JPS5886725A - 改良されたコンタクト孔を有する半導体装置 - Google Patents
改良されたコンタクト孔を有する半導体装置Info
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- JPS5886725A JPS5886725A JP19858482A JP19858482A JPS5886725A JP S5886725 A JPS5886725 A JP S5886725A JP 19858482 A JP19858482 A JP 19858482A JP 19858482 A JP19858482 A JP 19858482A JP S5886725 A JPS5886725 A JP S5886725A
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Classifications
-
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は高集積度の半導体集積回路装置に最適な改良
されたコンタクト孔を有する半導体装置に関する。
されたコンタクト孔を有する半導体装置に関する。
半導体集積回路装置の高速化、大集積化のために半導体
素子自体の縮少と同時に素子間および素子と配線とのコ
ンタクト部の面積縮少が必要上されている。従来のコン
タクト部は一専電型半導体領域内に形成した逆導電型領
域の表面に選択的に開孔を設け、この開孔を通して半導
体基体表面に被着する絶縁被膜上に金楓配線を設ける。
素子自体の縮少と同時に素子間および素子と配線とのコ
ンタクト部の面積縮少が必要上されている。従来のコン
タクト部は一専電型半導体領域内に形成した逆導電型領
域の表面に選択的に開孔を設け、この開孔を通して半導
体基体表面に被着する絶縁被膜上に金楓配線を設ける。
ここで開孔は逆導電型領域と一擲電型領域との境界のP
N接合が基体表面に到るPN接合端部よシ製造工程上の
余裕度を含めて内側に設計される。しかし乍ら、この余
裕度°は集積回路装置の集積度を瑞じるしく低下する。
N接合が基体表面に到るPN接合端部よシ製造工程上の
余裕度を含めて内側に設計される。しかし乍ら、この余
裕度°は集積回路装置の集積度を瑞じるしく低下する。
これを解決する従来唯−の方法は、半導体層を導電配線
として用い、導電配線形成後に不純物導入を行って逆導
電型領域を形成する方法である。然し乍らこの方法も半
導体集積回路装置では電流供給能力の優れた金属配線と
逆導電型領域との直接コンタク)tl−許さないため、
高速化、大集積化のための牛導体集槍回路装w構造とし
て不十分である。
として用い、導電配線形成後に不純物導入を行って逆導
電型領域を形成する方法である。然し乍らこの方法も半
導体集積回路装置では電流供給能力の優れた金属配線と
逆導電型領域との直接コンタク)tl−許さないため、
高速化、大集積化のための牛導体集槍回路装w構造とし
て不十分である。
この発明の目的社、高速、大集積の半導体集積回路装置
に最適なコンタクト孔を有する半導体装置を提供するこ
とにある。
に最適なコンタクト孔を有する半導体装置を提供するこ
とにある。
この発明の特徴は、半導体基鈑に設けられたコンタクト
領域の両端が各々この基板に埋設された絶縁膜に接して
設けられ、さらにこのコンタクト領域に接続された金属
配線かこの絶縁膜上に延在している半導体装飯にある。
領域の両端が各々この基板に埋設された絶縁膜に接して
設けられ、さらにこのコンタクト領域に接続された金属
配線かこの絶縁膜上に延在している半導体装飯にある。
この発明によれは、十分なる特性を有するコンタクト部
が極めて小面積で実現できるので半導体集積回路装置を
十分に高集積化できる。
が極めて小面積で実現できるので半導体集積回路装置を
十分に高集積化できる。
次にこの発明の実施例につき図を用いて説明する0
第1図乃至第4図はこの発明の最も好ましい実施例の各
製造工程における断面図である。
製造工程における断面図である。
第1図:比抵抗1Ω−aのP型シリコン単結晶基体10
1の表面に選択的にシリコン窒化111102を形成し
、このシリコン窒化膜102を選択酸化用マスクとして
、熱酸化して不活性領域となる基体101の表向に約l
Oμmのシリコン酸化膜103を形成する。
1の表面に選択的にシリコン窒化111102を形成し
、このシリコン窒化膜102を選択酸化用マスクとして
、熱酸化して不活性領域となる基体101の表向に約l
Oμmのシリコン酸化膜103を形成する。
第2図:次にシリコン窒化膜102に機われた部分から
燐を導入して接合深さ0.3μmのN型領域104を形
成する。このN型領域104はシリコン酸化膜103を
マスクとして用いて選択的に導入され、不純物導入後の
熱酸化処理で表面に2009Aのシリコン酸化膜105
を有する。
燐を導入して接合深さ0.3μmのN型領域104を形
成する。このN型領域104はシリコン酸化膜103を
マスクとして用いて選択的に導入され、不純物導入後の
熱酸化処理で表面に2009Aのシリコン酸化膜105
を有する。
第3N:次にコンタクトエツチング工程で7オトレジス
ト膜106をマスクとしてN型領域104の上面のシリ
コン酸化膜105を除去する。この時のコンタクトエツ
チング工程での7オトレジスト展106に写真蝕刻する
開孔107は、少くとも一部が不活性領域を覆うシリコ
ン酸化膜103の上面にあp、従ってN型領域104の
上面の端部108,109は開孔形成によシ襄呈する。
ト膜106をマスクとしてN型領域104の上面のシリ
コン酸化膜105を除去する。この時のコンタクトエツ
チング工程での7オトレジスト展106に写真蝕刻する
開孔107は、少くとも一部が不活性領域を覆うシリコ
ン酸化膜103の上面にあp、従ってN型領域104の
上面の端部108,109は開孔形成によシ襄呈する。
第4図:開孔形成によシN型領域104の上面を層比し
た半導体基体は、フォトレジスト1o6を除去し、さら
に洗浄工程を通して650℃乃至850℃の比較的低温
でのリン拡散処理もしくはリンのイオン注入処理を行う
。この実施例では一条件として800℃で40分の燐拡
散処理を行う。
た半導体基体は、フォトレジスト1o6を除去し、さら
に洗浄工程を通して650℃乃至850℃の比較的低温
でのリン拡散処理もしくはリンのイオン注入処理を行う
。この実施例では一条件として800℃で40分の燐拡
散処理を行う。
このN型不純物である燐の開孔形成後の基体への接触は
、開孔107が為呈するN型領域104の端部の欠陥を
気膜するN型領域110,111を形成する。
、開孔107が為呈するN型領域104の端部の欠陥を
気膜するN型領域110,111を形成する。
又、この接触の後の半導体基体は弱弗酸液に殻時間侵潰
して表面処理を行い、開孔形成時のN型領域104の表
面を蕗呈し、シリコン−アルミニウム二重層を表面に蒸
着する。この二重層は周知の写真蝕刻技術を用いて、N
型領域104から厚いシリコン酸化膜103の上面に延
出する金属配線112に加工され、400〜500℃で
合金処理されてN型領域104との接触性を良好にする
。
して表面処理を行い、開孔形成時のN型領域104の表
面を蕗呈し、シリコン−アルミニウム二重層を表面に蒸
着する。この二重層は周知の写真蝕刻技術を用いて、N
型領域104から厚いシリコン酸化膜103の上面に延
出する金属配線112に加工され、400〜500℃で
合金処理されてN型領域104との接触性を良好にする
。
第5図A乃至第5図Cは第1図乃至第4図に示した実施
例におけるN型領域と開孔との関係を示す平面図である
。第5図Ah従来の開孔形状で、N型領域5010表面
の内側に所要の余裕度を見込んで開孔502を設けたも
のである。第5図Bはこの発明によJIIN型領域50
3に対して縦方向で開孔504の端部が外側に設計され
九票子パターンを示す。第5図Cは第5図Bを更に横方
向にも適用し、N型領域5050表面の完全に外側で開
孔506を設けたものである。
例におけるN型領域と開孔との関係を示す平面図である
。第5図Ah従来の開孔形状で、N型領域5010表面
の内側に所要の余裕度を見込んで開孔502を設けたも
のである。第5図Bはこの発明によJIIN型領域50
3に対して縦方向で開孔504の端部が外側に設計され
九票子パターンを示す。第5図Cは第5図Bを更に横方
向にも適用し、N型領域5050表面の完全に外側で開
孔506を設けたものである。
N型領域501,503,505は全て第1図に示した
如く、活性領域にシリコン窒化膜を選択絃化マスクとし
て用い九製造工程で得られる。仁の選択酸化法は通常7
ラツ)MO8技術(Flat−MOS)、ロコス技術(
LOCO8)、アイ4.ンプレーナ技術(l5OPLA
NAR)と呼ばれ、この発明の効果の最も顕著な製造技
術である。又、第5図A3至第5図Cは全て金輌配線と
N型領域とが同一の接触面積を有し、この間の接触抵抗
は同一である。半導体集積回路においては活性領域の占
有面積が集積度を支配するため、第5図への従来素子に
対して第51MICの本発明実施例の素子では集積度が
4倍に向上゛する。
如く、活性領域にシリコン窒化膜を選択絃化マスクとし
て用い九製造工程で得られる。仁の選択酸化法は通常7
ラツ)MO8技術(Flat−MOS)、ロコス技術(
LOCO8)、アイ4.ンプレーナ技術(l5OPLA
NAR)と呼ばれ、この発明の効果の最も顕著な製造技
術である。又、第5図A3至第5図Cは全て金輌配線と
N型領域とが同一の接触面積を有し、この間の接触抵抗
は同一である。半導体集積回路においては活性領域の占
有面積が集積度を支配するため、第5図への従来素子に
対して第51MICの本発明実施例の素子では集積度が
4倍に向上゛する。
なお、とζで金属配線にはアルミニウム、モリブデン、
シリコン−アルきニウムの二重層もしくは合金層、チタ
ン−白金又はパラジウムの二重層勢の主成分を金属とす
る導電配線等が用いられるが、シリコン−アルミニウム
の二重層が最も好ましい特性を示す。この二重層のN型
領域に接触するシリコンは無定形でIOA乃至500A
、多結晶で10i乃至100λが良好な接触と上層のア
ルミニウムの合金侵入を防ぐ障壁作用とを与える。
シリコン−アルきニウムの二重層もしくは合金層、チタ
ン−白金又はパラジウムの二重層勢の主成分を金属とす
る導電配線等が用いられるが、シリコン−アルミニウム
の二重層が最も好ましい特性を示す。この二重層のN型
領域に接触するシリコンは無定形でIOA乃至500A
、多結晶で10i乃至100λが良好な接触と上層のア
ルミニウムの合金侵入を防ぐ障壁作用とを与える。
アルミニウムは0.5μm乃至2μm程度までの膜厚で
ある。この#魯か用いられる金属配線としてはシリコン
を0.01%乃至1%程度含有するアルミニウム合金、
パラジウム又は白金と金又はアルミニウムの二重層があ
る。
ある。この#魯か用いられる金属配線としてはシリコン
を0.01%乃至1%程度含有するアルミニウム合金、
パラジウム又は白金と金又はアルミニウムの二重層があ
る。
又、実施例にはP型基体にN型領域を形成した。
PN接合ダイオードを示したが、導電型の変更。
MO8型トランジスタもしくはバイポーラ素子のような
他の半導体装置にも適用可能である。開孔形成後の不純
物接触は拡散およびイオン注入の#1かにリンガラス層
もしくはボロンガラス層からの不純物接触法を用いても
よい。
他の半導体装置にも適用可能である。開孔形成後の不純
物接触は拡散およびイオン注入の#1かにリンガラス層
もしくはボロンガラス層からの不純物接触法を用いても
よい。
第1図乃至第4図はこの発明の一実施例の各製造工程に
おける断面図、第5図A乃至第5図Cはこの発明の作用
効果を説明するための半導体素子のコンタクト部の平面
で第5図Aは従来のコンタクト部の平面図、第5図B、
第5図Cは各々本発明実施例のコンタクト部の平面図で
ある。 なお図において、101・・・・・・P型半導体基体、
102・・・・・・シリコン窒化膜、103・・・・・
・シIJ ニア ン酸化膜、104・・・・・・N型領
域、105・・・・・・シリコン酸化膜、106・・・
・・・フォトレジストjl、107・・・・・・開孔、
108,109・・・・・・N型領域104の上面の端
部、110,111・・・・・・N型領域、112・・
・、・・金属配線、501,503,505 ・・−・
・N型領域、 ゛情/ yコ 箔Z IYI ゴ / 箔3図1 第4 図 f7.、’;1シ1
おける断面図、第5図A乃至第5図Cはこの発明の作用
効果を説明するための半導体素子のコンタクト部の平面
で第5図Aは従来のコンタクト部の平面図、第5図B、
第5図Cは各々本発明実施例のコンタクト部の平面図で
ある。 なお図において、101・・・・・・P型半導体基体、
102・・・・・・シリコン窒化膜、103・・・・・
・シIJ ニア ン酸化膜、104・・・・・・N型領
域、105・・・・・・シリコン酸化膜、106・・・
・・・フォトレジストjl、107・・・・・・開孔、
108,109・・・・・・N型領域104の上面の端
部、110,111・・・・・・N型領域、112・・
・、・・金属配線、501,503,505 ・・−・
・N型領域、 ゛情/ yコ 箔Z IYI ゴ / 箔3図1 第4 図 f7.、’;1シ1
Claims (1)
- 半導体基板の一主表面に該半導体基板に埋設された絶縁
膜が設けられた半導体装置において、両端が各々前記絶
縁膜に接するコンタクト領域が前記半導体基板に設けら
れ、前記コンタクト領域に接続された金楓配線が前記絶
縁膜上に延在していることを%做とする改良されたコン
タクト孔を有する半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19858482A JPS5886725A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 改良されたコンタクト孔を有する半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19858482A JPS5886725A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 改良されたコンタクト孔を有する半導体装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13672575A Division JPS5950104B2 (ja) | 1975-11-13 | 1975-11-13 | ハンドウタイソウチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5886725A true JPS5886725A (ja) | 1983-05-24 |
Family
ID=16393601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19858482A Pending JPS5886725A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 改良されたコンタクト孔を有する半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5886725A (ja) |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP19858482A patent/JPS5886725A/ja active Pending
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