JPH0147018B2 - - Google Patents

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JPH0147018B2
JPH0147018B2 JP59276138A JP27613884A JPH0147018B2 JP H0147018 B2 JPH0147018 B2 JP H0147018B2 JP 59276138 A JP59276138 A JP 59276138A JP 27613884 A JP27613884 A JP 27613884A JP H0147018 B2 JPH0147018 B2 JP H0147018B2
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Japan
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forming
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JP59276138A
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Masaki Sato
Kazuyoshi Shinada
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
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    • H10D84/0123Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs
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    • H10W20/081Manufacture or treatment of dielectric parts thereof by forming openings in the dielectric parts
    • H10W20/082Manufacture or treatment of dielectric parts thereof by forming openings in the dielectric parts the openings being tapered via holes

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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

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、素子の微細化に従つ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上の絶縁膜2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PSG3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型拡散層中のn型不純物がP型拡散層中に
拡散、あるいはP型拡散層中のp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、半導体基板表面の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) 本願第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
ことを制御し、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つたものである。
本願第2の発明は、本願第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つた後、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つたもの
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型のウエル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チヤネル側の基板11上にゲート
酸化膜14a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チヤネル側のウエル12上
にゲート酸化膜14b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チヤ
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チヤネル側のウエル12表面に
P型拡散層としてのP+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SiO2膜20、低温溶融絶縁膜としてのリ
ンドープガラス膜21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。
(2) 次に、前記ソース領域16,18、ドレイン
領域17,19及びゲート電極15a,15b
に対応するSiO2膜20、ガラス膜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22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1
5a,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500Åのチ
タン(Ti)膜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1×1015cm-2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+
層を形成することができ、接合の信頼性を増
す。しかる後、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、
SiO2膜20やガラス膜21上に形成されてて
いるTi膜23は、基板11と接触しないため
にSiとは反応せずTi膜のままである。更に、
Siを1×1015cm-2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。
(3) 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2
1が溶融してコンタクトホール部分並びにその
他のステツプ部分にテーパ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24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Al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に配線25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。
コンタクトホール22から露出するソース領
域16,18やドレイン領域17,19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から前記ソー
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。
従つて、これら領域16〜19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900℃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22を
形成した(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,bは本発明の実施例2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3図は従来の半導体装置の断面図で
ある。 11…P型の(100)基板、12…N型のウエ
ル、13…素子分離領域、14a,14b…ゲー
ト酸化膜、15a,15b…ゲート電極、16,
18…ソース領域、17,19…ドレイン領域、
20…SiO2膜、21…リンドープガラス膜、2
2…コンタクトホール、23…Ti膜、24…チ
タンシリサイド膜、25…配線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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することを特
    徴とする相補型半導体装置の製造方法。 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 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 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
    ツ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と
    を特徴とする相補型半導体装置の製造方法。 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 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。
JP59276138A 1984-12-28 1984-12-28 相補型半導体装置の製造方法 Granted JPS61156853A (ja)

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JPS61156853A JPS61156853A (ja) 1986-07-16
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