JP2002539609A - バイポーラトランジスタとコンデンサとを有する半導体装置を製造する方法 - Google Patents

バイポーラトランジスタとコンデンサとを有する半導体装置を製造する方法

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Abstract

(57)【要約】 ポリエミッタトランジスタ(1)とコンデンサ(2)とを有する半導体装置を製造する方法である。ベース電極(14)、第1電極(16,37)及びエミッタ窓(18)が、絶縁層(25)により覆われた第1ポリシリコン層(13)に同時に形成される。次いで、電極の側壁(20,39)と上記エミッタ窓の壁(23)とが、絶縁材料を付着させ、続いて異方性エッチング処理を行うことにより、絶縁スペーサ(22,44)により同時に被覆される。上記トランジスタのベース(8)はイオン打ち込みにより形成される。エミッタ(9)は、第2ポリシリコン層に形成されたエミッタ電極(30)から拡散により形成される。好ましくは、上記コンデンサの第1電極は、相互に接続された細条(37)からなるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】
本発明は、バイポーラトランジスタとコンデンサとを有する半導体装置を製造
する方法であって、 − 多結晶シリコンの第1層が半導体基体の表面に付着され、該多結晶シリコン
の第1層にはベース電極と第1コンデンサ電極とを備える第1パターンの導体が
形成されると共に、該ベース電極内に位置するエミッタ窓がエッチング形成され
、 − 上記導体の上側及び側面と、上記窓の壁には絶縁材料の層が付着され、その
後、順次に、 − 前記半導体基体における前記トランジスタのベース領域が、前記エミッタ窓
を介するイオンの打ち込み及びドーパントの拡散により、前記エミッタ窓に隣接
する前記ベース電極の縁から形成され、 − 多結晶シリコンの第2層が付着され、該層にはエミッタ電極及び第2コンデ
ンサ電極を備える第2パターンの導体が形成され、 − 前記ベース領域における前記トランジスタのエミッタ領域が、上記エミッタ
電極からドーパントの拡散により形成される、 ような方法に関する。
【0002】
【背景技術】
斯様な方法は、単一のトランジスタと単一のコンデンサとを有する半導体装置
、及び複数のこれらの素子を有するような集積回路が製造されるのを可能にする
。該トランジスタは、前記ベース電極に形成されたエミッタ窓により形成される
ベース領域及びエミッタ領域を有している。ポリエミッタトランジスタ(polyem
itter transistor)とも呼ばれる、斯かるトランジスタは非常に小さく具現化す
ることができ、特に移動体電話信号のような非常に高い周波数の信号を処理する
のに好適に使用することができる。前記コンデンサも前記半導体基体の表面上に
形成されるので、コンデンサを相互に及びトランジスタに接続する導体トラック
は非常に短くなる。このお陰で、本方法は、上記の高周波信号を処理するような
集積回路を製造するのに非常に好適に使用することができる。
【0003】 米国特許第5,336,632号は冒頭の段落で述べてような型式の方法を記載してお
り、該方法においては、前記多結晶シリコンの第1層の付着の後に、先ず該層に
前記ベース電極及び第1コンデンサ電極を有する第1パターンの導体が第1異方
性エッチング処理を用いて形成される。次いで、この導体のパターンに絶縁材料
の第1複合層が付着されるが、該複合層は窒化シリコンの底部層と、酸化シリコ
ンの中間層と、窒化シリコンの頂部層とからなっている。次いで、第2異方性エ
ッチング処理により、上記絶縁材料の第1複合層及び前記多結晶シリコンの第1
層の両方に前記エミッタ窓が形成される。次ぎに、このようにして形成された上
記エミッタ窓の壁には、絶縁材料の第2層を付着すると共に、次いで、この層を
表面と平行に延びるその部分が再び除去されてしまうまで異方性エッチング処理
することにより絶縁材料の層が設けられる。多結晶シリコンの第2層の付着前に
、上記絶縁材料の第1複合層の頂部層及び中間層を除去するために、第3エッチ
ング処理が前記第1コンデンサ電極の位置で実行される。このようにして、両コ
ンデンサ電極の間に比較的薄い誘電体を有するようなコンデンサが形成される。
【0004】 ベース電極及び第1コンデンサ電極を有する上記導体パターンを形成するため
、並びに上記ベース電極内に位置するエミッタ窓を形成するため、上記既知の方
法は2つの異方性エッチング工程を使用している。第1異方性エッチング工程は
上記導体パターンを形成するために使用され、第2のものは上記エミッタ窓を形
成するために使用されている。このようなエッチング工程を実施するには、上記
多結晶シリコンの第1層にフォトレジストマスクを2回塗布しなければならない
。第2のフォトレジストマスクは第1フォトレジストマスクにより形成された上
記ベース電極に対して位置合わせされなければならない。
【0005】
【発明の開示】
本発明の1つの目的は、より簡単な方法を提供することにある。これを達成す
るため、冒頭の段落で述べてような方法は、前記半導体基体上への前記多結晶シ
リコンの第1層の付着の後に、先ず該第1層上には絶縁材料の第1層が付着され
、その後、前記第1パターンの導体及び前記エミッタ窓の両方が上記両層にエッ
チング形成され、その後、前記導体の側面と前記エミッタ窓の壁とには、絶縁材
料の第2層を付着すると共に該第2層を前記表面と平行に延びる該層の部分が再
び除去されてしまうまで異方的にエッチング処理することにより、絶縁材料の層
が同時に設けられることを特徴とする。
【0006】 上記第1パターンの導体及びエミッタ窓は、上記多結晶シリコンの第1層に同
時にエッチング形成される。これは、1つのフォトレジストマスクしか必要とし
ない。
【0007】 上記第1パターンの導体は上記多結晶シリコンの第1層に、該第1層が絶縁材
料の第1層により被覆された後に、エッチング形成される。このように、エッチ
ング処理された後に、上記導体には、それらの上面に絶縁材料の層が自動的に設
けられていることになる。
【0008】 上記多結晶シリコンの第1層における上記第1パターンの導体及びエミッタ窓
の形成後、上記絶縁材料の第2層が付着されると共に、該層の上記表面と平行に
延びる部分が再び除去されてしまうまで異方性エッチング処理される。上記エミ
ッタ窓の壁とは別に、上記導体の側面には、かくして、絶縁材料の層が自動的に
設けられることになる。
【0009】 上記多結晶シリコンの第1層上に付着された上記絶縁材料の第1層は、上記第
2コンデンサ電極が形成される前に、上記第1コンデンサ電極の位置において該
層の厚さの一部にわたりエッチング除去することができる。この結果、比較的薄
い誘電体を有するコンデンサが形成される。これは、他の例として、既知の方法
におけるように、上記絶縁材料の第1層として底部層、中間層及び上部層を有す
る複合層を付着し、上記中間層及び上部層が上記第1コンデンサ電極の位置にお
いて除去されるようにすることにより、実現することもできる。何れの場合にお
いても、比較的大きな容量を有するコンデンサの形成は、上記絶縁材料の第1層
上へのフォトレジストマスクの付着を必要とする。しかしながら、好ましくは、
一層大きな容量は、本発明に従い、上記第2コンデンサ電極を該電極が上記第1
コンデンサ電極の上側及び側面の両方を覆うように形成することにより得られる
ようにする。本発明による方法においては、第1コンデンサ電極の側面及び上記
エミッタ窓の壁には、絶縁材料の同様の層が同時に設けられる。この層は比較的
薄い。第2コンデンサ電極は第1コンデンサ電極の側面を越えて延在するので、
該側面は当該コンデンサの容量の大きさに寄与することになる。このようにして
、大きな容量を有するコンデンサを、追加のフォトレジストマスクを用いること
なく、且つ、この容量の増加が当該半導体基体の表面上で大きな面積を占めるこ
となく、形成することができる。
【0010】 上記容量は、上記第1パターンの導体の形成において、第1コンデンサ電極が
互いに平行に延びる相互接続された多数の細条からなるように形成される場合は
、更に一層増加される。全ての細条の側面は上記絶縁材料の第2層により自動的
に被覆されるが、該層は前述したように非常に薄くすることができる。このよう
にして、細条無しのコンデンサよりも大幅に大きな容量を持つコンデンサを同じ
大きさの表面上に形成することができる。
【0011】 好ましくは、前記エミッタ窓の壁及び前記導体の側面を覆うために、前記絶縁
材料の第2層の付着の後に絶縁材料の第3層が付着され、その後この第3層は該
第3層の前記表面と平行に延びる部分が再び除去されるまで異方的にエッチング
処理され、その後順次に、前記第2層の露出部分及び、最終的に、前記第3層の
残存部分が除去されるようにする。このようにして、非常に薄い絶縁層を第1コ
ンデンサ電極の側面上に形成することができ、これにより該側面の当該コンデン
サの容量に対する寄与を一層大きくすることができる。
【0012】 本発明の、これらの及び他の特徴は以下に記載する実施例から明らかとなり、
また斯かる実施例を参照して解説されるであろう。
【0013】 尚、図面における各図は概念的なものであって寸法通りではなく、同様の符号
は同様の部分を参照している。
【0014】
【発明を実施するための最良の形態】
図1ないし5はバイポーラトランジスタ1とコンデンサ2とを有する半導体装
置の製造における第1例の幾つかの段階の断面図であり、図6は平面図である。
ここではシリコンのスライス3である、半導体基体から開始するが、該半導体基
体はcc当たり約1015のホウ素原子のp型の軽度のドーピングで設けられる
。また、該半導体基体には、cc当たり約1015の砒素原子のn型の軽度のド
ーピングで設けられたエピタキシャル頂部層4と、cc当たり1019の砒素原
子のn型の重度のドーピングで設けられた埋込層5とが設けられる。半導体基体
3には、通常の方法でフィールド酸化物6が設けられる。このフィールド酸化物
6は、前記トランジスタのベース領域8とエミッタ領域9とが形成されるであろ
う活性領域7を囲んでいる。該活性領域7における上記埋込層5に直に隣接する
部分は、上記トランジスタのコレクタ領域10を形成する。該コレクタ領域は、
埋込層5と、フィールド酸化物6により囲まれた接続領域11により接触される
【0015】 上記フィールド酸化物6、活性領域7及び接続領域11は、半導体基体3の表
面12に隣接している。この表面12上には、通常の方法により、cc当たり約
1020原子でp型にドープされた、多結晶シリコンの第1の約500nm厚の
層13が付着される。この層13には、ベース電極14及び第1コンデンサ電極
16を伴う、第1パターンの導体14、15、16、17が形成される。更に、
上記多結晶シリコンの層にはエミッタ窓18がエッチング形成されるが、該エミ
ッタ窓はベース電極14内に配置される。このエッチング処理の過程において、
上記フィールド酸化物が局部的に露出される。これは終点の検出を可能にし、こ
れにより、上記エッチング処理は上記フィールド酸化物のみならず上記活性領域
が露出されるやいなや停止することができる。
【0016】 導体14、15、16、17には、頂部側19及び側面20に、絶縁材料の層
21、22が各々設けられる。また、前記窓18には、その壁23上に絶縁材料
の層24が設けられる。この目的のため、半導体基体3の表面12上への多結晶
シリコンの第1層13の付着の後、該層13上に絶縁材料の第1層25が付着さ
れる。本例では、この絶縁材料の第1層は、シリコン酸化物(酸化シリコン)の
通常の約300nm厚の層である。次いで、図1に示すフォトレジストマスク2
6が設けられ、その後、両層13及び25に、第1導体パターン14、15、1
6、17及びエミッタ窓18が同時にエッチング形成される。次いで、導体14
、15、16、17の側面20及びエミッタ窓18の壁23に、図3に示すよう
に絶縁材料の第2層27を付着すると共に、次いで該層を表面12と平行な各部
分が再び除去されるまで異方性エッチング処理することにより、絶縁材料の層2
2、24が同時に設けられる。本例では、絶縁材料の層27は、窒化シリコンの
約100nm厚の層である。
【0017】 窒化シリコン層27の接着性を改善するために、追加的に、該窒化シリコン層
27の付着に先立ち、導体14、15、16、17の側面20上及び窓18の壁
23上に、熱酸化により最大で10nm厚の酸化シリコン層(図示略)を形成す
ることができる。この処理においては、活性領域7及び接続領域11の表面上に
も酸化シリコンの薄い層が形成される。前記位置においては、層22及び24の
形成後に、該シリコン酸化物は再びエッチング除去されなければならない。
【0018】 図4に示す構造が形成された後、通常の方法により前記活性領域7に、トラン
ジスタ1のベース領域8が、エミッタ窓18を介してのイオンの打ち込み及びド
ーパントの拡散により、ベース電極14の該エミッタ窓18に隣接する縁28か
ら形成される。このようにして、ベース領域8はcc当たり約1018のホウ素
原子でドープされ、一方、拡散の結果として上記縁28の下に位置する該ベース
領域の部分29はcc当たり約1020ホウ素原子でドープされる。
【0019】 次いで、多結晶シリコンの第2層が付着されるが、該層はcc当たり約10 砒素原子でドープされたn型である。この層には、エミッタ電極30、該電極
に接続された導体31、第2コンデンサ電極32及び該電極に接続された導体3
3を有する導体30、31、32、33の第2パターン、並びに前記接続領域1
1に、従って前記トランジスタのコレクタ領域10に接続された接続電極34が
形成される。トランジスタ1のエミッタ領域9は、ベース領域8に上記エミッタ
電極30からドーパントの拡散により形成される。この領域9は、cc当たり約
3・1020の砒素原子でドープされる。
【0020】 本例は、単一のトランジスタ1及び単一のコンデンサ2を有する半導体装置の
製造を示している。しかしながら、実際には、本方法は複数のこれら素子を有す
るような集積回路を製造するために使用されるであろう。トランジスタ1は、ベ
ース電極14内に形成されるエミッタ窓を介して形成されるようなベース領域8
及びエミッタ領域9を有している。該エミッタ窓は、例えば2μmの長さ及び1
μmの幅を有している。ポリエミッタトランジスタとも呼ばれる斯様なトランジ
スタは、非常に小さく具現化することができ、移動体電話信号のような非常に高
い周波数の信号を処理するのに非常に好適に使用することができる。上記コンデ
ンサも半導体基体の表面上に形成されるので、コンデンサを相互に及びトランジ
スタに接続する導体トラックは非常に短くなる。結果として、本方法は上記高周
波数信号を処理する集積回路を製造するのに非常に好適に使用することができる
【0021】 上述した第1の例及び以下に示す例では、第1パターンの導体14、15、1
6、17及びエミッタ窓18は、多結晶シリコンの第1層13に同時に形成され
る。これは、単一のフォトレジストマスク26しか要しない。
【0022】 導体14、15、16、17及びエミッタ窓18は単一のフォトレジストマス
ク26のみを使用して同時に形成され、更に、導体14、15、16、17及び
エミッタ窓18の壁23には絶縁層22、24が簡単な方法で同時に設けられる
。図示されるであろう全ての例において、第1パターンの導体14、15、16
、17は、多結晶シリコンの第1層13に、該層が絶縁材料の第1層25により
被覆された後にエッチング形成される。結果として、エッチング処理後に、導体
14、15、16、17の上側19には絶縁材料の層21が自動的に設けられて
いることになる。図示されるであろう全ての例では、共通に、多結晶シリコンの
第1層における第1パターンの導体14、15、16、17及びエミッタ窓18
の形成の後に、絶縁材料の第2層27が付着されると共に、続いて該層の前記面
に平行に延びる各部分が再び除去されてしまうまで異方性エッチング処理される
。エミッタ窓18の壁23は別として、導体14、15、16、17の側面20
には、かくして、絶縁材料の層が自動的に設けられることになる。
【0023】 多結晶シリコンの第1層13に付着された絶縁材料の第1層25は、第2コン
デンサ電極32が形成される前に、第1コンデンサ電極16の位置において厚さ
の一部にわたりエッチング除去することができる。このようにして、比較的薄い
誘電体を有するコンデンサ2が形成される。しかしながら、これを達成するため
には、絶縁材料の第1層25の上にフォトレジストマスクを設ける必要がある。
好ましくは、図5及び6に示すように、第2コンデンサ電極32を、該電極が第
1コンデンサ電極16の上側19及び側面20の両方を覆うように形成すること
により、一層大きな容量が実現されるようにする。第1の例に示すように、側面
20に付着される層の厚さは、例えば約100nmと比較的に薄いものである。
第2コンデンサ電極32は第1コンデンサ電極の側面20を越えて延在するので
、該側面20が当該コンデンサの容量の大きさに寄与する。これは、大きな容量
を有するコンデンサが、追加のフォトレジストマスクを用いることなく、且つ、
当該半導体基体の表面上に一層多くの面積を占めることなく、形成されることを
可能にする。100μmの長さ及び幅を持ち、上側19を300nm厚の酸化シ
リコン層で覆われたサブ電極16を備えるコンデンサは、100nm厚の窒化シ
リコン層により覆われた1μmの高さを持つ上記側面の寄与により、約10%増
加される。
【0024】 図7ないし11は、バイポーラトランジスタ1とコンデンサ2とを有する半導
体装置の製造の第2の例における幾つかの段階の断面図である。この方法におい
ては、コンデンサ2は本方法の上記第1実施例におけるものよりも大きな容量を
持つコンデンサ2が得られる。図7は、当該製造工程における図1に示したもの
と現実に対応するような段階を示している。この場合においても、前記表面12
は多結晶シリコンの第1層13及び絶縁材料の層25が設けられる。次いで、そ
の上にフォトレジストマスク35、36が形成される。当該フォトレジストマス
クは、ベース電極14、エミッタ窓18並びに導体15及び17の形成のための
パターン35とは別に、第1コンデンサ電極16の形成のための細条を備えるパ
ターン36を有している。第1パターンの導体14、15、17及び第1コンデ
ンサ電極37、38は同時に形成されるが、該コンデンサ電極は中間部38によ
り相互接続された多数の平行な細条37からなっている。全ての細条37の側面
39は第2絶縁層22により自動的に覆われ、該層は、先に示したように、非常
に薄くすることができる。形成される該コンデンサの容量は、上記細条の側面か
らの寄与により主に決まる。これは、同一の寸法を持つ表面上に、その容量が細
条無しのコンデンサのものよりも大幅に大きなコンデンサが形成されることを可
能にする。
【0025】 第1パターンの導体14、15、17、37、38の形成後、図8に示すよう
な構造には、前記第1の例と同様に絶縁層27が設けられるが、この場合も、該
層は約100nm厚の窒化シリコンの層である。この層は、再び、上記表面12
と平行に延びる部分がエッチング除去されてしまうまで異方性エッチング処理を
受けるが、導体14、15、17、37、38の側面上の層22及びエミッタ窓
18の壁23上の層24は、そのまま残る。本例においても、最後に、多結晶シ
リコンの第2層に、エミッタ電極30及び第2コンデンサ電極32が形成される
。該第2コンデンサ電極32は、上記細条37の表面にならう。
【0026】 1μmの間隔で配置された1μm幅の細条を有し、これら細条が上側において
300nmの酸化シリコンにより被覆され、側面においては100nmの窒化シ
リコンにより覆われるような斯様にして形成されたコンデンサは、等しい表面面
積を占め、且つ、酸化シリコンの等しい厚さ(300nm)の層により被覆され
た分割されていない第1コンデンサ電極を有するコンデンサのものの約4倍であ
るような容量を有する。
【0027】 図12ないし16に示す断面図及び図17に示す平面図は、バイポーラトラン
ジスタ1とコンデンサ2とを有する半導体装置の製造における第3の例の幾つか
の段階を図示している。この方法においては、一層大きな容量を有するコンデン
サ2が得られる。図12は、当該製造工程における図8に示したものと略対応す
る段階を示している。本方法のこの実施例においては、絶縁材料の第2層40の
付着に続いて、エミッタ窓18の壁23及び導体14、15、17、37、38
の側面20、39を覆うように絶縁材料の第3層41が付着される。この例にお
いては、第2層40は窒化シリコンの約40nm厚の層であり、第3層41は多
結晶シリコンの約200nm厚の層である。
【0028】 上記第3層41は、表面12と平行に延びる各部分が再び除去されてしまうま
で異方的にエッチング処理され、該層41の各部分42はそのまま残存する。続
いて、図15に示すように、第2層40の露出部分43、そして最終的に、第3
層41の残存部分42が順次除去される。かくして、第2層40のL字状部分4
4が、前記導体の側面20及び39上、並びに前記窓の壁23上に残存する。こ
れらのL字状部分44は、エミッタ領域9の形成時に該エミッタ領域9とベース
電極14との間の短絡を防止するように作用する。これらのL字状部分は上記表
面の一部に延在するので、これら部分は極めて薄く、本例では40nmに、なる
ように具現化することができる。結果として、第1コンデンサ電極37の側面3
9からの寄与は比較的大きくなる。第2の例で示したのと同様のコンデンサ2の
寸法において、該コンデンサ2の容量は係数2だけ増加させることができる。
【0029】 この場合、前記第1の例におけるのと丁度同じように、層40及び41の付着
前に、先ず、前記導体の側面20上及びエミッタ窓18の壁23上に約10nm
厚の酸化シリコンの層を熱的に形成することができるが、該層は前記活性領域及
び接続領域の表面上にも形成され、そこでは、該層は上記部分44の形成の後に
再び除去される。
【0030】 最後に、図18ないし22は、バイポーラトランジスタ1とコンデンサ2とを
有する半導体装置の製造における第4の例の幾つかの段階を断面で示している。
この方法は、第1導体が違ったように形成されるのを除いて、前記第2及び第3
の例で示したものと略同一である。表面12上に、導体14、15、17、37
、38及びエミッタ窓18が形成される多結晶シリコンの第1層13を付着する
のに先立ち、活性領域7及び接続領域11に、これら領域7、11におけるシリ
コンを熱酸化することにより、上記表面と境を接する約30nm厚の酸化シリコ
ンの層45が設けられる。導体14、15、17、37、38及びエミッタ窓1
8の形成の後、窒化シリコンの薄い層が付着され、該層は次いで、表面12と平
行な各部分が再び除去されてしまうまで異方性エッチング処理を受ける。この図
示しない層の部分46が残存する。次いで、例えば湿式の等方性エッチング処理
が実行され、そこでは、上記活性領域7及び接続領域から酸化シリコンがエッチ
ング除去される。このエッチング処理は、上記酸化シリコンの層45が、窓18
に隣接するベース電極14の縁28の下からも除去されてしまうまで継続される
。この工程において、上記縁28の下に空洞が形成される。加えて、この工程に
おいては、フィールド酸化物上に位置する導体14、15、17、37、38の
縁の下にも空洞が形成される。全ての空洞47、48は、多結晶シリコンの層4
9を付着し、次いで、例えば湿式の等方性エッチング処理を用いて、該層の上記
表面と平行及び横切る方向に各々延在する部分50及び51が再び除去されてし
まうまでエッチング動作を実行することにより、多結晶シリコンにより充填され
る。図21に示すように、この工程においては、多結晶シリコンが空洞47内に
残存している。
【0031】 導体14、15、16、17、37、38の側面上及びエミッタ窓18の壁2
3上に形成される部分46は、除去される。このようにして、コンデンサ2の形
成において、上記部分46により第1コンデンサ電極16、37の側面20、3
9上に形成される層22、24の厚さが不必要に増加されることがなくなる。
【0032】 窒化シリコンの層(図示略)の上記部分46の削除の後に到達される段階は、
図2及び8に示したものと略同一である。残りに関しては、本方法は上述した例
で使用されたものと同一である。本発明の第4実施例を用いると、ベース電極1
4におけるエミッタ窓18の形成の間において、活性領域7におけるシリコンの
エッチングが可能な限り大きく制限される。本明細書で述べた他の方法において
は、エミッタ窓18は、活性領域7上に直に付着された多結晶シリコンの層13
内にエッチング形成される。このエッチング処理の間においては、フィールド酸
化物6も局部的に露出される。エッチング処理の間では、多結晶シリコンのエッ
チングから酸化シリコンのエッチングへの移行を検出することが可能である。エ
ミッタ窓18内の活性領域7が露出されるのを保証するために、上記エッチング
処理は、実際的に決定されるべき短い期間にわたり継続される。実際には、この
“過エッチング時間”は、上記活性領域における約50nmの深さの窪み(図示
略)に繋がる。ベース領域8は、次いで、この窪み内に形成される。ベース領域
8とコレクタ領域10との間のpn接合は、結果として、活性領域の大きな深さ
の位置に形成される。これは、問題を課さねばならないものではない。しかしな
がら、当該スライスの表面にわたって見た場合に、この深さが差違を示す場合は
問題が生じる。何故なら、実際には、スライスにわたって見た場合には、エッチ
ング処理は通常は完全には一様ではないからである。結果として、形成されるト
ランジスタが、最早、同一ではなくなり、これが集積回路において問題を生じか
ねない。これらの問題は、上記第4の例による方法においては回避される。この
場合、上記エミッタ窓のエッチングは、上記活性領域上に存在する酸化シリコン
の層45上で停止する。後の段階で付着される多結晶シリコン層49がエッチン
グ除去される場合には、上記活性領域には大幅に浅い深さを持つ窪みしか形成さ
れない。何故なら、この層49は非常に薄いからである。層13は約500nm
の厚さを有し、層49は約20nmの厚さを有する。同じパーセンテージである
過エッチング時間は、上記活性領域に約2nmの深さを持つ窪みを生じさせるで
あろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明による方法の第1実施例を使用した、半導体装置の製造におけ
る1つの段階の概念的断面図である。
【図2】 図2は、本発明による方法の第1実施例を使用した、半導体装置の製造におけ
る次の段階の概念的断面図である。
【図3】 図3は、本発明による方法の第1実施例を使用した、半導体装置の製造におけ
る次の段階の概念的断面図である。
【図4】 図4は、本発明による方法の第1実施例を使用した、半導体装置の製造におけ
る次の段階の概念的断面図である。
【図5】 図5は、本発明による方法の第1実施例を使用した、半導体装置の製造におけ
る次の段階の概念的断面図である。
【図6】 図6は、本発明による方法の第1実施例を使用した、半導体装置の製造におけ
る或る段階の概念的平面図である。
【図7】 図7は、本発明による方法の第2実施例を使用した、半導体装置の製造におけ
る1つの段階の概念的断面図である。
【図8】 図8は、本発明による方法の第2実施例を使用した、半導体装置の製造におけ
る次ぎの段階の概念的断面図である。
【図9】 図9は、本発明による方法の第2実施例を使用した、半導体装置の製造におけ
る次ぎの段階の概念的断面図である。
【図10】 図10は、本発明による方法の第2実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける次ぎの段階の概念的断面図である。
【図11】 図11は、本発明による方法の第2実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける次ぎの段階の概念的断面図である。
【図12】 図12は、本発明による方法の第3実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける1つの段階の概念的断面図である。
【図13】 図13は、本発明による方法の第3実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける次ぎの段階の概念的断面図である。
【図14】 図14は、本発明による方法の第3実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける次ぎの段階の概念的断面図である。
【図15】 図15は、本発明による方法の第3実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける次ぎの段階の概念的断面図である。
【図16】 図16は、本発明による方法の第3実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける次ぎの段階の概念的断面図である。
【図17】 図17は、本発明による方法の第3実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける或る段階の概念的平面図である。
【図18】 図18は、本発明による方法の第4実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける1つの段階の概念的断面図である。
【図19】 図19は、本発明による方法の第4実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける次ぎの段階の概念的断面図である。
【図20】 図20は、本発明による方法の第4実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける次ぎの段階の概念的断面図である。
【図21】 図21は、本発明による方法の第4実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける次ぎの段階の概念的断面図である。
【図22】 図22は、本発明による方法の第4実施例を使用した、半導体装置の製造にお
ける次ぎの段階の概念的断面図である。
【符号の説明】
1…バイポーラトランジスタ 2…コンデンサ 3…半導体基体 7…活性領域 8…ベース領域 9…エミッタ領域 10…コレクタ領域 12…表面 13…多結晶シリコンの第1層 14…ベース電極(第1パターンの導体) 16、37…第1コンデンサ電極(第1パターンの導体) 18…エミッタ窓 21、25…絶縁材料の第1層 22、24、27…絶縁材料の第2層 30…エミッタ電極(多結晶シリコンの第2層) 32…第2コンデンサ電極(多結晶シリコンの第2層)
───────────────────────────────────────────────────── 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 29/732 (72)発明者 マグニー ペトラス エッチ シー オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン 6 Fターム(参考) 5F003 BA22 BA26 BA97 BB06 BB07 BB08 BC08 BE07 BE08 BH01 BJ18 BP11 BP31 BS03 BS06 BS08 5F038 AC05 AC17 EZ14 EZ20 5F082 AA40 BA05 BA10 BA31 BA35 BC01 BC13 DA02 DA03 DA10 EA12 EA15

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バイポーラトランジスタとコンデンサとを有する半導体装置
    を製造する方法であって、 − 多結晶シリコンの第1層が半導体基体の表面上に付着され、該多結晶シリコ
    ンの第1層にはベース電極と第1コンデンサ電極とを備える第1パターンの導体
    が形成され、前記多結晶シリコンの第1層にはエミッタ窓もエッチング形成され
    、該エミッタ窓は前記ベース電極内に配置され、 − 前記導体の上側及び側面と前記窓の壁とには絶縁材料の層が付着され、その
    後、順次に、 − 前記半導体基体における前記トランジスタのベース領域が、前記エミッタ窓
    を介してのイオンの打ち込み及びドーパントの拡散により、前記エミッタ窓に隣
    接する前記ベース電極の縁から形成され、 − 多結晶シリコンの第2層が付着され、該多結晶シリコンの第2層には、エミ
    ッタ電極及び第2コンデンサ電極を備える第2パターンの導体が形成され、 − 前記ベース領域における前記トランジスタのエミッタ領域が、前記エミッタ
    電極からドーパントの拡散により形成される、 ような方法において、 前記半導体基体上への前記多結晶シリコンの第1層の付着の後に、先ず該第1
    層上には絶縁材料の第1層が付着され、その後、前記第1パターンの導体及び前
    記エミッタ窓が上記両層にエッチング形成され、その後、前記導体の側面と前記
    エミッタ窓の壁とには、絶縁材料の第2層を付着すると共に該第2層を前記表面
    と平行に延びる該層の部分が再び除去されてしまうまで異方的にエッチング処理
    することにより、絶縁材料の層が同時に設けられることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、前記第2コンデンサ電極は
    、該電極が前記第1コンデンサ電極の上側と前記第1コンデンサ電極の前記表面
    を横切る方向に向く側面との両方を覆うように形成されることを特徴とする方法
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の方法において、前記第1パターンの導体の
    形成において、互いに平行に延びる相互に接続された多数の細条からなる第1コ
    ンデンサ電極が形成されることを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3に記載の方法において、前記エミッタ窓
    の壁及び前記導体の側面を覆うために、前記絶縁材料の第2層の付着の後に絶縁
    材料の第3層が付着され、その後この第3層は該第3層の前記表面と平行に延び
    る部分が再び除去されてしまうまで異方的にエッチング処理され、その後、前記
    第2層の露出部分及び、最終的に、前記第3層の残存部分が順次除去されること
    を特徴とする方法。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4の何れか一項に記載の方法において、前記
    表面上への前記多結晶シリコンの第1層の付着に先立ち、活性領域上に酸化シリ
    コンの薄い層が形成され、該薄い層は、前記多結晶シリコンの第1層における前
    記エミッタ窓の形成後に、前記エミッタ窓内及び該エミッタ窓と境界を接する前
    記ベース電極の縁の下において除去され、この処理において空洞が形成され、該
    空洞が多結晶シリコンにより充填されることを特徴とする方法。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の方法において、前記エミッタ窓と境界を接
    する前記ベース電極の縁の下に形成された前記空洞が、多結晶シリコンの層を付
    着すると共に、この層を該層における前記表面と平行及び横切る方向に延びる部
    分が再び除去されてしまうまで等方的にエッチング処理することにより、多結晶
    シリコンにより充填されることを特徴とする方法。
  7. 【請求項7】 請求項5又は請求項6に記載の方法において、前記エミッタ
    窓と境界を接する前記ベース電極の縁の下に形成された前記空洞が多結晶シリコ
    ンにより充填される前に、前記エミッタ窓の壁が窒化シリコンの層により被覆さ
    れ、該層は前記空洞が充填された後に除去されることを特徴とする方法。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001217317A (ja) * 2000-02-07 2001-08-10 Sony Corp 半導体装置およびその製造方法
US6465870B2 (en) * 2001-01-25 2002-10-15 International Business Machines Corporation ESD robust silicon germanium transistor with emitter NP-block mask extrinsic base ballasting resistor with doped facet region
US6642607B2 (en) * 2001-02-05 2003-11-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device
DE10200838A1 (de) 2002-01-11 2003-07-31 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Herstellen eines Kondensators
ATE419650T1 (de) * 2002-05-07 2009-01-15 Nxp Bv Herstellungsverfahren eines halbleiterfestwertspeichers
JP4857531B2 (ja) * 2004-07-08 2012-01-18 三菱電機株式会社 半導体装置
KR101460666B1 (ko) 2008-04-08 2014-11-12 페어차일드코리아반도체 주식회사 반도체 소자 및 그 제조방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01264253A (ja) * 1988-04-15 1989-10-20 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法
WO1992014262A1 (en) * 1991-02-01 1992-08-20 Sierra Semiconductor Corporation Semiconductor structure and method for making same
JP2762851B2 (ja) 1992-07-27 1998-06-04 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
US5943564A (en) * 1996-02-13 1999-08-24 National Semiconductor Corporation BiCMOS process for forming double-poly MOS and bipolar transistors with substantially identical device architectures
JP3695029B2 (ja) * 1996-08-14 2005-09-14 ソニー株式会社 半導体装置の製造方法
JP2953425B2 (ja) * 1997-03-31 1999-09-27 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JP3104660B2 (ja) * 1997-11-21 2000-10-30 日本電気株式会社 半導体装置およびその製造方法
GB2337633B (en) * 1998-05-20 2003-04-02 Mitel Corp Method of forming capacitors in a semiconductor device

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