JPS6024039A - 半導体装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は半導体装置に関し、特に為耐圧にして段切れの
ない改良された半導体装直に関する。

〔従来技術〕

従来、半導体装置、例えば縦型ＮＰＮ）ランジスタの高
耐圧化を実現するためには、エピタキシャル層の比抵抗
を高くしたシエピタキシャル層の厚さを厚くしたシ、拡
散層の深さを深くすることなどが行なわれておシ、トラ
ンジスタ単体の高耐圧化は比較的容易に実現できる。

しかし高耐圧集積回路装置（以後高耐圧ＩＣと記す）に
おいては、配線が拡散層上をフィールド酸化膜を介して
横切ることは免れ得ないことである。例えば高電位の配
線がＰ中型絶縁分離層上をフィールド酸化膜を介して横
切る場合に、いわゆる絶縁耐圧が低下することが知られ
ている。又低電位の配曜〃：エビクキシャル層懺面のＰ
型反転を防止するために設けられたＮ型チャンネルスト
ッパー領域上をフィールド酸化膜を介して横切る、１針
に、その低電鼠配線釦接続される領域とＮ１型チャンネ
ルストッパー領域との耐圧が低下することが知られてい
る。

これらの耐圧低下現象は配線の電位と拡散層の電位との
相互作用によシフイールド酸化膜を介して亀気力腺が終
端し電界強度が上昇するからである。なお、この電界強
度はフィールド酸化ノ模が薄い程大きいため耐圧低下は
顕著になる。

従って尚耐圧ＩＣにおいてはフィールド酸化膜を厚くす
る必要がるる。

フィールド酸化膜を厚くする手段としては、酸化時間を
増大ざセることも考えられるが、非能率的であシ、かつ
結晶欠陥等の発生を助長する結果となる。又／ことえ酸
化膜を厚くし得たとしても配線の段切れの問題が発生す
る。

〔元側の目的〕 不発明の目的は、上記問題点を解決し、高耐圧化が実現
できると共に、配線の段切れ問題の発生しない半導体装
置を提供することにちる。

〔発明の構成〕

本発明の半導体装置は、少くとも１つの拡散層とそれに
伴うＰＮ接合を含む半導体基板上に形成され前記拡散層
に第１コンタクト開口部を有する第１絶縁膜と、該第１
絶縁膜上に形成され前記第１コンタクト開口部を含み該
開口部より広い第２コンタクト開口部を有する＠２絶縁
膜と、前記第１及び第２コンタクト開口部を介して前記
拡散層に接続する電極とを含んで構成される。

〔実施例の説明〕

次に、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例の構造並びに
その製造方法を説明するための工程順に示した断面図で
おる。

なお本実施例は縦型ＮＰＮ　）ランジスタを富む高耐圧
ＩＣに実施した場合である。

第１図＜ａ）に示すように、縦型ＮＰＮ　）ラン・ジス
タを周知の方法で形成する。図において１はＰ型半導体
基板、２はＮ　型埋込層、３はＰ＋型埋込層、４ｄ、Ｎ
−型エピタキシャル層、５はＰ＋型絶縁分離層、６はＮ
＋型エミッタ領域、７はＰ型ベース領域、８はＮヘコレ
クタ領域である。以上のようにして半導体基板に縦型Ｎ
ＰＮ）ランジスタの構成領域が形成される。

次に、本発明の第１の絶縁膜として熱酸化シリコン酸化
膜９を約１μｍ〜１．５μｍの厚さに形成する。

次に第１図００））に示すように、エミッタ領域６、ベ
ース領域７、コレクタ領域８に対して第１コンタクト開
ロ部１０，１１．１２を熱酸化シリコン酸化膜９に設け
る。

次に第２の絶縁膜としてＣＶＤ法によるシリコン酸化膜
（以下ＣＶＤ−８ｉ０．膜と記す）１３を約１．０μｍ
の厚ざに形成する。第２の絶縁膜としてＰｉ　ＣＶＤ−
８ｉｏ、％　１３　（７）上に膜厚的３ｏｏＪのリンガ
ラス膜（以下ＰＳＧ膜とＥｒｒす）１４を全面に形成し
た２層構造のものでもよい。ＰＳＧ膜１４はゲッタリン
グ効果があるため第２絶縁膜としてこの２層の膜を使用
することは製品の信頼性上からもよシ良い結果が得られ
る。

次に第１図（Ｃ）に示すように、第１コンタクト開ロ部
１０，１１．１２を含み該開口部よシ広い第２コア１’
り）開口部２０，２１．２２ヲＣＶＤ−８ｉ０．　ｊＪ
ｌｆ１３及びＰ８Ｇ膜１４を同時にエツチングすること
により形成する。

このときエミッタ領域６及びベース領域７の第２コンタ
クト開口部２０及び２１は１部においてベース・コレク
タ接合を含むように延在して形成すると後で説明するよ
うにフィールドプレート効果が上昇するのでより良い結
果が得られる。

次に、第１図（ｄ）に示すように１全面アルミニウムを
蒸着した後、第２コンタクト開口部を覆うように電極パ
ターン１５，１６．１７を形成する。

最後にオーミックコンタクトをとるために窒素雰囲気中
で熱処理する。

以上で、本発明の一実施例による縦型ＮＰＮ）ランジス
タを含む高耐圧ＩＣが完成する。

本発明の一実施例による縦型ＮＰＮ）ランジスタを含む
高耐圧ＩＣではフィールド絶縁膜として従来一般に使用
きれている厚い単層の熱酸化シリコン酸化膜に代え、第
１絶縁膜としての熱酸化シリコン酸化膜と第２絶縁膜と
してのＣＶＤ−８ｉ０゜膜又はＣＶＤ−８ｉｎ、膜とＰ
ＳＧ膜の２層膜の複合膜を使用しているので第１絶縁膜
である熱酸化シリコン酸化膜を従来のように淳くするこ
となく厚いフィールド絶縁膜を形成することができる。

従って１配線がフィールド絶縁膜を介して拡散層を横切
ることによる耐圧低下を防止することができる。

又、コンタクト開口部は第１コンタクト開口部よシ第２
コンタクト開口部を広く形成しているので、開口部はス
テップ状になシその上に形成された配線の段切れ問題を
減小させることができる。

又、ＣＶＤ−８ｊＯ，Ｈのエツチングレートは速いため
開口部の形成時サイドエッチが起とシテーパを形成する
ため、この面からも配線の段切れを防止することができ
る。

さらに、エミッタ及びベース領域の第２コンタクト開口
部をコレクタ領域の一部であるエピタキシャル層まで延
在させるとベース・コレクタ接合上の絶縁膜は熱酸化シ
リコン酸化膜のみとなシ、エミッタ電極及びベース電極
によるフィールドプレート効果が上昇し、ベース・コレ
クタ接合の耐圧は上昇するという付加の効果も得られる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、段切れの心配を
することなく、厚いフィールド絶縁膜を容易に形成する
ことができ、よって耐圧をあけることができ、災に第２
コンタクト開口部にＰＮ接合を含ませることによシフイ
ールドプレート効果も上昇させることができ、更に高耐
圧化が図れる牛導体装置を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）〜（ｄ）は本発明の一実施例並びにその製
造方法を説明するための工程ノ誼に示した断面図である
。 ｌ・・・・・・Ｐ型半導体基板、２・・・・・・Ｎｔ型
埋込層、３・・・・・・Ｐ　型埋込ノー、４・・・・・
・Ｎ−型エピタキシャル層、５・・・・・・Ｐ＋型絶縁
分離層、６・・・・・・Ｎ＋型エミッタ領域、７・・・
・・・Ｐ型ベース領域、８・・・・・・Ｎ懺コレクタコ
ンタクト領域、９・・・・・・熱酸化シリコン酸化膜、
１０・・山・エミッタ第１コンタクト開口部、１１・・
・・・・ベース第１コンタクト開口部、１２・・・・・
・コレクタ第１コンタクト開口部、１３・・・・・・Ｃ
ＶＤ・”　１０！　＃、１４・・・・・・ＰＳＧ膜、１
５・・・用エミッタ電極パターン、１６・・印・ベース
電極パターン、１７・・・・・・コレクタ電極パターン
、２ｏ・・・・・・エミッタ第２コンタクト開口部、２
１・旧・・ベース第２コンタクト開口部、２２・・・・
・・コレクタ第２コンタクト開口部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１ン　少くとも１つの拡散層とそれ忙伴うＰＮ、７９
   合を含む半導体基板上に形成され前記拡散層に第１コン
   タクト開口部を有する第１絶縁膜と、該第１絶縁膜上に
   形成され前記第１コンタクト開口部を含み該開口部よシ
   広い第２コンタクト開口部を有する第２絶縁膜と、前記
   第１及び第２コンタクト開口部を介して前記拡散層に接
   続する電極とを含むことを特徴とする半導体装置。 （２ン　第２：７ンタクト開口部が基板に形成され九Ｐ
   Ｎ接合を含んで広く設けられた特許請求の範囲第（１）
   項記載の半導体装置。 （３）　第２絶縁膜がＣＶＤ−８４０２でおる特許請求
   範囲第（１）項又は第（２）項記載の半導体装置。 （４）第２絶縁膜がＣＶＤ−８ｉ０．とその上に形成さ
   れたリンガラス膜の２層構造である特許請求の範囲第（
   υ項又は帛（２）項記載の半導体装置。