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JPH09153557A - Manufacture of floating gate-type non-volatile semiconductor memory - Google Patents

Manufacture of floating gate-type non-volatile semiconductor memory

Info

Publication number
JPH09153557A
JPH09153557A JP7311781A JP31178195A JPH09153557A JP H09153557 A JPH09153557 A JP H09153557A JP 7311781 A JP7311781 A JP 7311781A JP 31178195 A JP31178195 A JP 31178195A JP H09153557 A JPH09153557 A JP H09153557A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
region
silicide
silicide layer
metal layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7311781A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyoshi Takeuchi
信善 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP7311781A priority Critical patent/JPH09153557A/en
Priority to US08/721,938 priority patent/US5766997A/en
Publication of JPH09153557A publication Critical patent/JPH09153557A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a floating gate-type non-volatile semiconductor memory including a silicide layer optimized according to each necessary characteristic in source and drain regions. SOLUTION: A field oxide film 12 is formed selectively on a silicon substrate 11. A gate oxide film 13 is formed on the silicon substrate 11. A gate electrode made of polysilicon film is formed on the gate oxide film 13. A silicide layer 15 is formed on the gate electrode, and spacer oxide films 16 and 17 are formed on the side faces of the gate electrode 15. Then, a source region 19 and a drain region 20 are formed with a channel region 18 in between. Each silicide layer 21 or 22 is formed in the source or drain region 19 or 20. In this case, the depth D2 of the silicide layer 22 on the drain side is smaller than the depth D1 of the silicide layer 21 on the source side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低抵抗層としてシ
リサイド層を有する浮遊ゲート型不揮発性半導体メモリ
装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a floating gate type nonvolatile semiconductor memory device having a silicide layer as a low resistance layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の微細化に伴い、不純物拡散
層のシート抵抗やコンタクト抵抗をより下げる必要が生
じている。この要求を満たす有力な技術がシリサイド技
術である。
2. Description of the Related Art With the miniaturization of semiconductor devices, it has become necessary to further reduce the sheet resistance and contact resistance of impurity diffusion layers. A leading technology that meets this requirement is the silicide technology.

【0003】シリサイド技術は、例えば、以下の通りで
ある。まず、半導体基板中に形成された不純物拡散層の
表面を露出させ、この露出面上にTi,Co,Ni等の
高融点金属を堆積させる。次いで、半導体基板に熱処理
を加える。これにより、不純物拡散層中のシリコン(S
i)と金属とが反応し、例えばTiSi2のようなシリ
サイド層を形成している。このシリサイド層が十分厚け
れば、シート抵抗やコンタクト抵抗が、シリサイド層が
ない場合よりも最大で1桁も下がる。このため、サブミ
クロンMOS技術では、シリサイド技術は必須となりつ
つある。
The silicide technology is, for example, as follows. First, the surface of the impurity diffusion layer formed in the semiconductor substrate is exposed, and a refractory metal such as Ti, Co, or Ni is deposited on the exposed surface. Then, heat treatment is applied to the semiconductor substrate. As a result, the silicon (S
i) reacts with the metal to form a silicide layer such as TiSi 2 . If this silicide layer is thick enough, the sheet resistance and contact resistance will be reduced by an order of magnitude as compared with the case without the silicide layer. Therefore, the silicide technology is becoming indispensable in the submicron MOS technology.

【0004】MOS型トランジスタでは、微細化に伴っ
て拡散層が浅くなり、拡散層のシート抵抗が低くなる。
この結果、拡散層と金属配線層とのコンタクト抵抗が増
大する。この抵抗の増大を防止するため、ポリシリコン
ゲート、ソース領域およびドレイン領域の上にシリサイ
ド層を形成するサリサイド構造が実用化されている。サ
リサイド構造では、ポリシリコンゲート、ソース領域お
よびドレイン領域の上に、高融点金属を堆積させ、次い
で、熱処理を加えることにより、シリサイド層を形成し
ている。
In the MOS transistor, the diffusion layer becomes shallower with the miniaturization, and the sheet resistance of the diffusion layer becomes low.
As a result, the contact resistance between the diffusion layer and the metal wiring layer increases. In order to prevent this increase in resistance, a salicide structure in which a silicide layer is formed on the polysilicon gate, the source region and the drain region has been put into practical use. In the salicide structure, a refractory metal is deposited on the polysilicon gate, the source region and the drain region, and then heat treatment is applied to form a silicide layer.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、半導体素子の
微細化に伴ない、不純物拡散層の深さも浅くなってきて
いる。もしも、比較的浅い(例えば、0.2μm)の不
純物拡散層上に、シリサイド層を形成するための金属を
厚く堆積しすぎた状態(例えば、チタン0.1μm)で
熱処理を施すと、シリサイド化反応が進みすぎて、形成
されたシリサイドがpn接合を破ってしまうということ
が発生する。このような状態では、リークが大きくなり
すぎて半導体素子として使用不可能になる。
However, with the miniaturization of semiconductor elements, the depth of the impurity diffusion layer is becoming shallower. If heat treatment is performed on a relatively shallow (eg, 0.2 μm) impurity diffusion layer with a metal for forming a silicide layer deposited too thick (eg, titanium 0.1 μm), silicidation occurs The reaction proceeds too much and the formed silicide breaks the pn junction. In such a state, the leak becomes too large to be used as a semiconductor device.

【0006】一方、金属の膜厚を不純物拡散層の深さに
応じて薄くしたり、金属の膜厚が厚くても熱処理の時間
を短縮して、薄いシリサイド層を形成することが考えら
れる。しかしながら、この場合にはシート抵抗の低減が
不十分であり、シリサイド化のメリットが減少してしま
う。
On the other hand, it is conceivable to reduce the film thickness of the metal according to the depth of the impurity diffusion layer, or to shorten the heat treatment time even if the film thickness of the metal is thick to form a thin silicide layer. However, in this case, the reduction of the sheet resistance is insufficient and the merit of silicidation is reduced.

【0007】シリサイド層が薄くなるデメリットは、多
層配線構造におけるポリシリコンで構成された配線層の
シート抵抗の低減および配線層間の接続部におけるコン
タクト抵抗の低減に問題がある。
The disadvantage of thinning the silicide layer is that there is a problem in that the sheet resistance of the wiring layer made of polysilicon in the multilayer wiring structure and the contact resistance at the connection between the wiring layers are reduced.

【0008】さらに、従来のMOS型トランジスタにお
けるサリサイド構造の形成では、ポリシリコンゲート、
ソース領域およびドレイン領域の上に、均一な膜厚の高
融点金属を堆積させ、基板に対してほぼ均一な熱処理を
加えることにより、シリサイド層が形成される。このた
め、シリサイド層は、ソース領域およびドレイン領域に
同じ深さで形成される。
Further, in forming a salicide structure in a conventional MOS transistor, a polysilicon gate,
A refractory metal having a uniform film thickness is deposited on the source region and the drain region, and a substantially uniform heat treatment is applied to the substrate to form a silicide layer. Therefore, the silicide layer is formed at the same depth in the source region and the drain region.

【0009】しかしながら、MOS型トランジスタにお
いては、ソース側とドレイン側とでは、ソース/ドレイ
ン接合面におけるリーク電流に対する許容性が異なって
いる。より具体的には、通常、MOS型トランジスタの
ドレイン領域には電圧が印加されるが、ソース領域はフ
ローティングになっているかまたは接地されている。こ
のため、ドレイン領域では接合部リークの制限が厳しい
が、ソース領域では寛容である。
However, in the MOS type transistor, the source side and the drain side have different tolerances to the leakage current at the source / drain junction surface. More specifically, normally, a voltage is applied to the drain region of the MOS transistor, but the source region is floating or grounded. Therefore, the junction leak is severely limited in the drain region, but is tolerant in the source region.

【0010】従って、ドレイン領域ではシリサイド層を
薄く形成し、シリサイドによる拡散層への浸食を抑制
し、接合部リークを防止することが望まれる。一方、ソ
ース領域では、シリサイド層をドレイン領域よりも厚く
形成し、拡散層と上部配線層との間のコンタクト抵抗を
低くすることが好ましい。
Therefore, it is desired to form a thin silicide layer in the drain region to suppress erosion of the diffusion layer by the silicide and prevent junction leakage. On the other hand, in the source region, it is preferable that the silicide layer is formed thicker than the drain region to reduce the contact resistance between the diffusion layer and the upper wiring layer.

【0011】しかしながら、従来のサリサイド構造を有
するMOS型トランジスタは、上述のように、ソース領
域およびドレイン領域で同じ深さのシリサイド層が形成
されている。従って、ソース領域およびドレイン領域に
夫々要求される特性に応じて適正化されたシリサイド層
が形成されていない。また、従来のサリサイド構造を有
するMOS型トランジスタの製造方法では、ソース領域
およびドレイン領域に夫々要求される特性に応じて適正
化されたシリサイド層を形成できない。
However, in the conventional MOS type transistor having the salicide structure, as described above, the silicide layer having the same depth is formed in the source region and the drain region. Therefore, a silicide layer optimized according to the characteristics required for the source region and the drain region is not formed. Further, in the conventional method for manufacturing a MOS transistor having a salicide structure, it is not possible to form a silicide layer that is optimized according to the characteristics required for the source region and the drain region.

【0012】本発明は、ソース領域およびドレイン領域
で夫々要求される特性に応じて適正化されたシリサイド
層を形成することができる浮遊ゲート型不揮発性半導体
メモリ装置の製造方法を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a floating gate type non-volatile semiconductor memory device capable of forming a silicide layer optimized according to the characteristics required in the source region and the drain region. And

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、チャンネル領
域を挟んで形成されたソース領域およびドレイン領域、
前記チャンネル領域の上方に設けられたシリコンで構成
されたフローティングゲートを具備するシリコン基板上
に、シリコンとの反応によりシリサイドを形成し得るシ
リサイド形成金属で構成される第1金属層を形成する工
程、前記第1金属層上であって少なくとも前記ドレイン
領域の上側を含み前記ソース領域の上側を除く領域にシ
リサイド化反応を抑制する反応抑制層を形成する工程、
前記反応抑制層を含む前記第1金属層上に前記シリサイ
ド形成金属で構成される第2金属層を形成する工程、前
記シリコン基板に熱処理を施して前記ソース領域と前記
第1金属層および前記第2金属層との間、前記ドレイン
領域と前記第1金属層との間、並びに、前記フローティ
ングゲートと前記第1金属層または前記第1金属層およ
び前記第2金属層の両方と第1ポリシリコン層との間で
のシリサイド化反応により前記ソース領域、前記ドレイ
ン領域および前記フローティングゲートにシリサイド層
を夫々形成する工程、前記フローティングゲートの表面
に形成されたシリサイド層上に絶縁層を形成する工程、
および、前記絶縁層上にフローティングゲートを形成す
る工程を具備することを特徴とする浮遊ゲート型不揮発
性半導体メモリ装置の製造方法を提供する。
According to the present invention, a source region and a drain region formed with a channel region sandwiched therebetween are provided.
Forming a first metal layer made of a silicide forming metal capable of forming a silicide by a reaction with silicon on a silicon substrate having a floating gate made of silicon provided above the channel region; Forming a reaction suppression layer that suppresses a silicidation reaction in a region on the first metal layer that includes at least the upper side of the drain region and excludes the upper side of the source region;
Forming a second metal layer composed of the silicide forming metal on the first metal layer including the reaction suppressing layer; heat treating the silicon substrate to form the source region, the first metal layer and the first metal layer; Two metal layers, between the drain region and the first metal layer, and between the floating gate and the first metal layer or both the first metal layer and the second metal layer and the first polysilicon. Forming a silicide layer in each of the source region, the drain region and the floating gate by a silicidation reaction with a layer, forming an insulating layer on the silicide layer formed on the surface of the floating gate,
And a method of manufacturing a floating gate non-volatile semiconductor memory device, comprising the step of forming a floating gate on the insulating layer.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態の半
導体装置を示す断面図である。図1中、11はシリコン
基板を示す。シリコン基板11上にはフィールド酸化膜
12が選択的に形成されている。シリコン基板11上に
は、ゲート酸化膜13が形成されている。ゲート酸化膜
13上にはポリシリコン膜からなるゲート電極14が形
成されている。ゲート電極14の表面上にはシリサイド
層15が形成されている。シリサイド層15のドレイン
側部分15aの膜厚は、ソース側部分15bよりも薄く
形成されている。ゲート電極14の側面部にはスペーサ
ー酸化膜16,17が形成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 indicates a silicon substrate. A field oxide film 12 is selectively formed on the silicon substrate 11. A gate oxide film 13 is formed on the silicon substrate 11. A gate electrode 14 made of a polysilicon film is formed on the gate oxide film 13. A silicide layer 15 is formed on the surface of the gate electrode 14. The drain side portion 15a of the silicide layer 15 is formed to be thinner than the source side portion 15b. Spacer oxide films 16 and 17 are formed on the side surfaces of the gate electrode 14.

【0015】シリコン基板11には、チャンネル領域1
8を挟んでソース領域19およびドレイン領域20が形
成されている。ソース領域19およびドレイン領域20
は、夫々、低濃度不純物拡散領域n-およびn-に隣接し
て形成された高濃度不純物拡散領域n+からなる。これ
らの低濃度不純物拡散領域n-および高濃度不純物拡散
領域n+とでLDD構造が構成されている。
The silicon substrate 11 has a channel region 1
A source region 19 and a drain region 20 are formed with 8 in between. Source region 19 and drain region 20
Are respectively composed of the low-concentration impurity diffusion regions n and the high-concentration impurity diffusion regions n + formed adjacent to the n . The LDD structure is constituted by the low concentration impurity diffusion region n and the high concentration impurity diffusion region n + .

【0016】ソース領域19およびドレイン領域20に
は、夫々、シリサイド層21、22が形成されている。
図2に示すように、ソース側シリサイド層21およびド
レイン側シリサイド層22の、シリコン基板11の表面
0からソース領域19およびドレイン領域20に対す
る深さD1およびD2は互いに異なっている。すなわち、
ドレイン側シリサイド層22の深さD2は、ソース側シ
リサイド層21の深さD1よりも浅く形成されている。
Silicide layers 21 and 22 are formed in the source region 19 and the drain region 20, respectively.
As shown in FIG. 2, the depths D 1 and D 2 of the source-side silicide layer 21 and the drain-side silicide layer 22 from the surface S 0 of the silicon substrate 11 to the source region 19 and the drain region 20 are different from each other. That is,
The depth D 2 of the drain side silicide layer 22 is formed shallower than the depth D 1 of the source side silicide layer 21.

【0017】以上説明したMOS型トランジスタ10に
おいて、ソース側シリサイド層21およびドレイン側シ
リサイド層22の深さD1およびD2が異なることは、ソ
ース領域19およびドレイン領域20においてシリサイ
ド層に要求される異なる特性を満足できる点で優れてい
る。すなわち、MOS型トランジスタ10は、ソース/
ドレイン接合面におけるリーク電流に対する許容性が異
なっている。通常、MOS型トランジスタ10のドレイ
ン領域20には電圧が印加されるが、ソース領域19は
フローティングになっているかまたは接地されている。
このため、ドレイン領域20では接合部リークの制限が
厳しいが、ソース領域19では寛容である。従って、ド
レイン側シリサイド層22を浅く形成し、シリサイドに
よる拡散層への浸食を抑制し、接合部リークを防止する
ことが好ましい。一方、ソース領域19では、ソース側
シリサイド層21を深く形成し接合部リークが起こりや
すくなっても、接合部リークに対して寛容であるため問
題がない。そこで、ソース側シリサイド層21の深さD
1をドレイン領域22よりも厚く形成し、ソース領域1
9と上部配線層(図示せず)との間のコンタクト抵抗お
よびソース領域19のシート抵抗を低くすることが好ま
しい。
In the MOS transistor 10 described above, it is required that the source side silicide layer 21 and the drain side silicide layer 22 have different depths D 1 and D 2 in the source region 19 and the drain region 20. It is excellent in that it can satisfy different characteristics. That is, the MOS transistor 10 has a source / source
The tolerance for the leak current at the drain junction surface is different. Normally, a voltage is applied to the drain region 20 of the MOS transistor 10, but the source region 19 is floating or grounded.
For this reason, the drain region 20 is severely limited in junction leakage, but the source region 19 is tolerant. Therefore, it is preferable to form the drain side silicide layer 22 shallowly to suppress the erosion of the diffusion layer by the silicide and prevent the junction leak. On the other hand, in the source region 19, even if the source-side silicide layer 21 is deeply formed and the junction leak easily occurs, there is no problem because the junction leak is tolerant. Therefore, the depth D of the source-side silicide layer 21
1 is formed thicker than the drain region 22, and the source region 1 is formed.
It is preferable to lower the contact resistance between 9 and the upper wiring layer (not shown) and the sheet resistance of the source region 19.

【0018】さらに、MOS型トランジスタ10の高密
度化を達成するために、ソース領域19およびドレイン
領域20の高濃度不純物拡散領域n+の深さD3が十分に
薄く、かつ、ソース側シリサイド層21およびドレイン
側シリサイド層22の深さD1およびD2が夫々に適正化
された値であることが好ましい。具体的には、高濃度不
純物拡散領域n+の深さD3に対するシリサイド層21,
22の深さD1,D2が次の関係である場合が好ましい。
Further, in order to achieve the high density of the MOS transistor 10, the depth D 3 of the high concentration impurity diffusion region n + of the source region 19 and the drain region 20 is sufficiently thin, and the source side silicide layer is provided. It is preferable that the depths D 1 and D 2 of the drain silicide layer 21 and the drain side silicide layer 22 are optimized values. Specifically, the silicide layer 21 with respect to the depth D 3 of the high-concentration impurity diffusion region n + ,
It is preferable that the depths D 1 and D 2 of 22 have the following relationship.

【0019】D1:D3=0.2:1〜0.8:1 D2:D3=0:1〜0.6:1 上記関係を深さD1〜D3が満たす場合には、高濃度不純
物拡散領域n+が浅くなりシート抵抗が高くなっても、
ソース領域19およびドレイン領域20に夫々設けられ
たシリサイド層21,22により低抵抗化が図られる。
また、ドレイン領域20では接合部リークに対する制限
がソース領域19に比べて厳しいが、ドレイン側シリサ
イド層22の深さD2が浅く形成されているので接合部
リークの発生が抑制される。これに対して、ソース領域
19では接合部リークに対する制限が寛容であるため、
ソース側シリサイド層22の深さD1を深く、すなわち
ソース側シリサイド層22を厚く形成し、より一層の低
抵抗化を実現できる。
D 1 : D 3 = 0.2: 1 to 0.8: 1 D 2 : D 3 = 0: 1 to 0.6: 1 When the depths D 1 to D 3 satisfy the above relationship, , Even if the high-concentration impurity diffusion region n + becomes shallow and the sheet resistance becomes high,
The silicide layers 21 and 22 provided in the source region 19 and the drain region 20, respectively, reduce the resistance.
Further, the drain region 20 is more severely restricted in terms of junction leakage than the source region 19, but since the drain side silicide layer 22 is formed to have a shallow depth D 2 , the occurrence of junction leakage is suppressed. On the other hand, in the source region 19, the restriction on the junction leakage is tolerant, and therefore,
By forming the source-side silicide layer 22 to have a large depth D 1 , that is, to form the source-side silicide layer 22 to have a large thickness, it is possible to further reduce the resistance.

【0020】ソース側シリサイド層21およびドレイン
側シリサイド層22は、同一もしくは異なるシリサイド
で構成される。ここでシリサイドは、タングステンシリ
サイド、チタンシリサイド、コバルトシリサイドおよび
ニッケルシリサイドを包含する。
The source side silicide layer 21 and the drain side silicide layer 22 are composed of the same or different silicides. Here, the silicide includes tungsten silicide, titanium silicide, cobalt silicide, and nickel silicide.

【0021】ゲート電極14の表面上に形成されたシリ
サイド層15は、ソース側シリサイド層21およびドレ
イン側シリサイド層22と同一のシリサイドで構成され
ても良い。また、シリサイド層15、ソース側シリサイ
ド層21およびドレイン側シリサイド層22が全て同一
の工程で形成されたサリサイド構造により構成されても
良い。
The silicide layer 15 formed on the surface of the gate electrode 14 may be made of the same silicide as the source side silicide layer 21 and the drain side silicide layer 22. Further, the silicide layer 15, the source-side silicide layer 21, and the drain-side silicide layer 22 may all have a salicide structure formed in the same process.

【0022】この実施形態では、ゲート電極14は単一
のポリシリコンで構成されているが、ゲート電極14の
少なくとも最上層がシリコンで構成されていればよい。
また、ゲート電極14の上には、必ずしもシリサイド層
を形成しなくとも良い。また、シリサイド層15は均一
な膜厚であっても良い。
In this embodiment, the gate electrode 14 is made of a single polysilicon, but at least the uppermost layer of the gate electrode 14 may be made of silicon.
Further, the silicide layer does not necessarily have to be formed on the gate electrode 14. Further, the silicide layer 15 may have a uniform film thickness.

【0023】上述の実施形態のMOS型トランジスタ1
0は、例えば次のようにして形成される。図3(A)に
示すように、シリコン基板11に、選択的熱酸化法(L
OCOS法)に従ってフィールド酸化膜12を形成す
る。また、フィールド酸化膜12で規定されるアクティ
ブ領域に、熱酸化法により、例えば膜厚150オングス
トローム(A)のゲート酸化膜13を形成する。
MOS type transistor 1 of the above embodiment
0 is formed as follows, for example. As shown in FIG. 3 (A), a silicon substrate 11 is formed on the silicon substrate 11 by a selective thermal oxidation method (L
The field oxide film 12 is formed according to the OCOS method. Further, a gate oxide film 13 having a film thickness of 150 angstrom (A), for example, is formed in the active region defined by the field oxide film 12 by a thermal oxidation method.

【0024】次いで、ゲート酸化膜13上に、例えば膜
厚3000Aのポリシリコン膜31を堆積させる。ポリ
シリコン膜31に、導電率を高めるために不純物として
リン(P)を気相拡散法に従って不純物をドープする。
Next, a polysilicon film 31 having a film thickness of 3000 A, for example, is deposited on the gate oxide film 13. The polysilicon film 31 is doped with phosphorus (P) as an impurity according to the vapor phase diffusion method in order to increase the conductivity.

【0025】この後、ポリシリコン膜31上にレジスト
パターン(図示せず)を形成し、エッチングガスとして
臭化水素ガスおよび塩素ガスを用いた反応性イオンエッ
チング(RIE)を施して、ポリシリコン膜31および
露出したゲート酸化膜13をパターニングする。この結
果、図3(B)に示すように、シリコン基板11のチャ
ンネル領域18の上側にゲート電極14が形成される。
After that, a resist pattern (not shown) is formed on the polysilicon film 31, and reactive ion etching (RIE) using hydrogen bromide gas and chlorine gas as etching gas is performed to form a polysilicon film. 31 and the exposed gate oxide film 13 are patterned. As a result, as shown in FIG. 3B, the gate electrode 14 is formed above the channel region 18 of the silicon substrate 11.

【0026】このようにしてゲート電極14が形成され
たシリコン基板11に対して、Pイオンを低濃度で注入
して、低濃度拡散層n-を形成する。
P ions are implanted at a low concentration into the silicon substrate 11 on which the gate electrode 14 is formed in this manner to form a low concentration diffusion layer n .

【0027】次に、図3(C)に示すように、シリコン
基板11上にシリコン酸化膜32をCVD法により形成
し、異方性RIEによりシリコン酸化膜32をエッチン
グする。この結果、図3(D)に示すようにゲート電極
14の側面部にスペーサー酸化膜16,17が形成され
る。
Next, as shown in FIG. 3C, a silicon oxide film 32 is formed on the silicon substrate 11 by the CVD method, and the silicon oxide film 32 is etched by anisotropic RIE. As a result, spacer oxide films 16 and 17 are formed on the side surfaces of the gate electrode 14 as shown in FIG.

【0028】次いで、図3(E)に示すように、露出し
たシリコン基板11に対して、Asイオンを高濃度で注
入して高濃度拡散層n+を形成し、いわゆるLDD構造
のソース領域19およびドレイン領域20を形成する。
Then, as shown in FIG. 3 (E), As ions are implanted into the exposed silicon substrate 11 at a high concentration to form a high-concentration diffusion layer n +, and the source region 19 of the so-called LDD structure is formed. And the drain region 20 is formed.

【0029】図4に示すように、ソース領域19、ドレ
イン領域20およびゲート電極14を含むシリコン基板
11の全面に、第1金属層41を形成する。ここで第1
金属層を構成する金属は、シリコンとの反応によりシリ
サイドを形成し得る金属(以下、シリサイド形成金属と
いう)である。このシリサイド形成金属は、例えば、高
融点金属であり、より具体的には、タングステン
(W)、コバルト(Co)、チタン(Ti)、ニッケル
(Ni)から選択される少なくとも1種である。第1金
属層41は、例えば、スパッタリング、CVDのような
公知の薄膜形成技術を用いて形成できる。
As shown in FIG. 4, a first metal layer 41 is formed on the entire surface of the silicon substrate 11 including the source region 19, the drain region 20 and the gate electrode 14. Here the first
The metal forming the metal layer is a metal capable of forming a silicide by the reaction with silicon (hereinafter referred to as a silicide forming metal). This silicide forming metal is, for example, a refractory metal, and more specifically, it is at least one selected from tungsten (W), cobalt (Co), titanium (Ti), and nickel (Ni). The first metal layer 41 can be formed by using a known thin film forming technique such as sputtering or CVD.

【0030】第1金属層41は、具体的には、膜厚50
nm以下、具体的には10nmのチタン層を、スパッタ
リングを用いたCVDにより形成する。
Specifically, the first metal layer 41 has a film thickness of 50.
A titanium layer having a thickness of not more than 10 nm, specifically 10 nm, is formed by CVD using sputtering.

【0031】次に、反応抑制層42を、第1金属層41
上であって、少なくともドレイン領域20の上側を含
み、ソース領域19の上側を除く領域に形成する。具体
的には、ドレイン側のフィールド酸化膜12、ドレイン
領域20、ドレイン側のスペーサ酸化膜17、および、
ゲート電極14の表面の約半分に至る領域に反応抑制層
42を形成する。反応抑制層42は、シリコンとの間で
シリサイド化反応を全く起こさないか、シリシサイド反
応を起こすが反応性が前記金属よりも低い低抵抗材料で
ある。反応抑制層の一例は、金属窒化物である。この金
属窒化物は、例えば、上述のシリサイド形成金属の窒化
物であっても良い。より具体的には、窒化チタン、窒化
コバルト、窒化ニッケル、窒化タングステンからなる群
から選択される少なくとも1種である。反応抑制層が、
金属窒化物である場合、第1金属層と同じ金属の窒化物
である必要は必ずしもない。反応抑制層が金属窒化物で
ある場合、例えば、CVD、スパッタリングにより形成
される。
Next, the reaction suppressing layer 42 is formed on the first metal layer 41.
It is formed in a region including at least the upper side of the drain region 20 and excluding the upper side of the source region 19 above. Specifically, the field oxide film 12 on the drain side, the drain region 20, the spacer oxide film 17 on the drain side, and
The reaction suppressing layer 42 is formed in a region extending to about half the surface of the gate electrode 14. The reaction suppressing layer 42 is a low resistance material that does not cause a silicidation reaction with silicon at all or causes a silicidation reaction but has a lower reactivity than the metal. An example of the reaction suppression layer is metal nitride. This metal nitride may be, for example, a nitride of the above-mentioned silicide forming metal. More specifically, it is at least one selected from the group consisting of titanium nitride, cobalt nitride, nickel nitride, and tungsten nitride. The reaction suppression layer is
When it is a metal nitride, it does not necessarily have to be a nitride of the same metal as the first metal layer. When the reaction suppressing layer is a metal nitride, it is formed by, for example, CVD or sputtering.

【0032】反応抑制層42としては、例えば、膜厚2
0nm以下、好ましくは0.5〜20nmの範囲内の窒
化チタン膜を、第1金属層41上にN20.5〜3%、
Ar97〜99.5%の反応性スパッタリングにより形
成する。
The reaction suppressing layer 42 has, for example, a film thickness of 2
A titanium nitride film having a thickness of 0 nm or less, preferably 0.5 to 20 nm is formed on the first metal layer 41 by N 2 0.5 to 3%,
It is formed by reactive sputtering of Ar 97 to 99.5%.

【0033】反応抑制層42を含む第1金属層41の全
面に第2金属層43を形成する。第2金属層43は、第
1金属層41と同様に、シリサイド形成金属で構成され
る。第1金属層41および第2金属層43は、必ずしも
同一の金属で構成されている必要はない。
A second metal layer 43 is formed on the entire surface of the first metal layer 41 including the reaction suppressing layer 42. Like the first metal layer 41, the second metal layer 43 is made of a silicide forming metal. The first metal layer 41 and the second metal layer 43 do not necessarily have to be made of the same metal.

【0034】この後、シリコン基板11に熱処理を施
す。より具体的には、窒素またはアンモニア雰囲気中で
RTN(Rapid thermal Nitrization)を行う。この熱処
理により、図5に示すように、ソース領域19と第1金
属層41および第2金属層43との間でシリサイド化反
応が進行し、厚いソース側シリサイド層21が形成され
る。
After that, the silicon substrate 11 is heat-treated. More specifically, RTN (Rapid thermal Nitrization) is performed in a nitrogen or ammonia atmosphere. By this heat treatment, as shown in FIG. 5, a silicidation reaction proceeds between the source region 19 and the first metal layer 41 and the second metal layer 43 to form a thick source-side silicide layer 21.

【0035】一方、ドレイン領域20の上には、第1金
属層41、反応抑制層42および第2金属層43が順次
積層されている。この積層構造に熱処理を施した場合、
ドレイン領域20を構成するシリコンと第1金属層41
の間でのシリサイド化反応が起こる。しかしながら、第
1金属層41の上には反応抑制層42が設けられてい
る。反応抑制層42は、上述のように、シリコンとの間
でシリサイド化反応を起こさないか、シリコンとの間で
シリサイド化反応を起こすがその反応性が第1金属層4
1および第2金属層43を構成する金属よりも低い材料
で構成されている。このため、第1金属層41がシリコ
ンと反応してシリサイド化が進行するが、第1金属層4
1が全てシリサイド化して用い尽くされた後は、シリサ
イド化反応は反応抑制層42で停止または著しく遅くな
る。従って、第1金属層41が全てシリサイド化すれ
ば、ドレイン側シリサイド層22の厚さはそれ以上厚く
ならない。このため、ドレイン領域20に浅いシリサイ
ド層22が形成される。しかも、シリサイド層22の膜
厚は、第1金属層41の膜厚に依存し、熱処理の温度お
よび時間に依存しない。また、ゲート電極14の表面に
は、ドレイン側の約半分にだけ反応抑制層42が形成さ
れている。このため、ゲート電極14の反応抑制層42
が形成されている領域では、ゲート電極14を構成する
シリコンと第1金属層41との間でだけシリサイド化反
応が起こり、薄いドレイン側部分15aが形成される。
一方、ゲート電極14の残りのソース側の領域には、反
応抑制層42が形成されていない。このため、このソー
ス側の領域では、シリコンと第1金属層41および第2
金属層42との間でシリサイド化反応が起こる。この結
果、ゲート電極14には厚いソース側部分15bが形成
される。
On the other hand, a first metal layer 41, a reaction suppressing layer 42 and a second metal layer 43 are sequentially laminated on the drain region 20. When heat treatment is applied to this laminated structure,
Silicon constituting the drain region 20 and the first metal layer 41
A silicidation reaction occurs between them. However, the reaction suppressing layer 42 is provided on the first metal layer 41. As described above, the reaction suppressing layer 42 does not cause a silicidation reaction with silicon or causes a silicidation reaction with silicon, but the reactivity thereof is the first metal layer 4.
The first and second metal layers 43 are made of a material lower than that of the metal. Therefore, the first metal layer 41 reacts with silicon to promote silicidation, but the first metal layer 4
After all 1 are silicified and used up, the silicidation reaction stops or becomes significantly slowed in the reaction suppressing layer 42. Therefore, if the first metal layer 41 is entirely silicidized, the thickness of the drain side silicide layer 22 does not become thicker. Therefore, the shallow silicide layer 22 is formed in the drain region 20. Moreover, the film thickness of the silicide layer 22 depends on the film thickness of the first metal layer 41 and does not depend on the temperature and time of the heat treatment. Further, the reaction suppressing layer 42 is formed on the surface of the gate electrode 14 only in about half of the drain side. Therefore, the reaction suppression layer 42 of the gate electrode 14
In the region where is formed, the silicidation reaction occurs only between the silicon forming the gate electrode 14 and the first metal layer 41, and the thin drain side portion 15a is formed.
On the other hand, the reaction suppression layer 42 is not formed in the remaining source-side region of the gate electrode 14. Therefore, in the region on the source side, silicon and the first metal layer 41 and the second metal layer 41 are formed.
A silicidation reaction occurs with the metal layer 42. As a result, a thick source side portion 15b is formed on the gate electrode 14.

【0036】しかしながら、反応抑制層42をゲート電
極14の全面に形成するか、ゲート電極14の上には形
成せずに熱処理を施すことにより、均一な膜厚のシリサ
イド層を形成しても良い。
However, the reaction suppressing layer 42 may be formed on the entire surface of the gate electrode 14 or may be heat-treated without being formed on the gate electrode 14 to form a silicide layer having a uniform film thickness. .

【0037】次いで、NH4OHでエッチングを行い、
未反応の第1金属層41、反応抑制層42および第2金
属層43を除去する。この後、通常のプロセスに従っ
て、層間絶縁膜、上部配線層等を形成し、最終的にMO
S型トランジスタ10を得る。
Then, etching is performed with NH 4 OH,
The unreacted first metal layer 41, reaction suppression layer 42, and second metal layer 43 are removed. After that, an interlayer insulating film, an upper wiring layer, etc. are formed according to a normal process, and finally a MO film is formed.
The S-type transistor 10 is obtained.

【0038】上述のMOS型トランジスタ10の製造方
法において、第1金属層41および第2金属層43の膜
厚を変更することで、ソース側シリサイド層21および
ドレイン側シリサイド層22の膜厚を制御できる。例え
ば、ソース領域19の接合深さXSj、ドレイン領域20
の接合深さXDj、第1金属層41の厚さt1、第2金属
層43の厚さt2と定義し、第1金属層41および第2
金属層をチタンで構成した場合、これらの4つの値は次
の関係を満たすことが好ましい。
In the method of manufacturing the MOS transistor 10 described above, the film thickness of the source side silicide layer 21 and the drain side silicide layer 22 is controlled by changing the film thicknesses of the first metal layer 41 and the second metal layer 43. it can. For example, the junction depth X Sj of the source region 19 and the drain region 20
Are defined as the junction depth X Dj , the thickness t 1 of the first metal layer 41, and the thickness t 2 of the second metal layer 43.
When the metal layer is composed of titanium, these four values preferably satisfy the following relationships.

【0039】t1<XDj/2.25 [∵第1金属層の厚さt1に対して消費されるシリコン
の厚さは2.24であり、形成されるシリサイド(Ti
Si)の厚さは2.50となる。] t1+t2<Xsj/2.25 t1=0または0<t1<100(nm) [∵接合深さを0.23μm以下と想定する。] t1<t1+t2 さらに望ましくは、t1≦0.7×XDj/2.25(n
m)、すなわち、0≦t1≦70(nm)の条件を満た
す場合である。
T 1 <X Dj /2.25 [∵ The thickness of silicon consumed for the thickness t 1 of the first metal layer is 2.24, and the formed silicide (Ti
The thickness of Si) is 2.50. ] T 1 + t 2 <X sj /2.25 t 1 = 0 or 0 <t 1 <100 (nm) [∵ Junction depth is assumed to be 0.23 μm or less. ] T 1 <t 1 + t 2 More preferably, t 1 ≦ 0.7 × X Dj /2.25(n
m), that is, the condition of 0 ≦ t 1 ≦ 70 (nm) is satisfied.

【0040】上述のように第1金属層41の膜厚を適宜
設定することにより、ドレイン領域20に形成されるド
レイン側シリサイド層22の深さD2を最適化できる。
ドレイン側シリサイド層22の深さD2を十分に浅くす
ることにより、シリサイドの過度の浸食により接合部リ
ークが発生するのを防止できる。
By appropriately setting the film thickness of the first metal layer 41 as described above, the depth D 2 of the drain side silicide layer 22 formed in the drain region 20 can be optimized.
By making the depth D 2 of the drain side silicide layer 22 sufficiently shallow, it is possible to prevent junction leakage from occurring due to excessive erosion of the silicide.

【0041】シリサイド層の膜厚を制御する方法として
は、ソース領域にのみシリコンイオン、酸素イオン、窒
素イオン等の電気的に不活性なイオンをイオン注入し、
シリコン層表面に結晶性のダメージを与え、シリサイド
化反応を滑らかに行われるようにして、ソース領域に形
成されるシリサイド層の膜厚を選択的に厚くする方法が
知られている。しかしながら、この方法によれば、イオ
ン注入により常にプラズマダメージや重金属汚染が起き
易い。このため、イオン注入前に保護層として酸化膜な
どをソース領域上に形成することが一般的である。この
場合、イオン注入後に酸化膜を除去する必要がある。
As a method for controlling the film thickness of the silicide layer, electrically inactive ions such as silicon ions, oxygen ions and nitrogen ions are ion-implanted only in the source region,
There is known a method of selectively increasing the thickness of the silicide layer formed in the source region by damaging the surface of the silicon layer with crystallinity and smoothly performing the silicidation reaction. However, according to this method, plasma damage and heavy metal contamination are always likely to occur due to ion implantation. For this reason, it is common to form an oxide film or the like on the source region as a protective layer before ion implantation. In this case, it is necessary to remove the oxide film after the ion implantation.

【0042】また、この方法では、イオン注入によりソ
ース領域がダメージを受けている。このため、シリサイ
ド層を形成する前には、シリコン基板の表面を露出させ
るために、希HF洗浄等を行うのが一般的である。この
際に、シリコン層がイオン注入によるダメージを受けて
いると、化学的に不安定な状態となり通常エッチングさ
れない層までエッチングされてしまう不都合が生じる。
このため、イオン注入後にダメージを回復させるための
熱処理を行う必要が生じる。
Further, in this method, the source region is damaged by the ion implantation. Therefore, before forming the silicide layer, dilute HF cleaning or the like is generally performed to expose the surface of the silicon substrate. At this time, if the silicon layer is damaged by the ion implantation, there arises a disadvantage that the layer becomes chemically unstable and a layer that is not normally etched is etched.
For this reason, it is necessary to perform heat treatment for recovering damage after the ion implantation.

【0043】上述した本実施形態の半導体装置の製造方
法によれば、イオン注入を行うことなく、ソース領域1
9およびドレイン領域20に互いに膜厚が異なるシリサ
イド層21、22を、従来のシリサイド層の膜厚の制御
方法のようなイオン注入に伴う問題を未然に防止するこ
とができる。
According to the method of manufacturing the semiconductor device of the present embodiment described above, the source region 1 is formed without performing ion implantation.
It is possible to prevent the problems associated with the ion implantation such as the silicide layers 21 and 22 having different film thicknesses in the 9 and the drain region 20 as in the conventional method for controlling the film thickness of the silicide layer.

【0044】図6は、本発明の第2の実施形態のフラッ
シュEPROMのメモリセルトランジスタを示す断面図
である。図6において、図1に示すMOS型トランジス
タ10と同じ構成については同一の番号を付す。
FIG. 6 is a sectional view showing a memory cell transistor of a flash EPROM according to the second embodiment of the present invention. 6, the same components as those of the MOS transistor 10 shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0045】第2の実施形態では、メモリセルトランジ
スタ40のフローティングゲート61は、図1に示す第
1の実施形態のMOS型トランジスタ10のゲート電極
14と同様に構成される。フローティングゲート61上
に形成されたシリサイド層15、ソース側シリサイド層
21およびドレイン側シリサイド層22の表面上に、第
2ゲート酸化膜としてシリコン酸化膜62、窒化シリコ
ン膜63およびシリコン酸化膜64が順次積層されてい
る。シリコン酸化膜64上にはポリシリコン膜からなる
コントロールゲート65が形成されている。シリコン酸
化膜62、窒化シリコン膜63、シリコン酸化膜64お
よびコントロールゲート65は常法に従って形成でき
る。
In the second embodiment, the floating gate 61 of the memory cell transistor 40 has the same structure as the gate electrode 14 of the MOS transistor 10 of the first embodiment shown in FIG. On the surfaces of the silicide layer 15, the source side silicide layer 21 and the drain side silicide layer 22 formed on the floating gate 61, a silicon oxide film 62, a silicon nitride film 63 and a silicon oxide film 64 are sequentially formed as a second gate oxide film. It is stacked. A control gate 65 made of a polysilicon film is formed on the silicon oxide film 64. The silicon oxide film 62, the silicon nitride film 63, the silicon oxide film 64, and the control gate 65 can be formed by a conventional method.

【0046】第2の実施形態のメモリセルトランジスタ
の変形例としては、図7に示すように、フローティング
ゲート61上に形成されたシリサイド層15、ソース側
シリサイド層21およびドレイン側シリサイド層22の
表面上に、シリコン酸化膜71をCVDにより形成す
る。次に、シリサイド層15の表面が露出するまでシリ
コン酸化膜71をエッチバックして平坦化する。この
後、シリサイド層15およびシリコン酸化膜71の表面
上に、シリコン酸化膜62、窒化シリコン膜63および
シリコン酸化膜64が順次積層して第2ゲート絶縁膜を
形成し、シリコン酸化膜64の表面にコントロールゲー
ト65を形成する。この場合、ソース領域19およびド
レイン領域20の上に厚い絶縁膜があるため、コントロ
ールゲート65とソース領域19またはドレイン領域2
0の間のリークを抑制できる利点がある。
As a modification of the memory cell transistor of the second embodiment, as shown in FIG. 7, the surfaces of the silicide layer 15, the source side silicide layer 21 and the drain side silicide layer 22 formed on the floating gate 61. A silicon oxide film 71 is formed thereover by CVD. Next, the silicon oxide film 71 is etched back and flattened until the surface of the silicide layer 15 is exposed. After that, a silicon oxide film 62, a silicon nitride film 63, and a silicon oxide film 64 are sequentially stacked on the surfaces of the silicide layer 15 and the silicon oxide film 71 to form a second gate insulating film, and the surface of the silicon oxide film 64 is formed. A control gate 65 is formed on the substrate. In this case, since there is a thick insulating film on the source region 19 and the drain region 20, the control gate 65 and the source region 19 or the drain region 2 are formed.
There is an advantage that leakage between 0s can be suppressed.

【0047】上述のような図6および図7に示すメモリ
セルトランジスタ60,70を備えたフラッシュEPR
OMは次の点で優れている。単一電源フラッシュEPR
OMにおいてF−NプログラムおよびF−N消去は、主
要技術である。メモリセルトランジスタのしきい値が高
い状態を消去状態とすると、プログラム時にはドレイン
に正電圧が印加され、ソース領域はフローティングまた
は接地状態となる。また、消去時は、ソース領域とシリ
コン基板に付加電圧が印加される。このように、ソース
領域とシリコン基板との接合は、同電位であるかまたは
ソース領域にフローティング電位がかかるだけである。
従って、ソース領域およびシリコン基板の間での電圧印
加による接合部リークの増大を懸念する必要はない。厚
いシリサイド層をソース領域に形成しても接合部リーク
を心配する必要がない。そこで、図6および図7に示す
ように、ソース領域19に形成するソース側シリサイド
層21のソース領域19に対する深さD1を深くしてソ
ース領域19のシート抵抗およびコンタクト抵抗の低下
が図られる。
A flash EPR having the memory cell transistors 60 and 70 shown in FIGS. 6 and 7 as described above.
OM is excellent in the following points. Single power supply flash EPR
F-N programming and F-N erasing are the main techniques in OM. If the state in which the threshold voltage of the memory cell transistor is high is set to the erased state, a positive voltage is applied to the drain during programming, and the source region becomes floating or grounded. During erasing, an additional voltage is applied to the source region and the silicon substrate. As described above, the junction between the source region and the silicon substrate has the same potential or only the floating potential is applied to the source region.
Therefore, there is no need to worry about an increase in junction leakage due to the voltage application between the source region and the silicon substrate. Even if a thick silicide layer is formed in the source region, there is no need to worry about junction leakage. Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7, the depth D 1 of the source-side silicide layer 21 formed in the source region 19 with respect to the source region 19 is increased to reduce the sheet resistance and the contact resistance of the source region 19. .

【0048】一方、ドレイン領域20では、電圧が印加
されるために接合部リークの増大を心配する必要があ
る。そこで、図6および図7に示すように、この実施形
態のメモリセルトランジスタ60,70では、ドレイン
領域20に形成するドレイン側シリサイド層22のドレ
イン領域20に対する深さD2を浅くしてドレイン領域
20およびシリコン基板11の間の接合部リークを防止
することができる。
On the other hand, in the drain region 20, since a voltage is applied, it is necessary to worry about an increase in junction leak. Therefore, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, in the memory cell transistors 60 and 70 of this embodiment, the depth D 2 of the drain side silicide layer 22 formed in the drain region 20 with respect to the drain region 20 is made shallow to form the drain region. It is possible to prevent a junction leak between the semiconductor substrate 20 and the silicon substrate 11.

【0049】さらに、フラッシュEPROMでは、ソー
スラインは一括消去のために多数のセルと共用される。
このため、ソースラインの総延長が長くなる。この実施
形態のメモリセルトランジスタ60,70は、ソース側
シリサイド層21のソース領域19に対する深さD1
深くソース領域19でのシート抵抗およびコンタクト抵
抗が低減されているので、各セル間のしきい値のバラツ
キを小さくなる。またこの結果、一つのソースラインに
接続できるセルの数が増やせるため、メモリセルアレイ
の面積を小さくできる。
Further, in the flash EPROM, the source line is shared with many cells for batch erasing.
Therefore, the total length of the source line becomes long. In the memory cell transistors 60 and 70 of this embodiment, since the depth D 1 of the source side silicide layer 21 with respect to the source region 19 is deep and the sheet resistance and the contact resistance in the source region 19 are reduced, the gap between the cells is reduced. Reduces the variation in threshold value. Further, as a result, the number of cells that can be connected to one source line can be increased, so that the area of the memory cell array can be reduced.

【0050】また、ゲート電極14には、ドレイン側部
分15aとソース側部分15bとで膜厚が異なるシリサ
イド層15が形成されている。このため、均一な膜厚の
シリサイド層を形成した場合に比べて段差がある分だけ
フローティングゲート61の表面積が増加する。この結
果、ゲートカップル比を大きくすることができる。この
ことは、書き込みおよび消去特性を向上できる点で優れ
ている。
Further, on the gate electrode 14, a silicide layer 15 having different film thicknesses is formed on the drain side portion 15a and the source side portion 15b. Therefore, the surface area of the floating gate 61 is increased by the amount of the step, as compared with the case where the silicide layer having a uniform film thickness is formed. As a result, the gate couple ratio can be increased. This is excellent in that the writing and erasing characteristics can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態の半導体装置を示す断面
図。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態の半導体装置の要部を示
す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a main part of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】(A)〜(E)は、本発明の第1の実施形態の
半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図。
3A to 3E are cross-sectional views showing each step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施形態の半導体装置の製造方
法の一工程を示す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of the method of manufacturing the semiconductor device of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施形態の半導体装置の製造方
法の一工程を示す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step of the method of manufacturing the semiconductor device of the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施形態の不揮発性半導体メモリ
装置を示す断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing a nonvolatile semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2実施形態の不揮発性半導体メモリ
装置を示す断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing a nonvolatile semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…MOS型トランジスタ、11…シリコン基板、1
2…フィールド酸化膜、13…ゲート酸化膜、14…ゲ
ート電極,15…シリサイド層、16,17…スペーサ
ー酸化膜、18…チャンネル領域、19…ソース領域、
20…ドレイン領域、21…ソース側シリサイド層、2
2…ドレイン側シリサイド層、31…ポリシリコン層、
32…シリコン酸化膜、41…第1金属層、42…反応
抑制層、43…第2金属層、60,70…メモリセルト
ランジスタ、61…フローティングゲート、62,64
…シリコン酸化膜、63…窒化シリコン膜、65…コン
トロールゲート、71…シリコン酸化膜。
10 ... MOS type transistor, 11 ... Silicon substrate, 1
2 ... Field oxide film, 13 ... Gate oxide film, 14 ... Gate electrode, 15 ... Silicide layer, 16, 17 ... Spacer oxide film, 18 ... Channel region, 19 ... Source region,
20 ... Drain region, 21 ... Source side silicide layer, 2
2 ... Drain side silicide layer, 31 ... Polysilicon layer,
32 ... Silicon oxide film, 41 ... First metal layer, 42 ... Reaction suppression layer, 43 ... Second metal layer, 60, 70 ... Memory cell transistor, 61 ... Floating gate, 62, 64
... Silicon oxide film, 63 ... Silicon nitride film, 65 ... Control gate, 71 ... Silicon oxide film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】チャンネル領域を挟んで形成されたソース
領域およびドレイン領域、前記チャンネル領域の上方に
設けられたシリコンで構成されたフローティングゲート
を具備するシリコン基板上に、シリコンとの反応により
シリサイドを形成し得るシリサイド形成金属で構成され
る第1金属層を形成する工程、 前記第1金属層上であって少なくとも前記ドレイン領域
の上側を含み前記ソース領域の上側を除く領域にシリサ
イド化反応を抑制する反応抑制層を形成する工程、 前記反応抑制層を含む前記第1金属層上に前記シリサイ
ド形成金属で構成される第2金属層を形成する工程、 前記シリコン基板に熱処理を施して前記ソース領域と前
記第1金属層および前記第2金属層との間、前記ドレイ
ン領域と前記第1金属層との間、並びに、前記フローテ
ィングゲートと前記第1金属層または前記第1金属層お
よび前記第2金属層の両方と第1ポリシリコン層との間
でのシリサイド化反応により前記ソース領域、前記ドレ
イン領域および前記フローティングゲートにシリサイド
層を夫々形成する工程、 前記フローティングゲートの表面に形成されたシリサイ
ド層上に絶縁層を形成する工程、および、 前記絶縁層上にフローティングゲートを形成する工程を
具備することを特徴とする浮遊ゲート型不揮発性半導体
メモリ装置の製造方法。
1. A silicide is formed by a reaction with silicon on a silicon substrate having a source region and a drain region formed with a channel region sandwiched therebetween, and a floating gate made of silicon provided above the channel region. Forming a first metal layer composed of a silicide-forming metal that can be formed, suppressing a silicidation reaction in a region on the first metal layer including at least the upper side of the drain region and excluding the upper side of the source region Forming a reaction suppressing layer, forming a second metal layer composed of the silicide forming metal on the first metal layer including the reaction suppressing layer, heat-treating the silicon substrate to form the source region. Between the first metal layer and the second metal layer, between the drain region and the first metal layer, and The source region, the drain region and the floating gate are formed on the source region, the drain region and the floating gate by a silicidation reaction between the loading gate and the first metal layer or both the first metal layer and the second metal layer and the first polysilicon layer. A floating process comprising: forming a silicide layer respectively; forming an insulating layer on the silicide layer formed on the surface of the floating gate; and forming a floating gate on the insulating layer. Method of manufacturing gate type non-volatile semiconductor memory device.
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