JPH0350739A - 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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JPH0350739A
JPH0350739A JP18672289A JP18672289A JPH0350739A JP H0350739 A JPH0350739 A JP H0350739A JP 18672289 A JP18672289 A JP 18672289A JP 18672289 A JP18672289 A JP 18672289A JP H0350739 A JPH0350739 A JP H0350739A
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JP
Japan
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insulating film
region
epitaxial layer
type
film
Prior art date
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JP18672289A
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English (en)
Inventor
Masaharu Sato
政春 佐藤
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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の製造方法に関し、特に、高速バイ
ポーラトランジスタの製造方法に関する6 〔従来の技術〕 従来の高速バイポーラトランジスタは第3図に示すよう
な構造を有している。
まず、p型シリコン基板1の表面は所定領域に形成され
たn++埋込みコレクタ層2および素子分離絶縁膜4に
より覆われ、n++埋込みコレクタ層2上には各々所定
領域にn型エピタキシャル層3.素子分離絶縁膜4が形
成され、素子分離絶縁膜4で絶縁分離されたエピタキシ
ャル層3の一方の領域の表面にn+型多結晶シリコン膜
5を形成し、熱拡散することによりn+型コレクタ引き
出し領域6を形成しており、エピタキシャル層3の他方
の領域の表面にはp“型多結晶シリコン膜7を形成する
その後、全面に絶縁膜8を形成し、エミッタ形成予定領
域を含む所定領域の絶縁g!A8.p+型多結晶シリコ
ン膜7を順次除去して開孔部を形成した後、熱処理を行
なうことによりp+型多結晶シリコン膜7からn型エピ
タキシャル層3中にn型不純物を拡散してグラフトベー
ス領域9を形成する。
続いて、開孔部中にイオン注入法によりn型不純物を導
入してベース領域10を形成し、開孔部の側面に側壁絶
縁膜11を形成する。
その後、開孔部上にn +型多結晶シリコン膜からなる
nゝ型エミッタ電極12を形成し、n++エミッタ電極
12からn型不純物をベース領域10中に拡散すること
によりn+型のエミッタ領域13を形成し、アルミニウ
ム電極14を形成することで第3図に示すバイポーラト
ランジスタが完成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来のバイポーラトランジスタは、フォトリソ
グラフィ技術により形成した開孔部の側面に、エミッタ
領域13とグラフトベース領域9を分離する側壁絶縁膜
11を形成しているため、エミッタ領域13はフォトリ
ソグラフィ技術で形成した開孔部寸法より縮小している
。このため側壁絶縁膜11を厚くしてエミッタ領域13
を縮小するにしたがい、グラフトベース領域9とエミッ
タ領域13の間のn型不純物濃度が低く層抵抗の高いベ
ース領域10の部分が長くなるため、ベース抵抗が高く
なるという欠点がある。
例えば、ECLインバーター回路における遅延時間(1
,、+)とベース抵抗(Rbb)の関係は、Rbbの増
加とともにjpdも増大することから、バイポーラトラ
ンジスタの高速化に対してRbbの増加は大きな障害な
なる。
しかし、従来の技術ではグラフトベース領域9とエミッ
タ領域13の間の領域はベース領域10で形成されてい
るため、Rbbを低くするためにベース領域10のn型
不純物濃度を高くするとhFEの低下が起り、好ましく
ない。
従って、側壁絶縁膜11の厚さには限界があり、結果と
してエミッタ領域13の縮小も制限されるという欠点が
ある。
〔課題を解決するための手段〕
以上説明した従来の問題点を解決するための手段として
本発明は、 シリコン基板上にあるn型のエピタキシャル層上の所定
位置に形成されたρ“型の多結晶シリコン膜からエピタ
キシャル層に不純物を導入してp+型ダグラフトベース
領域なるベース引き出し領域を形成し、クラフトベース
領域に囲まれた領域にベース領域、エミッタ領域を形成
して成るバイポーラトランジスタの製造方法において、
p1型多結晶シリコン膜および第1の絶縁膜を形成する
工程、 エミッタ形成予定領域上の第1の絶縁膜 p +型多結
晶シリコン膜を順次除去し、開孔部を形成する工程、 開孔部の側面に耐酸化性の第1の側壁絶縁膜を形成する
工程、 開孔部に露呈したエピタキシャル層を酸化して第2の絶
縁膜を形成し、同時にp+型多結晶シリコン膜からp型
不純物をエピタキシャル層に導入して高濃度のベース引
き出し領域であるところのp+型ダグラフトベース領域
形成する工程、第1の側壁絶縁膜を除去し、露呈したエ
ピタキシャル層にn型の不純物を導入して中濃度のベー
ス引き出し領域であるところのベース接続領域を形成す
る工程、 第2の絶縁膜を除去し、露呈したエピタキシャル層にp
型の不純物を導入して低濃度のp型ベース領域を形成す
る工程、 開孔部の側面に、膜厚が第1の側壁絶縁膜より厚い第2
の側壁絶縁膜を形成する工程、第2の側壁絶縁膜に囲ま
れた開孔部のベース領域にn型の不純物を導入してn+
+エミッタ領域を形成する工程、 を有している。
〔実施例〕
次に本発明について図面を讐照して説明する。
第1図(a)〜(f)は本発明の第1の実施個分示す工
程順断面図である。
まず、第1図(a>に示すように、p型シリコン基板1
の表面は所定領域に形成されたn++埋込みコレクタ層
2および素子分離絶縁[4により覆われ、n++埋込み
コレクタ層2上には各々所定領域にn型エピタキシャル
層3.素子分離絶縁膜4が形成され、素子分離絶縁膜4
で絶縁分離されたエピタキシャル層3の一方の領域の表
面に0+型多結晶シリコン膜5を形成し、熱拡散するこ
とによりn+型コレクタ引き出し領域6を形成しており
、エピタキシャル層3の他方の領域の表面にはp4型多
結晶シリコン膜7を形成する。
次に、第1図(b)に示すように、全面に第1の酸fヒ
膜8aを形成し、フォトリソグラフィ技術を用いてエミ
ッタ形成予定領域上の第1の酸化膜8a、p+型多結晶
シリコン膜7を異方性エツチングにより順次除去し、エ
ミッタ開孔部15を形成する。
次に、第1図(c)に示すように、全面にシリコン窒化
膜のような耐酸化性絶縁膜を1000〜2000人形成
し、異方性エツチングによるエッチパックにより、エミ
ッタ開孔部15の側面にのみ第1の側壁絶縁膜11aを
形成する。その後、露呈しているn型エピタキシャル層
3の表面を酸化して第2の絶縁膜8bを500〜100
0人形成し、同時にp+型多結晶シリコン膜7がらp型
不純物をn型エピタキシャル層3に拡散し、高濃度のベ
ース引き出し領域であるところのp+型のグラフトベー
ス領域9を形成する。
次に、第1図(d)に示すように、第1の側壁絶縁膜1
1aを除去し、第1の側壁絶縁膜11aに接していたn
型エピタキシャル層3を露呈し、20keV程度の低エ
ネルギーでのイオン注入により中濃度のp型不純物を導
入して中濃度のベース引き出し領域であるところのp型
のベース接続領域16を形成する。
次に、第1図(e)に示すように、第2の絶縁膜8bを
除去し、露呈したn型エピタキシャル層3の表面に10
〜20keV程度の低エネルギーでのイオン注入により
低濃度のp型不純物を導入してp型のベース領域10を
形成する。その後、全面に第1の側壁絶縁膜11aより
厚い絶縁膜(1500〜3000人程度)を形成鹿島異
方性エツチングによるエッチバックにより、エミッタ開
孔部15の側面にのみ第2の側壁絶縁膜11bを形成す
る。
次に、エミッタ開孔部15上にn+型多結晶シリコン膜
からなるn++エミッタ電極12を形成し、n++エミ
ッタ電極12からn型不純糎をベース領域10中に拡散
することによりn1型のエミッタ領域13を形成し、ア
ルミニウム電極14を形成することで、第1図(f)に
示すバイポーラトランジスタが完成する。
第2図は本発明の第2の実施例を示す断面図である。
まず、p型シリコン基板1の表面は所定領域に形成され
たn++埋込みコレクタ層2および素子分離絶縁膜4に
より覆われ、n++埋込みコレクタ層2上には各々所定
領域にn型エピタキシャル層3.素子分離絶縁膜4が形
成され、素子分離絶縁@4で絶縁分離されたエピタキシ
ャル層3の−方の領域の表面にn+型多結晶シリコン膜
5を形成し、熱拡散することによりn+型コレクタ引き
出し領域6を形成しており、エピタキシャル層3の他方
の領域の表面にはp1型多結晶シリコン膜7を形成する
次に、全面に第1の酸化膜8aを形成し、フォトリング
ラフィ技術を用いてエミッタ形成予定領域上の第1の酸
化膜8a、p+型多結晶シリコン膜7を異方性エツチン
グにより順次除去し、エミッタ開孔部を形成する。
次に、全面にシリコン窒化膜のような耐酸化性絶縁膜を
1000〜2000人形成し、異方性エツチングによる
工・ソチバックにより、エミッタ開孔部の側面にのみ第
1の側壁絶縁膜を形成する。
その後、露呈しているn型エピタキシャル層3の表面を
酸化して第2の絶縁膜を500〜1000人形成し、同
時にp′″型多結晶シリコン膜7からn型不純物をn型
エピタキシャル層3に拡散し、高濃度のベース引き出し
領域であるところのp+型のグラフトベース領域9を形
成する。
次に、第1の側壁絶縁膜11aを除去し、第1の側壁絶
縁膜に接していたn型エピタキシャル層3を露呈し、2
0keV程度の低エネルギーでのイオン注入により中濃
度のn型不純物を導入し、中濃度のベース引き出し領域
であるところのp型のベース接続領域16を形成する。
その後、エミッタ開孔部内に露呈したp+型多結晶シリ
コン膜7の側面およびベース接続領域16上に、5選択
的に高融点シリサイドであるところのTiシリサイド1
7を形成する。
次に、第2の絶縁膜8bを除去し、露呈したn型エピタ
キシャル層3の表面に10〜20 k e V程度の低
エネルギーでのイオン注入により低濃度のn型不純物を
導入してp型のベース領域10を形成する。その後、全
面に第1の側壁絶縁膜11aより厚い絶縁膜(1500
〜3000人程度)を形成し鹿島方性エツチングによる
エッチバックにより、エミ・ツタ開孔部15の側面にの
み第2の側壁絶縁膜11bを形成する。
次に、エミッタ開孔部15上にn+型型詰結晶シリコン
膜らなるn4型エミツタ電極12を形成し、n++エミ
ッタ電極12からn型不純物をベース領域10中に拡散
することによりn+型のエミッタ領域13を形成し、ア
ルミニウム電極14を形成することで、第2図に示すバ
イポーラトランジスタが完成する。
本実施例では、ベース接続領域上に低抵抗の金属シリサ
イドが形成されるため、ベース抵抗はさらに低くなる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、高濃度のグラフトベース
領域とエミッタ領域との間に中濃度のベース接続領域を
設けることにより、クラフトベース領域とエミッタ領域
とを分離する側壁絶縁膜の膜厚を厚くして、エミッタ寸
法をフォトリソグラフィ技術で開孔したエミッタ開孔部
より縮小することが可能となり、同時に、hFEを低下
させることなくベース抵抗(Rbb)を従来に比べ低く
することが出来ることから、バイポーラトランジスタの
高速化に効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(f)は本発明の第1の実施例を示す工
程順断面図、第2図は第2の実施例を示す断面図、第3
図は従来例を示す断面図である。 1・・・p型シリコン基板、2・・・n++埋込みコレ
クタ層、3・・・n型エピタキシャル層、4・・・絶縁
分離膜、5・・・n+型型詰結晶シリコン膜6・・・n
+型コレクタ引き出し領域、7・・・p+型多結晶シリ
コン膜、8・・・絶縁膜、8a・・・第1の絶縁膜、8
b・・・第2の絶縁膜、9・・・グラフトベース領域、
10・・・ベース領域、11・・・側壁絶縁膜、11.
 a・・・第1の側壁絶縁膜、llb・・・第2の側壁
絶縁膜、12・・・n′″型エミッタ電極、13・・・
エミッタ領域、14・・・アルミニウム電極、15・・
・エミッタ開孔部、16・・・ベース接続領域、17・
・・T Lシリサイド層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 シリコン基板上にある一導電型のエピタキシャル層上の
    所定位置に形成された逆導電型の多結晶シリコン膜から
    前記エピタキシャル層に不純物を導入してベース引き出
    し領域を形成し、前記ベース引き出し領域に囲まれた領
    域にベース領域、エミッタ領域を形成して成るバイポー
    ラトランジスタの製造方法において、 前記一導電型のエピタキシャル層上の所定位置に、前記
    逆導電型の多結晶シリコン膜および第1の絶縁膜を形成
    する工程、 エミッタ形成予定領域上の前記第1の絶縁膜、前記多結
    晶シリコン膜を順次除去し、開孔部を形成する工程、 前記開孔部の側面に耐酸化性の第1の側壁絶縁膜を形成
    する工程、 前記開孔部に露呈した前記エピタキシャル層を酸化して
    第2の絶縁膜を形成し、同時に前記逆導電型の多結晶シ
    リコン膜から逆導電型不純物を前記エピタキシャル層に
    導入して高濃度のベース引き出し領域を形成する工程、 前記第1の側壁絶縁膜を除去し、露呈した前記エピタキ
    シャル層に逆導電型の不純物を導入して中濃度のベース
    引き出し領域を形成する工程、前記第2の絶縁膜を除去
    し、露呈した前記エピタキシャル層に逆導電型の不純物
    を導入して低濃度のベース領域を形成する工程、 前記開孔部の側面に、膜厚が前記第1の側壁絶縁膜より
    厚い第2の側壁絶縁膜を形成する工程、前記第2の側壁
    絶縁膜に囲まれた開孔部の前記ベース領域に一導電型の
    不純物を導入してエミッタ領域を形成する工程、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP18672289A 1989-07-18 1989-07-18 半導体装置の製造方法 Pending JPH0350739A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5488345A (en) * 1993-07-02 1996-01-30 Yazaki Corporation Disconnection mechanism for a dark current fuse
US5632654A (en) * 1995-01-20 1997-05-27 Yazaki Corporation Fuse connection structure

Cited By (4)

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