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JP2005322730A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2005322730A JP2004138550A JP2004138550A JP2005322730A JP 2005322730 A JP2005322730 A JP 2005322730A JP 2004138550 A JP2004138550 A JP 2004138550A JP 2004138550 A JP2004138550 A JP 2004138550A JP 2005322730 A JP2005322730 A JP 2005322730A
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Yasuko Yoshida
安子 吉田
Yasuaki Yonemochi
泰明 米持
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一彦 佐藤
Motomu Miyata
須 宮田
Nobuyuki Matsuo
修志 松尾
Kunihiro Koide
国宏 小出
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Abstract

【課題】 ゲート配線のコンタクト領域における異常酸化物の生成を抑制する。
【解決手段】 電界効果トランジスタを有する半導体装置の製造方法であって、半導体基板の主面上に半導体膜を形成する工程と、前記半導体膜に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入する工程と、前記半導体膜をパターンニングして、前記ゲート電極、及びコンタクト領域を含む配線を形成する工程と、前記配線の表面に、金属・半導体反応層を形成する工程と、前記配線を覆うようにして前記半導体基板の主面上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜をエッチングして、配線のコンタクト領域上に接続孔を形成する工程とを有し、
前記不純物のイオン注入工程は、前記配線のコンタクト領域となる前記半導体膜の部分をマスクで覆った状態で行う。
【選択図】 図15
PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress generation of abnormal oxide in a contact region of a gate wiring.
A method of manufacturing a semiconductor device having a field effect transistor, comprising: forming a semiconductor film on a main surface of a semiconductor substrate; and ion-implanting an impurity for reducing a resistance value into the semiconductor film. A step of patterning the semiconductor film to form a wiring including the gate electrode and a contact region, a step of forming a metal / semiconductor reaction layer on the surface of the wiring, and covering the wiring Forming an insulating film on the main surface of the semiconductor substrate, and etching the insulating film to form a connection hole on a contact region of the wiring,
The impurity ion implantation step is performed in a state in which a portion of the semiconductor film to be a contact region of the wiring is covered with a mask.
[Selection] Figure 15

Description

本発明は、半導体装置及びその製造技術に関し、特に、電界効果トランジスタを有する半導体装置及びその製造技術に適用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing technique thereof, and more particularly to a semiconductor device having a field effect transistor and a technique effective when applied to the manufacturing technique.

半導体装置に搭載される電界効果トランジスタとして、例えばMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)と呼称される絶縁ゲート型電界効果トランジスタが知られている。このMISFETは、高集積化し易いという特徴を持っていることから、集積回路を構成するトランジスタ素子として広く用いられている。   As a field effect transistor mounted on a semiconductor device, for example, an insulated gate field effect transistor called MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor) is known. This MISFET is widely used as a transistor element constituting an integrated circuit because it has a feature of being easily integrated.

MISFETは、nチャネル導電型及びpチャネル導電型を問わず、一般的に、チャネル形成領域、ゲート絶縁膜、ゲート電極、ソース領域及びドレイン領域等を有する構成になっている。ゲート絶縁膜は、半導体基板の主面(素子形成面,回路形成面)の素子形成領域に設けられ、例えば酸化シリコン膜で形成されている。ゲート電極は、半導体基板の主面の素子形成領域上にゲート絶縁膜を介在して設けられ、例えば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で形成されている。チャネル形成領域は、ゲート電極と対向する半導体基板の領域(ゲート電極直下の領域)に設けられている。ソース領域及びドレイン領域は、チャネル形成領域のチャネル長方向において、チャネル形成領域を挟むようにして設けられた一対の半導体領域(不純物拡散領域)で形成されている。   A MISFET generally has a structure including a channel formation region, a gate insulating film, a gate electrode, a source region, a drain region, and the like, regardless of the n-channel conductivity type or the p-channel conductivity type. The gate insulating film is provided in the element formation region of the main surface (element formation surface, circuit formation surface) of the semiconductor substrate, and is formed of, for example, a silicon oxide film. The gate electrode is provided on the element formation region on the main surface of the semiconductor substrate with a gate insulating film interposed, and is formed of, for example, a polycrystalline silicon film into which an impurity for reducing a resistance value is introduced. The channel formation region is provided in a region of the semiconductor substrate facing the gate electrode (a region immediately below the gate electrode). The source region and the drain region are formed of a pair of semiconductor regions (impurity diffusion regions) provided so as to sandwich the channel formation region in the channel length direction of the channel formation region.

MISFETのゲート電極は、半導体基板の主面の素子形成領域及び素子分離領域に亘って延在する配線(以下、ゲート配線と言う)の一部で形成されている。ゲート配線は、MISFETのゲート電極と、このゲート電極に連なる引き回し部分(配線部分)とを有し、配線部分には上層配線との電気的な接続を行うためのコンタクト領域が設けられている。   The gate electrode of the MISFET is formed by a part of wiring (hereinafter referred to as gate wiring) extending over the element formation region and the element isolation region on the main surface of the semiconductor substrate. The gate wiring has a gate electrode of the MISFET and a routing portion (wiring portion) connected to the gate electrode, and a contact region for electrical connection with the upper layer wiring is provided in the wiring portion.

ここで、MISFETにおいて、ゲート絶縁膜が酸化シリコン膜からなるものは、通常、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)と呼ばれている。また、チャネル形成領域とは、ソース領域とドレイン領域とを結ぶ電流通路(チャネル)が形成される領域を言う。また、電流が半導体基板の厚さ方向(深さ方向)に流れるものを縦型、電流が半導体基板の平面方向(表面方向)に流れるものを横型と呼んでいる。また、ソース領域とドレイン領域との間のチャネル形成領域に電子のチャネル(導電通路)が形成されるものをnチャネル導電型(又は単にn型)、正孔のチャネルが形成されるものをpチャネル導電型(又は単にp型)と呼んでいる。また、ゲート電極に閾値電圧以上の電圧を加えることによって初めてドレイン電流が流れるものをエンハンスント型(又はE型、又はノーマリオフ型)と呼び、ゲート電極に電圧を加えなくてもドレイン電流が流れるものをディプレッション型(又はD型、又はノーマリオン型)と呼んでいる。   Here, in the MISFET, a gate insulating film made of a silicon oxide film is usually called a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). A channel formation region refers to a region where a current path (channel) that connects a source region and a drain region is formed. In addition, a current flowing in the thickness direction (depth direction) of the semiconductor substrate is called a vertical type, and a current flowing in the plane direction (surface direction) of the semiconductor substrate is called a horizontal type. In addition, an n-channel conductivity type (or simply n-type) in which an electron channel (conductive path) is formed in a channel formation region between a source region and a drain region, and a p-type in which a hole channel is formed. It is called channel conductivity type (or simply p-type). A type in which drain current flows only when a voltage equal to or higher than a threshold voltage is applied to the gate electrode is called an enhanced type (or E type or normally-off type), and drain current flows even if no voltage is applied to the gate electrode. Is called depletion type (or D type or normally-on type).

ところで、MISFETは、高集積化や多機能化に伴って微細化の一途を辿っている。MISFETの微細化に伴い短チャネル効果やホットエレクトロンの発生を抑制するため、ゲート長が1[μm]以下(サブミクロン世代)のMISFETにおいては、ドレイン領域のチャネル形成領域側の不純物を低濃度化したLDD構造が採用されている。LDD構造は、ドレイン領域のチャネル形成領域側への拡散量を低減し、チャネル長寸法を確保できるため、短チャネル効果の発生を抑制することができる。また、ドレイン領域とチャネル形成領域との間に形成されるpn接合部の不純物濃度分布の勾配を緩和し、この領域に発生する電界強度を弱められるため、ホットキャリアの発生量を低減することができる。   By the way, MISFETs are continually miniaturized along with high integration and multi-function. In order to suppress the occurrence of short channel effects and hot electrons with the miniaturization of MISFETs, in MISFETs with a gate length of 1 [μm] or less (submicron generation), the impurity concentration on the channel formation region side of the drain region is reduced The LDD structure is adopted. Since the LDD structure can reduce the amount of diffusion of the drain region to the channel formation region side and secure the channel length dimension, generation of a short channel effect can be suppressed. In addition, since the gradient of the impurity concentration distribution at the pn junction formed between the drain region and the channel formation region is relaxed and the electric field strength generated in this region can be weakened, the amount of hot carriers generated can be reduced. it can.

LDD構造のMISFETは、主に、半導体基板の主面上にゲート絶縁膜を介在してゲート電極を形成し、その後、半導体基板の主面に不純物をイオン注入してゲート電極に整合した半導体領域(エクステンション領域)を形成し、その後、ゲート電極の側壁にサイドウォールスペーサを形成し、その後、半導体基板の主面に不純物をイオン注入してサイドウォールスペーサに整合した半導体領域(コンタクト領域)を形成することによって得られる。   An MISFET having an LDD structure mainly includes a semiconductor region in which a gate electrode is formed on a main surface of a semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween, and then impurities are ion-implanted into the main surface of the semiconductor substrate and aligned with the gate electrode. (Extension region) is formed, and then a sidewall spacer is formed on the side wall of the gate electrode, and then a semiconductor region (contact region) aligned with the sidewall spacer is formed by implanting impurities into the main surface of the semiconductor substrate. It is obtained by doing.

一方、MISFETの微細化は、ゲート長寸法の縮小に伴うゲート抵抗の増加や、ソース領域及びドレイン領域の浅接合化(シャロー化)に伴うソース抵抗、ドレイン抵抗、及びコンタクト抵抗の増加を招き、メモリIC(Integrated Circuit)、ロジックIC、メモリ機能及びロジック機能を有する混成IC等の高速化を妨げる要因となる。   On the other hand, miniaturization of the MISFET leads to an increase in gate resistance due to reduction in the gate length dimension, and an increase in source resistance, drain resistance, and contact resistance due to shallow junction (shallowing) of the source region and drain region. This is a factor that hinders the speeding up of a memory IC (Integrated Circuit), a logic IC, a hybrid IC having a memory function and a logic function, and the like.

そこで、微細化、高速化に対応して、高融点金属シリサイド膜を用いた低抵抗化技術が注目されている。特に、サリサイド(Salicide:Self−Aligned Silicideの略)技術と呼称される低抵抗化技術の採用は、混成ICを実現する上で有効である。   Therefore, a technique for reducing resistance using a refractory metal silicide film is attracting attention in response to miniaturization and speeding up. In particular, the use of a low resistance technique called a salicide (abbreviation of Self-Aligned Silicide) technique is effective in realizing a hybrid IC.

なお、本発明に関連する公知文献としては、例えば特開平6−204163号公報(特許文献1)が上げられる。この特許文献1には、層間剥離が発生することのない電気接点を、ドープされたポリシリコン表面に形成する技術が開示されている。   In addition, as a well-known document relevant to this invention, Unexamined-Japanese-Patent No. 6-204163 (patent document 1) is mention | raise | lifted, for example. This patent document 1 discloses a technique for forming an electrical contact on which a delamination does not occur on a doped polysilicon surface.

特開平6−204163号公報JP-A-6-204163

本発明者は、サリサイド構造のMISFETを有する半導体装置について検討した結果、以下の問題点を見出した。   As a result of studying a semiconductor device having a salicide MISFET, the present inventor has found the following problems.

サリサイド構造のMISFETは、主に、半導体基板の主面にゲート絶縁膜を形成し、その後、ゲート絶縁膜上を含む半導体基板の主面上に、半導体膜として例えばポリシリコン膜を成膜し、その後、ポリシリコン膜に抵抗値を低減するための不純物をイオン注入し、その後、ポリシリコン膜をパターンニングして、ゲート電極及びコンタクト領域を含むゲート配線を形成し、その後、半導体基板の主面に不純物をイオン注入してゲート電極に整合した一対の半導体領域(エクステンション領域)を形成し、その後、ゲート電極を含むゲート配線の側壁にサイドウォールスペーサを形成し、その後、半導体基板の主面に不純物をイオン注入して、ゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した一対の半導体領域(コンタクト領域)を形成し、その後、半導体領域(コンタクト領域)上及びゲート配線上を含む半導体基板の主面上に、高融点金属膜として例えばコバルト(Co)膜を成膜し、その後、半導体領域(コンタクト領域)のシリコン(Si)及びゲート配線のSiと、コバルト膜のCoとを反応させる熱処理を施して、半導体領域(コンタクト領域)上及びゲート配線上に、金属・半導体反応層として、例えばコバルトシリサイド(SiCo)層を形成し、その後、未反応のコバルト膜を選択的に除去することによって得られる。   The salicide structure MISFET mainly forms a gate insulating film on the main surface of the semiconductor substrate, and then forms, for example, a polysilicon film as a semiconductor film on the main surface of the semiconductor substrate including the gate insulating film, Thereafter, impurities for reducing the resistance value are ion-implanted into the polysilicon film, and then the polysilicon film is patterned to form a gate wiring including a gate electrode and a contact region, and then the main surface of the semiconductor substrate Impurities are ion-implanted to form a pair of semiconductor regions (extension regions) aligned with the gate electrode, and then sidewall spacers are formed on the side walls of the gate wiring including the gate electrode, and then the main surface of the semiconductor substrate is formed. Impurity ions are implanted to form a pair of semiconductor regions (contact regions) aligned with the sidewall spacers on the side walls of the gate electrode. After that, for example, a cobalt (Co) film is formed as a refractory metal film on the main surface of the semiconductor substrate including the semiconductor region (contact region) and the gate wiring, and then the semiconductor region (contact region). The silicon (Si), Si of the gate wiring, and Co of the cobalt film are subjected to heat treatment to form a metal / semiconductor reaction layer on the semiconductor region (contact region) and the gate wiring, for example, cobalt silicide (SiCo). ) Layer and then selectively removing the unreacted cobalt film.

一方、ゲート配線と上層配線との電気的な接続は、層間絶縁膜をエッチングしてゲート配線のコンタクト領域上に形成された接続孔を通して行われる。
半導体装置の製造プロセスでは、通常、接続孔内での良好な接続を行う(コンタクト抵抗の低減化を図る)ために、接続孔を形成した後、有機物及び無機物汚染を除去する洗浄処理を行っている。この洗浄処理では、APM洗浄(アルカリ処理)と、HPM洗浄(酸化性酸処理)とが実施される。
On the other hand, the electrical connection between the gate wiring and the upper layer wiring is performed through a connection hole formed on the contact region of the gate wiring by etching the interlayer insulating film.
In the manufacturing process of a semiconductor device, in order to make a good connection in a connection hole (to reduce contact resistance), a cleaning process is generally performed to remove organic and inorganic contamination after forming the connection hole. Yes. In this cleaning processing, APM cleaning (alkali processing) and HPM cleaning (oxidizing acid processing) are performed.

APM洗浄では、例えば
NHOH:H:HO=1:1:5(60℃,120sec)の洗浄液が使用される。
HPM洗浄では、例えば
HCl:H:HO=1:1:5(60℃,120sec)の洗浄液が使用される。
In the APM cleaning, for example, a cleaning solution of NH 4 OH: H 2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 5 (60 ° C., 120 sec) is used.
In the HPM cleaning, for example, a cleaning solution of HCl: H 2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 5 (60 ° C., 120 sec) is used.

本発明者は、この洗浄処理において、ゲート配線のコバルトシリサイド(CoSi)層が酸化されて異常酸化物が生成され、この異常酸化物の影響により、ゲート配線と上層配線との導通不良が発生することを見出した。   In this cleaning process, the present inventors oxidize the cobalt silicide (CoSi) layer of the gate wiring to generate an abnormal oxide, and due to the influence of the abnormal oxide, a poor conduction between the gate wiring and the upper wiring occurs. I found out.

本発明者の検討によれば、前記導通不良は、接続孔を形成する時のマスクの合わせずれにより、図64(模式的断面図)に示すように、接続孔18bがゲート配線10から食み出た場合(ゲート配線に対して目外れした場合)に起こることが判明した。   According to the inventor's study, the connection failure is caused by the misalignment of the mask when the connection hole is formed, and the connection hole 18b eats away from the gate wiring 10 as shown in FIG. 64 (schematic cross-sectional view). It has been found that this happens when it comes out (when it is out of line with the gate wiring).

接続孔18bは層間絶縁膜17をエッチングして形成されるため、接続孔18bがゲート配線10に対して目外れする場合、オーバーエッチングによりサイドウォールスペーサ13が削られてしまい、ゲード配線10のポリシリコン膜6が露出する。また、接続孔18bがゲート配線10に対して目外れした場合、APM洗浄によりサイドウォールスペーサ13が削られてしまい、ゲート配線10のポリシリコン膜6が露出する。また、ゲート配線10のポリシリコン膜6の露出は、サイドウォールスペーサ13を形成する時のオーバーエッチングにおいても起こる。   Since the connection hole 18 b is formed by etching the interlayer insulating film 17, when the connection hole 18 b is out of alignment with the gate wiring 10, the side wall spacer 13 is scraped off due to overetching, and the gate wiring 10 poly The silicon film 6 is exposed. Further, when the connection hole 18b is disconnected from the gate wiring 10, the sidewall spacer 13 is removed by APM cleaning, and the polysilicon film 6 of the gate wiring 10 is exposed. The exposure of the polysilicon film 6 of the gate wiring 10 also occurs during over-etching when the sidewall spacer 13 is formed.

ゲート配線10のポリシリコン膜6が露出した状態でHPM洗浄を実施すると、ゲート配線10のポリシリコン膜6とコバルトシリサイド層16aとの間で局部電池が形成され、コバルトシリサイド層16aが酸化されて異常酸化物21が生成される。具体的には、図65(模式的斜視図)に示すように、HPM洗浄液中のHとポリシリコン膜6のSiとの反応によりホールが発生し、それによりコバルトシリサイド層16a中のCoが溶液中に溶出し、コバルトシリサイド層16a中のSiがSiOとして異常成長する。APM洗浄液もHが混合されているため、異常酸化物が生成される可能性はあるが、SiOはAPM洗浄液中のNHOHにより溶解するため、異常酸化物の残存はない。 When the HPM cleaning is performed with the polysilicon film 6 of the gate wiring 10 exposed, a local battery is formed between the polysilicon film 6 of the gate wiring 10 and the cobalt silicide layer 16a, and the cobalt silicide layer 16a is oxidized. An abnormal oxide 21 is generated. Specifically, as shown in FIG. 65 (schematic perspective view), holes are generated by the reaction between H 2 O 2 in the HPM cleaning liquid and Si of the polysilicon film 6, thereby causing the cobalt silicide layer 16 a to have a hole. Co is eluted into the solution, and Si in the cobalt silicide layer 16a grows abnormally as SiO 2 . Since the APM cleaning liquid is also mixed with H 2 O 2, there is a possibility that an abnormal oxide may be generated. However, since SiO 2 is dissolved by NH 4 OH in the APM cleaning liquid, no abnormal oxide remains.

このような局部電池作用による異常酸化物の生成は、ゲート配線と上層配線との導通を不良にし、半導体装置の製造歩留まり低下の要因となるため、対策が必要である。特に、プロセス・デバイスの微細化に伴ってゲート配線の幅が狭くなり、ゲート配線に対する接続孔の目外れを許容することが必要となるため、このような不良が今後さらに顕在化する可能性がある。   The generation of abnormal oxide due to such local cell action causes poor conduction between the gate wiring and the upper wiring and causes a decrease in the manufacturing yield of the semiconductor device, and therefore countermeasures are necessary. In particular, since the width of the gate wiring becomes narrower with the miniaturization of processes and devices, and it is necessary to allow the connection holes to be disconnected from the gate wiring, such a defect may become more apparent in the future. is there.

本発明者の検討によれば、前記HPM洗浄液中のHとポリシリコン膜のSiとの反応は、ポリシリコン膜中の不純物濃度が高いほど起こり易すいことが判明した。これは、ポリシリコン膜中の不純物濃度が高いほどポリシリコン膜/コバルトシリサイド層間をホールがトンネリングし易いためである。 According to the study by the present inventor, it has been found that the reaction between H 2 O 2 in the HPM cleaning solution and Si in the polysilicon film is easier to occur as the impurity concentration in the polysilicon film is higher. This is because holes are more easily tunneled between the polysilicon film / cobalt silicide layer as the impurity concentration in the polysilicon film is higher.

図66は、従来の一例を示す図であり、ゲート耐圧が異なる2水準の相補型MOSFETを有する半導体装置の製造プロセスにおいて、ゲート配線のコンタクト領域のポリシリコン膜に注入される不純物の種類(イオン種)及び注入量を示す図である。図66に示すように、ゲート配線のコンタクト領域のポリシリコン膜には、トータル1E16(1×1016[atoms/cm2])オーダーという非常に多量の不純物イオンが注入される。   FIG. 66 is a diagram showing an example of the prior art. In the manufacturing process of a semiconductor device having two-level complementary MOSFETs having different gate breakdown voltages, the types of impurities (ions) implanted into the polysilicon film in the contact region of the gate wiring It is a figure which shows seed | species) and injection amount. As shown in FIG. 66, a very large amount of impurity ions of a total order of 1E16 (1 × 10 16 [atoms / cm 2]) is implanted into the polysilicon film in the contact region of the gate wiring.

図67は、従来の一例を示す図であり、ゲート耐圧が異なる2水準の相補型MOSFETを有する半導体装置において、ゲート配線のコンタクト領域におけるポリシリコン膜中の不純物濃度とコンタクト抵抗との関係を示す図である。図67に示すように、不純物濃度が高くなると、抵抗の落ちこぼれが増加することが分かる。   FIG. 67 is a diagram showing an example of the prior art, and shows the relationship between the impurity concentration in the polysilicon film in the contact region of the gate wiring and the contact resistance in a semiconductor device having two-level complementary MOSFETs with different gate breakdown voltages. FIG. As shown in FIG. 67, it can be seen that the drop in resistance increases as the impurity concentration increases.

そこで、本発明者は、MISFETの製造プロセス中の不純物イオン注入工程に着目し、本発明をなした。
本発明の目的は、ゲート配線のコンタクト領域における異常酸化物の生成を抑制することが可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、半導体装置の製造歩留まりの向上を図ることが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記並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。
Therefore, the present inventor made the present invention paying attention to the impurity ion implantation step in the manufacturing process of the MISFET.
An object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing generation of abnormal oxide in a contact region of a gate wiring.
Another object of the present invention is to provide a technique capable of improving the manufacturing yield of semiconductor devices.
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.

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。   Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

MISFETの製造プロセスでは、一般的に、ゲート絶縁膜を形成した後、
(A)ゲート電極及びコンタクト領域を含むゲート配線の形成に使用される半導体膜の抵抗値を低減するための不純物イオン注入、
(B)ゲート電極に整合した一対の半導体領域(エクステンション領域)を形成するための不純物イオン注入、
(C)ゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域(コンタクト領域)を形成するための不純物イオン注入、
が実施される。
In the manufacturing process of MISFET, generally, after forming a gate insulating film,
(A) Impurity ion implantation for reducing the resistance value of a semiconductor film used for forming a gate wiring including a gate electrode and a contact region;
(B) Impurity ion implantation for forming a pair of semiconductor regions (extension regions) aligned with the gate electrode;
(C) Impurity ion implantation for forming a semiconductor region (contact region) aligned with the side wall spacer on the side wall of the gate electrode;
Is implemented.

これらの不純物イオン注入((A),(B),(C))のうちの何れか1つの工程において、ゲート配線のコンタクト領域に不純物をイオン注入しないようにし、ゲート配線のコンタクト領域における不純物濃度を低くすることにより、前記目的は達成される。例えば以下のようにする。   In any one of these impurity ion implantations ((A), (B), (C)), impurities are not implanted into the contact region of the gate wiring, and the impurity concentration in the contact region of the gate wiring is reduced. By lowering the value, the above object can be achieved. For example:

(1)ゲート電極及びコンタクト領域を含むゲート配線は、半導体膜(例えばシリコン膜)に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入した後、半導体膜をパターンニングすることによって形成される。従って、前記(A)工程において、ゲート配線のコンタクト領域となる半導体膜の部分をマスクで覆った状態で、半導体膜に不純物をイオン注入する。 (1) A gate wiring including a gate electrode and a contact region is formed by patterning a semiconductor film after ion implantation of an impurity for reducing a resistance value into a semiconductor film (for example, a silicon film). Therefore, in the step (A), impurities are ion-implanted into the semiconductor film in a state where the portion of the semiconductor film that becomes the contact region of the gate wiring is covered with the mask.

(2)ゲート電極に整合した一対の半導体領域(エクステンション領域)は、半導体基板の主面に不純物をイオン注入することによって形成される。従って、前記(B)工程において、ゲート配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で、半導体基板の主面に不純物をイオン注入する。 (2) A pair of semiconductor regions (extension regions) aligned with the gate electrode are formed by ion-implanting impurities into the main surface of the semiconductor substrate. Therefore, in the step (B), impurities are ion-implanted into the main surface of the semiconductor substrate with the contact region of the gate wiring covered with a mask.

(3)ゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した一対の半導体領域(コンタクト領域)は、半導体基板の主面に不純物をイオン注入することによって形成される。従って、前記(C)工程において、ゲート配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で半導体基板の主面に不純物をイオン注入する。 (3) A pair of semiconductor regions (contact regions) aligned with the side wall spacers on the side walls of the gate electrode are formed by ion implantation of impurities into the main surface of the semiconductor substrate. Therefore, in the step (C), impurities are ion-implanted into the main surface of the semiconductor substrate with the contact region of the gate wiring covered with a mask.

なお、前記(A)乃至(C)の不純物イオン注入工程のうち、最もドース量が多い工程において、ゲート配線のコンタクト領域に不純物をイオン注入しないようにすることが望ましい。   Of the impurity ion implantation steps (A) to (C), it is desirable not to implant impurities into the contact region of the gate wiring in the step having the largest dose.

また、ゲート配線のコンタクト領域における半導体膜の高抵抗化を抑制するため、前記(A)乃至(C)工程のうちの何れか1つの工程において、ゲート配線のコンタクト領域に不純物をイオン注入することが望ましい。ゲート配線のコンタクト領域における半導体膜をノンドープにした場合(全くオン注入しない場合)、コンタクト領域が高抵抗になり、回路の高速化を妨げる要因となる。従って、コンタクト領域の高抵抗化を抑制しつつ、コンタクト領域における半導体膜中の不純物濃度を低くすることが重要である。   Further, in order to suppress an increase in resistance of the semiconductor film in the contact region of the gate wiring, an impurity is ion-implanted in the contact region of the gate wiring in any one of the steps (A) to (C). Is desirable. When the semiconductor film in the contact region of the gate wiring is non-doped (when not on-implanted at all), the contact region has a high resistance, which hinders the speeding up of the circuit. Therefore, it is important to reduce the impurity concentration in the semiconductor film in the contact region while suppressing the increase in resistance of the contact region.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
本発明によれば、ゲート配線のコンタクト領域における異常酸化物の生成を抑制することができる。
本発明によれば、半導体装置の製造歩留まり向上を図ることができる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in this application will be briefly described as follows.
According to the present invention, generation of abnormal oxide in the contact region of the gate wiring can be suppressed.
According to the present invention, it is possible to improve the manufacturing yield of semiconductor devices.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.

(実施形態1)
本実施形態1では、MISFETの製造で実施される3つの不純物イオン注入((A),(B),(C))のうち、ゲート配線となるポリシリコン膜の低抵抗化を図るための不純物イオン注入(A)を制御して、ゲート配線のコンタクト領域における異常酸化物の生成を抑制する例について説明する。
(Embodiment 1)
In the first embodiment, of the three impurity ion implantations ((A), (B), (C)) performed in the manufacture of the MISFET, the impurity for reducing the resistance of the polysilicon film serving as the gate wiring An example in which ion implantation (A) is controlled to suppress generation of abnormal oxide in the contact region of the gate wiring will be described.

図1乃至図15は、本発明の実施形態1の半導体装置に係わる図であり、
図1は、半導体装置に搭載された相補型MISFETの概略構成を示す模式的平面図、
図2は、図1の相補型MISFETの概略構成を示す模式的断面図、
図3乃至図14は、半導体装置の製造工程を示す模式的断面図、
図15は、半導体装置の製造工程におけるマスクパターンを示す模式的平面図である。
1 to 15 are diagrams related to the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a schematic plan view showing a schematic configuration of a complementary MISFET mounted on a semiconductor device.
2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of the complementary MISFET of FIG.
3 to 14 are schematic cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor device,
FIG. 15 is a schematic plan view showing a mask pattern in the manufacturing process of the semiconductor device.

なお、図2において、
(a)は図1のa−a線に沿う断面図、
(b)は図1のb−b線に沿う断面図、
(c)は図1のc−c線に沿う断面図である。
In FIG.
(A) is sectional drawing which follows the aa line of FIG.
(B) is a sectional view taken along line bb in FIG.
(C) is sectional drawing which follows the cc line of FIG.

また、図3乃至図14において、
(a)は図1のa−a線に沿う位置での断面図、
(b)は図1のb−b線に沿う位置での断面図、
(c)は図1のc−c線に沿う位置での断面図である。
3 to 14,
(A) is sectional drawing in the position in alignment with the aa line of FIG.
(B) is a cross-sectional view at a position along the line bb in FIG.
(C) is sectional drawing in the position in alignment with the cc line of FIG.

また、図15において、
(a)は図5のマスクパターン(M1)を示す平面図、
(b)は図6のマスクパターン(M2)を示す平面図、
(c)は図8のマスクパターン(M3)を示す平面図、
(d)は図9のマスクパターン(M4)を示す平面図、
(e)は図11のマスクパターン(M5)を示す平面図、
(f)は図12のマスクパターン(M6)を示す平面図である。
In FIG.
(A) is a top view which shows the mask pattern (M1) of FIG.
(B) is a plan view showing the mask pattern (M2) of FIG.
(C) is a plan view showing the mask pattern (M3) of FIG. 8,
(D) is a plan view showing the mask pattern (M4) of FIG. 9,
(E) is a plan view showing the mask pattern (M5) of FIG. 11,
(F) is a top view which shows the mask pattern (M6) of FIG.

図1及び図2((a),(b),(c))に示すように、本実施形態1の半導体装置は、半導体基板として例えば単結晶シリコンからなるp型基板1(以下、シリコン基板と呼ぶ)を主体に構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2 ((a), (b), (c)), the semiconductor device of the first embodiment is a p-type substrate 1 (hereinafter referred to as a silicon substrate) made of, for example, single crystal silicon as a semiconductor substrate. Called).

シリコン基板1の主面(素子形成面,回路形成面)は、素子分離領域(非活性領域)2によって区画された素子形成領域(活性領域)1n及び1pを有し、素子形成領域1nには、p型ウエル領域4及びn型MISFET−Qn(図2(a)参照)が形成され、素子形成領域1pには、n型ウエル領域3及びp型MISFET−Qp(図2(b)参照)が形成されている。n型及びp型MISFET(Qn,Qp)は、電界効果トランジスタの一種であり、本実施形態1ではドレイン電流がシリコン基板1の平面方向に流れる横型構造になっている。   The main surface (element formation surface, circuit formation surface) of the silicon substrate 1 has element formation regions (active regions) 1n and 1p partitioned by an element isolation region (inactive region) 2, and the element formation region 1n includes , A p-type well region 4 and an n-type MISFET-Qn (see FIG. 2A) are formed, and an n-type well region 3 and a p-type MISFET-Qp (see FIG. 2B) are formed in the element formation region 1p. Is formed. The n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp) are a kind of field effect transistor, and in the first embodiment, a drain type current flows in the plane direction of the silicon substrate 1.

素子分離領域2は、これに限定されないが、例えば浅溝アイソレーション(SGI:Shallow Groove Isolation)領域で構成されている。浅溝アイソレーション領域は、シリコン基板1の主面に浅溝を形成し、その後、浅溝の内部に絶縁膜(例えば酸化シリコン膜)を選択的に埋め込むことによって形成される。   Although not limited to this, the element isolation region 2 is configured by, for example, a shallow groove isolation (SGI) region. The shallow groove isolation region is formed by forming a shallow groove on the main surface of the silicon substrate 1 and then selectively burying an insulating film (for example, a silicon oxide film) inside the shallow groove.

n型及びp型MISFET(Qn,Qp)は、主に、チャネル形成領域、ゲート絶縁膜5、ゲート電極7、ソース領域及びドレイン領域を有する構成になっている。ゲート絶縁膜5は、シリコン基板1の主面の素子形成領域(1n,1p)に設けられ、ゲート電極7は、シリコン基板1の主面の素子形成領域上にゲート絶縁膜5を介在して設けられ、チャネル形成領域は、ゲート電極7の直下におけるシリコン基板1の表層部に設けられている。ソース領域及びドレイン領域は、チャネル形成領域のチャネル長(ゲート長)方向において、チャネル形成領域を挟むようにしてシリコン基板1の表層部に設けられている。   The n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp) mainly have a channel formation region, a gate insulating film 5, a gate electrode 7, a source region, and a drain region. The gate insulating film 5 is provided in the element forming region (1n, 1p) on the main surface of the silicon substrate 1, and the gate electrode 7 is interposed on the element forming region on the main surface of the silicon substrate 1 with the gate insulating film 5 interposed therebetween. The channel formation region is provided in the surface layer portion of the silicon substrate 1 immediately below the gate electrode 7. The source region and the drain region are provided in the surface layer portion of the silicon substrate 1 so as to sandwich the channel formation region in the channel length (gate length) direction of the channel formation region.

n型MISFET−Qnのソース領域及びドレイン領域は、図2(a)に示すように、エクステンション領域である一対のn型半導体領域(不純物拡散層)11、及びコンタクト領域である一対のn型半導体領域(不純物拡散層)14を有する構成になっている。n型半導体領域11は、ゲート電極7に整合してシリコン基板1の主面の素子形成領域1nに設けられている。n型半導体領域14は、ゲート電極7の側壁に設けられたサイドウォールスペーサ13に整合してシリコン基板1の主面の素子形成領域1nに設けられている。   As shown in FIG. 2A, the source region and the drain region of the n-type MISFET-Qn are a pair of n-type semiconductor regions (impurity diffusion layers) 11 as extension regions and a pair of n-type semiconductors as contact regions. The region (impurity diffusion layer) 14 is included. The n-type semiconductor region 11 is provided in the element formation region 1 n on the main surface of the silicon substrate 1 in alignment with the gate electrode 7. The n-type semiconductor region 14 is provided in the element formation region 1 n on the main surface of the silicon substrate 1 in alignment with the side wall spacer 13 provided on the side wall of the gate electrode 7.

p型MISFET−Qpのソース領域及びドレイン領域は、図2(b)に示すように、エクステンション領域である一対のp型半導体領域(不純物拡散層)12、及びコンタクト領域である一対のp型半導体領域(不純物拡散層)15を有する構成になっている。p型半導体領域12は、ゲート電極7に整合してシリコン基板1の主面の素子形成領域1pに設けられている。p型半導体領域14は、ゲート電極7の側壁に設けられたサイドウォールスペーサ13に整合してシリコン基板1の主面の素子形成領域1pに設けられている。   As shown in FIG. 2B, the source region and drain region of the p-type MISFET-Qp are a pair of p-type semiconductor regions (impurity diffusion layers) 12 as extension regions and a pair of p-type semiconductors as contact regions. The region (impurity diffusion layer) 15 is included. The p-type semiconductor region 12 is provided in the element formation region 1 p on the main surface of the silicon substrate 1 in alignment with the gate electrode 7. The p-type semiconductor region 14 is provided in the element formation region 1 p on the main surface of the silicon substrate 1 in alignment with the side wall spacer 13 provided on the side wall of the gate electrode 7.

コンタクト領域であるn型半導体領域14は、エクステンション領域であるn型半導体領域11よりも高不純物濃度になっている。コンタクト領域であるp型半導体領域15は、エクステンション領域であるp型半導体領域12よりも高不純物濃度になっている。即ち、本実施形態1のn型及びp型MISFET(Qn,Qp)は、LDD構造になっている。   The n-type semiconductor region 14 that is a contact region has a higher impurity concentration than the n-type semiconductor region 11 that is an extension region. The p-type semiconductor region 15 that is the contact region has a higher impurity concentration than the p-type semiconductor region 12 that is the extension region. That is, the n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp) of the first embodiment have an LDD structure.

図1に示すように、シリコン基板1の主面上には、素子形成領域(1n,1p)及び素子分離領域2に亘って延在するゲート配線10が設けられている。ゲート配線10は、n型及びp型MISFET(Qn,Qp)の各々のゲート電極7と、これらのゲート電極7に一体的に連なる引き回し部分(配線部分)8とを有し、引き回し部分8には上層配線との電気的にな接続を行うためのコンタクト領域9が設けられている。   As shown in FIG. 1, on the main surface of the silicon substrate 1, a gate wiring 10 extending over the element formation region (1n, 1p) and the element isolation region 2 is provided. The gate wiring 10 includes gate electrodes 7 of n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp), and routing portions (wiring portions) 8 integrally connected to the gate electrodes 7. Is provided with a contact region 9 for electrical connection with the upper wiring.

図2((a),(b))に示すように、n型及びp型MISFET(Qn,Qp)の各々の半導体領域(14,15)の表面には、低抵抗化を図るため、金属・半導体反応層として例えばコバルトシリサイド(CoSi)層16bが形成されている。また、図2((a),(b),(c))に示すように、ゲート配線10の表面には、低抵抗化を図るため、金属・半導体反応層として例えばコバルトシリサイド(CoSi)層16aが形成されている。これらのコバルトシリサイド層(16a,16b)は、例えばサリサイド(Salicide:Self Aligned Silicide)技術により、サイドウォールスペーサ13に整合して形成されている。即ち、本実施形態1のn型及びp型MISFET(Qn,Qp)は、サリサイド構造になっている。   As shown in FIG. 2 ((a), (b)), the surfaces of the semiconductor regions (14, 15) of the n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp) are made of metal in order to reduce resistance. For example, a cobalt silicide (CoSi) layer 16b is formed as the semiconductor reaction layer. 2 ((a), (b), (c)), for example, a cobalt silicide (CoSi) layer is formed on the surface of the gate wiring 10 as a metal / semiconductor reaction layer in order to reduce the resistance. 16a is formed. These cobalt silicide layers (16a, 16b) are formed in alignment with the sidewall spacers 13 by, for example, a salicide (Self Aligned Silicide) technique. That is, the n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp) of Embodiment 1 have a salicide structure.

ゲート配線10は、半導体膜と、この半導体膜上に設けられた金属・半導体反応層とを有する多層構造になっている。半導体膜としては例えばポリシリコン膜が用いられており、金属・半導体反応層としては例えばコバルトシリサイド層16aが用いられている。コバルトシリサイド層16aは、n型及びp型MISFET(Qn,Qp)の各々のゲート電極7、及び引き回し部分8を含むゲート配線10の全体に亘って形成されている。   The gate wiring 10 has a multilayer structure having a semiconductor film and a metal / semiconductor reaction layer provided on the semiconductor film. For example, a polysilicon film is used as the semiconductor film, and a cobalt silicide layer 16a is used as the metal / semiconductor reaction layer. The cobalt silicide layer 16a is formed over the gate wiring 10 including the gate electrode 7 and the routing portion 8 of each of the n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp).

図2((a),(b),(c))に示すように、シリコン基板1の主面上には、n型及びp型MISFET(Qn,Qp)を覆うようにして、例えば酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜17が設けられている。n型半導体領域14上及びp型半導体領域15上には、図2((a),(b))に示すように、層間絶縁膜17の表面からシリサイド層16bに到達する接続孔18aが設けられ、この接続孔18aの内部には導電性プラグ19が埋め込まれている。n型及びp型半導体領域(14,15)は、シリサイド層16a及び導電性プラグ19を介在して、層間絶縁膜17上を延在する配線20と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 2 ((a), (b), (c)), the main surface of the silicon substrate 1 is covered with, for example, silicon oxide so as to cover the n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp). An interlayer insulating film 17 made of a film is provided. On the n-type semiconductor region 14 and the p-type semiconductor region 15, as shown in FIGS. 2A and 2B, a connection hole 18 a that reaches the silicide layer 16 b from the surface of the interlayer insulating film 17 is provided. The conductive plug 19 is embedded in the connection hole 18a. The n-type and p-type semiconductor regions (14, 15) are electrically connected to the wiring 20 extending on the interlayer insulating film 17 with the silicide layer 16a and the conductive plug 19 interposed therebetween.

ゲート配線10のコンタクト領域9上には、図2(c)に示すように、層間絶縁膜17の表面からシリサイド層16aに到達する接続孔18bが設けられ、この接続孔18bの内部には導電性プラグ19が埋め込まれている。ゲート配線10のコンタクト領域9は、導電性プラグ19を介在して、層間絶縁膜17上を延在する配線20と電気的に接続されている。
ゲート配線10は、ポリシリコン膜において、コンタクト領域9よりも不純物濃度が高い部分を有している。
As shown in FIG. 2C, a connection hole 18b reaching the silicide layer 16a from the surface of the interlayer insulating film 17 is provided on the contact region 9 of the gate wiring 10, and a conductive layer is formed in the connection hole 18b. A plug 19 is embedded. The contact region 9 of the gate wiring 10 is electrically connected to the wiring 20 extending on the interlayer insulating film 17 with the conductive plug 19 interposed.
The gate wiring 10 has a portion having a higher impurity concentration than the contact region 9 in the polysilicon film.

次に、本実施形態1の半導体装置の製造について、図3乃至図15を用いて説明する。
まず、比抵抗10[Ωcm]程度の単結晶シリコンからなるp型のシリコン基板1を準備し、その後、シリコン基板1の主面に、素子形成領域1n及び1pを区画する素子分離領域2を形成する(図3(a),(b),(c)参照)。素子分離領域2は、これに限定されないが、例えば、シリコン基板1の主面に浅溝(例えば300[nm]程度の深さの溝)を形成し、その後、シリコン基板1の主面上に酸化シリコン膜からなる絶縁膜をCVD(Chemical Vapor Deposition)法で形成し、その後、絶縁膜が浅溝の内部に選択的に残るようにCMP(化学的機械研磨:Chemical Mechanical Polishing)法で平坦化することによって形成される。
Next, the manufacture of the semiconductor device of Embodiment 1 will be described with reference to FIGS.
First, a p-type silicon substrate 1 made of single crystal silicon having a specific resistance of about 10 [Ωcm] is prepared, and thereafter, an element isolation region 2 that partitions the element formation regions 1n and 1p is formed on the main surface of the silicon substrate 1. (See FIGS. 3A, 3B, and 3C). The element isolation region 2 is not limited to this. For example, a shallow groove (for example, a groove having a depth of about 300 [nm]) is formed on the main surface of the silicon substrate 1, and then the main surface of the silicon substrate 1 is formed. An insulating film made of a silicon oxide film is formed by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, and then flattened by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method so that the insulating film remains selectively inside the shallow groove. It is formed by doing.

次に、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nにp型ウエル領域4、素子形成領域1pにn型ウエル領域3を選択的に形成し、その後、図3に示すように、熱酸化処理を施してシリコン基板1の主面の素子形成領域1n及び1pに例えば厚さが2〜4[nm]程度の酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜5を形成する。   Next, a p-type well region 4 is selectively formed in the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1, and an n-type well region 3 is selectively formed in the element formation region 1p. Thereafter, as shown in FIG. Then, a gate insulating film 5 made of a silicon oxide film having a thickness of about 2 to 4 [nm] is formed in the element formation regions 1n and 1p on the main surface of the silicon substrate 1, for example.

次に、図4((a),(b),(c))に示すように、素子形成領域1n及び1pの各々のゲート絶縁膜5上、並びに素子分離領域2上を含むシリコン基板1の主面上に、ゲート配線10の形成に使用される半導体膜として、例えば厚さが100〜300[nm]程度のポリシリコン膜6をCVD(Chemical Vapor Deposition)法で成膜する。   Next, as shown in FIG. 4 ((a), (b), (c)), the silicon substrate 1 including the gate insulating film 5 in each of the element formation regions 1n and 1p and the element isolation region 2 is formed. On the main surface, as a semiconductor film used for forming the gate wiring 10, a polysilicon film 6 having a thickness of, for example, about 100 to 300 [nm] is formed by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

次に、ポリシリコン膜6に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入する(不純物イオン注入(A))。本実施形態1では、この不純物イオン注入を制御し、ゲート配線10のコンタクト領域9となるシリコン膜6の部分に不純物がイオン注入されないようにする。   Next, an impurity for reducing the resistance value is ion-implanted into the polysilicon film 6 (impurity ion implantation (A)). In the first embodiment, this impurity ion implantation is controlled so that impurities are not ion-implanted into the portion of the silicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10.

この不純物イオン注入では、n型MISFET−Qnのゲート電極7をn型化するための不純物イオン注入と、p型MISFET−Qpのゲート電極7をp型化するための不純物イオン注入とを分けて行う。0.2[μm]以降のCMIS(Complementary Metal Insulator Semiconductor)プロセスでは、微細化に伴うp型MISFETのショートチャネル効果を抑制するため、p型MISFETのゲート電極をp型化し、p型MISFETの構造を埋め込みチャネル型から表面チャネル型にしている。   In this impurity ion implantation, impurity ion implantation for converting the gate electrode 7 of the n-type MISFET-Qn into n-type and impurity ion implantation for converting the gate electrode 7 of the p-type MISFET-Qp into p-type are separately performed. Do. In a CMIS (Complementary Metal Insulator Semiconductor) process after 0.2 [μm], in order to suppress the short channel effect of the p-type MISFET due to miniaturization, the gate electrode of the p-type MISFET is made p-type, and the structure of the p-type MISFET From the buried channel type to the surface channel type.

ここで、n型MISFET−Qnのゲート電極7をn型化するための不純物イオン注入をn型化不純物イオン注入と呼び、p型MISFET−Qpのゲート電極7をp型化するための不純物イオン注入をp型化不純物イオン注入と呼ぶ。   Here, impurity ion implantation for making the gate electrode 7 of the n-type MISFET-Qn n-type is called n-type impurity ion implantation, and impurity ions for making the gate electrode 7 of the p-type MISFET-Qp p-type. The implantation is called p-type impurity ion implantation.

n型化不純物イオン注入は、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分(ゲート配線形成領域)において、図5((a),(b),(c))及び図15(a)に示すように、素子形成領域1p上の部分(p型MISFETのゲート電極となる部分)、及びゲート配線10のコンタクト領域9となる部分をマスクM1で選択的に覆った状態で行う。このn型化不純物イオン注入では、例えば、不純物としてリン(P)を使用し、加速エネルギーが20KeV程度、ドース量が6.0E15(6×1015[atoms/cm])程度の条件で行う。マスクM1としては、例えばフォトリソグラフィ技術によって形成されるフォトレジストマスクを用いる。 The n-type impurity ion implantation is performed as shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C in the portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate wiring 10 (gate wiring formation region) and FIG. As described above, the etching is performed in a state where the portion on the element formation region 1p (the portion serving as the gate electrode of the p-type MISFET) and the portion serving as the contact region 9 of the gate wiring 10 are selectively covered with the mask M1. In this n-type impurity ion implantation, for example, phosphorus (P) is used as an impurity, acceleration energy is about 20 KeV, and a dose amount is about 6.0E15 (6 × 10 15 [atoms / cm 2 ]). . As the mask M1, for example, a photoresist mask formed by a photolithography technique is used.

この工程において、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分のうち、マスクM1で覆われたシリコン膜6の部分、具体的には、p型MISFETのゲート電極となる部分(素子形成領域1p上の部分)、ゲート配線10の引き回し部分8となる部分の一部、及びゲート配線10のコンタクト領域9となる部分には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, of the portion of the polysilicon film 6 to be the gate wiring 10, the portion of the silicon film 6 covered with the mask M1, specifically, the portion to be the gate electrode of the p-type MISFET (on the element formation region 1p) ), A portion of the portion that becomes the routing portion 8 of the gate wiring 10, and a portion that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 are not subjected to impurity ion implantation.

一方、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分のうち、マスクM1で覆われていない部分、具体的には、n型MISFETのゲート電極7となる部分(素子形成領域1n上の部分)、及びゲート配線10の引き回し部分8となる部分の一部には、不純物のイオン注入が行われる。   On the other hand, of the portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate wiring 10, the portion that is not covered with the mask M1, specifically, the portion that becomes the gate electrode 7 of the n-type MISFET (the portion on the element formation region 1n), In addition, impurity ions are implanted into a part of the portion that becomes the routing portion 8 of the gate wiring 10.

p型化不純物イオン注入は、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分(ゲート配線形成領域)において、図6((a),(b),(c))及び図15(b)に示すように、素子形成領域1n上の部分(n型MISFETのゲート電極となる部分)、及びゲート配線10のコンタクト領域9となる部分をマスクM2で選択的に覆った状態で行う。この不純物イオン注入では、例えば、不純物としてボロン(B)を使用し、加速エネルギーが5KeV程度、ドース量が4.0E15(4×1015[atoms/cm])程度の条件で行う。マスクM2としては、例えばフォトリソグラフィ技術によって形成されるフォトレジストマスクを用いる。 The p-type impurity ion implantation is shown in FIG. 6 ((a), (b), (c)) and FIG. 15 (b) in the portion (gate wiring formation region) of the polysilicon film 6 to be the gate wiring 10. As described above, the process is performed in a state where the portion on the element formation region 1n (the portion serving as the gate electrode of the n-type MISFET) and the portion serving as the contact region 9 of the gate wiring 10 are selectively covered with the mask M2. In this impurity ion implantation, for example, boron (B) is used as an impurity, and the acceleration energy is about 5 KeV and the dose amount is about 4.0E15 (4 × 10 15 [atoms / cm 2 ]). As the mask M2, for example, a photoresist mask formed by a photolithography technique is used.

この工程において、ゲート配線10となるシリコン膜6の部分のうち、マスクM2で覆われたシリコン膜6の部分、具体的には、n型MISFETのゲート電極となる部分(素子形成領域1n上の部分)、ゲート配線10の引き回し部分8となる部分の一部、及びゲート配線10のコンタクト領域9となる部分には、不純物のイオン注入は行われない。   In this process, the silicon film 6 covered with the mask M2 among the silicon film 6 to be the gate wiring 10, specifically, the part to be the gate electrode of the n-type MISFET (on the element formation region 1n). (Parts), a part of the part that becomes the routing part 8 of the gate wiring 10, and a part that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 are not subjected to ion implantation of impurities.

一方、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分のうち、マスクM2で覆われていない部分、具体的には、p型MISFETのゲート電極7となる部分(素子形成領域1p上の部分)、及びゲート配線10の引き回し部分8となる部分の一部には、不純物のイオン注入が行われる。   On the other hand, of the portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate wiring 10, the portion that is not covered with the mask M 2, specifically, the portion that becomes the gate electrode 7 of the p-type MISFET (the portion on the element formation region 1 p), In addition, impurity ions are implanted into a part of the portion that becomes the routing portion 8 of the gate wiring 10.

なお、本実施形態1では、p型化不純物イオン注入よりもn型化不純物イオン注入の方を先に行っているが、n型化不純物イオン注入の方をp型化不純物イオン注入よりも先に行ってもよい。   In the first embodiment, n-type impurity ion implantation is performed prior to p-type impurity ion implantation. However, n-type impurity ion implantation is performed prior to p-type impurity ion implantation. You may go to

次に、マスクM2を除去した後、ポリシリコン膜6をパターンニングして、図7((a),(b),(c))に示すように、素子形成領域1n上に配置されたゲート電極7と、素子形成領域1p上に配置されたゲート電極7と、これらのゲート電極7に一体的に連なり、かつ素子分離領域2上に配置された引き回し部分8と、この引き回し部分8に設けられたコンタクト領域9とを有するゲート配線10を形成する。   Next, after removing the mask M2, the polysilicon film 6 is patterned, and as shown in FIGS. 7 (a), (b), and (c), the gate disposed on the element formation region 1n. An electrode 7, a gate electrode 7 disposed on the element formation region 1 p, a routing portion 8 that is integrally connected to the gate electrode 7 and disposed on the element isolation region 2, and is provided in the routing portion 8. A gate wiring 10 having the contact region 9 formed is formed.

次に、ゲート配線10のポリシリコン膜中の不純物を活性化させるための熱処理を施した後、図8((a),(b),(c))、及び図15(c)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pをマスクM3で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nに不純物をイオン注入して、ゲート電極7に整合した一対のn型半導体領域(エクステンション領域)11を形成する(不純物イオン注入(B))。マスクM3としては、例えばフォトリソグラフィ技術によって形成されるフォトレジストマスクを用いる。不純物イオン注入は、これに限定されないが、例えば3回に分けて行う。   Next, after performing heat treatment for activating impurities in the polysilicon film of the gate wiring 10, as shown in FIGS. 8 (a), (b), (c), and FIG. 15 (c). In addition, while the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 is selectively covered with the mask M3, impurities are ion-implanted into the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 to be aligned with the gate electrode 7. A pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 11 are formed (impurity ion implantation (B)). As the mask M3, for example, a photoresist mask formed by a photolithography technique is used. Impurity ion implantation is not limited to this, but is performed, for example, in three steps.

1回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物として砒素(As)を使用し、加速エネルギーが3KeV程度、ドース量が1.0E15(1×1015[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the first impurity ion implantation, for example, arsenic (As) is used as an impurity, and the acceleration energy is about 3 KeV and the dose is about 1.0E15 (1 × 10 15 [atoms / cm 2 ]).

2回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物としてボロン(B)を使用し、加速エネルギーが20KeV程度、ドース量が1.0E13(1×1013[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the second impurity ion implantation, for example, boron (B) is used as an impurity, and the acceleration energy is about 20 KeV and the dose is about 1.0E13 (1 × 10 13 [atoms / cm 2 ]).

3回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物としてボロン(B)を使用し、加速エネルギーが10KeV程度、ドース量が5.6E13(1×1013[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the third impurity ion implantation, for example, boron (B) is used as an impurity, and the acceleration energy is about 10 KeV and the dose is about 5.6E13 (1 × 10 13 [atoms / cm 2 ]).

この工程において、ゲート配線10のうち、マスクM3で覆われた部分、具体的には、素子形成領域1p上のゲート電極7、及び引き回し部分8の一部には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, impurities are ion-implanted into the portion of the gate wiring 10 covered with the mask M3, specifically, the gate electrode 7 on the element formation region 1p and a part of the routing portion 8. Absent.

一方、ゲート配線10のうち、マスクM3で覆われていない部分、具体的には、素子形成領域1n上のゲート電極7、引き回し部分8の一部、及びコンタクト領域9には、不純物のイオン注入が行われる。   On the other hand, impurity ion implantation is performed on a portion of the gate wiring 10 that is not covered with the mask M3, specifically, on the gate electrode 7 on the element formation region 1n, a part of the routing portion 8, and the contact region 9. Is done.

次に、マスクM3を除去した後、図9((a),(b),(c))、及び図15(d)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nをマスクM4で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pに不純物をイオン注入して、ゲート電極7に整合した一対のp型半導体領域(エクステンション領域)12を形成する(不純物イオン注入(B))。マスクM4としては、例えばフォトリソグラフィ技術によって形成されるフォトレジストマスクを用いる。不純物イオン注入は、これに限定されないが、例えば3回に分けて行う。   Next, after removing the mask M3, as shown in FIGS. 9 ((a), (b), (c)) and FIG. 15 (d), the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 is masked. While selectively covered with M4, impurities are ion-implanted into the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of p-type semiconductor regions (extension regions) 12 aligned with the gate electrode 7 ( Impurity ion implantation (B)). As the mask M4, for example, a photoresist mask formed by a photolithography technique is used. Impurity ion implantation is not limited to this, but is performed, for example, in three steps.

1回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物として二フッ化ボロン(BF)を使用し、加速エネルギーが3KeV程度、ドース量が1.0E15(1×1015[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the first impurity ion implantation, for example, boron difluoride (BF 2 ) is used as an impurity, the acceleration energy is about 3 KeV, and the dose amount is about 1.0E15 (1 × 10 15 [atoms / cm 2 ]). Perform under conditions.

2回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物としてリン(P)を使用し、加速エネルギーが55KeV程度、ドース量が1.0E13(1×1013[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the second impurity ion implantation, for example, phosphorus (P) is used as an impurity, and the acceleration energy is about 55 KeV and the dose is about 1.0E13 (1 × 10 13 [atoms / cm 2 ]).

3回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物としてリン(P)を使用し、加速エネルギーが30KeV程度、ドース量が5.6E13(1×1013[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the third impurity ion implantation, for example, phosphorus (P) is used as an impurity, and the acceleration energy is about 30 KeV and the dose is about 5.6E13 (1 × 10 13 [atoms / cm 2 ]).

この工程において、ゲート配線10のうち、マスクM4で覆われた部分、具体的には、素子形成領域1n上のゲート電極7、及び引き回し部分8の一部には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, impurity ions are implanted into the portion of the gate wiring 10 covered with the mask M4, specifically, the gate electrode 7 on the element formation region 1n and a part of the routing portion 8. Absent.

一方、ゲート配線10のうち、マスクM4で覆われていない部分、具体的には、素子形成領域1p上のゲート電極7、引き回し部分8の一部、及びコンタクト領域9には、不純物のイオン注入が行われる。   On the other hand, in the portion of the gate wiring 10 that is not covered with the mask M4, specifically, the gate electrode 7 on the element formation region 1p, a part of the routing portion 8, and the contact region 9, impurity ions are implanted. Is done.

次に、マスク4を除去した後、図10((a),(b),(c))に示すように、ゲート電極7及び引き回し部分8を含むゲート配線10の側壁にサイドウォールスペーサ13を形成する。サイドウォールスペーサ13は、シリコン基板1の主面上の全面に例えば酸化シリコン膜からなる絶縁膜をCVD法で成膜し、その後、絶縁膜にRIE(Reactive Ion Etching)等の異方性エッチングを施すことによって形成される。サイドウォールスペーサ13は、ゲート配線10に整合して形成される。   Next, after removing the mask 4, as shown in FIGS. 10 (a), (b), and (c), sidewall spacers 13 are formed on the side walls of the gate wiring 10 including the gate electrode 7 and the routing portion 8. Form. The sidewall spacer 13 is formed by forming an insulating film made of, for example, a silicon oxide film on the entire main surface of the silicon substrate 1 by a CVD method, and thereafter performing anisotropic etching such as RIE (Reactive Ion Etching) on the insulating film. It is formed by applying. The sidewall spacer 13 is formed in alignment with the gate wiring 10.

次に、図11((a),(b),(c))、及び図15(e)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pをマスクM5で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nに不純物をイオン注入して、サイドウォールスペーサ13に整合した一対のn型半導体領域(コンタクト)14を形成する(不純物イオン注入(C))。マスクM5としては、例えばフォトリソグラフィ技術によって形成されるフォトレジストマスクを用いる。不純物イオン注入は、これに限定されないが例えば2回に分けて行う。なお、図15(e)では発明の理解を容易にするため、サイドウォールスペーサ13の図示を省略している。   Next, as shown in FIGS. 11 (a), (b), (c)) and FIG. 15 (e), the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 is selectively covered with a mask M5. In this state, impurities are ion-implanted into the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of n-type semiconductor regions (contacts) 14 aligned with the sidewall spacers 13 (impurity ion implantation (C)). . As the mask M5, for example, a photoresist mask formed by a photolithography technique is used. Impurity ion implantation is not limited to this, but is performed, for example, in two steps. In FIG. 15E, the side wall spacers 13 are not shown for easy understanding of the invention.

1回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物として砒素(As)を使用し、加速エネルギーが40KeV程度、ドース量が4.0E15(1×1015[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the first impurity ion implantation, for example, arsenic (As) is used as an impurity, under conditions of an acceleration energy of about 40 KeV and a dose amount of about 4.0E15 (1 × 10 15 [atoms / cm 2 ]).

2回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物としてリン(P)を使用し、加速エネルギーが55KeV程度、ドース量が2.0E13(1×1013[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the second impurity ion implantation, for example, phosphorus (P) is used as an impurity, and the acceleration energy is about 55 KeV and the dose amount is about 2.0E13 (1 × 10 13 [atoms / cm 2 ]).

この工程において、ゲート配線10のうち、マスクM5で覆われた部分、具体的には、素子形成領域1p上のゲート電極7、引き回し部分8の一部には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, impurities are not ion-implanted into the portion of the gate wiring 10 covered with the mask M5, specifically, the gate electrode 7 and part of the routing portion 8 on the element formation region 1p. .

一方、ゲート配線10のうち、マスクM5で覆われていない部分、具体的には、素子形成領域1n上のゲート電極7、引き回し部分8の一部、及びコンタクト領域9には、不純物のイオン注入が行われる。   On the other hand, impurity ion implantation is performed on a portion of the gate wiring 10 that is not covered with the mask M5, specifically, on the gate electrode 7 on the element formation region 1n, a part of the routing portion 8, and the contact region 9. Is done.

次に、マスク5を除去した後、図12((a),(b),(c))、及び図15(f)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nをマスクM6で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pに不純物をイオン注入して、サイドウォールスペーサ13に整合した一対のp型半導体領域(コンタクト)15を形成する(不純物イオン注入(C))。マスクM6としては、例えばフォトリソグラフィ技術によって形成されるフォトレジストマスクを用いる。不純物イオン注入は、これに限定されないが、例えば2回に分けて行う。なお、図15(f)では発明の理解を容易にするため、サイドウォールスペーサ13の図示を省略している。   Next, after removing the mask 5, as shown in FIGS. 12 (a), (b), (c)) and FIG. 15 (f), the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 is masked. While selectively covered with M6, impurities are ion-implanted into the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of p-type semiconductor regions (contacts) 15 aligned with the sidewall spacers 13 ( Impurity ion implantation (C)). As the mask M6, for example, a photoresist mask formed by a photolithography technique is used. Impurity ion implantation is not limited to this, but is performed, for example, in two steps. In FIG. 15F, the side wall spacers 13 are not shown for easy understanding of the invention.

1回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物として二フッ化ボロン(BF)を使用し、加速エネルギーが25KeV程度、ドース量が2.0E15(1×1015[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the first impurity ion implantation, for example, boron difluoride (BF 2 ) is used as an impurity, the acceleration energy is about 25 KeV, and the dose amount is about 2.0E15 (1 × 10 15 [atoms / cm 2 ]). Perform under conditions.

2回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物としてボロン(B)を使用し、加速エネルギーが20KeV程度、ドース量が2.0E13(1×1013[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the second impurity ion implantation, for example, boron (B) is used as an impurity, and the acceleration energy is about 20 KeV and the dose is about 2.0E13 (1 × 10 13 [atoms / cm 2 ]).

この工程において、ゲート配線10のうち、マスクM6で覆われた部分、具体的には、素子形成領域1n上のゲート電極7、引き回し部分8の一部には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, impurity ions are not implanted into the portion of the gate wiring 10 covered with the mask M6, specifically, the gate electrode 7 on the element formation region 1n and part of the routing portion 8. .

一方、ゲート配線10のうち、マスクM6で覆われていない部分、具体的には、素子形成領域1p上のゲート電極7、引き回し部分8の一部、及びコンタクト領域9には、不純物のイオン注入が行われる。   On the other hand, in the portion of the gate wiring 10 that is not covered with the mask M6, specifically, the gate electrode 7 on the element formation region 1p, a part of the routing portion 8, and the contact region 9, impurity ions are implanted. Is done.

次に、マスクM6を除去した後、n型半導体領域11の形成工程、p型半導体領域12の形成工程、n型半導体領域14の形成工程、並びにp型半導体領域15の形成工程においてイオン注入された不純物(P,As,B,BF)を熱処理によって活性化させる。 Next, after removing the mask M6, ion implantation is performed in the n-type semiconductor region 11 formation step, the p-type semiconductor region 12 formation step, the n-type semiconductor region 14 formation step, and the p-type semiconductor region 15 formation step. The impurities (P, As, B, BF 2 ) are activated by heat treatment.

なお、本実施形態1では、ゲート配線10のポリシリコン膜中の不純物を活性化させるための熱処理をエクステンション形成工程の前に行っているが、ゲート配線10のポリシリコン膜中の不純物の活性化は、半導体領域(11,12,14,15)中の不純物を活性化させる熱処理において行ってもよい。   In the first embodiment, the heat treatment for activating the impurities in the polysilicon film of the gate wiring 10 is performed before the extension forming step. However, the activation of the impurities in the polysilicon film of the gate wiring 10 is performed. May be performed in a heat treatment for activating impurities in the semiconductor region (11, 12, 14, 15).

次に、図13((a),(b),(c))に示すように、ゲート電極7及び引き回し部分8を含むゲート配線10の表面、並びに半導体領域(14,15)の表面に、金属・半導体反応層として例えばコバルトシリサイド層(16a,16b)を形成する。コバルトシリサイド層(16a,16b)は、自然酸化膜等を除去してゲート配線10の表面及び半導体領域(14,15)の表面を露出させた後、これらの表面上を含むシリコン基板1の主面上の全面に高融点金属膜としてコバルト(Co)膜をスパッタ法で形成し、その後、ゲート配線10のポリシリコン膜のSi、並びに半導体領域(14,15)のSiと、コバルト膜のCoとを反応させる熱処理を施し、その後、未反応のコバルト膜を選択的に除去することによって形成される。コバルトシリサイド層(16a,16b)は、サイドウォールスペーサ13に整合して形成される。この工程により、サリサイド構造のn型及びp型MISFET(Qn,Qp)がほぼ完成する。   Next, as shown in FIG. 13 ((a), (b), (c)), on the surface of the gate wiring 10 including the gate electrode 7 and the routing portion 8, and on the surface of the semiconductor region (14, 15), For example, cobalt silicide layers (16a, 16b) are formed as the metal / semiconductor reaction layers. The cobalt silicide layers (16a, 16b) are formed by removing the natural oxide film and the like to expose the surface of the gate wiring 10 and the surface of the semiconductor region (14, 15), and then the main surfaces of the silicon substrate 1 including these surfaces. A cobalt (Co) film as a refractory metal film is formed on the entire surface by sputtering, and thereafter, Si in the polysilicon film of the gate wiring 10, Si in the semiconductor region (14, 15), and Co in the cobalt film. The film is formed by performing a heat treatment that causes the unreacted cobalt film to be selectively removed. The cobalt silicide layers (16a, 16b) are formed in alignment with the sidewall spacers 13. Through this process, the salicide structure n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp) are almost completed.

次に、n型及びp型MISFET(Qn,Qp)上、及びゲート配線10上を含むシリコン基板1の主面上の全面に、例えば酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜17をCVD法で成膜し、その後、層間絶縁膜17の表面をCMP法で平坦化する。   Next, an interlayer insulating film 17 made of, for example, a silicon oxide film is formed on the entire surface of the main surface of the silicon substrate 1 including the n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp) and the gate wiring 10 by the CVD method. Thereafter, the surface of the interlayer insulating film 17 is planarized by the CMP method.

次に、層間絶縁膜17をエッチングして、図14((a),(b),(c))に示すように、半導体領域(14,15)上に接続孔18a、ゲート配線10のコンタクト領域9上に接続孔18bを形成する。接続孔16aは、層間絶縁膜17の表面からコバルトシリサイド層16bに到達し、接続孔18bは、層間絶縁膜17の表面からコバルトシリサイド層16aに到達する。   Next, the interlayer insulating film 17 is etched, and as shown in FIGS. 14 ((a), (b), (c)), contact holes 18a and contacts for the gate wiring 10 are formed on the semiconductor regions (14, 15). A connection hole 18 b is formed on the region 9. The connection hole 16a reaches the cobalt silicide layer 16b from the surface of the interlayer insulating film 17, and the connection hole 18b reaches the cobalt silicide layer 16a from the surface of the interlayer insulating film 17.

次に、接続孔(18a,18b)内での良好な接続を行う(コンタクト抵抗の低減化図る)ため、有機物及び無機物汚染を除去する洗浄処理を行う。この洗浄処理では、APM洗浄(アルカリ処理)と、HPM洗浄(酸化性酸処理)とが実施される。   Next, in order to make a good connection in the connection holes (18a, 18b) (to reduce contact resistance), a cleaning process is performed to remove organic and inorganic contaminants. In this cleaning processing, APM cleaning (alkali processing) and HPM cleaning (oxidizing acid processing) are performed.

APM洗浄では、例えば
NHOH:H:HO=1:1:5(60℃,120sec)の洗浄液が使用される。
HPM洗浄では、例えば
HCl:H:HO=1:1:5(60℃,120sec)の洗浄液が使用される。
In the APM cleaning, for example, a cleaning solution of NH 4 OH: H 2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 5 (60 ° C., 120 sec) is used.
In the HPM cleaning, for example, a cleaning solution of HCl: H 2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 5 (60 ° C., 120 sec) is used.

次に、接続孔(18a,18b)の内部に、金属等の導電物を埋め込んで導電性プラグ19を形成し、その後、層間絶縁膜17上に配線20を形成する。この工程により、図2に示す構造となる。   Next, a conductive plug 19 is formed by embedding a conductive material such as a metal in the connection holes (18 a, 18 b), and then a wiring 20 is formed on the interlayer insulating film 17. By this step, the structure shown in FIG. 2 is obtained.

ところで、接続孔(18a,18b)は、層間絶縁膜17上に感光性レジスト膜を形成し、その後、接続孔を形成するためのパターンを持つフォトマスク(レチクル)を位置決めし、その後、露光処理を施して感光性レジスト膜にフォトマスクのパターンを転写し、その後、現像処理、及び洗浄・乾燥処理を施して、層間絶縁膜17上に感光性レジスト膜からなるマスク(エッチングマスク)を形成し、その後、エッチングマスクから露出する層間絶縁膜をエッチングすることによって形成されるため、フォトマスクの合わせずれにより、図64に示すように、接続孔18bがゲート配線から食み出た状態(ゲート配線に対して目外れした状態)で形成されることがある。   By the way, the connection holes (18a, 18b) are formed by forming a photosensitive resist film on the interlayer insulating film 17, and then positioning a photomask (reticle) having a pattern for forming the connection holes, and thereafter performing an exposure process. The pattern of the photomask is transferred to the photosensitive resist film, and then a development process and a cleaning / drying process are performed to form a mask (etching mask) made of a photosensitive resist film on the interlayer insulating film 17. Then, since the interlayer insulating film exposed from the etching mask is formed by etching, as shown in FIG. 64, the connection hole 18b protrudes from the gate wiring due to misalignment of the photomask (gate wiring). May be formed in an off-centered state.

このような目外れが生じる場合、接続孔を形成する時のオーバーエッチングによりサイドウォールスペーサ13が削られてしまい、接続孔18bの中においてゲート配線10のポリシリコン膜6が露出する。また、このような目はずれが生じた場合、接続孔を形成した後のAPM洗浄によりサイドウォールスペーサ13が削られてしまい、接続孔18bの中においてゲート配線10のポリシリコン膜6が露出する。また、ゲート配線10のポリシリコン膜6の露出は、サイドウォールスペーサ13を形成する時のオーバーエッチングにおいても起こる。   In the case where such disconnection occurs, the side wall spacer 13 is removed by over-etching when forming the connection hole, and the polysilicon film 6 of the gate wiring 10 is exposed in the connection hole 18b. Further, when such misalignment occurs, the sidewall spacer 13 is scraped by APM cleaning after forming the connection hole, and the polysilicon film 6 of the gate wiring 10 is exposed in the connection hole 18b. The exposure of the polysilicon film 6 of the gate wiring 10 also occurs during over-etching when the sidewall spacer 13 is formed.

ゲート配線10のポリシリコン膜6が露出した状態で接続孔18bの中をHPM洗浄すると、前述したように、ゲート配線10のポリシリコン膜とコバルトシリサイド層16aとの間で局部電池が形成され、コバルトシリサイド層16aが酸化されて異常酸化物が生成される。この異常酸化物は、ゲート配線10のポリシリコン膜中の不純物濃度が高いほど生成され易いため、異常酸化物の生成を抑制するためには、ゲート配線10のコンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くすることが有効である。   When HPM cleaning is performed in the connection hole 18b with the polysilicon film 6 of the gate wiring 10 exposed, as described above, a local battery is formed between the polysilicon film of the gate wiring 10 and the cobalt silicide layer 16a. The cobalt silicide layer 16a is oxidized to generate an abnormal oxide. This abnormal oxide is more easily generated as the impurity concentration in the polysilicon film of the gate wiring 10 is higher. Therefore, in order to suppress the generation of the abnormal oxide, the abnormal oxide in the contact region 9 of the gate wiring 10 It is effective to reduce the impurity concentration.

本実施形態1では、n型MISFET−Qnのゲート電極7をn型化するための不純物イオン注入工程(図5及び図15(a)参照)、及びp型MISFET−Qpのゲート電極7をp型化するための不純物イオン注入工程(図6及び図15(b)参照)において、ゲート配線10のコンタクト領域9となるシリコン膜6の部分をマスク(M1,M2)で覆った状態で、ポリシリコン膜6に不純物をイオン注入しているため、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分をマスク(M1,M2)で覆わない場合と比較して、ゲート配線10のコンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くすることができる。   In the first embodiment, an impurity ion implantation step (see FIGS. 5 and 15A) for converting the gate electrode 7 of the n-type MISFET-Qn into the n-type, and the gate electrode 7 of the p-type MISFET-Qp are made p In a step of implanting impurity ions for making a mold (see FIGS. 6 and 15B), a portion of the silicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with a mask (M1, M2). Since impurities are ion-implanted into the silicon film 6, the contact region of the gate wiring 10 is compared with the case where the portion of the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 is not covered with the mask (M1, M2). 9 can reduce the impurity concentration in the polysilicon film.

このように、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分をマスク(M1,M2)で覆った状態で不純物イオン注入を行うことにより、ゲート配線10のコンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くすることができる。すなわち、ゲート配線10の一部である引き回し部分8では、接続孔18bが形成されるコンタクト領域9におけるポリシリコン膜の不純物濃度と、他の領域における不純物濃度が異なるように形成されており、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜の不純物濃度は他の領域における不純物濃度よりも低い濃度で形成されている。このため、局部電池作用に起因してゲート配線10のコンタクト領域9に発生する異常酸化物の生成を抑制することができる。
また、異常酸化物の生成を抑制することにより、ゲート配線10と上層の配線20との導通不良を抑制できるため、半導体装置の製造歩留まり向上を図ることができる。
In this way, by performing impurity ion implantation in a state where the portion of the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the mask (M1, M2), the polysilicon film in the contact region 9 of the gate wiring 10 is obtained. The impurity concentration inside can be lowered. That is, the routing portion 8 which is a part of the gate wiring 10 is formed such that the impurity concentration of the polysilicon film in the contact region 9 in which the connection hole 18b is formed is different from the impurity concentration in other regions. The impurity concentration of the polysilicon film in the region 9 is lower than the impurity concentration in other regions. For this reason, it is possible to suppress the generation of abnormal oxide generated in the contact region 9 of the gate wiring 10 due to the local battery action.
In addition, by suppressing the generation of abnormal oxide, poor conduction between the gate wiring 10 and the upper wiring 20 can be suppressed, so that the manufacturing yield of the semiconductor device can be improved.

相補型MISFETの製造プロセスでは、一般的に、n型MISFET−Qnのゲート電極7となるポリシリコン膜6の部分をn型化するための不純物をイオン注入する時、p型MISFET−Qpのゲート電極7となるポリシリコン膜6の部分をマスクM1で覆い、逆にp型MISFET−Qpのゲート電極7となるポリシリコン膜6の部分をp型化するための不純物をイオン注入する時、n型MISFET−Qnのゲート電極7となるポリシリコン膜6の部分をマスクM2で覆っている。本実施形態1では、n型MISFET−Qnのゲート電極7となるポリシリコン膜6をn型化するための不純物をイオン注入する時、p型MISFET−Qpのゲート電極7となるポリシリコン膜6の部分、及びゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分を同一のマスクM1で覆い、p型MISFET−Qpのゲート電極7となるポリシリコン膜6の部分をp型化するための不純物をイオン注入する時、n型MISFET−Qnのゲート電極7となるポリシリコン膜6の部分、及びゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分を同一のマスクM2で覆っている。   In the manufacturing process of the complementary MISFET, generally, when an impurity for ion-implanting a portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate electrode 7 of the n-type MISFET-Qn is ion-implanted, the gate of the p-type MISFET-Qp When the portion of the polysilicon film 6 that becomes the electrode 7 is covered with the mask M1, and the impurity for making the portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate electrode 7 of the p-type MISFET-Qp into the p-type is ion-implanted, n A portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate electrode 7 of the type MISFET-Qn is covered with a mask M2. In the first embodiment, the polysilicon film 6 that becomes the gate electrode 7 of the p-type MISFET-Qp is ion-implanted when the impurity for converting the polysilicon film 6 that becomes the gate electrode 7 of the n-type MISFET-Qn into the n-type is ion-implanted. And the portion of the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 are covered with the same mask M1, and the portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate electrode 7 of the p-type MISFET-Qp is made p-type. When the impurity ions are implanted, the portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate electrode 7 of the n-type MISFET-Qn and the portion of the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 are covered with the same mask M2. Yes.

このようにして不純物イオン注入を行うことにより、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分を覆うマスクを新たに形成する必要がないため、製造コストを増加することなく、異常酸化物の生成を抑制することができ、また、半導体装置の製造歩留まり向上を図ることができる。   By performing impurity ion implantation in this way, it is not necessary to newly form a mask that covers the portion of the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10, so that abnormal oxidation can be performed without increasing the manufacturing cost. The production of objects can be suppressed, and the manufacturing yield of semiconductor devices can be improved.

半導体装置の高集積化、低コスト化を実現させるためにはフォトマスク(レチクル)の枚数をいかにして低減させるかが重要な課題となっている。なぜならば、フォトマスク枚数の低減は、フォトマスクそのものの制作コストの低減のみならず、フォトマスクを用いたフォトレジストパターン形成のためのフォトレジストの塗布、感光、現像及び洗浄・乾燥の一連の処理を削減することができ、半導体装置のプロセスコストを大幅に低減できるからである。そして、更に、異物による不良発生率を低減でき、半導体装置の歩留まり及び信頼性を向上させることが可能となるからである。   In order to realize high integration and low cost of a semiconductor device, how to reduce the number of photomasks (reticles) is an important issue. This is because the reduction in the number of photomasks not only reduces the production cost of the photomask itself, but also a series of processes of applying, exposing, developing, cleaning and drying the photoresist for forming a photoresist pattern using the photomask. This is because the process cost of the semiconductor device can be significantly reduced. In addition, it is possible to further reduce the rate of occurrence of defects due to foreign matter, and to improve the yield and reliability of the semiconductor device.

ゲート配線10のコンタクト領域9におけるポリシリコン膜に全く不純物をイオン注入しなかった場合、コンタクト領域9が高抵抗になってしまう。これに対し、本実施形態1では、図15(c)及び(d)における不純物イオン注入(B)、並びに図15(e)及び(f)における不純物イオン注入(C)において、コンタクト領域9のポリシリコン膜に不純物をイオン注入しているため、コンタクト領域9の高抵抗化を抑制しつつ、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くしている。   If no impurity ions are implanted into the polysilicon film in the contact region 9 of the gate wiring 10, the contact region 9 becomes high resistance. In contrast, in the first embodiment, in the impurity ion implantation (B) in FIGS. 15C and 15D and in the impurity ion implantation (C) in FIGS. Since impurities are ion-implanted into the polysilicon film, the impurity concentration in the polysilicon film in the contact region 9 is lowered while suppressing the increase in resistance of the contact region 9.

また、ゲート配線10の微細化に伴う高抵抗化を抑制するため、ポリシリコン膜6上にその全体に亘ってコバルトシリサイド層が形成されている。従って、ゲート配線10全体の高抵抗化を抑制しつつ、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くしている。   Further, a cobalt silicide layer is formed over the entire polysilicon film 6 in order to suppress an increase in resistance accompanying the miniaturization of the gate wiring 10. Therefore, the impurity concentration in the polysilicon film in the contact region 9 is lowered while suppressing the increase in resistance of the entire gate wiring 10.

なお、本実施形態1では、図5及び図15(a)に示すn型不純物イオン注入、並びに図6及び図15(b)に示すp型不純物イオン注入の両方において、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分をマスク(M1,M2)で覆う例について説明したが、何れか一方の不純物イオン注入において、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分をマスク(M1,M2)で覆うようにしてもよい。   In the first embodiment, the contact region of the gate wiring 10 in both the n-type impurity ion implantation shown in FIGS. 5 and 15A and the p-type impurity ion implantation shown in FIGS. 6 and 15B. The example in which the portion of the polysilicon film 6 to be 9 is covered with the mask (M1, M2) has been described. However, in any one of the impurity ion implantations, the portion of the polysilicon film 6 to be the contact region 9 of the gate wiring 10 is masked. You may make it cover with (M1, M2).

また、接続孔18bを形成する工程におけるフォトマスクの合わせずれを考慮して、ゲート配線10のコンタクト領域9は、接続孔18bの平面積よりも大きくしておくことが望ましい。   In consideration of misalignment of the photomask in the process of forming the connection hole 18b, it is desirable that the contact region 9 of the gate wiring 10 be larger than the plane area of the connection hole 18b.

ところで、ポリシリコン膜6は、図15(a)及び(b)に示すように、n型化及びp型化不純物イオン注入(A)によって、n型化領域と、p型化領域に分けられる。このn型領域とp型領域の境界部(図15(c)の点線部)では、相互拡散により、n型化領域及びp型領域の両方の部純物が存在するため、高不純物濃度となる。   Incidentally, as shown in FIGS. 15A and 15B, the polysilicon film 6 is divided into an n-type region and a p-type region by n-type and p-type impurity ion implantation (A). . At the boundary between the n-type region and the p-type region (dotted line portion in FIG. 15C), both the n-type region and the p-type region are present due to mutual diffusion. Become.

実施形態1において、ゲート配線10は、ポリシリコン膜6のn型化領域とp型化領域の境界部からコンタクト領域9を避けるようにして形成されている。従って、実施形態1のように、ポリシリコン膜6のn型化領域とp型化領域の境界部にコンタクト領域9が位置しないようにゲート配線10を形成することだけでも、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くするこができる。   In the first embodiment, the gate wiring 10 is formed so as to avoid the contact region 9 from the boundary between the n-type region and the p-type region of the polysilicon film 6. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to form the polysilicon in the contact region 9 only by forming the gate wiring 10 so that the contact region 9 is not located at the boundary between the n-type region and the p-type region of the polysilicon film 6. The impurity concentration in the silicon film can be lowered.

(実施形態2)
本実施形態2では、MISFETの製造で実施される3つのイオン注入((A),(B),(C))のうち、ソース領域及びドレイン領域である一対のエクステンション領域を形成するための不純物イオン注入(B)を制御して、ゲート配線のコンタクト領域における異常酸化物の生成を抑制する例について説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, of the three ion implantations ((A), (B), (C)) performed in the manufacture of the MISFET, impurities for forming a pair of extension regions that are a source region and a drain region An example in which ion implantation (B) is controlled to suppress generation of abnormal oxide in the contact region of the gate wiring will be described.

図16乃至図22は、本発明の実施形態2である半導体装置に係わる図であり、
図16乃至図21は、半導体装置の製造工程を示す模式的断面図、
図22は、半導体装置の製造工程におけるマスクパターンを示す模式的平面図である。
16 to 22 are diagrams related to the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
16 to 21 are schematic cross-sectional views showing the manufacturing process of the semiconductor device,
FIG. 22 is a schematic plan view showing a mask pattern in the manufacturing process of the semiconductor device.

なお、図16乃至図21において、
(a)は図1のa−a線に沿う位置での断面図、
(b)は図1のb−b線に沿う位置での断面図、
(c)は図1のc−c線に沿う位置での断面図である。
16 to 21,
(A) is sectional drawing in the position in alignment with the aa line of FIG.
(B) is a cross-sectional view at a position along the line bb in FIG.
(C) is sectional drawing in the position in alignment with the cc line of FIG.

また、図22において、
(a)は図16のマスクパターン(M1)を示す平面図、
(b)は図17のマスクパターン(M2)を示す平面図、
(c)は図18のマスクパターン(M3)を示す平面図、
(d)は図19のマスクパターン(M4)を示す平面図、
(e)は図20のマスクパターン(M5)を示す平面図、
(f)は図21のマスクパターン(M6)を示す平面図である。
In FIG.
(A) is a top view which shows the mask pattern (M1) of FIG.
(B) is a plan view showing the mask pattern (M2) of FIG.
(C) is a plan view showing the mask pattern (M3) of FIG.
(D) is a plan view showing the mask pattern (M4) of FIG.
(E) is a plan view showing the mask pattern (M5) of FIG. 20,
(F) is a top view which shows the mask pattern (M6) of FIG.

まず、前述の実施形態1と同様の工程を施してポリシリコン膜6を形成した後、ポリシリコン膜6に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入する(不純物イオン注入(A))。この不純物イオン注入では、前述の実施形態1と同様に、n型化不純物イオン注入と、p型化不純物イオン注入とを分けて行う。   First, after the polysilicon film 6 is formed by performing the same process as in the first embodiment, impurities for reducing the resistance value are ion-implanted into the polysilicon film 6 (impurity ion implantation (A)). In this impurity ion implantation, as in the first embodiment, n-type impurity ion implantation and p-type impurity ion implantation are performed separately.

n型化不純物イオン注入は、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分(ゲート配線形成領域)において、図16((a),(b),(c))及び図22(a)に示すように、素子形成領域1p上の部分(p型MISFETのゲート電極となる部分)、及びゲート配線10のコンタクト領域9となる部分をマスクM1で選択的に覆った状態で行う。不純物の種類及び導入条件、並びにマスクM1のパターンは、前述の実施形態1(図15(a)参照)と同様である。   The n-type impurity ion implantation is shown in FIGS. 16 (a), (b), (c) and FIG. 22 (a) in the portion of the polysilicon film 6 (gate wiring formation region) to be the gate wiring 10. As described above, the etching is performed in a state where the portion on the element formation region 1p (the portion serving as the gate electrode of the p-type MISFET) and the portion serving as the contact region 9 of the gate wiring 10 are selectively covered with the mask M1. The impurity type and introduction condition, and the pattern of the mask M1 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 15A).

p型化不純物イオン注入は、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分(ゲート配線形成領域)において、図17((a),(b),(c))及び図22(b)に示すように、素子形成領域1n上の部分(n型MISFETのゲート電極となる部分)をマスクM2で選択的に覆った状態で行う。不純物の種類及び導入条件は、前述の実施形態1と同様であるが、マスクM2のパターンは、前述の実施形態1(図15(b)参照)と異なっている。   The p-type impurity ion implantation is shown in FIG. 17 ((a), (b), (c)) and FIG. 22 (b) in the portion of the polysilicon film 6 (gate wiring formation region) that becomes the gate wiring 10. As described above, the process is performed in a state where the part on the element formation region 1n (the part that becomes the gate electrode of the n-type MISFET) is selectively covered with the mask M2. The impurity type and introduction conditions are the same as those in the first embodiment, but the pattern of the mask M2 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15B).

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜の部分は、前述の実施形態1と異なり、マスクM2で覆われていないため、本実施形態2では、この部分にも不純物がイオン注入される。   In this step, the portion of the polysilicon film that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 is not covered with the mask M2 unlike the first embodiment, and therefore, in this second embodiment, impurities are also ionized in this portion. Injected.

次に、マスクM2を除去した後、ポリシリコン膜6をパターンニングしてゲート配線10を形成し、その後、ゲート配線10のポリシリコン膜中の不純物を活性化させるための熱処理を施した後、図18((a),(b),(c))、及び図22(c)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1p、及びゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM3で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nに不純物をイオン注入して、ゲート電極7に整合した一対のn型半導体領域(エクステンション領域)11を形成する(不純物イオン注入(B))。不純物の種類及び導入条件は前述の実施形態1と同様であるが、マスクM3のパターンは前述の実施形態1(図15(c)参照)と異なっている。   Next, after removing the mask M2, the polysilicon film 6 is patterned to form the gate wiring 10, and then a heat treatment for activating impurities in the polysilicon film of the gate wiring 10 is performed. 18 ((a), (b), (c)) and FIG. 22 (c), the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 and the contact region 9 of the gate wiring 10 are masked with a mask M3. Then, impurities are ion-implanted into the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 11 aligned with the gate electrode 7 (impurities). Ion implantation (B)). The type of impurities and the introduction conditions are the same as those in the first embodiment, but the pattern of the mask M3 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15C).

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9は、前述の実施形態1と異なり、マスクM3で覆われているため、本実施形態2では、ゲート配線10のコンタクト領域9には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the mask M3 unlike the first embodiment, in this second embodiment, impurity ions are implanted into the contact region 9 of the gate wiring 10. Is not done.

次に、マスクM3を除去した後、図19((a),(b),(c))、及び図22(d)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1n、及びゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM4で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pに不純物をイオン注入して、ゲート電極7に整合した一対のp型半導体領域(エクステンション領域)12を形成する(不純物イオン注入(B))。不純物の種類及び導入条件は前述の実施形態1と同様であるが、マスクM4のパターンは前述の実施形態1(図15(d)参照)と異なっている。   Next, after removing the mask M3, as shown in FIG. 19 ((a), (b), (c)) and FIG. 22 (d), an element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1, and In a state where the contact region 9 of the gate wiring 10 is selectively covered with the mask M4, impurities are ion-implanted into the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1, and a pair of p-type semiconductor regions aligned with the gate electrode 7 (Extension region) 12 is formed (impurity ion implantation (B)). The type of impurities and the introduction conditions are the same as in the first embodiment, but the pattern of the mask M4 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15D).

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9は、前述の実施形態1と異なり、マスクM4で覆われているため、本実施形態2では、ゲート配線10のコンタクト領域9には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the mask M4 unlike the first embodiment, in this second embodiment, impurity ion implantation is performed in the contact region 9 of the gate wiring 10. Is not done.

次に、マスク4を除去した後、前述の実施形態1と同様にゲート配線10の側壁にサイドウォールスペーサ13を形成し、その後、図20((a),(b),(c))、及び図22(e)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pをマスクM5で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nに不純物をイオン注入して、サイドウォールスペーサ13に整合した一対のn型半導体領域(コンタクト)14を形成する(不純物イオン注入(C))。不純物の種類及び導入条件、並びにマスクM5のパターンは、前述の実施形態1(図15(e)参照)と同様である。なお、図22(e)では発明の理解を容易にするため、サイドウォールスペーサ13の図示を省略している。   Next, after removing the mask 4, side wall spacers 13 are formed on the side walls of the gate wiring 10 in the same manner as in the first embodiment, and then, FIG. 20 ((a), (b), (c)), As shown in FIG. 22E, impurities are ion-implanted into the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 in a state where the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 is selectively covered with a mask M5. Then, a pair of n-type semiconductor regions (contacts) 14 aligned with the sidewall spacers 13 are formed (impurity ion implantation (C)). The impurity type and introduction conditions, and the pattern of the mask M5 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 15E). In FIG. 22 (e), the illustration of the sidewall spacers 13 is omitted for easy understanding of the invention.

次に、マスク5を除去した後、図21((a),(b),(c))、及び図22(f)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nをマスクM6で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pに不純物をイオン注入して、サイドウォールスペーサ13に整合した一対のp型半導体領域(コンタクト)15を形成する(不純物イオン注入(C))。不純物の種類及び導入条件、並びにマスク6のパターンは、前述の実施形態1(図15(f)参照)と同様である。なお、図22(f)では発明の理解を容易にするため、サイドウォールスペーサ13の図示を省略している。   Next, after removing the mask 5, as shown in FIGS. 21 (a), (b), (c)) and FIG. 22 (f), the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 is masked. While selectively covered with M6, impurities are ion-implanted into the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of p-type semiconductor regions (contacts) 15 aligned with the sidewall spacers 13 ( Impurity ion implantation (C)). The impurity type and introduction conditions, and the pattern of the mask 6 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 15F). In FIG. 22F, the side wall spacers 13 are not shown for easy understanding of the invention.

この後、前述の実施形態1と同様の工程を施してn型及びp型MISFETを形成し、その後、前述の実施形態1と同様の工程を施すことにより、図2に示す構造となる。   Thereafter, n-type and p-type MISFETs are formed by performing the same process as in the first embodiment, and then the same process as in the first embodiment is performed to obtain the structure shown in FIG.

本実施形態2では、n型MISFETのソース領域及びドレイン領域である一対のn型半導体領域(エクステンション領域)11を形成するための不純物イオン注入工程(図18及び図22(c)参照)において、ゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM3で覆った状態で素子形成領域1nに不純物をイオン注入し、p型MISFET−Qpのソース領域及びドレイン領域である一対のp型半導体領域(エクステンション領域)12を形成するための不純物イオン注入工程(図19及び図22(d)参照)において、ゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM4で覆った状態で、素子形成領域1nに不純物をイオン注入しているため、ゲート配線10のコンタクト領域9をマスク(M3,M4)で覆わない場合と比較して、ゲート配線10のコンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くすることができる。すなわち、ゲート配線10の一部である引き回し部分8では、接続孔18bが形成されるコンタクト領域9におけるポリシリコン膜の不純物濃度と、他の領域における不純物濃度が異なるように形成されており、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜の不純物濃度は他の領域における不純物濃度よりも低い濃度で形成されている。   In the second embodiment, in an impurity ion implantation step (see FIGS. 18 and 22C) for forming a pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 11 that are a source region and a drain region of an n-type MISFET. Impurities are ion-implanted into the element formation region 1n with the contact region 9 of the gate wiring 10 covered with the mask M3, and a pair of p-type semiconductor regions (extension regions) 12 serving as a source region and a drain region of the p-type MISFET-Qp. In the impurity ion implantation step for forming (see FIGS. 19 and 22D), impurities are ion-implanted into the element formation region 1n with the contact region 9 of the gate wiring 10 covered with the mask M4. Therefore, compared with the case where the contact region 9 of the gate wiring 10 is not covered with the mask (M3, M4), the gate It is possible to lower the impurity concentration in the polysilicon film in the contact area 9 line 10. That is, the routing portion 8 which is a part of the gate wiring 10 is formed such that the impurity concentration of the polysilicon film in the contact region 9 in which the connection hole 18b is formed is different from the impurity concentration in other regions. The impurity concentration of the polysilicon film in the region 9 is lower than the impurity concentration in other regions.

また、n型MISFETのソース領域及びドレイン領域である一対のn型半導体領域(エクステンション領域)11を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域1p及びゲート配線10のコンタクト領域9を同一のマスクM3で覆い、p型MISFETのソース領域及びドレイン領域である一対のp型半導体領域(エクステンション領域)12を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域1n及びゲート配線10のコンタクト領域9を同一のマスクM4で覆っているため、ゲート配線10のコンタクト領域9を覆うマスクを新たに形成する必要がない。   Further, in impurity ion implantation for forming a pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 11 which are a source region and a drain region of the n-type MISFET, the element formation region 1p and the contact region 9 of the gate wiring 10 are masked in the same mask. In the impurity ion implantation for forming a pair of p-type semiconductor regions (extension regions) 12 which are covered with M3 and form the source region and the drain region of the p-type MISFET, the element formation region 1n and the contact region 9 of the gate wiring 10 are the same. Therefore, it is not necessary to newly form a mask that covers the contact region 9 of the gate wiring 10.

従って、本実施形態2においても、前述の実施形態1と同様に、異常酸化物の生成を抑制することができ、また、半導体装置の製造歩留まり向上を図ることができる。更に、製造コストを増加することなく、これらの効果を得ることができる。   Therefore, also in the second embodiment, the generation of abnormal oxides can be suppressed as in the first embodiment, and the manufacturing yield of the semiconductor device can be improved. Furthermore, these effects can be obtained without increasing the manufacturing cost.

本実施形態2では、図22(b)における不純物イオン注入(A)、並びに図22(e)及び(f)における不純物イオン注入(C)において、コンタクト領域9のポリシリコン膜に不純物をイオン注入しているため、コンタクト領域9の高抵抗化を抑制しつつ、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くしている。   In the second embodiment, the impurity ions are implanted into the polysilicon film in the contact region 9 in the impurity ion implantation (A) in FIG. 22B and the impurity ion implantation (C) in FIGS. 22E and 22F. Therefore, the impurity concentration in the polysilicon film in the contact region 9 is lowered while suppressing the increase in resistance of the contact region 9.

なお、本実施形態2では、n型半導体領域(エクステンション領域)11を形成するための不純物イオン注入(図18及び図22(c)参照)、並びにp型半導体領域(エクステンション領域)12を形成するための不純物イオン注入(図19及び図22(d)参照)の両方において、ゲート配線10のコンタクト領域9をマスク(M3,M4)で覆う例について説明したが、何れか一方の不純物イオン注入において、ゲート配線10のコンタクト領域9をマスク(M3,M4)で覆うようにしてもよい。   In the second embodiment, impurity ion implantation (see FIGS. 18 and 22C) for forming the n-type semiconductor region (extension region) 11 and the p-type semiconductor region (extension region) 12 are formed. In both of the impurity ion implantations (see FIGS. 19 and 22D), the example in which the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the mask (M3, M4) has been described. The contact region 9 of the gate wiring 10 may be covered with a mask (M3, M4).

(実施形態3)
本実施形態3では、MISFETの製造プロセスに含まれる3つのイオン注入((A),(B),(C))のうち、ソース領域及びドレイン領域である一対のコンタクト領域を形成するための不純物イオン注入(C)を制御して、ゲート配線のコンタクト領域における異常酸化物の生成を抑制する例について説明する。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, of the three ion implantations ((A), (B), (C)) included in the MISFET manufacturing process, impurities for forming a pair of contact regions that are a source region and a drain region An example in which ion implantation (C) is controlled to suppress generation of abnormal oxide in the contact region of the gate wiring will be described.

図23乃至図29は、本発明の実施形態3の半導体装置に係わる図であり、
図23乃至図28は、半導体装置の製造工程を示す模式的断面図、
図29は、半導体装置の製造工程におけるマスクパターンを示す模式的平面図である。
23 to 29 are diagrams related to the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.
23 to 28 are schematic cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor device,
FIG. 29 is a schematic plan view showing a mask pattern in a manufacturing process of a semiconductor device.

なお、図23乃至図28において、
(a)は図1のa−a線に沿う位置での断面図、
(b)は図1のb−b線に沿う位置での断面図、
(c)は図1のc−c線に沿う位置での断面図である。
In FIGS. 23 to 28,
(A) is sectional drawing in the position in alignment with the aa line of FIG.
(B) is a cross-sectional view at a position along the line bb in FIG.
(C) is sectional drawing in the position in alignment with the cc line of FIG.

また、図29において、
(a)は図23のマスクパターン(M1)を示す平面図、
(b)は図24のマスクパターン(M2)を示す平面図、
(c)は図25のマスクパターン(M3)を示す平面図、
(d)は図26のマスクパターン(M4)を示す平面図、
(e)は図27のマスクパターン(M5)を示す平面図、
(f)は図28のマスクパターン(M6)を示す平面図である。
In FIG. 29,
(A) is a top view which shows the mask pattern (M1) of FIG.
(B) is a plan view showing the mask pattern (M2) of FIG.
(C) is a plan view showing the mask pattern (M3) of FIG.
(D) is a plan view showing the mask pattern (M4) of FIG.
(E) is a plan view showing the mask pattern (M5) of FIG. 27;
(F) is a top view which shows the mask pattern (M6) of FIG.

まず、前述の実施形態1と同様の工程を施してポリシリコン膜6を形成した後、ポリシリコン膜6に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入する(不純物イオン注入(A))。この不純物イオン注入では、前述の実施形態1と同様に、n型化不純物イオン注入と、p型化不純物イオン注入とを分けて行う。   First, after the polysilicon film 6 is formed by performing the same process as in the first embodiment, impurities for reducing the resistance value are ion-implanted into the polysilicon film 6 (impurity ion implantation (A)). In this impurity ion implantation, as in the first embodiment, n-type impurity ion implantation and p-type impurity ion implantation are performed separately.

n型化不純物イオン注入は、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分(ゲート配線形成領域)において、図23((a),(b),(c))及び図29(a)に示すように、素子形成領域1p上の部分(p型MISFETのゲート電極となる部分)、及びゲート配線10のコンタクト領域9となる部分をマスクM1で選択的に覆った状態で行う。不純物の種類及び導入条件、並びにマスクM1のパターンは、前述の実施形態1(図15(a)参照)と同様である。   The n-type impurity ion implantation is shown in FIGS. 23 (a), (b), (c), and FIG. As described above, the etching is performed in a state where the portion on the element formation region 1p (the portion serving as the gate electrode of the p-type MISFET) and the portion serving as the contact region 9 of the gate wiring 10 are selectively covered with the mask M1. The impurity type and introduction condition, and the pattern of the mask M1 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 15A).

p型化不純物イオン注入は、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分(ゲート配線形成領域)において、図24((a),(b),(c))及び図29(b)に示すように、素子形成領域1n上の部分(n型MISFETのゲート電極となる部分)をマスクM2で選択的に覆った状態で行う。不純物の種類及び導入条件は、前述の実施形態1と同様であるが、マスクM2のパターンは、前述の実施形態1(図15(b)参照)と異なっている。   The p-type impurity ion implantation is shown in FIG. 24 ((a), (b), (c)) and FIG. 29 (b) in the portion (gate wiring formation region) of the polysilicon film 6 to be the gate wiring 10. As described above, the process is performed in a state where the part on the element formation region 1n (the part that becomes the gate electrode of the n-type MISFET) is selectively covered with the mask M2. The impurity type and introduction conditions are the same as those in the first embodiment, but the pattern of the mask M2 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15B).

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜の部分は、前述の実施形態1と異なり、マスクM2で覆われていないため、本実施形態3では、この部分にも不純物がイオン注入される。   In this step, since the polysilicon film portion that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 is not covered with the mask M2 unlike the first embodiment, impurities are also ionized in this portion in the third embodiment. Injected.

次に、マスクM2を除去した後、ポリシリコン膜6をパターンニングしてゲート配線10を形成し、その後、ゲート配線10のポリシリコン膜中の不純物を活性化させるための熱処理を施した後、図25((a),(b),(c))、及び図29(c)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pをマスクM3で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nに不純物をイオン注入して、ゲート電極7に整合した一対のn型半導体領域(エクステンション領域)11を形成する(不純物イオン注入(B))。不純物の種類及び導入条件、並びにマスクM3のパターンは前述の実施形態1(図15(c)参照)と同様である。   Next, after removing the mask M2, the polysilicon film 6 is patterned to form the gate wiring 10, and then a heat treatment for activating impurities in the polysilicon film of the gate wiring 10 is performed. As shown in FIGS. 25 (a), (b), (c)) and FIG. 29 (c), the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 is selectively covered with a mask M3. Impurities are ion-implanted into the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 11 aligned with the gate electrode 7 (impurity ion implantation (B)). The impurity type and introduction conditions, and the pattern of the mask M3 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 15C).

次に、マスクM3を除去した後、図26((a),(b),(c))、及び図29(d)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nをマスクM4で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pに不純物をイオン注入して、ゲート電極7に整合した一対のp型半導体領域(エクステンション領域)12を形成する(不純物イオン注入(B))。不純物の種類及び導入条件、並びにマスクM4のパターンは前述の実施形態1(図15(d)参照)と同様である。   Next, after removing the mask M3, as shown in FIGS. 26 (a), (b), (c)) and FIG. 29 (d), the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 is masked. While selectively covered with M4, impurities are ion-implanted into the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of p-type semiconductor regions (extension regions) 12 aligned with the gate electrode 7 ( Impurity ion implantation (B)). The impurity type and introduction condition, and the pattern of the mask M4 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 15D).

次に、マスク4を除去した後、前述の実施形態1と同様にゲート配線10の側壁にサイドウォールスペーサ13を形成し、その後、図27((a),(b),(c))、及び図29(e)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1p、及びゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM5で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nに不純物をイオン注入して、サイドウォールスペーサ13に整合した一対のn型半導体領域(コンタクト)14を形成する(不純物イオン注入(C))。不純物の種類及び導入条件は前述の実施形態1と同様であるが、マスクM5のパターンは、前述の実施形態1(図15(e)参照)と異なっている。なお、図29(e)では発明の理解を容易にするため、サイドウォールスペーサ13の図示を省略している。   Next, after removing the mask 4, side wall spacers 13 are formed on the side walls of the gate wiring 10 in the same manner as in the first embodiment, and then, FIG. 27 ((a), (b), (c)), 29E, the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 and the contact region 9 of the gate wiring 10 are selectively covered with a mask M5, and the main surface of the silicon substrate 1 is covered. Impurities are ion-implanted into the element formation region 1n to form a pair of n-type semiconductor regions (contacts) 14 aligned with the sidewall spacers 13 (impurity ion implantation (C)). The types of impurities and the introduction conditions are the same as those in the first embodiment, but the pattern of the mask M5 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15E). In FIG. 29 (e), the side wall spacers 13 are not shown for easy understanding of the invention.

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9は、前述の実施形態1と異なり、マスクM5で覆われているため、本実施形態3では、ゲート配線10のコンタクト領域9には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the mask M5 unlike the first embodiment, in this third embodiment, impurity ions are implanted into the contact region 9 of the gate wiring 10. Is not done.

次に、マスク5を除去した後、図28((a),(b),(c))、及び図29(f)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nをマスクM6で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pに不純物をイオン注入して、サイドウォールスペーサ13に整合した一対のp型半導体領域(コンタクト)15を形成する(不純物イオン注入(C))。不純物の種類及び導入条件は前述の実施形態1と同様であるが、マスクM6のパターンは、前述の実施形態1(図15(f)参照)と異なっている。なお、図29(f)では発明の理解を容易にするため、サイドウォールスペーサ13の図示を省略している。   Next, after removing the mask 5, as shown in FIGS. 28 (a), (b), (c)) and FIG. 29 (f), the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 is masked. While selectively covered with M6, impurities are ion-implanted into the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of p-type semiconductor regions (contacts) 15 aligned with the sidewall spacers 13 ( Impurity ion implantation (C)). The impurity type and introduction conditions are the same as those in the first embodiment, but the pattern of the mask M6 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15F). In FIG. 29 (f), the illustration of the sidewall spacers 13 is omitted for easy understanding of the invention.

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9は、前述の実施形態1と異なり、マスクM6で覆われているため、本実施形態3では、ゲート配線10のコンタクト領域9には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the mask M6 unlike the first embodiment, in this third embodiment, impurity ions are implanted into the contact region 9 of the gate wiring 10. Is not done.

この後、前述の実施形態1と同様の工程を施してn型及びp型MISFETを形成し、その後、前述の実施形態1と同様の工程を施すことにより、図2に示す構造となる。   Thereafter, n-type and p-type MISFETs are formed by performing the same process as in the first embodiment, and then the same process as in the first embodiment is performed to obtain the structure shown in FIG.

本実施形態3では、n型MISFETのソース領域及びドレイン領域である一対のn型半導体領域(コンタクト領域)14を形成するための不純物イオン注入(図27及び図29(e)参照)において、ゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM5で覆った状態で素子形成領域1nに不純物をイオン注入し、p型MISFET−Qpのソース領域及びドレイン領域である一対のp型半導体領域(コンタクト領域)15を形成するための不純物イオン注入工程(図28及び図29(f)参照)において、ゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM6で覆った状態で、素子形成領域1pに不純物をイオン注入しているため、ゲート配線10のコンタクト領域9をマスク(M5,M6)で覆わない場合と比較して、ゲート配線10のコンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くすることができる。すなわち、ゲート配線10の一部である引き回し部分8では、接続孔18bが形成されるコンタクト領域9におけるポリシリコン膜の不純物濃度と、他の領域における不純物濃度が異なるように形成されており、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜の不純物濃度は他の領域における不純物濃度よりも低い濃度で形成されている。   In the third embodiment, in impurity ion implantation (see FIGS. 27 and 29E) for forming a pair of n-type semiconductor regions (contact regions) 14 which are a source region and a drain region of an n-type MISFET, Impurities are ion-implanted into the element formation region 1n with the contact region 9 of the wiring 10 covered with the mask M5, and a pair of p-type semiconductor regions (contact regions) 15 which are a source region and a drain region of the p-type MISFET-Qp are formed. In the impurity ion implantation step for forming (see FIGS. 28 and 29F), impurities are ion-implanted into the element formation region 1p with the contact region 9 of the gate wiring 10 covered with the mask M6. Compared with the case where the contact region 9 of the gate wiring 10 is not covered with a mask (M5, M6), the contour of the gate wiring 10 It is possible to lower the impurity concentration in the polysilicon film in the preparative region 9. That is, the routing portion 8 which is a part of the gate wiring 10 is formed such that the impurity concentration of the polysilicon film in the contact region 9 in which the connection hole 18b is formed is different from the impurity concentration in other regions. The impurity concentration of the polysilicon film in the region 9 is lower than the impurity concentration in other regions.

また、n型MISFETのソース領域及びドレイン領域である一対のn型半導体領域(コンタクト領域)14を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域1p及びゲート配線10のコンタクト領域9を同一のマスクM5で覆い、p型MISFETのソース領域及びドレイン領域である一対のp型半導体領域(コンタクト領域)15を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域1n及びゲート配線10のコンタクト領域9を同一のマスクM6で覆っているため、ゲート配線10のコンタクト領域9を覆うマスクを新たに形成する必要がない。   In the impurity ion implantation for forming a pair of n-type semiconductor regions (contact regions) 14 which are the source region and the drain region of the n-type MISFET, the element formation region 1p and the contact region 9 of the gate wiring 10 are masked in the same mask. In the impurity ion implantation for forming a pair of p-type semiconductor regions (contact regions) 15 which are covered with M5 and are a source region and a drain region of the p-type MISFET, the element formation region 1n and the contact region 9 of the gate wiring 10 are the same. Therefore, it is not necessary to newly form a mask that covers the contact region 9 of the gate wiring 10.

従って、本実施形態3においても、前述の実施形態1と同様に、異常酸化物の生成を抑制することができ、また、半導体装置の製造歩留まり向上を図ることができる。更に、製造コストを増加することなく、これらの効果を得ることができる。   Therefore, in the third embodiment, as in the first embodiment, the generation of abnormal oxides can be suppressed, and the manufacturing yield of semiconductor devices can be improved. Furthermore, these effects can be obtained without increasing the manufacturing cost.

本実施形態3では、図29(b)における不純物イオン注入(A)、並びに図29(c)及び(d)における不純物イオン注入(B)において、コンタクト領域9のポリシリコン膜に不純物をイオン注入しているため、コンタクト領域9の高抵抗化を抑制しつつ、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くしている。   In the third embodiment, impurities are implanted into the polysilicon film in the contact region 9 in the impurity ion implantation (A) in FIG. 29B and the impurity ion implantation (B) in FIGS. 29C and 29D. Therefore, the impurity concentration in the polysilicon film in the contact region 9 is lowered while suppressing the increase in resistance of the contact region 9.

なお、本実施形態3では、n型半導体領域(コンタクト領域)14を形成するための不純物イオン注入(図27及び図29(c)参照)、並びにp型半導体領域(コンタクト領域)15を形成するための不純物イオン注入(図28及び図29(d)参照)の両方において、ゲート配線10のコンタクト領域9をマスク(M5,M6)で覆う例について説明したが、何れか一方の不純物イオン注入において、ゲート配線10のコンタクト領域9をマスク(M5,M6)で覆うようにしてもよい。   In the third embodiment, impurity ion implantation (see FIGS. 27 and 29C) for forming the n-type semiconductor region (contact region) 14 and the p-type semiconductor region (contact region) 15 are formed. In both of the impurity ion implantations (see FIGS. 28 and 29D), the example in which the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the masks (M5, M6) has been described. The contact region 9 of the gate wiring 10 may be covered with a mask (M5, M6).

また、前述の実施形態1〜3では、ポリシリコン膜の抵抗値を低減するための不純物イオン注入(A)、ゲート電極に整合した一対の半導体領域(エクステンション領域)を形成するための不純物イオン注入(B)、ゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した一対の半導体領域(コンタクト領域)を形成するための不純物イオン注入(C)のうち、何れか1つの不純物イオン注入において、ゲート配線10のコンタクト領域9に不純物をイオン注入しないようにしているが、これらの不純物イオン注入((A),(B),(C))のうちの何れか2つにおいて、ゲート配線10のコンタクト領域9に不純物をイオン注入しないようにしてもよい。   In the first to third embodiments, the impurity ion implantation (A) for reducing the resistance value of the polysilicon film and the impurity ion implantation for forming a pair of semiconductor regions (extension regions) aligned with the gate electrode. (B) In any one of the impurity ion implantations (C) for forming a pair of semiconductor regions (contact regions) aligned with the side wall spacers on the side walls of the gate electrode, Impurities are not ion-implanted into the contact region 9, but in any two of these impurity ion implantations ((A), (B), (C)), the contact region 9 of the gate wiring 10 is formed in the contact region 9. Impurities may not be ion-implanted.

また、前述の実施形態1〜3では、相補型MISFETを有する半導体装置に本発明を適用しているが、本発明は、n型MISFET、p型MISFETのうちの何れか一方のMISFETを有する半導体装置にも適用できる。但し、この場合は、ゲート配線のコンタクト領域を覆うためのマスクを新たに追加する必要がある。   In the first to third embodiments, the present invention is applied to a semiconductor device having a complementary MISFET. However, the present invention is a semiconductor having one of an n-type MISFET and a p-type MISFET. It can also be applied to devices. However, in this case, it is necessary to newly add a mask for covering the contact region of the gate wiring.

また、前述の実施形態1〜3では、2つのゲード電極を有するゲート配線10について説明したが、本発明は、1つのゲート電極を有するゲート配線にも適用でき、また、DRAM(Dynamic Random Access Memory)や、フラッシュメモリ等のワード線のように、複数のゲート電極を有するゲート配線にも適用できる。   In the first to third embodiments, the gate wiring 10 having two gate electrodes has been described. However, the present invention can also be applied to a gate wiring having one gate electrode, and a DRAM (Dynamic Random Access Memory). Or a gate wiring having a plurality of gate electrodes, such as a word line of a flash memory or the like.

(実施形態4)
本実施形態4では、n型及びp型MISFETのうち、のうち、n型MISFETを形成するための3つの不純物イオン注入((A),(B),(C))を制御して、ゲート配線のコンタクト領域における異常酸化物の生成を抑制する例について説明する。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, among the n-type and p-type MISFETs, three impurity ion implantations ((A), (B), (C)) for forming the n-type MISFET are controlled to control the gate. An example of suppressing the generation of abnormal oxide in the contact region of the wiring will be described.

図30乃至図36は、本発明の実施形態4の半導体装置に係わる図であり、
図30乃至図35は、半導体装置の製造工程を示す模式的断面図、
図36は、半導体装置の製造工程におけるマスクパターンを示す模式的平面図である。
30 to 36 are diagrams related to the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.
30 to 35 are schematic cross-sectional views showing the manufacturing steps of the semiconductor device,
FIG. 36 is a schematic plan view showing a mask pattern in the manufacturing process of the semiconductor device.

なお、図30乃至図35において、
(a)は図1のa−a線に沿う位置での断面図、
(b)は図1のb−b線に沿う位置での断面図、
(c)は図1のc−c線に沿う位置での断面図である。
30 to 35,
(A) is sectional drawing in the position in alignment with the aa line of FIG.
(B) is a cross-sectional view at a position along the line bb in FIG.
(C) is sectional drawing in the position in alignment with the cc line of FIG.

また、図36において、
(a)は図30のマスクパターン(M1)を示す平面図、
(b)は図31のマスクパターン(M2)を示す平面図、
(c)は図32のマスクパターン(M3)を示す平面図、
(d)は図33のマスクパターン(M4)を示す平面図、
(e)は図34のマスクパターン(M5)を示す平面図、
(f)は図35のマスクパターン(M6)を示す平面図である。
In FIG. 36,
(A) is a top view which shows the mask pattern (M1) of FIG.
(B) is a plan view showing the mask pattern (M2) of FIG. 31;
(C) is a plan view showing the mask pattern (M3) of FIG. 32;
(D) is a plan view showing the mask pattern (M4) of FIG.
(E) is a plan view showing the mask pattern (M5) of FIG. 34;
FIG. 36F is a plan view showing the mask pattern (M6) in FIG.

まず、前述の実施形態1と同様の工程を施してポリシリコン膜6を形成した後、ポリシリコン膜6に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入する(不純物イオン注入(A))。この不純物イオン注入では、前述の実施形態1と同様に、n型化不純物イオン注入と、p型化不純物イオン注入とを分けて行う。   First, after the polysilicon film 6 is formed by performing the same process as in the first embodiment, impurities for reducing the resistance value are ion-implanted into the polysilicon film 6 (impurity ion implantation (A)). In this impurity ion implantation, as in the first embodiment, n-type impurity ion implantation and p-type impurity ion implantation are performed separately.

n型化不純物イオン注入は、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分(ゲート配線形成領域)において、図30((a),(b),(c))及び図36(a)に示すように、素子形成領域1p上の部分(p型MISFETのゲート電極となる部分)、及びゲート配線10のコンタクト領域9となる部分をマスクM1で選択的に覆った状態で行う。不純物の種類及び導入条件、並びにマスクM1のパターンは、前述の実施形態1(図15(a)参照)と同様である。   The n-type impurity ion implantation is shown in FIG. 30 ((a), (b), (c)) and FIG. As described above, the etching is performed in a state where the portion on the element formation region 1p (the portion serving as the gate electrode of the p-type MISFET) and the portion serving as the contact region 9 of the gate wiring 10 are selectively covered with the mask M1. The impurity type and introduction condition, and the pattern of the mask M1 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 15A).

p型化不純物イオン注入は、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分(ゲート配線形成領域)において、図31((a),(b),(c))及び図36(b)に示すように、素子形成領域1n上の部分(n型MISFETのゲート電極となる部分)をマスクM2で選択的に覆った状態で行う。不純物の種類及び導入条件は、前述の実施形態1と同様であるが、マスクM2のパターンは、前述の実施形態1(図15(b)参照)と異なっている。   The p-type impurity ion implantation is shown in FIG. 31 ((a), (b), (c)) and FIG. 36 (b) in the portion of the polysilicon film 6 (gate wiring formation region) that becomes the gate wiring 10. As described above, the process is performed in a state where the part on the element formation region 1n (the part that becomes the gate electrode of the n-type MISFET) is selectively covered with the mask M2. The impurity type and introduction conditions are the same as those in the first embodiment, but the pattern of the mask M2 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15B).

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜の部分は、前述の実施形態1と異なり、マスクM2で覆われていないため、本実施形態2では、この部分にも不純物がイオン注入される。   In this step, the portion of the polysilicon film that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 is not covered with the mask M2 unlike the first embodiment, and therefore, in this second embodiment, impurities are also ionized in this portion. Injected.

次に、マスクM2を除去した後、ポリシリコン膜6をパターンニングしてゲート配線10を形成し、その後、ゲート配線10のポリシリコン膜中の不純物を活性化させるための熱処理を施した後、図32((a),(b),(c))、及び図36(c)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1p、及びゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM3で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nに不純物をイオン注入して、ゲート電極7に整合した一対のn型半導体領域(エクステンション領域)11を形成する(不純物イオン注入(B))。不純物の種類及び導入条件は前述の実施形態1と同様であるが、マスクM3のパターンは前述の実施形態1(図15(c)参照)と異なっている。   Next, after removing the mask M2, the polysilicon film 6 is patterned to form the gate wiring 10, and then a heat treatment for activating impurities in the polysilicon film of the gate wiring 10 is performed. 32 ((a), (b), (c)) and FIG. 36 (c), the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 and the contact region 9 of the gate wiring 10 are masked with a mask M3. Then, impurities are ion-implanted into the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 11 aligned with the gate electrode 7 (impurities). Ion implantation (B)). The type of impurities and the introduction conditions are the same as those in the first embodiment, but the pattern of the mask M3 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15C).

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9は、前述の実施形態1と異なり、マスクM3で覆われているため、本実施形態4では、ゲート配線10のコンタクト領域9には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the mask M3 unlike the first embodiment, impurity ion implantation is performed on the contact region 9 of the gate wiring 10 in the fourth embodiment. Is not done.

次に、マスクM3を除去した後、図33((a),(b),(c))、及び図36(d)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nをマスクM4で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pに不純物をイオン注入して、ゲート電極7に整合した一対のp型半導体領域(エクステンション領域)12を形成する(不純物イオン注入(B))。不純物の種類及び導入条件、並びにマスクM4のパターンは前述の実施形態1(図15(d)参照)と同様である。   Next, after removing the mask M3, as shown in FIGS. 33 (a), (b), (c)) and FIG. 36 (d), the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 is masked. While selectively covered with M4, impurities are ion-implanted into the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of p-type semiconductor regions (extension regions) 12 aligned with the gate electrode 7 ( Impurity ion implantation (B)). The impurity type and introduction condition, and the pattern of the mask M4 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 15D).

次に、マスク4を除去した後、前述の実施形態1と同様にゲート配線10の側壁にサイドウォールスペーサ13を形成し、その後、図34((a),(b),(c))、及び図36(e)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1p、及びゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM5で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nに不純物をイオン注入して、サイドウォールスペーサ13に整合した一対のn型半導体領域(コンタクト)14を形成する(不純物イオン注入(C))。不純物の種類及び導入条件は前述の実施形態1と同様であるが、マスクM5のパターンは、前述の実施形態1(図15(e)参照)と異なる。なお、図36(e)では発明の理解を容易にするため、サイドウォールスペーサ13の図示を省略している。   Next, after removing the mask 4, side wall spacers 13 are formed on the side walls of the gate wiring 10 in the same manner as in the first embodiment, and thereafter, FIG. 34 ((a), (b), (c)), 36E, the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 and the contact region 9 of the gate wiring 10 are selectively covered with a mask M5, and the main surface of the silicon substrate 1 is covered. Impurities are ion-implanted into the element formation region 1n to form a pair of n-type semiconductor regions (contacts) 14 aligned with the sidewall spacers 13 (impurity ion implantation (C)). The type of impurities and the introduction conditions are the same as those in the first embodiment, but the pattern of the mask M5 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15E). In FIG. 36 (e), the side wall spacers 13 are not shown in order to facilitate understanding of the invention.

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9は、前述の実施形態1と異なり、マスクM5で覆われているため、本実施形態4では、ゲート配線10のコンタクト領域9には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the mask M5 unlike the first embodiment, in the fourth embodiment, impurity ion implantation is performed in the contact region 9 of the gate wiring 10. Is not done.

次に、マスク5を除去した後、図35((a),(b),(c))、及び図36(f)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nをマスクM6で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pに不純物をイオン注入して、サイドウォールスペーサ13に整合した一対のp型半導体領域(コンタクト領域)15を形成する(不純物イオン注入(C))。不純物の種類及び導入条件、並びにマスク6のパターンは、前述の実施形態1(図15(f)参照)と同様である。なお、図36(f)では発明の理解を容易にするため、サイドウォールスペーサ13の図示を省略している。   Next, after removing the mask 5, as shown in FIGS. 35 (a), (b), (c)) and FIG. 36 (f), the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 is masked. While selectively covered with M6, impurities are ion-implanted into the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of p-type semiconductor regions (contact regions) 15 aligned with the sidewall spacers 13. (Impurity ion implantation (C)). The impurity type and introduction conditions, and the pattern of the mask 6 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 15F). In FIG. 36 (f), the illustration of the sidewall spacers 13 is omitted for easy understanding of the invention.

この後、前述の実施形態1と同様の工程を施してn型及びp型MISFETを形成し、その後、前述の実施形態1と同様の工程を施すことにより、図2に示す構造となる。   Thereafter, n-type and p-type MISFETs are formed by performing the same process as in the first embodiment, and then the same process as in the first embodiment is performed to obtain the structure shown in FIG.

本実施形態4では、n型MISFETを形成するための3つの不純物イオン注入((A),(B),(C))、具体的には、n型MISFET−Qnのゲート電極7をn型化するための不純物イオン注入(図36(a)参照)において、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分をマスク1で覆った状態でポリシリコン膜6に不純物をイオン注入し、n型MISFET−Qnのソース領域及びドレイン領域である一対のn型半導体領域(エクステンション領域)11を形成するための不純物イオン注入(図36(c)参照)、及びn型MISFET−Qnのソース領域及びドレイン領域である一対のn型半導体領域14を形成するための不純物イオン注入(図36(e)参照)において、ゲート配線10のコンタクト領域9をマスク(M3,M5)で覆った状態で、素子形成領域1nに不純物をイオン注入しているため、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分、及びゲート配線10のコンタクト領域9をマスク(M1,M3,M5)で覆わない場合と比較して、ゲート配線10のコンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くすることができる。すなわち、本実施の形態3では、ゲート配線10の一部である引き回し部分8において、接続孔18bが形成されるコンタクト領域9には、n型の不純物のみを有する構造となっている。また、本実施の形態ではn型MISFET−Qnの例について示したが、p型MISFET−Qpの場合では接続孔18bが形成されるコンタクト領域9には、n型の不純物のみを有する構造となり、同様の効果を得ることができる。   In the fourth embodiment, three impurity ion implantations ((A), (B), (C)) for forming an n-type MISFET, specifically, the gate electrode 7 of the n-type MISFET-Qn is replaced with an n-type. In the impurity ion implantation for forming the impurity (see FIG. 36A), impurities are ion-implanted into the polysilicon film 6 with the portion of the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 covered with the mask 1. Impurity ion implantation (see FIG. 36C) for forming a pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 11 which are a source region and a drain region of the n-type MISFET-Qn, and a source of the n-type MISFET-Qn In impurity ion implantation (see FIG. 36E) for forming a pair of n-type semiconductor regions 14 which are regions and drain regions, contact of the gate wiring 10 Since the impurity is ion-implanted into the element formation region 1n in a state where the region 9 is covered with the mask (M3, M5), the portion of the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 and the gate wiring 10 Compared with the case where the contact region 9 is not covered with the mask (M1, M3, M5), the impurity concentration in the polysilicon film in the contact region 9 of the gate wiring 10 can be lowered. That is, in the third embodiment, the contact region 9 in which the connection hole 18b is formed in the routing portion 8 that is a part of the gate wiring 10 has a structure having only n-type impurities. In the present embodiment, an example of the n-type MISFET-Qn is shown. However, in the case of the p-type MISFET-Qp, the contact region 9 in which the connection hole 18b is formed has a structure having only an n-type impurity. Similar effects can be obtained.

すなわち、ゲート配線10の一部である引き回し部分8では、接続孔18bが形成されるコンタクト領域9におけるポリシリコン膜の不純物濃度と、他の領域における不純物濃度が異なるように形成されており、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜の不純物濃度は他の領域における不純物濃度よりも低い濃度で形成されている。   That is, the routing portion 8 which is a part of the gate wiring 10 is formed such that the impurity concentration of the polysilicon film in the contact region 9 in which the connection hole 18b is formed is different from the impurity concentration in other regions. The impurity concentration of the polysilicon film in the region 9 is lower than the impurity concentration in other regions.

また、n型MISFET−Qnのゲート電極7をn型化するための不純物イオン注入において、p型MISFETのゲート電極7となるポリシリコン膜6の部分(素子形成領域1p上のポリシリコン膜6)及びゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分を同一のマスクM1で覆い、n型MISFETのソース領域及びドレイン領域である一対のn型半導体領域(エクステンション領域)11を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域1p及びゲート配線10のコンタクト領域9を同一のマスクM3で覆い、n型MISFETのソース領域及びドレイン領域である一対のn型半導体領域(コンタクト領域)14を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域1p及びゲート配線10のコンタクト領域9を同一のマスクM5で覆っているため、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分を覆うマスク、及びゲート配線10のコンタクト領域9を覆うマスクを新たに形成する必要がない。   Further, in impurity ion implantation for making the gate electrode 7 of the n-type MISFET-Qn n-type, a portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate electrode 7 of the p-type MISFET (polysilicon film 6 on the element formation region 1p) In order to form a pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 11 which are the source region and the drain region of the n-type MISFET, covering the portion of the polysilicon film 6 which becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 with the same mask M1. In the impurity ion implantation, the element formation region 1p and the contact region 9 of the gate wiring 10 are covered with the same mask M3 to form a pair of n-type semiconductor regions (contact regions) 14 which are a source region and a drain region of the n-type MISFET. In the impurity ion implantation, the element formation region 1p and the gate wiring 10 are connected. Since the gate region 9 is covered with the same mask M5, it is necessary to newly form a mask that covers the portion of the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 and a mask that covers the contact region 9 of the gate wiring 10. There is no.

従って、本実施形態4においても、前述の実施形態1と同様に、異常酸化物の生成を抑制することができ、また、半導体装置の製造歩留まり向上を図ることができる。更に、製造コストの増加を招くことなく、これらの効果を得ることができる。   Therefore, also in the fourth embodiment, as in the first embodiment, the generation of abnormal oxides can be suppressed, and the manufacturing yield of semiconductor devices can be improved. Furthermore, these effects can be obtained without increasing the manufacturing cost.

本実施形態4では、図36(b)における不純物イオン注入(A)、図36(d)における不純物イオン注入(B)、並びに図36(f)における不純物イオン注入(C)において、コンタクト領域9のポリシリコン膜に不純物をイオン注入しているため、コンタクト領域9の高抵抗化を抑制しつつ、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くしている。   In the fourth embodiment, in the impurity ion implantation (A) in FIG. 36B, the impurity ion implantation (B) in FIG. 36D, and the impurity ion implantation (C) in FIG. Since the impurities are ion-implanted into the polysilicon film, the impurity concentration in the polysilicon film in the contact region 9 is lowered while suppressing the increase in resistance of the contact region 9.

なお、本実施形態4では、n型MISFET−Qnを形成するための3つの不純物イオン注入((A),(B),(C))を制御する例(図36(a),(c),(e)参照)について説明したが、p型MISFET−Qpを形成するための3つの不純物イオン注入を制御する場合でも同様の効果が得られる。   In the fourth embodiment, an example of controlling three impurity ion implantations ((A), (B), (C)) for forming an n-type MISFET-Qn (FIGS. 36A and 36C). (See (e)), the same effect can be obtained even when three impurity ion implantations for forming the p-type MISFET-Qp are controlled.

(実施形態5)
本実施形態5では、ゲート配線のコンタクト領域にイオン注入される不純物として、MISFETの製造プロセスに含まれる3つのイオン注入((A),(B),(C))のうち、ソース領域及びドレイン領域である一対のエクステンション領域を形成するための不純物イオン注入(B)、および、ソース領域及びドレイン領域である一対のコンタクト領域を形成するための不純物イオン注入(C)を制御して、ゲート配線のコンタクト領域における異常酸化物の生成を抑制する例について説明する。
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment, among the three ion implantations ((A), (B), (C)) included in the MISFET manufacturing process, the source region and the drain are impurities implanted into the contact region of the gate wiring. Impurity ion implantation (B) for forming a pair of extension regions which are regions, and impurity ion implantation (C) for forming a pair of contact regions which are a source region and a drain region are controlled, and gate wiring An example of suppressing the formation of abnormal oxide in the contact region will be described.

図37乃至図43は、本発明の実施形態5の半導体装置に係わる図であり、
図37乃至図42は、半導体装置の製造工程を示す模式的断面図、
図43は、半導体装置の製造工程におけるマスクパターンを示す模式的平面図である。
37 to 43 are diagrams related to the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention.
37 to 42 are schematic cross-sectional views showing the manufacturing steps of the semiconductor device,
FIG. 43 is a schematic plan view showing a mask pattern in the manufacturing process of the semiconductor device.

なお、図37乃至図42において、
(a)は図1のa−a線に沿う位置での断面図、
(b)は図1のb−b線に沿う位置での断面図、
(c)は図1のc−c線に沿う位置での断面図である。
In FIGS. 37 to 42,
(A) is sectional drawing in the position in alignment with the aa line of FIG.
(B) is a cross-sectional view at a position along the line bb in FIG.
(C) is sectional drawing in the position in alignment with the cc line of FIG.

また、図43において、
(a)は図37のマスクパターン(M1)を示す平面図、
(b)は図38のマスクパターン(M2)を示す平面図、
(c)は図39のマスクパターン(M3)を示す平面図、
(d)は図40のマスクパターン(M4)を示す平面図、
(e)は図41のマスクパターン(M5)を示す平面図、
(f)は図42のマスクパターン(M6)を示す平面図である。
In FIG.
(A) is a top view which shows the mask pattern (M1) of FIG.
(B) is a plan view showing the mask pattern (M2) of FIG. 38;
(C) is a plan view showing the mask pattern (M3) of FIG. 39;
(D) is a plan view showing the mask pattern (M4) of FIG.
(E) is a plan view showing the mask pattern (M5) of FIG. 41;
(F) is a top view which shows the mask pattern (M6) of FIG.

まず、前述の実施形態1と同様の工程を施してポリシリコン膜6を形成した後、ポリシリコン膜6に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入する(不純物イオン注入(A))。この不純物イオン注入では、前述の実施形態1と同様に、n型化不純物イオン注入と、p型化不純物イオン注入とを分けて行う。   First, after the polysilicon film 6 is formed by performing the same process as in the first embodiment, impurities for reducing the resistance value are ion-implanted into the polysilicon film 6 (impurity ion implantation (A)). In this impurity ion implantation, as in the first embodiment, n-type impurity ion implantation and p-type impurity ion implantation are performed separately.

n型化不純物イオン注入は、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分(ゲート配線形成領域)において、図37((a),(b),(c))及び図43(a)に示すように、素子形成領域1p上の部分(p型MISFETのゲート電極となる部分)、及びゲート配線10のコンタクト領域9となる部分をマスクM1で選択的に覆った状態で行う。不純物の種類及び導入条件、並びにマスクM1のパターンは、前述の実施形態1(図15(a)参照)と同様である。   The n-type impurity ion implantation is shown in FIGS. 37 (a), (b), (c) and FIG. 43 (a) in the portion of the polysilicon film 6 (gate wiring formation region) to be the gate wiring 10. As described above, the etching is performed in a state where the portion on the element formation region 1p (the portion serving as the gate electrode of the p-type MISFET) and the portion serving as the contact region 9 of the gate wiring 10 are selectively covered with the mask M1. The impurity type and introduction condition, and the pattern of the mask M1 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 15A).

p型化不純物イオン注入は、ゲート配線10となるポリシリコン膜6の部分(ゲート配線形成領域)において、図38((a),(b),(c))及び図43(b)に示すように、素子形成領域1n上の部分(n型MISFETのゲート電極となる部分)をマスクM2で選択的に覆った状態で行う。不純物の種類及び導入条件は、前述の実施形態1と同様であるが、マスクM2のパターンは、前述の実施形態1(図15(b)参照)と異なっている。   The p-type impurity ion implantation is shown in FIGS. 38 ((a), (b), (c)) and FIG. 43 (b) in the portion of the polysilicon film 6 (gate wiring formation region) to be the gate wiring 10. As described above, the process is performed in a state where the part on the element formation region 1n (the part that becomes the gate electrode of the n-type MISFET) is selectively covered with the mask M2. The impurity type and introduction conditions are the same as those in the first embodiment, but the pattern of the mask M2 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15B).

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜の部分は、前述の実施形態1と異なり、マスクM2で覆われていないため、本実施形態5では、この部分にも不純物がイオン注入される。   In this step, the portion of the polysilicon film that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 is not covered with the mask M2 unlike the first embodiment, and in this fifth embodiment, impurities are also ionized in this portion. Injected.

次に、マスクM2を除去した後、ポリシリコン膜6をパターンニングしてゲート配線10を形成し、その後、ゲート配線10のポリシリコン膜中の不純物を活性化させるための熱処理を施した後、図39((a),(b),(c))、及び図43(c)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1p、及びゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM3で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nに不純物をイオン注入して、ゲート電極7に整合した一対のn型半導体領域(エクステンション領域)11を形成する(不純物イオン注入(B))。不純物の種類及び導入条件は前述の実施形態1と同様であるが、マスクM3のパターンは前述の実施形態1(図15(c)参照)と異なっている。   Next, after removing the mask M2, the polysilicon film 6 is patterned to form the gate wiring 10, and then a heat treatment for activating impurities in the polysilicon film of the gate wiring 10 is performed. 39 ((a), (b), (c)) and FIG. 43 (c), the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 and the contact region 9 of the gate wiring 10 are masked with a mask M3. Then, impurities are ion-implanted into the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 11 aligned with the gate electrode 7 (impurities). Ion implantation (B)). The type of impurities and the introduction conditions are the same as those in the first embodiment, but the pattern of the mask M3 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15C).

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9は、前述の実施形態1と異なり、マスクM3で覆われているため、本実施形態5では、ゲート配線10のコンタクト領域9には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the mask M3 unlike the first embodiment, impurity ion implantation is performed on the contact region 9 of the gate wiring 10 in the fifth embodiment. Is not done.

次に、マスクM3を除去した後、図40((a),(b),(c))、及び図36(d)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nをマスクM4で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pに不純物をイオン注入して、ゲート電極7に整合した一対のp型半導体領域(エクステンション領域)12を形成する(不純物イオン注入(B))。不純物の種類及び導入条件は前述の実施形態1と同様であるが、マスクM4のパターンは前述の実施形態1(図15(d)参照)と異なっている。   Next, after removing the mask M3, as shown in FIGS. 40 (a), (b), (c)) and FIG. 36 (d), the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1 is masked. While selectively covered with M4, impurities are ion-implanted into the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 to form a pair of p-type semiconductor regions (extension regions) 12 aligned with the gate electrode 7 ( Impurity ion implantation (B)). The type of impurities and the introduction conditions are the same as in the first embodiment, but the pattern of the mask M4 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15D).

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9は、前述の実施形態1と異なり、マスクM4で覆われているため、本実施形態5では、ゲート配線10のコンタクト領域9には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the mask M4 unlike the first embodiment, in the fifth embodiment, impurity ion implantation is performed in the contact region 9 of the gate wiring 10. Is not done.

次に、マスク4を除去した後、前述の実施形態1と同様にゲート配線10の側壁にサイドウォールスペーサ13を形成し、その後、図41((a),(b),(c))、及び図43(e)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1p、及びゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM5で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nに不純物をイオン注入して、サイドウォールスペーサ13に整合した一対のn型半導体領域(コンタクト)14を形成する(不純物イオン注入(C))。不純物の種類及び導入条件は前述の実施形態1と同様であるが、マスクM5のパターンは、前述の実施形態1(図15(e)参照)と異なる。なお、図41(e)では発明の理解を容易にするため、サイドウォールスペーサ13の図示を省略している。   Next, after removing the mask 4, side wall spacers 13 are formed on the side walls of the gate wiring 10 in the same manner as in the first embodiment, and then, FIG. 41 ((a), (b), (c)), 43E, the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1 and the contact region 9 of the gate wiring 10 are selectively covered with a mask M5, and the main surface of the silicon substrate 1 is covered. Impurities are ion-implanted into the element formation region 1n to form a pair of n-type semiconductor regions (contacts) 14 aligned with the sidewall spacers 13 (impurity ion implantation (C)). The type of impurities and the introduction conditions are the same as those in the first embodiment, but the pattern of the mask M5 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15E). In FIG. 41 (e), the side wall spacers 13 are not shown for easy understanding of the invention.

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9は、前述の実施形態1と異なり、マスクM5で覆われているため、本実施形態5では、ゲート配線10のコンタクト領域9には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the mask M5 unlike the first embodiment, in this fifth embodiment, impurity ion implantation is performed in the contact region 9 of the gate wiring 10. Is not done.

次に、マスク5を除去した後、図42((a),(b),(c))、及び図43(f)に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域1n、及びゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM6で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pに不純物をイオン注入して、サイドウォールスペーサ13に整合した一対のp型半導体領域(コンタクト領域)15を形成する(不純物イオン注入(C))。不純物の種類及び導入条件は前述の実施形態1と同様であるが、マスク6のパターンは、前述の実施形態1(図15(f)参照)と異なる。なお、図41(f)では発明の理解を容易にするため、サイドウォールスペーサ13の図示を省略している。   Next, after removing the mask 5, as shown in FIGS. 42 (a), (b), (c)) and FIG. 43 (f), an element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1, and In a state where the contact region 9 of the gate wiring 10 is selectively covered with a mask M6, impurities are ion-implanted into the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1, and a pair of p-type semiconductors aligned with the side wall spacers 13 are aligned. Region (contact region) 15 is formed (impurity ion implantation (C)). The types of impurities and the introduction conditions are the same as those in the first embodiment, but the pattern of the mask 6 is different from that in the first embodiment (see FIG. 15F). In FIG. 41 (f), the side wall spacers 13 are not shown for easy understanding of the invention.

この工程において、ゲート配線10のコンタクト領域9は、前述の実施形態1と異なり、マスク6で覆われているため、本実施形態5では、ゲート配線10のコンタクト領域9には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the mask 6 unlike the first embodiment, in the fifth embodiment, impurity ion implantation is performed in the contact region 9 of the gate wiring 10. Is not done.

この後、前述の実施形態1と同様の工程を施してn型及びp型MISFETを形成し、その後、前述の実施形態1と同様の工程を施すことにより、図2に示す構造となる。
本実施形態5では、不純物イオン注入(B)および(C)において、コンタクト領域9をマスクM3〜M6で覆っているため、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分、及びゲート配線10のコンタクト領域9をマスク(M1,M3,M4,M5,M6)で覆わない場合と比較して、ゲート配線10のコンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くすることができる。
Thereafter, n-type and p-type MISFETs are formed by performing the same process as in the first embodiment, and then the same process as in the first embodiment is performed to obtain the structure shown in FIG.
In the fifth embodiment, since the contact region 9 is covered with the masks M3 to M6 in the impurity ion implantation (B) and (C), the portion of the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 and the gate Compared with the case where the contact region 9 of the wiring 10 is not covered with a mask (M1, M3, M4, M5, M6), the impurity concentration in the polysilicon film in the contact region 9 of the gate wiring 10 can be lowered.

すなわち、ゲート配線10の一部である引き回し部分8では、接続孔18bが形成されるコンタクト領域9におけるポリシリコン膜の不純物濃度と、他の領域における不純物濃度が異なるように形成されており、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜の不純物濃度は他の領域における不純物濃度よりも低い濃度で形成されている。   That is, the routing portion 8 which is a part of the gate wiring 10 is formed such that the impurity concentration of the polysilicon film in the contact region 9 in which the connection hole 18b is formed is different from the impurity concentration in other regions. The impurity concentration of the polysilicon film in the region 9 is lower than the impurity concentration in other regions.

また、n型MISFET−Qnのゲート電極7をn型化するための不純物イオン注入において、p型MISFETのゲート電極7となるポリシリコン膜6の部分(素子形成領域1p上のポリシリコン膜6)及びゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分を同一のマスクM1で覆い、
n型MISFETのソース領域及びドレイン領域である一対のn型半導体領域(エクステンション領域)11を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域1p及びゲート配線10のコンタクト領域9を同一のマスクM3で覆い、
p型MISFETのソース領域及びドレイン領域である一対のp型半導体領域(エクステンション領域)12を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域1n及びゲート配線10のコンタクト領域9を同一のマスクM4で覆い、
n型MISFETのソース領域及びドレイン領域である一対のn型半導体領域(コンタクト領域)14を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域1p及びゲート配線10のコンタクト領域9を同一のマスクM5で覆い、
p型MISFETのソース領域及びドレイン領域である一対のp型半導体領域(コンタクト領域)15を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域1n及びゲート配線10のコンタクト領域9を同一のマスクM6で覆っているため、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分を覆うマスク、及びゲート配線10のコンタクト領域9を覆うマスクを新たに形成する必要がない。
Further, in impurity ion implantation for making the gate electrode 7 of the n-type MISFET-Qn n-type, a portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate electrode 7 of the p-type MISFET (polysilicon film 6 on the element formation region 1p) And the portion of the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 is covered with the same mask M1,
In impurity ion implantation for forming a pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 11 which are a source region and a drain region of an n-type MISFET, the element formation region 1p and the contact region 9 of the gate wiring 10 are formed with the same mask M3. Covering,
In impurity ion implantation for forming a pair of p-type semiconductor regions (extension regions) 12 which are a source region and a drain region of a p-type MISFET, the element formation region 1n and the contact region 9 of the gate wiring 10 are covered with the same mask M4. Covering,
In impurity ion implantation for forming a pair of n-type semiconductor regions (contact regions) 14 which are a source region and a drain region of an n-type MISFET, the element formation region 1p and the contact region 9 of the gate wiring 10 are formed with the same mask M5. Covering,
In impurity ion implantation for forming a pair of p-type semiconductor regions (contact regions) 15 which are a source region and a drain region of a p-type MISFET, the element formation region 1n and the contact region 9 of the gate wiring 10 are formed with the same mask M6. Therefore, it is not necessary to newly form a mask that covers the portion of the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 and a mask that covers the contact region 9 of the gate wiring 10.

従って、本実施形態5においても、前述の実施形態1と同様に、異常酸化物の生成を抑制することができ、また、半導体装置の製造歩留まり向上を図ることができる。更に、製造コストの増加を招くことなく、これらの効果を得ることができる。   Accordingly, also in the fifth embodiment, as in the first embodiment, the generation of abnormal oxides can be suppressed, and the manufacturing yield of the semiconductor device can be improved. Furthermore, these effects can be obtained without increasing the manufacturing cost.

本実施形態5では、図43(b)における不純物イオン注入(A)において、コンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分に不純物をイオン注入しているため、コンタクト領域9の高抵抗化を抑制しつつ、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くしている。   In the fifth embodiment, in the impurity ion implantation (A) in FIG. 43B, impurities are ion-implanted into the portion of the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9, so that the increase in resistance of the contact region 9 is suppressed. However, the impurity concentration in the polysilicon film in the contact region 9 is lowered.

なお、本実施形態5では、ゲート配線10のコンタクト領域9に導入される不純物として、p型MISFETのゲート電極をp型化するための不純物のみとした例(図43参照)について説明したが、n型MISFET−Qnのゲート電極7をn型化するための不純物のみとする場合でも同様の効果が得られる。   In the fifth embodiment, the example (see FIG. 43) in which only the impurity for converting the gate electrode of the p-type MISFET into the p-type is described as the impurity introduced into the contact region 9 of the gate wiring 10 has been described. The same effect can be obtained even when the gate electrode 7 of the n-type MISFET-Qn is made only of impurities for making it n-type.

(実施形態6)
本実施形態6では、ゲート耐圧が異なる2水準の相補型MISFETにおいて、第1の水準の相補型MISFETのゲート電極を含むゲート配線のコンタクト領域には、第2の水準の相補型MISFETを形成するための不純物イオン注入を行わず、第2の水準の相補型MISFETのゲート電極を含むゲート配線のコンタクト領域には、第1の水準の相補型MISFETを形成するための不純物イオン注入を行わないようにし、各々のゲート配線のコンタクト領域における異常酸化物の生成を抑制する例について説明する。
を有する半導体装置に本発明を適用した例について説明する。
(Embodiment 6)
In the sixth embodiment, in the two-level complementary MISFET having different gate breakdown voltages, the second-level complementary MISFET is formed in the contact region of the gate wiring including the gate electrode of the first-level complementary MISFET. Impurity ion implantation for forming the first level complementary MISFET is not performed in the contact region of the gate wiring including the gate electrode of the second level complementary MISFET. An example of suppressing the generation of abnormal oxide in the contact region of each gate wiring will be described.
An example in which the present invention is applied to a semiconductor device having the above will be described.

図44乃至図62は、本発明の実施形態6の半導体装置に係わる図であり、
図44は、半導体装置の概略構成を示す模式的平面図、
図45は、半導体装置の概略構成を示す模式的断面図、
図46乃至図55は、半導体装置の製造工程を示す模式的断面図、
図56は、図48のマスクパターン(M1)を示す模式的平面図、
図57は、図49のマスクパターン(M2)を示す模式的平面図、
図58は、図50のマスクパターン(M3)を示す模式的平面図、
図59は、図51のマスクパターン(M4)を示す模式的平面図、
図60は、図52のマスクパターン(M5)を示す模式的平面図、
図61は、図53のマスクパターン(M6)を示す模式的平面図、
図62は、図54のマスクパターン(M7)を示す模式的平面図、
図63は、図55のマスクパターン(M8)を示す模式的平面図である。
44 to 62 are diagrams related to the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 44 is a schematic plan view showing a schematic configuration of a semiconductor device;
FIG. 45 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device;
46 to 55 are schematic cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor device,
FIG. 56 is a schematic plan view showing the mask pattern (M1) of FIG.
FIG. 57 is a schematic plan view showing the mask pattern (M2) of FIG.
58 is a schematic plan view showing the mask pattern (M3) of FIG.
59 is a schematic plan view showing the mask pattern (M4) of FIG.
FIG. 60 is a schematic plan view showing the mask pattern (M5) of FIG.
61 is a schematic plan view showing the mask pattern (M6) of FIG.
62 is a schematic plan view showing the mask pattern (M7) of FIG.
FIG. 63 is a schematic plan view showing the mask pattern (M8) of FIG.

なお、図45において、
(a)は図44のa−a線に沿う断面図、
(b)は図44のb−b線に沿う断面図、
(c)は図44のc−c線に沿う断面図、
(d)は図44のa−a線に沿う断面図、
(e)は図44のb−b線に沿う断面図、
(f)は図44のc−c線に沿う断面図である。
In FIG. 45,
(A) is sectional drawing which follows the aa line of FIG.
(B) is a sectional view taken along line bb in FIG.
(C) is a sectional view taken along line cc of FIG.
(D) is sectional drawing which follows the aa line | wire of FIG.
(E) is sectional drawing which follows the bb line of FIG.
(F) is sectional drawing which follows the cc line of FIG.

また、図46乃至図55において、
(a)は図44のa−a線に沿う位置での断面図、
(b)は図44のb−b線に沿う位置での断面図、
(c)は図44のc−c線に沿う位置での断面図、
(d)は図44のd−d線に沿う位置での断面図、
(e)は図44のe−e線に沿う位置での断面図、
(f)は図44のf−f線に沿う位置での断面図である。
46 to 55,
(A) is sectional drawing in the position in alignment with the aa line of FIG.
(B) is a sectional view at a position along the line bb in FIG.
(C) is a cross-sectional view at a position along the line cc of FIG.
(D) is sectional drawing in the position in alignment with the dd line | wire of FIG.
(E) is a cross-sectional view at a position along the line ee in FIG.
(F) is sectional drawing in the position which follows the ff line | wire of FIG.

図44及び図45((a)乃至(f))に示すように、本実施形態6の半導体装置は、半導体基板として例えば単結晶シリコンからなるp型基板1(以下、シリコン基板と呼ぶ)を主体に構成されている。   As shown in FIGS. 44 and 45 ((a) to (f)), in the semiconductor device of the sixth embodiment, a p-type substrate 1 (hereinafter referred to as a silicon substrate) made of, for example, single crystal silicon is used as a semiconductor substrate. Consists of the subject.

シリコン基板1の主面(素子形成面,回路形成面)は、素子分離領域(非活性領域)2によって区画された素子形成領域(活性領域)1n、1p、1n1及び1p1を有し、素子形成領域1nには、p型ウエル領域4及びn型MISFET−Qn(図45(a)参照)が形成され、素子形成領域1pには、n型ウエル領域3及びp型MISFET−Qp(図45(b)参照)が形成され、素子形成領域1n1には、p型ウエル領域4及びn型MISFET−Qn1(図45(d)参照)が形成され、素子形成領域1p1には、n型ウエル領域3及びp型MISFET−Qp1(図45(e)参照)が形成されている。   The main surface (element formation surface, circuit formation surface) of the silicon substrate 1 has element formation regions (active regions) 1n, 1p, 1n1 and 1p1 partitioned by an element isolation region (inactive region) 2. In the region 1n, a p-type well region 4 and an n-type MISFET-Qn (see FIG. 45A) are formed. In the element formation region 1p, an n-type well region 3 and a p-type MISFET-Qp (see FIG. b)) is formed. In the element formation region 1n1, a p-type well region 4 and an n-type MISFET-Qn1 (see FIG. 45D) are formed. In the element formation region 1p1, the n-type well region 3 is formed. And p-type MISFET-Qp1 (refer FIG.45 (e)) is formed.

n型及びp型MISFET(Qn,Qp)と、n型及びp型MISFET(Qn1,Qp2)は、ゲート耐圧が異なっている。n型及びp型MISFET(Qn,Qp)は、例えば1.8[V]或いは3.3[V]の電源電圧で駆動する低耐圧MISFETであり、n型及びp型MISFET(Qn1,Qp1)は、10〜12[V]の電源電圧で駆動する高耐圧MISFETである。なお、n型及びp型MISFET(Qn,Qp)、並びにゲート配線10は、前述の実施形態1と同様のため、本実施形態6での説明は一部省略している。   The n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp) and the n-type and p-type MISFETs (Qn1, Qp2) have different gate breakdown voltages. The n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp) are low breakdown voltage MISFETs driven by a power supply voltage of, for example, 1.8 [V] or 3.3 [V]. The n-type and p-type MISFETs (Qn1, Qp1) Is a high voltage MISFET driven by a power supply voltage of 10 to 12 [V]. Note that the n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp) and the gate wiring 10 are the same as those in the first embodiment, and a part of the description in the sixth embodiment is omitted.

n型及びp型MISFET(Qn1,Qp1)は、主に、チャネル形成領域、ゲート絶縁膜25、ゲート電極27、ソース領域及びドレイン領域を有する構成になっている。ゲート絶縁膜25は、シリコン基板1の主面の素子形成領域(1n1,1p1)に設けられ、ゲート電極27は、シリコン基板1の主面の素子形成領域上にゲート絶縁膜25を介在して設けられ、チャネル形成領域は、ゲート電極27の直下におけるシリコン基板1の表層部に設けられている。ソース領域及びドレイン領域は、チャネル形成領域のチャネル長(ゲート長)方向において、チャネル形成領域を挟むようにしてシリコン基板1の表層部に設けられている。n型及びp型MISFET(Qn1,Qp1)のゲート絶縁膜25は、n型及びp型MISFET(Qn,Qp)のゲート絶縁膜5よりも膜厚が厚くなっている。   The n-type and p-type MISFETs (Qn1, Qp1) mainly have a channel formation region, a gate insulating film 25, a gate electrode 27, a source region, and a drain region. The gate insulating film 25 is provided in the element forming region (1n1, 1p1) on the main surface of the silicon substrate 1, and the gate electrode 27 is interposed on the element forming region on the main surface of the silicon substrate 1 with the gate insulating film 25 interposed therebetween. The channel formation region is provided in the surface layer portion of the silicon substrate 1 immediately below the gate electrode 27. The source region and the drain region are provided in the surface layer portion of the silicon substrate 1 so as to sandwich the channel formation region in the channel length (gate length) direction of the channel formation region. The gate insulating film 25 of the n-type and p-type MISFET (Qn1, Qp1) is thicker than the gate insulating film 5 of the n-type and p-type MISFET (Qn, Qp).

n型MISFET−Qn1のソース領域及びドレイン領域は、図45(d)に示すように、エクステンション領域である一対のn型半導体領域31、及びコンタクト領域である一対のn型半導体領域34を有する構成になっている。n型半導体領域31は、ゲート電極27に整合してシリコン基板1の主面の素子形成領域1n1に設けられている。n型半導体領域34は、ゲート電極27の側壁に設けられたサイドウォールスペーサ13に整合してシリコン基板1の主面の素子形成領域1n1に設けられている。   As shown in FIG. 45D, the source region and the drain region of the n-type MISFET-Qn1 have a pair of n-type semiconductor regions 31 that are extension regions and a pair of n-type semiconductor regions 34 that are contact regions. It has become. The n-type semiconductor region 31 is provided in the element formation region 1 n 1 on the main surface of the silicon substrate 1 in alignment with the gate electrode 27. The n-type semiconductor region 34 is provided in the element formation region 1 n 1 on the main surface of the silicon substrate 1 in alignment with the side wall spacer 13 provided on the side wall of the gate electrode 27.

p型MISFET−Qp1のソース領域及びドレイン領域は、図45(e)に示すように、エクステンション領域である一対のp型半導体領域32、及びコンタクト領域である一対のp型半導体領域35を有する構成になっている。p型半導体領域32は、ゲート電極27に整合してシリコン基板1の主面の素子形成領域1p1に設けられている。p型半導体領域35は、ゲート電極27の側壁に設けられたサイドウォールスペーサ13に整合してシリコン基板1の主面の素子形成領域1p1に設けられている。   As shown in FIG. 45E, the source region and the drain region of the p-type MISFET-Qp1 have a pair of p-type semiconductor regions 32 that are extension regions and a pair of p-type semiconductor regions 35 that are contact regions. It has become. The p-type semiconductor region 32 is provided in the element formation region 1 p 1 on the main surface of the silicon substrate 1 in alignment with the gate electrode 27. The p-type semiconductor region 35 is provided in the element formation region 1 p 1 on the main surface of the silicon substrate 1 in alignment with the side wall spacer 13 provided on the side wall of the gate electrode 27.

コンタクト領域であるn型半導体領域34は、エクステンション領域であるn型半導体領域31よりも高不純物濃度になっている。コンタクト領域であるp型半導体領域35は、エクステンション領域であるp型半導体領域32よりも高不純物濃度になっている。即ち、本実施形態6のn型及びp型MISFET(Qn1,Qp2)は、LDD構造になっている。   The n-type semiconductor region 34 that is a contact region has a higher impurity concentration than the n-type semiconductor region 31 that is an extension region. The p-type semiconductor region 35 that is a contact region has a higher impurity concentration than the p-type semiconductor region 32 that is an extension region. That is, the n-type and p-type MISFETs (Qn1, Qp2) of Embodiment 6 have an LDD structure.

図44に示すように、シリコン基板1の主面上には、素子形成領域(1n1,1p1)及び素子分離領域2に亘って延在するゲート配線30が設けられている。ゲート配線30は、ゲート配線10と同様に、n型及びp型MISFET(Qn1,Qp1)の各々のゲート電極27と、これらのゲート電極27に一体的に連なる引き回し部分(配線部分)28とを有し、引き回し部分28には上層配線との電気的な接続を行うためのコンタクト領域29が設けられている。   As shown in FIG. 44, on the main surface of the silicon substrate 1, a gate wiring 30 extending over the element formation region (1 n 1, 1 p 1) and the element isolation region 2 is provided. Similarly to the gate wiring 10, the gate wiring 30 includes each gate electrode 27 of the n-type and p-type MISFETs (Qn 1, Qp 1) and a lead portion (wiring portion) 28 that is integrally connected to the gate electrode 27. The lead-out portion 28 is provided with a contact region 29 for electrical connection with the upper layer wiring.

図45((d),(e))に示すように、n型及びp型MISFET(Qn1,Qp1)の各々の半導体領域(34,35)の表面には、低抵抗化を図るため、金属・半導体反応層として例えばコバルトシリサイド(CoSi)層16bが形成されている。また、図45((d),(e),(f))に示すように、ゲート配線30の表面には、低抵抗化を図るため、金属・半導体反応層として例えばコバルトシリサイド(CoSi)層16aが形成されている。これらのコバルトシリサイド層(16a,16b)は、例えばサリサイド(Salicide:Self Aligned Silicide)技術により、サイドウォールスペーサ13に整合して形成されている。即ち、本実施形態6のn型及びp型MISFET(Qn1,Qp1)は、サリサイド構造になっている。   As shown in FIGS. 45 (d) and 45 (e), the surfaces of the semiconductor regions (34, 35) of the n-type and p-type MISFETs (Qn1, Qp1) are made of metal in order to reduce resistance. For example, a cobalt silicide (CoSi) layer 16b is formed as the semiconductor reaction layer. 45 ((d), (e), (f)), for example, a cobalt silicide (CoSi) layer is formed on the surface of the gate wiring 30 as a metal / semiconductor reaction layer in order to reduce the resistance. 16a is formed. These cobalt silicide layers (16a, 16b) are formed in alignment with the sidewall spacers 13 by, for example, a salicide (Self Aligned Silicide) technique. That is, the n-type and p-type MISFETs (Qn1, Qp1) of Embodiment 6 have a salicide structure.

ゲート配線30は、半導体膜と、この半導体膜上に設けられた金属・半導体反応層とを有する多層構造になっている。半導体膜としては例えばポリシリコン膜が用いられており、金属・半導体反応層としては例えばコバルトシリサイド層16aが用いられている。コバルトシリサイド層16aは、n型及びp型MISFET(Qn1,Qp1)の各々のゲート電極27、及び引き回し部分28を含むゲート配線30の全体に亘って形成されている。   The gate wiring 30 has a multilayer structure having a semiconductor film and a metal / semiconductor reaction layer provided on the semiconductor film. For example, a polysilicon film is used as the semiconductor film, and a cobalt silicide layer 16a is used as the metal / semiconductor reaction layer. The cobalt silicide layer 16a is formed over the gate wirings 30 including the respective gate electrodes 27 and routing portions 28 of the n-type and p-type MISFETs (Qn1, Qp1).

図45((a)乃至(f))に示すように、シリコン基板1の主面上には、n型及びp型MISFET(Qn,Qp,Qn1,Qp1)を覆うようにして、例えば酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜17が設けられている。n型半導体領域34上及びp型半導体領域35上には、図45((d),(e))に示すように、層間絶縁膜17の表面からシリサイド層16bに到達する接続孔18aが設けられ、この接続孔18aの内部には導電性プラグ19が埋め込まれている。n型及びp型半導体領域(34,35)は、シリサイド層16a及び導電性プラグ19を介在して、層間絶縁膜17上を延在する配線20と電気的に接続されている。   45 ((a) to (f)), the main surface of the silicon substrate 1 is covered with n-type and p-type MISFETs (Qn, Qp, Qn1, Qp1), for example, silicon oxide. An interlayer insulating film 17 made of a film is provided. On the n-type semiconductor region 34 and the p-type semiconductor region 35, as shown in FIG. 45 ((d), (e)), a connection hole 18a that reaches the silicide layer 16b from the surface of the interlayer insulating film 17 is provided. The conductive plug 19 is embedded in the connection hole 18a. The n-type and p-type semiconductor regions (34, 35) are electrically connected to the wiring 20 extending on the interlayer insulating film 17 with the silicide layer 16a and the conductive plug 19 interposed therebetween.

ゲート配線30のコンタクト領域29上には、図45(f)に示すように、層間絶縁膜17の表面からシリサイド層16aに到達する接続孔18bが設けられ、この接続孔18bの内部には導電性プラグ19が埋め込まれている。ゲート配線30のコンタクト領域2は、導電性プラグ19を介在して、層間絶縁膜17上を延在する配線20と電気的に接続されている。
ゲート配線30は、ポリシリコン膜において、コンタクト領域9よりも不純物濃度が高い部分を有している。
A contact hole 18b reaching the silicide layer 16a from the surface of the interlayer insulating film 17 is provided on the contact region 29 of the gate wiring 30 as shown in FIG. 45 (f). A plug 19 is embedded. The contact region 2 of the gate wiring 30 is electrically connected to the wiring 20 extending on the interlayer insulating film 17 with the conductive plug 19 interposed.
The gate wiring 30 has a portion having a higher impurity concentration than the contact region 9 in the polysilicon film.

次に、本実施形態6の半導体装置の製造について、図46乃至図63を用いて説明する。
まず、比抵抗10[Ωcm]程度の単結晶シリコンからなるp型のシリコン基板1を準備し、その後、シリコン基板1の主面に、素子形成領域(1n,1p,1n1,1p1)を区画する素子分離領域2を形成する(図46参照)。
Next, the manufacture of the semiconductor device of Embodiment 6 will be described with reference to FIGS.
First, a p-type silicon substrate 1 made of single crystal silicon having a specific resistance of about 10 [Ωcm] is prepared, and then element formation regions (1n, 1p, 1n1, 1p1) are partitioned on the main surface of the silicon substrate 1. An element isolation region 2 is formed (see FIG. 46).

次に、シリコン基板1の主面の素子形成領域1n及び1n1にp型ウエル領域4、素子形成領域1p及び1p1にn型ウエル領域3を選択的に形成し、その後、図46に示すように、熱酸化処理を施してシリコン基板1の主面の素子形成領域(1n,1p,1n1,1p1)に例えば厚さが15〜20[nm]程度の酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜25を形成する。   Next, the p-type well region 4 is selectively formed in the element forming regions 1n and 1n1 on the main surface of the silicon substrate 1, and the n-type well region 3 is selectively formed in the element forming regions 1p and 1p1, and then, as shown in FIG. The gate insulating film 25 made of a silicon oxide film having a thickness of, for example, about 15 to 20 [nm] is formed in the element formation region (1n, 1p, 1n1, 1p1) on the main surface of the silicon substrate 1 by performing a thermal oxidation process. To do.

次に、素子形成領域1n及び1pのゲート絶縁膜25を選択的に除去し、その後、熱酸化処理を施して、図47((a),(b))に示すように、素子形成領域(1n,1p)に例えば厚さが2〜4[nm]程度の酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜5を形成する。   Next, the gate insulating film 25 in the element formation regions 1n and 1p is selectively removed, and then a thermal oxidation process is performed, so that the element formation regions ((a) and (b)) are formed as shown in FIGS. 1n, 1p), for example, a gate insulating film 5 made of a silicon oxide film having a thickness of about 2 to 4 [nm] is formed.

次に、素子形成領域(1n,1p,1n1,1p1)の各々のゲート絶縁膜(5,25)上、並びに素子分離領域2上を含むシリコン基板1の主面上に、ゲート配線(10,30)の形成に使用される半導体膜として例えば厚さが100〜300[nm]程度のポリシリコン膜6をCVD(Chemical Vapor Deposition)法で成膜する。   Next, on the main surface of the silicon substrate 1 including the gate insulating films (5, 25) of the element formation regions (1n, 1p, 1n1, 1p1) and the element isolation region 2, gate wirings (10, As a semiconductor film used for forming 30), for example, a polysilicon film 6 having a thickness of about 100 to 300 [nm] is formed by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

次に、ポリシリコン膜6に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入する(不純物イオン注入(A))。この不純物イオン注入では、前述の実施形態1と同様に、n型化不純物イオン注入と、p型化不純物イオン注入とを分けて行う。   Next, an impurity for reducing the resistance value is ion-implanted into the polysilicon film 6 (impurity ion implantation (A)). In this impurity ion implantation, as in the first embodiment, n-type impurity ion implantation and p-type impurity ion implantation are performed separately.

n型化不純物イオン注入は、ゲート配線(10,30)となるポリシリコン膜6の部分(ゲート配線形成領域)において、図48((a)乃至(f))及び図56に示すように、素子形成領域(1p,1p1)上の部分(p型MISFETのゲート電極となる部分)、及びゲート配線(10,30)のコンタクト領域(9,29)となる部分をマスクM1で選択的に覆った状態で行う。不純物の種類及び導入条件は、前述の実施形態1と同様である。   As shown in FIGS. 48 (a) to 48 (f) and FIG. 56, the n-type impurity ion implantation is performed in the portion of the polysilicon film 6 (gate wiring formation region) that becomes the gate wiring (10, 30). The portion on the element formation region (1p, 1p1) (the portion that becomes the gate electrode of the p-type MISFET) and the portion that becomes the contact region (9, 29) of the gate wiring (10, 30) are selectively covered with the mask M1. In the state. Impurity types and introduction conditions are the same as in the first embodiment.

この工程において、ゲート配線(10,30)となるポリシリコン膜6の部分のうち、マスクM1で覆われたシリコン膜6の部分、具体的には、p型MISFET(Qp,Qp1)のゲート電極(7,27)となる部分(素子形成領域1p及び1p1上の部分)、ゲート配線(10,30)の引き回し部分(8,28)となる部分の一部、及びゲート配線(10,30)のコンタクト領域(9,29)となる部分には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, of the portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate wiring (10, 30), the portion of the silicon film 6 covered with the mask M1, specifically, the gate electrode of the p-type MISFET (Qp, Qp1). (7, 27) part (the part on the element formation regions 1p and 1p1), part of the part that becomes the routing part (8, 28) of the gate wiring (10, 30), and the gate wiring (10, 30) Impurity ion implantation is not performed in the portion to be the contact region (9, 29).

一方、ゲート配線(10,30)となるポリシリコン膜6の部分のうち、マスクM1で覆われていない部分、具体的には、n型MISFET(Qn,Qn1)のゲート電極(7,27)となる部分(素子形成領域1n及び1n1上の部分)、及びゲート配線(10,30)の引き回し部分(8,28)となる部分の一部には、不純物のイオン注入が行われる。   On the other hand, the portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate wiring (10, 30) is not covered with the mask M1, specifically, the gate electrode (7, 27) of the n-type MISFET (Qn, Qn1). Impurity ion implantation is performed in the part to be (the part on the element formation regions 1n and 1n1) and the part to be the routing part (8, 28) of the gate wiring (10, 30).

p型化不純物イオン注入は、ゲート配線(10,30)となるポリシリコン膜6の部分(ゲート配線形成領域)において、図49((a)乃至(f))及び図57に示すように、素子形成領域1n及び1n1上の部分(n型MISFETのゲート電極となる部分)をマスクM2で選択的に覆った状態で行う。不純物の種類及び導入条件は、前述の実施形態1と同様である。   As shown in FIGS. 49 (a) to (f) and FIG. 57, the p-type impurity ion implantation is performed in the portion of the polysilicon film 6 (gate wiring formation region) that becomes the gate wiring (10, 30). This is performed in a state where the element formation regions 1n and 1n1 (the portion that becomes the gate electrode of the n-type MISFET) are selectively covered with the mask M2. Impurity types and introduction conditions are the same as in the first embodiment.

この工程において、ゲート配線(10,30)となるシリコン膜6の部分のうち、マスクM2で覆われたシリコン膜6の部分、具体的には、n型MISFET(Qn,Qn1)のゲート電極(7,27)となる部分(素子形成領域1n及び1n1上の部分)、及びゲート配線(10,30)の引き回し部分(8,28)となる部分の一部には、不純物のイオン注入は行われない。   In this process, the silicon film 6 covered with the mask M2 among the silicon film 6 to be the gate wiring (10, 30), specifically, the gate electrode (n-type MISFET (Qn, Qn1)) 7, 27) (parts on the element formation regions 1 n and 1 n 1) and part of the part to be the routing parts (8, 28) of the gate wiring (10, 30) are subjected to impurity ion implantation. I will not.

一方、ゲート配線(10,30)となるポリシリコン膜6の部分のうち、マスクM2で覆われていない部分、具体的には、p型MISFET(Qp,Qp1)のゲート電極(7,27)となる部分(素子形成領域1p及び1p1上の部分)、ゲート配線(10,30)の引き回し部分(8,28)となる部分の一部、及びゲート配線(10,30)のコンタクト領域(9,29)となる部分には、不純物のイオン注入が行われる。   On the other hand, the portion of the polysilicon film 6 that becomes the gate wiring (10, 30) is not covered with the mask M2, specifically, the gate electrode (7, 27) of the p-type MISFET (Qp, Qp1). (Parts on the element formation regions 1p and 1p1), part of the part that becomes the routing part (8, 28) of the gate wiring (10, 30), and contact region (9 of the gate wiring (10, 30)) , 29), impurity ion implantation is performed.

次に、マスクM2を除去した後、ポリシリコン膜6をパターンニングして、図44に示すパターンのゲート配線10及び30を形成する。   Next, after removing the mask M2, the polysilicon film 6 is patterned to form gate wirings 10 and 30 having a pattern shown in FIG.

次に、ゲート配線10のポリシリコン膜中の不純物を活性化させるための熱処理を施した後、図50((a)乃至(f))、及び図58に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域(1p,1n1,1p1)、及びコンタクト領域29を含むゲート配線30の全体をマスクM3で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1nに不純物をイオン注入して、ゲート電極7に整合した一対のn型半導体領域(エクステンション領域)11を形成する(不純物イオン注入(B))。不純物の種類及び導入条件は、前述の実施形態1と同様である。   Next, after performing heat treatment for activating the impurities in the polysilicon film of the gate wiring 10, as shown in FIGS. 50 (a) to (f) and FIG. With the mask M3 selectively covering the entire surface of the element formation region (1p, 1n1, 1p1) and the contact region 29 with the mask M3, impurities are introduced into the element formation region 1n on the main surface of the silicon substrate 1. Ion implantation is performed to form a pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 11 aligned with the gate electrode 7 (impurity ion implantation (B)). Impurity types and introduction conditions are the same as in the first embodiment.

この工程において、ゲート配線10のうち、マスクM3で覆われた部分、具体的には、素子形成領域1p上のゲート電極7、及び引き回し部分8の一部には、不純物のイオン注入は行われない。一方、ゲート配線10のうち、マスクM3で覆われていない部分、具体的には、素子形成領域1n上のゲート電極7、引き回し部分8の一部、及びコンタクト領域9には、不純物のイオン注入が行われる。   In this step, impurities are ion-implanted into the portion of the gate wiring 10 covered with the mask M3, specifically, the gate electrode 7 on the element formation region 1p and a part of the routing portion 8. Absent. On the other hand, impurity ion implantation is performed on a portion of the gate wiring 10 that is not covered with the mask M3, specifically, on the gate electrode 7 on the element formation region 1n, a part of the routing portion 8, and the contact region 9. Is done.

また、この工程において、ゲート配線30の全体がマスクM3で覆われているため、コンタクト領域29を含めてゲード配線30には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the entire gate wiring 30 is covered with the mask M3, the gate wiring 30 including the contact region 29 is not subjected to impurity ion implantation.

次に、マスクM3を除去した後、図51((a)乃至(f))、及び図59に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域(1n,1n1,1p1)、及びコンタクト領域29を含むゲート配線30の全体をマスクM4で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1pに不純物をイオン注入して、ゲート電極7に整合した一対のp型半導体領域(エクステンション領域)12を形成する(不純物イオン注入(B))。不純物の種類及び導入条件は、前述の実施形態1と同様である。   Next, after removing the mask M3, as shown in FIG. 51 ((a) to (f)) and FIG. 59, the element formation region (1n, 1n1, 1p1) and the contact on the main surface of the silicon substrate 1 are contacted. In a state where the entire gate wiring 30 including the region 29 is selectively covered with the mask M4, impurities are ion-implanted into the element formation region 1p on the main surface of the silicon substrate 1, and a pair of p-types aligned with the gate electrode 7 is obtained. A semiconductor region (extension region) 12 is formed (impurity ion implantation (B)). Impurity types and introduction conditions are the same as in the first embodiment.

この工程において、ゲート配線10のうち、マスクM4で覆われた部分、具体的には、素子形成領域1n上のゲート電極7、及び引き回し部分8の一部には、不純物のイオン注入は行われない。一方、ゲート配線10のうち、マスクM4で覆われていない部分、具体的には、素子形成領域1p上のゲート電極7、引き回し部分8の一部、及びコンタクト領域9には、不純物のイオン注入が行われる。   In this step, impurity ions are implanted into the portion of the gate wiring 10 covered with the mask M4, specifically, the gate electrode 7 on the element formation region 1n and a part of the routing portion 8. Absent. On the other hand, in the portion of the gate wiring 10 that is not covered with the mask M4, specifically, the gate electrode 7 on the element formation region 1p, a part of the routing portion 8, and the contact region 9, impurity ions are implanted. Is done.

また、この工程において、ゲート配線30の全体がマスクM4で覆われているため、コンタクト領域29を含めてゲード配線30には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the entire gate wiring 30 is covered with the mask M4, impurity ion implantation is not performed on the gate wiring 30 including the contact region 29.

次に、マスクM4を除去した後、図52((a)乃至(f))、及び図60に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域(1n,1p,1p1)、及びコンタクト領域9を含むゲート配線10の全体をマスクM5で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1n1に不純物をイオン注入して、ゲート電極27に整合した一対のn型半導体領域(エクステンション領域)31を形成する(不純物イオン注入(B))。不純物イオン注入は、これに限定されないが、例えば3回に分けて行う。   Next, after removing the mask M4, as shown in FIG. 52 ((a) to (f)) and FIG. 60, the element formation regions (1n, 1p, 1p1) on the main surface of the silicon substrate 1 and contacts In a state where the entire gate wiring 10 including the region 9 is selectively covered with the mask M5, an impurity is ion-implanted into the element forming region 1n1 on the main surface of the silicon substrate 1, and a pair of n-type aligned with the gate electrode 27 is obtained. A semiconductor region (extension region) 31 is formed (impurity ion implantation (B)). Impurity ion implantation is not limited to this, but is performed, for example, in three steps.

1回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物として砒素(As)を使用し、加速エネルギーが6KeV程度、ドース量が2.0E15(2×1015[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the first impurity ion implantation, for example, arsenic (As) is used as an impurity, and the acceleration energy is about 6 KeV and the dose is about 2.0E15 (2 × 10 15 [atoms / cm 2 ]).

2回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物としてボロン(B)を使用し、加速エネルギーが20KeV程度、ドース量が6.0E12(1×1012[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the second impurity ion implantation, for example, boron (B) is used as an impurity, and the acceleration energy is about 20 KeV, and the dose is about 6.0E12 (1 × 10 12 [atoms / cm 2 ]).

3回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物としてボロン(B)を使用し、加速エネルギーが10KeV程度、ドース量が4.0E13(1×1013[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the third impurity ion implantation, for example, boron (B) is used as an impurity, and the acceleration energy is about 10 KeV and the dose is about 4.0E13 (1 × 10 13 [atoms / cm 2 ]).

この工程において、ゲート配線30のうち、マスクM5で覆われた部分、具体的には、素子形成領域1p1上のゲート電極27、及び引き回し部分28の一部には、不純物のイオン注入は行われない。一方、ゲート配線30のうち、マスクM5で覆われていない部分、具体的には、素子形成領域1n1上のゲート電極27、引き回し部分28の一部、及びコンタクト領域29には、不純物のイオン注入が行われる。   In this step, impurity ions are implanted into the portion of the gate wiring 30 covered with the mask M5, specifically, the gate electrode 27 on the element formation region 1p1 and a part of the routing portion 28. Absent. On the other hand, in the portion of the gate wiring 30 that is not covered with the mask M5, specifically, the gate electrode 27 on the element formation region 1n1, the portion of the routing portion 28, and the contact region 29, impurity ions are implanted. Is done.

また、この工程において、ゲート配線10の全体がマスクM5で覆われているため、コンタクト領域9を含めてゲード配線10には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the entire gate wiring 10 is covered with the mask M5, the gate wiring 10 including the contact region 9 is not subjected to impurity ion implantation.

次に、マスクM5を除去した後、図53((a)乃至(f))、及び図61に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域(1n,1p,1n1)、及びコンタクト領域9を含むゲート配線10の全体をマスクM6で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1p1に不純物をイオン注入して、ゲート電極27に整合した一対のp型半導体領域(エクステンション領域)32を形成する(不純物イオン注入(B))。不純物イオン注入は、これに限定されないが、例えば3回に分けて行う。   Next, after removing the mask M5, as shown in FIGS. 53 ((a) to (f)) and FIG. 61, element formation regions (1n, 1p, 1n1) and contacts on the main surface of the silicon substrate 1 are contacted. In a state where the entire gate wiring 10 including the region 9 is selectively covered with the mask M 6, impurities are ion-implanted into the element forming region 1 p 1 on the main surface of the silicon substrate 1 to match the gate electrode 27. A semiconductor region (extension region) 32 is formed (impurity ion implantation (B)). Impurity ion implantation is not limited to this, but is performed, for example, in three steps.

1回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物として二フッ化ボロン(BF)を使用し、加速エネルギーが3KeV程度、ドース量が1.0E15(1×1015[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the first impurity ion implantation, for example, boron difluoride (BF 2 ) is used as an impurity, the acceleration energy is about 3 KeV, and the dose amount is about 1.0E15 (1 × 10 15 [atoms / cm 2 ]). Perform under conditions.

2回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物としてリン(P)を使用し、加速エネルギーが55KeV程度、ドース量が8.0E12(8×1012[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the second impurity ion implantation, for example, phosphorus (P) is used as an impurity, and the acceleration energy is about 55 KeV, and the dose is about 8.0E12 (8 × 10 12 [atoms / cm 2 ]).

3回目の不純物イオン注入では、例えば、不純物としてリン(P)を使用し、加速エネルギーが30KeV程度、ドース量が4.0E13(1×1013[atoms/cm])程度の条件で行う。 In the third impurity ion implantation, for example, phosphorus (P) is used as an impurity, under the conditions of an acceleration energy of about 30 KeV and a dose amount of about 4.0E13 (1 × 10 13 [atoms / cm 2 ]).

この工程において、ゲート配線30のうち、マスクM6で覆われた部分、具体的には、素子形成領域1n1上のゲート電極27、及び引き回し部分28の一部には、不純物のイオン注入は行われない。一方、ゲート配線30のうち、マスクM6で覆われていない部分、具体的には、素子形成領域1p1上のゲート電極27、引き回し部分28の一部、及びコンタクト領域29には、不純物のイオン注入が行われる。   In this step, impurity ions are implanted into the portion of the gate wiring 30 covered with the mask M6, specifically, the gate electrode 27 on the element formation region 1n1 and part of the routing portion 28. Absent. On the other hand, impurity ions are implanted into a portion of the gate wiring 30 that is not covered with the mask M6, specifically, the gate electrode 27 on the element formation region 1p1, a part of the routing portion 28, and the contact region 29. Is done.

また、この工程において、ゲート配線10の全体がマスクM6で覆われているため、コンタクト領域9を含めてゲード配線10には、不純物のイオン注入は行われない。   In this step, since the entire gate wiring 10 is covered with the mask M6, the gate wiring 10 including the contact region 9 is not subjected to impurity ion implantation.

次に、マスクM6を除去した後、前述の実施形態1と同様の方法で、ゲート電極7及び引き回し部分8を含むゲート配線10の側壁、並びにゲート電極27及び引き回し部分28を含むゲート配線30の側壁に、サイドウォールスペーサ13を形成する。   Next, after removing the mask M 6, the side walls of the gate wiring 10 including the gate electrode 7 and the routing portion 8 and the gate wiring 30 including the gate electrode 27 and the routing portion 28 are formed in the same manner as in the first embodiment. Sidewall spacers 13 are formed on the side walls.

次に、図54((a)乃至(f))、及び図62に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域(1p,1p1)をマスクM7で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1n及び1n1に不純物をイオン注入して、サイドウォールスペーサ13に整合した一対のn型半導体領域(コンタクト領域)14、並びにサイドウォールスペーサ13に整合した一対のn型半導体領域(コンタクト領域)34を形成する(不純物イオン注入(C))。不純物の種類及び導入条件としては、前述の実施形態1と同様である。なお、図62では発明の理解を容易にするため、サイドウォールスペーサ13の図示を省略している。   Next, as shown in FIGS. 54 (a) to (f) and FIG. 62, the element formation region (1p, 1p1) on the main surface of the silicon substrate 1 is selectively covered with a mask M7. Impurities are ion-implanted into the element formation regions 1n and 1n1 on the main surface of the silicon substrate 1, and a pair of n-type semiconductor regions (contact regions) 14 aligned with the sidewall spacers 13 and a pair of alignment aligned with the sidewall spacers 13 are provided. An n-type semiconductor region (contact region) 34 is formed (impurity ion implantation (C)). Impurity types and introduction conditions are the same as in the first embodiment. In FIG. 62, the side wall spacers 13 are not shown for easy understanding of the invention.

この工程において、ゲート配線(10,30)のうち、マスクM7で覆われた部分、具体的には、素子形成領域(1p,1p1)上のゲート電極(7,27)、引き回し部分(8,28)の一部には、不純物のイオン注入は行われない。一方、ゲート配線(10,30)のうち、マスクM7で覆われていない部分、具体的には、素子形成領域(1n,1n1)上のゲート電極(7,27)、引き回し部分(8,28)の一部、及びコンタクト領域(9,29)には、不純物のイオン注入が行われる。   In this step, the portion of the gate wiring (10, 30) covered with the mask M7, specifically, the gate electrode (7, 27) on the element formation region (1p, 1p1), the routing portion (8, 28) is not subjected to impurity ion implantation. On the other hand, a portion of the gate wiring (10, 30) that is not covered with the mask M7, specifically, the gate electrode (7, 27) on the element formation region (1n, 1n1), the routing portion (8, 28). ) And the contact regions (9, 29) are subjected to impurity ion implantation.

次に、マスクM7を除去した後、図55((a)乃至(f))、及び図63に示すように、シリコン基板1の主面の素子形成領域(1n,1n1)をマスクM8で選択的に覆った状態で、シリコン基板1の主面の素子形成領域1p及び1p1に不純物をイオン注入して、サイドウォールスペーサ13に整合した一対のn型半導体領域(コンタクト領域)15、並びにサイドウォールスペーサ13に整合した一対のn型半導体領域(コンタクト領域)35を形成する(不純物イオン注入(C))。不純物の種類及び導入条件としては、前述の実施形態1と同様である。なお、図63では発明の理解を容易にするため、サイドウォールスペーサ13の図示を省略している。   Next, after removing the mask M7, as shown in FIG. 55 ((a) to (f)) and FIG. 63, the element formation region (1n, 1n1) on the main surface of the silicon substrate 1 is selected by the mask M8. In a state of being covered, impurities are ion-implanted into the element formation regions 1p and 1p1 on the main surface of the silicon substrate 1, and a pair of n-type semiconductor regions (contact regions) 15 aligned with the sidewall spacers 13, and sidewalls A pair of n-type semiconductor regions (contact regions) 35 aligned with the spacers 13 are formed (impurity ion implantation (C)). Impurity types and introduction conditions are the same as in the first embodiment. In FIG. 63, the side wall spacers 13 are not shown for easy understanding of the invention.

この工程において、ゲート配線(10,30)のうち、マスクM8で覆われた部分、具体的には、素子形成領域(1n,1n1)上のゲート電極(7,27)、引き回し部分(8,28)の一部には、不純物のイオン注入は行われない。一方、ゲート配線(10,30)のうち、マスクM8で覆われていない部分、具体的には、素子形成領域(1p,1p1)上のゲート電極(7,27)、引き回し部分(8,28)の一部、及びコンタクト領域(9,29)には、不純物のイオン注入が行われる。   In this step, the portion of the gate wiring (10, 30) covered with the mask M8, specifically, the gate electrode (7, 27) on the element formation region (1n, 1n1), the routing portion (8, 28) is not subjected to impurity ion implantation. On the other hand, a portion of the gate wiring (10, 30) that is not covered with the mask M8, specifically, the gate electrode (7, 27) on the element formation region (1p, 1p1), the routing portion (8, 28). ) And the contact regions (9, 29) are subjected to impurity ion implantation.

次に、マスクM8を除去し、その後、半導体領域(11,12,14,15,31,32,34,35)の各々の不純物を活性化させる熱処理を施す。   Next, the mask M8 is removed, and then heat treatment for activating each impurity in the semiconductor region (11, 12, 14, 15, 31, 32, 34, 35) is performed.

次に、前述の実施形態1と同様の方法で、コバルトシリサイド層(16a,16b)、層間絶縁膜17、接続孔(18a,18b)、導電性プラグ19、及び配線20を形成する。これにより、図45に示す構造となる。   Next, a cobalt silicide layer (16a, 16b), an interlayer insulating film 17, a connection hole (18a, 18b), a conductive plug 19, and a wiring 20 are formed by the same method as in the first embodiment. As a result, the structure shown in FIG. 45 is obtained.

本実施形態1では、低耐圧のn型MISFETQnのソース領域及びドレイン領域である一対の半導体領域(エクステンション領域)11を形成するための不純物イオン注入(図58参照)において、高耐圧のMISFET(Qn1,Qp1)側のゲート配線30のコンタクト領域29をマスクM3で覆った状態で、素子形成領域1nに不純物をイオン注入し、低耐圧のp型MISFETQnのソース領域及びドレイン領域である一対の半導体領域(エクステンション領域)12を形成するための不純物イオン注入(図59参照)において、高耐圧のMISFET(Qn1,Qp1)側のゲート配線30のコンタクト領域29をマスクM4で覆った状態で、素子形成領域1pに不純物をイオン注入し、高耐圧のn型MISFETQn1のソース領域及びドレイン領域である一対の半導体領域(エクステンション領域)31を形成するための不純物イオン注入(図60参照)において、低耐圧のMISFET(Qn,Qp)側のゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM5で覆った状態で、素子形成領域1n1に不純物をイオン注入し、高耐圧のp型MISFETQp1のソース領域及びドレイン領域である一対の半導体領域(エクステンション領域)32を形成するための不純物イオン注入(図61参照)において、低耐圧のMISFET(Qn,Qp)側のゲート配線10のコンタクト領域9をマスクM6で覆った状態で、素子形成領域1p1に不純物をイオン注入しているため、ゲート配線10のコンタクト領域9をマスク(M3,M4)で覆わず、ゲート配線30のコンタクト領域29をマスク(M5,M6)で覆わない場合と比較して、ゲート配線10及び30の各々のコンタクト領域(9,29)におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を夫々低くすることができる。   In the first embodiment, in the impurity ion implantation (see FIG. 58) for forming a pair of semiconductor regions (extension regions) 11 which are a source region and a drain region of a low breakdown voltage n-type MISFET Qn, a high breakdown voltage MISFET (Qn1 , Qp1) with the mask M3 covering the contact region 29 of the gate wiring 30 on the side, impurities are ion-implanted into the element formation region 1n, and a pair of semiconductor regions which are a source region and a drain region of the low breakdown voltage p-type MISFET Qn In the impurity ion implantation for forming the (extension region) 12 (see FIG. 59), in the state where the contact region 29 of the gate wiring 30 on the high breakdown voltage MISFET (Qn1, Qp1) side is covered with the mask M4, Impurities are ion-implanted into 1p, and a high breakdown voltage n-type MISFET Qn1 saw In impurity ion implantation (see FIG. 60) for forming a pair of semiconductor regions (extension regions) 31 which are regions and drain regions, the contact region 9 of the gate wiring 10 on the low breakdown voltage MISFET (Qn, Qp) side is masked. Impurities are ion-implanted into the element formation region 1n1 in the state covered with M5 to form a pair of semiconductor regions (extension regions) 32 that are a source region and a drain region of the high breakdown voltage p-type MISFET Qp1 ( In FIG. 61), since the impurity region is ion-implanted into the element formation region 1p1 while the contact region 9 of the gate wiring 10 on the low breakdown voltage MISFET (Qn, Qp) side is covered with the mask M6, the gate wiring 10 The contact region 9 of the gate wiring 30 is not covered with the mask (M3, M4). The transfected region 29 as compared with the case of not covered with the mask (M5, M6), the impurity concentration of the polysilicon film in each of the contact region of the gate wirings 10 and 30 (9, 29) can respectively be lowered.

また、一対のn型半導体領域(エクステンション領域)11を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域(1p,1n1,1p1)及びゲート配線30のコンタクト領域29を同一のマスクM3で覆い、
一対のp型半導体領域(エクステンション領域)12を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域(1n,1n1,1p1)及びゲート配線30のコンタクト領域29を同一のマスクM4で覆い、
一対のn型半導体領域(エクステンション領域)31を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域(1n,1p,1p1)及びゲート配線10のコンタクト領域9を同一のマスクM5で覆い、
一対のp型半導体領域(エクステンション領域)32を形成するための不純物イオン注入において、素子形成領域(1n,1p,1n1)及びゲート配線10のコンタクト領域9を同一のマスクM6で覆っているため、ゲート配線10及び30の各々のコンタクト領域(9,29)を覆うマスクを新たに形成する必要がない。
Further, in the impurity ion implantation for forming the pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 11, the element formation regions (1p, 1n1, 1p1) and the contact regions 29 of the gate wiring 30 are covered with the same mask M3.
In impurity ion implantation for forming a pair of p-type semiconductor regions (extension regions) 12, the element formation regions (1n, 1n1, 1p1) and the contact regions 29 of the gate wiring 30 are covered with the same mask M4.
In impurity ion implantation for forming a pair of n-type semiconductor regions (extension regions) 31, the element formation region (1n, 1p, 1p1) and the contact region 9 of the gate wiring 10 are covered with the same mask M5.
In the impurity ion implantation for forming the pair of p-type semiconductor regions (extension regions) 32, the element formation region (1n, 1p, 1n1) and the contact region 9 of the gate wiring 10 are covered with the same mask M6. There is no need to newly form a mask covering the contact regions (9, 29) of the gate wirings 10 and 30.

従って、本実施形態6においても、前述の実施形態1と同様に、異常酸化物の生成を抑制することができ、また、半導体装置の製造歩留まり向上を図ることができる。更に、製造コストを増加することなく、これらの効果を得ることができる。   Therefore, also in the sixth embodiment, the generation of abnormal oxides can be suppressed as in the first embodiment, and the manufacturing yield of the semiconductor device can be improved. Furthermore, these effects can be obtained without increasing the manufacturing cost.

本実施形態6では、図57における不純物イオン注入(A)において、ゲート配線10のコンタクト領域9となるポリシリコン膜6の部分、及びゲート配線30のコンタクト領域29となるポリシリコン膜6の部分に不純物をイオン注入し、図58及び図59における不純物イオン注入(B)において、ゲート配線10のコンタクト領域9に不純物をイオン注入し、図60及び図61における不純物イオン注入(B)において、ゲート配線30のコンタクト領域29に不純物をイオン注入しているため、コンタクト領域9の高抵抗化を抑制しつつ、コンタクト領域9におけるポリシリコン膜中の不純物濃度を低くしている。   In the sixth embodiment, in the impurity ion implantation (A) in FIG. 57, the polysilicon film 6 that becomes the contact region 9 of the gate wiring 10 and the polysilicon film 6 that becomes the contact region 29 of the gate wiring 30 are formed. Impurities are ion-implanted, and impurity ions are implanted into the contact region 9 of the gate wiring 10 in the impurity ion implantation (B) in FIGS. 58 and 59, and in the impurity ion implantation (B) in FIGS. Since impurities are ion-implanted into 30 contact regions 29, the impurity concentration in the polysilicon film in the contact region 9 is lowered while suppressing the increase in resistance of the contact region 9.

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態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更可能であることは勿論である。   Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.

例えば、実施形態1,2,3,4および5を各々組み合わせて実施することも可能であり、各々の効果を得ることができる。また、実施形態6のような2水準の相補型MISFETを形成する場合に、実施形態6と各実施形態1,2,3,4および5を各々組み合わせて実施することも勿論可能である。   For example, Embodiments 1, 2, 3, 4 and 5 can be implemented in combination, and the respective effects can be obtained. Further, when forming a two-level complementary MISFET as in the sixth embodiment, it is of course possible to combine the sixth embodiment with the first, second, third, fourth and fifth embodiments.

例えば、前述の実施形態1〜6では、ゲート配線の半導体膜としてポリシリコン膜を用いた例について説明したが、本発明は、半導体膜として、単結晶シリコン膜、若しくは非晶質シリコン膜を用いた場合、或いは他の半導体膜を用いた場合においても適用できる。但し、導電性、成膜の難易度、信頼性、シリコン基板との線膨張係数差等を考慮すると、ポリシリコン膜が望ましい。   For example, in the first to sixth embodiments described above, the example in which the polysilicon film is used as the semiconductor film of the gate wiring has been described. However, the present invention uses a single crystal silicon film or an amorphous silicon film as the semiconductor film. The present invention can also be applied to the case of using other semiconductor films. However, in consideration of conductivity, difficulty of film formation, reliability, difference in linear expansion coefficient from the silicon substrate, etc., a polysilicon film is desirable.

また、前述の実施形態1〜6では、ゲート配線の金属・半導体化合物層として、コバルトシリサイド層を用いた例について説明したが、本発明は、タングステンシリサイド(WSi)層、チタンシリサイド(TiSi)、ニッケルシリサイド(NiSi)層等の他の金属・半導体化合物層を用いた場合においても適用できる。特に、CoSiは細幅配線における抵抗上昇が小さいため、ディープサブミクロンデバイスにおいて広く使用されている。   In the first to sixth embodiments described above, the example in which the cobalt silicide layer is used as the metal / semiconductor compound layer of the gate wiring has been described. However, the present invention relates to a tungsten silicide (WSi) layer, a titanium silicide (TiSi), The present invention is also applicable when other metal / semiconductor compound layers such as a nickel silicide (NiSi) layer are used. In particular, CoSi is widely used in deep submicron devices because the resistance rise in narrow wiring is small.

また、前述の実施形態1〜6では、接続孔18bの中に埋め込まれた導電性プラグ19を介してゲート配線のコンタクト領域と上層の配線20とを電気的に接続する例について説明したが、本発明は、接続孔18bの中に配線20の一部を埋め込んで、ゲート配線のコンタクト領域と上層の配線20とを電気的に接続する場合においても適用できる。   In the first to sixth embodiments, the example in which the contact region of the gate wiring and the upper wiring 20 are electrically connected via the conductive plug 19 embedded in the connection hole 18b has been described. The present invention can also be applied to a case where a part of the wiring 20 is embedded in the connection hole 18b and the contact region of the gate wiring and the upper wiring 20 are electrically connected.

本発明の実施形態1である半導体装置の概略構成を示す模式的平面図である。1 is a schematic plan view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1である半導体装置の概略構成を示す模式的断面図であり、(a)は図1のa−a線に沿う断面図、(b)は図1のb−b線に沿う断面図、(c)は図1のc−c線に沿う断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, where (a) is a cross-sectional view taken along line aa in FIG. 1 and (b) is taken along line bb in FIG. Sectional drawing which follows, (c) is sectional drawing which follows the cc line of FIG. 本発明の実施形態1である半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device which is Embodiment 1 of this invention. 図3に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 3; 図4に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 4; 図5に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 5; 図6に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 6; 図7に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 7; 図8に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 8; 図9に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 9; 図10に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 10; 図11に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。12 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 11; FIG. 図12に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 12; 図13に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 13; 本発明の実施形態1である半導体装置の製造において、マスクパターンを示す模式的平面図であり、(a)は図5のマスクパターン(M1)を示す平面図、(b)は図6のマスクパターン(M2)を示す平面図、(c)は図8のマスクパターン(M3)を示す平面図、(d)は図9のマスクパターン(M4)を示す平面図、(e)は図11のマスクパターン(M5)を示す平面図、(f)は図12のマスクパターン(M6)を示す平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view showing a mask pattern in the manufacture of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, (a) is a plan view showing the mask pattern (M1) of FIG. 5, and (b) is a mask of FIG. (C) is a plan view showing the mask pattern (M3) of FIG. 8, (d) is a plan view showing the mask pattern (M4) of FIG. 9, and (e) is a plan view showing the pattern (M2). The top view which shows a mask pattern (M5), (f) is a top view which shows the mask pattern (M6) of FIG. 本発明の実施形態2である半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device which is Embodiment 2 of this invention. 図16に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 16; 図17に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 17; 図18に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 18; 図19に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 19; 図20に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 20; 本発明の実施形態2である半導体装置の製造において、マスクパターンを示す模式的平面図であり、(a)は図16のマスクパターン(M1)を示す平面図、(b)は図17のマスクパターン(M2)を示す平面図、(c)は図18のマスクパターン(M3)を示す平面図、(d)は図19のマスクパターン(M4)を示す平面図、(e)は図20のマスクパターン(M5)を示す平面図、(f)は図21のマスクパターン(M6)を示す平面図である。FIG. 17 is a schematic plan view showing a mask pattern in manufacturing a semiconductor device according to Embodiment 2 of the present invention, (a) is a plan view showing a mask pattern (M1) of FIG. 16, and (b) is a mask of FIG. (C) is a plan view showing the mask pattern (M3) of FIG. 18, (d) is a plan view showing the mask pattern (M4) of FIG. 19, and (e) is a plan view showing the pattern (M2). FIG. 22F is a plan view showing the mask pattern (M5), and FIG. 22F is a plan view showing the mask pattern (M6) of FIG. 本発明の実施形態3である半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device which is Embodiment 3 of this invention. 図23に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 23; 図24に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 25 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 24; 図25に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 25; 図26に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 27 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 26; 図27に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 28 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 27; 本発明の実施形態3である半導体装置の製造において、マスクパターンを示す模式的平面図であり、(a)は図23のマスクパターン(M1)を示す平面図、(b)は図24のマスクパターン(M2)を示す平面図、(c)は図25のマスクパターン(M3)を示す平面図、(d)は図26のマスクパターン(M4)を示す平面図、(e)は図27のマスクパターン(M5)を示す平面図、(f)は図28のマスクパターン(M6)を示す平面図である。FIG. 24 is a schematic plan view showing a mask pattern in the manufacture of a semiconductor device according to Embodiment 3 of the present invention, (a) is a plan view showing a mask pattern (M1) of FIG. 23, and (b) is a mask of FIG. (C) is a plan view showing the mask pattern (M3) of FIG. 25, (d) is a plan view showing the mask pattern (M4) of FIG. 26, and (e) is a plan view showing the pattern (M2). FIG. 29 is a plan view showing the mask pattern (M5), and (f) is a plan view showing the mask pattern (M6) of FIG. 本発明の実施形態4である半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device which is Embodiment 4 of this invention. 図30に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 31 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 30; 図31に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 32 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 31; 図32に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 33 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device following FIG. 32; 図33に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 34 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 33; 図34に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 35 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 34. 本発明の実施形態4である半導体装置の製造において、マスクパターンを示す模式的断面図であり、(a)は図30のマスクパターン(M1)を示す平面図、(b)は図31のマスクパターン(M2)を示す平面図、(c)は図32のマスクパターン(M3)を示す平面図、(d)は図33のマスクパターン(M4)を示す平面図、(e)は図34のマスクパターン(M5)を示す平面図、(f)は図35のマスクパターン(M6)を示す平面図である。FIG. 31 is a schematic cross-sectional view showing a mask pattern in the manufacture of a semiconductor device according to Embodiment 4 of the present invention, (a) is a plan view showing a mask pattern (M1) of FIG. 30, and (b) is a mask of FIG. A plan view showing the pattern (M2), (c) a plan view showing the mask pattern (M3) of FIG. 32, (d) a plan view showing the mask pattern (M4) of FIG. 33, and (e) of FIG. FIG. 36 is a plan view showing a mask pattern (M5), and (f) is a plan view showing the mask pattern (M6) of FIG. 本発明の実施形態5である半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device which is Embodiment 5 of this invention. 図37に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 38 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 37; 図38に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 39 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 38; 図39に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 40 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 39; 図40に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 41 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 40; 図41に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 42 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 41; 本発明の実施形態5である半導体装置の製造において、マスクパターンを示す模式的断面図であり、(a)は図37のマスクパターン(M1)を示す平面図、(b)は図38のマスクパターン(M2)を示す平面図、(c)は図39のマスクパターン(M3)を示す平面図、(d)は図40のマスクパターン(M4)を示す平面図、(e)は図41のマスクパターン(M5)を示す平面図、(f)は図42のマスクパターン(M6)を示す平面図である。FIG. 38 is a schematic cross-sectional view showing a mask pattern in the manufacture of a semiconductor device according to Embodiment 5 of the present invention, (a) is a plan view showing a mask pattern (M1) of FIG. 37, and (b) is a mask of FIG. (C) is a plan view showing the mask pattern (M3) of FIG. 39, (d) is a plan view showing the mask pattern (M4) of FIG. 40, and (e) is a plan view showing the pattern (M2). FIG. 44 is a plan view showing the mask pattern (M5), and FIG. 42 (f) is a plan view showing the mask pattern (M6) of FIG. 本発明の実施形態6である半導体装置の概略構成を示す模式的平面図である。It is a typical top view which shows schematic structure of the semiconductor device which is Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施形態6である半導体装置の概略構成を示す模式的断面図であり、(a)は図44のa−a線に沿う断面図、(b)は図44のb−b線に沿う断面図、(c)は図44のc−c線に沿う断面図、(d)は図44のd−d線に沿う断面図、(e)は図44のe−e線に沿う断面図、(f)は図44のf−f線に沿う断面図である。It is typical sectional drawing which shows schematic structure of the semiconductor device which is Embodiment 6 of this invention, (a) is sectional drawing which follows the aa line of FIG. 44, (b) is the bb line of FIG. (C) is a sectional view taken along line cc in FIG. 44, (d) is a sectional view taken along line dd in FIG. 44, and (e) is a sectional view taken along line ee in FIG. FIG. 4F is a sectional view taken along line ff in FIG. 本発明の実施形態6である半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device which is Embodiment 6 of this invention. 図46に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 47 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 46; 図47に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 48 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 47; 図48に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 49 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device following FIG. 48; 図49に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 50 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 49; 図50に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 51 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 50; 図51に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 52 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device following FIG. 51; 図52に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 53 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device following FIG. 52; 図53に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 54 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device following FIG. 53; 図54に続く半導体装置の製造工程を示す模式的断面図である。FIG. 55 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device following FIG. 54; 図48のマスクパターン(M1)を示す模式的平面図である。FIG. 49 is a schematic plan view showing a mask pattern (M1) of FIG. 48. 図49のマスクパターン(M2)を示す模式的平面図である。FIG. 50 is a schematic plan view showing a mask pattern (M2) of FIG. 49. 図50のマスクパターン(M3)を示す模式的平面図である。FIG. 51 is a schematic plan view showing a mask pattern (M3) of FIG. 50. 図51のマスクパターン(M4)を示す模式的平面図である。FIG. 52 is a schematic plan view showing a mask pattern (M4) of FIG. 51. 図52のマスクパターン(M5)を示す模式的平面図である。FIG. 53 is a schematic plan view showing a mask pattern (M5) of FIG. 52. 図53のマスクパターン(M6)を示す模式的平面図である。FIG. 54 is a schematic plan view showing a mask pattern (M6) of FIG. 53. 図54のマスクパターン(M7)を示す模式的平面図である。FIG. 55 is a schematic plan view showing a mask pattern (M7) of FIG. 54. 図55のマスクパターン(M8)を示す模式的平面図である。FIG. 56 is a schematic plan view showing a mask pattern (M8) of FIG. 55. 従来の問題点を説明するための図であり、ゲート配線のコンタクト領域における模式的断面図である。It is a figure for demonstrating the conventional problem, and is typical sectional drawing in the contact area | region of gate wiring. 従来の問題点を説明するための図であり、ゲート配線のコンタクト領域における模式的斜視図である。It is a figure for demonstrating the conventional problem, and is a typical perspective view in the contact area | region of gate wiring. 従来の一例を示す図であり、ゲート耐圧が異なる2水準の相補型MOSFETを有する半導体装置の製造プロセスにおいて、ゲート配線のコンタクト領域のポリシリコン膜中に注入される不純物の種類及び注入量を示す図である。It is a figure which shows an example of the prior art, and shows the kind and implantation amount of the impurity implanted into the polysilicon film in the contact region of the gate wiring in the manufacturing process of the semiconductor device having two-level complementary MOSFETs having different gate breakdown voltages. FIG. 従来の一例を示す図であり、ゲート耐圧が異なる2水準の相補型MOSFETを有する半導体装置において、ゲート配線のコンタクト領域におけるポリシリコン膜中の不純物濃度とコンタクト抵抗との関係を示す図である。It is a figure which shows a prior art example, and is a figure which shows the relationship between the impurity concentration in the polysilicon film in the contact area | region of a gate wiring, and contact resistance in the semiconductor device which has a two-level complementary MOSFET from which gate breakdown voltage differs.

符号の説明Explanation of symbols

1…p型半導体基板、1n,1n1,1p,1p1…素子形成領域(活性領域)、2…素子分離領域(非活性領域)、3…n型ウエル領域、4…p型ウエル領域、
5…ゲート絶縁膜、6…ポリシリコン膜、7…ゲート電極、8…引き回し部分(配線部分)、9…コンタクト領域、10…ゲート配線、
11,14…n型半導体領域、12,15…p型半導体領域、
16a,16b…シリサイド層、17…層間絶縁膜、18a,18b…接続孔、19…導電性プラグ、20…配線、21…異常酸化物、
25…ゲート絶縁膜、27…ゲート電極、28…引き回し部分(配線部分)、29…コンタクト領域、
31,34…n型半導体領域、32,35…p型半導体領域、
M1〜M8…マスク、Qn,Qp,Qn1,Qp1…MISFET
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... p-type semiconductor substrate, 1n, 1n1, 1p, 1p1 ... Element formation region (active region), 2 ... Element isolation region (inactive region), 3 ... n-type well region, 4 ... p-type well region,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Gate insulating film, 6 ... Polysilicon film, 7 ... Gate electrode, 8 ... Leading part (wiring part), 9 ... Contact region, 10 ... Gate wiring,
11, 14... N-type semiconductor region, 12, 15... P-type semiconductor region,
16a, 16b ... silicide layer, 17 ... interlayer insulating film, 18a, 18b ... connection hole, 19 ... conductive plug, 20 ... wiring, 21 ... abnormal oxide,
25... Gate insulating film, 27... Gate electrode, 28... Routing portion (wiring portion), 29.
31, 34... N-type semiconductor region, 32, 35... P-type semiconductor region,
M1-M8 ... Mask, Qn, Qp, Qn1, Qp1 ... MISFET

Claims (41)

電界効果トランジスタを有する半導体装置の製造方法であって、
半導体基板の主面上に半導体膜を形成する工程と、
前記半導体膜に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入する工程と、
前記半導体膜をパターンニングして、ゲート電極、及びコンタクト領域を含む配線を形成する工程と、
前記配線の表面に、金属・半導体反応層を形成する工程と、
前記配線を覆うようにして前記半導体基板の主面上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜をエッチングして、配線のコンタクト領域上に接続孔を形成する工程とを有し、
前記不純物のイオン注入工程は、前記配線のコンタクト領域となる前記半導体膜の部分をマスクで覆った状態で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device having a field effect transistor,
Forming a semiconductor film on the main surface of the semiconductor substrate;
A step of ion-implanting impurities for reducing the resistance value into the semiconductor film;
Patterning the semiconductor film to form a wiring including a gate electrode and a contact region;
Forming a metal / semiconductor reaction layer on the surface of the wiring;
Forming an insulating film on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the wiring;
Etching the insulating film to form a connection hole on the contact region of the wiring,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the impurity ion implantation step is performed in a state where a portion of the semiconductor film to be a contact region of the wiring is covered with a mask.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記半導体基板の主面に不純物をイオン注入して、前記ゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記ゲート電極の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程と、
前記半導体基板の主面に不純物をイオン注入して、前記サイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
A step of ion-implanting impurities into the main surface of the semiconductor substrate to form a semiconductor region aligned with the gate electrode;
Forming a sidewall spacer on the side wall of the gate electrode;
And a step of forming a semiconductor region aligned with the sidewall spacer by ion-implanting impurities into the main surface of the semiconductor substrate.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記接続孔の中に導電性プラグを形成する工程と、
前記絶縁膜上を延在し、かつ前記導電性プラグと電気的に接続された上層配線を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
A step of forming a conductive plug in the connection hole;
And a step of forming an upper layer wiring extending on the insulating film and electrically connected to the conductive plug.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体膜は、シリコン膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor film is a silicon film.
電界効果トランジスタを有する半導体装置の製造方法であって、
半導体基板の主面上に半導体膜を形成する工程と、
前記半導体膜をパターンニングして、前記ゲート電極、及びコンタクト領域を含む配線を形成する工程と、
前記配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で、前記半導体基板の主面に不純物をイオン注入して、前記ゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記配線の表面に、金属・半導体反応層を形成する工程と、
前記配線を覆うようにして前記半導体基板の主面上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜をエッチングして、前記配線のコンタクト領域上に接続孔を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device having a field effect transistor,
Forming a semiconductor film on the main surface of the semiconductor substrate;
Patterning the semiconductor film to form a wiring including the gate electrode and a contact region;
A step of forming a semiconductor region aligned with the gate electrode by ion-implanting impurities into the main surface of the semiconductor substrate with the contact region of the wiring covered with a mask;
Forming a metal / semiconductor reaction layer on the surface of the wiring;
Forming an insulating film on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the wiring;
And a step of etching the insulating film to form a connection hole on the contact region of the wiring.
請求項5に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記半導体膜に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入する工程と、
前記ゲート電極の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程と、
前記半導体基板の主面に不純物をイオン注入して、前記サイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 5,
A step of ion-implanting impurities for reducing the resistance value into the semiconductor film;
Forming a sidewall spacer on the side wall of the gate electrode;
And a step of forming a semiconductor region aligned with the sidewall spacer by ion-implanting impurities into the main surface of the semiconductor substrate.
請求項5に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記接続孔の中に導電性プラグを形成する工程と、
前記絶縁膜上を延在し、かつ前記導電性プラグと電気的に接続された上層配線を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 5,
A step of forming a conductive plug in the connection hole;
And a step of forming an upper layer wiring extending on the insulating film and electrically connected to the conductive plug.
請求項5に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体膜は、シリコン膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 5,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor film is a silicon film.
電界効果トランジスタを有する半導体装置の製造方法であって、
半導体基板の主面上に半導体膜を形成する工程と、
前記半導体膜をパターンニングして、前記ゲート電極、及びコンタクト領域を含む配線を形成する工程と、
前記ゲート電極の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程と、
前記配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で、前記半導体基板の主面に不純物をイオン注入して、前記サイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程と、
前記配線の表面に、金属・半導体反応層を形成する工程と、
前記配線を覆うようにして前記半導体基板の主面上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜をエッチングして、前記配線のコンタクト領域上に接続孔を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device having a field effect transistor,
Forming a semiconductor film on the main surface of the semiconductor substrate;
Patterning the semiconductor film to form a wiring including the gate electrode and a contact region;
Forming a sidewall spacer on the side wall of the gate electrode;
Forming a semiconductor region aligned with the sidewall spacer by ion-implanting impurities into the main surface of the semiconductor substrate with the contact region of the wiring covered with a mask;
Forming a metal / semiconductor reaction layer on the surface of the wiring;
Forming an insulating film on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the wiring;
And a step of etching the insulating film to form a connection hole on the contact region of the wiring.
請求項9に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記半導体膜に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入する工程と、
前記半導体基板の主面に不純物をイオン注入して、前記ゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 9,
A step of ion-implanting impurities for reducing the resistance value into the semiconductor film;
And a step of forming a semiconductor region aligned with the gate electrode by ion-implanting impurities into the main surface of the semiconductor substrate.
請求項9に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記接続孔の中に導電性プラグを形成する工程と、
前記絶縁膜上を延在し、かつ前記導電性プラグと電気的に接続された上層配線を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 9,
A step of forming a conductive plug in the connection hole;
And a step of forming an upper layer wiring extending on the insulating film and electrically connected to the conductive plug.
請求項9に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体膜は、シリコン膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 9,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor film is a silicon film.
半導体基板の主面上にゲート電極が形成された電界効果トランジスタと、
前記ゲート電極、及びコンタクト領域を含み、半導体膜上に金属・半導体反応層が設けられた配線と、
前記配線を覆うようにして前記半導体基板の主面上に設けられた絶縁膜と、
前記配線のコンタクト領域に対応して前記絶縁膜に形成された接続孔とを有し、
前記配線は、前記コンタクト領域よりも不純物濃度が高い部分を有することを特徴とする半導体装置。
A field effect transistor having a gate electrode formed on a main surface of a semiconductor substrate;
A wiring including the gate electrode and the contact region, and a metal / semiconductor reaction layer provided on the semiconductor film;
An insulating film provided on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the wiring;
A connection hole formed in the insulating film corresponding to the contact region of the wiring,
The semiconductor device, wherein the wiring has a portion having an impurity concentration higher than that of the contact region.
請求項13に記載の半導体装置において、
更に、前記絶縁膜上に配置され、かつ前記接続孔を通して前記配線と電気的に接続された上層配線を有することを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 13,
The semiconductor device further comprises an upper layer wiring disposed on the insulating film and electrically connected to the wiring through the connection hole.
請求項13に記載の半導体装置において、
更に、前記接続孔の中に埋め込まれた導電性プラグと、前記絶縁膜上に配置され、かつ前記導電プラグを介して前記配線と電気的に接続された上層配線とを有することを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 13,
And a conductive plug embedded in the connection hole, and an upper-layer wiring disposed on the insulating film and electrically connected to the wiring through the conductive plug. Semiconductor device.
請求項13に記載の半導体装置において、
前記電界効果トランジスタは、
更に、前記半導体基板の主面に形成されたゲート絶縁膜と、
前記半導体基板の主面に前記ゲート電極に整合して形成された第1の半導体領域と、
前記ゲート電極の側壁に設けられたサイドウォールスペーサと、
前記半導体基板の主面に前記サイドウォールスペーサに整合して形成された第2の半導体領域とを有することを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 13,
The field effect transistor is
A gate insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate;
A first semiconductor region formed in alignment with the gate electrode on the main surface of the semiconductor substrate;
A side wall spacer provided on a side wall of the gate electrode;
And a second semiconductor region formed in alignment with the sidewall spacer on a main surface of the semiconductor substrate.
請求項13に記載の半導体装置において、
前記半導体膜は、シリコン膜であることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 13,
The semiconductor device, wherein the semiconductor film is a silicon film.
半導体基板の主面の第1の素子形成領域上に第1のゲート電極が設けられた第1導電型電界効果トランジスタと、
前記半導体基板の主面の第2の素子形成領域上に第2のゲート電極が設けられた第2導電型電界効果トランジスタとを有する半導体装置の製造方法であって、
前記第1及び第2の素子形成領域上を含む前記半導体基板の主面上に半導体膜を形成する工程と、
前記半導体膜に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入する工程と、
前記半導体膜をパターンニングして、前記第1のゲート電極、前記第2のゲード電極、及びコンタクト領域を含む配線を形成する工程と、
前記配線の表面に、金属・半導体反応層を形成する工程と、
前記配線を覆うようにして前記半導体基板の主面上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜をエッチングして、前記配線のコンタクト領域上に接続孔を形成する工程とを有し、
前記不純物のイオン注入工程は、前記配線のコンタクト領域となる前記半導体膜の部分をマスクで覆った状態で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A first conductivity type field effect transistor in which a first gate electrode is provided on a first element formation region of a main surface of a semiconductor substrate;
A method of manufacturing a semiconductor device comprising: a second conductivity type field effect transistor having a second gate electrode provided on a second element formation region of a main surface of the semiconductor substrate,
Forming a semiconductor film on a main surface of the semiconductor substrate including on the first and second element formation regions;
A step of ion-implanting impurities for reducing the resistance value into the semiconductor film;
Patterning the semiconductor film to form a wiring including the first gate electrode, the second gate electrode, and a contact region;
Forming a metal / semiconductor reaction layer on the surface of the wiring;
Forming an insulating film on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the wiring;
Etching the insulating film to form a connection hole on the contact region of the wiring,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the impurity ion implantation step is performed in a state where a portion of the semiconductor film to be a contact region of the wiring is covered with a mask.
請求項18に記載の半導体装置の製造方法において、
前記不純物のイオン注入工程は、
前記第2のゲート電極となる前記半導体膜の部分、及び前記配線のコンタクト領域となる前記半導体膜の部分をマスクで覆った状態で、前記第1のゲート電極となる前記半導体膜の部分に不純物をイオン注入する第1の工程と、
前記第1のゲート電極となる前記半導体膜の部分をマスクで覆った状態で、前記第2のゲート電極となる前記半導体膜の部分に不純物をイオン注入する第2の工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 18,
The impurity ion implantation step includes
Impurities in the portion of the semiconductor film to be the first gate electrode in a state where the portion of the semiconductor film to be the second gate electrode and the portion of the semiconductor film to be the contact region of the wiring are covered with a mask A first step of ion-implanting
And a second step of ion-implanting impurities into the portion of the semiconductor film to be the second gate electrode in a state where the portion of the semiconductor film to be the first gate electrode is covered with a mask. A method for manufacturing a semiconductor device.
請求項18に記載の半導体装置の製造方法において、
前記不純物のイオン注入工程は、
前記第2のゲート電極となる前記半導体膜の部分、及び前記配線のコンタクト領域となる前記半導体膜の部分をマスクで覆った状態で、前記第1のゲート電極となる前記半導体膜の部分に不純物をイオン注入する第1の工程と、
前記第1のゲート電極となる前記半導体膜の部分、及び前記配線のコンタクト領域となる前記半導体膜の部分をマスクで覆った状態で、前記第2のゲート電極となる前記半導体膜の部分に不純物をイオン注入する第2の工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 18,
The impurity ion implantation step includes
Impurities in the portion of the semiconductor film to be the first gate electrode in a state where the portion of the semiconductor film to be the second gate electrode and the portion of the semiconductor film to be the contact region of the wiring are covered with a mask A first step of ion-implanting
Impurities in the portion of the semiconductor film to be the second gate electrode in a state where the portion of the semiconductor film to be the first gate electrode and the portion of the semiconductor film to be the contact region of the wiring are covered with a mask And a second step of ion-implanting the semiconductor device.
請求項18に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記第1の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第1のゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第2の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第2のゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第1及び第2のゲート電極の各々の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程と、
前記第1の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第1のゲード電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第2の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第2のゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 18,
A step of ion-implanting impurities into the first element formation region to form a semiconductor region aligned with the first gate electrode;
Impurity implantation into the second element formation region to form a semiconductor region aligned with the second gate electrode;
Forming a sidewall spacer on each side wall of the first and second gate electrodes;
Implanting impurities into the first element formation region to form a semiconductor region aligned with a sidewall spacer on the side wall of the first gate electrode;
And a step of forming a semiconductor region aligned with a side wall spacer on a side wall of the second gate electrode by ion-implanting impurities into the second element formation region.
請求項18に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記接続孔の中に導電性プラグを形成する工程と、
前記絶縁膜上を延在し、かつ前記導電性プラグと電気的に接続された上層配線を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 18,
A step of forming a conductive plug in the connection hole;
And a step of forming an upper layer wiring extending on the insulating film and electrically connected to the conductive plug.
請求項18に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体膜は、シリコン膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 18,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor film is a silicon film.
半導体基板の主面の第1の素子形成領域上に第1のゲート電極が設けられた第1導電型電界効果トランジスタと、
前記半導体基板の主面の第2の素子形成領域上に第2のゲート電極が設けられた第2導電型電界効果トランジスタとを有する半導体装置の製造方法であって、
前記第1及び第2の素子形成領域上を含む前記半導体基板の主面上に半導体膜を形成する工程と、
前記半導体膜をパターンニングして、前記第1のゲート電極、前記第2のゲート電極、及びコンタクト領域を含む配線を形成する工程と、
前記第1の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第1のゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第2の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第2のゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記配線の表面に、金属・半導体反応層を形成する工程と、
前記配線を覆うようにして前記半導体基板の主面上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜をエッチングして、前記配線のコンタクト領域上に接続孔を形成する工程とを有し、
前記第1の素子形成領域への不純物イオン注入は、前記第2の素子形成領域及び前記配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A first conductivity type field effect transistor in which a first gate electrode is provided on a first element formation region of a main surface of a semiconductor substrate;
A method of manufacturing a semiconductor device comprising: a second conductivity type field effect transistor having a second gate electrode provided on a second element formation region of a main surface of the semiconductor substrate,
Forming a semiconductor film on a main surface of the semiconductor substrate including on the first and second element formation regions;
Patterning the semiconductor film to form a wiring including the first gate electrode, the second gate electrode, and a contact region;
Ion-implanting impurities into the first element formation region to form a semiconductor region aligned with the first gate electrode;
Impurity implantation into the second element formation region to form a semiconductor region aligned with the second gate electrode;
Forming a metal / semiconductor reaction layer on the surface of the wiring;
Forming an insulating film on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the wiring;
Etching the insulating film to form a connection hole on the contact region of the wiring,
Impurity ion implantation into the first element formation region is performed in a state where the second element formation region and the contact region of the wiring are covered with a mask.
請求項24に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第2の素子形成領域への不純物イオン注入は、前記第1の素子形成領域及び前記配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 24,
Impurity ion implantation into the second element formation region is performed in a state where the first element formation region and the contact region of the wiring are covered with a mask.
請求項24に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記半導体膜に、抵抗値を低減するための不純物を導入する工程と、
前記第1及び第2のゲート電極の各々の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程と、
前記第1の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第1のゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第2の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第2のゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 24,
Furthermore, a step of introducing an impurity for reducing the resistance value into the semiconductor film;
Forming a sidewall spacer on each side wall of the first and second gate electrodes;
Ion implantation of impurities into the first element formation region to form a semiconductor region aligned with a sidewall spacer on the side wall of the first gate electrode;
And a step of forming a semiconductor region aligned with a side wall spacer on a side wall of the second gate electrode by ion-implanting impurities into the second element formation region.
請求項24に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記接続孔の中に導電性プラグを形成する工程と、
前記絶縁膜上を延在し、かつ前記導電性プラグと電気的に接続された上層配線を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 24,
A step of forming a conductive plug in the connection hole;
And a step of forming an upper layer wiring extending on the insulating film and electrically connected to the conductive plug.
請求項24に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体膜は、シリコン膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 24,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor film is a silicon film.
半導体基板の主面の第1の素子形成領域上に第1のゲート電極が設けられた第1導電型電界効果トランジスタと、
前記半導体基板の主面の第2の素子形成領域上に第2のゲート電極が設けられた第2導電型電界効果トランジスタとを有する半導体装置の製造方法であって、
前記第1及び第2の素子形成領域上を含む前記半導体基板の主面上に半導体膜を形成する工程と、
前記半導体膜をパターンニングして、前記第1のゲート電極、前記第2のゲート電極、及びコンタクト領域を含む配線を形成する工程と、
前記第1及び第2のゲート電極の各々の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程と、
前記第1の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第1のゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第2の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第2のゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程と、
前記配線の表面に、金属・半導体反応層を形成する工程と、
前記配線を覆うようにして前記半導体基板の主面上に絶縁膜を形成する工程と、
前記配線のコンタクト領域に対応して前記絶縁膜に接続孔を形成する工程とを有し、
前記第1の素子形成領域への不純物イオン注入は、前記第2の素子形成領域及び前記配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A first conductivity type field effect transistor in which a first gate electrode is provided on a first element formation region of a main surface of a semiconductor substrate;
A method of manufacturing a semiconductor device comprising: a second conductivity type field effect transistor having a second gate electrode provided on a second element formation region of a main surface of the semiconductor substrate,
Forming a semiconductor film on a main surface of the semiconductor substrate including on the first and second element formation regions;
Patterning the semiconductor film to form a wiring including the first gate electrode, the second gate electrode, and a contact region;
Forming a sidewall spacer on each side wall of the first and second gate electrodes;
Ion implantation of impurities into the first element formation region to form a semiconductor region aligned with a sidewall spacer on the side wall of the first gate electrode;
Impurity implantation into the second element formation region to form a semiconductor region aligned with a sidewall spacer on the side wall of the second gate electrode;
Forming a metal / semiconductor reaction layer on the surface of the wiring;
Forming an insulating film on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the wiring;
Forming a connection hole in the insulating film corresponding to the contact region of the wiring,
Impurity ion implantation into the first element formation region is performed in a state where the second element formation region and the contact region of the wiring are covered with a mask.
請求項29に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第2の素子形成領域への不純物イオン注入は、前記第1の素子形成領域及び前記配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 29,
Impurity ion implantation into the second element formation region is performed in a state where the first element formation region and the contact region of the wiring are covered with a mask.
請求項29に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記半導体膜に、抵抗値を低減するための不純物を導入する工程と、
前記第1の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第1のゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第2の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第2のゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 29,
Furthermore, a step of introducing an impurity for reducing the resistance value into the semiconductor film;
Ion-implanting impurities into the first element formation region to form a semiconductor region aligned with the first gate electrode;
And a step of forming a semiconductor region aligned with the second gate electrode by implanting impurities into the second element formation region.
請求項29に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記接続孔の中に導電性プラグを形成する工程と、
前記絶縁膜上を延在し、かつ前記導電性プラグと電気的に接続された上層配線を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 29,
A step of forming a conductive plug in the connection hole;
And a step of forming an upper layer wiring extending on the insulating film and electrically connected to the conductive plug.
請求項29に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体膜は、シリコン膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 29,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor film is a silicon film.
半導体基板の主面の第1の素子形成領域上に第1のゲート電極が設けられた第1導電型電界効果トランジスタと、
前記半導体基板の主面の第2の素子形成領域上に第2のゲート電極が設けられた第2導電型電界効果トランジスタと、
前記第1のゲート電極、前記第2のゲート電極、及びコンタクト領域を含み、半導体膜上に金属・半導体反応層が形成された配線と、
前記配線を覆うようにして前記半導体基板の主面上に形成された絶縁膜と、
前記配線のコンタクト領域に対応して前記絶縁膜に形成された接続孔とを有し、
前記配線は、前記コンタクト領域よりも不純物濃度が高い部分を有することを特徴とする半導体装置。
A first conductivity type field effect transistor in which a first gate electrode is provided on a first element formation region of a main surface of a semiconductor substrate;
A second conductivity type field effect transistor in which a second gate electrode is provided on a second element formation region of the main surface of the semiconductor substrate;
A wiring including the first gate electrode, the second gate electrode, and a contact region, wherein a metal / semiconductor reaction layer is formed on the semiconductor film;
An insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the wiring;
A connection hole formed in the insulating film corresponding to the contact region of the wiring,
The semiconductor device, wherein the wiring has a portion having an impurity concentration higher than that of the contact region.
請求項34に記載の半導体装置において、
前記半導体膜は、シリコン膜であることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 34, wherein
The semiconductor device, wherein the semiconductor film is a silicon film.
半導体基板の主面の第1の素子形成領域上に第1のゲート電極が設けられた第1導電型電界効果トランジスタと、
前記半導体基板の主面の第2の素子形成領域上に第2のゲート電極が設けられた第2導電型電界効果トランジスタとを有する半導体装置の製造方法であって、
前記第1及び第2の素子形成領域上を含む前記半導体基板の主面上に半導体膜を形成する工程と、
前記半導体膜に不純物をイオン注入する工程と、
前記半導体膜をパターンニングして、前記第1のゲート電極、前記第2のゲート電極、及びコンタクト領域を含む配線を形成する工程と、
前記第1の素子形成領域に第1の不純物をイオン注入して、前記第1のゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第2の素子形成領域に第2の不純物をイオン注入して、前記第2のゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第1及び第2のゲート電極の各々の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程と、
前記第1の素子形成領域に第3の不純物をイオン注入して、前記第1のゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第2の素子形成領域に第4の不純物をイオン注入して、前記第2のゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程と、
前記配線の表面に、金属・半導体反応層を形成する工程と、
前記配線を覆うようにして前記半導体基板の主面上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜をエッチングして、配線のコンタクト領域上に接続孔を形成する工程とを有し、
前記導電膜への不純物イオン注入工程は、前記第2のゲート電極となる前記半導体膜の部分、及び前記配線のコンタクト領域となる前記半導体膜の部分をマスクで覆った状態で、前記第1のゲート電極となる前記半導体膜の部分に不純物をイオン注入する工程を含み、
前記第1及び第3の不純物イオン注入は、前記第2の素子形成領域及び前記配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A first conductivity type field effect transistor in which a first gate electrode is provided on a first element formation region of a main surface of a semiconductor substrate;
A method of manufacturing a semiconductor device comprising: a second conductivity type field effect transistor having a second gate electrode provided on a second element formation region of a main surface of the semiconductor substrate,
Forming a semiconductor film on a main surface of the semiconductor substrate including on the first and second element formation regions;
A step of ion-implanting impurities into the semiconductor film;
Patterning the semiconductor film to form a wiring including the first gate electrode, the second gate electrode, and a contact region;
Ion-implanting a first impurity into the first element formation region to form a semiconductor region aligned with the first gate electrode;
Ion-implanting a second impurity into the second element formation region to form a semiconductor region aligned with the second gate electrode;
Forming a sidewall spacer on each side wall of the first and second gate electrodes;
Ion-implanting a third impurity into the first element formation region to form a semiconductor region aligned with a sidewall spacer on the sidewall of the first gate electrode;
Ion-implanting a fourth impurity into the second element formation region to form a semiconductor region aligned with a sidewall spacer on the sidewall of the second gate electrode;
Forming a metal / semiconductor reaction layer on the surface of the wiring;
Forming an insulating film on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the wiring;
Etching the insulating film to form a connection hole on the contact region of the wiring,
In the step of implanting impurity ions into the conductive film, the portion of the semiconductor film to be the second gate electrode and the portion of the semiconductor film to be the contact region of the wiring are covered with a mask. Including a step of ion-implanting impurities into a portion of the semiconductor film to be a gate electrode,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the first and third impurity ion implantations are performed in a state where the second element formation region and the contact region of the wiring are covered with a mask.
請求項36に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体膜は、シリコン膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 36,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor film is a silicon film.
半導体基板の主面の第1の素子形成領域上に第1のゲート絶縁膜を介在して第1のゲート電極が設けられた第1導電型電界効果トランジスタと、
前記半導体基板の主面の第2の素子形成領域上に第2のゲート絶縁膜を介在して第2のゲート電極が設けられた第2導電型電界効果トランジスタと、
前記半導体基板の主面の第3の素子形成領域上に、前記第1のゲート絶縁膜よりも厚い第3のゲート絶縁膜を介在して第3のゲート電極が設けられた第1導電型電界効果トランジスタと、
前記半導体基板の主面の第4の素子形成領域上に、前記第2のゲート絶縁膜よりも厚い第4のゲート絶縁膜を介在して第4のゲート電極が設けられた第2導電型電界効果トランジスタを有する半導体装置の製造方法であって、
前記第1、第2、第3及び第4の素子形成領域上を含む前記半導体基板の主面上に半導体膜を形成する工程と、
前記半導体膜をパターンニングして、前記第1のゲート電極、前記第2のゲート電極、及びコンタクト領域を含む第1の配線、並びに、前記第3のゲート電極、前記第4のゲート電極、及びコンタクト領域を含む第2の配線を形成する工程と、
前記第2乃至第4の素子形成領域、及び前記第2の配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で、前記第1の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第1のゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第1、第3及び第4の素子形成領域、並びに前記第2の配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で、前記第2の素子形成領域に不純物を導入して、前記第2のゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第1、第2及び第4の素子形成領域、並びに前記第1の配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で、前記第3の素子形成領域に不純物を導入して前記第3のゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第1、第2及び第3の素子形成領域、並びに前記第1の配線のコンタクト領域をマスクで覆った状態で、前記第4の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第4のゲート電極に整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第1及び第2の配線の各々の表面に、金属・半導体反応層を形成する工程と、
前記第1及び第2の配線を覆うようにして前記半導体基板の主面上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜をエッチングして、前記第1及び第2の配線の各々のコンタクト領域上に接続孔を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A first conductivity type field effect transistor in which a first gate electrode is provided on a first element formation region of a main surface of a semiconductor substrate with a first gate insulating film interposed therebetween;
A second conductivity type field effect transistor in which a second gate electrode is provided on a second element formation region of the main surface of the semiconductor substrate with a second gate insulating film interposed therebetween;
A first conductivity type electric field in which a third gate electrode is provided on a third element formation region on the main surface of the semiconductor substrate with a third gate insulating film thicker than the first gate insulating film interposed therebetween An effect transistor;
A second conductivity type electric field in which a fourth gate electrode is provided on a fourth element formation region of the main surface of the semiconductor substrate with a fourth gate insulating film thicker than the second gate insulating film interposed therebetween A method of manufacturing a semiconductor device having an effect transistor,
Forming a semiconductor film on a main surface of the semiconductor substrate including on the first, second, third and fourth element formation regions;
Patterning the semiconductor film to form a first wiring including the first gate electrode, the second gate electrode, and a contact region; the third gate electrode; the fourth gate electrode; Forming a second wiring including a contact region;
Impurities are ion-implanted into the first element formation region in a state where the second to fourth element formation regions and the contact region of the second wiring are covered with a mask. Forming a matched semiconductor region;
An impurity is introduced into the second element formation region in a state where the first, third, and fourth element formation regions and the contact region of the second wiring are covered with a mask, and the second gate is formed. Forming a semiconductor region aligned with the electrode;
The third gate electrode is formed by introducing an impurity into the third element formation region in a state where the first, second and fourth element formation regions and the contact region of the first wiring are covered with a mask. Forming a semiconductor region matched to
Impurities are ion-implanted into the fourth element formation region with the first, second, and third element formation regions and the contact region of the first wiring covered with a mask. Forming a semiconductor region aligned with the gate electrode;
Forming a metal / semiconductor reaction layer on the surface of each of the first and second wirings;
Forming an insulating film on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the first and second wirings;
Etching the insulating film to form a connection hole on each contact region of the first and second wirings.
請求項38に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記半導体膜に、抵抗値を低減するための不純物をイオン注入する工程を有し、
前記不純物のイオン注入工程は、
前記第1のゲート電極となる前記半導体膜の部分、前記第3のゲート電極となる前記半導体膜の部分、前記第1の配線のコンタトク領域となる前記半導体膜の部分、及び前記第2の配線のコンタクト領域となる前記半導体膜の部分をマスクで覆った状態で、前記第2のゲート電極となる前記半導体膜の部分、及び前記第4のゲート電極となる前記半導体膜の部分に不純物をイオン注入する第1の工程と、
前記第1のゲート電極となる前記半導体膜の部分、及び前記第3のゲート電極となる前記半導体膜の部分をマスクで覆った状態で、前記第2のゲート電極となる前記半導体膜の部分、及び前記第4のゲート電極となる前記半導体膜の部分に、不純物をイオン注入する第2の工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
40. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 38,
Furthermore, the semiconductor film has a step of ion-implanting impurities for reducing the resistance value,
The impurity ion implantation step includes
A portion of the semiconductor film serving as the first gate electrode; a portion of the semiconductor film serving as the third gate electrode; a portion of the semiconductor film serving as a contact region of the first wiring; and the second wiring. In a state where the portion of the semiconductor film to be the contact region is covered with a mask, impurities are ionized into the portion of the semiconductor film to be the second gate electrode and the portion of the semiconductor film to be the fourth gate electrode A first step of injecting;
A portion of the semiconductor film to be the second gate electrode in a state where the portion of the semiconductor film to be the first gate electrode and a portion of the semiconductor film to be the third gate electrode are covered with a mask; And a second step of ion-implanting impurities into the portion of the semiconductor film to be the fourth gate electrode.
請求項38に記載の半導体装置の製造方法において、
更に、前記第1乃至第4のゲート電極の各々の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程と、
前記第2及び第4の素子形成領域上をマスクで覆った状態で、前記第1及び第3の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第1のゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域、及び前記第3のゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程と、
前記第1及び第3の素子形成領域上をマスクで覆った状態で、前記第2及び第4の素子形成領域に不純物をイオン注入して、前記第2のゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域、及び前記第4のゲート電極の側壁のサイドウォールスペーサに整合した半導体領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
40. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 38,
A step of forming a side wall spacer on each side wall of the first to fourth gate electrodes;
Impurities are ion-implanted into the first and third element formation regions in a state where the second and fourth element formation regions are covered with a mask to form sidewall spacers on the sidewalls of the first gate electrode. Forming aligned semiconductor regions and semiconductor regions aligned with sidewall spacers on the sidewalls of the third gate electrode;
Impurities are ion-implanted into the second and fourth element formation regions in a state where the first and third element formation regions are covered with a mask to form sidewall spacers on the sidewalls of the second gate electrode. Forming a matched semiconductor region and a semiconductor region matched with a sidewall spacer on a side wall of the fourth gate electrode.
請求項38に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体膜は、シリコン膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
40. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 38,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor film is a silicon film.
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