JP2531680B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP2531680B2 JP62139907A JP13990787A JP2531680B2 JP 2531680 B2 JP2531680 B2 JP 2531680B2 JP 62139907 A JP62139907 A JP 62139907A JP 13990787 A JP13990787 A JP 13990787A JP 2531680 B2 JP2531680 B2 JP 2531680B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トランジスタの動作領域に接続された導電
膜により該動作領域の電極を取り出す構造のトランジス
タを有する半導体装置およびその製造方法に係り、特に
素子の平坦化に好適な半導体装置およびその製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a transistor having a structure in which an electrode in an operation region is taken out by a conductive film connected to the operation region of the transistor, and a manufacturing method thereof. In particular, the present invention relates to a semiconductor device suitable for flattening an element and a manufacturing method thereof.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

バイポーラ半導体集積回路の高性能化を達成するため
に、ベース電極をベース領域の側方から多結晶シリコン
膜を用いて取り出す構造(SICOS:サイドウォール ベー
ス コンタクト ストラクチャー(Sidewall Base Cont
act Structure)のトランジスタが提案されている(特
開昭第56−1556号公報参照)。
In order to achieve high performance of bipolar semiconductor integrated circuits, a structure in which the base electrode is taken out from the side of the base region using a polycrystalline silicon film (SICOS: Sidewall Base Contact Structure (Sidewall Base Cont
Act structure) transistors have been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 56-1556).

上記の従来素子において、トランジスタのベース領域
に接続されるベース電極取出し用の多結晶シリコン膜を
形成するには、まず、能動領域用の凸形単結晶半導体層
が形成された半導体基板上に絶縁膜を介して多結晶シリ
コン膜を全面堆積した後、ホトレジストを用いて該多結
晶シリコン膜の表面平坦化を行なう。次いで、該多結晶
シリコン膜を公知のホトリソグラフィーおよびドライエ
ッチング技術を用いてパターニングして不用な部分を除
去する。この後、上記電極取出し用多結晶シリコン膜が
形成されていない領域を選択酸化して素子分離用酸化膜
に変えてトランジスタのベース領域等の能動領域どうし
を電気的に絶縁分離する。
In the conventional device described above, in order to form a polycrystalline silicon film for extracting a base electrode connected to a base region of a transistor, first, an insulating film is formed on a semiconductor substrate on which a convex single crystal semiconductor layer for an active region is formed. After depositing the polycrystalline silicon film on the entire surface through the film, the surface of the polycrystalline silicon film is flattened by using a photoresist. Then, the polycrystalline silicon film is patterned by using known photolithography and dry etching techniques to remove unnecessary portions. After that, the region where the polycrystalline silicon film for electrode extraction is not formed is selectively oxidized to be an oxide film for element isolation, and the active regions such as the base regions of the transistors are electrically isolated.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、上記のような工程によりベース電極取出し用
多結晶シリコン膜を形成する従来のトランジスタでは、
トランジスタ等の素子間隔を狭くして集積度を向上させ
ようとすると、上記ベース電極取出し用の多結晶シリコ
ン膜の上記パターニングによる段差が急峻になってしま
い、この結果、後の工程においてAl等の配線の形成が困
難になる等の悪影響を与える問題があった。
However, in the conventional transistor in which the polycrystalline silicon film for taking out the base electrode is formed by the steps as described above,
If the element spacing of the transistor or the like is narrowed to improve the degree of integration, the step due to the patterning of the polycrystalline silicon film for taking out the base electrode becomes sharp, and as a result, Al or the like in a later step is There is a problem that it has a bad influence such as difficulty in forming wiring.

本発明の目的は、上記従来素子の問題点を解決し、多
結晶シリコン膜等の導電膜を用いて電極を取り出す構想
のトランジスタを有する半導体集積回路を、平坦性良く
高密度に集積できる半導体装置およびその製造方法を提
供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional element, and to integrate a semiconductor integrated circuit having a transistor whose concept is to take out an electrode using a conductive film such as a polycrystalline silicon film with good flatness and high density. And to provide a manufacturing method thereof.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

すなわち、上記目的を達成するために、本発明の半導
体装置は、半導体基板上の凸形単結晶半導体層の周囲に
形成され、上記凸形単結晶半導体層内に形成されたトラ
ンジスタの動作領域の少なくとも一領域に接続された導
電膜を用いて該動作領域の電極を取り出す構造のトラン
ジスタを少なくとも有する半導体装置において、上記導
電膜とほぼ同一平面上で、かつ絶縁膜を介して該導電膜
に隣接して形成されている平坦化用ダミー層をさらに有
することを特徴とする。
That is, in order to achieve the above-mentioned object, the semiconductor device of the present invention is formed around a convex single crystal semiconductor layer on a semiconductor substrate and has an operating region of a transistor formed in the convex single crystal semiconductor layer. In a semiconductor device having at least a transistor having a structure in which an electrode in the operating region is taken out by using a conductive film connected to at least one region, the conductive film is adjacent to the conductive film on substantially the same plane as the conductive film. The present invention is characterized by further including a planarizing dummy layer formed in the above manner.

また、本発明の半導体装置は、半導体基板の上部に凸
形単結晶半導体層を形成する工程と、上記半導体基板上
に絶縁膜を介して上位凸形単結晶半導体層に接続する導
電膜を形成する工程と、上記導電膜をパターニングする
工程と、絶縁膜を介してパターン化された上記導電膜に
隣接して平坦化用ダミー層を形成する工程とを有するこ
とを特徴とする。
In the semiconductor device of the present invention, a step of forming a convex single crystal semiconductor layer on a semiconductor substrate, and a conductive film connected to the upper convex single crystal semiconductor layer via an insulating film on the semiconductor substrate are formed. And a step of patterning the conductive film, and a step of forming a planarizing dummy layer adjacent to the conductive film patterned via an insulating film.

また、上記導電膜と上記平坦化用ダミー層との間の距
離は、絶縁膜により絶縁可能な限度内において狭い方が
望ましいが、素子表面を平坦化する上で、該導電膜の厚
さ(すなわち、該導電膜全面堆積時における溝の深さ)
の3倍程度以下が望ましい。
Further, it is desirable that the distance between the conductive film and the planarizing dummy layer is as small as possible within a limit that can be insulated by an insulating film, but in order to planarize the element surface, the thickness of the conductive film ( That is, the depth of the groove when the conductive film is entirely deposited)
3 times or less is desirable.

さらに、上記平坦化用ダミー層は、例えば上記導電膜
と同一の材料から形成する。
Further, the flattening dummy layer is formed of, for example, the same material as the conductive film.

〔作用〕[Action]

従来は、ベース電極取出し用の導電膜をホトリソグラ
フィーおよびドライエッチング技術によりパターニング
した後、該導電膜を除去した領域を選択酸化することに
より分離していたため、素子を集積した場合、急峻な段
差が生じた。これに対して、本発明では、上記導電膜を
パターニングする場合、上記導電膜とほぼ同一平面上
で、かつ絶縁膜を介して該導電膜に隣接して形成されて
いる平坦化用ダミー層によって埋め込むので、素子表面
を平坦にすることができる。本発明では、素子表面を平
坦化する上で、上記導電膜と上記平坦化用ダミー層との
間の距離(すなわち、溝幅)が、該導電膜の厚さ(すな
わち、溝の深さ)の3倍程度以下にするのが望ましい。
Conventionally, since a conductive film for taking out a base electrode is patterned by photolithography and dry etching techniques and then separated by selectively oxidizing a region where the conductive film is removed, when devices are integrated, a sharp step is formed. occured. On the other hand, in the present invention, when patterning the conductive film, a planarizing dummy layer formed on the same plane as the conductive film and adjacent to the conductive film with an insulating film interposed therebetween is used. Since it is embedded, the element surface can be made flat. In the present invention, in planarizing the element surface, the distance between the conductive film and the planarizing dummy layer (that is, the groove width) is the thickness of the conductive film (that is, the depth of the groove). It is desirable to make it about 3 times or less.

なお、パターニング後の導電膜間に形成された幅の狭
い溝は、CVD(化学気相成長)法等の手段を用いて絶縁
膜あるいは導電膜により容易に埋込むことができる。
Note that the narrow groove formed between the conductive films after patterning can be easily filled with an insulating film or a conductive film by using a method such as a CVD (chemical vapor deposition) method.

上記導電膜あるいは上記平坦化用ダミー層の必要膜厚
と、完成時の平坦度は溝幅に依存し、溝幅が狭い程必要
膜厚が薄く、平坦性が良い。そこで、倒えば、ホトリソ
グラフィーの解像限界で決まる最小加工寸法が1μmで
ある加工技術を用いた場合には、溝幅は1μmに統一す
るのが望ましいが、レイアウトの関係でそれが困難な場
合には、2μm程度まで広げることは可能である。さら
に、3μm以上離れた場合には、上記平坦化用ダミー層
を間に挿入して溝幅を1μmに保つことができる。
The required film thickness of the conductive film or the planarizing dummy layer and the flatness at the time of completion depend on the groove width. The narrower the groove width, the smaller the required film thickness and the better the flatness. Therefore, if it falls, it is desirable to unify the groove width to 1 μm when using a processing technique in which the minimum processing dimension determined by the resolution limit of photolithography is 1 μm, but when it is difficult due to the layout. It is possible to widen it to about 2 μm. Further, when the distance is 3 μm or more, the flattening dummy layer can be inserted in between to keep the groove width at 1 μm.

また、溝が交差する部分では実効的な溝幅が になるので、この点を考慮して溝幅を狭く設定するか、
溝パターンの交差を避けるのが望ましい(十字交差を避
け、T字交差ほ許容可能である。)。
In addition, the effective groove width is Therefore, considering this point, set the groove width narrow, or
It is desirable to avoid crossing groove patterns (avoid crossing and T-crossing is acceptable).

〔実施例〕〔Example〕

実施例 1 第1図は、本発明の第1の実施例の完成したバイポー
ラトランジスタの断面図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view of a completed bipolar transistor of the first embodiment of the present invention.

図において、1はP型シリコン基板、2はコレクタ用
のN型埋込み層、7は素子分離用の厚いSiO2膜、14はP
型ベース拡散層、16はN型エミッタ拡散層、9はベース
電極取出し用の多結晶シリコン膜、9′は多結晶シリコ
ン膜9と同時に被着およびパターニングされた平坦化用
の多結晶シリコン膜、11は多結晶シリコン膜9とは別工
程で形成された平坦化用の多結晶シリコン膜(平坦欠用
ダミー層)、7′は多結晶シリコン膜9、9′あるいは
11の間に介在された絶縁用のSiO2膜、13はコレクタ電極
取出し用のN型拡散層、12はSiO2膜、15はエミッタ拡散
層形成用の多結晶シリコン膜、17はパッシベーション
膜、18はベース電極、19はエミッタ電極、20はコレクタ
電極、d1〜d3は多結晶シリコン膜9、9′どうしの距離
である。
In the figure, 1 is a P-type silicon substrate, 2 is an N-type buried layer for collector, 7 is a thick SiO 2 film for element isolation, and 14 is P
Type base diffusion layer, 16 is an N type emitter diffusion layer, 9 is a polycrystalline silicon film for taking out a base electrode, 9'is a polycrystalline silicon film deposited and patterned simultaneously with the polycrystalline silicon film 9 for planarization, 11 is a polycrystalline silicon film for flattening (dummy layer for flattening) formed in a process different from that of the polycrystalline silicon film 9, and 7'is polycrystalline silicon film 9, 9'or
An insulating SiO 2 film interposed between 11, an N-type diffusion layer for taking out a collector electrode, 12 an SiO 2 film, 15 a polycrystalline silicon film for forming an emitter diffusion layer, 17 a passivation film, 18 base electrode 19 emitter electrode, 20 is a collector electrode, d 1 to d 3 is the distance to what polycrystalline silicon film 9, 9 '.

従来は、ベース電極取出し用の多結晶シリコン膜9を
ホトリソグラフィーおよびドライエッチング技術により
パターニングした後、選択酸化することにより分離して
いたため、素子を集積した場合、急峻な段差が生じた
が、本実施例の半導体集積回路では、多結晶シリコン膜
9と同時に被着・パターニングされた多結晶シリコン膜
9′と、別工程により形成された多結晶シリコン膜11と
によってシリコン溝が埋め込まれていることにより、素
子表面が平坦化されているので、後の工程においてAl等
の配線の断線等を防止できる効果がある。なお、多結晶
シリコン膜9、9′および11は、それぞれSiO2膜7′で
完全に絶縁分離されている。
Conventionally, since the polycrystalline silicon film 9 for taking out the base electrode was patterned by photolithography and dry etching techniques and then separated by selective oxidation, a steep step was generated when the elements were integrated. In the semiconductor integrated circuit of the embodiment, the silicon groove is filled with the polycrystalline silicon film 9 ′ that is deposited and patterned simultaneously with the polycrystalline silicon film 9 and the polycrystalline silicon film 11 formed by another process. As a result, since the element surface is flattened, there is an effect that it is possible to prevent disconnection of wiring such as Al in a subsequent step. Incidentally, the polycrystalline silicon film 9, 9 'and 11, respectively SiO 2 film 7' are completely insulated and separated by.

第2図〜第6図は、第1図に示したトランジスタの製
造方法を示す工程断面図である。
2 to 6 are process cross-sectional views showing a method of manufacturing the transistor shown in FIG.

まず、第2図に示すように、P型シリコン基板1に不
純物をドープしてコレクタ用のN+型拡散層2を形成し、
その上にエピタキシャル成長法によりシリコン・エピタ
キシャル成長層3を形成し、さらに熱酸化によりSiO2
4、CVD(化学気相成長)法によりSi3N4膜5およびSiO2
膜6を順次形成した後、通常のホトリソグラフィーおよ
びドライエッチング技術を用いてこの3層膜4〜6を加
工した。
First, as shown in FIG. 2, a P-type silicon substrate 1 is doped with impurities to form an N + -type diffusion layer 2 for collector,
A silicon epitaxial growth layer 3 is formed thereon by an epitaxial growth method, and further, a SiO 2 film 4 is formed by thermal oxidation, a Si 3 N 4 film 5 and a SiO 2 film are formed by a CVD (chemical vapor deposition) method.
After the films 6 were sequentially formed, the three-layer films 4 to 6 were processed by using ordinary photolithography and dry etching techniques.

次に、公知のSICOSトランジスタの製造プロセスを用
いて、第3図に示すように、素子分離用SiO2膜7、グラ
フトベース用コンタクト孔8、ベース電極取出し用多結
晶シリコン膜9を、全面堆積およびホトレジストを用い
た平坦化を経て形成した。
Next, using a known SICOS transistor manufacturing process, as shown in FIG. 3, a device isolation SiO 2 film 7, a graft base contact hole 8, and a base electrode extraction polycrystalline silicon film 9 are entirely deposited. And it was formed through planarization using a photoresist.

次に、第3図に示したSiO2膜6をエッチング除去した
後、第4図に示すように、パターン間隔(溝幅)d1〜d3
が所定寸法(例えば約2μm)以下になるように設計さ
れたマスクを用いて多結晶シリコン膜9および9′をホ
トリソグラフィーおよびドライエッチング技術により加
工する。次いで、熱酸化を行なって多結晶シリコン膜9
および9′の表面に膜厚30〜200nmのSiO2膜10を形成し
た。
Next, after the SiO 2 film 6 shown in FIG. 3 is removed by etching, as shown in FIG. 4, pattern intervals (groove widths) d 1 to d 3
The polycrystalline silicon films 9 and 9'are processed by photolithography and dry etching techniques using a mask designed to have a predetermined dimension (for example, about 2 .mu.m) or less. Then, thermal oxidation is performed to form the polycrystalline silicon film 9
A SiO 2 film 10 having a film thickness of 30 to 200 nm was formed on the surfaces 9 and 9 '.

次に、CVD法により多結晶シリコン膜11を溝幅(d1〜d
3)と同程度以上の厚さに堆積した後、この膜厚分だけ
エッチングして第5図に示すように、該溝内に多結晶シ
リコン膜11を残した。
Next, the polycrystalline silicon film 11 is formed by the CVD method to form the groove widths (d 1 to d
After being deposited to a thickness equal to or larger than 3 ), etching was performed by this thickness to leave a polycrystalline silicon film 11 in the groove as shown in FIG.

次に、Si3N4膜5をマスクにして熱酸化を行ない、第
6図に示すように、多結晶シリコン膜9、9′および11
上に膜厚200〜500nmの厚いSiO2膜12形成した。これによ
り、多結晶シリコン膜上はすべてSiO2膜で覆われ、急峻
な段差は消えて表面が平坦になった。本実施例では、ベ
ース電極取出し用多結晶シリコン膜9以外にも多結晶シ
リコン膜6′と11が存在するが、各々はSiO2膜で完全に
分離されているので電気的特性に悪影響を与えることは
ない。
Next, thermal oxidation is performed using the Si 3 N 4 film 5 as a mask, and as shown in FIG. 6, polycrystalline silicon films 9, 9'and 11 are formed.
A thick SiO 2 film 12 having a film thickness of 200 to 500 nm was formed on the upper surface. As a result, the entire surface of the polycrystalline silicon film was covered with the SiO 2 film, the steep step disappeared, and the surface became flat. In this embodiment, the polycrystalline silicon films 6'and 11 are present in addition to the polycrystalline silicon film 9 for extracting the base electrode, but since they are completely separated by the SiO 2 film, they adversely affect the electrical characteristics. There is no such thing.

次に、第6図に示したSi3N4膜5を除去して、第1図
に示すように、コレクタ電極取出し用N型拡散層1、P
型ベース拡散層14を不純物ドープにより形成し、多結晶
シリコン膜15を通して不純物をドープしてN型エミッタ
拡散層16を形成した。次いで、Si3N4膜やPSG膜等を用い
てパッシベーション膜17を被着した後、コンタクト孔を
開け、Al等から成るベース電極18、エミッタ電極19、コ
レクタ電極20を形成して第1図に示したトランジスタが
完成した。
Then, the Si 3 N 4 film 5 shown in FIG. 6 is removed, and as shown in FIG. 1, the N-type diffusion layers 1 and P for extracting the collector electrode are formed.
The type base diffusion layer 14 was formed by impurity doping, and the N type emitter diffusion layer 16 was formed by doping impurities through the polycrystalline silicon film 15. Then, after depositing a passivation film 17 using a Si 3 N 4 film or a PSG film, a contact hole is opened, and a base electrode 18, an emitter electrode 19 and a collector electrode 20 made of Al or the like are formed to form FIG. The transistor shown in is completed.

実施例 2 第7図は、本発明の第2の実施例のトランジスタの断
面図である。第1図と同一符号のものは同一のものを示
す(以下のすべての図面について同様。)。
Second Embodiment FIG. 7 is a sectional view of a transistor according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same things (the same applies to all the following drawings).

図において、21はSi3N4膜、22は多結晶シリコン膜、2
3はSiO2膜である。上記第1の実施例では、ベーウ電極
取出し用多結晶シリコン膜のパターニングにより生じた
溝を多結晶シリコンのみで埋め込んでいるが、本実施例
のように、多結晶シリコン膜をパターニングして、表面
を薄く酸化した後、Si3N4膜21を被着してから多結晶シ
リコン膜22を埋め込んである。従って、この後、SiO2
23を形成するときに発生する応力がSi3N4膜21によって
緩和されるので、単結晶シリコン層に結晶欠陥が発生し
にくくなる利点があり、この結果、歩留りの高い集積回
路を製造することができる。また、さらに低歪にするた
めにSiO2膜23を省略することも可能である。
In the figure, 21 is a Si 3 N 4 film, 22 is a polycrystalline silicon film, 2
3 is a SiO 2 film. In the first embodiment, the groove formed by patterning the polycrystalline silicon film for extracting the Beew electrode is filled only with polycrystalline silicon. However, as in the present embodiment, the polycrystalline silicon film is patterned to form a surface. After being thinly oxidized, a Si 3 N 4 film 21 is deposited and then a polycrystalline silicon film 22 is embedded. Therefore, after this, the SiO 2 film
Since the stress generated when forming 23 is relaxed by the Si 3 N 4 film 21, there is an advantage that crystal defects are less likely to occur in the single crystal silicon layer, and as a result, it is possible to manufacture an integrated circuit with high yield. You can Further, it is possible to omit the SiO 2 film 23 in order to further reduce the strain.

実施例 3 第8図は、本発明の第3の実施例のトランジスタの断
面図である。
Third Embodiment FIG. 8 is a sectional view of a transistor according to a third embodiment of the present invention.

本実施例は、第7図の第2の実施例と同様に、溝内に
Si3N4膜21を敷いてから、第2の実施例における多結晶
シリコン膜22とSiO2膜23の代わりに、SiO2、PSG、BSG、
オキシナイトライド、Si含有SiO2等の絶縁膜24で埋め込
んであるので、低寄生容量の高性能集積回路を実現する
ことができる。
This embodiment is similar to the second embodiment shown in FIG.
After laying the Si 3 N 4 film 21, instead of the polycrystalline silicon film 22 and the SiO 2 film 23 in the second embodiment, SiO 2 , PSG, BSG,
Since it is embedded with the insulating film 24 such as oxynitride or Si-containing SiO 2, a high-performance integrated circuit with low parasitic capacitance can be realized.

実施例 4 第9図は、本発明の第4の実施例のトランジスタを示
す断面図である。
Fourth Embodiment FIG. 9 is a sectional view showing a transistor of the fourth embodiment of the present invention.

上記第1〜第3の実施例では、素子表面を平坦化する
のに、多結晶シリコン膜9′の他に、別の工程で形成し
た多結晶シリコン膜11等を用いているが、本発明の目的
である平坦性は、多結晶シリコン膜9と11、あるいは
9′と11とを共通にすることによっても表現できる。本
実施例は、この例を示す。
In the first to third embodiments described above, in order to flatten the surface of the element, the polycrystalline silicon film 9'and the polycrystalline silicon film 11 formed in a separate process are used. The flatness which is the purpose of can be expressed also by making the polycrystalline silicon films 9 and 11 or 9'and 11 common. This embodiment shows this example.

多結晶シリコン膜等を埋め込んで平坦化する溝は、従
来ベース電極取出し用導電膜パターンのみで形成される
のではなくて、該導電膜どうし(第9図の間隔d1)、あ
るいは該導電膜と素子領域パターン(第9図の間隔
d2′、d3′)とによって形成される。ただし、この場
合、導電膜パターンと素子領域パターンとのマスク合わ
せのずれを考慮して間隔d2′、d3′を、d1と同じか、d1
よりも小さく設計する必要がある。
The groove for filling and flattening the polycrystalline silicon film or the like is not formed only by the conventional conductive film pattern for extracting the base electrode, but is formed between the conductive films (distance d 1 in FIG. 9) or the conductive film. And element area pattern (spacing in Fig. 9
d 2 ′, d 3 ′). However, in this case, the distance d 2 in consideration of the deviation of mask alignment between the conductive pattern and the device region pattern ', d 3' to, or the same as d 1, d 1
Need to be designed smaller than.

実施例 5 第10図は、本発明の第5の実施例のトランジスタの断
面図である。
Fifth Embodiment FIG. 10 is a sectional view of a transistor of the fifth embodiment of the present invention.

本実施例は、第9図の第4の実施例における多結晶シ
リコン膜22およびSiO2膜23の代わりに、第8図の第3の
実施例と同じように、SiO2、PSG、BSG、オキシナイトラ
イド、Si含有SiO2等の絶縁膜24で埋め込んで平坦化した
例である。
In this embodiment, instead of the polycrystalline silicon film 22 and the SiO 2 film 23 in the fourth embodiment shown in FIG. 9, SiO 2 , PSG, BSG, etc. are used as in the third embodiment shown in FIG. This is an example in which the insulating film 24 made of oxynitride, Si-containing SiO 2 or the like is embedded and planarized.

なお、第8図、第10図において、Si3N4膜21は設けな
くても特性・平坦性に支障はなく、本発明の目的は達成
される。
8 and 10, even if the Si 3 N 4 film 21 is not provided, the characteristics and flatness are not hindered, and the object of the present invention is achieved.

以上本発明の第1〜第5の実施例を説明したが、本発
明は上記の実施例に限定されないのは言うまでもない。
例えば、上記実施例では、ベース電極取出し用導電膜と
して多結晶シリコン膜を用い、その上にSiO2膜を形成し
たが、多結晶シリコンの代わりに金属シリサイド膜(タ
ングステン、モリブデン、白金、パラジウム、チタン等
のシリサイド膜)を用い、その上にシリサイドの酸化膜
あるいはCVD絶縁膜(酸化膜や窒化膜)を形成しても本
発明の実施は可能である。
Although the first to fifth embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments.
For example, in the above embodiment, a polycrystalline silicon film was used as the conductive film for extracting the base electrode, and the SiO 2 film was formed thereon, but instead of the polycrystalline silicon, a metal silicide film (tungsten, molybdenum, platinum, palladium, The present invention can be implemented by using a silicide film such as titanium) and forming a silicide oxide film or a CVD insulating film (oxide film or nitride film) thereon.

また、ベース電極取出し用導電膜パターニング後に形
成される溝の埋込み平坦化用ダミー層としては、多結晶
シリコン等の導電膜に限らず、上記実施例で説明したよ
うに、酸化シリコン、PSG、BSG、オキシナイトライド、
Si含有酸化シリコン等の絶縁膜を用いることが可能であ
る。
Further, the dummy layer for filling and flattening the groove formed after the patterning of the conductive film for extracting the base electrode is not limited to the conductive film such as polycrystalline silicon, but as described in the above embodiment, silicon oxide, PSG, BSG , Oxynitride,
It is possible to use an insulating film such as Si-containing silicon oxide.

さらに、本実施例では、トランジスタの動作領域の電
極を導電膜を用いて取り出すのに、縦型バイポーラトラ
ンジスタのベース領域を取り出す場合のみを取り上げて
説明したが、本発明をエミッタ、コレクタ電極を導電膜
により取り出す構成の横型バイポーラトランジスタや、
ソース、ドレイン電極を導電膜を用いて取り出す構成の
MOSトランジスタに実施することも可能である。
Further, in the present embodiment, although the electrode in the operating region of the transistor is taken out by using the conductive film, only the case where the base region of the vertical bipolar transistor is taken out has been described. However, the present invention makes the emitter and collector electrodes conductive. A horizontal bipolar transistor with a structure that takes out with a film,
A structure in which the source and drain electrodes are taken out using a conductive film
It is also possible to implement it in a MOS transistor.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明の半導体装置およびその
製造方法によれば、Al等から成る配線の下地段差等の素
子表面の段差が、従来の約1.0μmから約0.3μmに大幅
に低減され、配線の断線・短絡が減少して、集積回路の
歩留りと信頼性が約2倍向上した。
As described above, according to the semiconductor device and the method of manufacturing the same of the present invention, the step difference on the element surface such as the underlying step difference of the wiring made of Al or the like is significantly reduced from the conventional about 1.0 μm to about 0.3 μm, The number of wire disconnections and short circuits has been reduced, and the yield and reliability of integrated circuits have been improved by about twice.

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

第1図は、本発明の第1の実施例を示すバイポーラトラ
ンジスタの断面図、第2図〜第6図は、第1図のトラン
ジスタの製造工程を示す断面図、第7図〜第10図は、そ
れぞれ本発明の第2〜第5の実施例のバイポーラトラン
ジスタを示す断面図である。 1……Si基板 2……コレクタ埋込層 3……エピタキシャル成長層 4、6……SiO2膜 7、7′、10、12……素子分離用SiO2膜 5……Si3N4膜 9……電極取出し用多結晶シリコン膜 9′、11、22……平坦化用多結晶シリコン膜 14……ベース領域 15……エミッタ拡散層形成用多結晶シリコン膜 16……エミッタ領域 18、19、20……Al電極 21……Si3N4膜 23……SiO2膜 24……平坦化用絶縁膜
FIG. 1 is a sectional view of a bipolar transistor showing a first embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 6 are sectional views showing a manufacturing process of the transistor of FIG. 1, and FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a bipolar transistor of each of second to fifth embodiments of the present invention. 1 ... Si substrate 2 ... Collector buried layer 3 ... Epitaxial growth layer 4, 6 ... SiO 2 film 7, 7 ', 10, 12 ... SiO 2 film for element isolation 5 ... Si 3 N 4 film 9 ...... Polycrystalline silicon film for electrode extraction 9 ', 11, 22 …… Polycrystalline silicon film for planarization 14 …… Base region 15 …… Polycrystalline silicon film for forming emitter diffusion layer 16 …… Emitter regions 18, 19, 20 …… Al electrode 21 …… Si 3 N 4 film 23 …… SiO 2 film 24 …… Insulating film for planarization

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 明久 小平市上水本町1450番地 株式会社日立 製作所コンピューター事業部デバイス開 発センター内 (72)発明者 小泉 亨 小平市上水本町1450番地 株式会社日立 製作所コンピューター事業部デバイス開 発センター内 (72)発明者 榎並 弘充 小平市上水本町1450番地 株式会社日立 製作所コンピューター事業部デバイス開 発センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Akihisa Uchida 1450, Kamisuihonmachi, Kodaira City Computer Development Department, Hitachi, Ltd. Device Development Center (72) Inventor, Toru Koizumi 1450, Josuimotomachi, Kodaira City Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hiromitsu Enonami 1450, Kamisuihonmachi, Kodaira-shi, Hitachi Ltd. Computer Development Department, Computer Division

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体基板上の凸形単結晶半導体層の周囲
に形成され、上記凸形単結晶半導体層内に形成されたト
ランジスタの動作領域の少なくとも一領域に接続された
導電膜を用いて該動作領域の電極を取り出す構造のトラ
ンジスタを少なくとも有する半導体装置において、 上記導電膜とほぼ同一平面上で、かつ絶縁膜を介して該
導電膜に隣接して形成されている平坦化用ダミー層をさ
らに有することを特徴とする半導体装置。
1. A conductive film which is formed around a convex single crystal semiconductor layer on a semiconductor substrate and which is connected to at least one operation region of a transistor formed in the convex single crystal semiconductor layer. In a semiconductor device having at least a transistor having a structure for taking out an electrode in the operation region, a planarizing dummy layer formed on the same plane as the conductive film and adjacent to the conductive film via an insulating film is provided. A semiconductor device further comprising:
【請求項2】上記導電膜と上記平坦化ダミー層との間の
距離は、該導電膜の厚さの3倍程度以下であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the distance between the conductive film and the planarization dummy layer is about three times or less the thickness of the conductive film. .
【請求項3】上記平坦化用ダミー層は、上記導電膜と同
一の材料から成ることを特徴とする特許請求の範囲第1
項または第2項記載の半導体装置。
3. The flattening dummy layer is made of the same material as that of the conductive film.
3. The semiconductor device according to item 2 or 2.
【請求項4】半導体基板の上部に凸形単結晶半導体層を
形成する工程と、上記半導体基板上に絶縁膜を介して上
記凸形単結晶半導体層に接続する導電膜を形成する工程
と、上記導電膜をパターニングする工程と、絶縁膜を介
してパターン化された上記導電膜に隣接して平坦化用ダ
ミー層を形成する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。
4. A step of forming a convex single crystal semiconductor layer on a semiconductor substrate, and a step of forming a conductive film connected to the convex single crystal semiconductor layer on the semiconductor substrate via an insulating film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of patterning the conductive film; and a step of forming a planarizing dummy layer adjacent to the patterned conductive film via an insulating film.
【請求項5】上記導電膜と上記平坦化用ダミー層との間
の距離は、該導電膜の厚さの3倍程度以下であることを
特徴とする特許請求の範囲第4項記載の半導体装置の製
造方法。
5. The semiconductor according to claim 4, wherein the distance between the conductive film and the planarizing dummy layer is about three times or less the thickness of the conductive film. Device manufacturing method.
【請求項6】上記平坦化用ダミー層は、上記導電膜と同
一の材料から成ることを特徴とする特許請求の範囲第4
項または第5項記載の半導体装置の製造方法。
6. The flattening dummy layer is made of the same material as that of the conductive film.
Item 5. A method for manufacturing a semiconductor device according to Item 5.
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