JPH03156930A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH03156930A JPH03156930A JP29690189A JP29690189A JPH03156930A JP H03156930 A JPH03156930 A JP H03156930A JP 29690189 A JP29690189 A JP 29690189A JP 29690189 A JP29690189 A JP 29690189A JP H03156930 A JPH03156930 A JP H03156930A
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Links
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Landscapes
- 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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は半導体装置に関する。
（ロ）従来の技術
半導体集積回路等の装置において、その配線や、コンタ
クト部分を構成する内部導体には、通常アルミニウムや
、多結晶シリコン等が用いられ、又、低抵抗化や信頼性
向上のために、これらのアルミニウムや多結晶シリコン
と高融点金属とを積層することも提案されている（例え
ば、日経ＢＰ社 １９８９年１月１４日発行ｒＶＬｓＩ
製造技術」第１６５頁乃至第１７８頁）。
クト部分を構成する内部導体には、通常アルミニウムや
、多結晶シリコン等が用いられ、又、低抵抗化や信頼性
向上のために、これらのアルミニウムや多結晶シリコン
と高融点金属とを積層することも提案されている（例え
ば、日経ＢＰ社 １９８９年１月１４日発行ｒＶＬｓＩ
製造技術」第１６５頁乃至第１７８頁）。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明は、低抵抗化や信頼性の点で、より改善効果をも
たらす導体を半導体装置の内部導体に使用せんとするも
のである。
たらす導体を半導体装置の内部導体に使用せんとするも
のである。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明の半導体装置は、５０Å〜１００人の粒径（粒子
の直径）の超微粒子金属により、一部あるいは全部が形
成された内部導体を有することを特徴とする。
の直径）の超微粒子金属により、一部あるいは全部が形
成された内部導体を有することを特徴とする。
（ホ）作用
金属は通常、数１００Å以上の粒径を持つ多結晶である
が、この粒径を小さくしてゆくと、バルク金属とは異な
った性質を示すようになる。これは、粒径が小さくなる
に従い、１つの金属粒子が含む全金属原子のうち、その
粒子の表面に存在する原子の割合が多くなるからである
。
が、この粒径を小さくしてゆくと、バルク金属とは異な
った性質を示すようになる。これは、粒径が小さくなる
に従い、１つの金属粒子が含む全金属原子のうち、その
粒子の表面に存在する原子の割合が多くなるからである
。
第２図は、チタン（Ｔｉ）と２酸化シリコン（Ｓｉｎｓ
）との接着強度が、Ｔｉの粒径によりどの様に変化す
るかを示し、又第３図は、同様に、Ｔｉの比抵抗とその
粒径との関係を示すものである。尚、これら両図におい
て、接着強度と比抵抗は夫々Ｔｉ粒径が１０００人にお
ける値を１として相対的に示されている。第２図及び第
３図から判るように、Ｔｉ粒径が、特に１００Å以下の
超微粒子になると接着強度が増大し、又比抵抗が低下す
る。しかし、２０Å〜３０人程度になると、マイクロク
ラスタと呼ばれる領域に入り、多結晶の粒界が支配的と
なり、金属的な電気伝導度とは異なり、エネルギ準位が
離散的となる。
）との接着強度が、Ｔｉの粒径によりどの様に変化す
るかを示し、又第３図は、同様に、Ｔｉの比抵抗とその
粒径との関係を示すものである。尚、これら両図におい
て、接着強度と比抵抗は夫々Ｔｉ粒径が１０００人にお
ける値を１として相対的に示されている。第２図及び第
３図から判るように、Ｔｉ粒径が、特に１００Å以下の
超微粒子になると接着強度が増大し、又比抵抗が低下す
る。しかし、２０Å〜３０人程度になると、マイクロク
ラスタと呼ばれる領域に入り、多結晶の粒界が支配的と
なり、金属的な電気伝導度とは異なり、エネルギ準位が
離散的となる。
斯る現象は、Ｔｉのみならず、他の金属の超微粒子にも
見られるものであり、又接着強度に関しては、Ｓｉｎ、
のみならず、Ｓｉや他の金属に対しても同様である。
見られるものであり、又接着強度に関しては、Ｓｉｎ、
のみならず、Ｓｉや他の金属に対しても同様である。
従って、５０Å〜１００人の粒径の超微粒子金属により
、半導体装置の内部導体（例えば配線、コンタクト、電
極等）の一部、又は全部を形成することにより、下地と
の接着強度の高い、かつ比抵抗の小さな内部導体が得ら
れる。
、半導体装置の内部導体（例えば配線、コンタクト、電
極等）の一部、又は全部を形成することにより、下地と
の接着強度の高い、かつ比抵抗の小さな内部導体が得ら
れる。
（へ）実施例
第１図は、半導体装置としてのＤＲＡＭに本発明を適用
した実施例を示す。図において、（１）はＳｉ基板、（
２）はソース、（３）はドレイン、（４）はゲート酸化
膜、（５）はＴｉからなるゲート電極、（６）はプレー
ト電極、（７）はドレイン（３）に連なるアルミニウム
（Ａｌ）からなる第１層配線、（８）は、この配線に連
なる第２層配線、（９）は層間絶縁膜であり、これらの
構成自体は周知のものである。
した実施例を示す。図において、（１）はＳｉ基板、（
２）はソース、（３）はドレイン、（４）はゲート酸化
膜、（５）はＴｉからなるゲート電極、（６）はプレー
ト電極、（７）はドレイン（３）に連なるアルミニウム
（Ａｌ）からなる第１層配線、（８）は、この配線に連
なる第２層配線、（９）は層間絶縁膜であり、これらの
構成自体は周知のものである。
本実施例の特徴は、ゲート電極（５）は、数１００Å以
上の粒径をもつバルク金属状Ｔｉ層（５ａ）と、この層
とゲート酸化膜（４）との間に設けられた、５０人の粒
径を持つ超微粒子Ｔｉ層（５ｂ）とからなる。これによ
り、ゲート電極（５）とゲート酸化膜（４）との接着強
度が高まり、かつゲート電極（５）の比抵抗が下がる。
上の粒径をもつバルク金属状Ｔｉ層（５ａ）と、この層
とゲート酸化膜（４）との間に設けられた、５０人の粒
径を持つ超微粒子Ｔｉ層（５ｂ）とからなる。これによ
り、ゲート電極（５）とゲート酸化膜（４）との接着強
度が高まり、かつゲート電極（５）の比抵抗が下がる。
又、本実施例の他の特徴として、ドレイン（３）と第１
層配線（７）との間におけるドレインコンタクト部分に
は、５０人の粒径をもつ超微粒子タングステン（Ｗ）層
（１０）が設けられている。これにより、ドレイン（３
）と第１層配線（７）との間の接着強度が高まり、従っ
てドレインコンタクト部分における接触抵抗が下がる。
層配線（７）との間におけるドレインコンタクト部分に
は、５０人の粒径をもつ超微粒子タングステン（Ｗ）層
（１０）が設けられている。これにより、ドレイン（３
）と第１層配線（７）との間の接着強度が高まり、従っ
てドレインコンタクト部分における接触抵抗が下がる。
超微粒子Ｔｉ層（５ｂ）や超微粒子Ｗ層（１０）は、周
知の蒸着法により被着され、続くプラズマエツチング法
によりパターニングされて形成され、又、その層厚は１
０００人程度が適当である。
知の蒸着法により被着され、続くプラズマエツチング法
によりパターニングされて形成され、又、その層厚は１
０００人程度が適当である。
本実施例においては、ゲート電極とドレインコンタクト
部分とに超微粒子金属が用いられたが、ゲート電極にの
み、あるいはドレインコンタクト部分にのみ、それを用
いても良い。
部分とに超微粒子金属が用いられたが、ゲート電極にの
み、あるいはドレインコンタクト部分にのみ、それを用
いても良い。
又、本実施例においては、ゲート電極の一部を超微粒子
金属で構成したが、ゲート電極の全部をそれで構成して
も良い。
金属で構成したが、ゲート電極の全部をそれで構成して
も良い。
（ト）発明の効果
本発明によれば、半導体装置の内部導体の低抵抗化が図
れ、又内部導体と、その隣接部分との接着強度が向上し
、かつコンタクト部分においては、＃＃触低抵抗低下す
るので装置の信頼性が高まる。
れ、又内部導体と、その隣接部分との接着強度が向上し
、かつコンタクト部分においては、＃＃触低抵抗低下す
るので装置の信頼性が高まる。
第１図は本発明の実施例装置を示す断面図、第２図及び
第３図は、夫々本発明に使用する超微粒子の特性を示す
曲線図である。
第３図は、夫々本発明に使用する超微粒子の特性を示す
曲線図である。
Claims (1)
- （１）５０Å〜１００Åの粒径の超微粒子金属により、
一部あるいは全部が形成された内部導体を有する半導体
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29690189A JPH03156930A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29690189A JPH03156930A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03156930A true JPH03156930A (ja) | 1991-07-04 |
Family
ID=17839625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29690189A Pending JPH03156930A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03156930A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5746868A (en) * | 1994-07-21 | 1998-05-05 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing multilayer circuit substrate |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JPS6110256A (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-17 | コミツサレ・ア・レナジイ・アトミツク | 集積回路の接点孔への相互接続線の自動位置決め方法 |
| JPS63230802A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-27 | Hitachi Ltd | 電子部品及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-11-15 JP JP29690189A patent/JPH03156930A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6110256A (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-17 | コミツサレ・ア・レナジイ・アトミツク | 集積回路の接点孔への相互接続線の自動位置決め方法 |
| 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 |
| JPS63230802A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-27 | Hitachi Ltd | 電子部品及びその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5746868A (en) * | 1994-07-21 | 1998-05-05 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing multilayer circuit substrate |
| US5976393A (en) * | 1994-07-21 | 1999-11-02 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing multilayer circuit substrate |
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