JPH0548937B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に高
抵抗素子又はグラフトベース型トランジスタを含
む半導体装置の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

同一不純物導電型で低濃度領域および高濃度領
域と同時に持つ半導体素子には、高抵抗素子およ
びグラフトベース型トランジスタがあり、このう
ち高抵抗素子では抵抗領域を低濃度、オーミツク
コンタフト部を高濃度にしてオーミツク性を改善
しており、またグラフトベース型トランジスタで
は活性ベース領域を低濃度、活性ベース領域以外
の領域を高濃度にして、ベース抵抗成分rbb′を小
さくして、高周波特性を改善している。このよう
な従来の高抵抗素子を含む半導体装置の製造方法
を、第３図ａ乃至第３図ｄにより説明する。

まず第３図ａに示す様に、ｐ型シリコン（Si）
基板１にｎ型半導体層２をエピタキシヤル成長法
にて形成後、選択酸化法を利用し、厚いシリコン
酸化膜（SiO₂）膜３（5000Å以上）を形成する。
さらに、耐酸化用のシリコン窒化膜（Si₃N₄膜）
４応力緩衝用の下敷SiO₂膜５が形成される。

次に第３図ｂに示す様に、Si₃N₄膜４を除去後
熱酸化法により酸化膜６を2000Åの厚さ程度に形
成後、ｎ型不純物層中にホウ素をエネルギー
60^kev、ドーズ量３×10¹³程度でイオン注入し、ｐ
型低濃度不純物層を形成し、高抵抗領域７とす
る。

次に第３図ｃに示す様に、高抵抗領域７上の
SiO₂膜６の一部分をフオトレジスト８で被覆後
ホウ素をエネルギー60^kev、ドーズ量５×10¹⁴cm^-2
程度どイオン注入することにより、ｐ型高濃度不
純物層を形成し、コンタクト領域９とする。ここ
で、高抵抗領域７のうち、フオトレジスト８が被
覆されている直下の部分は、高濃度ホウ素は注入
されない。

次に第３図ｄに示す様に、フオトレジスト８を
剥離し、所定のガス温度により熱処理後、コンタ
クト領域９上のSiO₂膜の一部を残して、フオト
レジスト１０で被覆して、エツチングを行ない、
電極取出口１１を開孔する。この後アルミニウム
等で配線を行なえば、高抵抗素子が形成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前述した従来の高抵抗の形成方法は、
まず第１にｐ型低濃度不純物の高抵抗領域と、ｐ
型高濃度不純物のコンタクト領域と、電極引出部
とを別々に形成しているため、製造工程が複雑に
なる。第２に、高抵抗領域形成とコンタクト領域
形成時のイオン注入ドーズ量が10倍以上も異なる
ため、一台のイオン注入装置では効率が悪く、効
率良く作業するには、中電流および高電流用の２
種類のイオン注入装置が必要となる。第３に、ｐ
型高濃度コンタクト領域形成時に、フオトレジス
トをマスクとして使用しているため、イオン注入
装置でガスが発生し、装置を汚染し、またビーム
電流が十分とれないため、長時間の注入が必要と
なる等の欠点があつた。

本発明の目的は、前記欠点が解決され、製造工
程が簡単で、１台のイオン注入装置で済み、フオ
トレジストによる装置の汚染の心配がないように
した半導体装置の製造方法を提供することにあ
る。

〔問題点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、半導体基板
上に形成した一導電型の半導体層上に第１のシリ
コン酸化膜、シリコン窒化膜を順次形成し、シリ
コン窒化膜の一部を除去して、選択酸化をする工
程と、選択酸化後シリコン窒化膜の一部をさらに
除去して選択酸化を行ない、シリコン酸化膜を形
成する工程と、前記半導体層へ逆導電型不純物例
えばホウ素をイオン注入することにより、窒化膜
直下の半導体層にｐ型高濃度不純物領域を形成す
ると同時に、酸化膜直下の半導体層中にはｐ型低
濃度不純物領域を形成する工程とを備えているこ
とを特徴とする。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説
明する。

第１図ａ乃至第１図ｄは本発明の一実施例の半
導体装置の製造方法を工程順に示した断面図であ
る。本実施例の半導体装置の製造方法は、 まず第１図ａに示すように、ｐ型シリコン
（Si）基板１上に、ｎ型半導体層２をエピタキシ
ヤル成長法により形成する。しかる後、ｎ型半導
体層２の表面に選択酸化法を利用して、フイール
ドSiO₂膜３を約1.0μmを形成する。なお、ここで
耐酸化用の膜厚約500ÅのSi₃N₄膜４と、膜厚約
500Åの下敷のSiO₂膜５が形成されている。

次に第１図ｂに示すように、Si₃N₄膜４上にフ
オトレジスト８を被覆し、Si₃N₄膜の一部をエツ
チングする。

次に第１図ｃに示すように、再び選択酸化法を
利用して、膜厚3500Å程度のSiO₂膜６を形成後、
ｎ型半導体層２へ、エネルギー60^kev、ドーズ量
５×10¹⁴程度で、ホウ素をイオン注入する。これ
により、Si₃O₄膜４直下のｎ型半導体層２には、
高濃度ｐ型不純物層であるコンタクト領域９が形
成され、SiO₂膜６の直下部分ではイオン注入し
たホウ素の濃度分布の最大値がSiO₂膜６中に存
在し、SiO₂膜６直下のｎ型半導体層２には濃度
分布のすその部分の低濃度のホウ素が注入される
ため、低濃度ｐ型不純物層である高抵抗領域７が
形成される。

次に第１図ｄに示すように、Si₃N₄膜４を熱リ
ン酸でエツチング後、薄い酸化膜をバツフアー弗
酸でエツチングすれば、電極取出口１１が開孔で
きる。その後、例えばアルミニウム等の金属配線
を行なえば、高抵抗素子が形成される。

すなわち、本実施例では、唯一回のイオン注入
により、低濃度ｐ型不純物層である高抵抗領域７
と、高濃度ｐ型不純物層であるコンタクト領域９
とが形成され、電極取出口１１の開孔もフオトリ
ソグラフイーが不要なため、製造工程が簡略化さ
れ、歩留が向上する。また、当然のことながらイ
オン注入装置は一種類でよいことになる。

また、イオン注入用のマスクとしては、フオト
レジストを使用しないため、イオン注入装置中で
のガスの発生はなくなり、装置能力が増大し、か
つ装置汚染の懸念もなくなる。

第２図ａ乃至第２図ｅは本発明の他の実施例の
半導体装置の製造方法を工程順に示した断面図で
あり、ここではグラフトベース型トランジスタの
例を示す。本実施例の半導体装置の製造方法は、
第２図ａ乃至第２図ｃが第１図ａ乃至第１図ｃと
同様であるが、第２図ｃにおいては、活性ベース
領域７とグラフトベース領域９とが形成される。
次に 第２図ｄにおいて、SiO₂膜６の一部を開孔後
リン又はヒ素を拡散し、エミツタ領域１２を形成
後、再び熱酸化し、薄い酸化膜（500Å）１３
を形成した。

次に第２図ｅに示すように、Si₃N₄膜４を熱リ
ン酸でエツチングし、薄いSiO₂膜１３をバツフ
アード弗酸で除去すれば、ベース電極取出口１４
およびエミツタ電極取出口１５が開孔される。

以上前述した一実施例、他の実施例は、ｐ型高
濃度不純物領域とｐ型低濃度不純物領域とを、フ
オトレジストマスクなしで同時に唯一回のイオン
注入で形成し、電極取出口の開孔をフオトリソグ
ラフイーを用いずに、セルフアラインで行なえる
という利点を有する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、製造工程が簡略
化され、高歩留で高信頼性の半導体装置を製造で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ乃至第１図ｄは本発明の一実施例の半
導体装置の製造方法を工程順に示した断面図、第
２図ａ乃至第２図ｅは本発明の他の実施例の半導
体装置の製造方法を工程順に示した断面図、第３
図ａ乃至第３図ｄは従来の半導体装置の製造方法
を工程順に示した断面図である。 １……ｐ型Si基板、２……ｎ型半導体層、３，
６，１３……SiO₂膜、４……Si₃N₄膜、５……下
敷SiO₂膜、７……低濃度ｐ型不純物領域、８，
１０……フオトレジスト、９……高濃度ｐ型不純
物領域、１１……抵抗電極引出口、１２……n⁺
型エミツタ領域、１４……ベース電極取出口、１
５……エミツタ電極取出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半導体基板上に形成した一導電型の半導体層
   上に第１のシリコン酸化膜、シリコン窒化膜を順
   次形成し、このシリコン窒化膜の一部を除去して
   選択酸化をする工程、選択酸化後前記シリコン膜
   の一部をさらに除去して選択酸化を行ない第２の
   シリコン酸化膜を形成する工程と、前記半導体層
   へ逆導電型不純物をイオン注入することにより、
   前記窒化膜直下の前記半導体層部分に逆導電型高
   濃度不純物領域を形成すると同時に、前記第２の
   シリコン酸化膜直下の前記半導体層中に逆導電型
   低濃度不純物領域を形成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。