JPS5939042A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS5939042A
JPS5939042A JP57148926A JP14892682A JPS5939042A JP S5939042 A JPS5939042 A JP S5939042A JP 57148926 A JP57148926 A JP 57148926A JP 14892682 A JP14892682 A JP 14892682A JP S5939042 A JPS5939042 A JP S5939042A
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JP
Japan
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glass film
silicate glass
substrate
film
patterns
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JP57148926A
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Tadashi Kirisako
桐迫 正
Toshihiko Fukuyama
福山 敏彦
Yoshinobu Monma
門馬 義信
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W15/00Highly-doped buried regions of integrated devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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    • H10W15/01Manufacture or treatment

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  • Element Separation (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (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】 (a)  発明の技術分野 本発明は半導体装置の製造方法に係シ、特にノくイボー
ラ型半導体装置に於ける埋没拡散層の形成方法に関する
(b)  技術の背景 半導体基板面に不純物拡散領域を形成する方法の一つに
導電型不純物を含ん゛だ珪酸ガラス(シリケート・グラ
ス)から固相−固相・拡散を行って形成する方法がある
この方法は辿常のガス拡散法に比べて、拡散領域の深さ
、シート抵抗等の基板内ばらつきが少なく、又イオン注
入法に比べて不純物の選択が自由で(イオン注入法に於
ては適切なアンチモンeンースが得がたい)、且つ高価
な設備を必要としない等の利点を持っているので、特に
大きな径を有する半導体基板面にアンチモン(Sb)拡
散領域を形成する際には主な方法として用いられる。
(e)  従来技術と問題点 従来例えばバイポーラICに於ける埋没拡散層は、固相
−固相・拡散技術を用い、次のような工程で形成してい
た。
即ち先ず第1図(イ)に示すように、例えばp−型半導
体基板1上に二酸化シリコン(SiO2)膜2を形成し
、該5i02膜2に前記半導体基板1に於ける埋没拡散
層を形成しようとする領域面を選択的に表出する開孔3
を形成する。次いで第1図(ロ)に示すように該半導体
基板1上罠、ドーパン)−グラス成るいはスピンオング
ラス等と称する例えばアンチモン(Sb) ?所望の高
濃度に含んだ珪酸ガラス層4をスピンコード法により形
成し、例えば900〔℃〕程度で該珪酸ガラス層4を固
化する。
そして該基板を酸素(0,)と窒素(N、)の混合ガス
中に於て1200〜1250(℃)程度の高温に加熱し
、珪酸ガラス714から前記5i02膜2の開孔3を介
して半導体基板1面に選択的にsbを熱拡散させ、第1
図(ハ)に示すようにp−型半導体基板1面に選択的に
n生型埋没(n+)層5全形成していた。
しかし該従来方法に於ては、(1)第1図(ロ)に示す
Sin、膜2による段差りの部分で珪酸ガラス#41こ 〃クラックが入り、該珪酸ガラス層4が剥離して拡散が
不完成になる、(tl)  前記段差部り近傍の珪酸ガ
ラス層4が厚くなり、その部分のsb供給量が増すため
、第1図(ハ)に示すように埋没拡散層5の深さが一定
にならない、(liD熱拡散に於ける高温処理で第1図
(ハ)に示すようにS i02膜2上の珪酸ガラス層4
にロゼツト(単結晶粒)6が生じ、その周囲にsbの極
度に高濃度な部分が形成されるため、該高濃度領域から
Stow膜2を突きぬけてsbが半導体基板1面に拡散
し、その領域の基板面に島状n半領域7が形成され、第
1図に)に示すよう罠該p−型半導体基板1上にn型エ
ピタキシャル/*8を形成し、該エピタキシャルt@8
を複数の素子領域に分離する際、読図のように素子間分
離領域9が前記島状n半領域7に接した場合に素子間分
離が不完成になる、等の問題があシ、バイポーラICの
製造歩留まシを低下させていた。
(d)  発明の目的 本発明の目的とするところは、上記問題点を鑑み、拡散
ソースである珪酸ガラス層の剥離や厚さの不均一をなく
し一様な深さの拡散領域を容易に形成させることができ
、且つ素子量分lI/ltを阻害すルヨうな島状拡散領
域を形成することのない珪酸ガラス層からの固相−固相
・拡散方法を提供し、バイポーラIC等の製造歩留まシ
を向上せしめることにある。
(e)  発明の構成 即ち本発明は同相−固相φ拡散により不純物拡散領域を
形成する半導体装置の製造方法に於て、紀1の導電型を
有する半導体基板上に選択的に、第2導電型不純物を含
んだ珪酸ガラス膜ノくターンを形成し、該珪酸ガラス膜
パターンに覆われていない第1導電型半導体基板面を選
択的に凹部状にエツチングし、該珪酸ガラス膜パターン
及び凹部ヲ肩する第1導電型半導体基板上に、珪酸ガラ
ス膜パターンからのアウトディフュージョンを抑え、且
つ酸素を透過する耐熱性カバーM@全形成し、しかる後
前記珪酸ガラス膜パターンから第1導電型半導体基板に
選択的に第2導電型不純物を熱拡散せしめる工程を有す
ることを特徴とする。
(f)  舛明の実施例 以下本発明を一実施例について、第2図(イ)乃至(へ
)に示す一実施例に於ける工程断面図を用いて詳細圧説
明する。
本発明の方法を用いて、例えば埋没拡散層を有するバイ
ポーラIC基板を形成するに際しては、例えば10〜3
0〔Ω−crn)程度の高比抵抗を有するp−型シリコ
ン(Si )基板上に、ドーパント・グラス成るいはス
ピンオン・グラス等と称する例えばアンチモン(Sb 
)を所望の高濃度に含んだ珪酸ガラス液を通常のスピン
・コート法で塗布し、900(’C)程度の温度で該塗
布ガラス層を固化せしめ、第2図(イ)に示すように、
前記p−型Si基板11上に厚さ例えば3000〜50
00(A)程度のsb  ドープ珪酸ガラス膜12′を
形成する。そして通常のフォト・ノロセスを用い、前記
珪酸ガラス膜12′上に埋没拡散層形成領域の上部を覆
うレジスト−パターン13a、  13bを形成する。
次いで前記レジスト・パターン13a、  13b f
マスクニジ、例えば三ふっ化メタン(CHF s ) 
Icよるドライエツチング成るいはぶつ酸系の液による
ウェットエツチング等、通常用いられるエツチング手段
によシ前記珪酸ガラス膜12′のパターンニングを行い
、第2図(ロ)に示すように、p−型Si基板11の埋
没拡散層形成領域上にsbドープ珪酸ガラス膜パターン
12a、  12bを形成する。
次いで前記レジスト・パターン13a、  13b全マ
スクにしてふっ硝酸(HF + HNOs )系の液に
よるウェット・エツチング方法等通常のエツチング手段
により、前記sb ドープ珪酸ガラス膜ノ;ターン12
a、  12bに覆われていないp−型St基板11面
を選択的にエツチングして、第2図(ハ)に示すように
1000〜1500(A)程度の段差(hl)を有する
四部14を形成する。この凹部14は該基板上にエピタ
キシャル層を形成した後、素子間炉部を行う際の目印し
になる。なお前記エツチングはレジスト・パターンを除
去した後、珪酸ガラス膜ノ(ターン12a、  12b
eマスクにして打っても良い。
次いでレジスト・パターン13a、  1.3b’(r
除去した後、第2図に)に示すように該基板面即ち珪酸
ガラス膜パターン12a、  12b及びp−型Si基
板11面に、珪酸ガラス膜パターン12a、  12b
からのSbのアウトディフユージロンを阻止し、且つ酸
素(0,)を透過する、例えば1000〜2000 〔
A )程度の厚さの化学気相成長(CVD)二酸化シリ
コン(Si20)膜等からなる耐熱性カバー膜15を形
成する。
なお該耐熱性カバー膜15はス、<ツタS i O2膜
、プラズマ5i02膜等でも良い。
次いで該基板を例えば酸素(02)20容対9素(N2
 ) 80容程度の混合組成を有する酸化性雰囲気中に
於て、(ジ1]えは1200〜1250(’C)程度の
温度で所望の時間加熱し、珪酸ガラス膜ノくターン12
a、  12b中から5bvp−型Si基板lHf1に
選択的に同相−固相熱拡散せしめ、第2図(ホ)に示す
ように、珪酸ガラス膜ノ(ターン12a、  12bの
下部に例えば3〔μM〕程度の深さのsb拡散層即ちn
生型埋没拡散層(n+b層) 16a、  16bを形
成する0 なお、珪酸ガラス膜パターン12a、  12bll平
らなSl基板11面に被着され且つカッ(−膜15に覆
われているので、該珪酸ガラス膜)くターン12a。
12bが該St基板11面から剥離することはない0又
珪酸ガラス膜パターン12a、  12bは一様な厚ス
膜パターン12a、  12bの全領域に対して均等に
02が供給され/I!り11形成されるn++埋没拡散
層16の不純物濃度及び深さは一様になる0更に又該方
法に於てはn++埋没拡散層16を形成する領域上のみ
にsbドープ珪酸ガラス膜パターン12a、  12b
が形成されるので、従来方法のように素子間分離等を行
う不必要な領域に島状のn+領領域形成されることがな
い。
次いで前記カバー膜15及びsb ドープ珪酸ガラス膜
パターン12a、  12bを除去した後肢p−型84
基板11上に通常のエピタキシャル成長技術を用い、例
えば厚さ2〔μm〕程度のn型Stエピタキシャル層を
形成し、前記p−i、sl基板11面の段差h1がエピ
タキシャル層の上面に投影された段差部を位置合わせ基
準にし、通常のガス拡散層るいはイオン注入法によシル
+型素子間分離領域を形成し、第2図(へ)に示すよう
なバイポーラIC基板が提供される。なお同図に於て、
11はp−m st基板、16a、  16bはn++
埋没拡散層、16a 。
16b′はn++埋没拡散層這い上り部、17はn+型
型置lエピタキシャル層18はp++素子間分離領域、
h21d基板の段差h1が投影されたエピタキシャル層
上の段差を示している。
又同図に於てはp++素子間分離領域18形成の際、エ
ピタキシャル層17上に形成される酸化膜は省略しであ
る。
(g)  発明の効果 上記実施例に示したように本発明に於ては、固相−固相
・拡散により埋没拡散層を形成する際、拡散ソースであ
る珪酸ガラス膜は一様な厚さを有し、且つ被拡散基板面
から剥離することがなく、又珪酸ガラス膜に均等に酸素
が供給される。更に又、埋没拡散層を形成する領域以外
には拡散ソースである珪酸ガラス膜は存在しない。
従って本発明によれば、一様な不純物濃度及び深さを有
する埋没拡散層が形成でき、且つ素子間分離を行う領域
に分離を不完全にするような島状の不純物拡散領域が形
成されることがないので、バイポーラICの製造歩留ま
シが向上する。
女おsbドープ珪酸ガラス膜はCVD法で形成しても良
い。
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)乃至に)は従来方法の工程断面図で、第2
1y1(イ)乃至(へ)は本発明の方法の一実施例に於
ける工程断面図である。 図に於て、11はp−型シリコン基板、12′はアンチ
モンドープ珪酸ガラス膜、12a、  12bijアン
チモンドープ珪酸ガラス膜パターン、13a。 13bはレジス)−パターン、14は凹部、15は耐熱
性カバー膜、16a、  16bはn+型埋没拡散層、
17tin型シリコン・エピタキシャル層、18はp+
型素子間分離領域、hl、h2は段差を示す。 :!雫ン ノ 図 プ P2 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1の導電型を有する半導体基板上に選択的に、第2導
    電型不純物を含んだ珪酸ガラス膜ノ(ターンを形成し、
    該珪酸ガラス膜パターンに覆われていない第1導電型半
    導体基板面を選択的に凹部状にエツチングし、該珪酸ガ
    ラス膜パターン及び凹部を有する第1導電型半導体基板
    上に、珪酸ガラス膜パターンからのアウトディフュージ
    ョンを抑え、且つ酸素を透過する耐熱性カバー膜を形成
    し、しかる後前記珪酸ガラス膜パターンから第1導電型
    半導体基板に選択的に第2導電型不純物金熱拡散せしめ
    る工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法
JP57148926A 1982-08-27 1982-08-27 半導体装置の製造方法 Granted JPS5939042A (ja)

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JPH049371B2 JPH049371B2 (ja) 1992-02-20

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62162325A (ja) * 1986-01-13 1987-07-18 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置の製造方法
JPS62198120A (ja) * 1986-02-25 1987-09-01 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置の製造方法
JPH01134914A (ja) * 1987-11-20 1989-05-26 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5619107A (en) * 1979-07-26 1981-02-23 Mitsubishi Electric Corp Test unit for servo system

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