JPH02163935A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH02163935A JPH02163935A JP31918288A JP31918288A JPH02163935A JP H02163935 A JPH02163935 A JP H02163935A JP 31918288 A JP31918288 A JP 31918288A JP 31918288 A JP31918288 A JP 31918288A JP H02163935 A JPH02163935 A JP H02163935A
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
絶縁膜で表面の一部を覆われた半導体基板上に堆積した
多結晶半導体層の表面を平坦化する方法に関し、 素子特性になんらの影響をも与えることなく多結晶半導
体の異常成長による表面の凹凸を除去し、以て半導体素
子の信頼性の向上、歩留りの低下防止を図ることを目的
とし、 半導体基板上に堆積した多結晶半導体層の表面およびこ
の上に異常成長した結晶粒を酸化し、続いて、酸化され
た該多結晶半導体層の表面および結晶粒をエンチングに
より除去するように構成する。
多結晶半導体層の表面を平坦化する方法に関し、 素子特性になんらの影響をも与えることなく多結晶半導
体の異常成長による表面の凹凸を除去し、以て半導体素
子の信頼性の向上、歩留りの低下防止を図ることを目的
とし、 半導体基板上に堆積した多結晶半導体層の表面およびこ
の上に異常成長した結晶粒を酸化し、続いて、酸化され
た該多結晶半導体層の表面および結晶粒をエンチングに
より除去するように構成する。
［産業上の利用分野］
本発明は、絶縁膜で表面の一部を覆われた半導体基板上
に堆積した多結晶半導体層の表面を平坦化する方法に関
する。
に堆積した多結晶半導体層の表面を平坦化する方法に関
する。
バイポーラトランジスタ等の半導体素子では、通常絶縁
膜の窓開けされた半導体基板上に多結晶半導体層を堆積
してバターニングし、これを電極層および配線層として
用いる。この方法では、金属の代わりに該半導体基板を
構成する元素と同一の元素で構成される多結晶半導体を
用いることによって信頼性の高い電極を得ることができ
、かつ配線層としての役目をも合わせ持たすことによっ
て素子製作工程の簡略化を図ることができるという利点
があるが、半導体基板上に安定に多結晶半導体を堆積す
る技術が要求される。
膜の窓開けされた半導体基板上に多結晶半導体層を堆積
してバターニングし、これを電極層および配線層として
用いる。この方法では、金属の代わりに該半導体基板を
構成する元素と同一の元素で構成される多結晶半導体を
用いることによって信頼性の高い電極を得ることができ
、かつ配線層としての役目をも合わせ持たすことによっ
て素子製作工程の簡略化を図ることができるという利点
があるが、半導体基板上に安定に多結晶半導体を堆積す
る技術が要求される。
半導体基板上の絶縁膜を窓開けしてコンタクト穴を形成
し、この上にたとえばＣＶＤ法により多結晶Ｓｉ層を堆
積して該コンタクト穴に電極を形成する場合、該基板が
ＳｉあるいはＳｌと格子定数の近い半導体であるときに
は、コンタクト穴内の露出した基板上では多結晶Ｓｉが
異常成長し、大きな結晶粒が形成される。これらの結晶
粒は通常、針状の形状をしており、その太さは均一に堆
積した多結晶Ｓ１層の膜厚の数分の一程度であるが、そ
の長さは膜厚の数倍にも達することがあるため該多結晶
Ｓｉ層４の表面の平坦性を悪くし、この上に形成した絶
縁膜の耐圧を低下させて素子特性の劣化、歩留りの低下
をまねく等の問題を生しる。
し、この上にたとえばＣＶＤ法により多結晶Ｓｉ層を堆
積して該コンタクト穴に電極を形成する場合、該基板が
ＳｉあるいはＳｌと格子定数の近い半導体であるときに
は、コンタクト穴内の露出した基板上では多結晶Ｓｉが
異常成長し、大きな結晶粒が形成される。これらの結晶
粒は通常、針状の形状をしており、その太さは均一に堆
積した多結晶Ｓ１層の膜厚の数分の一程度であるが、そ
の長さは膜厚の数倍にも達することがあるため該多結晶
Ｓｉ層４の表面の平坦性を悪くし、この上に形成した絶
縁膜の耐圧を低下させて素子特性の劣化、歩留りの低下
をまねく等の問題を生しる。
上記結晶粒４ａは、結晶性の良い基板表面に直接、該基
板を構成する元素と同一の元素で構成される多結晶半導
体を堆積したときに生じ易く、特に、基板表面上の絶縁
膜近傍で異常成長することが観測される。異常成長の原
因については明らかにされていないが、その防止のため
従来用いられていた対策として、絶縁膜の窓開は後、該
基板を適当な時間放置し、コンタクト穴内の露出した基
板表面に極く薄い自然酸化膜を形成し、この上に多結晶
Ｓｉ層を堆積する方法、あるいは、イオン注入を行うこ
とによって、露出されたＳｔ基板表面に損傷を与え、表
面の結晶構造を乱した後に多結晶Ｓｉ層を堆積する等の
方法がある。これらの方法は、多結晶Ｓｉを結晶性の良
いＳｉ基板上に直接堆積することを避けたものであり、
結晶粒の異常成長を抑える上で経験上効果がある。
板を構成する元素と同一の元素で構成される多結晶半導
体を堆積したときに生じ易く、特に、基板表面上の絶縁
膜近傍で異常成長することが観測される。異常成長の原
因については明らかにされていないが、その防止のため
従来用いられていた対策として、絶縁膜の窓開は後、該
基板を適当な時間放置し、コンタクト穴内の露出した基
板表面に極く薄い自然酸化膜を形成し、この上に多結晶
Ｓｉ層を堆積する方法、あるいは、イオン注入を行うこ
とによって、露出されたＳｔ基板表面に損傷を与え、表
面の結晶構造を乱した後に多結晶Ｓｉ層を堆積する等の
方法がある。これらの方法は、多結晶Ｓｉを結晶性の良
いＳｉ基板上に直接堆積することを避けたものであり、
結晶粒の異常成長を抑える上で経験上効果がある。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら上記の方法では、基板と多結晶半導体層が
薄い酸化膜を介して接触しているため、コンタクト抵抗
が大きくなったり、あるいはイオン注入による基板表面
の損傷が素子特性を劣化させてしまうという問題があっ
た。
薄い酸化膜を介して接触しているため、コンタクト抵抗
が大きくなったり、あるいはイオン注入による基板表面
の損傷が素子特性を劣化させてしまうという問題があっ
た。
そこで本発明は、素子特性になんらの影響をも与えるこ
となく多結晶Ｓｉの異常成長による表面の凹凸を除去し
、以て半導体素子の信顧性の向上、歩留りの低下防止を
図ることを目的とする。
となく多結晶Ｓｉの異常成長による表面の凹凸を除去し
、以て半導体素子の信顧性の向上、歩留りの低下防止を
図ることを目的とする。
（課題を解決するための手段〕
上記課題は、絶縁膜で表面の一部を覆われた半導体基板
上に堆積した多結晶半導体層の表面およびこの上に異常
成長した結晶粒を酸化し、続いて、酸化された該多結晶
半導体層の表面および結晶粒をエツチングにより除去す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法によって解決
される。
上に堆積した多結晶半導体層の表面およびこの上に異常
成長した結晶粒を酸化し、続いて、酸化された該多結晶
半導体層の表面および結晶粒をエツチングにより除去す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法によって解決
される。
（作 用〕
異常成長した多結晶半導体の結晶粒の形状は通常針状で
あって、該多結晶半導体層のＭ厚の数倍の長さを有する
ものの、その太さは膜厚の数分の一程度であるため、該
多結晶半導体の表面層を酸化するのみで該結晶粒を全て
酸化することができる。従って、この酸化された結晶粒
と該多結晶半導体層の表面をエツチングして除去するこ
とにより、該多結晶半導体層の表面が平坦化される。
あって、該多結晶半導体層のＭ厚の数倍の長さを有する
ものの、その太さは膜厚の数分の一程度であるため、該
多結晶半導体の表面層を酸化するのみで該結晶粒を全て
酸化することができる。従って、この酸化された結晶粒
と該多結晶半導体層の表面をエツチングして除去するこ
とにより、該多結晶半導体層の表面が平坦化される。
第１図（ａＪ〜（ｄ）は本発明の詳細な説明するための
断面図である。
断面図である。
まず、第１図（ａ）に示すように、Ｓｉ基板１表面を塩
酸を含む水蒸気中、９５０°Ｃでウェット酸化を行い、
５００人の膜厚の酸化膜２を形成し、その後通常のフォ
ｌ−リソグラフィ法により窓開けする。
酸を含む水蒸気中、９５０°Ｃでウェット酸化を行い、
５００人の膜厚の酸化膜２を形成し、その後通常のフォ
ｌ−リソグラフィ法により窓開けする。
つぎに、ＣＶＤ法を用いてこの上に多結晶ＳｉＮ３を堆
積する。多結晶Ｓｉの成長は、０，３ Ｔｏｒｒの圧力
下で基板温度を６２０°Ｃとし、シラン（ＳｉＨ４）ガ
スを４０５ＣＣＭ流して行った。堆積後、同図（ｂ）に
示すように、表面に多結晶Ｓｉの異常成長による結晶粒
４が生じた。観測の結果、これらの結晶粒の典型的な大
きさは、長さが約２μｍ、太さが約０．２μｍであった
。ついで該基板を温度９００°Ｃに保持し水蒸気を４３
ＬＭ流して約１００分間ウェット酸化を行った。同図（
Ｃ）に示すように、この酸化工程によって、該多結晶Ｓ
ｉ、［３は表面から約１０００Ａの深さまで酸化されて
多結晶Ｓｉ酸化膜５となり、また結晶粒４もその側面か
ら酸化され、完全な酸化結晶粒６となる。ついで該基板
をフッ酸に浸して、多結晶ＳＬ酸化膜５および酸化結晶
粒６をエツチング・除去すると、同図（ｄ）に示すよう
に、多結晶Ｓｉ層３の表面は平坦化される。
積する。多結晶Ｓｉの成長は、０，３ Ｔｏｒｒの圧力
下で基板温度を６２０°Ｃとし、シラン（ＳｉＨ４）ガ
スを４０５ＣＣＭ流して行った。堆積後、同図（ｂ）に
示すように、表面に多結晶Ｓｉの異常成長による結晶粒
４が生じた。観測の結果、これらの結晶粒の典型的な大
きさは、長さが約２μｍ、太さが約０．２μｍであった
。ついで該基板を温度９００°Ｃに保持し水蒸気を４３
ＬＭ流して約１００分間ウェット酸化を行った。同図（
Ｃ）に示すように、この酸化工程によって、該多結晶Ｓ
ｉ、［３は表面から約１０００Ａの深さまで酸化されて
多結晶Ｓｉ酸化膜５となり、また結晶粒４もその側面か
ら酸化され、完全な酸化結晶粒６となる。ついで該基板
をフッ酸に浸して、多結晶ＳＬ酸化膜５および酸化結晶
粒６をエツチング・除去すると、同図（ｄ）に示すよう
に、多結晶Ｓｉ層３の表面は平坦化される。
なお、本実施例では、Ｓｉ基板上に多結晶Ｓｉを堆積す
る場合について述べたが、これに限らず、ＧａＡｓ等の
化合物半導体にも適用することができる。
る場合について述べたが、これに限らず、ＧａＡｓ等の
化合物半導体にも適用することができる。
程断面図である。
図において、
ｌは半導体基板、
２は絶縁膜、
３は多結晶半導体層、
４は結晶粒、
５は酸化多結晶半導体層、
６は酸化結晶粒、
である。
以上のように本発明によれば、異常成長した多結晶半導
体の結晶粒を、基板になんらの影響を与えることなく取
り除いて表面を平坦化することができ、半導体素子の信
頬性の向上、歩留りの低下防止に有効である。
体の結晶粒を、基板になんらの影響を与えることなく取
り除いて表面を平坦化することができ、半導体素子の信
頬性の向上、歩留りの低下防止に有効である。
Claims (1)
- 絶縁膜で表面の一部を覆われた半導体基板上に堆積した
多結晶半導体層の表面およびこの上に異常成長した結晶
粒を酸化し、続いて、酸化された該多結晶半導体層の表
面および結晶粒をエッチングにより除去することを特徴
とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31918288A JPH02163935A (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31918288A JPH02163935A (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02163935A true JPH02163935A (ja) | 1990-06-25 |
Family
ID=18107332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31918288A Pending JPH02163935A (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02163935A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012077797A1 (ja) | 2010-12-10 | 2012-06-14 | 帝人株式会社 | 半導体積層体、半導体デバイス、及びそれらの製造方法 |
| WO2013147202A1 (ja) | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 帝人株式会社 | 半導体積層体及びその製造方法、半導体デバイスの製造方法、半導体デバイス、ドーパント組成物、ドーパント注入層、並びにドープ層の形成方法 |
| WO2020151132A1 (zh) * | 2019-01-21 | 2020-07-30 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种半导体器件的制备方法及系统 |
-
1988
- 1988-12-16 JP JP31918288A patent/JPH02163935A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012077797A1 (ja) | 2010-12-10 | 2012-06-14 | 帝人株式会社 | 半導体積層体、半導体デバイス、及びそれらの製造方法 |
| EP2701182A2 (en) | 2010-12-10 | 2014-02-26 | Teijin Limited | Semiconductor laminate, semiconductor device, method for producing semiconductor laminate, and method for manufacturing semiconductor device |
| EP3046136A1 (en) | 2010-12-10 | 2016-07-20 | Teijin Limited | Dispersion containing semiconductor particles |
| US9577050B2 (en) | 2010-12-10 | 2017-02-21 | Teijin Limited | Semiconductor laminate, semiconductor device, and production method thereof |
| WO2013147202A1 (ja) | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 帝人株式会社 | 半導体積層体及びその製造方法、半導体デバイスの製造方法、半導体デバイス、ドーパント組成物、ドーパント注入層、並びにドープ層の形成方法 |
| WO2020151132A1 (zh) * | 2019-01-21 | 2020-07-30 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种半导体器件的制备方法及系统 |
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