JPH02237150A - Manufacture of complementary-type mos transistor - Google Patents

Manufacture of complementary-type mos transistor

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JPH02237150A
JPH02237150A JP1058524A JP5852489A JPH02237150A JP H02237150 A JPH02237150 A JP H02237150A JP 1058524 A JP1058524 A JP 1058524A JP 5852489 A JP5852489 A JP 5852489A JP H02237150 A JPH02237150 A JP H02237150A
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JP
Japan
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source
drain
film
type
electrode
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JP1058524A
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Japanese (ja)
Inventor
Takio Ono
大野 多喜夫
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To eliminate a disconnection of each electrode wiring part and to lower a contact resistance and a diffusion resistance by a method wherein impurities of opposite conductivity types are introduced into a p-type active region and an n-type active region, an impurity diffusion layer for a source and a drain is formed and etched back and a high-melting-point metal silicide film is formed on the diffusion layer, a gate electrode, a source electrode and a drain electrode. CONSTITUTION:A gate oxide film 4 is formed selectively on a p-type active region and an n-type active region 1, 2; a polycrystalline silicon film is etched selectively; a gate electrode 5, a source electrode and a drain electrode 5 are formed so as to come into contact with one part of the individual active regions. Impurities 7 of opposite conductivity types are introduced into the individual p-type and n-type active regions 1, 2 coming into contact with the source electrode and the drain electrode; an impurity diffusion layer 8 for the source and the drain is formed. In addition, an oxide film is etched back by an anisotropic etching operation; after that, a high- melting-point metal silicide film 11 is formed on the impurity diffusion layer 8, the gate electrode, the source electrode and the drain electrode 5. Thereby, a diffusion resistance and a contact resistance in each part can be made low; it is possible to prevent a disconnection in a contact hole part and a crack from being caused.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業−Fの利用分野〕 この発明は、相補形MOS}ランジスタの製造方法に関
し、さらに詳しくは、相補形MOS}ランジスタ集積回
路装置におけるPMOS,NMOSのトランジスタの各
ソース・ドレイン不純物拡散層の拡散抵抗,および各ゲ
ート,ソース・ドレイン電極配線の接触抵抗を、同時に
それぞれ低抵抗化し得るようにした製造方法の改良に係
るものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of Industry-F] The present invention relates to a method for manufacturing a complementary MOS transistor, and more specifically, to a method for manufacturing a complementary MOS transistor integrated circuit device. - This relates to an improvement in the manufacturing method that can simultaneously reduce the diffusion resistance of the drain impurity diffusion layer and the contact resistance of each gate and source/drain electrode wiring.

(従来の技術〕 従来のこの種の相補形MOS}ランジスタ集稙回路装置
の各別例による主要な製造工程をそれぞれ第3図および
第4図に示してある。
(Prior Art) The main manufacturing steps for different examples of conventional complementary MOS transistor integrated circuit devices of this type are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.

すなわち,第3図(a)ないし(e)に示されている一
方の従来例方法においては、まず、シリコン基体のp型
導電形およびn型導電形の各活性領域1,2上にあって
、PMOS,NMOSの各トランジスタの形成領域相互
間を分踵するための厚いフィールド酸化膜3を形成させ
、また、この各トランジスタの形成領域を熱酸化して薄
いシリコン酸化膜4aを形成させ(第3図(a))、さ
らに、これらの全面に多結晶シリコン膜を堆積させ、か
つこれをパターニングして、各活性領域1.2に対応さ
せたそれぞわのゲート電極5と多結晶シリコン配線5a
どを選択的に形成する(同図(b))。
That is, in one of the conventional methods shown in FIGS. 3(a) to 3(e), first, the active regions 1 and 2 of the p-type conductivity type and the n-type conductivity type are A thick field oxide film 3 is formed to separate the forming regions of each transistor (PMOS, NMOS), and a thin silicon oxide film 4a is formed by thermally oxidizing the forming region of each transistor (first step). 3(a)), a polycrystalline silicon film is further deposited on these entire surfaces and patterned to form respective gate electrodes 5 and polycrystalline silicon wirings corresponding to each active region 1.2. 5a
((b) of the same figure).

ついで、前記n型活性領域2側をレジストパターン6に
より選択的に覆い、これをマスクに用いることで、p型
活性領域l側にのみn型不純物7を導入してn′″型ソ
ース・ドレインの各不純物拡散層8をそれぞわに形成し
(同図(C))、このマスクに用いたレジストパターン
6の除去後、同様にして、こSでは図示してないが、今
度は、 n型活性領域2側にのみp型不純物を選択的に
導入し,てp+型ソース・ドレインの各不純物拡散層9
をそれぞれに形成した上で、これらの全面に酸化膜を形
成させ、か一つこれを異方性エッチングによりエッチバ
ックして、こわらのロ1型,p+型のソース・ドレイン
の各不純物拡散層8,9の表面と、それに、前記各ゲー
ト電極5および多結晶シリコン配線5aの表面とをそわ
ぞれ選択的に露出させ、これによって、そわぞわに成形
されたゲー ト酸化膜4と、各ゲート電極5および多結
晶シリコン配線5aでの側面部のサーrドウォール10
をそれぞれに得る(同図(d))。
Next, by selectively covering the n-type active region 2 side with a resist pattern 6 and using this as a mask, n-type impurity 7 is introduced only into the p-type active region l side, forming an n''' type source/drain. Each impurity diffusion layer 8 is formed separately (FIG. 1C), and after removing the resist pattern 6 used for this mask, in the same way, although not shown in this S, this time, n A p-type impurity is selectively introduced only to the type active region 2 side, and p+ type source/drain impurity diffusion layers 9 are formed.
After forming each of these, an oxide film is formed on the entire surface of these, and one of them is etched back by anisotropic etching to diffuse each impurity of the stiff B1 type and P+ type source/drain. The surfaces of the layers 8 and 9 as well as the surfaces of the gate electrodes 5 and polycrystalline silicon wiring 5a are selectively exposed, thereby forming the gate oxide film 4 which has been gently formed. , third wall 10 on the side surface of each gate electrode 5 and polycrystalline silicon wiring 5a.
are obtained for each ((d) in the same figure).

さらに、これらの全面に高融点金属膜を形成させ、かつ
熱処理によりシリサイド化して、各該当部にそれぞれ高
融点金属珪化物膜1lを形成させ、残余のジリサイド化
されなかった高融点金属膜を適宜に除去する(同図(e
))ことで、所期通りのPMOS,NMOSの各トラン
ジスタを備える相補形MOSトランジスタを得ており、
この第3図構成の相補形MOShランジスタにおいては
、そ汎ぞれの各高融点金属珪化物膜l1によって、ソー
ス・ドレインの各不純物拡散層8,9と、各ゲート電極
5および多結晶シリコン配線5aとの接触抵抗の低抵抗
化を実現しているのである。
Furthermore, a high melting point metal film is formed on the entire surface of these and silicided by heat treatment to form 1 liter of high melting point metal silicide film on each corresponding part, and the remaining high melting point metal film that has not been silicided is appropriately removed. (see figure (e)
)) As a result, a complementary MOS transistor including PMOS and NMOS transistors as expected was obtained.
In the complementary MOSh transistor having the structure shown in FIG. 3, each of the high melting point metal silicide films l1 connects each source/drain impurity diffusion layer 8, 9, each gate electrode 5, and a polycrystalline silicon wiring. This achieves low contact resistance with 5a.

次に、第4図(a)ないし(e)に示されている他方の
従来例方法においては、まず、シリコン基体のp型導電
形およびn型導電形の各活性領域1.2Fにあって,P
MOS,NMOSの各トランジスタの形成領域相互間を
分離するための厚いフィールド酸化膜3を形成させ、ま
た、各トランジスタの形成領域を熱酸化して薄いシリコ
ン酸化膜を形成した上で、こ才1を選択的に除去して各
活性領域1.2の一部を露出させ、これらの各部に所要
の薄いゲ・−ト酸化膜4をそれぞれに形成さセ(第4図
(a))、さらに、これらの全面に多結晶シリコン膜を
堆積させ、かつ高融点金属珪化物膜11を、Jh膜の被
着により形成させて二層構造膜とし、その後,この二層
構造膜を選択的にエッチング除去1./て、外活性領域
1.2に対応させたそれぞれに高融点金属珪化物膜l1
を有する各ゲート電極5と、同様に高融点金属珪化物膜
I1を有する多結晶シリコン配線5aの少なくとも}一
部とを形成する(同図(b))。
Next, in the other conventional method shown in FIGS. 4(a) to 4(e), first, in each active region 1.2F of the p-type conductivity type and the n-type conductivity type of the silicon substrate, ,P
After forming a thick field oxide film 3 to isolate the forming regions of each MOS and NMOS transistor, and thermally oxidizing the forming region of each transistor to form a thin silicon oxide film, is selectively removed to expose a portion of each active region 1.2, and a required thin gate oxide film 4 is formed on each of these portions (FIG. 4(a)). , a polycrystalline silicon film is deposited on these entire surfaces, and a high melting point metal silicide film 11 is formed by depositing a Jh film to form a two-layer structure film, and then this two-layer structure film is selectively etched. Removal 1. / and a high melting point metal silicide film l1 corresponding to the outer active region 1.2.
Each gate electrode 5 having a high melting point metal silicide film I1 and at least a part of a polycrystalline silicon wiring 5a having a high melting point metal silicide film I1 are formed (FIG. 2(b)).

ついで、@¥e.n型括性領域2側をレジストパターン
6により覆い、これをマスクに用いることで、p型活性
領域1側にのみn型不純物7を選択的に導入して、n+
型ソース・ドレインの各不純物拡散層8をそれぞれに形
成l7(同図(C))、このマスクに用いたレジストパ
ターン6の除去後、こSでも同様にして、今度は、 p
型活性領域1側をレジストパターン6により覆い、これ
をマスクに用いることで、 D型活性領域2側にのみp
型不純物12を選択的に導入してp+型ソース・ドレイ
ンの各不純物拡散層9をそれぞわに形成し(同図(d)
)、かつマスクに用いたレジストパターン6を除去する
(同図(e))ことで、こ〜でも、所期通Q /7) 
pんfOS,NMOSの各トランジスタを備える相補形
MOS+−ランシスタを得ており、この第4図構成の相
補形M O S }.ランジスタにおいては、それぞJ
1の各高融点金属珪化物膜11・7よって,名ゲー :
電極5および多結晶シリコン配線5.1の接触抵抗の低
抵抗化を実現し、併せて、コンタクトホールを介するこ
となしに、ソース・ドレインの各不純物拡散層8.9か
らの低抵抗化さわた電極配線の引き出しを実現している
のである。
Next, @¥e. By covering the n-type active region 2 side with a resist pattern 6 and using this as a mask, the n-type impurity 7 is selectively introduced only into the p-type active region 1 side, and the n+
After forming the respective impurity diffusion layers 8 for the type source and drain respectively 17 (FIG. (C)) and removing the resist pattern 6 used for this mask, the same process is performed for this S, and this time p
By covering the resist pattern 6 on the D-type active region 1 side and using this as a mask, p
A type impurity 12 is selectively introduced to form each p+ type source/drain impurity diffusion layer 9 (FIG. 1(d)).
), and by removing the resist pattern 6 used as a mask ((e) in the same figure), the expected Q/7)
A complementary MOS+- transistor including pfOS and NMOS transistors is obtained, and the complementary MOS+- transistor of the configuration shown in FIG. In the transistor, each J
1, each high melting point metal silicide film 11.7 Therefore, the famous game:
The contact resistance of the electrode 5 and the polycrystalline silicon wiring 5.1 has been reduced, and at the same time, the resistance can be reduced from each source/drain impurity diffusion layer 8.9 without going through a contact hole. This makes it possible to draw out the electrode wiring.

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

しかしながら、前記した従来の製造方法を適用する相補
形MOSトランジスタにおいては、一方の第3図方法の
場合,最終的に得られる装置構成に対して、そのソース
・ドレインの各不純物拡散層へのコンタクトホールを介
した電極配線の形成をあらためて必要とし、しかも、こ
のようなコンタクトホールを介した電極配線の形成では
、このコンタクトホールによって局部的な段差が形成さ
わることから、ソース・ドレインの各電極配線に断線な
どを生じ易いと云う不都合があり、また、第4図構成の
場合には、ソース・ドレインの拡散抵抗が大きい(一般
的に50Ω/口〜100Ω/口程度)ために、トランジ
スタの高速動作にとって不利になるものであった。
However, in the case of the complementary MOS transistor to which the conventional manufacturing method described above is applied, in the case of the method shown in FIG. It is necessary to form an electrode wiring through a hole, and when forming an electrode wiring through such a contact hole, a local level difference is formed due to the contact hole, so each electrode wiring of source and drain must be formed. In addition, in the case of the configuration shown in Figure 4, the diffusion resistance of the source and drain is large (generally about 50Ω/hole to 100Ω/hole), so the high speed of the transistor This was detrimental to the operation.

この発明は、従来のこのような問題点を解消するために
なされたもので、その目的とするところは、ソース・ド
レインの各不純物拡散層への電極配線の形成をして、コ
ンタクトホールを介さずに可能とし、併せて、ゲート電
極配線とソース・ドレイン′N.極配線の接触抵抗,そ
れに、ソース・ドレインの拡散抵抗を、同時にそれぞれ
低抵抗化し得るようにした,この種の相補形MOSトラ
ンジスタの製造方法を提供することである。
This invention was made to solve these conventional problems, and its purpose is to form electrode wiring to each source/drain impurity diffusion layer and connect it through a contact hole. At the same time, gate electrode wiring and source/drain 'N. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a complementary MOS transistor of this type, which can simultaneously reduce the contact resistance of the pole wiring and the diffusion resistance of the source and drain.

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

前記目的を達成するために、この発明は、相補形MOS
トランジスタの製造にあたって、シリコン基体の相互に
分離されたp型およびn型導電形の各活性領域上に酸化
膜を形成し、これを選択的にエッチング除去して、それ
ぞれにゲート酸化膜を形成させ、かつ各活性領域の所要
部分を露出させる工程と、これらの全面に多結晶シリコ
ン膜を堆積させた後、これを選択的にエッチング除去し
て、餌記ゲート酸化膜上にゲート電極を形成させ、同時
に、前記露出された各活性領域の一部に接するソース・
ドレイン電極をそれぞれに形成する工程と、前記p型お
よびn型各活性領域に、それぞれに逆導電形の不純物を
導入して、ソース・ドレインの各不純物拡散層を形成す
る工程と、こわらの全面に酸化膜な形成させた後、二才
1を異方性エッヂングによりエッチバックして、前記各
ソース・ドレインの不純物拡散層,それに、各ゲートお
よびソース・ドレイン電極の表面をそれぞれ選択的に露
出させる工程と、これらの全面に高融点金属膜を形成さ
せた後、熱処理によりこわを選択的にシリサイド化して
各該当部に高融点金属珪化物膜を形成し、かつシリザイ
ド化されなかった未反応の高融点金属膜を除去する工程
とを、少なくとも含むことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a complementary MOS
In manufacturing a transistor, an oxide film is formed on each of the p-type and n-type conductivity type active regions separated from each other on a silicon substrate, and this is selectively etched away to form a gate oxide film on each. , and a step of exposing required parts of each active region, and after depositing a polycrystalline silicon film on the entire surface thereof, selectively etching it away to form a gate electrode on the gate oxide film. , at the same time, a source contacting a portion of each exposed active region.
a step of forming drain electrodes respectively; a step of introducing impurities of opposite conductivity type into each of the p-type and n-type active regions to form impurity diffusion layers of source and drain; After forming an oxide film on the entire surface, Nisai 1 is etched back by anisotropic etching to selectively remove the impurity diffusion layer of each source/drain, and the surfaces of each gate and source/drain electrode. After the exposing process and the formation of a high melting point metal film on the entire surface, the stiffness is selectively silicided by heat treatment to form a high melting point metal silicide film on each corresponding part, and the remaining unsilicided parts are The method is characterized in that it includes at least a step of removing the high melting point metal film of the reaction.

〔作   用〕[For production]

すなわち,この発明方法においては、相互に分随された
p型およびn型導電形の各活性領域上にあって、まず、
ゲート酸化膜をそわぞれ選択的に形成したLで、多結晶
シリコン膜の選択的エッチングにより、各ゲート酸化膜
トにゲート電極を、かつ各活性領域の一部に接してソー
ス・ドレイン電極をそれぞれに形成しているために、各
電極を正確に寸法制御でき、また、各ソース・ドレイン
電極を接したp型およびn型各活性領域に、それぞわ逆
導電形の不純物を導入して、各ソース・ドレインの不純
物拡散層を形成しているので、これらの各ソース・ドレ
インの不純物拡散層に対しては、特にコンタクトホール
を介して各電極を取り出す必要がなく、さらに、酸化膜
の異方性エッチングによるエッチバック後.各ソース・
ドレインの不純物拡散層上,それに、各ゲート電極およ
びソース・ドレイン電極上にあって、高融点金属膜をシ
リサイド化した高融点金属珪化物膜をそれぞれに形成し
てあるから、ソース・ドレインの各不純物拡散層につい
ては、高融点金属珪化物膜による被覆で高速動作が町能
になり、そしてまた、多結晶シリコン膜と高融点金属珪
化物膜との二層構造膜にしたゲート電極およびソース・
ドレイン電極では、多結晶シリコン膜内部でのpn接合
による異常動作を、そのF層の高融点金属珪化物膜のオ
−ム性接触により解消し得るのである。
That is, in the method of the present invention, first, on each active region of p-type and n-type conductivity type, which are separated from each other,
By selectively etching the polycrystalline silicon film, a gate electrode is formed on each gate oxide film, and a source/drain electrode is formed in contact with a part of each active region. Because they are formed separately, it is possible to precisely control the dimensions of each electrode, and impurities of opposite conductivity types are introduced into the p-type and n-type active regions in contact with each source and drain electrode. Since the impurity diffusion layers for each source and drain are formed, there is no need to take out each electrode through a contact hole, and furthermore, it is not necessary to take out each electrode through a contact hole. After etchback using anisotropic etching. Each sauce
A refractory metal silicide film, which is a refractory metal film silicided, is formed on the drain impurity diffusion layer, as well as on each gate electrode and source/drain electrode. As for the impurity diffusion layer, high-speed operation is achieved by coating it with a high-melting point metal silicide film, and the gate electrode and source layer are made of a two-layer structure of a polycrystalline silicon film and a high-melting point metal silicide film.
In the drain electrode, abnormal operation due to the pn junction inside the polycrystalline silicon film can be eliminated by the ohmic contact of the high melting point metal silicide film of the F layer.

(実 施 例〕 以下、この発明に係る相補形MOS}−ランジスタの製
造方法の一実施例につき、第1図および第2図を参照し
て詳細に説明する。
(Embodiment) Hereinafter, an embodiment of the method for manufacturing a complementary MOS transistor according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

第1図(a)ないし(f)はこの実施例を適用した相補
形MOSトランジスタ集積回路装置の製造方法の主要な
工程を順次模式的に示すそれぞれに断面図であり、また
、第2図は同上相補形MOSトランジスタの要部構成を
示す平面パターン図であって、これらの実施例各図中,
前記した第3図および第4図従来例と同一符号は同一ま
たは相当部分を表わしている。
1(a) to 1(f) are cross-sectional views schematically showing the main steps of the manufacturing method of a complementary MOS transistor integrated circuit device to which this embodiment is applied, and FIG. FIG. 3 is a planar pattern diagram showing the main part configuration of the complementary MOS transistor as above, and in each of these embodiment figures,
The same reference numerals as in the prior art shown in FIGS. 3 and 4 represent the same or corresponding parts.

すなわち,これらの第1図および第2図において、この
実施例による製造方法は、まず、シリコン基体のp型導
電形およびn型導電形の各活性領域1.2上にあって、
PMOS,NMOSの各トランジスタの形成領域相互間
を分離するための厚いフィールド酸化膜3を形成させ、
また、これらの各トランジスタの形成領域を熱酸化して
薄いシリコン酸化膜を形成させると共に、これを選択的
にエッチングしてそれぞれにゲート酸化膜4とし、かつ
各活性領域1.2の所要部分を露出させ(第1図(a)
)、その後,これらの全面にCVD法などを用いて多結
晶シリコン膜を堆積させ、かつこれを第2図にも示す如
く、素子領域外に延在するようにバターニングし、これ
らの各活性領域1.2に対応させて、各ゲート酸化膜4
上にそれぞれゲート電棒5を選択的に形成し、また同時
に、各活性領域1.2の一部に接してそれぞれソース・
ドレイン電極5の少なくとも一部を選択的に形成する(
同図(b))。
That is, in these FIGS. 1 and 2, the manufacturing method according to this embodiment first includes the following steps:
A thick field oxide film 3 is formed to separate the formation regions of each PMOS and NMOS transistor,
Further, the forming regions of each of these transistors are thermally oxidized to form a thin silicon oxide film, and this is selectively etched to form a gate oxide film 4 for each, and required portions of each active region 1.2 are etched. Expose (Fig. 1(a)
), then a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface of these using a CVD method, etc., and this is patterned so as to extend outside the device area, as shown in FIG. Each gate oxide film 4 corresponds to the region 1.2.
A gate electrode 5 is selectively formed on each active region 1.2, and at the same time, a source electrode 5 is formed in contact with a part of each active region 1.2.
selectively forming at least a portion of the drain electrode 5 (
Figure (b)).

続いて、前記n型活性領域2側をレジストパターン6に
よって覆い、こわをマスクに用いることで、葭記ソース
・ドレイン電極5を配して露出されたま工のp型活性領
域l側においてのみ、イオン注入法などにより口型不純
物7を選択的に導入して、nゝ型ソース・ドレインの各
不純物拡散層8をそれぞれに形成し(同図(C))、こ
のマスクに用いたn型活性領域2側のレジストパターン
6の除去後、同様にして、こ工では図示省略したが、今
度は反対に、前記p型活性領域l側をレジストパターン
6によって覆い、これをマスクに用いることで、前記ソ
ース・ドレイン電極5を配して露出さわたまSのn型活
性領域2側においてのみ、 p型不純物を選択的に導入
して、p+型ソース・ドレインの各不純物拡散層9をそ
れぞれに形成し、かつこのマスクに用いたp型活性領域
l側のレジストパターン6を除去した上で,こjでも、
これらの全面にCVD法などにより酸化膜10aを堆積
させ(同図(d)).かつこれを異方性エッチングによ
りエッチバックして、これらの03型,pゝ型のソース
・ドレインの各不純物拡散層8.9の表面と、そわに、
航記ゲートおよびソース・ドレインの各電極5の表面と
をそれぞれ選択的に露出させ、これによって、これらの
各ゲートおよびソース・ドレイン電極5の側面部にサイ
ドウォールIOをそれぞれに形成させる(同図(e))
Next, by covering the n-type active region 2 side with a resist pattern 6 and using the resist pattern 6 as a mask, only on the p-type active region l side of the exposed machining plate where the source/drain electrodes 5 are arranged, Mouth-type impurities 7 are selectively introduced by ion implantation or the like to form each n-type source/drain impurity diffusion layer 8 (see figure (C)). After removing the resist pattern 6 on the region 2 side, in the same way, although not shown in this step, the p-type active region l side is covered with a resist pattern 6, and this is used as a mask. P-type impurities are selectively introduced only on the side of the n-type active region 2 of the exposed Sawatama S where the source/drain electrodes 5 are arranged, and p+-type source/drain impurity diffusion layers 9 are formed respectively. After removing the resist pattern 6 on the p-type active region l side used for this mask,
An oxide film 10a is deposited on these entire surfaces by CVD or the like (FIG. 4(d)). Then, this is etched back by anisotropic etching to form the surface of each impurity diffusion layer 8.9 of these 03 type and p type source/drain, and
The surfaces of the navigation gate and the source/drain electrodes 5 are selectively exposed, thereby forming sidewall IOs on the side surfaces of the respective gates and source/drain electrodes 5 (as shown in the figure). (e))
.

さらに、これらの全面に高融点金属膜を形成させた上で
、熱処理によりこわを局部的にシリサイド化して、各該
当部に高融点金属珪化物膜11をそれぞわ選択的に形成
し、かつまた残余のシリサイド化されなかった未反応の
高融点金属膜を適宜に除去する(四図(f))のであり
、これによって、これらの第1図,第2図に示さわた所
期通りのPMOS.NMOSの各トランジスタを備える
相補形MOSトランジスタを得るのである。
Further, after forming a high melting point metal film on the entire surface of these, the stiffness is locally silicided by heat treatment, and a high melting point metal silicide film 11 is selectively formed in each corresponding part, and In addition, the remaining unreacted high-melting point metal film that has not been silicided is removed appropriately (Figure 4 (f)), thereby producing the desired PMOS shown in Figures 1 and 2. .. A complementary MOS transistor including each NMOS transistor is obtained.

従って、航記のようにして製造されたこの実施例構成に
よる相補形MOSトランジスタにおいては、ゲートおよ
びソース・ドレインの各電極5のそれぞれを多結晶シリ
コン膜によって形成させると共に、この多結晶シリコン
膜の上層に高融点金属珪化物rAuを重ねて二層構造膜
にしてあるために、PMOS,NMOSのトランジスタ
の各ゲート電棒5を共通接続した場合とか、同様に、各
ソース・ドレイン電極5を共通接続した場合などにあっ
て、多結晶シリコン膜の内部に発生するところの, p
n接合による異常動作を、この多結晶シリコン膜」二へ
の高融点金属珪化物膜1lのオーム性接触により解消し
得て、正常な動作を行なうことができ、かつソース・ド
レインの各不純物拡散層8.9についても、これを高融
点金属珪化物膜l1によって被覆してあるので、より一
層の高速動作が可能になる。
Therefore, in the complementary MOS transistor having the structure of this embodiment manufactured as described above, each of the gate and source/drain electrodes 5 is formed of a polycrystalline silicon film, and the polycrystalline silicon film is Since the film has a two-layer structure by overlaying high-melting point metal silicide rAu on the upper layer, it is possible to connect the gate electrodes 5 of PMOS and NMOS transistors in common, or similarly connect the source and drain electrodes 5 in common. p, which occurs inside the polycrystalline silicon film when
Abnormal operation caused by the n-junction can be eliminated by ohmic contact of the high-melting point metal silicide film 1L to this polycrystalline silicon film 2, allowing normal operation to occur, and impurity diffusion in the source and drain. Since the layer 8.9 is also covered with the high melting point metal silicide film l1, even higher speed operation is possible.

また、各ソース・ドレイン電極5については、予め該当
各部,つまり、各ソース・ドレインの不純物拡散層8,
9の一部に接触させた多結晶シリコン膜をバターニング
して形成しているために、通常の場合でのように、絶縁
酸化膜に開孔させたコンタクトホールな介して接続させ
るものとは異なり、一般に局所的な段差となるコンタク
トホール部での電極配線の断線とか、亀裂の発生などを
それぞれに防止できて、製造歩留りの向上や長期に亙る
信頼性を確保し得るのであり、かつまた、これを多結晶
シリコン膜と高融点金属珪化物膜l1との二層構造膜に
してあることから、その接触抵抗が低く、かつまた、熱
的に安定した電極構造を得られる。
Further, for each source/drain electrode 5, each corresponding portion, that is, the impurity diffusion layer 8 of each source/drain,
Since it is formed by buttering the polycrystalline silicon film that is in contact with a part of 9, it is not possible to connect it through a contact hole made in the insulating oxide film as in the normal case. In contrast, it is possible to prevent disconnection of the electrode wiring and the occurrence of cracks in the contact hole area, which generally results in localized steps, thereby improving manufacturing yields and ensuring long-term reliability. Since this is a two-layer structure film consisting of a polycrystalline silicon film and a high melting point metal silicide film l1, a low contact resistance and a thermally stable electrode structure can be obtained.

さらに、各ゲートおよびソース・ドレインの各電極5の
パターニングに際しては、この時点で、これらの各電極
5が一層のみの多結晶シリコン膜とされており、バター
ニングのためのレジストを露光するときの表面反射率が
、高融点金属珪化物Hq++のそれに比較して小さいこ
とから、レジストパターンの寸法制御が容易であり、か
つそのエッチングを適確に行ない得て、電極パターン寸
法の制御もまた容易になる。
Furthermore, when patterning each gate and each source/drain electrode 5, each of these electrodes 5 is made of only one layer of polycrystalline silicon film at this point, and when exposing the resist for patterning. Since the surface reflectance is smaller than that of the high melting point metal silicide Hq++, it is easy to control the dimensions of the resist pattern, and the etching can be performed accurately, and the dimensions of the electrode pattern can also be easily controlled. Become.

なお、以上の実施例方法においては、実質的にp型シリ
コン基板,nウエル構造の場合について述べたが、これ
は、 n型シリコン基板,pウエル構造の場合であって
も、あるいはp型シリコン基板,pn両ウエル構造の場
合であってもよく、それぞれに同様な作用.効果が得ら
れる。
In addition, in the above embodiment method, the case of a p-type silicon substrate and an n-well structure was described, but this also applies to the case of an n-type silicon substrate, a p-well structure, or a p-type silicon substrate. Both the substrate and pn well structures may be used, and the same effect may be obtained for each. Effects can be obtained.

また、この実施例方法では、n1型ソース・ドレインの
各不純物拡散層8の形成後,p3型ソース・ドレインの
各不純物拡散層9を形成しているが、この形成順序を逆
にしても全く同様であり、さらには、ゲート電極5の側
面サイドウォールIOを利用することで、 LDD構造
を形成した場合にも同様な作用,効果が得られる。
Furthermore, in the method of this embodiment, each impurity diffusion layer 9 of the P3 type source/drain is formed after each impurity diffusion layer 8 of the N1 type source/drain is formed, but even if this formation order is reversed, no This is similar, and furthermore, similar actions and effects can be obtained when an LDD structure is formed by using the sidewalls IO of the gate electrode 5.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように、この発明方法によれば、相互に分
離されたp型およびn型導電形の各活性領域上にあって
、まず、ゲート酸化膜をそれぞれ選択的に形成した上で
、多結晶シリコン膜の選択的エッチングにより、各ゲー
ト酸化膜上にゲート電極を、かつ各活性領域の一部に接
してソース・ドレイン電極をそれぞれに形成しているた
めに、各電極のバターニングに際しては、このように材
料に用いる多結晶シリコン膜の場合,そのレジストを露
光するときの表面反射率が高融点金属珪化物膜のそれに
比較して小さいことから、結果的にこのレジストパター
ンの寸法制御が容易であり、かつまた、そのエッチング
についても、これを適確に行ない得て、電極パターン寸
法の制御もまた容易で、これらの各電極を高特度に形成
できると云う利点がある。
As detailed above, according to the method of the present invention, gate oxide films are first selectively formed on each of the p-type and n-type conductivity type active regions that are separated from each other, and then, By selectively etching the polycrystalline silicon film, a gate electrode is formed on each gate oxide film, and a source/drain electrode is formed in contact with a part of each active region. In the case of the polycrystalline silicon film used as the material, the surface reflectance when the resist is exposed is smaller than that of the high melting point metal silicide film, and as a result, it is difficult to control the dimensions of this resist pattern. It has the advantage that etching can be performed accurately, electrode pattern dimensions can be easily controlled, and each of these electrodes can be formed with high characteristics.

また、各ソース・ドレイン電極を接したp型およびn型
各活性領域に、それぞわ逆導電形の不純物を導入して、
各ソース・ドレインの不純物拡散層を形成しているので
、これらの各ソース・ドレインの不純物拡散層に対して
は、特にコンタクトホールを介さずに各ソース・ドレイ
ン電極を取り出すことができ、従来での一般的な絶縁酸
化膜に開孔させたコンタクトホールを介して接続させる
ものとは異なって、局所的な段差を生ずるコンタクトホ
ール部での電極配線の断線とか、亀裂の発生などをそれ
ぞれに防止できて、装置の製造歩留りの向.Fや長期に
亙る信頼性を確保し得るのである。
In addition, impurities of opposite conductivity types are introduced into each of the p-type and n-type active regions adjacent to each source/drain electrode,
Since the impurity diffusion layer for each source and drain is formed, each source and drain electrode can be taken out without using a contact hole, which is different from the conventional method. Unlike the connection made through a contact hole made in a general insulating oxide film, this method prevents disconnection of the electrode wiring and the occurrence of cracks at the contact hole area, which causes local steps. This will improve the manufacturing yield of the device. F and long-term reliability can be ensured.

さらに、酸化膜の異方性エッチングによるエッチバック
後.各ソース・ドレインの不純物拡散層1,それに、各
ゲート電極およびソース・ドレイン電極−Lにあって、
高融点金属膜をシリサイド化した高融点金属珪化物膜を
それぞれに形成させ、これら各部の拡散抵抗.接触抵抗
の低抵抗化を図っているために、装置構成の高速動作を
向上し得るもので、一方のソース・ドレインの各不純物
拡散層については、高融点金属珪化物膜の被覆によって
、より一層の高速動作が可能になり、他方の多結晶シリ
コン膜と高融点金属珪化物膜との二層構造膜にしたゲー
ト電極およびソース・ドレイン電極では、PMOS,N
MOSのトランジスタの各ゲート電極を共通接続した場
合とか、同様に、各ソース・ドレイン電極を共通接続し
た場合などにあって、多結晶シリコン膜の内部に発生す
るところの, pn接合による異常動作を、この多結晶
シリコン膜上への高融点金属珪化物膜のオーム性接触に
より解消し得て、正常な動作を社なわせることができる
などのそれぞれに優れた特長を有するものである。
Furthermore, after etchback by anisotropic etching of the oxide film. In each source/drain impurity diffusion layer 1, and each gate electrode and source/drain electrode -L,
A high melting point metal silicide film, which is a high melting point metal film silicided, is formed on each part, and the diffusion resistance of each part is increased. By reducing the contact resistance, the high-speed operation of the device configuration can be improved.On the other hand, the source and drain impurity diffusion layers are coated with a high melting point metal silicide film to further improve the high-speed operation of the device configuration. High-speed operation is possible, and the gate electrode and source/drain electrode have a two-layer structure of a polycrystalline silicon film and a high melting point metal silicide film.
This is to prevent abnormal operation due to the pn junction that occurs inside the polycrystalline silicon film when the gate electrodes of MOS transistors are commonly connected, or similarly when the source and drain electrodes are commonly connected. Each of them has excellent features, such as being able to solve the problem by ohmic contact of the high-melting point metal silicide film on the polycrystalline silicon film and allowing normal operation.

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

第1図(a)ないし(f)はこの発明に係る相補形MO
Sトランジスタの製造方法の一実施例を適用した主要な
製造工程を順次模式的に示すそれぞれに断面図、第2図
は同上相補形MOSトランジスタにおける要部の配置構
成を示す平面パターン図であり、また、第3図(a)な
いし(e),および第4図(a)ないし(e)は従来の
各別例による相補形MoSトランジスタの製造方法の主
要な工程を順次模式的に示すそれぞれに断面図である。 1・・・・シリコン基体のp型導電形活性領域、2・・
・・シリコン基体のn型導電形活性領域、3・・・・フ
ィールド酸化膜、4・・・・ゲート酸化膜、5・・・・
ゲート,ソース・ドレインの各電極、6・・・・レジス
トパターン、7・・・・ n型不純物、8・・・・n″
型ソース・ドレインの各不純物拡散層、9・・・・p+
型ソース・ドレインの各不純物拡散層、10a・・・・
酸化膜、lO・・・・サイドウォール、11・・・・高
融点金屈珪化物膜。 代理人   大   岩   増   雄第 図
FIGS. 1(a) to 1(f) show complementary MOs according to the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing the main manufacturing steps in sequence in which an embodiment of the method for manufacturing an S transistor is applied, and FIG. 2 is a plan pattern diagram showing the arrangement of main parts in the complementary MOS transistor, In addition, FIGS. 3(a) to (e) and FIGS. 4(a) to (e) schematically show the main steps of the conventional method for manufacturing complementary MoS transistors according to different examples, respectively. FIG. 1... p-type conductivity type active region of silicon substrate, 2...
... n-type conductivity type active region of silicon substrate, 3 ... field oxide film, 4 ... gate oxide film, 5 ...
Gate, source and drain electrodes, 6... resist pattern, 7... n-type impurity, 8... n''
Type source/drain impurity diffusion layers, 9...p+
Each type source/drain impurity diffusion layer, 10a...
Oxide film, lO... sidewall, 11... high melting point gold silicide film. Agent Masuo Oiwa

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  シリコン基体の相互に分離されたp型およびn型導電
形の各活性領域上に酸化膜を形成し、これを選択的にエ
ッチング除去して、それぞれにゲート酸化膜を形成させ
、かつ各活性領域の所要部分を露出させる工程と、これ
らの全面に多結晶シリコン膜を堆積させた後、これを選
択的にエッチング除去して、前記ゲート酸化膜上にゲー
ト電極を形成させ、同時に、前記露出された各活性領域
の一部に接するソース・ドレイン電極をそれぞれに形成
する工程と、前記p型およびn型各活性領域に、それぞ
れに逆導電形の不純物を導入して、ソース・ドレインの
各不純物拡散層を形成する工程と、これらの全面に酸化
膜を形成させた後、これを異方性エッチングによりエッ
チバックして、前記各ソース・ドレインの不純物拡散層
、それに、各ゲートおよびソース・ドレイン電極の表面
をそれぞれ選択的に露出させる工程と、これらの全面に
高融点金属膜を形成させた後、熱処理によりこれを選択
的にシリサイド化して各該当部に高融点金属珪化物膜を
形成し、かつシリサイド化されなかった未反応の高融点
金属膜を除去する工程とを、少なくとも含むことを特徴
とする相補形MOSトランジスタの製造方法。
An oxide film is formed on each of p-type and n-type conductivity type active regions separated from each other on a silicon substrate, and this is selectively etched away to form a gate oxide film on each active region. After depositing a polycrystalline silicon film on the entire surface of the polycrystalline silicon film, the polycrystalline silicon film is selectively etched away to form a gate electrode on the gate oxide film. A step of forming source/drain electrodes in contact with a part of each active region, and introducing impurities of opposite conductivity type into each of the p-type and n-type active regions to form source/drain impurities. After forming a diffusion layer and forming an oxide film on the entire surface thereof, this is etched back by anisotropic etching to form the impurity diffusion layer of each source/drain, and each gate and source/drain. After selectively exposing each electrode surface and forming a high melting point metal film on the entire surface, this is selectively silicided by heat treatment to form a high melting point metal silicide film on each corresponding part. , and removing an unreacted high melting point metal film that has not been silicided.
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