JPS6213819B2 - - Google Patents
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- JPS6213819B2 JPS6213819B2 JP52156845A JP15684577A JPS6213819B2 JP S6213819 B2 JPS6213819 B2 JP S6213819B2 JP 52156845 A JP52156845 A JP 52156845A JP 15684577 A JP15684577 A JP 15684577A JP S6213819 B2 JPS6213819 B2 JP S6213819B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は高融点金属の硅化物と多結晶シリコ
ンとを重ねた電極配線を備えたMOS型半導体装
置の製造方法に関する。
ンとを重ねた電極配線を備えたMOS型半導体装
置の製造方法に関する。
従来より、半導体装置の電極配線にはAlや多
結晶シリコンが広く用いられている。Alは比抵
抗が小さく、シリコン基板とのコンタクトも良好
であるため最も多要されているが、融点が低いた
めに高温処理工程が全て終了した後でなければ用
いられないという制約がある。従つて、MOSデ
バイスを自己整合法で作る場合や多層配線構造の
集積回路を作る場合には多結晶シリコンがよく用
いられる。ところが、多結晶シリコンは不純物を
多量にドープしたとしてもAlに比べると比抵抗
がはるかに高く、高速動作化にとつて不向きであ
るという難点がある。
結晶シリコンが広く用いられている。Alは比抵
抗が小さく、シリコン基板とのコンタクトも良好
であるため最も多要されているが、融点が低いた
めに高温処理工程が全て終了した後でなければ用
いられないという制約がある。従つて、MOSデ
バイスを自己整合法で作る場合や多層配線構造の
集積回路を作る場合には多結晶シリコンがよく用
いられる。ところが、多結晶シリコンは不純物を
多量にドープしたとしてもAlに比べると比抵抗
がはるかに高く、高速動作化にとつて不向きであ
るという難点がある。
これらの問題を解決するものとして、本発明者
らは、先に半導体装置の電極配線材料としてMo
等の高融点金属またはその硅化物例えばMoSi2を
用いることを提案した。MoあるいはMoSi2は高
温処理に耐えるためMOSデバイスの自己整合法
にも適用でき、多層配線構造にも利用でき、しか
も比抵抗が多結晶シリコン膜に比べて十分低いた
め、その有用性が大いに注目されている。
らは、先に半導体装置の電極配線材料としてMo
等の高融点金属またはその硅化物例えばMoSi2を
用いることを提案した。MoあるいはMoSi2は高
温処理に耐えるためMOSデバイスの自己整合法
にも適用でき、多層配線構造にも利用でき、しか
も比抵抗が多結晶シリコン膜に比べて十分低いた
め、その有用性が大いに注目されている。
しかしながら、MoあるいはMoSi2からなる電
極配線は、シリコン基板とのオーミツク接触性が
必ずしも良好ではなく、また特に熱処理工程を経
た後ははがれやクラツクを生じることがあつて密
着性にも難点がある。更に、この電極配線はシリ
コン基板とのコンタクト部に限らず、SiO2膜と
の密着強度も十分とはいえず、信頼性の高いもの
が得られない。
極配線は、シリコン基板とのオーミツク接触性が
必ずしも良好ではなく、また特に熱処理工程を経
た後ははがれやクラツクを生じることがあつて密
着性にも難点がある。更に、この電極配線はシリ
コン基板とのコンタクト部に限らず、SiO2膜と
の密着強度も十分とはいえず、信頼性の高いもの
が得られない。
この発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、自己整合法を適用することができ、コンタク
ト抵抗も小さく、かつ優れた特性と信頼性を有す
る電極配線を備えたMOS型半導体装置の製造方
法を提供するものである。
で、自己整合法を適用することができ、コンタク
ト抵抗も小さく、かつ優れた特性と信頼性を有す
る電極配線を備えたMOS型半導体装置の製造方
法を提供するものである。
この発明に係る半導体装置は、不純物をドープ
した多結晶シリコン膜の上に高融点金属の硅化物
からなる膜を被着した電極配線を備えたことを特
徴としている。
した多結晶シリコン膜の上に高融点金属の硅化物
からなる膜を被着した電極配線を備えたことを特
徴としている。
以下、この発明をMOS集積回路に適用した実
施例を図面を参照して説明する。第１図〜第６図
はその製造工程を示すもので、ゲート電極および
他の配線を多結晶シリコン膜とMoSi2膜との積層
構造としたものである。まず、第１図に示すよう
に、ｐ型シリコン基板１に厚いフイールド酸化膜
２を形成し、これを選択エツチングして素子形成
領域に熱酸化によりゲート酸化膜２を形成する。
そして、第２図に示すようにゲート酸化膜３の一
部を選択的にエツチング除去した後、第３図に示
すように全面に約1000Åのリンをドープした多結
晶シリコン膜４を被着し、続いて約2000Å膜５を
被着する。
施例を図面を参照して説明する。第１図〜第６図
はその製造工程を示すもので、ゲート電極および
他の配線を多結晶シリコン膜とMoSi2膜との積層
構造としたものである。まず、第１図に示すよう
に、ｐ型シリコン基板１に厚いフイールド酸化膜
２を形成し、これを選択エツチングして素子形成
領域に熱酸化によりゲート酸化膜２を形成する。
そして、第２図に示すようにゲート酸化膜３の一
部を選択的にエツチング除去した後、第３図に示
すように全面に約1000Åのリンをドープした多結
晶シリコン膜４を被着し、続いて約2000Å膜５を
被着する。
リンをドープした多結晶シリコン膜４は例えば
PH4を含有するSiH4を800℃前後で熱分解させて
形成すればよい。また、MoSi2膜５は例えばスパ
ツタリングにより形成すればよい。
PH4を含有するSiH4を800℃前後で熱分解させて
形成すればよい。また、MoSi2膜５は例えばスパ
ツタリングにより形成すればよい。
その後、第４図に示すように多結晶シリコン膜
４とMoSi2膜５からなる積層膜をCF4―O2系ガス
プラズマを用いて選択エツチングし、更に残され
た積層膜をマスクとしてゲート酸化膜３を選択エ
ツチングして基板面を露出させる。そして、例え
ばPoCl3を透過したN2ガスを用いた1000℃程度の
酸化性雰囲気中でリン拡散を行つて、第５図に示
すように自己整合されたn+型ソース６、ドレイ
ン７を形成する。このリン拡散のとき、MoSi2膜
５下の多結晶シリコン膜４にも横方向にリンが拡
散されて、多結晶シリコン膜４が直接基板１と接
触している部分にも浅いn+型層がソース６の一
部として形成される。このようにして、多結晶シ
リコン膜４とMoSi2膜５からなる積層膜はMOSト
ランジスタのゲート電極として、またそのトラン
ジスタのソースにダイレクトコンタクトして他の
領域に引出される配線としてパターニングされた
ことになる。そして最後に、第６図に示すように
全面にCVD酸化膜８を被着し、コンタクト穴あ
けを行つてAl電極９，１０を配設して完成す
る。
４とMoSi2膜５からなる積層膜をCF4―O2系ガス
プラズマを用いて選択エツチングし、更に残され
た積層膜をマスクとしてゲート酸化膜３を選択エ
ツチングして基板面を露出させる。そして、例え
ばPoCl3を透過したN2ガスを用いた1000℃程度の
酸化性雰囲気中でリン拡散を行つて、第５図に示
すように自己整合されたn+型ソース６、ドレイ
ン７を形成する。このリン拡散のとき、MoSi2膜
５下の多結晶シリコン膜４にも横方向にリンが拡
散されて、多結晶シリコン膜４が直接基板１と接
触している部分にも浅いn+型層がソース６の一
部として形成される。このようにして、多結晶シ
リコン膜４とMoSi2膜５からなる積層膜はMOSト
ランジスタのゲート電極として、またそのトラン
ジスタのソースにダイレクトコンタクトして他の
領域に引出される配線としてパターニングされた
ことになる。そして最後に、第６図に示すように
全面にCVD酸化膜８を被着し、コンタクト穴あ
けを行つてAl電極９，１０を配設して完成す
る。
なお、ソース、ドレイン拡散の工程で、シリコ
ン基板１の露出面およびMoSi2膜５の面にリン硅
酸ガラス膜が形成される。そこで、拡散後に
NF4F液を用いてこのリン硅酸ガラスを除去し、
1000℃前後の酸化性雰囲気中で拡散層および
MoSi2膜表面に酸化膜を形成するのがよい。
MoSi2膜表面の酸化膜はシリコン基板表面の酸化
膜と同様に緻密均一なSiO2であつて、その成長
速度はシリコン基板と同等であり、この酸化膜形
成によりMoSi2膜の安定化が図られる。そして、
このようにMoSi2は表面に酸化膜が形成されるこ
とにより、第６図に示すようにCVD酸化膜８を
被着したときに、このCVD酸化膜とMoSi2膜５と
の密着性が良好なものとなる。
ン基板１の露出面およびMoSi2膜５の面にリン硅
酸ガラス膜が形成される。そこで、拡散後に
NF4F液を用いてこのリン硅酸ガラスを除去し、
1000℃前後の酸化性雰囲気中で拡散層および
MoSi2膜表面に酸化膜を形成するのがよい。
MoSi2膜表面の酸化膜はシリコン基板表面の酸化
膜と同様に緻密均一なSiO2であつて、その成長
速度はシリコン基板と同等であり、この酸化膜形
成によりMoSi2膜の安定化が図られる。そして、
このようにMoSi2は表面に酸化膜が形成されるこ
とにより、第６図に示すようにCVD酸化膜８を
被着したときに、このCVD酸化膜とMoSi2膜５と
の密着性が良好なものとなる。
以上のように、この実施例ではゲート電極その
他の配線を多結晶シリコン膜とMoSi2膜の積層膜
で構成するため、これら電極配線の比抵抗が非常
に小さく、従つて素子および回路の高速動作が可
能となる。また、MoSi2膜の下地に多結晶シリコ
ン膜を用いているため、これら電極配線のシリコ
ン基板とのオーミツク接触性が良好であり、かつ
シリコン基板あるいは酸化膜との密着強度も十分
であつて、優れた特性と高信頼性を備えた半導体
装置となる。加熱合金化によりMoSi2膜を形成す
る場合には体積収縮が生じ剥れの解決は不充分で
ある。
他の配線を多結晶シリコン膜とMoSi2膜の積層膜
で構成するため、これら電極配線の比抵抗が非常
に小さく、従つて素子および回路の高速動作が可
能となる。また、MoSi2膜の下地に多結晶シリコ
ン膜を用いているため、これら電極配線のシリコ
ン基板とのオーミツク接触性が良好であり、かつ
シリコン基板あるいは酸化膜との密着強度も十分
であつて、優れた特性と高信頼性を備えた半導体
装置となる。加熱合金化によりMoSi2膜を形成す
る場合には体積収縮が生じ剥れの解決は不充分で
ある。
なお、実施例ではMoSi2膜と多結晶シリコン膜
の組合せを用いたが、MoSi2膜に変つて他の高融
点金属例えばTa、Nb、Ｗ、Tiの硅化物を用いて
も同様の効果が得られる。
の組合せを用いたが、MoSi2膜に変つて他の高融
点金属例えばTa、Nb、Ｗ、Tiの硅化物を用いて
も同様の効果が得られる。
また、上記実施例では第２図の工程の後、リン
をドープした多結晶シリコン膜４を成長させた
が、例えばSiH4の熱分解により不純物の含まれ
ない多結晶シリコン膜をつけた後、リン拡散を行
つてもよい。このようにすれば、多結晶シリコン
膜にリンがドープされると同様に、多結晶シリコ
ン膜を通してゲート酸化膜に設けた開口部から基
板中にもリンが拡散されて、この段階ですでに電
極配線と基板とのダイレクトコンタクトは十分良
好なものとなる。この後、第４図、第５図の工程
を行なえば良い。
をドープした多結晶シリコン膜４を成長させた
が、例えばSiH4の熱分解により不純物の含まれ
ない多結晶シリコン膜をつけた後、リン拡散を行
つてもよい。このようにすれば、多結晶シリコン
膜にリンがドープされると同様に、多結晶シリコ
ン膜を通してゲート酸化膜に設けた開口部から基
板中にもリンが拡散されて、この段階ですでに電
極配線と基板とのダイレクトコンタクトは十分良
好なものとなる。この後、第４図、第５図の工程
を行なえば良い。
その他、この発明はその趣旨を逸脱しない範囲
で種々変形実施することか可能である。
で種々変形実施することか可能である。
第１図〜第６図はこの発明の一実施例の製造工
程を示すものである。 １…ｐ型シリコン基板、２…フイールド酸化
膜、３…ゲート酸化膜、４…リンドープ多結晶シ
リコン膜、５…MoSi2膜、６…ソース、７…ドレ
イン、８…CVD酸化膜、９，１０…Al電極。
程を示すものである。 １…ｐ型シリコン基板、２…フイールド酸化
膜、３…ゲート酸化膜、４…リンドープ多結晶シ
リコン膜、５…MoSi2膜、６…ソース、７…ドレ
イン、８…CVD酸化膜、９，１０…Al電極。
Claims (1)
- １ 半導体基板表面に設けられたゲート絶縁膜
と、このゲート絶縁膜の除去部及びゲート絶縁膜
上に夫々設けられた、基板と逆導電型不純物がド
ープされた多結晶シリコン膜とその上に積層され
た高融点金属硅化物膜からなるコンタクト電極及
びゲート電極と、このゲート電極と自己整合して
前記コンタクト電極との間、及びコンタクト電極
下の基板表面に形成された基板と逆導電型不純物
層とを備え、前記高融点金属硅化物膜を該膜の被
着により形成するMOS型半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15684577A JPS5488783A (en) | 1977-12-26 | 1977-12-26 | Semiconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15684577A JPS5488783A (en) | 1977-12-26 | 1977-12-26 | Semiconductor |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29736287A Division JPS63265448A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | Ｍｏｓ型半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5488783A JPS5488783A (en) | 1979-07-14 |
| JPS6213819B2 true JPS6213819B2 (ja) | 1987-03-28 |
Family
ID=15636621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15684577A Granted JPS5488783A (en) | 1977-12-26 | 1977-12-26 | Semiconductor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5488783A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0235606Y2 (ja) * | 1986-01-21 | 1990-09-27 | ||
| JPH0454914Y2 (ja) * | 1986-08-07 | 1992-12-24 | ||
| JPH0516101Y2 (ja) * | 1986-08-07 | 1993-04-27 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5645049A (en) * | 1979-09-19 | 1981-04-24 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Manufacture of semiconductor device |
| NL186352C (nl) * | 1980-08-27 | 1990-11-01 | Philips Nv | Werkwijze ter vervaardiging van een halfgeleiderinrichting. |
| JPS5780739A (en) * | 1980-11-07 | 1982-05-20 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof |
| JPS57176768A (en) * | 1981-04-22 | 1982-10-30 | Toshiba Corp | Semiconductor device and manufacture thereof |
| JPS587489Y2 (ja) * | 1981-04-27 | 1983-02-09 | 日本コロムビア株式会社 | 磁気録音再生装置 |
| JPS57194567A (en) * | 1981-05-27 | 1982-11-30 | Hitachi Ltd | Semiconductor memory device |
| US4814853A (en) * | 1981-10-28 | 1989-03-21 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device with programmable fuse |
| JPH0658965B2 (ja) * | 1983-08-30 | 1994-08-03 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6337635A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-18 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS63161641A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-05 | Nec Corp | 半導体記憶装置 |
| JPH0616556B2 (ja) * | 1987-04-14 | 1994-03-02 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
| JP2654805B2 (ja) * | 1988-05-20 | 1997-09-17 | 富士通株式会社 | 半導体装置 |
| JPH0636426B2 (ja) * | 1988-05-27 | 1994-05-11 | 株式会社日立製作所 | 半導体記憶装置の製造方法 |
| JPH0198255A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-04-17 | Hitachi Ltd | 半導体記憶装置 |
| JPS6486551A (en) * | 1988-05-27 | 1989-03-31 | Hitachi Ltd | Semiconductor storage device |
| JP2508818B2 (ja) * | 1988-10-03 | 1996-06-19 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1977
- 1977-12-26 JP JP15684577A patent/JPS5488783A/ja active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0235606Y2 (ja) * | 1986-01-21 | 1990-09-27 | ||
| JPH0454914Y2 (ja) * | 1986-08-07 | 1992-12-24 | ||
| JPH0516101Y2 (ja) * | 1986-08-07 | 1993-04-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5488783A (en) | 1979-07-14 |
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