JPH04142036A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH04142036A
JPH04142036A JP2264874A JP26487490A JPH04142036A JP H04142036 A JPH04142036 A JP H04142036A JP 2264874 A JP2264874 A JP 2264874A JP 26487490 A JP26487490 A JP 26487490A JP H04142036 A JPH04142036 A JP H04142036A
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JP
Japan
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film
polycrystalline silicon
metal silicide
silicon film
forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP2264874A
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English (en)
Inventor
Masayoshi Tozono
東園 正義
Yasunobu Kodaira
小平 靖宣
Katsuya Shino
志野 克弥
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to US07/769,785 priority patent/US5238873A/en
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W20/00Interconnections in chips, wafers or substrates
    • H10W20/01Manufacture or treatment
    • H10W20/031Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections
    • H10W20/063Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections by forming conductive members before forming protective insulating material
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/01Manufacture or treatment
    • H10D64/011Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor
    • H10D64/0111Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor to Group IV semiconductors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/911Differential oxidation and etching

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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は半導体装置の製造方法に係わり、特にトランジ
スタや配線層、コンタクトホールを形成する際に、金属
シリサイドを用いた製造方法に関する。
(従来の技術) 近年、トランジスタ、配線層及びコンタクトホールの形
成に金属シリサイドを使用し、抵抗を大幅に低減して動
作速度を高速化することが行われている。従来の製造方
法について、工程別に素子の縦断面を示した第3図を用
いて説明する。
p型半導体基板1の表面において、MOS型トランジス
タを形成する領域■や半導体基板1とのコンタクトをと
る領域■との間、あるいは配線領域Iに素子分離用のフ
ィールド酸化膜2が形成され、その後全体に酸化膜が形
成される。この酸化膜は、基板とのコンタクト領域■の
部分がウェットエツチングにより除去されて、MO3型
トランジスタ形成領域■の表面にゲート酸化膜3として
残る。表面全体に多結晶シリコン膜4と金属シリサイド
膜5が順に形成され、その表面にレジストが塗布されて
、パターニングされたレジスト膜6a、6b及び6Cが
形成される(第3図(a))。
このレジスト膜6a、6b及び6Cをマスクとしてエツ
チングが行われ、第3図(b)に示されるように多結晶
シリコン膜4と金属シリサイド膜5とがパターニングさ
れる。これにより、配線領域1.MO8型トランジスタ
領域■及び基板とのコンタクト領域■に、それぞれ多結
晶シリコン膜4a、4b及び4Cと金属シリサイド膜5
a5b及び5cがそれぞれ形成される。
このようにして得られた多結晶シリコン膜4a。
4b及び4Cと、金属シリサイド膜5a、5b及び5c
を覆うように、酸化膜7が形成される(第3図(C))
。この後、図示されていないが、配線層やMOSトラン
ジスタ、コンタクトホールが形成される。
(発明が解決しようとする課題) しかし酸化膜7が形成される際に、多結晶シリコン膜4
a、4b及び4cと、金属シリサイド膜5a、5b及び
5cとの界面が酸化雰囲気中にさらされて、バースビー
ク8が発生していた。このようなバースビーク8が出来
ると、多結晶シリコン膜と金属シリサイド膜とが剥離し
て、製造歩留りの低下や信頼性の低下を招くことになる
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、バース
ビークの発生を防止し、製造歩留り及び信頼性の向上を
達成し得る半導体装置の製造方法を提供することを目的
とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板の表面上
に、選択的に酸化膜を形成する工程と、表面全体に第1
の多結晶シリコン膜を形成しその表面上に金属シリサイ
ド膜を形成する工程と、写真蝕刻法を用いて第1の多結
晶シリコン膜及び金属シリサイド膜のうち所望の領域を
残すようにパターニングする工程と、表面全体に多結晶
シリコンを堆積しパターニングされた第1の多結晶シリ
コン膜と金属シリサイド膜とを第2の多結晶シリコン膜
で覆う工程と、第2の多結晶シリコン膜により第1の多
結晶シリコン膜と金属シリサイド膜の境界部分か酸化雰
囲気中にさらされない状態で酸化を行い、表面に酸化膜
を形成する工程とを備え、たことを特徴としている。
ここで、第2の多結晶シリコン膜を形成した後、その膜
厚分を異法性エッチングにより除去し、第1の多結晶シ
リコン膜と前記金属シリサイド膜の側面に残して側壁を
形成する工程と、側壁により第1の多結晶シリコン膜と
金属シリサイド膜の境界部分が酸化雰囲気中にさらされ
ない状態で酸化を行い、表面に酸化膜を形成する工程と
を備えてもよい。
(作 用) 第1の多結晶シリコン膜と金属シリサイド膜とを形成し
てパターニングした後、その表面上に直接酸化膜を形成
すると、第1の多結晶シリコン膜と金属シリサイド膜と
の境界部分が酸化雰囲気中にさらされてバースビークが
発生し界面に剥離か起こるが、この境界部分を第2の多
結晶シリコン膜で覆い、酸化雰囲気中にさらされない状
態で酸化膜を形成することにより、このような事態が回
避される。
ここで、第2の多結晶シリコン膜を形成した後、第1の
多結晶シリコン膜と前記金属シリサイド膜の側面に残し
て他の部分を除去してもよく、この場合にも側壁により
境界部分が覆われて酸化雰囲気中にさらされないため、
バースビークの発生か防止される。さらにこの場合には
、側壁以外の第2の多結晶シリコン膜が除去された後酸
化膜が形成されるため、酸化膜の膜厚を高精度で制御す
ることができ、例えば不純物イオンを注入する際の注入
深さのばらつきを小さく抑えることができる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第1図に、本実施例による半導体装置の製造方法を
工程別に示す。例えばp型の半導体基板11の表面に、
フィールド酸化膜12か形成されて素子分離が行われる
。そして熱酸化法により、約900℃の酸化雰囲気中で
酸化膜13が200人の膜厚で全体に形成される。この
酸化膜のうち、基板とのコンタクト領域■上に形成され
ている部分がウェットエツチングによって除去され、M
O5型トランジスタ形成領域Hにゲート酸化膜13か形
成される。その後、表面全体に多結晶シリコンがCVD
法により2000人の厚さに堆積されて、多結晶シリコ
ン膜14が形成される。
さらにその表面全体に、金属シリサイドがスノく・ツタ
リングにより200OAの膜厚に堆積されて、金属シリ
サイド膜15か形成される。写真蝕刻法により、レジス
トが全体に塗布された後ノ<ターニングされて、レジス
ト膜16a、16b及び16cが形成される(第1図(
a))。
二のレジスト膜16a、16b及び16cをマスクとし
て、反応イオンエツチングにより多結晶ンリコン膜14
と金属シリサイド膜15がパターニングされて、それぞ
れの領域!、II及び■に、多結晶シリコン膜14a、
14b及び14Cと、金属シリサイド膜15a、15b
及び15Cが形成される。この後従来の場合と異なり、
表面全体に多結晶シリコン膜17が形成される(第1図
(b))。この多結晶シリコン膜17は、CVD法によ
り、約500人の膜厚となるように形成される。
多結晶シリコン膜17に対し、熱酸化法により約900
℃の酸化雰囲気中で酸化が行われ、約1000人の厚さ
の酸化膜18が形成される(第1図(C))。この後そ
れぞれの領域I、領領域及び■において、配線層やMO
Sl−ランジスタ、基板とのコンタクトが形成される。
このように本実施例では、多結晶シリコン膜14a、1
4b及び14cと、金属シリサイド膜15a、15b及
び15cが形成された段階で、多結晶シリコン膜17で
全体が覆われた後、酸化が行われて酸化膜18か形成さ
れる。このため、多結晶シリコン膜と金属シリサイド膜
との界面か多結晶シリコン膜17で保護された状態で酸
化か行われ、酸化雰囲気中にさらされず、バースビーク
の発生が防止される。これにより、金属シリサイド膜の
剥離が防止されて、製造歩留り及び信頼性の向上が達成
される。
次に、本発明の他の実施例による半導体装置の製造方法
について説明する。上述した実施例と同様に、多結晶シ
リコン膜14a、14b及び14cと金属シリサイド膜
15a、15b及び15cとが形成されて、その表面全
体に多結晶シリコン膜17が形成される(第2図(a)
)。
この後、多結晶シリコン膜17に膜厚針たけ異方性エツ
チングか行われ、多結晶シリコン膜14a、14b及び
14cと、金属シリサイド膜15a  15b及び15
cの側壁の部分17a。
17b及び17cのみを残して、他の部分は除去される
(第2図(b))。
熱酸化法により約900℃の酸化雰囲気中で酸化か行わ
れ、約1000Aの厚さの酸化膜18か形成される(第
2図(C))。そして、それぞれの領域I、領領域及び
■に配線層、MOSトランジスタ及び基板とのコンタク
トが形成される。
この実施例においても同様に、多結晶シリコン膜14a
、14b及び14cと金属シリサイド膜15a、15b
及び15cとの界面が、それぞれ多結晶シリコン膜17
a、17b及び17cで保護された状態で酸化膜18の
形成か行われ、酸化雰囲気中にさらされずバースビーク
の発生が防止される。
さらにこの実施例では、多結晶シリコン膜17(第2図
(a))のうち、側壁17a、17b及び17c以外の
部分は除去される。このため第2図(b)に示されたよ
うに、MOSトランジスタ形成領域■におけるソース、
ドレイン領域■、■の表面上の多結晶シリコン膜も除去
される。この状態から、新たに酸化膜18を形成するた
め(第2図(c)) 、酸化膜18の膜厚を精度高く制
御することかできる。これにより、ソース、ドレイン領
域■、■に不純物イオンを注入する際の注入深さの制御
か容易で、特性の向上及びばらつきの抑制か可能である
上述した実施例はいずれも一例であって、本発明を限定
するものではない。例えば、形成すべき素子の種類には
限定されず、金属シリサイドを用いる装置を製造する場
合には適用が可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、第1の多結晶シリコン膜と金属シリサイド膜の境
界部分を第2の多結晶シリコン膜で覆った状態で酸化膜
を形成するため、境界部分が酸化雰囲気中にさらされず
、バースビークの発生が防止されて界面に剥離が生じな
いため、歩留りを向上させ信頼性を高めることが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を示した工程別素子断面図、第2図は本発明の他の実施
例による半導体装置の製造方法を示した工程別素子断面
図、第3図は従来の半導体装置の製造方法を示した工程
別素子断面図である。 1.11・半導体基数、2,12・・・フィールド酸化
膜、3.13・・ケート酸化膜、4.4a。 4b  4c、14 14a  14b  14c17
.17a、17b、17cm・・多結晶シリコン膜、5
. 5a、 5b、  5c、  15. 15a15
b、15c・・・金属シリサイド膜、16a16b、1
6C・・レジスト膜、7,18・・・酸化膜8 ・バー
スビーク。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体基板の表面上に、選択的に酸化膜を形成する
    工程と、 表面全体に第1の多結晶シリコン膜を形成し、その表面
    上に金属シリサイド膜を形成する工程と、写真蝕刻法を
    用いて、前記第1の多結晶シリコン膜及び前記金属シリ
    サイド膜のうち所望の領域を残すようにパターニングす
    る工程と、 表面全体に多結晶シリコンを堆積し、パターニングされ
    た前記第1の多結晶シリコン膜と前記金属シリサイド膜
    とを第2の多結晶シリコン膜で覆う工程と、 前記第2の多結晶シリコン膜により、前記第1の多結晶
    シリコン膜と前記金属シリサイド膜の境界部分が酸化雰
    囲気中にさらされない状態で酸化を行い、表面に酸化膜
    を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置
    の製造方法。 2、半導体基板の表面上に、選択的に酸化膜を形成する
    工程と、 表面全体に第1の多結晶シリコン膜を形成し、その表面
    上に金属シリサイド膜を形成する工程と、写真蝕刻法を
    用いて、前記第1の多結晶シリコン膜及び前記金属シリ
    サイド膜のうち所望の領域を残すようにパターニングす
    る工程と、 表面全体に多結晶シリコンを堆積し、パターニングされ
    た前記第1の多結晶シリコン膜と前記金属シリサイド膜
    とを第2の多結晶シリコン膜で覆う工程と、 前記第2の多結晶シリコン膜のうち、その膜厚分を異法
    性エッチングにより除去し、前記第1の多結晶シリコン
    膜と前記金属シリサイド膜の側面に残して側壁を形成す
    る工程と、前記側壁により前記第1の多結晶シリコン膜
    と前記金属シリサイド膜の境界部分が酸化雰囲気中にさ
    らされない状態で酸化を行い、表面に酸化膜を形成する
    工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法
JP2264874A 1990-10-02 1990-10-02 半導体装置の製造方法 Pending JPH04142036A (ja)

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