JPH0697109A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0697109A
JPH0697109A JP4246365A JP24636592A JPH0697109A JP H0697109 A JPH0697109 A JP H0697109A JP 4246365 A JP4246365 A JP 4246365A JP 24636592 A JP24636592 A JP 24636592A JP H0697109 A JPH0697109 A JP H0697109A
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JP
Japan
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layer
type diffusion
semiconductor device
type
diffusion layer
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JP4246365A
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English (en)
Inventor
Yasunari Abe
泰成 安部
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 相補型電界効果型半導体装置の構造の改良に
関し、簡単且つ容易にp型拡散層とチタン層との接触部
のショットキー障壁を低くして接触抵抗を小さくするこ
とが可能となる半導体装置の提供を目的とする。 【構成】 p型半導体基板1上に複数のp型拡散層3と
複数のn型拡散層4とをそれぞれ具備し、複数のp型拡
散層3の間及び複数のn型拡散層4の間にそれぞれゲー
ト電極6が設けられ、p型半導体基板1の表面に絶縁膜
7を形成し、絶縁膜7の複数のp型拡散層3と複数のn
型拡散層4の位置にそれぞれコンタクトホールを形成
し、コンタクトホール内にバリアメタル層を介してアル
ミ配線層を形成した相補型電界効果型半導体装置におい
て、これらのp型拡散層3及びn型拡散層4と接触する
バリアメタル層のコンタクトメタルに、p型半導体基板
1の拡散層とのショットキー障壁が最小になり、かつ互
いに異なる金属を用いるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、相補型電界効果型半導
体装置(以下、CMOS FETと略称する)の構造の改
良に関するものである。
【0002】従来の半導体装置においては配線層を形成
する材料としてアルミニウムが広く用いられており、そ
の後半導体基板とアルミニウムからなる配線層との間に
生じる反応に起因する障害を防止するために半導体基板
とアルミニウムからなる配線層との間にこの障害を防止
するバリアメタル層を設ける技術が開発されている。
【0003】しかしながら、半導体基板上に形成した拡
散層の種類により、バリアメタル層との間の接触抵抗が
高くなる拡散層があり、この接触抵抗を低下させるため
に種々の対策が取られているが、充分な成果が得られて
いない。
【0004】以上のような状況から、半導体基板上の拡
散層に対応して接触抵抗の小さなバリアメタル膜を形成
することが可能な半導体装置が要望されている。
【0005】
【従来の技術】従来の半導体装置について図5〜図7に
より詳細に説明する。図5は従来の半導体装置を示す側
断面図、図6〜図7は従来の半導体装置の製造方法を工
程順に示す側断面図である。
【0006】従来の半導体装置を製造するには、先ず図
6(a) に示すようにp型半導体基板21の表面にn型埋め
込み層22を介してp型拡散層23を形成し、n型拡散層24
をp型半導体基板21の表面に直接形成するつぎに図6
(b) に示すようにこのp型拡散層23とn型拡散層24の上
の絶縁膜27にそれぞれコンタクトホール27a とコンタク
トホール27b をフォトリソグラフィー技術と絶縁膜27の
エッチングにより形成する。
【0007】ついで図7(a) に示すようにこの絶縁膜27
の表面及びコンタクトホール27a 内及びコンタクトホー
ル27b 内に延在するチタン層28を形成する。ここで図7
(b) に示すように絶縁膜27の表面及びコンタクトホール
27a 内及びコンタクトホール27b 内に延在するチタン層
28の表面にチタンナイトライド層30を形成し、図5に示
すように全面にアルミ配線層31を形成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の半
導体装置においては、半導体基板の表面に形成したn型
拡散層と絶縁膜のコンタクトホール内に形成したチタン
層は、チタン層とn型シリコンの接触部のショットキー
障壁は図1に示すように低いので問題はないが、p型拡
散層と絶縁膜のコンタクトホール内に形成したチタン層
は、チタン層とp型シリコンの接触部のショットキー障
壁が図1に示すように高いために接触抵抗が大きくな
り、半導体装置の特性が悪くなるという問題点があっ
た。
【0009】本発明は以上のような状況から、簡単且つ
容易にp型拡散層とチタン層との接触部のショットキー
障壁を低くして接触抵抗を小さくすることが可能となる
半導体装置の提供を目的としたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体基板上に複数のp型拡散層と複数のn型拡散層と
をそれぞれ具備し、これらの複数のp型拡散層の間及び
複数のn型拡散層の間にそれぞれゲート電極が設けら
れ、この半導体基板の表面に絶縁膜を形成し、この絶縁
膜のこの複数のp型拡散層と複数のn型拡散層の位置に
コンタクトホールとコンタクトホールとを形成し、この
コンタクトホールとコンタクトホール内にバリアメタル
層を介してアルミ配線層を形成した相補型電界効果型半
導体装置において、このp型拡散層及びn型拡散層と接
触するバリアメタル層のコンタクトメタルに、この半導
体基板の拡散層とのショットキー障壁が最小になり、か
つ互いに異なる金属を用いるように構成する。
【0011】
【作用】シリコンと金属の接触抵抗ρc は次式により算
出することができる。
【0012】
【数1】
【0013】式中のεS はシリコンの誘電率、m* は有
効質量、hはプランク定数でこれらは固定のものであ
り、接触抵抗ρc はΦms(ショットキー障壁)とN(不
純物濃度)により変動するので、ショットキー障壁を小
にすれば接触抵抗ρc を低くすることができる。
【0014】即ち本発明においては半導体基板のp型拡
散層の表面の絶縁膜に形成したコンタクトホール内に形
成するバリアメタル層にプラチナを用いているから、図
1に示すようにプラチナとp型シリコンの拡散層とのシ
ョットキー障壁が、チタンとn型シリコンの拡散層との
ショットキー障壁と同様に低いので、接触抵抗を小さく
することができ、p型MOS FET領域の半導体装置
の特性の低下を防止することが可能となる。
【0015】
【実施例】以下図2〜図4により本発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。図2は本発明による一実施例の半
導体装置を示す側断面図、図3〜図4は本発明による一
実施例の半導体装置の製造方法を工程順に示す側断面図
である。
【0016】本発明の半導体装置を製造するには、先ず
図3(a) に示すようにp型半導体基板1の表面にn型埋
め込み層2を介してp型拡散層3を形成し、n型拡散層
4をp型半導体基板1の表面に直接形成する。
【0017】つぎに図3(b) に示すようにこのp型拡散
層3とn型拡散層4上に膜厚 2,000Åの高温で形成した
シリコン酸化膜と膜厚 4,000Åの硼素燐シリケートガラ
スからなる絶縁膜7を形成し、p型拡散層3とn型拡散
層4の表面にそれぞれコンタクトホール7aとコンタクト
ホール7bをフォトリソグラフィー技術と絶縁膜7のエッ
チングにより形成する。
【0018】ついでコンタクトホール7a及び7b内の底面
に形成されている自然酸化膜を弗酸を用いたエッチャン
トを用いてエッチングして除去し、図4(a) に示すよう
に絶縁膜7の表面及びコンタクトホール7a内及びコンタ
クトホール7b内に延在する膜厚 200Åのチタン層8をス
パッタにより形成する。
【0019】ここで図4(b) に示すようにp型MOS
FET領域の絶縁膜7の表面及びコンタクトホール7a内
に延在するチタン層8をフォトリソグラフィー技術によ
り部分的に除去した後、絶縁膜7の表面及びコンタクト
ホール7a内及び残留しているチタン層8の表面に延在す
る膜厚 200Åのプラチナ層9をスパッタ法により形成
し、このプラチナ層9の表面に膜厚 1,000Åのチタンナ
イトライド層10を形成した後、図2に示すように全面に
膜厚 4,500Åのアルミ配線層を形成し、フォトリソグラ
フィー技術によりパターニングしたレジスト膜を用いる
リアクティブ・イオン・エッチングによりアルミ配線層
11をパターニングして形成する。
【0020】このようにn型拡散層4の表面のコンタク
トホール7b内にはチタン層8を形成し、p型拡散層3の
表面のコンタクトホール7a内にはプラチナ層9を形成す
るから、シリコンの拡散層とショットキー障壁が低い金
属層とを接触させることができるので、接触抵抗を低下
させることが可能であり、半導体装置の特性を向上させ
ることが可能となる。
【0021】なお、本実施例においてはn型MOS F
ET領域のn型拡散層4の表面に設けた絶縁膜7の表面
及びコンタクトホール7b内に形成するバリアメタル層
は、チタン層8とプラチナ層9とチタンナイトライド層
10の三層構造であるが、p型MOS FET領域以外の
プラチナ層9をパターニングして除去し、チタン層8と
チタンナイトライド層10の二層構造にすることも可能で
ある。
【0022】また、プラチナ層9をパラジウム(Pd)或
いはプラチナシリサイド(PtSi)からなる層に置き換え
ることも可能である。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば極めて簡単なバリアメタル層の金属を変更する
ことにより、シリコン拡散層とバリアメタル層との接触
抵抗を減少させることが可能となる利点があり、著しい
経済的及び、信頼性向上の効果が期待できる半導体装置
の提供が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理図、
【図2】 本発明による一実施例の半導体装置を示す側
断面図、
【図3】 本発明による一実施例の半導体装置の製造方
法を工程順に示す側断面図(1) 、
【図4】 本発明による一実施例の半導体装置の製造方
法を工程順に示す側断面図(2) 、
【図5】 従来の半導体装置を示す側断面図
【図6】 従来の半導体装置の製造方法を工程順に示す
側断面図(1) 、
【図7】 従来の半導体装置の製造方法を工程順に示す
側断面図(2) 、
【符号の説明】
1はp型半導体基板、2はn型埋め込み層、3はp型拡
散層、4はn型拡散層、5はゲート酸化膜、6はゲート
電極、7は絶縁膜、7aはコンタクトホール、7bはコンタ
クトホール、8はチタン層、9はプラチナ層、10はチタ
ンナイトライド層、11はアルミ配線層、

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板(1)上に複数のp型拡散層(3)
    と複数のn型拡散層(4) とをそれぞれ具備し、該複数の
    p型拡散層(3) の間及び該複数のn型拡散層(4) の間に
    それぞれゲート電極(6) が設けられ、前記半導体基板
    (1) の表面に絶縁膜(7)を形成し、該絶縁膜(7) の前記
    複数のp型拡散層(3)と複数のn型拡散層(4) の位置に
    コンタクトホール(7a)とコンタクトホール(7b)とを形成
    し、該コンタクトホール(7a)とコンタクトホール(7b)内
    にバリアメタル層を介してアルミ配線層を形成した相補
    型電界効果型半導体装置において、 前記p型拡散層(3) 及びn型拡散層(4) と接触するバリ
    アメタル層のコンタクトメタルに、前記半導体基板(1)
    の拡散層とのショットキー障壁が最小になり、かつ互い
    に異なる金属を用いることを特徴とする半導体装置。
JP4246365A 1992-09-16 1992-09-16 半導体装置 Withdrawn JPH0697109A (ja)

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