JPS6248017A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に半導体
基板表面の電極取り出し部及び配線１！極を、例えば多
結晶シリコンと白金との合金層いわゆる金属クリサイド
化する製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、半導体基板表面の′ｒＪｔ極取り出し部及び配線
電極部に多結晶シリコンを形成した後、例えば白金で金
れシリサイド化して電極とする半導体装置としては、例
えばアイ・イー・イー・イー・ジャーナル・オフ゛・ソ
リッド・ステイト・サー鴫−ット　（ＩＥＥＥ　　Ｊｏ
ｕｒｎａｌ　　ｏｆ　　５ｏｌｉｄ　　５ｔａｔｅ　　
Ｃ１ｒｃｕｉｔ）の１９７８年１０月発行の５Ｃ−１３
巻第５号６９３頁に示されているＰ　Ｓ　Ａ　（Ｐｏ１
ｙｓｉｌｉｃｏｎＳｅｌｆ　Ａｌｉｇｎ　）構造がよく
知られており、従来技術としては第２図（ａ）〜（Ｃ）
に示す製造方法が一般的である。

第２図（ａ）に示すように、２１はシリコン等より成る
例えばＰ型半導体基板、２２はシリコン基板に形成され
たＮ型拡散層、２３はＮ型拡散層を含む半導体基板表面
に形成された熱酸化膜で電極引き出しの為の接続窓が開
孔されている。先ず、拡散層熱酸化膜を含む半導体基板
表面に例えば多結晶シリコン２４が気相成長法により基
板表面全体に被着されホトレジスト技術・エツチング技
術により引き出し電極部及び配線形成部を除いて除去さ
れる。しかる後、第２図（ｂ）に示すように、熱的に安
定で多結晶シリコンと容易に金属シリサイドを形成する
例えば白金２５の様な金属が蒸着又はスパッタリングに
より被着される。次いで、第２図（Ｃ）に示すように、
４００〜８００℃の窒素又はアルゴン雰囲気中での熱処
理を経て多結晶シリコンの引き出し電極部及び配線部が
金属シリサイド化され、それ以外の不要な白金を例えば
加熱王水等で選択的に化学エツチングしてポリシリコン
部が金属シリサイド化された低抵抗の引き出し電極部２
６ａと配線部２６ｂとを得る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来製法には例えば白金と多結晶シリコンを反
応させ金属シリサイド化する時に以下の様な欠点を生ず
る。

（１）を極側面からの反応で金属シリサイド化される多
結晶シリコン電極引き出し部及び配線部の内部が反応が
不均一となる為、最終的な導電率が安定でない。

（２）熱酸化膜−多結晶シリコン電極界面で特に電極端
部が側面からの反応によって過剰白金となる為電極−熱
酸化膜間で剥離を生じ易い（白金−熱酸化膜は接着性に
乏しい）。

（３）　　多結晶シリコンの金属シリサイド化後に行な
う不要な白金のエツチング除去時に多結晶シリコシ電極
端部からのサイドエツチングを生じ易く電極形状不良と
成り易い（１を極端部が過剰白金であることによる）。

この為半導体装置の歩留を低下させその信頼度を著しく
低下させていた。

本発明は上述した従来の欠点を除去し、均一安定な導電
率が得られ熱酸化膜の界面での剥離現象及び電極端部等
でのサイドエッチ現象のない金属シリサイド層を有する
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板表面の電
極取り出し部及び配線電極部に多結晶シリコンを形成す
る工程と、該多結晶シリコン上面のみ熱酸化膜とエツチ
ング比が異なりかつ熱酸化時に酸化されにくい第１の絶
縁膜を形成する工程と、該第１の絶縁膜をマスクに多結
晶シリコン側面を熱酸化する工程と、前記第１の絶縁膜
を除去して多結晶シリコン側面にのみ熱酸化膜を残す工
程と、前記多結晶シリコンを含む表面に金属を被着し熱
処理、エツチングを経て多結晶シリコン電極を金属シリ
サイド化する工程とを含んで構成される。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明するた
めに工程順に示した縦断面図である。

まず、第１図（ａ）に示すように、１１はシリコン等よ
り成る例えばＰ型半導体基板、１２はシリコ／基板に形
成されたＮ型拡散層、１３はＮ型拡散層を含む半導体基
板表面に形成された熱酸化膜で電極引き出しの為の接続
窓が開孔されている。まず拡散層、熱酸化膜を含む半導
体基板表面に例えば多結晶シリコン１４が気相成長法に
より基板表面全体に被着される。以上は従来製法と同様
である。しかる後熱酸化膜とエツチング比又はエツチン
グ液の異なり熱酸化時のマスクとなり得る例えば窒化膜
等の第１の絶叙膜１７を気相成長法によって被着する、
しかる後ホトレジスト技術とエツチング技術を用いて第
１の絶縁膜１７と多結晶シリコン１４とを引き出し電極
部及び配線電極部を除いて選択的にエツチング除去する
。

次に、第１図（ｂ）に示すように、第１の絶縁膜１７を
マスクとして熱酸化を行ない引き出し電極及び配線電極
としての多結晶シリコン側面のみに熱酸化膜１８を形成
して第２の絶縁膜とする。

次に、第１図（Ｃ）に示すように、多結晶シリコン電極
表面上のみに形成された第１の絶縁膜（窒化膜）１７を
熱リン酸でエツチング除去する。第２の絶縁膜である熱
酸化膜１８はエツチングされず従って多結晶シリコンの
引き出し電極及び配ａ、電極側面が熱酸化膜で被われた
構造となる。以下従来製法と同様に多結晶シリコンと容
易に金属シリサイドを形成する。例えば白金１５の様な
金属を蒸着又はスパッタリング法により被着する。

次に、第１図（ｄ）に示すように、４００〜８００℃の
窒素又はアルゴン雰囲気中での熱処理を行い、多結晶シ
リコ／の引き出し電極部及び配線電極部を金属シリサイ
ド化する。次いでそれ以外の不要な白金を加熱王水等で
選択的に除去すると多結晶シリコン部が金属クリサイド
化された低抵抗の引き出し電極部１６ａと配線電極部１
６ｂとが得られる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明は多結晶シリコンより成る引き
出し電極及び配線電極の側面のみに熱酸化膜を形成して
しかる後この多結晶シリコン電極を金属シリサイド化す
ることにより以下の様な顕著な効果を有する。

（１）電極側面からの反応を防止して上面からの反応の
みで金属シリサイド化される為多結晶シリコン電極内部
の反応が均一かつ安定化した。

（２）側面からの反応防止で基板熱酸化膜と金属シリサ
イド化された多結晶シリコン電極界面での剥離現象が防
止できた。

（３）金属シリサイド化後に引き続き行なわれる、不要
な金属をエツチング除去時に過剰シリサイド層がない為
電極端部等でのサイドエッチ現象がなくなった。

以上の様に従来製法での欠点を全て解消でき半導体装置
の歩留を向上しかつその信頼度を著しく向上させること
が出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明する為
に工程順に示した縦断面図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は従
来の金属シリサイド化多結晶シリコン電極を有する半導
体装置の製造方法を説明する為に工程順に示した縦断面
図である。 １、２１・・・・・・Ｐ型半導体基板％　１２．２２・
・−・・・Ｎ型拡散層、１３．２３・・・・・・熱酸化
膜、１４゜２４・・・・・・多結晶シリコン電極、１５
，２５・・・・・・金属層、１６ａ　、１６ｂ　、２６
ａ　、２６ｂ＝金属シリサイド化多結晶シリコン電極、
１７°°°°°°第１の絶縁膜（窒化膜）、１８・・・
・・・第２の絶縁膜（熱酸化膜）。 １・− 単　ｌ　凹

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板表面の電極取り出し部及び配線電極部に多結
   晶シリコンを形成する工程と、該多結晶シリコン上面の
   み熱酸化膜とエッチング比が異なりかつ熱酸化時に酸化
   されにくい第１の絶縁膜を形成する工程と、該第１の絶
   縁膜をマスクに多結晶シリコン側面を熱酸化する工程と
   、前記第１の絶縁膜を除去して多結晶シリコン側面にの
   み熱酸化膜を残す工程と、前記多結晶シリコンを含む表
   面に金属を被着し熱処理、エッチングを経て多結晶シリ
   コン電極を金属シリサイド化する工程とを含むことを特
   徴とする半導体装置の製造方法。