JP3077146B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3077146B2
JP3077146B2 JP01319739A JP31973989A JP3077146B2 JP 3077146 B2 JP3077146 B2 JP 3077146B2 JP 01319739 A JP01319739 A JP 01319739A JP 31973989 A JP31973989 A JP 31973989A JP 3077146 B2 JP3077146 B2 JP 3077146B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、半導
体基板にp型半導体領域とn型半導体領域とが形成され
る半導体装置の製造に適用して好適なものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor device in which a p-type semiconductor region and an n-type semiconductor region are formed on a semiconductor substrate. It is preferable.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

本発明は、p型半導体領域とn型半導体領域とを有す
る半導体基板上にp型半導体領域とn型半導体領域とに
それぞれ対応して設けられた第1の開口及び第2の開口
を有する絶縁膜が設けられ、第1の開口の部分における
p型半導体領域及び第2の開口の部分におけるn型半導
体領域にそれぞれチタン膜を介してアルミニウム系の配
線をコンタクトさせる半導体装置の製造方法であって、
半導体基板上に第1の開口及び第2の開口を有する絶縁
膜を形成する工程と、絶縁膜の第1の開口及び第2の開
口を通じてp型半導体領域とn型半導体領域とにそれぞ
れn型不純物を1×1012/cm2以上1×1015/cm2未満の第
1のドーズ量でイオン注入する工程と、絶縁膜の第1の
開口を通じてp型半導体領域にp型不純物を1×1014/c
m2以上1×1017/cm2未満でかつ第1のドーズ量よりも一
桁以上高い第2のドーズ量でイオン注入する工程とを具
備することによって、Ti膜を介してp型半導体領域とn
型半導体領域とにAl系の配線をコンタクトさせる場合
に、p型半導体領域とn型半導体領域との両方について
良好なオーミックコンタクトの実現及び接合リークの防
止を図ることができるようにしたものである。
The present invention provides an insulating device having a first opening and a second opening provided on a semiconductor substrate having a p-type semiconductor region and an n-type semiconductor region, respectively, corresponding to the p-type semiconductor region and the n-type semiconductor region. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a film is provided, and an aluminum-based wiring is contacted to a p-type semiconductor region in a first opening portion and an n-type semiconductor region in a second opening portion via a titanium film, respectively. ,
Forming an insulating film having a first opening and a second opening on the semiconductor substrate; and forming an n-type semiconductor region in the p-type semiconductor region and the n-type semiconductor region through the first opening and the second opening in the insulating film, respectively. A step of ion-implanting impurities at a first dose of 1 × 10 12 / cm 2 or more and less than 1 × 10 15 / cm 2, and a step of implanting 1 × p-type impurities into the p-type semiconductor region through the first opening of the insulating film; 10 14 / c
ion implantation at a second dose of at least m 2 and less than 1 × 10 17 / cm 2 and at least one order of magnitude higher than the first dose, thereby providing a p-type semiconductor region through the Ti film. And n
In the case where an Al-based wiring is brought into contact with the type semiconductor region, it is possible to realize a good ohmic contact and prevent a junction leak in both the p-type semiconductor region and the n-type semiconductor region. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、アルミニウム(Al)−シリコン(Si)配線を用
いた半導体デバイスにおいては、いわゆるAlスパイクに
よる不良の発生を防止するために、Al−Si配線のコンタ
クト部の拡散層にこの拡散層と同一導電型の不純物をイ
オン注入することによりこの部分の接合深さを深くする
方法が知られている。ところで、Al−Si配線をSiにコン
タクトさせる場合、このコンタクト部におけるAl−Si配
線とSiとの界面のショットキーバリアの高さは、Al−Si
配線をp型Siにコンタクトさせる場合に比べてAl−Si配
線をn型Siにコンタクトさせる場合の方が高い。このた
め、良好なオーミックコンタクトを実現するためには、
コンタクト部への不純物のイオン注入のドーズ量は、p
型Siに比べてn型Siの方を高くする必要がある。また、
接合リークもn型Siの方が発生しやすいため、この接合
リークを防止するためにもn型Siに対するコンタクト部
への不純物のイオン注入のドーズ量を高くする必要があ
る。
Conventionally, in a semiconductor device using aluminum (Al) -silicon (Si) wiring, in order to prevent the occurrence of defects due to so-called Al spikes, the diffusion layer at the contact portion of the Al-Si wiring has the same conductivity as this diffusion layer. A method is known in which the junction depth at this portion is increased by ion implantation of a type impurity. By the way, when the Al-Si wiring is brought into contact with Si, the height of the Schottky barrier at the interface between the Al-Si wiring and Si in this contact portion is Al-Si
The case where the Al-Si wiring is contacted with the n-type Si is higher than the case where the wiring is contacted with the p-type Si. Therefore, in order to achieve good ohmic contact,
The dose of ion implantation of impurities into the contact portion is p
It is necessary to make the n-type Si higher than the type Si. Also,
Since junction leakage is more likely to occur in n-type Si, it is necessary to increase the dose of ion implantation of impurities into the contact portion for n-type Si in order to prevent this junction leakage.

第2図A〜第2図Cにコンタクト部へ不純物のイオン
注入を行う従来のCMOSLSIの製造方法を示す。この従来
の製造方法によれば、第2図Aに示すように、まず例え
ばn-型Si基板101中にnウエル102及びpウエル103をそ
れぞれ形成した後、このn-型Si基板101の表面にフィー
ルドSiO2膜104を選択的に形成して素子間分離を行う。
次に、このフィールドSiO2膜104で囲まれた活性領域の
表面にゲートSiO2膜105を形成した後、このゲートSiO2
膜105上にゲート電極106,107を形成する。次に、例えば
まずpウエル103側の表面をレジスト(図示せず)など
により覆った状態でゲート電極106をマスクとしてnウ
エル102中に例えばホウ素(B)のようなp型不純物を
イオン注入することにより例えばp+型のソース領域108
及びトレイン領域109をこのゲート電極106に対して自己
整合的に形成する。次に、nウエル102側の表面をレジ
スト(図示せず)などで覆った状態でゲート電極107を
マスクとしてpウエル103中に例えばヒ素(As)のよう
なn型不純物をイオン注入することにより例えばn+型の
ソース領域110及びトレイン領域111をこのゲート電極10
7に対して自己整合的に形成する。次に、全面に層間絶
縁膜112を形成した後、この層間絶縁膜112及びゲートSi
O2膜105の所定部分をエッチング除去してコンタクトホ
ールC1′,C2′,C3′,C4′を形成する。
2A to 2C show a method of manufacturing a conventional CMOS LSI in which ions of impurities are implanted into a contact portion. According to this conventional manufacturing method, as shown in FIG. 2 A, initially for example n - after the n-well 102 and p-well 103 are formed respectively in the type Si substrate 101, the n - surface of the type Si substrate 101 Then, a field SiO 2 film 104 is selectively formed to perform element isolation.
Then, after forming a gate SiO 2 film 105 on the surface of the active region surrounded by the field SiO 2 film 104, the gate SiO 2
Gate electrodes 106 and 107 are formed on the film 105. Next, for example, a p-type impurity such as boron (B) is ion-implanted into the n-well 102 using the gate electrode 106 as a mask while the surface on the p-well 103 side is covered with a resist (not shown) or the like. Thus, for example, the p + type source region 108
And a train region 109 is formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 106. Next, an n-type impurity such as arsenic (As) is ion-implanted into the p-well 103 using the gate electrode 107 as a mask while the surface on the n-well 102 side is covered with a resist (not shown) or the like. For example, an n + type source region 110 and a train region 111 are connected to the gate electrode 10.
7 is formed in a self-aligned manner. Next, after an interlayer insulating film 112 is formed on the entire surface, the interlayer insulating film 112 and the gate Si
A predetermined portion of the O 2 film 105 is removed by etching to form contact holes C 1 ′, C 2 ′, C 3 ′, and C 4 ′.

次に、第2図Bに示すように、例えばBのようなp型
不純物を例えばドーズ量〜1013/cm2で全面にイオン注入
する。これによって、コンタクトホールC1′,C2′,
C3′,C4′を通じて、コンタクト部のp+型のソース領域1
08及びトレイン領域109並びにn+型のソース領域110及び
トレイン領域111にp型不純物がイオン注入される(注
入されたp型不純物を白丸で示す)。
Next, as shown in FIG. 2B, a p-type impurity such as B is ion-implanted over the entire surface at a dose of, for example, 10 13 / cm 2 . As a result, the contact holes C 1 ′, C 2 ′,
Through C 3 ′ and C 4 ′, the p + type source region 1 of the contact portion
A p-type impurity is ion-implanted into the substrate region 08, the train region 109, the n + -type source region 110, and the train region 111 (the implanted p-type impurities are indicated by white circles).

次に、第2図Cに示すように、nウエル102側の表面
をレジストパターン113で覆った後、例えばPのような
n型不純物を例えばドーズ量〜1015/cm2で全面にイオン
を注入する。これによって、コンタクトホールC3′,
C4′を通じて、コンタクト部のn+型のソース領域110及
びドレイン領域111にn型不純物がイオン注入される
(注入されたn型不純物を黒丸で示す)。この場合、こ
のようにしてイオンが注入されたn型不純物により、先
にイオン注入されたp型不純物がコンペンセイト(補
償)される。その結果、コンタクト部の型型のソース
領域110及びドレイン領域111には、イオン注入されたn
型不純物とp型不純物とのドーズ量の差に応じた量のn
型不純物が正味でドープされたことになる。
Next, as shown in FIG. 2C, after the surface on the n-well 102 side is covered with a resist pattern 113, an n-type impurity such as P is ion-implanted over the entire surface at a dose of, for example, 10 15 / cm 2. inject. As a result, the contact holes C 3 ′,
An n-type impurity is ion-implanted into the n + -type source region 110 and the drain region 111 of the contact portion through C 4 ′ (the implanted n-type impurity is indicated by a black circle). In this case, the p-type impurity previously ion-implanted is compensated by the n-type impurity thus ion-implanted. As a result, the ion-implanted n is implanted into the type + type source region 110 and the drain region 111 of the contact portion.
N in an amount corresponding to the difference in dose between the p-type impurity and the p-type impurity
The mold impurities are net doped.

次に、レジストパターン113を除去し、必要に応じて
アニールを行った後、配線などを形成して目的とするCM
OSLSIを完成させる。
Next, after removing the resist pattern 113 and performing annealing as necessary, a wiring or the like is formed to form a desired CM.
Complete OSLSI.

一方、素子の微細化の進展に伴い、Al−Si配線をSiに
コンタクトさせる場合、コンタクト部にいわゆるSiノジ
ュールが形成されることによるコンタクト抵抗の増大が
無視できなくなったことにより、バリアメタルが用いら
れるようになった。このバリアメタルを用いた場合、Si
とバリアメタルとで良好なオーミックコンタクトを実現
しにくいことから、Siとバリアメタルとの間にチタン
(Ti)膜を形成することが多い(例えば、特開昭61−25
8452号公報)。
On the other hand, when Al-Si wiring is brought into contact with Si with the progress of miniaturization of elements, barrier metal is used because the increase in contact resistance due to the formation of so-called Si nodules at the contact part can not be ignored. Is now available. When this barrier metal is used, Si
Since it is difficult to achieve good ohmic contact between the silicon and the barrier metal, a titanium (Ti) film is often formed between Si and the barrier metal (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-25 / 1986).
No. 8452).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、TiはAlと仕事関数が異なることから、Ti膜を
介してSiにAl−Si配線をコンタクトさせる場合には、p
型Siとコンタクトをとる場合の方がn型Siとコンタクト
をとる場合よりもショットキーバリアの高さは高くな
る。また、接合リークもTiとp型Siとのコンタクトをと
る場合の方が生じやすい。このため、Ti膜を介してAl−
Si配線をSiにコンタクトさせる場合には、まずp型不純
物を低いドーズ量で全面にイオン注入した後にn型不純
物をn型Siだけに高いドーズ量でイオン注入してコンペ
ンセイトするという上述の従来の方法を用いると、p型
Si側で良好なオーミックコンタクトをとることができな
くなったり、接合リークが生じやすくなったりするなど
の問題が生じる。
However, since Ti has a different work function from Al, when contacting Al-Si wiring with Si via a Ti film, p
The height of the Schottky barrier is higher when contacting with the type Si than when contacting with n-type Si. Also, junction leakage is more likely to occur when contact is made between Ti and p-type Si. For this reason, Al-
In the case where the Si wiring is brought into contact with Si, the p-type impurity is first ion-implanted at a low dose over the entire surface, and then the n-type impurity is ion-implanted only at the n-type Si at a high dose to perform compensation. With the method, p-type
There are problems such as a failure to make a good ohmic contact on the Si side and a tendency for junction leakage to occur.

従って本発明の目的は、Ti膜を介してp型半導体領域
とn型半導体領域とにAl系の配線をコンタクトさせる場
合に、p型半導体領域とn型半導体領域との両方につい
て良好なオーミックコンタクトの実現及び接合リークの
防止を図ることができる半導体装置の製造方法を提供す
ることにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a good ohmic contact for both a p-type semiconductor region and an n-type semiconductor region when an Al-based wiring is contacted to a p-type semiconductor region and an n-type semiconductor region via a Ti film. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of realizing the above and preventing a junction leak.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するために、本発明は、p型半導体領
域(8,9)とn型半導体領域(10,11)とを有する半導体
基板(1)上にp型半導体領域(8,9)とn型半導体領
域(10,11)とにそれぞれ対応して設けられた第1の開
口(C1,C2)及び第2の開口(C3,C4)を有する絶縁膜
(12)が設けられ、第1の開口(C1,C2)の部分におけ
るp型半導体領域(8,9)及び第2の開口(C3,C4)の部
分におけるn型半導体領域(10,11)にそれぞれチタン
膜を介してアルミニウム系の配線をコンタクトさせる半
導体装置の製造方法であって、半導体基板(1)上に第
1の開口(C1,C2)及び第2の開口(C3,C4)を有する絶
縁膜(12)を形成する工程と、絶縁膜(12)の第1の開
口(C1,C2)及び第2の開口(C3,C4)を通じてp型半導
体領域(8,9)とn型半導体領域(10,11)とにそれぞれ
n型不純物を1×1012/cm2以上1×1015/cm2未満の第1
のドーズ量でイオン注入する工程と、絶縁膜(12)の第
1の開口(C1,C2)を通じてp型半導体領域(8,9)にp
型不純物を1×1014/cm2以上1×1017/cm2未満でかつ第
1のドーズ量よりも一桁以上高い第2のドーズ量でイオ
ン注入する工程とを具備している。
In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor device comprising a p-type semiconductor region (8, 9) on a semiconductor substrate (1) having a p-type semiconductor region (8, 9) and an n-type semiconductor region (10, 11). An insulating film (12) having a first opening (C 1 , C 2 ) and a second opening (C 3 , C 4 ) provided corresponding to the n-type semiconductor region (10, 11), respectively. provided, n-type semiconductor region in a portion of the p-type semiconductor region in the portion of the first opening (C 1, C 2) ( 8,9) and a second opening (C 3, C 4) ( 10,11) A method of manufacturing a semiconductor device in which an aluminum-based wiring is brought into contact with each other via a titanium film, wherein a first opening (C 1 , C 2 ) and a second opening (C 3 , Forming an insulating film (12) having C 4 ); and forming a p-type semiconductor region through the first opening (C 1 , C 2 ) and the second opening (C 3 , C 4 ) of the insulating film (12). (8,9) and n-type semiconductor region (10, 11) each n-type impurities and the 1 × 10 12 / cm 2 or more 1 × 10 15 / cm 2 less than the first
Ion implantation at a dose amount of p, and p-type semiconductor regions (8, 9) through the first openings (C 1 , C 2 ) of the insulating film (12).
Implanting a mold impurity at a second dose not less than 1 × 10 14 / cm 2 and less than 1 × 10 17 / cm 2 and at least one digit higher than the first dose.

ここで、p型不純物のイオン注入のドーズ量は、好適
にはn型不純物のイオン注入のドーズ量に比べて一桁程
以上度大きく選ばれる。具体的には、n型不純物のイオ
ン注入のドーズ量は、例えば1012/cm2台から1014/cm2
の範囲内に選ばれる。また、p型不純物のイオン注入の
ドーズ量は、例えば1014/cm2台から1016/cm2台の範囲内
に選ばれる。
Here, the dose of the ion implantation of the p-type impurity is preferably selected to be at least one order of magnitude larger than the dose of the ion implantation of the n-type impurity. Specifically, the dose of the ion implantation of the n-type impurity is selected, for example, in the range of 10 12 / cm 2 to 10 14 / cm 2 . The dose of the ion implantation of the p-type impurity is selected, for example, in the range of 10 14 / cm 2 to 10 16 / cm 2 .

〔作用〕[Action]

上述のように構成された本発明の半導体装置の製造方
法によれば、n型不純物の低濃度のイオン注入により、
絶縁膜(12)の開口(C1,C2,C3,C4)を通じてp型半導
体領域(8,9)とn型半導体領域(10,11)とにn型不純
物がイオン注入される。これによって、コンタクト部の
n型半導体領域(10,11)の不純物濃度が高くなる。一
方、p型半導体領域(8,9)に低濃度にイオン注入され
たn型不純物は、高濃度にイオン注入されたp型不純物
によりコンペンセイトされる。その結果、このp型半導
体領域(8,9)には、高濃度にイオン注入されたp型不
純物と低濃度にイオン注入されたn型不純物とのドーズ
量の差に応じた十分な量のp型不純物が正味でイオン注
入されることになる。これによって、コンタクト部のp
型半導体領域(8,9)の不純物濃度は十分に高くなる。
According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention configured as described above, low-concentration ion implantation of n-type impurities
N-type impurity is ion-implanted in the p-type semiconductor region (8, 9) and n-type semiconductor region (10, 11) through the opening of the insulating film (12) (C 1, C 2, C 3, C 4) . Thereby, the impurity concentration of the n-type semiconductor regions (10, 11) in the contact portion increases. On the other hand, the n-type impurities implanted at low concentration into the p-type semiconductor regions (8, 9) are compensated by the p-type impurities implanted at high concentration. As a result, a sufficient amount of the p-type semiconductor region (8, 9) corresponding to the difference in dose between the p-type impurity implanted at a high concentration and the n-type impurity implanted at a low concentration is provided. The p-type impurity will be ion-implanted net. As a result, p
The impurity concentration of the type semiconductor regions (8, 9) becomes sufficiently high.

以上により、Ti膜を介してp型半導体領域(8,9)及
びn型半導体領域(10,11)にAl系の配線をコンタクト
させる場合に、p型半導体領域(8,9)とn型半導体領
域(10,11)との両方について良好なオーミックコンタ
クトの実現及び接合リークの防止を図ることができる。
As described above, when the p-type semiconductor region (8, 9) and the n-type semiconductor region (10, 11) are brought into contact with the Al-based wiring through the Ti film, the p-type semiconductor region (8, 9) and the n-type Good ohmic contact with both the semiconductor regions (10, 11) and prevention of junction leakage can be achieved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。この実施例は、本発明をCMOSLSIの製造に適
用した実施例である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to the manufacture of a CMOS LSI.

第1図A〜第1図Cは本発明の一実施例によるCMOSLS
Iの製造方法を示す。
1A to 1C show a CMOS LS according to an embodiment of the present invention.
The manufacturing method of I is shown.

この実施例によるCMOSLSIの製造方法においては、第
1図Aに示すように、まず例えばn-型Si基板1中にnウ
エル2及びpウエル3をそれぞれ形成した後、このn-
Si基板1の表面を選択的に熱酸化することによりフィー
ルドSiO2膜4を形成して素子間分離を行う。次に、この
フィールドSiO2膜4で囲まれた活性領域の表面に熱酸化
法によりゲートSiO2膜5を形成する。次に、例えばCVD
法により全面に多結晶Si膜を形成し、この多結晶Si膜に
例えばPのような不純物をイオン注入法などによりドー
プして低抵抗化した後、この多結晶Si膜をエッチングに
より所定形状にパターンニングしてゲート電極6,7を形
成する。なお、これらのゲート電極6,7の材料として
は、不純物をドープした多結晶Si膜上に例えばタングス
テンシリサイド(WSi2)膜のような高融点金属シリサイ
ド膜を重ねたポリサイド膜などを用いることもできる。
このようにゲート電極6,7の材料としてポリサイド膜を
用いる場合には、不純物をドープした多結晶Si膜上に高
融点金属シリサイド膜を形成した後、これらの高融点金
属シリサイド膜及び多結晶Si膜をパターンニングするこ
とによりゲート電極6,7を形成する。次に、例えばまず
pウエル3側の表面をレジスト(図示せず)などで覆っ
た状態でゲート電極6をマスクとしてnウエル2中に例
えばBのようなp型不純物をイオン注入することにより
例えばp+型のソース領域8及びドレイン領域9をこのゲ
ート電極6に対して自己整合的に形成した後、nウエル
2側の表面をレジストなどで覆った状態でゲート電極7
をマスクとしてpウエル3中に例えばAsのようなn型不
純物をイオン注入することにより例えばn+型のソース領
域10及びドレイン領域11をこのゲート電極7に対して自
己整合的に形成する。次に、例えばCVD法により全面に
例えばリンシリケートガラス(PSG)膜のような層間絶
縁膜12を形成した後、この層間絶縁膜12及びゲートSiO2
膜5の所定部分をエッチング除去してコンタクトホール
C1,C2,C3,C4を形成する。
In the production method of CMOSLSI according to this embodiment, as shown in FIG. 1 A, first example n - after the n-well 2 and the p-well 3 were formed into a mold Si substrate 1, the n - type
By selectively thermally oxidizing the surface of the Si substrate 1, a field SiO 2 film 4 is formed to perform element isolation. Next, a gate SiO 2 film 5 is formed on the surface of the active region surrounded by the field SiO 2 film 4 by a thermal oxidation method. Next, for example, CVD
A polycrystalline Si film is formed on the entire surface by a method, and an impurity such as P is doped into the polycrystalline Si film by ion implantation or the like to reduce the resistance, and then the polycrystalline Si film is formed into a predetermined shape by etching. The gate electrodes 6 and 7 are formed by patterning. As a material for the gate electrodes 6 and 7, a polycide film in which a refractory metal silicide film such as a tungsten silicide (WSi 2 ) film is stacked on a polycrystalline Si film doped with an impurity may be used. it can.
When a polycide film is used as a material for the gate electrodes 6 and 7 as described above, a refractory metal silicide film is formed on an impurity-doped polycrystalline Si film, and then the refractory metal silicide film and the polycrystalline Si film are formed. Gate electrodes 6 and 7 are formed by patterning the film. Next, for example, a p-type impurity such as B is ion-implanted into the n-well 2 using the gate electrode 6 as a mask while the surface on the p-well 3 side is covered with a resist (not shown) or the like. After the p + -type source region 8 and the drain region 9 are formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 6, the gate electrode 7 is formed while the surface on the n-well 2 side is covered with a resist or the like.
By ion-implanting an n-type impurity such as As into the p-well 3 using the mask as a mask, for example, an n + -type source region 10 and a drain region 11 are formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 7. Next, after an interlayer insulating film 12 such as a phosphor silicate glass (PSG) film is formed on the entire surface by, eg, CVD, the interlayer insulating film 12 and the gate SiO 2 are formed.
A predetermined portion of the film 5 is removed by etching to form a contact hole.
Form C 1 , C 2 , C 3 , C 4 .

次に、第1図Bに示すように、例えばPのようなn型
不純物を例えばドーズ量〜1013/cm2で全面にイオンを注
入する。これによって、コンタクトホールC1,C2,C3,C4
を通じて、コンタクト部のp+型のソース領域8及びドレ
イン領域9並びにn+型のソース領域10及びドレイン領域
11にn型不純物が低濃度にイオン注入される(注入され
たn型不純物を黒丸で示す)。
Next, as shown in FIG. 1B, ions are implanted into the entire surface with an n-type impurity such as P at a dose of, for example, 10 13 / cm 2 . As a result, the contact holes C 1 , C 2 , C 3 , C 4
Through the contact portion, the p + -type source region 8 and the drain region 9 and the n + -type source region 10 and the drain region
In FIG. 11, n-type impurities are ion-implanted at a low concentration (the implanted n-type impurities are indicated by black circles).

次に、第1図Cに示すように、pウエル3側の表面を
レジストパターン13で覆った後、例えばBのようなp型
不純物を上述のn型不純物のイオン注入に比べて高いド
ーズ量、例えば〜1015/cm2で全面にイオン注入する。こ
れによって、コンタクトホールC1,C2を通じて、コンタ
クト部のp+型のソース領域8及びドレイン領域9にp+
不純物が高濃度にイオン注入される(注入されたp型不
純物を黒丸で示す)。この場合、このようにしてイオン
注入されたp型不純物により、先にイオン注入されたn
型不純物がコンペンセイトされる。その結果、コンタク
ト部のp+型のソース領域8及びドレイン領域9には、高
濃度にイオン注入されたp型不純物と低濃度にイオン注
入されたn型不純物とのドーズ量の差に応じた十分な量
のp型不純物が正味でドープされたことになる。
Next, as shown in FIG. 1C, after covering the surface on the p-well 3 side with a resist pattern 13, a p-type impurity such as B is injected at a higher dose than the ion implantation of the n-type impurity. For example, ion implantation is performed on the entire surface at about 10 15 / cm 2 . As a result, p + -type impurities are ion-implanted at a high concentration into the p + -type source region 8 and the drain region 9 of the contact portion through the contact holes C 1 and C 2 (the implanted p-type impurities are indicated by black circles). ). In this case, the p-type impurity thus ion-implanted causes
The mold impurities are compensated. As a result, the p + -type source region 8 and the drain region 9 of the contact portion correspond to the difference in dose between the p-type impurity implanted at a high concentration and the n-type impurity implanted at a low concentration. This means that a sufficient amount of p-type impurities has been doped net.

次に、レジストパターン13を除去した後、必要に応じ
てアニールを行う。次に、例えば蒸着法などにより全面
に例えばTi膜、チタンオキシナイトライド(TiON)膜及
びAl−Si膜を順次形成した後、これらのAl−Si膜、TiON
膜及びTi膜をエッチングによりパターンニングして、p+
型のソース領域8及びドレイン領域9並びにn+型のソー
ス領域10及びドレイン領域11にコンタクトする配線(図
示せず)を形成する。これによって、目的とするCMOSLS
Iが完成される。
Next, after removing the resist pattern 13, annealing is performed as necessary. Next, for example, a Ti film, a titanium oxynitride (TiON) film, and an Al-Si film are sequentially formed on the entire surface by, for example, an evaporation method, and then these Al-Si films, TION
The film and Ti film are patterned by etching, and p +
A wiring (not shown) is formed to contact the source region 8 and the drain region 9 of the n type and the source region 10 and the drain region 11 of the n + type. With this, the target CMOSLS
I is completed.

以上のように、この実施例によれば、コンタクト部へ
の不純物のイオン注入を行う場合に、マスクを用いない
でまずn型不純物を低濃度で全面にイオン注入した後、
マスクを用いてp型型のソース領域8及びドレイン領
域9だけにp型不純物を高濃度でイオン注入しているの
で、コンタクト部のn型型のソース領域10及びドレイ
ン領域11は勿論、コンタクト部のp型型のソース領域
8及びドレイン領域9も不純物濃度を十分に高くするこ
とができる。これによって、Ti膜を介してp+型のソース
領域8及びドレイン領域9とn型型のソース領域10及
びドレイン領域11とにAl−Si配線をコンタクトさせる場
合に、p+型のソース領域8及びドレイン領域9とn+型の
ソース領域10及びドレイン領域11との全てについて良好
なオーミックコンタクトの実現及び接合リークの防止を
図ることができる。そして、これによってCMOSLSIの信
頼性の向上を図ることができる。
As described above, according to this embodiment, when ion implantation of impurities into the contact portion is performed, first, n-type impurities are ion-implanted at low concentration over the entire surface without using a mask.
Since a p-type impurity is ion-implanted at a high concentration only in the p-type + source region 8 and the drain region 9 using a mask, the n-type + source region 10 and the drain region 11 in the contact portion are, of course, The impurity concentration of the p-type + type source region 8 and the drain region 9 of the contact portion can also be sufficiently increased. Accordingly, when the Al-Si wiring is brought into contact with the p + -type source region 8 and the drain region 9 and the n-type + source region 10 and the drain region 11 via the Ti film, the p + -type source region Good ohmic contact and prevention of junction leak can be achieved for all of the drain region 8 and the drain region 9 and the n + -type source region 10 and the drain region 11. As a result, the reliability of the CMOS LSI can be improved.

以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本
発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible.

例えば、上述の実施例においては、本発明をCMOSLSI
の製造に適用した場合について説明したが、本発明は、
例えばバイポーラ−CMOSLSIやバイポーラLSIなどの製造
に適用することも可能である。より具体的に言うと、例
えばバイポーラLSIの場合は、エミッタ領域及びコレク
タ領域とベース領域とは互いに導電型が異なるので、こ
れらにTi膜を介してAl系の配線をコンタクトさせる場合
に本発明を適用することが可能である。
For example, in the above embodiment, the present invention
Although the description has been given of the case where the present invention is applied to the production of
For example, the present invention can be applied to the manufacture of a bipolar CMOS LSI or a bipolar LSI. More specifically, for example, in the case of a bipolar LSI, the conductivity type of the emitter region, the collector region, and the base region are different from each other. Therefore, the present invention is applied to the case where an Al-based wiring is contacted to these via a Ti film. It is possible to apply.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は、以上述べたように構成されているので、コ
ンタクト部のp型半導体領域とn型半導体領域とはいず
れも不純物濃度が高くなり、従ってTi膜を介してp型半
導体領域とn型半導体領域とにAl系の配線をコンタクト
させる場合に、p型半導体領域とn型半導体領域との両
方について良好なオーミックコンタクトの実現及び接合
リークの防止を図ることができる。
Since the present invention is configured as described above, both the p-type semiconductor region and the n-type semiconductor region in the contact portion have a high impurity concentration, and therefore, the p-type semiconductor region and the n-type When an Al-based wiring is brought into contact with the semiconductor region, it is possible to achieve good ohmic contact and prevent junction leakage in both the p-type semiconductor region and the n-type semiconductor region.

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

第1図A〜第1図Cは本発明の一実施例によるCMOSLSI
の製造方法を工程順に示す断面図、第2図A〜第2図C
は従来のCMOSLSIの製造方法wo工程順に示す断面図であ
る。 図面における主要な符号の説明 2:nウエル、3:pウエル、4:フィールドSiO2膜、6,7:ゲー
ト電極、8,10:ソース領域、9,11:ドレイン領域、12:層
間絶縁膜、C1,C2,C3,C4:コンタクトホール。
1A to 1C show a CMOS LSI according to an embodiment of the present invention.
2A to 2C are cross-sectional views showing a method of manufacturing the semiconductor device in the order of steps.
Is a sectional view showing a conventional CMOS LSI manufacturing method in the order of process steps. Explanation of main symbols in the drawings 2: n well, 3: p well, 4: field SiO 2 film, 6, 7: gate electrode, 8, 10: source region, 9, 11: drain region, 12: interlayer insulating film , C 1 , C 2 , C 3 , C 4 : contact holes.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/092 H01L 21/8238 H01L 21/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/092 H01L 21/8238 H01L 21/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】p型半導体領域とn型半導体領域とを有す
る半導体基板上に上記p型半導体領域と上記n型半導体
領域とにそれぞれ対応して設けられた第1の開口及び第
2の開口を有する絶縁膜が設けられ、上記第1の開口の
部分における上記p型半導体領域及び上記第2の開口の
部分における上記n型半導体領域にそれぞれチタン膜を
介してアルミニウム系の配線をコンタクトさせる半導体
装置の製造方法であって、 上記半導体基板上に上記第1の開口及び第2の開口を有
する上記絶縁膜を形成する工程と、 上記絶縁膜の上記第1の開口及び第2の開口を通じて上
記p型半導体領域と上記n型半導体領域とにそれぞれn
型不純物を1×1012/cm2以上1×1015/cm2未満の第1の
ドーズ量でイオン注入する工程と、 上記絶縁膜の上記第1の開口を通じて上記p型半導体領
域にp型不純物を1×1014/cm2以上1×1017/cm2未満で
かつ上記第1のドーズ量よりも一桁以上高い第2のドー
ズ量でイオン注入する工程とを具備することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
1. A first opening and a second opening provided on a semiconductor substrate having a p-type semiconductor region and an n-type semiconductor region, respectively, corresponding to the p-type semiconductor region and the n-type semiconductor region. A semiconductor film provided with an insulating film having an aluminum-based wiring through a titanium film to the p-type semiconductor region in the first opening portion and the n-type semiconductor region in the second opening portion via a titanium film, respectively. A method of manufacturing the device, comprising: forming the insulating film having the first opening and the second opening on the semiconductor substrate; and forming the insulating film through the first opening and the second opening of the insulating film. Each of the p-type semiconductor region and the n-type semiconductor region has n
Implanting a p-type impurity at a first dose of 1 × 10 12 / cm 2 or more and less than 1 × 10 15 / cm 2, and p-type impurities into the p-type semiconductor region through the first opening of the insulating film. Implanting impurities at a second dose of 1 × 10 14 / cm 2 or more and less than 1 × 10 17 / cm 2 and one digit or more higher than the first dose. Semiconductor device manufacturing method.
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