JPH03283527A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に、埋込層を
有するエピタキシャルウェハを使用してバイポーラ集積
回路を形成するのに好適の半導体装置の製造方法に関す
る。

［従来の技術］ 第４図（ａ）乃至（Ｃ）は従来の半導体装置の製造方法
を工程順に示す断面図である。

先ず、第４図（ａ）に示すように、Ｐ型半導体基板１の
全面に熱酸化膜４を形成する。次に、この熱酸化膜４を
選択的に除去して開口し、この開口部を介してＰ型半導
体基板１の表面に不純物を導入して夫々Ｎ型埋込層２及
び次工程にて使用するフォトレジスト膜のマスク合わせ
用パターン領域３を形成する。次に、熱酸化膜４を除去
した後、Ｐ型半導体基板１の全面を熱酸化してＮ型埋込
層２上及びマスク合わせ用パターン領域３上に熱酸化膜
（図示せず）を形成することにより、Ｎ型埋込層２及び
マスク合わせ用パターン領域３の表面とＰ型半導体基板
１の表面との間に段差を形成する。

次に、第４図（ｂ）に示すように、Ｐ型半導体基板１上
の熱酸化膜を除去した後に、Ｐ型半導体基板１の全面に
Ｎ型エピタキシャル層６を成長させる。このとき、マス
ク合わせ用パターン領域３の境界の直上域のＮ型エピタ
キシャル層６の表面には、マスク合わせ用パターン領域
３の段差により段差が形成されてマスク合わせ用パター
ン領域３ａが転写される。

次に、第４図（Ｃ）に示すように、Ｎ型エピタキシャル
層６上に熱酸化膜７を形成した後に、この熱酸化Ｍ７上
にフォトレジストＭ８を塗布する。

その後、マスク合わせ用パターン領域３ａに露光用マス
クを合わせ、このマスクを介してフォトレジスト膜８を
露光する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の半導体装置の製造方法に
おいては、マスク合わせ用パターン領域３上にもＮ型エ
ピタキシャル層６を成長させている。このため、エピタ
キシャル成長の条件の僅かな相違によってエピタキシャ
ル成長後のマスク合わせ用パターン領域３ａの形状がマ
スク合わせ用パターン領域３から変化し、所謂パターン
デイスト−ジョンが発生する。例えば、平面視で第５図
（ｂ）に示すような形状のマスク合わせ用パターン領域
３を形成すると、エピタキシャル層６の表面のマスク合
わせ用パターン領域３ａが、第５図（ａ）に示すように
、マスク合わせ用パターン領域３に比して著しく崩れた
形状になってしまうことがある。そうすると、ステッパ
ー露光装置を使用してパターン寸法が例えば１．５μｍ
クラスの微細パターンを形成する場合、レーザー光によ
りマスク合わせ用パターン領域３ａの位置を検知する感
度が低下して、Ｐ型半導体基板１上のフォトレジスト膜
８を露光することができなくなるという問題点がある。

また、露光が可能である場合においても、パターンディ
ストーシーンによりＮ型埋込層２に対する露光用マスク
の目合わせ位置に誤差が生じ、トランジスタ特性等が劣
化するという問題点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
マスク合わせ用パターン領域を容易に検知することがで
き、露光用マスクの目合わせ位置に誤差が生じることを
防止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。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上に
第１の酸化膜を形成する工程と、この第１の酸化膜を選
択的に除去して開口した後この開口部を介して前記半導
体基板の表面に不純物を導入して夫々マスク合わせ用パ
ターン領域及び不純物領域を形成する工程と、前記半導
体基板を酸化して第２の酸化膜を形成すると共に前記マ
スク合わせ用パターン領域及び前記不純物領域の表面と
前記半導体基板の表面との間に段差を形成する工程と、
前記マスク合わせ用パターン領域を被覆する部分の前記
第２の酸化膜を残してそれ以外の部分の前記半導体基板
を露出させる工程と、露出した前記半導体基板上に選択
的にエピタキシャル層を成長させる工程と、全面に第３
の酸化膜を形成する工程と、この第３の酸化膜上にフォ
トレジスト膜を被着する工程と、前記マスク合わせ用パ
ターン領域を基にして前記フォトレジスト膜を露光する
工程とを有することを特徴とする。

［作用コ 本発明においては、第１の酸化膜の開口部を介して半導
体基板の表面に夫々マスク合わせ用パターン領域及び不
純物領域を形成し、半導体基板を酸化して前記マスク合
わせ用パターン領域及び前記不純物領域の表面と前記半
導体基板の表面との間に段差を形成する。次いで、前記
マスク合わせ用パターン領域を被覆する部分の第２の酸
化膜を残し、それ以外の部分の前記半導体基板を露出さ
せる。そして、露出した前記半導体基板上にエピタキシ
ャル層を選択的に成長させる。このように、前記マスク
合わせ用パターン領域を前記第２の酸化膜により被覆し
ておき、前記マスク合わせ用パターン領域上にはエピタ
キシャル層を形成しないため、エピタキシャル成長時の
パターンディストーシ日ンにより前記マスク合わせ用パ
ターン領域の形状が変形することはない。このため、全
面に第３の酸化膜及びフォトレジスト膜を順次形成した
後に、例えば、ステッパー露光装置を使用して前記フォ
トレジスト膜を露光する場合、前記マスク合わせ用パタ
ーン領域のレーザー光による検出感度が低下することを
防止できる。従って、前記マスク合わせ用パターン領域
を容易に検知することができると共に、露光用マスクの
目合わせ位置に誤差が生じることを防止できる。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図（ａ）乃至（ｆ）は本発明の第１の実施例に係る
半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。

先ず、第１図（ａ）に示すように、Ｐ型半導体基板１の
全面を熱酸化して膜厚が例えば約６０００λの熱酸化膜
４（第１の酸化膜）を形成する。次に、パターン形成さ
れたフォトレジスト膜（図示せず）をマスクとして熱酸
化膜４を選択的にエツチング除去してこの部分の半導体
基板１を露出させる。

そして、この露出開口部を介してＰ型半導体基板１の表
面にアンチモンを導入して夫々層抵抗が例えばＩＯ乃至
２０Ω／口であるＮ型埋込層２及び次工程のフォトリン
グラフィのマスク合わせ用パターン領域３を形成する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、熱酸化膜４を除去し
た後に、Ｐ型半導体基板１の全面を熱酸化して熱酸化膜
５（第２の酸化膜）を形成することにより、Ｎ型埋込層
２及びマスク合わせ用パターン領域３の表面とＰ型半導
体基板１の表面との間に段差を形成する。このとき、マ
スク合わせ用パターン領域３の直上域の熱酸化膜５の表
面には、マスク合わせ用パターン領域３の段差と路間−
の段差が転写される。

次に、第１図（Ｃ）に示すように、少なくともマスク合
わせ用パターン領域３を完全に被覆するだけの部分の熱
酸化膜５ａを残してそれ以外の部分の熱酸化膜５を選択
的に除去する。即ち、第２図に示すように、例えば、熱
酸化膜５ａを平面視でマスク合わせ用パターン領域３を
覆う矩形の形状にパターニングする。

次に、第１図（ｄ）に示すように、このＰ型半導体基板
ｌの全面にエピタキシャル成長させて、バイポーラトラ
ンジスタの形成に必要なＮ型エピタキシャル層６を形成
する。このＮ型エピタキシャル層６は熱酸化膜５ａが存
在しない部分のＰ型半導体基板１土に形成され、その厚
さは例えば約４μｍ１比抵抗は例えば約ｌΩＩＣ■であ
る。このＮ型エピタキシャル層６の表面にはバイポーラ
トランジスタが形成される。なお、この場合、Ｐ型半導
体基板１の結晶面方位を考慮してファセットが発生しな
いように熱酸化膜５の形状を選択すると共に、Ｎ型エピ
タキシャル層６の成長条件は熱酸化膜５上にエピタキシ
ャル層が形成されないように設定する。

次に、第１図（ｅ）に示すように、全面を熱酸化して厚
さが例えば約５０００人である熱酸化膜７（第３の酸化
膜）を形成する。次いで、この熱酸化膜７上にフォトレ
ジスト膜８を塗布する。その後、フォトレジスト膜８を
透過してマスク合わせ用パターン領域３の位置を検知し
、このマスク合わせ用パターン領域３の位置を基準とし
てＰ型半導体基板１上に次工程にて使用する露光用マス
クを整合させ、このマスクを介してフォトレジスト膜８
を露光する。

本実施例によれば、マスク合わせ用パターン領域３上に
はエピタキシャル層６を形成しないため、エピタキシャ
ル成長時のパターンデイストーン１ンによりマスク合わ
せ用パターン領域３が変形するということがない。この
ため、例えば、ステッパー露光装置を使用してＰ型半導
体基板１を露光する場合、レーザー光によりマスク合わ
せ用パターン領域３の位置を検知する感度が低下するこ
とを防止できる。従って、マスク合わせ用パターン領域
３を容易に検知することができると共に、露光用マスク
の目合わせ位置に誤差が生じることを防止できる。

第３図（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２の実施例に係る
半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。な
お、本実施例においては、上述した第１の実施例におけ
る第１図（ａ）乃至（ｄ）と同一の工程を有するため、
その部分の詳細な説明は省略する。

先ず、第１図（ａ）乃至（ｄ）に示す工程を実施した後
に、第３図（ａ）に示すように、マスク合わせ用パター
ン領域３を被覆する熱酸化膜５ａを濃酸によりエツチン
グして除去する。

次に、第３図（ｂ）に示すように、Ｐ型半導体基板１の
全面に厚さが例えば約５０００人である熱酸化膜７（第
３の酸化ｉ）を形成した後に、この熱酸化膜７上にフォ
トレジスト膜８を塗布する。その後、実施例１と同様に
して、マスク合わせ用パターン領域３を基準にしてＰ型
半導体基板１上に露光用マスクを整合させ、このマスク
を介してフォトレジスト膜８を露光する。

本実施例によれば、熱酸化膜５ａを除去した後、熱酸化
膜７を形成するから、マスク合わせ用パターン領域３上
の熱酸化膜の膜厚を薄くすることができる。このため、
マスク合わせ用パターン領域３をより一層容易に検知す
ることができるので、露光時の作業時間を短縮すること
ができる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、半導体基板の表面
に夫々マスク合わせ用パターン領域及び不純物領域を形
成した後に、選択エピタキシャル成長技術を使用して前
記マスク合わせ用パターン領域を除く前記半導体基板上
にエピタキシャル層を選択的に形成するから、エピタキ
シャル成長時のパターンディストーシロンにより前記マ
スク合わせ用パターン領域の形状が変形することがない
。

このため、ステッパー露光装置等を使用して前記半導体
基板の上のフォトレジスト膜を露光する場合、レーザー
光による前記マスク合わせ用パターン領域の検出感度の
低下を防止できる。従って、前記マスク合わせ用パター
ン領域を容易に検知することができると共に、露光用マ
スクの目合わせ位置に誤差が生じることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（ｆ）は本発明の第１の実施例に係る
半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図、第２図は
第１図（Ｃ）におけるマスク合わせ用パターン領域の形
状を示す平面図、第３図（ａ）及び（ｂ）は本発明の第
２の実施例に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す
断面図、第４図（ａ）乃至（Ｃ）は従来の半導体装置の
製造方法を工程順に示す断面図、第５図（ａ）及び（ｂ
）は従来法におけるマスク合わせ用パターン領域の形状
を示す平面図である。 １；Ｐ型半導体基板、２；Ｎ型埋込層、３，３ａ：マス
ク合わせ用パターン領域、４，５．５ａ。 ７；熱酸化膜、６；Ｎ型エピタキシャル層、８；フォト
レジスト膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板上に第１の酸化膜を形成する工程と、
   この第１の酸化膜を選択的に除去して開口した後この開
   口部を介して前記半導体基板の表面に不純物を導入して
   夫々マスク合わせ用パターン領域及び不純物領域を形成
   する工程と、前記半導体基板を酸化して第２の酸化膜を
   形成すると共に前記マスク合わせ用パターン領域及び前
   記不純物領域の表面と前記半導体基板の表面との間に段
   差を形成する工程と、前記マスク合わせ用パターン領域
   を被覆する部分の前記第２の酸化膜を残してそれ以外の
   部分の前記半導体基板を露出させる工程と、露出した前
   記半導体基板上に選択的にエピタキシャル層を成長させ
   る工程と、全面に第３の酸化膜を形成する工程と、この
   第３の酸化膜上にフォトレジスト膜を被着する工程と、
   前記マスク合わせ用パターン領域を基にして前記フォト
   レジスト膜を露光する工程とを有することを特徴とする
   半導体装置の製造方法。