JPS63146468A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、ポリサイド構造のゲート電極を有する半導
体素子の製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor element having a gate electrode having a polycide structure.
(従来の技術)
ぼりサイド構造のf−)電極を有する従来のMO8型ト
ランジスタの製造方法を第2図を参照して説明する。(Prior Art) A method of manufacturing a conventional MO8 type transistor having an f-) electrode with a raised side structure will be described with reference to FIG.
まず、シリコン基板1の表面部に、LOCO8法によシ
厚いフィールド酸化膜2を選択的に形成し、基板1をフ
ィールド領域とアクティブ領域(素子領域)に分離する
(第2図(a))。First, a thick field oxide film 2 is selectively formed on the surface of a silicon substrate 1 by the LOCO8 method, and the substrate 1 is separated into a field region and an active region (device region) (FIG. 2(a)). .
次に、素子領域の基板1表面に%f−)絶縁膜となる薄
い酸化膜3を形成し、さらに全面にゲート電極を形成す
るための4リシリコン4とシリサイド5を重ねて形成す
る(第2図(b))。Next, a thin oxide film 3 is formed on the surface of the substrate 1 in the element region to become an insulating film (%f-), and 4 silicon 4 and silicide 5 are superimposed to form a gate electrode on the entire surface (second Figure (b)).
次に、ゲートホトリソと異方性エツチングを行い、シリ
サイド5とポリシリコン4を素子領域中のr−ト領域に
のみ残すことにより、それらからなるポリサイド構造の
ゲート電極6を形成する。Next, gate photolithography and anisotropic etching are performed to leave the silicide 5 and polysilicon 4 only in the r-to region in the element region, thereby forming a gate electrode 6 having a polycide structure.
さらに、薄い酸化膜3をエツチングし、該酸化膜3を前
記ダート電極6の下のみにゲート絶縁膜として残す(第
2図(C))。Further, the thin oxide film 3 is etched, leaving the oxide film 3 as a gate insulating film only under the dirt electrode 6 (FIG. 2(C)).
次に、ソース・ドレイン領域を形成する丸めのイオン注
入を行い、基板導電型と反対の導電型を示す不純物例え
ばヒ素(Al)をf−)電極6両側の基板領域(ソース
・ドレイン形成領域)K導入する(第2図(d))。Next, round ion implantation is performed to form source/drain regions, and an impurity having a conductivity type opposite to that of the substrate, such as arsenic (Al), is implanted into the substrate regions on both sides of the electrode 6 (source/drain formation regions). K is introduced (Figure 2(d)).
その後、熱処理を行い、前記導入されたヒ素イオンを活
性化することにより、基板lの素子領域中ソース・ドレ
イン形成領域にソース・ドレイン領域7を形成する(第
2図(e))。Thereafter, a heat treatment is performed to activate the introduced arsenic ions, thereby forming a source/drain region 7 in the source/drain formation region in the element region of the substrate 1 (FIG. 2(e)).
その後、中間絶縁膜の形成、コンタクトホールの開孔、
配線形成、パッシベーション膜の瘤成ヲ行い、MO8f
fi)ランシスタを完成させる。After that, forming an intermediate insulating film, opening a contact hole,
Wiring formation, passivation film formation, MO8f
fi) Complete the run sister.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上記のような従来の方法では、r−ト電
極6を形成した後、ソース・ドレイン領域7を形成する
際の熱処理工程において、ゲート電極6中シリサイド5
が酸化され、場合によっては、第2図(e)に示すよう
にシリサイド5が剥離してしまうという問題点があった
。なお、この問題点は、ポリサイド構造のゲート電極形
成後、酸化工程を有するような素子製造方法においても
、前記酸化工程時、同様に発生する。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional method as described above, the silicide in the gate electrode 6 is removed in the heat treatment step when forming the source/drain region 7 after forming the r-to-electrode 6. 5
There was a problem in that the silicide 5 was oxidized and, in some cases, the silicide 5 was peeled off as shown in FIG. 2(e). Note that this problem also occurs in an element manufacturing method that includes an oxidation step after forming a gate electrode having a polycide structure, during the oxidation step.
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的は
、ポリサイド構造のダート電極中シリサイドが酸化もし
くは熱処理工程において酸化され剥離するという問題点
を除去し、良好な素子を歩留)高く製造できる半導体素
子の製造方法を提供することにある。This invention was made in view of the above points, and its purpose is to eliminate the problem that the silicide in the dart electrode with a polycide structure is oxidized and peeled off during the oxidation or heat treatment process, and to manufacture good devices with a high yield. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can be manufactured.
(問題点を解決するための手段)
この発明は、ポリサイド構造のゲート電極を形成した後
、酸化もしくは熱処理工程を有する半導体素子の製造方
法において、ポリサイド構造のr−ト電極を形成した後
、酸化もしくは熱処理工程番実施する前に、前記ゲート
電極上を含む基板全面にシリコン窒化膜を形成する工程
を導入するようにし九ものである・
(作用)
上記のように、ポリサイド構造のゲート電極上を含む基
板全面にシリコン窒化膜を形成すれば、その後、酸化も
しくは熱処理工程を実施した時に、r−ト電極のシリサ
イドはシリコン窒化膜に二つて酸化から保護され、酸化
されなくなる。したがって、シリサイドが剥離すること
もない。(Means for Solving the Problems) The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device that includes an oxidation or heat treatment step after forming a polycide structure gate electrode. Alternatively, before performing the heat treatment step, a step of forming a silicon nitride film on the entire surface of the substrate including the gate electrode may be introduced. If a silicon nitride film is formed over the entire surface of the substrate, the silicide of the r-to-electrode will be protected from oxidation by the silicon nitride film and will not be oxidized when an oxidation or heat treatment process is performed. Therefore, the silicide does not peel off.
(実施例) 以下この発明の一実施例を第1図を参照して説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
まず、P型シリコン基板110表面部に、LOCO8法
により4000〜8000^の厚いフィールド酸化膜1
2を選択的に形成し、基板11をフィールド領域とアク
ティブ領域(素子領域)に分離する(第1図(a))。First, a thick field oxide film 1 of 4000 to 8000^ is formed on the surface of a P-type silicon substrate 110 by the LOCO8 method.
2 is selectively formed to separate the substrate 11 into a field region and an active region (device region) (FIG. 1(a)).
次に、素子領域の基板11表面に%ゲート絶縁膜となる
200〜300λ程度の薄い酸化膜13を形成し、さら
に全面にゲート電極を形成するためのポリシリコン14
とシリサイド15を重ねて形成する(第1図(b))。Next, a thin oxide film 13 with a thickness of about 200 to 300λ is formed on the surface of the substrate 11 in the element region to serve as a gate insulating film, and a polysilicon film 14 is further formed on the entire surface to form a gate electrode.
and silicide 15 are stacked on top of each other (FIG. 1(b)).
ここで、ポリシリコン14は1000〜3000λ厚に
CVD法で形成され、シリサイド15は2000〜30
00λ厚にスパッタ法またはCVD法で形成される。Here, the polysilicon 14 is formed to a thickness of 1000 to 3000λ by the CVD method, and the silicide 15 is formed to a thickness of 2000 to 3000λ.
It is formed to a thickness of 00λ by sputtering or CVD.
次に、ゲートホトリソと異方性エツチングを行い、シリ
サイド15とポリシリコン14を素子領域中のゲート領
域にのみ残すことにより、それらからなるポリサイド構
造のゲート電極16を形成する。さらに1薄い酸化膜1
3をエツチングし、該酸化膜13を前記ゲート電極16
の下のみにr−ト絶縁膜として残す(第1図(C))。Next, gate photolithography and anisotropic etching are performed to leave the silicide 15 and polysilicon 14 only in the gate region in the element region, thereby forming a gate electrode 16 having a polycide structure. 1 more thin oxide film 1
3, and the oxide film 13 is etched as the gate electrode 16.
It is left as an r-t insulating film only under the (FIG. 1(C)).
次に、前記ポリサイド構造のゲート電極16上を含む基
板ll上の全面にシリコン窒化膜17を形成する(第1
図(d))。ここで、シリコン窒化膜17は200〜5
00λ厚に減圧CVD法により形成される。Next, a silicon nitride film 17 is formed on the entire surface of the substrate 11, including on the gate electrode 16 of the polycide structure (the first
Figure (d)). Here, the silicon nitride film 17 is 200 to 5
It is formed to a thickness of 00λ by low pressure CVD.
そして、全面がシリコン窒化膜17で覆われた状態で、
ソース・ドレイン領域を形成するためのヒ素イオン注入
(ドーズ量6〜8E15 、加速電圧−40〜50 K
eV )を行い、前記シリコン窒化膜17を通してヒ素
(As)をゲート電極16両側の基板領域(ソース・ド
レイン形成領域)に導入する(第1図(d))。Then, with the entire surface covered with the silicon nitride film 17,
Arsenic ion implantation to form source/drain regions (dose 6 to 8E15, acceleration voltage -40 to 50 K)
eV), and arsenic (As) is introduced into the substrate region (source/drain formation region) on both sides of the gate electrode 16 through the silicon nitride film 17 (FIG. 1(d)).
その後、同じく全面がシリコン窒化膜17で覆われた状
態で、例えば800〜900℃乾燥酸素中で30〜60
分の熱処理を行い、前記導入されたヒ素イオンを活性化
することによシ、基板11の素子領域中ソース・ドレイ
ン形成領域にN型のソース・ドレイン領域18を形成す
る(第1図(e))。Thereafter, with the entire surface covered with the silicon nitride film 17, the
The introduced arsenic ions are activated by heat treatment for 10 minutes, thereby forming an N-type source/drain region 18 in the source/drain forming region in the element region of the substrate 11 (see FIG. 1(e). )).
この時、ダート電極16はシリコン窒化膜17で覆われ
ておシ、シたがって、ゲート電極16のシリサイド15
が酸化されることはなく、シリサイド15が剥離するこ
とはない。At this time, the dirt electrode 16 is covered with a silicon nitride film 17, and therefore the silicide 15 of the gate electrode 16 is covered with a silicon nitride film 17.
is not oxidized and the silicide 15 is not peeled off.
その後、シリコン窒化膜17を残したtま、全問に中間
絶縁膜としてBPSG膜19全19CVD法により形成
する(第1図(f))。さらに、そのBPSG膜19全
19コン窒化!l7417にコンタクトホール20を開
け(第1図(2))、配線21を形成しく第1図On)
) 、さらにその上に図示しないが・々ツシペーショ
ン膜として例えば窒化膜を!ラズマエンハンストCVD
法で形成することによシ、MO8O8シト2ンジスタ成
させる。Thereafter, a BPSG film 19 is formed as an intermediate insulating film over the entire region except for the silicon nitride film 17 by CVD (FIG. 1(f)). Furthermore, all 19 of the BPSG films are nitrided! A contact hole 20 is opened in 17417 (Fig. 1 (2)) and a wiring 21 is formed (Fig. 1 On).
), and on top of that, for example, a nitride film (not shown) as a ssipation film! Lasma enhanced CVD
By forming it by a method, a MO8O8 cylinder is formed.
なお、上記一実施例は、シリコン窒化膜17の形成によ
り、ソース・ドレイン領域形成時の熱処理工程において
ゲート電極16のシリティド15が酸化されることを防
止したが、ゲート電極16の形成後酸化工程を有するよ
うな素子製造方法においては、該酸化工程でのシリサイ
ド15の酸化、延いては剥離を前記シリコン窒化膜17
で防止できる。Note that in the above embodiment, the silicon nitride film 17 was formed to prevent the silicide 15 of the gate electrode 16 from being oxidized in the heat treatment step when forming the source/drain regions. In such a device manufacturing method, the oxidation and peeling of the silicide 15 in the oxidation step are performed on the silicon nitride film 17.
This can be prevented.
(発明の効果)
以上詳述したように、この発明の製造方法によれば、−
リサイド構造のゲート電極の形成後、酸化もしくは熱処
理工程を実施する前に、前記y −ト電極上を含む基板
全面にシリコン窒化膜を形成するようべしたので、前記
酸化もしくは熱処理工程時にゲート電極のシリサイドが
酸化され剥離するのを確実に防止でき、良好な素子を歩
留夛高く製造できる。(Effect of the invention) As detailed above, according to the manufacturing method of the present invention, -
After forming the gate electrode of the reside structure and before performing the oxidation or heat treatment process, a silicon nitride film should be formed on the entire surface of the substrate including the Y-T electrode. It is possible to reliably prevent the silicide from being oxidized and peeled off, and it is possible to manufacture good elements at a high yield.
また、実施例のように、上記酸化防止のためのシリコン
窒化膜を通してソース・ドレイン領域形成のためのイオ
ン注入を行えば、該イオン注入によって基板表面が損傷
するのを前記シリコン窒化膜によって防止できる。よっ
て、従来、損傷防止のため酸化工程が必要であったが、
その酸化工程を省略できる。Further, as in the embodiment, if ion implantation for forming source/drain regions is performed through the silicon nitride film for preventing oxidation, the silicon nitride film can prevent the substrate surface from being damaged by the ion implantation. . Therefore, in the past, an oxidation process was necessary to prevent damage, but
The oxidation step can be omitted.
また、実施例のように、最後までシリコン窒化膜を残す
ようにすれば、該シリコン窒化膜の除去工程で半導体基
板が損傷することを防止できるとともに、除去工程を省
略して工程の簡素化を図ることができる。Furthermore, if the silicon nitride film is left until the end as in the example, it is possible to prevent the semiconductor substrate from being damaged in the process of removing the silicon nitride film, and to simplify the process by omitting the removal process. can be achieved.
第1図はこの発明の半導体素子の製造方法の一実施例を
示す工程断面図、第2図は従来のMO8塁トランジスタ
の製造方法を示す工!!断面図である。
11・・・P型シリコン基板、12・・・フィールド酸
化膜、13・・・薄い酸化膜、14・・・ポリシリコン
、15・・・シリサイド、16・・・ゲート電極、17
・・・シリコン窒化膜、18・・・ソース・ドレイン領
域。FIG. 1 is a process sectional view showing an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, and FIG. 2 is a process cross-sectional view showing an example of the method for manufacturing a conventional MO 8-base transistor. ! FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... P-type silicon substrate, 12... Field oxide film, 13... Thin oxide film, 14... Polysilicon, 15... Silicide, 16... Gate electrode, 17
...Silicon nitride film, 18...Source/drain region.
Claims (1)
後、酸化もしくは熱処理工程を有する半導体素子の製造
方法において、 (a)半導体基板の表面に厚いフィールド酸化膜を選択
的に形成した後、基板の素子領域中ゲート領域表面に、
ゲート絶縁膜を挾んでシリサイドおよびポリシリコンか
らなるポリサイド構造のゲート電極を形成する工程と、 (b)その後、酸化もしくは熱処理工程を実施する前に
、前記ゲート電極上を含む基板全面にシリコン窒化膜を
形成する工程とを具備することを特徴とする半導体素子
の製造方法。[Claims] A method for manufacturing a semiconductor device comprising an oxidation or heat treatment step after forming a polycide-structured gate electrode on a semiconductor substrate, comprising: (a) selectively forming a thick field oxide film on the surface of the semiconductor substrate; After that, on the surface of the gate region in the element region of the substrate,
(b) forming a gate electrode with a polycide structure made of silicide and polysilicon by sandwiching the gate insulating film; (b) then, before performing an oxidation or heat treatment step, forming a silicon nitride film over the entire surface of the substrate including the top of the gate electrode; 1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming a semiconductor device;
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17549386 | 1986-07-28 | ||
JP61-175493 | 1986-07-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPS63146468A true JPS63146468A (en) | 1988-06-18 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5424487A Pending JPS63146468A (en) | 1986-07-28 | 1987-03-11 | Manufacture of semiconductor device |
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Country | Link |
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JP (1) | JPS63146468A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5310027A (en) * | 1991-08-06 | 1994-05-10 | Atsugi Unisia Corporation | Control system for adjusting damping force coefficient of shock absorber for automotive suspension |
KR100390817B1 (en) * | 1996-06-25 | 2004-06-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for fabricating semiconductor device |
-
1987
- 1987-03-11 JP JP5424487A patent/JPS63146468A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5310027A (en) * | 1991-08-06 | 1994-05-10 | Atsugi Unisia Corporation | Control system for adjusting damping force coefficient of shock absorber for automotive suspension |
KR100390817B1 (en) * | 1996-06-25 | 2004-06-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for fabricating semiconductor device |
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