JPS6267836A - Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof

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JPS6267836A
JPS6267836A JP20643185A JP20643185A JPS6267836A JP S6267836 A JPS6267836 A JP S6267836A JP 20643185 A JP20643185 A JP 20643185A JP 20643185 A JP20643185 A JP 20643185A JP S6267836 A JPS6267836 A JP S6267836A
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JP
Japan
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film
melting point
high melting
point metal
insulating film
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Application number
JP20643185A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuji Ikeda
修二 池田
Atsuyoshi Koike
淳義 小池
Akira Takamatsu
朗 高松
Keiichi Watanabe
啓一 渡辺
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the bonding property of high melting point metallic film or metallic silicide film and other conductive film or insulating film while preventing them from being peeled off by a method wherein the impurity concentration of high melting point metallic film or metallic silicide film is lowered. CONSTITUTION:An insulating film 9B with thickness of around 400Angstrom is formed on the upper part of a high melting point metallic silicide film 6B so that only around 10% of impurity with high concentration around 10<16>atoms/cm<2> may be led into said metallic silicide film 6B. Moreover when the insulating film 9B with higher thickness of around 1,000Angstrom is formed on the upper part of high melting point metallic silicide film 6B, almost no impurity with high concentration around 10<16>atoms/cm<2> is led into said metallic silicide film 6B. Through these procedures, the impurity concentration in a high melting point metallic silicide film 6B can be lowered so that the bonding property of high melting point metallic silicide film 6B and other conductive film or insulating film may be improved while preventing them from being peeled off.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、高融点金
属膜又は高融点金属シリサイド膜の単層又はそれを含む
複合膜を有する半導体集積回路装置に適用して有効な技
術に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and is particularly applicable to a semiconductor integrated circuit device having a single layer of a high melting point metal film or a high melting point metal silicide film, or a composite film containing the same. It is related to effective technology.

[背景技術] MISFETを有する半導体集積回路装置は、多結晶シ
リコン膜上に高融点金属シリサイド膜を設けた複合膜(
ポリサイド膜)をゲート電極材料としている。多結晶シ
リコン膜に比べて比抵抗値が小さいので、信号伝達速度
の高速化を図ることができるからである。
[Background Art] A semiconductor integrated circuit device having a MISFET uses a composite film (
Polycide film) is used as the gate electrode material. This is because the specific resistance value is smaller than that of a polycrystalline silicon film, so the signal transmission speed can be increased.

この種のMISFETは1次の製造工程によす形成する
ことができる。
This type of MISFET can be formed in a first manufacturing process.

まず、ゲート絶縁膜を介して、半導体基板の主面上にポ
リサイド膜のゲート電極を形成する。この後、前記ゲー
ト電極を不純物導入用マスクとして用い、その側部の半
導体基板の主面部にそれと反対導電型の高濃度の不純物
を導入する。この導入された不純物に引き伸し拡散を施
し、ソース領域又はドレイン領域を形成することにより
、MIS FETが完成する。
First, a gate electrode of a polycide film is formed on the main surface of a semiconductor substrate via a gate insulating film. Thereafter, using the gate electrode as a mask for impurity introduction, a high concentration impurity of the opposite conductivity type is introduced into the main surface of the semiconductor substrate on the side thereof. A MIS FET is completed by stretching and diffusing the introduced impurities to form a source region or a drain region.

しかしながら、かかる技術における実験ならびにその検
討の結果、本発明者は、次のような問題点を生じること
を見出した。
However, as a result of experiments and studies on this technology, the present inventor found that the following problems occurred.

ポリサイド膜の高融点金属シリサイド膜中に、高濃度で
不純物が導入されると、ポリサイド膜を覆う絶縁膜(例
えば、酸化シリコン膜)との界面に剥離を生じる。また
、スタティック型ランダムアクセスメモリ(以下、SR
AMという)でも同様の現象を生じる。すなわち、メモ
リセルの駆動用MISFETのゲート電極(ポリサイド
膜)と高抵抗負荷素子を構成する多結晶シリコン膜又は
絶縁膜との界面に剥離を生じる。このため、ポリサイド
膜と絶縁膜との剥離で絶縁耐圧が劣化し、又ポリサイド
膜と多結晶シリコン膜との剥離で導通不良を生じるので
、電気的信頼性が低下する。
When impurities are introduced at a high concentration into the high melting point metal silicide film of the polycide film, peeling occurs at the interface with the insulating film (eg, silicon oxide film) covering the polycide film. In addition, static random access memory (hereinafter referred to as SR)
A similar phenomenon occurs with AM. That is, peeling occurs at the interface between the gate electrode (polycide film) of the MISFET for driving the memory cell and the polycrystalline silicon film or insulating film constituting the high resistance load element. For this reason, the dielectric breakdown voltage deteriorates due to peeling between the polycide film and the insulating film, and conduction failure occurs due to peeling between the polycide film and the polycrystalline silicon film, resulting in a decrease in electrical reliability.

本発明者は、高融点金属シリサイド膜中に、 101’
  [al=oms/Cm2]程度以上の高濃度で不純
物が含有されると、前述の現象を生じることを見出した
The present inventor has discovered that 101' in the high melting point metal silicide film.
It has been found that when impurities are contained at a high concentration of about [al=oms/Cm2] or higher, the above-mentioned phenomenon occurs.

また、本発明者は、単層の高融点金属膜又は高融点金属
シリサイド膜をゲート電極とするMISFETでは、ゲ
ート電極とゲート絶縁膜とが剥離する可能性があること
を予張している。
Further, the present inventor predicts that in a MISFET in which a single layer of a high melting point metal film or a high melting point metal silicide film is used as a gate electrode, there is a possibility that the gate electrode and the gate insulating film may separate.

なお、ポリサイド膜については、例えば、日経マグロウ
ヒル社別冊rマイクロデバイセズ」、1983年8月2
2日発行、P118〜ρ120に記載されている。
Regarding polycide films, for example, see Nikkei McGraw-Hill Special Issue R Micro Devices, August 2, 1983.
Published on the 2nd, described on pages 118 to 120.

し発明の目的] 本発明の目的は、高融点金属膜又は高融点金属シリサイ
ド膜の単層又はそれを含む複合膜を有する半導体集積回
路装置において、電気的信頼性を向上することが可能な
技術を提供することにある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a technology capable of improving electrical reliability in a semiconductor integrated circuit device having a single layer of a high melting point metal film or a high melting point metal silicide film, or a composite film containing the same. Our goal is to provide the following.

本発明の他の目的は、高融点金属膜又は高融点金属シリ
サイド膜とその他の導電膜又は絶縁膜との剥離を防止す
ることが可能な技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of preventing peeling between a high melting point metal film or a high melting point metal silicide film and other conductive films or insulating films.

本発明の他の目的は、製造工程を増加することなく、前
記目的を達成することが可能な技術を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a technique that can achieve the above object without increasing the number of manufacturing steps.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[発明の概要コ 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
[Summary of the Invention] Among the inventions disclosed in this application, a brief outline of typical inventions is as follows.

すなわち、高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜の
単層又はそれを含む複合膜を有する半導体集積回路装置
において、前記高融点金属膜又は高融点金属シリサイド
膜の不純物濃度を低濃度にする。
That is, in a semiconductor integrated circuit device having a single layer of a high melting point metal film or a high melting point metal silicide film, or a composite film containing the same, the impurity concentration of the high melting point metal film or high melting point metal silicide film is made low.

これにより、高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜
とその他の導電膜又は絶縁膜との接着性を高め、剥離を
防止することができるので、電気的信頼性を向上するこ
とができる。
This improves the adhesion between the high melting point metal film or the high melting point metal silicide film and other conductive films or insulating films, and prevents peeling, thereby improving electrical reliability.

以下、本発明の構成について、SRAMに本発明を適用
した一実施例とともに説明する。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described together with an embodiment in which the present invention is applied to an SRAM.

なお、実施例の全回において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、そのくり返しの説明は省略する。
It should be noted that in all the examples, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted.

[実施例] 本発明の一実施例であるSRAMのメモリセルを第1図
の平面図で示し、第1図の■−■線で切った断面図を第
2図で示す、なお、第1図は、本実施例の構成をわかり
易くするために、各導電層間に設けられるフィールド絶
縁膜以外の絶縁膜は図示しない。
[Example] A memory cell of an SRAM which is an example of the present invention is shown in a plan view in FIG. In order to make the configuration of this embodiment easier to understand, the figure does not show any insulating films other than the field insulating film provided between each conductive layer.

第1図及び第2図において、lは単結晶シリコンからな
るに型の半導体基板、2はp−型のウェル領域である。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 indicates a diagonal type semiconductor substrate made of single crystal silicon, and reference numeral 2 indicates a p-type well region.

3はフィールド絶縁膜、4はp型のチャネルストッパ領
域である。フィールド絶縁膜3及びチャネルストッパ領
域4は、ウェル領域2の主面に設けられており、半導体
素子間の電気的な分離をするように構成されている。
3 is a field insulating film, and 4 is a p-type channel stopper region. Field insulating film 3 and channel stopper region 4 are provided on the main surface of well region 2 and are configured to electrically isolate semiconductor elements.

SRAMのメモリセルは、高抵抗負荷素子RrpR2と
駆動用MI 5FETQdr 、Qd2で構成されるフ
リップフロップ回路と、その一対の入出力端子とデータ
線DL、DLとの間に接続される転送用M I S F
 E T Q s t 、Q 32とで構成されている
The memory cell of the SRAM includes a flip-flop circuit composed of a high resistance load element RrpR2 and driving MI5FETs Qdr and Qd2, and a transfer MI connected between the pair of input/output terminals and the data lines DL, DL. SF
It is composed of E T Q s t and Q 32.

前記MISFETQd+ 、Qdz 、QSI 、Qs
2は、主として、ウェル領域2.ゲート絶縁膜5、ゲー
ト電極6.一対のn型の半導体領域7及び一対のrl”
型の半導体領域10で構成されている。
The MISFETQd+, Qdz, QSI, Qs
2 is mainly a well region 2. Gate insulating film 5, gate electrode 6. A pair of n-type semiconductor regions 7 and a pair of rl”
It is made up of a semiconductor region 10 of a type.

前記ゲート電極6は、多結晶シリコン[6Aとその上に
設けられた高融点金属シリサイド(M o Si2.T
aSi2.Ti5iz 、WSiz )膜6Bとからな
る複合WA(ポリサイド膜)で構成されている。多結晶
シリコンlll5Aには、抵抗値を低減する不純物(A
s、P又はB)が導入されている。ゲート電極6は、単
層の高融点金属(Mo、Ta、Ti、W)膜又は高融点
金属シリサイド膜、或は多結晶シリコン膜の上に高融点
金属膜が設けられた複合膜で構成してもよい。
The gate electrode 6 is made of polycrystalline silicon [6A and refractory metal silicide (MoSi2.T) provided thereon.
aSi2. It is composed of a composite WA (polycide film) consisting of a Ti5iz, WSiz) film 6B. Polycrystalline siliconllll5A contains an impurity (A) that reduces the resistance value.
s, P or B) have been introduced. The gate electrode 6 is composed of a single layer of a high melting point metal (Mo, Ta, Ti, W) film, a high melting point metal silicide film, or a composite film in which a high melting point metal film is provided on a polycrystalline silicon film. It's okay.

また、ゲート電極6と同一導電性材料で、ワード線(W
L)6及び基準電圧(例えば回路の接地電圧0[Vl)
用配線(Vss)6が構成されている。
In addition, a word line (W) is made of the same conductive material as the gate electrode 6.
L) 6 and reference voltage (e.g. circuit ground voltage 0 [Vl)
A wiring (Vss) 6 is configured.

ゲート電極6の延在した一部及び基準電圧用配線6は、
ゲート絶縁膜5に設けられた接続孔5Aを通して、所定
の半導体領域10と電気的に接続、所謂、ダイレクトコ
ンタクトされている。
The extended part of the gate electrode 6 and the reference voltage wiring 6 are
Through the connection hole 5A provided in the gate insulating film 5, it is electrically connected to a predetermined semiconductor region 10, so-called direct contact.

半導体領域7は、 M I S F E T Q 9 
r + Q !+ 2 +Qdt、Qd2のチャネル形
成領域と半導体領域10との間に設けられ、ソース領域
又はドレイン領域の一部を構成するようになっている。
The semiconductor region 7 is M I S F E T Q 9
r+Q! + 2 +Qdt is provided between the channel forming region of Qd2 and the semiconductor region 10, and constitutes a part of the source region or the drain region.

半導体領域7は、所謂、L D D (L ight、
1y旦opcd Drain)構造のMISFETQs
+ 、QS2 、Qd+ 。
The semiconductor region 7 is so-called LDD (Light,
MISFETQs with 1ydn opcd drain) structure
+, QS2, Qd+.

Q d 2を構成するようになっている。Q d 2.

半導体領域10は、実質的なソース領域又はドレイン領
域を構成するようになっている。
Semiconductor region 10 is adapted to constitute a substantial source or drain region.

8はゲート電極6の側部に設けられた不純物導入用マス
クであり、前記半導体領域10を構成するためのもので
ある。
Reference numeral 8 denotes an impurity introduction mask provided on the side of the gate electrode 6, and is used to form the semiconductor region 10.

9Aは半導体領域10の上部に設けられた絶縁膜、9B
は少なくともゲート電極6の高融点金属シリサイド膜6
Bの上部に設けられた絶縁膜である。
9A is an insulating film provided on the upper part of the semiconductor region 10, 9B
is at least the high melting point metal silicide film 6 of the gate electrode 6
This is an insulating film provided on top of B.

絶縁膜9Aは、半導体領域10を形成する不純物の導入
用マスクとして使用されるもので、!金属等の汚染防止
や半導体領域10の主面のダメージを緩和するように構
成されている。絶縁膜9Aは、積極的に不純物が通過す
るような膜厚で構成されている。
The insulating film 9A is used as a mask for introducing impurities to form the semiconductor region 10! It is configured to prevent contamination of metals and the like and to alleviate damage to the main surface of the semiconductor region 10. The insulating film 9A has a thickness that allows impurities to actively pass through.

絶縁膜9Bは、半導体領域10を形成する不純物の導入
用マスクとして使用されるもので、ゲート電極、ワード
線(WL)、基$電圧用配、線(Vss)Qの高融点金
属シリサイド膜6B中に不純物が導入されることを抑制
するように構成されている。
The insulating film 9B is used as a mask for introducing impurities forming the semiconductor region 10, and is used as a mask for introducing impurities forming the semiconductor region 10, and is used as a high-melting point metal silicide film 6B for the gate electrode, word line (WL), base voltage wiring, and line (Vss) Q. It is configured to suppress introduction of impurities into the material.

本発明者の実験ならびにその検討によれば、高融点金属
シリサイド膜6Bに導入される不純物(As、P又はB
)は、10”  [aL;ou+s/e+n’コ程度以
下にすることが望ましい。
According to the inventor's experiments and studies, it has been found that impurities (As, P or B) introduced into the high melting point metal silicide film 6B.
) is desirably less than about 10"[aL;ou+s/e+n'.

13Aは高抵抗負荷素子R8,R2,13Bはffi!
電圧(例えば、回路の動作電圧5[V])用配線V C
cである。高抵抗負荷素子13Aは、絶縁膜11に設け
られた接続孔12を通してMISFETQs+ + (
112の半導体領域10及びMISFETQdL 、Q
dzのゲート電極6と電気的に接続し、絶縁膜11の上
部に延在するように構成されている。電源電圧用配線1
3Bは、高抵抗負荷素子13Aと一体に構成され、絶縁
膜11の上、部を延在するように構成されている。
13A is a high resistance load element R8, R2, 13B is ffi!
Wiring for voltage (e.g. circuit operating voltage 5 [V]) V C
It is c. The high resistance load element 13A connects the MISFETQs+ + (
112 semiconductor regions 10 and MISFETQdL,Q
It is configured to be electrically connected to the gate electrode 6 of dz and to extend over the insulating film 11 . Power supply voltage wiring 1
3B is configured integrally with the high resistance load element 13A and is configured to extend above the insulating film 11.

高抵抗負荷素子13Aは、例えば、抵抗値を低減する不
純物(As又はP)が導入されていない多結晶シリコン
膜(第1図では符号13Aを符した点線で囲まれた領域
内)で構成されている。電源電圧用配線13Bは、例え
ば、前記不純物が導入された多結晶シリコン膜で構成さ
れている。
The high resistance load element 13A is made of, for example, a polycrystalline silicon film (in the region surrounded by the dotted line marked 13A in FIG. 1) into which impurities (As or P) that reduce the resistance value are not introduced. ing. The power supply voltage wiring 13B is made of, for example, a polycrystalline silicon film into which the impurity is introduced.

16はデータ線DL、DLであり、絶縁膜9A。16 is data lines DL, DL and an insulating film 9A.

11.14に設けられた接続孔15を通してMIS F
 E T Q s 1+ Q S 2の半導体領域10
と電気的に接続され、絶縁膜14の上部を延在するよう
に構成されている。データX1Ax6は、アルミニウム
膜、所定の添加物が含有されたアルミニウム膜等で構成
されている。
MIS F through the connection hole 15 provided in 11.14.
Semiconductor region 10 of E T Q s 1 + Q S 2
It is configured to be electrically connected to and extend over the insulating film 14. The data X1Ax6 is composed of an aluminum film, an aluminum film containing a predetermined additive, or the like.

このように、ポリサイド膜で構成されるゲート電極6等
の高融点金属シリサイド膜6Bを低い不純物濃度で構成
することにより、接続孔12部分における高融点金属シ
リサイド膜6Bと高抵抗負荷素子13A(多結晶シリコ
ン膜)との接着力を高めることができるので、それらの
剥離を防止し、導通不良をなくすことができる。
In this way, by forming the high melting point metal silicide film 6B such as the gate electrode 6 made of a polycide film with a low impurity concentration, the high melting point metal silicide film 6B in the connection hole 12 portion and the high resistance load element 13A (multiple Since the adhesive force with the crystalline silicon film can be increased, peeling thereof can be prevented and conduction defects can be eliminated.

また、高融点金属シリサイド膜6Bを低い不純物濃度で
構成した又はそれを覆う絶縁膜9Bを設けたことにより
、絶縁膜(例えば、高温度と低圧力のCVD技術で形成
した酸化シリコン膜)11との接着力を高めることがで
きるので、それらの剥離を防止し、絶縁耐圧の劣化を抑
制することができる。
In addition, by providing the insulating film 9B made of the high melting point metal silicide film 6B with a low impurity concentration or covering it, the insulating film (for example, a silicon oxide film formed by high temperature and low pressure CVD technology) 11 and Since it is possible to increase the adhesive strength of the materials, it is possible to prevent their peeling and suppress deterioration of dielectric strength voltage.

次に5本実施例の製造方法を簡単に説明する。Next, the manufacturing method of the fifth embodiment will be briefly explained.

本発明の一実施例であるSRAMのメモリセルの製造方
法を第3図乃至第7図の各製造工程における断面図で示
す。
A method for manufacturing an SRAM memory cell according to an embodiment of the present invention is shown in cross-sectional views at each manufacturing step in FIGS. 3 to 7.

まず、単結晶シリコンからなるn−型の半導体基板1に
、P−型のウェル領域2を形成する。
First, a P-type well region 2 is formed in an n-type semiconductor substrate 1 made of single crystal silicon.

この後、ウェル領域2の主面にフィールド絶縁膜3及び
P型のチャネルストッパ領域4を形成する。
Thereafter, a field insulating film 3 and a P-type channel stopper region 4 are formed on the main surface of the well region 2.

そして、第3図に示すように、半導体素子形成領域のウ
ェル領域2の主面に、ゲート絶縁膜5を形成する。ゲー
ト絶縁膜5は、熱酸化技術で形成した酸化シリコン膜を
用いる。
Then, as shown in FIG. 3, a gate insulating film 5 is formed on the main surface of the well region 2 in the semiconductor element formation region. As the gate insulating film 5, a silicon oxide film formed by thermal oxidation technology is used.

第3図に示すゲート絶縁膜Sを形成する工程の後に、ダ
イレクトコンタクト部分のゲート絶縁膜5を除去し、接
続孔5Aを形成する。
After the step of forming the gate insulating film S shown in FIG. 3, the gate insulating film 5 in the direct contact portion is removed to form a connection hole 5A.

この後、ゲート絶縁膜5の所定上部、フィールド絶縁膜
3の上部及び接続孔5Aを通してウェル領域2と接続す
るようにゲート絶縁膜5又はフィールド絶縁膜3の上部
にゲート電極6、ワード線(WL)6及び基準電圧用配
線(Vss)6を形成する。これらゲート電極6等は、
CVD技術で形成され、抵抗値を低減する不純物が導入
された多結晶シリコン膜6Aと、スパッタ技術で形成さ
れた高融点金属シリサイドlll6Bとのポリサイド膜
で形成されている。なお、ダイレクトコンタクトされた
部分、すなわち、接続孔5Aを通して多結晶シリコン膜
6Aと接続されたウェル領域2の主面し;は、多結晶シ
リコン膜6Aに導入された不純物が拡散され、n0型の
半導体領域10が形成される。
Thereafter, a gate electrode 6 and a word line (WL ) 6 and reference voltage wiring (Vss) 6 are formed. These gate electrodes 6 etc.
It is formed of a polycrystalline silicon film 6A formed by CVD technology and doped with impurities to reduce the resistance value, and a polycide film of high melting point metal silicide 116B formed by sputtering technology. In addition, in the directly contacted portion, that is, the main surface of the well region 2 connected to the polycrystalline silicon film 6A through the connection hole 5A, the impurity introduced into the polycrystalline silicon film 6A is diffused, and the n0 type is formed. A semiconductor region 10 is formed.

そして、第4図に示すように、ゲート絶縁膜S下のウェ
ル領域2の主面に、n型の半導体領域7を形成する。半
導体領域7は、主として、フィールド絶縁膜3.ゲート
電極6及び基準電圧用配線6を不純物導入用マスクとし
て用い、それらに対して自己整合で形成される。半導体
領域7は、例えば、〜10” ’  [aシo履s/c
m”1程度の不純物濃度のPをイオン打込み技術で導入
し、引き伸し拡散を施すことで形成できる。
Then, as shown in FIG. 4, an n-type semiconductor region 7 is formed on the main surface of the well region 2 under the gate insulating film S. The semiconductor region 7 mainly consists of a field insulating film 3. The gate electrode 6 and the reference voltage wiring 6 are used as a mask for impurity introduction, and are formed in self-alignment with them. The semiconductor region 7 is, for example, ~10'' [a-s/c
It can be formed by introducing P with an impurity concentration of about m''1 by ion implantation technology and performing stretching and diffusion.

この半導体領域7を形成する工程で高融点金属シリサイ
ド膜6B中に不純物が導入されるが、10” ’  [
aシoms/ cm ”コ程度以下であり、高濃度でな
いので、高融点金属シリサイド膜6Bとその他の導電膜
又は絶縁膜との接着性が低下し、それらが剥離すること
はない。
In the step of forming this semiconductor region 7, impurities are introduced into the high melting point metal silicide film 6B.
Since the concentration is not high and is not high, the adhesion between the high melting point metal silicide film 6B and other conductive films or insulating films will not deteriorate and they will not peel off.

また、高融点金属シリサイド膜6Bは、その下部の多結
晶シリコン膜6Aと良好に接着されている。高融点金属
シリサイド膜6Bに不純物が導入されない状態において
、それらの形成工程中或は形成工程後に、それらの界面
が多少混り合うからである。
Further, the high melting point metal silicide film 6B is well bonded to the polycrystalline silicon film 6A below it. This is because, in a state where no impurity is introduced into the high melting point metal silicide film 6B, their interfaces are mixed to some extent during or after the formation process.

第4図に示す半導体領域7を形成する工程の後に、第5
図に示すように、主として、ゲート電極6の側部に不純
物導入用マスク8を形成する。不純物導入用マスク8は
、例えば、CVD技術で形成した酸化シリコン膜に1反
応性イオンエツチング等の異方性エツチングを施すこと
で形成する。
After the step of forming the semiconductor region 7 shown in FIG.
As shown in the figure, an impurity introduction mask 8 is mainly formed on the side of the gate electrode 6. The impurity introduction mask 8 is formed by, for example, performing anisotropic etching such as single-reactive ion etching on a silicon oxide film formed by CVD technology.

この不純物導入用マスク8を形成する工程で、露出する
ゲート絶縁膜5が除去される。
In the step of forming this impurity introduction mask 8, the exposed gate insulating film 5 is removed.

第5図に示す不純物導入用マスク8を形成する工程の後
に、第6図に示すように、ゲート絶縁膜5が除去された
部分、すなわち、ソース領域又はドレイン領域を形成す
る部分の半導体領域7の主面に絶縁膜9Aを形成する。
After the step of forming the impurity introduction mask 8 shown in FIG. 5, as shown in FIG. An insulating film 9A is formed on the main surface.

この絶縁膜9Aは。This insulating film 9A.

ソース領域又はドレイン領域を形成する不純物の導入用
マスクとして使用され、重金属の汚染防止や半導体領域
7の主面のダメージを緩和するようになっている。絶縁
膜9Aは、例えば、900[’C]程度の温度の酸素ガ
ス雰囲気中で、60 [min]程度の酸化処理を施し
て形成した酸化シリコン膜を用いる。絶縁膜9Aは、2
00[λ]程度の膜厚で形成される。このような酸化条
件で絶縁膜9Aを形成すると、同一製造工程で高融点金
属シリサイド膜6Bの上部にも酸化シリコン膜からなる
絶縁膜9Bが形成される。絶縁膜9Bは、400[λ]
程度の絶縁膜9Aよりも厚い膜厚で形成することができ
る。絶縁膜9Bは、高融点金属シリサイド膜6B中に不
純物が導入されることを積極的に抑制するように構成さ
れている。
It is used as a mask for introducing impurities to form the source region or the drain region, and is designed to prevent heavy metal contamination and to alleviate damage to the main surface of the semiconductor region 7. The insulating film 9A is, for example, a silicon oxide film formed by performing oxidation treatment for about 60 [min] in an oxygen gas atmosphere at a temperature of about 900 ['C]. The insulating film 9A is 2
It is formed with a film thickness of about 00 [λ]. When the insulating film 9A is formed under such oxidation conditions, the insulating film 9B made of a silicon oxide film is also formed on the high melting point metal silicide film 6B in the same manufacturing process. The insulating film 9B has a thickness of 400 [λ]
The thickness of the insulating film 9A can be greater than that of the insulating film 9A. The insulating film 9B is configured to actively suppress introduction of impurities into the high melting point metal silicide film 6B.

また、絶縁膜9Aは、800[℃]]程度温度の水蒸気
雰囲気中で、 20 [n+in1程度の酸化処理を施
して形成してもよい。この場合には、絶縁膜9Aは10
0[λ]程度の膜厚で形成さ九、絶縁膜9Bは1000
 [入]程度の膜厚で形成することができる。
Further, the insulating film 9A may be formed by performing an oxidation treatment of about 20 [n+in1] in a steam atmosphere at a temperature of about 800 [° C.]. In this case, the insulating film 9A is 10
The insulating film 9B is formed with a film thickness of about 0 [λ], and the insulating film 9B is 1000
It can be formed with a film thickness of about [ON].

このように、絶縁膜9Aを形成する工程でそれよりも厚
い膜厚の絶縁膜9Bを形成することにより、絶縁膜9B
を形成する工程が必要なくなるので、製造工程を低減す
ることができる。
In this way, by forming the insulating film 9B with a thicker thickness in the process of forming the insulating film 9A, the insulating film 9B
Since the step of forming is no longer necessary, the number of manufacturing steps can be reduced.

第6図に示す絶縁膜9A、9Bを形成する工程の後に、
第7図に示すように、絶縁膜9A下のウェル領域2の主
面部にn゛型の半導体領域10を形成する。半導体領域
10は、10”  [atoms/ ra ” ]程度
又はそれ以上の高濃度の不純物(例えば、AS)をイオ
ン打込み技術で導入し、引き伸し拡散を施すことで形成
できる。半導体領域10は、ソース領域又はドレイン領
域を形成するためのものである。
After the step of forming the insulating films 9A and 9B shown in FIG.
As shown in FIG. 7, an n-type semiconductor region 10 is formed on the main surface of the well region 2 under the insulating film 9A. The semiconductor region 10 can be formed by introducing an impurity (for example, AS) at a high concentration of about 10"[atoms/ra"] or higher using an ion implantation technique and performing stretching diffusion. The semiconductor region 10 is for forming a source region or a drain region.

半導体領域10は、ゲート電極6等に対して自己整合で
形成するために、ゲート電極6等のポリサイド膜を不純
物導入用マスクとして使用している。このため、高融点
金属シリサイド膜6B中にも半導体領域10を形成する
不純物が導入される。
In order to form the semiconductor region 10 in self-alignment with the gate electrode 6 and the like, a polycide film such as the gate electrode 6 is used as a mask for impurity introduction. Therefore, impurities forming the semiconductor region 10 are also introduced into the high melting point metal silicide film 6B.

しかしながら、高融点金属シリサイド膜6Bの上部に、
400[λ]]程度厚い膜厚の絶縁膜9Bを形成してい
るので、10”  [at、oms/am”]程度の高
濃度の不純物のうち、高融点金属シリサイド膜6B中に
は、10[%]]程度導入されることでとどまる。また
、高融点金属シリサイド膜6Bの上部に、 1000 
[入]程度の厚い膜厚の絶縁膜9Bを形成すると、 1
0”  [aシo+ss/c12]程度の高濃度の不純
物のうち、高融点金属シリサイド膜6B中には、殆んど
導入されることがない。
However, on the top of the high melting point metal silicide film 6B,
Since the insulating film 9B is formed with a thickness of about 400 [λ]], among the impurities at a high concentration of about 10" [at, oms/am"], 10% of the impurity is contained in the high melting point metal silicide film 6B. It will be stopped by introducing about [%]]. Further, on the top of the high melting point metal silicide film 6B, 1000
When the insulating film 9B is formed as thick as [ON], 1
Of the impurities at a high concentration of about 0'' [a+ss/c12], almost no impurities are introduced into the high melting point metal silicide film 6B.

このように、高融点金属シリサイド膜6Bの不純物濃度
を低濃度にすることにより、前述したように、高融点金
属シリサイドv6Bとそれ以外の導電膜又は絶縁膜との
接着性を高め、それらの剥離を防止することができる。
In this way, by lowering the impurity concentration of the high melting point metal silicide film 6B, as described above, the adhesion between the high melting point metal silicide v6B and other conductive films or insulating films is improved, and their peeling is improved. can be prevented.

前記、半導体領域10を形成する工程により、転送用M
ISFETQs+ 、Qs2及び駆動用MI S FE
TQd r 、Qd2が略完成する。
In the step of forming the semiconductor region 10, the transfer M
ISFETQs+, Qs2 and driving MI SFE
TQd r and Qd2 are almost completed.

第7図に示す半導体領域10を形成する工程の後に、絶
縁膜11、接続孔12.高抵抗負荷素子13A、電源電
圧用配線(Vcc)13B、絶縁膜14、接続孔15及
びデータ線(DL)16を形成する。これら一連の製造
工程を施すことにより、前記第1図及び第2図に示すS
RAMのメモリセルは完成する。
After the step of forming the semiconductor region 10 shown in FIG. 7, the insulating film 11, the connection hole 12. A high resistance load element 13A, a power supply voltage wiring (Vcc) 13B, an insulating film 14, a connection hole 15, and a data line (DL) 16 are formed. By performing these series of manufacturing steps, the S shown in FIG. 1 and FIG.
The RAM memory cell is completed.

なお、前記実施例は、LDD構造のMISFETでメモ
リセルを構成したSRAMに本発明を適用したが、本発
明は、所謂、シングルドレイン構造又はダブルドレイン
構造のMISFETでメモリセルを構成したSRAMに
適用してもよい。この場合には、前記絶縁膜9Bに代え
て、ゲート電極6等をパターンニングするエツチング用
マスクを用いて、半導体領域10を形成してもよい。エ
ツチング用マスクとしては1例えば、フォトレジスト膜
を使用する。
In the above embodiments, the present invention was applied to an SRAM in which memory cells were configured with MISFETs having an LDD structure, but the present invention is also applicable to SRAMs in which memory cells were configured by MISFETs in a so-called single-drain structure or double-drain structure. You may. In this case, the semiconductor region 10 may be formed using an etching mask for patterning the gate electrode 6 and the like instead of the insulating film 9B. For example, a photoresist film is used as the etching mask.

また、前記実施例は、MISFETを有する半導体集積
回路装置として、SRAMに本発明を適用したが、本発
明は、それ以外のMISFETを有する半導体集積回路
装置に適用してもよい。具体的には、本発明は、ダイナ
ミック型ランダムアクセスメモリ、マスクROM、紫外
線消去型或は電気的消去型の書替え可能なROMに適用
することができる。
Further, in the embodiments described above, the present invention is applied to an SRAM as a semiconductor integrated circuit device having a MISFET, but the present invention may be applied to a semiconductor integrated circuit device having other MISFETs. Specifically, the present invention can be applied to a dynamic random access memory, a mask ROM, and an ultraviolet erasable or electrically erasable rewritable ROM.

さらに、本発明は、バイポーラトランジスタを有する半
導体集積回路装置に適用することもできる。この場合に
は、高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜中の不純
物濃度を、エミッタ領域よりも低濃度にすればよい。
Furthermore, the present invention can also be applied to a semiconductor integrated circuit device having a bipolar transistor. In this case, the impurity concentration in the high melting point metal film or the high melting point metal silicide film may be lower than that in the emitter region.

[効果コ 以上説明したように、本願において開示された新規な技
術によれば、以下に述べる効果を得ることができる。
[Effects] As explained above, according to the novel technology disclosed in this application, the following effects can be obtained.

(1)高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜の単層
又はそれを含む複合膜を有する半導体集積回路装置にお
いて、前記高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜の
不純物濃度を低濃度にすることにより、高融点金属膜又
は高融点金属シリサイド膜とその他の導電膜又は絶縁膜
との接着性を高めることができるので、それらの剥離を
防止することができる。
(1) In a semiconductor integrated circuit device having a single layer of a high melting point metal film or a high melting point metal silicide film, or a composite film containing the same, lowering the impurity concentration of the high melting point metal film or high melting point metal silicide film. This makes it possible to improve the adhesion between the high melting point metal film or the high melting point metal silicide film and other conductive films or insulating films, thereby preventing their peeling.

(2)前記(1)により、導通不良、絶縁耐圧の劣化を
抑制し、半導体集積回路装置の電気的信頼性を向上する
ことができる。
(2) According to the above (1), it is possible to suppress poor conduction and deterioration of dielectric strength voltage, and improve the electrical reliability of the semiconductor integrated circuit device.

(3)高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜の単層
又はそれを含む複合膜を有するMISFETを備えた半
導体集積回路装置において、前記MISFETのソース
領域又はドレイン領域を形成する第1の不純物導入用マ
スクを形成する工程で。
(3) In a semiconductor integrated circuit device equipped with a MISFET having a single layer of a high-melting point metal film or a high-melting point metal silicide film, or a composite film containing the same, introducing a first impurity to form a source region or a drain region of the MISFET. In the process of forming masks for use.

前記高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜の上部に
その不純物濃度を低濃度にする第2の不純物導入用マス
クを形成することにより、前記第2の不純物導入用マス
クを形成する工程を必要としなくなるので、製造工程を
低減することができる。
A step of forming the second impurity introduction mask by forming a second impurity introduction mask to lower the impurity concentration on the high melting point metal film or the high melting point metal silicide film is required. Therefore, the number of manufacturing steps can be reduced.

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
もとすき具体的に説明したが、本発明は。
The invention made by the present inventor has been specifically explained in the above embodiments, but the present invention is as follows.

前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において、種々変形し得ることは勿論である
It goes without saying that the invention is not limited to the embodiments described above, and that various modifications may be made without departing from the spirit thereof.

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

第1図は1本発明の一実施例であるSRAMのメモリセ
ルの平面図、 第2図は、第1図の■−■線で切った断面図。 第3図乃至第7図は、本発明の一実施例であるSRAM
のメモリセルの各製造工程における断面図である。 図中、2・・・ウェル領域、5・・・ゲート絶縁膜、6
・・・ゲート電極、ワード! (WL)、基準電圧用配
線(Vss)、6A・・・多結晶シリコン膜、6B・・
・高融点金属シリサイド膜、7.10・・・半導体領域
。 9A、9B・・・絶縁膜、12・・・接続孔、13A、
R・・高抵抗負荷素子、13 B * V c c・・
・電源電圧用配線、Q・・・MISFETである。 2、二き、
FIG. 1 is a plan view of an SRAM memory cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line ■-■ in FIG. FIG. 3 to FIG. 7 show an SRAM which is an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the memory cell in each manufacturing process. In the figure, 2... Well region, 5... Gate insulating film, 6
...Gate electrode, word! (WL), reference voltage wiring (Vss), 6A...polycrystalline silicon film, 6B...
- High melting point metal silicide film, 7.10... semiconductor region. 9A, 9B... Insulating film, 12... Connection hole, 13A,
R... High resistance load element, 13 B * V c c...
- Wiring for power supply voltage, Q...MISFET. 2, 2,

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜の単層又
はそれを含む複合膜を有する半導体集積回路装置であっ
て、前記高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜は、
低い不純物濃度で構成されてなることを特徴とする半導
体集積回路装置。 2、前記高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜の不
純物濃度は、MISFETを有する半導体集積回路装置
にあっては、ソース領域又ドレイン領域に比べて低濃度
で構成されてなることを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載の半導体集積回路装置。 3、前記高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜の不
純物濃度は、バイポーラトランジスタを有する半導体集
積回路装置にあっては、エミッタ領域に比べて低濃度で
構成されてなることを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の半導体集積回路装置。 4、前記高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜は、
10^1^6[atoms/cm^2]程度以下の不純
物濃度を有するように、構成されてなることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路装置。 5、MISFETを有する半導体集積回路装置の製造方
法であって、第1導電型の第1の半導体領域の主面に、
ゲート絶縁膜を介して、高融点金属膜又は高融点金属シ
リサイド膜の単層又はそれを含む複合膜のゲート電極を
形成する工程と、該ゲート電極の少なくとも高融点金属
膜又は高融点金属シリサイド膜の上部に厚い第1の絶縁
膜を形成し、ゲート電極の側部の前記第1の半導体領域
の主面に薄い第2の絶縁膜を形成する工程と、該第1の
絶縁膜及び第2の絶縁膜を不純物導入用マスクとして用
い、第1の絶縁膜を通した第1の半導体領域の主面に第
2導電型の不純物を導入し、ソース領域又はドレイン領
域を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体集
積回路装置の製造方法。 6、前記第1の絶縁膜及び第2の絶縁膜を形成する工程
は、熱酸化技術で形成される酸化シリコン膜を形成する
工程であることを特徴とする特許請求の範囲第5項に記
載の半導体集積回路装置の製造方法。
[Scope of Claims] 1. A semiconductor integrated circuit device having a single layer of a high melting point metal film or a high melting point metal silicide film, or a composite film containing the same, wherein the high melting point metal film or high melting point metal silicide film comprises:
A semiconductor integrated circuit device comprising a low impurity concentration. 2. In a semiconductor integrated circuit device having a MISFET, the impurity concentration of the high melting point metal film or the high melting point metal silicide film is lower than that of the source region or the drain region. Claim 1
2. The semiconductor integrated circuit device described in 2. 3. A patent claim characterized in that, in a semiconductor integrated circuit device having a bipolar transistor, the impurity concentration of the high melting point metal film or the high melting point metal silicide film is lower than that of the emitter region. The semiconductor integrated circuit device according to scope 1. 4. The high melting point metal film or high melting point metal silicide film is
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device is configured to have an impurity concentration of approximately 10^1^6 [atoms/cm^2] or less. 5. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MISFET, which comprises: on the main surface of the first semiconductor region of the first conductivity type;
A step of forming a gate electrode of a single layer of a high melting point metal film or a high melting point metal silicide film or a composite film containing the same through a gate insulating film, and at least a high melting point metal film or a high melting point metal silicide film of the gate electrode. forming a thick first insulating film on the top of the first insulating film, and forming a thin second insulating film on the main surface of the first semiconductor region on the side of the gate electrode; using the insulating film as a mask for impurity introduction, and introducing an impurity of the second conductivity type into the main surface of the first semiconductor region through the first insulating film to form a source region or a drain region. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, characterized in that: 6. According to claim 5, the step of forming the first insulating film and the second insulating film is a step of forming a silicon oxide film formed by thermal oxidation technology. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63313817A (en) * 1987-06-16 1988-12-21 Seiko Instr & Electronics Ltd Manufacture of semiconductor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63313817A (en) * 1987-06-16 1988-12-21 Seiko Instr & Electronics Ltd Manufacture of semiconductor device

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