JPH0239438A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0239438A JPH0239438A JP19045888A JP19045888A JPH0239438A JP H0239438 A JPH0239438 A JP H0239438A JP 19045888 A JP19045888 A JP 19045888A JP 19045888 A JP19045888 A JP 19045888A JP H0239438 A JPH0239438 A JP H0239438A
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Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に埋込拡散層
の形成方法に関する。
の形成方法に関する。
一般にバイポーラトランジスタを素子とする半導体装置
は、半導体基板上に成長させたエピタキシャル層を絶縁
分離して形成した島状の領域内に素子を形成しているが
、シリーズ抵抗を低減する目的でエピタキシャル層の下
側に高不純物濃度の埋込拡散層を形成している。以下、
第２図（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。
は、半導体基板上に成長させたエピタキシャル層を絶縁
分離して形成した島状の領域内に素子を形成しているが
、シリーズ抵抗を低減する目的でエピタキシャル層の下
側に高不純物濃度の埋込拡散層を形成している。以下、
第２図（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。
まず第２図（ａ）に示すように、ｐ型シリコン基板２１
の表面に熱酸化により酸化膜２２を形成し、これを選択
エツチングして埋込拡散層を形成する領域に開口部２３
を形成する。
の表面に熱酸化により酸化膜２２を形成し、これを選択
エツチングして埋込拡散層を形成する領域に開口部２３
を形成する。
次に第２図（ｂ）のように、砒素（Ａｓ）やアンチモン
（ｓｂ）を高濃度に含むシリコン化合物溶液を塗布しシ
リカフィルム２４を形成し、その後熱処理を行うことに
よりシリカフィルム２４中の不純物をシリコン基板２１
に拡散させ埋込拡散層２５を形成する。
（ｓｂ）を高濃度に含むシリコン化合物溶液を塗布しシ
リカフィルム２４を形成し、その後熱処理を行うことに
よりシリカフィルム２４中の不純物をシリコン基板２１
に拡散させ埋込拡散層２５を形成する。
次に第２図（ｃ）に示すように、シリコン酸化膜２２及
びシリカフィルム２４を除去したのち、シリコン基板２
１上にＮ型エピタキシャル層２６を成長させる。次で、
このＮ型エピタキシャル層２６の表面からＰ型不純物を
拡散して絶縁分離層２７を形成し、埋込拡散層２５上に
絶縁分離された島状のエピタキシャル層領域を画成する
。
びシリカフィルム２４を除去したのち、シリコン基板２
１上にＮ型エピタキシャル層２６を成長させる。次で、
このＮ型エピタキシャル層２６の表面からＰ型不純物を
拡散して絶縁分離層２７を形成し、埋込拡散層２５上に
絶縁分離された島状のエピタキシャル層領域を画成する
。
次に第２図（ｄ）のように、エピタキシャル層領域にＰ
型ベース領域２８を形成したのち、このＰ型ベース領域
２８内にＮ型エミッタ領域３０を形成することによりバ
イポーラトランジスタを完成させる。
型ベース領域２８を形成したのち、このＰ型ベース領域
２８内にＮ型エミッタ領域３０を形成することによりバ
イポーラトランジスタを完成させる。
上述した従来の半導体装置の製造方法では、埋込拡散層
２５を形成する際のマスクとして、選択エツチング法に
よってパターン形成したシリコン酸化膜２２を利用して
いるが、このシリコン酸化膜２２に形成した開口部２３
のエツジ部が急峻であるために、塗布形成したシリカフ
ィルム２４が、このエツジ部において他の部分よりも厚
くなる。このため、このシリカフィルム２４の厚い部分
における不純物の拡散量も多くなり、埋込拡散層２５を
形成したときには第２図（ｂ）に示したように、埋込拡
散層２５のエツジ部２５ａが深く形成され、また、その
後にエピタキシャル層２６を成長したときも、埋込拡散
層２５のエツジ部２５ｂが他の部分よりも上方に向がっ
て拡散されてしまう等の所謂エツジ効果が生じることに
なる。
２５を形成する際のマスクとして、選択エツチング法に
よってパターン形成したシリコン酸化膜２２を利用して
いるが、このシリコン酸化膜２２に形成した開口部２３
のエツジ部が急峻であるために、塗布形成したシリカフ
ィルム２４が、このエツジ部において他の部分よりも厚
くなる。このため、このシリカフィルム２４の厚い部分
における不純物の拡散量も多くなり、埋込拡散層２５を
形成したときには第２図（ｂ）に示したように、埋込拡
散層２５のエツジ部２５ａが深く形成され、また、その
後にエピタキシャル層２６を成長したときも、埋込拡散
層２５のエツジ部２５ｂが他の部分よりも上方に向がっ
て拡散されてしまう等の所謂エツジ効果が生じることに
なる。
このため、エピタキシャル層２６に形成したバイポーラ
トランジスタのＰ型ベース領域２８と埋込拡散層２５と
の間隔がエツジ部２５ｂにおいて狭くなり、ベース・コ
レクタ耐圧ＢＶｃａｏの劣化が生じてトランジスタ特性
を低下させる原因になっている。
トランジスタのＰ型ベース領域２８と埋込拡散層２５と
の間隔がエツジ部２５ｂにおいて狭くなり、ベース・コ
レクタ耐圧ＢＶｃａｏの劣化が生じてトランジスタ特性
を低下させる原因になっている。
本発明の半導体装置の製造方法は、−導電型半導体基板
上に薄い酸化膜と窒化膜とを顆次形成したのち該窒化膜
に開口部を形成する工程と、開口部が形成された前記窒
化膜をマスクとして熱酸化し前記開口部下の半導体基板
に厚い酸化膜を形成する工程と、前記窒化膜をマスクと
して前記厚い酸化膜を選択的に除去しテーパを有する開
口部を形成して前記半導体基板の表面を露出する工程と
、全面に逆導電型不純物を含む塗布膜を形成したのち熱
処理し該塗布膜からの不純物を拡散させ露出した前記半
導体基板に埋込拡散層を形成する工程と、前記埋込拡散
層を含む全面にエピタキシャル層を形成する工程とを含
んで構成される。
上に薄い酸化膜と窒化膜とを顆次形成したのち該窒化膜
に開口部を形成する工程と、開口部が形成された前記窒
化膜をマスクとして熱酸化し前記開口部下の半導体基板
に厚い酸化膜を形成する工程と、前記窒化膜をマスクと
して前記厚い酸化膜を選択的に除去しテーパを有する開
口部を形成して前記半導体基板の表面を露出する工程と
、全面に逆導電型不純物を含む塗布膜を形成したのち熱
処理し該塗布膜からの不純物を拡散させ露出した前記半
導体基板に埋込拡散層を形成する工程と、前記埋込拡散
層を含む全面にエピタキシャル層を形成する工程とを含
んで構成される。
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例を説明するた
めの製造工程順に示した半導体チップの断面図である。
めの製造工程順に示した半導体チップの断面図である。
先ず、第１図（ａ）のように、Ｐ型シリコン基板１の表
面にＣＶＤ法あるいは酸素雰囲気中で、の熱処理によっ
て厚さ約５０００ の薄いシリコン酸化膜２を形成する
。そしてさらにＣＶＤ法あるいは窒素雰囲気中での熱処
理により厚さ約１５００ のシリコン窒化膜１１を形成
する。次に、通常のフォトリソグラフィ技術を用いてこ
のシリコン窒化膜１１をバターニングし、埋込拡散層を
形成する領域に開口部３を形成する。尚この時薄いシリ
コン酸化膜２もエツチングしてＰ型シリコン基板１の表
面を露出してもよい。
面にＣＶＤ法あるいは酸素雰囲気中で、の熱処理によっ
て厚さ約５０００ の薄いシリコン酸化膜２を形成する
。そしてさらにＣＶＤ法あるいは窒素雰囲気中での熱処
理により厚さ約１５００ のシリコン窒化膜１１を形成
する。次に、通常のフォトリソグラフィ技術を用いてこ
のシリコン窒化膜１１をバターニングし、埋込拡散層を
形成する領域に開口部３を形成する。尚この時薄いシリ
コン酸化膜２もエツチングしてＰ型シリコン基板１の表
面を露出してもよい。
この開口部形成には、ドライ又はウェットのいずれのエ
ツチング法も採用できる。
ツチング法も採用できる。
次に第１図（ｂ）のように、開口部３が形成されたシリ
コン窒化膜１１をマスクにして、Ｐ型シリコン基板１の
表面を選択酸化し、厚さ０．７〜１．５μｍ程度の厚い
シリコン酸化膜２ａを形成する。この時厚いシリコン酸
化膜２ａは、シリコン窒化ｆ！Ａ１１下への酸化の侵入
によりそのエツジ部が所謂バーズビークとしてテーパ状
に形成される。
コン窒化膜１１をマスクにして、Ｐ型シリコン基板１の
表面を選択酸化し、厚さ０．７〜１．５μｍ程度の厚い
シリコン酸化膜２ａを形成する。この時厚いシリコン酸
化膜２ａは、シリコン窒化ｆ！Ａ１１下への酸化の侵入
によりそのエツジ部が所謂バーズビークとしてテーパ状
に形成される。
次に第１図（Ｃ）に示すようにシリコン窒化膜１１をマ
スクとして厚いシリコン酸化膜２ａをウェットエツチン
グする。このエツチングにより全面部にゆるやかなテー
パを有する開口部３ａが得られる。
スクとして厚いシリコン酸化膜２ａをウェットエツチン
グする。このエツチングにより全面部にゆるやかなテー
パを有する開口部３ａが得られる。
次に第１図（ｄ）のように、Ａｓやｓｂ等のＮ型不純物
を高濃度に含むシリコン化合物溶液を塗布したのち、８
００〜９００°Ｃで熱処理することによりシリカフィル
ム４を形成する。このとき、厚いシリコン酸化膜２ａの
エツジ部がテーパ状とされているために、シリカフィル
ム４のカバレジ成は良好であり、シリカフィルム４は略
均−な厚さに形成される。そして、これを１０５０℃以
上で熱処理することにより、シリカフィルム４からシリ
コン基板１に不純物を熱拡散させ、所定の不純物濃度及
び深さの埋込拡散層５を形成する。
を高濃度に含むシリコン化合物溶液を塗布したのち、８
００〜９００°Ｃで熱処理することによりシリカフィル
ム４を形成する。このとき、厚いシリコン酸化膜２ａの
エツジ部がテーパ状とされているために、シリカフィル
ム４のカバレジ成は良好であり、シリカフィルム４は略
均−な厚さに形成される。そして、これを１０５０℃以
上で熱処理することにより、シリカフィルム４からシリ
コン基板１に不純物を熱拡散させ、所定の不純物濃度及
び深さの埋込拡散層５を形成する。
次に第１図＜ｅ）に示すように、シリカフィルム４、シ
リコン窒化膜１１及びシリコン酸化膜を除去したのち、
全面にＮ型エピタキシャル層６を成長させる。
リコン窒化膜１１及びシリコン酸化膜を除去したのち、
全面にＮ型エピタキシャル層６を成長させる。
その後、第１図（ｆ＞のように、Ｐ型不純物を名訳拡散
してＰ型シリコン基板１に達する絶縁分離層７を形成し
、エピタキシャル層６を島状に絶縁膜分離する。そして
この島状のエピタキシャル層６内にＰ型ベース領域８及
び埋込拡散層５につながるＮ型コレクタ領域９を形成し
、更にベース領域８内にＮ型エミッタ領域１０を形成す
ることにより、ＮＰＮバイポーラトランジスタを完成さ
せる。
してＰ型シリコン基板１に達する絶縁分離層７を形成し
、エピタキシャル層６を島状に絶縁膜分離する。そして
この島状のエピタキシャル層６内にＰ型ベース領域８及
び埋込拡散層５につながるＮ型コレクタ領域９を形成し
、更にベース領域８内にＮ型エミッタ領域１０を形成す
ることにより、ＮＰＮバイポーラトランジスタを完成さ
せる。
このように本実施例によれば、シリカフィルム４を形成
する際に、マスクとして作用する厚いシリコン酸化膜２
ａは、シリコン窒化膜１１を利用した選択酸化法により
厚く形成してあり、かつシリコン窒化膜１１をマスクと
してこの厚いシリコン酸化膜２ａをウェットエツチング
により開口部３ａを形成するため、その開口部３ａのエ
ツジ部はテーパ状に形成されている。このため、開口部
３ａの側面近傍におけるカバレジ性は改善され、シリカ
フィルム４は略均−な厚さに形成される。
する際に、マスクとして作用する厚いシリコン酸化膜２
ａは、シリコン窒化膜１１を利用した選択酸化法により
厚く形成してあり、かつシリコン窒化膜１１をマスクと
してこの厚いシリコン酸化膜２ａをウェットエツチング
により開口部３ａを形成するため、その開口部３ａのエ
ツジ部はテーパ状に形成されている。このため、開口部
３ａの側面近傍におけるカバレジ性は改善され、シリカ
フィルム４は略均−な厚さに形成される。
従って、熱処理による埋込拡散層５の形成時には、従来
のように不純物の不均一な濃度での拡散は生じることは
なくなるため、埋込拡散層５は略均−な深さに形成され
る。
のように不純物の不均一な濃度での拡散は生じることは
なくなるため、埋込拡散層５は略均−な深さに形成され
る。
このため、バイポーラトランジスタにおけるＰ型ベース
領域８と埋込拡散領域５との間隔が、埋込拡散層５の端
部において狭くなることはないため、エツジ効果を解消
した耐圧の高い素子を形成できる。
領域８と埋込拡散領域５との間隔が、埋込拡散層５の端
部において狭くなることはないため、エツジ効果を解消
した耐圧の高い素子を形成できる。
尚、前記実施例ではＮＰＮバイポーラトランジスタを形
成する場合について説明したが、これに限定されるもの
ではない。又、シリコン化合物溶液に代えて他の有機材
を用、いても良く、本発明はいわゆる塗布方式により拡
散層を形成する場合にも同様に適用出来る。
成する場合について説明したが、これに限定されるもの
ではない。又、シリコン化合物溶液に代えて他の有機材
を用、いても良く、本発明はいわゆる塗布方式により拡
散層を形成する場合にも同様に適用出来る。
以上説明したように本発明は、窒化膜を用いた選択酸化
法により厚い酸化膜を形成し、この窒化膜をマスクにウ
ェットエツチングによりテーパ状のエツジを有する開口
部をこの厚い酸化膜に形成したのち、不純物を含む塗布
膜を形成することにより、不純物拡散用の塗布膜の厚さ
を均一に形成できるため、埋込拡散層のエツジ部におけ
る高濃度状態を解消して、均一かつ平坦な埋込拡散層を
形成できる。これにより埋込拡散層のエツジ効果を防止
し、耐圧の向上した半導体装置を得ることができる。
法により厚い酸化膜を形成し、この窒化膜をマスクにウ
ェットエツチングによりテーパ状のエツジを有する開口
部をこの厚い酸化膜に形成したのち、不純物を含む塗布
膜を形成することにより、不純物拡散用の塗布膜の厚さ
を均一に形成できるため、埋込拡散層のエツジ部におけ
る高濃度状態を解消して、均一かつ平坦な埋込拡散層を
形成できる。これにより埋込拡散層のエツジ効果を防止
し、耐圧の向上した半導体装置を得ることができる。
第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例を説明するた
めの製造工程順に示した半導体チップの断面図、第２図
＜ａ）〜（ｄ）は従来の半導体装置の製造方法を説明す
るための工程順に示した半導体チップの断面図である。 １．２１・・・Ｐ型シリコン基板、２，２２・・・薄い
シリコン酸化膜、２ａ・・・厚いシリコン酸化膜、３．
３ａ、２３・・・開口部、４，２４・・・シリカフィル
ム、５，２５・・・埋込拡散層、６．２６・・・Ｎ型エ
ピタキシャル層、７．２７・・・絶縁分離層、８゜２８
・・・Ｐ型ベース領域、９，２９・・・Ｎ型コレクタ領
域、１０．３０・・・Ｎ型エミッタ領域、１１・・・シ
リコン窒化膜。 １・ Ｐ１″７′１］ン基根 ２ 傳いソｊコン酸６し隙 ２０ 殊いソ１コン四艮４υ猿 δ聞り郁 ｔｌ ＞’１１ン窒化限 千 １ 図 Ｆ５ 堤区也叡屓 ６ Ｎ−エビクキシャル眉 ′７粕腸内ｗＬ屑 ５ ｐ型ベース碑ぜ翫 ９ Ｎ１．コしクク■を或 ７０ Ｎ肩↓１ミ１つ９１１取 兜 １ 区
めの製造工程順に示した半導体チップの断面図、第２図
＜ａ）〜（ｄ）は従来の半導体装置の製造方法を説明す
るための工程順に示した半導体チップの断面図である。 １．２１・・・Ｐ型シリコン基板、２，２２・・・薄い
シリコン酸化膜、２ａ・・・厚いシリコン酸化膜、３．
３ａ、２３・・・開口部、４，２４・・・シリカフィル
ム、５，２５・・・埋込拡散層、６．２６・・・Ｎ型エ
ピタキシャル層、７．２７・・・絶縁分離層、８゜２８
・・・Ｐ型ベース領域、９，２９・・・Ｎ型コレクタ領
域、１０．３０・・・Ｎ型エミッタ領域、１１・・・シ
リコン窒化膜。 １・ Ｐ１″７′１］ン基根 ２ 傳いソｊコン酸６し隙 ２０ 殊いソ１コン四艮４υ猿 δ聞り郁 ｔｌ ＞’１１ン窒化限 千 １ 図 Ｆ５ 堤区也叡屓 ６ Ｎ−エビクキシャル眉 ′７粕腸内ｗＬ屑 ５ ｐ型ベース碑ぜ翫 ９ Ｎ１．コしクク■を或 ７０ Ｎ肩↓１ミ１つ９１１取 兜 １ 区
Claims (1)
- 一導電型半導体基板上に薄い酸化膜と窒化膜とを順次形
成したのち該窒化膜に開口部を形成する工程と、開口部
が形成された前記窒化膜をマスクとして熱酸化し前記開
口部下の半導体基板に厚い酸化膜を形成する工程と、前
記窒化膜をマスクとして前記厚い酸化膜を選択的に除去
しテーパを有する開口部を形成して前記半導体基板の表
面を露出する工程と、全面に逆導電型不純物を含む塗布
膜を形成したのち熱処理し該塗布膜からの不純物を拡散
させ露出した前記半導体基板に埋込拡散層を形成する工
程と、前記埋込拡散層を含む全面にエピタキシャル層を
形成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19045888A JPH0239438A (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19045888A JPH0239438A (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0239438A true JPH0239438A (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=16258451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19045888A Pending JPH0239438A (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239438A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6475884B2 (en) * | 2000-07-17 | 2002-11-05 | General Semiconductor, Inc. | Devices and methods for addressing optical edge effects in connection with etched trenches |
-
1988
- 1988-07-28 JP JP19045888A patent/JPH0239438A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6475884B2 (en) * | 2000-07-17 | 2002-11-05 | General Semiconductor, Inc. | Devices and methods for addressing optical edge effects in connection with etched trenches |
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