KR900005870B1 - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
제1a -d도는 본 발명에 따른 제조공정도1a-d is a manufacturing process diagram according to the present invention
본 발명은 반도체 장치의 접속구조에 관한 것으로 특히 접속영역의 스텝 커버리지(Step-coverage)와 접속라인의 특성을 개선한 반도체 장치의 접속구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래 반도체 장치에서 콘택(Contact)이 필요한 부분에서는 실리콘 기판에 N+ 또는 P+의 고농도 도핑층을 형성하고 고농도 도핑층 상부에 알루미늄 또는 알루미늄과 실리콘의 합금으로 이루어지는 금속도전층의 접속라인을 형성하여 이 접속라인과 고농도 도핑된 실리콘기판 영역을 오믹콘택(Ohmic Contact)시켰다.Where a contact is required in a conventional semiconductor device, a highly doped layer of N + or P + is formed on a silicon substrate, and a connection line of a metal conductive layer made of aluminum or an alloy of aluminum and silicon is formed on the highly doped layer. The line and the heavily doped silicon substrate region were ohmic contacted.
그러나 상기 접속영역에서와 같이 실리콘과 알루미늄이 접하는 영역 특히 콘택이 1㎛2이하일 경우에는 실리콘의 석출로 인하여 오믹접속이 이루어지지 않으므로 콘택의 전기적인 오믹특성 및 콘택저항이 열화되는 문제점이 있었다. 또한 기판과 접촉하는 접속영역의 스텝커버리지(Step-coverage)가 양호하지 못한 문제점이 있었다. 상기와 같은 문제점은 점차적으로 반도체 장치가 고집적화 되어가는데 저해 요인이 되므로 서브미크론(Sub-micron) 단위의 VLSI급 소자의 제조공정에서는 더 이상 사용하기 어렵다.However, in the case where the contact between silicon and aluminum, in particular, the contact is less than 1㎛ 2 as in the connection region, ohmic connection is not made due to precipitation of silicon, there is a problem in that electrical ohmic characteristics and contact resistance of the contact deteriorate. In addition, there is a problem that the step-coverage of the connection area in contact with the substrate is not good. Such a problem becomes a detrimental factor to gradually increasing the integration of semiconductor devices, so it is difficult to use it anymore in the manufacturing process of VLSI-class devices in sub-micron units.
따라서 본 발명의 목적은 반도체 장치에서 접속영역의 전기적 특성과 스텝커버리지를 향상시킬 수 있는 반도체 장치의 접속구조를 제공함에 있다. 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제1도전형의 반도체 기판과, 상기 반도체 기판 표면의 소정 영역에 형성된 상기 제1도전형과 반대도전형의 반도체 영역과, 상기 제2도전형의 반도체 영역상에 상기 반도체 영역과 접하여 형성되고 상기 제2도전형의 반도체 영역이외의 반도체 기판상에 절연막으로 이격되어 형성된 다결정 실리콘층과, 상기 다결정 실리콘층 상부에 형성된 실리사이드막과, 상기 제2도전형의 반도체영역 상부의 실리사이드 막상에 형성된 다결정 실리콘 매몰층과, 상기 실리사이드막과 다결정 실리콘 매몰층상에 형성된 알루미늄 금속층을 구비함을 특징으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a connection structure of a semiconductor device capable of improving electrical characteristics and step coverage of a connection area in a semiconductor device. In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention provides a semiconductor substrate of the first conductive type, a semiconductor region of the opposite conductivity type to the first conductive type formed on a predetermined region of the semiconductor substrate surface, and the second conductive type. A polycrystalline silicon layer formed on the semiconductor region in contact with the semiconductor region and spaced apart by an insulating film on a semiconductor substrate other than the second conductive semiconductor region, and a silicide film formed on the polycrystalline silicon layer; And a polycrystalline silicon buried layer formed on the silicide film above the two-conducting semiconductor region, and an aluminum metal layer formed on the silicide film and the polycrystalline silicon buried layer.
이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1a-d도는 본 발명에 따른 실시예의 제조공정도이다. 먼저 제1a도와 같이 P형 반도체 기판상에 소자 형성영역(Active 영역)의 패턴을 형성한 후 필드산화막(2)을 형성하여 소자 형성영역을 소자분리(Isolation)시키고 기판과 접속될 소정영역에 기판과 반대도전형인 N+가 이온주입된 반도체영역(3)을 형성한다. 또한 상기 기판상에 형성될 N웰상의 소정 접속영역에는 웰과 반대도전형인 P+의 이온주입 영역이 형성됨을 유의하여야 한다. 그다음 기판 상부 전면에 통상의 CVD 방법으로 CVD 산화막(4)을 도포하고 각 접속영역(Contact)을 형성하기 위해 통상의 사진식각 공정으로 접속창(5)을 형성한다. 그다음 제1b도와 같이 통상의 방법으로 CVD 산화막(4)과 접속창(5)영역상에 100-1000Å 정도의 다결성 실리콘(6)을 통상의 저압 CVD 방법으로 형성하고 상기 다결정 실리콘층(6) 전면에 상기 다결정 실리콘층의 저항 감소를 위하여 인(Phosphorous) 이온과 BF2 이온주입을 한다. 상기와 같이 다결정 실리콘 표면에 2가지 도전형의 이온주입을 동시에 하는 이온 혼합(Mixing)방법은 상기 P형 기판상의 N+이온주입영역, N웰상의 P+이온주입등과 접속되는 다결정 실리콘층에 별도의 마스킹 공정을 사용하지 않아도 되므로 씨모오스 공정에서 특히 효율적이다. 한편 상기 도핑된 다결정 실리콘 대신 얇은 두께의 다결정 실리콘을 도포하여 불순물 이온주입을 하지 않고 형성할 수도 있다. 그 다음 상기 다결정 실리콘층(6)상에 몰리브덴 실리사이드(Mo-silicide)(7)를 1000Å-5000Å정도로 통상의 CVD 방법으로 형성하고 상기 몰리브덴 실리사이드를 통상의 고온산화 공정으로 산화하여 상기 몰리브덴 실리사이드상에 SiO2 산화막(8)을 소정 두께 형성한다. 이때 상기와 같이 고온 산화공정으로 열처리된 몰리브덴 실리사이드는 저항값이 감소되게 된다.1a-d is a manufacturing process diagram of the embodiment according to the present invention. First, as shown in FIG. 1A, a pattern of an element formation region (active region) is formed on a P-type semiconductor substrate, and then a
상기에서 다결정 실리콘층(6)상에 몰리브덴 실리사이드(Mosilicide)를 도포하고 산화한 실시예를 설명하였으나 티탄실리 사이드(Ti-silicide) 또는 텅스텐 실리사이드 (W-silicide)등의 다른 금속 실리사이드를 다결정 실리콘층상에 형성하고 산화공정을 진행하여도 상기 몰리브덴 실리사이드의 경우와 같은 결과를 나타냉은 이 분야의 통상의 지식을 가진자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 그다음 상기 산화막(8)상에 3000Å-8000Å 정도의 다결정 실리콘(9)을 형성하고 POC13에 침적하여 상기 다결정실리콘(9)에 인 이온을 확신시킨후 별도의 마스크 없이 통상의 반응성 이온에칭방법(RIE)으로 상기 다결정 실리콘을 에칭(Etch- back)하면 제1c도와 같이 형성된다. 상기에서는 다결정 실리콘(9)의 저항을 감소시키기 위한 방법으로 POC13에 침적하는 방법을 사용하였으나 상기의 방법이외에 이온주입 또는 다른 방법을 사용할 수도 있다. 또한 상기 다결정 실리콘(9)은 불순물을 도핑하지 않고 사용할 수도 있다. 이 공정시 접속창 영역이 상기 도핑된 다결정 실리콘(9)으로 채워져서 기판이 평탄화되며 접속창 영역이외의 영역에는 다결정 실리콘이 에칭되어 산화막(8)이 노출된다. 그 다음 제1D도와 같이 상기 노출된 몰리브덴 실리사이드상의 산화막(8)을 제거한 후 기판전면에 알루미늄들의 금속층(10)을 형성한다. 상기 금속층(10)은 중량비 0-2%의 실리콘을 포함하는 알루미늄 합금, 중량비 0-2%의 실리콘과 중량비 0-2%의 구리를 포함하는 알루미늄합금을 사용할 수 있다. 상기와 같이 접속영역이 평탄해진 기판상에 알루미늄등의 금속층을 형성하면 접속영역 이외의 접속라인은 알루미늄/몰리브덴 실리사이드/다결정 실리콘 층으로 구성되며 이 접속라인을 패터닝(Patterning)하여 배선층을 형성한다.In the above, an embodiment in which molybdenum silicide (Mosilicide) is applied to and oxidized on the
상술한 바와 같이 본 발명은 실리콘 기판과 배선층과의 접속하는 영역에 실리콘과 알루미늄이 접하지 않고 실리콘과 다결정 실리콘이 접하게 되므로 실리콘 기판 표면에서 실리콘의 석출현상은 일어나지 않게 된다.As described above, in the present invention, silicon and polycrystalline silicon are not in contact with the silicon substrate and the wiring layer, and silicon and polycrystalline silicon are not in contact with each other, so that precipitation of silicon does not occur on the surface of the silicon substrate.
또한 본 발명은 콘택영역이 다결정 실리콘으로 매몰되므로 접속라인의 스텝커버리지가 향상되는 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the step coverage of the connection line is improved because the contact region is buried in polycrystalline silicon.
Claims (5)
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KR1019870012923A KR900005870B1 (en) | 1987-11-17 | 1987-11-17 | Semiconductor device |
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KR890008963A KR890008963A (en) | 1989-07-13 |
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Family Applications (1)
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KR1019870012923A KR900005870B1 (en) | 1987-11-17 | 1987-11-17 | Semiconductor device |
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KR (1) | KR900005870B1 (en) |
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1987
- 1987-11-17 KR KR1019870012923A patent/KR900005870B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Publication date |
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