JPS62111401A - 薄膜抵抗及びその製造方法 - Google Patents
薄膜抵抗及びその製造方法Info
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- JPS62111401A JPS62111401A JP61197016A JP19701686A JPS62111401A JP S62111401 A JPS62111401 A JP S62111401A JP 61197016 A JP61197016 A JP 61197016A JP 19701686 A JP19701686 A JP 19701686A JP S62111401 A JPS62111401 A JP S62111401A
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- H01L28/20—Resistors
- H01L28/24—Resistors with an active material comprising a refractory, transition or noble metal, metal compound or metal alloy, e.g. silicides, oxides, nitrides
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- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/06—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
- H01C17/075—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques
- H01C17/12—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques by sputtering
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/006—Thin film resistors
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- Non-Adjustable Resistors (AREA)
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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】
本発明は電子装置に関し、特に薄膜装置及び集積回路用
のFARE抵抗及びその製造方法に関する。
のFARE抵抗及びその製造方法に関する。
薄膜装置及び集積回路は回路部品として抵抗を頻繁に必
要としており、またAIJ膜抵抗は、拡散及びイオン打
ち込み抵抗及びポリシリコン抵抗と共に、利用されてい
る典型的な抵抗形式である。薄膜抵抗は、基本的に、エ
ンド・コンタクトを有する絶縁物層上の薄膜の抵抗物質
からなる。一般的には、グレイザー及びシューバク・シ
ャルブ(Glaser and 5ubak−8har
pc )著(アデイソン・ウイレー(Addison−
Wesley)社、1977年発行)、「集積回路工学
(Intearated CircuitEngine
ering) Jの174章を参照されたい。
要としており、またAIJ膜抵抗は、拡散及びイオン打
ち込み抵抗及びポリシリコン抵抗と共に、利用されてい
る典型的な抵抗形式である。薄膜抵抗は、基本的に、エ
ンド・コンタクトを有する絶縁物層上の薄膜の抵抗物質
からなる。一般的には、グレイザー及びシューバク・シ
ャルブ(Glaser and 5ubak−8har
pc )著(アデイソン・ウイレー(Addison−
Wesley)社、1977年発行)、「集積回路工学
(Intearated CircuitEngine
ering) Jの174章を参照されたい。
イオン打ら込み抵抗及び拡散抵抗は、一般に大ぎな抵抗
の温度係数(“’TCP”)を有し、III契抵抗抵抗
うな(例えば、薄膜をより簿(する陽極酸化により、又
は薄膜の一部のレーザ除去によるような)トリミングが
できない。更に、イオン打ち込み抵抗は、シリコン中で
は5.000Ω/口までのシート抵抗までは明らかに再
現性があるが、ガリウム砒素の場合は物質の再現性及び
表面空乏層が、イオン打ち込み抵抗に対する別の制約と
なる。これに対し、抵抗物質としてニクロム(20%の
クローム及び80%のニッケル)を用いる薄膜抵抗は、
TCPが1001)l)Ill/℃のオーダであり、ま
たシート抵抗が10〜400Ω/口の範囲にある。
の温度係数(“’TCP”)を有し、III契抵抗抵抗
うな(例えば、薄膜をより簿(する陽極酸化により、又
は薄膜の一部のレーザ除去によるような)トリミングが
できない。更に、イオン打ち込み抵抗は、シリコン中で
は5.000Ω/口までのシート抵抗までは明らかに再
現性があるが、ガリウム砒素の場合は物質の再現性及び
表面空乏層が、イオン打ち込み抵抗に対する別の制約と
なる。これに対し、抵抗物質としてニクロム(20%の
クローム及び80%のニッケル)を用いる薄膜抵抗は、
TCPが1001)l)Ill/℃のオーダであり、ま
たシート抵抗が10〜400Ω/口の範囲にある。
一定の占有領域による抵抗の抵抗値を増加させるために
、例えばメアンダー(ジグザグ)のような種々の幾何学
的なパターンとして、薄膜抵抗を製作することができ、
また抵抗を増加させるために薄膜の厚さを薄くすること
ができる。しかし、超大規模集積回路において、装置密
度が増加し、かつ設計ルールが狭くなるに従って実際上
、パターンが実現困難なものとなり、ニクロムのような
物質の場合に要求される薄膜の厚さがあまりに小さなも
のとなってしまう。従って、薄膜抵抗に用いるために、
低いTCRを有する高抵抗率の物質が要望される。
、例えばメアンダー(ジグザグ)のような種々の幾何学
的なパターンとして、薄膜抵抗を製作することができ、
また抵抗を増加させるために薄膜の厚さを薄くすること
ができる。しかし、超大規模集積回路において、装置密
度が増加し、かつ設計ルールが狭くなるに従って実際上
、パターンが実現困難なものとなり、ニクロムのような
物質の場合に要求される薄膜の厚さがあまりに小さなも
のとなってしまう。従って、薄膜抵抗に用いるために、
低いTCRを有する高抵抗率の物質が要望される。
低いTCPと高い抵抗率を有する種々の物質が入手可能
であり、これにはケイ化クロム(クロム24%)、クロ
ム・チタン(クロム35%)、酸化クロム・シリコン(
クロム70%)及び酸化第2スズを含む、K、チヨツク
及び1.カウア(K。
であり、これにはケイ化クロム(クロム24%)、クロ
ム・チタン(クロム35%)、酸化クロム・シリコン(
クロム70%)及び酸化第2スズを含む、K、チヨツク
及び1.カウア(K。
Chopra and 1.にaur )著ri#mの
装置応用」(ブレナム(PIenua+)出版、198
3年発行)を参照されたい。これらの物質の場合は、ク
ロム及び酸化ケイ素のサーメットが高抵抗値の抵抗に最
も有用である。しかし、このサーメットは再現性が問題
となるフラッシュ蒸発により蒸着するので、イオン・ミ
リングによりエツチングしなければならない。このよう
なサーメットをスパッタリングにより蒸着することも可
能であるが、ターゲット物質のバラツキはフラッシュ蒸
発よりも更に大きな再現性の問題を生じさゼる。従って
、再現可能なプロセスで堆積可能であり、かつ容易にエ
ツチングとトリミングが可能な、低いTCWを有する高
抵抗率の物質が要望される。
装置応用」(ブレナム(PIenua+)出版、198
3年発行)を参照されたい。これらの物質の場合は、ク
ロム及び酸化ケイ素のサーメットが高抵抗値の抵抗に最
も有用である。しかし、このサーメットは再現性が問題
となるフラッシュ蒸発により蒸着するので、イオン・ミ
リングによりエツチングしなければならない。このよう
なサーメットをスパッタリングにより蒸着することも可
能であるが、ターゲット物質のバラツキはフラッシュ蒸
発よりも更に大きな再現性の問題を生じさゼる。従って
、再現可能なプロセスで堆積可能であり、かつ容易にエ
ツチングとトリミングが可能な、低いTCWを有する高
抵抗率の物質が要望される。
[発明の要約]
本発明は、窒素を含む雰囲気中でケイ化金屈をスパッタ
リングする製造方法、と共に抵抗膜物質として金属窒化
ケイ化物を用いる薄膜抵抗を提供する。抵抗膜のシート
抵抗値を調整するために、スパッタリング雰囲気中の窒
素成分を変更できる。
リングする製造方法、と共に抵抗膜物質として金属窒化
ケイ化物を用いる薄膜抵抗を提供する。抵抗膜のシート
抵抗値を調整するために、スパッタリング雰囲気中の窒
素成分を変更できる。
IVA族、VA族、及びVIA族の金属が適当と思われ
る。好ましい実施態様ではMSixNyで、Mは例えば
タングステン、チタン、タンタルのような金属又はこれ
らの合金を表わし、X1yは大きさが1のオーダ内の数
を表わす。好ましい実施例の方法では、アルゴン窒素雰
囲気中においてケイ化金属ターゲットのスパッタリング
を行う。ここでアルゴンに対する窒素の比により、厚さ
が2゜000人の膜に対して100〜10.0000/
口の好適範囲とできるシート抵抗値を決定する。
る。好ましい実施態様ではMSixNyで、Mは例えば
タングステン、チタン、タンタルのような金属又はこれ
らの合金を表わし、X1yは大きさが1のオーダ内の数
を表わす。好ましい実施例の方法では、アルゴン窒素雰
囲気中においてケイ化金属ターゲットのスパッタリング
を行う。ここでアルゴンに対する窒素の比により、厚さ
が2゜000人の膜に対して100〜10.0000/
口の好適範囲とできるシート抵抗値を決定する。
これらの物質は、妥当な膜厚、プラズマ・エツチングに
よる処理の容易さ、抵抗値の再現性、レーザによるトリ
ミングの可能性、単純なターゲット物質、シート抵抗値
の調整のitIさ、かつ小さな抵抗値温度係数をもつ高
いシート抵抗を提供し、既知のFIJ膜抵抗物質の問題
を解決するものである。
よる処理の容易さ、抵抗値の再現性、レーザによるトリ
ミングの可能性、単純なターゲット物質、シート抵抗値
の調整のitIさ、かつ小さな抵抗値温度係数をもつ高
いシート抵抗を提供し、既知のFIJ膜抵抗物質の問題
を解決するものである。
[好ましい実施態様]
第1図の拡大側断面図に、第1の実施態様の薄膜抵抗を
m要約に30により示す。これには、タングステン窒化
ケイ化物膜32、二酸化ケイ素絶縁層34、エンド・コ
ンタクト36、及び二酸化ケイ素絶縁体38を有し、全
てガリウム砒素基板40上に配置されている。タングス
テン窒化ケイ化物膜32は、厚さが2,0OOAであり
、組成がWSi N %x−0,8、V=1である
。こy のような厚さ及び組成により、約600Ω/口のシート
抵抗値、及び小さな抵抗温度係数(約200〜3001
1pm/’C)が得られる。二酸化ケイ素絶縁層34は
厚さが約3.000人であり、タングステン窒化ケイ化
物膜32は二酸化ケイ素絶縁層34に対して良く接着す
る。各エンド・コンタクト36はアルミニュウム又はT
r−W/AUから作られている。抵抗30のその他の特
性は、好ましい第1の実施例の製造方法を考慮すること
より、良く説明することができる。これには次のステッ
プが含まれている。
m要約に30により示す。これには、タングステン窒化
ケイ化物膜32、二酸化ケイ素絶縁層34、エンド・コ
ンタクト36、及び二酸化ケイ素絶縁体38を有し、全
てガリウム砒素基板40上に配置されている。タングス
テン窒化ケイ化物膜32は、厚さが2,0OOAであり
、組成がWSi N %x−0,8、V=1である
。こy のような厚さ及び組成により、約600Ω/口のシート
抵抗値、及び小さな抵抗温度係数(約200〜3001
1pm/’C)が得られる。二酸化ケイ素絶縁層34は
厚さが約3.000人であり、タングステン窒化ケイ化
物膜32は二酸化ケイ素絶縁層34に対して良く接着す
る。各エンド・コンタクト36はアルミニュウム又はT
r−W/AUから作られている。抵抗30のその他の特
性は、好ましい第1の実施例の製造方法を考慮すること
より、良く説明することができる。これには次のステッ
プが含まれている。
(2) ガリウム砒素基板40上にLPGVD (低圧
CV[))により二酸化ケイ素を3,000人の厚さで
蒸着する。これが最終的に二酸化ケイ素絶縁層34を形
成することになる。
CV[))により二酸化ケイ素を3,000人の厚さで
蒸着する。これが最終的に二酸化ケイ素絶縁層34を形
成することになる。
(へ) W5Si3からなる複合焼結ターゲット44を
備えたマグネトロン・スパッタリング装置42に、ガリ
ウム砒素基板40を配置する:概略的にマグネトロン・
スパッタリング装置42を拡大して断面図により示す第
2図を参照されたい(マグネトロン・スパッタリング装
置42は@43の回りに軸対称であることに注意)。8
0%アルゴンと20%窒素との混合ガスを流量10 s
ecm、全圧力10mTorrでマグネトロン・スパッ
タリング装置42に流す。この混合ガスは励起されてプ
ラズマとなり、約20分間のスパッタ堆積により2゜o
OOへのWSi Nを堆積させる。このよう0.8 なスパッタリングは次のようにして起る。高周波(RF
)電圧を7ノード46と接地シールド48との間に印加
してグロー放電を形成する、交差する電場及び(磁石コ
イル50により発生した)la場によりプラズマ電子を
長いヘリカル軌道に開じ込め、これによってプラズマ電
子が混合ガスをイオン化する。カンードターゲットであ
る複合焼結ターゲット44は、負電圧にバイアスされて
いる。
備えたマグネトロン・スパッタリング装置42に、ガリ
ウム砒素基板40を配置する:概略的にマグネトロン・
スパッタリング装置42を拡大して断面図により示す第
2図を参照されたい(マグネトロン・スパッタリング装
置42は@43の回りに軸対称であることに注意)。8
0%アルゴンと20%窒素との混合ガスを流量10 s
ecm、全圧力10mTorrでマグネトロン・スパッ
タリング装置42に流す。この混合ガスは励起されてプ
ラズマとなり、約20分間のスパッタ堆積により2゜o
OOへのWSi Nを堆積させる。このよう0.8 なスパッタリングは次のようにして起る。高周波(RF
)電圧を7ノード46と接地シールド48との間に印加
してグロー放電を形成する、交差する電場及び(磁石コ
イル50により発生した)la場によりプラズマ電子を
長いヘリカル軌道に開じ込め、これによってプラズマ電
子が混合ガスをイオン化する。カンードターゲットであ
る複合焼結ターゲット44は、負電圧にバイアスされて
いる。
複合焼結ターゲット44にアルゴン・イオンが衝突する
ことにより、タングステン及びシリコンが放出される、
複合焼結ターゲット44におけるシリコン対タングステ
ンの比が3対5であっても、シリコンはより効梁的に放
出されるのでタングステン窒化ケイ化物膜32における
シリコン対タングステンの比は約0.8対1になること
に注意されたい。放出されたタングステン、シリコン及
び混合ガスから供給される窒素はガリウム砒素基板40
上に堆積して、WSi NIFJを形成する。
ことにより、タングステン及びシリコンが放出される、
複合焼結ターゲット44におけるシリコン対タングステ
ンの比が3対5であっても、シリコンはより効梁的に放
出されるのでタングステン窒化ケイ化物膜32における
シリコン対タングステンの比は約0.8対1になること
に注意されたい。放出されたタングステン、シリコン及
び混合ガスから供給される窒素はガリウム砒素基板40
上に堆積して、WSi NIFJを形成する。
0.8
(ロ) マグネトロン・スパッタリング装置42から積
層したガリウム砒素基板40を取り去り、WSi
N層をパターン付けし、CF4+020.8 によりプラズマ・エツチングして抵抗膜32を作る。こ
のプラズマ・エツチングは窒化ケイ素をエツチングする
標準的エツチングであり、ニないし三百人/分の速度で
WSi Nmをエツチング0.8 することに注意された。次に、酸化層を堆積し、パター
ン付けし、CHF3+02により中途までプラズマ・エ
ツチングをして、二酸化ケイ素絶縁層38を形成する。
層したガリウム砒素基板40を取り去り、WSi
N層をパターン付けし、CF4+020.8 によりプラズマ・エツチングして抵抗膜32を作る。こ
のプラズマ・エツチングは窒化ケイ素をエツチングする
標準的エツチングであり、ニないし三百人/分の速度で
WSi Nmをエツチング0.8 することに注意された。次に、酸化層を堆積し、パター
ン付けし、CHF3+02により中途までプラズマ・エ
ツチングをして、二酸化ケイ素絶縁層38を形成する。
このプラズマ・エツチングはタングステン窒化ケイ化物
膜32は約60人/分の速度でしかエツチングしないが
酸化物は300〜400人/分の速度でエツチングする
ので、実際的には、タングステン窒化ケイ化物膜32で
エツチングが停止することに注意されたい。
膜32は約60人/分の速度でしかエツチングしないが
酸化物は300〜400人/分の速度でエツチングする
ので、実際的には、タングステン窒化ケイ化物膜32で
エツチングが停止することに注意されたい。
(ロ)最後に、エンド・コンタクト36をスパッタ堆積
して形成する。タングステン窒化ケイ化物膜32はコン
タクトの合金化及びボンディング条件において安定であ
り、レーザ除去によりトリミングできる。これにより抵
抗3oが完成する。
して形成する。タングステン窒化ケイ化物膜32はコン
タクトの合金化及びボンディング条件において安定であ
り、レーザ除去によりトリミングできる。これにより抵
抗3oが完成する。
抵抗30のタングステン窒化ケイ化物膜32に対する堆
積条件を変更して膜の組成、従ってシート抵抗値を調整
することができる。特に、複合焼結ターゲラ1〜44の
組成及び混合ガスの混合の両方を容易に変えても、再現
性よく膜シート抵抗を作ることができる。更に、混合ガ
スによりシート抵抗値の調整が可能であることにより、
入手可能なターゲットの組成に再現性が欠如することを
補但することができる。換言ずれば、製造処理中に第1
ターゲツトを他のターゲットに置換した場合は新しいタ
ーゲットにより作成された第1の抵抗を測定して古いタ
ーゲットにより作成された抵抗からのズレがあればそれ
を混合ガスの調整により補償することができる。特に、
第3図は7.5mTorrのアルゴンと1.5m丁or
rの窒素との混合ガス中で堆積された厚さ2.200人
の膜のシート抵抗値のターゲット組成に依存性を示す。
積条件を変更して膜の組成、従ってシート抵抗値を調整
することができる。特に、複合焼結ターゲラ1〜44の
組成及び混合ガスの混合の両方を容易に変えても、再現
性よく膜シート抵抗を作ることができる。更に、混合ガ
スによりシート抵抗値の調整が可能であることにより、
入手可能なターゲットの組成に再現性が欠如することを
補但することができる。換言ずれば、製造処理中に第1
ターゲツトを他のターゲットに置換した場合は新しいタ
ーゲットにより作成された第1の抵抗を測定して古いタ
ーゲットにより作成された抵抗からのズレがあればそれ
を混合ガスの調整により補償することができる。特に、
第3図は7.5mTorrのアルゴンと1.5m丁or
rの窒素との混合ガス中で堆積された厚さ2.200人
の膜のシート抵抗値のターゲット組成に依存性を示す。
この厚さのWNが約15Ω/口のシート抵抗値を有し、
シリコン含有量が増加するに従い、WSiN× y のシート抵抗値はXは約2.5、yは約2の場合的1.
800Ω/口にまで増加する。タングステンシリコン窒
化物のアモルファス性により、シート抵抗値は木質的に
連続的に変化する。
シリコン含有量が増加するに従い、WSiN× y のシート抵抗値はXは約2.5、yは約2の場合的1.
800Ω/口にまで増加する。タングステンシリコン窒
化物のアモルファス性により、シート抵抗値は木質的に
連続的に変化する。
第4図は、膜の厚さが2,200八でありターゲットが
Ws S + 3である場合の、シート抵抗値が混合ガ
ス中の窒素含有量に依存する依存性を示す。シート抵抗
値は対数目盛により示され、最小の窒素の場合の100
0/口以下(即ち、ニケイ化タングステンのシート抵抗
値は、この厚さで約5Ω/口である)から、100%窒
素に近い場合の10,000Ω/口以上まで変化するこ
とに注意してほしい。勿論、プラズマ中のアルゴン・イ
オンによりタングステン及びシリコンのスパッタ放出の
多くがなされるので、窒素の百分率が高くなると、スパ
ッタリング速度は低下する。窒素の含有量に対するシー
ト抵抗値の感度は、低窒素濃度のときにより轟いが、こ
れらのレベルはニクロムが使用可能な範囲のシート抵抗
値に対応していることに注意されたい。
Ws S + 3である場合の、シート抵抗値が混合ガ
ス中の窒素含有量に依存する依存性を示す。シート抵抗
値は対数目盛により示され、最小の窒素の場合の100
0/口以下(即ち、ニケイ化タングステンのシート抵抗
値は、この厚さで約5Ω/口である)から、100%窒
素に近い場合の10,000Ω/口以上まで変化するこ
とに注意してほしい。勿論、プラズマ中のアルゴン・イ
オンによりタングステン及びシリコンのスパッタ放出の
多くがなされるので、窒素の百分率が高くなると、スパ
ッタリング速度は低下する。窒素の含有量に対するシー
ト抵抗値の感度は、低窒素濃度のときにより轟いが、こ
れらのレベルはニクロムが使用可能な範囲のシート抵抗
値に対応していることに注意されたい。
第5図は膜の組成によるシート抵抗値の変化を示す組成
図である。第5図は次のように説明される。三角形内の
各点は、この三角形の底辺からその点までの距離に比例
した窒素(N>の原子割合を表わし、シリコン(Si)
の原子割合は三角形の左辺からその点までの距離に比例
し、タングステン(W)の原子割合は三角形の右辺から
その点までの距離に比例している。このため、例えば、
純粋のタングステンは三角形の左下端により表わされ、
窒化ケイ素(S13N4)は頂点から右辺を3/7下っ
た点により表わされる。
図である。第5図は次のように説明される。三角形内の
各点は、この三角形の底辺からその点までの距離に比例
した窒素(N>の原子割合を表わし、シリコン(Si)
の原子割合は三角形の左辺からその点までの距離に比例
し、タングステン(W)の原子割合は三角形の右辺から
その点までの距離に比例している。このため、例えば、
純粋のタングステンは三角形の左下端により表わされ、
窒化ケイ素(S13N4)は頂点から右辺を3/7下っ
た点により表わされる。
シート抵抗値が左下端に向かって(タングステン増加)
減少し、また右辺に向かって(タングステン減少)増加
することを述べることにより、膜組成に対するシート抵
抗値の変化を第5図内で全体的に説明できる。第4図に
示した変化は、第5図の線4−4の部分に対応するもの
であり、また第3図に示した変化は線3−3の部分に対
応する。
減少し、また右辺に向かって(タングステン減少)増加
することを述べることにより、膜組成に対するシート抵
抗値の変化を第5図内で全体的に説明できる。第4図に
示した変化は、第5図の線4−4の部分に対応するもの
であり、また第3図に示した変化は線3−3の部分に対
応する。
従って、点線で示す領域が、期待される有用なシート抵
抗値に対応する。金属ケイ化物及び金属窒化物の抵抗率
は、ニス、ムラルカ(S、 Hurarka)著、rV
LS I応用のためのケイ化物(Silicides
for VLSI Applications ) J
(アカデミツク出版(八cadcmic Pres
s) 、1983年)に記載されている。
抗値に対応する。金属ケイ化物及び金属窒化物の抵抗率
は、ニス、ムラルカ(S、 Hurarka)著、rV
LS I応用のためのケイ化物(Silicides
for VLSI Applications ) J
(アカデミツク出版(八cadcmic Pres
s) 、1983年)に記載されている。
第2の実施例の抵抗130は抵抗30と構造的には同様
である。ただし、抵抗130はTtstxN、の抵抗膜
132を有するこの抵抗[1132の特性は、抵抗値は
より小さいがタングステン窒化ケイ化物膜32同等であ
る。抵抗膜132のシート抵抗値のターゲット組成依存
性と、混合ガス依存性は第3図及び第4図に示すものと
同様である。しかし、チタンベースのチタン窒化ケイ化
物膜132はタングステンベースのタングステン窒化ケ
イ化物l!32よりも、CF4+02のプラズマ中にお
いてより速くエツチングされる。
である。ただし、抵抗130はTtstxN、の抵抗膜
132を有するこの抵抗[1132の特性は、抵抗値は
より小さいがタングステン窒化ケイ化物膜32同等であ
る。抵抗膜132のシート抵抗値のターゲット組成依存
性と、混合ガス依存性は第3図及び第4図に示すものと
同様である。しかし、チタンベースのチタン窒化ケイ化
物膜132はタングステンベースのタングステン窒化ケ
イ化物l!32よりも、CF4+02のプラズマ中にお
いてより速くエツチングされる。
第3の好ましい実施例の抵抗230も構造的には抵抗3
0と同様である。しかし、この抵抗230は、タングス
テン窒′化ケイ化物膜32同等であるTa5(xN、の
抵抗膜232を有する。抵抗膜232のシート抵抗値の
ターゲット組成と混合ガスとに対する依存性は第3図及
び第4図に示すものと同様である。しかし、タンタルベ
ースのタンタル窒化ケイ化物膜232はタングステンベ
ースのタングステン窒化ケイ化物膜32よりもCF4+
02プラズマ中においてより遅くエツチングされる。
0と同様である。しかし、この抵抗230は、タングス
テン窒′化ケイ化物膜32同等であるTa5(xN、の
抵抗膜232を有する。抵抗膜232のシート抵抗値の
ターゲット組成と混合ガスとに対する依存性は第3図及
び第4図に示すものと同様である。しかし、タンタルベ
ースのタンタル窒化ケイ化物膜232はタングステンベ
ースのタングステン窒化ケイ化物膜32よりもCF4+
02プラズマ中においてより遅くエツチングされる。
[変更及び効果]
金属窒化ケイ化物の特性、又は窒素を含む雰囲気中にお
ける金属ケイ化物・ターゲットのスパッタリングの特徴
を維持しつつ、好ましい実施例の装置及び方法について
、例えば大きさ及び幾何学的形状について、種々の変更
を実施することかできる。
ける金属ケイ化物・ターゲットのスパッタリングの特徴
を維持しつつ、好ましい実施例の装置及び方法について
、例えば大きさ及び幾何学的形状について、種々の変更
を実施することかできる。
特に、周期表のIVA族、VA族、VIA族、■A族又
は■族の金属に対する金属窒化ケイ化物は、広く有用な
膜の範囲を示す。
は■族の金属に対する金属窒化ケイ化物は、広く有用な
膜の範囲を示す。
また、種々の不活性ガス、例えばヘリウム、ネオン、ア
ルゴン、クリプトン、及びキセノン又はこれらの混合物
のような不活性ガスを含む窒素雰囲気中におけるスパッ
タリング・ターゲットとして、IV A族、VA族、V
TA族の金属のケイ化物及びこれらの合金を用いること
ができる。また、多重ターゲットを使ったスパッタリン
グによって合金ターゲットをシミュレートすることがで
きる。
ルゴン、クリプトン、及びキセノン又はこれらの混合物
のような不活性ガスを含む窒素雰囲気中におけるスパッ
タリング・ターゲットとして、IV A族、VA族、V
TA族の金属のケイ化物及びこれらの合金を用いること
ができる。また、多重ターゲットを使ったスパッタリン
グによって合金ターゲットをシミュレートすることがで
きる。
スパッタ率を許容できる値に保ちつつ混合ガスの圧力及
び流出を広い範囲で変化させることができる。また■A
族及び■族の金属も有用である。
び流出を広い範囲で変化させることができる。また■A
族及び■族の金属も有用である。
シート抵抗値が、金属に対するシリコン及び窒素の比に
依存することは、再現性を失うことなく、シート抵抗値
の調整が簡単であるという効果を生じる。また、窒素を
調整してターゲット組成におりるバラツキを調整するこ
とができるので、1ターゲツト処理を用いることができ
る。更に、低いTCPの既知の被膜材料によっては得ら
れない抵抗が得られる。更に、通常のプラズマ・エツチ
ングにおける金属窒化ケイ化物の破エツチング性は容易
な処理を可能にしている。
依存することは、再現性を失うことなく、シート抵抗値
の調整が簡単であるという効果を生じる。また、窒素を
調整してターゲット組成におりるバラツキを調整するこ
とができるので、1ターゲツト処理を用いることができ
る。更に、低いTCPの既知の被膜材料によっては得ら
れない抵抗が得られる。更に、通常のプラズマ・エツチ
ングにおける金属窒化ケイ化物の破エツチング性は容易
な処理を可能にしている。
以上の説明に関連して更に以下の項を開示する。
(1) 簿膜抵抗において、
(a) 周期表のrVA、VA、VIA、VIA又は
■族の金属又は合金Mを有するMSixNyを含むこと
を特徴とする薄膜抵抗。
■族の金属又は合金Mを有するMSixNyを含むこと
を特徴とする薄膜抵抗。
(2) 第1項記載の薄膜抵抗において、(a)0.
1≦X≦10であることを特徴とする薄膜抵抗。
1≦X≦10であることを特徴とする薄膜抵抗。
(3) 第2項記載の薄膜抵抗において、■ 0.1
≦y≦10であることを特徴とづる薄膜抵抗。
≦y≦10であることを特徴とづる薄膜抵抗。
(4) 第1項記載の7IIJ膜抵抗にJ5いて、(
a) 前記Mはタングステン、タンタル、チタン、及
びそれらの合金から選択されたものであることを特徴と
する薄膜抵抗。
a) 前記Mはタングステン、タンタル、チタン、及
びそれらの合金から選択されたものであることを特徴と
する薄膜抵抗。
(5) 第1I項の簿膜抵抗にJシいて、(2) 前
記Mはタングステンであり、(ハ) 前記物質は第5図
の点線内のものであることを特徴とする薄膜抵抗。
記Mはタングステンであり、(ハ) 前記物質は第5図
の点線内のものであることを特徴とする薄膜抵抗。
(6) 金属窒化ケイ化物を堆積する11g膜抵抗の
製造方法において、 (2) 窒素を含む雰囲気中において金属ケイ化物をス
パッタリングするステップを備えていることを特徴とす
る7i9膜抵抗の製造方法。
製造方法において、 (2) 窒素を含む雰囲気中において金属ケイ化物をス
パッタリングするステップを備えていることを特徴とす
る7i9膜抵抗の製造方法。
(7) 第6項記載の金属窒化ケイ化物をlff−積
ケる薄膜抵抗の製造方法において、 @1)a2雰囲気は本質的に窒素及び不活性ガスからな
ることを特徴とザる金riA窒化ケイ化物を准h′1す
る簿膜抵抗の製造方法。
ケる薄膜抵抗の製造方法において、 @1)a2雰囲気は本質的に窒素及び不活性ガスからな
ることを特徴とザる金riA窒化ケイ化物を准h′1す
る簿膜抵抗の製造方法。
(8) 第7項記載の金属窒化ケイ化物をJ(1積す
る薄膜抵抗の製造方法において、 @ 前記不活性ガスはアルゴンであることを特徴とする
金属窒化ケイ化物を堆積する薄膜抵抗の製造方法。
る薄膜抵抗の製造方法において、 @ 前記不活性ガスはアルゴンであることを特徴とする
金属窒化ケイ化物を堆積する薄膜抵抗の製造方法。
(9) 第7項記載の金属窒化ケイ化物を堆積する薄
膜抵抗の製造方法において、 (a) 前記不活性ガスに対する窒素の比を調整する
ステップを更に含むことを特徴とする金属窒化ケイ化物
を堆積する薄膜抵抗の製造方法。
膜抵抗の製造方法において、 (a) 前記不活性ガスに対する窒素の比を調整する
ステップを更に含むことを特徴とする金属窒化ケイ化物
を堆積する薄膜抵抗の製造方法。
(10)一連の基板の各々に予め選択した抵抗値を右す
る薄膜抵抗を製造する方法に45いて、(a) 窒素
を含む雰囲気中で金属ケイ化物ターゲットをスパッタリ
ングしC前記l扱のうちの第1のII根板上金属窒化ケ
イ化物膜をイを積さぜるステップと、 (ハ) 前記金属窒化ケイ化物膜のパターン形成及びエ
ツチングをして前記第1の基板上に前記薄膜抵抗を形成
するステップと、 (弓 前記簿膜抵抗の抵抗値を測定して予め選択した前
記抵抗値と比軸するステップと、 (d) 1iri記雰囲気内の窒素の割合を調′?i
i4ることにJ:リステップ(a)により1(1槓した
金属窒化ケイ化物膜の抵抗値を調整し、ステップ(へ)
により予め選択した館記抵抗舶を作成ブるステップと、
(e) 残りの前記基板に対してステップ〈Q及びス
フツブ(ハ)を繰り返すステップと、 を備えたことを特徴とする薄膜抵抗の’FJ造方法。
る薄膜抵抗を製造する方法に45いて、(a) 窒素
を含む雰囲気中で金属ケイ化物ターゲットをスパッタリ
ングしC前記l扱のうちの第1のII根板上金属窒化ケ
イ化物膜をイを積さぜるステップと、 (ハ) 前記金属窒化ケイ化物膜のパターン形成及びエ
ツチングをして前記第1の基板上に前記薄膜抵抗を形成
するステップと、 (弓 前記簿膜抵抗の抵抗値を測定して予め選択した前
記抵抗値と比軸するステップと、 (d) 1iri記雰囲気内の窒素の割合を調′?i
i4ることにJ:リステップ(a)により1(1槓した
金属窒化ケイ化物膜の抵抗値を調整し、ステップ(へ)
により予め選択した館記抵抗舶を作成ブるステップと、
(e) 残りの前記基板に対してステップ〈Q及びス
フツブ(ハ)を繰り返すステップと、 を備えたことを特徴とする薄膜抵抗の’FJ造方法。
(11)第10項記載の′A簿膜抵抗製造方法において
、 <a) 前記金属ケイ化物ターゲットはタングステン
及びシリコンの化合物であることを1!f徴とするii
9摸(氏抗の製j告方法。
、 <a) 前記金属ケイ化物ターゲットはタングステン
及びシリコンの化合物であることを1!f徴とするii
9摸(氏抗の製j告方法。
(12)第10項記載の1lI(il161抵[への製
造方法に11夕いて、 (a) 前記雰囲気は窒素及びアルゴンの混合物である
ことを特徴とする薄膜抵抗の装造ブj法。
造方法に11夕いて、 (a) 前記雰囲気は窒素及びアルゴンの混合物である
ことを特徴とする薄膜抵抗の装造ブj法。
第1図は好ましい第1の実施例の簿膜抵抗の拡大側断面
図、第2図は本発明の¥!造方法の好Jニジい第1の実
施例ににるIff槓処理の概Ii8描成図、第3図及び
第4図はシート抵抗(直の1仔槓パラメータ依存性を示
寸グラフ、第5図はシート低抗舶の絹f戊依rt性を説
11トyるための組成図である。 30.130,230・・・・・・抵抗、32・・・・
・・タングステン窒化ケイ化物膜、4o・・・・・・ガ
リウム砒素基板、 44・・・複合焼結ターゲラ1−1 132.232・・・・・・抵抗膜。
図、第2図は本発明の¥!造方法の好Jニジい第1の実
施例ににるIff槓処理の概Ii8描成図、第3図及び
第4図はシート抵抗(直の1仔槓パラメータ依存性を示
寸グラフ、第5図はシート低抗舶の絹f戊依rt性を説
11トyるための組成図である。 30.130,230・・・・・・抵抗、32・・・・
・・タングステン窒化ケイ化物膜、4o・・・・・・ガ
リウム砒素基板、 44・・・複合焼結ターゲラ1−1 132.232・・・・・・抵抗膜。
Claims (2)
- (1)薄膜抵抗において、 (a)周期表のIVA族、VA族、VIA族、VIIA族又は
VIIIA族の金属又は合金Mを含むMSi_xN_yを有
することを特徴とする薄膜抵抗。 - (2)金属窒化ケイ化物を堆積する薄膜抵抗の製造方法
において、 (a)窒素を含む雰囲気中において金属ケイ化物をスパ
ッタリングするステップを備えることを特徴とする薄膜
抵抗の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/769,209 US4760369A (en) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | Thin film resistor and method |
US769209 | 1985-08-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62111401A true JPS62111401A (ja) | 1987-05-22 |
Family
ID=25084794
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61197016A Pending JPS62111401A (ja) | 1985-08-23 | 1986-08-22 | 薄膜抵抗及びその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4760369A (ja) |
JP (1) | JPS62111401A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017022176A (ja) * | 2015-07-07 | 2017-01-26 | Koa株式会社 | 薄膜抵抗器及びその製造方法 |
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- 1985-08-23 US US06/769,209 patent/US4760369A/en not_active Expired - Fee Related
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1986
- 1986-08-22 JP JP61197016A patent/JPS62111401A/ja active Pending
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US4760369A (en) | 1988-07-26 |
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