【手続補正書】
【提出日】平成19年3月1日(2007.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  シリコン基板の主表面に配設され、分離絶縁膜によって規定される活性領域と、
前記活性領域の前記シリコン基板主表面に形成された不純物領域と、
前記不純物領域を覆う層間絶縁膜と、
前記不純物領域の上の前記層間絶縁膜を貫通するコンタクトホール内および当該コンタクトホール周囲の前記層間絶縁膜の上に形成されている導電膜と、
前記導電層が接続する領域の前記不純物領域表面に、前記不純物領域に隣接する前記分離絶縁膜と距離を隔てて形成された金属シリサイド層を備え、
前記金属シリサイド層を構成する金属原子は、シリサイド反応を行なう際にＳｉ原子が当該金属の膜中に拡散する量よりも多くシリコン基板中に拡散する金属である、半導体装置。
【請求項２】  前記金属シリサイドを構成する金属原子が、ＣｏおよびＮｉのうちのいずれかである、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】  前記金属シリサイド層は、前記コンタクトホールが形成された領域から、前記コンタクトホールが形成されず前記層間絶縁膜が残った領域の前記シリコン基板表面まで延在することを特徴とする、前記１または２のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項４】  シリコン基板の主表面に配設され、分離絶縁膜によって規定される活性領域と、
前記活性領域の前記シリコン基板主表面に形成された不純物領域と、
前記不純物領域を覆う層間絶縁膜と、
前記不純物領域の上の前記層間絶縁膜を貫通し当該不純物領域の中にまで達するコンタクトホール内および当該コンタクトホール周囲の前記層間絶縁膜の上に形成されている導電膜と、
前記コンタクトホールよりも大きな径を有して前記不純物領域の表面に形成された金属シリサイド層とを備え、
前記金属シリサイド層の上面は、前記金属シリサイド層が形成されていない領域の前記活性領域の前記シリコン基板表面よりも低く形成されていることを特徴とする、半導体装置。
【請求項５】  シリコン基板の主表面に不純物を注入して不純物領域を形成する工程と、
前記不純物領域を覆う層間絶縁膜を成膜する工程と、
前記不純物領域の上の層間絶縁膜にコンタクトホールを開口する工程と、
前記コンタクトホールの開口に引き続いて、前記シリコン基板をエッチングして前記コンタクトホール底部の径よりも大きい径の拡大凹部を前記不純物領域に設ける工程と、
前記拡大凹部を埋めるように金属膜を前記コンタクトホール底部に成膜する工程とを備える、半導体装置の製造方法。
【請求項６】  前記不純物領域に前記拡大凹部を設けるエッチングは、等方性エッチングおよびウエットエッチングのうちのいずれかのエッチングによって行う、請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】  メタルＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法を用いて前記拡大凹部を埋めるように金属膜をコンタクトホール底部に成膜する、請求項５または６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】  シリコン基板の主表面に不純物を注入して不純物領域を形成する工程と、
前記不純物領域を覆う層間絶縁膜を成膜する工程と、
前記不純物領域の上の層間絶縁膜を貫通し、当該不純物領域の中にまで達するコンタクトホールを開口する工程と、
前記不純物領域によって囲まれる前記コンタクトホール底部の側壁および底面を覆って金属膜を形成する工程とを備える、半導体装置の製造方法。
【請求項９】  シリコン基板の主表面に不純物を注入して不純物領域を形成する工程と、
前記不純物領域を覆う層間絶縁膜を成膜する工程と、
前記不純物領域の上の層間絶縁膜にコンタクトホールを開口する工程と、
前記コンタクトホールを開口した工程の後、前記コンタクトホール底部に金属膜を成膜する工程と、
前記金属膜とシリコンとを反応させ金属シリサイド層を形成するための熱処理工程とを備え、
前記金属膜を構成する金属原子は、シリサイド反応を行なう際に、Ｓｉ原子が前記金属膜の中に拡散する量よりも多くシリコン基板中に拡散する金属である、半導体装置の製造方法。
【請求項１０】  前記金属膜が、ＣｏおよびＮｉのうちのいずれかの金属膜である、請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】  前記金属膜がＣｏ膜である場合において、前記金属シリサイド層を形成するための熱処理として、４５０℃以下の熱処理および６００℃以上の熱処理のうち、いずれかの熱処理を加える、請求項９または１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】  前記金属膜がＣｏ膜である場合において、前記金属シリサイド層を形成するための熱処理として４５０℃以下の前記熱処理を加えた後に、前記コバルト膜のみを選択的に除去する工程と、その後に６００℃以上の熱処理を加える、請求項９または１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】  前記金属シリサイド層を形成する熱処理工程の後に、当該金属シリサイド層以外の金属膜を選択的に除去する工程をさらに備える、請求項９〜１１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】  前記金属膜を形成する工程と、前記金属シリサイド層を形成する熱処理工程と、その金属シリサイド層以外の金属膜を選択的に除去する工程と、を複数回繰り返す、請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の半導体装置は、シリコン基板の主表面に配設され、分離絶縁膜によって規定される活性領域と、活性領域のシリコン基板主表面に形成された不純物領域と、不純物領域を覆う層間絶縁膜と、不純物領域の上の層間絶縁膜を貫通するコンタクトホール内および当該コンタクトホール周囲の層間絶縁膜の上に形成されている導電膜と、導電層が接続する領域の不純物領域表面に、不純物領域に隣接する分離絶縁膜と距離を隔てて形成された金属シリサイド層を備える。金属シリサイド層を構成する金属原子は、シリサイド反応を行なう際にＳｉ原子が当該金属の膜中に拡散する量よりも多くシリコン基板中に拡散する金属である。
上記の金属としては、請求項２の半導体装置のように、金属シリサイドを構成する金属原子が、ＣｏおよびＮｉのうちのいずれかであることが望ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記の金属シリサイド層は、コンタクトホール底部の不純物領域に形成された拡大凹部の底に沿って形成されている。この拡大凹部は、層間絶縁膜を貫通するコンタクトホールよりも大きな径を有している。このため、金属シリサイド層となる金属膜を拡大凹部の隅にまで形成するためには、メタルＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法などを用いて形成する。このとき、上記拡大凹部の隅の部分に形成される金属膜は、拡大凹部の底からだけでなく、層間絶縁膜の底面からも発生する。層間絶縁膜の底面から発生した上側金属膜と、拡大凹部の隅の底面から発生した下側金属膜とは、それぞれ拡大凹部の上および下から拡大凹部の内側に向かって成長するので、それらは拡大凹部の中で会合し、拡大凹部の隅で界面を形成する。この界面はシームと呼ばれることがある。一方、大部分の拡大凹部では、その底面から金属膜を成長させる。これらの金属膜は、シリコン基板に接する部分で金属シリサイドとなる。隅の部分のシームを含む金属膜もシリコン基板に接する部分に近いので、金属シリサイドとなる。
シリサイド化熱処理時にＳｉ原子が当該金属の膜中に拡散する量よりも多くシリコン基板中に拡散する金属原子として、例えばＣｏおよびＮｉを用いるのがよい。上記金属の採用により、従来のコンタクトホール形成工程および金属膜成膜工程を用いながら、従来よりも深く不純物領域に金属シリサイド層を形成することができる。また、径方向にも広がるので、上記金属シリサイド層の径は、上記コンタクトホールの下端部径よりも大きくなる。この結果、半導体装置を微細化しても、良好なコンタクトを形成することが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の請求項４の半導体装置は、シリコン基板の主表面に配設され、分離絶縁膜によって規定される活性領域と、活性領域のシリコン基板主表面に形成された不純物領域と、不純物領域を覆う層間絶縁膜と、不純物領域の上の層間絶縁膜を貫通し当該不純物領域の中にまで達するコンタクトホール内および当該コンタクトホール周囲の層間絶縁膜の上に形成されている導電膜と、コンタクトホールよりも大きな径を有して不純物領域の表面に形成された金属シリサイド層とを備える。金属シリサイド層の上面は、金属シリサイド層が形成されていない領域の活性領域のシリコン基板表面よりも低く形成されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の請求項９の半導体装置の製造方法は、シリコン基板の主表面に不純物を注入して不純物領域を形成する工程と、不純物領域を覆う層間絶縁膜を成膜する工程と、不純物領域の上の層間絶縁膜にコンタクトホールを開口する工程と、コンタクトホールを開口した工程の後、コンタクトホール底部に金属膜を成膜する工程と、金属膜とシリコンとを反応させ金属シリサイド層を形成するための熱処理工程とを備え、金属膜を構成する金属原子は、シリサイド反応を行なう際に、Ｓｉ原子が金属膜の中に拡散する量よりも多くシリコン基板中に拡散する金属である。上記金属膜としては、例えば、請求項１０の半導体装置のように、ＣｏおよびＮｉのうちのいずれかの金属膜を用いるのがよい。