JPH04109617A - 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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JPH04109617A
JPH04109617A JP2229349A JP22934990A JPH04109617A JP H04109617 A JPH04109617 A JP H04109617A JP 2229349 A JP2229349 A JP 2229349A JP 22934990 A JP22934990 A JP 22934990A JP H04109617 A JPH04109617 A JP H04109617A
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JP
Japan
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electrode
type impurity
conductive material
region
electrode extraction
Prior art date
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Pending
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JP2229349A
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English (en)
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Shinji Sugaya
慎二 菅谷
Yoshiharu Watanabe
喜治 渡邊
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (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】 〔概 要〕 電極の選択成長方法に関し、 異種材質の電極取出し領域に均質な電極(導電材料)を
成長させることを目的とし、 (11半導体基板に設けられ、絶縁膜に被覆されてなる
異種材質からなる複数の電極取出し領域のうち、同種材
質からなる電極取出し領域を被覆する絶縁膜を選択的に
窓開けして、該電極取出し領域に導電材料を選択成長し
、次いで、異種材質で、且つ、他の同種材質からなる電
極取出し領域を被覆する絶縁膜を選択的に窓開けし、該
電極取出し領域に成長条件を変えて前記導電材料と同一
の導電材料を選択成長するようにした工程が含まれるこ
とを特徴とする。
(2)シリコン基板上に形成したp型不純物領域から導
出する電極取出し領域とn型不純物領域から導出する電
極取出し領域とに選択的に導電材料を被着させる電極の
選択成長方法において、電極取出し領域を被覆する絶縁
膜をエツチングしてp型不純物領域から導出する電極取
出し領域を選択的に窓開けして、該電極取出し領域にタ
ングステンを含む導電材料を選択成長し、次いで、絶縁
膜のエツチングを全面的に進行させてn型不純物領域か
ら導出する電極取出し領域を窓開けし、該電極取出し領
域に成長条件を換えてタングステンを含む導電材料を選
択成長するようにした工程が含まれることを特徴とする
〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法にかかり、そのうちの電
極の選択成長方法に関する。
IC,LSIなどの半導体デバイスはチップ表面に多数
の電極配線が設けられており、本発明はその電極配線を
高品質化するための製造方法に関している。
〔従来の技術〕
第2図はC−MOS)ランジスタの断面図を示しており
、左側の記号Pはpチャンネル素子、右側の記号Nはn
チャンネル素子で、記号1はシリコン基板、2はSiO
□ (酸化シリコン)からなるフィールド絶縁膜、3は
ゲート電極、4はBPSG(硼素燐シリケートガラス膜
)からなる層間絶縁膜、5はSi0g膜(絶縁膜;ゲー
ト絶縁膜に相当する)、6はp型不純物領域(pチャン
ネル素子のソースおよびドレイン領域)、7ばn型不純
物領域(nチャンネル素子のソースおよびドレイン領域
)、10は取出し電極である。
周知のように、このようなC−MOS)ランジスタの製
造方法は一般に、フィールド絶縁膜2を形成し、ゲート
絶縁膜を形成した後、ゲート電極3を形成する。次いで
、そのゲート電極3およびフィールド絶縁膜2を遮蔽マ
スクにしてpチャンネル素子Pの部分にp型不純物(硼
素)イオンを注入してn型不純物領域6 (ソースおよ
びドレイン)を画定し、nチャンネル素子Nの部分にn
型不純物(燐または砒素)イオンを注入してn型不純物
領域7 (ソースおよびドレイン)を画定する。
しかる後、眉間絶縁膜をCVD (化学気相成長)法で
被着し、更に、リソグラフィ技術によってn型不純物領
域6およびn型不純物領域7を窓開けして、その窓に同
時に導電材料を被着してソースおよびドレインからの取
出し電極10を形成する。
このような方法によって作成しているが、取出し電極1
0の導電材料はアルミニウムを直接接続することもある
が、多結晶シリコンや高融点金属シリサイド、高融点金
属などのバリヤメタルを介在させてアルミニウムを接続
する場合が多い。また、それらバリヤメタルになる導電
材料をそのまま配線とする場合もある。
その際、これらの導電材料は選択成長法を利用して電極
を形成する方法が知られており、そうすれば、導電材料
の被着後にリソグラフィ技術を適用してパターンニング
するパターン形成工程が省けると共に、ホール部の段差
を緩和することができるからである。例えば、六弗化タ
ングステン(WF6)とモノシラン(SiHl)とを反
応ガスとしたCVD法で被着すると、タングステン(W
)またはタングステンシリサイド(WSix )を成長
させることができて、その成長膜は5iOz上には被着
せず、Si (シリコン)や金属上のみに被着させる選
択成長をおこなうことができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記のような選択成長による電極の形成方法に
おいて、異種材質からなる領域上に同時に導電材料を成
長させると、基板条件が異なるために不具合が起こる問
題がある。
例えば、n型不純物領域6とn型不純物領域7とに同時
に取出し電極10としてWまたはW S i xを成長
させると、片方の領域に異常な結晶成長が起こったり、
また、極端な場合には片方の領域に結晶成長が全然起こ
らなかったりすることがある。
第2図はその従来の問題点を示す図で、本例はpチャン
ネル素子POp型不純物領域6 (ソースおよびドレイ
ン)上にW S i Xが成長しているが、nチャンネ
ル素子NOn型不純物領域7 (ソースおよびドレイン
)上にW S i Xは成長していない例を図示してい
る。
このような問題が起こるのは導電材料を被着させる成長
領域(を極取出し領域)の材質が異なると、成長条件が
相違して、その両頭域に成長させる成長条件の一致する
範囲が狭いためと考えられる。
本発明はこのような問題点を解消させて、異種材質の電
極取出し領域に均質な導電材料(電極)を成長させるこ
とを目的とした半導体装置の製造方法を提案するもので
ある。
〔課題を解決するだめの手段〕
その課題は、半導体基板に設けられ、絶縁膜Qこ被覆さ
れてなる異種材質からなる複数の電極取出し領域のうち
、同種材質からなる電極取出し領域を被覆する絶縁膜を
選択的に窓開けして、該電極取出し領域に導電材料を選
択成長し、次いで、異種材質で、且つ、他の同種材質か
らなる電極取出し領域を被覆する絶縁膜を選択的に窓開
けし、該電極取出し領域に成長条件を変えて前記導電材
料と同一の導電材料を選択成長するようにした工程が含
まれる半導体装置の製造方法によって解決される。
例えば、第1図に実施例の示すように、シリコン基板1
上に形成したp型不純物領域から導出する電極取出し領
域21とn型不純物領域から導出する電極取出し領域2
2とに選択的に導電材料を被着させる電極の選択成長方
法(例えばC−MOSトランジスタの電極形成法)にお
いて、電極取出し領域を被覆する5iOz膜5,5′を
コントロールエツチングしてp型不純物領域から導出す
る電極取出し領域21のみを窓開けして、該電極取出し
領域2Iにタングステンを含む導電材料11を選択成長
し、次いで、5iOz膜のエツチングを全面的に進行さ
せてn型不純物領域から導出する電極取出し領域22を
窓開けして、該電極取出し領域22に成長条件を変えて
タングステンを含む導電材料12を選択成長するように
した工程が含まれる製造方法に適用する。
〔作 用〕
即ち、本発明は、材質の異なる電極取出し領域に導電材
料を選択成長させるために、成長条件を変えて異なる成
長条件で成長させる。且つ、リソグラフィ技術を再度使
用することなく、例えば、異種材質面に生成される絶縁
膜の膜厚の差を利用してセルファライン(自己整合)的
に窓あけして別々に成長させる。
そうすると、工程を増加させることなく、均質な導電材
料からなる電極が形成できて、半導体デバイスが高品質
化される。
〔実 施 例〕
以下に図面を参照して実施例によって詳細に説明すると
、第1図(a+〜fe)は本発明にかかる製造方法の工
程順断面図である。
第1図Fa+参照;本図は公知の製法によりシリコン基
板I上に選択的にフィールド絶縁膜2を形成し、5iO
z膜5.5“ (ゲート絶縁膜)を形成した後、ゲート
電極3をパターンニングする。次いで、そのゲート電極
3およびフィールド絶縁膜2をマスクにしてpチャンネ
ル素子P部分に硼素イオンを注入してp型不純物領域6
 (ソースおよびドレイン)を画定し、且つ、nチャン
ネル素子N部分に砒素イオンを注入してn型不純物領域
7(ソースおよびドレイン)を画定し、更にCVD法で
層間絶縁膜4を被着した断面図である。
第1図(bl参照;次いで、リソグラフィ技術を用いて
レジスト膜マスク(図示していない)を形成し、これを
保護マスクにして電極取出し領域上の層間絶縁膜4およ
び5iOz膜5,5“をRIE(リアクティブイオンエ
ンチング)法でエツチング除去する。その際、n型不純
物領域7の上は増速酸化して膜厚の厚いSing 5°
が生成され、n型不純物領域6 (およびシリコン基板
1)の上は増速せずに膜厚の薄いSiO□5が生成され
ているために、例えば、SiO□5の膜厚200人に対
して厚いSi0□ 5′の膜厚は約2倍の400人が生
成されており、そのため、このRIE法によるエツチン
グをコントロールするとn型不純物領域6のみ間口芯2
1を窓開けして、n型不純物領域7上には薄い膜厚20
0人程度のS i Oz膜5“を残存させて未開口にす
ることができる。
第1図(C1参照;次いで、WF6と5iHaとを反応
ガスとしたCVD法によって、n型不純物領域6の露出
した開口窓21にWSix 11を選択成長させる。そ
の際、基板加熱温度を比較的に高い温度(例えば400
℃)にして成長させる。n型不純物を含むシリコン結晶
は低温の方が結晶品質の良いW S i xが成長でき
るためである。
第1図(d)参照;次いで、リソグラフィ技術を適用す
ることなく、弗素系ガスを用いたドライエツチング法で
全面的にエツチングして、薄い膜厚(200人程度)の
SiO2膜5′を除去し、n型不純物領域7上の電極取
出し領域のみ開口窓22を窓開けする。これはn型不純
物領域7上の電極取出し領域以外は絶縁膜が厚くて、数
百人程度の1い絶縁膜がエツチングされても問題なく、
また、n型不純物領域6上のW S i、もエツチング
除去されないから、リソグラフィ技術を適用する必要が
ないからである。
第1図(e+参照;次いで、再びWF、と5iHaとを
反応ガスとしたCVD法によって、n型不純物領域7の
開口窓22にWSix 12を選択成長させる。
その際、基板加熱温度は比較的に低い温度(例えば30
0℃)にして成長させる。n型不純物を含むシリコン結
晶は高温の方が品質の良いW S i Xを成長できる
からである。なお、この時、WSiyll上にもW S
 iイエ2が選択成長するが、最初に成長したWSix
 11を薄く成長させておけば、WSix 11とWS
ix 12との膜厚に大差は生じない。
このようにして、n型不純物領域6上の電極取出し領域
とn型不純物領域7上の電極取出し領域とに別々に成長
条件を換えてW S i Xを選択成長させれば品質の
良い成長膜が形成できる。従って、異常成長や非成長の
問題は解消する。上記は基板加熱温度のみ変化させた例
で説明したが、CVD装置の真空度やその他の条件を換
えれば更に品質の良い同質の成長膜を形成することがで
きる。なお、W F bと5iHaとのガス流入量の比
率等を変化させればW S i、の組成変化に関係して
、単体のWのみを成長させることもできる。
なお、多結晶シリコンからなるゲート電極に開口窓を形
成して取出し電極を接続する場合にも、その多結晶シリ
コンがn型不純物またはn型不純物のいずれかによって
n型不純物領域またはn型不純物領域のいずれかの同種
不純物領域と同時に形成すれば良い。
且つ、上記例はW S i xを選択成長させる実施例
であるが、このWやW S i zのみならず、本発明
はアルミニウム、多結晶シリコンなどの導電材料の選択
成長にも適用して効果のあるものである。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によればりソグ
ラフィ技術を用いることなく、異種材質からなる電極取
出し領域に対して別々にそれぞれ良質で、且つ、均質の
導電材料を被着させることができて、半導体デバイスの
高品質化に大きく貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(al〜telは本発明にかかる製造方法の工程
順断面図、 第2図はC−MOSトランジスタの断面図、第3図は従
来の問題点を示す図である。 図において、 ■はシリコン基板、 2はフィールド絶縁膜、 4は眉間絶縁膜、 5.5′は5iOz膜、 6はp型不純物領域(ソースおよびドレイン)、7はn
型不純物領域(ソースおよびドレイン)、11、1.2
はWSix  (タングステンを含む導電材料)、21
は開口窓(p型不純物領域から導出する電極取出し領域
)、 22は開口窓(n型不純′JjyJ?il域から導出す
る電極取出し領域)、 Pはpチャンネル素子、 Nはnチャンネル素子 を示している。 P ρ千)〉牢ル裔寥 Nn子1〉手(秦T C−M OS f 5 > ”/”27’/l # f
l rXJ第21I! 従来#1閏、elu味す■ 第3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板に設けられ、絶縁膜に被覆されてなる
    異種材質からなる複数の電極取出し領域のうち、同種材
    質からなる電極取出し領域を被覆する絶縁膜を選択的に
    窓開けして、該電極取出し領域に導電材料を選択成長し
    、次いで、異種材質で、且つ、他の同種材質からなる電
    極取出し領域を被覆する絶縁膜を選択的に窓開けし、該
    電極取出し領域に成長条件を変えて前記導電材料と同一
    の導電材料を選択成長するようにした工程が含まれてな
    ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. (2)シリコン基板上に形成したp型不純物領域から導
    出する電極取出し領域とn型不純物領域から導出する電
    極取出し領域とに選択的に導電材料を被着させる電極の
    選択成長方法において、 電極取出し領域を被覆する絶縁膜をエッチングしてp型
    不純物領域から導出する電極取出し領域を選択的に窓開
    けして、該電極取出し領域にタングステンを含む導電材
    料を選択成長し、次いで、絶縁膜のエッチングを全面的
    に進行させてn型不純物領域から導出する電極取出し領
    域を窓開けし、該電極取出し領域に成長条件を換えてタ
    ングステンを含む導電材料を選択成長するようにした工
    程が含まれてなることを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
JP2229349A 1990-08-29 1990-08-29 半導体装置の製造方法 Pending JPH04109617A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009152459A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Fujitsu Microelectronics Ltd 半導体装置の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009152459A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Fujitsu Microelectronics Ltd 半導体装置の製造方法

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