JPH03138929A - シリサイド ゲート レベル ランナ - Google Patents
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- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
に係る。
、要素への低抵抗電気的接触を必要とする。多結晶シリ
コンは比較的低い抵抗率を有し、両方の用途に広く用い
られ成功してきたが、なおより低い抵抗を得るために、
別の材料を探してきた。要素の寸法が減少し続けるとと
もに、そのような低い抵抗率の別のものが、より望まし
くすらなってきた。その理由は、相互接続の抵抗はその
断面積に反比例することである。現時点において最も広
く用いられているポリシリコンに代るものは、遷移金属
シリサイドである。そのようなシリサイドを製作するた
めに、いくつかの技術が開発されてきた。−例としての
技術において、シリサイドの製作は、Ti又はCoのよ
うな遷移金属をシリコン上に堆積させ、加熱して合成物
を生成させることにより進められる。遷移金属はシリコ
ンと反応し、シリサイドを形成する。この技術の1つの
共通的な実施例において、シリコンはシリサイドが最終
的に必要な部分にのみ存在し、未反応の金属はたとえば
エツチングにより除去しなければならないが、好ましく
ないシリサイドを除去する必要はない。得られるシリサ
イドはセルファラインで、当業者にはサリサイド(セル
ファライン・シリサイド)としばしばよばれる。サリサ
イドはゲート電極、ソース/ドレイン領域電極及び相互
接続に用いられる。別の例の技術では、ポリサイドとよ
ばれる構造が製作される。ポリシリコン及び遷移金属シ
リサイド層は、順次堆積させ、次に同時にパターン形成
する。ゲート及びゲートランナの両方は最上部にシリサ
イドをもつ、しかし、シリサイド/ポリシリコン構造の
ため、ゲートエツチングは制御することが難しい可能性
がある。
下のシリコンを消費する。すなわち、下のシリコンは金
属と反応し、シリサイドを形成する。しかし、厚い低抵
抗シリサイド層を得るために必要な厚い金属層の堆積は
、ゲート及びソース/ドレイン領域の両方でしばしば好
ましくない。
れがゲート酸化物とデバイス特性の両方の質に有害な影
響を及ぼすか、シリサイドによってはゲート酸化物を貫
き、かつデバイス特性に有害な影響を及ぼす。ゲート酸
化物がより薄(なり続けるとともに、後者の問題はより
大きくなる可能性がある。シリサイドはそれらが他の材
料に比べ低い抵抗をもつため、ソース/ドレイン領域上
で望ましい。しかし、ソース/ドレイン領域はサブミク
ロンの形状をもつ集積回路中では、浅い必要があり、こ
れらの領域上に厚い金属を堆積させると、これら領域の
全て又は一部分を消費する反応を起す可能性がある。
む構造を用いることは、理論的に可能であるが、実際に
行うのは難しい。なぜならば、ランチ上では厚いシリサ
イドが、またソース及びドレイン領域上では薄いシリサ
イドが必要であるという矛盾する要求があるからである
。一般に、ゲート中及び相互接続用のポリシリコン及び
シリサイド以外の材料を用いるにも、同様の問題がある
。
含むデバイス領域を含む基板上に、導電性ゲート材料の
層を堆積させ、フィールド酸化物上の導電性ゲート材料
をパターン形成し、ゲート材料を被覆する第1の誘電体
層を基板上に形成し、導電性ゲート材料の最上部表面が
、フィールド酸化物領域上で露出され、デバイス領域上
では露出されないように、誘電体をエッチバックし、露
出した導電性ゲート材料の導電率を増すことにより、集
積回路が製作される。好ましい一実施例において、導電
性ゲート材料はポリシリコンで、導電率はゲートランナ
を形成するパターン形成されたポリシリコン上にシリサ
イドを形成することにより増す、ゲート構造はサリサイ
ドではないが、フィールド酸化物上の低抵抗ゲートレベ
ルランチが得られる。更に別の好ましい実施例において
、ゲート構造の最上部は誘電体で、サリサイドソース及
びドレイン領域はもう1つのサリサイド形成プロセスで
形成される。
ながら記述する。本発明のいくつかの修正について述べ
るが、当業者にはなお他の修正が明らかであろう。第1
図は本発明に従う製作の中間段階における集積回路の一
部、すなわち電界効果トランジスタの断面図である。描
かれているのは基板1、並びに絶縁性側壁5、ポリシリ
コン導電体7及びポリシリコンの最上部上に、必要に応
じて誘電体層9を有するゲート構造3、フィールド酸化
物13、第2の誘電体、1115及びフィールド酸化物
上のポリシリコンランナ17である。ゲート構造及びソ
ース/ドレイン領域を含むフィールド酸化物領域間の領
域を、デバイス領域とよぶことにする。シリサイド層1
9はソース/ドレイン領域工1に接触する。ランナもま
た絶縁性側壁5を有する。集積回路は多くのトランジス
タを有するが、説明を明瞭にするため、単一のトランジ
スタの一部のみが描かれている。
細に述べる必要のない周知の技術を用いて製作される。
イス製作について述べるのにそれらが本質的でないため
、描かれてぃない。
単に触れる。ポリシリコンは全面に堆積させ、ランナ1
7及びゲート構造7を形成するため、リソグラフィでパ
ターン形成される。酸化工程又は酸化物堆積とそれに続
く非等方性エツチングにより、側壁スペーサ5を生成す
る。もし必要ならば、サリサイド形成工程は薄いサリサ
イド領域19を製作するために行うことができる。もし
ゲート構造がポリシリコンの最上部に誘電体を持たない
ならば、サリサイドはゲート構造の最上部上に形成して
もよい。パターン形成されたポリシリコンを被覆する第
1の誘電体15が、次に堆積され、続いて平坦化された
フォトレジストが堆積される。エッチバックにより第1
の誘電体が平坦化され、ポリシリコンランナ17の最上
部表面が露出される。もし誘電体が最初にランナの最上
部に存在するならば、第1図に示されるように、平坦化
エッチにより除去される。エツチングはランチの表面か
ら誘電体が除去されたら、直ちに停止され、デバイス要
素すなわちソース/ドレインSR域及びゲート構造が露
出されないようにする。すべてのランナの最上部表面か
ら確実に除去されるように、ある程度のオーバーエッチ
が望ましい。
堆積させ、先に述べたように基本的にランナの最上部表
面であるランチの露出に部分上にシリサイドを形成する
ため、構造を加熱する。堆積させる金属の厚さは、シリ
サイドの所望の厚さにより決る。未反応の金属を除去さ
れ、もう1つ、すなわち第2の誘電体層を最終的な所望
の厚さに堆積させる。次にデバイス要素すなわちソース
、ドレイン及びゲートへの電気的接触のための窓を形成
するため、第2の誘電体層はパターン形成される。
ゲート構造のオーバーエツチングを防止する上で本質的
でなく、第2図を考えると、更に明らかになるであろう
。第2図は第1図の断面図に対して直角にみた断面図で
ある。描かれているのは、基板1、層9、フィールド酸
化物領域13、誘電体層15、パターン形成されたポリ
シリコン層17及びフィールド酸化物領域間であるデバ
イス領域23である。デバイス領域23内にはゲート及
びソース/ドレイン領域があり、これらの要素は明確に
するため、描かれていない。製作技術は第1図に関して
述べたものである。誘電体層15はフィールド酸化物が
存在するため、フィールド酸化物領域13上にあるより
、デバイス領域23中の方が一般的に厚い、従って、平
坦化エッチバックはフィールド酸化物領域上のパターン
形成されたポリシリコン17を除去するが、誘電体15
によりマスクされたゲートを含むいずれのデバイス要素
にも影響を与えない。
ためのサリサイド形成工程が省けるように、ソース/ド
レイン領域はサリサイド領域19である必要はない。も
し、それらがサリサイド領域ならば、ゲート構造の最上
部上の誘電体は、ゲートのサリサイド形成が望ましけれ
ば、省略することができる。そのように形成されたサリ
サイドは薄いであろう。ゲート構造上に誘電体が存在す
ることにより、もしゲートのサリサイド形成が望ましく
ないなら、ポリシリコン上へのシリサイドの形成が防止
される。
シリサイドと、ランチ用の厚いシリサイドが得られる。
できる本質的に平坦な表面をもつことが、容易に認識さ
れるであろう。
の実施例も、当業者には容易に考えられるであろう、た
とえば、導電性ゲート材料はTiNのような導電性窒化
物から成ってもよい、加えて、露出された導電正ゲート
材料すなわちランナの導電率は、タングステンのような
金属の選択的な堆積により、増加させてもよい。
構造の断面図である(尚、構造の明確化を図るために、
描かれた要素は、その大きさに比例して描かれていない
)。 く主要部分の符号の説明〉 ゲート構造 ・・ 3 基板 ・・・ 1 フィールド酸化物領域 13ゲート材料
17 第1の誘電体 ・・・ 15 FIG、、 1 F”IG、 2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、フィールド酸化物領域(13)及びゲート構造(3
)を含むデバイス領域を含む基板(1)上に導電性ゲー
ト材料(17)の層を堆積させる工程、 前記酸化物領域(13)上の前記導電性ゲ ート材料(17)をパターン形成する工程、前記基板(
1)上にゲート材料(17)を 被覆する第1の誘電体(15)を形成する工程、 前記第1の酸化物領域(13)上では前記 導電性ゲート材料(17)の最上部表面を露出させ、前
記デバイス領域上では露出させないように、前記誘電体
(15)をエッチバックする工程、及び 前記露出した導電性ゲート材料(17)の 導電率を増加させる工程 を含む集積回路の製作方法。 2、特許請求の範囲第1項に記載の方法において、前記
導電性ゲート材料(17)はポリシリコンから成る集積
回路の製作方法。 3、特許請求の範囲第2項に記載の方法において、前記
増加工程は、 シリサイド形成遷移金属の堆積及び シリサイド形成するための加熱 から成る集積回路の製作方法。 4、特許請求の範囲第1項に記載の方法において、前記
デバイス領域の選択された部分を露出する窓を形成する
ため、第2の誘電体は堆積させ、パターン形成する工程
が更に含まれる集積回路の製作方法。 5、特許請求の範囲第4項に記載の方法において、前記
窓の中に金属を堆積させる工程が更に含まれる集積回路
の製作方法。 6、特許請求の範囲第1項に記載の方法において、前記
増加工程は前記露出した導電性ゲート材料上に、選択的
にタングステンを堆積させることを更に含む集積回路の
製作方法。 7、特許請求の範囲第2項に記載の方法において、前記
ソース及びドレイン領域にサリサイド形成工程を更に含
む集積回路の製作方法。
Applications Claiming Priority (2)
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