JPS63143841A - 半導体集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置およびその製造方法

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JPS63143841A
JPS63143841A JP61293116A JP29311686A JPS63143841A JP S63143841 A JPS63143841 A JP S63143841A JP 61293116 A JP61293116 A JP 61293116A JP 29311686 A JP29311686 A JP 29311686A JP S63143841 A JPS63143841 A JP S63143841A
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JP
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tungsten silicide
film
silicide film
ratio
tungsten
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JP61293116A
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Yukinobu Murao
幸信 村尾
Masanori Kikuchi
菊地 正典
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NEC Corp
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NEC Corp
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Publication date
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    • H10W20/40Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes
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    • H10W20/44Conductive materials thereof
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置及びその製造方法に関し
、特に電極および配線の少なくとも一部分にタングステ
ン・シリサイド膜を用いる半導体S積回路装置及びその
製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、タングステン・シリサイド膜を半導体装置の電極
あるいは配線として用いる場合、タングステン・シリサ
イドWSi、の組成比Xは、化学量論値からX=2が用
いられてきた。又、このようなタングステン・シリサイ
ド膜はタングステン原子(W)とケイ素原子(Si)の
比率が1:2である合金のターゲットをスパッタするこ
とにより形成されていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
、E述した従来の半導体装置の電極や配線に用いられる
タングステン・シリサイド膜は、WとSiの比率が1:
2の合金をターゲットとしてスパッタ法により形成され
るため、例えば多結晶シリコンl二にタングステン・シ
リサイド膜を被着したのち、高温(800℃以上)の熱
処理を行うと、タングステン・シリサイド膜が多結晶シ
リコン層から剥離したり、或いはタングステン・シリサ
イド膜にクラ・ツクが入り信頼性が低下するという問題
点があった。
本発明の目的は、タングステン・シリサイド膜からなる
電極や配線に剥れやクラックが生じることのない信頼性
の向上した半導体装置及びその製造方法を提供すること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
第1の発明の半導体集積回路装置は、タングステン・シ
リサイド膜を電極や配線として用いる半導体集積回路装
置であって、前記タングステン・シリサイド膜はタング
ステン原子とケイ素原子が1 : 2.5:±0.3の
比率で構成されているものである。
また、第2の発明の半導体集積回路装置の製造方法は、
タングステン・シリサイド膜から電極や配線を形成する
半導体集積回路装置の製造方法であって、前記タングス
テン・シリサイド膜をタングステン原子とケイ素原子の
比率が1 : 2.7±0.2である合金ターゲットを
用いてスパッタ法により形成するものである。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は第1の発明の第1の実施例の断面図であり、本
発明を多結晶シリコンとタングステン・シリサイドから
なるいわゆるタングステン・ポリサイド構造のゲート電
極を用いたNチャネルMO3l−ランジスタに適用した
場合を示している。
第1図において、比抵抗1Ω・−のP型Si基板10上
にはP+型拡散層からなるチャネルストッパー11とフ
ィールド酸化M12及びゲート酸化膜13が形成されて
いる。タングステン・ポリサイド構造のゲート電極20
はゲート酸化膜13を1lOO人の厚さに成長させた後
、多結晶シリコン;模14を気相成長法により約200
0人の厚さに成長させ、リン拡散法によりこの多結晶シ
リコン11i14に高濃度のリンを含有させた後、Wと
Siとの組成比率が1:2.8の合金ターゲットを用い
て、スパッタ法により厚さ約3000人のタングステン
・シリサイド膜15を被着し、ひき続き写真蝕刻法によ
りゲート電極形状にパターニングすることにより形成す
る。
この後、1000℃の高温の熱処理を行い、タングステ
ン・シリサイド膜15を低抵抗化した後、ゲート電極2
0をマスクとして、ヒ素を100keV、ドーズ量I 
X 10 ”cs−2の条件でイオン注入によりP型S
i基板10中に導入し、ソース。
ドレインとなるN+型型数散層16形成する。この後、
900℃の熱処理を行ないN4型拡散層16を活性化し
、眉間絶縁膜17を1μmの厚さに気相成長法により堆
積し、コンタクトホール18を開口し、^l電極配線1
9をとり出すことにより本発明の第1の実施例であるN
チャネルMOSトランジスタは完成する。
この第1の実施例で示したゲート電極を構成するタング
ステン・シリサイド膜15のWとSi組成比は1:2.
3であった。
タングステン・シリサイド膜を形成する場合、WとSi
の合金ターゲットを用いるが、この合金ターゲットのW
とSiの組成比率を変えてタングステン・シリサイド膜
を形成し、熱処理を行ったのちその膜表面をW1察した
。その結果は第3図に示すとおり、□合金ターゲ・ント
のWとslとの比率が1: 2.7 :J O,2以外
ではタングステン・シリサイド膜表面には突起等の異常
が観察された。この表面異常は、タングステン・シリサ
イド膜にクラックを発生させなり、多結晶シリコン膜か
らの剥離を起させる要因である。
WトSi)ニーf)比率が1 : 2.7 fO,2ノ
合金ターゲッl=を用い、スパッタ法によりタングステ
ン・シリサイド膜を形成した場合、このタングステン・
シリサイド膜のWと53の割合は1 : 2.5±OA
となる。
に述した第1の実施例においては、ゲート電極を構成す
るタングステン・シリサイド膜15はWと51の比率が
1:2jの膜から形成されているため、タングステン・
シリサイド膜15にクラックが発生することも又、タン
グステン・シリサイド膜15が多結晶シリコン膜14か
ら剥離することもなくなる。
第2図は第1の発明の第2の実施例の断面図であり、タ
ングステン・ポリサイド構造の配線で、MO8集積回路
装置のN+型型数散層接続する場合を示す。
第2図において、配線を構成するタングステン・シリサ
イド膜15Aは第1の実施例と同様に、WとSiの比率
が1:2.7の合金ターゲトを用いたスパッタ法により
被着しでいる。この第2の実施例では、タングステン・
ポリサイド構造の配線20Aを用いているので、接続用
配線としてはke配線19との2層配線構造が実現可能
である。
このような2層配線を形成する為には、第1層間膜17
Aに第1のコンタクトホール18Aを開口し、タングス
テンポリサイド横道の配線2OAで、2つのN+型型数
散層16A16Cを接続する。Ae配線19との絶縁は
、第2層間膜17Bで行なっており、^l配線19は、
多結晶シリコン膜14Aをゲート電極とするMOS)ラ
ンジスタの一方のN+型型数散層16Bり第2のコンタ
クトホール18Bを介してとり出している。
このように構成された第2の実施例においても、第1の
実施例の場合と同様に、タングステン・シリサイド膜1
5Aは良好なものとなる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、電極及び配線を構成する
タングステン・シリサイド膜をWとSiの比率が1 :
 2.7±0.2の合金ターゲットを用いたスパッタ法
により被着することにより、高温の熱処理を行なっても
タングステン・シリサイド膜に剥れやクラックが生じる
ことがないという効果があり、信頼性の向上した半導体
装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は第1の発明の第1及び第2の実施例
の断面図、第3図はWSi、組成比と膜の表面異常率と
の関係図である。 10・・・P型Si基板、11・・・チャネルストッパ
ー、12・・・フィールド酸化膜、13・・・ゲート酸
化膜、14.14A・・・多結晶シリコン膜、15.1
5A・・・タングステン・シリサイド膜、16・・・N
+型型数散層17・・・層間絶縁膜、18・・・コンタ
クトホール、19・・・Af電極、20・・・ゲート電
極、2OA・・・配線。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)タングステン・シリサイド膜を電極や配線として
    用いる半導体集積回路装置において、前記タングステン
    ・シリサイド膜はタングステン原子とケイ素原子が1:
    2.5:±0.3の比率で構成されていることを特徴と
    する半導体集積回路装置。
  2. (2)タングステン・シリサイド膜から電極や配線を形
    成する半導体集積回路装置の製造方法において、前記タ
    ングステン・シリサイド膜をタングステン原子とケイ素
    原子の比率が1:2.7±0.2である合金ターゲット
    を用いてスパッタ法により形成することを特徴とする半
    導体集積回路装置の製造方法。
JP61293116A 1986-12-08 1986-12-08 半導体集積回路装置およびその製造方法 Pending JPS63143841A (ja)

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JP (1) JPS63143841A (ja)

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