发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 本发明可获得一种更细微化的半导体装置及其制造方法。其闸极(312)系在预定的蚀刻条件下由选择比大于NSG膜(14)的矽氮化膜所覆盖。而且,在源极/汲极区域(10,11)之上面形成有钴矽化物膜(13)。更利用钴矽化物膜(12)形成用以构成闸极(312)的高熔点金属矽化物膜。
申请公布号 TW492181 申请公布日期 2002.06.21
申请号 TW089109113 申请日期 2000.05.12
申请人 三菱电机股份有限公司 发明人 吉山健司;东谷惠市
分类号 H01L27/08 主分类号 H01L27/08
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种半导体装置,其系包含有:矽基板(1),在源极/汲极区域(11)之上面具有与堆积于主表面上之高熔点金属膜反应所形成的第一高熔点金属矽化物膜(13);闸极(312),形成于由前述源极/汲极区域(11)所夹住之区域的前述矽基板(1)上,且在上面具有含矽之膜及与堆积于含该矽之膜上之高熔点金属膜反应所形成的第二高熔点金属矽化物膜(12);第一绝缘膜(7,9),形成用以覆盖前述闸极(312)之表面;第二绝缘膜(14,15,16),形成用以覆盖前述第一绝缘膜(7,9)及第一高熔点金属矽化物膜(13)之表面,而其预定蚀刻条件之蚀刻速度系大于前述第一绝缘膜(7,9);以及接触孔(31,32),形成贯穿前述第二绝缘膜(14,15,16)至前述源极/汲极区域(11)之一方表面上。2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述第一高熔点金属矽化物膜(13),系包含钴矽化物膜或钛矽化物膜。3.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述第二高熔点金属矽化物膜(12),系包含钴矽化物膜或钛矽化物膜。4.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述第二绝缘膜(14,15,16)系包含矽氧化膜。5.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述第一绝缘膜(7,9)与前述闸极(312)之间,更具备有缓冲层(18),该缓冲层(18)系具有前述第一绝缘膜(7,9)之热膨胀系数与用以构成前述闸极(312)之材料之热膨胀系数之中间的热膨胀系数。6.如申请专利范围第5项之半导体装置,其中前述闸极(312)系包含多晶矽膜,前述第一绝缘膜(7,9)系包含矽氮化膜,而形成于前述多晶矽膜与前述矽氮化膜之间的前述缓冲膜(18)系包含矽氧化膜。7.如申请专利范围第5项之半导体装置,其中前述第一绝缘膜(7,9)系包含矽氮化膜,形成于前述第二高熔点金属矽化物膜(12)与前述矽氮化膜之间的前述缓冲膜(18)系包含矽氧化膜。8.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中更形成有贯穿前述第一及第二绝缘膜(7,9,14,15,16),且贯穿至前述闸极(312)及前述源极/汲极区域(11)之另一方之双方的共享接触孔(35)。9.如申请专利范围第8项之半导体装置,其中形成有前述共享接触孔(35)之区域的前述第一及第二绝缘膜(7,9,14,15,16)系全被去除者。10.如申请专利范围第8项之半导体装置,其中更包含有:导电层(123),由前述第一及第二绝缘膜(7,9,14,15,16)所覆盖;以及接触孔(31,33,35),贯穿前述第一及第二绝缘膜(7,9,14,15,16),且贯穿至前述导电层(123)。11.一种半导体装置之制造方法,其系包含有:在源极/汲极区域(11)之矽基板(1)的表面形成与堆积于主表面上之高熔点金属膜反应所形成之第一高熔点金属矽化物膜(13)的步骤;在前述矽基板(1)上形成闸极(312),而该闸极(312),系具有含矽之膜及与堆积于含该矽之膜上之高熔点金属膜反应所形成之第二高熔点金属矽化物膜(12)的步骤;形成第一绝缘膜(7,9)用以覆盖前述闸极(312)之表面的步骤;形成预定蚀刻条件之蚀刻速度大于前述第一绝缘膜(7,9)的第二绝缘膜(14,15,16),用以覆盖前述第一绝缘膜(7,9)及第一高熔点金属矽化物膜(13)之表面的步骤;以及形成贯穿前述第二绝缘膜(14,15,16)至前述源极/汲极区域(11)之表面上之接触孔(31,32)的步骤。12.如申请专利范围第11项之半导体装置之制造方法,其中前述第一高熔点金属矽化物膜(13),系包含钴矽化物膜或钛矽化物膜。13.如申请专利范围第11项之半导体装置之制造方法,其中前述第二高熔点金属矽化物膜(12),系包含钴矽化物膜或钛矽化物膜。14.如申请专利范围第11项之半导体装置之制造方法,其中前述第二绝缘膜(14,15,16)系包含矽氧化膜。15.如申请专利范围第11项之半导体装置之制造方法,其中在形成前述闸极(312)之前述步骤之后,在形成前述第一绝缘膜(7,9)之前述步骤之前,更具备有在前述闸极(312)之表面上形成具有前述第一绝缘膜(7,9)之热膨胀系数与用以构成前述闸极(312)之材料之热膨胀系数之中间的热膨胀系数之缓冲膜(18)的步骤。图式简单说明:图1显示本发明之实施形态1所记载之半导体装置的截面构造图。图2显示在本发明之实施形态1所记载之半导体装置之制造方法中,在多晶矽膜上形成钴膜之后的截面状态图。图3显示在本发明之实施形态1所记载之半导体装置之制造方法中,对形成于多晶矽膜上的钴膜进行热处理以形成钴矽化物膜之后的截面状态图。图4显示在本发明之实施形态1所记载之半导体装置之制造方法中,在矽氮化膜上将光阻膜图案化之后的截面状态图。图5显示在本发明之实施形态1所记载之半导体装置之制造方法中,将光阻膜当作光罩并蚀刻钴矽化物膜及多晶矽膜,以形成闸极之后的截面状态图。图6显示在本发明之实施形态1所记载之半导体装置之制造方法中,对闸极及隔离氧化膜自动对准地在矽基板上植入杂质时的截面状态图。图7显示在本发明之实施形态1所记载之半导体装置之制造方法中,对闸极、侧壁矽氮化膜及隔离氧化膜自动对准地在矽基板上植入杂质之后的截面状态图。图8显示在本发明之实施形态1所记载之半导体装置之制造方法中,使源极/汲极区域之表面矽化物化之后的截面状态图。图9显示在本发明之实施形态1所记载之半导体装置之制造方法中,更进一步热处理钴矽化物膜以谋求低电阻化之后的截面状态图。图10显示在本发明之实施形态1所记载之半导体装置之制造方法中,形成由NSG膜、矽氮化膜及BPSG膜所构成之层间绝缘膜之后的截面状态图。图11显示在本发明之实施形态1所记载之半导体装置之制造方法中,形成贯穿BPSG膜之接触孔之后的截面状态图。图12显示在本发明之实施形态1所记载之半导体装置之制造方法中,在NSG膜及矽氮化膜上形成接触孔之后的截面状态图。图13显示在本发明之实施形态1所记载之半导体装置之制造方法中,在隔离氧化膜之配线层上形成接触孔之后的截面状态图。图14显示本发明之实施形态2所记载之半导体装置的截面构造图。图15显示在本发明之实施形态2所记载之半导体装置之制造方法中,在矽氧化膜上将光阻膜图案化之后的截面状态图。图16显示在本发明之实施形态2所记载之半导体装置之制造方法中,将光阻膜当作光罩并进行蚀刻,以形成闸极之后的截面状态图。图17显示在本发明之实施形态2所记载之半导体装置之制造方法中,在闸极侧面形成热氧化膜之后的截面状态图。图18显示在本发明之实施形态2所记载之半导体装置之制造方法中,依序形成贯穿NSG膜、矽氮化膜及BPSG膜,且贯穿至闸极、配线层及源极/汲极区域之接触孔之后的截面状态图。图19显示本发明之实施形态3所记载之半导体装置的截面构造图。图20显示在本发明之实施形态3所记载之半导体装置之制造方法中,形成在BPSG膜上用以形成到达源极/汲极区域之接触孔之光阻膜之后的截面状态图。图21显示在本发明之实施形态3所记载之半导体装置之制造方法中,为了埋设连接源极/汲极区域之接触孔,同时形成到达闸极及源极/汲极区域之共享接触孔及到达配线层之接触孔,而形成光阻膜之后的截面状态图。图22显示在本发明之实施形态3所记载之半导体装置之制造方法中,利用蚀刻术,在BPSG膜、矽氮化膜及NSG膜上,形成有到达闸极及源极/汲极区域之共享接触孔及到达配线层之接触孔,而形成光阻膜之后的截面状态图。图23显示本发明之实施形态4所记载之半导体装置的截面状态图。图24显示在本发明之实施形态4所记载之半导体装置之制造方法中,在图22所示的状态下,位于共享接触孔之下部的侧壁氮化膜更进一步被蚀刻之后的截面状态图。图25显示在习知之半导体装置之制造方法中,在矽氧化膜上形成多晶矽膜之后的截面状态图。图26显示在闸极上具有高熔点金属矽化物膜之习知的半导体装置之制造方法中,在多晶矽膜上将光阻膜图案化之后的截面状态图。图27显示在闸极上具有高熔点金属矽化物膜之习知的半导体装置之制造方法中,将光阻膜当作光罩并蚀刻多晶矽膜,以形成闸极之后的截面状态图。图28显示在闸极上具有高熔点金属矽化物膜之习知的半导体装置之制造方法中,对闸极、侧壁矽氮化膜及隔离氧化膜自动对准地植入杂质之后的截面状态图。图29显示在闸极上具有高熔点金属矽化物膜之习知的半导体装置之制造方法中,同时将闸极上面及源极/汲极区域之上面矽化物化之后的截面状态图。图30显示在闸极上具有高熔点金属矽化物膜之习知的半导体装置之制造方法中,形成由NSG膜、矽氮化膜及BPSG膜所构成之层间绝缘膜之后的截面状态图。图31显示在闸极上具有高熔点金属矽化物膜之习知的半导体装置之制造方法中,形成贯穿BPSG膜、矽氮化膜及NSG膜之接触孔之后的截面状态图。图32显示在闸极上具有高熔点金属矽化物膜之习知半导体装置的截面构造图。图33显示在闸极上具有保护膜之习知半导体装置之制造方法中,在多晶矽膜上形成矽氮化膜之后的截面状态图。图34显示在闸极上具有保护膜之习知半导体装置之制造方法中,在矽氮化膜上将光阻膜图案化之后的截面状态图。图35显示在闸极上具有保护膜之习知半导体装置之制造方法中,将光阻膜当作光罩并蚀刻多晶矽膜,以形成闸极之后的截面状态图。图36显示在闸极上具有保护膜之习知半导体装置之制造方法中,对闸极、矽氮化膜及隔离氧化膜自动对准地植入杂质之后的截面状态图。图37显示在闸极上具有保护膜之习知半导体装置之制造方法中,将源极/汲极区域之表面矽化物化之后的截面状态图。图38显示在闸极上具有保护膜之习知半导体装置之制造方法中,形成NSG膜、矽氮化膜及BPSG膜所构成之层间绝缘膜之后的截面状态图。图39显示在闸极上具有保护膜之习知半导体装置之制造方法中,形成贯穿BPSG膜、矽氮化膜及NSG膜之接触孔之后的截面状态图。图40显示在闸极上具有高熔点金属矽化物膜之习知半导体装置的截面构造图。
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