JPH0529330A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH0529330A
JPH0529330A JP18627191A JP18627191A JPH0529330A JP H0529330 A JPH0529330 A JP H0529330A JP 18627191 A JP18627191 A JP 18627191A JP 18627191 A JP18627191 A JP 18627191A JP H0529330 A JPH0529330 A JP H0529330A
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JP
Japan
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silicon
film
oxide film
region
silicon oxide
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JP18627191A
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Inventor
Toshihiro Sugii
寿博 杉井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a method of manufacturing a semiconductor device, wherein elements are made fine and where by a high-speed device can be realized. CONSTITUTION:A silicon oxide film 7 and an oxidation-resistance film 8 are formed only in a region along the sidewall of a silicon film 4 which constitutes lead-out electrodes. The latter is used as a mask for an oxidation operation and removed. Thereby, it is utilized to form an ion implantation region 11 whose width is the same as its width. The former is utilized to insulate the extraction electrode 4 from the ion implantation region 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関する。より詳しく言えば、本発明は、SOI基板を
用いたラテラルバイポーラトランジスタといったような
半導体デバイスの、素子の微細化及び高速化が可能な製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device such as a lateral bipolar transistor using an SOI substrate, which enables miniaturization and speedup of elements.

【0002】[0002]

【従来の技術】SOI基板を用いたラテラルバイポーラ
トランジスタは、SOI基板を使用することによる寄生
容量の低減効果のほかに、ベース−コレクタ面積を小さ
くすることが可能なため、ベース−コレクタ間接合容量
の低減が可能な半導体装置である。そしてラテラルバイ
ポーラトランジスタの従来の製造方法では、ベース、コ
レクタ及びエミッタの開口部はフォトリソグラフィー技
術により形成されている。
2. Description of the Related Art A lateral bipolar transistor using an SOI substrate has the effect of reducing the parasitic capacitance by using the SOI substrate and, in addition, the base-collector area can be reduced, so that the junction capacitance between the base and collector is reduced. The semiconductor device is capable of reducing In the conventional manufacturing method of the lateral bipolar transistor, the openings of the base, the collector and the emitter are formed by the photolithography technique.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】SOI基板を用いたラ
テラルバイポーラトランジスタにおいて、エミッタコン
タクト領域とベース領域とを近接して設けることは、エ
ミッタ中での少数キャリアの蓄積の低減となり、高速動
作にとって望ましいことである。また、ベース幅を小さ
くすることは、キャリアのベース走行時間の短縮となる
ため、やはり高速化につながる。
In a lateral bipolar transistor using an SOI substrate, it is desirable to provide the emitter contact region and the base region in proximity to each other because the accumulation of minority carriers in the emitter is reduced, which is desirable for high speed operation. That is. In addition, reducing the base width also shortens the base traveling time of the carrier, which also leads to higher speed.

【0004】従来の製造方法では、前述のようにベー
ス、コレクタ及びエミッタの開口部や電極等はフォトリ
ソグラフィー技術により形成されていたため、これらの
幅は、フォトリソグラフィー技術における合せ余裕及び
形成可能な最小寸法によって決まることになる。フォト
リソグラフィー技術の合せ余裕及び最小寸法の精度上の
下限は、ほぼ0.25μm程度である。そのため、精度の良
好なフォトリソグラフィー技術により形成した場合にお
いて、図5に示すように、エミッタコンタクト41とベー
ス領域42との距離は0.75μm程度、ベース幅は0.25μm
程度になってしまう。この図において、40はデバイス
層、43はエミッタ領域、44は絶縁膜、45はエミッタ電
極、46はベース電極であり、Aはフォトリソグラフィー
技術の合せ余裕、Bはフォトリソグラフィー技術で形成
可能な最小寸法である。
In the conventional manufacturing method, since the openings, electrodes, etc. of the base, collector and emitter are formed by the photolithography technique as described above, these widths are set so that the alignment margin in the photolithography technique and the minimum formable width. It will depend on the dimensions. The lower limit of the alignment margin and the minimum dimension accuracy of the photolithography technique is about 0.25 μm. Therefore, when the photolithography technique is formed with high accuracy, as shown in FIG. 5, the distance between the emitter contact 41 and the base region 42 is about 0.75 μm, and the base width is 0.25 μm.
It will be about. In this figure, 40 is a device layer, 43 is an emitter region, 44 is an insulating film, 45 is an emitter electrode, 46 is a base electrode, A is a photolithography technique alignment margin, and B is the minimum that can be formed by the photolithography technique. It is a dimension.

【0005】これに対して、通常の縦方向のバイポーラ
トランジスタでは、合せ余裕及び形成可能な最小寸法は
おのおの0.1μm程度であるから、従来の方法で製造さ
れたラテラルバイポーラトランジスタは縦方向のものに
比べてエミッタコンタクト領域とベース領域との距離が
長く、ベース幅も広くて、高速動作に不適であるのが難
点であった。
On the other hand, in a normal vertical bipolar transistor, the alignment margin and the minimum size that can be formed are each about 0.1 μm. Therefore, the lateral bipolar transistor manufactured by the conventional method is a vertical bipolar transistor. However, the distance between the emitter contact region and the base region is long and the base width is wide, which is not suitable for high-speed operation.

【0006】本発明は、素子の微細化を可能にして高速
デバイスを実現することのできる半導体装置の製造方法
を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of realizing a high speed device by enabling miniaturization of elements.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、酸化シリコンにより素子分離された基板表面
の露出されたシリコンの一部の上と、それに隣接した酸
化シリコンの上に、ドーパントのドープされたシリコン
膜及びシリコン酸化膜を順に重ねて所定の形状に形成
し、加熱により上記シリコン膜中のドーパントを下地の
シリコン中へ拡散させて拡散領域を形成し、そして残さ
れた露出されたままのシリコン表面を薄く酸化してパッ
ド酸化膜を形成した後に、上記の前もって形成されたシ
リコン膜及びシリコン酸化膜の側壁に沿った上記パッド
酸化膜上の領域のみにシリコン酸化膜及び耐酸化性膜を
順に形成し、この耐酸化性膜をマスクとして酸化を行っ
て上記パッド酸化膜の領域のシリコンを更に酸化し、そ
して当該耐酸化性膜のみを選択的に除去し、更にその下
のパッド酸化膜を除去して、当該耐酸化性膜の幅と同等
の幅のシリコン領域を露出させ、そしてこの領域に、上
記の前もって形成されたシリコン膜及びシリコン酸化膜
の側壁のシリコン酸化膜を残したままイオン注入してイ
オン注入領域を形成する工程を含むことを特徴とする方
法である。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method of forming a dopant on a part of exposed silicon on a substrate surface separated by silicon oxide and on silicon oxide adjacent to the exposed silicon. The doped silicon film and the silicon oxide film are sequentially stacked to form a predetermined shape, and the dopant in the silicon film is diffused into the underlying silicon by heating to form a diffusion region, and the remaining exposed portion is exposed. After forming a pad oxide film by thinly oxidizing the as-deposited silicon surface, the silicon oxide film and the oxidation resistance are applied only to the region on the pad oxide film along the sidewall of the previously formed silicon film and the silicon oxide film. Film is sequentially formed, and the oxidation resistant film is used as a mask to perform oxidation to further oxidize silicon in the region of the pad oxide film, and the oxidation resistant film. Selectively remove only the pad oxide underneath to expose a silicon region of width comparable to the width of the oxidation resistant film, and in this region, the previously formed silicon. And a step of forming an ion-implanted region by ion-implanting while leaving the silicon oxide film on the side wall of the film and the silicon oxide film.

【0008】図1に、本発明の方法の原理を説明する図
を示す。図1(a)において、1は酸化シリコン基板で
あり、2は酸化シリコン基板1上の素子領域のシリコン
であって、予めシリコン酸化膜3により素子分離されて
いる。また、素子領域の露出されたシリコンの一部の上
には前もって、所定形状の、ドーパントのドープされた
シリコン膜4と更にこの上のシリコン酸化膜5とが形成
されている。このとき、膜4及び5は、それらの下のシ
リコンに隣接したシリコン酸化膜3の上に重ねられる。
次いで、シリコン膜4中のドーパントを加熱により下地
のシリコン中へ拡散させて拡散領域10を形成する。更
に、残された露出シリコン表面には薄いパッド酸化膜6
が形成される。このときには、シリコン膜4及びシリコ
ン酸化膜5の側壁に薄い酸化膜が形成されても差支えな
い。そして本発明の方法では、シリコン膜4及びシリコ
ン酸化膜5の側壁に沿ったパッド酸化膜6上の一部の領
域のみにシリコン酸化膜7そして耐酸化性膜8を順に形
成する。図1(a)において、W1 及びW2 はそれぞれ
シリコン酸化膜7及び耐酸化性膜8の幅を表している。
FIG. 1 shows a diagram for explaining the principle of the method of the present invention. In FIG. 1A, 1 is a silicon oxide substrate, 2 is silicon in an element region on the silicon oxide substrate 1, and the elements are previously separated by a silicon oxide film 3. Further, on a part of the exposed silicon in the device region, a silicon film 4 having a predetermined shape and doped with a dopant and a silicon oxide film 5 thereon are further formed in advance. At this time, the films 4 and 5 are overlaid on the silicon oxide film 3 adjacent to the silicon below them.
Then, the dopant in the silicon film 4 is diffused into the underlying silicon by heating to form the diffusion region 10. Further, a thin pad oxide film 6 is formed on the exposed exposed silicon surface.
Is formed. At this time, it does not matter that a thin oxide film is formed on the sidewalls of the silicon film 4 and the silicon oxide film 5. Then, in the method of the present invention, the silicon oxide film 7 and the oxidation resistant film 8 are sequentially formed only on a partial region of the pad oxide film 6 along the sidewalls of the silicon film 4 and the silicon oxide film 5. In FIG. 1A, W 1 and W 2 represent the widths of the silicon oxide film 7 and the oxidation resistant film 8, respectively.

【0009】次に、図1(b)に示すように、耐酸化性
膜8をマスクとして酸化を行うことにより、露出されて
いるパッド酸化膜の領域のシリコンを更に酸化して、厚
い酸化膜9を形成する。そて耐酸化性膜8及びこの膜の
下のパッド酸化膜を順に選択的に除去して、耐酸化性膜
8の幅W2 と同等の幅を有する領域のシリコンを露出さ
せる。この露出された領域のシリコンに、残された酸化
膜3,5,7,9をマスクとしてドーパントをイオン注
入すれば、図1(c)に示すように、耐酸化性膜8の幅
2 と同等の幅を有するイオン注入領域11が形成され
る。除去された耐酸化性膜に隣接していた幅W1 のシリ
コン酸化膜7はそのまま残されて、拡散領域10に接した
シリコン膜4により構成される引出し電極と、後にイオ
ン注入領域11に接して形成される引出し電極とを分離す
る絶縁層を構成する。
Next, as shown in FIG. 1B, oxidation is performed using the oxidation resistant film 8 as a mask to further oxidize the silicon in the exposed pad oxide film region to form a thick oxide film. 9 is formed. Then, the oxidation resistant film 8 and the pad oxide film under this film are selectively removed in order to expose silicon in a region having a width equal to the width W 2 of the oxidation resistant film 8. If the dopant is ion-implanted into the silicon of the exposed region using the remaining oxide films 3, 5, 7, 9 as a mask, as shown in FIG. 1C, the width W 2 of the oxidation resistant film 8 is reduced. An ion-implanted region 11 having a width equal to that of is formed. The silicon oxide film 7 having the width W 1 adjacent to the removed oxidation resistant film is left as it is, and the extraction electrode constituted by the silicon film 4 in contact with the diffusion region 10 and the ion implantation region 11 are contacted later. An insulating layer that separates the extraction electrode formed by the above is formed.

【0010】素子分離した基板表面の露出シリコンの一
部の上に前もって形成されるシリコン膜及びシリコン酸
化膜は、全面へ順に堆積させた後に、共にパターニング
を行って所望形状にすることができる。シリコン膜に
は、適当なドーパントがドープされる。ドーパントのド
ープはシリコン膜の堆積と同時に行って差支えない。シ
リコン膜中のドーパントは、パターニング後の加熱によ
り下地のシリコン中へその一部が拡散して、拡散領域を
構成する。また、ドーパントのドープされているシリコ
ン膜は、後に拡散領域のための引出し電極として利用さ
れる。引出し電極としてのシリコン膜は、後述のよう
に、イオン注入帯域と接触する恐れがないので、これら
の間にトンネルリーク電流は発生しない。従って、シリ
コン膜の構成材料には、ポリシリコンを使用しても、あ
るいはエピタキシャル成長により得られるような単結晶
シリコンを使用しても差支えない。
The silicon film and the silicon oxide film formed in advance on a part of the exposed silicon on the surface of the element-isolated substrate can be sequentially deposited on the entire surface and then patterned together to form a desired shape. The silicon film is doped with a suitable dopant. Doping of the dopant may be performed simultaneously with the deposition of the silicon film. A part of the dopant in the silicon film is diffused into the underlying silicon by heating after patterning to form a diffusion region. Also, the silicon film, which is doped with the dopant, is later used as an extraction electrode for the diffusion region. As will be described later, the silicon film as the extraction electrode has no possibility of coming into contact with the ion implantation zone, so that no tunnel leak current occurs between them. Therefore, the constituent material of the silicon film may be polysilicon or single crystal silicon obtained by epitaxial growth.

【0011】シリコン膜上のシリコン酸化膜は、絶縁膜
として利用される。重ねて形成されたこれらのシリコン
膜及びシリコン酸化膜の側壁に沿った、パッド酸化膜上
の一部の領域のみに形成されるシリコン酸化膜は、図2
(a)に7で示すように、全面へCVD法で堆積させて
から、反応性イオンエッチングにより異方性のエッチン
グを行うことで基板に対して垂直な方向にのみシリコン
酸化膜7を除去して、図2(b)に示すように、前もっ
て形成されたシリコン膜4及びシリコン酸化膜5の側壁
に沿った領域のみに幅W1 のシリコン酸化膜7を残して
形成することができる。この際、シリコン膜4及びシリ
コン酸化膜5の側壁には、これに先立つパッド酸化膜の
形成時に、図2(a)に示すように薄い酸化膜ができて
いると考えられるが、この側壁の薄い酸化膜は本発明の
方法にとって支障とはならない。ここで形成されるシリ
コン酸化膜7の幅W1 は、0.1μm程度あるいはそれ以
下にすることが可能である。
The silicon oxide film on the silicon film is used as an insulating film. The silicon oxide film formed only in a partial region on the pad oxide film along the sidewalls of the silicon film and the silicon oxide film which are overlapped is shown in FIG.
As shown by 7 in (a), the silicon oxide film 7 is removed only in the direction perpendicular to the substrate by depositing it on the entire surface by the CVD method and then performing anisotropic etching by reactive ion etching. Then, as shown in FIG. 2B, the silicon oxide film 7 having the width W 1 can be formed only in the regions along the sidewalls of the silicon film 4 and the silicon oxide film 5 which are formed in advance. At this time, it is considered that a thin oxide film is formed on the sidewalls of the silicon film 4 and the silicon oxide film 5 as shown in FIG. 2A at the time of forming the pad oxide film preceding this. The thin oxide film does not interfere with the method of the present invention. The width W 1 of the silicon oxide film 7 formed here can be set to about 0.1 μm or less.

【0012】幅W1 のシリコン酸化膜の横に更に形成さ
れる幅W2 の耐酸化性膜8(図1(a))として好適なも
のは、シリコン窒化膜(Six N y ) やシリコン酸化窒化
膜(Six O y N z ) である。これらは、パッド酸化膜の
領域のシリコンを更に酸化する際に有効なマスクとして
働いて、耐酸化性膜の下に位置するシリコンの酸化を防
止する。シリコン窒化膜やシリコン酸化窒化膜は、その
前に形成されたシリコン酸化膜7について説明したのと
同様に(図2(a)及び(b))、CVD法による全面へ
の堆積とその後の反応性イオンエッチングによる異方性
のエッチングとによって、図1(a)に例示したように
シリコン酸化膜7の横に容易に形成することができる。
こうして形成される耐酸化性膜の幅W2 は、0.1μm以
下、好ましくは0.05μm程度にすることが可能である。
このように、耐酸化性膜は、酸化操作の際に有効なマス
クとして働いてその下のシリコンの酸化を防止すること
ができ、且つ、前もって形成されたシリコン膜及びシリ
コン酸化膜の側壁に沿った、上記の幅W2 の領域のみに
適当な方法により形成可能であって、しかも後に選択的
に容易に除去可能なものであれば、どのような材料の膜
であってもよい。
A silicon nitride film (Si x N y ) or silicon is suitable as the oxidation resistant film 8 of width W 2 (FIG. 1A) which is further formed next to the silicon oxide film of width W 1 . It is an oxynitride film (Si x O y N z ). These act as effective masks when further oxidizing the silicon in the region of the pad oxide and prevent oxidation of the silicon underlying the oxidation resistant film. The silicon nitride film and the silicon oxynitride film are deposited on the entire surface by the CVD method and the subsequent reaction as in the case of the silicon oxide film 7 formed before that (FIGS. 2A and 2B). By anisotropic etching by the characteristic ion etching, it can be easily formed on the side of the silicon oxide film 7 as illustrated in FIG.
The width W 2 of the oxidation resistant film thus formed can be 0.1 μm or less, preferably about 0.05 μm.
Thus, the oxidation resistant film can act as an effective mask during the oxidation operation to prevent the oxidation of the underlying silicon, and along the sidewalls of the previously formed silicon film and silicon oxide film. Further, a film of any material can be used as long as it can be formed only in the region having the width W 2 by a suitable method and can be selectively and easily removed later.

【0013】ラテラルバイポーラトランジスタのベース
領域を形成しようとする場合には、図1(c)に示した
ように耐酸化性膜及びその下のパッド酸化膜の除去後に
イオン注入されたシリコン領域11の上に、ベース引出し
用の電極を形成する。この電極は、例えば、ポリシリコ
ンの堆積によって容易に形成することができる。具体的
に説明すれば、イオンの注入後に、CVD法により全面
へポリシリコンを堆積させ、低抵抗化するため例えばボ
ロンのような適当な不純物を注入し、次いでパターニン
グして不要なポリシリコンを取除いてベース引出し電極
を形成することができる。
When the base region of the lateral bipolar transistor is to be formed, as shown in FIG. 1C, after the oxidation resistant film and the pad oxide film thereunder are removed, the ion-implanted silicon region 11 is removed. An electrode for drawing out the base is formed on the top. This electrode can be easily formed, for example, by depositing polysilicon. More specifically, after the ion implantation, polysilicon is deposited on the entire surface by the CVD method and appropriate impurities such as boron are implanted to reduce the resistance, and then patterning is performed to remove unnecessary polysilicon. Except for this, a base extraction electrode can be formed.

【0014】ベース引出し電極を形成後、拡散領域の上
の、エミッタ引出し電極を構成するシリコン膜上のシリ
コン酸化膜の一部、及びコレクタ領域のシリコン酸化膜
の一部を開口し、これらの開口部とベース引出し電極の
上にメタルを形成して、ラテラルバイポーラトランジス
タを完成することができる。
After forming the base extraction electrode, a part of the silicon oxide film on the silicon film forming the emitter extraction electrode and a part of the silicon oxide film on the collector region are opened on the diffusion region, and these openings are formed. A lateral bipolar transistor can be completed by forming a metal on the portion and the base extraction electrode.

【0015】[0015]

【作用】本発明の方法において、前もって形成されたシ
リコン膜及びシリコン酸化膜の側壁に沿った領域のみに
シリコン酸化膜を介して形成される耐酸化性膜は、その
下のシリコンの酸化を防いで他の領域のシリコンを酸化
するのを可能にし、そしてその除去によって、その幅と
同等の幅の未酸化のシリコン領域の露出を可能にする。
この耐酸化性膜は、フォトリソグラフィーによらず、セ
ルフアラインで形成可能であるから、フォトリソグラフ
ィーで形成される未酸化シリコン領域の幅と比較して十
分に狭い幅の未酸化シリコン領域を露出させる。そして
この領域にイオン注入することによって、耐酸化性膜の
幅と同等の十分狭い幅のイオン注入領域が得られる。
In the method of the present invention, the oxidation resistant film formed through the silicon oxide film only in the regions along the sidewalls of the previously formed silicon film and silicon oxide film prevents oxidation of silicon thereunder. To oxidize the silicon in other regions, and its removal allows the exposure of unoxidized silicon regions of comparable width.
Since this oxidation resistant film can be formed by self-alignment without relying on photolithography, it exposes an unoxidized silicon region having a width sufficiently narrower than the width of the unoxidized silicon region formed by photolithography. . Then, by ion-implanting into this region, an ion-implanted region having a sufficiently narrow width equivalent to the width of the oxidation resistant film can be obtained.

【0016】前もって形成されたシリコン膜及びシリコ
ン酸化膜の側壁に沿った領域のみに上記の耐酸化性膜の
形成に先立ち形成されたシリコン酸化膜は、当該耐酸化
膜の除去により露出され、そしてそのまま残されること
で、拡散領域に接したシリコン膜により構成される引出
し電極と、後にイオン注入領域の上に形成される引出し
電極とを分離して、電気的に絶縁する絶縁層として働
く。
The silicon oxide film formed prior to the formation of the oxidation resistant film only in the region along the sidewalls of the silicon film and the silicon oxide film formed in advance is exposed by the removal of the oxidation resistant film, and By being left as it is, the extraction electrode formed of the silicon film in contact with the diffusion region and the extraction electrode formed later on the ion implantation region are separated, and serve as an insulating layer that electrically insulates.

【0017】[0017]

【実施例】次に、実施例により本発明を更に説明する。
この例は、本発明の方法をnpn−ラテラルバイポーラ
トランジスタの製造に適用したものである。図3(a)
に示すように、SOI基板のシリコンの素子領域以外の
ところを酸化して、素子分離を行った。この図におい
て、21は素子領域のシリコン、22, 23は酸化シリコンで
ある。この素子領域の活性層はn型であって、キャリア
濃度は1×1017/cm3 、膜厚は0.15μmであった。全面
に、ヒ素をドープしたn形ポリシリコン膜(厚さ200nm)
を堆積させ、更にその上にシリコン酸化膜(厚さ200nm)
を堆積させて、これらを所定の形状にパターニングし
て、図3(b)に示すようにシリコン膜24とシリコン酸
化膜25を形成した。そして露出された素子領域のシリコ
ンを薄く酸化して、厚さ約10nmのパッド酸化膜26を形成
した。次いで1000℃で20分間加熱を行って、ポリシリコ
ン膜24中のドーパント(ヒ素)を下地のシリコンへ拡散
させ、高濃度のn形層、すなわちエミッタ領域27を形成
した。
The present invention will be further described with reference to the following examples.
In this example, the method of the present invention is applied to manufacture of an npn-lateral bipolar transistor. Figure 3 (a)
As shown in (3), element isolation was performed by oxidizing a portion of the SOI substrate other than the silicon element region. In this figure, 21 is silicon in the device region, and 22 and 23 are silicon oxide. The active layer in this element region was n-type, the carrier concentration was 1 × 10 17 / cm 3 , and the film thickness was 0.15 μm. Arsenic-doped n-type polysilicon film (thickness: 200 nm) on the entire surface
Is deposited, and a silicon oxide film (thickness 200 nm) is further deposited on it.
Was deposited and patterned into a predetermined shape to form a silicon film 24 and a silicon oxide film 25 as shown in FIG. Then, the exposed silicon in the element region was thinly oxidized to form a pad oxide film 26 having a thickness of about 10 nm. Then, heating was performed at 1000 ° C. for 20 minutes to diffuse the dopant (arsenic) in the polysilicon film 24 into the underlying silicon to form a high-concentration n-type layer, that is, the emitter region 27.

【0018】全面へ、CVD法により厚さ100nm のシリ
コン酸化膜を堆積させ、次いでこの膜を反応性イオンエ
ッチングにより基板に対して垂直な方向にのみ異方的に
除去して、図3(c)に28で示すシリコン酸化膜を、シ
リコン膜24及びシリコン酸化膜25の側壁に沿った領域の
みに残した。次に、やはりCVD法により厚さ50nmのシ
リコン窒化膜を堆積させ、この膜を反応性イオンエッチ
ングにより異方性エッチングして、シリコン酸化膜の横
にシリコン窒化膜29を残した。こうして形成されたシリ
コン酸化膜28の幅は100nm 、シリコン窒化膜29の幅は50
nmであった。
A 100 nm-thickness silicon oxide film is deposited on the entire surface by the CVD method, and then this film is anisotropically removed only in the direction perpendicular to the substrate by reactive ion etching. 28), the silicon oxide film 28 is left only in the regions along the sidewalls of the silicon film 24 and the silicon oxide film 25. Next, a silicon nitride film having a thickness of 50 nm was deposited also by the CVD method, and this film was anisotropically etched by reactive ion etching to leave the silicon nitride film 29 beside the silicon oxide film. The width of the silicon oxide film 28 thus formed is 100 nm, and the width of the silicon nitride film 29 is 50 nm.
was nm.

【0019】次に、酸化を行い、図4(a)に示すよう
に、パッド酸化膜の露出されているところにのみ厚さ10
0nm の酸化膜30を形成した。次いで、熱リン酸でシリコ
ン窒化膜29だけを選択的に除去し、更にその下のパッド
酸化膜を除去して、シリコン窒化膜29の幅と同等の50nm
の幅のシリコンを露出させた。残された酸化膜をマスク
に、露出された領域のシリコンへボロンを25keV の加速
エネルギーで1×1013/cm2 注入して、図4(b)に示
すようにベース31を形成した。
Next, oxidation is performed, and as shown in FIG. 4 (a), the thickness of the pad oxide film is 10
An oxide film 30 of 0 nm was formed. Then, only the silicon nitride film 29 is selectively removed with hot phosphoric acid, and further the pad oxide film underneath is removed, so that the width of the silicon nitride film 29 is equal to 50 nm.
Exposed width of silicon. Using the remaining oxide film as a mask, boron was implanted into the exposed region of silicon at an acceleration energy of 25 keV at 1 × 10 13 / cm 2 to form a base 31 as shown in FIG. 4B.

【0020】次いで、全面へポリシリコンを 200nm堆積
させ、ボロンを30keV の加速エネルギーで1×1016/cm
2 注入して低抵抗化させ、そしてパターニングを行って
ベース引出し用の電極32(図4(c))を形成した。ベー
ス引出し電極32のパターニングのためのレジストを残し
て、リンを200keVの加速エネルギーで1×1016/cm2
入し、アニールして、コレクタ領域33(図4(c))を低
抵抗化した。
Next, polysilicon is deposited to a thickness of 200 nm on the entire surface, and boron is accelerated to 1 × 10 16 / cm at an acceleration energy of 30 keV.
2 was injected to reduce the resistance, and patterning was performed to form an electrode 32 (FIG. 4C) for drawing out the base. Retaining the resist for patterning the base extraction electrode 32, phosphorus was implanted at 1 × 10 16 / cm 2 at an acceleration energy of 200 keV and annealed to lower the resistance of the collector region 33 (FIG. 4C). .

【0021】最後に、図4(c)に示すように、エミッ
タ引出し電極を構成するシリコン膜24の上のシリコン酸
化膜25と、コレクタ領域のシリコン酸化膜30を開口し
て、これらの開口部とベース引出し電極32の上にメタル
34, 35, 36を形成して、npn−ラテラルバイポーラト
ランジスタを完成した。こうして製造したラテラルバイ
ポーラトランジスタにあっては、n形ポリシリコンのエ
ミッタ引出し電極24とベース31との距離は、シリコン膜
及びシリコン酸化膜の側壁に残されたシリコン酸化膜28
の幅と同等(上記実施例では100nm 程度)になり、また
ベース幅は除去されたシリコン窒化膜29の幅と同等(上
記実施例では50nm程度)になる。
Finally, as shown in FIG. 4 (c), the silicon oxide film 25 on the silicon film 24 constituting the emitter extraction electrode and the silicon oxide film 30 in the collector region are opened, and these openings are formed. And metal on the base extraction electrode 32
34, 35 and 36 were formed to complete the npn-lateral bipolar transistor. In the lateral bipolar transistor thus manufactured, the distance between the n-type polysilicon emitter extraction electrode 24 and the base 31 is set to the silicon oxide film 28 left on the sidewalls of the silicon film and the silicon oxide film.
Of the silicon nitride film 29 removed, and the base width is equal to the width of the removed silicon nitride film 29 (about 50 nm in the above embodiment).

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、エミッタ引出し電極とベースとの距離をシリコン
膜及びシリコン酸化膜の側壁に残されたシリコン酸化膜
の幅と同等にすることができ、且つ、ベース幅を除去さ
れた耐酸化性膜の幅と同等にすることができる。これら
のシリコン酸化膜及び耐酸化性膜の幅は、これらの膜を
フォトリソグラフィー技術によらずにセルフアラインで
形成することができるため、フォトリソグラフィー技術
ではこの技術固有の制約によって実現することのできな
いような、十分狭いものにすることができる。従って本
発明の方法によれば、エミッタ引出し電極とベースとの
距離、及びベース幅を、ラテラルバイポーラトランジス
タにとって申し分のない十分小さなものにすることがで
きることから、素子の微細化が可能となり、高速デバイ
スを実現することが可能となる。
As described above, according to the method of the present invention, the distance between the emitter extraction electrode and the base is made equal to the width of the silicon oxide film left on the sidewalls of the silicon film and the silicon oxide film. In addition, the base width can be made equal to the width of the removed oxidation resistant film. The widths of the silicon oxide film and the oxidation resistant film cannot be realized by the photolithography technique due to the limitation peculiar to this technique because these films can be formed by self-alignment without using the photolithography technique. Can be narrow enough. Therefore, according to the method of the present invention, the distance between the emitter extraction electrode and the base and the base width can be made sufficiently small, which is satisfactory for the lateral bipolar transistor. Can be realized.

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

【図1】本発明の方法の原理を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the method of the present invention.

【図2】シリコン膜及びシリコン酸化膜の側壁に沿っ
た、パッド酸化膜上の一部の領域のみに形成されるシリ
コン酸化膜の形成方法を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of forming a silicon oxide film formed only in a partial region on the pad oxide film along the sidewalls of the silicon film and the silicon oxide film.

【図3】実施例の手順の前半を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the first half of the procedure of the embodiment.

【図4】実施例の手順の後半を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the second half of the procedure of the embodiment.

【図5】フォトリソグラフィー技術により形成した場合
のエミッタ電極とベースとの距離、及びベース幅を例示
する図である。
FIG. 5 is a diagram exemplifying a distance between an emitter electrode and a base and a base width when formed by a photolithography technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…酸化シリコン基板 2…シリコン 3…シリコン酸化膜 4…シリコン膜 5…シリコン酸化膜 6…パッド酸化膜 7…側壁のシリコン酸化膜 8…耐酸化性膜 9…酸化膜 10…拡散領域 11…イオン注入領域 1 ... Silicon oxide substrate 2 ... Silicon 3 ... Silicon oxide film 4 ... Silicon film 5 ... Silicon oxide film 6 ... Pad oxide film 7 ... Sidewall silicon oxide film 8 ... Oxidation resistant film 9 ... Oxide film 10 ... diffusion area 11 ... Ion implantation area

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸化シリコン(3)により素子分離され
た基板表面の露出されたシリコン(2)の一部の上と、
それに隣接した酸化シリコン(3)の上に、ドーパント
のドープされたシリコン膜(4)及びシリコン酸化膜
(5)を順に重ねて所定の形状に形成し、加熱により上
記シリコン膜中のドーパントを下地のシリコン中へ拡散
させて拡散領域(10)を形成し、そして残された露出さ
れたままのシリコン表面を薄く酸化してパッド酸化膜
(6)を形成した後に、上記の前もって形成されたシリ
コン膜(4)及びシリコン酸化膜(5)の側壁に沿った
上記パッド酸化膜(6)上の領域のみにシリコン酸化膜
(7)及び耐酸化性膜(8)を順に形成し、この耐酸化
性膜(8)をマスクとして酸化を行って上記パッド酸化
膜(6)の領域のシリコンを更に酸化し、そして当該耐
酸化性膜(8)のみを選択的に除去し、更にその下のパ
ッド酸化膜を除去して、当該耐酸化性膜(8)の幅と同
等の幅のシリコン領域を露出させ、そしてこの領域に、
上記の前もって形成されたシリコン膜(4)及びシリコ
ン酸化膜(5)の側壁のシリコン酸化膜(7)を残した
ままイオン注入してイオン注入領域(11)を形成する工
程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A part of exposed silicon (2) on a surface of a substrate which is element-isolated by silicon oxide (3),
A silicon film (4) doped with a dopant and a silicon oxide film (5) are sequentially stacked on a silicon oxide (3) adjacent to the silicon oxide (3) to form a predetermined shape, and the dopant in the silicon film is ground by heating. The previously formed silicon after diffusing into the silicon to form a diffusion region (10) and thinly oxidizing the remaining exposed silicon surface to form a pad oxide (6). The silicon oxide film (7) and the oxidation resistant film (8) are sequentially formed only on the region on the pad oxide film (6) along the side walls of the film (4) and the silicon oxide film (5), and the oxidation resistance is formed. Of the pad oxide film (6) is further oxidized by performing oxidation using the conductive film (8) as a mask, and only the oxidation resistant film (8) is selectively removed, and the pad below the oxidation resistant film (8) is selectively removed. Remove oxide film Exposing the silicon region having a width equal to the width of the oxidation resistant film (8), and in this region,
The method further comprises the step of ion-implanting while leaving the silicon oxide film (7) on the sidewalls of the silicon film (4) and the silicon oxide film (5) formed in advance to form an ion-implanted region (11). And a method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項2】 前記耐酸化性膜(8)がシリコン窒化膜
又はシリコン酸化窒化膜である、請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the oxidation resistant film (8) is a silicon nitride film or a silicon oxynitride film.
【請求項3】 前記拡散領域(10)がラテラルバイポー
ラトランジスタのエミッタ領域であり、前記イオン注入
領域(11)がラテラルバイポーラトランジスタのベース
領域である、請求項1又は2記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the diffusion region (10) is an emitter region of a lateral bipolar transistor and the ion implantation region (11) is a base region of a lateral bipolar transistor.
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