(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多結晶性シリコン、多結晶性ゲルマニウムまたは多結晶性シリコン−ゲルマニウムのレジスタ本体、および、レジスタ本体の上および／または中に配置された電気的接触領域を含み、レジスタに抵抗を付与する接触領域間のレジスタ部を含み、レジスタの望ましい抵抗を達成するためにレジスタ部の材料がドーパントでドーピングされているレジスタであって、
第一安定化層であって、その頂部に第一の酸化物層が位置し、続いて該第一の酸化物層の頂部に該レジスタ本体が位置する、上記第一安定化層、及び
第二の酸化物層の頂部に位置する第二安定化層であって、該第二の酸化物層が該レジスタ本体の頂部に位置するものである、上記第二安定化層
から選ばれる少なくとも１層の、遷移金属原子を含む酸化物系の安定化層を有し、かつ、上記第一安定化層、及び上記第二安定化層の少なくとも一方が、チタン及びタングステンを含有することを特徴とするレジスタ。
【請求項２】
前記第一安定化層、及び前記第二安定化層の双方を有することを特徴とする、請求項１に記載のレジスタ。
【請求項３】
レジスタ部と酸化物系の安定化層との間の酸化けい素層を特徴とする、請求項１又は２に記載のレジスタ。
【請求項４】
レジスタ部が遷移金属原子を含む酸化物系の層によって囲まれることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のレジスタ。
【請求項５】
レジスタ部における基材の酸化物層が、レジスタ部と遷移金属原子を含む酸化物系の安定化層との間に位置することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のレジスタ。
【請求項６】
多結晶性シリコン、多結晶性ゲルマニウムまたは多結晶性シリコン−ゲルマニウムのレジスタ本体、および、レジスタ本体の上および／または中に配置された電気的接触領域を含み、レジスタに抵抗を付与する接触領域間のレジスタ部を含み、レジスタの望ましい抵抗を達成するためにレジスタ部の材料がドーパントでドーピングされているレジスタであって、その比抵抗またはパシベーション層の比抵抗を変化させるために、レジスタ部と、レジスタ本体の多結晶性材料中の粒子境界と相互作用し得る原子、特に水素原子を含有する層または領域との間に配置される遷移金属原子を含む酸化物系の拡散防止層であって、
その頂部に第一の酸化物層が位置し、続いて該第一の酸化物層の頂部に該レジスタ本体が位置する、第一拡散防止層、又は
第二の酸化物層の頂部に位置する第二拡散防止層であって、該第二の酸化物層が該レジスタ本体の頂部に位置するものである、上記第二拡散防止層、
の少なくとも一方を有し、かつ、上記第一拡散防止層、及び上記第二拡散防止層の少なくとも一方が、チタン及びタングステンを含有することを特徴とするレジスタ。
【請求項７】
前記第一拡散防止層、及び前記第二拡散防止層の双方を有することを特徴とする、請求項６に記載のレジスタ。
【請求項８】
多結晶性シリコン、多結晶性ゲルマニウムまたは多結晶性シリコン−ゲルマニウムのレジスタ本体を含むレジスタの製造方法であって：
本体、特にフィルムが、多結晶性シリコン、多結晶性ゲルマニウムまたは多結晶性シリコン−ゲルマニウムから生産され；
レジスタの望ましい抵抗を達成するために、その生産中または生産後において、本体中の材料が少なくとも１つのドーパントでドーピングされ；および
本体の電気的接触領域が配置される；
ステップを含み、更に、
第一安定化層であって、その頂部に第一の酸化物層が位置し、続いて該第一の酸化物層の頂部に該レジスタ本体が位置する、上記第一安定化層、及び
第二の酸化物層の頂部に位置する第二安定化層であって、該第二の酸化物層が該レジスタ本体の頂部に位置するものである、上記第二安定化層
から選ばれる、遷移金属原子を含む１つまたはそれより多くの酸化物系の安定化層が配置されるステップを含み、かつ、上記第一安定化層、及び上記第二安定化層の少なくとも一方が、チタン及びタングステンを含有することを特徴とする方法。
【請求項９】
前記第一安定化層、及び前記第二安定化層の双方が配置されるステップを有することを特徴とする、請求項８に記載のレジスタの製造方法。
【請求項１０】
酸化物系の安定化層を適用する際に、それ（ら）がチタンおよびタングステンから選ばれる原子を含むように作られることを特徴とする、請求項８又は９に記載のレジスタの製造方法。
【請求項１１】
レジスタ本体の基材の酸化物が、レジスタ本体と酸化物系の安定化層との間に適用されることを特徴とする、請求項８から１０のいずれか１項に記載のレジスタの製造方法。
【請求項１２】
酸化物系の安定化層を適用する際に、最初に１つまたはそれより多くの遷移金属原子の層を適用し、その後でこの層を酸化することを特徴とする、請求項８から１１のいずれか１項に記載のレジスタの製造方法。
【請求項１３】
過酸化水素を用いた処理によって酸化が行われることを特徴とする、請求項１２に記載のレジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明が属する技術分野）
本発明は、一般に電子要素、主として、集積電子回路に含まれ、または、対応する加工方法を用いて生産される電子要素に関するものであって、特に、多結晶性のシリコン、ゲルマニウムまたはシリコン−ゲルマニウムの電気レジスタ、およびそのようなレジスタの製造方法に関するものである。
【０００２】
（発明の背景技術）
ポリシリコンとも呼ばれる多結晶性シリコンのレジスタは、電子回路分野において約３０年間も使用されてきた。多結晶性シリコンの製造方法は、多結晶性シリコンからのレジスタの製造方法と同様に公知である。また、ドーパントを添加することによって、ポリシリコンの抵抗を望ましい値に如何に制御するかもすでに公知である。一般的技術が、Ｔ．Ｋａｍｉｎｓ著「集積回路用途のためのポリシリコン（Ｐｏｌｉ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）」、ＩＳＢＮ  ０−８９８３８−２５９−９、Ｋｌｕｖｅｒ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、１９８８年、という本に記載されている。
【０００３】
アナログ型電子回路においては、含まれるレジスタの安定性の要求が極めて高い：抵抗の絶対値の最大許容変化に関する仕様が満足されることが必要であり、かつ、互いにマッチングされたレジスタの抵抗の起こり得る変化が、レジスタの抵抗の相互関係が常に正確に維持されるような範囲でなければならない。このことは、回路が使用される全期間中レジスタが十分安定であること、つまり、レジスタの抵抗が、全使用期間中十分一定性を維持することによってのみ達成できる。
【０００４】
ポリシリコンレジスタの長期安定性に影響を及ぼし、そして特にそれを改善する既知の方法が以下の文書に記載されている：ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓに１９９８年５月に投稿された、Ｍ．ＲｙｄｂｅｒｇおよびＵ．Ｓｍｉｔｈ、「補正ドーピングされたポリシリコンレジスタの電気的性質（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ−Ｄｏｐｅｄ  Ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ  Ｒｅｓｉｓｔｏｒｓ）」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓに１９９８年５月に投稿された、Ｍ．ＲｙｄｂｅｒｇおよびＵ．Ｓｍｉｔｈ、「ポリシリコンＩＣ−レジスタの電気的性質に及ぼすふっ素の影響（Ｔｈｅ  Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ  ＩＣ−Ｒｅｓｉｓｔｏｒｓ）」、Ｍ．ＲｙｄｂｅｒｇおよびＵ．Ｓｍｉｔｈ、「ふっ素ドーピングによるポリシリコン集積回路レジスタの長期安定性の改良（Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ  ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｒｅｓｉｓｔｏｒｓ  ｂｙ  ｆｌｕｏｒｉｎｅ  ｄｏｐｉｎｇ）」、Ｍａｔ．Ｒｅｓ．Ｓｙｍｐ．Ｐｒｏｃ．，Ｖｏｌ．４７２、（１９９７）、Ｍ．Ｒｙｄｂｅｒｇ、Ｕ．Ｓｍｉｔｈ、Ａ．ＳｏｅｄｅｒｂａｒｇおよびＨ．Ｈａｎｓｓｏｎ、「安定な集積回路レジスタのためのポリシリコンフィルムの補正ドーピング（Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  ｄｏｐｉｎｇ  ｏｆ  ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ  ｆｉｌｍｓ  ｆｏｒ  ｓｔａｂｌｅ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｒｅｓｉｓｔｏｒｓ）」、Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ−ａｎｄ−Ｄｅｆｆｅｃｔ−Ｄａｔａ−Ｐａｒｔ−Ｂ−（Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ−Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ），Ｖｏｌ．５１−５２、５６１−５６６頁（１９９６）、Ｕ．ＳｍｉｔｈおよびＭ．Ｒｙｄｂｅｒｇが発明者であり、そして、ふっ素の高ドーピングによる高い長期安定性を有するポリシリコンレジスタが開示されている、公開国際特許出願ＷＯ９７／４９１０３、そして最後に、Ｕ．Ｓｍｉｔｈ、Ｍ．ＲｙｄｂｅｒｇおよびＨ．Ｈａｎｓｓｏｎが発明者であり、高濃度ドナーのため電荷キャリアートラップが粒子境界でブロックされる結果、抵抗の増強された安定性を有するポリシリコンレジスタが開示されている、公開国際特許出願ＷＯ９７／１０６０６。
【０００５】
Ｍ．Ｓ．Ｌｉｕ、Ｇ．Ａ．ＳｈａｗおよびＪ．Ｙｕｅが発明者である米国特許第５，２１２，１０８号「ＳＥＵ制御のための安定化されたポリシリコンレジスタの加工（Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ  ｒｅｓｉｓｔｏｒｓ  ｆｏｒ  ＳＥＵ  ｃｏｎｔｒｏｌ）」には、種々の製造バッチ間およびバッチ内のレジスタの安定化が記載されている。このように、本特許は、製造プロセスにおける抵抗値の統計的分散に関するものであるのに対して、本明細書で考察される問題は抵抗値の経時変化に関するものである。
【０００６】
ポリシリコンレジスタが電子回路の臨界的な部分に使用される用途においては、レジスタの不十分な安定性が実用上問題になることが知られている。事実、使用中にレジスタの抵抗値が予期せずに変わり得るのである。互いにマッチングしたレジスタの抵抗値間の偏差と同様、設計者によって設定された値からのそのような偏差は、その様なレジスタが含まれる電子回路の運転を危険にさらし得る。不安定性の原因は、材料中の粒子境界に存在する不飽和結合に求めるべきである。事実、シリコン原子の結晶格子の形での周期的秩序がそこに存在しないために、多結晶材料中の個々の単結晶粒子間の境界に不飽和結合が形成される。従って、単結晶粒子中の最も外側のシリコン原子は、シリコン結晶格子に特有の４つの結合を形成し得るだけの十分多くのシリコン原子を隣接して有していない。生じた不飽和結合は電荷キャリアーのトラップとして作用し、そのため、電荷を粒子境界に結合させ、それが材料の電荷キャリアー移送能力、およびその結果としての材料の比抵抗に影響を及ぼす。
【０００７】
もし、レジスタの製造中およびレジスタが使用される全ての時間中に、結合電荷数が一定に保持されれば、レジスタの安定性に関してなんの問題も存在しないであろう。しかしながら、もし、個々の原子が粒子境界に移動して不飽和結合に結合し、その結果、電荷キャリアーのトラップとして作用し続けることが妨げられるならば、トラップ数は減少し得る。同様に、原子が粒子境界でのその位置を去り、次いで、それぞれが残留不飽和結合を残す場合には、トラップ数が増加し得る。
【０００８】
不飽和結合が粒子境界中の水素原子によってブロックされ得ることは知られている。水素は、ポリシロキサンレジスタを含む回路上に蒸着される層、例えば、特別な生産の結果として得られる二酸化けい素および／または窒化けい素のパシベーション層中に高濃度で存在し得る。水素原子は、ポリシリコンレジスタ中の不飽和結合と反応してそれらをブロックし、それらがトラップとして作用し得ないようにする。しかしながら、不飽和結合に結合した水素原子に伴う問題は、水素とシリコンの間の結合力が、例えばシリコン原子同士の結合と比較して低いことである。従って、シリコンと水素の間の結合は、容易に破壊されて、その結果、不飽和結合が再び露出し得る。不飽和結合が電荷キャリアーを捕捉するために、比抵抗値が変化する。この結合が破壊される原因が知られている程度において、それらはレジスタ中の臨界点における電力生成の増加によって引起こされる、一般的な温度上昇または局所温度変化のせいであるとされ得る。しかしながら、レジスタ中の電荷キャリアーの移送に起因する、動力学的または量子力学的効果によっても結合が破壊され得るということが除外できるものではない。
【０００９】
水素原子が不飽和結合をブロックする能力は、文献で主要に論じられていることであるが、粒子境界中にたまたま置かれたか、製造プロセス中におよびレジスタの使用中に残されたその他の原子が、もしも十分強力に粒子境界のシリコン原子と結合する能力を有しない場合には、同様の効果を発揮するということは除外できない。本明細書でその影響の強さを示してはいないが、レジスタを使用する時に粒子境界と動力学的に相互作用するドーパント原子が、水素原子と同じ影響を比抵抗に及ぼすことも可能であるといえる。同様に、レジスタ、および／または、レジスタが通常その一部となる回路板中に含まれるその他の種類の原子および意図せずに添加された不純物も、同じ効果を持ち得ることを除外できない。
【００１０】
（発明の概要）
本発明の目的は、例えば増幅器回路に含まれるレジスタの抵抗値が測定値を表す出力信号に直接影響するような、例えば測定またはセンサー部品用に意図したアナログ型回路などの高感度電子回路において、特に、安全に使用できる良好な長期安定性、つまり、抵抗の良好な一定性を有するポリシリコンレジスタを提供することである。
【００１１】
ある場合において、ポリシリコンレジスタの安定性の欠如または不足に関連した、上に提示した問題の解決は、１つまたそれより多くの安定化層またはブロッキング層を、レジスタの抵抗を決定づける正にその部分に配置させることである。もし、ポリシリコンレジスタがブロッキング層または拡散防止層、特に、例えば水素のような移動可能な種類の原子がポリシリコン中の不飽和結合に到達するのを防止する能力を持つ、適切な厚みを有し遷移金属から生産される、１つまたはそれより多くの酸化物系ブロッキング層によって保護されること、そして、この追加の材料がポリシリコンレジスタの可能な他の最適化処理、例えば、それ自身が安定性の増大をもたらすような処理の効果に影響を及ぼさないか失なわせないこと、および、追加されたブロッキング層が電子回路の残りの製造プロセスに適合することが確保されれば、安定化が得られると思われている。ブロッキング層は、完全なレジスタ構造におけるレジスタとその他の層との間、例えば、レジスタ本体と、通常酸化物または窒化物であるパシベーション層との間、または、レジスタ本体と、酸化物または窒化物を含む他の層との間、特に、レジスタ本体と、生産方法のために水素原子を含有する層との間に配置することができる。ブロッキング層は、通常板状をしたレジスタのどちらかの片側またはその両側でそれを囲むように配置することができる。レジスタは抵抗規定領域、レジスタ部および接触領域を有することができ、それらがレジスタ部と共にレジスタ本体を形成する。
【００１２】
遷移金属には、好ましくはチタンおよびタングステンが含まれる。ＴｉＯ2層を通過する水素の拡散が制限される事実が、新材料に関する第８回ＣＩＭＴＥＣ世界セラミックス会議およびフォーラム、ＴＥＣＨＮＡ、Ｆａｅnｚａ、イタリアでの、無機フィルムとコーティングにおける進歩に関するＰｒｏｃｅeｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｔｏｐｉｃａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  １の、Ｓｕ−ＩＩ、ＰｙｕｎおよびＹｏｕｎｇ−Ｃｉ−Ｙｏｏｎ、「ＡＣ−インピーダンスおよび変調法によるＰＥＣＶＤ−ＴｉＯ／ｓｕｂ  ２／フィルム／Ｐｄ二層中の水素透過、無機フィルムとコーティングにおける進歩」（“Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  ｔｈｒｏｕｇｈ  ＰＥＣＶＤ−ＴｉＯ／ｓｕｂ  ２／ｆｉｌｍ／Ｐｄ  ｂｉｌａｙｅｒ  ｂｙ  ＡＣ−ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ａｎｄ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ”，Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｉｌｍｓ  ａｎｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ）、１９９５年、４８５−４９６頁、に述べられている。Ｒ．Ｓ．Ｎｏｗｉｃｋｉらの「アルミニウム上へのＴｉ−Ｗ／Ａｕ金属化の研究（Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｔｉ−Ｗ／Ａｕ  Ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｎ  Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）」、Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ、５３（１９７８）、１９５−２０５頁と、Ｓ．Ｂｅｒｇｅｒらの「Ａｌ／ＴｉＷ／ポリシリコン系の微細構造、組成および電気的性質について（Ｏｎ  ｔｈｅ  ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ａｌ／ＴｉＷ／ｐｏｌｙ−Ｓｉ  ｓｙｓｔｅｍ）」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、４８／４９（１９９１）、２８１−２８７頁に、Ｔｉ３０Ｗ７０フィルム（本明細書の以下の考察を参照）のようなチタンおよびタングステンを含有する層が、とりわけ表面の酸化物層によって、改良された拡散阻止性を付与されるという事実が開示されている。Ｂｙｕｎｇ−Ｈｏｏ  Ｊｕｎｇが発明者である米国特許第５、６７４、７５９号、「水素化効果を増大させるための半導体素子の製造方法（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ  ｆｏｒ  ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ  ｅｆｆｅｃｔ）」に、ＴＦＴ類とＭＯＳＦＥＴ類の製造方法が開示されている。もし、窒化物層の頂部に、「低い水素拡散係数を有する材料または耐火金属」の層を適用すると、プラズマ−窒化物層からの水素の拡散が防止される。更に、遷移金属酸化物およびそれらと水素原子の相互作用に関するレビューが、Ｃ．Ｇ．Ｇｒａｎｑｖｉｓｔ著「無機エレクトロクロミック材料ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、１９９５年に見られる。
【００１３】
現在の技術においては、解析によって示すことは不可能であるが、酸化物系ブロッキング層が、構造中に欠陥を含む無秩序な構造を有し、それが水素原子を結合させおよび／または層中でのそれらの動きを阻害する能力を有するという事実によって、安定化させる性質を得ると推定されるいくつかの理由がある。
【００１４】
（発明を実施するための最良の形態）
図１ａには、従来のポリシリコンレジスタの断面の例が描かれている。それは基板構造体１の上に形成され、集積要素を有し、そして頂部に、例えば熱酸化物であるが、もちろん蒸着もされ得る酸化けい素の隔離層３を有することができる。基板構造体１の底部に示された態様においては、シリコン基板５、例えば単結晶シリコン板が提供され、その頂部には、その中に拡散した異なる物質領域を有するシリコン基板領域７が提供され、その上には、通常誘電材料とポリシリコンを含む層構造体９が提供され、そしてその頂部に全ての酸化物層３が提供される。酸化物層３の上に、レジスタ本体を形成して、上から見ると例えば矩形形状を有する正にプラットホームまたは「メサ（ｍｅｓａ）」１１が位置する（図２における、レジスタ本体そのものを上から見た図も参照）。レジスタ本体１１には、レジスタの抵抗を規定する部分、つまりレジスタ部分である内部領域または中間体部１３と、非常に多量にドーピングされ、そのためにかなり低い抵抗を有することができる、接触するための外部領域１５が含まれる。
【００１５】
基板構造体１およびレジスタ本体１１の集合体の上部表面は、酸化けい素層１７で被覆される。しかしながら、この集合体の上に、更に不活性なまたは活性な電気的または電子的素子を含む層を配置することができる。窒化シリコンまたは二酸化けい素のそれぞれまたはこれら２つの物質から成るパシベーション層２７が、この構造の頂部に提供され得る。孔２１は酸化物層１７を通って下方に接触領域１５の上部表面まであけられる。孔２１内部の接触領域１５の表面に、酸化物層１７およびパシベーション層２７の間に位置して、レジスタの電気接合用のアルミニウムの導電路２５との接触を更に増強させるための領域２３が提供される。領域２３は、例えばチタンまたはいくつかのチタン化合物の導電性拡散バリアー層を含み得る。
【００１６】
従来の方法におけるポリシリコンレジスタの製造について、詳細な実施例を参照して以下に述べる。レジスタの抵抗はほう素のドーピングによって規定される。
【００１７】
実施例１
５５００Åの厚みを有する多結晶性シリコンフィルムを、公知のＣＶＤ法（ＣＶＤ＝「化学蒸着」）に従って、９０００Åの厚みを有し、事前に好適な基板上に調製した熱二酸化けい素の上に蒸着した。約５５００Åの厚みを有するポリシリコンフィルムの頂部に、ＣＶＤを使用して二酸化けい素を蒸着した。次いで、とりわけポリシリコンの粒子サイズを規定するために、１０５０℃で３０分間アニール操作を行った。ポリシリコンの表面をエッチングして酸化物を除去し、その際、８０ｋｅＶのエネルギーでほう素を９．４×１０18ｃｍ-3の濃度になるようにフィルム中に注入した。その後、ポリシリコン上にリソグラフィー的に規定したマスクを置き、エッチングを行ってレジスタを生産した。この後、二酸化けい素を厚みが６５００Åになるまで、ＣＶＤを用いて４００℃にて蒸着し、続いて１０００℃で約３０分間アニール操作を行った。接触孔のエッチング、アルミニウム被覆、導体通路のリソグラフィー的な規定、４２０℃で２０分間の水素ガス中での合金化、および厚みが９０００Åの窒化けい素を用いたパシベーションを含む、電子集積回路の製造において通常使用されるプロセスフローをこれに続いて行った。後者の層は、プラズマ強化ＣＶＤを使用して生産した。レジスタは長さが２００μｍで幅が２０μｍであった。仕上げられたレジスタ中のポリシリコンフィルムの比抵抗は６０５Ω／ｓｑｕａｒｅであった。
【００１８】
このレジスタを密封セラミックカプセルに搭載し、次に、３０Ｖの負荷電圧をかけた場合とかけない場合の両方で、１００℃および１５０℃で２０００時間まで試験し、得られたレジスタの抵抗を、０、１６８、５００、１０００、１５００および２０００時間経過後に室温で測定した。結果を図３における「単独」と表示された実線で示す。図から分かるように、これらのレジスタの抵抗は、試験開始時の抵抗値に比べて約２％まで上昇し得る。臨界的な用途におけるアナログレジスタ用としては、この上昇はあまりにも大き過ぎる。従って、この実施例は、ほう素のみをドーピングした多結晶性シリコンが十分に安定なレジスタを提供し得ないという事実に伴う上記の問題を示している。
【００１９】
実施例２
上に引用した国際特許出願ＷＯ９７／４９１０３に記載された方法に従ってレジスタを生産した。
【００２０】
実施例１に従って生産された多結晶性シリコンフィルムにおいて、フィルム中の濃度で９．４×１０18ｃｍ-3のほう素を８０ｋｅＶで注入した。ポリシリコンフィルムの頂部に、約５５００Åの厚みを有する二酸化けい素をＣＶＤを用いて蒸着した。次いで、このフィルムを１０００℃で３０分間アニールした。ポリシリコンの表面をエッチングして酸化物を除去し、次いで、１２０ｋｅＶのエネルギーでふっ素を５．７×１０19ｃｍ-3の濃度になるよう導入した。そして、ポリシリコンの上にリソグラフィー的に規定したマスクを置き、エッチングを行ってレジスタを生産した。その後二酸化けい素を、厚みが６５００ÅになるまでＣＶＤを用いて４００℃にて蒸着し、続いて７５０℃で約３０分間アニールした。接触孔エッチング、アルミニウム被覆、導体通路のリソグラフィー的規定、４２０℃で２０分間の水素ガス中での合金化、および厚みが９０００Åの窒化けい素を用いたパシベーション化を含む、電子集積回路の製造において通常使用されるプロセスフローをこれに続いて行った。後者の層は、プラズマ強化ＣＶＤを使用して生産された。このレジスタは長さが２００μｍで幅が２０μｍであった。仕上げられたレジスタ中の多結晶性フィルムの比抵抗は６５０−７００Ω／ｓｑｕａｒｅであった。
【００２１】
このレジスタをセラミックカプセルに搭載し、次いで、１００℃および１５０℃で２０００時間のエージング試験と負荷試験にかけ、製造されたレジスタの抵抗を、０、１６８、５００、１０００、１５００および２０００時間後に室温で測定した。結果を図３における「ふっ素」と表示された実線で示す。図から分かるように、これらのレジスタの抵抗は、試験開始時の抵抗値に比べて約１％だけ上昇した。この結果は、高濃度のふっ素を用いて安定化させることを含む既知の方法を使用した場合、安定化効果がどの程度得られるかを示している。しかしながら、更なる安定性改良がしばしば望まれる。
【００２２】
実施例３
上に引用した国際特許出願ＷＯ９７／１０６０６に記載された方法に従ってレジスタを生産した。
【００２３】
実施例１に従って生産した多結晶性シリコンフィルムについて、７．５×１０19ｃｍ-3の濃度のほう素を８０ｋｅＶで注入し、続いて１３．６×１０19ｃｍ-3の濃度のりんを１２０ｋｅＶで注入した。次いで、実施例１に従って、得られたポリシリコンフィルムからレジスタを生産した。このレジスタ−は長さが２００μｍで幅が２０μｍであった。仕上げられたレジスタ中の多結晶性フィルムはｐ型であり、比抵抗は１０２０Ω／ｓｑｕａｒｅであった。
【００２４】
このレジスタをセラミックカプセルに搭載し、次いで、１００℃および１５０℃で２０００時間の負荷試験にかけ、製造されたレジスタの抵抗を、０、１６８、５００、１０００、１５００および２０００時間後に室温で測定した。結果を図３における「補正」と表示された実線で示す。図から分かるように、これらのレジスタの抵抗は約１％上昇した。この結果は、補正ドーピングを含む既知の方法を用いて、安定化効果がどの程度得られるかを示している。しかしながら、更なる安定性改良がしばしば望まれる。
【００２５】
しかしながら、上記の考察に従えば、必ずしも十分とはいえないポリシリコンレジスタの安定性、つまり、長期間のおよび／または通電時の、そのようなレジスタの抵抗の変化が、主として水素原子の拡散を減少させると予想される、少なくとも１つの好適に選ばれた安定化層またはブロッキング層によって達成され得るように思われる。より具体的には、ポリシリコンレジスタを安定化するためには、好適な遷移金属から生産される、好適な厚みを有してレジスタに配置される１つまたはそれより多い酸化物系ブロッキング層によってポリシリコンレジスタが保護されるべきである。これらの層は、例えば水素原子のような移動可能な種類の原子が、ポリシリコンレジスタ中の不飽和結合に到達するのを防ぐように選択される。追加される材料は、例えば上記の考察に従った高濃度のふっ素ドーピングおよび補正ドーピングのような、それ自身が安定性を増加させ得る、ポリシリコンレジスタのその他の可能な最適化処理の効果に影響を及ぼしたり抑制したりしてはならない。もちろん、追加されるブロッキング層は、電子回路の残りの製造工程に適合しなければならない。
【００２６】
図１ｂには、このようにして安定化されたポリシリコンレジスタの断面が描かれている。それは、図１ａに従う従来のレジスタと類似した構造を有するが、安定化層を有し、それらの２つの可能な位置が示されている。図１ｂには、集積回路に典型的なその他のすべての層は示されていないが、レジスタ構造そのものの上または下に位置し得る。シリコン基板において提供され得る回路要素も描かれていないが、図１ａと比較されたい。このように、安定化されたポリシリコンレジスタは基板構造体１の上に構築され、それは集積された部品を含むことができ、その頂部に酸化けい素の隔離層３を有する。酸化けい素層３の下にシリコン基板５が位置する。酸化けい素層３の頂部に直接、最初の安定化層２８が位置することができ、そしてその頂部に酸化物層２９、続いてレジスタ本体を形成する高くなった部分１１が位置する。レジスタ本体１１は、上記のように内部領域１３、レジスタの抵抗を規定するレジスタ部、および、電気的接触のための外部領域１５を含む。
【００２７】
基板構造体１とレジスタ本体１１を含む組立て品の頂部表面は、酸化けい素層１７で被覆されている。この酸化けい素層１７は、遷移金属系、好ましくはチタンおよびタングステンの金属層３１によって被覆され、その内のアルミニウム層２５によって被覆されていない領域は、第二安定化層３３に変換される。この上部安定化層３３は少なくともレジスタ部１３そのものの頂部に位置するが、端部に位置するアルミニウム層２５で被覆されたいくつかの領域を除いて、レジスタ本体１１の主要部を被覆し得る。孔２１は、遷移金属層３１と酸化物層１７を通って下方へ接触領域１５上部表面まで作られ、そしてアルミニウム層２５からの材料で充填される。上記のように、孔２１内部の接触領域１５の表面には、レジスタの電気的接触用のアルミニウム層２５中に含まれる導電通路との電気的接触を更に改良するために領域２３が提供される。例えば窒化けい素または二酸化けい素の、または、これら２つの物質がいっしょになったパシベーション層２７が全体構造を被覆する。
【００２８】
図２には、大きく拡大した非常に概略的なポリシリコンレジスタの少領域の図が描かれている。アクセプター原子Ａおよび／またはドナー原子Ｄ、電荷キャリアートラップＴ、および、可能な水素原子Ｈが、粒子４１内部と粒子境界４３のそれぞれに如何に分配されているかがこれらから分かる。おそらくふっ素原子Ｆも、あるいは、水素原子ではなくふっ素原子のみが存在することもあろう。可能なふっ素原子と水素原子がポリシリコンフィルムの比抵抗に影響を及ぼすためには、それらは主として粒子境界中に位置する。
【００２９】
以下に、安定化ブロッキング層を有するポリシリコンレジスタの詳細な実施例を記載する。
【００３０】
実施例４
アルミニウムフィルムを蒸着する前に、集積電子回路の製造では共通であり、組成式Ｔｉ３０Ｗ７０（ここで数字３０および７０は原子組成、つまり合金が３０パーセントのチタン原子と７０パーセントのタングステン原子を含むことを表す）を有する、厚みが１５００Åの合金であるフィルムをスパッタリングによって蒸着したこと以外は、実施例１に従ってポリシリコンレジスタを生産した。その後、アルミニウム被覆蒸着を行った。アルミニウム導体をリトグラフィー的に規定した後、エッチング操作で作成したアルミニウム導体をマスクとして使用して、アルミニウム導体の下に暴露される全ての位置で、Ｔｉ３０Ｗ７０金属層を酸化物系ブロッキング層に変換した。この変換のために、３０（重量）％の過酸化水素水溶液を室温にて使用し、その中に３０分間、回路板を浸漬した。次いで、回路板を脱イオン水で１５分間ゆすいだ。その後、実施例１に従った通常のプロセスフローを続けた。このようにして得たポリシリコンレジスタは、第一低安定化層２８、およびその上に直接位置する酸化物層２９を持たないこと以外は図１ｂに示された構造に対応した構造を有していた。このレジスタは長さが２００μｍ、幅が２０μｍであった。仕上げられたレジスタ中の多結晶性フィルムは、測定誤差と分散を考慮すると、実施例１に従って製造されたレジスタの比抵抗に対応する比抵抗を有していた。
【００３１】
過酸化水素Ｈ2Ｏ2で処理する時のチタンおよびタングステンの酸化物への変換が、Ｊ．Ｅ．Ａ．Ｍ．ｖａｎ−ｄｅｎ−Ｍｅｅｒａｋｋｅｒ、Ｍ．ＳｃｈｏｌｔｅｎおよびＪ．Ｊ．ｖａｎ−Ｏｅｋｅｌ、「濃厚Ｈ2Ｏ2溶液中でのＴｉ−Ｗのエッチング（Ｔｈｅ  Ｅｔｃｈｉｎｇ  ｏｆ  Ｔｉ−Ｗ  ｉｎ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ  Ｈ2Ｏ2  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）」、Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ、Ｖｏｌ．２０８、２３７−２４２頁（１９９２年）、およびＪ．Ｅ．Ａ．Ｍ．ｖａｎ−ｄｅｎ−Ｍｅｅｒａｋｋｅｒ、Ｍ．ＳｃｈｏｌｔｅｎおよびＴ．Ｌ．Ｇ．Ｍ．Ｔｈｉｊｓｓｅｎ、「Ｈ2Ｏ2溶液中でのＴｉ＋Ｗ合金のエッチング機構の電気化学的およびＸ線光電子分光法による研究（Ａｎ  Ｅｌｅｃｔｒａｎｄｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｘ−Ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  Ｓｔｕｄｙ  ｉｎｔｏ  ｔｈｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ  ｏｆ  Ｔｉ＋Ｗ  Ａｌｌｏｙ  Ｅｔｃｈｉｎｇ  ｉｎ  Ｈ2Ｏ2  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）」、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、Ｖｏｌ．３３３、２０５−２１６頁（１９９２年）に記載されている。大部分の金属が過酸化水素溶液による処理中に消失することから、この変換はエッチング操作と考えることができる。エッチングプロセスの後、薄い、おそらく最大でも２００Åか３００Å程度の厚さの酸化物系の層が残る。
【００３２】
このような関係においては、アルミニウムがｎ型シリコンと直接接触するように位置する時に得られる整流接触とは対照的な、アルミニウムとｎ型シリコンとの間の抵抗を有する電気接触を達成するために、集積回路の製造における中間層として、上記実施例におけるチタンおよびタングステンの金属合金がしばしば使用されると云える。
【００３３】
実施例１と同様に、レジスタをセラミックカプセル中に搭載し、次いで１００℃および１５０℃で２０００時間までの負荷試験にかけ、製造されたレジスタの抵抗を０、１６８、５００、１０００、１５００および２０００時間後に室温にて測定した。結果を図３に「単独」と表示された破線の曲線で示す。図から分かるように、レジスタの抵抗は、ＴｉＷ−酸化物系ブロッキング層によって保護されていないポリシリコンフィルムの抵抗変化（図３に「単独」と表示された実線で示されている）の約半分だけ増大した。この結果は、レジスタがこの実施例に従って製造される場合に得られる安定化効果を示している。
【００３４】
いくつかのレジスタに対して、高感度表面解析法ＳＩＭＳ（二次イオン質量解析、“Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ”）、を用いて層の解析を行った。図４から分かるように、窒化物とＢＰＳＧ（ほう素およびりんをドーピングした二酸化けい素、ａ  ｂｏｒｏｎ  ａｎｄ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ｄｏｐｅｄ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ）の間の境界表面、つまり酸化物系ブロッキング層の位置に、明確なチタンの信号が得られた。解析に必要なイオン照射によって試料の表面が荷電され、それが信号の様子に影響を及ぼした。
【００３５】
実施例５
アルミニウムフィルムを蒸着する前に、厚みが１５００Åの、組成式Ｔｉ３０Ｗ７０（ここで数字は原子組成を表す）を有する金属フィルムをスパッタリングによって蒸着したこと以外は、実施例２に従ってポリシリコンレジスタを生産した。次いでアルミニウム被覆蒸着を行った。アルミニウム導体をリトグラフィー的に規定した後、エッチングプロセスによって作成したアルミニウム導体をマスクとして使用して、アルミニウム導体の下に暴露される全ての位置において、実施例４と同様のＴｉ３０Ｗ７０層の酸化物系ブロッキング層へ変換した。その後、実施例２に従って通常のプロセスフローを続けた。このポリシリコンレジスタは、実施例４における様に、第一低安定化層２８およびその上に直接位置する酸化物層２９を持たないこと以外は図１ｂに示された構造に対応した構造を有していた。このレジスタは長さが２００μｍ、幅が２０μｍであった。仕上げられたレジスタ中の多結晶性フィルムは、測定誤差と分散を考慮すると、実施例２に従って製造されたレジスタの比抵抗に対応する比抵抗を有していた。
【００３６】
実施例２と同様に、レジスタをセラミックカプセル中に搭載し、次いで１００℃および１５０℃で２０００時間までの負荷試験にかけ、製造されたレジスタの抵抗を、０、１６８、５００、１０００、１５００および２０００時間後に室温で測定した。結果を図３に「ふっ素」と表示した破線の曲線で示す。図から分かるように、レジスタの抵抗は、ＴｉＷ−酸化物系ブロッキング層によって保護されていないポリシリコンフィルムの抵抗変化（図３に「ふっ素」と表示された実線で示されている）の半分よりも少ない量だけ増大した。この結果は、レジスタが安定化層を有して製造される場合に得られる安定化効果を示している。
【００３７】
実施例６
アルミニウムフィルムを適用する前に、厚みが１５００Åの、組成式Ｔｉ３０Ｗ７０（ここで数字は原子組成を表す）を有する金属フィルムをスパッタリングによって蒸着したこと以外は、実施例３に従ってポリシリコンレジスタを生産した。次いで、アルミニウム被覆蒸着を行った。アルミニウム導体をリトグラフィー的に規定した後、エッチングプロセスで生産されたアルミニウム導体をマスクとして使用し、アルミニウム導体の下に暴露される全ての位置において、実施例４と同様のＴｉ３０Ｗ７０層の酸化物系ブロッキング層へ変換した。その後、実施例３に従って通常のプロセスフローを続けた。実施例４におけるように、このポリシリコンレジスタは、第一低安定化層２８およびその上に直接位置する酸化物層２９を持たないこと以外は、図１ｂに示された構造に対応する構造を有していた。このレジスタは長さが２００μｍ、幅が２０μｍであった。仕上げられたレジスタ中の多結晶性フィルムは、測定誤差と分散を考慮すると、実施例３に従って製造されたレジスタの比抵抗に対応する比抵抗を有していた。
【００３８】
実施例３と同様に、レジスタをセラミックカプセル中に搭載し、次いで１００℃と１５０℃で２０００時間までの負荷試験にかけ、抵抗を０、１６８、５００、１０００、１５００および２０００時間後に室温にて測定した。結果を図３に「補正」と表示した破線の曲線で示す。図から分かるように、レジスタの抵抗は、ＴｉＷ−酸化物系ブロッキング層によって保護されていないポリシリコンフィルムの抵抗変化（図３に「補正」と表示された実線で示されている）の半分よりも少ない量だけ増大した。この結果は、レジスタが安定化層を有して製造される場合に得られる安定化効果を示している。
【００３９】
実施例７
シリコン基板に、厚みが９０００Åの熱二酸化けい素層を提供した後に、厚みが１５００ÅのＴｉ３０Ｗ７０フィルムを蒸着したこと以外は、実施例４に従ってポリシリコンレジスタを生産した。実施例４における対応フィルムの場合と同様、後者のフィルムを酸化物系ブロッキング層へ変換した。このブロッキング層の頂部に、ＣＶＤを用いて厚みが約５５００Åの二酸化けい素を蒸着した。次いで、実施例４と正確に同じようにして、層の生産およびレジスタの製造を続けた。
【００４０】
このように生産されたレジスタは、ポリシリコンフィルムの下に酸化物系ブロッキング層およびＣＶＤ−酸化物層をも有する点で、実施例４に従ったものと異なっており、つまり、それらは図１ｂに描かれた全ての層を有している。このように、レジスタ本体を形成するポリシリコンフィルムは、２つの二酸化けい素層に囲まれる、つまり、レジスタ本体に直接隣接するレジスタ本体の基材に基づく２つの酸化物層と、これらの酸化物層の外にある２つの酸化物系ブロッキング層の間に囲まれる。
【００４１】
このレジスタを搭載して負荷試験にかけ、そして、実施例４に従って抵抗の増加を測定した。実験誤差の範囲内で抵抗の増加は観察されなかった。
【００４２】
実施例８
実施例１に従って、ドーピングした多結晶性フィルムを生産した。次いでポリシリコンフィルムを実施例１に従って二酸化けい素で被覆した。その後、実施例４と同様にして、組成式Ｔｉ３０Ｗ７０（ここで数字は原子組成を表す）を有する、チタンおよびタングステンの厚みが１５００Åの金属フィルムをスパッタリングによって蒸着した。次いで、このＴｉ３０Ｗ７０金属フィルムを酸化物系ブロッキング層へ変換した。その後、３０％の過酸化水素水溶液を室温にて使用し、その中に３０分間、回路板を浸漬した。次いで、回路板を脱イオン水で１５分間ゆすいだ。
【００４３】
この板から試料を採取し、高感度表面解析法ＳＩＭＳを用いて、チタンおよびタングテンの存在について最も外側の層を解析した。比較として、Ｔｉ３０Ｗ７０フィルムを蒸着する直前で製造を中断したこと以外は同一処理を施した試料も採取した。図５から分かるように、湿式エッチングしたＴｉ３０Ｗ７０を有する試料中のチタンおよびタングステンの信号強度において、Ｔｉ３０Ｗ７０を有しない試料と比べて明確な差異が得られた。後者の試料の信号レベルは信号ノイズに帰属され、質量数４８を有するチタン原子からのＳＩＭＳ信号が、酸素原子３個から形成される同一質量数を有する凝集体からの信号と一致するという事実に帰するものである。
【００４４】
また、この板から試料を採取し、高感度表面解析法ＴＸＲＦ（全Ｘ線蛍光、“Ｔｏｔａｌ  Ｘ−Ｒａｙ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ”）を用いて、チタンの存在について最も外側の層を解析した。図６におけるチタンの線から分かるように、試料表面の酸化物系ブロッキング層はチタンを含有する。チタン信号の強度は、表面濃度５×１０12ｃｍ-2に対応する。解析に必要なＸ線輻射発生用にタングステン陰極が使用されたため、タングステン線はフィルム中のタングステンの存在を表すのに使用できない。また、この板から試料を採取し、高感度層解析法ＲＢＳ（Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ後方散乱分光法、“Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ  Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ”）を用いて、チタンおよびタングステンの両者の存在について最も外側の層を解析した。表１から分かるように（試料１を参照）、この結果は、試料表面の酸化物系ブロッキング層がチタンおよびタングステンの両者を含有していることを示している。３つの解析法ＳＩＭＳ、ＴＸＲＦおよびＲＢＳを別々の施設で実施したので、使用した装置と得られた測定値の相互検量はできなかった。
【００４５】
実施例９
実施例４に従って、ドーピングした多結晶性フィルムを酸化物層、アルミニウム層およびＴｉ３０Ｗ７０−酸化物系層で被覆した。実施例１と同様にして、このアルミニウム層をエッチングして除去した。アルミニウム層を除去した後、実施例８と同様に、Ｔｉ３０Ｗ７０層を酸化物系ブロッキング層へ変換した。
【００４６】
この板から試料を採取し、ＴＸＲＦを用いて、チタンの存在について最も外側の層を解析した。図７におけるチタンの線から分かるように、試料表面の酸化物系ブロッキング層はチタンを含有する。チタン信号の強度は、表面濃度４×１０12ｃｍ-2に対応する。解析に必要なＸ線輻射発生用にタングステン陰極が使用されたため、タングステン線はフィルム中のタングステンの存在を表すのに使用できない。また、板から試料を採取し、ＲＢＳを用いて、チタンおよびタングステンの両者の存在について最も外側の層を解析した。表１から分かるように、この結果（試料２を参照）は、試料表面の酸化物系ブロッキング層がチタンおよびタングステンの両者を含有していることを示している。実施例８と同様、３つの解析法ＳＩＭＳ、ＴＸＲＦおよびＲＢＳを別々の施設で実施したので、使用した装置と得られた測定値の相互検量はできなかった。
【００４７】
0004731690.tif 000002
【００４８】
試料番号１に対しては、頂部にＴｉＷ層を有する構造を過酸化水素でエッチングした。試料番号２に対しては、頂部にＡｌ層、その下にＴｉＷ層を有する構造を使用した。集積回路の製造で使用される通常のエッチング剤を使用してＡｌ層をエッチング除去し、一方、ＴｉＷ層を過酸化水素を用いてエッチングした。
【００４９】
レジスタの比抵抗を規定するポリシリコンフィルム中のドーパントに関しては、あらゆる通常のドーパントの中から選択できる。上記実施例中で述べた原子種、より具体的にはほう素は、必ずしも使用しなくてよい。
【００５０】
酸化物系ブロッキング層中に含まれる原子については、上記実施例中で述べた金属原子以外の金属原子も使用できる。単独または他と組合せて、その他の種類の原子から生産される酸化物系ブロッキング層を使用しても、周期律表の遷移金属の中から採用されさえすれば、似たような性質が得られる。同様に、安定化効果を達成するために、金属原子によって形成される酸化物が純粋に酸素に基づくものであることは必須でない。例えば、集積回路の製造に特有のふっ素および窒素の原子種のようなその他の原子の混合物でも、意図する安定化の性質を有する酸化物系ブロッキング層を提供する。
【００５１】
ブロッキング層としては、電気的に隔離し、そのことによって、金属導体にしっかりとまたは直接接触するように位置することもできる、そのような酸化物系層が主として使用される。上記の考察に従えば、好適な蒸着金属層は、望ましい領域内においてのみ変換されて酸化物になることができ、それ以外では導体として作用し得る。酸化物系ブロッキング層の用語には、主として意図される、適切な酸化物層または純粋な酸化物層に加えて、酸素原子を含有する、例えば、水酸化物ラジカルおよび／または水分子の形の層も含まれる。更に、酸化物に完全に変換されていないような金属層であるがやはり金属である、つまり、酸素によってドーピングされただけの層も含まれる。
【００５２】
同様に、酸化物系ブロッキング層の生産は、実施例に述べたものに限定されるものではなく、これらの層は、集積電子回路の製造において使用されるあらゆる物理的、電気化学的および化学的方法を用いて生産される。例えば、直接蒸着によって生産される酸化物系ブロッキング層、および、蒸着した金属層を酸化した後に得られるような層の両者が、安定化されたポリシリコンレジスタにおいて使用できる。層の厚みおよび位置は、レジスタの安定性の望まれる改良の程度に適合される。
【００５３】
上記に従って、レジスタが多結晶性フィルムから生産されるが、一般に、それらは任意のタイプが可能であり、任意の比抵抗および抵抗を有し得る。
【００５４】
上記に従って、レジスタが多結晶性シリコンから生産されるが、それらは多結晶性ゲルマニウムまたは多結晶性シリコン−ゲルマニウム化合物からも生産され得る。
【図面の簡単な説明】
本発明を、非限定の実施態様と添付の図を参照して更に詳細に述べる。
【図１ａ】  図１ａは、多結晶性シリコンから製造された既知のレジスタの断面の概略図であり、本図には、例えば、その他の集積要素およびより多くのパシベーション層を含むいくつかの可能な追加の頂部層を省略してある。
【図１ｂ】  図１ｂは、多結晶性シリコンから製造され、追加した安定化ブロッキング層を有するレジスタ断面の、図１ａと類似した模式図である。
【図２】  図２は、ふっ素でドーピングしたレジスタの領域の一部を上から見た高倍率の拡大図である。
【図３】  図３は、多結晶性シリコンから製造され、安定化層の無い場合、および有する場合それぞれの、レジスタの負荷試験結果の図である。
【図４】  図４は、安定化レジスタの酸化物系ブロッキング層についてのＳＩＭＳ解析（ＳＩＭＳ＝二次イオン質量解析、“Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ”）の結果の図である。
【図５】  図５は、安定化レジスタの酸化物系ブロッキング層についてのＳＩＭＳ解析（ＳＩＭＳ＝二次イオン質量解析、“Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ”）の結果の図である。
【図６】  図６は、安定化レジスタの酸化物系ブロッキング層についてのＴＸＲＦ解析（ＴＸＲＦ＝全Ｘ線蛍光、“Ｔｏｔａｌ  Ｘ−Ｒａｙ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ”）の結果の図である。
【図７】  図７は、安定化レジスタの酸化物系ブロッキング層についてのＴＸＲＦ解析（ＴＸＲＦ＝全Ｘ線蛍光、“Ｔｏｔａｌ  Ｘ−Ｒａｙ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ”）の結果の図である。
【図１ａ】
0004731690.tif 000003
【図１ｂ】
0004731690.tif 000004
【図２】
0004731690.tif 000005
【図３】
0004731690.tif 000006
【図４】
0004731690.tif 000007
【図５】
0004731690.tif 000008
【図６】
0004731690.tif 000009
【図７】
0004731690.tif 000010