JPH03184348A - 電極の形成方法 - Google Patents
電極の形成方法Info
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- JPH03184348A JPH03184348A JP32325789A JP32325789A JPH03184348A JP H03184348 A JPH03184348 A JP H03184348A JP 32325789 A JP32325789 A JP 32325789A JP 32325789 A JP32325789 A JP 32325789A JP H03184348 A JPH03184348 A JP H03184348A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、半導体装置の電極の形成方法に係り、より詳
細には、側面において半導体層に接続される電極の形成
方法に関する。
細には、側面において半導体層に接続される電極の形成
方法に関する。
［従来の技術］
従来、半導体拡散層に接続される電極を絶縁基板中に埋
め込み、拡散層の横方向から接続する方法としては第３
図（ａ）〜（ｄ）に示す工程が用いられていた。
め込み、拡散層の横方向から接続する方法としては第３
図（ａ）〜（ｄ）に示す工程が用いられていた。
まず、絶縁性基板１上にＰ型半導体層２を形成し、さら
に、酸化膜３、窒化膜４、ＣＶＤ酸化膜５をＰ型半導体
層２上に順次形成し、次いで、レジストを用いて開口部
６を設け、開口部６における酸化［３、窒化膜４および
ＣＶＤ酸化膜５をリアクティブ・イオンエツチング（Ｒ
ＩＥ）を用いて除去する（第３図（ａ））。
に、酸化膜３、窒化膜４、ＣＶＤ酸化膜５をＰ型半導体
層２上に順次形成し、次いで、レジストを用いて開口部
６を設け、開口部６における酸化［３、窒化膜４および
ＣＶＤ酸化膜５をリアクティブ・イオンエツチング（Ｒ
ＩＥ）を用いて除去する（第３図（ａ））。
次に、ＣＶＤ酸化膜５をマスクにして開口部６のシリコ
ン半導体層２をその厚さの２／３はどエツチングして溝
７を形成する０次いで、酸化膜８と窒化ＷＡ９を形成し
た後、ＣＶＤ酸化膜５をマスクにしてＣＶＤ酸化膜５の
側面と溝７の底面の窒化ＷＡ９をＲＩＥを用いて除去す
る（第３図（ｂ））。
ン半導体層２をその厚さの２／３はどエツチングして溝
７を形成する０次いで、酸化膜８と窒化ＷＡ９を形成し
た後、ＣＶＤ酸化膜５をマスクにしてＣＶＤ酸化膜５の
側面と溝７の底面の窒化ＷＡ９をＲＩＥを用いて除去す
る（第３図（ｂ））。
次に、窒化Ｍ４と窒化膜９をマスクにしてシリコン半導
体層２を酸化し、酸化膜１ｏを形成した後、窒化Ｍ９を
除去する（第３図（ｃ））。
体層２を酸化し、酸化膜１ｏを形成した後、窒化Ｍ９を
除去する（第３図（ｃ））。
次に、Ｐ型半導体層２の側面に形成されている酸化膜８
をエツチングして開口部１１を設ける（第２図（ｄ））
。
をエツチングして開口部１１を設ける（第２図（ｄ））
。
次に、多結晶シリコン１２を堆積した後、ＲＩＥにて酸
化ＩＩ！１０以外の領域の多結晶シリコン１２を除去し
て酸化を行うと多結晶シリコン１２上に酸化膜１３が形
成される（第３図（ｅ））。
化ＩＩ！１０以外の領域の多結晶シリコン１２を除去し
て酸化を行うと多結晶シリコン１２上に酸化膜１３が形
成される（第３図（ｅ））。
次に、多結晶シリコン層１２にリンをイオン注入した後
、酸化膜５と窒化膜４を除去しアニールを行うと、多結
晶シリコン１２からリンがＰ型シリコン半導体層２に拡
散し、Ｎ型拡散層１４が形成される。
、酸化膜５と窒化膜４を除去しアニールを行うと、多結
晶シリコン１２からリンがＰ型シリコン半導体層２に拡
散し、Ｎ型拡散層１４が形成される。
次に、酸化膜３を除去した後、熱酸化によりゲート酸化
＠２６を５００人成長し、通常ＭＯ３を形成するのに行
われている方法で多結晶シリコン２７とソース２８、ド
レイン２９およびＰＳＧ膜３０を順次形成すると、ソー
ス２８とドレイン２９はＮ型拡散層１４の領域まで拡散
する０次にＰＳＧｌｉｊ３０と酸化１１ｉ１３に開口部
１５を設は金属電極１６を形成すると、Ｍｏｓトランジ
スタが完成する（第３図（ｆ））。
＠２６を５００人成長し、通常ＭＯ３を形成するのに行
われている方法で多結晶シリコン２７とソース２８、ド
レイン２９およびＰＳＧ膜３０を順次形成すると、ソー
ス２８とドレイン２９はＮ型拡散層１４の領域まで拡散
する０次にＰＳＧｌｉｊ３０と酸化１１ｉ１３に開口部
１５を設は金属電極１６を形成すると、Ｍｏｓトランジ
スタが完成する（第３図（ｆ））。
［発明が解決しようとする課Ｂ］
しかしながら、上記従来例ではシリコン半導体層２に設
けた溝７の側面にシリコン窒化膜９を残して選択酸化を
行った後、シリコン窒化Ｍ９を除去して溝７に電極とな
る多結晶シリコン１２を堆積するため、工程が複雑にな
る欠点があった。
けた溝７の側面にシリコン窒化膜９を残して選択酸化を
行った後、シリコン窒化Ｍ９を除去して溝７に電極とな
る多結晶シリコン１２を堆積するため、工程が複雑にな
る欠点があった。
また、多結晶シリコン１２は金属に比べ層抵抗が大きい
ので、多結晶シリコン１２による電極の配線抵抗が大き
くなり、抵抗増大に伴う半導体装置の特性低減を伴う欠
点があった。
ので、多結晶シリコン１２による電極の配線抵抗が大き
くなり、抵抗増大に伴う半導体装置の特性低減を伴う欠
点があった。
［課題を解決するための手段］
本発明の電極の形成方法は、電極を構成する高融点金属
がその側部を溝の側面に露出させて形成されている溝を
有する絶縁性基体にあって、高融点金属の側部以外は絶
縁膜で覆われている基体を作成する工程、 該高融点金属の側部に、不純物がドープされた種子単結
晶を形成する工程、 該種子単結晶を核として結晶成長を行うことにより該溝
内に結晶層を形成する工程、 熱処理を行うことにより、該結晶層の該種子単結晶近傍
に拡散層を形成する工程 とを少くとも含む事を特徴とする。
がその側部を溝の側面に露出させて形成されている溝を
有する絶縁性基体にあって、高融点金属の側部以外は絶
縁膜で覆われている基体を作成する工程、 該高融点金属の側部に、不純物がドープされた種子単結
晶を形成する工程、 該種子単結晶を核として結晶成長を行うことにより該溝
内に結晶層を形成する工程、 熱処理を行うことにより、該結晶層の該種子単結晶近傍
に拡散層を形成する工程 とを少くとも含む事を特徴とする。
［作用］
本発明によれば、絶縁性基体あるいは絶縁膜上の溝の側
面に、高融点金属の側部を露出させ、その鍔出した側面
上に結晶成長の核となる不純物（例えばＰ、Ｂ、Ｓｂ、
Ａｓ等）がドープされた種子単結晶を形成し、これを核
に成長した単結晶中に種子単結晶を含有する領域に拡散
層を形威し、種子単結晶を高融点金属と拡散層がオーミ
ック接合を得るための高濃度不純物拡散層とする事によ
り、簡略な工程で電極のコンタクトをセルファライン化
でき低抵抗の電極が形成できる様にしたものである。
面に、高融点金属の側部を露出させ、その鍔出した側面
上に結晶成長の核となる不純物（例えばＰ、Ｂ、Ｓｂ、
Ａｓ等）がドープされた種子単結晶を形成し、これを核
に成長した単結晶中に種子単結晶を含有する領域に拡散
層を形威し、種子単結晶を高融点金属と拡散層がオーミ
ック接合を得るための高濃度不純物拡散層とする事によ
り、簡略な工程で電極のコンタクトをセルファライン化
でき低抵抗の電極が形成できる様にしたものである。
なお、ここで高融点金属としては、例えば、Ｗ、Ｍｏ、
Ｔａ等あるいはこれらのシリサイド等をあげることがで
きる。
Ｔａ等あるいはこれらのシリサイド等をあげることがで
きる。
［実施例］
（第１実施例）
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第１図（ａ）に示す様に、絶縁性基板１上に高融点金属
としてタングステン（Ｗ）を５０００大の膜厚にスパッ
タリング法により堆積した後、ＲＩＥにてＷを１〜２μ
ｍの幅にエツチングしてＷ金属配線１７を形成した。
としてタングステン（Ｗ）を５０００大の膜厚にスパッ
タリング法により堆積した後、ＲＩＥにてＷを１〜２μ
ｍの幅にエツチングしてＷ金属配線１７を形成した。
次に、ＣＶＤ酸化膜１８を４０００人堆積した後、ＲＩ
ＥにてＣＶＤ酸化膜１８とＷ金属配線１７および絶縁性
基板１を部分的に１．２μｍの深さまでエツチングして
溝１９を形成した。
ＥにてＣＶＤ酸化膜１８とＷ金属配線１７および絶縁性
基板１を部分的に１．２μｍの深さまでエツチングして
溝１９を形成した。
次に、第１図（ｂ）に示す様に、多結晶シリコン層２０
を２０００人厚に堆積した後、リンをイオン・イオンプ
ラにて２ｘｌＯ”ｃｍ−’ ３０ｋｅＶなる条件で多
結晶シリコン層に注入した。
を２０００人厚に堆積した後、リンをイオン・イオンプ
ラにて２ｘｌＯ”ｃｍ−’ ３０ｋｅＶなる条件で多
結晶シリコン層に注入した。
次に、′ｓ１図（Ｃ）に示す様に、これを水素雰囲気中
において、１０３０℃×８分間の熱処理を行うと、溝１
９に露出したＷ金属配線１７上に多結晶シリコン２０が
単一体に凝集し、種子単結晶２１となる。
において、１０３０℃×８分間の熱処理を行うと、溝１
９に露出したＷ金属配線１７上に多結晶シリコン２０が
単一体に凝集し、種子単結晶２１となる。
次に、第１図（ｄ）に示す様に、エピタキシャル成長を
９９０℃、１５０Ｔｏｒｒの条件で、５ｉＨ２ＣＪ１２
：ＨＣＪ！：Ｎ２ ＝０． ５３ ： １． ６５ 二 １ ０
０ （Ｓ、 Ｌ、 Ｍ、 ）ｅ、Ｈ，
ベース５０ｐｐｍの８２Ｈ６を１００（Ｃｃ／Ｍ）！加
した雰囲気中で約９０分間行うと、種子単結晶２１を起
点として成長した単結晶２２と２３が溝１９の中央でぶ
つかり、結晶粒界２４を形成する。
９９０℃、１５０Ｔｏｒｒの条件で、５ｉＨ２ＣＪ１２
：ＨＣＪ！：Ｎ２ ＝０． ５３ ： １． ６５ 二 １ ０
０ （Ｓ、 Ｌ、 Ｍ、 ）ｅ、Ｈ，
ベース５０ｐｐｍの８２Ｈ６を１００（Ｃｃ／Ｍ）！加
した雰囲気中で約９０分間行うと、種子単結晶２１を起
点として成長した単結晶２２と２３が溝１９の中央でぶ
つかり、結晶粒界２４を形成する。
次に、第１図（ｅ）に示す様に、単結晶２２と２３を研
摩して熱酸化を行うと単結晶２２．２３の表面には酸化
膜２５が形成されるとともに、種子単結晶２１からリン
が単結晶２２．２３に拡散し、Ｎ型拡散層１４が形成さ
れる。
摩して熱酸化を行うと単結晶２２．２３の表面には酸化
膜２５が形成されるとともに、種子単結晶２１からリン
が単結晶２２．２３に拡散し、Ｎ型拡散層１４が形成さ
れる。
次に、第１図（ｆ）に示す様に、酸化ｌ！２５を除去し
た後、熱酸化によりゲート酸化膜２６を５００人厚上形
蔵し、通常のＭＯＳ工程と同様の方法で多結晶シリコン
（ゲート電極）２７とソース２８、ドレイン２９および
Ｐ Ｓ ＧＩＩＥ３０を順次形成すると、ＭＯＳトラン
ジスタが完成する。
た後、熱酸化によりゲート酸化膜２６を５００人厚上形
蔵し、通常のＭＯＳ工程と同様の方法で多結晶シリコン
（ゲート電極）２７とソース２８、ドレイン２９および
Ｐ Ｓ ＧＩＩＥ３０を順次形成すると、ＭＯＳトラン
ジスタが完成する。
（実施例２）
次に、本発明の第２実施例を説明する。
本例は、装置がバイポーラトランジスタの例である。
第２図（ａ）に示す様に、ボロンを含む絶縁膜（ＢＳＧ
ｌｉ）３１上に高融点金属Ｗをスパッタリング法で５０
００人厚に堆積し、ＲＩＥにてＷを１〜２μｍの幅にエ
ツチングしてＷ金属配線１７を形成した後、ＢＳＧ膜３
２を２μｍ堆積した。
ｌｉ）３１上に高融点金属Ｗをスパッタリング法で５０
００人厚に堆積し、ＲＩＥにてＷを１〜２μｍの幅にエ
ツチングしてＷ金属配線１７を形成した後、ＢＳＧ膜３
２を２μｍ堆積した。
次に、Ｂ５Ｇ１１ｉ３２をエッチ・バックして平坦化し
た後ＢＳＧ＠３２、絶縁膜３１とＷ金属配線１７を部分
的に開口し溝１９を形成した。
た後ＢＳＧ＠３２、絶縁膜３１とＷ金属配線１７を部分
的に開口し溝１９を形成した。
次に、第２図（ｂ）に示す様に、多結晶シリコン２０を
２０００人堆積した後、ボロンをイオン・インプラにて
２Ｘ１０″′ｃｍ−” ３０ｋｅＶで注入した。
２０００人堆積した後、ボロンをイオン・インプラにて
２Ｘ１０″′ｃｍ−” ３０ｋｅＶで注入した。
次に、第２図（ｅ）に示す様に、これを水素雰囲気中１
０３０℃、８分間の熱処理を行うと、溝１９に露出した
Ｗ金属配線１７上に多結晶シリコン２０が単一体に凝集
し、ボロンを含んだ種子単結晶３３となった。
０３０℃、８分間の熱処理を行うと、溝１９に露出した
Ｗ金属配線１７上に多結晶シリコン２０が単一体に凝集
し、ボロンを含んだ種子単結晶３３となった。
次に、Ｎ２図（ｄ）に示す様に、エピタキシャル成長を
、温度９９０℃、１５０Ｔｏｒｒの５ｉＨ２Ｃぶ２：Ｈ
ＣＩＬ：Ｎ２ ＝Ｑ、５３：１．６５：１００ （Ｓ、Ｌ、Ｍ、）にＮ
２ベース５０ｐｐ ／Ｍ）添加した雰囲気で約９０分間行うと、種子単結晶
３３を起点として単結晶３４が成長した。
、温度９９０℃、１５０Ｔｏｒｒの５ｉＨ２Ｃぶ２：Ｈ
ＣＩＬ：Ｎ２ ＝Ｑ、５３：１．６５：１００ （Ｓ、Ｌ、Ｍ、）にＮ
２ベース５０ｐｐ ／Ｍ）添加した雰囲気で約９０分間行うと、種子単結晶
３３を起点として単結晶３４が成長した。
第２図（ｅ）の様に単結晶３４を研摩した後、熱処理す
ると単結晶３４は酸化１１ｉ［３５で覆われ、種子単結
晶３３とＢＳＧ膜３１からボロンが単結晶３４に拡散し
、Ｐ型拡散層３６．３７を形成した。
ると単結晶３４は酸化１１ｉ［３５で覆われ、種子単結
晶３３とＢＳＧ膜３１からボロンが単結晶３４に拡散し
、Ｐ型拡散層３６．３７を形成した。
次に、第２図（ｆ）に示す様に、通常行われている様に
Ｐ型上くツタ３８とＮ型ベース・コンタクト３９を形成
後、金属電８ｉ１６を形成すると縦型ＰＮＰ）ランジス
タとなった。
Ｐ型上くツタ３８とＮ型ベース・コンタクト３９を形成
後、金属電８ｉ１６を形成すると縦型ＰＮＰ）ランジス
タとなった。
［発明の効果］
以上、説明したように、本発明による電極の形成方法に
よれば、高融点金属上に不純物がドープされた種子単結
晶を凝集し、これを起点とした単結晶中に半導体装置を
形成することにより、簡略な工程で拡散層と電極のオー
ミックコンタクトを形成し半導体装置を小型化できる効
果がある。
よれば、高融点金属上に不純物がドープされた種子単結
晶を凝集し、これを起点とした単結晶中に半導体装置を
形成することにより、簡略な工程で拡散層と電極のオー
ミックコンタクトを形成し半導体装置を小型化できる効
果がある。
また、多結晶シリコンに替えて拡散層とオーミックコン
タクトをとる電極を低抵抗の高融点金属で形成し、半導
体装置を高性能化できる効果がある。
タクトをとる電極を低抵抗の高融点金属で形成し、半導
体装置を高性能化できる効果がある。
第１図は本発明を実施した絶縁膜上に形成したＭＯＳト
ランジスタの概略的断面図、第２図は本発明を実施した
絶縁膜上に形成したバイポーラ・トランジスタの断面図
、第３図は従来の方法（よる絶縁膜上のＭＯＳトランジ
スタの概略的断面図である。 （符号の説明） １・・・絶縁物基板、２・・・Ｐ型半導体層、３，８゜
１０．１３，２５，２６．３５・・・酸化膜、４．９窒
化膜、５，１８・・・ＣＶＤ酸化膜、６，１５・・・開
口部、７．１９・・・溝、１１・・・開口部、１２゜２
０．２７・・・多結晶シリコン、１４・・・Ｎ型拡散層
、１６・・・金属電極、１７・・・Ｗ金属配線、２１゜
３３・・・種子単結晶、２２，２３．３４・・・単結晶
、２４・・・結晶粒界、２８・・・ソース、２９・・・
ドレイン、３０−ＰＳＧ［，３１，３２−ＢＳＧ［，３
６，３７・・・Ｐ型拡散層、３８・・・Ｐ型エミッタ、
３９・・・Ｎ型ベース・コンタクト。 第 図 （０） （Ｃ） （ｅ） （ｆ） 第 図 （０） Ｉ （ｂ） １ （ｃ） ス９ ３１ （ｅ） （ｆ） 第 図 （ａ） （ｂ） （Ｃン
ランジスタの概略的断面図、第２図は本発明を実施した
絶縁膜上に形成したバイポーラ・トランジスタの断面図
、第３図は従来の方法（よる絶縁膜上のＭＯＳトランジ
スタの概略的断面図である。 （符号の説明） １・・・絶縁物基板、２・・・Ｐ型半導体層、３，８゜
１０．１３，２５，２６．３５・・・酸化膜、４．９窒
化膜、５，１８・・・ＣＶＤ酸化膜、６，１５・・・開
口部、７．１９・・・溝、１１・・・開口部、１２゜２
０．２７・・・多結晶シリコン、１４・・・Ｎ型拡散層
、１６・・・金属電極、１７・・・Ｗ金属配線、２１゜
３３・・・種子単結晶、２２，２３．３４・・・単結晶
、２４・・・結晶粒界、２８・・・ソース、２９・・・
ドレイン、３０−ＰＳＧ［，３１，３２−ＢＳＧ［，３
６，３７・・・Ｐ型拡散層、３８・・・Ｐ型エミッタ、
３９・・・Ｎ型ベース・コンタクト。 第 図 （０） （Ｃ） （ｅ） （ｆ） 第 図 （０） Ｉ （ｂ） １ （ｃ） ス９ ３１ （ｅ） （ｆ） 第 図 （ａ） （ｂ） （Ｃン
Claims (1)
- （１）電極を構成する高融点金属がその側部を溝の側面
に露出させて形成されている溝を有する絶縁性基体にあ
って、高融点金属の側部以外は絶縁膜で覆われている基
体を作成する工程、 該高融点金属の側部に、不純物がドープされた種子単結
晶を形成する工程、 該種子単結晶を核として結晶成長を行うことにより該溝
内に結晶層を形成する工程、 熱処理を行うことにより、該結晶層の該種子単結晶近傍
に拡散層を形成する工程 とを少くとも含む事を特徴とする半導体装置の電極の形
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32325789A JPH03184348A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32325789A JPH03184348A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 電極の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03184348A true JPH03184348A (ja) | 1991-08-12 |
Family
ID=18152773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32325789A Pending JPH03184348A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03184348A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8432643B1 (en) | 2000-07-21 | 2013-04-30 | Mark A. Lauer | Electromagnetic heads, flexures, gimbals and actuators formed on and from a wafer substrate |
| KR20160062905A (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-03 | 현대자동차주식회사 | 스마트 글래스 시스템 및 이의 제조 방법 |
-
1989
- 1989-12-13 JP JP32325789A patent/JPH03184348A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8432643B1 (en) | 2000-07-21 | 2013-04-30 | Mark A. Lauer | Electromagnetic heads, flexures, gimbals and actuators formed on and from a wafer substrate |
| KR20160062905A (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-03 | 현대자동차주식회사 | 스마트 글래스 시스템 및 이의 제조 방법 |
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