JPH05129272A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH05129272A
JPH05129272A JP3314012A JP31401291A JPH05129272A JP H05129272 A JPH05129272 A JP H05129272A JP 3314012 A JP3314012 A JP 3314012A JP 31401291 A JP31401291 A JP 31401291A JP H05129272 A JPH05129272 A JP H05129272A
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JP
Japan
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semiconductor device
type
layer
buried layer
semiconductor
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JP3314012A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuro Asaba
哲朗 浅羽
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Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH05129272A publication Critical patent/JPH05129272A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a low price semiconductor device and a method for the manufacture thereof by lessening a heat treatment process and reducing photolithographic cycles. CONSTITUTION:A semiconductor device obtained by forming a plurality of elements on a semiconductor substrate which is obtained by forming a buried layer 120 of second conductivity type on a semiconductor 101 of first conductivity type having a face orientation (100) face, and growing an epitaxial layer 102 of first conductivity type thereon. The semiconductor device is so structured that the elements are insulated and isolated through anisotropic etching using alkali solution. In addition the buried layer is electrically floating. The insulation and isolation of the elements are accomplished by simultaneously etching the epitaxial layer and the buried layer in alkali solution.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置及びその製
造装置に係わる。本発明の半導体装置としては、例え
ば、電気熱変換素子と記録用機能素子とを基体上に形成
した記録ヘッド用半導体装置があげられ、特に、複写
機、ファクシミリ、ワードプロセッサ、ホストコンピュ
ータの出力用プリンタ、ビデオ出力プリンタ等に用いら
れるインクジェット記録装置に好適に適用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and its manufacturing apparatus. Examples of the semiconductor device of the present invention include a recording head semiconductor device in which an electrothermal converting element and a recording functional element are formed on a substrate, and particularly, a copying machine, a facsimile, a word processor, an output printer of a host computer. It is preferably applied to an inkjet recording device used in a video output printer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、記録ヘッドの構成は電気熱変換素
子アレイを単結晶シリコン基体上に形成し、この電気熱
変換素子の駆動回路としてシリコン基体外部にトランジ
スタアレイ等の電気熱変換素子駆動用機能素子を配置
し、電気変換素子とトランジスタアレイ間の接続をフレ
キシブルケーブルやワイヤーボンディング等によって行
なう構成としていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a recording head has a structure in which an electrothermal conversion element array is formed on a single crystal silicon substrate, and a driving circuit for the electrothermal conversion element is provided outside a silicon substrate for driving an electrothermal conversion element such as a transistor array. The functional element is arranged, and the electrical conversion element and the transistor array are connected by a flexible cable or wire bonding.

【0003】上述したヘッド構成に対して構造の簡易
化、あるいは製造工程で生ずる不良の低減化、さらに各
素子の特性の均一化及び再現性の向上を目的として、特
開昭57−72867号公報に提案されているように、
電気熱変換素子と機能素子を同一基板上に設けた記録ヘ
ッドを有するインクジェット記録装置が知られている。
図6は上述した構成による記録ヘッド用基体の一部分を
示す断面図である。601は単結晶シリコンからなる半
導体基板である、602はn型半導体のエピタキシャル
領域、603は高不純物濃度のn型半導体のオーミック
コンタクト領域、604はp型半導体のベース領域、6
05は高不純物濃度n型半導体のエミッタ領域であり、
これらでバイポーラトランジスタ620を形成してい
る。606は蓄熱層及び層間絶縁層としての酸化シリコ
ン層、607は発熱抵抗層、608はアルミニウム(A
l)の配線電極、609は保護層としての酸化シリコン
層であり、以上で記録ヘッド用の基体630を形成して
いる。ここでは640が発熱部となる。この基体630
上に天板、液路が形成されて記録ヘッドを構成する。
For the purpose of simplifying the structure of the head structure described above, reducing defects occurring in the manufacturing process, and making the characteristics of each element uniform and improving reproducibility, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-72867. As suggested in
2. Description of the Related Art Ink jet recording apparatuses having a recording head in which an electrothermal conversion element and a functional element are provided on the same substrate are known.
FIG. 6 is a sectional view showing a part of the recording head substrate having the above-mentioned structure. 601 is a semiconductor substrate made of single crystal silicon, 602 is an n-type semiconductor epitaxial region, 603 is a high impurity concentration n-type semiconductor ohmic contact region, 604 is a p-type semiconductor base region, and 6
Reference numeral 05 denotes a high impurity concentration n-type semiconductor emitter region,
These form the bipolar transistor 620. 606 is a silicon oxide layer as a heat storage layer and an interlayer insulating layer, 607 is a heating resistance layer, and 608 is aluminum (A
The wiring electrode 1609 and the silicon oxide layer 609 as a protective layer form the base 630 for the recording head. Here, 640 is the heat generating portion. This base 630
A top plate and a liquid path are formed on the top to form a recording head.

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな構造が優れているとはいえ、近年記録装置に対して
強く要求される高速駆動化、省エネルギー化、高集積
化、低コスト化、高信頼性を補足するためにはまだ改善
の余地がある。
Although the structure described above is excellent, the high-speed driving, energy saving, high integration, low cost, and high cost which are strongly demanded for recording devices in recent years are required. There is still room for improvement to complement credibility.

【0004】まず第1に、高信頼性を有する記録ヘッド
を低価格で提供しなければならない。そのためには電気
熱変換素子駆動用機能素子の製造に関して、熱処理工程
回数削減などが重要となっている。
First of all, a recording head having high reliability must be provided at a low price. For that purpose, it is important to reduce the number of heat treatment steps in manufacturing the functional element for driving the electrothermal converting element.

【0005】特に接合分離域を形成しているp型拡散層
612やコレクタ領域の一部を形成しているn型拡散層
の611を形成するには高温長時間の熱処理が必要とな
る。一例を挙げれば、エピタキシャル層602の厚さを
16μmとして分離領域のp型拡散層612のドライブ
条件は1200℃で6時間、コレクタ領域のn型拡散層
611のドライブ条件は1150℃で3時間である。こ
のように長大な熱処理工程は、製造コストを押し上げる
原因となっている。
Particularly, in order to form the p-type diffusion layer 612 forming the junction isolation region and the n-type diffusion layer 611 forming a part of the collector region, heat treatment at high temperature for a long time is required. As an example, when the thickness of the epitaxial layer 602 is 16 μm, the driving condition for the p-type diffusion layer 612 in the isolation region is 1200 ° C. for 6 hours, and the driving condition for the n-type diffusion layer 611 in the collector region is 1150 ° C. for 3 hours. is there. Such a long heat treatment process causes a rise in manufacturing cost.

【0006】また、フォトリソ工程もn型埋め込み層6
20、p型埋め込み層613、p型拡散層612、n型
拡散層611と計4回必要とし、これらもコスト上昇の
大きな要因となっている。
In the photolithography process, the n-type buried layer 6 is also used.
The p type buried layer 613, the p type buried layer 613, the p type diffusion layer 612, and the n type diffusion layer 611 are required four times in total.

【0007】かかる現状に鑑み、本発明は、長大な熱処
理工程を低減させ、更に、フォトリソ工程の回数削減を
図ることにより、低価格な半導体装置及びその製造方法
を提供することを目的とする。
In view of the above situation, it is an object of the present invention to provide a low-priced semiconductor device and a manufacturing method thereof by reducing the number of lengthy heat treatment steps and reducing the number of photolithography steps.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の要旨は、
面方位(100)面を有する第1導電型の半導体に、第
2導電型の埋め込み層を形成し、更に第1導電型のエピ
タキシャル層を成長させた半導体基体に複数の素子を形
成した半導体装置であって、アルカリ溶液の異方性エッ
チングにより前記素子が絶縁分離された構造を有し、且
つ前記埋め込み層が電気的に浮遊状態にあることを特徴
とする半導体装置に存在する。
The first gist of the present invention is as follows.
A semiconductor device in which a second-conductivity-type buried layer is formed on a first-conductivity-type semiconductor having a plane orientation (100) plane, and a plurality of elements are formed on a semiconductor substrate on which a first-conductivity-type epitaxial layer is grown. In the semiconductor device, the element has a structure in which the element is insulated and separated by anisotropic etching of an alkaline solution, and the buried layer is in an electrically floating state.

【0009】また、第2の要旨は、面方位(100)面
を有する第1導電型半導体に第2導電型の埋め込み層を
形成し、その後第1導電型のエピタキシャル層を成長さ
せて半導体基体を作製し、更に該半導体基体に複数の素
子を形成する半導体装置の製造方法であって、アルカリ
溶液にてエピタキシャル層と埋め込み層を同時にエッチ
ングして前記素子の絶縁分離を行うことを特徴とする半
導体装置の製造方法に存在する。
The second gist is that a semiconductor layer is formed by forming a buried layer of the second conductivity type on a semiconductor of the first conductivity type having a plane orientation (100) plane, and then growing an epitaxial layer of the first conductivity type. And further forming a plurality of elements on the semiconductor substrate, wherein the epitaxial layer and the buried layer are simultaneously etched with an alkaline solution to isolate the elements. It exists in a method of manufacturing a semiconductor device.

【0010】[0010]

【作用】図1は本発明の半導体装置の一例を模式的に示
す断面図である。
1 is a sectional view schematically showing an example of the semiconductor device of the present invention.

【0011】101は例えばp型導電型の半導体基体、
102は半導体基体と同じ導電型のp型エピタキシャル
層、105はn型高濃度拡散層である。106は、例え
ばシリコン窒化膜等からなる層間絶縁膜、107は例え
ばハフニウムボライド(HfBr)等の抵抗体、108
は例えばアルミニウム等の低抵抗配線、109は例えば
スパッタSiO2等からなる層間絶縁膜である。114
はエピタキシャル層102と良好なコンタクト特性をと
るための高濃度拡散層で、導電型は図の場合p型であ
る。115は例えばシリコン熱酸化等の膜絶縁膜、12
0はn型埋め込み層、140はキャビテーション防止膜
で材料として、例えばタンタル(Ta)等が用いられ
る。
Reference numeral 101 denotes a p-type conductivity type semiconductor substrate, for example.
Reference numeral 102 is a p-type epitaxial layer having the same conductivity type as the semiconductor substrate, and 105 is an n-type high-concentration diffusion layer. Reference numeral 106 is an interlayer insulating film made of, for example, a silicon nitride film, 107 is a resistor such as hafnium boride (HfBr), and 108.
Is a low resistance wiring made of aluminum or the like, and 109 is an interlayer insulating film made of, for example, sputtered SiO 2 . 114
Is a high-concentration diffusion layer for obtaining good contact characteristics with the epitaxial layer 102, and its conductivity type is p-type in the figure. Denoted at 115 is a film insulating film such as silicon thermal oxidation, and 12
Reference numeral 0 is an n-type buried layer, 140 is a cavitation prevention film, and tantalum (Ta) or the like is used as a material.

【0012】なお、導電型に関しては、101、10
2、105、114、120の各々を反対の導電型とし
た組み合わせでもよい。
Regarding the conductivity type, 101, 10
A combination of 2, 105, 114, and 120 having opposite conductivity types may be used.

【0013】図1の構造で、図6の従来例との対応を考
えると以下のようになる。図1のn型拡散層105が図
6のエミッタ領域605に対応する。また、図1のp型
エピタキシャル層102の中でV形の溝に囲まれた領域
が図6のベース領域604に対応する。また、図1の埋
め込み層120でV形の溝に囲まれた領域が図6の60
3、611、620のコレクタ領域に相当する。更に各
トランジスタを絶縁する方法として、図1はエピタキシ
ャル層102を突き抜け、基体101の一部まで達して
いるV型の溝によって絶縁する方法を採用しているのに
対して、従来例である図6の絶縁方法はpn分離法を用
いている。以後図1のようなV字型の絶縁法を一般的な
呼称である、エアー・アイソレーションと記載する。
Considering the correspondence between the structure of FIG. 1 and the conventional example of FIG. 6, it is as follows. The n-type diffusion layer 105 in FIG. 1 corresponds to the emitter region 605 in FIG. Further, the region surrounded by the V-shaped groove in the p-type epitaxial layer 102 of FIG. 1 corresponds to the base region 604 of FIG. Further, the region surrounded by the V-shaped groove in the buried layer 120 of FIG. 1 is 60 in FIG.
It corresponds to the collector regions of 3, 611 and 620. Further, as a method of insulating each transistor, FIG. 1 adopts a method of insulating by using a V-shaped groove that penetrates through the epitaxial layer 102 and reaches a part of the substrate 101, while a conventional example is shown. The insulation method of 6 uses the pn separation method. Hereinafter, the V-shaped insulation method as shown in FIG. 1 is referred to as a general name, air isolation.

【0014】バイポーラトランジスタの構造において
は、ベースとコレクターを短絡することによりダイオー
ドを構成することができる。また、コレクターを電気的
に浮遊状態にしてエミッターとベースの間でダイオード
を構成することも可能である。本発明と従来例の素子動
作上の最大の相異点は、本発明のコレクタ領域が浮遊状
態になっているのに対し、従来例がベース領域とコレク
タ領域が金属配線により短絡状態になっていることであ
る。図2に、図1と図6のトランジスタの配線状態を示
す回路を示す。
In the structure of the bipolar transistor, the diode can be formed by short-circuiting the base and the collector. It is also possible to make the collector electrically floating and form a diode between the emitter and the base. The biggest difference between the present invention and the conventional example in the operation of the device is that the collector region of the present invention is in a floating state, whereas the conventional example is a short circuit state due to the metal wiring between the base region and the collector region. It is that you are. FIG. 2 shows a circuit showing a wiring state of the transistors of FIGS. 1 and 6.

【0015】図2の(a)に示すベース・コレクタ短絡
型と比較して、図2の(b)に示すコレクタ浮遊形の欠
点はベースの寄生抵抗の影響を受けやすくなる点である
が、例えばベース領域の不純物濃度を深さ方向に分布を
もたせることにより寄生抵抗の影響を解消することがで
きる。
As compared with the base-collector short-circuit type shown in FIG. 2A, the disadvantage of the collector floating type shown in FIG. 2B is that it is more susceptible to the parasitic resistance of the base. For example, the influence of parasitic resistance can be eliminated by making the impurity concentration of the base region have a distribution in the depth direction.

【0016】この結果、本発明により、従来例と比較し
て(1)図6に示されている深い拡散層611と612
をともに省略でき、(2)フォトリソ工程に関しても、
図6では、p型埋め込み層613、n型埋め込み層62
0、p型拡散612、n型拡散層611の4回のパター
ン形成が必要であったものが、分離層形成のパターニン
グ1回に削減することが可能になる。
As a result, according to the present invention, as compared with the conventional example, (1) the deep diffusion layers 611 and 612 shown in FIG. 6 are obtained.
Can be omitted, and (2) the photolithography process,
In FIG. 6, the p-type buried layer 613 and the n-type buried layer 62 are shown.
0, p-type diffusion 612, and n-type diffusion layer 611, which had to be patterned four times, can be reduced to one patterning for forming the separation layer.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0018】(実施例1)図3を用いて、本発明の半導
体装置の製造方法を説明する。
(Embodiment 1) A method of manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIG.

【0019】面方位(100)のp型シリコン基体30
1にイオン注入法により、砒素(As)を5×1015
ーズ/cm2 打ち込み、1100℃120分の熱処理を行
ないn型の埋め込み層320を形成した。
A p-type silicon substrate 30 having a plane orientation (100)
1 was implanted with arsenic (As) at a dose of 5 × 10 15 dose / cm 2 by an ion implantation method, and heat treatment was performed at 1100 ° C. for 120 minutes to form an n-type buried layer 320.

【0020】次にp型のエピタキシャル層302を堆積
した。このエピタキシャル層の堆積には工夫が必要であ
る。即ち、図4に示すように、従来例でのベースとコレ
クタ短絡させた構造を有するダイオードでは、電荷の主
な通路はn型の埋め込み層を通る実線で示したもので、
ベース内を流れる電流は微々たるものである。図4
(a)よって、ダイオードの順方向寄生抵抗は、ほぼn
型埋め込み層の抵抗値によって決まる。しかし、コレク
タを浮遊させた場合は、図4(b)に示すように、ベー
ス内を横切って流れる電流が唯一のもので、ダイオード
の順方向寄生抵抗は、ベースの寄生抵抗で決定される。
よって、図3の302に示すp型のエピタキシャル層は
10〜30Ω/□程度のシート抵抗に押さえなければな
らないが、単純にアクセプター濃度を濃くしていくとエ
ミッターベース間の逆方向耐圧の低下を招いてしまう。
そこで、p型のエピタキシャル成長は、最初の5μmの
堆積を、アクセプター濃度を1019/cm3にした高濃度
のものとし、次に2×1016/cm3程度の濃度にしたエ
ピタキシャル層を8μm堆積した。これで、シート抵抗
20Ω/□で、かつ表面アクセプター濃度の薄いエピタ
キシャル層302が形成された。なお、エピタキシャル
成長のソースガスはトリクロロシラン(SiHCl3
を用いドーパントにはジボラン(B26)を使用し、堆
積温度は1060℃とした。エピタキシャル成長の後に
3000Åのシリコン熱酸化膜315を形成した(図3
の(a))。
Next, a p-type epitaxial layer 302 was deposited. It is necessary to devise a method for depositing this epitaxial layer. That is, as shown in FIG. 4, in the diode having the structure in which the base and the collector are short-circuited in the conventional example, the main passage of charges is shown by a solid line passing through the n-type buried layer,
The current flowing in the base is negligible. Figure 4
(A) Therefore, the forward parasitic resistance of the diode is almost n.
It depends on the resistance value of the mold burying layer. However, when the collector is floated, as shown in FIG. 4B, the only current flowing across the base is that the forward parasitic resistance of the diode is determined by the parasitic resistance of the base.
Therefore, the p-type epitaxial layer 302 shown in FIG. 3 must be suppressed to a sheet resistance of about 10 to 30 Ω / □, but if the acceptor concentration is simply increased, the reverse breakdown voltage between the emitter and the base decreases. I will invite you.
Therefore, for the p-type epitaxial growth, the first 5 μm deposition is made a high concentration with an acceptor concentration of 10 19 / cm 3 , and then an epitaxial layer 8 μm is deposited with a concentration of about 2 × 10 16 / cm 3. did. Thus, the epitaxial layer 302 having a sheet resistance of 20Ω / □ and a thin surface acceptor concentration was formed. The source gas for epitaxial growth is trichlorosilane (SiHCl 3 )
Was used as the dopant, diborane (B 2 H 6 ) was used, and the deposition temperature was 1060 ° C. After the epitaxial growth, a 3000 Å silicon thermal oxide film 315 was formed (see FIG. 3).
(A)).

【0021】次にフォトリソ工程によって、所定の場所
に幅30μmのレジストパターンを形成し、レジストを
マスクにして、バッファーフッ酸溶液によって、シリコ
ン熱酸化膜315をエッチングした。レジストを剥離し
た後、エチレンジアミン・カテコール・水(138m
l:25g:67ml)混合液の中に基体301〜34
1を浸漬した。この溶液の特徴はシリコン結晶の面方位
によって異なるエッチング速度を持っている点であり、
エッチング速度は(100)方向に50μm/hr、
(111)方向に3μm/hrと16:1以上の選択比
を持っている。そのため、(100)の面方位を持った
シリコン基体を溶液中に入れるとV字形の形状で溝が形
成される(参考文献J.Electrochem.Soc. 1967年 7月号
P.965〜970 ;A Water Amine Complexing Agent Syste
m)。V字溝は間口30μmで深さ21μm程度で形成
される。エッチング時間は、エッチング温度110℃で
25分程度であった。エピタキシャル層302の厚さが
13μmで埋め込み層320の厚さを4μmとするとV
溝は基体側へ4μm程度、突き抜けていることになる
(図3の(b))。
Next, a resist pattern having a width of 30 μm was formed at a predetermined place by a photolithography process, and the silicon thermal oxide film 315 was etched with a buffer hydrofluoric acid solution using the resist as a mask. After removing the resist, ethylenediamine / catechol / water (138m
1: 25 g: 67 ml) Substrates 301 to 34 in the mixed solution
1 was soaked. The feature of this solution is that it has different etching rate depending on the plane orientation of the silicon crystal,
The etching rate is 50 μm / hr in the (100) direction,
It has 3 μm / hr in the (111) direction and a selection ratio of 16: 1 or more. Therefore, when a silicon substrate having a (100) plane orientation is put in a solution, a groove is formed in a V shape (reference J. Electrochem. Soc. July 1967 issue).
P.965〜970; A Water Amine Complexing Agent Syste
m). The V-shaped groove is formed with a frontage of 30 μm and a depth of about 21 μm. The etching time was about 25 minutes at an etching temperature of 110 ° C. If the thickness of the epitaxial layer 302 is 13 μm and the thickness of the buried layer 320 is 4 μm, V
The groove penetrates to the substrate side by about 4 μm ((b) of FIG. 3).

【0022】次にマスク用のシリコン酸化膜341をフ
ッ酸溶液によって除去し、1050℃、300分の熱酸
化を施し、1.5μmのシリコン熱酸化膜315を形成
した(図3の(c))。
Next, the silicon oxide film 341 for the mask is removed by a hydrofluoric acid solution, and thermal oxidation is performed at 1050 ° C. for 300 minutes to form a silicon thermal oxide film 315 of 1.5 μm ((c) of FIG. 3). ).

【0023】次にエミッタを形成すべき場所にフォトリ
ソグラフィー技術によって穴を開け、リンガラスからの
拡散により、n型拡散層305を形成する。リンガラス
はオキシ塩化リン(POCl3)にて堆積させ、拡散の
ための熱処理は水蒸気雰囲気中950℃、30分という
条件で行なった(図3の(d))。
Next, a hole is made in the place where the emitter is to be formed by a photolithography technique, and an n-type diffusion layer 305 is formed by diffusion from phosphor glass. Phosphorus glass was deposited with phosphorus oxychloride (POCl 3 ), and heat treatment for diffusion was performed in a steam atmosphere at 950 ° C. for 30 minutes ((d) of FIG. 3).

【0024】更にベース領域のコンタクトを取るべき場
所にフォトリソグラフィー技術によって穴を開け、イオ
ン注入法により、高濃度のp型拡散層314を形成し
た。イオン注入のドーズ種はホウ素で、ドーズ量は5×
1014 ions/cm2、加速電圧は70KeVである。
この後、水蒸気雰囲気中で950℃、10分の熱処理を
施し、拡散層を活性化した(図3の(e))。
Further, a hole was made in the base region at a position to be contacted by a photolithography technique, and a high concentration p-type diffusion layer 314 was formed by an ion implantation method. The dose type of ion implantation is boron, and the dose amount is 5 ×.
10 14 ions / cm 2 , accelerating voltage is 70 KeV.
Then, heat treatment was performed at 950 ° C. for 10 minutes in a steam atmosphere to activate the diffusion layer ((e) of FIG. 3).

【0025】続いて、エミッタ拡散層305及びベース
コンタクト用拡散層314の上にコンタクトホールをフ
ォトリソグラフィー技術によって開け、全面に5000
Åのアルミニウムをスパッタ法により堆積し、所定の電
極形状321にパターニングして、コレクタが浮遊状態
になったバイポーラ・トランジスタを完成した(図3
(f))。
Then, a contact hole is formed on the emitter diffusion layer 305 and the base contact diffusion layer 314 by a photolithography technique, and 5000 is formed on the entire surface.
Å Aluminum was deposited by sputtering and patterned into a predetermined electrode shape 321 to complete a bipolar transistor in which the collector was in a floating state (Fig. 3).
(F)).

【0026】本実施例の製造方法では、従来例に比べ、
絶縁分離するための長時間の拡散工程が不要となり、し
かもこれらに要するフォトリソ工程も不要となるため、
大幅に製造コストを削減することができた。
In the manufacturing method of this embodiment, compared with the conventional example,
A long diffusion process for insulation and isolation is not necessary, and the photolithography process required for these is also unnecessary.
We were able to significantly reduce manufacturing costs.

【0027】この後、例えば特開昭57−72867号
公報に記載されているような方法にてヒーター部を形成
すれば記録ヘッドを製造することができる。
After that, the recording head can be manufactured by forming the heater portion by the method described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-72867.

【0028】(実施例2)実施例1でエアー・アイソレ
ーション領域の形成時に、エチレンジアミン・カテコー
ル・水混合液を使用する代わりに、水酸化カリウム・イ
ソプロピルアルコール・水混合液を使用しても同様のV
字型の溝が形成できた。この際、液の混合比は水酸化カ
リウム30g、イソプロピルアルコール30ml、水1
00mlである。
(Embodiment 2) In the first embodiment, when the air / isolation region is formed, instead of using the ethylenediamine / catechol / water mixed solution, potassium hydroxide / isopropyl alcohol / water mixed solution is used. V
A V-shaped groove was formed. At this time, the mixing ratio of the liquid is 30 g of potassium hydroxide, 30 ml of isopropyl alcohol, and 1 part of water.
It is 00 ml.

【0029】(実施例3)本発明の製造方法では、埋め
込み層120を浮遊状態にせずに、ベース領域102及
び114と短絡した構造の半導体装置をマスクの必要枚
数を増やさずに製造することができる。本実施例では、
その方法について図5を用いて説明する。実施例1と同
様にして、深さ21μmのエア・アイソレーション用V
字型溝を形成する際、この内側にもう一つ浅いV字型の
溝を形成した(図5の(a))。この際、溝幅を18μ
mに規定して、溝の深さを13μmとした。異方性エッ
チングの採用で深さ21μmの溝と深さ13μmの溝
は、フォトリソ工程時の溝幅を変えておくだけで同時に
形成することが可能である。次に1.5μm厚さの酸化
膜515形成後、エミッタ領域505と13μmの浅い
溝領522部の酸化膜を除去し、n型の不純物を拡散さ
せる。この結果、エミッタ領域505とともに、埋め込
み層502につながった拡散層522が同時に形成され
る(図5の(b))。
(Embodiment 3) According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a semiconductor device having a structure short-circuited with the base regions 102 and 114 without increasing the number of masks, without making the buried layer 120 in a floating state. it can. In this example,
The method will be described with reference to FIG. In the same manner as in Example 1, V for air isolation having a depth of 21 μm
When forming the V-shaped groove, another shallow V-shaped groove was formed on the inner side of the groove (FIG. 5A). At this time, set the groove width to 18μ
The groove depth was 13 μm. By adopting anisotropic etching, a groove having a depth of 21 μm and a groove having a depth of 13 μm can be formed at the same time only by changing the groove width during the photolithography process. Next, after forming an oxide film 515 having a thickness of 1.5 μm, the oxide film in the emitter region 505 and the shallow groove region 522 of 13 μm is removed, and an n-type impurity is diffused. As a result, the diffusion layer 522 connected to the buried layer 502 is formed at the same time as the emitter region 505 (FIG. 5B).

【0030】更に高濃度のp型拡散層514を形成した
後、エミッタ及びベースーコレクタ領域にコンタクトホ
ールを開け、アルミニウム電極を形成して、埋め込み層
520とベースが短絡したダイオードを作製した(図5
の(c))。
After forming a higher concentration p-type diffusion layer 514, contact holes were opened in the emitter and base-collector regions, aluminum electrodes were formed, and a diode in which the buried layer 520 and the base were short-circuited was produced (FIG. 5
(C)).

【0031】この実施フォトリソのマスク工程は、実施
例1と同じであり、同一マスク数で、埋め込み層を浮遊
状態にしたり、ベースと同じ電位にすることが可能であ
る。
The mask process of this embodiment photolithography is the same as that of the first embodiment, and it is possible to bring the buried layer into a floating state and to set it to the same potential as the base with the same number of masks.

【発明の効果】以上、説明したように、アルカリ溶液に
よる異方性エッチングを採用することにより長大な熱処
理工程を低減させ、更にフォトリソ工程の回数を削減す
ることが可能となり、その結果低価格な半導体装置を提
供することが可能となる。
As described above, by adopting anisotropic etching using an alkaline solution, it is possible to reduce the lengthy heat treatment process and further reduce the number of photolithography processes, resulting in low cost. It becomes possible to provide a semiconductor device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の半導体装置の一例を模式的に示す断面
図。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing an example of a semiconductor device of the present invention.

【図2】素子の等価回路を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing an equivalent circuit of an element.

【図3】本発明の半導体装置の製造方法を模式的に示す
断面図。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図4】電子流の通路を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a passage of an electron flow.

【図5】本発明の半導体装置の製造方法の他の例を模式
的に示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view schematically showing another example of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図6】従来の半導体装置を模式的に示す断面図。FIG. 6 is a sectional view schematically showing a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、301、501、601 基板(シリコン基
板)、 102、302、502 シリコンエピタキシャル層、 105、305、505、605 エミッタを形成する
n型拡散層、 106、606 酸化シリコン等の層間絶縁膜、 107、607 ハムニウムボライド等の発熱抵抗体、 108、321、521、608 アルミニウム等の配
線、 109、609 酸化シリコン等の層間絶縁膜、 114、314、514、614 ベースコンタクト用
p型拡散層、 115、315、515、615 シリコン熱酸化膜、 120、320、520、620 n型埋め込み層、 140 キャビテーション防止膜、 522 n型拡散層、 602 n型のシリコンエピタキシャル層、 603 n型拡散層、 604 p型拡散層、 611 n型の拡散層、 612 p型の拡散層、 613 p型の埋め込み層。
101, 301, 501, 601 Substrate (silicon substrate), 102, 302, 502 Silicon epitaxial layer, 105, 305, 505, 605 N-type diffusion layer forming an emitter, 106, 606 Silicon oxide or other interlayer insulating film, 107 , 607 heating resistor such as hamnium boride, 108, 321, 521, 608 wiring such as aluminum, 109, 609 interlayer insulating film such as silicon oxide, 114, 314, 514, 614 p-type diffusion layer for base contact, 115, 315, 515, 615 Silicon thermal oxide film, 120, 320, 520, 620 n-type buried layer, 140 cavitation prevention film, 522 n-type diffusion layer, 602 n-type silicon epitaxial layer, 603 n-type diffusion layer, 604 p-type diffusion layer, 611 n-type diffusion layer, 61 p-type diffusion layer, 613 a p-type buried layer.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 面方位(100)面を有する第1導電型
の半導体に、第2導電型の埋め込み層を形成し、更に第
1導電型のエピタキシャル層を成長させた半導体基体に
複数の素子を形成した半導体装置であって、アルカリ溶
液の異方性エッチングにより前記素子が絶縁分離された
構造を有し、且つ前記埋め込み層が電気的に浮遊状態に
あることを特徴とする半導体装置。
1. A plurality of devices are formed on a semiconductor substrate in which a buried layer of the second conductivity type is formed on a semiconductor of the first conductivity type having a plane orientation (100) plane, and an epitaxial layer of the first conductivity type is further grown. The semiconductor device having the structure according to claim 1, wherein the element has a structure in which the element is insulated and separated by anisotropic etching of an alkaline solution, and the buried layer is in an electrically floating state.
【請求項2】 前記アルカリ溶液は、エチレンジアミン
・カテコール・水混合液である請求項1に記載の半導体
装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the alkaline solution is a mixed solution of ethylenediamine / catechol / water.
【請求項3】 前記アルカリ溶液は、水酸化カリウム
(KOH)を含む溶液である請求項1に記載の半導体装
置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the alkaline solution is a solution containing potassium hydroxide (KOH).
【請求項4】 面方位(100)面を有する第1導電型
半導体に第2導電型の埋め込み層を形成し、その後第1
導電型のエピタキシャル層を成長させて半導体基体を作
製し、更に該半導体基体に複数の素子を形成する半導体
装置の製造方法であって、アルカリ溶液にてエピタキシ
ャル層と埋め込み層を同時にエッチングして前記素子の
絶縁分離を行うことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
4. A second-conductivity-type buried layer is formed on a first-conductivity-type semiconductor having a plane orientation (100) plane, and then a first-conductivity buried layer is formed.
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a semiconductor substrate is produced by growing a conductive type epitaxial layer, and a plurality of elements are further formed on the semiconductor substrate, wherein the epitaxial layer and the buried layer are simultaneously etched with an alkaline solution. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that an element is isolated.
【請求項5】 前記アルカリ溶液は、エチレンジアミン
・カテコール・水混合液である請求項4に記載の半導体
装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the alkaline solution is a mixed solution of ethylenediamine / catechol / water.
【請求項6】 前記アルカリ溶液は、水酸化カリウム
(KOH)を含む溶液である請求項4に記載の半導体装
置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the alkaline solution is a solution containing potassium hydroxide (KOH).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6218685B1 (en) 1998-01-08 2001-04-17 Matsushita Electronics Corporation Semiconductor device and method for fabricating the same

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