JPS584813B2 - Mesagata hand taisouchinoseiho - Google Patents
Mesagata hand taisouchinoseihoInfo
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- JPS584813B2 JPS584813B2 JP50097370A JP9737075A JPS584813B2 JP S584813 B2 JPS584813 B2 JP S584813B2 JP 50097370 A JP50097370 A JP 50097370A JP 9737075 A JP9737075 A JP 9737075A JP S584813 B2 JPS584813 B2 JP S584813B2
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- mesa
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- mask
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、メサ型半導体装置、特にそのPN接合が露出
する半導体基体表面を不活性化被膜、いワユるパツシベ
ーション用被膜にて覆うようにしたメサ型半導体装置の
製法に係わる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a mesa-type semiconductor device, particularly a mesa-type semiconductor device in which the surface of a semiconductor substrate where a PN junction is exposed is covered with a passivation film, such as a passivation film. Concerning the manufacturing method.
メサ型半導体装置、例えばメサ型ダイオード、メサ型パ
ワートランジスタ等に於ては、プレナー型に比し、高耐
圧化をはかることができること、同一の半導体ペレット
サイズで大きな出力を得ることができるということなど
の利点を有し、更に少くとも1つの接合が、その製造に
当って半導体基体の全域に亘る平坦な接合として形成す
るものであって、選択的拡散等によらざるようになされ
るので、この選択的拡散等に伴う拡散マスクの形成、こ
のマスクに対する窓あけのための極めて煩雑な工程によ
るフォトエッチング等をプレナー型の場合に比し、少く
とも一回減少できるので、製造が簡略化されるという利
点を有する。Mesa-type semiconductor devices, such as mesa-type diodes and mesa-type power transistors, can achieve higher breakdown voltage than planar-type semiconductor devices, and can provide greater output with the same semiconductor pellet size. In addition, at least one junction is formed as a flat junction over the entire area of the semiconductor substrate during manufacturing, and selective diffusion or the like is not required. Compared to the planar type, manufacturing is simplified because the formation of a diffusion mask associated with this selective diffusion, etc., and the extremely complicated process of photo-etching to open a window for this mask can be reduced by at least one step compared to the planar type. It has the advantage of being
しかしながら、反面このメサ型半導体装置に於て、半導
体表面に露出するPN接合、例えばメサ溝の側面、或い
はメサの頂面等に露出する接合表面を覆ってパツシベー
ション用被膜を形成する場合、メサ溝の形成後、即ち、
すでに少くともメサ溝によって横切られる平坦な接合が
形成されている状態で、このパツシベーション用被膜を
形成する必要があるがために、このパツシベーション用
被膜の形成に際して高温加熱を伴うことは不純物濃度分
布に変動をもたらし、特性に影響を及ぼす。However, in this mesa type semiconductor device, when a passivation film is formed to cover the PN junction exposed on the semiconductor surface, for example, the junction surface exposed on the side surface of the mesa groove or the top surface of the mesa, After the formation of the mesa groove, i.e.
Since it is necessary to form this passivation film in a state where at least a flat junction crossed by a mesa groove has already been formed, high-temperature heating is not required when forming this passivation film. It causes fluctuations in the impurity concentration distribution and affects the characteristics.
したがって、とのメサ型半導体装置に於て、このパツシ
ベーション用被膜を半導体表面の熱酸化によって形成す
ることは好ましくなく比較的低湖の化学的気相成長法等
によつて形成することが望ましい。Therefore, in the mesa-type semiconductor device, it is not preferable to form this passivation film by thermal oxidation of the semiconductor surface, and it is preferable to form it by chemical vapor deposition at a relatively low temperature. desirable.
一方、パツシベーション用被膜としては、一般にSiO
2、Si3N4或いは樹脂等が用いられているが、半導
体基体との熱膨脹率の差が大であるとか、耐湿性に難点
があるとか、更に例えばSiO2では、ナトリウムイオ
ンに対する遮断効果に欠けるとか、絶縁体であるために
メモリ作用があるとかの難点があって稍々信頼性に欠け
る欠点がある。On the other hand, as a passivation film, SiO
2.Si3N4 or resins are used, but they have a large difference in coefficient of thermal expansion from the semiconductor substrate, have problems with moisture resistance, and SiO2, for example, lacks the blocking effect against sodium ions and is not an insulating material. Since it is a body, it has the disadvantage of having a memory effect, and has the disadvantage of being somewhat unreliable.
このような欠点がないパツシベーション用被膜として少
くとも半導体基体に被着される層を半絶縁性の被膜例え
ば高純度のシリコン或いは酸素がドープされたシリコン
の多結晶層或いは非結晶質層によって形成することが提
唱されるに至っている。As a passivation coating free of such drawbacks, at least the layer deposited on the semiconductor substrate may be a semi-insulating coating, such as a polycrystalline or amorphous layer of high-purity silicon or oxygen-doped silicon. It has come to be proposed that the formation of
又、このようにパツシベーション用被膜が形成されたメ
サ型半導体装置に於て、このパツシベーション用被膜に
電極窓をフォトエッチングによって形成する場合、半導
体基体表面にはメサ溝による激しい凹凸が生じているた
めに、そのフォトエッチングに際してフォトレジストを
例えば通常の如く回転塗布法によって形成しても、メサ
の肩部にはこのフォトレジストが十分な厚みに塗布され
ず、その後このフォトレジストを露光現像してパターン
化し、之をエッチングマスクとして上述のパツシベーシ
ョン被膜にエッチングを行うと、メサの肩部が十分マス
クされず、この部分のパツシベーション用被膜がエッチ
ング除去されてしまい、半導体基体表面の保護が不十分
となり、信頼性を低めるという欠点がある。Furthermore, in a mesa-type semiconductor device in which a passivation film is formed in this way, when an electrode window is formed in the passivation film by photo-etching, severe unevenness due to mesa grooves is formed on the surface of the semiconductor substrate. Because of this, even if a photoresist is formed by the usual spin coating method during photoetching, the photoresist will not be coated to a sufficient thickness on the shoulder of the mesa, and then the photoresist will be exposed to light. If the above-mentioned passivation film is etched by developing and patterning it and using it as an etching mask, the shoulders of the mesa will not be sufficiently masked, and the passivation film in this area will be etched away, leaving the semiconductor substrate exposed. This has the disadvantage that the surface is not sufficiently protected and reliability is reduced.
本発明は上述した諸欠点を生ずることなく信頼性の高い
この種半導体装置を得ることができるメサ型半導体装置
の製法を提供せんとするものである。The present invention aims to provide a method for manufacturing a mesa-type semiconductor device, which makes it possible to obtain a highly reliable semiconductor device of this type without causing the above-mentioned drawbacks.
先ず、第1図を参照してメサ型ダイオード、例えばバリ
キャツプを得る場合をその工程順に沿って説明する。First, the process for obtaining a mesa diode, for example a varicap, will be explained with reference to FIG.
第1図Aに示す如く、半導体基体1を設け、その少くと
も一主面上に、第1及び第2のマスク層2及び3を積層
被着する。As shown in FIG. 1A, a semiconductor substrate 1 is provided, and first and second mask layers 2 and 3 are laminated and deposited on at least one main surface thereof.
半導体基体1は、例えばシリコン基体より成り、N型の
比較的低い不純物濃度を有する半導体層と、之の上に全
面的に、拡散又はエビタキシャル成長等によってP型の
半導体層が形成されて基体1の上記一主面に沿って平坦
なPN接合Jが形成された構成を有する。The semiconductor substrate 1 is made of, for example, a silicon substrate, and includes an N-type semiconductor layer having a relatively low impurity concentration and a P-type semiconductor layer formed entirely thereon by diffusion or epitaxial growth. It has a structure in which a flat PN junction J is formed along the above-mentioned one main surface of the semiconductor device.
又、この基体1上に被着される第1及び第2のマスク層
2及び3は夫々基体1に対するエッチング液によって侵
され難く
互にエッチング特性の異るもの、即ちマスク層2に対す
るエッチング液によってはマスク層3が侵されることが
ないか十分遅いエッチング速度を有するものより構成す
る。Further, the first and second mask layers 2 and 3 deposited on the substrate 1 are those that are difficult to be attacked by the etching solution for the substrate 1 and have different etching characteristics, that is, the mask layers 2 and 3 are difficult to be attacked by the etching solution for the mask layer 2. The mask layer 3 is made of a material having a sufficiently slow etching rate so that the mask layer 3 is not attacked.
このような特性を有するマスク層としては、マスク層2
としてSiO2を、マスク層3としてSi3N4を用い
得る。As a mask layer having such characteristics, mask layer 2
SiO2 can be used as the mask layer 3, and Si3N4 can be used as the mask layer 3.
第1図Bに示す如く、マスク層2及び3に対し、順次選
択的エッチングを行って、基体1のメサ溝を形成する部
分上をエッチング除去する。As shown in FIG. 1B, the mask layers 2 and 3 are sequentially selectively etched to remove the portions of the base 1 where the mesa grooves are to be formed.
次に第1図Cに示す如く、上層のマスク層3に対し選択
的エッチングを行って、最終的に電極窓を形成せんとす
る部分上のみを残して他部をエッチング除去する。Next, as shown in FIG. 1C, selective etching is performed on the upper mask layer 3, leaving only the portion on which the electrode window is to be formed and etching away the other portion.
この場合、マスク層3の外周縁はマスク層2の外周縁よ
り所要の巾Wだけ内側に入り込むようにする。In this case, the outer periphery of the mask layer 3 is made to extend inward from the outer periphery of the mask layer 2 by a required width W.
その後、第1図Dに示す如く、マスク層3及び2をエッ
チングマスクとして基体1にメサエッチングを行い接合
Jを横切る深さのメサ溝4を形成する。Thereafter, as shown in FIG. 1D, mesa etching is performed on the base 1 using the mask layers 3 and 2 as etching masks to form a mesa groove 4 having a depth that crosses the junction J.
この場合、メサ溝4はサイドエッチングによってマスク
層2下にも巾ωをもって入り込む如く形成される。In this case, the mesa groove 4 is formed by side etching so as to extend below the mask layer 2 with a width ω.
次に第1図Eに示す如く、第2のマスク層3をマスクと
してその下層の第1のマスク層2をエッチングし、その
マスク層3によって覆われていない部分のみならず、過
剰のエッチング即ちオーバーエッチングによってマスク
層3の周縁下に所要の巾Woをもって入り込むエッチン
グを行ってひさし5を形成する。Next, as shown in FIG. 1E, using the second mask layer 3 as a mask, the first mask layer 2 below it is etched, and not only the portions not covered by the mask layer 3 but also the portions not covered by the mask layer 3 are etched. Etching is performed to penetrate under the periphery of the mask layer 3 with a required width Wo by over-etching to form the eaves 5.
その後、第1図Fに示す如く、比較的低温による化学的
気相成長法によって半絶縁性のパッシベーション用被膜
6を形成する。Thereafter, as shown in FIG. 1F, a semi-insulating passivation film 6 is formed by chemical vapor deposition at a relatively low temperature.
かくするとマスク層3のひさし5下とマスク層2を有す
る部分を除いて他部の基体10表面にパツシベーション
用被膜6が被着される。In this way, the passivation film 6 is deposited on the surface of the base 10 except for the portion under the eaves 5 of the mask layer 3 and the portion having the mask layer 2.
又、この場合、マスク層3上にも被膜6が生成されるが
、マスク層2及び3の和の厚さtと、ひさし5の巾Wo
を被膜6の厚さに応じて予め適当に選定することによっ
て被膜6が、層3上の部分と、他部との間で段切れ7を
生ずるようになす。In this case, the coating 6 is also formed on the mask layer 3, but the sum of the thickness t of the mask layers 2 and 3 and the width Wo of the eaves 5
By appropriately selecting in advance according to the thickness of the coating 6, the coating 6 is made to form a step 7 between a portion on the layer 3 and another portion.
この半絶縁性被膜6は、化学的気相成長法(以下CVD
法という)で、例えば650℃でシランSiH4の熱分
解によって形成した高純度の多結晶シリコン層、又はS
iH4と例えばN20、NO、NO2等を用
よって酸素をドープした多結晶シリコン層より構成する
。This semi-insulating film 6 is formed by chemical vapor deposition (hereinafter referred to as CVD).
For example, a high-purity polycrystalline silicon layer formed by thermal decomposition of silane SiH4 at 650°C, or S
It is composed of a polycrystalline silicon layer doped with oxygen using iH4 and, for example, N20, NO, NO2, or the like.
このようにして形成した多結晶シリコンによる半絶縁性
被膜6は、基体1に対する密着性が、例えばCVD法に
よって形成したSiO2或いはSi3N4に比し極めて
優れている。The semi-insulating film 6 made of polycrystalline silicon thus formed has extremely superior adhesion to the substrate 1 compared to, for example, SiO2 or Si3N4 formed by CVD.
尚、このようなCVD法によって多結晶シリコン層によ
る被膜6を形成する場合、パツシベーションの目的から
その厚さは0.2μm以上望ましくは0.5μm以上に
選ばれることが望ましく、この厚みで上述して段切れ7
を生じさせるには、例えばマスク層2の厚さを1.0μ
m以上、マスク層3の厚さを0.1μm以上とし、層2
のオーバーエッチング分即ち巾Woを層2の厚みの約2
倍以上とする。In addition, when forming the film 6 of polycrystalline silicon layer by such CVD method, the thickness is desirably selected to be 0.2 μm or more, preferably 0.5 μm or more for the purpose of passivation. As mentioned above, step 7
For example, the thickness of the mask layer 2 should be set to 1.0μ.
m or more, the thickness of the mask layer 3 is 0.1 μm or more, and the layer 2
The over-etching amount, that is, the width Wo is approximately 2 of the thickness of layer 2.
More than twice as much.
因みに、ひさし5を形成しない場合には、上述したCV
D法による多結晶シリコン層に段切れを起こさせる段の
高さは、被膜6即ち多結晶シリコン層の厚さの3〜4倍
も必要となり、このような厚いマスク層を基体1上に形
成することは、作業上の問題のみならず、熱歪等の熱に
よる望ましくない影響が生じてくる。Incidentally, when the eaves 5 is not formed, the above-mentioned CV
The height of the step that causes the step break in the polycrystalline silicon layer by method D needs to be 3 to 4 times the thickness of the coating 6, that is, the polycrystalline silicon layer, and it is necessary to form such a thick mask layer on the substrate 1. Doing so not only causes operational problems, but also causes undesirable effects due to heat such as thermal distortion.
その後、第1図Gに示す如く、マスク層2をエッチング
除去して、之の上のマスク層3と被膜6を除去し、此処
に電極窓8を形成する。Thereafter, as shown in FIG. 1G, the mask layer 2 is etched away, the mask layer 3 and the coating 6 thereon are removed, and an electrode window 8 is formed here.
この場合、マスク層2に対するエッチングは、被膜60
段切れ7を通じて行われるので、確実且つ速やかに層2
を除去することができる。In this case, the etching for the mask layer 2 is performed by etching the coating 60.
Since the process is performed through the step cut 7, layer 2 can be reliably and quickly removed.
can be removed.
次に第1図Hに示す如く電極窓8を通じて基体10メサ
10上に露出する半導体領域(図示の例ではP型の領域
)上に電極9をオーミツクに被着する。Next, as shown in FIG. 1H, an electrode 9 is ohmicly deposited on the semiconductor region (P-type region in the illustrated example) exposed on the base 10 and mesa 10 through the electrode window 8.
かくすれば、接合Jが臨むメサ溝4の内面を含んで基体
1の表面に半絶縁性のパツシベーション用被膜6が形成
されたメサ型半導体装置11が構成される。In this way, a mesa-type semiconductor device 11 is constructed in which a semi-insulating passivation film 6 is formed on the surface of the base 1 including the inner surface of the mesa groove 4 where the junction J faces.
尚、このようにして得たメサ型半導体装置10に於て、
そのパツシベーション用被膜6がメサ溝4のみならずこ
の溝4によって囲まれるメサ10上に跨って即ちその肩
部を覆って形成されるように、第1図Cについて説明し
た工程に於でのマスク層3の周縁とマスク層2の周縁と
の間の巾Wを選定するものとし、この巾Wとしては、例
えば10μm以上に選定される。Incidentally, in the mesa-type semiconductor device 10 obtained in this way,
The process described in connection with FIG. The width W between the periphery of the mask layer 3 and the periphery of the mask layer 2 is selected, and this width W is selected to be, for example, 10 μm or more.
第1図に説明した例は、1つの接合Jを有し、メサ10
上に1つの電極9を形成するバリキャツプを得る場合で
あるが、メサ10に更に他の接合を有し、メサ10上に
臨む2つ以上の各半導体領域に夫々電極を形成するよう
な例えばメサ型トランジスタを得る場合の一例を第2図
を参照して説明する。The example illustrated in FIG. 1 has one junction J, with mesa 10
In the case of obtaining a varicap on which one electrode 9 is formed, for example, a mesa having another junction on the mesa 10 and forming an electrode on each of two or more semiconductor regions facing on the mesa 10 is used. An example of obtaining a type transistor will be described with reference to FIG.
尚、この例に於て第1図と対応する部分には同一符号を
付して重複説明を省略するが、この例では半導体基体1
が、コレクタの低抵抗領域を構成する例えばN型の高不
純物濃度を有する半導体層1a上に、之と同導電型のコ
レクタの高抵抗領域を構成する低不純物濃度の半導体層
1b払更に之の上にベース領域を構成する他の導電型を
有する例えHp型の半導体層1cが全面的に形成されコ
レクタ接合となるとPN接合Jが基体1の面方向に沿っ
て平担に形成され、更に半導体層1c上に選択的に之と
異る導電型の例えばP型のエミツタ領域となる拡散領域
1dが形成されエミツタ接合JEが形成されて成る。In this example, parts corresponding to those in FIG.
However, on the semiconductor layer 1a having a high impurity concentration of N type, for example, which constitutes the low resistance region of the collector, a semiconductor layer 1b of the same conductivity type and having a low impurity concentration, which constitutes the high resistance region of the collector, is removed. When a semiconductor layer 1c of another conductivity type, for example Hp type, constituting a base region is formed over the entire surface to form a collector junction, a PN junction J is formed flat along the surface direction of the base 1, A diffusion region 1d serving as an emitter region of a different conductivity type, for example, P type, is selectively formed on the layer 1c to form an emitter junction JE.
第2図Aに示す如くこの基体10表面に第1図Aについ
て説明したと同様にマスク層2及び3を被着形成する。As shown in FIG. 2A, mask layers 2 and 3 are deposited on the surface of this substrate 10 in the same manner as described with respect to FIG. 1A.
そして第2図Bに示す如く之等マスク層2及び3に選択
的エッチングを行って領域1dを有する部分とその周囲
を所要の巾に渡る如く残して、他部のメサ溝を形成せん
とする部分を第1図Bについて説明したと同様に除去す
る。Then, as shown in FIG. 2B, selective etching is performed on the mask layers 2 and 3, leaving the part having the region 1d and its surroundings to a required width, and forming mesa grooves in other parts. The portion is removed as described for FIG. 1B.
次に、第2図Cに示す如く、更にマスク層3に選択的エ
ッチングを行って、最終的にメサ上に於で電極を形成す
べき部分即ち領域1d上のエミツタ電極を形成せんとす
る部分上払半導体層1c上のベース電極を形成せんとす
る部分上とを残して他部のマスク層3をエッチング除去
する。Next, as shown in FIG. 2C, selective etching is further performed on the mask layer 3 to finally form a portion on the mesa where an electrode is to be formed, that is, a portion on the region 1d where an emitter electrode is to be formed. The remaining portions of the mask layer 3 are removed by etching, leaving only the portion on the upper semiconductor layer 1c where the base electrode is to be formed.
図示の例では領域1d上に島状にマスク層3dを形成し
、之を囲んでそのまわりに所要の間隔を保持して環状に
半導体層1cに於でマスク層3Cを形成した場合である
。In the illustrated example, a mask layer 3d is formed in the form of an island on the region 1d, and a mask layer 3C is formed in the semiconductor layer 1c in an annular shape surrounding the mask layer 3d with a required interval maintained around it.
この場合に於ても外側のマスク層3cの外周縁はマスク
層2の外周縁より前述した実施例と同様に所要の巾Wを
もって内側に位置するようになす。In this case as well, the outer circumferential edge of the outer mask layer 3c is positioned inward from the outer circumferential edge of the mask layer 2 with a required width W, similar to the embodiment described above.
次に、第2図Dに示す如く、マスク層2をマスクとして
第1図Dについて説明したと同様に基体1に対しメサエ
ツチングを行ってメサ溝4を接合Jを横切る深さに形成
し、このメサ溝4によって、領域1dを有するメサ10
を形成する。Next, as shown in FIG. 2D, using the mask layer 2 as a mask, mesa etching is performed on the substrate 1 in the same manner as described in FIG. A mesa 10 having a region 1d is formed by a mesa groove 4.
form.
その後、第2図Eに示す如く第1図Eについて説明した
と同様にマスク層2に対し、オーバーエッチングを行っ
てマスク層3の各部分3d及び3cの各外周に夫々巾W
oをもって突出するひさし5を形成する。Thereafter, as shown in FIG. 2E, the mask layer 2 is over-etched in the same manner as described in FIG.
o forms a protruding eaves 5.
その後、第2図Fに示す如く、第1図Fについて説明し
たと同様に高純度の多結晶シリコン層又は酸素がドープ
された多結晶シリコン層をCVD法によって生成し、パ
ツシベーション用被膜6を形成する。Thereafter, as shown in FIG. 2F, a high-purity polycrystalline silicon layer or an oxygen-doped polycrystalline silicon layer is produced by the CVD method in the same manner as described in FIG. 1F, and a passivation film 6 is formed. form.
この場合に於ても、マスク層2及び3の厚みの和tとひ
さし5の突出巾WOが適当に選ばれていることによって
、被膜6の各マスク層3の部分3d及び3c上に形成さ
れた部分と、基体L上に直接形成された部分との間には
、段切れ7が形成される。In this case as well, by appropriately selecting the sum t of the thicknesses of the mask layers 2 and 3 and the protrusion width WO of the eaves 5, the film 6 can be formed on the portions 3d and 3c of each mask layer 3. A step cut 7 is formed between the portion formed directly on the base L and the portion directly formed on the base L.
次に、第2図Gに示す如く、第1図Gについて説明した
と同様に、段切れ7を通じてマスク層2をエッチングし
、之と之の上のマスク層3と被膜6とをとり去り、領域
1d上にエミツタ電極窓8dを形成し、その周囲の半導
体層1c上に環状のベース電極窓8cを形成する。Next, as shown in FIG. 2G, in the same manner as described in FIG. An emitter electrode window 8d is formed on the region 1d, and an annular base electrode window 8c is formed on the surrounding semiconductor layer 1c.
次いで、第2図Hに示す如く窓8d及び8cを通じて夫
々基体1のメサ10の頂面にのぞむ領域1d即ちエミツ
タ領域上と、半導体層1c即ちベース領域上とにエミツ
タ電極9dとベース電極9cとをオーミツクに被着する
。Next, as shown in FIG. 2H, an emitter electrode 9d and a base electrode 9c are formed on the region 1d, that is, the emitter region, looking into the top surface of the mesa 10 of the base body 1 through the windows 8d and 8c, and on the semiconductor layer 1c, that is, the base region, respectively. is applied to Ohmitsuku.
かくすれば、メサ溝4内に延びるコレクタ接合Jの表面
とメサ10の頂面に延びるエミツタ接合JEの各表面が
夫々半絶縁性のパツシベーション用被膜6によって覆わ
れたメサ型トランジスタ21が構成される。In this way, the mesa type transistor 21 is formed in which the surface of the collector junction J extending into the mesa groove 4 and the surface of the emitter junction JE extending to the top surface of the mesa 10 are each covered with a semi-insulating passivation film 6. configured.
上述したように本発明製法によれば、半導体例えばシリ
コン基体1上に多結晶シリコン層等より成る半絶縁性の
例えばOがドープされた多結晶シリコン層より成るパツ
シベーション用被膜6を形成するものであるから冒頭に
述べたような電荷の蓄積効果によるメモリ作用等を回避
できると共に、之に対し電極窓を形成する際し、従来の
ようにフォトエッチングによらず、マスク層2の除去に
よって行うものであるのでパッシベーション被膜6に肩
切れ等が生ずることなく信頼性の高いメサ型半導体装置
を得ることができる。As described above, according to the manufacturing method of the present invention, a passivation film 6 made of a semi-insulating polycrystalline silicon layer or the like, such as a polycrystalline silicon layer doped with O, is formed on a semiconductor, for example, a silicon substrate 1. Because of this, it is possible to avoid the memory effect due to the charge accumulation effect as mentioned at the beginning, and when forming the electrode window, it is possible to remove the mask layer 2 instead of using photoetching as in the conventional method. Therefore, a highly reliable mesa-type semiconductor device can be obtained without causing shoulder breakage or the like in the passivation film 6.
又、上述したように半絶縁性パッシベーション用被膜6
として、高純度の多結晶シリコン層を用いるときは、そ
の比抵抗は105〜107Ωcmとなるに比し酸素が2
0atom%以上ドープされた多結晶シリコン層を用い
るときは107〜109Ωcmとすることができる。Moreover, as mentioned above, the semi-insulating passivation film 6
When using a high-purity polycrystalline silicon layer, its specific resistance is 105 to 107 Ωcm;
When using a polycrystalline silicon layer doped with 0 atom % or more, the resistance can be set to 10 7 to 10 9 Ωcm.
したがって例えばトランジスタに於てhFEの高いメサ
型トランジスコを得んとする場合は、接合Je上に即ち
エミツターベース間上に差し渡るパツシベーション用被
膜6としては、両者間のリークを低め得る高抵抗の酸素
がドープされた多結晶シリコン層を用いることが望まし
い。Therefore, for example, when trying to obtain a mesa transistor with a high hFE, the passivation film 6 that extends over the junction Je, that is, between the emitter base and the emitter base, should have a high Preferably, a resistive oxygen-doped polycrystalline silicon layer is used.
尚、上述した例ではパツシベーション用被膜が単層の多
結晶シリコン層によって形成した場合であるが、第3図
及び第4図に示す如くパッシベーシヨン用被膜として下
層に前述したと同様の多結晶ジリコン層より成る被膜6
Aを形成し、之の上にCVD法によって窒素Nがドープ
された多結晶シリコン若しくはSi3N4層より成る被
膜6Bを形成した多層の構成とすることもできる。In the above example, the passivation film is formed of a single layer of polycrystalline silicon, but as shown in FIGS. Coating 6 consisting of a gyricon layer
It is also possible to have a multilayer structure in which A is formed and a coating 6B made of polycrystalline silicon or Si3N4 layer doped with nitrogen N is formed thereon by the CVD method.
この層6Bの形成は、上述したCVD法に於て、酸素供
給源としてのN2O、NO、NO2に代えてNH3を用
い之をSiH4と共に送りNがドープされ多結晶シリコ
ン層又はSi3N4を生成する。This layer 6B is formed by the above-mentioned CVD method, using NH3 instead of N2O, NO, and NO2 as an oxygen supply source, and sending it together with SiH4 to form a polycrystalline silicon layer or Si3N4 doped with N.
尚、このNがドープされた多結晶層は、Nを57ato
m%以上ドープするときその比抵抗は5×109Ωcm
以上となった。Note that this N-doped polycrystalline layer contains 57ato
When doped with m% or more, its specific resistance is 5×109Ωcm
That's all.
そして、このようにNがドープされた多結晶シリコン層
又はSiN4層6Bを形成するときは、パツシベーショ
ン用被膜6の耐湿性等を一層向上でき信頼性の高い半導
体装置を得ることができると共に、電極9,9d,9c
を例えばNiメツキで選択的に形成できる利益がある。When forming the N-doped polycrystalline silicon layer or SiN4 layer 6B in this way, it is possible to further improve the moisture resistance of the passivation film 6 and obtain a highly reliable semiconductor device. , electrodes 9, 9d, 9c
There is an advantage in that it can be selectively formed by, for example, Ni plating.
即ち、Nがドープされた多結晶Si層又はSi3N4層
上には、Niメツキが生成されないので之がマスクとな
って窓8,8d、8cを通じて露出するSi基体上にの
み選択的に電極を形成することができる。That is, since Ni plating is not generated on the N-doped polycrystalline Si layer or Si3N4 layer, this serves as a mask to selectively form electrodes only on the Si substrate exposed through the windows 8, 8d, and 8c. can do.
尚、基体1と各電極との密着性を向上するために或る場
合は、窓8,8d,8cを通じて露出する基体表面をK
OH処理によって粗面化し置くこともできる。In order to improve the adhesion between the base 1 and each electrode, in some cases, the base surface exposed through the windows 8, 8d, and 8c may be coated with K.
The surface can also be roughened by OH treatment.
尚、上述した例は、本発明をメサ型のダイオード(パリ
キャツプ)とトランジスタについて説明した場合である
が、他の半導体装置例えば集積回路に適用することもで
きる。In the above example, the present invention was explained using a mesa type diode (paracap) and a transistor, but the present invention can also be applied to other semiconductor devices such as integrated circuits.
第1図AないしHは本発明製法の一例を示す各工程の拡
大断面図、第2図AないしHは本発明製法の他の一例を
示す各工程の拡大断面図、第3図及び第4図は夫々本発
明製法の他の例によって得たメサ型半導体装置の拡大断
面図である。
1は半導体基体、2及び3ぱ第1及び第2のマスク層、
4はメサ溝、10はメサ、J及びJEはPN接合、5は
ひさし、8,8d,8cは電極窓、9,9d,9cは電
極である。1A to 1H are enlarged cross-sectional views of each step showing an example of the manufacturing method of the present invention, FIGS. 2A to H are enlarged sectional views of each step showing another example of the manufacturing method of the present invention, and FIGS. 3 and 4 The figures are enlarged cross-sectional views of mesa-type semiconductor devices obtained by other examples of the manufacturing method of the present invention. 1 is a semiconductor substrate; 2 and 3 are first and second mask layers;
4 is a mesa groove, 10 is a mesa, J and JE are PN junctions, 5 is an eaves, 8, 8d, and 8c are electrode windows, and 9, 9d, and 9c are electrodes.
Claims (1)
の上記一主面上に、互にエッチング特性を異にする第1
のマスク層と第2のマスク層とを上層の上記第2のマス
ク層の外周縁を下層の上記第1のマスク層の外周縁より
所要の巾だけ内側に位置して被着形成する工程と、上記
第1のマスク層をエッチングマスクとして上記半導体基
体に対しメサエツチングを施す工程と、上記第2のマス
ク層をマスクとして上記第1のマスク層をオーバーエッ
チングする工程と、上記基体上に半絶縁性のパツシベー
ション用被膜を被着する工程と、その後上記第1のマス
ク層を除去して上記パツシベーション用被膜を選択的に
除去する工程とを有することを特徴とするメサ型半導体
装置の製法。1. On the one main surface of the semiconductor substrate in which the PN junction surface is formed along one main surface, first
forming a mask layer and a second mask layer such that the outer periphery of the second mask layer as an upper layer is located inside the outer periphery of the first mask layer as a lower layer by a predetermined width; , performing mesa etching on the semiconductor substrate using the first mask layer as an etching mask; over-etching the first mask layer using the second mask layer as a mask; A mesa-type semiconductor device comprising: a step of depositing a passivation film; and a step of selectively removing the passivation film by removing the first mask layer. manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50097370A JPS584813B2 (en) | 1975-08-11 | 1975-08-11 | Mesagata hand taisouchinoseiho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50097370A JPS584813B2 (en) | 1975-08-11 | 1975-08-11 | Mesagata hand taisouchinoseiho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5220764A JPS5220764A (en) | 1977-02-16 |
| JPS584813B2 true JPS584813B2 (en) | 1983-01-27 |
Family
ID=14190611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50097370A Expired JPS584813B2 (en) | 1975-08-11 | 1975-08-11 | Mesagata hand taisouchinoseiho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS584813B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5659918A (en) * | 1979-10-15 | 1981-05-23 | Tadano Tekkosho:Kk | Vibration pile-driving device |
| JPS57197826A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Oki Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device |
| JPS6393930A (en) * | 1986-10-08 | 1988-04-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Underwater-vibration hammer |
-
1975
- 1975-08-11 JP JP50097370A patent/JPS584813B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5220764A (en) | 1977-02-16 |
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