JPS62177969A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPS62177969A
JPS62177969A JP1933486A JP1933486A JPS62177969A JP S62177969 A JPS62177969 A JP S62177969A JP 1933486 A JP1933486 A JP 1933486A JP 1933486 A JP1933486 A JP 1933486A JP S62177969 A JPS62177969 A JP S62177969A
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insulating film
forming
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melting point
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Renpei Nakada
錬平 中田
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Abstract

PURPOSE:To highly integrate and accelerate a semiconductor device without deterioration of junction characteristic by forming an insulating film to cover a gate electrode before forming a high melting point metal film. CONSTITUTION:An insulating film 12, a gate oxide film 13, a gate electrode 14 and N<-> type diffused layers 15a, 15b are formed on a P-type silicon substrate 11. Then, an oxide film 16 is formed. Thereafter, after the film 16 is etched, N<+> type diffused layers 17a, 17b are formed. Subsequently, a tungsten film 18 is grown to creep on the layers 17a, 17b and 12, 16. After an insulation film 19 is deposited, contact holes 20a-20c are opened. Then, an aluminum film is deposited on the upper layer, and patterned to form source, drain wirings 21a, 21b and gate wirings.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特にMO8型
半導体装置の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method for manufacturing an MO8 type semiconductor device.

〔従来技術およびその問題点〕[Prior art and its problems]

1970年代以降、特に甲導体装置の高集積化への傾向
は強まる一方であり、超人規模集積回路(Mi・LS 
I)へと進歩し、1つの半導体チップLに数百万個以1
−の索子か集積せしめられるにいたっている。
Since the 1970s, there has been a growing trend toward higher integration, especially in conductor devices, and superhuman-scale integrated circuits (Mi/LS)
I), and one semiconductor chip L has several million or more 1
- has come to be accumulated.

ところで、集積回路の高集積化は素子の微細化によって
実現さ4する。素■′の微細化、1冒、14−枯化に1
+い、配線は細くか一丁〕薄くな11、配線長はIえ<
 tiる傾向にある。−ツノ、I) N 接Aの深さに
−)いても浅く形成さイ1、また、す゛−1−電極やソ
ー り拡散層、ト1ツイン拡散層等と金属配線層との間
で電気的接続を11なうための−jンタクi・面積も縮
小化の傾向にあり、配線抵抗は高くなる−・方である。
Incidentally, high integration of integrated circuits is achieved by miniaturization of elements4. Refinement of elementary ■′, 1 deterioration, 14-1 for withering
+Yes, the wiring should be thin. 11.The wiring should be long.
There is a tendency to become tired. - Horns, I)N Even if they are at the depth of -), they are formed shallowly.Also, electrical connections between the S-1-electrode, the saw diffusion layer, the T-twin diffusion layer, etc., and the metal wiring layer. The area required for making physical connections is also becoming smaller, and the wiring resistance is becoming higher.

このような配、線抵抗の増如は集積回路の高速化入の人
きな障害とな−〕でいる。
This increase in wiring and wire resistance is a serious obstacle to increasing the speed of integrated circuits.

そこで、最近、低抵抗の公展膜を気相成長法によ−って
ゲート電極1−やソース・1・1ツイン拡散層1に選択
的に形成1−1配線抵抗を下げる/、”法が試みられて
いる。
Therefore, recently, a low-resistance film was selectively formed on the gate electrode 1- and the source 1-1 twin diffusion layer 1 by a vapor-phase epitaxy method to lower the wiring resistance. is being attempted.

この1例と[、て、例えは六弗化タングステン(WF6
)ノjスを用いた気付1成長/、!:によりソース・ト
レインおよびゲ−1・電極1−にタングステン(W)膜
を選択的に形成する試みかなされている。
This example and [, te, for example, tungsten hexafluoride (WF6
) Awareness 1 growth using Nojs/,! An attempt has been made to selectively form a tungsten (W) film on the source train and the gate electrode 1.

このノj/)、では、例えば゛、まず第3図Ca)に示
す如く、P型のシリコン基板511゛に一フィールド酸
化膜52を形成した後、ゲ−1・酸化膜53を介−〇 
   − 【7て高濃度にリン!・−プした多結晶シリコン膜を形
成しバターニングすることによりゲート電極54を形成
し、該ゲート電極とフィールド酸化膜とをマスクとして
、加速電圧40keV、注入級1×1014/C−でリ
ンイオン(P+)をイオン注入し、ソース・ドレイン領
域に浅いn−拡散層55a、55bを形成する。
In this case, for example, as shown in FIG.
- [7 High concentration of phosphorus! A gate electrode 54 is formed by forming and buttering a polycrystalline silicon film, and using the gate electrode and field oxide film as a mask, phosphorus ions ( P+) ions are implanted to form shallow n- diffusion layers 55a and 55b in the source/drain regions.

次いで、第3図(b)に示す如< CVD法により基板
表面全体に厚さQ、3umの酸化シリコン膜(絶縁膜)
56を堆積する。
Next, as shown in FIG. 3(b), a silicon oxide film (insulating film) with a thickness Q of 3 um is formed over the entire surface of the substrate by the CVD method.
Deposit 56.

更に、フレオン系ガスを用いた反応性イオンエツチング
で垂直方向にのみ異方的にエツチングし、ゲート電極5
4の側壁の酸化シリコン膜56のみを残留せしめる。
Furthermore, by reactive ion etching using Freon gas, etching is performed anisotropically only in the vertical direction to form the gate electrode 5.
Only the silicon oxide film 56 on the sidewalls of 4 remains.

続いて、第3図(c)に小す如く加速電圧50keV、
注入計I X 1016/ cJで砒素イオン(As+
)をイオン注入し、ソース・ドレイン領域に深いn主波
散層57a、57bを形成する。
Subsequently, as shown in Fig. 3(c), an acceleration voltage of 50 keV was applied.
Arsenic ion (As+
) is ion-implanted to form deep n main scattering layers 57a and 57b in the source/drain regions.

この後、第3図(d)に示す如(、WF6ガスとアルゴ
ン(Ar)ガスまたは、WF6ガスと水素(H2)ガス
とを用いた、選択的気相成長法により、す−1・電極お
よびソース・ドL・イン領域十にタングステン膜58を
成長U゛シめる。このとき、タングステンが、フィール
ド酸化膜又はゲート酸化膜を構成する酸化シリコン膜と
ゲ−1・およびソース・トレインを構成するンりつン層
との界面(S i02 /S i界面)に沿って喰い込
むように成長し、拡散層と基板との間のPN接合のリー
ク電流が増大したり、極端な場合には1t1絡を11じ
る等の問題かあり、素子の微細化への適応かできないと
いう問題かあった。
Thereafter, as shown in FIG. 3(d), the S-1 electrode was A tungsten film 58 is grown in the source, L, and in regions.At this time, tungsten connects the silicon oxide film constituting the field oxide film or gate oxide film, the gate 1, and the source train. It grows along the interface with the constituent layer (S i02 /S i interface), increasing the leakage current of the PN junction between the diffusion layer and the substrate, and in extreme cases. There were problems such as reducing the number of 1t1 circuits, and the problem was that it was not possible to adapt to miniaturization of elements.

また、このようなタングステンの5i02/Si界而へ
の喰い込みによる接合特性の劣化を防1にするように、
タングステンの気相成長条件を設定すると、第3図(e
)に示ず如< S i O2/ Slよりも5i02上
にタングステンがはい−Lかるように成長しソース・ト
レインとゲートとか短絡するという問題が生じ、いずれ
に1、でも、素子の微細化に際し5ては解決し得ない問
題をかかえていた。
In addition, in order to prevent the deterioration of bonding properties due to tungsten biting into the 5i02/Si world,
When the vapor phase growth conditions for tungsten are set, Fig. 3 (e
As shown in ), tungsten grows on 5i02 rather than SiO2/Sl, causing problems such as shorting between the source train and gate. 5 had a problem that could not be solved.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、接合特性
を劣化させることなく、高集積化および高速化をはかる
ことができると共に信頼性の高いMO8型半導体装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide an MO8 type semiconductor device that can achieve high integration and high speed without deteriorating the junction characteristics, and is highly reliable. .

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

そこで本発明は、MO5型半導体装置において、ソース
・ドレイン領域へのコンタクト抵抗の低減のための高融
点金属膜の形成に先立ち、ゲート電極を被覆するように
絶縁膜を形成しておき、該高融点金属膜か、ゲート電極
の側壁を被覆する前記絶縁膜」二にはい上がるように形
成するもので、この後、更に絶縁膜を形成し、この絶縁
膜にコンタクトホールを形成し、該コンタクトホール、
−1−記ゲート電極、ソース・ドレイン領域への配線を
形成するようにしている。
Therefore, in an MO5 type semiconductor device, the present invention forms an insulating film to cover the gate electrode prior to forming a high melting point metal film for reducing contact resistance to the source/drain region. The melting point metal film or the insulating film that covers the side walls of the gate electrode is formed so as to creep up.After this, an insulating film is further formed, a contact hole is formed in this insulating film, and the contact hole is ,
-1- Wiring to the gate electrode and source/drain regions is formed.

ずなイ)ち、まず、素子分離を行ない、所定の素子形成
領域を形成した後、ゲート酸化膜、ゲート電極を形成す
る。
(a) First, element isolation is performed to form a predetermined element formation region, and then a gate oxide film and a gate electrode are formed.

次いで、該ゲート電極を被覆するように絶縁膜を形成し
た後、これにソース・ドレイン領域形成用の拡散窓を開
孔し、不純物拡散により、ソース・ドレイン領域を形成
する。
Next, an insulating film is formed to cover the gate electrode, and then diffusion windows for forming source/drain regions are opened in the insulating film, and the source/drain regions are formed by diffusion of impurities.

この後、例えば選択CVD法により、周辺の絶縁膜上に
まではい上がるように、ソース・ドレイン領域−1−に
高融点金属膜を形成する。
Thereafter, a high melting point metal film is formed in the source/drain region -1- by, for example, selective CVD so as to extend onto the surrounding insulating film.

そして更に、この−L層に絶縁膜を形成し、コンタクト
ホールを穿孔し、夫々、ゲート電極と該高融点金属膜す
なわちソース・ドレイン領域に接触するように配線を形
成する。
Further, an insulating film is formed on this -L layer, contact holes are bored, and wirings are formed so as to contact the gate electrode and the high melting point metal film, that is, the source/drain regions, respectively.

この方法では、高融点金属膜の形成に際して、あらかじ
め、ゲート電極を絶縁膜で被覆するようにしているため
、絶縁膜下ずなわち5i02/S1界而への喰い込みを
防止するような成長条件の設定により、高融点金属膜が
絶縁膜上にはい−にかるような形で形成されてもソース
・ドレインとゲートとの短絡か生じることはない。従っ
て、接合特性の劣化を生じることなく配線抵抗の低減を
はかることができる。
In this method, when forming a high melting point metal film, the gate electrode is coated with an insulating film in advance, so the growth conditions are such that it prevents penetration under the insulating film, that is, into the 5i02/S1 field. By setting , a short circuit between the source/drain and the gate will not occur even if the high melting point metal film is formed in such a form on the insulating film. Therefore, wiring resistance can be reduced without deteriorating bonding characteristics.

また、高融点金属膜が、ソース・ドレイン領域およびそ
の周辺すなわちゲート電極の側壁まで形成されているた
め、配線層形成時のコンタクトホールの形成に際してこ
れがエツチングストッパーとして作用しソース・ドレイ
ン領域のオーバーエツチングおよび、位置ずれから生じ
るフィールド酸化膜のオーバーエツチングによる接合不
良も防止できる。
In addition, since the high melting point metal film is formed in and around the source/drain regions, that is, up to the side walls of the gate electrode, this acts as an etching stopper when forming contact holes during wiring layer formation, preventing over-etching of the source/drain regions. Furthermore, it is possible to prevent bonding defects due to over-etching of the field oxide film caused by misalignment.

更には、ソース・ドレイン領域へのコンタクトホールを
、内側すなわち、ゲート電極側壁部までずらして穿孔す
ることにより、ソースψドレイン領域を小さくすること
ができ、素子面積の縮小が可能となる。また、この場合
も該コンタクトホールの穿孔に際して、ゲート電極側壁
部まで延設された高融点金属膜かエツチングストッパー
として作用するため、オーバーエツチングが生じること
も゛ない。
Furthermore, by drilling the contact holes to the source/drain regions so as to be shifted inward, that is, to the side walls of the gate electrode, the source ψ drain region can be made smaller, and the device area can be reduced. Also in this case, when the contact hole is drilled, the high melting point metal film extending to the side wall of the gate electrode acts as an etching stopper, so over-etching does not occur.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の如く、本発明の製造方法によれば、高集積化に際
しても、ソース・ドレインとゲートの短絡を防止すると
共に、ソース・ドレインの配線層抗の低下をはかること
ができ、高速でかつ信頼性の高いMO8型半導体装置を
提供することが可能となる。
As described above, according to the manufacturing method of the present invention, even in the case of high integration, it is possible to prevent short circuits between the source/drain and the gate, reduce the wiring layer resistance of the source/drain, and achieve high-speed and reliable production. This makes it possible to provide an MO8 type semiconductor device with high performance.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図(a)乃至(f)は、本発明実施例のMOSFE
Tの製造工程を示す図である。
FIGS. 1(a) to 1(f) show the MOSFE of the embodiment of the present invention.
It is a figure showing the manufacturing process of T.

まず、P型のシリコン基板11に、素子分離用のフィー
ルド酸化膜(絶縁膜)12を形成し素子形成領域を形成
した後、この領域内形成した薄いゲート酸化膜13」二
に、高濃度にリンドープされた多結晶シリコン層からな
るゲート電極14を形成する。そして、このゲート電極
14およびフィールド酸化膜12をマスクとして、イオ
ン注入法により加速電圧40 k e V、注入jil
X10”/c−で、リン(P+)イオンを注入し、ソー
ス・ドレイン領域に浅いn−拡散層15a。
First, a field oxide film (insulating film) 12 for element isolation is formed on a P-type silicon substrate 11 to form an element formation region, and then a thin gate oxide film 13 is formed in this region. A gate electrode 14 made of a phosphorus-doped polycrystalline silicon layer is formed. Then, using the gate electrode 14 and field oxide film 12 as a mask, ion implantation was performed at an acceleration voltage of 40 k e V and an implantation jil.
Phosphorus (P+) ions are implanted at X10''/c- to form shallow n- diffusion layers 15a in the source/drain regions.

15bを形成する。(第1図(a)) この後、第1図(b)示す如く、750℃に加熱し水素
燃焼酸化を行ない、ゲ−]・電極14および、ソース・
トレイン領域の浅い拡散層の表面に酸化膜(絶縁膜)1
6を形成する。ここでは、750℃の低温で水素燃焼酸
化を行なうことにより、酸化速度の不純物濃度依存性を
高めることかでき、ノー ト電極十にはソース・トレイ
ン領域上に比べて厚い酸化膜か形成される。(酸化膜の
膜厚は、ゲート電極上で600人、ソース・ドレイン領
域1−で100人であった。) 続いて、第1図(c)に示す如く、この表面を、フレオ
ン系ガスを用いた反応性イオンエツチング、または、弗
酸の希釈液を用いたウェットエツチングにより、ソース
・ドレイン領域か露呈するまで酸化膜16をエツチング
17、この後、イオン注入法により、加速電圧50ke
V、注入量1×1’ 016/ crlで砒素(As中
)イオンを注入し、ソース・トレイン領域に深いn主波
散層17a。
15b is formed. (FIG. 1(a)) After that, as shown in FIG. 1(b), heating is performed to 750°C to perform hydrogen combustion oxidation, and the electrode 14 and the source
Oxide film (insulating film) 1 on the surface of the shallow diffusion layer in the train region
form 6. Here, by performing hydrogen combustion oxidation at a low temperature of 750°C, it is possible to increase the dependence of the oxidation rate on impurity concentration, and a thicker oxide film is formed on the note electrode than on the source/train region. . (The thickness of the oxide film was 600 mm on the gate electrode and 100 mm on the source/drain region 1-.) Next, as shown in Figure 1(c), this surface was treated with Freon gas. The oxide film 16 is etched by reactive ion etching or wet etching using a diluted hydrofluoric acid solution until the source/drain regions are exposed.
Arsenic (in As) ions are implanted at an implantation dose of 1×1'016/crl to form a deep n main scattering layer 17a in the source/train region.

17bを形成する。17b is formed.

次いで、第1図(d)に示す如く減圧CVD法により、
該ソース・トレイン領域の深いn主波散−11一 層17a、17blおよびその周辺の絶縁膜12゜16
1にはいlかるようにタングステン膜18を選択的に成
長せしめる。3 ここで、このタングステン膜形成のための減IICV 
D i程は、WF6ガスとA r )ガスを反応ガスと
11、基板l!iを550℃、真空度を0. 21’ 
(、) r r % W F 6分圧を0. 01 T
(、) r r、 fil積時開時間3分n]拡散層1
7a、17b、lおよびその周辺の絶縁膜12,161
−に約20OAの薄いタングステン膜を形成する第1の
1.程と、史に、WF6ガスとH2ガス(モル比H2/
WF6゜〜20)を反応ガスとし、λ(板温疫を300
〜6()0°C1反応炉圧力をOlo 1〜5 T o
 r rで、前記薄いタングステン膜と所定の膜厚まで
19くする第2の工程との2F程で構成する。
Next, as shown in FIG. 1(d), by low pressure CVD method,
The deep n-dominant wave dispersion in the source train region -11 layer 17a, 17bl and the surrounding insulating film 12°16
A tungsten film 18 is selectively grown as shown in step 1. 3 Here, the reduction IICV for forming this tungsten film is
For D i, WF6 gas and A r ) gas are used as reaction gas and 11, substrate l! i is 550°C and the degree of vacuum is 0. 21'
(,) r r % W F 6 partial pressure to 0. 01 T
(,) r r, fil product opening time 3 minutes n] Diffusion layer 1
7a, 17b, l and the surrounding insulating films 12, 161
- forming a thin tungsten film of about 20 OA on the first 1. In history, WF6 gas and H2 gas (molar ratio H2/
WF6°~20) was used as the reaction gas, λ (plate temperature was 300°
~6()0°C1 reactor pressure Olo 1~5 To
r r, the thin tungsten film and the second step of reducing the film thickness to a predetermined thickness are about 2F.

ところで、前記第1の工程の成長栗色でタングステン膜
を成長させるとタングステンとシリコンの反応生成物が
n主波散層17a、17bの周辺の絶縁膜12,161
−にも吸着し、吸着した弗化シリコン(SiF  ’)
とW F 6との反応によりりングステン膜が形成され
る。この結果、タングステン膜18は、n+拡散層17
a、17bの周辺の絶縁膜12. 16−1゛にも延在
するように形成される。
By the way, when the tungsten film is grown in the maroon color of the first step, the reaction product of tungsten and silicon is produced in the insulating films 12, 161 around the n main scattering layers 17a, 17b.
- Also adsorbed and adsorbed silicon fluoride (SiF')
A ringsten film is formed by the reaction between the phosphor and WF6. As a result, the tungsten film 18
Insulating film 12.a and 17b periphery. 16-1''.

そして更に、第1図(e)および(f)に示す如く、シ
ラン(SiH+)ガスと酸化窒素(N20)ガスとを用
いたプラズマCVD法により、酸化シリコン膜(S 1
02)からなる絶縁膜19を堆積した後、フォトリソエ
ツチング法により形成したレジストパターン(図示せず
)をマスクとして、フレオン系ガスを用いた反応性イオ
ンエツチング法により、コンタクトホール20a。
Furthermore, as shown in FIGS. 1(e) and 1(f), a silicon oxide film (S 1
After depositing an insulating film 19 consisting of 02), contact holes 20a are formed by reactive ion etching using Freon gas using a resist pattern (not shown) formed by photolithography as a mask.

20b、20cを穿孔する。ゲート電極−Lはソース・
ドレイン領域(n+拡散層17a、17b)−Lと比較
し5て酸化膜が厚い。このためゲート電極へのコンタク
トを形成する際、通常の工程ではソース・ドレイン領域
はオーバーエツチングされるが、タングステン膜が形成
されているため、このエツチング工程では、タングステ
ン膜18がエツチングストッパーとして働くため、n主
波散層−13−、、。
Drill holes 20b and 20c. The gate electrode-L is the source
The oxide film is thicker than in the drain region (n+ diffusion layers 17a, 17b) -L. For this reason, when forming a contact to the gate electrode, the source/drain regions are over-etched in a normal process, but since a tungsten film is formed, the tungsten film 18 acts as an etching stopper in this etching process. , n main scattering layer-13-, .

17a、17bおよびノー ト電極側壁十の絶縁膜16
がエツチングされることはない。ここで、第1図(e)
は、第1図(f)のA−A断面に相当する。
17a, 17b and the insulating film 16 on the side wall of the note electrode
will not be etched. Here, Fig. 1(e)
corresponds to the AA cross section in FIG. 1(f).

続いて、この−1一層に、第1図(g)に示ず如く、膜
厚0.8uIl+の°アルミニウム(A1)膜をスパッ
タ法により堆積し、これをパターニングし、ソース・ト
レインの配線21a、21bおよびゲ−1・の配線(国
軍せず)を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 1(g), an aluminum (A1) film with a thickness of 0.8 μIl+ is deposited on this -1 layer by sputtering, and this is patterned to form the source train wiring 21a. , 21b and gate 1 wiring (not for the national army).

このようにして形成されたMOSFETは、ソース・ド
レインの接合特性の劣化およびソー ス・トレインとゲ
ートとの短絡もない七、ソース・ドレイン領域の浅い拡
散層の表面に、タングステン膜を介在せしめているため
、配線抵抗およびコンタクト抵抗が小さく、回路動作が
高速となっている。
The MOSFET formed in this way has no deterioration in the junction characteristics between the source and drain, no short circuit between the source train and the gate, and a tungsten film is interposed on the surface of the shallow diffusion layer in the source and drain regions. As a result, wiring resistance and contact resistance are low, and circuit operation is fast.

また、コンタクトホールの形成に際して、ソース・ドレ
イン領域へのオーバーエツチングおよび合わせずれから
生じるフィールド酸化膜のオーバーエツチングはタング
ステン膜の存在により防止されるため、素子の微細化に
際しても接合特性の劣化を生じることもなく、信頼性の
高いMOSFETを得ることかできる。
In addition, when forming contact holes, the presence of the tungsten film prevents over-etching of the field oxide film caused by over-etching to the source/drain region and misalignment, which leads to deterioration of junction characteristics even when devices are miniaturized. A highly reliable MOSFET can be obtained without any problems.

更に、ソース・トレイン拡散層に対するコンタクトをゲ
ート電極」二あるいはフィールド酸化膜上にまで引きま
わすことができるため、ソース・トレイン領域を小さく
することか可能となり、より高集積化か可能である。
Furthermore, since the contact to the source train diffusion layer can be routed to the gate electrode or even onto the field oxide film, the source train region can be made smaller and higher integration is possible.

次に、本発明の他の実施例のMOSFETの製造工程に
ついて説明する。
Next, a manufacturing process of a MOSFET according to another embodiment of the present invention will be described.

まず、第2図(a)に示す々■くP型のシリコン基板3
1に素子分離用のフィールド酸化膜32を形成し素子形
成領域を形成した後、順次、ゲート酸化膜33、高濃度
にリンドープされた多結晶シリコン膜34′、CVD法
による酸化シリコン層゛からなる絶縁膜35を形成する
First, a P-type silicon substrate 3 shown in FIG.
1, a field oxide film 32 for element isolation is formed to form an element formation region, and then a gate oxide film 33, a polycrystalline silicon film 34' highly doped with phosphorus, and a silicon oxide layer formed by CVD method are sequentially formed. An insulating film 35 is formed.

続いて、フォトリソエツチング法により前記酸化シリコ
ン膜35を第2図(b)に示す如くパターニングする。
Subsequently, the silicon oxide film 35 is patterned by photolithography as shown in FIG. 2(b).

そして、この酸化シリコン膜35をエツチングマスクと
して、フレオン系ガスを用いた反応性イオンエツチング
によりゲート酸化膜33、多結晶ンリコン膜34′を選
択的に除去し、ゲート電極34を形成する。
Then, using this silicon oxide film 35 as an etching mask, the gate oxide film 33 and the polycrystalline silicon film 34' are selectively removed by reactive ion etching using Freon gas to form a gate electrode 34.

この後、第2図(c)に示す如く、イオン注入法により
、加速電圧40 k e V、注入量1×10”/c♂
でリンイオン(P十)を注入し、ソース・トレイン領域
に浅いn−拡散層36a。
After this, as shown in FIG. 2(c), ion implantation was performed at an acceleration voltage of 40 k e V and an implantation amount of 1×10"/c♂
Then, phosphorus ions (P) are implanted to form a shallow n- diffusion layer 36a in the source/train region.

36bを形成する。36b.

史に、第2図(d)に示す如く、基板表面全体に、CV
D法により膜厚0.3uI11の酸化シリコン膜からな
る絶縁膜37を堆積する。
Historically, as shown in Figure 2(d), CV
An insulating film 37 made of a silicon oxide film having a thickness of 0.3 μI11 is deposited by the D method.

続いて、この表面を、フレオン系ガスを用いた反応性イ
オンエツチング法により、エツチングし、ゲート電極を
被覆するような形状に該絶縁膜35゜37を残留せしめ
る。この反応性イオンエツチング法では、エツチングは
垂直方向にのみ進行するため、ゲート電極34の側壁部
には絶縁膜37が残留する。一方、ゲート電極上には前
工程で形成した絶縁膜35上に絶縁膜37が積層せしめ
られているため、ソース・ドレイン領域」二の絶縁膜3
7を除去しても絶縁膜35が残留している。
Subsequently, this surface is etched by a reactive ion etching method using Freon gas to leave the insulating film 35.degree. 37 in a shape that covers the gate electrode. In this reactive ion etching method, since etching proceeds only in the vertical direction, the insulating film 37 remains on the side walls of the gate electrode 34. On the other hand, since an insulating film 37 is laminated on the insulating film 35 formed in the previous step on the gate electrode, the insulating film 37 in the source/drain region 3
Even if 7 is removed, the insulating film 35 remains.

このようにして、第2図(e)に示す如く、イオン注入
法により、加速電圧50keV、注入m1×1016/
cシで、砒素イオン(As+)を注入し、ソースφドレ
イン深いn主波散層38a。
In this way, as shown in FIG. 2(e), by the ion implantation method, the implantation m1×1016/
In step C, arsenic ions (As+) are implanted to form the deep n main wave dispersion layer 38a at the source and drain.

38bを形成する。38b.

後は、前記実施例と同様の工程をとればよい。After that, the same steps as in the above embodiment may be followed.

すなわち、減圧CVD法により、該ソース・ドレイン領
域の深いn主波散層38a、38b上およびその周辺の
絶縁膜32,37.35上にはい上がるようにタングス
テン膜39を選択的に成長せしめた後、プラズマCVD
法により酸化シリコン膜からなる絶縁膜40を堆積し、
反応性イオンエツチングにより、コンタクトホール41
a。
That is, the tungsten film 39 was selectively grown by low pressure CVD so as to creep up on the deep n main scattering layers 38a, 38b of the source/drain regions and on the insulating films 32, 37, 35 around them. After, plasma CVD
An insulating film 40 made of a silicon oxide film is deposited by a method,
Contact hole 41 is formed by reactive ion etching.
a.

41b等を穿孔する。(第2図(f))ここでは、コン
タクトホールをソース・ドレイン領域上よりも外側すな
わちフィールド酸化膜−ににかけて形成するようにして
いるかこの場合も、タングステン膜39がエツチングス
トッパーとして作用するため、n主波散層38a、38
bおよびフィールド酸化膜32かエツチングされること
はない。
41b etc. (FIG. 2(f)) Here, the contact hole is formed outside the source/drain region, that is, to the field oxide film. In this case, the tungsten film 39 also acts as an etching stopper. n main scattering layer 38a, 38
b and field oxide film 32 are not etched.

この後、第2図(g)に示す如く、スパッタ法によりア
ルミニウム膜からなる配線層を形成し、これをパターニ
ングして、ソース・ドレインの配線42a、42bおよ
びゲートの配線(図示せず)を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 2(g), a wiring layer made of an aluminum film is formed by sputtering, and this is patterned to form source/drain wirings 42a, 42b and gate wiring (not shown). Form.

この工程は、前記実施例に比べて、ゲート電極を被覆す
る絶縁膜の形成工程が異なるが、このようにして形成さ
れたMOSFETは、前記実施例と同様に極めて信頼性
の高いものとなっている。
Although this process differs from the previous example in the step of forming the insulating film covering the gate electrode, the MOSFET formed in this way has extremely high reliability as in the previous example. There is.

なお、実施例においては、ソース・ドレイン領域および
その周辺の絶縁膜上にタングステン膜を選択的に形成す
るようにしたが、この他、モリブデン(Mo) 、タン
タル(Ta)、チタン(Ti)等、他の高融点金属膜で
もよいことはいうまでもない。この場合は、反応ガスを
変化させるようにすればよい。
In the example, a tungsten film was selectively formed on the source/drain region and the insulating film around it, but other materials such as molybdenum (Mo), tantalum (Ta), titanium (Ti), etc. , it goes without saying that other high melting point metal films may also be used. In this case, the reaction gas may be changed.

また、本発明の方法は、MOSFETの製造工程に限定
されることなく、表面に酸化膜の混在する素子領域内の
所定の領域に低抵抗のコンタクトを形成する二1稈を含
む他の半導体装置の製造り法においても自効である。
Furthermore, the method of the present invention is not limited to the manufacturing process of MOSFETs, but can be applied to other semiconductor devices including a 21-layer structure in which a low-resistance contact is formed in a predetermined region within an element region where an oxide film is mixed on the surface. It is also self-effective in the manufacturing method.

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

第1図(a)乃♀(g>は、本発明実施例のMOSFE
Tの製造口[、稈図、第2図(a)乃至(g)は、本発
明の他の実施例のMOSFETの製造丁稈図、第3図(
a)乃至(e)は、従来例のMOSFETの製造り稈図
である。 11.31.51−1型のシリコン基板、12゜32.
52・・・フィールド酸化膜、13,33゜53・・・
ゲ−1・酸化膜、14,34.54・・・ゲート電極、
15a、15b、36a、36b、55a。 55 b−・・浅いn拡散層、16,35,37.56
・・・絶縁膜、17a、171)、38a、38b。 57 a、  57 b−n+拡散層、18,39.5
8・・タングステン膜、19.40・・・絶縁膜、20
a。 201)、20c、41a、41b−=rンタクトホー
ル、21a、21b、42a、42b=−・配線。 = 19− 第1図(G) 第1図(b) 1仝   16 第1図(C) 第1図(d) 第2図(Q) 第2図(b) 第2図(C) 第2区(d) 第2図(e) 第2図(f) 第2図(9) を 第3図(CI) 第3図(b) 第3図(C) 第3図(d) 第3図(e)
FIG. 1(a) to ♀(g> are MOSFEs of the embodiments of the present invention.
2(a) to (g) are manufacturing ports for MOSFETs according to other embodiments of the present invention, and FIG. 3(
a) to (e) are manufacturing diagrams of conventional MOSFETs. 11.31.51-1 type silicon substrate, 12°32.
52...Field oxide film, 13,33°53...
Ge-1・Oxide film, 14, 34.54... Gate electrode,
15a, 15b, 36a, 36b, 55a. 55 b-... Shallow n-diffusion layer, 16, 35, 37.56
...Insulating film, 17a, 171), 38a, 38b. 57 a, 57 b-n+diffusion layer, 18, 39.5
8...Tungsten film, 19.40...Insulating film, 20
a. 201), 20c, 41a, 41b-=r contact hole, 21a, 21b, 42a, 42b=--wiring. = 19- Figure 1 (G) Figure 1 (b) 1 to 16 Figure 1 (C) Figure 1 (d) Figure 2 (Q) Figure 2 (b) Figure 2 (C) 2 (d) Figure 2 (e) Figure 2 (f) Figure 2 (9) Figure 3 (CI) Figure 3 (b) Figure 3 (C) Figure 3 (d) Figure 3 (e)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基板の一表面上に形成され、表面に酸化膜の混在
する素子形成領域内に作り込まれた各領域に対してコン
タクト電極を形成するに際し、隣接領域を絶縁膜で被覆
する第1の絶縁膜形成工程と、 該コンタクト電極を形成すべき所定領域の表面から、そ
の周辺の絶縁膜にまではい上がるように高融点金属膜を
選択的に成長せしめる高融点金属膜形成工程と、 表面全体に絶縁膜を堆積する第2の絶縁膜形成工程と、 前記高融点金属膜に対応してコンタクトホールを穿孔し
た後、該高融点金属膜を介して前記所定の領域に接続さ
れる配線層を形成する配線層形成工程と を含むようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
(1) When forming contact electrodes for each region formed on one surface of the substrate and built into the element formation region where an oxide film is mixed on the surface, the first step is to cover the adjacent region with an insulating film. a high melting point metal film forming step of selectively growing a high melting point metal film from the surface of a predetermined region where the contact electrode is to be formed to the surrounding insulating film; a second insulating film forming step of depositing an insulating film over the entire surface; and after drilling a contact hole corresponding to the high melting point metal film, a wiring layer connected to the predetermined region via the high melting point metal film. 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a wiring layer.
(2)基板の一表面に形成された一導電型の半導体領域
内に、ゲート電極およびソース・ドレイン領域を形成し
た後、ソース・ドレイン領域へのコンタクトを形成する
に際し、 該ゲート電極を絶縁膜で被覆する第1の絶縁膜形成工程
と、 前記ソース、ドレイン領域の表面からその周辺の前記絶
縁膜にまではい上がるように高融点金属膜を選択的に成
長せしめる高融点金属膜形成工程と、 表面全体に絶縁膜を形成する第2の絶縁膜形成工程と、 前記高融点金属膜および前記ゲート電極に対応してコン
タクトホールを穿孔し、ソース・ドレインおよびゲート
の配線層を形成する配線層形成工程と を含むことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
の半導体装置の製造方法。
(2) After forming a gate electrode and a source/drain region in a semiconductor region of one conductivity type formed on one surface of the substrate, when forming a contact to the source/drain region, the gate electrode is covered with an insulating film. a first step of forming an insulating film to cover the source and drain regions; a step of forming a high-melting point metal film to selectively grow a high-melting point metal film so as to extend from the surface of the source and drain regions to the insulating film around the source and drain regions; a second insulating film formation step of forming an insulating film over the entire surface; and a wiring layer formation step of forming a source/drain and gate wiring layer by drilling contact holes corresponding to the high melting point metal film and the gate electrode. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim (1), comprising the steps of:
(3)前記高融点金属膜形成工程は 化学的気相成長(CVD)工程であることを特徴とする
特許請求の範囲第(1)項又は第(2)項記載の半導体
装置の製造方法。
(3) The method for manufacturing a semiconductor device according to claim (1) or (2), wherein the high melting point metal film forming step is a chemical vapor deposition (CVD) step.
(4)前記高融点金属膜形成工程は減圧CVD工程であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第(3)項記載の半
導体装置の製造方法。
(4) The method for manufacturing a semiconductor device according to claim (3), wherein the high melting point metal film forming step is a low pressure CVD step.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH022139A (en) * 1987-12-04 1990-01-08 American Teleph & Telegr Co <Att> Manufacture of integrated circuit
JPH02156542A (en) * 1988-12-08 1990-06-15 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and manufacture thereof
JPH05129593A (en) * 1991-11-01 1993-05-25 Sharp Corp Manufacture of semiconductor device
JPH08330425A (en) * 1995-05-31 1996-12-13 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
JP2002009283A (en) * 2000-04-19 2002-01-11 Seiko Instruments Inc Semiconductor device and its manufacturing method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60180169A (en) * 1984-02-27 1985-09-13 Nec Corp Insulated gate type field-effect semiconductor device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60180169A (en) * 1984-02-27 1985-09-13 Nec Corp Insulated gate type field-effect semiconductor device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH022139A (en) * 1987-12-04 1990-01-08 American Teleph & Telegr Co <Att> Manufacture of integrated circuit
JPH02156542A (en) * 1988-12-08 1990-06-15 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and manufacture thereof
JPH05129593A (en) * 1991-11-01 1993-05-25 Sharp Corp Manufacture of semiconductor device
JPH08330425A (en) * 1995-05-31 1996-12-13 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
JP2002009283A (en) * 2000-04-19 2002-01-11 Seiko Instruments Inc Semiconductor device and its manufacturing method

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