JPH03150874A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH03150874A JPH03150874A JP28953089A JP28953089A JPH03150874A JP H03150874 A JPH03150874 A JP H03150874A JP 28953089 A JP28953089 A JP 28953089A JP 28953089 A JP28953089 A JP 28953089A JP H03150874 A JPH03150874 A JP H03150874A
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Landscapes
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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するものである。
半導体装置において、シリコン基板に形成された素子の
拡散領域及びゲート領域と、該拡散領域及びゲート領域
を覆う絶縁体膜上に形成された金属配線の間を電気的に
結線するためにコンタクトホールが開孔形成されており
、該コンタクトホール内に導電物質が埋込まれる。
拡散領域及びゲート領域と、該拡散領域及びゲート領域
を覆う絶縁体膜上に形成された金属配線の間を電気的に
結線するためにコンタクトホールが開孔形成されており
、該コンタクトホール内に導電物質が埋込まれる。
従来、コンタクトホール内への導電物質の埋込みの容易
性及びコンタクト抵抗の低減化を図るために、コンタク
トホールに導電物質として高融点金属を選択的に埋め込
むことが行われていた。
性及びコンタクト抵抗の低減化を図るために、コンタク
トホールに導電物質として高融点金属を選択的に埋め込
むことが行われていた。
従来のように、高融点金属をコンタクトホール内に選択
的に成長させると、高融点金属が拡散領域に直接接触す
るため、金属スパイクによる接合の破壊が起こるととも
に、半導体素子の電極部分を介してシリコン基板への金
属の食い込みによるリークが発生するという欠点があっ
た。
的に成長させると、高融点金属が拡散領域に直接接触す
るため、金属スパイクによる接合の破壊が起こるととも
に、半導体素子の電極部分を介してシリコン基板への金
属の食い込みによるリークが発生するという欠点があっ
た。
また、基板と同一導電型の拡散領域にコンタクトを形成
する場合でも、基板への金属の食い込みが生じると、コ
ンタクト金属と基板とが直接接触するため、拡散領域を
複数個形成し、それらの間に電流を流そうとすると、予
定外の部分を電流が流れてしまい好ましくない。
する場合でも、基板への金属の食い込みが生じると、コ
ンタクト金属と基板とが直接接触するため、拡散領域を
複数個形成し、それらの間に電流を流そうとすると、予
定外の部分を電流が流れてしまい好ましくない。
本発明の目的は前記課題を解決した半導体装置を提供す
ることにある。
ることにある。
［課題を解決するための手段］
前記目的を達成するため、本発明に係る半導体装置にお
いては、第１の半導体内に形成された拡散領域或いは第
１の半導体上に形成された半導体膜と、前記拡散領域土
酸いは前記半導体膜上にコンタクトホールを介して形成
された金属配線とを少なくとも有する半導体装置であっ
て、前記拡散領域或いは前記半導体膜に接触して前記コ
ンタクトホールの一部に埋込まれ、前記拡散領域と同一
導電型をもち、かつ該第１の半導体よりバンドギャップ
の狭い第２の半導体と、前記第２の半導体及び金属配線
にそれぞれ接触して前記コンタクトホールの残り空間内
に埋込まれた金属多結晶体とを有するものである。
いては、第１の半導体内に形成された拡散領域或いは第
１の半導体上に形成された半導体膜と、前記拡散領域土
酸いは前記半導体膜上にコンタクトホールを介して形成
された金属配線とを少なくとも有する半導体装置であっ
て、前記拡散領域或いは前記半導体膜に接触して前記コ
ンタクトホールの一部に埋込まれ、前記拡散領域と同一
導電型をもち、かつ該第１の半導体よりバンドギャップ
の狭い第２の半導体と、前記第２の半導体及び金属配線
にそれぞれ接触して前記コンタクトホールの残り空間内
に埋込まれた金属多結晶体とを有するものである。
本発明において、第１の半導体の素材としてｐ型のＳｉ
、コンタクトホール埋込み用第２の半導体の素材として
Ｇｅ、コンタクトホール埋込み用金属多結晶体としてＷ
をそれぞれ用いた場合について説明する。
、コンタクトホール埋込み用第２の半導体の素材として
Ｇｅ、コンタクトホール埋込み用金属多結晶体としてＷ
をそれぞれ用いた場合について説明する。
Ｇｅのバンドギャップ０．６６ｅＶは、Ｓｌのバンドギ
ャップ１．１２ｅＶに比べ非常に小さいため、Ｇｅの比
抵抗もＳｉに比べ約４桁低く、従来のようにコンタクト
ホールにｐｏｌｙ−５ｉを埋め込んでいた場合に比べ、
コンタクト抵抗が低減する。しかも、バンドギャップが
小さいため、Ｇｅ上の金属であるＷとのショットキバリ
アバイトも小さく、オーミックコンタクトもとりやすい
。また、従来のようにＷが直接素子の拡散領域に接して
いないため、ＷのＳｉ基板への食い込みによるリークが
生じない。さらに、通常、断面積が小さくなり、アスペ
クト比が高くなったコンタクトホールでは、抵抗の増大
が著しいが、この構造においては、ホール内の大部分が
Ｗ金属であるので、コンタクト抵抗が大幅に低減化され
るという利点がある。
ャップ１．１２ｅＶに比べ非常に小さいため、Ｇｅの比
抵抗もＳｉに比べ約４桁低く、従来のようにコンタクト
ホールにｐｏｌｙ−５ｉを埋め込んでいた場合に比べ、
コンタクト抵抗が低減する。しかも、バンドギャップが
小さいため、Ｇｅ上の金属であるＷとのショットキバリ
アバイトも小さく、オーミックコンタクトもとりやすい
。また、従来のようにＷが直接素子の拡散領域に接して
いないため、ＷのＳｉ基板への食い込みによるリークが
生じない。さらに、通常、断面積が小さくなり、アスペ
クト比が高くなったコンタクトホールでは、抵抗の増大
が著しいが、この構造においては、ホール内の大部分が
Ｗ金属であるので、コンタクト抵抗が大幅に低減化され
るという利点がある。
［実施例］
以下、本発明の一実施例について図を参照して説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。
図において、ｐ形Ｓｉ基板１上にｎチャネルのＭＯＳＦ
ＥＴのソース２、ドレイン３が形成され、ｐ型Ｓｉ基板
ｌ上の絶縁膜９内に該ｎチャネルのＭＯＳＦＥＴのゲー
ト４が形成され、ＭＯＳＦＥＴのソース２．ドレイン３
．ゲート４に向けてコンタクトホール８がそれぞれ形成
されている。
ＥＴのソース２、ドレイン３が形成され、ｐ型Ｓｉ基板
ｌ上の絶縁膜９内に該ｎチャネルのＭＯＳＦＥＴのゲー
ト４が形成され、ＭＯＳＦＥＴのソース２．ドレイン３
．ゲート４に向けてコンタクトホール８がそれぞれ形成
されている。
本発明はＭＯＳＦＥＴのソース２．ドレイン３．ゲート
４側のコンタクトホール８内に、固溶限界までＡｓを拡
散させた多結晶Ｇｅ薄膜５を５０ｎｍの膜厚に堆積させ
、 Ｇｅ薄膜５上のコンタクトホール８内にＷ多結晶膜
６を堆積させ、Ｇｅ薄膜５とＷ多結晶膜６を埋め込んで
平坦になったコンタクトホール８上にＡＱ配線７を形成
し、Ｇｅ薄膜５とＷ多結晶膜６により、ＡＱ配線７とＭ
ＯＳＦＥＴのソース２．ドレイン３゜ゲート４間を電気
的に接続したものである。ユニに、Ｓｉ基板ｌ及び絶縁
膜９は、その内部にｎチャネルのＭＯＳＦＥＴの拡散領
域（ソース２．ドレイン３）及びゲート（ゲート４）が
形成されている。また、Ｇｅ薄膜５は、前記拡散領域と
同一導電型をもち、該第１の半導体よりバンドギャップ
の狭い第２の半導体をなす。
４側のコンタクトホール８内に、固溶限界までＡｓを拡
散させた多結晶Ｇｅ薄膜５を５０ｎｍの膜厚に堆積させ
、 Ｇｅ薄膜５上のコンタクトホール８内にＷ多結晶膜
６を堆積させ、Ｇｅ薄膜５とＷ多結晶膜６を埋め込んで
平坦になったコンタクトホール８上にＡＱ配線７を形成
し、Ｇｅ薄膜５とＷ多結晶膜６により、ＡＱ配線７とＭ
ＯＳＦＥＴのソース２．ドレイン３゜ゲート４間を電気
的に接続したものである。ユニに、Ｓｉ基板ｌ及び絶縁
膜９は、その内部にｎチャネルのＭＯＳＦＥＴの拡散領
域（ソース２．ドレイン３）及びゲート（ゲート４）が
形成されている。また、Ｇｅ薄膜５は、前記拡散領域と
同一導電型をもち、該第１の半導体よりバンドギャップ
の狭い第２の半導体をなす。
コンタクトホール８へのＧｅ薄膜５の成長はＥＣＲ−Ｃ
ＶＤによりＧｅＨ４ガスを用いて行った。ガス圧はｌ×
１Ｏ−４Ｔｏｒｒである。はじめＳｉ基板１を８００℃
にして、ＧｅＨ，ガスを供給する。コンタクトホール８
中のＳｉ上の自然酸化膜は、ＧｅＨ４と反応してＧｅＯ
となり、蒸発して除去される。清浄なＳ１面を得たとこ
ろで基板１の温度を６００℃とし、ＧｅＨ，とドーパン
トガスであるＡｓＨ，（アルシン）を供給して、Ｇｅを
５０ｎｍ堆積させた。次に基板ｌの温度を２８０℃にし
て、ＷＦ。
ＶＤによりＧｅＨ４ガスを用いて行った。ガス圧はｌ×
１Ｏ−４Ｔｏｒｒである。はじめＳｉ基板１を８００℃
にして、ＧｅＨ，ガスを供給する。コンタクトホール８
中のＳｉ上の自然酸化膜は、ＧｅＨ４と反応してＧｅＯ
となり、蒸発して除去される。清浄なＳ１面を得たとこ
ろで基板１の温度を６００℃とし、ＧｅＨ，とドーパン
トガスであるＡｓＨ，（アルシン）を供給して、Ｇｅを
５０ｎｍ堆積させた。次に基板ｌの温度を２８０℃にし
て、ＷＦ。
とＧｅＨ，のガス圧を１ｏｌｌとして、ゲルマン還元の
Ｗ −ＣＶＤ選択成長を行い、コンタクトホール８を埋
め込んだ。このとき、全ガス圧はｌ Ｘ １０−’Ｔｏ
ｒｒである。その後ＡＱをスパッタし、Ｈ１中、４５０
℃でアロイを行った。
Ｗ −ＣＶＤ選択成長を行い、コンタクトホール８を埋
め込んだ。このとき、全ガス圧はｌ Ｘ １０−’Ｔｏ
ｒｒである。その後ＡＱをスパッタし、Ｈ１中、４５０
℃でアロイを行った。
尚、前記実施例ではｎチャネルＭＯＳＦＥＴについて説
明したが、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴについても適用でき
る。また、ＭＯ５構造のものについて説明したが、バイ
ポーラ、 ＣＭＯ３構造等のＩＣについても適用できる
。また、前記実施例では基板と反対導電型の拡散層に対
してコンタクトを形成する場合を述べたが、基板と同じ
導電型の拡散層でもよい。また、実施例では半導体膜へ
コンタクトを形成する例としてＭＯＳＦＥＴのゲートの
場合について説明したが、バイポーラのポリＳｉエミッ
タへコンタクトを形成する場合などにも適用できる。
明したが、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴについても適用でき
る。また、ＭＯ５構造のものについて説明したが、バイ
ポーラ、 ＣＭＯ３構造等のＩＣについても適用できる
。また、前記実施例では基板と反対導電型の拡散層に対
してコンタクトを形成する場合を述べたが、基板と同じ
導電型の拡散層でもよい。また、実施例では半導体膜へ
コンタクトを形成する例としてＭＯＳＦＥＴのゲートの
場合について説明したが、バイポーラのポリＳｉエミッ
タへコンタクトを形成する場合などにも適用できる。
〔発明の効果］
本発明を用いれば、高アスペクト比のコンタクトホール
を埋め込むことができる上、材料自身の抵抗も低く、ま
た、金属とのオーミックコンタクトもとりやすいので、
コンタクト抵抗の低減化を図ることができる。また、金
属と拡散領域或いは金属と半導体膜が直接液していない
ため、Ｓｉ基板への金属の食い込みによるリークや、金
属スパイクによる接合の破壊等の問題も起こらない。よ
って、将来の微細デバイスにおいて大きな問題となると
されている、コンタクト抵抗増大によるデバイスの劣化
を改善することができる効果がある。
を埋め込むことができる上、材料自身の抵抗も低く、ま
た、金属とのオーミックコンタクトもとりやすいので、
コンタクト抵抗の低減化を図ることができる。また、金
属と拡散領域或いは金属と半導体膜が直接液していない
ため、Ｓｉ基板への金属の食い込みによるリークや、金
属スパイクによる接合の破壊等の問題も起こらない。よ
って、将来の微細デバイスにおいて大きな問題となると
されている、コンタクト抵抗増大によるデバイスの劣化
を改善することができる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。
■・・・ｐ型Ｓｉ基板 ２・・・ソース３・・
・ドレイン ４・・・ゲート５・・・Ｇｅ薄
膜 ６・・・Ｗ多結晶膜７・・・ＡＱ配線
８・・・コンタクトホール９・・・絶縁
膜
・ドレイン ４・・・ゲート５・・・Ｇｅ薄
膜 ６・・・Ｗ多結晶膜７・・・ＡＱ配線
８・・・コンタクトホール９・・・絶縁
膜
Claims (1)
- （１）第１の半導体内に形成された拡散領域或いは第１
の半導体上に形成された半導体膜と、前記拡散領域上或
いは前記半導体膜上にコンタクトホールを介して形成さ
れた金属配線とを少なくとも有する半導体装置であって
、 前記拡散領域或いは前記半導体膜に接触して前記コンタ
クトホールの一部に埋込まれ、前記拡散領域と同一導電
型をもち、かつ該第１の半導体よりバンドギャップの狭
い第２の半導体と、 前記第２の半導体及び金属配線にそれぞれ接触して前記
コンタクトホールの残り空間内に埋込まれた金属多結晶
体とを有することを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28953089A JPH03150874A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28953089A JPH03150874A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03150874A true JPH03150874A (ja) | 1991-06-27 |
Family
ID=17744445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28953089A Pending JPH03150874A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03150874A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007134732A (ja) * | 2006-12-21 | 2007-05-31 | Seiko Epson Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2008103392A (ja) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075769A (ja) * | 1973-11-07 | 1975-06-21 | ||
| JPS60117772A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPS618955A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-16 | インタ−ナシヨナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−シヨン | 半導体デバイスにおける金属接点の形成方法 |
| JPS61203633A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6271274A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ｍｏｓ形半導体装置 |
| JPS6276550A (ja) * | 1985-09-28 | 1987-04-08 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体装置 |
| JPH01214116A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-28 | Nec Corp | コンタクト孔埋込方法 |
| JPH0258217A (ja) * | 1988-08-24 | 1990-02-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 金属膜の形成方法 |
-
1989
- 1989-11-07 JP JP28953089A patent/JPH03150874A/ja active Pending
Patent Citations (8)
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| JP2007134732A (ja) * | 2006-12-21 | 2007-05-31 | Seiko Epson Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| JP4595935B2 (ja) * | 2006-12-21 | 2010-12-08 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
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