JPS6227542B2 - - Google Patents

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JPS6227542B2
JPS6227542B2 JP54114591A JP11459179A JPS6227542B2 JP S6227542 B2 JPS6227542 B2 JP S6227542B2 JP 54114591 A JP54114591 A JP 54114591A JP 11459179 A JP11459179 A JP 11459179A JP S6227542 B2 JPS6227542 B2 JP S6227542B2
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JP
Japan
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silicon layer
layer
polycrystalline silicon
silicon
region
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JP54114591A
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English (en)
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JPS5638840A (en
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Hiroshi Nakashiba
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に多
結晶シリコン薄膜表面に金属シリサイド層を有す
る集積回路装置の製造方法に関するものである。
従来、集積回路装置の電極や配線として多結晶
シリコン薄膜がその製造技術の単純さ、素子の小
型化、高性能化への寄与の大きさ由に使用されて
いる。亦、この種の装置において、多結晶シリコ
ン薄膜により形成された電極及び配線に寄生する
抵抗値を下げる有効な手段として、多結晶シリコ
ン薄膜表面に金属シリサイドを形成する場合があ
る。第1図は多結晶シリコン薄膜配線表面に金属
シリサイド層を形成させた構造の例を示した断面
図であり、この構造を得る為の方法は以下の如く
である。半導体の一主面上を覆う絶縁膜101上
に多結晶シリコン薄膜配線102,102′を選
択的に形成する。次に装置表面全域に金属を蒸着
し、熱的処理を施すことにより多結晶シリコン薄
膜上の金属をシリコンと反応させ金属シリサイド
とする。その後、装置全体を適当なエツチング液
に侵し絶縁膜上の不要な金属を除去する。その結
果多結晶シリコン薄膜配線102,102′が互
いに電気的分離を保ちつつ表面に金属シリサイド
層103,103′を有する第1図に示す構造が
得られる。この例で示されるように、金属シリサ
イド層を、選択的に形成されている多結晶シリコ
ン薄膜表面に、自己整合的に成長させることが可
能であり、この金属シリサイド層の形成の為に特
に写真蝕刻工程を設ける必要はない。
本発明の目的は、互いに電気的に分離され、且
つ一部分重畳する、第一のシリコン層と、多結晶
シリコン薄膜である第二のシリコン層の表面に金
属シリサイド層を形成させる場合に、第1図で示
した単層のシリコン層表面に金属シリサイド層を
形成させる構造が有する製法の簡便さを損なわ
ず、且つ両シリコン層表面の可能な限り広範な領
域に金属シリサイドを形成させる半導体装置の製
造方法を提供することにある。
本発明によれば、半導体基板もしくはその半導
体基板上に単結晶もしくは多結晶のシリコン層か
らなる第1のシリコン層上に絶縁膜を介して多結
晶シリコンの第2のシリコン層を形成して第2の
シリコン層表面とこの第2のシリコン層直下の部
分に隣接する部分の第1のシリコン層表面とを露
出するようにし、全面シリサイド化可能な金属を
被着し、熱処理によつて露出する第1および第2
のシリコン層表面に接する金属をシリサイド化
し、シリサイド化しなかつた金属を除去すること
によつて第1および第2のシリコン層表面のシリ
サイドをこれらの間の絶縁膜の厚さによつて分離
する半導体装置の製造方法を得る。
以下本発明につき図面を用いて説明する。
第2図は本発明の実施例の原理を説明する断面
図である。半導体基板の一主面上に第一のシリコ
ン層201を形成する。この第一のシリコン層2
01としては半導体単結晶基板中のある限定され
た領域であつても良いし、亦は半導体基板の一主
面上を覆う絶縁膜上に選択的に形成された多結晶
シリコン薄膜であつても良い。第一のシリコン層
201を覆う絶縁膜202を間に介して多結晶シ
リコン薄膜からなる第二のシリコン層203を形
成する。第一のシリコン層201と第二のシリコ
ン層203の重畳部以外の絶縁膜は第二のシリコ
ン層201自身をマスクとしてエツチング等によ
り自己整合的に取り除かれている。従つて第1図
で示したのと同様の方法を用いて第一のシリコン
層201において第二のシリコン層203との重
畳部を除く全表面、及び第二のシリコン層の全表
面203に金属シリサイド層204,204′,
205を形成することができる。亦、第一のシリ
コン層201上の金属シリサイド204,20
4′の表面の高さが第二のシリコン層203の底
面の高さに達しないように金属シリサイド層20
4,204′及び絶縁膜202の厚さを選ぶこと
により第一のシリコン層201と第二のシリコン
層203の電気的分離を保つことが可能である。
第3図に断面図で示した構造は多層の多結晶シ
リコン電極を有するバイポーラNPNダブルベー
ストランジスタのベース、エミツタ電極に本発明
を応用した場合の実施例である。半導体基板の一
主面上にコレクタとしてのN型領域301、P型
のベース領域302、およびN型のエミツタ領域
303を設ける。ベース領域にはP型不純物が拡
散された第一の多結晶シリコン薄膜層からなるベ
ース電極305,305′が第一の絶縁膜304
の開口部を通して接続されている。亦エミツタ領
域303にはn型不純物が拡散された第二の多結
晶シリコン薄膜層からなるエミツタ電極307が
第二の絶縁膜306の開口部を通して接続されて
おり、エミツタ電極307は第2の絶縁膜306
を間に介し、ベース電極305,305′に重畳
する構造となつている。このエミツタ電極とベー
ス電極に重畳構造は、十分なエミツタ電極巾を保
ちつつ、ベース電極とエミツタ領域間隔の縮小、
エミツタ領域巾の縮小を従来の写真蝕刻技術の範
囲内でもたらす由に、トランジスタの小型化、高
性能化に有効であるとされている。ここで、更に
エミツタ及びベース電極に寄生する抵抗値を下げ
る目的で金属シリサイド層308,308′,3
09を形成する際に本発明による構造を用いる。
本発明の原理を説明するのに用いた第2図におけ
る第一のシリコン層201、絶縁膜202、第二
のシリコン層203は各々第3図に示す本実施例
中の多結晶シリコン薄膜ベース電極305,30
5′、第二の絶縁膜306、多結晶シリコン薄膜
エミツタ電極307に対応する。第3図に示すよ
うに、本発明による構造を用いることにより、特
別に写真蝕刻工程をもうけることなく、且つトラ
ンジスタの寸法を大きくすることなく、エミツタ
電極表面はもちろんのこと、ベース電極表面にお
いて、エミツタ電極パターンが決定する境界迄金
属シリサイド層を形成することが可能となり、エ
ミツタ抵抗、及びベース抵抗の削減等のトランジ
スタ性能の向上をもたらすことができる。
次に本発明をバイポーラNPNトランジスタの
ベース、エミツタ電極構造に応用した第2の実施
例を第4図A乃至第4図Dを順次参照して主な製
造工程を説明する。
シリコン基板の一主面上にコレクタ領域となる
N型領域401を形成した後基板表面に第一の酸
化膜403を成長させる。第一の酸化膜403の
厚さとしては5000Å程度が好ましい。
次に酸化膜403に開口部を設けシリコン基板
表面を露出させる。この開口部を通り熱拡散法亦
はイオン打ち込み法によりP型ベース領域402
を形成した後、露出した半導体基板表面に第二の
酸化膜404を成長させる(第4図A)。第二の
酸化膜404の厚さとしては2000Å程度が好まし
い。次に第二の酸化膜404の一部に開口部を設
けシリコン基板表面を露出させた後、装置表面に
多結晶シリコン薄膜405を気相反応により被着
させる。次にフオトレジストをマスクとして将来
のエミツタ電極となる領域406以外の多結晶シ
リコン薄膜を除去する。該多結晶シリコン領域4
06は少くとも第二の酸化膜に設けられた開口部
を覆う形状でなければならない。次に該多結晶シ
リコン領域406を通しシリコン基板中にリン原
子を熱拡散法により導入しエミツタ領域407を
形成する(第4図B)。次に多結晶シリコン領域
406をマスクとして、第二の酸化膜404の一
部を除去する。従つて第二の酸化膜404は、多
結晶シリコン領域との重畳部にのみに残存するこ
ととなる。亦、第1の酸化膜403は第2の酸化
膜よりも厚い為に除去されずに残つている。次に
装置表面に白金を1000Å程度の厚さで蒸着した
後、500℃15分程度の熱処理を加えることによ
り、多結晶シリコンエミツタ電極表面と、ベース
電極となる単結晶シリコン基板の露出部表面上の
白金をシリコンと反応させ白金シリサイド層40
8,409を形成する。一方その他領域上の白金
は装置全体を王水に浸すことにより除かれる(第
4図C)。ここで本発明の原理の説明に用いた第
2図における第一のシリコン層201、絶縁膜2
02、第二のシリコン層203は各々本実施例を
示す第4図Cにおいて、単結晶ベース領域40
2、第二の酸化膜404、多結晶シリコン薄膜エ
ミツタ電極406に対応する。第4図Cに示すよ
うに本発明による構造を用いることにより単結晶
シリコンベース電極上の白金シリサイド層を、多
結晶シリコンエミツタ電極が決定する縁端迄這わ
すことが可能となり、寄生するベース抵抗の少な
いトランジスタを得ることができる。更に装置と
して完成させる為には、装置表面を気相成長等に
よる第三の酸化膜410で覆い、白金シリサイド
層からなるエミツタ電極408及びベース電極4
09各々の少くとも一部を露出させる開口部を設
け、上層の配線亦はボンデイングパツド411,
412を接続すれば良い(第4図D)。
以上実施例をもつて示したように本発明の主た
る部分は絶縁膜で覆れた第一のシリコン層の一部
領域上に多結晶シリコン薄膜からなる第二のシリ
コン層を重畳させ、第二のシリコン層をマスクと
して重畳領域以外の該絶縁膜を取り除き、第二の
シリコン層表面と、重畳領域以外の第1のシリコ
ン層表面に金属シリサイドを形成することにあ
り、従つて本発明の技術的範囲は前記の実施例に
限定されず、特許請求の範囲の示す全ての半導体
装置の製造方法に及ぶ。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の半導体装置における単層の多結
晶シリコン配線構造の例を示す断面図であり、第
2図は本発明の実施例の原理を示す断面図、第3
図及び第4図A乃至第4図Dは本発明を各々バイ
ポーラNPNトランジスタの電極構造に応用した
第1及び第2の実施例の半導体装置の断面図であ
る。 図中、101,202,304,305……絶
縁膜、102,102′,203,305,30
5′,307,406……多結晶シリコン薄膜、
201……シリコン層、103,103′,20
4,204′,205,308,308′,309
……金属シリサイド層、301,401……n型
コレクタ領域、302,402……P型ベース領
域、303,407……n型エミツタ領域、40
3,404,410……酸化シリコン層、40
8,409……白金シリサイド層、411,41
2……上層配線亦はボンデイングパツドを各々示
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 第1のシリコン層上に絶縁膜を介して第2の
    シリコン層を被着し、該第2のシリコン層表面お
    よび該第2のシリコン層直下の部分に連続する部
    分の前記第1のシリコン層表面を露出する工程
    と、全表面にシリサイドを形成し得る金属を被着
    する工程と、熱処理により前記金属をそれに接触
    するシリコンと反応させてシリサイドを形成する
    工程と、シリサイド化しなかつた前記金属を除去
    し、もつて前記第1のシリコン層表面のシリサイ
    ドと前記第2のシリコン層上のシリサイドとを前
    記絶縁膜の厚さによつて分離する工程とを有する
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP11459179A 1979-09-06 1979-09-06 Semiconductor device Granted JPS5638840A (en)

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JPS6037124A (ja) * 1983-08-09 1985-02-26 Seiko Epson Corp 半導体装置
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5133983A (en) * 1974-09-17 1976-03-23 Mitsubishi Electric Corp Handotaisochi no seizohoho

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