JPH04361533A - Manufacture of semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Manufacture of semiconductor integrated circuit device

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JPH04361533A
JPH04361533A JP13743491A JP13743491A JPH04361533A JP H04361533 A JPH04361533 A JP H04361533A JP 13743491 A JP13743491 A JP 13743491A JP 13743491 A JP13743491 A JP 13743491A JP H04361533 A JPH04361533 A JP H04361533A
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JP
Japan
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layer
silicon film
film
amorphous silicon
polycrystalline silicon
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JP13743491A
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Inventor
Kenji Yoshiyama
健司 吉山
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To restrain the recombination current during the actuation time of a transistor by a method wherein a base layer is formed on an exposed silicon surface and then the first layer amorphous silicon film is transformed into the first layer polycrystal silicon film. CONSTITUTION:An N<+> type collector wall layer 7 is formed and then a CVD film 20 on the region to be a P<+> type true layer and a P<+> type outer base layer respectively and selectively formed in the later steps is partially and selectively etched away to form the first layer amorphous silicon film 24 for leading-out base electrode on the whole surface. Next, after specifically patterning said film 24, the second interlayer insulating film 10 is formed on said film 24 at the temperature whereat the first amorphous silicon film 24 is not transformed into polycrystal silicon. Through these procedures, the ruggedness on the surface of the amorphous silicon film 24 can be made less conspicuous than that on the polycrystal silicon film.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、半導体集積回路装置
の製造方法に関し、さらに詳しくは、特に高集積化,高
速動作を可能とする2層多結晶シリコン構造のバイポー
ラ型半導体集積回路装置の製造方法の改良に係るもので
ある。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and more particularly, to a method for manufacturing a bipolar semiconductor integrated circuit device having a two-layer polycrystalline silicon structure that enables high integration and high-speed operation. This relates to improvement of the method.

【0002】0002

【従来の技術】従来から、例えば、2層多結晶シリコン
構造のバイポーラ型半導体集積回路装置においては、ベ
ース電極引き出し用の多結晶シリコン層と、エミッタ電
極引き出し用の多結晶シリコン層とを各別に堆積させる
ことによって、動作速度への影響の大きいバイポーラ型
トランジスタのベース・コレクタ間の接合容量を低減さ
せるようにしている。
Conventionally, for example, in a bipolar semiconductor integrated circuit device having a two-layer polycrystalline silicon structure, a polycrystalline silicon layer for leading out a base electrode and a polycrystalline silicon layer for leading out an emitter electrode have been formed separately. By depositing it, the junction capacitance between the base and collector of a bipolar transistor, which has a large effect on the operating speed, is reduced.

【0003】こゝで、従来例によるこの種の2層多結晶
シリコン構造のバイポーラ型半導体集積回路装置の製造
方法の主要な工程を図10ないし図20に順次模式的に
示してある。
The main steps of a conventional method for manufacturing a bipolar semiconductor integrated circuit device having a two-layer polycrystalline silicon structure are sequentially schematically shown in FIGS. 10 to 20.

【0004】最初に、この2層多結晶シリコン構造のバ
イポーラ型半導体集積回路装置の構成について述べる。
First, the structure of this bipolar semiconductor integrated circuit device having a two-layer polycrystalline silicon structure will be described.

【0005】すなわち、これらの図10ないし図20に
示す装置構成において、符号1はP−型の半導体基板で
あり、2,および3は当該半導体基板1上に順次に積層
されたN+型の埋め込み層,およびN−型のエピタキシ
ャル層である。4は前記半導体基板1内に形成されたP
+型のチャネルカット層、5は前記エピタキシャル層3
,埋め込み層2,および半導体基板1の表層部を通して
チャネルカット層4に達するように形成された素子間分
離のための分離絶縁層である。6は前記エピタキシャル
層3上に選択的に形成された第1の層間絶縁膜である。
That is, in the device configurations shown in FIGS. 10 to 20, reference numeral 1 is a P- type semiconductor substrate, and 2 and 3 are N+ type buried semiconductor substrates sequentially laminated on the semiconductor substrate 1. and an N-type epitaxial layer. 4 is P formed in the semiconductor substrate 1.
+ type channel cut layer, 5 is the epitaxial layer 3
, the buried layer 2, and the isolation insulating layer for element isolation formed to reach the channel cut layer 4 through the surface layer of the semiconductor substrate 1. Reference numeral 6 denotes a first interlayer insulating film selectively formed on the epitaxial layer 3.

【0006】また、7は前記エピタキシャル層3内に選
択的に形成されたN+型のコレクタウォール層であり、
8aは同様にエピタキシャル層3内に選択的に形成され
たP+型の真性ベース層、8bは当該真性ベース層8a
を挟んで選択的に形成されたP+型の外部ベース層を示
し、9は前記真性ベース層8a上に選択的に形成された
N+型のエミッタ層である。10は第2の層間絶縁膜で
ある。
Further, 7 is an N+ type collector wall layer selectively formed in the epitaxial layer 3,
Similarly, 8a is a P+ type intrinsic base layer selectively formed in the epitaxial layer 3, and 8b is the intrinsic base layer 8a.
9 is a P+ type external base layer selectively formed on both sides, and 9 is an N+ type emitter layer selectively formed on the intrinsic base layer 8a. 10 is a second interlayer insulating film.

【0007】さらに、11bは P型の第1層多結晶シ
リコン膜、12bは N型の第2層多結晶シリコン膜で
あり、13はシリサイド膜、14は第3の層間絶縁膜で
ある。15はアルミ配線、16はバリアメタル層を示し
、17,18,および19はこれらの各アルミ配線15
とバリアメタル層16とからなるベース電極,エミッタ
電極,およびコレクタ電極である。20は第1のCVD
酸化膜、21aないし21eはパターニングされたそれ
ぞれにレジスト膜、22a,22bはそれぞれに第1,
第2の各熱酸化膜、23a,23bはそれぞれに第2,
第3の各CVD酸化膜である。
Further, 11b is a P-type first layer polycrystalline silicon film, 12b is an N-type second layer polycrystalline silicon film, 13 is a silicide film, and 14 is a third interlayer insulating film. 15 is an aluminum wiring, 16 is a barrier metal layer, and 17, 18, and 19 are each of these aluminum wirings 15.
and a barrier metal layer 16. 20 is the first CVD
The oxide films 21a to 21e are patterned resist films, and the oxide films 22a and 22b are the first and second patterned resist films, respectively.
The second thermal oxide films 23a and 23b are respectively
These are the third CVD oxide films.

【0008】続いて、前記構成による従来例での2層多
結晶シリコン構造のバイポーラ型半導体集積回路装置の
製造フローについて述べる。
Next, a manufacturing flow of a conventional bipolar semiconductor integrated circuit device having a two-layer polycrystalline silicon structure having the above configuration will be described.

【0009】まず、P−型の半導体基板1上にあって、
N+型の埋め込み層2を形成し、かつその上にN−型の
エピタキシャル層3を成長させ、ついで、これらのエピ
タキシャル層3,埋め込み層2,および半導体基板1の
表層部を通して選択的にトレンチ溝を掘り込んだ後、当
該トレンチ溝底部の半導体基板1内にP+型のチャネル
カット層4を形成させ、かつ当該トレンチ溝内を素子間
分離のための分離絶縁層5によって埋め込む。続いて、
前記エピタキシャル層3の全面に対して第1の層間絶縁
膜6を形成した上で、写真製版法により形成されて、所
期通りにパターニングされたレジスト膜21aをマスク
に用い、当該第1の層間絶縁膜6を選択的にエッチング
除去することにより、後工程でそれぞれ選択的に形成さ
れるN+型のコレクタウォール層7と、P+型の真性ベ
ース層8a,およびP+型の外部ベース層8bと、N+
型のエミッタ層9とに対応する各該当部分を開口させる
(図10参照)。
First, on a P-type semiconductor substrate 1,
An N+ type buried layer 2 is formed and an N− type epitaxial layer 3 is grown thereon, and then trench grooves are selectively formed through the epitaxial layer 3, the buried layer 2, and the surface layer of the semiconductor substrate 1. After digging, a P+ type channel cut layer 4 is formed in the semiconductor substrate 1 at the bottom of the trench, and the inside of the trench is filled with an isolation insulating layer 5 for isolation between elements. continue,
After forming a first interlayer insulating film 6 on the entire surface of the epitaxial layer 3, using a resist film 21a formed by photolithography and patterned as desired as a mask, the first interlayer insulating film 6 is formed on the entire surface of the epitaxial layer 3. By selectively etching and removing the insulating film 6, an N+ type collector wall layer 7, a P+ type intrinsic base layer 8a, and a P+ type external base layer 8b are formed selectively in a later step. N+
Each corresponding portion corresponding to the emitter layer 9 of the mold is opened (see FIG. 10).

【0010】また、前記マスクに用いたレジスト膜21
aの除去後、前記第1の層間絶縁膜6を含むエピタキシ
ャル層3の全面に対して第1のCVD酸化膜20を形成
させると共に、再度,写真製版法によるパターニングさ
れたレジスト膜21bをマスクにして、 N型の不純物
,こゝでは、リンを高濃度にイオン注入する(図11参
照)。
[0010] Also, the resist film 21 used for the mask
After removing a, a first CVD oxide film 20 is formed on the entire surface of the epitaxial layer 3 including the first interlayer insulating film 6, and again using a resist film 21b patterned by photolithography as a mask. Then, an N-type impurity, in this case phosphorus, is ion-implanted at a high concentration (see FIG. 11).

【0011】ついで、前記再度のレジスト膜21bの除
去後、熱処理を行なってN+型のコレクタウォール層7
を形成し、かつ後工程でそれぞれ選択的に形成されるP
+型の真性ベース層8a,およびP+型の外部ベース層
8bとなる該当領域上の前記第1のCVD酸化膜20を
部分的かつ選択的にエッチング開口させた上で、CVD
法により、その全面に対し、後工程において P型とさ
れる第1層多結晶シリコン膜11bを、例えば、約20
00オングストローム程度の厚さに形成し、かつこれを
所期通りにパターニングさせ、さらに、CVD法により
、その全面に対して第2の層間絶縁膜10を形成させる
(図12参照)。
Next, after removing the resist film 21b again, heat treatment is performed to form the N+ type collector wall layer 7.
and P that is selectively formed in the subsequent process.
After partially and selectively etching the first CVD oxide film 20 on the corresponding regions which will become the + type intrinsic base layer 8a and the P+ type external base layer 8b, CVD is performed.
By using a method, a first layer polycrystalline silicon film 11b, which will be made P-type in a later process, is applied to the entire surface in a thickness of, for example, about 20%
The second interlayer insulating film 10 is formed on the entire surface by the CVD method (see FIG. 12).

【0012】また、前記ベース,エミッタの各領域をそ
れぞれに形成させるために、再度,写真製版法によるパ
ターニングされたレジスト膜21cをマスクにして、前
記第2の層間絶縁膜10,および第1層多結晶シリコン
膜11bの各該当部分を、前記エピタキシャル層3面が
露出されるまで選択的に異方性エッチングして除去する
(図13参照)。
Furthermore, in order to form each of the base and emitter regions, the second interlayer insulating film 10 and the first layer are again formed using the resist film 21c patterned by photolithography as a mask. Each corresponding portion of the polycrystalline silicon film 11b is removed by selective anisotropic etching until the surface of the epitaxial layer 3 is exposed (see FIG. 13).

【0013】そして、前記エピタキシャル層3の露出面
に第1の熱酸化膜22aを形成した後、P+型の真性ベ
ース層8aを形成させるために、 P型の不純物,こゝ
では、ボロンを高濃度にイオン注入する(図14参照)
After forming the first thermal oxide film 22a on the exposed surface of the epitaxial layer 3, a P-type impurity, in this case boron, is added to a high concentration in order to form a P+ type intrinsic base layer 8a. Ion implantation to high concentration (see Figure 14)
.

【0014】続いて、熱処理を行なってP+型の真性ベ
ース層8aを形成させた後、再度,写真製版法によるパ
ターニングされたレジスト膜21dをマスクにして、前
記第2の層間絶縁膜10,および第1のCVD酸化膜2
0の各該当部分を、前記N+型のコレクタウォール層7
面が露出されるまで選択的に異方性エッチングして除去
する(図15参照)。
Subsequently, after heat treatment is performed to form a P+ type intrinsic base layer 8a, the second interlayer insulating film 10 and First CVD oxide film 2
0 to the N+ type collector wall layer 7.
Selective anisotropic etching is performed until the surface is exposed (see FIG. 15).

【0015】さらに、前記再度のレジスト膜21dの除
去後、第2のCVD酸化膜23aを形成させる(図16
参照)。
Furthermore, after the resist film 21d is removed again, a second CVD oxide film 23a is formed (FIG. 16).
reference).

【0016】その後、前記第2のCVD酸化膜23aを
前記N+型のコレクタウォール層7,およびP+型の真
性ベース層8aがそれぞれに露出されるまで異方性エッ
チングすることにより、コレクタコンタクト開口部の側
壁にあっては、額縁状の酸化膜,いわゆるサイドウォー
ル酸化膜23bを、エミッタ開口部の側壁にあっても、
同様にサイドウォール酸化膜22b,23bをそれぞれ
に形成させた上で、CVD法により、その全面に対して
、引き続きN型とされる第2層多結晶シリコン膜12b
を、例えば、約3000オングストローム程度の厚さに
形成し、かつその全面に対して N型の不純物,こゝで
は、砒素を高濃度にイオン注入する(図17参照)。
Thereafter, the second CVD oxide film 23a is anisotropically etched until the N+ type collector wall layer 7 and the P+ type intrinsic base layer 8a are exposed, thereby forming a collector contact opening. On the side wall of the emitter opening, a frame-shaped oxide film, the so-called side wall oxide film 23b, is formed on the side wall of the emitter opening.
After forming sidewall oxide films 22b and 23b in the same manner, a second layer polycrystalline silicon film 12b, which is made to be N-type, is formed on the entire surface by CVD.
A film is formed to a thickness of, for example, about 3000 angstroms, and an N-type impurity, in this case arsenic, is ion-implanted at a high concentration into the entire surface (see FIG. 17).

【0017】また、再度,写真製版法によるパターニン
グされたレジスト膜21eをマスクにして、前記第2層
多結晶シリコン膜12bの該当部分を異方性エッチング
によりパターニング成形すると共に、同一のマスクで、
前記第1層多結晶シリコン膜11bが露出されるまで異
方性エッチングした後、その全面に対して P型の不純
物,こゝでは、ボロンを高濃度にイオン注入する(図1
8参照)。
[0017] Again, using the resist film 21e patterned by photolithography as a mask, the corresponding portion of the second layer polycrystalline silicon film 12b is patterned and formed by anisotropic etching, and with the same mask,
After performing anisotropic etching until the first layer polycrystalline silicon film 11b is exposed, a P-type impurity, in this case boron, is ion-implanted into the entire surface at a high concentration (see FIG. 1).
8).

【0018】さらに、前記マスクに用いたレジスト膜2
1eの除去後、熱処理を行なって外部ベース層8b,お
よびエミッタ層9をそれぞれに形成させ、かつ第1層,
第2層の各多結晶シリコン膜11b,12bの露出部上
にあって、例えば、TiSi2 などのシリサイド膜1
3を選択的に形成する(図19参照)。
Furthermore, the resist film 2 used for the mask
After removing layer 1e, heat treatment is performed to form an external base layer 8b and an emitter layer 9, respectively, and the first layer,
For example, a silicide film 1 such as TiSi2 is formed on the exposed portion of each polycrystalline silicon film 11b, 12b of the second layer.
3 (see FIG. 19).

【0019】その後、CVD法により、これらの全面に
第3の層間絶縁膜14を形成すると共に、図示省略した
レジストパターンのマスクでドライエッチングして、そ
れぞれの該当部分にコンタクト孔を選択的に開口させ、
かつ対応各部におけるそれぞれのバリアメタル層16,
アルミ配線15の形成によって、ベース電極17,エミ
ッタ電極18,およびコレクタ電極19をそれぞれに形
成するのである(図20参照)。
Thereafter, a third interlayer insulating film 14 is formed on the entire surface of these layers by CVD, and contact holes are selectively opened in each corresponding portion by dry etching using a resist pattern mask (not shown). let me,
and each barrier metal layer 16 in each corresponding part,
By forming the aluminum wiring 15, a base electrode 17, an emitter electrode 18, and a collector electrode 19 are formed respectively (see FIG. 20).

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各工程を経て製造される従来の2層多結晶シリコン構造
のバイポーラ型半導体集積回路装置の構成においては、
ベース電極,およびエミッタ電極の各引き出しのために
それぞれ多結晶シリコン膜を用いており、かつこの従来
の場合には、ベース電極引き出し用の第1層目の多結晶
シリコン膜をCVD法によって形成させた後、当該多結
晶シリコン膜の該当部分をエッチング開口して、エミッ
タ層の形成部に対応するシリコン面を露出させておき、
この露出されたシリコン面にエミッタ層を形成させると
共に、当該エミッタ層のシリコン表面部にエミッタ電極
引き出し用の第2層目の多結晶シリコン膜をCVD法に
よって形成させている。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the configuration of a conventional bipolar semiconductor integrated circuit device having a two-layer polycrystalline silicon structure manufactured through the above-mentioned steps,
Polycrystalline silicon films are used to draw out the base electrode and emitter electrode, and in this conventional case, the first layer of polycrystalline silicon film for drawing out the base electrode is formed by CVD. After that, the corresponding portion of the polycrystalline silicon film is opened by etching to expose the silicon surface corresponding to the portion where the emitter layer will be formed.
An emitter layer is formed on this exposed silicon surface, and a second layer of polycrystalline silicon film for drawing out the emitter electrode is formed on the silicon surface portion of the emitter layer by CVD.

【0021】従って、こゝでの多結晶シリコン膜のエッ
チングに際しては、一般にCVD法による多結晶シリコ
ン膜の表面が凹凸であって、しかも、当該多結晶シリコ
ン膜中におけるグレインの界面に沿ってエッチングレー
トが速くなるので、エミッタ層の形成部での露出される
シリコン表面が凹凸形状になり易く、このためにトラン
ジスタの動作時に、当該凹凸面にされているシリコン面
で再結合電流を生ずることになるという問題点があった
Therefore, when etching the polycrystalline silicon film here, the surface of the polycrystalline silicon film formed by the CVD method is generally uneven, and moreover, etching is performed along the grain interfaces in the polycrystalline silicon film. As the rate increases, the exposed silicon surface in the area where the emitter layer is formed tends to have an uneven shape, which causes recombination current to occur on the uneven silicon surface during transistor operation. There was a problem with that.

【0022】一方,こゝでの多結晶シリコン膜について
は、クラスタの成長で結晶粒を形成して生成されるが、
この場合、当該多結晶シリコン膜では、クラスタが多い
ために、その結晶粒が小さくかつグレインの界面が多い
ことが知られており、グレインの界面が結晶粒自体に比
較して導電性に欠けることから、結果的に、多結晶シリ
コンは、単体シリコンに比較するとき、その導電性が悪
くなるもので、これをエミッタ電極の引き出しに用いる
と、エミッタ抵抗が高くなるという問題点もあった。
On the other hand, the polycrystalline silicon film here is produced by forming crystal grains through the growth of clusters.
In this case, it is known that the polycrystalline silicon film has many clusters, so its crystal grains are small and there are many grain interfaces, and the grain interfaces lack conductivity compared to the crystal grains themselves. As a result, polycrystalline silicon has poor conductivity when compared to single silicon, and when polycrystalline silicon is used to lead out the emitter electrode, there is a problem in that the emitter resistance becomes high.

【0023】この発明は、このような従来の問題点を解
消するためになされたもので、その目的とするところは
、エミッタ層のシリコン表面部での凹凸形状の発生を可
及的に阻止して、トランジスタの動作時における再結合
電流を抑制し、また、エミッタ電極の引き出し部でのエ
ミッタ抵抗を低減化し得るようにした,この種の半導体
集積回路装置の製造方法,こゝでは、2層多結晶シリコ
ン構造のバイポーラ型半導体集積回路装置の製造方法を
提供することである。
The present invention was made to solve these conventional problems, and its purpose is to prevent as much as possible the occurrence of unevenness on the silicon surface of the emitter layer. This is a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of this type, which suppresses recombination current during transistor operation and reduces emitter resistance at the lead-out portion of the emitter electrode. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a bipolar semiconductor integrated circuit device having a polycrystalline silicon structure.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の第1の発明に係る半導体集積回路装置の
製造方法は、半導体基板上に、2層多結晶シリコン構造
のバイポーラ型トランジスタを構成してなる半導体集積
回路装置において、前記2層多結晶シリコン構造の第1
層目に対応するベース電極引き出し用の第1層アモルフ
ァスシリコン膜をCVD法によって形成する工程と、前
記第1層アモルファスシリコン膜上に、当該第1層アモ
ルファスシリコン膜が多結晶シリコン膜に変態されない
温度で、層間絶縁膜をCVD法によって形成する工程と
、前記層間絶縁膜,および第1層アモルファスシリコン
膜でのエミッタ層の電極引き出し面となる該当部分を、
シリコン面が露出されるまで選択的に開口させる工程と
、前記露出されたシリコン面上に、ベース層,エミッタ
層を順次に形成させ、かつ前記第1層アモルファスシリ
コン膜を第1層多結晶シリコン膜に変態させる工程とを
、少なくとも含むことを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the first aspect of the present invention includes a bipolar transistor having a two-layer polycrystalline silicon structure on a semiconductor substrate. In the semiconductor integrated circuit device comprising: a first layer of the two-layer polycrystalline silicon structure;
A step of forming a first layer amorphous silicon film for base electrode extraction corresponding to the layer by CVD method, and a step of forming a first layer amorphous silicon film on the first layer amorphous silicon film so that the first layer amorphous silicon film is not transformed into a polycrystalline silicon film. a step of forming an interlayer insulating film by a CVD method at a high temperature;
selectively opening the silicon surface until it is exposed; forming a base layer and an emitter layer in sequence on the exposed silicon surface; and converting the first layer amorphous silicon film into a first layer polycrystalline silicon The method is characterized in that it includes at least a step of transforming into a film.

【0025】また、この発明の第2の発明に係る半導体
集積回路装置の製造方法は、半導体基板上に、2層多結
晶シリコン構造のバイポーラ型トランジスタを構成して
なる半導体集積回路装置において、エミッタ層の電極引
き出し面となる露出されたシリコン面上に、前記2層多
結晶シリコン構造の第2層目に対応するエミッタ電極引
き出し用の第2層アモルファスシリコン膜を、当該第2
層アモルファスシリコン膜が第2層多結晶シリコン膜に
変態されない温度で、CVD法によって形成する工程と
、前記第2層アモルファスシリコン膜に対して、所要の
導電型の不純物を注入する工程と、前記不純物を注入さ
せた第2層アモルファスシリコン膜を通して、前記シリ
コン面内にエミッタ層を形成させ、かつ当該第2層アモ
ルファスシリコン膜を第2層多結晶シリコン膜に変態さ
せる工程とを、少なくとも含むことを特徴とするもので
ある。
Further, a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to a second aspect of the present invention is a semiconductor integrated circuit device comprising a bipolar transistor having a two-layer polycrystalline silicon structure on a semiconductor substrate. A second layer amorphous silicon film for drawing out the emitter electrode corresponding to the second layer of the two-layer polycrystalline silicon structure is placed on the exposed silicon surface which becomes the electrode drawing surface of the layer.
a step of forming an amorphous silicon film by a CVD method at a temperature at which the second layer amorphous silicon film is not transformed into a second layer polycrystalline silicon film; a step of implanting impurities of a desired conductivity type into the second layer amorphous silicon film; Forming an emitter layer in the silicon plane through a second layer amorphous silicon film into which impurities have been implanted, and transforming the second layer amorphous silicon film into a second layer polycrystalline silicon film. It is characterized by:

【0026】[0026]

【作用】従って、この発明の第1の発明を適用した半導
体集積回路装置の製造方法においては、ベース電極引き
出し用の第1層アモルファスシリコン膜をCVD法によ
って形成すると共に、この第1層アモルファスシリコン
膜上に、これが多結晶シリコン膜に変態されない温度で
、層間絶縁膜をCVD法によって形成し、これらの層間
絶縁膜,および第1層アモルファスシリコン膜のエミッ
タ層の電極引き出し面となる該当部分を、シリコン面が
露出されるまで選択的に開口させた後、露出されたシリ
コン面上にベース層を形成させ、かつ第1層アモルファ
スシリコン膜を第1層多結晶シリコン膜に変態させるよ
うにしているために、エミッタ層を形成させるシリコン
表面での凹凸形状の発生を阻止して、トランジスタの動
作時における再結合電流を効果的に抑制し得る。
[Operation] Therefore, in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device to which the first aspect of the present invention is applied, the first layer amorphous silicon film for drawing out the base electrode is formed by the CVD method, and the first layer amorphous silicon film is An interlayer insulating film is formed on the film by CVD at a temperature at which it will not be transformed into a polycrystalline silicon film, and the corresponding portion of the interlayer insulating film and the emitter layer of the first amorphous silicon film that will become the electrode extraction surface is After selectively opening the silicon surface until it is exposed, a base layer is formed on the exposed silicon surface, and the first layer amorphous silicon film is transformed into the first layer polycrystalline silicon film. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of irregularities on the silicon surface on which the emitter layer is formed, and to effectively suppress recombination current during operation of the transistor.

【0027】また、この発明の第2の発明を適用した半
導体集積回路装置の製造方法においては、エミッタ層の
電極引き出し面となる露出されたシリコン面上に、当該
エミッタ電極引き出し用の第2層アモルファスシリコン
膜を、多結晶シリコン膜に変態されない温度で、CVD
法によって形成し、この第2層アモルファスシリコン膜
に対して所要の導電型の不純物を注入させると共に、当
該第2層アモルファスシリコン膜を通してシリコン面内
にエミッタ層を形成させ、かつ第2層アモルファスシリ
コン膜を第2層多結晶シリコン膜に変態させるようにし
ているために、こゝでのエミッタ電極引き出し用の第2
層多結晶シリコン膜の導電性が改善されて、エミッタ抵
抗を効果的に低減させ得る。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device to which the second aspect of the present invention is applied, a second layer for drawing out the emitter electrode is formed on the exposed silicon surface which becomes the electrode drawing surface of the emitter layer. CVD is carried out at a temperature that does not transform an amorphous silicon film into a polycrystalline silicon film.
method, implanting impurities of a required conductivity type into the second layer amorphous silicon film, forming an emitter layer within the silicon plane through the second layer amorphous silicon film, and Since the film is transformed into a second layer polycrystalline silicon film, a second layer for drawing out the emitter electrode is used here.
The conductivity of the layered polycrystalline silicon film is improved and the emitter resistance can be effectively reduced.

【0028】[0028]

【実施例】以下,この発明に係る半導体集積回路装置の
製造方法の実施例につき、図1ないし図9を参照して詳
細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9.

【0029】図1ないし図9はこの発明の一実施例を適
用した半導体集積回路装置の製造方法,こゝでは、2層
多結晶シリコン膜を用いたバイポーラ型半導体集積回路
装置の製造方法の主要な工程を順次模式的に示すそれぞ
れに断面図であり、これらの図1ないし図9に示す実施
例装置の構成において、前記図10ないし図21に示す
従来例装置の構成と同一符号は同一または相当部分を表
わしている。
FIGS. 1 to 9 show a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device to which an embodiment of the present invention is applied. Here, the main method for manufacturing a bipolar semiconductor integrated circuit device using a two-layer polycrystalline silicon film is shown. 1 to 9, the same reference numerals as those in the conventional apparatus shown in FIGS. 10 to 21 are the same or the same. It represents a considerable portion.

【0030】この実施例においても、最初に、当該実施
例による2層多結晶シリコン構造のバイポーラ型半導体
集積回路装置の構成について述べる。
In this embodiment as well, first, the structure of a bipolar semiconductor integrated circuit device having a two-layer polycrystalline silicon structure according to this embodiment will be described.

【0031】すなわち、これらの図1ないし図9に示す
装置構成においても、符号1はP−型の半導体基板であ
り、2,および3は当該半導体基板1上に順次に積層さ
れたN+型の埋め込み層,およびN−型のエピタキシャ
ル層である。4は前記半導体基板1内に形成されたP+
型のチャネルカット層、5は前記エピタキシャル層3,
埋め込み層2,および半導体基板1の表層部を通してチ
ャネルカット層4に達するように形成された素子間分離
のための分離絶縁層である。6は前記エピタキシャル層
3上に選択的に形成された第1の層間絶縁膜である。
That is, in the device configurations shown in FIGS. 1 to 9, reference numeral 1 is a P- type semiconductor substrate, and 2 and 3 are N+ type semiconductor substrates laminated in sequence on the semiconductor substrate 1. A buried layer and an N-type epitaxial layer. 4 is a P+ formed in the semiconductor substrate 1;
type channel cut layer, 5 is the epitaxial layer 3,
This is an isolation insulating layer formed to reach the channel cut layer 4 through the buried layer 2 and the surface layer of the semiconductor substrate 1 for isolation between elements. Reference numeral 6 denotes a first interlayer insulating film selectively formed on the epitaxial layer 3.

【0032】また、7は前記エピタキシャル層3内に選
択的に形成されたN+型のコレクタウォール層であり、
8aは同様にエピタキシャル層3内に選択的に形成され
たP+型の真性ベース層、8bは当該真性ベース層8a
を挟んで選択的に形成されたP+型の外部ベース層を示
し、9は前記真性ベース層8a上に選択的に形成された
N+型のエミッタ層である。10は第2の層間絶縁膜で
ある。
Further, 7 is an N+ type collector wall layer selectively formed in the epitaxial layer 3,
Similarly, 8a is a P+ type intrinsic base layer selectively formed in the epitaxial layer 3, and 8b is the intrinsic base layer 8a.
9 is a P+ type external base layer selectively formed on both sides, and 9 is an N+ type emitter layer selectively formed on the intrinsic base layer 8a. 10 is a second interlayer insulating film.

【0033】さらに、11aはベース電極引き出し用の
アモルファスから変態させた P型の第1層多結晶シリ
コン膜、12aはエミッタ電極引き出し用のアモルファ
スから変態させた N型の第2層多結晶シリコン膜であ
り、13はシリサイド膜、14は第3の層間絶縁膜であ
る。 15はアルミ配線、16はバリアメタル層を示しており
、17,18,および19はこれらの各アルミ配線15
,バリアメタル層16からなるベース電極,エミッタ電
極,およびコレクタ電極である。20は第1のCVD酸
化膜、21b,21c,21eはパターニングされたそ
れぞれにレジスト膜であり、22a,22bはそれぞれ
に第1,第2の各熱酸化膜、23a,23bはそれぞれ
に第2,第3の各CVD酸化膜である。そしてまた、2
4,25はそれぞれに第1層,第2層のアモルファスシ
リコン膜である。
Further, 11a is a P-type first layer polycrystalline silicon film transformed from an amorphous material for extracting the base electrode, and 12a is an N-type second layer polycrystalline silicon film transformed from an amorphous material for emitter electrode extraction. 13 is a silicide film, and 14 is a third interlayer insulating film. 15 is an aluminum wiring, 16 is a barrier metal layer, and 17, 18, and 19 are each of these aluminum wirings 15.
, a base electrode, an emitter electrode, and a collector electrode consisting of a barrier metal layer 16. 20 is a first CVD oxide film, 21b, 21c, and 21e are patterned resist films, 22a and 22b are first and second thermal oxide films, respectively, and 23a and 23b are second resist films, respectively. , third CVD oxide films. And again, 2
4 and 25 are first and second layer amorphous silicon films, respectively.

【0034】続いて、前記構成による実施例での2層多
結晶シリコン構造のバイポーラ型半導体集積回路装置の
製造フローについて述べる。
Next, a manufacturing flow of a bipolar type semiconductor integrated circuit device having a two-layer polycrystalline silicon structure in an embodiment having the above structure will be described.

【0035】まず、P−型の半導体基板1上にあって、
N+型の埋め込み層2を形成し、かつその上にN−型の
エピタキシャル層3を成長させ、ついで、これらのエピ
タキシャル層3,埋め込み層2,および半導体基板1の
表層部を通して選択的にトレンチ溝を掘り込んだ後、当
該トレンチ溝底部の半導体基板1内にP+型のチャネル
カット層4を形成させ、かつ当該トレンチ溝内を素子間
分離のための分離絶縁層5で埋め込む。続いて、前記エ
ピタキシャル層3の全面に対して第1の層間絶縁膜6を
形成した上で、写真製版法により形成されて、所期通り
にパターニングされたレジスト膜をマスクに用い、当該
第1の層間絶縁膜6を選択的にエッチング除去すること
により、後工程でそれぞれ選択的に形成されるN+型の
コレクタウォール層7と、P+型の真性ベース層8a,
およびP+型の外部ベース層8bと、N+型のエミッタ
層9とのそれぞれに対応する各該当部分を開口させる。 また、前記マスクに用いたレジスト膜の除去後、前記第
1の層間絶縁膜6を含むエピタキシャル層3の全面に対
して第1のCVD酸化膜20を形成させると共に、再度
,写真製版法によるパターニングされたレジスト膜21
bをマスクにして、その全面に対して N型の不純物,
こゝでは、リンを高濃度にイオン注入する(図1参照)
。つまり、この段階までは、前記した従来例の場合と全
く同様である。
First, on the P-type semiconductor substrate 1,
An N+ type buried layer 2 is formed and an N− type epitaxial layer 3 is grown thereon, and then trench grooves are selectively formed through the epitaxial layer 3, the buried layer 2, and the surface layer of the semiconductor substrate 1. After digging, a P+ type channel cut layer 4 is formed in the semiconductor substrate 1 at the bottom of the trench, and the inside of the trench is filled with an isolation insulating layer 5 for isolation between elements. Subsequently, a first interlayer insulating film 6 is formed on the entire surface of the epitaxial layer 3, and a resist film formed by photolithography and patterned as desired is used as a mask to form the first interlayer insulating film 6. By selectively etching and removing the interlayer insulating film 6, an N+ type collector wall layer 7 and a P+ type intrinsic base layer 8a, which are selectively formed in a later step, are formed.
Then, corresponding portions corresponding to the P+ type external base layer 8b and the N+ type emitter layer 9 are opened. After removing the resist film used as the mask, a first CVD oxide film 20 is formed on the entire surface of the epitaxial layer 3 including the first interlayer insulating film 6, and patterning is again performed by photolithography. resist film 21
Using b as a mask, apply N-type impurities to the entire surface.
Here, phosphorus is ion-implanted at a high concentration (see Figure 1).
. In other words, up to this stage, the process is exactly the same as in the conventional example described above.

【0036】ついで、前記再度のレジスト膜21bの除
去後、熱処理を行なってN+型のコレクタウォール層7
を形成し、かつ後工程でそれぞれ選択的に形成されるP
+型の真性ベース層8a,およびP+型の外部ベース層
8bとなる該当領域上の前記CVD酸化膜20を部分的
かつ選択的にエッチング開口させた上で、CVD法によ
り、全面に対してベース電極引き出し用の第1層アモル
ファスシリコン膜24を、例えば、約2000オングス
トローム程度の厚さに形成し、かつこれを所期通りにパ
ターニングさせ、さらに、CVD法により、この第1層
アモルファスシリコン膜24上にあって、当該第1層ア
モルファスシリコン膜24が多結晶シリコンに変態しな
い程度の温度,例えば、550℃程度以下の温度で第2
の層間絶縁膜10を形成させる(図2参照)。
Next, after removing the resist film 21b again, heat treatment is performed to form the N+ type collector wall layer 7.
and P that is selectively formed in the subsequent process.
After partially and selectively etching the CVD oxide film 20 on the corresponding regions that will become the + type intrinsic base layer 8a and the P+ type external base layer 8b, a base layer is formed over the entire surface by CVD method. A first layer amorphous silicon film 24 for leading out the electrodes is formed to a thickness of, for example, about 2000 angstroms, patterned as desired, and further, this first layer amorphous silicon film 24 is formed by a CVD method. The second amorphous silicon film 24 is heated at a temperature such that the first layer amorphous silicon film 24 does not transform into polycrystalline silicon, for example, at a temperature of about 550°C or less.
An interlayer insulating film 10 is formed (see FIG. 2).

【0037】また、前記ベース,エミッタの各領域をそ
れぞれに形成させるために、再度,写真製版法によるパ
ターニングされたレジスト膜21cをマスクにして、前
記層間絶縁膜10,および第1層アモルファスシリコン
膜24での各該当部分,つまり、最終的には、コレクタ
ウォール層,およびエミッタ層の各電極取り出し開口面
となる各該当部分を、前記エピタキシャル層3面が露出
されるまで選択的に異方性エッチングして除去させる(
図3参照)。すなわち、この選択的エッチング除去に際
し、こゝでの実施例によるアモルファスシリコンをエッ
チングして露出させたシリコン面(エピタキシャル層3
面)では、当該アモルファスシリコンの場合、グレイン
がないために、多結晶シリコンでのようにエッチングレ
ートがグレインの界面に沿って速くなることがなく、前
記した従来例での場合のように多結晶シリコンをエッチ
ングして露出させた該当シリコン面に比較するとき、そ
の凹凸を可及的かつ効果的に少なくし得るもので、結果
的に、このように凹凸形状が改善されたシリコン表面で
は、トランジスタ動作時における再結合電流を良好に抑
制し得るのである。
In order to form each of the base and emitter regions, the interlayer insulating film 10 and the first layer amorphous silicon film are again formed using the resist film 21c patterned by photolithography as a mask. 24, that is, each corresponding portion that will eventually become the electrode extraction opening surface of the collector wall layer and the emitter layer, is selectively anisotropically treated until the three surfaces of the epitaxial layer are exposed. Etch and remove (
(see Figure 3). That is, during this selective etching removal, the silicon surface (epitaxial layer 3
In the case of amorphous silicon, since there are no grains, the etching rate does not increase along the grain interface as in the case of polycrystalline silicon, and the etching rate does not increase along the grain interface as in the case of the conventional example described above. When compared to the corresponding silicon surface exposed by etching silicon, the unevenness can be reduced as much as possible and effectively, and as a result, the silicon surface with improved unevenness can be used for transistors. This makes it possible to effectively suppress recombination current during operation.

【0038】そして、前記エピタキシャル層3の露出面
に第1の熱酸化膜22aを形成した後、P+型の真性ベ
ース層8aを形成させるために、 P型の不純物,こゝ
では、ボロンを高濃度にイオン注入する(図4参照)。 こゝで、このときの熱処理によって、前記第1層アモル
ファスシリコン膜24がP型の第1層多結晶シリコン膜
11aに変態されることになる。
After forming the first thermal oxide film 22a on the exposed surface of the epitaxial layer 3, a P type impurity, in this case boron, is added to a high concentration in order to form a P+ type intrinsic base layer 8a. Ions are implanted to a certain concentration (see Figure 4). By this heat treatment, the first layer amorphous silicon film 24 is transformed into a P-type first layer polycrystalline silicon film 11a.

【0039】続いて、熱処理を行なってP+型の真性ベ
ース層8aを形成させた後、再度,写真製版法によるパ
ターニングされたレジスト膜をマスクにして、前記第2
の層間絶縁膜10,および第1のCVD酸化膜20の各
該当部分を、前記N+型のコレクタウォール層7面が露
出されるまで選択的に異方性エッチングして除去させ、
かつマスクに用いた当該レジスト膜の除去後、第2のC
VD酸化膜23aを形成させる(図5参照)。
Subsequently, after heat treatment is performed to form a P+ type intrinsic base layer 8a, the second
selectively anisotropically etching and removing respective portions of the interlayer insulating film 10 and the first CVD oxide film 20 until the surface of the N+ type collector wall layer 7 is exposed;
And after removing the resist film used as a mask, the second C
A VD oxide film 23a is formed (see FIG. 5).

【0040】その後、前記第2のCVD酸化膜23aを
前記N+型のコレクタウォール層7,およびP+型の真
性ベース層8aがそれぞれに露出されるまで異方性エッ
チングすることにより、コレクタコンタクト開口部の側
壁にあって、額縁状の酸化膜,いわゆるサイドウォール
酸化膜23bを、エミッタ開口部の側壁にあっても、同
様にサイドウォール酸化膜22b,23bを形成させた
上で、CVD法により、全面にエミッタ電極引き出し用
の第2層アモルファスシリコン膜25を、例えば、約5
50℃程度の温度以下で、約3000オングストローム
程度の厚さに形成させ、かつその全面に対して N型の
不純物,こゝでは、砒素を高濃度にイオン注入する(図
6参照)。
Thereafter, the second CVD oxide film 23a is anisotropically etched until the N+ type collector wall layer 7 and the P+ type intrinsic base layer 8a are exposed, thereby forming a collector contact opening. A frame-shaped oxide film, so-called sidewall oxide film 23b is formed on the sidewall of the emitter opening, and sidewall oxide films 22b and 23b are similarly formed on the sidewall of the emitter opening, and then by CVD method, A second layer amorphous silicon film 25 for drawing out the emitter electrode is coated on the entire surface, for example, with a thickness of about 5
It is formed to a thickness of about 3000 angstroms at a temperature below about 50° C., and N-type impurities, in this case arsenic, are ion-implanted at a high concentration into the entire surface (see FIG. 6).

【0041】また、再度,写真製版法によるパターニン
グされたレジスト膜21eをマスクにして、前記第2層
アモルファスシリコン膜25の該当部分を異方性エッチ
ングによりパターニング成形すると共に、同一のマスク
で、前記第1層アモルファスシリコン膜24から変態し
た第1層多結晶シリコン膜11aが露出されるまで異方
性エッチングした後、その全面に対して P型の不純物
,こゝでは、ボロンを高濃度にイオン注入する(図7参
照)。
[0041] Again, using the resist film 21e patterned by photolithography as a mask, the corresponding portion of the second layer amorphous silicon film 25 is patterned and formed by anisotropic etching. After performing anisotropic etching until the first layer polycrystalline silicon film 11a transformed from the first layer amorphous silicon film 24 is exposed, the entire surface is ionized with a P-type impurity, in this case boron, at a high concentration. (See Figure 7).

【0042】さらに、前記マスクに用いたレジスト膜2
1eの除去後、約900℃程度の温度による熱処理を行
なうことにより、外部ベース層8b,およびエミッタ層
9をそれぞれに形成させると共に、前記第2層アモルフ
ァスシリコン膜25を N型の第2層多結晶シリコン膜
12aに変態させ、かつこれらの共にアモルファスから
変態された P型の第1層多結晶シリコン膜11a, 
N型の第2層多結晶シリコン膜12aの露出部上にあっ
て、例えば、TiSi2 などのシリサイド膜13を選
択的に形成する(図8参照)。従って、このように第2
層アモルファスシリコン膜を N型の第2層多結晶シリ
コン膜に変態させることで、クラスタの数を抑制し得て
、結晶粒が大きくかつグレインの界面が少なくなり、こ
の結果,導電性が改善されて、エミッタ抵抗を低減させ
得るのである。
Furthermore, the resist film 2 used for the mask
After removing the layer 1e, heat treatment is performed at a temperature of about 900° C. to form an external base layer 8b and an emitter layer 9, respectively, and convert the second layer amorphous silicon film 25 into an N-type second layer multilayer. a P-type first layer polycrystalline silicon film 11a, which is transformed into a crystalline silicon film 12a, and both of which are transformed from amorphous;
A silicide film 13 of, for example, TiSi2 is selectively formed on the exposed portion of the N-type second layer polycrystalline silicon film 12a (see FIG. 8). Therefore, like this, the second
By transforming the layered amorphous silicon film into an N-type second layer polycrystalline silicon film, the number of clusters can be suppressed, resulting in larger crystal grains and fewer grain interfaces, resulting in improved conductivity. Therefore, emitter resistance can be reduced.

【0043】その後、CVD法により、これらの全面に
第3の層間絶縁膜14を形成すると共に、図示省略した
レジストパターンのマスクでドライエッチングして、そ
れぞれの該当部分にコンタクト孔を選択的に開口させた
上で、対応各部におけるそれぞれのバリアメタル層16
,アルミ配線15の形成によって、ベース電極17,エ
ミッタ電極18,およびコレクタ電極19をそれぞれに
形成するのである(図21参照)。すなわち、以上のよ
うにして、所期通りにエミッタ層のシリコン表面での凹
凸の発生が阻止されて再結合電流を抑制し、かつエミッ
タ抵抗を低減させ得るようにした2層多結晶シリコン構
造のバイポーラ型半導体集積回路装置を製造し得るので
ある。
Thereafter, a third interlayer insulating film 14 is formed on these entire surfaces by CVD, and contact holes are selectively opened in the corresponding portions by dry etching using a resist pattern mask (not shown). After that, each barrier metal layer 16 in each corresponding part is
By forming the aluminum wiring 15, a base electrode 17, an emitter electrode 18, and a collector electrode 19 are formed respectively (see FIG. 21). In other words, as described above, a two-layer polycrystalline silicon structure is constructed in which the occurrence of unevenness on the silicon surface of the emitter layer is prevented as expected, suppressing recombination current and reducing emitter resistance. A bipolar semiconductor integrated circuit device can be manufactured.

【0044】なお、前記実施例においては、NPNバイ
ポーラ型半導体集積回路装置に適用する場合について述
べたが、PNPバイポーラ型半導体集積回路装置に対し
ても同様に適用できて、同様な作用,効果が得られるこ
とは勿論である。
[0044] In the above embodiments, the case where it is applied to an NPN bipolar type semiconductor integrated circuit device has been described, but it can be similarly applied to a PNP bipolar type semiconductor integrated circuit device, and similar effects and effects can be obtained. Of course you can get it.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上,実施例によって詳述したように、
この発明の第1の発明による半導体集積回路装置の製造
方法によれば、半導体基板上に、2層多結晶シリコン構
造のバイポーラ型トランジスタを構成してなる半導体集
積回路装置において、ベース電極引き出し用の第1層ア
モルファスシリコン膜をCVD法によって形成すると共
に、この第1層アモルファスシリコン膜上に、これが多
結晶シリコン膜に変態されない温度で、層間絶縁膜をC
VD法によって形成し、これらの層間絶縁膜,および第
1層アモルファスシリコン膜のエミッタ層の電極引き出
し面となる該当部分を、シリコン面が露出されるまで選
択的に開口させた後、露出されたシリコン面上にベース
層を形成させ、かつ第1層アモルファスシリコン膜を第
1層多結晶シリコン膜に変態させるようにしているため
に、当該アモルファスシリコン膜では、多結晶シリコン
膜よりも形成される表面での凹凸が少なく、かつまた、
アモルファスシリコン膜の場合には、グレインがないこ
とから、多結晶シリコンでのようにエッチングレートが
グレインの界面に沿って速くなることがなく、前記した
従来例での場合のように多結晶シリコンをエッチングし
て露出させた該当シリコン面に比較するとき、その凹凸
の発生を可及的かつ効果的に少なくできて、結果的に、
このように凹凸形状が改善されたシリコン表面では、ト
ランジスタ動作時における再結合電流を良好かつ効果的
に抑制し得るのである。
[Effects of the Invention] As described above in detail through the examples,
According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the first aspect of the present invention, in a semiconductor integrated circuit device comprising a bipolar transistor having a two-layer polycrystalline silicon structure on a semiconductor substrate, A first layer amorphous silicon film is formed by the CVD method, and an interlayer insulating film is formed on the first layer amorphous silicon film by carbon dioxide at a temperature that does not transform the first layer amorphous silicon film into a polycrystalline silicon film.
The interlayer insulating film and the corresponding portion of the emitter layer of the first amorphous silicon film, which will become the electrode extraction surface, are selectively opened until the silicon surface is exposed. Since the base layer is formed on the silicon surface and the first layer amorphous silicon film is transformed into the first layer polycrystalline silicon film, the amorphous silicon film is formed more easily than the polycrystalline silicon film. There are few irregularities on the surface, and
In the case of an amorphous silicon film, since there are no grains, the etching rate does not increase along the grain interface as it does with polycrystalline silicon, and unlike the conventional example described above, the etching rate does not increase along the grain interface. When compared to the silicon surface exposed by etching, the occurrence of unevenness can be reduced as much as possible and as a result,
A silicon surface with improved unevenness in this manner can satisfactorily and effectively suppress recombination current during transistor operation.

【0046】また、この発明の第2の発明による半導体
集積回路装置の製造方法によれば、半導体基板上に、2
層多結晶シリコン構造のバイポーラ型トランジスタを構
成してなる半導体集積回路装置において、エミッタ層の
電極引き出し面となる露出されたシリコン面上に、当該
エミッタ電極引き出し用の第2層アモルファスシリコン
膜を、多結晶シリコン膜に変態されない温度で、CVD
法によって形成し、この第2層アモルファスシリコン膜
に対して所要の導電型の不純物を注入させると共に、当
該第2層アモルファスシリコン膜を通してシリコン面内
にエミッタ層を形成させ、かつ第2層アモルファスシリ
コン膜を第2層多結晶シリコン膜に変態させるようにし
ているために、第2層アモルファスシリコン膜を N型
の第2層多結晶シリコン膜に変態させることにより、ク
ラスタの数を抑制できて、結晶粒が大きくかつグレイン
の界面が少なくされるもので、この結果,当初から多結
晶シリコン膜を成長させる場合とは異なって、こゝでの
エミッタ電極引き出し用のアモルファスから変態された
多結晶シリコン膜の導電性が改善され、この結果,エミ
ッタ抵抗を効果的に低減させ得るのである。
Further, according to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the second aspect of the present invention, two
In a semiconductor integrated circuit device constituted by a bipolar transistor having a layered polycrystalline silicon structure, a second layer amorphous silicon film for drawing out the emitter electrode is placed on the exposed silicon surface which becomes the electrode drawing surface of the emitter layer, CVD at a temperature that does not transform into a polycrystalline silicon film.
method, implanting impurities of a required conductivity type into the second layer amorphous silicon film, forming an emitter layer within the silicon plane through the second layer amorphous silicon film, and Since the film is transformed into a second layer polycrystalline silicon film, the number of clusters can be suppressed by transforming the second layer amorphous silicon film into an N-type second layer polycrystalline silicon film. The crystal grains are large and the grain interfaces are reduced, and as a result, unlike the case where a polycrystalline silicon film is grown from the beginning, the polycrystalline silicon that has been transformed from amorphous for drawing out the emitter electrode is grown. The conductivity of the film is improved, and as a result, the emitter resistance can be effectively reduced.

【0047】さらに、これらの第1,第2の各発明方法
における製造工程数についても、従来方法の場合と全く
同様であって、その工程数を何ら増加させずに済み、し
かも容易に実施し得るなどの優れた特長を有するもので
ある。
Furthermore, the number of manufacturing steps in each of the first and second invented methods is exactly the same as in the conventional method, and there is no need to increase the number of steps, and it is easy to implement. It has excellent features such as:

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

【図1】この発明の一実施例による2層多結晶シリコン
膜を用いたバイポーラ型半導体集積回路装置の製造方法
の第1段階の工程を模式的に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a first step of a method for manufacturing a bipolar semiconductor integrated circuit device using a two-layer polycrystalline silicon film according to an embodiment of the present invention.

【図2】同上実施例方法による第2段階の工程を模式的
に示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a second step of the method according to the embodiment.

【図3】同上実施例方法による第3段階の工程を模式的
に示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the third step of the method according to the above embodiment.

【図4】同上実施例方法による第4段階の工程を模式的
に示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the fourth step of the method of the above embodiment.

【図5】同上実施例方法による第5段階の工程を模式的
に示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the fifth step of the method according to the embodiment.

【図6】同上実施例方法による第6段階の工程を模式的
に示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the sixth step of the method according to the embodiment.

【図7】同上実施例方法による第7段階の工程を模式的
に示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the seventh step of the method according to the above embodiment.

【図8】同上実施例方法による第8段階の工程を模式的
に示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the eighth step of the method according to the embodiment.

【図9】同上実施例方法による第9段階の工程を模式的
に示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the ninth step of the method of the embodiment.

【図10】従来例による2層多結晶シリコン膜を用いた
バイポーラ型半導体集積回路装置の製造方法の第1段階
の工程を模式的に示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a first step of a method for manufacturing a bipolar semiconductor integrated circuit device using a two-layer polycrystalline silicon film according to a conventional example.

【図11】同上従来例方法による第2段階の工程を模式
的に示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a second step of the conventional method.

【図12】同上従来例方法による第3段階の工程を模式
的に示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the third step of the conventional method.

【図13】同上従来例方法による第4段階の工程を模式
的に示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing the fourth step of the conventional method.

【図14】同上従来例方法による第5段階の工程を模式
的に示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing the fifth step of the conventional method.

【図15】同上従来例方法による第6段階の工程を模式
的に示す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing the sixth step of the conventional method.

【図16】同上従来例方法による第7段階の工程を模式
的に示す断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing the seventh step of the conventional method.

【図17】同上従来例方法による第8段階の工程を模式
的に示す断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing the eighth step of the conventional method.

【図18】同上従来例方法による第9段階の工程を模式
的に示す断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view schematically showing the ninth step of the conventional method.

【図19】同上従来例方法による第10段階の工程を模
式的に示す断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view schematically showing the tenth step of the conventional method.

【図20】同上従来例方法による第11段階の工程を模
式的に示す断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing the eleventh step of the conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  P−型の半導体基板 2  N+型の埋め込み層 3  N−型のエピタキシャル層 4  P+型のチャネルカット層 5  分離絶縁層 6  第1の層間絶縁膜 7  N+型のコレクタウォール層 8a  P+型の真性ベース層 8b  P+型の外部ベース層 9  N+型のエミッタ層 10  第2の層間絶縁膜 11a  アモルファスから変態した P型の第1層多
結晶シリコン膜 12a  アモルファスから変態した N型の第2層多
結晶シリコン膜 13  シリサイド膜 14  第3の層間絶縁膜 15  アルミ配線 16  バリアメタル層 17  ベース電極 18  エミッタ電極 19  コレクタ電極 20  第1のCVD酸化膜
1 P- type semiconductor substrate 2 N+ type buried layer 3 N- type epitaxial layer 4 P+ type channel cut layer 5 Isolation insulating layer 6 First interlayer insulating film 7 N+ type collector wall layer 8a P+ type intrinsic layer Base layer 8b P+ type external base layer 9 N+ type emitter layer 10 Second interlayer insulating film 11a P type first polycrystalline silicon film 12a transformed from amorphous N type second polycrystalline silicon film transformed from amorphous Silicon film 13 Silicide film 14 Third interlayer insulating film 15 Aluminum wiring 16 Barrier metal layer 17 Base electrode 18 Emitter electrode 19 Collector electrode 20 First CVD oxide film

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  半導体基板上に、2層多結晶シリコン
構造のバイポーラ型トランジスタを構成してなる半導体
集積回路装置において、前記2層多結晶シリコン構造の
第1層目に対応するベース電極引き出し用の第1層アモ
ルファスシリコン膜をCVD法によって形成する工程と
、前記第1層アモルファスシリコン膜上に、当該第1層
アモルファスシリコン膜が多結晶シリコン膜に変態され
ない温度で、層間絶縁膜をCVD法によって形成する工
程と、前記層間絶縁膜,および第1層アモルファスシリ
コン膜でのエミッタ層の電極引き出し面となる該当部分
を、シリコン面が露出されるまで選択的に開口させる工
程と、前記露出されたシリコン面上に、ベース層,エミ
ッタ層を順次に形成させ、かつ前記第1層アモルファス
シリコン膜を第1層多結晶シリコン膜に変態させる工程
とを、少なくとも含むことを特徴とする半導体集積回路
装置の製造方法。
1. In a semiconductor integrated circuit device comprising a bipolar transistor having a two-layer polycrystalline silicon structure on a semiconductor substrate, a base electrode for leading out a base electrode corresponding to the first layer of the two-layer polycrystalline silicon structure. forming a first layer amorphous silicon film by the CVD method, and forming an interlayer insulating film by the CVD method on the first layer amorphous silicon film at a temperature at which the first layer amorphous silicon film is not transformed into a polycrystalline silicon film. a step of selectively opening the interlayer insulating film and the corresponding portion of the first layer amorphous silicon film that will become the electrode extraction surface of the emitter layer until the silicon surface is exposed; A semiconductor integrated circuit comprising at least the steps of: sequentially forming a base layer and an emitter layer on a silicon surface, and transforming the first layer amorphous silicon film into a first layer polycrystalline silicon film. Method of manufacturing the device.
【請求項2】  半導体基板上に、2層多結晶シリコン
構造のバイポーラ型トランジスタを構成してなる半導体
集積回路装置において、エミッタ層の電極引き出し面と
なる露出されたシリコン面上に、前記2層多結晶シリコ
ン構造の第2層目に対応するエミッタ電極引き出し用の
第2層アモルファスシリコン膜を、当該第2層アモルフ
ァスシリコン膜が第2層多結晶シリコン膜に変態されな
い温度で、CVD法によって形成する工程と、前記第2
層アモルファスシリコン膜に対して、所要の導電型の不
純物を注入する工程と、前記不純物を注入させた第2層
アモルファスシリコン膜を通して、前記シリコン面内に
エミッタ層を形成させ、かつ当該第2層アモルファスシ
リコン膜を第2層多結晶シリコン膜に変態させる工程と
を、少なくとも含むことを特徴とする半導体集積回路装
置の製造方法。
2. In a semiconductor integrated circuit device comprising a bipolar transistor of a two-layer polycrystalline silicon structure on a semiconductor substrate, the two-layer A second layer amorphous silicon film for leading out the emitter electrode corresponding to the second layer of the polycrystalline silicon structure is formed by CVD at a temperature at which the second layer amorphous silicon film is not transformed into a second layer polycrystalline silicon film. and the step of
a step of implanting an impurity of a required conductivity type into a layer amorphous silicon film, forming an emitter layer within the silicon surface through the second layer amorphous silicon film into which the impurity is implanted, and forming an emitter layer within the silicon surface; A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising at least the step of transforming an amorphous silicon film into a second layer polycrystalline silicon film.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6034412A (en) * 1995-12-06 2000-03-07 Nec Corporation Semiconductor device and method of fabricating the same
CN113539957A (en) * 2020-04-17 2021-10-22 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Method for forming semiconductor structure

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