JPS61276264A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JPS61276264A
JPS61276264A JP11712085A JP11712085A JPS61276264A JP S61276264 A JPS61276264 A JP S61276264A JP 11712085 A JP11712085 A JP 11712085A JP 11712085 A JP11712085 A JP 11712085A JP S61276264 A JPS61276264 A JP S61276264A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
insulating film
gate electrode
source
drain regions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11712085A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuma Minami
南 数馬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP11712085A priority Critical patent/JPS61276264A/en
Publication of JPS61276264A publication Critical patent/JPS61276264A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To prevent the peeling of a metallic silicide film, and to increase the withstand voltage of an inter-layer insulating film as an upper layer by a method wherein a gate electrode is formed, a first insulating film except a section under the gate electrode is removed, source-drain regions are shaped, a second insulating film is deposited and formed onto the whole surface and the whole is thermally treated. CONSTITUTION:A field insulating film 12, a gate insulating film 13, a polycrystalline silicon film 14 and a high melting-point metallic silicide film 15 are formed onto the main surface of a substrate 11. A gate electrode 17 is shaped by using a resist film 16 as a mask. The gate electrode 17 is shaped by using a resist film 16 as a mask. The gate insulating film 13 in sections except a section under the gate electrode 17 is removed through a wet etching method. The ions of another conduction type impurity such as arsenic are implanted by employing the field insulating film 12 and the gate electrode 17 as masks to shape N-type source-drain regions 18 in the silicon substrate 11. An silicon dioxide film 19 as a second insulating film is deposited in comparatively large thickness, and the silicon dioxide film 19 is solidified through heat treatment, while the source-drain regions 18 are activated.

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関し、特に層間絶縁膜
を改良して装置の信頼性の向上を図ったMO8型電界効
果トランジスタを有する半導体装置の製造方法に関する
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular to a semiconductor device having an MO8 field effect transistor whose reliability is improved by improving the interlayer insulating film. Relating to a manufacturing method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

MOa型電界効果トランジスタを有する半導体装置の製
造方法として、従来から第2図四〜(qに示す方法が用
いられている。
As a method for manufacturing a semiconductor device having an MOa field effect transistor, the method shown in FIG. 2 4-(q) has conventionally been used.

即ち、同図(5)のように、−の導電型のシリコン基板
1の主面に選択酸化法を用いて二酸化シリコンからなる
フィールド絶縁膜2を形成し、続いて熱酸化法によシ二
酸化シリコンからなるゲート絶縁膜3を形成する。そし
て、リン等の不純物をドーグした多結晶シリコン(ポリ
シリコン)膜4と高融点金属シリサイド膜5(例えばタ
ングステンシリサイド(WSiり膜)を積層状態に被着
し、その後フォトレジスト6をマスクにして所定の形状
にパターン形成し、ゲート電極7を形成する。
That is, as shown in FIG. 5 (5), a field insulating film 2 made of silicon dioxide is formed on the main surface of a silicon substrate 1 of negative conductivity type using a selective oxidation method, and then silicon dioxide is formed using a thermal oxidation method. A gate insulating film 3 made of silicon is formed. Then, a polycrystalline silicon (polysilicon) film 4 doped with impurities such as phosphorus and a high melting point metal silicide film 5 (for example, a tungsten silicide (WSi film)) are deposited in a laminated state, and then a photoresist 6 is used as a mask. A pattern is formed into a predetermined shape to form a gate electrode 7.

次いで、同図(ハ)のよりに、ゲート電極7の形成工程
時に損傷されたゲート絶縁膜3t−修復するために、ゲ
ート電極7下以外のゲート絶縁膜3を除去し、その後熱
酸化法によシ改めて薄い酸化膜9を形成する。しかる上
で、ゲート電極7とフィールド絶縁膜2をマスクにして
熱拡散法またはイオン注入法で高濃度の他の4電型不純
物層8をソース・ドレイン領域として形成する。
Next, in order to repair the gate insulating film 3t that was damaged during the process of forming the gate electrode 7, as shown in FIG. A thin oxide film 9 is then formed again. Then, using the gate electrode 7 and the field insulating film 2 as a mask, another high-concentration quaternary type impurity layer 8 is formed as a source/drain region by thermal diffusion or ion implantation.

その後、同図0のように、全面にリンシリケートガラス
(PSG)膜lOを形成し、MO8型電界効果トランジ
スタ素子を構成する。
Thereafter, as shown in FIG. 0, a phosphosilicate glass (PSG) film 10 is formed on the entire surface to form an MO8 type field effect transistor element.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述した構成のMO8型電界効果トランジスタでは、ゲ
ート電極7を薄いポリシリコン族4と低抵抗のタングス
テンシリナイド膜5とで形成しているため、ゲート電極
7を薄型化してそのパターン精度を向上することができ
、半導体装置の高密度化、高集積化に対しては有効であ
る。
In the MO8 type field effect transistor having the above-described configuration, the gate electrode 7 is formed of the thin polysilicon group 4 and the low-resistance tungsten silinide film 5, so that the gate electrode 7 can be made thinner and its pattern accuracy can be improved. This is effective for increasing the density and integration of semiconductor devices.

したしながら、その製造に際して、ゲート電極7の形成
後に−Hゲート絶縁膜3を除去し、改めて熱酸化雰囲気
で薄い酸化膜9を形成する工程全必要としているため、
タングステンシリサイド膜5中での不純物拡散係数が非
常に大きいことが原因してポリシリコン膜4中の不純物
(リン)がタングステンシリサイド膜5を経て基板1円
に拡散され、トランジスタの特性が不安定になるという
問題が生じている。また、この熱酸化処理によってタン
グステンシリサイド膜5が剥がれ易くなるといり問題も
ある。
However, in manufacturing it, the entire process of removing the -H gate insulating film 3 after forming the gate electrode 7 and forming a thin oxide film 9 in a thermal oxidation atmosphere is necessary.
Because the impurity diffusion coefficient in the tungsten silicide film 5 is extremely large, the impurity (phosphorus) in the polysilicon film 4 is diffused into the substrate via the tungsten silicide film 5, making the characteristics of the transistor unstable. There is a problem of becoming. Further, this thermal oxidation treatment causes a problem in that the tungsten silicide film 5 is likely to peel off.

−1、前述の製造方法では、PSG膜10のゲート電極
7の南部における急峻な段差を防止するために、PSG
膜10に熱処理を施して流動性を付与した上で薄い酸化
膜9上へ被着して段差の緩和を因っているが、この処理
によシグート電極7端部におけるPSG膜10が薄くな
シ、この部分における層間絶縁膜としてのPSG膜lO
の耐圧性が低下するといり問題も生じている。
-1. In the above manufacturing method, in order to prevent a steep step in the southern part of the gate electrode 7 of the PSG film 10,
The film 10 is heat-treated to give it fluidity and then deposited on the thin oxide film 9 to alleviate the step difference, but this treatment makes the PSG film 10 at the end of the Sigut electrode 7 thinner. C, PSG film lO as an interlayer insulating film in this part
Problems have also arisen in that the pressure resistance of the metal is reduced.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の半導体装置の製造方法は、ゲート電極における
剥がれを防止し、層間絶縁膜の耐圧の向上を因るために
、MO8型電界効果トランジスタの製造工程中に、第1
の絶縁膜上に多結晶シリコンとシリサイド膜からなるゲ
ート電極を形成する工程と、その後にゲート電極下以外
の前記第1の絶縁膜を除去した後半導体基板の所定の部
分にソース・ドレイン領域を形成する工程と、その後前
記ゲート[極およびソース・ドレイン領域を含む全面に
第2の絶縁膜を堆積形成する工程とを備えた構成として
いる。
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, in order to prevent peeling at the gate electrode and improve the withstand voltage of the interlayer insulating film, the first step is performed during the manufacturing process of the MO8 type field effect transistor.
forming a gate electrode made of polycrystalline silicon and a silicide film on the insulating film, and then removing the first insulating film except under the gate electrode and forming source/drain regions on predetermined portions of the semiconductor substrate. The second insulating film is deposited on the entire surface including the gate electrode and source/drain regions.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図四〜(ト)は本発明の一実施例を説明するための
工程断面図である。
FIGS. 4-4(g) are process sectional views for explaining one embodiment of the present invention.

先ず、同図(ト)のよりに、P型巣結晶シリコン基板1
1の主面に公知の選択酸化法により厚い二酸化シリコン
膜を所要の領域に形成してフィールド絶縁膜12t−構
成し、かつこのフィールド絶縁膜12によって画成され
る領域に第1の絶縁膜としての薄い、二酸化シリコン膜
からなるゲート絶縁膜13t−形波する。その上にCV
D法により薄い多結晶シリコン膜14を形成し、これに
リンヲ導入して低抵抗化する。更に、その上にCVD法
又はスパッタ法によシ高融点金属シリサイド膜(本例で
はタングステンシリサイド膜: WSiz) 15を形
成する。そして、所要パターンに形成したフォトレジス
ト膜16をマスクとして前記多結晶シリコン膜14とタ
ングステンシリサイド膜15をドライエツチングし、同
図CB)のように、いわゆるポリサイドと称する二層構
造のゲート電極17を形成する。
First, as shown in FIG.
A thick silicon dioxide film is formed in a required region on the main surface of the field insulation film 12 by a known selective oxidation method to form a field insulation film 12t, and a first insulation film is formed in the region defined by the field insulation film 12. A gate insulating film 13 made of a thin silicon dioxide film has a corrugated shape. CV on top of that
A thin polycrystalline silicon film 14 is formed by the D method, and phosphorus is introduced into it to reduce its resistance. Furthermore, a high melting point metal silicide film (tungsten silicide film: WSiz in this example) 15 is formed thereon by CVD or sputtering. Then, using the photoresist film 16 formed in a desired pattern as a mask, the polycrystalline silicon film 14 and the tungsten silicide film 15 are dry-etched to form a gate electrode 17 with a two-layer structure called polycide, as shown in FIG. Form.

次いで、同図(qのように、前記ゲート電極17の形成
工程で損傷されたゲート電極17下以外の部分のゲート
絶縁ml 3t−ウェットエツチング法によシ除去する
。そして、この状態で前記フィールド絶縁P12および
ゲート電極17をマスクにしてひ素等の他の4を型不純
物をイオン注入し、シリコン基板11にN型ソース・ド
レイン領域18を形成する。
Next, as shown in FIG. 3(q), the gate insulation layer of the portion other than the bottom of the gate electrode 17, which was damaged in the process of forming the gate electrode 17, is removed by wet etching. Then, in this state, the field Using the insulator P12 and the gate electrode 17 as a mask, another 4-type impurity such as arsenic is ion-implanted to form an N-type source/drain region 18 in the silicon substrate 11.

しかる上で、同図(ロ)のように、CVD法によシ第2
の絶縁膜としての二酸化シリコン膜19を比較的に厚く
堆積し、その後9素雰囲気で熱処理を行ってこの二酸化
シリコン膜19を固めるとともに、ソース・ドレイン領
域18の活性化を行う。
Then, as shown in the same figure (b), the second
A silicon dioxide film 19 as an insulating film is deposited relatively thickly, and then heat treatment is performed in an atmosphere of 9 elements to harden the silicon dioxide film 19 and to activate the source/drain regions 18.

この時、シリコン基板1】の主面ないしゲート電極17
の表面には薄い熱酸化シリコン膜21が形成される。
At this time, the main surface of the silicon substrate 1 or the gate electrode 17
A thin thermally oxidized silicon film 21 is formed on the surface.

以下、同一■のように全面にPSG膜20を形成した後
、ゲート電極17端部の段差を緩和するために酸化雰囲
気中でP8G膜20iC熱処理を施して流動性を付与す
る。その後、このPSG@l、CVD二酸二酸化シリコ
ンタ19び熱酸化シリコン膜21t−通して開口し、ア
ルミニウム配#!22を形成してソース・ドレイン領域
18との接続を行うことによ、9NチャネルMO8型電
界効果トランジスタが完成される。
Thereafter, after forming the PSG film 20 on the entire surface as in the same case (2), the P8G film 20iC is heat-treated in an oxidizing atmosphere to impart fluidity in order to alleviate the step difference at the end of the gate electrode 17. Thereafter, an opening is opened through this PSG@l, the CVD dioxide silicon dioxide film 19 and the thermal oxidation silicon film 21t, and the aluminum wiring is opened. 22 and connection with the source/drain regions 18, a 9N channel MO8 type field effect transistor is completed.

したがって、このようにして形成されたMO8型電界効
果トランジスタによれば、ゲート1!極17下以外のゲ
ート絶縁膜13t−除去した後にCVI)法によシ二酸
化シリコン膜19を形成しておき、しかる上でソース・
ドレイン領域18のイオン注入と熱処理を行っているの
で、ゲート電極17の多結晶シリコン膜11)−らシリ
コン基板11への不純物の拡散を防止でき、シリコン基
板11の汚染を防止してトランジスタの安定化を図るこ
とができる。また、この熱処理時にはゲート電極17は
CVD二酸二酸化シリコンタ19って覆われているため
に、タングステンシリサイド膜15が剥がれることもな
い。
Therefore, according to the MO8 type field effect transistor formed in this way, the gate 1! After removing the gate insulating film 13t except under the electrode 17, a silicon dioxide film 19 is formed by the CVI) method, and then the source film 13t is removed.
Since ion implantation and heat treatment are performed on the drain region 18, it is possible to prevent impurities from diffusing into the silicon substrate 11 from the polycrystalline silicon film 11) of the gate electrode 17, preventing contamination of the silicon substrate 11 and stabilizing the transistor. It is possible to aim for Furthermore, since the gate electrode 17 is covered with the CVD silicon dioxide film 19 during this heat treatment, the tungsten silicide film 15 is not peeled off.

一万、ゲート電極17上には比較的に厚いCVD二酸化
シリコンa19が存在しているので、その上層のPEG
膜20に流動性を付与した場合にゲート電極17端部の
PSG膜2膜厚0厚減されたときにも層間絶縁膜の全体
としての耐圧を向上し、信頼性を高めることができる。
10,000, since there is a relatively thick CVD silicon dioxide a19 on the gate electrode 17, the upper layer of PEG
When fluidity is imparted to the film 20, even when the thickness of the PSG film 2 at the end of the gate electrode 17 is reduced to 0, the withstand voltage of the interlayer insulating film as a whole can be improved and reliability can be improved.

なお、上記実施例ではP型シリコン基板上に構成したN
チャネルMO8型電界効果トランジスタの製造例につい
て説明したが、N型シリコン基板上にP型のソース・ド
レイン領域を形成したPチャネルMO8型電界効果トラ
ンジスタの製造にも同様に適用でき、あるいは0MO8
装置の製造にも適用できる。また、ゲート電極をW成す
る金属シリサイド膜としては、上記のタングステンの他
にもモリブデン(MO)やその他の金属を用いることも
できる。
Note that in the above embodiment, the N
Although an example of manufacturing a channel MO8 type field effect transistor has been described, it can be similarly applied to manufacturing a P channel MO8 type field effect transistor in which a P type source/drain region is formed on an N type silicon substrate, or an example of manufacturing a 0 MO8 type field effect transistor.
It can also be applied to device manufacturing. In addition to the above-mentioned tungsten, molybdenum (MO) and other metals can also be used as the metal silicide film forming the gate electrode.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したよりに本発明は、ゲート電極形成後にゲー
ト電極下以外の第1の絶縁膜を除去した一上でソース・
ドレイン領域を形成し、かつその後に全面に第2の絶R
膜を堆積形成して熱処理を行っているので、2層にa成
したゲート電極からの不純物が基板に拡散してトランジ
スタを不安定にすることを防止できるとともに金属シリ
サイド膜の剥がれを防止することもでき、更に、上層の
層間絶縁膜の耐圧を向上することもでき、これにより信
頼性の高い半導体装置を製造することができる効果があ
る。
As explained above, the present invention provides a method for removing the first insulating film except under the gate electrode after forming the gate electrode.
A drain region is formed, and then a second isolation region is formed on the entire surface.
Since the film is deposited and heat treated, it is possible to prevent impurities from the two-layered gate electrode from diffusing into the substrate and making the transistor unstable, and also to prevent the metal silicide film from peeling off. Furthermore, the withstand voltage of the upper interlayer insulating film can be improved, which has the effect of making it possible to manufacture highly reliable semiconductor devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(5)〜■は本発明の一実施例を装造工程順に説
明するための断面図、第2図(5)〜(qは従来方法を
説明するための製造工程断面図である。 1.11.・・シリコン基板、2.12・・・フィール
ド絶縁膜、3.13・・・ゲート絶縁膜(第1の絶縁膜
)、4.14・・・多結晶シリコンm、5.15・・・
タングステンシリサイド!、6.16・・・フォトレジ
スト、7#17・・・ゲート電極、8.18・・・ソー
ス・ドレイン領域、9.19・・・二酸化シリコン膜(
第2の絶縁膜)、10.20・・・PSG膜、21・・
・二酸化シリコン膜。 代理人 弁理士  内 原   晋′−孕1図 Aσソース・ドレ4シ4fi力ζ 第 1rM /i l了zi  ig
Figures 1 (5) to (2) are cross-sectional views for explaining an embodiment of the present invention in the order of the manufacturing process, and Figures 2 (5) to (q are cross-sectional views for explaining the conventional method). 1.11... Silicon substrate, 2.12... Field insulating film, 3.13... Gate insulating film (first insulating film), 4.14... Polycrystalline silicon m, 5. 15...
Tungsten silicide! , 6.16... Photoresist, 7#17... Gate electrode, 8.18... Source/drain region, 9.19... Silicon dioxide film (
second insulating film), 10.20...PSG film, 21...
・Silicon dioxide film. Agent Patent attorney Susumu Uchihara - Pregnancy 1 figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 半導体基板上に第1の絶縁膜を形成しかつその上に
多結晶シリコン膜と金属シリサイド膜からなるゲート電
極を形成する工程と、このゲート電極下以外の前記第1
の絶縁膜を除去する工程と、前記半導体基板の所定部位
にソース・ドレイン領域を形成する工程と、全面に第2
の絶縁膜を形成する工程とを含むことを特徴とする半導
体装置の製造方法。 2 第2の絶縁膜を形成した後に所定の熱処理を行う特
許請求の範囲第2項記載の半導体装置の製造方法。
[Claims] 1. A step of forming a first insulating film on a semiconductor substrate and forming a gate electrode made of a polycrystalline silicon film and a metal silicide film thereon;
a step of removing the insulating film of the semiconductor substrate, a step of forming source/drain regions at predetermined portions of the semiconductor substrate, and a step of forming a second insulating film on the entire surface.
1. A method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising: forming an insulating film. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein a predetermined heat treatment is performed after forming the second insulating film.
JP11712085A 1985-05-30 1985-05-30 Manufacture of semiconductor device Pending JPS61276264A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11712085A JPS61276264A (en) 1985-05-30 1985-05-30 Manufacture of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11712085A JPS61276264A (en) 1985-05-30 1985-05-30 Manufacture of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61276264A true JPS61276264A (en) 1986-12-06

Family

ID=14703921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11712085A Pending JPS61276264A (en) 1985-05-30 1985-05-30 Manufacture of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61276264A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58155767A (en) * 1982-03-10 1983-09-16 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of metal oxide semiconductor type semiconductor device
JPS603156A (en) * 1983-06-21 1985-01-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS607181A (en) * 1983-06-25 1985-01-14 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58155767A (en) * 1982-03-10 1983-09-16 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of metal oxide semiconductor type semiconductor device
JPS603156A (en) * 1983-06-21 1985-01-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS607181A (en) * 1983-06-25 1985-01-14 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4425700A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JPH10270380A (en) Semiconductor device
JP2623659B2 (en) Method for manufacturing MIS transistor
JPS61276264A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0653492A (en) Semiconductor device and fabrication thereof
JP2747217B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS6310896B2 (en)
JPS62293772A (en) Semiconductor device
JPS61194764A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH11238800A (en) Method for manufacturing element having multilayer wiring
JPS6130758B2 (en)
JP2950620B2 (en) Semiconductor device
JPH01106468A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH07273197A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS5917866B2 (en) hand tai souchi no seizou houhou
JPS61228661A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPS62281351A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH06104428A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH0254524A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS62147777A (en) Manufacture of mos field effect transistor
JPS6377156A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0247871A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS61224414A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS63307779A (en) Manufacturing method of MOS type semiconductor device
JPS59181645A (en) Manufacture of semiconductor device