JPS5844767A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS5844767A JPS5844767A JP14439381A JP14439381A JPS5844767A JP S5844767 A JPS5844767 A JP S5844767A JP 14439381 A JP14439381 A JP 14439381A JP 14439381 A JP14439381 A JP 14439381A JP S5844767 A JPS5844767 A JP S5844767A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
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】
本発明は半導体装置に係り、特に半導体基板とオーミッ
ク接触する電極配線の改良に関する０Ｌ８１．超Ｌ８Ｉ
等の半導体装置の電極配線材料にはム１もしくは五Ｉ合
金が多く用いられている。
ク接触する電極配線の改良に関する０Ｌ８１．超Ｌ８Ｉ
等の半導体装置の電極配線材料にはム１もしくは五Ｉ合
金が多く用いられている。
ムｊｔｊ電気抵抗が小さく、且つ半導体例えばシリコン
（８１）との接触抵抗を小さくなし得る等の長所を有す
るが、その反面８１と反応し易・く、電極配線形成後の
アニール工程岬の加熱処理工程において、ＡＩ中へ８１
が容易に析出し、その結果ショットキーパリアダイオー
ドの特性が劣化する。
（８１）との接触抵抗を小さくなし得る等の長所を有す
るが、その反面８１と反応し易・く、電極配線形成後の
アニール工程岬の加熱処理工程において、ＡＩ中へ８１
が容易に析出し、その結果ショットキーパリアダイオー
ドの特性が劣化する。
このような問題を防止するため、第１図に示すように、
８１＆似１表向と二酸化シリコン（８４０，）或ψは燐
シリケートガラス（Ｐ２Ｏ）Ｉよりなる絶縁Ｍｓ２に開
口されたコンタクト窓８齢においてコンタクトする＊＝
＊４Ｍ＜ｔ、ｍ１ｃｏｈｚｌｌｌｃ４Ｌ＜はｌの合金層
） ５ 、 ’、ｒｉＷ層６．＃１２のム１層（もしく
はＡＩの合金層）７からなる８重構造がかねてより用い
られている。この構造はＴｉＷがム１ともＳｉとも反応
しないことを利用したものであって、上述の如＜ＴｉＷ
層６を第１及び第２のム１鳩６．６の間に中ｈ１１層と
して介在せしめることにより、８１と反応するム１の量
を第１のム４層５のみに限定し、もってＳｉの析出量を
一定量以下に制限し得るようにしたものである。
８１＆似１表向と二酸化シリコン（８４０，）或ψは燐
シリケートガラス（Ｐ２Ｏ）Ｉよりなる絶縁Ｍｓ２に開
口されたコンタクト窓８齢においてコンタクトする＊＝
＊４Ｍ＜ｔ、ｍ１ｃｏｈｚｌｌｌｃ４Ｌ＜はｌの合金層
） ５ 、 ’、ｒｉＷ層６．＃１２のム１層（もしく
はＡＩの合金層）７からなる８重構造がかねてより用い
られている。この構造はＴｉＷがム１ともＳｉとも反応
しないことを利用したものであって、上述の如＜ＴｉＷ
層６を第１及び第２のム１鳩６．６の間に中ｈ１１層と
して介在せしめることにより、８１と反応するム１の量
を第１のム４層５のみに限定し、もってＳｉの析出量を
一定量以下に制限し得るようにしたものである。
しかしながら上記ＴｉＷ層６を形成するに祉、通常スパ
ッタリング仄か用−られるが、ＴｉＷは合金でなく混合
物のためＴ １とＷの界バッタレートが一定でなく、ま
たＴＮＷの焼結体ターゲットから微粉末が発生地赦し、
４板表面に付着する峰の問題がある。
ッタリング仄か用−られるが、ＴｉＷは合金でなく混合
物のためＴ １とＷの界バッタレートが一定でなく、ま
たＴＮＷの焼結体ターゲットから微粉末が発生地赦し、
４板表面に付着する峰の問題がある。
そこで本発明は上記問題煮釜解消して、熱工程による８
ｉの析出を防止し得る改良された電極配線を提供するこ
とを目的とし、この目的は本発明において、電極配線が
Ａｊ４Ｌ＜ＲＡｊの硅化物よりなる２つの層の間に、Ｔ
１ ＊ Ｔ ａ ＋ ｗ ＋ ａ ｆ ＋λｌｏ、ｚ
ｒＮｂ、ｖ、Ｃｒの中から選ばれた一つの金属の窒化物
層がはさまれてなることにより達成される。
ｉの析出を防止し得る改良された電極配線を提供するこ
とを目的とし、この目的は本発明において、電極配線が
Ａｊ４Ｌ＜ＲＡｊの硅化物よりなる２つの層の間に、Ｔ
１ ＊ Ｔ ａ ＋ ｗ ＋ ａ ｆ ＋λｌｏ、ｚ
ｒＮｂ、ｖ、Ｃｒの中から選ばれた一つの金属の窒化物
層がはさまれてなることにより達成される。
第２図は本発明の一実圃例を示す要部−１閣図であって
、第１のムＩもしく社ム１合金層、特に硅化物層６と第
２のム１もしくはＡ４合金層７の中間要論として、従来
のＴｉＷに代えてＴｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｊｌｆ。
、第１のムＩもしく社ム１合金層、特に硅化物層６と第
２のム１もしくはＡ４合金層７の中間要論として、従来
のＴｉＷに代えてＴｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｊｌｆ。
Ｍｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｏｒ ｆ）中から選ばｔｔター
ツノ金属の窒化物層腸を用いたことが従来と異なる。
ツノ金属の窒化物層腸を用いたことが従来と異なる。
これらの金属の窒化物ｈｓｔと合金を作らずまた電極配
線材料のムＩとも反応しないので、中間層腸をこれらの
材料を用−て形成することにより、前述のＴｉＷ層の場
合と一様にＳｉの析出瀘を一定量以下に抑えることがで
きる。
線材料のムＩとも反応しないので、中間層腸をこれらの
材料を用−て形成することにより、前述のＴｉＷ層の場
合と一様にＳｉの析出瀘を一定量以下に抑えることがで
きる。
しかも上記金属の窒化物層を形成するのはきわめて容易
で、且つＴｉＷ層を形成する場合のように微粉末を発生
することがない。上記金属の窒化物層は、使用する驚Ｉ
ｑ４ｊｓｔ体よりなるターゲットを用いてアクティブス
パッタ法、例えばハイレートマグネトロン・スパッタ法
により形成し得る＠上述の如くターゲットは４化物を用
いることなく、所頃の金−雄体により作成されたものを
用い、反応槽中のヌ囲気をアルゴン（Ａｒ ）と音素（
Ｎ、）の混合雰囲気とすればよい。
で、且つＴｉＷ層を形成する場合のように微粉末を発生
することがない。上記金属の窒化物層は、使用する驚Ｉ
ｑ４ｊｓｔ体よりなるターゲットを用いてアクティブス
パッタ法、例えばハイレートマグネトロン・スパッタ法
により形成し得る＠上述の如くターゲットは４化物を用
いることなく、所頃の金−雄体により作成されたものを
用い、反応槽中のヌ囲気をアルゴン（Ａｒ ）と音素（
Ｎ、）の混合雰囲気とすればよい。
第１表は一例としてＴｉよりなるターゲラトを用い、反
応槽中におけるＡｒに対するＮ２の分圧比を細々遠択し
て形成したでｉｙよりなる中間層謔の、Ｓｌの析出を抑
制する障壁性の良否を示す表で、表中の湿度は′４峙配
−４を形成した後の加熱処理温良、Ｑ印は−゛燻牲良好
であることを、Ｘ印は障壁性が十分でなかったことを示
す。
応槽中におけるＡｒに対するＮ２の分圧比を細々遠択し
て形成したでｉｙよりなる中間層謔の、Ｓｌの析出を抑
制する障壁性の良否を示す表で、表中の湿度は′４峙配
−４を形成した後の加熱処理温良、Ｑ印は−゛燻牲良好
であることを、Ｘ印は障壁性が十分でなかったことを示
す。
なお同衣の試料の磁極配４１４の各層は、第１のＡＩ層
５を約１０００（ＡＪ、Ｔ１Ｎ鳩鋤を約１０００（入〕
第２の１４層７を約６５００（Ａ）の厚さとした〇第
１ 表 上記第１表に見られるごとく、電極配置１ｉ１４全形成
し友後に素子がさらさせる温度が５００（’Ｃ）以下で
あれば、上述の反応槽輩囲気中におけるムｒに対するＮ
、の分圧比を１層１０以上とすればよく、またト記温度
が６５０〔”Ｃ〕以下であれば上記分圧比ｔｉ ４層１
０以上とすればよい。但し表には１威して−ないが、第
１のム４層６の厚さが１００〔人〕より大−に薄くなっ
た場１合には、上記分圧比をＮ８が１００％に近ずける
と、中間要論の＃−が生じヤすくなる。
５を約１０００（ＡＪ、Ｔ１Ｎ鳩鋤を約１０００（入〕
第２の１４層７を約６５００（Ａ）の厚さとした〇第
１ 表 上記第１表に見られるごとく、電極配置１ｉ１４全形成
し友後に素子がさらさせる温度が５００（’Ｃ）以下で
あれば、上述の反応槽輩囲気中におけるムｒに対するＮ
、の分圧比を１層１０以上とすればよく、またト記温度
が６５０〔”Ｃ〕以下であれば上記分圧比ｔｉ ４層１
０以上とすればよい。但し表には１威して−ないが、第
１のム４層６の厚さが１００〔人〕より大−に薄くなっ
た場１合には、上記分圧比をＮ８が１００％に近ずける
と、中間要論の＃−が生じヤすくなる。
このことから、＃１１のＡＩ層５の厚さは実ｍ上１０Ｇ
（λ〕以上とすることが望ましい。
（λ〕以上とすることが望ましい。
更にｎｕ紀特ｉｆ’ｆｄ求のｍ囲に記載した金属の窒化
物を直接Ｓｉとオーミック接触せしめることは殆んど不
可昨である。従って４極配＠！４を８１とオーミック接
触させるためには、Ｓｉと直接接触する部分を、Ｓｔと
良好な接触を形成する材料とする必要がある。第１のＡ
１層５はこの目的のために設けたものであって、コンタ
クト窓８内全域にわたって一様な接触を形成せしめるた
めにも、第１のＡＩ層５社成る程度の厚さを必要とする
。槙々検討の結果、この接触性から見て吃＃！ｌのム１
Ｍｌ５の￥さは、１００〔人〕以上とすることが実用的
である。
物を直接Ｓｉとオーミック接触せしめることは殆んど不
可昨である。従って４極配＠！４を８１とオーミック接
触させるためには、Ｓｉと直接接触する部分を、Ｓｔと
良好な接触を形成する材料とする必要がある。第１のＡ
１層５はこの目的のために設けたものであって、コンタ
クト窓８内全域にわたって一様な接触を形成せしめるた
めにも、第１のＡＩ層５社成る程度の厚さを必要とする
。槙々検討の結果、この接触性から見て吃＃！ｌのム１
Ｍｌ５の￥さは、１００〔人〕以上とすることが実用的
である。
このように杢夷噛−の作成に用−た製造方法では、ター
ゲットの材貞を、形成すべき中間層腸の材寅（所定金属
の溺化吻）とする必要がなく、ターゲットの材寅は蓋属
琲体とし、反応槽自尊囲気に含まれるムｒとＮ２の比を
愈択してリアクティブスパッタリングを何なうことによ
り、所定の厚さの第１ｆ）ＡＩＭＢ上に所−金属の４化
物よりなる中間層腸を形成し時ると共に、該中間層腸に
所望の性質を具備せしめることが可能である・しかも従
来法のＴｉＷ ターゲットのように微分末を発生する
こともない。
ゲットの材貞を、形成すべき中間層腸の材寅（所定金属
の溺化吻）とする必要がなく、ターゲットの材寅は蓋属
琲体とし、反応槽自尊囲気に含まれるムｒとＮ２の比を
愈択してリアクティブスパッタリングを何なうことによ
り、所定の厚さの第１ｆ）ＡＩＭＢ上に所−金属の４化
物よりなる中間層腸を形成し時ると共に、該中間層腸に
所望の性質を具備せしめることが可能である・しかも従
来法のＴｉＷ ターゲットのように微分末を発生する
こともない。
本実−例の電極配−４のｗ造は、１述の如く第１のＡＩ
層５の厚さを１００〔人〕以上とし、且つ製造工程に若
干留意することによりＪｉの析出が抑制されしかも良好
な接触が得られる。゛第８図及び第４図は本実施例の接
触抵抗が、ムｌよりなる電極配線と比較して遜色のない
ことを示す図で、第８図は比較に用いた試料の要部断面
図、第４図は第８図の電極配４１４．４’間の抵抗値を
示す曲軸図である。
層５の厚さを１００〔人〕以上とし、且つ製造工程に若
干留意することによりＪｉの析出が抑制されしかも良好
な接触が得られる。゛第８図及び第４図は本実施例の接
触抵抗が、ムｌよりなる電極配線と比較して遜色のない
ことを示す図で、第８図は比較に用いた試料の要部断面
図、第４図は第８図の電極配４１４．４’間の抵抗値を
示す曲軸図である。
試料の構造は第８図に見られる如く、Ｐ型のＳｉ基板１
表−に短冊状のｎ型領域にを多数ル成しく図では１個の
み示す）、該ｎ型愉域加両鰯酩上の８ｉ０．＠２を選択
的に除去してコンタクト窓８，８′を設け、該コンタク
ト窓８．８′にお−てｎ型領域Ｉとそれぞれ接触する電
極配線４．４′を形成したものである。；区極配−４、
４’ （１）Ｊｌｌｍ、寸法及び形成方法は前記第２図
のものと同じとした。これと比較するための＃ｌ：科は
、図示はして−ないが、電極配−を通常の魚ル法により
ＡＪのみで形成したことを除−て第８図の試料と全く同
じである＠第４図の曲−Ａは、第８図の４極配４ｍ４．
４’間の抵抗値を、中１田層を形成する際の反応槽内圧
力に対するＮ、の分圧、比に対応させて示し、白丸の点
Ｂは比較試料のＡＩよりなる磁極配線間抵抗を示す。な
お各測定値はそれぞれ凡そ４００個のサンプルの実測値
の平、均値である。
表−に短冊状のｎ型領域にを多数ル成しく図では１個の
み示す）、該ｎ型愉域加両鰯酩上の８ｉ０．＠２を選択
的に除去してコンタクト窓８，８′を設け、該コンタク
ト窓８．８′にお−てｎ型領域Ｉとそれぞれ接触する電
極配線４．４′を形成したものである。；区極配−４、
４’ （１）Ｊｌｌｍ、寸法及び形成方法は前記第２図
のものと同じとした。これと比較するための＃ｌ：科は
、図示はして−ないが、電極配−を通常の魚ル法により
ＡＪのみで形成したことを除−て第８図の試料と全く同
じである＠第４図の曲−Ａは、第８図の４極配４ｍ４．
４’間の抵抗値を、中１田層を形成する際の反応槽内圧
力に対するＮ、の分圧、比に対応させて示し、白丸の点
Ｂは比較試料のＡＩよりなる磁極配線間抵抗を示す。な
お各測定値はそれぞれ凡そ４００個のサンプルの実測値
の平、均値である。
図より明らｂ・な知く、本実施例の電極配線の構造は、
ＡＩのみよりなる磁極配線と比較し、抵抗値は若干高−
が、その差は実用上何ら差しつかえない程′度である。
ＡＩのみよりなる磁極配線と比較し、抵抗値は若干高−
が、その差は実用上何ら差しつかえない程′度である。
また４袖配線４．４′間の抵抗は、ヒ運の中１刊階のノ
β成工程におけるＮ！の分圧比を凡そ９〔％〕以上とす
ればきわめて安定である。この点からも本実、也例の、
ｎ４ＩＩ！！配梅が製作容易であることが理解されよう
め なお１＄１のＡＮもしくは１合金層６の厚さは、下限に
つ―ては１１１述したが、上限は２０００（人〕程度と
することが望ましいようである。それはショットキ・バ
リア・ダイオードの電極配線を本発明により形成した場
合には、厚さを２０００（人）以上とすると、順方向電
圧の立上り電圧ｖＦ、ＩＮＬ８ＩＩＩｌＩｆ１プロセス
の熱サイクルにより不安定となるものが発生することに
よる。
β成工程におけるＮ！の分圧比を凡そ９〔％〕以上とす
ればきわめて安定である。この点からも本実、也例の、
ｎ４ＩＩ！！配梅が製作容易であることが理解されよう
め なお１＄１のＡＮもしくは１合金層６の厚さは、下限に
つ―ては１１１述したが、上限は２０００（人〕程度と
することが望ましいようである。それはショットキ・バ
リア・ダイオードの電極配線を本発明により形成した場
合には、厚さを２０００（人）以上とすると、順方向電
圧の立上り電圧ｖＦ、ＩＮＬ８ＩＩＩｌＩｆ１プロセス
の熱サイクルにより不安定となるものが発生することに
よる。
また中間Ｍｌ旙の厚さは２００〜２００Ｇ（Ａ）種度、
第２のＡＩもしくはム１合金層７は凡そ５０００ （λ
〕以上とするのが望ましいようである。
第２のＡＩもしくはム１合金層７は凡そ５０００ （λ
〕以上とするのが望ましいようである。
以上説明したごとく、本発明により半導体材料の析出を
抑制町廓で且つ製作容易な電極配線を具−する千４体装
置が提供された。
抑制町廓で且つ製作容易な電極配線を具−する千４体装
置が提供された。
なお本発明に係る電極配線上に、層間絶縁層を介して上
層配騙を形成して多層配線を形成し優ること、また上層
配薯のｍ造及び材貞等は通常用いられるいかなるもので
あってもよいこと等は符に説明を安しないであろう。
層配騙を形成して多層配線を形成し優ること、また上層
配薯のｍ造及び材貞等は通常用いられるいかなるもので
あってもよいこと等は符に説明を安しないであろう。
第１図は従来の電極配線を説明するための賛部−圓図、
第２図は不発明の一実鵬例を示す９Ｊ！部給面図、第８
図は本発明に係る゛鴫極配騙と従来のものとの比較区数
を行なうための試料を示すｇ！部部面面図第４図は上記
比較試験結呆を示す曲軸図である。 図において、ｌは半導体基板、８社コンタクト窓、４は
電極配−１５は第１のムｊ４Ｌ＜はム１合金よりなる層
、７は第２のＡＩもしくはＡＪ金合金りなる層、１６は
中間層、を示す０第２図 。 第３図 第４図 −一ゆ今丑°比
第２図は不発明の一実鵬例を示す９Ｊ！部給面図、第８
図は本発明に係る゛鴫極配騙と従来のものとの比較区数
を行なうための試料を示すｇ！部部面面図第４図は上記
比較試験結呆を示す曲軸図である。 図において、ｌは半導体基板、８社コンタクト窓、４は
電極配−１５は第１のムｊ４Ｌ＜はム１合金よりなる層
、７は第２のＡＩもしくはＡＪ金合金りなる層、１６は
中間層、を示す０第２図 。 第３図 第４図 −一ゆ今丑°比
Claims (1)
- 半導体基板表面より導出された電極配線層が、ムＩもし
く社ムＩ合金よりなる２つの層の間に、Ｔ １ ＊Ｔａ
、Ｗ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｚｒ、ＮｂｅＶｅＯｒｆＤ中から選
ばれた一つの金属の窒化物層がはさまれてなることを特
徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14439381A JPS5844767A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14439381A JPS5844767A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5844767A true JPS5844767A (ja) | 1983-03-15 |
| JPH0376030B2 JPH0376030B2 (ja) | 1991-12-04 |
Family
ID=15361100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14439381A Granted JPS5844767A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5844767A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018121050A (ja) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置とその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022007763A (ja) * | 2020-06-26 | 2022-01-13 | 株式会社デンソー | 半導体装置およびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5444866A (en) * | 1977-09-16 | 1979-04-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor device |
-
1981
- 1981-09-11 JP JP14439381A patent/JPS5844767A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5444866A (en) * | 1977-09-16 | 1979-04-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018121050A (ja) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0376030B2 (ja) | 1991-12-04 |
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