JPS5946098B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS5946098B2 JPS5946098B2 JP10293880A JP10293880A JPS5946098B2 JP S5946098 B2 JPS5946098 B2 JP S5946098B2 JP 10293880 A JP10293880 A JP 10293880A JP 10293880 A JP10293880 A JP 10293880A JP S5946098 B2 JPS5946098 B2 JP S5946098B2
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- Japan
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- conductivity type
- region
- resistance
- diffusion
- manufacturing
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体装置の製造工程中におけるP形あるい
はN形の形成された結果を評価することができる半導体
装置の製造方法に関するものである。
はN形の形成された結果を評価することができる半導体
装置の製造方法に関するものである。
半導体装置の製造方法はその基本であるNPN形バイポ
ーラトランジスタで言えばコレクタとなるN形半導体基
板に、ベース領域となる部分を光蝕刻法で設け、その部
分にP形不純物を選択拡散で導入することにより、ベー
ス領域を設け、ひき続き、そのベース領域内にエミッタ
領域となる部分を同様の方法で設け、以後電極形成を行
なつて通常ウェハ工程と呼ばれる一連の作業が終了する
。
ーラトランジスタで言えばコレクタとなるN形半導体基
板に、ベース領域となる部分を光蝕刻法で設け、その部
分にP形不純物を選択拡散で導入することにより、ベー
ス領域を設け、ひき続き、そのベース領域内にエミッタ
領域となる部分を同様の方法で設け、以後電極形成を行
なつて通常ウェハ工程と呼ばれる一連の作業が終了する
。
このようにして製造された半導体素子の諸特性はこの電
極形成後に測定し、合否判定するが、目標とする特性を
得るため、製造の各段階においても、さまざまな評価が
行なわれる。その代表的なものはP形あるいはN形領域
形成作業結果をその都度判定するためのシート抵抗測定
、拡散深さ測定である。この作業結果は各種の電気特性
に影響するが、問題は直流電流増幅率(以下単にhFE
と言う)への影響である。特に、個別半導体素子にとつ
ては、使用される回路の合理化に伴い、せまいhFE範
囲の半導体素子の要求が増してきたこと、あるいは電力
用トランジスタにおいては価格の点でチップサイズが縮
少されると共に高hFE)高耐圧、低コレクタ飽和電圧
という相反する特性を満たすことが難しくなり、実現の
ためにはhFEの精密な制御が不可欠となつている。そ
こで、従来のhFF)制御の方法には2つの方法がある
。まず、第1の方法は比較的浅い接合深さを持つトラン
ジスタの製造によく利用され、ベース拡散結果は同時に
作業したシート抵抗測定用のモニタウェハのシート抵抗
をシート抵抗測定器で測定する。次に、エミッタ拡散に
おいてはこの測定結果に従つて拡散時間を決定して作業
を行ない、作業結果を上記と同様、モニタウェハでシー
ト抵抗を測定すると共に実際の素子のhFEを測定し、
必要に応じ、追加拡散を行ない、目標とするhFEを制
御するものである。第2の方法は比較的深い接合深さを
もつトランジスタの製造によく利用され、ベース拡散、
結果をモニタウェハのシート抵抗と実際の素子のベース
拡散深さで評価し、エミッタ拡散結果も同様にモニタウ
ェハによるシート抵抗および実際の素子のエミツタ拡散
深さで評価する。このように、HFEは直接測定せず、
HFEに最も影響の大きいベース幅(エミツタ直下のベ
ースの残り幅)を上記のエミツタ拡散深さと同時に測定
し、その幅の値により、追加拡散を行なつて、目標のベ
ース幅を得るものである。しかしながら、従来のHFE
制御の方法、特に第1の方法ではHFEの測定にあたつ
て、測定用プローブの針の当たる部分のシリコン酸化膜
を除く必要があるが、除去に手数がかかる。
極形成後に測定し、合否判定するが、目標とする特性を
得るため、製造の各段階においても、さまざまな評価が
行なわれる。その代表的なものはP形あるいはN形領域
形成作業結果をその都度判定するためのシート抵抗測定
、拡散深さ測定である。この作業結果は各種の電気特性
に影響するが、問題は直流電流増幅率(以下単にhFE
と言う)への影響である。特に、個別半導体素子にとつ
ては、使用される回路の合理化に伴い、せまいhFE範
囲の半導体素子の要求が増してきたこと、あるいは電力
用トランジスタにおいては価格の点でチップサイズが縮
少されると共に高hFE)高耐圧、低コレクタ飽和電圧
という相反する特性を満たすことが難しくなり、実現の
ためにはhFEの精密な制御が不可欠となつている。そ
こで、従来のhFF)制御の方法には2つの方法がある
。まず、第1の方法は比較的浅い接合深さを持つトラン
ジスタの製造によく利用され、ベース拡散結果は同時に
作業したシート抵抗測定用のモニタウェハのシート抵抗
をシート抵抗測定器で測定する。次に、エミッタ拡散に
おいてはこの測定結果に従つて拡散時間を決定して作業
を行ない、作業結果を上記と同様、モニタウェハでシー
ト抵抗を測定すると共に実際の素子のhFEを測定し、
必要に応じ、追加拡散を行ない、目標とするhFEを制
御するものである。第2の方法は比較的深い接合深さを
もつトランジスタの製造によく利用され、ベース拡散、
結果をモニタウェハのシート抵抗と実際の素子のベース
拡散深さで評価し、エミッタ拡散結果も同様にモニタウ
ェハによるシート抵抗および実際の素子のエミツタ拡散
深さで評価する。このように、HFEは直接測定せず、
HFEに最も影響の大きいベース幅(エミツタ直下のベ
ースの残り幅)を上記のエミツタ拡散深さと同時に測定
し、その幅の値により、追加拡散を行なつて、目標のベ
ース幅を得るものである。しかしながら、従来のHFE
制御の方法、特に第1の方法ではHFEの測定にあたつ
て、測定用プローブの針の当たる部分のシリコン酸化膜
を除く必要があるが、除去に手数がかかる。
しかもHFEの測定にあたつて表面状態の影響を大きく
受け、測定値が安定しない。このため、最終HFEとの
相関を変動させ、結局所望のHFEが得られない。また
、第2の方法では深さ測定の手間がかかり、そして、深
さ測定用のサンプルを実際のウエハの周辺から切り取ら
なければならない。後者の場合、周辺であるが故に、ウ
エハ全体の代表とならない場合があり、切り取り時に次
工程の光触刻工程での不良発生原因となる異物が付着し
易い。また、最近の自動装置ではウエハの外形を各種自
動作業のセンサーに用いており、(丸形ウエハの一部に
直線の切り取り部を設け、これを利用して、ウエハの外
形を判断するものであり、フアセツトアラインと呼ばれ
る)、深さ測定のため、ウエハの一部を切り取ることに
より、誤動作につながるなどの欠点があつた。したがつ
て、この発明の目的はHFEあるいはベース幅を直接測
るのではなく、簡便に、しかも安定にHFE制御を行う
ことができる半導体装置の製造方法を提供するものであ
る。
受け、測定値が安定しない。このため、最終HFEとの
相関を変動させ、結局所望のHFEが得られない。また
、第2の方法では深さ測定の手間がかかり、そして、深
さ測定用のサンプルを実際のウエハの周辺から切り取ら
なければならない。後者の場合、周辺であるが故に、ウ
エハ全体の代表とならない場合があり、切り取り時に次
工程の光触刻工程での不良発生原因となる異物が付着し
易い。また、最近の自動装置ではウエハの外形を各種自
動作業のセンサーに用いており、(丸形ウエハの一部に
直線の切り取り部を設け、これを利用して、ウエハの外
形を判断するものであり、フアセツトアラインと呼ばれ
る)、深さ測定のため、ウエハの一部を切り取ることに
より、誤動作につながるなどの欠点があつた。したがつ
て、この発明の目的はHFEあるいはベース幅を直接測
るのではなく、簡便に、しかも安定にHFE制御を行う
ことができる半導体装置の製造方法を提供するものであ
る。
このような目的を達成するため、この発明は第2導電形
領域を設けるための光蝕効工程で、次工程の第2導電形
不純物導入作業の作業結果を評価するための抵抗測定領
域を設ける工程と、引き続く第1導電形領域を設けるた
めの光蝕刻工程で、この第1導電形不純物導入作業の作
業結果を評価するための抵抗測定領域を、前記第2導電
形領域成形時に設けた抵抗測定領域に重ね合わせて設け
る工程と、引き続く第1導電形不純物導入作業後に、こ
の第1導電形領域直下の第2導電形領域の抵抗を測定す
る工程とを備えることを特徴とするものであり、以下実
施例を用いて詳細に説明する。
領域を設けるための光蝕効工程で、次工程の第2導電形
不純物導入作業の作業結果を評価するための抵抗測定領
域を設ける工程と、引き続く第1導電形領域を設けるた
めの光蝕刻工程で、この第1導電形不純物導入作業の作
業結果を評価するための抵抗測定領域を、前記第2導電
形領域成形時に設けた抵抗測定領域に重ね合わせて設け
る工程と、引き続く第1導電形不純物導入作業後に、こ
の第1導電形領域直下の第2導電形領域の抵抗を測定す
る工程とを備えることを特徴とするものであり、以下実
施例を用いて詳細に説明する。
第1図aおよび第1図bはこの発明に係る半導体装置の
製造方法の一実施例を示す平面図であり、特に第1図a
はベース拡散時に設ける抵抗評価用素子の平面図を示し
、第1図bはエミツタ拡散時に設ける抵抗評価用素子の
平面図を示す。なお、第2図aおよび第2図bはそれぞ
れ第1図AO)AA′断面およびB−B′断面を示し、
第2図cおよび第2図dはそれぞれ第1図BOC−C′
断面およびD−D′断面を示す。これらの図において、
1は拡散抵抗領域、2〜5はそれぞれ測定用のプローブ
ニードル接触部(パツドと呼ばれる)、6は拡散抵抗領
域1とプローブニードル接触部2〜5とをそれぞれつな
ぐ導出部、7はコレクタにあたるN形基板、8はP形拡
散層、9は酸化膜、10は第2抵抗層となる領域、11
〜14はプローブニードル接触部2〜5に重ねて設けた
測定用パツド、15は第2抵抗層となる領域10と測定
用パッド11〜14とをそれぞれつなぐ導出部、16〜
19はプローブニードル接触部2〜5に対して、測定用
パツド11〜14と重なり合わない部分、20はN形層
である。なお、第1図bの破線は第1抵抗層である拡散
抵抗領域1を示す。
製造方法の一実施例を示す平面図であり、特に第1図a
はベース拡散時に設ける抵抗評価用素子の平面図を示し
、第1図bはエミツタ拡散時に設ける抵抗評価用素子の
平面図を示す。なお、第2図aおよび第2図bはそれぞ
れ第1図AO)AA′断面およびB−B′断面を示し、
第2図cおよび第2図dはそれぞれ第1図BOC−C′
断面およびD−D′断面を示す。これらの図において、
1は拡散抵抗領域、2〜5はそれぞれ測定用のプローブ
ニードル接触部(パツドと呼ばれる)、6は拡散抵抗領
域1とプローブニードル接触部2〜5とをそれぞれつな
ぐ導出部、7はコレクタにあたるN形基板、8はP形拡
散層、9は酸化膜、10は第2抵抗層となる領域、11
〜14はプローブニードル接触部2〜5に重ねて設けた
測定用パツド、15は第2抵抗層となる領域10と測定
用パッド11〜14とをそれぞれつなぐ導出部、16〜
19はプローブニードル接触部2〜5に対して、測定用
パツド11〜14と重なり合わない部分、20はN形層
である。なお、第1図bの破線は第1抵抗層である拡散
抵抗領域1を示す。
また、8aはN形拡散抵抗層10の直下に残されたP形
抵抗層である。次に、上記構成に係る半導体装置の製造
方法について説明する。
抵抗層である。次に、上記構成に係る半導体装置の製造
方法について説明する。
まず、ベース領域の光蝕刻工程において、各ウエハ内の
3点あるいは5点程度必要に応じた数だけ拡散抵抗領域
1の選択拡散窓を設ける。
3点あるいは5点程度必要に応じた数だけ拡散抵抗領域
1の選択拡散窓を設ける。
そして、ベース拡散時に同時に、この選択拡散窓からボ
ロンなどのP形不純物が拡散される。このときの深さ方
向の断面を第2図aおよび第2図bに示す。次に、エミ
ツタ領域の光蝕刻工程において、第1拡散抵抗である拡
散抵抗領域1に重ね合わせて、第1図bに示す領域を設
ける。そして、測定用パツド11〜14にそれぞれプロ
ーブの針を立て、公知の方法で、すなわち、測定用パツ
ド11と測定用パツド14の間に電流を流すと共に測定
用パツド12と測定用パツド13の間の電圧を測定する
。これにより、P形の第1拡散抵抗の拡散抵抗領域1の
抵抗値が判る。この抵抗値はP形層すなわちベース層の
濃度と深さを相対的に示している。この測定結果に基づ
いてエミツタ拡散時間を設定し、エミツタ拡散作業を行
なう。このとき、同時に、第1図bに示す部分にもN形
の層が形成される。このエミツタ拡散後の状態は第2図
cおよび第2図dに示すようになる。そして、エミツタ
拡散において、通常ほとんど酸化膜は形成されないため
、測定用パツド11〜14上には酸化膜はない。これに
対し、重なり合わない部分16〜19上には拡散時に酸
化膜が形成されているので、公知の方法例えばテープに
よつてマスキングする方法により、酸化膜を除去する。
この後測定用パツド11〜14の組み合わせで、前述の
方法で拡散抵抗を測定すれば、エミツタ領域の濃度およ
び深さが判定できる。さらに、重なり合わない部分16
〜19の組み合せによつて測定を行なつた結果により、
エミツタ直下のベース層の濃度およびベース幅を相対的
に評価することができる。これらの値とHFEの関係を
、あらかじめ要求される仕様毎に明らかにしておけばH
FEの値を制御するために利用することができる。なお
、以上は説明を簡単にするため、NPN形のトランジス
タの製造方法について説明したが、PNP形のトランジ
スタの製造方法についても同様にできることはもちろん
である。
ロンなどのP形不純物が拡散される。このときの深さ方
向の断面を第2図aおよび第2図bに示す。次に、エミ
ツタ領域の光蝕刻工程において、第1拡散抵抗である拡
散抵抗領域1に重ね合わせて、第1図bに示す領域を設
ける。そして、測定用パツド11〜14にそれぞれプロ
ーブの針を立て、公知の方法で、すなわち、測定用パツ
ド11と測定用パツド14の間に電流を流すと共に測定
用パツド12と測定用パツド13の間の電圧を測定する
。これにより、P形の第1拡散抵抗の拡散抵抗領域1の
抵抗値が判る。この抵抗値はP形層すなわちベース層の
濃度と深さを相対的に示している。この測定結果に基づ
いてエミツタ拡散時間を設定し、エミツタ拡散作業を行
なう。このとき、同時に、第1図bに示す部分にもN形
の層が形成される。このエミツタ拡散後の状態は第2図
cおよび第2図dに示すようになる。そして、エミツタ
拡散において、通常ほとんど酸化膜は形成されないため
、測定用パツド11〜14上には酸化膜はない。これに
対し、重なり合わない部分16〜19上には拡散時に酸
化膜が形成されているので、公知の方法例えばテープに
よつてマスキングする方法により、酸化膜を除去する。
この後測定用パツド11〜14の組み合わせで、前述の
方法で拡散抵抗を測定すれば、エミツタ領域の濃度およ
び深さが判定できる。さらに、重なり合わない部分16
〜19の組み合せによつて測定を行なつた結果により、
エミツタ直下のベース層の濃度およびベース幅を相対的
に評価することができる。これらの値とHFEの関係を
、あらかじめ要求される仕様毎に明らかにしておけばH
FEの値を制御するために利用することができる。なお
、以上は説明を簡単にするため、NPN形のトランジス
タの製造方法について説明したが、PNP形のトランジ
スタの製造方法についても同様にできることはもちろん
である。
さらに、これらのトランジスタ素子の集まりである集積
回路の製造についても同様にできることはもちろんであ
る。以上、詳細に説明したように、この発明に係る半導
体装置の製造方法によれば実際の素子形成用ウエハ内に
評価用の素子を設けることにより、個個のウエハの管理
が容易になる。また、ウエハ内の分布をも明らかにする
ことかできる。また、ウエハ外形に変化をおよぼさず、
異物の付着がなく、しかも表面状態に左右されずに、正
確にHFEの制御を行・なうことができるなどの効果が
ある。
回路の製造についても同様にできることはもちろんであ
る。以上、詳細に説明したように、この発明に係る半導
体装置の製造方法によれば実際の素子形成用ウエハ内に
評価用の素子を設けることにより、個個のウエハの管理
が容易になる。また、ウエハ内の分布をも明らかにする
ことかできる。また、ウエハ外形に変化をおよぼさず、
異物の付着がなく、しかも表面状態に左右されずに、正
確にHFEの制御を行・なうことができるなどの効果が
ある。
第1図aおよび第1図bはこの発明に係る半導体装置の
製造方法の一実施例を示す平面図、第2図a〜第2図d
はそれぞれ第1図AOA−A′断面、B−B′断面、第
1図BO)C−C′断面、D−D′断面を示す図である
。 1・・・・・・拡散抵抗領域、2〜5・・・・・・プロ
ーブニードル接触部、6・・・・・・導出部、7・・・
・・・N形基板、8・・・・・・P形拡散層、9・・・
・・・酸化膜、10・・・・・・第2抵抗層どなる領域
、11〜14・・・・・・測定用パツド、15・・・・
・・導出部、16〜19・・・・・・重なり合わない部
分、20・・・・・・N形層。
製造方法の一実施例を示す平面図、第2図a〜第2図d
はそれぞれ第1図AOA−A′断面、B−B′断面、第
1図BO)C−C′断面、D−D′断面を示す図である
。 1・・・・・・拡散抵抗領域、2〜5・・・・・・プロ
ーブニードル接触部、6・・・・・・導出部、7・・・
・・・N形基板、8・・・・・・P形拡散層、9・・・
・・・酸化膜、10・・・・・・第2抵抗層どなる領域
、11〜14・・・・・・測定用パツド、15・・・・
・・導出部、16〜19・・・・・・重なり合わない部
分、20・・・・・・N形層。
Claims (1)
- 1 第1導電形を有する半導体基板の所望部分に、第2
導電形領域を設け、さらにその第2導電形領域内の所望
部分に、第1導電形と同一の導電形領域を設けてなる半
導体装置の製造方法において、第2導電形領域を設ける
ための光蝕刻工程で、次工程の第2導電形不純物導入作
業の作業結果を評価するための抵抗測定領域を設ける工
程と、引き続く第1導電形領域を設けるための光蝕刻工
程で、この第1導電形不純物導入作業の作業結果を評価
するための抵抗測定領域を、前記第2導電形領域成形時
に設けた抵抗測定領域に重ね合わせて設ける工程と、引
き続く第1導電形不純物導入作業後に、この第1導電形
領域直下の第2導電形領域の抵抗を測定する工程とを備
えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10293880A JPS5946098B2 (ja) | 1980-07-26 | 1980-07-26 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10293880A JPS5946098B2 (ja) | 1980-07-26 | 1980-07-26 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5728338A JPS5728338A (en) | 1982-02-16 |
JPS5946098B2 true JPS5946098B2 (ja) | 1984-11-10 |
Family
ID=14340771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10293880A Expired JPS5946098B2 (ja) | 1980-07-26 | 1980-07-26 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5946098B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6067504A (en) | 1983-07-18 | 2000-05-23 | Chromatics Color Sciences International, Inc. | Method for correctly identifying hair color |
US6308088B1 (en) | 1992-01-07 | 2001-10-23 | Chromatics Color Sciences International, Inc. | Method and apparatus for detecting and measuring conditions affecting color |
-
1980
- 1980-07-26 JP JP10293880A patent/JPS5946098B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5728338A (en) | 1982-02-16 |
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