JPS5848440A - 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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- JPS5848440A JPS5848440A JP56145756A JP14575681A JPS5848440A JP S5848440 A JPS5848440 A JP S5848440A JP 56145756 A JP56145756 A JP 56145756A JP 14575681 A JP14575681 A JP 14575681A JP S5848440 A JPS5848440 A JP S5848440A
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- Japan
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- silicon dioxide
- mask
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Bipolar Transistors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体基板とその上に絶縁膜を介して形成さ
れた金属配線との間の寄生容量を低減するなどの目的で
前記絶縁膜を厚くした半導体装置を製造する際I:好適
な方法(:関する。
れた金属配線との間の寄生容量を低減するなどの目的で
前記絶縁膜を厚くした半導体装置を製造する際I:好適
な方法(:関する。
近年、前記のよう(;絶縁膜を厚くしたバイボーッ半導
体装置の開発が行なわれ、諸領域の形成にセルフ・アク
インメント方式を採ること、ができて甚だ好都合である
が、未解決の問題もまた存在する。それを第1図乃至第
3図を参照、しつつ説明する。 2 第1図乃至第5図は厚い絶縁膜を形成する過程をベース
領域形成との関連で説明するものである。
体装置の開発が行なわれ、諸領域の形成にセルフ・アク
インメント方式を採ること、ができて甚だ好都合である
が、未解決の問題もまた存在する。それを第1図乃至第
3図を参照、しつつ説明する。 2 第1図乃至第5図は厚い絶縁膜を形成する過程をベース
領域形成との関連で説明するものである。
第1図参照
(1) エピタキシャル成長シリコンの高抵抗n型半
導体層1の内部ペース形成予定領域上6:極く薄い二酸
化シリコンy!、2及び酸素を遮断する為の窒化シリコ
ン膜3を形成する。
導体層1の内部ペース形成予定領域上6:極く薄い二酸
化シリコンy!、2及び酸素を遮断する為の窒化シリコ
ン膜3を形成する。
(2)窒化シリコン膜3をマスクIニジてp全不純物原
子をイオン注入して高濃度のp型外部ベース領域4を形
成する。 − 第2図参照 (3)熱酸化法にて半導体層10表面≦二選択的に厚さ
例えば4000 A程度の厚い二酸化シリコン絶縁膜5
を形成する。
子をイオン注入して高濃度のp型外部ベース領域4を形
成する。 − 第2図参照 (3)熱酸化法にて半導体層10表面≦二選択的に厚さ
例えば4000 A程度の厚い二酸化シリコン絶縁膜5
を形成する。
第6図参照
(4)p全不純物原子をイオン注入して低濃度のp型内
部ペース領域6を浅く形成する。
部ペース領域6を浅く形成する。
(5) マスクとして使用した窒化シリコン膜3等を
除する。
除する。
このようにして形成される外部ベース゛領域4は゛表面
抵抗を出来る限り低く、そして、内部ペース領域6は高
抵抗で且つ浅くなければならない。また、絶縁lI5は
低温で形成されなければならない。
抵抗を出来る限り低く、そして、内部ペース領域6は高
抵抗で且つ浅くなければならない。また、絶縁lI5は
低温で形成されなければならない。
その理由は、高温嘔二すると外部ベース領域4の熱拡散
が大(=なり、深くなり過ぎて速度が低下したり、横方
些拡がりの為6:高抵抗の内部ペース領域6の形成が不
可能になったりするからである。
が大(=なり、深くなり過ぎて速度が低下したり、横方
些拡がりの為6:高抵抗の内部ペース領域6の形成が不
可能になったりするからである。
ところが、低温で形成された絶縁膜は耐圧が低く、!頼
性砿二乏しいことは良く知られている。また、温度1=
は関係ないが、選択酸化に使用したマスクを除去しなけ
ればならない。
性砿二乏しいことは良く知られている。また、温度1=
は関係ないが、選択酸化に使用したマスクを除去しなけ
ればならない。
従って、前記従来技術は、大規模集積回路装置やリーク
電流が少ないことを必要とする装置を製造するのC二は
不向きであって、例えば、バイアス電圧が低いもの或い
はリーク電流を重視しないもの等を作る場合しか適用で
きない。
電流が少ないことを必要とする装置を製造するのC二は
不向きであって、例えば、バイアス電圧が低いもの或い
はリーク電流を重視しないもの等を作る場合しか適用で
きない。
本発明は、選択酸化法に依る厚い絶縁膜を形成すること
なく、セルフ・アラインメントで諸領域を形成できるよ
うにして、高耐圧の信頼性大なる半導体装置を容易(=
製造できるよう(ニするものであり、以下これを詳細C
;説明する。
なく、セルフ・アラインメントで諸領域を形成できるよ
うにして、高耐圧の信頼性大なる半導体装置を容易(=
製造できるよう(ニするものであり、以下これを詳細C
;説明する。
第4図乃至第9図は零発盟の原理を説明する為の工程要
所ζ:於ける半導体装置の要部断面図であり、次ζ;、
これ等の図を参照しつつ説明する。
所ζ:於ける半導体装置の要部断面図であり、次ζ;、
これ等の図を参照しつつ説明する。
第4図参照
(1) El m V 9コン半導体層21【;熱酸
化法を適用して厚さ例えば2000〜5000[X)程
度の二酸化シリコン絶縁膜22を形成する。
化法を適用して厚さ例えば2000〜5000[X)程
度の二酸化シリコン絶縁膜22を形成する。
(2)例えばフォト・リングラフィ技術(二て、内部ベ
ース領域形成予定部分を覆うフォト・レジスト膜25を
形成する。
ース領域形成予定部分を覆うフォト・レジスト膜25を
形成する。
第5図参照
(3) イオン注入法(:て、注入エネルギ40〜1
00(XaV)、ドーズ量5 x 10”C3] <1
)条件でp型不純物原子を注入して高濃度の外部ベース
領域24を形成する。
00(XaV)、ドーズ量5 x 10”C3] <1
)条件でp型不純物原子を注入して高濃度の外部ベース
領域24を形成する。
第6m参照
(4) フォト・レジスト膜2sを除去することなく
、例えば蒸着法を適用してアルミニワムなどの金属膜2
5を厚さ例えば2000(X)に形成する。
、例えば蒸着法を適用してアルミニワムなどの金属膜2
5を厚さ例えば2000(X)に形成する。
゛この金属膜2・5はマスクとして使用虜れるので、他
の物質、例えば多結晶シリコン、窒化シリコンなどで代
替しても良い。
の物質、例えば多結晶シリコン、窒化シリコンなどで代
替しても良い。
第7図参照
(5) フォト・レジスト膜2Sを溶解除去すること
に依り、その上の金属膜25も除去し、−バターニング
を行なう。
に依り、その上の金属膜25も除去し、−バターニング
を行なう。
第8図参照
(6)金属膜25をマスクとして、化学エツチング法そ
の他適切な技法にて二酸化シリコン・絶縁膜22のパタ
ーニングを行なう。
の他適切な技法にて二酸化シリコン・絶縁膜22のパタ
ーニングを行なう。
第9図参照 ゛(7)この後
、金属膜25を除去し℃から二酸化シリコン絶縁膜22
をマスクとして内部ペース領域やエミッタ領域を形成す
る。
、金属膜25を除去し℃から二酸化シリコン絶縁膜22
をマスクとして内部ペース領域やエミッタ領域を形成す
る。
前記説明した工程を採れば、二酸化シリコン絶縁膜22
は高温熱酸化1二て形成することができるから、その膜
質は良好であり、しかも、外部ベース領域は高温熱酸化
の影響を全く受けることがなく、また、内部ペース領域
やエミッタ領域は外部ベース領域C:対してセルフ・ア
ラインメン”ト的(二形成することができる=伺、第9
図ζ:見られる工程の後、薄い多結晶シリコン膜を形成
してから不純物の導入を行なつ゛て゛も良い。
は高温熱酸化1二て形成することができるから、その膜
質は良好であり、しかも、外部ベース領域は高温熱酸化
の影響を全く受けることがなく、また、内部ペース領域
やエミッタ領域は外部ベース領域C:対してセルフ・ア
ラインメン”ト的(二形成することができる=伺、第9
図ζ:見られる工程の後、薄い多結晶シリコン膜を形成
してから不純物の導入を行なつ゛て゛も良い。
次C:、第10図乃至第24図を参照しつつ具体的応用
例C:ついて′説明゛するb尚、これ等の図は、第4図
乃至第9図と同様C二、工程要所(:メける半導体装置
の要部断面脱゛萌図である。
例C:ついて′説明゛するb尚、これ等の図は、第4図
乃至第9図と同様C二、工程要所(:メける半導体装置
の要部断面脱゛萌図である。
第10図参照
(1)p型シリコン半導体基板3゛11二通惰の技法に
セ?型堀没層62を選択的C:珍成する。
セ?型堀没層62を選択的C:珍成する。
(2)例えば気相エピタキシャル成長法セてn型シリコ
ン半導体$55をエピタキシャル成長させる。
ン半導体$55をエピタキシャル成長させる。
(3) 化学気相成長法(:で窒化シリコン膜34を
形成し、と−をフォト・リソグラフィ技術に依りパター
ニングして厚い二酸化シリコン絶縁膜形成予定領域に窓
を形成する。
形成し、と−をフォト・リソグラフィ技術に依りパター
ニングして厚い二酸化シリコン絶縁膜形成予定領域に窓
を形成する。
第11図参照
(4)温度1000(”C〕、時間80〔分〕程度の熱
酸化を行なって厚さ例えば6000[X]程度の二酸化
シリコン[55を被成する。
酸化を行なって厚さ例えば6000[X]程度の二酸化
シリコン[55を被成する。
第12図参照
(5)二酸化シリコン膜35を所謂洗い出し法C:て一
旦除去してから、改めて、温度1ooj’C℃)、時間
220〔分〕程度の熱−イビを行なって厚き1〔μm〕
程度の二酸化シリコン絶縁膜36を形成する。
旦除去してから、改めて、温度1ooj’C℃)、時間
220〔分〕程度の熱−イビを行なって厚き1〔μm〕
程度の二酸化シリコン絶縁膜36を形成する。
このような工程を採ると表面を比較的に平坦(:維持で
きる。
きる。
第13図参照
(6)素子間分離領域形成予定部分に窓を有するフォト
・レジスト膜37を形成する。
・レジスト膜37を形成する。
(7) イオン注入法を適用し、加速エネルギ60(
KeV )、ドーズ量3×1が’(’m−”)の条件で
硼素イオンを打込ん+−型素子間分離値域58を形成す
る。 ゛第14図参照 (8) フォト・レジスト膜37を除去し、コレクタ
・コンタクト領域形成予定部分に窓を有するフォト°レ
ジスト膜(図示せず)を形成する。
KeV )、ドーズ量3×1が’(’m−”)の条件で
硼素イオンを打込ん+−型素子間分離値域58を形成す
る。 ゛第14図参照 (8) フォト・レジスト膜37を除去し、コレクタ
・コンタクト領域形成予定部分に窓を有するフォト°レ
ジスト膜(図示せず)を形成する。
(9) イオン注入法を適用し、加速エネルギ120
[KeV]、F −1: 量2 X 10”[m−”I
)条件テ燐(tンを打ち込んでn型コレクタ・プンタク
ト領域39を形成する。 ゛ C1G 温度1100(C〕、時間30〔分〕のアニ
ーリングを行なう。
[KeV]、F −1: 量2 X 10”[m−”I
)条件テ燐(tンを打ち込んでn型コレクタ・プンタク
ト領域39を形成する。 ゛ C1G 温度1100(C〕、時間30〔分〕のアニ
ーリングを行なう。
第15図参照
Qカ 窒化シリコン膜34を除去してから熱酸化法(=
依り厚さ例えば1000〔久〕の二酸化シリコン絶縁膜
55′を形成する。・ 第16図参照 (6)抵抗層形成用のマスクを用いてイオン注入用レジ
スト・マスク膜40を形成してからp型不純物原子、例
えば硼素イオンを40(KeV]、lxl 0”Cam
−”]の条件で注入し、−型ベース電極コンタクト領域
41その他抵抗層を形成する。
依り厚さ例えば1000〔久〕の二酸化シリコン絶縁膜
55′を形成する。・ 第16図参照 (6)抵抗層形成用のマスクを用いてイオン注入用レジ
スト・マスク膜40を形成してからp型不純物原子、例
えば硼素イオンを40(KeV]、lxl 0”Cam
−”]の条件で注入し、−型ベース電極コンタクト領域
41その他抵抗層を形成する。
ペース電極コンタクト領域41の一部は厚い絶縁膜35
でセルフ・アラインメント的に規制され、他の部分は同
導電型の外部ベース領域I:接するものである為、マス
クは高精度を必要としない。
でセルフ・アラインメント的に規制され、他の部分は同
導電型の外部ベース領域I:接するものである為、マス
クは高精度を必要としない。
第17図参照
(至) レジスト・マスク膜40を除去してから化学気
相成長法(=て厚さ約15ooCX〕の二酸化シリコン
膜を形成する。伺、便宜上、この二酸化シリコン膜も記
1号35′で表示する。
相成長法(=て厚さ約15ooCX〕の二酸化シリコン
膜を形成する。伺、便宜上、この二酸化シリコン膜も記
1号35′で表示する。
第18図参照
α◆ 電極窓形成用フォト・マスクを使用してフォト°
レジスト・マスク膜(第1の被膜)42を形成し、外部
ペース領域形成用のマスクとする。
レジスト・マスク膜(第1の被膜)42を形成し、外部
ペース領域形成用のマスクとする。
第19図参照
四 イオン注入法を適用し、p型不純物原子を高鏝度で
注入し、p+梨型外ベース領域43を形成する。イオン
注入の条件は、エネルギ80〜120(KeV )、ド
ーズ量2〜5 xl 0”Cm−”]である。
注入し、p+梨型外ベース領域43を形成する。イオン
注入の条件は、エネルギ80〜120(KeV )、ド
ーズ量2〜5 xl 0”Cm−”]である。
第20図参照
(2)蒸着法1:てアルミニクム膜(第2の被膜)44
を厚さ例えば200’OcX]yti度!形成する。ア
ルミニワムはクロムなどの金属、多結晶シリコン、窒化
シリコンなど(二代えても良いことは前記した通りであ
る一部。
を厚さ例えば200’OcX]yti度!形成する。ア
ルミニワムはクロムなどの金属、多結晶シリコン、窒化
シリコンなど(二代えても良いことは前記した通りであ
る一部。
第21図参照
(財) フォト・レジスト・マスク膜42を一解除去し
、リフト・オフ法に依るアルミニクム膜44のパターニ
ングを行なう。
、リフト・オフ法に依るアルミニクム膜44のパターニ
ングを行なう。
第22図参照
(至)、アルミニワム膜44をマスクとして二酸化シリ
コン絶縁膜35′のパターニングを行ない半導体屑33
の一部を表出する。
コン絶縁膜35′のパターニングを行ない半導体屑33
の一部を表出する。
第25図参照
(至) アルミニワム膜44を除去してから化学気相成
長法にて厚さ例えば500〜1ooo(:X)の多結晶
シリコン膜45を成長させる。
長法にて厚さ例えば500〜1ooo(:X)の多結晶
シリコン膜45を成長させる。
第24図参照
員 内部ペース領域形成予定部分に窓を有するフォト・
レジスト・マスク膜46を形成する。
レジスト・マスク膜46を形成する。
01 イオン注入法I:て、例えば硼素イオンなドー
ズ量2〜5 X 10”[♂]程度、注入エネルギ40
〜60 [KeV]で注入し、p型内部ペース領域47
を形成する。
ズ量2〜5 X 10”[♂]程度、注入エネルギ40
〜60 [KeV]で注入し、p型内部ペース領域47
を形成する。
(2)例えば900[C)、iC分〕程度のアニーリン
グを行なう。
グを行なう。
第25図参照
(至) イオン注入法ζ二て、例えば砒素イオンを2〜
5×1011Ca114〕程度のドーズ量で注入し、n
+型エミッタ領域48を形成する。
5×1011Ca114〕程度のドーズ量で注入し、n
+型エミッタ領域48を形成する。
伺、この際Im、フォト°レジスト・マスク膜、46を
一旦除去して新たCニフォト・レジスト膜を形成し、そ
のフォト・レジスト膜は、コレクタ電極コンタクト領域
39上1=も窓を有するものとし、エミッタ領域48の
形成と同時Cニコレクタ電極コンタクト領域39にも再
度n型不純物原子を導入するようにしても良い。
一旦除去して新たCニフォト・レジスト膜を形成し、そ
のフォト・レジスト膜は、コレクタ電極コンタクト領域
39上1=も窓を有するものとし、エミッタ領域48の
形成と同時Cニコレクタ電極コンタクト領域39にも再
度n型不純物原子を導入するようにしても良い。
第26図参照 ・:
(ハ) フォト・レジスト・マスク膜32を除去してか
ら温度例えば900〜950(℃l、時間50〔分〕程
度のアニーリングを行なう。
ら温度例えば900〜950(℃l、時間50〔分〕程
度のアニーリングを行なう。
(ハ) この後、例えは、アルミニクム膜を形成し、そ
れをパターニングして電極・配線を形成する。
れをパターニングして電極・配線を形成する。
その際、多結晶シリコン膜46もパターニングする。
。
。
以上の説明で判るようC二、本発明4;依れば、充分な
高温下で半導体基板上C二良質の熱酸化膜を形成してか
ら、第1の被膜である例えばフォト・レジスト膜を選択
的(:形成し、そして、第2の被膜である例えば金属膜
を全面に形成し、第1の被膜を除去することに依り、第
2の被膜のパターニングを行ない、その第2の被膜をマ
スク(ニして前記熱酸化膜のパターニングを行なって窓
を形成し、その窓から不純物の導入 行なってセルフ・
アクインメント的に領域を形成することができるので、
例えば、バイポーラ半導体装置の内部ペース領域、エミ
ッタ領域を形成するのに好適である。
高温下で半導体基板上C二良質の熱酸化膜を形成してか
ら、第1の被膜である例えばフォト・レジスト膜を選択
的(:形成し、そして、第2の被膜である例えば金属膜
を全面に形成し、第1の被膜を除去することに依り、第
2の被膜のパターニングを行ない、その第2の被膜をマ
スク(ニして前記熱酸化膜のパターニングを行なって窓
を形成し、その窓から不純物の導入 行なってセルフ・
アクインメント的に領域を形成することができるので、
例えば、バイポーラ半導体装置の内部ペース領域、エミ
ッタ領域を形成するのに好適である。
第1図乃至第3図は従来例を説明する為の半導体装置の
要部断面図、第4図乃至19図は本発明の詳細な説明す
る為の工程要所に於ける半導体装置の要部断面図、第1
0図乃至第26図は本発明の具体的応用例を説明する為
の工程要所に於ける半導体装置の要部断面図である。 図に於いて、21は半導体層、22は絶縁膜、23はフ
ォト・レジスト膜、24は領域、25は金属膜である。 特許出願人 富士通株式会社 代理人 弁理士玉蟲久五部 (外5名) 第1図 第2図 第3図 札 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 。 第9図 第10図 2 第1図 2 第12図 6 第13図 第14図 第15図 第16図 62 第17図 1 第18図 第19図 2 第20図 第22図 2 第23図 A’+ 2 第24図 、4.11−中−−1 第25図 第26図 −・ 61
要部断面図、第4図乃至19図は本発明の詳細な説明す
る為の工程要所に於ける半導体装置の要部断面図、第1
0図乃至第26図は本発明の具体的応用例を説明する為
の工程要所に於ける半導体装置の要部断面図である。 図に於いて、21は半導体層、22は絶縁膜、23はフ
ォト・レジスト膜、24は領域、25は金属膜である。 特許出願人 富士通株式会社 代理人 弁理士玉蟲久五部 (外5名) 第1図 第2図 第3図 札 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 。 第9図 第10図 2 第1図 2 第12図 6 第13図 第14図 第15図 第16図 62 第17図 1 第18図 第19図 2 第20図 第22図 2 第23図 A’+ 2 第24図 、4.11−中−−1 第25図 第26図 −・ 61
Claims (1)
- 半導体基板上(:@化膜を形成し、次C:、その上−二
第1の被膜を選択的ζ二形成し、次6:、全面(二第2
の被膜を形成してから前記第1の被膜を除去することI
:依り前記第2の被膜のパターニングを行ない、次(;
、前記パターニングされた第2の被膜をマスクとして前
記酸化膜のパターニングを行なって前記半導体基板表面
の一部を露出させる工程が含まれてなることを物像とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145756A JPS5848440A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145756A JPS5848440A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848440A true JPS5848440A (ja) | 1983-03-22 |
Family
ID=15392423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56145756A Pending JPS5848440A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848440A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02191336A (ja) * | 1989-01-19 | 1990-07-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体集積回路およびその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52123880A (en) * | 1976-04-12 | 1977-10-18 | Toshiba Corp | Semiconductor device and is production |
| JPS5368080A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-17 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS5673447A (en) * | 1979-11-21 | 1981-06-18 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Manufacture of semiconductor device |
-
1981
- 1981-09-16 JP JP56145756A patent/JPS5848440A/ja active Pending
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