JP2672199B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速度応答型のバイポ
ーラトランジスタ並びにその集積回路等の半導体装置の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６〜図８は従来例でＮＰＮトランジス
タの製造方法を経時的に示す模式断面図である。これら
各図に従ってその製造方法を説明する。まず、図６のよ
うにＰ型半導体基板２１に酸化膜（図示せず）を形成
し、その窓開けを行い選択的にＮ型不純物を拡散するこ
とによってＮ+埋め込み層２２を形成し、その後酸化膜
を除去した後、Ｎ+埋め込み層２２に隣接しかつＰ型基
板２１全面にエピタキシャル層２３を形成する。次に酸
化膜２４をＮ型エピタキシャル層２３上に再成長させそ
の酸化膜２４の所定部分を窓開けした後、Ｐ型不純物を
拡散することによってＰ+分離拡散層２５を形成し、次
にＮ型エピタキシャル層２３表面からＮ+埋め込み層２
２に達するようにＮ+拡散を行うことによりコレクタ領
域２６を形成する。次に図７のようにベース領域のパタ
ーニングを行い、酸化膜２４をエッチングしその開口部
にホウ素イオン注入を行いベース領域２７を形成する。
次に図８のようにベース領域上開口部に酸化膜２４を再
成長させた後エミッタとなる領域の酸化膜窓開けを行
う。その開口部にヒ素イオン注入を行いエミッタ領域２
８を形成する。その後酸化膜を全面に成長させ周知の方
法によりそれぞれの電極を設けバイポーラトランジスタ
作成が完了する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、トランジスタ
特性を向上させるためには、エミッタイオン濃度に対し
てベースイオン濃度を低くする必要があるが、従来方法
ではベースイオン濃度を低くするとベース抵抗が大きく
なり高速化の妨げとなってきた。本発明はこのような従
来の問題点を鑑みてなされたものであり、先ずベース形
成のために高濃度のイオン注入を行った後エミッタ領域
下のベース領域にフッ素イオン注入を行い、その領域に
ついてのみイオン濃度を下げることにより、エミッタイ
オン濃度に対してベースイオン濃度を低くする必要を満
たし、かつベース抵抗の増大を防ぎ高速化が可能となる
ような半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、エミッタ領
域、コレクタ領域、ベース領域を縦型に形成する半導体
装置の製造方法において、半導体基板上に薄膜形成を行
い、ベース領域形成のためにホウ素イオン注入を行った
後、エミッタ領域上の薄膜の窓開けを行い、フッ素イオ
ン注入を行い、次に酸化性雰囲気アニールを行ってベー
ス領域を形成することを特徴とした半導体装置の製造方
法である。
【０００５】
【作用】本発明においては、ベース領域に窓を有する酸
化膜を用いて、ベース領域形成のためにホウ素イオン注
入を行った後、ベース領域の窓を含む全面にさらに酸化
膜を形成し、エミッタ領域上の酸化膜に窓開けを行い、
その後に、フッ素イオン注入、続いて酸化性アニールを
行うが、フッ素イオン注入により、半導体基板中のシリ
コンのアモルファス化がおこるため、このアモルファス
化された半導体基板中に存在するホウ素イオンが、酸化
性アニールによって形成されかつ、その上に存在する酸
化膜中に再分布しやすくなる。その結果フッ素イオンが
注入された領域についてホウ素イオン濃度の低下が起こ
る。ベース領域中のエミッタ領域下部についてのみ、そ
のベースイオン濃度が低い領域とすることによりトラン
ジスタ特性の向上を実現し、かつベースコンタクト抵抗
の増大を防ぐ。
【０００６】
【実施例】図１〜図５は、本発明の実施例でその製造方
法を経時的に示す図である。まず、図１に示すようにＰ
型Ｓｉ基板１に酸化膜（図示せず）を形成し、その窓開
けを行い、選択的にＮ型不純物を拡散することによって
Ｎ+ 埋め込み層２を形成し、その後酸化膜を除去し、Ｎ
+ 埋め込み層２に隣接し、かつＰ+ 型基板全面にエピタ
キシャル成長させることにより、Ｎ型エピタキシャル層
３を形成する。次に、酸化膜４を１０００Å再成長さ
せ、その酸化膜４を窓開けした後、Ｐ型不純物を拡散す
ることによってＰ+ 分離拡散層５を形成し、Ｎ型エピタ
キシャル層３表面からＮ+ 埋め込み層２に達するように
Ｎ+ 拡散を行うことにより、コレクタ領域６を形成す
る。次に図２のようにベース領域のパターニングを行い
酸化膜４をエッチングし、その開口部にホウ素イオンを
エネルギー１０ｋｅＶ、ドーズ量１．０×１０15ｉｏｎ
ｓ／ｃｍ2 程度注入することによってベース領域７を形
成する。 その後図３のようにベース領域開口部に酸化膜
４を再成長させた後、エミッタ領域のパターニングを行
い、酸化膜４をエッチングして開口を形成する。そし
て、この開口部にフッ素イオンをエネルギー１０ｋｅ
Ｖ、ドーズ量２．０×１０ 15 ｉｏｎｓ／ｃｍ 2 程度注入
し、さらに酸化性アニールを行うことにより低濃度ベー
ス領域８を形成する。その後酸化膜４のエッチングを行
い、エミッタ領域を再び開口させる。次に図４のように
開口したエミッタ部分にヒ素ドープポリシリコン９を形
成し、パターニングをした後、アニールを行うことによ
りポリシリコン９からヒ素を拡散させ、エミッタ領域１
０を形成する。次に図５のように全面にＢＰＳＧ等の保
護膜１１を形成し、所定のパターンによってコンタクト
ホールを開口し、それぞれコレクタ電極１２、エミッタ
電極１２、ベース電極１４を設けることにより、トラン
ジスタの形成が完了する。
【０００７】
【発明の効果】本発明の半導体装置の製造装置によれ
ば、エミッタ領域直下にピーク濃度の低いベース領域を
形成する工程は容易であり、これによりトランジスタ特
性の向上が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の製造工程の第１ステップ
を示す構成説明図である。
【図２】上記実施例における製造工程の第２ステップを
示す構成説明図である。
【図３】上記実施例における製造工程の第３ステップを
示す構成説明図である。
【図４】上記実施例における製造工程の第４ステップを
示す構成説明図である。
【図５】上記実施例における製造工程の第５ステップを
示す構成説明図である。
【図６】従来例の製造工程の第１ステップを示す構成説
明図である。
【図７】従来例の製造工程の第２ステップを示す構成説
明図である。
【図８】従来例の製造工程の第３ステップを示す構成説
明図である。
【符号の説明】
１ Ｐ型Ｓｉ基板 ２ Ｎ+埋め込み層 ３ Ｎ型エピタキシャル層 ４ 酸化膜 ５ Ｐ+分離拡散層 ６ コレクタ領域 ７ ベース領域 ８ 低濃度ベース領域 ９ ヒ素ドープポリシリコン 10 エミッタ領域 11 ＢＰＳＧ膜 12 コレクタ電極 13 エミッタ電極 14 ベース電極

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エミッタ領域、コレクタ領域、ベース領
    域を縦型に形成する半導体装置の製造方法において、半
    導体基板上に薄膜形成を行い、ベース領域形成のために
    ホウ素イオン注入を行った後、エミッタ領域上の薄膜の
    窓開けを行い、フッ素イオン注入を行い、次に酸化性雰
    囲気アニールを行ってベース領域を形成することを特徴
    とした半導体装置の製造方法。
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