JPS5857903B2 - トランジスタの表面安定化処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低電流域における電流増幅率ｈＦＥの向上、
雑音レベルの改善、リーク電流の低減ならびに特性の均
一化をはかることのできるトランジスタの表面安定化処
理方法に関する。

ＮＰＮ型プレーナトランジスタを製作するにあたり、エ
ミッタ領域を形成するための燐拡散処理を施した場合酸
化シリコン膜と燐が反応し酸化シリコン膜の表面が燐ガ
ラスとなることは既に知られている。

かくして形成された燐ガラス層は特性の安定化とりわけ
耐湿性を向上させる効果を奏する。

しかしながら、この燐ガラスは電極形成のための窓穿け
のために施される写真食刻処理に際してアンダーエツチ
ングの発生をもたらす原因になる。

かかる問題を排除するべく、全ての拡散処理が終了した
のち、湿気を有する雰囲気（０２）で半導体基板に焼鈍
処理を施すことによって燐ガラス膜を緻密化し、アンダ
ーエツチングの発生をなくす方法を出願人は特公昭４６
−１７７２号の発明で既に提案している。

この方法によれば、前述したアンダーエツチングの発生
は殆んど皆無に近いものとなるが、反面エミツク拡散層
を形成する拡散処理工程で歪が導入された場合、この歪
がさらに助長されるところとなる。

また、温気を帯びた０２雰囲気中で燐ガラスを加熱処理
した場合、燐がＳ ｉ −８ｉ ＯＪＩ面で再分布し、
この界面に欠陥がもたらされ易く、かくして表面欠陥が
発生した場合、低電流域における電流増幅率の低下、雑
音レベルの悪化、電流増幅率のばらつきの増大、あるい
はリーク電流の増大など幾多の電気的特性上の不都合が
もたらされるところとなる。

本発明は、以上説明してきた問題を排除することができ
、表面保護膜による表面安定化の効果を最大限に発揮さ
せることのできる表面安定化処理方法を提供するもので
あり、エミッタ拡散処理を酸化性雰囲気中で施したのち
、窒素（Ｎ２）と水素（Ｎ２）との混合ガス中で加熱処
理を施すところに特徴を有する。

以下に図面を参照して本発明の表面安定化処理方法を説
明する。

第１図は本発明の特徴である加熱処理を施す直前のＮＰ
Ｎ型プレーナトランジスタを示す図であり、図中１はコ
レクタ領域となるＮ型シリコン基板、２はＰ型ベース領
域、３はＮ型エミッタ領域そして４は二酸化シリコン膜
である。

このようにエミッタ領域３の作り込みまでがなされたシ
リコン基体を次いで第２図で示すように石英ボート５の
上に配置したのち石英管６の中へ入れ、管内へ窒素（Ｎ
２）と水素（Ｎ２）の混合ガスを供給しつつ所定の時間
にわたり加熱処理を施す。

ところで、混合ガス中の水素（Ｎ２）はＳｉ −８ｉＯ
２界面における不飽和なＳｉあるいは過剰なＳｉと結合
し電気的に不活性となり５ｉ−８ｉＯ２界面の状態はす
こぶる安定なものとなる。

ところで、混合ガス中に含ませる水素（Ｎ２）の量はこ
れが多いほど効果的であるが爆発限界を考慮した場合、
最大１０％程度にとどめ、残る９０％程度を窒素とする
ことがのぞましい。

また、加熱処理温度が低すぎた場合には加熱処理を施す
ことによる効果が奏されず、一方、高すぎた場合には不
純物の再分布あるいは欠陥の導入との不都合が生じる。

これらを勘案した場合、のぞましい処理温度は９５０℃
前後である。

以上説明してきた本発明の表面安定化処理方法によれば
、窒素（Ｎ２）による焼鈍効果により欠陥や下垂が緩和
されまた、水素（Ｎ２）によりＳｉ −８ｉ ０２界面
の状態すなわちシリコン基板の表面状態が安定化される
。

かかる効果により低電流域における電流増幅率の向上、
雑音レベルの改善、リーク電流の低減ならびに特性の均
一化がはかられる。

また、焼鈍処理により酸化シリコン膜も緻密化されると
ころとなり電極形成のための窓穿は工程におけるアンダ
ーエツチングの問題も回避される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴である加熱処理を受ける直前のプ
レーナトランジスタを示す図、第２図は加熱処理の状態
を示す図である。 １・・・・・・Ｎ型シリコン基板、２・・・・・・Ｐ型
ベース領域、３・・・・・・Ｎ型エミッタ領域、４・・
・・・・二酸化シリコン膜、５・・・・・・石英ボート
、６・・・・・・石英管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 酸化性雰囲気中での不純物拡散処理によりエミッタ
   領域までの作り込みが完了したトランジスタ基体に水素
   が１０％以下、残部が窒素よりなる混合ガス雰囲気中で
   ９５０℃前後の温度の焼鈍処理を施すことを特徴とする
   トランジスタの表面安定化処理方法。