專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法，特別涉及具有自動調(diào)整硅化物(self-align silicide)結(jié)構(gòu)的MOS晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
以往，為了降低MOS晶體管的柵極電阻及源極·漏極電阻，以使其高速化，采用硅化物(silicide)結(jié)構(gòu)或自動調(diào)整硅化物(salicide)結(jié)構(gòu)。
圖6是表示該種MOS晶體管的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
在N型硅基板50上通過柵極絕緣膜51形成有柵電極52。在柵電極52的側(cè)壁上形成有井壁襯墊絕緣膜53。而且，形成有由P-型擴(kuò)散層54a及P+型擴(kuò)散層54b構(gòu)成的源極層54和由P-型擴(kuò)散層55a及P+型擴(kuò)散層55b構(gòu)成的漏極層55。
而且，在柵電極52上、P+型擴(kuò)散層54b、55b上，分別形成有硅化鈦層(TiSix層)56a、56b、56c。
圖7是表示具有硅化物結(jié)構(gòu)的其它MOS晶體管的剖面結(jié)構(gòu)的圖。該MOS晶體管被稱為中耐壓MOS晶體管、具有10V左右高源極耐壓·漏極耐壓的MOS晶體管。該中耐壓MOS晶體管和圖6的MOS晶體管被集成在同一硅基板上。
如圖7所示，在N型硅基板50上通過柵極絕緣膜61形成有柵電極62。在柵電極62的側(cè)壁上形成井壁襯墊絕緣膜63。而且，形成有由P-型擴(kuò)散層64a及P+型擴(kuò)散層64b構(gòu)成的源極層64、由P-型擴(kuò)散層65a及P+型擴(kuò)散層65b構(gòu)成的漏極層65。
在這里，P-型擴(kuò)散層64a、65a鄰接?xùn)烹姌O62而形成，而P+型擴(kuò)散層64b、65b形成于離開柵電極62及井壁襯墊絕緣膜63的位置上。按照該結(jié)構(gòu)，源極層或漏極層中的電場集中被緩和，與圖6的晶體管結(jié)構(gòu)相比，可實(shí)現(xiàn)高耐壓。而且，在柵電極62上形成硅化鈦層66a，在P-型擴(kuò)散層64a及P+型擴(kuò)散層64b上形成硅化鈦層66b，在P-型擴(kuò)散層65a及P+型擴(kuò)散層65b上形成有硅化鈦層66c。
再者，對于具有硅化物結(jié)構(gòu)的MOS晶體管，例如在以下專利文獻(xiàn)1中有記載。
專利文獻(xiàn)1特開2002-353330號公報(bào)在圖7的MOS晶體管的結(jié)構(gòu)中，為了使柵電極62從P+型擴(kuò)散層64b、65b偏移，而使P-型擴(kuò)散層64a、65a露出在N型硅基板50上。在該狀態(tài)下，一旦形成硅化鈦，則在P-型擴(kuò)散層64a、65a上也分別形成硅化鈦層66b、66c。這樣，因?yàn)樵诠杌锓磻?yīng)時(shí)鈦吸收P-型擴(kuò)散層64a、65a的P型雜質(zhì)(例如硼)，故擴(kuò)散層的接合淺，會出現(xiàn)“結(jié)漏”問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，防止具有硅化物結(jié)構(gòu)的中耐壓MOS晶體管的“結(jié)漏”。
本發(fā)明只在MOS晶體管的柵電極及高濃度擴(kuò)散層上形成金屬硅化物層，在低濃擴(kuò)散層上不形成金屬硅化物層。
根據(jù)本發(fā)明，可以防止具有硅化物結(jié)構(gòu)的中耐壓MOS晶體管的“結(jié)漏”。由此，能將中耐壓MOS晶體管和具有硅化物結(jié)構(gòu)的微細(xì)MOS晶體管集成在同一芯片上。


圖1是說明本發(fā)明的第1實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的剖面圖。
圖2是說明本發(fā)明的第1實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的剖面圖。
圖3是說明本發(fā)明的第1實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的剖面圖。
圖4是本發(fā)明的第1實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的平面圖。
圖5是說明本發(fā)明的第2實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的剖面圖。
圖6是現(xiàn)有例的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
圖7是顯示例的其它半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
參照圖1至圖4，對第1實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1至圖3是表示該半導(dǎo)體裝置的制造方法的剖面圖，圖4是該半導(dǎo)體裝置的平面圖。如圖1(a)所示，在N型硅基板上形成例如由氧化硅膜構(gòu)成的柵極絕緣膜2，在該柵極絕緣膜2上形成例如由多晶硅構(gòu)成的柵電極3。
接著，如圖1(b)所示，在鄰接于柵電極3的N型硅基板1的表面上形成P-型擴(kuò)散層4a、4b。具體是，以柵電極3為掩模，將硼等P型雜質(zhì)以低濃度離子注入到N型硅基板1的表面，然后進(jìn)行熱擴(kuò)散。P-型擴(kuò)散層4a、4b的雜質(zhì)濃度例如為1×1017/cm3左右，對此并未限定。
接下來，如圖1(c)所示，在柵電極3的側(cè)面上形成井壁襯墊絕緣膜5。該工序是通過首先利用CVD法在整個(gè)面上堆積氧化硅膜，然后各向異性蝕刻加工該氧化硅膜來進(jìn)行的。在該蝕刻工序中，除去P-型擴(kuò)散層4a、4b的表面的柵極絕緣膜2。
接著，如圖2(a)所示，將硼等P型雜質(zhì)以高濃度離子注入到N型硅基板1的表面，形成P+型擴(kuò)散層6a、6b。只離開柵電極3所定的距離地形成P+型擴(kuò)散層6a、6b。由此，在井壁襯墊絕緣膜5和P+型擴(kuò)散層6a、6b之間，P-型擴(kuò)散層4a、4b露出到N型硅基板1的表面。而且，由P-型擴(kuò)散層4a和P+型擴(kuò)散層6a構(gòu)成源極層，由P-型擴(kuò)散層4b和P-型擴(kuò)散層6b構(gòu)成漏極層。
接下來，如圖2(b)所示，在整個(gè)面上堆積例如由氧化硅膜構(gòu)成的硅化物阻擋層7，如圖2(c)所示，通過有選擇地對硅化物阻擋層7進(jìn)行蝕刻，而在柵電極3上的硅化物阻擋層7上開設(shè)開口部7a，在P+型擴(kuò)散層6a、6b上的硅化物阻擋層7上分別開設(shè)開口部7b、7c。
然后，如圖3(a)所示，通過在整個(gè)面上濺射鈦(Ti)而形成鈦層8。由此，柵電極3通過開口部7a而與鈦層8接觸，P+型擴(kuò)散層6a、6b分別通過開口部7b、7c而與鈦層8接觸。
其后，如圖3(b)所示，通過進(jìn)行熱處理，從而接觸柵電極3及P+型擴(kuò)散層6a、6b的鈦層8局部地硅化物化，分別在柵電極3上的表面形成硅化鈦層9a，在P+型擴(kuò)散層6a、6b的表面上形成硅化鈦層9b、9c。
而且，如圖3(c)所示，濕式蝕刻除去沒有硅化物化的硅化物阻擋層7上的鈦層8。再者，圖3(c)對應(yīng)于沿圖4的平面圖X-X線的剖面。
接著，參照圖5說明本發(fā)明的第2實(shí)施例。對與圖1至圖4相同的構(gòu)成部分賦予相同的符號，并省略說明。經(jīng)過圖1(a)、(b)、(c)、圖2(a)的工序，在形成了P+型擴(kuò)散層6a、6b的N型硅基板1的整個(gè)面上通過濺射鈦而形成鈦層10。
然后，如圖5(b)所示，通過選擇性地蝕刻鈦層10，而在柵電極3的表面上殘留鈦層10a，分別在P+型擴(kuò)散層6a、6b的表面上殘留鈦層10a、10b，除去除此之外的區(qū)域上的鈦層10。此后，如圖5(c)所示，通過進(jìn)行熱處理，而將鈦層10a、10b、10c硅化物化，以形成硅化鈦層11a、11b、11c。
而且，在第1實(shí)施例中，作為硅化物阻擋層7，也可以使用氧化硅膜以外的材料，例如氮化硅膜。另外，在第1及第2實(shí)施例中，也可以用其它高融點(diǎn)金屬代替鈦。此外，在第1及第2實(shí)施例中，以P溝道型MOS晶體管為例進(jìn)行說明，但本發(fā)明對N溝道型MOS晶體管也同樣適用。再者，在第1及第2實(shí)施例中，源極層及漏極層均有P-型擴(kuò)散層4a、4b，但也可以是只源極層和漏極層的任一方具有P-型擴(kuò)散層的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有半導(dǎo)體基板；在上述半導(dǎo)體基板上通過柵極絕緣膜而形成的柵電極；鄰接于上述柵電極，并形成在上述半導(dǎo)體基板的表面上的低濃度擴(kuò)散層；離開上述柵電極，并形成在上述半導(dǎo)體基板的表面上的高濃度擴(kuò)散層；形成于在上述低濃度擴(kuò)散層上，阻止金屬硅化物形成的金屬硅化物阻擋層；和除了上述低濃度擴(kuò)散層上以外，在上述柵電極上及上述高濃度擴(kuò)散層上形成的金屬硅化物層。
2.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有半導(dǎo)體基板；在上述半導(dǎo)體基板上通過柵極絕緣膜而形成的柵電極；形成于上述柵電極的側(cè)壁上的井壁襯墊絕緣膜；鄰接于上述柵電極，并形成于上述半導(dǎo)體基板的表面的低濃度擴(kuò)散層；離開上述井壁襯墊絕緣膜，并形成于上述半導(dǎo)體基板的表面的高濃度擴(kuò)散層；和除了上述低濃度擴(kuò)散層上以外，形成在上述柵極電極上及上述高濃度擴(kuò)散層上的金屬硅化物層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在上述低濃度擴(kuò)散層設(shè)置阻止金屬硅化物形成的金屬硅化物阻擋層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述金屬硅化物層是硅化鈦層。
5.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具有在半導(dǎo)體基板上通過柵極絕緣膜形成柵電極的工序；鄰接于上述柵電極，在上述半導(dǎo)體基板的表面上形成低濃度擴(kuò)散層的工序；比上述低濃度擴(kuò)散層遠(yuǎn)離上述柵電極，并在上述半導(dǎo)體基板的表面上形成高濃度擴(kuò)散層的工序；全面地形成硅化物阻擋層的工序；有選擇地除去上述柵電極及上述高濃度擴(kuò)散層上的上述硅化物阻擋層，使上述柵電極及上述高濃度擴(kuò)散層的至少一部分露出的工序；全面地覆蓋金屬層的工序；通過熱處理，而使與上述柵電極及上述高濃度擴(kuò)散層相接觸的上述金屬層發(fā)生反應(yīng)，硅化物化，以在上述柵電極及上述高濃度擴(kuò)散層上形成金屬硅化物層的工序；和有選擇地除去上述硅化物阻擋層上的沒有硅化物化的上述金屬層工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，上述硅化物阻擋層由氧化硅膜構(gòu)成。
7.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具有在半導(dǎo)體基板上通過柵極絕緣膜形成柵電極的工序；鄰接于上述柵極電極，在上述半導(dǎo)體基板的表面上形成低濃度擴(kuò)散層的工序；比上述低濃度擴(kuò)散層遠(yuǎn)離上述柵極電極，在上述半導(dǎo)體基板的表面上形成高濃度擴(kuò)散層的工序；在上述柵電極及上述高濃度擴(kuò)散層上有選擇地形成金屬層的工序；和通過熱處理，而使與上述柵電極及上述高濃度擴(kuò)散層相接觸的上述金屬層發(fā)生反應(yīng)，硅化物化，以在上述柵電極及上述高濃度擴(kuò)散層上形成金屬硅化物層的工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求5、6、7中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，上述金屬硅化物層是硅化鈦層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種防止具有硅化物結(jié)構(gòu)的中耐壓晶體管的結(jié)漏的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。通過全面地濺射鈦(Ti)而形成鈦層(8)。由此，柵電極(3)通過開口部(7a)接觸鈦層(8)，P+型擴(kuò)散層(6a、6b)分別通過開口部(7b、7c)接觸鈦層(8)。其后，通過進(jìn)行熱處理，而使接觸柵電極(3)及P+型擴(kuò)散層(6a、6b)的鈦層(8)局部地硅化物化，以在柵電極(3)上的表面上形成硅化鈦層(9a)，在P+型擴(kuò)散層(6a、6b)的表面上分別形成硅化鈦層(9b、9c)。而且，利用濕式蝕刻除去沒有硅化物化的硅化物阻擋層(7)上的鈦層(8)。
文檔編號H01L29/78GK1604340SQ200410079728
公開日2005年4月6日 申請日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月2日
發(fā)明者杉原茂行 申請人:三洋電機(jī)株式會社