JP2000331953A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JP2000331953A
JP2000331953A JP2000134530A JP2000134530A JP2000331953A JP 2000331953 A JP2000331953 A JP 2000331953A JP 2000134530 A JP2000134530 A JP 2000134530A JP 2000134530 A JP2000134530 A JP 2000134530A JP 2000331953 A JP2000331953 A JP 2000331953A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow manufacturing of a semiconductor device of high performance and reliability by facilitating a minute contact of a drawing electrode. SOLUTION: A process where first and second insulating films 63 and 64 of different kind are laminated on a semiconductor substrate, a process where first and second openings faced by the semiconductor substrate are formed on the insulating films 63 and 64, a process where a step opening part 84B for contact which comprises the first opening as well as a third opening where, communicating with the first opening, only the second insulating film 64 is selected and removed is formed, a process where a conductor 85 is embedded in a step opening part 84B and a second opening 79E, and a process where the conductor 85 is flattened up to the surface of the second insulating film 64 so that conductors 85E and 85B formed in the second opening 79E and the step opening part 84B, respectively, are electrically independent each other, are provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、バイポーラトラン
ジスタ等の半導体装置の製法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device such as a bipolar transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、バイポーラトランジスタにおい
て、ベース取り出し電極及びエミッタ取出し電極を多結
晶シリコン膜で形成し、セルファライン的にベース領域
及びエミッタ領域を形成して成る超高速バイポーラトラ
ンジスタが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed an ultra-high-speed bipolar transistor in which a base extraction electrode and an emitter extraction electrode are formed of a polycrystalline silicon film and a base region and an emitter region are formed in a self-aligned manner. .

【0003】図11は、この超高速バイポーラトランジ
スタの例を示す。このバイポーラトランジスタ1では、
第1導電形例えばp形の半導体基体2上のコレクタ領域
3となるn形のエピタキシャル層4上に第1のp+ 多結
晶シリコン膜によるベース取出し電極7を設け、之より
の不純物拡散でp+ 外部ベース領域8を形成し、またp
+ 多結晶シリコン膜及びその上のSiO2 膜9に選択的
に形成した開口10を通してイオン注入により外部ベー
ス領域8と真性ベース領域とを接続するためのリンクベ
ース領域11を形成したのち、開口10に絶縁性側壁部
即ちSiO2 サイドウォール12を形成すると共に、第
2の多結晶シリコン膜13を形成し、この第2の多結晶
シリコン膜13を通してp形不純物、n形不純物を導入
してセルファラインでp形真性ベース領域4及びn形エ
ミッタ領域5を形成して第2の多結晶シリコン膜13を
エミッタ取出し電極として構成される。14はn形コレ
クタ埋込み層、15はp形チャネルストップ領域、16
はn形コレクタ取出し領域、20はフィールド絶縁膜、
17,18及び19はメタル(例えばAl)によるベー
ス電極、コレクタ電極及びエミッタ電極である。
FIG. 11 shows an example of this ultra-high-speed bipolar transistor. In this bipolar transistor 1,
A base extraction electrode 7 of a first p + polycrystalline silicon film is provided on an n-type epitaxial layer 4 serving as a collector region 3 on a first conductivity type, for example, a p-type semiconductor substrate 2, and p-type diffusion is performed by impurity diffusion. + Forming an external base region 8;
+ A link base region 11 for connecting the external base region 8 and the intrinsic base region is formed by ion implantation through an opening 10 selectively formed in the polycrystalline silicon film and the SiO 2 film 9 thereon. A second polycrystalline silicon film 13 is formed at the same time as forming an insulating side wall portion, ie, a SiO 2 side wall 12, and a p-type impurity and an n-type impurity are introduced through the second polycrystalline silicon film The p-type intrinsic base region 4 and the n-type emitter region 5 are formed by lines, and the second polycrystalline silicon film 13 is configured as an emitter extraction electrode. 14 is an n-type collector buried layer, 15 is a p-type channel stop region, 16
Is an n-type collector extraction region, 20 is a field insulating film,
Reference numerals 17, 18 and 19 are a base electrode, a collector electrode and an emitter electrode made of metal (for example, Al).

【0004】図9〜図10は、従来の多結晶シリコンの
埋込み技術を用いたバイポーラトランジスタの製法を示
す(IED 86 PP420〜423参照)。先ず、
図9Aに示すように、p形のシリコン基板31にn形の
コレクタ埋込み層32及びp形のチャネルストップ領域
33を形成した後、コレクタ領域となるn形エピタキシ
ャル層34を形成する。コレクタ埋込み層32に達する
コレクタ取出し領域35を形成し、選択酸化によるフィ
ールド絶縁膜36を形成する。そしてSi3 4 膜37
及びCVDSiO2 膜38を形成した後、之をパターニ
ングして爾後形成すべきベース取出し電極に対応する部
分に開口39を形成する。
FIGS. 9 and 10 show a method of manufacturing a bipolar transistor using a conventional polycrystalline silicon embedding technique (see IED 86 PP420-423). First,
As shown in FIG. 9A, after an n-type collector buried layer 32 and a p-type channel stop region 33 are formed in a p-type silicon substrate 31, an n-type epitaxial layer 34 serving as a collector region is formed. A collector extraction region 35 reaching the collector buried layer 32 is formed, and a field insulating film 36 is formed by selective oxidation. And the Si 3 N 4 film 37
After the formation of the CVD SiO 2 film 38, the opening is patterned to form an opening 39 in a portion corresponding to a base extraction electrode to be formed later.

【0005】次に、図9Bに示すように、全面にp+
結晶シリコン膜40aを形成し、さらにレジスト膜41
を形成したのちエッチバックしてp+ 多結晶シリコン膜
40の段差部にレジスト膜41を残す。
Next, as shown in FIG. 9B, ap + polycrystalline silicon film 40a is formed on the entire surface, and a resist film 41 is further formed.
Is formed and then etched back to leave a resist film 41 on the step portion of the p + polycrystalline silicon film 40.

【0006】次に、図10Cに示すようにレジスト膜4
1をマスクにしてp+ 多結晶シリコン膜40aを選択エ
ッチングし、p+ 多結晶シリコン膜40aによるベース
取出し電極40を形成する。
[0006] Next, as shown in FIG.
Using p as a mask, the p + polycrystalline silicon film 40a is selectively etched to form a base extraction electrode 40 of the p + polycrystalline silicon film 40a.

【0007】次に、図10Dに示すように、活性領域及
びコレクタ取出し領域35に対応する部分のCVDSi
2 膜38を選択的に除去し、ベース取出し電極40の
+多結晶シリコン膜表面を選択酸化してSiO2 膜4
1を形成する。このとき、p + 多結晶シリコン膜からp
形不純物が拡散し一部p形外部ベース領域42が形成さ
れる。
[0007] Next, as shown in FIG.
And the portion corresponding to the collector extraction region 35
OTwoThe film 38 is selectively removed, and the base extraction electrode 40 is removed.
p+Selectively oxidize the surface of the polycrystalline silicon film to form SiOTwoMembrane 4
Form one. At this time, p +From polycrystalline silicon film to p
Impurity is diffused to partially form p-type external base region 42.
It is.

【0008】次に、ホットリン酸でSi3 4 膜37を
選択的に除去する。そして活性領域にp形不純物をイオ
ン注入してp形のベース領域43を形成する。次で、第
2のn+ 多結晶シリコン膜45aを形成し、之をパター
ニングしてエミッタ取出し電極46及びコレクタ取出し
電極47を形成する。しかる後アニール処理してn+
結晶シリコン膜からのn形不純物拡散でn形エミッタ領
域44を形成する。
Next, the Si 3 N 4 film 37 is selectively removed with hot phosphoric acid. Then, a p-type impurity is ion-implanted into the active region to form a p-type base region 43. Next, a second n + polycrystalline silicon film 45a is formed and patterned to form an emitter extraction electrode 46 and a collector extraction electrode 47. Thereafter, annealing is performed to form an n-type emitter region 44 by diffusion of n-type impurities from the n + polycrystalline silicon film.

【0009】次いで、コンタクトホールを形成し、Al
によるベース電極48、エミッタ電極49及びコレクタ
電極50を形成して図10Eに示すバイポーラトランジ
スタ51が製造される。
Next, a contact hole is formed, and Al
A base electrode 48, an emitter electrode 49, and a collector electrode 50 are formed to manufacture a bipolar transistor 51 shown in FIG. 10E.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の図9
〜図10に示す多結晶シリコンの埋込み技術を用いたバ
イポーラトランジスタ51では次のような問題があっ
た。 (i)ベース取出し用の多結晶シリコン膜40aと、エ
ミッタ及びコレクタ取出し用の多結晶シリコン膜45a
を別々に形成するために製造工程が増える。 (ii)ベース取出し電極40をエミッタ取出し電極46
との絶縁分離を行うためにベース取出し電極40の表面
の熱酸化膜41で行っているが、この熱酸化時(所謂S
3 4 膜をマスクとした選択酸化)に熱酸化膜41の
バーズビーク近傍の応力によって結晶欠陥が発生し、そ
の後エミッタ取出し電極となるn+多結晶シリコン膜4
5aからの不純物拡散でエミッタ領域44を形成すると
きに不純物が増速拡散してエミッタの一部がベース領域
43を突抜ける懼れがある。これはエミッタ−コレクタ
間リークを招き、トランジスタ特性が低下する。 (iii) ベース取出し電極40と外部ベース領域42との
所謂ベースコンタクト幅Wが、図8Aのフィールド絶縁
膜36とSiO2 膜38、Si3 4 膜37の開口39
とのアライメントで決まるために、微細化に限界があ
る。これはベース−コレクタ間の接合容量の低減に限界
が生じ高速化が阻害される。
However, the above-mentioned FIG.
10 has the following problem in the bipolar transistor 51 using the polysilicon embedding technique. (I) Polycrystalline silicon film 40a for extracting base and polycrystalline silicon film 45a for extracting emitter and collector
Are separately formed, so that the number of manufacturing steps increases. (Ii) connecting the base extraction electrode 40 to the emitter extraction electrode 46
Is performed with the thermal oxide film 41 on the surface of the base extraction electrode 40 in order to perform insulation separation from the substrate.
In the selective oxidation using the i 3 N 4 film as a mask), crystal defects occur due to the stress near the bird's beak of the thermal oxide film 41, and then the n + polycrystalline silicon film 4 serving as an emitter extraction electrode
When the emitter region 44 is formed by impurity diffusion from 5 a, there is a risk that the impurity may be accelerated and diffused and a part of the emitter may pass through the base region 43. This causes a leak between the emitter and the collector, thereby deteriorating the transistor characteristics. (iii) The so-called base contact width W between the base extraction electrode 40 and the external base region 42 is equal to the field insulating film 36, the SiO 2 film 38, and the opening 39 of the Si 3 N 4 film 37 in FIG. 8A.
There is a limit to miniaturization because it is determined by the alignment with This limits the reduction of the junction capacitance between the base and the collector, and hinders the increase in speed.

【0011】本発明は、かかる点に鑑み、取出し電極の
微細コンタクトを容易にして高性能、且つ高信頼性を有
する半導体装置の製法を提供するものである。
In view of the foregoing, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device having high performance and high reliability by facilitating fine contact of an extraction electrode.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
の製法は、半導体基体上に異なる種類の第1及び第2の
絶縁膜を積層形成する工程と、この絶縁膜に半導体基体
が臨む第1及び第2の開口を形成する工程と、第1の開
口とこの第1の開口に連通して第2の絶縁膜のみを選択
除去した第3の開口とからなるコンタクト用の段差開口
部を形成する工程と、段差開口部及び第2の開口に導電
体を埋込む工程と、導電体を第2の絶縁膜の表面まで平
坦化し、第2の開口及び段差開口部内に形成された夫々
の導電体を電気的に独立させる工程を有するものであ
る。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of laminating first and second insulating films of different types on a semiconductor substrate and forming the first and second insulating films on the semiconductor substrate. Forming a first and a second opening; and forming a contact step opening comprising a first opening and a third opening which is selectively removed from the second insulating film in communication with the first opening. A step of forming, a step of embedding a conductor in the step opening and the second opening, and a step of flattening the conductor to the surface of the second insulating film to form the respective conductors formed in the second opening and the step opening. It has a step of making the conductor electrically independent.

【0013】本発明においては、段差開口部及び第2の
開口に導電体を埋込み、導電体を第2の絶縁膜の表面ま
で平坦か化して段差開口部及び第2の開口部内に形成し
た夫々の導電体を電気的に独立させるので、同じ工程で
同時に各独立の導電体を形成できる。第2の開口と段差
開口部間の第1及び第2の絶縁膜が、夫々の導電体を絶
縁分離する分離層として機能し、これによって、各導電
体が電気的に確実に分離される。
In the present invention, a conductor is buried in the step opening and the second opening, and the conductor is flattened to the surface of the second insulating film and formed in the step opening and the second opening, respectively. Are electrically independent from each other, so that independent conductors can be simultaneously formed in the same step. The first and second insulating films between the second opening and the stepped opening function as separating layers for insulating and separating the respective conductors, whereby the respective conductors are reliably electrically separated.

【0014】この各導電体は取出し電極として用いるこ
とができる。段差開口部内の導電体と半導体基体とのコ
ンタクト幅は、第1の開口を形成するときのリソグラフ
ィの解像度限界まで縮小できる。従って、コンタクト幅
で決まる接合容量の低減が可能となる等、高性能化が図
れるとと共に、高信頼性をもって製造することができ
る。
Each of these conductors can be used as an extraction electrode. The contact width between the conductor in the stepped opening and the semiconductor substrate can be reduced to the resolution limit of lithography when forming the first opening. Therefore, the performance can be improved, for example, the junction capacitance determined by the contact width can be reduced, and the device can be manufactured with high reliability.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明に係る半導
体装置の製法の実施の形態を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】先ず、図1及び図2を用いて本発明の基本
的な製造工程を説明する。図1Aに示すように半導体基
体62の一主面に2種類の絶縁膜、本例ではSiO2
63及びSiN膜64を積層形成する。そして、このS
iN膜64上に第1のレジストマスク65を形成する。
First, a basic manufacturing process of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1A, two types of insulating films, that is, a SiO 2 film 63 and a SiN film 64 in this example, are formed on one main surface of a semiconductor substrate 62. And this S
A first resist mask 65 is formed on the iN film 64.

【0017】次に、図1Bに示すように、この第1のレ
ジストマスク65を介してSiN膜64及びSiO2
63をRIEにより選択的に除去して第1の開口66を
形成する。さらに、第2のレジストマスク67を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 1B, the first opening 66 is formed by selectively removing the SiN film 64 and the SiO 2 film 63 through the first resist mask 65 by RIE. Further, a second resist mask 67 is formed.

【0018】次に、図2Cに示すように、この第2のレ
ジストマスク67を介してSiN膜64のみを一部選択
除去して第2の開口68を形成し、この両開口66及び
68によって段差開口部69を形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, only the SiN film 64 is partially removed selectively through the second resist mask 67 to form a second opening 68. A step opening 69 is formed.

【0019】次に、図2Dに示すように、この段差開口
部69を含んで全面に多結晶シリコン或はメタル等の導
電体、本例では多結晶シリコン膜70をCVDにより形
成した後、エッチバックを施し、段差開口部69内に多
結晶シリコン膜70を埋込むようになす。
Next, as shown in FIG. 2D, a conductor such as polycrystalline silicon or metal, in this example, a polycrystalline silicon film 70 is formed on the entire surface including the step opening 69 by CVD, and then etched. Backing is performed so that the polycrystalline silicon film 70 is embedded in the step opening 69.

【0020】この方法により、階段状をなす段差開口部
69に多結晶シリコン70を埋込むことが可能となり、
この埋込み多結晶シリコン70を取出し電極として用い
ることができ、且つその場合の取出し電極の半導体基体
とのコンタクト幅W1 は、第1のレジストマスクの開口
66の幅Wa で決まり、レジストマスク65を形成する
際のリソグラフィの解像度限界まで縮小することが可能
となる。
According to this method, the polycrystalline silicon 70 can be buried in the stepped opening 69 having a step shape.
The embedding it can be used as the polycrystalline taken out silicon 70 electrodes, and the contact width W 1 of the semiconductor substrate of the extraction electrode in this case is determined by the width W a of the first resist mask opening 66, the resist mask 65 Can be reduced to the resolution limit of lithography at the time of forming.

【0021】図3〜図6は、本発明の一実施の形態を示
すもので、上記方法を利用したバイポーラトランジスタ
の製法に応用した場合である。本実施の形態において
は、図3Aに示すようにp形のシリコン基板71にn形
コレクタ埋込み層72、p形チャネルストップ領域7
3、フィールド絶縁膜75で分離されたn形エピタキシ
ャル層によるコレクタ領域75、n形コレクタ取出し領
域74を形成し、さらにコレクタ領域75にp形のベー
ス領域76を形成する。
FIGS. 3 to 6 show an embodiment of the present invention, in which the present invention is applied to a bipolar transistor manufacturing method utilizing the above method. In this embodiment, an n-type collector buried layer 72 and a p-type channel stop region 7 are formed in a p-type silicon substrate 71 as shown in FIG. 3A.
3. A collector region 75 and an n-type collector extraction region 74 are formed by an n-type epitaxial layer separated by a field insulating film 75, and a p-type base region 76 is formed in the collector region 75.

【0022】次に、図3Bに示すように、SiO2 膜6
3及びSiN膜64を形成した後、爾後形成するベース
取出し領域、エミッタ領域及びコレクタ取出し領域に夫
々対応する部分に開口77B,77E及び77Cを有す
る第1のレジストマスク78を形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, the SiO 2 film 6
After the formation of the SiN film 3 and the SiN film 64, a first resist mask 78 having openings 77B, 77E, and 77C is formed in portions corresponding to a base extraction region, an emitter region, and a collector extraction region to be subsequently formed.

【0023】次に、図4Cに示すように、第1のレジス
トマスク80を介してSiN膜64及びSiO2 膜63
を選択エッチングしてシリコン面が臨む第1の開口79
B,79E及び79Cを形成する。次いで、ベース取出
し領域よりフィールド絶縁膜に跨る部分及びコレクタ取
出し領域よりフィールド絶縁膜に跨る部分に開口81B
及び81Cを有する第2のレジストマスク82を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 4C, the SiN film 64 and the SiO 2 film 63 are formed through the first resist mask 80.
Is selectively etched to form a first opening 79 facing the silicon surface.
B, 79E and 79C are formed. Next, an opening 81B is formed in a portion straddling the field insulating film from the base extracting region and a portion straddling the field insulating film in the collector extracting region.
And a second resist mask 82 having 81C.

【0024】次に、図4Dに示すように、第2のレジス
トマスク82を介して上層のSiN膜64のみを選択的
にエッチング除去して第2の開口83B及び83Cを形
成し、ここに開口79B,83Bからなる段差開口部8
4B及び開口79C,83Cからなる段差開口部84C
を形成する。
Next, as shown in FIG. 4D, only the upper SiN film 64 is selectively etched away via the second resist mask 82 to form second openings 83B and 83C. Step opening 8 composed of 79B and 83B
Step opening 84C including 4B and openings 79C and 83C
To form

【0025】次に、全面に多結晶シリコン膜85をCV
Dにより形成した後、エッチバックにより平坦化し、図
5Eに示すように各段差開口部84B,84C及び開口
79E内に多結晶シリコン膜85B,85C,85Eを
埋込む。
Next, a polycrystalline silicon film 85 is formed on the entire surface by CV.
5D, the surface is flattened by etch back, and the polycrystalline silicon films 85B, 85C, 85E are buried in the step openings 84B, 84C and the opening 79E as shown in FIG. 5E.

【0026】次に、図示せざるもレジストマスクを介し
て選択的に段差開口部84B内の多結晶シリコン膜85
Bにp形不純物例えばボロンをイオン注入し、また開口
79E内の多結晶シリコン膜85Eと段差開口部84C
内の多結晶シリコン膜85Cにn形不純物例えばヒ素を
イオン注入し、次いでアニールして図5Fに示すよう
に、多結晶シリコン膜85Bからのボロン拡散でp+
ース取出し領域87を形成し、多結晶シリコン膜85E
からのヒ素拡散でn+ エミッタ領域88を形成し、多結
晶シリコン膜85Cからのヒ素拡散でコレクタ取出し領
域74にさらなる高濃度領域89を形成する。
Next, although not shown, the polycrystalline silicon film 85 in the stepped opening 84B is selectively inserted through a resist mask.
B is ion-implanted with a p-type impurity such as boron, and the polycrystalline silicon film 85E in the opening 79E and the step opening 84C are formed.
An n-type impurity, for example, arsenic is ion-implanted into the polycrystalline silicon film 85C in the inside and then annealed to form ap + base extraction region 87 by boron diffusion from the polycrystalline silicon film 85B as shown in FIG. 5F. Crystal silicon film 85E
The n + emitter region 88 is formed by arsenic diffusion from the GaAs, and a further high-concentration region 89 is formed in the collector extraction region 74 by arsenic diffusion from the polycrystalline silicon film 85C.

【0027】また、この工程でp+ 多結晶シリコン膜8
5Bがベース取出し電極となり、n + 多結晶シリコン膜
85Eがエミッタ取出し電極となり、n+ 多結晶シリコ
ン膜85Cがコレクタ取出し電極となる。
In this step, p+Polycrystalline silicon film 8
5B becomes a base extraction electrode, and n +Polycrystalline silicon film
85E becomes an emitter extraction electrode, and n+Polycrystalline silico
The film 85C serves as a collector extraction electrode.

【0028】しかる後、さらに全面にSiO2 膜90を
被着形成したのち、コンタクトホールを形成し、各取出
し電極85B,85E,85Cにメタル(例えばAl)
によるベース電極91、エミッタ電極92及びコレクタ
電極93を形成して図6に示す目的のnpnバイポーラ
トランジスタ94を得る。
Thereafter, after further forming an SiO 2 film 90 on the entire surface, contact holes are formed, and metal (for example, Al) is formed in each of the extraction electrodes 85B, 85E, and 85C.
The base electrode 91, the emitter electrode 92, and the collector electrode 93 are formed to obtain the target npn bipolar transistor 94 shown in FIG.

【0029】かかるバイポーラトランジスタの製法によ
れば、エミッタ取出し電極85E、ベースス取出し電極
85B及びコレクタ取出し電極85Cを第1の多結晶シ
リコン膜85によって同時に形成するので、製造工程数
を削減することができる。また、ベース取出し電極85
Bとエミッタ取出し電極85Eの分離は、段差開口部に
用いた絶縁膜63,64によりセルファラインで行われ
るので、従来の図9〜図10の熱酸化による場合と異な
り、応力発生はなく良好なトランジスタ特性が得られ
る。
According to the manufacturing method of the bipolar transistor, since the emitter extraction electrode 85E, the bases extraction electrode 85B and the collector extraction electrode 85C are simultaneously formed by the first polycrystalline silicon film 85, the number of manufacturing steps can be reduced. . Also, the base extraction electrode 85
Since the separation between B and the emitter extraction electrode 85E is performed by self-alignment by the insulating films 63 and 64 used in the stepped opening, unlike the conventional case of thermal oxidation shown in FIGS. Transistor characteristics can be obtained.

【0030】さらに、ベース取出し電極85Bを含め各
取出し電極のコンタクト幅は第1の開口77を形成する
際のリソグラフィの限界まで縮小することができる。こ
のため、例えばベース及びコレクタ間の接合容量を小さ
くすることができ、高速化を促進することができる。こ
の様に本実施の形態では高性能で高集積可能な信頼性の
高いバイポーラトランジスタを容易に製造することがで
きる。
Further, the contact width of each extraction electrode including the base extraction electrode 85B can be reduced to the limit of lithography when forming the first opening 77. Therefore, for example, the junction capacitance between the base and the collector can be reduced, and the speed can be increased. As described above, in this embodiment, a highly reliable bipolar transistor capable of high performance and high integration can be easily manufactured.

【0031】尚、上例の図3〜図6では、各取出し電極
85E,85B,85Cを多結晶シリコン膜85のみで
形成したが、その他、図7A及びBに示すように、多結
晶シリコン膜96〔96E,96B,96C〕と金属シ
リサイド膜97〔97E,97B,97C〕からなるポ
リサイド膜98〔98E,98B,98C〕で各ベース
取出し電極、エミッタ取出し電極及びコレクタ取出し電
極を形成することも可能である。
Although the extraction electrodes 85E, 85B, and 85C are formed of only the polycrystalline silicon film 85 in FIGS. 3 to 6 in the above example, other than that, as shown in FIGS. Each base extraction electrode, emitter extraction electrode and collector extraction electrode may be formed by a polycide film 98 [98E, 98B, 98C] composed of 96 [96E, 96B, 96C] and a metal silicide film 97 [97E, 97B, 97C]. It is possible.

【0032】この実施の形態に係るバイポーラトランジ
スタ99によれば、各取出し電極の寄生抵抗を低減する
ことができ、また多結晶シリコン膜96の膜厚が適当に
薄くなるので、ベース領域76からのホールがエミッタ
取出し電極における多結晶シリコン膜96E中に蓄積さ
れるのが低減し、所定拡散量(従って、エミッタ−ベー
ス間容量)を低減することができる。
According to the bipolar transistor 99 of this embodiment, the parasitic resistance of each extraction electrode can be reduced, and the thickness of the polycrystalline silicon film 96 is appropriately reduced. Holes are reduced from being accumulated in the polycrystalline silicon film 96E in the emitter extraction electrode, and the predetermined diffusion amount (accordingly, the capacitance between the emitter and the base) can be reduced.

【0033】また、図3〜図6の例は対称形のnpnト
ランジスタに適用した場合であるが、pnpトランジス
タも同様に形成することが可能である。
Although the examples shown in FIGS. 3 to 6 are applied to a symmetric npn transistor, a pnp transistor can be formed in the same manner.

【0034】図8は、上記方法をMISFETに応用し
た他の実施の形態である。本実施の形態においては、第
1導電形のシリコン基板101上にゲート絶縁膜となる
SiO2 膜102を形成し、さらにその上にSiN膜1
03を形成した後、ゲート長に対応する間隔を置いて左
右対称形の段差開口部104S,104Dを形成すると
共に、ゲート部上のSiN膜103のみを選択的に除去
して開口105Gを形成する。
FIG. 8 shows another embodiment in which the above method is applied to a MISFET. In this embodiment, an SiO 2 film 102 serving as a gate insulating film is formed on a silicon substrate 101 of a first conductivity type, and a SiN film 1 is further formed thereon.
After the formation of the gate electrode 03, the left and right symmetric step openings 104S and 104D are formed at intervals corresponding to the gate length, and only the SiN film 103 on the gate portion is selectively removed to form the opening 105G. .

【0035】次いで、全面に多結晶シリコン膜106を
形成し、平坦化処理して夫々の段差開口部104S,1
04D及び開口105Gに多結晶シリコン膜106S,
106D及び106Gを埋込む。
Next, a polycrystalline silicon film 106 is formed on the entire surface, and is flattened to form the respective step openings 104S, 1S.
04D and an opening 105G in the polycrystalline silicon film 106S,
Embedding 106D and 106G.

【0036】そして各多結晶シリコン膜106S,10
6D及び106Gに第2導電形不純物をイオン注入し、
アニール処理して、段差開口部104S及び104D内
の多結晶シリコン膜106S及び106Dからの不純物
拡散でソース領域107S及びドレイン領域107Dを
形成し、且つ各多結晶シリコン膜106S,106D及
び106Gを夫々ソース取出し電極、ドレイン取出し電
極及びゲート取出し電極としMISFET108を得
る。
Then, the respective polycrystalline silicon films 106S, 10
6D and 106G are ion-implanted with a second conductivity type impurity,
Annealing is performed to form a source region 107S and a drain region 107D by impurity diffusion from the polycrystalline silicon films 106S and 106D in the step openings 104S and 104D, and the respective polycrystalline silicon films 106S, 106D and 106G are respectively The MISFET 108 is obtained as an extraction electrode, a drain extraction electrode and a gate extraction electrode.

【0037】このMISFET108では、ソース取出
し電極106S及びドレイン取出し電極106Dのコン
タクト幅を小さくすることができ、より微細化が可能と
なる。
In the MISFET 108, the contact width of the source extraction electrode 106S and the drain extraction electrode 106D can be reduced, and further miniaturization is possible.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明に係る半導体装置の製法によれ
ば、半導体基体に夫々に接続される各独立の導電体(即
ち、互に絶縁分離された導電体)を一工程で同時に形成
することができ、製造工程数を削減できる。段差開口部
と第2の開口との間の第1及び第2の絶縁膜によって、
かかる段差開口部及び第2の開口内に形成された各導電
体を、確実に絶縁分離することができる。第1の開口と
第2の絶縁膜のみ選択除去した第3の開口とからなるコ
ンタクト用の段差開口部を設けて、この内に導電体を埋
込むので、この導電体の半導体基体へのコンタクト幅を
第1の開口形成時のリソグラフィの限界まで縮小するこ
とが可能となる。従って、高性能且つ高信頼性を有する
半導体装置を容易に製造することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, independent conductors (that is, conductors that are insulated and separated from each other) connected to a semiconductor substrate are simultaneously formed in one step. And the number of manufacturing steps can be reduced. With the first and second insulating films between the step opening and the second opening,
The conductors formed in the step opening and the second opening can be reliably insulated and separated. A step opening for contact is provided which includes a first opening and a third opening in which only the second insulating film is selectively removed, and a conductor is buried therein. The width can be reduced to the limit of lithography when forming the first opening. Therefore, a semiconductor device having high performance and high reliability can be easily manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】A,B 本発明の半導体装置の製法の基本の製
造工程図(その1)である。
FIGS. 1A and 1B are basic manufacturing process diagrams (part 1) of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図2】C,D 本発明の半導体装置の製法の基本の製
造工程図(その2)である。
FIGS. 2C and 2D are basic manufacturing process diagrams (part 2) of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図3】A,B 本発明の半導体装置の製法の一実施の
形態(バイポーラトランジスタに応用)を示す製造工程
図(その1)である。
3A and 3B are manufacturing process diagrams (part 1) illustrating one embodiment (applied to a bipolar transistor) of the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図4】C,D 本発明の半導体装置の製法の一実施の
形態(バイポーラトランジスタに応用)を示す製造工程
図(その2)である。
FIGS. 4A and 4B are manufacturing process diagrams (part 2) illustrating one embodiment (applied to a bipolar transistor) of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図5】E,F 本発明の半導体装置の製法の一実施の
形態(バイポーラトランジスタに応用)を示す製造工程
図(その3)である。
FIGS. 5A and 5B are manufacturing process diagrams (part 3) showing one embodiment (applied to a bipolar transistor) of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図6】本発明の半導体装置の製法の一実施の形態(バ
イポーラトランジスタに応用)を示す製造工程図(その
4)である。
FIG. 6 is a manufacturing process diagram (part 4) showing one embodiment (applied to a bipolar transistor) of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図7】A,B 本発明の半導体装置の製法の他の実施
の形態(バイポーラトランジスタに応用)を示す製造工
程図である。
7A and 7B are manufacturing process diagrams showing another embodiment (applied to a bipolar transistor) of a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図8】本発明の半導体装置の製法をMISFETに応
用した場合の構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram in the case where the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is applied to a MISFET.

【図9】A〜C 従来例のバイポーラトランジスタの製
法を示す製造工程図(その1)である。
9A to 9C are manufacturing process diagrams (1) showing a manufacturing method of a conventional bipolar transistor.

【図10】D,E 従来例のバイポーラトランジスタの
製法を示す製造工程図(その2)である。
10A and 10B are manufacturing process diagrams (No. 2) showing a manufacturing method of a conventional bipolar transistor.

【図11】バイポーラトランジスタの従来例を示す構成
図である。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a conventional example of a bipolar transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

62‥‥半導体基体、63‥‥SiO2 膜、64‥‥S
iN膜、65,67‥‥レジストマスク、66,68‥
‥開口、69‥‥段差開口部、70‥‥導電体、71‥
‥シリコン基板、72‥‥コレクタ埋込み層、73‥‥
チャネルストップ領域、74‥‥コレクタ取出し領域、
75‥‥フィールド絶縁膜、76‥‥ベース領域、77
B,77C,77E‥‥開口、78,82‥‥レジスト
マスク、79B,79C,79E‥‥開口、81B,8
1C‥‥開口、84B,84C‥‥段差開口部、85‥
‥多結晶シリコン膜、85B‥‥ベース取出し電極、8
5C‥‥コレクタ取出し電極、85E‥‥エミッタ取出
し電極、87‥‥ベース取出し領域、88‥‥エミッタ
領域、90‥‥SiO2 膜、91,92,93‥‥Al
電極、94‥‥バイポーラトランジスタ
62 semiconductor substrate, 63 SiO 2 film, 64 S
iN film, 65, 67 ‥‥ resist mask, 66, 68 ‥
{Opening, 69} step opening, 70} conductor, 71}
{Silicon substrate, 72} Collector buried layer, 73}
Channel stop area, 74 ° collector extraction area,
75 ° field insulating film, 76 ° base region, 77
B, 77C, 77E opening, 78, 82 resist mask, 79B, 79C, 79E opening, 81B, 8
1C opening, 84B, 84C step opening, 85 °
{Polycrystalline silicon film, 85B} Base extraction electrode, 8
5C ‥‥ collector extraction electrode, 85E ‥‥ emitter extraction electrode, 87 ‥‥ base take-out region, 88 ‥‥ emitter region, 90 ‥‥ SiO 2 film, 91, 92, 93 ‥‥ Al
Electrode, 94 ‥‥ bipolar transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/336 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/336

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基体上に異なる種類の第1及び第
2の絶縁膜を積層形成する工程と、 前記絶縁膜に前記半導体基体が臨む第1及び第2の開口
を形成する工程と、 前記第1の開口と該第1の開口に連通して前記第2の絶
縁膜のみを選択除去した第3の開口とからなるコンタク
ト用の段差開口部を形成する工程と、 前記段差開口部及び前記第2の開口に導電体を埋込む工
程と、 前記導電体を前記第2の絶縁膜の表面まで平坦化し、前
記第2の開口及び前記段差開口部内に形成された夫々の
導電体を電気的に独立させる工程とを有することを特徴
とする半導体装置の製法。
A step of laminating first and second insulating films of different types on a semiconductor substrate; a step of forming first and second openings facing the semiconductor substrate in the insulating film; Forming a step opening for contact comprising a first opening and a third opening which is selectively removed from the second insulating film in communication with the first opening; and Embedding a conductor in the second opening; flattening the conductor to the surface of the second insulating film; electrically connecting the conductors formed in the second opening and the step opening to each other; A method of manufacturing a semiconductor device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014002353A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-03 パナソニック株式会社 Solid-state image sensing device and production method for same

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