JP5065615B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置およびその製造技術に関し、特に、同一の半導体基板上に形成されたダイオードと他の半導体素子とを有する半導体装置の製造に適用して有効な技術に関するものである。
特開平5−235288号公報(特許文献1)には、MOSトランジスタのゲート電極上とショットキーダイオード形成領域とに異なる種類のシリサイド層を形成し、MOSトランジスタのゲート電極上にはタングステンシリサイド層を形成し、ショットキーダイオード形成領域には白金とシリコンとによるシリサイド層を形成する例が開示されている。
特開2000−133802号公報(特許文献2)には、トランジスタのソース・ドレイン上とゲート電極上とに異なる種類のシリサイド膜を形成し、ソース・ドレイン上にはコバルトシリサイド膜を形成し、ゲート電極上にはチタンシリサイド層を形成する例が開示されている。
特開平5−235288号公報 特開2000−133802号公報
電子タグは、半導体チップ(以下、単にチップと記す)内のメモリ回路にデータを記憶させるため、バーコードを利用したタグなどに比べて大容量のデータを記憶できる利点がある。また、メモリ回路に記憶させたデータは、バーコードに記憶させたデータに比べて不正な改竄が困難であるという利点もある。
非接触型の電子タグは、チップ内のメモリ回路に所望のデータを記憶させ、マイクロ波を使ってこのデータを読み取るようにしたタグであり、リードフレームで構成したアンテナにチップを実装した構造を有している。
チップ内には、メモリ回路以外にも、整流・送信、クロック抽出、セレクタ、カウンタ等の回路が形成されている。本発明者らは、これらの回路に含まれるショットキバリアダイオードを形成する上で以下のような課題を見出した。
すなわち、上記ショットキバリアダイオードは、上記回路中のMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)を形成する工程における金属シリサイド膜形成工程を利用し、その金属シリサイド膜を用いてショットキ電極が形成される。この金属シリサイド膜は、MISFETにおいては、ゲート電極およびソース・ドレイン領域の低抵抗化を目的として形成される。また、Ti(チタン)を用いたチタンシリサイド膜は、細線効果による抵抗上昇が大きいことから、半導体素子の微細化に伴ってTiの代わりにCo(コバルト)用いたコバルトシリサイド膜が形成されるようになっている。
コバルトシリサイド膜を用いてショットキ電極を形成したショットキバリアダイオードは、チタンシリサイド膜を用いてショットキ電極を形成したショットキバリアダイオードに比べて、低いショットキバリア高さであるため、ショットキバリアダイオードの特性としては相対的に劣ってしまう課題を有する。
また、コバルトシリサイド膜を用いてショットキ電極が形成されたショットキバリアダイオードは、逆方向電圧を印加した時にリークが発生しやすい。このリークを防ぐために、たとえばガードリングを設けると、このガードリングでの寄生容量が増加してインピーダンスの増加となってしまい、ショットキバリアダイオードの特性が低下してしまう課題がある。
また、MISFETの形成工程に合わせて最適化されたコバルトシリサイド膜は、膜厚が薄くなることから、後の工程のスパッタエッチング時に削れて下部の半導体基板(以下、単に基板と記す)が露出しやすくなる。このように基板が露出した状態で以降の工程を実行してしまった場合には、ショットキバリアダイオードに逆方向電圧を印加した時にリークが発生してしまう不具合を生じる。
また、MISFET形成領域とショットキバリアダイオード形成領域とでは同時にコバルトシリサイド膜を形成せず、後の工程でMISFETのゲート電極およびソース・ドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する際に、ショットキバリアダイオード形成領域にも基板に達する開口部を形成し、その開口部にてチタンシリサイド膜を形成してショットキ電極を形成する手段がある。しかしながら、ショットキ電極を形成するための前記開口部は、他のコンタクトホールに比べて開口径が大きくなり、それらコンタクトホールおよび開口部内に金属膜を埋め込んでプラグまたは配線を形成する際に、相対的に開口径の大きな開口部では金属膜の埋め込みが困難になってしまう不具合を生じる。また、金属膜の埋め込みが困難になってしまうことから、配線層の平坦化を妨げてしまう不具合が生じる。
ところで、金属シリサイド膜によるショットキ電極を形成する手段以外にも、MISFETの形成後に基板上に金属膜(たとえばW(タングステン))を成膜し、その金属膜をエッチングによりパターニングすることでショットキ電極を形成する手段がある。しかしながら、基板上にはゲート電極が既に形成されていることから、ゲート電極形成部では段差が生じており、その段差部にて金属膜のエッチング残りが生じてしまう虞がある。また、金属膜下にいわゆるSAC(Self Align Contact)加工によるコンタクトホール形成のためのエッチングストッパ膜が形成されている場合には、金属膜のパターニング時にエッチングストッパ膜に損傷を与えてしまう虞があり、SAC加工を困難にしてしまう不具合が生じる。
本発明の目的は、工程数増加を抑制しつつ同一のチップ内に高性能のショットキバリアダイオードと他の半導体素子とを形成できる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
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、次のとおりである。
本発明による半導体装置は、
シリコンを主成分とする半導体基板の主面上の第1領域に形成されたソース領域、ドレイン領域および前記シリコンを主成分とするゲート電極を備えたMISFETと、
前記半導体基板の前記主面上の第2領域に形成された第1電極および第2電極を備えたショットキバリアダイオードとを有し、
前記ソース領域、前記ドレイン領域および前記ゲート電極の表面には、前記シリコンと第1金属とによる第1金属化合物層が形成され、
前記第1電極は、前記第1金属化合物層から形成され、
前記第2電極は、前記シリコンと第2金属とによる第2金属化合物層から形成され、
前記第2金属化合物層は、前記第1金属化合物層から前記第2電極を形成した場合に比べて低いショットキバリア高さを付与するものである。
また、本発明による半導体装置の製造方法は、
(a)シリコンを主成分とする半導体基板の主面に素子分離部を形成する工程、
(b)前記半導体基板の前記主面上に前記シリコンを主成分とする第1導電性膜を堆積し、前記第1導電性膜をパターニングして前記半導体基板の前記主面上の第1領域にMISFETのゲート電極を形成する工程、
(c)前記半導体基板の前記主面に選択的に第1不純物を導入して、前記ゲート電極の両側の前記半導体基板に第1半導体領域を形成し、前記半導体基板の第2領域に第2半導体領域を形成する工程、
(d)前記半導体基板上に第2絶縁膜を形成し、前記ゲート電極、前記第1半導体領域および前記第2半導体領域上の前記第2絶縁膜を選択的に除去する工程、
(e)前記第2絶縁膜の存在下で前記半導体基板上に第1金属を主成分とする第1金属膜を堆積し、前記半導体基板に第1熱処理を施して、前記ゲート電極、前記第1半導体領域および前記第2半導体領域上に前記シリコンと前記第1金属とによる第1金属化合物層を形成し、残った前記第1金属膜を除去する工程、
(f)前記(e)工程後、前記半導体基板上に前記素子分離部とはエッチング選択比が異なる第3絶縁膜を形成し、前記半導体基板の前記主面上の前記第2領域にて前記第2半導体領域上とは異なる位置で前記第3絶縁膜を選択的に除去し、前記半導体基板に達する第1開口部を形成する工程、
(g)前記第3絶縁膜の存在下で前記半導体基板上に第2金属を主成分とする第2金属膜を堆積し、前記半導体基板に第2熱処理を施して、前記第1開口部の底部の前記半導体基板上に前記シリコンと前記第2金属とによる第2金属化合物層を形成し、残った前記第2金属膜を除去する工程、
(h)前記(g)工程後、前記半導体基板上に前記第3絶縁膜とはエッチング選択比が異なる第1絶縁膜を形成する工程、
(i)前記第1絶縁膜および前記第3絶縁膜を選択的にエッチングし、前記第1半導体領域上の前記第1金属化合物層に達する第2開口部、前記ゲート電極上の前記第1金属化合物層に達する第3開口部、前記第2半導体領域上の前記第1金属化合物層に達する第4開口部、および前記第2金属化合物層に達する第5開口部を形成する工程、
(j)前記第2開口部、前記第3開口部、前記第4開口部および前記第5開口部を第2導電性膜で埋め込みプラグを形成する工程、
を含み、
前記第1半導体領域は、前記MISFETのソース領域およびドレイン領域を形成し、
前記第2領域の前記第1金属化合物層および前記第2金属化合物層は、それぞれショットキバリアダイオードの第1電極および第2電極を形成するものである。
また、本発明による半導体装置の製造方法は、
(a)シリコンを主成分とする半導体基板の主面に素子分離部を形成する工程、
(b)前記半導体基板の前記主面上に前記シリコンを主成分とする第1導電性膜を堆積し、前記第1導電性膜をパターニングして前記半導体基板の前記主面上の第1領域にMISFETのゲート電極を形成し、前記半導体基板の前記主面上の第3領域に抵抗素子を形成する工程、
(c)前記半導体基板の前記主面に選択的に第1不純物を導入して、前記ゲート電極の両側の前記半導体基板に第1半導体領域を形成し、前記半導体基板の第2領域に第2半導体領域を形成する工程、
(d)前記半導体基板上に第2絶縁膜を形成し、前記ゲート電極、前記抵抗素子、前記第1半導体領域および前記第2半導体領域上の前記第2絶縁膜を選択的に除去する工程、
(e)前記第2絶縁膜の存在下で前記半導体基板上に第1金属を主成分とする第1金属膜を堆積し、前記半導体基板に第1熱処理を施して、前記ゲート電極、前記抵抗素子、前記第1半導体領域および前記第2半導体領域上に前記シリコンと前記第1金属とによる第1金属化合物層を形成し、残った前記第1金属膜を除去する工程、
(f)前記(e)工程後、前記半導体基板上に前記素子分離部とはエッチング選択比が異なる第3絶縁膜を形成し、前記半導体基板の前記主面上の前記第2領域にて前記第2半導体領域上とは異なる位置で前記第3絶縁膜を選択的に除去し、前記半導体基板に達する第1開口部を形成する工程、
(g)前記第3絶縁膜の存在下で前記半導体基板上に第2金属を主成分とする第2金属膜を堆積し、前記半導体基板に第2熱処理を施して、前記第1開口部の底部の前記半導体基板上に前記シリコンと前記第2金属とによる第2金属化合物層を形成し、残った前記第2金属膜を除去する工程、
(h)前記(g)工程後、前記半導体基板上に前記第3絶縁膜とはエッチング選択比が異なる第1絶縁膜を形成する工程、
(i)前記第1絶縁膜および前記第3絶縁膜を選択的にエッチングし、前記第1半導体領域上の前記第1金属化合物層に達する第2開口部、前記ゲート電極上の前記第1金属化合物層に達する第3開口部、前記第2半導体領域上の前記第1金属化合物層に達する第4開口部、前記第2金属化合物層に達する第5開口部、および前記抵抗素子上の前記第1金属化合物層に達する第6開口部を形成する工程、
(j)前記第2開口部、前記第3開口部、前記第4開口部、前記第5開口部および前記第6開口部を第2導電性膜で埋め込みプラグを形成する工程、
を含み、
前記第1半導体領域は、前記MISFETのソース領域およびドレイン領域を形成し、
前記第2領域の前記第1金属化合物層および前記第2金属化合物層は、それぞれショットキバリアダイオードの第1電極および第2電極を形成するものである。
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以下のとおりである。
工程数増加を抑制しつつ同一のチップ内に高性能のショットキバリアダイオードとMISFET等の他の半導体素子とを形成できる。
本願発明を詳細に説明する前に、本願における用語の意味を説明すると次の通りである。
電子タグとは、RFID(Radio Frequency IDentification)システム、EPC(Electronic Product Code)システムの中心的電子部品であり、一般的に数mm以下(それ以上の場合を含む)のチップに電子情報、通信機能、データ書き換え機能を納めたものを言い、電波や電磁波で読み取り器と交信する。無線タグもしくはICタグとも呼ばれ、商品に取り付けることでバーコードよりも高度で複雑な情報処理が可能になる。アンテナ側(チップ外部または内部)からの非接触電力伝送技術により、電池を持たない半永久的に利用可能なタグも存在する。タグは、ラベル型、カード型、コイン型およびスティック型など様々な形状があり、用途に応じて選択する。通信距離は数mm程度のものから数mのものがあり、これも用途に応じて使い分けられる。
インレット(一般にRFIDチップとアンテナとの複合体、ただし、アンテナのないものやアンテナをチップ上に集積したものもある。したがって、アンテナのないものもインレットに含まれることがある。)とは、金属コイル(アンテナ)にICチップを実装した状態での基本的な製品形態を言い、金属コイルおよびICチップは一般にむき出しの状態となるが、封止される場合もある。
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、実施例等において構成要素等について、「Aからなる」、「Aよりなる」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
また、材料等について言及するときは、特にそうでない旨明記したとき、または、原理的または状況的にそうでないときを除き、特定した材料は主要な材料であって、副次的要素、添加物、付加要素等を排除するものではない。たとえば、シリコン部材は特に明示した場合等を除き、純粋なシリコンの場合だけでなく、添加不純物、シリコンを主要な要素とする2元、3元等の合金(たとえばSiGe)等を含むものとする。
また、本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原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
また、本実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするために部分的にハッチングを付す場合がある。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態の半導体装置である電子タグ用インレットを示す平面図(表面側)、図2は、図1の一部を拡大して示す平面図、図3は、本実施の形態の電子タグ用インレットを示す側面図、図4は、本実施の形態の電子タグ用インレットを示す平面図(裏面側)、図5は、図4の一部を拡大して示す平面図である。上記したごとく、本実施の形態(実施例)の一部または全部は後続の実施の形態(実施例)の一部または全部である。したがって、重複する部分は原則として、説明を省略する。
本実施の形態の電子タグ用インレット(以下、単にインレットという)1は、マイクロ波受信用のアンテナを備えた非接触型電子タグの主要部を構成するものである。このインレット1は、細長い長方形の絶縁フィルム2の一面に接着されたAl箔からなるアンテナ3と、表面および側面がポッティング樹脂4で封止された状態でアンテナ3に接続されたチップ5とを備えている。絶縁フィルム2の一面(アンテナ3が形成された面)には、アンテナ3やチップ5を保護するためのカバーフィルム6が必要に応じてラミネートされる。
上記絶縁フィルム2の長辺方向に沿ったアンテナ3の長さは、たとえば56mmであり、周波数2.45GHzのマイクロ波を効率よく受信できるように最適化されている。また、アンテナ3の幅は3mmであり、インレット1の小型化と強度の確保とが両立できるように最適化されている。
アンテナ3のほぼ中央部には、その一端がアンテナ3の外縁に達する「L」字状のスリット7が形成されており、このスリット7の中途部には、ポッティング樹脂4で封止されたチップ5が実装されている。
図6および図7は、上記スリット7が形成されたアンテナ3の中央部付近を拡大して示す平面図であり、図6はインレット1の表面側、図7は裏面側をそれぞれ示している。なお、これらの図では、チップ5を封止するポッティング樹脂4およびカバーフィルム6の図示は、省略してある。
図示のように、スリット7の中途部には、絶縁フィルム2の一部を打ち抜いて形成したデバイスホール8が形成されており、前記チップ5は、このデバイスホール8の中央部に配置されている。デバイスホール8の寸法は、たとえば縦×横=0.8mm×0.8mmであり、チップ5の寸法は、縦×横=0.48mm×0.48mmである。
図6に示すように、チップ5の主面上には、たとえば4個のAu(金)バンプ9a、9b、9c、9dが形成されている。また、これらのAuバンプ9a、9b、9c、9dのそれぞれには、アンテナ3と一体に形成され、その一端がデバイスホール8の内側に延在するリード10が接続されている。
上記4本のリード10のうち、2本のリード10は、スリット7によって2分割されたアンテナ3の一方からデバイスホール8の内側に延在し、チップ5のAuバンプ9a、9cと電気的に接続されている。また、残り2本のリード10は、アンテナ3の他方からデバイスホール8の内側に延在し、チップ5のAuバンプ9b、9dと電気的に接続されている。
図8は、上記チップ5の主面に形成された4個のAuバンプ9a、9b、9c、9dのレイアウトを示す平面図、図9は、Auバンプ9aの近傍の拡大断面図、図10は、Auバンプ9cの近傍の拡大断面図、図11は、チップ5に形成された回路のブロック図である。
チップ5は、厚さ=0.15mm程度の単結晶シリコン基板からなり、その主面には、図11に示すような整流・送信、クロック抽出、セレクタ、カウンタ、ROMなどからなる回路が形成されている。ROMは、128ビットの記憶容量を有しており、バーコードなどの記憶媒体に比べて大容量のデータを記憶することができる。また、ROMに記憶させたデータは、バーコードに記憶させたデータに比べて不正な改竄が困難であるという利点がある。
上記回路が形成されたチップ5の主面上には、4個のAuバンプ9a、9b、9c、9dが形成されている。これら4個のAuバンプ9a、9b、9c、9dは、図8の二点鎖線で示す一対の仮想的な対角線上に位置し、かつこれらの対角線の交点(チップ5の主面の中心)からの距離がほぼ等しくなるようにレイアウトされている。これらのAuバンプ9a、9b、9c、9dは、たとえば電解めっき法を用いて形成されたもので、その高さは、たとえば15μm程度である。
なお、これらAuバンプ9a、9b、9c、9dのレイアウトは、図8に示したレイアウトに限られるものではないが、チップ接続時の加重に対してバランスを取りやすいレイアウトであることが好ましく、たとえば平面レイアウトにおいてAuバンプの接線によって形成される多角形が、チップの中心を囲む様に配置するのが好ましい。
上記4個のAuバンプ9a、9b、9c、9dのうち、たとえばAuバンプ9aは、前記図11に示す回路の入力端子を構成し、Auバンプ9bは、GND端子を構成している。また、残り2個のAuバンプ9c、9dは、上記回路には接続されていないダミーのバンプを構成している。
図9に示すように、回路の入力端子を構成するAuバンプ9aは、チップ5の主面を覆うパッシベーション膜20とポリイミド樹脂21とをエッチングして露出させた最上層メタル配線22の上に形成されている。また、Auバンプ9aと最上層メタル配線22との間には、両者の密着力を高めるためのバリアメタル膜23が形成されている。パッシベーション膜20は、たとえば酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜で構成され、最上層メタル配線22は、たとえばAl合金膜で構成されている。また、バリアメタル膜23は、たとえばAl合金膜に対する密着力が高いTi膜と、Auバンプ9aに対する密着力が高いPd膜との積層膜で構成されている。図示は省略するが、回路のGND端子を構成するAuバンプ9bと最上層メタル配線22との接続部も、上記と同様の構成になっている。一方、図10に示すように、ダミーのバンプを構成するAuバンプ9c(および9d)は、上記最上層メタル配線22と同一配線層に形成されたメタル層24に接続されているが、このメタル層24は、前記回路に接続されていない。
このように、本実施の形態のインレット1は、絶縁フィルム2の一面に形成したアンテナ3の一部に、その一端がアンテナ3の外縁に達するスリット7を設け、このスリット7によって2分割されたアンテナ3の一方にチップ5の入力端子(Auバンプ9a)を接続し、他方にチップ5のGND端子(Auバンプ9b)を接続する。この構成により、アンテナ3の実効的な長さを長くすることができるので、必要なアンテナ長を確保しつつ、インレット1の小型化を図ることができる。
また、本実施の形態のインレット1は、チップ5の主面上に、回路の端子を構成するAuバンプ9a、9bとダミーのAuバンプ9c、9dとを設け、これら4個のAuバンプ9a、9b、9c、9dをアンテナ3のリード10に接続する。この構成により、回路に接続された2個のAuバンプ9a、9bのみをリード10に接続する場合に比べて、Auバンプとリード10の実効的な接触面積が大きくなるので、Auバンプとリード10の接着強度、すなわち両者の接続信頼性が向上する。また、4個のAuバンプ9a、9b、9c、9dを図8に示したようなレイアウトでチップ5の主面上に配置することにより、Auバンプ9a、9b、9c、9dにリード10を接続した際に、チップ5が絶縁フィルム2に対して傾くことがない。これにより、チップ5をポッティング樹脂4で確実に封止することができるので、インレット1の製造歩留まりが向上する。
上記チップ5には、図11に示した回路を形成するショットキバリアダイオード、MISFETおよび抵抗等が含まれる。このようなチップ5の製造工程について図12〜図21を用いて説明する。これら図12〜図21には、ショットキバリアダイオードが形成される領域(SBD形成領域(第2領域))、MISFETが形成される領域(MISFET形成領域(第1領域))および抵抗(抵抗素子)が形成される領域(抵抗形成領域(第3領域))の断面を示す。また、図12〜図21中に示すMISFET形成領域には、nチャネル型MISFETが形成される。
まず、図12に示すように、半導体基板(以下、単に基板と記す)31の主面(素子形成面)に素子分離部32を形成する。この素子分離部32は、たとえば以下のようにして形成することができる。まず、1〜10Ωcm程度の比抵抗を有するp型の単結晶シリコンからなる基板31の主面をエッチングし溝部を形成する。次に、基板31を約1000℃で熱酸化することによって、溝部の内壁に薄い酸化シリコン膜(図示は省略)を形成する。この酸化シリコン膜は、溝部の内壁に生じたドライエッチングのダメージを回復すると共に、次の工程で溝部の内部に埋め込まれる酸化シリコン膜と基板31との界面に生じるストレスを緩和するために形成するものである。続いて、溝部の内部を含む基板31上に絶縁膜としてたとえばCVD(Chemical Vapor deposition)法で酸化シリコン膜33を堆積する。次いで、化学的機械研磨(CMP;Chemical Mechanical Polishing)法で溝の上部の酸化シリコン膜33を研磨し、溝部内に酸化シリコン膜33を残すことによって、素子分離部32を形成する。
次に、基板31にn型の導電型を有する不純物(たとえばP(リン))およびp型の導電型を有する不純物(たとえばB(ホウ素))をイオン打ち込みした後、基板31に熱処理を施すことによってその不純物を拡散させ、基板31にn型ウエル34およびp型ウエル35を形成する。この時、基板31には、n型ウエル34およびp型ウエル35の主表面である活性領域が形成され、これらの活性領域は上記素子分離部32で囲まれる。
次に、図13に示すように、たとえばフッ酸系の洗浄液を用いて基板31(n型ウエル34およびp型ウエル35)の表面をウェット洗浄した後、基板31に熱処理を施すことによってn型ウエル34およびp型ウエル35のそれぞれの表面にゲート絶縁膜として作用する清浄なゲート酸化膜37を形成する。
続いて、たとえばCVD法にて基板31上に導電膜として膜厚100nm程度の低抵抗の多結晶シリコン膜(第1導電性膜)をCVD法で堆積する。次いで、フォトリソグラフィ技術によってパターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしてその多結晶シリコン膜をエッチングすることにより、MISFET形成領域にゲート電極38を形成し、抵抗形成領域に抵抗39を形成する。
続いて、ゲート電極38の両側のp型ウエル35にn型の導電型を有する不純物(たとえばPまたはAs(ヒ素))を導入し、低濃度のn型半導体領域40を形成する。
次に、図14に示すように、基板31上にCVD法で酸化シリコン膜を堆積した後、この酸化シリコン膜を反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching;RIE)法によって異方的にエッチングすることによって、ゲート電極38および抵抗39の側壁にサイドウォールスペーサ41を形成する。続いて、MISFET形成領域のp型ウエル35およびSBD形成領域におけるショットキバリアダイオードのカソード形成部に選択的にn型の導電型を有する不純物(第1不純物(たとえばPまたはAs))を注入し、高濃度のn型半導体領域(第1半導体領域、第2半導体領域)42を形成する。それにより、MISFET形成領域ではLDD(Lightly Doped Drain)構造のソース・ドレインを有するnチャネル型MISFETQnを形成することができる。なお、図14では図示していない領域において、pチャネル型MISFETを形成してもよい。pチャネル型MISFETは、基板1にn型の導電型を有する不純物(たとえばP)を導入して熱処理を施すことによってn型ウエルを形成し、上記ゲート電極38と同様のゲート電極を形成した後に、n型ウエルにp型の導電型を有する不純物(たとえばB)を注入することによってp型半導体領域(ソース、ドレイン)を形成することで形成できる。
次に、図15に示すように、たとえば基板1上に膜厚10nm〜50nm程度の酸化シリコン膜(第2絶縁膜)43を堆積した後、フォトリソグラフィ技術によってパターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしてその酸化シリコン膜43をエッチングする。それにより、ゲート電極38、抵抗39およびn型半導体領域42上の酸化シリコン膜43を選択的に除去する。抵抗39上では、後の工程で形成されるプラグが抵抗39に接続する領域の酸化シリコン膜43が除去され、それ以外の酸化シリコン膜43は残される。
次に、図16に示すように、基板31上にスパッタリング法によりCo(コバルト(第1金属))膜(第1金属膜)を堆積する。次いで、基板31に熱処理(第1熱処理)を施し、n型半導体領域42、ゲート電極38および抵抗39上に、シリサイド層として厚さ25nm〜30nm程度のCoSi層(第1金属化合物層)44を形成する。
次に、未反応のCo膜をエッチングにより除去した後、図17に示すように、たとえば基板31上に膜厚20nm〜60nm程度の窒化シリコン膜(第3絶縁膜)45を堆積した後、フォトリソグラフィ技術によってパターニングされたフォトレジスト膜をマスクとして、SBD形成領域におけるアノード形成部の窒化シリコン膜45および酸化シリコン膜43をエッチングし、基板31(n型ウエル34)に達する開口部(第1開口部)46を形成する。
次に、図18に示すように、上記開口部46内を含む基板31上にスパッタリング法によりTi(チタン(第2金属))膜(第2金属膜)を堆積する。次いで、CoSi層44を形成するCoSi粒子が凝集しない程度の温度(650℃〜850℃程度)で基板31に熱処理(第2熱処理)を施し、開口部46の底部にシリサイド層として厚さ50nm程度のTiSi層(第2金属化合物層)47を形成する。この時、CoSi層44は窒化シリコン膜45によって覆われているので、TiSi層47の形成時の熱によってCoSi層44を形成しているCoSiが凝集してしまうのを防ぐことができる。それにより、CoSi層44の低抵抗状態を保つことができる。ここまでの工程により、SBD形成領域においては、n型半導体領域42と接するCoSi層44をカソード電極(第1電極)とし、n型ウエル34と接するTiSi層47をアノード電極(ショットキ電極(第2電極))とするショットキバリアダイオードを形成することができる。
本実施の形態において、上記TiSi層47は、ショットキバリアダイオードのアノード電極(ショットキ電極)専用として形成される。そのため、TiSi層47は、比較的高抵抗であっても低温で形成できるC49相のTiSi層から形成することが好ましい。それにより、TiSi層47の形成時の熱が他の部材に作用してしまうことを防ぐことができるので、たとえばTiSi層47の形成時の熱によってCoSi層44を形成しているCoSiが凝集してしまうのを防いだり、nチャネル型MISFETQnおよびショットキバリアダイオードの特性が変化してしまうことを防いだりすることができる。
本実施の形態では、CoSi層44を形成する際に酸化シリコン膜43をマスクとして用いたが、酸化シリコン膜43の代わりに窒化シリコン膜を用いた場合には、酸化シリコン膜43に比べて比誘電率が高いことから、残留した窒化シリコン膜によって誘電率が上昇し、配線遅延等の不具合を引き起こす虞がある。すなわち、本実施の形態のように、CoSi層44を形成する際のマスクとしては、酸化シリコン膜43を用いるのが好ましい。
本実施の形態によれば、CoSi層44がn型半導体領域42(ソース・ドレイン)およびゲート電極38上に形成されるnチャネル型MISFETQnの製造工程に、TiSi層47をアノード電極(ショットキ電極)とするショットキバリアダイオードの製造工程を容易に組み込むことができる。また、本実施の形態のように形成したショットキバリアダイオードにおいては、アノード電極(ショットキ電極)をTiSi層47から形成することができるので、アノード電極(ショットキ電極)をCoSi層から形成した場合に比べて物性的に低い順方向電圧でショットキバリアダイオードを動作させることができ、ショットキバリアダイオードの特性を相対的に向上させることができる。
また、CoSi層からアノード電極(ショットキ電極)が形成されたショットキバリアダイオードは、逆方向電圧を印加した時にリークが発生しやすいことから、ガードリングを設けることによってリークを防ぐ手段等が用いられる。そのため、このガードリングでの寄生容量が増加してインピーダンスの増加となってしまい、ショットキバリアダイオードの特性が低下してしまう不具合が懸念される。一方、TiSi層47をアノード電極(ショットキ電極)とした本実施の形態のショットキバリアダイオードは、相対的にリークが発生しにくいことから、ガードリングを省略することができる。それにより、寄生容量の増加を防ぎ、インピーダンスの増加を抑制することができるので、ショットキバリアダイオードの特性の低下を防ぐことができる。
上記の本実施の形態では、nチャネル型MISFETQnの特性に合わせて形成されたCoSi層44に比べて、ショットキバリアダイオードのアノード電極(ショットキ電極)となるTiSi層47が厚く形成される。そのため、後の工程で基板31上に成膜した層間絶縁膜にTiSi層47に達するコンタクトホールを形成した際にTiSi層47が削れてしまっても、所望の厚さは確保することができる。それにより、本実施の形態のショットキバリアダイオードに逆方向電圧を印加した時にリークが発生してしまうことを防ぐことができる。
次に、未反応のTi膜をウエットエッチングにより除去する。それにより、ゲート電極38が形成されて段差が生じている部分や、局所的なオーバーハングが生じている部分でも確実にTi膜を除去することができる。このように、未反応のTi膜を確実に除去することにより、後の工程でSAC加工によりコンタクトホールを形成する際に、コンタクトホール加工部にTi膜が残っていることによってコンタクトホールが加工不良となってしまう不具合を防ぐことができる。また、ウエットエッチングにより未反応のTi膜を除去することから、下地の窒化シリコン膜45の削れ量を最小限にすることができる。
次に、図19に示すように、TiSi層47および窒化シリコン膜45の上部にCVD法により、たとえばP等の導電性不純物を含まない酸化シリコン膜を堆積する。次いで、たとえばCMP法によりその酸化シリコン膜の表面を平坦化し、層間絶縁膜(第1絶縁膜)48を形成する。層間絶縁膜48は、開口部46の底部にてTiSi層47と接触することから、層間絶縁膜48としてP(リン)を含む酸化シリコン系膜であるPSG(Phospho Silicate Glass)膜やBPSG(Boro-Phospho Silicate Glass)膜を用いた場合には、層間絶縁膜48からTiSi層47およびn型ウエル34へ導電性不純物が拡散し、ショットキバリアダイオードの特性が低下してしまう虞がある。一方、本実施の形態では、P(リン)等の導電性不純物を含まない酸化シリコン膜を層間絶縁膜48として用いているので、そのような不具合を防ぐことができる。
本実施の形態では、層間絶縁膜48となる酸化シリコン膜を堆積した際に、その酸化シリコン膜の表面に生じる段差は、下層の薄い窒化シリコン膜45の膜厚(20nm〜60nm)程度とすることができる。それにより、その酸化シリコン膜の表面平坦化を容易にすることができる。層間絶縁膜48の表面を平坦にすることにより、層間絶縁膜48上に形成される配線の断線を防ぐことが可能となる。
次に、図20に示すように、層間絶縁膜48をフォトレジスト膜をマスクとしたエッチングによりパターニングすることにより開孔部を形成する。次いで、その開孔部の底部に現れた窒化シリコン膜45をエッチングすることにより、n型半導体領域42上のCoSi層44、抵抗39上のCoSi層44、ショットキバリアダイオードのカソード電極であるCoSi層44、およびショットキバリアダイオードのアノード電極(ショットキ電極)であるTiSi層47のそれぞれに達するコンタクトホール(第2開口部、第3開口部、第4開口部、第5開口部、第6開口部)49を形成する。また、図20では図示されない領域では、ゲート電極38上のCoSi層44に達するコンタクトホール49も形成される。本実施の形態において、これらのコンタクトホール44は、ほぼ同一の開口径で形成することができる。
本実施の形態においては、コンタクトホール49を形成する際における層間絶縁膜48のエッチング時のエッチングストッパとして窒化シリコン膜45を利用することができる。すなわち、エッチングストッパ用の窒化シリコン膜を別途設けることなく、本実施の形態の半導体装置の製造工程を削減することができる。
また、本実施の形態では、CoSi層44を形成する際のマスクとして酸化シリコン膜43を用いている。そのマスクとして、酸化シリコン膜43の代わりに窒化シリコン膜を用いた場合には、窒化シリコンは酸化シリコンより比誘電率が高いことから、CoSi層44の形成後にも残留する窒化シリコン膜によって本実施の形態の半導体装置内に形成される回路のインピーダンスが増加し、回路の動作速度を低下させてしまう不具合が懸念される。また、CoSi層44を形成する際のマスクとして酸化シリコン膜43の代わりに窒化シリコン膜を用い、TiSi層47を形成する際のマスクとして窒化シリコン膜45の代わりに酸化シリコン膜を用いた場合には、基板31上にエッチングストッパ用の窒化シリコン膜を別途設ける必要が生じる。このようなエッチングストッパ用の窒化シリコン膜を別途設けた場合には、回路のインピーダンスを増加させるばかりか、コンタクトホール49を形成した後でコンタクトホール49の底部に酸化シリコン膜が残ってしまい、そのコンタクトホール49の底部に酸化シリコン膜を除去する工程が増加してしまう不具合を生じる。
一方、本実施の形態では、CoSi層44を形成する際のマスクとして酸化シリコン膜43を用いることによって、回路のインピーダンス増加を防ぐことができる。また、コンタクトホール49が形成される領域では、窒化シリコン膜45下において酸化シリコン膜43が完全に除去されている。それにより、コンタクトホール49を形成した後で、コンタクトホール49の底部に酸化シリコン膜43が残ってしまう不具合を防ぐことができるので、本実施の形態の半導体装置の製造工程増の増加を防ぎ、容易にコンタクトホール49を形成することができる。
次に、たとえばスパッタリング法により、コンタクトホール49の内部を含む層間絶縁膜48上にバリア膜としてたとえば膜厚10nm程度のTi膜および膜厚50nm程度のTiN膜を順次堆積し、500〜700℃で1分間熱処理を施す。次いで、CVD法により層間絶縁膜48およびバリア膜上に導電性膜としてたとえばW膜を堆積し、そのW膜でコンタクトホール49を埋め込む。次いで、エッチバック法もしくはCMP法によって層間絶縁膜48上のW膜、TiN膜およびTi膜を除去し、コンタクトホール49内にW膜、TiN膜およびTi膜を残す。これにより、コンタクトホール49内にTiN膜およびTi膜をバリア膜としW膜を主導電層とするプラグ50を形成する。
次に、層間絶縁膜48上に導電膜としてTi膜、Al(アルミニウム)膜および窒化チタン膜を順次下層より堆積する。続いて、フォトレジスト膜をマスクとしたドライエッチングによってそれらTi膜、Al膜および窒化チタン膜をパターニングし、プラグ49と接続する配線51を形成する。
次に、図21に示すように、たとえばプラズマCVD法により基板31上に酸化シリコン膜を堆積することによって層間絶縁膜52を形成する。続いて、フォトリソグラフィ技術によりパターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしてその層間絶縁膜52をエッチングすることにより、配線51に達するコンタクトホール53を形成する。
次に、コンタクトホール53内にプラグ54を形成する。このプラグ54は、たとえば上記プラグ50を形成した工程と同様の工程によって形成することができる。
続いて、層間絶縁膜52上にプラグ54と接続する配線55を形成することによって本実施の形態の半導体装置を製造する。この配線55は、たとえば上記配線51を形成した工程と同様の工程によって形成することができる。また、層間絶縁膜52、プラグ54、および配線55を形成した工程と同様の工程を繰り返すことによって、さらに多層に配線を形成してもよく、最上層の配線は、図9および図10を用いて前述した最上層メタル配線22およびメタル層24となる。
(実施の形態2)
前述の実施の形態1では、第1電極をCoSi層で形成し、第2電極をTiSi層で形成したが、本実施の形態では、第1電極および第2電極をTiSi層で形成している。また、前述の実施の形態1と同様に、SBD形成領域におけるショットキバリアダイオードのカソード形成部に選択的に高濃度のn型半導体領域(第1半導体領域、第2半導体領域)42を形成しており、第1電極をショットキバリアダイオードのカソード電極とし、第2電極をショットキバリアダイオードのアノード電極としている。
本実施の形態で、このように第1電極を形成している理由としては、前述の実施の形態1のように、第1電極をCoSiで、第2電極をTiSiで作ろうとすると、図16で示した酸化シリコン膜43または図17で示した窒化シリコン膜45を選択的に除去する時に用いるマスクの境界と、素子分離部32との間の合わせ余裕を考慮しなければならず、第1電極と第2電極の距離を大きめに取る必要があるからである。
本実施の形態では、上記のマスクの境界を、第1電極と第2電極の間に設ける必要が無くなるため、第1電極と第2電極の間の距離を縮小することができる。従って、ショットキバリアダイオード形成領域の面積を縮小することができ、チップ5の微細化を図ることができる。
また、本実施の形態の製造方法については、前述の実施の形態1のCoSi層44をTiSi層で形成する以外は、その製造方法および効果は同様なので、その記載を省略する。
以上、本発明者によってなされた発明を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で種々変更可能であることはいうまでもない。
本発明の半導体装置およびその製造方法は、同一のチップ内にショットキバリアダイオードと他の半導体素子とを有する半導体装置およびその製造工程に適用することができる。
本発明の実施の形態の半導体装置である電子タグ用インレットを示す平面図(表面側)である。 図1の一部を拡大して示す平面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置である電子タグ用インレットを示す側面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置である電子タグ用インレットを示す平面図(裏面側)である。 図4の一部を拡大して示す平面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置である電子タグ用インレットの要部拡大平面図(表面側)である。 本発明の実施の形態の半導体装置である電子タグ用インレットの要部拡大平面図(裏面側)である。 本発明の実施の形態の半導体装置である電子タグ用インレットに実装された半導体チップの平面図である。 図8に示す半導体チップの主面に形成されたバンプ電極およびその近傍の断面図である。 図8に示す半導体チップの主面に形成されたダミーバンプ電極およびその近傍の断面図である。 図8に示す半導体チップの主面に形成された回路のブロック図である。 本発明の実施の形態の半導体装置である電子タグに含まれるチップの製造工程を説明する要部断面図である。 図12に続くチップの製造工程中の要部断面図である。 図13に続くチップの製造工程中の要部断面図である。 図14に続くチップの製造工程中の要部断面図である。 図15に続くチップの製造工程中の要部断面図である。 図16に続くチップの製造工程中の要部断面図である。 図17に続くチップの製造工程中の要部断面図である。 図18に続くチップの製造工程中の要部断面図である。 図19に続くチップの製造工程中の要部断面図である。 図20に続くチップの製造工程中の要部断面図である。
符号の説明
1 電子タグ用インレット
2 絶縁フィルム
3 アンテナ
4 ポッティング樹脂
5 チップ
6 カバーフィルム
7 スリット
8 デバイスホール
9a、9b、9c、9d Auバンプ
10 リード
20 パッシベーション膜
21 ポリイミド樹脂
22 最上層メタル配線
23 バリアメタル膜
24 メタル層
31 基板
32 素子分離部
33 酸化シリコン膜
34 n型ウエル
35 p型ウエル
37 ゲート酸化膜
38 ゲート電極
39 抵抗
40 n型半導体領域
41 サイドウォールスペーサ
42 n型半導体領域(第1半導体領域、第2半導体領域)
43 酸化シリコン膜(第2絶縁膜)
44 CoSi層(第1金属化合物層)
45 窒化シリコン膜(第3絶縁膜)
46 開口部(第1開口部)
47 TiSi層(第2金属化合物層)
48 層間絶縁膜(第1絶縁膜)
49 コンタクトホール(第2開口部、第3開口部、第4開口部、第5開口部、第6開口部)
50 プラグ
51 配線
52 層間絶縁膜
53 コンタクトホール
54 プラグ
55 配線
Qn nチャネル型MISFET

Claims (28)

  1. シリコンを主成分とする半導体基板の主面上の第1領域に形成されたソース領域、ドレイン領域および前記シリコンを主成分とするゲート電極を備えたMISFETと、
    前記半導体基板の前記主面上の第2領域に形成された第1電極および第2電極を備えたショットキバリアダイオードとを有し、
    前記ソース領域、前記ドレイン領域および前記ゲート電極の表面には、前記シリコンと第1金属とによる第1金属化合物層が形成され、
    前記第1電極は、前記第1金属化合物層から形成され、
    前記第2電極は、前記シリコンと第2金属とによる第2金属化合物層から形成され、
    前記第2金属化合物層は、前記第1金属化合物層から前記第2電極を形成した場合に比べて低いショットキバリア高さを付与することを特徴とする半導体装置。
  2. 請求項1記載の半導体装置において、
    前記第2金属化合物層の厚さは、前記第1金属化合物層の厚さより厚いことを特徴とする半導体装置。
  3. 請求項1記載の半導体装置において、
    前記第1金属はコバルトを主成分とし、
    前記第2金属はチタンを主成分とすることを特徴とする半導体装置。
  4. 請求項3記載の半導体装置において、
    前記第1金属化合物層の厚さは20nm〜40nmであり、
    前記第2金属化合物層の厚さは50nm〜70nmであることを特徴とする半導体装置。
  5. 請求項3記載の半導体装置において、
    前記第2金属化合物層は、C49相のTiSi層を含むことを特徴とする半導体装置。
  6. 請求項1記載の半導体装置において、
    前記第1電極はカソード電極であり、
    前記第2電極はアノード電極であり、
    前記ソース領域、前記ドレイン領域および前記第1電極下の不純物濃度は、前記第2電極下の不純物濃度より高いことを特徴とする半導体装置。
  7. 請求項1記載の半導体装置において、
    前記MISFETおよび前記ショットキバリアダイオードの上部には導電性不純物を含まない第1絶縁膜が形成され、
    前記第2電極の一部は、前記第1絶縁膜と接することを特徴とする半導体装置。
  8. 請求項7記載の半導体装置において、
    前記ソース領域および前記ドレイン領域上の前記第1金属化合物層に達する第2開口部と、
    前記ゲート電極上の前記第1金属化合物層に達する第3開口部と、
    前記第1電極に達する第4開口部と、
    前記第2電極に達する第5開口部と、
    前記第2開口部、前記第3開口部、前記第4開口部および前記第5開口部内に形成されたプラグとを有し、
    前記第2開口部、前記第3開口部、前記第4開口部および前記第5開口部は、同じ開口径を有することを特徴とする半導体装置。
  9. (a)シリコンを主成分とする半導体基板の主面に素子分離部を形成する工程、
    (b)前記半導体基板の前記主面上に前記シリコンを主成分とする第1導電性膜を堆積し、前記第1導電性膜をパターニングして前記半導体基板の前記主面上の第1領域にMISFETのゲート電極を形成する工程、
    (c)前記半導体基板の前記主面に選択的に第1不純物を導入して、前記ゲート電極の両側の前記半導体基板に第1半導体領域を形成し、前記半導体基板の第2領域に第2半導体領域を形成する工程、
    (d)前記半導体基板上に第2絶縁膜を形成し、前記ゲート電極、前記第1半導体領域および前記第2半導体領域上の前記第2絶縁膜を選択的に除去する工程、
    (e)前記第2絶縁膜の存在下で前記半導体基板上に第1金属を主成分とする第1金属膜を堆積し、前記半導体基板に第1熱処理を施して、前記ゲート電極、前記第1半導体領域および前記第2半導体領域上に前記シリコンと前記第1金属とによる第1金属化合物層を形成し、残った前記第1金属膜を除去する工程、
    (f)前記(e)工程後、前記半導体基板上に前記素子分離部とはエッチング選択比が異なる第3絶縁膜を形成し、前記半導体基板の前記主面上の前記第2領域にて前記第2半導体領域上とは異なる位置で前記第3絶縁膜を選択的に除去し、前記半導体基板に達する第1開口部を形成する工程、
    (g)前記第3絶縁膜の存在下で前記半導体基板上に第2金属を主成分とする第2金属膜を堆積し、前記半導体基板に第2熱処理を施して、前記第1開口部の底部の前記半導体基板上に前記シリコンと前記第2金属とによる第2金属化合物層を形成し、残った前記第2金属膜を除去する工程、
    (h)前記(g)工程後、前記半導体基板上に前記第3絶縁膜とはエッチング選択比が異なる第1絶縁膜を形成する工程、
    (i)前記第1絶縁膜および前記第3絶縁膜を選択的にエッチングし、前記第1半導体領域上の前記第1金属化合物層に達する第2開口部、前記ゲート電極上の前記第1金属化合物層に達する第3開口部、前記第2半導体領域上の前記第1金属化合物層に達する第4開口部、および前記第2金属化合物層に達する第5開口部を形成する工程、
    (j)前記第2開口部、前記第3開口部、前記第4開口部および前記第5開口部を第2導電性膜で埋め込みプラグを形成する工程、
    を含み、
    前記第1半導体領域は、前記MISFETのソース領域およびドレイン領域を形成し、
    前記第2領域の前記第1金属化合物層および前記第2金属化合物層は、それぞれショットキバリアダイオードの第1電極および第2電極を形成し、
    前記第2金属化合物層は、前記第1金属化合物層から前記第2電極を形成した場合に比べて低いショットキバリア高さを付与することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  10. 請求項記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1金属はコバルトを主成分とし、
    前記第2金属はチタンを主成分とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  11. 請求項10記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2金属化合物層の厚さは、前記第1金属化合物層の厚さより厚いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  12. 請求項10記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1金属化合物層の厚さは20nm〜40nmであり、
    前記第2金属化合物層の厚さは50nm〜70nmであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  13. 請求項10記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1電極はカソード電極であり、
    前記第2電極はアノード電極であり、
    前記第1半導体領域および前記第2半導体領域中の不純物濃度は、前記第2電極下の前記半導体基板中の不純物濃度より高いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  14. 請求項10記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2金属化合物層は、C49相のTiSi層を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  15. 請求項記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1絶縁膜は、導電性不純物を含まないことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  16. 請求項記載の半導体装置の製造方法において、
    前記素子分離部および前記第1絶縁膜は、酸化シリコンを主成分とし、
    前記第3絶縁膜は、窒化シリコンを主成分とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  17. 請求項記載の半導体装置の製造方法において、
    前記2絶縁膜は、酸化シリコンを主成分とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  18. 請求項記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2開口部、前記第3開口部、前記第4開口部および前記第5開口部は、同じ開口径を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  19. (a)シリコンを主成分とする半導体基板の主面に素子分離部を形成する工程、
    (b)前記半導体基板の前記主面上に前記シリコンを主成分とする第1導電性膜を堆積し、前記第1導電性膜をパターニングして前記半導体基板の前記主面上の第1領域にMISFETのゲート電極を形成し、前記半導体基板の前記主面上の第3領域に抵抗素子を形成する工程、
    (c)前記半導体基板の前記主面に選択的に第1不純物を導入して、前記ゲート電極の両側の前記半導体基板に第1半導体領域を形成し、前記半導体基板の第2領域に第2半導体領域を形成する工程、
    (d)前記半導体基板上に第2絶縁膜を形成し、前記ゲート電極、前記抵抗素子、前記第1半導体領域および前記第2半導体領域上の前記第2絶縁膜を選択的に除去する工程、
    (e)前記第2絶縁膜の存在下で前記半導体基板上に第1金属を主成分とする第1金属膜を堆積し、前記半導体基板に第1熱処理を施して、前記ゲート電極、前記抵抗素子、前記第1半導体領域および前記第2半導体領域上に前記シリコンと前記第1金属とによる第1金属化合物層を形成し、残った前記第1金属膜を除去する工程、
    (f)前記(e)工程後、前記半導体基板上に前記素子分離部とはエッチング選択比が異なる第3絶縁膜を形成し、前記半導体基板の前記主面上の前記第2領域にて前記第2半導体領域上とは異なる位置で前記第3絶縁膜を選択的に除去し、前記半導体基板に達する第1開口部を形成する工程、
    (g)前記第3絶縁膜の存在下で前記半導体基板上に第2金属を主成分とする第2金属膜を堆積し、前記半導体基板に第2熱処理を施して、前記第1開口部の底部の前記半導体基板上に前記シリコンと前記第2金属とによる第2金属化合物層を形成し、残った前記第2金属膜を除去する工程、
    (h)前記(g)工程後、前記半導体基板上に前記第3絶縁膜とはエッチング選択比が異なる第1絶縁膜を形成する工程、
    (i)前記第1絶縁膜および前記第3絶縁膜を選択的にエッチングし、前記第1半導体領域上の前記第1金属化合物層に達する第2開口部、前記ゲート電極上の前記第1金属化合物層に達する第3開口部、前記第2半導体領域上の前記第1金属化合物層に達する第4開口部、前記第2金属化合物層に達する第5開口部、および前記抵抗素子上の前記第1金属化合物層に達する第6開口部を形成する工程、
    (j)前記第2開口部、前記第3開口部、前記第4開口部、前記第5開口部および前記第6開口部を第2導電性膜で埋め込みプラグを形成する工程、
    を含み、
    前記第1半導体領域は、前記MISFETのソース領域およびドレイン領域を形成し、
    前記第2領域の前記第1金属化合物層および前記第2金属化合物層は、それぞれショットキバリアダイオードの第1電極および第2電極を形成し、
    前記第2金属化合物層は、前記第1金属化合物層から前記第2電極を形成した場合に比べて低いショットキバリア高さを付与することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  20. 請求項19記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1金属はコバルトを主成分とし、
    前記第2金属はチタンを主成分とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  21. 請求項20記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2金属化合物層の厚さは、前記第1金属化合物層の厚さより厚いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  22. 請求項20記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1金属化合物層の厚さは20nm〜40nmであり、
    前記第2金属化合物層の厚さは50nm〜70nmであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  23. 請求項20記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1電極はアノード電極であり、
    前記第2電極はカソード電極であり、
    前記第1半導体領域および前記第2半導体領域中の不純物濃度は、前記第2電極下の前記半導体基板中の不純物濃度より高いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  24. 請求項20記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2金属化合物層は、C49相のTiSi層であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  25. 請求項19記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1絶縁膜は、導電性不純物を含まないことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  26. 請求項19記載の半導体装置の製造方法において、
    前記素子分離部および前記第1絶縁膜は、酸化シリコンを主成分とし、
    前記第3絶縁膜は、窒化シリコンを主成分とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  27. 請求項19記載の半導体装置の製造方法において、
    前記2絶縁膜は、酸化シリコンを主成分とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  28. 請求項19記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2開口部、前記第3開口部、前記第4開口部、前記第5開口部および前記第6開口部は、同じ開口径を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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