JPH02275671A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH02275671A
JPH02275671A JP9795289A JP9795289A JPH02275671A JP H02275671 A JPH02275671 A JP H02275671A JP 9795289 A JP9795289 A JP 9795289A JP 9795289 A JP9795289 A JP 9795289A JP H02275671 A JPH02275671 A JP H02275671A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
polycrystalline silicon
wiring
silicide
silicon film
Prior art date
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Pending
Application number
JP9795289A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Kano
鹿野 功
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To form wirings having small steps with low layer resistance and low wiring capacity by so forming a polycrystalline silicon layer of an electrode part as to be thicker than that of a wiring part. CONSTITUTION:An element isolating field oxide film 2, an oxide film 3 are provided on a silicon substrate 1, a contact opening 4 is opened, a first polycrystalline silicon film 5 is deposited on a whole surface, As ions 6 are then implanted, annealed and then patterned. In order to form wirings, a second polycrystalline silicon layer 7 is patterned. Here, the layer 5 of the electrode part is so formed as to be thicker than that 7 of a wiring part. Thus, it can prevent a PN junction formed shallowly in a semiconductor substrate from breaking down, the silicon film of the wiring part is formed to be thinner to reduce its layer resistance.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属シリサイド電極配線を有する半導体装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device having metal silicide electrode wiring.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、半導体装置においては、白金シリサイド、チタン
シリサイド、タングステンシリサイド、モリブデンシリ
サイド等の金属シリサイドが半導体基板よりの電極引出
し、ショットキバリアダイオードのコンタクト、素子間
の相互配線等に使用されてきた。
Conventionally, in semiconductor devices, metal silicides such as platinum silicide, titanium silicide, tungsten silicide, and molybdenum silicide have been used for leading out electrodes from semiconductor substrates, contacts for Schottky barrier diodes, interconnections between elements, and the like.

第2図(a)〜(c)は従来の半導体装置の製造方法の
一例を説明するための工程順に示した断面図である。
FIGS. 2(a) to 2(c) are cross-sectional views showing an example of a conventional method for manufacturing a semiconductor device in order of steps.

まず、第2図(a)に示すように、シリコン基板1の上
に通常の方法により素子分離用のフィールド酸化膜2.
酸化′fIIA3を設け、酸化膜2を選択エッチしてエ
ミッタ形成用の開口部4を設ける。
First, as shown in FIG. 2(a), a field oxide film 2 for element isolation is formed on a silicon substrate 1 by a conventional method.
Oxide 'fIIA3 is provided, and the oxide film 2 is selectively etched to provide an opening 4 for forming an emitter.

多結晶シリコン膜5を堆積し、エミッタ形成のために、
例えばAsイオン6をイオン注入する。
A polycrystalline silicon film 5 is deposited to form an emitter.
For example, As ions 6 are implanted.

次に、第2図(b)に示すように、ホトリソグラフィ技
術を用いて多結晶シリコン膜5をパターニングして電極
部分5aと配線部分5bを形成する。
Next, as shown in FIG. 2(b), the polycrystalline silicon film 5 is patterned using photolithography to form an electrode portion 5a and a wiring portion 5b.

次に、第2図(c)に示すように、シリサイドを形成す
る金属、例えば白金を全面に被着させて熱処理を行い、
多結晶シリコン膜の表面に白金シリサイド18a、8b
を形成する。白金シリサイド層の電極部分8aと配線部
分8bの白金シリサイド層の厚さは、同等である。
Next, as shown in FIG. 2(c), a metal that forms silicide, such as platinum, is deposited on the entire surface and heat-treated.
Platinum silicide 18a, 8b on the surface of the polycrystalline silicon film
form. The thickness of the platinum silicide layer in the electrode portion 8a and the wiring portion 8b of the platinum silicide layer is the same.

本発明者の実験によれは、金属シリサイド層の層抵抗は
、基本的に金属シリサイド層の厚さに反比例して低下す
るが、金属シリサイド層の厚さがある厚さ以上になると
半導体基板に設けられたPN接合を破壊してしまう事が
判明した。例えば、シリサイド用の金属として白金を用
いた場合、多結晶シリコン層の配線部分5bの厚さが被
着する白金の厚さと同等以上であれば、その層抵抗はそ
れほど変化しない。
According to the inventor's experiments, the layer resistance of the metal silicide layer basically decreases in inverse proportion to the thickness of the metal silicide layer, but when the thickness of the metal silicide layer exceeds a certain thickness, the resistance of the metal silicide layer decreases. It was found that this would destroy the PN junction provided. For example, when platinum is used as the metal for silicide, the layer resistance does not change much if the thickness of the wiring portion 5b of the polycrystalline silicon layer is equal to or greater than the thickness of the deposited platinum.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述のように、金属シリサイド電極及び配線は、素子間
の相互配線部分においては配線の層抵抗を小さくするこ
とが要求されており、層抵抗を下げるためにはシリサイ
ド用金属層を厚く形成するとよいが、金属層を厚く形成
すると半導体基板の電極引出し部分の金属層も同様に厚
く形成されるため、半導体基板に浅く設けられたPN接
合を破壊してしまうという欠点があった。特に、バイポ
ーラ型の集積回路において、エミッタ電極引出しを金属
シリサイドを用いて行う場合には、シリサイド用金属層
を厚くすると、エミッタ・ベース接合を破壊してしまう
なめ、シリサイド用金属層の厚さは、PN接合を破壊し
ない程度の厚さに制限する必要があった。
As mentioned above, metal silicide electrodes and wiring are required to have a low layer resistance in the interconnection parts between elements, and in order to lower the layer resistance, it is better to form a thick metal layer for silicide. However, if the metal layer is formed thickly, the metal layer at the electrode lead-out portion of the semiconductor substrate is also formed thickly, which has the disadvantage of destroying the PN junction shallowly provided in the semiconductor substrate. In particular, in bipolar integrated circuits, when the emitter electrode is drawn out using metal silicide, the thickness of the silicide metal layer must be adjusted to prevent the emitter-base junction from being destroyed if the silicide metal layer is made too thick. , it was necessary to limit the thickness to an extent that would not destroy the PN junction.

また、別の解決策として、多結晶シリコン膜の厚さを全
体的に厚くすることも行われているか、金属シリサイド
の配線部分が必要以上に厚くなるため、段差が大きくな
ったり、微細化が困難になるという欠点がある。さらに
、また、厚膜化は、金属シリサイド配線間容量も増大す
るという問題がある6 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、半導体基板に形成された能動領域に設けられ
る電極及び配線が多結晶シリコン層とその上に形成され
た金属シソサイド層との二重層で構成されている半導体
装置において、前記電極部分の多結晶シリコン層が他の
部分の多結晶シリコン層よりも厚く形成されていること
を特徴とする。
Another solution is to increase the overall thickness of the polycrystalline silicon film, or the metal silicide wiring becomes thicker than necessary, resulting in larger steps and miniaturization. The disadvantage is that it is difficult. Furthermore, as the film becomes thicker, there is a problem in that the capacitance between metal silicide interconnects also increases. In a semiconductor device configured with a double layer of a polycrystalline silicon layer and a metal silicide layer formed thereon, the polycrystalline silicon layer in the electrode portion is formed thicker than the polycrystalline silicon layer in other portions. It is characterized by the presence of

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described using the drawings.

第1図(a)〜(d)は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した断面図である。
FIGS. 1(a) to 1(d) are cross-sectional views shown in the order of steps for explaining one embodiment of the present invention.

まず、第1図(a>に示すように、シリコン基板1の上
に素子分離用のフィールド酸化膜2.酸化膜3を設け、
コンタクト用開口部4をあけ、全面に第1の多結晶シリ
コン膜5をL P CV D、法により例えば400n
mの厚さに堆積した後、エミッタを形成するための不純
物としてAsイオン6を加速エネルギー50〜1. O
Ok e V 、 ドーズ量3 X 1015〜3 X
 1016cm−2で注入し、アニールを行う。
First, as shown in FIG. 1(a), field oxide films 2 and 3 for element isolation are provided on a silicon substrate 1,
A contact opening 4 is formed, and a first polycrystalline silicon film 5 is deposited on the entire surface with a thickness of, for example, 400 nm by L P CV D method.
After being deposited to a thickness of 1.0 m, As ions 6 are deposited as impurities to form an emitter at an acceleration energy of 50 to 1.m. O
Ok e V, dose amount 3 x 1015 ~ 3 x
Implant at 1016 cm-2 and perform annealing.

次に、第1図(b)に示すように、第1の多結晶シリコ
ン膜5をパターニングする。尚、上記のAsイオン注入
はこのパターニング後に行っても良い0次に、全面に、
第2の多結晶シリコン膜7をLPCVD法、蒸着法、ス
パッタ法等の方法により100n’m程度の厚さに堆積
する。
Next, as shown in FIG. 1(b), the first polycrystalline silicon film 5 is patterned. Note that the above As ion implantation may be performed after this patterning.
A second polycrystalline silicon film 7 is deposited to a thickness of about 100 nm by a method such as LPCVD, vapor deposition, or sputtering.

次に、第1図(c)に示すように、配線を形成するため
に、第2の多結晶シリコン層7のパターニングを行う。
Next, as shown in FIG. 1(c), the second polycrystalline silicon layer 7 is patterned to form wiring.

配線を形成するためのパターニングの前または後に、第
2の多結晶シリコン膜7にエミッタ形成用不純物と同じ
型の不純物の導入及びアニールを行う。この不純物の導
入は、第1の多結晶シリコン膜5と同じ方法で行なって
もよいし、あるいは熱処理により第1の多結晶シリコン
膜5に導入済の不純物を第2の多結晶シリコン膜7へ拡
散させる方法でもよい。
Before or after patterning for forming wiring, impurities of the same type as emitter forming impurities are introduced into the second polycrystalline silicon film 7 and annealing is performed. The impurities may be introduced in the same manner as the first polycrystalline silicon film 5, or the impurities already introduced into the first polycrystalline silicon film 5 may be introduced into the second polycrystalline silicon film 7 by heat treatment. A method of diffusion may also be used.

次に、シリサイドを生成する金属、例えば白金を全面に
80〜1100nの厚さに被着し、白金層9を形成する
Next, a metal that generates silicide, such as platinum, is deposited over the entire surface to a thickness of 80 to 1100 nm to form a platinum layer 9.

次に、第1図(d)に示すように、熱処理して第1及び
第2の多結晶シリコン膜5,8の表面に一定の厚さの白
金シリサイドを生成させる。その後不要な未反応の白金
を除去し、白金シリサイドの電極10a、配線10bを
形成する。
Next, as shown in FIG. 1(d), a heat treatment is performed to form platinum silicide of a certain thickness on the surfaces of the first and second polycrystalline silicon films 5, 8. Thereafter, unnecessary unreacted platinum is removed, and platinum silicide electrodes 10a and wiring 10b are formed.

以上の方法により、電極部分、配線部分それぞれに所望
の厚さの多結晶シリコン層を有し、かつ充分低い層抵抗
(この場合約5Ω/口)の配線が得られる。つまり、電
極部分の多結晶シリコン膜5は厚く形成されて半導体基
板に浅く設けられたPN接合の破壊を防止し、配線部分
の多結晶シリコン膜7は薄く形成されて層抵抗を低くす
ることができる。
By the above method, it is possible to obtain a wiring having a polycrystalline silicon layer of a desired thickness in each of the electrode portion and the wiring portion, and having a sufficiently low layer resistance (in this case, about 5Ω/hole). In other words, the polycrystalline silicon film 5 in the electrode part is formed thickly to prevent destruction of the PN junction shallowly provided in the semiconductor substrate, and the polycrystalline silicon film 7 in the wiring part is formed thinly to lower the layer resistance. can.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明は、金属シリサイド層と多
結晶シリコン層との二重層を電極及び配線に使用する半
導体装置において、電極部分の多結晶シリコン層を相対
的に厚く形成することによって浅いPN接合の破壊を防
ぎ、配線部分の多結晶シリコン層を相対的に薄く形成す
るようにしたので、低層抵抗、低配線容量で、段差の小
さい配線を形成することができると共に高歩留りで半導
体装置を製造することができるという効果を有する。
As explained above, the present invention provides a semiconductor device in which a double layer of a metal silicide layer and a polycrystalline silicon layer is used for electrodes and interconnections, by forming a relatively thick polycrystalline silicon layer in the electrode portion. By preventing the destruction of the PN junction and forming the polycrystalline silicon layer in the interconnect portion relatively thin, it is possible to form interconnects with low layer resistance, low interconnect capacitance, and small step differences, and to manufacture semiconductor devices with high yield. It has the effect of being able to produce.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(a)〜(d)は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した断面図、第2図(a)〜(c)は従
来の半導体装置の製造方法の一例を説明するための工程
順に示した断面図である。 1・・・シリコン基板、2・・・フィールド酸化膜、3
・・・酸化膜、4・・・開口部、5・・・多結晶シリコ
ン膜、6・・・Asイオン、7・・・多結晶シリコン膜
、8a、8b・・・白金シリサイド層、9山白金層、1
0a、10b・・・白金シリ゛ナイド層。
1(a) to 1(d) are cross-sectional views shown in the order of steps for explaining an embodiment of the present invention, and FIG. 2(a) to 2(c) are sectional views showing an example of a conventional method for manufacturing a semiconductor device. It is sectional drawing shown in the order of a process for demonstrating. 1... Silicon substrate, 2... Field oxide film, 3
... Oxide film, 4... Opening, 5... Polycrystalline silicon film, 6... As ion, 7... Polycrystalline silicon film, 8a, 8b... Platinum silicide layer, 9 mountains Platinum layer, 1
0a, 10b...Platinum silinide layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 半導体基板に形成された能動領域に設けられる電極及び
配線が多結晶シリコン層とその上に形成された金属シリ
サイド層との二重層で構成されている半導体装置におい
て、前記電極部分の多結晶シリコン層が他の部分の多結
晶シリコン層よりも厚く形成されていることを特徴とす
る半導体装置。
In a semiconductor device in which electrodes and wiring provided in an active region formed on a semiconductor substrate are composed of a double layer of a polycrystalline silicon layer and a metal silicide layer formed thereon, the polycrystalline silicon layer of the electrode portion A semiconductor device characterized in that a polycrystalline silicon layer is formed thicker than other parts of the polycrystalline silicon layer.
JP9795289A 1989-04-17 1989-04-17 Semiconductor device Pending JPH02275671A (en)

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