JPS6237964A - シヨツトキバリヤ形半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

シヨツトキバリヤ形半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number
JPS6237964A
JPS6237964A JP60176814A JP17681485A JPS6237964A JP S6237964 A JPS6237964 A JP S6237964A JP 60176814 A JP60176814 A JP 60176814A JP 17681485 A JP17681485 A JP 17681485A JP S6237964 A JPS6237964 A JP S6237964A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
insulating film
semiconductor substrate
oxide film
semiconductor device
Prior art date
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.)
Pending
Application number
JP60176814A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitaka Sasaki
芳高 佐々木
Shuichi Onabeda
女部田 周一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP60176814A priority Critical patent/JPS6237964A/ja
Publication of JPS6237964A publication Critical patent/JPS6237964A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/03Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04042Bonding areas specifically adapted for wire connectors, e.g. wirebond pads
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/4847Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

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) 本発明は半導体と金属との接触による表面障壁を利用し
たショットキバリヤ形半導体装置およびその製造方法に
関するものであり、特に素子特性の改善技術に関するも
のである。
(従来の技術) 第3図は、ショットキバリヤ形半導体装置の一種である
従来のジョツキバリヤ形ダイオードの−・例の構成を示
す断面図である。n型不純物である砒素を高濃度にドー
プしたn+型シリコン基板1の上に比抵抗が0.5〜1
.0Ω・cmのn型エピタキシコル層2を厚さ5〜7μ
mに成長形成し、このn型エピタキシャル層2の表面に
5000〜8000人の厚いシリコン酸化膜3が熱酸化
により形成されている。この熱シリコン酸化膜3をフォ
トエツチング技術によって選択的に除去し、周縁にテー
パが付けられた開口部が活性領域の位置に形成されてい
る。この開口部を覆うようにモリブデン等のバリヤメタ
ル膜4が、例えば2000人程度酸化さに形成されてお
り、さらにその上にアルミニウム膜5が約8μmの厚さ
に形成されており、このアルミニウム膜上にワイヤ6が
ボンディングされている。
(発明が解決しようとする問題点) 第3図に示した従来のショットキバリヤ形ダイオードに
おいては、n型エピタキシャル層2の表面に、熱酸化に
より5000〜8000人の厚いシリコン酸化膜3が形
成されているが、この酸化処理中にシリコン半導体基体
1,2に種々の欠陥が導入される。一般にこのような欠
陥は酸化導入欠陥(Oxiclation −Tndn
ced Stacking Fault)と呼ばれてお
り、これによりディスロケーションやスタッキングホー
ルドが生じ、素子特性が著しく損なわれる欠点がある。
また、シリコン酸化膜3とn型エピタキシャル層2との
界面が不安定な状態となり易く、ブレイクダウン後の耐
圧が逆リーク電流値に応じて減少してしてくるクリープ
現象が生ずる欠点もある。
さらに熱酸化により形成されるシリコン酸化膜3中には
微量ではあるがNa等のイオンが取込まれ易く、これら
のイオンがn型エピタキシャル層2へ移動して素子特性
に悪影響を与える欠点がある。
また、厚いシリコン酸化膜3を形成するには高温で長時
間の熱処理が必要となるが、この処理中′n+型シリコ
ン基板1中の砒素がn型エピタキシャル層2に向けて拡
散し、n型エピタキシャル層2の不純物濃度が変化して
しまい、素子特性、特に耐圧と順方向電圧VFが変動し
てしまう欠点がある。
また、従来のショットキバリヤ形半導体装置では、厚い
酸化膜に開口部を形成する際、その周縁にテーパを付け
て電解の集中を防止し、耐圧の向上を狙っているが、こ
のテーパ角は十分に小さなものではないので、耐圧を十
分に高くすることができない欠点もある。
本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去し、O5F
を極力抑え、Naイオン等のイオンが半導体基体へ侵入
するのを阻止し、半導体基体の不純物濃度の変動を防止
し、しかも開口部のテーパ角を小さくすることによって
耐圧を一層高くすることができるショットキバリヤ形半
導体装置およびその製造方法を提供しようとするもので
ある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、一導電型の半導体基体と、その主面上に形成
された絶縁膜と、この絶縁膜に形成され、周縁にテーパ
が付けられた開口部と、この開口部を覆うように前記絶
縁膜上に形成されたバリヤメタル層とを具えるショット
バリヤ形半導体装置において、前記絶縁膜を、半導体基
体から遠去かる程高速のエッチング・スピードを有する
複数の絶縁膜より成る複合絶縁膜を以て構成したことを
特徴とするものである。
また、本発明の製造方法は、一導電型の半導体基体上に
熱処理を施して熱酸化膜を形成する工程と、この熱酸化
膜上に、エッチング・スピードが熱酸化膜より高速の絶
縁膜を少なくとも一層堆積形成する工程と、活性領域を
形成すべき位置の熱酸化膜および絶縁膜を選択的にエツ
チングして周縁が滑らかでかつテーパ角の小さいテーパ
を有する開口部を形成する工程と、この開口部を覆うよ
うに前記絶縁膜上にバリヤメタル膜を形成する工程と、
このバリヤメタル膜上に電極金属膜を形成する工程とを
具えることを特徴とするものである。
(作用) 上述した本発明のショットバリヤ形半導体装置によれば
、絶縁膜を熱酸化膜のみによって構成せず、CVD −
SingやPSG 、へsSG等の絶縁膜との複合構造
としたため、高温での長時間の熱処理によるO3Fが発
生しなくなる。また、PSG等の絶縁膜はナトリウムや
重金属イオンに対するパッシベーション膜として作用す
るため、これらのイオンが半導体基体中に侵入するのを
有効に阻止することができる。このようにして素子特性
、特に耐圧の変動を防止することができる。さらにPS
G等の絶縁膜は、熱酸化膜に比べてエッチング・スピー
ドが速いため、開口部の周縁にはきわめて滑らかなテー
パが形成されることになり、ここでの電界集中を有効に
防止することができ、耐圧を向上することができる。
(実施例) 第1図(a)〜(d)は本発明によるショットキバリヤ
形半導体装置の一実施例であるショットキバリヤ形ダイ
オードの順次の製造工程における構成を示す断面図であ
る。
先ずn型不純物を高濃度にドープしたn゛型シリコン半
導体基板1上に、例えば比抵抗が0.5〜1.0Ω・c
mのn型エピタキシャル層2を厚さ約5〜8μm程度成
長形成してnオンn゛構造の半導体基体を構成する。次
に、このn型エピタキシャル層2の主面上に厚さ約10
00人の比較的薄いシリコン酸化膜3aを熱酸化により
形成し、続いてCVD法にて不純物を含まないCVD 
−Sin、膜3hを約2000人の厚さに形成し、さら
にその上にリンまたは砒素等のn型不純物を高濃度に含
むPSG  (Phosph。
5ilicate Glass)膜3Cを約5000人
の厚さに形成した様子を第1図(a)に示す。熱酸化に
よって形成するシリコン酸化膜3aの厚さは薄いので、
比較的低い温度で短時間に形成することができる。
次に、例えば1000℃の温度で20分間、ゲッタと称
されるPOC7!3雰囲気中にて熱処理を行なう。
この際、PSG膜3Cの上面には、さらに高濃度にリン
を含有したリンガラス層3dが約1000〜2000人
の厚さに形成される。この様子を第1図(b)に示す。
次にフォト・レジスト7を用いるフォト・エソ≠ング技
術を利用してショットキバリヤ形ダイオードの活性領域
となる部分に選択的に開口部を形成する。なお、このエ
ツチングにはIIF系のウェット・エッチャントを用い
、開口部の周縁のテーパをきわめて滑らかとして開口部
での電界集中によるエツジ効果を除去し、耐圧を大きく
する。すなわち、ウェット・エッチャントに対するエッ
チング・スピードは、高濃度リンガラス層3d > P
SG膜3c>CVD −5i02膜3b>熱酸化膜3a
の順になっているので、上側の膜はど大きくエツチング
され、下層の熱酸化膜3aやCVD −SiO□膜3b
に形成された開口部の周縁のテーパ角は5°以下ときわ
めて小さな値となる。また、PSG膜3cも、その上に
高濃度リンガラス層3dが存在しているため、その開口
部の周縁のテーパ角は5〜10°以下と小さくなってい
る。このようにして、テーパ角の小さい滑らかなテーパ
を周縁に有する開口部を形成した様子を第1図(c)に
示す。
次に、バリヤメタルであるモリブデン膜4を約4000
人の厚さに蒸着し、さらにその上にアルミニウム膜5を
約8μmの厚さに蒸着した後、熱処理を施してバリヤ層
を形成した様子を第1図(d)に示す。さらにアルミニ
ウム膜5にワイヤをボンディングしてダイオードを完成
する。
上述したように、本実施例においては半導体基体1,2
とバリヤメタル膜4との間に介在する絶縁膜を熱酸化膜
3a 、 CVD −Sing膜3b 、 PSG膜3
cおよび高濃度リンガラス3dを積層した複合構造とし
、これらの各層のエツチングスピードを上側の層に行く
程高速としたため、活性領域を構成する開口部の周縁に
はきわめて角度の小さい滑らかなテーパーが形成される
ため、電界の集中によるエツジ効果がなくなり、耐圧が
向上することになる。
また、PSG膜3cは良好なパンシヘーション膜として
作用するため、各種熱処理中、イオンが半導体基体1.
2へ移動したり、半導体基体から移動したりすることが
なくなるので素子特性は安定する。
さらに、厚い熱酸化膜を形成しないため、半導体基体1
. 2にO5Fが発生することがなくなり、半導体基体
1.2と熱酸化膜3aとの界面も安定し、素子特性が改
善される。
第2図(a)〜(c)は本発明によるショットキバリヤ
形ダイオードの他の実施例の順次の製造工程における構
成を示す断面図である。
本例でも、n+型シリコン半導体基板11の上にn型シ
リコンエピタキシャル層12を堆積させてnオンn゛構
造の半導体基体を構成する。次にn型エピタキシャル層
12上に熱酸化膜13aを約2000人の厚さに形成し
、さらにその上にCVD法にてPSG膜13bを約60
00人の厚さに堆積させた様子を第2図(a)に示す。
次に、例えば、マイクロ波にて励起したプラズマ・ラジ
カル・イオンをPSG膜13hに照射し、PSG膜の表
面のエッチング・スピードを速くする。次に活性領域を
除く部分に選択的にレジス目4を形成した後、IP系エ
ソチェンドを用いてエツチングする。上述したようにP
SG膜13bの表面はプラズマ・ラジカル・イオンの照
射によってエッチング・スピードが速くなっているため
一層速くエツチングされ、その下側の熱酸化膜13aも
エツチングされて、第2図(b)に示すように周縁に滑
らかなテーパが付けられた開口部が形成される。
その後、バリヤメタルとしてモリブデン膜15を約30
00人の厚さに蒸着し、さらにその上にアルミニウム膜
16を約7μmの厚さに蒸着し、熱処理を施してショッ
トキバリヤ形ダイオードを完成した様子を第2図(c)
に示す。
本発明は上述した実施例にのみ限定されるものでばなく
、種々の変更や変形が可能である。例えば、第1図に示
した実施例では複合絶縁膜の最下層を熱酸化膜を以て構
成したが、このような熱酸化膜を省くこともでき、第2
図に示した実施例において熱酸化膜の代にCVD −S
iO□膜を用いることもできる。このような場合には、
poc p 3雰囲気中で、1000〜1100℃の温
度で10〜20分間ケソクリング処理を施すのが好適で
ある。
さらに、上述した実施例ではPSG膜を用いたが、この
代わりにAs5G(八rseno 5ilicate 
Glass)膜、 P −八s  S  G  (Ph
ospho  −八rseno  5ilicateG
lass)膜、B −PSG (Boro −Phos
pho 5ilicateGlass)膜などのガラス
膜を用いることもできる。
また、バリヤメタルはモリブデンに限られるものではな
く 、Cr +旧、 Ti 、 llI、 PL等の高
融点金属を用いることもできる。
(発明の効果) 」二連した本発明によれば、厚い熱酸化膜を用いないの
で、半導体基体に欠陥が導入される恐れが少なくなり、
素子特性が向上する。また、半導体基体と絶縁膜との界
面も安定化するのでクリープ現象を防止することができ
る。さらに活性領域を構成する開口部の周縁にはテーパ
角の小さい滑らかなテーパが形成されるので、この部分
での電界集中を極力抑えることができ、その結果として
耐圧を高くすることができる。
さらに、複合構造の絶縁膜中にパッシベーション膜とし
て機能する絶縁膜を含ませることによって半導体基体に
対するイオンの出入がなくなるので、素子特性の変動が
少なくなる。
また、長時間に亘る高恩の熱処理がなくなるので、半導
体基体の不純物濃度が変化することがなくなり、特に耐
圧と順方向電圧Vyを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) −(d)は本発明のショットキバリヤ形
半導体装置の一実施例の順次の製造工程における構成を
示す断面図、 第2図(a)〜(c)は同じくその他の実施例の順次の
製造工程における構成を示す断面図、第3図は従来のシ
ョットキバリヤ形ダイオードの構成を示す断面図である
。 1.11・・・n+型半導体基板 2.12・・・n型エピタキシャル層 3a 、 13a・・・熱酸化膜 3b・・・CvD−3iO□膜 3c 、 13b・=PSG膜 3d・・・リンガラス層 7.14・・・フォト・レジスト 4.15・・・モリブデン膜 5.16・・・アルミニウム膜 第1図 (a) (b) 第1図 (C) (d)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一導電型の半導体基体と、その主面上に形成された
    絶縁膜と、この絶縁膜に形成され、周縁にテーパが付け
    られた開口部と、この開口部を覆うように前記絶縁膜上
    に形成されたバリヤメタル層とを具えるショットバリヤ
    形半導体装置において、前記絶縁膜を、半導体基体から
    遠去かる程高速のエッチング・スピードを有する複数の
    絶縁膜より成る複合絶縁膜を以て構成したことを特徴と
    するショットキバリヤ形半導体装置。 2、一導電型の半導体基体上に熱処理を施して熱酸化膜
    を形成する工程と、 この熱酸化膜上に、エッチング・スピード が熱酸化膜より高速の絶縁膜を少なくとも一層堆積形成
    する工程と、 活性領域を形成すべき位置の熱酸化膜およ び絶縁膜を選択的にエッチングして周縁が滑らかでかつ
    テーパ角の小さいテーパを有する開口部を形成する工程
    と、 この開口部を覆うように前記絶縁膜上にバ リヤメタル膜を形成する工程と、 このバリヤメタル膜上に電極金属膜を形成 する工程とを具えることを特徴とするショットキバリヤ
    形半導体装置の製造方法。
JP60176814A 1985-08-13 1985-08-13 シヨツトキバリヤ形半導体装置およびその製造方法 Pending JPS6237964A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60176814A JPS6237964A (ja) 1985-08-13 1985-08-13 シヨツトキバリヤ形半導体装置およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60176814A JPS6237964A (ja) 1985-08-13 1985-08-13 シヨツトキバリヤ形半導体装置およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6237964A true JPS6237964A (ja) 1987-02-18

Family

ID=16020308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60176814A Pending JPS6237964A (ja) 1985-08-13 1985-08-13 シヨツトキバリヤ形半導体装置およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6237964A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007158287A (ja) * 2005-11-09 2007-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd ショットキーバリアダイオードおよびショットキーバリアダイオードの製造方法
US7804170B2 (en) 2008-07-29 2010-09-28 Nec Electronics Corporation Semiconductor device and method of designing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007158287A (ja) * 2005-11-09 2007-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd ショットキーバリアダイオードおよびショットキーバリアダイオードの製造方法
US7804170B2 (en) 2008-07-29 2010-09-28 Nec Electronics Corporation Semiconductor device and method of designing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2577330B2 (ja) 両面ゲ−ト静電誘導サイリスタの製造方法
JPH0451068B2 (ja)
JPS6237964A (ja) シヨツトキバリヤ形半導体装置およびその製造方法
JPS61105870A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
JPH0370178A (ja) 半導体装置
JPH07235660A (ja) サイリスタの製造方法
JPS61285766A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS5923468B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS5966165A (ja) 電極配線およびその製造方法
JPS60176240A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS58164241A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS61228661A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS62263658A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPS62142342A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6182456A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06291077A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS61129869A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS59222939A (ja) 半導体装置
JPS60192363A (ja) シヨツトキ障壁接合の製造方法
JPH07123137B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0441510B2 (ja)
JPS5936433B2 (ja) サイリスタの製造方法
JPH03171674A (ja) 薄膜トランジスタおよびその製造方法
JPH02187068A (ja) ショットキー・バリヤ・ダイオードの製造方法
JPS59139644A (ja) 半導体装置の製造方法