JPS586172A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS586172A JPS586172A JP10411781A JP10411781A JPS586172A JP S586172 A JPS586172 A JP S586172A JP 10411781 A JP10411781 A JP 10411781A JP 10411781 A JP10411781 A JP 10411781A JP S586172 A JPS586172 A JP S586172A
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- silicide
- metal
- mixed
- semiconductor device
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- Pending
Links
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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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
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、信頼性の高い、高速動作可能な半導体装置に
関するものである。従来、集積回路の半導体素子におい
てｒ−）電極として、多結晶シリコンが多く用いられて
来た。しかしながら、よシ高速動作を目的として、この
多結晶シリコンに代わり、比抵抗が１桁程低い金属珪化
物を応用する試みが盛んになってきえ。
関するものである。従来、集積回路の半導体素子におい
てｒ−）電極として、多結晶シリコンが多く用いられて
来た。しかしながら、よシ高速動作を目的として、この
多結晶シリコンに代わり、比抵抗が１桁程低い金属珪化
物を応用する試みが盛んになってきえ。
金属珪化物の半導体プロセスへの適用につｉては、未だ
数多くの問題点が残りて−る。その一つは熱処理によシ
金属造化物属に非常に大きな膜応力が発生することであ
る０例えば、金属珪化物の一つであるモリブデン造化物
の０．五＾膜厚のものは、熱アニーにによりてｊ１１１
１ムのような応力変化を示す、層形成直後の応力は小さ
いが、熱アニール温度が４００Ｃを越えると応力は急激
に増大し、最高で２ Ｘ １０ ｄｙｍ／ｃａｌと非常
に大きな引りａｎ応力を示す、仁の原因は、膜形成後の
非晶質に近い馬が４００℃を越 。
数多くの問題点が残りて−る。その一つは熱処理によシ
金属造化物属に非常に大きな膜応力が発生することであ
る０例えば、金属珪化物の一つであるモリブデン造化物
の０．五＾膜厚のものは、熱アニーにによりてｊ１１１
１ムのような応力変化を示す、層形成直後の応力は小さ
いが、熱アニール温度が４００Ｃを越えると応力は急激
に増大し、最高で２ Ｘ １０ ｄｙｍ／ｃａｌと非常
に大きな引りａｎ応力を示す、仁の原因は、膜形成後の
非晶質に近い馬が４００℃を越 。
えると結晶化する際に１体積が収縮するからである。
この大きなストレスは半導体プロセスへの応用上、種々
の問題点を生じる。先ず、属自身の大きな応力によって
、基板との密着性が愚〈なシ、ｌ１ＩＩＫクラツクが人
り九ル、農が剥離してしまう、’ｉｌＫ、配線パターン
を形成した場合には、第２図に示すごとく配［７７、Ｊ
ｊＯ一部が熱アニールで欠損してしまうこともある。又
、菖３図に示すごとく、基ＩＥＪＪ上の絶縁属１１１１
Ｃ段Ｉｌ！部があると、この段差部においては、体積部
ＪｉｌＫよりて配置１ＪＪにクラックＪ４が入＾９、配
線の断線が起きる。更に社、基板との密着性が悪いこと
が原因の一つとな９て、半導体基板との良好なコンタク
トがとれないと＾う欠点も有している０以上に述ぺた欠
点は、例として挙げ九モリツｒン珪化物に限またもので
なく、他の金属珪化物にも共通する問題である。
の問題点を生じる。先ず、属自身の大きな応力によって
、基板との密着性が愚〈なシ、ｌ１ＩＩＫクラツクが人
り九ル、農が剥離してしまう、’ｉｌＫ、配線パターン
を形成した場合には、第２図に示すごとく配［７７、Ｊ
ｊＯ一部が熱アニールで欠損してしまうこともある。又
、菖３図に示すごとく、基ＩＥＪＪ上の絶縁属１１１１
Ｃ段Ｉｌ！部があると、この段差部においては、体積部
ＪｉｌＫよりて配置１ＪＪにクラックＪ４が入＾９、配
線の断線が起きる。更に社、基板との密着性が悪いこと
が原因の一つとな９て、半導体基板との良好なコンタク
トがとれないと＾う欠点も有している０以上に述ぺた欠
点は、例として挙げ九モリツｒン珪化物に限またもので
なく、他の金属珪化物にも共通する問題である。
本発明は以上の点を１みてなされ友もので、金属珪化物
の有する欠点の原因である熱アニールによる火照な応力
の発生を抑えて金属珪化物層を電極配線として用いた、
信頼性の高い高速動作可能な半導体装置を提供すること
ｔ−目的とするものである。
の有する欠点の原因である熱アニールによる火照な応力
の発生を抑えて金属珪化物層を電極配線として用いた、
信頼性の高い高速動作可能な半導体装置を提供すること
ｔ−目的とするものである。
金属造化物の熱アニールによる大きな応力の発生原因は
、アニールによりて結晶化が進み体積収縮が起きること
によることは前に述ぺた・これから小さな応力に抑える
Ｋｔｉ、体積収縮を防止することが襞点である。そこで
本発明は、電極配線として用いる金属珪化物膜中和、熱
アニールによる体積収縮を抑える不純物元素を混入させ
ることを特徴としている。
、アニールによりて結晶化が進み体積収縮が起きること
によることは前に述ぺた・これから小さな応力に抑える
Ｋｔｉ、体積収縮を防止することが襞点である。そこで
本発明は、電極配線として用いる金属珪化物膜中和、熱
アニールによる体積収縮を抑える不純物元素を混入させ
ることを特徴としている。
金属珪化物中ＫＡ人する不純物元素として紘、珪素と反
応して珪化物を形威するＴ１ ＃ Ｃｒ ｅＮｌ等の金
属が好ましい、第ｉｍｌの１は、スＩ母ツタ法でそりｆ
ｒ７珪化物属を形成する場合にメーｒット中に、予め１
０１！ＯＴｌを１人させて形成した膜の熱アニールによ
る応力変化を示した奄のである。膜応力は、従来９４Ｌ
Ｋ［て約１／４０大きさ罠なっていることがわかる。
応して珪化物を形威するＴ１ ＃ Ｃｒ ｅＮｌ等の金
属が好ましい、第ｉｍｌの１は、スＩ母ツタ法でそりｆ
ｒ７珪化物属を形成する場合にメーｒット中に、予め１
０１！ＯＴｌを１人させて形成した膜の熱アニールによ
る応力変化を示した奄のである。膜応力は、従来９４Ｌ
Ｋ［て約１／４０大きさ罠なっていることがわかる。
本ＪＡ＠をＭ０８集ＩＲ回路に適用した実施例を菖４図
によシ説明する・Ｐ１１８１基板４１を用−１選択酸化
法によ〕フィールド酸化膜４２を形威し、Ｃ−）酸化膜
４Ｊｔ−形成し良後、全面にモリブデン珪化物膜４４を
形成し九−）、モリブデン珪化物＠４４４、予めＴＩを
混入したモリｆｆ”ン珪化物ターｒットを用いえスバ、
タ法によ多形成した。この後、通常の工ＩＨＣ従りてモ
リ１ｒン珪化物ＪＩＩ４４をＩ４メーエンダしてｒ−）
電極その他の配線を形成し、不純物拡散によ〕ソース領
域４５、ドレイン領域４６を形成しくｂ）、ＣＶＤ駿化
＠４Ｆで全体をおおった後、コンタクトホールをあけて
ムＬ配置１１４１Ｂ、ａｘ雪を形成した（・）。
によシ説明する・Ｐ１１８１基板４１を用−１選択酸化
法によ〕フィールド酸化膜４２を形威し、Ｃ−）酸化膜
４Ｊｔ−形成し良後、全面にモリブデン珪化物膜４４を
形成し九−）、モリブデン珪化物＠４４４、予めＴＩを
混入したモリｆｆ”ン珪化物ターｒットを用いえスバ、
タ法によ多形成した。この後、通常の工ＩＨＣ従りてモ
リ１ｒン珪化物ＪＩＩ４４をＩ４メーエンダしてｒ−）
電極その他の配線を形成し、不純物拡散によ〕ソース領
域４５、ドレイン領域４６を形成しくｂ）、ＣＶＤ駿化
＠４Ｆで全体をおおった後、コンタクトホールをあけて
ムＬ配置１１４１Ｂ、ａｘ雪を形成した（・）。
本実施例によれば、ＴＩを含むモリブデン珪化物膜から
なる電極配線はクラック中はがれを生じることなく、配
ＩＩＩ／り一ンの欠損中段差部での断線もなく、＊＊性
の高い高速動作が可能なＭＯＩ集積回路が得られた。
なる電極配線はクラック中はがれを生じることなく、配
ＩＩＩ／り一ンの欠損中段差部での断線もなく、＊＊性
の高い高速動作が可能なＭＯＩ集積回路が得られた。
なお、金属珪化物層に不純物元素を混入させる方法は、
上述のようにスノ譬ツタ時あるいは蒸着時に同時に混入
する方法の他、Ｊｌｌ形成後にイオン注入法で不純物を
打ち込んで入れてもよく、これＫよっても同様の効果が
得られる。
上述のようにスノ譬ツタ時あるいは蒸着時に同時に混入
する方法の他、Ｊｌｌ形成後にイオン注入法で不純物を
打ち込んで入れてもよく、これＫよっても同様の効果が
得られる。
更に本発明による不純物の導入による金Ｊｌｌ珪化物膜
の改善効果は、実施例のモリ１ｒン珪化物のみならず他
の金属珪化物に対しても、同様である。
の改善効果は、実施例のモリ１ｒン珪化物のみならず他
の金属珪化物に対しても、同様である。
嬉１図は金属珪化物層の熱７二−ルによみ応力変化を示
す図、鶴ＺＳａ従来の金属珪化物膜配線の欠損の様子を
示す平面図、謳３図は同じくクラ、り発生の様子を示す
断画鵬、第１１）〜（・）は本発１１１０一実施例Ｏ製
造工ＩＩｔ示す断面図である。 ４１・・・ｓ１基板、４１−・フィールド酸化膜、４Ｊ
−ｌ”−）酸化膜、４４−Ｔｌを會む毫り１デン珪化物
膜、４ト・・ソース領域、４’ｇ−・ドレイン領域、４
７−ＣＶＤ酸化膜、４＃ｔｓＪ＃ｓ・・・ムＬ配線・ 出願入代１人 弁響士 鈴 江 武 彦１１図 熱アン−ｊし３＆屓 （０Ｃ） 第２ＦＩＩｉ 第３厘
す図、鶴ＺＳａ従来の金属珪化物膜配線の欠損の様子を
示す平面図、謳３図は同じくクラ、り発生の様子を示す
断画鵬、第１１）〜（・）は本発１１１０一実施例Ｏ製
造工ＩＩｔ示す断面図である。 ４１・・・ｓ１基板、４１−・フィールド酸化膜、４Ｊ
−ｌ”−）酸化膜、４４−Ｔｌを會む毫り１デン珪化物
膜、４ト・・ソース領域、４’ｇ−・ドレイン領域、４
７−ＣＶＤ酸化膜、４＃ｔｓＪ＃ｓ・・・ムＬ配線・ 出願入代１人 弁響士 鈴 江 武 彦１１図 熱アン−ｊし３＆屓 （０Ｃ） 第２ＦＩＩｉ 第３厘
Claims (2)
- （１） 金ｍｉｉ化物属を電極配線として用ｉる半導
体装置におりて、前記金属珪化物層に、熱アニールによ
る膜の体積収縮を抑制する不純物元素を混入させたこと
を特徴とする半導体装置。 - （２） 不゛細物元素は珪素と反応して珪化物を形成
する金属元素である特許請求の範囲纂１項記載の半導体
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10411781A JPS586172A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10411781A JPS586172A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS586172A true JPS586172A (ja) | 1983-01-13 |
Family
ID=14372177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10411781A Pending JPS586172A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS586172A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6014475A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| US5510295A (en) * | 1993-10-29 | 1996-04-23 | International Business Machines Corporation | Method for lowering the phase transformation temperature of a metal silicide |
| US5828131A (en) * | 1993-10-29 | 1998-10-27 | International Business Machines Corporation | Low temperature formation of low resistivity titanium silicide |
-
1981
- 1981-07-03 JP JP10411781A patent/JPS586172A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6014475A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| US5510295A (en) * | 1993-10-29 | 1996-04-23 | International Business Machines Corporation | Method for lowering the phase transformation temperature of a metal silicide |
| US5828131A (en) * | 1993-10-29 | 1998-10-27 | International Business Machines Corporation | Low temperature formation of low resistivity titanium silicide |
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