JP2546651B2 - Method of manufacturing bipolar transistor - Google Patents

Method of manufacturing bipolar transistor

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JP2546651B2 JP61203520A JP20352086A JP2546651B2 JP 2546651 B2 JP2546651 B2 JP 2546651B2 JP 61203520 A JP61203520 A JP 61203520A JP 20352086 A JP20352086 A JP 20352086A JP 2546651 B2 JP2546651 B2 JP 2546651B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明はセルフアライン型の超高速なバイポーラトラ
ンジスタの製造法に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a self-aligned ultra-high speed bipolar transistor.

従来の技術 バイポーラトランジスタを高速化するためには、素子
寸法を小さくしてセルフアライン的に電極をとりだし寄
生容量と寄生抵抗を減らすことが重要である。これを実
現するためのひとつの方法としてトランジスタを形成す
る半導体単結晶領域を凸型に形成し、その上面に真性ベ
ース領域を形成するとともにその側面にグラフトベー
ス、ベースコンタクトおよびフィールド絶縁膜をセルフ
アライン的に形成する構造が提案されている。たとえば
特許広報 特開昭56−1556号公報、特開昭59−40571号
公報で提案されている構造と製造法がある。この構造に
よって、グラフトベース部で発生する寄生容量や寄生抵
抗はかなり減少しトランジスタを高速化することができ
た。
2. Description of the Related Art In order to increase the speed of a bipolar transistor, it is important to reduce the element size and take out electrodes in a self-aligned manner to reduce parasitic capacitance and parasitic resistance. As one method to achieve this, a semiconductor single crystal region for forming a transistor is formed in a convex shape, an intrinsic base region is formed on its upper surface, and a graft base, a base contact, and a field insulating film are self-aligned on its side surface. Structures have been proposed. For example, there are structures and manufacturing methods proposed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 56-1556 and 59-40571. With this structure, the parasitic capacitance and parasitic resistance generated in the graft base portion are considerably reduced, and the transistor can be speeded up.

しかしトランジスタをさらに高速化しようとすると厚
いフィールド絶縁膜によって寄生容量を減らすとともに
真性ベース幅を狭めキャリアのベース内走行時間を短か
くすることが必要である。そのためにはグラフトベース
を含めた薄いベース領域を実現しなければならないが従
来構造でこれを実現しようとすると凸型単結晶領域の側
面に設けられたベースコンタクト窓を出来るだけ小さく
しなければならない。しかし単純にコンタクト窓を小さ
くしただけではベースコンタクト抵抗が高くなってしま
い、全体としてトランジスタをさらに高速化することが
できなかった。
However, in order to further increase the speed of the transistor, it is necessary to reduce the parasitic capacitance by the thick field insulating film and narrow the intrinsic base width to shorten the carrier transit time in the base. For that purpose, it is necessary to realize a thin base region including the graft base, but in order to realize this with the conventional structure, the base contact window provided on the side surface of the convex single crystal region must be made as small as possible. However, simply reducing the contact window would increase the base contact resistance, making it impossible to further speed up the transistor as a whole.

発明の目的 本発明の目的はさらに高速なバイポーラトランジスタ
の製造法を提供するにある。
OBJECT OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a bipolar transistor which is even faster.

発明の構成 発明の特徴と従来の技術との差異 本発明はバイポーラトランジスタが厚いフィールド絶
縁膜に囲まれた微細な凸型シリコン単結晶領域中に形成
され、かつベースコンタクトを凸型単結晶領域の上面と
側面にパターンエッジを起点に所定の微細な幅でセルフ
アライン的に形成することを特徴としている。この特徴
によってコンタクトを含んだ薄いベース領域を再現性よ
く形成することができる。その結果トランジスタを高速
化できる。
Configuration of the Invention The difference between the features of the invention and the prior art is that the bipolar transistor is formed in a fine convex silicon single crystal region surrounded by a thick field insulating film, and the base contact is formed in the convex single crystal region. The feature is that the pattern edges are formed in a predetermined fine width in a self-aligned manner on the upper surface and the side surface as starting points. With this feature, a thin base region including a contact can be formed with good reproducibility. As a result, the speed of the transistor can be increased.

〔実施例1〕 第1図(a)〜(m)は、本発明の第1の実施例の製
造プロセスの工程図を示すものである。
[Embodiment 1] FIGS. 1 (a) to (m) are process diagrams of a manufacturing process according to a first embodiment of the present invention.

第1図(a)〜(m)において、1はシリコン基板、
2はN型低抵抗の埋込層、3はN型のエピタキシャル
層、4は型低抵抗のコレクタ補償層、5はシリコン酸化
膜層、6はシリコン窒化膜層、7はポリシリコン層、8
はエミッタとベースを形成するシリコン領域、9はコレ
クタを形成するシリコン領域、12はP型のチャンネルカ
ット領域、13はシリコン酸化膜層、14はレジストなどの
有機膜、15はレジストなどの有機膜、17はポリシリコン
層、18はP型のグラフトベース領域、20はシリコン酸化
膜層、21はボロン添加ポリシリコン層、22はエミッタコ
ンタクト領域、23はコレクタコンタクト領域、24は真性
ベース領域、25は砒素添加ポリシリコン、26はエミッタ
領域、27はシリコン酸化膜、28はベース電極、29はエミ
ッタ電極、30はコレクタ電極、31はシリコン酸化膜であ
る。
In FIGS. 1A to 1M, 1 is a silicon substrate,
Reference numeral 2 is an N type low resistance buried layer, 3 is an N type epitaxial layer, 4 is a low type resistance collector compensation layer, 5 is a silicon oxide film layer, 6 is a silicon nitride film layer, 7 is a polysilicon layer, 8
Is a silicon region forming an emitter and a base, 9 is a silicon region forming a collector, 12 is a P-type channel cut region, 13 is a silicon oxide film layer, 14 is an organic film such as a resist, and 15 is an organic film such as a resist. , 17 is a polysilicon layer, 18 is a P-type graft base region, 20 is a silicon oxide film layer, 21 is a boron-added polysilicon layer, 22 is an emitter contact region, 23 is a collector contact region, 24 is an intrinsic base region, 25 Is arsenic-added polysilicon, 26 is an emitter region, 27 is a silicon oxide film, 28 is a base electrode, 29 is an emitter electrode, 30 is a collector electrode, and 31 is a silicon oxide film.

第1図本発明の製造法に用いて製造したトランジスタ
のグラフトベース18のコンタクト窓18−1は凸型単結晶
領域の上面と側面に極めて微細な幅に形成されており、
しかも以下に述べる製造法によればコンタクト窓は窒化
膜6のパターンエッジ6−1を基準として開けるので極
めて制御性よく形成できる。その結果トランジスタを高
速化することができる。
FIG. 1 The contact window 18-1 of the graft base 18 of the transistor manufactured by the manufacturing method of the present invention is formed on the upper surface and the side surface of the convex single crystal region with an extremely fine width.
Moreover, according to the manufacturing method described below, the contact window is opened with the pattern edge 6-1 of the nitride film 6 as a reference, so that the contact window can be formed with extremely high controllability. As a result, the speed of the transistor can be increased.

以下本発明の製造プロセスに従って工程図を説明す
る。
The process steps will be described below according to the manufacturing process of the present invention.

第1図(α)はシリコン基板1の上にN型低抵抗の埋
込層2、N型のエピタキシャル層3、N型低抵抗のコレ
クタ補償層4を通常のよく知られた方法で形成した後、
その表面を薄く熱酸化することによってシリコン酸化膜
層5を形成し、その上に気相成長法によってシリコン窒
化膜層6、ポリシリコン層7、シリコン酸化膜層31を形
成する。
In FIG. 1 (α), an N-type low-resistance buried layer 2, an N-type epitaxial layer 3, and an N-type low-resistance collector compensation layer 4 are formed on a silicon substrate 1 by an ordinary well-known method. rear,
The surface is thinly thermally oxidized to form a silicon oxide film layer 5, and a silicon nitride film layer 6, a polysilicon layer 7, and a silicon oxide film layer 31 are formed thereon by a vapor phase growth method.

第1図(b)ではN型低抵抗のコレクタ補償領域4に
マスク合わせしてまずシリコン酸化膜31からシリコン酸
化膜層5までをエッチングしホトレジストを一旦取り除
いたうえでシリコン酸化膜31等をマスクパターンとして
シリコン基板1を異方性のあるドライエッチング法によ
ってエッチングしシリコンの凸型領域8と9を形成す
る。凸型シリコン領域8と9の間はN型低抵抗の埋込層
2がつながるように浅くエッチングする必要があるがこ
れはシリコン基板1のエッチングの途中で凸型シリコン
領域8と9の間におおまかなマスク合わせによってレジ
ストマスクを形成してこの部分だけ浅くエッチングす
る。つぎにボロンをイオン打ち込みしてP型のチャンネ
ルカット領域12を形成する。
In FIG. 1B, the N-type low resistance collector compensation region 4 is masked and the silicon oxide film 31 to the silicon oxide film layer 5 are first etched to remove the photoresist and then the silicon oxide film 31 and the like are masked. As a pattern, the silicon substrate 1 is etched by an anisotropic dry etching method to form convex regions 8 and 9 of silicon. Between the convex silicon regions 8 and 9, it is necessary to perform shallow etching so that the N-type low resistance buried layer 2 is connected, but this is between the convex silicon regions 8 and 9 during the etching of the silicon substrate 1. A resist mask is formed by rough mask alignment, and only this portion is shallowly etched. Next, boron is ion-implanted to form a P-type channel cut region 12.

この上にシリコン酸化膜13を気相成長法によって形成
する。シリコン酸化膜13は凸型シリコン領域8や9の高
さよりも若干厚く形成する。シリコン酸化膜を気相成長
法で形成するまえにシリコン基板1を熱酸化してシリコ
ン酸化膜13の底面を薄い熱酸化膜としてもよい。つぎに
レジスト層(有機膜)14の形成と凸型シリコン領域8と
9の周囲のシリコン酸化膜層13のおおまかなホトエッチ
ング、第二のレジスト層(有機膜)15の形成による表面
平坦化を行ったところを第1図(c)に示す。基板表面
平坦化用の膜としてはレジストに限らずさまざまな有機
膜、無機膜を用いて良いことはいうまでもない。つぎに
この平坦化された基板をイオンミリング法など材料によ
ってエッチング速度が変わることのすくない手法でエッ
チングする。このときシリコン酸化膜13は凸型シリコン
領域の段差高さにくらべて若干厚いのでレジスト層14が
完全にエッチングされ基板表面全体がシリコン酸化膜13
となって平坦化された後でも、第1図(d)に示すよう
にシリコン酸化膜13は凸型シリコン領域8と9の上に残
っている。ここまでのエッチング終了判定はエッチング
チャンパ内のガスからの発光スペクトルの強度をモニタ
することによっておこなうことができる。そこでつぎに
シリコン酸化膜13を弗酸と弗化アンモニウムの混合液に
よってエッチングするとポリシリコン層7が表面に顔を
だしたところでこの部分は疎水性となる。したがって確
実にエッチングの終了判定をおこなうことが出来る。シ
リコン酸化膜13の膜厚がかなり厚いのでエッチングの終
了時刻はシリコン基板1の面上でバラツクので、すべて
の凸型シリコン領域の表面が疎水性になるまでエッチン
グを継続する。すると一般には第1図(e)のようにシ
リコン酸化膜13の上面はポリシリコン7の上面よりわず
かに下がった構造となる。
A silicon oxide film 13 is formed on this by a vapor phase growth method. The silicon oxide film 13 is formed to be slightly thicker than the height of the convex silicon regions 8 and 9. The silicon substrate 1 may be thermally oxidized before the silicon oxide film is formed by vapor phase epitaxy to form the bottom surface of the silicon oxide film 13 as a thin thermal oxide film. Next, a resist layer (organic film) 14 is formed, rough photo-etching of the silicon oxide film layer 13 around the convex silicon regions 8 and 9 and surface flattening by forming a second resist layer (organic film) 15 are performed. The place where it was performed is shown in FIG. Needless to say, various organic films and inorganic films may be used as the film for flattening the substrate surface without being limited to the resist. Next, the flattened substrate is etched by a method such as an ion milling method in which the etching rate does not easily change depending on the material. At this time, since the silicon oxide film 13 is slightly thicker than the step height of the convex silicon region, the resist layer 14 is completely etched and the entire surface of the substrate is covered with the silicon oxide film 13.
Even after being flattened, the silicon oxide film 13 remains on the convex silicon regions 8 and 9 as shown in FIG. 1 (d). The determination of etching completion up to this point can be made by monitoring the intensity of the emission spectrum from the gas in the etching champer. Then, next, when the silicon oxide film 13 is etched with a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride, this portion becomes hydrophobic when the polysilicon layer 7 is exposed on the surface. Therefore, it is possible to reliably determine the end of etching. Since the thickness of the silicon oxide film 13 is considerably large, the etching end time varies on the surface of the silicon substrate 1, and the etching is continued until the surfaces of all the convex silicon regions become hydrophobic. Then, generally, the upper surface of the silicon oxide film 13 is slightly lower than the upper surface of the polysilicon 7 as shown in FIG.

第1図(f)はポリシリコン膜7を苛性カリ水溶液に
よって除去し、この基板を弗酸と弗化アンモニウムの混
合液でわずかにエッチングしたところである。このエッ
チングはバラツキのすくないエッチング手法であり、し
かも膜厚が薄く膜厚バラツキの少ないシリコン酸化膜5
とシリコン窒化膜6のパターン端6−1を起点として開
始されるので、この工程によってシリコン上面からの距
離バラツキの極めて少ないベースコンタクト窓18−1が
確実に形成できる。
FIG. 1 (f) shows that the polysilicon film 7 is removed by a potassium hydroxide aqueous solution, and this substrate is slightly etched with a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride. This etching is an etching method with little variation, and the silicon oxide film 5 is thin and has little variation in film thickness.
And the pattern end 6-1 of the silicon nitride film 6 is used as a starting point, so that the base contact window 18-1 having a very small variation in distance from the silicon upper surface can be reliably formed by this step.

つぎに第1図(f)の基板全面にボロンをイオン打ち
込みする。打ち込み条件は5kVから15kV程度の低加速電
圧で1×1016dose以上とすることが望ましい。この基板
を弗酸と弗化アンモニウムの混合液でわずかにエッチン
グし、打ち込まれたイオン分布の最も高濃度の領域が酸
化膜13の表面に現れるようにする。つぎに第1図(g)
のようにこの基板上にポリシリコン膜17を形成する。こ
の基板を900Cから950C程度の温度で熱処理すると、酸化
膜と窒化膜中でのボロンの拡散係数の違いによって、第
1図(h)のように酸化膜13上のポリシリコン17−1に
はボロンが高濃度に拡散してゆき、シリコン窒化膜6上
のポリシリコン17−2はノンドーブのままとなる。ただ
しシリコン窒化膜6のパターンエッジ付近ではシリコン
酸化膜13からのボロン拡散がある。またこの熱処理でボ
ロンがベースコンタクト窓から単結晶に拡散してゆきP
型のグラフトベース領域18が形成される。この基板を苛
性カリ水溶液によってエッチングするとノンドーブポリ
シリコンだけが選択的にエッチングされ第1図(i)の
ようにシリコン窒化膜6が表面に現れる。ポリシリコン
は針状に結晶成長しているためボロンは縦方向にはきわ
めて高速に拡散してゆくが、横方向への拡散は単結晶で
の拡散と同程度である。したがってP型のグラフトベー
ス領域の横方向の長さは残留ポリシリコンの横方向長さ
と概略一致している。
Next, boron is ion-implanted on the entire surface of the substrate shown in FIG. It is desirable that the implantation condition is 1 × 10 16 dose or more at a low acceleration voltage of about 5 kV to 15 kV. This substrate is slightly etched with a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride so that the highest concentration region of the implanted ion distribution appears on the surface of the oxide film 13. Next, Fig. 1 (g)
As described above, the polysilicon film 17 is formed on this substrate. When this substrate is heat-treated at a temperature of about 900 C to 950 C, due to the difference in the diffusion coefficient of boron in the oxide film and the nitride film, the polysilicon 17-1 on the oxide film 13 is not formed as shown in FIG. 1 (h). Boron is diffused in high concentration, and the polysilicon 17-2 on the silicon nitride film 6 remains non-dope. However, there is boron diffusion from the silicon oxide film 13 near the pattern edge of the silicon nitride film 6. This heat treatment also causes boron to diffuse into the single crystal from the base contact window P
A mold graft base region 18 is formed. When this substrate is etched with a caustic potash solution, only the non-dove polysilicon is selectively etched and the silicon nitride film 6 appears on the surface as shown in FIG. 1 (i). Since polysilicon grows like acicular crystals, boron diffuses at a very high speed in the vertical direction, but the diffusion in the horizontal direction is almost the same as the diffusion in a single crystal. Therefore, the lateral length of the P-type graft base region is approximately the same as the lateral length of the residual polysilicon.

つぎに大まかなマスク合わせによって凸型シリコン領
域8のまわりをレジストパターンによって保護してから
四塩化珪素などを主成分とするドライエッチング法によ
ってポリシリコンをエッチングする。このポリシリコン
は全部エッチングしてしまってもよいし、つぎのポリシ
リコン酸化工程でできるシリコン酸化膜20によって、ボ
ロン添加ポリシリコン層21が同一基板上の他のボロン添
加ポリシリコン層21と分離できる程度に残しておいても
よい。この酸化工程終了後の様子を第1図(j)に示
す。このあとシリコン酸化膜20をマスクにしてシリコン
窒化膜6とシリコン酸化膜5をエッチングしたのが第1
図(k)である。つぎに砒素添加ポリシリコン25を表面
に形成し、凸型シリコン領域8と9の上にだけ残るよう
に通常のホトエッチング工程によってパターン形成をお
こなう。または第1図(l)のように平坦化したのちエ
ッチバックしてポリシリコンをコンタクト窓のなかだけ
に選択的に残してもよい。最後に第1図(m)に示した
ように薄くシリコン酸化膜27を形成しコンタクト窓をあ
けてベース電極28、エミッタ電極29、コレクタ電極30を
形成する。
Next, the convex silicon region 8 is protected by a resist pattern by rough mask alignment, and then polysilicon is etched by a dry etching method containing silicon tetrachloride as a main component. This polysilicon may be completely etched, or the silicon oxide film 20 formed in the next polysilicon oxidation step allows the boron-added polysilicon layer 21 to be separated from other boron-added polysilicon layers 21 on the same substrate. You may leave it to some extent. The state after completion of this oxidation step is shown in FIG. After that, the silicon nitride film 6 and the silicon oxide film 5 were etched using the silicon oxide film 20 as a mask.
It is a figure (k). Next, arsenic-doped polysilicon 25 is formed on the surface, and a pattern is formed by a normal photoetching process so that it remains only on the convex silicon regions 8 and 9. Alternatively, as shown in FIG. 1 (l), polysilicon may be selectively left only in the contact window by flattening and then etching back. Finally, as shown in FIG. 1 (m), a thin silicon oxide film 27 is formed and a contact window is opened to form a base electrode 28, an emitter electrode 29 and a collector electrode 30.

以上の工程によって、本発明によるバイポーラトラン
ジスタの構造が実現する。このようにトランジスタのグ
ラフトベース領域18のコンタクト窓18−1はシリコン窒
化膜層6のパターンエッジ6−1を基準として凸型単結
晶領域の上面と側面にセルフアライン的にあけた極めて
微細な幅のものとなる。その結果トランジスタを高速化
することができる。
Through the above steps, the structure of the bipolar transistor according to the present invention is realized. As described above, the contact window 18-1 of the graft base region 18 of the transistor has an extremely fine width self-aligned on the upper surface and the side surface of the convex single crystal region with reference to the pattern edge 6-1 of the silicon nitride film layer 6. Will be the one. As a result, the speed of the transistor can be increased.

〔実施例2〕 第2図(a)〜(d)は本発明の第2の実施例である
集積型バイポーラトランジスタの製造プロセスの工程図
とその完成図を示したものである。
[Embodiment 2] FIGS. 2 (a) to 2 (d) are process diagrams of a manufacturing process of an integrated bipolar transistor according to a second embodiment of the present invention and a completed drawing thereof.

第2図において1から30までの番号は各々第1図で説
明したものと同じである。32はポリシリコン、33はシリ
コン酸化膜である。
The numbers 1 to 30 in FIG. 2 are the same as those explained in FIG. 32 is polysilicon and 33 is a silicon oxide film.

第2図による製造法が第1図と異なる所は、第2図
(a)から(c)に示したように、シリコン酸化膜5を
サイドエッチングしたのち、ポリシリコン32を気相成長
法で形成して穴埋めし、そののち全体を酸化して酸化膜
33を形成するとともにポリシリコン32−1を残す工程に
ある。この後の工程として第1図(c)以後と同じ工程
をたどり第2図(d)のトランジスタ構造が完成する。
The manufacturing method shown in FIG. 2 is different from that shown in FIG. 1 in that, as shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c), the silicon oxide film 5 is side-etched and then the polysilicon 32 is grown by the vapor phase growth method. Form and fill holes, and then oxidize the entire surface to form an oxide film
In the step of forming 33 and leaving the polysilicon 32-1. As a subsequent step, the same steps as those of FIG. 1 (c) and thereafter are followed to complete the transistor structure of FIG. 2 (d).

本実施例で製造したトランジスタの特徴はセルフアラ
イン的に凸型シリコン領域上面のコンタクト窓が側面の
コンタクト窓よりも広く形成出来るので第一図のトラン
ジスタよりもいっそうコンタクト窓18−1を大きくあけ
ベースコンタクト抵抗が減らせること、グラフトベース
18と真性ベース24の距離を自由に設定できベース内部抵
抗を減らせることなどの利点がある。従来の問題点であ
ったベース・コレクタ容量の低減なども実施例1と同様
に実現され、その結果トランジスタをより高速化するこ
とが出来る。またこの構造では真性トランジスタ部分と
凸型シリコン領域の距離を離すことができるから、シリ
コン酸化膜13が凸型シリコン領域におよぼす応力の影響
をおさえることが出来る。
The characteristic feature of the transistor manufactured in this example is that the contact window on the upper surface of the convex silicon region can be formed wider than the side contact window in a self-aligned manner. Reduced contact resistance, graft base
There is an advantage that the distance between 18 and the intrinsic base 24 can be freely set and the internal resistance of the base can be reduced. The reduction of the base-collector capacitance, which has been a problem in the related art, is realized in the same manner as in the first embodiment, and as a result, the speed of the transistor can be further increased. Further, in this structure, since the distance between the intrinsic transistor portion and the convex silicon region can be increased, the influence of stress exerted by the silicon oxide film 13 on the convex silicon region can be suppressed.

上記二つの実施例の製造法に以下の工程をくわえると
ポリシリコン21の上にシリサイド膜を形成できる。第1
図(i)において全面にモリブデンや白金などポリシリ
コンと反応してシリサイド膜を形成できる金属を推積
し、その後熱処理によってシリサイド膜を形成し、のこ
った金属を選択的にエッチングすることによって、ポリ
シリコン上にだけシリサイド膜を形成する。モリブデン
のエッチング液としてはたとえば燐酸、硝酸、酢酸の混
合液をもちいることが出来る。シリサイド膜はポリシリ
コンと同じように酸化できるので、この後第1図(j)
の工程にはいれば最終的にポリシリコン上にシリサイド
膜がセルフアライン的にのった構造が実現する。この構
造によりポリシリコンに起因するベース抵抗を減少する
ことができトランジスタをよりいっそう高速化すること
ができる。
A silicide film can be formed on the polysilicon 21 by adding the following steps to the manufacturing methods of the above two embodiments. First
In FIG. 1 (i), a metal such as molybdenum or platinum that reacts with polysilicon to form a silicide film is deposited on the entire surface, and then a silicide film is formed by heat treatment, and the overlaid metal is selectively etched. A silicide film is formed only on silicon. As an etching solution for molybdenum, for example, a mixed solution of phosphoric acid, nitric acid and acetic acid can be used. Since the silicide film can be oxidized in the same manner as polysilicon, after this, FIG. 1 (j)
In the step (2), finally, a structure in which the silicide film is self-aligned on the polysilicon is realized. With this structure, the base resistance due to polysilicon can be reduced, and the transistor speed can be further increased.

また上記実施例のなかで述べられている平坦な分離島
層の形成工程はその代表的な例を示したのであって、た
とえば第1図(a)から(d)までの工程は溝形分離島
層形成法など従来からよく知られている他の方法を僅か
に変更することによって代用できることは明らかであ
る。
Further, the steps of forming the flat isolation island layer described in the above-mentioned embodiments have shown typical examples. For example, the steps of FIGS. It is obvious that other well-known methods such as the isolated island layer forming method can be substituted by making slight changes.

発明の効果 以上説明したように、本発明はバイポーラトランジス
タを厚いフィールド酸化膜によって分離するとともに、
微細なベースコンタクトを凸形単結晶領域の上面と側面
にパターンエッジを起点に所定の幅で形成することを特
徴としている。この構造によって低いベースコンタクト
抵抗をもち、かつ狭い真性ベース幅にみあった狭いベー
スコンタクトと浅いグラフトベースを持ったベース形状
を実現することができる。その結果従来より高速なトラ
ンジスタを容易に実現できる利点がある。
As described above, according to the present invention, the bipolar transistor is separated by the thick field oxide film, and
It is characterized in that a fine base contact is formed on the upper surface and the side surface of the convex single crystal region with a predetermined width starting from the pattern edge. With this structure, it is possible to realize a base shape having a low base contact resistance, a narrow base contact matching a narrow intrinsic base width, and a shallow graft base. As a result, there is an advantage that a faster transistor can be easily realized than ever before.

【図面の簡単な説明】 第1図(a)〜(m)は、本発明によるバイポーラトラ
ンジスタの第1の製造法を示したものである。 第2図(a)〜(d)は本発明の第2の実施例である集
積型バイポーラトランジスタの製造プロセスの工程図と
その完成図を示したものである。 図において、 1はシリコン基板、 2はN型低抵抗の埋込層、 3はN型のエピタキシャル層、 4はN型低抵抗のコレクタ補償層、 5はシリコン酸化膜層、 6はシリコン窒化膜層、 7はポリシリコン層、 8はエミッタとベースを形成するシリコン領域、 9はコレクタを形成するシリコン領域、 12はP型のチャンネルカット領域、 13はシリコン酸化膜層、 14はレジストなどの平坦化用膜、 15はレジストなどの平坦化用膜、 17はポリシリコン層、 18はP型のグラフトベース領域、 20はシリコン酸化膜層、 21はボロン添加ポリシリコン層、 22はエミッタコンタクト領域、 23はコレクタコンタクト領域、 24は真性ベース領域、 25は砒素添加ポリシリコン、 26はエミッタ領域、 27はシリコン酸化膜、 28はベース電極、 29はエミッタ電極、 30はコレクタ電極、 31は酸化膜、 32はポリシリコン、 33は酸化膜である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 (a) to 1 (m) show a first method of manufacturing a bipolar transistor according to the present invention. FIGS. 2 (a) to 2 (d) are process diagrams of the manufacturing process of the integrated bipolar transistor according to the second embodiment of the present invention and their completion diagrams. In the figure, 1 is a silicon substrate, 2 is an N type low resistance buried layer, 3 is an N type epitaxial layer, 4 is an N type low resistance collector compensation layer, 5 is a silicon oxide film layer, and 6 is a silicon nitride film. Layer, 7 is a polysilicon layer, 8 is a silicon region forming an emitter and a base, 9 is a silicon region forming a collector, 12 is a P-type channel cut region, 13 is a silicon oxide film layer, 14 is a flat surface such as a resist. A film for chemical conversion, a film for planarizing a resist or the like, a polysilicon layer, a P-type graft base region for the P type, a silicon oxide film layer for the P type, a polysilicon layer for adding boron, a 22 for an emitter contact region, 23 is a collector contact region, 24 is an intrinsic base region, 25 is arsenic-doped polysilicon, 26 is an emitter region, 27 is a silicon oxide film, 28 is a base electrode, 29 is an emitter electrode, 30 is a collector. Pole, 31 oxide film, 32 is polysilicon, 33 is an oxide film.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】セルフアライン型バイポーラトランジスタ
の製造法において、 シリコン半導体基板の主面上に、第1のシリコン酸化膜
とシリコン窒化膜と第1のポリシリコン膜で覆った凸型
のシリコン単結晶領域を形成し、 前記凸型のシリコン単結晶領域以外の平坦なシリコン単
結晶膜面上に第2のシリコン酸化膜を形成し、 前記第1のポリシリコン膜を除去した後、前記凸型のシ
リコン単結晶領域のエッジを起点にして前記凸型のシリ
コン単結晶領域の上面と側面に所定の幅のベースコンタ
クト窓を開口し、 次いで該基板表面全面にボロンを導入し、 次いで該基板表面全面に第2のポリシリコン膜を形成
し、 前記第2のポリシリコン膜とグラフトベース部にボロン
を拡散させるための熱処理を行い、 前記熱処理工程の後に前記第2のポリシリコン膜を選択
的にエッチングし、前記第2のポリシリコン膜の表面を
酸化して第3のシリコン酸化膜を形成し、 前記第3のシリコン酸化膜をマスクとしてシリコン窒化
膜と前記第1のシリコン酸化膜をエッチングしてエミッ
タコンタクト窓を形成し、 砒素添加された第3のポリシリコン膜をエミッタコンタ
クト上に形成することを特徴とするバイポーラトランジ
スタの製造法。
1. A method of manufacturing a self-aligned bipolar transistor, wherein a convex silicon single crystal covered with a first silicon oxide film, a silicon nitride film, and a first polysilicon film on a main surface of a silicon semiconductor substrate. A region is formed, a second silicon oxide film is formed on a flat silicon single crystal film surface other than the convex silicon single crystal region, and the first polysilicon film is removed. A base contact window of a predetermined width is opened on the upper surface and side surface of the convex silicon single crystal region starting from the edge of the silicon single crystal region, then boron is introduced into the entire surface of the substrate, and then the entire surface of the substrate. A second polysilicon film is formed on the second polysilicon film, a heat treatment is performed to diffuse boron into the second polysilicon film and the graft base portion, and the second polysilicon film is formed after the heat treatment step. The silicon film is selectively etched to oxidize the surface of the second polysilicon film to form a third silicon oxide film, and the silicon nitride film and the first silicon oxide film are used as a mask with the third silicon oxide film as a mask. A method for manufacturing a bipolar transistor, characterized in that a silicon oxide film is etched to form an emitter contact window and an arsenic-doped third polysilicon film is formed on the emitter contact.
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