JPH0337740B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0337740B2 JPH0337740B2 JP59035318A JP3531884A JPH0337740B2 JP H0337740 B2 JPH0337740 B2 JP H0337740B2 JP 59035318 A JP59035318 A JP 59035318A JP 3531884 A JP3531884 A JP 3531884A JP H0337740 B2 JPH0337740 B2 JP H0337740B2
- Authority
- JP
- Japan
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- film
- single crystal
- spinel
- silicon
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/01—Manufacture or treatment
- H10D64/011—Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、各能動層用の単結晶シリコン膜、
単結晶電極、単結晶絶縁膜を順次積層して半導体
立体回路素子を形成する半導体立体回路素子の製
造方法に関する。
単結晶電極、単結晶絶縁膜を順次積層して半導体
立体回路素子を形成する半導体立体回路素子の製
造方法に関する。
一般に、半導体薄膜、電極、配線用薄膜および
絶縁用薄膜を交互に積層して立体的な回路素子を
形成し、回路の高密度化、高集積化を図ることが
行なわれているが、特性の優れた半導体立体回路
素子を得るために、従来より、前記素子を構成す
る各材料を単結晶状態のまま積層することが試み
られている。
絶縁用薄膜を交互に積層して立体的な回路素子を
形成し、回路の高密度化、高集積化を図ることが
行なわれているが、特性の優れた半導体立体回路
素子を得るために、従来より、前記素子を構成す
る各材料を単結晶状態のまま積層することが試み
られている。
たとえば、MOSトランジスタを製造する場合、
第１図に示すように、最下層の単結晶シリコン膜
に相当するシリコン基板１上に開口２を有するシ
リコン酸化膜からなる拡散マスク３を形成し、基
板１の開口２に露出する部分にホウ素等の不純物
を拡散してソース領域４、ドレイン領域５を形成
し、第２図に示すように、マスク３を除去したの
ち、第３図に示すように、基板１上にゲート絶縁
膜としてCVD法により単結晶スピネル膜６を形
成し、さらにスピネル膜６上に該スピネル膜６の
選択エツチング用のシリコン酸化膜７を形成す
る。
第１図に示すように、最下層の単結晶シリコン膜
に相当するシリコン基板１上に開口２を有するシ
リコン酸化膜からなる拡散マスク３を形成し、基
板１の開口２に露出する部分にホウ素等の不純物
を拡散してソース領域４、ドレイン領域５を形成
し、第２図に示すように、マスク３を除去したの
ち、第３図に示すように、基板１上にゲート絶縁
膜としてCVD法により単結晶スピネル膜６を形
成し、さらにスピネル膜６上に該スピネル膜６の
選択エツチング用のシリコン酸化膜７を形成す
る。
そして第４図に示すように、フオトエツチング
等によりシリコン酸化膜７にコンタクトホール８
の一部を形成したのち、シリコン酸化膜７をエツ
チング用マスクとし、硫酸−燐酸系のエツチヤン
トを160〜200℃に加熱してスピネル膜６をエツチ
ングし、シリコン酸化膜７およびスピネル膜６に
コンタクトホール８を形成し、第５図に示すよう
に、シリコン酸化膜７を除去したのち、スピネル
膜６上およびコンタクトホール８内に電極・配線
用薄膜である単結晶シリコン薄膜を形成するとと
もに、前記シリコン薄膜に不純物を高濃度に導入
してレーザアニール等を施こし、前記シリコン薄
膜を低抵抗下し、低抵抗下した前記シリコン薄膜
を所定形状に選択エツチングして電極配線パター
ンを形成するとともに、この上面に単結晶スピネ
ル膜等の層間絶縁膜を積層し、さらにその上面に
次層の単結晶シリコン膜を積層し、以下前記の各
工程を繰り返してMOSトランジスタを製造する。
等によりシリコン酸化膜７にコンタクトホール８
の一部を形成したのち、シリコン酸化膜７をエツ
チング用マスクとし、硫酸−燐酸系のエツチヤン
トを160〜200℃に加熱してスピネル膜６をエツチ
ングし、シリコン酸化膜７およびスピネル膜６に
コンタクトホール８を形成し、第５図に示すよう
に、シリコン酸化膜７を除去したのち、スピネル
膜６上およびコンタクトホール８内に電極・配線
用薄膜である単結晶シリコン薄膜を形成するとと
もに、前記シリコン薄膜に不純物を高濃度に導入
してレーザアニール等を施こし、前記シリコン薄
膜を低抵抗下し、低抵抗下した前記シリコン薄膜
を所定形状に選択エツチングして電極配線パター
ンを形成するとともに、この上面に単結晶スピネ
ル膜等の層間絶縁膜を積層し、さらにその上面に
次層の単結晶シリコン膜を積層し、以下前記の各
工程を繰り返してMOSトランジスタを製造する。
ところが、前記各工程によりMOSトランジス
タを製造する場合、ソース領域４、ドレイン領域
５を形成したのち、拡散マスク３を除去し、その
後CVD法によりスピネル膜６を形成しているた
め、マスク３を除去した際に、ソース領域４、ド
レイン領域５のpn接合面が露出することになり、
露出したpn接合面に不純物等が付着してpn接合
でのリーク電流が増大し、素子の特性不良を招く
とともに、マスク３の除去後、Al−HCl−MgCl2
−CO2−H2の反応ガスによるCVD法によりスピ
ネル膜６を形成した際、反応開始後の初期階段に
おいて、未反応のAl蒸気、AlCl3、MgCl2等が露
出した前記pn接合面に付着し、pn接合における
リーク電流が増大して素子の特性不良を招き、素
子の歩留が低下するという欠点がある。
タを製造する場合、ソース領域４、ドレイン領域
５を形成したのち、拡散マスク３を除去し、その
後CVD法によりスピネル膜６を形成しているた
め、マスク３を除去した際に、ソース領域４、ド
レイン領域５のpn接合面が露出することになり、
露出したpn接合面に不純物等が付着してpn接合
でのリーク電流が増大し、素子の特性不良を招く
とともに、マスク３の除去後、Al−HCl−MgCl2
−CO2−H2の反応ガスによるCVD法によりスピ
ネル膜６を形成した際、反応開始後の初期階段に
おいて、未反応のAl蒸気、AlCl3、MgCl2等が露
出した前記pn接合面に付着し、pn接合における
リーク電流が増大して素子の特性不良を招き、素
子の歩留が低下するという欠点がある。
この発明は、前記の点に留意してなされたもの
であり、単結晶絶縁膜として形成した単結晶スピ
ネル膜を、各層の単結晶シリコン膜にソース領
域、ドレイン領域を形成する際の拡散マスクとし
て兼用し、ソース領域、ドレイン領域のpn接合
面が露出することを防止し、前記pn接合面への
不純物等の付着による特性不良の発生を抑止する
ことを目的とする。
であり、単結晶絶縁膜として形成した単結晶スピ
ネル膜を、各層の単結晶シリコン膜にソース領
域、ドレイン領域を形成する際の拡散マスクとし
て兼用し、ソース領域、ドレイン領域のpn接合
面が露出することを防止し、前記pn接合面への
不純物等の付着による特性不良の発生を抑止する
ことを目的とする。
この発明は、単結晶シリコン膜、単結晶電極、
単結晶絶縁膜を順次積層して半導体立体回路素子
を形成する半導体立体回路素子の製造方法におい
て、前記単結晶絶縁膜として単結晶スピネル膜を
前記シリコン膜上に形成する工程と、前記スピネ
ル膜を選択エツチングして所定形状に加工する工
程と、所定形状の前記スピネル膜を拡散マスクと
して前記シリコン膜にホウ素を熱拡散させる工程
とを含むことを特徴とする半導体立体回路素子の
製造方法である。
単結晶絶縁膜を順次積層して半導体立体回路素子
を形成する半導体立体回路素子の製造方法におい
て、前記単結晶絶縁膜として単結晶スピネル膜を
前記シリコン膜上に形成する工程と、前記スピネ
ル膜を選択エツチングして所定形状に加工する工
程と、所定形状の前記スピネル膜を拡散マスクと
して前記シリコン膜にホウ素を熱拡散させる工程
とを含むことを特徴とする半導体立体回路素子の
製造方法である。
〔発明の効果〕
したがつて、この発明の半導体立体回路素子の
製造方法によると、単結晶絶縁膜として単結晶シ
リコン膜上に形成した単結晶スピネル膜を選択エ
ツチングにより所定形状に加工したのち、前記ス
ピネル膜を拡散マスクとして前記シリコン膜にホ
ウ素を熱拡散させるようにしたことにより、前記
シリコン膜にホウ素を拡散させて形成されるソー
ス領域、ドレイン領域のpn接合面を前記スピネ
ル膜により被覆して前記pn接合面が露出するこ
とを防止でき、前記pn接合面への不純物等の付
着による特性不良の発生を抑止することが可能と
なり、半導体立体回路素子の歩留の向上を図るこ
とができる。
製造方法によると、単結晶絶縁膜として単結晶シ
リコン膜上に形成した単結晶スピネル膜を選択エ
ツチングにより所定形状に加工したのち、前記ス
ピネル膜を拡散マスクとして前記シリコン膜にホ
ウ素を熱拡散させるようにしたことにより、前記
シリコン膜にホウ素を拡散させて形成されるソー
ス領域、ドレイン領域のpn接合面を前記スピネ
ル膜により被覆して前記pn接合面が露出するこ
とを防止でき、前記pn接合面への不純物等の付
着による特性不良の発生を抑止することが可能と
なり、半導体立体回路素子の歩留の向上を図るこ
とができる。
つぎに、この発明をその１実施例を示した第６
図以下の図面とともに詳細に説明する。
図以下の図面とともに詳細に説明する。
いま、MOSトランジスタを製造する場合、第
６図に示すように、最下層の単結晶シリコン膜に
相当する方位（100）、比抵抗10Ω・cmのＮ形シリ
コン基板９上に、CVD法により単結晶絶縁膜と
して厚さ約0.1μｍの単結晶スピネル膜１０を形成
し、さらにスピネル膜１０上にCVD法によりス
ピネル膜１０のエツチング用マスクとして厚さ約
0.1μｍのシリコン酸化膜１１を形成し、第７図に
示すように、通常のフオトエツチングによりシリ
コン酸化膜１１を選択エツチングして開口１２の
一部を形成したのち、シリコン酸化膜１１をエツ
チング用マスクとし、硫酸−燐酸系のエツチヤン
トを160〜200℃に加熱してスピネル膜１０を選択
エツチングし、スピネル膜１０を所定形状に加工
してシリコン酸化膜１１およびスピネル膜１０に
開口１２を形成する。
６図に示すように、最下層の単結晶シリコン膜に
相当する方位（100）、比抵抗10Ω・cmのＮ形シリ
コン基板９上に、CVD法により単結晶絶縁膜と
して厚さ約0.1μｍの単結晶スピネル膜１０を形成
し、さらにスピネル膜１０上にCVD法によりス
ピネル膜１０のエツチング用マスクとして厚さ約
0.1μｍのシリコン酸化膜１１を形成し、第７図に
示すように、通常のフオトエツチングによりシリ
コン酸化膜１１を選択エツチングして開口１２の
一部を形成したのち、シリコン酸化膜１１をエツ
チング用マスクとし、硫酸−燐酸系のエツチヤン
トを160〜200℃に加熱してスピネル膜１０を選択
エツチングし、スピネル膜１０を所定形状に加工
してシリコン酸化膜１１およびスピネル膜１０に
開口１２を形成する。
つぎにシリコン酸化膜１１を除去し、第８図に
示すように、所定形状のスピネル膜１０を拡散マ
スクとし、基板９の開口１２に露出した部分に臭
化ホウ素BBr3や窒化ホウ素BN等を不純物源とし
てホウ素を熱拡散し、ソース領域１３、ドレイン
領域１４を形成したのち、第９図に示すように、
さらにスピネル膜１０およびソース、ドレイン領
域１３、１４上にCVD法により厚さ約0.1μｍの
単結晶スピネル膜１０を積層する。
示すように、所定形状のスピネル膜１０を拡散マ
スクとし、基板９の開口１２に露出した部分に臭
化ホウ素BBr3や窒化ホウ素BN等を不純物源とし
てホウ素を熱拡散し、ソース領域１３、ドレイン
領域１４を形成したのち、第９図に示すように、
さらにスピネル膜１０およびソース、ドレイン領
域１３、１４上にCVD法により厚さ約0.1μｍの
単結晶スピネル膜１０を積層する。
さらに第１０図に示すように、スピネル膜１０
上に厚さ0.1μｍのシリコン酸化膜１５を形成する
とともに、フオトエツチングによりシリコン酸化
膜１５にコンタクトホール１６の一部を形成した
のち、シリコン酸化膜１５をエツチング用マスク
とし、硫酸−燐酸系のエツチヤントによりスピネ
ル膜１０を選択エツチングし、シリコン酸化膜１
５およびスピネル膜１０にコンタクトホール１６
を形成し、その後第１１図に示すようにシリコン
酸化膜１５を除去し、スピネル膜１０上およびコ
ンタクトホール１６内に電極・配線用薄膜である
単結晶シリコン薄膜を形成するとともに、前記シ
リコン薄膜に不純物を高濃度に導入してレーザア
ニール等を施こし、前記シリコン薄膜を低抵抗下
し、低抵抗下した前記シリコン薄膜を所定形状に
選択エツチングして電極配線パターンを形成する
とともに、この上面に単結晶スピネル膜等の層間
絶縁膜を積層し、さらにその上面に次層の単結晶
シリコン膜を積層し、以下前記の各工程を繰り返
してMOSトランジスタを製造する。
上に厚さ0.1μｍのシリコン酸化膜１５を形成する
とともに、フオトエツチングによりシリコン酸化
膜１５にコンタクトホール１６の一部を形成した
のち、シリコン酸化膜１５をエツチング用マスク
とし、硫酸−燐酸系のエツチヤントによりスピネ
ル膜１０を選択エツチングし、シリコン酸化膜１
５およびスピネル膜１０にコンタクトホール１６
を形成し、その後第１１図に示すようにシリコン
酸化膜１５を除去し、スピネル膜１０上およびコ
ンタクトホール１６内に電極・配線用薄膜である
単結晶シリコン薄膜を形成するとともに、前記シ
リコン薄膜に不純物を高濃度に導入してレーザア
ニール等を施こし、前記シリコン薄膜を低抵抗下
し、低抵抗下した前記シリコン薄膜を所定形状に
選択エツチングして電極配線パターンを形成する
とともに、この上面に単結晶スピネル膜等の層間
絶縁膜を積層し、さらにその上面に次層の単結晶
シリコン膜を積層し、以下前記の各工程を繰り返
してMOSトランジスタを製造する。
ところで、基板１にホウ素を拡散させる際に、
単結晶スピネル膜を拡散マスクとして使用したと
きのマスキング効果について実験を行なつた結
果、単結晶スピネル膜中のホウ素の拡散係数Ｄ
は、シリコン基板中におけるホウ素の表面濃度を
１〜３×1019cm-3として、拡散温度を1000℃、
1100℃とした場合にそれぞれ Ｄ＝5.4×10-17cm2／sec（1000℃） Ｄ＝3.6×10-16cm2／sec（1100℃） となり、シリコン酸化膜を拡散マスクとして使用
した場合のシリコン酸化膜中のホウ素の拡散係数
と同程度のデータを得ることができ、単結晶スピ
ネル膜を拡散マスクとして使用できることを実験
的に確証した。
単結晶スピネル膜を拡散マスクとして使用したと
きのマスキング効果について実験を行なつた結
果、単結晶スピネル膜中のホウ素の拡散係数Ｄ
は、シリコン基板中におけるホウ素の表面濃度を
１〜３×1019cm-3として、拡散温度を1000℃、
1100℃とした場合にそれぞれ Ｄ＝5.4×10-17cm2／sec（1000℃） Ｄ＝3.6×10-16cm2／sec（1100℃） となり、シリコン酸化膜を拡散マスクとして使用
した場合のシリコン酸化膜中のホウ素の拡散係数
と同程度のデータを得ることができ、単結晶スピ
ネル膜を拡散マスクとして使用できることを実験
的に確証した。
したがつて、前記実施例によると、基板１およ
び各層の単結晶シリコン膜上に形成した所定形状
のスピネル膜１０をホウ素の拡散マスクとして使
用したため、基板１および前記各層の単結晶シリ
コン膜に形成されるソース領域１３、ドレイン領
域１４のpn接合面をスピネル膜１０により被覆
して前記pn接合面が露出することを防止でき、
前記pn接合面への不純物等の付着による特性不
良の発生を抑止することが可能となり、半導体立
体回路素子の歩留の向上を図ることができる。
び各層の単結晶シリコン膜上に形成した所定形状
のスピネル膜１０をホウ素の拡散マスクとして使
用したため、基板１および前記各層の単結晶シリ
コン膜に形成されるソース領域１３、ドレイン領
域１４のpn接合面をスピネル膜１０により被覆
して前記pn接合面が露出することを防止でき、
前記pn接合面への不純物等の付着による特性不
良の発生を抑止することが可能となり、半導体立
体回路素子の歩留の向上を図ることができる。
第１図ないし第５図はそれぞれ従来の半導体立
体回路素子の製造過程を示す断面図、第６図ない
し第１１図はこの発明の半導体立体回路素子の製
造方法の１実施例を示し、それぞれ製造過程を示
す断面図である。 ９……シリコン基板、１０……単結晶スピネル
膜。
体回路素子の製造過程を示す断面図、第６図ない
し第１１図はこの発明の半導体立体回路素子の製
造方法の１実施例を示し、それぞれ製造過程を示
す断面図である。 ９……シリコン基板、１０……単結晶スピネル
膜。
Claims (1)
- １ 単結晶シリコン膜、単結晶電極、単結晶絶縁
膜を順次積層して半導体立体回路素子を形成する
半導体立体回路素子の製造方法において、前記単
結晶絶縁膜として、ホウ素に対する拡散係数がシ
リコン酸化膜と同程度の値を持つ単結晶スピネル
膜を前記シリコン膜上に形成する工程と、前記ス
ピネル膜を選択エツチングして所定形状に加工す
る工程と、所定形状の前記スピネル膜を拡散マス
クとして前記シリコン膜にホウ素を熱拡散させる
工程と、を含むことを特徴とする半導体立体回路
素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59035318A JPS60180156A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 半導体立体回路素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59035318A JPS60180156A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 半導体立体回路素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180156A JPS60180156A (ja) | 1985-09-13 |
| JPH0337740B2 true JPH0337740B2 (ja) | 1991-06-06 |
Family
ID=12438458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59035318A Granted JPS60180156A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 半導体立体回路素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60180156A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2549490Y2 (ja) * | 1991-01-29 | 1997-09-30 | 旭硝子株式会社 | 天窓用複層ガラス構造 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5820141B2 (ja) * | 1976-09-20 | 1983-04-21 | 富士通株式会社 | 半導体装置 |
| JPS5821854A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体回路素子 |
| JPS5868963A (ja) * | 1981-10-19 | 1983-04-25 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
-
1984
- 1984-02-28 JP JP59035318A patent/JPS60180156A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60180156A (ja) | 1985-09-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |