JPS5847867B2 - ハンドウタイソウチ - Google Patents
ハンドウタイソウチInfo
- Publication number
- JPS5847867B2 JPS5847867B2 JP50023745A JP2374575A JPS5847867B2 JP S5847867 B2 JPS5847867 B2 JP S5847867B2 JP 50023745 A JP50023745 A JP 50023745A JP 2374575 A JP2374575 A JP 2374575A JP S5847867 B2 JPS5847867 B2 JP S5847867B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- junction
- silicon
- electrode
- semiconductor
- shallow
- 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
Links
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は表面から非常に浅い深さに形或されたPN接
合を有す半導体装置に於で、該PN接合上に新たにエビ
タキシアル層を形成し、その上に電極を形威した構造を
持つ電極取出口を有す半導体装置に関する。
合を有す半導体装置に於で、該PN接合上に新たにエビ
タキシアル層を形成し、その上に電極を形威した構造を
持つ電極取出口を有す半導体装置に関する。
最近、半導体素子の高周波特性、あるいは応答速度の特
性を改善するため、PN接合が急峻な階段型となるよう
不純物を分布させる要求が強い。
性を改善するため、PN接合が急峻な階段型となるよう
不純物を分布させる要求が強い。
現在のプレーナ技術に於で、そのような不純物を形成す
るためには、出来るだけPN接合の深さを浅くせざるを
得ない。
るためには、出来るだけPN接合の深さを浅くせざるを
得ない。
ところが、この浅いPN接合にするとオーミツク電極の
取り出し方が困難になるという欠点が生ずる。
取り出し方が困難になるという欠点が生ずる。
即ち、例えば従来のブレーナ法で、しかも従来の熱拡散
法で不純物を導入し浅い接合を形或した場合、従来の熱
拡散法ではどうしても半導体表面の不純物濃度が高くな
るので、欠陥を生じ易く、その格子欠陥や転位を通して
電極用金属が移動し、PN接合部を突き抜ける事故が生
ずる。
法で不純物を導入し浅い接合を形或した場合、従来の熱
拡散法ではどうしても半導体表面の不純物濃度が高くな
るので、欠陥を生じ易く、その格子欠陥や転位を通して
電極用金属が移動し、PN接合部を突き抜ける事故が生
ずる。
また、例えばブレーナ技術で硅素に作製した浅いPN接
合に対してアルミニウムでオーミツク電極を取り付ける
場合、絶縁保護膜と硅素との界面にアルミニウムが浸透
し、PN接合部を短絡してしまう場合も多い。
合に対してアルミニウムでオーミツク電極を取り付ける
場合、絶縁保護膜と硅素との界面にアルミニウムが浸透
し、PN接合部を短絡してしまう場合も多い。
またこのような欠陥や、あるいはアルミニウムの浸透が
少ないとしても、従来のブレーナ方式でバイポーラトラ
ンジスタを作る時に、エミツタ接合形成の際、必然的に
絶縁保護膜上がガラス化され、このガラス層を除去する
と元の拡散用孔より大きな孔があいてしまうのでPN接
合の縁端部が露出され易くなる。
少ないとしても、従来のブレーナ方式でバイポーラトラ
ンジスタを作る時に、エミツタ接合形成の際、必然的に
絶縁保護膜上がガラス化され、このガラス層を除去する
と元の拡散用孔より大きな孔があいてしまうのでPN接
合の縁端部が露出され易くなる。
高周波トランジスタや高速動作を要求される素子では、
PN接合形或のための拡散用窓と、電極金属の取出口の
孔とを共用せざるを得ない場合が多いので、上記の欠点
は素子製造上大きな問題である。
PN接合形或のための拡散用窓と、電極金属の取出口の
孔とを共用せざるを得ない場合が多いので、上記の欠点
は素子製造上大きな問題である。
この発明の目的は浅いPN接合を有す場合でもオーミツ
ク電極を容易に取り付けられる技術を提供することにあ
る。
ク電極を容易に取り付けられる技術を提供することにあ
る。
この発明の半導体装置では、浅いPN接合を有す半導体
基板上に設けられた絶縁保護膜の電極取出口に於で、半
導体基板上に新たに低温で半導体を固相にてエビタキシ
アル成長させ、その後電極金属を付着せしめて形成した
引出し電極を有すことを特徴とする。
基板上に設けられた絶縁保護膜の電極取出口に於で、半
導体基板上に新たに低温で半導体を固相にてエビタキシ
アル成長させ、その後電極金属を付着せしめて形成した
引出し電極を有すことを特徴とする。
この発明の原理は、単結晶の半導体基板上に金属蒸着膜
を付着させ、その上に更に非品質の、基板と同じ半導体
を蒸着して、それを金属と半導体の共晶点より低い温度
で加熱すると、非晶質半導体が金属蒸着膜と化合し、か
つ非晶質半導体の原子が金属蒸着膜を通過して基板半導
体と金属一半導体化合物層との界面にて再結晶化し、単
結晶半導体として固相の状態でエビタキシアル成長する
という公知の事実と、その公知技術を、浅いPN接合を
有す電極取出口に適用して、従来得られなかった高周波
特性を有す極めて浅いPN接合に対してもオーミツク電
極が形成できるようになったという新たな発見と、その
ようにして形或した電極が熱的にも電気的にも安定であ
るという新たな発見に基く。
を付着させ、その上に更に非品質の、基板と同じ半導体
を蒸着して、それを金属と半導体の共晶点より低い温度
で加熱すると、非晶質半導体が金属蒸着膜と化合し、か
つ非晶質半導体の原子が金属蒸着膜を通過して基板半導
体と金属一半導体化合物層との界面にて再結晶化し、単
結晶半導体として固相の状態でエビタキシアル成長する
という公知の事実と、その公知技術を、浅いPN接合を
有す電極取出口に適用して、従来得られなかった高周波
特性を有す極めて浅いPN接合に対してもオーミツク電
極が形成できるようになったという新たな発見と、その
ようにして形或した電極が熱的にも電気的にも安定であ
るという新たな発見に基く。
尚上記公知技術は、例えば1974年6月1日に米国物
理学会(Ame r i can Insti−tut
e of Physics) で発行したアブライド
フイズイツクスレターズ誌(Applied Phys
icsLetters)の第25巻第1号、3頁から5
頁にかけて、カナリ、メイヤー、オクタビアニ、シガー
ドとパンデアヴエグ(C. Canali ,J .
W.Mayer,G.Ottaviani ,D.Si
gurd and W.vander Weg )によ
り報告されている。
理学会(Ame r i can Insti−tut
e of Physics) で発行したアブライド
フイズイツクスレターズ誌(Applied Phys
icsLetters)の第25巻第1号、3頁から5
頁にかけて、カナリ、メイヤー、オクタビアニ、シガー
ドとパンデアヴエグ(C. Canali ,J .
W.Mayer,G.Ottaviani ,D.Si
gurd and W.vander Weg )によ
り報告されている。
この発明の一般的な効果として先ず第1に従来のプレー
ナ技術では取り付けられなかった浅いPn接合に対して
もオーミツク電極を取り付けられるようになったことが
あげられる。
ナ技術では取り付けられなかった浅いPn接合に対して
もオーミツク電極を取り付けられるようになったことが
あげられる。
第2に、このように形威された電極は、従来の金属一半
導体接触より副熱性に優れていることがあげられる。
導体接触より副熱性に優れていることがあげられる。
更に第3の効果として低温での熱処理で形成できるため
半導体基板上にプロセスで導入される欠陥、いわゆるP
rocess induced defectが入らな
いので低雑音素子が得られ、電気的にも良好な素子が得
られるという点があげられる。
半導体基板上にプロセスで導入される欠陥、いわゆるP
rocess induced defectが入らな
いので低雑音素子が得られ、電気的にも良好な素子が得
られるという点があげられる。
次にこの発明の実施例を図面を参照して説明する。
先ず第1の実施例として硅素基板に形成したバイポーラ
トランジスタに適用した場合を掲げる。
トランジスタに適用した場合を掲げる。
第1図はその工程を順に説明したものである。
図Aのように二酸化硅素膜11で被膜されたP型硅素薄
片12を用意し、その二酸化硅素膜11に選択的に孔を
あけ、n型不純物を浅く拡散させる。
片12を用意し、その二酸化硅素膜11に選択的に孔を
あけ、n型不純物を浅く拡散させる。
浅くかつ急峻な階段型接合を形成するには不純物として
砒素を用いるとよいことが知られている。
砒素を用いるとよいことが知られている。
例えば900℃で砒素を15分拡散させると約0.1μ
の位置にPn接合13が形成できる。
の位置にPn接合13が形成できる。
次いで図Bのように電子ビーム蒸着法によりパラシウム
14を600〜2000人、更にその上に硅素15を5
000人〜1μの厚さになるよう連続蒸着する。
14を600〜2000人、更にその上に硅素15を5
000人〜1μの厚さになるよう連続蒸着する。
そのまま真空中で500〜550°Cで加熱すると蒸着
した硅素15は図Cl,図C−2、図C一3の段階を経
て基板硅素12上に新たにエビタキシアル層16として
固相のまま再結晶される。
した硅素15は図Cl,図C−2、図C一3の段階を経
て基板硅素12上に新たにエビタキシアル層16として
固相のまま再結晶される。
即ち、先ずパラジウム14がパラジウム硅化物17とな
り、その時元のパラジウムの厚さの約0.7倍の厚さに
相当する蒸着硅素15が消費される(図C−1)。
り、その時元のパラジウムの厚さの約0.7倍の厚さに
相当する蒸着硅素15が消費される(図C−1)。
更に時間が経過すると残りの蒸着硅素15はパラジウム
硅化物17中を拡散し固溶度を超えた分が基板硅素12
上に成長する図C2o最終的には図C−3のように最初
表面にあった蒸着硅素15が全て内部へ拡散し、基板硅
素12上にエビタキシアル層16として再析出し単結晶
層となる。
硅化物17中を拡散し固溶度を超えた分が基板硅素12
上に成長する図C2o最終的には図C−3のように最初
表面にあった蒸着硅素15が全て内部へ拡散し、基板硅
素12上にエビタキシアル層16として再析出し単結晶
層となる。
下地が二酸化硅素11の場合にはエビタキシアル成長せ
ず、この温度では結晶再配列は起こらないので、混合物
層17′として存在する。
ず、この温度では結晶再配列は起こらないので、混合物
層17′として存在する。
次いで図Dに示したように通常よく使用されている方法
で化学的に窒化硅素膜を被覆しそれを選択的に除去して
マスク18を形成し、プラズマエッチングにより露出し
ているパラジウム硅化物17及びパラジウムと硅素の混
合物層17′を除去する。
で化学的に窒化硅素膜を被覆しそれを選択的に除去して
マスク18を形成し、プラズマエッチングにより露出し
ているパラジウム硅化物17及びパラジウムと硅素の混
合物層17′を除去する。
その後マスク18を除去して図Eのように電極金属とし
て例えばアルミニウムを1μほど蒸着し、引出し電極1
9を形成し完或する。
て例えばアルミニウムを1μほど蒸着し、引出し電極1
9を形成し完或する。
この実施例の第1の効果はPn接合部13と電極金属と
してのアルミニウム19との間が離れているので電極金
属が浸透して行きPn接合を短終する事故の発生率が非
常に少なくなることである。
してのアルミニウム19との間が離れているので電極金
属が浸透して行きPn接合を短終する事故の発生率が非
常に少なくなることである。
従来、不純物拡散の窓と電極金属形成用窓とを共用する
素子でPn接合の深さが0.1μ程度の集積回路素子を
歩留りよく生産することは不可能に近かった。
素子でPn接合の深さが0.1μ程度の集積回路素子を
歩留りよく生産することは不可能に近かった。
第2の効果はパラジウム硅化物17を介してオーミツク
電極19が取付けられるので、ビームリード素子並の熱
的に安定な素子が得られることである。
電極19が取付けられるので、ビームリード素子並の熱
的に安定な素子が得られることである。
従来の方法ではアルミニウムを蒸着したあと4 5 0
0C〜550℃で15分程度の熱処理が必要で、この
熱処理中に前記の如くアルミニウムが硅素と二酸化硅素
の界面に浸透したり、あるいは欠陥や転位を通して硅素
中を増速拡散しPn接合を突き抜けていったりしていた
。
0C〜550℃で15分程度の熱処理が必要で、この
熱処理中に前記の如くアルミニウムが硅素と二酸化硅素
の界面に浸透したり、あるいは欠陥や転位を通して硅素
中を増速拡散しPn接合を突き抜けていったりしていた
。
本発明の構造では、周相によるエビタキシアル層が10
00人もあれば500’Cで15分の熱処理をしてもP
N接合の短絡事故は発生しなかった。
00人もあれば500’Cで15分の熱処理をしてもP
N接合の短絡事故は発生しなかった。
これは新たに析出したこのエビタキシアル層が均一な単
結晶となっていることに起因すると考えられる。
結晶となっていることに起因すると考えられる。
更にまた、エミツタの逆剛圧が7,0■の素子を用いて
300℃で3■の逆バイアスを印加しておく試験でも、
試験後に−5■の印加時の逆方向電流は、少なくとも1
00時間以内では1桁以内の変動しか示さなかった。
300℃で3■の逆バイアスを印加しておく試験でも、
試験後に−5■の印加時の逆方向電流は、少なくとも1
00時間以内では1桁以内の変動しか示さなかった。
第3の効果は、この固相エピタキシアル層中には数φの
オーダーでパラジウムが残存しており、Pn接合上にこ
の固相エピタキシアル層を通してパラジウム硅化物を介
しアルミニウムが付いている電極構造のオーミツクコン
タクト抵抗値は、従来と何ら遜色が無いことである。
オーダーでパラジウムが残存しており、Pn接合上にこ
の固相エピタキシアル層を通してパラジウム硅化物を介
しアルミニウムが付いている電極構造のオーミツクコン
タクト抵抗値は、従来と何ら遜色が無いことである。
更にまた従来は上記のようにアルミニウムを蒸着したあ
と450〜5500Cの熱処理を要したが、この方法で
は熱処理は行なわなくても従来と同程度のコンタクト抵
抗の電極が形成できる。
と450〜5500Cの熱処理を要したが、この方法で
は熱処理は行なわなくても従来と同程度のコンタクト抵
抗の電極が形成できる。
以上の実施例では絶縁保護膜11に選択的に孔をあけて
不純物を拡散し、浅いPN接合を作った場合の例を示し
たが、本発明は単にこのような場合のみならず、第2図
に示すように基板21上に全面に基板21とは反対の電
気伝導型を示す薄いエビタキシアル層22がある場合で
も、同様に適用できる。
不純物を拡散し、浅いPN接合を作った場合の例を示し
たが、本発明は単にこのような場合のみならず、第2図
に示すように基板21上に全面に基板21とは反対の電
気伝導型を示す薄いエビタキシアル層22がある場合で
も、同様に適用できる。
即ち電極取出口にて半導体が露出している個所に新たに
固相エピタキシアル層23を形成して電極金属24の浸
透を防ぐことができる。
固相エピタキシアル層23を形成して電極金属24の浸
透を防ぐことができる。
また本発明はMOS素子にも使える。
第3図はフラットMOS素子(あるいはLOCOSとも
呼ばれる)に適用した例である。
呼ばれる)に適用した例である。
即ち素子領域外は厚い絶縁膜31で被膜されており、素
子部には所望の閾値電圧になるよう膜厚を制御されたゲ
ート絶縁膜32がある。
子部には所望の閾値電圧になるよう膜厚を制御されたゲ
ート絶縁膜32がある。
このゲート絶縁膜の下のチャンネル長Lは素子の高速動
作と目的とする時には1〜2μにする必要がある。
作と目的とする時には1〜2μにする必要がある。
ゲイン定数はこのチャンネル長Lの逆数に比例するので
Lが小さい時は尚更誤差を精密に制御しなければならな
い。
Lが小さい時は尚更誤差を精密に制御しなければならな
い。
更にまた浮遊容量を少なくするためにもゲート絶縁膜3
2の下にソース33、ドレイン34の領域が出来るだけ
入り込まぬ方が望ましい。
2の下にソース33、ドレイン34の領域が出来るだけ
入り込まぬ方が望ましい。
そこでゲート絶縁膜32近くではソース33、ドレイン
34のPn接合は出来るだけ浅くする必要がある。
34のPn接合は出来るだけ浅くする必要がある。
ここで従来の方法ではソース33及びドレイン34に対
するオーミツクコンタクトをとる時前記のような問題を
生じていた。
するオーミツクコンタクトをとる時前記のような問題を
生じていた。
本発明により図の如く固相エピタキシアル層35をソー
ス及びドレインの電極取出口に介在させてやれば、この
オーミツク電極の取付けの際、ソース及びドレインのP
N接合での短絡事故を防ぐことが出来る。
ス及びドレインの電極取出口に介在させてやれば、この
オーミツク電極の取付けの際、ソース及びドレインのP
N接合での短絡事故を防ぐことが出来る。
本発明は単に硅素に限らずゲルマニウムの場合でも同様
に適用できる。
に適用できる。
第1図は本発明の実施例の工程を順次説明するための図
、第2図は本発明の他の実施例の断面図であり、第3図
は更に本発明の他の実施例を説明するための断面図であ
る。 11,31・・・・・・二酸化硅素膜、12.21・・
・・・・基板硅素、13・・・・・・Pn接合、14・
・・・・・パラジウム蒸着膜、15・・・・・・非晶質
硅素蒸着膜、16,23,35・・・・・・固相エピタ
キシアル層、17・・・・・・パラジウム硅化物、17
′・・・・・・パラジウムー硅素混合物、18・・・・
・・窒化硅素膜、19.24・・・・・・アルミニウム
電極金属、22・・・・・・薄いエビタキシアル層、3
2・・・・・・ゲート酸化膜、33・・・・・・ソース
、34・・・・・・ドレイン。
、第2図は本発明の他の実施例の断面図であり、第3図
は更に本発明の他の実施例を説明するための断面図であ
る。 11,31・・・・・・二酸化硅素膜、12.21・・
・・・・基板硅素、13・・・・・・Pn接合、14・
・・・・・パラジウム蒸着膜、15・・・・・・非晶質
硅素蒸着膜、16,23,35・・・・・・固相エピタ
キシアル層、17・・・・・・パラジウム硅化物、17
′・・・・・・パラジウムー硅素混合物、18・・・・
・・窒化硅素膜、19.24・・・・・・アルミニウム
電極金属、22・・・・・・薄いエビタキシアル層、3
2・・・・・・ゲート酸化膜、33・・・・・・ソース
、34・・・・・・ドレイン。
Claims (1)
- 1 半導体基板上に開孔を有する絶縁被膜が設けられ、
該開孔の部分の前記半導体基板上に固相エピタキシャル
成長させた金属を含有する単結晶半導体層が設けられ、
該単結晶半導体層上に金属硅化物層が設けられ、該金属
硅化物層上に電極が形成されていることを特徴とする半
導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50023745A JPS5847867B2 (ja) | 1975-02-26 | 1975-02-26 | ハンドウタイソウチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50023745A JPS5847867B2 (ja) | 1975-02-26 | 1975-02-26 | ハンドウタイソウチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5198956A JPS5198956A (ja) | 1976-08-31 |
JPS5847867B2 true JPS5847867B2 (ja) | 1983-10-25 |
Family
ID=12118837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50023745A Expired JPS5847867B2 (ja) | 1975-02-26 | 1975-02-26 | ハンドウタイソウチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5847867B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4109372A (en) * | 1977-05-02 | 1978-08-29 | International Business Machines Corporation | Method for making an insulated gate field effect transistor utilizing a silicon gate and silicide interconnection vias |
JPS5933825A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-23 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS60107831A (ja) * | 1983-11-17 | 1985-06-13 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1975
- 1975-02-26 JP JP50023745A patent/JPS5847867B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5198956A (ja) | 1976-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2812832B2 (ja) | 半導体多結晶ダイヤモンド電子デバイス及びその製造方法 | |
US3524113A (en) | Complementary pnp-npn transistors and fabrication method therefor | |
JPH0523055B2 (ja) | ||
JPS6252963A (ja) | バイポ−ラトランジスタの製造方法 | |
US4641164A (en) | Bidirectional vertical power MOS device and fabrication method | |
US3951693A (en) | Ion-implanted self-aligned transistor device including the fabrication method therefor | |
US3713908A (en) | Method of fabricating lateral transistors and complementary transistors | |
JPS5847867B2 (ja) | ハンドウタイソウチ | |
JP2543416B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPS62245627A (ja) | 液相エピタキシヤル法 | |
JPH0770695B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JPH01241168A (ja) | バイポーラトランジスタおよびその製造方法 | |
JPS6032349B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3062065B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH03201564A (ja) | ラテラル型半導体装置 | |
US3959810A (en) | Method for manufacturing a semiconductor device and the same | |
JPS59139649A (ja) | 配線構造 | |
JPS6157714B2 (ja) | ||
JPH0556849B2 (ja) | ||
ES364975A1 (es) | Un dispositivo semiconductor. | |
JP2660252B2 (ja) | 化合物半導体装置の製造方法 | |
JPH0684822A (ja) | 半導体ウエーハの形成方法及びその測定方法 | |
JPS6020570A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH04226082A (ja) | 半導体装置 | |
JPH0680686B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 |