JP2001057391A - Semiconductor integrated circuit device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and its manufacturing method

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JP2001057391A
JP2001057391A JP11232207A JP23220799A JP2001057391A JP 2001057391 A JP2001057391 A JP 2001057391A JP 11232207 A JP11232207 A JP 11232207A JP 23220799 A JP23220799 A JP 23220799A JP 2001057391 A JP2001057391 A JP 2001057391A
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region
type impurity
film
integrated circuit
type
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JP11232207A
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Japanese (ja)
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Masaya Iida
雅也 飯田
Katsuhiko Ichinose
勝彦 一瀬
Fumio Otsuka
文雄 大塚
Kenichi Kikushima
健一 菊島
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique which is capable of restraining a gate electrode of a MISFET(Metal-Insulator-Semiconductor Field Effect Transistor) from increasing in resistance attendant on a reduction in its width. SOLUTION: A first N-type polycrystalline silicon film 7a1 included in the gate electrode 7a of an N-channel MISFET Qn is set different in impurity concentration from a first P-type polycrystalline silicon film 7b1 included in the gate electrode 7b of a P-channel MISFET Pn. By this setup, a first polycrystalline silicon film of a tie region L1 located between the first N-type polycrystalline silicon film 7a1 and the first P-type polycrystalline silicon film 7b1 is set at 1×1020 cm-3 in impurity concentration so as to be less increased in resistance.

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、半導体集積回路装
置およびその製造技術に関し、特に、自己整合サリサイ
ド(Self-Aligned-Silicide )技術を採用した半導体デ
バイスを有する半導体集積回路装置に適用して有効な技
術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a manufacturing technique thereof, and more particularly to a semiconductor integrated circuit device having a semiconductor device employing a self-aligned-silicide technology. Technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路装置の高集積化が進むに
つれて、MISFET(Metal Insulator Semiconducto
r Field Effect Transistor )はスケーリング則に従い
微細化され、ゲート電極の厚さは薄く、ソース、ドレイ
ンを構成する半導体領域の不純物濃度は低くなる。この
ため、ゲート電極を構成する導電膜およびソース、ドレ
インを構成する半導体領域の抵抗が増大し、MISFE
Tを微細化しても高速動作が得られないという問題が生
じている。
2. Description of the Related Art As the degree of integration of semiconductor integrated circuit devices increases, MISFETs (Metal Insulator Semiconductors) have been developed.
r Field Effect Transistor) is miniaturized according to the scaling rule, the thickness of the gate electrode is thin, and the impurity concentration of the semiconductor region forming the source and drain is low. Therefore, the resistance of the conductive film forming the gate electrode and the resistance of the semiconductor region forming the source and drain are increased, and the MISFE
There is a problem that high-speed operation cannot be obtained even if T is reduced in size.

【0003】そこで、微細MISFETにおいては、ゲ
ート電極を構成する導電膜、例えば多結晶シリコン膜お
よびソース、ドレインを構成する半導体領域の表面に自
己整合によって低抵抗のシリサイド膜を形成するサリサ
イド技術が検討されている。
Therefore, in a fine MISFET, a salicide technique for forming a low-resistance silicide film by self-alignment on the surface of a conductive film constituting a gate electrode, for example, a polycrystalline silicon film and a semiconductor region constituting a source and a drain is studied. Have been.

【0004】なお、チタン(Ti)を用いたサリサイド
技術については、例えばブイ・エム・アイ・シー(VLSI
Multilevel Interconnection Conference. Low Sheet
Resistance Ti Salicide Process using Amorphous-Si
Clad and Ge Pre-amorphization for 0.1 μm CMOS Gat
e PP195 〜200, 1998 )に記載されている。
Incidentally, a salicide technique using titanium (Ti) is described in, for example, VMI (VLSI).
Multilevel Interconnection Conference. Low Sheet
Resistance Ti Salicide Process using Amorphous-Si
Clad and Ge Pre-amorphization for 0.1 μm CMOS Gat
e PP195-200, 1998).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】Tiサリサイド技術に
は、MISFETのゲート電極の細線化に伴いそのシー
ト抵抗が上昇する(細線効果)という問題が指摘されて
いる。細線効果の原因の一つに、凝集によるTiシリサ
イド粒界での断線があり、これは、ゲート電極の長さ
(ゲート長)が短くなると断線部分がゲート電極を横切
り、Tiシリサイド膜の下地に位置する多結晶シリコン
膜の抵抗が支配的となる、または接触抵抗が増加するこ
とによって、ゲート電極の抵抗が増加するものである。
このTiシリサイド粒界での断線は、例えばTiシリサ
イド膜に施す熱処理を抑えて凝集を抑制するなどの方法
によって防止されている。
In the Ti salicide technology, it has been pointed out that the problem that the sheet resistance of the gate electrode of the MISFET increases as the gate electrode becomes thinner (fine wire effect). One of the causes of the fine wire effect is disconnection at the Ti silicide grain boundary due to aggregation. When the length (gate length) of the gate electrode is shortened, the disconnected portion crosses the gate electrode and forms an underlayer of the Ti silicide film. When the resistance of the polycrystalline silicon film located becomes dominant or the contact resistance increases, the resistance of the gate electrode increases.
The disconnection at the Ti silicide grain boundary is prevented by, for example, a method of suppressing heat treatment applied to the Ti silicide film to suppress aggregation.

【0006】しかしながら、本発明者が検討したところ
によると、Tiシリサイド膜に施す熱処理を抑えても、
凝集によるTiシリサイド粒界での断線を完全に防ぐこ
とが難しいことが明らかとなった。
However, according to the study by the present inventors, even if the heat treatment applied to the Ti silicide film is suppressed,
It became clear that it was difficult to completely prevent disconnection at the Ti silicide grain boundary due to aggregation.

【0007】さらに、デュアルゲートプロセスを適用し
たゲート電極において、ゲート電極を構成する多結晶シ
リコン膜に不純物をイオン打ち込み法で注入すると、n
型領域とp型領域とのつなぎの箇所(つなぎ領域)にn
型不純物とp型不純物とが注入されるため、両者の注入
量が等しい場合は、つなぎ領域は実効的にノンドープの
領域となる。このノンドープ領域の多結晶シリコン膜
に、前記凝集によりTiシリサイド膜が断線した領域が
重なると、Tiシリサイド膜と多結晶シリコン膜との間
の接触抵抗が大幅に増加し、かつノンドープ多結晶シリ
コン膜の抵抗によってゲート電極の抵抗が設計値よりも
1桁以上増加する。
Further, in a gate electrode to which a dual gate process is applied, when impurities are implanted into a polycrystalline silicon film constituting the gate electrode by ion implantation, n
N at the connection point (connection region) between the p-type region and the p-type region
Since the type impurity and the p-type impurity are implanted, if the implantation amounts of both are equal, the connecting region is effectively a non-doped region. When a region where the Ti silicide film is broken by the aggregation overlaps with the polycrystalline silicon film in the non-doped region, the contact resistance between the Ti silicide film and the polycrystalline silicon film greatly increases, and the non-doped polycrystalline silicon film is removed. Causes the resistance of the gate electrode to increase by one digit or more from the design value.

【0008】例えば、ゲート電極の幅(ゲート幅)0.
2μm、ゲート電極の高さ0. 2μm、Tiシリサイド
膜の断線幅0. 05μm、多結晶シリコン膜の抵抗率1
0Ω・cmの場合、多結晶シリコン膜のみで、125k
Ω増加する。
For example, the width (gate width) of the gate electrode is set to 0.1.
2 μm, gate electrode height 0.2 μm, disconnection width of Ti silicide film 0.05 μm, resistivity of polycrystalline silicon film 1
In the case of 0 Ω · cm, 125 k
Ω increases.

【0009】また、ゲート電極の抵抗が大幅に増加する
と、半導体装置を高周波数で動作させた場合、ゲート電
極の充放電が不十分となって半導体装置の誤動作を引き
起こす。
Further, when the resistance of the gate electrode is greatly increased, when the semiconductor device is operated at a high frequency, the charge and discharge of the gate electrode become insufficient, causing a malfunction of the semiconductor device.

【0010】本発明の目的は、MISFETのゲート電
極の細線化に伴う抵抗の増加を抑制することのできる技
術を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a technique capable of suppressing an increase in resistance due to thinning of a gate electrode of a MISFET.

【0011】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。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】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。すなわち、 (1)本発明の半導体集積回路装置は、同一層の導電膜
につなぎ領域を挟んでn型不純物が導入された領域とp
型不純物が導入された領域とが設けられ、前記導電膜で
構成される電極の低抵抗化が前記電極の上面に設けられ
たシリサイド膜によって図られたものであって、前記つ
なぎ領域の不純物濃度を1×1020cm-3以上とするも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows. That is, (1) The semiconductor integrated circuit device of the present invention is characterized in that a region into which an n-type impurity is introduced and a p
A region into which a type impurity is introduced, wherein the resistance of the electrode formed of the conductive film is reduced by a silicide film provided on the upper surface of the electrode, and the impurity concentration of the connection region is reduced. Is set to 1 × 10 20 cm −3 or more.

【0013】(2)本発明の半導体集積回路装置は、同
一層の導電膜につなぎ領域を挟んでn型不純物が導入さ
れた領域とp型不純物が導入された領域とが設けられ、
前記導電膜で構成される電極の低抵抗化が前記電極の上
面に設けられたシリサイド膜によって図られたものであ
って、前記つなぎ領域の長さが前記シリサイド膜のグレ
インサイズよりも短いものである。
(2) A semiconductor integrated circuit device according to the present invention is provided with a region in which an n-type impurity is introduced and a region in which a p-type impurity is introduced with a connecting region interposed between conductive films of the same layer,
The resistance of the electrode formed of the conductive film is reduced by a silicide film provided on the upper surface of the electrode, and the length of the connecting region is shorter than the grain size of the silicide film. is there.

【0014】(3)本発明の半導体集積回路装置は、同
一層の導電膜につなぎ領域を挟んでn型不純物が導入さ
れた領域とp型不純物が導入された領域とが設けられ、
前記導電膜で構成される電極の低抵抗化が前記電極の上
面に設けられたシリサイド膜によって図られたものであ
って、前記つなぎ領域の幅が前記n型不純物が導入され
た領域の幅または前記p型不純物が導入された領域の幅
と比して相対的に太いものである。
(3) In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a region into which an n-type impurity is introduced and a region into which a p-type impurity is introduced are provided with a connecting region interposed between conductive films of the same layer.
The resistance of the electrode formed of the conductive film is reduced by a silicide film provided on the upper surface of the electrode, and the width of the connecting region is equal to the width of the region into which the n-type impurity is introduced or It is relatively thicker than the width of the region into which the p-type impurity has been introduced.

【0015】(4)本発明の半導体集積回路装置は、同
一層の導電膜につなぎ領域を挟んでn型不純物が導入さ
れた領域とp型不純物が導入された領域とが設けられ、
前記導電膜で構成される電極の低抵抗化が前記電極の上
面に設けられたシリサイド膜によって図られたものであ
って、前記つなぎ領域の導電膜の側壁にもシリサイド膜
が形成されているものである。
(4) In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a region into which an n-type impurity is introduced and a region into which a p-type impurity is introduced are provided with a connecting region interposed between conductive films of the same layer,
The low resistance of the electrode formed of the conductive film is achieved by a silicide film provided on the upper surface of the electrode, and the silicide film is also formed on the side wall of the conductive film in the connection region. It is.

【0016】(5)本発明の半導体集積回路装置は、前
記(2)、(3)または(4)の半導体集積回路装置に
おいて、前記つなぎ領域を、実効的なノンドープ領域ま
たは1×1020cm-3以上の不純物濃度を有する半導体
領域とするものである。
(5) In the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in the semiconductor integrated circuit device according to (2), (3) or (4), the connecting region may be formed as an effective non-doped region or 1 × 10 20 cm. The semiconductor region has an impurity concentration of -3 or more.

【0017】(6)本発明の半導体集積回路装置は、前
記(3)の半導体集積回路装置において、前記つなぎ領
域の幅を0. 2μm以上とするものである。
(6) In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, in the semiconductor integrated circuit device of (3), the width of the connecting region is 0.2 μm or more.

【0018】(7)本発明の半導体集積回路装置は、前
記(1)〜(4)の半導体集積回路装置において、前記
つなぎ領域の不純物濃度を、前記n型不純物が導入され
た領域の不純物濃度および前記p型不純物が導入された
領域の不純物濃度と比して相対的に低いかまたは同等と
するものである。
(7) In the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in the semiconductor integrated circuit device according to any one of the above (1) to (4), the impurity concentration of the connection region is changed to the impurity concentration of the region into which the n-type impurity is introduced. And relatively low or equivalent to the impurity concentration of the region into which the p-type impurity has been introduced.

【0019】(8)本発明の半導体集積回路装置は、前
記(1)〜(4)の半導体集積回路装置において、前記
n型不純物が導入された領域はnチャネル型MISFE
Tのゲート電極を構成し、前記p型不純物が導入された
領域はpチャネル型MISFETのゲート電極を構成す
るものである。
(8) In the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in the semiconductor integrated circuit device according to any one of (1) to (4), the region into which the n-type impurity is introduced is an n-channel MISFE.
The gate electrode of T is formed, and the region into which the p-type impurity is introduced forms the gate electrode of the p-channel MISFET.

【0020】(9)本発明の半導体集積回路装置は、前
記(1)〜(4)の半導体集積回路装置において、前記
導電膜は少なくとも2層の多結晶シリコン膜で構成され
ているものである。
(9) In the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in the semiconductor integrated circuit device according to any one of (1) to (4), the conductive film is formed of at least two polycrystalline silicon films. .

【0021】(10)本発明の半導体集積回路装置の製
造方法は、半導体基板上に設けられた導電膜の一方側に
イオン打ち込みによりn型不純物を導入し、前記導電膜
の他方側にイオン打ち込みによりp型不純物を導入する
際、前記n型不純物のイオン打ち込みのドーズ量と前記
p型不純物のイオン打ち込みのドーズ量とに1×1015
cm-2以上の差をつけ、かつ前記n型不純物のイオン打
ち込みと前記p型不純物のイオン打ち込みとをオーバー
ラップさせるものである。
(10) In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, an n-type impurity is introduced into one side of a conductive film provided on a semiconductor substrate by ion implantation, and the other side of the conductive film is ion-implanted. When the p-type impurity is introduced, the dose of the ion implantation of the n-type impurity and the dose of the ion implantation of the p-type impurity are 1 × 10 15
The ion implantation of the n-type impurity and the ion implantation of the p-type impurity are overlapped with each other with a difference of not less than cm −2 .

【0022】(11)本発明の半導体集積回路装置の製
造方法は、半導体基板上に設けられた導電膜の一方側に
イオン打ち込みによりn型不純物を導入し、前記導電膜
の他方側にイオン打ち込みによりp型不純物を導入する
際、前記n型不純物を導入する際にマスクとして用いら
れる第1レジスト膜と前記p型不純物を導入する際にマ
スクとして用いられる第2レジスト膜との境がほぼ一致
するように、前記第1レジスト膜と前記第2レジスト膜
とを配置するものである。
(11) In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, an n-type impurity is introduced into one side of a conductive film provided on a semiconductor substrate by ion implantation, and the other side of the conductive film is ion-implanted. When the p-type impurity is introduced, the boundary between the first resist film used as a mask when introducing the n-type impurity and the second resist film used as a mask when introducing the p-type impurity substantially coincides with each other. The first resist film and the second resist film.

【0023】(12)本発明の半導体集積回路装置の製
造方法は、半導体基板上に設けられた導電膜の一方側に
イオン打ち込みによりn型不純物を導入し、前記導電膜
の他方側にイオン打ち込みによりp型不純物を導入する
際、n型不純物が導入される領域とp型不純物が導入さ
れる領域との間に位置するつなぎ領域の導電膜の幅を、
前記n型不純物が導入される領域の導電膜の幅または前
記p型不純物が導入される領域の導電膜の幅と比して相
対的に太く加工するものである。
(12) In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, an n-type impurity is introduced into one side of a conductive film provided on a semiconductor substrate by ion implantation, and the other side of the conductive film is ion-implanted. When the p-type impurity is introduced, the width of the conductive film in the connecting region located between the region where the n-type impurity is introduced and the region where the p-type impurity is introduced is
The width of the conductive film in the region into which the n-type impurity is introduced or the width of the conductive film in the region into which the p-type impurity is introduced are processed to be relatively thick.

【0024】(13)本発明の半導体集積回路装置の製
造方法は、半導体基板上に設けられた導電膜の一方側に
イオン打ち込みによりn型不純物を導入し、前記導電膜
の他方側にイオン打ち込みによりp型不純物を導入する
際、前記導電膜で構成される電極を形成する工程と、前
記電極の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程
と、n型不純物が導入される領域とp型不純物が導入さ
れる領域との間に位置するつなぎ領域の電極の側壁のサ
イドウォールスペーサを除去する工程と、自己整合法に
より前記n型不純物が導入される領域および前記p型不
純物が導入される領域の電極の上面と、前記つなぎ領域
の電極の上面および側壁にシリサイド膜を形成する工程
とを有するものである。
(13) In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, an n-type impurity is introduced into one side of a conductive film provided on a semiconductor substrate by ion implantation, and the other side of the conductive film is ion-implanted. When introducing a p-type impurity, a step of forming an electrode composed of the conductive film, a step of forming a sidewall spacer on a side wall of the electrode, a step of introducing an n-type impurity and a step of forming a p-type impurity Removing the sidewall spacers on the sidewalls of the electrodes in the connecting region located between the region into which the n-type impurity is introduced and the region into which the n-type impurity is introduced by a self-alignment method. A step of forming a silicide film on the upper surface of the electrode and the upper surface and the side wall of the electrode in the connection region.

【0025】(14)本発明の半導体集積回路装置の製
造方法は、前記(10)、(11)または(12)の半
導体集積回路装置の製造方法において、前記導電膜で構
成される電極の上面に自己整合法によりシリサイド膜を
形成するものである。
(14) The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to (10), (11) or (12), wherein the upper surface of the electrode formed of the conductive film is provided. Then, a silicide film is formed by a self-alignment method.

【0026】上記した手段によれば、nチャネル型MI
SFETのゲート電極を構成する導電膜の不純物濃度と
pチャネル型MISFETのゲート電極を構成する導電
膜の不純物濃度とを異ならせて、つなぎ領域での不純物
濃度を1×1020cm-3程度以上に設定することによ
り、つなぎ領域の導電膜の抵抗率が低減できて、nチャ
ネル型MISFETのゲート電極とpチャネル型MIS
FETのゲート電極とのつなぎ領域での抵抗の増加を抑
えることができる。
According to the above means, the n-channel type MI
By making the impurity concentration of the conductive film forming the gate electrode of the SFET different from that of the conductive film forming the gate electrode of the p-channel MISFET, the impurity concentration in the connection region is about 1 × 10 20 cm −3 or more. , The resistivity of the conductive film in the connection region can be reduced, and the gate electrode of the n-channel MISFET and the p-channel MIS
It is possible to suppress an increase in resistance in a connection region between the FET and the gate electrode.

【0027】上記した手段によれば、nチャネル型MI
SFETのゲート電極とpチャネル型MISFETのゲ
ート電極とのつなぎ領域の長さを短くすることにより、
つなぎ領域でTiシリサイド膜に凝集が発生しても、こ
の断線がつなぎ領域上に起きる可能性が低くなり、nチ
ャネル型MISFETのゲート電極とpチャネル型MI
SFETのゲート電極とのつなぎ領域での抵抗の増加を
抑えることができる。
According to the above means, the n-channel MI
By shortening the length of the connection region between the gate electrode of the SFET and the gate electrode of the p-channel MISFET,
Even if aggregation occurs in the Ti silicide film in the connection region, the possibility that this disconnection will occur on the connection region is reduced, and the gate electrode of the n-channel MISFET and the p-channel MI
An increase in resistance in a region where the SFET is connected to the gate electrode can be suppressed.

【0028】上記した手段によれば、nチャネル型MI
SFETのゲート電極とpチャネル型MISFETのゲ
ート電極とのつなぎ領域の幅を、nチャネル型MISF
ETのゲート長またはpチャネル型MISFETのゲー
ト長よりもレイアウト上で相対的に太くすることによっ
て、つなぎ領域でTiシリサイド膜に凝集が発生して
も、Tiシリサイド膜が完全に断線する確率を低減する
ことが可能となり、これによってnチャネル型MISF
ETのゲート電極とpチャネル型MISFETのゲート
電極とのつなぎ領域での抵抗の増加を抑えることができ
る。
According to the above means, the n-channel MI
The width of the connection region between the gate electrode of the SFET and the gate electrode of the p-channel type MISFET is
By making the layout relatively thicker than the gate length of the ET or the gate length of the p-channel MISFET on the layout, the probability that the Ti silicide film is completely disconnected even if aggregation occurs in the Ti silicide film in the connection region is reduced. , So that the n-channel type MISF
An increase in resistance in a connection region between the gate electrode of the ET and the gate electrode of the p-channel MISFET can be suppressed.

【0029】上記した手段によれば、nチャネル型MI
SFETのゲート電極とpチャネル型MISFETのゲ
ート電極とのつなぎ領域を構成する導電膜の側壁にTi
シリサイド膜を設けて、つなぎ領域の幅をnチャネル型
MISFETまたはpチャネル型MISFETのゲート
電極を構成する導電膜の幅よりも相対的に太くすること
によって、つなぎ領域を構成する導電膜の表面に設けら
れたTiシリサイド膜に凝集が発生しても、このTiシ
リサイド膜が完全に断線する確率を低減することが可能
となり、これによってnチャネル型MISFETのゲー
ト電極とpチャネル型MISFETのゲート電極とのつ
なぎ領域での抵抗の増加を抑えることができる。
According to the above means, the n-channel MI
Ti on the side wall of the conductive film constituting the connection region between the gate electrode of the SFET and the gate electrode of the p-channel type MISFET
By providing a silicide film and making the width of the connecting region relatively larger than the width of the conductive film forming the gate electrode of the n-channel MISFET or the p-channel MISFET, the surface of the conductive film forming the connecting region is formed. Even if agglomeration occurs in the provided Ti silicide film, it is possible to reduce the probability that the Ti silicide film is completely disconnected, whereby the n-channel MISFET gate electrode and the p-channel MISFET gate electrode The increase in resistance in the connection region can be suppressed.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0031】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて同一機能を有するものは同一の符号を付し、その
繰り返しの説明は省略する。
In all the drawings for describing the embodiments, those having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.

【0032】(実施の形態1)図1は、本発明の一実施
の形態であるCMOS(Complementary Metal OxideSem
iconductor )デバイスを示す半導体基板の要部平面図
および要部断面図を示す。図1(a)は要部平面図、図
1(b)は同図(a)のA−A′線における要部断面
図、図1(c)は同図(a)のB−B′線における要部
断面図である。図中、Qnはnチャネル型MISFE
T、Qpはpチャネル型MISFETである。
Embodiment 1 FIG. 1 shows a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) according to an embodiment of the present invention.
1 shows a plan view and a cross-sectional view of a main part of a semiconductor substrate showing a device. 1A is a plan view of a main part, FIG. 1B is a cross-sectional view of the main part taken along line AA ′ of FIG. 1A, and FIG. 1C is a BB ′ of FIG. It is principal part sectional drawing in a line. In the figure, Qn is an n-channel type MISFE
T and Qp are p-channel MISFETs.

【0033】nチャネル型MISFETQnは、半導体
基板1上に形成された素子分離溝2aに囲まれた活性領
域に形成され、活性領域にはp型ウエル3が形成されて
いる。素子分離溝2aの内部には絶縁膜、例えば酸化シ
リコン膜2bが埋め込まれて素子分離領域が構成されて
いる。nチャネル型MISFETQnのp型ウエル3の
表面には、一対のn+ 型半導体領域4によってソース、
ドレインが構成されており、さらに、この一対のn+
半導体領域4の表面にはサリサイド技術によって形成さ
れたTiシリサイド膜5aが形成されている。
The n-channel type MISFET Qn is formed in an active region surrounded by an element isolation groove 2a formed on the semiconductor substrate 1, and a p-type well 3 is formed in the active region. An insulating film, for example, a silicon oxide film 2b is buried inside the element isolation groove 2a to form an element isolation region. n on the surface of the channel type MISFETQn the p-type well 3 is the source by a pair of n + -type semiconductor region 4,
A drain is formed, and a Ti silicide film 5 a formed by a salicide technique is formed on the surfaces of the pair of n + -type semiconductor regions 4.

【0034】nチャネル型MISFETQnの上記一対
のn+ 型半導体領域4の間のp型ウエル3の上には、酸
化シリコン膜でゲート絶縁膜6が構成され、さらにその
上には、第1n型多結晶シリコン膜7a1 および第2n
型多結晶シリコン膜7a2 からなる積層膜でゲート電極
7aが構成されている。
A gate insulating film 6 made of a silicon oxide film is formed on the p-type well 3 between the pair of n + -type semiconductor regions 4 of the n-channel type MISFET Qn. Polycrystalline silicon film 7a 1 and 2n
A gate electrode 7a is formed by a laminated film made of type polycrystalline silicon film 7a 2.

【0035】第2n型多結晶シリコン膜7a2 の上層に
は前記Tiシリサイド膜5aと同一工程で形成されたT
iシリサイド膜5bが設けられ、ゲート電極7aの側壁
には酸化シリコン膜からなるサイドウォールスペーサ8
が設けられている。
On the upper layer of the second n-type polycrystalline silicon film 7a2, a T film formed in the same step as the Ti silicide film 5a is formed.
An i-silicide film 5b is provided, and a sidewall spacer 8 made of a silicon oxide film is provided on a side wall of the gate electrode 7a.
Is provided.

【0036】第1n型多結晶シリコン膜7a1 および第
2n型多結晶シリコン膜7a2 には、n型不純物が導入
されており、第1n型多結晶シリコン膜7a1 の不純物
濃度は約6×1020cm-3程度である。第2n型多結晶
シリコン膜7a2 の不純物濃度は第1n型多結晶シリコ
ン膜7a1 の不純物濃度と比して相対的に低く、Tiシ
リサイド膜5bの低抵抗化を阻害しない程度の不純物濃
度に設定されている。
[0036] The first 1n-type polycrystalline silicon film 7a 1 and second 2n-type polycrystalline silicon film 7a 2, and n-type impurities are introduced, the impurity concentration of the 1n-type polycrystalline silicon film 7a 1 is about 6 × It is about 10 20 cm -3 . The 2n-type polycrystalline impurity concentration of the silicon film 7a 2 is relatively low compared to the first 1n-type polycrystalline impurity concentration of the silicon film 7a 1, the impurity concentration so as not to inhibit the resistance of the Ti silicide film 5b Is set.

【0037】同様に、pチャネル型MISFETQp
は、半導体基板1上に形成された素子分離溝2aに囲ま
れた活性領域に形成され、活性領域にはn型ウエル9が
形成されている。素子分離溝2aの内部には絶縁膜、例
えば酸化シリコン膜2bが埋め込まれて素子分離領域が
構成されている。pチャネル型MISFETQpのn型
ウエル9の表面には、図示はしないが、一対のp+ 型半
導体領域によってソース、ドレインが構成されており、
さらに、この一対のp+ 型半導体領域の表面にはサリサ
イド技術によって形成されたTiシリサイド膜5aが形
成されている。
Similarly, a p-channel type MISFET Qp
Is formed in an active region surrounded by an element isolation groove 2a formed on the semiconductor substrate 1, and an n-type well 9 is formed in the active region. An insulating film, for example, a silicon oxide film 2b is buried inside the element isolation groove 2a to form an element isolation region. Although not shown, a source and a drain are formed by a pair of p + -type semiconductor regions on the surface of the n-type well 9 of the p-channel type MISFET Qp.
Further, a Ti silicide film 5a formed by a salicide technique is formed on the surfaces of the pair of p + -type semiconductor regions.

【0038】pチャネル型MISFETQpの上記一対
のp+ 型半導体領域の間のn型ウエル9の上には、酸化
シリコン膜でゲート絶縁膜6が構成され、さらにその上
には、第1p型多結晶シリコン膜7b1 および第2p型
多結晶シリコン膜7b2 からなる積層膜でゲート電極7
bが構成されている。
On the n-type well 9 between the pair of p + -type semiconductor regions of the p-channel type MISFET Qp, a gate insulating film 6 made of a silicon oxide film is further formed. crystalline silicon film 7b 1 and the gate electrode 7 in the 2p-type polycrystalline made of a silicon film 7b 2 laminated film
b.

【0039】第2p型多結晶シリコン膜7b2 の上層に
は前記Tiシリサイド膜5aと同一工程で形成されたT
iシリサイド膜5bが設けられ、ゲート電極7bの側壁
には酸化シリコン膜からなるサイドウォールスペーサ8
が設けられている。
On the upper layer of the second p-type polycrystalline silicon film 7b2, a T film formed in the same step as the Ti silicide film 5a is formed.
i silicide film 5b is provided, and a sidewall spacer 8 made of a silicon oxide film is provided on a side wall of gate electrode 7b.
Is provided.

【0040】第1p型多結晶シリコン膜7b1 および第
2p型多結晶シリコン膜7b2 には、p型不純物が導入
されており、第1p型多結晶シリコン膜7b1 の不純物
濃度は約4×1020cm-3程度である。第2p型多結晶
シリコン膜7b2 の不純物濃度は第1p型多結晶シリコ
ン膜7b1 の不純物濃度と比して相対的に低く、Tiシ
リサイド膜5bの低抵抗化を阻害しない程度の不純物濃
度に設定されている。
A p-type impurity is introduced into the first p-type polycrystalline silicon film 7b 1 and the second p-type polycrystalline silicon film 7b 2 , and the impurity concentration of the first p-type polycrystalline silicon film 7b 1 is about 4 ×. It is about 10 20 cm -3 . The 2p-type polycrystalline impurity concentration of the silicon film 7b 2 is relatively low compared to the first 1p-type polycrystalline impurity concentration of the silicon film 7b 1, the impurity concentration so as not to inhibit the resistance of the Ti silicide film 5b Is set.

【0041】ここで、第1n型多結晶シリコン膜7a1
と第1p型多結晶シリコン膜7b1との間にはつなぎ領
域L1 が設けられ、第2n型多結晶シリコン膜7a2
第2p型多結晶シリコン膜7b2 との間にはつなぎ領域
2 が設けられている。後述するように、第1n型多結
晶シリコン膜7a1 に導入されたn型不純物と第1p型
多結晶シリコン膜7b1 に導入されたp型不純物とは、
両者の間に位置するつなぎ領域L1 で重なって導入され
るので、このつなぎ領域L1 における実効的な不純物濃
度は、上記第1n型多結晶シリコン膜7a1 と第1p型
多結晶シリコン膜7b1 の不純物濃度差である約2×1
20cm-3となる。
Here, the first n-type polycrystalline silicon film 7a 1
When the connecting region L 1 provided between the first 1p-type polycrystalline silicon film 7b 1, and the 2n-type polycrystalline silicon film 7a 2 between the first 2p-type polycrystalline silicon film 7b 2 connecting area L Two are provided. As described later, the first 1n-type polycrystalline silicon film n-type impurity introduced into 7a 1 and p-type impurities introduced to the 1p-type polycrystalline silicon film 7b 1,
Since being introduced overlapped in connecting region L 1 located between them, the effective impurity concentration in the connecting area L 1 is the first 1n-type polycrystalline silicon film 7a 1 and the 1p-type polycrystalline silicon film 7b about 2 × 1 is an impurity concentration difference 1
It becomes 0 20 cm -3 .

【0042】さらに、nチャネル型MISFETQnお
よびpチャネル型MISFETQpの上層には層間絶縁
膜11が形成されており、この層間絶縁膜11には、n
チャネル型MISFETQnのソース、ドレインを構成
するn+ 型半導体領域4上のTiシリサイド膜5aに達
するコンタクトホール12aおよびpチャネル型MIS
FETQpのソース、ドレインを構成するp+ 型半導体
領域10上のTiシリサイド膜5aに達するコンタクト
ホール12bが開孔している。なお、図示はしないが、
nチャネル型MISFETQnのゲート電極7a上のT
iシリサイド膜5bおよびpチャネル型MISFETQ
pのゲート電極7b上のTiシリサイド膜5bに達する
コンタクトホールも設けられている。
Further, an interlayer insulating film 11 is formed above the n-channel type MISFET Qn and the p-channel type MISFET Qp.
A contact hole 12a reaching the Ti silicide film 5a on the n + type semiconductor region 4 constituting the source and drain of the channel type MISFET Qn and the p channel type MIS
A contact hole 12b reaching the Ti silicide film 5a on the p + type semiconductor region 10 constituting the source and drain of the FET Qp is opened. Although not shown,
T on the gate electrode 7a of the n-channel MISFET Qn
i-silicide film 5b and p-channel MISFET Q
A contact hole reaching the Ti silicide film 5b on the p gate electrode 7b is also provided.

【0043】上記コンタクトホール12a,12bに埋
め込まれたプラグ13を介して、配線層14がnチャネ
ル型MISFETQnのソース、ドレインを構成するn
+ 型半導体領域4上のTiシリサイド膜5aおよびpチ
ャネル型MISFETQpのソース、ドレインを構成す
るp+ 型半導体領域上のTiシリサイド膜5aに接続さ
れている。
The wiring layer 14 forms the source and drain of the n-channel MISFET Qn via the plug 13 embedded in the contact holes 12a and 12b.
It is connected to the Ti silicide film 5a on the + type semiconductor region 4 and the Ti silicide film 5a on the p + type semiconductor region constituting the source and drain of the p-channel type MISFET Qp.

【0044】本実施の形態1であるCMOSデバイスの
製造方法を図2〜図11を用いて説明する。
A method of manufacturing a CMOS device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0045】まず、図2に示すように、例えばp型の単
結晶シリコンからなる半導体基板1を用意する。次に、
この半導体基板1を熱酸化してその表面に膜厚0. 01
μm程度の薄い酸化シリコン膜15を形成し、次いでそ
の上層に化学的気相成長(Chemical Vapor Deposition
;CVD)法で膜厚0. 1μm程度の窒化シリコン膜
16を堆積した後、レジストパターンをマスクとして窒
化シリコン膜16、酸化シリコン膜15および半導体基
板1を順次ドライエッチングすることにより、素子分離
領域の半導体基板1に深さ0. 35μm程度の素子分離
溝2aを形成する。
First, as shown in FIG. 2, a semiconductor substrate 1 made of, for example, p-type single crystal silicon is prepared. next,
This semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to form a film having a thickness of 0.01 on its surface.
A thin silicon oxide film 15 having a thickness of about μm is formed, and then a chemical vapor deposition (Chemical Vapor Deposition) is formed thereon.
A silicon nitride film 16 having a thickness of about 0.1 μm is deposited by a CVD method, and then the silicon nitride film 16, the silicon oxide film 15 and the semiconductor substrate 1 are sequentially dry-etched using a resist pattern as a mask, thereby forming an element isolation region. A device isolation groove 2a having a depth of about 0.35 μm is formed in the semiconductor substrate 1 of FIG.

【0046】次に、熱リン酸を用いたウエットエッチン
グで窒化シリコン膜16を除去した後、図3に示すよう
に、半導体基板1上にCVD法で堆積した酸化シリコン
膜2bをエッチバック、または化学的機械研磨(Chemic
al Mechanical Polishing ;CMP)法で研磨して、素
子分離溝2aの内部に酸化シリコン膜2bを残すことに
より素子分離領域を形成する。続いて、半導体基板1を
約1000℃でアニールすることにより、素子分離溝2
aに埋め込んだ酸化シリコン膜2bをデンシファイ(焼
き締め)する。
Next, after removing the silicon nitride film 16 by wet etching using hot phosphoric acid, as shown in FIG. 3, the silicon oxide film 2b deposited on the semiconductor substrate 1 by the CVD method is etched back or Chemical mechanical polishing (Chemic
An element isolation region is formed by polishing using a CMP (Al Mechanical Polishing) method to leave the silicon oxide film 2b inside the element isolation groove 2a. Subsequently, the semiconductor substrate 1 is annealed at about 1000 ° C.
The silicon oxide film 2b embedded in a is densified (baked).

【0047】次に、半導体基板1のnチャネル型MIS
FETQnを形成する領域にp型ウエル3を形成するた
めのボロンをイオン注入し、pチャネル型MISFET
Qpを形成する領域にn型ウエル9を形成するためのリ
ンをイオン注入する。上記ボロンは、例えば注入エネル
ギー200keV、ドーズ量2×1013cm-2で注入
し、上記リンは、例えば注入エネルギー500keV、
ドーズ量3×1013cm-2で注入する。
Next, the n-channel MIS of the semiconductor substrate 1
Boron for forming a p-type well 3 is ion-implanted in a region for forming the FET Qn, and a p-channel MISFET is formed.
Phosphorus for forming an n-type well 9 is ion-implanted in a region for forming Qp. The boron is implanted, for example, at an implantation energy of 200 keV and a dose of 2 × 10 13 cm −2 , and the phosphorus is implanted, for example, at an implantation energy of 500 keV.
The implantation is performed at a dose of 3 × 10 13 cm −2 .

【0048】次に、図4に示すように、半導体基板1を
熱酸化して、p型ウエル3およびn型ウエル9のそれぞ
れの表面にゲート絶縁膜6を約4nm程度の厚さで形成
した後、CVD法で1層目多結晶シリコン膜17を半導
体基板1上に堆積する。
Next, as shown in FIG. 4, the semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to form a gate insulating film 6 on each surface of the p-type well 3 and the n-type well 9 with a thickness of about 4 nm. Thereafter, a first-layer polycrystalline silicon film 17 is deposited on the semiconductor substrate 1 by a CVD method.

【0049】次に、図5に示すように、n型ウエル9を
パターニングされたレジスト膜18で覆った後、nチャ
ネル型MISFETQnが形成される領域の1層目多結
晶シリコン膜17へn型不純物を、例えば6×1015
-2のドーズ量でイオン注入して第1n型多結晶シリコ
ン膜7a1 を形成する。
Next, as shown in FIG. 5, after covering the n-type well 9 with the patterned resist film 18, the n-type well 9 is transferred to the first polycrystalline silicon film 17 in the region where the n-channel MISFET Qn is formed. Impurities, for example, 6 × 10 15 c
Ions are implanted at a dose of m -2 to form a first n-type polycrystalline silicon film 7a1.

【0050】次に、上記レジスト膜18を除去した後、
図6に示すように、p型ウエル3をパターニングされた
レジスト膜19で覆った後、pチャネル型MISFET
Qpが形成される領域の1層目多結晶シリコン膜17へ
p型不純物を、例えば4×1015cm-2のドーズ量でイ
オン注入して第1p型多結晶シリコン膜7b1 を形成す
る。
Next, after removing the resist film 18,
As shown in FIG. 6, after covering the p-type well 3 with a patterned resist film 19, a p-channel MISFET is formed.
Qp is the p-type impurity into the first layer polycrystalline silicon film 17 of the region formed, to form a second 1p-type polycrystalline silicon film 7b 1 is ion implanted at a dose of e.g. 4 × 10 15 cm -2.

【0051】ここで、1層目多結晶シリコン膜17へイ
オン注入される上記n型不純物および上記p型不純物
は、第1n型多結晶シリコン膜7a1 と第1p型多結晶
シリコン膜7b1 との間に位置するつなぎ領域L1 にも
導入され、上記n型不純物および上記p型不純物の不純
物濃度が異なることによって、つなぎ領域L1 の不純物
濃度は約2×1020cm-3程度となる。
[0051] Here, the n-type impurity and the p-type impurity is ion-implanted into the first layer polycrystalline silicon film 17, the first 1n-type polycrystalline silicon film 7a 1 and the 1p-type polycrystalline silicon film 7b 1 is also introduced into the connecting area L 1 located between the by the impurity concentration of the n-type impurity and the p-type impurity is different, the impurity concentration of the connecting region L 1 becomes about 2 × 10 20 cm -3 approximately .

【0052】次に、上記レジスト膜19を除去した後、
図7に示すように、半導体基板1上にCVD法で2層目
多結晶シリコン膜20を堆積する。この後、レジストパ
ターンをマスクとして2層目多結晶シリコン膜20およ
び1層目多結晶シリコン膜17を順次エッチングし、2
層目多結晶シリコン膜20および第1n型多結晶シリコ
ン膜7a1 からなる積層膜によって構成されるnチャネ
ル型MISFETQnのゲート電極7aと、2層目多結
晶シリコン膜20および第1p型多結晶シリコン膜7b
1 からなる積層膜によって構成されるpチャネル型MI
SFETQpのゲート電極7bとに加工する。
Next, after removing the resist film 19,
As shown in FIG. 7, a second polycrystalline silicon film 20 is deposited on the semiconductor substrate 1 by the CVD method. Thereafter, the second-layer polycrystalline silicon film 20 and the first-layer polycrystalline silicon film 17 are sequentially etched using the resist pattern as a mask.
A gate electrode 7a of an n-channel type MISFET Qn composed of a laminated film composed of the first polycrystalline silicon film 20 and the first n-type polycrystalline silicon film 7a1, the second polycrystalline silicon film 20 and the first p-type polycrystalline silicon Membrane 7b
P-channel type MI constituted by a laminated film composed of 1
It is processed into the gate electrode 7b of the SFET Qp.

【0053】次に、図8に示すように、半導体基板1上
にCVD法で堆積した酸化シリコン膜をRIE(Reacti
ve Ion Etching)法で異方性エッチングして、加工され
た2層目多結晶シリコン膜20および1層目多結晶シリ
コン膜17からなる積層膜の側壁に上記酸化シリコン膜
を残して、サイドウォールスペーサ8を形成する。
Next, as shown in FIG. 8, a silicon oxide film deposited on the semiconductor substrate 1 by CVD is subjected to RIE (Reacti
The silicon oxide film is left on the side wall of the stacked film composed of the processed second-layer polycrystalline silicon film 20 and the first-layer polycrystalline silicon film 17 by anisotropic etching using a ve ion etching method. The spacer 8 is formed.

【0054】次に、図9に示すように、n型ウエル9を
パターニングされたレジスト膜21で覆った後、n型不
純物、例えばリンをp型ウエル3に導入してnチャネル
型MISFETQnのソース、ドレインを構成する高濃
度のn+ 型半導体領域4を形成すると同時に、2層目多
結晶シリコン膜20に上記n型不純物を導入して、nチ
ャネル型MISFETQnのゲート電極7aの一部を構
成する第2n型多結晶シリコン膜7a2 を形成する。
Next, as shown in FIG. 9, after the n-type well 9 is covered with a patterned resist film 21, an n-type impurity, for example, phosphorus is introduced into the p-type well 3 and the source of the n-channel MISFET Qn is introduced. Forming the high-concentration n + -type semiconductor region 4 constituting the drain and simultaneously introducing the n-type impurity into the second-layer polycrystalline silicon film 20 to form a part of the gate electrode 7a of the n-channel MISFET Qn. forming a first 2n-type polycrystalline silicon film 7a 2 to.

【0055】次いで、前記レジスト膜21を除去した
後、図10に示すように、p型ウエル3をパターニング
されたレジスト膜22で覆った後、p型不純物、例えば
フッ化ボロンを導入してpチャネル型MISFETQp
のソース、ドレインを構成する高濃度のp+ 型半導体領
域を形成すると同時に、2層目多結晶シリコン膜20に
上記p型不純物を導入して、pチャネル型MISFET
Qpのゲート電極7bの一部を構成する第2p型多結晶
シリコン膜7b2 を形成する。
Next, after the resist film 21 is removed, as shown in FIG. 10, the p-type well 3 is covered with a patterned resist film 22, and p-type impurities, for example, boron fluoride are introduced to introduce p-type impurities. Channel type MISFET Qp
Source, and at the same time to form a high-concentration p + -type semiconductor region constituting the drain, the second layer polycrystalline silicon film 20 by introducing the p-type impurity, p-channel type MISFET
Forming a first 2p-type polycrystalline silicon film 7b 2 that constitutes a part of the gate electrode 7b of qp.

【0056】ここで、2層目多結晶シリコン膜20へイ
オン注入される上記n型不純物および上記p型不純物
は、第2n型多結晶シリコン膜7a2 と第2p型多結晶
シリコン膜7b2 との間に位置するつなぎ領域L2 にも
導入される。
[0056] Here, the n-type impurity and the p-type impurity to the second layer polycrystalline silicon film 20 is ion-implanted, and the 2n-type polycrystalline silicon film 7a 2 and the 2p-type polycrystalline silicon film 7b 2 Is also introduced into the connection region L2 located between the two .

【0057】次に、厚さ30〜50nm程度のTi膜を
スパッタリング法またはCVD法によって半導体基板1
上に堆積した後、窒素雰囲気中で600〜700℃程度
の熱処理を半導体基板1に施し、次いで未反応のTi膜
を除去する。この後、低抵抗化のための約850℃程度
の熱処理を半導体基板1に施すことによって、図11に
示すように、nチャネル型MISFETQnのソース、
ドレインを構成するn+ 型半導体領域4の表面およびp
チャネル型MISFETQpのソース、ドレインを構成
するp+ 型半導体領域の表面にTiシリサイド膜5aを
形成し、同時に2層目多結晶シリコン膜20の上面にT
iシリサイド膜5bを形成する。
Next, a Ti film having a thickness of about 30 to 50 nm is formed on the semiconductor substrate 1 by sputtering or CVD.
After being deposited thereon, a heat treatment of about 600 to 700 ° C. is performed on the semiconductor substrate 1 in a nitrogen atmosphere, and then the unreacted Ti film is removed. Thereafter, a heat treatment of about 850 ° C. is performed on the semiconductor substrate 1 for lowering the resistance, so that the source of the n-channel type MISFET Qn, as shown in FIG.
Surface of n + type semiconductor region 4 constituting the drain and p
A Ti silicide film 5a is formed on the surface of the p + type semiconductor region constituting the source and drain of the channel type MISFET Qp, and at the same time, a T silicide film is formed on the upper surface of the second polycrystalline silicon film 20.
An i-silicide film 5b is formed.

【0058】次に、半導体基板1上に層間絶縁膜11を
形成した後、レジストパターンをマスクとして層間絶縁
膜11をエッチングしてコンタクトホール12a,12
bを開孔する。次いで、層間絶縁膜11の上層に金属
膜、例えばタングステン膜を堆積し、例えばCMP法で
この金属膜の表面を平坦化することによって、コンタク
トホール12a,12bの内部に金属膜を埋め込みプラ
グ13を形成した後、層間絶縁膜11の上層に堆積した
金属膜をエッチングして配線層14を形成することによ
り、前記図1に示したCMOSデバイスがほぼ完成す
る。
Next, after an interlayer insulating film 11 is formed on the semiconductor substrate 1, the interlayer insulating film 11 is etched using the resist pattern as a mask to form contact holes 12a, 12a.
b is opened. Next, a metal film, for example, a tungsten film is deposited on the interlayer insulating film 11 and the surface of the metal film is flattened by, for example, a CMP method, so that the metal film is buried in the contact holes 12a and 12b to form a plug 13. After the formation, the metal film deposited on the interlayer insulating film 11 is etched to form the wiring layer 14, whereby the CMOS device shown in FIG. 1 is almost completed.

【0059】このように、本実施の形態1によれば、n
チャネル型MISFETQnのゲート電極7aの一部を
構成する第1n型多結晶シリコン膜7a1 の不純物濃度
とpチャネル型MISFETQpのゲート電極7bの一
部を構成する第1p型多結晶シリコン膜7b1 の不純物
濃度とを異ならせることにより、上記第1n型多結晶シ
リコン膜7a1 と上記第1p型多結晶シリコン膜7b1
とのつなぎ領域L1 での1層目多結晶シリコン膜17の
不純物濃度が約2×1020cm-3程度に設定される。1
×1020cm-3以上の不純物濃度を有する1層目多結晶
シリコン膜17の抵抗率は10-3Ωcm以下となり、例
えば、ゲート電極7a,7bの幅0. 2μm、高さ0.
2μm、断線幅0. 05μmであって、1層目多結晶シ
リコン膜17の抵抗率が10-3Ωcmとすると、つなぎ
領域L1 での1層目多結晶シリコン膜17は12. 5
(=10-3×0. 05×10-4/(0. 2×0. 2)×
10-8)Ωの抵抗を有すことになり、つなぎ領域L1
の1層目多結晶シリコン膜17の抵抗値の増加を低く抑
えることができる。
As described above, according to the first embodiment, n
Of the 1p-type polycrystalline silicon film 7b 1 that constitutes a part of the 1n-type polycrystalline silicon film an impurity concentration of 7a 1 and p-channel type MISFETQp gate electrode 7b constituting a part of the gate electrode 7a of the channel MISFETQn by making the impurity concentration, the second 1n-type polycrystalline silicon film 7a 1 and the second 1p-type polycrystalline silicon film 7b 1
Is set to about 2 × 10 20 cm −3 in the first-layer polycrystalline silicon film 17 in the connection region L 1 . 1
The resistivity of the first-layer polycrystalline silicon film 17 having an impurity concentration of × 10 20 cm −3 or more is 10 −3 Ωcm or less. For example, the width of the gate electrodes 7a and 7b is 0.2 μm and the height is 0.2 μm.
If the disconnection width is 2 μm, the disconnection width is 0.05 μm, and the resistivity of the first-layer polycrystalline silicon film 17 is 10 −3 Ωcm, the first-layer polycrystalline silicon film 17 in the connection region L 1 has a 12.5-μm thickness.
(= 10 −3 × 0.05 × 10 −4 /(0.2×0.2)×
10 −8 ) Ω resistance, and an increase in the resistance value of the first-layer polycrystalline silicon film 17 in the connection region L 1 can be suppressed low.

【0060】(実施の形態2)図12および図13は、
本発明の他の実施の形態であるCMOSデバイスの製造
方法を説明するための半導体基板の要部平面図および要
部断面図である。
(Embodiment 2) FIG. 12 and FIG.
FIGS. 9A and 9B are a main part plan view and a main part cross-sectional view of a semiconductor substrate for describing a method of manufacturing a CMOS device according to another embodiment of the present invention. FIGS.

【0061】まず、前記実施の形態1と同様な製造方法
で、前記図4に示したように、CVD法で1層目多結晶
シリコン膜17を半導体基板1上に堆積する。
First, as shown in FIG. 4, a first-layer polycrystalline silicon film 17 is deposited on the semiconductor substrate 1 by the CVD method in the same manufacturing method as in the first embodiment.

【0062】次に、図12(a)に示すように、n型ウ
エル9をパターニングされたレジスト膜23で覆った
後、nチャネル型MISFETQnが形成される領域の
1層目多結晶シリコン膜17へn型不純物を、例えば4
×1015cm-2のドーズ量でイオン注入して第1n型多
結晶シリコン膜7a1 を形成する。上記レジスト膜23
を除去し、次いで図12(b)に示すように、p型ウエ
ル3をパターニングされたレジスト膜24で覆った後、
pチャネル型MISFETQpが形成される領域の1層
目多結晶シリコン膜17へp型不純物を、例えば4×1
15cm-2のドーズ量でイオン注入して第1p型多結晶
シリコン膜7b1 を形成する。ここで、上記レジスト膜
23と上記レジスト膜24との境がほぼ一致するように
レジスト膜23とレジスト膜24は配置されている。
Next, as shown in FIG. 12A, after the n-type well 9 is covered with the patterned resist film 23, the first polycrystalline silicon film 17 in the region where the n-channel MISFET Qn is formed is formed. N-type impurities, for example, 4
Ions are implanted at a dose of × 10 15 cm -2 to form a first n-type polycrystalline silicon film 7a1. The resist film 23
Then, as shown in FIG. 12B, after covering the p-type well 3 with the patterned resist film 24,
A p-type impurity is added to the first polycrystalline silicon film 17 in the region where the p-channel MISFET Qp is formed, for example, by 4 × 1
Ions are implanted at a dose of 0 15 cm -2 to form a first p-type polycrystalline silicon film 7b1. Here, the resist film 23 and the resist film 24 are arranged such that the boundary between the resist film 23 and the resist film 24 substantially coincides with each other.

【0063】次に、上記レジスト膜24を除去した後、
半導体基板1上にCVD法で2層目多結晶シリコン膜2
0を堆積する。この後、2層目多結晶シリコン膜20お
よび第1n型多結晶シリコン膜7a1 によって構成され
るnチャネル型MISFETQnのゲート電極7aと、
2層目多結晶シリコン膜20および第1p型多結晶シリ
コン膜7b1 によって構成されるpチャネル型MISF
ETQpのゲート電極7bとを加工し、次いで、サイド
ウォールスペーサ8を形成する。
Next, after removing the resist film 24,
Second layer polycrystalline silicon film 2 on semiconductor substrate 1 by CVD method
Deposit 0. Thereafter, the gate electrode 7a of the n-channel type MISFETQn constituted by second-layer polycrystalline silicon film 20 and the 1n-type polycrystalline silicon film 7a 1,
P-channel type MISF constituted by second-layer polycrystalline silicon film 20 and the 1p-type polycrystalline silicon film 7b 1
The gate electrode 7b of ETQp is processed, and then the sidewall spacer 8 is formed.

【0064】次に、図13(a)に示すように、n型ウ
エル9をパターニングされたレジスト膜25で覆った
後、n型不純物を導入してnチャネル型MISFETQ
nのソース、ドレインを構成する高濃度のn+ 型半導体
領域4を形成すると同時に、2層目多結晶シリコン膜2
0に上記n型不純物を導入して、nチャネル型MISF
ETQnのゲート電極7aの一部を構成する第2n型多
結晶シリコン膜7a2 を形成する。
Next, as shown in FIG. 13A, after covering the n-type well 9 with a patterned resist film 25, an n-type impurity is introduced to
At the same time as forming the high-concentration n + -type semiconductor region 4 constituting the source and drain of n, the second polycrystalline silicon film 2
0 into the n-channel type MISF
Forming a first 2n-type polycrystalline silicon film 7a 2 constituting a part of the gate electrode 7a of ETQn.

【0065】次に、前記レジスト膜25を除去した後、
図13(b)に示すように、p型ウエル3をパターニン
グされたレジスト膜26で覆い、次いでp型不純物を導
入してpチャネル型MISFETQpのソース、ドレイ
ンを構成する高濃度のp+ 型半導体領域を形成すると同
時に、2層目多結晶シリコン膜20に上記p型不純物を
導入して、pチャネル型MISFETQpのゲート電極
7bの一部を構成する第2p型多結晶シリコン膜7b2
を形成する。ここで、上記レジスト膜25と上記レジス
ト膜26との境がほぼ一致するようにレジスト膜25と
レジスト膜26は配置されている。
Next, after removing the resist film 25,
As shown in FIG. 13B, the p-type well 3 is covered with a patterned resist film 26, and then a p-type impurity is introduced to form a high-concentration p + -type semiconductor forming the source and drain of the p-channel MISFET Qp. At the same time as the formation of the region, the p-type impurity is introduced into the second-layer polycrystalline silicon film 20 to form a second p-type polycrystalline silicon film 7b 2 forming a part of the gate electrode 7b of the p-channel MISFET Qp.
To form Here, the resist film 25 and the resist film 26 are arranged such that the boundary between the resist film 25 and the resist film 26 substantially coincides with each other.

【0066】図13(c)に、同図(b)のレジスト膜
26を除去した後のC−C′線における半導体基板の要
部断面図を示す。1層目多結晶シリコン膜17に形成さ
れた第1n型多結晶シリコン膜7a1 と第1p型多結晶
シリコン膜7b1 とのつなぎ領域L1 、および2層目多
結晶シリコン膜20に形成された第2n型多結晶シリコ
ン膜7a2 と第2p型多結晶シリコン膜7b2 とのつな
ぎ領域L2 が最小限狭く設けられている。
FIG. 13C is a cross-sectional view of a principal part of the semiconductor substrate taken along line CC ′ after removing the resist film 26 in FIG. 13B. It is formed in a connecting region L 1 between the first n-type polycrystalline silicon film 7 a 1 and the first p-type polycrystalline silicon film 7 b 1 formed in the first polycrystalline silicon film 17, and in the second polycrystalline silicon film 20. connecting region L 2 between the first 2n-type polycrystalline silicon film 7a 2 and the 2p-type polycrystalline silicon film 7b 2 is provided minimal narrowly.

【0067】この後は、前記実施の形態1において、前
記図11を用いて説明した製造方法と同様に、CMOS
デバイスが形成される。
Thereafter, in the same manner as in the manufacturing method described with reference to FIG.
A device is formed.

【0068】このように、本実施の形態2によれば、1
層目多結晶シリコン膜17に形成された第1n型多結晶
シリコン膜7a1 と第1p型多結晶シリコン膜7b1
のつなぎ領域L1 、および2層目多結晶シリコン膜20
に形成された第2n型多結晶シリコン膜7a2 と第2p
型多結晶シリコン膜7b2 とのつなぎ領域L2 を最小限
狭く設けているので、Tiシリサイド膜5bに断線が生
じても、この断線が上記つなぎ領域L1 ,L2 上に起き
る可能性は低くなる。これにより、ゲート電極7a,7
bの抵抗が増加する不良発生率を低減することができ
る。
As described above, according to the second embodiment, 1
A connection region L 1 between the first n-type polycrystalline silicon film 7 a 1 and the first p-type polycrystalline silicon film 7 b 1 formed on the first polycrystalline silicon film 17, and a second polycrystalline silicon film 20
The second n-type polycrystalline silicon film 7a 2 formed in
Since it is provided a minimum narrow connecting region L 2 of the type polycrystalline silicon film 7b 2, even if disconnection Ti silicide film 5b, this disconnection is likely to occur on the connecting area L 1, L 2 Lower. Thereby, the gate electrodes 7a, 7
The defect occurrence rate at which the resistance of b increases can be reduced.

【0069】なお、本実施の形態2では、第1n型多結
晶シリコン膜7a1 の不純物濃度と第1p型多結晶シリ
コン膜7b1 の不純物濃度とを同じとしたが、一方の不
純物濃度を他方の不純物濃度よりも相対的に高くしても
よく、レジスト膜23とレジスト膜24との境が一致せ
ずに重なった場合、ノンドープ領域が形成されずに低濃
度不純物領域が形成されて、抵抗の増加を抑えることが
できる。
[0069] In the second embodiment, although the first 1n-type polycrystalline silicon film impurity concentration and the 1p type 7a 1 polycrystalline silicon film 7b and the impurity concentration of 1 same, one of the impurity concentration other If the resist film 23 and the resist film 24 overlap each other without being coincident with each other, a low-concentration impurity region is formed without forming a non-doped region. Increase can be suppressed.

【0070】(実施の形態3)図14は、本発明の他の
実施の形態であるCMOSデバイスのゲート電極のレイ
アウト図を示す。
(Embodiment 3) FIG. 14 is a layout diagram of a gate electrode of a CMOS device according to another embodiment of the present invention.

【0071】図に示すように、nチャネル型MISFE
TQnのゲート電極7aとpチャネル型MISFETQ
pのゲート電極7bとのつなぎ領域の幅がゲート長より
も相対的に太くレイアウトされている。すなわち、1層
目多結晶シリコン膜17に形成されたnチャネル型MI
SFETQnの第1n型多結晶シリコン膜7a1 とpチ
ャネル型MISFETQpの第1p型多結晶シリコン膜
7b1 とのつなぎ領域L1 、および2層目多結晶シリコ
ン膜20に形成されたnチャネル型MISFETQnの
第2n型多結晶シリコン膜7a2 とpチャネル型MIS
FETQpの第2n型多結晶シリコン膜7b2 とのつな
ぎ領域L2 を、Tiシリサイド膜5bの粒界で断線しに
くい幅を有する領域とする。
As shown in the figure, an n-channel type MISFE
TQn gate electrode 7a and p-channel MISFET Q
The width of the region connected to the p gate electrode 7b is relatively thicker than the gate length. That is, the n-channel type MI formed on the first polycrystalline silicon film 17 is formed.
An n-channel MISFET Qn formed in the connecting region L 1 between the first n-type polycrystalline silicon film 7a 1 of the SFET Qn and the first p-type polycrystalline silicon film 7b 1 of the p-channel MISFET Qp, and the second-layer polycrystalline silicon film 20 the 2n-type polycrystalline silicon film 7a 2 and p-channel type MIS of
The connecting region L 2 between the first 2n-type polycrystalline silicon film 7b 2 of FETQp, a region having a disconnection hard width at the grain boundaries of the Ti silicide film 5b.

【0072】なお、nチャネル型MISFETQnのゲ
ート電極7aの一部を構成する第1n型多結晶シリコン
膜7a1 の不純物濃度は、pチャネル型MISFETQ
pのゲート電極7bの一部を構成する第1p型多結晶シ
リコン膜7b1 の不純物濃度と同等か、または相対的に
高く設定してもよい。
The impurity concentration of the first n-type polycrystalline silicon film 7a1 forming a part of the gate electrode 7a of the n-channel MISFET Qn is
The impurity concentration may be set to be equal to or relatively higher than the impurity concentration of the first p-type polycrystalline silicon film 7b1 forming a part of the p gate electrode 7b.

【0073】このように、本実施の形態3によれば、つ
なぎ領域L1 ,L2 の幅を太くすることによって、ゲー
ト電極7a,7bの抵抗が増加する確率を減少させるこ
とができる。例えば、つなぎ領域の幅が0. 2μmにお
ける凝集発生密度は約0. 1ヶ/μmであるが、つなぎ
領域の幅を0. 25μm以上とすることによって凝集の
発生率を1/15に低減でき、さらに0. 35μm以上
では凝集の発生をほぼ完全に抑制することが可能とな
る。
As described above, according to the third embodiment, by increasing the width of the connection regions L 1 and L 2 , the probability that the resistance of the gate electrodes 7 a and 7 b increases can be reduced. For example, the aggregation generation density when the width of the connecting region is 0.2 μm is about 0.1 particles / μm, but by setting the width of the connecting region to 0.25 μm or more, the occurrence rate of aggregation can be reduced to 1/15. If it is 0.35 μm or more, the occurrence of aggregation can be almost completely suppressed.

【0074】(実施の形態4)図15は、本発明の他の
実施の形態であるCMOSデバイスのゲート電極を示す
半導体基板の要部平面図および要部断面図である。図1
5(a)は要部平面図を示し、図15(b)は同図
(a)のD−D′線における要部断面図、図15(c)
は同図(a)のE−E′線における要部断面図である。
(Embodiment 4) FIG. 15 is a plan view and a sectional view of a main part of a semiconductor substrate showing a gate electrode of a CMOS device according to another embodiment of the present invention. FIG.
5 (a) is a plan view of a main part, FIG. 15 (b) is a cross-sectional view of the main part along line DD 'in FIG. 15 (a), and FIG. 15 (c).
FIG. 3 is a sectional view of an essential part taken along line EE ′ of FIG.

【0075】nチャネル型MISFETQnのゲート電
極7aの側壁およびpチャネル型MISFETQpのゲ
ート電極7bの側壁にはサイドウォールスペーサ8が設
けられている。しかしながら、nチャネル型MISFE
TQnのゲート電極7aとpチャネル型MISFETQ
pのゲート電極7bとのつなぎ領域L1 ,L2 の2層目
多結晶シリコン膜20と1層目多結晶シリコン膜17と
からなる積層膜の側壁には、サイドウォールスペーサ8
が設けられておらず、この側壁にはTiシリサイド膜5
bと同一層のTiシリサイド膜5cが形成されて、nチ
ャネル型MISFETQnのゲート電極7aとpチャネ
ル型MISFETQpのゲート電極7bとのつなぎ領域
1 ,L2 の幅が実効的に太くなっている。
A sidewall spacer 8 is provided on the side wall of the gate electrode 7a of the n-channel MISFET Qn and on the side wall of the gate electrode 7b of the p-channel MISFET Qp. However, the n-channel MISFE
TQn gate electrode 7a and p-channel MISFET Q
Sidewall spacers 8 are provided on the side walls of the stacked film including the second-layer polycrystalline silicon film 20 and the first-layer polycrystalline silicon film 17 in the connection regions L 1 and L 2 connected to the p gate electrode 7 b.
Is not provided, and the Ti silicide film 5
The Ti silicide film 5c of the same layer as that of the gate electrode b is formed, and the widths of the connection regions L 1 and L 2 between the gate electrode 7a of the n-channel MISFET Qn and the gate electrode 7b of the p-channel MISFET Qp are effectively increased. .

【0076】次に、本実施の形態4の製造方法を図16
を用いて簡単に説明する。
Next, the manufacturing method of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
This will be briefly described with reference to FIG.

【0077】まず、前記実施の形態1において前記図2
〜図10を用いて説明した製造方法と同様に、nチャネ
ル型MISFETQnのソース、ドレインを構成する高
濃度のn+ 型半導体領域4を形成すると同時に、ゲート
電極7aの一部を構成する第2n型多結晶シリコン膜7
2 を形成し、pチャネル型MISFETQpのソー
ス、ドレインを構成する高濃度のp+ 型半導体領域を形
成すると同時に、ゲート電極7bの一部を構成する第2
p型多結晶シリコン膜7b2 を形成する。
First, in Embodiment 1, FIG.
10, the high-concentration n + -type semiconductor region 4 constituting the source and drain of the n-channel MISFET Qn is formed, and at the same time, the second n-type semiconductor region constituting a part of the gate electrode 7a is formed. Type polycrystalline silicon film 7
a 2 is formed to form a high-concentration p + -type semiconductor region forming the source and drain of the p-channel type MISFET Qp, and at the same time, a second portion forming a part of the gate electrode 7b.
forming a p-type polycrystalline silicon film 7b 2.

【0078】なお、nチャネル型MISFETQnのゲ
ート電極7aの一部を構成する第1n型多結晶シリコン
膜7a1 の不純物濃度は、pチャネル型MISFETQ
pのゲート電極7bの一部を構成する第1p型多結晶シ
リコン膜7b1 の不純物濃度と同等か、または相対的に
高く設定してもよい。
Note that the impurity concentration of the first n-type polycrystalline silicon film 7a1 forming a part of the gate electrode 7a of the n-channel MISFET Qn is
The impurity concentration may be set to be equal to or relatively higher than the impurity concentration of the first p-type polycrystalline silicon film 7b1 forming a part of the p gate electrode 7b.

【0079】次に、図16に示すように、nチャネル型
MISFETQnが形成される領域およびpチャネル型
MISFETQpが形成される領域をパターニングされ
たレジスト膜27で覆った後、nチャネル型MISFE
TQnとpチャネル型MISFETQpとのつなぎ領域
1 ,L2 の2層目多結晶シリコン膜20と1層目多結
晶シリコン膜17とからなる積層膜の側壁に設けられた
サイドウォールスペーサ8を除去する。
Next, as shown in FIG. 16, after the region where the n-channel MISFET Qn is formed and the region where the p-channel MISFET Qp are formed are covered with a patterned resist film 27, the n-channel MISFE is formed.
The sidewall spacers 8 provided on the side walls of the stacked film including the second-layer polycrystalline silicon film 20 and the first-layer polycrystalline silicon film 17 in the connection regions L 1 and L 2 between the TQn and the p-channel type MISFET Qp are removed. I do.

【0080】この後、前記図15に示すように、nチャ
ネル型MISFETQnのソース、ドレインを構成する
+ 型半導体領域4の表面およびpチャネル型MISF
ETQpのソース、ドレインを構成するp+ 型半導体領
域の表面にTiシリサイド5aを形成し、同時に2層目
多結晶シリコン膜20の表面にTiシリサイド膜5bを
形成する。さらに、nチャネル型MISFETQnとp
チャネル型MISFETQpとのつなぎ領域L1 ,L2
の2層目多結晶シリコン膜20と1層目多結晶シリコン
膜17とからなる積層膜の側壁に、Tiシリサイド膜5
cが形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 15, the surface of the n + type semiconductor region 4 constituting the source and drain of the n channel type MISFET Qn and the p channel type MISFET Qn
A Ti silicide 5a is formed on the surface of the p + type semiconductor region constituting the source and drain of the ETQp, and a Ti silicide film 5b is formed on the surface of the second-layer polycrystalline silicon film 20 at the same time. Further, n-channel MISFETs Qn and p
Connection regions L 1 and L 2 with channel type MISFET Qp
The Ti silicide film 5 is formed on the side wall of the stacked film including the second-layer polycrystalline silicon film 20 and the first-layer polycrystalline silicon film 17.
c is formed.

【0081】このように、本実施の形態4によれば、n
チャネル型MISFETQnのゲート電極7aとpチャ
ネル型MISFETQpのゲート電極7bとのつなぎ領
域L1 ,L2 の幅がTiシリサイド膜5cによって実効
的に太くなるので、ゲート電極7a,7bの抵抗が増加
する確率を減少させることができる。
As described above, according to the fourth embodiment, n
Since the widths of the connection regions L 1 and L 2 between the gate electrode 7a of the channel MISFET Qn and the gate electrode 7b of the p-channel MISFET Qp are effectively increased by the Ti silicide film 5c, the resistance of the gate electrodes 7a and 7b increases. Probability can be reduced.

【0082】以上、本発明者によってなされた発明を発
明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いうまでも
ない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0083】[0083]

【発明の効果】本願によっ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。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0084】本発明によれば、nチャネル型MISFE
Tのゲート電極とpチャネル型MISFETのゲート電
極との間に位置するつなぎ領域の導電膜の抵抗率が低減
できて、つなぎ領域での抵抗の増加を抑えることができ
るので、MISFETのゲート電極の細線化に伴う抵抗
の増加を抑制することができる。
According to the present invention, the n-channel type MISFE
Since the resistivity of the conductive film in the connection region located between the gate electrode of T and the gate electrode of the p-channel type MISFET can be reduced, and the increase in resistance in the connection region can be suppressed. An increase in resistance due to thinning can be suppressed.

【0085】また、本発明によれば、nチャネル型MI
SFETのゲート電極とpチャネル型MISFETのゲ
ート電極とのつなぎ領域の長さを短くすることにより、
つなぎ領域でTiシリサイド膜に凝集が発生しても、こ
の断線がつなぎ領域上に起きる可能性は低くなり、つな
ぎ領域での抵抗の増加を抑えることができるので、MI
SFETのゲート電極の細線化に伴う抵抗の増加を抑制
することができる。
According to the present invention, the n-channel MI
By shortening the length of the connection region between the gate electrode of the SFET and the gate electrode of the p-channel MISFET,
Even if aggregation occurs in the Ti silicide film in the connection region, the possibility of this disconnection occurring on the connection region is reduced, and an increase in resistance in the connection region can be suppressed.
It is possible to suppress an increase in resistance due to thinning of the gate electrode of the SFET.

【0086】また、本発明によれば、nチャネル型MI
SFETのゲート電極とpチャネル型MISFETのゲ
ート電極とのつなぎ領域の幅を、ゲート長よりもレイア
ウト上で相対的に太くする、またはつなぎ領域を構成す
る導電膜の側壁にTiシリサイド膜を設けて、つなぎ領
域の幅をゲート長よりも相対的に太くすることによっ
て、つなぎ領域を構成する導電膜の表面に設けられたT
iシリサイド膜に凝集が発生しても、このTiシリサイ
ド膜が完全に断線する確率を低減することが可能とな
り、これによって、つなぎ領域での抵抗の増加を抑える
ことができるので、MISFETのゲート電極の細線化
に伴う抵抗の増加を抑制することができる。
According to the present invention, the n-channel MI
The width of the connection region between the gate electrode of the SFET and the gate electrode of the p-channel type MISFET is made relatively thicker on the layout than the gate length, or a Ti silicide film is provided on the side wall of the conductive film forming the connection region. By making the width of the connection region relatively larger than the gate length, the T region provided on the surface of the conductive film constituting the connection region is formed.
Even if agglomeration occurs in the i-silicide film, it is possible to reduce the probability that the Ti-silicide film is completely disconnected, thereby suppressing an increase in resistance in the connection region. Can be suppressed from increasing due to thinning of the wire.

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

【図1】本発明の実施の形態1であるCMOSデバイス
を示す半導体基板の要部平面図および要部断面図であ
る。
FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view of a main part of a semiconductor substrate showing a CMOS device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】本発明の実施の形態1であるCMOSデバイス
の製造方法を示す半導体基板の要部平面図および要部断
面図である。
FIGS. 2A and 2B are a main part plan view and a main part cross-sectional view of the semiconductor substrate, showing the method for manufacturing the CMOS device according to the first embodiment of the present invention;

【図3】本発明の実施の形態1であるCMOSデバイス
の製造方法を示す半導体基板の要部平面図および要部断
面図である。
FIGS. 3A and 3B are a main part plan view and a main part cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the CMOS device according to the first embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施の形態1であるCMOSデバイス
の製造方法を示す半導体基板の要部平面図および要部断
面図である。
FIGS. 4A and 4B are a main part plan view and a main part cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the CMOS device according to the first embodiment of the present invention;

【図5】本発明の実施の形態1であるCMOSデバイス
の製造方法を示す半導体基板の要部平面図および要部断
面図である。
5A and 5B are a main part plan view and a main part cross-sectional view of the semiconductor substrate, showing the method for manufacturing the CMOS device according to the first embodiment of the present invention;

【図6】本発明の実施の形態1であるCMOSデバイス
の製造方法を示す半導体基板の要部平面図および要部断
面図である。
6A and 6B are a main part plan view and a main part cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the CMOS device according to the first embodiment of the present invention;

【図7】本発明の実施の形態1であるCMOSデバイス
の製造方法を示す半導体基板の要部平面図および要部断
面図である。
7A and 7B are a main part plan view and a main part cross-sectional view of the semiconductor substrate, showing the method for manufacturing the CMOS device according to the first embodiment of the present invention;

【図8】本発明の実施の形態1であるCMOSデバイス
の製造方法を示す半導体基板の要部平面図および要部断
面図である。
8A and 8B are a main part plan view and a main part cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the CMOS device according to the first embodiment of the present invention;

【図9】本発明の実施の形態1であるCMOSデバイス
の製造方法を示す半導体基板の要部平面図および要部断
面図である。
FIGS. 9A and 9B are a main part plan view and a main part cross-sectional view of the semiconductor substrate showing the method for manufacturing the CMOS device according to the first embodiment of the present invention;

【図10】本発明の実施の形態1であるCMOSデバイ
スの製造方法を示す半導体基板の要部平面図および要部
断面図である。
10A and 10B are a main part plan view and a main part cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the CMOS device according to the first embodiment of the present invention;

【図11】本発明の実施の形態1であるCMOSデバイ
スの製造方法を示す半導体基板の要部平面図および要部
断面図である。
11A and 11B are a main part plan view and a main part cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the CMOS device according to the first embodiment of the present invention;

【図12】本発明の実施の形態2であるCMOSデバイ
スのゲート電極の製造方法を示す半導体基板の要部平面
図および要部断面図である。
FIG. 12 is a plan view and a cross-sectional view of main parts of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a gate electrode of a CMOS device according to a second embodiment of the present invention;

【図13】本発明の実施の形態2であるCMOSデバイ
スのゲート電極の製造方法を示す半導体基板の要部平面
図および要部断面図である。
FIG. 13 is a plan view and a cross-sectional view of a main part of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a gate electrode of a CMOS device according to a second embodiment of the present invention;

【図14】本発明の実施の形態3であるCMOSデバイ
スのゲート電極のレイアウト図である。
FIG. 14 is a layout diagram of a gate electrode of the CMOS device according to the third embodiment of the present invention;

【図15】本発明の実施の形態4であるCMOSデバイ
スのゲート電極を示す半導体基板の要部平面図および要
部断面図である。
FIG. 15 is a plan view and a cross-sectional view of a main part of a semiconductor substrate showing a gate electrode of a CMOS device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の実施の形態4であるCMOSデバイ
スのゲート電極の製造方法を示す半導体基板の要部平面
図および要部断面図である。
16A and 16B are a main part plan view and a main part sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a gate electrode of a CMOS device according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2a 素子分離溝 2b 酸化シリコン膜 3 p型ウエル 4 n+ 型半導体領域 5a チタンシリサイド膜 5b チタンシリサイド膜 5c チタンシリサイド膜 6 ゲート絶縁膜 7 ゲート電極 7a ゲート電極 7a1 第1n型多結晶シリコン膜 7a2 第2n型多結晶シリコン膜 7b ゲート電極 7b1 第1p型多結晶シリコン膜 7b2 第2p型多結晶シリコン膜 8 サイドウォールスペーサ 9 n型ウエル 11 層間絶縁膜 12a コンタクトホール 12b コンタクトホール 13 プラグ 14 配線層 15 酸化シリコン膜 16 窒化シリコン膜 17 1層目多結晶シリコン膜 18 レジスト膜 19 レジスト膜 20 2層目多結晶シリコン膜 21 レジスト膜 22 レジスト膜 23 レジスト膜 24 レジスト膜 25 レジスト膜 26 レジスト膜 27 レジスト膜 L1 つなぎ領域 L2 つなぎ領域 Qn nチャネル型MISFET Qp pチャネル型MISFET1 semiconductor substrate 2a isolation trench 2b silicon oxide film 3 p-type well 4 n + -type semiconductor regions 5a titanium silicide film 5b titanium silicide film 5c titanium silicide film 6 gate insulating film 7 a gate electrode 7a gate electrode 7a 1 second 1n-type polycrystalline Silicon film 7a 2 Second n-type polycrystalline silicon film 7b Gate electrode 7b 1 First p-type polycrystalline silicon film 7b 2 Second p-type polycrystalline silicon film 8 Sidewall spacer 9 N-type well 11 Interlayer insulating film 12a Contact hole 12b Contact hole Reference Signs List 13 plug 14 wiring layer 15 silicon oxide film 16 silicon nitride film 17 first layer polycrystalline silicon film 18 resist film 19 resist film 20 second layer polycrystalline silicon film 21 resist film 22 resist film 23 resist film 24 resist film 25 resist film 26 Resist 27 resist film L 1 connecting region L 2 connecting region Qn n-channel type MISFET Qp p-channel type MISFET

フロントページの続き (72)発明者 大塚 文雄 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 菊島 健一 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 Fターム(参考) 4M104 AA01 BB01 BB18 BB25 BB28 CC01 CC05 DD02 DD37 DD63 EE03 EE06 FF14 FF21 GG09 GG14 HH14 HH16 5F048 AA01 AC03 BB06 BB07 BB08 BB13 BB18 BE03 BF04 BF05 BF06 BF07 BF11 BF16 BF19 BG14 DA25 Continued on the front page (72) Inventor Fumio Otsuka 6-16-16 Shinmachi, Ome-shi, Tokyo Inside the Device Development Center, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kenichi Kikushima 3-16-6 Shinmachi, Ome-shi, Tokyo 4M104 AA01 BB01 BB18 BB25 BB28 CC01 CC05 DD02 DD37 DD63 EE03 EE06 FF14 FF21 GG09 GG14 HH14 HH16 5F048 AA01 AC03 BB06 BB07 BB08 BB13 BB18 BE03 BF04BF05

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同一層の導電膜につなぎ領域を挟んでn
型不純物が導入された領域とp型不純物が導入された領
域とが設けられており、前記導電膜で構成される電極の
低抵抗化がシリサイド膜によって図られた半導体集積回
路装置であって、前記つなぎ領域の不純物濃度が1×1
20cm-3以上であることを特徴とする半導体集積回路
装置。
1. A semiconductor device comprising: a conductive film having the same layer and a connecting region interposed therebetween;
A semiconductor integrated circuit device provided with a region into which a p-type impurity is introduced and a region into which a p-type impurity is introduced, wherein a resistance of an electrode formed of the conductive film is reduced by a silicide film. An impurity concentration of the connection region is 1 × 1
A semiconductor integrated circuit device having a diameter of 0 20 cm -3 or more.
【請求項2】 同一層の導電膜につなぎ領域を挟んでn
型不純物が導入された領域とp型不純物が導入された領
域とが設けられており、前記導電膜で構成される電極の
低抵抗化がシリサイド膜によって図られた半導体集積回
路装置であって、前記つなぎ領域の長さが前記シリサイ
ド膜のグレインサイズよりも短いことを特徴とする半導
体集積回路装置。
2. A conductive film of the same layer having n
A semiconductor integrated circuit device provided with a region into which a p-type impurity is introduced and a region into which a p-type impurity is introduced, wherein a resistance of an electrode formed of the conductive film is reduced by a silicide film. A semiconductor integrated circuit device, wherein the length of the connection region is shorter than the grain size of the silicide film.
【請求項3】 同一層の導電膜につなぎ領域を挟んでn
型不純物が導入された領域とp型不純物が導入された領
域とが設けられており、前記導電膜で構成される電極の
低抵抗化がシリサイド膜によって図られた半導体集積回
路装置であって、前記つなぎ領域の幅が前記n型不純物
が導入された領域の幅または前記p型不純物が導入され
た領域の幅と比して相対的に太いことを特徴とする半導
体集積回路装置。
3. A conductive film of the same layer, n
A semiconductor integrated circuit device provided with a region into which a p-type impurity is introduced and a region into which a p-type impurity is introduced, wherein a resistance of an electrode formed of the conductive film is reduced by a silicide film. A semiconductor integrated circuit device, wherein the width of the connection region is relatively larger than the width of the region into which the n-type impurity is introduced or the width of the region into which the p-type impurity is introduced.
【請求項4】 同一層の導電膜につなぎ領域を挟んでn
型不純物が導入された領域とp型不純物が導入された領
域とが設けられており、前記導電膜で構成される電極の
低抵抗化がシリサイド膜によって図られた半導体集積回
路装置であって、前記つなぎ領域の導電膜の側壁にシリ
サイド膜が形成されていることを特徴とする半導体集積
回路装置。
4. A conductive film of the same layer, n
A semiconductor integrated circuit device provided with a region into which a p-type impurity is introduced and a region into which a p-type impurity is introduced, wherein a resistance of an electrode formed of the conductive film is reduced by a silicide film. A semiconductor integrated circuit device, wherein a silicide film is formed on a side wall of the conductive film in the connection region.
【請求項5】 請求項2、3または4記載の半導体集積
回路装置において、前記つなぎ領域は、実効的なノンド
ープ領域または1×1020cm-3以上の不純物濃度を有
する半導体領域であることを特徴とする半導体集積回路
装置。
5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the connection region is an effective non-doped region or a semiconductor region having an impurity concentration of 1 × 10 20 cm −3 or more. A semiconductor integrated circuit device characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 請求項3記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記つなぎ領域の幅を0. 2μm以上とすること
を特徴とする半導体集積回路装置。
6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein the width of the connection region is 0.2 μm or more.
【請求項7】 半導体基板上に設けられた導電膜の一方
側にイオン打ち込みによりn型不純物を導入し、前記導
電膜の他方側にイオン打ち込みによりp型不純物を導入
する半導体集積回路装置の製造方法であって、前記n型
不純物のイオン打ち込みのドーズ量と前記p型不純物の
イオン打ち込みのドーズ量とに1×1015cm-2以上の
差をつけ、かつ前記n型不純物のイオン打ち込みと前記
p型不純物のイオン打ち込みとをオーバーラップさせる
ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
7. A semiconductor integrated circuit device in which an n-type impurity is introduced into one side of a conductive film provided on a semiconductor substrate by ion implantation and a p-type impurity is introduced into the other side of the conductive film by ion implantation. Providing a difference of 1 × 10 15 cm −2 or more between the dose of the ion implantation of the n-type impurity and the dose of the ion implantation of the p-type impurity; A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the ion implantation of the p-type impurity is overlapped.
【請求項8】 半導体基板上に設けられた導電膜の一方
側にイオン打ち込みによりn型不純物を導入し、前記導
電膜の他方側にイオン打ち込みによりp型不純物を導入
する半導体集積回路装置の製造方法であって、前記n型
不純物を導入する際にマスクとして用いられる第1レジ
スト膜と前記p型不純物を導入する際にマスクとして用
いられる第2レジスト膜との境がほぼ一致するように、
前記第1レジスト膜と前記第2レジスト膜とが配置され
ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
8. A semiconductor integrated circuit device, wherein an n-type impurity is introduced into one side of a conductive film provided on a semiconductor substrate by ion implantation, and a p-type impurity is introduced into the other side of the conductive film by ion implantation. A method wherein a boundary between a first resist film used as a mask when introducing the n-type impurity and a second resist film used as a mask when introducing the p-type impurity substantially coincides with each other.
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the first resist film and the second resist film are disposed.
【請求項9】 半導体基板上に設けられた導電膜の一方
側にイオン打ち込みによりn型不純物を導入し、前記導
電膜の他方側にイオン打ち込みによりp型不純物を導入
する半導体集積回路装置の製造方法であって、前記n型
不純物が導入される領域と前記p型不純物が導入される
領域との間に位置するつなぎ領域の導電膜の幅を、前記
n型不純物が導入される領域の導電膜の幅または前記p
型不純物が導入される領域の導電膜の幅と比して相対的
に太く加工することを特徴とする半導体集積回路装置の
製造方法。
9. Manufacturing of a semiconductor integrated circuit device in which an n-type impurity is introduced into one side of a conductive film provided on a semiconductor substrate by ion implantation and a p-type impurity is introduced into the other side of the conductive film by ion implantation. A width of a conductive film in a connecting region located between the region into which the n-type impurity is introduced and the region into which the p-type impurity is introduced, by changing the width of the conductive film in the region into which the n-type impurity is introduced. Membrane width or p
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising processing a semiconductor film to be relatively thicker than a width of a conductive film in a region into which a type impurity is introduced.
【請求項10】 半導体基板上に設けられた導電膜の一
方側にイオン打ち込みによりn型不純物を導入し、前記
導電膜の他方側にイオン打ち込みによりp型不純物を導
入する半導体集積回路装置の製造方法であって、(a).前
記導電膜で構成される電極を形成する工程と、(b).前記
電極の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程
と、(c).前記n型不純物が導入される領域と前記p型不
純物が導入される領域との間に位置するつなぎ領域の電
極の側壁のサイドウォールスペーサを除去する工程と、
(d).自己整合法により前記n型不純物が導入される領域
および前記p型不純物が導入される領域の電極の上面
と、前記つなぎ領域の電極の上面および側壁にシリサイ
ド膜を形成する工程とを有することを特徴とする半導体
集積回路装置の製造方法。
10. Manufacturing a semiconductor integrated circuit device in which an n-type impurity is introduced into one side of a conductive film provided on a semiconductor substrate by ion implantation and a p-type impurity is introduced into the other side of the conductive film by ion implantation. A method of forming an electrode composed of the conductive film; (b) a step of forming a sidewall spacer on a side wall of the electrode; and (c) a method of forming the n-type impurity. Removing the sidewall spacer on the side wall of the electrode in the connection region located between the region into which the p-type impurity is introduced and the region into which the p-type impurity is introduced;
(d) forming a silicide film on the upper surface of the electrode in the region where the n-type impurity is introduced and the region where the p-type impurity is introduced by the self-alignment method, and on the upper surface and the side wall of the electrode in the connection region; A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002076138A (en) * 2000-08-28 2002-03-15 Mitsubishi Electric Corp Method for manufacturing semiconductor device with dual-gate structure and semiconductor device manufactured by the method
JP2007096060A (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor and its manufacturing method

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US7879661B2 (en) 2005-09-29 2011-02-01 Panasonic Corporation Semiconductor device and method for fabricating the same

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