JP2596341B2 - Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same

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JP2596341B2
JP2596341B2 JP5290061A JP29006193A JP2596341B2 JP 2596341 B2 JP2596341 B2 JP 2596341B2 JP 5290061 A JP5290061 A JP 5290061A JP 29006193 A JP29006193 A JP 29006193A JP 2596341 B2 JP2596341 B2 JP 2596341B2
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drain
gate electrode
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interlayer insulating
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和秀 池川
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はMOSトランジスタを有
する半導体集積回路装置に関し、特にゲート,ソース,
ドレインの各電極の製造工数の削減を図った半導体集積
回路装置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device having a MOS transistor, and more particularly to a gate, a source, and a semiconductor integrated circuit device.
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a method for manufacturing the same, which reduce the number of manufacturing steps for each drain electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体集積回路装置に形成される
MOSトランジスタの製造方法の一例を、PチャネルM
OSトランジスタを例にして説明する。図7ないし図9
はその製造方法を工程順に示す断面図である。先ず、図
7(a)のように、P型シリコン基板21にNウェル2
2,Pウェル23を形成し、その境界部に素子分離酸化
膜24を形成し、PチャネルMOSトランジスタを形成
する素子領域を画成する。そして、Nウェル22の主面
にVT 調節用の不純物(ボロン)を注入し、かつその主
面にゲート酸化膜25を形成し、更に、その上に多結晶
シリコン26を3000Å程度の厚さに成長させる。次
いで、図7(b)のように、図外のフォトレジストをマ
スクにして多結晶シリコン26のパターニングを行な
い、ゲート電極27を形成する。続いて、図7(c)の
ように、フォトレジスト28を形成し、かつこれをフォ
トリソグラフィ技術を用いてPチャネルMOSトランジ
スタを形成する領域を開口し、このフォトレジスト28
をマスクにしてイオン注入技術を用いてNウェル22の
主面に低濃度のボロンをイオン注入する。
2. Description of the Related Art One example of a conventional method for manufacturing a MOS transistor formed in a semiconductor integrated circuit device is a P channel M transistor.
Description will be made using an OS transistor as an example. 7 to 9
3 is a cross-sectional view showing the manufacturing method in the order of steps. First, as shown in FIG. 7A, an N well 2 is formed in a P-type silicon substrate 21.
2. A P-well 23 is formed, and an element isolation oxide film 24 is formed on the boundary between the P-well 23 and an element region for forming a P-channel MOS transistor. Then, by implanting impurities for adjusting V T (boron) in the main surface of the N-well 22, and a gate oxide film 25 on the main surface, further, the thickness of about 3000Å polysilicon 26 thereon To grow. Next, as shown in FIG. 7B, the polysilicon 26 is patterned by using a photoresist (not shown) as a mask to form a gate electrode 27. Subsequently, as shown in FIG. 7C, a photoresist 28 is formed, and a region where a P-channel MOS transistor is to be formed is opened by using a photolithography technique.
Is used as a mask, low-concentration boron is ion-implanted into the main surface of the N-well 22 using an ion implantation technique.

【0003】次いで、図8において、図8(a)のよう
に、全面にシリコン酸化膜29を成長する。そして、こ
のシリコン酸化膜29を異方性エッチングし、図8
(b)のように、ゲート電極27の側面にシリコン酸化
膜のサイドウォール30を形成する。その上で、薄くシ
リコン酸化膜31を全面に形成し、かつフォトレジスト
32を形成し、かつこれをフォトリソグラフィ技術を用
いてPチャネルMOSトランジスタを形成する領域を開
口し、このフォトレジスト32をマスクにしてイオン注
入技術を用いてNウェル22の主面に高濃度のボロンを
イオン注入する。そして、熱処理を行うことにより、図
8(c)のように、イオン注入した各ボロンイオンを活
性化することで、低濃度ソース・ドレイン領域33と高
濃度ソース・ドレイン領域34を形成する。
Next, as shown in FIG. 8A, a silicon oxide film 29 is grown on the entire surface as shown in FIG. Then, the silicon oxide film 29 is anisotropically etched to obtain FIG.
As shown in (b), a sidewall 30 of a silicon oxide film is formed on the side surface of the gate electrode 27. Then, a thin silicon oxide film 31 is formed on the entire surface, a photoresist 32 is formed, and a region where a P-channel MOS transistor is to be formed is opened by using a photolithography technique. Then, high-concentration boron is ion-implanted into the main surface of the N-well 22 using an ion implantation technique. Then, heat treatment is performed to activate the ion-implanted boron ions as shown in FIG. 8C, thereby forming a low-concentration source / drain region 33 and a high-concentration source / drain region 34.

【0004】次いで、図9において、図9(a)のよう
に、全面に6000Åの層間絶縁膜35を形成する。そ
して、図外のフォトレジストをマスクにして前記層間絶
縁膜35を選択エッチングすることにより、図9(b)
のようにコンタクトホール36を開設する。そして、こ
れらコンタクトホール36を含む全面にタングステン等
の金属膜を成長させた後、この金属膜を異方性エッチン
グすることで、図9(c)のように、金属膜37のみを
コンタクトホール36内に残し、コンタクトを形成す
る。その後、図示を省略した配線を形成し、コンタクト
を介して高濃度ソース・ドレインに電気的な接続を行う
ことで、PチャネルMOSトランジスタが製造される。
Next, as shown in FIG. 9A, a 6000 ° interlayer insulating film 35 is formed on the entire surface as shown in FIG. Then, the interlayer insulating film 35 is selectively etched by using a photoresist (not shown) as a mask, thereby obtaining a structure shown in FIG.
A contact hole 36 is opened as shown in FIG. Then, after growing a metal film such as tungsten on the entire surface including the contact holes 36, the metal film is anisotropically etched so that only the metal film 37 is removed as shown in FIG. To form a contact. Thereafter, a wiring not shown is formed, and a high-concentration source / drain is electrically connected through a contact, whereby a P-channel MOS transistor is manufactured.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体集積
回路装置では、ゲート電極の形成工程、ソース・ドレイ
ンの各電極の形成工程のそれぞれでフォトリソグラフィ
技術が必要とされ、そのためのフォトマスクが必要とな
り、かつその目合わせ工程が必要とされる。特に、フォ
トマスクの目合わせ工程は、近年におけるMOSトラン
ジスタの微細化に伴って極めて高い精度が要求されるた
め、製造が困難なものとなっている。また、ソース・ド
レインの各電極の形成に際しては、層間絶縁膜を選択エ
ッチングしてコンタクトホールを開設した上で、コンタ
クト用導電材を埋め込んでいるため、MOSトランジス
タの微細化に伴ってコンタクトホールのアスペクト比も
大きくなり、導電材を好適に埋め込むことが困難にな
り、コンタクトの信頼性が低下されるという問題も生じ
ている。これに対しては層間絶縁膜を薄くしてアスペク
ト比を低減する対策が考えられてはいるが、この層間絶
縁膜を挟む上下の配線間での配線容量が大きくなり、動
作速度の増大が困難になるという問題が生じることにな
る。本発明の目的は、MOSトランジスタのソース・ド
レイン電極及びそのコンタクトの製造を簡易化するとと
もに、各電極及びコンタクトの微細化を可能にした半導
体集積回路装置及びその製造方法を提供することにあ
る。
In this conventional semiconductor integrated circuit device, a photolithography technique is required in each of a step of forming a gate electrode and a step of forming each electrode of a source and a drain. And a matching step is required. In particular, in the photomask alignment process, extremely high precision is required in accordance with recent miniaturization of MOS transistors, which makes production difficult. When forming the source and drain electrodes, the interlayer insulating film is selectively etched to form a contact hole, and the contact conductive material is buried. The aspect ratio also becomes large, making it difficult to embed the conductive material in a suitable manner, and also causes a problem that the reliability of the contact is reduced. To cope with this, measures to reduce the aspect ratio by reducing the thickness of the interlayer insulating film have been considered, but the wiring capacitance between the upper and lower wirings sandwiching the interlayer insulating film increases, making it difficult to increase the operation speed. Problem arises. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit device which simplifies the manufacture of source / drain electrodes of MOS transistors and their contacts, and enables miniaturization of each electrode and contacts, and a method of manufacturing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
装置は、第1導電型の半導体層の主面の所要領域に形成
されたゲート酸化膜と、このゲート酸化膜を挟む前記半
導体層の主面に形成された第2導電型のソース・ドレイ
ン領域と、前記ゲート酸化膜とソース・ドレイン領域上
にそれぞれ同一の多結晶シリコンで形成されたゲート電
極及びソース・ドレインの各電極とを備え、各電極は全
面に形成された層間絶縁膜からその上面が露呈され、
ソース・ドレイン領域は、その一部がゲート酸化膜の
下側のゲート電極直下位置にまで延長される低濃度のソ
ース・ドレイン領域を備えるLDD構造として形成され
る。
According to the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit device comprising a gate oxide film formed in a required region on a main surface of a semiconductor layer of a first conductivity type, and a semiconductor layer sandwiching the gate oxide film. A source / drain region of a second conductivity type formed on the main surface; and a gate electrode and a source / drain electrode formed of the same polycrystalline silicon on the gate oxide film and the source / drain region, respectively. The upper surface of each electrode is exposed from an interlayer insulating film formed on the entire surface .
The source / drain region is formed as an LDD structure having a low-concentration source / drain region partially extending to a position directly below the gate electrode under the gate oxide film.
You.

【0007】また、本発明の製造方法は、第1導電型の
半導体層の主面上にゲート電極形成領域よりも広くゲー
ト絶縁膜を選択的に形成する工程と、全面に多結晶シリ
コン膜を形成する工程と、形成された多結晶シリコンに
第2導電型の不純物を導入する工程と、前記多結晶シリ
コンを選択的にエッチングしてゲート電極とソース・ド
レインの各電極を形成する工程と、これら電極間の半導
体層に対して第2導電型の不純物を低濃度にイオン注入
することで、LDD構造のソース・ドレイン領域を形成
する工程と、形成されたソース・ドレインの各電極から
前記半導体層に前記第2導電型の不純物を拡散してソー
ス・ドレイン領域を形成する工程と、各電極を覆うよう
に全面に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜
をエッチングして前記ゲート電極、ソース・ドレインの
各電極の上面を前記層間絶縁膜上に露呈させる工程とを
含んでいる。
Further, according to the manufacturing method of the present invention, a step of selectively forming a gate insulating film wider than a gate electrode formation region on a main surface of a semiconductor layer of the first conductivity type, and a step of forming a polycrystalline silicon film on the entire surface Forming, introducing a second conductivity type impurity into the formed polycrystalline silicon, and selectively etching the polycrystalline silicon to form a gate electrode and source / drain electrodes; Semiconductor between these electrodes
Ion implantation of impurity of the second conductivity type into body layer at low concentration
To form LDD source / drain regions
Forming a source / drain region by diffusing the impurities of the second conductivity type from the formed source / drain electrodes into the semiconductor layer; and forming an interlayer insulating film over the entire surface so as to cover the electrodes. And etching the interlayer insulating film to expose upper surfaces of the gate electrode and the source / drain electrodes on the interlayer insulating film.

【0008】[0008]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例を示し、(a)は平面図、
(b)は断面図である。ここではPチャネルMOSトラ
ンジスタに本発明を適用した例を示している。同図にお
いて、P型シリコン基板1の主面に形成した素子分離酸
化膜4で素子領域が区画され、この区画内にNウェル2
とPウェル3が形成されている。そして、こここではN
ウェル2の主面の略中央部にゲート酸化膜7が形成さ
れ、かつこのゲート酸化膜7を挟んで両側にP型の高濃
度ソース・ドレイン領域14と低濃度ソース・ドレイン
領域13がそれぞれ形成されてLDD構造のソース・ド
レイン領域として構成されている。また、全面に層間絶
縁膜15が形成され、かつこの層間絶縁膜の間にゲート
電極10、及びソース・ドレインの各電極11が同一の
多結晶シリコンにより形成されている。ゲート電極10
は前記ゲート酸化膜7上に形成されており、ソース・ド
レイン電極11はそれぞれ前記高濃度ソース・ドレイン
領域14に接した状態で形成されている。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, (a) is a plan view,
(B) is a sectional view. Here, an example in which the present invention is applied to a P-channel MOS transistor is shown. In FIG. 1, an element region is divided by an element isolation oxide film 4 formed on a main surface of a P-type silicon substrate 1, and an N well 2
And a P well 3 are formed. And here N
A gate oxide film 7 is formed substantially at the center of the main surface of well 2, and P-type high-concentration source / drain regions 14 and low-concentration source / drain regions 13 are formed on both sides of gate oxide film 7. Thus, a source / drain region having an LDD structure is formed. Further, an interlayer insulating film 15 is formed on the entire surface, and the gate electrode 10 and the source / drain electrodes 11 are formed of the same polycrystalline silicon between the interlayer insulating films. Gate electrode 10
Are formed on the gate oxide film 7, and the source / drain electrodes 11 are formed in contact with the high concentration source / drain regions 14, respectively.

【0009】図2ないし図4は前記したMOSトランジ
スタの製造方法を工程順に示す断面図である。先ず、図
2において、図2(a)のように、P型シリコン基板1
にNウェル2、Pウェル3をそれぞれ形成し、各ウェル
の境界部のシリコン基板1の主面にロコス法により素子
分離酸化膜4を形成する。そして、全面にシリコン窒化
膜5を500Å成長させた後、フォトリソグラフィ技術
を用いてフォトレジスト6のP型チャネルMOSトラン
ジスタを形成する領域を予定されたゲート電極よりも広
く開口し、これをマスクにして素子領域にVT 調節用の
不純物(ボロン)を注入する。次に、図2(b)のよう
に、前記フォトレジスト6をマスクにして前記シリコン
窒化膜5を選択的にエッチング除去し、かつその後にフ
ォトレジスト6を除去する。そして、前記シリコン窒化
膜5をマスクにしてNウェル2の主面を選択酸化し、N
ウェル2の略中央領域にゲート酸化膜7を形成する。そ
の後、図2(c)のように、シリコン窒化膜5を全面除
去する。
FIGS. 2 to 4 are sectional views showing a method of manufacturing the MOS transistor in the order of steps. First, in FIG. 2, as shown in FIG.
Then, an N well 2 and a P well 3 are formed respectively, and an element isolation oxide film 4 is formed on the main surface of the silicon substrate 1 at the boundary between the wells by the LOCOS method. Then, after growing a silicon nitride film 5 over the entire surface by 500 °, a region of the photoresist 6 where a P-type channel MOS transistor is to be formed is opened wider than a predetermined gate electrode by photolithography, and this is used as a mask. implanting impurities (boron) for adjusting V T in the element region Te. Next, as shown in FIG. 2B, the silicon nitride film 5 is selectively removed by etching using the photoresist 6 as a mask, and then the photoresist 6 is removed. Then, using the silicon nitride film 5 as a mask, the main surface of the N well 2 is selectively oxidized,
A gate oxide film 7 is formed in a substantially central region of the well 2. Thereafter, as shown in FIG. 2C, the entire surface of the silicon nitride film 5 is removed.

【0010】次に、図3において、図3(a)のよう
に、全面に多結晶シリコン8を1μmの厚さで成長す
る。そして、図3(b)のように、フォトレジスト9を
形成し、かつフォトリソグラフィ技術を用いてPチャネ
ルMOSトランジスタを形成する領域のフォトレジスト
9を開口し、更にこのフォトレジスト9をマスクにして
イオン注入技術を用いてNウェル2に高濃度のボロンを
イオン注入する。次いで、前記フォトレジスト9を除去
し、改めて図3(c)のように、製造するMOSトラン
ジスタのゲート,ソース,ドレインの各電極領域にフォ
トレジスト9Aを形成し、これをマスクにして前記多結
晶シリコン8のパターニングを行ってゲート電極10,
ソース・ドレインの各電極11を形成する。
Next, in FIG. 3, as shown in FIG. 3A, a polycrystalline silicon 8 is grown to a thickness of 1 μm on the entire surface. Then, as shown in FIG. 3B, a photoresist 9 is formed, the photoresist 9 in the region where the P-channel MOS transistor is to be formed is opened by using the photolithography technique, and the photoresist 9 is used as a mask. High-concentration boron is ion-implanted into the N well 2 using an ion implantation technique. Next, the photoresist 9 is removed, and as shown in FIG. 3C, a photoresist 9A is formed in each of the gate, source, and drain electrode regions of the MOS transistor to be manufactured. By patterning the silicon 8, the gate electrode 10,
Source / drain electrodes 11 are formed.

【0011】次に、図4において、図4(a)のよう
に、フォトレジスト12を形成し、かつこれをフォトリ
ソグラフィ技術を用いてPチャネルMOSトランジスタ
を形成する領域を開口し、かつこのフォトレジスト12
をマスクにしてイオン注入技術を用い、Nウェル2に対
して低濃度のボロンをイオン注入する。その上で熱拡散
を行なうことにより、図4(b)のように、イオン注入
した低濃度のボロンイオンを活性化して低濃度ソース・
ドレイン領域(LDD領域)13を形成する。また、こ
れと同時にソース・ドレインの各電極11としての多結
晶シリコンから不純物がNウェル2の主面に拡散され、
高濃度ソース・ドレイン領域14が形成される。その
後、図4(c)のように、全面にCVD酸化膜を形成
し、さらにその上にシリカ等の塗布膜を塗布し、平坦化
した層間絶縁膜15を1.5μmの厚さに形成する。そ
して、ゲート電極10及びソース・ドレインの各電極1
1の上面が露出するまで層間絶縁膜15をエッチングバ
ックすることにより図1に示したPチャネルMOSトラ
ンジスタが完成される。
Next, in FIG. 4, as shown in FIG. 4 (a), a photoresist 12 is formed, and a region for forming a P-channel MOS transistor is opened by using photolithography technology. Resist 12
Is ion-implanted into the N-well 2 by ion implantation using the mask as a mask. Then, thermal diffusion is performed to activate the low-concentration boron ions implanted as shown in FIG.
A drain region (LDD region) 13 is formed. At the same time, impurities are diffused from the polycrystalline silicon as the source / drain electrodes 11 to the main surface of the N well 2,
A high concentration source / drain region 14 is formed. Thereafter, as shown in FIG. 4C, a CVD oxide film is formed on the entire surface, and a coating film such as silica is further applied thereon to form a flattened interlayer insulating film 15 to a thickness of 1.5 μm. . Then, the gate electrode 10 and the source / drain electrodes 1
By etching back the interlayer insulating film 15 until the upper surface of the MOS transistor 1 is exposed, the P-channel MOS transistor shown in FIG. 1 is completed.

【0012】したがって、この構成のMOSトランジス
タを備える半導体集積回路装置では、ゲート電極10と
ソース・ドレインの各電極11を1つのフォトマスクを
用いた1回のフォトリソグラフィ技術で製造することが
できる。このため、フォトマスクの目合わせ工程も1回
で済み、製造工程を簡略化することができ、特に目合わ
せ工程を削減することで各電極相互間の位置精度を高
め、各電極の微細化を可能とし、高集積化を実現するこ
とができる。また、各電極を上層配線に接続するための
コンタクトの形成に際しては、層間絶縁膜にコンタクト
ホールを開設する工程や、そのコンタクトホールに導電
材を埋め込む工程が不要となり、層間絶縁膜の膜厚に影
響を受けることなく信頼性の高いコンタクトを形成する
ことができる。したがって、MOSトランジスタの微細
化を図った場合でも層間絶縁膜を必要な厚さに形成で
き、上下配線間での配線容量の増大を防止し、高速動作
の可能なMOSトランジスタを構成することが可能とな
る。
Therefore, in the semiconductor integrated circuit device having the MOS transistor of this configuration, the gate electrode 10 and the source / drain electrodes 11 can be manufactured by one photolithography technique using one photomask. For this reason, only one photomask alignment process is required, and the manufacturing process can be simplified. In particular, by reducing the alignment process, the positional accuracy between each electrode is increased, and the miniaturization of each electrode is achieved. High integration can be realized. Also, in forming a contact for connecting each electrode to the upper wiring, a step of opening a contact hole in the interlayer insulating film and a step of embedding a conductive material in the contact hole are not required, and the thickness of the interlayer insulating film is reduced. A highly reliable contact can be formed without being affected. Therefore, even if the MOS transistor is miniaturized, the interlayer insulating film can be formed to a required thickness, and an increase in the wiring capacitance between the upper and lower wirings can be prevented, and a MOS transistor capable of high-speed operation can be configured. Becomes

【0013】図5は本発明の第二実施例の断面図であ
る。同図において、第一実施例と等価な部分には同一の
符号を付してその詳細な説明は省略する。この第二実施
例では、ゲート電極10A及びソース・ドレインの各電
極11Aを、多結晶シリコン16と高融点金属シリサイ
ド、ここではタングステンシリサイド18の積層構造に
構成した点に特徴を有している。
FIG. 5 is a sectional view of a second embodiment of the present invention. In the figure, parts equivalent to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The second embodiment is characterized in that the gate electrode 10A and each of the source / drain electrodes 11A have a laminated structure of polycrystalline silicon 16 and a refractory metal silicide, here tungsten silicide 18.

【0014】この半導体集積回路装置の製造方法を、図
6を用いて製造工程に従って説明する。前記第一実施例
の図2の工程を行った後、図6(a)のように、全面に
多結晶シリコン16を2000Åの厚さで成長する。そ
して、図6(b)のように、フォトレジスト17を形成
し、かつこのフォトレジスト17のPチャネルMOSト
ランジスタを形成する領域を開口し、このフォトレジス
ト17をマスクにしてイオン注入技術を用いてNウェル
2に高濃度のボロンをイオン注入する。ついで、図6
(c)のように、タングステンシリサイド18を全面に
8000Åの厚さにスパッタ形成し、多結晶シリコン1
6とタングステンシリサイド18の積層構造を形成す
る。以下、第一実施例と同様に多結晶シリコン16とタ
ングステンシリサイド18の積層構造をパターニング
し、ゲート電極10A及びソース・ドレインの各電極1
1Aを形成する。更に、層間絶縁膜を形成し、かつこれ
をエッチングバックすることにより、図5に示す半導体
集積回路装置が形成される。
A method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device will be described with reference to FIGS. After performing the step of FIG. 2 of the first embodiment, as shown in FIG. 6A, a polycrystalline silicon 16 is grown to a thickness of 2000 ° over the entire surface. Then, as shown in FIG. 6B, a photoresist 17 is formed, a region of the photoresist 17 where a P-channel MOS transistor is to be formed is opened, and the photoresist 17 is used as a mask by ion implantation. High concentration boron is ion-implanted into the N well 2. Then, FIG.
As shown in FIG. 3C, a tungsten silicide 18 is formed on the entire surface by sputtering to a thickness of 8000.degree.
6 and a tungsten silicide 18 are formed. Thereafter, similarly to the first embodiment, the laminated structure of the polycrystalline silicon 16 and the tungsten silicide 18 is patterned, and the gate electrode 10A and the source / drain electrodes 1 are formed.
Form 1A. Further, a semiconductor integrated circuit device shown in FIG. 5 is formed by forming an interlayer insulating film and etching it back.

【0015】この第二実施例の半導体集積回路装置で
は、ゲート電極10A及びソース・ドレインの各電極1
1Aの下側部分が不純物を導入した多結晶シリコン16
で形成されており、特にソース・ドレイン電極11Aで
はこの多結晶シリコン16からNウェル2の主面に直接
不純物を拡散させて高濃度ソース・ドレイン領域14を
形成するため、第一実施例のように、ソース・ドレイン
電極を厚い多結晶シリコンで形成し、その上面から不純
物を拡散させる方法に比較して拡散距離が短くでき、高
濃度ソース・ドレイン領域14の形成が容易となり、か
つ一方では各電極10A,11Aの上側部分が金属材で
形成されているため、その低抵抗化を図かり、高速動作
を可能にするという利点がある。
In the semiconductor integrated circuit device of the second embodiment, the gate electrode 10A and the source / drain electrodes 1
Polycrystalline silicon 16 in which the lower portion of 1A is doped with impurities
Particularly, in the source / drain electrode 11A, the impurity is directly diffused from the polycrystalline silicon 16 to the main surface of the N well 2 to form the high-concentration source / drain region 14. Therefore, as in the first embodiment, In addition, the source / drain electrodes are formed of thick polycrystalline silicon, and the diffusion distance can be reduced as compared with the method of diffusing impurities from the upper surface thereof, so that the formation of the high-concentration source / drain regions 14 is facilitated. Since the upper portions of the electrodes 10A and 11A are formed of a metal material, there is an advantage that the resistance can be reduced and high-speed operation can be performed.

【0016】なお、前記各実施例は本発明をPチャネル
MOSトランジスタに適用した例であるが、Nチャネル
MOSトランジスタにおいても同様に適用できることは
言うまでもない。
Although each of the above embodiments is an example in which the present invention is applied to a P-channel MOS transistor, it goes without saying that the present invention can be similarly applied to an N-channel MOS transistor.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体集積
回路装置は、ゲート電極及びソース・ドレインの各電極
を同一の多結晶シリコンで形成しているので、その形成
に際しては同一の多結晶シリコンを選択エッチングする
ことで形成でき、ゲート電極とソース・ドレインの各電
極とを別のフォトリソグラフィ工程で製造する必要がな
い。このため、各電極を形成する際のフォトマスクが削
減でき、かつ目合わせが不要となり、製造を簡略化する
一方で位置精度の高い電極を備えたMOSトランジスタ
が製造でき、高集積化に適した半導体集積回路装置を得
ることが可能となる。また、LDD構造のソース・ドレ
イン領域の低濃度領域は、ゲート酸化膜の下側のゲート
電極の直下位置まで延長して形成されているため、ソー
ス・ドレイン領域における電界緩和効果を高めることが
可能となる。
As described above, in the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the gate electrode and the source / drain electrodes are formed of the same polycrystalline silicon. Can be formed by selective etching, and there is no need to manufacture the gate electrode and the source / drain electrodes in separate photolithography steps. For this reason, a photomask for forming each electrode can be reduced, and alignment is not required, and a MOS transistor having an electrode with high positional accuracy can be manufactured while simplifying the manufacturing, which is suitable for high integration. A semiconductor integrated circuit device can be obtained. In addition, source / drain of LDD structure
The low-concentration region of the gate region is the gate under the gate oxide film.
Since it is formed extending to the position directly below the electrode,
To enhance the effect of electric field relaxation in the drain and drain regions.
It becomes possible.

【0018】また、本発明の製造方法は、同一の多結晶
シリコンに不純物を導入した後、この多結晶シリコンで
ゲート電極及びソース・ドレインの各電極を形成し、か
これら電極間の半導体層に対して不純物を低濃度にイ
オン注入し、さらにソース・ドレインの各電極から半導
体層に不純物を導入してソース・ドレイン領域を形成し
ているので、ゲート電極及びソース・ドレインの各電極
を1回のフォトリソグラフィ工程で形成できるととも
に、ソース・ドレインを自己整合的に形成でき、高集積
化のMOSトランジスタを容易に製造することが可能と
なる。また、層間絶縁膜を形成し、かつ各電極の上面を
層間絶縁膜から露呈させるので、各電極のコンタクトホ
ールを層間絶縁膜に形成する必要がなくなり、層間絶縁
膜を厚く形成しても微細なコンタクト構造が形成でき、
高集積化を促進するとともに、配線容量を低減して高速
動作を実現することができる効果がある。さらに、イオ
ン注入によりLDD構造のソース・ドレイン領域の低濃
度領域を形成しているので、この低濃度領域をゲート酸
化膜の下側でゲート電極の直下位置にまで延長して形成
でき、電界緩和効果の高いソース・ドレイン領域の形成
が可能となる。
Further, according to the manufacturing method of the present invention, after impurities are introduced into the same polycrystalline silicon, a gate electrode and source / drain electrodes are formed with the polycrystalline silicon, and a semiconductor layer between these electrodes is formed. Low impurity concentration
Since the source / drain regions are formed by injecting ON and further introducing impurities from the source / drain electrodes into the semiconductor layer, the gate electrode and the source / drain electrodes can be formed in one photolithography process. At the same time, the source and drain can be formed in a self-aligned manner, and a highly integrated MOS transistor can be easily manufactured. Further, since an interlayer insulating film is formed and the upper surface of each electrode is exposed from the interlayer insulating film, it is not necessary to form a contact hole for each electrode in the interlayer insulating film. A contact structure can be formed,
In addition to promoting high integration, there is an effect that high-speed operation can be realized by reducing wiring capacitance. In addition, Io
Low concentration of source / drain region of LDD structure
This low-concentration region is
Formed under the oxide film to the position directly below the gate electrode
Of source / drain regions with high electric field relaxation effect
Becomes possible.

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

【図1】本発明の第一実施例の半導体集積回路装置の平
面図と断面図である。
FIG. 1 is a plan view and a sectional view of a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第一実施例の製造方法を工程順に示す断面図の
その1である。
FIG. 2 is a first sectional view showing the manufacturing method of the first embodiment in the order of steps;

【図3】第一実施例の製造方法を工程順に示す断面図の
その2である。
FIG. 3 is a second sectional view illustrating the manufacturing method of the first embodiment in the order of steps;

【図4】第一実施例の製造方法を工程順に示す断面図の
その3である。
FIG. 4 is a third sectional view showing the manufacturing method of the first embodiment in the order of steps;

【図5】本発明の第二実施例の半導体集積回路装置の断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a semiconductor integrated circuit device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】第二実施例の製造方法の一部を工程順に示す断
面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing part of the manufacturing method of the second embodiment in the order of steps.

【図7】従来の製造方法の一例を工程順に示す断面図の
その1である。
FIG. 7 is a first sectional view illustrating an example of a conventional manufacturing method in the order of steps;

【図8】従来の製造方法の一例を工程順に示す断面図の
その2である。
FIG. 8 is a second sectional view showing an example of the conventional manufacturing method in the order of steps.

【図9】従来の製造方法の一例を工程順に示す断面図の
その3である。
FIG. 9 is a third sectional view showing an example of the conventional manufacturing method in the order of steps;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型シリコン基板 2 Nウェル 7 ゲート酸化膜 10 ゲート電極 11 ソース・ドレイン電極 13 低濃度ソース・ドレイン領域 14 高濃度ソース・ドレイン領域 15 層間絶縁膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 P-type silicon substrate 2 N well 7 Gate oxide film 10 Gate electrode 11 Source / drain electrode 13 Low concentration source / drain region 14 High concentration source / drain region 15 Interlayer insulating film

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体層の主面の所要領域
に形成されたゲート酸化膜と、このゲート酸化膜を挟む
前記半導体層の主面に形成された第2導電型のソース・
ドレイン領域と、前記ゲート酸化膜とソース・ドレイン
領域上にそれぞれ同一の多結晶シリコンで形成されたゲ
ート電極及びソース・ドレインの各電極とを備え、各電
極は全面に形成された層間絶縁膜からその上面が露呈さ
れ、前記ソース・ドレイン領域は、その一部がゲート酸
化膜の下側のゲート電極直下位置にまで延長される低濃
度のソース・ドレイン領域を備えるLDD構造として形
成されていることを特徴とする半導体集積回路装置。
1. A gate oxide film formed in a required region on a main surface of a semiconductor layer of a first conductivity type, and a source and a source material of a second conductivity type formed on a main surface of the semiconductor layer sandwiching the gate oxide film.
A drain region, and a gate electrode and a source / drain electrode formed of the same polycrystalline silicon on the gate oxide film and the source / drain region, respectively. Each electrode is formed of an interlayer insulating film formed on the entire surface. The top surface is exposed, and the source / drain regions are partially exposed to gate acid.
Low concentration extending to the position just below the gate electrode below the passivation film
LDD structure with multiple source / drain regions
A semiconductor integrated circuit device characterized by being formed .
【請求項2】 第1導電型の半導体層の主面上にゲート
電極形成領域よりも広くゲート絶縁膜を選択的に形成す
る工程と、全面に多結晶シリコン膜を形成する工程と、
前記多結晶シリコンに第2導電型の不純物を導入する工
程と、前記多結晶シリコンを選択的にエッチングしてゲ
ート電極とソース・ドレインの各電極を形成する工程
と、これら電極間の半導体層に対して第2導電型の不純
物を低濃度にイオン注入する工程と、前記ソース・ドレ
インの各電極から前記半導体層に前記第2導電型の不純
物を拡散して高濃度のソース・ドレイン領域を形成する
工程と、これらの電極を覆うように全面に層間絶縁膜を
形成する工程と、前記層間絶縁膜をエッチングして前記
ゲート電極、ソース・ドレインの各電極の上面を前記層
間絶縁膜上に露呈させる工程とを含むことを特徴とする
半導体集積回路装置の製造方法。
2. A process for selectively forming a wide gate insulating film than the gate electrode formation region on a main surface of a first conductivity type semiconductor layer, and forming a polycrystalline silicon film on the entire surface,
Introducing a second conductivity type impurity into the polycrystalline silicon, and forming the electrodes of the gate electrode and the source-drain by selectively etching the polycrystalline silicon, the semiconductor layer between the electrodes On the other hand, impurities of the second conductivity type
Implanting a substance at a low concentration, diffusing the second conductivity type impurity from each of the source / drain electrodes into the semiconductor layer to form a high concentration source / drain region; Forming an interlayer insulating film over the entire surface so as to cover the gate electrode, and exposing the upper surface of each of the gate electrode and source / drain electrodes on the interlayer insulating film by etching the interlayer insulating film. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
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