JP2501317B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2501317B2 JP60078132A JP7813285A JP2501317B2 JP 2501317 B2 JP2501317 B2 JP 2501317B2 JP 60078132 A JP60078132 A JP 60078132A JP 7813285 A JP7813285 A JP 7813285A JP 2501317 B2 JP2501317 B2 JP 2501317B2
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    • H01L29/72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
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Description

【発明の詳細な説明】 (a)技術分野 この発明は、シリコンウエハ等の半導体基板内に拡散
層を形成するとともにこの基板上の酸化膜にコンタクト
ホールを開口して電極を形成する半導体装置の製造方法
に関する。
Description: (a) TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor device in which a diffusion layer is formed in a semiconductor substrate such as a silicon wafer and a contact hole is opened in an oxide film on the substrate to form an electrode. It relates to a manufacturing method.

(b)従来技術 一般のnpnプレーナー・モノシリック・バイポーラ・
トランジスタの製造方法の例を第2図(a)〜(d)お
よび(e)に示す。
(B) Prior art General npn planar monolithic bipolar
An example of a method of manufacturing a transistor is shown in FIGS. 2 (a) to (d) and (e).

まず、第2図(a)に示すように、シリコンウエハ1
におけるn形シリコンからなるコレクタ領域2の中央上
層にp形シリコンからなるベース領域3を拡散形成し、
その上を酸化シリコン膜4で覆う。次に、第2図(b)
に示すように、この酸化シリコン膜4の中央部にフォト
エッチングでベース領域3の上面より十分幅S1の狭いエ
ミッタ形成ホール5を開口する。つづいて、第2図
(c)に示すように、このエミッタ形成ホール5からリ
ン等の不純物をシリコンウエハ1内に拡散しエミッタ形
成ホール5の下部にn形シリコンからなるエミッタ領域
6を形成し、その上を酸化シリコン膜4で覆う。そし
て、第2図(d)に示すように、この酸化シリコン膜4
のエミッタ領域6上およびこの両側のベース領域3上に
フォトエッチングでそれぞれコンタクトホール7,8を開
口し、ここに図外の電極を形成することによりトランジ
スタを完成する。ところが、この製造方法では、エミッ
タ形成ホール5とコンタクトホール7,8とを、2枚のフ
ォトマスクで別個に開口しなければならないので、第2
図(e)に示すように、マスクアライメントに大きなズ
レ(第2図(e)におけるズレ:d)が生じた場合に、エ
ミッタ電極形成用のコンタクトホール7がベース領域3
上まで開口しベース・エミッタ間が短絡するおそれが生
じる。そこで、このような短絡を防止するために、マス
クアライメントのズレdを補償するような十分な幅のマ
スクマージン(第2図(d)に示す幅:l)を予め設定し
ておく必要があった。このため、この一般のトランジス
タの製造方法では、十分な幅のマスクマージンlを設け
るために、エミッタ領域6のストライプ幅(すなわち、
第2図(b)に示すエミッタ形成ホール5の幅:S1)を
広くしなければならなかった。しかしながら、このエミ
ッタ領域6のストライプ幅S1は、トランジスタの高周波
特性に影響を及ぼすことになる。
First, as shown in FIG. 2A, a silicon wafer 1
A base region 3 made of p-type silicon is diffused and formed in a central upper layer of the collector region 2 made of n-type silicon in FIG.
A silicon oxide film 4 is covered thereover. Next, FIG. 2 (b)
As shown in FIG. 5, an emitter forming hole 5 having a width S 1 narrower than the upper surface of the base region 3 is opened in the central portion of the silicon oxide film 4 by photoetching. Subsequently, as shown in FIG. 2C, impurities such as phosphorus are diffused from the emitter formation hole 5 into the silicon wafer 1 to form an emitter region 6 made of n-type silicon under the emitter formation hole 5. , And the silicon oxide film 4 covers it. Then, as shown in FIG. 2D, the silicon oxide film 4 is formed.
Contact holes 7 and 8 are formed on the emitter region 6 and the base region 3 on both sides thereof by photoetching, and electrodes (not shown) are formed there to complete the transistor. However, in this manufacturing method, the emitter formation hole 5 and the contact holes 7 and 8 must be separately opened by two photomasks.
As shown in FIG. 6E, when a large misalignment occurs in the mask alignment (deviation: d in FIG. 2E), the contact hole 7 for forming the emitter electrode is formed in the base region 3.
There is a risk of opening up to the top and short-circuiting between the base and emitter. Therefore, in order to prevent such a short circuit, it is necessary to preset a mask margin (width: l shown in FIG. 2D) having a sufficient width to compensate for the mask alignment deviation d. It was Therefore, in this general transistor manufacturing method, in order to provide the mask margin 1 having a sufficient width, the stripe width of the emitter region 6 (that is,
Figure 2 (b) to indicate the emitter formation hole 5 of width: had to widen the S 1). However, the stripe width S 1 of the emitter region 6 affects the high frequency characteristics of the transistor.

高周波トランジスタは、高周波特性を示す目安として
F.M.(Figure of Merit)が用いられ、この値が大きい
ほど特性が良くなる。このF.M.は、ベースコレクタ時定
数をrbb′・Cc、最大しゃ断周波数をfTとすると次のよ
うに表される。
High frequency transistors are used as a guide for showing high frequency characteristics.
FM (Figure of Merit) is used, and the larger this value, the better the characteristics. This FM is expressed as follows when the base collector time constant is r bb ′ · C c and the maximum cutoff frequency is f T.

このため、特性の良い高周波トランジスタを得るに
は、最大しゃ断周波数fTを一定と考えると、ベースコレ
クタ時定数rbb′・Ccを小さくしなければならない。ま
た、エミッタ領域6のストライプ幅をS、単位面積当た
りのコレクタ容量をCo,ベース抵抗をroとすると、この
F.M.は次のように表される。
Therefore, in order to obtain a high-frequency transistor with good characteristics, it is necessary to reduce the base-collector time constant r bb ′ · C c , assuming that the maximum cutoff frequency f T is constant. If the stripe width of the emitter region 6 is S, the collector capacitance per unit area is C o , and the base resistance is r o ,
FM is represented as follows.

つまり、高周波トランジスタの高周波特性を改善する
には、エミッタストライプ幅Sをできるだけ狭くすると
ともに、ベース抵抗ro,コレクタ容量Coをできるだけ小
さくする必要がある。
That is, in order to improve the high frequency characteristics of the high frequency transistor, it is necessary to make the emitter stripe width S as narrow as possible, and make the base resistance r o and collector capacitance Co as small as possible.

ところが、第2図(a)〜(d)を示す一般のトラン
ジスタの製造方法では、前記のようにエミッタストライ
プ幅S1を広くしなければならず、また、l1としてマスク
マージンlを設定するためl2が大きくなり、全体的にベ
ース面積が増加する結果、コレクタ容量Coが増大するの
で高周波トランジスタの製造方法には不適当なものであ
った。
However, in the general transistor manufacturing method shown in FIGS. 2A to 2D, the emitter stripe width S 1 must be widened as described above, and the mask margin l is set as l 1. Therefore, l 2 becomes large and the base area increases as a result, resulting in an increase in collector capacitance C o, which is unsuitable for a method of manufacturing a high frequency transistor.

そこで、従来の高周波トランジスタの製造方法は、第
3図(a)〜(d)および(e)に示すウオッシュドエ
ミッタタイプを採用していた。
Therefore, the conventional high-frequency transistor manufacturing method employs the wash emitter type shown in FIGS. 3 (a) to (d) and (e).

このウオッシュドエミッタタイプの製造方法は、ま
ず、第3図(a)に示すように、シリコンウエハ1にお
けるn形シリコンからなるコレクタ領域2の中央上層に
p形シリコンからなるベース領域3を拡散形成し、その
上を酸化シリコン膜4で覆う。次に、第3図(b)に示
すように、この酸化シリコン膜4の中央部にフォトエッ
チングで幅S2のエミッタ形成ホール5を開口する。つづ
いて、第3図(c)に示すように、このエミッタ形成ホ
ール5からリン等の不純物をシリコンウエハ1内に拡散
しエミッタ形成ホール5の下部にn形シリコンからなる
エミッタ領域6を形成する。そして、第3図(d)に示
すように、酸化シリコン膜4の両側のベース領域3上に
フォトエッチングでそれぞれコンタクトホール8,8を開
口し、最後に各ホール5,8に図外の電極を形成すること
により高周波トランジスタを完成する。なお、この場
合、エミッタ形成ホール5がエミッタ電極形成用のコン
タクトホールとしても兼用されることになるが、エミッ
タ領域6は拡散形成の際にエミッタ形成ホール5の下方
のみならず横方向にもある程度拡散し、実際には、エミ
ッタ形成ホール5の幅S2よりもエミッタ領域6のストラ
イプ幅S2の方が若干広くなるので、このエミッタ形成ホ
ール5に電極を形成してもベース領域3と短絡するおそ
れはない。
In the method of manufacturing the wash emitter type, as shown in FIG. 3A, first, a base region 3 made of p-type silicon is diffused and formed on a central upper layer of a collector region 2 made of n-type silicon in a silicon wafer 1. Then, the silicon oxide film 4 is covered thereover. Next, as shown in FIG. 3B, an emitter forming hole 5 having a width S 2 is opened in the central portion of the silicon oxide film 4 by photoetching. Subsequently, as shown in FIG. 3C, impurities such as phosphorus are diffused from the emitter forming hole 5 into the silicon wafer 1 to form an emitter region 6 made of n-type silicon under the emitter forming hole 5. . Then, as shown in FIG. 3 (d), contact holes 8 and 8 are formed by photoetching on the base regions 3 on both sides of the silicon oxide film 4, and finally, electrodes (not shown) are formed in the holes 5 and 8, respectively. The high frequency transistor is completed by forming. In this case, the emitter forming hole 5 is also used as a contact hole for forming an emitter electrode, but the emitter region 6 is not only below the emitter forming hole 5 but also laterally to some extent during diffusion formation. spread, in fact, since the direction of the width S 2 stripe width S 2 of the emitter region 6 than the emitter formation hole 5 widens slightly short-circuited with the base region 3 be formed an electrode on the emitter formation hole 5 There is no danger of

このウオッシュドエミッタタイプの製造方法では、エ
ミッタ形成ホール5をエミッタ電極形成用のコンタクト
ホールとしても利用することができるので、エミッタ形
成ホール5にコンタクトホール7を重ねて開口する場合
のような大きなマスクマージンlが不要となり、ベース
電極形成用のコンタクトホール8開口の際のマスクアラ
イメントに多少のズレがあってもベース・エミッタ間が
短絡するということはほとんどない。このため、このエ
ミッタホール5の幅S2は、第2図(b)に示すエミッタ
形成ホール5の幅S1ほど広くする必要がないので、エミ
ッタ領域6のストライプ幅S2も狭くすることができる。
ところが、このような製造方法を採用した場合であって
も、第3図(e)に示すようなマスクアライメントのズ
レdが生じたときには、ベース電極がエミッタ領域6に
対して不均衡な位置に形成されることになるために、ト
ランジスタの単位面積当たりのベース抵抗roが増加す
る。また、たとえ第3図(e)の如く、ベース・コンタ
クトホール8,8を開口するためのマスクアライメントズ
レが生じてもエミッタ領域との短絡を防ぐためのマージ
ンl3は最低限設ける必要があり、ベース抵抗roの減少に
はまだ不十分であった。このため、従来のウオッシュド
エミッタタイプの高周波トランジスタ製造方法は、エミ
ッタ領域6のストライプ幅S2を狭くすることはできる
が、単位面積当たりのベース抵抗roを十分に小さくする
ことができないので、高周波トランジスタの高周波特性
の改善に限界を生じていた。
In this wash emitter type manufacturing method, since the emitter forming hole 5 can also be used as a contact hole for forming an emitter electrode, a large mask like the case where the contact hole 7 is overlapped with the emitter forming hole 5 is formed. The margin l becomes unnecessary, and even if there is some deviation in mask alignment when the contact hole 8 for forming the base electrode is opened, the base-emitter is hardly short-circuited. Therefore, it is not necessary to make the width S 2 of the emitter hole 5 as wide as the width S 1 of the emitter forming hole 5 shown in FIG. 2B, so that the stripe width S 2 of the emitter region 6 can be made narrow. it can.
However, even when such a manufacturing method is adopted, when the mask alignment deviation d as shown in FIG. 3 (e) occurs, the base electrode is located at an unbalanced position with respect to the emitter region 6. Since it is formed, the base resistance r o per unit area of the transistor increases. Further, as shown in FIG. 3 (e), it is necessary to provide at least a margin l 3 for preventing a short circuit with the emitter region even if there is a mask alignment deviation for opening the base contact holes 8,8. , Was still insufficient to reduce the base resistance r o . Therefore, in the conventional method for manufacturing a high-frequency transistor of the wash-emitter type, although the stripe width S 2 of the emitter region 6 can be narrowed, the base resistance r o per unit area cannot be sufficiently reduced. There has been a limit in improving the high frequency characteristics of the high frequency transistor.

(c)発明の目的 この発明の目的は、このような事情に鑑みなされたも
のであって、拡散層形成用ホールと電極形成用のコンタ
クトホールとを兼用して1枚のフォトマスクで同時に開
口することにより、マスクアライメントのズレをなくし
高周波特性の向上を図ることができる半導体装置の製造
方法を提供することにある。
(C) Object of the Invention The object of the present invention has been made in view of the above circumstances, and a single photomask simultaneously opens a diffusion layer forming hole and an electrode forming contact hole. By doing so, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device, which is capable of eliminating the mask alignment deviation and improving the high frequency characteristics.

この発明の他の目的は、マスクアライメントの回数を
減らして、各パターンの精度を高め、より高周波特性の
向上を図ることができる半導体装置の製造方法を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which the number of times of mask alignment is reduced, the accuracy of each pattern is increased, and the high frequency characteristics can be improved.

この発明の他の目的は、フォトレジスト膜の焼き付き
を防止してしかもドーズ量を容易に高められるようにし
た半導体装置の製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device, which can prevent the photoresist film from being burned and can easily increase the dose amount.

この発明の他の目的は、電極の断線を防止した半導体
装置の製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which the breaking of electrodes is prevented.

(d)発明の構成および効果 この発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上の
酸化膜に開口すべき複数のホールを同時に開口するホー
ル形成工程と、 前記半導体基板上に薄い酸化膜を形成する酸化膜形成
工程と、 前記半導体基板上を第1のフォトレジスト膜で覆い、
前記酸化膜に開口したホールのうち一部のホールの上方
のフォトレジスト膜をこのホールより大きく開口する第
1のフォトレジスト膜パターン形成工程と、 前記フォトレジスト膜を開口した部分をエッチングす
ることにより前記薄い酸化膜を除去する第1のエッチン
グ工程と、 前記第1のフォトレジスト膜を除去する第1のフォト
レジスト膜除去工程と、 前記半導体基板表面から不純物イオンを注入して、前
記薄い酸化膜を除去したホールの下部の半導体基板内に
イオン注入層を形成するイオン注入層形成工程と、 前記半導体基板上を第2のフォトレジスト膜で覆い、
前記イオン注入層の上部にフォトレジスト膜を残して該
イオン注入層のホール以外の他のホールに、この他のホ
ールより大きく開口するフォトレジスト膜を形成する第
2のフォトレジスト膜パターン形成工程と、 前記フォトレジスト膜を開口した部分をエッチングす
ることにより前記薄い酸化膜を除去する第2のエッチン
グ工程と、 前記第2のフォトレジスト膜を除去する第2のフォト
レジスト膜除去工程と、 各ホールにそれぞれ電極を形成する電極形成工程とを有
することを特徴とする。
(D) Configuration and Effect of the Invention In the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a hole forming step of simultaneously opening a plurality of holes to be opened in an oxide film on a semiconductor substrate, and forming a thin oxide film on the semiconductor substrate. And a step of forming an oxide film, covering the semiconductor substrate with a first photoresist film,
A first photoresist film pattern forming step of opening a photoresist film above a part of the holes opened in the oxide film to be larger than this hole; and etching a part of the opened photoresist film. A first etching step of removing the thin oxide film; a first photoresist film removing step of removing the first photoresist film; and an impurity ion implantation from the surface of the semiconductor substrate to form the thin oxide film. An ion implantation layer forming step of forming an ion implantation layer in the semiconductor substrate below the removed hole, and covering the semiconductor substrate with a second photoresist film,
A second photoresist film pattern forming step of leaving a photoresist film above the ion-implanted layer and forming a photoresist film having a larger opening than the other holes in holes other than the hole of the ion-implanted layer; A second etching step of removing the thin oxide film by etching an opening of the photoresist film, a second photoresist film removing step of removing the second photoresist film, and each hole And an electrode forming step of forming electrodes, respectively.

なお、前記イオン注入層は後の熱拡散工程によってア
ニーリングされ、不純物拡散層となる。また、前記薄い
酸化膜は、電極形成工程の際に全てのホールについて除
去することになるが、MOS形トランジスタの場合には、
そのまま除去することなく半導体と電極との間の酸化膜
として利用することもできる。
The ion-implanted layer is annealed in the subsequent thermal diffusion process to become an impurity diffusion layer. Also, the thin oxide film will be removed for all holes during the electrode formation process, but in the case of a MOS transistor,
It can be used as an oxide film between the semiconductor and the electrode without removing it as it is.

この発明の半導体装置の製造方法を上記のように構成
すると、p形とn形とのそれぞれの領域に1枚のフォト
マスクで同時に不純物拡散用兼電極形成用のホールを開
口することができるので、マスクマージンを設定する必
要がなく、不純物拡散領域のストライプ幅を十分に狭く
することができるばかりでなく、マスクアライメントの
ズレにより電極位置が不均衡となるということがないの
で、電極間抵抗が上昇するのを防ぐことができる。この
ため、この半導体装置の製造方法は、製品の歩留まりの
低下を防止するとともに、トランジスタの高周波特性の
向上に貢献し、特に高周波トランジスタの製造の際に極
めて有効な発明となる。また、この発明は、ホールを形
成する際のマスクアライメントのズレが生じないので、
酸化膜がズレて半導体基板の半導体面が露出したままに
なるということがなく、信頼性のある素子を得ることが
できる。さらに、薄い酸化膜除去の際のマスクアライメ
ントの精度が緩和されるので、製造工程の省力化および
高効率化を図ることができる。しかも、各ホール近傍の
酸化膜が階段状となるため、電極の断線が防止される。
その上、フォトレジスト膜の無い状態で不純物イオンを
注入させるため、キャリア濃度を濃くするためにドーズ
量を多くしてもイオン注入によるフォトレジスト膜の焼
き付きが生じない。
If the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is configured as described above, holes for impurity diffusion and electrode formation can be simultaneously formed in one region of p-type and n-type regions with one photomask. , It is not necessary to set the mask margin, the stripe width of the impurity diffusion region can be sufficiently narrowed, and the electrode position does not become unbalanced due to the mask alignment deviation. You can prevent it from rising. For this reason, this semiconductor device manufacturing method prevents the reduction in product yield and contributes to the improvement of the high frequency characteristics of the transistor, and is an extremely effective invention particularly in the manufacturing of the high frequency transistor. In addition, according to the present invention, since there is no mask alignment deviation when forming holes,
A reliable device can be obtained without the oxide film being displaced and the semiconductor surface of the semiconductor substrate being left exposed. Further, since the accuracy of mask alignment at the time of removing the thin oxide film is relaxed, labor saving and high efficiency of the manufacturing process can be achieved. In addition, since the oxide film near each hole has a stepped shape, disconnection of the electrode is prevented.
In addition, since the impurity ions are implanted without the photoresist film, even if the dose amount is increased to increase the carrier concentration, the photoresist film is not burned by the ion implantation.

(e)実施例 以下、この発明を高周波トランジスタの製造に適用し
た場合を例にとって説明する。
(E) Example Hereinafter, a case where the present invention is applied to manufacture of a high frequency transistor will be described as an example.

第1図(a)〜(i)は、それぞれ、この発明の第1
の実施例である高周波トランジスタの製造における各工
程のシリコンウエハの断面図であり、実際のプレーナ・
トランジスタを単純化,模式化して示している。
1 (a) to (i) are respectively the first of the present invention.
4A to 4C are cross-sectional views of a silicon wafer in each step of manufacturing the high-frequency transistor that is the example of FIG.
The transistor is shown in a simplified and schematic form.

まず、第1図(a)に示すように、シリコンウエハ1
におけるn形シリコンからなるコレクタ領域2の中央上
層にp形シリコンからなるベース領域3を拡散形成し、
その上を酸化シリコン膜4で覆う。このベース領域3
は、n形シリコンからなるコレクタ領域2上に10000Å
程度の厚さの酸化シリコン膜4を形成し、この酸化シリ
コン膜4の中央部をフォトエッチングによって開口し、
この開口部から気相拡散またはイオン注入後の熱拡散に
よってホウ素等の不純物をシリコンウエハ1内に拡散さ
せることにより形成される。第1図(a)は、この後、
開口部を6000Å程度の厚さの酸化シリコン膜4で覆い塞
いだ状態を示す。次に、第1図(b)に示すように、こ
の酸化シリコン膜4の中央およびその両側に本実施例で
は3箇所のホール9を等間隔に開口する。このホール9
は、フォトエッチングで開口され、図はフォトレジスト
膜除去後の状態を示す。この工程は、特許請求の範囲第
1項記載のホール形成工程に対応する。つづいて、第1
図(c)に示すように、シリコンウエハ1上に薄い酸化
シリコン膜4を形成する。この薄い酸化シリコン膜4
は、化学的気相成長または熱酸化により各ホール9部分
で2000Å程度の厚さになるように形成される。この工程
は、特許請求の範囲第1項記載のの酸化膜形成工程に対
応する。つづいて、第1図(d)に示すように、シリコ
ンウエハ1上をフォトレジスト膜10で覆いフォトエッチ
ングによって中央のホール9上のフォトレジスタ膜10の
みを少し広目に開口する。この際、フォトレジスト膜10
の開口のために行うフォトマスクのマスクアライメント
は、両側のホール9,9にまで開口部が及ばなければよい
ので、この開口部の幅を中央のホール9の幅よりも十分
に広い適当な大きさにすれば特に高い精度は必要とせ
ず、通常の作業であってもなんら不都合は生じない。こ
の工程は、特許請求の範囲第1項記載の第1のフォトレ
ジスト膜パターン形成工程に対応する。つづいて、第1
図(e)に示すように、フォトレジスト膜10が開口した
部分の酸化シリコン膜4のエッチングを行う。この際、
エッチング量を3000Å程度にコントロールすることによ
り、ホール9部分のみシリコンウエハ1の表面が露出
し、その周囲は酸化シリコン膜4がまだ3000Å程度残っ
た状態にする。この工程は、特許請求の範囲第1項記載
の第1のエッチング工程に対応する。つづいて、第1図
(f)に示すように、残ったフォトレジスト膜10を除去
する。この工程が特許請求の範囲第1項記載の第1のフ
ォトレジスト膜除去工程に対応する。その後、基板表面
からイオン注入を行って、フォトレジスト膜の開口部下
部の基板内にイオン注入層であるエミッタ領域6を形成
する。この工程が特許請求の範囲第1項記載のイオン注
入層形成工程に対応する。その後、第1図(g)に示す
ように、シリコンウエハ1上をフォトレジスト膜10で覆
い、つづいて中央のホール9上のフォトレジスト膜10の
みを残してその他のフォトレジスト膜10を除去する。こ
の工程が特許請求の範囲第1項記載の第2のフォトレジ
スト膜パターン形成工程に対応する。この際、フォトレ
ジスト膜10の除去のために行うフォトマスクのマスクア
ライメントは、中央のホール9にまで除去部が及ばなけ
ればよいので、残したフォトレジスト膜10の幅を中央の
ホール9の幅よりも十分に広い適当な大きさにすれば、
特別高い精度のマスクアライメントは不要であり、通常
の作業であってもなんら不都合は生じない。なお、実施
例では、中央のホール9上だけでなく、周囲の酸化シリ
コン膜4上のフォトレジスト膜10も十分の間隔を開けて
残している。これは、配線部分の酸化シリコン膜4の厚
さをできるだけ厚く残すことにより、MOS容量の低減化
を図るためである。つづいて、第1図(h)に示すよう
に、フォトレジスト膜10が開口した部分の酸化シリコン
膜4のエッチングを行う。この際、エッチング量を3000
Å程度にコントロールすることにより、両側のホール9
部分のみシリコン面が露出し、その周囲は酸化シリコン
膜4がまだ3000Å程度残った状態にする。図は、この
後、フォトレジスト膜10を除去した状態を示す。この工
程は、特許請求の範囲第1項記載の第2のエッチング工
程に対応する。この工程が特許請求の範囲第1項記載の
第2のフォトレジスト膜除去工程に対応する。そして、
第1図(i)に示すように、各ホール9に電極11を形成
することにより、高周波トランジスタを完成する。この
電極11は、シリコンウエハ1上にフォトレジスト膜をパ
ターン形成し、この上から例えばアルミニウムを真空蒸
着した後にフォトレジスト膜を除去することにより形成
する。なお、この電極11は、実施例の他、シリコンウエ
ハ1上全体に真空蒸着したアルミニウムをフォトエッチ
ングにより部分的に除去することによって形成してもよ
い。この第1図(i)に示す工程は、特許請求の範囲第
1項記載の電極形成工程に対応する。
First, as shown in FIG. 1A, a silicon wafer 1
A base region 3 made of p-type silicon is diffused and formed in a central upper layer of the collector region 2 made of n-type silicon in FIG.
A silicon oxide film 4 is covered thereover. This base area 3
Is 10000Å on the collector region 2 made of n-type silicon.
A silicon oxide film 4 having a thickness of about 3 is formed, and a central portion of the silicon oxide film 4 is opened by photoetching,
It is formed by diffusing impurities such as boron into the silicon wafer 1 by vapor diffusion or thermal diffusion after ion implantation from the opening. FIG. 1 (a) shows that
A state in which the opening is covered with a silicon oxide film 4 having a thickness of about 6000Å is shown. Next, as shown in FIG. 1B, three holes 9 are formed at equal intervals in the center and both sides of the silicon oxide film 4 in this embodiment. This hole 9
Are opened by photoetching, and the figure shows the state after the photoresist film is removed. This step corresponds to the hole forming step described in claim 1. Then, first
As shown in FIG. 3C, a thin silicon oxide film 4 is formed on the silicon wafer 1. This thin silicon oxide film 4
Are formed by chemical vapor deposition or thermal oxidation to have a thickness of about 2000Å at each hole 9 portion. This step corresponds to the oxide film forming step described in claim 1. Subsequently, as shown in FIG. 1 (d), the silicon wafer 1 is covered with a photoresist film 10, and only the photoresist film 10 on the central hole 9 is slightly widened by photoetching. At this time, the photoresist film 10
Since the mask alignment of the photomask for the opening of the hole does not need to reach the holes 9 and 9 on both sides, the width of this opening is appropriately larger than the width of the central hole 9. In particular, it does not require a particularly high precision, and no inconvenience occurs even in normal work. This step corresponds to the first photoresist film pattern forming step described in claim 1. Then, first
As shown in FIG. 2E, the silicon oxide film 4 in the portion where the photoresist film 10 is opened is etched. On this occasion,
By controlling the etching amount to about 3000 Å, the surface of the silicon wafer 1 is exposed only in the hole 9 part, and the silicon oxide film 4 is left in the surroundings about 3000 Å. This process corresponds to the first etching process described in claim 1. Subsequently, as shown in FIG. 1F, the remaining photoresist film 10 is removed. This step corresponds to the first photoresist film removing step described in claim 1. After that, ion implantation is performed from the substrate surface to form an emitter region 6 which is an ion implantation layer in the substrate below the opening of the photoresist film. This process corresponds to the ion implantation layer forming process described in claim 1. Thereafter, as shown in FIG. 1 (g), the silicon wafer 1 is covered with a photoresist film 10, and then the other photoresist film 10 is removed leaving only the photoresist film 10 on the central hole 9. . This step corresponds to the second photoresist film pattern forming step described in claim 1. At this time, since the mask alignment of the photomask for removing the photoresist film 10 does not need to reach the removed portion up to the central hole 9, the width of the remaining photoresist film 10 is changed to the width of the central hole 9. If you make it an appropriate size that is wider than
No special high precision mask alignment is required, and no inconvenience occurs even in normal work. In the embodiment, not only the central hole 9 but also the photoresist film 10 on the surrounding silicon oxide film 4 is left with a sufficient space. This is to reduce the MOS capacitance by leaving the silicon oxide film 4 in the wiring portion as thick as possible. Subsequently, as shown in FIG. 1H, the silicon oxide film 4 in the portion where the photoresist film 10 is opened is etched. At this time, the etching amount is 3000
By controlling to about Å, holes 9 on both sides
The silicon surface is exposed only in the part, and the periphery of the silicon oxide film 4 is left in a state of about 3000 Å. The figure shows a state where the photoresist film 10 is removed thereafter. This step corresponds to the second etching step described in claim 1. This step corresponds to the second photoresist film removing step described in claim 1. And
As shown in FIG. 1 (i), an electrode 11 is formed in each hole 9 to complete the high frequency transistor. This electrode 11 is formed by patterning a photoresist film on the silicon wafer 1, vacuum-depositing aluminum on the photoresist film, and then removing the photoresist film. The electrode 11 may be formed by partially removing aluminum vacuum-deposited on the entire silicon wafer 1 by photoetching, other than the embodiment. The process shown in FIG. 1 (i) corresponds to the electrode forming process described in claim 1.

上記のように構成されたこの実施例の高周波トランジ
スタの製造方法は、エミッタ形成ホールとエミッタ電極
形成用のコンタクトホールとが中央のホール9によって
兼用されるとともに、ベース電極形成用のコンタクトホ
ールも両側のホール9として1枚のフォトマスクで同時
に形成されるので、マスクマージンを設定する必要がな
く、エミッタ・ベース電極間隔を縮小できる。その結果
ベース抵抗roを小さくでき、さらにエミッタ領域6のス
トライプ幅をウオッシュドエミッタタイプの高周波トラ
ンジスタの製造方法による場合のエミッタ領域6のスト
ライプ幅S2と同様に十分に狭くすることができる。ま
た、マスクアライメントに対しては、マスクアライメン
トのズレによりベース電極の位置がエミッタ領域6に対
して不均衡となるということがないので、単位面積当た
りのベース抵抗roが増大するのを防ぐことができる。こ
のため、前記F.M.を表す式、 において、エミッタ領域6のストライプ幅Sを狭くする
とともに単位当たりのベース抵抗roを小さくできるの
で、F.M.の値を大きくでき高周波特性の向上を図ること
ができる。また、この高周波トランジスタの製造方法
は、マスクアライメントの精度が緩和されるので、製造
工程の省力化および高効率化を図ることができる。
In the method of manufacturing the high-frequency transistor of this embodiment configured as described above, the central hole 9 serves both as the emitter forming hole and the contact hole for forming the emitter electrode, and the contact hole for forming the base electrode is on both sides. Since the holes 9 are simultaneously formed by one photomask, it is not necessary to set a mask margin, and the emitter-base electrode interval can be reduced. As a result, the base resistance r o can be made small, and the stripe width of the emitter region 6 can be made sufficiently narrow like the stripe width S 2 of the emitter region 6 in the case of the method of manufacturing the wash emitter type high frequency transistor. Further, with respect to the mask alignment, the position of the base electrode does not become imbalanced with respect to the emitter region 6 due to the mask alignment deviation, so that the base resistance r o per unit area is prevented from increasing. You can Therefore, the formula expressing the FM, In, since the stripe width S of the emitter region 6 can be narrowed and the base resistance r o per unit can be reduced, the value of FM can be increased and the high frequency characteristics can be improved. Further, in this method of manufacturing a high-frequency transistor, the accuracy of mask alignment is relaxed, so that the manufacturing process can be labor-saving and highly efficient.

以上はNPNバイポーラトランジスタにおいてエミッタ
ストライプが1本、ベースストライプが2本の例で述べ
ているが、PNPトランジスタにおいても同様であり、さ
らにエミッタおよびベースストライプ本数は本例に限ら
れるものではない。
The above description has been made with an example in which the NPN bipolar transistor has one emitter stripe and two base stripes, but the same applies to the PNP transistor, and the number of emitters and base stripes is not limited to this example.

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

第1図(a)〜(i)は、それぞれ、この発明の実施例
である高周波トランジスタの製造方法における各工程の
シリコンウエハの断面図、第2図(a)〜(d)は、そ
れぞれ、一般のトランジスタの製造方法における各工程
のシリコンウエハの断面図、第2図(e)は、同トラン
ジスタの製造方法における第2図(d)の工程でのマス
クアライメントがズレた場合のシリコンウエハの断面
図、第3図(a)〜(d)は、それぞれ、従来の高周波
トランジスタの製造方法における各工程のシリコンウエ
ハの断面図、第3図(e)は、同高周波トランジスタの
製造方法における第3図(d)の工程でのマスクアライ
メントがズレた場合のシリコンウエハの断面図である。 1……シリコンウエハ(半導体基板)、4……酸化シリ
コン膜(酸化膜)、6……エミッタ領域(拡散層)、9
……ホール、10……フォトレジスト、11……電極。
1 (a) to 1 (i) are cross-sectional views of a silicon wafer in respective steps in a method of manufacturing a high frequency transistor according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (a) to 2 (d) are respectively, FIG. 2E is a cross-sectional view of the silicon wafer in each step of the general transistor manufacturing method, and FIG. 2E shows the silicon wafer when the mask alignment in the step of FIG. 2D in the same transistor manufacturing method is misaligned. Sectional views, FIGS. 3 (a) to 3 (d) are sectional views of a silicon wafer at respective steps in a conventional method for manufacturing a high-frequency transistor, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the silicon wafer when the mask alignment is misaligned in the process of FIG. 3D. 1 ... Silicon wafer (semiconductor substrate), 4 ... Silicon oxide film (oxide film), 6 ... Emitter region (diffusion layer), 9
…… Hall, 10 …… Photoresist, 11 …… Electrode.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体基板上の酸化膜に開口すべき全部の
ホールを同時に開口するホール形成工程と、 前記半導体基板上に薄い酸化膜を形成する酸化膜形成工
程と、 前記半導体基板上を第1のフォトレジスト膜で覆い、前
記酸化膜に開口したホールのうち一部のホールの上方の
フォトレジスト膜をこのホールより大きく開口する第1
のフォトレジスト膜パターン形成工程と、 前記フォトレジスト膜を開口した部分をエッチングする
ことにより前記薄い酸化膜を除去する第1のエッチング
工程と、 前記第1のフォトレジスト膜を除去する第1のフォトレ
ジスト膜除去工程と、 前記半導体基板表面から不純物イオンを注入して、前記
薄い酸化膜を除去したホールの下部の半導体基板内にイ
オン注入層を形成するイオン注入層形成工程と、 前記半導体基板上を第2のフォトレジスト膜で覆い、前
記イオン注入層の上部にフォトレジスト膜を残して該イ
オン注入層のホール以外の他のホールに、この他のホー
ルより大きく開口するフォトレジスト膜を形成する第2
のフォトレジスト膜パターン形成工程と、 前記フォトレジスト膜を開口した部分をエッチングする
ことにより前記薄い酸化膜を除去する第2のエッチング
工程と、 前記第2のフォトレジスト膜を除去する第2のフォトレ
ジスト膜除去工程と、 各ホールにそれぞれ電極を形成する電極形成工程とを有
することを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A hole forming step of simultaneously opening all holes to be opened in an oxide film on a semiconductor substrate, an oxide film forming step of forming a thin oxide film on the semiconductor substrate, and a step of forming a thin oxide film on the semiconductor substrate. A first photoresist film which is covered with a first photoresist film and has a photoresist film above a part of the holes formed in the oxide film, which is larger than this hole;
A photoresist film pattern forming step, a first etching step of removing the thin oxide film by etching the opening of the photoresist film, and a first photoresist removing the first photoresist film. A resist film removing step; an ion implantation layer forming step of implanting impurity ions from the surface of the semiconductor substrate to form an ion implantation layer in the semiconductor substrate below the hole from which the thin oxide film has been removed; Is covered with a second photoresist film, and a photoresist film having a larger opening than the other holes is formed in the holes other than the holes of the ion implantation layer while leaving the photoresist film above the ion implantation layer. Second
A photoresist film pattern forming step, a second etching step of removing the thin oxide film by etching the opening of the photoresist film, and a second photoresist removing the second photoresist film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a resist film removing step; and an electrode forming step of forming an electrode in each hole.
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