JPS62298174A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置の製造方法

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JPS62298174A
JPS62298174A JP14005986A JP14005986A JPS62298174A JP S62298174 A JPS62298174 A JP S62298174A JP 14005986 A JP14005986 A JP 14005986A JP 14005986 A JP14005986 A JP 14005986A JP S62298174 A JPS62298174 A JP S62298174A
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JP
Japan
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film
point metal
metal silicide
silicide film
gate electrode
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Pending
Application number
JP14005986A
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English (en)
Inventor
Atsushi Tomizawa
淳 富澤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置の製造方法に関し、特に
、接合深さの浅い拡散層や半導体層の低抵抗化に適用し
て有効な技術に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、例えばMO8LStのような半導体集積回路装置
においては、高集積密度化の進展によりソース領域及び
ドレイン領域のような拡散層の接合深さが浅くなり、こ
のため拡散層抵抗が無視できない大きさになっている9
この拡散層抵抗の増大は動作速度の低下をもたらすため
、高速動作及び高集積密度の半導体集積回路装置を実現
するためには、拡散層の低抵抗化が重要な課題である。
この拡散層の低抵抗化については、例えばアイイーイー
イー・トランザクション・オン・エレクトロン°デバイ
セズ(IEEE Transacjion on El
ecシronDevices) 、Vol、ED−32
、p、141 (1985)に記載されている。その概
要は次のとおりである。
すなわち、まずSi (シリコン)基板を用いていわゆ
るL D D (Lightly Doped Dra
in)構造の多結晶S1ゲートMO3FETを形成した
後、このMOSFETのゲート電極、ソース領域及びド
レイン領域の表面が露出した状態で全面に例えばTi(
チタン)膜のような高融点金属膜を形成する。次に熱処
理を行うことにより、この高融点金属膜、と前記ゲート
電極、ソース領域及びドレイン領域とを反応させてこれ
らのゲート電極、ソース領域及びドレイン領域上に高融
点金属ケイ化物膜を形成した後、未反応の金属膜をエツ
チング除去する。このようにして、前記ゲート電極、ソ
ース領域及びドレイン領域上に低低抗の高融点金属ケイ
化物膜がこれらに対して自己整合的に形成された。いわ
ゆるS A L I CI D E (Self−Al
igned 5ilicide)構造となり、これによ
ってゲート電極、ソース領域及びドレイン領域が低低抗
化される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上述のような従来の製造方法においては
、高融点金属ケイ化物膜の形成のための熱処理時に下地
Siから横方向(基板表面に平行な方向)へのSiの拡
散が起きる結果、ゲート電極、ソース領域及びドレイン
領域のパターンからはみ出して高融点全屈ケイ化物膜が
形成されるため、高集積密度化に適さないという問題が
ある。また、金属−5iの合金反応の不均一性により、
高融点金属ケイ化物膜の表面やこの高融点金属ケイ化物
膜とゲート電極、ソース領域及びドレイン領域との界面
の形状が凹凸になるため、特性不良を生じやすいという
問題がある。
本発明の目的は、特性不良を生ずることなく半導体集積
回路装置の高集積密度化が可能な技術を提供することに
ある。
本発明の他の目的は、半導体集積回路装置の高速動作化
が可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
〔問題点を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を説明すハば、下記のとおりである。
すなわち、拡散層又は半導体層を覆うように高融点金属
ケイ化物膜を形成する工程と、前記高融点金属ケイ化物
膜を熱酸化することにより前記拡散層又は半導体層上に
前記高融点全屈ケイ化物膜を選択的に残す工程とをそれ
ぞれ具備している。
〔作 用〕
上記した手段によれば、拡散層又は半導体層上にこれら
と実質的に同一形状にしかもこれらに対して自己整合的
に高融点金属ケイ化物膜を形成することができると共に
、この高融点全屈ケイ化物膜の表面やこの高融点金属ケ
イ化物膜と拡散層又は半導体層との界面の形状を平坦に
することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の構成について、一実施例に基づき図面を
参照しながら説明する。
なお、全図において、同一の機能を有するものには同一
の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
第1図に示すように、まず例えばp型Si基板のような
半導体基板1の表面に例えば選択酸化法により例えばS
iO2膜のようなフィールド絶縁膜2を形成する。次に
、このフィールド絶縁膜2で囲まれた活性領域の表面に
例えば熱酸化法により例えばSiO2膜を形成した後、
このSiO2膜及びフィールド絶!膜2の全面に例えば
CVD法により例えば多結晶Si膜を形成する0次に、
これらの多結晶Si膜及びSiO2膜を順次所定形状に
パターンニングして、例えば5i02膜から成るゲート
絶縁膜3及び多結晶Si膜から成るゲート電極4を形成
する。次に、これらのゲート電極4及びゲート絶縁膜3
をマスクとして、例えば比較的低エネルギーかつ低ドー
ズ量の条件で例えばn型不純物を半導体基板l中にイオ
ン打ち込みする。次に1例えばCVD法により全面に例
えば5iOz膜を形成した後、このSiO2膜を例えば
反応性イオンエッチング(RIE)により基板表面と垂
直方向に異方性エツチングして、ゲート絶縁膜3及びゲ
ート電極4の側壁に例えばSiO2から成るスペーサ゛
5を形成する。次に、このスペーサ5をマスクとして例
えば比較的高エネルギーかつ高ドーズ量の条件で例えば
n型不純物を半導体基板1中にイオン打ち込みする。次
にイオン打ち込みされた不純物の電気的活性化のための
熱処理を行って、ソース領域6及びドレイン領域7を形
成する。これらのソース領域6及びドレイン領域7のう
ちのゲート電pi4の側壁に対応する部分6a、7aは
低不純物濃度のn型でその他の部分は高不純物濃度のn
”型となる。このようにして、前記n型部分7aにより
ドレイン領域7近傍の電界緩和を行う既述のLDD構造
のMOSFETが形成される。この後、例えばスパッタ
リングにより全面に例えば膜厚1000λ程度のWSi
2膜のような高融点金属ケイ化物膜8を形成する。
次にこの状態で高融点全屈ケイ化物膜8を熱酸化する。
これによって、例えばW S i 2膜のような高融点
金属ケイ化物!11I8は揮発性のWO3を生成しつつ
酸化され、この結果、第2図に示すように、この高融点
金属ケイ化物膜8の表面にSi○2膜9が形成される。
この場合、ゲート電極4、ソース領域6及びドレイン領
域7の上においては、半導体基板1を構成するSiが高
融点金属ケイ化物膜8中を拡散してその表面で酸化され
るため、その表面にSi○2膜9が形成されると共に、
この高融点金属ケイ化物膜8とゲート電極4及び半導体
基板1を構成するSiとが反応する。一方、フィールド
絶縁膜2及びスペーサ5の上においては、前記高融点金
属ケイ化物膜8は完全にSiO2膜9に変化する。この
結果、ゲート電極4、ソース領域6及びドレイン領域7
上に、これらと実質的に同一形状の低抵抗率の高融点金
属ケイ化物膜8a〜8Cをこれらに対して自己整合的に
形成することができる。これによって、高集積密度化を
図ることができる。また、この低抵抗率の高融点金属ケ
イ化物膜8a〜8cによって、ゲート電極4.ソース領
域6及びドレイン領域7を例えばシート抵抗で5Ω/口
以下程度に低抵抗化することができ、従って高速動作化
を図ることができる。さらに、高融点金属ケイ化物膜8
a〜8cの表面やこの高融点金属ケイ化物膜8a〜8c
とソース領域6及びドレイン領域7との界面の形状は平
坦になるので、この形状の凹凸性に起因する特性不良が
生ずることもない。
この後、前記5iOz膜9をエツチング除去して、第3
図に示すように、目的とする半導体集積回路装置を完成
させる。
以上、本発明者によってなされた発明を前記実施例に基
づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において
種々変形し得ることは勿論である。
例えば、上述の実施例における高融点金属ケイ化物膜8
としては、例えばTiSi2膜を用いることも可能であ
る。また1本発明は、MO3LSI。
バイポーラLS I、Bi−CMO3LS I等の各種
の半導体集積回路装置に適用することが可能である。前
記MO3LSIのうち、特に拡散層を配線の一部として
用いる論理LS1.スタチックRAM(Randora
 Access Memory)の拡散層抵抗の低減の
効果は特に大きい、また、前記バイポーラLSI及びB
i−CMOS L S Iにおいては、例えば接合深さ
の浅いベース領域の低抵抗化に本発明を適用することが
できる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
すなわち、特性不良を生ずることなく半導体集積回路装
置の高集積密度化を図ることができる。
また、半導体集積回路装置の高速動作化を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は、本発明の一実施例による半導体集積
回路装置の製造方法を工程順に示す断面図である。 図中、1・・・半導体基板、2・・フィールド絶縁膜、
3・・・ゲート絶縁膜、4・・・ゲート電極、5・・・
スペーサ、6・・・ソース領域、7・・・ドレイン領域
、8゛°°°°高融ケイ化物腹、9・・・5iOz膜で
ある。 z″′\、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、拡散層又は半導体層上に高融点金属ケイ化物膜が設
    けられている半導体集積回路装置の製造方法であって、
    前記拡散層又は半導体層を覆うように前記高融点金属ケ
    イ化物膜を形成する工程と、前記高融点金属ケイ化物膜
    を熱酸化することにより前記拡散層又は半導体層上に前
    記高融点金属ケイ化物膜を選択的に残す工程とをそれぞ
    れ具備することを特徴とする半導体集積回路装置の製造
    方法。 2、前記高融点金属ケイ化物膜がWSi_2膜又はTi
    Si_2膜であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の半導体集積回路装置の製造方法。 3、前記拡散層がMOSFETのソース領域及びドレイ
    ン領域であることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
    は第2項記載の半導体集積回路装置の製造方法。 4、前記半導体層がMOSFETのゲート電極であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれ
    か一項記載の半導体集積回路装置の製造方法。
JP14005986A 1986-06-18 1986-06-18 半導体集積回路装置の製造方法 Pending JPS62298174A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02283035A (ja) * 1989-04-25 1990-11-20 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JP2011176348A (ja) * 2011-04-25 2011-09-08 Renesas Electronics Corp 半導体装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02283035A (ja) * 1989-04-25 1990-11-20 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
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