JPS6127630A - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、トランジスタや集積回路などの半導体装置の
製造方法、脣に、不純物の選択拡散のための正しいマス
ク目金せ工程を含む半導体装置の製造方法に関する。

口、従来の技術 半導体結晶基板を共通基板とするモノリシック集積回路
の製造において、数回ないし士数回のマスク目金せが行
なわ扛る。これらのマスク目金せのうち、例えば、ＰＮ
接合素子間分離のだめの分離領域形成の不純物拡散にお
けるマスク目金せは、第４図に示すように、例えば、Ｐ
型子導体結晶基板１の一部に素子を形成すべき領域を囲
むように、基板１と同じＰ型の高１１１度拡散層１２を
形成し、さらに基板ｌの上に、Ｎ型のエピタキシャル層
５を成長させ、それから、エピタキシャル層５の表面の
基板１上の拡散Ｎ１２と対応する位置に、マスクパター
ン目金せしてＰ型不純物の拡散位置を決め、拡散を行っ
て拡散領域１３を形成し、同時に、基板ｌ上のＰ型拡散
層１２からエピタキシャル層５への上方拡散を行って、
拡散層１４を形成し、拡散Ｊｔｋ１３と１４をエピタキ
シャル層５内にて接続させ、このようにして、基板ｌと
同じＰ型の分離領域１３．１４をＮ型エピタキシャル層
５内に形成する。

この場合の従来のマスク目金せは、第５図に示すように
、基板１に作られた拡散層１２の表面部分は基板ｌの表
面よシ少し低くなっている、段差が認められ、その上に
成長させたエピタキシャル層５の表面にも基板ｌの段差
に依存した段差５ａが生じるため、段差５ａを規準にし
てマスクの位置を合せていた。

ハ６発明が解決しようとする問題点 、ところで、上記段差を規準としたマスク目金せによる
と、このマスクパターンの位置が、拡散層２に対し垂直
な領域とならない０その理由は、エピタキシャル層３が
成長する除は、成長方向は基板１の結晶軸に依存し、基
板表面より垂直方向でなく斜め方向に結晶が成長する。

したがって、エピタキシャル層５０表面の段差５ａは基
板上の拡散層１２の真上よシずれる、エピタキシャル層
５の表面からの拡散位置が基板上の拡散層１２に対して
垂直な領域にない場合は、第６図に示す拡散領域１３と
１４が接続せず、有効な分離領域が形成されない０その
ため、段差を規準としてマスク目金せをする場合は、ず
れを考慮して補正しなければならないが、ずれの量には
ばらつきがあるため、高精度には行えない。その上、表
面段差５３は、エピタキシャル層が厚くなれはなるほど
シャープではなくなるので、正確な位置決めはさらに難
しい。従って、段差によらない新規なマスク目金せが課
題となっている。

二１問題点を解決するための技術手段 上記問題に対し、本発明では、目合せとなるノ（ターン
を形成した半導体基板にエピタキシャル層を形成した後
、前記目合せとなるパターンを露出させ、この露出した
目合せパターンに合せてマスクパターンを目合せしてｌ
ねる。

ホ、実施例 つぎに本発明を実施例によシ説明する。

第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明の製造方法を説明する
ための製造工程順の基板断面図である。まず、第１図（
ａ）のように、Ｐ型の半導体結晶基板ｌ上に、ＰＮ接合
分離領域の下方からの拡散源となるＰ型窩濃度拡散層を
形成する際に、このＰ型高濃度拡散と同時に、特に目合
せに用いるためのＰ　拡散領域２を形成する。（普通ウ
ェー八周辺の良品ベレットの得られない部分に形成され
る）。つぎに基板全体を酸化し、第１図（ｂ）のように
、拡散領域２０表面に形成した酸化膜３を残して、他の
部分はエツチングで除去する。つぎにＮ型エピタキシャ
ル層を成長させると、第１図（Ｃ）のように、酸化膜３
上から成長したエピタキシャル層は多結晶４、となり、
その他は単結晶５となる。つぎに第１図ｔｄ）のように
、単結晶エピタキシャル層５の表面を窒化膜６で覆い、
多結晶部分４をエツチングで除去し、さらに酸化膜３部
分をエツチングすれば、基板上の拡散領域２が露出する
。つぎに第１図（ｅ）のように、窒化膜６會除去後、エ
ピタキシャル層５０表面から、ＰＮ接合分離領域形成の
拡散位置を決めるためのマスク７を、第１図（ｅ）のよ
うに重ねるが、そのアライメント（位置合せ）は、基板
上の拡散領域２と、マスク７上のパターン７ａとの相互
の位置ずれを顕微鏡下で検出し、目合せを行う。または
、基板１上の拡散領域２に存在するシャープな段差上に
レーザビームを走査させて、自動アライメントを行う。

つぎに、第２図によシ本発明の第２の実施例について説
明する。第２図において、目合わせ用の拡散領域２をＰ
型基板ｌ上に形成後、Ｎ型エピタキシャル層を成長させ
る前に、拡散領域２を十分Ｋｍう様にエピタキシャル層
の成長を妨げ、且つ、エピタキシャル層を成長させる為
に流すガスに対層の上に、エピタキシャル層表面からの
拡散の位置決めをする為のマスクパターンを重ねる時、
第一の実施例と同様に、高精度なアライメントが行なえ
る。エピタキシャル層の厚さが厚い場合には、エピタキ
シャル層のエツチングを行なわない本方法が有効である
。

第３図（ａ）〜（ｅ）は本発明の第３の実施例を説明す
るための工程順の断面図でおる。まず、第３図（ａ）の
ように、Ｐ型半導体結晶基板ｌ上の酸化膜のうち、一部
分９ｅ残して他をエツチング除去する。

残留部分９には狭い溝９ａが形成されている。つぎに第
３図（ｂ）のように、Ｐ型基板１上にＰ　拡散領域２を
形成し、Ｎ型エピタキシャル層を成長させると、第３図
（Ｃ）のように、酸化膜９上から成長したエピタキシャ
ル層のみ多結晶４となシ、他は単結晶５となる。；ｆ：
の際、多結晶４の成長方向には規則性がないため、酸化
膜９の上方部分は、溝９ａの幅を十分にせまくとれば、
すべて多結晶となる。次に、第３図（ｄ）のように、単
結晶構造をしているエピタキシャル層５０表面をチツ化
膜で覆い、多結晶部分のみエツチングすると、第３図（
ｄ）のように、酸化膜９が露出する。その後の上部拡パ
ターンとの間で行なう。

へ０発明の効果 以上のような目合せ用パターンをウェーノー上に形成す
れば、基板面上の下部拡散領域と、基板上に形成したエ
ピタキシャル層表面から拡散したＰＮ接合分離のための
拡散領域とが精度よく接触させることができる。まだ、
従来、エピタキシャル層上の段差を目合せパターンとす
る場合は、位置ずれを補正するため、下部拡散領域の幅
を広くとっていたため絶縁幅は広くなっていたのに対し
、本発明では、下部拡散領域の幅を狭くでき、従って絶
縁幅も狭くでき、絶縁領域で囲まれた素子領域内に形成
されるベース形成工程におけるマージンを小さくできる
ので、デバイスの縮小化が達成できる。

なお、上側は不純物拡散によるＰＮ接合分離の分離領域
の形成について述べたが、例えば、コレクタコンタクト
頭載などの形成のように、基板表面の高濃度不純物埋込
層に達する、エピタキシャル層表面から高濃度不純物拡
散の際の位置決めのためのマスクパターンアライメント
の場合にも１、　　　　　　　　　　　　　。

−本発明方法によシ正しい マスク目金せが行える。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例に係るマスク
目金せを説明するだめの目合せパターン形成工程を説明
するだめの基板断面図、第２図は本発明の他の実施例を
説明するための工程途中の基板断面図、第３図＋８）〜
（ｅ）？′ｉ本発明の第３の実施例を説明するための工
程順の基板断面図、第４図はずれないＰＮ接合分離領域
を示す断面図、第５図は斜め方向へのエピタキシャル成
長を示す基板断面図、第６図はずれのろるＰＮ接合分離
領域を示す断面図である。 ｌ・・・・・・Ｐ型単結晶基板、２・・・・・・目合せ
用Ｐ＋拡散領域、３・・・・・・シリコン酸化膜、４・
・・・・・多結晶エピタキシャル層、５・・・・・・Ｎ
型単結晶エピタキシャル層、６・・・・・・窒化膜、７
・・・・・・マスク、７ａ・・・・・・マスクパターン
、８・・・・・・石英小片、９・・・・・・目合せ用酸
化膜、９ａ・・・・・・酸化膜の溝、１２・・・・・・
ＰＮ接合分離の下部拡散層、１３・・・・・・エピタキ
シャル層表面からの拡散層、１４・・・・・・下部拡散
層からの拡散層０ 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表面に目合せとなるパターンを形成した半導体基板
   上にエピタキシャル層を形成後、このエピタキシャル層
   上に、前記目合せとなるパターンに目合せしてマスクを
   重ねる工程を含む半導体装置の製造方法において、前記
   目合せとなるパターンを露出させ、この露出パターンに
   対し、前記マスクのパターンを目合せすることを特徴と
   する半導体装置の製造方法。 ２、上記目合せとなるパターンは、前記半導体基板上に
   形成した拡散領域の段部であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の半導体装置の製造方法。 ３、上記目合せとなるパターンは、前記半導体基板上に
   形成した絶縁膜の溝であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の半導体装置の製造方法。