JP2674964B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP2674964B2 JP2674964B2 JP7009823A JP982395A JP2674964B2 JP 2674964 B2 JP2674964 B2 JP 2674964B2 JP 7009823 A JP7009823 A JP 7009823A JP 982395 A JP982395 A JP 982395A JP 2674964 B2 JP2674964 B2 JP 2674964B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特にバイポーラ型トランジスタ及びリニアICの
エミッタ、ベース電極の製造方法に関する。
関し、特にバイポーラ型トランジスタ及びリニアICの
エミッタ、ベース電極の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置、特にバイポーラ型ト
ランジスタのエミッタ電極とベース電極の構造として
は、エミッタ側のみに下部電極として多結晶シリコン膜
を用いその上にエミッタ上部電極を形成し、ベース側は
上部電極のみを形成する構造となっていた。以下バイポ
ーラ型トランジスタの製造方法を図2の断面図及び図3
(b)の工程図を用いて説明する。
ランジスタのエミッタ電極とベース電極の構造として
は、エミッタ側のみに下部電極として多結晶シリコン膜
を用いその上にエミッタ上部電極を形成し、ベース側は
上部電極のみを形成する構造となっていた。以下バイポ
ーラ型トランジスタの製造方法を図2の断面図及び図3
(b)の工程図を用いて説明する。
【0003】まず、図2(a)に示す様に、N型のシリ
コン基板1上にP型不純物を導入しベース層2を形成す
る。次でその上に第1絶縁膜としてシリコン酸化膜3を
熱酸化法を用いて形成し、続いて第2絶縁膜としてCV
D法を用いてシリコン窒化膜4を形成する。次に反応性
イオンエッチング(RIE)法を用いてエミッタコンタ
クト領域及びベースコンタクト領域内のシリコン窒化膜
4を除去する。
コン基板1上にP型不純物を導入しベース層2を形成す
る。次でその上に第1絶縁膜としてシリコン酸化膜3を
熱酸化法を用いて形成し、続いて第2絶縁膜としてCV
D法を用いてシリコン窒化膜4を形成する。次に反応性
イオンエッチング(RIE)法を用いてエミッタコンタ
クト領域及びベースコンタクト領域内のシリコン窒化膜
4を除去する。
【0004】次に図2(b)に示す様に、ベースコンタ
クト領域を覆うようにフォトレジスト膜8Cを形成し、
エミッタコンタクト領域のシリコン酸化膜3を例えば弗
酸水溶液で除去しエミッタコンタクト孔5Aを形成す
る。
クト領域を覆うようにフォトレジスト膜8Cを形成し、
エミッタコンタクト領域のシリコン酸化膜3を例えば弗
酸水溶液で除去しエミッタコンタクト孔5Aを形成す
る。
【0005】次に図2(c)に示す様に、フォトレジス
ト膜8Cを除去したのち全面に多結晶シリコン膜7を形
成し、次にエミッタ拡散源となる不純物、例えばNPN
型トランジスタの場合はN型不純物として砒素(As)
またはリン(P)をイオン注入法を用いて多結晶シリコ
ン膜7中に添加する。その後不純物の外方拡散を防ぐ為
にCVD法を用いて、シリコン酸化膜9Aを全面に形成
した後、例えば900〜1000℃の高温で約30分間
熱処理することにより多結晶シリコン膜7中の不純物を
シリコン基板1へ拡散し、エミッタ層10Aを形成す
る。
ト膜8Cを除去したのち全面に多結晶シリコン膜7を形
成し、次にエミッタ拡散源となる不純物、例えばNPN
型トランジスタの場合はN型不純物として砒素(As)
またはリン(P)をイオン注入法を用いて多結晶シリコ
ン膜7中に添加する。その後不純物の外方拡散を防ぐ為
にCVD法を用いて、シリコン酸化膜9Aを全面に形成
した後、例えば900〜1000℃の高温で約30分間
熱処理することにより多結晶シリコン膜7中の不純物を
シリコン基板1へ拡散し、エミッタ層10Aを形成す
る。
【0006】次に図2(d)に示す様に、シリコン酸化
膜9Aを除去したのちエミッタコンタクト領域をフォト
レジスト膜8Dで覆い、このフォトレジスト膜8Dをマ
スクにして多結晶シリコン膜7をRIE法を用いて除去
し、多結晶シリコン膜からなるエミッタ下部電極を形成
する。
膜9Aを除去したのちエミッタコンタクト領域をフォト
レジスト膜8Dで覆い、このフォトレジスト膜8Dをマ
スクにして多結晶シリコン膜7をRIE法を用いて除去
し、多結晶シリコン膜からなるエミッタ下部電極を形成
する。
【0007】次に図2(e)に示す様に、CVD法を用
いてシリコン酸化膜9Bで全面を覆ったのち、フォトレ
ジスト膜8Eを形成しベースコンタクト領域のみを開孔
する。次でこのフォトレジスト膜8Eをマスクにしてシ
リコン酸化膜9Bとその下のシリコン酸化膜3をエッチ
ング除去し、ベースコンタクト孔6Aを形成する。その
後フォトレジスト膜8Eを除去したのち、熱拡散法を用
いてN型不純物を拡散しベースコンタクト層11Aを形
成する。
いてシリコン酸化膜9Bで全面を覆ったのち、フォトレ
ジスト膜8Eを形成しベースコンタクト領域のみを開孔
する。次でこのフォトレジスト膜8Eをマスクにしてシ
リコン酸化膜9Bとその下のシリコン酸化膜3をエッチ
ング除去し、ベースコンタクト孔6Aを形成する。その
後フォトレジスト膜8Eを除去したのち、熱拡散法を用
いてN型不純物を拡散しベースコンタクト層11Aを形
成する。
【0008】次に図2(f)に示す様に、シリコン酸化
膜9Bを除去する。次で全面にアルミニウム膜を形成し
たのちパターニングし、上部電極としてのエミッタ電極
12A及びベース電極13Aを形成する。
膜9Bを除去する。次で全面にアルミニウム膜を形成し
たのちパターニングし、上部電極としてのエミッタ電極
12A及びベース電極13Aを形成する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体装置
の製造方法では、図3(b)の工程図に示した様に、絶
縁膜や多結晶シリコン膜のフォトリソグラフィー(P
R)工程及び熱処理回数が多く、工程が長くなり熱処
理、特にエミッタ層10Aの形成後に熱処理を行うた
め、浅いエミッタ拡散層を形成するのが難しくなるとい
う欠点がある。
の製造方法では、図3(b)の工程図に示した様に、絶
縁膜や多結晶シリコン膜のフォトリソグラフィー(P
R)工程及び熱処理回数が多く、工程が長くなり熱処
理、特にエミッタ層10Aの形成後に熱処理を行うた
め、浅いエミッタ拡散層を形成するのが難しくなるとい
う欠点がある。
【0010】また、図2(f)に示した様に、RIE法
により上部電極を加工する場合に、オーバエッチングに
より下地のシリコン窒化膜4がエッチングされ場合によ
っては、シリコン窒化膜4がなくなり耐湿性を低下させ
たり、逆にオーバエッチングが少ない場合は、多結晶シ
リコン膜7の側壁にアルミニウムが残りショート不良を
発生するという欠点がある。さらに、図2(e)の状態
でシリコン酸化膜9Bを除去する時に、ベースコンタク
ト孔側壁のシリコン酸化膜3がアンダエッチングされ、
その部分に空孔を生じるという欠点もある。
により上部電極を加工する場合に、オーバエッチングに
より下地のシリコン窒化膜4がエッチングされ場合によ
っては、シリコン窒化膜4がなくなり耐湿性を低下させ
たり、逆にオーバエッチングが少ない場合は、多結晶シ
リコン膜7の側壁にアルミニウムが残りショート不良を
発生するという欠点がある。さらに、図2(e)の状態
でシリコン酸化膜9Bを除去する時に、ベースコンタク
ト孔側壁のシリコン酸化膜3がアンダエッチングされ、
その部分に空孔を生じるという欠点もある。
【0011】本発明の目的は、上記欠点を除去し、工程
を短縮すると共に浅いエミッタ層を有する半導体装置の
製造方法を提供することにある。
を短縮すると共に浅いエミッタ層を有する半導体装置の
製造方法を提供することにある。
【0012】本発明の他の目的は、耐湿性に優れた半導
体装置の製造方法を提供することにある。
体装置の製造方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、一導電型半導体基板表面に逆導電型ベース層
を形成したのち全面にシリコン酸化膜とシリコン窒化膜
とを順次形成する工程と、前記ベース層上のベースコン
タクト領域内及びエミッタコンタクト領域内の前記シリ
コン窒化膜と前記シリコン酸化膜とを選択的に除去しベ
ースコンタクト孔及びエミッタコンタクト孔を形成する
工程と、全面に多結晶シリコン膜を形成したのち前記ベ
ースコンタクト領域の該多結晶シリコン膜をフォトレジ
スト膜でマスクし一導電型不純物をイオン注入する工程
と、前記フォトレジスト膜を除去したのち露出した前記
多結晶シリコン膜に逆導電型不純物をイオン注入する工
程と、熱処理を施し前記多結晶シリコン膜中の不純物を
前記ベース層に拡散し一導電型エミッタ層と逆導電型ベ
ースコンタクト層とを形成したのち前記絶縁膜を除去し
前記多結晶シリコン膜を全て露出させる工程と、露出し
た前記多結晶シリコン膜上に金属からなるエミッタ電極
及びベース電極を選択的に形成する工程と、前記エミッ
タ電極及び前記ベース電極をマスクとし前記多結晶シリ
コン膜を除去する工程とを含むことを特徴とするもので
ある。
造方法は、一導電型半導体基板表面に逆導電型ベース層
を形成したのち全面にシリコン酸化膜とシリコン窒化膜
とを順次形成する工程と、前記ベース層上のベースコン
タクト領域内及びエミッタコンタクト領域内の前記シリ
コン窒化膜と前記シリコン酸化膜とを選択的に除去しベ
ースコンタクト孔及びエミッタコンタクト孔を形成する
工程と、全面に多結晶シリコン膜を形成したのち前記ベ
ースコンタクト領域の該多結晶シリコン膜をフォトレジ
スト膜でマスクし一導電型不純物をイオン注入する工程
と、前記フォトレジスト膜を除去したのち露出した前記
多結晶シリコン膜に逆導電型不純物をイオン注入する工
程と、熱処理を施し前記多結晶シリコン膜中の不純物を
前記ベース層に拡散し一導電型エミッタ層と逆導電型ベ
ースコンタクト層とを形成したのち前記絶縁膜を除去し
前記多結晶シリコン膜を全て露出させる工程と、露出し
た前記多結晶シリコン膜上に金属からなるエミッタ電極
及びベース電極を選択的に形成する工程と、前記エミッ
タ電極及び前記ベース電極をマスクとし前記多結晶シリ
コン膜を除去する工程とを含むことを特徴とするもので
ある。
【0014】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1(a)〜(e)は本発明の一実施例を説明する
為の半導体チップの断面図、図3(a)はその工程図で
ある。以下工程順に説明を行う。
る。図1(a)〜(e)は本発明の一実施例を説明する
為の半導体チップの断面図、図3(a)はその工程図で
ある。以下工程順に説明を行う。
【0015】まず図1(a)に示すように、N型のシリ
コン基板1にP型不純物を導入しベース領域2を形成す
る。次でシリコン酸化膜3を熱酸化法を用いて例えば6
nmの厚さに形成したのち、その上にCVD法を用いて
シリコン窒化膜4を例えば15nmの厚さに形成する。
次でフォトレジスト膜をマスクとしシリコン窒化膜4を
RIE法を用いてエッチングした後、その下のシリコン
酸化膜3を弗酸水溶液で順次エッチング除去することに
より、ベースコンタクト孔6及びエミッタコンタクト孔
5を形成する。
コン基板1にP型不純物を導入しベース領域2を形成す
る。次でシリコン酸化膜3を熱酸化法を用いて例えば6
nmの厚さに形成したのち、その上にCVD法を用いて
シリコン窒化膜4を例えば15nmの厚さに形成する。
次でフォトレジスト膜をマスクとしシリコン窒化膜4を
RIE法を用いてエッチングした後、その下のシリコン
酸化膜3を弗酸水溶液で順次エッチング除去することに
より、ベースコンタクト孔6及びエミッタコンタクト孔
5を形成する。
【0016】次に図1(b)に示す様に、多結晶シリコ
ン膜を全面に形成する。その後ベースコンタクト部を覆
うようにフォトレジスト膜8Aを形成したのち、エミッ
タの拡散源として例えばAsをイオン注入し、N型の多
結晶シリコン膜7Aとする。
ン膜を全面に形成する。その後ベースコンタクト部を覆
うようにフォトレジスト膜8Aを形成したのち、エミッ
タの拡散源として例えばAsをイオン注入し、N型の多
結晶シリコン膜7Aとする。
【0017】次に図1(c)に示す様に、フォトレジス
ト膜8Aを除去した後、CVD法を用いてシリコン酸化
膜9を300nmの厚さに形成する。次にフォトレジス
ト膜8Bを形成しベースコンタクト領域を開孔したの
ち、ベースコンタクト拡散源として多結晶シリコン膜に
例えばBをイオン注入し、P型の多結晶シリコン膜7B
とする。
ト膜8Aを除去した後、CVD法を用いてシリコン酸化
膜9を300nmの厚さに形成する。次にフォトレジス
ト膜8Bを形成しベースコンタクト領域を開孔したの
ち、ベースコンタクト拡散源として多結晶シリコン膜に
例えばBをイオン注入し、P型の多結晶シリコン膜7B
とする。
【0018】次に、図1(d)に示す様に、フォトレジ
スト膜8Bを除去したのち、900℃〜1000℃で約
30分間の熱処理を施し、エミッタ層10及びベースコ
ンタクト層11を同時に形成する。
スト膜8Bを除去したのち、900℃〜1000℃で約
30分間の熱処理を施し、エミッタ層10及びベースコ
ンタクト層11を同時に形成する。
【0019】次に図1(e)に示す様に、シリコン酸化
膜9を弗酸水溶液で全面除去する。次でアルミニウム膜
を形成したのちRIE法でパターニングし、上部電極と
してのエミッタ電極12とベース電極13とを形成す
る。更にエッチングを続け、これら上部電極下以外の多
結晶シリコン膜7A,7Bを除去し上部電極下に多結晶
シリコン膜からなる下部電極を形成する。
膜9を弗酸水溶液で全面除去する。次でアルミニウム膜
を形成したのちRIE法でパターニングし、上部電極と
してのエミッタ電極12とベース電極13とを形成す
る。更にエッチングを続け、これら上部電極下以外の多
結晶シリコン膜7A,7Bを除去し上部電極下に多結晶
シリコン膜からなる下部電極を形成する。
【0020】このように本実施例によれば図3(a)に
示したように、従来例に比べフォトリソグラフィー(P
R)工程や熱処理工程が少くなる為、工程を短縮でき
る。しかもエミッタ層10とベースコンタクト層11と
を同じ熱処理で形成できる為、従来例に比べエミッタ層
10を浅く形成できる。
示したように、従来例に比べフォトリソグラフィー(P
R)工程や熱処理工程が少くなる為、工程を短縮でき
る。しかもエミッタ層10とベースコンタクト層11と
を同じ熱処理で形成できる為、従来例に比べエミッタ層
10を浅く形成できる。
【0021】又、多結晶シリコン膜が全面に形成されて
いる為、上部電極形成時のエッチングによってもシリコ
ン窒化膜4がオーバーエッチングされてなくなることは
ない。従って半導体装置の耐湿性は向上したものとな
る。更にベースコンタクト領域におけるカバー絶縁膜と
してのシリコン酸化膜9を除去する際にも、この多結晶
シリコン膜が存在している為、ベースコンタクト孔側壁
のシリコン酸化膜3がエッチングされることはなくな
る。
いる為、上部電極形成時のエッチングによってもシリコ
ン窒化膜4がオーバーエッチングされてなくなることは
ない。従って半導体装置の耐湿性は向上したものとな
る。更にベースコンタクト領域におけるカバー絶縁膜と
してのシリコン酸化膜9を除去する際にも、この多結晶
シリコン膜が存在している為、ベースコンタクト孔側壁
のシリコン酸化膜3がエッチングされることはなくな
る。
【0022】尚、上記実施例においてはNPNトランジ
スタの場合について説明したが、PNPトランジスタの
場合であっても同様に適用可能である。又上部電極とし
てAlを用いたが、SiやCuを含むAlやTi−Pt
−Au等を用いてもよい。
スタの場合について説明したが、PNPトランジスタの
場合であっても同様に適用可能である。又上部電極とし
てAlを用いたが、SiやCuを含むAlやTi−Pt
−Au等を用いてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ベース層
上の絶縁膜にエミッタコンタクト孔及びベースコンタク
ト孔を形成したのち全面に多結晶シリコン膜を形成し、
この多結晶シリコン膜に拡散源として必要なN型及びP
型不純物を選択的にイオン注入し、一回の熱処理により
エミッタ層とベースコンタクト層とを形成し、次でこの
多結晶シリコン膜上に上部電極を形成することにより、
工程が短縮されると共に浅いエミッタ層を有し、かつ耐
湿性に優れた半導体装置及びその製造方法が得られると
いう効果がある。
上の絶縁膜にエミッタコンタクト孔及びベースコンタク
ト孔を形成したのち全面に多結晶シリコン膜を形成し、
この多結晶シリコン膜に拡散源として必要なN型及びP
型不純物を選択的にイオン注入し、一回の熱処理により
エミッタ層とベースコンタクト層とを形成し、次でこの
多結晶シリコン膜上に上部電極を形成することにより、
工程が短縮されると共に浅いエミッタ層を有し、かつ耐
湿性に優れた半導体装置及びその製造方法が得られると
いう効果がある。
【図1】本発明の一実施例を説明する為の半導体チップ
の断面図。
の断面図。
【図2】従来の半導体装置の製造方法を説明する為の半
導体チップの断面図。
導体チップの断面図。
【図3】実施例及び従来例の工程図。
1 シリコン基板 2 ベース層 3 シリコン酸化膜 4 シリコン窒化膜 5,5A エミッタコンタクト孔 6,6A ベースコンタクト孔 7,7A,7B 多結晶シリコン膜 8A〜8E フォトレジスト膜 9,9A,9B シリコン酸化膜 10,10A エミッタ層 11,11A ベースコンタクト層 12,12A エミッタ電極 13,13A ベース電極
Claims (1)
- 【請求項1】 一導電型半導体基板表面に逆導電型ベー
ス層を形成したのち全面にシリコン酸化膜とシリコン窒
化膜とを順次形成する工程と、前記ベース層上のベース
コンタクト領域内及びエミッタコンタクト領域内の前記
シリコン窒化膜と前記シリコン酸化膜とを選択的に除去
しベースコンタクト孔及びエミッタコンタクト孔を形成
する工程と、全面に多結晶シリコン膜を形成したのち前
記ベースコンタクト領域の該多結晶シリコン膜をフォト
レジスト膜でマスクし一導電型不純物をイオン注入する
工程と、前記フォトレジスト膜を除去したのち全面に絶
縁膜を形成する工程と、前記ベースコンタクト領域の前
記絶縁膜を除去したのち露出した前記多結晶シリコン膜
に逆導電型不純物をイオン注入する工程と、熱処理を施
し前記多結晶シリコン膜中の不純物を前記ベース層に拡
散し一導電型エミッタ層と逆導電型ベースコンタクト層
とを形成したのち前記絶縁膜を除去し前記多結晶シリコ
ン膜を全て露出させる工程と、露出した前記多結晶シリ
コン膜上に金属からなるエミッタ電極及びベース電極を
選択的に形成する工程と、前記エミッタ電極及び前記ベ
ース電極をマスクとし前記多結晶シリコン膜を除去する
工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7009823A JP2674964B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7009823A JP2674964B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08203918A JPH08203918A (ja) | 1996-08-09 |
JP2674964B2 true JP2674964B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=11730868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7009823A Expired - Fee Related JP2674964B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2674964B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62156868A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-11 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-01-25 JP JP7009823A patent/JP2674964B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08203918A (ja) | 1996-08-09 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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