JPS58182873A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS58182873A
JPS58182873A JP57066600A JP6660082A JPS58182873A JP S58182873 A JPS58182873 A JP S58182873A JP 57066600 A JP57066600 A JP 57066600A JP 6660082 A JP6660082 A JP 6660082A JP S58182873 A JPS58182873 A JP S58182873A
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JP
Japan
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film
melting point
point metal
high melting
amorphous
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Pending
Application number
JP57066600A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Taniguchi
研二 谷口
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57066600A priority Critical patent/JPS58182873A/ja
Publication of JPS58182873A publication Critical patent/JPS58182873A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/60Electrodes characterised by their materials
    • H10D64/62Electrodes ohmically coupled to a semiconductor

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、r−ト電極や配線II4にモリブデンやタン
グステン等の高融点金属材料を用いた半導体装置の製造
方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、MO8メモリデバイスのダート電極材料および配
Ml−材料には、それぞれ多結晶シリコンとアルミニウ
ムとが一般に使用されている。
f−ト電極材料に多結晶シリコンが用いられている理由
は、多結晶シリコンが高温での不純物尋人に対しマスク
として作用し、所謂セルファライン法によるソース・ド
レイン領域の形成が可能であり、さら(二純度の高い多
結晶シリコン膜を形成する技術が確立されているためで
ある。
また、配線材料としてアルミニウムが用いられている理
由は、アルミニウムの電気伝導性が商<、シかもシリコ
ン酸化膜に対する密着性が強いためである。
ところが、このような材料は、今後LSIを微細1ヒし
ていく上で次のような問題を有している。すなわち、デ
ート電極としての多結晶シリコンに関しては、その電気
伝導性が金属に比べて約2桁劣るため、LSI7′″バ
イスの電気応答性低下の主たる原因となりつつある。ま
た、アルミニウムは結晶粒径が大きく加工が容易でない
ばかりか、高温熱処理に対する耐性がない等の欠点を有
する。
そこで最近、上記問題を解決する方法として、高融点金
属をダート電極材料および配線材料として用いる試みが
なされている。しかしながら、高融点金属f−)電極を
有する半導体装置は、多結晶シリコンデート電極を有す
るものと比較してダート閾値電圧vthが均一にならな
いと云う欠点を持つ。この理由は、金属点金1?4が、
例えばリンをドープした多結晶シリコンと異なり、r−
ト駿1ヒ膜中のナトリウム等の可動イオンなrツタリン
グする機能を持たないからである。
さらには、モリブデンやタングステン等に代表される高
融点金属材料を高温で熱処理すると°核材料が柱状結晶
粒になるため、高融点金属上の各種絶縁膜を除去する際
、粒界を通してエツチング液(がス)が高融点金属下に
も達する現象が見られる。したがって、高融点金属」二
の絶縁膜を除去する場合、同時に1妬融点金属下の絶縁
〔発明の目的〕 本発明の目的は、r−1電極や配線1−4に高融点金1
萬材料を用いることができ、高融点金属r−トにおいて
問題となっていた酸化膜中への可動イオンの導入を防ぎ
、かつ高融点金属下の異常エツチング現象をなくすこと
のできる半導体装置の製造方法を提供することにある。
〔発明の概要J 本発明の骨子は、高融点金属材料からなる棉電膜に該金
属材料より質量の大きな原子をイオン注入することにあ
る1、一般に亮融点金1萬からなる薄膜の構造は、X線
回折、電子線回折或いは電子顕微鏡観察で調べられてい
るように、全て柱状結晶粒からなっている。これ故に、
結晶粒径を経由して可動アルカリ金1萬が酸化膜中に混
入したり、エツチングガス(液)が高融点金属下に達し
たりする。すなわち、デバイス製作上発生する問題は、
高融点金属が柱状結晶粒になっていることに起因すると
いえる。
本発明者等は、上記の問題を解決すべく鋭意研究を重ね
た結果、高融点金属の柱状結晶粒を非晶質化すればよい
ことを見出した。周知の通り、イオン注入法によって高
融点金属材料原子より重い原子を、ターピットとなる高
融点金属に注入すると、高いエネルギを有する注入原子
は高融点金属原子をノックオンし、無数の格子間原子を
発生する。ここで重要な点は、注入原子の質量がターゲ
ット原子の質量より上まわることであり、このような状
況とすることによってターゲット原子は格子位置からは
ずれ、金属の結晶性は失われていく。
高融点金属の非晶質化の過程は、注入する原子の質重、
注入時の温度および注入速度等の複雑な関数となるため
、−概にはいえないがドーズlとしてはlXl013[
:原子/m′]以上ヲ必要とする。また、非晶質(ヒし
た高融点金1fiは原子の再配列によって再結晶化する
が、処理温度が融点の1/10以下になると非晶質のま
ま安定化する。一般に、処理温度が常温(300K)で
あるため、該温度は高融点金属の融点の1/10以下と
なっている。したがって、非晶質化された高融点金属が
再結晶化することはない。さらに、上記条件を満たさな
い場合でも、構成原子の表面自己拡散は極めて遅く再結
晶化することは殆んどない。
本発明はこのような点に看目し、デート電極や配線・層
等に高融点金属材料を用いて半導体装置を製造するに際
し、を記高融点金属材料からなる導電層を形成したのち
、この導電層に上記高融点金属材料より質量の大きな原
子をイオン注入するようにした方法である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、高融点金属材料を用いることに起因す
る酸化膜中への可動イオンの導入や高融点金属下の異常
エツチング現象等を未然に防止することができる。した
がって、各種半導体デバイス製造工程に適用して、例え
ばLSIデバイスの電気的応答速度の向tをはかり得る
等の効果を泰する。
〔発明の実施例〕
第1図乃至第7図は本発明の一実施例に係わるMOS)
ランジスタ製造工程を示す断面図である。まず、第1図
に示す如く厚さ300Cμm玉比抵抗5〔Ω−m〕のP
型シリコン基板1を用い、酸素雰囲気中900 C℃)
の熱処理によりシリコン基板1表面に厚さ約100 (
A)のSin、膜2を形成する。続いて、SIH,ガス
とNH,ガスとの混合ガスを使用する一般的な方法で、
Sin、膜2七に耐酸化性被膜として厚さO,2[μm
)の81.N、膜3を形成76゜次いで、第2図に示す
如く素子領域にホトレノスト膜4を形成し、プラズマエ
ツチングにより81、N、膜3を選択的に除去したのち
、約100(KeV)で?ロンを10 〔/備 〕程度
イオン注入してフィールド領域の基板1内にP 型層5
(反転防止層)を形成する。その後、緩衝HF溶液を用
いてSin、膜2を選択的に除去する1、 次に、l1ltJeSio2膜2および81.N4膜3
をマスクとして+i気気門囲気中フィールド酸化を行い
、第3図に示す如く厚さ約1〔μm〕のSIO□膜(フ
ィールド酸化膜)6を形成する。
次いで、Si3N4膜3を熱リン酸で除去し、稙(iH
F溶i+11[テSin、 +112 ヲ除去シタノチ
、900〔℃〕の酸素雰囲気中に入れて約500(A)
の810!膜(f−)酸(ヒ膜)7を形成する。続いて
、第4図に示す如く高融点金属y−ト電極となるモリブ
デン膜8をSiO,膜6.7J:、に床着形成する。こ
の状態で第5図に示す如く、モリブデン膜8にタングス
テンイオンを100(KeV)の加速エネルギでI X
 10”[: /an、”〕注入し、モリブデン膜8の
表面を非晶質(ヒし非晶質膜9を形成する。
次に、第6図に示す如くモリブデン膜8.非晶’kB1
9および8i0.膜7を)fターニングしてf−ト電極
を形成したのち、例えばリンを拡散することによりN型
層からなるソース・ドレイン鎖板10a 、 10bを
形成する。次いで、気相成長法を用い第7図に示す如<
Sin、膜11を約5000 CA )堆積したのちコ
ンタクトホールを形成し、その後スノヤツタ法にてモリ
ブデン膜12を約1〔μm〕の厚さにg看形成する。
そして、前記第5図に示した工程と同様にしてモリブデ
ン膜12の表面に非晶質膜13を形成する。しかるのち
、写真蝕刻法を用いてモリブデン膜12および非晶質膜
13をツマターニングし配線層を形成することによって
、MO8トランジスタが形成されることになる。
かくして本実施例方法によれば、前記モリブデン@8.
12に、にそれぞれ非晶質膜9.13を形成しているの
で、モリブデン膜8.12をバターニングする際該膜8
.12上のレジスト膜に含まれたアルカリ金属がモリブ
デン膜8゜12の下方に拡散することを防止できる。こ
のため、r−ト電極および配線層を高融点金属材料で形
成したMOS)ランゾスタを歩留り良く製造することが
できる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。例えば、自]記モリブデン膜の代りに
は、タングステン、その他の画融点金属材料を用いても
よい。さらに、高融点金属膜の形成はスノッタ流肴に限
るものではなく、気相成長や電子ビーム蒸着等によって
も可能である。また、高融点金属膜に注入するイオン種
は、該膜を形成する毘融点金属材料より質量の大きなも
のであればよい。さらに、イオン注入時の加速電圧やド
ーズ量等ハ、仕様に応じて適宜定めればよい。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第7図はそれぞれ本発明の一実施例に係わる
MOS)ランノスタ製造工程を示す断面図である。 1・・・P型シリコン基板、2・・・5in2膜、3・
・・SI3N4膜、4・・・ホトレジスト膜、5・・・
P 型層(反転防止1−)、6・・・S10!膜(フィ
ールド峻1ヒ膜)、7=・810.膜(1’ −ト酸(
ヒ膜) ti 、 J、?・・・モリブデン膜、9.1
3・・・非晶′R膜、10a。 1.01−N型層(ソース・ドレイン領域)、11・・
・S10.膜。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 mr−)電極或いは配線層の少なくとも一万に高融点金
    属材料を用いて半導体装置を製造する方法において、上
    記高融点金属材料からなる4電j−を形成する工程と、
    このS電層にに、紀高融点金属材料より*置の大きな原
    子をイオン注入するする工程とを具備したことを特徴と
    する半導体装置の製造方法。 (2)前記高融点金属材料として、モリブデン或いはタ
    ングステンを用いることを特徴とする特許請求の範囲@
    1項記載の半導体装置の製造方法。
JP57066600A 1982-04-21 1982-04-21 半導体装置の製造方法 Pending JPS58182873A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6079742A (ja) * 1983-10-05 1985-05-07 Nec Corp 集積回路
JPS60249320A (ja) * 1984-05-25 1985-12-10 Hitachi Ltd 電極配線
JPS63169743A (ja) * 1987-01-07 1988-07-13 Sharp Corp 半導体装置の製造方法
US5278099A (en) * 1985-05-13 1994-01-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing a semiconductor device having wiring electrodes
WO1995017012A1 (en) * 1993-12-17 1995-06-22 National Semiconductor Corporation Refractory metal contact for a power device
JPH08241895A (ja) * 1995-03-03 1996-09-17 Nec Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2023042851A (ja) * 2021-09-15 2023-03-28 株式会社デンソー 圧電膜積層体およびその製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6079742A (ja) * 1983-10-05 1985-05-07 Nec Corp 集積回路
JPS60249320A (ja) * 1984-05-25 1985-12-10 Hitachi Ltd 電極配線
US5278099A (en) * 1985-05-13 1994-01-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing a semiconductor device having wiring electrodes
JPS63169743A (ja) * 1987-01-07 1988-07-13 Sharp Corp 半導体装置の製造方法
WO1995017012A1 (en) * 1993-12-17 1995-06-22 National Semiconductor Corporation Refractory metal contact for a power device
JPH08241895A (ja) * 1995-03-03 1996-09-17 Nec Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2023042851A (ja) * 2021-09-15 2023-03-28 株式会社デンソー 圧電膜積層体およびその製造方法

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