよい。
本発明に従う半導体装置は、前述の実施例のようにM 
OS電界効果トランジスタに限定されず、すべてのMO
3素子に関連して実施されることができる。
効  果 以上のように本発明によれば、半導体基板上に絶縁膜を
形成し、その絶縁股上に200nm以上の多結晶シリコ
ン層と、シリコンと金属とから成るシリサイド層とをこ
の順序で堆積してゲート層を形成するようにしたことに
よって、シート抵抗が小さくしかもMO8′#面特性が
良好なゲート電極を有する半導体装置を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従う半導体装置の製造工程を説明する
ための断面図、第2図は多結晶シリコン層5の厚み(μ
―)と、プレーフグランする電界の強さくM V / 
cm)との関係を示すグラフである。 1・・・半導体基板、2・・・ゲート用絶縁膜、5・・
・多結晶シリコン層、6・・・シリサイド層、7・・・
ポリサイドゲート 第1図 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板上に絶縁膜を形成し、その絶縁膜上に200
    nm以上の多結晶シリコン層と、シリコンと金属とから
    成るシリサイド層とをこの順序で堆積してゲート層を形
    成することを特徴とする半導体装置。
JP3781885A 1985-02-27 1985-02-27 半導体装置 Pending JPS61198680A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3781885A JPS61198680A (ja) 1985-02-27 1985-02-27 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3781885A JPS61198680A (ja) 1985-02-27 1985-02-27 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61198680A true JPS61198680A (ja) 1986-09-03

Family

ID=12508100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3781885A Pending JPS61198680A (ja) 1985-02-27 1985-02-27 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61198680A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02238661A (ja) * 1989-03-10 1990-09-20 Fujitsu Ltd 半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02238661A (ja) * 1989-03-10 1990-09-20 Fujitsu Ltd 半導体装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1872407B1 (en) Using metal/metal nitride bilayers as gate electrodes in self-aligned aggressively scaled cmos devices
US7022559B2 (en) MOSFET gate electrodes having performance tuned work functions and methods of making same
US7863126B2 (en) Fabrication of a CMOS structure with a high-k dielectric layer oxidizing an aluminum layer in PFET region
US4336550A (en) CMOS Device with silicided sources and drains and method
US4812889A (en) Semiconductor device FET with reduced energy level degeneration
JPS61198680A (ja) 半導体装置
JPS597231B2 (ja) 絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の作製方法
JP3061027B2 (ja) 半導体装置の製造方法
CN110739308A (zh) 一种碳化硅cmos晶体管及其结构制造方法
JPH06252345A (ja) 半導体集積回路の製造方法
JPH0252463A (ja) 半導体集積回路装置
JPS605068B2 (ja) Mos形半導体装置
JPS605067B2 (ja) Mos形半導体装置
CA1251579A (en) Semiconductor device with polycrystalline silicon active region and method of fabrication thereof
JPS63313818A (ja) 半導体装置の製造方法
TW459351B (en) CMOS semiconductor devices and method of formation
JPS59161072A (ja) 半導体装置
JPS61245552A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS61198679A (ja) Mos型電界効果トランジスタ
JPS6057974A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS62179157A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH02254729A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6190470A (ja) 化合物半導体装置の製造方法
JPH01155665A (ja) 半導体集積回路
JPS6221275A (ja) Mis型半導体素子の製造方法