JPH04118924A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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Publication number
JPH04118924A
JPH04118924A JP41284390A JP41284390A JPH04118924A JP H04118924 A JPH04118924 A JP H04118924A JP 41284390 A JP41284390 A JP 41284390A JP 41284390 A JP41284390 A JP 41284390A JP H04118924 A JPH04118924 A JP H04118924A
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JP
Japan
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contact hole
polysilicon layer
plug
insulating film
polysilicon
Prior art date
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Pending
Application number
JP41284390A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunji Takase
俊二 高瀬
Akio Kita
北 明夫
Hideki Ito
英樹 伊東
Jiro Ida
次郎 井田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make the impurity concentration distribution in the longitudinal direction in a plug uniform at high concentration even when the depth of a contact hole is deep and to obtain a low contact resistance by a method wherein the diffusion source of impurities is formed at the sidewall of the contact hole and the impurities are diffused to a buried polysilicon layer as a whole by a diffusion operation in the transverse direction from the diffusion source. CONSTITUTION:An element isolation region 22 and an element region 23 are formed on a semiconductor substrate 21; after that, a contact hole 25 is made in a grown interlayer insulating film 24; a contact face 26 in the region 23 is revealed. After that, a polysilicon layer 27 is grown on the whole face at the sidewall and at the bottom of the contact hole 25 as well as at the surface of the interlayer insulating film 24; ions are implanted obliquely; impurities whose conductivity type is the same as that of the element region 23 are implanted. Then, a polysilicon layer 29 is grown; the contact hole 25 is filled completely with the polysilicon layers 27, 29; a plug 30 is formed. Then, a heat treatment is executed; the impurities are diffused to the transverse direction of the plug 30 as a whole from the ion-implanted polysilicon layer 27 on the sidewall of the contact hole 25. Thereby, the plug 30 as a whole is changed to a conductor.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[0001] [0001]

【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は半導体装置の製造方法に係り、特に半導体装
置の配線層と半導体基板あるいは拡散層または他の配線
層とを接続するコンタクトの形成方法に関するものであ
る。 [0002]
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method of forming a contact for connecting a wiring layer of a semiconductor device to a semiconductor substrate, a diffusion layer, or another wiring layer. [0002]

【従来の技術】[Conventional technology]

上記コンタクトの1つとして埋込みポリシリコンコンタ
クトがある。これは、半導体基板上の層間絶縁膜に開け
たコンタクトホール内をポリシリコンで埋込むものであ
る。この埋込みポリシリコンコンタクトの従来の製造方
法を図4に示し、以下説明する。なお、この方法は、沖
電気研究開発1゛42号Vo1. 56 No、 2P
89〜94に開示される。 [0003] 半導体基板1上に素子分離領域2と素子領域3を形成し
た後、層間絶縁膜4を成長させた状態が図4(a)であ
る。 [0004] 次に、図4(b)に示すように層間絶縁膜4にコンタク
トホール5を開け、素子領域3のコンタクト面6を露出
させた後、コンタクトホール径Wの0.7〜1.5倍程
度の膜厚に全面にポリシリコン7を成長させて、該ポリ
シリコン7でコンタクトホール5を埋める。 [0005] 次に、層間絶縁膜4表面のポリシリコン7をエッチバッ
クにより除去して、図4(c)に示すようにコンタクト
ホール5内にのみ選択的にポリシリコン7を残す。この
残存ポリシリコン7をプラグという。 [0006] 次にそのプラグ(符号7aを付す)に対して、素子領域
3と同一導電性を与える不純物を図4(C)に矢印8で
示すようにイオン注入し、熱処理を加えることで上面の
イオン注入領域9から下部側の未注入領域10へ不純物
を拡散させて、プラグ7a全体に導電性を持たせた状態
とする。 [0007] その後、そのプラグ7aに接続されるように図4(d)
に示すごとく金属配線層11を形成し、さらにその上に
図示しないが保護膜を形成して全工程を終了する[00
08]
One of the contacts mentioned above is a buried polysilicon contact. In this method, contact holes opened in an interlayer insulating film on a semiconductor substrate are filled with polysilicon. A conventional method of manufacturing this buried polysilicon contact is shown in FIG. 4 and will be described below. This method is described in Oki Electric Research & Development 1-42 Vol. 56 No, 2P
89-94. [0003] FIG. 4A shows a state in which an interlayer insulating film 4 is grown after forming an element isolation region 2 and an element region 3 on a semiconductor substrate 1. [0004] Next, as shown in FIG. 4(b), a contact hole 5 is opened in the interlayer insulating film 4 to expose the contact surface 6 of the element region 3, and then the contact hole diameter W is 0.7 to 1. Polysilicon 7 is grown on the entire surface to a thickness of about five times, and contact hole 5 is filled with polysilicon 7. [0005] Next, the polysilicon 7 on the surface of the interlayer insulating film 4 is removed by etching back, leaving the polysilicon 7 selectively only in the contact hole 5, as shown in FIG. 4(c). This remaining polysilicon 7 is called a plug. [0006] Next, impurities that give the same conductivity as the element region 3 are ion-implanted into the plug (designated 7a) as shown by arrow 8 in FIG. 4(C), and heat treatment is applied to improve the top surface. Impurities are diffused from the ion-implanted region 9 to the unimplanted region 10 on the lower side to make the entire plug 7a electrically conductive. [0007] Then, as shown in FIG. 4(d), the plug 7a is connected to the plug 7a.
As shown in the figure, a metal wiring layer 11 is formed, and a protective film (not shown) is formed thereon to complete the entire process.
08]

【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、上記のような従来の製造方法では、プラ
グ7aに導電性を持たせるための不純物をプラグ7aの
上方から拡散させるため、ポリシリコン中で拡散が遅い
不純物(例えばボロン(B))を用いた場合、図4(b
)で示すコンタクトホール深さHが約1μm以上になる
と、コンタクト面6付近で図5に示すように不純物濃度
が低下し、プラグ7aの導電性が低くなるので、コンタ
クト抵抗が高くなりやすいという問題点があった。 [0009] この発明は上記の点に鑑みなされたもので、コンタクト
ホール深さが深くてもプラグ中の縦方向不純物濃度分布
を高濃度で均一にし、低いコンタクト抵抗が得られる半
導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 [0010]
However, in the conventional manufacturing method as described above, in order to diffuse an impurity from above the plug 7a to make the plug 7a conductive, an impurity that diffuses slowly in polysilicon (for example, boron (B)) is used. Figure 4(b)
) When the contact hole depth H shown in ) becomes approximately 1 μm or more, the impurity concentration decreases near the contact surface 6 as shown in FIG. 5, and the conductivity of the plug 7a decreases, resulting in a problem that the contact resistance tends to increase. There was a point. [0009] The present invention has been made in view of the above points, and provides a method for manufacturing a semiconductor device in which the longitudinal impurity concentration distribution in the plug is made uniform at a high concentration even if the contact hole is deep, and low contact resistance can be obtained. The purpose is to provide [0010]

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

この発明では、コンタクトホールの側壁に不純物の拡散
源を設け、この拡散源からの横方向の拡散で埋込みポリ
シリコン層(プラグ)全体に不純物を拡散させる。 [0011] 前記コンタクトホール側壁の不純物拡散源は、下地上の
絶縁膜にコンタクトホールを開け、そのコンタクトホー
ルの側壁および底面ならびに絶縁膜表面にポリシリコン
層を形成した後、斜めイオン注入法でコンタクトホール
側壁のポリシリコン層に不純物をイオン注入することに
より形成される。 [0012]
In this invention, an impurity diffusion source is provided on the side wall of the contact hole, and the impurity is diffused throughout the buried polysilicon layer (plug) by lateral diffusion from this diffusion source. [0011] The impurity diffusion source on the side wall of the contact hole is formed by forming a contact hole in the insulating film on the base, forming a polysilicon layer on the side wall and bottom of the contact hole and on the surface of the insulating film, and then contacting by diagonal ion implantation. It is formed by ion-implanting impurities into the polysilicon layer on the side wall of the hole. [0012]

【作用】[Effect]

上記この発明においては、コンタクトホール側壁の不純
物拡散源からの横方向拡散でプラグ全体に不純物を拡散
させるようにしたので、コンタクトホールの深さが深く
ても、プラグの縦方向不純物濃度分布は高濃度で均一と
なり、低いコンタクト抵抗が得られる。 [0013]
In this invention, the impurity is diffused throughout the plug by lateral diffusion from the impurity diffusion source on the side wall of the contact hole, so even if the contact hole is deep, the vertical impurity concentration distribution of the plug is high. The concentration is uniform and low contact resistance can be obtained. [0013]

【実施例】【Example】

以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。図1
はこの発明の第1の実施例であり、この第1の実施例を
最初に説明する。 [0014] まず図1(a)に示すように、半導体基板21上に素子
分離領域22と素子領域23を形成後、層間絶縁膜24
を0.7μm以上の膜厚に成長させる。 [0015] 次にその層間絶縁膜24に図1(b)に示すようにコン
タクトホール25を開けて、素子領域23のコンタクト
面?6を露出させる。その後、そのコンタクトホ−ル2
5の側壁と底面ならびに層間絶縁膜24の表面の全面に
、コンタクトホール径Wの1/10〜1/4程度の膜厚
にポリシリコン層27を成長させる。その後、そのポリ
シリコン層27に対して、図1(b)に矢印28で示す
ように斜めからのイオン注入を行って、素子領域23と
同じ導電型の不純物を注入する。この時、斜めイオン注
入を用いることにより、不純物は、図1(b)のポリシ
リコン層27中にハツチングを付して示すように、層間
絶縁膜24表面部分のポリシリコン層27および、斜め
イオン注入方向と対向するコンタクトホール25側壁部
分のポリシリコン層27に注入される。なお、この斜め
イオン注入のより詳細な条件を具体的に示すと次の通り
である。注入角は、基板21表面に対する垂線からの角
度をθとすると、数1 (ただし、Wはコンタクトホー
ル径、Hはコンタクトホール深さ)である。不純物注入
量は、コンタクトホール径Wと注入角θに対しDW/s
inθ(ただし、Dは5 E 19〜I E21 (c
m’) )である。注入エネルギーはポリシリコン層2
7の膜厚がT1の時、θ=0°での導入する不純物イオ
ンの飛程RPおよび分散ΔRPが、T1〉RP+ΔRP
/2を与えるエネルギーAに対し、数2である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
This is the first embodiment of this invention, and this first embodiment will be explained first. [0014] First, as shown in FIG. 1(a), after forming an element isolation region 22 and an element region 23 on a semiconductor substrate 21, an interlayer insulating film 24 is formed.
is grown to a thickness of 0.7 μm or more. [0015] Next, a contact hole 25 is opened in the interlayer insulating film 24 as shown in FIG. Expose 6. After that, contact hole 2
A polysilicon layer 27 is grown to a thickness of about 1/10 to 1/4 of the diameter W of the contact hole on the sidewall and bottom surface of the contact hole 5 and the entire surface of the interlayer insulating film 24. Thereafter, impurities of the same conductivity type as the element region 23 are implanted into the polysilicon layer 27 by oblique ion implantation as shown by arrows 28 in FIG. 1(b). At this time, by using oblique ion implantation, the impurities are removed from the polysilicon layer 27 on the surface of the interlayer insulating film 24 and the oblique ions, as shown by hatching in the polysilicon layer 27 in FIG. 1(b). It is implanted into the polysilicon layer 27 on the side wall of the contact hole 25 facing the direction of implantation. The more detailed conditions for this oblique ion implantation are specifically shown below. The implantation angle is expressed by the formula 1 (where W is the contact hole diameter and H is the contact hole depth), where θ is the angle from the perpendicular to the surface of the substrate 21. The amount of impurity implanted is DW/s for the contact hole diameter W and implantation angle θ.
inθ (however, D is 5 E19~I E21 (c
m') ). The implantation energy is the polysilicon layer 2
When the film thickness of No. 7 is T1, the range RP and dispersion ΔRP of the introduced impurity ions at θ=0° are T1>RP+ΔRP
For the energy A that gives /2, the equation is 2.

【数1】[Math 1]

【数2】 A′≦ A/sinθ [0016] 次に再び基板21上の全面に図1(c)に示すようにポ
リシリコン層29を成長させ、前記ポリシリコン層27
との合計膜厚(T1十T2、ただしT2はポリシリコン
層29の膜厚)をコンタクトホール径Wの0.7〜1.
5倍とすることにより、コンタクトホール25内をポリ
シリコン層27.29で完全に埋込む。 [0017] 次に、ポリシリコン層27.29をエッチバックして図
1(d)に示すように層間絶縁膜24の表面からポリシ
リコン層27.29を除去することで、コンタクトホー
ル25内にのみポリシリコン層27.29を選択的に残
し、プラグ30を形成する。 [0018] 次に、熱処理を加えて、図1(d)中の矢印31で示す
ように、コンタクトホール25側壁のイオン注入された
ポリシリコン層27からプラグ30全体に横方向に不純
物を拡散させることにより、プラグ30全体を導体化す
る。この際、従来法では、不純物の拡散が上方から行わ
れていたため、プラグ中の縦方向不純物濃度分布が図2
の曲線aで示すように上方で高濃度、下方で低濃度とな
っていたのに対して、この発明の第4の実施例ではコン
タクトホール25側壁からの横方向拡散であるため、図
2の直線すで示すようにプラグ内の縦方向不純物濃度分
布は高濃度で均一になり、プラグ30下方での濃度低下
が抑制される。 [0019] しかる後、プラグ30に接続されるように図1(e)に
示すごとく金属配線層32を形成し、さらにその上に図
示しないが保護膜を形成して全工程を終了する。 [0020] 図3はこの発明の第2の実施例を示す。従来で問題とし
たコンタクト抵抗の増大は、プラグ内にボロンがドープ
されるP 拡散層上の埋込みポリシリコンコンタクトに
おいて起る。すなわち、ボロンは拡散速度が遅く、従来
の上面からの拡散では、アスペクト比が高くなると、下
方に充分に拡散しないからである。さらに、コンタクト
ホールが開けられる層間絶縁膜としてBPSG膜が使用
され、その膜からリンがプラグ内に拡散し、ボロンの不
足部分はN型半導体となってしまうからである。そこで
、図3の第2の実施例では、P 拡散層上の埋込みポリ
シリコンコンタクト形成に、上記第1の実施例と同様に
コンタクトホール側壁からの横方向不純物(ボロン)拡
散を利用し、N 拡散層上の埋込みポリシリコンコンタ
クト形成(拡散速度の速いリンがドープされる)には従
来と同様の上方からの不純物拡散を利用する。さらに第
2の実施例では、コンタクトホール側壁のポリシリコン
層にボロンの斜めイオン注入を行う際、複数の方向、例
えば180゜異なる2方向、あるいは90’づつ異なる
4方向から行って、コンタクトホール側壁全体のポリシ
リコン層に余すところなく不純物が注入されるようにす
る。その結果、プラグ内全体により均一に高濃度にボロ
ンをドープできるようにする。 以下第2の実施例を詳述する。 [0021] まず図3(a)に示すように、P型シリコン基板41に
Nウェル層42、素子分離領域43、N 拡散層44お
よびP 拡散層45を形成する。 [0022] 次に、図3(b)に示すように、基板41上の全面に層
間絶縁膜としてBPSG膜46全46CVD法により、
1.7μm厚に生成し、そ(7)BPSG膜46全46
拡散層44およびP 拡散層45上の各々において径0
.7μmのコンタクトホール47を形成する。 [0023] その後、コンタクトホール47の側壁と底面ならびにB
PSG膜46全46の全面に図3(c)に示すようにポ
リシリコン層48を1100n厚に生成する。 [0024] 次に、図3(d)に示すように、N 拡散層44側のポ
リシリコン層48をレジストパターン49で覆う。そし
て、そのレジストパターン49をマスクとして、P 拡
散層45側のポリシリコン層48のみにボロン(11B
 または49BF2)の斜めイオン注入(角度は7°)
を、180°異なる2方向あるいは90°づつ方向を変
えた4方向から行う。これにより、P 拡散層45側の
ポリシリコン層48には、コンタクトホール47の側壁
部分を含む全体にボロンが注入される。 なお、この時のイオン注入条件は、加速エネルギー50
〜6KeV、  ドーズ量5×15〜1×1016cm
−2とする。 [0025] 次にレジストパターン49の除去後、今度は1μmと厚
く基板4上の全面に図3(e)に示すようにポリシリコ
ン層50を成長させることにより、このポリシリコン層
50と前記ポリシリコン層48でコンタクトホール47
内を完全に埋込む[0026] その後、ポリシリコン層50.48をエッチバックして
図3(f)に示すようにBPSG膜46の表面からポリ
シリコン層50.48を除去することで、コンタクトホ
ール47内にのみポリシリコン層50.48を選択的に
残し、プラグ51を形成する。 [0027] その後、P 拡散層45側のプラグ51を図3(g)に
示すようにレジストパターン52で覆い、それをマスク
として、N 拡散層44側のプラグ51のみに垂エネル
ギー60keV 、  ドーズ量1.5 X 1016
cm ”とする。 [0028] その後、レジストパターン52を除去した後、900′
cN2中で15分間のアニールを行う。このアニールに
より、N 拡散層44上のプラグ51においては上面の
リン注入部からリンが下方に拡散し、全体が均一高濃度
なリンドープ部となる。一方、P 拡散層45上のプラ
グ51中においては、コンタクトホール47側壁のボロ
ン注入部からボロンが横方向に拡散しくこの例では、コ
ンタクトホール底部のボロン注入部からの拡散も加わる
)、全体が均一高濃度のボロンドープ部となる。 [0029] 最後にAl膜をスパッタ法により生成し、パターニング
することにより、図3 (h)に示すようにプラグ51
に接続されるAl配線53を形成する。 [0030]
[Equation 2] A′≦A/sinθ [0016] Next, a polysilicon layer 29 is grown again on the entire surface of the substrate 21 as shown in FIG. 1(c), and the polysilicon layer 27
The total film thickness (T1 + T2, where T2 is the film thickness of the polysilicon layer 29) is 0.7 to 1.
By multiplying the contact hole 25 by 5 times, the inside of the contact hole 25 is completely filled with the polysilicon layers 27 and 29. [0017] Next, the polysilicon layers 27 and 29 are etched back to remove them from the surface of the interlayer insulating film 24 as shown in FIG. Only the polysilicon layers 27 and 29 are selectively left to form the plug 30. [0018] Next, heat treatment is applied to diffuse impurities laterally from the ion-implanted polysilicon layer 27 on the side wall of the contact hole 25 to the entire plug 30, as shown by arrow 31 in FIG. 1(d). By doing so, the entire plug 30 is made into a conductor. At this time, in the conventional method, impurity diffusion was performed from above, so the vertical impurity concentration distribution in the plug was
As shown by curve a in FIG. As shown by the straight line, the vertical impurity concentration distribution within the plug becomes high and uniform, and a decrease in concentration below the plug 30 is suppressed. [0019] Thereafter, a metal wiring layer 32 is formed as shown in FIG. 1(e) so as to be connected to the plug 30, and a protective film (not shown) is further formed thereon to complete the entire process. [0020] FIG. 3 shows a second embodiment of the invention. The conventionally problematic increase in contact resistance occurs in a buried polysilicon contact on a P diffusion layer where boron is doped into the plug. That is, boron has a slow diffusion rate, and the conventional diffusion from the top surface does not sufficiently diffuse downward when the aspect ratio becomes high. Furthermore, since a BPSG film is used as an interlayer insulating film in which a contact hole is formed, phosphorus diffuses into the plug from the film, and a portion lacking boron becomes an N-type semiconductor. Therefore, in the second embodiment shown in FIG. 3, lateral impurity (boron) diffusion from the side wall of the contact hole is used to form a buried polysilicon contact on the P diffusion layer, as in the first embodiment, and N For forming a buried polysilicon contact on the diffusion layer (doped with phosphorus, which has a high diffusion rate), impurity diffusion from above as in the conventional method is used. Furthermore, in the second embodiment, when performing oblique boron ion implantation into the polysilicon layer on the side wall of the contact hole, implantation is performed from a plurality of directions, for example, two directions different by 180 degrees, or four directions different by 90 degrees. The impurity is implanted completely into the entire polysilicon layer. As a result, boron can be doped more uniformly and at a higher concentration throughout the plug. The second embodiment will be described in detail below. [0021] First, as shown in FIG. 3A, an N well layer 42, an element isolation region 43, an N diffusion layer 44, and a P diffusion layer 45 are formed on a P type silicon substrate 41. [0022] Next, as shown in FIG. 3(b), a BPSG film 46 is formed as an interlayer insulating film on the entire surface of the substrate 41 by CVD.
(7) BPSG film 46 total 46
Each of the diffusion layer 44 and the P diffusion layer 45 has a diameter of 0.
.. A contact hole 47 of 7 μm is formed. [0023] After that, the side wall and bottom surface of the contact hole 47 and B
A polysilicon layer 48 having a thickness of 1100 nm is formed on the entire surface of the PSG film 46 as shown in FIG. 3(c). [0024] Next, as shown in FIG. 3(d), the polysilicon layer 48 on the N 2 diffusion layer 44 side is covered with a resist pattern 49. Using the resist pattern 49 as a mask, boron (11B) is added only to the polysilicon layer 48 on the P diffusion layer 45 side.
or 49BF2) oblique ion implantation (angle is 7°)
This is done from two directions that differ by 180 degrees or from four directions that differ by 90 degrees. As a result, boron is implanted into the entire polysilicon layer 48 on the P 2 diffusion layer 45 side, including the side wall portion of the contact hole 47. The ion implantation conditions at this time are acceleration energy of 50
~6KeV, dose 5x15~1x1016cm
-2. [0025] Next, after removing the resist pattern 49, a polysilicon layer 50 with a thickness of 1 μm is grown on the entire surface of the substrate 4 as shown in FIG. Contact hole 47 in silicon layer 48
[0026] After that, the polysilicon layer 50.48 is etched back to remove the polysilicon layer 50.48 from the surface of the BPSG film 46 as shown in FIG. Polysilicon layer 50.48 is selectively left only in hole 47 to form plug 51. [0027] Thereafter, the plug 51 on the P diffusion layer 45 side is covered with a resist pattern 52 as shown in FIG. 1.5 x 1016
cm''. [0028] Thereafter, after removing the resist pattern 52, 900'
Anneal for 15 minutes in cN2. As a result of this annealing, in the plug 51 on the N 2 diffusion layer 44, phosphorus is diffused downward from the phosphorus implanted portion on the upper surface, and the entire portion becomes a uniformly highly doped phosphorus portion. On the other hand, in the plug 51 on the P diffusion layer 45, boron diffuses laterally from the boron implanted part on the side wall of the contact hole 47 (in this example, diffusion from the boron implanted part at the bottom of the contact hole is also added). This results in a uniformly high-concentration boron-doped area. [0029] Finally, by forming an Al film by sputtering and patterning, the plug 51 is formed as shown in FIG. 3(h).
An Al wiring 53 connected to is formed. [0030]

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上詳細に説明したように、この発明の製造方法によれ
ば、コンタクトホール側壁からの横方向拡散で埋込みポ
リシリコン層(プラグ)全体に不純物を導入するように
したので、上方からの拡散の場合と違って、不純物の拡
散速度によってプラグ下方部での不純物濃度が低下する
という問題がなくなり、層間絶縁膜中の不純物の影響も
受けなくなり、コンタクトホール深さが非常に深い(数
3)場合でも、ポリシリコンプラグを用いたコンタクト
の抵抗値を低く抑えることが可能となる。
As explained in detail above, according to the manufacturing method of the present invention, the impurity is introduced into the entire buried polysilicon layer (plug) by lateral diffusion from the side wall of the contact hole. Unlike conventional methods, there is no problem that the impurity concentration below the plug decreases depending on the impurity diffusion speed, and it is no longer affected by impurities in the interlayer insulating film, even if the contact hole is very deep (equation 3). , it becomes possible to keep the resistance value of a contact using a polysilicon plug low.

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

【図1】 この発明の半導体装置の製造方法の第1の実施例を示す
工程断面図。
FIG. 1 is a process sectional view showing a first embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図2】 この発明の第1の実施例における埋込みポリシリコン層
(プラグ)中の縦方向不純物濃度分布の改善を従来例と
比較して示す特性図。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing improvement in the vertical impurity concentration distribution in the buried polysilicon layer (plug) in the first embodiment of the present invention in comparison with a conventional example.

【図3】 この発明の半導体装置の製造方法の第2の実施例を示す
工程断面図。
FIG. 3 is a process cross-sectional view showing a second embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図4】 従来の埋込みポリシリコンコンタクトの製造方法を示す
工程断面図。
FIG. 4 is a process cross-sectional view showing a conventional buried polysilicon contact manufacturing method.

【図5】 従来例におけるプラグ中の縦方向不純物濃度分布を示す
特性図。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the vertical impurity concentration distribution in a plug in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 半導体基板 23 素子領域 24 層間絶縁膜 25 コンタクトホール 27 ポリシリコン層 29 ポリシリコン層 30 プラグ 41  P型シリコン基板 P 拡散層 BPSG膜 コンタクトホール ポリシリコン層 ポリシリコン層 プラグ 21 Semiconductor substrate 23 Element area 24 Interlayer insulation film 25 Contact hole 27 Polysilicon layer 29 Polysilicon layer 30 Plug 41 P-type silicon substrate P Diffusion layer BPSG membrane contact hole polysilicon layer polysilicon layer plug

【図11 本発明の第1の実施例 【書類芯】 図面[Figure 11 First embodiment of the invention [Document core] drawing

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下地上に絶縁膜を形成し、この絶縁膜にコ
ンタクトホールを開孔後、そのコンタクトホールの側壁
および底面ならびに絶縁膜の表面にポリシリコン層を形
成する工程と、 その後、斜めからの不純物のイオン注入を行って、前記
コンタクトホール側壁のポリシリコン層に不純物を注入
する工程と、その後、再びポリシリコン層の成長を全面
に対して行い、コンタクトホール内をポリシリコン層で
埋込む工程と、 その後、ポリシリコン層を前記絶縁膜表面から除去し、
前記コンタクトホール内にのみ残す工程と、 その後、熱処理を行うことにより、前記コンタクトホー
ル側壁の不純物注入ポリシリコン層からコンタクトホー
ル内のポリシリコン層全体に不純物を拡散させる工程と
を具備してなる半導体装置の製造方法。
1. A step of forming an insulating film on a base, forming a contact hole in the insulating film, and then forming a polysilicon layer on the side wall and bottom of the contact hole and on the surface of the insulating film; A process of implanting impurity ions into the polysilicon layer on the side wall of the contact hole, and then growing a polysilicon layer over the entire surface again to fill the inside of the contact hole with the polysilicon layer. and then removing the polysilicon layer from the surface of the insulating film,
a step of leaving the impurity only in the contact hole; and a step of diffusing the impurity from the impurity-implanted polysilicon layer on the side wall of the contact hole to the entire polysilicon layer in the contact hole by performing heat treatment. Method of manufacturing the device.
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