JPH0521374A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH0521374A
JPH0521374A JP17082191A JP17082191A JPH0521374A JP H0521374 A JPH0521374 A JP H0521374A JP 17082191 A JP17082191 A JP 17082191A JP 17082191 A JP17082191 A JP 17082191A JP H0521374 A JPH0521374 A JP H0521374A
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JP
Japan
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oxide film
film
active region
contact hole
conductivity type
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JP17082191A
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English (en)
Inventor
Takayuki Mizuta
高之 水田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】N型のシリコン基板1上にフィールド酸化膜2
により分離された活性領域を形成する。次で活性領域上
に酸化膜4を形成したのちイオン注入法によりP型拡散
層5を形成する。次に活性領域と同一幅のコンタクト孔
6を形成したのち、BSG膜10を形成し熱処理して目
ずれにより露出したシリコン基板に第2のP型拡散層5
Cを形成する。次でBSG膜をエッチングしコンタクト
孔の周囲に残したのち、コンタクト電極9を形成する。 【効果】活性領域と同一幅のコンタクト孔を形成できる
ため、素子を小型化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置およびその製
造方法に関し、特にフィールド酸化による絶縁分離され
た活性領域の拡散層の構造およびその形成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造工程における拡
散層とコンタクト電極の形成方法について図4を用いて
説明する。
【0003】まずN型のシリコン基板1上に選択酸化法
によりフィールド酸化膜2を形成し、絶縁分離された活
性領域を形成する。次いで活性領域上に熱酸化法により
酸化膜4を形成した後、酸化膜4とフィールド酸化膜2
の一部を通してP型不純物をイオン注入して、例えばバ
イポーラトランジスタのコレクタとなるP型拡散層5を
形成する。次いでフィールド酸化膜端にかからない様に
酸化膜4にコンタクト孔6を開口したのち、アルミまた
はチタン/金等を被着してパターニングしコンタクト電
極9を形成する。
【0004】このときイオン注入により活性領域のP−
N接合深さは、例えば200nmの酸化膜4を通して6
0keVのエネルギーで注入した場合、約0.3μm程
度となる。一方で、フィールド酸化膜2との界面付近で
は、フィールド酸化膜のバーズヘッドの盛り上り部の影
響を受けて注入深さが浅くなるために、酸化膜4との界
面に近づいている。
【0005】図4に示すコンタクト孔6は、P型拡散層
5のほぼ中点に開口されており、酸化膜2.4と拡散層
5の界面長さは、アロイスパイクや高電圧パルス印加な
どの絶縁破壊からのがれ得る程度に設計されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの従来の半導
体装置の構造では、図5(a)に示す様に、活性領域と
同じ幅をもつコンタクト孔6を開口しようとすると、わ
ずかな目合せずれでも容易にフィールド酸化膜2の端部
にシリコン基板1の露出部7が形成される。従ってこの
ままの状態で電極を形成すると、P−N層間が導通して
しまう不具合が生じる。また目合せずれの程度が図5
(b)の様に、N型のシリコン基板が露出していない程
度であっても、コンタクト電極9とP−N層接合との距
離が短くなることから、フィールド酸化膜下の界面近く
の結晶欠陥により容易にアロイスパイクが進行し、破壊
するかあるいはリーク電流が流れやすくなるといった欠
点となる。 従ってコンタクト孔6はフィールド酸化膜
2の端から十分離して設計しなければならない。また目
合せマージンも多く取る必要があるために、活性領域の
幅と同一の幅をもつコンタクト孔が形成できず素子の小
型化が図れないという欠点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明の半導体装置
は、一導電型半導体基板上に形成されたフィールド酸化
膜により絶縁分離された活性領域と、この活性領域に形
成された逆導電型の第1の拡散層と、この拡散層上に形
成された酸化膜と、前記酸化膜あるいは前記酸化膜と前
期フィールド酸化膜の一部にまたがる領域に形成された
前記活性領域と同一の幅を持つコンタクト孔と、このコ
ンタクト孔を介して前記半導体基板に形成された逆導電
型の第2の拡散層と、前記コンタクト孔周囲の段差部の
みを被覆する絶縁膜とを含むものである。
【0008】第2の発明の半導体装置の製造方法は、一
導電型半導体基板上に選択酸化法によりフィールド酸化
膜を形成しフィールド酸化膜により分離された活性領域
を形成する工程と、前記活性領域上に酸化膜を形成した
のちこの酸化膜上より前記活性領域に不純物を導入し逆
導電型の第1の拡散層を形成する工程と、前記酸化膜あ
るいは前記酸化膜と前記フィールド酸化膜とにまたがる
領域に前記活性領域と同一の幅を持つコンタクト孔を形
成したのち熱拡散法により不純物を導入し前記半導体基
板上に逆導電型の第2の拡散層を形成する工程と、全面
に無機のシリカフィルム膜を塗布法により形成したのち
エッチングしシリカフィルム膜を前記コンタクト孔の段
差部にのみ残す工程とを含むものである。
【0009】第3の発明の半導体装置の製造方法は、一
導電型半導体基板上に選択酸化法によりフィールド酸化
膜を形成しフィールド酸化膜により分離された活性領域
を形成する工程と、前記活性領域上に酸化膜を形成した
のちこの酸化膜上より前記活性領域に不純物を導入し逆
導電型の第1の拡散層を形成する工程と、前記酸化膜あ
るいは前記酸化膜と前記フィールド酸化膜とにまたがる
領域に前記活性領域と同一の幅を持つコンタクト孔を形
成する工程と、このコンタクト孔を含む全面に逆導電型
不純物を含むシリカフィルム膜または逆導電型不純物を
含むガラス膜を形成したのち熱処理し前記半導体基板に
逆導電型の第2の拡散層を形成する工程と、前記シリカ
フィルム膜または前記ガラス膜をエッチングし前記コン
タクト孔の段差部にのみ残す工程とを含むものである。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1(a)〜(d)は本発明の第1の実施
例を説明するための半導体チップの断面図である。
【0011】まず図1(a)に示すように、シリコン基
板1上に選択酸化法によりフィールド酸化膜2を形成
し、フィールド酸化膜2により絶縁分離された幅Wの活
性領域3を形成する。次で熱酸化法により活性領域上に
酸化膜4を形成したのち、P型不純物をイオン注入しP
型拡散層5を形成する。
【0012】次に図1(b)に示すように、酸化膜4に
活性領域3と同じ幅Wのコンタクト孔を形成しようとし
た場合、長さLだけ目ずれしたコンタクト孔6が形成さ
れる。このためフィールド酸化膜2の端部にはシリコン
基板の露出部7が生じる。次で塩化ホウ素(BCl3
等の揮発性ガスを含む雰囲気中で、500℃,0.5〜
2時間の熱処理を行うことにより、露出部に第2のP型
拡散層5Aを形成する。P型拡散層5Aのフィールド酸
化膜2の下部分は、結晶欠陥が生じやすい部分であるが
この部分への不純物拡散は早く、十分な濃度の拡散が可
能である。この時同時にP型拡散層5の厚さ及び不純物
濃度は大となる。
【0013】次に図1(c)に示すように、ノンドープ
のシリカフィルム、またはP型半導体を形成する不純物
を含有するシリカフィルムを塗布して凹み部分に堆積さ
せ、異方性エッチング法でエッチバックすることにより
コンタクト孔6の周囲のみにシリカ層8を残す。
【0014】次に図1(d)に示すように、全面にアル
ミ膜を形成したのちパターニングしステップカバレッジ
の良いコンタクト電極9を形成する。コンタクト電極9
は第2のP型拡散層及びシリカ層8によりP−N接合と
の距離が確保できることから、接合リーク電流を少く
し、アロイスパイクに対し強いものとなる。
【0015】図2は本発明の第2の実施例を説明するた
めの断面図であり、図1に示した第1の実施例の場合と
同様に、コンタクト孔に目合せずれが生じた場合を示
す。
【0016】コンタクト孔6を含む表面全体に、ホウ素
をドープしたシリカフィルムを塗布し、シリカ層8Aを
形成する。シリカ層8Aは、段差部や凹み部分は厚く、
平坦部は薄く形成されている。次に700〜90℃で熱
処理を行うとシリカ層8A中のホウ素がシリコン基板の
露出部に拡散し、第2のP型拡散層5Bが形成される。
【0017】次いで異方性エッチングで平坦部のシリカ
層8Aを除去すると、段差部や凹みに内側に丸みをおび
たシリカ層8Aが残り、図1(c)に類似の形状とな
る。以下コンタクト電極を形成する。本第2の実施例も
第1の実施例と同等の効果がある。
【0018】図3は本発明の第3の実施例を説明するた
めの断面図である。
【0019】本第3の実施例では、図1(b)に示した
様なコンタクト孔6を開口した表面上に、蒸着、スパッ
タまたはCVD法でBSG(ボロシリケートガラス)膜
10を被着する。次で熱処理で第2のP型拡散層5Cを
形成する。次いで、BSG膜10を異方性イオンエッチ
ング法によりエッチングし、コンタクト孔の段差部に丸
みをおびたBSG膜10を形成し、続いてコンタクト電
極用金属を被着しパターニングしてコンタクト電極9を
形成する。
【0020】このように第3の実施例によれば、コンタ
クト孔内に残存するBSG膜10によってアロイスパイ
ク耐性とカバレッジの良い半導体装置が完成する。
【0021】なお上記実施例の説明にN型シリコン基
板、P型拡散層5,5A〜5C、不純物源としてBCl
3 、シリカ層8,8A、BSG膜10を用いて説明した
が、本発明はこれに限定するものでは無く、3族元素の
うちで本発明の目的を達するものであれば良い。またP
型基板を用いた場合、N型の不純物源として5族元素の
化合物を用いれば本発明の目的を達することができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明した様に本発明は、コンタクト
孔形成の後、再度露出する半導体基板の部分に不純物を
拡散することにより、コンタクト孔形成工程に目ずれが
生じても、P−N接合の破壊が防止できることから活性
領域の幅とコンタクト孔との幅を同一にすることが可能
となる。従って、素子の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を説明するための半導体
チップの断面図。
【図2】本発明の第2の実施例を説明するための半導体
チップの断面図。
【図3】本発明の第3の実施例を説明するための半導体
チップの断面図。
【図4】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
半導体チップの断面図。
【図5】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
半導体チップの断面図。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2 フィールド酸化膜 3 活性領域 4 酸化膜 5 P型拡散層 5A〜5C 第2のP型拡散層 6 コンタクト孔 7 露出部 8,8A シリカ層 9 コンタクト電極 15 拡散層の薄い部分

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一導電型半導体基板上に形成されたフィ
    ールド酸化膜により絶縁分離された活性領域と、この活
    性領域に形成された逆導電型の第1の拡散層と、この拡
    散層上に形成された酸化膜と、前記酸化膜あるいは前記
    酸化膜と前期フィールド酸化膜の一部にまたがる領域に
    形成された前記活性領域と同一の幅を持つコンタクト孔
    と、このコンタクト孔を介して前記半導体基板に形成さ
    れた逆導電型の第2の拡散層と、前記コンタクト孔周囲
    の段差部のみを被覆する絶縁膜とを含むことを特徴とす
    る半導体装置。
  2. 【請求項2】 一導電型半導体基板上に選択酸化法によ
    りフィールド酸化膜を形成しフィールド酸化膜により分
    離された活性領域を形成する工程と、前記活性領域上に
    酸化膜を形成したのちこの酸化膜上より前記活性領域に
    不純物を導入し逆導電型の第1の拡散層を形成する工程
    と、前記酸化膜あるいは前記酸化膜と前記フィールド酸
    化膜とにまたがる領域に前記活性領域と同一の幅を持つ
    コンタクト孔を形成したのち熱拡散法により不純物を導
    入し前記半導体基板上に逆導電型の第2の拡散層を形成
    する工程と、全面に無機のシリカフィルム膜を塗布法に
    より形成したのちエッチングしシリカフィルム膜を前記
    コンタクト孔の段差部にのみ残す工程とを含むことを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 一導電型半導体基板上に選択酸化法によ
    りフィールド酸化膜を形成しフィールド酸化膜により分
    離された活性領域を形成する工程と、前記活性領域上に
    酸化膜を形成したのちこの酸化膜上より前記活性領域に
    不純物を導入し逆導電型の第1の拡散層を形成する工程
    と、前記酸化膜あるいは前記酸化膜と前記フィールド酸
    化膜とにまたがる領域に前記活性領域と同一の幅を持つ
    コンタクト孔を形成する工程と、このコンタクト孔を含
    む全面に逆導電型不純物を含むシリカフィルム膜または
    逆導電型不純物を含むガラス膜を形成したのち熱処理し
    前記半導体基板に逆導電型の第2の拡散層を形成する工
    程と、前記シリカフィルム膜または前記ガラス膜をエッ
    チングし前記コンタクト孔の段差部にのみ残す工程とを
    含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP17082191A 1991-07-11 1991-07-11 半導体装置およびその製造方法 Pending JPH0521374A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007134632A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Elpida Memory Inc 半導体装置及びその製造方法
JP2014222763A (ja) * 2008-07-31 2014-11-27 クリー インコーポレイテッドCree Inc. 常時オフ半導体デバイスおよびその作製方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007134632A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Elpida Memory Inc 半導体装置及びその製造方法
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