JPS61268027A - 半導体装置の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 乙の発明は、Ｓｉ基板上に精度のよい階段状の段差構造
を形成する半導体装置の製造方法に関する。

（従来の技術） 浅い接合で高耐圧性能を必要とする半導体装置において
、フィールドプレート電極を有する構造では、電界集中
を緩和するため、フィールドプレート電極直下の絶縁膜
厚とＰＮ接合が表面にあられれる領域の直上の絶縁膜厚
は各々最適値があり、したがって、絶縁膜構造は階段状
にするのが望ましい。

また、一般に電極の形成において、電極の段切れ防止に
階段状の段差構造を用いることがあり、膜厚精度のよい
なだらかな階段状の形状の段差構造の形成が必要とされ
る。

従来の半導体装置の製造方法の例を第３図（ａ）〜第３
図（ｄ）にしたがって説明する。この第３図（ａ）〜第
３図（ｄ）はこの発明と同一出願人が先に出願した特願
昭５９−４７１９７号および特願昭５９−４７１９８号
明細書において、「（従来技術）」の説明の欄にも示さ
れる。

まず、第３図（ａ）に示すように、Ｎ型Ｓｉ基板１中に
Ｐ型拡散層２があり、Ｓｔ基板１上に膜厚Ｔ□（１〜５
μｍ）なる二酸化シリコン層３が形成されている。

次に、第３図（ｂ）に示すように、通常のホト・エッチ
工程で、二酸化シリコン層３の一部を除去し、開口部４
を形成し、膜厚Ｔ、（０，５〜４μｍ）を有する二酸化
シリコン層を残す。

次に、第３図（ｅ）に示すように、開口部４の内部でか
つＰ型拡散層２上の二酸化シリコン層３を通常のホト・
エッチ工程にて除去することで開口部５を形成する。

次に、第３図（ｄ）に示すように、電極６を形成するこ
とで二酸化シリコン膜３が膜厚Ｔ１．　Ｔ、を有する階
段状の段差を有する構造を形成する。

（発明が解決しようとする問題点） ここでは、一つの方法として、エツチング時間により二
酸化シリコン層３の膜厚Ｔ２を調整する。

したがって、所望の膜厚に正確に二酸化シリコン層３を
エツチング除去することが困難で、二酸化シリコン層３
の膜厚を精度良く制御ができなかった。

また、段差部分の形成はエツチングの方法、条件によっ
て決まり、エツチング面に鋭い面が出るため、なだらか
な階段状の段差を形成するのが困難で、電極の段切れが
おこりやすかった。

この発明は、前記従来技術がもっている問題点のうち、
二酸化シリコン層の膜厚を正確に制御できないことおよ
びなだらかな階段状の段差を形成できない点について解
決した半導体装置の製造方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、半導体装置の製造方法において、半導体基
板上に形成した第１の絶縁膜層に開口部を形成した後、
この第１の絶縁膜とは膜厚の異なる第２の絶縁膜を形成
する工程を導入したものである。

（作　用） この発明によれば、以上のように半導体装置の製造方法
に上記工程を導入したので、第１の絶縁。

膜層に開口部を形成した後熱酸化することにより、第１
の絶縁膜層と半導体基板上での酸化膜の成長速度が異な
り、開口部に第１の絶縁膜層とは厚さが異なる第２の絶
縁膜層がなだらかな階段状の段差構造をもって形成され
、したがって、前記問題点を除去できる。

（＊雄側） 以下、この発明の半導体装置の製造方法の実施例につい
て図面に基づき説明する。第１図（ａ）ないし第１図（
ｅ）はその一実施例の製造工程を示す図である。

まず、第１図（ａ）に示すように、Ｎ型Ｓｔ基板１１上
に膜厚Ｔ、（０，５〜２μｍ）なる二酸化シリコン層１
２が形成されている。次に第１開山）に示すように、通
常のホト・エッチ工程にて二酸化シリコン層１２の一部
を除去して開口部１３を形成する。

次に、第１図（Ｃ）に示すように、熱酸化することで、
開口部１３に膜厚Ｔ（０，１〜１５μ！１１）なる窒 二酸化シリコン層１５を形成し、その後、さらに酸化膜
上に膜厚Ｔ３（５００〜５０００人）なる窒化シリコン
膜１４を形成する。

次に、第１図（ｄ）に示すように、開口部１３の一部を
、たとえばドライ・エッチにて窒化シリコン膜１４を除
去し、さらに、その後通常のホト・エッチにて二酸化シ
リコン層１５の一部を除去し開口部１６を設け、Ｐ型不
純物を熱拡散することで、Ｐ型拡散層１７を形成する。

ここで、Ｐ型拡散層１７とＮ型Ｓｉ基板１１で形成され
る接合部で基板表面に露出している部分１７ａ上の酸化
膜厚は前記窒化シリコン膜１４で保存きれ、Ｔ２のまま
である。

次に、Ｐ型拡散層１７上の一部の二酸化シリコン層１５
を除去し、Ｐ型拡散層１７上にコンタクト部１８を形成
後電極１９を形成することで、膜厚Ｔ、、　Ｔ、による
なだらかな形状の階段状の段差構造を有する半導体装置
を形成するととができる。

第２図（ａ）〜第２図（ｃ）はこの発明の半導体装置の
製造方法の第２の＊雄側の製造工程を示す図である。ま
ず、第２図（ａ）に示すように、上記実施例における第
１図（ａ）〜第１図（Ｑ）の工程と同様の工程を経て、
Ｎ型Ｓｉ基板１０１上に厚さＴ１の二酸化シリコン層１
０２、その開口部１０４の部分の厚さＴの二酸化シリコ
ン層１０５、厚さＴ３の窒化シリコン膜１０６の形成後
、Ｎ型Ｓｉ基板１０１にＰ型拡散層１０７を形成して厚
さＴ、、Ｔ、よりなる段差をもった二酸化シリコン層１
０２上に開口部１０４を有する窒化シリコン膜１０６か
らなる基板を用意する。

次に、第２図（ｂ）に示すように、ＣＶＤにより膜厚Ｔ
４（０，１〜２μｍ）なる二酸化シリコン層１１０を形
成する。

次に、第２図（ｅ）に示すように、Ｐ型拡散層１７上の
一部の二酸化シリコン層１０５を除去し、コンタクト部
を形成した後、電極１０８を形成することで、なだらか
な形状の階段状の段差構造をもつ半導体基板が製造され
る。

このように、二酸化シリコン層１２の膜厚Ｔ１が１〜２
μｍ程の厚い場合に、二酸化シリコン膜１０５の膜厚Ｔ
が０．１〜１μｍ形成してもほとんどニー化シリコン膜
厚Ｔが増加せず、膜厚制御が容易である。

特に、３００ｖ以上の高耐圧を得るためには、膜厚Ｔが
２μｍ以上必要とするが、第２の実施例を行えば、ＣＶ
Ｄ二酸化シリコンを段差形成後に形成するので、なだら
かな段差形状で二酸化シリコン層の厚い構造を形成する
ことができる。

したがって、所望の段差膜厚を精度よく形成することが
でき、かつなだらかな形状を形成することができる。高
耐圧特性を要求される半導体素子では、前記の例で示さ
れたように、段差構造をもつ絶縁膜上にフィールドプレ
ート電極を用いることが多い。

この場合、異なる膜厚を有する絶縁膜は各々厳密に制御
される必要があり、また段差部での電極の段切れが発生
しないことが必要である。この発明は、これに対して非
常に有効な手段であるため、たとえば前出の高耐圧素子
の製造に利用することができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、この発明によれば、第１の
絶縁膜層上と半導体基板上の酸化膜成長速度の違いによ
り階段上の段差構造を形成したので、段差部分はなだら
かな形状になる利点がある。

また、段差構造形成後、窒化シリコン膜を設けることで
後の熱処理では膜厚が変化しないので、段差構造形成時
の膜厚を保つことができる。

さらに、第１の絶縁層の膜厚Ｔ、が１〜２μｍと厚い場
合では、第２の絶縁膜層の膜厚Ｔ２が０．１〜１μｍ形
成してもほとんど膜厚Ｔ□が増加しないので、膜厚制御
が容易で、段差膜厚を精度よくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ないし第１図（０）はこの発明の半導体装
置の製造方法の一実施例の工程説明図、第２図（ａ）な
いし第２図（Ｃ）はこの発明の半導体装置の製造方法の
他の実施例の工程説明図、第３図（ａ）ないし第３図（
ｄ）は従来の半導体装置の製造方法の工程説明図である
。 １１．１０１・・・Ｎ型Ｓｉ基板、１２，１０２゜１５
．１０５・・・二酸化シリコン層、１３，１６゜１０４
・・・開口部、１４，１０６・・・窒化シリコン膜、１
７．１０７・・・Ｐ型拡散層、１９，１０８・・・電極
。 第１図 第１図 １１：Ｎ型Ｓｉ基ネ反 １２．１５：二内後イεンリコンク１ １３．１６１ｃｒ舒 厘４　ニーｆｉイ乙シリコン門灰 １７：Ｐ型ネ広敷尼 １９：彌乙ネ否色 第２図 １０１　：　Ｎ型Ｓｉ幕紙 １０２．１０５、−−６１貨化Ｖモ 盲０６°ｉｉ化ンリコンＩｌ真 １０７：Ｐ嘔李広叡恩 １０８：電ネ否？。 第３図 手続補正書（方式） 昭和６１年６月２０日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板上に第１の絶縁膜層を形成して開口部
   を形成する工程と、この開口部に第１の絶縁膜層と厚さ
   を異にする第２の絶縁膜を形成した後窒化シリコン膜を
   形成する工程と、第２の絶縁膜層上にある前記窒化シリ
   コン膜に開口部を設け、この開口部の第１の絶縁膜層も
   除去した後前記半導体基板と導電型を異にする不純物を
   拡散して半導体基板中にＰＮ接合を形成する工程と、上
   記第２の絶縁膜層にコンタクト部に相当する開口部を形
   成して電極を形成する工程とからなることを特徴とする
   半導体装置の製造方法。
2. （２）第２の絶縁膜層上ＣＶＤにより絶縁膜を形成する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装
   置の製造方法。