JPH01243549A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH01243549A JPH01243549A JP63071278A JP7127888A JPH01243549A JP H01243549 A JPH01243549 A JP H01243549A JP 63071278 A JP63071278 A JP 63071278A JP 7127888 A JP7127888 A JP 7127888A JP H01243549 A JPH01243549 A JP H01243549A
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- Japan
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- semiconductor device
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- phosphorus
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- doped
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- Pending
Links
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Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置に関し、特に半導体装置の電極、
拡散層、配線の薄膜t(1’J造に関する。さらに言え
ば、前記構成要素の薄膜中に、P、As等のゲッタリン
グ用不純物を舒むことにより、Trの信頼性を、大巾に
向上した半導体装置に関するものである。
拡散層、配線の薄膜t(1’J造に関する。さらに言え
ば、前記構成要素の薄膜中に、P、As等のゲッタリン
グ用不純物を舒むことにより、Trの信頼性を、大巾に
向上した半導体装置に関するものである。
第2図は、従来技術による異[z’l”1SAIici
deプロセスの半導体装置の概略断面図である。
deプロセスの半導体装置の概略断面図である。
N基板1中にNwel12と、Pwel13を形成後L
OGO34で素子分離する。PwclllFjL’o
Co S下には、反転防止用のストッパー5を形成した
後、ゲート酸化膜を200人つけ、ノンドープポリシリ
コンを全面に堆積する。ポリシリコンをフォトエッチし
、ゲート電極とした後、Pwell側に、全面リンをオ
フセット打込みする。
OGO34で素子分離する。PwclllFjL’o
Co S下には、反転防止用のストッパー5を形成した
後、ゲート酸化膜を200人つけ、ノンドープポリシリ
コンを全面に堆積する。ポリシリコンをフォトエッチし
、ゲート電極とした後、Pwell側に、全面リンをオ
フセット打込みする。
拡散層部分にイオン打込みされたリン8は、ホットエレ
クトロン緩和の作用をし、ポリシリコン電、廣7中にも
リンは拡散する6次にNwe I 1lllIjlに、
BP、をオフセット打込みし、P型紙濃度拡散層10と
、P型ボ゛リシリコンゲート9を形成する。
クトロン緩和の作用をし、ポリシリコン電、廣7中にも
リンは拡散する6次にNwe I 1lllIjlに、
BP、をオフセット打込みし、P型紙濃度拡散層10と
、P型ボ゛リシリコンゲート9を形成する。
続いて、ゲート電極側面に、サイドウオール11膜を形
成後、Pwe I I側にAsをイオン打込みし、Nc
hTrを形成する。12は、Asの高濃度拡散層となり
、7は、Asのイオン打込みにより、完全にN型Po1
ySiとなり、Pwe 11に対して安定した仕事関数
差を生じると同時にPo1ysiゲート中のP、AS、
、、が不純物イオンのゲッタリング効果をあられし、安
定し、てい、る。
成後、Pwe I I側にAsをイオン打込みし、Nc
hTrを形成する。12は、Asの高濃度拡散層となり
、7は、Asのイオン打込みにより、完全にN型Po1
ySiとなり、Pwe 11に対して安定した仕事関数
差を生じると同時にPo1ysiゲート中のP、AS、
、、が不純物イオンのゲッタリング効果をあられし、安
定し、てい、る。
一方、P c h側は、B F 2を高濃度にイオン打
込みすることにより、高濃度拡散層13と、高濃度Bl
”2&有P型ポリシリコンゲート9となる。
込みすることにより、高濃度拡散層13と、高濃度Bl
”2&有P型ポリシリコンゲート9となる。
P c h ’I’ rのゲートYs 極はP型ゲート
電極、Nch’rrゲートはN型ゲート%[7と異なる
タイプの、いわゆる異極ゲートTrである4次に、Pu
reT iを600人デボし、700’C〜800°C
のN2中でのランプアニールによりSiとPolySi
部のみ、T i S i 2化し、残りのI’iNを、
RCA液で除去する6次に絶縁膜16を堆債後、コンタ
クト部をフォトエッチし、逆スパツタ後、同一チャンバ
ーでAL膜をつけ、配線層17を形成する。18のパッ
シベーション膜をつけて完成する。
電極、Nch’rrゲートはN型ゲート%[7と異なる
タイプの、いわゆる異極ゲートTrである4次に、Pu
reT iを600人デボし、700’C〜800°C
のN2中でのランプアニールによりSiとPolySi
部のみ、T i S i 2化し、残りのI’iNを、
RCA液で除去する6次に絶縁膜16を堆債後、コンタ
クト部をフォトエッチし、逆スパツタ後、同一チャンバ
ーでAL膜をつけ、配線層17を形成する。18のパッ
シベーション膜をつけて完成する。
従来のこのような異’I’l”1SAI ic ide
プロセスによる半導体装置は、特に、P c h側のゲ
ート電91部がB及びB F tを含んだポリシリコン
電極である為、外部の不純物イオンに対するゲッタリン
グ作用がなく、例えばvth等のバラツキが大きいとい
う信頼性上の問題があった。Po1ySi上のT i
S i f中には、Po1ySi内不純物イオンが、1
部拡散し、Nch側は、Pや、Asが含まれるが、Pc
h側は、B系が拡散し、T i S i 2層もゲッタ
リング効果がなかった。異極Trは、信頼性上、特に@
細Trになるほどこれらの問題が無視出来なくなってき
ていた。
プロセスによる半導体装置は、特に、P c h側のゲ
ート電91部がB及びB F tを含んだポリシリコン
電極である為、外部の不純物イオンに対するゲッタリン
グ作用がなく、例えばvth等のバラツキが大きいとい
う信頼性上の問題があった。Po1ySi上のT i
S i f中には、Po1ySi内不純物イオンが、1
部拡散し、Nch側は、Pや、Asが含まれるが、Pc
h側は、B系が拡散し、T i S i 2層もゲッタ
リング効果がなかった。異極Trは、信頼性上、特に@
細Trになるほどこれらの問題が無視出来なくなってき
ていた。
本発明は、これらの課題を解決した信頼性の高い半導体
装置を提供するもので、ゲート電極、拡散層、配線層等
に使われている、メタル、メタルシリサイド、メタルナ
イトライド等の薄膜中に、あらかじめ、ゲッタリング用
不純物をドープしておくことにより、外部、及び自分自
身からの不純物イオン−拡散を防ぎ、安定した特性の半
導体装置を提出するものである。
装置を提供するもので、ゲート電極、拡散層、配線層等
に使われている、メタル、メタルシリサイド、メタルナ
イトライド等の薄膜中に、あらかじめ、ゲッタリング用
不純物をドープしておくことにより、外部、及び自分自
身からの不純物イオン−拡散を防ぎ、安定した特性の半
導体装置を提出するものである。
第1図は、本発明の一実施例であり、基本的構造は、従
来の異極ゴ13Alicideと同じであり、サイドウ
オール形成後、従来のTLの代りに、リンを1%ドープ
したT iターゲットを用いて、600人デボした後、
700〜800°c N x中でランプアニールし、R
CAでセレクテイブエヅチすることにより、Pchfl
lのゲート、ソース、ドレイン上に形成されたTiSi
2中にゲッター川のリンがドープされた形1つで残り、
P型ポリシリコン、P型Siから拡散してくるBやFも
共存するが、リンのゲッタリング効果は、失われない、
又、リンがT iに含まれることにより、ゴ1S12化
がより低温で、安定して形成される上、SiO2上への
T i S i 2のせり上りも少ない。
来の異極ゴ13Alicideと同じであり、サイドウ
オール形成後、従来のTLの代りに、リンを1%ドープ
したT iターゲットを用いて、600人デボした後、
700〜800°c N x中でランプアニールし、R
CAでセレクテイブエヅチすることにより、Pchfl
lのゲート、ソース、ドレイン上に形成されたTiSi
2中にゲッター川のリンがドープされた形1つで残り、
P型ポリシリコン、P型Siから拡散してくるBやFも
共存するが、リンのゲッタリング効果は、失われない、
又、リンがT iに含まれることにより、ゴ1S12化
がより低温で、安定して形成される上、SiO2上への
T i S i 2のせり上りも少ない。
又N c h IIFI 20は、同一タイプの不純物
なので、全く問題はない、また、Trが形成されるのは
N基板、P基板、Nwell、またはPwellでもか
まわない。
なので、全く問題はない、また、Trが形成されるのは
N基板、P基板、Nwell、またはPwellでもか
まわない。
本方法で行うことにより従来の異1TisA1icid
eに比べて、150°C17■、1000HのBT処理
による0、8μのP c h T rのVthシフト凰
が約115に減少した。
eに比べて、150°C17■、1000HのBT処理
による0、8μのP c h T rのVthシフト凰
が約115に減少した。
又、本法によりコンタクト抵抗の変化は従来と比べて全
くみられなかった。又Ti中にP−As等を古むことに
よりTiSi2のALに対するバリア性能も向上した。
くみられなかった。又Ti中にP−As等を古むことに
よりTiSi2のALに対するバリア性能も向上した。
本発明は、Ti5AIicicleプロセスのみについ
て言及したが、Ti以外のZr5it、Mo5i2、T
iN、あるいは、MOゲー1〜、Wゲート等についても
同等の効果を発揮するものであり、又、ゲッタリング不
純物の添加方法は、実施例以外には、PH3のりアクテ
ィブスパッタ、Tiデボ後の、全面リンインプラ等があ
り、方法について制限されるものではない。
て言及したが、Ti以外のZr5it、Mo5i2、T
iN、あるいは、MOゲー1〜、Wゲート等についても
同等の効果を発揮するものであり、又、ゲッタリング不
純物の添加方法は、実施例以外には、PH3のりアクテ
ィブスパッタ、Tiデボ後の、全面リンインプラ等があ
り、方法について制限されるものではない。
第1図は、本発明による、異極Ti5A1ici d
e T rを示す図である。 第2図は、従来方法による異極Ti5A1icideT
rを示す図である。 1・・・N型Si基板 2・−−Nwell 3− ・−Pwell 4 ・ ・ ・ L o Co s 5・・・P型ストッパー 6・ ・ ・ゲート膜 7・・・N型ポリシリコン重陽 8・・・N型低濃度不純物拡散層 9・・・P型ポリシリコン電極 10・・・P型紙濃度不純物拡散層 11・・・サイドウオール絶縁膜 12・・・N型高濃度拡散層 13・・・P型窩濃度拡散層 14・・・N型不純物ドープT i S i 2層15
・・・P型不純物ドープT i S i 2層16・・
・絶縁膜 17・・・配線層 18・・・パッシベーション膜 1つ・・・リンドープi” i S i 2層20・・
・リンドープTi5iz層 以 上
e T rを示す図である。 第2図は、従来方法による異極Ti5A1icideT
rを示す図である。 1・・・N型Si基板 2・−−Nwell 3− ・−Pwell 4 ・ ・ ・ L o Co s 5・・・P型ストッパー 6・ ・ ・ゲート膜 7・・・N型ポリシリコン重陽 8・・・N型低濃度不純物拡散層 9・・・P型ポリシリコン電極 10・・・P型紙濃度不純物拡散層 11・・・サイドウオール絶縁膜 12・・・N型高濃度拡散層 13・・・P型窩濃度拡散層 14・・・N型不純物ドープT i S i 2層15
・・・P型不純物ドープT i S i 2層16・・
・絶縁膜 17・・・配線層 18・・・パッシベーション膜 1つ・・・リンドープi” i S i 2層20・・
・リンドープTi5iz層 以 上
Claims (4)
- (1)半導体装置のゲート電極、拡散層、配線等の構成
要素の1部もしくは、全体に、メタル、メタルシリサイ
ド、メタルナイトライドの少なくとも1種類以上の薄膜
を有する半導体装置において、前記薄膜中の少なくとも
1種類以上の薄膜中に、ゲッタリング用不純物を含むこ
とを特徴とした半導体装置。 - (2)N型半導体基板とゲート膜を介して、P型ポリシ
リコンゲート電極からなるPチャンネルトランジスタ構
造の半導体装置であることを特徴とした請求項1記載の
半導体装置。 - (3)N型半導体基板と、ゲート電極を介してP型ポリ
シリコンゲートからなるPチャンネルトランジスタ構造
と、P型半導体基板とゲート電極を介してN型ポリシリ
コンゲートからなるNチャンネルトランジスタ構造を同
一半導体装置内に含むことを特徴とした半導体装置であ
ることを特徴とした請求項1記載の半導体装置。 - (4)ゲッタリング用不純物は、P、Asであることを
特徴とする請求項1〜請求項3記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63071278A JPH01243549A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63071278A JPH01243549A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01243549A true JPH01243549A (ja) | 1989-09-28 |
Family
ID=13456085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63071278A Pending JPH01243549A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01243549A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5436498A (en) * | 1994-02-04 | 1995-07-25 | Motorola, Inc. | Gettering of impurities by forming a stable chemical compound |
JP2005524243A (ja) * | 2002-04-30 | 2005-08-11 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | シリサイドを使用する金属ゲート電極およびこれを形成する方法 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63071278A patent/JPH01243549A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5436498A (en) * | 1994-02-04 | 1995-07-25 | Motorola, Inc. | Gettering of impurities by forming a stable chemical compound |
JP2005524243A (ja) * | 2002-04-30 | 2005-08-11 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | シリサイドを使用する金属ゲート電極およびこれを形成する方法 |
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