JPS59181571A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS59181571A JPS59181571A JP58053600A JP5360083A JPS59181571A JP S59181571 A JPS59181571 A JP S59181571A JP 58053600 A JP58053600 A JP 58053600A JP 5360083 A JP5360083 A JP 5360083A JP S59181571 A JPS59181571 A JP S59181571A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- contact
- electrode
- aluminum
- boron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明は牛努体装置、特にその電・直構造に関ターる。
（２）従来技術と問題点
半導体装置の電極材料としてはアルミニウムが一般的に
用いられている。第１図は通常の電極窓の例である。ｎ
形シリコン基板１１にｐ影領域１２を形成し、絶縁ノ曽
１３で覆ってから電極窓開けし、アルミニウムで電極１
４を形成する。ウエリー処理の偵々の工程の熱処理にお
いてアルミニウムはシリコンを吸い上けるので、アルミ
ニウム（金属）とシリコン（半導体）の境界面１５が変
形し、拡散層の突抜けが起る。父、例えば、第２図にお
けるｎ形シリコン基板２１内のｐ影領域２２のように薄
い層状領域とアルミニウム電極２３が接していると、ア
ルミニウムがシリコンを吸い上げる結果、ｐ影領域２２
を通シ越し２てその下層たるｎ影領域２１とアルミニウ
ム電極２３とが短絡する事態も発生しやすい。
用いられている。第１図は通常の電極窓の例である。ｎ
形シリコン基板１１にｐ影領域１２を形成し、絶縁ノ曽
１３で覆ってから電極窓開けし、アルミニウムで電極１
４を形成する。ウエリー処理の偵々の工程の熱処理にお
いてアルミニウムはシリコンを吸い上けるので、アルミ
ニウム（金属）とシリコン（半導体）の境界面１５が変
形し、拡散層の突抜けが起る。父、例えば、第２図にお
けるｎ形シリコン基板２１内のｐ影領域２２のように薄
い層状領域とアルミニウム電極２３が接していると、ア
ルミニウムがシリコンを吸い上げる結果、ｐ影領域２２
を通シ越し２てその下層たるｎ影領域２１とアルミニウ
ム電極２３とが短絡する事態も発生しやすい。
こうした事態を回避するために、従来、アルミニウム電
極にシリコンの吸い上げを阻止するバリヤが設けられて
いる。第３図を参照すると、３］はｎ形シリコン基板、
３２はｐ影領域、３３は絶縁膜である。アルミニウム電
極は３層構造をなし、下側から、シリコンとのオーミッ
クコンタクトを形成するための厚さ１００ＯＸ程度のア
ルミニウム１１３４、シリコンのアルミニウム内への上
昇を阻止する厚さ１５０ＯＸ程度の例えばＴＩＮ。
極にシリコンの吸い上げを阻止するバリヤが設けられて
いる。第３図を参照すると、３］はｎ形シリコン基板、
３２はｐ影領域、３３は絶縁膜である。アルミニウム電
極は３層構造をなし、下側から、シリコンとのオーミッ
クコンタクトを形成するための厚さ１００ＯＸ程度のア
ルミニウム１１３４、シリコンのアルミニウム内への上
昇を阻止する厚さ１５０ＯＸ程度の例えばＴＩＮ。
ＺｒＮ ＋ ＨｆＮ ＊ ＴａＮなどのバリヤ層３５、
そしてＩｐｔ極および配線本体をなす厚さ１μｎ１程度
のアルミニラム層３６である。すなわち、ＴｉＮのよう
な閤融点金属の窒化物かアルミニウムのシリコン吸い上
げを阻止するバリヤとして用いられる。しかし、高融点
金属の窒化物はシリコンとの石、気的コンタクトかオー
ミックでないので、シリコンとの直接のコンタクＦ・に
はアルミニウム薄層が用いらｆ’している・このｒｌ；
を極・構造は必ずしも牟純ではない。
そしてＩｐｔ極および配線本体をなす厚さ１μｎ１程度
のアルミニラム層３６である。すなわち、ＴｉＮのよう
な閤融点金属の窒化物かアルミニウムのシリコン吸い上
げを阻止するバリヤとして用いられる。しかし、高融点
金属の窒化物はシリコンとの石、気的コンタクトかオー
ミックでないので、シリコンとの直接のコンタクＦ・に
はアルミニウム薄層が用いらｆ’している・このｒｌ；
を極・構造は必ずしも牟純ではない。
以上はアルミニウムのシリコン吸い上ケ’を例とじ一〇
述べ／（か金とヒ化ガリウムとの相互、融合なども同じ
問題を孕んでいる。その点、高融点金属の窒化物ｅ」、
ａｔ′＊体の吸い上げあるいは半導体との融合という問
題がなく、かつ１ｌＩｉ−ｊ熱性に俊九ているので、′
電極材料として魅力的である。しかし、半導体との短気
コンタクトがオーミックでないのか問題である。
述べ／（か金とヒ化ガリウムとの相互、融合なども同じ
問題を孕んでいる。その点、高融点金属の窒化物ｅ」、
ａｔ′＊体の吸い上げあるいは半導体との融合という問
題がなく、かつ１ｌＩｉ−ｊ熱性に俊九ているので、′
電極材料として魅力的である。しかし、半導体との短気
コンタクトがオーミックでないのか問題である。
（３）発明の目的
本発明は、以上の如き従来技術の現状に鑑み、筋融廣金
扶の窒化物を半導体と直接接触させかつオーミックなコ
ンタクトを持つ電極構造にした半導体装１６をｊＨ供す
ることを目的とする。
扶の窒化物を半導体と直接接触させかつオーミックなコ
ンタクトを持つ電極構造にした半導体装１６をｊＨ供す
ることを目的とする。
（４）発明の溝成
そして、本発明は、半ｍ体基増と接触する高融点金属の
窒化物からなる′上物を南する半榔体装直において、心
気的コンタクト惰イノ（のために電極と接する半導体基
層の界ホ４」領域にｉ湧娘度の不純物領域を形成するこ
とによって、上記目的を達成する。
窒化物からなる′上物を南する半榔体装直において、心
気的コンタクト惰イノ（のために電極と接する半導体基
層の界ホ４」領域にｉ湧娘度の不純物領域を形成するこ
とによって、上記目的を達成する。
尚、コこに冒１融点金植とはチタン、タンタル。
タンクステン、ハフニウム、モリブデン、ノルコニウム
、ニオブ、パナノウム、クロム等をいう。
、ニオブ、パナノウム、クロム等をいう。
以下、′犬廁り１」を用いてｈ発明する。
（５）発明の実施例
第４凶を参照して説ψｊする。ｎ形ンリコン基板（比抵
抗ρ＝２〔Ω・ｃｍ ） ） ４１にホウ素を選択的に
導入してｐ形頭域（ρ、＝８００［Ω／口〕、深さＣＪ
ｉｍ ］、ρ＝２０〔Ω／口〕）に選択的に導入しで（
拡散させる）コンタクト補償領域４３を形成する（第４
図（イ））。絶縁膜４４（例えは酸化シリコン膜、蟹化
ンリコン膜：厚さ１μｍ程度）を被着し、′１≦極窓を
囲ける（第４図（ロ））。
抗ρ＝２〔Ω・ｃｍ ） ） ４１にホウ素を選択的に
導入してｐ形頭域（ρ、＝８００［Ω／口〕、深さＣＪ
ｉｍ ］、ρ＝２０〔Ω／口〕）に選択的に導入しで（
拡散させる）コンタクト補償領域４３を形成する（第４
図（イ））。絶縁膜４４（例えは酸化シリコン膜、蟹化
ンリコン膜：厚さ１μｍ程度）を被着し、′１≦極窓を
囲ける（第４図（ロ））。
次いで窒化チタン層４５を被層する（第４図（ハ））０
この窒化チタン層だけで電極を形成してもよいが、例え
ば１屋化チタン層４５を厚さ１５００Ｘ程度とし、その
上からアルミニウム／シリコン層４６を被着し、パター
ニングすることＫよって、アルミニウムを主体とする配
線および電極とし、そのシリコン吸い上げを窒化チタン
膜で１ｓ１４止する構造にすることかできる（第４図に
））。
この窒化チタン層だけで電極を形成してもよいが、例え
ば１屋化チタン層４５を厚さ１５００Ｘ程度とし、その
上からアルミニウム／シリコン層４６を被着し、パター
ニングすることＫよって、アルミニウムを主体とする配
線および電極とし、そのシリコン吸い上げを窒化チタン
膜で１ｓ１４止する構造にすることかできる（第４図に
））。
以上のようにして作成した電極のシリコンとの電気的コ
ンタクトを調べるために、同じｎ影領域４２に電極を２
つ（第５図の５１．５２）形成し、７３ｇ５図に示す如
くこれらの間に電圧をかけてｙｌＨ２’Ｌる電流ケ調べ
た。その結果を第６図に示すが、こｔ’ｔはコンタクト
補償ホウ素含有領域４３のホウ素溪度を変えて、その抵
抗値ごとにグラフ化したものである。図から明らかなよ
うに、低抵抗値即ち示つ素濃度が低い場合には電圧−電
流線は非直線的即ち非オーミツクであるが、高抵抗値即
ぢホウ累濃度が畠くなるにつれて線が直線化し、オーミ
ックになっているのかインかる。
ンタクトを調べるために、同じｎ影領域４２に電極を２
つ（第５図の５１．５２）形成し、７３ｇ５図に示す如
くこれらの間に電圧をかけてｙｌＨ２’Ｌる電流ケ調べ
た。その結果を第６図に示すが、こｔ’ｔはコンタクト
補償ホウ素含有領域４３のホウ素溪度を変えて、その抵
抗値ごとにグラフ化したものである。図から明らかなよ
うに、低抵抗値即ち示つ素濃度が低い場合には電圧−電
流線は非直線的即ち非オーミツクであるが、高抵抗値即
ぢホウ累濃度が畠くなるにつれて線が直線化し、オーミ
ックになっているのかインかる。
コンタクトＨ４ｆ曾貝不；純物頭域の形成力法は他の方
法によってもよい。例えは、卯（７１Ａを診照丁、ｂと
、ｐ形シリコン基板７１に１１形きく域７２を゛形成し
ンｉ後、先ず、絶縁膜と７３３辷形成し、慾し１］けし
一全面に窒化テクノ膜（にｌ−さ１５００Ｘ程度）７４
を被着する（ ＺＫ ７図（イ））。この屋化ナクン映
７４の上からホウメｔイオンを注入しく８０ （ｋＶ）
、 ５ ＸＩ Ｏ”〔個／Ｃｎｌ 、：ｌ ｒ深さ１
５００ 〔Ｘ〕）、電極窓を辿してｎ影領域７２の電極
形成領域の表ノ曽部に筒没度ホウ素領域７５を形成する
。その後、アルミニウム／シリコン層（厚さ１μ＋ｆ１
’４ｊ）肢）７６を椋２１イし、・やターニングする
ことによって′に２４組および自己、腺を形成する。
法によってもよい。例えは、卯（７１Ａを診照丁、ｂと
、ｐ形シリコン基板７１に１１形きく域７２を゛形成し
ンｉ後、先ず、絶縁膜と７３３辷形成し、慾し１］けし
一全面に窒化テクノ膜（にｌ−さ１５００Ｘ程度）７４
を被着する（ ＺＫ ７図（イ））。この屋化ナクン映
７４の上からホウメｔイオンを注入しく８０ （ｋＶ）
、 ５ ＸＩ Ｏ”〔個／Ｃｎｌ 、：ｌ ｒ深さ１
５００ 〔Ｘ〕）、電極窓を辿してｎ影領域７２の電極
形成領域の表ノ曽部に筒没度ホウ素領域７５を形成する
。その後、アルミニウム／シリコン層（厚さ１μ＋ｆ１
’４ｊ）肢）７６を椋２１イし、・やターニングする
ことによって′に２４組および自己、腺を形成する。
以上、窒化チタンを例にしてシリコン基；曾との電気的
コンタクトを補償する方法を述べてきたか、本発明が他
の高融点金属の屋化物一般を半４１／ｉ、基層に対して
電気的コンタクトを取る場合のコンタクト補償において
有意義であることは当業者には明らかであろう。
コンタクトを補償する方法を述べてきたか、本発明が他
の高融点金属の屋化物一般を半４１／ｉ、基層に対して
電気的コンタクトを取る場合のコンタクト補償において
有意義であることは当業者には明らかであろう。
（６）発明の効果
１以上の秘Ｈ，＋すＪ７Ｊ・ら甲」らかなように、本発
明に依シ、１゛・カ触点金にの窒化物を牛者体基１曽と
直接ｐＬ触させかつオーミックなコンタクトとした先・
１引６４造を翁ずろ半導体装置が提供ざ扛る。
明に依シ、１゛・カ触点金にの窒化物を牛者体基１曽と
直接ｐＬ触させかつオーミックなコンタクトとした先・
１引６４造を翁ずろ半導体装置が提供ざ扛る。
第１図１は】１う常の電極窓の描込を示す断面図、第２
図はアルミニウム蜜俊を持つ半ｄソ体装■の部分−りｒ
面図、第３図はバリヤ金持つアルミニウム’ＣＭ 惨栴
ツタ、を示ずｊｉＬ来の半導体装置のＦ５ｉｊ分断ａｕ
図、第４１ｚ［は本発明の実施例を説明する工程順の半
導体装１ｔｈ、！の部分Ｈ）［面図、＆Ｔ５図は本発明
の実軸秒りの半導体装１１）の試験方法を示す断面図、
第６１ｉｆｔンよその不占朱をまとめたグラフ、第７図
は本発明のもう一つの実施ｆ・りを説ψ」する工程順の
半導体装置の部分〜ｒ面図である。 １１．２１．３１．４１．７１・＝ｎ形基板、１２．２
２，３２，４２．７２・・・ｐ影領域、１３゜３３ 、
４４ 、７３・・・絶縁層、１４，２３，３４゜３６．
４６．７６・・・アルミニウムＪ脅、３５，４５゜７４
・・・す８！化ナタン／ｖｙ、４３＋ ７５・・・コン
タクトイ１１１ｉ￥高飯度ホウ素領植。 特Ｊ９出尉走人 富士ノＪ株武芸召 特許出、妬代乃；人 升卯士 肖 木 朗 升九十 西 胎 和 之 ヅｉ：虐士 内 １） ￥ 男 弁坤士 山 口 １・ｆ３ 之 第 １図 １′＋ 第 ２図 第３図 第 ４図 第 ５図 第 ６図 １れ 月− 第７図 （イ） ５ （ハ）
図はアルミニウム蜜俊を持つ半ｄソ体装■の部分−りｒ
面図、第３図はバリヤ金持つアルミニウム’ＣＭ 惨栴
ツタ、を示ずｊｉＬ来の半導体装置のＦ５ｉｊ分断ａｕ
図、第４１ｚ［は本発明の実施例を説明する工程順の半
導体装１ｔｈ、！の部分Ｈ）［面図、＆Ｔ５図は本発明
の実軸秒りの半導体装１１）の試験方法を示す断面図、
第６１ｉｆｔンよその不占朱をまとめたグラフ、第７図
は本発明のもう一つの実施ｆ・りを説ψ」する工程順の
半導体装置の部分〜ｒ面図である。 １１．２１．３１．４１．７１・＝ｎ形基板、１２．２
２，３２，４２．７２・・・ｐ影領域、１３゜３３ 、
４４ 、７３・・・絶縁層、１４，２３，３４゜３６．
４６．７６・・・アルミニウムＪ脅、３５，４５゜７４
・・・す８！化ナタン／ｖｙ、４３＋ ７５・・・コン
タクトイ１１１ｉ￥高飯度ホウ素領植。 特Ｊ９出尉走人 富士ノＪ株武芸召 特許出、妬代乃；人 升卯士 肖 木 朗 升九十 西 胎 和 之 ヅｉ：虐士 内 １） ￥ 男 弁坤士 山 口 １・ｆ３ 之 第 １図 １′＋ 第 ２図 第３図 第 ４図 第 ５図 第 ６図 １れ 月− 第７図 （イ） ５ （ハ）
Claims (1)
- １、半導体、ｌ！ｉ￥眉と接する高融点金属の窒化物か
らなる電極を有し、かつ前記半導体基層の前記電極と豪
する界面領域に電気的コンタクト補償のだめの高濃度不
純物領域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 |
|---|---|---|---|
| JP58053600A JPS59181571A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58053600A JPS59181571A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59181571A true JPS59181571A (ja) | 1984-10-16 |
Family
ID=12947367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58053600A Pending JPS59181571A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59181571A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63174319A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-18 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US5149672A (en) * | 1988-08-01 | 1992-09-22 | Nadia Lifshitz | Process for fabricating integrated circuits having shallow junctions |
| JPH07263556A (ja) * | 1995-03-24 | 1995-10-13 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JP2007299753A (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Fei Co | 温度スイッチを備える粒子−光学装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS507430A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-25 | ||
| JPS56146232A (en) * | 1980-02-27 | 1981-11-13 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Manufacture of semiconductor device |
| JPS5832415A (ja) * | 1981-08-20 | 1983-02-25 | Sanyo Electric Co Ltd | コンタクト抵抗低減方法 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58053600A patent/JPS59181571A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS507430A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-25 | ||
| JPS56146232A (en) * | 1980-02-27 | 1981-11-13 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Manufacture of semiconductor device |
| JPS5832415A (ja) * | 1981-08-20 | 1983-02-25 | Sanyo Electric Co Ltd | コンタクト抵抗低減方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS63174319A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-18 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US5149672A (en) * | 1988-08-01 | 1992-09-22 | Nadia Lifshitz | Process for fabricating integrated circuits having shallow junctions |
| JPH07263556A (ja) * | 1995-03-24 | 1995-10-13 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JP2007299753A (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Fei Co | 温度スイッチを備える粒子−光学装置 |
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