JPH04159768A - 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〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に超階段接合
を有する可変容量ダイオード及び高周波１〜ランジスタ
の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

第３図は従来の可変容量ダイオードの製造方法を説明す
るための半導体チップの断面図である。

まず第３図（ａ）に示すように、Ｎ型の半導体基板１に
第１の酸化膜２を形成した後、写真蝕刻法により第１の
酸化膜２を選択的にエツチング除去し、ガードリング拡
散窓を開口する。次に第１の酸化膜２を拡散マスクとし
て利用することにより、半導体基板１の表面及び裏面に
Ｎ型不純物を導入しガードリング拡散層３を形成する。

次に第３図（１〕）に示すように、半導体基板１．を熱
酸化して第２の酸化膜４を形成する。次に写真蝕刻法に
より選択的に第２の酸化膜４及び第１の酸化膜２を順次
にエツチング除去し開口部３０を形成する。

次に第３図（Ｃ）に示すように半導体基板１を熱酸化し
て開口部内と裏面に第３の薄い酸化膜６（厚さ３００人
）を形成する。次に第３図（ｄ）に示すように、第１の
酸化膜２及び第２の酸化膜４をマスクとして上面からＮ
型不純物をイオン注入することにより、第１のイオン注
入層７を形成した後、高温熱処理を行なうことにより第
１のイオン注入層の押込拡散及びアニールを実施する。

次に再び上面からＰ型不純物を多量にイオン注入するこ
とにより、第２のイオン注入層８を形成した後、高温熱
処理を行なうことにより、第２のイオン注入層８の押込
拡散及びアニールを実施する。次に写真蝕刻法により選
択的に第３の酸化膜６をエツチング除去してコンタクト
窓を開口した後、気相成長法により半導体基板表面を窒
化膜１０Ａにより被覆保護する。次に写真蝕刻法により
、コンタクト窓上の窒化膜１０Ａのみをエツチング除去
した後、全面にＡ、Ｒを蒸着する。しかる後、写真蝕刻
法によりコンタクＩ・窓上以外のＡｆｆｌをエツチング
除去し、アノード電極１１を形成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に超階段接合を有す可変容量ダイオードにおいては
、各逆方向印加電圧に対し、容量値を狭い範囲に制御す
ることが重要であり、この傾向は近年の製品組立別方式
の簡略化と共に益々強くなっているのが現状である。し
たがってこの要求を満足させるためには、半導体基板上
に形成された各々の接合における不純物分布をできるだ
け均一に形成することが必要となるが、上述した従来の
製造方法では、薄い酸化膜６の形成が半導体基板裏面の
露出した状態で行なわれる為、裏面から不純物のアウｌ
〜デイフュージョンが発生し、その結果後工程で形成さ
れる半導体基板表面側における各々の接合の不純物分布
が不均一となり、容量値のばらつきが大きくなり容量不
良が多発するという問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の半導体装置の製造方法は、第１導電型の半導体
基板の両面に第１の絶縁層を形成する工程と、少なくと
も裏面の前記第１の絶縁層をエツチング除去し前記半導
体基板を露出させる工程と、この露出した半導体基板に
第１導電型の不純物を導入し拡散層を形成する工程と、
この拡散層と前記第１の絶縁層上を第２の絶縁層と第２
の絶縁層を侵ず液でエツチングされない第３の絶縁層と
で被覆保護する工程と、半導体基板の表面の前記第３の
絶縁層をエツチング除去し前記第２の絶縁層を露出させ
る工程と、少くとも露出した前記第２及びその下の第１
の絶縁層の一部を選択的にエツチング除去し前記半導体
基板表面を露出させる工程と、この露出した半導体基板
表面に第４の絶縁層を形成する工程とを含んで構成され
る。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照しながら説明する。第１
図（ａ）〜（ｅ）は本発明の第１の実施例を説明するた
めの工程順に示した半導体チップの断面図であり、本発
明を可変容量ダイオードに適用した場合を示している。

まず第１図（ａ）に示すように、従来製法と同様にして
、Ｎ型の半導体基板１に第１の酸化膜２を形成し選択的
にエツチングしたのちＰ型不純物を導入してカードリン
ク拡散層３を形成する。次で半導体基板１の両面に第２
の酸化膜４を形成する。

次に第１図（ｂ）に示ずように、半導体基板１の両面に
第１の窒化膜５を厚さ約１００００人に形成する。

次に第１図（Ｃ）に示すように、半導体基板１の表面側
のみの第１の窒化膜５をＲＩＥ法により全面エツチング
除去する。次に写真蝕刻法により第２．第１の酸化膜４
，２を順次エツチング除去し、イオン注入用の開口部３
０を形成する。次に半導体基板を熱酸化してこの開口部
３０内に第３の酸化膜６を約３００人の厚さに形成する
。

次に第１図（ｄ）に示すように、第１．第２の酸化膜２
，４をマスクとして、上面からＮ型不純物をイオン注入
することにより第１のイオン注入層７を形成する。次に
高温熱処理を行なうことにより第１のイオン注入層７の
押込拡散及びアニールを実施した後、再び上面からＰ型
不純物を多量にイオン注入することにより第２のイオン
注入層８を形成する。次に高温熱処理を行なうことによ
り、第２のイオン注入層８の押込拡散及びアニールを実
施した後、半導体基板表面を厚さ１．５μｍのホトレジ
スト層って被覆保護する。次にホトレジスト層９を耐エ
ツチングマスクとして、半導体基板裏面の第１の窒化膜
５及び第２の酸化膜４を順次エツチング除去し、半導体
基板１の裏面を露出さぜな後ホトレジスト層９を除去す
る。

次に第１図（ｅ）に示すように、写真蝕刻法により第３
の薄い酸化Ｍ６を選択的にエツチング除去することによ
りコンタクト窓を開口した後、従来製法と同様にして第
２の窒化膜］０を形成したのちコンタクＩ・窓上の第２
の窒化ＩＩＩ　１０を除去する。次でＡρを蒸着したの
ちパターニングしアノード電極１１を形成する。

このように第１の実施によれば、半導体基板］の裏面が
第２の酸化膜４及び第１の窒化膜５で覆われた状態で、
第１及び第２のイオン注入層７゜８の形成が行なわれる
ため、半導体基板１の裏面からの不純物のアウトデイフ
ュージョンの発生は起ることはなく、各接合における不
純物の分布は均一なものとなる。

第２図（ａ）〜（ｌ〕）は本発明の第２の実施例を説明
するための工程順に示した半導体チップの断面図であり
本発明を高周波１〜ランジスタに適用した場合を示して
いる。

まず第２図（ａ＞に示すように、Ｎ型の半導体基板１２
の表面のみに第１の酸化膜１３例えは０８μｍの厚さに
形成した後、第１の酸化膜１３を拡散マスクとして利用
することにより、半導体基板裏面にＮ型のゲッタリング
拡散層１４を形成する。次に半導体基＆１２を熱酸化し
て第２の酸化膜］５を形成する。次に第２図（ｂ）に示
すように、半導体基板１２の両面に第１の窒化膜１６を
形成したのち、半導体基板］２の表面のみの第１の窒化
膜１６をＲＩＥ法（平行平板型）によりエツチング除去
する。

次に第２図（ｃ）に示すように、半導体基板１２０表面
の第２の酸化膜１５．第１の酸化膜コ３を順次エツチン
グ除去する。次に半導体基板を再び熱酸化して厚さ約５
００人の第３の酸化膜１７を形成する。この実施例では
半導体基板表面におけるこの薄い酸化膜１７の形成が、
半導体基板裏面を第２の酸化膜１５と第１の窒化膜１６
で被覆保護された状態で行なわれるので、半導体基板裏
面の拡散層からのアウトデイフュージョンを防止するこ
とができるという利点がある。

次に第２図（ｄ）に示すように、半導体基板１２表面を
選択的にホトレジスト層１８で被覆保護した後、上面か
らＰ型不純物をイオン注入することにより、ベースイオ
ン注入層１つを形成する。

次に第２図（ｅ）に示すように、ホ）・レジスト層１８
を除去した後、第２の窒化膜２ｏを形成する。次に写真
蝕刻法により選択的に第２の窒化膜２０をエツチング除
去することにより、エミッタ拡散窓及びベースコンタク
ト拡散窓を開孔する。

一つ− 次に第２図（ｆ＞に示すように、エミッタ拡散窓上のみ
の第３の酸化膜１７をエツチング除去した後、半導体基
板表面にポリシリコン層２１を形成し、さらに上面から
Ｎ型不純物を多量にイオン注入する。次にポリシリコン
Ｒ２１表面を第４の酸化膜で被覆保護した後、高温熱処
理を行なうことにより、ベースイオン注入層１つのアニ
ールとエミッタ拡散層２２の形成を同時に実施する。次
に第４の酸化膜を全面エツチング除去した後、写真蝕刻
法によりエミッタ拡散層２２上以外のポリシリコン層２
１をエツチング除去する。次に第２図（ｇ）に示すよう
に、ポリシリコン層２１表面のみを第５の酸化膜２３で
被覆保護した後、ベースコンタクト窓上のみの第３の酸
化膜を除去し、さらにベースコンタクトボロン拡散を例
えば９００℃　２０分で行ないベースコンタクト拡散層
２４を形成する。

第２図（ｈ）に示ずように、第５の酸化膜２３を全面エ
ツチング除去した後、Ａρを全面に蒸着し、しかる後写
真蝕刻法によりＡρを整形分離し、エミッタ電極２５及
びベース電極２６を形成する。

〔発明の効果〕

以」二説明したように本発明を適用したダイオード、　
Ｉ−ランジスタにおいては、半導体基板表面における薄
い酸化膜の形成が、半導体基板裏面を酸化膜及び窒化膜
で被覆保護された状態で行なわれるので、半導体基板裏
面の拡散層からの不純物のアウトデイフュージョンを防
止することが可能となり、その結果半導体基板表面側に
形成される拡散層の不純物分布に影響を及ぼす懸念が全
くなくなる。このため特性のばらつきが１／２〜１／３
に低減されるため、半導体装置の歩留りを大幅に向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）及び第２図（ａ）〜（ｈ）は本発
明の第１及び第２の実施例を説明するための半導体チッ
プの断面図、第３図（ａ）〜（ｄ）は従来例を説明する
ための半導体チップの断面図である。 １・・・半導体基板、２・・・第１の酸化膜、３・・・
ガードリング拡散層、４・・・第２の酸化膜、５・・・
第１の窒化膜、６・・・第３の酸化膜、７・・・第１の
イオン注入層、８・・・第２のイオン注入層、９・・・
ホトレジスト層、１０・・・第２の窒化膜、１１・・・
アノード電極、１２・・・半導体基板、１．３・・・第
１の酸化膜、］４・・・ゲッタリング拡散層、］５・・
・第２の酸化膜、１６・・・第１の窒化膜、１７・・・
第３の酸化膜、１８・・・ホトレジスト層、１９・・・
ベースイオン注入層、２０・・・第２の窒化膜、２１・
・・ポリシリコン層、２２・・・エミッタ拡散層、２３
・・・第５の酸化膜、２４・・・ベースコンタクト拡散
層、２５・・・エミッタ電極、２６・・・ベース電極、
３０・・・開口部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１導電型の半導体基板の両面に第１の絶縁層を形成す
   る工程と、少なくとも裏面の前記第１の絶縁層をエッチ
   ング除去し前記半導体基板を露出させる工程と、この露
   出した半導体基板に第１導電型の不純物を導入し拡散層
   を形成する工程と、この拡散層と前記第１の絶縁層上を
   第２の絶縁層と第２の絶縁層を侵す液でエッチングされ
   ない第３の絶縁層とで被覆保護する工程と、半導体基板
   の表面の前記第３の絶縁層をエッチング除去し前記第２
   の絶縁層を露出させる工程と、少くとも露出した前記第
   ２及びその下の第１の絶縁層の一部を選択的にエッチン
   グ除去し前記半導体基板表面を露出させる工程と、この
   露出した半導体基板表面に第４の絶縁層を形成する工程
   とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。