JPH02224225A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPH02224225A JPH02224225A JP18017089A JP18017089A JPH02224225A JP H02224225 A JPH02224225 A JP H02224225A JP 18017089 A JP18017089 A JP 18017089A JP 18017089 A JP18017089 A JP 18017089A JP H02224225 A JPH02224225 A JP H02224225A
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に半導体集積
回路で使用される配線を高融点金属シリサイド層で形成
するものに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method for forming wiring used in a semiconductor integrated circuit using a high melting point metal silicide layer.
一般に、MO8集積回路を縮小化して集積度の向上を計
る場合、MOS )ランジスタ(MO8T )のダート
長、ダート幅の縮小化のみでなく、配線及びコンタクト
領域のトータルな縮小化が重要となる。Generally, when scaling down an MO8 integrated circuit to improve the degree of integration, it is important to not only reduce the dart length and dart width of a MOS transistor (MO8T), but also to reduce the total wiring and contact area.
第2図はA New Device Intercon
nect SchemeFor Sub−Micron
VLSI”IEDM 1984 Technical
DigestppH8−121に提案された、この種
の従来の配線製造方法である。これはCMO8集積回路
中によく現れるNMO8TとPMO8Tとの接続をAt
配線ではなく、高融点金属シリサイド配線を直接用いて
縮小化を計ったものである。このシリサイド化配線プロ
セス?説明する。Figure 2 shows A New Device Intercon.
nect SchemeFor Sub-Micron
VLSI”IEDM 1984 Technical
This is a conventional wiring manufacturing method of this type proposed in DigestppH8-121. This is the connection between NMO8T and PMO8T that often appears in CMO8 integrated circuits.
This is achieved by directly using high melting point metal silicide wiring instead of wiring. This silicide wiring process? explain.
先ず、通常よく用いられるCMOSプロセスに従って、
P型シリコン基板200にPMO8T用のNウェル領域
201f作シ、LOCO8法等を用いて素子分離領域と
なるフィールド酸化膜202を形成する。First, according to the commonly used CMOS process,
An N-well region 201f for PMO8T is formed on a P-type silicon substrate 200, and a field oxide film 202 which becomes an element isolation region is formed using the LOCO8 method.
引き続きケ9−ト酸化膜203及びゲートポリシリコン
204を成長させ、パターニングしてダート領域を形成
する。さらに、ダートの側壁部にサイドウオール205
f形成し、NMO8Tのソース・ドレイン領域にはN型
不純物(As 、 P等)1−、またPMO8Tのソー
ス・ドレイン領域にはP型不純物(B等)全それぞれイ
オン注入等して、各MO8TノN+ソース・ ドレイン
拡散層206.P+ソース・ドレイン拡散層207f形
成する。(第2図(a))。Subsequently, a gate oxide film 203 and a gate polysilicon 204 are grown and patterned to form a dirt region. In addition, sidewall 205 is added to the sidewall of the dirt.
F is formed, and N-type impurities (As, P, etc.) 1- are implanted into the source and drain regions of NMO8T, and P-type impurities (B, etc.) are ion-implanted into the source and drain regions of PMO8T. N+ source/drain diffusion layer 206. A P+ source/drain diffusion layer 207f is formed. (Figure 2(a)).
次に、ヌパッタ法等により高融点金属層208及びアモ
ルファスシリコン層209’f:、基板200表面全面
に堆積し、NMO8TのN+ソース・ドレイン拡散層2
06とPMO8TのP+ソース・ドレイン拡散層207
とを接続する。そして、配線部分のみをフォトレジスト
等210で覆い、配線部分以外のアモルファスシリコン
層209をドライエツチング法等によりエツチング除去
する。ここで、高融点金属層20Bは200〜100O
X程度の厚さのものが、アモルファスシリコン層、?
o 9ハ500〜2000X程度の厚さのものが典型的
には用いられる(第2図(b))。Next, a high melting point metal layer 208 and an amorphous silicon layer 209'f: are deposited on the entire surface of the substrate 200 by the Nupatta method or the like, and an N+ source/drain diffusion layer 2 of NMO8T is deposited.
P+ source/drain diffusion layer 207 of 06 and PMO8T
Connect with. Then, only the wiring portion is covered with a photoresist or the like 210, and the amorphous silicon layer 209 other than the wiring portion is etched away by dry etching or the like. Here, the high melting point metal layer 20B is 200 to 100O
The one with a thickness of about X is an amorphous silicon layer?
A thickness of approximately 500 to 2,000X is typically used (Fig. 2(b)).
さらに、前述したフォトレジスト等21θのエツチング
マスクを除去した後、アモルファス7リコン層209と
高融点金属層20Bとを高温熱処理、典型的には600
〜800℃程度で化学反応させ、高融点金属シリサイド
層220f形成する。Furthermore, after removing the 21θ etching mask such as the photoresist described above, the amorphous 7 silicon layer 209 and the high melting point metal layer 20B are subjected to high temperature heat treatment, typically 600°C.
A chemical reaction is performed at about 800° C. to form a high melting point metal silicide layer 220f.
ダート領域21ノは高融点金属層208とケ゛−トポリ
シリコン204との反応によシ、ソース・ドレイン領域
212は高融点金属層20gとPノース・ビレ1ン拡散
層207のシリコン基板200及び上層のアモルファス
シリコン層209との反応によシ、そしてフォトレジス
ト210で覆った配線領域213は上層のアモルファス
シリコン層209との反応によシ、高融点金属シリサイ
ド層220がそれぞれ形成される。なお、サイドウオー
ル205の領域14には、S + 02から成るサイド
ウオール205が存在するため、シリサイド化反応せず
に高融点金属層が残る。このため、この残った金属層は
通常のシリサイド配線プロセスに従い選択ウェットエツ
チングにより、選択的に除去する(第2図(C))。The dirt region 21 is formed by the reaction between the high melting point metal layer 208 and the gate polysilicon 204, and the source/drain region 212 is formed by the reaction between the high melting point metal layer 20g and the silicon substrate 200 of the P north/villain diffusion layer 207. A high melting point metal silicide layer 220 is formed by reaction with the upper amorphous silicon layer 209, and in the wiring region 213 covered with the photoresist 210 by reaction with the upper amorphous silicon layer 209. Note that since the sidewall 205 made of S + 02 exists in the region 14 of the sidewall 205, the high melting point metal layer remains without undergoing the silicidation reaction. Therefore, the remaining metal layer is selectively removed by selective wet etching according to a normal silicide wiring process (FIG. 2(C)).
その後、通常のCMO8工程に従って、中間絶縁膜21
5を堆積し、配線領域213上の中間絶縁膜215にコ
ンタクトホール216f形成して、At配線等217の
A?ターニングを行っていく(第2図(d))。Thereafter, according to the normal CMO8 process, the intermediate insulating film 21
5 is deposited, a contact hole 216f is formed in the intermediate insulating film 215 on the wiring region 213, and the A? Turning is performed (Figure 2 (d)).
しかしながら、上記した従来のシリサイド化配線プロセ
スでは、次のような2つの問題があった。However, the conventional silicide wiring process described above has the following two problems.
(1)不純物濃度の高いソース・ドレイン拡散層では、
比較的厚い自然酸化膜が存在する。これは不純物濃度に
依存するが、典型的には230X位になる。この自然酸
化膜の存在や拡散層の高濃度不純物自身との反応等によ
り安定してシリサイド化反応させることが困難である。(1) In source/drain diffusion layers with high impurity concentration,
A relatively thick native oxide film is present. This depends on the impurity concentration, but is typically around 230X. Due to the presence of this natural oxide film and the reaction with the high concentration impurity itself in the diffusion layer, it is difficult to carry out a stable silicidation reaction.
f2) 同L <ソース・ドレイン領域において、高融
点金属シリサイド層が形成された場合にも、ソース・ド
レイン領域の拡散層に高融点金属原子がシリサイド化反
応中に拡散してしまう。このシリコン基板中に拡散した
高融点金属不純物が接合リフを増大させ、デバイヌ特性
を劣化させる。f2) Same L<Even if a high melting point metal silicide layer is formed in the source/drain region, high melting point metal atoms will diffuse into the diffusion layer of the source/drain region during the silicidation reaction. The high melting point metal impurities diffused into the silicon substrate increase the junction rift and deteriorate the Devine characteristics.
この発明の目的は、シリサイド化配線プロセスに先立ち
、5t((薄く予備堆積することによって、上述した従
来の欠点であるシリサイド化反応の不安定性と、シリコ
ン基板中に拡散した高融点金属不純物による接合リーク
とを解消して、高融点金属シリサイド層を安定に形成し
、しかも接合リークの少ない半導体装置の製造方法を提
供することにある。The purpose of this invention is to prevent the instability of the silicidation reaction, which is the drawback of the conventional method mentioned above, by pre-depositing a thin layer of 5t (5t) prior to the silicidation wiring process, and to prevent the bonding caused by high melting point metal impurities diffused into the silicon substrate. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that eliminates leakage, stably forms a high melting point metal silicide layer, and has less junction leakage.
本発明の半導体装置の製造方法は、高濃度不純物を基板
にドーグして形成した複数の拡散層同士を高融点金属シ
リサイドにより配線接続するMO8集積回路等の半導体
装置の製造方法において、被処理基板上にノン・ドーグ
の下層のシリコン層を形成し、次いでこのシリコン層の
上に高融点金属層を形成する。The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device such as an MO8 integrated circuit in which a plurality of diffusion layers formed by doping a substrate with high concentration impurities are interconnected using high melting point metal silicide. A non-dawg lower silicon layer is formed thereon, and then a refractory metal layer is formed on this silicon layer.
そして上記高融点金属層とシリコン層とを反応させて、
拡散層同士の接続配線となる上記高融点金属シリサイド
金形成するようKしたものである。Then, the high melting point metal layer and the silicon layer are reacted,
The above-mentioned high melting point metal silicide gold is formed to form interconnections between the diffusion layers.
安定したシリサイド化反応を行わせるためには、高融点
金属を純粋シリコンと反応させるようにすればよい。ま
た、シリサイド化反応中に高融点金属原子が拡散層に拡
散するのを低減させるには、拡散層と高融点金属シリサ
イド界面との間の距離が長くなることである。本発明は
これらの知見に基づいてなされている。In order to carry out a stable silicidation reaction, a high melting point metal may be reacted with pure silicon. Furthermore, in order to reduce the diffusion of high melting point metal atoms into the diffusion layer during the silicidation reaction, the distance between the diffusion layer and the high melting point metal silicide interface is increased. The present invention has been made based on these findings.
拡散層の形成された被処理基板上にノ/・ドーグの下層
シリコン層を形成すると、そのシリコン層の厚みだけ拡
散層と高融点金属シリサイド界面との間の距離が長くな
る。When a lower silicon layer of NO/DOG is formed on a substrate to be processed on which a diffusion layer is formed, the distance between the diffusion layer and the refractory metal silicide interface increases by the thickness of the silicon layer.
以下、本発明の第1の実施例?第1図を用いて説明する
。The following is the first embodiment of the present invention? This will be explained using FIG.
第1図は本発明の第1の実施例である半導体装置の製造
方法を示す製造工程図である。FIG. 1 is a manufacturing process diagram showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
先ず、通常のCMO8工程に従って、P型シリコン基板
100にPMO8T用のNウェル領域101を作り、L
OCO8法等を用いて素子分離領域となるフィールド酸
化膜102を形成する。引き続きダート酸化膜ios及
びり゛−トポリシリコン1041j(成長させ、iJ?
ターニングしてダート領域を形成する。First, according to the normal CMO8 process, an N well region 101 for PMO8T is formed on a P type silicon substrate 100, and an L
A field oxide film 102, which will become an element isolation region, is formed using the OCO8 method or the like. Subsequently, dirt oxide film IOS and raw polysilicon 1041J (iJ?) are grown.
Turn to form a dirt area.
さらに、ダートの側壁部にサイドウオール105を形成
し、NMO8Tのソース・ドレイン領域にはN型不純物
(As 、 P等)を、またPMO8Tのソース・ドレ
イン領域にはP型不純物(B等)をそれぞれイオン注入
等して、各MO8TのN+ソース・ドレイン拡散層10
6.P ノース・ドレイン拡散層107を形成する。Furthermore, sidewalls 105 are formed on the side walls of the dirt, and N-type impurities (As, P, etc.) are added to the source/drain regions of NMO8T, and P-type impurities (B, etc.) are added to the source/drain regions of PMO8T. N+ source/drain diffusion layers 10 of each MO8T are formed by ion implantation, etc.
6. A P north drain diffusion layer 107 is formed.
(第1図(a))。(Figure 1(a)).
ここまでは、従来の第2図(、)と全く同じである。The process up to this point is exactly the same as the conventional process shown in FIG. 2 (,).
次に、通常の逆ス・ぐツタを行い、被処理基板100の
り°リーニングを行った後、厚さ50〜500X程度の
Si f 10 ’ Torr程度のAr中で、X/4
’ツタ法等にて堆積し、ノン・ドーグのアモルファスシ
リコン層1081に形成する。こむでSiヲ特に50〜
500Xとしたのは、次の理由による。Next, the substrate to be processed 100 is subjected to normal reverse scrubbing and leaned, and then heated to a thickness of approximately 50 to 500X in Si f 10' Torr in Ar.
'It is deposited by the ivy method or the like to form a non-doped amorphous silicon layer 1081. Komude Siwo especially 50~
The reason for choosing 500X is as follows.
500Xよりも厚くすると、後述するシリサイド化反応
時に、反応に寄与しなかったStがポリシリコンとして
残り、配線抵抗の増大が無視できなくなるため望ましく
・ない。逆に50Xよりも薄くすると、シリサイド化反
応時の高融点金属の拡散層への拡散の抑制効果が小さく
なるため望ましくないからである。そして、この下層の
アモルファスシリコン層10gの上に、更に厚さ200
〜1000Xの高融点金属層109f同じくスパッタ法
等によシ堆積する。高融点金属109としては、No
。If it is thicker than 500X, St that does not contribute to the reaction will remain as polysilicon during the silicidation reaction, which will be described later, and the increase in wiring resistance will become unignorable, which is not desirable. On the other hand, if it is thinner than 50X, the effect of suppressing the diffusion of high melting point metal into the diffusion layer during the silicidation reaction becomes small, which is not desirable. Then, on top of this lower amorphous silicon layer 10g, a layer with a thickness of 200 g is added.
A high melting point metal layer 109f of ~1000X is similarly deposited by sputtering or the like. As the high melting point metal 109, No.
.
W等も使用できるが、Stとの反応性、シリサイドの比
抵抗の点から考えると、Ti 、 Ta 、 Coが望
ましい。引き続き、厚さ200〜100OX程度のSi
をスノJ?ツタして、ノン・ドーグの上層のアモルファ
スシリコン層110f形成する(第1図(b))。Although W or the like can be used, Ti, Ta, and Co are preferable in terms of reactivity with St and specific resistance of silicide. Next, Si with a thickness of about 200~100OX
Suno J? Then, a non-doped upper amorphous silicon layer 110f is formed (FIG. 1(b)).
このとき、高融点金属層109を挾む上下のアモルファ
スシリコン層108,110がノン・ドープであること
、及び被処理基板100が大気に触れることなく、同一
スパッタ装置内で上記工程を連続して行う。これにょシ
、自然酸化膜等の酸素の効果を低減できることがら、次
工程の高温熱処理によるシリサイド化反応が安定に行え
る。At this time, it is necessary that the upper and lower amorphous silicon layers 108 and 110 sandwiching the high melting point metal layer 109 are non-doped, and that the above steps are performed continuously in the same sputtering apparatus without exposing the substrate 100 to the atmosphere. conduct. In addition, since the effect of oxygen such as a natural oxide film can be reduced, the silicidation reaction by high temperature heat treatment in the next step can be carried out stably.
さらに、フォトリングラフイー技術を用いて、N+ソー
ス・ドレイン拡散層106とP+ソース・ ドレイン拡
散層107とを接続する接続配線部分のみを7オトレジ
スト111で覆い、これをマスクとして配線領域以外の
部分の上層アモルファスシリコン層110.高融点金属
層1o9.下層アモルファスシリコン層10gf微細化
可能なRIE(Reactive Ion Etchi
ng )等によp x >チングする(第1図(C))
。Furthermore, using photolithography technology, only the connection wiring portion connecting the N+ source/drain diffusion layer 106 and the P+ source/drain diffusion layer 107 is covered with a 7 photoresist 111, and using this as a mask, the area other than the wiring area is covered. Upper amorphous silicon layer 110. High melting point metal layer 1o9. RIE (Reactive Ion Etchi) that can reduce the lower amorphous silicon layer to 10 gf
ng ), etc. (Figure 1 (C))
.
その後、大気成分の侵入を排除するためにN2雰囲気中
でRTA (Rapid Thermal Annea
l )等にょ、9600〜8006C,10〜60秒程
鹿の高温熱処理を行わせ、高融点金属層109f挾む上
下のアモルファスシリコン層108,110との反応に
よシ、高融点金属シリサイド層112f形成する(第1
図(d))。After that, RTA (Rapid Thermal Annealing) was performed in N2 atmosphere to eliminate the intrusion of atmospheric components.
l), etc., by performing high temperature heat treatment at 9600 to 8006C for about 10 to 60 seconds, and by reaction with the upper and lower amorphous silicon layers 108 and 110 sandwiching the high melting point metal layer 109f, the high melting point metal silicide layer 112f is formed. form (first
Figure (d)).
ここで、不発BJ8Jカ問題としている高融点金属層1
09のシリコン基板100中の拡散層106゜107へ
の拡散は、高温熱処理条件、シリコン基板表面状態、ス
パッタ堆積条件、拡散層中の不純物や欠陥濃度、形成さ
れる高融点金属シリサイド層によるストレス等々に依存
して変わるものの、この拡散を完全にはなくすことはで
きない。しかし、下層のアモルファスシリコン層10B
のほぼ膜厚分だけは、その拡散を低減することができる
。Here, the high melting point metal layer 1 which is the problem of the unexploded BJ8J
Diffusion into the diffusion layers 106 and 107 in the silicon substrate 100 of 09 depends on various factors such as high temperature heat treatment conditions, silicon substrate surface condition, sputter deposition conditions, impurity and defect concentration in the diffusion layer, and stress due to the high melting point metal silicide layer formed. This diffusion cannot be completely eliminated, although it varies depending on the However, the lower amorphous silicon layer 10B
The diffusion can be reduced by approximately the thickness of the film.
なお、形成された高融点金属シリサイド層112上には
、反応に寄与しなかったSiがポリシリコン113とし
て残るが、これは特に問題とはならない。Note that Si that did not contribute to the reaction remains as polysilicon 113 on the formed refractory metal silicide layer 112, but this does not pose a particular problem.
次に、通常の工程に従って、中間絶縁膜114を堆積し
、これにコンタクトホールを形成後、At等115で配
線を形成する(第1図(e))。Next, according to the usual process, an intermediate insulating film 114 is deposited, a contact hole is formed in this, and a wiring is formed using At or the like 115 (FIG. 1(e)).
以上述べたように、上記第1の実施例の製造方法によれ
ば、高融点金属層109の上下をノン・ドーグのアモル
ファスシリコン層108,110の薄膜で挾むようにし
たので、高融点金属層1θ9と高濃度不純物金有する拡
散層106.IO2との不安定な反応が直接性われるこ
とがなくなシ、従って、シリサイド化反応の安定性の向
上が期待できる。As described above, according to the manufacturing method of the first embodiment, the upper and lower parts of the high melting point metal layer 109 are sandwiched between the thin films of the non-dawg amorphous silicon layers 108 and 110, so that the high melting point metal layer 1θ9 and a diffusion layer 106 with a high concentration of impurity gold. An unstable reaction with IO2 will not occur directly, and therefore, it can be expected that the stability of the silicidation reaction will be improved.
同時に、同一接合深さの接合に対して、接合深さから高
融点金属ンリサイド界面までの距離が下層のアモルファ
スシリコン層112の厚みだけ長くなることから、接合
部の空乏層内に含まれる高融点金属不純物濃度を低減で
き、その結果、接合リーク電流を減少させることができ
る。At the same time, for a junction with the same junction depth, the distance from the junction depth to the high-melting point metal oxide interface increases by the thickness of the underlying amorphous silicon layer 112. The metal impurity concentration can be reduced, and as a result, the junction leakage current can be reduced.
特に、ノン・ドープのアモルファスシリコン層10B、
高融点金属層109.上層のアモルファスシリコン層1
105同一の装置内で連続的に形成することによって、
自然酸化膜等の酸素の効果を低減できるので、高温熱処
理によるシリサイド化反応?−層安定化できる。In particular, a non-doped amorphous silicon layer 10B,
High melting point metal layer 109. Upper amorphous silicon layer 1
105 by forming them continuously in the same equipment,
Since the effect of oxygen such as natural oxide film can be reduced, is it possible to use silicidation reaction by high-temperature heat treatment? - Layer stabilization is possible.
また、ノン・ドーグのアモルファスシリコン層108を
形成する前に、同一の装置内で、被処理基板100に逆
スパツタによる清浄化を施すことによって、接合リーク
電流の原因をなす拡散層の不純物による汚染を一層低減
できる。In addition, before forming the non-dawg amorphous silicon layer 108, the substrate 100 to be processed is cleaned by reverse sputtering in the same apparatus, thereby eliminating contamination caused by impurities in the diffusion layer that causes junction leakage current. can be further reduced.
上記したように、第1の実施例によれば、回路配線とし
ての高融点金属シリサイド層を安定して形成できるので
、半導体集積回路の縮小化を一層有効なものとすること
ができる。As described above, according to the first embodiment, a high melting point metal silicide layer as a circuit wiring can be stably formed, so that miniaturization of a semiconductor integrated circuit can be made more effective.
次に本発明の第2の実施例を説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
第3図は、本発明の第2の実施例を示す製造工程図であ
る。まず、第1図(、)と同様、通常のCM)S工程に
従ってP、N両チャネルトランジスターのリーク・ドレ
イン領域を形成する。(第3図(a))次いで、第3図
(b)のごとく、500−1000X程度の膜厚のSi
薄膜308を形成する。この場合、通常用いられている
LPCVD法でもス・ヤツタリング法による非晶質St
あるいは多結晶Siでも可能である。FIG. 3 is a manufacturing process diagram showing a second embodiment of the present invention. First, as in FIG. 1(,), leak drain regions of both P and N channel transistors are formed according to the normal CM)S process. (Fig. 3(a)) Next, as shown in Fig. 3(b), a Si film with a thickness of about 500-1000X is
A thin film 308 is formed. In this case, even with the commonly used LPCVD method, amorphous St.
Alternatively, polycrystalline Si is also possible.
次いで、第3図(c)のごとぐ、フォトリソグラフィー
技術を用いて、耐領域306とP+領域307との接続
配線部分のみをフォトレゾスト309でおおい、これを
マスクとして、上記配線領域以外のSi層308 f
RIE (Reactive Ion Etching
)等によシエッチング除去する。エツチングの終点は
、配線領域以外の領域の大部分がフィールド酸化膜30
2上にあり、通常の終点検出を用いることによシ容易に
検出可能である。またフォトレジスト311の除去も高
融点金属堆積前であり、通常の02プラズマによるアッ
シングや熱H2SO4/H2o2によシ、容易に安定に
行うことができる。Next, as shown in FIG. 3(c), using photolithography technology, only the connection wiring portion between the resistance region 306 and the P+ region 307 is covered with photoresist 309, and using this as a mask, the Si layer other than the above wiring region is covered. 308 f
RIE (Reactive Ion Etching)
) etc. to remove by etching. The end point of the etching is that most of the area other than the wiring area is the field oxide film 30.
2 and can be easily detected using conventional endpoint detection. Further, the photoresist 311 is also removed before the high melting point metal is deposited, and can be easily and stably removed by ordinary 02 plasma ashing or thermal H2SO4/H2o2.
フォトレジスト311f−除去後、高融点金属309f
200−1000X程度、スノヤツタ法等によシ堆積し
く第3図(d) ) 、通常のサリサイドの工程に従っ
て、シリコン3.08と高融点金属309とをN2雰囲
気中で熱処理(典型的には600−800上程度)する
ことによシ化学反応せしめ、高融点シリサイド312′
f:、形成する。ここでサイドウオール5i023o5
上の高融点金属309はシリサイド化反応せず高融点金
属として残る。このため通常のウェットエツチングによ
り、高融点金属だけを選択的にエツチング出来、選択的
に高融点シリサイド311を残し配線を形成する(第3
図(e))。Photoresist 311f - After removal, high melting point metal 309f
The silicon 3.08 and the refractory metal 309 are deposited by the Sunoyatsuta method (Fig. 3(d)) at a temperature of about 200-1000X, followed by a heat treatment in an N2 atmosphere (typically 600 -800 or higher) to cause a chemical reaction, high melting point silicide 312'
f:, form. Here the sidewall 5i023o5
The upper high melting point metal 309 does not undergo the silicidation reaction and remains as a high melting point metal. Therefore, by normal wet etching, only the high melting point metal can be selectively etched, leaving the high melting point silicide 311 selectively to form the wiring (the third
Figure (e)).
次いで第3図(f)のごとく、通常の0MO8工程に従
って、中間絶縁膜314を堆積し、コンタクトホールを
形成し、At等の配線メタル315の/J?ターンニン
グを行っていく。Next, as shown in FIG. 3(f), an intermediate insulating film 314 is deposited according to the usual 0MO8 process, a contact hole is formed, and a /J? We will do turning.
第2図の実施例では、第1の実施例よりさらに下記の2
つの点が有利である。In the embodiment shown in FIG. 2, the following two
There are two advantages.
即ち、1つは、ドライエツチングの工程において、アモ
ルファスシリコンと下地の高融点金属との選択比の問題
である。一般にアモルファスシリコンのエツチングに用
いられているCF4−O2ガス系では、高融点金属を検
出してエツチングを止めなければならないが、アモルフ
ァスシリコンと高融点金属との選択比を大きくできず、
高融点金属が一部エッチングされ、薄くなってしまう。One problem is the selection ratio between amorphous silicon and the underlying high-melting point metal in the dry etching process. In the CF4-O2 gas system generally used for etching amorphous silicon, it is necessary to detect high melting point metals and stop etching, but it is not possible to increase the selectivity between amorphous silicon and high melting point metals.
Part of the high melting point metal is etched and becomes thin.
その結果、拡散層抵抗や、ダート電極の抵抗が大きくな
ってしまう問題点が第1の実施例にはあった。As a result, the first embodiment had a problem in that the resistance of the diffusion layer and the resistance of the dirt electrode increased.
しかし、第2の実施例ではフィールド酸化膜を終点検出
に使うため、選択比が大きく、終点の検出が容易である
。However, in the second embodiment, the field oxide film is used for detecting the end point, so the selection ratio is large and the end point can be easily detected.
また、2つめにはアモルファスシリコンのドライエッチ
の時に、マスク材として使用したレジストの除去が困難
であることがあげられる。高融点金属が化学的に活性で
あること並びに薬品耐性が弱いことから、通常レジスト
除去に用いられている02fラズマによるアッシングや
熱H2So 4 /H202による除去法の使用が困難
である。アセトン等の有機溶媒による除去法も一部の高
融点金属(TiやCO等)では、レジヌト残シを発生し
工程的に安定しない問題点が第1の実施例にはあった。The second problem is that it is difficult to remove the resist used as a mask material during dry etching of amorphous silicon. Since high melting point metals are chemically active and have low chemical resistance, it is difficult to use ashing using 02f plasma or removal using thermal H2So4/H202, which are commonly used for resist removal. The first embodiment had a problem in that the removal method using an organic solvent such as acetone produced a resin residue with some high melting point metals (Ti, CO, etc.) and was unstable in terms of process.
しかし、第2の実施例では高融点金属の形成前にレジス
If除去するため、レジヌト残りなく、しかも高融点金
属にダメージもなくレジストが除去できる。However, in the second embodiment, since the resist If is removed before the high melting point metal is formed, the resist can be removed without leaving any resin and without damaging the high melting point metal.
本発明によれば、シリサイド化配線プロセスに先立ち、
高融点金属層の下層にシリコンを予備形成するようにし
たので、高融点金属シリサイド層を安定に形成でき、し
かも接合リークを可及的に低減できる。According to the present invention, prior to the silicidation wiring process,
Since silicon is preliminarily formed under the high melting point metal layer, the high melting point metal silicide layer can be stably formed and junction leakage can be reduced as much as possible.
第1図は本発明の半導体装置の製造方法の実施図中、1
00,300はP型シリコン基板、106゜306は耐
ソース・ ドレイン拡散層、107,307はP+ンー
ス・ドレイン拡散層、108,308はノ/・ドーグの
下層のアモルファスシリコン層、109゜309は高融
点金属層、110はノン・ドープの上層のアモルファス
シリコン層、112,312 t’i高融点金属シリサ
イド層、115,315はAt等の配線である。
第1図
従来例を示す製造工程図
第2図FIG. 1 is an illustration of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
00, 300 is a P-type silicon substrate, 106° 306 is a source/drain resistant diffusion layer, 107, 307 is a P+ source/drain diffusion layer, 108, 308 is an amorphous silicon layer below No/Dog, 109° 309 is a A high melting point metal layer 110 is a non-doped upper amorphous silicon layer, 112 and 312 t'i high melting point metal silicide layers, and 115 and 315 are wirings such as At. Fig. 1 Manufacturing process diagram showing conventional example Fig. 2
Claims (2)
複数の拡散層同士を高融点金属シリサイドにより配線接
続する半導体装置の製造方法において、 前記基板上に下層シリコン層を形成する工程と、この下
層シリコン層上に高融点金属層を形成する工程と、 この高融点金属層上に上層シリコン層を形成する工程と
、 上記高融点金属層とこれを挾む上下層のシリコン層とを
反応させて上記高融点金属シリサイドを形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。(1) A method for manufacturing a semiconductor device in which a plurality of diffusion layers formed by doping a semiconductor substrate with high-concentration impurities are interconnected using high-melting point metal silicide, which includes the steps of forming a lower silicon layer on the substrate; A step of forming a high melting point metal layer on the lower silicon layer, a step of forming an upper silicon layer on the high melting point metal layer, and a step of causing the high melting point metal layer to react with the upper and lower silicon layers sandwiching it. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of forming the high melting point metal silicide.
複数の拡散層同士を高融点金属シリサイドにより配線接
続する半導体装置の製造方法におい前記拡散層が形成さ
れた基板上の配線予定領域のみにSi層を選択的に形成
する工程と、 このSi層上を含む前記基板全面に高融点金属層を形成
する工程と、 前記Si層と前記高融点金属層とを反応させて高融点金
属シリサイドとする工程とを有することを特徴とする半
導体装置の製造方法。(2) In a method for manufacturing a semiconductor device in which a plurality of diffusion layers formed by doping a semiconductor substrate with high-concentration impurities are interconnected using refractory metal silicide, only the wiring planned area on the substrate where the diffusion layer is formed is used. a step of selectively forming a Si layer; a step of forming a high melting point metal layer on the entire surface of the substrate including on the Si layer; and a step of reacting the Si layer and the high melting point metal layer to form a high melting point metal silicide. 1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of:
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JP29816688 | 1988-11-28 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6548885B2 (en) | 1994-05-27 | 2003-04-15 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
JP2005260009A (en) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Nec Electronics Corp | Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57170814A (en) * | 1981-03-13 | 1982-10-21 | Fujitsu Ltd | Formation of metallic silicide layer with high melting point |
JPS63114172A (en) * | 1986-10-24 | 1988-05-19 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | Integrated circuit |
JPS63196075A (en) * | 1987-02-10 | 1988-08-15 | Fujitsu Ltd | Manufacturing method of MIS semiconductor device |
-
1989
- 1989-07-14 JP JP18017089A patent/JPH02224225A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57170814A (en) * | 1981-03-13 | 1982-10-21 | Fujitsu Ltd | Formation of metallic silicide layer with high melting point |
JPS63114172A (en) * | 1986-10-24 | 1988-05-19 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | Integrated circuit |
JPS63196075A (en) * | 1987-02-10 | 1988-08-15 | Fujitsu Ltd | Manufacturing method of MIS semiconductor device |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7253051B2 (en) | 1994-05-27 | 2007-08-07 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
US7834420B2 (en) | 1994-05-27 | 2010-11-16 | Renesas Electronics Corp. | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
US8133780B2 (en) | 1994-05-27 | 2012-03-13 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
US7023071B2 (en) | 1994-05-27 | 2006-04-04 | Hitachi Ulsi Engineering Corp. | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
US7022568B2 (en) | 1994-05-27 | 2006-04-04 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
US7049680B2 (en) | 1994-05-27 | 2006-05-23 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
US6809399B2 (en) | 1994-05-27 | 2004-10-26 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
US7456486B2 (en) | 1994-05-27 | 2008-11-25 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
US6548885B2 (en) | 1994-05-27 | 2003-04-15 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
US7511377B2 (en) | 1994-05-27 | 2009-03-31 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
US7397123B2 (en) | 1994-05-27 | 2008-07-08 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
US8093681B2 (en) | 1994-05-27 | 2012-01-10 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
US7910427B1 (en) | 1994-05-27 | 2011-03-22 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same |
JP4640918B2 (en) * | 2004-03-11 | 2011-03-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof |
JP2005260009A (en) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Nec Electronics Corp | Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof |
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