JPS5830147A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS5830147A
JPS5830147A JP12902281A JP12902281A JPS5830147A JP S5830147 A JPS5830147 A JP S5830147A JP 12902281 A JP12902281 A JP 12902281A JP 12902281 A JP12902281 A JP 12902281A JP S5830147 A JPS5830147 A JP S5830147A
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JP
Japan
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layer
transition metal
semiconductor device
carbide
etching
Prior art date
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Pending
Application number
JP12902281A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunichi Kai
開　俊一
Etsuo Yokota
横田　悦男
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to GB08223534A priority patent/GB2104290B/en
Priority to DE19823230568 priority patent/DE3230568A1/de
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、特に電極部あるいは配線部の金属材料を改
良した半導体装置に関する。
従来、半導体装置の電極部あるいは配線部の材料として
は、Ａｌ、　Ｎｌ　ｅ　Ｖ　＃　Ｐ　ｔｅ　８’　＊　
Ｔ’　ｅ多結晶シリコン等が用いられてきた。しかしな
がら、多結晶シリコンを除き、上記材料はいずれも非常
に酸化されやすく、耐薬品性に弱い。しかも、３００ｒ
〜５００でという比較的低温でも基板のシリコンと容易
に反応してシリサイドを形成する性質を有している。そ
の結果、配線抵抗が増大したり、シリサイドとシリコン
の体、積膨張差および熱膨張差により、シリサイド・シ
リコン界面にはがれを生じたり、接触抵抗が増加したり
する欠点を有していた。したがって、上記のような材料
を電極部あるいは配線部の材料としてシリコン基板に付
着した後は、５００ｒ〜６０００以上の温度での熱処理
は極めて困難であった。
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
シリサイド形成を起こしにくい遷移金属窒化物あるいは
遷移金属炭化物を電極部あるいは配線部の材料として用
い、信頼性を向上させることができる半導体装置を提供
することを目的とする。
以下、第１図乃至第６図を参照してこの発明の一実施例
を説明する。まず、第１図に示すように、Ｎ型のシリコ
ン半導体基板１の一主面にＮ＋＋導電層２を通常の拡散
法により３０μｍの深さに形成した後、他の主面にＰ型
導電層３を通常の拡散法により１００μｍの深さに形成
する。次に、チタン（Ｔｉ）をターゲットとし、約１０
−３ｔｏｒｒの真空中で、アルゴンと窒素の混合ガスを
導入して、高周波スパッタリング法により、第２図に示
すように、Ｎ＋＋導電層２および餉型導電層３の上に、
１０〜８０　ａｔｏｍｉｃ優の窒素が含有されている窒
化チタン（ＴｉＮ）膜４、ニッケル（Ｎｉ）膜５、窒化
シリコン（ｓｉｎＮ４）膜６をそれぞれ３０００Ａ、４
００ＯＡ、１０００Ａの厚さに順次付着形成する。
そして、両面に形成された窒化シリコン膜６に耐酸性の
ワックス７をコーティングした後、第３図に示すように
、通常の両面写真食刻法により上記窒化チタン膜４、ニ
ッケル膜５および窒化シリコン膜６を選択的に除去し開
口部を設ける。次に、第４図に示すように、裏面にのみ
さらにワックス７を全面にコーティングした後、フッ化
水素（ＨＰ）と硝酸（ＨＮＯ３）の混合液により、表面
の開口部からエツチングを行ない　ｐ＋型型室電層３至
るまでの溝部を形成する。このときのエツチングの深さ
は約６０μｍである。
また、このときメサ部ＭＳが形成される。
そして、第５図に示すように、ワックス７を除去した後
、メサ部Ｍ１のエツジ部すなわち前記溝部の周面部に、
酸化亜鉛（ｚｎＯ）系低融点ガラス８を付着形成し、７
００ｒ〜８００Ｃの酸素雰囲気中で焼成する。このとき
、窒化チタン膜４がシリサイド化反応を起こしてニッケ
ル膜５の表面までシリサイド化されると後述する半田電
極付けは不可能となってしまう。しかしながら、この実
施例の場合、遷移金属窒化物である窒化チタン膜４によ
り、シリサイド反応がニッケル膜５にまで及ぶのを抑制
することができる。
次に、第６図に示すように、プラズマエツチング法によ
り、両面に形成された窒化シリコン膜６を選択的に除去
し、ニッケル膜５の表面を露出させ、この露出されたニ
ッケル膜５の表面にのみ選択的に半田電極９を形成する
。
したがって、このような半導体装置は、電極部にシリサ
イド形成を起こしにくい遷移金属窒化膜が形成されてい
るため、配線抵抗が増大したり、シリサイドとシリコン
の体積膨張差および熱膨張差により、シリサイド・シリ
コン界面にはがれを生じたり、接触抵抗が増加したりす
る欠点を解消することができる。父上記方法によれば配
線電極形成用のＰＫを省略する事ができる為、プロセス
が簡略化されるという特徴をも有している。
なお、上記実施例では遷移金属窒化物を用いるよつにし
たが、これは１０〜８０　ａｔｏｍｉｃ　ｅ４の炭素が
含有されている遷移金属炭化物でもよいものである。ま
た、上記実施例では遷移金属としてチタン（Ｔｉ　’）
を用いたが、ハフニウム（Ｈｆ）。
ジルコニウム（Ｚｒ）　、タンタル（Ｔａ）　、　ニオ
ブ（Ｎｂ）、スカンジウム（Ｓｃ）　、モリブデン（Ｍ
Ｏ）であってもよいものである。
さらに、上記実施例では、電極材料として１０〜８０　
ａｔｏｍｉｃ　４の窒素あるいは炭素が含有されている
遷移金属窒化物あるいは遷移金属炭化物を用いるように
したが、これは半導体装置における配線材料としても上
記遷移金属窒化物あるいは遷移金属炭化物を用いるよう
にしてもよいものである。また、上記実施例におけるニ
ッケル膜５はコバルト（ＣＯ）膜であってもよいもので
ある。
さらに、上記実施例において、遷移金属窒化物あるいは
遷移金属炭化物における窒素あるいは炭素の含有量を１
０〜８０　ａｔｏｍｉｃ　％にした理由は、この範囲の
含有量とすることで有効な効果斃告ることができるから
である。
以上述べたようにこの発明によれば、シリサイド形成を
起こしにくい遷移金属窒化物あるいは遷移金属炭化物を
電極部あるいは配線部の材料として用い、信頼性を向上
させることができる半導体装置を提供することができる
。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第６図はこの発明の一実施例の半導体装置の
製造工程を示す図である。 １・・・半導体基板、２・・・Ｐ導電層、３・・・Ｎ導
電層、４・・・窒化チタン膜、５・・・ニッケル膜、６
・・・窒化シリボン膜、７・・・ワラクズ、８・・・ガ
ラス、９・・・半田電極。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　電極あるいは配線材料として遷移金属窒化物
    あるいは遷移金属炭化物を用いたことを特徴とする半導
    体装置。
  2. （２）上記遷移金属が、Ｔｌ　ｅ　ｉｆ　ｅ　ｚｒ　＊
    　ｒａ　ｅ　Ｎｂ　＋　５ｃｔｐ／Ｊｏである特許請求
    の範囲第１項記載の半導体装置。
  3. （３）　　上記遷移金属窒化物は、１０〜８０　ａ　ｔ
    ｏｍｉ　ｃ係の窒素が含有されている特許請求の範囲第
    １項記載の半導体装置。
  4. （４）上記遷移金属炭化物は、１０〜８０　ａｔｏｍｉ
    ｃ％の炭素が含有されている特許請求の範囲第１項記載
    の半導体装置。
  5. （５）　　上記遷移金属窒化物あるいは遷移金属炭化物
    上にニッケル膜あるいはコバルト膜を介在して、半田電
    極が形成されている特許請求の範囲第１項記載の半導体
    装置。
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