JPS61226957A - 半導体装置 - Google Patents
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Classifications
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- 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
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、S OI (Silicon On In
5ulator)構造の半導体装置に係り、特に、この
SOI構造の半導体装置における接合、電極の構成に関
する。
5ulator)構造の半導体装置に係り、特に、この
SOI構造の半導体装置における接合、電極の構成に関
する。
従来、半導体集積回路素子の接合・電pjA構造として
は、大別して第2図、第3図に示すような構造のものが
知られている。
は、大別して第2図、第3図に示すような構造のものが
知られている。
このうち、第2図の構造は、例えばMO3F%ETのソ
ース・ドレイン構造にみらするよ・)に、P−1i56
に形成した浅接合の不純物拡散層(n+層)50表面に
高融点金属のシリサイド(シリコン化合物)層2を形成
して拡散N5を低抵抗化し、その表面からアルミニウム
(AI) 電極3をとりだず構造である。
ース・ドレイン構造にみらするよ・)に、P−1i56
に形成した浅接合の不純物拡散層(n+層)50表面に
高融点金属のシリサイド(シリコン化合物)層2を形成
して拡散N5を低抵抗化し、その表面からアルミニウム
(AI) 電極3をとりだず構造である。
また第3図の構造は、例えば、S OI JJl造素子
にみるように、例えば石英などの絶縁物(Insu−1
ator)基板7の上のP一層6に直接単一不純物拡散
層5が形成され、その拡散層表面からAI電極3をとり
だす構造である。なお、これらの図において、1は絶縁
膜である。
にみるように、例えば石英などの絶縁物(Insu−1
ator)基板7の上のP一層6に直接単一不純物拡散
層5が形成され、その拡散層表面からAI電極3をとり
だす構造である。なお、これらの図において、1は絶縁
膜である。
しかして、これら従来の接合・電極構造は、まず第2図
の構造の場合、第5図に示すようにAI電極3のアロイ
工程及び、その後の熱処理工程で、電極3のAIが局部
的に拡散してAl拡散層4が形成され、これが接合を突
き抜け、接合を破壊する。
の構造の場合、第5図に示すようにAI電極3のアロイ
工程及び、その後の熱処理工程で、電極3のAIが局部
的に拡散してAl拡散層4が形成され、これが接合を突
き抜け、接合を破壊する。
特に近年LSIの高集積化、高性能化に伴って接合が浅
くなる傾向が顕著である。そして、このような浅接合に
対してはさらにアロイ以後の工程でAlが拡散層の接合
を突き抜は破壊する確率が高(なり、従って、この従来
例では、電極コンタクトの信頼性を充分に得るのが困難
であるという欠点を有する。
くなる傾向が顕著である。そして、このような浅接合に
対してはさらにアロイ以後の工程でAlが拡散層の接合
を突き抜は破壊する確率が高(なり、従って、この従来
例では、電極コンタクトの信頼性を充分に得るのが困難
であるという欠点を有する。
次に、第3図の構造の場合も、第6図に示すようにAt
アロイ以後の工程でAlが局部的に拡散してAl拡散層
4を形成することにより、この部分にP型拡散層が形成
され、下地がn+型不純物層5の場合、PN接合が部分
的に形成されてしまうことになる。その結果、不必要な
接合が形成され電極3とn1層5とのオーミックなコン
タクト(接触)ができなくなり、コンタクト抵抗(電極
と拡散の間)も増加する確率が高くなる。従って、この
従来例でも、やはり電極コンタクトの信頼性を充分に得
るのが困難であるという欠点を有する。なお、シリサイ
ド化MO3構造については、例えば’84VLSIシン
ポジウムll−7“寄生効果のない高性能シリサイド・
ソース/ドレインCMO8FET”と即する論文に開示
されており、他方、Sol構造については1.ジャパニ
ーズ ジャーナル オブ アプライド フイジクス第1
9巻(1980)19−I P145〜160を(J
Rpanese JOurnal of Applie
d Physics Vol 19(1980)
19−1 145〜160)の「イオン注入法により形
成した埋込み5ins層を用いた高速C−MO3I C
lと題する論文に開示されている。
アロイ以後の工程でAlが局部的に拡散してAl拡散層
4を形成することにより、この部分にP型拡散層が形成
され、下地がn+型不純物層5の場合、PN接合が部分
的に形成されてしまうことになる。その結果、不必要な
接合が形成され電極3とn1層5とのオーミックなコン
タクト(接触)ができなくなり、コンタクト抵抗(電極
と拡散の間)も増加する確率が高くなる。従って、この
従来例でも、やはり電極コンタクトの信頼性を充分に得
るのが困難であるという欠点を有する。なお、シリサイ
ド化MO3構造については、例えば’84VLSIシン
ポジウムll−7“寄生効果のない高性能シリサイド・
ソース/ドレインCMO8FET”と即する論文に開示
されており、他方、Sol構造については1.ジャパニ
ーズ ジャーナル オブ アプライド フイジクス第1
9巻(1980)19−I P145〜160を(J
Rpanese JOurnal of Applie
d Physics Vol 19(1980)
19−1 145〜160)の「イオン注入法により形
成した埋込み5ins層を用いた高速C−MO3I C
lと題する論文に開示されている。
本発明は、上記した従来技術の欠点を解消するぶ
ためになされたもので、その目的とするころは、電極ア
ロイ以後の熱処理工程での接合の破壊や電極コンタクト
部でのオーミック特性の劣化、それにコンタクト抵抗の
増加を防ぐことができ、素子の特性の安定性および信頼
性を充分に保障することができる接合・電極構造を実現
1.7た半導体装置を提供するにある。
ロイ以後の熱処理工程での接合の破壊や電極コンタクト
部でのオーミック特性の劣化、それにコンタクト抵抗の
増加を防ぐことができ、素子の特性の安定性および信頼
性を充分に保障することができる接合・電極構造を実現
1.7た半導体装置を提供するにある。
〔発明!7)概要〕
この目的を達成するため、本発明は、SOT構造による
半導体素子に下の絶縁層まで達するシリサー(F′層を
用いた電ti構造を適用した点を特徴とする。
半導体素子に下の絶縁層まで達するシリサー(F′層を
用いた電ti構造を適用した点を特徴とする。
以下、本発明による半導体装置について、図示の実施例
により詳細に説明する。
により詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例で、A1電極3の下には高融
点金属シリサイドN2が存在し、さらにその下が絶縁物
基板7とい・う構成になっている。PN接合は、p −
N eにn3拡散層5を基板7に達するまで設けること
によって形成されている。そのため第4図に示すように
、Alアロイ以後の熱処理工程でA1が局部的に深く拡
散したとしても(たとえ絶縁物基板7までAlが拡散し
たとしても)、^11拡散4ば金属シリサイド層2の中
に拡散するだLjであり、このため接合を形成すること
もなく、またシリサイド層2の横方向に形成したPN接
合を破壊することもない。
点金属シリサイドN2が存在し、さらにその下が絶縁物
基板7とい・う構成になっている。PN接合は、p −
N eにn3拡散層5を基板7に達するまで設けること
によって形成されている。そのため第4図に示すように
、Alアロイ以後の熱処理工程でA1が局部的に深く拡
散したとしても(たとえ絶縁物基板7までAlが拡散し
たとしても)、^11拡散4ば金属シリサイド層2の中
に拡散するだLjであり、このため接合を形成すること
もなく、またシリサイド層2の横方向に形成したPN接
合を破壊することもない。
従って、この実施例によれば、極めて高い安定性と信頼
性を与えることができる。
性を与えることができる。
次に、本発明による半導体装置を得るための製造方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
第7図は本発明の一実施例であるNチャンネルMOS
F ETの製作工程を示したもので、まず第7図ial
に示すように、石英基板7十に減圧CVD法によりボロ
ン(B)をドープしたポリSiを形成しZM(ゾーンメ
ルティング)法により再成長させ厚さ2000人のP型
車結晶St層8を形成する。
F ETの製作工程を示したもので、まず第7図ial
に示すように、石英基板7十に減圧CVD法によりボロ
ン(B)をドープしたポリSiを形成しZM(ゾーンメ
ルティング)法により再成長させ厚さ2000人のP型
車結晶St層8を形成する。
次に第7図(blに示すようにボロンBをイオンビーム
11によってlXl0”l0NS/c+1,120ke
Vでイオン打込みする。次に第7図(01に示すように
厚さ500人の酸化膜10を熱酸化法により形成し、そ
の後、Bを5 X’I O”l0NS/cd、 30
keVでチャネル■7□制御のためのイオン打込みを
し、さらにCVD法により厚さ2000人のポリSi層
9を形成する。次に第7図(d)に示すようにフォトリ
ソグラフィー技術を用いてポリSi層9を微細加工し、
MOSFETのゲート13を形成する。その後第7図(
61に示すようにモリブデン(Mo)膜12をスパッタ
法により厚さ500人形成し、さらに第7図(「)に示
すように、950℃で10分間熱処理l、た後、王水に
より金属M。を除去し、ゲート13及びソース・ドレイ
ン領域14をM。シリサイド15とする。その後さらに
第7図(明に示すようにヒ%i (As)を・fオンビ
ーム16によってI X 10 ”l0NS/cm、
40 keVでイオン打込みする。その後950℃、
10分間熱処理することにより第7図fh)に示すよう
にM。シリサイド15とP−3i層8の界面に01層1
7を形成する。次に第7図0)に示すように常圧CVD
法によりPSG(リンガラス)18を5000人形成し
た後ソース・ドレインMjjJHJ上にコンタクト窓を
フォトリソグラフィー技術を用いて開口し、その後At
をスパッタ法により8000人形成し、さらにAI電極
3をフォトリソグラフィー技術を用いて形成し、MOS
F ETが完成する。
11によってlXl0”l0NS/c+1,120ke
Vでイオン打込みする。次に第7図(01に示すように
厚さ500人の酸化膜10を熱酸化法により形成し、そ
の後、Bを5 X’I O”l0NS/cd、 30
keVでチャネル■7□制御のためのイオン打込みを
し、さらにCVD法により厚さ2000人のポリSi層
9を形成する。次に第7図(d)に示すようにフォトリ
ソグラフィー技術を用いてポリSi層9を微細加工し、
MOSFETのゲート13を形成する。その後第7図(
61に示すようにモリブデン(Mo)膜12をスパッタ
法により厚さ500人形成し、さらに第7図(「)に示
すように、950℃で10分間熱処理l、た後、王水に
より金属M。を除去し、ゲート13及びソース・ドレイ
ン領域14をM。シリサイド15とする。その後さらに
第7図(明に示すようにヒ%i (As)を・fオンビ
ーム16によってI X 10 ”l0NS/cm、
40 keVでイオン打込みする。その後950℃、
10分間熱処理することにより第7図fh)に示すよう
にM。シリサイド15とP−3i層8の界面に01層1
7を形成する。次に第7図0)に示すように常圧CVD
法によりPSG(リンガラス)18を5000人形成し
た後ソース・ドレインMjjJHJ上にコンタクト窓を
フォトリソグラフィー技術を用いて開口し、その後At
をスパッタ法により8000人形成し、さらにAI電極
3をフォトリソグラフィー技術を用いて形成し、MOS
F ETが完成する。
本実施例ではスパッタデボ金属としてM。を用いたが、
白金(Pt) 、タングステン(W)、チタン(Ti)
、タンタル(Ta)等の他の金属を用いても良い。また
基板7として石英を用いたが、St酸化膜であっても良
いし、またサファイヤ、ガラス。
白金(Pt) 、タングステン(W)、チタン(Ti)
、タンタル(Ta)等の他の金属を用いても良い。また
基板7として石英を用いたが、St酸化膜であっても良
いし、またサファイヤ、ガラス。
St’3化膜等の化1号物も適用できる。さらに、本実
施例では、絶縁膜上に単結晶Siを形成したが、この絶
縁膜上の層はポリSt、アモルファスSt、ゲルマニウ
ムなど半導体であれば全て適用できる。
施例では、絶縁膜上に単結晶Siを形成したが、この絶
縁膜上の層はポリSt、アモルファスSt、ゲルマニウ
ムなど半導体であれば全て適用できる。
またMOS F ETでなくても、信頼性が要求される
全ての電極コンタクト構造に適用して本発明の効果を享
受できる。
全ての電極コンタクト構造に適用して本発明の効果を享
受できる。
次に、第8図に本発明の他の一実施例である積IIMO
S F ETの断面構造を示す。下地のMOSFETは
、前述の実施例と同様の工程で形成する。
S F ETの断面構造を示す。下地のMOSFETは
、前述の実施例と同様の工程で形成する。
その後、眉間の絶縁膜(酸化膜子PSG)20を形成し
、スルーホールの穴をフォトリソグラフィー技術で開口
し、その穴をCVD法によりタングステン19で埋める
。その後二層目の単結晶をポリS+のレーザアニールを
用いて形成し、その後は前述の実施例と同様に二層目の
MOS F ETを形成する。この実施例では、前述の
実施例と同様、電極のコンタクトの信頼性が向上するの
みならず、一層目と二層めの接続が金属−金属シリサイ
ド接触になるため、従来のソース・ドレインが半導体で
形成されているSol構造に比べて、多層間のコンタク
トの信頼性が大幅に向上するという効果がある。
、スルーホールの穴をフォトリソグラフィー技術で開口
し、その穴をCVD法によりタングステン19で埋める
。その後二層目の単結晶をポリS+のレーザアニールを
用いて形成し、その後は前述の実施例と同様に二層目の
MOS F ETを形成する。この実施例では、前述の
実施例と同様、電極のコンタクトの信頼性が向上するの
みならず、一層目と二層めの接続が金属−金属シリサイ
ド接触になるため、従来のソース・ドレインが半導体で
形成されているSol構造に比べて、多層間のコンタク
トの信頼性が大幅に向上するという効果がある。
以上説明したように、本発明によれば、電極金属の拡散
による問題点を完全に除いて、シリサイドによるコンタ
クト特性を充分に活用することができるから、従来技術
の欠点を除き、極めて高い特性安定性と信頼性を備えた
半導体装置を容易に得ることができる。
による問題点を完全に除いて、シリサイドによるコンタ
クト特性を充分に活用することができるから、従来技術
の欠点を除き、極めて高い特性安定性と信頼性を備えた
半導体装置を容易に得ることができる。
第1図は本発明による半導体装置の一実施例を示す断面
図、第2図はシリサイド化MO3構造による従来例を示
す断面図、第3図はsor構造による従来例を示す断面
図、第4図は第1図の実施例によるAI拡散層の説明図
、第5図は第2図の従来例による問題点の説明図、第6
図は第3図の従来例における問題点の説明図、第7図+
al〜+11は本発明の一実施例による半導体装1の製
造工程の−例を示す説明図、第8図は本発明の他の一実
施例を示す断面図である。 l・・・絶縁膜、2・・・高融点金属シリサイド層、3
・・・A1電極、4・・・^■拡散層、5・・・n+層
、6・・・P一層、7・・・絶縁物(石英)基板、8・
・・単結晶5t(P−)、9・・・ポリSt、10・・
・酸化膜、11・・・Bイオンビーム、12・・・M、
デボ膜、13・・・ゲート、14・・・ケース・ドレイ
ン領域、15・・・M、シリサイド、16・・・^Sイ
オンビーム、 1l−−−n”5ilk、 IFl
・・・PSG (す第1図 第4図 第2図 第5図 第3図 第6図
図、第2図はシリサイド化MO3構造による従来例を示
す断面図、第3図はsor構造による従来例を示す断面
図、第4図は第1図の実施例によるAI拡散層の説明図
、第5図は第2図の従来例による問題点の説明図、第6
図は第3図の従来例における問題点の説明図、第7図+
al〜+11は本発明の一実施例による半導体装1の製
造工程の−例を示す説明図、第8図は本発明の他の一実
施例を示す断面図である。 l・・・絶縁膜、2・・・高融点金属シリサイド層、3
・・・A1電極、4・・・^■拡散層、5・・・n+層
、6・・・P一層、7・・・絶縁物(石英)基板、8・
・・単結晶5t(P−)、9・・・ポリSt、10・・
・酸化膜、11・・・Bイオンビーム、12・・・M、
デボ膜、13・・・ゲート、14・・・ケース・ドレイ
ン領域、15・・・M、シリサイド、16・・・^Sイ
オンビーム、 1l−−−n”5ilk、 IFl
・・・PSG (す第1図 第4図 第2図 第5図 第3図 第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少なくとも絶縁層上に半導体層の一部が形成されて
いる半導体装置において、半導体層に接して形成されて
いる電極引出し用導電層が電極と接する部分から前記絶
縁層まで連続的に形成されていることを特徴とする半導
体装置。 2、特許請求範囲第1項に於いて、上記電極引出し用導
電層が金属と半導体の化合物層で構成されていることを
特徴とする半導体装置。 3、特許請求の範囲第2項において、上記半導体層が絶
縁ゲート型電界効果素子のチャネル領域を形成し、上記
化合物層が上記素子のゲート領域及びソース領域である
ことを特徴とする半導体装置。 4、特許請求の範囲第3項において、上記半導体層が、
その端縁部で上記化合物層に接している部分に、この半
導体層よりも高濃度で不純物がドーピングされている半
導体領域を備えていることを特徴とする半導体装置。 5、特許請求の範囲第1項又は第2項において、上記半
導体層が、単結晶半導体、多結晶半導体、及び非晶質半
導体の少くともいずれか一種の半導体で構成されている
ことを特徴とする半導体装置。 6、特許請求の範囲第1項又は第2項において、上記化
合物層の金属を、白金、モリブデン、タングステン、チ
タン、及びタンタルなどの金属としたことを特徴とする
半導体装置。 7、特許請求の範囲第1項又は第2項において、上記化
合物層に設置すべき電極の材質を、アルミニウム又はア
ルミニウムを含む合金の金属で構成したことを特徴とす
る半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6658285A JPS61226957A (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6658285A JPS61226957A (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61226957A true JPS61226957A (ja) | 1986-10-08 |
Family
ID=13320090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6658285A Pending JPS61226957A (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61226957A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5066613A (en) * | 1989-07-13 | 1991-11-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Process for making semiconductor-on-insulator device interconnects |
WO2005122275A3 (en) * | 2004-06-12 | 2006-03-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | Semiconductor on insulator semiconductor device and method of manufacture |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57197860A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
JPS588962B2 (ja) * | 1979-10-31 | 1983-02-18 | 大建工業株式会社 | ダボ状模様を有する化粧板の製造方法 |
JPS5893276A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-02 | Toshiba Corp | 薄膜半導体装置 |
JPS6156461A (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-22 | Nec Corp | 絶縁層上のmis型電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-04-01 JP JP6658285A patent/JPS61226957A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS588962B2 (ja) * | 1979-10-31 | 1983-02-18 | 大建工業株式会社 | ダボ状模様を有する化粧板の製造方法 |
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---|---|---|---|---|
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WO2005122275A3 (en) * | 2004-06-12 | 2006-03-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | Semiconductor on insulator semiconductor device and method of manufacture |
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