JP2592287B2 - バイポーラ半導体装置の製造方法 - Google Patents
バイポーラ半導体装置の製造方法Info
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- JP2592287B2 JP2592287B2 JP8310988A JP8310988A JP2592287B2 JP 2592287 B2 JP2592287 B2 JP 2592287B2 JP 8310988 A JP8310988 A JP 8310988A JP 8310988 A JP8310988 A JP 8310988A JP 2592287 B2 JP2592287 B2 JP 2592287B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 金属配線の切断が発生しないようにプレーナ型にした
バイポーラ半導体装置を製造するのに好適な方法に関
し、 バイポーラ半導体装置に要求されている各種条件を満
足し、且つ、表面が平坦で金属の電極・配線に断線が発
生することのないプレーナ型のバイポーラ半導体装置を
提供することを目的とし、 基板上に炭化珪素コレクタ層及び炭化珪素ベース層を
順に積層する工程と、次いで、該炭化珪素ベース層及び
炭化珪素コレクタ層をメサ状にエッチングす工程と、次
いで、前記基板とはエッチング手段を異にする絶縁膜を
形成する工程と、次いで、該絶縁膜にエミッタ形成兼エ
ミッタ電極コンタクト窓及びその他電極コンタクト窓を
形成する工程と、次いで、エミッタ領域の形成に引き続
いてエミッタ引き出し電極及びベース引き出し電極を形
成する工程と、次いで、前記基板とはエッチング手段を
異にする絶縁性補強層を形成して該基板上に形成された
諸部分を全て埋め込む工程と、次いで、前記基板をエッ
チングして完全に除去する工程と、次いで、該基板のエ
ッチングで表出された側にエミッタ電極とベース電極と
コレクタ電極とを形成する工程とを含んでなるよう構成
する。
バイポーラ半導体装置を製造するのに好適な方法に関
し、 バイポーラ半導体装置に要求されている各種条件を満
足し、且つ、表面が平坦で金属の電極・配線に断線が発
生することのないプレーナ型のバイポーラ半導体装置を
提供することを目的とし、 基板上に炭化珪素コレクタ層及び炭化珪素ベース層を
順に積層する工程と、次いで、該炭化珪素ベース層及び
炭化珪素コレクタ層をメサ状にエッチングす工程と、次
いで、前記基板とはエッチング手段を異にする絶縁膜を
形成する工程と、次いで、該絶縁膜にエミッタ形成兼エ
ミッタ電極コンタクト窓及びその他電極コンタクト窓を
形成する工程と、次いで、エミッタ領域の形成に引き続
いてエミッタ引き出し電極及びベース引き出し電極を形
成する工程と、次いで、前記基板とはエッチング手段を
異にする絶縁性補強層を形成して該基板上に形成された
諸部分を全て埋め込む工程と、次いで、前記基板をエッ
チングして完全に除去する工程と、次いで、該基板のエ
ッチングで表出された側にエミッタ電極とベース電極と
コレクタ電極とを形成する工程とを含んでなるよう構成
する。
本発明は、金属配線の切断が発生しないようにプレー
ナ型にしたバイポーラ半導体装置を製造するのに好適な
方法に関する。
ナ型にしたバイポーラ半導体装置を製造するのに好適な
方法に関する。
一般に、バイポーラ半導体装置に希求される条件とし
ては、次のような事柄が挙げられる。
ては、次のような事柄が挙げられる。
（１） 能動素子の周辺を絶縁膜で囲み、該能動素子に
寄生する不要な抵抗、キャパシタ、トランジスタなどの
影響を排除し、高速動作が可能であるようにすること。
寄生する不要な抵抗、キャパシタ、トランジスタなどの
影響を排除し、高速動作が可能であるようにすること。
（２） 半導体装置（集積回路装置）を製造する際の工
程数が少なく、所要時間も短いこと。
程数が少なく、所要時間も短いこと。
（３） 製造された半導体装置は、高温及び高電圧の下
で動作が可能であり、α線など放射線に対する耐性が高
く、耐環境性に優れていること。
で動作が可能であり、α線など放射線に対する耐性が高
く、耐環境性に優れていること。
（４） バルク工程が終了した半導体装置の表面は平坦
で、段差が小さく、後に多層配線を形成しても断線が発
生しないこと。
で、段差が小さく、後に多層配線を形成しても断線が発
生しないこと。
（５） 平面的に小さい面積で素子間分離を達成するこ
とができ、高集積化が容易であること。
とができ、高集積化が容易であること。
ところで、このような条件に合致するバイポーラ半導
体装置は既に開発されている。
体装置は既に開発されている。
第７図及び第８図は改良されたバイポーラ半導体装置
を製造する場合を解説する為の工程要所に於ける該バイ
ポーラ半導体装置の要部切断側面図を表し、以下、これ
等の図を参照しつつ説明する。第７図参照 （１） 減圧化学気相成長（low pressure chemical va
por deposition:low pressure CVD）法を適用すること
に依り、シリコン半導体基板１上にn-型炭化珪素（n-型
SiC）コレクタ層２を形成し、引き続き、ｐ型炭化珪素
（ｐ型SiC）ベース層３を成長させる。尚、n-型炭化珪
素コレクタ層２はn+型層とn-型層の二層構造にすること
ができ、その場合、後にアルミニウム（Al）などからな
る電極・配線とコンタクトする側がn+型層であるように
する。
を製造する場合を解説する為の工程要所に於ける該バイ
ポーラ半導体装置の要部切断側面図を表し、以下、これ
等の図を参照しつつ説明する。第７図参照 （１） 減圧化学気相成長（low pressure chemical va
por deposition:low pressure CVD）法を適用すること
に依り、シリコン半導体基板１上にn-型炭化珪素（n-型
SiC）コレクタ層２を形成し、引き続き、ｐ型炭化珪素
（ｐ型SiC）ベース層３を成長させる。尚、n-型炭化珪
素コレクタ層２はn+型層とn-型層の二層構造にすること
ができ、その場合、後にアルミニウム（Al）などからな
る電極・配線とコンタクトする側がn+型層であるように
する。
（２） CVD法を適用することに依り、窒化シリコン（S
i3N4）膜４を成長させる。
i3N4）膜４を成長させる。
（３） 通常のフォト・リソグラフィ技術を適用するこ
とに依り、窒化シリコン膜４の選択的エッチングを行
い、エミッタ領域形成兼エミッタ電極コンタクト窓を形
成する。
とに依り、窒化シリコン膜４の選択的エッチングを行
い、エミッタ領域形成兼エミッタ電極コンタクト窓を形
成する。
（４） イオン注入法を適用することに依り、ｎ型不純
物の導入を行い、ｐ型炭化珪素ベース層３内にｎ型エミ
ッタ層５を形成する。
物の導入を行い、ｐ型炭化珪素ベース層３内にｎ型エミ
ッタ層５を形成する。
（５） 通常のフォト・リソグラフィ技術を適用するこ
とに依り、窒化シリコン膜４の選択的エッチングを行
い、ベース電極コンタクト窓を形成する。
とに依り、窒化シリコン膜４の選択的エッチングを行
い、ベース電極コンタクト窓を形成する。
（６） CVD法を適用することに依り、ベース引き出し
電極・配線及びエミッタ引き出し電極・配線となるべき
多結晶シリコン膜を形成する。
電極・配線及びエミッタ引き出し電極・配線となるべき
多結晶シリコン膜を形成する。
（７） 通常のフォト・リソグラフィ技術を適用するこ
とに依り、前記多結晶シリコン膜のパターニングを行っ
てベース引き出し電極6B及びエミッタ引き出し電極6Eを
形成する。
とに依り、前記多結晶シリコン膜のパターニングを行っ
てベース引き出し電極6B及びエミッタ引き出し電極6Eを
形成する。
（８） 通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジ
スト・プロセス及びイオン注入法を適用することに依
り、ベース引き出し電極6Bをｐ型に導電性化し、且つ、
エミッタ引き出し電極6Eをｎ型に導電性化する。尚、何
れを先に導電性化するかは任意である。
スト・プロセス及びイオン注入法を適用することに依
り、ベース引き出し電極6Bをｐ型に導電性化し、且つ、
エミッタ引き出し電極6Eをｎ型に導電性化する。尚、何
れを先に導電性化するかは任意である。
（９） CVD法を適用することに依り、二酸化シリコン
（SiO2）膜及び多結晶シリコン膜の二層構造からなる絶
縁性補強層７を形成する。第８図参照 （10） 絶縁性補強層７が侵されないように例えばフォ
ト・レジスト膜（或いは窒化シリコン膜）で保護してか
らシリコン・エッチング液中に浸漬することに依ってシ
リコン半導体基板１を除去する。この後は反転して使用
するので、この段階からは絶縁性補強層７が基板として
の役割を果たすことになる。
（SiO2）膜及び多結晶シリコン膜の二層構造からなる絶
縁性補強層７を形成する。第８図参照 （10） 絶縁性補強層７が侵されないように例えばフォ
ト・レジスト膜（或いは窒化シリコン膜）で保護してか
らシリコン・エッチング液中に浸漬することに依ってシ
リコン半導体基板１を除去する。この後は反転して使用
するので、この段階からは絶縁性補強層７が基板として
の役割を果たすことになる。
（11） 通常のフォト・リソグラフィ技術を適用するこ
とに依り、n-型炭化珪素コレクタ層２並びにｐ型炭化珪
素ベース層３をメサ状にエッチングする。
とに依り、n-型炭化珪素コレクタ層２並びにｐ型炭化珪
素ベース層３をメサ状にエッチングする。
（12） 通常のフォト・リソグラフィ技術を適用するこ
とに依り、窒化シリコン膜４の選択的エッチングを行
い、ベース電極コンタクト窓並びにエミッタ電極コンタ
クト窓を形成する。
とに依り、窒化シリコン膜４の選択的エッチングを行
い、ベース電極コンタクト窓並びにエミッタ電極コンタ
クト窓を形成する。
（13） 真空蒸着法及び通常のフォト・リソグラフィ技
術を適用することに依り、例えばアルミニウム（Al）膜
を形成し、それをパターニングしてエミッタ電極8E、ベ
ース電極8B、コレクタ電極8Cを形成する。
術を適用することに依り、例えばアルミニウム（Al）膜
を形成し、それをパターニングしてエミッタ電極8E、ベ
ース電極8B、コレクタ電極8Cを形成する。
このようにして完成されたバイポーラ半導体装置は、
前記五つの条件を全て満たしていることが容易に理解さ
れよう。
前記五つの条件を全て満たしていることが容易に理解さ
れよう。
第７図及び第８図を参照して説明したバイポーラ半導
体装置は、従来技術を用いて製造されたものと比較する
と、大きく改良されているが、それに付随して新たな問
題が発生している。
体装置は、従来技術を用いて製造されたものと比較する
と、大きく改良されているが、それに付随して新たな問
題が発生している。
即ち、前記改良されたバイポーラ半導体装置に於いて
は、各半導体層の厚さ方向に電圧を印加することで電流
を流しているので、ｎ型炭化珪素コレクタ層２及びｐ型
炭化珪素ベース層３は或る程度厚く形成しないとベース
／コレクタ耐圧を確保することができない。ところが、
前記したところから明らかなように、エミッタの引き出
しやベースの引き出し、或いは、素子間分離などを行う
必要上、n-型炭化珪素コレクタ層２及びｐ型炭化珪素ベ
ース層３はメサ状にパターニングされていることから、
これらが厚いと第８図に示してある段差Ｈが大になり、
金属からなる電極・配線に断線が発生し易くなる。ま
た、第７図に見られるシリコン半導体基板１を除去して
からは絶縁性補強層７が基板の役割を果すのであるが、
その後、例えばｐ型炭化珪素ベース層３或いはｎ型エミ
ッタ層５などを形成する場合に高温の熱処理が必要であ
り、その際、絶縁性補強層７の破損が発生し易く、従っ
て、製造歩留りが低下する旨の問題がある。
は、各半導体層の厚さ方向に電圧を印加することで電流
を流しているので、ｎ型炭化珪素コレクタ層２及びｐ型
炭化珪素ベース層３は或る程度厚く形成しないとベース
／コレクタ耐圧を確保することができない。ところが、
前記したところから明らかなように、エミッタの引き出
しやベースの引き出し、或いは、素子間分離などを行う
必要上、n-型炭化珪素コレクタ層２及びｐ型炭化珪素ベ
ース層３はメサ状にパターニングされていることから、
これらが厚いと第８図に示してある段差Ｈが大になり、
金属からなる電極・配線に断線が発生し易くなる。ま
た、第７図に見られるシリコン半導体基板１を除去して
からは絶縁性補強層７が基板の役割を果すのであるが、
その後、例えばｐ型炭化珪素ベース層３或いはｎ型エミ
ッタ層５などを形成する場合に高温の熱処理が必要であ
り、その際、絶縁性補強層７の破損が発生し易く、従っ
て、製造歩留りが低下する旨の問題がある。
本発明は、前記改良されたバイポーラ半導体装置と同
様、前記五つの条件を満足し、且つ、表面が平坦で金属
の電極・配線に断線が発生することがないプレーナ型の
バイポーラ半導体装置を容易に得られるように、しか
も、絶縁性補強層が基板の役割を果たす段階になってか
らは高温の熱処理工程が存在せず、良好な製造歩留りを
達成できるようにする。
様、前記五つの条件を満足し、且つ、表面が平坦で金属
の電極・配線に断線が発生することがないプレーナ型の
バイポーラ半導体装置を容易に得られるように、しか
も、絶縁性補強層が基板の役割を果たす段階になってか
らは高温の熱処理工程が存在せず、良好な製造歩留りを
達成できるようにする。
本発明に依るバイポーラ半導体装置の製造方法では、
基板（例えばシリコン半導体基板11）上に炭化珪素コレ
クタ層（例えばn-型炭化珪素コレクタ層12C）及び炭化
珪素ベース層（例えばｐ型炭化珪素ベース層12B）を順
に積層する工程と、次いで、該炭化珪素ベース層及び炭
化珪素コレクタ層をメサ状にエッチングする工程と、次
いで、前記基板とはエッチング手段を異にする絶縁膜
（例えば窒化シリコン膜13）を形成する工程と、次い
で、該絶縁膜にエミッタ形成兼エミッタ電極コンタクト
窓及びその他電極コンタクト窓を形成する工程と、次い
で、エミッタ領域（例えばｎ型エミッタ領域14）の形成
に引き続いてエミッタ引き出し電極（例えば金属シリサ
イド或いは高融点金属からなるエミッタ引き出し電極15
E）及びベース引き出し電極（例えば金属シリサイド或
いは高融点金属からなるベース引き出し電極15B）を形
成する工程と、次いで、前記基板とはエッチング手段を
異にする絶縁性補強層（例えば二酸化シリコン膜及び多
結晶シリコン膜の二層構造或いは低融点ガラスからなる
絶縁性補強層16）を形成して該基板上に形成された諸部
分を全て埋め込む工程と、次いで、前記基板をエッチン
グして完全に除去する工程と、次いで、該基板のエッチ
ングで表出された側にエミッタ電極とベース電極とコレ
クタ電極と（例えばエミッタ電極17Eとベース電極17Bと
コレクタ電極17C）を形成する工程とを含んでなるよう
構成する。
基板（例えばシリコン半導体基板11）上に炭化珪素コレ
クタ層（例えばn-型炭化珪素コレクタ層12C）及び炭化
珪素ベース層（例えばｐ型炭化珪素ベース層12B）を順
に積層する工程と、次いで、該炭化珪素ベース層及び炭
化珪素コレクタ層をメサ状にエッチングする工程と、次
いで、前記基板とはエッチング手段を異にする絶縁膜
（例えば窒化シリコン膜13）を形成する工程と、次い
で、該絶縁膜にエミッタ形成兼エミッタ電極コンタクト
窓及びその他電極コンタクト窓を形成する工程と、次い
で、エミッタ領域（例えばｎ型エミッタ領域14）の形成
に引き続いてエミッタ引き出し電極（例えば金属シリサ
イド或いは高融点金属からなるエミッタ引き出し電極15
E）及びベース引き出し電極（例えば金属シリサイド或
いは高融点金属からなるベース引き出し電極15B）を形
成する工程と、次いで、前記基板とはエッチング手段を
異にする絶縁性補強層（例えば二酸化シリコン膜及び多
結晶シリコン膜の二層構造或いは低融点ガラスからなる
絶縁性補強層16）を形成して該基板上に形成された諸部
分を全て埋め込む工程と、次いで、前記基板をエッチン
グして完全に除去する工程と、次いで、該基板のエッチ
ングで表出された側にエミッタ電極とベース電極とコレ
クタ電極と（例えばエミッタ電極17Eとベース電極17Bと
コレクタ電極17C）を形成する工程とを含んでなるよう
構成する。
前記手段を採ることに依り、前記説明したバイポーラ
半導体装置に希求されている五つの条件を完全に満足
し、且つ、表面が充分に平坦なプレーナ型にすることが
できるので、金属電極・配線の切断事故発生は低減され
る。また、当初のシリコン半導体基板を除去し、絶縁性
補強層に基板の役目をさせる前に炭化珪素ベース層或い
はエミッタ領域の形成など高温の熱処理を必要とする工
程は終了しているので、絶縁性補強層が破損する虞は殆
ど無くなり、製造歩留りは飛躍的に向上する。
半導体装置に希求されている五つの条件を完全に満足
し、且つ、表面が充分に平坦なプレーナ型にすることが
できるので、金属電極・配線の切断事故発生は低減され
る。また、当初のシリコン半導体基板を除去し、絶縁性
補強層に基板の役目をさせる前に炭化珪素ベース層或い
はエミッタ領域の形成など高温の熱処理を必要とする工
程は終了しているので、絶縁性補強層が破損する虞は殆
ど無くなり、製造歩留りは飛躍的に向上する。
第１図乃至第６図は本発明一実施例を解説する為の工
程要所に於けるバイポーラ半導体装置の要部切断側面図
を表し、以下、各図を参照しつつ説明する。
程要所に於けるバイポーラ半導体装置の要部切断側面図
を表し、以下、各図を参照しつつ説明する。
第１図参照 （１） 減圧CVD法を適用することに依り、シリコン半
導体基板11上に層厚が例えば１〔μｍ〕程度のn-型炭化
珪素コレクタ層12Cを成長させ、引き続き、層厚が例え
ば1000〔Å〕程度のｐ型炭化珪素ベース層12Bをエピタ
キシャル成長させる。尚、炭化珪素層全体を記号12で指
示してある。また、n-型炭化珪素コレクタ層12Cは、電
極・配線とのオーミック・コンタクトが不充分であると
考えられる場合には、n+型層とn-型層の二層構造にして
も良く、その場合は電極・配線とコンタクトする側がn+
型層になることは勿論である。
導体基板11上に層厚が例えば１〔μｍ〕程度のn-型炭化
珪素コレクタ層12Cを成長させ、引き続き、層厚が例え
ば1000〔Å〕程度のｐ型炭化珪素ベース層12Bをエピタ
キシャル成長させる。尚、炭化珪素層全体を記号12で指
示してある。また、n-型炭化珪素コレクタ層12Cは、電
極・配線とのオーミック・コンタクトが不充分であると
考えられる場合には、n+型層とn-型層の二層構造にして
も良く、その場合は電極・配線とコンタクトする側がn+
型層になることは勿論である。
（２） 通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジ
スト・プロセス及びエッチング・ガスをSiCl4＋Cl2とす
る反応性イオン・エッチング（reactive ion etching:R
IE）法を適用することに依り、異方性ドライ・エッチン
グを行い、ｐ型炭化珪素ベース層12B及びn-型炭化珪素
コレクタ層12Cをメサ状にパターニングする。
スト・プロセス及びエッチング・ガスをSiCl4＋Cl2とす
る反応性イオン・エッチング（reactive ion etching:R
IE）法を適用することに依り、異方性ドライ・エッチン
グを行い、ｐ型炭化珪素ベース層12B及びn-型炭化珪素
コレクタ層12Cをメサ状にパターニングする。
第２図参照 （３） CVD法を適用することに依り、膜厚が例えば500
0〔Å〕程度の窒化シリコン膜13を成長させる。
0〔Å〕程度の窒化シリコン膜13を成長させる。
（４） 通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジ
スト・プロセス及びエッチング・ガスをCF4とするRIE法
を適用することに依り、異方性ドライ・エッチングを行
い、窒化シリコン膜13にエミッタ形成兼エミッタ電極コ
ンタクト窓とベース電極コンタクト窓を形成する。尚、
ここで窒化シリコン膜13を用いる理由は、シリコン・エ
ッチング液でエッチングされない材料であることに依
る。
スト・プロセス及びエッチング・ガスをCF4とするRIE法
を適用することに依り、異方性ドライ・エッチングを行
い、窒化シリコン膜13にエミッタ形成兼エミッタ電極コ
ンタクト窓とベース電極コンタクト窓を形成する。尚、
ここで窒化シリコン膜13を用いる理由は、シリコン・エ
ッチング液でエッチングされない材料であることに依
る。
（５） イオン注入法を適用することに依り、ｎ型不純
物イオン、例えば燐（Ｐ）をドーズ量にして例えば５×
1015〔cm-3〕程度打ち込み、ｐ型炭化珪素ベース層12B
中にｎ型エミッタ領域14を形成する。尚、ｎ型不純物の
活性化及び損傷結晶を回復する為の熱処理は、この段階
で行っても良いし、他の工程で実施しても良い。
物イオン、例えば燐（Ｐ）をドーズ量にして例えば５×
1015〔cm-3〕程度打ち込み、ｐ型炭化珪素ベース層12B
中にｎ型エミッタ領域14を形成する。尚、ｎ型不純物の
活性化及び損傷結晶を回復する為の熱処理は、この段階
で行っても良いし、他の工程で実施しても良い。
第３図参照 （６） CVD法を適用することに依り、膜厚が例えば100
00〔Å〕程度の金属シリサイド膜を形成する。尚、この
工程を実施するに際し、ベース層12B及びエミッタ領域1
4の各表面に極薄い二酸化シリコン膜が形成されている
こともあるので、その場合は、フッ酸などに浸漬して軽
微なエッチングを行うことで除去することができ、金属
シリサイド膜との間に良好なコンタクトを採ることがで
きる。尚、ウエハは後に反転して使用されるので、この
金属シリサイド膜の上を二層目の電極・配線が通ること
はなく、従って、その金属シリサイド膜をパターニング
した場合の段差が大であっても何等差支えないから、充
分に厚くして抵抗値を低くすることができる。
00〔Å〕程度の金属シリサイド膜を形成する。尚、この
工程を実施するに際し、ベース層12B及びエミッタ領域1
4の各表面に極薄い二酸化シリコン膜が形成されている
こともあるので、その場合は、フッ酸などに浸漬して軽
微なエッチングを行うことで除去することができ、金属
シリサイド膜との間に良好なコンタクトを採ることがで
きる。尚、ウエハは後に反転して使用されるので、この
金属シリサイド膜の上を二層目の電極・配線が通ること
はなく、従って、その金属シリサイド膜をパターニング
した場合の段差が大であっても何等差支えないから、充
分に厚くして抵抗値を低くすることができる。
（７） 通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジ
スト・プロセス及びエッチング・ガスをSiCl4＋Cl2とす
るRIE法を適用することに依り、前記金属シリサイド膜
の異方性エッチングを行い、エミッタ引き出し電極15E
及びベース引き出し電極15Bを形成する。
スト・プロセス及びエッチング・ガスをSiCl4＋Cl2とす
るRIE法を適用することに依り、前記金属シリサイド膜
の異方性エッチングを行い、エミッタ引き出し電極15E
及びベース引き出し電極15Bを形成する。
（８） CVD法を適用することに依り、層厚が例えば500
0〔Å〕程度の二酸化シリコン膜及び同じく例えば500
〔μｍ〕程度である多結晶シリコン膜からなる絶縁性補
強層16を成長させる。尚、この絶縁性補強層16を形成す
るには低融点ガラスを貼付するなどの手段を採っても良
い。
0〔Å〕程度の二酸化シリコン膜及び同じく例えば500
〔μｍ〕程度である多結晶シリコン膜からなる絶縁性補
強層16を成長させる。尚、この絶縁性補強層16を形成す
るには低融点ガラスを貼付するなどの手段を採っても良
い。
第４図参照 （９） 絶縁性補強層16がエッチングされないようにフ
ォト・レジスト膜或いは窒化シリコン膜などで保護して
から、HF＋HNO3或いはKOHからなるシリコン・エッチン
グ液を採用し、全体を浸漬することに依ってシリコン半
導体基板11のみを除去し、しかる後、反転する。従っ
て、この段階から絶縁性補強層16が基板として機能す
る。
ォト・レジスト膜或いは窒化シリコン膜などで保護して
から、HF＋HNO3或いはKOHからなるシリコン・エッチン
グ液を採用し、全体を浸漬することに依ってシリコン半
導体基板11のみを除去し、しかる後、反転する。従っ
て、この段階から絶縁性補強層16が基板として機能す
る。
この工程に於いて、炭化珪素コレクタ層12C及び窒化
シリコン膜13は前記シリコン・エッチング液で殆どエッ
チングされないから、前記シリコン半導体基板11のエッ
チングは自動的に停止し、しかも、それに依って表出さ
れた面が完全に平坦であることは特筆すべきである。
シリコン膜13は前記シリコン・エッチング液で殆どエッ
チングされないから、前記シリコン半導体基板11のエッ
チングは自動的に停止し、しかも、それに依って表出さ
れた面が完全に平坦であることは特筆すべきである。
第５図参照 （10） 通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジ
スト・プロセス及びエッチング・ガスをCF4とするRIE法
を適用することに依り、窒化シリコン膜13の異方性の選
択的エッチングを行い、エミッタ電極コンタクト窓及び
ベース電極コンタクト窓を形成し、エミッタ引き出し電
極15Eの一部及びベース引き出し電極15Bの一部を表出さ
せる。
スト・プロセス及びエッチング・ガスをCF4とするRIE法
を適用することに依り、窒化シリコン膜13の異方性の選
択的エッチングを行い、エミッタ電極コンタクト窓及び
ベース電極コンタクト窓を形成し、エミッタ引き出し電
極15Eの一部及びベース引き出し電極15Bの一部を表出さ
せる。
第６図参照 （11） 真空蒸着法並びに通常のフォト・リソグラフィ
技術を適用することに依り、膜厚が例えば１〔μｍ〕程
度であるアルミニウム膜の形成及びパターニングを行っ
て、エミッタ電極17E、ベース電極17B、コレクタ電極17
Cを形成する。
技術を適用することに依り、膜厚が例えば１〔μｍ〕程
度であるアルミニウム膜の形成及びパターニングを行っ
て、エミッタ電極17E、ベース電極17B、コレクタ電極17
Cを形成する。
前記したところから明らかであるが、第６図に見られ
るバイポーラ半導体装置に於いて、更に二層或いは三層
の電極・配線を形成した場合でも、その平坦性は良好で
ある。
るバイポーラ半導体装置に於いて、更に二層或いは三層
の電極・配線を形成した場合でも、その平坦性は良好で
ある。
本発明に依るバイポーラ半導体装置の製造方法に於い
ては、殆どの部分が基板として機能する絶縁性補強層内
に埋め込まれ、表面に現れるのは金属電極・配線のみ、
或いは、多層配線にした場合には、それに層間絶縁膜が
加わるのみである。
ては、殆どの部分が基板として機能する絶縁性補強層内
に埋め込まれ、表面に現れるのは金属電極・配線のみ、
或いは、多層配線にした場合には、それに層間絶縁膜が
加わるのみである。
前記構成を採ることに依り、前記説明したバイポーラ
半導体装置に希求されている五つの条件を完全に満足
し、且つ、表面が充分に平坦なプレーナ型のバイポーラ
半導体装置が得られるので金属電極・配線の切断事故の
発生は著しく低減されることになる。また、当初のシリ
コン半導体基板を除去し、絶縁性補強層に基板の役目を
させる前に炭化珪素ベース層或いエミッタ領域の形成な
ど高温の熱処理を必要とする工程は終了しているので、
絶縁性補強層が破損する虞は殆ど無くなり、製造歩留り
は飛躍的に向上する。
半導体装置に希求されている五つの条件を完全に満足
し、且つ、表面が充分に平坦なプレーナ型のバイポーラ
半導体装置が得られるので金属電極・配線の切断事故の
発生は著しく低減されることになる。また、当初のシリ
コン半導体基板を除去し、絶縁性補強層に基板の役目を
させる前に炭化珪素ベース層或いエミッタ領域の形成な
ど高温の熱処理を必要とする工程は終了しているので、
絶縁性補強層が破損する虞は殆ど無くなり、製造歩留り
は飛躍的に向上する。
第１図乃至第６図は本発明一実施例を説明する為の工程
要所に於けるバイポーラ半導体装置の要部切断側面図、
第７図及び第８図は改良されたバイポーラ半導体装置を
製造する場合について説明する為の工程要所に於ける要
部切断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、11はシリコン半導体基板、12Cはn-型炭化
珪素コレクタ層、12Bはｐ型炭化珪素ベース層、13は窒
化シリコン膜、14はｎ型エミッタ領域、15Eはエミッタ
引き出し電極、15Bはベース引き出し電極、16は絶縁補
強層、17Eはエミッタ電極、17Bはベース電極、17Cはコ
レクタ電極をそれぞれ示している。
要所に於けるバイポーラ半導体装置の要部切断側面図、
第７図及び第８図は改良されたバイポーラ半導体装置を
製造する場合について説明する為の工程要所に於ける要
部切断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、11はシリコン半導体基板、12Cはn-型炭化
珪素コレクタ層、12Bはｐ型炭化珪素ベース層、13は窒
化シリコン膜、14はｎ型エミッタ領域、15Eはエミッタ
引き出し電極、15Bはベース引き出し電極、16は絶縁補
強層、17Eはエミッタ電極、17Bはベース電極、17Cはコ
レクタ電極をそれぞれ示している。
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に炭化珪素コレクタ層及び炭化珪素
ベース層を順に積層する工程と、 次いで、該炭化珪素ベース層及び炭化珪素コレクタ層を
メサ状にエッチングする工程と、 次いで、前記基板とはエッチング手段を異にする絶縁膜
を形成する工程と、 次いで、該絶縁膜にエミッタ形成兼エミッタ電極コンタ
クト窓及びその他電極コンタクト窓を形成する工程と、 次いで、エミッタ領域の形成に引き続いてエミッタ引き
出し電極及びベース引き出し電極を形成する工程と、 次いで、前記基板とはエッチング手段を異にする絶縁性
補強層を形成して該基板上に形成された諸部分を全て埋
め込む工程と、 次いで、前記基板をエッチングして完全に除去する工程
と、 次いで、該基板のエッチングで表出された側にエミッタ
電極とベース電極とコレクタ電極とを形成する工程と を含んでなることを特徴とするバイポーラ半導体装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8310988A JP2592287B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | バイポーラ半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8310988A JP2592287B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | バイポーラ半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01256170A JPH01256170A (ja) | 1989-10-12 |
| JP2592287B2 true JP2592287B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=13793033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8310988A Expired - Lifetime JP2592287B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | バイポーラ半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2592287B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2002367561A1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-09-16 | Mississippi State University | Self-aligned transistor and diode topologies |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP8310988A patent/JP2592287B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01256170A (ja) | 1989-10-12 |
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