JPH0845950A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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- JPH0845950A JPH0845950A JP17563394A JP17563394A JPH0845950A JP H0845950 A JPH0845950 A JP H0845950A JP 17563394 A JP17563394 A JP 17563394A JP 17563394 A JP17563394 A JP 17563394A JP H0845950 A JPH0845950 A JP H0845950A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、このような分野の先行技術として
は、例えば、以下に示すようなものがあった。図3は従
来の半導体集積回路装置の製造工程断面図である。 (1)まず、図3(A)に示すように、半導体基板10
1に素子分離酸化膜を形成した後、全面に約1500Å
の熱酸化膜102を生成し、その後、約3000Åの多
結晶シリコン膜103を生成し、その後、表面を熱酸化
し(図示なし)、シリコン窒化膜104を生成する。2. Description of the Related Art Conventionally, as prior arts in such a field, there have been the followings, for example. 3A to 3D are cross-sectional views of manufacturing steps of a conventional semiconductor integrated circuit device. (1) First, as shown in FIG.
After forming an element isolation oxide film on No. 1, about 1500Å on the entire surface
The thermal oxide film 102 is formed, then the polycrystalline silicon film 103 of about 3000 Å is formed, and then the surface is thermally oxidized (not shown) to form the silicon nitride film 104.
【0003】(2)次に、図3(B)に示すように、公
知のホトリソ/エッチング技術を用いて、シリコン窒化
膜104及び多結晶シリコン膜103を除去し、ベース
エミッタ形成領域窓105を形成する。 (3)次に、図3(C)に示すように、約1500Åの
窒化膜106を全面に生成し、ドライ異方性エッチング
により、サイドウォール106a,106bを生成す
る。その後、例えば、約500Å/minのエッチング
レートをもつ緩衝フッ酸を用いて、ベースエミッタ形成
領域窓105及びサイドウォール106a,106bを
用いて、熱酸化膜102を選択的に除去し、ベースエミ
ッタ形成領域107を形成する。(2) Next, as shown in FIG. 3B, the silicon nitride film 104 and the polycrystalline silicon film 103 are removed by using a known photolithography / etching technique to form a base-emitter formation region window 105. Form. (3) Next, as shown in FIG. 3C, a nitride film 106 of about 1500Å is formed on the entire surface, and sidewalls 106a and 106b are formed by dry anisotropic etching. After that, for example, the thermal oxide film 102 is selectively removed using the buffer emitter hydrofluoric acid having an etching rate of about 500 Å / min to form the base emitter forming region window 105 and the side walls 106a and 106b. A region 107 is formed.
【0004】(4)次いで、図3(D)に示すように、
ベースエミッタ形成領域107上に、例えば、800
℃,20Torrで、SiH2 Cl2 ,H2 ガスを用い
て、選択的にシリコンを成長させる。この時、半導体基
板101上からは、単結晶シリコンが成長し、多結晶シ
リコン膜103からは多結晶シリコンが成長し、両者は
連続的に接続される。この時、気相成長中に、例えば、
適量のB2 H6 (ジボラン)を混入させることにより、
成膜中にボロンを1018〜1019/cm3 程度、高濃度
に混入させ、P+ 型のエピタキシャル膜によるベース領
域108を、約750Å〜1000Å程度成長させる。(4) Next, as shown in FIG.
On the base-emitter formation region 107, for example, 800
Silicon is selectively grown using SiH 2 Cl 2 and H 2 gas at 20 ° C. and 20 Torr. At this time, single crystal silicon grows from the semiconductor substrate 101, and polycrystalline silicon grows from the polycrystalline silicon film 103, and both are continuously connected. At this time, during vapor phase growth, for example,
By mixing an appropriate amount of B 2 H 6 (diborane),
Boron is mixed in at a high concentration of about 10 18 to 10 19 / cm 3 during the film formation, and the base region 108 of the P + type epitaxial film is grown to about 750 Å to 1000 Å.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の半導体集積回路装置の製造方法では、以下のよ
うな問題があった。選択エピタキシャル成長により、ベ
ース領域108を形成する際に、横方向への多結晶シリ
コンの異常成長を防ぐ窒化膜のサイドウォール106
a,106bは、2段の窒化膜の複合膜で、かつ、時間
制御で形成されているため、その形状は不安定であり、
サイドウォール106a,106bの肩部において、そ
の下層の多結晶シリコンが露出する恐れがあった。However, the above-described conventional method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device has the following problems. When the base region 108 is formed by selective epitaxial growth, the sidewall 106 of the nitride film that prevents abnormal growth of polycrystalline silicon in the lateral direction is formed.
Since a and 106b are composite films of two-stage nitride film and are formed by time control, their shapes are unstable,
At the shoulders of the sidewalls 106a and 106b, there was a possibility that the underlying polycrystalline silicon would be exposed.
【0006】そして、エピタキシャル膜によるベース領
域108の形成時に、下層の多結晶シリコンが露出して
いる部分にエピタキシャル膜が形成され、エミッタ形成
の際、エミッタ多結晶シリコンとエピタキシャル膜によ
るベース領域が短絡する恐れがあった。本発明は、以上
述べた問題点を除去するために、サイドウォールの肩部
において、その下層の多結晶シリコンが露出することが
なく、エミッタ形成の際、エミッタ多結晶シリコンとエ
ピタキシャル膜によるベース領域が短絡することがない
半導体素子の製造方法を提供することを目的とする。When the base region 108 is formed by the epitaxial film, the epitaxial film is formed in a portion where the lower polycrystalline silicon is exposed. When forming the emitter, the emitter polycrystalline silicon and the base region by the epitaxial film are short-circuited. I was afraid to do it. In order to eliminate the above-mentioned problems, the present invention does not expose the underlying polycrystalline silicon at the shoulder portion of the sidewall, and at the time of forming the emitter, the base region formed by the emitter polycrystalline silicon and the epitaxial film is formed. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device in which no short circuit occurs.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 (1)半導体素子の製造方法において、半導体基板(2
01)上の1主面に分離酸化膜に囲まれた第1導電型の
島領域を形成する工程と、前記第1導電型の島領域を含
む基板全面に第1の酸化膜(202)を生成し、その上
に第1の半導体層(203)を、更に、その上に第1の
耐酸化膜(204)を生成する工程と、前記第1の耐酸
化膜(204)及び第1の半導体層(203)上にベー
スエミッタ形成領域を開口するための窓(205)を形
成する工程と、前記ベースエミッタ領域形成窓(20
5)の側壁に第2の半導体層(206)と第2の耐酸化
膜(207)によりサイドウォール(207a,207
b)を形成し、窪み(208)を形成する工程と、前記
サイドウォール(207a,207b)上に第3の耐酸
化膜(209)を窪み(208)が埋め込まれる程度形
成し、前記第3の耐酸化膜(209)により、サイドウ
ォール(209a,209b)及び前記窪み(208)
の埋め込み膜(209c,209d)を形成する工程
と、前記ベースエミッタ領域形成窓(205)と、その
側壁に形成されたサイドウォール(209a,209
b)及び前記窪み(208)の埋め込み膜(209c,
209d)を利用して、ベースエミッタ形成領域(21
0)の第1の酸化膜(202)を選択的に除去し、ベー
スエミッタ形成領域(210)を開口する工程と、前記
ベースエミッタ形成領域(210)に第3の半導体層
(211)を形成する工程と、前記第3の半導体層(2
11)に延在する領域に第4の半導体層(213)を形
成する工程とを施すようにしたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides (1) a method of manufacturing a semiconductor element, comprising a semiconductor substrate (2
01) a step of forming a first conductivity type island region surrounded by an isolation oxide film on one main surface, and a first oxide film (202) is formed on the entire surface of the substrate including the first conductivity type island region. Forming a first semiconductor layer (203) thereon, and further forming a first oxidation resistant film (204) thereon, and the first oxidation resistant film (204) and the first oxidation resistant film (204). Forming a window (205) on the semiconductor layer (203) for opening a base-emitter formation region, and the base-emitter region formation window (20)
The second semiconductor layer (206) and the second anti-oxidation film (207) are formed on the side wall of (5) to form the side walls (207a, 207a).
b) and forming a recess (208), and forming a third oxidation resistant film (209) on the sidewalls (207a, 207b) to the extent that the recess (208) is embedded, The oxidation resistant film (209) of the side walls (209a, 209b) and the recess (208).
To form the buried films (209c, 209d), the base-emitter region forming window (205), and sidewalls (209a, 209) formed on the side walls thereof.
b) and the buried film (209c,
209d), the base-emitter formation region (21
0) to selectively remove the first oxide film (202) to open the base-emitter formation region (210), and to form a third semiconductor layer (211) in the base-emitter formation region (210). And the third semiconductor layer (2
11) and a step of forming a fourth semiconductor layer (213) in the region extending to 11).
【0008】また、半導体基板(301)上の1主面に
分離酸化膜に囲まれた第1導電型の島領域を形成する工
程と、前記第1導電型の島領域を含む基板全面に第1の
酸化膜(302)を生成し、その上に第1の半導体層
(303)を、更に、その上に第1の耐酸化膜(30
4)を生成する工程と、前記第1の耐酸化膜(304)
及び第1の半導体層(303)上にベースエミッタ形成
領域を開口するための窓を形成する工程と、前記ベース
エミッタ領域形成窓の側壁に第2の半導体層(306)
と第2の耐酸化膜(307)によりサイドウォール(3
07a,307b)を形成し、窪み(308)を形成す
る工程と、前記第2の半導体層(306)の露出部分
(306a,306b,306c,306d)を第3の
耐酸化膜(309a,309b,309c,309d)
に変換する工程と、前記第3の耐酸化膜(309a,3
09b,309c,309d)とベースエミッタ形成領
域(310)を利用して、ベースエミッタ形成領域(3
10)の第1の酸化膜(302)を選択的に除去する工
程と、前記ベースエミッタ形成領域(310)に、ベー
スエミッタ形成領域窓とその側壁に形成されたサイドウ
ォール(307a,307b)及び第3の耐酸化膜(3
09a,309b,309c,309d)を利用して、
前記ベースエミッタ形成領域(310)に第3の半導体
層(311)を形成する工程と、前記第3の半導体層
(311)上に第2の酸化膜(312)を形成し、該第
2の酸化膜(312)によりサイドウォール(312
a,312b)及び前記窪み(308)の埋め込み膜
(312c,312d)を形成する工程と、前記第3の
半導体層(311)に延在する領域に第4の半導体層
(315)を生成する工程とを施すようにしたものであ
る。Further, a step of forming a first conductivity type island region surrounded by an isolation oxide film on one main surface of the semiconductor substrate (301), and a step of forming a first conductivity type island region on the entire surface of the substrate including the first conductivity type island region. 1 oxide film (302) is formed, a first semiconductor layer (303) is formed thereon, and a first oxidation resistant film (30) is formed thereon.
4), and the first oxidation resistant film (304)
And forming a window on the first semiconductor layer (303) for opening a base-emitter formation region, and a second semiconductor layer (306) on a side wall of the base-emitter region formation window.
And the second oxidation resistant film (307) allows the sidewall (3
07a, 307b) to form a recess (308), and exposing the exposed portions (306a, 306b, 306c, 306d) of the second semiconductor layer (306) to a third oxidation resistant film (309a, 309b). , 309c, 309d)
And a step of converting the third oxidation resistant film (309a, 3a).
09b, 309c, 309d) and the base-emitter forming region (310) are used to form the base-emitter forming region (3
10) a step of selectively removing the first oxide film (302), and in the base-emitter formation region (310), a base-emitter formation region window and sidewalls (307a, 307b) formed on the side walls thereof, and Third oxidation resistant film (3
09a, 309b, 309c, 309d),
Forming a third semiconductor layer (311) in the base-emitter formation region (310), and forming a second oxide film (312) on the third semiconductor layer (311), By the oxide film (312), the side wall (312
a, 312b) and a step of forming a buried film (312c, 312d) in the recess (308), and a fourth semiconductor layer (315) is formed in a region extending to the third semiconductor layer (311). The process is applied.
【0009】[0009]
【作用】本発明によれば、上記したように、 (1)サイドウォール(209a,209b)及び前記
窪み(208)の埋め込み膜(209c,209d)を
形成する工程と、前記ベースエミッタ領域形成窓(20
5)と、その側壁に形成されたサイドウォール(209
a,209b)及び前記窪み(208)の埋め込み膜
(209c,209d)を利用して、ベースエミッタ形
成領域(210)の第1の酸化膜(202)を選択的に
除去し、ベースエミッタ形成領域(210)を開口する
工程と、前記ベースエミッタ形成領域(210)に第3
の半導体層(210)を形成する工程と、前記第3の半
導体層(211)に延在する領域に第4の半導体層(2
13)を形成する工程とを施す。According to the present invention, as described above, (1) the step of forming the sidewalls (209a, 209b) and the buried films (209c, 209d) of the recess (208), and the base-emitter region forming window (20
5) and the side wall (209) formed on the side wall thereof.
a, 209b) and the buried films (209c, 209d) in the recesses (208), the first oxide film (202) in the base-emitter formation region (210) is selectively removed to form a base-emitter formation region. A step of opening (210), and a third step in the base-emitter formation region (210).
Forming the semiconductor layer (210) of the second semiconductor layer (210), and forming a fourth semiconductor layer (2) in the region extending to the third semiconductor layer (211).
13) is performed.
【0010】(2)第3の半導体層(311)上に第2
の酸化膜(312)を形成し、該第2の酸化膜(31
2)によりサイドウォール(312a,312b)及び
前記窪み(308)の埋め込み膜(312c,312
d)を形成する工程と、前記第3の半導体層(311)
に延在する領域に第4の半導体層(315)を生成する
工程を施すようにしたので、サイドウォールの肩部にお
いて、その下層の多結晶シリコンが露出することがな
く、しかも、エミッタ形成の際、エミッタ多結晶シリコ
ンとエピタキシャル膜によるベース領域の短絡を防止す
ることができる。(2) A second layer is formed on the third semiconductor layer (311).
Oxide film (312) of the second oxide film (31
2) by the side walls (312a, 312b) and the buried films (312c, 312) in the depressions (308).
d) forming the third semiconductor layer (311)
Since the step of forming the fourth semiconductor layer (315) is performed in the region extending to the side, the polycrystalline silicon under the side wall is not exposed at the shoulder portion of the sidewall, and the emitter formation is not performed. At this time, it is possible to prevent a short circuit between the emitter polycrystalline silicon and the base region due to the epitaxial film.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。図1は本発明の第1実施例を示す
半導体集積回路装置の製造工程断面図(その1)、図2
はその半導体集積回路装置の製造工程断面図(その2)
である。 (1)まず、図1(A)に示すように、従来例と同様
に、半導体基板201に素子分離酸化膜を形成した後、
全面に約1500Åの熱酸化膜202を生成し、その
後、約3000Åの多結晶シリコン膜203を生成し、
その後、約2000Åのシリコン窒化膜204を生成
し、続いて、公知のホトリソ/エッチング技術を用い
て、シリコン窒化膜204、多結晶シリコン膜203を
除去し、ベースエミッタ領域形成窓205を形成する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device showing the first embodiment of the present invention (Part 1), FIG.
Is a sectional view of the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device (No. 2)
Is. (1) First, as shown in FIG. 1A, after forming an element isolation oxide film on the semiconductor substrate 201, as in the conventional example,
A thermal oxide film 202 of about 1500Å is formed on the entire surface, and then a polycrystalline silicon film 203 of about 3000Å is formed,
After that, a silicon nitride film 204 of about 2000 Å is formed, and subsequently, the silicon nitride film 204 and the polycrystalline silicon film 203 are removed by using a known photolithography / etching technique to form a base-emitter region forming window 205.
【0012】(2)次に、図1(B)に示すように、多
結晶シリコン膜206、シリコン窒化膜207を、例え
ば、CVD法により生成する。 (3)続いて、図1(C)に示すように、シリコン窒化
膜207及び多結晶シリコン膜206を、異方性エッチ
ングにより除去し、サイドウォール207a,207b
を形成する。この時、多結晶シリコン膜206をオーバ
ーエッチングすることで、窪み208を生成する。(2) Next, as shown in FIG. 1B, a polycrystalline silicon film 206 and a silicon nitride film 207 are formed by, for example, the CVD method. (3) Then, as shown in FIG. 1C, the silicon nitride film 207 and the polycrystalline silicon film 206 are removed by anisotropic etching to form sidewalls 207a and 207b.
To form. At this time, the polycrystal silicon film 206 is over-etched to form a recess 208.
【0013】(4)続いて、図2(A)に示すように、
例えば、CVD法により、シリコン窒化膜209を生成
する。この時、多結晶シリコン膜206をエッチングし
た時の窪み208は完全に埋め込まれる。 (5)続いて、図2(B)に示すように、シリコン窒化
膜209を公知の異方性エッチング技術によりエッチン
グし、サイドウォール209a,209b及び窪み20
8の埋め込み膜209c,209dを形成する。その
後、緩衝フッ酸を用いて、ベースエミッタ領域形成窓2
05の周囲の熱酸化膜202を除去し、ベースエミッタ
形成領域210を開口する。例えば、エッチングレー
ト、約500Å/minの緩衝フッ酸を用いて、約4分
間程度エッチングすると、ベースエミッタ形成領域21
0の幅は、約1μm程度になる。(4) Then, as shown in FIG.
For example, the silicon nitride film 209 is formed by the CVD method. At this time, the recess 208 when the polycrystalline silicon film 206 is etched is completely filled. (5) Subsequently, as shown in FIG. 2B, the silicon nitride film 209 is etched by a known anisotropic etching technique to form the sidewalls 209a and 209b and the recess 20.
8 filling films 209c and 209d are formed. After that, buffer base hydrofluoric acid is used to form the base-emitter region forming window 2
The thermal oxide film 202 around 05 is removed, and the base-emitter formation region 210 is opened. For example, when etching is performed for about 4 minutes using buffer hydrofluoric acid having an etching rate of about 500 Å / min, the base-emitter formation region 21
The width of 0 is about 1 μm.
【0014】(6)続いて、図2(C)に示すように、
ベースエミッタ領域形成窓205に、例えば、800
℃,20Torrの雰囲気中で、SiH2 Cl2 ,H2
ガスを用いて、選択的にシリコンを成長させる。この
時、半導体基板201上には、単結晶シリコンが成長
し、多結晶シリコン膜203からは多結晶シリコンが成
長し、両者は連続的に接続する。この時、気相成長中
に、例えば、適量のB2 H6 (ジボラン)を混入させる
ことにより、成膜中にボロンを1018〜1019/cm3
程度、高濃度に混入させ、P+ 型のエピタキシャル膜に
よるベース領域211を、約750Å〜1000Å程度
成長させる。(6) Then, as shown in FIG.
In the base emitter region forming window 205, for example, 800
SiH 2 Cl 2 , H 2 in an atmosphere of 20 ° C. and 20 Torr
A gas is used to selectively grow silicon. At this time, single crystal silicon grows on the semiconductor substrate 201, and polycrystalline silicon grows from the polycrystalline silicon film 203, and both are continuously connected. At this time, during vapor deposition, for example, by mixing an appropriate amount of B 2 H 6 (diborane), boron is added at 10 18 to 10 19 / cm 3 during film formation.
The base region 211 made of a P + -type epitaxial film is grown to a high concentration of about 750 Å to 1000 Å.
【0015】(7)その後、図2(D)に示すように、
多結晶シリコン膜212を成長させ、続いて、例えば、
砒素(As)を50keV,2×1016ions/cm
2 の条件で、公知のイオン注入技術を用いてイオン注入
を行い、その後、例えば、900℃,20分の熱処理を
することで、エミッタ領域213を形成する。図4は本
発明の第2実施例を示す半導体集積回路装置の製造工程
断面図(その1)、図5はその半導体集積回路装置の製
造工程断面図(その2)である。(7) After that, as shown in FIG.
A polycrystalline silicon film 212 is grown and then, for example,
Arsenic (As) 50 keV, 2 × 10 16 ions / cm
Ion implantation is performed under the condition of 2 by using a known ion implantation technique, and then heat treatment is performed at 900 ° C. for 20 minutes, for example, to form the emitter region 213. FIG. 4 is a manufacturing process sectional view (No. 1) of a semiconductor integrated circuit device showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a manufacturing process sectional view (No. 2) of the semiconductor integrated circuit device.
【0016】(1)まず、前記した第1実施例の図1
(A)〜(C)の工程と同様にして、図4(A)に示す
ように、半導体基板301に素子分離酸化膜を形成した
後、全面に約1500Åの熱酸化膜302を生成し、そ
の後、約3000Åの多結晶シリコン膜303を生成
し、その後、約2000Åのシリコン窒化膜304を生
成し、続いて、公知のホトリソ/エッチング技術を用い
て、シリコン窒化膜304、多結晶シリコン膜303を
除去し、ベースエミッタ領域形成窓を形成する。次い
で、多結晶シリコン膜306、シリコン窒化膜307
を、例えば、CVD法により生成する。次いで、シリコ
ン窒化膜307及び多結晶シリコン膜306を、異方性
エッチングにより除去し、サイドウォール307a,3
07bを形成する。この時、多結晶シリコン膜306を
オーバーエッチングすることで、窪み308を生成す
る。ここで、306a,306bは窪み308における
多結晶シリコン膜306の露出した部分、306c,3
06dは多結晶シリコン膜306の下方側面の露出した
部分である。(1) First, FIG. 1 of the first embodiment described above.
Similar to the steps (A) to (C), as shown in FIG. 4A, after forming an element isolation oxide film on the semiconductor substrate 301, a thermal oxide film 302 of about 1500 Å is formed on the entire surface. After that, a polycrystalline silicon film 303 of about 3000 Å is formed, then a silicon nitride film 304 of about 2000 Å is formed, and subsequently, a silicon nitride film 304 and a polycrystalline silicon film 303 are formed by using a known photolithography / etching technique. Are removed to form a base emitter region forming window. Next, the polycrystalline silicon film 306 and the silicon nitride film 307
Are generated by, for example, the CVD method. Next, the silicon nitride film 307 and the polycrystalline silicon film 306 are removed by anisotropic etching to remove the sidewalls 307a, 3
07b is formed. At this time, the depression 308 is generated by over-etching the polycrystalline silicon film 306. Here, 306a and 306b are exposed portions of the polycrystalline silicon film 306 in the depression 308, and 306c and 3
06d is an exposed portion of the lower side surface of the polycrystalline silicon film 306.
【0017】(2)次に、図4(B)示すように、例え
ば、N2 O雰囲気中で、1100℃,30secの熱処
理を加えることにより、窪み308における多結晶シリ
コン膜306の露出した部分306a,306bはシリ
コン窒化膜309a,309bに、多結晶シリコン30
6の下方側面の露出した部分306c,306dはシリ
コン窒化膜309c,309dに変換される。(2) Next, as shown in FIG. 4B, the exposed portion of the polycrystalline silicon film 306 in the depression 308 is subjected to heat treatment at 1100 ° C. for 30 seconds in an N 2 O atmosphere, for example. 306a and 306b are formed of polycrystalline silicon 30 on the silicon nitride films 309a and 309b.
The exposed portions 306c and 306d of the lower side surface of 6 are converted into silicon nitride films 309c and 309d.
【0018】(3)その後、図4(C)に示すように、
緩衝フッ酸を用いて、熱酸化膜302を選択的に除去
し、ベースエミッタ形成領域310を開口する。 (4)続いて、図5(A)に示すように、ベースエミッ
タ形成領域310のみに、従来技術と同じ方法を用い
て、エピタキシャル膜311を生成し、続いて、CVD
法を用いて酸化膜312を生成する。この時、窪み30
8はその酸化膜312で埋め込まれる。(3) After that, as shown in FIG.
The thermal oxide film 302 is selectively removed using buffered hydrofluoric acid to open the base-emitter formation region 310. (4) Subsequently, as shown in FIG. 5A, an epitaxial film 311 is formed only in the base-emitter formation region 310 by using the same method as the conventional technique, and then, the CVD film is formed.
The oxide film 312 is formed using the method. At this time, the depression 30
8 is filled with the oxide film 312.
【0019】(5)次に、図5(B)に示すように、酸
化膜312を、公知の異方性エッチング技術を用いてエ
ッチングし、サイドウォール312a,312b及び窪
み308における酸化膜312からなる埋め込み膜31
2c,312dを形成する。次いで、ベースエミッタ領
域形成窓に、例えば、800℃,20Torrの雰囲気
中で、SiH2 Cl2 ,H2 ガスを用いて、選択的にシ
リコンを成長させる。この時、半導体基板301上から
は、単結晶シリコンが成長し、多結晶シリコン膜306
からは多結晶シリコンが成長し、両者は連続的に接続す
る。この時、気相成長中に、例えば、適量のB2 H
6 (ジボラン)を混入させることにより、成膜中にボロ
ンを1018〜1019/cm3 程度、高濃度に混入させ、
P+ 型のエピタキシャル膜によるベース領域313を、
約750Å〜1000Å程度成長させる。(5) Next, as shown in FIG. 5B, the oxide film 312 is etched using a known anisotropic etching technique to remove the oxide film 312 from the sidewalls 312a and 312b and the recess 308. Embedded film 31
2c and 312d are formed. Then, in the base emitter region formation window, for example, SiH 2 Cl 2 and H 2 gas are used to selectively grow silicon in an atmosphere of 800 ° C. and 20 Torr. At this time, single crystal silicon grows on the semiconductor substrate 301, and the polycrystalline silicon film 306 is formed.
From that, polycrystalline silicon grows, and both are continuously connected. At this time, during vapor phase growth, for example, an appropriate amount of B 2 H
By mixing 6 (diborane), boron is mixed at a high concentration of about 10 18 to 10 19 / cm 3 during film formation,
A base region 313 made of a P + type epitaxial film is formed,
Grow about 750Å to 1000Å.
【0020】(6)次に、図5(C)に示すように、多
結晶シリコン膜314を形成する。そして、例えば、A
s(砒素)を50keV,2×1016ions/cm2
の条件にて、公知のイオン注入技術を用いてイオン注入
を行う。その後、例えば、900℃,20分の熱処理を
加えることにより、エミッタ領域315が形成される。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。(6) Next, as shown in FIG. 5C, a polycrystalline silicon film 314 is formed. And, for example, A
s (arsenic) 50 keV, 2 × 10 16 ions / cm 2
Under the conditions described above, ion implantation is performed using a known ion implantation technique. Then, the emitter region 315 is formed by applying a heat treatment at 900 ° C. for 20 minutes, for example.
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。 (1)請求項1記載の発明によれば、ベースエミッタ領
域形成窓を開口した後、その開口部の側壁に、多結晶シ
リコン膜及びシリコン窒化膜により、サイドウォールを
形成した時、シリコン窒化膜のサイドウォールは、多結
晶シリコンをストッパとして、多結晶シリコンは窒化膜
をストッパとして安定に形成される。As described in detail above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) According to the first aspect of the invention, after the base-emitter region forming window is opened, when a sidewall is formed on the side wall of the opening by the polycrystalline silicon film and the silicon nitride film, the silicon nitride film is formed. The sidewalls are stably formed using polycrystalline silicon as a stopper and the polycrystalline silicon using a nitride film as a stopper.
【0022】また、多結晶シリコンのサイドウォールを
成形することで、ベースコンタクトに対する接続面のマ
ージンを確保できる。更に、従来技術と同じベースコン
タクトを必要とする時、ベース成長領域を狭くすること
ができ、トランジスタの高速化への妨げの一要因である
コレクタ・ベース間接合容量CTCを削減することが可能
となる。Further, by molding the sidewalls of polycrystalline silicon, it is possible to secure a margin of the connection surface with respect to the base contact. Furthermore, when the same base contact as in the conventional technique is required, the base growth region can be narrowed, and the collector-base junction capacitance C TC , which is one factor that hinders the speedup of the transistor, can be reduced. Becomes
【0023】(2)請求項2記載の発明によれば、選択
エピタキシャル膜を成長させる時の、多結晶シリコンへ
のマスクとなる窒化膜を、熱窒化により生成するため
に、1工程ですみ、第1の実施例に比べて、更に工程が
簡略化される。また、エミッタ形成時の拡散のため、エ
ミッタベース間の絶縁膜の厚さを最適値にする必要があ
り、第1の実施例に対し、酸化膜厚を厚くすることがで
きるため、エミッタベース間の接合容量CTEを削減する
ことができる。(2) According to the second aspect of the invention, only one step is required to generate a nitride film serving as a mask for polycrystalline silicon by thermal nitriding when the selective epitaxial film is grown. The process is further simplified as compared with the first embodiment. In addition, the thickness of the insulating film between the emitter and the base must be set to an optimum value for diffusion during the formation of the emitter, and the oxide film thickness can be made thicker than that in the first embodiment. It is possible to reduce the junction capacitance CTE of the.
【図1】本発明の第1実施例を示す半導体集積回路装置
の製造工程断面図(その1)である。FIG. 1 is a manufacturing process sectional view (1) of a semiconductor integrated circuit device showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例を示す半導体集積回路装置
の製造工程断面図(その2)である。FIG. 2 is a manufacturing process sectional view (2) of the semiconductor integrated circuit device showing the first embodiment of the present invention;
【図3】従来の半導体集積回路装置の製造工程断面図で
ある。FIG. 3 is a sectional view of a manufacturing process of a conventional semiconductor integrated circuit device.
【図4】本発明の第2実施例を示す半導体集積回路装置
の製造工程断面図(その1)である。FIG. 4 is a manufacturing process sectional view (1) of a semiconductor integrated circuit device showing a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2実施例を示す半導体集積回路装置
の製造工程断面図(その2)である。FIG. 5 is a manufacturing process sectional view (No. 2) of the semiconductor integrated circuit device showing the second embodiment of the present invention;
201,301 半導体基板 202,302 熱酸化膜 203,206,212,303,306,314
多結晶シリコン膜 204,207,209,304,307,309a,
309b,309c,309d シリコン窒化膜 205 ベースエミッタ領域形成窓 207a,207b,209a,209b,307a,
307b,312a,312b サイドウォール 208,308 窪み 209c,209d,312c,312d 埋め込み
膜 210,310 ベースエミッタ形成領域 211,313 ベース領域 213,315 エミッタ領域 306a,306b 窪みにおける多結晶シリコン膜
の露出した部分 306c,306d 多結晶シリコン膜の下方側面の
露出した部分 311 エピタキシャル膜 312 酸化膜201, 301 Semiconductor substrate 202, 302 Thermal oxide film 203, 206, 212, 303, 306, 314
Polycrystalline silicon film 204, 207, 209, 304, 307, 309a,
309b, 309c, 309d Silicon nitride film 205 Base emitter region forming windows 207a, 207b, 209a, 209b, 307a,
307b, 312a, 312b Side wall 208, 308 Depression 209c, 209d, 312c, 312d Buried film 210, 310 Base emitter formation region 211, 313 Base region 213, 315 Emitter region 306a, 306b Exposed portion of polycrystalline silicon film in depression 306c, 306d Exposed part of lower side surface of polycrystalline silicon film 311 Epitaxial film 312 Oxide film
Claims (2)
に囲まれた第1導電型の島領域を形成する工程と、
(b)前記第1導電型の島領域を含む基板全面に第1の
酸化膜を生成し、その上に第1の半導体層を、更に、そ
の上に第1の耐酸化膜を生成する工程と、(c)前記第
1の耐酸化膜及び第1の半導体層上にベースエミッタ形
成領域を開口するための窓を形成する工程と、(d)前
記ベースエミッタ領域形成窓の側壁に第2の半導体層と
第2の耐酸化膜によりサイドウォールを形成し、窪みを
形成する工程と、(e)前記サイドウォール上に第3の
耐酸化膜を窪みが埋め込まれる程度形成し、前記第3の
耐酸化膜により、サイドウォール及び前記窪みの埋め込
み膜を形成する工程と、(f)前記ベースエミッタ領域
形成窓と、その側壁に形成されたサイドウォール及び前
記窪みの埋め込み膜を利用して、ベースエミッタ形成領
域の第1の酸化膜を選択的に除去し、ベースエミッタ形
成領域を開口する工程と、(g)前記ベースエミッタ形
成領域に第3の半導体層を形成する工程と、(h)前記
第3の半導体層に延在する領域に第4の半導体層を形成
する工程とを施すことを特徴とする半導体素子の製造方
法。1. A step of: (a) forming a first conductivity type island region surrounded by an isolation oxide film on one main surface of a semiconductor substrate;
(B) A step of forming a first oxide film on the entire surface of the substrate including the first conductivity type island region, forming a first semiconductor layer thereon, and further forming a first oxidation resistant film thereon. And (c) a step of forming a window for opening a base-emitter formation region on the first oxidation resistant film and the first semiconductor layer, and (d) a second side wall of the base-emitter region formation window. Forming a side wall with the semiconductor layer and the second oxidation resistant film, and (e) forming a third oxidation resistant film on the side wall to such an extent that the recess is buried, A step of forming a sidewall and a buried film of the recess with the oxidation resistant film of (5), (f) utilizing the base emitter region forming window and the sidewall and the recess buried film formed on the side wall thereof, First oxide film in base emitter formation region A step of selectively removing and opening a base emitter forming region; (g) forming a third semiconductor layer in the base emitter forming region; and (h) a region extending to the third semiconductor layer. And a step of forming a fourth semiconductor layer are performed.
に囲まれた第1導電型の島領域を形成する工程と、
(b)前記第1導電型の島領域を含む基板全面に第1の
酸化膜を生成し、その上に第1の半導体層を、更に、そ
の上に第1の耐酸化膜を生成する工程と、(c)前記第
1の耐酸化膜及び第1の半導体層上にベースエミッタ形
成領域を開口するための窓を形成する工程と、(d)前
記ベースエミッタ領域形成窓の側壁に第2の半導体層と
第2の耐酸化膜によりサイドウォールを形成し、窪みを
形成する工程と、(e)前記第2の半導体層の露出部分
を第3の耐酸化膜に変換する工程と、(f)前記第3の
耐酸化膜とベースエミッタ形成領域を利用して、ベース
エミッタ形成領域の第1の酸化膜を選択的に除去する工
程と、(g)前記ベースエミッタ形成領域に、ベースエ
ミッタ形成領域窓とその側壁に形成されたサイドウォー
ル及び第3の耐酸化膜を利用して、前記ベースエミッタ
形成領域に第3の半導体層を形成する工程と、(h)前
記第3の半導体層上に第2の酸化膜を形成し、該第2の
酸化膜によりサイドウォール及び前記窪みの埋め込み膜
を形成する工程と、(i)前記第3の半導体層に延在す
る領域に第4の半導体層を生成する工程とを施すことを
特徴とする半導体素子の製造方法。2. A step of: (a) forming a first conductivity type island region surrounded by an isolation oxide film on one main surface of a semiconductor substrate;
(B) A step of forming a first oxide film on the entire surface of the substrate including the first conductivity type island region, forming a first semiconductor layer thereon, and further forming a first oxidation resistant film thereon. And (c) a step of forming a window for opening a base-emitter formation region on the first oxidation resistant film and the first semiconductor layer, and (d) a second side wall of the base-emitter region formation window. Forming a side wall with the semiconductor layer and the second oxidation resistant film to form a recess, and (e) converting the exposed portion of the second semiconductor layer into a third oxidation resistant film. f) selectively removing the first oxide film in the base-emitter formation region using the third oxidation resistant film and the base-emitter formation region, and (g) forming a base emitter in the base-emitter formation region. Forming area window, sidewall formed on its side wall, and third acid resistance A step of forming a third semiconductor layer in the base-emitter formation region using a film, and (h) forming a second oxide film on the third semiconductor layer, and using the second oxide film. Manufacturing of a semiconductor device characterized by performing a step of forming a buried film of a sidewall and the recess and (i) a step of forming a fourth semiconductor layer in a region extending to the third semiconductor layer. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17563394A JPH0845950A (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP17563394A JPH0845950A (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
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---|---|
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0845950A (en) |
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- 1994-07-27 JP JP17563394A patent/JPH0845950A/en not_active Withdrawn
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