JP2867934B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に関し、詳細には、能動素子(バイポ−ラト
ランジスタ,電界効果トランジスタ等)及び受動素子(コ
ンデンサ−,抵抗等)がアレ−状に形成された半導体基
板を用意し、顧客の要求に応じて素子相互接続用のコン
タクト窓以降の配線パタ−ン(多層配線におけるビアホ
−ルも含む)を個別に専用設計する半導体装置(以後“ゲ
−トアレイ”という)に関し、特に抵抗素子に係る半導
体装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置に利用される抵抗素子
について、図8を参照して説明する。なお、図8は、こ
の従来例(従来技術)の平面図である。
【0003】従来の半導体装置に利用される抵抗素子
は、図8に示すように、所定の長方形パタ−ンに加工さ
れた適当な不純物を含み、かつ適当な導電率を有するポ
リシリコン膜121の両端にコンタクト窓122が設けられた
構造を有している。そして、抵抗値は、抵抗体の幅を
W,該両端コンタクト間の距離をLとし(図8参照)、ポ
リシリコン膜のシ−ト抵抗をρs,コンタクト窓部での
接触抵抗をRcとすると、次の式(1)で与えられてい
た。 ・式(1)………R=ρs(L/W)+2Rc
【0004】この種の半導体装置については、例えば特
開平3−22562号公報に具体的に記載されている。そこ
で、この従来例について図9及び図10に基づいてさら
に詳細に説明する。なお、図9は従来例(従来技術)の断
面図であり、図10は、従来技術の製造工程フロ−を示
す図であって、工程A〜工程Cからなる製造工程順断面
図である。
【0005】まず、従来例の構造について説明すると、
これは、図9に示すように、p型シリコン基板101上に
n型埋込層102及びp型絶縁層103が形成されており、更
にn型エピ層104が前記p型シリコン基板101上に形成さ
れている。このn型エピ層104には、素子分離用のフィ
−ルド酸化膜105が形成され、また、バイポ−ラトラン
ジスタ素子内には、コレクタ高濃度層106,外部ベ−ス
層107,真性ベ−ス層108が形成されている。
【0006】前記フィ−ルド酸化膜105上には、シリコ
ン酸化膜110が形成され、前記真性ベ−ス層108上には窓
が設けられている。上記窓上には、ポリシリコン膜111
が形成されており(バイポ−ラトランジスタ部参照)、ま
た、抵抗体としてのポリシリコン膜111が形成されてお
り(抵抗部参照)、このうち、上記窓上のポリシリコン膜
111には、エミッタ層109の拡散源となるAsがド−プさ
れており、熱拡散によってエミッタ層109が形成され、
一方の抵抗体には、設計値の抵抗値となるよう適度な不
純物がド−プされている。
【0007】上記ポリシリコン膜111上には、シリコン
酸化膜112,BPSG膜113が形成されており、各コンタ
クト窓によってバイポ−ラトランジスタ素子及び抵抗素
子の相互接続が可能となっている。コンタクト窓内に
は、バリアメタル114が形成され、さらにタングステン
膜115が埋設されており、窓上には素子相互接続用のA
lSiCu膜116が形成されている。従来例(従来の半導
体装置)では、以上図9に示すような構造からなる半導
体装置である。
【0008】次に、上記従来例の具体的な製造法につい
て、図10工程A〜同工程Cを参照して説明する。[な
お、図10工程Cの断面図は、従来例(従来の半導体装
置)の完成図であって、前掲の図9と同一の図であ
る。]
【0009】まず図10工程Aに示すように、p型シリ
コン基板101上に、n型埋込層102,p型絶縁層103,n
型エピ層104,フイ−ルド酸化膜105,コレクタ高濃度層
106,外部ベ−ス層107,真性ベ−ス層108を形成する。
次に、シリコン酸化膜110を例えばCVD法により150n
mから400nm形成する。そして、真性ベ−ス層108上に
フォトリソグラフィ−技術とドライエッチング技術によ
り窓を設けた後、例えばLP−CVD法により約330n
mの多結晶シリコン膜(ポリシリコン膜111)を形成す
る。この場合、スパッタシリコン膜等の非晶質シリコン
膜を形成することもできる。
【0010】続いて、同じく図10工程Aに示すよう
に、真性ベ−ス108上のポリシリコン膜111のみに選択的
にエミッタ層109(図10の工程B参照)の拡散源となる
Asを、例えば加速エネルギ−50keVから100keV,ド−
ズ量1E16/cm2でイオン注入する。次に、該Asを注入
した領域をマスクして、所定のシ−ト抵抗及び所定のコ
ンタクト抵抗になるように、例えば加速エネルギ−30ke
V,ド−ズ量6.8E14/cm2でボロンをイオン注入する。
【0011】その後、同じく図10工程Aに示すよう
に、所定の抵抗値になるように例えばレジスト(図示せ
ず)をマスクにして多結晶シリコン膜(ポリシリコン膜11
1)をドライエッチングし、所定のパタ−ンを形成する。
同時に真性ベ−ス層108上のAsを注入した領域のポリ
シリコン膜111もパタ−ンが形成される。
【0012】次に、図10工程Bに示すように、約200
nmのCVDシリコン酸化膜112及び約1000nmのBP
SG膜113を順次形成する。続いて、例えば950℃で20分
間程度の熱処理を行い、エミッタ層109の形成及びBP
SG膜113の平坦化(リフロ−)を行う。
【0013】次に図10工程Cに示すように、BPSG
膜113及びシリコン酸化膜112,110を例えばレジスト(図
示せず)をマスクにしてドライエッチングしてコンタク
ト窓を形成した後、バリアメタル層114として例えばT
i膜を5nm,TiN膜を100nmを順次堆積する。その
後、CVD法によりタングステン膜115を1000nm堆積
し、エッチバック法によりコンタクト窓部以外のタング
ステンを除去する。
【0014】次に、同じく図10工程Cに示すように、
AlSiCu膜116を800nmを堆積し、最後にレジスト
(図示せず)をマスクにしてAlSiCu膜116及びバリ
アメタル114をドライエッチングして素子相互接続用の
配線を形成し、430℃で30分間程度の熱処理を施す。こ
のようにして、図10工程Cに示した半導体装置(前掲
の図9に示した従来例)を製造している。
【0015】ところで、上記した従来技術(従来例)で
は、抵抗体(前掲の所定の長方形パタ−ン)の面積縮小の
ため、半導体層と金属バリア膜との接触抵抗を利用して
おり、以下この点について図11を参照して詳細に説明
する。なお、図11は、従来技術(従来例)における“コ
ンタクト抵抗のコンタクトサイズ依存性を示す特性図”
であって、前掲の特開平3−22562号公報に図示されてい
る図である。
【0016】前記図10工程A〜工程Cで示した従来技
術の条件で形成された多結晶シリコン膜(ポリシリコン
膜111)のシ−ト抵抗は700Ω程度であるが、金属バリア
膜(バリアメタル114)を形成したことにより、図11に
示すように、コンタクト抵抗は、例えば“2μm×2μ
m”のコンタクトサイズに対して700Ω/sq程度にな
っており、しかもコンタクト抵抗のばらつきも少ない
【0017】従来技術(従来例)の半導体装置では、この
ように多結晶シリコン抵抗体と直列接続されることにな
る電極部のコンタクト抵抗を非常に大きくしたことによ
り、例えばR=3.5kΩの抵抗を幅4μm,コンタクトサ
イズ“2μm×2μm”で形成した場合、抵抗体の長さ
Lは次式(2)で表され、L=12(μm)となる。 ・式(2)………L=(3500−700×2)×4÷700=12(μm)
【0018】一方、金属バリア膜がない場合(図11に
おける×印参照)、コンタクト抵抗の平均値は、図11
に示すように70Ω程度と小さいため、上記と同一条件の
抵抗を仮定した場合、抵抗体の長さLは次式(3)で表さ
れ、L=19.2(μm)となる。 ・式(3)………L=(3500−70×2)×4÷700=19.2(μm) このように、従来技術(従来例)では、抵抗体の面積を約
40%縮小することが出来るというものであった。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ゲ−トアレ
イでは、使用する抵抗素子は最初から決まっているわけ
ではないので、ある程度余裕をもった数で配置させてお
く必要があるが、回路構成によっては全く使用されない
場合もあり、配置させた抵抗素子が無駄になることがあ
り、必要以上大きなチップとなるため収率を落とす原因
となっていた。
【0020】また、メモリ−,マイクロプロセッサ−等
の汎用半導体装置では、従来技術(従来例)の抵抗素子の
面積縮小の効果により、レイアウトを工夫してチップ面
積を縮小することが出来るが、ゲ−トアレイでは、上記
した理由により、従来技術だけではチップ面積の縮小が
不十分であった。
【0021】本発明は、上記問題点に鑑み成されたもの
であって、その目的とするところは、抵抗素子の面積を
より縮小させることでチップ面積の縮小化を図り、最終
的に収率の向上を意図する半導体装置及びその製造方法
を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、能動素子又は受動素子と金属バリア層との
間のコンタクト窓に埋設された半導体層が抵抗素子とし
て機能し、この半導体層の抵抗値が上記金属バリア膜と
のコンタクト抵抗の1/10以下であることを特徴と
し、これにより上記目的を達成したものである。
【0023】即ち、本発明に係る半導体装置は、「能動
素子,受動素子が形成された半導体基板に高融点金属が
埋設された素子相互接続用のコンタクト窓と、半導体層
が埋設された素子相互接続用のコンタクト窓の2種類の
コンタクト窓が形成され、該半導体層が埋設されたコン
タクト窓は配線金属と金属バリア膜を介して接続されて
おり、かつ前記半導体層は抵抗素子として機能してお
り、該半導体層の抵抗値が前記金属バリア膜とのコンタ
クト抵抗値の1/10以下であることを特徴とする半導
体装置。」(請求項1) を要旨とする。
【0024】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
は、「能動素子及び受動素子がアレ−状に形成された半
導体基板を準備し、要求に応じ素子相互接続用のコンタ
クト窓以降の配線パタ−ンを個別に専用設計する半導体
装置の製造方法において、 (1) 前記能動素子及び受動素子がアレ−状に形成された
半導体基板上に誘電体膜を形成する工程、 (2) 該誘電体膜をリフロ−する工程、 (3) 抵抗素子用コンタクト窓を形成し、不純物が拡散さ
れた半導体層を埋設する工程、 (4) 素子相互接続用のコンタクト窓を形成した後、全面
に金属バリア層を形成する工程、 (5) 該コンタクト窓に高融点金属を埋設する工程、 (6) 素子相互接続用の配線金属を形成し、前記金属バリ
ア層と同時に所定のパタ−ンに加工する工程、を含むこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置(前記能動素
子又は受動素子と金属バリア層との間のコンタクト窓に
埋設された半導体層が抵抗素子として機能し、半導体層
の抵抗値が前記金属バリア膜とのコンタクト抵抗の1/
10以下である半導体装置)を製造する方法。」(請求項
2)を要旨とする。
【0025】さらに、本発明に係る半導体装置の製造方
法は、「前記(2)の“誘電体膜をリフロ−する工程”を
“誘電体膜を研磨することにより平坦化する工程”とす
ることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。」(請
求項3)を要旨とする。
【0026】
【発明の実施の形態】本発明に係る半導体装置は、前記
したように、能動素子又は受動素子と金属バリア層との
間のコンタクト窓に埋設された半導体層が抵抗素子とし
て機能し、この半導体層の抵抗値が上記金属バリア膜と
のコンタクト抵抗の1/10以下であることを特徴とす
る。そして、この構造からなる半導体装置を製造する方
法として、前記(2)の工程“誘電体膜をリフロ−する工
程”を採用するが、後記実施例3に詳記するように“誘
電体膜をCMP法(化学的機械研磨法)により研磨するこ
とにより平坦化する”こともでき、本発明の好ましい実
施形態である。
【0027】
【作用】本発明に係る半導体装置は、前記した構成から
なることを特徴とし、能動素子又は受動素子上に抵抗素
子を形成するため、抵抗素子を配置するスペ−スを必要
としないので、チップ面積を大幅に縮小することができ
る作用が生じる。
【0028】
【実施例】次に本発明の実施例を挙げ、本発明を具体的
に説明するが、本発明は以下の実施例1,2に限定され
るものではなく、本発明の前記要旨の範囲内で種々の変
更,変形が可能であり、これらの変更,変形も本発明に
包含されるものである。
【0029】(実施例1:本発明の一実施例である半導
体装置)図1は、本発明の一実施例(実施例1)である半
導体装置の断面図である。本実施例1では、図1に示す
ように、p型シリコン基板1上にn型埋込層2及びp型
絶縁層3が形成されており、さらにn型エピ層4は、上
記p型シリコン基板1上に形成されている。このn型エ
ピ層4には、素子分離用のフィ−ルド酸化膜5が形成さ
れ、バイポ−ラトランジスタ素子内には、コレクタ高濃
度層6,外部ベ−ス層7,真性ベ−ス層8が形成されて
いる。
【0030】前記フィ−ルド酸化膜5上には、シリコン
酸化膜10が形成され、前記真性ベ−ス層8上には窓が設
けられている。該窓上にはポリシリコン膜11が形成され
ており、エミッタ層9の拡散源となるAsがド−プされ
ており、熱拡散によってエミッタ層9が形成されてい
る。該ポリシリコン膜11上には、シリコン酸化膜12,B
PSG膜13が形成されており、各コンタクト窓が形成さ
れている。コレクタ高濃度層6上のコンタクト窓内に
は、抵抗体となるポリシリコン膜14が埋設されており、
TiとTiNからなるバリアメタル15を介して素子相互
接続用AlSiCu膜17と接続されている。
【0031】一方、真性ベ−ス層8上及び外部ベ−ス層
7上のコンタクト窓内には、前記バリアメタル15が形成
され、さらにタングステン膜16が埋設されており、窓上
には素子相互接続用のAlSiCu膜17が形成されてい
る構造を有している。
【0032】上記図1に示した実施例1の半導体装置で
は、図2(本発明の回路図)に示すECL論理回路の1点
鎖線で囲んだ部分の抵抗構成を示すものであり、従来技
術ではバイポ−ラトランジスタとは別の領域に形成され
た抵抗素子を、本発明により同一領域に形成しているも
のである。
【0033】(実施例2:実施例1の半導体装置の製造
例)次に、前記実施例1の半導体装置(前掲の図1参照)
の具体的な製造法を図3に基づいて説明する。なお、図
3は、実施例1の半導体装置の製造法を説明する図であ
って、工程A〜工程Dからなる製造工程順断面図であ
る。
【0034】本実施例2では、まず図3工程Aに示すよ
うに、p型シリコン基板1上にn型埋込層2,p型絶縁
層3,n型エピ層4,フィ−ルド酸化膜5,コレクタ高
濃度層6,外部ベ−ス層7,真性ベ−ス層8を形成す
る。
【0035】次に、図3工程Bに示すように、シリコン
酸化膜10をCVD法により、150nm形成する。そし
て、真性ベ−ス層8上にフォトリソグラフィ−技術とド
ライエッチング技術により窓を設けた後、LP−CVD
法により200nmの多結晶シリコン膜(ポリシリコン膜1
1)を形成し、エミッタ層9の拡散源となるAsを加速エ
ネルギ−50から100keV,ド−ズ量lE16/cm2でイオン注
入する。続いて、フォトリソグラフィ−技術とドライエ
ッチング技術により多結晶シリコン膜(ポリシリコン膜1
1)に所定のパタ−ンを形成する。
【0036】次に、図3工程Cに示すように、CVD法
によりシリコン酸化膜12を100nm及びBPSG膜13を1
000nm順次形成する。その後、900〜950℃,20分程度
の熱処理を行い、エミッタ層9の形成及びBPSG膜13
の平坦化(リフロ−)を行う。
【0037】次に、図3工程Dに示すように、コレクタ
高濃度層6上のBPSG膜13及びシリコン酸化膜12,10
をフォトリソグラフィ−技術とドライエッチング技術に
よりコンタクト窓を形成した後、Asを添加しながらL
P−CVD法によりポリシリコン膜14を800nmから120
0nm成長する。この時のAs濃度は、2.8lE19/cm3
設定する。続いて、エッチバック技術により、コンタク
ト窓に埋設されたポリシリコン膜14以外を除去する。
【0038】次に、前掲の図1(半導体装置の完成図)に
示すように、外部ベ−ス層7上のBPSG膜13及びシリ
コン酸化膜12,10及びポリシリコン膜14上のBPSG膜
13及びシリコン酸化膜12をフォトリソグラフィ−技術と
ドライエッチング技術によりコンタクト窓を形成し、バ
リアメタル層15として例えばTi膜を5nm,TiN膜
を100nmを順次堆積する。
【0039】その後、CVD法によりタングステン膜16
を1000nm堆積し、エッチバック法によりコンタクト窓
部以外のタングステンを除去する。続いて、AlSiC
u膜17を800nmを堆積し、最後にレジストをマスクに
してAlSiCu膜17及びバリアメタル15をドライエッ
チングして素子相互接続用の配線を形成し、図1に示す
半導体装置を製造する。
【0040】ここで、上記実施例2で形成された抵抗に
ついて、詳細に説明する。上記実施例2で製造された半
導体装置(前記実施例1の半導体装置)の回路では、2.0
kΩの抵抗が必要とされており、コレクタ高濃度層6上
に形成された“コンタクト窓に埋設されたポリシリコン
膜14”が抵抗体となっている。そして、コンタクト窓
は、深さ(T)が1.25μm,サイズ(幅W×長さL)が0.8
μm×2.0μmとなっている。
【0041】まず、コンタクト抵抗(Rc)から考慮する
と、コンタクト窓部での電流は、殆どコンタクト周辺部
で流れるため、Rcは(W+L)と反比例する。このRc
と(W+L)の積とポリシリコン膜14のAs不純物濃度の
関係を図4に示す。ここで、Rcを設計予定抵抗値:2
kΩと仮定し、コンタクト窓のサイズの(W+L)の積を
計算すると、次の式(4) ・式(4)………Rc×(W+L)=4.8(kΩ・μm) となり、図5(不純物濃度とコンタクト抵抗の関係図)か
らポリシリコン膜14のAs不純物濃度は、2.81E19/cm3
であればよいことが分かる。
【0042】一方、抵抗体の比抵抗ρは、As不純物濃
度が2.81E19/cm3の時、図6(濃度と比抵抗の関係図)か
ら[1.83E−2Ωcm]であるから、抵抗体の抵抗値R
tは、次式(5)で予えられる。 ・式(5)………Rt=ρ{T/(W×L)}=143.3(Ω) 従って、全体の抵抗RはRcとRtの和であるため、次
式(6)に示すように、ほぼ設計値の抵抗を得ることがで
きる。 ・式(6)………R=Rc+Rt=2.14(kΩ)
【0043】本実施例1,2から明らかなように、抵抗
体の抵抗値は殆ど無視できるので(コンタクト抵抗の1/
10以下)、コンタクトサイズ(WとL)と不純物濃度を管
理すれば、コンタクト窓深さ(T)がばらついても設計抵
抗値を得ることができる。このため、本実施例1,2で
は特に図示していないが、コンタクト窓深さが異なる例
えばエミッタポリシリ上に形成しても問題はない。もち
ろん、コンタクト深さがばらつく要因となる各種絶縁膜
厚のばらつき,パタ−ンの粗密によるリフロ−性のばら
つき等も問題とならない。
【0044】(実施例3:本発明の他の実施例である半
導体装置の製造例)次に、本発明の他の実施例(実施例
3)について、図7を参照して説明する。なお、図7
は、実施例3を説明する図であって、前掲の図3工程B
に続く工程A〜工程Bを示す工程順断面図である。
【0045】ところで、高速動作を要求されるECLゲ
−トアレイでは、接合容量を減少させるためバイポ−ラ
トランジスタのエミッタ・ベ−ス接合深さを浅くする必
要がある。そのため、エミッタ拡散層を形成した後の熱
処理を極力抑えなければならない。前記実施例2で製造
された半導体装置では、リフロ−のため900℃以上の熱
処理が必要である。その理由は、熱処理を低温(900℃未
満)にした場合、リフロ−による平坦性が不十分となる
ためであり、後工程のポリシリコン膜エッチバック工程
やタングステン膜エッチバック工程でエッチング残りが
生じ、配線ショ−トの原因となるためである。
【0046】従って、本実施例3では、熱処理を抑える
ことを目的としたものであり、以下詳細に説明する。本
実施例3では、前記実施例2における前掲の図3工程B
までは同一工程からなり、この図3工程Bに続いて図7
工程Aに示すように、CVD法によりシリコン酸化膜52
を100nm,BPSG膜53を1500nm順次形成する。
【0047】続いて、800℃の低温リフロ−を行うが、
このままでは平坦性が不十分であるので、図7工程Bに
示すように、CMP法(化学的機械研磨法)により500n
m研磨する。その後の製造方法は、前記実施例2と同一
であり、最終的には前掲の図1に示した半導体装置を製
造する。
【0048】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したように、能動素
子又は受動素子と金属バリア層との間のコンタクト窓に
埋設された半導体層が抵抗素子として機能し、この半導
体層の抵抗値が上記金属バリア膜とのコンタクト抵抗の
1/10以下であることを特徴とし、能動素子又は受動
素子上に抵抗素子を形成するため、抵抗素子を配置する
スペ−スを必要としないので、チップ面積を大幅に縮小
することができる効果が生じる。さらに、本発明によれ
ば、抵抗素子の面積をより縮小させることができ、これ
によりチップ面積の縮小化を図ることができ、最終的に
収率の向上を達成することができるという顕著な効果が
生じる。
【0049】ここで、本発明に係る半導体装置と前記し
た従来の半導体装置(従来例)とを対比して、本発明に係
る半導体装置で生じる効果を詳細に説明する。一般的な
ECLゲ−トアレイの抵抗の占める面積の割合は30%程
度であるが、このうち電源に使用される抵抗は、本発明
に係る半導体装置によれば、この面積が減ることはな
い。その理由は、電源では抵抗の面積より電位降下を防
ぐ配線の面積の方が支配的であるからである。
【0050】そして、電源に使用される抵抗の割合は、
全抵抗の40%程度であるから、本発明に係る半導体装置
では、18%程度のチップ面積を削減することができる。
一方、前記した従来技術(従来例)では、18%の40%しか
改善できないので、ト−タルとして7.2%のチップ面積
の縮小にとどまるものである。
【0051】従って、本発明に係る半導体装置では、前
記従来技術(従来例)の2倍以上の効果を得ることがで
き、また、チップ面積の縮小が直接収率の向上につなが
ることから、本発明により18%の収率向上が達成できる
という効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例(実施例1)である半導体装置
の断面図。
【図2】本発明の回路図。
【図3】実施例1の半導体装置の製造法(実施例2)を説
明する図であって、工程A〜工程Dからなる製造工程順
断面図。
【図4】Rcと(W+L)の積とポリシリコン膜のAs不
純物濃度の関係を示す図。
【図5】コンタクト抵抗と不純物濃度の関係を示す図。
【図6】不純物濃度と比抵抗の関係を示す図。
【図7】本発明の他の実施例(実施例3)を説明する図で
あって、工程A〜工程Bを示す工程順断面図。
【図8】従来例(従来技術)の平面図。
【図9】従来例(従来技術)の断面図。
【図10】従来例(従来技術)の製造工程フロ−を示す図
であって、工程A〜工程Cからなる製造工程順断面図。
【図11】従来技術(従来例)における“コンタクト抵抗
のコンタクトサイズ依存性を示す特性図。
【符号の説明】
1 p型シリコン基板 2 n型埋込層 3 p型絶縁層 4 n型エピ層 5 フィ−ルド酸化膜 6 コレクタ高濃度層 7 外部ベ−ス層 8 真性ベ−ス層 9 エミッタ層 10 シリコン酸化膜 11 ポリシリコン膜 12 シリコン酸化膜 13 BPSG膜 14 ポリシリコン膜 15 バリアメタル 16 タングステン膜 17 AlSiCu膜 52 シリコン酸化膜 53 BPSG膜 101 p型シリコン基板 102 n型埋込層 103 p型絶縁層 104 n型エピ層 105 フィ−ルド酸化膜 106 コレクタ高濃度層 107 外部ベ−ス層 108 真性ベ−ス層 109 エミッタ層 110 シリコン酸化膜 111 ポリシリコン膜 112 シリコン酸化膜 113 BPSG膜 114 バリアメタル 115 タングステン膜 116 AlSiCu膜 121 ポリシリコン膜 122 コンタクト窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 27/04 H01L 21/822 H01L 27/118

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 能動素子,受動素子が形成された半導体
    基板に高融点金属が埋設された素子相互接続用のコンタ
    クト窓と、半導体層が埋設された素子相互接続用のコン
    タクト窓の2種類のコンタクト窓が形成され、該半導体
    層が埋設されたコンタクト窓は配線金属と金属バリア膜
    を介して接続されており、かつ前記半導体層は抵抗素子
    として機能しており、該半導体層の抵抗値が前記金属バ
    リア膜とのコンタクト抵抗値の1/10以下であること
    を特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 能動素子及び受動素子がアレ−状に形成
    された半導体基板を準備し、要求に応じ素子相互接続用
    のコンタクト窓以降の配線パタ−ンを個別に専用設計す
    る半導体装置の製造方法において、 (1) 前記能動素子及び受動素子がアレ−状に形成された
    半導体基板上に誘電体膜を形成する工程、 (2) 該誘電体膜をリフロ−する工程、 (3) 抵抗素子用コンタクト窓を形成し、不純物が拡散さ
    れた半導体層を埋設する工程、 (4) 素子相互接続用のコンタクト窓を形成した後、全面
    に金属バリア層を形成する工程、 (5) 該コンタクト窓に高融点金属を埋設する工程、 (6) 素子相互接続用の配線金属を形成し、前記金属バリ
    ア層と同時に所定のパタ−ンに加工する工程、 を含むことを特徴とする請求項1記載の半導体装置を製
    造する方法。
  3. 【請求項3】 能動素子及び受動素子がアレ−状に形成
    された半導体基板を準備し、要求に応じ素子相互接続用
    のコンタクト窓以降の配線パタ−ンを個別に専用設計す
    る半導体装置の製造方法において、(1) 前記能動素子及
    び受動素子がアレ−状に形成された半導体基板上に誘電
    体膜を形成する工程、(2) 該誘電体膜を研磨することに
    より平坦化する工程、(3) 抵抗素子用コンタクト窓を形
    成し、不純物が拡散された半導体層を埋設する工程、
    (4) 素子相互接続用のコンタクト窓を形成した後、全面
    に金属バリア層を形成する工程、(5) 該コンタクト窓に
    高融点金属を埋設する工程、(6) 素子相互接続用の配線
    金属を形成し、前記金属バリア層と同時に所定のパタ−
    ンに加工する工程、を含むことを特徴とする請求項1記
    載の半導体装置を製造する方法。
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