JPH04350963A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH04350963A
JPH04350963A JP3123866A JP12386691A JPH04350963A JP H04350963 A JPH04350963 A JP H04350963A JP 3123866 A JP3123866 A JP 3123866A JP 12386691 A JP12386691 A JP 12386691A JP H04350963 A JPH04350963 A JP H04350963A
Authority
JP
Japan
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type
polycrystalline silicon
conductivity type
region
semiconductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP3123866A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuharu Takagi
高儀 光治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH04350963A publication Critical patent/JPH04350963A/ja
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特
に異種導電形半導体間のオーミック接続に係わる。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のC−MOS集積回路の一例
を示す。同図において、1は第1導電形例えばp形の半
導体基板、2は基板1の一部に形成された第2導電形即
ちn形のウエル領域を示し、選択酸化(LOCOS)に
よるフィールド絶縁層3により第1の素子形成領域A及
び第2の素子形成領域Bが分離される。第1の素子形成
領域Aのn形ウエル領域2には、夫々p− 拡散層4と
p+ 拡散層5からなるp形のソース領域6及びドレイ
ン領域7が形成され、両領域6及び7間上にSiO2 
等のゲート絶縁膜8を介してゲート電極9が形成され、
p形のソース領域6及びドレイン領域7に夫々p+ 多
結晶シリコンによる配線10,11がオーミック接続さ
れ、pチャンネルMOSトランジスタ12が形成される
。また、第2の素子形成領域Bのp形基板1の表面には
、夫々n− 拡散層14とn+ 拡散層15からなるn
形のソース領域16及びドレイン領域17が形成され、
両領域16及び17間上にSiO2 等のゲート絶縁膜
8を介してゲート電極19が形成され、n形のソース領
域16及びドレイン領域17に夫々n+多結晶シリコン
による配線20及び21がオーミック接続され、nチャ
ンネルMOSトランジスタ22が形成される。尚、23
は層間絶縁層、24はサイドウォールである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】通常、第1導電形の拡
散層に第2導電形の多結晶シリコン配線を接続すると、
その接合面にPN接合が形成されるため、異種導電形の
半導体間ではオーミック接続ができないとされている。
【0004】そこで、一般には、上述の図6に示すよう
に、p形のソース領域6及びドレイン領域7には之と同
導電形のp+ 多結晶シリコンの配線10,11を接続
し、n形のソース領域16及びドレイン領域17には之
と同導電形のn+ 多結晶シリコンの配線20,21を
接続するために、各多結晶シリコン配線の導電形をイオ
ン注入法で作り分けている。しかし乍ら、多結晶シリコ
ン配線を十分に低抵抗にするには十分な量の不純物(数
1016cm−2程度の高ドーズ量)をイオン注入する
必要があり、このため、イオン注入時間が長くなりスル
ープットが著しく低下するものであった。
【0005】本発明は、上述の点に、異種導電形半導体
間でのオーミック接続を可能にした半導体装置を提供す
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1導電形半
導体5(又は43)と第2導電形半導体32(又は44
)間をオーミック接続する半導体装置において、第1導
電形半導体5(又は43)と第2導電形半導体32(又
は44)との間に例えばTi,TiW,W等の高融点金
属層31を形成し、該高融点金属層31を介して第1導
電形半導体5(又は43)と第2導電形半導体間32(
又は44)をオーミック接続するように構成する。
【0007】
【作用】本発明においては、第1導電形半導体5(又は
43)と第2導電形半導体32(又は44)間に高融点
金属層を挟んだ所謂サンドイッチ構造とすることにより
、第1導電形半導体5(又は43)と第2導電形半導体
32(又は44)間がオーミック接続される。即ち、両
半導体5(又は43)及び32(又は44)間に順バイ
アス電圧を印加したときには順方向電流が流れ、両半導
体5(又は43)及び32(又は44)間に逆バイアス
電圧を印加したときには第1導電形半導体5(又は43
)と高融点金属層31間、第2導電形半導体32(又は
44)と高融点金属層31間に生じる電位障壁をトンネ
リングにより電流が流れる。之によって第1導電形半導
体5(又は43)と第2導電形半導体32(又は44)
間でのオーミック接続が可能になる。
【0008】
【実施例】以下、図1〜図5を参照して本発明による半
導体装置の実施例を説明する。
【0009】図1は、本発明をC−MOS集積回路に適
用した場合の例であり、その製法と共に説明する。本例
においては、先ず前述と同様に第1導電形例えばp形の
半導体基板1に第2導電形即ちn形のウエル領域2を形
成し、LOCOSによるフィールド絶縁層3によって第
1の素子形成領域A及び第2の素子形成領域Bを形成す
る。第1の素子形成領域Aのn形ウエル領域2では、p
− 拡散層4とp+ 拡散層5からなるp形のソース領
域6及びドレイン領域7を形成し、両領域6及び7間上
にSiO2 等のゲート絶縁膜8を介してゲート電極9
を形成する。一方、第2の素子形成領域Bのp形基板1
の表面では、n− 拡散層14とn+ 拡散層15から
なるn形のソース領域16及びドレイン領域17を形成
し、両領域16及び17間上にSiO2 等の絶縁膜8
を介してゲート電極19を形成する。23は層間絶縁層
、24はサイドウォールを示す。
【0010】次に、各ソース領域6,16及びドレイン
領域7,17を含む全面に例えばTi,W,TiW等の
高融点金属層31をスパッタ等により被着形成した後、
この高融点金属層31上に重ねて所要の導電形例えばn
形の多結晶シリコン膜(以下n+ 多結晶シリコン膜と
称する)32をCVD法により被着形成する。
【0011】次に、このn+ 多結晶シリコン膜32及
びその下層の高融点金属層31を選択的にエッチングし
て、n形のソース領域6及びドレイン領域7に夫々オー
ミック接続する高融点金属層31とn+ 多結晶シリコ
ン膜32からなる配線33及び34を形成する。また、
p形のソース領域16及びドレイン領域17に夫々オー
ミック接続する高融点金属層31とn+ 多結晶シリコ
ン膜32による配線35及び36を形成する。特にp形
のソース領域6及びドレイン領域7では、p+ 形拡散
層5−高融点金属層31−n+ 多結晶シリコン膜32
のサンドイッチ構造となり、高融点金属層31を挟んで
p形ソース領域6及びp形ドレイン領域7とn+ 多結
晶シリコン膜32がオーミック接続される。斯くして、
図1に示すように、第1の素子形成領域Aにpチャンネ
ルMOSトランジスタ37が形成され、第2の素子形成
領域BにnチャンネルMOSトランジスタ38が形成さ
れたC−MOS集積回路を得る。
【0012】なお、パターニングして配線33,34,
35及び36を形成した後、高温熱処理することにより
、配線33,34,35及び36はポリサイド化され、
所謂多結晶シリコン膜による配線抵抗を低抵抗化するこ
とができ、また、拡散層5,15側ではシリサイド化す
るので、拡散層5,15との間のコンタクト抵抗を低減
化できる。
【0013】ここで、異種導電形半導体間に高融点金属
層を介在させることによって両半導体間でオーミック接
続される理由を図3〜図5のエネルギバンド図を参照し
て説明する。図3ではTi,W,TiW等の高融点金属
層の代りに仕事関数差が既知であるAlを用いて順方向
、逆方向の電流の流れ方を説明する。
【0014】図3にp形多結晶シリコン(p形不純物濃
度、1018cm−2)とn形多結晶シリコン(n形不
純物濃度、1018cm−2)を、その間にAl層を介
在させて接続した場合のエネルギーバンド図である。両
多結晶シリコン間にp形多結晶シリコンをプラス電位と
するように順バイアス電圧を印加すると、エネルギーバ
ンドが図4に示すように変化し、順方向電流が流れ、両
多結晶シリコン間がオーミック接続していることになる
。次に、両多結晶シリコン間に、p形多結晶シリコンを
マイナス電位とする逆バイアス電圧を印加すると、エネ
ルギーバンドが図5に示すように変化する。このとき、
p形多結晶シリコンとAl間、n形多結晶シリコンとA
l間に生じる電位障壁a,bをトンネリングにより電流
が流れ、両多結晶シリコン間がオーミック接続している
ことになる。Alに代え高融点金属の場合も同様の現象
でオーミック接続となる。
【0015】上述のように、特にp形のソース領域6及
びドレイン領域7と配線33,34を構成するn+ 多
結晶シリコン膜32との間でオーミック接続ができるの
で、pチャンネルMOSトランジスタ37とnチャンネ
ルMOSトランジスタ38の多結晶シリコン配線33,
34及び35,36に別々に異なる導電形の不純物をイ
オン注入する必要がなく、同一導電形例えばn形不純物
をイオン注入するのみでよい。従ってイオン注入工程の
作業性が向上し、スループットが著しく向上する。また
配線33,34,35及び36をパターニングしたのち
、高温熱処理することにより、配線33〜36がポリサ
イド化し、多結晶シリコン配線の低抵抗化に有利になる
。同時にコンタクト抵抗の低減化にも有利になる。
【0016】図2は、p+ 多結晶シリコン配線とn+
 多結晶シリコン配線間のオーミック接続に適用した実
施例を示す。同図において41はn形領域、42はp形
拡散領域、3はLOCOSによるフィールド絶縁層、2
3は層間絶縁層を示す、このp形拡散領域42にオーミ
ック接続するp+ 多結晶シリコン配線43が形成され
る。本例においても、p+多結晶シリコン配線43上に
図1と同様のTi,TiW,W等による高融点金属層3
1を介してn+ 多結晶シリコン配線44を被着形成し
てp+ 多結晶シリコン配線43とn+ 多結晶シリコ
ン配線44間をオーミック接続する。45は層間絶縁層
である。この場合もn+多結晶シリコン配線44を形成
した後、高温熱処理してポリサイド化するを可とする。 このように異種導電形半導体配線間のオーミック接続が
可能となるので、半導体集積回路における半導体配線間
の接続の自由度が向上する。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、高融点金属層を介して
異種導電形半導体間を接続することにより、異種導電形
半導体間でのオーミック接続が可能となる。従って、例
えばC−MOS集積回路での各導電形の異なる拡散層に
夫々対応する導電形の多結晶半導体配線を形成する必要
がなくなり、両配線共に、同一導電形の多結晶半導体配
線を用いることが可能となる。従って多結晶半導体配線
に対する不純物のイオン注入工程の作業性が向上し、ス
ループットを著しく向上することができる。
【0018】また、異種導電形の配線間においても、オ
ーミック接続が可能となるので半導体配線間の接続の自
由度が向上する。さらに、高温熱処理を施すことにより
シリサイド化、ポリサイド化するので、半導体配線及び
コンタクト抵抗の低減化にも有利になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体装置の一例を示す断面図で
ある。
【図2】本発明による半導体装置の他の例を示す断面図
である。
【図3】本発明の説明に供するポテンシャル図である。
【図4】本発明の説明に供するポテンシャル図である。
【図5】本発明の説明に供するポテンシャル図である。
【図6】従来の半導体装置の例を示す断面図である。
【符号の説明】 1  p形半導体基板 2  n形ウエル領域 3  フィールド絶縁層 6  p形ソース領域 7  p形ドレイン領域 8  ゲート絶縁層 9,19  ゲート電極 16  n形ソース領域 17  nドレイン領域 31  高融点金属層 32  n+ 多結晶シリコン膜 33,34,35,36  配線 42  p形拡散層 43  p+ 多結晶シリコン配線 44  n+ 多結晶シリコン配線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  第1導電形半導体と第2導電形半導体
    との間に高融点金属層が形成され、該高融点金属層を介
    して前記第1導電形半導体と前記第2導電形半導体間が
    オーミック接続されて成る半導体装置。
JP3123866A 1991-05-28 1991-05-28 半導体装置 Pending JPH04350963A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3123866A JPH04350963A (ja) 1991-05-28 1991-05-28 半導体装置

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JP3123866A JPH04350963A (ja) 1991-05-28 1991-05-28 半導体装置

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ID=14871324

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JP (1) JPH04350963A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6429520B1 (en) * 1998-06-08 2002-08-06 Siemens Aktiengesellschaft Semiconductor component with silicon wiring and method of fabricating the component
US9267038B2 (en) 2014-01-07 2016-02-23 Honeywell International Inc. Asphalt binder compositions and methods to make and use same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6429520B1 (en) * 1998-06-08 2002-08-06 Siemens Aktiengesellschaft Semiconductor component with silicon wiring and method of fabricating the component
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