JPH11265992A - ダイナミックランダムアクセスメモリの形成方法 - Google Patents

ダイナミックランダムアクセスメモリの形成方法

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JPH11265992A
JPH11265992A JP11010404A JP1040499A JPH11265992A JP H11265992 A JPH11265992 A JP H11265992A JP 11010404 A JP11010404 A JP 11010404A JP 1040499 A JP1040499 A JP 1040499A JP H11265992 A JPH11265992 A JP H11265992A
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JP
Japan
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layer
metal silicide
dopant
poly
metal
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JP11010404A
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Matthias Ilg
イルク マティアス
Jonathan Faltermeier
ファルターマイヤー ジョナサン
Radhika Srinivasan
スリニヴァサン ラディカ
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Siemens Corp
International Business Machines Corp
Original Assignee
Siemens Corp
International Business Machines Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 減少したシート抵抗を有する確実なポリサイ
ドゲートを提供する。 【解決手段】 ポリと金属シリコン化物層との間の金属
の豊富な境界面の減少は、金属シリコン化物層にその場
でドーピングすることによって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に半導体製
造に関し、かつさらに特定すれば、ポリシリコン−シリ
サイドゲートを有するトランジスタに関する。
【0002】
【従来の技術】デバイスの製造において、絶縁層、半導
体及び導体層が基板上に形成される。該層は、機構及び
スペースを製造するためにパターニングされる。形状及
びスペースは、トランジスタ、キャパシタ及び抵抗のよ
うなデバイスを形成するようにパターニングされる。こ
れらのデバイスは、それから所望の電気的機能を達成す
るように相互接続され、集積回路(IC)を製造する。
【0003】シート抵抗を減少するために、金属酸化物
半導体(MOS)トランジスタは、ポリサイドゲートを
利用する。ポリサイドゲートは、多量にドーピングされ
たポリシリコン(ポリ)上におけるタングステンシリコ
ン化物(WSix)のような金属シリコン化物からな
る。典型的にはポリは、りん(P)によってドーピング
される。ポリは、そのシート抵抗を低下させるために高
いドーパント濃度を含むべきである。
【0004】しかしながら多量にドーピングされたポリ
上における金属シリコン化物は、化学量論的な制御の問
題を提示し、これらの問題は、金属の豊富な境界面の形
で現われる。金属の豊富な境界面は、後続の熱処理に抗
しないので不所望である。その結果、境界面は酸化され
る。酸化は表面の荒れを引起こし、かつある種の場合
に、シリコン化物膜の剥離を引起こす。従来金属の豊富
な境界面の不利な効果は、多量にドーピングされたポリ
と金属シリコン化物との間のポリの真性の(ドーピング
されていない)層を提供することによって避けられる。
ドーピングされていないポリ層の追加は、ゲートスタッ
クの高さを増加し、ゲートスタックの縦横比を増加す
る。基本原則の減少は縦横比をさらに増加し、その結
果、プロセスの問題を生じる。さらに、ドーピングされ
ていないポリ層の追加はゲート抵抗を増大し、これによ
りデバイスパフォーマンスが増大する。金属の豊富な境
界面を避ける別の技術は、ポリのドーパント濃度を低下
することにある。典型的にはポリ層のP濃度は、1020
原子/cm3以下に維持するべきである。このような技
術もまた、ゲート抵抗を不所望に増加する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記のことから、減少
したシート抵抗を有する確実なポリサイドゲートを提供
することが望まれる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、減少した厚さ
及びさらに低いシート抵抗を有する確実なゲート導体の
形成に関する。一実施態様において、減少した厚さ及び
さらに低いシート抵抗は、ドーピングされたポリ層上に
現場でドーピングされた金属シリコン化物層を堆積させ
ることによって達成される。金属シリコン化物層におけ
るドーパントは、金属の豊富な境界面に関連する問題を
減少する。このことにより、真性のキャップポリ層なし
で又はポリがさらに低いドーパント濃度を有する必要な
く、金属シリコン化物層を堆積させることができるよう
になる。
【0007】
【実施例】本発明は、減少したシート抵抗を有する確実
なポリサイドゲートに関する。本発明の議論を容易にす
るために、メモリICに関連して説明する。しかしなが
ら本発明は、それより著しく広く、かつ一般的にICに
適用することができる。DRAMセルの説明を行なう。
【0008】図1によれば、トレンチキャパシタタイプ
のDRAMセル100が示されている。このようなトレ
ンチキャパシタDRAMセルは、例えばネスビット他(N
esbit et al.)、A 0.6μm2 256Mb Tre
nch DRAM CellWith Self−Al
igned Buried Strap(BEST)、
IEDM93−627に記載されており、これは、あら
ゆる目的のために引用によってここに組込まれる。トレ
ンチキャパシタDRAMセルは、示されているが、本発
明は、このようなものに限定されていない。例えばスタ
ックキャパシタDRAMセルも利用することができる。
典型的にはこのようなセルのアレイは、DRAM−IC
を形成するために、ワード線及びビット線によって相互
接続されている。
【0009】実例としてDRAMセル100は、基板1
01中に形成されたトレンチキャパシタ160を含んで
いる。トレンチは、典型的にはn−タイプのような第1
の導電性を有するドーパントによって多量にドーピング
されたポリシリコン(ポリ)161によって満たされて
いる。ドーピングされたポリは、“蓄積ノード(storage
node)”と称するキャパシタの電極として使われる。選
択的に第1の導電性のドーパントによってドーピングさ
れた埋込プレート165は、トレンチの下側の部分を囲
んでいる。埋込プレートは、キャパシタのもう1つの電
極として使われる。トレンチの上側の部分に、寄生漏れ
を減少するカラー168がある。ノード誘電体163
は、キャパシタの2つのプレートを分離する。第1の導
電性のドーパントを含む埋込ウエル170は、アレイ内
におけるDRAMセルの埋込プレートを接続するために
設けられている。埋込ウエルの上に、p−タイプのよう
な第2の導電性を有するドーパントを含むウエル173
がある。p−ウエルは、トランジスタ110の垂直漏れ
を減少するために反対の導電性の接合部を形成するため
に十分なドーパント濃度を含んでいる。
【0010】トランジスタは、ポリサイドゲートスタッ
ク112を含んでいる。時には“ゲート導体”(GC)
と称するゲートスタックは、DRAMアレイにおいてワ
ード線として使われる。ワード線は、キャパシタに接続
されるので、“活性ワード線”と称する。図示したよう
に、ゲートスタックは、ドーパントにより多量にドーピ
ングされたポリ層120を含む。一実施態様において、
ポリ層120は、Pドーパントによって多量にドーピン
グされている。ほう素(B)又はひ素(As)の利用も
有用である。シート抵抗を低く維持するために、ポリの
ドーパント濃度は、十分に高くする。多量にドーピング
されたポリ120の上に、真性ポリ層121及び金属シ
リコン化物層122が設けられている。真性ポリ層は、
シリコン化物と多量にドーピングされたポリ層との間の
金属の豊富な境界面を避けるためにバッファ層として使
われる。ドーパントは、後続の熱処理の間に多量にドー
ピングされたポリ層から真性ポリ層へ拡散するが、ポリ
は、金属シリコン化物層を初期に堆積する間に、真性で
ある。金属シリコン化物層の上に、例えばエッチング停
止層として使われる窒化物層がある。
【0011】ゲートに隣接して、多量にドーピングされ
た拡散領域113及び114が設けられている。拡散領
域は、ポリ層と同じであり、かつウエル173のものと
反対の導電性を有するドーパントを含んでいる。拡散領
域は、例えばn−タイプドーパントによって多量にドー
ピングされている。電流流通の方向に依存して、拡散領
域113及び114は、それぞれ“ドレイン”又は“ソ
ース”と称する。ここにおいて用いる場合、用語“ドレ
イン”及び“ソース”は、互いに交換可能である。トラ
ンジスタとキャパシタとの間の接続は、“ノード拡散”
と称する拡散領域125を介して達成される。
【0012】DRAMセルをその他のセル又はデバイス
から絶縁するために、浅いトレンチ絶縁体(STI)1
80が設けられている。図示したように、ワード線12
0は、トレンチ上方に形成され、かつSTIによってこ
こから絶縁されている。ワード線120は、DRAMセ
ルに電気的に連結されていないので、“パッシングワー
ド線(passing wordline)”と称する。このような構成
は、折り返しビット線アーキテクチャ(folded bitline
architechture)と称する。開放及び開放−折返しを含む
その他の構成も有用である。
【0013】ワード線上にレベル間誘電体層189が形
成されている。ビット線をなす導体層は、レベル間誘電
体層の上に形成される。ビット線接触開口部186は、
ソース113をビット線190に接触させるために、レ
ベル間誘電体層に設けられている。
【0014】前に議論したように、多量にドーピングさ
れたポリとシリコン化物層との間のポリバッファ層の利
用は、ゲートスタックの厚さを増加する。この増加した
厚さは、さらに高い縦横比の機構を製造し、プロセスの
困難を生じるので、不所望である。
【0015】図2a〜cは、本発明によるポリサイドゲ
ートスタックの形成のプロセスを示している。図2aに
よれば、ICの一部を表わす基板の横断面が示されてい
る。このようなICは、例えばランダムアクセスメモリ
(RAM)、ダイナミックRAM(DRAM)、シンク
ロナスDRAM(SDRAM)、スタティックRAM
(SRAM)及び読み出し専用メモリ(ROM)を含む
メモリICである。ICは、プログラミング可能な論理
アレイ(PLA)、アプリケーション固有のIC(AS
IC)、埋め込まれたDRAM−論理IC(埋め込まれ
たDRAM)又はその他の任意の論理デバイスのような
論理デバイスであってもよい。
【0016】典型的には多数のICが、シリコンウエハ
のような半導体基板上に並列に製造される。プロセスの
後で、ICを複数の個別のチップに分離するためにウエ
ハを裁断する。次いでチップを、例えばコンピュータシ
ステム、コピー機、プリンタ及びファクシミリシステム
を含む事務機器、セルラフォン、パーソナルデジタルア
シスタント(PDA)、及びその他の電子製品のような
消費者製品で利用するために、最終製品になるようにパ
ッケージングされる。
【0017】基板201は、例えばシリコンウエハであ
る。シリコンオンインシュレータ(SOI)、シリコン
オンサファイヤ(SOS)、ガリウム、ガリウムひ素及
びIII−V族化合物のようなその他の基板も有用であ
る。一実施態様において、基板は、第1の導電性を有す
るドーパントによってわずかにドーピングされている。
図示したような基板は、その他のデバイス層デバイス機
構を含んでいないが、ここにおいて利用する場合、用語
“基板”は、この上に1つ又は複数のデバイス層及びデ
バイス機構を有する基板を含んでいてもよい。一実施態
様において、基板は、Bのようなp−タイプのドーパン
ト(p-)によってわずかにドーピングされている。B
の濃度は、ほぼ1.5×1016原子/cm3である。
【0018】基板は、例えばここに形成された複数のト
レンチキャパシタ(図示せず)を含んでいる。トレンチ
キャパシタは、例えば図1に示されたようなものであ
る。一実施態様において、トレンチキャパシタは、n−
チャネルDRAMセルのための蓄積キャパシタとして使
われる。埋込n−ウエルは、キャパシタの埋込n−タイ
ププレートを一緒に接続するために設けられている。p
−ウエルは、n−チャネルDRAMアクセストランジス
タのために設けられている。p−ウエルの濃度は、ほぼ
5×1017〜8×1017cm-3である。追加的にn−タ
イプのウエルは、支援回路において利用されるもののよ
うなp−チャネルトランジスタのために設けられてい
る。別の拡散領域は、必要に応じて基板に設けることが
できる。
【0019】プロセスのこの点において、基板は、平坦
な表面210を含んでいる。表面上に犠牲酸化物層(図
示せず)が形成されている。犠牲酸化物層は、その後に
形成されるトランジスタのゲート閾値電圧(Vt)を調
節するために、イオン注入のためのスクリーン酸化物と
して使われる。Vt調節注入は、例えばゲートのチャネ
ル領域にドーパントを選択的に注入するために、通常の
リソグラフ及びマスキング技術を利用する。このような
技術は、スクリーン酸化物層上におけるフォトレジスト
層の堆積、及び光源とマスクを用いたその選択的な露光
を含む。ポジティブレジストを利用するか又はネガティ
ブのものを利用するかに依存して、レジスト層の露光さ
れた又は露光されない部分が、その下の基板の領域を選
択的に露出するために、現像の間に除去される。次いで
所望のVtを達成するために、露出した領域にイオンを
注入する。
【0020】Vt注入の後に、レジスト及びスクリーン
酸化物層は、例えばウエットエッチングによって除去さ
れる。次いで薄い酸化物層220が、基板表面上に形成
される。酸化物層は、ゲート酸化物として使われる。一
実施態様では、ゲート酸化物層が熱酸化によって成長す
る。ゲート酸化物の厚さは、例えばほぼ6〜10nmで
ある。
【0021】ゲート酸化物上にポリ層230が堆積され
る。ポリ層は、例えば化学蒸着法(CVD)によって堆
積される。その代わりに、アモルファスシリコン層をポ
リの代わりに利用してもよい。典型的にはポリ層は、そ
の抵抗率を減少するためにドーパントを含んでいる。こ
のようなドーパントは、例えばりん(P)、ひ素(A
s)又はほう素(B)を含む。ポリ層は、その形成の間
に又はその後にドーピングすることができる。CVDプ
ロセスの間のドーパントの組み込みは、現場でのドーピ
ングとして周知である。
【0022】一実施態様において、ポリ層は、Pドーパ
ントによってドーピングされている。ポリは、現場でド
ーピングされる。Pドーパントの濃度は、ほぼ1019〜
5×1021原子/cm3、有利にはほぼ1020〜1021
原子/cm3、かつさらに有利にはほぼ5×1020であ
る。ポリは、シリコン先駆物質としてSiH4及びPド
ーパント源としてPH3を使用して、例えばほぼ600
〜650℃の温度及びほぼ100〜180トルの圧力
で、CVD反応器内において堆積される。ドーピングさ
れたポリの厚さは、ほぼ10〜200nm、有利にはほ
ぼ40〜150nm、かつさらに有利にはほぼ50〜1
00nmである。もちろん実際の厚さは、種々の要因に
依存して変化することがある。例えば最小の厚さは、作
業機能の目的のために必要であり、かつこれは、設計の
要求に依存している。この最小の厚さは、ある種の場合
において、ほぼ10nmであってもよい。
【0023】図2bによれば、ポリ層230の上に金属
シリコン化物層240が堆積されている。金属シリコン
化物は、例えばタングステンシリコン化物(WS
ix)、モリブデンシリコン化物(MoSix)、タンタ
ルシリコン化物(TaSix)、チタンシリコン化物
(TiSix)、コバルトシリコン化物(CoSix)又
はその他の金属シリコン化物を含む。一実施態様によれ
ば、金属シリコン化物は、p−又はn−タイプいずれか
のドーパントを含む。このようなドーパントは、例えば
P、As又はBを含む。適用できるならば、ドーパント
のタイプは、ドーピングされたポリ層230と同じであ
る。金属シリコン化物層の典型的な濃度は、ほぼ1019
〜5×1021原子/cm3、有利にはほぼ1020〜10
21原子/cm3、かつさらに有利にはほぼ5×1020原
子/cm3である。金属シリコン化物の現場でのドーピ
ングは、そのアモルファス状態において堆積される傾向
を潜在的に増加する。そのアモルファス状態における金
属シリコン化物の堆積は、膜の粒子寸法を増加し、それ
によりその抵抗を減少する。
【0024】現場でドーピングされた金属シリコン化物
は、ドーピングされない金属シリコン化物膜を堆積する
ために利用された通常のCVD技術によって堆積され
る。ドーパント源は、堆積される膜のその場のドーピン
グを提供するために、CVDプロセスに含まれる。
【0025】一実施態様において、ドーピングされた金
属シリコン化物層は、PドーピングされたWSixを含
む。WSixは、その場でドーピングされる。Pドーパ
ントの濃度は、ほぼ1019〜5×1021原子/cm3、
有利にはほぼ1020〜1021原子/cm3、かつさらに
有利にはほぼ5×1020原子/cm3である。ドーピン
グされた金属シリコン化物の厚さは、ほぼ50〜200
nm、有利にはほぼ80nmである。もちろん実際の厚
さは、設計及びパラメータに依存して変化することがで
きる。
【0026】通常のW、Si及びドーパント先駆物質
は、ドーピングされたWSix膜を形成するために利用
される。通常のSi先駆物質は、例えばシラン(SiH
4)、ジシラン(Si2H6)又はジクロロシラン(Si
H2Cl2)を含み、W先駆物質は、タングステンヘキサ
フルオライド(WF6)、タングステンヘキサクロライ
ド(WCl6)又はタングステンヘキサカルボニル(W
[CO]6)を含む。ホスフィン(PH3又はPOC
l4)は、例えばPドーパント源を提供するために利用
される。一実施態様において、PH3は、Pドーピング
されたWSix膜を形成するためにWF6及びSiH4に
加えられる。先駆物質は、サンタクララ(Santa Clar
a)、CA在、アプライドマテリアル(Applied Material
s)によって製造されたセンチュラ(Centura)CVD反応
器のようなCVD反応器に導入される。CVDプロセス
のための典型的な温度及び圧力は、それぞれほぼ450
〜600℃及びほぼ1〜5トルである。有利には温度
は、ほぼ550℃であり、かつ圧力は、ほぼ1.5トル
である。
【0027】堆積の間の金属シリコン化物膜へのドーパ
ントの添加は、金属の豊富な境界面の形成を減少する。
金属の豊富な境界面の減少に関する機構は明らかではな
いが、ドーパントは、金属反応の効率を増強することが
信じられている。例えばWF 6反応の効率が増強され
る。ドーパントは、堆積プロセスにおいて組込まれるの
で、WF6反応の効率は、堆積プロセスを通して増強さ
れる。それ故にWは、WSix膜を通して比較的均一に
分配され、金属の豊富な境界面を回避する。
【0028】金属の豊富な境界面なしに多量にドーピン
グされた層上に金属シリコン化物膜を堆積する能力は、
真性キャップポリ層なしに多量にドーピングされた層上
に金属シリコン化物膜を堆積することを可能にする。こ
のことは、さらに小さな縦横比を有するゲートスタック
を製造する場合に、さらに小さな基本原則によってとく
に有利である。さらに小さな抵抗も達成され、デバイス
の特性を増大する。
【0029】ドーピングされたシリコン化物層を利用す
るので、ポリ層もドーピングしないでよい。ドーピング
されていないアモルファスシリコンは、ポリの代わりに
利用することができる。ドーピングされていないポリ又
はアモルファスシリコンの厚さは、例えば20〜50n
mであることができる。
【0030】後続のプロセスの間に熱にさらすことは、
金属シリコン化物及びポリ層内へのドーパントの拡散を
引起こす。選択的に層内にドーパントを拡散させるため
に、焼きなましが行なわれる。焼きなましは、膜の特性
を増強又は最適化するように選定されている。焼きなま
しは、例えばほぼ大気圧においてほぼ1000℃の温度
で行なわれる。焼きなましの環境は、例えば酸素
(O2)、アルゴン(Ar)又は窒素(N2)を含んでい
る。ポリ層が、シリコン化物層のものより低いドーパン
ト濃度を含む場合、焼きなましは、ポリ層におけるドー
パントのドーパント濃度を増加する。ドーパント源とし
て使われるドーピングされたシリコン化物層を設けるこ
とによって、金属の豊富な境界面を引起こすものよりも
低いドーパント濃度でポリ層を形成することができる。
したがってゲートスタックのポリ層は、金属の豊富な境
界面を避けるためにその厚さを増加することなく、さら
に高いドーパント濃度を含むことができる。その結果、
低いシート抵抗を有する確実なゲートスタックが設けら
れる。
【0031】金属シリコン化物層の上に、後続のプロセ
スのためのエッチング停止層が形成される。エッチング
停止層は、例えばシリコン窒化物からなる。
【0032】図2cによれば、ゲートスタック層は、ゲ
ート導体280を形成するためにパターニングされる。
ゲート導体のパターニングは、通常のリソグラフ及びエ
ッチング技術を利用して達成される。このような技術
は、レジスト層の堆積、及び露光源とマスクによるレジ
スト層の選択的な露光を含む。レジストの一部は、保護
されないゲートスタックの部分を残すために、現像の後
に除去される。ゲートスタックの保護されない部分は、
例えば反応イオンエッチング(RIE)によって除去さ
れる。
【0033】スペーサ(図示せず)は、ゲート導体の側
壁に選択的に形成することができる。スペーサ形成の後
に、トランジスタのゲートに隣接する拡散領域を形成す
るために、ドーパントが注入される。スペーサは、重な
る容量を減少する拡散領域の下側重なり拡散を定義す
る。
【0034】窒化物層288は、基板の表面上に堆積さ
れ、移動イオン障壁のために使われ、かつ境界のないビ
ット線接触を形成するためにエッチング停止として使わ
れる。誘電体層290は、導体層293とゲート導体と
の間に絶縁体を提供するために、デバイス構造の上に形
成される。誘電体層は、不純物、湿気及び掻き傷からデ
バイス構造を絶縁するために保護層としても使われる。
誘電体層は、例えばりんけい酸ガラス(PSG)又はほ
う素りんけい酸ガラス(BPSG)のようなりんドーピ
ングされた二酸化シリコンを含む。
【0035】接点291は、誘電体層内に形成され、導
体層とその下にある導体領域285との間の相互接続を
形成する。導体層は、例えばDRAMチップのビット線
をなしている。
【0036】種々の実施例を引用して本発明を図示しか
つ説明したが、その権利範囲から外れることなく、本発
明に変更及び変形を行なうことができることは、当該技
術分野の専門家にとって明らかであろう。それ故に本発
明の権利範囲は、前記の説明を参照してではなく、その
等価物の全権利範囲とともに添付の特許請求の範囲を参
照して判定すべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実例のDRAMセルを示す図である。
【図2】ポリサイドゲートスタックを形成するための、
本発明の実施例を示す図である。
【符号の説明】
201 基板、 220 酸化物層、 230 ポリ
層、 240 金属シリコン化物層、 280 ゲート
導体、 285 導体領域、 288 窒化物層、 2
90 誘電体層、 291 接点、 293 導体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マティアス イルク アメリカ合衆国 ヴァージニア リッチモ ンド ノース ミュルベリー ストリート 4 (72)発明者 ジョナサン ファルターマイヤー アメリカ合衆国 ニューヨーク フィッシ ュキル マウンテン ヴュー クノールズ ドライヴ 1 アパートメント シー (72)発明者 ラディカ スリニヴァサン アメリカ合衆国 ニュージャージー マー ワー デヴィッドソン コート 18

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイナミックランダムアクセスメモリ
    (DRAM)の形成方法において、 基板上に酸化物の層を形成させ、 酸化物層上にポリシリコン(ポリ)の層を形成させ、か
    つポリ層上に金属シリコン化物の層を堆積させ、ポリと
    金属シリコン化物の層との間の金属の豊富な境界面を減
    少するようにドーパントによって金属シリコン化物層を
    現場でドーピングし、かつゲートを形成するように酸化
    物、ポリ及び金属シリコン化物の層をパターニングする
    ことを特徴とする、ポリサイドゲートを有するトランジ
    スタを含むダイナミックランダムアクセスメモリの形成
    方法。
  2. 【請求項2】 ポリサイドゲートを含むトランジスタに
    おいて、 ゲート酸化物層、 ポリ層及び現場でドーピングされた金属シリコン化物を
    含み、金属シリコン化物層におけるドーパントが、ポリ
    と金属シリコン化物層との間の金属の豊富な境界面を減
    少することを特徴とする、ポリサイドゲートを含むトラ
    ンジスタ。
  3. 【請求項3】 半導体デバイスの製造方法において、 基板上にポリシリコン層を形成させ、かつポリ層上に金
    属シリコン化物の層を堆積させ、ポリと金属シリコン化
    物の層との間の金属の豊富な境界面を現場で減少するよ
    うにドーパントによって金属シリコン化物層をドーピン
    グすることを特徴とする、半導体デバイスの製造方法。
  4. 【請求項4】 ドーパントを、n−タイプドーパント又
    はp−タイプドーパントからなるグループから選択す
    る、請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 n−タイプドーパントを、ひ素又はりん
    からなるグループから選択し、かつp−タイプドーパン
    トが、ほう素からなる、請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 ポリ層がドーパントを含む、請求項5に
    記載の方法。
  7. 【請求項7】 ポリ層におけるドーパントが、金属シリ
    コン化物層と同じドーパントタイプのものである、請求
    項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 金属シリコン化物とポリ層が、n−タイ
    プのドーパントを含む、請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 n−タイプのドーパントが、りんからな
    る、請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 金属シリコン化物層におけるドーパン
    トの濃度が、ほぼ1019〜5×1021である、請求項9
    に記載の方法。
  11. 【請求項11】 ポリ層におけるドーパントの濃度が、
    ほぼ1019〜5×1021である、請求項10に記載の方
    法。
  12. 【請求項12】 金属シリコン化物を、タングステン、
    モリブデン、タンタル、チタン及びコバルトからなるグ
    ループから選択する、請求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 金属シリコン化物がタングステンから
    なる、請求項12に記載の方法。
  14. 【請求項14】 金属シリコン化物を、化学蒸着法(C
    VD)によって堆積させる、請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 シリコン先駆物質、タングステン先駆
    物質及びドーパント先駆物質を、CVDのために利用す
    る、請求項14に記載の方法。
  16. 【請求項16】 シリコン先駆物質を、SiH4、Si2
    H6又はSiH2Cl 2からなるグループから選択し、タ
    ングステン先駆物質を、WF6、WCl6又はW[CO]
    6からなるグループから選択し、かつりん先駆物質を、
    PH3又はPOCl4からなるグループから選択する、請
    求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 金属シリコン化物を、ほぼ450〜6
    00℃の温度及びほぼ1〜5トルの圧力において堆積さ
    せる、請求項16に記載の方法。
JP11010404A 1998-01-21 1999-01-19 ダイナミックランダムアクセスメモリの形成方法 Pending JPH11265992A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005074034A1 (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Tokyo Electron Limited 半導体装置

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6037620A (en) * 1998-06-08 2000-03-14 International Business Machines Corporation DRAM cell with transfer device extending along perimeter of trench storage capacitor
US6639264B1 (en) * 1998-12-11 2003-10-28 International Business Machines Corporation Method and structure for surface state passivation to improve yield and reliability of integrated circuit structures
US6614082B1 (en) * 1999-01-29 2003-09-02 Micron Technology, Inc. Fabrication of semiconductor devices with transition metal boride films as diffusion barriers
US6797601B2 (en) 1999-06-11 2004-09-28 Micron Technology, Inc. Methods for forming wordlines, transistor gates, and conductive interconnects
US6730584B2 (en) 1999-06-15 2004-05-04 Micron Technology, Inc. Methods for forming wordlines, transistor gates, and conductive interconnects, and wordline, transistor gate, and conductive interconnect structures
US6630718B1 (en) * 1999-07-26 2003-10-07 Micron Technology, Inc. Transistor gate and local interconnect
US6396121B1 (en) * 2000-05-31 2002-05-28 International Business Machines Corporation Structures and methods of anti-fuse formation in SOI
US6392922B1 (en) * 2000-08-14 2002-05-21 Micron Technology, Inc. Passivated magneto-resistive bit structure and passivation method therefor
KR100447031B1 (ko) * 2001-03-23 2004-09-07 삼성전자주식회사 텅스텐 실리사이드막의 형성방법
US6607976B2 (en) 2001-09-25 2003-08-19 Applied Materials, Inc. Copper interconnect barrier layer structure and formation method
US6528367B1 (en) 2001-11-30 2003-03-04 Promos Technologies, Inc. Self-aligned active array along the length direction to form un-biased buried strap formation for sub-150 NM BEST DRAM devices
DE10217610B4 (de) * 2002-04-19 2005-11-03 Infineon Technologies Ag Metall-Halbleiter-Kontakt, Halbleiterbauelement, integrierte Schaltungsanordnung und Verfahren
US6783995B2 (en) * 2002-04-30 2004-08-31 Micron Technology, Inc. Protective layers for MRAM devices
US6670682B1 (en) * 2002-08-29 2003-12-30 Micron Technology, Inc. Multilayered doped conductor
US6982214B2 (en) * 2002-10-01 2006-01-03 Applied Materials, Inc. Method of forming a controlled and uniform lightly phosphorous doped silicon film
US20040132245A1 (en) * 2003-01-06 2004-07-08 Pi-Chun Juan Method of fabricating a dram cell
TWI278069B (en) * 2005-08-23 2007-04-01 Nanya Technology Corp Method of fabricating a trench capacitor having increased capacitance
US20120205727A1 (en) 2011-02-11 2012-08-16 International Business Machines Corporation Semiconductor device including multiple metal semiconductor alloy region and a gate structure covered by a continuous encapsulating layer
US9865466B2 (en) * 2015-09-25 2018-01-09 Applied Materials, Inc. Silicide phase control by confinement
US10573722B2 (en) * 2016-02-17 2020-02-25 General Electric Company Systems and methods for in-situ doped semiconductor gate electrodes for wide bandgap semiconductor power devices
TWI917193B (zh) 2018-07-06 2026-03-01 美商應用材料股份有限公司 矽化物沉積之方法及處理系統
US10971366B2 (en) * 2018-07-06 2021-04-06 Applied Materials, Inc. Methods for silicide deposition
KR102568706B1 (ko) 2018-09-18 2023-08-21 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 인-시튜 통합 챔버들
US11195923B2 (en) 2018-12-21 2021-12-07 Applied Materials, Inc. Method of fabricating a semiconductor device having reduced contact resistance
KR102687655B1 (ko) 2018-12-21 2024-07-22 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 접촉부를 형성하는 방법 및 프로세싱 시스템
WO2020163104A1 (en) 2019-02-08 2020-08-13 Applied Materials, Inc. Semiconductor device, method of making a semiconductor device, and processing system
WO2023000163A1 (zh) * 2021-07-20 2023-01-26 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构及其形成方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443930A (en) * 1982-11-30 1984-04-24 Ncr Corporation Manufacturing method of silicide gates and interconnects for integrated circuits
JPS61251170A (ja) * 1985-04-30 1986-11-08 Fujitsu Ltd Mis型半導体装置の製造方法
JPS6476759A (en) * 1987-09-17 1989-03-22 Seiko Instr & Electronics Tungsten silicide film and manufacture thereof
US5428244A (en) * 1992-06-29 1995-06-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device having a silicon rich dielectric layer
JP2740722B2 (ja) * 1992-06-29 1998-04-15 松下電器産業株式会社 半導体装置及びその製造方法
JPH09205152A (ja) * 1996-01-25 1997-08-05 Sony Corp 2層ゲート電極構造を有するcmos半導体装置及びその製造方法
JP2785810B2 (ja) * 1996-06-27 1998-08-13 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
US5756392A (en) * 1997-01-22 1998-05-26 Taiwan Semiconductor Manuacturing Company, Ltd. Method of formation of polycide in a semiconductor IC device
JP3635843B2 (ja) * 1997-02-25 2005-04-06 東京エレクトロン株式会社 膜積層構造及びその形成方法
US5827762A (en) * 1997-05-02 1998-10-27 National Semiconductor Corporation Method for forming buried interconnect structue having stability at high temperatures

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005074034A1 (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Tokyo Electron Limited 半導体装置
KR100803803B1 (ko) 2004-01-29 2008-02-14 동경 엘렉트론 주식회사 반도체 장치 및 그 제조방법
CN100459148C (zh) * 2004-01-29 2009-02-04 东京毅力科创株式会社 半导体装置

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TW409296B (en) 2000-10-21
KR19990068032A (ko) 1999-08-25
CN1230780A (zh) 1999-10-06

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