JPS6074635A - 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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- JPS6074635A JPS6074635A JP58182006A JP18200683A JPS6074635A JP S6074635 A JPS6074635 A JP S6074635A JP 58182006 A JP58182006 A JP 58182006A JP 18200683 A JP18200683 A JP 18200683A JP S6074635 A JPS6074635 A JP S6074635A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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】
(1)発明の技術分野
本発明は半導体装置の製造方法、詳しくはコンブリメン
タリイ・エピタキシャル・バッシベーテソド・インテグ
レーテッド・サーキット(Comple−mentar
y Epitaxial Pa5sivated In
tegrated C1r−cuit(以下CEPIC
と略称する))を作る製造工程において、段差部を平坦
化した後に位置合せをなす方法に関する。
タリイ・エピタキシャル・バッシベーテソド・インテグ
レーテッド・サーキット(Comple−mentar
y Epitaxial Pa5sivated In
tegrated C1r−cuit(以下CEPIC
と略称する))を作る製造工程において、段差部を平坦
化した後に位置合せをなす方法に関する。
(1)
(2)技術の背景
エピタキシャル・パッシベーテッド・インテグレーテッ
ド・サーキット(EPIC)の製造工程を第1図の断面
図を参照して説明すると、例えばp型シリコン基板1に
異方性エツチングにより数十μmのオーダーのV溝2を
掘り、表面を酸化して酸化膜3を形成し、その上に基板
1とほぼ同じ厚さの多結晶シリコン(ポリシリコン)4
を被着し、次いで基板1を研摩、研削またはエツチング
で図に点線で示すところまで除去し、図示のものを上下
逆にして島5にトランジスタ、ダイオード、抵抗を作る
。
ド・サーキット(EPIC)の製造工程を第1図の断面
図を参照して説明すると、例えばp型シリコン基板1に
異方性エツチングにより数十μmのオーダーのV溝2を
掘り、表面を酸化して酸化膜3を形成し、その上に基板
1とほぼ同じ厚さの多結晶シリコン(ポリシリコン)4
を被着し、次いで基板1を研摩、研削またはエツチング
で図に点線で示すところまで除去し、図示のものを上下
逆にして島5にトランジスタ、ダイオード、抵抗を作る
。
かくして作られた装置においては、素子それぞれが厚い
酸化膜(数μmのオーダー)により底と横で分離されて
いるので(完全絶縁骨1i11i) 、きわめて高耐圧
の素子が形成される利点がある。島5は基板1の導電型
と同じ導電型に、すなわち基板がp型であればp型に、
n型であればn型に形成される。
酸化膜(数μmのオーダー)により底と横で分離されて
いるので(完全絶縁骨1i11i) 、きわめて高耐圧
の素子が形成される利点がある。島5は基板1の導電型
と同じ導電型に、すなわち基板がp型であればp型に、
n型であればn型に形成される。
上記のEPICに対し、p型の島とn型の島が混在(2
) するものはEPICとコンブリメンタリイ (comp
le−mentary >であるという意味でCEPI
Gと呼称され、第2図の断面図に示される如くに形成さ
れる。すなわち、例えばp−型のシリコン基板11に前
記例と同様にV溝を掘り、全面酸化して酸化膜12を形
成し、n〜型の島を作る部分上においてのみ酸化膜12
を除去し、n−型単結晶のエピタキシャル層を成長する
。酸化膜12上にはポリシリコン14が成長するので、
エピタキシャル[12以外の溝部分はポリシリコン14
で埋められ、次いで酸化膜15を作ると、第2図に示さ
れる如くn−型の島13とp−型の島]5とが混在して
形成される。p−型の島15の部分は第3図に拡大して
示される。
) するものはEPICとコンブリメンタリイ (comp
le−mentary >であるという意味でCEPI
Gと呼称され、第2図の断面図に示される如くに形成さ
れる。すなわち、例えばp−型のシリコン基板11に前
記例と同様にV溝を掘り、全面酸化して酸化膜12を形
成し、n〜型の島を作る部分上においてのみ酸化膜12
を除去し、n−型単結晶のエピタキシャル層を成長する
。酸化膜12上にはポリシリコン14が成長するので、
エピタキシャル[12以外の溝部分はポリシリコン14
で埋められ、次いで酸化膜15を作ると、第2図に示さ
れる如くn−型の島13とp−型の島]5とが混在して
形成される。p−型の島15の部分は第3図に拡大して
示される。
(3)従来技術と問題点
第2図に戻ると、酸化膜I5を作った後に全面に窒化膜
を被着し、この窒化膜をn−型の島13の上方にのみ残
す如くにバターニングし、それ以外の部分の酸化膜15
を除去するためのエツチングが行われる。このための位
置合せとパターニングにおいて、n−型の島13の上表
面と、p−型の島15の(3) 上のポリシリコン14との間の段差Sが60μm以上も
あるために、前記した位置合せとパターニングが著しく
困難であり、集積度の高い微細パターンの形成が難しい
問題がある。
を被着し、この窒化膜をn−型の島13の上方にのみ残
す如くにバターニングし、それ以外の部分の酸化膜15
を除去するためのエツチングが行われる。このための位
置合せとパターニングにおいて、n−型の島13の上表
面と、p−型の島15の(3) 上のポリシリコン14との間の段差Sが60μm以上も
あるために、前記した位置合せとパターニングが著しく
困難であり、集積度の高い微細パターンの形成が難しい
問題がある。
(4)発明の目的
本発明は上記従来の問題に鑑み、CEPICの製造工程
において位置合せの障害となる段差部を平坦化し、しか
る後に位置合せや、バターニングをなしうる方法を提供
することを目的とする。
において位置合せの障害となる段差部を平坦化し、しか
る後に位置合せや、バターニングをなしうる方法を提供
することを目的とする。
(5)発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、コンブリメンタリイ
・エピタキシャル・パンシベーテソド・インテグレーテ
ッド・サーキットを作る工程において、半導体基板と同
導電型の島形成領域上の多結晶シリコン層表面の酸化膜
を除去し、しかる後に前記多結晶シリコン層を前記島形
成領域上の酸化膜の部分まで除去する工程を含むことを
特徴とする半導体装置の製造方法を提供することによっ
て達成される。
・エピタキシャル・パンシベーテソド・インテグレーテ
ッド・サーキットを作る工程において、半導体基板と同
導電型の島形成領域上の多結晶シリコン層表面の酸化膜
を除去し、しかる後に前記多結晶シリコン層を前記島形
成領域上の酸化膜の部分まで除去する工程を含むことを
特徴とする半導体装置の製造方法を提供することによっ
て達成される。
(6)発明の実施例
(4)
以下本発明実施例を図面によって詳説する。
本発明の方法においては、第3図に示される構造が形成
された後に、p−型の島15の上に被着されたポリシリ
コン層14の表面に形成された酸化膜15のみを例えば
研摩によって除去する(第4図)。
された後に、p−型の島15の上に被着されたポリシリ
コン層14の表面に形成された酸化膜15のみを例えば
研摩によって除去する(第4図)。
次いで、KOH(または硝酸)を用いるコントロールエ
ツチングによってポリシリコン層14を選択的に除去す
る。酸化膜12は数μmの厚さに形成されているので、
それは前記したエツチングに対してストッパーとしての
機能を十分に果す。次いで全面に酸化膜を再度形成し、
しかる後に次の位置合せ、パターニングの工程に移る。
ツチングによってポリシリコン層14を選択的に除去す
る。酸化膜12は数μmの厚さに形成されているので、
それは前記したエツチングに対してストッパーとしての
機能を十分に果す。次いで全面に酸化膜を再度形成し、
しかる後に次の位置合せ、パターニングの工程に移る。
更に、本発明の実施例を第6図を参照して説明する。
第6図(a):
p−型、結晶方位<100 )のシリコン基板21を酸
化して6000人の膜厚の酸化膜(二酸化シリコン膜、
SiO2膜)22を作り、p−型の島を作る部分の上の
酸化膜22のみを残しV溝を掘り、p−型の島23を形
成する。
化して6000人の膜厚の酸化膜(二酸化シリコン膜、
SiO2膜)22を作り、p−型の島を作る部分の上の
酸化膜22のみを残しV溝を掘り、p−型の島23を形
成する。
(5)
第6図(b):
■溝作成の時にマスクとして使った酸化lI*22を除
去し、全面に4000人の膜厚のSiO2膜24膜形4
する。
去し、全面に4000人の膜厚のSiO2膜24膜形4
する。
第6図(C):
島23にp++埋没層を作るための不純物拡散をなすた
めの窓開きをなす。
めの窓開きをなす。
第6図(d):
例えばボロンをイオン注入し、活性化してp+型領領域
25形成し、全面をウォッシュアウトし、酸化して10
00人の膜厚の5i02膜26を形成し、次いで200
0人の膜厚の窒化膜27を被着し、それをバターニング
し窓開きする。
25形成し、全面をウォッシュアウトし、酸化して10
00人の膜厚の5i02膜26を形成し、次いで200
0人の膜厚の窒化膜27を被着し、それをバターニング
し窓開きする。
第6図(e):
熱酸化によって20000人の膜厚の5i02膜28を
作り、窒化膜27を燐酸ボイルによって除去する。
作り、窒化膜27を燐酸ボイルによって除去する。
第6図(f):
次のエピタキシャル成長のため表面をきれいにするため
、5i02膜28を1000人程度コントロールエツチ
ングで除去し、シリコンのエピタキシャル(6) 成長を行うと、 5i02膜の上にはポリシリコンが成
長してポリシリコン層29が形成され、シリコン基板2
1のきれいにされた表面上にはn+型エピタキシャルN
30が成長する。次いで化学気相成長法(CVD法)テ
5000人の膜厚CD SiO2膜31を被着する。
、5i02膜28を1000人程度コントロールエツチ
ングで除去し、シリコンのエピタキシャル(6) 成長を行うと、 5i02膜の上にはポリシリコンが成
長してポリシリコン層29が形成され、シリコン基板2
1のきれいにされた表面上にはn+型エピタキシャルN
30が成長する。次いで化学気相成長法(CVD法)テ
5000人の膜厚CD SiO2膜31を被着する。
第6図(g):
次いで本発明の方法によりラッピングにより島23の上
方の5i02膜31を除去し、KO)lを用いポリシリ
コン層29をエツチング(頭削り)する。引続き200
0人の膜厚に薄くなった5i02膜31をウォッシュア
ウトする。
方の5i02膜31を除去し、KO)lを用いポリシリ
コン層29をエツチング(頭削り)する。引続き200
0人の膜厚に薄くなった5i02膜31をウォッシュア
ウトする。
第6図(h):
CVD法で5000人の膜厚の5i02膜32を成長し
、引続き1500人の膜厚の窒化膜33を被着する。
、引続き1500人の膜厚の窒化膜33を被着する。
第6図(1):
窒化膜33がn−エピタキシャル層30の上にのみ残る
ようエツチングし、5102膜32を島23の上方部分
のみエツチング除去する。
ようエツチングし、5102膜32を島23の上方部分
のみエツチング除去する。
第6図(j):
(7)
KOI+を用い遷移領域34をエツチングする。
第6図(k):
窒化膜33をマスクに5i02膜32をエツチングし、
(KOH+ IPA + EA)溶液で■溝35を掘る
。
(KOH+ IPA + EA)溶液で■溝35を掘る
。
第6図(1):
燐酸で窒化膜33を除去し、次いでSiO2膜32全3
2する。
2する。
第6図tm+、第6図(n):
燐をイオン注入し活性化してn+型埋没層36を形成し
、全面に2.1μmの膜厚のSiO2膜37全37する
。ここで前記したシリコン基板21の研削を行った後に
上下逆にしたものは第3図fnlに示される。p−型の
島23とn−型の島30とはそれぞれp+型埋没層25
、n+型埋没層36を介し厚い酸化膜37で底と横で分
離されている。なお38はポリシリコン層を示す。
、全面に2.1μmの膜厚のSiO2膜37全37する
。ここで前記したシリコン基板21の研削を行った後に
上下逆にしたものは第3図fnlに示される。p−型の
島23とn−型の島30とはそれぞれp+型埋没層25
、n+型埋没層36を介し厚い酸化膜37で底と横で分
離されている。なお38はポリシリコン層を示す。
第6図(0):
全面にSiO2膜39全39し、その上にレジスト膜4
0を塗布形成し、それをp−型の島23の部分で窓開き
し、その窓を通して燐をイオン注入しく工(8) ネルギー100 KeV、ドーズ量27X 10”cn
+−2)、レジスト膜40を除去する。イオン注入領域
は点線で示す。
0を塗布形成し、それをp−型の島23の部分で窓開き
し、その窓を通して燐をイオン注入しく工(8) ネルギー100 KeV、ドーズ量27X 10”cn
+−2)、レジスト膜40を除去する。イオン注入領域
は点線で示す。
第6図(p):
次のボロンのイオン注入に備えてベース酸化により S
iO2膜39全3900人の膜厚にし、次いでレジスト
膜41を塗布形成し、n−型の島30の部分に窓開きを
なす。次いでボロンをエネルギー180 KeV、ドー
ズ量6×IO′4′cm−2のドーズ量でイオン注入す
る。イオン注入領域は点線で示す。
iO2膜39全3900人の膜厚にし、次いでレジスト
膜41を塗布形成し、n−型の島30の部分に窓開きを
なす。次いでボロンをエネルギー180 KeV、ドー
ズ量6×IO′4′cm−2のドーズ量でイオン注入す
る。イオン注入領域は点線で示す。
第6図(q):
1200℃、45分、乾窒素雰囲気中でアニールして注
入イオンを活性化し、n型ベース42、p型ベース43
を形成する。
入イオンを活性化し、n型ベース42、p型ベース43
を形成する。
第6図(r):
5i02膜39を部分44が薄くなるよう部分的にコン
トロールエツチングし、その部分を通してボロンをイオ
ン注入してn型ベース領域にエミッタ45を形成する。
トロールエツチングし、その部分を通してボロンをイオ
ン注入してn型ベース領域にエミッタ45を形成する。
第6図(S):
(9)
酸化膜39を部分46で部分的にエツチング除去し、1
4%PSG (燐・シリケート・ガラス)膜47を2.
5μmの膜厚に被着し、それを図示の如くにエツチング
する。
4%PSG (燐・シリケート・ガラス)膜47を2.
5μmの膜厚に被着し、それを図示の如くにエツチング
する。
第6図(t):
熱拡散によってp型ベース43にエミッタ48を形成す
る。次いでPSG膜47を除去する。
る。次いでPSG膜47を除去する。
引続き電極窓開き、第1層アルミニウム配線49を設け
、PSG膜50を被着し、第2層アルミニウム配線51
を形成し、PSGの保護膜51を被着し、背面エツチン
グをなしその背面に金を蒸着して電極(図示せず)を形
成すると、第7図に断面図で示される装置が完成する。
、PSG膜50を被着し、第2層アルミニウム配線51
を形成し、PSGの保護膜51を被着し、背面エツチン
グをなしその背面に金を蒸着して電極(図示せず)を形
成すると、第7図に断面図で示される装置が完成する。
(7)発明の効果
以上詳細に説明した如く本発明によれば、C[!PIC
の製造工程において平坦化された状態で位置合せ、パタ
ーニングが可能となり、高耐圧の集積度の高い微細なパ
ターンが形成される効果がある。
の製造工程において平坦化された状態で位置合せ、パタ
ーニングが可能となり、高耐圧の集積度の高い微細なパ
ターンが形成される効果がある。
第1図はEPIC要部の断面図、第2図はCEPIC要
(10) 部の断面図、第3図は第2図のデバイスのp型の島の部
分の拡大断面図、第4図と第5図は本発明の方法の特徴
を示す断面図、第6図は本発明の方法の実施例を示すた
めの工程図、第7図は第6図に示す工程により作られる
装置の断面図である。 11− シリコン基板、12−・酸化膜、13−n−型
の島、14−ポリシリコン層、1s−p−型の島、21
− シリコン基板、22−−−5i02膜、23−f)
−型の島、2t−3iO2膜、25−p+型領領域2(
r−5i02膜、27−窒化膜、28−SiO2膜、2
9−ポリシリコン層、3O−n−型エピタキシャル層、
3l−3iO2膜、32−5iOz膜、33−窒化膜、
34−遷移領域、35−V溝、36−n++埋没層、3
7−5i02膜、38−ポリシリコン層、39−・−5
i02膜、40、41− レジスト膜、42−n型ベー
ス、43−p型ベース、44一部分的エツチング部分、
4訃−エミッタ、46− エツチング除去部分、47−
PSG膜、48− エミッタ、 (11) 49−第1層アルミニウム配線、5O−PSG膜、51
−第2層アルミニウム配線(12) ハ ^ ← O o −00 ハ ハ ハ C) L−φ − ! −ノ Nノ ヘ ヘ ヘ ・−+ y へ 手続補正書(自R) 昭和 年 月 日 1事件の表示 昭和タオ年詩許願第1g2oo1号 2、発明の名称 半導体装置の製造方法3 補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区に小l用11015番地(
522)名称富士通株式会社 4 代 理 人 住所 神奈川県川崎市中原区上小田中
1015番地富士通株式会社内 8、補正の内容別紙の通り (1)本願の特許請求の範囲を次のとおり補正する0[
単結晶半導体基板表面に凸状の島領域を形成する工程。 成する工程。 する工程。 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法0」(
2)本願明細書第4頁第11行〜第19行を次のとおり
補正する。 [そしてこの目的は本発明によれば、単結晶半導体基板
表面に凸状の島領域を形成する工程、該島領域表面上を
絶縁膜で被覆する工程、エピタキ半導体層を、露出され
ている基板上に単結晶半導体層をそれぞれ設ける工程、
該多結晶及び単結晶半導体層の表面に被膜を形成する工
程、該凸状の多結晶半導体層の頂部の該被膜を除去する
工程。 該被膜をマスクに17て前記島領域上の露出された多結
晶半導体層を除去する工程、を有することを特徴とする
半導体装置の製造方法を提供することによって達成され
る。」
(10) 部の断面図、第3図は第2図のデバイスのp型の島の部
分の拡大断面図、第4図と第5図は本発明の方法の特徴
を示す断面図、第6図は本発明の方法の実施例を示すた
めの工程図、第7図は第6図に示す工程により作られる
装置の断面図である。 11− シリコン基板、12−・酸化膜、13−n−型
の島、14−ポリシリコン層、1s−p−型の島、21
− シリコン基板、22−−−5i02膜、23−f)
−型の島、2t−3iO2膜、25−p+型領領域2(
r−5i02膜、27−窒化膜、28−SiO2膜、2
9−ポリシリコン層、3O−n−型エピタキシャル層、
3l−3iO2膜、32−5iOz膜、33−窒化膜、
34−遷移領域、35−V溝、36−n++埋没層、3
7−5i02膜、38−ポリシリコン層、39−・−5
i02膜、40、41− レジスト膜、42−n型ベー
ス、43−p型ベース、44一部分的エツチング部分、
4訃−エミッタ、46− エツチング除去部分、47−
PSG膜、48− エミッタ、 (11) 49−第1層アルミニウム配線、5O−PSG膜、51
−第2層アルミニウム配線(12) ハ ^ ← O o −00 ハ ハ ハ C) L−φ − ! −ノ Nノ ヘ ヘ ヘ ・−+ y へ 手続補正書(自R) 昭和 年 月 日 1事件の表示 昭和タオ年詩許願第1g2oo1号 2、発明の名称 半導体装置の製造方法3 補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区に小l用11015番地(
522)名称富士通株式会社 4 代 理 人 住所 神奈川県川崎市中原区上小田中
1015番地富士通株式会社内 8、補正の内容別紙の通り (1)本願の特許請求の範囲を次のとおり補正する0[
単結晶半導体基板表面に凸状の島領域を形成する工程。 成する工程。 する工程。 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法0」(
2)本願明細書第4頁第11行〜第19行を次のとおり
補正する。 [そしてこの目的は本発明によれば、単結晶半導体基板
表面に凸状の島領域を形成する工程、該島領域表面上を
絶縁膜で被覆する工程、エピタキ半導体層を、露出され
ている基板上に単結晶半導体層をそれぞれ設ける工程、
該多結晶及び単結晶半導体層の表面に被膜を形成する工
程、該凸状の多結晶半導体層の頂部の該被膜を除去する
工程。 該被膜をマスクに17て前記島領域上の露出された多結
晶半導体層を除去する工程、を有することを特徴とする
半導体装置の製造方法を提供することによって達成され
る。」
Claims (1)
- コンブリメンタリイ・エピタキシャル・パッシベーテッ
ド・インテグレーテッド・サーキットを作る工程におい
て、半導体基板と同導電型の島形成領域上の多結晶シリ
コン層表面の酸化膜を除去し、しかる後に前記多結晶シ
リコン層を前記島形成領域上の酸化膜の部分まで除去す
る工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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KR1019840005729A KR890003146B1 (ko) | 1983-09-30 | 1984-09-19 | 유전체 격리구조를 가진 보상 반도체장치를 제조하는 방법 |
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DE8484401871T DE3473690D1 (en) | 1983-09-30 | 1984-09-21 | Method for producing a complementary semiconductor device with a dielectric isolation structure |
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Family
ID=16110672
Family Applications (1)
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Citations (2)
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JPS5642352A (en) * | 1979-09-17 | 1981-04-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of composite semiconductor device |
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1984
- 1984-09-19 KR KR1019840005729A patent/KR890003146B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1984-09-19 US US06/652,075 patent/US4579625A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-09-21 EP EP84401871A patent/EP0140749B1/en not_active Expired
- 1984-09-21 DE DE8484401871T patent/DE3473690D1/de not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS59202647A (ja) * | 1983-05-02 | 1984-11-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
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