JPH03159122A

JPH03159122A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH03159122A
Application number: JP29830189A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Hatamoto; 畑本　光夫
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1989-11-16
Filing date: 1989-11-16
Publication date: 1991-07-09

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ＰＳＧ膜に良好なテーパ形状のコンタクトホー
ルが得られる半導体装置の製造方法に関する。

（ロ）従来の技術リンを含有したシリコン酸化物であるＰＳＧ膜は、Ｎ型
拡散領域形成のための拡散源として用いられるほか、パ
ッシベーション効果をもっことから層間絶縁膜としても
用いられる（例えば、特開昭５６−９８８３２号公報）
、そのため、拡散源として利用したＰＳＧ膜をそのまま
残して層間絶縁膜とする製造フローが可能である。

この場合、ＰＳＧ膜はＮ２雰囲気中でベーキングと拡散
を行い、拡散を終了したＰＳＧ膜にコンタクトホールを
形成することになるが、コンタクトホールの形成にエツ
チング液によるウェットエツチングを行っ、た場合、Ｐ
ＳＧ膜の燐が偏析しているために第３図に示すようにＰ
ＳＧ膜（１）のコンタクトホール（２）側面が逆テーパ
ー状に形成される現象がある。（３）はネトレジストで
ある。

（ハ）発明が解決しようとする課題このように、従来の方法はＰＳＧ膜（１）のコンタクト
ホール（２）の側面が逆テーパ形状になるので、コンタ
クトホール（２）を覆う電極配線がＰＳＧ膜（１）のエ
ツジ部分で断線しやすく、配線の信頼性低下を招く欠点
があった。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は上記従来の欠点に鑑みて成され、ＰＳＧ膜（１
４）を堆積しベーキングを行い更にＰＳＧ膜（１４）の
燐を拡散する半導体装置の製造方法において、前記ベー
キングまたは拡散工程のいずれか一方またはそれら両方
の工程でＰＳＧ膜（１４）を酸化性雰囲気で熱処理する
ことにより、良好なテーパ角が得られる半導体装置の製
造方法を提供するものである。

（ホ）作用本発明によれば、ウェハを酸化雰囲気中で処理すること
によりＰＳＧ膜（１４）とシリコン基板（１１との界面
にシリコン酸化膜が生成され、これを通して燐の拡散を
行うので、ＰＳＧ膜（１４）内における燐の偏析を防止
できる。また、酸化雰囲気のほうが燐の拡散係数が大き
いので、ＰＳＧ膜（１４）内の燐の分布が平均化される
。

（へ）実施例以下に本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図は本発明の方法を工程順に示す断面図であり、−
例としてＮＰＮ　）ランジスタのエミッタ拡散用程を示
している。

まず第１図Ａに示すように、シリコン基板（１１）表面
の熱酸化膜（１２）をホトエツチングしてボロン（Ｂ）
を選択的に拡散することによりベース領域（１３）を形
成し、ベース領域（１３）表面の酸化膜を選択的にホト
エツチングしてエミッタ拡散用の開口部を形成する。開
口部にはベース拡散が行われｔζシリコン表面が露出す
る。その後、ウェハ全面に減圧ＣＶＤ法により膜厚５０
００〜９０００人のＰＳＧ膜（１４）を形成する。ＰＳ
Ｇ膜（１４）の堆積後、ＰＳＧ膜（１４）を焼成するた
めにウェハを１０００°Ｃ１６０分でベーキングする。

雰囲気はＮ、、＋ｗｅｔｏｚの酸化性雰囲気とした。

次に第１図Ｂに示すように、ウェハを拡散炉に入れてＰ
ＳＧ膜（１４）の燐を１２００℃数時間の熱処理でシリ
コン基板（１１）内に拡散することによりエミッタ領域
（１５）を形成する。拡散工程の雰囲気は、Ｎ２を主体
として拡散時間内に３０分間だけＮ２＋ｗｅｔＯｚの酸
化性雰囲気とした。

上記ベーキング工程及び拡散工程での酸化性雰囲気の処
理により、ＰＳＧ膜（１４）とシリコン基板（１１）表
面には熱酸化膜が生成される。従って、燐の拡散は前記
酸化膜を生成しながら且つ前記酸化膜を通して行われる
。また、酸化雰囲気中のほうが燐の拡散係数が大きい。

エミッタ拡散か終了した後、ＰＳＧ膜（１４）の表面に
ポジ型またはネガ型のホトレジスト層（１６）を形成し
、ホトマスクによるパターン露光と現像によりコンタク
トホール形成用のレジストパターンを形成する。

次に第１次Ｃに示すように、ホトレジスト層（■６）を
マスクとしてフン酸を主体とするエツチング液によりＰ
ＳＧ膜（１４）のウェットエツチングを行う、ＰＳＧ膜
（１４）は前記ＰＳＧ膜（１４）とシリコン基板（１１
）界面の酸化膜の作用によって燐の偏析が防止され、且
つ燐の拡散係数が太き（なることによりＰＳＧ膜（１４
）内の燐の移動量が太き（なることから、ＰＳＧ膜（１
４）の不純物の濃度分布が平均化される。従って、膜厚
方向に対しエツチングレートの差が殆どないので、コン
タクトホール（１７）の側面は等方エツチングに従った
良好なテーパ形状になる。

続いて第１図りに示すように、アルミニウムまたはアル
ミニウムーシリコンからなる電極材料を蒸着またはスパ
ッタ方により被着し、これをホトエツチングすることに
よりエミッタ領域（１５）にコンタクトホール（１７）
を介してオーミックコンタクトする電極（１８）を形成
する。

上記本発明の方法によれば、ＰＳＧ膜（１４）の燐の不
純物濃度分布を平均化できるので、コンタクトホール（
１７）はウェットエツチングにより良好なテーパ形状が
得られる。従って、電１（１８）はこの良好なテーパ側
面に添って被着するので、アルミ配線の段切れ、断線を
防止できる。

なお、上記実施例はＰＳＧ膜（１４）のベーキングとエ
ミッタ拡散の両方を酸化雰囲気処理した例を示したが、
どちらか一方の処理で６ｐｓａ膜（１４）のリンネ鈍物
濃度の平均化ができるので、本願の効果を奏することが
できる。

第２図は本願の第２の実施例を示し、ＰＳＧ膜（１４）
の表面にＰＳＧ膜（１４）の燐がアウトディフージジン
するのを防止するためのＮＳＧ膜（１９）を設けたもの
である。ＮＳＧ膜（１９）はノンドープのシリコン酸化
膜からなり、持にＰＳＧ膜（１４）の膜厚を抑えた場合
に、エミッタ形成に要する燐の絶対量が不足するのを防
止する役目を果たす、この場合は、ＰＳＧ膜（１４）形
成、ＮＳＧ膜（１９）形成、これらのベーキング、そし
てエミッタ拡散となる。

本実施例でも、酸化処理を施すことによりＰＳＧ膜（１
４）の燐の不純物濃度を平均化できるので、良好なテー
パ形状を有するコンタクトホール（１７）を形成できる
。

（ト）発明の効果以上に説明した如く、本発明によれば酸化雰囲気での処
理を行うことに゛より、ＰＳＧ膜（１４）の不純物濃度
を平均化できるので、良好なテーパ形状を有するコンタ
クトホール（１７）を形成することができる利点を有す
る。

そのため、コンタクトホール（１７）のエツジ部分がな
だらかな傾斜を持つので、電ｉ　（１８）の段切れ、断
線を防止し、信頼性の高い半導体装置を製造できる利点
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｄは本発明の製造方法を説明するための断面
図、第２図は本発明の第２の実施例を説明するための断
面図、第３図は従来例を説明するための断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体基板の表面を覆う絶縁膜に選択拡散用の開
口を形成する工程、前記開口を覆うように不純物をドープしたＰＳＧ（リン
シリケートグラス）膜を形成する工程、前記ＰＳＧ膜を
ベーキングする工程、前記酸化膜の不純物を前記開口を通して前記基板表面へ
導入し、拡散する工程、前記酸化膜を選択的に等方エッチングしてコンタクトホ
ールを形成する工程とを具備する半導体装置の製造方法
において、前記ベーキング工程または拡散工程のうち、いずれか一
方または両方の工程を酸化雰囲気中で行うことを特徴と
する半導体集積回路の製造方法。
（２）前記ＰＳＧ膜の上に更にＮＳＧ膜を形成してベー
キングとエッチングを行うことを特徴とする請求項第１
項に記載の半導体装置の製造方法。