JPS6284532A - 半導体装置における埋込拡散層の形成方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置における埋込拡散層の形成方、法に
関する。

〔従来の技術〕

一般に、バイポーラＩＣはエピタキシャル成長層を絶縁
分離した島状の領域内に素子を形成するが、シリーズ抵
抗等を低減するため、該領域直下のシリコン基板内にエ
ピタキシャル成長層不純物より濃度の高い不純物濃度の
該基板とは異なる導電型の埋込拡散層が形成されている
。この埋込拡散層の形成方法としては、従来より、例え
ば第２図（ａ）〜第２図（ｆ’）に示すような方法が知
られている０この従来方法によれば、まず、第２図（ａ
）に示すように、Ｐ型シリコン基板０）上に熱酸化膜（
２）を形成し、仁の熱は化膜（２）の所定位置に窓（３
）を通常のパターン形成技術を用いて形成する。次に、
第２図（ｂ）に示すように、このシリコン基板（１）及
び熱酸化膜（２］の表面全面に高濃度シリカフィルム塗
布液（４）、例えばＡｓ及びｓｂ等を含むシリカフィル
ム塗布液を塗布する。この場合、上記窓（３）による熱
酸化膜（２）の段１（２Ａ）も表面張力により塗布液で
被覆される。次に、第２図（ｃ）に示すように、熱処理
を行いｎ　型埋込拡散層（５）を基板（１）に形成する
０この場合、上記段部（２Ａ）（パターンエッチ部）は
パターン中央部よりも塗布液（４）の膜厚が厚いため、
このエッヂ部に対応する埋込拡散層（５）の角部（５Ａ
）もその中央部に比べて厚さが大となっている。次に、
第２図（ｄ）に示すように、基板表面のシリカフィルム
塗布液（４）　′Ｊｆｔ：含む熱酸化膜（２）を除去し
た後、その全面にｎ型エピタキシャル成長／Ｉ＃　（６
）　を形成する。この場合、埋込拡散層（５）の角部（
５Ａ）はその表面の不純物濃度がその中央部よシも高い
ため、アウトディフユージ１ンによりその角部（５Ａ）
の上方のエピタキシャル成長層（６）にも角部（６Ａ）
が生じている。次いで、第２図（ｅ）に示すように、Ｐ
型の不純物を選択拡散することにより、エピタキシャル
成長層（６）に絶縁拡散領域（７）を形成する。この結
果、ｎ型エピタキシャル成長／＠　（６）がこの絶縁拡
散領域（７）により島状に絶縁分離された領域（８）が
形成される。次に、第２図（ｆ）に示すように、このｎ
型エピタキシャル分離領域の）にＰ型のベース拡散領域
（９）、　　ｎ　　型のコレクタ拡散領域（１０）を形
成し、さらにベース拡散領域（９）の中にｎ型エミッタ
拡散領域（１１）を形成する。これによりトランジスタ
が形成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の埋込拡散層の形成方法
にあっては、パターニングされた窓（３）に液状のシリ
カフィルム塗布液（４）全塗布することとしていたため
、パターンエッヂ部の液膜が厚くなり、その不純物濃度
が高くなり、その結果、形成される埋込拡散層（５）に
も層厚が大きい角部（５Ａ）（６Ａ）が形成されていた
。その結果、Ｐ型のベース拡散領域（９）と埋込拡散＃
（５）との間隔が当該エッヂ部分（６Ａ）で小さくなり
、これにより耐圧（Ｂｖｃｌｏ）の劣化が生じ、トラン
ジスタ特性を低下させているという問題点が生じていた
０また、微細パターンになるに従ってシリカフィルム塗
布液が窓（３）に侵入しにくくなるいわゆるパターン効
果により、所定の埋込拡散層（５）が形成されずトラン
ジスタ特性のバラツキを増大させてい九という問題点を
有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、半導体
単結晶基板上に該基板の導電型と異なる導電型の埋込拡
散層を形成する半導体装置における埋込拡散層の形成方
法において、上記基板の全面に拡散層を形成し、次いで
基板表面をパターン形成して拡散源を形成し、次いで該
拡散源全熱処理して埋込拡散層を形成する構成により上
記問題点を解決することを目的としている０ 〔作用〕 本発明方法によれば、基板全面に拡散層を形成した後、
パターン形成して拡散源を形成するため、塗布液の表面
張力による拡散源の淳さの不均一さを除去でき、一様な
倣度膜厚の埋込拡散層を形成することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図（ａ）〜第１図（ｆ）は本発明方法の一実施例を
説明するための半導体装置の發部断面図である。

まず、第１図（ａ）に示すように、Ｐ型シリコン基板（
２１〕の表面の全面に高濃度のｎ　型シリカフィルム塗
布液（例えばＡｌｌ又はｓｂ等）を塗布し、９００℃以
下で熱処理することによりｎ型シリカフィルム塗布液（
１２）ｔ−形成し１次いで、１０５０℃以上で熱処理を
行い、０．２μ〜０．７μの厚さの拡散層（１３）ｆ：
基板（２１）全面に一様に形成する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、一般的なパターン形
成技術を用いて、埋込拡散層を形成するための所定大き
さの拡散源（１４）を形成する。すなわち、この拡散源
（１４）のみを残して他の部分の拡散層（１３）を１例
えばプラズマによるシリコンエツチング等のドライエツ
チング又はウェットエツチングによシ、基板（２１）の
表面から除去するのである。次いで、第１凶（Ｃ）に示
すように、１０５０℃以上でドライブイン拡散を行い、
基板（２１）に所定の不純物濃度で所定の深さの埋込拡
散層（１５）を形成する。

この場合、拡散源（１４）は一様な厚さに形成されてい
るため、埋込拡散層（１５）もその中央部及びニップ部
を含みその全面において一様な深さで形成される。次い
で、第１図（ｄ）に示すように、表面の形成膜全除去し
た後、基板（２１）の全面にｎ型エピタキシャル成長層
（１６）を形成する。次いで、第１図（ｅ）に示すよう
に、Ｐ型不純物を選択拡散することにより絶縁拡散領域
（１７）　ｔ−形成し、ｎ型エピタキシャル成長層（１
６）ｆ、島状に絶縁分離し−ｆｃ領域（ｌυを形成する
。次いで、第１図（ｆ）に示すように、このｎ型エピタ
キシャル分離領域（１８）にＰ型のベース拡散領域（１
９）％　ｎ　　型のコレクタ拡散領域（２０）を形成し
、さらに、このベース拡散領域（１９）の中にｎ　型エ
ミッタ拡散領域（２２）を形成し、トランジスタを形成
する。

〔発明の効果〕

以上説明してキ比ように５本発明方法によれば。

基叛全面に形成した拡散層を＠接パターニングして拡散
源を形成しているため、パターンエッヂ効果あるいは微
細パターンにおけるパターン効果が生じることはない。

従って、耐圧の劣化等によるトランジスタ特性の低下を
防止できるとともに、微細パターン形成においても所定
の埋込拡散層金形放することができ例えばトランジスタ
特性にバラツキが生じることを防止できるという効果か
める。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る半導体装置の製造方法の一実施例
を示すものであり、第１図（ａ）〜第１図（ｆ）は各工
程を説明するための模式的断面図、第２図（ａ）〜第２
図（ｆ）は従来の方法の各工程を説明するための模式的
断面図である。 （２１）・・・・・・Ｐ型シリコン基板％（１３）・・
・・・・拡散層ｓ　　（１４）・・・・・・拡散源、（
１５）・・・・・・埋込拡散層。 代理人　弁理士　　内　　原　　　　１づ°′−日。 Ｖ。 筋１図 筋ｚ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体単結晶基板上に該半導体単結晶基板の導電型と異
   なる導電型の埋込拡散層を形成する半導体装置における
   埋込拡散層の形成方法において、上記基板の全面に拡散
   層を形成し、次いで基板表面をパターン形成して拡散源
   を形成に次いで、該拡散源を熱処理して埋込拡散層を形
   成することを特徴とする半導体装置における埋込拡散層
   の形成方法。