JPS6020904B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
Manufacturing method of semiconductor deviceInfo
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- JPS6020904B2 JPS6020904B2 JP51152462A JP15246276A JPS6020904B2 JP S6020904 B2 JPS6020904 B2 JP S6020904B2 JP 51152462 A JP51152462 A JP 51152462A JP 15246276 A JP15246276 A JP 15246276A JP S6020904 B2 JPS6020904 B2 JP S6020904B2
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- semiconductor device
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、半導体装置の信頼性を向上するために酸化
膜にパッシベーションを施した後にコンタクト孔を形成
する半導体装置の製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a contact hole is formed after passivating an oxide film in order to improve the reliability of the semiconductor device.
第1図aは従来の半導体装置の一部断面図である。FIG. 1a is a partial cross-sectional view of a conventional semiconductor device.
N形シリコン基板1上に酸化膜3を形成し、この酸化膜
3の選択拡散を利用してN形シリコン基板1とは反対の
導電形の不純物を拡散したP形ベース拡散領域2を形成
すると同時に酸化膜4も形成する。An oxide film 3 is formed on an N-type silicon substrate 1, and a P-type base diffusion region 2 in which impurities of a conductivity type opposite to that of the N-type silicon substrate 1 are diffused is formed using selective diffusion of this oxide film 3. At the same time, an oxide film 4 is also formed.
なお、この場合エチルシリケートの様な低温酸化膜を積
むこともある。次に酸化膜4の選択拡散を利用してP形
ベース拡散領域2とは反対の導電形の不純物を拡散した
N形ェミッタ拡散領城5を形成すると同時に酸化膜6も
形成する。なお、この場合もエチルシリケートの様な低
温酸化膜を積むこともある。前記酸化膜6は高信頼性ト
ランジスタの様な信頼度の高い半導体装置にはlc8。
クリープ等リーク電流を少なくするために酸化膜6の上
にパッシベーション層(通常はリン酸化膜によるパッシ
べ−ション層)7を形成し、その上にエチルシリケート
の様な低温酸化膜6′を形成する。次にP形ベース拡散
領域2およびN形ェミッタ拡散領域5をそれぞれ露出さ
せてベースコンタクト孔8およびェミツタコンタクト孔
9を形成するのであるが、周知の様にリン酸化膜による
パッシベーション層7は他の酸化膜4,6,6′に比べ
著しくエッチングスピードが速いことと、コンタクトを
十分にとるためにベースコンタクト孔8およびェミツタ
コンタクト孔9を形成する写真製版工程でのホトェッチ
ングは酸化膜を十分に除去するためやや長目の寸法にホ
トェッチングされるのが普通である。第1図bは第1図
aの部分拡大断面図である。In this case, a low-temperature oxide film such as ethyl silicate may be deposited. Next, selective diffusion of the oxide film 4 is used to form an N-type emitter diffusion region 5 in which impurities of a conductivity type opposite to that of the P-type base diffusion region 2 are diffused, and at the same time, an oxide film 6 is also formed. In this case as well, a low-temperature oxide film such as ethyl silicate may be deposited. The oxide film 6 is lc8 for a highly reliable semiconductor device such as a highly reliable transistor.
In order to reduce leakage current such as creep, a passivation layer 7 (usually a phosphoric oxide film) is formed on the oxide film 6, and a low-temperature oxide film 6' such as ethyl silicate is formed on top of it. do. Next, the P-type base diffusion region 2 and the N-type emitter diffusion region 5 are exposed, respectively, to form a base contact hole 8 and an emitter contact hole 9. As is well known, the passivation layer 7 made of a phosphoric oxide film is The etching speed is significantly faster than that of the oxide films 4, 6, and 6', and the photoetching process used in the photolithography process to form the base contact hole 8 and the emitter contact hole 9 can sufficiently remove the oxide film. It is common to photoetch to a slightly longer dimension to remove it. FIG. 1b is a partially enlarged sectional view of FIG. 1a.
この図で、10はリン酸化膜によるパッシベーション層
7が酸化膜6,6′よりエッチングスピードが速いため
にリン酸化膜によるパッシベーション層7のみにホトェ
ッチングが進みポケット状に夕深部までエッチングが進
んだ状態を示すエッチング部であり、いまリン酸化膜に
よるパッシべ−ション層7が酸化膜6,6′に比べどの
程度深部までエッチングが進んだかを示すくし、込み量
である。このくし、込み量Lが大きいければ大きい程、
酸化膜6′はリン酸化膜によるパッシベーション層7の
ホトェッチングによる深部10′で切り離され、これが
ゥェハ上に浮遊して信頼性の低下、歩蟹りの低下の原因
となる。第1図cはくし、込み量Lが少なく酸化膜6′
が剥離しなかった場合の状態を示す断面図である。ベー
スコンタクト孔8を形成した後L電極金属層(通常はア
ルミニウム)11を蒸着法により形成Zするが周知の様
に酸化膜段部がエッチング部10の様にポケット状に〈
し、込まれて形成されると十分に蒸着がなされず、酸化
膜段部のみ非常にうすく蒸着されるために電流容量が十
分にとれず、電極金属の断線につながりやすい。またリ
ン酸化膿Jによるパッシベーション層7は吸湿性で水分
を吸着する性質があり、吸着された水分はリン酸化膿中
のリンと化学反応しリン酸になり、電極金属層11を腐
食する原因となる。この場合リン酸化膿によるパツベー
ション層7が電極金属層11と直2暖接しているためリ
ン酸化膿によるパツシベーション層7が水分を吸着し、
リン酸に変ると容易に電極金属層11を腐食し、信頼性
の低下、歩留りの低下、電気的特性の低下の大きな原因
となる。この発明は、上記欠点を除去したものである。
2すなわち、ベースコンタクト孔上の酸化膜を十分に除
去せず、ェミッタコンタクト孔上の酸化膜が除去された
ところでエッチングを止め、このエッチングに用いたホ
トレジストを除去し、エチルシリケート等の低温酸化膜
を形成し、−再度写真製版3技術により、最初のェミッ
タコンタクト孔およびベースコンタクト孔よりやや小ご
目のコンタクトマスクを使用し正確にマスク合せし、ベ
ースコンタクト孔およびェミツタコンタクト孔のシリコ
ンが完全に露出するまでエッチングを行う。In this figure, 10 is a state in which photoetching progresses only to the passivation layer 7 made of phosphoric oxide film and the etching progresses to the deep part in a pocket shape because the etching speed of passivation layer 7 made of phosphoric oxide film is faster than that of oxide films 6 and 6'. This is an etched portion showing the depth of the phosphor oxide film, and a comb depth showing how deep the passivation layer 7 made of the phosphoric oxide film has been etched compared to the oxide films 6 and 6'. For this comb, the larger the combing amount L, the more
The oxide film 6' is cut off at the deep portion 10' of the phosphoric oxide film passivation layer 7 by photoetching, and this is floating on the wafer, causing a decrease in reliability and slowness. Figure 1c shows the comb, and the oxide film 6' has a small amount
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state when the film is not peeled off. After forming the base contact hole 8, an L electrode metal layer (usually made of aluminum) 11 is formed by vapor deposition, but as is well known, the oxide film steps are formed into pocket-like etched portions 10.
However, if the oxide film is formed in a deep manner, the evaporation will not be sufficient and only the step portion of the oxide film will be very thinly evaporated, making it difficult to obtain sufficient current capacity and easily leading to disconnection of the electrode metal. Furthermore, the passivation layer 7 made of phosphorylated pus J is hygroscopic and has the property of adsorbing water, and the adsorbed water chemically reacts with phosphorus in the phosphorylated pus to become phosphoric acid, which causes corrosion of the electrode metal layer 11. Become. In this case, since the passivation layer 7 made of phosphorylated pus is in direct contact with the electrode metal layer 11, the passivation layer 7 made of phosphorylated pus adsorbs moisture.
When it turns into phosphoric acid, it easily corrodes the electrode metal layer 11, which becomes a major cause of lower reliability, lower yield, and lower electrical characteristics. This invention eliminates the above drawbacks.
2. In other words, the oxide film on the base contact hole is not sufficiently removed, the etching is stopped when the oxide film on the emitter contact hole is removed, the photoresist used for this etching is removed, and a low-temperature oxidizer such as ethyl silicate is removed. A film is formed, and then the silicon of the base contact hole and emitter contact hole is precisely aligned using a contact mask that is slightly smaller than the first emitter contact hole and the base contact hole using the photolithography 3 technique. Perform etching until completely exposed.
この様3にしてできたべ−スコンタクト孔およびェミツ
タコンタクト孔は従来の半導体装置のコンタクト孔に比
べ、リン酸化膜によるパツシべ−ション層が直接露出し
ていないため、リン酸化膜が他の酸化膜に比べ著しくエ
ッチングスピードが速いことに4よって起る酸化膜の剥
離や酸化膜段部でのリン酸化膜によって起った酸化膜の
ポケット状のくし、込みによる電極金属の断線および直
接リン酸化膿と電極金属とが接することによって起る電
極金属の腐食等を防止した半導体装置を提供するもので
ある。以下この発明について詳細に説明する。第2図a
〜dはこの発明の半導体装置の製造工程の一実施例を示
す要部断面図である。第2図において、まずN形シリコ
ン基板1上に酸化膜3を形成し、酸化膜3の選択拡散を
利用してN形シリコン基板1とは反対の導電形の不純物
を拡散したP形ベース拡散領域2を形成すると同時に酸
化膜4も形成する。Compared to the contact holes of conventional semiconductor devices, the base contact hole and emitter contact hole created in step 3 do not directly expose the passivation layer of the phosphoric oxide film, so the phosphoric oxide film is The etching speed is significantly faster than that of the oxide film, which causes peeling of the oxide film, and disconnection of the electrode metal due to pocket-like combs and encroachments in the oxide film caused by the phosphoric oxide film at the stepped portions of the oxide film, as well as direct phosphorescence. The present invention provides a semiconductor device that prevents corrosion of electrode metal caused by contact between oxidized pus and electrode metal. This invention will be explained in detail below. Figure 2a
-d are main part sectional views showing one embodiment of the manufacturing process of the semiconductor device of the present invention. In FIG. 2, an oxide film 3 is first formed on an N-type silicon substrate 1, and P-type base diffusion is performed in which impurities of the conductivity type opposite to that of the N-type silicon substrate 1 are diffused using selective diffusion of the oxide film 3. At the same time as forming region 2, oxide film 4 is also formed.
なお、この場合エチル0シリケケートの様な低温酸化膜
を積むこともある。次に酸化膜4の選択拡散を利用して
P形ベース拡散領域2とは反対の導電形の不純物を拡散
したN形ェミッタ拡散領域5を形成すると同時に酸化膜
6も同時に形成する。なお、この場合もェチタルシリケ
ートの様な低温酸化膜を積むこともある。この酸化膜6
は高信頼性トランジスタの様な信頼度の商い半導体装置
にはlcB。クリープ等リーク電流を少なくするために
酸化膜6の上にパッシべ−ショソ層(通常はリン酸化膜
によるバツシoべ−ション層)7を形成し、その上にエ
チルシリケートの様な低温酸化膜6′を形成する。次に
P形ベース拡散領域2およびN形ェミッタ拡散領域5を
それぞれ露出させてベースコンタクト孔8およびェミッ
タコンタクト孔9をホトェッタチングにより形成するの
であるが、リン酸化膜によるパツシベーション層7は酸
化膜に比べ著しくエッチングスピードが遠いため前述し
たような多くの欠点がある。In this case, a low-temperature oxide film such as ethyl 0 silicate may be deposited. Next, by utilizing selective diffusion of the oxide film 4, an N-type emitter diffusion region 5 in which impurities of a conductivity type opposite to that of the P-type base diffusion region 2 are diffused is formed, and at the same time, an oxide film 6 is also formed. In this case as well, a low-temperature oxide film such as ethyl silicate may be deposited. This oxide film 6
is lcB for reliable semiconductor devices such as high reliability transistors. In order to reduce leakage currents such as creep, a passivation layer (usually a phosphoric oxide layer) 7 is formed on the oxide film 6, and a low-temperature oxide film such as ethyl silicate is formed on top of it. 6' is formed. Next, the P-type base diffusion region 2 and the N-type emitter diffusion region 5 are exposed, respectively, and a base contact hole 8 and an emitter contact hole 9 are formed by photoetching. Since the etching speed is significantly lower than that of a film, there are many drawbacks as mentioned above.
このためこの発明では、第2図aに示す様にェ0ミッタ
コンタクト孔9上の酸化膜6, 6′が除去できた状態
でホトェッチングを止め、ベースコンタクト孔8上の酸
化膜4を残した状態でホトレジストを除去する。Therefore, in this invention, as shown in FIG. 2a, photoetching is stopped after the oxide films 6, 6' on the emitter contact hole 9 have been removed, leaving the oxide film 4 on the base contact hole 8. Remove the photoresist while still in condition.
次いで第2図bに示す様に再度エチルシリケータトのよ
うな低温酸化膜12を形成する。Next, as shown in FIG. 2b, a low-temperature oxide film 12 such as ethyl silicate is formed again.
次に第2図cに示す様に低温酸化膜12上にホトレジス
ト膿13を被覆し、最初に形成したべ−スコンタクト孔
8およびェミッタコンタクト孔9よりやや小さ目のパタ
ーンを有するガラスマスク0 14を用い、最初のベー
スコンタクト孔8およびェミッタコンタクト孔9に正確
にマスク合せし、ガラスマスク14を通して紫外線15
を照射し、写真食刻により低温酸化膜12に第2図dに
示す様に目的とするベースコンタクト孔8、ェミツタコ
ンタクト孔9を形成した後「ホトレジスト膜13を除去
する。Next, as shown in FIG. 2c, a photoresist film 13 is coated on the low-temperature oxide film 12, and a glass mask 014 having a pattern slightly smaller than the base contact hole 8 and emitter contact hole 9 formed at the beginning is formed. Using a mask, align the mask accurately with the first base contact hole 8 and emitter contact hole 9, and apply ultraviolet rays 15 through the glass mask 14.
After forming desired base contact holes 8 and emitter contact holes 9 in the low-temperature oxide film 12 by photolithography as shown in FIG. 2d, the photoresist film 13 is removed.
かくして第2図dに目的とする半導体装置が得られる。In this way, the desired semiconductor device shown in FIG. 2d is obtained.
第3図は第2図dの部分拡大図で、第2図dに示すベー
スコンタクト孔8およびェミッタコンタクト孔9はリン
酸化膿によるパッシベーション層7が低温酸化膜12で
完全に被覆されているために、リン酸化膜によるパッシ
ベーション層7によって起るポケット状のくい込みがな
いため酸化膜の剥離や、酸化膜段部で起る電極金属の断
線およびリン酸化膜によるパッシベーション層7が直接
電極金属とふれあうことがないので、電極金属の腐食と
いった心配がなく、信頼性、歩蟹り、電気的特性等を向
上させることができる。なお、上述の説明ではトランジ
ス外こついてのものであったが、この発明はこれに限ら
ず集積回路等あらゆる半導体素子に応用できるものであ
る。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2 d, in which the base contact hole 8 and emitter contact hole 9 shown in FIG. Because of this, there is no pocket-like digging caused by the passivation layer 7 made of phosphoric oxide film, which prevents peeling of the oxide film, disconnection of the electrode metal that occurs at the step of the oxide film, and passivation layer 7 made of the phosphoric oxide film directly contacting the electrode metal. Since there is no contact, there is no need to worry about corrosion of the electrode metal, and reliability, stability, electrical characteristics, etc. can be improved. It should be noted that, although the above description has focused on things other than transistors, the present invention is not limited to this and can be applied to all semiconductor devices such as integrated circuits.
以上詳細に説明したように、この発明は、パッシベーシ
ョン処理を施した後にベースコンタクト孔の酸化膜を完
全に除去せず、ヱミツタコンタクト孔の酸化膜が除去さ
れたところでエッチングを止め、以後の工程を施すよう
にしたので、エッチング速度が酸化膜より早いパッシベ
ーションのサイドエッチングを最小限に止めることがで
き、したがって、コンタクト孔を作る際にパッシベーシ
ョン層がエッチングされることによる信頼性の低下、歩
留りの低下、ならびに電気的特性の低下をきたすことが
ない。しかも、従来の工程を格別変更することなく実施
できる利点がある。図面の簡単な説明第1図aは従来の
半導体装置のコンタクト部の一例を示す断面図、第1図
b,cは従来の半導体装置の欠点が生ずる理由を説明す
るための断面図、第2図a〜dはこの発明の半導体装置
の製造工程の一実施例を示す断面図、第3図は第2図d
の部分拡大断面図である。As explained in detail above, the present invention does not completely remove the oxide film in the base contact hole after passivation treatment, but stops etching when the oxide film in the emitter contact hole is removed, and performs subsequent steps. This minimizes the side etching of the passivation layer, where the etching rate is faster than that of the oxide film, thereby reducing reliability and yield due to etching of the passivation layer when making contact holes. There will be no deterioration in electrical characteristics. Moreover, there is an advantage that the conventional process can be carried out without any particular change. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1a is a sectional view showing an example of a contact portion of a conventional semiconductor device, FIGS. Figures a to d are cross-sectional views showing one embodiment of the manufacturing process of the semiconductor device of the present invention, and Figure 3 is Figure 2 d.
FIG.
図中、1はN形シリコン基板、2はP形ベース拡散領域
、3,4,6,6′は酸化膜、7はパッシベーション層
、8はベースコンタクト孔、9はェミツタコンタクト孔
、12は低温酸化膜、13はホトレジスト膜、14はガ
ラスマスク、15は紫外線でである。In the figure, 1 is an N-type silicon substrate, 2 is a P-type base diffusion region, 3, 4, 6, and 6' are oxide films, 7 is a passivation layer, 8 is a base contact hole, 9 is an emitter contact hole, and 12 is a A low-temperature oxide film, 13 a photoresist film, 14 a glass mask, and 15 an ultraviolet ray.
なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。第
1図
第2図
第3図Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts. Figure 1 Figure 2 Figure 3
Claims (1)
ト孔の酸化膜を完全に除去せず、エミツタコンタクト孔
の酸化膜が除去されたところでエツチングを止め、次い
で前記エツチングを施すために用いたホトレジスト膜を
除去した後、酸化膜を全面に薄く形成し、その後、前記
ベースコンタクト孔、エミツタコンタクト孔よりも小さ
目のコンタクト孔を前記ホトレジスト膜を用いて前記各
コンタクト孔に正確に位置合せしてコンタクト孔を形成
することを特徴とする半導体装置の製造方法。1 After the passivation process, the oxide film in the base contact hole is not completely removed, and the etching is stopped when the oxide film in the emitter contact hole is removed, and then the photoresist film used for the etching is removed. After that, a thin oxide film is formed on the entire surface, and then a contact hole smaller than the base contact hole and the emitter contact hole is accurately aligned with each contact hole using the photoresist film to form a contact hole. 1. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized by forming a semiconductor device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51152462A JPS6020904B2 (en) | 1976-12-18 | 1976-12-18 | Manufacturing method of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51152462A JPS6020904B2 (en) | 1976-12-18 | 1976-12-18 | Manufacturing method of semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5376659A JPS5376659A (en) | 1978-07-07 |
| JPS6020904B2 true JPS6020904B2 (en) | 1985-05-24 |
Family
ID=15541032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51152462A Expired JPS6020904B2 (en) | 1976-12-18 | 1976-12-18 | Manufacturing method of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020904B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5582436A (en) * | 1978-12-15 | 1980-06-21 | Nippon Denso Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
-
1976
- 1976-12-18 JP JP51152462A patent/JPS6020904B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5376659A (en) | 1978-07-07 |
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