JPS58143570A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS58143570A JPS58143570A JP2702182A JP2702182A JPS58143570A JP S58143570 A JPS58143570 A JP S58143570A JP 2702182 A JP2702182 A JP 2702182A JP 2702182 A JP2702182 A JP 2702182A JP S58143570 A JPS58143570 A JP S58143570A
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- Pending
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- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/45—Ohmic electrodes
- H01L29/456—Ohmic electrodes on silicon
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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】
〔発明の技術０分野〕
本発明は半導体装置に係）、特にその電極配線の改良Ｋ
ｌｌする。
ｌｌする。
従来中導体装置において、電極配線としてはｋｌｌ中細
結晶８亀多く用いられてきえ、しかし、ムを配線はその
融点が低いことから、配線形成後の熱処理は約ｓＯＯ℃
以下に限定される。−１多結晶８１配線は高温熱処１１
に耐えられるが、不純物を十分添加してもその比抵抗Ｆ
ｉｈｔ等の金４に比べて高い。
結晶８亀多く用いられてきえ、しかし、ムを配線はその
融点が低いことから、配線形成後の熱処理は約ｓＯＯ℃
以下に限定される。−１多結晶８１配線は高温熱処１１
に耐えられるが、不純物を十分添加してもその比抵抗Ｆ
ｉｈｔ等の金４に比べて高い。
そこで最近は、高融産金−のシリサイドであるＭ・シリ
ナイド（ＭｇＩｉｌ ）中Ｗシリサイド（Ｗｇｉ、）が
高書度半導体集積回路の電極配線として注目されている
。これらのシリサイドは、十分高温熱処ｊｌＫ耐えられ
、しかも比抵抗は多結晶８亀に比べて十分低い。
ナイド（ＭｇＩｉｌ ）中Ｗシリサイド（Ｗｇｉ、）が
高書度半導体集積回路の電極配線として注目されている
。これらのシリサイドは、十分高温熱処ｊｌＫ耐えられ
、しかも比抵抗は多結晶８亀に比べて十分低い。
ところが、Ｖ・シリサイド中Ｗシリサイドは、高温熱処
理によって８一層との接触抵抗が上昇する傾向を示すこ
とが最近明らかにされ次。そのデータの一例を第１図に
示す、これは約３０００ＸのＭｅシリｔイド配線をＮ、
ガス中で３０分熱処理し虎ときのシート抵抗β 〔Ω／
口〕と１０Ω１０のｌｌＷ層とＯＩＩ帥抵抗Ｒ〔Ω・・
１〕を熱処理温度を変えて＃ＩＡ定したデータである。
理によって８一層との接触抵抗が上昇する傾向を示すこ
とが最近明らかにされ次。そのデータの一例を第１図に
示す、これは約３０００ＸのＭｅシリｔイド配線をＮ、
ガス中で３０分熱処理し虎ときのシート抵抗β 〔Ω／
口〕と１０Ω１０のｌｌＷ層とＯＩＩ帥抵抗Ｒ〔Ω・・
１〕を熱処理温度を変えて＃ＩＡ定したデータである。
（ＴＯＨｌｉｉ ＭＯＣＩＩＺＵＫＩ ＠ｔ、ａｌ 、
ＩｇｌｌＣＴＲＡＮ８ＡＣＴＩＯＮＪｉＯＮ １ｉ
ＬＥｃＴＲＯＮ ＤＥＶＩＣＥ８．Ｖｏｌ、、 ＦＪＤ
−２７，Ｎｏ、８゜＾ｕｇｕｓｔ １９８０．Ｐ、１４
３１よ）転載）図から明らかなように、１１は熱処理１
１１度の上昇と共に低Ｆしているのに対し、ＲＣは約８
００℃近辺から１激に上昇する。この接触抵抗町の熱処
理による上昇は、シリサイド形成時に含まれる酸素ある
いは熱処理雰囲気中の酸素が、シリサイドと基板との界
面に凝集して半絶＃鳩を形成することが原因と考えられ
る。このような１７Ｍ＠抵抗ＯＦ昇は、コンタクトホー
ルを小さくして集積回路の高密度集積化を図る上で大き
な線香となる。
ＩｇｌｌＣＴＲＡＮ８ＡＣＴＩＯＮＪｉＯＮ １ｉ
ＬＥｃＴＲＯＮ ＤＥＶＩＣＥ８．Ｖｏｌ、、 ＦＪＤ
−２７，Ｎｏ、８゜＾ｕｇｕｓｔ １９８０．Ｐ、１４
３１よ）転載）図から明らかなように、１１は熱処理１
１１度の上昇と共に低Ｆしているのに対し、ＲＣは約８
００℃近辺から１激に上昇する。この接触抵抗町の熱処
理による上昇は、シリサイド形成時に含まれる酸素ある
いは熱処理雰囲気中の酸素が、シリサイドと基板との界
面に凝集して半絶＃鳩を形成することが原因と考えられ
る。このような１７Ｍ＠抵抗ＯＦ昇は、コンタクトホー
ルを小さくして集積回路の高密度集積化を図る上で大き
な線香となる。
本発明は、Ｍｏシリサイド壕次はＷシリサイドを電極配
線として用い、しかも萬温熱処瑠によってもその電極配
線と基板との接触抵抗の増大をもたらさないようにし九
半導体装置を提供するものである。
線として用い、しかも萬温熱処瑠によってもその電極配
線と基板との接触抵抗の増大をもたらさないようにし九
半導体装置を提供するものである。
本発明は、Ｍｏシリサイド壕喪はＷシリナイドからなる
電極配線中に、酸化物生成自由エネルギーがｇｔのそれ
より小さい金Ｍ（例えばＭｉｒ ＋Ｔｈ、Ｕ、ＴＩ、Ｈ
ｆ、Ｚｒなど）またはそのシリナイドを含有させたこと
を％徴とする。この金属の含有量は、電極配線中のＭｏ
ｔたＷｉｌｊして原子比で１０−以下とすることが、
電極配線の高融点という特性を維持する上で好ましい。
電極配線中に、酸化物生成自由エネルギーがｇｔのそれ
より小さい金Ｍ（例えばＭｉｒ ＋Ｔｈ、Ｕ、ＴＩ、Ｈ
ｆ、Ｚｒなど）またはそのシリナイドを含有させたこと
を％徴とする。この金属の含有量は、電極配線中のＭｏ
ｔたＷｉｌｊして原子比で１０−以下とすることが、
電極配線の高融点という特性を維持する上で好ましい。
ま九これらの金属またはそのシリサイドは、電極配線中
の少くとも８１基板と接触をなす領域に含有させればよ
く、その含有Ｏさせ方としては、電極配線中に層をなし
てもよいし均一に分数させてもよい。
の少くとも８１基板と接触をなす領域に含有させればよ
く、その含有Ｏさせ方としては、電極配線中に層をなし
てもよいし均一に分数させてもよい。
本発明によれば、電極配線中に含有させた金属ｆ走はそ
のシリサイドが高温熱処理中に徐々に酸化されることに
よυ、電極配線と８１蟇仮の界面での酸化物の［１が防
止される結果、電極配線の接触抵抗の上昇が抑えられる
。従りて、コンタクトキールを小さくして高密縦１ｓ積
化し大中導体装置の為性能化が図られる。
のシリサイドが高温熱処理中に徐々に酸化されることに
よυ、電極配線と８１蟇仮の界面での酸化物の［１が防
止される結果、電極配線の接触抵抗の上昇が抑えられる
。従りて、コンタクトキールを小さくして高密縦１ｓ積
化し大中導体装置の為性能化が図られる。
本発明の実施例を第２図を用いて説明する。
図Ｆｉ接触抵抗測定用試料の製造工種を示している。ま
ずｐＷＩＪＮ基板Ｉ Ｋ ８１０．膜Ｊのマスタを形成
し、λａオ＋Ｆｉｐｒｔイオン注入して１層１を形成す
るｒａＪｅム−の場合は加速エネルｄｔ’ −４０ｋ＠
Ｖ、ＰＯ場合／ｆｉ２５ ｋｍＶで、いずれもど−ズ量
５ Ｘ ｌ ｏ１！ｉ／７ とすル、ソノ後、ｃｖｐ＠
に！り８１０２ｄ ４を形成してコンタクトホールをあ
ける（ｂ］０本実施例の場合イオン注入層に対して、Ｃ
ＶＤに伴う５５０”ＣＩ、１時間の熱処理以外に格別な
活性化処理を行わなかり九が、例えば１０００℃程度の
活性化処理を行ってもよい、辷Ｏｄｋ −１５００ｘＯ
Ｍ＠１１１２８１１ ｔ 、続Ｌｎ”ｔ”２００１ノｌ
（ｆｌｌｉ２ｇｇ、 Ｆ！ヒ１ｓＧＧ、ｔＯＭ＠！ｌｉ
、１１１．をス・９ツタ法によ）形成し、これらの積層
ａｔ−臂ターニングしてｗｉ ＠ Ｊ Ｋ ：１ンタク
トする電極配線を形成する（Ｃ）、そしてこの状廖でＮ
、ｔス雰囲気中で３０分の熱処理・を施し、ＣＶＤ＃ｉ
によ１１８１０゜膜ｒ【形成し、コンタクト穴あけを行
ってムＬ配４１ｇを形成した（４゜ ζうして得られた試料について、Ｍｏ Ｓ ｌ ｚ膜配
線と基板との接触抵抗Ｒ１をＮ２ガス中での熱処理温度
を変えてＩｔ定した結果を第３図に示す。
ずｐＷＩＪＮ基板Ｉ Ｋ ８１０．膜Ｊのマスタを形成
し、λａオ＋Ｆｉｐｒｔイオン注入して１層１を形成す
るｒａＪｅム−の場合は加速エネルｄｔ’ −４０ｋ＠
Ｖ、ＰＯ場合／ｆｉ２５ ｋｍＶで、いずれもど−ズ量
５ Ｘ ｌ ｏ１！ｉ／７ とすル、ソノ後、ｃｖｐ＠
に！り８１０２ｄ ４を形成してコンタクトホールをあ
ける（ｂ］０本実施例の場合イオン注入層に対して、Ｃ
ＶＤに伴う５５０”ＣＩ、１時間の熱処理以外に格別な
活性化処理を行わなかり九が、例えば１０００℃程度の
活性化処理を行ってもよい、辷Ｏｄｋ −１５００ｘＯ
Ｍ＠１１１２８１１ ｔ 、続Ｌｎ”ｔ”２００１ノｌ
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、１１１．をス・９ツタ法によ）形成し、これらの積層
ａｔ−臂ターニングしてｗｉ ＠ Ｊ Ｋ ：１ンタク
トする電極配線を形成する（Ｃ）、そしてこの状廖でＮ
、ｔス雰囲気中で３０分の熱処理・を施し、ＣＶＤ＃ｉ
によ１１８１０゜膜ｒ【形成し、コンタクト穴あけを行
ってムＬ配４１ｇを形成した（４゜ ζうして得られた試料について、Ｍｏ Ｓ ｌ ｚ膜配
線と基板との接触抵抗Ｒ１をＮ２ガス中での熱処理温度
を変えてＩｔ定した結果を第３図に示す。
第３図には、麗・８ｉ膜のみで電極配線を構成し九場合
のデータを併せて示した１図から明らかなように％Ｍｍ
８１２のみの電極配線は８００℃を越えるとｌｃが電歇
に増加するのに対し、本実施例の場合には１０００′Ｏ
（り熱処理によってもＲｃの増加は殆んどない。
のデータを併せて示した１図から明らかなように％Ｍｍ
８１２のみの電極配線は８００℃を越えるとｌｃが電歇
に増加するのに対し、本実施例の場合には１０００′Ｏ
（り熱処理によってもＲｃの増加は殆んどない。
従うて本実施例の電極配線を各種の高密度集積回路に適
用すれば、その高性能化を達成することができる。
用すれば、その高性能化を達成することができる。
第１！ｌはＭ＠ｇｌｔ配線Ｏ１ｌ型８１１に対する接触
抵抗およびシート抵抗Ｏ熱処ｍｉｉ度による変化を示す
図、第２図（ｉ〜（Ｊは本発明の一実施例の試料製造工
程を示す図、第３図は得られ九試料の電極配線と１型層
との接触抵抗の熱処Ｆｉｔ温度による変化を、・従来の
電極配置ａ乏比較して示す図である。 １・・・ｐ型Ｓ１基板、３・・・ｎ型層、ｊ、 、ｊ２
・・・Ｍａｉｌ！１２模、ｇ−Ｈｆ８１□膜。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦＠ １ ＠ 熟処）！上人〔１Ｃ〕 第２図 □］Ｉ □： 第３９Ｉ 勲に理１度〔・す
抵抗およびシート抵抗Ｏ熱処ｍｉｉ度による変化を示す
図、第２図（ｉ〜（Ｊは本発明の一実施例の試料製造工
程を示す図、第３図は得られ九試料の電極配線と１型層
との接触抵抗の熱処Ｆｉｔ温度による変化を、・従来の
電極配置ａ乏比較して示す図である。 １・・・ｐ型Ｓ１基板、３・・・ｎ型層、ｊ、 、ｊ２
・・・Ｍａｉｌ！１２模、ｇ−Ｈｆ８１□膜。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦＠ １ ＠ 熟処）！上人〔１Ｃ〕 第２図 □］Ｉ □： 第３９Ｉ 勲に理１度〔・す
Claims (2)
- （１）Ｍ・シリサイドまたはＷシリサイドからなる電極
配線を有する半導体装置において、前記電極配線中に、
酸化物生成自由エネルギーがｓｉのすれより小さい金ｍ
ｔ友はそのシリナイドを含有させ九ことを特徴とする半
導体装置。 - （２）前記金！！４がＭｇ 、 Ｔｂ 、 Ｕ 、 Ｔ
Ｉ 、 ｉｌｆオ光ｕＺｒであり、その電極配線中の含
有量がＭ・ま友はＷに対する原子比で１０１以下である
特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2702182A JPS58143570A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2702182A JPS58143570A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58143570A true JPS58143570A (ja) | 1983-08-26 |
Family
ID=12209428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2702182A Pending JPS58143570A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58143570A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4870033A (en) * | 1985-03-19 | 1989-09-26 | Yamaha Corporation | Method of manufacturing a multilayer electrode containing silicide for a semiconductor device |
| US5384485A (en) * | 1988-05-27 | 1995-01-24 | Fujitsu Limited | Contact structure for connecting an electrode to a semiconductor |
-
1982
- 1982-02-22 JP JP2702182A patent/JPS58143570A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4870033A (en) * | 1985-03-19 | 1989-09-26 | Yamaha Corporation | Method of manufacturing a multilayer electrode containing silicide for a semiconductor device |
| US5384485A (en) * | 1988-05-27 | 1995-01-24 | Fujitsu Limited | Contact structure for connecting an electrode to a semiconductor |
| US5512516A (en) * | 1988-05-27 | 1996-04-30 | Fujitsu Limited | Contact structure for connecting an electrode to a semiconductor device and a method of forming the same |
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