JPS6257095B2 - - Google Patents
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- JPS6257095B2 JPS6257095B2 JP55069245A JP6924580A JPS6257095B2 JP S6257095 B2 JPS6257095 B2 JP S6257095B2 JP 55069245 A JP55069245 A JP 55069245A JP 6924580 A JP6924580 A JP 6924580A JP S6257095 B2 JPS6257095 B2 JP S6257095B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/552—Protection against radiation, e.g. light or electromagnetic waves
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体装置、特に大規膜半導体集積
回路(LSI)の放射線による誤動作防止構造に関
するものである。
回路(LSI)の放射線による誤動作防止構造に関
するものである。
LSIにおいては、近年一層の高集積、密度化に
より、16K、64K、256Kビツトダイナミツクラン
ダムアクセスメモリ(RAM)などのような大容
量メモリが実現されている。そしてこれらのメモ
リの記憶メカニズムは、半導体表面に形成した微
小面積のコンデンサに少数キヤリヤを蓄積するこ
とからなつているが、メモリの大容量化と共に回
路素子を微小化する必要があり、このためにコン
デンサ容量も小さくなつてゆく傾向にある。従つ
て蓄積電荷の僅かな変動によつても記憶誤動作を
発生し易く、特にパツケージ材料に含まれるウラ
ニウム、トリウムなどから放出されるα線によ
り、半導体内で発生する電子−正孔対による電荷
変動によつて大きな影響を受けることが確認され
ていて、この誤動作の発生率はメモリが16Kから
64K、256Kと大容量になるに従つて加速度的に
大きくなるものであつた。またこのようなα線の
入射によるメモリの誤動作は、ダイナミツメモリ
だけでなく、スタチツクメモリにおいても発生す
ることが知られており、この場合は高抵抗ポリシ
リコンにα線が入射して電子−正孔対が発生し、
高抵抗ポリシリコンの抵抗値が低下することに起
因している。
より、16K、64K、256Kビツトダイナミツクラン
ダムアクセスメモリ(RAM)などのような大容
量メモリが実現されている。そしてこれらのメモ
リの記憶メカニズムは、半導体表面に形成した微
小面積のコンデンサに少数キヤリヤを蓄積するこ
とからなつているが、メモリの大容量化と共に回
路素子を微小化する必要があり、このためにコン
デンサ容量も小さくなつてゆく傾向にある。従つ
て蓄積電荷の僅かな変動によつても記憶誤動作を
発生し易く、特にパツケージ材料に含まれるウラ
ニウム、トリウムなどから放出されるα線によ
り、半導体内で発生する電子−正孔対による電荷
変動によつて大きな影響を受けることが確認され
ていて、この誤動作の発生率はメモリが16Kから
64K、256Kと大容量になるに従つて加速度的に
大きくなるものであつた。またこのようなα線の
入射によるメモリの誤動作は、ダイナミツメモリ
だけでなく、スタチツクメモリにおいても発生す
ることが知られており、この場合は高抵抗ポリシ
リコンにα線が入射して電子−正孔対が発生し、
高抵抗ポリシリコンの抵抗値が低下することに起
因している。
そして以上のような放射線により誤動作を防止
する方法として、回路的に誤動作修正回路を付加
する方法、放射線源となる不純物を含まないよう
なパツケージ材料を選択する方法、回路素子面上
に放射線しやへい膜を形成する方法などが提案さ
れている。
する方法として、回路的に誤動作修正回路を付加
する方法、放射線源となる不純物を含まないよう
なパツケージ材料を選択する方法、回路素子面上
に放射線しやへい膜を形成する方法などが提案さ
れている。
この発明はこれらの手段のうち、放射線しやへ
い膜を形成する方法の改良に係わるものであつ
て、放射線しやへい効果が大きく、かつ回路素子
面への密着性のよいしやへい膜を提案するもので
ある。
い膜を形成する方法の改良に係わるものであつ
て、放射線しやへい効果が大きく、かつ回路素子
面への密着性のよいしやへい膜を提案するもので
ある。
こゝで放射線しやへい効果は、一般に原子量の
大きい元素程、また膜厚が厚い程高いことがよく
知られている。そして現在、この目的に用いられ
る放射線しやへい膜としては、アルミナ膜、シリ
コン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリイミド系樹脂
膜などが一般的であるが、これらの膜はいずれも
軽元素成分であるために、その膜厚を厚くする必
要がある。例えばポリイミド系樹脂膜の場合に
は、30μm以上の厚さが必要であると考えられて
いるが、このように厚い膜を施すのは、生産性の
低下を招くだけでなく、フラツクの発生頻度が増
加するなど技術的にも好ましくない。また膜厚が
薄くてしやへい効果の大きい材料としては、タン
タル、タングステンのような非放射性で、かつ原
子量の大きい元素の酸化膜を用いるのがよく、か
つこれらの酸化膜はそれだけで密着性にも優れて
いるが、一層密着性を向上させるためには、これ
にクロミウム、チタニウムのような酸化膜に対し
てさらに密着力の強い元素を添加するのが望まし
い。
大きい元素程、また膜厚が厚い程高いことがよく
知られている。そして現在、この目的に用いられ
る放射線しやへい膜としては、アルミナ膜、シリ
コン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリイミド系樹脂
膜などが一般的であるが、これらの膜はいずれも
軽元素成分であるために、その膜厚を厚くする必
要がある。例えばポリイミド系樹脂膜の場合に
は、30μm以上の厚さが必要であると考えられて
いるが、このように厚い膜を施すのは、生産性の
低下を招くだけでなく、フラツクの発生頻度が増
加するなど技術的にも好ましくない。また膜厚が
薄くてしやへい効果の大きい材料としては、タン
タル、タングステンのような非放射性で、かつ原
子量の大きい元素の酸化膜を用いるのがよく、か
つこれらの酸化膜はそれだけで密着性にも優れて
いるが、一層密着性を向上させるためには、これ
にクロミウム、チタニウムのような酸化膜に対し
てさらに密着力の強い元素を添加するのが望まし
い。
すなわち、以上に述べたとおり、クロミウム・
タンタル、クロミウム・タングステン、チタニウ
ム・タンタル、チタニウム・タングステンを主成
分とする合金の酸化膜を放射線しやへい膜として
用いることにより、しやへい効果が高くて密着力
の良好な膜構成を得られるものである。
タンタル、クロミウム・タングステン、チタニウ
ム・タンタル、チタニウム・タングステンを主成
分とする合金の酸化膜を放射線しやへい膜として
用いることにより、しやへい効果が高くて密着力
の良好な膜構成を得られるものである。
次にこの発明の実施例として、チタニウム・タ
ングステン合金酸化膜を用いた場合を第1図およ
び第2図について説明する。
ングステン合金酸化膜を用いた場合を第1図およ
び第2図について説明する。
第1図はMOS(Metal−Oxide−
Semiconductor)型ダイナミツクRAMの素子断
面を示し、1はP型シリコン基板、2はソースあ
るいはドレインと呼ばれるn型シリコン領域、3
はシリコン酸化膜、4は第1ポリシリコンゲー
ト、5は第2ポリシリコンゲート、6はリンガラ
ス膜、7は電極、配線用のアルミニウム層、8は
表面保護膜としてのシリコン窒化膜であつて、こ
れらにより通常の素子構成がなされる。
Semiconductor)型ダイナミツクRAMの素子断
面を示し、1はP型シリコン基板、2はソースあ
るいはドレインと呼ばれるn型シリコン領域、3
はシリコン酸化膜、4は第1ポリシリコンゲー
ト、5は第2ポリシリコンゲート、6はリンガラ
ス膜、7は電極、配線用のアルミニウム層、8は
表面保護膜としてのシリコン窒化膜であつて、こ
れらにより通常の素子構成がなされる。
そしてこの構成での記憶手段は、第1ポリシリ
コンゲート4とP型シリコン基板1とからなるコ
ンデンサにおいて、P型シリコン基板1の表面に
おける少数キヤリア、この場合は電子の有無によ
つて行なわれ、また第2ポリシリコンゲート5は
第1ポリシリコンゲート直下への少数キヤリアの
出入を制御する。
コンゲート4とP型シリコン基板1とからなるコ
ンデンサにおいて、P型シリコン基板1の表面に
おける少数キヤリア、この場合は電子の有無によ
つて行なわれ、また第2ポリシリコンゲート5は
第1ポリシリコンゲート直下への少数キヤリアの
出入を制御する。
しかしてこの第1図の装置において、この発明
の実施例では、前記シリコン窒化膜8の表面にさ
らにチタニウム・タングステン合金の酸化膜9を
形成させ、これによつて放射線しやへいをなした
ものである。
の実施例では、前記シリコン窒化膜8の表面にさ
らにチタニウム・タングステン合金の酸化膜9を
形成させ、これによつて放射線しやへいをなした
ものである。
こゝで前記酸化膜9を形成する手段としては、
チタニウム・タングステン合金をターゲツトに用
い、酸素を含む不活性ガス中で反応性スパツタリ
ングにより形成し得るが、別に酸素雰囲気中でチ
タニウムおよびタングステンの真空蒸着をなして
もよい。またタンタルを含む合金の場合は、合金
膜形成後、弗酸以外の酸で陽極酸化することによ
り酸化膜に変換することも可能であり、その他、
イオン注入法とか化学気相成長法などによつても
形成可能である。
チタニウム・タングステン合金をターゲツトに用
い、酸素を含む不活性ガス中で反応性スパツタリ
ングにより形成し得るが、別に酸素雰囲気中でチ
タニウムおよびタングステンの真空蒸着をなして
もよい。またタンタルを含む合金の場合は、合金
膜形成後、弗酸以外の酸で陽極酸化することによ
り酸化膜に変換することも可能であり、その他、
イオン注入法とか化学気相成長法などによつても
形成可能である。
そしてこのような合金の酸化膜の構造について
は詳細が明らかでないが、TiO2、WO2、WO3、
Ta2O5、Cr2O3などのそれぞれの元素の酸化物の
集合体と考えられ、それ自身で充分な電気絶縁性
を有しているため、第2図に示すように前記シリ
コン窒化膜8を省略して、アルミニウム層7の形
成後にチタニウム・タングステン合金の酸化膜9
を形成してもよい。
は詳細が明らかでないが、TiO2、WO2、WO3、
Ta2O5、Cr2O3などのそれぞれの元素の酸化物の
集合体と考えられ、それ自身で充分な電気絶縁性
を有しているため、第2図に示すように前記シリ
コン窒化膜8を省略して、アルミニウム層7の形
成後にチタニウム・タングステン合金の酸化膜9
を形成してもよい。
なお以上はMOS型素子について述べたが
Bipolar型素子についても適用可能であり、かつ
ダイナミツク型、スタチツク型を問わず、要は放
射線による誤動作を抑制する必要のある半導体素
子であればよく、また合金成分は、クロミウム・
タンタル、クロミウム・タングステン、チタニウ
ム・タンタル、チタニウム・タングステンである
ことを必要としているが、他の添加元素、例えば
アルミニウム、モリブデンなどを添加してもよ
い。
Bipolar型素子についても適用可能であり、かつ
ダイナミツク型、スタチツク型を問わず、要は放
射線による誤動作を抑制する必要のある半導体素
子であればよく、また合金成分は、クロミウム・
タンタル、クロミウム・タングステン、チタニウ
ム・タンタル、チタニウム・タングステンである
ことを必要としているが、他の添加元素、例えば
アルミニウム、モリブデンなどを添加してもよ
い。
以上詳述したようにこの発明によれば、素子構
成の表面にクロミウム・タンタル、クロミウム・
タングステン、チタニウム・タンタル、チタニウ
ム・タングステンを主成分とする合金の酸化膜を
形成したので、回路素子面への密着性がよく、か
つ放射線しやへい効果に優れた装置を得られるも
のである。
成の表面にクロミウム・タンタル、クロミウム・
タングステン、チタニウム・タンタル、チタニウ
ム・タングステンを主成分とする合金の酸化膜を
形成したので、回路素子面への密着性がよく、か
つ放射線しやへい効果に優れた装置を得られるも
のである。
第1図および第2図はこの発明に係わる半導体
装置の各別の実施例を示す断面図である。 1……P型シリコン基板、2……n型シリコン
領域、3……シリコン酸化膜、4および5……第
1および第2ポリシリコンゲート、6……リンガ
ラス膜、7……電極アルミニウム層、8……シリ
コン窒化膜、9……チタニウム・タングステン合
金の酸化膜。
装置の各別の実施例を示す断面図である。 1……P型シリコン基板、2……n型シリコン
領域、3……シリコン酸化膜、4および5……第
1および第2ポリシリコンゲート、6……リンガ
ラス膜、7……電極アルミニウム層、8……シリ
コン窒化膜、9……チタニウム・タングステン合
金の酸化膜。
Claims (1)
- 1 半導体基板の主面に設けた回路素子、この回
路素子に接続された配線導電体などによる素子構
成の表面に、絶縁膜を介しまたは直接、クロミウ
ム・タンタル、クロミウム・タングステン、チタ
ニウム・タンタル、チタニウム・タングステンを
主成分とする合金の酸化膜を設けたことを特徴と
する半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6924580A JPS56165345A (en) | 1980-05-23 | 1980-05-23 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6924580A JPS56165345A (en) | 1980-05-23 | 1980-05-23 | Semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56165345A JPS56165345A (en) | 1981-12-18 |
JPS6257095B2 true JPS6257095B2 (ja) | 1987-11-30 |
Family
ID=13397165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6924580A Granted JPS56165345A (en) | 1980-05-23 | 1980-05-23 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS56165345A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60246657A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-06 | Mitsubishi Electric Corp | α線照射防止用樹脂膜の形成方法 |
JPS6236847A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | 樹脂封止半導体装置 |
JPS62259448A (ja) * | 1986-04-14 | 1987-11-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 絶縁膜形成法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4858793A (ja) * | 1971-11-22 | 1973-08-17 | ||
JPS54129888A (en) * | 1978-03-30 | 1979-10-08 | Nec Corp | Semiconductor unit |
-
1980
- 1980-05-23 JP JP6924580A patent/JPS56165345A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4858793A (ja) * | 1971-11-22 | 1973-08-17 | ||
JPS54129888A (en) * | 1978-03-30 | 1979-10-08 | Nec Corp | Semiconductor unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS56165345A (en) | 1981-12-18 |
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