JP3352246B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高融点金属膜炭化ケイ
素膜及びケイ素膜を用いた電極あるいは配線を有する半
導体装置及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refractory metal film, a silicon carbide film, and a semiconductor device having electrodes or wirings using the silicon film and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】これまでLSIをはじめとした半導体デ
バイスの高速化は、微細化技術を軸とした素子寸法の縮
小化(スケーリング)によって進められてきた。しか
し、サブミクロン世代ではもはやスケーリングによる高
速化は限界であり、新材料の導入など内部配線抵抗の低
減が必須となる。2. Description of the Related Art Hitherto, the speeding up of semiconductor devices such as LSIs has been promoted by the reduction (scaling) of element dimensions based on miniaturization technology. However, in the sub-micron generation, speeding up by scaling is already a limit, and it is necessary to reduce internal wiring resistance by introducing new materials.
【0003】とりわけRC遅延が顕著に現れるワード線
では、高融点金属ケイ化物と多結晶ケイ素膜の2層から
なるポリサイドゲート構造を採用し、配線抵抗の低減を
図っている。特にこの種のゲート材料としてタングステ
ンケイ化物(WSix )が広く使われており、従来の多
結晶ケイ素膜に比べ1桁程度抵抗が低い。In particular, word lines in which an RC delay is remarkable exhibit a polycide gate structure composed of two layers of a refractory metal silicide and a polycrystalline silicon film to reduce wiring resistance. Particularly widely used tungsten silicide (WSi x) is this type of gate material, about one order of magnitude lower resistance compared to conventional polycrystalline silicon film.
【0004】しかしながら、微細化が進められるにつ
れ、ポリサイドゲートの抵抗でさえも無視できなくな
る。仮に、ポリサイド構造によって配線幅0.25μ
m、シート抵抗1Ω/□以下のゲート電極を実現した場
合、シリサイド層の膜厚は1μm程度になり、ゲート電
極のアスペクト比は4〜5と非常に高くなる。その結
果、ゲート電極パターンの加工や電極上の層間膜の形成
が難しくなる為、ゲート電極材料には金属シリサイドよ
りも比抵抗の低い材料を用いる必要がある。However, as miniaturization advances, even the resistance of the polycide gate cannot be ignored. If the wiring width is 0.25μ due to the polycide structure
When a gate electrode having a m and a sheet resistance of 1 Ω / □ or less is realized, the thickness of the silicide layer is about 1 μm, and the aspect ratio of the gate electrode is very high, 4 to 5. As a result, it becomes difficult to process a gate electrode pattern and to form an interlayer film on the electrode. Therefore, it is necessary to use a material having a lower specific resistance than metal silicide as a gate electrode material.
【0005】抵抵抗化の試みとして、高融点金属膜と多
結晶ケイ素膜の2層構造からなるポリメタルゲートが注
目されている。例えば、タングステン(W)膜はそのケ
イ化物であるWSix に比べ抵抗が約1桁低く、RC遅
延の大幅な短縮が期待できる。As an attempt to reduce the resistance, a polymetal gate having a two-layer structure of a refractory metal film and a polycrystalline silicon film has attracted attention. For example, tungsten (W) film resistance of about 1 order of magnitude lower than that WSi x its silicide, significant reduction in the RC delay can be expected.
【0006】図4(a)〜(c)はゲート電極にタング
ステン膜/多結晶ケイ素膜の積層構造を用いたn型MO
SFETの工程別の断面図であり、以下にその製造方法
を説明する。FIGS. 4A to 4C show an n-type MO using a stacked structure of a tungsten film / polycrystalline silicon film for a gate electrode.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the SFET for each process, and a method for manufacturing the SFET will be described below.
【0007】まず、ケイ素基板1上にLOCOS(Lo
wcal Oxidation of Silicon
法等によりフィールド絶縁膜10を形成し、このフィー
ルド絶縁膜10に囲まれた基板1表面に膜厚約7nmの
酸化ケイ素膜2を熱酸化等により形成する。さらにLP
CVD(Low Pressure Chemical
Vapour Deposition)法等により、
多結晶ケイ素膜3を膜厚100nm程度に形成する。こ
の後、気相拡散法等により、n型の不純物、例えばA
s、P等を多結晶ケイ素膜3に添加する。続いて図4
(a)に示すようにスパッタリング法により、ダングス
テン膜4を膜厚100nm程度に形成する。次に図示せ
ぬレジストパターンをリソグラフィー工程により形成
し、これをマスクとしてタングステン膜4、多結晶ケイ
素膜3、及び酸化膜2をRIE(Reactive I
on Ecching)法等によりゲート形状にパター
ニングする。このRIE法はSF6 とCl2 の混合ガス
を用い、高周波印加電力0.7W/cm2 ,圧力10m
Torr,流量SF6 /Cl2 =40/10SCCMと
し電極を70℃に保持して行う。First, LOCOS (Lo) is formed on a silicon substrate 1.
wcal Oxidation of Silicon
A field insulating film 10 is formed by a method or the like, and a silicon oxide film 2 having a thickness of about 7 nm is formed on the surface of the substrate 1 surrounded by the field insulating film 10 by thermal oxidation or the like. Further LP
CVD (Low Pressure Chemical Chemical)
Vapor Deposition method, etc.
A polycrystalline silicon film 3 is formed to a thickness of about 100 nm. Thereafter, n-type impurities such as A
s, P, etc. are added to the polycrystalline silicon film 3. Subsequently, FIG.
As shown in (a), a dangsten film 4 is formed to a thickness of about 100 nm by a sputtering method. Next, a resist pattern (not shown) is formed by a lithography process, and using this as a mask, the tungsten film 4, the polycrystalline silicon film 3, and the oxide film 2 are subjected to RIE (Reactive I
patterning into a gate shape by an on-etching method or the like. This RIE method uses a mixed gas of SF 6 and Cl 2 , a high frequency applied power of 0.7 W / cm 2 and a pressure of 10 m.
Torr, flow rate SF 6 / Cl 2 = 40/10 SCCM, and the electrode is maintained at 70 ° C.
【0008】この後、As等のn型不純物を基板1表面
にイオン注入し、RTA(Rapiel Therma
l Aneal)法による1000℃、20秒間の熱処
理を行うことにより、図4(b)に示すようなソース・
ドレイン拡散層5を形成する。After that, an n-type impurity such as As is ion-implanted into the surface of the substrate 1, and RTA (Rapiel Thermo) is performed.
By performing a heat treatment at 1000 ° C. for 20 seconds according to the method described in FIG.
The drain diffusion layer 5 is formed.
【0009】続いて、酸化膜等の絶縁膜をCVD法等に
より、基板1表面に形成し、ソース・ドレイン拡散層5
のコンタクト用の開口を形成する。そして図4(c)に
示すようにこの開口部にAl等の金属配線7を形成し、
従来のMOSFETが完成する。Subsequently, an insulating film such as an oxide film is formed on the surface of the substrate 1 by a CVD method or the like.
An opening for contact is formed. Then, as shown in FIG. 4C, a metal wiring 7 of Al or the like is formed in this opening,
The conventional MOSFET is completed.
【0010】ところが、Wなどの高融点金属膜は多結晶
ケイ素膜上に堆積し、ゲート電極加工後、ゲート絶縁膜
の端部を厚膜化するために600℃程度以上の加熱を行
うとシリサイド化して、WSix に変わり、抵抗が上昇
するという問題がある。このシリサイド化反応を防止す
るために高融点金属膜と多結晶ケイ素膜との間に窒化チ
タン(TiN)などの金属化合物を反応防止層として挿
入した構造が提案されている。ところが、この3層構造
は、配線パターンに加工後、Wを酸化せずにケイ素だけ
を選択的に酸化する処理を行うと、TiNの側壁部に直
経100〜1000オングストロームの粒状の酸化チタ
ン(TiO2 )が形成される。したがって、この上に酸
化ケイ素膜や窒化ケイ素膜などの絶縁膜を気相成長(C
VD)法で堆積する際に均一な成膜が困難になるという
問題があった。However, a high melting point metal film such as W is deposited on a polycrystalline silicon film, and after processing the gate electrode, heating at about 600 ° C. or more to increase the thickness of the edge of the gate insulating film causes silicide. turned into, the changes to the WSi x, resistance there is a problem that the rise. In order to prevent this silicidation reaction, a structure has been proposed in which a metal compound such as titanium nitride (TiN) is inserted as a reaction preventing layer between a high melting point metal film and a polycrystalline silicon film. However, when the three-layer structure is processed into a wiring pattern and then subjected to a process of selectively oxidizing only silicon without oxidizing W, a granular titanium oxide (100 to 1000 angstroms) is formed directly on the sidewall of TiN. TiO 2 ) is formed. Therefore, an insulating film such as a silicon oxide film or a silicon nitride film is vapor-phase grown thereon (C
There is a problem that it is difficult to form a uniform film when depositing by the VD) method.
【0011】そこで、ポリメタルゲートを実現するため
に高融点金属ケイ素の反応を抑制する反応防止層が必要
である。この反応防止層は絶縁膜等の耐酸化性を有する
必要がある。ここで、絶縁膜がケイ素表面に存在する場
合、高融点金属とケイ素の反応が抑制されることが知ら
れている。しかし、酸化ケイ素をはじめとした絶縁物
は、電子や正孔にとって障壁として働き、金属−多結晶
ケイ素膜間の接触抵抗を増加させる原因となり得る。こ
の接触抵抗はRC遅延の増大を招く危険性がある。Therefore, in order to realize a polymetal gate, a reaction prevention layer for suppressing the reaction of high melting point metal silicon is required. This reaction prevention layer needs to have oxidation resistance such as an insulating film. Here, it is known that when the insulating film is present on the silicon surface, the reaction between the refractory metal and silicon is suppressed. However, insulators such as silicon oxide act as barriers for electrons and holes, and may cause an increase in contact resistance between the metal and the polycrystalline silicon film. This contact resistance risks increasing the RC delay.
【0012】したがって、反応防止層は、高融点金属と
多結晶ケイ素の反応を抑えるだけでなく、接触抵抗の低
い伝導性に優れた材料が望ましい。一方、素子の微細化
にともない寸法制御および加工形状が非常に問題となっ
ている。特に、ゲート電極の寸法は素子の性能自体に著
しく影響するため、加工の際に寸法変換差の少ない、形
状の優れた加工技術が必須である。Therefore, it is desirable that the reaction preventing layer not only suppresses the reaction between the high melting point metal and the polycrystalline silicon but also has a low contact resistance and excellent conductivity. On the other hand, with the miniaturization of elements, dimensional control and processing shapes have become very problematic. In particular, since the dimensions of the gate electrode significantly affect the performance of the element itself, a processing technique having a small difference in dimensional conversion during processing and having an excellent shape is essential.
【0013】上述した製造工程のうちRIE法等のドラ
イエッチング工程では被処理膜の実膜厚+αに相当する
時間だけエッチングを行う。このαに相当する時間をオ
ーバーエッチングと称する。これは、実際の被処理基体
には段差があり、垂直方向に進行するドライエッチング
にとって段差部では見かけ上の膜厚が増加するためであ
る。必然的にこの段差部に起因した膜厚分だけオーバー
エッチングする必要がある。In the dry etching step such as the RIE method among the above-described manufacturing steps, etching is performed for a time corresponding to the actual film thickness of the film to be processed + α. The time corresponding to α is called over-etching. This is because there is a step in the actual substrate to be processed, and the apparent film thickness increases at the step in dry etching which proceeds in the vertical direction. Inevitably, it is necessary to overetch by the film thickness caused by the step.
【0014】しかしながら、下地多結晶ケイ素膜3に対
しタングステン膜4の選択性がないため、タングステン
膜4のオーバーエッチング時に多結晶ケイ素膜3が大幅
に削られる。However, since there is no selectivity of the tungsten film 4 with respect to the underlying polycrystalline silicon film 3, the polycrystalline silicon film 3 is largely removed when the tungsten film 4 is over-etched.
【0015】先に述べたタングステン膜4のエッチング
工程では、タングステン膜4は約180nm/min
で、エッチングされ、一方、多結晶ケイ素膜3は約70
0mm/minでエッチングされるため、タングステン
膜4と多結晶ケイ素膜3の選択比は約0.3であった。
又、ここでは多結晶ケイ素膜について説明したが、単結
晶ケイ素においても選択比は1以下の低い値である。こ
れでは、MOSトランジスタの良好な電極パターンを形
成することはできない。In the above-described step of etching the tungsten film 4, the tungsten film 4 has a thickness of about 180 nm / min.
, While the polycrystalline silicon film 3 is about 70
Since the etching was performed at 0 mm / min, the selectivity between the tungsten film 4 and the polycrystalline silicon film 3 was about 0.3.
Although the description has been given of the polycrystalline silicon film here, the selectivity of single crystal silicon is a low value of 1 or less. This makes it impossible to form a good electrode pattern for the MOS transistor.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、加工形状の優れた低抵抗の電
極もしくは半導体装置及びその製造方法を提供すること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a low-resistance electrode or semiconductor device having an excellent processed shape and a method of manufacturing the same.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ゲート絶縁膜上に形成されたケイ素膜、
前記ケイ素膜上に形成された金属膜及び前記ケイ素膜と
前記金属膜との間に形成された炭素原子を過剰に含む炭
化ケイ素膜の反応防止層からなる積層構造のゲート電極
を具備し、前記炭化ケイ素膜は炭素原子を50atom
ic%より多く、75atomic%以下の範囲で含有
することを特徴とする半導体装置を提供する。In order to solve the above problems, the present invention provides a silicon film formed on a gate insulating film,
A metal film formed on the silicon film and a gate electrode of a laminated structure comprising a reaction prevention layer of a silicon carbide film containing an excessive amount of carbon atoms formed between the silicon film and the metal film, The silicon carbide film has 50 atoms of carbon atoms.
Provided is a semiconductor device characterized by being contained in a range of more than ic% and 75 atomic% or less.
【0018】前記炭化ケイ素膜は電気的に活性な不純物
を含有するようにしても良い。前記炭化ケイ素膜は膜厚
が5nm以上であるようにしても良い。前記金属膜はタ
ングステン膜であるようにしても良い。前記金属膜上に
シリコン窒化膜がさらに形成されているようにしても良
い。The silicon carbide film may contain an electrically active impurity. The silicon carbide film may have a thickness of 5 nm or more. The metal film may be a tungsten film. A silicon nitride film may be further formed on the metal film.
【0019】また、本発明は、半導体基板上にケイ素膜
を堆積する工程と、前記ケイ素膜の表面に炭素原子を5
0atomic%より多く、75atomic%以下の
範囲で含む炭化ケイ素膜を形成する工程と、前記ケイ素
膜、前記炭化ケイ素膜及び前記金属膜を選択的に異方性
エッチングすることにより積層構造のゲート電極もしく
は配線を形成する工程とを具備したことを特徴とする半
導体装置の製造方法を提供する。前記炭化ケイ素膜を形
成する工程は、前記ケイ素膜上に炭素膜を形成し、この
炭素膜上からイオンを注入することにより、前記炭素膜
と前記ケイ素膜の界面で炭素原子とケイ素原子とを混合
させる工程を有するようにしても良い。前記イオンは、
電気的に活性な不純物であるようにしても良い。Further, the present invention provides a step of depositing a silicon film on a semiconductor substrate, and adding 5 carbon atoms to the surface of the silicon film.
A step of forming a silicon carbide film containing more than 0 atomic% and not more than 75 atomic%, and selectively anisotropically etching the silicon film, the silicon carbide film and the metal film to form a gate electrode having a laminated structure or Forming a wiring, and a method for manufacturing a semiconductor device. In the step of forming the silicon carbide film, a carbon film is formed on the silicon film, and ions are implanted from the carbon film to form carbon atoms and silicon atoms at the interface between the carbon film and the silicon film. A mixing step may be provided. The ions are
It may be an electrically active impurity.
【0020】[0020]
【作用】このように構成されたものにおいては、高融点
金属膜とケイ素膜との間に炭化ケイ素膜を挿入すること
で耐熱性の十分かつ低抵抗な配線あるいは電極を実現す
ることが可能である。つまり、炭化ケイ素膜は熱的、化
学的に極めて安定な材料であり、炭化ケイ素中の拡散速
度はケイ素に比べ2桁程度小さいため、相互拡散を抑え
る反応防止層として用いることが期待できる。また、電
気的には半導体であるため、導電性の優れた反応防止層
となり得る。In the above-mentioned structure, it is possible to realize a wiring or an electrode having sufficient heat resistance and low resistance by inserting a silicon carbide film between the high melting point metal film and the silicon film. is there. That is, the silicon carbide film is a material that is extremely stable thermally and chemically, and has a diffusion rate in silicon carbide that is about two orders of magnitude lower than that of silicon. Therefore, it can be expected to be used as a reaction prevention layer for suppressing mutual diffusion. Further, since it is electrically a semiconductor, it can be a reaction prevention layer having excellent conductivity.
【0021】また、高融点金属膜/炭化ケイ素膜/ケイ
素膜の構造であれば、高融点金属膜を炭化ケイ素膜に対
し選択的にエッチングすることが可能であり、加工形状
の優れたエッチングを行うことが可能となる。Further, with the structure of the refractory metal film / silicon carbide film / silicon film, it is possible to selectively etch the refractory metal film with respect to the silicon carbide film, and to perform etching with an excellent processed shape. It is possible to do.
【0022】[0022]
【実施例】以下に本発明の各実施例について説明する。
図1(h)は、本発明の実施例をMOSFETのゲート
電極に適用した場合の完成断面図である。ゲート部は多
結晶ケイ素膜12a、炭化ケイ素膜15a、タングステ
ン膜13a及び窒化ケイ素膜17a等からなる。このゲ
ート部は炭化ケイ素膜15aが多結晶ケイ素膜12aと
タングステン膜13aの間に挿入されていることで、加
熱処理が行われた多結晶ケイ素膜12aとタングステン
膜13aの反応防止層として働き、低抵抗化を達成して
いる。又、タングステン膜をエッチングする際に炭化ケ
イ素膜15aが存在することにより、多結晶ケイ素膜1
2aがエッチングされることはなく、多結晶シリコン層
12aへの影響は少ないため、良好なゲート形状を有し
ている。Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1H is a completed sectional view when the embodiment of the present invention is applied to a gate electrode of a MOSFET. The gate portion is composed of a polycrystalline silicon film 12a, a silicon carbide film 15a, a tungsten film 13a, a silicon nitride film 17a, and the like. Since the gate portion has the silicon carbide film 15a inserted between the polycrystalline silicon film 12a and the tungsten film 13a, the gate portion functions as a reaction preventing layer between the heat-treated polycrystalline silicon film 12a and the tungsten film 13a, Low resistance has been achieved. Also, the presence of the silicon carbide film 15a when etching the tungsten film causes the polycrystalline silicon film 1
2a is not etched and has little influence on the polycrystalline silicon layer 12a, so that it has a good gate shape.
【0023】ここで、図1(a)〜(h)は、本実施例
をMOSFETに適用した際の工程別断面図であり、以
下にその製造方法について説明する。まず、図1(a)
に示すように多結晶ケイ素膜12を前記薄い酸化膜11
(膜厚7nm)上に膜厚100nmに堆積し、気相拡散
法により多結晶シリコン膜12に電気的活性な不純物を
添加する。Here, FIGS. 1A to 1H are cross-sectional views for respective steps when the present embodiment is applied to a MOSFET, and a manufacturing method thereof will be described below. First, FIG.
As shown in FIG.
(Film thickness: 7 nm) is deposited to a thickness of 100 nm, and an electrically active impurity is added to the polycrystalline silicon film 12 by a vapor phase diffusion method.
【0024】この後、図1(b)に示すようにC2 等の
炭素系ガスにC3 H8 ガス等炭化水素系のガス雰囲気中
で約800℃に加熱することによって、多結晶シリコン
膜12上に炭化ケイ素膜15(膜厚10nm)を形成し
た。Thereafter, as shown in FIG. 1B, the polycrystalline silicon film is heated to about 800 ° C. in a carbon-based gas such as C 2 in a hydrocarbon-based gas atmosphere such as C 3 H 8 gas. A silicon carbide film 15 (10 nm thick) was formed on the substrate 12.
【0025】さらに、図1(c)に示すように、スパッ
タリング法によってタングステン膜13(膜厚100n
m)を堆積した。ここで、900℃の加熱処理後に抵抗
を測定した結果、抵抗の上昇はみられず、逆に低下し
た。これは、前記炭化ケイ素膜15が反応防止層として
働き、タングステン膜13と多結晶ケイ素膜12が反応
しないことを意味する。Further, as shown in FIG. 1C, a tungsten film 13 (100 nm thick) is formed by sputtering.
m) was deposited. Here, as a result of measuring the resistance after the heat treatment at 900 ° C., no increase in the resistance was observed, but the resistance was decreased. This means that the silicon carbide film 15 functions as a reaction preventing layer, and the tungsten film 13 and the polycrystalline silicon film 12 do not react.
【0026】この後、CVD法等により窒化ケイ素膜1
7(150nm)を堆積する。次に図1(d)に示すよ
うにフォトレジストが窒化ケイ素膜17上にスピンコー
ト法にて塗布され(膜厚約1μm)、フォトマスクを通
して露光し現像され、所定のレジストパターン18が形
成される。Thereafter, the silicon nitride film 1 is formed by a CVD method or the like.
7 (150 nm) is deposited. Next, as shown in FIG. 1D, a photoresist is applied on the silicon nitride film 17 by a spin coating method (thickness: about 1 μm), exposed and developed through a photomask, and a predetermined resist pattern 18 is formed. You.
【0027】次いで、ドライエッチング装置を用いて、
レジストパターン18に沿って窒化ケイ素膜17、タン
グステン膜13および多結晶シリコン膜12等をエッチ
ングする。Next, using a dry etching apparatus,
The silicon nitride film 17, the tungsten film 13, the polycrystalline silicon film 12, and the like are etched along the resist pattern 18.
【0028】装置は、図3に示すようにエッチング室1
00、導入予備室200および排出予備室300から構
成されており、エッチング室100と導入予備室200
および排出用予備室300との間はゲートバルブにより
それぞれ仕切られている。そしてエッチング室100を
真空に保持したまま導入用予備室200に配置されたゲ
ートバルブ202から被エッチング基板101が導入さ
れ、排出用予備室300に配置されたゲートバルブ30
2から被エッチング基板101が排出されることによ
り、大気雰囲気の悪影響を避け、基板を一枚づつ短時間
でドライエッチングすることが可能になっている。ま
た、予備室200、300には、基板載置台202、3
03がそれぞれ設置されている。The apparatus includes an etching chamber 1 as shown in FIG.
, A preparatory chamber 200 and a preparatory discharge chamber 300.
And the preliminary discharge chamber 300 are separated by a gate valve. The substrate to be etched 101 is introduced from the gate valve 202 disposed in the preliminary introduction chamber 200 while the etching chamber 100 is kept in a vacuum, and the gate valve 30 disposed in the preliminary discharge chamber 300.
By discharging the substrate to be etched 101 from 2, it is possible to avoid the adverse effects of the air atmosphere and dry-etch the substrates one by one in a short time. Further, in the preliminary chambers 200 and 300, the substrate mounting tables 202, 3
03 are respectively installed.
【0029】エッチング室100は、被エッチング基板
101を載置するための電極102を備え、この電極1
02は被エッチング基板101を所望の温度に制御する
ための冷却管103を備えている。さらに、電極102
にはプラズマ励起のための13.56MHzの高周波電
力を印可すべく、ブロッキングキャパシタ104および
整合装置105を介して高周波電源106が接続されて
いる。The etching chamber 100 includes an electrode 102 on which a substrate 101 to be etched is placed.
Reference numeral 02 includes a cooling pipe 103 for controlling the substrate 101 to be etched at a desired temperature. Further, the electrode 102
Is connected to a high frequency power supply 106 via a blocking capacitor 104 and a matching device 105 so as to apply 13.56 MHz high frequency power for plasma excitation.
【0030】また、反応ガス供給ライン400からエッ
チング室100内に反応ガスがバルブ401および流量
制御器402にて所望の流量値に調整されて導入され、
またコントロールバルブ403にてエッチング室100
内が一定圧力に保持される。A reaction gas is supplied from the reaction gas supply line 400 into the etching chamber 100 after being adjusted to a desired flow value by the valve 401 and the flow controller 402.
Further, the etching chamber 100 is controlled by the control valve 403.
The inside is maintained at a constant pressure.
【0031】また、エッチング室100の内壁(上壁)
は接地されており、電極102との間に高周波電圧が印
可されるようになっている。このエッチング室100の
上壁上部には、永久磁石107が設置されており、電磁
モーターにより回転軸108のまわりで回転運動させら
れる。この永久磁石107の発する約200ガウスの磁
界によって10-3Torr台の高真空でも高イオン密度
のプラズマを発生維持することが可能になるように構成
されている。このようにして生成された高イオン密度の
プラズマから大量のイオンが被エッチング基板101に
照射され、エッチングが行われる。The inner wall (upper wall) of the etching chamber 100
Is grounded, and a high-frequency voltage is applied between the electrode 102 and the electrode 102. A permanent magnet 107 is provided above the upper wall of the etching chamber 100 and is rotated around a rotation shaft 108 by an electromagnetic motor. The magnetic field of about 200 gauss generated by the permanent magnet 107 is configured to be able to generate and maintain a high ion density plasma even in a high vacuum of the order of 10 −3 Torr. A large amount of ions are irradiated on the substrate 101 to be etched from the high ion density plasma generated in this manner, and etching is performed.
【0032】このようなエッチング装置を用いて図1
(e)に示すように前記レジストパターン18をエッチ
ングマスクとして窒化ケイ素膜17をCHF3 とCF4
の混合ガスを用いエッチングし、その後、レジストパタ
ーン18は酸素プラズマにより除去される。Using such an etching apparatus, FIG.
As shown in FIG. 3E, the silicon nitride film 17 is formed using CHF 3 and CF 4 using the resist pattern 18 as an etching mask.
Then, the resist pattern 18 is removed by oxygen plasma.
【0033】次に、図1(f)に示すように窒化ケイ素
膜17をエッチングマスクとして、タングステン膜13
をSF6 と塩素の混合ガスを用い、異方性エッチングし
た。エッチング条件は高周波印加電力0.7W/cm
2 、圧力10mTorr、流量SF6 /Cl2 =40/
10SCCMとし、電極を70℃に保持した。このエッ
チング条件では、タングステン膜13は約180nm/
分でエッチングされたのに対して、窒化ケイ素膜17は
約60nm/分でエッチングされ、タングステン膜13
と窒化ケイ素膜17の選択比は約3であった。一方、炭
化ケイ素膜15は35nm/分でエッチングされるた
め、タングステン膜3と炭化ケイ素膜15の選択比は約
5であった。Next, as shown in FIG. 1F, using the silicon nitride film 17 as an etching mask,
Was anisotropically etched using a mixed gas of SF 6 and chlorine. Etching conditions are high frequency applied power 0.7 W / cm
2 , pressure 10 mTorr, flow rate SF 6 / Cl 2 = 40 /
At 10 SCCM, the electrodes were kept at 70 ° C. Under this etching condition, the tungsten film 13 has a thickness of about 180 nm /
Minute, while the silicon nitride film 17 is etched at about 60 nm / min.
And the selectivity of the silicon nitride film 17 was about 3. On the other hand, since the silicon carbide film 15 was etched at 35 nm / min, the selectivity between the tungsten film 3 and the silicon carbide film 15 was about 5.
【0034】仮に、タングステン膜13の膜厚(100
nm)の30%に相当する時間だけオーバーエッチング
を行った場合、タングステン膜13の下層にある炭化ケ
イ素膜15がエッチングされる膜厚は6nm程度であ
る。したがって、炭化ケイ素膜15がタングステン膜1
3に対し選択性があるため、多結晶ケイ素膜は大幅に削
られることなはい。It is assumed that the thickness of the tungsten film 13 (100
In the case where overetching is performed for a time corresponding to 30% of (nm), the thickness of the silicon carbide film 15 under the tungsten film 13 is about 6 nm. Therefore, the silicon carbide film 15 becomes the tungsten film 1
Because of the selectivity to 3, the polycrystalline silicon film is not greatly shaved.
【0035】この後、図1(g)に示すように窒化ケイ
素膜17をエッチングマスクとして炭化ケイ素膜15を
CF4 とH2 とO2 の混合ガスを用いてエッチングす
る。エッチング条件は高周波印加電力0.7W/cm
2 、圧力10mTorr、流量CF4 /H2 /O2 =4
0/10/1SCCMで電極を70℃に保持した。この
エッチング条件では、炭化ケイ素膜15は約18nm/
分でエッチングされたのに対して、窒化ケイ素膜17は
約100nm/分でエッチングされ、炭化ケイ素膜15
と窒化ケイ素膜17の選択比は約2であった。Thereafter, as shown in FIG. 1 (g), the silicon carbide film 15 is etched using a mixed gas of CF 4 , H 2 and O 2 using the silicon nitride film 17 as an etching mask. Etching conditions are high frequency applied power 0.7 W / cm
2 , pressure 10 mTorr, flow rate CF 4 / H 2 / O 2 = 4
The electrode was kept at 70 ° C. with 0/10/1 SCCM. Under these etching conditions, silicon carbide film 15 has a thickness of about 18 nm /
Minute, while the silicon nitride film 17 is etched at about 100 nm / min.
And the selectivity of the silicon nitride film 17 was about 2.
【0036】また、下層の多結晶ケイ素膜12との選択
比は約2程度あるため、炭化ケイ素膜15のオーバーエ
ッチングは多結晶ケイ素膜12にさほど影響しない。さ
らに、窒化ケイ素膜17、タングステン膜13および炭
化ケイ素膜15をエッチングマスクとして多結晶ケイ素
膜12をHBrとO2 の混合ガスにより異方性エッチン
グし、ポリメタル構造(W/SiC/polySi)を
有するゲート電極パターンが形成される。最後にイオン
注入法等及び熱処理によりソース・ドレイン領域18を
形成し、層間絶縁膜19及びソース・ドレイン電極用配
線20を形成することにより図1(h)に示すような本
実施例によるMOSFETが完成する。Since the selectivity with respect to the lower polycrystalline silicon film 12 is about 2, the overetching of the silicon carbide film 15 does not affect the polycrystalline silicon film 12 so much. Further, the polycrystalline silicon film 12 is anisotropically etched with a mixed gas of HBr and O 2 using the silicon nitride film 17, the tungsten film 13, and the silicon carbide film 15 as an etching mask, and has a polymetal structure (W / SiC / polySi). A gate electrode pattern is formed. Finally, the source / drain region 18 is formed by ion implantation or the like and heat treatment, and the interlayer insulating film 19 and the wiring 20 for the source / drain electrode are formed to form the MOSFET according to the present embodiment as shown in FIG. Complete.
【0037】以上、高融点金属膜と多結晶ケイ素膜の間
に炭化ケイ素膜を挟むことにより、高融点金属膜を選択
的にかつ異方性エッチングすることが可能となる。本実
施例で挿入する炭化ケイ素膜について以下に詳しく説明
する。炭化ケイ素膜は、化学量論的に安定な組成(S
i:C=1:1)を持つ相と、過剰なSi原子あるいは
C原子とSiC相が混在した状態からなる。As described above, by sandwiching the silicon carbide film between the high melting point metal film and the polycrystalline silicon film, the high melting point metal film can be selectively and anisotropically etched. The silicon carbide film inserted in this embodiment will be described in detail below. The silicon carbide film has a stoichiometrically stable composition (S
i: C = 1: 1) and a state in which excess Si atoms or C atoms and SiC phases are mixed.
【0038】上述のように、反応防止層として用いるに
は、C原子を過剰に含む膜が好ましい。なぜなら、C原
子の金属膜中における拡散定数が極めて小さく、Si原
子に比べW等の高融点金属と反応しにくいためである。
又、C原子を過剰に含む膜の密度は高いため、高融点金
属と反応しやすいSi原子の拡散防止効果も有するため
である。As described above, a film containing an excessive amount of C atoms is preferable for use as a reaction prevention layer. This is because the diffusion constant of C atoms in the metal film is extremely small, and is less likely to react with a high melting point metal such as W than Si atoms.
In addition, since the film containing excessive C atoms has a high density, the film also has an effect of preventing diffusion of Si atoms which easily react with the high melting point metal.
【0039】一方、膜中のC原子が75atomic%
より多くなると、加熱される際、耐酸化性が劣化する性
質がある。以上から用いる炭化ケイ素膜は、炭素原子を
50〜75atomic%の範囲で含む膜が望ましい。
特に炭化原子が50atomic%付近の膜が最も適し
ている。On the other hand, when the C atoms in the film are 75 atomic%
If the amount is increased, there is a property that the oxidation resistance is deteriorated when heated. The silicon carbide film used from the above is preferably a film containing carbon atoms in the range of 50 to 75 atomic%.
Particularly, a film in which carbon atoms are around 50 atomic% is most suitable.
【0040】さらに、炭化ケイ素膜は半導体であるが電
気的に活性な不純物を添加することにより、その抵抗を
低下させることが可能となる。上述のようなC3 H8 ガ
ス雰囲気で加熱処理することにより炭化ケイ素膜を形成
する場合、C3 H8 ガスと共にPH3 ガスを導入するこ
とにより、炭化ケイ素膜の抵抗は100〜数1000Ω
/□程度の値が得られた。これは多結晶ケイ素膜とほぼ
同程度の抵抗値である。尚、電気的に活性な不純物とし
ては、PH3 中のPのようなn型のN,As,Sb等
が、P型ではB,Al,Ga等がある。これら活性種を
含むガスをC3 H8 ガスと同時に導入することにより、
低抵抗な炭化ケイ素膜が形成可能である。さらに、下地
多結晶ケイ素膜にあらかじめ不純物を添加しておき、も
しくは含有した多結晶ケイ素膜を用いて熱拡散させるこ
とによっても可能である。Further, the resistance of the silicon carbide film can be reduced by adding an electrically active impurity which is a semiconductor. When a silicon carbide film is formed by performing a heat treatment in a C 3 H 8 gas atmosphere as described above, by introducing PH 3 gas together with C 3 H 8 gas, the resistance of the silicon carbide film is 100 to several thousand Ω.
/ □ value was obtained. This is almost the same resistance value as the polycrystalline silicon film. The electrically active impurities include n-type N, As, Sb and the like such as P in PH 3 , and B, Al, Ga and the like for the P-type. By introducing the gas containing these active species simultaneously with the C 3 H 8 gas,
A low-resistance silicon carbide film can be formed. Further, it is also possible to add an impurity to the underlying polycrystalline silicon film in advance, or to perform thermal diffusion using the contained polycrystalline silicon film.
【0041】なお、炭化ケイ素膜15の形成方法は、前
述した方法に限らず、炭素を含むガスを放電させ、プラ
ズマを生成し、多結晶ケイ素膜12表面をプラズマに曝
す方法でも可能である。また、炭素とケイ素を含む混合
ガス雰囲気中で、多結晶ケイ素膜12上に炭化ケイ素膜
15を堆積する方法でも可能である。The method of forming the silicon carbide film 15 is not limited to the method described above, but may be a method of discharging a gas containing carbon to generate plasma and exposing the surface of the polycrystalline silicon film 12 to plasma. Further, a method of depositing the silicon carbide film 15 on the polycrystalline silicon film 12 in a mixed gas atmosphere containing carbon and silicon is also possible.
【0042】次に、MOS型電界効果トランジスタのタ
ングステン/炭化ケイ素/多結晶シリコン構造の電極の
他の形成方法の実施例について説明する。まず、図2
(a)に示すように単結晶シリコンからなる基板20上
に薄いシリコン酸化膜21(膜厚7nm)を形成し、そ
の上にCVD法により多結晶シリコン膜22(膜厚10
0nm)を堆積した。この後気相拡散法により、多結晶
シリコン膜22に電気的活性な不純物を添加する。Next, an embodiment of another method for forming an electrode having a tungsten / silicon carbide / polycrystalline silicon structure of a MOS type field effect transistor will be described. First, FIG.
1A, a thin silicon oxide film 21 (thickness: 7 nm) is formed on a substrate 20 made of single-crystal silicon, and a polycrystalline silicon film 22 (thickness: 10 nm) is formed thereon by a CVD method.
0 nm). Thereafter, an electrically active impurity is added to the polycrystalline silicon film 22 by a vapor phase diffusion method.
【0043】次いで、図2(b)に示すように多結晶ケ
イ素膜22上にスパッタ法により炭素膜26(100n
m)を堆積する。さらに、図2(c)に示すように炭素
膜26の上から、例えば加速電圧 50keV、注入量
5×1015cm-3の条件でケイ素イオン(Si+ )を
注入する。この加速電圧は多結晶ケイ素膜22と炭素膜
26の界面付近に注入イオン種の投影飛程が重なるよう
に設定する。イオン注入に伴い、多結晶ケイ素膜22と
炭素膜26界面で原子混合が起き、炭化ケイ素膜25
(10nm)が形成される。この膜の組成はC原子が約
60%の割合で形成された。Next, as shown in FIG. 2B, a carbon film 26 (100 nm) is formed on the polycrystalline silicon film 22 by sputtering.
m). Further, as shown in FIG. 2C, silicon ions (Si + ) are implanted from above the carbon film 26 under the conditions of, for example, an acceleration voltage of 50 keV and an implantation amount of 5 × 10 15 cm −3 . This acceleration voltage is set so that the projected range of the implanted ion species overlaps the vicinity of the interface between the polycrystalline silicon film 22 and the carbon film 26. With the ion implantation, atomic mixing occurs at the interface between the polycrystalline silicon film 22 and the carbon film 26, and the silicon carbide film 25
(10 nm) is formed. The composition of this film was such that C atoms were formed at a rate of about 60%.
【0044】ここで、炭化ケイ素膜25の膜厚はイオン
注入量に依存し、注入量が5×1015cm-3未満の場合
には、形成される膜厚が5nm以下となり、又、C原子
の割合が75%より大きくなるため、上述の反応防止層
として利用できない。そこでケイ素(質量数約28)イ
オンについて、必要な注入量は5×1015cm-3以上と
できる。これは注入イオン種の質量数にほぼ反比例し、
As(質量数約75)では約2×1015cm-3以上とな
る。Here, the thickness of the silicon carbide film 25 depends on the ion implantation amount. When the implantation amount is less than 5 × 10 15 cm −3 , the film thickness to be formed becomes 5 nm or less, and C Since the proportion of atoms is larger than 75%, it cannot be used as the above-mentioned reaction preventing layer. Thus, the necessary implantation dose for silicon (mass number about 28) ions can be 5 × 10 15 cm −3 or more. This is almost inversely proportional to the mass number of the implanted ion species,
In the case of As (mass number about 75), it is about 2 × 10 15 cm −3 or more.
【0045】一方、ケイ素イオンの注入量が1×1017
cm-3より多い場合には、深さ方向にSi原子の濃度が
多くなるが、高融点金属膜直下のC原子の割合が50%
〜75%の範囲に入るため、反応防止層としては有効で
ある。On the other hand, the injection amount of silicon ions is 1 × 10 17
If it is larger than cm -3 , the concentration of Si atoms increases in the depth direction, but the ratio of C atoms directly under the refractory metal film is 50%.
Since it falls within the range of ~ 75%, it is effective as a reaction preventing layer.
【0046】その後、図2(d)に示すように酸素プラ
ズマもしくは約600℃の酸化雰囲気中で、炭素膜26
は剥離される。ここで形成された炭化ケイ素膜25は耐
酸化性が高く、上記酸化雰囲気に曝されても剥離されな
い。Thereafter, as shown in FIG. 2D, the carbon film 26 is formed in an oxygen plasma or an oxidizing atmosphere at about 600 ° C.
Is peeled off. The silicon carbide film 25 formed here has high oxidation resistance and is not peeled off even when exposed to the above oxidizing atmosphere.
【0047】次いで、図2(e)に示すようにスパッタ
リング法によってタングステン膜23(膜厚100n
m)を堆積した。この後、800〜900℃の加熱処理
を経ても、本構造の配線抵抗は劣化しなかった。よっ
て、イオン注入にともなう原子混合により形成した炭化
ケイ素膜25が反応防止層として有効であることが判
る。Next, as shown in FIG. 2E, a tungsten film 23 (100 nm thick) is formed by sputtering.
m) was deposited. Thereafter, even after a heat treatment at 800 to 900 ° C., the wiring resistance of the present structure did not deteriorate. Therefore, it is understood that the silicon carbide film 25 formed by the atomic mixing accompanying the ion implantation is effective as the reaction preventing layer.
【0048】なお、上記工程のうちイオン注入種として
電気的に活性な不純物イオンを選ぶことにより、多結晶
ケイ素膜22へのドーピングと併用でき、不純物イオン
の導電型を選択することにより、所望の抵抗値を得るこ
とが可能である。さらに、イオン注入による原子混合
後、加熱処理を行うことにより緻密な炭化ケイ素膜25
を形成することが可能であり、反応防止層の効果は上昇
する。It should be noted that by selecting an electrically active impurity ion as an ion implantation species in the above steps, it can be used together with doping of the polycrystalline silicon film 22, and by selecting the conductivity type of the impurity ion, a desired type can be obtained. It is possible to obtain a resistance value. Further, after the atoms are mixed by ion implantation, a heat treatment is performed so that the dense silicon carbide film 25 is formed.
Can be formed, and the effect of the reaction preventing layer increases.
【0049】この後、図2(e)に続いて図1(d)〜
(h)に示した第1の実施例と同様のエッチングによる
ゲート電極の加工、ソース・ドレイン拡散層の形成、層
間絶縁膜等の形成等を行うことにより、本実施例のゲー
ト電極が形成される。ここでエッチングに用いるエッチ
ング装置、ガス種等は同じであるため、第1の実施例を
参照する。そしてエッチングの選択性の効果も第1の実
施例で述べたと同様に得られる。Then, following FIG. 2E, FIGS.
The gate electrode of this embodiment is formed by processing the gate electrode by etching, forming source / drain diffusion layers, forming an interlayer insulating film and the like in the same manner as in the first embodiment shown in FIG. You. Here, since the etching apparatus and gas type used for the etching are the same, the first embodiment is referred to. The effect of the etching selectivity can be obtained in the same manner as described in the first embodiment.
【0050】以上の各実施例で炭化ケイ素膜を挿入する
積層膜として、タングステン膜、多結晶ケイ素膜につい
て述べたが、タングステンに限らず、下地シリコン膜と
の選択比が小さく、約600℃以上の熱処理により金属
ケイ化物を生成する金属すべてが適用可能であり、又多
結晶ケイ素膜に限らず、高融点金属に対し、耐熱性が少
なくエッチング選択比の小さい他のケイ素材料、例えば
単結晶ケイ素、アモルファスシリコン等からなる膜であ
っても上述の効果は十分得られる。In each of the above embodiments, the tungsten film and the polycrystalline silicon film have been described as the laminated films in which the silicon carbide film is inserted. However, the present invention is not limited to tungsten, and the selectivity with the underlying silicon film is small and about 600 ° C. Any metal that produces a metal silicide by heat treatment is applicable, and is not limited to a polycrystalline silicon film. Even if the film is made of amorphous silicon or the like, the above effects can be sufficiently obtained.
【0051】さらに、上記各実施例においてはMOSF
ETのゲート電極について述べたが、バイポーラ等の他
のトランジスタの電極材として用いることもでき、又、
半導体記憶装置及び半導体集積回路等の配線材として用
いることが可能である。これらの装置は、特に微細化の
要求が高く、本発明のように低抵抗であり、加工制御性
の良好な構造はこれらの要求を充たすことが可能であ
る。Further, in each of the above embodiments, the MOSF
Although the ET gate electrode has been described, it can be used as an electrode material for other transistors such as a bipolar transistor.
It can be used as a wiring material for a semiconductor memory device, a semiconductor integrated circuit, and the like. These devices have particularly high demands for miniaturization, and have low resistance as in the present invention, and a structure with good processing control can satisfy these requirements.
【0052】[0052]
【発明の効果】本発明によれば、耐熱性に優れかつ低抵
抗な配線あるいはゲート電極を実現することができると
ともに、高融点金属膜を選択的に加工することができ、
寸法変換差のない良好な加工形状が得られる。以上によ
り、配線抵抗に起因したRC遅延が大幅に短縮され、半
導体デバイスの微細化及び高速化が可能となる。According to the present invention, a wiring or a gate electrode having excellent heat resistance and low resistance can be realized, and a high melting point metal film can be selectively processed.
A good processed shape without dimensional conversion difference can be obtained. As described above, the RC delay caused by the wiring resistance is greatly reduced, and the miniaturization and high speed of the semiconductor device can be achieved.
【図1】 本発明の実施例を適用したMOSFETの工
程別断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of a MOSFET to which an embodiment of the present invention is applied according to process.
【図2】 本発明の他の実施例であるゲート電極の形成
方法を説明するための工程別断面図。FIG. 2 is a sectional view for explaining a method of forming a gate electrode according to another embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の実施例で用いたエッチング装置を説
明するための構成図。FIG. 3 is a configuration diagram for explaining an etching apparatus used in an embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の従来技術を説明するための工程別断
面図。FIG. 4 is a sectional view for explaining a related art of the present invention, which is performed by each process.
1,10,20…ケイ素基板 2,11,21…酸化ケイ素膜 3,12,22…多結晶ケイ素膜 4,13,23…タングステン膜 5,105…ソース・ドレイン拡散層 15,25…炭化ケイ素膜 7,17…窒化ケイ素膜 18…レジストパターン 6,19…層間絶縁膜 7,20…ソース・ドレイン電極 26…炭素膜 100…エッチング室 101…被エッチング基板 102…電極 103…冷却管 106…高周波電源 200…導入予備室 300…排気予備室 400…ガス供給ライン 405…流量制御器 1, 10, 20: silicon substrate 2, 11, 21, silicon oxide film 3, 12, 22, polycrystalline silicon film 4, 13, 23: tungsten film 5, 105: source / drain diffusion layer 15, 25: silicon carbide Film 7, 17 Silicon nitride film 18 Resist pattern 6, 19 Interlayer insulating film 7, 20 Source / drain electrode 26 Carbon film 100 Etching chamber 101 Substrate to be etched 102 Electrode 103 Cooling tube 106 High frequency Power supply 200: introduction spare room 300: exhaust spare room 400: gas supply line 405: flow controller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3205 H01L 21/321 H01L 21/3213 H01L 21/768 H01L 21/28 - 21/288 H01L 21/44 - 21/445 H01L 29/40 - 29/43 H01L 29/47 H01L 29/872 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/3205 H01L 21/321 H01L 21/3213 H01L 21/768 H01L 21/28-21/288 H01L 21 / 44-21/445 H01L 29/40-29/43 H01L 29/47 H01L 29/872
Claims (8)
前記ケイ素膜上に形成された金属膜及び前記ケイ素膜と
前記金属膜との間に形成された炭素原子を過剰に含む炭
化ケイ素膜の反応防止層からなる積層構造のゲート電極
を具備し、 前記炭化ケイ素膜は炭素原子を50atomic%より
多く、75atomic%以下の範囲で含有することを
特徴とする半導体装置。A silicon film formed on the gate insulating film;
A gate electrode having a laminated structure including a metal film formed on the silicon film and a reaction prevention layer of a silicon carbide film containing an excessive amount of carbon atoms formed between the silicon film and the metal film, A semiconductor device, wherein the silicon carbide film contains carbon atoms in a range of more than 50 atomic% and 75 atomic% or less.
物を含有することを特徴とする請求項1に記載の半導体
装置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said silicon carbide film contains an electrically active impurity.
あることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said silicon carbide film has a thickness of 5 nm or more.
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の
半導体装置。4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said metal film is a tungsten film.
形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4
のいずれかに記載の半導体装置。5. The semiconductor device according to claim 1, wherein a silicon nitride film is further formed on said metal film.
The semiconductor device according to any one of the above.
と、 前記ケイ素膜の表面に炭素原子を50atomic%よ
り多く、75atomic%以下の範囲で含む炭化ケイ
素膜を形成する工程と、 前記ケイ素膜、前記炭化ケイ素膜及び前記金属膜を選択
的に異方性エッチングすることにより積層構造のゲート
電極もしくは配線を形成する工程とを具備したことを特
徴とする半導体装置の製造方法。6. A step of depositing a silicon film on a semiconductor substrate; a step of forming a silicon carbide film containing carbon atoms in a range of more than 50 atomic% and 75 atomic% or less on the surface of the silicon film; Forming a gate electrode or a wiring having a laminated structure by selectively anisotropically etching the silicon carbide film and the metal film.
記ケイ素膜上に炭素膜を形成し、この炭素膜上からイオ
ンを注入することにより、前記炭素膜と前記ケイ素膜の
界面で炭素原子とケイ素原子とを混合させる工程を有す
ることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の製造
方法。7. The step of forming the silicon carbide film includes forming a carbon film on the silicon film, and implanting ions from above the carbon film to form carbon atoms at an interface between the carbon film and the silicon film. 7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, further comprising the step of mixing silicon and silicon atoms.
あることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。8. The semiconductor device according to claim 7, wherein said ions are electrically active impurities.
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AU4277700A (en) * | 1999-05-03 | 2000-11-17 | Dow Corning Corporation | Method for removal of sic |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP23625694A patent/JP3352246B2/en not_active Expired - Lifetime
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