(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路の一部を製造する方法において、
第１導電型の第１領域（２２）を基板内に形成し、
前記第１領域に接触する一部を具備しており且つ前記第１導電型の第１多結晶シリコン層（３６）を形成し、
前記第１多結晶シリコン層上に第１絶縁層（３８）を形成し、
前記第１絶縁層（３８）をパターン形成し且つエッチングして前記第１領域上方の前記第１多結晶シリコン層（３６）の一部を露出させ、
第２導電型であり且つ前記第１多結晶シリコン層（３６）とのコンタクト領域を具備しており前記第１多結晶シリコン層の前記露出された部分と接触する第２多結晶シリコン層（４０）を形成し、
前記第２多結晶シリコン層上に第２絶縁層（４４）を形成し、
前記第２絶縁層（４４）をパターン形成し且つエッチングして前記コンタクト領域上方において前記第２多結晶シリコン層（４０）を露出させ、
前記露出された第２多結晶シリコン層上に耐火性金属層を形成し、
前記耐火性金属層をアニールして前記コンタクト領域における前記第２多結晶シリコン層及び前記コンタクト領域における前記第１多結晶シリコン層の一部をシリサイドへ変換させることにより前記コンタクト領域内に金属シリサイド（５６）を形成する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１において、前記第２多結晶シリコン層（４０）を露出させる場合に、前記第２絶縁層（４４）を貫通する開口をエッチングして前記コンタクト領域上方にサリサイドマスク開口を形成することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記第１多結晶シリコン層を形成する前に、
前記第１多結晶シリコン層（３０）の一部が下側絶縁層（３４）上に形成されるように基板上に下側絶縁層を形成し、
前記下側絶縁層（３４）をパターン形成し及びエッチングして前記第１領域の一部を露出させる、
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３において、前記下側絶縁層（３４）をパターン形成し且つエッチングして電界効果装置（２６）のゲート電極（３０）の一部を露出させることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４において、前記下側絶縁層（３４）は３００乃至２０００Åの厚さを有していることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１において、前記第２多結晶シリコン層（４０）上に第２絶縁層（４４）を形成する前又は後のいずれかにおいて、前記第２多結晶シリコン層のイオン注入及びソース／ドレイン領域のイオン注入を行なうことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１において、前記第２多結晶シリコン層（４０）を形成する場合に、
６００℃以下の温度でアモルファスシリコンを付着させ、
前記アモルファスシリコンをアニールして前記第２多結晶シリコン層を形成する、
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１において、前記耐火性金属層をアニールする場合に、前記耐火性金属層上に金属含有層を形成することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８において、前記金属含有層を除去することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９の内のいずれか１項において、前記第１多結晶シリコン層がＮ型であることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の内のいずれか１項において、前記第２絶縁層（４４）が窒化シリコンを有していることを特徴とする方法。
【請求項１２】
電界効果装置の第１導電型活性領域（２２）を具備する基板を有する集積回路の一部の構成体において、
前記基板上の第１絶縁層（３４）、
前記第１絶縁層上に覆われていない前記第１導電型活性領域（２２）と接触している第１導電型の第１多結晶シリコン層（３６）、
前記第１多結晶シリコン層上に開口を具備する第２絶縁層（３８）、
前記第２絶縁層上に形成されており且つ前記開口と共にコンタクト領域を画定している第２導電型の第２多結晶シリコン層（４０）、
前記コンタクト領域を充填している金属シリサイド（５６）、
を有しており、前記第２多結晶シリコン層のどの部分も前記コンタクト領域内の前記金属シリサイドの上に配置されていないことを特徴とする構成体。
【請求項１３】
請求項１２において、前記第１絶縁層は開口を具備しており、前記開口を介して前記第１多結晶シリコン層が前記活性領域（２２）と接触していることを特徴とする構成体。
【請求項１４】
請求項１２又は１３において、前記第２多結晶シリコン層（４４）が、アモルファスシリコンを付着させ、再結晶化させ、アニールさせた大グレイン寸法特性を有していることを特徴とする構成体。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４の内のいずれか１項において、前記第２絶縁層が酸化物を有していることを特徴とする構成体。
【請求項１６】
請求項１３又は１４において、前記活性領域が電界効果トランジスタのソース／ドレインであることを特徴とする構成体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、大略、半導体集積回路技術に関するものであって、更に詳細には、例えば薄膜技術におけるように異なる導電型を有する少なくとも二つの領域の間の接触又は相互接続が発生するＰＮ接合又はダイオードにおいて低い接触抵抗を有するトランジスタ構成体及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）又は多結晶シリコン技術などのＰＮダイオード相互接続技術は、ＳＲＡＭ及びビデオディスプレイ技術において使用されている。なぜならば、それは、高い密度の利点を与えるからである。薄膜トランジスタ技術においては、Ｐチャンネル多結晶シリコントランジスタは、通常、単結晶基板内に形成したＮＭＯＳドライバ及びパスゲートと共にＰＭＯＳ負荷として使用される。ＰチャンネルトランジスタをＳＲＡＭセルに対する負荷として使用することは、通常、Ｎチャンネルトランジスタの場合よりも良好な電気的特性が得られ、且つＰチャンネルトランジスタのほうが抵抗負荷よりも通常高速である。更に、Ｐチャンネルトランジスタはノイズに対してのより大きな免疫性を与える。
【０００３】
多結晶シリコンＰチャンネルトランジスタを負荷トランジスタとして使用することに関連する利点にも拘らず、異なる導電型を有する多結晶シリコンラインの間に相互接続が発生する場合に、高抵抗接触が形成され、欠点が発生する。異なる導電型の三つの多結晶シリコン層からなるＴＦＴ技術は、異なる導電型がコンタクトを形成する多結晶シリコン相互接続ラインを発生する。例えば、Ｐ＋多結晶シリコン層と隣接するＮ＋多結晶シリコン層との間の相互接続は、その結果得られるＰＮ接合において高抵抗のコンタクト即ち接触部を形成することとなる。第二層及び第三層がそれぞれＮ＋物質及びＰ＋物質からなる三層多結晶シリコントランジスタにおいては、第二多結晶シリコン層と第三多結晶シリコン層との間のＰＮ接合において高抵抗コンタクトが形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、トランジスタ構成体のＰＮ接合における接触抵抗を減少させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
異なる導電型（Ｐ及びＮ）の第一及び第二多結晶シリコン層を有する薄膜トランジスタ構成体が、結果的に得られるＰＮ接合において高抵抗コンタクトを有している。このコンタクト抵抗即ち接触抵抗は、特定の領域、即ちＰＮ接合コンタクトにおいて、ＴｉＳｉ2 （チタンジシリサイド）又は例えばコバルト又はモリブデンなどのその他の耐火性金属シリサイドを形成することによって減少される。チタンジシリサイドは、ＰＮコンタクト接合における第二多結晶シリコン層の部分を消費し、同時に、第一多結晶シリコン層の下側の小さな部分も消費し、従ってその結果高抵抗ＰＮ接合はもはや存在することがない。
【０００６】
【実施例】
以下に説明する処理ステップ及び構成は、集積回路を製造する完全な処理の流れを構成するものではない。本発明は、現在当該技術分野において公知の集積回路製造技術に関連して実施することが可能なものであり、従って本発明の重要な特徴を理解する上で必要な処理ステップについて特に説明する。又、製造過程における集積回路の一部を示した概略断面図は、必ずしも縮尺通りに描いたものではなく、本発明の重要な特徴をよりよく示すために適宜拡縮して示してある。
【０００７】
図１を参照すると、集積回路装置をシリコン基板１０に形成する状態が示されている。基板１０の選択した領域を酸化させてフィールド酸化膜絶縁領域１２を形成する。ゲート酸化物層１６と、第一ゲート電極１８と、側壁酸化物スペーサ２０と、ソース／ドレイン領域２２，２４とを有する第一Ｎチャンネル電界効果装置１４は、当該技術において公知の方法によって製造される。第二Ｎチャンネル電界効果装置２６は、当該技術において公知の方法によって形成され、ゲート酸化物層２８と第二ゲート電極３０とを有している。第一Ｎチャンネル電界効果装置１４の場合における如く、第二Ｎチャンネル電界効果装置２６は通常、第一多結晶シリコン層から形成される。装置１４のソース／ドレイン領域２２及びゲート電極３０は、Ｎチャンネル装置の相互接続された導電性構成体を形成している。
【０００８】
図２を参照すると、第一酸化物絶縁層３４が公知の方法によって集積回路の上に形成されている。絶縁層３４をパターン形成し且つエッチングして、装置１４の下側に存在する導電性構成体ソース／ドレイン領域２２の一部を露出させる。このパターン形成ステップ及びエッチングステップの期間中に、第二Ｎチャンネル装置２６の第二ゲート電極３０の一部も露出させることが可能である。第一Ｎチャンネル電界効果装置のソース／ドレイン領域２２は、通常、例えば砒素又は燐などのＮ＋型のドーパントでイオン注入する。ゲート電極３０は、通常、インシチュ即ちその場所においてドープさせるか、又は燐付着期間中にＰＯＣｌ3 を使用して燐ドープさせる。
【０００９】
３００乃至２０００Åの範囲内に多結晶シリコン層３０上に酸化物３４を気相成長（ＣＶＤ）させる前に、第二ゲート電極及び多結晶シリコン層３０をパターン形成し且つエッチングする。次いで、多結晶シリコン層３６を本装置上に付着形成し且つエッチングして相互接続領域を画定し、次いで約１×１０18／ｃｍ3 で薄膜トランジスタのゲートを燐でイオン注入し、それにより多結晶シリコン層３６をＮ＋導電型の物質とさせる。尚、イオン注入の代わりに、燐又はその他のＮ＋型の物質を付着形成することも可能である。多結晶シリコン層３７は、ここには示していないトランジスタのゲートを形成する。燐以外に、使用することの可能な別のＮ＋ドーパント物質は砒素である。次いで、薄膜トランジスタゲート酸化膜の付着形成によって酸化物絶縁層３８が形成され、その次にゲート酸化物の稠密化を行なう。酸化物絶縁層３８の稠密化は、希釈させたＯ2 、Ｎ2 又はＨ2 Ｏ内において実施することが可能である。
【００１０】
図２に示したＴＦＴ技術の場合、酸化物層３８を多結晶シリコン層３６の上に付着形成する場合に、多結晶シリコン層３６と４０との間に共用のコンタクトが形成され、次いでパターン形成されると共にエッチングされる。Ｐ＋導電型を有するアモルファスシリコンを付着形成し、次いで固体相エピタキシャル成長（ＳＰＧ）アニールを行なって多結晶シリコン層４０を形成する。可及的に単結晶トランジスタに近接した大きなグレインを有するアモルファスシリコンの付着を行なうことが望ましい。従って、６００℃以下の低温でのポリシリコン付着技術が使用され、グレイン寸法を向上させるためにレーザ再結晶化及びアニールを使用することも可能である。更に、装置の一体性乃至は信頼性を向上させるために水素によるパッシベーションを行なうことが可能である。所望により、薄膜トランジスタのチャンネルイオン注入を実施することが可能である。
【００１１】
次に、当該技術において公知の方法によって、多結晶シリコン層４０をパターン形成すると共にエッチングする。多結晶シリコン層３６及び４０は異なる導電型を有しているので、多結晶シリコン層３６と４０との間に結果的に得られるＰＮ接合４２は高抵抗接触接合である。図２の従来技術の構成では、ＰＮ接合４２において不所望の高抵抗コンタクト即ち接触を有している。本発明では、特定の領域、即ちＰＮ接合コンタクトにおいて、ＴｉＳｉ2 （チタンジシリサイド）又はコバルト又はモリブデンなどのその他の耐火性金属シリサイドを形成することによって接触抵抗を減少させることを提案するものである。
【００１２】
次に、図３を参照すると、多結晶シリコン層４０の上に窒化シリコン絶縁層４４を付着形成させる。窒化シリコン層４４は、典型的に、約５０乃至５００Åの程度の厚さを有している。窒化シリコン以外に、多結晶シリコン層４０の上に二酸化シリコンを付着形成させることも可能である。次いで、図４に示した如く、例えばボロン又はＢＦ2 などのＰ＋ドーパント物質のドーズで多結晶シリコン層４０をイオン注入４８することが可能であるように、ホトレジスト４６をオフセットさせた位置に配置させる。次いで、図５に示した如く、所定の位置にホトレジスト５０を配置させることによって、ボロン又はＢＦ2 のより高度のドーズ５２、例えばＰ＋＋でイオン注入させることが可能なソース領域及びドレイン領域を画定する。注意すべきことであるが、図４に示したオフセットさせたイオン注入４８はオプションとしての処理ステップである。オフセットさせたイオン注入４８が行なわれない場合には、ホトレジスト５０の代わりにホトレジスト４６を使用してこのソース／ドレイン領域を形成するためのイオン注入を行なう。更に、オフセットさせたイオン注入及びソース／ドレイン領域を形成するためのイオン注入は、両方とも、窒化シリコン又は二酸化シリコンを付着形成する前に実施することも可能である。
【００１３】
図６に示した如く、ホトレジスト５４を設けてサリサイドマスク開口５５を形成し、従って多結晶シリコン層３６と４０との間のＰＮ接合４２において形成されたコンタクト即ち接触部をパターン形成し且つ次いで窒化シリコン又は二酸化シリコン、エッチング及びレジスト剥離に露呈させることが可能である。次いで、図７に示した如く、多結晶シリコン層４０の上にチタンを付着形成し、次いで迅速熱アニールを行なってＰＮ接合コンタクト４２内にチタンジシリサイドを形成する。チタン以外に、例えばコバルト又はモリブデンなどのその他の耐火性金属を使用して金属シリサイドを形成することも可能である。チタンのアニーリングは、窒素雰囲気中において６００乃至８００℃のアニールが行なわれる炉内において実施することも可能である。チタンジシリサイドが形成される場合に、付着形成したチタン層の上に窒化チタン層が形成される。この窒化チタンの厚さを最小としながらチタンジシリサイドの厚さを最大とさせることが望ましい。このアニール処理期間中における温度及び雰囲気ガスを変化させることによって、窒化チタン及びチタンジシリサイドの組合わせの厚さを制御することが可能である。
【００１４】
最後に、硫酸と過酸化水素との混合物内において窒化チタン層を剥離させて、ＰＮ接合コンタクト４２においてチタンジシリサイド層５６を残存させる。次いで、当該技術分野において公知の標準的な処理ステップを更に適用することが可能である。チタンジシリサイド層５６はＰＮコンタクト接合４２における多結晶シリコン層４０の部分を消費し、且つ、同時に、下側に存在する多結晶シリコン層３６の一部も消費し、従ってＰＮ接合４２はもはや存在しなくなる。この様に、異なる導電型を有する多結晶シリコン層３６と４０との間のコンタクト即ち接触部は短絡状態とされ、従ってそれらの間の接触抵抗は著しく低下される。
【００１５】
通常、ＰＮ接合は高抵抗コンタクトを有しており、そのコンタクトは、異なる導電型の物質が接続されるＰチャンネル装置とＮチャンネル装置との接続によって発生される。異なる導電型の層の間に共用コンタクトとして金属又は金属シリサイドの相互接続層を配置させることによって、この高抵抗ＰＮ接合が形成されることを防止することが可能である。
【００１６】
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例に基づいて抵抗を減少させたＰＮ接合を製造する方法の一段階における状態を示した概略断面図。
【図２】  本発明の一実施例に基づいて抵抗を減少させたＰＮ接合を製造する方法の一段階における状態を示した概略断面図。
【図３】  本発明の一実施例に基づいて抵抗を減少させたＰＮ接合を製造する方法の一段階における状態を示した概略断面図。
【図４】  本発明の一実施例に基づいて抵抗を減少させたＰＮ接合を製造する方法の一段階における状態を示した概略断面図。
【図５】  本発明の一実施例に基づいて抵抗を減少させたＰＮ接合を製造する方法の一段階における状態を示した概略断面図。
【図６】  本発明の一実施例に基づいて抵抗を減少させたＰＮ接合を製造する方法の一段階における状態を示した概略断面図。
【図７】  本発明の一実施例に基づいて抵抗を減少させたＰＮ接合を製造する方法の一段階における状態を示した概略断面図。
【符号の説明】
１０  シリコン基板
１２  フィールド酸化物絶縁領域
１４  Ｎチャンネル電界効果装置
１６  ゲート酸化物層
１８  第一ゲート電極
２０  側壁酸化物スペーサ
２２，２４  ソース／ドレイン領域
２６  Ｎチャンネル電界効果装置
２８  ゲート酸化物層
３０  第二ゲート電極
３６，３７  多結晶シリコン層
３８  酸化物絶縁層
４０  多結晶シリコン層
４２  ＰＮ接合
４４  窒化シリコン層
４６，５０，５４  ホトレジスト
５６  チタンジシリサイド層
【図１】
0003688734.tif 000002
【図２】
0003688734.tif 000003
【図３】
0003688734.tif 000004
【図４】
0003688734.tif 000005
【図５】
0003688734.tif 000006
【図６】
0003688734.tif 000007
【図７】
0003688734.tif 000008