JPH03105916A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH03105916A JPH03105916A JP24421389A JP24421389A JPH03105916A JP H03105916 A JPH03105916 A JP H03105916A JP 24421389 A JP24421389 A JP 24421389A JP 24421389 A JP24421389 A JP 24421389A JP H03105916 A JPH03105916 A JP H03105916A
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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。
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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する。
従来の半導体装置の製造方法において、シリコン層の表
面又はシリサイド層の表面を窒化する方法として、窒素
(N2)あるいはアンモニア(NH3 )中で1000
℃以上の高温で熱処理する方法や、N2,NH3ガスの
プラズマで窒化する方法が行われてきた。
面又はシリサイド層の表面を窒化する方法として、窒素
(N2)あるいはアンモニア(NH3 )中で1000
℃以上の高温で熱処理する方法や、N2,NH3ガスの
プラズマで窒化する方法が行われてきた。
上述した従来の半導体装置の製造方法は、シリコン層の
表面あるいはシリザイド層の表面の窒化法は、窒化処理
の前に、フッ酸(HF)溶液中でシリコン層表面あるい
はシリサイド層表面に形成された自然形成の酸化シリコ
ン膜を除去しウェーハを乾燥した後に行っていた。しが
しながら、従来の方法では、フッ酸(HF)処理後の自
然酸化膜の形戊は避け難くシリコン層表面に均一で安定
な窒化シリコン膜を形成することが非常に困難であると
いう欠点がある。
表面あるいはシリザイド層の表面の窒化法は、窒化処理
の前に、フッ酸(HF)溶液中でシリコン層表面あるい
はシリサイド層表面に形成された自然形成の酸化シリコ
ン膜を除去しウェーハを乾燥した後に行っていた。しが
しながら、従来の方法では、フッ酸(HF)処理後の自
然酸化膜の形戊は避け難くシリコン層表面に均一で安定
な窒化シリコン膜を形成することが非常に困難であると
いう欠点がある。
本発明の半導体装置の製造方法は、シリコン層又はシリ
サイド層の表面に設けた絶縁膜を選択的にエッチングし
て開孔部を設ける工程と、前記開孔部に露出した前記シ
リコン層又はシリサイド層の表面をハロゲン系化合物で
処理して前記シリコン層又はシリサイド層の表面に存在
するシリコン原子の結合手をハロゲン又はハロゲン化合
物で終端させる工程と、前記シリコン層又はシリサイド
層の表面を窒化処理して前記シリコン層又はシリサイド
層表面のハロゲン又はハロゲン化合物を窒素と置換して
前記シリコン層又はシリサイド層の表面に窒化シリコン
膜を形成する工程とを含んで構或される。
サイド層の表面に設けた絶縁膜を選択的にエッチングし
て開孔部を設ける工程と、前記開孔部に露出した前記シ
リコン層又はシリサイド層の表面をハロゲン系化合物で
処理して前記シリコン層又はシリサイド層の表面に存在
するシリコン原子の結合手をハロゲン又はハロゲン化合
物で終端させる工程と、前記シリコン層又はシリサイド
層の表面を窒化処理して前記シリコン層又はシリサイド
層表面のハロゲン又はハロゲン化合物を窒素と置換して
前記シリコン層又はシリサイド層の表面に窒化シリコン
膜を形成する工程とを含んで構或される。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図(a)〜(f)は、本発明の第1の実施例を説明
するための工程順に示した半導体チップの断面図である
。
するための工程順に示した半導体チップの断面図である
。
第1図(a)に示すように、シリコン基板1の上にリン
・珪酸ガラスM(以下PSG膜と記す)を0.5μmの
厚さに堆積した後、ボジ型フォトレジスト膜3を塗布し
て写真蝕刻法によりコンタクト孔形成用の1μmX1μ
mのパターンを設け、次に、フォトレジスト膜3をマス
クとしてPSG膜2をCF4/H2ガスを用いたドライ
エッチング法で除去し、開孔部4を形成する。
・珪酸ガラスM(以下PSG膜と記す)を0.5μmの
厚さに堆積した後、ボジ型フォトレジスト膜3を塗布し
て写真蝕刻法によりコンタクト孔形成用の1μmX1μ
mのパターンを設け、次に、フォトレジスト膜3をマス
クとしてPSG膜2をCF4/H2ガスを用いたドライ
エッチング法で除去し、開孔部4を形成する。
次に、第1図(b)に示すように、フォトレジスト膜3
を除去し、開孔部4内に露出したシリコン基板1の表面
を温度3 0 ’Cの大気圧下のフフ化水素(HF)ガ
ス中で30秒間処理する。このとき、開孔部4内に露出
したシリコン基板1の表面は、フッ素(F)と結合し、
0.5nm程度の厚さのSiFx層5が形成される。
を除去し、開孔部4内に露出したシリコン基板1の表面
を温度3 0 ’Cの大気圧下のフフ化水素(HF)ガ
ス中で30秒間処理する。このとき、開孔部4内に露出
したシリコン基板1の表面は、フッ素(F)と結合し、
0.5nm程度の厚さのSiFx層5が形成される。
次に、第1図(c)に示すように、アンモニア(NH3
)ガスのプラズマ中で600℃の温度で窒化処理を行う
。600゜C程度の温度でFはシリコン基板1の表面よ
り解離し、Fの抜けたシリコン基板1の表面は、容易に
プラズマ励起された窒素をとらえ、シリコン基板1の表
面に0. 5nmの厚さの均一な窒化シリコン膜6が形
成される。
)ガスのプラズマ中で600℃の温度で窒化処理を行う
。600゜C程度の温度でFはシリコン基板1の表面よ
り解離し、Fの抜けたシリコン基板1の表面は、容易に
プラズマ励起された窒素をとらえ、シリコン基板1の表
面に0. 5nmの厚さの均一な窒化シリコン膜6が形
成される。
次に、第1図(d)に示すように、850℃のH2−0
2中でPSG膜2をリフローして開孔部の鋭角な上端部
を平滑化する。このとき、開孔部4のシリコン基板1の
表面は、窒化シリコン膜6で保護されているのでPSG
膜2を平滑化するための8 5 0 ’Cの82−02
処理で酸化されることがない。
2中でPSG膜2をリフローして開孔部の鋭角な上端部
を平滑化する。このとき、開孔部4のシリコン基板1の
表面は、窒化シリコン膜6で保護されているのでPSG
膜2を平滑化するための8 5 0 ’Cの82−02
処理で酸化されることがない。
次に、第1図(e)に示すように、CF4/H2のドラ
イエッチングで、窒化シリコン膜6を除去する。
イエッチングで、窒化シリコン膜6を除去する。
次に、第1図(f)に示すように開孔部4を含む表面に
アルミニム膜7をスバッタ法により堆積してシリコン基
板1と接続する電極を形戒する。
アルミニム膜7をスバッタ法により堆積してシリコン基
板1と接続する電極を形戒する。
ここで、開孔部4のシリコン基板1の表面に存在するシ
リコン原子の結合手をFの代りにC{等のハロゲンある
いはNF2やBF等のハロケン化物で終端させても良い
。又窒化処理はプラズマ励起法の代りに熱的励起法又は
光励起法を用いてもよい。また、シリコン層の代りにシ
リサイド層を用いても良い。
リコン原子の結合手をFの代りにC{等のハロゲンある
いはNF2やBF等のハロケン化物で終端させても良い
。又窒化処理はプラズマ励起法の代りに熱的励起法又は
光励起法を用いてもよい。また、シリコン層の代りにシ
リサイド層を用いても良い。
第2図は、本発明の第2の実施例の断面図である。
この実施例では、多結晶シリコン層と硅化モリブデン層
からなるゲート電極を有するnチャネルMOS}−ラン
ジスタに本発明を適用した場合である。
からなるゲート電極を有するnチャネルMOS}−ラン
ジスタに本発明を適用した場合である。
第2図に示すように、ゲート電極を構戒する多結晶シリ
コン層13と硅化モリブデン層14の膜厚は各々0,2
μmである。このトランジスタのゲート酸化膜12は膜
厚が20nmあり、ソース・トレイン用のn+型拡散層
15は、比抵抗1Ω・cmのp型シリコン基板11中に
ヒ素イオンを加速エネルギー50k e V ,ドーズ
量1×1 () 16cm−2でイオン注入して形成さ
れている。
コン層13と硅化モリブデン層14の膜厚は各々0,2
μmである。このトランジスタのゲート酸化膜12は膜
厚が20nmあり、ソース・トレイン用のn+型拡散層
15は、比抵抗1Ω・cmのp型シリコン基板11中に
ヒ素イオンを加速エネルギー50k e V ,ドーズ
量1×1 () 16cm−2でイオン注入して形成さ
れている。
ゲート電極を含む表面に堆積した膜厚0、5μmのPS
G膜1つにコンタクト用の開孔部16を設けた後、第1
図(b)〜(c)に示した第1の実施例と同様の工程で
開札部16に露出した硅化モリブデン層14の表面を4
0 0 ’Cで窒化する。次に、窒化処理後、膜厚1
μmのアルミニウム電極配線工8を選択的に設けてゲー
ト電極と接続する。
G膜1つにコンタクト用の開孔部16を設けた後、第1
図(b)〜(c)に示した第1の実施例と同様の工程で
開札部16に露出した硅化モリブデン層14の表面を4
0 0 ’Cで窒化する。次に、窒化処理後、膜厚1
μmのアルミニウム電極配線工8を選択的に設けてゲー
ト電極と接続する。
サイド層表面に均一で1.nm以下の厚さの極めて薄い
シリサイドの窒化物膜を形成した場合、このシリサイド
の窒化物膜はバリア特性が高く、アルミニウム電極配線
とシリサイド層のコンタクト部でシリコンの析出による
コンタクト抵抗の増大を防ぐ効果もある。
シリサイドの窒化物膜を形成した場合、このシリサイド
の窒化物膜はバリア特性が高く、アルミニウム電極配線
とシリサイド層のコンタクト部でシリコンの析出による
コンタクト抵抗の増大を防ぐ効果もある。
以上説明したように本発明は、シリコン層あるいはシリ
サイド層の表面に存在するシリコン原子の結合手をハロ
ゲンあるいはハロゲン化物で終端させた後、窒素と置換
することにより、自然酸化膜がシリコン層あるいはシリ
サイド層表面に形成されない状態で窒化処理を行なうの
で均一な窒化シリコン膜あるいは、シリサイドを形成す
る金属の窒化物と窒化シリコン物の混合膜が容易に得ら
れるという効果を有する。そのため、コンタクト用開孔
部のH2−02処理でPSG膜を平滑化しても開孔部に
露出したシリコン層を酸化することなしに十分なりフロ
ーが可能である。また、シリ
サイド層の表面に存在するシリコン原子の結合手をハロ
ゲンあるいはハロゲン化物で終端させた後、窒素と置換
することにより、自然酸化膜がシリコン層あるいはシリ
サイド層表面に形成されない状態で窒化処理を行なうの
で均一な窒化シリコン膜あるいは、シリサイドを形成す
る金属の窒化物と窒化シリコン物の混合膜が容易に得ら
れるという効果を有する。そのため、コンタクト用開孔
部のH2−02処理でPSG膜を平滑化しても開孔部に
露出したシリコン層を酸化することなしに十分なりフロ
ーが可能である。また、シリ
第1図(a)〜(f)は本発明の第1の実施例を説明す
るための工程順に示した半導体チ・ンプの断面図、第2
図は本発明の第2の実施例の断面図である。 1・・・シリコン基板、2・・・PSGI1g、3・・
・フォトレジスト膜、4・・・開孔部、5・・・SiF
x層、6・・・窒化シリコン膜、7・・・アルミニウム
膜、11・ P型シリコン基板、l2・・・ゲート酸化
膜、13・・・多結晶シリコン層、14・・・硅化モリ
ブデン層、15・・・N+型拡散層、16・・・開孔部
、17・・・窒化された硅化モリブデン層、18・・・
アルミニウム電極配線、l9・・・PSG膜。
るための工程順に示した半導体チ・ンプの断面図、第2
図は本発明の第2の実施例の断面図である。 1・・・シリコン基板、2・・・PSGI1g、3・・
・フォトレジスト膜、4・・・開孔部、5・・・SiF
x層、6・・・窒化シリコン膜、7・・・アルミニウム
膜、11・ P型シリコン基板、l2・・・ゲート酸化
膜、13・・・多結晶シリコン層、14・・・硅化モリ
ブデン層、15・・・N+型拡散層、16・・・開孔部
、17・・・窒化された硅化モリブデン層、18・・・
アルミニウム電極配線、l9・・・PSG膜。
Claims (1)
- シリコン層又はシリサイド層の表面に設けた絶縁膜を選
択的にエッチングして開孔部を設ける工程と、前記開孔
部に露出した前記シリコン層又はシリサイド層の表面を
ハロゲン系化合物で処理して前記シリコン層又はシリサ
イド層の表面に存在するシリコン原子の結合手をハロゲ
ン又はハロゲン化合物で終端させる工程と、前記シリコ
ン層又はシリサイド層の表面を窒化処理して前記シリコ
ン層又はシリサイド層表面のハロゲン又はハロゲン化合
物を窒素と置換して前記シリコン層又はシリサイド層の
表面に窒化シリコン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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24421389A JPH0810681B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24421389A JPH0810681B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03105916A true JPH03105916A (ja) | 1991-05-02 |
JPH0810681B2 JPH0810681B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=17115435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24421389A Expired - Fee Related JPH0810681B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0810681B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6383880B1 (en) * | 2000-10-05 | 2002-05-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | NH3/N2-plasma treatment for reduced nickel silicide bridging |
KR100869865B1 (ko) * | 2006-06-29 | 2008-11-24 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP24421389A patent/JPH0810681B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6383880B1 (en) * | 2000-10-05 | 2002-05-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | NH3/N2-plasma treatment for reduced nickel silicide bridging |
KR100869865B1 (ko) * | 2006-06-29 | 2008-11-24 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0810681B2 (ja) | 1996-01-31 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |