JPH01187974A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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〕 この発明は、半導体装置の製造方法に関し、さらに詳し
くは、多結晶シリコン層から不純物を拡散してエミッタ
領域を形成するようにした。いわゆる多結晶シリコンエ
ミッタ構造による高速バイポーラ半導体デバイスの製造
方法の改良に係るものである。

〔従来の技術〕

従来例でのこの種の多結晶シリコンエミッタ構造による
高速バイポーラ半導体デバイスの製造方法の主要工程を
第２図（ａ）ないしくＣ）に順次に示しである。

すなわち、これらの第２図（ａ）ないしくＣ）に示す従
来例方法において、符号ｌは半導体基板であり、２はこ
の半導体基板１上に形成された素子間分離酸化膜を含む
絶縁酸化膜である。また、３は前記半導体基板ｌの主面
上に選択的に形成されたｐ型ベース領域、４はこのｐ型
ベース領域３上に選択的に形成されたｎ“型エミッタ領
域、５はこのｎ＋型エミッタ領域４上のｎ型不純物（例
えば、砒素）を含むバターニングされた多結晶シリコン
層を示しており、さらに、６はパターニングされたホト
レジスト層、　７ａ、７ｂ、および７Ｃはベース、コレ
クタの各コンタクＩ・部分、および前記多結晶シリコン
層５の表面に形成されたそれぞれに金属シリサイド（例
えば、白金シリサイド）層であり、かつまた、８，９．
および１０はこれらの各金属シリサイド層７ａ、７ｂ、
および７Ｃ上に形成されたそれぞれにベース電極、エミ
ッタ電極、およびコレクタ電極である。

しかして、この従来例方法の場合には、まず、素子間分
離酸化膜を含む絶縁酸化膜２を形成した半導体基板ｌの
主面上にあって、通常の通りにｐ型ベース領域３を選択
的に形成させ、かつエミッタ領域となるべき絶縁酸化膜
２の部分を選択的に開口させたのち、これらの上にｎ型
不純物（例えば、砒素）を含む多結晶シリコン層５を形
成させると共に、熱処理を施して、この多結晶シリコン
層５から開口部を通してＰ型ベース領域３上にｎ“型エ
ミッタ領域４を選択的に形成させ、また、同多結晶シリ
コン層５をホトレジスト層６のマスクによって、例えば
、ＣＦ４系ガスによりドライエツチングし、ｎ＋型エミ
ッタ領域４上にのみ、この多結晶シリコン層５が選択的
に残されるようにパターニングする（第２図（ａ））。

続いて、ベースコンタクト、およびコレクタコンタクト
となる領域部分での前記絶縁酸化膜２を選択的に除去し
て開口させたのち、これらの各コンタクト部分、および
前記バターニングされた多結晶シリコン層５の表面に、
金属シリサイド（例えば、白金シリサイド）化した金属
シリサイド層７ａ、７ｂ、および７ｃを形成させ〔同図
（ｂ）〕、さらに、これらの各金金属リサイド層？ａ、
７ｂ、および７Ｃ上にあって、それぞれにベース電極８
．エミッタ電極９゜およびコレクタ電極１０を形成させ
る（同図（Ｃ））のであり、このようにして、所期の多
結晶シリコンエミッタ構造による高速へイボーラ半導体
デバイスを製造するのである・ 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、前記した従来例による製造方法において
は、多結晶シリコン層５からの熱処理によるｎ＋型エミ
ッタ領域４の選択形成後に、ベースコンタクト部をして
、所期のマスク合せ、および選択エツチングをなして開
口形成させるために、十分なマスク合せ余裕などをとる
必要があり、このため、ベース・エミッタ電極間の距ｇ
ＩＡ２が徒らに長くなって、そのベース抵抗が増加し、
これが高周波動作を制限することになり、かつまた、装
置寸法の縮少を妨げる要因になると云う不都合があった
。

この発明は、従来のこのような欠点を解消するためにな
されたものであって、その目的とするところは、ベース
・エミッタ電極間の距離を可及的に短く設定し得て、ベ
ース抵抗を低減させると共に、併せて装置寸法を可能な
限り縮少し得るようにした。この種の半導体装置の製造
方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、この発明に係る半導体装置
の製造方法は、エミッタ領域を拡散形成させるための多
結晶シリコン層にあって、この多結晶シリコン層を選択
的にエツチング除去する際に、その上部にヒサシ状をな
して残されるホトレジストをして、ベースコンタクト開
口のための。

絶縁酸化膜のエツチング用マスクとしても用いるように
することで、ベース・エミッタ電極間の距離を自己整合
的に形成し得るようにしたものである。

すなわち、この発明方法は、＃′！１の絶縁酸化膜を形
成した半導体基板の主面上に、ベース領域を選択的に形
成させ、かつこの第１の絶縁酸化膜を選択的にエツチン
グ除去して開口させる工程と、これらの全面に、前記ベ
ース領域とは異なる導電形の不純物を含む多結晶シリコ
ン層を成長させて熱処理し、ベース望域内に不純物を拡
散させて工ミッタ領域を形成させる工程と、パターニン
グされたホトレジストを用い、前記多結晶シリコン層を
選択的にエツチング除去する工程と、前記ホトレジスト
を用い、前記第１の絶縁酸化膜を選択的にエツチング除
去して、ベースコンタクト、およびコレクタコンタクト
をそれぞれに開口させる工程と、前記各コンタクト部分
、および前記残された多結晶シリコン層の表面に、高融
点金属シリサイド層をそれぞれに形成させる工程と、こ
れらの全面に、第２の絶縁酸化膜を形成して選択的に開
口させ、前記各高融点金属シリサイド層を露出させ、こ
れらの各高融点金属シリサイド層上に各電極を形成させ
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
である。

〔作　　　用〕

従って、この発明方法の場合、エミッタ領域を拡散形成
させるための多結晶シリコン層上に、パターニングして
設けられるホトレジストは、この多結晶シリコン層を選
択的にエツチング除去する工程で、その下部両側部分が
ヒサシ状に残されることになり、このようにヒサシ状を
なして残されるホトレジストを、次工程での第１の絶縁
酸化膜のベースコンタクト開口のエツチング用マスクと
しても併用することで、新たにマスク合せなどを全く必
要とせず、これによってベース・エミッタ電極間の距離
を自己整合的に形成し得る。

〔実　施　例〕

以下、この発明に係る半導体装置の製造方法の一実施例
につき、第１図（ａ）ないしくｉ）を参照して詳細に説
明する。

第１図（ａ）ないしくｉ）はこの実施例方法による主要
工程を順次に模式的に示すそれぞれに断面図であり、こ
れらの第１図（ａ）ないしくｉ）に示される実施例方法
において、前記した第２図（ａ）ないしくＣ）に示され
る従来例方法と同一符号は同一または相当部分を表わし
ている。

すなわち、この実施例方法においても、符号１は半導体
基板であり、２はこの半導体基板！上に形成された素子
間分離酸化膜を含む第１の絶縁酸化膜である。また、３
は前記半導体基板１の主面上に選択的に形成されたｐ型
ベース領域、４はこのｐ型ベース領域３上に選択的に形
成されたｎ＋型エミッタ領域、５はこのｎ＋型エミッタ
領域４上のｎ型不純物（例えば、砒素）を含むパターニ
ングされた多結晶シリコン層を示し、さらに、６はパタ
ーニングされたホトレジスト層、？ａ　、　７ｂ　、お
よび７Ｃはベース、コレクタの各コンタクト部分、およ
び前記多結晶シリコン層５の表面に形成されたそれぞれ
に高融点金属シリサイド（例えば、チタンシリサイドＴ
ｉＳｉ　）層、８，９．およびｌＯはこれらの各高融点
金属シリサイド層？ａ、７ｂ、および７Ｃ上に形成され
たそれぞれにベース電極、エミッタ電極、およびコレク
タ電極であり、１１は第２の絶縁酸化膜である。

しかして、この実施例方法の場合には、まず、素子間分
離酸化膜を含む第１の絶縁酸化膜２を形成した半導体基
板１の主面上にあって、通常の通りにｐ型ベース領域３
を選択的に形成させておき（第１図（ａ））、かつのち
にエミッタ領域となるべき第１の絶縁酸化膜２の部分を
選択的にエツチング除去して開口２ａさせる（同図（ｂ
））。

ついで、これらの全面にｎ型不純物として、例えば砒素
を含んだ多結晶シリコン層５を約３０００λ程度の厚さ
に成長させた上で適宜に熱処理し、前記ｐ型ベース領域
３内に、所期通りに選択的にｎ＋型エミッタ領域４を拡
散形成させると共に（同図（Ｃ））、このｎ＋型エミッ
タ領域４上にパターニングされたホトレジスト８を部分
的に残しく同図（ｄ））だ状態で、前記多結晶シリコン
層５をＣＦ、系ガスなどにより選択的にエツチング除去
するが、このとき、残されたホトレジスト６の下部両側
に対応する多結晶シリコン層５の部分もまたエツチング
されて、同ホトレジスト６の部分が、いわゆるヒサシ状
に突出された状態になる（同図（ｅ））。

続いて、前記残されたホトレジスト６を再度。

エツチングマスクに用いて、前記絶縁酸化膜２を部分的
かつ選択的にイオンエツチングなどにより除去して、ベ
ースコンタクト、およびコレクタコンタクトとなる領域
部分をそれぞれに開口させるが、このとき、絶縁酸化膜
２には、ベース・エミツタ電極間部分に対応して、前記
ヒサシ部の突出長さに相当する幅とされた所期の絶縁酸
化膜部分２ｂが残されることになる（同図（ｆ））。

そして次に、これらの各コンタクト開口部分。

および前記パターニングされた多結晶シリコン層５の表
面部分に対し、高融点金属（例えば、チタンτｉ）をシ
リサイド（例えば、チタンシリサイドＴｉ５ｉ２）化し
てなる高融点金属シリサイド層？ａ　、　７ｂ　。

および７ｃをそれぞれに形成させる（同図（ｇ））。

さらに、前記各高融点金属シリサイド層？ａ　、　７ｂ
　。

および７Ｃを含んだ上部の全面に対して、　ＣＶＤ法な
どにより、第２の絶縁酸化膜１１を成長形成させた上で
（同図（ｈ））、それぞれの各コンタクトを形成するた
めに、この第２の絶縁酸化膜１１を選択的にエツチング
開口させて、各高融点金属シリサイド層７ａ、７ｂ、お
よび７ｃを部分的に露出させ、かつこれらの上にベース
電極８．エミッタ電極８．およびコレクタ電極１０をそ
れぞれに形成させ（同図（ｉ））、このようにして、所
期の多結晶シリコンエミッタ構造による高速バイポーラ
半導体デバイスを製造するのである。

従って、この実施例方法の場合、ｎ＋型エミッタ領域４
を拡散形成させるために設けられる多結晶シリコン層５
上にあって、所期通りにパターニング形成されるホトレ
ジスｌ−ｆ３は、この多結晶シリコン層５を選択的にエ
ツチング除去する前記（ｅ）の工程で、その下部両側部
分が、エツチング除去される多結晶シリコン層５の部分
から、所定の長さだけ突出してヒサシ状に残されること
になり、このようにヒナシ状をなして残されるホトレジ
スト６を、次の（ｆ）の工程における第１の絶縁酸化膜
２０ベ一スコンタクト開口のためのエツチング用マスク
として、再度、用いることにより、ご覧では、先に述べ
た従来例方法でのように、何等。

新たなマスク合せなどを全く必要とせずに、ベースφエ
ミッタ電極間部分に相当する幅の所期の絶縁酸化膜部分
２ｂを残して、ベースコンタクトとなる領域部分を開口
させることができるもので、この結果、ベース参エミッ
タ電極間の距離Ａ１を可及的に短くさせた状態で、自己
整合的に形成し得るのである。

なお、前記実施例方法においては、ｎ＋型エミッタ領域
を拡散形成させるための多結晶シリコン層上に、ホトレ
ジストをパターニングして設け、このホトレジストのみ
をマスクにして、７５１の絶縁酸化膜の全面をエツチン
グさせるようにしているが、多結晶シリコン層の選択的
エツチングをなした後、新たにホトレジストを塗布し、
かつこれをパターニングしたマスクにより、第１の絶縁
酸化膜を部分的に残すようにしてもよく、また、この実
施例では、高融点金属として、チタンを用いる場合につ
いて述べたが、タングステンなどの金属を用いてもよく
、共に同様な作用、効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、この発明方法によれば、エミッタ
領域を拡散形成させるための多結晶シリコン層上に、ホ
トレジストをバタ一二ソグして設け、このホトレジスト
をマスクにして、多結晶シリコン層を選択的にエツチン
グ除去するようにさせることで、その下部両側部分に、
エツチング除去される多結晶シリコン層の部分から、所
定の長さだけ突出するヒサシ状の部分を残し、かっこの
ようにヒサシ状をなして残されるホトレジストを再度、
第１の絶縁酸化膜のベースコンタクト開１」のためのエ
ツチング用マスクとして用いるようにしたので、従来例
方法の場合でのように、新たなマスク合せなどを全く必
要とせずに、ベース・エミッタ電極間部分に相当する幅
の所期の絶縁酸化１１り部分を残して、ベースコンタク
トとなる領域部分を開口させることができ、この結果と
して、ベース−エミッタ電極間の距離を可及的に短く、
自己整合的に形成し得て、ベース抵抗を効果的に低減で
きるために、装置の高周波動作を制限するような惧れが
なく、ひいては、相対的に装置寸法の縮少化を可能にし
得るのであり、しかも、従来の製造方法に比較して工程
の簡略化を図り得るなどの特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）ないしく１）はこの発明に係る半導体装置
の製造方法の一実施例による主要工程を順次に模式的に
示すそれぞれに断面図であり、また、第２図（ａ）ない
しくｃ）は従来例による同上半導体装置の製造方法の主
要工程を順次に模式的に示すそれぞれに断面図である。 １・・・・半導体基板、２・・・・第１の絶縁酸化膜、
２ａ・・・・同上開口、２ｂ・・・・ベース・エミッタ
電極間に相当する絶縁酸化膜部分、３・・・・ｐ型ベー
ス領域、４・・・・ｎ＋型エミッタ領域、５・・・・多
結晶シリコン層、６・・・・ホトレジスト、７ａ、？ｂ
、７ｃ・・・・高融点金属シリサイド層、８，９．１０
・・・・ベース電極、エミッタ電極、コレクタ電極、１
１・・・・第２の絶縁酸化膜。 代理人　　大　　岩　　増　　雄 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　第１の絶縁酸化膜を形成した半導体基板の主面上に、
   ベース領域を選択的に形成させ、かつ第１の絶縁酸化膜
   を選択的にエッチング除去して開口させる工程と、これ
   らの全面に、前記ベース領域とは異なる導電形の不純物
   を含む多結晶シリコン層を成長させて熱処理し、ベース
   領域内に不純物を拡散させてエミッタ領域を形成させる
   工程と、パターニングされたホトレジストを用い、前記
   多結晶シリコン層を選択的にエッチング除去する工程と
   、前記ホトレジストを用い、前記第１の絶縁酸化膜を選
   択的にエッチング除去して、ベースコンタクト、および
   コレクタコンタクトをそれぞれに開口させる工程と、前
   記各コンタクト部分、および前記残された多結晶シリコ
   ン層の表面に、高融点金属シリサイド層をそれぞれに形
   成させる工程と、これらの全面に、第２の絶縁酸化膜を
   形成して選択的に開口させ、前記各高融点金属シリサイ
   ド層を露出させ、これらの各高融点金属シリサイド層上
   に各電極を形成させ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。