JPH02170538A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH02170538A
JPH02170538A JP32339988A JP32339988A JPH02170538A JP H02170538 A JPH02170538 A JP H02170538A JP 32339988 A JP32339988 A JP 32339988A JP 32339988 A JP32339988 A JP 32339988A JP H02170538 A JPH02170538 A JP H02170538A
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JP
Japan
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emitter
film
base
silicon film
boron
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Application number
JP32339988A
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Japanese (ja)
Inventor
Mariko Takayanagi
万里子 高柳
Ichiro Mizushima
一郎 水島
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain an element having a higher efficiency and a higher yield in a simple process by a method wherein a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film is deposited and after an impurity is introduced in the film, the film is heat-treated in an oxidizing atmosphere of 950 deg.C or lower. CONSTITUTION:A single crystal silicon film 3 containing arsenic doped to it is deposited on a boron layer 2 obtained by introducing boron in a (100) single crystal silicon substrate 1 in a thickness of 2500Angstrom or thicker and an opening 4 is formed in part of the silicon film 3. Moreover, this silicon film is annealed in a wet and O2-containing atmosphere at 950 deg.C or lower. Accordingly, if the polycrystalline silicon deposition part 3 is assumed to be an emitter and an intrinsic base and the opening 4 is assumed to be an external base, the external base only results in being diffused deeply. Moreover, if boron ions are implanted, a peripheral tunneling between the external base and the emitter is suppressed. Thereby, a process is simple, the formation of an element is facilitated and the efficiency and yield of the element are also improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、バイポーラ半導体装置において、特にエミッ
タ、及びベースを自己整合的に形成する半導体装置の製
造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a bipolar semiconductor device, and particularly to a method for manufacturing a semiconductor device in which an emitter and a base are formed in a self-aligned manner.

(従来の技術) バイポーラデバイスにおいて高速化を実現するためには
、接合の寄生容量及び抵抗成分の低減が重要である。特
にコレクタ・ベース間の接合容量及びベース抵抗はデバ
イスの動作速度に影響を与える大きな要因であり、これ
らを低減する試みが数多く行なわれている。
(Prior Art) In order to achieve high speed in bipolar devices, it is important to reduce the parasitic capacitance and resistance component of the junction. In particular, collector-base junction capacitance and base resistance are major factors that affect the operating speed of devices, and many attempts have been made to reduce these.

バイポーラデバイスの高速化実現には具体的にはエミッ
タの微細化、及びエミッタ・外部ベース間距離の縮小に
よりデバイスの小形化、寄生容量。
To achieve high speed bipolar devices, it is necessary to miniaturize the emitter, reduce the distance between the emitter and the external base, and reduce the parasitic capacitance of the device.

ベース抵抗を低減する必要がある。このためには微細な
パターン形成技術や高精度に位置合わせが可能なりソグ
ラフィ技術が必要であるが、現状のりソグラフィ技術で
は困難である。このため、リソグラフィ技術にたよるこ
となく、各領域の位置を自己整合(セルファライン)す
る方法が提案されている。しかしながらこれらはいづれ
も工程が極めて複雑であるという問題点がある。
Base resistance needs to be reduced. For this purpose, fine pattern formation technology and lithography technology capable of highly accurate positioning are required, but this is difficult with the current lithography technology. For this reason, a method has been proposed in which the position of each region is self-aligned (self-alignment) without relying on lithography technology. However, all of these methods have the problem that the process is extremely complicated.

ここでは、現状の自己整合による工程を2例紹介する。Here, we will introduce two examples of current self-alignment processes.

第1例は1988年電子情報通信学会研究会ノートED
 −88−54p、35に発表されたものである。第4
図を用いて説明する。
The first example is the 1988 Institute of Electronics, Information and Communication Engineers study group notes ED.
-88-54p, 35. Fourth
This will be explained using figures.

第4図は従来の自己整合による工程を順に示したもので
、第4図(A)はP型CZ (111)基板20上に埋
込コレクタ21とチャンネルストッパ22とを形成し、
たとえば、0.85.厚のエピタキシャル層22を低温
低圧下で成長する0次に、バーズビークが無く寸法変換
差が極めて小さい事を特徴とする素子分離を行なう、そ
の後第1 poly −SL膜23、バッドSiO□膜
24、Si、 N、膜25を積層し、SL、 N、膜2
5をフォトリソグラフィによりパターンニングして、ベ
ース電極、コレクタ電極、及び、抵抗の各領域を固定す
る。ここで、エミッタとなる領域上のSi、 N、膜の
開口幅は、たとえば1−である。
FIG. 4 shows the conventional self-alignment process in order, and FIG. 4(A) shows that a buried collector 21 and a channel stopper 22 are formed on a P-type CZ (111) substrate 20,
For example, 0.85. A thick epitaxial layer 22 is grown at low temperature and low pressure to perform element isolation, which is characterized by no bird's beak and extremely small dimensional conversion difference, and then a first poly-SL film 23, a bad SiO□ film 24, Layer Si, N, film 25, SL, N, film 2
5 is patterned by photolithography to fix the base electrode, collector electrode, and resistor regions. Here, the opening width of the Si, N, and film on the region that becomes the emitter is, for example, 1-.

第4図CB)では高圧酸化により第1poly−3iの
選択酸化を行なって、ベース電極、コレクタ電極、及び
、抵抗となるpoly−Siパターンを形成する。
In FIG. 4 CB), the first poly-3i is selectively oxidized by high-pressure oxidation to form a base electrode, a collector electrode, and a poly-Si pattern serving as a resistor.

次に選択酸化膜26をマスクとして全面にボロンをイオ
ン注入する事により、ベース電極と抵抗の各poly 
−Siパターンに自己整合でボロンを導入する。
Next, by implanting boron ions over the entire surface using the selective oxide film 26 as a mask, each poly of the base electrode and resistor is
- Introducing boron into the Si pattern in a self-aligned manner.

エミッ゛り上の選択酸化膜26を第4図(C)に示すよ
うに除去し1選択酸化マスクとなったSi3N、膜25
を残留させたままで、W8jlシたシリコン表面を薄く
酸化する。その後、全面にボロンをイオン注入し、熱処
理を行なうことにより、真性ベースの7ニールと外部ベ
ースの拡散形成とを同時に行なう。
The selective oxide film 26 on the emitter is removed as shown in FIG.
The silicon surface of W8jl is thinly oxidized while leaving it on. Thereafter, by implanting boron ions into the entire surface and performing heat treatment, seven anneals of the intrinsic base and diffusion formation of the extrinsic base are simultaneously performed.

次に、減圧CVDを用いて、サイドウオールスペーサと
なるSin、膜27とpoly−5illli2gとを
、第4図(D)に示すように、積層する。
Next, using low pressure CVD, the Sin film 27 and poly-5illi2g, which will become sidewall spacers, are laminated as shown in FIG. 4(D).

そして、第4図(E)に示すように、異方性エツチング
により、poly−5illi2gとSun、膜27と
をエッチパックしてエミッタ29を開口する。このとき
のエミッタ開口幅はSi3N、膜25の底上を覆ってい
るSin、IPJ27とpoly−3i[28とのトー
タル膜厚によって決定される。このプロセスではSL、
 N、の開口幅、たとえば、1pに対してサイドウオー
ルスペーサ31のトータル膜厚0.3μsを設定する事
によって、仕上がりエミッタ開口幅0.5−までを実現
している。
Then, as shown in FIG. 4(E), the poly-5illi2g, Sun, and film 27 are etched and packed to open the emitter 29 by anisotropic etching. The emitter opening width at this time is determined by the total film thickness of Si3N, Sin covering the bottom of the film 25, IPJ27, and poly-3i[28. In this process, SL,
By setting the total film thickness of the sidewall spacer 31 to 0.3 .mu.s for the aperture width of N, for example 1p, a finished emitter aperture width of up to 0.5-.mu.s is achieved.

さらに、第4図(F)に示すように、第2 poly 
−5i膜30を減圧CVDにより生成し、砒素をイオン
注入した後、熱処理を行なってエミッタを拡散形成し、
フォトリソグラフィによりエミッタ電極パターンを形成
する。
Furthermore, as shown in FIG. 4(F), the second poly
-5i film 30 is generated by low pressure CVD, arsenic is ion-implanted, and an emitter is diffused and formed by heat treatment.
An emitter electrode pattern is formed by photolithography.

最後に、コンタクトホールを形成し、露出したpoly
−5i表面にPt −Siバリアを形成した後、Aff
i配線を形成する。
Finally, a contact hole is formed and the exposed poly
After forming a Pt-Si barrier on the -5i surface, Af
Form i-wiring.

ところでバイポーラデバイスを高速化するためにデバイ
スの微細化を行なうにあたってはエミッタとベースの位
置関係が極めて大切になる。たとえばエミッタコンタク
トとベースコンタクト間の距離を縮小しすぎるとエミッ
タと外部ベースが接触してしまう結果として、エミッタ
・ベース接合の高不純物濃度化により接合リーク電流が
増大してしまう、更にまた、コレクタ電流はエミッタ面
積に依存するので、バラツキの少ないデバイスを製造す
るためには、エミッタ面積のバラツキをいかに押さえる
かがポイントとなる。
By the way, when miniaturizing bipolar devices to increase their speed, the positional relationship between the emitter and the base becomes extremely important. For example, if the distance between the emitter contact and the base contact is reduced too much, the emitter and the external base will come into contact with each other, which will increase the junction leakage current due to the high impurity concentration at the emitter-base junction.Furthermore, the collector current will increase. depends on the emitter area, so in order to manufacture devices with little variation, the key is how to suppress the variation in the emitter area.

このような観点から上述の工程例を見直してみる。第4
図(E)かられかるように、エミッタ・ベース間隔ある
いはエミッタ面積はポリシリコンの異方性エツチングに
よるサイドウオール・スペーサの工程で決定される。さ
らに、このサイドウオール・スペーサの幅は第4図(D
)の工程のポリシリコン膜厚により決まり、また第4図
(B)、(C)のLD・CO8工程で形成されるSi3
N4膜形状により左右されることがわかる。各膜形成の
制御性の問題からこのような工程ではバラツキの抑止は
難しい。また、複雑な工程であるため高歩留りも期待し
震い。
Let's review the above-mentioned process example from this perspective. Fourth
As can be seen from Figure (E), the emitter-base spacing or emitter area is determined by the sidewall spacer process by anisotropic etching of polysilicon. Furthermore, the width of this sidewall spacer is shown in Figure 4 (D
It is determined by the polysilicon film thickness in the process of ), and the thickness of the Si3 film formed in the LD/CO8 process of FIGS. 4(B) and (C)
It can be seen that it depends on the shape of the N4 membrane. Due to the problem of controllability of each film formation, it is difficult to suppress variations in such a process. Also, since it is a complex process, I was hoping for a high yield.

次に第2例(前述研究会ノートp、41)を示す。Next, a second example (mentioned study group note p, 41) will be shown.

この第5図(a)〜(a)に従来のプロセスフローを示
す。
A conventional process flow is shown in FIGS. 5(a) to 5(a).

第5図(a)は、素子分離形成後、窒素膜及びP+ポリ
シリコンを成長し、ベース電極となる部分を残しポリシ
リコンをエツチング除去する0次にポリシリコンを成長
しポリシリコンの四部を形成した後、窒化膵を成長する
。さらにCVD酸化膜を成長し、異方性エツチングによ
り凹部の内壁に酸化サイドウオールを形成する。
Figure 5(a) shows that after element isolation is formed, a nitrogen film and P+ polysilicon are grown, and the polysilicon is etched away, leaving a portion that will become the base electrode, and then zero-order polysilicon is grown to form four parts of polysilicon. After that, grow a nitrided pancreas. Furthermore, a CVD oxide film is grown, and an oxide sidewall is formed on the inner wall of the recess by anisotropic etching.

第5図(b)は、酸化膜サイドウオールをマスクに窒化
膜をエツチングし、凹部の内壁部にのみ窒化膜を残す、
さらにこの酸化膜サイドウエールを除去した後、内壁部
の窒化膜をマスクにポリシリコンを選択的に酸化する。
In FIG. 5(b), the nitride film is etched using the oxide film sidewall as a mask, leaving the nitride film only on the inner wall of the recess.
Further, after removing this oxide film sidewall, the polysilicon is selectively oxidized using the nitride film on the inner wall portion as a mask.

第5図(c)は、凹部の窒化膜を除去後、酸化膜をマス
クにポリシリコンと窒化膜をエツチングしベースコンタ
クトを開ける。中央の窒化膜に贋われだ部分がエミッタ
領域となる。
In FIG. 5(c), after removing the nitride film in the recess, the polysilicon and nitride film are etched using the oxide film as a mask to open a base contact. The part of the central nitride film that is damaged becomes the emitter region.

第5図(d)は、ポリシリコンサイドウオールを形成し
、ベースコンタクトをとる。中央の窒化膜をマスクにP
+ポリシリコンの表面を酸化し、ベースエミッタポリシ
リコン電極間酸化膜を形成する。
In FIG. 5(d), a polysilicon sidewall is formed and a base contact is established. P using the central nitride film as a mask
+Oxidize the surface of polysilicon to form an oxide film between base-emitter polysilicon electrodes.

酸化の際にポリシリコンからベース開口部を通しシリコ
ン基板にボロンが拡散され、外部ベース層が形成される
During oxidation, boron is diffused from the polysilicon through the base opening into the silicon substrate to form an extrinsic base layer.

第5図(e)は、中央の窒化膜を除去しエミッタコンタ
クト開口部を形成した後、エミッタ電極となるポリシリ
コンを成長し、ボロン及びヒ素をイオン注入する。エミ
ッタ開口部を通しボロン及びヒ素をシリコン基板に拡散
させ、活性ベース層及びエミツタ層を形成する6 エミツタ領域、外部ベース領域、エミッタコンタクト部
、ベースコンタクト部がすべて自己整合的に形成され、
たとえば、1.5−のフォトリソグラフィでは0.6μ
s幅のエミッタが形成されている。
In FIG. 5(e), after removing the central nitride film and forming an emitter contact opening, polysilicon that will become the emitter electrode is grown, and boron and arsenic ions are implanted. Boron and arsenic are diffused into the silicon substrate through the emitter opening to form an active base layer and an emitter layer.6 The emitter region, external base region, emitter contact section, and base contact section are all formed in a self-aligned manner;
For example, in 1.5-photolithography, 0.6μ
An emitter having a width of s is formed.

この例においては第1例における不具合は解決している
ものの、工程が非常に複雑であるという問題点は残され
たままである。
In this example, although the problems in the first example have been resolved, the problem that the process is extremely complicated remains.

(発明が解決しようとする課題) 従来の半導体装置の製造方法はエミッタとベースを自己
整合的に形成するのに煩雑な工程を必要とした。
(Problems to be Solved by the Invention) Conventional semiconductor device manufacturing methods require complicated steps to form an emitter and a base in a self-aligned manner.

本発明はこの問題を鑑みなされたもので、極めて単純な
プロセスにより自己整合的に、しかも同時にエミッタと
ベースを形成することができること、及び高速バイポー
ラ作成上の1つのネックであるペリヘラルトネリング(
周辺トンネル効果)に強い構造を形成することができる
半導体装置の製造方法を提供する事を目的とする。
The present invention was developed in view of this problem, and it is possible to form an emitter and a base simultaneously in a self-aligned manner through an extremely simple process, and also to realize peripheral tunneling, which is one of the bottlenecks in creating high-speed bipolar devices.
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can form a structure that is resistant to (peripheral tunnel effect).

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明の提案する製造方法の要点は以下の通りである。 (Means for solving problems) The main points of the manufacturing method proposed by the present invention are as follows.

単結晶シリコン基板中にボロンやヒ素などの不純物を導
入する工程と、この不純物導入層上に基板表面を清浄に
したのち多結晶シリコン膜又はアモルファスシリコン膜
を2500Å以上堆積する工程と、上記多結晶シリコン
膜又はアモルファスシリコン膜に不純物を導入する工程
と、上記堆積膜の一部に基板開口部を設け、 さらに9
50℃以下の酸化性雰囲気で熱処理をするものである。
A step of introducing impurities such as boron or arsenic into a single crystal silicon substrate, a step of depositing a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film of 2500 Å or more on the impurity introduced layer after cleaning the substrate surface, and a step of introducing impurities into a silicon film or an amorphous silicon film, and providing a substrate opening in a part of the deposited film;
Heat treatment is performed in an oxidizing atmosphere at 50°C or lower.

(作用) 本発明が提案する製造工程は多結晶シリコンあるいはア
モルファスシリコンの特性をたくみに応用することによ
って、自己整合的に、しかも同時にエミッタとベースを
形成しようとするものである。第1図に実験に基づく本
発明の詳細な説明図を示す。
(Function) The manufacturing process proposed by the present invention attempts to form an emitter and a base simultaneously in a self-aligned manner by skillfully applying the characteristics of polycrystalline silicon or amorphous silicon. FIG. 1 shows a detailed explanatory diagram of the present invention based on experiments.

第1図(a)は、(100)単結晶シリコン基板1に、
Xiが3100人になるようにボロンを導入したボロン
層2の上にヒ素をドープした単結晶シリコン3を290
0人程堆人程、その一部を開口4したものである。 こ
れを900℃、 Wet O□雰囲気でアニールしたも
のが第1図(b)である。多結晶シリコン下のボロン拡
ramはほとんど伸びていない一方、OED効果により
、開口部4のXjは6000人程に4っていた。すなわ
ち、多結晶シリコン堆積部3をエミッタ及び真性ベース
、開口部4を外部ベースとすれば外部ベースのみ深く拡
散されることになる。さらに、第1図(c)に示すよう
に、ボロンをイオン注入すると、外部ベースとエミッタ
とのベリヘラルトネリングが押さえられることが図から
みてもわかる。尚1層32は単結晶化した部分である。
FIG. 1(a) shows a (100) single crystal silicon substrate 1,
Single crystal silicon 3 doped with arsenic is placed on the boron layer 2 into which boron is introduced so that Xi is 3100.
A portion of it with an opening 4 has been opened to accommodate approximately 0 people. This is annealed at 900° C. in a Wet O□ atmosphere as shown in FIG. 1(b). While the boron expansion RAM under the polycrystalline silicon has hardly increased, Xj of the opening 4 has decreased to about 6000 due to the OED effect. That is, if the polycrystalline silicon deposited portion 3 is used as an emitter and an intrinsic base, and the opening 4 is used as an extrinsic base, only the extrinsic base will be deeply diffused. Furthermore, as shown in FIG. 1(c), it can be seen from the figure that when boron ions are implanted, veriheral tunneling between the external base and the emitter can be suppressed. Note that the first layer 32 is a single crystallized portion.

酸化性雰囲気中でアニールすると第1図(b)に示すよ
うに多結晶シリコン開口部のみ深く拡散し、多結晶シリ
コン部はほとんど拡散しないが、これは酸化時に発生す
るシリコン格子間原子と多結晶シリコンの結晶粒界が何
らかの相互作用を起こし、多結晶シリコン部では、通常
酸化性雰囲気でア二−ルしたときに見られる酸化増速拡
散の効果(多結晶シリコン開口部)が現れないからであ
ると考えられる。尚、950℃以上の高温下では多結晶
シリコン部の不純物も通常の熱拡散によりかなり再分布
してしまう事が予想され好ましくない。
When annealing in an oxidizing atmosphere, as shown in Figure 1(b), only the polycrystalline silicon openings are deeply diffused, and the polycrystalline silicon parts are hardly diffused, but this is due to silicon interstitial atoms and polycrystalline silicon generated during oxidation. This is because the silicon grain boundaries cause some kind of interaction, and the oxidation-enhanced diffusion effect (polycrystalline silicon openings) that is normally seen when annealing in an oxidizing atmosphere does not appear in polycrystalline silicon parts. It is believed that there is. It should be noted that impurities in the polycrystalline silicon portion are expected to be considerably redistributed due to normal thermal diffusion at a high temperature of 950° C. or higher, which is not preferable.

さらにまた、多結晶シリコンは酸化レートが速いので、
酸化性雰囲気でアニール時に多結晶シリコン側壁部にも
厚い酸化膜が形成される。この酸化膜を残してボロンを
再度イオン注入すると自己整合的に外部ベースが形成さ
れることになる。しかも図から明らかなように、高濃度
エミッタと高濃度外部ベースが直接接触することなく、
ペリヘラルトネリングに対する耐性がすぐれている。
Furthermore, polycrystalline silicon has a fast oxidation rate, so
During annealing in an oxidizing atmosphere, a thick oxide film is also formed on the polycrystalline silicon sidewalls. If this oxide film is left and boron is ion-implanted again, an external base will be formed in a self-aligned manner. Furthermore, as is clear from the figure, there is no direct contact between the high concentration emitter and the high concentration external base.
Excellent resistance to peripheral tunneling.

(実施例) 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。(Example) Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.

第2図(a)に示すようにP型車結晶シリコン基板IO
中に例えばアンチモンを用いてn+埋込層11を形成し
た。これは後にコレクタとなる。また、例えばLOCO
8法により素子分離を行なった。161はこれによって
形成した熱酸化膜である。
As shown in Figure 2(a), a P-type wheel crystal silicon substrate IO
An n+ buried layer 11 was formed therein using antimony, for example. This will later become the collector. Also, for example, LOCO
Element separation was performed using the 8 method. 161 is a thermal oxide film formed thereby.

この上に第2図(b)に示すようにボロン12を例えば
加速電圧LOOkeVでlXl0”/cd程イオン注入
する。この後、基板表面13を充分に清浄し、ヒ素をI
 X 10” / cxl含む多結晶シリコン膜を30
00人程堆積する。さらにこの多結晶シリコンを第2図
(c)に示すようにパターニングしポリエミッタ14を
形成した。尚、このときの多結晶シリコンの粒径を電子
顕微鏡w4Dにより調べたところ200〜800人であ
った。次に950℃、 Wet 02雰囲気でアニール
したところ第2図(d)に示すように酸化・拡散した。
Boron 12 is ion-implanted onto this as shown in FIG.
Polycrystalline silicon film containing 30 x 10”/cxl
Approximately 00 people will accumulate. Further, this polycrystalline silicon was patterned as shown in FIG. 2(c) to form a polyemitter 14. In addition, when the grain size of the polycrystalline silicon at this time was examined using an electron microscope w4D, it was found to be 200 to 800. Next, when annealing was performed at 950° C. in a Wet 02 atmosphere, oxidation and diffusion occurred as shown in FIG. 2(d).

このように、l/at O2雰囲気中でアニールするこ
とにより外部ベース15の形成及びスペーサ酸化膜16
□を同時に形成することができた。 このとき、真性ベ
ース領域17の接合深さxjはほとんど変わらなかった
が、外部ベース領域ではxjは3000A程伸びた。又
、多結晶シリコン上及び側壁の酸化膜厚は450人程で
あったがシリコン基板上(開口部)は300人程度であ
った。 こののち、外部ベースのオーミックを取るため
に第2図(e)に示すようにボロン18を加速電圧20
keVで I X 10” / dイオン注入した。 
このとき多結晶シリコン14上には450人の酸化膜が
成畏しているのでエミッタ部及びその周辺にはボロンは
ほとんど注入されなかった6次に平坦化プロセス及びエ
ッチバック法を用いてエミッタ上部のボロンを若干含ん
でいる部分の酸化シリコン膜をカットした。(第2図(
f))最後にCVD酸化膜堆積しコンタクトホール19
を開孔し配線を行なった。(第2図(g)) このようにして作成した素子の特性を評価してみたとこ
ろ、エミッタ・ベース耐摩はL4Vであった。比較のた
めに同じ加工寸法で従来プロセスを用いて作成した素子
のエミッタ・ベース耐圧は1゜Vであった。また1本発
明の工程による素子の電流利得帯域幅積fTを調べたと
ころ33GHzであり。
In this way, by annealing in l/at O2 atmosphere, the external base 15 is formed and the spacer oxide film 16 is formed.
□ could be formed at the same time. At this time, the junction depth xj of the intrinsic base region 17 remained almost unchanged, but in the external base region, xj increased by about 3000A. The thickness of the oxide film on the polycrystalline silicon and on the side walls was about 450, but on the silicon substrate (opening) it was about 300. After this, in order to remove the ohmic of the external base, boron 18 is applied to the accelerating voltage 20 as shown in Fig. 2(e).
I x 10''/d ions were implanted at keV.
At this time, since a 450-layer oxide film is formed on the polycrystalline silicon 14, the upper part of the emitter is implanted using a 6th order planarization process and an etch-back method in which almost no boron is implanted into the emitter part and its surroundings. The part of the silicon oxide film that contains some boron was cut. (Figure 2 (
f)) Finally, CVD oxide film is deposited to form contact hole 19.
Holes were drilled and wiring was done. (Fig. 2 (g)) When the characteristics of the element thus produced were evaluated, the emitter-base wear resistance was L4V. For comparison, the emitter-base breakdown voltage of a device fabricated using the conventional process with the same processing dimensions was 1°V. Further, when the current gain bandwidth product fT of the device according to the process of the present invention was investigated, it was found to be 33 GHz.

従来の28GHzに比べ良好であった。更にベース・エ
ミッタ順方向電圧(VBllりとベース電流(In)と
の関係を真べたところ、第3図に示すように、従来素子
では特に低注入領域においてIQが増大しておりペリヘ
ラルトネリングが効いていることが示されたが、本工程
により作成した素子では1.の増大はみられなかった。
This was better than the conventional 28 GHz. Furthermore, when we examined the relationship between the base-emitter forward voltage (VBll) and the base current (In), we found that, as shown in Figure 3, in the conventional device, the IQ increases especially in the low injection region, which is due to peripheral tunneling. was shown to be effective, but no increase in 1. was observed in the element fabricated by this process.

尚、本発明の工程による素子作成日数は従来のものの約
半分で済み、工程が単純で作成が容易であるだけでなく
性能9歩留りも良好であることがわかった。
It has been found that the process of the present invention takes about half the number of days required to fabricate the device compared to the conventional process, and the process is simple and easy to fabricate, as well as good performance and yield.

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、素
子分離法や不純物稀酸化法を変えてもよい、また多結晶
シリコンの代わりにアモルファスシリコンを用いてもよ
い。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and the element isolation method and impurity dilute oxidation method may be changed, and amorphous silicon may be used instead of polycrystalline silicon.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

このように本発明では高速バイポーラを製造するにあた
り単純な工程でより性能・歩留りの高い素子を実現する
ことができる。
As described above, in the present invention, when manufacturing a high-speed bipolar device, a device with higher performance and higher yield can be realized through a simple process.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の詳細な説明する工程断面図、第2図は
本発明の詳細な説明する工程断面図、第3図は本発明の
方法と従来の方法とを比較して示す特性図、第4図及び
第5図は従来の例を示す工程断面図である。 1・・・単結晶シリコン基板  2・・・ボロン層3・
・・ヒ素をドープした多結晶シリコン層4・・・開口部
Fig. 1 is a cross-sectional view of the process explaining the present invention in detail, Fig. 2 is a cross-sectional view of the process explaining the present invention in detail, and Fig. 3 is a characteristic diagram comparing the method of the present invention and the conventional method. , FIG. 4, and FIG. 5 are process cross-sectional views showing conventional examples. 1... Single crystal silicon substrate 2... Boron layer 3.
...Arsenic-doped polycrystalline silicon layer 4...opening

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] シリコン半導体単結晶基板に、ドナー又はアクセプタ不
純物を導入し、該半導体表面を清浄にしたのちに、多結
晶シリコン膜、あるいはアモルファスシリコン膜を膜厚
2500Å以上堆積する工程と、該多結晶シリコン膜又
はアモルファスシリコン膜に不純物を導入する工程と、
該堆積膜の一部に基板開口部を設ける工程を具備し、さ
らに上記工程により形成された基板を950℃以下の温
度で酸化性雰囲気で熱処理することを特徴とする半導体
装置の製造方法。
A step of introducing donor or acceptor impurities into a silicon semiconductor single crystal substrate and cleaning the semiconductor surface, and then depositing a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film with a thickness of 2500 Å or more; A step of introducing impurities into the amorphous silicon film,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of providing a substrate opening in a part of the deposited film, and further heat-treating the substrate formed by the above step in an oxidizing atmosphere at a temperature of 950° C. or less.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61259570A (en) * 1985-03-23 1986-11-17 アイテイ−テイ−・インダストリ−ズ・インコ−ポレ−テツド Semiconductor device
JPS63181465A (en) * 1987-01-23 1988-07-26 Fujitsu Ltd Manufacture of bipolar transistor

Patent Citations (2)

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