JPS61131434A - 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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- JPS61131434A JPS61131434A JP25357684A JP25357684A JPS61131434A JP S61131434 A JPS61131434 A JP S61131434A JP 25357684 A JP25357684 A JP 25357684A JP 25357684 A JP25357684 A JP 25357684A JP S61131434 A JPS61131434 A JP S61131434A
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- gas
- silicon substrate
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- H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
- H01L21/02639—Preparation of substrate for selective deposition
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔、産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に係わり、特にシリコン
基板上に減圧気相成長法によってポリシリコンを選択的
に成長させる製造方法に関するものである。
基板上に減圧気相成長法によってポリシリコンを選択的
に成長させる製造方法に関するものである。
従来、減圧エピタキシャル成長方法により、塩素化合物
を主体とする反応ガスに用いて、シリコン基板上に選択
的にシリコンをエピタキシャル成長させることが可能で
あるが、同様の条件で、シリコン基板上にポリ、シリコ
ンを選択成長させることは不可能であつた０、。
を主体とする反応ガスに用いて、シリコン基板上に選択
的にシリコンをエピタキシャル成長させることが可能で
あるが、同様の条件で、シリコン基板上にポリ、シリコ
ンを選択成長させることは不可能であつた０、。
例えば、シリコン基板上に二酸化シリコンの絶縁膜を形
成し、所定の領域にコンタクトホールを形成して、その
コンタク、トホール内にポリシリコンを充填する必要が
あるが、従来の減圧気相成長法でポリシリコンを成膜す
ると、コンタクトホールの底部のシリコン露出部も、二
酸化シリコン膜の表面の双方に同様のポリシリコン膜が
成膜されて選択性がない。
成し、所定の領域にコンタクトホールを形成して、その
コンタク、トホール内にポリシリコンを充填する必要が
あるが、従来の減圧気相成長法でポリシリコンを成膜す
ると、コンタクトホールの底部のシリコン露出部も、二
酸化シリコン膜の表面の双方に同様のポリシリコン膜が
成膜されて選択性がない。
凍対にシリコンを減圧気相成長させた場合には、シリコ
ンの露出部にのみエピタキシャル成長が行われ、選択成
長が行われるので、９のような選択成長がポリシリコン
の場合でも実現できることが要望されている。
ンの露出部にのみエピタキシャル成長が行われ、選択成
長が行われるので、９のような選択成長がポリシリコン
の場合でも実現できることが要望されている。
従来、シリコン基板上にポリシリコンを所定領域に形成
するには、最初に気相成長法によりシリコン基板上の全
面にポリシリコンを成長させ、必要に応じて所定領域に
ドーピング等を行い、しかる後にパターニングにより所
定領域にポリシリコンを形成するのが一般的である。
するには、最初に気相成長法によりシリコン基板上の全
面にポリシリコンを成長させ、必要に応じて所定領域に
ドーピング等を行い、しかる後にパターニングにより所
定領域にポリシリコンを形成するのが一般的である。
第２図（ａ）〜第２図（Ｃ１は、シリコン基板上のコン
タクトホールにポリシリコンを形成する方法を説明する
ための断面図である。
タクトホールにポリシリコンを形成する方法を説明する
ための断面図である。
第２図（ａ）でシリコン基板１があり、二酸化シリコン
の絶縁物２があって、コンタクトホール領域３があると
すると、最初その表面に減圧気相成長装置により、シラ
ンガス（ＳｉＨ４）を反応ガスとして、シリコン基板１
を加熱することによって、シリコン基板上のコンタクト
ホールの底部４のシリコン面と二酸化シリコンの絶縁物
２上にポリシリコン膜５が成長される。
の絶縁物２があって、コンタクトホール領域３があると
すると、最初その表面に減圧気相成長装置により、シラ
ンガス（ＳｉＨ４）を反応ガスとして、シリコン基板１
を加熱することによって、シリコン基板上のコンタクト
ホールの底部４のシリコン面と二酸化シリコンの絶縁物
２上にポリシリコン膜５が成長される。
この製造工程における反応ガスの種類は、シランガス（
５ｉＨ４）と、キャリアガスとしてアルゴンガスが用い
られ、減圧気相成長装置内の圧力は約Ｉ Ｔｏｒｒ程度
に保持され、シリコン基板の加熱温度は約り５０℃〜７
００℃程度である。
５ｉＨ４）と、キャリアガスとしてアルゴンガスが用い
られ、減圧気相成長装置内の圧力は約Ｉ Ｔｏｒｒ程度
に保持され、シリコン基板の加熱温度は約り５０℃〜７
００℃程度である。
第２図山）は、コンタクトホール領域に形成されたポリ
シリコンの電気抵抗値を小にするために、この部分のポ
リシリコンに、不純物をイオン注入するもので、−例と
して砒素（Ａｓ）等がドーピングされて、これによりコ
ンタクトホールの領域には低抵抗のポリシリコンロが形
成される。
シリコンの電気抵抗値を小にするために、この部分のポ
リシリコンに、不純物をイオン注入するもので、−例と
して砒素（Ａｓ）等がドーピングされて、これによりコ
ンタクトホールの領域には低抵抗のポリシリコンロが形
成される。
第２図（Ｃ１は、二酸化シリコン、５上に成膜されたポ
リシリコン膜は不要であるので、バターニングにより、
エツチング除去されたもので、更に最終的にはポリシリ
コン膜６の表面にアルミニウムの配線７が形成される。
リシリコン膜は不要であるので、バターニングにより、
エツチング除去されたもので、更に最終的にはポリシリ
コン膜６の表面にアルミニウムの配線７が形成される。
このような従来の製造方法の欠点として、ポリシリコン
ロと二酸化シリコンの絶縁膜２とが同一レベルの平面度
にならずに段差を生じ、その為アルミニウム配線に亀裂
が生じたり、甚だしい時には断線が発生するという不具
合がある。
ロと二酸化シリコンの絶縁膜２とが同一レベルの平面度
にならずに段差を生じ、その為アルミニウム配線に亀裂
が生じたり、甚だしい時には断線が発生するという不具
合がある。
上記の従来の減圧気相成長方法では、シリコン基板上に
、シリコン面と二酸化シリコンの絶縁物かあ−る際に、
シリコン面のみにポリシリコンを形成する、所謂シリコ
ン面に選択的にポリシリコンを成長させることが不可能
であることが問題点である。
、シリコン面と二酸化シリコンの絶縁物かあ−る際に、
シリコン面のみにポリシリコンを形成する、所謂シリコ
ン面に選択的にポリシリコンを成長させることが不可能
であることが問題点である。
本発明は、上記問題点を解消した半導体装置の製造方法
を提供するもので、その手段は、塩素化合物を含む反応
ガスに、アンモニアガス、酸素ガス、メタンガス、及び
窒素、酸素、炭素原子を含む化合物のいずれか、又は複
数を添加してシリコン基板上に減圧気相成長を行い、シ
リコン基板上に選択的にポリシリコンを成長させる半導
体装置の製造方法を採用することによって達成できる。
を提供するもので、その手段は、塩素化合物を含む反応
ガスに、アンモニアガス、酸素ガス、メタンガス、及び
窒素、酸素、炭素原子を含む化合物のいずれか、又は複
数を添加してシリコン基板上に減圧気相成長を行い、シ
リコン基板上に選択的にポリシリコンを成長させる半導
体装置の製造方法を採用することによって達成できる。
本発明は、減圧気相成長装置により、シリコン基板上に
選択的にポリシリコンを成長する方法として、例えば反
応ガスにアンモニアガス等を添加して減圧気相成長を行
うことにより、シリコン基板上のシリコンが露出してい
る領域に、最初複数のシリコンの結晶種が出来て順次エ
ピタキシャル成長が進行するが、更にアンモニアガスが
有ると、シリコンの結晶成長中にアンモニアガスが分解
して窒化シリコンを生じ、この窒化シリコンがエピタキ
シャル成長がなされているシリコンの結晶化を阻止する
ことになって、結果的にポリシリコン膜が形成されるこ
とになる。
選択的にポリシリコンを成長する方法として、例えば反
応ガスにアンモニアガス等を添加して減圧気相成長を行
うことにより、シリコン基板上のシリコンが露出してい
る領域に、最初複数のシリコンの結晶種が出来て順次エ
ピタキシャル成長が進行するが、更にアンモニアガスが
有ると、シリコンの結晶成長中にアンモニアガスが分解
して窒化シリコンを生じ、この窒化シリコンがエピタキ
シャル成長がなされているシリコンの結晶化を阻止する
ことになって、結果的にポリシリコン膜が形成されるこ
とになる。
一方、二酸化シリコンの絶縁物の表面には、周知のよう
にシリコンのエピタキシャル成長がなされることがなく
、この結果ポリシリコンが選択的に形成されることにな
る。
にシリコンのエピタキシャル成長がなされることがなく
、この結果ポリシリコンが選択的に形成されることにな
る。
第１図（Ｉｓ）〜第１図（Ｃ）は、本発明の製造方法の
一例としてコンタクトホールの形成を説明するための断
面図である。
一例としてコンタクトホールの形成を説明するための断
面図である。
第１図（ａ）で、シリコン基板１１があり、その表面の
一部に二酸化シリコンの絶縁物１２があって、コンタク
トホール部１３がある。
一部に二酸化シリコンの絶縁物１２があって、コンタク
トホール部１３がある。
このコンタクトホールに、減圧気相成長法により、塩素
ガスを主体とする反応ガスを使用して、コンタクトホー
ル１３の底部の露出しているシリコン面１４の表面にポ
リシリコン１５を形成したものである。
ガスを主体とする反応ガスを使用して、コンタクトホー
ル１３の底部の露出しているシリコン面１４の表面にポ
リシリコン１５を形成したものである。
この製造工程における反応ガスの種類と流量は下記の如
くである。
くである。
ガスの種類 流量５ｉＨＣ１３（
水素でバブリング） ： ４００ｃｃ／ＭＨ２“：６Ｉ
ｌ／Ｍ ＮＨａ ／８２ ： １０ ＰＰＭ
又、減圧気相成長装置内での反応ガス圧力は、０、Ｉ
Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒであり、シリコン基板の加熱条
件は７００℃〜１１００℃で行われるが、通常７００℃
程度でなされることが多い。
水素でバブリング） ： ４００ｃｃ／ＭＨ２“：６Ｉ
ｌ／Ｍ ＮＨａ ／８２ ： １０ ＰＰＭ
又、減圧気相成長装置内での反応ガス圧力は、０、Ｉ
Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒであり、シリコン基板の加熱条
件は７００℃〜１１００℃で行われるが、通常７００℃
程度でなされることが多い。
このような条件で気相成長を行うと、最初にコンタクト
ホール領域のシリコンが露出している部分１４にシリコ
ンの結晶種が被着して順次エピタキシャル成長がなされ
る一方、本発明による反応ガスの中に添加されたアンモ
ニアガスが、上記の反応ガスが加熱されている雰囲気中
で、下記の化学反応が進行し、気相成長間に常時窒化シ
リコンが生成される。
ホール領域のシリコンが露出している部分１４にシリコ
ンの結晶種が被着して順次エピタキシャル成長がなされ
る一方、本発明による反応ガスの中に添加されたアンモ
ニアガスが、上記の反応ガスが加熱されている雰囲気中
で、下記の化学反応が進行し、気相成長間に常時窒化シ
リコンが生成される。
Ｎ１１３ ＋５ｉＨＣ１３＋Ｈ２−’ ｓｔ、、 Ｎ
４ぐ 従って、エピタキシャル成長するシリ
コンの結晶間を窒化シリコンが分断することになり、シ
リコンはエピタキシャル成長と成らずにポリシリコン層
に変化する。
４ぐ 従って、エピタキシャル成長するシリ
コンの結晶間を窒化シリコンが分断することになり、シ
リコンはエピタキシャル成長と成らずにポリシリコン層
に変化する。
第１図（ｂ）は、形成されたポリシリコンの電気抵抗を
小にするために、不純物として例えば砒素を、ドーピン
グしたもので、これに、より抵抗が減少したポリシリコ
ン層１６が生成されるが、このドーピングは気相成長中
にも行うことができる。
小にするために、不純物として例えば砒素を、ドーピン
グしたもので、これに、より抵抗が減少したポリシリコ
ン層１６が生成されるが、このドーピングは気相成長中
にも行うことができる。
第１図（０）は、コンタクトホールに成長されたポリシ
リコン層の上にアルミニウム配線１７を行ったたちので
あり、二酸化シリコンの絶縁ｌ１１１２の表面には、シ
リコンが露出していないので、エピタキシャル成長がな
されず、従って目的とするポリシリコン膜の選択成長が
可能になる。
リコン層の上にアルミニウム配線１７を行ったたちので
あり、二酸化シリコンの絶縁ｌ１１１２の表面には、シ
リコンが露出していないので、エピタキシャル成長がな
されず、従って目的とするポリシリコン膜の選択成長が
可能になる。
このようにして成膜された選択ポリシリコンは成長厚を
制御することにより平坦な表面の成長膜を形成すること
が可能であり、従来のような配線の断線の恐れのない高
信頼の気相成長を行うことが可能になった。
制御することにより平坦な表面の成長膜を形成すること
が可能であり、従来のような配線の断線の恐れのない高
信頼の気相成長を行うことが可能になった。
以上詳細に説明したような本発明の減圧気相成長方法に
よる半導体の製造方法を採用することにより、従来不可
能とされたシリコン基板面にポリシリコンの選択成長が
可能になり、高品質の半導体基板と、製造工程の簡易化
に供し得るという効果大なるものがある。
よる半導体の製造方法を採用することにより、従来不可
能とされたシリコン基板面にポリシリコンの選択成長が
可能になり、高品質の半導体基板と、製造工程の簡易化
に供し得るという効果大なるものがある。
第１図（ａ）〜第１図（Ｃ）は、本発明の半導体装置の
製造方法を説明するためのコンタクトホールの断面図。 第２図（ａ）〜第２図（Ｃ）は、従来の半導体装置の製
造方法を説明するためのコンタクトホールの断面図。 図において、 １１はシリコン基板、 １２は二酸化シリコン、 １３はコンタクトホール１４
はシリコンの露出部、１５はポリシリコン、１６は窒化
シリコ′ン、 １７はアルミニウム配線をそれぞれ示
す。 １１１ＷＪ ↓↓↓↓↓
製造方法を説明するためのコンタクトホールの断面図。 第２図（ａ）〜第２図（Ｃ）は、従来の半導体装置の製
造方法を説明するためのコンタクトホールの断面図。 図において、 １１はシリコン基板、 １２は二酸化シリコン、 １３はコンタクトホール１４
はシリコンの露出部、１５はポリシリコン、１６は窒化
シリコ′ン、 １７はアルミニウム配線をそれぞれ示
す。 １１１ＷＪ ↓↓↓↓↓
Claims (1)
- 塩素化合物を含む反応ガスに、アンモニアガス、酸素
ガス、メタンガス、及び窒素、酸素、炭素原子を含む化
合物のいずれか、又は複数を添加してシリコン基板上に
減圧気相成長を行い、該シリコン基板上に選択的にポリ
シリコンを成長させ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 |
|---|---|---|---|
| JP25357684A JPS61131434A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25357684A JPS61131434A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61131434A true JPS61131434A (ja) | 1986-06-19 |
Family
ID=17253293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25357684A Pending JPS61131434A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61131434A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04348557A (ja) * | 1991-05-27 | 1992-12-03 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US5175129A (en) * | 1991-03-01 | 1992-12-29 | Motorola, Inc. | Method of fabricating a semiconductor structure having an improved polysilicon layer |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP25357684A patent/JPS61131434A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5175129A (en) * | 1991-03-01 | 1992-12-29 | Motorola, Inc. | Method of fabricating a semiconductor structure having an improved polysilicon layer |
| JPH04348557A (ja) * | 1991-05-27 | 1992-12-03 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
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