JPH0529327A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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- JPH0529327A JPH0529327A JP17987491A JP17987491A JPH0529327A JP H0529327 A JPH0529327 A JP H0529327A JP 17987491 A JP17987491 A JP 17987491A JP 17987491 A JP17987491 A JP 17987491A JP H0529327 A JPH0529327 A JP H0529327A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は,多結晶シリコン(ポリ
Si)層をエミッタ電極に用いるバイポーラトランジスタ
のエミッタの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to polycrystalline silicon (polysilicon).
The present invention relates to a method for manufacturing an emitter of a bipolar transistor using a Si) layer as an emitter electrode.
【0002】近年の高度情報処理の要求にともない, よ
り高速な情報処理が可能なコンピュータの開発や, より
短波長の電磁波を用いた通信の開発が要求されており,
こうした要求に応えるためには,より高速なトランジス
タの開発が必要となる。With the demand for advanced information processing in recent years, there has been a demand for the development of computers capable of faster information processing and the development of communications using electromagnetic waves of shorter wavelength.
To meet these demands, it is necessary to develop higher-speed transistors.
【0003】[0003]
【従来の技術】図3は従来例の説明図である。図におい
て,31はシリコン(Si)基板, 32は埋没拡散層, 33はエピ
タキシャル層, 34はフィールド二酸化シリコン(SiO2)
膜, 35はベースポリSi膜, 36はカバーSiO2膜, 37はサイ
ドウォールSiO2膜, 38はエミッタポリSi膜, 39は外部ベ
ース拡散層, 40は内部ベース拡散層, 41はエミッタ拡散
層である。2. Description of the Related Art FIG. 3 is an explanatory view of a conventional example. In the figure, 31 is a silicon (Si) substrate, 32 is a buried diffusion layer, 33 is an epitaxial layer, and 34 is field silicon dioxide (SiO 2 ).
Film, 35 is a base poly-Si film, 36 is a cover SiO 2 film, 37 is a sidewall SiO 2 film, 38 is an emitter poly-Si film, 39 is an external base diffusion layer, 40 is an internal base diffusion layer, 41 is an emitter diffusion layer. is there.
【0004】従来の自己整合(Self-Align) 型バイポー
ラトランジスタの断面構造を図3に示す。このトランジ
スタの特徴は,エミッタの開口部を含む領域に,エミッ
タポリSi膜38を形成し,このエミッタポリSi膜38に, 通
常はイオン注入法によって導入される不純物を熱処理に
よって, エピタキシャル層33内に拡散せしめて,エミッ
タ拡散層41を形成する点にある。FIG. 3 shows a cross-sectional structure of a conventional Self-Align type bipolar transistor. The feature of this transistor is that an emitter poly-Si film 38 is formed in a region including an emitter opening, and an impurity that is usually introduced by an ion implantation method is heat-treated in the epitaxial poly-33 film 38 in the epitaxial layer 33. This is the point where the emitter diffusion layer 41 is formed by diffusion.
【0005】ここに述べたエミッタポリSi膜38中に導入
する不純物としては,npnバイポーラトランジスタの
場合,燐(P)や砒素(As)を用い, イオン注入法によっ
てエミッタポリSi膜38中に導入するのが一般的である。In the case of an npn bipolar transistor, phosphorus (P) or arsenic (As) is used as an impurity to be introduced into the emitter poly-Si film 38, and is introduced into the emitter poly-Si film 38 by an ion implantation method. It is common to do.
【0006】PとAsは,いずれを用いてもかまわない
が,Asを用いた方がPを用いる場合よりもバイポーラト
ランジスタとして優れた特性を出せることが知られてい
る。この理由は,以下に示す二つの理由に基ずくもので
ある。Either P or As may be used, but it is known that the use of As gives better characteristics as a bipolar transistor than the use of P. This reason is based on the following two reasons.
【0007】第一に,バイポーラトランジスタにおいて
は,ベース拡散層40の中に反対導電型のエミッタ拡散層
41を形成することが必要である。エミッタ拡散層41形成
用の不純物としてPを用いると,ベース拡散層40内にエ
ミッタ拡散層41が延びて行くと,これに伴ってベース拡
散層40が外に押し出されるという現象が生じ,この結
果,急峻な濃度分布を持つ浅いベース拡散層40の形成が
困難になる。First, in a bipolar transistor, the base diffusion layer 40 has an emitter diffusion layer of opposite conductivity type.
It is necessary to form 41. When P is used as the impurity for forming the emitter diffusion layer 41, when the emitter diffusion layer 41 extends into the base diffusion layer 40, the base diffusion layer 40 is pushed out accordingly, and as a result, However, it becomes difficult to form the shallow base diffusion layer 40 having a steep concentration distribution.
【0008】この点,エミッタ拡散層41の形成をAsで行
った場合,Asの濃度が1020〜1021程度となるように条件
設定をすると, ベース拡散層40を押し出す「ベース押出
効果」とベース拡散層40を引き込む「ベース引込み効
果」が丁度均衡して,エミッタ拡散層41をベース拡散層
40内に形成しても,ベース拡散層40の深さは変わらず,
この結果,濃度分布の急峻な浅いベース拡散層40を形成
することが可能になる。In this respect, when the emitter diffusion layer 41 is formed by As, if the conditions are set so that the As concentration is about 10 20 to 10 21 , the "base extrusion effect" that pushes out the base diffusion layer 40 is obtained. The "base pull-in effect" of pulling in the base diffusion layer 40 is just balanced, and the emitter diffusion layer 41 is made into the base diffusion layer.
Even if formed in 40, the depth of the base diffusion layer 40 does not change,
As a result, it becomes possible to form the shallow base diffusion layer 40 having a sharp concentration distribution.
【0009】ベース拡散層40の幅は,バイポーラトラン
ジスタの高速化にとって必要不可欠なパラメータであ
り,浅く,狭く作る必要がある。このため,エミッタ拡
散層41を形成するための不純物としては,PよりもAsの
方が望ましい。The width of the base diffusion layer 40 is an essential parameter for increasing the speed of the bipolar transistor, and it is necessary to make it shallow and narrow. For this reason, As is preferable to P as an impurity for forming the emitter diffusion layer 41.
【0010】第二に,PよりもAsの方が拡散係数が小さ
く,不純物プロファイルも急峻である為,ベース拡散領
域内に狭いベース幅を持つ内部ベース層40を実現し易
い。バイポーラトランジスタを高速化させる為には,エ
ミッタの寄生抵抗の低減が必要不可欠であるが,この為
には,ポリSi膜と半導体基板との界面に生ずる自然酸化
膜の存在が問題となる。Secondly, since As has a smaller diffusion coefficient and a steeper impurity profile than P, it is easy to realize the internal base layer 40 having a narrow base width in the base diffusion region. In order to increase the speed of the bipolar transistor, it is essential to reduce the parasitic resistance of the emitter, but for this purpose, the existence of a natural oxide film formed at the interface between the poly-Si film and the semiconductor substrate becomes a problem.
【0011】この自然酸化膜を破る手段としては,1050
℃以上の高温短時間アニールを行う方法がある。しか
し,Pを用いるエミッタ拡散層41形成では,Pの拡散係
数が大きく,Pの拡散が速いので,浅いベース拡散層40
に対応する浅いエミッタ拡散層41をコントロール性良く
形成するのが難しい。As means for breaking the natural oxide film, 1050
There is a method of performing high-temperature short-time annealing at ℃ or higher. However, in forming the emitter diffusion layer 41 using P, since the diffusion coefficient of P is large and the diffusion of P is fast, the shallow base diffusion layer 40 is formed.
It is difficult to form a shallow emitter diffusion layer 41 corresponding to the above with good controllability.
【0012】これに対して,Asを用いたエミッタ拡散層
41の形成では,Asの拡散係数が小さく,Asの拡散が遅い
ので,1050℃程度の高温短時間熱処理でも, 浅いエミッ
タ拡散層41をコントロール性良く形成することができ
る。On the other hand, an emitter diffusion layer using As
In the formation of 41, the diffusion coefficient of As is small and the diffusion of As is slow, so that the shallow emitter diffusion layer 41 can be formed with good controllability even by high-temperature short-time heat treatment at about 1050 ° C.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように,
エミッタの形成にAsを用いると, 浅く狭いベース拡散層
40を再現性良く形成できるというメリットを有する反
面,Pと比べてエミッタポリSi膜38の抵抗が高くなって
しまい,エミッタの寄生抵抗を下げられない。[Problems to be Solved by the Invention] As described above,
When As is used to form the emitter, a shallow and narrow base diffusion layer
While it has the advantage that 40 can be formed with good reproducibility, the resistance of the emitter poly-Si film 38 becomes higher than that of P, and the parasitic resistance of the emitter cannot be lowered.
【0014】この結果,高速化させ難いという問題点が
あった。Pを例えばイオン注入法により, 加速電圧 20k
eV, ドーズ量1x1016/cm2の条件で注入し, 1,100 ℃で30
秒の拡散兼活性化アニール(エミッタ形成用の熱処理)
を行った場合,エミッタポリSi膜38のシート抵抗は約 1
80Ω/□であるのに対して,Asを用いたイオン注入法で
は,加速電圧 40keV, ドーズ量1x1016/cm2の条件で注入
した場合, ポリSi膜のシート抵抗は約 270Ω/□と高
く,エミッタの寄生抵抗という点から見れば,Asよりも
Pの方が有利になっている。As a result, there is a problem that it is difficult to increase the speed. Accelerating voltage of 20k
Implanted under conditions of eV and dose of 1x10 16 / cm 2 , 30 at 1,100 ℃
Second diffusion and activation annealing (heat treatment for emitter formation)
Sheet resistance of the emitter poly-Si film 38 is about 1
In contrast to 80 Ω / □, the ion implantation method using As has a high sheet resistance of about 270 Ω / □ when implanted under the conditions of an acceleration voltage of 40 keV and a dose of 1 × 10 16 / cm 2. In terms of the parasitic resistance of the emitter, P is more advantageous than As.
【0015】また,エミッタ抵抗を低減するため,別の
方法として,エミッタポリSi膜38の上部をタングステン
(W)等で埋め込む方法もあるが,エミッタポリSi膜38
自体の抵抗が下げられたわけではないので,よりエミッ
タ抵抗を下げようと思えば,エミッタポリSi膜38自体の
抵抗を下げる必要がある。As another method for reducing the emitter resistance, there is a method of filling the upper portion of the emitter poly Si film 38 with tungsten (W) or the like.
Since the resistance of the emitter itself has not been lowered, it is necessary to lower the resistance of the emitter poly-Si film 38 itself in order to further reduce the emitter resistance.
【0016】そこで,Asを用い,浅く急峻な濃度プロフ
ァイルを持つエミッタ拡散層をコントロール性良く形成
し,尚かつ,Pを用いた時に匹敵する低いポリSi抵抗を
有するエミッタの形成方法が望まれる。Therefore, a method for forming an emitter diffusion layer having a shallow and steep concentration profile by using As with good controllability and having a low poly-Si resistance comparable to that when using P is desired.
【0017】本発明は,上記の問題点を解決する手段を
得ることを目的として提供されるものである。The present invention is provided for the purpose of obtaining means for solving the above problems.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図,図4はエミッタポリSi膜シート抵抗の熱処理温度依
存性,図5は電流増幅率(hFE)の熱処理温度依存性であ
る。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention, FIG. 4 is a heat treatment temperature dependence of an emitter poly-Si film sheet resistance, and FIG. 5 is a heat treatment temperature dependence of a current amplification factor (h FE ). is there.
【0019】図において,1は半導体基板,2はフィー
ルドSiO2膜,3はベースポリSi膜,4はカバーSiO2膜,
5はサイドウォールSiO2膜,6は開口部,7はエミッタ
ポリSi膜,8は砒素イオン,9は外部ベース拡散層,10
は内部ベース拡散層, 11はエミッタ拡散層, 12はPイオ
ンである。In the figure, 1 is a semiconductor substrate, 2 is a field SiO 2 film, 3 is a base poly-Si film, 4 is a cover SiO 2 film,
5 is a side wall SiO 2 film, 6 is an opening, 7 is an emitter poly-Si film, 8 is an arsenic ion, 9 is an external base diffusion layer, 10
Is an internal base diffusion layer, 11 is an emitter diffusion layer, and 12 is a P ion.
【0020】上記の問題点を解決するためには, 工程順
に以下の手段を行う。 1)エミッタポリSi膜にAs不純物を導入する。(例えば
イオン注入法を用いる) 2)熱処理により,エミッタ拡散層の形成を行って,所
定のバイポーラトランジスタの特性を得る。 3)エミッタポリSi膜にP不純物を導入する。(例えば
イオン注入法を用いる) 4) 800℃未満の熱処理によりエミッタポリSi膜中の不
純物を活性化させ, エミッタポリSi膜の抵抗を低減す
る。In order to solve the above problems, the following means are performed in the order of steps. 1) Introduce As impurities into the emitter poly-Si film. (For example, an ion implantation method is used.) 2) The emitter diffusion layer is formed by heat treatment to obtain a predetermined bipolar transistor characteristic. 3) Introduce P impurities into the emitter poly-Si film. (For example, the ion implantation method is used.) 4) The heat treatment at less than 800 ° C activates the impurities in the emitter poly-Si film to reduce the resistance of the emitter poly-Si film.
【0021】図4にエミッタポリSi膜シート抵抗の熱処
理温度依存性を示す。図4に示すように,既に,Asイオ
ンを1x1016注入したエミッタポリSi膜38に, 加速電圧
20keV でドーズ量を変えてPイオンを注入し, 650 〜90
0 ℃での低温熱処理 (30分間) の温度を横軸に, エミッ
タポリSi膜38のシート抵抗値を縦軸にして, プロットし
たものである。FIG. 4 shows the heat treatment temperature dependence of the sheet resistance of the emitter poly-Si film. As shown in Fig. 4, an acceleration voltage was applied to the emitter poly-Si film 38 which had already been implanted with 1 × 10 16 As ions.
P-ion is implanted with varying dose amount at 20keV, 650-90
This is a plot in which the temperature of the low temperature heat treatment (30 minutes) at 0 ° C is plotted on the horizontal axis and the sheet resistance value of the emitter poly-Si film 38 is plotted on the vertical axis.
【0022】650℃〜750 ℃の間の熱処理温度領域では,
熱処理温度が高くなる程シート抵抗が急激に低下する
のに対し, 750〜900 ℃の間の熱処理温度領域では,熱
処理温度の変化に対するシート抵抗の変化がおだやか
で,熱処理温度を高くしても,その割りにシート抵抗の
低下を望めない。In the heat treatment temperature range between 650 ° C. and 750 ° C.,
While the sheet resistance decreases sharply as the heat treatment temperature increases, in the heat treatment temperature range between 750 and 900 ° C, the change in sheet resistance with respect to the change in heat treatment temperature is gentle, and even if the heat treatment temperature is increased, For that reason, it cannot be expected that the sheet resistance will decrease.
【0023】一方,図5によれば, 750℃以下の温度で
は, トランジスタ特性の一つである電流増幅率は,熱処
理を行っていない場合と比べて殆ど変わらないが, 750
℃以上の温度になると急激に低下し始める。On the other hand, according to FIG. 5, at a temperature of 750 ° C. or lower, the current amplification factor, which is one of the transistor characteristics, hardly changes as compared with the case where no heat treatment is performed.
At temperatures above ℃, it begins to drop sharply.
【0024】こういった急激に特性が変化する温度領域
で電流増幅率を一定にコントロールすることは不可能に
近いし, また電流増幅率の低下はベース層が熱処理によ
り広がったことを意味し, 浅いベース層の形成を困難に
するので, 高速なトランジスタの形成を阻害する。It is almost impossible to control the current amplification factor to be constant in the temperature region where the characteristics change rapidly, and the decrease of the current amplification factor means that the base layer is expanded by heat treatment. Since it makes the formation of a shallow base layer difficult, it hinders the formation of high-speed transistors.
【0025】ここでは, トランジスタ特性の一つとし
て, 電流増幅率を例にとり説明したが, 他のコレクター
エミッタ間耐圧やエミッターベース間耐圧といった他の
トランジスタ特性についても同様なことがいえる。Here, the current amplification factor is described as an example of one of the transistor characteristics, but the same applies to other transistor characteristics such as other collector-emitter breakdown voltage and emitter-base breakdown voltage.
【0026】そこで, シート抵抗の低減とトランジスタ
特性の維持を同時に達成する為には, 650 ℃以上 800℃
未満の温度が最適である事が分かる。つまり, 800 ℃以
上の温度ではシート抵抗の低減があまり望めない上に,
トランジスタ特性の著しい変動を伴う為である。Therefore, in order to reduce the sheet resistance and maintain the transistor characteristics at the same time, 650 ° C or higher and 800 ° C or higher are required.
It can be seen that temperatures below are optimal. In other words, at temperatures above 800 ° C, it is not possible to expect a reduction in sheet resistance, and
This is because the transistor characteristics are significantly changed.
【0027】即ち,本発明の目的は, エミッタ拡散層11
の形成領域に開口部6が設けられ,該開口部6を覆って
エミッタポリSi膜7が形成されたポリSi層をエミッタ電
極に用いるバイポーラトランジタ用の半導体基板1にお
いて,図1(a)に示すように,該エミッタポリSi膜7
内にAs不純物8を導入する工程と,図1(b)に示すよ
うに,該半導体基板1を熱処理して, 該エミッタポリSi
膜7内のAsを該半導体基板1内に拡散し, 該半導体基板
1にエミッタ拡散層11を形成する工程と,図1(c)に
示すように,該エミッタポリSi膜7内にP不純物12を導
入する工程と,図1(d)に示すように,該半導体基板
1をトランジスタ特性が変化しない程度の低い温度で熱
処理して, 該ポリSi膜7内のPを活性化して, 該エミッ
タポリSi膜7の抵抗を低減する工程とを含むことにより
達成される。That is, the object of the present invention is to form the emitter diffusion layer 11
In the semiconductor substrate 1 for the bipolar transistor in which the opening 6 is provided in the formation region of the bipolar transistor, and the poly-Si layer having the emitter poly-Si film 7 covering the opening 6 is used as the emitter electrode, FIG. As shown in, the emitter poly-Si film 7
The step of introducing As impurity 8 into the inside of the semiconductor substrate 1 and the semiconductor substrate 1 are heat treated as shown in FIG.
A step of diffusing As in the film 7 into the semiconductor substrate 1 to form an emitter diffusion layer 11 in the semiconductor substrate 1; and as shown in FIG. As shown in FIG. 1D, the semiconductor substrate 1 is heat-treated at a temperature low enough not to change the transistor characteristics to activate P in the poly-Si film 7, And a step of reducing the resistance of the emitter poly-Si film 7.
【0028】[0028]
【作用】本発明では,以上説明したような方法により,
浅く急峻なエミッタ拡散層の形成と,エミッタポリSi抵
抗の低減という二つの課題を一度に解決することが可能
である。In the present invention, by the method described above,
It is possible to solve the two problems at once by forming a shallow and steep emitter diffusion layer and reducing the emitter poly-Si resistance.
【0029】[0029]
【実施例】図2は本発明の一実施例の工程順模式断面図
である。図において, 13はSi基板, 14は埋没拡散層, 15
はエピタキシャル層, 16はフィールドSiO2膜, 17はコン
タクト拡散層, 18はベースポリSi膜, 19はカバーSiO
2膜, 20は開口部, 21はサイドウォールSiO2膜, 22はエ
ミッタポリSi膜, 23はAsイオン, 24は外部ベース拡散
層, 25は内部ベース拡散層, 26はエミッタ拡散層, 27は
Pイオン, 28はエミッタAl電極, 29はベースAl電極, 30
はコレクタAl電極である。FIG. 2 is a schematic sectional view in order of the steps of an embodiment of the present invention. In the figure, 13 is the Si substrate, 14 is the buried diffusion layer, and 15 is
Is an epitaxial layer, 16 is a field SiO 2 film, 17 is a contact diffusion layer, 18 is a base poly-Si film, 19 is a cover SiO 2.
2 film, 20 is opening, 21 is sidewall SiO 2 film, 22 is emitter poly-Si film, 23 is As ion, 24 is external base diffusion layer, 25 is internal base diffusion layer, 26 is emitter diffusion layer, 27 is P ion, 28 is an emitter Al electrode, 29 is a base Al electrode, 30
Is a collector Al electrode.
【0030】本発明の一実施例について,本発明の本質
である,エミッタ形成領域に開口部20を形成し,エミッ
タポリSi膜22を開口部20上に形成した後の工程から順に
説明する。An embodiment of the present invention will be described in order from the process after forming the opening 20 in the emitter formation region and forming the emitter poly-Si film 22 on the opening 20, which is the essence of the present invention.
【0031】図2(a)はエミッタ形成領域にサイドウ
ォールSiO2膜21に囲まれて, 開口部20が設けられた状態
である。図2(b)に示すように,エミッタポリSi膜22
を CVD法により 650℃で 1,000Åの厚さにエピタキシャ
ル層15上に被覆し, エミッタコンタクト電極にパターニ
ングする。FIG. 2A shows a state in which the opening 20 is provided in the emitter formation region surrounded by the sidewall SiO 2 film 21. As shown in FIG. 2B, the emitter poly-Si film 22
Is coated on the epitaxial layer 15 at a thickness of 1,000 Å at 650 ° C by the CVD method and patterned to the emitter contact electrode.
【0032】続いて,イオン注入法により, 砒素イオン
(As + )を加速電圧 40keV, ドーズ量1x1016/cm2の条件
でエミッタポリSi膜22内に注入する。このイオン注入
は, パターニング前のエミッタポリSi膜22全面に行って
も差支えはない。Then, arsenic ions are formed by an ion implantation method.
(As + ) is injected into the emitter poly-Si film 22 under the conditions of an acceleration voltage of 40 keV and a dose amount of 1 × 10 16 / cm 2 . This ion implantation may be performed on the entire surface of the emitter poly-Si film 22 before patterning.
【0033】図2(c)に示すように,1,100 ゜C で30
秒の活性化熱処理を行う。これにより, ベースポリSi膜
18中の不純物がエピタキシャル層内に拡散して, 外部ベ
ース拡散層24を形成し, 予め, 開口部20よりエピタキシ
ャル層15内に注入されたBが活性化されて内部ベース拡
散層25が形成されると同時に, エミッタポリSi膜中のAs
が拡散して, エミッタ拡散層26を形成する。As shown in FIG. 2 (c), 30 at 1100 ° C
Second activation heat treatment is performed. As a result, the base poly-Si film
The impurities in 18 are diffused into the epitaxial layer to form the external base diffusion layer 24, and the B injected into the epitaxial layer 15 through the opening 20 in advance is activated to form the internal base diffusion layer 25. At the same time, the As in the emitter poly-Si film
Diffuse to form an emitter diffusion layer 26.
【0034】再び,図2(d)に示すように,イオン注
入法により, 燐イオン(P+ ) を加速電圧 20keV, ドーズ
量1x1016/cm2の条件で注入する。図2(e)に示すよう
に,750 ℃で30分の低温熱処理を行い, エミッタポリSi
膜中のPを活性化して, エミッタポリSi膜22の抵抗を低
減する。Again, as shown in FIG. 2D, phosphorus ions (P + ) are implanted by an ion implantation method under the conditions of an acceleration voltage of 20 keV and a dose amount of 1 × 10 16 / cm 2 . As shown in Fig. 2 (e), the emitter poly-Si
By activating P in the film, the resistance of the emitter poly-Si film 22 is reduced.
【0035】図2(f)に示すように,カバーSiO2膜19
に電極窓を開口し, スパッタ法によりAl膜を被覆し, パ
ターニングして, エミッタ, ベース, コレクタの各Al電
極28,29,30を形成し, 二層ポリSi自己整合型バイポーラ
トランジスタを形成する。As shown in FIG. 2F, the cover SiO 2 film 19 is formed.
An electrode window is opened in the substrate, the Al film is coated by the sputtering method, and patterning is performed to form the Al electrodes 28, 29, 30 of the emitter, base, and collector to form a two-layer poly-Si self-aligned bipolar transistor. ..
【0036】尚, ここでエミッタポリSi膜22を用いた
が,形成する時にはアモルファスSiでも良い。しかし,
後の熱処理によりポリSiに変わる。また, ここでは自己
整合型のバイポーラトランジスタについて示したが, 他
の自己整合型でないバイポーラトランジスタにも形成で
きる。Although the emitter poly-Si film 22 is used here, amorphous Si may be used when it is formed. However,
It is converted into poly-Si by the subsequent heat treatment. Although the self-aligned bipolar transistor is shown here, it can be formed in other non-self-aligned bipolar transistors.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上説明したように, 本発明によれば,
浅く急峻なエミッタ拡散層が形成できると共に,エミッ
タ電極用ポリSi膜の抵抗が低減でき,自己整合型バイポ
ーラトランジスタの高速化に寄与するところが大きい。As described above, according to the present invention,
In addition to being able to form a shallow and steep emitter diffusion layer, the resistance of the poly-Si film for the emitter electrode can be reduced, which greatly contributes to the speedup of the self-aligned bipolar transistor.
【図1】 本発明の原理説明図FIG. 1 is an explanatory view of the principle of the present invention.
【図2】 本発明の一実施例の工程順模式断面図FIG. 2 is a schematic cross-sectional view in order of the processes of an embodiment of the present invention.
【図3】 従来例の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional example.
【図4】 エミッタポリSi膜シート抵抗の熱処理温度依
存性FIG. 4 Heat treatment temperature dependence of emitter poly-Si film sheet resistance
【図5】 電流増幅率(hFE) の熱処理温度依存性FIG. 5 Dependence of current amplification factor (h FE ) on heat treatment temperature
1 半導体基板 2 フィールドSiO2膜 3 ベースポリSi膜 4 カバーSiO2膜 5 サイドウォールSiO2膜 6 開口部 7 エミッタポリSi膜 8 砒素イオン 9 外部ベース拡散層 10 内部ベース拡散層 11 エミッタ拡散層 12 Pイオン 13 Si基板 14 埋没拡散層 15 エピタキシャル層 16 フィールドSiO2膜 17 コンタクト拡散層 18 ベースポリSi膜 19 カバーSiO2膜 20 開口部 21 サイドウォールSiO2膜 22 エミッタポリSi膜 23 Asイオン 24 外部ベース拡散層 25 内部ベース拡散層 26 エミッタ拡散層 27 Pイオン 28 エミッタAl電極 29 ベースAl電極 30 コレクタAl電極1 Semiconductor Substrate 2 Field SiO 2 Film 3 Base Poly Si Film 4 Cover SiO 2 Film 5 Sidewall SiO 2 Film 6 Opening 7 Emitter Poly Si Film 8 Arsenic Ion 9 External Base Diffusion Layer 10 Internal Base Diffusion Layer 11 Emitter Diffusion Layer 12 P Ion 13 Si substrate 14 Buried diffusion layer 15 Epitaxial layer 16 Field SiO 2 film 17 Contact diffusion layer 18 Base poly Si film 19 Cover SiO 2 film 20 Opening 21 Sidewall SiO 2 film 22 Emitter poly Si film 23 As Ion 24 External base diffusion Layer 25 Internal base diffusion layer 26 Emitter diffusion layer 27 P ion 28 Emitter Al electrode 29 Base Al electrode 30 Collector Al electrode
Claims (1)
(6) が設けられ, 該開口部(6) を覆ってエミッタ多結晶
シリコン膜(7) が形成された多結晶シリコン層をエミッ
タ電極に用いるバイポーラトランジタ用の半導体基板
(1) において, 該エミッタ多結晶シリコン膜(7) 内に砒素不純物(8) を
導入する工程と, 次いで, 該半導体基板(1) を熱処理して, 該エミッタ多
結晶シリコン膜(7) 内の砒素を該半導体基板(1) 内に拡
散し,該半導体基板(1) にエミッタ拡散層(11)を形成す
る工程と, 更に, 該エミッタ多結晶シリコン膜(7) 内に燐不純物(1
2)を導入する工程と, 続いて, 該半導体基板(1) をトランジスタ特性が変化し
ない程度の低い温度で熱処理して, 該エミッタ多結晶シ
リコン膜(7) 内の燐を活性化して, 該エミッタ多結晶シ
リコン膜(7) の抵抗を低減す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。Claims: 1. An opening is formed in a region where an emitter diffusion layer (11) is formed.
(6) is provided, and a semiconductor substrate for a bipolar transistor which uses a polycrystalline silicon layer for forming an emitter polycrystalline silicon film (7) covering the opening (6) as an emitter electrode
In (1), a step of introducing arsenic impurities (8) into the emitter polycrystalline silicon film (7), and then heat treating the semiconductor substrate (1) to Arsenic in the semiconductor substrate (1) is diffused to form an emitter diffusion layer (11) in the semiconductor substrate (1), and further, a phosphorus impurity (1) is formed in the emitter polycrystalline silicon film (7).
2) is introduced, and then the semiconductor substrate (1) is heat-treated at a temperature low enough not to change the transistor characteristics to activate phosphorus in the emitter polycrystalline silicon film (7), And a step of reducing the resistance of the emitter polycrystalline silicon film (7).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17987491A JPH0529327A (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17987491A JPH0529327A (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0529327A true JPH0529327A (en) | 1993-02-05 |
Family
ID=16073413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17987491A Withdrawn JPH0529327A (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0529327A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR960036118A (en) * | 1995-03-27 | 1996-10-28 | 알베르트 발도르프. 롤프 옴케 | Bipolar silicon transistor |
US6190911B1 (en) * | 1993-03-17 | 2001-02-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and fabrication method thereof |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP17987491A patent/JPH0529327A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6190911B1 (en) * | 1993-03-17 | 2001-02-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and fabrication method thereof |
KR960036118A (en) * | 1995-03-27 | 1996-10-28 | 알베르트 발도르프. 롤프 옴케 | Bipolar silicon transistor |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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