(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）コンタクトホール内の炭化珪素基板上に金属膜を形成する工程と、
（ｂ）前記コンタクトホールを覆う透過膜を形成する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記炭化珪素基板の上方から前記炭化珪素基板に対して、前記コンタクトホールの上方の前記透過膜の上面での反射の効率が多重反射によって減じられるレーザ光を照射することにより、前記コンタクトホールの底面において、前記炭化珪素基板と前記金属膜を反応させて金属シリサイド膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記レーザ光は、波長が２００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内にあるパルスレーザ光であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記透過膜は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の積層膜から形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記レーザ光のエネルギー密度は、４００ｍＪ／ｃｍ２以上８００ｍＪ／ｃｍ２以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、半導体基板上にレーザ光を照射することにより金属シリサイド膜を形成する工程に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザアニールを使用して半導体基板中の不純物を活性化させたり、半導体基板上に金属シリサイド膜を形成する技術は、よく知られており、例えば、以下に示すような特許文献が公開されている。
【０００３】
特開平０７−０６６１５２号公報（特許文献１）には、レーザアニールを使用した不純物活性化技術が記載されており、例えば、照射するレーザ光の波長において反射率が最大もしくは最小となるように、酸化シリコン膜を成膜してアニール温度を変えることが記載されている。特に、特許文献１には、ＸｅＣｌエキシマレーザ（波長＝３０８ｎｍ）により、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）のソース領域とドレイン領域に導入されている不純物を活性化することが記載されている。
【０００４】
特開２００４−１４０１７５号公報（特許文献２）には、ＸｅＣｌエキシマレーザを使用したレーザアニールにおいて、レーザ光の反射を防止する機能を有する反射防止膜の膜厚をレーザ光の波長との関係で規定し、所望の領域の温度が高くなるように制御する技術が記載されている。
【０００５】
特開２００８−３１１６３３号公報（特許文献３）には、エキシマレーザを利用したシリサイド形成技術について、加熱対象外領域に反射膜を設けて、所望の領域に金属シリサイド膜を形成する技術が記載されている。特に、特許文献３では、反射膜として金属膜を使用することが記載されており、さらには、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜を複数層積層することにより生じる薄膜干渉効果を利用して反射膜とするという記載もある。
【０００６】
特開２００３−２２９５６８号公報（特許文献４）には、ＸｅＣｌエキシマレーザの反射率をゲート電極上と、ソース領域およびドレイン領域上で変える技術が記載されている。
【０００７】
特開平０７−０５８１２４号公報（特許文献５）には、反射率を調整する膜の厚さに対するＸｅＣｌエキシマレーザの反射率特性が記載されている。
【０００８】
特開２００８−１５３４４２号公報（特許文献６）には、シリコンを使用したＭＯＳＦＥＴの製造工程において、長波長レーザ（波長＝３μｍ以上）によるレーザアニールを使用して金属シリサイド膜を形成する際、ゲート電極上にシリサイド金属膜以外の金属膜を成膜し、この金属膜をレーザ光の反射膜として利用する技術が記載されている。
【０００９】
特開２００９−０１６４８３号公報（特許文献７）には、ＣＯ２レーザによる加熱によって、シリコン（Ｓｉ）とゲルマニウム（Ｇｅ）を反応させて、ソース領域およびドレイン領域に単結晶シリコンゲルマニウムを形成する技術が記載されている。
【００１０】
特開平０７−１１５０７２号公報（特許文献８）には、ゲート電極上に反射膜を成膜した後、エキシマレーザを使用してアニールする技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平０７−０６６１５２号公報
【特許文献２】特開２００４−１４０１７５号公報
【特許文献３】特開２００８−３１１６３３号公報
【特許文献４】特開２００３−２２９５６８号公報
【特許文献５】特開平０７−０５８１２４号公報
【特許文献６】特開２００８−１５３４４２号公報
【特許文献７】特開２００９−０１６４８３号公報
【特許文献８】特開平０７−１１５０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
例えば、半導体デバイスであるＭＯＳＦＥＴの製造工程では、ＭＯＳＦＥＴのソース領域やドレイン領域とプラグとを低抵抗で接続し、かつ、オーミック接触（オーム性の電気的接触）させるために、ＭＯＳＦＥＴのソース領域やドレイン領域の表面に、コバルトシリサイド膜、ニッケルシリサイド膜、プラチナシリサイド膜などからなる金属シリサイド膜を形成することが行なわれている。この金属シリサイド膜を形成する工程は、例えば、半導体基板上に金属膜を形成した後、半導体基板の所定領域にレーザ光を照射することにより行なわれる。これにより、レーザ光を照射した所定領域の温度が上昇し、所定領域において、半導体基板と金属膜が反応して金属シリサイド膜が形成される。
【００１３】
ここで、ソース領域やドレイン領域に代表されるシリサイド化したい領域の大きさは、数μｍ×数μｍ程度であるが、レーザ光の照射径（スポット径）（直径）は、数１００μｍにもなる。つまり、レーザ光の照射領域は、シリサイド化領域よりもかなり大きくなっている。このことは、シリサイド化したい領域以外のシリサイド化したくない領域にも、レーザ光が照射されてしまうことを意味する。レーザ光が照射された領域は、レーザ光の強度にも依存するが、数１００℃まで加熱されるため、シリサイド化したくない領域もレーザ光の照射によって加熱されることになる。ところが、シリサイド化したくない領域には、例えば、ＭＯＳＦＥＴのゲート絶縁膜のように、デバイス特性に大きな影響を与える薄膜が成膜されていることが多い。上述したゲート絶縁膜は、熱負荷に対して敏感であるため、所望の条件で成膜した後のプロセスにおいては、ゲート絶縁膜に加わる熱負荷を抑制する必要がある。つまり、レーザ光を使用したレーザアニールでは、いかにして、シリサイド化したくない領域に加わる熱負荷を充分に低減することができるかが重要となってくる。
【００１４】
この点に関し、レーザ光を用いたレーザアニールにおいて、所定領域のみを加熱するために、加熱する領域（シリサイド化したい領域）を被覆する薄膜の膜厚と、加熱したくない領域（シリサイド化したくない領域）を被覆する薄膜の膜厚を分ける技術がある。具体的には、レーザ光の可干渉性の高さを利用して、レーザ光の干渉効果により、加熱する領域を被覆する薄膜の膜厚と、加熱しない領域を被覆する薄膜の膜厚とを相違させることにより、レーザ光の反射率を変化させる技術である。加熱する領域を被覆する薄膜には、レーザ光の反射率が低くなるような膜厚を成膜し、加熱したくない領域を被覆する薄膜には、レーザ光の反射率が高くなるような膜厚を成膜する。このとき、薄膜の材質は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜などの絶縁膜、もしくは、ニッケル膜、アルミニウム膜などの金属膜が使用される。薄膜の膜厚は照射するレーザ光の波長程度が適切であり、ＸｅＣｌエキシマレーザであれば、約３００ｎｍ程度の膜厚の薄膜を使用する。
【００１５】
しかし、上述した技術では、レーザ光の反射率に差をつけることにのみ着目しており、加熱された半導体基板（もしくは、金属膜）と反射率を調整する薄膜（以下、反射率調整膜という）との反応は考慮されていない。例えば、半導体基板を加熱して、ソース領域やドレイン領域に導入された不純物を活性化するためにレーザアニールを使用する場合、不純物が反射率調整膜に偏析する可能性があり、所望の電気的特性が得られない可能性がある。また、半導体基板と金属膜を反応させて金属シリサイド膜を形成するためにレーザアニールを使用する場合には、金属膜と反射率調整膜が反応して、不必要な膜が形成されてしまう可能性がある。
【００１６】
本発明の目的は、レーザアニールによって金属シリサイド膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法において、金属シリサイド膜を形成する領域以外の領域に加わる熱負荷を低減して、半導体装置の特性劣化を抑制できる技術を提供することにある。
【００１７】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１９】
本発明における半導体装置の製造方法は、（ａ）半導体基板上に金属膜を形成する工程と、（ｂ）前記金属膜上に選択的に絶縁膜からなる透過膜を形成する工程と、（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記半導体基板の上方から前記半導体基板に対して紫外線レーザ光を照射することにより、選択的に形成された前記透過膜の下層において、前記半導体基板と前記金属膜を反応させて金属シリサイド膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明における半導体装置の製造方法は、（ａ）半導体基板上に金属膜を形成する工程と、（ｂ）前記金属膜上に選択的に１μｍ以上の膜厚を有する導体膜からなる反射膜を形成する工程と、（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記半導体基板の上方から前記半導体基板に対して赤外線レーザ光を照射することにより、選択的に前記半導体基板と前記金属膜を反応させて金属シリサイド膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２２】
レーザアニールによって金属シリサイド膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法において、金属シリサイド膜を形成する領域以外の領域に加わる熱負荷を低減して、半導体装置の特性劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態１における基本思想であるシリサイド膜の形成工程を示す断面図である。
【図２】図１に続くシリサイド膜の形成工程を示す断面図である。
【図３】図２に続くシリサイド膜の形成工程を示す断面図である。
【図４】図３に続くシリサイド膜の形成工程を示す断面図である。
【図５】図４に続くシリサイド膜の形成工程を示す断面図である。
【図６】透過膜の膜厚と、金属膜／基板界面温度との関係を示すグラフである。
【図７】実施の形態１における変形例を示す断面図である。
【図８】実施の形態１における他の変形例を示す断面図である。
【図９】実施の形態１における半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１０】図９に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１１】図１０に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１２】図１１に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１３】図１２に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１４】図１３に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１５】図１４に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１６】図１５に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１７】図１６に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１８】図１７に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図１９】変形例１における半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図２０】図１９に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図２１】図２０に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図２２】図２１に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図２３】図２２に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図２４】変形例２における半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図２５】実施の形態２における基本思想であるシリサイド膜の形成工程を示す断面図である。
【図２６】図２５に続くシリサイド膜の形成工程を示す断面図である。
【図２７】図２６に続くシリサイド膜の形成工程を示す断面図である。
【図２８】図２７に続くシリサイド膜の形成工程を示す断面図である。
【図２９】図２８に続くシリサイド膜の形成工程を示す断面図である。
【図３０】実施の形態２における半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図３１】図３０に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００２５】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００２６】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００２７】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２８】
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００２９】
（実施の形態１）
＜実施の形態１における基本思想＞
まず、本実施の形態１における基本思想について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、半導体基板１Ｓを用意し、この半導体基板１Ｓの表面（上面、主面）上に金属膜ＭＦを形成する。この金属膜ＭＦは、例えば、コバルト膜、ニッケル膜、あるいは、プラチナ膜などから構成されており、例えば、スパッタリング法を使用することにより形成することができる。ここで、半導体基板１Ｓ上の領域を領域ＡＲ１と領域ＡＲ２に分けることにする。具体的に、領域ＡＲ１は、金属シリサイド膜を形成する領域であり、領域ＡＲ２は、金属シリサイド膜を形成しない領域として定義される。金属膜ＭＦは、領域ＡＲ１および領域ＡＲ２を含む半導体基板１Ｓの表面上を覆うように形成される。
【００３０】
次に、図２に示すように、金属膜ＭＦ上に透過膜ＰＦを形成する。この透過膜ＰＦは、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の積層膜から構成することができ、例えば、ＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition）により形成することができる。透過膜ＰＦは、図２に示す段階では、領域ＡＲ１および領域ＡＲ２に形成される。
【００３１】
続いて、図３に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、領域ＡＲ２に形成されている透過膜ＰＦを除去する。これにより、領域ＡＲ１においては、金属膜ＭＦ上に透過膜ＰＦが形成される一方、領域ＡＲ２においては、金属膜ＭＦ上に形成されている透過膜ＰＦが除去される。つまり、本実施の形態１では、領域ＡＲ１にだけ選択的に透過膜ＰＦを形成することができる。
【００３２】
その後、図４に示すように、半導体基板１Ｓの領域ＡＲ１および領域ＡＲ２にわたって紫外線レーザ光ＵＶを照射する。このとき、半導体基板１Ｓの領域ＡＲ１においては、紫外線レーザ光ＵＶが透過膜ＰＦを透過して、透過膜ＰＦの下層に形成されている金属膜ＭＦに紫外線レーザ光ＵＶが照射される。すると、紫外線レーザ光ＵＶの一部は、金属膜ＭＦに吸収されるが、一部の紫外線レーザ光ＵＶは、金属膜ＭＦから反射される。ところが、領域ＡＲ１においては、金属膜ＭＦで反射された紫外線レーザ光ＵＶが、透過膜ＰＦと外部空間との境界において反射され、再び、金属膜ＭＦへ紫外線レーザ光ＵＶが照射されることになる。つまり、本実施の形態１では、領域ＡＲ１に透過膜ＰＦを形成することにより、紫外線レーザ光ＵＶを透過させて金属膜ＭＦへ紫外線レーザ光ＵＶを照射することができるとともに、金属膜ＭＦで反射した紫外線レーザ光ＵＶも透過膜ＰＦでの多重反射によって金属膜ＭＦへ再び照射させることができる。この結果、透過膜ＰＦを形成している領域ＡＲ１においては、紫外線レーザ光ＵＶの金属膜ＭＦへの吸収効率を向上させることができる。このことは、領域ＡＲ１においては、金属膜ＭＦに吸収される紫外線レーザ光ＵＶを増やすことができるため、金属膜ＭＦおよび半導体基板１Ｓの温度を高くできることを意味する。
【００３３】
一方、領域ＡＲ２においては、透過膜ＰＦが形成されていないため、直接、金属膜ＭＦ上に紫外線レーザ光ＵＶが照射される。このとき、金属膜ＭＦによって大部分の紫外線レーザ光ＵＶは反射される。このことから、領域ＡＲ２においては、金属膜ＭＦに吸収される紫外線レーザ光ＵＶが領域ＡＲ１よりも減少する。このことは、領域ＡＲ２における紫外線レーザ光ＵＶの金属膜ＭＦへの吸収効率が低下するため、金属膜ＭＦおよび半導体基板１Ｓの温度を領域ＡＲ１に比べて低くすることができることを意味する。
【００３４】
この結果、図５に示すように、例えば、領域ＡＲ１においては、半導体基板１Ｓの温度がシリサイド化するための共晶化温度よりも高くなり、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦの間にシリサイド反応が生じる。したがって、領域ＡＲ１においては、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦとの界面に金属シリサイド膜ＳＬが形成される。一方、領域ＡＲ２においては、半導体基板１Ｓの温度がシリサイド化するための共晶化温度よりも低くなり、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦの間にシリサイド反応が生じない。つまり、領域ＡＲ２においては、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦとの界面に金属シリサイド膜ＳＬが形成されないことになる。
【００３５】
このように本実施の形態１の基本思想は、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）に透過膜ＰＦを形成し、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）に透過膜ＰＦを形成しないことにより、紫外線レーザ光ＵＶを照射した際、シリサイド化する領域の温度をシリサイド化するための共晶化温度よりも高くする一方、シリサイド化しない領域の温度をシリサイド化するための共晶化温度よりも低くすることができる。この結果、シリサイド化しない領域の温度を低く抑えることができ、シリサイド化反応を生じさせないとともに、シリサイド化しない領域に加わる熱負荷を抑制することができる。つまり、本実施の形態１の基本思想は、透過膜ＰＦの形成の有無によって、紫外線レーザ光ＵＶの金属膜ＭＦへ吸収効率を変化させることにより、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）の温度とシリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）の温度との間に差を設けることに特徴がある。そして、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）の温度が共晶化温度より高くなり、かつ、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）の温度が共晶化温度よりも低くなるように温度差を設けることにより、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）にだけ選択的に金属シリサイド膜ＳＬを形成することができるのである。
【００３６】
特に、本実施の形態１における基本思想においては、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）の金属膜ＭＦが露出しており、金属膜ＭＦ上に透過膜ＰＦが形成されていない。このため、少なくとも、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）においては、金属膜ＭＦと金属膜ＭＦ上に形成される膜との不所望な反応を抑制することができる。さらに、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）においては、熱伝導率の良い金属膜ＭＦが露出しているため、金属膜ＭＦからの熱拡散が速やかに行なわれる。このことから、領域ＡＲ２においては、金属膜ＭＦでの紫外線レーザ光ＵＶの反射および熱伝導率の良好な金属膜ＭＦ自体からの速やかな熱拡散の相乗効果によって、領域ＡＲ２の温度を共晶化温度よりも低くすることができる。
【００３７】
ここで、本実施の形態１における透過膜ＰＦとは、紫外線レーザ光ＵＶを透過する膜という意味で使用している。例えば、紫外線レーザ光ＵＶは、波長が２００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内にあるパルスレーザ光から構成されており、この紫外線レーザ光ＵＶを透過する性質を有している膜を透過膜ＰＦとして定義している。具体的に、透過膜ＰＦは、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の積層膜から構成することができる。
【００３８】
次に、紫外線レーザ光ＵＶを照射した場合、透過膜ＰＦの有無、あるいは、透過膜ＰＦの膜厚によって、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦとの界面の温度がどのように変化するかについての実験結果を説明する。図６は、透過膜ＰＦの膜厚と、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦとの界面の温度（金属膜／基板界面温度）との関係を示すグラフである。図６において、横軸は、透過膜ＰＦの膜厚を示しており、縦軸は、金属膜／基板界面温度を示している。図６に示す破線は、シリサイド反応が生じる共晶化温度を示しており、この共晶化温度よりも高くなるとシリサイド反応が生じる一方、共晶化温度よりも低くなるとシリサイド反応が生じなくなることを示している。
【００３９】
まず、図６に示すグラフ中の●印は、紫外線レーザ光ＵＶの照射エネルギー密度が５００ｍＪ／ｃｍ２の場合を示しており、▲印は、紫外線レーザ光ＵＶの照射エネルギー密度が６００ｍＪ／ｃｍ２の場合を示している。図６に示すように、例えば、透過膜ＰＦの膜厚が０、すなわち、透過膜ＰＦを形成しない場合、紫外線レーザ光ＵＶの照射エネルギー密度が５００ｍＪ／ｃｍ２と６００ｍＪ／ｃｍ２のいずれにおいても、金属膜／基板界面温度は、破線で示す共晶化温度よりも低くなっていることがわかる。つまり、透過膜ＰＦを形成しないで、金属膜ＭＦに紫外線レーザ光ＵＶを照射する場合には、金属膜ＭＦと半導体基板１Ｓの間でシリサイド反応が生じないことがわかる。一方、例えば、透過膜ＰＦの膜厚が５０ｎｍである場合、紫外線レーザ光ＵＶの照射エネルギー密度が５００ｍＪ／ｃｍ２と６００ｍＪ／ｃｍ２のいずれにおいても、金属膜／基板界面温度は、破線で示す共晶化温度よりも高くなっていることがわかる。つまり、５０ｎｍ程度の膜厚の透過膜ＰＦを金属膜ＭＦ上に形成した状態で紫外線レーザ光ＵＶを照射する場合には、金属膜ＭＦと半導体基板１Ｓの間でシリサイド反応が生じることがわかる。この実験結果からも、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）に透過膜ＰＦを形成し、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）に透過膜ＰＦを形成しないことにより、紫外線レーザ光ＵＶを照射した際、シリサイド化する領域の温度をシリサイド化するための共晶化温度よりも高くする一方、シリサイド化しない領域の温度をシリサイド化するための共晶化温度よりも低くするという本実施の形態１における基本思想が妥当であることが裏付けられていることがわかる。
【００４０】
なお、図６では、紫外線レーザ光ＵＶの照射エネルギー密度が５００ｍＪ／ｃｍ２の場合と６００ｍＪ／ｃｍ２の場合について説明したが、例えば、紫外線レーザ光ＵＶの照射エネルギー密度が、４００ｍＪ／ｃｍ２以上８００ｍＪ／ｃｍ２以下である場合にも同様の効果を得ることができる。すなわち、紫外線レーザ光ＵＶの照射エネルギー密度が、４００ｍＪ／ｃｍ２以上８００ｍＪ／ｃｍ２以下である場合においても、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）に透過膜ＰＦを形成し、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）に透過膜ＰＦを形成しないことにより、紫外線レーザ光ＵＶを照射した際、シリサイド化する領域の温度をシリサイド化するための共晶化温度よりも高くする一方、シリサイド化しない領域の温度をシリサイド化するための共晶化温度よりも低くすることができる。
【００４１】
続いて、本実施の形態１における基本思想の変形例について説明する。図７は、本変形例１における金属シリサイド膜ＳＬの製造方法の一工程を示す図である。図７は、領域ＡＲ１に透過膜ＰＦを形成し、かつ、領域ＡＲ２の透過膜ＰＦを形成しない状態で、領域ＡＲ１および領域ＡＲ２に紫外線レーザ光ＵＶを照射することにより、領域ＡＲ１にだけ金属シリサイド膜ＳＬを形成する工程を示している。ここで、本変形例１の特徴点は、紫外線レーザ光ＵＶの波長をλ、自然数をｍ、透過膜ＰＦの屈折率をｎとした場合、領域ＡＲ１に形成されている透過膜ＰＦの膜厚ｄが、（２ｍ＋１）／４×λ／ｎ−λ／４≦ｄ≦（２ｍ＋１）／４×λ／ｎ＋λ／４の関係を満たす点にある。具体的には、領域ＡＲ１に形成されている透過膜ＰＦの膜厚ｄが、ｄ＝（２ｍ＋１）／４×λ／ｎを満たしていることに本質がある。この場合、領域ＡＲ１に照射された紫外線レーザ光ＵＶの一部は反射するが、この反射する紫外線レーザ光ＵＶには、主に、透過膜ＰＦを透過して、透過膜ＰＦの下層に形成されている金属膜ＭＦの表面で反射する紫外線レーザ光ＵＶ（第１紫外線レーザ光と呼ぶ）と、透過膜ＰＦの表面で反射する紫外線レーザ光ＵＶ（第２紫外線レーザ光と呼ぶ）がある。この第１紫外線レーザ光と第２紫外線レーザ光が重ねあわされて反射光となるが、透過膜ＰＦの膜厚ｄによって、第１紫外線レーザ光と第２紫外線レーザ光との間に光路長差が生じる。したがって、第１紫外線レーザ光と第２紫外線レーザ光とは、上述した光路長差に起因する位相差が生じ、位相差によって、重ね合わされる第１紫外線レーザ光の光強度と第２紫外線レーザ光の光強度が強め合ったり、弱め合ったりする。
【００４２】
そこで、本変形例１では、領域ＡＲ１に形成されている透過膜ＰＦの膜厚ｄが、ｄ＝（２ｍ＋１）／４×λ／ｎの関係を満たすようにしている。これにより、第１紫外線レーザ光と第２紫外線レーザ光が弱め合う関係となる結果、領域ＡＲ１で反射される紫外線レーザ光ＵＶの光強度を低減することができる。このことは、領域ＡＲ１に照射された紫外線レーザ光ＵＶの反射を少なくして、金属膜ＭＦでの吸収効率を向上できることを意味している。したがって、本変形例１によれば、紫外線レーザ光ＵＶの金属膜ＭＦでの吸収効率を向上できることから、効率良く金属膜ＭＦと半導体基板１Ｓの界面温度を上昇させることができる。つまり、本変形例１によれば、透過膜ＰＦを形成している領域ＡＲ１における紫外線レーザ光ＵＶの金属膜ＭＦへ吸収効率を向上できるため、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）の温度とシリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）の温度との間に温度差を設けやすくなることになる。このことは、領域ＡＲ１および領域ＡＲ２に照射される紫外線レーザ光ＵＶのエネルギー密度を比較的小さくする場合においても、領域ＡＲ１では、効率良く金属膜ＭＦと半導体基板１Ｓの界面温度をシリサイド反応が生じる共晶化温度以上にすることができること意味する。このことは、裏を返せば、紫外線レーザ光ＵＶのエネルギー密度を比較的小さくできるので、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）の温度上昇を抑制できることも意味している。すなわち、本変形例１によれば、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）に加わる熱負荷を効果的に抑制しながら、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）の温度を共晶化温度以上にすることができる効果が得られる。したがって、本変形例１によれば、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）に加わる熱負荷を低減して、半導体装置の特性劣化を抑制しながら、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）に金属シリサイド膜ＳＬを形成することができる。例えば、波長λ＝３５５ｎｍのパルスレーザを使用し、透過膜ＰＦとして、屈折率ｎ＝１．４６の酸化シリコン膜を使用し、かつ、ｍ＝１とする場合、透過膜ＰＦの膜厚ｄはｄ＝１８０ｎｍとなる。
【００４３】
なお、領域ＡＲ１で反射される紫外線レーザ光ＵＶの光強度を低減する観点から、領域ＡＲ１に形成される透過膜ＰＦの膜厚ｄは、ｄ＝（２ｍ＋１）／４×λ／ｎの関係を満たすことが望ましいが、例えば、透過膜ＰＦの膜厚ｄが、（２ｍ＋１）／４×λ／ｎ−λ／４≦ｄ≦（２ｍ＋１）／４×λ／ｎ＋λ／４の範囲に入る場合であれば、領域ＡＲ１で反射される紫外線レーザ光ＵＶの光強度を効果的に低減することができる。
【００４４】
次に、本実施の形態１における基本思想のさらなる変形例について説明する。図８は、本変形例２における金属シリサイド膜ＳＬの製造方法の一工程を示す図である。図８は、領域ＡＲ１に透過膜ＰＦを形成し、かつ、領域ＡＲ２の透過膜ＰＦを形成しない状態で、領域ＡＲ１および領域ＡＲ２に紫外線レーザ光ＵＶを照射することにより、領域ＡＲ１にだけ金属シリサイド膜ＳＬを形成する工程を示している。ここで、本変形例２の特徴点は、シリサイド化しない領域である領域ＡＲ２において、半導体基板１Ｓ上に直接金属膜ＭＦを形成するのではなく、半導体基板１Ｓ上に窒化チタン膜ＴＦ１、金属膜ＭＦおよび窒化チタン膜ＴＦ２を順次積層する点にある。例えば、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）は、共晶化温度に達しないため、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦが直接接触していても、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦとのシリサイド反応は生じないものと考えられるが、領域ＡＲ２の温度が共晶化温度付近に達する場合には、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦとの間でシリサイド反応が生じる可能性も考えられる。
【００４５】
そこで、本変形例２に示すように、半導体基板１Ｓ上に窒化チタン膜ＴＦ１、金属膜ＭＦおよび窒化チタン膜ＴＦ２を順次積層して形成することにより、例えば、領域ＡＲ２の温度が共晶化温度付近に達する場合であっても、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦとの間に窒化チタン膜ＴＦ１が介在するため、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦとの間でシリサイド反応が生じることを確実に防止することができる。
【００４６】
以上では、本実施の形態１における基本思想について説明したが、以下に、本実施の形態１における基本思想が有効に作用する例について説明する。具体的に、本実施の形態１における基本思想を、炭化珪素膜（ＳｉＣ膜）を使用したパワーＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）に適用する例について説明する。
【００４７】
＜炭化珪素を使用したパワーＭＩＳＦＥＴの利点＞
数ワット以上の電力を扱える大電力用途のトランジスタをパワーＭＩＳＦＥＴといい、種々の構造のものが検討されている。パワーＭＩＳＦＥＴにおいて、オン抵抗の低減と耐圧の向上とは基板材料のバンドギャップで規定されるトレードオフの関係にある。このとき、絶縁破壊電圧強度は基板材料のバンドギャップの大きさに依存するため、基板材料としてバンドギャップの大きな材料を使用することにより耐圧の確保が容易となる。したがって、パワーＭＩＳＦＥＴとして広く用いられているシリコン素子の性能を超えるためには、シリコンよりもバンドギャップが大きな基板材料を用いることが有効である。特に、炭化珪素(炭化シリコン、ＳｉＣ)は、シリコンに比べバンドギャップが約３倍と十分に大きいこと、ｐ型およびｎ型の導電型を容易に形成できること、熱酸化により酸化膜を形成できることなどの特徴を有することから、高性能のパワーＭＩＳＦＥＴを実現できる可能性があり大きな注目を集めている。つまり、炭化珪素は、シリコンよりもバンドギャップが大きいことから、絶縁破壊耐圧を確保しやすく、炭化珪素を使用したパワーＭＩＳＦＥＴにおいて、シリコンを使用したパワーＭＩＳＦＥＴと同等の絶縁破壊耐圧を得る場合、耐圧を確保するためのエピタキシャル層の厚さを薄くすることができる。この結果、炭化珪素を使用したパワーＭＩＳＦＥＴでは、シリコンを使用したパワーＭＩＳＦＥＴよりもオン抵抗を低くすることができる。すなわち、炭化珪素を使用したパワーＭＩＳＦＥＴでは、絶縁破壊耐圧の向上とオン抵抗の低減を両立することができることから、高性能のパワーＭＩＳＦＥＴを実現できる可能性があり大きな注目を集めている。
【００４８】
＜炭化珪素を使用したパワーＭＩＳＦＥＴの問題点＞
しかし、炭化珪素は、化学的に不活性という性質があり、化学的処理を使用した加工が難しいという問題点がある。具体的に、炭化珪素を使用した半導体デバイスでは、ドライエッチング工程、ウェットエッチング工程、酸化工程、不純物拡散工程、あるいは、シリサイド工程の難易度が高くなるのである。例えば、シリコンを使用した半導体デバイスでは、ゲート絶縁膜の形成温度は１０００℃程度である一方、金属シリサイド膜の形成温度は、４００℃〜５００℃程度である。通常、金属シリサイド膜の形成工程は、ゲート絶縁膜の形成工程よりも後の工程で行なわれるが、シリコンを使用した半導体デバイスでは、金属シリサイド膜の形成温度が４００℃〜５００℃程度であることから、金属シリサイド膜の形成工程で実施される熱処理がゲート絶縁膜に与える影響は少ない。
【００４９】
これに対し、炭化珪素を使用した半導体デバイスでは、ゲート絶縁膜の形成温度は１７００℃程度にもなり、かつ、金属シリサイド膜の形成温度も、１０００℃程度と高温になる。このことから、炭化珪素を使用した半導体デバイスにおいて、半導体基板全体を１０００℃程度に加熱した状態で金属シリサイド膜を形成すると、金属シリサイド膜を形成する領域以外に形成されているゲート絶縁膜にも１０００℃程度の熱負荷が加わることになり、ゲート絶縁膜にダメージが加わってしまう。このように、炭化珪素を使用した半導体デバイスでは、金属シリサイド膜の形成温度が１０００℃程度と高温になることから、金属シリサイド膜を形成工程が他の領域に形成されている構成要素にダメージを与えやすくなり、半導体装置の特性劣化が起き易い。
【００５０】
この点に関し、金属シリサイド膜を形成する工程として、半導体基板全体を加熱するのではなく、例えば、半導体基板上に金属膜を形成した後、半導体基板の所定領域にレーザ光を照射することにより行なう方法がある。この方法によれば、レーザ光を照射した所定領域の温度が上昇し、所定領域において、半導体基板と金属膜が反応して金属シリサイド膜が形成される。したがって、上述したレーザアニールは、レーザ光を照射した局所領域だけを加熱することができるため、金属シリサイド膜を形成しない他の領域は加熱されずに済む。この結果、レーザアニールによれば、シリサイド化しない領域に加わる熱負荷を低減できるので、シリサイド化しない他の領域に形成されているデバイスの構成要素にダメージを与えにくくすることができると考えられる。
【００５１】
ところが、ソース領域やドレイン領域に代表されるシリサイド化したい領域の大きさは、数μｍ×数μｍ程度であるが、レーザ光の照射径（スポット径）（直径）は、数１００μｍにもなる。つまり、レーザ光の照射領域は、シリサイド化領域よりもかなり大きくなっている。このことは、シリサイド化したい領域以外のシリサイド化したくない領域にも、レーザ光が照射されてしまうことを意味する。レーザ光が照射された領域は加熱されるため、シリサイド化したくない領域もレーザ光の照射によって加熱されることになる。しかし、シリサイド化したくない領域には、例えば、ＭＯＳＦＥＴのゲート絶縁膜のように、デバイス特性に大きな影響を与える薄膜が成膜されていることが多い。上述したゲート絶縁膜は、熱負荷に対して敏感であるため、所望の条件で成膜した後のプロセスにおいては、ゲート絶縁膜に加わる熱負荷を抑制する必要がある。つまり、レーザ光を使用したレーザアニールでは、いかにして、シリサイド化したくない領域に加わる熱負荷を充分に低減することができるかが重要となってくる。特に、炭化珪素を使用した半導体デバイスでは、金属シリサイド膜の形成温度が１０００℃程度の高温となるため、シリサイド化したくない領域に加わる熱負荷を充分に低減することが重要となる。
【００５２】
そこで、特に、高温の熱処理が必要とされる炭化珪素を使用した半導体デバイスに、本実施の形態１における基本思想を適用することが有用であることがわかる。以下では、炭化珪素を使用した半導体デバイスの一例として、炭化珪素を使用した縦型のパワーＭＩＳＦＥＴを取り上げ、この半導体装置の製造方法に本実施の形態１における基本思想を適用する例について図面を参照しながら説明する。
【００５３】
＜半導体装置の製造方法＞
まず、図９に示すように、例えば、ｎ型の単結晶の炭化珪素（ＳｉＣ）からなる半導体基板１Ｓ（ドレイン領域となる）の表面（主面）に、１０μｍ〜１００μｍ程度の厚さを有し、かつ、１０×１０１６／ｃｍ３程度のドナー密度を有する炭化珪素からなるエピタキシャル層ＥＰＩを形成する。次に、フォトリソグラフィ技術およびイオン注入法を使用することにより、エピタキシャル層ＥＰＩの表面にｐ型ウェルＰＷＬを形成する。ｐ型ウェルＰＷＬは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などのｐ型不純物をエピタキシャル層ＥＰＩ内に導入することにより形成される。その後、フォトリソグラフィ技術およびイオン注入法を使用することにより、ｐ型ウェルＰＷＬに内包されるようにソース領域ＳＲを形成する。ソース領域ＳＲは、ｎ＋型半導体領域からなり、例えば、窒素（Ｎ）などのｎ型不純物をｐ型ウェルＰＷＬ内に導入することにより形成される。
【００５４】
続いて、図１０に示すように、半導体基板１Ｓの表面に層間絶縁膜ＩＬを形成する。層間絶縁膜ＩＬは、例えば、酸化シリコン膜からなり、例えば、ＣＶＤ法を使用することにより形成することができる。そして、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、層間絶縁膜ＩＬに開口部ＯＰを形成し、開口部ＯＰから露出する半導体基板１Ｓの表面にゲート絶縁膜ＧＯＸを形成する。ゲート絶縁膜ＧＯＸは、例えば、薄い酸化シリコン膜から形成されており、例えば、熱酸化法を使用することにより形成することができる。なお、酸化シリコン膜の表面にＮＯガス（一酸化窒素ガス）を導入して窒化処理を施し、酸化シリコン膜と半導体基板１Ｓの界面に窒素を導入することもできる。
【００５５】
次に、図１１に示すように、開口部ＯＰの底部に形成されているゲート絶縁膜ＧＯＸ上から開口部ＯＰの内壁を覆って層間絶縁膜ＩＬに乗り上げるようにゲート電極Ｇを形成する。ゲート電極Ｇは、例えば、開口部ＯＰ内を含む層間絶縁膜ＩＬ上に、例えば、ＣＶＤ法を使用してポリシリコン膜を形成し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して、ポリシリコン膜をパターニングすることにより形成することができる。
【００５６】
続いて、図１２に示すように、ゲート電極Ｇを覆う層間絶縁膜ＩＬ上に保護膜ＰＲＦを形成する。この保護膜ＰＲＦは、例えば、ＣＶＤ法を使用して形成することができ、この後の工程で成膜する金属膜とゲート電極Ｇが直接接触することを防止する機能を有している。つまり、保護膜ＰＲＦは、紫外線レーザ光を照射した際の熱によって、金属膜とゲート電極Ｇが反応することを防止するために設けられる膜である。
【００５７】
次に、図１３に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、保護膜ＰＲＦおよび層間絶縁膜ＩＬを貫通して、ソース領域ＳＲを露出するコンタクトホールＣＮＴを形成する。そして、図１４に示すように、コンタクトホールＣＮＴ内を含む保護膜ＰＲＦ上に金属膜ＭＦを形成する。金属膜ＭＦは、例えば、コバルト膜、ニッケル膜、あるいは、プラチナ膜などから構成されており、例えば、スパッタリング法を使用することにより形成することができる。このとき、コンタクトホールＣＮＴの底部においては、金属膜ＭＦとソース領域ＳＲが直接接触することになる。
【００５８】
続いて、図１５に示すように、金属膜ＭＦ上に透過膜ＰＦを形成する。透過膜ＰＦは、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の積層膜から形成され、例えば、ＣＶＤ法により形成することができる。その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、透過膜ＰＦをパターニングする。透過膜ＰＦのパターニングは、平面視において、コンタクトホールＣＮＴを覆うように行なわれ、それ以外の領域に形成されている透過膜ＰＦを除去するように行なわれる。
【００５９】
その後、図１６に示すように、半導体基板１Ｓの上方から紫外線レーザ光ＵＶを照射する。このとき、半導体基板１Ｓの透過膜形成領域においては、紫外線レーザ光ＵＶが透過膜ＰＦを透過して、透過膜ＰＦの下層に形成されている金属膜ＭＦに紫外線レーザ光ＵＶが照射される。すると、紫外線レーザ光ＵＶの一部は、金属膜ＭＦに吸収されるが、一部の紫外線レーザ光ＵＶは、金属膜ＭＦから反射される。ところが、透過膜形成領域においては、金属膜ＭＦで反射された紫外線レーザ光ＵＶが、透過膜ＰＦと外部空間との境界において反射され、再び、金属膜ＭＦへ紫外線レーザ光ＵＶが照射されることになる。つまり、本実施の形態１では、透過膜形成領域に透過膜ＰＦを形成することにより、紫外線レーザ光ＵＶを透過させて金属膜ＭＦへ紫外線レーザ光ＵＶを照射することができるとともに、金属膜ＭＦで反射した紫外線レーザ光ＵＶも透過膜ＰＦでの多重反射によって金属膜ＭＦへ再び照射させることができる。この結果、透過膜ＰＦを形成している透過膜形成領域においては、紫外線レーザ光ＵＶの金属膜ＭＦへの吸収効率を向上させることができる。このことは、透過膜形成領域においては、金属膜ＭＦに吸収される紫外線レーザ光ＵＶを増やすことができるため、金属膜ＭＦおよび半導体基板１Ｓの温度を高くできることを意味する。
【００６０】
一方、金属膜露出領域においては、透過膜ＰＦが形成されていないため、直接、金属膜ＭＦ上に紫外線レーザ光ＵＶが照射される。このとき、金属膜ＭＦによって大部分の紫外線レーザ光ＵＶは反射される。このことから、金属膜露出領域においては、金属膜ＭＦに吸収される紫外線レーザ光ＵＶが透過膜形成領域よりも減少する。このことは、金属膜露出領域における紫外線レーザ光ＵＶの金属膜ＭＦへの吸収効率が低下するため、金属膜ＭＦおよび半導体基板１Ｓの温度を透過膜形成領域に比べて低くすることができることを意味する。
【００６１】
この結果、図１６に示すように、例えば、透過膜形成領域においては、半導体基板１Ｓの温度がシリサイド化するための共晶化温度よりも高くなり、半導体基板１Ｓ（ソース領域ＳＲ）と金属膜ＭＦの間にシリサイド反応が生じる。したがって、透過膜形成領域においては、半導体基板１Ｓ（ソース領域ＳＲ）と金属膜ＭＦとの界面に金属シリサイド膜ＳＬが形成される。一方、金属膜露出領域においては、半導体基板１Ｓの温度がシリサイド化するための共晶化温度よりも低くなる。このとき、金属膜露出領域に形成されているゲート電極Ｇと金属膜ＭＦの間に保護膜ＰＲＦが介在しているため、ゲート電極Ｇと金属膜ＭＦとのシリサイド反応を防止することができる。つまり、ゲート電極Ｇは、ポリシリコン膜から形成されているため、金属膜ＭＦと直接接触すると、シリサイド反応が生じる可能性がある。この点に関し、本実施の形態１では、金属露出領域の温度が、シリサイド化するための共晶化温度よりも低いため、ゲート電極Ｇと金属膜ＭＦが直接接触してもシリサイド反応が起こらないと考えられるが、金属膜露出領域の温度が共晶化温度付近に達する場合を想定すると、ゲート電極Ｇと金属膜ＭＦとの間でシリサイド反応が生じる可能性も考えられる。しかし、本実施の形態１では、ゲート電極Ｇと金属膜ＭＦとの間に保護膜ＰＲＦを介在させているので、例えば、金属膜露出領域の温度が共晶化温度付近に達する場合であっても、ゲート電極Ｇと金属膜ＭＦとの間でシリサイド反応が生じることを確実に防止することができる。さらに、本実施の形態１では、少なくとも、透過膜形成領域の温度よりも金属膜露出領域の温度を低くすることができるので、ゲート絶縁膜に加わるダメージも低減することができる。このことから、本実施の形態１によれば、半導体装置の特性劣化を抑制しつつ、金属シリサイド膜ＳＬを形成することができる。
【００６２】
なお、金属膜ＭＦがニッケル膜の場合、金属シリサイド膜ＳＬはニッケルシリサイド膜となり、金属膜ＭＦがコバルト膜の場合、金属シリサイド膜ＳＬはコバルトシリサイド膜となる。また、金属膜ＭＦがプラチナ膜の場合、金属シリサイド膜ＳＬはプラチナシリサイド膜となり、金属膜ＭＦがチタン膜の場合、金属シリサイド膜ＳＬはチタンシリサイド膜となる。
【００６３】
次に、図１７に示すように、エッチング技術を使用することにより、パターニングした透過膜ＰＦおよびシリサイド化しなかった金属膜ＭＦを除去する。ここで、金属膜ＭＦと金属シリサイド膜ＳＬは、化学的反応性が異なるため、ドライエッチングやウェットエッチングのいずれにおいても、金属シリサイド膜ＳＬに影響を与えることなく、金属膜ＭＦだけを除去することができる。
【００６４】
続いて、図１８に示すように、コンタクトホールＣＮＴ内を含む保護膜ＰＲＦ上に、例えば、スパッタリング法を使用することにより、例えば、アルミニウム膜からなる導体膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、アルミニウム膜からなる導体膜をパターニングする。これにより、ソースコンタクトＳＣＮＴおよびゲートコンタクトＧＣＮＴを形成することができる。ソースコンタクトＳＣＮＴは、金属シリサイド膜ＳＬとの電気的接続を確保する機能を有し、ゲートコンタクトＧＣＮＴは、ゲート電極Ｇとの電気的接続を確保する機能を有している。なお、ソースコンタクトＳＣＮＴとゲートコンタクトＧＣＮＴは電気的に絶縁されている。以上のようにして、本実施の形態１における半導体装置を製造することができる。
【００６５】
さらに、本実施の形態１における半導体装置の製造方法の変形例について説明する。まず、図９〜図１２までは、前記実施の形態１と同様である。続いて、図１９に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、保護膜ＰＲＦをパターニングする。保護膜ＰＲＦのパターニングは、開口部ＯＰの内部に形成されているゲート電極Ｇを露出するように行なわれる。その後、図２０に示すように、露出しているゲート電極Ｇ上を含む保護膜ＰＲＦ上にバリア膜ＢＦ１を形成する。このバリア膜ＢＦ１は、例えば、窒化チタン膜からなり、例えば、スパッタリング法を使用することにより形成することができる。
【００６６】
次に、図２１に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、バリア膜ＢＦ１、保護膜ＰＲＦおよび層間絶縁膜ＩＬを貫通して、ソース領域ＳＲを露出するコンタクトホールＣＮＴを形成する。そして、コンタクトホールＣＮＴ内を含むバリア膜ＢＦ１上に金属膜ＭＦを形成する。金属膜ＭＦは、例えば、コバルト膜、ニッケル膜、あるいは、プラチナ膜などから構成されており、例えば、スパッタリング法を使用することにより形成することができる。このとき、コンタクトホールＣＮＴの底部においては、金属膜ＭＦとソース領域ＳＲが直接接触することになる。
【００６７】
続いて、図２２に示すように、金属膜ＭＦ上に透過膜ＰＦを形成する。透過膜ＰＦは、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の積層膜から形成され、例えば、ＣＶＤ法により形成することができる。その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、透過膜ＰＦをパターニングする。透過膜ＰＦのパターニングは、平面視において、コンタクトホールＣＮＴを覆うように行なわれ、それ以外の領域に形成されている透過膜ＰＦを除去するように行なわれる。
【００６８】
その後、図２３に示すように、半導体基板１Ｓの上方から紫外線レーザ光ＵＶを照射する。このとき、半導体基板１Ｓの透過膜形成領域においては、紫外線レーザ光ＵＶが透過膜ＰＦを透過して、透過膜ＰＦの下層に形成されている金属膜ＭＦに紫外線レーザ光ＵＶが照射される。すると、紫外線レーザ光ＵＶの一部は、金属膜ＭＦに吸収されるが、一部の紫外線レーザ光ＵＶは、金属膜ＭＦから反射される。ところが、透過膜形成領域においては、金属膜ＭＦで反射された紫外線レーザ光ＵＶが、透過膜ＰＦと外部空間との境界において反射され、再び、金属膜ＭＦへ紫外線レーザ光ＵＶが照射されることになる。つまり、本変形例でも、透過膜形成領域に透過膜ＰＦを形成することにより、紫外線レーザ光ＵＶを透過させて金属膜ＭＦへ紫外線レーザ光ＵＶを照射することができるとともに、金属膜ＭＦで反射した紫外線レーザ光ＵＶも透過膜ＰＦでの多重反射によって金属膜ＭＦへ再び照射させることができる。この結果、透過膜ＰＦを形成している透過膜形成領域においては、紫外線レーザ光ＵＶの金属膜ＭＦへの吸収効率を向上させることができる。このことは、透過膜形成領域においては、金属膜ＭＦに吸収される紫外線レーザ光ＵＶを増やすことができるため、金属膜ＭＦおよび半導体基板１Ｓの温度を高くできることを意味する。
【００６９】
一方、金属膜露出領域においては、透過膜ＰＦが形成されていないため、直接、金属膜ＭＦ上に紫外線レーザ光ＵＶが照射される。このとき、金属膜ＭＦによって大部分の紫外線レーザ光ＵＶは反射される。このことから、金属膜露出領域においては、金属膜ＭＦに吸収される紫外線レーザ光ＵＶが透過膜形成領域よりも減少する。このことは、金属膜露出領域における紫外線レーザ光ＵＶの金属膜ＭＦへの吸収効率が低下するため、金属膜ＭＦおよび半導体基板１Ｓの温度を透過膜形成領域に比べて低くすることができることを意味する。
【００７０】
この結果、図２３に示すように、例えば、透過膜形成領域においては、半導体基板１Ｓの温度がシリサイド化するための共晶化温度よりも高くなり、半導体基板１Ｓ（ソース領域ＳＲ）と金属膜ＭＦの間にシリサイド反応が生じる。したがって、透過膜形成領域においては、半導体基板１Ｓ（ソース領域ＳＲ）と金属膜ＭＦとの界面に金属シリサイド膜ＳＬが形成される。一方、金属膜露出領域においては、半導体基板１Ｓの温度がシリサイド化するための共晶化温度よりも低くなる。そして、本変形例においては、保護膜ＰＲＦと金属膜ＭＦとの間にバリア膜ＢＦ１を介在させている。このため、紫外線レーザ光ＵＶを照射することにより加熱された金属膜ＭＦと保護膜ＰＲＦが反応して導電性反応物が生成されることを抑制できる。その後の工程は、前記実施の形態１と同様である。
【００７１】
なお、図２４に示すように、バリア膜ＢＦ１上に金属膜ＭＦを形成した後、この金属膜ＭＦ上に、例えば、窒化チタン膜からなるバリア膜ＢＦ２を形成し、このバリア膜ＢＦ２上に選択的に透過膜ＰＦを形成するようにしてもよい。この場合、紫外線レーザ光ＵＶを照射することによる熱で、透過膜ＰＦと金属膜ＭＦが反応することを抑制することができる。すなわち、図２４に示す例では、透過膜ＰＦと金属膜ＭＦの間にバリア膜ＢＦ２を介在させているので、透過膜ＰＦと金属膜ＭＦとの不所望な反応を抑制することができる。
【００７２】
（実施の形態２）
＜実施の形態２における基本思想＞
まず、本実施の形態２における基本思想について図面を参照しながら説明する。図２５に示すように、半導体基板１Ｓを用意し、この半導体基板１Ｓの表面（上面、主面）上に金属膜ＭＦを形成する。この金属膜ＭＦは、例えば、コバルト膜、ニッケル膜、チタン膜あるいは、プラチナ膜などから構成されており、例えば、スパッタリング法を使用することにより形成することができる。ここで、半導体基板１Ｓ上の領域を領域ＡＲ１と領域ＡＲ２に分けることにする。具体的に、領域ＡＲ１は、金属シリサイド膜を形成する領域であり、領域ＡＲ２は、金属シリサイド膜を形成しない領域として定義される。金属膜ＭＦは、領域ＡＲ１および領域ＡＲ２を含む半導体基板１Ｓの表面上を覆うように形成される。
【００７３】
次に、図２６に示すように、金属膜ＭＦ上に反射膜ＲＥＦを形成する。この反射膜ＲＥＦは、例えば、タングステン膜、アルミニウム膜、あるいは、炭化シリコン膜などから構成することができ、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法により形成することができる。反射膜ＲＥＦは、図２６に示す段階では、領域ＡＲ１および領域ＡＲ２に形成される。
【００７４】
続いて、図２７に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、領域ＡＲ１に形成されている反射膜ＲＥＦを除去する。これにより、領域ＡＲ２においては、金属膜ＭＦ上に反射膜ＲＥＦが形成される一方、領域ＡＲ１においては、金属膜ＭＦ上に形成されている反射膜ＲＥＦが除去される。つまり、本実施の形態２では、領域ＡＲ２にだけ選択的に反射膜ＲＥＦを形成することができる。
【００７５】
その後、図２８に示すように、半導体基板１Ｓの領域ＡＲ１および領域ＡＲ２にわたって赤外線レーザ光ＩＦを照射する。このとき、半導体基板１Ｓの領域ＡＲ１においては、赤外線レーザ光ＩＦを反射する反射膜ＲＥＦが形成されていないので、直接、赤外線レーザ光ＩＦが金属膜ＭＦに照射される。この結果、反射膜ＲＥＦを形成していない領域ＡＲ１においては、赤外線レーザ光ＩＦが効率良く金属膜ＭＦへ吸収される。このことは、領域ＡＲ１においては、金属膜ＭＦに吸収される赤外線レーザ光ＩＦを増やすことができるため、金属膜ＭＦおよび半導体基板１Ｓの温度を高くできることを意味する。
【００７６】
一方、領域ＡＲ２においては、反射膜ＲＥＦが形成されているため、この反射膜ＲＥＦに対して赤外線レーザ光ＩＦが照射される。このとき、反射膜ＲＥＦによって大部分の赤外線レーザ光ＩＦは反射される。このことから、領域ＡＲ２においては、反射膜ＲＥＦの下層に形成されている金属膜ＭＦに吸収される赤外線レーザ光ＩＦが領域ＡＲ１よりも減少する。このことは、領域ＡＲ２における赤外線レーザ光ＩＦの金属膜ＭＦへの吸収効率が低下するため、金属膜ＭＦおよび半導体基板１Ｓの温度を領域ＡＲ１に比べて低くすることができることを意味する。
【００７７】
この結果、図２９に示すように、例えば、領域ＡＲ１においては、半導体基板１Ｓの温度がシリサイド化するための共晶化温度よりも高くなり、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦの間にシリサイド反応が生じる。したがって、領域ＡＲ１においては、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦとの界面に金属シリサイド膜ＳＬが形成される。一方、領域ＡＲ２においては、半導体基板１Ｓの温度がシリサイド化するための共晶化温度よりも低くなり、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦの間にシリサイド反応が生じない。つまり、領域ＡＲ２においては、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦとの界面に金属シリサイド膜ＳＬが形成されないことになる。
【００７８】
このように本実施の形態２の基本思想は、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）に反射膜ＲＥＦを形成せず、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）に反射膜ＲＥＦを形成することにより、赤外線レーザ光ＩＦを照射した際、シリサイド化する領域の温度をシリサイド化するための共晶化温度よりも高くする一方、シリサイド化しない領域の温度をシリサイド化するための共晶化温度よりも低くすることができる。この結果、シリサイド化しない領域の温度を低く抑えることができ、シリサイド化反応を生じさせないとともに、シリサイド化しない領域に加わる熱負荷を抑制することができる。つまり、本実施の形態２の基本思想は、反射膜ＲＥＦの形成の有無によって、赤外線レーザ光ＩＦの金属膜ＭＦへ吸収効率を変化させることにより、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）の温度とシリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）の温度との間に差を設けることに特徴がある。そして、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）の温度が共晶化温度より高くなり、かつ、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）の温度が共晶化温度よりも低くなるように温度差を設けることにより、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）にだけ選択的に金属シリサイド膜ＳＬを形成することができるのである。
【００７９】
特に、本実施の形態２における基本思想においては、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）の金属膜ＭＦが露出しており、金属膜ＭＦ上に反射膜ＲＥＦが形成されていない。このため、少なくとも、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）においては、金属膜ＭＦと金属膜ＭＦ上に形成される膜との不所望な反応を抑制することができる。また、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）には、金属膜ＭＦ上に反射膜ＲＥＦが形成されているが、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）では、照射された赤外線レーザ光ＩＦの大部分が反射膜ＲＥＦで反射されてしまうため、反射膜ＲＥＦの下層に形成されている金属膜ＭＦおよび半導体基板１Ｓの温度上昇を抑制することができる。このため、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）の温度は比較的低くすることができるので、金属膜ＭＦと反射膜ＲＥＦとの反応を抑制することができる。
【００８０】
さらに、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）においては、熱伝導率の良い反射膜ＲＥＦが形成されているため、反射膜ＲＥＦからの熱拡散が速やかに行なわれる。このことから、領域ＡＲ２においては、反射膜ＲＥＦでの赤外線レーザ光ＩＦの反射および熱伝導率の良好な反射膜ＲＥＦ自体からの速やかな熱拡散の相乗効果によって、領域ＡＲ２の温度を共晶化温度よりも低くすることができる。つまり、本実施の形態２で設けている反射膜ＲＥＦの主要な機能は、照射された赤外線レーザ光ＩＦを充分に反射させることにあるが、反射膜ＲＥＦ自体は、例えば、熱伝導性の良い金属膜から構成されるので、反射膜ＲＥＦ自体からの熱拡散も効率良く行なうことができるのである。すなわち、本実施の形態２における反射膜ＲＥＦは、赤外線レーザ光ＩＦを充分に反射させる機能と、熱を効率良く拡散させる機能を有しており、これらの２つの機能の相乗効果によって、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００８１】
ここで、本実施の形態２における反射膜ＲＥＦとは、赤外線レーザ光ＩＦを反射する膜という意味で使用している。例えば、赤外線レーザ光ＩＦは、波長が２．８μｍ〜１０．６μｍの範囲内にある連続発振レーザ光から構成されており、この赤外線レーザ光ＩＦを透過する性質を有している膜を反射膜ＲＥＦとして定義している。具体的に、反射膜ＲＥＦは、タングステン膜、アルミニウム膜、あるいは、炭化シリコン膜などから構成することができから構成することができる。特に、タングステン膜およびアルミニウム膜は、赤外線レーザ光ＩＦの反射率が高いとともに、加工性が良好である利点を有しているので、反射膜ＲＥＦとして使用することが望ましい。
【００８２】
そして、本実施の形態２における反射膜ＲＥＦの膜厚は、１μｍ以上であることが望ましい。なぜなら、反射膜ＲＥＦの膜厚が、対象となっている赤外線レーザ光ＩＦの波長と同程度にすると反射効率が向上するからである。すなわち、反射膜ＲＥＦでの赤外線レーザ光ＩＦの反射を充分に行なって、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）の温度上昇を抑制する観点からは、反射膜ＲＥＦの膜厚が１μｍ以上であることが望ましいのである。
【００８３】
なお、反射膜ＲＥＦの材料を下層に形成されている金属膜ＭＦと同じ材料から構成することもできる。この場合、例えば、プロセスを簡素化することができる。ここで、反射膜ＲＥＦを金属膜ＭＦと同じ材料から構成する場合、赤外線レーザ光ＩＦを充分に反射させることができるかが疑問になる。例えば、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）では、金属膜ＭＦが露出しているが、この金属膜ＭＦでの反射は少なく、大部分は金属膜ＭＦに吸収されることを前提としている。したがって、シリサイド化しない領域（領域ＡＲ２）においても、金属膜ＭＦ上に形成される反射膜ＲＥＦを金属膜ＭＦと同じ材料から構成する場合、シリサイド化する領域（領域ＡＲ１）の類推から、赤外線レーザ光ＩＦの吸収が充分に行なわれないのではないかという疑問が生じる。しかし、反射膜ＲＥＦの膜厚が、対象となっている赤外線レーザ光ＩＦの波長と同程度にすると反射効率が向上するため、反射膜ＲＥＦを金属膜ＭＦと同じ材料から構成する場合であっても、反射膜ＲＥＦの膜厚を赤外線レーザ光ＩＦの波長と同程度の膜厚にすることにより、反射効率を向上させることができるのである。つまり、本実施の形態２では、同じ材料の反射膜ＲＥＦであっても、膜厚を調整することにより、反射効率が変化するという性質をうまく利用しているのである。これにより、反射膜ＲＥＦを金属膜ＭＦと同じ材料から構成することもできる。
【００８４】
＜半導体装置の製造方法＞
以下では、炭化珪素を使用した半導体デバイスの一例として、炭化珪素を使用した縦型のパワーＭＩＳＦＥＴを取り上げ、この半導体装置の製造方法に本実施の形態２における基本思想を適用する例について図面を参照しながら説明する。
【００８５】
図９〜図１４までは、前記実施の形態１と同様である。そして、図３０に示すように、金属膜ＭＦ上に反射膜ＲＥＦを形成する。反射膜ＲＥＦは、例えば、タングステン膜、アルミニウム膜、あるいは、炭化シリコン膜などの導体膜から形成され、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法により形成することができる。その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、反射膜ＲＥＦをパターニングする。反射膜ＲＥＦのパターニングは、平面視において、コンタクトホールＣＮＴの形成領域を開口し、かつ、その他の領域を覆うように行なわれる。
【００８６】
その後、図３１に示すように、半導体基板１Ｓの金属膜露出領域および反射膜形成領域にわたって赤外線レーザ光ＩＦを照射する。このとき、半導体基板１Ｓの金属膜露出領域においては、赤外線レーザ光ＩＦを反射する反射膜ＲＥＦが形成されていないので、直接、赤外線レーザ光ＩＦが金属膜ＭＦに照射される。この結果、反射膜ＲＥＦを形成していない金属膜露出領域においては、赤外線レーザ光ＩＦが効率良く金属膜ＭＦへ吸収される。このことは、金属膜露出領域においては、金属膜ＭＦに吸収される赤外線レーザ光ＩＦを増やすことができるため、金属膜ＭＦおよび半導体基板１Ｓの温度を高くできることを意味する。
【００８７】
一方、反射膜形成領域においては、反射膜ＲＥＦが形成されているため、この反射膜ＲＥＦに対して赤外線レーザ光ＩＦが照射される。このとき、反射膜ＲＥＦによって大部分の赤外線レーザ光ＩＦは反射される。このことから、反射膜形成領域においては、反射膜ＲＥＦの下層に形成されている金属膜ＭＦに吸収される赤外線レーザ光ＩＦが金属膜露出領域よりも減少する。このことは、反射膜形成領域における赤外線レーザ光ＩＦの金属膜ＭＦへの吸収効率が低下するため、金属膜ＭＦおよび半導体基板１Ｓの温度を金属膜露出領域に比べて低くすることができることを意味する。
【００８８】
この結果、図３１に示すように、例えば、金属膜露出領域においては、半導体基板１Ｓの温度がシリサイド化するための共晶化温度よりも高くなり、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦの間にシリサイド反応が生じる。したがって、金属膜露出領域においては、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦとの界面に金属シリサイド膜ＳＬが形成される。一方、反射膜形成領域においては、半導体基板１Ｓの温度がシリサイド化するための共晶化温度よりも低くなり、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦの間にシリサイド反応が生じない。つまり、反射膜形成領域においては、半導体基板１Ｓと金属膜ＭＦとの界面に金属シリサイド膜ＳＬが形成されないことになる。
【００８９】
なお、金属膜ＭＦがニッケル膜の場合、金属シリサイド膜ＳＬはニッケルシリサイド膜となり、金属膜ＭＦがコバルト膜の場合、金属シリサイド膜ＳＬはコバルトシリサイド膜となる。また、金属膜ＭＦがプラチナ膜の場合、金属シリサイド膜ＳＬはプラチナシリサイド膜となり、金属膜ＭＦがチタン膜の場合、金属シリサイド膜ＳＬはチタンシリサイド膜となる。その後の工程は、前記実施の形態１と同様である。以上のようにして、本実施の形態２における半導体装置を製造することができる。
【００９０】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１Ｓ  半導体基板
ＡＲ１  領域
ＡＲ２  領域
ＢＦ１  バリア膜
ＢＦ２  バリア膜
ＣＮＴ  コンタクトホール
ＥＰＩ  エピタキシャル層
Ｇ  ゲート電極
ＧＣＮＴ  ゲートコンタクト
ＧＯＸ  ゲート絶縁膜
ＩＦ  赤外線レーザ光
ＩＬ  層間絶縁膜
ＭＦ  金属膜
ＯＰ  開口部
ＰＦ  透過膜
ＰＲＦ  保護膜
ＰＷＬ  ｐ型ウェル
ＲＥＦ  反射膜
ＳＣＮＴ  ソースコンタクト
ＳＬ  金属シリサイド膜
ＳＲ  ソース領域
ＴＦ１  窒化チタン膜
ＴＦ２  窒化チタン膜
ＵＶ  紫外線レーザ光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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