JP2000501234A - 半導体装置の製造に関する方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
半導体装置を製造する際の選択的にエッチングする方法において、半導体材料の無定形層(6)を、同じ半導体材料の結晶質基体(1)上に付着する。無定形層(6)上に、無定形層(6)の結晶化を防ぐように少なくとも一つの誘電体層(7)を付着させる。誘電体層(7)は、EPCVD、SACVD、MBE法、又は回転付着法のいずれかを利用して付着させるのが好ましい。得られた構造体(1)をパターン化し、次に誘電体層(7)及び無定形半導体層(6)を予め定められた領域(9)内部でエッチング除去する。この方法は、自記ベース・エミッタ構造体を有するバイポーラトランジスタの製造で準段階を形成してもよい。
Description
【発明の詳細な説明】
半導体装置の製造に関する方法
〔技術分野〕
本発明は、半導体装置を製造する時の選択的にエッチングする方法、及びその
選択的エッチング法を適用しながら、バイポーラトランジスタを製造する方法に
関する。
〔背景技術〕
集積回路の設計及び製造の傾向は、益々性能の良い一層小さな個々の部品を得
る方向へ傾いている。例えば、バイポーラトランジスタの大きさは、水平及び垂
直方向の両方共益々小さくなり、記憶密度及びトランジスタ速度を増大するよう
になってきている。それと共に製造の正確さが、個々の処理段階及び異なった層
間の整合性の両方に関して、益々重要になってきている。
現在バイポーラ高周波トランジスタを製造する際に、自記ベース・エミッタ構
造(self-registered base-emitter structire)〔T.H.ニング(Ning)その他、
「自己配列npnバイポーラトランジスタ(Self-Aligned npn Bipola
Transistors)」IEDM Techn.Dig.,pp.823-824(1980)〕を用いた方法が通
常用いられており、それは、エミッタの直ぐ近くの固有ベースに外来ベースを接
続する時、ベース・コレクタキャパシタンスを減少させ、ベース抵抗を減少させ
ながら、トランジスタセルを一層小さく製造することができる。この方法を変更
したものが幾つか当分野で知られている。
米国特許第5,266,504号明細書には、自記バイポーラトランジスタを
製造する方法が記載されており、そこではベースをエピタキシャルに成長させ、
エミッタを、無定形珪素層の付着に続く多結晶質珪素層の付着により形成し、然
る後、その構造体をパターン化し、エッチングする。次にSPE(固相エピタキ
シー)によりその無定形珪素層を再結晶化する。この方法は、薄いベース及び鋭
くよく制御されたエミッタ・ベース接合を与えることができる。
米国特許第4,988,632号明細書は、基体上に多結晶質珪素層又は無定
形珪素層を付着し、その層にドーピングすることを教示している。前記珪素層上
にLTO(低温酸化物)又は他の誘電体の層を付着させ、然る後、その構造体を
パターン化し、エッチングしてベース電極及びエミッタ開口を与える。米国特許
第5,213,989号明細書は、基体上に多結晶質珪素層、無定形珪素層、又
は或る同様な珪素系層を付着させ、前記層にドーピングし、然る後、誘電体層、
好ましくはTEOS系(テトラエチルオルト珪酸塩系)酸化物を前記珪素層上に
付着させる方法を教示している。その構造体は、既知のやり方でパターン化及び
エッチングする。米国特許第4,988,632号及び米国特許第5,213,
989号から、エミッタ開口をエッチング形成する時、珪素層が無定形になって
いるかどうかは明らかではない。
珪素基体から多結晶質珪素層を選択的にエッチング除去する時に起きる問題に
は、基体に余りにも深く浸透し過ぎないようにしながら、多結晶質珪素層を完全
に除去するように、エッチング工程を停止するのは困難であることが含まれてい
る。多結晶質珪素層は、異なった結晶方向に沿って、且つ粒子界面で、異なった
速度でエッチングされ、所謂ピラー(pillar)と呼ばれるエッチング残渣、又は所
謂小面(facet)と呼ばれる食刻表面中の凹凸、及び食刻された開口中の丸みを帯
びた又は鈍い端を与える結果になる。イオンインプランテーションにより多結晶
質層にドープしなければならない時、粒子界面又は結晶方向に沿ってドーパント
のチャネリングが起きる危険があり、それはドーピング度を制御することができ
ないことを意味する。特に、自記ベース・エミッタ構造を有するバイポーラトラ
ンジスタの製造でエミッタ開口をエッチング形成する時、前述の問題を解決する
ことが最も重要である。なぜなら、基体が余りにも深く食刻され過ぎると、過度
に大きな直列抵抗を生ずる危険があり、或は固有ベースと外来ベースとの間に全
く電気的接触が行われなくなる危険があるからである。エミッタを形成するため
、n又はpの決められた型のドーピングを達成するようにドーピングする時、所
謂パイプ、即ち、固有ベースを横切って前記型のドーピングのチャンネルが形成
され、エミッタの漏洩を生ずる危険も存在する。これらのパイプは、所謂ピラー
と言われるエッチング残渣の結果として一般に形成される。
〔発明の開示〕
本発明の目的は、前記問題を解決し、それによって、いままで既知の方法によ
り製造されていた半導体部品よりも高い品質且つ(又は)一層よい性能且つ(又
は)一層小さな半導体部品、特にバイポーラトランジスタを製造することにある
。
この目的のために、本発明の方法は無定形珪素をエッチングすることを含む。
そのような珪素は結晶構造を欠いている。このように、無定形珪素を使用するこ
とにより、結晶質珪素をエッチングする時に起きるそれら問題及び欠点の多くが
除かれる。
本発明の方法は、結晶質珪素基体の上に無定形珪素層を付着させることを含む
。本発明によれば、無定形層の結晶化を防ぐように、無定形珪素層の上に保護誘
電体層を付着させる。その誘電体層は、次の方法の一つにより付着させるのが好
ましい:PECVD(プラズマ促進化学蒸着)、SACVD(減圧化学蒸着)、
MBE(分子ビームエピタキシー)、又は回転付着法を利用した方法。誘電体層
はPETEOS(プラズマ促進テトラエチルオルト珪酸塩)からなるのが好まし
い。得られた構造体をパターン化し、然る後、誘電体層及び無定形珪素層を、予
め定められた領域内でエッチングし、例えば、乾式エッチングする。
本発明のエッチング法は、ピラー又は小面を形成する傾向を持つことなく、鋭
い輪郭の縁及び著しく滑らかな食刻表面を有する構造体を与える。無定形珪素と
結晶質珪素との間の良好な選択的エッチングも達成される。これにより、以前の
半導体部品と比較して改良された性能を持つ半導体部品を与える結果になる。特
に自記ベース・エミッタ構造体を有するバイポーラトランジスタを製造する場合
、前記エッチング法を、非常に小さな大きさの(長さのスケールが1μm未満の
範囲に入る)半導体装置を製造することができるようなやり方でエミッタ開口を
エッチング形成する時に適用することができる。本発明の方法により与えられる
利点には、結晶質珪素上の無定形珪素をエッチングする時の良好なエッチング選
択性、良好なCD制御(臨界的大きさの制御)、即ち、食刻された開口の大きさ
の良好な制御、及びイオンインプランテーション法を行う場合のドーパントのチ
ャネリングを起こす危険が回避されることが含まれる。
〔図面の簡単な説明〕
次に、本発明を図面を参照して一層詳細に記述する。図中、第1図〜第2図は
、
珪素表面上の珪素層をエッチングする時の本発明の方法の二つの工程を例示する
断面図であり、第3図〜第6図は、第2図に例示した構造体から出発して自記ベ
ース・エミッタ構造体を有するバイポーラトランジスタを製造する時の本発明の
方法の四つの段階を例示する断面図である。
〔好ましい態様の説明〕
第1図には、珪素基体1が示されており、この場合珪素は単結晶、多結晶又は
微結晶の珪素にすることができるが、単結晶珪素であるのが好ましい。第1図に
例示したように、基体1は、下で一層詳細に記述する種々の規定された活性領域
2〜5を持っていてもよいが、基体は均質になっていてもよい。基体1上に存在
する表面酸化物、恐らく数十Åの厚さを有する表面酸化物を、HF浴又はHF蒸
気中に基体を簡単に浸漬することにより除去することができる。本発明に従い、
基体1上には無定形珪素、所謂α−Siの層6が、数百nmの厚さまで、好まし
くは550〜560℃のCVD法(化学蒸着)を利用して付着させてある。別法
として、無定形珪素は、別の温度及び(又は)PECVD又はスパッタリングの
ような或る他の方法を利用して付着させてもよい。本発明に従い、無定形珪素層
6の上に保護誘電体層7を付着し、無定形層6の結晶化を防ぐようにする。これ
は、誘電体層7を約500℃より低い温度で比較的短時間の間に付着させた場合
に確実に得られる。これに関して、所謂単一ウェーハ法、即ち、一つのウェーハ
を1回で処理し、比較的短い付着時間を与える方法を用いるのが好ましい。その
ような方法の例には、PECVD、SACVD、MBE、及び回転付着法がある
。誘電体層7は、例えば窒化物又は酸化物からなっていてもよいが、珪酸塩から
なるのが好ましい。用いられる珪酸塩は、PECVDによって付着させることが
できるPETEOS、即ち、TEOS(テトラエチルオルト珪酸塩)であるのが
便利である。これは、低い粒子密度及び気孔率の高品質層を与える結果になり、
層の厚さに対しても良好な制御を与える。層7は、数百nmの程度の厚さまで付
着させる。好ましい付着温度は、250〜400℃である。図示されていないが
、一つ以上の付加的誘電体層をその構造体上に付着されてもよい。
次に第1図で8として示した構造体を、慣用的光リトグラフ法を用いてパター
ン化し、然る後、存在する場合には、相互に重なった付加的誘電体層(図示され
ていない)、誘電体層7及び無定形珪素層6を、エッチング工程で予め定められ
た領域9内で除去する。基体1の上側が、こうして領域9内で露出される。誘電
体層7は、異方性乾式エッチング法を利用して、例えば、CHF3 /O2プラズ
マ又はC2F6プラズマを利用してエッチングすることができる。本発明により、
無定形珪素層6は、乾式エッチング法でエッチングするのが好ましく、それは異
方性、例えば、HBr及び(又は)Cl2プラズマでもよい。
巨視的結晶構造を欠いている無定形珪素は欠陥に富み、従って、多結晶及び単
結晶珪素よりも大きな自由エネルギーを有する。従って、無定形珪素と多結晶又
は単結晶珪素との間の選択的エッチングを達成することができる。最も大きな選
択性は、単結晶珪素の場合に得られる。この場合には、基体中に余りにも深く浸
透し過ぎることなく、全ての無定形珪素を積極的にエッチング除去するように過
食刻(over-etch)することができる。無定形珪素をエッチングする場合、粒子界
面又は結晶表面に沿った望ましくないエッチングは起きず、それにより滑らかに
食刻された表面を生ずる結果になる。下の単結晶珪素まで過食刻した場合、粒子
構造体のレプリカ又は小面のない滑らかな表面が得られ、恐らく多結晶又は単結
晶珪素をエッチングした場合に見られるような、小面結晶粒子又は残留結晶粒子
、所謂ピラーの所謂再生は起きない。更に、無定形珪素中でエッチング除去され
た開口は、多結晶珪素中でエッチング除去した対応する開口よりも鋭い縁及び滑
らかな側面を有する。特に1μ未満の範囲内の半導体装置を製造する場合、良好
なCD制御、即ち、エッチングされた開口の大きさ全体に亙る制御を達成するこ
とは極めて重要であり、そのような制御は、無定形珪素中でエッチングした時に
達成される。
無定形珪素層6は、場合により保護誘電体層7を付着する前にドープしてもよ
く、そのドーピングはイオンインプランテーションによって行うのが便利である
。無定形珪素にイオンインプランテーションを行うことにより、粒子界面及び結
晶方向にドーパントのチャンネル化が起きるのを回避することができ、そのよう
なチャンネル化は、通常結晶質珪素中にイオンインプランテーションを行なった
場合に起きる。層6にp+ドープする場合、イオン化及び加速されたBF3ガス
を用い、この場合望ましいイオンを類別し、珪素中へ浸透させる。用いられるガ
ス
はBF2 +であるのが好ましい。なぜなら、このイオンはイオン化法で多量に生じ
、硼素は可能な後の熱処理工程で基体中に一層浅い深さまでしか拡散しないから
である。無定形珪素層6中にフッ素を入れることも、無定形珪素層6と下の基体
1との間の自然の酸化物境界層が、可能な後の熱処理工程中で一層容易に破壊で
きるようにするのに役立つことができる。
前述の方法の一つは、珪素上の珪素をエッチングする少なくとも一つの工程を
含む、ダイオード、金属半導体装置、トランジスタ、又は他の種類の半導体部品
を製造するのに都合よく用いることができる。
本発明により、前述の方法の諸工程は、例えば、自記ベース・エミッタ構造体
を有するnpn型バイポーラトランジスタの製造で副工程として用いられる。
バイポーラトランジスタを製造する方法は、第2図に例示した規定した活性領
域2を有する構造体、即ち、下から見て、pドープした領域2、コレクタ電極の
ためのn+ドープした層3、及び電気絶縁領域5によって取り囲まれた、表面に
最も近いnドープした層4を有する構造体から出発する。
第2図に示した窓9は、エミッタ開口を形成するのに対し、無定形珪素層6は
外来ベースを形成する。
第3図に示したように、第2図に示した構造体の上に、次に無定形珪素層6を
結晶化させる温度で十から数十nmの厚さを有する薄い熱的酸化物(thermal o
xide)層10を成長させる(第3図)。この今は結晶質になった珪素層は、第3
図では6′として示されている。これに関して、適当な温度範囲は700〜11
50℃である。これと平行して、ドープされた結晶質珪素層6′から基体1中へ
ドーパントを駆動してドープされた領域11を形成する。薄い酸化物層10の媒
体を通って基体1中に、例えば、BF2 +をイオンインプランテーションすること
により、pドープされた固有ベース12を形成する。p+領域11により、固有
ベース12と外来ベース6′との間に電気接触を達成することができる。
次に電気絶縁性の材料の層13を、第3図による構造体上に一致して付着させ
る。層13は数百nmの厚さを持つのが好ましく、窒化物、例えば、窒化珪素S
i3N4からなるのが好ましく、LPCVD(低圧化学蒸着)法により付着させる
のが好ましい。得られる構造体は第4図に示されている。
窒化物層13を、エミッタ開口9中の基体1の上に薄い酸化物層(図示されて
いない)が残るまで、プラズマ食刻法で異方的に再エッチングする。窒化物スト
リング、即ち、所謂窒化物スペーサー13′がエミッタ開口9の側壁に沿って残
る。この酸化物層(図示されていない)を、次に選択的プラズマ食刻法又は湿式
食刻法により除去し、それによりエミッタ開口9中の基体表面14を露出する。
得られた構造体は第5図に示されている。次にこの構造体を、場合によりHF浴
又はHF蒸気中に浸漬し、表面酸化物を除去し、然る後、多結晶質又は無定形珪
素のエミッタ層(図示されていない)を、第5図に示した構造体上に付着する。
エミッタ層は、数百nmの厚さまで付着されているのが好ましく、例えば、砒素
をインプランテーションすることによりn+ドープする。次にその構造体を熱処
理し、ドーパント(砒素)を基体位置中へ拡散させ、n+ドープ領域16を形成
する。熱処理工程中、硼素は基体中へ拡散し、それにより固有ベース及びp+ド
ープ領域が、第6図に夫々12′及び11′として示されている領域から明らか
なように、一層深くなる。その方法工程を正確に行い、それら工程を注意深く制
御することにより、非常に浅いエミッタ(n+)・ベース(p)接合を得ること
ができる。エミッタ層(図示されていない)は、リトグラフによりパターン化し
、慣用的やり方でプラズマ食刻して、第6図に示すようにエミッタ開口9中にエ
ミッタ15を定める。
別法として、エミッタ15はエピタキシャルに成長させ、その成長と同時にド
ープすることができる。選択的エピタキシを用いた場合には、エミッタのパター
ン化或はエッチングは不必要である。スペーサー13′は、これら両方の場合で
固有ベース6′をエミッタ15から電気的に絶縁する。
場合により次に更に別の酸化物層を、第6図に示した構造体上に付着させ、然
る後、その構造体をパターン化し、食刻して接点(contact)穴を形成する。
前記方法は、ドーパントを変化させることにより、pnp−トランジスタを製
造するのにも用いることができることは分かるであろう。これに関して無定形珪
素層6及び固有ベース12はPH3又はAsH3をドープするのが好ましいのに対
し、コレクタ3、4及びエミッタ15、16はBF3でドープするのが好ましい
。
上で述べた種類の方法により得られる利点には、一層精確に製造できること、
大きさを小さくすることができることが含まれ、そのことは、ベース・コレクタ
キャパシタンスを一層低くし、トランジスタのベース抵抗を一層低くすることを
意味し、エミッタ開口を、強力なエッチングし過ぎる方法でエッチング形成する
ことが不必要になる事実によって、固有ベースと外来ベースとの間の電気的接触
を悪くしたり或は失わせる危険を回避することができることが含まれる。
本発明の方法の前述の態様は、珪素以外の半導体材料を用いた場合でも実施す
ることができることは分かるであろう。例えば、無定形ゲルマニウム層を、同じ
材料、即ち、ゲルマニウムの結晶質層からエッチングすることができると共に、
上で述べた利点を維持することができる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項
【提出日】1997年12月5日(1997.12.5)
【補正内容】
請求の範囲
1.半導体装置を製造する際の選択的にエッチングする方法において、
半導体材料の無定形層(6)を、同じ半導体材料の単結晶基体(1)上に数百
nmの厚さに付着し、
前記無定形層(6)上に少なくとも一つの誘電体層(7)を付着させ、前記無
定形層(6)の結晶化を防ぎ、
得られた構造体(8)をパターン化し、然る後、前記誘電体層(7)及び前記
無定形半導体層(6)を予め定められた領域(9)内部でエッチング除去し、そ
して
得られた構造体を熱処理する、
ことを特徴とする選択的エッチング法。
2.PECVD、SACVD、MBE法、又は回転付着法により誘電体層(7
)を付着させる、請求項1に記載の方法。
3.PETEOSにより誘電体層(7)を形成する、請求項1に記載の方法。
4.CVD法により基体(1)上に無定形層(6)を付着させる、請求項1〜
3のいずれか1項に記載の方法。
5.誘電体層(7)を250〜400℃の温度で付着させる、請求項1〜4の
いずれか1項に記載の方法。
6.半導体材料として珪素を用いる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方
法。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
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Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD
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CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G
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MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P
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,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,
VN
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.半導体装置を製造する際の選択的にエッチングする方法において、 半導体材料の無定形層(6)を、同じ半導体材料の結晶質基体(1)上に付着 し、 前記無定形層(6)上に少なくとも一つの誘電体層(7)を付着させ、前記無 定形層(6)の結晶化を防ぎ、そして 得られた構造体(8)をパターン化し、然る後、前記誘電体層(7)及び前記 無定形半導体層(6)を予め定められた領域(9)内部でエッチング除去する、 ことを特徴とする選択的エッチング法。 2.PECVD、SACVD、MBE法、又は回転付着法により誘電体層(7 )を付着させる、請求項1記載の方法。 3.PETEOSにより誘電体層(7)を形成する、請求項1に記載の方法。 4.CVD法により基体(1)上に無定形層(6)を付着させる、請求項1〜 3のいずれか1項に記載の方法。 5.誘電体層(7)を250〜400℃の温度で付着させる、請求項2〜4の いずれか1項に記載の方法。 6.半導体材料として珪素を用いる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方 法。 7.自記ベース・エミッタ構造体を有するバイポーラトランジスタを製造する 方法において、 第一伝導型の上方領域(3〜4)を有する結晶質珪素の基体(2)上に無定形 珪素の層(6)を付着し、 前記無定形珪素層(6)にドーパントをドープして第二伝導型を形成し、 前記無定形珪素層(6)上に少なくとも一つの誘電体層(7)を、前記無定形 珪素層(6)の結晶化を防ぐようなやり方で付着させ、 得られた構造体(8)をパターン化し、然る後、予め定められた領域内の前記 誘電体層(7)及び前記無定形珪素層(6)をエッチング除去し、エミッタ開口 (9)を定め、 得られた構造体上に熱的酸化物(10)を成長させ、然も、この場合前記無定 形珪素層(6)を多結晶質珪素層(6′)へ転化し、 前記熱的酸化物(10)を通してドープすることにより、前記多結晶質層(6 ′)と同じ伝導型の固有ベース(12)を形成し、 得られた構造体上に電気絶縁性材料の層(13)を付着し、然る後、エミッタ 開口(9)中の基体上に薄い酸化物層が残るまで、エミッタ開口(9)の側壁に 沿って前記電気絶縁性材料のスペーサー(13′)が残るようなやり方で前記構 造体を異方的にエッチングし、 前記薄い酸化物層を除去し、 前記エミッタ開口(9)中にエミッタ接点(15)を形成し、前記エミッタ接 点にドープして前記第一伝導型にし、そして 前記構造体を熱処理して前記ドーパントを前記エミッタ接点(15)から拡散 させることにより前記基体中にエミッタ・ベース接合(16、12′)を形成す る、 ことを特徴とするバイポーラトランジスタ製造方法。 8.PECVD、SACVD、MBE法、又は回転付着法により、誘電体層( 7)を付着させる、請求項7に記載の方法。 9.誘電体層(7)としてPETEOSを用いる、請求項6に記載の方法。 10.多結晶質珪素層を付着し、前記層にドープして第一伝導型にし、然る後 、前記ドープした層をリトグラフによりパターン化し、前記層をプラズマ・エッ チングすることによりエミッタ接点(15)を形成する、請求項7〜9のいずれ か1項に記載の方法。 11.BF3イオンインプランテーションにより無定形珪素層(6)をドープ する、請求項7〜10のいずれか1項に記載の方法。 12.誘電体層(7)を250〜400℃の温度で付着させる、請求項7〜1 1のいずれか1項に記載の方法。 13.電気絶縁性窒化物材料(13)からスペーサー(13′)を形成し、前 記層をLPCVD法を利用して数百nmの厚さまで付着させる、請求項7〜12 のいずれか1項に記載の方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5213989A (en) * | 1992-06-24 | 1993-05-25 | Motorola, Inc. | Method for forming a grown bipolar electrode contact using a sidewall seed |
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Cited By (2)
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