JP2003100769A

Semiconductor device and its manufacturing method

Abstract

[Task] Provided is a semiconductor device having a low resistance contact that can be formed by self-alignment and in which transistor characteristics are not easily deteriorated.

Solution.A semiconductor device having at least a pair of impurity regions 107 in a semiconductor substrate 101, the silicon 108 formed on the impurity region 107, the gate oxide film 102 formed between the impurity regions 107 on the semiconductor substrate 101, and the like. A gate electrode formed on the gate oxide film 102, a first silicon nitride film 105 formed on the gate electrode, a silicon oxide film 106 formed on the side surface of the gate electrode, and a part of the upper surface of the silicon 108. It also has a second silicon nitride film 109 formed on the side surface of the silicon oxide film 106 and a tungsten 114 formed on the silicon 108.

JP2003100769A, drawing sheet 1
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15 claims: 4 independent, 11 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 半導体基板中に少なくとも一対の不純物領域を有する半導体装置において、 上記不純物領域上に形成されたシリコン層と、 上記半導体基板上の不純物領域間に形成されたゲート絶縁膜と、 ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、 ゲート電極上に形成された第1のシリコン窒化膜と、 ゲート電極の側面に形成されたシリコン酸化膜と、 シリコン層の上面の一部であって、かつシリコン酸化膜の側面に形成された第2のシリコン窒化膜と、 シリコン層上に形成された導電層とを有することを特徴とする半導体装置。
  2. 2
    【請求項2】 前記ゲート電極は、多結晶シリコン層と金属層または金属シリサイド層とから成ることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 3
    【請求項3】 前記シリコン酸化膜と第2のシリコン窒化膜とで、二重のサイドウォールスペーサを構成することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  4. 4
    【請求項4】 前記シリコン層とゲート電極とは、前記シリコン酸化膜のみで絶縁されており、かつ前記第2のシリコン窒化膜の下端は、前記シリコン層の上面に接していることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  5. 5
    【請求項5】 前記導電層とゲート電極とは、前記第1のシリコン窒化膜と前記サイドウォールスペーサとで絶縁されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
  6. 6
    【請求項6】 前記導電層とシリコン層との間には、チタンシリサイド層が介在することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  7. 7
    【請求項7】 前記シリコン層は、前記不純物領域の近傍に形成された空乏層が前記チタンシリサイド層に達することを防止するように作用するすることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。
  8. 8
    【請求項8】 半導体基板を有する半導体装置の製造方法において、 上記半導体基板上にゲート絶縁膜を形成し、 ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成し、 ゲート電極上に第1のシリコン窒化膜を形成し、 ゲート電極の側面にシリコン酸化膜を形成し、 上記半導体基板内のゲート電極の両側に不純物領域を形成し、 不純物領域上にシリコン層を形成し、 シリコン層の上面の一部であって、かつシリコン酸化膜の側面に第2のシリコン窒化膜を形成し、 シリコン層上に導電層を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  9. 9
    【請求項9】 前記ゲート電極は、前記ゲート絶縁膜上に形成された多結晶シリコン層と、多結晶シリコン層上に形成された金属層または金属シリサイド層とから成ることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置の製造方法。
  10. 10
    【請求項10】 前記シリコン層は、選択エピタキシャル成長法により、前記不純物領域上に選択成長することにより形成されるこを特徴とする請求項8に記載の半導体装置の製造方法。
  11. 11
    【請求項11】 前記シリコン層上にチタン窒化チタン積層膜を形成し、熱処理を施すことによりチタンシリサイド層を形成することを特徴とする請求項8に記載の半導体装置の製造方法。
  12. 12
    【請求項12】 前記シリコン層は、前記不純物領域の近傍に形成された空乏層が前記チタンシリサイド層に達することを防止するように作用するすることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置の製造方法。
  13. 13
    【請求項13】 前記シリコン酸化膜と第2のシリコン窒化膜とで、二重のサイドウォールスペーサを構成することを特徴とする請求項8に記載の半導体装置の製造方法。
  14. 14
    【請求項14】 前記不純物領域の端と前記サイドウォールスペーサを構成する第2のシリコン窒化膜との距離は、不純物領域端で発生するホットキャリアが第2のシリコン窒化膜にトラップされないような距離に設定されていることを特徴とする請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
  15. 15
    【請求項15】 半導体基板を有する半導体装置の製造方法において、 半導体基板上にゲート絶縁膜を形成し、 半導体基板全面に多結晶シリコン膜と金属層または金属シリサイド膜と第1のシリコン窒化膜とを順次成膜し、 リソグラフィー及び異方性ドライエッチングにより不要部分を除去してゲート電極を形成し、 酸化雰囲気中で少なくとも多結晶シリコン膜の側面を酸化し、 異方性ドライエッチングにより酸化膜をエッチバックしてシリコン基板表面を露出させ、 イオン注入法にてトランジスタのソース/ドレイン領域を形成し、 シリコンの選択成長技術を用いてソース/ドレイン領域上にシリコン層を成長させ、 全面に第2のシリコン窒化膜を成長させ、 異方性ドライエッチングにより第2のシリコン窒化膜をエッチバックして選択成長したシリコン層を露出させ、 シリコン酸化膜から成る層間絶縁膜を形成し、 リソグラフィー及びドライエッチングによりコンタクト孔を開口することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Independent claims15