[其他]半导体器件的制造方法

说明书

这是一个关于半导体器件制造方法的发明，在这种制造方法中，至少沿开口的一侧边缘至少可以形成一部分互连图案。开口是在绝缘层内的，绝缘层在半导体本体上。在开口内，未被这部分互连图案所复盖的半导体表面至少有一部分暴露出来，在部分互连图案上备有绝缘材料。在下一个工序中，这绝缘材料将形成一部分掩模。

本发明进一步介绍采用本发明的方法所制造的一种半导体器件。

在设计半导体器件时，日益增加的集成密度的目的是，一方面可以日益增加同一个表面上的大量功能，另一方面可以提高产量，因为要制造的电路的表面积很小。特别是由于微处理机和小型计算机的出现，对电路元件的高速度和小体积提出了越来越高的要求。因此，对要实现的最小尺寸，例如金属化图案中的金属线的宽度、接触孔的相对距离、绝缘区的最小宽度等，提出了愈来愈严格的要求。

因为这些尺寸主要取决于所使用的掩模技术，所以人们力图找到一些方法使得器件的尺寸不取决于光学分辨率，而特别喜欢采用自对准的方法。

上面第一段中所讲的方法是从IBM技术通报第27卷第2期第1008～1009页中了解到的。但是公布中公开得不够全面，尤其是没有详细发表关于精确形成氧化物的方法。

本发明所述方法的特点是，半导体器件至少在开口面积上由一层质地均匀的第一层半导体材料所覆盖。第一层半导体材料由质地均匀的一层防氧化材料所覆盖。然后有选择地去掉至少在开口外面的这部分防氧化材料。因此，这样露在外面的部分第一层半导体材料在其厚度上被氧化。随后，去掉开口内的防氧化材料。再用各向异性刻蚀法把第一层半导体材料去掉。于是至少属于互连图案的那部分第一层半导体材料保留在沿开口的边缘上。

在荷兰专利申请PHN·11·150（与本申请同时提交）中，尤其是对于确定沟槽，采用了类似的方法。现已发现这种方法也适用于开头第一段所述的方法。

通过上述方法所得到的掩模尤其可为半导体本体在将要形成的晶体管区的面积提供直接的金属接触。

所谓质地均匀的一层材料，在这里应当理解为除了在底层中有不平区，例如在底层有台阶存在外，在其整个区域上具有基本相同厚度的一层材料。均匀层的剖面是与底层相同的。

术语“开口”或“凹陷层”不必理解为绝缘层中的开口，而是用绝缘层将开口的四周包起来。也可使绝缘层不遮盖半导体本体的外缘。

本发明基于承认这样一个事实：用这种掩模可以得到尺寸十分小的开口。这对于有高封装密度的集成电路来讲是特别有利的。

按照本发明所述方法制造的掩模能以自对准的方式用来得到发射区。如果需要的话，可以先做基区，然后做发射区。因而在原来的开口中可形成薄薄的一层栅极氧化物。然后在掩模面积上去掉这个氧化层。利用这个掩模，通过扩散或注入法可获得场效应晶体管的源极区或漏极区。用同一个掩模又可完成源极区或源极区的接触。

下面参考几个实施例和附图，对本发明作较详细的描述。

附图1～3是采用本发明所述方法制造的一个具有很小基极一发射极电容的双极型晶体管，而

附图4～6是按照本发明所述方法制造一个场效应晶体管。

这几个图不是按比例画的，为了清晰起见，在剖面图内厚度方向上的尺寸放大了很多。相同导电性类型的半导体区用相同的剖面线表示。各图中相应的部分都标上相同的编号。

附图1～3说明采用本发明的方法制造的一个半导体器件1。起始材料是半导体本体2，它有一个电阻率为2～5欧姆厘米的P型衬底3。在衬底3用所熟知的方法做上n⁺内埋层4和n型外延层5后，这几个在电气上彼此绝缘的区域就是电路元件。它们之间的绝缘可采用所谓结绝缘，但是，最好采用如上所述荷兰专利申请8203903号的介质绝缘6来实现。

采用上述方法所得的半导体2的表面7基本上是平坦的。然后用绝缘层8（如氧化硅）盖住，该氧化层做一开口9，在半导体表面上开口内的外延材料5就露出来了。

表面7位于开口9内的那部分以及氧化层8中的连接部分得到了一个质地均匀的多晶硅层10。这可用低压条件下的汽相沉淀来实现，结果就得到了一层其厚度大约为0.4μm的多晶硅涂层的质地均匀的器件。它在开口9里，有一个带基本存垂直侧壁（见图1）的凹陷区12。在此实施例中，多晶硅层10是P型的。如果需要，则在以后可作为待形成的半导体区的扩散源。