JPS589376A - 半導体装置 - Google Patents
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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- 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
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
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- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
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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】
本発明は半導体装置に係シ、４１多結晶シリコンと金属
によプ形成されるショットキ・バリア・ダイオードに関
する。
によプ形成されるショットキ・バリア・ダイオードに関
する。
絶縁層上に形成された多結晶シリコン中に素子を形成す
ることは、三次元構造の半導体装置を提供することにな
９、高密度化を促進する有効な手段である。
ることは、三次元構造の半導体装置を提供することにな
９、高密度化を促進する有効な手段である。
しかしながら、多結晶シリコン中に形成された素子、例
えばバイポーラトランジスタ、ダイオード、Ｍ ＯＳ
（％ｅｔａｌ ０ｘｉｄｅ Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ） ）ランジスタの性能社、単結晶シリコン中に形成
された素子と比較して一桁程悪い。この性能を悪くして
いる要因の一つとして、多結晶シリコンに不純物を添加
し丸線の活性化率が単結晶シリコンの場合のＡ −Ｋｏ
ｈ低い点が揚られる。すなわち、同一不純物を多結晶
シリコンと単結晶シリコンに添加した場合、その抵抗値
は、多結晶シリコンの方が５〜５０倍穆高い値を示すこ
とになる。この問題を具体的な例について説明すれば次
の通シである。
えばバイポーラトランジスタ、ダイオード、Ｍ ＯＳ
（％ｅｔａｌ ０ｘｉｄｅ Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ） ）ランジスタの性能社、単結晶シリコン中に形成
された素子と比較して一桁程悪い。この性能を悪くして
いる要因の一つとして、多結晶シリコンに不純物を添加
し丸線の活性化率が単結晶シリコンの場合のＡ −Ｋｏ
ｈ低い点が揚られる。すなわち、同一不純物を多結晶
シリコンと単結晶シリコンに添加した場合、その抵抗値
は、多結晶シリコンの方が５〜５０倍穆高い値を示すこ
とになる。この問題を具体的な例について説明すれば次
の通シである。
第１図は従来の多結晶シリ″コン中に形成されたショッ
トキ拳しくリア・ダイオードの構造を示すものである。
トキ拳しくリア・ダイオードの構造を示すものである。
このショットキ・バリア・ダイオードは、絶縁層１上に
ＣＶ Ｄ （Ｃｈ・ｍ１ｃａｌＹａｐｏｕｒ ｐ＠ｐｏ
ｓ１ｔｉｏｎ ）法にて例えば３０００〜４ｏｏｏｉの
膜厚に不純物無添加の多結晶シリコン層２を形成し、所
望の形状にホトレジスト工程とその後のプラズマエツチ
ング工程にて成形する。そして、この多結晶シリコン層
２上に、例えば１０００℃の水蒸気雰囲気中で１０００
Ｘの膜厚の酸化膜３を形成し、その後、加速電圧１００
〜１２０に＠Ｖ、）”−ズ量１０Ｉｆ〜１０１１ａｔｏ
ルーの条件でＮ型不純物例えばリンをイオン注入により
添加し、熱処理後の不純物量が１０１′〜１０″ａｔＯ
ｍ／１１となるように多結晶シリコン層２をＮ型とする
。ま九、この多結晶シリコン層２に１００〜１２０に＊
Ｖ、 ドーズ量１０” ａｔｏｍ／、ｉの条件でＮＷ
不純物例えばリンをイオン注入により添加し、アノード
となそ高濃度不純物領域２ａを形成する。その後、酸化
膜３に開口部４゜５を形成し、この開口部４．５に電極
金属層６゜１を形成すると、多結晶シリコン層２の領域
２ｂと電極金属層７との間にショットキ接合８が形成さ
れる。
ＣＶ Ｄ （Ｃｈ・ｍ１ｃａｌＹａｐｏｕｒ ｐ＠ｐｏ
ｓ１ｔｉｏｎ ）法にて例えば３０００〜４ｏｏｏｉの
膜厚に不純物無添加の多結晶シリコン層２を形成し、所
望の形状にホトレジスト工程とその後のプラズマエツチ
ング工程にて成形する。そして、この多結晶シリコン層
２上に、例えば１０００℃の水蒸気雰囲気中で１０００
Ｘの膜厚の酸化膜３を形成し、その後、加速電圧１００
〜１２０に＠Ｖ、）”−ズ量１０Ｉｆ〜１０１１ａｔｏ
ルーの条件でＮ型不純物例えばリンをイオン注入により
添加し、熱処理後の不純物量が１０１′〜１０″ａｔＯ
ｍ／１１となるように多結晶シリコン層２をＮ型とする
。ま九、この多結晶シリコン層２に１００〜１２０に＊
Ｖ、 ドーズ量１０” ａｔｏｍ／、ｉの条件でＮＷ
不純物例えばリンをイオン注入により添加し、アノード
となそ高濃度不純物領域２ａを形成する。その後、酸化
膜３に開口部４゜５を形成し、この開口部４．５に電極
金属層６゜１を形成すると、多結晶シリコン層２の領域
２ｂと電極金属層７との間にショットキ接合８が形成さ
れる。
以上のような工程で作られた多結晶シリコン層２中の領
域２ａと領域２ｂはそれぞれＭΩ／口〜ＧΩ／口と数百
隻６〜数Ｋ Ｏｌｏの値を示すため、第２図で示す等価
回路図中の寄生抵抗（シリーズ抵抗）９の値が大きくな
シ、第３図の実！ＩＡで示すように、電流−電圧特性に
おいて抵抗成分が大きく効いた悪い特性を示す。また、
領域２ｂのシリーズ抵抗が大きいためアノード側に近い
領域に′ｍｌ！ｍｌ中流生じ、信頼性面の劣化を招くこ
とになる。なお、第２図において、１０は形成されたシ
ョットキ・バリアｅダイオードを示す。
域２ａと領域２ｂはそれぞれＭΩ／口〜ＧΩ／口と数百
隻６〜数Ｋ Ｏｌｏの値を示すため、第２図で示す等価
回路図中の寄生抵抗（シリーズ抵抗）９の値が大きくな
シ、第３図の実！ＩＡで示すように、電流−電圧特性に
おいて抵抗成分が大きく効いた悪い特性を示す。また、
領域２ｂのシリーズ抵抗が大きいためアノード側に近い
領域に′ｍｌ！ｍｌ中流生じ、信頼性面の劣化を招くこ
とになる。なお、第２図において、１０は形成されたシ
ョットキ・バリアｅダイオードを示す。
この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的
は、多結晶シリコンと金属によｐ形成されたショットキ
・バリア・ダイオードの寄生抵抗を低減し、電流−電圧
特性に優れた半導体装筺を提供することにある。
は、多結晶シリコンと金属によｐ形成されたショットキ
・バリア・ダイオードの寄生抵抗を低減し、電流−電圧
特性に優れた半導体装筺を提供することにある。
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第４図において、１１はＳ １０，６るいは８１Ａから
なる絶縁層、１２はスパッタリング等で形成された金属
シリサイド、例えば膜厚２０００〜ａｏｏｏＸのモリブ
デンシリサイド膜で、このモリブデンシリサイド膜１２
はホトレジスト工程とプラズマエツチング工程にょシ所
望の形状に成形された後、１０００−１１００℃の高温
中でアニールされ、シート抵抗が約３〜４ ”１０の値
を示す。１３はモリブデンシリサイドｊｌ［１２を被覆
する絶縁膜、例えばＣＶＤ法によシ形成された２０００
〜３０００Ｘの酸化ＩＩ （ｓｔｏ、）である。この酸
化膜１３のアニールとモリブデンシリサイド膜１２の７
ニールとは同一工程で行ってもよい。この酸化膜１３に
はアノード権出し開口部１４が形成され、この開口部１
４にショットキ・バリア・ダイオード形成の丸めの膜厚
１Ｇ００〜２ｏｏｏＸの多結晶シリコン層１５が形成さ
れ所望の形状にエツチング成形されている。この多結晶
シリコン層１５にはイオン注入法にょル不純物濃度が１
０１４〜１０” ａｔｏｍ／ａｊとなるようにＮ型不純
物、例えばリンが添加された後、アニール処理が施され
ている。なお、この多結晶シリコン層１５への不純物の
添加は多結晶シリコン層１５の形成時に行ってもよい。
なる絶縁層、１２はスパッタリング等で形成された金属
シリサイド、例えば膜厚２０００〜ａｏｏｏＸのモリブ
デンシリサイド膜で、このモリブデンシリサイド膜１２
はホトレジスト工程とプラズマエツチング工程にょシ所
望の形状に成形された後、１０００−１１００℃の高温
中でアニールされ、シート抵抗が約３〜４ ”１０の値
を示す。１３はモリブデンシリサイドｊｌ［１２を被覆
する絶縁膜、例えばＣＶＤ法によシ形成された２０００
〜３０００Ｘの酸化ＩＩ （ｓｔｏ、）である。この酸
化膜１３のアニールとモリブデンシリサイド膜１２の７
ニールとは同一工程で行ってもよい。この酸化膜１３に
はアノード権出し開口部１４が形成され、この開口部１
４にショットキ・バリア・ダイオード形成の丸めの膜厚
１Ｇ００〜２ｏｏｏＸの多結晶シリコン層１５が形成さ
れ所望の形状にエツチング成形されている。この多結晶
シリコン層１５にはイオン注入法にょル不純物濃度が１
０１４〜１０” ａｔｏｍ／ａｊとなるようにＮ型不純
物、例えばリンが添加された後、アニール処理が施され
ている。なお、この多結晶シリコン層１５への不純物の
添加は多結晶シリコン層１５の形成時に行ってもよい。
また、酸化膜１３には７ノード電極となるモリブデンシ
リサイド８１２との接触を取るための、開口部１６が形
成されておシ、この開口部１６と上記多結晶シリコン層
１５上に例えばア゛ルミニウムの電極金属層１７．１８
が形成されている。ここで、多結晶シリコン層１５と電
極金属層１７との界面にショットキ接合が形成されてい
る。
リサイド８１２との接触を取るための、開口部１６が形
成されておシ、この開口部１６と上記多結晶シリコン層
１５上に例えばア゛ルミニウムの電極金属層１７．１８
が形成されている。ここで、多結晶シリコン層１５と電
極金属層１７との界面にショットキ接合が形成されてい
る。
このような構造の７ヨツトキ・バリア・ダイオードにお
いては、高抵抗の多結晶シリコン層１５が薄く形成でき
るため、シリーズ抵抗を小さくでき、しかもパーティカ
ル方向に均一電流を流し込むことができるため、局部的
な電流集中が生じることがなく、信頼性にも優れている
。
いては、高抵抗の多結晶シリコン層１５が薄く形成でき
るため、シリーズ抵抗を小さくでき、しかもパーティカ
ル方向に均一電流を流し込むことができるため、局部的
な電流集中が生じることがなく、信頼性にも優れている
。
第３図の実線Ｂは、本発明によるショットキ・バリア・
ダイオードの電流−電圧特性を示すものであり、破線Ｃ
で示す単結晶シリコンによ多形成され九ショットキ・バ
リア・ダイオードと略同じ特性を示している。
ダイオードの電流−電圧特性を示すものであり、破線Ｃ
で示す単結晶シリコンによ多形成され九ショットキ・バ
リア・ダイオードと略同じ特性を示している。
尚、上記実施例においては、アノード側の電極としてモ
リブデンシリサイド膜１２を形成するようにし九が、こ
れに限定するものではなく、他の金属シリサイド膜、あ
るいはモリブデン、タングステン、チタン、タンタル等
の高融点金属膜を用いた場合にも同様の効果を得ること
ができる。
リブデンシリサイド膜１２を形成するようにし九が、こ
れに限定するものではなく、他の金属シリサイド膜、あ
るいはモリブデン、タングステン、チタン、タンタル等
の高融点金属膜を用いた場合にも同様の効果を得ること
ができる。
ま九第５図に示す如く、複数のショットキーバリアＯダ
イオード構成とすることも、勿論可能である。なお、第
４図との対応部分については、同一符号を付している。
イオード構成とすることも、勿論可能である。なお、第
４図との対応部分については、同一符号を付している。
以上のようにこの発明によれば、金属シリサイド膜を九
紘高融点金属膜の耐熱性金属膜を、アノード側の電極と
して多結晶シリコン層の下側に形成する構造とし九ので
、゛シリーズ抵抗を著しく低減できると共に、電流の流
れる方向をパーティカル方向として均一電流を流し込む
ことができるので、電流−電圧特性に優れた半導体装置
を提供できる。
紘高融点金属膜の耐熱性金属膜を、アノード側の電極と
して多結晶シリコン層の下側に形成する構造とし九ので
、゛シリーズ抵抗を著しく低減できると共に、電流の流
れる方向をパーティカル方向として均一電流を流し込む
ことができるので、電流−電圧特性に優れた半導体装置
を提供できる。
第１図は多結晶シリコン層中に形成さｎたショットキΦ
バリア・ダイオードを示す断面図、第２図は上記ダイオ
ードの等価回路、第３図はショットキ・バリア・ダイオ
ードの電流−電圧特性図、第４図はこの発明の一実施例
に係るショットキ噌′バリア・ダイオードを示す断面図
、第５図はこの発明の他の実施例を示す断面図である。 １１・・・絶縁層、１２・・・モリブデンシリサイド膜
、１３・・・酸化膜、１５・・・多結晶シリコン層、１
７．１８・・・電極金属層。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 電圧 第４図
バリア・ダイオードを示す断面図、第２図は上記ダイオ
ードの等価回路、第３図はショットキ・バリア・ダイオ
ードの電流−電圧特性図、第４図はこの発明の一実施例
に係るショットキ噌′バリア・ダイオードを示す断面図
、第５図はこの発明の他の実施例を示す断面図である。 １１・・・絶縁層、１２・・・モリブデンシリサイド膜
、１３・・・酸化膜、１５・・・多結晶シリコン層、１
７．１８・・・電極金属層。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 電圧 第４図
Claims (3)
- （１） 絶縁層と、この絶縁層上に形成された耐熱性
金属膜と、この耐熱性金属膜を被覆するように形成され
た絶縁膜と、この絶縁属に設けられた開口部と、この開
口部を介して前記耐熱性金属膜に接触し、かつ前記絶縁
膜の一部を被覆するように形成された多結晶シリコン層
と、この多結晶シリコ／層を被覆するように形成された
電極金属層とを具備したことを特徴とする半導体装置。 - （２）前記耐熱性金属膜が金属シリサイドである特許請
求の範囲第１項記載の半導体装置。 - （３） 前記耐熱性金属膜が高融点金属膜である特許
請求の範囲第１項記載の半導体装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10651081A JPS589376A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 半導体装置 |
| DE8282104721T DE3279117D1 (en) | 1981-05-29 | 1982-05-28 | Semiconductor device incorporated in a semiconductor layer formed on an insulating layer |
| EP82104721A EP0066810B1 (en) | 1981-05-29 | 1982-05-28 | Semiconductor device incorporated in a semiconductor layer formed on an insulating layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10651081A JPS589376A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589376A true JPS589376A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14435419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10651081A Pending JPS589376A (ja) | 1981-05-29 | 1981-07-08 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589376A (ja) |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP10651081A patent/JPS589376A/ja active Pending
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