JPS6030111B2 - semiconductor equipment - Google Patents
semiconductor equipmentInfo
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- JPS6030111B2 JPS6030111B2 JP55026410A JP2641080A JPS6030111B2 JP S6030111 B2 JPS6030111 B2 JP S6030111B2 JP 55026410 A JP55026410 A JP 55026410A JP 2641080 A JP2641080 A JP 2641080A JP S6030111 B2 JPS6030111 B2 JP S6030111B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/40—Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes
- H10W20/45—Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes characterised by their insulating parts
- H10W20/48—Insulating materials thereof
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体装置に関する。[Detailed description of the invention] [Technical field of invention] The present invention relates to a semiconductor device.
従来、例えば第3図に示すバィポーラ構造の半導体装置
8は、P導電型の半導体基板1に埋込層2を介して形成
されたN導電型のェピタキシヤル成長層3の所定領域に
コレクタ拡散層4、ベース拡散層5及びェミッタ拡散層
6を形成した後、その露出表面に酸化膜を形成し、この
酸化膜に各々の拡散層4,5,6に通じるコンタクトホ
ールを周知の写真蝕刻法で穿設してこのコンタクトホー
ルを通じて取出電極7を形成している。Conventionally, for example, a semiconductor device 8 having a bipolar structure shown in FIG. After forming the base diffusion layer 5 and the emitter diffusion layer 6, an oxide film is formed on the exposed surface thereof, and contact holes communicating with each of the diffusion layers 4, 5, and 6 are formed in this oxide film by a well-known photolithography method. An extraction electrode 7 is formed through this contact hole.
しかしながら、写真蝕刻法によってコンタクトホール形
成する際に酸化膜の表面に挨等が付着していると、所定
の拡散層4,5,6に対応する領域以外のところまで関
孔されるためショート不良が発生して不良品ができる問
題があった。However, if dust or the like adheres to the surface of the oxide film when contact holes are formed by photolithography, the holes will reach areas other than those corresponding to the predetermined diffusion layers 4, 5, and 6, resulting in short circuits. There was a problem that this caused the production of defective products.
また、このようなコンタクトホールを穿設するため工程
を必要とするため製品の歩蟹りが著しく低下する問題が
あった。Further, since a process is required to form such a contact hole, there is a problem in that the quality of the product is significantly reduced.
本発明は、素子特性を高めて歩留の向上を達成した半導
体装置を提供することをその目的とするものである。An object of the present invention is to provide a semiconductor device with improved device characteristics and improved yield.
〔発明の概要〕
本発明は、取出電極を接続する炭化ケイ素膜を極めて高
いオーミツク接触の下で、かつ、高い形状精度の下に半
導体基板上に形成して、歩留の向上を達成した半導体装
置である。[Summary of the Invention] The present invention provides a semiconductor in which a silicon carbide film connecting an extraction electrode is formed on a semiconductor substrate under extremely high ohmic contact and with high shape accuracy, thereby achieving an improved yield. It is a device.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は、本発明の一実施例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of one embodiment of the present invention.
図中1川ま、P導電型の半導体基板である。半導体基板
10の表面には、埋込層11を介してェピタキシャル成
長層12が形成されている。ェピタキシャル成長層12
の所定領域には、その表面から所定の拡散深さを有する
P導電型のベース拡散タ層13と埋込層11に達する拡
散深さを有するN導電型のコレクタ拡散層14が形成さ
れている。ベース拡散層13の所定領域には、その表面
から所定拡散深さのN導電型のヱミッタ拡散層15が形
成されている。また、ェピタキシャル成長層I Z2の
表面には、ベース拡散層13、ヱミッタ拡散層15及び
コレクタ拡散層14を絶縁分離するようにして酸化膜1
6が形成されている。ベース拡散層13、ェミッタ拡散
層15、及びコレクタ拡散層14の表面には、高融点金
属含有の炭化ケィZ素膜ITを介して取出電極18が形
成されている。ここで、高融点金属としては、タングス
テン(W)、モリブデン(Mo)、バナジウム(V)、
チタン(Ti)等を使用するのが望ましい。1 in the figure is a P conductivity type semiconductor substrate. An epitaxial growth layer 12 is formed on the surface of the semiconductor substrate 10 with a buried layer 11 interposed therebetween. Epitaxial growth layer 12
A P-conductivity type base diffusion layer 13 having a predetermined diffusion depth from the surface and an N-conductivity type collector diffusion layer 14 having a diffusion depth reaching the buried layer 11 are formed in a predetermined region. . An emitter diffusion layer 15 of N conductivity type is formed in a predetermined region of the base diffusion layer 13 to a predetermined diffusion depth from the surface thereof. Further, on the surface of the epitaxial growth layer IZ2, an oxide film 1 is formed so as to insulate and separate the base diffusion layer 13, emitter diffusion layer 15, and collector diffusion layer 14.
6 is formed. An extraction electrode 18 is formed on the surfaces of the base diffusion layer 13, emitter diffusion layer 15, and collector diffusion layer 14 via a silicon carbide Z film IT containing a high melting point metal. Here, the high melting point metals include tungsten (W), molybdenum (Mo), vanadium (V),
It is desirable to use titanium (Ti) or the like.
炭化ケ2ィ秦膜17中の高融点金属の含有量は、炭化ケ
イ素膜17に所定の導電性を付与せしめる程度であれば
良い。また、炭化ケイ素膜17の膜厚は、半導体基板1
01こ形成される素子の仕様に応じて100〜8000
Aの範囲で適宜設定するのが望ましい。このように構成
された半導体装置19によれば、ベース拡散層13、ェ
ミッタ拡散層15、及びコレクタ拡散層16の表面に炭
化ケイ素膜17を介して取出電極18を形成するように
したので、取出電極18を形成するために酸化膜を形成
してその所定領域にコンタクトホールを開孔する工程が
不要となり、製品の歩留りを著しく向上させることがで
きる。The content of the high melting point metal in the silicon carbide film 17 may be such as to impart a predetermined electrical conductivity to the silicon carbide film 17. Further, the thickness of the silicon carbide film 17 is the same as that of the semiconductor substrate 1.
0100 to 8000 depending on the specifications of the element to be formed
It is desirable to set it appropriately within the range of A. According to the semiconductor device 19 configured in this manner, the extraction electrode 18 is formed on the surfaces of the base diffusion layer 13, the emitter diffusion layer 15, and the collector diffusion layer 16 via the silicon carbide film 17. The process of forming an oxide film and opening a contact hole in a predetermined region of the oxide film to form the electrode 18 is no longer necessary, and the yield of products can be significantly improved.
次に、実施例の半導体装置の製造方法について説明する
。Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment will be described.
先ず、第2図Aに示す如く、所定領域にn導蚤型の埋込
層11が形成されたp導電型の半導体基板10の表面に
、n型不純物をドープしたェピタキシャル成長層12を
形成する。First, as shown in FIG. 2A, an epitaxial growth layer 12 doped with n-type impurities is formed on the surface of a p-conductivity type semiconductor substrate 10 on which an n-conductivity type buried layer 11 is formed in a predetermined region. do.
次に、同図Bに示す如く、ェピタキシャル成長層12の
所定領域に選択拡散によってアンチモン(Sb)、ヒ素
(As)等のn型不純物に拡散して埋込層11に達する
コレクタ拡散層14を形成する。Next, as shown in FIG. 1B, a collector diffusion layer 14 is formed in which n-type impurities such as antimony (Sb) and arsenic (As) are diffused into a predetermined region of the epitaxial growth layer 12 by selective diffusion and reach the buried layer 11. form.
次いで、ェピタキシャル成長層12の所定領域にホウ素
B等のp型不純物を拡散してベース拡散層13を形成し
た後、このベース拡散層13の所定領域にp型不純物を
拡散せしめてェミッタ拡散層15を形成する。然る後、
同図Cに示す如くNPNトランジスタが形成されたェピ
タキシヤル成長層12の表面にプ ラ ズマC.V.D
.法(Chemical VaporDepositi
on)、スパッタ法等により耐酸化性を有する炭化ケイ
素からなる炭化ケイ素膜17を形成する。Next, a p-type impurity such as boron B is diffused into a predetermined region of the epitaxial growth layer 12 to form a base diffusion layer 13, and then a p-type impurity is diffused into a predetermined region of the base diffusion layer 13 to form an emitter diffusion layer. form 15. After that,
As shown in Figure C, plasma C. V. D
.. Chemical Vapor Deposit
on), a silicon carbide film 17 made of silicon carbide having oxidation resistance is formed by sputtering or the like.
炭化ケイ素膜17の膜厚は、100〜8000△の範囲
で適宜設定するのが望ましい。次いで、周知の写真蝕刻
法によりこの炭化ケイ素膜17のベース拡散層13、ェ
ミッ夕拡散層15、及びコレクタ拡散層14の所定領域
に対応する部分が残るようにして他の部分を除去する。
次に、同図Dに示す如く、炭化ケイ素膜17をマスクに
して高圧酸化によってヱピタキシヤル成長層12の表面
に厚い酸化膜16を形成し、ベース拡散層13、ェミッ
タ拡散層15、及びコレクタ拡散層14の絶縁分離を行
う。The thickness of silicon carbide film 17 is desirably set appropriately within the range of 100 to 8000 Δ. Next, by a well-known photolithography method, the silicon carbide film 17 is removed so that portions corresponding to predetermined regions of the base diffusion layer 13, emitter diffusion layer 15, and collector diffusion layer 14 remain, while other portions are removed.
Next, as shown in Figure D, a thick oxide film 16 is formed on the surface of the epitaxial growth layer 12 by high-pressure oxidation using the silicon carbide film 17 as a mask, and the base diffusion layer 13, emitter diffusion layer 15, and collector diffusion layer are Perform 14 insulation separations.
ここで、高圧酸化によって酸化膜16を形成するのは、
通常の熱酸化では酸化温度が高すぎるために既に形成さ
れたNPNトランジスタの特性に悪影響を与えるのを防
止するためである。Here, the oxide film 16 is formed by high-pressure oxidation.
This is to prevent normal thermal oxidation from having an adverse effect on the characteristics of the NPN transistor that has already been formed due to the oxidation temperature being too high.
高圧状態としては、3〜1ぴ気圧の範囲に設定するのが
望ましい。このような高圧状態では、酸化温度は、50
0〜80000に設定することができ、酸化速度も早く
することができる。酸化膜16の膜厚は、100〜30
00Aの範囲で適宜設定するのが望ましい。厚い酸化膜
16を形成するのは、後述する取出電極18と半導体基
板1川こ形成された他の素子との相互作用を防止するた
めである。尚、この酸化工程の際に半導体基板10の他
の領域に形成されたベース抵抗の表面濃度が変化する環
れがある場合には、抵抗の表面に予め二酸化ケイ素膜(
Si02)がチッ化シリコン膜等の保護膜を部分的に形
成しておくのが望ましい。The high pressure state is preferably set in the range of 3 to 1 atmospheric pressure. Under such high pressure conditions, the oxidation temperature is 50
It can be set to 0 to 80,000, and the oxidation rate can also be increased. The film thickness of the oxide film 16 is 100 to 30
It is desirable to set it appropriately within the range of 00A. The reason for forming the thick oxide film 16 is to prevent interaction between the extraction electrode 18, which will be described later, and other elements formed on the semiconductor substrate. Note that if there is a ring in which the surface concentration of the base resistor formed in other regions of the semiconductor substrate 10 changes during this oxidation step, a silicon dioxide film (
It is desirable that Si02) partially form a protective film such as a silicon nitride film.
次に、同図Dに示す如く、炭化ケイ素膜17の表面に黍
着等の手段によってタングステン(W)、モリブデン(
Mo)、バナジウム(V)、チタン(Ti)等の導電性
元素からなる堆積層1 7aを形成する。Next, as shown in FIG. D, tungsten (W), molybdenum (
A deposited layer 17a made of a conductive element such as Mo), vanadium (V), or titanium (Ti) is formed.
この堆積層17aの層厚は、百〜数千オングストローム
の範囲で適宜設定するのが望ましい。百オングストロー
ム以下の場合には、炭化ケイ素膜17の電気抵抗を十分
に下げることができず、数千オングストローム以上では
電気抵抗が所定値で飽和状態に達する。次いで、400
〜80000の温度で焼成を施し、導電性元素を炭化ケ
イ素膜17内に拡散せしめる。然る後、王水等の化学処
理液によって堆積層17aを除去する。次に、このよう
にして形成された炭化ケイ素膜7の表面に第1図に示す
如く、アルミニウムからなる取出電極18を形成して半
導体装置19を得る。尚、実施例では、本発明をバィボ
ーラ構造の半導体装置に適用したものについては説明し
たが、本発明はこの他にもMOS型構造の半導体装置等
にも適用することができるのは勿論である。The thickness of this deposited layer 17a is desirably set appropriately in the range of 100 to several thousand angstroms. If it is less than 100 angstroms, the electrical resistance of silicon carbide film 17 cannot be lowered sufficiently, and if it is more than several thousand angstroms, the electrical resistance reaches a saturated state at a predetermined value. Then 400
Firing is performed at a temperature of ~80,000°C to diffuse the conductive element into the silicon carbide film 17. Thereafter, the deposited layer 17a is removed using a chemical treatment solution such as aqua regia. Next, as shown in FIG. 1, an extraction electrode 18 made of aluminum is formed on the surface of the silicon carbide film 7 thus formed to obtain a semiconductor device 19. In the embodiments, the present invention is applied to a semiconductor device with a bibolar structure, but it goes without saying that the present invention can also be applied to a semiconductor device with a MOS type structure. .
〔発明の効果〕以上説明した如く、本発明に係る半導体
装置によれば、素子特性を高めて歩蟹を向上させること
ができるものある。[Effects of the Invention] As explained above, according to the semiconductor device according to the present invention, it is possible to improve device characteristics and improve performance.
第1図は、本発明の一実施例の半導体装置の断面図、第
2図A及至同Dは、同半導体装置の製造方法を工程順に
示す断面図、第3図は、従来の半導体装置の断面面図で
ある。
10・・・・・・半導体基板、13・・・・・・ベース
拡散層、14・・・…コレクタ拡散層、15・・・・・
・ェミッタ拡散層、17・・・・・・ケイ素膜、18・
・・・・・取出電極、19・…・・半導体装置。
第1図
第2図
第2図
第2図
第2図
第3図FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views showing the manufacturing method of the semiconductor device in order of steps, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device. FIG. 10...Semiconductor substrate, 13...Base diffusion layer, 14...Collector diffusion layer, 15...
・Emitter diffusion layer, 17...Silicon film, 18.
...Takeout electrode, 19...Semiconductor device. Figure 1 Figure 2 Figure 2 Figure 2 Figure 2 Figure 3
Claims (1)
金属含有の炭化ケイ素膜と、該炭化ケイ素膜と連続して
前記半導体基板の一主面を覆う絶縁膜と、前記炭化ケイ
素膜上に設けられた取出電極とを具備することを特徴と
する半導体装置。1. A silicon carbide film containing a high melting point metal laminated on a desired portion of one main surface of a semiconductor substrate, an insulating film that covers one main surface of the semiconductor substrate in a continuous manner with the silicon carbide film, and a silicon carbide film on the silicon carbide film. 1. A semiconductor device comprising: an extraction electrode provided in the semiconductor device;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55026410A JPS6030111B2 (en) | 1980-03-03 | 1980-03-03 | semiconductor equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55026410A JPS6030111B2 (en) | 1980-03-03 | 1980-03-03 | semiconductor equipment |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59184112A Division JPS6074476A (en) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56122162A JPS56122162A (en) | 1981-09-25 |
| JPS6030111B2 true JPS6030111B2 (en) | 1985-07-15 |
Family
ID=12192774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55026410A Expired JPS6030111B2 (en) | 1980-03-03 | 1980-03-03 | semiconductor equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030111B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5893261A (en) * | 1981-11-30 | 1983-06-02 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1980
- 1980-03-03 JP JP55026410A patent/JPS6030111B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56122162A (en) | 1981-09-25 |
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