JPH038368A - 薄膜抵抗体の形成方法 - Google Patents
薄膜抵抗体の形成方法Info
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- JPH038368A JPH038368A JP14340289A JP14340289A JPH038368A JP H038368 A JPH038368 A JP H038368A JP 14340289 A JP14340289 A JP 14340289A JP 14340289 A JP14340289 A JP 14340289A JP H038368 A JPH038368 A JP H038368A
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- Semiconductor Integrated Circuits (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】
〔概 要〕
本発明は薄膜抵抗体の形成方法、特にクロムシリサイド
よりなる薄膜抵抗体の形成方法に関し、均一な膜質が得
られる程度の厚さで、且つ１０００Ω／口程度の高シー
ト抵抗が得られるクロムシリサイド薄膜抵抗体の形成方
法を提供することを目的とし、 クロムシリサイドをアルゴンと酸素の混合雰囲気中でス
パッタし、酸化物を含んだクロムシリサイドからなる薄
膜抵抗体を形成する方法であって、該混合雰囲気中の酸
素の含有率を変えることによって該薄膜抵抗体の抵抗値
の制御を行う工程を含んで構成される。
よりなる薄膜抵抗体の形成方法に関し、均一な膜質が得
られる程度の厚さで、且つ１０００Ω／口程度の高シー
ト抵抗が得られるクロムシリサイド薄膜抵抗体の形成方
法を提供することを目的とし、 クロムシリサイドをアルゴンと酸素の混合雰囲気中でス
パッタし、酸化物を含んだクロムシリサイドからなる薄
膜抵抗体を形成する方法であって、該混合雰囲気中の酸
素の含有率を変えることによって該薄膜抵抗体の抵抗値
の制御を行う工程を含んで構成される。
本発明は薄膜抵抗体の形成方法、特にクロムシリサイド
（ＣｒＳｉ、）よりなる薄膜抵抗体の形成方法に関する
。
（ＣｒＳｉ、）よりなる薄膜抵抗体の形成方法に関する
。
近年、半導体ＩＣの高集積化、多機能化に伴って、これ
ら半導体ＩＣには数にΩから数１００ ＭΩ程度の広範
囲の抵抗値を有する薄膜抵抗体を用いることが必要にな
ってきており、かかる薄膜抵抗体を形成するために、膜
強度が強く、抵抗値の精度及び安定性が得られ、且つ１
００〜１０００Ω／口程度の広範囲でシート抵抗が制御
できる薄膜抵抗体の形成方法が要望されている。
ら半導体ＩＣには数にΩから数１００ ＭΩ程度の広範
囲の抵抗値を有する薄膜抵抗体を用いることが必要にな
ってきており、かかる薄膜抵抗体を形成するために、膜
強度が強く、抵抗値の精度及び安定性が得られ、且つ１
００〜１０００Ω／口程度の広範囲でシート抵抗が制御
できる薄膜抵抗体の形成方法が要望されている。
従来の薄膜抵抗体においては、抵抗値の低い領域では１
００ Ｘ １０−’Ω−ｃｍ程度の比抵抗を有する窒化
タンタル（ＴａｚＮ）が多く用いられ、高抵抗の領域で
は上記ＴａＮより高い比抵抗を有するクロムシリサイド
（ＣｒＳｉＸ）が用いられていた。
００ Ｘ １０−’Ω−ｃｍ程度の比抵抗を有する窒化
タンタル（ＴａｚＮ）が多く用いられ、高抵抗の領域で
は上記ＴａＮより高い比抵抗を有するクロムシリサイド
（ＣｒＳｉＸ）が用いられていた。
しかし従来のＣｒＳｉ、Ｆｌ膜抵抗体においてはＣｒＳ
ｉ、薄膜が、ＣｒＳｉ、ターゲットを不活性なアルゴン
ガス中でスパッタさせることによって形成されていたの
で、薄膜の比抵抗は約３００×１０４Ω−ｃｍ程度のほ
ぼ一定した値になる。
ｉ、薄膜が、ＣｒＳｉ、ターゲットを不活性なアルゴン
ガス中でスパッタさせることによって形成されていたの
で、薄膜の比抵抗は約３００×１０４Ω−ｃｍ程度のほ
ぼ一定した値になる。
そのために、高抵抗の薄膜抵抗体を形成する際には薄膜
抵抗体の幅を剥離強度が確保できる最低の幅に抑えたう
えで、その膜厚を薄く形成する方法が用いられていたが
、この方法によると１０００Ω／口程度のシート抵抗を
得るためにはその膜厚が１００人程形成薄くなるために
ＣｒＳｉｘが凝集して薄膜が島状に形成され、所定の抵
抗値を安定に得ることが非常に困難になるという問題が
起こっていた。
抵抗体の幅を剥離強度が確保できる最低の幅に抑えたう
えで、その膜厚を薄く形成する方法が用いられていたが
、この方法によると１０００Ω／口程度のシート抵抗を
得るためにはその膜厚が１００人程形成薄くなるために
ＣｒＳｉｘが凝集して薄膜が島状に形成され、所定の抵
抗値を安定に得ることが非常に困難になるという問題が
起こっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のように従来の形成方法によるＣ ｒ Ｓ Ｉ Ｘ
薄膜抵抗体においては高シート抵抗を有する薄膜抵抗体
を形成しようとする際には、膜厚が非常に薄くなって均
質な薄膜が得られず、所定の抵抗値を有する薄膜抵抗体
を安定に形成することが困難であった。
薄膜抵抗体においては高シート抵抗を有する薄膜抵抗体
を形成しようとする際には、膜厚が非常に薄くなって均
質な薄膜が得られず、所定の抵抗値を有する薄膜抵抗体
を安定に形成することが困難であった。
そこで本発明は、均一な膜質が確保できる程度の厚さで
、且つ１０００Ω／口程度の高シート抵抗が得られるＣ
ｒＳｉ、１膜抵抗体の形成方法を提供することを目的と
する。
、且つ１０００Ω／口程度の高シート抵抗が得られるＣ
ｒＳｉ、１膜抵抗体の形成方法を提供することを目的と
する。
〔課題を解決するための手段］
上記課題は、クロムシリサイドをアルゴンと酸素の混合
雰囲気中でスパッタし、酸化物を含んだクロムシリサイ
ドからなる薄膜抵抗体を形成する方法であって、該混合
雰囲気中の酸素の含有率を変えることによって該薄膜抵
抗体の抵抗値の制御を行う工程を含む本発明による薄膜
抵抗体の形成方法によって解決される。
雰囲気中でスパッタし、酸化物を含んだクロムシリサイ
ドからなる薄膜抵抗体を形成する方法であって、該混合
雰囲気中の酸素の含有率を変えることによって該薄膜抵
抗体の抵抗値の制御を行う工程を含む本発明による薄膜
抵抗体の形成方法によって解決される。
即ち本発明の方法においては、クロムシリサイドをアル
ゴン（Ａ ｒ ）と少量の酸素（０□）を混合した雰囲
気中においてスパッタさせて薄膜抵抗体であるクロムシ
リサイド薄膜の形成を行う。
ゴン（Ａ ｒ ）と少量の酸素（０□）を混合した雰囲
気中においてスパッタさせて薄膜抵抗体であるクロムシ
リサイド薄膜の形成を行う。
このようにすると、スパッタリング過程において大部分
は不活性なＡｒ分子のみに接する非反応性のスパッタに
よってＣｒ５ｉＸとなり、一部は０□分子にも同時に接
する反応性スパッタとなって酸化されたＣｒＳｉｘ例え
ばクロムシリサイドオキシ（ＣｒＳｉＯ）等となって、
形成される薄膜はＣｒＳｉ、に少量の酸化されたＣｒＳ
ｉ、を含んだ薄膜となってＣｒＳｉｘのみからなる薄膜
に比べて比抵抗の値が大幅に増大する。またその比抵抗
値は上記スパッタ雰囲気中の０□の含有率を０〜５％の
範囲で変えることによって太き（変えられることが実験
的に確認される。
は不活性なＡｒ分子のみに接する非反応性のスパッタに
よってＣｒ５ｉＸとなり、一部は０□分子にも同時に接
する反応性スパッタとなって酸化されたＣｒＳｉｘ例え
ばクロムシリサイドオキシ（ＣｒＳｉＯ）等となって、
形成される薄膜はＣｒＳｉ、に少量の酸化されたＣｒＳ
ｉ、を含んだ薄膜となってＣｒＳｉｘのみからなる薄膜
に比べて比抵抗の値が大幅に増大する。またその比抵抗
値は上記スパッタ雰囲気中の０□の含有率を０〜５％の
範囲で変えることによって太き（変えられることが実験
的に確認される。
そこで本発明によれば、上記手段によって所望の高比抵
抗を有し、膜質及び機械的強度が十分に確保される膜厚
で所要の高シート抵抗を有する薄膜抵抗体が形成され、
薄膜抵抗体の信頬性が向上する。
抗を有し、膜質及び機械的強度が十分に確保される膜厚
で所要の高シート抵抗を有する薄膜抵抗体が形成され、
薄膜抵抗体の信頬性が向上する。
以下本発明を、図示実施例により具体的に説明する。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の方法の一実施例の工程
断面図、第２図はスパッタ装置の模式側断面図、第３図
はスパッタ雰囲気の０□含有率とシート抵抗の関係図で
ある。
断面図、第２図はスパッタ装置の模式側断面図、第３図
はスパッタ雰囲気の０□含有率とシート抵抗の関係図で
ある。
第１図（ａ）参照
本発明の方法により酸化物を含んだＣｒ５ＩＸからなる
薄膜抵抗体を形成するに際しては、例えば半導体素子の
機能領域である不純物拡散領域２が形成された半導体基
板ｌ上に例えば二酸化シリコン（ＳｉＯｚ）からなる下
層絶縁膜３が形成する。
薄膜抵抗体を形成するに際しては、例えば半導体素子の
機能領域である不純物拡散領域２が形成された半導体基
板ｌ上に例えば二酸化シリコン（ＳｉＯｚ）からなる下
層絶縁膜３が形成する。
第１図（ｂ）参照
次いで、上記被処理基板上部ち下層絶縁膜３上に（Ａｒ
＋Ｏｔ）雰囲気中におけるＣｒＳｉ。
＋Ｏｔ）雰囲気中におけるＣｒＳｉ。
ターゲットによる例えばＤＣマグネトロンスパッタによ
って厚さ５００人程０の酸化物を含んだＣｒ５ｆｘ薄膜
４を形成する。
って厚さ５００人程０の酸化物を含んだＣｒ５ｆｘ薄膜
４を形成する。
第２図はこの薄膜形成に用いたスパッタ装置を模式的に
示した側断面図で、図中、５１は真空容器、５２は（Ａ
ｒ＋０□）ガスの導入口、５３は真空排気口、５４は被
処理基板が固定される対向電極（陰極）、５５は絶縁体
、５６は永久磁石、５７は前記磁石が埋め込まれたター
ゲット電極（陽極）、５８はＣｒＳｉｘからなるスパッ
タターゲット、５９は直流電源、６０は接地点、６１は
被処理基板を示している。そしてスパッタ処理は上記装
置において、例えば６インチの被処理基板に対し、［Ａ
ｒ＋Ｏ□］ガス導入量： ５０ ＳＣＣＭ 、導入ガス
中の０２含有率：０〜５％、容器内のガス圧： １０
ｍＴｏｒｒ、スパッタ電カニ１００Ｗの条件で直流マグ
ネトロンスパッタにより行った。
示した側断面図で、図中、５１は真空容器、５２は（Ａ
ｒ＋０□）ガスの導入口、５３は真空排気口、５４は被
処理基板が固定される対向電極（陰極）、５５は絶縁体
、５６は永久磁石、５７は前記磁石が埋め込まれたター
ゲット電極（陽極）、５８はＣｒＳｉｘからなるスパッ
タターゲット、５９は直流電源、６０は接地点、６１は
被処理基板を示している。そしてスパッタ処理は上記装
置において、例えば６インチの被処理基板に対し、［Ａ
ｒ＋Ｏ□］ガス導入量： ５０ ＳＣＣＭ 、導入ガス
中の０２含有率：０〜５％、容器内のガス圧： １０
ｍＴｏｒｒ、スパッタ電カニ１００Ｗの条件で直流マグ
ネトロンスパッタにより行った。
第３図は上記Ｃｒ Ｓ ｉ ｘのスパッタにおける雰囲
気ガス中の０２の含有率と形成された酸化物を含むＣｒ
Ｓｉ、膜のシート抵抗との関係を示した図で、カーブＲ
は０□の含有率の増加に伴って上昇するシート抵抗の値
を示している。そして０２の含有率が４〜５％において
は０□の含有率Ｏ即ち酸化物を含まないＣｒ５ｉＸ膜の
値４００Ω／口に対して約２．５倍の１０００Ω／口程
度の高いシート抵抗が得られる。
気ガス中の０２の含有率と形成された酸化物を含むＣｒ
Ｓｉ、膜のシート抵抗との関係を示した図で、カーブＲ
は０□の含有率の増加に伴って上昇するシート抵抗の値
を示している。そして０２の含有率が４〜５％において
は０□の含有率Ｏ即ち酸化物を含まないＣｒ５ｉＸ膜の
値４００Ω／口に対して約２．５倍の１０００Ω／口程
度の高いシート抵抗が得られる。
従って実施に際しては第３図から、所要の膜厚で所要の
シート抵抗が得られるＣｒ５ｉＸ薄膜が形成されるよう
な０２の含有率が選ばれてスパッタ処理がなされる。
シート抵抗が得られるＣｒ５ｉＸ薄膜が形成されるよう
な０２の含有率が選ばれてスパッタ処理がなされる。
該１図（Ｃ）参照
次いで第１図（ｂ）に示されたようにＣｒ５ｉＸ薄膜４
が形成された被処理基板上に通常の化学気相成長（ＣＶ
Ｄ）法によって燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）等からなる厚さ
２０００人程度０保護絶縁膜５を堆積した後、通常のフ
ォトリソグラフィによりパターニングを行って保護絶縁
膜５を上部に有する酸化物を含んだＣｒＳｉｘ薄膜抵抗
４Ｒを形成する。なお上記リソグラフィにおいて、エツ
チング手段にはりアクティブイオンエツチング（ＲＩＢ
）処理を用い、保護絶縁膜５のエツチングガスには例
えば３弗化メタン（ＣＨｈ）を、Ｃｒ５ｉｘＦｉ！膜の
エツチングガスには〔４塩化珪素（ＳｉＣＩ４）十塩素
（Ｃｈ） ）を用いる。
が形成された被処理基板上に通常の化学気相成長（ＣＶ
Ｄ）法によって燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）等からなる厚さ
２０００人程度０保護絶縁膜５を堆積した後、通常のフ
ォトリソグラフィによりパターニングを行って保護絶縁
膜５を上部に有する酸化物を含んだＣｒＳｉｘ薄膜抵抗
４Ｒを形成する。なお上記リソグラフィにおいて、エツ
チング手段にはりアクティブイオンエツチング（ＲＩＢ
）処理を用い、保護絶縁膜５のエツチングガスには例
えば３弗化メタン（ＣＨｈ）を、Ｃｒ５ｉｘＦｉ！膜の
エツチングガスには〔４塩化珪素（ＳｉＣＩ４）十塩素
（Ｃｈ） ）を用いる。
第１図（ｄ）参照
次いで上記基板上に通常通りＣＶＤ法によりＰＳＧ等か
らなる厚さ２０００〜５０００人程度の眉間絶縁形成を
形成し、次いで通常のフォトリソグラフィ（エツチング
手段：ＲＩＥ処理、エツチングガス：ＣＨＦ３等）によ
り、上記層間絶縁膜６と保護絶縁膜５を貫通してＣｒ
Ｓ ｉｘ Ｆ＆膜抵抗４Ｒの上面を表出する配線コンタ
クト窓７Ａ、７Ｂ、及び層間絶縁膜６と下層絶縁膜３を
貫通して不純物拡散領域２面を表出する配線コンタクト
窓７Ｃを形成する。なお、この際ＣｒＳｉｘ薄膜抵抗４
Ｒの上面には図示しない不導体膜が形成されているので
、通常のアルゴンスパッタにより除去する。
らなる厚さ２０００〜５０００人程度の眉間絶縁形成を
形成し、次いで通常のフォトリソグラフィ（エツチング
手段：ＲＩＥ処理、エツチングガス：ＣＨＦ３等）によ
り、上記層間絶縁膜６と保護絶縁膜５を貫通してＣｒ
Ｓ ｉｘ Ｆ＆膜抵抗４Ｒの上面を表出する配線コンタ
クト窓７Ａ、７Ｂ、及び層間絶縁膜６と下層絶縁膜３を
貫通して不純物拡散領域２面を表出する配線コンタクト
窓７Ｃを形成する。なお、この際ＣｒＳｉｘ薄膜抵抗４
Ｒの上面には図示しない不導体膜が形成されているので
、通常のアルゴンスパッタにより除去する。
第１図（ｅ）
次いで上記基板上にアルミニウム（ＡＩ ）合金等から
なる配線材料層を形成し、通常のフォトリソグラフィに
よりパターニングを行い、Ｃｒ５ｉＸ薄膜抵抗４Ｒの一
端部から導出された第１の配線８Ａ、Ｃｒ５−ｉつ薄膜
抵抗４Ｒの他端部から導出された第２の配線８Ｂ及び不
純物拡散領域２から導出された第３の配線８０等を形成
し、本発明に係る薄膜抵抗体を具備した半導体装置が完
成する。
なる配線材料層を形成し、通常のフォトリソグラフィに
よりパターニングを行い、Ｃｒ５ｉＸ薄膜抵抗４Ｒの一
端部から導出された第１の配線８Ａ、Ｃｒ５−ｉつ薄膜
抵抗４Ｒの他端部から導出された第２の配線８Ｂ及び不
純物拡散領域２から導出された第３の配線８０等を形成
し、本発明に係る薄膜抵抗体を具備した半導体装置が完
成する。
以上実施例により説明したように本発明によれば、Ｃｒ
５ｉＸ薄膜抵抗体のシート抵抗を従来のものに比べて４
倍程度の値まで高めることが出来、且つその値を従来の
１〜４倍の範囲で自由に制御することが可能になる。従
ってスパッタ形成される薄膜の膜質が均一に形成され十
分に信顧度が保たれる膜厚で、従来よりも高い所望のシ
ート抵抗を有するＣｒＳｉ、薄膜の形成が可能になり、
高精度で且つ高信頼性を有する薄膜抵抗体が形成できる
。
５ｉＸ薄膜抵抗体のシート抵抗を従来のものに比べて４
倍程度の値まで高めることが出来、且つその値を従来の
１〜４倍の範囲で自由に制御することが可能になる。従
ってスパッタ形成される薄膜の膜質が均一に形成され十
分に信顧度が保たれる膜厚で、従来よりも高い所望のシ
ート抵抗を有するＣｒＳｉ、薄膜の形成が可能になり、
高精度で且つ高信頼性を有する薄膜抵抗体が形成できる
。
以上説明のように本発明によれば、高精度で且つ高信頼
性を有する高シート抵抗の薄膜抵抗体が形成できるので
、薄膜抵抗体を具備する半導体装置の高集積化、多機能
化、高信頼化が図れる。
性を有する高シート抵抗の薄膜抵抗体が形成できるので
、薄膜抵抗体を具備する半導体装置の高集積化、多機能
化、高信頼化が図れる。
第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の方法の一実施例の工程
断面図、 第２図はスパッタ装置の模式側断面図、第３図はスパッ
タ雰囲気の０□含有率とシート抵抗の関係図である。 図において、 ■は半導体基板、 ２は不純物拡散領域、 ３は下層絶縁膜、 ４は酸化物を含んだＣｒ５ｉＸ薄膜、 ４Ｒは酸化物を含んだＣｒ５ｉＸ薄膜抵抗、５は保護絶
縁膜、 ６は層間絶縁膜、 ７Ａ、７Ｂ、７Ｃは配線コンタクト窓、８Ａ、８Ｂ、８
Ｃは第１、第２、第３の配線第 図
断面図、 第２図はスパッタ装置の模式側断面図、第３図はスパッ
タ雰囲気の０□含有率とシート抵抗の関係図である。 図において、 ■は半導体基板、 ２は不純物拡散領域、 ３は下層絶縁膜、 ４は酸化物を含んだＣｒ５ｉＸ薄膜、 ４Ｒは酸化物を含んだＣｒ５ｉＸ薄膜抵抗、５は保護絶
縁膜、 ６は層間絶縁膜、 ７Ａ、７Ｂ、７Ｃは配線コンタクト窓、８Ａ、８Ｂ、８
Ｃは第１、第２、第３の配線第 図
Claims (1)
- クロムシリサイドをアルゴンと酸素の混合雰囲気中でス
パッタし、酸化物を含んだクロムシリサイドからなる薄
膜抵抗体を形成する方法であって、該混合雰囲気中の酸
素の含有率を変えることによって該薄膜抵抗体の抵抗値
の制御を行う工程を含むことを特徴とする薄膜抵抗体の
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14340289A JPH038368A (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 薄膜抵抗体の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14340289A JPH038368A (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 薄膜抵抗体の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH038368A true JPH038368A (ja) | 1991-01-16 |
Family
ID=15337934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14340289A Pending JPH038368A (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 薄膜抵抗体の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH038368A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6274452B1 (en) | 1996-11-06 | 2001-08-14 | Denso Corporation | Semiconductor device having multilayer interconnection structure and method for manufacturing the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5181999A (ja) * | 1975-01-14 | 1976-07-17 | Sharp Kk | Teikososhinoseizohoho |
| JPS5884401A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-20 | 株式会社日立製作所 | 抵抗体 |
-
1989
- 1989-06-06 JP JP14340289A patent/JPH038368A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5181999A (ja) * | 1975-01-14 | 1976-07-17 | Sharp Kk | Teikososhinoseizohoho |
| JPS5884401A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-20 | 株式会社日立製作所 | 抵抗体 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6274452B1 (en) | 1996-11-06 | 2001-08-14 | Denso Corporation | Semiconductor device having multilayer interconnection structure and method for manufacturing the same |
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