JPS6290973A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS6290973A JPS6290973A JP14102385A JP14102385A JPS6290973A JP S6290973 A JPS6290973 A JP S6290973A JP 14102385 A JP14102385 A JP 14102385A JP 14102385 A JP14102385 A JP 14102385A JP S6290973 A JPS6290973 A JP S6290973A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
この発明は半導体装置の製造方法に関し、特にII極・
配線に高融点金属シリサイド膜を用いたMO8型電界効
果トランジスタの製造方法に関するものである。
配線に高融点金属シリサイド膜を用いたMO8型電界効
果トランジスタの製造方法に関するものである。
[従来の技術]
第2図(a )〜(C+ )は、従来の電極・配線にチ
タンシリサイド膜を用いたMO8型電界効果トランジス
タの製造方法の主要工程段階における状態を示す断面図
である。この製造方法について説明すると、まず、第1
導電形のシリコン半導体基板1上に素子間を分離する厚
いシリコン酸化膜からなるフィールド酸化112を選択
的に形成し、シリコン半導体基板1上のフィールド酸化
膜2で囲まれる素子a域に薄いシリコン酸化膜からなる
ゲート酸化膜3を形成する。この後、ゲート酸化膜3上
の一部およびフィールド酸化1m2上の一部にゲート電
極・配線の一部となる多結晶シリコン膜4を選択的に形
成する[第2図(a)]。次に、シリコン半導体基板1
に第2導電形の不純物をイオン注入してイオン注入層を
形成し、さらにイオン注入層の7ニールのための熱処理
を行なってシリコン半導体基板1上に第2導電形のソー
ス/ドレイン不純物層5a、5bを形成する[第2図(
b)]。次に、cvoaなどによりフィールド酸化1!
2.ゲート酸化113および多結晶シリコン膜4上にシ
リコン酸化1I16を付着するし第2図(C)]。次に
、リアクティブイオンエツチング法によりシリコン酸化
膜6全 ことにより、多結晶シリコンi*4の側部にシリコン酸
化膜のサイドウオール60を形成する[第2図(d)]
。次に、スパッタリング法,蒸着法およびCVD法など
によりフィールド駁fヒ膜2上。
タンシリサイド膜を用いたMO8型電界効果トランジス
タの製造方法の主要工程段階における状態を示す断面図
である。この製造方法について説明すると、まず、第1
導電形のシリコン半導体基板1上に素子間を分離する厚
いシリコン酸化膜からなるフィールド酸化112を選択
的に形成し、シリコン半導体基板1上のフィールド酸化
膜2で囲まれる素子a域に薄いシリコン酸化膜からなる
ゲート酸化膜3を形成する。この後、ゲート酸化膜3上
の一部およびフィールド酸化1m2上の一部にゲート電
極・配線の一部となる多結晶シリコン膜4を選択的に形
成する[第2図(a)]。次に、シリコン半導体基板1
に第2導電形の不純物をイオン注入してイオン注入層を
形成し、さらにイオン注入層の7ニールのための熱処理
を行なってシリコン半導体基板1上に第2導電形のソー
ス/ドレイン不純物層5a、5bを形成する[第2図(
b)]。次に、cvoaなどによりフィールド酸化1!
2.ゲート酸化113および多結晶シリコン膜4上にシ
リコン酸化1I16を付着するし第2図(C)]。次に
、リアクティブイオンエツチング法によりシリコン酸化
膜6全 ことにより、多結晶シリコンi*4の側部にシリコン酸
化膜のサイドウオール60を形成する[第2図(d)]
。次に、スパッタリング法,蒸着法およびCVD法など
によりフィールド駁fヒ膜2上。
ソース/ドレイン不純物層5a 、5b上,サイドウオ
ール60上および多結晶シリコン膜4上にチタン膜7を
形成する[第2図(e ’) ]。次に、これを600
℃程度の温度でアニールしてチタンとシリコンとの接触
する部分を反応させ、ソース/ドレイン不純物115a
,5b上にソース/ドレイン電極となるチタンシリサイ
ド膜8を、多結晶シリコンWA4上にゲート電極・配線
の一部となるチタンシリサイド膜8を形成する[第2図
(f)]。
ール60上および多結晶シリコン膜4上にチタン膜7を
形成する[第2図(e ’) ]。次に、これを600
℃程度の温度でアニールしてチタンとシリコンとの接触
する部分を反応させ、ソース/ドレイン不純物115a
,5b上にソース/ドレイン電極となるチタンシリサイ
ド膜8を、多結晶シリコンWA4上にゲート電極・配線
の一部となるチタンシリサイド膜8を形成する[第2図
(f)]。
次に、H2O : H2 02 : NH40H−5
: 1 :1の溶液をエツチング液として選択的にチ
タン膜7の未反応部分のみを除去し、この後800℃で
アニールしノてチタンシリサイド膜8のシート抵抗をさ
げる[第2図(g)]。第2図に示した半導体装置の構
造はかなり理想的にチタンシリサイド1118が形成さ
れた場合が記載されているが、上記のような従来の製造
方法によると通常第3図に示すような構造になる。チタ
ンシリサイド膜8は彎曲して形成され、多結晶シリコン
#4上に形成されたチタンシリサイド118の彎曲が特
にひどくなる。これは、チタンとシリコンとが直接反応
する際に体積収縮が起こり、チタンシリサイド膜8の両
端がシリコン酸化膜であるフィールド酸化g12。
: 1 :1の溶液をエツチング液として選択的にチ
タン膜7の未反応部分のみを除去し、この後800℃で
アニールしノてチタンシリサイド膜8のシート抵抗をさ
げる[第2図(g)]。第2図に示した半導体装置の構
造はかなり理想的にチタンシリサイド1118が形成さ
れた場合が記載されているが、上記のような従来の製造
方法によると通常第3図に示すような構造になる。チタ
ンシリサイド膜8は彎曲して形成され、多結晶シリコン
#4上に形成されたチタンシリサイド118の彎曲が特
にひどくなる。これは、チタンとシリコンとが直接反応
する際に体積収縮が起こり、チタンシリサイド膜8の両
端がシリコン酸化膜であるフィールド酸化g12。
サイドウ片−ル60で固定されているために起こる。
[発明が解決しようとする問題点]
従来の半導体装置は以上のように多結晶シリコン膜上の
チタンシリサイド膜が特にひどく彎曲して形成されるた
め、ゲート絶縁膜に強いストレスがかかりトランジスタ
動作しないなどの問題点があった。
チタンシリサイド膜が特にひどく彎曲して形成されるた
め、ゲート絶縁膜に強いストレスがかかりトランジスタ
動作しないなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ゲート絶縁膜に強いストレスがかからないよ
うな半導体装置の製造方法を提供することを目的とする
。
たもので、ゲート絶縁膜に強いストレスがかからないよ
うな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]
この発明にかかる半導体装置の製造方法は、第1導電形
のシリコン半導体基板上に選択的にゲート絶縁膜を形成
し、ゲート絶縁膜上に多結晶シリコン膜を形成し、多結
晶シリコン膜上に第1の高融点金属シリサイド膜を形成
し、多結晶シリコン膜と第1の高融点金属シリサイド膜
とはゲート電極・配線を構成し、ゲート電極・配線の側
部に接触してシリコン酸化膜を形成し、上記基板の露出
した領域上に高融点金属膜を形成し、上記基板と高融点
金属膜を低温で熱処理し、高融点金属とシリコンの接触
する部分を反応させて上記基板の露出した領域上に第2
の高融点金属シリサイド膜を形成し、上記熱処理で第2
の高融点金属シリサイド膜とならなかった高融点金属膜
を除去し、第1および第2の高融点金属シリサイド膜を
高温で熱処理して第1および第2の高融点金属シリサイ
ド摸のシート抵抗を下げる方法である。
のシリコン半導体基板上に選択的にゲート絶縁膜を形成
し、ゲート絶縁膜上に多結晶シリコン膜を形成し、多結
晶シリコン膜上に第1の高融点金属シリサイド膜を形成
し、多結晶シリコン膜と第1の高融点金属シリサイド膜
とはゲート電極・配線を構成し、ゲート電極・配線の側
部に接触してシリコン酸化膜を形成し、上記基板の露出
した領域上に高融点金属膜を形成し、上記基板と高融点
金属膜を低温で熱処理し、高融点金属とシリコンの接触
する部分を反応させて上記基板の露出した領域上に第2
の高融点金属シリサイド膜を形成し、上記熱処理で第2
の高融点金属シリサイド膜とならなかった高融点金属膜
を除去し、第1および第2の高融点金属シリサイド膜を
高温で熱処理して第1および第2の高融点金属シリサイ
ド摸のシート抵抗を下げる方法である。
[作用]
自己整合的にシリコンと高融点金属の直接反応によりシ
リコン半導体基板上に高融点金属シリサイド膜を形成す
る前に、多結晶シリコン膜上にのみ高融点金属シリサイ
ド模を形成しておくことにより、多結晶シリコン膜上の
高融点金属シリサイド膜がほとんど彎曲せずに形成され
る。
リコン半導体基板上に高融点金属シリサイド膜を形成す
る前に、多結晶シリコン膜上にのみ高融点金属シリサイ
ド模を形成しておくことにより、多結晶シリコン膜上の
高融点金属シリサイド膜がほとんど彎曲せずに形成され
る。
[1明の実施例]
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第1図(a)〜(f)は、この発明の実施例である、電
極・配線にチタンシリサイド膜を用いたMO3型電界効
果トランジスタの製造方法の主要工程段階おける状態を
示す断面図である。この製造方法について説明すると、
まず、第1導電形のシリコン半導体基板1上に素子間を
分離する厚いシリコン酸化膜からなるフィールド酸化l
lI2を選択的に形成し、シリコン半導体基板1上のフ
ィールド酸化膜2で囲まれる素子領域に薄いシリコン酸
化膜からなるゲート酸化l1I3を形成する。この後、
ゲート酸化膜3上の一部およびフィールド酸化11$2
上の一部にCVD法などによりゲート電極・配線の一部
となる、多結晶シリコン114とチタンシリサイド膜8
との2層膜を選択的に形成する。
極・配線にチタンシリサイド膜を用いたMO3型電界効
果トランジスタの製造方法の主要工程段階おける状態を
示す断面図である。この製造方法について説明すると、
まず、第1導電形のシリコン半導体基板1上に素子間を
分離する厚いシリコン酸化膜からなるフィールド酸化l
lI2を選択的に形成し、シリコン半導体基板1上のフ
ィールド酸化膜2で囲まれる素子領域に薄いシリコン酸
化膜からなるゲート酸化l1I3を形成する。この後、
ゲート酸化膜3上の一部およびフィールド酸化11$2
上の一部にCVD法などによりゲート電極・配線の一部
となる、多結晶シリコン114とチタンシリサイド膜8
との2層膜を選択的に形成する。
この後、シリコン半導体基板1に第2導電型の不純物を
イオン注入してイオン注入層を形成し、ざらにこのイオ
ン注入層のアニールのための熱処理を行なってシリコン
半導体基板1上に第2導電形のソース/ドレイン不純物
層5a、5bを形成する[第1図(a)]。次に、CV
D法などによりフィールド酸化l112上、ゲート酸化
s3上およびチタンシリサイドl 8 /、多結晶シリ
コン膜4上にシリコン酸化膜6を付着する[第1図(b
)]。
イオン注入してイオン注入層を形成し、ざらにこのイオ
ン注入層のアニールのための熱処理を行なってシリコン
半導体基板1上に第2導電形のソース/ドレイン不純物
層5a、5bを形成する[第1図(a)]。次に、CV
D法などによりフィールド酸化l112上、ゲート酸化
s3上およびチタンシリサイドl 8 /、多結晶シリ
コン膜4上にシリコン酸化膜6を付着する[第1図(b
)]。
次に、リアクティブイオンエツチング法によりシリコン
酸化膜6全而をエツチングすることにより、チタンシリ
サイド膜8/多結晶シリコンlI4の側部にシリコン酸
化膜のサイドウオール60を形成する[第1図(C)]
。次に、スパッタリング法。
酸化膜6全而をエツチングすることにより、チタンシリ
サイド膜8/多結晶シリコンlI4の側部にシリコン酸
化膜のサイドウオール60を形成する[第1図(C)]
。次に、スパッタリング法。
¥1着法およびCVD法などによりフィールド酸化膜2
上、ソース/ドレイン不純物層5a、5b上。
上、ソース/ドレイン不純物層5a、5b上。
サイドウオール60上およびチタンシリサイド膜8/多
結晶シリコン1!A4上に高融点金属膜、例えばチタン
膜7を形成する[第1図(d)]。次に、これを400
〜700℃間の温度、たとえば600℃程度の温度でア
ニールしてチタンとシリコンとの接触する部分を反応さ
せ、ソース/ドレイン不純物層5a 、5b上にソース
/ドレイン電極となるチタンシリサイド膜8を形成する
。このとき、チタンシリサイドl1lI8/多結晶シリ
コンvA4上のチタン膜7もシリサイド化するが、既に
チタンシリサイド!l!18があるためにシリサイド反
応はわずかじか起こらないし第1図(e)]。次に、H
2O:H2O2:NH,○H−5:1:1の溶液をエツ
チング液としてチタンtl17の未反応部分のみを除去
し、この1800℃以上の温度、たとえば800℃の温
度でアニールしてチタンシリサイドlI8のシート抵抗
を下げる[第1図(l]。
結晶シリコン1!A4上に高融点金属膜、例えばチタン
膜7を形成する[第1図(d)]。次に、これを400
〜700℃間の温度、たとえば600℃程度の温度でア
ニールしてチタンとシリコンとの接触する部分を反応さ
せ、ソース/ドレイン不純物層5a 、5b上にソース
/ドレイン電極となるチタンシリサイド膜8を形成する
。このとき、チタンシリサイドl1lI8/多結晶シリ
コンvA4上のチタン膜7もシリサイド化するが、既に
チタンシリサイド!l!18があるためにシリサイド反
応はわずかじか起こらないし第1図(e)]。次に、H
2O:H2O2:NH,○H−5:1:1の溶液をエツ
チング液としてチタンtl17の未反応部分のみを除去
し、この1800℃以上の温度、たとえば800℃の温
度でアニールしてチタンシリサイドlI8のシート抵抗
を下げる[第1図(l]。
以上のように、多結晶シリコン膜4上には、自己整合的
にシリコンとチタンの直接反応によりチタンシリサイド
118を形成せず、CVD法などによりチタンシリサイ
ドyA8を形成するので、金属シリサイド!!$8の体
積収縮が起こらずその彎曲はほとんどなくなる。このた
め、トランジスタのゲート絶縁膜に強いストレスがかか
らなくなり、トランジスタ動作の信頼性が向上する。
にシリコンとチタンの直接反応によりチタンシリサイド
118を形成せず、CVD法などによりチタンシリサイ
ドyA8を形成するので、金属シリサイド!!$8の体
積収縮が起こらずその彎曲はほとんどなくなる。このた
め、トランジスタのゲート絶縁膜に強いストレスがかか
らなくなり、トランジスタ動作の信頼性が向上する。
なお、上記実施例では、ゲート電極・配線の側部にのみ
サイドウオールを形成したが、ゲート電極・配線をシリ
コン酸化膜で覆ってもよい。
サイドウオールを形成したが、ゲート電極・配線をシリ
コン酸化膜で覆ってもよい。
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、自己整合的にシリコン
と高融点金属の直接反応によりシリコン半導体基板上に
高融点金属シリサイド膜を形成する前に、多結晶シリコ
ン膜上にのみ高融点金属シリサイド膜を形成しておくよ
うにしたので、多結晶シリコン膜上の高融点金属シリサ
イド膜がほとんど彎曲せず、ゲート絶縁層に強いストレ
スがかからないような半導体装置を製造することができ
る。
と高融点金属の直接反応によりシリコン半導体基板上に
高融点金属シリサイド膜を形成する前に、多結晶シリコ
ン膜上にのみ高融点金属シリサイド膜を形成しておくよ
うにしたので、多結晶シリコン膜上の高融点金属シリサ
イド膜がほとんど彎曲せず、ゲート絶縁層に強いストレ
スがかからないような半導体装置を製造することができ
る。
第1図(a )〜(f)は、この発明の実施例である、
電極・配線にチタンシリサイド膜な用いたMO8型電界
効果1−ランジスタの製造方法の主要工程段階における
状態を示す断面図である。 第2図(a )〜(a )は、従来の1卜配線にチタン
シリサイド膜を用いたMO8型電界効果トランジスタの
製造方法の主要工程段階における状態を示す断面図であ
る。 第3図は、従来の製造方法の欠点を説明するための第2
図(a )に対応する断面図である。 図において、1は第1導電形のシリコン半導体基板、2
はフィールド酸化膜、3はゲート酸化膜、4は多結晶シ
リコン躾、5a、5bは第2導電形のソース/ドレイン
不純物層、6はシリコン酸化膜、60はサイドウオール
、7はチタン躾、8はチタンシリサイド膜である。 なお、各図中間−符qは同一または相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄6:シ
リコン醍イし刀え 60 : サイドウォ司し 茶1゛・二 7:テ7ン嗅 萬2図 + 2 彌 第3図 手続補正書(自発) 5
電極・配線にチタンシリサイド膜な用いたMO8型電界
効果1−ランジスタの製造方法の主要工程段階における
状態を示す断面図である。 第2図(a )〜(a )は、従来の1卜配線にチタン
シリサイド膜を用いたMO8型電界効果トランジスタの
製造方法の主要工程段階における状態を示す断面図であ
る。 第3図は、従来の製造方法の欠点を説明するための第2
図(a )に対応する断面図である。 図において、1は第1導電形のシリコン半導体基板、2
はフィールド酸化膜、3はゲート酸化膜、4は多結晶シ
リコン躾、5a、5bは第2導電形のソース/ドレイン
不純物層、6はシリコン酸化膜、60はサイドウオール
、7はチタン躾、8はチタンシリサイド膜である。 なお、各図中間−符qは同一または相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄6:シ
リコン醍イし刀え 60 : サイドウォ司し 茶1゛・二 7:テ7ン嗅 萬2図 + 2 彌 第3図 手続補正書(自発) 5
Claims (3)
- (1)電極・配線に高融点金属シリサイド膜を用いた半
導体装置の製造方法であって、 前記第1導電形のシリコン半導体シリコン基板上に選択
的にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜
上に多結晶シリコン膜を形成する工程と、 前記多結晶シリコン膜上に第1の高融点金属シリサイド
膜を形成する工程とを備え、 前記多結晶シリコン膜と前記第1の高融点金属シリサイ
ド膜とはゲート電極・配線を構成し、前記ゲート電極・
配線の側部に接触してシリコン酸化膜を形成する工程と
、 前記シリコン半導体基板の露出した領域上に高融点金属
膜を形成する工程と、 前記シリコン半導体基板と前記高融点金属膜を低温で熱
処理し、高融点金属とシリコンの接触する部分を反応さ
せて前記シリコン半導体基板の露出した領域上に第2の
高融点金属シリサイド膜を形成する工程と、 前記熱処理で前記第2の高融点金属シリサイド膜となら
なかつた前記高融点金属膜を除去する工程と、 前記第1および第2の高融点金属シリサイド膜を高温で
熱処理して該第1および第2の高融点金属シリサイド膜
のシート抵抗を下げる工程とを含む半導体装置の製造方
法。 - (2)前記高融点金属膜はチタン膜である特許請求の範
囲第1項記載の半導体装置の製造方法。 - (3)MOS型電界効果トランジスタの製造方法であり
、 前記ゲート電極・配線は、前記シリコン半導体基板のチ
ャンネルとなるべき領域上に形成され、前記シリコン半
導体基板の露出した領域は、前記チャンネルを挾んでソ
ース/ドレイン不純物層が形成されるべき領域であり、 さらに、前記シリコン半導体基板に第2導電形の不純物
を導入して前記ソース/ドレイン不純物層を形成する工
程を含む半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14102385A JPS6290973A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14102385A JPS6290973A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6290973A true JPS6290973A (ja) | 1987-04-25 |
Family
ID=15282408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14102385A Pending JPS6290973A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6290973A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59150476A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-28 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS59161072A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-11 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
JPS59169179A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-25 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
JPS59197162A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-08 | Nec Corp | 半導体装置 |
JPS59207623A (ja) * | 1983-05-05 | 1984-11-24 | スタンダ−ド・テレフオンズ・アンド・ケ−ブルス・パブリツク・リミテツドカンパニ− | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-06-25 JP JP14102385A patent/JPS6290973A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59150476A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-28 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
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JPS59207623A (ja) * | 1983-05-05 | 1984-11-24 | スタンダ−ド・テレフオンズ・アンド・ケ−ブルス・パブリツク・リミテツドカンパニ− | 半導体装置の製造方法 |
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