JPH0621089A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents

半導体装置とその製造方法

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JPH0621089A
JPH0621089A JP4174111A JP17411192A JPH0621089A JP H0621089 A JPH0621089 A JP H0621089A JP 4174111 A JP4174111 A JP 4174111A JP 17411192 A JP17411192 A JP 17411192A JP H0621089 A JPH0621089 A JP H0621089A
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JP
Japan
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film
silicon
oxide film
electrode
polycrystalline silicon
Prior art date
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Pending
Application number
JP4174111A
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English (en)
Inventor
Yukiharu Kobayashi
幸春 小林
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPH0621089A publication Critical patent/JPH0621089A/ja
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】MOSトランジスタの電極を自己整合的に分離
する際に電極間の距離を大きくして電極間ショートを引
き起こしにくい信頼性の高い半導体装置とその製造方法
を提供する。 【構成】MOSトランジスタのゲート構成物質の側面に
シリコン窒化膜とCVD酸化膜からなる二重層の側壁あ
るいはシリコン窒化膜、多結晶シリコン膜、多結晶シリ
コン酸化膜の三重層からなる側壁のように異種物質の多
重層を用いて側壁を作製して電極間の分離を行い自己整
合的に金属とシリコンの化合物を形成する。 【効果】電極間の距離が従来よりも大きくなって分離が
確実にできる構造となり、異物によって電極間がショー
トするというような半導体装置の信頼性を低下させる問
題を解決できた。

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、特にMOS
トランジスタのゲート電極とソース電極およびドレイン
電極の抵抗を低減化するために自己整合的に金属とシリ
コンの化合物を形成する時に用いる電極間の分離のため
の構造とその構造を実現するための製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図3は、MOSトランジスタのゲート電
極とソース電極およびドレイン電極の抵抗を低減化する
ために自己整合的に金属とシリコンの化合物を形成する
時に用いる電極間分離構造の従来の製造方法を示す工程
順断面構造図である。
【0003】図において、1はシリコン基板、2はLO
COS酸化膜、3は多結晶シリコン層、4は多結晶シリ
コン酸化膜、5はゲート酸化膜、6は低濃度拡散層、7
はCVD酸化膜、8は高濃度拡散層、9はTi(チタ
ン)膜、10は異物である。
【0004】本製造方法は、MOSトランジスタのゲー
ト電極とソースおよびドレイン電極に対し自己整合的に
金属とシリコンの化合物を形成するのに一般的に用いら
れいる方法なので以下に簡単に説明する。
【0005】(a)シリコン基板1の上に素子分離のた
めのLOCOS酸化膜2のパターンを形成し、ゲート酸
化膜5を形成する。この上部に燐をドープした多結晶シ
リコン層3のゲートのパターンを形成した後、熱酸化を
行い多結晶シリコン酸化膜4形成する。この状態でイオ
ン注入法によりLDD構造のための低濃度拡散層6を形
成する。
【0006】(b)CVD酸化膜7を形成する。この膜
を異方性ドライエッチングにより垂直方向に等量エッチ
バックを行い、多結晶シリコン層3のゲートパターンの
両側に側壁を形成する。
【0007】(c)ソースおよびドレインを構成する高
濃度拡散層8をイオン注入法により形成した後、多結晶
シリコン層3と高濃度拡散層8上の酸化膜をフッ化水素
溶液で除去してTi(チタン)膜9をスパッタリング法
により形成する。この状態で窒素雰囲気中でハロゲンラ
ンプアニール法により熱処理を行い、多結晶シリコン層
3と高濃度拡散層8のシリコンとチタンを反応させシリ
サイドを形成する。
【0008】(d)アンモニア水と過酸化水素水の混液
に浸すとLOCOS酸化膜2やCVD酸化膜7の上のチ
タンはシリサイドを形成しないので液中に溶けて除去さ
れ、シリコン表面とチタン膜の接している部分のみがシ
リサイドとして残る。
【0009】ここで、図3(d)において、CVD酸化
膜7のエッチバックにより形成された側壁により燐をド
ープした多結晶シリコン層3の上のゲート電極と高濃度
拡散層8の上のソース電極およびドレイン電極とが自己
整合的に分離され所望の構造が実現される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記図3に示す従来例
の製造方法における問題点として、次のようなことがあ
る。
【0011】従来の製造方法により形成された分離構造
においては、Ti(チタン)膜9をスパッタリング法に
より形成する前に電極となる部分のシリコン表面を露出
させるためにフッ化水素溶液で多少過剰ぎみに酸化膜の
エッチングをおこなう。この時側壁の酸化膜も同時にエ
ッチングされて多結晶シリコン層の上面だけでなく上部
側面の一部も露出してこの部分にもその後の工程でシリ
サイドが形成されてしまう。この様な状態ではゲート電
極とソース電極およびドレイン電極との間の距離が接近
して電極間ショートを引き起こしやすくなるという問題
があった。
【0012】また図3(d)のように側壁の酸化膜上に
異物10が存在する場合は異物上にもチタンが残りより
一層電極間ショートを引き起こしやすくなるとともに半
導体装置の信頼性を低下させるという問題を生ずる。
【0013】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、自己整合的に分離されるゲート電極と
ソース電極およびドレイン電極との間の距離を大きくし
て電極間ショートを引き起こしにくくして信頼性の高い
半導体装置の構造とその製造方法を提供することを目的
としたものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の構
造は、ソースおよびドレインになる拡散層、多結晶シリ
コンまたは金属とシリコンの化合物あるいはこれらの多
重層からなるゲート、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜
あるいはこれらに加えて多結晶シリコン膜の多重層から
なる側壁分離用絶縁膜、ゲートとソースおよびドレイン
上に自己整合的に形成された金属とシリコンの化合物の
電極をMOSトランジスタの構成要素としてこれらの電
極間分離を確実にした。
【0015】その構造の製造方法は、ゲート構成物質の
パターンを形成した後に該ゲート構成物質を熱酸化する
工程とシリコン窒化膜を形成する工程、該窒化膜上にシ
リコン酸化膜を形成する工程、更にゲート構成物質の側
面に該酸化膜と該窒化膜を残して該酸化膜と該窒化膜お
よび熱酸化膜のエッチングを行う工程、自己整合的に金
属とシリコンの化合物を形成する工程からなり電極間の
分離が確実にできるようにしたものである。
【0016】また、上記製造方法でシリコン窒化膜を形
成する工程に加えて多結晶シリコン膜を形成する工程、
ゲート構成物質の側面に該多結晶シリコン膜を残して該
多結晶シリコン膜のエッチングを行う工程、該多結晶シ
リコン膜を熱酸化する工程、更に該窒化膜および熱酸化
膜のエッチングを行う工程、自己整合的に金属とシリコ
ンの化合物を形成する工程により自己整合的に構成した
電極間の分離がより確実にできるようにした製造方法で
ある。
【0017】
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示す電極間分離
構造の製造方法における工程順断面構造図である。1〜
9は図3の従来例の説明において用いたものと同一符号
であり、その構成も同様であるので説明は省略する。
【0018】図において、11はシリコン窒化膜であ
る。以下、図1を工程順に従って説明する。
【0019】(a)シリコン基板1の上に素子分離のた
めのLOCOS酸化膜2のパターンを形成し、ゲート酸
化膜5を形成する。この上部に燐をドープした多結晶シ
リコン層3のゲートのパターンを形成した後、熱酸化を
行い多結晶シリコン酸化膜4を形成する。この状態でイ
オン注入法によりLDD構造のための低濃度拡散層6を
形成する。
【0020】(b)膜厚500A程度の薄いシリコン窒
化膜11をCVD法により形成する。この上部にCVD
酸化膜7を形成する。
【0021】(c)CVD酸化膜7を異方性ドライエッ
チングにより垂直方向に等量エッチバックを行う。更に
薄いシリコン窒化膜11をドライエッチングすることに
より多結晶シリコン層3のゲートのパターンの両側にシ
リコン窒化膜と酸化膜の二重層からなる側壁を形成す
る。ソースおよびドレインを構成する高濃度拡散層8を
イオン注入法により形成した後、多結晶シリコン層3と
高濃度拡散層8上の酸化膜をフッ化水素溶液で除去す
る。
【0022】(d)Ti(チタン)膜9をスパッタリン
グ法により形成する。この状態で窒素雰囲気中でハロゲ
ンランプアニール法により熱処理を行い、多結晶シリコ
ン層3と高濃度拡散層8のシリコンとチタンを反応させ
シリサイドを形成する。アンモニア水と過酸化水素水の
混液に浸すとLOCOS酸化膜2やCVD酸化膜7、シ
リコン窒化膜11の上のチタンはシリサイドを形成しな
いので液中に溶けて除去され、シリコン表面とチタン膜
の接している部分のみがシリサイドとして残る。ここ
で、図1(d)において、シリコン窒化膜とCVD酸化
膜からなる二重層のエッチバックにより形成された側壁
により燐をドープした多結晶シリコン層3の上のゲート
電極と高濃度拡散層8の上のソース電極およびドレイン
電極とが自己整合的に分離され所望の構造が実現され
る。
【0023】また図2は、本発明の別の一実施例を示す
電極間分離構造の製造方法における工程順断面構造図で
ある。1〜9は図3の従来例の説明において用いたもの
と同一符号であり、その構成も同様であるので説明は省
略する。
【0024】図において、11はシリコン窒化膜、12
は側壁用多結晶シリコン膜、13は側壁用多結晶シリコ
ン酸化膜である。以下、図2を工程順に従って説明す
る。
【0025】(a)シリコン基板1の上に素子分離のた
めのLOCOS酸化膜2のパターンを形成し、ゲート酸
化膜5を形成する。この上部に燐をドープした多結晶シ
リコン層3のゲートのパターンを形成した後、熱酸化を
行い多結晶シリコン酸化膜4を形成する。この状態でイ
オン注入法によりLDD構造のための低濃度拡散層6を
形成する。
【0026】(b)膜厚500A程度の薄いシリコン窒
化膜11をCVD法により形成する。この上部に側壁用
多結晶シリコン膜12をCVD法により形成する。側壁
用多結晶シリコン膜12を異方性ドライエッチングによ
り垂直方向に等量エッチバックを行う。
【0027】(c)薄いシリコン窒化膜11を酸化マス
クとして熱酸化を行い側壁用多結晶シリコン膜12上に
側壁用多結晶シリコン酸化膜13を形成する。薄いシリ
コン窒化膜11をドライエッチングすることにより多結
晶シリコン層3のゲートのパターンの両側にシリコン窒
化膜、多結晶シリコン膜、多結晶シリコン酸化膜の三重
層からなる側壁を形成する。ソースおよびドレインを構
成する高濃度拡散層8をイオン注入法により形成する。
多結晶シリコン層3と高濃度拡散層8上の酸化膜をフッ
化水素溶液で除去する。
【0028】(d)多結晶シリコン層3と高濃度拡散層
8上の酸化膜をフッ化水素溶液で除去する。Ti(チタ
ン)膜9をスパッタリング法により形成する。この状態
で窒素雰囲気中でハロゲンランプアニール法により熱処
理を行い、多結晶シリコン層3と高濃度拡散層8のシリ
コンとチタンを反応させシリサイドを形成する。アンモ
ニア水と過酸化水素水の混液に浸すとLOCOS酸化膜
2やシリコン窒化膜、多結晶シリコン膜、多結晶シリコ
ン酸化膜の三重層からなる側壁の上のチタンはシリサイ
ドを形成しないので液中に溶けて除去され、シリコン表
面とチタン膜の接している部分のみがシリサイドとして
残る。ここで、図2(d)において、シリコン窒化膜と
多結晶シリコン膜のエッチバックおよび多結晶シリコン
膜の熱酸化により形成された酸化膜の三重層からなる側
壁により燐をドープした多結晶シリコン層3の上のゲー
ト電極と高濃度拡散層8の上のソース電極およびドレイ
ン電極とが自己整合的に分離され所望の構造が実現され
る。
【0029】本実施例においては、従来例のようにゲー
ト電極とソース電極およびドレイン電極との間の距離が
接近せず、図1(d)、図2(d)のようにシリコン窒
化膜とCVD酸化膜からなる二重層の側壁やシリコン窒
化膜、多結晶シリコン膜、多結晶シリコン酸化膜の三重
層からなる側壁を用いて自己整合的に構成した電極間の
分離がより確実にできるようにしている。
【0030】
【発明の効果】本発明は、以上説明した通り、MOSト
ランジスタのゲート電極とソース電極およびドレイン電
極の抵抗を低減化するために自己整合的に金属とシリコ
ンの化合物を形成する時に用いる電極間分離構造の製造
方法に関して、Ti(チタン)膜をスパッタリング法に
より形成する前に電極となる部分のシリコン表面を露出
させるためにフッ化水素溶液で多少過剰ぎみに酸化膜の
エッチングが行われても側壁にシリコン窒化膜を用いる
ことにより、側壁上部側面の一部が露出してこの部分に
シリサイドが形成されてしまうということがなくなり、
ゲート電極とソース電極およびドレイン電極との間の距
離が従来よりも大きくなって分離が確実にできる構造と
なる。
【0031】また、側壁として多結晶シリコン膜のエッ
チバックおよび多結晶シリコン膜の熱酸化により形成さ
れた酸化膜を用いることによって、エッチバックされた
多結晶シリコン膜の酸化による体積膨張により過剰ぎみ
にエッチングが行われる酸化膜の減少分を補償できて自
己整合的に構成した電極間の分離がより確実にできる構
造および製造方法となっており、微細化したMOSトラ
ンジスタに必要とされるLDD構造のための低濃度拡散
層も従来と同じように構成できている。
【0032】更に、側壁用多結晶シリコン膜を異方性ド
ライエッチングにより垂直方向に等量エッチバックを行
う際にシリコンの異物が側壁上に存在する場合でもその
後の熱酸化およびフッ化水素溶液での酸化膜のエッチン
グを行うことにより異物が除去され、異物上にチタンが
残りより電極間ショートを引き起こすことが大幅に少な
くなるとともに異物が電極間ショートを引き起こさずに
残って通常の使用状態で電極間の電流リークにより動作
不良を起こすというような半導体装置の信頼性を低下さ
せるという問題を解決をできた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す電極間分離構造の製造
方法における工程順断面構造図である。
【図2】本発明の別の一実施例を示す電極間分離構造の
製造方法における工程順断面構造図である。
【図3】従来の電極間分離構造の製造方法を示す工程順
断面構造図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2 LOCOS酸化膜 3 多結晶シリコン層 4 多結晶シリコン酸化膜 5 ゲート酸化膜 6 低濃度拡散層 7 CVD酸化膜 8 高濃度拡散層 9 Ti(チタン)膜 10 異物 11 シリコン窒化膜 12 側壁用多結晶シリコン膜 13 側壁用多結晶シリコン酸化膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/088

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に形成するMOSトランジ
    スタの構成要素としてソースおよびドレインになる拡散
    層、多結晶シリコンまたは金属とシリコンの化合物ある
    いはこれらの多重層からなるゲート、シリコン酸化膜と
    シリコン窒化膜あるいはこれらに加えて多結晶シリコン
    膜の多重層からなる側壁分離用絶縁膜、ゲートとソース
    およびドレイン上に自己整合的に形成された金属とシリ
    コンの化合物の電極からなることを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 ゲート構成物質のパターンを形成した後
    に該ゲート構成物質を熱酸化する工程とシリコン窒化膜
    を形成する工程、該窒化膜上にシリコン酸化膜を形成す
    る工程、更にゲート構成物質の側面に該酸化膜と該窒化
    膜を残して該酸化膜と該窒化膜および熱酸化膜のエッチ
    ングを行う工程、自己整合的に金属とシリコンの化合物
    を形成する工程からなることを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 シリコン窒化膜を形成する工程に加えて
    多結晶シリコン膜を形成する工程、ゲート構成物質の側
    面に該多結晶シリコン膜を残して該多結晶シリコン膜の
    エッチングを行う工程、該多結晶シリコン膜を熱酸化す
    る工程、更に該窒化膜および熱酸化膜のエッチングを行
    う工程、自己整合的に金属とシリコンの化合物を形成す
    る工程からなることを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100422519B1 (ko) * 2001-06-30 2004-03-12 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자 제조방법
US7279746B2 (en) 2003-06-30 2007-10-09 International Business Machines Corporation High performance CMOS device structures and method of manufacture
US8247851B2 (en) 2008-03-24 2012-08-21 Renesas Electronics Corporation Method of manufacturing semiconductor device for providing improved isolation between contact and cell gate electrode

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100422519B1 (ko) * 2001-06-30 2004-03-12 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자 제조방법
US7279746B2 (en) 2003-06-30 2007-10-09 International Business Machines Corporation High performance CMOS device structures and method of manufacture
US7436029B2 (en) 2003-06-30 2008-10-14 International Business Machines Corporation High performance CMOS device structures and method of manufacture
US8247851B2 (en) 2008-03-24 2012-08-21 Renesas Electronics Corporation Method of manufacturing semiconductor device for providing improved isolation between contact and cell gate electrode

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