JPH118172A - 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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- JPH118172A JPH118172A JP15685597A JP15685597A JPH118172A JP H118172 A JPH118172 A JP H118172A JP 15685597 A JP15685597 A JP 15685597A JP 15685597 A JP15685597 A JP 15685597A JP H118172 A JPH118172 A JP H118172A
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Abstract
工程で、不純物の選択的拡散や選択的保護膜の形成を行
う。 【解決手段】 不純物拡散工程では、(a)シリコン基板
1の一主面にレジスト成分液に不純物成分が混合された
混合レジスト液11を塗布し、(b)この塗布液を乾燥した
混合レジスト膜11aを、ホトリソグラフィー技術を用い
て露光、現像し、拡散領域上のみ選択的に残す。次に、
(c)酸化性雰囲気中、300℃以上で熱処理し、レジスト成
分を除去した不純物成分膜12を形成する。さらに、(d)6
00℃以上で熱処理し、不純物を半導体基板中に拡散し、
拡散領域13を形成する。
Description
方法に関し、特に、レジストのパターン形成技術を用い
て不純物の拡散や保護膜の形成を行う半導体装置の製造
方法に関するものである。
物拡散工程等では、まず、ホトリソグラフィー技術を用
いて保護膜のパターン形成工程があり、しかる後、その
保護膜をマスクとして、目的とする不純物の選択的拡散
を行う工程があるという複数の工程が組み合わされてい
た。
のである。まず、(a)例えば、予めコレクタ領域2を設
け、全面を二酸化珪素膜3で覆ったシリコン基板1を用
意し、(b)その表面にレジスト4を塗布する。次に、(c)
ホトリソグラフィー技術を用いてレジスト膜4aを露
光,現像し、レジスト膜4aを選択的に除去して窓をあ
ける。(d)その窓を通して二酸化珪素膜3をエッチング
し、シリコン基板1を露出させる。(e)残りのレジスト
膜4aを除去した後、(f)拡散する不純物5をシリコン基
板1の全面に蒸着等で供給し、(g)不純物膜5aを堆積さ
せる。(h)基板を熱処理し、二酸化珪素膜3をマスクと
して不純物の拡散を行う。6は選択的に形成した拡散層
である。
散工程は、ホトリソグラフィーによる保護膜パターンの
形成工程と、不純物拡散工程の2工程が必要であった。
また、選択的拡散でも、不純物は基板全面に堆積して拡
散させるので、マスクにピンホールがあれば、非拡散領
域にも不純物が拡散されるという問題もあった。
ず、基板全面に保護膜を堆積し、次に、ホトリソグラフ
ィー技術を用いて、不要な部分の保護膜を除去するとい
う2つの工程が必要であり、製造工程が複雑になるとと
もに、個々の工程で欠陥が生じる可能性も増えるという
問題があった。
るもので、レジストのパターン形成技術を用いた一連の
工程で、不純物の選択的拡散や選択的保護膜の形成を行
うようにした半導体装置の製造方法を提供することを目
的とする。
に、本発明の半導体装置の製造方法は、レジスト成分液
に他の成分が混合された混合レジスト液を半導体基板に
塗布しパターニングする工程と、パターニングされた混
合レジスト膜を酸化性雰囲気中、300℃以上で熱処理
し、レジスト成分を除去する工程とを有することを特徴
とするものである。
とにより重合または分解する炭素を主成分とする樹脂を
含むものであり、他の成分としては、半導体基板拡散用
の不純物成分または保護膜形成用成分を含むものであ
る。
ジスト成分を除去した後、600℃以上の熱処理で拡散ま
たは保護膜を形成する工程を有するものである。
に示したようになる。なお、Aは不純部拡散工程、Bは
保護膜形成工程である。
クタ領域2を設けたシリコン基板1を用意して、その全
面にレジスト成分液に不純物成分が混合された混合レジ
スト液11を塗布し、(b)この塗布液を乾燥した混合レジ
スト膜11aを、ホトリソグラフィー技術を用いて露光,
現像し、拡散領域上のみ選択的に残す。次に、(c)酸化
性雰囲気中、300℃以上で熱処理し、レジスト成分を除
去した不純物源となる膜(以下不純物成分膜という)12を
形成する。さらに、(d)600℃以上で熱処理し、不純物を
半導体基板中に拡散する。13はその拡散領域である。
クタ領域2を設けたシリコン基板1を用意して、その全
面にレジスト成分液に保護膜成分が混合された混合レジ
スト液14を塗布し、(b)この塗布液を乾燥した混合レジ
スト膜14aをホトリソグラフィー技術を用いて露光,現
像し、保護膜形成領域上のみ選択的に残す。次に、(c)
酸化性雰囲気中、300℃以上で熱処理し、レジスト成分
を除去した保護膜成分のみの膜(以下保護成分膜という)
15を形成する。さらに、(d)600℃以上で熱処理し、保護
膜16を形成する。
ーンを形成した後は、熱処理を行うという一連の工程で
不純物の選択的拡散や選択的保護膜の形成を行うことが
でき、製造歩留の向上および製造工程の簡略化が達成で
きるものである。
図面を参照しながら詳細に説明する。図2は本発明の一
実施の形態における製造方法を示したもので、プレーナ
形トランジスタ素子の製造工程フロー図により説明す
る。
型シリコン基板1の片側よりリンを拡散して拡散深さ13
0μm、表面濃度2×1020cm~3のコレクタ領域2を形成す
る。その後、(b)シリコン基板1のコレクタ領域2とは
反対側の面に、光を照射することにより重合または分解
する炭素を主成分とする樹脂を含むレジスト成分液50重
量%に、表面濃度1×1019cm~3のボロンパウダー50重量
%を混合した混合レジスト液をシリコン基板1の表面に
塗布した後、現像,露光して、選択的に拡散領域上のみ
残し、しかる後、レジスト成分を除去するために、シリ
コン基板1を酸化性雰囲気で、400℃、30分の熱処理を
行い、ボロンの不純物成分膜21を形成する。次に、(c)
シリコン基板1表面にボロンを拡散させるため、1200
℃、8時間の熱処理を行い、拡散深さ15μm、表面濃度
1×1019cm~3のベ−ス領域22を形成する。
または分解する炭素を主成分とする樹脂を含むレジスト
成分液50重量%に、表面濃度1×1020cm~3のリンパウダ
ー50重量%を混合した混合レジスト液をシリコン基板1
の表面に塗布した後、現像,露光して、選択的にベース
領域22の一部の拡散領域上のみ残し、しかる後、レジス
ト成分を除去するために、シリコン基板1を酸化性雰囲
気で、400℃、30分の熱処理を行い、リンの不純物成分
膜23を形成する。次に、(e)リンを拡散させるため、115
0℃、4時間の熱処理を行い、拡散深さ10μm、表面濃度
1×1020cm~3のエミッタ領域24を形成する。
に保護膜を選択的に形成するため、光を照射することに
より重合または分解する炭素を主成分とする樹脂を含む
レジスト成分液50重量%に、二酸化珪素を溶かした溶剤
50重量%を混合した混合レジスト液をシリコン基板1の
表面に塗布した後、現像,露光して、選択的に保護成分
膜25を残し、しかる後、レジスト成分を除去するため
に、シリコン基板1を酸化性雰囲気で、400℃、30分の
熱処理を行い、保護成分膜25を形成する。次に、(g)保
護膜形成のため、1000℃、30分の熱処理を行い、厚さ1.
0μmの二酸化珪素膜26を形成する。
ッタ電極27,ベース電極28およびコレクタ電極29を形成
し、高耐圧プレ−ナ形トランジスタを得る。
プレーナ形トランジスタについて、コレクタ逆方向耐圧
特性(a)およびエミッタ−ベース間逆方向耐圧特性(b)を
従来製品と比較して示したものである。また、製造歩留
については(表1)に示している。
用いてホトリソグラフィー技術によりパターンを形成し
た後、熱処理を行う一連の工程で不純物の選択的拡散や
保護膜の選択的形成を行う本発明方法によれば、従来の
マスクにおいて発生するピンホール等の影響をなくすこ
とができ、コレクタ逆方向耐圧特性およびエミッタ−ベ
ース間逆方向耐圧特性の耐圧レベルを改善することがで
きる。
べて製造工程が大幅に短縮されるのみでなく、製造歩留
を著しく向上することができる。
としてボロン及び燐、保護膜としては二酸化珪素膜につ
いて述べたが、他の不純物源(砒素,アンチモン,金,
白金,アルミニウム,アルミニウム化合物,金属,金属
化合物等)や他の保護膜(ポリイミド系膜,鉛系ガラス
膜,亜鉛系ガラス膜等)についても同様の結果を得るこ
とができた。
混合レジスト液を用いてホトリソグラフィー技術により
パターンを形成し、これを熱処理するという一連の工程
で不純物の選択的拡散や保護膜の選択的形成を行うこと
ができ、従来方法のマスクにより生じる欠陥を防止して
耐圧を改善することができ、また、製造歩留を上げてコ
ストの低減を図ることができる。
ある。
ンジスタの製造方法の工程フロー図である。
合レジスト液、 11a,14a…混合レジスト膜、 12,21,2
3…不純物成分膜、 13…拡散領域、 15,25…保護成分
膜、 16…保護膜、 22…ベース領域、 24…エミッタ
領域、 26…二酸化珪素膜、 27…エミッタ電極、 28
…ベ−ス電極、 29…コレクタ電極。
Claims (11)
- 【請求項1】 レジスト成分液に他の成分が混合された
混合レジスト液を半導体基板に塗布しパターニングする
工程と、パターニングされた混合レジスト膜を酸化性雰
囲気中、300℃以上で熱処理し、レジスト成分を除去す
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。 - 【請求項2】 混合レジスト液は、他の成分として、半
導体基板拡散用の不純物成分または保護膜形成用成分が
含まれていることを特徴とする請求項1記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項3】 混合レジスト液は、光を照射することに
より重合または分解する炭素を主成分とする樹脂を含む
レジスト成分液に、リン,ボロン,ヒ素等の半導体基板
拡散用の不純物パウダーを混合したものからなることを
特徴とする請求項1または2記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項4】 混合レジスト液は、光を照射することに
より重合または分解する炭素を主成分とする樹脂を含む
レジスト成分液に、ガラスのパウダーを混合したものか
らなることを特徴とする請求項1または2記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項5】 酸化性雰囲気中、300℃以上の熱処理
後、600℃以上の熱処理工程を有することを特徴とする
請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 酸化性雰囲気中、300℃以上の熱処理前
に、還元性雰囲気中、300℃以上で熱処理することを特
徴とする請求項1または5記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項7】 半導体基板へ不純物を拡散する方法であ
って、 光を照射することにより重合または分解する炭素を主成
分とする樹脂を含むレジスト成分液にリン,ボロン,ヒ
素等の半導体基板拡散用の不純物成分を混合した混合レ
ジスト液を半導体基板上に塗布し、ホトリソグラフィ技
術により露光,現像して不純物拡散領域上のみ混合レジ
スト膜を選択的に形成する第1工程と、 混合レジスト膜を形成した半導体基板を300℃以上で熱
処理し、レジスト成分を除去する第2工程と、 半導体基板を600℃以上で熱処理し、不純物を半導体基
板中に拡散する第3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。 - 【請求項8】 レジスト成分液に混合する不純物が液状
または粒子状であることを特徴とする請求項7記載の半
導体装置の製造方法。 - 【請求項9】 300℃以上の熱処理を酸化性雰囲気中で
行うことを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項10】 300℃以上の熱処理を、還元性雰囲気
で行った後、酸化性雰囲気で行うことを特徴とする請求
項7記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項11】 半導体素子表面へ二酸化珪素膜,ポリ
イミド系膜,鉛系ガラス膜,亜鉛系ガラス膜等の保護膜
を形成する方法であって、 光を照射することにより重合または分解する炭素を主成
分とする樹脂を含むレジスト成分液に、保護膜成分を混
合した混合レジスト液を半導体基板上に塗布し、ホトリ
ソグラフィー技術により露光,現像して保護膜形成領域
上のみ混合レジスト膜を選択的に形成する第1工程と、 混合レジスト膜を形成した半導体基板を300℃以上で熱
処理し、レジスト成分を除去する第2工程と、 半導体基板を600℃以上で熱処理し、保護膜を形成する
第3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。
Priority Applications (1)
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JP15685597A JP3217732B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 半導体装置の製造方法 |
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Publications (2)
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JPH118172A true JPH118172A (ja) | 1999-01-12 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2006035893A1 (ja) * | 2004-09-30 | 2008-05-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | シリコン基板加工方法 |
JP2008205048A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Seiko Epson Corp | 圧電素子の製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法 |
JP2008227142A (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Tohoku Univ | 不純物のドーピング方法及びこれを用いた半導体装置の製造方法 |
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1997
- 1997-06-13 JP JP15685597A patent/JP3217732B2/ja not_active Expired - Fee Related
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