JPH10303210A - Manufacture of semiconductor integrated circuit - Google Patents

Manufacture of semiconductor integrated circuit

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Publication number
JPH10303210A
JPH10303210A JP10468197A JP10468197A JPH10303210A JP H10303210 A JPH10303210 A JP H10303210A JP 10468197 A JP10468197 A JP 10468197A JP 10468197 A JP10468197 A JP 10468197A JP H10303210 A JPH10303210 A JP H10303210A
Authority
JP
Japan
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base region
film
forming
region
insulating film
Prior art date
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Pending
Application number
JP10468197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Kawaguchi
昌之 河口
Yasunari Tagami
康成 田上
Akira Hatsuya
明 初谷
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10303210A publication Critical patent/JPH10303210A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an active base area having a flat surface even when the surface is etched by forming an insulation film at such a temperature that the amorphous state of an amorphous silicon film can be maintained. SOLUTION: After a semiconductor layer surrounded by a LOCOS oxide film 57 is exposed, an a-Si (amorphous silicon) film 67 is formed on the entire surface of a circuit board, and an insulating film 68 is formed at such a low temperature that the a-Si film 67 is not crystallized into poly-Si. Therefore, even when the semiconductor layer is exposed by etching, there are no irregularities formed and an active base area 74 having a uniform diffusion depth can be formed, because the etching rate of the a-Si film 67 is the same throughout the film 67.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、予定の外部ベース
領域の拡散源となるシリコン膜を凸凹のない形状でエッ
チングし、凸凹のない活性ベース領域表面を実現する半
導体集積回路の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for fabricating a semiconductor integrated circuit for realizing a surface of an active base region having no irregularities by etching a silicon film serving as a diffusion source of a predetermined external base region in a shape having no irregularities.

【0002】[0002]

【従来の技術】極く微細なベース・エミッタ接合を得る
ための手法として、例えば特開平7−235547号公
報や平成8年特許第2576373号公報に記載された
方法が公知である。これは、スーパーコンピューターに
採用されるほどの高速性を有したBIP型のトランジス
タである。
2. Description of the Related Art As a method for obtaining an extremely fine base-emitter junction, for example, the methods described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-235547 and Japanese Patent No. 2576373 are known. This is a BIP type transistor having a high speed enough to be used in a supercomputer.

【0003】このトランジスタのベース領域は、後述さ
れるがポリシリコン膜を採用するために、特に活性ベー
ス領域の表面が凸凹となり、特性に影響を与えてしまう
問題があった。図22〜図26は、後者の公報を示すも
のであり、以下この図を参照して説明して行く。
As will be described later, since the base region of this transistor employs a polysilicon film, there is a problem that the surface of the active base region is particularly uneven, which affects the characteristics. 22 to 26 show the latter publication, and will be described below with reference to this figure.

【0004】図22に示すように、P型の半導体基板1
の上にはN型のエピタキシャル層2が設けられ、間には
N+型の埋込み層3が設けられている。また両端には、
絶縁分離層4が設けられている。この絶縁分離層4は、
本願のようにトレンチでも良いし、LOCOSでも良い
し、またLOCOSの下にPN分離を形成しても良い。
As shown in FIG. 22, a P-type semiconductor substrate 1 is provided.
Is provided with an N-type epitaxial layer 2 and an N + -type buried layer 3 is provided therebetween. Also on both ends,
An insulating separation layer 4 is provided. This insulating separation layer 4
As in the present application, a trench, a LOCOS, or a PN isolation may be formed under the LOCOS.

【0005】更に全面には、P+型のポリシリコン膜5
とシリコン酸化膜6が形成されている。(以上図22を
参照) 続いて図23のように、ポリシリコン膜5とシリコン酸
化膜6をドライエッチングによりパターニングする工程
がある。パターニングされたポリシリコン膜は、外部ベ
ース領域7の拡散源となり、しかも外部ベース領域7の
取り出し電極8となる。またこのパターニングにより、
予定の活性ベース領域9が露出される。(以上図23を
参照) 更にこれからの熱が加わる工程で、取り出し電極8の不
純物が拡散され外部ベース領域7が発生する。また活性
ベース領域9を露出する開口部11を介して活性ベース
領域9が形成され、図24のように酸化シリコン膜10
を全面に形成し、エッチバックを行って図25のように
スペーサ12を形成する。
Further, a P + type polysilicon film 5 is formed on the entire surface.
And a silicon oxide film 6 are formed. (Refer to FIG. 22 above.) Subsequently, as shown in FIG. 23, there is a step of patterning the polysilicon film 5 and the silicon oxide film 6 by dry etching. The patterned polysilicon film serves as a diffusion source for the external base region 7 and also serves as an extraction electrode 8 for the external base region 7. Also, this patterning
The intended active base region 9 is exposed. (Refer to FIG. 23 above.) Further, in the step of applying heat from now on, the impurities of the extraction electrode 8 are diffused to generate the external base region 7. The active base region 9 is formed through the opening 11 exposing the active base region 9, and the silicon oxide film 10 is formed as shown in FIG.
Is formed on the entire surface and etched back to form the spacers 12 as shown in FIG.

【0006】最後に、スペーサ12により形成された開
口部13を介して、拡散源兼電極となるエミッタ領域の
取り出し電極14が形成され、これによりエミッタ領域
が形成される。以上の製造方法により微細な高周波トラ
ンジスタを製造することができる。
Finally, an extraction electrode 14 of an emitter region serving as a diffusion source and an electrode is formed through an opening 13 formed by the spacer 12, thereby forming an emitter region. A fine high-frequency transistor can be manufactured by the above manufacturing method.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図22
から図23の工程に於いて、ポリシリコン膜5を採用し
ているために、図23に示すように予定の活性ベース領
域の表面がデコボコ(凸凹)となる問題があった。絶縁
膜6は、CVD酸化膜であり、また下層の膜5は、ポリ
シリコン膜である。ポリシリコンは、グレインとグレイ
ンバンダリーの集まりであり、グレインバンダリーの方
がエッチングレートが大きい。そのため、ドライエッチ
ングを行うと活性ベース領域表面には、グレインが残
り、グレインバンダリーに対応する活性ベース領域がエ
ッチングされ、露出しているシリコン基板表面を凸凹に
する。
However, FIG.
23, since the polysilicon film 5 is employed, there is a problem that the surface of the planned active base region becomes uneven as shown in FIG. The insulating film 6 is a CVD oxide film, and the lower film 5 is a polysilicon film. Polysilicon is a collection of grains and a grain boundary, and the grain boundary has a higher etching rate. Therefore, when dry etching is performed, grains remain on the surface of the active base region, and the active base region corresponding to the grain boundary is etched, so that the exposed silicon substrate surface becomes uneven.

【0008】この領域は、最終的にエミッタ電極14の
コンタクト部となるため、コンタクト抵抗を上昇させる
問題があった。しかも半導体層表面の凸凹は、色々な結
晶面を露出させることになる。例えば表面は[1,0,
0]面であるが、凸凹面に[1,1,1]面が現れる。
この[1,1,1]面は、拡散スピードが速いため、活
性ベース領域の形状が凸凹となり、トランジスタ特性に
影響を与えてしまう問題も有った。
Since this region finally becomes a contact portion of the emitter electrode 14, there is a problem of increasing the contact resistance. Moreover, the unevenness of the surface of the semiconductor layer exposes various crystal faces. For example, the surface is [1,0,
[0] plane, but the [1,1,1] plane appears on the uneven surface.
In this [1,1,1] plane, the diffusion speed is high, so that the shape of the active base region becomes uneven, which has a problem that the transistor characteristics are affected.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の欠点
に鑑み成されたもので、半導体層上に予定の外部ベース
領域の不純物が導入されたアモルファスシリコン膜を形
成し、更に前記アモルファスシリコン膜がアモルファス
状態を維持できる温度で第2の絶縁膜を形成することで
解決するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and comprises forming an amorphous silicon film on a semiconductor layer into which impurities of a predetermined external base region are introduced, and further forming the amorphous silicon film. The problem is solved by forming the second insulating film at a temperature at which the film can maintain an amorphous state.

【0010】先ずアモルファスシリコン(以下a−Si
と呼ぶ)は、グレイン、グレインバンダリーが無いた
め、エッチングしても凸凹の無い表面が実現できる。し
かしアモルファスシリコン層は、高温の熱が加わると、
ポリシリコン膜に変換される為、図11の予定の活性ベ
ース領域が露出されるまでは、できる限りa−Siのま
まの状態が好ましい。従ってa−Siの上に形成される
第2の絶縁膜の成膜温度は、できる限りa−Si状態を
維持できる低温の成膜が好ましい。
First, amorphous silicon (hereinafter a-Si)
Has no grain or grain boundary, so that even without etching, a surface without unevenness can be realized. However, when high-temperature heat is applied to the amorphous silicon layer,
Since it is converted to a polysilicon film, it is preferable that a-Si remains as much as possible until the planned active base region in FIG. 11 is exposed. Therefore, the deposition temperature of the second insulating film formed on a-Si is preferably a low temperature capable of maintaining the a-Si state as much as possible.

【0011】第2に、半導体層上に予定の外部ベース領
域の不純物が導入されたアモルファスシリコン膜を形成
し、更に前記アモルファスシリコン膜がアモルファス状
態を維持できる温度で第2の絶縁膜を形成し、活性ベー
ス領域が露出するように前記第2の絶縁膜および前記ア
モルファスシリコン膜を除去し、前記外部ベース領域の
取り出し電極の側壁に設けられたスペーサを介してエミ
ッタ電極を形成することで解決するものである。
Second, an amorphous silicon film in which impurities of a predetermined external base region are introduced is formed on the semiconductor layer, and a second insulating film is formed at a temperature at which the amorphous silicon film can maintain an amorphous state. The problem can be solved by removing the second insulating film and the amorphous silicon film so that the active base region is exposed, and forming an emitter electrode via a spacer provided on a side wall of the extraction electrode of the external base region. Things.

【0012】活性ベース領域を露出させるまでは、a−
Siの状態で維持しているので、活性ベース領域の部分
は、平坦になる。そのためエミッタ電極が形成されて
も、コンタクト抵抗は低減される。第3に、第2の絶縁
膜を、CVD法より成るシリコン酸化膜で成す事で解決
するものであり、第4として、第2の絶縁膜を、プラズ
マCVDより成るシリコン酸化膜で成すことで解決する
ものである。
Until the active base region is exposed, a-
Since the substrate is maintained in the Si state, the portion of the active base region becomes flat. Therefore, even if the emitter electrode is formed, the contact resistance is reduced. Third, the problem is solved by forming the second insulating film with a silicon oxide film formed by a CVD method, and fourth, by forming the second insulating film with a silicon oxide film formed by plasma CVD. Is the solution.

【0013】例えばシリコン酸化膜をCVDで成膜する
場合、圧力により常圧CVD、低圧CVDに分けられ、
励起のタイプにより、高温CVD、低温CVD、プラズ
マCVD、光CVDに分けられる。特にプラズマCVD
は、約400度以下で、光CVDは、約300度以下で
成膜できる。また減圧低温CVDでは、シラン単独で約
380度で成膜できる。従ってこのシリコン酸化膜の下
層にあるa−Siは、アモルファス状態を維持できる。
For example, when a silicon oxide film is formed by CVD, it is divided into normal pressure CVD and low pressure CVD by pressure.
Depending on the type of excitation, it is divided into high-temperature CVD, low-temperature CVD, plasma CVD, and optical CVD. Especially plasma CVD
Can be formed at a temperature of about 400 degrees or less, and the optical CVD can be formed at a temperature of about 300 degrees or less. In low-pressure low-temperature CVD, a film can be formed at about 380 ° C. using silane alone. Therefore, a-Si under the silicon oxide film can maintain an amorphous state.

【0014】更に第5として、少なくともエミッタ領域
の取り出し電極の形成前まで、アモルファスシリコン膜
を維持する事で解決するものである。スペーサがポリS
iであると、表面が凸凹な形状となるが、a−Siで維
持できれば、その表面をなだらかにすることができる。
従ってイオン注入によりエミッタ領域を形成しても、エ
ミッタ領域の取り出し電極を拡散源として形成しても、
エミッタ拡散領域は、底面も外周もなだらかな形状とな
り、拡散領域のバラツキを抑えることができる。
A fifth problem is solved by maintaining the amorphous silicon film at least until the formation of the extraction electrode in the emitter region. Spacer is poly S
If i, the surface becomes uneven, but if it can be maintained with a-Si, the surface can be made smooth.
Therefore, whether the emitter region is formed by ion implantation or the extraction electrode of the emitter region is formed as a diffusion source,
The emitter diffusion region has a gentle shape on both the bottom surface and the outer periphery, so that variations in the diffusion region can be suppressed.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図1
〜図16を参照しながら説明する。まず、P型半導体基
板50の上にエピタキシャル成長法によってコレクタと
なるN型の半導体層51を形成する。また半導体層51
と半導体基板50との間には、全面にN+型の埋込み層
52が形成されている。更には、トランジスタのコレク
タコンタクト領域53が拡散やイオン注入により形成さ
れる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. First, an N-type semiconductor layer 51 serving as a collector is formed on a P-type semiconductor substrate 50 by an epitaxial growth method. The semiconductor layer 51
An N + type buried layer 52 is formed on the entire surface between the semiconductor substrate 50 and the semiconductor substrate 50. Further, the collector contact region 53 of the transistor is formed by diffusion or ion implantation.

【0016】また半導体層51の表面には、500Å程
度の熱酸化膜54と1000Å程度の耐酸化膜であるシ
リコン窒化膜55がCVDにより形成され、コレクタコ
ンタクト領域53と予定のベース領域上を被覆したレジ
スト56を介して、シリコン窒化膜55がエッチングさ
れる。(以上図1を参照) 続いて、レジスト56を除いた後で、耐酸化膜55を使
い、1000度程度のスチーム酸化により、膜厚500
0Å程度のLOCOS酸化膜57を形成し、LOCOS
酸化膜57で囲まれた耐酸化膜55と熱酸化膜54を取
り除く。(以上図2を参照) 続いて、全面を酸化して、露出している半導体層51に
400Å程度の熱酸化膜58を形成し、更に1000Å
程度のシリコン窒化膜59およびCVDによりノンドー
プのシリコングラス膜60を約3000程度成膜し、予
定のトレンチ61に対応する部分が露出するようにレジ
スト62を被着する。そしてレジスト62をマスクとし
て、半導体層51表面までエッチングする。(以上図3
を参照) 続いてレジスト62を取り除き、シリコングラス膜60
をマスクとして、半導体基板50の途中まで、前記トレ
ンチ61を掘り下げる。(以上図4を参照) 続いて、約1000度のスチーム酸化でトレンチ内の表
面に1000Å程度の熱酸化膜62を形成する。(以上
図5を参照) 続いて、シリコングラス膜60をフッ酸により取り除
く。この際トレンチ内部の熱酸化膜62も取り除かれ、
再度の熱酸化により約3000Åの熱酸化膜を形成す
る。(以上図6を参照) 続いて、トレンチ61を充填するために全面にトレンチ
膜64を形成する。ここでトレンチ膜64は、ポリシリ
コンまたはa−Siである。(以上図7を参照) 続い
て、前記トレンチ膜64をエッチバックする。シリコン
窒化膜59表面のトレンチ膜64を完全に取り除き、ト
レンチ61の上にキャップをするため、若干オーバーエ
ッチングする。(以上図8を参照) 続いて約1000度のスチーム酸化を行い、トレンチ膜
が酸化され、シリコン酸化膜より成るキャップ65が形
成される。キャップ65の部分が上に凸になるため、シ
リコン窒化膜59をマスクにしてキャップ65を若干エ
ッチングし、その後、ホットリン酸によりシリコン窒化
膜59を取り除く。この際熱酸化膜58も一緒に取り除
かれるので、再度熱酸化により熱酸化膜66を約600
Å程度生成させる。(以上図9を参照) 続いて、LOCOS酸化膜57で囲まれたコレクタコン
タクト領域53および予定のベース領域を露出させるた
めに、半導体層上の熱酸化膜66を取り除き、全面にa
−Si67を約2000Åの厚みでCVDにより形成
し、全面にBF2をイオン注入する。ここでは予め、a
−Si形成ガス(H2とシリコンより成るガス、例えば
シラン)に不純物を入れても良いし、不純物をデポジー
ションしても良い。またここでは、このa−Siを拡散
源として使用すると共に、取り出し電極として活用する
ため、抵抗値の制御や外部ベースの濃度制御を正確に制
御できるイオン注入が好ましい。
On the surface of the semiconductor layer 51, a thermal oxide film 54 of about 500.degree. And a silicon nitride film 55 as an oxidation resistant film of about 1000.degree. Are formed by CVD to cover the collector contact region 53 and a predetermined base region. The silicon nitride film 55 is etched via the resist 56 thus formed. (Refer to FIG. 1 above.) Subsequently, after the resist 56 is removed, the film thickness of 500
A LOCOS oxide film 57 of about 0 ° is formed,
The oxidation resistant film 55 and the thermal oxide film 54 surrounded by the oxide film 57 are removed. (Refer to FIG. 2 above.) Subsequently, the entire surface is oxidized to form a thermal oxide film 58 of about 400 ° on the exposed semiconductor layer 51, and then a further 1000 °.
A silicon nitride film 59 having a thickness of about 3,000 and a non-doped silicon glass film 60 having a thickness of about 3000 are formed by CVD, and a resist 62 is applied so that a portion corresponding to a predetermined trench 61 is exposed. Then, using the resist 62 as a mask, the surface of the semiconductor layer 51 is etched. (End of Figure 3
Subsequently, the resist 62 is removed, and the silicon glass film 60 is removed.
, The trench 61 is dug down halfway through the semiconductor substrate 50. (See FIG. 4 above.) Subsequently, a thermal oxide film 62 of about 1000 ° is formed on the surface in the trench by steam oxidation of about 1000 °. (See FIG. 5 above.) Subsequently, the silicon glass film 60 is removed with hydrofluoric acid. At this time, the thermal oxide film 62 inside the trench is also removed,
A thermal oxide film of about 3000 ° is formed by thermal oxidation again. (Refer to FIG. 6 above.) Subsequently, a trench film 64 is formed on the entire surface to fill the trench 61. Here, the trench film 64 is polysilicon or a-Si. (See FIG. 7 above.) Subsequently, the trench film 64 is etched back. The trench film 64 on the surface of the silicon nitride film 59 is completely removed and slightly over-etched to cover the trench 61 with a cap. (See FIG. 8 above.) Subsequently, steam oxidation of about 1000 degrees is performed to oxidize the trench film and form a cap 65 made of a silicon oxide film. Since the cap 65 is convex upward, the cap 65 is slightly etched using the silicon nitride film 59 as a mask, and then the silicon nitride film 59 is removed with hot phosphoric acid. At this time, since the thermal oxide film 58 is also removed together, the thermal oxide film 66 is again
Å Generate about. (Refer to FIG. 9 above.) Subsequently, in order to expose the collector contact region 53 surrounded by the LOCOS oxide film 57 and a predetermined base region, the thermal oxide film 66 on the semiconductor layer is removed, and a
-Si67 is formed with a thickness of about 2000 DEG by CVD, and BF2 is ion-implanted over the entire surface. Here, a
An impurity may be added to the Si-forming gas (a gas composed of H2 and silicon, for example, silane), or the impurity may be deposited. Further, here, in order to use the a-Si as a diffusion source and to utilize the a-Si as an extraction electrode, it is preferable to perform ion implantation that can accurately control resistance value control and concentration control of an external base.

【0017】次は、本発明の特徴であり、全面に絶縁膜
68を形成する。この絶縁膜68は、ここではプラズマ
TEOS膜で約2000Åである。ここでプラズマTE
OS膜とは、テトラエトキシシラン(TEOS)の有機
材料(Si(OC2H5)4)をプラズマCVDで成膜した膜であ
る。ここのポイントは、a−Si膜67がポリシリコン
に変換されないように、低温で絶縁膜を成膜し、図11
のエッチング終了までa−Siの状態で維持することに
ある。詳細な理由は、後述するが、ポリシリコンに一旦
変換されるとグレイン、グレインバンダリーのエッチン
グスピードの違いから図23のように半導体層が凸凹に
なってしまうためである。言葉を換えて説明すれば、外
部ベース領域の取り出し電極のパターンエッチングが終
了するまで、この取り出し電極がポリシリコンに変換し
ないように維持することがポイントである。ここでポリ
シリコン以外としては、a−Siと単結晶Siが考えら
れ、後述するがa−Siで維持されていても、熱処理に
より単結晶Si膜に変換され、この状態で図11のエッ
チングが行われるのであれば、半導体層表面はエッチン
グにより凸凹を形成しない。
Next, a feature of the present invention is that an insulating film 68 is formed on the entire surface. The insulating film 68 is a plasma TEOS film having a thickness of about 2000 ° here. Where plasma TE
The OS film is a film in which an organic material (Si (OC2H5) 4) of tetraethoxysilane (TEOS) is formed by plasma CVD. The point here is that an insulating film is formed at a low temperature so that the a-Si film 67 is not converted into polysilicon.
Is maintained in the state of a-Si until the etching is completed. The detailed reason is that, as described later, once converted into polysilicon, the semiconductor layer becomes uneven as shown in FIG. 23 due to the difference in the etching speed of the grains and the grain boundary. In other words, the point is to keep the extraction electrode from being converted into polysilicon until the pattern etching of the extraction electrode in the external base region is completed. Here, aside from polysilicon, a-Si and single-crystal Si are considered. As described later, even if a-Si is maintained, it is converted into a single-crystal Si film by heat treatment, and the etching shown in FIG. If performed, the surface of the semiconductor layer does not form unevenness by etching.

【0018】a−Siは、約580度以上で熱処理をす
るとポリSiに変換されてしまうので、絶縁膜56は、
できるだけ低温で成膜されるべきである。また予定の外
部ベース領域の取り出し電極としてa−Siを使い、周
囲を図12のように絶縁する必要があるため、絶縁膜6
8としてはシリコン酸化膜が好ましい。
When a-Si is heat-treated at about 580 ° C. or more, it is converted to poly-Si.
It should be deposited at as low a temperature as possible. Further, it is necessary to use a-Si as an extraction electrode of the planned external base region and to insulate the periphery as shown in FIG.
8 is preferably a silicon oxide film.

【0019】ここで酸化膜をCVDで成膜使用とすれ
ば、 (形成方法) 反応系 堆積温度 常圧低温酸化 (SiH4-O2) 400度 減圧低温酸化 (SiH4-O2) 400度 熱分解 (Si(OC2H5)4) 750度 プラズマ (SiH4-N2O) 250度 プラズマ (Si(OC2H5)4) 400度 光 (SiH4-N2O) 200度 のような色々な方法が考えられる。つまり、熱分解は、
温度が高すぎるがそれ以外は、比較的低温であるため適
している。また後述するが、一旦a−Siを付けた後、
熱処理により、単結晶に変換させても良い。a−Siも
単結晶Siもグレインとグレインバンダリーが点在した
構造を有さないため、パターニングしても半導体層表面
は滑らかに成るためである。(以上図10を参照) その後、レジスト69を使い両膜67、68をエッチン
グし、パターン化された膜を予定の外部ベースに対応す
る部分およびこの領域と隣接するLOCOS酸化膜57
上に延在させる。また延在されたa−Siは、外部ベー
ス領域の取り出し電極として活用される。
Here, if the oxide film is used by CVD, (forming method) reaction system deposition temperature normal pressure low-temperature oxidation (SiH4-O2) 400 degrees reduced pressure low-temperature oxidation (SiH4-O2) 400 degrees thermal decomposition (Si Various methods such as (OC2H5) 4) 750 degrees plasma (SiH4-N2O) 250 degrees plasma (Si (OC2H5) 4) 400 degrees light (SiH4-N2O) 200 degrees are conceivable. In other words, pyrolysis is
The temperature is too high, but otherwise it is suitable because it is relatively low. As will be described later, after once attaching a-Si,
It may be converted to a single crystal by heat treatment. This is because neither a-Si nor single-crystal Si has a structure in which grains and grain boundaries are interspersed, so that even if patterning is performed, the surface of the semiconductor layer becomes smooth. (Refer to FIG. 10 above.) Thereafter, both films 67 and 68 are etched using a resist 69, and a patterned film is formed on a portion corresponding to a predetermined external base and a LOCOS oxide film 57 adjacent to this region.
Extend up. The extended a-Si is used as an extraction electrode for the external base region.

【0020】本工程は、本発明の特徴となる所であり、
前述したように、a−Siをポリシリコンに変換させな
いでパターニングするため、外部ベース領域の取り出し
電極70および予定の活性ベース領域表面は、なだらか
な表面に成る。活性ベース領域になる表面が凸凹でない
ために、拡散後拡散領域は何処をとってもほぼ均一な拡
散深さとなる。また取り出し電極70の内側側面が凸凹
でないために、この後成長させる酸化膜71やスペーサ
72の形状に影響を与えない。(以上図11を参照) 続いて全面を約800度のスチーム雰囲気で熱酸化し、
a−Si表面や半導体層51表面に100〜200Å程
度の熱酸化膜71を形成する。この時点で、取り出し電
極70中の不純物が若干拡散され、外部ベース領域72
が若干形成される。更にイオン注入のマスクとしてレジ
スト73を使い、前記熱酸化膜71を介して、ベースの
不純物であるBF2をイオン注入する。この結果、後の
熱処理工程により、活性ベース領域74が形成される。
This step is a feature of the present invention,
As described above, since the patterning is performed without converting a-Si into polysilicon, the surface of the extraction electrode 70 of the external base region and the surface of the intended active base region are smooth. Since the surface serving as the active base region is not uneven, the diffusion region after diffusion has a substantially uniform diffusion depth no matter where it is taken. Further, since the inner side surface of the extraction electrode 70 is not uneven, the shape of the oxide film 71 and the spacer 72 to be subsequently grown is not affected. (See FIG. 11 above.) Subsequently, the entire surface is thermally oxidized in a steam atmosphere of about 800 degrees,
A thermal oxide film 71 of about 100 to 200 ° is formed on the a-Si surface or the semiconductor layer 51 surface. At this point, the impurities in the extraction electrode 70 are slightly diffused, and the external base region 72
Are slightly formed. Further, using a resist 73 as a mask for ion implantation, BF2 as a base impurity is ion-implanted through the thermal oxide film 71. As a result, an active base region 74 is formed by a later heat treatment step.

【0021】ここでイオン注入される半導体層表面は、
凸凹ではなくなだらかに形成されるため、活性ベース領
域の底面は、均一な拡散深さとなる。また半導体層表面
に現れる接合部も凸凹に成らず、最初に決めたパターン
通りに形成できる。(以上図12を参照) 続いて、レジスト73を取り除いた後で、予定のエミッ
タ電極とベース取り出し電極57との絶縁を考慮し、全
面にCVDによるシリコン酸化膜が形成され、更に予定
の活性ベース領域に対応する側壁にスペーサ72が形成
される。
Here, the surface of the semiconductor layer to be ion-implanted is
The bottom surface of the active base region has a uniform diffusion depth because it is formed not ruggedly but gently. Also, the junctions appearing on the surface of the semiconductor layer are not uneven, and can be formed according to the initially determined pattern. (See FIG. 12 above.) Subsequently, after removing the resist 73, a silicon oxide film is formed on the entire surface by CVD in consideration of insulation between a predetermined emitter electrode and a base extraction electrode 57, and further, a predetermined active base is formed. A spacer 72 is formed on a side wall corresponding to the region.

【0022】このスペーサ72もa−Siで形成され、
異方性エッチングによりエッチバックされて形成され
る。この段階では、活性ベース領域74表面の熱酸化膜
71が残存しているので、例えばウェットエッチングに
より取り除かれる。(以上図13を参照) 続いて予定のエミッタ領域の取り出し電極75を形成す
るため、ポリシリコンまたはa−Siで成るシリコン膜
が被着される。またエミッタ電極の抵抗値、エミッタ領
域の不純物濃度が考慮され全面にAsがイオン注入さ
れ、レジスト76を介してエッチングされる。(以上図
14を参照) 続いて、外部ベース領域の取り出し電極70のコンタク
ト77を形成するために、絶縁膜68が一部エッチング
され、更に絶縁膜78、79が全面に形成される。この
絶縁膜78は、約1000Å〜1500Å程度のノンド
ープのシリコングラス膜であり、絶縁膜79は、約50
00Å〜6500Å程度のBPSG膜である。
The spacer 72 is also formed of a-Si.
It is formed by being etched back by anisotropic etching. At this stage, since the thermal oxide film 71 on the surface of the active base region 74 remains, it is removed by, for example, wet etching. (See FIG. 13 above.) Subsequently, a silicon film made of polysilicon or a-Si is deposited to form the extraction electrode 75 of the intended emitter region. In addition, As is ion-implanted over the entire surface in consideration of the resistance value of the emitter electrode and the impurity concentration of the emitter region, and etched through the resist 76. (Refer to FIG. 14 above.) Subsequently, the insulating film 68 is partially etched to form the contact 77 of the extraction electrode 70 in the external base region, and insulating films 78 and 79 are formed on the entire surface. The insulating film 78 is a non-doped silicon glass film having a thickness of about 1000 to 1500
It is a BPSG film of about 00 to 6500 °.

【0023】次の工程は、コンタクトホトエッチングで
あり、ドライエッチングで開口される。特にベース電極
のコンタクト80は、前記コンタクト77よりも内側に
形成される。またエミッタ電極のコンタクト81は、エ
ミッタ領域の取り出し電極75を露出し、コンタクト8
2は、コレクタコンタクト領域53を露出している。
(以上図15を参照) 更にコンタクト80に、イオン注入用のマスクを使い、
BF2をイオン注入している。これはコンタクト抵抗を
低下させるために行っている。
The next step is contact photo etching, in which an opening is formed by dry etching. In particular, the contact 80 of the base electrode is formed inside the contact 77. The contact 81 of the emitter electrode exposes the extraction electrode 75 in the emitter region, and the contact 8
2 exposes the collector contact region 53.
(See FIG. 15 above.) Further, using a mask for ion implantation for the contact 80,
BF2 is ion-implanted. This is done to reduce the contact resistance.

【0024】また前記エミッタ拡散のために、マスクを
除去し、基板全体を熱処理する。この結果先にイオン注
入したイオンを拡散して活性ベース領域74を形成し、
同時にエミッタ取り出し電極75からの固相拡散により
エミッタ領域83を形成する。エミッタ領域83の拡散
深さは0.5μ程度で、エミッタ領域83はスペーサ7
2よりも外側に形成される。
For the emitter diffusion, the mask is removed and the entire substrate is heat-treated. As a result, the previously implanted ions are diffused to form an active base region 74,
At the same time, an emitter region 83 is formed by solid-phase diffusion from the emitter extraction electrode 75. The diffusion depth of the emitter region 83 is about 0.5 μm.
It is formed outside of 2.

【0025】その後、ライトエッチングを経て、ベース
電極84、エミッタ電極85およびコレクタ電極86が
形成される。また電極が形成される前に熱処理が加えら
れ、ステップカバレージをなだらかにする工程がある。
BPSG膜79は、熱によりダレる膜であり、ノンドー
プのシリコングラス膜78は、ダレない膜である。従っ
て、コンタクトの部分は、約1000Å程度の垂直なス
テップが形成されるが、更にこの上の膜79は、ダレる
ため、ステップカバレージの改善されたコンタクトが形
成できる。
Thereafter, a base electrode 84, an emitter electrode 85 and a collector electrode 86 are formed through light etching. In addition, there is a step in which heat treatment is applied before the electrodes are formed, so that the step coverage is made gentle.
The BPSG film 79 is a film that sags by heat, and the non-doped silicon glass film 78 is a film that does not sag. Therefore, a vertical step of about 1000 ° is formed in the contact portion, and the film 79 on the contact is sagged, so that a contact with improved step coverage can be formed.

【0026】よって、電極のステップカバレージが改善
され、且つ微細加工の高周波トランジスタを製造するこ
とができる。ここで本発明の特徴は、図10、図11の
説明で述べたように、ベース領域の取り出し電極として
a−Si膜67またa−Si膜を被着した後熱処理によ
り単結晶膜に変換した膜を使うことにある。
Accordingly, the step coverage of the electrode is improved, and a finely processed high-frequency transistor can be manufactured. Here, the feature of the present invention is that, as described in the description of FIGS. 10 and 11, an a-Si film 67 or an a-Si film is applied as an extraction electrode of the base region and then converted to a single crystal film by heat treatment. Is to use a membrane.

【0027】a−Si膜や単結晶Si膜は、ポリシリコ
ン膜と異なり、グレインやグレインバンダリーが存在し
ないため、エッチング表面がなだらかになる特徴を有す
る。図23で示したように、ポリシリコンをエッチング
すると、グレインバンダリーの方がエッチングスピード
が速いために、表面がとなり、結局活性ベース領域の表
面や界面をにするが、a−Siや単結晶Siは、このを
無くすことができる。
Unlike a polysilicon film, an a-Si film and a single-crystal Si film have no grain or grain boundary, and therefore have a feature that an etched surface becomes gentle. As shown in FIG. 23, when polysilicon is etched, the grain boundary has a higher etching speed, so that the surface becomes a surface, which eventually makes the surface and interface of the active base region. Si can eliminate this.

【0028】ここで絶縁膜68が高温度で被着されると
a−SiからポリSiに変換されてしまう傾向が強いた
め、できるだけ低温で絶縁膜68を被着し、a−Siの
状態を維持することが重要である。またどうしても高温
の熱処理が加わる場合は、多結晶ではなく、単結晶Si
膜に変換させればよい。以下この単結晶化の実験結果
を、図17〜図21を使って以下に説明する。
Here, when the insulating film 68 is deposited at a high temperature, the tendency of conversion from a-Si to poly-Si is strong. Therefore, the insulating film 68 is deposited at a temperature as low as possible, and the state of the a-Si is changed. It is important to maintain. When high-temperature heat treatment is inevitably applied, single-crystal Si
What is necessary is just to convert it into a film. Hereinafter, the experimental result of the single crystallization will be described with reference to FIGS.

【0029】図17から図19に示すものは、膜の変換
状態を示すもので、左側は従来の方法であり、直接ポリ
シリコンから成長されるものを示し、右側にはアモルフ
ァスシリコン(以下a−Siと呼ぶ)から熱処理後まで
の推移を示した。ここでa−Siから単結晶Si膜に変
換する実験フローを、説明する。 A:シリコン基板に約1000Åのシリコン酸化膜を成
長させる。
FIGS. 17 to 19 show the conversion state of the film. The left side shows a conventional method, which is grown directly from polysilicon, and the right side shows amorphous silicon (hereinafter a-type). (Referred to as Si) to after the heat treatment. Here, an experimental flow for converting a-Si to a single-crystal Si film will be described. A: A silicon oxide film of about 1000 ° is grown on a silicon substrate.

【0030】B:LPCVD装置に実装し、540度、
580度、600度、620度で、それぞれ100%シ
ランガス(SiH4)を供給し、Si膜を形成する。ま
たこの時の膜厚は、それぞれ2000Å、3000Å、
4000Åである。 C:全面にBF2をイオン注入する。60eV、3×1
015 D:900度、窒素雰囲気で1時間のアニール。
B: Mounted on LPCVD equipment, 540 degrees
At 580 degrees, 600 degrees, and 620 degrees, 100% silane gas (SiH4) is supplied to form a Si film. At this time, the film thicknesses were 2000 and 3000, respectively.
4000 $. C: BF2 is ion-implanted over the entire surface. 60 eV, 3 × 1
015 D: Anneal for 1 hour in a nitrogen atmosphere at 900 ° C.

【0031】E:シート抵抗RSの測定。 前記Bまでの工程を図17に、Cの工程が完了した状態
を図18に、Dの工程が完了した状態を図19に、Eの
測定結果を図20(シート抵抗Rs)および図21(シ
ート抵抗のバラツキ)に示した。また図20及び図21
の横軸は、Bの工程の成膜温度を示している。
E: Measurement of sheet resistance RS. FIG. 17 shows the steps up to the step B, FIG. 18 shows the state where the step C is completed, FIG. 19 shows the state where the step D is completed, and FIG. 20 (sheet resistance Rs) and FIG. (Variation in sheet resistance). 20 and 21
The horizontal axis indicates the film formation temperature in the step B.

【0032】測定結果を見ると、成膜温度の低い方が、
シート抵抗が低く且つバラツキも小さいことが判った。
またBの工程での成膜は、520度から580度程度
(以下低温領域と呼ぶ)では、アモルファスシリコンに
成っている事も判った。また590度から610度の間
を越えた領域(以下高温領域と呼ぶ)は、表面状態が大
きく変化し、ポリシリコンに成っている。およそ580
度程度から600度の間(以下中間領域と呼ぶ)は、ポ
リシリコンとアモルファスシリコンの遷移領域であると
考えられる。
Looking at the measurement results, the lower the film forming temperature,
It was found that the sheet resistance was low and the variation was small.
It was also found that the film formed in the step B was formed of amorphous silicon at about 520 to 580 degrees (hereinafter referred to as a low temperature region). Further, a region exceeding 590 degrees to 610 degrees (hereinafter referred to as a high-temperature region) has a greatly changed surface state and is made of polysilicon. About 580
It is considered that a region between about degrees and 600 degrees (hereinafter referred to as an intermediate region) is a transition region between polysilicon and amorphous silicon.

【0033】シリコン膜の表面状態は、低温領域では、
電子顕微鏡(5万倍)で見る限り、図17や図18の右
側に示すように表面のは殆ど観察できなく、a−Si1
01が形成されている。一方高温領域では、図17の左
に示すようにやや大きいグレイン102として500Å
(径)のポリシリコン膜103が観察できる。またグレ
イン102間にはグレインバンダリー104が存在して
いる。
The surface condition of the silicon film is as follows:
As seen from the electron microscope (magnification: 50,000), as shown on the right side of FIG. 17 and FIG.
01 is formed. On the other hand, in the high temperature region, as shown in the left of FIG.
The (diameter) polysilicon film 103 can be observed. A grain boundary 104 exists between the grains 102.

【0034】次にCの工程のイオン注入では、×印で示
したようにフッ化ボロン(BF2+)105がイオン注
入されており、右のa−Si膜と左のポリシリコン膜の
不純物分散状態は、実質同じであると考えられる。ここ
でボロンをイオン注入すると、a−Si膜やポリシリコ
ン膜を突き抜けてしまうため、その表面近傍に入るサイ
ズの大きなフッ化ボロンを採用した。またAsイオン
も、フッ化ボロンと同様に、深く入らないため、採用が
可能である。
Next, in the ion implantation in the step C, boron fluoride (BF 2+) 105 is ion-implanted as shown by the mark X, and the impurity dispersion state of the right a-Si film and the left polysilicon film is Are considered to be substantially the same. Here, if boron is ion-implanted, it penetrates the a-Si film or the polysilicon film. Therefore, boron fluoride having a large size to enter near the surface is employed. In addition, As ions, like boron fluoride, do not enter deeply and can be employed.

【0035】更にDの工程のアニール工程は、800度
〜1000度程度で、好ましくは900度程度である。
(ここでa−Siのままで維持する場合は、このアニー
ル工程は、前述した比較的低温度の成膜、例えば400
度で絶縁膜68を成膜する工程が該当する。) ここでの結果は、予想と違う現象となった。図19の左
側のポリシリコン膜103は、熱処理が加わるために若
干グレインの径が大きくなるが、グレインが電子顕微鏡
(50000倍の倍率)で観察された。しかし図19の
右側のa−Siは、電子顕微鏡(50000倍の倍率)
で観察しても、グレインがあるのかどうか判断できなか
った。熱処理が加わっているのでa−Siのままとは考
えずらく、実質見ている部分が単結晶であり、非常に大
きなグレインの膜であると判断できる。またグレインバ
ンダリーも観察できず、グレインが大きく殆どを1つの
グレインで占め、実質グレインバンダリーが無いと判断
できる。
Further, the annealing step in the step D is about 800 to 1000 degrees, preferably about 900 degrees.
(Here, if a-Si is maintained, the annealing step is performed at the relatively low-temperature film formation described above, for example, 400.
This corresponds to the step of forming the insulating film 68 at different temperatures. The result here was unexpected. In the polysilicon film 103 on the left side of FIG. 19, the diameter of the grains slightly increased due to the heat treatment, but the grains were observed with an electron microscope (magnification of 50,000 times). However, a-Si on the right side of FIG. 19 is an electron microscope (magnification of 50,000 times).
Observed at, it was not possible to determine whether there was any grain. Since the heat treatment has been applied, it is difficult to imagine that a-Si remains as it is, and it can be determined that the substantially observed portion is a single crystal and a very large grain film. Also, no grain boundary was observed, and it was determined that the grain was large and almost occupied by one grain, and that there was substantially no grain boundary.

【0036】概略、アニール後の膜は、高温領域で、5
00Å程度のグレインが存在しており、表面が荒れてい
るが、低温領域では、表面は高温領域よりも遙かに平坦
な面となっている。従って、高温領域のポリシリコン膜
をエッチングすると、グレインバンダリーの方がエッチ
ングスピードが早いために、電子顕微鏡で観察すると表
面がとなっている。また低温領域のa−Si膜表面は、
殆ど平坦である。またグレインの大きな単結晶は、グレ
インバンダリーは存在しないため、エッチングしても、
平坦であり、形の整ったきれいなパターンを形成できる
ためと考えられる。
In general, the film after annealing is 5 ° C. in a high temperature region.
Grains of about 00 ° exist and the surface is rough, but the surface is much flatter in the low temperature region than in the high temperature region. Therefore, when the polysilicon film in the high-temperature region is etched, the grain boundary has a higher etching speed, so that the surface becomes observable when observed with an electron microscope. Also, the surface of the a-Si film in the low temperature region is
Almost flat. Also, single crystals with large grains do not have grain boundaries, so even if etched,
This is probably because a clean pattern with a flat and well-formed shape can be formed.

【0037】以上説明したように、まずa−Si膜67
を被着して、図11のようにパターニングするまでは、
a−Siの状態で維持すれば、活性ベース領域は平坦に
なり、活性ベース領域の形状は、従来のように凸凹に成
らず、バラツキを低減させることができ、且つコンタク
ト抵抗も低減させることができる。またa−Siに高温
が加わる場合は、a−Siを単結晶にすれば、エッチン
グしてもa−Si同様に活性ベース領域を凸凹としな
い。
As described above, first, the a-Si film 67
Until it is deposited and patterned as shown in FIG.
When maintained in the state of a-Si, the active base region becomes flat, the shape of the active base region does not become uneven as in the conventional case, the variation can be reduced, and the contact resistance can be reduced. it can. When high temperature is applied to a-Si, if a-Si is made to be a single crystal, the active base region will not be uneven like etching a-Si even if it is etched.

【0038】更には、プラズマCVDやLPCVD装置
内に設けられたウェハに、低温領域でシランガスを流し
てa−Si膜を形成し、これに熱処理を加えながら不純
物を拡散させ、この膜を電極および拡散源として活用し
ている。この膜は、前述したようにシート抵抗のバラツ
キが少なく、しかも表面状態が実質a−Siと区別付か
ない程の平坦な膜になるため、所定の形状にエッチング
しても表面にのない精度の高いエッチング加工ができ
る。従ってシート抵抗のバラツキが少ないこと、形状が
正確にエッチングできることの2点により、取り出し電
極として活用でき、図23のようなな半導体表面、また
凸凹な拡散面を格段に減少させることができる。
Further, an a-Si film is formed by flowing a silane gas in a low temperature region on a wafer provided in a plasma CVD or LPCVD apparatus, and impurities are diffused while heat treatment is performed thereon. It is used as a diffusion source. As described above, this film has a small variation in sheet resistance and is a flat film whose surface state cannot be substantially distinguished from a-Si. High etching process is possible. Therefore, it can be used as an extraction electrode because of the small variation in sheet resistance and the fact that the shape can be etched accurately, and the semiconductor surface and the uneven diffusion surface as shown in FIG. 23 can be significantly reduced.

【0039】従って、外部ベース領域の面積、活性ベー
ス領域の面積のバラツキが減少され、また活性ベース領
域の表面が平坦化され、ここのコンタクト抵抗を減少さ
せることができる。更には、a−Siを熱処理した膜、
つまり図19の膜は、シート抵抗をポリシリコンよりも
下げることができ、取り出し電極の抵抗分を低下させる
ことができる。
Therefore, variations in the area of the external base region and the area of the active base region are reduced, and the surface of the active base region is flattened, so that the contact resistance can be reduced. Furthermore, a film obtained by heat-treating a-Si,
That is, the film of FIG. 19 can lower the sheet resistance as compared with polysilicon, and can reduce the resistance of the extraction electrode.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、半導体層上に予定
の外部ベース領域の不純物が導入されたアモルファスシ
リコン膜を形成し、更に前記アモルファスシリコン膜が
アモルファスを維持できる温度で第2の絶縁膜を形成す
ることで、エッチングしても凸凹の無い活性ベース領域
表面を実現できる。
As described above, an amorphous silicon film in which an impurity of a predetermined external base region is introduced is formed on a semiconductor layer, and the second insulating film is formed at a temperature at which the amorphous silicon film can remain amorphous. By forming the surface, an active base region surface without unevenness can be realized even by etching.

【0041】第2に、予定の活性ベース領域が露出する
ように第2の絶縁膜および前記アモルファスシリコン膜
を除去し、スペーサで囲まれた開口部を介してエミッタ
電極を形成すると、活性ベース領域を露出させるまで
は、a−Siの状態で維持しているので、活性ベース領
域の部分は、平坦になる。そのためエミッタ電極が形成
されても、コンタクト抵抗は低減される。
Second, when the second insulating film and the amorphous silicon film are removed so that a predetermined active base region is exposed and an emitter electrode is formed through an opening surrounded by a spacer, the active base region is removed. Is maintained in the state of a-Si until is exposed, so that the portion of the active base region becomes flat. Therefore, even if the emitter electrode is formed, the contact resistance is reduced.

【0042】更に、特にプラズマCVDは、低温で形成
できることが特徴であり、この方法でa−Siの上にシ
リコン酸化膜を形成すれば、a−Si状態のまま維持で
きる。
Further, plasma CVD is particularly characterized in that it can be formed at a low temperature. If a silicon oxide film is formed on a-Si by this method, the a-Si state can be maintained.

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

【図1】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明する
断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図2】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明する
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図3】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明する
断面図である。
FIG. 3 is a sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図4】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明する
断面図である。
FIG. 4 is a sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図5】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明する
断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図6】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明する
断面図である。
FIG. 6 is a sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図7】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明する
断面図である。
FIG. 7 is a sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図8】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明する
断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図9】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明する
断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図10】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明す
る断面図である。
FIG. 10 is a sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図11】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明す
る断面図である。
FIG. 11 is a sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図12】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明す
る断面図である。
FIG. 12 is a sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図13】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明す
る断面図である。
FIG. 13 is a sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図14】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明す
る断面図である。
FIG. 14 is a sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図15】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明す
る断面図である。
FIG. 15 is a sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図16】本発明の半導体集積回路の製造方法を説明す
る断面図である。
FIG. 16 is a sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図17】本発明のa−Siと従来のポリSi膜が付い
た時の状態を説明する図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a state when a-Si of the present invention and a conventional poly-Si film are attached.

【図18】図17の2種類の膜にイオン注入をした時の
状態を説明する図である。
18 is a diagram illustrating a state when ions are implanted into the two types of films in FIG.

【図19】図18の2種類の膜をアニールしたときの状
態を説明する図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a state when the two types of films in FIG. 18 are annealed.

【図20】本発明と従来のシリコン膜のシート抵抗を説
明をする図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating the sheet resistance of the present invention and the conventional silicon film.

【図21】シート抵抗のバラツキを説明する図である。FIG. 21 is a diagram illustrating a variation in sheet resistance.

【図22】従来例の製造方法を説明する断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing method of a conventional example.

【図23】従来例の製造方法を説明する断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing method of a conventional example.

【図24】従来例の製造方法を説明する断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing method of a conventional example.

【図25】従来例の製造方法を説明する断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing method of a conventional example.

【図26】従来例の製造方法を説明する断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing method of a conventional example.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コレクタ領域内の予定のベース領域が露
出するように半導体層に第1の絶縁膜を形成する工程
と、 前記半導体層上に予定のベース領域を構成する予定の外
部ベース領域の不純物が導入されたアモルファスシリコ
ン膜を形成し、更に前記アモルファスシリコン膜がアモ
ルファス状態を維持できる温度で第2の絶縁膜を形成す
る工程と、 前記予定のベース領域を構成する予定の活性ベース領域
が露出するように前記第2の絶縁膜および前記アモルフ
ァスシリコン膜を除去する工程と、 前記予定の活性ベース領域に前記不純物を拡散し、前記
活性ベース領域を形成する工程とを有することを特徴と
した半導体集積回路の製造方法。
A step of forming a first insulating film on the semiconductor layer so that a predetermined base region in the collector region is exposed; and a step of forming an external base region on the semiconductor layer to form the predetermined base region. Forming an amorphous silicon film into which impurities are introduced, and further forming a second insulating film at a temperature at which the amorphous silicon film can maintain an amorphous state; and an active base region to form the planned base region. Removing the second insulating film and the amorphous silicon film so as to be exposed; and diffusing the impurity into the predetermined active base region to form the active base region. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit.
【請求項2】 コレクタ領域内の予定のベース領域が露
出するように半導体層に第1の絶縁膜を形成する工程
と、 前記半導体層上に予定のベース領域を構成する予定の外
部ベース領域の不純物が導入されたアモルファスシリコ
ン膜を形成し、更に前記アモルファスシリコン膜がアモ
ルファス状態を維持できる温度で第2の絶縁膜を形成す
る工程と、 前記予定のベース領域を構成する予定の活性ベース領域
が露出するように前記第2の絶縁膜および前記アモルフ
ァスシリコン膜を除去し、拡散源となる外部ベース領域
の取り出し電極を形成する工程と、 前記予定の活性ベース領域および前記外部ベース領域の
取り出し電極の露出部に第3の絶縁膜を形成する工程
と、 前記活性ベース領域を露出している前記外部ベース領域
の取り出し電極の側壁にスペーサを設ける工程と、 前記外部ベース領域の取り出し電極の側壁に設けられた
スペーサを介してエミッタ電極を形成する工程とを有
し、 前記外部ベース領域は、前記外部ベース領域の取り出し
電極にある不純物により拡散され、前記活性ベース領域
は、前記外部ベース領域の取り出し電極で囲まれた開口
部またはこの開口部に形成された第3の絶縁膜で囲まれ
た開口部を介して導入され、前記活性ベース領域に形成
されるエミッタ領域は、前記スペーサで囲まれた開口部
を介して不純物が導入される半導体集積回路の製造方
法。
A step of forming a first insulating film on the semiconductor layer such that a predetermined base region in the collector region is exposed; and a step of forming an external base region on the semiconductor layer to form the predetermined base region. Forming an amorphous silicon film into which impurities are introduced, and further forming a second insulating film at a temperature at which the amorphous silicon film can maintain an amorphous state; and an active base region to form the planned base region. Removing the second insulating film and the amorphous silicon film so as to be exposed, and forming an extraction electrode of an external base region serving as a diffusion source; and forming the extraction electrode of the predetermined active base region and the extraction electrode of the external base region. Forming a third insulating film on the exposed portion; and a side of the external base region, which exposes the active base region, on an extraction electrode side. Forming an emitter electrode via a spacer provided on a side wall of the extraction electrode of the external base region, wherein the external base region is located at the extraction electrode of the external base region. The active base region is diffused by impurities and introduced through an opening surrounded by a lead-out electrode of the external base region or an opening surrounded by a third insulating film formed in the opening. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit, wherein an impurity is introduced into an emitter region formed in an active base region through an opening surrounded by the spacer.
【請求項3】 前記第2の絶縁膜は、CVD法より成る
シリコン酸化膜である請求項1または請求項2記載の半
導体集積回路の製造方法。
3. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein said second insulating film is a silicon oxide film formed by a CVD method.
【請求項4】 前記第2の絶縁膜は、プラズマCVDよ
り成るシリコン酸化膜である請求項1または請求項2記
載の半導体集積回路の製造方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein said second insulating film is a silicon oxide film formed by plasma CVD.
【請求項5】 前記スペーサは、少なくとも前記エミッ
タ領域の取り出し電極の形成前までは、アモルファスシ
リコン膜を維持している請求項1記載または請求項2記
載の半導体集積回路の製造方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the spacer maintains the amorphous silicon film at least before the formation of the extraction electrode in the emitter region.
【請求項6】 前記アモルファスシリコン膜は、熱処理
により単結晶シリコン膜に変換される請求項1または請
求項2記載の半導体集積回路の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the amorphous silicon film is converted into a single crystal silicon film by a heat treatment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113539957A (en) * 2020-04-17 2021-10-22 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Method for forming semiconductor structure

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