JPH10189470A - Fabrication of semiconductor device - Google Patents

Fabrication of semiconductor device

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JPH10189470A
JPH10189470A JP34292896A JP34292896A JPH10189470A JP H10189470 A JPH10189470 A JP H10189470A JP 34292896 A JP34292896 A JP 34292896A JP 34292896 A JP34292896 A JP 34292896A JP H10189470 A JPH10189470 A JP H10189470A
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JP
Japan
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semiconductor layer
polysilicon
layer
amorphous
polysilicon layer
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Application number
JP34292896A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Miwa
浩之 三輪
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress lowering of implantation efficiency by introducing fluorine into a polycrystalline semiconductor layer or an amorphous semiconductor layer on a semiconductor substrate in order to remove native oxide through heat treatment and increasing the grain size of semiconductor thereby removing native oxide uniformly from the silicon-polysilicon interface at low temperature. SOLUTION: A base region 11 is formed by implanting ions into a specified part of the surface layer on a silicon substrate (semiconductor substrate) 10. An insulator 12 is then deposited on the entire surface of the silicon substrate 10 and an emitter forming window 13 is made by opening the base region 11 partially. Subsequently, a polysilicon layer (polycrystalline semiconductor layer) 14 is formed by CVD and implanted with fluorine ions. It is then heat treated and a native oxide 15 is removed from the interface of the silicon substrate 10 and the polysilicon layer 14. Thereafter, Si ions are implanted into the polysilicon layer 14 in order to make the polysilicon layer amorphous and the grain size of amorphous polysilicon crystal composing the polysilicon layer 14 is increased by heat treatment.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特に、高信頼性か
つ高性能なバイポーラトランジスタの製造に好適となる
半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device which is particularly suitable for manufacturing a highly reliable and high performance bipolar transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、LSIのさらなる大規模化、高性
能化が要求されるに伴い、バイーポーラトランジスタに
ついてもさらなる高性能化が要求されている。ところ
で、バイポーラトランジスタの製造においては、従来よ
りポリシリコンエミッタ技術が採用されている。このポ
リシリコンエミッタ技術は、図2に示すようにシリコン
基板1のベース領域2上を覆って形成したポリシリコン
層3中の不純物を、ベース領域2中に拡散させてエミッ
タ領域4を形成する技術であり、シリコン基板1(ベー
ス領域2)とポリシリコン層3との界面に形成される薄
い酸化膜(自然酸化膜)5によってベース電流を抑制
し、注入効率を向上させることができるなどの理由によ
り有効な手段とされている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the demand for larger scale and higher performance of LSIs, higher performance of bipolar transistors is also required. By the way, in manufacturing a bipolar transistor, a polysilicon emitter technology has been conventionally used. This polysilicon emitter technique is a technique of forming an emitter region 4 by diffusing impurities in a polysilicon layer 3 formed over a base region 2 of a silicon substrate 1 into the base region 2 as shown in FIG. The reason is that the base current can be suppressed by the thin oxide film (natural oxide film) 5 formed at the interface between the silicon substrate 1 (base region 2) and the polysilicon layer 3, and the injection efficiency can be improved. This is an effective means.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記技
術では、得られたバイポーラトランジスタにおけるエミ
ッタ領域−ベース領域間に印加された逆バイアスによっ
てホットキャリアが発生し、これにより前記酸化膜5に
トラップが発生してベース電流が増大し、注入効率が低
下するといった不都合がある。
However, in the above-mentioned technology, hot carriers are generated by a reverse bias applied between the emitter region and the base region in the obtained bipolar transistor, whereby a trap is generated in the oxide film 5. As a result, the base current increases and the injection efficiency decreases.

【0004】これは、エミッタ形成時に行われるRTA
等の高温短時間処理時にSi−Oの結合が部分的に切断
され、酸化膜5が不均一な状態になることが原因であ
る。ここで、エミッタ形成時にRTA等の高温短時間処
理を行うのは、エミッタ中の蓄積電荷を減少するために
はエミッタ浅接合化が有効であり、このエミッタ浅接合
化をなすためには高温短時間処理が有利だからである。
また、高温短時間処理技術の導入は、浅接合化されたベ
ースプロファイルをエミッタ形成時の熱処理で広げてし
まわないためにも、必要とされている。しかして、エミ
ッタ形成時の熱処理で前記酸化膜5の除去を兼ねるため
には、高温長時間の熱処理が必要となってしまうが、そ
の場合、例えばベース領域形成をSiX Ge(1-X) 等の
材料で形成すると、高温長時間の熱処理によって格子歪
みが緩和されて、ヘテロ性が失われるといった不都合を
招いてしまう。
This is because RTA is performed at the time of forming the emitter.
For example, during the high-temperature short-time treatment, the bond of Si—O is partially cut, and the oxide film 5 becomes in an uneven state. Here, it is effective to perform high-temperature and short-time treatment such as RTA at the time of forming the emitter because it is effective to make the emitter shallow junction in order to reduce the accumulated charge in the emitter. This is because time processing is advantageous.
In addition, the introduction of a high-temperature and short-time processing technique is necessary in order to prevent the base profile having a shallow junction from being expanded by the heat treatment at the time of forming the emitter. Thus, in order to heat treatment during emitter formation also serves as a removal of the oxide film 5 is becomes necessary high temperature long-time heat treatment, in which case, for example, a base region formed Si X Ge (1-X) When such a material is used, the heat treatment for a long time at a high temperature reduces the lattice distortion and causes a disadvantage such as loss of heterogeneity.

【0005】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、例えばポリシリコンエミ
ッタ技術においてシリコン−ポリシリコン界面の自然酸
化膜を低温で安定かつ均一に除去し、これによりベース
電流の増大による注入効率の低下を抑え、高信頼性かつ
高性能のバイポーラトランジスタを製造することのでき
る半導体装置の製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to remove a natural oxide film at a silicon-polysilicon interface stably and uniformly at a low temperature by using, for example, a polysilicon emitter technique. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of manufacturing a highly reliable and high performance bipolar transistor while suppressing a decrease in injection efficiency due to an increase in base current.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法では、半導体基板上に多結晶半導体層あるいは非
結晶半導体層を形成する工程と、前記多結晶半導体層あ
るいは非結晶半導体層中にフッ素を導入する工程と、前
記多結晶半導体層あるいは非結晶半導体層の直下の、前
記半導体基板上に形成された自然酸化膜を熱処理によっ
て除去する工程と、前記多結晶半導体層あるいは非結晶
半導体層の半導体の粒径を増大させる工程とを備えたこ
とを前記課題の解決手段とした。
According to a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a step of forming a polycrystalline semiconductor layer or an amorphous semiconductor layer on a semiconductor substrate, and a step of forming a polycrystalline semiconductor layer or an amorphous semiconductor layer in the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer are performed. A step of introducing fluorine, a step of removing a natural oxide film formed on the semiconductor substrate immediately below the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer by a heat treatment, and a step of removing the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer. And a step of increasing the particle size of the semiconductor.

【0007】この製造方法によれば、多結晶半導体層あ
るいは非結晶半導体層中にフッ素を導入することによっ
て半導体基板と多結晶半導体層あるいは非結晶半導体層
との界面にフッ素が導入される。すると、半導体基板が
シリコン系である場合、熱処理によって多結晶半導体層
あるいは非結晶半導体層と半導体基板との界面の自然酸
化膜が、先に導入されたフッ素によりそのSi−O結合
が切断されてO(酸素)が多結晶半導体層あるいは非結
晶半導体層等に拡散し、これにより酸化膜が除去され
る。
According to this manufacturing method, fluorine is introduced into the interface between the semiconductor substrate and the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer by introducing fluorine into the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer. Then, when the semiconductor substrate is a silicon-based material, the natural oxide film at the interface between the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer and the semiconductor substrate is broken by the heat treatment so that the Si—O bond is cut off by the previously introduced fluorine. O (oxygen) diffuses into the polycrystalline semiconductor layer, the amorphous semiconductor layer, or the like, whereby the oxide film is removed.

【0008】また、このように自然酸化膜の除去にフッ
素を用い、フッ素による自然酸化膜中のSi−O結合の
切断を促進する作用を利用することで、従来、例えば自
然酸化膜を除去するために1000℃、30秒程度の高
温処理が必要であったのを、950℃、30秒程度に低
温化することが可能になる。さらに、前記自然酸化膜を
除去した後に、ポリシリコン膜の粒径を大粒径化すれ
ば、このポリシリコン膜から不純物を拡散させる場合に
その活性化率を増大させることができ、これにより高注
入効率化を図ることが可能になる。
Conventionally, for example, a natural oxide film is removed by using fluorine to remove the natural oxide film and utilizing the action of promoting the breaking of Si—O bonds in the natural oxide film by the fluorine. For this reason, a high-temperature treatment at about 1000 ° C. for about 30 seconds is required, but the temperature can be reduced to about 950 ° C. for about 30 seconds. Furthermore, if the grain size of the polysilicon film is increased after removing the natural oxide film, the activation rate can be increased when impurities are diffused from the polysilicon film. It is possible to improve injection efficiency.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体装置の製造
方法を、バイポーラトランジスタの製造方法に適用した
場合の一実施形態に基づいて説明する。まず、図1
(a)に示すようにシリコン基板(半導体基板)10表
層部の所定箇所にイオン注入を行い、ベース領域11を
形成する。ここで、ベース領域11の形成については、
イオン注入法以外に例えばエピタキシャル成長技術が採
用可能である。次に、熱酸化法等によってシリコン基板
10の全面にSiO2 からなる絶縁膜12を形成し、続
いて公知のリソグラフィー技術、エッチング技術によっ
てベース領域11上の一部開口し、エミッタ形成窓13
を形成する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described based on an embodiment in which the method is applied to a method for manufacturing a bipolar transistor. First, FIG.
As shown in FIG. 1A, a base region 11 is formed by ion-implanting a predetermined portion of a surface portion of a silicon substrate (semiconductor substrate) 10. Here, regarding the formation of the base region 11,
Instead of the ion implantation method, for example, an epitaxial growth technique can be adopted. Next, an insulating film 12 made of SiO 2 is formed on the entire surface of the silicon substrate 10 by a thermal oxidation method or the like, and then a part of the opening is formed on the base region 11 by a known lithography technique and etching technique.
To form

【0010】次いで、図1(b)に示すように610℃
〜650℃の温度でCVD法によりポリシリコンを堆積
し、厚さ100〜200nmのポリシリコン層(多結晶
半導体層)14を形成する。ここで、形成したポリシリ
コン層14にあっては、そのポリシリコンの粒径が0.
05〜0.2μm程度となる。なお、エミッタ形成窓1
3内におけるベース領域11表面には、工程間において
大気中に曝されることなどにより、薄厚のSiO2 から
なる自然酸化膜15が形成されている。
Next, as shown in FIG.
Polysilicon is deposited by a CVD method at a temperature of about 650 ° C. to form a polysilicon layer (polycrystalline semiconductor layer) 14 having a thickness of 100 to 200 nm. Here, in the formed polysilicon layer 14, the grain size of the polysilicon is 0.1 mm.
It becomes about 0.5 to 0.2 μm. The emitter forming window 1
On the surface of the base region 11 in 3, a natural oxide film 15 made of a thin SiO 2 is formed by being exposed to the air between processes.

【0011】続いて、ポリシリコン層14中にフッ素
(F)を、加速エネルギーが20〜60keV、ドーズ
量が1×1015〜1×1016個/cm2 の条件でイオン
注入する。このようにしてフッ素をポリシリコン層14
中にイオン注入すると、その一部は拡散等により、ベー
ス領域11上におけるポリシリコン層14とシリコン基
板10との界面に移行する。
Subsequently, fluorine (F) is ion-implanted into the polysilicon layer 14 under the conditions of an acceleration energy of 20 to 60 keV and a dose of 1 × 10 15 to 1 × 10 16 / cm 2 . In this way, fluorine is added to the polysilicon layer 14.
When the ions are implanted, a part of the ions is transferred to the interface between the polysilicon layer 14 and the silicon substrate 10 on the base region 11 by diffusion or the like.

【0012】次いで、例えば900℃〜1050℃、1
0〜60秒の熱処理を行う。このように熱処理を行う
と、図1(c)に示すように前述したエミッタ形成窓1
3内におけるベース領域11表面の自然酸化膜15、つ
まりシリコン基板10とポリシリコン層14との界面に
おける自然酸化膜15が除去される。すなわち、前記自
然酸化膜15は、先にイオン注入されてシリコン基板1
0とポリシリコン層14との界面に移行したフッ素の作
用により、そのSi−O結合が切断されてO(酸素)が
ポリシリコン層14等に拡散し、これによりシリコン基
板10とポリシリコン層14との界面から除去されるの
である。
Next, for example, at 900 ° C. to 1050 ° C.,
Heat treatment is performed for 0 to 60 seconds. When the heat treatment is performed in this manner, as shown in FIG.
The natural oxide film 15 on the surface of the base region 11 in the surface 3, that is, the natural oxide film 15 at the interface between the silicon substrate 10 and the polysilicon layer 14 is removed. That is, the natural oxide film 15 is first ion-implanted and
By the action of fluorine which has migrated to the interface between the silicon substrate 10 and the polysilicon layer 14, the Si—O bond is broken, and O (oxygen) diffuses into the polysilicon layer 14 and the like. It is removed from the interface with.

【0013】ここで、このように自然酸化膜15を除去
するにあたり、先にイオン注入したフッ素による作用、
すなわち自然酸化膜15中のSi−O結合の切断を促進
する作用を利用しているので、従来、例えば自然酸化膜
を除去するために1000℃、30秒程度の高温処理が
必要であったのを、前述したように900℃〜1050
℃、10〜60秒の範囲、例えば950℃、30秒程度
の条件で行うことができる。
Here, in removing the native oxide film 15 as described above, the action of the previously ion-implanted fluorine,
That is, since the action of accelerating the breaking of the Si—O bond in the natural oxide film 15 is used, conventionally, for example, a high-temperature treatment of about 1000 ° C. for about 30 seconds was required to remove the natural oxide film. From 900 ° C. to 1050 as described above.
C., in the range of 10 to 60 seconds, for example, at 950.degree. C. for about 30 seconds.

【0014】次いで、ポリシリコン層14中にSiを、
加速エネルギーが40〜80keV、ドーズ量が1×1
15〜1×1016個/cm2 の条件でイオン注入し、ポ
リシリコン層14を構成するポリシリコンを非晶質化す
る。続いて、600℃〜1000℃、30分〜10時間
程度の熱処理を行い、ポリシリコン層14を構成する非
晶質化したポリシリコンを結晶粒径を増大させる。この
ようなイオン注入によるポリシリコンの非晶質化、およ
び熱処理により、ポリシリコン層14を構成するポリシ
リコンの粒径を1μm程度に増大することができる。
Next, Si is added to the polysilicon layer 14,
Acceleration energy 40-80 keV, dose 1 × 1
Ions are implanted under the condition of 0 15 to 1 × 10 16 / cm 2 to make the polysilicon constituting the polysilicon layer 14 amorphous. Subsequently, a heat treatment is performed at 600 ° C. to 1000 ° C. for about 30 minutes to 10 hours to increase the crystal grain size of the amorphized polysilicon constituting the polysilicon layer 14. By making the polysilicon amorphous by such ion implantation and by heat treatment, the grain size of the polysilicon constituting the polysilicon layer 14 can be increased to about 1 μm.

【0015】次いで、イオン注入法等によってポリシリ
コン層14に不純物を導入し、その後、熱処理を行って
前記ポリシリコン層14中の不純物をベース領域11中
に拡散し、エミッタ領域16を形成する。なお、前述し
ないバイポーラトランジスタの構成要素については、そ
の形成が従来と同様であるので説明を省略する。
Next, impurities are introduced into the polysilicon layer 14 by ion implantation or the like, and thereafter, heat treatment is performed to diffuse the impurities in the polysilicon layer 14 into the base region 11 to form an emitter region 16. The components of the bipolar transistor, which are not described above, are formed in the same manner as in the prior art, and the description is omitted.

【0016】このような製造方法にあっては、先にフッ
素を導入したことにより、該フッ素の作用によって従来
に比べ低温でしかも安定かつ均一に自然酸化膜15を除
去することができ、したがって高信頼性を有し、かつ高
性能のバイポーラトランジスタを製造することができ
る。また、自然酸化膜15除去前にポリシリコン(ポリ
シリコン層14)の粒径サイズが1μmオーダー程度に
大きいと、ポリシリコン層14と自然酸化膜15との界
面におけるフッ素濃度が低下し、Si−O結合切断を促
進する効果が低下するため、自然酸化膜15除去前にお
いてはポリシリコンの粒径を小さくしておくのが好まし
い。しかして、本実施形態においては、自然酸化膜15
除去前にポリシリコンの粒径を0.05〜0.2μm程
度とし、自然酸化膜15除去後にポリシリコンの粒径を
1μm程度に増大させていることから、自然酸化膜15
の除去に支障がなく、しかも、この後ポリシリコン層1
4から不純物を拡散させてエミッタ領域16を形成する
際、この不純物の活性化率を増大させて高注入効率化を
図ることができる。
In such a manufacturing method, by introducing fluorine first, the natural oxide film 15 can be removed more stably and uniformly at a lower temperature than before by the action of the fluorine. A reliable and high-performance bipolar transistor can be manufactured. If the grain size of the polysilicon (polysilicon layer 14) is as large as about 1 μm before the removal of the native oxide film 15, the fluorine concentration at the interface between the polysilicon layer 14 and the native oxide film 15 decreases, and Si— Before the removal of the native oxide film 15, it is preferable to reduce the grain size of polysilicon since the effect of accelerating the O-bond cutting is reduced. Thus, in the present embodiment, the natural oxide film 15
Before the removal, the grain size of the polysilicon is set to about 0.05 to 0.2 μm, and after the removal of the native oxide film 15, the grain size of the polysilicon is increased to about 1 μm.
The removal of the polysilicon layer 1 does not hinder the removal.
In forming the emitter region 16 by diffusing an impurity from the substrate 4, the activation rate of the impurity can be increased to achieve high injection efficiency.

【0017】さらに、ベース領域形成をSiX Ge
(1-X) 等の材料で形成した際には、エミッタ領域形成に
先立って自然酸化膜15の除去処理を行っていることか
ら、エミッタ形成処理を高温長時間の熱処理で行う必要
がなく、これを通常の高温短時間処理で行うことがで
き、したがってベースプロファイルが変動するのを防止
することができるだけでなく、高温長時間の熱処理によ
り格子歪みが緩和されてヘテロ性が失われることを防止
することもできる。
Further, the base region is formed by Si x Ge.
When formed from a material such as (1-X), the removal process of the natural oxide film 15 is performed prior to the formation of the emitter region. This can be performed by ordinary high-temperature and short-time processing, thus not only preventing the base profile from fluctuating, but also preventing the loss of heterogeneity due to relaxation of lattice distortion due to high-temperature and long-time heat treatment. You can also.

【0018】なお、前記実施形態では、ポリシリコン層
14中へのフッ素の導入と、エミッタ領域16形成のた
めのポリシリコン層14への不純物の導入とをそれぞれ
独立して行ったが、本発明はこれに限定されることな
く、これらの処理を一つの処理で兼ねることも可能であ
る。例えば、PNPトランジスタを形成する場合、ポリ
シリコン層14中へのフッ素の導入をBF2 + のイオン
注入で行えば、このイオン注入をそのままエミッタ領域
16形成のためのポリシリコン層14への不純物の導入
に兼ねさせることができる。
In the above embodiment, the introduction of fluorine into the polysilicon layer 14 and the introduction of impurities into the polysilicon layer 14 for forming the emitter region 16 are performed independently of each other. The present invention is not limited to this, and it is also possible to combine these processes with one process. For example, in the case of forming a PNP transistor, if the introduction of fluorine into the polysilicon layer 14 is performed by ion implantation of BF 2 + , this ion implantation is carried out as it is to remove impurities into the polysilicon layer 14 for forming the emitter region 16. It can also be used for introduction.

【0019】また、同様に、ポリシリコン層14のポリ
シリコンの粒径を増大させるべくポリシリコンを非晶質
化するイオン注入処理と、エミッタ領域16形成のため
のポリシリコン層14への不純物の導入とをそれぞれ独
立して行ったが、これらについても一つの処理で兼ねる
ことも可能である。例えば、NPNトランジスタを形成
する場合、エミッタ領域16形成のためのポリシリコン
層14への不純物の導入条件を、不純物としてAs(ヒ
素)を選択し、加速エネンルギーを60〜80keV、
ドーズ量を5×1015〜2×1016/cm2 程度とする
ことなどにより、この処理をそのまま、ポリシリコンを
非晶質化するためのイオン注入処理に兼ねさせることが
できる。
Similarly, ion implantation for amorphizing the polysilicon to increase the grain size of the polysilicon in the polysilicon layer 14 and impurity implantation into the polysilicon layer 14 for forming the emitter region 16 are performed. Although the introduction and the introduction were performed independently, it is also possible to combine these with one process. For example, when forming an NPN transistor, As (arsenic) is selected as an impurity for introducing the impurity into the polysilicon layer 14 for forming the emitter region 16, the acceleration energy is set to 60 to 80 keV, and
By setting the dose amount to about 5 × 10 15 to 2 × 10 16 / cm 2 , this processing can be used as it is as the ion implantation processing for making the polysilicon amorphous.

【0020】さらに、前記実施形態では、本発明を通常
のWashed Poly Emitter 構造のバイポーラトランジスタ
の製造に適用した例について説明したが、ベース取り出
し電極をポリシリコンとした、Double Poly 構造のバイ
ポーラトランジスタの製造にも適用可能である。また、
前記実施形態ではベース領域11形成後、自然酸化膜1
5の除去処理を行ったが、本発明はこれに限定されるこ
となく、ベース領域の形成予定箇所において先にシリコ
ン基板10とポリシリコン層14との界面処理、すなわ
ち自然酸化膜15の除去処理を行っておき、その後、イ
オン注入法等によってベースの形成予定箇所に不純物を
導入・拡散させ、ベース領域を形成してもよい。このよ
うにベース領域形成を自然酸化膜15の除去処理の後に
行えば、該除去処理における高温処理によってベース領
域の不純物が再拡散することを防止することができる。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the manufacture of a bipolar transistor having a normal Washed Poly Emitter structure has been described. However, the manufacture of a bipolar transistor having a Double Poly structure using a base extraction electrode made of polysilicon has been described. Is also applicable. Also,
In the above embodiment, after the formation of the base region 11, the natural oxide film 1 is formed.
However, the present invention is not limited to this, and the interface treatment between the silicon substrate 10 and the polysilicon layer 14, that is, the removal treatment of the native oxide film 15 is first performed at the portion where the base region is to be formed. After that, an impurity may be introduced and diffused into a portion where the base is to be formed by ion implantation or the like to form a base region. If the base region is formed after the removal process of the native oxide film 15, the impurities in the base region can be prevented from being re-diffused by the high-temperature treatment in the removal process.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の製造方法は、多結晶半導体層あるいは非結晶半導体層
中にフッ素を導入した後熱処理を行い、半導体基板と多
結晶半導体層あるいは非結晶半導体層との界面の自然酸
化膜を除去するようにしたものであるから、導入したフ
ッ素の作用によって従来に比べ低温でしかも安定かつ均
一に自然酸化膜を除去することができ、したがって高信
頼性を有し、かつ高性能のバイポーラトランジスタを製
造することができる。
As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a heat treatment is performed after fluorine is introduced into a polycrystalline semiconductor layer or an amorphous semiconductor layer, and the semiconductor substrate and the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous Since the natural oxide film at the interface with the semiconductor layer is removed, the natural oxide film can be more stably and uniformly removed at a lower temperature than the conventional one by the action of the introduced fluorine, and therefore high reliability can be achieved. , And a high-performance bipolar transistor can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(c)は、本発明をバイポーラトラン
ジスタの製造に適用した場合の一実施形態を、工程順に
説明するための要部側断面図である。
FIGS. 1A to 1C are cross-sectional views of a principal part for explaining an embodiment in which the present invention is applied to the manufacture of a bipolar transistor in the order of steps.

【図2】従来の課題を説明するための、バイポーラトラ
ンジスタの要部側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view of a main part of a bipolar transistor for describing a conventional problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 シリコン基板(半導体基板) 14 ポリシリコン層(多結晶半導体層) 15 自
然酸化膜
Reference Signs List 10 silicon substrate (semiconductor substrate) 14 polysilicon layer (polycrystalline semiconductor layer) 15 natural oxide film

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に多結晶半導体層あるいは
非結晶半導体層を形成する工程と、 前記多結晶半導体層あるいは非結晶半導体層中にフッ素
を導入する工程と、 前記多結晶半導体層あるいは非結晶半導体層の直下の、
前記半導体基板上に形成された自然酸化膜を熱処理によ
って除去する工程と、 前記多結晶半導体層あるいは非結晶半導体層の半導体の
粒径を増大させる工程とを備えたことを特徴とする半導
体装置の製造方法。
A step of forming a polycrystalline semiconductor layer or an amorphous semiconductor layer on a semiconductor substrate; a step of introducing fluorine into the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer; Just below the crystalline semiconductor layer,
A semiconductor device comprising: a step of removing a natural oxide film formed on the semiconductor substrate by heat treatment; and a step of increasing a grain size of a semiconductor in the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer. Production method.
【請求項2】 前記半導体の粒径を増大させる工程が、
イオン注入処理と熱処理とからなることを特徴とする請
求項1記載の半導体装置の製造方法。
2. The step of increasing the particle size of the semiconductor,
2. The method according to claim 1, comprising an ion implantation process and a heat treatment.
【請求項3】 前記多結晶半導体層あるいは非結晶半導
体層中に不純物を導入する工程と、 熱処理を行って前記多結晶半導体層あるいは非結晶半導
体層中の不純物を前記半導体基板中に拡散させる工程と
を備えたことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の
製造方法。
3. A step of introducing an impurity into the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer, and a step of performing a heat treatment to diffuse the impurity in the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer into the semiconductor substrate. 2. The method according to claim 1, further comprising the steps of:
【請求項4】 前記半導体の粒径を増大させる工程が、
イオン注入処理と熱処理とからなることを特徴とする請
求項3記載の半導体装置の製造方法。
4. The step of increasing the particle size of the semiconductor,
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, comprising an ion implantation process and a heat treatment.
【請求項5】 前記多結晶半導体層あるいは非結晶半導
体層中にフッ素を導入する工程と、前記多結晶半導体層
あるいは非結晶半導体層中に不純物を導入する工程と
が、同一のイオン注入処理で行われることを特徴とする
請求項3記載の半導体装置の製造方法。
5. The step of introducing fluorine into the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer and the step of introducing impurities into the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer are performed by the same ion implantation process. The method according to claim 3, wherein the method is performed.
【請求項6】 前記多結晶半導体層あるいは非結晶半導
体層の半導体の粒径を増大させるためのイオン注入処理
と、前記多結晶半導体層あるいは非結晶半導体層中に不
純物を導入する工程とが、同一のイオン注入処理で行わ
れることを特徴とする請求項4記載の半導体装置の製造
方法。
6. An ion implantation process for increasing a grain size of a semiconductor of the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer, and a step of introducing an impurity into the polycrystalline semiconductor layer or the amorphous semiconductor layer, 5. The method according to claim 4, wherein the same ion implantation is performed.
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