JPS60154613A - 極低温用半導体装置 - Google Patents

極低温用半導体装置

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JPS60154613A JP59010022A JP1002284A JPS60154613A JP S60154613 A JPS60154613 A JP S60154613A JP 59010022 A JP59010022 A JP 59010022A JP 1002284 A JP1002284 A JP 1002284A JP S60154613 A JPS60154613 A JP S60154613A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は半導体集積回路に関し、特に低温で動作させる
ことを特徴とする超高速素子の配線および電極構造に関
する。
〔発明の背景〕
半導体集積回路における信号伝播の高速化を制限する一
因として配線抵抗と配線容量による遅延がある。従来、
半導体集積回路の配線材料としては、Ｓｉ集積回路の場
合、ＡＱ、Ｍｏ、Ｗ、ポリシリコン層などが用いられて
いる。ＡＱ層の抵抗値は液体ヘリウム温度で約】／２０
に低減し、ポリシリコン層の抵抗値も同温度で約９７１
０に低減するものの、トランジスタのチャネル長が短く
なった極限ではこれらの配線層における信号伝播時間が
伝播速度を制限してしまうという問題がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的はこの遅延を極力低減する配線および電極
構造を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明はこの配線における信号伝播の遅延をほとんど零
にするため、回路配線に超電導金属を用いて液体ヘリウ
ム温度動作させる半導体集積回路に関する。本発明では
半導体集積回路の配線に工業的に広く用いられている超
電導金属であるところのＮ　ｂ　、　Ｐ　ｂ　、　Ｎ　
ｂ　Ｎ　、　Ｍ　ｏ　Ｎ及びこれらの合金を用い回路を
液体ヘリウム温度で動作させる。
この時配線金属が超電導状態となり、配線における信号
伝播遅延を極端に短くできる。上記超電導金属を配線に
用いるためこれをＭＯ３ＦＥＴ’のソース、ドレイン領
域上に直接蒸着して電極を形成すると、これらの超電導
金属とＳｉ間で著しく反応し、ソース、ドレイン領域を
突き抜番づてｐ　−［１接合短絡破壊を生じ易いという
問題点があった。また上記超電導金属をポリシリコン層
または酸化膜」二に直接蒸着すると密着性が不十分で超
電導金属層に応力歪が発生し易いという問題がある。そ
こで本発明では金属シリサイド層またはＭ　ｏ　、　Ｗ
、　Ａ　Ｑなどの通常金属層の上に超電導金属を蒸着し
た二層配線構造をとる。もしくは、前記二層配線に加え
て、前記超電金属の上にさらにもう一度、金属または金
属シリサイド層を設けた三層配線構造をとってその上に
形成されるパッシベーション膜との密着性を改善する。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第１図により説明する。
第１図において、】ｌはＰ型Ｓｉ基板、■、２はフィー
ルド酸化膜、１３はゲート酸化膜、１４はポリシリコン
層、また１、５．１６はｎ　’拡散層、１７はＰＳＧ膜
である。さらに、１８はモリブデンシリサイドｆｆＪ　
（ＰＡｏＳ　ｉ２）　、１９はこの上に電子ビーム蒸着
または高周波スパッタリング法によって形成したＮｂ層
である。
本実施例の集積回路はモリブデンサイド層とＮｂ層の積
層構造を配線として用いて、これを液体ヘリウム温度（
４，２Ｋ）動作′させることを特徴としており、極低は
下ではＮ　）＋配線が超電導状１ｍとなって信号遅延を
極めて短くできるとともに、ＮｂＭとＳｉまたはポリシ
リコン層、もしくは酸化膜間にモリブデンシリサイド層
を介在させたため、超電心金ＪにとＳｉとの反応を効果
的に防止でき、また配線の密着性、応力歪の問題を大幅
に改善できる。
本実施例は配線及び電極構造として次の三種を含む。
第一は第１図に示したように、ｎ＋層１５、モリブデン
シリサイド層１８、Ｎｂ層】９よりなる配線および電；
極枯造である。第二は、ｎ′層１Ｇ、ポリシリコンＭ］
４、モリブデンシリサイド層１８、Ｎｂ層Ｉ９よりなる
配線および電極構造である。第三はポリシリコン層】４
．モリブデンシリサイド層１８．Ｎｂ層１９よりなる配
線および電ｔＪｉ構造である。
第２の実施例では、第一の実施例におりるモリブデンシ
リサイド層の代わりにＳｉとの反応性の小さいＭｏまた
はＷ層を蒸着する。
本発明の第３の実施例を第２図により説明する。
図中、２１はｐ型Ｓｉ基板、２２はフィールド酸化膜、
２３はゲート酸化膜、２４はポリシリコン層、２５．２
６はｎ３拡散層、２７はＰＳＧ膜、２８．３０はモリブ
デンシリサイド層、２９はＮｂ層、３１はパッシベーシ
ョン膜である。本実施例では第１．第２の実施例で前記
した利点に加えて、Ｎｂ層上面をモリブデンシリサイド
層で被うため、Ｎｂ層とパッシベーション１摸間の密着
性、配線の微細加工性で改善される。本実施例は次の三
種の配線及び電極構造を含む。第一はｒ＋”層２５、モ
リブデンシリサイド層２８、Ｎｂ層２９、モリブデンサ
イド層３０の積層構造である。第二はｎ′層２６、ポリ
シリコン層２４．モリブデンシリサイドＭ２８、Ｎｂ層
２９、モリブデンシリサイドＭ３０の積層構造である。
第三はポリシリコン層２４、モリブデンシリサイド２８
、Ｎｂ層２９、モリブデンシリサイド層３０の積層構造
である。
第４の実施例は第三の実施例におけるモリブデンシリサ
イド層の代わりにＭｏまたはＷ層を蒸着する。
また上記実施例では超電導金属層としてＮｂを用いる場
合のみについて述べたが、本発明は超電導金属として、
Ｐ　ｂ　、　Ｎ　ｂ　Ｎ　、　Ｍ　ｏ　Ｎ　、およびこ
れらを含む合金を用いて実現可能であることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１及び第２の実施例を示す素子断面
図である。第２図は第３及び第４の実施例を示す素子断
面図である。 １１．１１　・・基板、１２．２２・・・フィールド酸
化膜、１４．２４・・・ポリシリコン層、１５，１６゜
２５．２６・・ｎ＋拡散層、１８，２８．３０・−モ第
１頁の続き ０発明者　小者　信夫　国分寺ｍヶ 央研究所内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、金属または金属シリサイド層と、この層に隣してそ
    の上に形成された超電導金属層からなる配線もしくは電
    極構造を有し、５０’に以下の温度で動作させることを
    特徴とする極低温用半導体装置。 ２、半導体基体の表面に設けられた高濃度不純物領域と
    、前記高濃度不純物領域上に形成された金属または金属
    シリサイド層と、この層に隣接してその上に形成された
    超電導金属層からなる配線もしくは電極構造を有し、５
    ０″に以下の温度で動作させることを特徴とする極低温
    用半導体装置。 ３、半導体基体の表面に設けられた高濃度不純物領域と
    、前記高濃度不純物領域上に形成されたシリコン層と、
    この層に隣接してその上に形成された金属または金属シ
    リサイド層と、この層に隣接してその上に形成された超
    電導金属層からなる配線もしくは電極構造を有し、５０
    °に以下の温度で動作させることを特徴とする極低温用
    ！１１導体装置。 ４、ポリシリコン層と、この層に隣接してその−Ｌに形
    成された金属または金属シリサーｒ°ド層と、この層に
    隣接してその上に形成された超電導金属層からなる配線
    もしくは電極構造を有し、５０°１く以下の温度で動作
    させることを特徴とする極低温用半導体装置。 ５、前記超電４金ｍ層に隣接してそのＬに金属または金
    属シリサイド層が形成されてなる配線もしくは電極構造
    を有する特許請求の範囲第１項。 第２項、第３項、第４項記載の極低温用半導体装置。
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63220544A (ja) * 1987-03-09 1988-09-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超伝導半導体装置
JPS63220546A (ja) * 1987-11-09 1988-09-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超伝導装置の作製方法
JPS63220545A (ja) * 1987-03-09 1988-09-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超伝導半導体装置の作製方法
EP0282012A2 (en) * 1987-03-09 1988-09-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Superconducting semiconductor device
EP0285445A2 (en) * 1987-04-01 1988-10-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electric circuit having superconducting multilayered structure and manufacturing method for same
JPS63244880A (ja) * 1987-03-31 1988-10-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 超高速半導体装置
JPS63275144A (ja) * 1987-05-06 1988-11-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超電導体装置
EP0295708A2 (en) * 1987-06-18 1988-12-21 Fujitsu Limited Semiconductor device having a superconductive wiring
EP0299163A2 (en) * 1987-07-15 1989-01-18 Sharp Kabushiki Kaisha Interconnection method for semiconductor device
JPS6445145A (en) * 1987-08-13 1989-02-17 Semiconductor Energy Lab Superconducting device
JPS6445144A (en) * 1987-08-13 1989-02-17 Semiconductor Energy Lab Manufacture of superconducting device
JPS6445143A (en) * 1987-08-13 1989-02-17 Semiconductor Energy Lab Superconducting device
JPS6445146A (en) * 1987-08-13 1989-02-17 Semiconductor Energy Lab Manufacture of superconducting device
EP0305167A2 (en) * 1987-08-24 1989-03-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic devices utilizing superconducting materials
JPS6453433A (en) * 1987-03-27 1989-03-01 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit
JPH01123438A (ja) * 1987-11-07 1989-05-16 Mitsubishi Electric Corp 超電導配線集積回路
JPH01125957A (ja) * 1987-11-11 1989-05-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超電導体装置
EP0325408A2 (en) * 1988-01-18 1989-07-26 Fujitsu Limited Semiconductor device having an interconnection layer
JPH01264242A (ja) * 1988-04-14 1989-10-20 Matsushita Electron Corp 半導体装置
US5183800A (en) * 1987-07-15 1993-02-02 Sharp Kabushiki Kaisha Interconnection method for semiconductor device comprising a high-temperature superconductive material
JPH07263765A (ja) * 1994-03-24 1995-10-13 Agency Of Ind Science & Technol 絶縁ゲート型電界効果トランジスタとその作製方法，及び絶縁ゲート型電界効果トランジスタの集積回路装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5867045A (ja) * 1981-10-19 1983-04-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 極低温用半導体装置およびその製造方法
JPS5897880A (ja) * 1981-12-07 1983-06-10 Hitachi Ltd 超電導薄膜機能素子の接続端子用突起電極
JPS58125885A (ja) * 1982-01-22 1983-07-27 Hitachi Ltd ジヨセフソン素子集積回路の構成方法
JPS58147085A (ja) * 1982-02-25 1983-09-01 Fujitsu Ltd ジヨセフソン集積装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5867045A (ja) * 1981-10-19 1983-04-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 極低温用半導体装置およびその製造方法
JPS5897880A (ja) * 1981-12-07 1983-06-10 Hitachi Ltd 超電導薄膜機能素子の接続端子用突起電極
JPS58125885A (ja) * 1982-01-22 1983-07-27 Hitachi Ltd ジヨセフソン素子集積回路の構成方法
JPS58147085A (ja) * 1982-02-25 1983-09-01 Fujitsu Ltd ジヨセフソン集積装置

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63220544A (ja) * 1987-03-09 1988-09-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超伝導半導体装置
JPS63220545A (ja) * 1987-03-09 1988-09-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超伝導半導体装置の作製方法
EP0282012A2 (en) * 1987-03-09 1988-09-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Superconducting semiconductor device
JPS6453433A (en) * 1987-03-27 1989-03-01 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit
JPS63244880A (ja) * 1987-03-31 1988-10-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 超高速半導体装置
EP0285445A2 (en) * 1987-04-01 1988-10-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electric circuit having superconducting multilayered structure and manufacturing method for same
JPS63275144A (ja) * 1987-05-06 1988-11-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超電導体装置
EP0295708A2 (en) * 1987-06-18 1988-12-21 Fujitsu Limited Semiconductor device having a superconductive wiring
US5183800A (en) * 1987-07-15 1993-02-02 Sharp Kabushiki Kaisha Interconnection method for semiconductor device comprising a high-temperature superconductive material
EP0299163A2 (en) * 1987-07-15 1989-01-18 Sharp Kabushiki Kaisha Interconnection method for semiconductor device
JPS6445144A (en) * 1987-08-13 1989-02-17 Semiconductor Energy Lab Manufacture of superconducting device
JPS6445143A (en) * 1987-08-13 1989-02-17 Semiconductor Energy Lab Superconducting device
JPS6445146A (en) * 1987-08-13 1989-02-17 Semiconductor Energy Lab Manufacture of superconducting device
JPS6445145A (en) * 1987-08-13 1989-02-17 Semiconductor Energy Lab Superconducting device
EP0305167A2 (en) * 1987-08-24 1989-03-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic devices utilizing superconducting materials
JPH01123438A (ja) * 1987-11-07 1989-05-16 Mitsubishi Electric Corp 超電導配線集積回路
JPS63220546A (ja) * 1987-11-09 1988-09-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超伝導装置の作製方法
JPH01125957A (ja) * 1987-11-11 1989-05-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超電導体装置
EP0325408A2 (en) * 1988-01-18 1989-07-26 Fujitsu Limited Semiconductor device having an interconnection layer
JPH01264242A (ja) * 1988-04-14 1989-10-20 Matsushita Electron Corp 半導体装置
JPH07263765A (ja) * 1994-03-24 1995-10-13 Agency Of Ind Science & Technol 絶縁ゲート型電界効果トランジスタとその作製方法，及び絶縁ゲート型電界効果トランジスタの集積回路装置

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JPH0648733B2 (ja) 1994-06-22

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