JP2008103562A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008103562A JP2008103562A JP2006285309A JP2006285309A JP2008103562A JP 2008103562 A JP2008103562 A JP 2008103562A JP 2006285309 A JP2006285309 A JP 2006285309A JP 2006285309 A JP2006285309 A JP 2006285309A JP 2008103562 A JP2008103562 A JP 2008103562A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- diffusion layer
- manufacturing
- semiconductor device
- back surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 64
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 8
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 49
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 4
- -1 arsenic ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 240000007320 Pinus strobus Species 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
【解決手段】半導体基板1の一方の表面に少なくともn型の不純物拡散層3を形成後、裏面を削って前記半導体基板1を薄くする。その後、この裏面側にイオン注入と700℃乃至950℃の温度プロフィールの熱処理を加える拡散層7形成工程を含むp型の不純物拡散層9を形成する工程の前に、表面側からの廻り込み拡散によるn型の不純物濃度分布のピークが少なくとも貫通しない厚さを有する酸化膜を半導体基板の両面に形成する。
【選択図】 図1−1
Description
厚さ550μmで、たとえば、比抵抗30ΩcmのFZ−n型Si基板51にゲート酸化膜54の形成後、その上にポリシリコン膜55を堆積し、パターニング後にセルフアライメントによりボロンをイオン注入し、温度1150℃の熱処理を加えてpベース領域52を形成する。さらにこのpベース領域52内に砒素をイオン注入してn+エミッタ領域53を形成し、その後、BPSG(Boron Phospho Silicate Glass)などの層間絶縁膜56を形成し、この膜56に、前記pベース領域52表面と前記n+エミッタ領域53表面とに跨る、コンタクトホールを形成する。このコンタクトホールを介してn+型エミッタ層53に接するようにAl−Si膜からなるエミッタ電極57を形成する。Al−Si膜は、安定した接合性を低抵抗配線を実現するために500℃以下の熱処理が加えられる。さらに、図示しないが、エミッタ電極57を覆うようにポリイミド膜などの絶縁性保護膜が形成されることが多い。
また、関連する公知文献として、IGBTではないが、基板の裏面側を削って薄くする工程を有するトランジスタについて、半導体基板の表面側にpベース領域を形成した後、裏面をエッチングして基板を薄くした後、表面側にリンを拡散してnエミッタ層を形成する際に、回りこみ拡散を利用して裏面にリンの高濃度拡散層を形成し、表面側のAl電極形成後、裏面のリンの高濃度拡散層の形成の際に形成された裏面酸化膜を除去して裏面に金属電極を形成する文献が公開されている(特許文献3)。
本発明は、以上説明した問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、半導体基板の表面に不純物拡散層を形成後、裏面を削って半導体基板を薄くする工程を有し、この裏面側に少なくとも700℃〜950℃の範囲の熱処理を必要とする拡散層形成工程を有する場合でも、複雑な工程とすることなく、表面側からの廻り込み拡散による裏面側の汚染を防ぎ、良好なオーミック接触が得られる半導体装置の製造方法を提供することである。
特許請求の範囲の請求項3記載の発明によれば、前記酸化膜の厚さが50nm以下である特許請求の範囲の請求項1または2記載の半導体装置の製造方法とすることがより好ましい。
図1−1の半導体基板の要部断面図に示すように、厚さ550μmで、たとえば、比抵抗30ΩcmのFZ−n型Si基板1にゲート酸化膜4の形成後、その上にポリシリコン膜5を堆積し、パターニング後にセルフアライメントによりドーズ量4×1014cm−2のボロンをイオン注入し、温度1150℃の熱処理を加えて深さ約2μmのpベース領域2を形成する。さらにこのpベース領域2内に砒素をイオン注入してn+エミッタ領域3を形成し、その後、BPSG(Boron Phospho Silicate Glass)などの層間絶縁膜6を形成し、この膜6に、前記pベース領域2表面と前記n+エミッタ領域3表面とに跨るようなエミッタ電極用のコンタクトホールを形成する。
次に、図1−2に示す半導体基板の要部断面図に示すように、裏面にフィールドストップ(FS)層7を形成するため、セレン(またはイオウ)をイオン注入する。その後、厚さ50nmのCVD酸化膜(図示せず)を半導体基板の両面に形成する。イオンの活性化およびドライブ拡散のために、700℃〜950℃の温度範囲の温度プロフィールによる熱処理を加える。この際、前述のように両面に50nmの厚さの酸化膜が形成されているので、表面側からリンイオンの飛び出しを防ぎ、また、表面側からの廻り込み拡散があったとしても、裏面側のリン汚染を防ぐことができる。この酸化膜の厚さは、表面から回り込んできたリンが裏面の酸化膜に拡散した場合にそのリンの酸化膜中における不純物濃度分布のピークが少なくとも酸化膜中に存在する厚さ以上の厚さを必要とする。700℃〜950℃の温度範囲の温度プロフィールの場合では、前述のように50nmの酸化膜厚さがあれば、リンの廻り込み拡散があっても酸化膜中にリンの不純物濃度のピークがあるので、実質的なリン汚染の問題は生じない。また、前述の記載では、この酸化膜はセレンのイオン注入工程の後に形成されたが、セレンのイオン注入時のスクリーン酸化膜として用いられる酸化膜であってもよい。
2、… pベース領域
3、… n+エミッタ領域
4、… ゲート酸化膜
5、… ポリシリコンゲート電極
6、… BPSG膜
7、… フィールドストップ(FS)膜
8、… Al−Siエミッタ電極
9、… p+コレクタ層
10、… コレクタ電極。
Claims (4)
- 半導体基板の一方の表面に少なくとも一導電型の不純物拡散層を形成後、裏面を削って前記半導体基板を薄くする工程を施し、その後、この裏面側にイオン注入と700℃乃至950℃の温度プロフィールの熱処理を加える拡散層形成工程を含む他導電型の不純物拡散層を形成する工程を行う半導体装置の製造方法において、裏面側に前記他導電型の不純物拡散層の形成工程前に、表面側からの廻り込み拡散による一導電型の不純物濃度分布のピークが少なくとも貫通しない厚さを有する酸化膜を半導体基板の両面に形成する工程を加えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 前記酸化膜を、前記裏面側の700℃乃至950℃の温度プロフィールの熱処理を加える拡散層形成工程と同時に形成することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記酸化膜の厚さが50nm以下であることを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置の製造方法。
- 前記酸化膜を裏面金属電極形成前に除去することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006285309A JP5228308B2 (ja) | 2006-10-19 | 2006-10-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006285309A JP5228308B2 (ja) | 2006-10-19 | 2006-10-19 | 半導体装置の製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012275428A Division JP5626325B2 (ja) | 2012-12-18 | 2012-12-18 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008103562A true JP2008103562A (ja) | 2008-05-01 |
JP5228308B2 JP5228308B2 (ja) | 2013-07-03 |
Family
ID=39437666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006285309A Active JP5228308B2 (ja) | 2006-10-19 | 2006-10-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5228308B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015032835A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド | 窒化物系電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
US9324847B2 (en) | 2011-05-18 | 2016-04-26 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method |
US10629678B2 (en) | 2015-06-17 | 2020-04-21 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6467910A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-14 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPH06112512A (ja) * | 1992-09-24 | 1994-04-22 | Rohm Co Ltd | 半導体デバイス |
JP2003168636A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | エピタキシャルウエーハ製造方法 |
JP2004047896A (ja) * | 2002-07-15 | 2004-02-12 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2005268469A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2006040947A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2007329279A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Denso Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
2006
- 2006-10-19 JP JP2006285309A patent/JP5228308B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6467910A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-14 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPH06112512A (ja) * | 1992-09-24 | 1994-04-22 | Rohm Co Ltd | 半導体デバイス |
JP2003168636A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | エピタキシャルウエーハ製造方法 |
JP2004047896A (ja) * | 2002-07-15 | 2004-02-12 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2005268469A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2006040947A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2007329279A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Denso Corp | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9324847B2 (en) | 2011-05-18 | 2016-04-26 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method |
US9812561B2 (en) | 2011-05-18 | 2017-11-07 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device manufacturing method, including substrate thinning and ion implanting |
US9818852B2 (en) | 2011-05-18 | 2017-11-14 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method |
JP2015032835A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド | 窒化物系電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
US10629678B2 (en) | 2015-06-17 | 2020-04-21 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5228308B2 (ja) | 2013-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5283326B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
EP2223341B1 (en) | Method for manufacturing a reverse-conducting semiconductor device | |
WO2016080269A1 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP5543364B2 (ja) | 逆導電半導体デバイス及びそのような逆導電半導体デバイスを製造するための方法 | |
JP5679073B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
US9941383B2 (en) | Fast switching IGBT with embedded emitter shorting contacts and method for making same | |
JP5915756B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP2016131224A (ja) | 半導体装置 | |
WO2011096326A1 (ja) | 半導体素子の製造方法および半導体素子の製造装置 | |
WO2013058191A1 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP7243744B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
WO2012068777A1 (zh) | 一种用于制造大功率器件的半导体衬底的制造方法 | |
JP2009194197A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP5160001B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2007036211A (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
JP2023002733A (ja) | 半導体装置 | |
JP5600985B2 (ja) | 電力半導体装置の製造方法 | |
JP5034153B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
JP6654189B2 (ja) | 薄い半導体ウェハを備える半導体デバイスの製造方法 | |
JP5228308B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP5168765B2 (ja) | 縦型ツェナーダイオードの製造方法および縦型ツェナーダイオード | |
JP4892825B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP5301091B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP5626325B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2008053610A (ja) | 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20081216 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090219 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090817 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20091112 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20110422 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120619 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120621 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120817 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121106 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121218 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130304 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160329 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5228308 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |