JPH0135505B2 - - Google Patents

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JPH0135505B2
JPH0135505B2 JP14040282A JP14040282A JPH0135505B2 JP H0135505 B2 JPH0135505 B2 JP H0135505B2 JP 14040282 A JP14040282 A JP 14040282A JP 14040282 A JP14040282 A JP 14040282A JP H0135505 B2 JPH0135505 B2 JP H0135505B2
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layer
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silicon
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JP14040282A
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Tadashi Hirao
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体装置の製造方法に係り、特に
バイポーラ形半導体集積回路装置(以下「BIP・
IC」という。)におけるトランジスタの電極引き
出し部の形成方法の改良に関するものである。
一般に、BIP・ICにおけるトランジスタは、pn
接合分離、選択酸技術を用いた酸化膜分離、また
は三重拡散を用いる方法などによつて電気的に独
立した島内に形成される。ここでは酸化膜分離法
によつてnpnトランジスタを形成する方法につい
て述べる。勿論、これ以外の上記各種分離法を用
いる場合、さらにはpnpトランジスタについても
適用できるものである。
第1図a〜eは従来の製造方法の主要工程段階
における状態を示す断面図である。以下この図に
ついて従来の方法を簡単に説明する。低不純物濃
度のp形(p-形)シリコン基板1にコレクタ埋
込層となる高不純物濃度のn形(n+形)層2を
選択的に形成した後、それらの上にn-形エピタ
キシヤル層3を成長させる〔第1図a〕。次に、
下敷酸化膜101の上に形成した窒化膜201を
マスクとして選択酸化を施して厚い分離酸化膜1
02を形成するが、このときこの分離酸化膜10
2の下にはチヤネルカツト用のp形層4が同時に
形成される〔第1図b〕。次に、上述の選択酸化
用のマスクとして用いた窒化膜201を下敷酸化
膜101とともに除去して、あらためてイオン注
入保護用の酸化膜103を形成し、ホトレジスト
膜(この段階でのホトレジスト膜は図示せず)を
マスクとして外部ベース層となるp+形層5を、
更に、上記ホトレジスト膜を除去し、あらためて
ホトレジスト膜301を形成し、これをマスクと
して活性ベース層となるp形層6をイオン注入法
によつて形成する〔第1図c〕。つづいて、ホト
レジスト膜301を除去し、一般にホスシリケー
トガラス(PSG)からなるパツシベーシヨン膜
401を被着させ、ベースイオン注入層5,6の
アニールとPSG膜401の焼しめとをかねた熱
処理を行なつて、中間段階の外部ベース層51お
よび活性ベース層61とした後、PSG膜401
に所要の開口70および80を形成して、イオン
注入法によつてエミツタ層となるべきn+形層7
およびコレクタ電極取り出し層となるべきn+
層8を形成する〔第1図d〕。その後、各イオン
注入層をアニールして、外部ベース層52および
活性ベース層62を完成させるとともにエミツタ
層71およびコレクタ電極取り出し層81を形成
した後に、ベース電極取り出し用の開口50を形
成し、各開口部50,70および80に電極の突
き抜け防止用の金属シリサイド〔白金シリサイド
(Pt−Si)、パラジウムシリサイド(Pd−Si)な
ど〕膜501を形成した上で、アルミニウム
(Al)のような低抵抗金属によつてベース電極配
線9、エミツタ電極配線10およびコレクタ電極
配線11を形成する。
第2図はこの従来方法で製造されたトランジス
タの平面パターン図である。ところで、トランジ
スタの周波数特性はベース・コレクタ容量および
ベース抵抗などに依存し、周波数特性の向上には
これらを小さくする必要がある。上記構造ではベ
ース抵抗を低下するためにp+形外部ベース層5
2を設けたのであるが、これはベース・コレクタ
容量の増大を招くという欠点がある。また、ベー
ス抵抗はエミツタ層71とベース電極開口50と
の距離D1にも依存し、従来のものではベース電
極配線9とエミツタ電極配線10との間隔と各電
極配線9,10の各開口50,70からのはみ出
し分との合計距離となつており、ホトエツチング
の精度を向上して電極配線隔を小さくしても、上
記はみ出し分はどうしても残る。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたも
ので、ベース電極をポリシリコン膜と金属シリサ
イド膜との重畳層を介して活性ベース領域から直
接取り出すようにすることによつて、エミツタ層
とベース電極開口との距離の中に両電極配線の各
開口からのはみ出し分を組み入れる必要がなく、
上記距離を短縮でき、しかも高不純物濃度の外部
ベース層を用いずにベース・コレクタ容量の増大
の生じない半導体装置の製造方法を提供すること
を目的としている。
第3図a〜gはこの発明の一実施例になる製造
方法の主要工程段階における状態を示す断面図
で、第1図の従来例と同等部分は同一符号で示
す。まず、第1図bに示す状態までは従来と同様
に、p-形シリコン基板1にn+形コレクタ埋込層
2、n-形エピタキシヤル層3、チヤネルカツト
用p形層4および分離用酸化膜102を形成した
後、第1図bにおける窒化膜201および下敷酸
化膜101を除去し、あらためてイオン注入保護
用の酸化膜103を形成し、図示しないホトレジ
ストマスクを介して活性ベース層となるp形層6
をイオン注入法によつて形成し、ベース電極開口
となるべき領域近傍の上記酸化膜103を除去
し、その除去部分を含めて全上面にポリシリコン
膜601を被着させる〔第3図a〕。次に、ポリ
シリコン膜601の表面にp形不純物を全面に導
入してから、シンタリングを行なうことによつて
p形層6を中間段階の活性ベース領域61とした
後、ポリシリコン膜601を選択エツチング除去
し、改めて酸化を行なつて、酸化膜103があつ
た位置に酸化膜105、残されたポリシリコン膜
601の上に酸化膜106を形成し、更に全上面
に窒化膜202を形成する〔第3図b〕。次にホ
トレジストマスク302を用いた選択エツチング
によつて、ポリシリコン膜601の上、ベース電
極取り出し領域、エミツタ層およびコレクタ電極
取り出し層となるべき領域、並びに分離酸化膜1
02の上の酸化膜105,106及び窒化膜20
2を除去する〔第3図c〕。次に、新しいホトレ
ジスト膜303でベース電極部を覆い、n形不純
物を高濃度にイオン注入してエミツタ層となるべ
きn+形層7およびコレクタ電極取り出し層とな
るべきn+形層8を形成する〔第3図d〕。次に
Ti、Wなどのシリコンとの間に金属シリサイド
を形成する金属層500およびPt、Pdなどの酸
化されにくい金属層700を全上面に蒸着または
スパツタリングによつて順次形成した後、シンタ
リングを行なつて金属シリサイド膜501をシリ
コン基体の露出面及びポリシリコン膜601表面
の上に形成するとともに、活性ベース層62、エ
ミツタ層71およびコレクタ電極取り出し層81
を完成する〔第3図e〕。次に、金属シリサイド
膜501を残して金属層700および500をエ
ツチング除去したのち、パツシベーシヨン用
PSG膜401(酸化膜でもよい)を被着させ、
更にその上に各電極のためのコンタクト孔形成用
のホトレジストマスク304を形成する〔第3図
f〕。そして、PSG膜401に選択エツチングを
施してベース電極用コンタクト孔50、エミツタ
電極用コンタクト孔70およびコレクタ電極用コ
ンタクト孔80を形成した後、例えばAlなどの
低抵抗金属によつてベース電極配線9、エミツタ
電極配線10およびコレクタ電極配線11をそれ
ぞれ形成する〔第3図g〕。
第4図はこのようにして製造されたトランジス
タの平面パターン図で、図に示すように、エミツ
タ層71とベース電極9につながつているポリシ
リコン膜601および金属シリサイド膜501と
の距離D2はマスク寸法によつて本質的にきまり、
従来の場合のように電極配線のはみ出し分が含ま
れないので、従来の第2図に示した距離D1に比
して小さくできる。ベース抵抗はその分だけ小さ
くなるのみでなく、従来のp+形外部ベース層5
2(数十Ω/口〜100Ω/口)の代りに低比抵抗
の金属シリサイド膜601(数Ω/口〜数十Ω/
口)を用いたので小さくなる。更に、p+形外部
ベース層52を用いず、ベース層62自体若干小
さくなつているので、ベース・コレクタ容量も小
さくなり、トランジスタの周波数特性は改良され
る。
なお、コンタクト孔形成時の被膜としてパツシ
ベーシヨン用のPSG膜401を用いたのは、開
口としては酸化膜105、窒化膜202の開口を
用いるためで、従つて、PSG膜401への開口
は、窒化膜202の開口より若干大きめにする。
以上詳述したようにこの発明によれば、ベース
電極をポリシリコン膜と金属シリサイド膜との2
重層で引き出しベース層に隣接する分離酸化膜上
に形成したので、ベース電極取り出し領域とエミ
ツタ層との距離を小さくしベース抵抗を小さくで
き、高不純物濃度の外部ベース層を設けないの
で、ベース・コレクタ間容量を小さくでき、周波
数特性の良好なトランジスタが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図a〜eは従来の製造方法の主要工程段階
における状態を示す断面図、第2図は従来方法で
製造されたトランジスタの平面パターン図、第3
図a〜gはこの発明の一実施例になる製造方法の
主要工程段階における状態を示す断面図、第4図
はこの実施例の方法で製造されたトランジスタの
平面パターン図である。 図において、1はp-形シリコン基板、3はn-
形エピタキシヤル層(第1伝導形層)、6,61,
62はベース層、7,71はエミツタ層、8,8
1はコレクタ電極取り出し層、9はベース電極、
10はエミツタ電極、11はコレクタ電極、10
2は分離酸化膜、105,106はシリコン酸化
膜、202は窒化膜、302はレジスト膜、40
1はPSG膜(保護膜)、501は金属シリサイド
膜、601はシリコン膜である。なお、図中同一
符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半導体基体の表面部に分離領域に囲まれコレ
    クタ領域を構成すべき第1伝導形層を形成する第
    1の工程、この第1伝導形層の表面部の一部に一
    端が上記分離領域に接して第2伝導形のベース層
    を形成する第2の工程、上記ベース層上の一部か
    らこれに接する上記分離領域の上にわたつてシリ
    コン膜を形成する第3の工程、上記ベース層上を
    含む上記第1伝導形層の表面上および上記シリコ
    ン膜の上にシリコン酸化膜及びシリコン窒化膜を
    順次形成する第4の工程、上記シリコン窒化膜お
    よびシリコン酸化膜に選択エツチングを施してコ
    レクタ電極取り出し層を形成すべき部分およびエ
    ミツタ層を形成すべき部分の上、ベース電極取り
    出し領域、並びに上記シリコン膜の上の上記シリ
    コン窒化膜およびシリコン酸化膜を除去する第5
    の工程、上記ベース電極取り出し領域と上記シリ
    コン膜との上をレジスト膜で覆うたのち上記コレ
    クタ電極取り出し層を形成すべき部分および上記
    エミツタ層を形成すべき部分に第1伝導形の不純
    物を高濃度にイオン注入し上記レジスト膜を除去
    後アニーリングを施してエミツタ層およびコレク
    タ電極取り出し層を形成する第6の工程、上記ベ
    ース電極取り出し領域、エミツタ層の上、コレク
    タ電極取り出し層の上および上記シリコン膜の上
    に金属シリサイド膜を形成する第7の工程、並び
    に上記分離領域の上および上記分離領域で囲まれ
    上記各工程を経た領域上にシリコン酸化物系の保
    護膜を形成しそれぞれこの保護膜に設けた開孔を
    通して上記シリコン膜上位置にベース電極、エミ
    ツタ層上位置にエミツタ電極およびコレクタ電極
    取り出し層上位置にコレクタ電極を形成する第8
    の工程を備えたことを特徴とする半導体装置の製
    造方法。 2 シリコン膜に多結晶シリコン膜を用い、第3
    の工程では、多結晶シリコン膜を全上面に形成し
    第2伝導形の不純物を導入後パターニングを施し
    てベース層上の一部からこれに接する分離領域の
    上にわたつて残すことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の半導体装置の製造方法。 3 第8の工程におけるエミツタ電極およびコレ
    クタ電極形成のための保護膜の開孔はそれぞれ当
    該部位におけるシリコン窒化膜およびシリコン酸
    化膜の開孔より大きくすることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項または第2項記載の半導体装置
    の製造方法。
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JPS60207375A (ja) * 1984-03-30 1985-10-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
JPH0611051B2 (ja) * 1984-06-14 1994-02-09 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
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