JPH04130631A - 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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- JPH04130631A JPH04130631A JP25095390A JP25095390A JPH04130631A JP H04130631 A JPH04130631 A JP H04130631A JP 25095390 A JP25095390 A JP 25095390A JP 25095390 A JP25095390 A JP 25095390A JP H04130631 A JPH04130631 A JP H04130631A
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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〕
この発明は半導体装置の製造方法に係り、特に高耐圧半
導体装置の保護膜である窒化シリコン膜の形成方法に関
する。
導体装置の保護膜である窒化シリコン膜の形成方法に関
する。
第5図山)は従来の半導体装置の周辺構造を示す要部断
面図である。半導体装置はエミッタ1とベース2とコレ
クタ3と酸化シリコン5totllsとベース電極6と
アモルファスシリコン(a−5i)からなる保護膜7お
よびコレクタ3であるN層内に形成された空乏層4 (
点線)とからなる。
面図である。半導体装置はエミッタ1とベース2とコレ
クタ3と酸化シリコン5totllsとベース電極6と
アモルファスシリコン(a−5i)からなる保護膜7お
よびコレクタ3であるN層内に形成された空乏層4 (
点線)とからなる。
第51!l (a)は保護膜7の電位の位置依存性を示
す線図である。a−3iからなる保護膜7はフィールド
プレートとしても機能し、この作用で空乏層4の曲率が
緩和され空乏層4は半導体装置の周辺部に向かって伸び
、周辺部における電界集中が抑制され電界集中による素
子破壊が防止される。
す線図である。a−3iからなる保護膜7はフィールド
プレートとしても機能し、この作用で空乏層4の曲率が
緩和され空乏層4は半導体装置の周辺部に向かって伸び
、周辺部における電界集中が抑制され電界集中による素
子破壊が防止される。
第6図山)は比較用の半導体装置の周辺構造を示す要部
断面図である。保護膜13に絶5iIIIを用いている
のが第5図山)の半導体装置と異なる。第6図(II)
は保護膜13の電位につきその位置依存性を示す線図で
ある。保護膜13はフィールドプレートとして機能しな
いので空乏層4^の曲率は大きく電界集中をおこす、こ
れは保wigが適当な導電性を必要とすることを示して
いる。a−5tからなる保護膜はこの要求を満足してい
る。
断面図である。保護膜13に絶5iIIIを用いている
のが第5図山)の半導体装置と異なる。第6図(II)
は保護膜13の電位につきその位置依存性を示す線図で
ある。保護膜13はフィールドプレートとして機能しな
いので空乏層4^の曲率は大きく電界集中をおこす、こ
れは保wigが適当な導電性を必要とすることを示して
いる。a−5tからなる保護膜はこの要求を満足してい
る。
しかしながら従来のa −5iからなる保護膜はフィー
ルドプレートとしては良好に機能するが、緻密性に劣り
、不純物阻止能力が充分でないという問題があった。
ルドプレートとしては良好に機能するが、緻密性に劣り
、不純物阻止能力が充分でないという問題があった。
これに対し窒化シリコンからなる保護膜は緻密性が良好
で不純物阻止能力は高いが、従来知られたプラズマCV
DD法によりシラン、アンモニア混合ガス中で成膜する
と抵抗が高くてフィールドプレートとして機能すること
ができないうえ、ステップカバレージが悪くまた膜中に
半導体装置を不安定化する水素原子が含まれるという問
題があった。
で不純物阻止能力は高いが、従来知られたプラズマCV
DD法によりシラン、アンモニア混合ガス中で成膜する
と抵抗が高くてフィールドプレートとして機能すること
ができないうえ、ステップカバレージが悪くまた膜中に
半導体装置を不安定化する水素原子が含まれるという問
題があった。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的は窒化シ
リコン膜の新規な形成方法を見出すことにより、フィー
ルドプレートとしても使用可能な窒化シリコン保護膜を
備えた半導体装置の製造方法を提供することにある。
リコン膜の新規な形成方法を見出すことにより、フィー
ルドプレートとしても使用可能な窒化シリコン保護膜を
備えた半導体装置の製造方法を提供することにある。
(III!を解決するための手段〕
上述の目的はこの発明によれば保護膜形成工程を有し、
保護膜形成工程は、シリコンをターゲットとして用い、
窒素とアルゴンの混合ガスをスパッタガスとして用いる
とともに窒素の組成比を60%以下にして、マグネトロ
ンスパッタの方法で窒化シリコン膜を形成するものとす
ることにより達成される。
窒素とアルゴンの混合ガスをスパッタガスとして用いる
とともに窒素の組成比を60%以下にして、マグネトロ
ンスパッタの方法で窒化シリコン膜を形成するものとす
ることにより達成される。
混合ガス中の窒素の組成比が60%以下であると、窒化
シリコン膜のMMi成は化学量論組成の1.33より小
さくなってシリコン過剰となり、導電性になる。混合ガ
スに水素を含まないので膜内には水素原子がとりこまれ
ることがない。
シリコン膜のMMi成は化学量論組成の1.33より小
さくなってシリコン過剰となり、導電性になる。混合ガ
スに水素を含まないので膜内には水素原子がとりこまれ
ることがない。
[実施例〕
第1図はこの発明の実施例に係る半導体装置であるMO
SFETを示す要部断面図である。ドレイン9.ソース
10.ゲート電極If、 ソース電極12゜酸化シリコ
ン5lot膜5.窒化シリコンからなる保If!1I7
B、 ドレイン9内に形成された空乏層4Bからなる
。
SFETを示す要部断面図である。ドレイン9.ソース
10.ゲート電極If、 ソース電極12゜酸化シリコ
ン5lot膜5.窒化シリコンからなる保If!1I7
B、 ドレイン9内に形成された空乏層4Bからなる
。
このような半導体装置の保護Il!7Bは以下のように
して調製される。スパッタガスとして窒素とアルゴンガ
スの混合ガスを用い、圧力2mTorr+成膜温度10
0℃、直流電力2.5[、ターゲットとして単結晶シリ
コンを用い、窒化シリコン保護膜を形成した。第2図は
混合ガス中の窒素の組成比N!/(N、 +Ar) 、
(χ)と窒化シリコンの原子組成比N/Stとの関係を
示す線図である。i!素の組成比が60%をこえると窒
化シリコンからなる保fiI膜は化学量論組成C3Ls
NaでN/Siは1.33)に近い組成である。窒素の
組成比が60%以下ではシリコン過剰の組成でN/Si
は1,33よりも小さくなる。シリコン過剰になゐと、
導電性が生ずる。
して調製される。スパッタガスとして窒素とアルゴンガ
スの混合ガスを用い、圧力2mTorr+成膜温度10
0℃、直流電力2.5[、ターゲットとして単結晶シリ
コンを用い、窒化シリコン保護膜を形成した。第2図は
混合ガス中の窒素の組成比N!/(N、 +Ar) 、
(χ)と窒化シリコンの原子組成比N/Stとの関係を
示す線図である。i!素の組成比が60%をこえると窒
化シリコンからなる保fiI膜は化学量論組成C3Ls
NaでN/Siは1.33)に近い組成である。窒素の
組成比が60%以下ではシリコン過剰の組成でN/Si
は1,33よりも小さくなる。シリコン過剰になゐと、
導電性が生ずる。
第3図は混合ガス中の窒素の組成比と窒化シリコンの比
抵抗の関係を示す線図である。混合ガス中の窒素の組成
比20%において、破線で示されるa−5l保11m1
の比抵抗に近づく、ここでいうa −5i保護膜は電子
ビーム蒸着により形成されたものである。混合ガス中の
窒素の組成比としては10〜20%の範囲で最適の比抵
抗を得ることができる。パワーMO3FETに適用する
と、1600Vの高耐圧を得ることができる。これは保
護膜7Bがフィールドプレートとして機能し、ドレイン
9の高電圧が半導体装置のリムを介してソース電極12
との間で素子破壊を起こすのを防止することによる。
抵抗の関係を示す線図である。混合ガス中の窒素の組成
比20%において、破線で示されるa−5l保11m1
の比抵抗に近づく、ここでいうa −5i保護膜は電子
ビーム蒸着により形成されたものである。混合ガス中の
窒素の組成比としては10〜20%の範囲で最適の比抵
抗を得ることができる。パワーMO3FETに適用する
と、1600Vの高耐圧を得ることができる。これは保
護膜7Bがフィールドプレートとして機能し、ドレイン
9の高電圧が半導体装置のリムを介してソース電極12
との間で素子破壊を起こすのを防止することによる。
第4図は混合ガス中の窒素組成比Nt/ (N! +
Ar)と成膜速度との関係を示す線図である。混合ガス
組成比10〜20%で成膜速度は大きい。
Ar)と成膜速度との関係を示す線図である。混合ガス
組成比10〜20%で成膜速度は大きい。
この発明によれば保護膜形成工程を有し、保護膜形成工
程は、シリコンをターゲットとして用い、窒素とアルゴ
ンの混合ガスをスパッタガスとして用いるとともに窒素
の組成比を60%以下にして、マグネトロンスパッタの
方法で窒化シリコン膜を形成するので得られた窒化シリ
コン膜は導電性を有する結果、窒化シリコン膜は保護膜
としてのみならず、フィールドプレートとしても機能す
ることができ、バイポーラトランジスタやMOSFET
に適用して信顧性に優れる高耐圧の半導体装置が得られ
る。
程は、シリコンをターゲットとして用い、窒素とアルゴ
ンの混合ガスをスパッタガスとして用いるとともに窒素
の組成比を60%以下にして、マグネトロンスパッタの
方法で窒化シリコン膜を形成するので得られた窒化シリ
コン膜は導電性を有する結果、窒化シリコン膜は保護膜
としてのみならず、フィールドプレートとしても機能す
ることができ、バイポーラトランジスタやMOSFET
に適用して信顧性に優れる高耐圧の半導体装置が得られ
る。
第1図はこの発明の実施例に係る半導体装置であるMO
SFETを示す要部断面図、第2図は混合ガスの組成比
Ni/(Nl +^r)(χ)と窒化シリコンの原子組
成比N/Stとの関係を示す線図、第3図は混合ガスの
組成比と窒化シリコンの比抵抗の関係を示す線図、第4
図は混合ガスの組成比Nt/(N! + Ar)と成膜
速度との関係を示す線図、第5図(blは従来の半導体
装置の周辺構造を示す要部断面図、第5図(alは保護
膜の電位の位置依存性を示す線図、第6図(blは比較
用の半導体装置の周辺構造を示す要部断面図、第6図(
4)は保護膜の電位につきその位置依存性を示す線図で
ある。 1:エミフタ、2:ベース、3:コレクタ、脹 4.4A、4B :空乏層、5:Siむズ′6:ベース
電極、7:保護膜 (a −5t) 、9 ニドレイン
、10;ソース、11:ゲート電極、12:ソース電極
、13:保護膜 (絶縁膜) 7B=保護膜 (窒化シリ コ ン)
SFETを示す要部断面図、第2図は混合ガスの組成比
Ni/(Nl +^r)(χ)と窒化シリコンの原子組
成比N/Stとの関係を示す線図、第3図は混合ガスの
組成比と窒化シリコンの比抵抗の関係を示す線図、第4
図は混合ガスの組成比Nt/(N! + Ar)と成膜
速度との関係を示す線図、第5図(blは従来の半導体
装置の周辺構造を示す要部断面図、第5図(alは保護
膜の電位の位置依存性を示す線図、第6図(blは比較
用の半導体装置の周辺構造を示す要部断面図、第6図(
4)は保護膜の電位につきその位置依存性を示す線図で
ある。 1:エミフタ、2:ベース、3:コレクタ、脹 4.4A、4B :空乏層、5:Siむズ′6:ベース
電極、7:保護膜 (a −5t) 、9 ニドレイン
、10;ソース、11:ゲート電極、12:ソース電極
、13:保護膜 (絶縁膜) 7B=保護膜 (窒化シリ コ ン)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)保護膜形成工程を有し、 保護膜形成工程は、シリコンをターゲットとして用い、
窒素とアルゴンの混合ガスをスパッタガスとして用いる
とともに窒素の組成比を60%以下にして、マグネトロ
ンスパッタの方法で窒化シリコン膜を形成するものであ
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。 2)請求項1記載の製造方法において、窒素の組成比が
10〜20%であることを特徴とする半導体装置の製造
方法。 3)請求項1記載の製造方法において、窒化シリコン膜
はフィールドプレートである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 |
---|---|---|---|
JP25095390A JPH04130631A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25095390A JPH04130631A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04130631A true JPH04130631A (ja) | 1992-05-01 |
Family
ID=17215468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25095390A Pending JPH04130631A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04130631A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5945692A (en) * | 1994-05-31 | 1999-08-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and method of fabricating same |
US7335918B2 (en) | 2002-05-17 | 2008-02-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Silicon nitride film and semiconductor device, and manufacturing method thereof |
JP2014138111A (ja) * | 2013-01-17 | 2014-07-28 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法、電源装置、高周波増幅器 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63204617A (ja) * | 1987-02-19 | 1988-08-24 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JPH01270356A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜高耐圧半導体装置 |
-
1990
- 1990-09-20 JP JP25095390A patent/JPH04130631A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63204617A (ja) * | 1987-02-19 | 1988-08-24 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JPH01270356A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜高耐圧半導体装置 |
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USRE41866E1 (en) | 1994-05-31 | 2010-10-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and method of fabricating same |
US7335918B2 (en) | 2002-05-17 | 2008-02-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Silicon nitride film and semiconductor device, and manufacturing method thereof |
US7893439B2 (en) | 2002-05-17 | 2011-02-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Silicon nitride film and semiconductor device |
US9847355B2 (en) | 2002-05-17 | 2017-12-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Silicon nitride film, and semiconductor device |
JP2014138111A (ja) * | 2013-01-17 | 2014-07-28 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法、電源装置、高周波増幅器 |
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