JP2828127B2 - 選択多結晶シリコン膜成長法 - Google Patents
選択多結晶シリコン膜成長法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法、
特に、コンタクト孔の穴埋め等に用いられる多結晶シリ
コンをシリコン基板上に形成された開口部に選択的に埋
設する選択多結晶シリコン成長法に関するものである。
特に、コンタクト孔の穴埋め等に用いられる多結晶シリ
コンをシリコン基板上に形成された開口部に選択的に埋
設する選択多結晶シリコン成長法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、選択多結晶シリコン成長法は、
図３に示すように単結晶シリコン基板１０上をシリコン
酸化膜（ＳｉＯ2 ）、シリコン窒化膜（Ｓｉ3 Ｎ4 ）な
どのマスク絶縁膜１１で被った開口部１３に選択的に多
結晶シリコン１４を堆積させて形成する方法である。こ
の選択多結晶シリコン成長法では、８００℃，１００Ｔ
ｏｒｒにおいて原料ガスとしてジクロロシラン（ＳｉＨ
2 Ｃｌ2 ）等のシラン系ガスを熱分解するか、あるいは
水素（Ｈ2 ）で還元する２種類の化学反応によって選択
多結晶シリコン（Ｓｉ）１４を成長させると同時に、塩
化水素（ＨＣｌ）ガスも適量流すことによってマスク絶
縁膜１１上に形成されたシリコン塊１５をエッチングす
る。これは、シリコン塊１５のエッチング速度が単結晶
シリコン基板１０上とマスク絶縁膜１１上とで異なるこ
とを利用している。
図３に示すように単結晶シリコン基板１０上をシリコン
酸化膜（ＳｉＯ2 ）、シリコン窒化膜（Ｓｉ3 Ｎ4 ）な
どのマスク絶縁膜１１で被った開口部１３に選択的に多
結晶シリコン１４を堆積させて形成する方法である。こ
の選択多結晶シリコン成長法では、８００℃，１００Ｔ
ｏｒｒにおいて原料ガスとしてジクロロシラン（ＳｉＨ
2 Ｃｌ2 ）等のシラン系ガスを熱分解するか、あるいは
水素（Ｈ2 ）で還元する２種類の化学反応によって選択
多結晶シリコン（Ｓｉ）１４を成長させると同時に、塩
化水素（ＨＣｌ）ガスも適量流すことによってマスク絶
縁膜１１上に形成されたシリコン塊１５をエッチングす
る。これは、シリコン塊１５のエッチング速度が単結晶
シリコン基板１０上とマスク絶縁膜１１上とで異なるこ
とを利用している。
【０００３】また、選択成長のしやすさはマスク絶縁膜
１１の材質によって異なる。例えばシリコン窒化膜はシ
リコン酸化膜の場合に比べてシリコン塊１５が成長しや
すいために、選択性の確保が難しくなっている。
１１の材質によって異なる。例えばシリコン窒化膜はシ
リコン酸化膜の場合に比べてシリコン塊１５が成長しや
すいために、選択性の確保が難しくなっている。
【０００４】この選択多結晶シリコン成長法は開口部１
３の穴埋めをはじめ、選択多結晶シリコン（Ｓｉ）１４
中にドーピングされた不純物を拡散源として薄いＰ−Ｎ
接合を形成する場合に利用されている。特に、バイポー
ラトランジスタのエミッタ部を選択多結晶シリコン成長
法の適用は、エミッタ幅が１μｍを割ったときのエミッ
タ抵抗の増大を抑えるのに非常に優れている（Ｅｘｔｅ
ｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ２２ｎｄ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅ
Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，１９
９０．ｐ．６６５）。
３の穴埋めをはじめ、選択多結晶シリコン（Ｓｉ）１４
中にドーピングされた不純物を拡散源として薄いＰ−Ｎ
接合を形成する場合に利用されている。特に、バイポー
ラトランジスタのエミッタ部を選択多結晶シリコン成長
法の適用は、エミッタ幅が１μｍを割ったときのエミッ
タ抵抗の増大を抑えるのに非常に優れている（Ｅｘｔｅ
ｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ２２ｎｄ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅ
Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，１９
９０．ｐ．６６５）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した選択多結晶シ
リコン成長法によれば、開口部内に成長させた選択多結
晶シリコン膜の膜厚には、上限（臨界膜厚）が存在す
る。そのため、従来法では臨界膜厚よりも厚い多結晶シ
リコン膜を選択的に成長させることができないという問
題点を有している。
リコン成長法によれば、開口部内に成長させた選択多結
晶シリコン膜の膜厚には、上限（臨界膜厚）が存在す
る。そのため、従来法では臨界膜厚よりも厚い多結晶シ
リコン膜を選択的に成長させることができないという問
題点を有している。
【０００６】臨界膜厚は、成長条件にもよるが、マスク
絶縁膜がシリコン酸化膜のときに約１００ｎｍ、シリコ
ン窒化膜のときには約７０ｎｍとなっている。したがっ
て、選択多結晶シリコン膜の所望の厚さがこれらの臨界
膜厚より大なる時には適応できないという問題点が存在
する。
絶縁膜がシリコン酸化膜のときに約１００ｎｍ、シリコ
ン窒化膜のときには約７０ｎｍとなっている。したがっ
て、選択多結晶シリコン膜の所望の厚さがこれらの臨界
膜厚より大なる時には適応できないという問題点が存在
する。
【０００７】そこで、本発明の技術的課題は、臨界膜厚
よりも厚い多結晶シリコン膜を選択的に成長させること
ができる選択多結晶シリコン膜成長法を得ることであ
る。
よりも厚い多結晶シリコン膜を選択的に成長させること
ができる選択多結晶シリコン膜成長法を得ることであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、単結晶
シリコン基板の一方の表面を覆うシリコン酸化膜の一部
に基板表面を露出して形成された開口部に多結晶シリコ
ンを成長させて埋めるための選択多結晶シリコン成長法
において、前記開口部の底部を埋めるように第１の多結
晶シリコン膜を成長させる工程と、弗酸で等方性エッチ
ングを行って前記シリコン酸化膜の表面及び前記開口部
の側面部を除去し、前記第１の多結晶シリコン膜の周辺
部と前記シリコン酸化膜との間に隙間を形成する工程
と、該隙間を埋めるように該第１の多結晶シリコン膜の
周辺部及び上面に第２の多結晶シリコン膜を形成する工
程とを有することを特徴とする選択多結晶シリコン膜成
長法が得られる。
シリコン基板の一方の表面を覆うシリコン酸化膜の一部
に基板表面を露出して形成された開口部に多結晶シリコ
ンを成長させて埋めるための選択多結晶シリコン成長法
において、前記開口部の底部を埋めるように第１の多結
晶シリコン膜を成長させる工程と、弗酸で等方性エッチ
ングを行って前記シリコン酸化膜の表面及び前記開口部
の側面部を除去し、前記第１の多結晶シリコン膜の周辺
部と前記シリコン酸化膜との間に隙間を形成する工程
と、該隙間を埋めるように該第１の多結晶シリコン膜の
周辺部及び上面に第２の多結晶シリコン膜を形成する工
程とを有することを特徴とする選択多結晶シリコン膜成
長法が得られる。
【０００９】
【作用】マスク絶縁膜がシリコン酸化膜である場合に
は、第１の多結晶シリコン膜を選 択的に成長した後に、
弗酸もしくは弗酸の希釈液でシリコン酸化膜を等方性エ
ッチングして、さらに第２の多結晶シリコン膜を選択的
に成長させる。また、マスク絶縁膜がシリコン酸化膜で
ない場合には、マスク絶縁膜上に気相成長（ＣＤＶ法）
でシリコン酸化膜を成長させてから異方性エッチングし
た後、第１の多結晶シリコン膜を形成し、その後、シリ
コン酸化膜を等方性エッチングして、さらに第２の多結
晶シリコン膜を形成する。尚、上記した第１及び第２の
多結晶シリコン膜は、前述したように、選択的に成長さ
せられるため、それぞれ第１及び第２の選択多結晶シリ
コン膜と呼びれても良い。
は、第１の多結晶シリコン膜を選 択的に成長した後に、
弗酸もしくは弗酸の希釈液でシリコン酸化膜を等方性エ
ッチングして、さらに第２の多結晶シリコン膜を選択的
に成長させる。また、マスク絶縁膜がシリコン酸化膜で
ない場合には、マスク絶縁膜上に気相成長（ＣＤＶ法）
でシリコン酸化膜を成長させてから異方性エッチングし
た後、第１の多結晶シリコン膜を形成し、その後、シリ
コン酸化膜を等方性エッチングして、さらに第２の多結
晶シリコン膜を形成する。尚、上記した第１及び第２の
多結晶シリコン膜は、前述したように、選択的に成長さ
せられるため、それぞれ第１及び第２の選択多結晶シリ
コン膜と呼びれても良い。
【００１０】弗酸でシリコン酸化膜をエッチングする場
合、同時にシリコン酸化膜の表面上のシリコン塊が取り
除かれる。同時に、弗酸によって開口部のシリコン酸化
膜の側面もエッチングされてシリコン基板が露出した周
辺部を形成する。第２の選択多結晶シリコン膜成長させ
ることにより、開口部の周辺部を埋設する。第２の選択
多結晶シリコンの膜厚は臨界膜厚よりも薄く成長させる
ことで選択性を確保する。
合、同時にシリコン酸化膜の表面上のシリコン塊が取り
除かれる。同時に、弗酸によって開口部のシリコン酸化
膜の側面もエッチングされてシリコン基板が露出した周
辺部を形成する。第２の選択多結晶シリコン膜成長させ
ることにより、開口部の周辺部を埋設する。第２の選択
多結晶シリコンの膜厚は臨界膜厚よりも薄く成長させる
ことで選択性を確保する。
【００１１】
【実施例】本発明の第１の実施例による選択多結晶シリ
コン膜成長法について図面を参照して説明する。
コン膜成長法について図面を参照して説明する。
【００１２】図１（ａ）〜（ｄ）を参照して、本実施例
で用いられる被成長基板、即ち、単結晶シリコン基板２
０の一方の表面は、マスク絶縁膜２１としてシリコン酸
化膜で被われており、マスク絶縁膜２１は所々に単結晶
シリコン基板２０が露出した多数の開口部２３を有して
いる。図１（ａ）には単結晶シリコン基板２０の開口部
２３の断面を示す。マスク絶縁膜２１の膜厚は５００ｎ
ｍであり、開口部２３の大きさは０．５×０．５μｍ2
〜１００×１００μｍ2 である。
で用いられる被成長基板、即ち、単結晶シリコン基板２
０の一方の表面は、マスク絶縁膜２１としてシリコン酸
化膜で被われており、マスク絶縁膜２１は所々に単結晶
シリコン基板２０が露出した多数の開口部２３を有して
いる。図１（ａ）には単結晶シリコン基板２０の開口部
２３の断面を示す。マスク絶縁膜２１の膜厚は５００ｎ
ｍであり、開口部２３の大きさは０．５×０．５μｍ2
〜１００×１００μｍ2 である。
【００１３】図１（ｂ）を参照して、８００℃，１００
Ｔｏｒｒにおいて、開口部２３に、選択的に、１５０ｎ
ｍの第１の多結晶シリコン膜、即ち、第１の選択多結晶
シリコン膜２４を成長させた。この膜厚は臨界膜厚を越
えているから、図１（ｂ）にあるようにマスク絶縁膜２
１の表面上には、シリコン塊２５が形成されている。つ
ぎに、弗酸処理してマスク絶縁膜２１を約５０ｎｍエッ
チングすると同時にマスク絶縁膜２１の表面上のシリコ
ン塊２５を取り除いた。図１（ｃ）にあるように本実施
例ではマスク絶縁膜２１がシリコン酸化膜であるため、
弗酸によってシリコン酸化膜のマスク絶縁膜２１の上面
だけでなく側面も等方性エッチングされる。この結果、
エッチングされたマスク絶縁膜２１−１を形成し、開口
部２３の周辺部２４ａには、単結晶シリコン基板２０が
露出する。さらに、第２の多結晶シリコン膜、即ち、第
２選択多結晶シリコン膜２６を第１の選択多結晶シリコ
ン膜２６上に選択的に、成長させることで露出した周辺
部２４ａを埋設した（図１（ｄ））。そのときの第２選
択多結晶シリコン膜２６の膜厚は５０ｎｍであり、マス
ク絶縁膜２１−１のシリコン酸化膜の臨界膜厚である１
００ｎｍよりも薄いためにマスク絶縁膜２１−１上には
シリコン塊２５は成長しない。その結果、開口部２３の
周辺部２４ａに２００ｎｍの多結晶シリコンを選択的に
埋設できた。次に、本発明の第２の実施例による選択多
結晶シリコン膜成長法を説明する。第２の実施例では、
本発明をシリコン窒化膜のマスク絶縁膜を用いたｎｐｎ
バイポーラトランジスタのエミッタ接合の形成に適用し
た例を示す。選択多結晶シリコンをエミッタ部の形成に
適用する場合、多結晶シリコン膜の膜厚は１５０ｎｍ−
２００ｎｍ必要とされている。
Ｔｏｒｒにおいて、開口部２３に、選択的に、１５０ｎ
ｍの第１の多結晶シリコン膜、即ち、第１の選択多結晶
シリコン膜２４を成長させた。この膜厚は臨界膜厚を越
えているから、図１（ｂ）にあるようにマスク絶縁膜２
１の表面上には、シリコン塊２５が形成されている。つ
ぎに、弗酸処理してマスク絶縁膜２１を約５０ｎｍエッ
チングすると同時にマスク絶縁膜２１の表面上のシリコ
ン塊２５を取り除いた。図１（ｃ）にあるように本実施
例ではマスク絶縁膜２１がシリコン酸化膜であるため、
弗酸によってシリコン酸化膜のマスク絶縁膜２１の上面
だけでなく側面も等方性エッチングされる。この結果、
エッチングされたマスク絶縁膜２１−１を形成し、開口
部２３の周辺部２４ａには、単結晶シリコン基板２０が
露出する。さらに、第２の多結晶シリコン膜、即ち、第
２選択多結晶シリコン膜２６を第１の選択多結晶シリコ
ン膜２６上に選択的に、成長させることで露出した周辺
部２４ａを埋設した（図１（ｄ））。そのときの第２選
択多結晶シリコン膜２６の膜厚は５０ｎｍであり、マス
ク絶縁膜２１−１のシリコン酸化膜の臨界膜厚である１
００ｎｍよりも薄いためにマスク絶縁膜２１−１上には
シリコン塊２５は成長しない。その結果、開口部２３の
周辺部２４ａに２００ｎｍの多結晶シリコンを選択的に
埋設できた。次に、本発明の第２の実施例による選択多
結晶シリコン膜成長法を説明する。第２の実施例では、
本発明をシリコン窒化膜のマスク絶縁膜を用いたｎｐｎ
バイポーラトランジスタのエミッタ接合の形成に適用し
た例を示す。選択多結晶シリコンをエミッタ部の形成に
適用する場合、多結晶シリコン膜の膜厚は１５０ｎｍ−
２００ｎｍ必要とされている。
【００１４】図２（ａ）〜（ｇ）には被成長基板の断面
が示されている。開口部３３を持つｎ型の単結晶シリコ
ン基板３０に３価のボロン（Ｂ）を１×１０19ａｔｏｍ
／ｃｍ3 でドーピングすることにより、１００ｎｍの深
さのｐ型領域、即ち、ベース領域３７が単結晶シリコン
基板３１の表層に形成される。マスク絶縁膜３１はシリ
コン酸化膜３１ａとシリコン窒化膜３１ｂとの２層から
成っており、膜厚はそれぞれ５００ｎｍ、１００ｎｍと
なっている。開口部３３の大きさは０．８×２μｍ2 で
ある。
が示されている。開口部３３を持つｎ型の単結晶シリコ
ン基板３０に３価のボロン（Ｂ）を１×１０19ａｔｏｍ
／ｃｍ3 でドーピングすることにより、１００ｎｍの深
さのｐ型領域、即ち、ベース領域３７が単結晶シリコン
基板３１の表層に形成される。マスク絶縁膜３１はシリ
コン酸化膜３１ａとシリコン窒化膜３１ｂとの２層から
成っており、膜厚はそれぞれ５００ｎｍ、１００ｎｍと
なっている。開口部３３の大きさは０．８×２μｍ2 で
ある。
【００１５】図２（ｂ）を参照して、選択多結晶シリコ
ン膜を成長するに先だって、本実施例では気相成長法、
即ち、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ）法によって、シリコン窒化膜３１ｂ上
にＣＶＤシリコン酸化膜４０を成長させた。開口部３３
をもつ単結晶シリコン基板３０の全面にＣＶＤシリコン
酸化膜４０を成長させる場合、開口部３３の大きさが数
μｍよりも小さくなってくると、開口部３３内側の膜厚
（Ｄｉ）が開口部３３外の膜厚（Ｄｏ）に比べて薄くな
るという現象が生ずる。Ｄｉ／Ｄｏをステップカバレッ
ジと呼び、このステップカバレッジは成膜条件に依存す
る。
ン膜を成長するに先だって、本実施例では気相成長法、
即ち、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ）法によって、シリコン窒化膜３１ｂ上
にＣＶＤシリコン酸化膜４０を成長させた。開口部３３
をもつ単結晶シリコン基板３０の全面にＣＶＤシリコン
酸化膜４０を成長させる場合、開口部３３の大きさが数
μｍよりも小さくなってくると、開口部３３内側の膜厚
（Ｄｉ）が開口部３３外の膜厚（Ｄｏ）に比べて薄くな
るという現象が生ずる。Ｄｉ／Ｄｏをステップカバレッ
ジと呼び、このステップカバレッジは成膜条件に依存す
る。
【００１６】本実施例のＣＶＤシリコン酸化膜４０の成
膜条件には、ステップカバレッジが０．５の条件を採用
してシリコン窒化膜３１ｂ上には１００ｎｍ、開口部３
３内には５０ｎｍ堆積させた。この体積は温度４００℃
において、シランガス（ＳｉＨ4 ）と酸素ガス（Ｏ2 ）
とを流すことで行った。
膜条件には、ステップカバレッジが０．５の条件を採用
してシリコン窒化膜３１ｂ上には１００ｎｍ、開口部３
３内には５０ｎｍ堆積させた。この体積は温度４００℃
において、シランガス（ＳｉＨ4 ）と酸素ガス（Ｏ2 ）
とを流すことで行った。
【００１７】つぎに、図２（ｃ）を参照して、フロン系
のガスを用いた反応性イオンエッチングＲＩＥ（Ｒｅａ
ｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）で、ＣＶＤシリ
コン酸化膜４０の凹部の厚み５０ｎｍを異方性エッチン
グして、シリコン窒化膜３１ｂ上には５０ｎｍのＣＶＤ
シリコン酸化膜４０を残したままで、単結晶シリコン基
板３１を露出させ凹部４０−１ａを形成した。
のガスを用いた反応性イオンエッチングＲＩＥ（Ｒｅａ
ｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）で、ＣＶＤシリ
コン酸化膜４０の凹部の厚み５０ｎｍを異方性エッチン
グして、シリコン窒化膜３１ｂ上には５０ｎｍのＣＶＤ
シリコン酸化膜４０を残したままで、単結晶シリコン基
板３１を露出させ凹部４０−１ａを形成した。
【００１８】しかるのちに、図２（ｄ）を参照すると、
８００℃，１００Ｔｏｒｒで凹部４０−１ａに第１の多
結晶シリコン膜、即ち、第１の選択多結晶シリコン膜４
４が１５０ｎｍ、選択的に成長させられている。１５０
ｎｍは臨界膜厚を越えているために、シリコン塊３５が
ＣＶＤシリコン酸化膜４０上に堆積する。
８００℃，１００Ｔｏｒｒで凹部４０−１ａに第１の多
結晶シリコン膜、即ち、第１の選択多結晶シリコン膜４
４が１５０ｎｍ、選択的に成長させられている。１５０
ｎｍは臨界膜厚を越えているために、シリコン塊３５が
ＣＶＤシリコン酸化膜４０上に堆積する。
【００１９】図２（ｅ）を参照して、第１の実施例と同
様に弗酸処理によりＣＶＤシリコン酸化膜４０−１とシ
リコン塊３５とを取り除いてから、図２（ｆ）に示すよ
うに５０ｎｍの第２の多結晶シリコン膜、即ち、第２の
選択多結晶シリコン膜４６を選択的に成長させた。第２
の選択多結晶シリコン膜４６の成長には、マスク絶縁膜
としてシリコン窒化膜３１ｂを用いている。シリコン窒
化膜３１ｂの臨界膜厚は７０ｎｍであるので、シリコン
窒化膜３１ｂ上にはシリコン塊は堆積しない。したがっ
て、以上の工程により開口部３３内に２００ｎｍの多結
晶シリコン膜を選択的に成長できた（図２（ｆ））。
様に弗酸処理によりＣＶＤシリコン酸化膜４０−１とシ
リコン塊３５とを取り除いてから、図２（ｆ）に示すよ
うに５０ｎｍの第２の多結晶シリコン膜、即ち、第２の
選択多結晶シリコン膜４６を選択的に成長させた。第２
の選択多結晶シリコン膜４６の成長には、マスク絶縁膜
としてシリコン窒化膜３１ｂを用いている。シリコン窒
化膜３１ｂの臨界膜厚は７０ｎｍであるので、シリコン
窒化膜３１ｂ上にはシリコン塊は堆積しない。したがっ
て、以上の工程により開口部３３内に２００ｎｍの多結
晶シリコン膜を選択的に成長できた（図２（ｆ））。
【００２０】しかるのちに、図２（ｇ）を参照して、５
価のヒ素（Ａｓ）イオンを加速電圧７０ｋｅＶで注入
（イオン・インプランテーション，Ｉ／Ｉ）してから１
０００℃３０秒の熱処理を施すことによって、ベース領
域３７の表層を１×１０22ａｔｏｍ／ｃｍ3 のｎ型領
域、即ち、エミッタ領域５１として形成した。
価のヒ素（Ａｓ）イオンを加速電圧７０ｋｅＶで注入
（イオン・インプランテーション，Ｉ／Ｉ）してから１
０００℃３０秒の熱処理を施すことによって、ベース領
域３７の表層を１×１０22ａｔｏｍ／ｃｍ3 のｎ型領
域、即ち、エミッタ領域５１として形成した。
【００２１】なお本実施例では、ＣＶＤシリコン酸化膜
４０のステップカバレッジが０．５を用いたが、ステッ
プカバレッジが１よりも小さければ別の条件を用いても
よい。
４０のステップカバレッジが０．５を用いたが、ステッ
プカバレッジが１よりも小さければ別の条件を用いても
よい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、開
口部の周囲及び開口の側面がシリコン酸化膜で被膜した
開口部中に第１の選択多結晶シリコン膜を形成した後、
シリコン酸化膜を除去し、開口部中にさらに第２の選択
多結晶シリコン膜を形成することにより、第１の選択多
結晶シリコン膜上に第２の選択多結晶シリコン膜を成長
させることができ、臨界膜厚以上の厚さの多結晶シリコ
ン膜を選択的に成長させることができるという効果があ
る。それにより、バイポーラデバイスのエミッタ部の形
成のための選択多結晶シリコン膜成長法に適応可能にな
るという効果がある。
口部の周囲及び開口の側面がシリコン酸化膜で被膜した
開口部中に第１の選択多結晶シリコン膜を形成した後、
シリコン酸化膜を除去し、開口部中にさらに第２の選択
多結晶シリコン膜を形成することにより、第１の選択多
結晶シリコン膜上に第２の選択多結晶シリコン膜を成長
させることができ、臨界膜厚以上の厚さの多結晶シリコ
ン膜を選択的に成長させることができるという効果があ
る。それにより、バイポーラデバイスのエミッタ部の形
成のための選択多結晶シリコン膜成長法に適応可能にな
るという効果がある。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施例によ
る選択多結晶シリコン膜成長法を説明するための工程図
である。
る選択多結晶シリコン膜成長法を説明するための工程図
である。
【図２】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の第２の実施例によ
る選択多結晶シリコン膜成長法を用いたエミッタ形成を
説明するための工程図である。
る選択多結晶シリコン膜成長法を用いたエミッタ形成を
説明するための工程図である。
【図３】従来例の選択多結晶シリコン膜成長法を説明す
るための工程図である。
るための工程図である。
２０，３０ 単結晶シリコン基板 ２１，３１ マスク絶縁膜 ２１−１ エッチングされたマスク絶縁膜 ２３，３３ 開口部 ２４，４４ 第１の選択多結晶シリコン膜 ２４ａ 露出した周辺部 ２５ シリコン塊 ２６，４６ 第２の選択多結晶シリコン膜 ３７ ベース領域 ３１ｂ シリコン窒化膜 ４０ ＣＶＤシリコン酸化膜 ５１ エミッタ領域
Claims (4)
- 【請求項１】 単結晶シリコン基板の一方の表面を覆う
シリコン酸化膜の一部に基板表面を露出して形成された
開口部に多結晶シリコンを成長させて埋めるための選択
多結晶シリコン成長法において、前記開口部の底部を埋
めるように第１の多結晶シリコン膜を成長させる工程
と、弗酸で等方性エッチングを行って前記シリコン酸化
膜の表面及び前記開口部の側面部を除去し、前記第１の
多結晶シリコン膜の周辺部と前記シリコン酸化膜との間
に隙間を形成する工程と、該隙間を埋めるように該第１
の多結晶シリコン膜の周辺部及び上面に第２の多結晶シ
リコン膜を形成する工程とを有することを特徴とする選
択多結晶シリコン膜成長法。 - 【請求項２】 単結晶シリコン基板の一方の表面を覆う
絶縁膜の一部に基板表面を露出して形成された開口部に
多結晶シリコンを成長させて埋めるための選択多結晶シ
リコン成長法において、前記絶縁膜の表面から開口部を
被うシリコン酸化膜を成長させ、該シリコン酸化膜に対
して異方性エッチングを行って上記開口部の底部を覆う
シリコン酸化膜を除去し基板表面を露出した底部を形成
する工程と、該露出した底部上に第１の多結晶シリコン
膜を成長させる工程と、弗酸で等方性エッチングを行っ
て前記シリコン酸化膜を除去し前記第１の多結晶シリコ
ン膜の周辺部と前記絶縁膜との間に隙間を形成する工程
と、該隙間を埋めるように該第１の多結晶シリコン膜の
周辺部及び上面に第２の多結晶シリコン膜を形成する工
程とを有することを特徴とする選択多結晶シリコン膜成
長法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の選択多結晶シリコン膜
成長法において、前記絶縁膜の表層がシリコン窒化膜で
形成されていることを特徴とする選択多結晶シリコン膜
成長法。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載の選択多結晶シリ
コン膜成長法において、前記第２の多結晶シリコンの膜
厚が臨界膜厚以下であることを特徴とする選択多結晶シ
リコン膜成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18929892A JP2828127B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 選択多結晶シリコン膜成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18929892A JP2828127B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 選択多結晶シリコン膜成長法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0637034A JPH0637034A (ja) | 1994-02-10 |
| JP2828127B2 true JP2828127B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=16238996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18929892A Expired - Fee Related JP2828127B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 選択多結晶シリコン膜成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2828127B2 (ja) |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP18929892A patent/JP2828127B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0637034A (ja) | 1994-02-10 |
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