JPS5889861A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ２、、 関する。

近年高周波特性のすぐれたバイポーラトランジスタ及び
集積回路を実現するために、砒素や燐などの不純物を添
加（又は拡散）した多結晶シリコンが）ｆＰＮ）ランジ
スタのエミッタ領域を非常に浅く形成するための拡散源
として用いられるようになり、これにより、同領域が精
度良く形成できるようになっているっ このような多結晶シリコンはその′ｔまアルミニウムな
どの金属電極配線の取シ出し口として用いられ、これは
、同時に、上記電極用アルミニウムカミシリコン基板内
へ侵入するのを防ぐバリアとしての役目も果している。

又多結晶シリコンはシリ”コン酸化膜のような絶縁膜°
上に形成して抵抗体と−しても利用される。この種の抵
抗体は、半導体基板内に形成される拡散抵抗に比べて、
寄生容量が小商いので、高周波半導体装置のすぐれた構
成部材として使用されている。

３・、−７ 一方、近年高精度寒真食刻法として、溶液を用いたいわ
ゆる化学エツチング法にかわって、ガスプラズマを用い
たドライエツチング法が急速に使用されつつある。この
ようなドライエツチングプロセスを用いることにより、
従来の方法では不可能であった微細パターンの形成を達
成できるようになった。例えば、アルミニウム電極配線
のエツチングに対しては、四塩化炭素などの塩素化物を
用いたプラズマエツチングによりパターン線幅が６μ論
以下の寸法を再現性よく得られるようになってきている
。このことは燐酸系溶液で行うアルミ配線エツチングで
は、エツチングが等方的に一行することと、レジスト膜
とアルミニウムとの密着性が悪いため、マスクに対する
アンダーカット量が大きくなるのに比べて、ガスプラズ
マによるドライエツチングでは、上記アンダーカット量
が小さくなるように制御できるためである。

しかるに、多結晶シリコンを用いる素子の高集積化と高
性能化のための微細加工にプラズマエツチングの技術を
用いる場合、従来の多結晶シリコ１鴇唱８−８９１Ｇｌ
（２） ツーアルミニウムの二層構造では次に述べるような加工
上の問題が発生する。第１図（ム）に示すように、半導
体基板１上に形成した多結晶シリコン膜２をおおって、
アルミニウム膜３を形成し、つりで、その表面に、例え
ば０ＦＰＲ−８００などのポジ型フォトレジスト４を所
定形状のマスクパターンに形成して、さらにこれを四塩
化炭素などを用いてプラズマエツチングすると、第１図
＠）に示すように、アルミニウムのエツチングが終了し
、多結晶シリコン２の表面が露出するやいなや、アルミ
ニウムと同程度のエツチング速度でこの多結晶シリコン
表面がエツチングされてしまう。そρため、かかる多結
晶シリコンを抵抗体として用諭るとき、その抵抗値が大
幅に変動してしまう。即ちアルミニウムのプラズマエツ
チング用ガスとして最適な四塩化炭素はアルミニウムと
多結晶シリコンに対するエツチングの選択比が小さく、
この両者はほとんど同じ速度でエツチングされるという
問題がある。

◆ ４本発明の半導体装置およびその製造方法はニラ６　、
。

ケル・クロム合金薄膜が上記四塩化炭素などの塩素系プ
ラズマエツチング用ガスに対して安定な不動態膜である
ことに着目し１かかるニッケル・クロム合金薄膜を多結
晶シリコンの保護層として用いることによシ、多結晶シ
リコン上のアルミニウム配線のドライエツチングを可能
にしたものである。

以下本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。第
２図（ム）〜停）に示すのは周知のバイポーラトランジ
スタ集積回路製造工程における同半導体の断面図である
・。第２図（４）は、Ｋ型エピタキシャ−ル層７．ｆ型
ペース領域８．およびシリコン酸化膜９を有し、かつ、
上記ベース領域、上記Ｎ型エピタキシャル層および上記
シリコン酸化膜の所定表面部に砒素又は燐などを含んだ
多結晶シリコン層１０，１１および１２を設け、ついで
これらを拡散源として、所定のエミッタ領域１３及びコ
レクタコンタクト領域１４を形成し、更にベースコンタ
クト領域の窓１６の窓開を行ったところの形状である。

次に第２図０）に示すように、ニッケル拳クロム合金の
薄膜を電子ビーム法又はスパッタリング法などによりそ
の膜厚が約３００ム、薄膜中のニッケルとクロムの組成
が約１＝１になるように形成した後、多結晶シリコン抵
抗体上のニッケル・クロム合金薄膜１６の冬を残すよう
に、所定の７オトレジストをマスクとして硝酸セリウム
溶液などを用いてエツチング加工する。この際、抵抗体
を形成するだめのシリコン酸化膜上の上記多結晶シリコ
ン１２上のニッケル・クロム合金薄膜１６は、第２図（
Ｃ）ならびにその平面形状の第２図（Ｄ）に示すように
、多結晶シリコン１２のパターンを完全−に取りまくよ
うに形成し、かつ、アルミニウム配線１７と相互接続す
るように、その両端ｄ一部に窓部１８を設け、ここで多
結晶シリコン。

１２とアルミニウム配線１７とが直接接続され、オーミ
ックコンタクト）；取れるようにしである。

アルミニウム配線１７は、全面に蒸着し、配線パターン
のレジ゛ストマスク１９を形成した状態を第２図Ｃ）に
示しである。引き続きプラズマドライエツチングにより
、アルきニウム配線パターン１７（第２図（Ｃ）〜儂）
）を形成し、多結晶シリコン抵抗体上に露出したニッケ
ル・クロム合金薄膜を前述”した硝酸セリウム溶液で除
去し、かつ、レジストマスクを除去すれば、第２図（６
）に示したような最終断面構造を得ることができる。゛ このように本発明によれｉ１ニッケル・クロム合金薄膜
を多結晶シリコン上に用いることにより、アルミニウム
などの電極配線材料をプラズマエツチングする際、多結
晶シリコンを用いたプロセスとアルミ配線をドライエツ
チングする微細パターン形成プロセスを一体化すること
が可゛能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ム）、申）は従来の多結晶シリコン上のアルミ
ニウム配線パターンをドライエツチングにより形成する
ときの断面図、第２図（勾、　（Ｂ）、　（Ｃ）、Φ）
。 （駒は本発明の具体的な一実施例にかかるバイポーラ集
８回路の製造工程を示す図である。 １・・・・・・基板半導体ｓ　２ｔ　１０ｔ　１１ｐ　
１２・・・・・・多結晶シリコン、３．１７・・・・・
・アルミニーラム膜、４．１９・・・・・・フォトレジ
ネトパターン、ｅ・・・・・・シリコン酸化膜、１６・
・・・・・ニッケル・クロム合金薄膜。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はか１名＠１
ｖ１ ＣＢ） ｆＡ２Ｗ／Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板上に形成された多結晶シリコン膜が、
   少なくともその表面の一部において、ニッケル・クロム
   合金薄膜を介してアルミニウム膜と接続されたことを特
   徴とする半導体装置。
2. （２）半導体基板上に形成され九多結晶シリコン膜にニ
   ッケル・クロム合金薄膜を被着して後、前記ニッケル・
   クロム合金薄膜を覆うようにアルミニウム膜を被着する
   工程と、前記アルミニウム膜にホトレジストを塗−布し
   て前記ホトレジスト膜にパターンを形成する工程と、前
   記パターンの形成されたホトレジスト膜をマスクとして
   アルミニウムを塩素化合物ガスを用いてプラズマエツチ
   ングして前記アルミニウムを選択除去する工程とからな
   ることを特徴とする半導体装置の製造方法。