JPH0582537A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents
半導体集積回路装置の製造方法Info
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- JPH0582537A JPH0582537A JP26548991A JP26548991A JPH0582537A JP H0582537 A JPH0582537 A JP H0582537A JP 26548991 A JP26548991 A JP 26548991A JP 26548991 A JP26548991 A JP 26548991A JP H0582537 A JPH0582537 A JP H0582537A
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- polycrystalline silicon
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エミッタ・ベース間の耐圧劣化の防止と歩留
りの向上と製造コストの低減を期す半導体集積回路装置
の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 エミッタ形成領域の多結晶シリコン酸化膜と
窒化膜を選択的に除去して、硼素をドープしたBSGを
内壁面に形成後、熱処理を行って、多結晶シリコンとB
SGから硼素の拡散を行って、活性ベースと不活性ベー
スとの間に、活性ベースより濃度が高く、不活性ベース
より濃度が低いリンクベースを形成するようにしたもの
である。
りの向上と製造コストの低減を期す半導体集積回路装置
の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 エミッタ形成領域の多結晶シリコン酸化膜と
窒化膜を選択的に除去して、硼素をドープしたBSGを
内壁面に形成後、熱処理を行って、多結晶シリコンとB
SGから硼素の拡散を行って、活性ベースと不活性ベー
スとの間に、活性ベースより濃度が高く、不活性ベース
より濃度が低いリンクベースを形成するようにしたもの
である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高集積,高速動作を
可能とするバイポーラ型の半導体集積回路装置の製造方
法に関するものである。
可能とするバイポーラ型の半導体集積回路装置の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路装置の用途として特に高
速動作を必要とする分野では、一般にECL/CML
(Emitter Coupled Logic/Carrent Mode Logic)系の
バイポーラ型半導体集積回路装置が用いられている。
速動作を必要とする分野では、一般にECL/CML
(Emitter Coupled Logic/Carrent Mode Logic)系の
バイポーラ型半導体集積回路装置が用いられている。
【0003】ECL/CML系回路においては、消費電
力、論理振幅を一定とした場合、回路を構成する素子、
配線の寄生容量およびトランジスタのベース抵抗、利得
帯域積によって動作速度が決定される。
力、論理振幅を一定とした場合、回路を構成する素子、
配線の寄生容量およびトランジスタのベース抵抗、利得
帯域積によって動作速度が決定される。
【0004】このうち、寄生容量の低減には、特に動作
速度への寄与が大きいトランジスタのベース・コレクタ
間の接合容量を低減することが必要である。
速度への寄与が大きいトランジスタのベース・コレクタ
間の接合容量を低減することが必要である。
【0005】このためには、多結晶シリコンを用いてベ
ース電極を素子領域の外部に引き出し、ベース面積を縮
小することが有効である。
ース電極を素子領域の外部に引き出し、ベース面積を縮
小することが有効である。
【0006】また、多結晶シリコン抵抗および金属配線
を厚い分離酸化膜上に形成して、これらの寄生容量を低
減する方法が一般に採用されている。
を厚い分離酸化膜上に形成して、これらの寄生容量を低
減する方法が一般に採用されている。
【0007】一方、ベース抵抗の低減には、不活性ベー
ス層を低抵抗化して可能な限り、エミッタを細くして、
エミッタ直下の活性ベース層の抵抗を減少させることが
必要である。
ス層を低抵抗化して可能な限り、エミッタを細くして、
エミッタ直下の活性ベース層の抵抗を減少させることが
必要である。
【0008】また、利得帯域幅積の向上には、エミッタ
およびベース接合を浅接合化するとともに、コレクタの
エピタキシャル層を薄くすることが有効である。
およびベース接合を浅接合化するとともに、コレクタの
エピタキシャル層を薄くすることが有効である。
【0009】これらの事項を実現することを目的として
提案された特開昭63−261746号公報に記載され
たバイポーラ型半導体集積回路装置の製造方法を図11
〜図14について説明する。
提案された特開昭63−261746号公報に記載され
たバイポーラ型半導体集積回路装置の製造方法を図11
〜図14について説明する。
【0010】図11(A)〜図11(D)は従来の製造
方法の第1段の工程断面図であり、図12(A),図1
2(B)は第2段の工程断面図である。
方法の第1段の工程断面図であり、図12(A),図1
2(B)は第2段の工程断面図である。
【0011】また、図13(a)〜図13(d)は従来
の部分詳細の第1段の工程断面図であり、図14
(a),図14(b)はその第2段の部分詳細の工程断
面図である。なお、図11,図12では、図面が煩雑に
なるのを避けるために、一部の膜が省略されている。
の部分詳細の第1段の工程断面図であり、図14
(a),図14(b)はその第2段の部分詳細の工程断
面図である。なお、図11,図12では、図面が煩雑に
なるのを避けるために、一部の膜が省略されている。
【0012】まず、図11(A)に示すように、P- 型
のシリコン基板201上にN+ 型埋込拡散層202を形
成した後、このシリコン基板201とN+ 型埋込拡散層
202上に素子分離酸化膜204を形成する。
のシリコン基板201上にN+ 型埋込拡散層202を形
成した後、このシリコン基板201とN+ 型埋込拡散層
202上に素子分離酸化膜204を形成する。
【0013】この素子分離酸化膜204の形成後、N+
型埋込拡散層202上にN- 型エピタキシャル層203
を形成し、その後、エピタキシャル層203上および素
子分離酸化膜204上に約3000Åの多結晶シリコン
206を形成し、この多結晶シリコン206の表面を2
000Å程度酸化(図示せず)した後、1000〜20
00Åの窒化膜207をベース電極およびコレクタ電極
を形成する部分に選択的に形成する。
型埋込拡散層202上にN- 型エピタキシャル層203
を形成し、その後、エピタキシャル層203上および素
子分離酸化膜204上に約3000Åの多結晶シリコン
206を形成し、この多結晶シリコン206の表面を2
000Å程度酸化(図示せず)した後、1000〜20
00Åの窒化膜207をベース電極およびコレクタ電極
を形成する部分に選択的に形成する。
【0014】次に、図11(B)に示すように、多結晶
シリコン206を選択酸化し、ベース電極多結晶シリコ
ン206a,206c、コレクタ電極多結晶シリコン2
06dを形成する。
シリコン206を選択酸化し、ベース電極多結晶シリコ
ン206a,206c、コレクタ電極多結晶シリコン2
06dを形成する。
【0015】次に、図11(C)に示すように、コレク
タ電極上の窒化膜207を選択的に除去し、コレクタ電
極多結晶シリコン206dにリンイオン注入し、熱処理
を行って、コレクタ抵抗低減用N+ 型領域205を形成
する。
タ電極上の窒化膜207を選択的に除去し、コレクタ電
極多結晶シリコン206dにリンイオン注入し、熱処理
を行って、コレクタ抵抗低減用N+ 型領域205を形成
する。
【0016】その後、ベース電極多結晶シリコン206
a,206cに窒化膜を介して硼素を1〜5×1015cm
-2程度にイオン注入を行い、900℃程度の温度でアニ
ールを行って、ベース電極多結晶シリコン206a,2
06c中の硼素濃度を均一化する。
a,206cに窒化膜を介して硼素を1〜5×1015cm
-2程度にイオン注入を行い、900℃程度の温度でアニ
ールを行って、ベース電極多結晶シリコン206a,2
06c中の硼素濃度を均一化する。
【0017】次いで、多結晶シリコン酸化膜209のエ
ミッタ形成領域209bを選択的に除去し、図13
(a)より明らかなように、内壁を酸化して、200Å
程度の内壁酸化膜214を形成する。
ミッタ形成領域209bを選択的に除去し、図13
(a)より明らかなように、内壁を酸化して、200Å
程度の内壁酸化膜214を形成する。
【0018】さらに、ベース多結晶シリコン206a,
206cからの拡散により、P+ 型の不活性ベース21
0が形成される。
206cからの拡散により、P+ 型の不活性ベース21
0が形成される。
【0019】次に、図11(D)および図13(b)に
示すように、BF2を1〜5×1013cm-2程度イオン注入
して活性ベース211を形成した後、全面に1000Å
程度の酸化膜215と2000Å程度の多結晶シリコン
216をCVDで形成する。なお、図11(D)では、
CVD酸化膜215は省略されている。
示すように、BF2を1〜5×1013cm-2程度イオン注入
して活性ベース211を形成した後、全面に1000Å
程度の酸化膜215と2000Å程度の多結晶シリコン
216をCVDで形成する。なお、図11(D)では、
CVD酸化膜215は省略されている。
【0020】次に、図13(c)より明らかなように、
反応性イオンエッチングを用いて、多結晶シリコン21
6をエッチングし、さらに、内壁酸化膜214,酸化膜
215のエッチングを行い、図12(A),図13
(c)のように、エミッタの開口を行う。
反応性イオンエッチングを用いて、多結晶シリコン21
6をエッチングし、さらに、内壁酸化膜214,酸化膜
215のエッチングを行い、図12(A),図13
(c)のように、エミッタの開口を行う。
【0021】多結晶シリコン216とCVDによる酸化
膜215は図13(c)のように、側壁のみに残り、窒
化膜207の開口部よりも狹いエミッタがセルフアライ
ンで開口される。
膜215は図13(c)のように、側壁のみに残り、窒
化膜207の開口部よりも狹いエミッタがセルフアライ
ンで開口される。
【0022】また、同時に、図12(A)のように、コ
レクタ多結晶シリコン206dが露出する。
レクタ多結晶シリコン206dが露出する。
【0023】次に、図13(d)に示すように、全面に
3000Å程度の多結晶シリコン217を堆積し、その
表面を2000Å程度酸化して、酸化膜218を形成し
た後、砒素を1016cm-2程度イオン注入する。
3000Å程度の多結晶シリコン217を堆積し、その
表面を2000Å程度酸化して、酸化膜218を形成し
た後、砒素を1016cm-2程度イオン注入する。
【0024】次に、図14(a)に示すように、ベース
・エミッタ形成領域以外の酸化膜218,多結晶シリコ
ン217をエッチングし、そのエッチング断面を100
Å程度酸化し、ベース電極上の窒化膜207を除去し、
全表面に2000Å程度の酸化膜220をCVDで形成
する。
・エミッタ形成領域以外の酸化膜218,多結晶シリコ
ン217をエッチングし、そのエッチング断面を100
Å程度酸化し、ベース電極上の窒化膜207を除去し、
全表面に2000Å程度の酸化膜220をCVDで形成
する。
【0025】この後、熱処理により、多結晶シリコン2
17からの拡散で活性ベース211中にエミッタ212
を形成する。
17からの拡散で活性ベース211中にエミッタ212
を形成する。
【0026】次に、図12(B),図14(b)に示す
ように、エミッタ,ベース,コレクタの電極上の酸化膜
220を選択的に除去した後、全面に白金を蒸着し、熱
処理を行って、多結晶シリコン217の表面に白金シリ
サイド219を形成する。
ように、エミッタ,ベース,コレクタの電極上の酸化膜
220を選択的に除去した後、全面に白金を蒸着し、熱
処理を行って、多結晶シリコン217の表面に白金シリ
サイド219を形成する。
【0027】次に、酸化膜220上に未反応のまま残っ
た白金は王水によって除去する。この後、図12(B)
より明らかなように、金属電極配線213の形成を行
う。
た白金は王水によって除去する。この後、図12(B)
より明らかなように、金属電極配線213の形成を行
う。
【0028】以上のように、上記従来の製造方法によれ
ば、多結晶シリコン206の選択酸化領域にエミッタ2
12を形成し、この選択酸化領域に隣接する残存した多
結晶シリコンからの拡散により、高濃度の不活性ベース
210を形成するので、高濃度の不活性ベース210
と、エミッタ212との間隔を著しく縮小することがで
き、また、最小設計寸法よりも狹いエミッタを容易に形
成することができる。
ば、多結晶シリコン206の選択酸化領域にエミッタ2
12を形成し、この選択酸化領域に隣接する残存した多
結晶シリコンからの拡散により、高濃度の不活性ベース
210を形成するので、高濃度の不活性ベース210
と、エミッタ212との間隔を著しく縮小することがで
き、また、最小設計寸法よりも狹いエミッタを容易に形
成することができる。
【0029】さらに、ベース領域全体の幅は最小設計寸
法の3倍でよいため、ベース,コレクタ接合容量を低減
することができる。
法の3倍でよいため、ベース,コレクタ接合容量を低減
することができる。
【0030】加えて、エミッタ接合の殆ど全てが低濃度
の活性ベース211との接合であり、エミッタ幅の縮小
と相まってエミッタ・ベース接合容量も減少されるとと
もに、最大接合深さを0.3μm以下にすることができる
ので、N- 型エピタキシャル層203を1μmまたはそ
れ以下に薄膜化することができ、キャリアのコレクタ空
乏層走行時間が短縮する。
の活性ベース211との接合であり、エミッタ幅の縮小
と相まってエミッタ・ベース接合容量も減少されるとと
もに、最大接合深さを0.3μm以下にすることができる
ので、N- 型エピタキシャル層203を1μmまたはそ
れ以下に薄膜化することができ、キャリアのコレクタ空
乏層走行時間が短縮する。
【0031】また、上記接合容量の減少により、コレク
タ時定数、エミッタ時定数が短縮し、これらにより、利
得帯域幅積を向上させることができる。
タ時定数、エミッタ時定数が短縮し、これらにより、利
得帯域幅積を向上させることができる。
【0032】さらに、上記のように、トランジスタのベ
ース抵抗、寄生容量を低減し、利得帯域幅積を向上させ
ることができるので、著しい高速化を達成することがで
きるという特徴を有していた。
ース抵抗、寄生容量を低減し、利得帯域幅積を向上させ
ることができるので、著しい高速化を達成することがで
きるという特徴を有していた。
【0033】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような半導体集積回路装置の製造方法で製造された半導
体集積回路装置では、不活性ベース210がエミッタ2
12に接触した場合、エミッタ・ベース間耐圧が劣化し
てしまい、回路動作が不可能になる。
ような半導体集積回路装置の製造方法で製造された半導
体集積回路装置では、不活性ベース210がエミッタ2
12に接触した場合、エミッタ・ベース間耐圧が劣化し
てしまい、回路動作が不可能になる。
【0034】逆に、不活性ベース210が活性ベース2
11から離れてしまった場合も、トランジスタ動作が不
可能となり、回路が動作しなくなる。
11から離れてしまった場合も、トランジスタ動作が不
可能となり、回路が動作しなくなる。
【0035】そのため、これらのことが起こらないよう
に、不活性ベース210がエミッタ212に接触せず
に、活性ベース211に接触するように、条件を設定し
て製造を行うが、ばらつきによる不活性ベース210の
位置ずれにより、歩留りが低くなり、製造コストが増大
するという問題点があった。
に、不活性ベース210がエミッタ212に接触せず
に、活性ベース211に接触するように、条件を設定し
て製造を行うが、ばらつきによる不活性ベース210の
位置ずれにより、歩留りが低くなり、製造コストが増大
するという問題点があった。
【0036】請求項1の発明は前記従来技術が持ってい
る問題点のうち、歩留りが低いという問題点のうち、製
造上のばらつきによる不活性ベースの位置のずれにより
エミッタ・ベース間の接合耐圧が劣化し、回路が動作し
なくなるという問題点について解決した半導体集積回路
装置の製造方法を提供するものである。
る問題点のうち、歩留りが低いという問題点のうち、製
造上のばらつきによる不活性ベースの位置のずれにより
エミッタ・ベース間の接合耐圧が劣化し、回路が動作し
なくなるという問題点について解決した半導体集積回路
装置の製造方法を提供するものである。
【0037】請求項2の発明は前記従来技術が持ってい
る問題点のうち、歩留りが低いという問題点と、製造上
のばらつきによる不活性ベースの位置のずれにより、エ
ミッタ・ベース間の接合耐圧が劣化して回路が動作しな
くなるという問題点について解決した半導体集積回路装
置の製造方法を提供するものである。
る問題点のうち、歩留りが低いという問題点と、製造上
のばらつきによる不活性ベースの位置のずれにより、エ
ミッタ・ベース間の接合耐圧が劣化して回路が動作しな
くなるという問題点について解決した半導体集積回路装
置の製造方法を提供するものである。
【0038】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は前記問
題点を解決するために、半導体集積回路装置の製造方法
において、耐酸化性膜のひさしをマスクとして、反応性
イオンエッチングにより、ベース領域上に形成した選択
酸化膜の活性ベース上の部分だけを除去して熱処理によ
り不純物を拡散することにより、活性ベースの周囲にリ
ンクベースをセルフアラインで形成する工程を導入した
ものである。
題点を解決するために、半導体集積回路装置の製造方法
において、耐酸化性膜のひさしをマスクとして、反応性
イオンエッチングにより、ベース領域上に形成した選択
酸化膜の活性ベース上の部分だけを除去して熱処理によ
り不純物を拡散することにより、活性ベースの周囲にリ
ンクベースをセルフアラインで形成する工程を導入した
ものである。
【0039】請求項2の発明は前記問題点を解決するた
めに、半導体集積回路装置の製造方法において、ベース
領域上に形成した選択酸化膜からの不純物の拡散によっ
て活性ベースを形成した後、この活性ベース上の選択酸
化膜を除去する工程と、残った選択酸化膜からさらに不
純物の拡散を行ってリンクベースを形成する工程とを導
入したものである。
めに、半導体集積回路装置の製造方法において、ベース
領域上に形成した選択酸化膜からの不純物の拡散によっ
て活性ベースを形成した後、この活性ベース上の選択酸
化膜を除去する工程と、残った選択酸化膜からさらに不
純物の拡散を行ってリンクベースを形成する工程とを導
入したものである。
【0040】
【作用】請求項1の発明によれば、半導体集積回路装置
の製造方法において、以上のような工程を導入したの
で、ベース領域上の選択酸化膜の活性ベースの部分だけ
を除去して熱処理を施すことにより、不純物が活性ベー
スの周囲に拡散されて、リンクベースがセルフアライン
で形成されることになり、したがって、前記問題点が除
去できる。
の製造方法において、以上のような工程を導入したの
で、ベース領域上の選択酸化膜の活性ベースの部分だけ
を除去して熱処理を施すことにより、不純物が活性ベー
スの周囲に拡散されて、リンクベースがセルフアライン
で形成されることになり、したがって、前記問題点が除
去できる。
【0041】請求項2の発明によれば、半導体集積回路
装置の製造方法において、以上のような工程を導入した
ので、活性ベース上の残存した選択酸化膜からの不純物
の拡散を行うと、リンクベースが形成され、このリンク
ベースを形成することにより、活性ベース,リンクベー
ス,不活性ベースをセルフアラインで形成されることに
なり、したがって、前記問題点を除去できる。
装置の製造方法において、以上のような工程を導入した
ので、活性ベース上の残存した選択酸化膜からの不純物
の拡散を行うと、リンクベースが形成され、このリンク
ベースを形成することにより、活性ベース,リンクベー
ス,不活性ベースをセルフアラインで形成されることに
なり、したがって、前記問題点を除去できる。
【0042】
【実施例】以下、この発明の半導体集積回路装置の製造
方法の実施例について図面に基づき説明する。図1〜図
3はその第1実施例の工程断面図であり、図1(a)〜
図1(d)はその第1段の工程断面図、図2(a)〜図
2(d)はその第2段の工程断面図、図3(a),図3
(b)はその第3段の工程断面図である。
方法の実施例について図面に基づき説明する。図1〜図
3はその第1実施例の工程断面図であり、図1(a)〜
図1(d)はその第1段の工程断面図、図2(a)〜図
2(d)はその第2段の工程断面図、図3(a),図3
(b)はその第3段の工程断面図である。
【0043】まず、図1(a)は図11(a)で示した
従来例と同様にP型のシリコン基板201に素子分離酸
化膜204を形成する。この素子分離酸化膜204の形
成後、シリコン基板201および素子分離酸化膜204
上に多結晶シリコン206を形成し、この多結晶シリコ
ン206上に2000Å程度の多結晶シリコン酸化膜2
06eを形成し、1000〜2000Å程度の窒化膜1
03を形成し、エミッタ形成領域の多結晶シリコン酸化
膜206eを選択的に除去する工程までが終了した状態
を示している。なお、図13(a)で示した内壁酸化膜
214を形成する前の工程までを示している。
従来例と同様にP型のシリコン基板201に素子分離酸
化膜204を形成する。この素子分離酸化膜204の形
成後、シリコン基板201および素子分離酸化膜204
上に多結晶シリコン206を形成し、この多結晶シリコ
ン206上に2000Å程度の多結晶シリコン酸化膜2
06eを形成し、1000〜2000Å程度の窒化膜1
03を形成し、エミッタ形成領域の多結晶シリコン酸化
膜206eを選択的に除去する工程までが終了した状態
を示している。なお、図13(a)で示した内壁酸化膜
214を形成する前の工程までを示している。
【0044】次に、図1(b)に示すように、全面に厚
さ1000Åで硼素を1〜8×1018ions cm-3ドープし
たボロンシリカガラス(以下、BSGという)102を
CVDで形成する。
さ1000Åで硼素を1〜8×1018ions cm-3ドープし
たボロンシリカガラス(以下、BSGという)102を
CVDで形成する。
【0045】次に、図1(c)に示すように、窒化膜1
03をマスクにして、反応性イオンエッチングによりB
SG102をエッチングする。
03をマスクにして、反応性イオンエッチングによりB
SG102をエッチングする。
【0046】次に、図1(d)に示すように、900
℃,30分程度の熱処理により多結晶シリコン206お
よびBSG102から硼素の拡散を行い、不活性ベース
105とリンクベースを形成する。
℃,30分程度の熱処理により多結晶シリコン206お
よびBSG102から硼素の拡散を行い、不活性ベース
105とリンクベースを形成する。
【0047】このとき、多結晶シリコン206中には、
硼素が5×1019 ions cm-3程度含まれており、BSG
102中には1〜8×1018 ions cm-3程度含まれてい
るため、リンクベース106中の硼素濃度の方が不活性
ベース105中の硼素濃度よりも低くなっている。
硼素が5×1019 ions cm-3程度含まれており、BSG
102中には1〜8×1018 ions cm-3程度含まれてい
るため、リンクベース106中の硼素濃度の方が不活性
ベース105中の硼素濃度よりも低くなっている。
【0048】次に、第2段の工程に入り、図2(a)に
示すように、エッチングにより、BSG102の除去を
行う。
示すように、エッチングにより、BSG102の除去を
行う。
【0049】次に、図2(b)に示すように、内壁を酸
化して、200Å程度の内壁酸化膜107を形成する。
続いて、窒化膜207をマスクにして、硼素を不純物と
して、1〜5×1013 ions cm-2程度イオン注入して、
活性ベース108を形成する。
化して、200Å程度の内壁酸化膜107を形成する。
続いて、窒化膜207をマスクにして、硼素を不純物と
して、1〜5×1013 ions cm-2程度イオン注入して、
活性ベース108を形成する。
【0050】次に、図2(c)に示すように、全面に1
000Å程度の酸化膜109をCVDにより形成する。
000Å程度の酸化膜109をCVDにより形成する。
【0051】次に、図2(d)に示すように、全面に2
000Å程度の多結晶シリコン110をCVDで形成す
る。
000Å程度の多結晶シリコン110をCVDで形成す
る。
【0052】次に、第3段の工程に入り、図3(a)に
示すように、反応性イオンエッチングを用いて、多結晶
シリコン110をエッチングし、さらに、酸化膜109
と内壁酸化膜107のエッチングを行い、エミッタの開
口を行う。
示すように、反応性イオンエッチングを用いて、多結晶
シリコン110をエッチングし、さらに、酸化膜109
と内壁酸化膜107のエッチングを行い、エミッタの開
口を行う。
【0053】次に、図3(b)に示すように、全面に3
000Å程度の多結晶シリコン111を形成し、表面を
200Å程度酸化した後、砒素を1016cm-2程度イオン
注入する。
000Å程度の多結晶シリコン111を形成し、表面を
200Å程度酸化した後、砒素を1016cm-2程度イオン
注入する。
【0054】次に、多結晶シリコン111,窒化膜20
7をエッチングして、熱処理により、多結晶シリコン1
11からの拡散で活性ベース108中にエミッタ113
を形成する。その後、全面にCVD酸化膜116を形成
する。
7をエッチングして、熱処理により、多結晶シリコン1
11からの拡散で活性ベース108中にエミッタ113
を形成する。その後、全面にCVD酸化膜116を形成
する。
【0055】次に、この発明の第2実施例について図4
(a)〜図4(d)および図5(a)〜図5(d)によ
り説明する。図4(a)〜図4(d)はその第1段の工
程断面図であり、図5(a)〜図5(d)はその第2段
の工程断面図である。
(a)〜図4(d)および図5(a)〜図5(d)によ
り説明する。図4(a)〜図4(d)はその第1段の工
程断面図であり、図5(a)〜図5(d)はその第2段
の工程断面図である。
【0056】この第2実施例において、図1〜図3で示
した上記第1実施例と同一部分には、同一符号を付して
述べる。まず、図4(a)は図1(a)の場合と同様
に、図1(a)で述べたのと同様の工程を最初から順に
施し、エミッタ形成領域の多結晶シリコン酸化膜を選択
的に除去する工程までが終了した状態である。
した上記第1実施例と同一部分には、同一符号を付して
述べる。まず、図4(a)は図1(a)の場合と同様
に、図1(a)で述べたのと同様の工程を最初から順に
施し、エミッタ形成領域の多結晶シリコン酸化膜を選択
的に除去する工程までが終了した状態である。
【0057】次に、図4(b) に示すように、全面に厚さ
1000Åでボロンを1〜8×1018ions cm-3ドープし
たBSG102をCVDで形成する。
1000Åでボロンを1〜8×1018ions cm-3ドープし
たBSG102をCVDで形成する。
【0058】次に、図4(c)に示すように、窒化膜2
07をマスクとして、反応性イオンエッチングにより、
BSG102をエッチングして窒化膜207の上面から
除去する。
07をマスクとして、反応性イオンエッチングにより、
BSG102をエッチングして窒化膜207の上面から
除去する。
【0059】次に、図4(d)に示すように、900
℃,30分程度の熱処理により、多結晶シリコン206
およびBSG102からボロンの拡散を行い、不活性ベ
ース105,リンクベース126を形成する。
℃,30分程度の熱処理により、多結晶シリコン206
およびBSG102からボロンの拡散を行い、不活性ベ
ース105,リンクベース126を形成する。
【0060】このとき、多結晶シリコン206中にはボ
ロンが5×1019 ions cm-3程度含まれており、BSG
102中には、1〜8×1018 ions /cm3 程度含まれ
ているため、リンクベース106中のボロン濃度の方が
不活性ベース105中のボロン濃度よりも低くなってい
る。
ロンが5×1019 ions cm-3程度含まれており、BSG
102中には、1〜8×1018 ions /cm3 程度含まれ
ているため、リンクベース106中のボロン濃度の方が
不活性ベース105中のボロン濃度よりも低くなってい
る。
【0061】次に、第2段の工程段階に入り、図5
(a)に示すように、内壁を酸化して、200Å程度の
内壁酸化膜107を形成する。次に、窒化膜207をマ
スクにして、ボロンを1〜5×1013 ions cm-2程度イ
オン注入して、活性ベース108を形成する。
(a)に示すように、内壁を酸化して、200Å程度の
内壁酸化膜107を形成する。次に、窒化膜207をマ
スクにして、ボロンを1〜5×1013 ions cm-2程度イ
オン注入して、活性ベース108を形成する。
【0062】次に、図5(b)に示すように、全面に2
000Å程度の厚さの多結晶シリコン109をCVDで
形成する。
000Å程度の厚さの多結晶シリコン109をCVDで
形成する。
【0063】次に、図5(c)に示すように、反応性イ
オンエッチングを用いて、多結晶シリコン109をエッ
チングして、窒化膜207上の多結晶シリコン109を
除去するとともに、内壁酸化膜107のエッチングを行
い、エミッタの開口を行う。
オンエッチングを用いて、多結晶シリコン109をエッ
チングして、窒化膜207上の多結晶シリコン109を
除去するとともに、内壁酸化膜107のエッチングを行
い、エミッタの開口を行う。
【0064】次に、図5(d)に示すように、全面に3
000Å程度の多結晶シリコン110を形成し、表面を
200Å程度酸化した後、砒素を1016cm-2程度イオン
注入する。
000Å程度の多結晶シリコン110を形成し、表面を
200Å程度酸化した後、砒素を1016cm-2程度イオン
注入する。
【0065】次に、多結晶シリコン110,窒化膜20
7をエッチングし、熱処理により、多結晶シリコン11
0からの拡散で活性ベース108中にエミッタ113を
形成する。その後、全面にCVD酸化膜116を形成す
る。
7をエッチングし、熱処理により、多結晶シリコン11
0からの拡散で活性ベース108中にエミッタ113を
形成する。その後、全面にCVD酸化膜116を形成す
る。
【0066】次に、この発明の第3の実施例について図
面に基づき説明する。図6〜図8はその工程断面図であ
り、図6(a)〜図6(d)はその第1段の工程断面図
を示し、図7(a)〜図7(d)はその第2段の工程断
面図であり、さらに図8(a),図8(b)はその第3
段の工程断面図である。これらの図6〜図8において、
図1〜図5と同一部分には同一符号を付して述べる。
面に基づき説明する。図6〜図8はその工程断面図であ
り、図6(a)〜図6(d)はその第1段の工程断面図
を示し、図7(a)〜図7(d)はその第2段の工程断
面図であり、さらに図8(a),図8(b)はその第3
段の工程断面図である。これらの図6〜図8において、
図1〜図5と同一部分には同一符号を付して述べる。
【0067】まず、図6(a)は上記図1(a)および
図4(a)の場合と同様であり、これらの図1(a),
図4(a)と同一部分には同一符号を付すのみにとどめ
るが、エミッタ形成領域の多結晶シリコン酸化膜206
eを選択的に除去する工程までが終了した状態を示して
おり、従来例の図13(a)の内壁酸化膜214を形成
する前の工程の前までの状態を示している。
図4(a)の場合と同様であり、これらの図1(a),
図4(a)と同一部分には同一符号を付すのみにとどめ
るが、エミッタ形成領域の多結晶シリコン酸化膜206
eを選択的に除去する工程までが終了した状態を示して
おり、従来例の図13(a)の内壁酸化膜214を形成
する前の工程の前までの状態を示している。
【0068】次に、図6(b)に示すように、全面に厚
さ1000Åで硼素を1〜8×1018ions cm-3ドープし
たBSG102をCVDで形成する。続いて、1000
℃,10分程度の熱処理を行い、多結晶シリコン206
およびBSG102から硼素の拡散を行い、活性ベース
108および不活性ベース105を形成する。
さ1000Åで硼素を1〜8×1018ions cm-3ドープし
たBSG102をCVDで形成する。続いて、1000
℃,10分程度の熱処理を行い、多結晶シリコン206
およびBSG102から硼素の拡散を行い、活性ベース
108および不活性ベース105を形成する。
【0069】次に、図6(c)に示すように、窒化膜2
07をマスクにして、反応性イオンエッチングにより、
BSG102をエッチングして、窒化膜207上のBS
G102を除去する。
07をマスクにして、反応性イオンエッチングにより、
BSG102をエッチングして、窒化膜207上のBS
G102を除去する。
【0070】次に、1000℃,10分程度の熱処理に
より、BSG102からさらに硼素の拡散を行い、図6
(d)に示すように、リンクベース106を形成する。
より、BSG102からさらに硼素の拡散を行い、図6
(d)に示すように、リンクベース106を形成する。
【0071】このとき、多結晶シリコン206中には、
硼素が5×1019 ions cm-3程度含まれており、BSG
102中には、1〜8×1018 ions cm-3程度含まれて
いるため、リンクベース106中の硼素濃度の方が不活
性ベース105の中の硼素濃度よりも低くなっている。
硼素が5×1019 ions cm-3程度含まれており、BSG
102中には、1〜8×1018 ions cm-3程度含まれて
いるため、リンクベース106中の硼素濃度の方が不活
性ベース105の中の硼素濃度よりも低くなっている。
【0072】さらに、同じBSG102からの硼素の拡
散により、活性ベース108およびリンクベース106
を形成しているが、リンクベース106の形成のための
熱処理の方が長いため、活性ベース108の中の硼素濃
度よりも、リンクベース106中の硼素濃度の方が高く
なっている。
散により、活性ベース108およびリンクベース106
を形成しているが、リンクベース106の形成のための
熱処理の方が長いため、活性ベース108の中の硼素濃
度よりも、リンクベース106中の硼素濃度の方が高く
なっている。
【0073】次に、第2段の工程に入り、図7(a)に
示すように、エッチングにより、BSG102を全部除
去して、図7(b)に示すように、内壁を酸化して、内
壁酸化膜107を形成する。
示すように、エッチングにより、BSG102を全部除
去して、図7(b)に示すように、内壁を酸化して、内
壁酸化膜107を形成する。
【0074】次に、図7(c)に示すように、全面に1
000Å程度の酸化膜109をCVDで形成する。続い
て、図7(d)に示すように、全面に2000Å程度の
多結晶シリコン110をCVDで形成して、図8
(a),図8(b)で示す第3段の工程に入る。
000Å程度の酸化膜109をCVDで形成する。続い
て、図7(d)に示すように、全面に2000Å程度の
多結晶シリコン110をCVDで形成して、図8
(a),図8(b)で示す第3段の工程に入る。
【0075】この第3段の工程に入ると、図8(a)に
示すように、窒化膜207をマスクとして、反応性イオ
ンエッチングにより、多結晶シリコン110,酸化膜1
09および内壁酸化膜107のエッチングを行い、エミ
ッタの開口を行う。
示すように、窒化膜207をマスクとして、反応性イオ
ンエッチングにより、多結晶シリコン110,酸化膜1
09および内壁酸化膜107のエッチングを行い、エミ
ッタの開口を行う。
【0076】次に、図8(b)に示すように、全面に3
000Å程度の多結晶シリコン111を形成して、その
表面を200Å程度酸化した後、硼素を1×1016 ions
cm-2程度イオン注入する。
000Å程度の多結晶シリコン111を形成して、その
表面を200Å程度酸化した後、硼素を1×1016 ions
cm-2程度イオン注入する。
【0077】次に、多結晶シリコン111の表面の酸化
膜とこの多結晶シリコン111と窒化膜207をエッチ
ングし、熱処理により、多結晶シリコン111からの拡
散で活性ベース108の中にエミッタ113を形成す
る。その後、全面にCVD酸化膜116を形成する。
膜とこの多結晶シリコン111と窒化膜207をエッチ
ングし、熱処理により、多結晶シリコン111からの拡
散で活性ベース108の中にエミッタ113を形成す
る。その後、全面にCVD酸化膜116を形成する。
【0078】次に、この発明の第4の実施例について説
明する。図9(a)〜図9(d)はその第1段の工程断
面図であり、図10(a)〜図10(d)はその第2段
の工程断面図である。この図9,図10において、図6
〜図8と同一部分には同一符号を付して述べる。
明する。図9(a)〜図9(d)はその第1段の工程断
面図であり、図10(a)〜図10(d)はその第2段
の工程断面図である。この図9,図10において、図6
〜図8と同一部分には同一符号を付して述べる。
【0079】まず、図9(a)は第3の実施例の図6
(a)と同じであり、図13(a)で示した従来例の内
壁酸化膜214の形成する工程の前までの状態を示す。
(a)と同じであり、図13(a)で示した従来例の内
壁酸化膜214の形成する工程の前までの状態を示す。
【0080】次に、図9(b)に示すように、全面に厚
さ1000Åで硼素を1〜8×1018ions cm-3ドープし
たBSG102をCVDで形成し、続いて、1000
℃,10分程度の熱処理により、多結晶シリコン206
およびBSG102からの硼素の拡散を行い、活性ベー
ス108および不活性ベース105を形成する。
さ1000Åで硼素を1〜8×1018ions cm-3ドープし
たBSG102をCVDで形成し、続いて、1000
℃,10分程度の熱処理により、多結晶シリコン206
およびBSG102からの硼素の拡散を行い、活性ベー
ス108および不活性ベース105を形成する。
【0081】次に、図9(c)に示すように、窒化膜2
07をマスクとして、反応性イオンエッチングにより、
BSG102をエッチングする。
07をマスクとして、反応性イオンエッチングにより、
BSG102をエッチングする。
【0082】次に、1000℃,10分程度の熱処理に
より、図9(d)に示すように、BSG102からさら
に硼素の拡散を行い、リンクベース106を形成する。
より、図9(d)に示すように、BSG102からさら
に硼素の拡散を行い、リンクベース106を形成する。
【0083】このとき、多結晶シリコン206中には、
硼素が5×1019 ions cm-3程度含まれており、BSG
102中には、1〜8×1018 ions cm-3程度の硼素が
含まれており、したがって、リンクベース106中の硼
素濃度の方が不活性ベース105中の硼素濃度よりも低
くなっている。
硼素が5×1019 ions cm-3程度含まれており、BSG
102中には、1〜8×1018 ions cm-3程度の硼素が
含まれており、したがって、リンクベース106中の硼
素濃度の方が不活性ベース105中の硼素濃度よりも低
くなっている。
【0084】さらに、同じBSG102からの硼素の拡
散により、活性ベース108およびリンクベース106
を形成しているが、リンクベース106の形成のための
熱処理の方が長いため、活性ベース108中の硼素濃度
よりもリンクベース106中の硼素濃度の方が高くなっ
ている。
散により、活性ベース108およびリンクベース106
を形成しているが、リンクベース106の形成のための
熱処理の方が長いため、活性ベース108中の硼素濃度
よりもリンクベース106中の硼素濃度の方が高くなっ
ている。
【0085】次に、第2段の工程に入り、図10(a)
に示すように、内壁を酸化して、内壁酸化膜107を形
成し、次いで、図10(b)に示すように、全面に20
00Å程度の多結晶シリコン109をCVDで形成す
る。
に示すように、内壁を酸化して、内壁酸化膜107を形
成し、次いで、図10(b)に示すように、全面に20
00Å程度の多結晶シリコン109をCVDで形成す
る。
【0086】次に、図10(c)に示すように、窒化膜
207をマスクとして反応性イオンエッチングにより多
結晶シリコン109と内壁酸化膜107のエッチングを
行い、エミッタの開口を行うとともに、窒化膜207上
の多結晶シリコン109を除去する。
207をマスクとして反応性イオンエッチングにより多
結晶シリコン109と内壁酸化膜107のエッチングを
行い、エミッタの開口を行うとともに、窒化膜207上
の多結晶シリコン109を除去する。
【0087】次に、図10(d)に示すように、全面に
3000Å程度の多結晶シリコン110を形成し、表面
を200Å程度酸化した後、硼素を1×1016 ions cm
-2程度イオン注入する。
3000Å程度の多結晶シリコン110を形成し、表面
を200Å程度酸化した後、硼素を1×1016 ions cm
-2程度イオン注入する。
【0088】次に、多結晶110,窒化膜207をエッ
チングした後、熱処理を施すことにより、多結晶シリコ
ン110からの拡散により、活性ベース108中にエミ
ッタ113を形成する。その後、全面にCVD酸化膜1
16を形成する。
チングした後、熱処理を施すことにより、多結晶シリコ
ン110からの拡散により、活性ベース108中にエミ
ッタ113を形成する。その後、全面にCVD酸化膜1
16を形成する。
【0089】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1の
発明によれば、セルフアラインにより、BSGからの拡
散で活性ベースと不活性ベースの間に、活性ベースより
も濃度が高く、不活性ベースよりも濃度が低いリンクベ
ースを形成するようにしたので、製造上のばらつきによ
り、エミッタ・ベース間耐圧が劣化したり、トランジス
タの動作が不可能にならないばかり、歩留りが向上し、
製造コストの低い半導体集積回路装置を製造することが
できる。
発明によれば、セルフアラインにより、BSGからの拡
散で活性ベースと不活性ベースの間に、活性ベースより
も濃度が高く、不活性ベースよりも濃度が低いリンクベ
ースを形成するようにしたので、製造上のばらつきによ
り、エミッタ・ベース間耐圧が劣化したり、トランジス
タの動作が不可能にならないばかり、歩留りが向上し、
製造コストの低い半導体集積回路装置を製造することが
できる。
【0090】また、請求項2の発明によれば、セルフア
ラインにより、BSGからの拡散で活性ベースよりも濃
度が高く、不活性ベースよりも濃度が低いリンクベース
を形成するようにしたので、製造上のばらつきにより、
不活性ベースの位置がずれても、エミッタ・ベース間耐
圧が劣化したり、トランジスタ動作が不可能にならな
い。
ラインにより、BSGからの拡散で活性ベースよりも濃
度が高く、不活性ベースよりも濃度が低いリンクベース
を形成するようにしたので、製造上のばらつきにより、
不活性ベースの位置がずれても、エミッタ・ベース間耐
圧が劣化したり、トランジスタ動作が不可能にならな
い。
【0091】また、リンクベースと活性ベースを同じB
SGからの拡散で形成しているため、リンクベースと活
性ベースの相対的な位置ずれは、全くなくなり、製造上
の影響を受けなくなり、したがって、歩留りの良い製造
コストの低い半導体集積回路装置を製造することができ
る。
SGからの拡散で形成しているため、リンクベースと活
性ベースの相対的な位置ずれは、全くなくなり、製造上
の影響を受けなくなり、したがって、歩留りの良い製造
コストの低い半導体集積回路装置を製造することができ
る。
【図1】この発明の半導体集積回路装置の製造方法の第
1実施例の第1段の工程断面図。
1実施例の第1段の工程断面図。
【図2】同上第1実施例の第2段の工程断面図。
【図3】同上第1実施例の第3段の工程断面図。
【図4】この発明の第2実施例の第1段の工程断面図。
【図5】同上第2実施例の第2段の工程断面図。
【図6】この発明の第3実施例の第1段の工程断面図。
【図7】同上第3実施例の第2段の工程断面図。
【図8】同上第3実施例の第3段の工程断面図。
【図9】この発明の第4実施例の第1段の工程断面図。
【図10】同上第4実施例の第2段の工程断面図。
【図11】従来の半導体集積回路装置の製造方法の第1
段の工程断面図。
段の工程断面図。
【図12】同上従来の第2段の工程断面図。
【図13】同上従来の部分的に詳細に示す第1段の工程
断面図。
断面図。
【図14】同上従来の部分的に詳細に示す第2段の工程
断面図。
断面図。
102 GSP 105 不活性ベース 106 リンクベース 107 内壁酸化膜 108 活性ベース 109 酸化膜 110 多結晶シリコン 111 多結晶シリコン 113 エミッタ 116 CVD酸化膜 201 シリコン基板 204 素子分離酸化膜 206 多結晶シリコン 206e 多結晶シリコン酸化膜 207 窒化膜
Claims (2)
- 【請求項1】 第1の導電型を有する半導体基板の主表
面に、第1の多結晶シリコンを形成する工程と、 上記第1の導電型とは逆の第2の導電型の不純物を、上
記第1の多結晶シリコンに導入する工程と、 上記第1の多結晶シリコン上に、耐酸化性膜を形成して
この耐酸化性膜の一部を除去する工程と、 上記耐酸化性膜を保護膜とした選択酸化により、上記第
1の多結晶シリコンの一部を酸化し、選択酸化膜を上記
半導体基板の主表面に達し、かつこの主表面に達した部
分の面積が上記耐酸化性膜を除去した面積よりも広くな
るまで形成する工程と、 上記選択された領域の上記選択酸化膜を除去し、この除
去によって露出した上記半導体基板の主表面上に、第2
の導電型不純物を含んだ第1の酸化膜を形成する工程
と、 上記耐酸化性膜をマスクとして異方性エッチングによ
り、上記第1の酸化膜の一部を除去する工程と、 上記第1の酸化膜から第2導電型不純物を熱拡散により
上記半導体基板へ導入し、第2導電型の第1の拡散層を
形成する工程と、 上記第1の多結晶シリコンより、第2導電型不純物を熱
拡散により上記半導体基板に導入し、第2導電型の第2
の拡散層を形成する工程と、 上記耐酸化性膜をマスクとして、第2導電型不純物を上
記半導体基板へイオン打ち込みにより導入し、第2導電
型の第3の拡散層を形成する工程と、 よりなる半導体集積回路装置の製造方法。 - 【請求項2】 第1の導電型を有する半導体基板の主表
面に、第1の多結晶シリコンを形成する工程と、 上記第1の導電型とは逆の第2の導電型の不純物を、上
記第1の多結晶シリコンに導入する工程と、 上記第1の多結晶シリコン上に、耐酸化性膜を形成して
この耐酸化性膜の一部を除去する工程と、 上記耐酸化性膜を保護膜として選択酸化により、上記第
1の多結晶シリコンの一部を酸化し、選択酸化膜を上記
半導体基板の主表面に達し、かつこの主表面に達した部
分の面積が上記耐酸化性膜を除去した面積よりも広くな
るまで形成する工程と、 選択された領域の上記選択酸化膜を除去し、その除去に
よって露出した上記半導体基板の主表面上に、第2の導
電型不純物を含んだ第1の酸化膜を形成する工程と、 上記第1の酸化膜から、熱拡散により第2の導電型不純
物を上記半導体基板へ導入し、第1の第2導電型拡散層
を形成する工程と、 上記耐酸化性膜をマスクとして異方性エッチングによ
り、上記第1の酸化膜の一部を除去する工程と、 上記第1の酸化膜から第2の導電型不純物を熱拡散によ
り上記半導体基板へ導入し、第2の第2導電型の拡散層
を形成する工程と、 上記第1の多結晶シリコンより、第2の導電型不純物を
熱拡散により上記半導体基板へ導入し、第3の第2導電
型の拡散層を形成する工程と、 よりなる半導体集積回路装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26548991A JPH0582537A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26548991A JPH0582537A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0582537A true JPH0582537A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17417893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26548991A Pending JPH0582537A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0582537A (ja) |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP26548991A patent/JPH0582537A/ja active Pending
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