JPS5828868A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS5828868A JPS5828868A JP12659681A JP12659681A JPS5828868A JP S5828868 A JPS5828868 A JP S5828868A JP 12659681 A JP12659681 A JP 12659681A JP 12659681 A JP12659681 A JP 12659681A JP S5828868 A JPS5828868 A JP S5828868A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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
この発明は半導体装置、特に高耐圧が要求されル・ンイ
オード、トランジスタなどの構成に欠くことのできない
表面不活性層を有する半導体装置に関するものである。 従来、表面不活性層として多く使われている材料はシリ
コン酸化膜層であって、シリコン半導体基板表面に露出
したＰＮ接合を含むシリコン半導体基板表面に被着され
る。このシリコン酸化膜層の被着法は、高温の酸素雰囲
気および水蒸気雰囲気中での熱酸化、あるいは化学反応
を利用し７たＣＶＤ法、丑たは物理的に被着させるスパ
ッタリングなど種々ある。 しかるに、いずれの方法の」局台にもこのシリコン酸化
膜層（以下Ｓｉ Ｏ２膜層と称ず）が誘１げ２体（絶縁
体）であるがために好゛ましくない現象があられれる。 すなわち、累−子のｌ” Ｎ接８′の逆力向耐用が高耐
圧になれば々るほど、゛湿気、パツウ゛−ゾンールの汚
染あるい目モールド樹ｊ１１
オード、トランジスタなどの構成に欠くことのできない
表面不活性層を有する半導体装置に関するものである。 従来、表面不活性層として多く使われている材料はシリ
コン酸化膜層であって、シリコン半導体基板表面に露出
したＰＮ接合を含むシリコン半導体基板表面に被着され
る。このシリコン酸化膜層の被着法は、高温の酸素雰囲
気および水蒸気雰囲気中での熱酸化、あるいは化学反応
を利用し７たＣＶＤ法、丑たは物理的に被着させるスパ
ッタリングなど種々ある。 しかるに、いずれの方法の」局台にもこのシリコン酸化
膜層（以下Ｓｉ Ｏ２膜層と称ず）が誘１げ２体（絶縁
体）であるがために好゛ましくない現象があられれる。 すなわち、累−子のｌ” Ｎ接８′の逆力向耐用が高耐
圧になれば々るほど、゛湿気、パツウ゛−ゾンールの汚
染あるい目モールド樹ｊ１１
【中のイ用ンの分極によっ
て高耐圧素子が得られＶＣくい。 この特性の劣化は、５ｉＯＪ気層上に電荷かた止り、シ
リコン半導体基板表面上とで−ＩＶのコンデンサを形成
して、シリコン半導体基板の表面に逆特性の電荷が誘起
されてし１つためと考えられる。たとえば、Ｓ ｉＯ！
膜層上に何らかの原因（湿気など）で負の電荷が蓄積
した場合、Ｎ形シリコ／半導体基板では前記負電荷によ
り誘起されるｔ［−電荷が原因として、基板表面に反転
層（ナヤンネル）が形成されてし−まう。その結果、ラ
テラルＰＮＰ ）ランジスタの場合にはパンチスルーに
よる耐圧の劣化、１〕“Ｎダイオードの場合には、Ｎ形
シリコン半導体基板表面に、スクライビングによる破断
面に到るまでのチャンネルが形成され、逆方向リーク電
流の増加あるいは耐圧の劣化がみられる。 このように５ｌｏｚ膜層は、素子の逆方向耐圧が高いも
のになればなるほどこのような劣化現象がみらＪｌ、、
かつ夕１部からの電界の影響によって信頼性が低下する
ので、あまり好ましいものではない。 この問題を角ｆｊ決するために、５１０２ 膜層の代υ
に不純物を含む半絶縁性多結晶シリコン層を被着させ、
さらにその上に８１０．膜層を形成して積層構造にする
ことが考えられている。不純物（たとえば酸素）を含ん
だ半絶縁性の多結晶シリコン層は、Ｓ ｉ Ｏ，膜層と
比べて比抵抗が小さいため、Ｓｉｎ。 膜層においてみられたコンデンサの作用、すなわちシリ
コン半導体基板表面に電荷の誘起現象が減少し半導体素
子の高耐圧化、高信頼性が図れ、シリ：１７半導体基板
表面に及ぼす外部電界の影響（湿気、ゾール時における
汚染、′１１イ、極配線）を小さくすることができる。 この半絶縁性多結晶シリこ１７層を月１いた（）ｆ−米
ヴ）半導体装置（トランジスタ）を第１図に示す。第１
図において、１はＮ型シリニー１ン半導体ＪＩ！； 、
１反でちシ、Ｐ型の拡散層２、Ｎ１の拡散層：３か順欠
形成されている。４だ、シリコン半う、９５体：（−５
板１の表面には、１ず、不純物な含む半絶縁１′ｉ、多
結晶−ンリコン層４が形成され、さらにその上に５ＩＯ
ｔ膜層５が形成される。との両層５，４のす「定の位１
ｅｒにはホトリソグラフィ技術により同時に同じ大きさ
の窓部が形成される。そして、その窓部に金属′ｉ１１
極６が形成されている。 このような半導体装置においては、電極６の形成後、熱
処理を加えると、電極６の金属と半絶縁性多結晶シリコ
ン層社とが接触をしでいる部分よシミ極６の金属が拡散
して、第２図に示すように、半絶縁性多結晶シリコン層
４の比抵抗が低下する部分７が発生する。したがって、
この現象によシコレクタ・ペース間、および：ｃ Ｓツ
タ・ペース間の１’ Ｎ接合の逆方向耐圧劣下やリーク
電流の発生など、特性上好ましくない影響が現われ、半
絶縁性多結晶シリコン層４の効果を充分に活用できない
欠点があった。 この発Φ」は上記の点に鑑みなされたもので、半絶縁性
多結晶シリコン層による高耐圧、高信頼性の効果を・充
分に生かすことのできる半導体装置を提供することを目
的とする。 以下この発明の詳細な説明する。実施例は第３図を参ｊ
１べして製造工程順に説明する。第３図において、１１
はＮ型シリコン半導体基板（単結晶２１′−導体基板）
であシ、まず、その表面に図示しない５ｉ０２膜を被着
させて、これをマスクとしてＰ型拡散層１２、さらには
Ｎ１型拡散層１３を順次シリコン半導体基板１１に形成
する。 次に、前記Ｓ ｉ ０２ 膜を除去した後、不純物（た
とえば酸素）をドープした半絶縁性多結晶シリコン層１
４をシリコン牛導体基板１１０表面に被着させる。そし
て、この半絶縁性多結晶シリコン層１４の所定位置に窓
部１５を開孔する。 しかる後、窓部１５内を含む前記２１′Ｘ絶縁ｆノ１゜
多結晶シリコ１フ層１４の表面に８１０．膜層（シリコ
ン酸化膜層）】６を被着させる。そして、このＳ Ｉ
ＯＨ膜層１６に、半絶縁性多結晶シリコン層１・１の窓
部１５内において、との窓部１５よシ小さく窓部１７を
開孔する。しかる後、との窓部１７に金属電極１８を形
成する。なお、Ｅ〕１０□膜層ＪＧにＪ：、電極１８と
シリコン半導体基板１１との高電圧印加による絶縁借ｓ
ｋｉを防市するために形成さＪｌている。 このようにして製造された半導体装置におい−Ｃは、半
絶縁性多結晶シリコン層１４の窓部１５よりＳｉｎ、膜
層１６の窓部１７を小さくすることにより、半絶縁性多
結晶シリコン層】４と金属電極１８とが接触したい構造
となる。したがって、金属電極１８の形成後に熱処理を
加えても、金属が半絶縁性多結晶シリコン層１４に拡散
されることが々く々る。これにより、トランジスタの二
ルクク・ペース間およびエミッタ・ペース間のＰＮＮ会
合逆方向耐圧の劣下やリーク電流の発生がなくなるので
、半絶縁性多結晶シリコン層１４による効果を充分に生
かした高耐圧、高信頼性の半導体装｛Ａとなる。 なお、以上ＱＪトランジスタを例として説明したが、ダ
イオードにおいても同様に実施できる。また、リング状
ラテラル高耐圧トランジスタを初めとする高耐圧集積化
素子にも応用できるものである。さらに、上記実施例に
おいて、各半導体のＰ。 Ｎの導電性は逆でおってもよい。 以上詳述したように、この発明によれば、半絶縁性多結
晶シリコン層の窓部をシリコン酸化膜層の窓部よυ小さ
くして、金属電極と半絶縁性多結晶シリコン層が接触し
ない構造としたので、半絶縁性多結晶シリコン層による
効果を充分に生かした高面１圧、高信頼性の半導体装置
を得ることができる。そして、この半導体装置によれば
、従来のようガ高価なセラミック・パッケージ（）ｈ−
メチツク−パッケージ）を使う必要がなくなシ、安価な
モールドタイプの樹脂シールを適用でき、かつ高品質、
高信頼性を得ることができる。
て高耐圧素子が得られＶＣくい。 この特性の劣化は、５ｉＯＪ気層上に電荷かた止り、シ
リコン半導体基板表面上とで−ＩＶのコンデンサを形成
して、シリコン半導体基板の表面に逆特性の電荷が誘起
されてし１つためと考えられる。たとえば、Ｓ ｉＯ！
膜層上に何らかの原因（湿気など）で負の電荷が蓄積
した場合、Ｎ形シリコ／半導体基板では前記負電荷によ
り誘起されるｔ［−電荷が原因として、基板表面に反転
層（ナヤンネル）が形成されてし−まう。その結果、ラ
テラルＰＮＰ ）ランジスタの場合にはパンチスルーに
よる耐圧の劣化、１〕“Ｎダイオードの場合には、Ｎ形
シリコン半導体基板表面に、スクライビングによる破断
面に到るまでのチャンネルが形成され、逆方向リーク電
流の増加あるいは耐圧の劣化がみられる。 このように５ｌｏｚ膜層は、素子の逆方向耐圧が高いも
のになればなるほどこのような劣化現象がみらＪｌ、、
かつ夕１部からの電界の影響によって信頼性が低下する
ので、あまり好ましいものではない。 この問題を角ｆｊ決するために、５１０２ 膜層の代υ
に不純物を含む半絶縁性多結晶シリコン層を被着させ、
さらにその上に８１０．膜層を形成して積層構造にする
ことが考えられている。不純物（たとえば酸素）を含ん
だ半絶縁性の多結晶シリコン層は、Ｓ ｉ Ｏ，膜層と
比べて比抵抗が小さいため、Ｓｉｎ。 膜層においてみられたコンデンサの作用、すなわちシリ
コン半導体基板表面に電荷の誘起現象が減少し半導体素
子の高耐圧化、高信頼性が図れ、シリ：１７半導体基板
表面に及ぼす外部電界の影響（湿気、ゾール時における
汚染、′１１イ、極配線）を小さくすることができる。 この半絶縁性多結晶シリこ１７層を月１いた（）ｆ−米
ヴ）半導体装置（トランジスタ）を第１図に示す。第１
図において、１はＮ型シリニー１ン半導体ＪＩ！； 、
１反でちシ、Ｐ型の拡散層２、Ｎ１の拡散層：３か順欠
形成されている。４だ、シリコン半う、９５体：（−５
板１の表面には、１ず、不純物な含む半絶縁１′ｉ、多
結晶−ンリコン層４が形成され、さらにその上に５ＩＯ
ｔ膜層５が形成される。との両層５，４のす「定の位１
ｅｒにはホトリソグラフィ技術により同時に同じ大きさ
の窓部が形成される。そして、その窓部に金属′ｉ１１
極６が形成されている。 このような半導体装置においては、電極６の形成後、熱
処理を加えると、電極６の金属と半絶縁性多結晶シリコ
ン層社とが接触をしでいる部分よシミ極６の金属が拡散
して、第２図に示すように、半絶縁性多結晶シリコン層
４の比抵抗が低下する部分７が発生する。したがって、
この現象によシコレクタ・ペース間、および：ｃ Ｓツ
タ・ペース間の１’ Ｎ接合の逆方向耐圧劣下やリーク
電流の発生など、特性上好ましくない影響が現われ、半
絶縁性多結晶シリコン層４の効果を充分に活用できない
欠点があった。 この発Φ」は上記の点に鑑みなされたもので、半絶縁性
多結晶シリコン層による高耐圧、高信頼性の効果を・充
分に生かすことのできる半導体装置を提供することを目
的とする。 以下この発明の詳細な説明する。実施例は第３図を参ｊ
１べして製造工程順に説明する。第３図において、１１
はＮ型シリコン半導体基板（単結晶２１′−導体基板）
であシ、まず、その表面に図示しない５ｉ０２膜を被着
させて、これをマスクとしてＰ型拡散層１２、さらには
Ｎ１型拡散層１３を順次シリコン半導体基板１１に形成
する。 次に、前記Ｓ ｉ ０２ 膜を除去した後、不純物（た
とえば酸素）をドープした半絶縁性多結晶シリコン層１
４をシリコン牛導体基板１１０表面に被着させる。そし
て、この半絶縁性多結晶シリコン層１４の所定位置に窓
部１５を開孔する。 しかる後、窓部１５内を含む前記２１′Ｘ絶縁ｆノ１゜
多結晶シリコ１フ層１４の表面に８１０．膜層（シリコ
ン酸化膜層）】６を被着させる。そして、このＳ Ｉ
ＯＨ膜層１６に、半絶縁性多結晶シリコン層１・１の窓
部１５内において、との窓部１５よシ小さく窓部１７を
開孔する。しかる後、との窓部１７に金属電極１８を形
成する。なお、Ｅ〕１０□膜層ＪＧにＪ：、電極１８と
シリコン半導体基板１１との高電圧印加による絶縁借ｓ
ｋｉを防市するために形成さＪｌている。 このようにして製造された半導体装置におい−Ｃは、半
絶縁性多結晶シリコン層１４の窓部１５よりＳｉｎ、膜
層１６の窓部１７を小さくすることにより、半絶縁性多
結晶シリコン層】４と金属電極１８とが接触したい構造
となる。したがって、金属電極１８の形成後に熱処理を
加えても、金属が半絶縁性多結晶シリコン層１４に拡散
されることが々く々る。これにより、トランジスタの二
ルクク・ペース間およびエミッタ・ペース間のＰＮＮ会
合逆方向耐圧の劣下やリーク電流の発生がなくなるので
、半絶縁性多結晶シリコン層１４による効果を充分に生
かした高耐圧、高信頼性の半導体装｛Ａとなる。 なお、以上ＱＪトランジスタを例として説明したが、ダ
イオードにおいても同様に実施できる。また、リング状
ラテラル高耐圧トランジスタを初めとする高耐圧集積化
素子にも応用できるものである。さらに、上記実施例に
おいて、各半導体のＰ。 Ｎの導電性は逆でおってもよい。 以上詳述したように、この発明によれば、半絶縁性多結
晶シリコン層の窓部をシリコン酸化膜層の窓部よυ小さ
くして、金属電極と半絶縁性多結晶シリコン層が接触し
ない構造としたので、半絶縁性多結晶シリコン層による
効果を充分に生かした高面１圧、高信頼性の半導体装置
を得ることができる。そして、この半導体装置によれば
、従来のようガ高価なセラミック・パッケージ（）ｈ−
メチツク−パッケージ）を使う必要がなくなシ、安価な
モールドタイプの樹脂シールを適用でき、かつ高品質、
高信頼性を得ることができる。
第１図は半絶縁性多結晶２９７１７層を用いた従来の半
導体装置を示す断面図、第２図は従来の装置において電
極形成後に熱処理を行った後の状態を示す断面図、第３
図はこの発明の半導体装１％？、の実施例を示す断面図
である。 １１・・・Ｎ型シリコン半導体：Ｊｌ（板、１４・・・
半絶縁性多結晶シリコン層、１５・・・窓部、１（５・
・・Ｓ１０゜膜層（シリコン酸化膜層）、１７・・・窓
部、１８・・・金属電極。 特許出願人 沖電気二［業株式会社 牙３図 Ｉ日 手続補正書 昭和５６年１２ 月１６ 日 特許庁長官島日春樹 殿 １、事件の表示 昭和５６年 特 許 願第 １２６５９６ 号２、発
明の名称 半導体装置 ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人（０２９）沖
電気工業株式会社 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和 年 月 日（自発
）６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ン一 ７、補正の内容 −−−ンー弓許祇プ井通Ｉ
ト １）明＃Ｉ書７頁１０行２よ′び１１行「半絶縁性・・
・・・・酸化膜層」を［シリコン酸化膜層の窓部を半絶
縁性多結晶シリコン層］と訂正する。 ３１８−
導体装置を示す断面図、第２図は従来の装置において電
極形成後に熱処理を行った後の状態を示す断面図、第３
図はこの発明の半導体装１％？、の実施例を示す断面図
である。 １１・・・Ｎ型シリコン半導体：Ｊｌ（板、１４・・・
半絶縁性多結晶シリコン層、１５・・・窓部、１（５・
・・Ｓ１０゜膜層（シリコン酸化膜層）、１７・・・窓
部、１８・・・金属電極。 特許出願人 沖電気二［業株式会社 牙３図 Ｉ日 手続補正書 昭和５６年１２ 月１６ 日 特許庁長官島日春樹 殿 １、事件の表示 昭和５６年 特 許 願第 １２６５９６ 号２、発
明の名称 半導体装置 ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人（０２９）沖
電気工業株式会社 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和 年 月 日（自発
）６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ン一 ７、補正の内容 −−−ンー弓許祇プ井通Ｉ
ト １）明＃Ｉ書７頁１０行２よ′び１１行「半絶縁性・・
・・・・酸化膜層」を［シリコン酸化膜層の窓部を半絶
縁性多結晶シリコン層］と訂正する。 ３１８−
Claims (1)
- 単結晶半導体基板上に不純物を含む半絶縁性多結晶シリ
コン層を被着し、その上にシリコン酸化膜層を被着し、
前記両層に窓部を開孔して金属電極を設ける半導体装置
において、前記半絶縁性多結晶シリコン層の窓部よシ前
記シリコン酸化膜層の窓部を／」・さくして、前記金属
電極と前記牛絶縁性多結晶シリコン層が接触しｉい構造
としたことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12659681A JPS5828868A (ja) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12659681A JPS5828868A (ja) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828868A true JPS5828868A (ja) | 1983-02-19 |
Family
ID=14939096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12659681A Pending JPS5828868A (ja) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828868A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4517180A (en) * | 1982-10-27 | 1985-05-14 | Amano Pharmaceutical Co., Ltd | Peptides, process for preparing the same and psychodepressant compositions containing the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52108775A (en) * | 1976-03-09 | 1977-09-12 | Sony Corp | Semiconductor device |
-
1981
- 1981-08-14 JP JP12659681A patent/JPS5828868A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS52108775A (en) * | 1976-03-09 | 1977-09-12 | Sony Corp | Semiconductor device |
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| US4517180A (en) * | 1982-10-27 | 1985-05-14 | Amano Pharmaceutical Co., Ltd | Peptides, process for preparing the same and psychodepressant compositions containing the same |
| USRE32534E (en) * | 1982-10-27 | 1987-10-27 | Amano Pharmaceutical Co., Ltd. | Peptides, process for preparing the same and psychodepressant compositions containing the same |
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