JPS6022502B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS6022502B2 JPS6022502B2 JP51102815A JP10281576A JPS6022502B2 JP S6022502 B2 JPS6022502 B2 JP S6022502B2 JP 51102815 A JP51102815 A JP 51102815A JP 10281576 A JP10281576 A JP 10281576A JP S6022502 B2 JPS6022502 B2 JP S6022502B2
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- single crystal
- electrode wiring
- crystal silicon
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
本発明は、単結晶シリコンの電極配線層を有する半導体
装置の製造方法に関する。 従釆、半導体集積回路の如き半導体装置では、アルミニ
ウムの電極配線が多用されている。 この電極配線を形成するには、半導体ウェハにアルミニ
ウムの葵着層を形成し、フオト・エッチング法に依りア
ルミニウム蒸着層のパターニングを行なって電極配線を
形成するものである。ところで、半導体装置は近年ます
ますその機能が複雑化し、また、集積度は高くなりつつ
あり、その結果、電極配線面積のチップ面積に対する割
合は増大している。 そこで、電極配線を多層化することに依って余裕を得よ
うとしているが、前記の如きアルミニウムの電極配線を
多層にすると種々の問題を生じる。例えば、第１層目の
アルミニウム電極配線層の上に絶縁層として一般的な二
酸化シリコン層を形成し、その上に第２層目のアルミニ
ウム電極配線層を形成した場合、アルミニウムと二酸化
シリコンの密着性不良、アルミニウムと二酸化シリコン
との反応に依る絶縁不良等が問題になる。前記アルミニ
ウム電極配線の欠点を解消する多層の電極配線として多
結晶シリコンを材料とするものが知られている。 しかし多結晶シリコン層は単結晶シリコンに比較して微
細パターンにフオト・エッチングすることが難しく、特
にドープした多結晶シリコンはエッチング速度の不均一
や粗大な粒子を生じる欠点があるため、単結晶シリコン
層の電極配線パターンを形成するのには特別の方法が考
えられている。 即ち、半導体基板上に二酸化シリコン層の如き絶縁層を
介してノンドープの多結晶シリコン層を形成し、その上
に電極配線パターンを有する例えば窒化シリコンのマス
ク層を形成し、この状態で前記単結晶シリコン層を熱酸
化すると、電極配線パターンを有する単結晶シリコン層
を残して他は二酸化シリコン層に変化するので、前記マ
スク層を除去し、そのままでは高抵抗である単結晶シリ
コン層に不純物をドープして導電性とするものである。
そして、前記操作を繰り返すことに依り、多結晶シリコ
ンの多層電極配線を形成することができる。しかしなが
ら、この多結晶シリコンに依る鰭極配線は、導電性化す
る為の不純物ドーピングの工程が必要であって、これに
基因する歩留りの低下、コスト上昇は免れない。 本発明は、電極配線を単結晶シリコン層で形成すること
に依り、アルミニウム或いは多結晶シリコンの電極配線
に於ける前記欠点を解消しようとするものであり、以下
これを詳細に記述する。 第１図乃至第５図は本発明の−実施例の半導体装置の製
造方法の説明図であり、次にこれ等の図を参照して工程
を説明する。第１図参照 ‘１１ 例えばｎ型単結晶シリコン基板１には既に素子
を構成する諸領域が形成されているものとし、今、電極
をｐ型領域２から導出するものとする、第２図参照 ■ 化学気相成長法を適用し、絶縁物ェピタキシャル層
、特に好ましくは単結晶アルミナ層３を成長させる。 このときのデータを例示すると、反応雰囲気：山一ＨＣ
Ｉ−Ｃ０２−Ｑ−（或いはＮ２）系基板１の温度：１２
００
装置の製造方法に関する。 従釆、半導体集積回路の如き半導体装置では、アルミニ
ウムの電極配線が多用されている。 この電極配線を形成するには、半導体ウェハにアルミニ
ウムの葵着層を形成し、フオト・エッチング法に依りア
ルミニウム蒸着層のパターニングを行なって電極配線を
形成するものである。ところで、半導体装置は近年ます
ますその機能が複雑化し、また、集積度は高くなりつつ
あり、その結果、電極配線面積のチップ面積に対する割
合は増大している。 そこで、電極配線を多層化することに依って余裕を得よ
うとしているが、前記の如きアルミニウムの電極配線を
多層にすると種々の問題を生じる。例えば、第１層目の
アルミニウム電極配線層の上に絶縁層として一般的な二
酸化シリコン層を形成し、その上に第２層目のアルミニ
ウム電極配線層を形成した場合、アルミニウムと二酸化
シリコンの密着性不良、アルミニウムと二酸化シリコン
との反応に依る絶縁不良等が問題になる。前記アルミニ
ウム電極配線の欠点を解消する多層の電極配線として多
結晶シリコンを材料とするものが知られている。 しかし多結晶シリコン層は単結晶シリコンに比較して微
細パターンにフオト・エッチングすることが難しく、特
にドープした多結晶シリコンはエッチング速度の不均一
や粗大な粒子を生じる欠点があるため、単結晶シリコン
層の電極配線パターンを形成するのには特別の方法が考
えられている。 即ち、半導体基板上に二酸化シリコン層の如き絶縁層を
介してノンドープの多結晶シリコン層を形成し、その上
に電極配線パターンを有する例えば窒化シリコンのマス
ク層を形成し、この状態で前記単結晶シリコン層を熱酸
化すると、電極配線パターンを有する単結晶シリコン層
を残して他は二酸化シリコン層に変化するので、前記マ
スク層を除去し、そのままでは高抵抗である単結晶シリ
コン層に不純物をドープして導電性とするものである。
そして、前記操作を繰り返すことに依り、多結晶シリコ
ンの多層電極配線を形成することができる。しかしなが
ら、この多結晶シリコンに依る鰭極配線は、導電性化す
る為の不純物ドーピングの工程が必要であって、これに
基因する歩留りの低下、コスト上昇は免れない。 本発明は、電極配線を単結晶シリコン層で形成すること
に依り、アルミニウム或いは多結晶シリコンの電極配線
に於ける前記欠点を解消しようとするものであり、以下
これを詳細に記述する。 第１図乃至第５図は本発明の−実施例の半導体装置の製
造方法の説明図であり、次にこれ等の図を参照して工程
を説明する。第１図参照 ‘１１ 例えばｎ型単結晶シリコン基板１には既に素子
を構成する諸領域が形成されているものとし、今、電極
をｐ型領域２から導出するものとする、第２図参照 ■ 化学気相成長法を適用し、絶縁物ェピタキシャル層
、特に好ましくは単結晶アルミナ層３を成長させる。 このときのデータを例示すると、反応雰囲気：山一ＨＣ
Ｉ−Ｃ０２−Ｑ−（或いはＮ２）系基板１の温度：１２
００
〔００〕成長時間：約１０〔分〕
成長厚さ：約４０００〔Ａ〕
である。
【３ー 通常のフオト・エッチング法を適用し、領域２
上の単結晶アルミナ層３を選択的に除去し、窓３Ａを形
成する。 エッチング液は例えば温度２５０ＣＣ〕の熱硫酸を使用
する。第３図参照 ｛４１ 通常の気相ェピタキシャル成長法を適用し、ｐ
型不純物を高濃度で含有させた単結晶シリコン層４を形
成する。 この単結晶シリコン層４を領域２と同導電型にしたもの
は、勿論、接合を作らないようにする為である。【５１
前記工程【２｝と同様にして単結晶アルミナ層５を成
長させる。 第４図参照 【６｝ 例えば化学気相成長法を適用し、窒化シリコン
膜を形成する。 尚、この窒化シリコン膜は単結晶シリコン層４を部分的
に熱酸化する際のマスクになるものであるから、この目
的に合致し且つ単結晶アルミナ層５とエッチング液を異
にする物質の膜に代替することができる。【７｝ 通常
のフオト・エッチング法を適用し、窒化シリコン膜のパ
ターニングを行ない所要電極配線パターンと同一のパタ
ーンを有する窒化シリコン膜６とする。 ■ 例えば湿性酸素、湿性窒素、稀性酸素等の雰囲気中
で、例えば湿度１００００ｏ〕とし、１〜５〔時間〕の
熱酸化を行なうと、単結晶アルミナ層５は酸素を透過さ
せるため、窒化シリコン膜６でカバーされていない部分
に在る単結晶シリコン層４は熱酸化により二酸化シリコ
ン層４′に変化し、ここに、第１層目の電極配線となる
単結晶シリコン層４が完全に形成されたことになる。 第５図参照 ‘９’ 前記工程の細以下を繰り返すことに依り、単結
晶アルミナ層５にコンタクト窓を形成し、第２層目の電
極配線になるｐ型単結晶シリコン層７、二酸化シリコン
膜７′、単結晶シリコン層８が形成される。 尚、前記工程を繰り返して電極配線を更に多層化するこ
とができ、また、所要の電極配線が完成された後、単結
晶シリコン層を成長させ、そこに半導体素子を形成する
ことも可能である。上記実施例から明らかのように、本
発明は単結晶アルミナ層の如きェピタキシャル成長可能
で酸素を透過させ得る絶縁層を層間絶縁層として用い、
単結晶シリコン層を配線層として用いることにより、従
来の種々の欠点を解決するものである。 前記説明で判るように、本発明に依れば、導電性が良好
な単結晶シリコン層を電極配線としているので、その製
造工程は簡易化され、また、多層化することも容易であ
り、アルミニウムや単結晶シリコンを用いた電極配線の
欠点を全て解消できる。 図面の簡単な説明 ・ 第１図乃至第５図は本発明の一実施例の半導体袋鷹の製
造方法の工程説明図である。 １は基板、２は領域、３は単結晶アルミナ層、４は単結
晶シリコン層、４′は二酸化シリコン層、５は単結晶ア
ルミナ層、６は窒化シリコン膜、７は単結晶シリコン層
、７′は二酸化シリコン層、８は単結晶アルミナ層をそ
れぞれ示す。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図
上の単結晶アルミナ層３を選択的に除去し、窓３Ａを形
成する。 エッチング液は例えば温度２５０ＣＣ〕の熱硫酸を使用
する。第３図参照 ｛４１ 通常の気相ェピタキシャル成長法を適用し、ｐ
型不純物を高濃度で含有させた単結晶シリコン層４を形
成する。 この単結晶シリコン層４を領域２と同導電型にしたもの
は、勿論、接合を作らないようにする為である。【５１
前記工程【２｝と同様にして単結晶アルミナ層５を成
長させる。 第４図参照 【６｝ 例えば化学気相成長法を適用し、窒化シリコン
膜を形成する。 尚、この窒化シリコン膜は単結晶シリコン層４を部分的
に熱酸化する際のマスクになるものであるから、この目
的に合致し且つ単結晶アルミナ層５とエッチング液を異
にする物質の膜に代替することができる。【７｝ 通常
のフオト・エッチング法を適用し、窒化シリコン膜のパ
ターニングを行ない所要電極配線パターンと同一のパタ
ーンを有する窒化シリコン膜６とする。 ■ 例えば湿性酸素、湿性窒素、稀性酸素等の雰囲気中
で、例えば湿度１００００ｏ〕とし、１〜５〔時間〕の
熱酸化を行なうと、単結晶アルミナ層５は酸素を透過さ
せるため、窒化シリコン膜６でカバーされていない部分
に在る単結晶シリコン層４は熱酸化により二酸化シリコ
ン層４′に変化し、ここに、第１層目の電極配線となる
単結晶シリコン層４が完全に形成されたことになる。 第５図参照 ‘９’ 前記工程の細以下を繰り返すことに依り、単結
晶アルミナ層５にコンタクト窓を形成し、第２層目の電
極配線になるｐ型単結晶シリコン層７、二酸化シリコン
膜７′、単結晶シリコン層８が形成される。 尚、前記工程を繰り返して電極配線を更に多層化するこ
とができ、また、所要の電極配線が完成された後、単結
晶シリコン層を成長させ、そこに半導体素子を形成する
ことも可能である。上記実施例から明らかのように、本
発明は単結晶アルミナ層の如きェピタキシャル成長可能
で酸素を透過させ得る絶縁層を層間絶縁層として用い、
単結晶シリコン層を配線層として用いることにより、従
来の種々の欠点を解決するものである。 前記説明で判るように、本発明に依れば、導電性が良好
な単結晶シリコン層を電極配線としているので、その製
造工程は簡易化され、また、多層化することも容易であ
り、アルミニウムや単結晶シリコンを用いた電極配線の
欠点を全て解消できる。 図面の簡単な説明 ・ 第１図乃至第５図は本発明の一実施例の半導体袋鷹の製
造方法の工程説明図である。 １は基板、２は領域、３は単結晶アルミナ層、４は単結
晶シリコン層、４′は二酸化シリコン層、５は単結晶ア
ルミナ層、６は窒化シリコン膜、７は単結晶シリコン層
、７′は二酸化シリコン層、８は単結晶アルミナ層をそ
れぞれ示す。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- １ 半導体素子を構成する諸領域を形成した単結晶シリ
コン層或いは単結晶シリコン基板の上に、エピタキシヤ
ル成長により単結晶絶縁層を形成し、該単結晶絶縁層に
電極コンタクト窓を形成した後、該電極コンタクト窓お
よび該単結晶絶縁層上に高濃度不純物含有単結晶シリコ
ン層を形成し、更に、エピタキシヤル成長により酸素透
過能を有する単結晶絶縁層を形成し、該酸素透過能を有
する単結晶絶縁層を通してその下層の高濃度不純物含有
単結晶シリコン層を選択酸化することにより配線パター
ンを形成する工程が含まれてなることを特徴とする半導
体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51102815A JPS6022502B2 (ja) | 1976-08-27 | 1976-08-27 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51102815A JPS6022502B2 (ja) | 1976-08-27 | 1976-08-27 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5328385A JPS5328385A (en) | 1978-03-16 |
| JPS6022502B2 true JPS6022502B2 (ja) | 1985-06-03 |
Family
ID=14337517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51102815A Expired JPS6022502B2 (ja) | 1976-08-27 | 1976-08-27 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022502B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0369005U (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-09 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5546520A (en) * | 1978-09-29 | 1980-04-01 | Toshiba Corp | Method of manufacturing semiconductor device |
| JPS5546522A (en) * | 1978-09-29 | 1980-04-01 | Toshiba Corp | Method of manufacturing semiconductor device |
| JPS5546521A (en) * | 1978-09-29 | 1980-04-01 | Toshiba Corp | Method of manufacturing semiconductor device |
| JPS5618441A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-21 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JPH063839B2 (ja) * | 1988-12-16 | 1994-01-12 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5260582A (en) * | 1975-11-13 | 1977-05-19 | Toshiba Corp | Semiconductor integrated circuit |
-
1976
- 1976-08-27 JP JP51102815A patent/JPS6022502B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5260582A (en) * | 1975-11-13 | 1977-05-19 | Toshiba Corp | Semiconductor integrated circuit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0369005U (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5328385A (en) | 1978-03-16 |
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