JPH0232552A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH0232552A
JPH0232552A JP18303388A JP18303388A JPH0232552A JP H0232552 A JPH0232552 A JP H0232552A JP 18303388 A JP18303388 A JP 18303388A JP 18303388 A JP18303388 A JP 18303388A JP H0232552 A JPH0232552 A JP H0232552A
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JP
Japan
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semiconductor
polysilicon
ion implantation
impurity
semiconductor layer
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Application number
JP18303388A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Osada
長田 智幸
Kazuhiro Tajima
田島 和浩
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To realize low resistivity of a semiconductor layer and to prevent low concentration of a semiconductor region which has impurity by injecting impurity with energies different according to the depth direction of a semiconductor layer. CONSTITUTION:A semiconductor region 1 which has impurity is composed of source/drain regions 1a, 1b on a substrate 11, and an electrode 2 which consists of a semiconductor layer is composed of polysilicone electrodes 2a, 2b which are buried inside a contact hole. Impurity is injected into sections 31a, 31b, 32a, 32b with energies different according to the depth direction of a semiconductor layer 22.

Description

【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する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、不純物を含有する半導体領域上に半導体層か
らなる電極を有する半導体装置の製造方法において、上
記半導体層の深さ方向に異なるエネルギーで不純物を注
入することによって、上記半導体層の充分な低抵抗化を
実現するとともに、上記不純物を有する半導体領域の低
濃度化も防止できるようにしたものである。
The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device having an electrode made of a semiconductor layer on a semiconductor region containing impurities, by implanting impurities with different energies in the depth direction of the semiconductor layer. In addition to achieving low resistance, it is also possible to prevent the impurity-containing semiconductor region from becoming low in concentration.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体装置の分野では、−層の小型化・集積化が要請さ
れており、このため微細化が更に進んでいる。かかる微
細化に伴い、半導体装置の製造に際して、コンタクト孔
を形成する場合に、該コンタクト孔の開口の大きさを僅
かしかしれなくなって、該コンタクト孔のアスペクト比
が高くなってきている。このため、このようなコンタク
ト孔にメタル等の配線材料を埋め込んでコンタクトを取
ることが難しくなっている。配線材料がコンタクト孔の
最下部まで充分に埋め込まれない場合が出て来るからで
ある。
In the field of semiconductor devices, there is a demand for smaller and more integrated layers, and for this reason, miniaturization is progressing further. With such miniaturization, when forming a contact hole in the manufacture of a semiconductor device, the opening size of the contact hole is becoming smaller and the aspect ratio of the contact hole is increasing. For this reason, it has become difficult to make contact by burying a wiring material such as metal in such a contact hole. This is because there may be cases where the wiring material is not sufficiently filled to the bottom of the contact hole.

この問題の解決手段の一つとして、ステフブカヴアレッ
ジ(被覆性)の良好な材料(例えばポリシリコン)を用
い、例えばLP(低圧) −CVI)法などによりポリ
シリコン膜をコンタクト孔に埋め込み、エッチバンクに
より平坦化を行い、その後メタル等で配線を行ってコン
タクトを取る手段が考えられる。
One way to solve this problem is to use a material with good coverage (e.g. polysilicon) and fill the contact hole with a polysilicon film by, for example, the LP (low pressure)-CVI) method. A conceivable method is to flatten the surface using an etch bank and then conduct wiring using metal or the like to make contact.

この場合、コンタクトを取るために用いるポリシリコン
膜の低抵抗化のために、高濃度イオン注入を行ってポリ
シリコンを活性化させる方法がある。しかし、イオン注
入される不純物によっては、ポリシリコン中に充分に注
入がなされず、低抵抗化ができない場合がある。特に、
アスペクト比が大きい開口中に埋め込まれた材料へのイ
オン注入は、充分に不純物が開口内部にまで注入されな
いことがあり、この結果、低抵抗化が不充分で、コンタ
クトがとれなくなることがある。例えば固溶限が低くポ
リシリコン中の拡散係数が小さいホウ素では、ポリシリ
コン膜厚が厚い場合(アスペクト比が大きい場合)、ポ
リシリコン下部に純ポリシリコン層が残ってしまい、コ
ンタクトを取ることができないことがある。
In this case, in order to lower the resistance of the polysilicon film used for making contact, there is a method of activating the polysilicon by performing high concentration ion implantation. However, depending on the impurity to be ion-implanted, it may not be sufficiently implanted into the polysilicon, making it impossible to lower the resistance. especially,
When ions are implanted into a material buried in an opening with a large aspect ratio, the impurity may not be sufficiently implanted into the opening, and as a result, the resistance may not be lowered sufficiently and contact may not be established. For example, with boron, which has a low solid solubility limit and a small diffusion coefficient in polysilicon, when the polysilicon film is thick (when the aspect ratio is large), a pure polysilicon layer remains under the polysilicon, making it difficult to make contact. There are things I can't do.

第3図には、8000人厚のポリシリコン層にホウ素を
イオン注入したときの拡がり抵抗の測定結果を示すが、
このデータから、純ポリシリコン層が残り、ポリシリコ
ン層の低抵抗化が充分には行えない場合があることが理
解されよう。即ち、第3図は横軸に深さ、縦軸にイオン
注入量を示し、縦軸について上方である程イオン注入が
大きくて低抵抗化できることを示すものであり、ここで
は条件として、ポリシリコン膜厚8000人に対し、B
Ft”を用い60KeV、2X10′6/cotの高濃
度イオン注入を行い、その後に、ランプアニルを110
0℃で10秒(Nz中)の条件で施した時の拡がり抵抗
測定プロファイルを示すが、図から明らかに、ポリシリ
コンの深さ6400人までの部分Iについてはイオン注
入がなされるが、ポリシリコン膜下部の1600人の領
域■で純ポリシリコン部分が残ってしまっていることが
わかる。なおこの実験では、載板領域lvのポリシリコ
ン層に対する影響を排除するため、SiO,j+l域■
を300θ人厚で形成しておいた。
Figure 3 shows the measurement results of the spreading resistance when boron ions were implanted into an 8,000-layer thick polysilicon layer.
From this data, it will be understood that there are cases where a pure polysilicon layer remains and the resistance of the polysilicon layer cannot be sufficiently lowered. That is, in Figure 3, the horizontal axis shows the depth and the vertical axis shows the ion implantation amount, and the higher the vertical axis, the larger the ion implantation and the lower the resistance. B for film thickness 8000 people
High-concentration ion implantation at 60KeV and 2X10'6/cot was performed using "Ft", followed by lamp annealing at 110
The figure shows the spreading resistance measurement profile when applied at 0°C for 10 seconds (in Nz). It is clear from the figure that ion implantation is performed in the portion I of polysilicon up to a depth of 6,400 mm; It can be seen that a pure polysilicon portion remains in the 1,600-person region (2) below the silicon film. In this experiment, in order to eliminate the influence on the polysilicon layer of the mounting area lv, the SiO,j+l area ■
was formed with a thickness of 300θ.

更に微細化に伴うもう一つの問題点として、コンタクト
孔形成のためのRIE時のオーバーエツチング(完全に
エツチングするため、孔を形成すべき層間膜等をエツチ
ング過剰とする)により、下地であるソース/ドレイン
拡散層の拡散不純物が吸収されてしまい、いわゆる拡散
層の食われが生じ、不純物の濃度低下を招くことがある
Another problem associated with miniaturization is that over-etching during RIE for forming contact holes (to completely etch the interlayer film, etc. in which holes are to be formed is excessively etched), / Diffused impurities in the drain diffusion layer are absorbed, resulting in so-called erosion of the diffusion layer, which may lead to a decrease in impurity concentration.

これを第4図で説明すると次のとおりである。This can be explained as follows using FIG.

第4図は、N型(100) 基板に、t31−’!”を
用い、20KeV、3X10”/ctの条件でイオン注
入して、ソース/ドレイン領域を形成後、コンタクト孔
形成のためのI(IEのオーバーエツチングをそれぞれ
50人、100人、200人で行って、更にポリシリコ
ン膜8000人を堆積し、Hド2゛で60KeV、2X
10”/aJi”イオン注入し、ランプアニールを11
00℃、10秒の条件で行った後、拡がり抵抗を測定し
た結果を示す。
FIG. 4 shows t31-'! on an N-type (100) substrate. After forming the source/drain regions by ion implantation under the conditions of 20KeV and 3X10"/ct, over-etching of I (IE) for forming contact holes was carried out by 50, 100, and 200 people, respectively. Then, a further 8,000 polysilicon films were deposited and heated at 60 KeV and 2
10"/aJi" ion implantation and lamp annealing for 11
The results of measuring the spreading resistance after conducting the test at 00° C. for 10 seconds are shown below.

第4図より、50人工ソナングの場合■より、100人
エツチングの場合■、更に200人エツチングの場合■
が、ソース/ドレイン領域■における不純物濃度が低下
していることがわかる。これから、オーバーエツチング
量により、ソース/ドレイン領域が食われてしまうため
に、濃度低下を招いていることがわかる。
From Figure 4, in the case of 50 artificial sonography, ■, in the case of etching of 100 people, ■, and also in the case of etching of 200 people.
However, it can be seen that the impurity concentration in the source/drain region (2) has decreased. It can be seen from this that the source/drain region is eaten away by the amount of overetching, resulting in a decrease in concentration.

即ち、この場合にあっては、ポリシリコン層の不純物濃
度はソース/ドレイン領域に近くなるに従って低くなっ
て抵抗値が高くなる一方、エツチングが大きい程、ソー
ス/ドレイン領域から不純物がポリシリコンへ吸収され
て、ソースドレイン領域の濃度低下がもたらされること
がわかる。
That is, in this case, the impurity concentration of the polysilicon layer decreases as it approaches the source/drain region, and the resistance value increases, but the greater the etching, the more impurities are absorbed into the polysilicon from the source/drain region. It can be seen that this results in a reduction in the concentration of the source and drain regions.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、不純物を含
有する半導体領域上に半導体からなる電極を形成する構
造を得る場合、該電極用の半導体の低抵抗化と、均一な
不純物分布を達成し、もって微細化した半導体装置の製
造に際しても良好なコンタクト等を取ることができるよ
うにするとともに、該半導体から成る電極をコンタクト
孔を形成してこれに埋め込む構造とする場合でも、該コ
ンタクト孔を形成する際のオーバーエツチング時に下地
の不純物含有半導体層例えばソース/ドレイン領域に対
する影響を補償することも可能テするような半導体装置
の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when obtaining a structure in which an electrode made of a semiconductor is formed on a semiconductor region containing impurities, it is possible to reduce the resistance of the semiconductor for the electrode and achieve a uniform impurity distribution. This makes it possible to make good contact even when manufacturing miniaturized semiconductor devices, and even when a contact hole is formed and an electrode made of the semiconductor is embedded in the structure, the contact hole It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can also compensate for the influence on an underlying impurity-containing semiconductor layer, such as a source/drain region, during over-etching when forming a semiconductor device.

〔問題点を解決するための技術的手段〕本発明に係る半
導体装置の製造方法は、上記した問題点を解決するため
、不純物を含有する半導体領域上に半導体層からなる電
極を有する半導体装置の製造方法において、上記半4体
層の深さ方向に異なるエネルギーで不純物を注入する技
術的手段を採る。
[Technical Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a manufacturing method for a semiconductor device having an electrode made of a semiconductor layer on a semiconductor region containing impurities. In the manufacturing method, a technical measure is taken to implant impurities with different energies in the depth direction of the semi-quartet layer.

本発明の構成について、後記詳述する本発明の一実施例
を示す第1図の上程図を用いて説明すると、次のとおり
である。
The configuration of the present invention will be described below using the upper diagram of FIG. 1 showing an embodiment of the present invention, which will be described in detail later.

即ち、本発明は、不純物を含有する半導体領域上に半導
体層からなる電極を有する半導体装置の製造方法である
が、第1図の例示では同図(g)に最終構造を示すよう
に、不純物を有する半導体領域1は、基板11上のソー
ス/ドレイン領域1a、lbであり、半導体層からなる
電極2は、コンタクトホール内に埋め込まれたポリシリ
コン電極2a、2bである。本発明においては、第1図
(d)(e)に例示のように、半導体層22の深さ方向
に異なるエネルギーで不純物を注入する。
That is, the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device having an electrode made of a semiconductor layer on a semiconductor region containing impurities. The semiconductor region 1 having the above structure is a source/drain region 1a, lb on a substrate 11, and the electrode 2 made of a semiconductor layer is a polysilicon electrode 2a, 2b buried in a contact hole. In the present invention, impurities are implanted with different energies in the depth direction of the semiconductor layer 22, as illustrated in FIGS. 1(d) and 1(e).

即ち図示例示では、まず第1図(d)の如く浅く初段の
イオン注入を行い(注入部を符号31a。
That is, in the illustrated example, first, shallow initial stage ion implantation is performed as shown in FIG. 1(d) (the implanted portion is denoted by 31a).

31bで示す)、次いで第1図(13)の如くそれより
も深く第2段のイオン注入を行う(注入部を符号32 
a 、  32 b テ示t)。
31b), then a second stage of ion implantation is performed deeper than that as shown in FIG.
a, 32 b).

上記例では不純物を含有する半導体領域1は基板11の
ソース/ドレイン領域1a、lbであるが、これに限ら
れず、例えば不純物含有のポリシリコン抵抗などでもよ
い。また半導体層からなる電極2は、第1図ではコンタ
クト電極として形成したポリシリコンであるが、これも
勿論この態様には限られず、半導体層で形成された電極
であればよい。
In the above example, the semiconductor region 1 containing impurities is the source/drain region 1a, lb of the substrate 11, but is not limited thereto, and may be, for example, a polysilicon resistor containing an impurity. Further, although the electrode 2 made of a semiconductor layer is polysilicon formed as a contact electrode in FIG. 1, it is of course not limited to this form, and any electrode formed of a semiconductor layer may be used.

〔作用〕[Effect]

上記のように本発明の半導体装置の製造方法は、電極2
を形成する半導体層の深さ方向に異なるエネルギーで不
純物を注入するので、例えば第1図(d)で第1段(初
段)の浅いイオン注入を高濃度イオン注入で行い、これ
により該半導体層を低抵抗化し、続いて第1図(e)に
示すように深く第2段の高エネルギーイオン注入を行う
ことによって、電極2を形成すべき半導体層22の下部
の例えば純ポリシリコンになっている部分に不純物導入
して電極としてのコンタクトを充分と取れるようにする
とともに、同時に下地である不純物を含有する半導体領
域l (ソース/ドレイン領域1a、lb)の不純物の
吸収によるいわゆる食われを補償することができる。
As described above, the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes the electrode 2
Since impurities are implanted with different energies in the depth direction of the semiconductor layer forming the semiconductor layer, for example, in FIG. By lowering the resistance of the semiconductor layer 22 and then performing a deep second-stage high-energy ion implantation as shown in FIG. In this way, impurities are introduced into the areas where the electrodes are formed to ensure sufficient contact as electrodes, and at the same time, the so-called erosion caused by the absorption of impurities in the underlying semiconductor regions 1 (source/drain regions 1a, 1b) containing impurities is compensated for. can do.

この結果、従来の問題であった、イオン注入しても半導
体層下部に非伝導部(純ポリシリコン層など)が残るこ
とや、また不純物含有の半導体領域2 (ソース/ドレ
イン領域2a、2bなど)の不純物濃度が低下すること
を防止することができる。従って、良好な電気的接続が
なし得る、信鯨性の高い半導体装置を得ることができる
As a result, the conventional problem of non-conducting parts (such as pure polysilicon layers) remaining under the semiconductor layer even after ion implantation, and impurity-containing semiconductor regions 2 (source/drain regions 2a, 2b, etc.). ) can be prevented from decreasing in impurity concentration. Therefore, a highly reliable semiconductor device with good electrical connections can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例について、第1図及び第2図を参照
して説明する。なお当然のことではあるが、本発明は以
下述べる実施例によって限定されるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. It should be noted that, as a matter of course, the present invention is not limited to the examples described below.

第1図(a)〜(g)に、本実施例に係る半導体装置の
製造工程を順に断面図で示す。
FIGS. 1(a) to 1(g) sequentially show cross-sectional views of the manufacturing process of a semiconductor device according to this embodiment.

本実施例においては、第1図(a)の如り、基板11 
(本例ではシリコン基板)にゲート電極12を形成後、
ソース/ドレイン領域1a、1bを作り込む。本実施例
にあっては、このソース/ドレイン領域1a、lbが、
本発明の不純物を含有する半導体領域1に該当する0本
例ではホウ素をイオン注入して、Pチャネルソース/ド
レイン領域として実施したが、注入すべきイオンは任意
であり、Nチャネルソース/ドレイン領域として具体化
してもよい。但し、ホウ素のイオン注入の場合に従来問
題が大きかったので、ホウ素のイオン注入について本発
明を有効に用いることができ、よって本例ではホウ素を
用いて具体化したのである。その後、層間絶縁膜14を
形成し、ここにコンタクトホール13a、13bを開孔
する。本例ではコンタクトホール13a、13bの形成
は、−船釣な手法であるドライエツチングを用い、特に
RIEによって行ったが、この場合開孔を完全にするた
め、不可避的にオーバーエツチングせざるを得す、従っ
てコンタクトホール13a、13bの下地である不純物
含有の半導体領域lがオーバーエツチングされ、よって
本例ではここがソース/ドレイン領域1a、lbである
ので、これによる不純物の吸収、いわゆる前記した「食
われ」が生ずるおそれがあるものである0図中、15は
ゲート酸化膜(ここではStow)である、16は素子
間分離領域(LOGO3)である。ゲート電極12の形
成、不純物含有の半導体層1をなすソース/ドレイン領
域1a、lbの形成、コンタクトホール13a、13b
の形成などは、適宜この種の技術における通常の手段を
用いることができる。例えばゲート電極にはCVL)に
よるポリシリコンで形成でき、コンタクトホール13a
、13bは、ドライエツチング、典型的には本例の如く
RIEを用いて形成することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 1(a), the substrate 11
After forming the gate electrode 12 on the (silicon substrate in this example),
Source/drain regions 1a and 1b are created. In this embodiment, the source/drain regions 1a and lb are
0 corresponding to semiconductor region 1 containing impurities of the present invention In this example, boron ions were implanted to form the P channel source/drain region, but the ions to be implanted are arbitrary, and the N channel source/drain region It may be specified as However, in the case of boron ion implantation, conventional problems were serious, so the present invention can be effectively used for boron ion implantation, and therefore boron is used in this example. Thereafter, an interlayer insulating film 14 is formed, and contact holes 13a and 13b are opened therein. In this example, the contact holes 13a and 13b were formed using dry etching, which is a typical method, and in particular by RIE, but in this case, in order to complete the openings, over-etching was unavoidable. Therefore, the impurity-containing semiconductor regions 1 underlying the contact holes 13a and 13b are overetched, and in this example, these are the source/drain regions 1a and 1b, so the absorption of impurities due to this, the so-called " In the figure, 15 is a gate oxide film (Stow in this case), and 16 is an element isolation region (LOGO3). Formation of gate electrode 12, formation of source/drain regions 1a and lb forming impurity-containing semiconductor layer 1, contact holes 13a and 13b
For the formation, etc., ordinary means in this type of technology can be used as appropriate. For example, the gate electrode can be formed of polysilicon by CVL), and the contact hole 13a
, 13b can be formed using dry etching, typically RIE as in this example.

次に、第1図(b)に示すように、電極2を形成すべき
半導体層21を形成する。本例では半導体としてポリシ
リコンを用い、特にLP(低圧)−CVDでこの半導体
(ポリシリコン)層21を形成した。これによりコンタ
クトホール13a。
Next, as shown in FIG. 1(b), a semiconductor layer 21 on which the electrode 2 is to be formed is formed. In this example, polysilicon was used as the semiconductor, and the semiconductor (polysilicon) layer 21 was formed particularly by LP (low pressure)-CVD. This forms a contact hole 13a.

13bは該半導体によって埋め込まれる。本例ではこれ
がポリシリコンであるので、埋め込みは被覆性良く良好
になされる。このポリシリコンが、本例において、最終
的に配線(メタル配線4゜第1図(g)参照)との接続
をとる電極2を形成することになる。
13b is filled with the semiconductor. In this example, since this is polysilicon, the filling can be done well with good coverage. In this example, this polysilicon will eventually form the electrode 2 that will be connected to the wiring (metal wiring 4°, see FIG. 1(g)).

次にエッチバンクして、第1図(C)のように平坦化し
、コンタクトホール13a、13b内にのみ半導体22
 (ポリシリコン)が埋め込まれた状態にする。
Next, an etch bank is performed to planarize the semiconductor 22 only in the contact holes 13a and 13b as shown in FIG.
(polysilicon) is embedded.

更に本実施例では第1図(d)の如く、該半導体22(
ポリシリコン22)の低抵抗化のために第1段のイオン
注入を行う。これは高濃度イオン注入とし、例えば、イ
オンとしてBh’z”を用い、60KeV、2X10”
/−の条件でイオン注入を行う。この初段イオン注入部
31a、31bを、X印で模式的に示す。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 1(d), the semiconductor 22 (
A first stage of ion implantation is performed to lower the resistance of polysilicon 22). This is done by high-concentration ion implantation, for example, using Bh'z" as ions, 60KeV, 2X10"
Ion implantation is performed under /- conditions. The first stage ion implantation parts 31a and 31b are schematically indicated by X marks.

続いて、上記第1段のイオン注入のときと同マスクで、
第2段のイオン注入を行う。これは、第1段のイオン注
入より高エネルギーで行い、深くイオン注入する。これ
により第1図(e)の構造を得る0図中、この第2段高
エネルギーイオン注入部32a、32bについても、模
式的にx印を付して示した0本例におけるこの第2段の
イオン注入は、埋め込まれた半導体22の下部の非注入
部(純ポリシリコンとなっていると考えられる部分)に
もイオン注入して、ここを低抵抗化するとともに、第1
図(a)においてドライエツチングを用いてコンタクト
ホール13a、13bを開孔した際のオーバーエツチン
グによる下地の不純物含有ポリシリコン層1 (ソース
/ドレイン領域1a、lb)の食われを補償する。この
第2段の高エネルギーイオン注入は、例えば、埋め込ん
だ半導体22であるポリシリコン膜が8000人厚ノポ
リでは、B0イオンで240KeV、1×101s/−
の条件で行うことができる。
Next, using the same mask as in the first stage of ion implantation,
A second stage of ion implantation is performed. This is performed with higher energy than the first stage ion implantation, and the ions are implanted deeper. As a result, the structure of FIG. 1(e) is obtained. In FIG. 1, the second stage high-energy ion implantation parts 32a and 32b are also schematically indicated with x marks. In the ion implantation, ions are also implanted into the non-implanted part (the part considered to be pure polysilicon) below the buried semiconductor 22 to lower the resistance there, and to reduce the resistance of the first part.
In Figure (a), the erosion of the underlying impurity-containing polysilicon layer 1 (source/drain regions 1a, lb) due to overetching when contact holes 13a, 13b are opened using dry etching is compensated for. For example, if the polysilicon film that is the embedded semiconductor 22 is 8,000 thick, the second stage of high-energy ion implantation is performed at 240 KeV and 1 x 101 s/- for B0 ions.
This can be done under the following conditions.

その後、活性化アニールを行い、第1図(f)の構造を
得る。図中2で示すのが半導体から成る電極であり、本
例では2つのポリシリコン雪掻2a、2bから成る。
Thereafter, activation annealing is performed to obtain the structure shown in FIG. 1(f). Reference numeral 2 in the figure indicates an electrode made of a semiconductor, and in this example, it is made up of two polysilicon snow scrapers 2a and 2b.

次いで、第1図(g)の如く、メタル(例えばアルミニ
ウム)等により配線4を形成する。このようにして半導
体装置を得ることによって、低抵抗かつ均一な不純物分
布が得られ、従ってコンタクトを安定して取ることが可
能ならしめられる。
Next, as shown in FIG. 1(g), wiring 4 is formed of metal (for example, aluminum) or the like. By obtaining a semiconductor device in this manner, a low resistance and uniform impurity distribution can be obtained, and therefore, stable contact can be made.

以上のようにして形成した本実施例における埋め込み半
導体電極2(ポリシリコン)及び不純物を含有する半導
体領域であるソース/ドレイン領域1a、lbの拡がり
抵抗測定をしたところ、第2図のデータが得られた。第
2図の如く、拡がり抵抗の曲線■によれば、非常に均一
な不純物分布が得られていることがわかる。即ちポリシ
リコンによる電極(第2図中1で示す部分)は充分低抵
抗であり、かつソース/ドレイン領域(第2図中Vで示
す部分)の不純物の食われもない。
When the spreading resistance of the buried semiconductor electrode 2 (polysilicon) and the source/drain regions 1a and lb, which are semiconductor regions containing impurities, in this example formed as described above was measured, the data shown in FIG. 2 was obtained. It was done. As shown in FIG. 2, the spreading resistance curve (2) shows that a very uniform impurity distribution is obtained. That is, the polysilicon electrode (portion indicated by 1 in FIG. 2) has a sufficiently low resistance and is not eaten away by impurities in the source/drain region (portion indicated by V in FIG. 2).

上述のように本実施例は、電極2の半導体として埋め込
みポリシリコン膜を用い、この下地の不純物含有の半導
体領域lであるPチャネルソース/ドレインイオン注入
層とメタル配線4のコンタクト実現に本発明を適用した
ものであるが、電極2を形成する埋め込みポリシリコン
膜厚さが6000Å以上である、従来はコンタクトを取
るについて問題があった場合であっても、これに対し、
高濃度イオン注入(第1段のイオン注入。第1図(d)
参照)と、高エネルギーイオン注入(第2段のイオン注
入。第1図(e)参照)を組み合わせる態様で、本発明
の異なるエネルギーでの不純物の注入を行った結果、電
極2であるポリシリコン膜下部の純ポリシリコン部分を
無くし、さらにコンタクトホール13a、13bの形成
時のドライエツチング(l(I M)のオーバーエツチ
ングによる下地ソース/ドレイン領域のla、lbの食
われを補償しつつ良好なコンタクトを実現できたのであ
る。
As described above, in this embodiment, a buried polysilicon film is used as the semiconductor of the electrode 2, and the present invention is used to realize contact between the P channel source/drain ion-implanted layer, which is the underlying impurity-containing semiconductor region l, and the metal wiring 4. However, even if the thickness of the buried polysilicon film forming the electrode 2 is 6000 Å or more, and there was a problem with making contact in the past,
High concentration ion implantation (first stage ion implantation. Figure 1(d)
As a result of implanting impurities at different energies according to the present invention in a manner that combines high-energy ion implantation (see FIG. 1(e)) and high-energy ion implantation (second-stage ion implantation, see FIG. 1(e)), The pure polysilicon portion at the bottom of the film is eliminated, and the etching process is performed while compensating for the erosion of la and lb of the underlying source/drain region due to over-etching of dry etching (l (IM)) when forming contact holes 13a and 13b. We were able to make contact.

本発明は、上記実施例の如き場合のほか、均一な濃度で
のイオン注入を要する部分の形成について汎用でき、例
えばポリシリコン抵抗(高抵抗ポリシリコン層と、低抵
抗ポリシリコン層との積層構造など)の形成等の上程を
有する半導体装置の製造に適用することができる。
In addition to the above-described embodiments, the present invention can be applied to the formation of parts that require ion implantation at a uniform concentration. It can be applied to the manufacturing of semiconductor devices having processes such as the formation of

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述の如く本発明によれば、半導体層からなる電極を有
する半導体装置の製造について、均一な濃度でのイオン
注入を達成でき、例えば電極がコンタクト電極である場
合、良好なコンタクトを取ることができ、該電極がコン
タクト孔を形成して埋め込まれるものである場合でも、
下地に対する影響を小ならしめることが可能なものであ
る。
As described above, according to the present invention, when manufacturing a semiconductor device having an electrode made of a semiconductor layer, ion implantation at a uniform concentration can be achieved, and for example, when the electrode is a contact electrode, good contact can be made. , even if the electrode is embedded by forming a contact hole,
It is possible to reduce the influence on the base.

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

第1図(a)〜(g)は、本発明の一実施例を工程順に
断面図で示したものである。第2図は該実施例の効果を
示すための図である。第3図及び第4図は、従来の技術
の問題点を説明するための図である。 1・・・不純物を含有する半導体領域(ソース/ドレイ
ン領域)、2・・・半導体層からなる電極(ポリシリコ
ン層)、31a、31b・・・第1段(初段)イオン注
入(高濃度イオン注入)、32a、32b・・・第2段
イオン注入(高エネルギーイオン注入)。
FIGS. 1(a) to 1(g) are cross-sectional views showing an embodiment of the present invention in the order of steps. FIG. 2 is a diagram showing the effect of this embodiment. FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining problems in the conventional technology. 1... Semiconductor region containing impurities (source/drain region), 2... Electrode made of semiconductor layer (polysilicon layer), 31a, 31b... First stage (initial stage) ion implantation (high concentration ion implantation), 32a, 32b...second stage ion implantation (high energy ion implantation).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、不純物を含有する半導体領域上に半導体層からなる
電極を有する半導体装置の製造方法において、 上記半導体層の深さ方向に異なるエネルギーで不純物を
注入することを特徴とする半導体装置の製造方法。
[Claims] 1. A method for manufacturing a semiconductor device having an electrode made of a semiconductor layer on a semiconductor region containing impurities, characterized in that impurities are implanted with different energies in the depth direction of the semiconductor layer. A method for manufacturing a semiconductor device.
JP18303388A 1988-07-22 1988-07-22 Manufacture of semiconductor device Pending JPH0232552A (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5080756A (en) * 1973-11-14 1975-07-01
JPS50139669A (en) * 1974-04-24 1975-11-08
JPS6232630A (en) * 1985-07-31 1987-02-12 アドバンスト・マイクロ・デイバイシズ・インコ−ポレ−テツド Formation of contact plug

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