JPS58147028A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発＠紘半導体装置の製造方法の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

周知の如く、半導体装置％にバイポーラＬ８Ｉの発展は
めざましく、その中に形成されている素子に鉱、高速化
、高集積化及び高信頼性が要求される。そして、これら
要求に対して例えば自己整合技術による高集積化、！ス
フ数の減少による高信頼性の達成あるい拡表面の平担化
による配線層１の高信頼性の達成勢の手段が採られてい
る。

ところで、従来、バイボーｙｍ半導体装ｔＦｉ次のよう
な方法によル製造されている。まず、例えばｐｌｉｌシ
リ；ン基板１表面に選択的にｎ＋ｍ堀込み層２ｔ−形成
し良後、通常のエビクキシャ２ル気相成長法によｐ基板
１上に、コレクタ領域となるｎｆｌｌエピタキシャル層
Ｊ管層成管形成次いで、ｐｒｉ＆不純物告えにボνンを
、イングラ勢でｌＩ配ｍｇエピタキシャル層ｓ内に所定
Ｏ深さまで打込み、拡散して一部の分離領域４１ａ４富
を形成し良後、岡エビタ命シャル層Ｓ上にバッファ酸化
層５を成長する。この後、このバッファ酸化＠ｓ上にベ
ース領域形成予定部に対応する部分ｔ−鮨孔したレジス
トパターン（図示せず）を形成し、これを！スフとして
ｐＨｌ不純物を拡散してＰＳＩのベース領域６ｔ−形成
する。

しかる彼、前記レジストパターンを除去し、常法によル
エ建ツタ領域、コレタタ領域形成予定部に対応する前記
パツツア蒙化膜５を選択的に開孔し、ｍ１１不純物を拡
散させ、Ｄ”ｌｌの工きツタ領域７、；レクタ領域ａを
夫々形成した。なお、拡散峙に二電ツタ領域７、；レタ
タ領域１上ＫＰい酸化膜（ＩＱ示せず］が形成され喪。

更に、ベース領域６０一部に対応するバッファ酸化＠Ｓ
及び薄い酸化層を選択的に除去し友後、全面に配線金属
層を蒸着させ、パターニングを行ってベース＠Ｈ６、工
々ツタ領域７及びコレクタ領域８に夫々接続する電Ｖ！
に９・・・を形成してバイポーラＷｋｐ導体装置ｔａ造
する。

前述し九製造方法によれに、自己整合的にバッファ酸化
ｍ（あるいは薄い酸化層）を開孔でき、マスク０合せズ
レ等の量に関係なく正１１にベース領域６、エミッタ領
域１及びコレタタ領域１Ｋｉｌ続する電極形成用の開孔
部１０・・・を形成できるという利点を有する。しかし
ながら、二電ツタ領域１を形成する際、表面に薄い酸化
層が形成され、後工程の電極形成にあたってこＯ薄い酸
化ｌｌＮを除去すると、近辺のバッファ酸化ｌｌｌ５も
同時に横方向にエツチングされてベース領域６０表面が
露出する可能性が高く、又露出しなくて４工ξツタ領域
１の深さが実質的に浅くなシ、アル電シンタ一時にエミ
ッタ、ベース接合の突きぬけでベース、ニオツタ領域６
゜７の短絡が発生するという欠点を有していた。　−こ
のようなことから、第２図に示す半導体装置が提案され
ている。以下、この半導体装置ｏ　　　　　’製造方ｆ
＆について説明する。な、鼾、ベース領域６を形成する
壕では第１１１Ｅ示Ｏ半導体装置の製造方法と同様であ
ｐ省略する。ベース領域６を形成後、工さツタ領域、；
レクタ領域形成予定部に対応するバッファ酸化膜ＳＳ分
會逼択的Ｋ１１１孔し、つづいて全１ｉＫｓｉ形不純−
ドープ多結晶クリーンあるい嬬多結晶シリコｙｔ堆積す
る。次に、ＩＩ形不純物ドープ多紬晶シリツンＯ場合は
その１１熱処−を施して１不純−を前記ベース領域６及
びエビメキシャル層ｓｌＩ面に拡散させ、多結晶シリコ
ンの場合はｎ形不純物をインプラ、拡散させて夫々？臘
のエミッタ領域７、コレクタ領域８を形成する。次いで
、前記多結晶シリスフをパターニングしてｙ　１）コン
パターン１１．．１１を形成した後、ベース領域６の一
部に対応°するバッファ駿化＊ｓｔ除去する。次いで１
、全１ｉＫ配ｌ金属層を蒸ｌｌＦさせ、ノ（ターニング
を行ってベース領域６、二電ツメ領域１界びコレクタ領
域８に夫々接続する電極９・・・管形成してバイポーラ
製半導体装筺を製造する。

前述した方法によれば、第１図図示の＋導体装置の如く
製造時においてエミッタ領域ｌＩ向上Ｏ薄い酸化１ｌＩ
ｔ−取９除く工程がない良め、二電ツタ、ベース領域間
の短絡を阻止できる。しかしながら、各電極９・・・は
バッファ酸化＠Ｓから突出し九シリ；ンパターン１１．
１１を書む全面に配線金属層を蒸着し、これをパターニ
ングすゐことによシ形成されるため、シリ；ンパターン
Ｊ、　、１　、Ｉ　Ｊの段差部でパターニングされえ電
極９・・・Ｏ細〕、段切れが起シ、半導体装置の（ｌ！
頼性を著しく低下させていた。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされた一部で、従来の如く
エミッタ、ベース間の短絡や配線金属層の細ｐ％段切れ
ｔｍ止した半導体装置の製造方法を提供することを目的
とするものである。

〔発明のＩｔｌ） 本発明は、牛導体層費面に絶縁線を通して選択的に不純
物をイオン注入し、全一に不純物添加の多結晶シリコン
層を形成した後、ｌＩＩ記絶縁ＩａＯ開孔、熱処ｊ１ｔ
−施してイオン注入し九餉域音曲性化して前記中部体層
表面に不純物領域を形成するとともに％前記多結晶とり
；ン層を電甑形成予定部に対応する部分のみシリサイド
化すると七によって、工業ツタ、ベース領域間Ｏ短絡、
断切れ勢の阻止を図ったことを骨子とすみ。

〔発明の実施例〕

本発明をパイボーツＷｉ中導体装置に適用し九場合につ
いて第３ｗＪ（１）〜（−）に基づいて説明する。

山　まず、従来例と同様にｐｌＬシリ；ン基板２１表１
１に１１”ｌｌ壌込み層２１を、前記基＠２１上にａ蓋
エピタキシャル層２３を、このエピタキシャル層２３内
Ｋｌｌ”ｌｌの分離領域１４．　　・ｊｌ　４禽ｔ、同
エピタキシャル層２３上にバッファ酸化膜（第１０絶縁
展）２５會、ＩＩ！Ｉｃ拡エピタキシャル＠ｓｓＫｐｍ
のベース領域２６を形成した（篇３図（荀図夾）。

（１久に、常法によ）ニオツメ領域、；レタタ領域形成
予定１１に対応する部分が開孔したレジストパターンを
漸落し、こＯｚ＜・ターンｔマスクとしてベース領域２
６、エビタ會シャル層２ＳＦｃ砒素をイオン注入する。

つづいて、前記レジストパターンを除去後、ベース領域
２６の一部に対応するバッファ酸化ｆ１４ｊ１５及び工
建ツタ、コレクメ領域形成予定部に対応するバッファ歇
化＠２５ｆ；選択的にエツチングして第１の開孔部２１
・・・管形成した。次いで、全ｌｉＫ不純物無添加の多
結晶シリーン層２８を形成した後、熱ＩＩＩＪＩ量して
イオン注入した領域を活性イヒしベース領域２６、エピ
タキシャル層２３表面に夫々を型のニオツタ領域２９、
コレクタ領域ＳＯを形成し、この熱処ｌｌを続けること
によってベース領域１６及び工建ツタ、コレクタ領域２
９．３０からこれらの領域に接触すゐ多結晶シリ；７１
１２８１７６分に、不純物を外方拡散してｐａｌｌ拡散
層３１、ｍ’ｌｉｉ拡散層３２、．３．：ｌ　ｆ夫々形
成しり（纂３図（ｂ）図示）。

次に、前記多結晶シリ；ン層２１上に第２０１Ａ縁展３
Ｓを形威し、常法によ）ベース領域２６の一部、エイツ
タ領域２９及びコレクタ領域３０に対応する絶縁＠ＳＳ
に第２の開孔部３４・・・を形成し良。つづいて、全面
に白金層３５を蒸着し、熱！＆塩會施して第２の開孔部
３４・・・を過して前記ベース領域２６、エミッタ領域
２９及びコレクタ領域８０上の多結晶シリコン７１２ｙ
と白金層３５とを反応させて白金シリサイド層３６・・
・とじた。（第３図（Ｃ）図示）。次いで、紬存した白
金層３５を除去し、全面にＡｊｊｍを蒸清し良後、この
Ａ１層管パターニングしてベース領域２６、エンツメ領
域２９及びコレクタ領域３０に夫々接続するム１パター
ンＳ１からなる電極３８・・・管形成してバイポーラ型
半導体装置【＃！遺した（纂３図（ｄ）図示）。

しかして、本発明に−よれば、第１図図示の従来の半導
体装置の如く、ニオツタ領域を形Ｍ、ＩＩＬ後に、この
領域のＩ！向に成長し九博い酸化ＷＲを除去して電１形
属を行うのではなく、エミッタ領域岬を形成するために
砒素のイオン注入を行りた後に、バッファ賊化＠２５の
開孔、不純物無添加の多結晶シリコン層２８の形成、熱
処理１１には前記多結晶シリプン層２８を１！極影形成
予定のみシリサイド化する工轡勢ｆ：軒て電極形Ｉｆｔ
ｔ行うため、従来のように薄い酸化膜の除去に起因する
エミッタ、ベース領域２９．２６間の短絡ｔ−阻止でき
る。

また、第２図図示の従来の半導体装置の如く、バッファ
酸化−から突出したシリコンパターン上に直接金属配線
層を形成するのではなく、第２の絶縁膜３３の開孔部３
４・・・内に白金シリサイド層３６を形成して平担性を
良好にした後、Ａ１層の蒸着、パターニングを行う丸め
、電極部がなだらかで、従来の如きＡ７層のｌ１１１１
や、断切れ七阻止で暑る。

更に、従来に比べて電極部がなだらかになることによル
、表面が平滑となｐ％将来集検回路が一層高密度化した
場合に１！易に多層配Ｎｔ冥現できる。

更に、白金シリサイド層３６・・・を拡散層３１゜Ｓ２
を介して電極３８・・・の引き出しとして用いている九
め、配線の；ンタクトｔ−従米よｐ＃裕のある場所で取
ることがでも、素子の高集積化が可能である。これにつ
いて第４図、１ｓ５図を参照して説明する。ここでｌｉ
４図は８１図（あるい拡第２図）図示の従来の半導体装
置の平面図、第５図は１１３図（Ｃ）図示の本発明によ
って得られえ半導体装置の平面図である。なお図中１２
゜３９は夫々の装置の電１に接続する配＊１示す。

第４図によゐと素子特性及び（Ｉｌ−性を良好にするた
めに開孔部（コンタクト部）１０を完全に覆う九め、コ
ンタクト間の距ｌｌ１ＩＦｉ配ｌｌ１１２・１２の間隔
で決定され、素子の高集積化が妨げられた。しかして、
第５図によれば、配＠３９との；ンメタトをベース領域
２６等から［Ｗ！とるＯではなく、白金シリナイド層３
６・・・等を介して基＠：１１の厚み１岡に余裕のめる
位置て一ンタクトをとっている九め、；ンタクト関の距
離が配−３９のｌｌ５４１１隔に関係なく配線形成用の
マスクにより決定され、素子の為集積化が達成もれる。

事実、第５図の本発明によって得られた半導体装置の配
鱒関距離は、第４図の従来方法による半導体装置のそれ
と比べて狭い。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く本発明によれば、エミッタ、ベース間
の短絡中配線金属層の細シ、段切れを阻止できるととも
に、将来集積回路が高密度化した場倉に容易に多層配線
を実現てきる高集積度で高信籾性の半導体装置の製造方
法を提供できるものである。　　゛

【図面の簡単な説明】 １ｇ１図嬬従来のバイボーツ型半導体装置の断面図、第
２図は第１図図示のバイボニラｍ牛導体装置を改良した
従来の半導体装置の断面図、第３図（ａ）〜（ｄ）は本
発明のバイポーラ飄半導体装置の製造方法ｔ−製造工程
順に示す断面図、第４図は第１図わるい岐路２図図示の
従来のバイボーツ型半導体装置の平面図、第５図は第３
図（Ｑ図示の本発明によって得られ友パイボーツ型半導
体装ｌｌ０ＸＦ［ｌ１図である。 領域、２５・・・バララフ酸化層、２６・・・ｐａｌの
ベース領域、２７　、３３−・・開孔部、２　ＩＩ　−
・・不Ｉｙ１％＝−無添加の多結晶シリ；ン層、２９・
・・ｍ”ｇｏ工ニオタ領域、３０・・・−麿の署しタメ
領域１３１・３２・・・拡散層、３１・・・第２０絶縁
誤、Ｓ５・・　５金層、３６・・・白金シリナイド層、
３７・・・ムＬ　（ターン、３８・・・電極、３９・・
・配線。 出願人代理人　　介層土鈴　江　武　彦１１３１１ （ｄ） ｌ４ＩＩ ＩＩｓ＠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体層上に第１０絶縁膜を形成するｌ１と、前記半導
   体層表面に前記絶縁膜を通して不純物【選択的にイオン
   注入する工１と、少なくとも不純物領域形成予定部に対
   応する前記絶縁膜を選択的に開孔する工程と、全面に不
   純物無添加の多結晶シリコン層を形成するニーと、熱処
   理を施してイオン注入しえ領域を活性化し前記半導体層
   表面に不純物領域を形成す葛工程と、前記多結晶シリー
   ン層上に、ｊ１１２の絶縁膜を形成し、少なくとも不純
   物領域形成予定部に対応する部分ｔＳ孔するニーと、全
   面に金属配線層を蒸着して前記不純物領域Ｏ電翫形成予
   定部に対応する多結晶シリコン層部分のみシリサイド化
   する１撫とｋＡ備することｔ％黴とする半導体装ＩＩＯ
   製造方法。