JPS587840A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPS587840A JPS587840A JP57064848A JP6484882A JPS587840A JP S587840 A JPS587840 A JP S587840A JP 57064848 A JP57064848 A JP 57064848A JP 6484882 A JP6484882 A JP 6484882A JP S587840 A JPS587840 A JP S587840A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はバイポーラ装置及びMO8装置のような集積回
路及びその製造方法に関し、更に詳細には、分離領域の
下側に設けられた導電層を有しこの導電層が半導体基板
の活性な不純物ドーパントの導電領域と電気的に接触し
ている集積回路及びその製造方法に関する。
路及びその製造方法に関し、更に詳細には、分離領域の
下側に設けられた導電層を有しこの導電層が半導体基板
の活性な不純物ドーパントの導電領域と電気的に接触し
ている集積回路及びその製造方法に関する。
集積回路は装置の予じめ選択した位置に複数の電気接点
を有する。また、半導体基板の予じめ選択した領域とオ
ーム接触して複数の電気接点が設けられる。この予じめ
選択した領域は、一般に半導体基板の導電型と反対導電
型のイオン注入又は熱拡散不純物領域を含む。
を有する。また、半導体基板の予じめ選択した領域とオ
ーム接触して複数の電気接点が設けられる。この予じめ
選択した領域は、一般に半導体基板の導電型と反対導電
型のイオン注入又は熱拡散不純物領域を含む。
例えばバイポーラ装置の場合はエミッタ、ベース及びコ
レクタのための電気接点が設けられ、エミッタ及びコレ
クタの電気接点は第1導電型の不純物領域とオーム接触
しベースの電気接点は第2導電型の不純物領域とオーム
接触する。
レクタのための電気接点が設けられ、エミッタ及びコレ
クタの電気接点は第1導電型の不純物領域とオーム接触
しベースの電気接点は第2導電型の不純物領域とオーム
接触する。
MO8装置の場合はソース、ドレイン及びゲートのため
の電気接点が設けられ、ソース及びドレインの電気接点
は不純物領域と電気接触しゲートの電気接点は基板とオ
ーム接触しない。
の電気接点が設けられ、ソース及びドレインの電気接点
は不純物領域と電気接触しゲートの電気接点は基板とオ
ーム接触しない。
バイポーラ装置に存在する1つの特定の問題はエミッタ
接点とコレクタ接点の間のフィールド領域に延びるサブ
領域又はサブ層の抵抗である。例えば、サブ層のシート
抵抗は通常少なくて約10Ω/口である。コレクタ直列
抵抗を減じるため、通常サブコレクタ層と呼ばれる、高
度にドープした埋込みサブ層がこれまで用いられていた
。また、バイポーラ回路の設計において大きなコレクタ
直列抵抗を避けるため、コレクタ接点は一般にエミツタ
接点と非常に近接して配置されている。しかしこれはバ
イポーラ回路の設計においてレイアウト上の重大な制約
を与える。
接点とコレクタ接点の間のフィールド領域に延びるサブ
領域又はサブ層の抵抗である。例えば、サブ層のシート
抵抗は通常少なくて約10Ω/口である。コレクタ直列
抵抗を減じるため、通常サブコレクタ層と呼ばれる、高
度にドープした埋込みサブ層がこれまで用いられていた
。また、バイポーラ回路の設計において大きなコレクタ
直列抵抗を避けるため、コレクタ接点は一般にエミツタ
接点と非常に近接して配置されている。しかしこれはバ
イポーラ回路の設計においてレイアウト上の重大な制約
を与える。
I2L 又はMTLと呼ばれる論理回路は電力消費が小
さく且つ高性能のため大、きな集積回路の用途で非常に
魅力的である。しかしエミッタ・サブ層の直列抵抗は垂
直な配線チャネルの数を厳しく制限している。このエミ
ッタ・サブ層直列抵抗の問題を解決するだめの1つの方
法はゲート当り複数のエミッタ・サブ層接点を設けるこ
とである。
さく且つ高性能のため大、きな集積回路の用途で非常に
魅力的である。しかしエミッタ・サブ層の直列抵抗は垂
直な配線チャネルの数を厳しく制限している。このエミ
ッタ・サブ層直列抵抗の問題を解決するだめの1つの方
法はゲート当り複数のエミッタ・サブ層接点を設けるこ
とである。
しかしこの方法は回路密度を下げ配線を難しくする。
MOSFET及びMOSダイナミックRAMのようなM
O8装置に関していえば、このようなMO8装置を用い
た回路はアルファ粒子の作用に対して敏感であることが
知られている。n+型ウニ・・上にp型エピタキシャル
基板を形成したものをp型ウェー・の代わりに用いた場
合は、n+型ウつ八へアルファ粒子によって発生される
電子に対する有効なシンクであるため、アルファ粒子の
作用に対する感度が非常に減じられることが知られてい
る。しかし、効果的にするためには、p型エピタキシャ
ル基板はアルファ粒子の浸透の深さ約25ミクロンより
も薄くなければならない。このような薄い、そしてドー
プ量の少ないエビタキンヤル層は非常に高いシート抵抗
を有し、p型基板電位に局部的変動を与える。この問題
を解決するための1つの方法は装置毎に又は少数の装置
毎に基板接点を設けることである。通常の接点形成方法
ではこのようなやり方はシリコン・チップの面積を非常
に浪費し不利である。
O8装置に関していえば、このようなMO8装置を用い
た回路はアルファ粒子の作用に対して敏感であることが
知られている。n+型ウニ・・上にp型エピタキシャル
基板を形成したものをp型ウェー・の代わりに用いた場
合は、n+型ウつ八へアルファ粒子によって発生される
電子に対する有効なシンクであるため、アルファ粒子の
作用に対する感度が非常に減じられることが知られてい
る。しかし、効果的にするためには、p型エピタキシャ
ル基板はアルファ粒子の浸透の深さ約25ミクロンより
も薄くなければならない。このような薄い、そしてドー
プ量の少ないエビタキンヤル層は非常に高いシート抵抗
を有し、p型基板電位に局部的変動を与える。この問題
を解決するための1つの方法は装置毎に又は少数の装置
毎に基板接点を設けることである。通常の接点形成方法
ではこのようなやり方はシリコン・チップの面積を非常
に浪費し不利である。
本発明は集積回路におけるサブ層シート抵抗を著しく減
少させることができ、また基板チップ面積を浪費するこ
となく自己整合様式で各装置に基板接点を設けることが
できる。従って上述の基板電位変動の問題は本発明によ
シ解決される。
少させることができ、また基板チップ面積を浪費するこ
となく自己整合様式で各装置に基板接点を設けることが
できる。従って上述の基板電位変動の問題は本発明によ
シ解決される。
更に、バイポーラ装置に関していえば、本発明によれば
コレクタ領域をエミッタ領域から離して配置することが
でき、従って回路のレイアウト及び配線の設計を容易に
する。例えば12L 又はMTLの場合、エミッタ・サ
ブ層直列抵抗が大巾に減じちれることにより、ゲート当
シ複数のエミッタ・サブ層接点を設けることなく、より
多数の垂直な配線チャネルを設けることができ、回路密
度及び配線の容易性を改善する。
コレクタ領域をエミッタ領域から離して配置することが
でき、従って回路のレイアウト及び配線の設計を容易に
する。例えば12L 又はMTLの場合、エミッタ・サ
ブ層直列抵抗が大巾に減じちれることにより、ゲート当
シ複数のエミッタ・サブ層接点を設けることなく、より
多数の垂直な配線チャネルを設けることができ、回路密
度及び配線の容易性を改善する。
本発明Fiミツイールド離領域及び不純物ドープ領域を
有する半導体基板を含む集積回路に関する。
有する半導体基板を含む集積回路に関する。
本発明の集積回路装置はフィールド分離領域の下側に設
けられた耐火性金属の珪化物を含み、この金属珪化物は
不純物ドープ領域と電気的に接触している。
けられた耐火性金属の珪化物を含み、この金属珪化物は
不純物ドープ領域と電気的に接触している。
本発明に従って所要の位置に珪化物層を設けることによ
って、この珪化物層の存在する領域においてサブ層シー
ト抵抗が大巾に減じられる。サブ層シート抵抗のこの減
少により、サブ層のドーパントs度を減じることが可能
になる。サブ層ドーピング濃度を減じることができれば
、結果として、サブ層と関連する欠陥密度を低減させ且
つサブ層の厚さを減じることができる。サブ層の厚さを
減じることができれば、回路の分離領域又は分離みぞの
深さも減じることができる。
って、この珪化物層の存在する領域においてサブ層シー
ト抵抗が大巾に減じられる。サブ層シート抵抗のこの減
少により、サブ層のドーパントs度を減じることが可能
になる。サブ層ドーピング濃度を減じることができれば
、結果として、サブ層と関連する欠陥密度を低減させ且
つサブ層の厚さを減じることができる。サブ層の厚さを
減じることができれば、回路の分離領域又は分離みぞの
深さも減じることができる。
本発明の方法は上述の集積回路を製造するものであるが
、本発明の方法は付加的なマスキング・ステップを必要
とせずに、自己整合した珪化物サブ層を与える。サブ層
はこれと接続される導電領域に関して自己整合される。
、本発明の方法は付加的なマスキング・ステップを必要
とせずに、自己整合した珪化物サブ層を与える。サブ層
はこれと接続される導電領域に関して自己整合される。
本発明の方法は、−導電型の活性な不純物を含む半導体
基板を設け、次に半導体基板の所定の領域に上記−導電
型又は反対導電型の活性な不純物を熱拡散又はイオン注
入することを含む。次に、これらの所定の領域に耐火性
の金属が付着される。
基板を設け、次に半導体基板の所定の領域に上記−導電
型又は反対導電型の活性な不純物を熱拡散又はイオン注
入することを含む。次に、これらの所定の領域に耐火性
の金属が付着される。
この金属は次に、導電性の耐火性化合物層を形成するた
め金属の下の基板と反応される。そしてこの化合物層の
上に絶縁層が設けられる。
め金属の下の基板と反応される。そしてこの化合物層の
上に絶縁層が設けられる。
次に本発明の良好な実施態様について説明するが、その
前に、一般的注意事項について説明する。
前に、一般的注意事項について説明する。
実施例では特定の態様が用いられているが、p型あるい
はn型の導電型は入れ替えることができることは理解さ
れよう。また、′金属型の相互接続線”あるいは“°′
高導電率の相互接続線”という用語はアルミニウムのよ
うな金属線だけでなく、金属程度へ導電率を有する非金
属材例えば高度にドープしたポリシリコン又は金属珪化
物をも含むものである。リングラフィ技術として、はフ
ォトリングラフィが例示されるが、電子ビーム装置のよ
うな他のリングラフィ技術も使用しうる。また、例えば
ゲートのための好ましい導電層としてポリシリコンが用
いられているが、種々の導電層を与えるために他の材料
も使用しうる。特に、このような導電層は耐火性金属又
はその珪化物でつくることができる。耐火性金属という
のは、好ましくない程の劣化を生じることなく製造期間
の高温に耐えることができる金属であり、例えばタング
ステン、タンタル、/17ニウム、モリブデン、バナジ
ウム、ニオブ、ロジウム及びコバルトである。
はn型の導電型は入れ替えることができることは理解さ
れよう。また、′金属型の相互接続線”あるいは“°′
高導電率の相互接続線”という用語はアルミニウムのよ
うな金属線だけでなく、金属程度へ導電率を有する非金
属材例えば高度にドープしたポリシリコン又は金属珪化
物をも含むものである。リングラフィ技術として、はフ
ォトリングラフィが例示されるが、電子ビーム装置のよ
うな他のリングラフィ技術も使用しうる。また、例えば
ゲートのための好ましい導電層としてポリシリコンが用
いられているが、種々の導電層を与えるために他の材料
も使用しうる。特に、このような導電層は耐火性金属又
はその珪化物でつくることができる。耐火性金属という
のは、好ましくない程の劣化を生じることなく製造期間
の高温に耐えることができる金属であり、例えばタング
ステン、タンタル、/17ニウム、モリブデン、バナジ
ウム、ニオブ、ロジウム及びコバルトである。
第1.1図において、p−シリコン基板2は所望の結晶
配向(例えば<100>)を有し、これはほう素のよう
なp型ドーパントの存在下で成長させたp型シリコン素
材を薄く切り研摩することによってつくることができる
。シリコンのための他のp型ドーパントはアルミニウム
、ガリウム及びインジウムを含む。p型ドーパントの典
型的なドース量は約1015原子/cd・である。基板
2の上には、りん、ひ素又はアンチモンのようなn型ド
ーパント不純物を約1020原子/cd”の高濃度で含
むn 不純物サブ層3が形成される。n+サブ層5の上
には、りん、ひ素又はアンチモノのようなn型不純物を
含むn型エピタキシャル成長7937層4が設けられる
。このn型不純物の典型的な濃度は1016原子/謔で
ある。
配向(例えば<100>)を有し、これはほう素のよう
なp型ドーパントの存在下で成長させたp型シリコン素
材を薄く切り研摩することによってつくることができる
。シリコンのための他のp型ドーパントはアルミニウム
、ガリウム及びインジウムを含む。p型ドーパントの典
型的なドース量は約1015原子/cd・である。基板
2の上には、りん、ひ素又はアンチモンのようなn型ド
ーパント不純物を約1020原子/cd”の高濃度で含
むn 不純物サブ層3が形成される。n+サブ層5の上
には、りん、ひ素又はアンチモノのようなn型不純物を
含むn型エピタキシャル成長7937層4が設けられる
。このn型不純物の典型的な濃度は1016原子/謔で
ある。
n型エピタキシャル・シリコン層4の上には、二酸化シ
リコンのような酸化物層5が設けられるが、これは例え
ばシリコン層4の熱酸化又は周知の真空蒸着あるいは化
学的蒸着によりつくることができる。典型的には、この
層5の厚さは約1゜O〜1000Aである。
リコンのような酸化物層5が設けられるが、これは例え
ばシリコン層4の熱酸化又は周知の真空蒸着あるいは化
学的蒸着によりつくることができる。典型的には、この
層5の厚さは約1゜O〜1000Aである。
次に、付着性のある酸化障壁層又は非酸化材層6例えば
窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化はう素、酸化ア
ルミニウム、炭化珪素が付着される。好ましくは、層6
は窒化シリコンのような窒化物であシ、約500〜5o
ooXの厚さである。
窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化はう素、酸化ア
ルミニウム、炭化珪素が付着される。好ましくは、層6
は窒化シリコンのような窒化物であシ、約500〜5o
ooXの厚さである。
層6は普通の化学的蒸着法で付着できる。もう1つの二
酸化シリコン層7がその上に付着される。
酸化シリコン層7がその上に付着される。
二酸化シリコン層7は約100〜1.oooXの厚さで
あり、化学的蒸着によって形成できる。
あり、化学的蒸着によって形成できる。
酸化障壁層の物質は酸化しないか、又はシリコン、ポリ
シリコンよシも極端に遅い速度でしか酸化しないもので
なければならない。酸化障壁層の物質は本発明の方法に
おいてさらされる条件下では非酸化物質であると考えら
れる。
シリコンよシも極端に遅い速度でしか酸化しないもので
なければならない。酸化障壁層の物質は本発明の方法に
おいてさらされる条件下では非酸化物質であると考えら
れる。
上側の二酸化シリコン層7の表面に、周知のフォトリソ
グラフィック・マスキング及びエツチング技術で用いら
れる形式のフォトレジスト層のようなパターン決定層(
図示せず)が設けられる。
グラフィック・マスキング及びエツチング技術で用いら
れる形式のフォトレジスト層のようなパターン決定層(
図示せず)が設けられる。
この分野で知られている任意の7オトレジストを使用し
うる。フォトレジスト材はスピン法又はスプレー法で被
覆しうる。
うる。フォトレジスト材はスピン法又はスプレー法で被
覆しうる。
フォトレジスト層が乾燥され、フォトリソグラフィック
・マスクを用いて紫外線に選択的に露光される。マスク
は所定のパターンの不透明部分を有する透明なプレート
である。露光されたレジスト領域は適当な現像液で除去
される。
・マスクを用いて紫外線に選択的に露光される。マスク
は所定のパターンの不透明部分を有する透明なプレート
である。露光されたレジスト領域は適当な現像液で除去
される。
次に、二酸化シリコン層5,7及び窒化シリコン層6の
露出された部分を除去する処理が行なわれる。二酸化シ
リコン層及び窒化シリコン層は標準の湿式化学エツチン
グ又は例えばCF4−O2反応1仕イオンVエツチング
によシ除去できる。また、第11.、、22図に示され
るように、露出されたエピタキシャル・シリコン層の領
域が例えばCF4−O2又はCCTj12 CF2−0
2を用いた反応性イオン・エツチングにより除去される
。エピタキシャル・シリコン層4の除去される深さは約
2000A〜1ミクロンであり、最も好ましいのは約0
,5ミクo ンテ;hる。エピタキシャル・シリコン層
4は最初的0.5〜2ミクロンの厚さ、好ましくは約1
ミクロンの厚さにつくられる。
露出された部分を除去する処理が行なわれる。二酸化シ
リコン層及び窒化シリコン層は標準の湿式化学エツチン
グ又は例えばCF4−O2反応1仕イオンVエツチング
によシ除去できる。また、第11.、、22図に示され
るように、露出されたエピタキシャル・シリコン層の領
域が例えばCF4−O2又はCCTj12 CF2−0
2を用いた反応性イオン・エツチングにより除去される
。エピタキシャル・シリコン層4の除去される深さは約
2000A〜1ミクロンであり、最も好ましいのは約0
,5ミクo ンテ;hる。エピタキシャル・シリコン層
4は最初的0.5〜2ミクロンの厚さ、好ましくは約1
ミクロンの厚さにつくられる。
次に、残っているフォトレジストが適当な溶剤によシ除
去され、二酸化シリコン層8がエピタキシャル・シリコ
ン層4のエッチされたくぼみ領域の表面に熱成長によシ
形成される。第11.、35図は後述するように二酸化
シリコン層8の平担部分を除去した後の段階を示してお
り、従って二酸化シリコン層−8は垂直部分だけが示さ
れている。二酸化シリコン層8は約1oooX−v、1
ミクロンの厚さであわ、好ましくは約2o、ooXであ
る。二酸化シリコン層は乾燥した酸素の存在下で約1o
。
去され、二酸化シリコン層8がエピタキシャル・シリコ
ン層4のエッチされたくぼみ領域の表面に熱成長によシ
形成される。第11.、35図は後述するように二酸化
シリコン層8の平担部分を除去した後の段階を示してお
り、従って二酸化シリコン層−8は垂直部分だけが示さ
れている。二酸化シリコン層8は約1oooX−v、1
ミクロンの厚さであわ、好ましくは約2o、ooXであ
る。二酸化シリコン層は乾燥した酸素の存在下で約1o
。
0℃で熱酸化することにより成長される。もし希望する
なら、この酸化物層は熱成長二酸化シリコン及び化学的
蒸着二酸化シリコンの組合わせによって設けることもで
きる。
なら、この酸化物層は熱成長二酸化シリコン及び化学的
蒸着二酸化シリコンの組合わせによって設けることもで
きる。
次に、CF4及びH2のような気体を用いて反応性イオ
ン・エツチングが行なわれ、第 11,6図に示すよう
に、シリコン側壁部の二酸化シリコン層領域を除く露出
した全二酸化シリコン層領域が除去される。このような
反応性エツチングは例えばJournal of
the ElectrochemicalSociet
y+Vo1.128 + No、8.Augustl
979 、第1419頁及び第1421頁。
ン・エツチングが行なわれ、第 11,6図に示すよう
に、シリコン側壁部の二酸化シリコン層領域を除く露出
した全二酸化シリコン層領域が除去される。このような
反応性エツチングは例えばJournal of
the ElectrochemicalSociet
y+Vo1.128 + No、8.Augustl
979 、第1419頁及び第1421頁。
Ephratha 5elective Etch
ing ofSilicon Dioxide
Using ReactiveIon Etchi
ng with CF4−H2” と題する論文に
示されている。垂直な側壁以外の二酸化シリコンを反応
性イオン・エツチングによって除去する方法は米国特許
第4234362号に示されている。
ing ofSilicon Dioxide
Using ReactiveIon Etchi
ng with CF4−H2” と題する論文に
示されている。垂直な側壁以外の二酸化シリコンを反応
性イオン・エツチングによって除去する方法は米国特許
第4234362号に示されている。
次に、くぼみ領域のドーピング濃度を高めるため例えば
イオン注入によってn型ドーパントが入られる。例えば
約100〜!l OOKeV のエネルギ、ドース量1
015 原子/iτひ素が注入され、1020原子/i
の濃度にされる。
イオン注入によってn型ドーパントが入られる。例えば
約100〜!l OOKeV のエネルギ、ドース量1
015 原子/iτひ素が注入され、1020原子/i
の濃度にされる。
次に耐火性金属9がスパッタリング又は好ましくは蒸着
によって付着される(第 1..4図)。適当な耐火性
金属の例はタングステン、タンタル。
によって付着される(第 1..4図)。適当な耐火性
金属の例はタングステン、タンタル。
ニオフッモリブテン、ハフニウム、コバルト、バナジウ
ムであり、好ましいのはタングステン及びタンタルであ
る。もし希望するなら、混合物も使用しうる。この耐火
性金属9を基板と反応させることにより耐火性金属の導
電性化合物が形成される。シリコンの場仏形成される化
合物は珪化物である。珪化物は約700℃〜1100℃
の高温で金属を反応させるか、又は金属層を通してアル
ゴン、クリプトン、キセノンのような不活性ガス、ある
いはアンチモン、シリコンのような他のイオンを注入す
ることによって形成す不ことができる。
ムであり、好ましいのはタングステン及びタンタルであ
る。もし希望するなら、混合物も使用しうる。この耐火
性金属9を基板と反応させることにより耐火性金属の導
電性化合物が形成される。シリコンの場仏形成される化
合物は珪化物である。珪化物は約700℃〜1100℃
の高温で金属を反応させるか、又は金属層を通してアル
ゴン、クリプトン、キセノンのような不活性ガス、ある
いはアンチモン、シリコンのような他のイオンを注入す
ることによって形成す不ことができる。
イオン注入を用いて耐火性金−と下側シリコン層との間
で反応を起させる技術は例えばAppliedPhys
ics Letters、57(ろ)、August
1980、第295〜298頁+ Tsai他の“
Refractory Metal 5ilidide
FormationInduced by As
+ Implantation”と題する論文及びJo
urnal of AppliedPhysics
、50(10)、0ctober 1979 +第6
321〜6527頁、 Chapman他の“5ili
cide Formation by High
DoseSt” −Ion Implantatio
n o’f Pd”と題する論文に示されている。
で反応を起させる技術は例えばAppliedPhys
ics Letters、57(ろ)、August
1980、第295〜298頁+ Tsai他の“
Refractory Metal 5ilidide
FormationInduced by As
+ Implantation”と題する論文及びJo
urnal of AppliedPhysics
、50(10)、0ctober 1979 +第6
321〜6527頁、 Chapman他の“5ili
cide Formation by High
DoseSt” −Ion Implantatio
n o’f Pd”と題する論文に示されている。
珪化物の形成期間に、窒化シリコン層6はその上の耐火
性金属が他の部分のシリコンと反応しないようにする。
性金属が他の部分のシリコンと反応しないようにする。
反応しなかった耐火性金属は適当な組成の溶液によって
除去される。例えばタンクルはKOH溶液で除去できる
。これで、第 1..4図の構造体が得られる。金属層
の厚さは通常500〜200OAである。
除去される。例えばタンクルはKOH溶液で除去できる
。これで、第 1..4図の構造体が得られる。金属層
の厚さは通常500〜200OAである。
次に乾燥した酸素中で約800〜1000℃の温度で熱
酸化を行なうことによりフィルド分離半埋込み酸化物1
0(第1,5図)が形成される。
酸化を行なうことによりフィルド分離半埋込み酸化物1
0(第1,5図)が形成される。
この処理の期間にシリコンは珪化物層9を通って上方へ
拡散し酸化物を形成する。次に、酸化マスクである窒化
シリコン層6が、二酸化シリコンあるいは他の部分を侵
さない適当なエツチング液で除去される。例えば窒化シ
リコンは約180℃のりん酸溶液で除去できる。くぼみ
領域の二酸化シリコン10は、熱酸化ではなくて、例え
ば化学的蒸着によって付着しフォトレジストを用いて表
面を平担化しCF4又はCF4 H,2の反応性イオン
゛・エツチングによシエツチ・バックすることによって
も形成できる。
拡散し酸化物を形成する。次に、酸化マスクである窒化
シリコン層6が、二酸化シリコンあるいは他の部分を侵
さない適当なエツチング液で除去される。例えば窒化シ
リコンは約180℃のりん酸溶液で除去できる。くぼみ
領域の二酸化シリコン10は、熱酸化ではなくて、例え
ば化学的蒸着によって付着しフォトレジストを用いて表
面を平担化しCF4又はCF4 H,2の反応性イオン
゛・エツチングによシエツチ・バックすることによって
も形成できる。
以後の製造ステップは所望のバイポーラ・トランジスタ
及び回路を形成するのに使用しうる種々の手順の例示と
して与えられるだけである。
及び回路を形成するのに使用しうる種々の手順の例示と
して与えられるだけである。
例えば、次に、分離領域形成のための深いみそが形成a
れる。これを行なう1つの便利な方法はポリシリコン層
11(第i1..66図)を形成することである。ポリ
シリコン層は約is、oo〜5000^の厚さであシ、
化学的蒸着によ多形成できる。
れる。これを行なう1つの便利な方法はポリシリコン層
11(第i1..66図)を形成することである。ポリ
シリコン層は約is、oo〜5000^の厚さであシ、
化学的蒸着によ多形成できる。
次にその上に二酸化シリコン層12が形成される。
二酸化シリコン層12は150o〜5ooo′Aの厚さ
であシ、化学的蒸着により形成できる。ポリシリコン層
11は二酸化シリコンがエッチされるとき反応性イオン
・エツチング・ストップとして働く。構造体の上に7オ
トレジスト・マスク(図示せず)が形成され、フォトリ
ングラフイック・マスクによシ選択的に除去される。フ
ォトレジストによシ保護されていない部分が反応性イオ
ン・エツチングにより除去される。二酸化シリコンはC
F 及びH2を用いた反応性イオン・エラチングによ
りエッチされる。ポリシリコンはCF4でエッチできる
。すべてのフォトレジストが除去された後に、”2
”又1tlccx2p2−o2 を用いた選択的な反応
性イオン・エツチングによシシリコンにみぞ15が形成
される。次にp型ドーパントのイオン注入によシみぞ1
5の底部にチャネル・ストップが形成される。
であシ、化学的蒸着により形成できる。ポリシリコン層
11は二酸化シリコンがエッチされるとき反応性イオン
・エツチング・ストップとして働く。構造体の上に7オ
トレジスト・マスク(図示せず)が形成され、フォトリ
ングラフイック・マスクによシ選択的に除去される。フ
ォトレジストによシ保護されていない部分が反応性イオ
ン・エツチングにより除去される。二酸化シリコンはC
F 及びH2を用いた反応性イオン・エラチングによ
りエッチされる。ポリシリコンはCF4でエッチできる
。すべてのフォトレジストが除去された後に、”2
”又1tlccx2p2−o2 を用いた選択的な反応
性イオン・エツチングによシシリコンにみぞ15が形成
される。次にp型ドーパントのイオン注入によシみぞ1
5の底部にチャネル・ストップが形成される。
露出したシリコン表面に約200〜1000Aの厚さの
薄い二酸化シリコン層(図示せず)が成長される。次に
みぞ15を満たすように二酸化シリコン14が化学的に
蒸着される。フォトレジスト及びエツチング・プロセス
を用いて表面が平担化される。すべてのフォトレジスト
がCF4を用いた反応性イオン・エツチングにより除去
される。
薄い二酸化シリコン層(図示せず)が成長される。次に
みぞ15を満たすように二酸化シリコン14が化学的に
蒸着される。フォトレジスト及びエツチング・プロセス
を用いて表面が平担化される。すべてのフォトレジスト
がCF4を用いた反応性イオン・エツチングにより除去
される。
ポリシリコンの上の二酸化シリコンがCF4 02の反
応性イオン・エツチングにより除去される。
応性イオン・エツチングにより除去される。
ポリシリコン層は例えばピロカテコール溶液でエッチさ
れる。次に能動装置領域上の二酸化シリコン層が除去さ
れる。第1..7図はこの状態を示している。このよう
にして深い分離領域の形成が完了し、耐火性金属の珪化
物層9が所定の位置に形成される。次に、所望のバイボ
〜う装置及び回路をつくるための通常のプロセス・ステ
ップが続いて行なわれる。次に説明する製造ステップは
、ポリシリコン・ベース接点に対して自己整合したエミ
ッタを有するnpn )ランジスタを形成するのに使
用しうる手順を例示するものとして与えられるだけであ
る。このような自己整合バイポーラ・トランジスタの技
術は米国特許第41572<59号及びInterna
tional ElectronD@vices
Meeting Technical Diges
t。
れる。次に能動装置領域上の二酸化シリコン層が除去さ
れる。第1..7図はこの状態を示している。このよう
にして深い分離領域の形成が完了し、耐火性金属の珪化
物層9が所定の位置に形成される。次に、所望のバイボ
〜う装置及び回路をつくるための通常のプロセス・ステ
ップが続いて行なわれる。次に説明する製造ステップは
、ポリシリコン・ベース接点に対して自己整合したエミ
ッタを有するnpn )ランジスタを形成するのに使
用しうる手順を例示するものとして与えられるだけであ
る。このような自己整合バイポーラ・トランジスタの技
術は米国特許第41572<59号及びInterna
tional ElectronD@vices
Meeting Technical Diges
t。
1980 、第8215〜824頁、Ning他の“S
elf−Aligned NPN Bipolar
Transistors”に示されている。
elf−Aligned NPN Bipolar
Transistors”に示されている。
次にp ポリシリコン層15(第11..88図)が付
着される。ポリシリコン層15は約1500〜5ooo
Xの厚さであシ、化学的蒸着によ多形成できる。次に二
酸化シリコン層16が付着される。
着される。ポリシリコン層15は約1500〜5ooo
Xの厚さであシ、化学的蒸着によ多形成できる。次に二
酸化シリコン層16が付着される。
二酸化シリコン層16は約2000〜5000Aの厚さ
であり、化学的蒸着によ多形成できる。フォトレジスト
のようなパターン決定層(図示せず)が二酸化シリコン
層16の全表面に付着される。
であり、化学的蒸着によ多形成できる。フォトレジスト
のようなパターン決定層(図示せず)が二酸化シリコン
層16の全表面に付着される。
フォトレジストはフォトリソグラフィック・マスクを用
いて選択的に紫外線露光される。フォトレジスト・パタ
ーンをマスクとして用いて、二酸化シリコン16はCF
4−H2で反応性イオン・エッチされ、ポリシリコン層
15はCF4により部分的に反応性イオン・エッチされ
る。ポリシリコン層15のエツチングは、高度にドープ
したシリコンを優先的にエッチするが軽くドープしたn
型シリ37層4をエッチしないHF : HNO6:
CH,C00H=1 : 5 : 8の一済液を用いる
ことによって完了する。
いて選択的に紫外線露光される。フォトレジスト・パタ
ーンをマスクとして用いて、二酸化シリコン16はCF
4−H2で反応性イオン・エッチされ、ポリシリコン層
15はCF4により部分的に反応性イオン・エッチされ
る。ポリシリコン層15のエツチングは、高度にドープ
したシリコンを優先的にエッチするが軽くドープしたn
型シリ37層4をエッチしないHF : HNO6:
CH,C00H=1 : 5 : 8の一済液を用いる
ことによって完了する。
次に7オトレジストが除去され、露出したシリコン及び
ポリシリコンの表面に熱酸化によって薄い二酸化シリコ
ン層が形成される。この層は約100〜1000^の厚
さである。次に約1000〜3 Do OXの厚さのも
う1つの二酸化シリコン層が化学的蒸着によって形成さ
れる。この熱成長二酸化シリコン及び化学的蒸着二酸化
シリコンの組合わせ層はCF4−H2で反応性イオン・
エッチされ、ポリシリコン層15の垂直な側壁部以外の
全領域から除去される。従ってポリシリコン層15はそ
の上面は二酸化シリコン16により絶縁されその垂直な
側壁は二酸化シリコン19(第1・。
ポリシリコンの表面に熱酸化によって薄い二酸化シリコ
ン層が形成される。この層は約100〜1000^の厚
さである。次に約1000〜3 Do OXの厚さのも
う1つの二酸化シリコン層が化学的蒸着によって形成さ
れる。この熱成長二酸化シリコン及び化学的蒸着二酸化
シリコンの組合わせ層はCF4−H2で反応性イオン・
エッチされ、ポリシリコン層15の垂直な側壁部以外の
全領域から除去される。従ってポリシリコン層15はそ
の上面は二酸化シリコン16により絶縁されその垂直な
側壁は二酸化シリコン19(第1・。
9図)によって絶縁される。
次に、エミッタを形成するため、ひ素のようなn型不純
物がイオン注入又は熱拡散により入れられる。次に、本
質的なベース領域を形成するため、はう素のようなp型
不純物がイオン注入によシ入れられる。ポリシリコン層
15及び二酸化シリコン層19はエミッタ領域及び本質
的ベース領域を形成スるプロセスにおいてマスクとして
働く。従ってエミッタ領域はベース領域と接触するポリ
シリコン15に対して自己整合している。
物がイオン注入又は熱拡散により入れられる。次に、本
質的なベース領域を形成するため、はう素のようなp型
不純物がイオン注入によシ入れられる。ポリシリコン層
15及び二酸化シリコン層19はエミッタ領域及び本質
的ベース領域を形成スるプロセスにおいてマスクとして
働く。従ってエミッタ領域はベース領域と接触するポリ
シリコン15に対して自己整合している。
集積回路の製造においては、高導電率の相互接続線を種
々の能動素子へ接続することが必要である。電気的接続
は、フォトレジスト層(図示せず)を付着して選択的に
紫外線に露光した領域を溶解して取り去シフオドレジス
トにより保護されていない二酸化シリコン部分を除去す
るように処理することによって形成される。この場合二
酸化シリコンの除去はウニ・・を緩衝されたHF溶液に
浸すことによって形成できる。残っているフォトレジス
トは適当な溶剤で除去される。
々の能動素子へ接続することが必要である。電気的接続
は、フォトレジスト層(図示せず)を付着して選択的に
紫外線に露光した領域を溶解して取り去シフオドレジス
トにより保護されていない二酸化シリコン部分を除去す
るように処理することによって形成される。この場合二
酸化シリコンの除去はウニ・・を緩衝されたHF溶液に
浸すことによって形成できる。残っているフォトレジス
トは適当な溶剤で除去される。
次に、金属型の相互接続線のための物質が付着され、相
互接続パターンに形成される。この物質は金属が好まし
く、普通はアルミニウムである。
互接続パターンに形成される。この物質は金属が好まし
く、普通はアルミニウムである。
この物質はスパッタリング又は好ましくは蒸着によって
付着できる。相互接続パターンの形成はフォトレジスト
・マスキング及びエツチングによって行なうことができ
、このようにして形成された接続導体パターンは第1.
9図において参照番号20で示されている。
付着できる。相互接続パターンの形成はフォトレジスト
・マスキング及びエツチングによって行なうことができ
、このようにして形成された接続導体パターンは第1.
9図において参照番号20で示されている。
第2.1図はMOS装置を製造する場合の途中の段階を
示している。これは第1,5図に示されている構造体と
同じような手順でつくられ、相違点は、出発基板がn+
シリコン・ウニ・・22上のp−エピタキシャル成長シ
リコン基板21であること及びイオン注入がp型である
ことである。
示している。これは第1,5図に示されている構造体と
同じような手順でつくられ、相違点は、出発基板がn+
シリコン・ウニ・・22上のp−エピタキシャル成長シ
リコン基板21であること及びイオン注入がp型である
ことである。
その後は、第2.2図に示されるように、普通のプロセ
ス技術を用いることによってMOS FET(左側)
及びMOSダイナミックRAMセル(右側)がつくられ
る。第22図において、参照番号26はn+ソース/ド
レイン領域、24は二酸化シリコン分離領域、25.2
6.27はポリシリコン・ゲート、28は相互接続導電
体である。
ス技術を用いることによってMOS FET(左側)
及びMOSダイナミックRAMセル(右側)がつくられ
る。第22図において、参照番号26はn+ソース/ド
レイン領域、24は二酸化シリコン分離領域、25.2
6.27はポリシリコン・ゲート、28は相互接続導電
体である。
第1.1図〜第1.9図は本発明に従ってバイポーラ・
トランジスタを製造する場合の種々の製造段階における
断面構造を示す図、第2.1図及び第2゜2図は本発明
に従ってMOSFET及びMOSダイナミックRAMセ
ルを製造する場合の2つの製造段階における断面構造を
示す図である。 9・・・・耐火性金属の珪化物、10・・・・フィール
ド分離酸化物。 出願人 インクタル・ビジネス・マシーンズ・コ春乃ン
代理人 弁理士 岡 1) 次 生(外1
名) 第1頁の続き 0発 明 者 デニー・デュアンーリー・タング アメリカ合衆国ニューヨーク州 ヨークタウン・ハイツ・モホー ク・レーン・アール・エフ・デ ィ2番地
トランジスタを製造する場合の種々の製造段階における
断面構造を示す図、第2.1図及び第2゜2図は本発明
に従ってMOSFET及びMOSダイナミックRAMセ
ルを製造する場合の2つの製造段階における断面構造を
示す図である。 9・・・・耐火性金属の珪化物、10・・・・フィール
ド分離酸化物。 出願人 インクタル・ビジネス・マシーンズ・コ春乃ン
代理人 弁理士 岡 1) 次 生(外1
名) 第1頁の続き 0発 明 者 デニー・デュアンーリー・タング アメリカ合衆国ニューヨーク州 ヨークタウン・ハイツ・モホー ク・レーン・アール・エフ・デ ィ2番地
Claims (1)
- フィールド分離領域の下にこれと隣接して不純物ドープ
領域を有する半導体基板を含む半導体集積回路において
、前記フィールド分離領域の下に、前記不純物ドープ領
域と接触した耐火性金属の珪化物を有することを特徴と
する半導体集積回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US279119 | 1981-06-30 | ||
US06/279,119 US4446476A (en) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | Integrated circuit having a sublayer electrical contact and fabrication thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS587840A true JPS587840A (ja) | 1983-01-17 |
Family
ID=23067705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57064848A Pending JPS587840A (ja) | 1981-06-30 | 1982-04-20 | 半導体集積回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4446476A (ja) |
EP (1) | EP0068154B1 (ja) |
JP (1) | JPS587840A (ja) |
DE (1) | DE3279523D1 (ja) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2118363A (en) * | 1982-04-08 | 1983-10-26 | Philips Electronic Associated | Hot-electron and hot-hole transistors |
US4982244A (en) * | 1982-12-20 | 1991-01-01 | National Semiconductor Corporation | Buried Schottky clamped transistor |
US4450620A (en) * | 1983-02-18 | 1984-05-29 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Fabrication of MOS integrated circuit devices |
JPS59215742A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
US4688069A (en) * | 1984-03-22 | 1987-08-18 | International Business Machines Corporation | Isolation for high density integrated circuits |
US4829363A (en) * | 1984-04-13 | 1989-05-09 | Fairchild Camera And Instrument Corp. | Structure for inhibiting dopant out-diffusion |
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JPH021988A (ja) * | 1987-12-03 | 1990-01-08 | Texas Instr Inc <Ti> | 電気的にプログラム可能なメモリ・セル |
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-
1981
- 1981-06-30 US US06/279,119 patent/US4446476A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-04-20 JP JP57064848A patent/JPS587840A/ja active Pending
- 1982-05-28 EP EP82104709A patent/EP0068154B1/en not_active Expired
- 1982-05-28 DE DE8282104709T patent/DE3279523D1/de not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4864892A (ja) * | 1971-11-29 | 1973-09-07 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0068154A2 (en) | 1983-01-05 |
EP0068154A3 (en) | 1986-05-07 |
DE3279523D1 (en) | 1989-04-13 |
US4446476A (en) | 1984-05-01 |
EP0068154B1 (en) | 1989-03-08 |
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