JPS605566A - 半導体装置の製造方法 - 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】 （技術分野） この発明は、ＭＯ８型半導体装置の製造方法において、
ダート酸化膜の一部にコンタクト穴をあけ、半導体基板
と電極配線との直接コンタクトを形成する工程において
、欠陥の少ないケ゛−ト酸化膜を形成できるようにした
半導体装置の製造方法に関する。

（従来技術） 従来の半導体装置の製造方法にについて、第１図（ａ）
ないし第１図（ｇ）により説明する。まず、第１図（ａ
）に示すように、シリコン基板１上に通常の選択酸化法
を用いて、厚いフィールド酸化膜２によって分離された
能動領域３に第１ダート酸化膜４をシリコンの熱酸化に
よシ形成する。

次に、第１多結晶シリコン膜５を化学気相反応法によシ
堆積する。次に、この第１多結晶シリコン膜５にＰ（リ
ン）、Ａｓ（ヒ素）、Ｂ（ボロン）などの不純物を拡散
し、導電性をもだせる。

次に、第１図（ｂ）に示すごとく、リングラフィ技術に
よｊＱ、／′ｅターン形成を行う。しかる後、熱酸化に
よシ、第１図（ｃ）に示すように、第２ダート酸化膜６
と第１多結晶シリコン膜５上に酸化膜７を形成する。

この後、第１図（ｄ）に示すように、リングラフィ技術
によシ、ホトレジスト膜をマスクとして、第２ダート酸
化膜６の所定の領域をエツチングし、コンタクト穴８を
形成する。

次（ζ、上記ホトレジストを除去し、第２多結晶シリコ
ン膜９を第１図（ｅ）に示すように形成する。

ところで、実際の工程では、第２多結晶シリコン膜９を
堆積する前にシリコン基板１上に付着している異物、不
純物を除去し、清浄化するためζこ、硫酸（Ｈ２ＳＯ４
）と過酸化水素水（ＨｚＯｔ）の混合液などの洗浄液を
用いて、シリコン基板１の洗浄を行う。

この洗浄工程では、洗浄液として、酸化性の加熱した溶
液を用いるため、シリコン基板１の表面が露出している
コンタクト穴８０部分では１表面が化学的に酸化されて
薄い酸化膜が形成されてしまう。

Ｌｌｃ、−１）ｉつて、コンタクト穴８でのシリコン基
板１と第２多結晶シリコン９とのコンタクトに対して、
上記薄い酸化膜がバリアとな９．コンタクト不良となる
。

これを防止するために、洗浄工程で洗浄液にシリコン基
板１を浸した後、希釈した弗化水素酸水溶液（ＨＦ　）
で上記化学的に形成された薄い酸化膜全エツチングし、
シリコン基板１０表面を露出させ、次に、第２多結晶シ
リコン膜９を堆積させる。

この弗化水素酸水溶液にシリコン基板１を浸すことによ
って発生する問題として、第２ｒ−）酸化膜６の欠陥の
増大がある。これは、コンタクト穴８部の薄い酸化膜を
除去する際、第１図（ｆ）に示すように、第１ダート酸
化膜６も露出しているために、同時にエツチングされる
。

上記弗化水素酸水溶液で第２ダート酸化膜の表面をエツ
チングした場合、均一にエツチングされずに、局所的に
エツチングが促進されたり、この第２ダート酸化膜６の
局所的に薄い個所が第１図（ｇ）　（１０は拡散層を示
す）に示すように、さらに薄くなるなどの理由によシ、
酸化膜への欠陥が増大する。

この現象は薄い酸化膜はど顕著になるため、高集積化に
よるダート酸化膜の薄膜化にとって、太きな問題と々る
。

（発明の目的） この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、半導体基板と電極配線との直接コンタクトの形
成が可能となシ、ダート酸化膜が弗化水素酸に侵される
ことなく、欠陥が少なく、良好なダート酸化膜が得られ
、半導体装置の歩留シの向上を期することのできる半導
体装置の製造方法を提供することを目的とする。

（発明の構成） この発明の半導体装置の製造方法は、厚いフィールド酸
化膜によって選択的に分離された半導体基板上の能動領
域にダート酸化膜の形成後、このダート酸化膜の表面に
弗化水素酸水溶液に対して耐エツチング性の大きい膜を
形成して２層の膜を形成し、この２層の所定の領域に半
導体基板に達する穴を形成し、この穴の部分に電極配線
用の金属薄膜を堆積させるようにしたものである。

（実施例） 以下、この発明の半導体装置の製造方法の実施例につい
て図面に基づき説明する。第２図（ａ）ないし第２図（
旬はその第１の実施例の工程説明図である。この第２図
（ａ）ないし第２図（ｈ）において、第１図（ａ）ない
し第１図（ｇ）と同一部分には同一符号を付して述べる
。

まず、第２図（ａ）に示すように、半導体基板としての
シリコン基板１上に通常の選択酸化法を用いて、厚いフ
ィールド酸化膜２によって分離された能動領域３に第１
ダート酸化膜４を８００〜１０００℃の熱酸化により１
００〜５００大の厚さに形成する。

次に、この第１ダート酸化膜４上に第１多結晶シリコン
膜５を化学気相反応法により３０００〜５０００Ａ堆積
する。

次に、第１多結囁シリコン膜５にＰ　、　Ａｓ　、　Ｂ
などの不純物を熱酸化法あるいはイオン注入法により拡
散し、導電性を与える。

次に、第２図（ｂ）に示すように、リングラフィ技術に
よシ、第１多結晶シリコン膜５のノやターンを形成する
。

しかる後に、８００〜１０００℃の熱酸化によシ、２０
０〜７００＾の第２ダート酸化膜６と多結晶シリコン膜
７とを形成し、第２図（ｅ）のごとき構造とする。

この後、１ｏｏｏ〜１２００℃のアンモニアガス中で熱
処理し、第２ダート酸化膜６、多結晶シリコン酸化膜７
の表面を窒化し、第２図（ｄ）に示すように、第２ダー
ト酸化膜６上に薄いシリコン窒化膜６２を形成して、２
層膜とする。

次に、第２図（ｅ）に示すように、リングラフィ技術に
よシ、ホトレジスト膜をマスクとして、シリコン窒化膜
６２と第２ダート酸化膜６とをエツチングし、コンタク
ト穴８を形成する。

次に、硫酸、過酸化水素水の混合液でシリコン基板を洗
浄し、この後、洗浄液によりコンタクト穴８の表面に化
学的に形成された薄い酸化膜を希釈した弗化水素酸水溶
液で除去し、コンタクト穴８のシリコン表面を露出させ
る。

ここで、この発明の場合、第２ダート酸化膜６は表面が
弗化水素酸に対し、耐エツチング性の大きいシリコン窒
化膜６２で被われているため、第２ダート酸化膜６はエ
ツチングされることはないため、従来の製造方法で起こ
るダート酸化膜の欠陥の増大と云った現象は全く発生す
ることはなく。

良好なダート酸化膜が得られる。

この後、第２図（ｆ）に示すように、全面に第２多結晶
シリコン膜９への不純物の拡散とリングラフィ技術を用
いての第２多結晶シリコン膜９のパターン形成（第２図
（ｇ））とを前記第１多結晶シリコン膜５の場合と同様
に行う。

次に、シリコン基板中に不純物全拡散し、拡散層１０を
形成し、第２図（旬の構造とする。

さらに１図面に示していないが、保護用絶縁膜、金属配
線を公知の技術により形成し、半導体装置を完成させる
。

以上のように、第１の実施例で説明したように。

第２ダート酸化膜６０表面を薄いシリコン窒化膜６２で
被っているため、第２多結晶シリコン膜９を堆積する前
の弗化水素酸水溶液でコンタクト穴８の部分の薄い酸化
膜を除去する際に、第２ｒ−）酸化膜６が弗化水素酸に
侵されることはなく、第２ダート酸化膜の欠陥が増大す
る危険性は全くない。

したがって、良好なダート酸化膜が得られ、半導体装置
の歩留が向上し、従来の製造方法に比べ、著しい効果が
得られる。

また、この第１の実施例では、薄いシリコン窒化膜の形
成をアンモニアガス中での熱処理による熱窒化法によっ
て行ったが、化学気相反応法によって薄いシリコン窒化
膜全形成しても同様な効果が得られる。

さらに、上記第１の実施例では、シリコン窒化膜を用い
た場合について説明したが、シリコン窒化膜以外の膜を
用いても同様な効果が得られる。

この場合を第２の実施例と１７て、以下に説明する。第
３図（ａ）ないし第３図（ｃ）はこの第２の実施例の工
程説明図である。まず、第２図（ａ）から第２図（ｃ）
までの工程と同様な工程で処理した後、第３図（ａ）に
示すように、薄い第２多結晶シリコン膜９１を２００〜
５００′Ａ、第２ダート酸化膜６および多結晶シリコン
酸化膜７上に形成する。

これによシ、第２ダート酸化膜６の部分はこれと第２多
結晶シリコン膜９．との２層膜が形成されることになる
。

次に、リソグラフィ技術により、ホトレジスト膜をマス
クとして、この２層膜の所定の領域の第２多結晶シリコ
ン膜９、と第２ケ°−ト酸化膜６をエツチングし、コン
タクト穴８を形成する（鵠３図（ｂ））。

さらに、第１の実施例と同様に、洗浄、弗化水素酸処理
を行った後、残りの第２多結晶シリコン膜９２を第３図
（ｅ）に示すように堆積させる。

このように、第２多結晶シリコン膜９１と９．の堆積を
合計２回に分けて行い、コンタクト穴８の形成前に弗化
水素酸に対して剛エツチング性の太きい薄い第２多結晶
シリコン膜９１で第２り謹−ト酸化膜６の表面を被覆し
、この第２ダート酸化膜６が弗化水素酸に侵されるのを
防止することによって第２ダート酸化膜６の欠陥が増大
しないようにできる。したがって、第１の実施例の場合
と同様の効果が得られる。

（発明の効果） 以上のように、この発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、半導体基板上の能動領域にダート酸化膜の形成後、
このダート酸化膜の表面をこ弗化水素酸水溶液に対して
耐エツチング性の大きい膜を形成して２層膜となし、こ
の２層膜の所定の領域に半導体基板に達するコンタクト
穴を形成し、この穴の部分に電極配線を形成するように
したので、直接ダート酸化膜を弗化水素酸水溶液に晒す
ことなく、半導体基板と電極配線との直接コンタクトと
の形成が可能となる。

したがって、ダート酸化膜が弗化水素酸に侵されること
なく、欠陥の少ない、良好なダート酸化膜が得られ、半
導体装置の歩留が同上する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ないし第１図（ｇ）はそれぞれ従来の半導
体装置の製造方法の工程説明図、第２図（ａ）ないし第
２図（ｈ）はそれぞれこの発明の半導体装置の製造方法
の第１の実施例の工程説明図、第３図（ａ）ないし第３
図（ｅ）はそれぞれこの発明の半導体装置の製造方法の
第２の実施例の工程説明図である。 １・・・シリコン基板、２・・・フィールド酸化膜、３
・・・能動領域、４・・・第１ダート酸化膜％５・・・
第１多結晶シリコン膜、６・・・第２ダート酸化膜、６
２・・・シリコン窒化膜、７・・・多結晶シリコン酸化
膜、８・・・コンタクト穴、９・・・第２多結晶シリコ
ン膜、９．。 ９□・・・第２多結晶シリコン膜、１ｏ・・・拡散層。 特許出願人　沖電気工業株式会社 特許庁長官若　杉　和　失敗 １．事件の表示 昭和５８年　特　許願第１１２９４３ ２、発明の名称 半導体装置の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特　許　出願人 （０２９）沖電気工業株式会社 ５、補正命令の日付　昭和　年　月　日（自発）な説明
の各欄ならひに図面 ７、補正の内容 別紙の通り ７　補正の内容 １）明細書２頁５行「第１図（ｇ）」を「第１図（ｅ月
と訂正する。 ２）同４頁９行「第１図（ｆｌ　Ｊ金「第１図（ｄ）」
とぢ　１１“机 ３〕　同４ｊｊ’ＩＯ行「第１ｊを「第２」と訂正する
。 ４）同４頁１５行および１６行「第１図１（ｇＪ・・・
・・・示すように、」をｇｅＪ除する。 ５）邑１６頁４行「第１図（ロ））ｊを「第１図（ｅ９
」と訂正する。 ６）同６Ｎ１６行「熱酸化法Ｊを「熱拡散法」と訂正す
る。 ７）同６頁１８行「リングラフィ」を「リングラフィ」
と訂正する。 ８）巨１７負３行「シリコン膜７」を「シリコン酸化膜
７」と訂正する。 ９）同８頁６行「全面に」全「第２多結晶シリコン膜９
の堆積、全面に」と訂正する。 １０）　同８貞７行「リングラフ」を「リングラフ」第
２」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フィールド酸化膜によって選択的に分離された半導体基
   板上の能動領域に第１ダート酸化膜を介して第１多結晶
   シリコン膜を形成してパターン化するとともに第２ダー
   ト酸化膜を形成する工程と、この第２ダート酸化膜の表
   面に弗化水素酸水溶液に対して耐エツチング性の大きい
   膜を形成して２層膜を形成する工程と、上記２層膜の所
   定の領域に半導体基板に達する穴を形成する工程と、こ
   の穴の形成後電極配線となる金属の薄膜を堆積させる工
   程とよシなる半導体装置の製造方法。