JPS61156853A - 相補型半導体装置の製造方法 - Google Patents

相補型半導体装置の製造方法

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JPS61156853A
JPS61156853A JP59276138A JP27613884A JPS61156853A JP S61156853 A JPS61156853 A JP S61156853A JP 59276138 A JP59276138 A JP 59276138A JP 27613884 A JP27613884 A JP 27613884A JP S61156853 A JPS61156853 A JP S61156853A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は相補型半導体装置の製造方法に関し、特にコン
タクトホールと配線の形成に改良を加えた相補型半導体
装置の製造方法に係わる。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
周知の如く、半導体装置の高速化、高集積化が進んで素
子の小型化が行われているに従い、配線用のコンタクト
ホールのサイズも著しい縮小を行なうことが必要とされ
ている。ところで、コンタクトホールのサイズを縮小す
る場合、素子の縦方向の寸法も比例して縮小されるとは
限らない。一般には、素子の微細化に従って例えばコン
タクトホール部の絶縁膜の膜厚とコンタクトホールのサ
イズとの比は大きくなり、深いコンタクト窓を形成する
ことが必要とされる。このように、深いコンタクトホー
ルを形成し、そこに配線用金属を被着形成し配線を形成
した場合、コンタクトホール内において配線に局部的に
薄い部分が形成する等の不都合が生じ、配線の信頼性が
著しく低下する。
このようなことから、コンタクトホールの上部にテーパ
を付け、コンタクトホール内への金属の被着特性を向上
させるため、次の技術が提案されている(特公昭58−
4817)。即ち、これは、まず半導体基板1上の絶縁
112の上部に予め低温溶融絶縁膜としてリンをドープ
したガラス膜(PSG>3を形成した後、コンタクトホ
ール4を開孔し、更に基板1全部を高温に加熱してPS
G3を流動化させテーパを形成する方法である。なお、
図中の5はN型の拡散層である。
しかしながら、この方法を相補型半導体装置に適用した
場合、 ■、PSG中に不純物として含まれるリンが高温状態で
P型拡散層中に拡散すること、■、N型拡散拡散層中型
不純物がP型拡敢層中に拡散、あるいはP型拡敢層中の
n型不純物がN型拡散層中に拡散すること、 等の理由により、半導体i板表面のN型あるいはP型拡
散層の表面不純物濃度が低下し、次工程で配線とのコン
タクトを形成したい時にコンタクト抵抗の増大をもたら
す。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コンタクト
抵抗の増大をもたらすことなく、コンタクトホールにテ
ーパを形成して配線の信頼性を増大し得る等の種々の効
果を有した相補型半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。
〔発明の概要〕
本願筒1の発明は、N型拡散層、P型拡散層及びゲート
電極を夫々形成した半導体基板上に絶縁膜を形成する工
程と、前記N型拡散層、P型拡散層に夫々対応する前記
絶縁膜を選択的にエツチング除去しコンタクトホールを
形成する工程と、このコンタクトホールから露出するN
型拡散層、P型拡散層表面に高融点金属のシリサイド膜
を形成する工程と、前記基板表面を加熱することにより
前記コンタクトホール周辺部の前記絶縁膜の少なくとも
一部を溶融しテーパを形成する工程と、前記コンタクト
ホールに配線を形成する工程とを具備し、■異種不純物
が拡散層へ混入したり、拡散層から該拡散層を構成して
いる不純物が消失することを抑制し、コンタクト抵抗の
増大防止、■配線をコンタクトホール周辺部のテーパ部
に形成して配線の信頼性確保等を図ったものである。
本願筒2の発明は、本願筒1の発明に対し、シリサイド
膜の形成、基板上への絶縁膜の形成、コンタクトホール
の形成を順に行なった後、テーパの形成、配線の形成を
行なうもので、これにより第1の発明と同様な効果を得
ることを図ったものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を相補型MOSトランジスタの製造に適用
した場合について、第1図(a)〜(e)、第2図(a
)、(b)を参照して説明する。
実施例1 (1)、まず、例えばP型の(100)のシリコン基板
11表面にN型のウェル12を形成した後、同基板11
表面に素子分離領域13を形成した。
つづいて、Nチャネル側の基板11上にゲート酸化膜1
4aを介してn型不純物をドープした多結晶シリコンか
らなるゲート電極15aを形成するとともに、Pチャネ
ル側のウェル12上にゲート酸化1!114bを介して
上記と同材料のゲート電極15bを形成した。次いで、
Nチャネル側の基板11表面にN型拡散層としてのN+
型のソース領域16、ドレイン領域17を形成した後、
Pチャネル側のウェル12表面にP型拡散層としてのP
1型のソース領域18、ドレイン領域19を形成した。
以上、周知の技術を用いる。更に、全面に層間絶縁膜と
しての厚い5102膜20、低温溶融絶縁膜としてのリ
ンドープガラスWIA21を形成した(第1図(a)図
示)。なお、低温での溶融性を増すためにリンドープガ
ラス膜21にはボロンを添加することが好ましい。
(29次に、前記ソース領域16.18、ドレインl域
17.19及ヒケ−上電極15 a、 15 bに対応
する5iOz膜20、ガラス1!21を、写真蝕刻法(
PEP)法により選択的に除去し、コンタクトホール2
2を形成した(第1図(b)図示)。なお、ドレイン領
域19とゲート電極15a、15bに対するコンタクト
ホールは図示しない。つづいて、基板全面に厚さ500
人のチタン(Ti)1!23を被着した。次いで、前記
N+型の゛ソース、ドレイン領域16.17とその上の
Ti膜23との界面にはn型不純物であるヒ素あるいは
リンをlX10”αクイオン注入し、P+型のソース、
ドレイン領域18.19とその上のTi膜23との界面
にはp型不純物であるボロンを同程度イオン注入した。
なお、このイオン注入工程は必ずしも必要で“ないが、
コンタクトホール部分に深いN+型またはP+型層を形
成することができ、接合の信頼性を増す。しがる後、基
板11を600℃に加熱してソース領域16.18、ド
レイン領域17.19上のTi膜23を夫々基板11の
Siと反応させ、チタンシリサイド層24を形成した。
この際、5i02膜20やガラス膜21上に形成されて
いるTi膜23は、基板11と接触しないために5iと
は反応せずTi膜のままである。更に、Slを1X10
”01’程度、全面にイオン注入した(第1図(C)図
示)。このイオン注入は、チタンシリサイド層24の形
成反応を均一に促進させる効果を有しており、行なうこ
とが好ましい。
(31次に、Siと反応していないTi膜23を過酸化
水素、アンモニア、水混合液により除去した後、全体を
900℃程度に加熱した(第1図(d)図示)。なお、
この加熱工程により、ガラス膜21が溶融してコンタク
トホール部分並びにその他のステップ部分にテーパAが
形成され平滑化されるとともに、チタンシリサイド層2
4の抵抗が更に低下した。つづいて、全面に配線用金属
としてA2合金を蒸着した後、パターニングして前記コ
ンタクトホール12に配$125を形成し相補型MoS
トランジスタを製造した(第1図(e)図示)。
しかして、実施例1によれば、以下に示す効果を有する
■、シコンクトホール22がら露出するソース領域16
.18やドレイン領ti17.19の表面にチタンシリ
サイド膜24を形成するため、異種不純物がコンタクト
ホール22がら前記ソース、ドレイン領域16〜19へ
混入することを防止できる。また、前記と同様な理由に
より、前記ソース、ドレイン領域16〜19から該領域
を構成する不純物がコンタクトホール22を介して基板
の外へ消失する速度を低減できる。従って、これら領t
a16〜19の表面濃度の低下を回避し、コンタクト抵
抗の増大を防止できる。
■、コンタクトホール22を形成した後、基板表面を平
坦化できる。特に、第1図<d)の9゜O℃程度の加熱
工程でコンタクトホール周辺部にテーパを形成すること
ができるため、次の工程で、コンタクトホール22に配
線25を形成する際、従来の様に局部的に膜厚が薄い部
分ができることなく、一様な厚みにでき、配線25の信
頼性を向上できる。
■、チタンシリサイド層24の存在により、ソース、ド
レイン領域16〜19を浅く形成することができ、素子
の微細化が可能となる。
実施例2 まず、実施例1の第1図(a)と同様にしてシリコン基
板11にソース、ドレイン領域16〜19及びゲート電
極15a、15b等を形成し、更にソース、ドレイン領
域16〜19の表面にチタンシリサイド膜24を形成し
た後、SiO2膜20、リンドープガラス膜21を形成
した(第2図(a)図示)。つづいて、前記チタンシリ
サイド膜24に対応するガラス膜21、SiO2膜20
を夫々選択的にエツチング除去し、コンタクトホール2
2を形成したく第2図(b)図示)。以下、実施例1と
同様にして相補型MoSトランジスタを製造した。
しかるに、実施例2によれば、実施例1と同様な効果を
得ることができる。
なお、上記実施例では、高融点金属としてチタンを用い
たが、これに限らず、例えばタングステン、モリブデン
等を用いてもよい。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く本発明によれば、コンタクト抵抗の増
大の防止、拡散層への異種不純物の混入の防止、配線の
信頼性の向上、素子の微細化を達成できる相補型半導体
装置の製造方法を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(e)は本発明の実施例1に係る相補型
MOSトランジスタの製造方法を工程順に示す断面図、
第2図(a)、l)は本発明の実施例2に係る相補型M
OSトランジスタの製造方法を工程順に示す断面図、第
3図は従来の半導体装習の断面図である。 11・・・P型の(100)基板、12・・・N型のウ
ェル、13・・・素子分離領域、14a、14b・・・
ゲート酸化膜、15a、15 b−・・ゲート電極、1
6.18・・・ソース領域、17.19・・・ドレイン
領域、2o・・・SiO2膜、21・・・リンドープガ
ラス膜、22・・・コンタクトホール、23・・・Ti
1I、24・・・チタンシリサイド膜、25・・・配線

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、N型拡散層、P型拡散層及びゲート電極を夫々
    形成した半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、前記
    N型拡散層、P型拡散層に夫々対応する前記絶縁膜を選
    択的にエッチング除去しコンタクトホールを形成する工
    程と、このコンタクトホールから露出するN型拡散層、
    P型拡散層表面に高融点金属のシリサイド膜を形成する
    工程と、前記基板表面を加熱することにより前記コンタ
    クトホール周辺部の前記絶縁膜の少なくとも一部を溶融
    しテーパを形成する工程と、前記コンタクトホールに配
    線を形成する工程とを具備することを特徴とする相補型
    半導体装置の製造方法。
  2. (2)、N型拡散層、P型拡散層表面に高融点金属のシ
    リサイド膜を形成した後、コンタクトホールからN型拡
    散層中にはn型不純物を、かつP型拡散層中にはp型不
    純物をイオン注入し、その後基板表面を加熱することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の相補型半導体装
    置の製造方法。
  3. (3)、N型拡散層、P型拡散層表面に高融点金属のシ
    リサイド膜を形成した後、N型拡散層、P型拡散層中に
    シリコンをイオン注入し、その後基板表面を加熱するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の相補型半導
    体装置の製造方法。
  4. (4)、半導体基板上にN型拡散層、P型拡散層及びゲ
    ート電極を夫々形成する工程と、前記N型拡散層、P型
    拡散層表面に高融点金属のシリサイド膜を形成する工程
    と、前記基板上に絶縁膜を形成する工程と、前記N型拡
    散層、P型拡散層上のシリサイド膜に夫々対応する前記
    絶縁膜を選択的にエッチング除去しコンタクトホールを
    形成する工程と、前記基板表面を加熱することにより前
    記コンタクトホール周辺部の前記絶縁膜の少なくとも一
    部を溶融しテーパを形成する工程と、前記コンタクトホ
    ールに配線を形成することを具備するこを特徴とする相
    補型半導体装置の製造方法。
  5. (5)、N型拡散層、P型拡散層表面に高融点金属のシ
    リサイド層を形成した後、コンタクトホールからN型拡
    散層中にはn型不純物を、かつP型拡散層中にはp型不
    純物をイオン注入し、その後基板表面を加熱することを
    特徴とする特許請求の範囲第4項記載の相補型半導体装
    置の製造方法。
  6. (6)、N型拡散層、P型拡散層表面に高融点金属のシ
    リサイド膜を形成した後、N型拡散層、P型拡散層中に
    シリコンをイオン注入し、その後基板表面を加熱するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の相補型半導
    体装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01222470A (ja) * 1988-03-01 1989-09-05 Nec Corp 半導体装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01222470A (ja) * 1988-03-01 1989-09-05 Nec Corp 半導体装置

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