JPH01125975A - 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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JPH01125975A
JPH01125975A JP28611787A JP28611787A JPH01125975A JP H01125975 A JPH01125975 A JP H01125975A JP 28611787 A JP28611787 A JP 28611787A JP 28611787 A JP28611787 A JP 28611787A JP H01125975 A JPH01125975 A JP H01125975A
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apertures
insulating film
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Reiji Takashina
高階 礼児
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置及びその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
高周波用半導体装置の微細化に伴い、半導体チップ上の
電極幅が問題となってきた。
この種の従来の技術としては、例えば特開昭61−15
8176公報に半導体基板表面を檀う絶縁膜に各電極用
の開孔部が形成され、その周縁を覆って電極が設けられ
ていた。
第4図(a)〜(i)は従来の半導体装置及びその製造
方法の一例を説明するための工程順に示した半導体チッ
プの断面図、第5図は第4図(i)に対応する電極パタ
ーン図である2゜ 第4図(a)に示すように、まずn形シリコン基板31
にp形のベース領域35を形成した後、n形シリコン基
板31の表面にシリコン酸化膜39を形成する。
次に通常のホトリソグラフィ技術によシペースコンタク
ト用及びエミッタ用の開孔部31b及び31eを形成す
る。
次に、第4図(b)に示すように、開孔部31b。
31e及びシリコン酸化膜39の表面に多結晶シリコン
層38を堆積する。
次に、第4図(C)に示すように1多結晶シリコン)−
38上にその表面が平坦となるまで第1のホトレジスト
層39を堆積する。
次に1第4図(d)に示すように第1のホトレジスト層
39がエミッタ用の開孔部31b内のみに残るようにな
るまで酸素雰囲気中で等方性エツチングする。
次に第4図(e)に示すように、残ったホトレジスト3
9をマスクとして多結晶シリコン層38の膜厚がシリコ
ン酸化膜39より薄くなるまでCF、十〇□により等方
性エツチングする。
次に、第4図(f)に示すように、ベースコンタクト用
の開孔部31b内の多結晶シリコン層38及次に矢印に
示すように、n形の不純物を多量にイオン注入すること
によりエミッタ用の開孔部31e内の多結晶シリコン層
381iCn形不純物を高濃度にドープする。
次に、第4図(g)に示すように、エミッタ用の開孔部
31e内の多結晶シリコン層38n及びその次に矢印に
示すように、p形の不純物を多量にイオン注入すること
により、ベースコンタクト用の開孔部31b内の多結晶
シリコン層38pへp形不純物を高−度にドープする。
次に、第4図(h)に示すように、高温熱処理を行なっ
てp形ベース領域35の上層にエミッタ拡散層44及び
ベースコンタクト層45を形成する。
最後に、第4図(i)K示すように、シリコン酸化膜3
9と多結晶シリコン層38n及び38pの表面KAj層
を堆積させた後、通常のホトリソグラフィ技術によりエ
ミッタ電極47及びベース電極48を整形分離する。
第5図は第4図(i)に対応する電極パターン図である
すなわち第4図(i)は、第5図に対応する導体チップ
のA−A’線断面図である。
エミッタ電極47とベース電極48はくし形に組合わさ
って、高周波特性を良くしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一般に高周波トランジスタの高周波特性を向上させるた
めには、素子の微細化をはかることによってコレクタ・
ベース接合容量を低減させることが重要である。
それ故、エミッタ・エミッタ間ピッチやエミッタti及
びベース電極幅を狭くすることが要求される。
上述した従来の半導体装置及びその製造方法は最近の高
周波特性を向上するためにエミッタ・エミッタ間ピッチ
が5μmに設計した炒手台場合は、各電極パターンの正
確な位置合せが困難なので、電極間のショート不良やコ
ンタクト用の開孔部上の各電極とのショート不良が発生
し易いという問題があった。
本発明の目的は、製造歩留や品質問題のないコンタクト
用電極を設えた半導体装置及びその製造方法を提供する
ことにある。
〔問題点を解決するための手段〕
第1の発明の半導体装置は、 ■分離絶縁層に区画された素子形成領域を有する半導体
基板の一生面の表面に形成された絶縁膜、 CB)前記素子形成領域に対応して前記絶縁膜に選択的
に形成された開孔部、 0前記開孔部内に前記絶縁膜よシも薄い膜厚に堆積され
!極層、 を含んで構成されている。
第2の発明の半導体装置の製造方法は、(E)素子形成
領域を有する半導体基板の一生面にホトリングラフィ技
術により素子形成領域を区画する分離絶縁層を選択的に
形成する工程、(B)前記半導体基板の表面に絶縁膜を
形成する工程、 (C)前記絶縁膜に異方性エツチングにより前記素子形
成領域に対応して選択的に開孔部を形成する工程、 (D)前記開孔部内及び前記絶縁膜を覆う金属層を形成
する工程、 ■前記金属層の表面を被覆するホトレジスト層を形成し
た後、前記開孔部内以外の前記ホトレジスト層を等方性
エツチングによシ除去する工程、 ■前記ホトレジスト層をマスクとして前記開孔部内以外
の前記金属層をエツチング除去して電極を形成する工程
、 を含んで構成されている。
〔実施例〕
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第1図(a)〜0)は本発明の第1の実施例を説明する
ための工程順に示した半導体チップの断面図である。
まず、第1図(a)K示すように、n形シリコン基板1
の表面に厚さ約50nmの第1の酸化膜層2及び厚さ約
150nmの第1の窒化膜層3を形成する。
次に、通常のホトリソグラフィ技術によりシリコン半導
体基板1とその上の第1の窒化膜層3及び第1の酸化膜
層2を、素子形成領域を囲むように順次にエツチング除
去しシリコン基板の一部を露出する、7 次に、第1図(b) K示すように第1の窒化膜層3を
マスクとして第1の酸化膜層2と同じ高さとなるまで高
温熱酸化することによシリコン基板1の露出部上に第2
の酸化膜層4を形成する。
次に、第1の窒化膜層3をホットリン酸によシ除去した
後、上面よF)p形の不純物をシリコン基板IK注入電
圧が30keV、注入量が5X10”/cdの条件でイ
オン注入を行ない活性ベース領域5を形成する。
次に、第1図(c) K示すように1半導体チップの上
に厚さ100−の第2の窒化膜層6及び約L4μmの第
3の酸化膜層7を形成する。
次に、第1図(d)K示すように通常のホトリソグラフ
ィ技術によシベース電極パターン用開孔部11b及びエ
ミッタ電極パターン用開孔部lieを形成し、更に約0
.2μmの厚さの多結晶シリコン層を形成する。
次に、多結晶シリコン層8の上にその表面が平坦となる
まで厚さ約3μmの第1のホトレジスト層9を表面に被
覆する。
次に、第1図(e)に示すように、第1のホトレジスト
層9が、エミッタ電極パターン用の開孔部lie及びペ
ース電極パターン用の開孔部11b内にのみ残るように
なるまでSO2雰囲気中でケミカルドライエッチによシ
等方性のエツチングをする。
次に第2の密化膜層6の高さ程度となるまで多結晶シリ
コン層8をCF4+02  によシ等方性の全面エツチ
ング除去し、多結晶シリコン層8e及び8bを形成する
次に1第1図(f)に示すように、エミッタ電極パター
ン用開孔部11e内の多結晶シリコン層8eとその周縁
のシリコン酸化膜7を第2のホトレジスト層10で被覆
保護する。
次に上面よシル形の不純物を60keV、lXl015
/−の条件で多量にイオン注入することによりペース電
極パターン用の開孔部11b内の多結晶シリコン層8b
へ不純物を高濃度にドーグしてp形多結晶シリコン層8
pを形成する。
次に第1図@に示すように、ペースJRL極パターン用
の開孔部11b内の多結晶シリコン層8bとその周縁の
シリコン酸化膜7を第3のホトレジストI′i!112
で被覆保護する。
次に、上面からn形の不純物を60keV、 lXl0
”/−の条件で多量にイオン注入することによシエミッ
タ用の開孔部11e内にこの多結晶シリコンM8eに高
役度にドープしてn形多結晶シリコン層8nを形成する
次に、第1図(h)に示すように、1000℃の20分
でエミッタ拡散層14及びベースコンタクト層15を形
成する。
次に、第1図(i)に示すように、半導体チップの全面
に厚さ約1μmのAt層16を堆積させる。
次に、M層16の上にその表面が平坦となるまで厚さ約
3μmの第4のホトレジスト層13を全面堆積する。
次に、第4のホトレジスト層13がp形及びn形多結晶
シリコン層8p及び8nに対応してM層16の溝内に残
るようKなるまで0.雰囲気中で等方性エツチングする
ことによシホトレジスト層20をエツチング除去する。
次に、第1図(j)に示すように、M層16の溝に残っ
たホトレジスト層13をマスクとしてA1層16が第3
の酸化膜層7の高さよシ薄くなる゛までCL4十0!に
よシ等方性エツチングで除去することによシエミッタ電
極17及びベース電極18を形成する。
第2図は第1図(i)に対応する電極パターン図である
第1図(i)は第2図の対応する半導体チップのA−A
’ 線断面図である。
エミッタ電極17及びペース電極18の幅は第2のシリ
コン酸化膜2に設けられた開孔部11e及び11bの幅
となり、かつ隣接電極が接触するおそれはないの5μm
以下の微細化ができる。
第3図(a)〜(f)は本発明の第2の実施例を説明す
るための工程順に示した半導体チップの断面図である。
半導体装置は横形のショットキーダイオードである。
第3図(a)に示すように、前述の第1図(a)〜(C
)と閤じ工程からp形ペース領域5を形成する工程を除
くn形シリコン基板1、第1のシリコン酸化膜2、第2
のシリコン酸化膜4、第2の窒化膜6及び第3のシリコ
ン酸化膜7を形成する。
次に、第3図(b)K示すように、第3のシリコン酸化
膜7にホトリングラフィ技術によりオートミック電極パ
ターン用の開孔部11oを形成した後、n形の不純物を
シリコン基板1に熱拡散してオーミックコンタクト層2
0を形成する。
次に、第3図(C)に示すように、ホトリソグラフィ技
術により両開孔部11oの間にショットキー電極用パタ
ーン開孔部113を形成した後、半導体チップの全表面
にショットキー金属としてモリブデン膜21を蒸着する
次に、第3図(d)に示すように、開孔部113内以外
のモリブデン膜21をエツチング除去した後、開孔部1
1sとその周縁のシリコン酸化膜7をホトレジスト層1
0aで被覆保護する。
次に、第3図(e)K示すように、過酸化水素水系の液
によシ、オーミリク電極パターン用の開孔部11゜内の
モリブデン膜21を除去する。
次に、半導体チップの全表面にfiJ、N#16を蒸着
する。
最後に、第3図(0に示すように、第1の実施例と同様
の方法でショットキー電極22及びオーミック電極23
を形成する。
なお、第1及び第2の実施例において、第1のシリコン
酸化膜2及び第1の窒化膜3を重ねて二重絶縁膜を形成
したが、どちらか一つでも効果は同様である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、半導体基板上の絶縁膜に
形成された各電極用の開孔部内に電極パターンを自己整
合的に形成することにより、ホトリソグラフィ技術の解
像度以上の微小寸法で各電極を形成して、隣接するAL
Jj、極間の短絡不良やコンタクト開孔部と異電極との
短絡不良を防止すると共に半導体装置の品質大巾に向上
できかつエミッタ・エミッタ間が5μm以下でも製造歩
留の高い高周波用の半導体装置及びその製造方法が得ら
れる効果がちる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜U)は本発明の第1の実施例を説明する
ための工程順に示した半導体チップの断面図、第2図は
第1図(i)に対応する電極パターン図、第3図(a)
〜(f)は本発明の第2の実施例を説明するための工程
順に示した半導体チップの断面図、第4図は従来の半導
体装置及びその製造方法の一例を説明するための工程順
に示した半導体チップの断面図、第5図は第4図(i)
に対応する電極パターン図である。 1・・・・・・n形シリコン半導体基板、4・・・・・
・第2のシリコン酸化膜、7・・・・・・第3のシリコ
ン酸化膜、l1l) + 116 + 11() e 
11 S ・・・=−開孔部、第4のホトレジスト層、
16・・・・・・M層、17・・・・・・エミッタ電極
、18・・・・・・ペース[極、22・・・・・・シl
ットキー電極、23・・・・−・オーミック電極。 代理人 弁退士  内 原   晋 第j図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 (A)分離絶縁層に区画された素子形成領域を有する半
    導体基板の一主面の表面に形成された絶縁膜、 (B)前記素子形成領域に対応して前記絶縁膜に選択的
    に形成された開孔部、 (C)前記開孔部内に前記絶縁膜よりも薄い膜厚に堆積
    され電極層、 を含むことを特徴とする半導体装置。 2、 (A)素子形成領域を有する半導体基板の一主面にホト
    リソグラフィ技術により素子形成領域を区画する分離絶
    縁層を選択的に形成する工程、 (B)前記半導体基板の表面に絶縁膜を形成する工程、 (B)前記半導体基板の表面に絶縁膜を形成する工程、 (C)前記絶縁膜に異方性エッチングにより前記素子形
    成領域に対応して選択的に開孔部を形成する工程、 (D)前記開孔部内及び前記絶縁膜を覆う金属層を形成
    する工程、 (E)前記金属層の表面を被覆するホトレジスト層を形
    成した後、前記開孔部内以外の前記ホトレジスト層を等
    方性エッチングにより除去する工程、 (F)前記ホトレジスト層をマスクとして前記開孔部内
    以外の前記金属層をエッチング除去して電極を形成する
    工程、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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