JPS5884425A - 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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- JPS5884425A JPS5884425A JP56182719A JP18271981A JPS5884425A JP S5884425 A JPS5884425 A JP S5884425A JP 56182719 A JP56182719 A JP 56182719A JP 18271981 A JP18271981 A JP 18271981A JP S5884425 A JPS5884425 A JP S5884425A
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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
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体素子のａ面電礪のオーミックコンタク
トを改善することを目的とした製造方決に関する・ トランジスタヤナイリスタなどの半導体装置のＩＩＬｌ
ｌＬな特性の／ろに半４体素子裏面電極のオーミックコ
ンタクト特性がある・このオーミックコンタクトの従来
間＠Ｊｌ′Ｉｋ例えば第１図に示すエビタキシャルシツ
ンジスタの半導体素子（λ１でＩＲ，明すると、これは
第−図乃至嘔り図に示す要偵で製造される。
トを改善することを目的とした製造方決に関する・ トランジスタヤナイリスタなどの半導体装置のＩＩＬｌ
ｌＬな特性の／ろに半４体素子裏面電極のオーミックコ
ンタクト特性がある・このオーミックコンタクトの従来
間＠Ｊｌ′Ｉｋ例えば第１図に示すエビタキシャルシツ
ンジスタの半導体素子（λ１でＩＲ，明すると、これは
第−図乃至嘔り図に示す要偵で製造される。
まず１ｇ−２図に示すシリコン単結晶ｏ Ｍ”ｌｌｌナ
プＸ）Ｌ／−ト（２）を用意する・このサブストレート
（！）は例えばＣＺ決で製造される。即ち石Ｘ製るつぼ
内でシリコンをリンなどのＭ＠不純物と共に加熱ｔｇ＄
Ｌ、溶は几シリコン内にシリコン単結晶を作る種結晶を
挿入してａの曲りにシリコン単結晶ｔ−成長させながら
、種結晶を徐々に引き上げてシリコン単結晶柱を作って
から、このシリコン単結晶柱をスライスしてナグストレ
ー）１！１！製造する。この場合、サブストレート１！
１のＭ”）ＩＩ ＋ｓ＋はりν等のシリコンに対するｄ
ＡＩｌｌ界で決まる不純物一度ｔ−イす。デプストレー
ドＩ創は機械的強度を得るため少し４目に形成基れる、
次に＠３図に示すようにずゲストレート（！Ｂ上に比蚊
的低一度の「Ｖ単結晶エピタキシイル旙（以下Ｎ−一と
称す）（４）ｔ−成長させて、ｎ＋胴とｒ）１１１４１
の二層構造の半導体クエーー（以下単にクエーーと称す
）ｌｉｆｔ形代する・このクエ一一（６）の表裏面に酸
化膜＋６１１？） ’に形成して、悟り因に示すように
表面の酸化膜Ｆｉｌ ｅ Ａ択的に１余去してからｒ１
１４１内にＰ盟不純物を選択拡散してＰ層（８）を形成
する。再び表面に酸化ｌｊ＃１′園會形成してから更に
その酸化ｆｉ＋６１！選択的に除去して、第５図に示す
よりに１層１８）内にＮ層（９）會選択拡散し、次に＠
４図に示すように表面の酸化膜（ｆｉｌ ？選択Ｉ的に
除去してＰ層（８）とＮ層（９）上にペース及びエミッ
タの各電極間１１１）’ＩＡ／蒸着等で形成する。而し
て、一層のＷｊ図図線線位置で切削除去してクエーハ（
暴）の薄板化を行ってから、８７図に示すようにクエー
ー裏面にコレクタの電極ｔ１２１１ｅ例えばＣｒ −１
１１−Ｂｒｘ−ムｇの順次蒸着で形成する。後Ｉ／ｉ第
７図の破ａｍ析を切断すれば第１図の半導体素子１１）
が複ＩｋｇＡ一括して得られる或は、別の製造方決とし
て第２図及び第２図に示す１決がある。これは、 ＠ｊ
ｅｌＪのＮ層（９）の形成前にクエーハ（６）の−面酸
化膜（７）を除去して、Ｎｍ（９）の形成と同時にクエ
ーハ裏面偶からｔのＭ＋＋１１１ αｊを形成する（第
２図）。次にクエーハ表面にベースとエミッタの電極−
１全形成してから、ＩＩ！２図のＭ”）ＩＩ １３１の
破線位Ｉｉ１箇で切削除去して、＠／コ図と同一にクエ
ーーＪｌｌ＆面にコレクタの電極１１２７形成する・ ところで、半導体素子＋１１の裏面電極帽のオーミック
コンタクトは−１（３）の不純物濃度が高い４艮好であ
る・しかじ、前述したように１４７１の不純物濃度は第
２図のサブストレート（創の時のＭ＠Ｉ不純物のシリコ
ンの固ｇ限界で決まり、例えばＭｆｉ不純物にリンを使
った場合の一度は／×１０ ＆切ｒａｍ ／ ａｍ３が
限界である。この一度はＩＫｌｆｉｖｌＩＩｉｈｄ望の
オーミックコンタクトｔ−ｍａするに必要な最少の値で
あるが、安全なオーミック性１に得るには不十分であり
、そのため内部抵抗が増して発熱が多くなつ次り、良面
電４ｉｉα＝が剥−し易いといった問題があった・ このようなオーミック性の改善策として、例、ｔば１１
Ｐ図Ｏ？！−”１ｉｌｏ＋ｆｉ ＬＩｍｋ！！４してそ
の上に［ｍに“１！極を形成すること−考えられるｏし
かし、これではｗ”ｒｔｉ ａ鐘を含む−１（１１の厚
さが大きくなり、必要以上に内部抵抗が増して特性が轟
くなり、ｒＩｉｔＮ＋４）ＩＩＩｌｉａは金属に比べ熱
伝導性ｆ＊＊性が悪く１発熱の大吉な原因になるｏまた
クエーハ［１を薄板化してからＮ４７１Ｉ（胴にＮｉｌ
不純物を拡散してＮ＋＋１ｌｔ−形成することも考えら
れるが一１４濃度に拡散することが蟻しく、またこの種
拡散作業時にクエーハｆＩｌが反ったり割れることがあ
り、好ＩＬ＜なかった。
プＸ）Ｌ／−ト（２）を用意する・このサブストレート
（！）は例えばＣＺ決で製造される。即ち石Ｘ製るつぼ
内でシリコンをリンなどのＭ＠不純物と共に加熱ｔｇ＄
Ｌ、溶は几シリコン内にシリコン単結晶を作る種結晶を
挿入してａの曲りにシリコン単結晶ｔ−成長させながら
、種結晶を徐々に引き上げてシリコン単結晶柱を作って
から、このシリコン単結晶柱をスライスしてナグストレ
ー）１！１！製造する。この場合、サブストレート１！
１のＭ”）ＩＩ ＋ｓ＋はりν等のシリコンに対するｄ
ＡＩｌｌ界で決まる不純物一度ｔ−イす。デプストレー
ドＩ創は機械的強度を得るため少し４目に形成基れる、
次に＠３図に示すようにずゲストレート（！Ｂ上に比蚊
的低一度の「Ｖ単結晶エピタキシイル旙（以下Ｎ−一と
称す）（４）ｔ−成長させて、ｎ＋胴とｒ）１１１４１
の二層構造の半導体クエーー（以下単にクエーーと称す
）ｌｉｆｔ形代する・このクエ一一（６）の表裏面に酸
化膜＋６１１？） ’に形成して、悟り因に示すように
表面の酸化膜Ｆｉｌ ｅ Ａ択的に１余去してからｒ１
１４１内にＰ盟不純物を選択拡散してＰ層（８）を形成
する。再び表面に酸化ｌｊ＃１′園會形成してから更に
その酸化ｆｉ＋６１！選択的に除去して、第５図に示す
よりに１層１８）内にＮ層（９）會選択拡散し、次に＠
４図に示すように表面の酸化膜（ｆｉｌ ？選択Ｉ的に
除去してＰ層（８）とＮ層（９）上にペース及びエミッ
タの各電極間１１１）’ＩＡ／蒸着等で形成する。而し
て、一層のＷｊ図図線線位置で切削除去してクエーハ（
暴）の薄板化を行ってから、８７図に示すようにクエー
ー裏面にコレクタの電極ｔ１２１１ｅ例えばＣｒ −１
１１−Ｂｒｘ−ムｇの順次蒸着で形成する。後Ｉ／ｉ第
７図の破ａｍ析を切断すれば第１図の半導体素子１１）
が複ＩｋｇＡ一括して得られる或は、別の製造方決とし
て第２図及び第２図に示す１決がある。これは、 ＠ｊ
ｅｌＪのＮ層（９）の形成前にクエーハ（６）の−面酸
化膜（７）を除去して、Ｎｍ（９）の形成と同時にクエ
ーハ裏面偶からｔのＭ＋＋１１１ αｊを形成する（第
２図）。次にクエーハ表面にベースとエミッタの電極−
１全形成してから、ＩＩ！２図のＭ”）ＩＩ １３１の
破線位Ｉｉ１箇で切削除去して、＠／コ図と同一にクエ
ーーＪｌｌ＆面にコレクタの電極１１２７形成する・ ところで、半導体素子＋１１の裏面電極帽のオーミック
コンタクトは−１（３）の不純物濃度が高い４艮好であ
る・しかじ、前述したように１４７１の不純物濃度は第
２図のサブストレート（創の時のＭ＠Ｉ不純物のシリコ
ンの固ｇ限界で決まり、例えばＭｆｉ不純物にリンを使
った場合の一度は／×１０ ＆切ｒａｍ ／ ａｍ３が
限界である。この一度はＩＫｌｆｉｖｌＩＩｉｈｄ望の
オーミックコンタクトｔ−ｍａするに必要な最少の値で
あるが、安全なオーミック性１に得るには不十分であり
、そのため内部抵抗が増して発熱が多くなつ次り、良面
電４ｉｉα＝が剥−し易いといった問題があった・ このようなオーミック性の改善策として、例、ｔば１１
Ｐ図Ｏ？！−”１ｉｌｏ＋ｆｉ ＬＩｍｋ！！４してそ
の上に［ｍに“１！極を形成すること−考えられるｏし
かし、これではｗ”ｒｔｉ ａ鐘を含む−１（１１の厚
さが大きくなり、必要以上に内部抵抗が増して特性が轟
くなり、ｒＩｉｔＮ＋４）ＩＩＩｌｉａは金属に比べ熱
伝導性ｆ＊＊性が悪く１発熱の大吉な原因になるｏまた
クエーハ［１を薄板化してからＮ４７１Ｉ（胴にＮｉｌ
不純物を拡散してＮ＋＋１ｌｔ−形成することも考えら
れるが一１４濃度に拡散することが蟻しく、またこの種
拡散作業時にクエーハｆＩｌが反ったり割れることがあ
り、好ＩＬ＜なかった。
本発明は上記谷間１１点に鑑みてなされたもので、半導
体クエーハ貞１ｆｌＫ高一度の一尋電盤のポリシリフン
再結晶化層を形成してから裏面電極ｔ−影形成るように
した製造方決であって、以Ｆ図面の実施例を参照して説
明する。
体クエーハ貞１ｆｌＫ高一度の一尋電盤のポリシリフン
再結晶化層を形成してから裏面電極ｔ−影形成るように
した製造方決であって、以Ｆ図面の実施例を参照して説
明する。
例えば、上記エピタキシャルトランジスタの製造に用い
るクエーハ１Ｍ）に対し、５本発明は＠に図或は第り因
における破線１１析を切削して、第１Ｏ図に示すような
ＪＫｍＩＩＥ極形成直前のクエーハ（６）のｍ”ｍ＋ｓ
＋が４出する裏面上に、第１／ｅｇに示すようにＨのポ
リシリコン層（すｔ−Ｓ成する。このポリシリコン層（
ａ）の形成は例えばＩＩ／４／図に示す石英製炉心管０
４ｔ−使って次のように行われる。＠／４／図において
、１１５１ Ｆｉｆ心［ｄ４１の１開口端を適宜塞ぐ石
英製蓋体、■は炉心管ａ４の外周に装着した高周波フィ
ル、Ｏ？）は複枚のクエーハ（６１を裏面を上にして同
一平面上に並べて載置するサセプタ、＋１１１はずセプ
タαηｔ−傾斜させて支持する石英製プセプータホルダ
である。サセプタ値ηはカーボン基板の表面に炭化シリ
コン層を形成したもので、この上に複枚のクエーハ１Ｍ
１１１１・・・ｔｇせてサセプタホルダーｔｔＳと共に
炉心管ａ４内に収納しｓ＊体ＩＩωを閉じて高周波コイ
ル端に通電すると、ｆセプタｌが高周波１１尋加熱され
、クエーハｆｉｌ ｔｅｌ・・・がｊｏｏｏｃ〜７００
ＱＧに加熱される０この状態で炉心管、１４内に１体３
４の備からキャリヤガス、Ｍ差不純物ガス（ＩＫ＋＋）
及びシリコンガスの混合ガス四τ供給すると。
るクエーハ１Ｍ）に対し、５本発明は＠に図或は第り因
における破線１１析を切削して、第１Ｏ図に示すような
ＪＫｍＩＩＥ極形成直前のクエーハ（６）のｍ”ｍ＋ｓ
＋が４出する裏面上に、第１／ｅｇに示すようにＨのポ
リシリコン層（すｔ−Ｓ成する。このポリシリコン層（
ａ）の形成は例えばＩＩ／４／図に示す石英製炉心管０
４ｔ−使って次のように行われる。＠／４／図において
、１１５１ Ｆｉｆ心［ｄ４１の１開口端を適宜塞ぐ石
英製蓋体、■は炉心管ａ４の外周に装着した高周波フィ
ル、Ｏ？）は複枚のクエーハ（６１を裏面を上にして同
一平面上に並べて載置するサセプタ、＋１１１はずセプ
タαηｔ−傾斜させて支持する石英製プセプータホルダ
である。サセプタ値ηはカーボン基板の表面に炭化シリ
コン層を形成したもので、この上に複枚のクエーハ１Ｍ
１１１１・・・ｔｇせてサセプタホルダーｔｔＳと共に
炉心管ａ４内に収納しｓ＊体ＩＩωを閉じて高周波コイ
ル端に通電すると、ｆセプタｌが高周波１１尋加熱され
、クエーハｆｉｌ ｔｅｌ・・・がｊｏｏｏｃ〜７００
ＱＧに加熱される０この状態で炉心管、１４内に１体３
４の備からキャリヤガス、Ｍ差不純物ガス（ＩＫ＋＋）
及びシリコンガスの混合ガス四τ供給すると。
熱分解或は環元反応によって各クエーハ１５１ ｉｌｌ
・−・上にポリシリコンがｂｔ長し、ポリシリ２ン層（
’）が形成される・ このメリシリコン層四〇ＭＭ不純物一度は単結晶シリコ
ンに対する１ｍ不純物の固ｇｉ寿による濃ＫＫ比べ十分
に大きくできる性ｙ／Ｉｔを有する。しかし、ポリシリ
コン層（＆）上に嚢Ｆ７ｉ４ＳＳで電極を形成しても、
メリシリコン自体の接触性が良くなくて、電極とのオー
ミンクコンタクトが不十分になるので、零発＃４Ｆ！更
にポリシリコン層（”）に第１コ図に示すように例えば
レーデ先回を走査させながら照射してポリシリコン層に
）を集中的に短時間加熱して溶解させる・するとＨ＋＋
−のポリシリフンが溶けて再結晶化し、−１（３）上に
高１１度の再結晶化層（ＩＩが形ＷＬされる。仁の再結
晶化層（句のＭｆｆｉ不純物議にはポリシダラン時と１
司じく高一度の１０となる。而して、第１、／図に示す
よりに再結晶化層（棒上にＳ面電穏ＩＩ曖１えばＯｒ
−Ｍｉ −＃ｎ−ムｇの順次漂着で形成すれば、このＪ
Ｋｌｆｆｉ鴫極Ｉのオーミンクコンタクトは再ｗ１鵡化
層（至）が一層であるから十分に良好なものが得られゐ
。
・−・上にポリシリコンがｂｔ長し、ポリシリ２ン層（
’）が形成される・ このメリシリコン層四〇ＭＭ不純物一度は単結晶シリコ
ンに対する１ｍ不純物の固ｇｉ寿による濃ＫＫ比べ十分
に大きくできる性ｙ／Ｉｔを有する。しかし、ポリシリ
コン層（＆）上に嚢Ｆ７ｉ４ＳＳで電極を形成しても、
メリシリコン自体の接触性が良くなくて、電極とのオー
ミンクコンタクトが不十分になるので、零発＃４Ｆ！更
にポリシリコン層（”）に第１コ図に示すように例えば
レーデ先回を走査させながら照射してポリシリコン層に
）を集中的に短時間加熱して溶解させる・するとＨ＋＋
−のポリシリフンが溶けて再結晶化し、−１（３）上に
高１１度の再結晶化層（ＩＩが形ＷＬされる。仁の再結
晶化層（句のＭｆｆｉ不純物議にはポリシダラン時と１
司じく高一度の１０となる。而して、第１、／図に示す
よりに再結晶化層（棒上にＳ面電穏ＩＩ曖１えばＯｒ
−Ｍｉ −＃ｎ−ムｇの順次漂着で形成すれば、このＪ
Ｋｌｆｆｉ鴫極Ｉのオーミンクコンタクトは再ｗ１鵡化
層（至）が一層であるから十分に良好なものが得られゐ
。
上記ポリシリコン層（勾のレーデ光−による鳥中的加熱
はクエーハ（６）の内部加熱が少なくて、内部の不純物
拡散を防止する上で４を効である・オたポリシリコン層
に）の加熱はレーデ光−〇ｉ１１食に限らず、池の７ラ
ツシユツンプ＆！’を使った集中的−斉加熱方式を採用
すること％イ総である・ 尚、本発明はエピタキシャル半導体装置の製法にｌｉ！
！足されるものではなく、他の一般の半導体装置にも適
用し得る・ 以上説明したように、本発明は裏−電極の形成される面
金高い不純物濃度にできるｌダシリフン再結晶化層とし
たので、共山電砥のオーミンクコンタクトが十分太きく
、＊Ｓ＊定に確保ｇｎ、特性の艮好な高信頼度の半導体
装置が提供できる。
はクエーハ（６）の内部加熱が少なくて、内部の不純物
拡散を防止する上で４を効である・オたポリシリコン層
に）の加熱はレーデ光−〇ｉ１１食に限らず、池の７ラ
ツシユツンプ＆！’を使った集中的−斉加熱方式を採用
すること％イ総である・ 尚、本発明はエピタキシャル半導体装置の製法にｌｉ！
！足されるものではなく、他の一般の半導体装置にも適
用し得る・ 以上説明したように、本発明は裏−電極の形成される面
金高い不純物濃度にできるｌダシリフン再結晶化層とし
たので、共山電砥のオーミンクコンタクトが十分太きく
、＊Ｓ＊定に確保ｇｎ、特性の艮好な高信頼度の半導体
装置が提供できる。
第７図は半導体話子の一例を示す断面図、第一図乃至第
り図は第７図の半４体素子の従米製造万去を説明するた
めの各１橿での半導体クエー一部分ＷＩｒＷＪｒ！１．
１７０図乃至第１Ｊ因は本発明の方決ｔ−ａ男するため
の各１橿での半４体り工−ハ部分断面図、＠／４１図は
第１／図のポリシリコン層形成装置の一例金示す断面図
である１ｆｉ）・・半導体クエーハ、帽・・（Ｉｔ面）
電極、−〇−レーデ光、（ａ）・−ポリシリコン層、（
彎・・再結晶化層・ １ｇ 第２図 ８１０図 第１１図 鯵１２１１１ 第１８１１１ 第１４１ ・・廿１８、−
り図は第７図の半４体素子の従米製造万去を説明するた
めの各１橿での半導体クエー一部分ＷＩｒＷＪｒ！１．
１７０図乃至第１Ｊ因は本発明の方決ｔ−ａ男するため
の各１橿での半４体り工−ハ部分断面図、＠／４１図は
第１／図のポリシリコン層形成装置の一例金示す断面図
である１ｆｉ）・・半導体クエーハ、帽・・（Ｉｔ面）
電極、−〇−レーデ光、（ａ）・−ポリシリコン層、（
彎・・再結晶化層・ １ｇ 第２図 ８１０図 第１１図 鯵１２１１１ 第１８１１１ 第１４１ ・・廿１８、−
Claims (1)
- １１１シリコン単結晶の＃Ｐ辱体クり−−ｌｉ面の一導
ａｍ層上に１９７４一度の同−導電盤ポリシリコン層を
形式し、Ｃのｌクシ１５２層ｔレーデ光照射◆で集中的
に加熱溝′Ｓさせてポリシリランの再結晶化層を形成し
てから、再結晶化層上に金属１６＃法でｊ＠Ｅ＠ｔ−形
成することを特徴とする半導体！！！置の製造方決Ｏ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56182719A JPS5884425A (ja) | 1981-11-14 | 1981-11-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56182719A JPS5884425A (ja) | 1981-11-14 | 1981-11-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5884425A true JPS5884425A (ja) | 1983-05-20 |
Family
ID=16123239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56182719A Pending JPS5884425A (ja) | 1981-11-14 | 1981-11-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5884425A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243168A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | Rohm Co Ltd | 個別半導体装置 |
| JPS62163324A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-20 | Rohm Co Ltd | オ−ミツクコンタクトの形成方法 |
| JP2007019458A (ja) * | 2005-06-07 | 2007-01-25 | Denso Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1981
- 1981-11-14 JP JP56182719A patent/JPS5884425A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| J.APPL.PHYS=1979 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243168A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | Rohm Co Ltd | 個別半導体装置 |
| JPS62163324A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-20 | Rohm Co Ltd | オ−ミツクコンタクトの形成方法 |
| JP2007019458A (ja) * | 2005-06-07 | 2007-01-25 | Denso Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
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