JPS59132163A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS59132163A JPS59132163A JP531583A JP531583A JPS59132163A JP S59132163 A JPS59132163 A JP S59132163A JP 531583 A JP531583 A JP 531583A JP 531583 A JP531583 A JP 531583A JP S59132163 A JPS59132163 A JP S59132163A
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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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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は半導体装置に係シ、特にその電極算線の改良に
関する。
関する。
従来半導体装置において、電極配線としてはＡ／や多結
晶Ｓｉが多く用いられてきた。しかし、Ａｌ配線はその
融点が低いことから、配線形成後め熱処理は約５００υ
以下に限定される。一方多結晶Ｓｉ配線は高温熱処理に
耐えられるが、不純物を十分添加してもその比抵抗はＡ
Ａ等の金属に比べて高い。そこで最近は、高融点金属で
あるＭＯやＷが高笛厩半導体集積回路の電極配線として
注目されている。これらの金属は、十分高温熱処理に耐
えられ、しかも比抵抗は多結晶Ｓｉに比べて十分低い。
晶Ｓｉが多く用いられてきた。しかし、Ａｌ配線はその
融点が低いことから、配線形成後め熱処理は約５００υ
以下に限定される。一方多結晶Ｓｉ配線は高温熱処理に
耐えられるが、不純物を十分添加してもその比抵抗はＡ
Ａ等の金属に比べて高い。そこで最近は、高融点金属で
あるＭＯやＷが高笛厩半導体集積回路の電極配線として
注目されている。これらの金属は、十分高温熱処理に耐
えられ、しかも比抵抗は多結晶Ｓｉに比べて十分低い。
ところが、 ＭｏやＷは、高温熱処理によってＳｔ層と
の接触抵抗が上昇する傾向を示すことが最近例らかにさ
れた。そのデータの一例を第１図に示す。これは約、；
ｏｏｏＸのＭＯ配線をＮ２ガス中で３０分熱処理したと
きの１０Ωんのｎ型層との接触抵抗Ｒｅ（Ω・ｄ）を熱
処理温度を変えて測定したデータである（ＴＯＨＲＵ
ＭＯＣＨＩＺＵＫＩ ｅｔ、ａｌ、ＩＥＥＥＴＲＡＮ
ＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＤＥＶＩ
ＣＥＳ。
の接触抵抗が上昇する傾向を示すことが最近例らかにさ
れた。そのデータの一例を第１図に示す。これは約、；
ｏｏｏＸのＭＯ配線をＮ２ガス中で３０分熱処理したと
きの１０Ωんのｎ型層との接触抵抗Ｒｅ（Ω・ｄ）を熱
処理温度を変えて測定したデータである（ＴＯＨＲＵ
ＭＯＣＨＩＺＵＫＩ ｅｔ、ａｌ、ＩＥＥＥＴＲＡＮ
ＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＤＥＶＩ
ＣＥＳ。
Ｖｏｌ、、ＥＤ−２７’、Ｎｏ、 ８ 、Ａｕｇｕｓｔ
１９８０ 、 ｐ、 １４３１ よシ転載）。図か
ら明らかなように、ρ８は熱処理温度６上昇、と共に低
下しているのに対し、Ｒｃは約８００°Ｃ近辺から急激
に上昇する。この接触抵抗ＲＣ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、高融点金属と基板との界面に凝集して半絶
縁層を形成抗の上昇は、コンタクトポールを小さくして
集積回路の高密度集積化を図る上で大きな障害となる。
１９８０ 、 ｐ、 １４３１ よシ転載）。図か
ら明らかなように、ρ８は熱処理温度６上昇、と共に低
下しているのに対し、Ｒｃは約８００°Ｃ近辺から急激
に上昇する。この接触抵抗ＲＣ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、高融点金属と基板との界面に凝集して半絶
縁層を形成抗の上昇は、コンタクトポールを小さくして
集積回路の高密度集積化を図る上で大きな障害となる。
本発明は、 ＩＶＩｏまたはＷを電極配線として用い、
しかも高温熱処理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た半導体装置を提
供するものである。
しかも高温熱処理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た半導体装置を提
供するものである。
本発明は、 ＭｏまたはＷからなる電極配線中に、酸化
物生成自由エネルギーがＳｔのそれよシ小巧い金属（例
えばＭｇ、Ｔｈ、Ｕなど）またはそのシリサイドを含有
量せたことを特徴とする。この金属の含有量Ａ、電極配
線中のＭｏまたＷに対して原子比で１０％以下とするこ
とが、電極配線の高融点また低抵抗という特性を維持す
る上で好ましい。また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Ｓｉ基板と接触をなす
領域に含有させればよく、その含有のさせ方としては、
電極配線中に層をなしてもよいし均一に分散させてもよ
い。
物生成自由エネルギーがＳｔのそれよシ小巧い金属（例
えばＭｇ、Ｔｈ、Ｕなど）またはそのシリサイドを含有
量せたことを特徴とする。この金属の含有量Ａ、電極配
線中のＭｏまたＷに対して原子比で１０％以下とするこ
とが、電極配線の高融点また低抵抗という特性を維持す
る上で好ましい。また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Ｓｉ基板と接触をなす
領域に含有させればよく、その含有のさせ方としては、
電極配線中に層をなしてもよいし均一に分散させてもよ
い。
本発明によれば、電極配線中に含有させた金属まだはそ
のシリサイドが高温熱処理中に徐々に酸化させることに
より、′電極配線とＳｉ基板の界面での酸化物の凝集が
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。従って、コンタクトホールを小さくして高密度集積
化した半導体装置の高性能化が図られる。
のシリサイドが高温熱処理中に徐々に酸化させることに
より、′電極配線とＳｉ基板の界面での酸化物の凝集が
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。従って、コンタクトホールを小さくして高密度集積
化した半導体装置の高性能化が図られる。
本発明の実施例を第２図を用いて説明す為。
図は接触抵抗測定用試料の製造工程を示している。
まずｐ型Ｓｔ基板１に５ｉ０２膜２のマスクを形成し、
Ａｓまたはｐをイオン注入してｎ層３を形成する（ａＸ
Ａｓの場合は加速エネルギー４０ ＫｅＶ 、、 Ｐの
場合２５ＫｅＶで、いずれもドーズ量５Ｘ １０ ”
／ｃｒ／ｌとする。
Ａｓまたはｐをイオン注入してｎ層３を形成する（ａＸ
Ａｓの場合は加速エネルギー４０ ＫｅＶ 、、 Ｐの
場合２５ＫｅＶで、いずれもドーズ量５Ｘ １０ ”
／ｃｒ／ｌとする。
その後、ＣＶＤ法によｐ ５ｉ０２膜４を形成してコン
タクトホールをあける（ｂ）。本実施例の場合イオン注
入層に対して、ＣＶＤに伴う５５０’０，１時間の熱処
理以外に格別な活性化処理を行わなかったが、例ＨｆＳ
ｉ２膜６、再び１５００ＸのＭｏ膜５１−をスパッタ法
により形成し、これらの積層膜をパターニングしてｎ＋
層３にコンタクトすルミ極配線を形成する（ｃ）。そし
てこの状態でＮ２ガス雰囲気中で３０分の熱処理を施し
、ＣＶＤ法により ５ｉ０２膜１を形成し、コンタクト
穴あけを行ってＡｌ配線８を形成した（ｄ）にうして得
られた試料−について、ＭＯ膜配線°と基板との接触抵
抗ＲｅをＮ２ガス中での熱処理温度を変えて測定した結
果を第３図に示す。第３図には、Ｍｏ膜のみで電極配線
を構成した場合のデータを併せて示した。図から明らか
なように、Ｍｏのみ（曲線Ａ）の電極配線はｓ ｏ ｏ
’ｃを越えるとＲｅが急激に増加するのに対し、本実
施例の場合（曲線Ｂ）には１０００’Ｏの熱処理によっ
てもＲｅの増加は殆んどない。
タクトホールをあける（ｂ）。本実施例の場合イオン注
入層に対して、ＣＶＤに伴う５５０’０，１時間の熱処
理以外に格別な活性化処理を行わなかったが、例ＨｆＳ
ｉ２膜６、再び１５００ＸのＭｏ膜５１−をスパッタ法
により形成し、これらの積層膜をパターニングしてｎ＋
層３にコンタクトすルミ極配線を形成する（ｃ）。そし
てこの状態でＮ２ガス雰囲気中で３０分の熱処理を施し
、ＣＶＤ法により ５ｉ０２膜１を形成し、コンタクト
穴あけを行ってＡｌ配線８を形成した（ｄ）にうして得
られた試料−について、ＭＯ膜配線°と基板との接触抵
抗ＲｅをＮ２ガス中での熱処理温度を変えて測定した結
果を第３図に示す。第３図には、Ｍｏ膜のみで電極配線
を構成した場合のデータを併せて示した。図から明らか
なように、Ｍｏのみ（曲線Ａ）の電極配線はｓ ｏ ｏ
’ｃを越えるとＲｅが急激に増加するのに対し、本実
施例の場合（曲線Ｂ）には１０００’Ｏの熱処理によっ
てもＲｅの増加は殆んどない。
従っ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図はＭｏ配線のｎ型りｔ層に対する接触抵抗および
シート抵抗の熱処理温度による変化を示す図、第２図（
ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例の試料製造工程を示す
図、第３図は得られた試料の電極配線とｎ型層との接触
抵抗の熱処理温度による変化を、従来の電極配線と比較
して示す図である。 １−ｐ型Ｓｉ基板、３− ｎ型層、５１，５２・・・Ｍ
ｏ膜、６・・・Ｈｆ５ｉｚ膜。 第 １ 図 熱処理温度（・Ｃ） 第２図
シート抵抗の熱処理温度による変化を示す図、第２図（
ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例の試料製造工程を示す
図、第３図は得られた試料の電極配線とｎ型層との接触
抵抗の熱処理温度による変化を、従来の電極配線と比較
して示す図である。 １−ｐ型Ｓｉ基板、３− ｎ型層、５１，５２・・・Ｍ
ｏ膜、６・・・Ｈｆ５ｉｚ膜。 第 １ 図 熱処理温度（・Ｃ） 第２図
Claims (1)
- （１）モリブデンまたはタングステンからなる電極配線
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のそれよシ／Ｊ％さい金属
であるＭｇ、Ｂｅ、Ｔｈ、Ｕから選ばれる少なくとも一
種又はそれらのシリサイドを含有させ、その電極配線中
の含有量がＭｏまたはＷに対する原子比で１０％以下で
ある −″−°− 域母半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP531583A JPS59132163A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP531583A JPS59132163A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59132163A true JPS59132163A (ja) | 1984-07-30 |
Family
ID=11607825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP531583A Pending JPS59132163A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59132163A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62298169A (ja) * | 1986-06-18 | 1987-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| JPH11340426A (ja) * | 1998-03-24 | 1999-12-10 | Rohm Co Ltd | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2002237589A (ja) * | 2001-02-08 | 2002-08-23 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1983
- 1983-01-18 JP JP531583A patent/JPS59132163A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62298169A (ja) * | 1986-06-18 | 1987-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| JPH11340426A (ja) * | 1998-03-24 | 1999-12-10 | Rohm Co Ltd | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2002237589A (ja) * | 2001-02-08 | 2002-08-23 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
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