KR100254954B1 - 반도체 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실린콘 몸체(1)가 알루미늄 금속화와 접촉되는 것을 통해 접촉홀(3)을 가지고 유전체층(2)을 제공하는 단결정 실리콘 몸체(1)를 갖는 반도체 장치에 관한 것이다.
실리콘의 바람직하지 못한 분리를 방지하기 위해, 실리콘보다 귀금속의 불연속 핵층(5)은 금속화(4)준비에 앞서 접촉홀(3)내에서 실리콘 몸체(1)상에 형성된다.

Description

반도체 장치 및 그 제조 방법
본 발명은 실리콘 몸체가 알루미늄과 실리콘을 함유하여 금속화와의 접촉을 통해 접촉홀이 존재하는 유전체층을 가지고 일측면에 제공된 단결정 실리콘 몸체를 포함하는 반도체 장치에 관한 것이다.
서두에서 상술된 반도체 장치는 반도체 기술로 공지되어 있으나, 항상 문제점들이 없는 것은 아니다.
따라서, 예컨대, 금속화 및 실리콘 몸체간의 저항은 높게되며, 특히 접촉홀이 작은 치수, 1내지 2㎛를 가질 때 종종 더욱 높게된다.
그러한 높은 저항은 알루미늄과 실리콘을 함유하는 금속화의 준비동안에 실리콘이 접촉홀내의 실리콘 몸체면에서 금속화를 분리하는 사실로부터 발생된다. 금속화는 결국 실제적으로 도프되지 않은 실리콘의 면영역과 접촉되고, 명백하게 높은 접촉저항을 갖는다.
예컨대, 일본국 특허출원 63-29503호와 같이, 실리콘 영역의 표면 부분을 비정질로 만드는 것이 제안되고 있고, 그 결과 알루미늄에 존재하는 실리콘 결정화 형태에서 분리가 제한된다.
그러나, 이러한 조치는, 예로 금속화 준비동안에 실리콘 몸체의 비정질 실리콘이 알루미늄에 쉽게 용해되고 그 결과 고접촉 저항의 문제가 남아있기 때문에, 그로부터 애피텍셜적으로 증착되기 때문에, 기술된 문제를 해결하기에는 충분치 않다.
본 발명의 목적은 즉 알루미늄 및 실리콘을 함유하는 금속화와 단결정 실리콘과의 계면에서 전술한 금속화층으로부터의 실리콘의 분리(석출)가 지양됨과 동시에 상기 금속화와 상기 실리콘간의 양호한 접촉이 유지되는 것에 기초하여 상기 문제를 해결하는데 있다.
그러므로, 본 발명에 따르면, 서두에서 상술된 반도체 장치는 실리콘보다 귀금속의 불연속 핵층이 알루미늄과 실리콘을 함유하는 금속화와 실리콘 몸체간의 접촉홀내에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 불연속 층은 알루미늄과 실리콘을 함유하는 금속화층과 실리콘 몸체간의 접촉을 유지하는 것을 가능하게 하며, 반면 바람직하지 않은 전술한 금속화층으로부터의 실리콘 분리(석출)가 발생하지 않는다.
양호하게, 불연속 핵층은 팔라듐(palladium)또는 동(copper)으로 구성되며, 팔라듐 또는 동층은 제조동안에 특별한 단계없이 간단하면서 값싼 방법으로 형성되는 것이 아래에 나타나 있다.
따라서, 본 발명은 반도체 장치의 제조방법에 관한 것이며 여기서 단결정 실리콘 몸체상에서의 유전체층은 접촉홀을 가지고 형성되며, 상기 실리콘 몸체는 접촉홀내 실리콘 몸체상에서 알루미늄과 실리콘을 함유하는 금속화층 형성동안 전술한 금속화층으로부터의 실리콘의 분리(석출)를 피하기 위한 처리를 상기 접촉홀 영역에서 실행한다.
처리에 의해 실리콘 몸체가 접촉홀내의 면에서 비정질 실리콘으로 변화되는 것이 금속화층으로부터의 실리콘 분리 문제를 효과적으로 해결하지 못한다는 것은 상술로부터 명백하게 알 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따르면, 상기 방법은 상기 처리동안에 불연속 핵층이 실리콘보다 귀금속에 따라 실리콘의 국부적 교환에 의해 접촉홀내의 실리콘 몸체의 면상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법에서, 불연속 층은 단지 접촉홀내의 실리콘상에 형성된다.
상기 처리는 수성의 환경에서 실행되는 경우에 특히 간단하여 저렴하게 된다.
특별한 처리 단계는 귀금속이 불화수소를 함유하는 보통의 에칭(etching)배스에 첨가되는 경우 상기 처리 조차도 필요치 않게 되며 상기 실리콘 몸체가 그 내부에 금속화 형성에 앞서 침하된다(담궈진다).
양호하게, 귀금속은 팔라듐 식염 또는 동 식염의 형태로 상기 에칭 배스에 첨가된다.
상기 핵은 수 ㎚의 크기를 가지며 상기 핵에 의한 실리콘면의 커버 비는 대략 5 내지 10% 이다.
제1도는 본 발명에 따른 방법에 의한 제조의 단에서 반도체 장치 부분을 도시하는 개략적 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 실리콘 몸체 2 : 유전체층
3 : 접촉홀
본 발명은 실시예와 첨부된 도면을 참고로 하여 설명된다.
개략적인 도면 및 단면도는 본 발명에 따른 방법에 의한 제조단계에서의 반도체 장치의 일부분을 도시한다.
제1도는 단결정 실리콘 몸체(1), 유전체층(2), 접촉홀(3), 알루미늄과 실리콘을 함유하며 상기 반도체 장치의 실리콘 몸체(1)와 접촉하는 금속화층(4)을 도시한다.
본 발명에 따라, 금속화층(4)에 인접하는 실리콘상에서 금속화층으로부터의 실리콘의 분리를 방지하기 위해, 실리콘 몸체(1)와 알루미늄을 함유하는 금속화층(4)간의 접촉홀(9)내에는 실리콘보다는 귀금속의 불연속 핵층(5)이 존재한다.
예로, 이러한 금속은 팔라듐 또는 동이다.
상기 핵 층(5)은 접촉홀(3)내의 실리콘 몸체(1)의 표면처리에 의해 간단한 방법으로 얻어지며, 여기서 실리콘은 실리콘보다는 귀금속으로 국부적으로 교환된다.
예로 그러한 교환은 수성 환경에서 발생되며, 불화수소를 함유하는 배스(bath)에 귀금속을 첨가함으로써 실리콘 몸체(1)는 금속화층(4)형성전에 침하된다(담궈진다).
상기 귀금속은 예로, 팔라듐 식염 또는 동 식염 형태로 배스에 주어진다.
상기 방법은 예로 0.6㎛의 두꺼운 실리콘 이산화물층(2)이 일반적인 방법으로 상부에 형성되는 P형 실리콘 몸체(1)로 시작되며, 따라서 1.4㎛의 넓은 접촉홀(3)이 제공된다.
다음에, 일반적인 방법으로, 상기 실리콘 몸체는 1분동안 대기중에서 1%의 불화수소를 함유하는 딥(deep)에칭 배스내에서 세정된다.
본 발명에 따르면, 리터당 5㎎의 염화 팔라듐(II)이 이 배스에 첨가되며, 따라서 딥 에칭 처리동안에 5-10㎚의 크기를 갖는 핵들로 이루어진 불연속 핵층(5)이 실리콘 표면 영역의 대략 5%이상 형성된다.
이후에, 1%의 실리콘을 갖는 알루미늄의 금속화층(4)은 바람직하지 않는 실리콘의 분리(석출)가 발생하지 않으며 일반적인 방법으로 제공될 수 있다.
반도체 장치는 필요에 따라 상기 구조로부터 제조될 수 있으며 또한 일반적인 방법으로도 얻어질 수 있다.
명백하게, 본 발명은 주어진 예에 국한되지 않는다.
예로, 염화 팔라듐(II)대신에, 염화 동(II)또는 황화 동(II)과 같은, 불화 수소 용액에 첨가될 수 있다.
상기 반도체 장치와 제조방법 둘다가 본 발명의 범주내에서 여러 방법으로 변화될 수 있다는 것은 전술한 바로부터 자명한 일이다.

Claims (6)

  1. 일측면에 유전체층이 제공되는 단결정 실리콘 몸체를 구비하며, 접촉홀은 알루미늄과 실리콘을 함유하는 금속화(metallization)와 접촉되는 실리콘 몸체를 통하여 존재하는 반도체 장치에 있어서, 실리콘보다는 귀금속의 불연속 핵층이 상기 실리콘 몸체와 알루미늄 및 실리콘을 함유하는 금속화간의 상기 접촉홀에 존재하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 불연속 핵층은 팔라듐(palladium)또는 동(copper)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  3. 단결정 실리콘 몸체상에서 유전체층은 접촉홀이 제공되어 형성되며 상기 실리콘 몸체가 처리를 따르는 실리콘 몸체상의 접촉홀내의 알루미늄과 실리콘을 함유하는 금속화의 형성동안에 상기 접촉홀의 영역에서 실리콘의 우선 분리를 피하기 위한 상기 처리를 받아들이는 반도체 장치의 제조방법에 있어서, 상기 처리 동안에, 불연속 핵층은 실리콘 보다는 귀금속에 대해 실리콘의 국부적 변화에 의해 상기 접촉홀내에서의 실리콘 몸체의 표면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 변화는 수분있는 환경에서 발생되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 귀금속은 상기 실리콘 몸체가 금속화 형성에 앞서 침하되는(immerse)불화수소를 함유하는 일반적인 에칭 배스(etching bath)에 첨가되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 귀금속은 팔라듐 식염 또는 동 식염의 형태로 배스에 첨가되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법.
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