JPH10135238A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH10135238A
JPH10135238A JP8292448A JP29244896A JPH10135238A JP H10135238 A JPH10135238 A JP H10135238A JP 8292448 A JP8292448 A JP 8292448A JP 29244896 A JP29244896 A JP 29244896A JP H10135238 A JPH10135238 A JP H10135238A
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layer
semiconductor
semiconductor layer
conductive
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Hiroyuki Miwa
浩之 三輪
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属膜からなる導電膜が形成された半導体基
板上にエピタキシャル層を形成する際のエピタキシャル
層の金属汚染を防止する。 【解決手段】 バイポーラトランジスタ(半導体装置)
1では、半導体基板4上に、高融点金属膜または高融点
金属化合物膜からなる第1導電パターン8が形成されて
おり、第1導電パターン8を覆って非金属膜からなる第
2導電パターン9が形成されている。また半導体基板4
上に、第2導電パターン9に接するようにして、エピタ
キシャル層からなる半導体層で第1導電型のベース層1
0が形成されている。またバイポーラトランジスタ1を
製造する場合には、第1導電パターン8を第2導電パタ
ーン9で覆った後、エピタキシャル技術によってベース
層10となる半導体層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばバイポーラ
トランジスタや電界効果トランジスタからなる半導体装
置およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置の製造分野では、半導
体装置を高性能化するための技術開発が盛んに進められ
ている。例えば半導体装置の一つとして知られているバ
イポーラトランジスタの製造では、これを高性能化する
のにベースの浅接合化と低抵抗化が重要であり、このた
めの技術としてエピタキシャルベース技術が開発されて
いる。これは、エピタキシャル技術によってベース層を
形成することで、50nm程度の薄いベース層を高濃度
でかつ高精度に形成することを可能にするものである。
【0003】またエピタキシャル技術では、ベース材料
としてシリコンよりもバンドギャップが小さいシリコン
ゲルマニウム(SiGe)混晶を用い、ヘテロ接合とす
ることが実用化されている。ヘテロ接合では、ホモ接合
よりもエミッタからベースへのキャリアの注入効率を高
めることができ、ベース抵抗やエミッタ・ベース間のキ
ャリア遷移時間を増大させることなしに電流増幅率hFE
を確保することが可能になる。そのため、高性能のバイ
ポーラトランジスタを実現することができる。
【0004】一方、バイポーラトランジスタの高性能化
のためには、ベース取り出し電極の低抵抗化も重要であ
る。従来、ベース取り出し電極はポリシリコンで形成さ
れている場合が多く、よってベース取り出し電極の低抵
抗化には、ベース取り出し電極の一部をポリシリコンよ
りも抵抗の低い高融点金属で形成することが有効とされ
ている。なお、エピタキシャルベース技術を用いたバイ
ポーラトランジスタの製造では、例えば半導体基板上に
ベース取り出し電極を形成した後、半導体基板上にベー
ス取り出し電極に接する状態でエピタキシャル層からな
るベース層を形成している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したバ
イポーラトランジスタの製造では、ベース層となるエピ
タキシャル層を成長させる際に600℃〜800℃の熱
処理が必要になる。このため、高融点金属を用いてベー
ス取り出し電極が形成されていると、上記エピタキシャ
ル成長の際に、そのベース取り出し電極中の高融点金属
がエピタキシャル層中に取り込まれてエピタキシャル層
が汚染されるといった不具合が発生する。エピタキシャ
ル層からなるベース層が汚染されると、ベース中のキャ
リアのライフタイムが落ちるため、ベース電流が増加し
て電流増幅率hFEが低下するといった電気的特性の低下
を招く。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る半導体装置の第1発明は、半導体基板上
に形成された高融点金属膜または高融点金属化合物膜か
らなる第1導電パターンと、第1導電パターンを覆う非
金属膜からなる第2導電パターンと、半導体基板上に第
2導電パターンに接する状態で形成されたエピタキシャ
ル層からなる半導体層とを備えているものである。
【0007】この発明では、第1導電パターンを覆う第
2導電パターンに接する状態で半導体層が形成されてい
ることから、半導体層を形成するためのエピタキシャル
成長時には、第1導電パターンが非金属の第2導電パタ
ーンで覆われている状態になっている。したがって上記
エピタキシャル成長に際し、第1導電パターンの構成要
素である高融点金属の拡散が第2導電パターンでほぼ阻
止されるため、半導体層は第1導電パターンの高融点金
属が取り込まれることによる汚染が防止されたものにな
る。また第1導電パターンが通常ベース取り出し電極に
用いられるポリシリコンよりも非常に低抵抗な高融点金
属膜または高融点金属化合物膜からなるため、半導体装
置がバイポーラトランジスタであり、上記第1導電パタ
ーンおよび第2導電パターン、または上記第1導電パタ
ーンがベース取り出し電極であれば、ベース取り出し電
極が低抵抗化される。
【0008】本発明に係る半導体装置の第2発明は、半
導体基板に製造された電界効果トランジスタからなる半
導体装置であって、半導体基板上に間隔をあけて形成さ
れた高融点金属膜または高融点金属化合物膜からなる第
1導電パターンと、第1導電パターン毎に、第1導電パ
ターンを覆って形成された非金属膜からなる第2導電パ
ターンと、これら第2導電パターンに接続するように第
2導電パターン上に形成されたエピタキシャル層からな
る半導体層とを備え、この半導体層に、各第2導電パタ
ーンに接続するソース・ドレイン部が間隔をあけて形成
されているものである。
【0009】この発明では、第1導電パターンを覆う第
2導電パターン上に半導体層が形成されていることか
ら、半導体層を形成するためのエピタキシャル成長時に
は、第1導電パターンが非金属の第2導電パターンで覆
われている状態になっている。したがって上記エピタキ
シャル成長に際し、第1導電パターンの構成要素である
高融点金属の拡散が第2導電パターンでほぼ阻止される
ため、半導体層のソース・ドレイン部間に形成されるチ
ャネル部は第1導電パターンの高融点金属が取り込まれ
ることによる汚染が防止されたものになる。
【0010】本発明に係る半導体装置の製造方法の第1
発明は、まず半導体基板上に高融点金属膜または高融点
金属化合物膜からなる第1導電パターンを形成する。次
いで第1導電パターンを覆って非金属膜からなる第2導
電パターンを形成し、さらにエピタキシャル技術によっ
て、半導体基板上に第2導電パターンに接する状態で半
導体層を形成する。
【0011】この発明では、第1導電パターンを第2導
電パターンで覆った後に、エピタキシャル技術によって
半導体層を形成するため、このエピタキシャル成長時に
第1導電パターンの構成要素である高融点金属の拡散が
第2導電パターンでほぼ阻止され、半導体層に上記高融
点金属が取り込まれない。なお、第2導電パターンとエ
ッチング選択比の異なる材料で半導体層を形成すれば、
エッチング技術によって半導体層をパターニングする場
合に、第2導電パターンがエッチングストッパー層にな
る。また第1導電パターンとエッチング選択比の異なる
材料で第2導電パターンを形成すれば、エッチング技術
によって半導体層および第2導電パターンをパターニン
グする場合に、第1導電パターンがエッチングストッパ
ー層になる。
【0012】本発明に係る半導体装置の製造方法の第2
発明は、電界効果トランジスタからなる半導体装置を製
造する方法であって、まず半導体基板上に高融点金属膜
または高融点金属化合物膜からなる第1導電パターンを
間隔をあけて形成する。次いで各第1導電パターン毎に
この第1導電パターンを覆う状態で非金属膜からなる第
2導電パターンを形成し、続いてエピタキシャル技術に
よって、これら第2導電パターンに接続するように第2
導電パターン上に半導体層を形成する。そして半導体層
に不純物を導入して、各第2導電パターンに接続するソ
ース・ドレイン部を間隔をあけて形成する。
【0013】この発明では、各第1導電パターンを第2
導電パターンで覆った後に、エピタキシャル技術によっ
て半導体層を形成するため、このエピタキシャル成長時
に第1導電パターンの構成要素である高融点金属の拡散
が第2導電パターンでほぼ阻止され、半導体層に上記高
融点金属が取り込まれない。よって、半導体層のソース
・ドレイン部間に金属汚染のないチャネル部が形成され
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る半導体装置
およびその製造方法の実施形態を図面に基づいて説明す
る。図1は第1発明に係る半導体装置の第1実施形態を
示す要部側断面図である。なお、以下の実施形態では、
第1発明装置をバイポーラトランジスタに適用した場合
について説明する。また第1導電型を例えばP型、第2
導電型をN型として述べる。
【0015】図1に示すようにこのバイポーラトランジ
スタ1は、P型のシリコン(Si)基板2と、この上層
に形成されたN- 型のエピタキシャル層3とから半導体
基板4が構成されている。Si基板2とエピタキシャル
層3との間には、N+ 型のコレクタ領域5が形成されて
いる。またエピタキシャル層3の上層には、例えばLO
COS(Local Oxidation of Silicon) 酸化膜からなる
素子分離膜6が形成されており、これによってエピタキ
シャル層3のコレクタ領域とコレクタ取り出し領域とが
分離されるとともにバイポーラトランジスタ1と他の素
子とが分離されている。またエピタキシャル層3のコレ
クタ取り出し領域には、コレクタ領域5に接続するN+
型のコレクタ取り出し層7が形成されている。
【0016】このような半導体基板4上には、高融点金
属膜または高融点金属化合物膜で形成された第1導電パ
ターン8が形成されている。この第1導電パターン8
は、エピタキシャル層3のコレクタ領域位置に開口部8
aを有するとともに、後述するベース層10のパターン
に形成されたものである。第1導電パターン8に用いら
れる高融点金属膜としては、例えばモリブデン(M
o)、タングステン(W)、チタン(Ti)等が挙げら
れ、また高融点金属化合物膜としては、例えばモリブデ
ンシリサイド(MoSix )、タングステンシリサイド
(WSix )、チタンチリサイド(TiSix )等の高
融点金属シリサイド膜が挙げられる。ここでは、WSi
x で第1導電パターン8が形成されている。
【0017】また半導体基板4上には、第1導電パター
ン8の開口部8aの側壁と第1導電パターン8の上面と
を覆うとともに、エピタキシャル層3のコレクタ領域位
置に開口部9aを有する第2導電パターン9が形成され
ている。第2導電パターン9は非金属膜からなるもの
で、例えばP型の不純物が高濃度に導入されたP+ 型の
ポリシリコン膜で形成されている。また半導体基板4上
でかつコレクタ領域位置には、第2導電パターン9に接
する状態でP型のエピタキシャル層からなる半導体層1
0が形成されている。ここでは、第2導電パターン9の
開口部9a内と第2導電パターン9の上面とを覆うよう
に半導体層10が形成されている。この半導体層10は
バイポーラトランジスタ1のベース層(以下、半導体層
10をベース層10と記す)であり、例えばシリコンゲ
ルマニウム(SiGe)の混晶で形成されている。また
ベース層10の上層の一部分には、N+ 型のエミッタ層
11が形成されている。
【0018】なお半導体基板4上には、ベース層10お
よび第1導電パターン8、第2導電パターン9の端縁を
覆うようにして酸化シリコン(SiOx )膜からなる絶
縁膜12が形成されている。ここで、ベース層10と絶
縁膜12との間には、ベース層10からのGeの外方拡
散(Out Diffusion)を抑制するために、Siのエピタキ
シャル層(図示略)からなるキャップ層が介装されてい
る。
【0019】上記絶縁膜12には、エミッタ層11に通
じる第1コンタクトホール13と、ベース層10に通じ
る第2コンタクトホール14と、コレクタ取り出し層7
に通じる第3コンタクトホール15とがそれぞれ形成さ
れている。そして絶縁膜12上には、第1コンタクトホ
ール13を介してエミッタ層11に接続するエミッタ電
極16と、第2コンタクトホール14を介してベース層
10に接続するベース電極17と、第3コンタクトホー
ル15を介してコレクタ取り出し層7に接続するコレク
タ電極18とが形成されている。これらエミッタ電極1
6、ベース電極17、コレクタ電極18は、例えばバリ
アメタルとアルミニウム(Al)系金属からなる。な
お、ベース層10の上層のベース電極17と接する部分
には、この部分の抵抗を下げるためのP+ 型の高濃度不
純物層19が形成されている。
【0020】次に、上記のように構成されているバイポ
ーラトランジスタ1を製造する方法に基づき、第1発明
に係る半導体装置の製造方法の第1実施形態を図2を用
いて説明する。バイポーラトランジスタ1を製造するに
あたっては、予め既存の方法により図2(a)に示す半
導体基板4を形成しておく。すなわち半導体基板4で
は、P型のSi基板2の表面側にN+ 型のコレクタ領域
5が形成され、Si基板2の上層にコレクタ領域5を覆
う状態にN- 型のエピタキシャル層3が形成されてい
る。またエピタキシャル層3の上層には、エピタキシャ
ル層3のコレクタ領域とコレクタ取り出し領域とを分離
するとともに、バイポーラトランジスタ1と他の素子と
を分離する素子分離膜6が形成されている。さらにエピ
タキシャル層3のコレクタ取り出し領域には、コレクタ
領域5に接続するN+ 型のコレクタ取り出し層7が形成
されている。
【0021】この実施形態ではまず、例えば化学的気相
成長(以下、CVDと記す)法によって、半導体基板4
上にWSix 膜を形成する。次いでリソグラフィ技術と
エッチング技術とによりWSix 膜をパターニングし
て、図2(a)に示すようにコレクタ領域位置に開口部
8aを有する第1導電パターン8を形成する。次いでC
VD法により、第1導電パターン8を覆う状態で半導体
基板4上にポリシリコン膜を形成し、続いてイオン注入
法によって、ポリシリコン膜全面にP型不純物を高濃度
にイオン注入する。なお、上記CVD法によるポリシリ
コン膜の成膜時にP型不純物を導入することにより、P
+ 型のポリシリコン膜を形成してもよい。
【0022】そしてリソグラフィ技術およびエッチング
技術によりポリシリコン膜をパターニングして、第1導
電パターン8を覆いかつコレクタ領域位置に開口部9a
を有する第2導電パターン9を得る。次にエピタキシャ
ル技術によって、第2導電パターン9上に第2導電パタ
ーン9の開口部9a内を覆ってSiGe混晶からなる半
導体層101を選択的に成長させ、さらにベース形成用
の半導体層101上にSiのエピタキシャル層からなる
キャップ層(図示略)を形成する。
【0023】半導体層101、キャップ層をエピタキシ
ャル成長させるための条件として、半導体基板4の温度
は例えば600℃〜800℃程度に設定される。またキ
ャップ層を形成するための原料ガスとしては、例えばモ
ノシラン(SiH4 )、ジクロロシラン(SiH2 Cl
2 )、トリクロロシラン(SiHCl3 )、ジシラン
(Si2 6 )等のシラン系のガスが用いられる。また
SiGeの半導体層101を形成するための原料ガスに
は、Geの原料ガスとして例えばゲルマンガス(GeH
4 )が用いられ、またSiの原料ガスとしては、先に述
べたキャップ層を形成するためのガスがそれぞれ用いら
れる。
【0024】その後、図2(b)に示すように、リソグ
ラフィ技術およびエッチング技術によって、第1導電パ
ターン8、第2導電パターン9、半導体層101および
キャップ層をベース層10のパターンに形成する。この
ことにより、SiGe混晶の半導体層101からなるベ
ース層10が得られる。次いでCVD法により、図2
(c)に示すようにベース層10と、第1導電パターン
8および第2導電パターン9の端縁を覆う状態で半導体
基板4上に例えばSiOx 膜からなる絶縁膜12を形成
する。そしてリソグラフィ技術およびエッチング技術に
よって、エミッタ層11形成位置のベース層10表面を
外部に露出させるように、絶縁膜12に第1コンタクト
ホール13を形成する。
【0025】次に、例えばイオン注入法によってベース
層10にN型の不純物をイオン注入した後、熱処理を行
って注入された不純物を活性化させ、ベース層10の上
層の一部分にN+ 型のエミッタ層11を形成する。また
この熱処理によって、第2導電パターン9に導入されて
いる不純物が拡散して、ベース層10において第2導電
パターン9の開口部9aの側壁に接する部分と、半導体
基板4において第2導電パターン9と接する部分とにP
+ 型の拡散部10aが形成される。次いで図2(d)に
示すように、絶縁膜12にベース層10に通じる第2コ
ンタクトホール14を形成するとともに半導体基板4の
コレクタ取り出し層7に通じる第3コンタクトホール1
5を形成する。
【0026】続いて、絶縁膜12上に第2コンタクトホ
ール14位置が開口したレジストパターンを形成した
後、イオン注入法によって第2コンタクトホール14内
のベース層10にP型の不純物を導入し、P+ 型の高濃
度不純物層19を形成する。その後、レジストパターン
を剥離除去する。そして既存の配線形成技術によって絶
縁膜12上に、第1コンタクトホール13を介してエミ
ッタ層11に接続するエミッタ電極16を形成するとと
もに、第2コンタクトホール14を介してベース層10
の高濃度不純物層19に接続するベース電極17を形成
する。また第3コンタクトホール15を介してコレクタ
取り出し層7に接続するコレクタ電極18を形成する。
以上の工程によって、バイポーラトランジスタ1が製造
される。
【0027】このバイポーラトランジスタ1の製造方法
では、第1導電パターン8を非金属のポリシリコンから
なる第2導電パターン9で覆った後に、ベース層10形
成用の半導体層101をエピタキシャル成長させる。そ
のため、第2導電パターン9と接する状態で半導体基板
4上に半導体層101を形成し、この際に半導体基板4
に熱が加わっても、第1導電パターン8の構成要素の一
つであるWの拡散が第2導電パターン9によってほぼ阻
止されて半導体層101に取り込まれるのを防ぐことが
できる。この結果、半導体層101からなるベース層1
0が金属汚染されることにより電流増幅率hFEが低下す
るといった電気的特性の低下を防止することができる。
また、Siよりもバンドギャップが小さいSiGe混晶
でベース層10を形成し、エミッタ・ベース間にヘテロ
接合を形成するので、電気的特性の低下を防止しつつ高
性能のNPN型ヘテロ接合バイポーラトランジスタ(H
BT)1を製造することができる。
【0028】またこのようにして製造されるバイポーラ
トランジスタ1にあっては、ベース層10が第1導電パ
ターン8のWにより汚染されていないものであり、しか
もベース層10がSiGe混晶からなり、エミッタ・ベ
ース間にヘテロ接合が形成されたものであるので、良好
な電気的特性を有しかつ高性能なNPN型バイポーラト
ランジスタ1を実現することができる。
【0029】なお、上記実施形態の方法では、イオン注
入法を用いてエミッタ層11を形成したが、例えばプラ
ズマドーピングや気相拡散法等の方法を用いてエミッタ
層11を形成することも可能である。また以下のような
方法によりエミッタ層11を形成してもよい。すなわ
ち、絶縁膜12に第1コンタクトホール13を形成した
後、図3に示すように第1コンタクトホール13内面を
覆う状態で例えばN型の不純物が高濃度に導入された例
えばポリシリコンからなるエミッタ取り出し層20を形
成する。その後、熱処理を行ってエミッタ取り出し層2
0から不純物をベース層10の上層に拡散させてエミッ
タ層11を形成する。
【0030】このようにエミッタ層11を形成した場合
には、その後、エミッタ取り出し層20を覆う状態で絶
縁膜12上に上層絶縁膜21を形成する。続いて上層絶
縁膜21にエミッタ取り出し層20に通じるコンタクト
ホール22を形成し、また上層絶縁膜21および絶縁膜
12にベース層10に通じる第2コンタクトホール14
と、コレクタ取り出し層7に通じる第3コンタクトホー
ル15とをそれぞれ形成する。そして第2コンタクトホ
ール14内のベース層10にP+ 型の高濃度不純物層1
9を形成した後、上層絶縁膜21上にコンタクトホール
22を介してエミッタ取り出し層20に接続するエミッ
タ電極16を形成する。またエミッタ電極16の形成と
ともに、ベース電極17と、コレクタ電極18とを形成
する。したがって、第1実施形態のバイポーラトランジ
スタ1に替えて、図3に示すようなダブルポリシリコン
構造のNPN型バイポーラトランジスタ1とすることも
できる。
【0031】次に、第1発明に係る半導体装置の第2実
施形態を図4に示す要部側断面図を用いて説明する。第
2実施形態の半導体装置であるバイポーラトランジスタ
30において、第1実施形態のバイポーラトランジスタ
1と相違する点は、第1導電パターン8がベース取り出
し電極として用いられている点である。すなわち、例え
ばWSix からなる第1導電パターン8は、ベース層1
0の周縁よりも外側に延出してベース取り出し電極のパ
ターンに形成されている。
【0032】そしてこのベース取り出し電極である第1
導電パターン8と、ベース層10と、第2導電パターン
9の端縁とを覆って半導体基板4上に絶縁膜12が形成
されている。また絶縁膜12に、第1導電パターン8に
通じるコンタクトホール31が形成され、絶縁膜12上
にこのコンタクトホール31を介して第1導電パターン
8と接続するベース電極17が形成されている。なお、
絶縁膜12上には、エミッタ電極16およびコレクタ電
極18が第1実施形態と同様に形成されている。
【0033】このように構成されるバイポーラトランジ
スタ30では、ベース取り出し電極である第1導電パタ
ーン8が、従来においてベース取り出し電極形成材料と
して用いられるポリシリコンよりも非常に低抵抗なWS
x で形成されて低抵抗化されている。よって、一層高
性能なNPN型ヘテロ接合バイポーラトランジスタ30
が実現される。なお、この第2実施形態では、第1導電
パターン8がWSix からなる第1導電パターン8で構
成されている場合について述べたが、例えば第1導電パ
ターン8および第2導電パターン9でベース取り出し電
極を構成することも可能である。この場合にも低抵抗化
されたベース取り出し電極になるので、上記と同様の効
果を得ることができる。
【0034】次に、上記のように構成されているバイポ
ーラトランジスタ30を製造する方法に基づき、第1発
明に係る半導体装置の製造方法の第2実施形態を図5を
用いて説明する。バイポーラトランジスタ30を製造す
るにあたっては、図5(a)に示すように、第1実施形
態と同様に構成された半導体基板4上に開口部8aを有
する第1導電パターン8を形成する。次いで、第1導電
パターン8を覆う状態で半導体基板4上に第2導電パタ
ーン9用の膜を形成する。この際、第1導電パターン8
とはエッチング選択比の異なる材料、例えばP型の不純
物が導入されたポリシリコン膜で第2導電パターン9用
の膜を形成する。そしてリソグラフィ技術およびエッチ
ング技術によりポリシリコン膜をパターニングして、第
1導電パターン8を覆いかつコレクタ領域位置に開口部
9aを有する第2導電パターン9を得る。
【0035】次いで、第1実施形態と同様にエピタキシ
ャル技術によって、第2導電パターン9上に開口部9a
内を覆うようにしてSiGe混晶の半導体層101、キ
ャップ層をこの順に積層形成する。次に図5(b)に示
すように、リソグラフィ技術およびエッチング技術によ
って、半導体層101、キャップ層をベース層10のパ
ターンに形成して半導体層101からなるベース層10
を得る。この際、第2導電パターン9は第1導電パター
ン8とはエッチング選択比が異なるポリシリコンからな
るため、エッチングストッパー層として機能することに
なる。
【0036】その後は図5(c)に示すように、第1導
電パターン8と、ベース層10と、第2導電パターン9
の端縁とを覆って半導体基板4上に絶縁膜12を形成す
る。そして第1実施形態と同様に、絶縁膜12への第1
コンタクトホール13の形成、エミッタ層11の形成、
第1導電パターン8に通じるコンタクトホール31の形
成、コレクタ取り出し層7に通じる第3コンタクトホー
ル15の形成を行う。さらに、コンタクトホール31を
介して第1導電パターン8に接続するベース電極17
と、第1コンタクトホール13を介してエミッタ層11
に接続するエミッタ電極16、第3コンタクトホール1
5を介してコレクタ取り出し層7に接続するコレクタ電
極18を形成する。以上の工程によって、バイポーラト
ランジスタ30が製造される。
【0037】このバイポーラトランジスタ30の製造方
法では、第1導電パターン8とはエッチング選択比異な
る材料で第2導電パターン9用の膜を形成する。したが
って、半導体層101をパターニングする際、第1導電
パターン8がエッチングストッパー層となるので、制御
性良くベース層10のエッチング加工を行うことがき
る。また、非常に低抵抗なWSix の第1導電パターン
8でベース取り出し電極を形成するので、ベース取り出
し電極の低抵抗化を図ることができる。よって、第1実
施形態の方法により得られる効果に加えて、低抵抗なベ
ース取り出し電極をプロセス制御性良く形成できるとい
った効果も得ることができる。
【0038】なお、この実施形態の方法では、第1導電
パターン8が露出する位置までベース層10のエッチン
グ加工を行ったが、第2導電パターン9を残した状態で
エッチング加工してもよい。この場合にも、WSix
ポリシリコンとの積層体でベース取り出し電極が形成さ
れることになるので、ベース取り出し電極の低抵抗化を
図ることができる。また上記実施形態の方法では、第1
導電パターン8とはエッチング選択比の異なる材料で第
2導電パターン9を形成したが、第2導電パターン9と
はエッチング選択比の異なる材料で半導体層101を形
成し、第2導電パターン9をエッチングストッパー層と
してもよい。
【0039】次に第1発明に係る半導体装置の第3実施
形態を図6に示す要部側断面図を用いて説明する。この
実施形態の半導体装置であるバイポーラトランジスタ4
0において、第1実施形態のバイポーラトランジスタ1
と相違するところは、第2導電パターン9上に形成され
たエピタキシャル層からなる半導体層41の構成、およ
び第1導電パターン8がベース取り出し電極として形成
されていることにある。
【0040】すなわち、半導体基板4上にベース取り出
し電極のパターンに形成されかつ開口部8aを有する第
1導電パターン8が形成されている。また第1導電パタ
ーン8を覆って開口部9aを有する第2導電パターン9
が形成され、半導体基板4上には第2導電パターン9に
接する状態で半導体層41が形成されている。ここで
は、第2導電パターン9の開口部9a内と第2導電パタ
ーン9の上面とを覆うようにエピタキシャル層からなる
半導体層41が形成されている。
【0041】半導体層41は、半導体基板4上に第2導
電パターン9の開口部9a内と第2導電パターン9の上
面とに形成されて第2導電パターン9と接するP型のベ
ース層42と、ベース層42上に形成されたN+ 型のエ
ミッタ層43とから構成されたものである。ベース層4
2は例えばSiGe混晶からなり、エミッタ層43はS
iの単結晶からなる。またベース層42とエミッタ層4
3との間にはSiのエピタキシャル層からなるキャップ
層(図示略)が介装されている。
【0042】またこのような半導体層41上には絶縁膜
44が形成されている。これら第2導電パターン9、半
導体層41および絶縁膜44からなる積層体の側壁に
は、例えばSiOx からなるサイドウォール45が形成
されている。このサイドウォール45は、ベース取り出
し電極である第1導電パターン8と、エミッタ層43と
を分離するためのものである。
【0043】さらに半導体基板4上には、絶縁膜44お
よびサイドウォール45を覆う上層絶縁膜46が成膜さ
れている。この上層絶縁膜46および絶縁膜44には、
エミッタ層43に通じる第1コンタクトホール47が形
成されている。また上層絶縁膜46には、第1導電パタ
ーン8に通じる第2コンタクトホール48と、半導体基
板4のコレクタ取り出し層7に通じる第3コンタクトホ
ール49とが形成されている。そして上層絶縁膜46上
には、第1コンタクトホール47を介してエミッタ層4
3に接続するエミッタ電極16と、第2コンタクトホー
ル48を介して第1導電パターン8に接続するベース電
極17と、第3コンタクトホール49を介してコレクタ
取り出し層7に接続するコレクタ電極18とが設けられ
ている。
【0044】次に、上記のように構成されているバイポ
ーラトランジスタ40を製造する方法に基づき、第1発
明に係る半導体装置の製造方法の第3実施形態を図7を
用いて説明する。まず、予め既存の方法により形成され
た半導体基板4上に、CVD法によってWSix 膜を形
成し、次いでWSix 膜をベース取り出し電極の形状に
パターニングして、図7(a)に示すようにコレクタ領
域位置に開口部8aを有する第1導電パターン8を形成
する。
【0045】次いで第1実施形態と同様の方法により、
第1導電パターン8を覆いかつコレクタ領域位置に開口
部9aを有する第2導電パターン9を得る。この際、第
2導電パターン9は、第1導電パターン8とはエッチン
グ選択比の異なる材料、すなわちここではポリシリコン
で形成する。次にエピタキシャル技術によって、第2導
電パターン9上に第2導電パターン9の開口部9a内を
覆ってSiGe混晶からなる第1半導体層421、Si
からなるキャップ層(図示略)、Siからなる第2半導
体層431を連続形成する。その後CVD法によって、
半導体基板4上に第2半導体層431を覆う状態で絶縁
膜44を形成する。
【0046】次いで図7(b)に示すように、リソグラ
フィ技術およびエッチング技術によって、第2導電パタ
ーン9、第1半導体層421、キャップ層、第2半導体
層431および絶縁膜44をパターニングする。このこ
とにより、第1半導体層421からなるベース層42
と、第2半導体層431からなるエミッタ層43とによ
って構成された半導体層41が得られる。またエミッタ
層43とベース取り出し電極である第1導電パターン8
とが分離される。このエッチング加工の際、第2導電パ
ターン9が第1導電パターン8とはエッチング選択比が
異なる材料からなるので、第1導電パターン8がエッチ
ングストッパー層として機能する。
【0047】次いでCVD法により、第1導電パターン
8と、第2導電パターン9、第1半導体層421、キャ
ップ層、第2半導体層431および絶縁膜44の積層体
とを覆う状態で半導体基板4上にSiOx 膜を形成した
後、エッチバックして、図7(c)に示すように上記積
層体の側壁にSiOx からなるサイドウォール45を形
成する。次に第1導電パターン8、絶縁膜44およびサ
イドウォール45覆う状態で半導体基板4上に上層絶縁
膜46を形成する。続いて上層絶縁膜46および絶縁膜
44に、エミッタ層43に通じる第1コンタクトホール
47を形成するとともに、上層絶縁膜46に第2コンタ
クトホール48および第3コンタクトホール49を形成
する。
【0048】そして図7(d)に示すように、既存の配
線形成技術によって、上層絶縁膜46上に、第1コンタ
クトホール47を介してエミッタ層43に接続するエミ
ッタ電極16を形成するとともに、第2コンタクトホー
ル48を介してベース取り出し電極である第1導電パタ
ーン8に接続する接続するベース電極17、第3コンタ
クトホール49を介してコレクタ取り出し層7に接続す
るコレクタ電極18を形成する。以上の工程によって、
バイポーラトランジスタ40が製造される。
【0049】このバイポーラトランジスタ40の製造方
法でも、第1導電パターン8を非金属のポリシリコンか
らなる第2導電パターン9で覆った後に、第1半導体層
421、第2半導体層431をエピタキシャル成長させ
る。そのため、このエピタキシャル成長の際に半導体基
板4に熱が加わっても、第2導電パターン9が拡散防止
膜になって、第1導電パターン8のWが第1半導体層4
21に取り込まれるのを防ぐことができる。この結果、
第1半導体層421からなるベース層42が汚染される
ことにより電流増幅率hFEが低下するといった電気的特
性の低下を防止することができる。
【0050】また、Siよりもバンドギャップが小さい
SiGe混晶でベース層42を形成し、エミッタ・ベー
ス間にヘテロ接合を形成するので、電気的特性の低下を
防止しつつ高性能のNPN型ヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタ40を製造することができる。さらに、半導体
層41をエッチング加工する際に、第2導電パターン9
がエッチングストッパー層となるので、プロセス制御性
を向上させることができる。また、非常に低抵抗なWS
x の第1導電パターン8でベース取り出し電極を形成
するので、ベース取り出し電極の低抵抗化を図ることが
できる。よって、高性能なNPN型ヘテロ接合バイポー
ラトランジスタ40を製造することができる。
【0051】またこのようにして製造されるバイポーラ
トランジスタ40にあっては、ベース層42が第1導電
パターン8のWにより汚染されることなく形成されたも
のであるため、このバイポーラトランジスタ40は、W
の汚染による電気的特性の低下が防止されたものにな
る。しかもベース層42がSiGe混晶からなり、エミ
ッタ・ベース間にヘテロ接合が形成されたものであるの
で、高性能なNPN型バイポーラトランジスタ40を実
現することができる。
【0052】なお上記した第1〜第3の実施形態の装置
および方法では、本発明の半導体装置がNPN型のバイ
ポーラトランジスタである場合について述べたが、PN
P型のバイポーラトランジスタであってもよいのはもち
ろんである。その場合には、不純物の導電型を逆にすれ
ばよい。また、上記上記した第1〜第3の実施形態の装
置および方法では、半導体層101、第1半導体層42
1がSiGe混晶からなり、第2半導体層431がSi
からなる場合について述べたが、エピタキシャル層から
なる半導体層であればよく、この例に限定されない。
【0053】さらに第2導電パターン9の開口部9a内
と第2導電パターン9上にベース層17、42を形成し
たが、第2導電パターン9の開口部9a内のみにベース
層17、42を形成することもできる。また、第2導電
パターン9を高濃度に不純物が導入されたポリシリコン
からなるものとしたが、不純物が導入されていないポリ
シリコンで形成することも可能である。ただし、高濃度
に不純物が導入されたポリシリコンで構成されていれ
ば、第1導電パターン8の開口部8aの側壁とベース層
17、42との間の抵抗を低減できるといった効果が得
られる。
【0054】次に、第2発明に係る半導体装置の第1実
施形態を図8に示す要部側断面図を用いて説明する。な
お、ここでは第2発明装置をNチャネルの接合型電界効
果トランジスタ(以下、電界効果トランジスタをFET
と記す)に適用した場合について述べる。図8に示すよ
うにこの接合型FET50では、例えばP型のSi基板
からなる半導体基板51上の素子分離膜52で囲まれた
領域に、高融点金属膜または高融点金属化合物膜で形成
された第1導電パターン53が間隔をあけて形成されて
いる。この第1導電パターン53に用いられる高融点金
属膜または高融点金属化合物膜としては、前述した第1
導電パターン8に用いられる材料と同様のものが挙げら
れる。ここでは、WSix で第1導電パターン53が形
成されている。
【0055】また半導体基板51上には、第1導電パタ
ーン53毎に第1導電パターン53を覆う状態で第2導
電パターン54が形成されている。第2導電パターン5
4は非金属膜からなるもので、例えばN型の不純物が高
濃度に導入されたN+ 型のポリシリコン膜で形成されて
いる。各第2導電パターン54上には、エピタキシャル
層からなる半導体層55がこれら第2導電パターン54
を接続するように連続して形成されている。この半導体
層55は例えばSiGeの混晶で形成されている。この
半導体層55には、各第2導電パターン54に接続する
+ 型のソース・ドレイン部55aが間隔をあけて形成
されており、ソース・ドレイン部55a間はチャネルが
形成される部分(以下、チャネル部と記す)55bとな
っている。
【0056】また半導体基板51上には、半導体層55
および第1導電パターン53の端縁と第2導電パターン
54の端縁とを覆う状態でSiOx 膜からなる絶縁膜5
6が形成されている。なお、半導体層55と絶縁膜56
との間には、Siのエピタキシャル層からなるキャップ
層(図示略)が介装されている。
【0057】上記絶縁膜56および半導体層55には、
各第2導電パターン54に通じる第1コンタクトホール
57が形成されており、また絶縁膜56にはチャネル部
55bに通じる第2コンタクトホール58が形成されて
いる。そして、絶縁膜56上には、第1コンタクトホー
ル57を介してソース・ドレイン部55aおよび第2導
電パターン54に接続するソース電極・ドイレン電極5
9と、第2コンタクトホール58を介してチャネル部5
5bに接続するゲート電極60とが設けられている。こ
れらソース電極・ドイレン電極59、ゲート電極60
は、例えばAl系金属からなっている。
【0058】次に、上記のように構成されている接合型
FET50を製造する方法に基づき、第2発明に係る半
導体装置の製造方法の一実施形態を図9を用いて説明す
る。接合型FET50を製造するにあたっては、図9
(a)に示すように、まず既存の方法により半導体基板
51に素子分離膜52を形成する。次いで、CVD法に
よって半導体基板51上にWSix 膜を形成し、続いて
リソグラフィ技術とエッチング技術とによりWSix
をパターニングして、WSix 膜からなる第1導電パタ
ーン53を間隔をあけて形成する。
【0059】次いでCVD法により、第1導電パターン
53を覆う状態で半導体基板51上にポリシリコン膜を
形成し、続いてイオン注入法によって、ポリシリコン膜
全面にN型不純物を高濃度にイオン注入する。なお、上
記CVD法によるポリシリコン膜の成膜時にN型不純物
を導入することにより、N+ 型のポリシリコン膜を形成
してもよい。そしてリソグラフィ技術およびエッチング
技術によりポリシリコン膜をパターニングして、第1導
電パターン53毎に第1導電パターン53を覆う第2導
電パターン54を形成する。
【0060】次にエピタキシャル技術によって、半導体
基板51上にSiGe混晶からなる半導体層55を選択
的に成長させ、さらに半導体層55上にSiのキャップ
層(図示略)を形成する。上記半導体層55は、各第2
導電パターン54を接続するようにそれぞれの第2導電
パターン54上に形成されることになる。その後、熱処
理を行って図9(b)に示すように、第2導電パターン
54に導入されているN型不純物を半導体層55に拡散
させ、N+ 型のソース・ドレイン部55aを形成する。
前述したように第2導電パターン54は間隔をあけて形
成された第1導電パターン53毎に設けられていること
から、上記ソース・ドレイン部55aは半導体層55に
間隔をあけて形成される。また半導体層55のソース・
ドレイン部55a間はチャネル部55bになる。
【0061】次いで図9(c)に示すようにリソグラフ
ィ技術およびエッチング技術によって、第1導電パター
ン53、第2導電パターン54、半導体層55およびキ
ャップ層をパターニングする。次いでCVD法により、
第1導電パターン8、第2導電パターン9および半導体
層55を覆う状態で半導体基板51上に絶縁膜56を形
成する。続いてリソグラフィ技術およびエッチング技術
によって、絶縁膜56および半導体層55に各第2導電
パターン54に通じる第1コンタクトホール57を形成
し、また絶縁膜56に半導体層55のチャネル部55b
に通じる第2コンタクトホール58を形成する。
【0062】そして既存の配線形成技術によって、絶縁
膜56上に、第1コンタクトホール57を介してソース
・ドレイン部55aおよび第2導電パターン54に接続
するソース電極・ドイレン電極59と、第2コンタクト
ホール58を介してチャネル部55bに接続するゲート
電極60とを形成し、接合型FET50を得る。
【0063】この接合型FET50の製造方法では、エ
ピタキシャル技術で半導体層55を形成するので、浅
く、高濃度のソース・ドレイン部55aを形成すること
ができる。しかも第1導電パターン53を非金属のポリ
シリコンからなる第2導電パターン54で覆った後に、
第2導電パターン54上に半導体層55をエピタキシャ
ル成長させる。そのため、このエピタキシャル成長時に
半導体基板51に熱が加わっても、第2導電パターン5
4が拡散防止膜になって、第1導電パターン53の構成
要素の一つであるWが半導体層55に取り込まれるのを
防ぐことができる。この結果、半導体層55のチャネル
部55bが金属汚染されて常に導通した状態になり、接
合型FET50として機能しなくなるといったような不
具合を防止することができる。
【0064】またこのようにして製造される接合型FE
T50にあっては、エピタキシャル層からなる半導体層
55でソース・ドレイン部55aが形成されているの
で、浅く、高濃度のソース・ドレイン部55aを有する
微細な接合型FET50を実現できる。またソース・ド
レイン部55aおよびチャネル部55bを有する半導体
層55は、第1導電パターン53のWによって汚染され
ていないものであるため、電気的信頼性を維持したもの
となる。さらに、ソース・ドレイン電極59が第2導電
パターン54を介して低抵抗なWSix からなる第1導
電パターン53に接続されているため、ソース・ドレイ
ン電極59の低抵抗化を図ることができる。したがっ
て、この実施形態の方法および装置によれば、高性能な
接合型FET50を実現することができる。
【0065】なお、上記実施形態の方法では、第2導電
パターン54からの不純物拡散により半導体層55にソ
ース・ドレイン部55aを形成したが、例えばイオン注
入法によってソース・ドレイン部55aを形成すること
も可能である。また上記実施形態では、第2発明の半導
体装置および製造方法を接合型FETに適用したが、そ
の他のFETに適用できるのはもちろんである。
【0066】例えばNチャネルのMOSFETに適用し
た場合には、図10に示すように上記の接合型FET5
0と同様に構成された半導体層55上に、Siのエピタ
キシャル層からなるキャップ層(図示略)を介してSi
x 膜からなるゲート絶縁膜61が形成される。またゲ
ート絶縁膜61上でかつ半導体層55のチャネル部55
bの直上位置に例えばポリシリコンからなるゲート電極
62が形成され、半導体基板51上に、ゲート絶縁膜6
1およびゲート電極62を覆う状態でSiOx膜からな
る絶縁膜63が形成される。また絶縁膜63および半導
体層55に、各第2導電パターン54に通じるコンタク
トホール64がそれぞれ形成され、さらに絶縁膜63上
に、コンタクトホール64を介してN+ 型のソース・ド
レイン部55aおよび第2導電パターン54に接続する
ソース電極・ドイレン電極59が設けられる。なお、こ
のように構成されるMOSFET60において、半導体
層55に形成される各ソース・ドレイン部55aのチャ
ネル部55b側に、例えばP- 型のLDD領域を設けて
もよい。
【0067】また上記構成のMOSFET60を製造す
る場合には、上記接合型FET50の製造方法と同様
に、半導体層55上にSiのキャップ層(図示略)を形
成した後、熱処理を行って半導体層55にN+ 型のソー
ス・ドレイン部55aを形成する。次いで例えばCVD
法により半導体層55上にゲート絶縁膜61を形成し、
続いてリソグラフィ技術およびエッチング技術によっ
て、第1導電パターン53、第2導電パターン54、半
導体層55、キャップ層およびゲート絶縁膜61をパタ
ーニングする。その後は、通常のMOSFETの製造方
法と同様にしてゲート電極62、絶縁膜63、コンタク
トホール64およびソース・ドレイン電極59を順次形
成することによって、MOSFET60が得られる。
【0068】このように製造されるMOSFET60お
よびその製造方法においても、上記接合型FET50の
実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、上記
実施形態では、半導体層55がSiGe混晶からなる場
合について述べたが、エピタキシャル層からなる半導体
層であればよく、この例に限定されない。例えばSi層
であってもよい。またNチャネルFETについて述べた
が、第2発明はPチャネルFETにも適用できるのは言
うまでもない。この場合には、不純物の導電型を逆にす
ればよい。また上記実施形態では、ソース・ドレイン電
極59を第2導電パターン54に接続させたが、第1導
電パターン53に直接接続させることもできる。この場
合には、ソース・ドレイン電極59のさらなる低抵抗化
を図ることができる。
【0069】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る半導体
装置の第1発明では、半導体基板上の半導体層が、第1
導電パターンを覆う第2導電パターンによって、第1導
電パターンの高融点金属による汚染のない膜に形成され
ている。よって半導体装置がバイポーラトランジスタで
あり、半導体層がベース層であれば、ベース層が金属汚
染されることによる電気的特性の低下が防止されたもの
になる。また低抵抗な高融点金属膜または高融点金属化
合物膜からなる第1導電パターンおよび第2導電パター
ン、または上記第1導電パターンがベース取り出し電極
であれば、ベース取り出し電極の低抵抗化することがで
きる。したがって、良好な電気的特性を保持しつつバイ
ポーラトランジスタの高性能化を図ることができる。
【0070】本発明に係る半導体装置の第2発明では、
第2導電パターン上の半導体層が、第1導電パターンを
覆う第2導電パターンによって、第1導電パターンの高
融点金属による汚染のない膜に形成されている。このた
め、半導体層のソース・ドレイン部間に形成されるチャ
ネル部が金属汚染により常に導通状態になるといったよ
うな不具合を防止できる。よって、良好な電気的特性を
保持しつつ電界効果トランジスタの高性能化を図ること
ができる。
【0071】本発明に係る半導体装置の製造方法の第1
発明では、第1導電パターンを第2導電パターンで覆っ
た後に半導体層を形成することにより、第1導電パター
ンの高融点金属の汚染のない半導体層を形成できる。こ
のため、半導体装置がバイポーラトランジスタであれ
ば、電気的特性の良好な半導体層からなるベース層を形
成できる。また第2導電パターンとエッチング選択比の
異なる材料で半導体層を形成すれば、半導体層をパター
ニングする場合に第2導電パターンがエッチングストッ
パー層になり、また第1導電パターンとエッチング選択
比の異なる材料で第2導電パターンを形成すれば、半導
体層および第2導電パターンをパターニングする場合に
第1導電パターンがエッチングストッパー層になるの
で、プロセス制御性を向上させることができる。したが
って、良好な電気的特性を有し、かつ高性能なバイポー
ラトランジスタを制御性良く製造できる。
【0072】本発明に係る半導体装置の製造方法の第2
発明では、各第1導電パターンを第2導電パターンで覆
った後に半導体層を形成することにより、半導体層に第
1導電パターンの高融点金属の汚染のないソース・ドレ
イン部およびチャネル部を形成できる。よって、良好な
電気的特性を保持しつつ電界効果トランジスタの高性能
化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明に係る半導体装置の第1実施形態を示
す要部側断面図である。
【図2】(a)〜(d)は、第1発明に係る半導体装置
の製造方法の第1実施形態を工程順に示す要部側断面図
である。
【図3】第1実施形態装置の変形例を示す要部側断面図
である。
【図4】第1発明に係る半導体装置の第2実施形態を示
す要部側断面図である。
【図5】(a)〜(c)は、第1発明に係る半導体装置
の製造方法の第2実施形態を工程順に示す要部側断面図
である。
【図6】第1発明に係る半導体装置の第3実施形態を示
す要部側断面図である。
【図7】(a)〜(d)は、第1発明に係る半導体装置
の製造方法の第3実施形態を工程順に示す要部側断面図
である。
【図8】第2発明に係る半導体装置の一実施形態を示す
要部側断面図である。
【図9】(a)〜(c)は、第2発明に係る半導体装置
の製造方法の一実施形態を工程順に示す要部側断面図で
ある。
【図10】第2発明の実施形態装置の変形例を示す要部
側断面図である。
【符号の説明】
1、30、40 バイポーラトランジスタ 4、51
半導体基板 8、53 第1導電パターン 9、54 第2導電パ
ターン 10、42 ベース層 41、55、101 半導体
層 43 エミッタ層 50 接合型FET 55a
ソース・ドレイン部 60 MOSFET 421 第1半導体層 43
1 第2半導体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 29/78 21/338 29/812

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に形成された高融点金属膜
    または高融点金属化合物膜からなる第1導電パターン
    と、 該第1導電パターンを覆う非金属膜からなる第2導電パ
    ターンと、 前記半導体基板上に前記第2導電パターンに接する状態
    で形成されたエピタキシャル層からなる半導体層とを備
    えていることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記半導体装置はバイポーラトランジス
    タであり、 前記半導体層は第1導電型のベース層であり、 該べース層の一部に第2導電型のエミッタ層を備えてい
    ることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記半導体装置はバイポーラトランジス
    タであり、 前記半導体層は、前記半導体基板上に前記第2導電パタ
    ーンに接する状態で形成された第1導電型のベース層と
    該ベース層上に形成された第2導電型のエミッタ層とか
    らなることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記第1導電パターンおよび第2導電パ
    ターンは、または前記第1導電パターンは、ベース取り
    出し電極であることを特徴とする請求項2記載の半導体
    装置。
  5. 【請求項5】 前記第1導電パターンおよび第2導電パ
    ターンは、または前記第1導電パターンは、ベース取り
    出し電極であることを特徴とする請求項3記載の半導体
    装置。
  6. 【請求項6】 半導体基板に製造された電界効果トラン
    ジスタからなる半導体装置であって、 前記半導体基板上に間隔をあけて形成された高融点金属
    膜または高融点金属化合物膜からなる第1導電パターン
    と、 第1導電パターン毎に、該第1導電パターンを覆って形
    成された非金属膜からなる第2導電パターンと、 これら第2導電パターンを接続するように第2導電パタ
    ーン上に形成されたエピタキシャル層からなる半導体層
    とを備え、 該半導体層には、前記各第2導電パターンに接続するソ
    ース・ドレイン部が間隔をあけて形成されていることを
    特徴とする半導体装置。
  7. 【請求項7】 半導体基板上に高融点金属膜または高融
    点金属化合物膜からなる第1導電パターンを形成する第
    1工程と、 該第1導電パターンを覆って非金属膜からなる第2導電
    パターンを形成する第2工程と、 エピタキシャル技術によって、前記半導体基板上に前記
    第2導電パターンに接する状態で半導体層を形成する第
    3工程とを有していることを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  8. 【請求項8】 前記半導体装置はバイポーラトランジス
    タであり、 前記第3工程では、前記半導体層で第1導電型のベース
    層を形成し、 前記第3工程の後、前記半導体層の一部に第2導電型の
    エミッタ層を形成することを特徴とする請求項7記載の
    半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記半導体装置はバイポーラトランジス
    タであり、 前記第3工程では、前記第2導電パターン上に第1導電
    型の第1半導体層と第2導電型の第2半導体層とをこの
    順に積層形成して前記第1半導体層からなるベース層と
    前記第2半導体層からなるエミッタ層とから構成された
    半導体層を形成することを特徴とする請求項7記載の半
    導体装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記第2工程の際には、前記第1導電
    パターンとエッチング選択比の異なる材料で前記第2導
    電パターンを形成することを特徴とする請求項7記載の
    半導体装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記第3工程の際には、前記第2導電
    パターンとエッチング選択比の異なる材料で前記半導体
    層を形成することを特徴とする請求項7記載の半導体装
    置の製造方法。
  12. 【請求項12】 前記第2工程の際には、前記第1導電
    パターンとエッチング選択比の異なる材料で前記第2導
    電パターンを形成することを特徴とする請求項9記載の
    半導体装置の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記第3工程の際には、前記第2導電
    パターンとエッチング選択比の異なる材料で前記第1半
    導体層を形成することを特徴とする請求項9記載の半導
    体装置の製造方法。
  14. 【請求項14】 半導体基板に電界効果トランジスタか
    らなる半導体装置を製造する方法であって、 前記半導体基板上に高融点金属膜または高融点金属化合
    物膜からなる第1導電パターンを間隔をあけて形成する
    第1工程と、 各第1導電パターン毎にこの第1導電パターンを覆う状
    態で非金属膜からなる第2導電パターンを形成する第2
    工程と、 エピタキシャル技術によって、各第2導電パターンを接
    続するようにこれら第2導電パターン上に半導体層を形
    成する第3工程と、 前記半導体層に不純物を導入して前記各第2導電パター
    ンに接続するソース・ドレイン部を間隔をあけて形成す
    る第4工程とを有していることを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001037331A1 (en) * 1999-11-18 2001-05-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. METHOD OF MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE COMPRISING SiGe HBTs
KR100305672B1 (ko) * 1999-02-25 2001-09-26 곽정소 바이폴라 트랜지스터가 내장된 반도체 칩
JP2007535799A (ja) * 2003-06-24 2007-12-06 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 高いfTおよびfmaxを有するバイポーラ・トランジスタおよびこれを製造する方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100290903B1 (ko) * 1998-02-25 2001-06-01 김영환 반도체소자 및 이의 제조방법
FR2778022B1 (fr) * 1998-04-22 2001-07-13 France Telecom Transistor bibolaire vertical, en particulier a base a heterojonction sige, et procede de fabrication
US6461925B1 (en) * 2000-03-30 2002-10-08 Motorola, Inc. Method of manufacturing a heterojunction BiCMOS integrated circuit
US6417058B1 (en) * 2000-06-14 2002-07-09 Sony Corporation SiGe/poly for low resistance extrinsic base npn transistor
US6696342B1 (en) * 2001-06-15 2004-02-24 National Semiconductor Corp. Small emitter and base-collector bi-polar transistor
KR20040038511A (ko) * 2002-11-01 2004-05-08 한국전자통신연구원 자기정렬형 이종접합 쌍극자 트랜지스터 및 그의 제조 방법
US7517768B2 (en) * 2003-03-31 2009-04-14 Intel Corporation Method for fabricating a heterojunction bipolar transistor
JP3761529B2 (ja) * 2003-04-01 2006-03-29 株式会社東芝 半導体装置及びその製造方法
JP2005094001A (ja) * 2003-09-17 2005-04-07 Stmicroelectronics Sa 高いダイナミックパーフォーマンスを有するバイポーラトランジスタ
JP4349131B2 (ja) * 2004-01-09 2009-10-21 ソニー株式会社 バイポーラトランジスタの製造方法及び半導体装置の製造方法
US7459367B2 (en) 2005-07-27 2008-12-02 International Business Machines Corporation Method of forming a vertical P-N junction device
US20070278539A1 (en) * 2006-06-02 2007-12-06 Agere Systems Inc. Junction field effect transistor and method for manufacture

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5254480A (en) * 1992-02-20 1993-10-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Process for producing a large area solid state radiation detector
US5313084A (en) * 1992-05-29 1994-05-17 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Interconnect structure for an integrated circuit
US5409853A (en) * 1994-05-20 1995-04-25 International Business Machines Corporation Process of making silicided contacts for semiconductor devices
GB9520901D0 (en) * 1995-10-12 1995-12-13 Philips Electronics Nv Electronic device manufacture
US5652152A (en) * 1996-04-22 1997-07-29 Chartered Semiconductor Manufacturing Pte, Ltd. Process having high tolerance to buried contact mask misalignment by using a PSG spacer

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100305672B1 (ko) * 1999-02-25 2001-09-26 곽정소 바이폴라 트랜지스터가 내장된 반도체 칩
WO2001037331A1 (en) * 1999-11-18 2001-05-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. METHOD OF MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE COMPRISING SiGe HBTs
KR100745858B1 (ko) * 1999-11-18 2007-08-02 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 반도체 디바이스 제조 방법
JP2007535799A (ja) * 2003-06-24 2007-12-06 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 高いfTおよびfmaxを有するバイポーラ・トランジスタおよびこれを製造する方法

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KR19980042057A (ko) 1998-08-17

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