JPH0653236A - 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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Publication number
JPH0653236A
JPH0653236A JP20281692A JP20281692A JPH0653236A JP H0653236 A JPH0653236 A JP H0653236A JP 20281692 A JP20281692 A JP 20281692A JP 20281692 A JP20281692 A JP 20281692A JP H0653236 A JPH0653236 A JP H0653236A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polysilicon
type
gate electrode
layer
insulating film
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP20281692A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Akiyama
裕明 秋山
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH0653236A publication Critical patent/JPH0653236A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ポリシリコンからなるゲート電極を完全に覆う
ように側壁を形成して、高融点金属とのシリサイド層が
側壁からはみ出さないようにする。 【構成】P型シリコン基板1にフィールド酸化膜2およ
びゲート酸化膜3を形成する。つぎにN型ポリシリコン
4を形成してから窒化シリコン膜5を堆積したのち、パ
ターニングしてゲート電極を形成する。つぎにイオン注
入によりN型LDD層6を形成する。つぎに酸化シリコ
ン膜7を堆積してからエッチバックして側壁8を形成す
る。つぎに窒化シリコン膜5をエッチングしたのちチタ
ン9を堆積する。つぎにアニールによりチタンシリサイ
ド10a,10b,10cを形成したのち未反応のチタ
ン9を除去する。つぎにイオン注入によりN+ 型ソース
・ドレイン11を形成する。つぎに層間絶縁膜12を堆
積してからコンタクトを開口したのちアルミニウム配線
13を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特にサリサイド(self−aligned s
ilicide)構造のゲート電極を有するMOSFE
Tの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のサリサイド構造のゲート電極を有
するMOSFETの製造方法について、図3(a)〜
(c)を参照して説明する。
【0003】はじめに図3(a)に示すように、P型シ
リコン基板1にLOCOS法によりフィールド酸化膜2
を形成したのちゲート酸化膜3を形成する。つぎに厚さ
400nmのポリシリコンを堆積したのち、燐を拡散し
てからパターニングして濃度1×1019cm-3のN型ポ
リシリコン4を形成する。つぎに燐を加速エネルギー3
0keVで注入量(ドース)3×1013cm-2イオン注
入して、N型LDD層6を形成する。つぎにCVD法に
より厚さ200nmの酸化シリコン膜を堆積したのち、
エッチバックしてゲート電極4側面に側壁(サイドウォ
ール)8を形成する。つぎにスパッタ法により厚さ10
0nmのチタン9を堆積する。
【0004】つぎに図3(b)に示すように、650℃
の窒素雰囲気でアニール(熱処理)してN型ポリシリコ
ン4上面およびN型LDD層6上面にチタンシリサイド
10a,10b,10cを形成して、N型ポリシリコン
4およびチタンシリサイド10aからなるゲート電極を
形成する。つぎに未反応のチタン9を除去する。
【0005】つぎに図3(c)に示すように、砒素を加
速エネルギー70keVで注入量(ドース)5×1015
cm-2イオン注入してN+ 型ソース・ドレイン11を形
成する。つぎに層間絶縁膜12を堆積したのち、コンタ
クトを開口してからアルミニウム配線13を形成してM
OSFETの素子部が完成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のサリサイドプロ
セスにおいて、図3(a)に示すように側壁8を形成す
るとき、N型ポリシリコン4の全表面が露出するまで十
分にエッチバックする必要がある。あとでシリサイドを
形成するためである。
【0007】このときN型ポリシリコン4側面の一部が
露出する。そのためチタン9とN型ポリシリコン4との
反応が側面からも進んで側壁8上面までチタンシリサイ
ド10aが形成される。図3(c)に示すように、ゲー
ト電極の側面で層間絶縁膜12が薄くなったり、ゲート
電極とコンタクトとの距離が短かくなって、ゲート電極
とソース・ドレインとがショートする不良が発生する。
【0008】
【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、一導電型半導体基板の一主面上にゲート酸化
膜を形成する工程と、全面にポリシリコンを堆積してか
ら逆導電型不純物を拡散したのち、第1の絶縁膜を形成
する工程と、前記第1の絶縁膜および前記ポリシリコン
をパターニングして、前記ポリシリコンからなるゲート
電極を形成する工程と、前記ゲート電極をマスクとして
逆導電型不純物をイオン注入して前記一導電型半導体基
板表面に逆導電型層を形成する工程と、全面に第2の絶
縁膜を堆積したのち、エッチバックして前記ゲート電極
の側面に前記第2の絶縁膜からなる側壁を形成する工程
と、前記第1の絶縁膜をエッチングして前記ポリシリコ
ン表面を露出させたのち、全面に高融点金属を堆積する
工程と、窒素雰囲気で熱処理して前記ポリシリコンおよ
び前記逆導電型層の表面に前記高融点金属のシリサイド
層を形成する工程と、未反応の前記高融点金属をエッチ
ングしたのち、前記ゲート電極および前記側壁をマスク
として逆導電型不純物をイオン注入して前記一導電型半
導体基板表面に逆導電型高濃度層を形成する工程とを含
むものである。
【0009】
【実施例】本発明の第1の実施例について、図1(a)
〜(c)を参照して説明する。
【0010】はじめに図1(a)に示すように、P型シ
リコン基板1にLOCOS法により厚さ500nmのフ
ィールド酸化膜2を形成したのち厚さ20nmのゲート
酸化膜3を形成する。つぎにCVD法により厚さ300
nmのポリシリコンを堆積したのち、燐を拡散して濃度
1×1019cm-3のN型ポリシリコン4を形成する。つ
ぎにCVD法により厚さ200nmの窒化シリコン膜5
を堆積する。つぎにレジスト(図示せず)をマスクとし
て窒化シリコン膜5およびN型ポリシリコン4をエッチ
ングしたのちレジストを除去する。つぎに燐を加速エネ
ルギー30keVで注入量(ドース)3×1013cm-2
イオン注入して、N型LDD層6を形成する。つぎにC
VD法により厚さ200nmの酸化シリコン膜7を堆積
する。
【0011】つぎに図1(b)に示すように、異方性エ
ッチングにより酸化シリコン膜7をエッチバックしてN
型ポリシリコン4および窒化シリコン膜5の側面に酸化
シリコン膜7からなる側壁8を形成する。ここでN型L
DD層6上の酸化シリコン膜7も除去される。
【0012】つぎにN型ポリシリコン4上の窒化シリコ
ン膜5をエッチングする。このとき窒化シリコン膜5の
膜厚の分だけ、N型ポリシリコン4上面から側壁8が突
出している。つぎにスパッタ法により厚さ100nmの
チタン9を堆積する。
【0013】つぎに図1(c)に示すように、650℃
の窒素雰囲気でアニール(熱処理)してN型ポリシリコ
ン4上面およびN型LDD層6上面にチタンシリサイド
10a,10b,10cを形成してN型ポリシリコン4
およびチタンシリサイド10aからなるゲート電極を形
成する。そのあと未反応のチタン9を除去する。
【0014】つぎにフィールド酸化膜2、ゲート電極
4,10aおよび側壁8をマスクとして砒素を加速エネ
ルギー70keVで注入量(ドース)5×1015cm-2
イオン注入したのち、850℃の窒素雰囲気で20分間
アニールしてN+ 型ソース・ドレイン11を形成する。
つぎに層間絶縁膜12を堆積したのち、コンタクトを開
口してからアルミニウム配線13を形成してMOSFE
Tの素子部が完成する。
【0015】本実施例ではP型シリコン基板にNチャネ
ルMOSFETを形成した。P型シリコン基板にNウェ
ルを形成すればPチャネルMOSFETを形成すること
ができる。
【0016】さらにN型シリコン基板にPチャネルMO
SFETを形成し、N型シリコン基板に形成したPウェ
ルにNチャネルMOSFETを形成することもできる。
つぎに本発明の第2の実施例について、図2(a)お
よび(b)を参照して説明する。
【0017】本実施例では図2(a)に示すように、N
型ポリシリコン4の上にノンドープポリシリコン4aを
形成する。
【0018】そのため図2(b)に示すように、アニー
ル工程でN型ポリシリコン4よりもノンドープポリシリ
コン4aとチタン9の方がシリサイド化し易く、均一な
チタンシリサイド10aが形成されて、ゲート電極の抵
抗を低減することができる。
【0019】このあと第1の実施例と同様にしてMOS
FETの素子部が完成する。
【0020】
【発明の効果】ポリシリコンの上に絶縁膜を重ねた2層
膜をパターニングしたのち、その側面に側壁を形成して
からポリシリコン上の絶縁膜を除去する。その結果、ポ
リシリコンの側面が完全に側壁で覆われているので、そ
のあと高融点金属を堆積してからアニールしたとき、ポ
リシリコンの側面からシリサイド化が進む恐れがなくな
った。
【0021】ゲート電極の形状が改善され、ソース・ド
レインとのショート不良を解消することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を工程順に示す断面図で
ある。
【図2】本発明の第2の実施例を工程順に示す断面図で
ある。
【図3】従来のサリサイド構造のゲート電極を有するM
OSFETの製造方法を示す断である。
【符号の説明】
1 P型シリコン基板 2 フィールド酸化膜 3 ゲート酸化膜 4 N型ポリシリコン 4a ノンドープポリシリコン 5 窒化シリコン膜 6 N型LDD層 7 酸化シリコン膜 8 側壁(サイドウォール) 9 チタン 10a,10b,10c チタンシリサイド 11 N+ 型ソース・ドレイン 12 層間絶縁膜 13 アルミニウム配線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一導電型半導体基板の一主面上にゲート
    酸化膜を形成する工程と、全面にポリシリコンを堆積し
    てから逆導電型不純物を拡散したのち、第1の絶縁膜を
    形成する工程と、前記第1の絶縁膜および前記ポリシリ
    コンをパターニングして、前記ポリシリコンからなるゲ
    ート電極を形成する工程と、前記ゲート電極をマスクと
    して逆導電型不純物をイオン注入して前記一導電型半導
    体基板表面に逆導電型層を形成する工程と、全面に第2
    の絶縁膜を堆積したのち、エッチバックして前記ゲート
    電極の側面に前記第2の絶縁膜からなる側壁を形成する
    工程と、前記第1の絶縁膜をエッチングして前記ポリシ
    リコン表面を露出させたのち、全面に高融点金属を堆積
    する工程と、窒素雰囲気で熱処理して前記ポリシリコン
    および前記逆導電型層の表面に前記高融点金属のシリサ
    イド層を形成する工程と、未反応の前記高融点金属をエ
    ッチングしたのち、前記ゲート電極および前記側壁をマ
    スクとして逆導電型不純物をイオン注入して前記一導電
    型半導体基板表面に逆導電型高濃度層を形成する工程と
    を含む半導体装置の製造方法。
JP20281692A 1992-07-30 1992-07-30 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH0653236A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100272276B1 (ko) * 1997-11-19 2000-12-01 김영환 반도체디바이스의제조방법
KR100504192B1 (ko) * 2000-08-28 2005-07-28 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 소자의 제조 방법

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005