JPS61102062A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS61102062A JPS61102062A JP22490684A JP22490684A JPS61102062A JP S61102062 A JPS61102062 A JP S61102062A JP 22490684 A JP22490684 A JP 22490684A JP 22490684 A JP22490684 A JP 22490684A JP S61102062 A JPS61102062 A JP S61102062A
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Classifications
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は集積度と動作速度の向上を目指したバイポーラ
トランジスタの製造方法に関する。
トランジスタの製造方法に関する。
第2図は従来例によるバイポーラトランジスタの断面図
である。
である。
図において、1はp型の半導体基板、2はn゛型の高不
純物濃度埋込層、3はn型エピタキシャル成長層でコレ
クタを構成し、4はp型の素子分離領域、5はp型の不
純物導入層でベースを構成し、6はn型の不純物導入層
でエミッタを構成し、7はn゛型のコレクタ電極引出し
領域、8.9゜10は導電層よりなり、それぞれコレク
タ、ベース、エミッタ電極を構成し、11はフィールド
絶縁層である。
純物濃度埋込層、3はn型エピタキシャル成長層でコレ
クタを構成し、4はp型の素子分離領域、5はp型の不
純物導入層でベースを構成し、6はn型の不純物導入層
でエミッタを構成し、7はn゛型のコレクタ電極引出し
領域、8.9゜10は導電層よりなり、それぞれコレク
タ、ベース、エミッタ電極を構成し、11はフィールド
絶縁層である。
このような構造のトランジスタにおいては、ベース電極
9とエミッタ電極10間の絶縁距離を確保するため、ベ
ース領域5はエミッタ領域6よりがなり大きくしなけれ
ばならない。しかしトランジスタ作用にあずかる活性領
域はエミッタ領域6の直下の領域のみで、それ以外の領
域はベース電極引出し用のものであり、その大きさはで
きるだけ小さいことが望ましい。
9とエミッタ電極10間の絶縁距離を確保するため、ベ
ース領域5はエミッタ領域6よりがなり大きくしなけれ
ばならない。しかしトランジスタ作用にあずかる活性領
域はエミッタ領域6の直下の領域のみで、それ以外の領
域はベース電極引出し用のものであり、その大きさはで
きるだけ小さいことが望ましい。
従来例によるブレーナ型バイポーラトランジスタにおい
ては、ベース領域を機能的に必要とする大きさより大き
くしなければならず、集積度を向上する制約となり、さ
らに動作速度を制限するという欠点があった。
ては、ベース領域を機能的に必要とする大きさより大き
くしなければならず、集積度を向上する制約となり、さ
らに動作速度を制限するという欠点があった。
上記の問題点の解決は、 半導体基板上に第1の絶縁層
と第1の耐酸化層と第1の多結晶層と第2の耐酸化層と
第2の絶縁層とを順次被着し、トランジスタ形成領域以
外の該第2の絶縁層と該第2の耐酸化層と該第1の多結
晶層を除去し、残った該第2の絶縁層と該第2の耐酸化
層と該第1の多結晶層のパターン側面に第2の多結晶層
を被着し、該第2の多結晶層の表面を酸化し、ついで前
記パターンをマスクにして該第1の耐酸化層と該第1の
絶縁層と該基板の1部をエツチングし、該第1の耐酸化
層と該第1の絶縁層と該基板の側面に第3の耐酸化層を
被着し、該第3の耐酸化層をマスクにして該基板を酸化
し、ついで該第3の耐酸化層を除去し前記パターンの該
基板側面を露出させた後、該基板に第1の導電層を被着
して該第1の導電層と該基板との電気的接続をとり、該
基板を平坦化して該第1の導電層の表面を酸化し、つい
で該第2の絶縁層と該第2の耐酸化層と該第1の多結晶
層を除去した後第2の導電層を該基板に被着し、該第2
の導電層と該第1の耐酸化層と該第1の絶縁層とにエミ
ッタ窓を開口する本発明による半導体装置の製造方法に
より達成することができる。
と第1の耐酸化層と第1の多結晶層と第2の耐酸化層と
第2の絶縁層とを順次被着し、トランジスタ形成領域以
外の該第2の絶縁層と該第2の耐酸化層と該第1の多結
晶層を除去し、残った該第2の絶縁層と該第2の耐酸化
層と該第1の多結晶層のパターン側面に第2の多結晶層
を被着し、該第2の多結晶層の表面を酸化し、ついで前
記パターンをマスクにして該第1の耐酸化層と該第1の
絶縁層と該基板の1部をエツチングし、該第1の耐酸化
層と該第1の絶縁層と該基板の側面に第3の耐酸化層を
被着し、該第3の耐酸化層をマスクにして該基板を酸化
し、ついで該第3の耐酸化層を除去し前記パターンの該
基板側面を露出させた後、該基板に第1の導電層を被着
して該第1の導電層と該基板との電気的接続をとり、該
基板を平坦化して該第1の導電層の表面を酸化し、つい
で該第2の絶縁層と該第2の耐酸化層と該第1の多結晶
層を除去した後第2の導電層を該基板に被着し、該第2
の導電層と該第1の耐酸化層と該第1の絶縁層とにエミ
ッタ窓を開口する本発明による半導体装置の製造方法に
より達成することができる。
本発明によれば、トランジスタ形成領域の周側面に形成
されたベースコンタクト領域より導電層を経由してベー
ス電極を引き出すことにより、ベース領域を小さく形成
することができる。
されたベースコンタクト領域より導電層を経由してベー
ス電極を引き出すことにより、ベース領域を小さく形成
することができる。
第1図(a)乃至(蜀は工程順に示した本発明によるバ
イポーラトランジスタの断面図である。
イポーラトランジスタの断面図である。
第1図(a)において、1はp型の珪素(Si)基板、
2はn+型埋込層で砒素イオン(Asつをエネルギ60
KeV 、 ドーズ量10110l6”で注入して形
成し、3は厚さ2μmのn型Siエピタキシャル成長層
、3Bはベース領域で硼素イオン(B゛)をエネルギ6
0KeV 、ドーズ量IQ14cII+−!で注入して
形成する。
2はn+型埋込層で砒素イオン(Asつをエネルギ60
KeV 、 ドーズ量10110l6”で注入して形
成し、3は厚さ2μmのn型Siエピタキシャル成長層
、3Bはベース領域で硼素イオン(B゛)をエネルギ6
0KeV 、ドーズ量IQ14cII+−!で注入して
形成する。
つぎに第1の絶縁層として厚さ50nmのパッド二酸化
珪素(Sing)層12、第1の耐酸化層として化学気
相成長(CVD)による厚さ1100nの窒化珪素(S
iJ*)層13、第1の多結晶層として厚さ600nm
のCVDによる多結晶珪素(ポリSt)層14、第2の
耐酸化層としてCVDによる厚さ1100nの5izN
n層15、第2の絶縁層としてCVDによる厚さ200
nmのSi02層16を順次被着する。
珪素(Sing)層12、第1の耐酸化層として化学気
相成長(CVD)による厚さ1100nの窒化珪素(S
iJ*)層13、第1の多結晶層として厚さ600nm
のCVDによる多結晶珪素(ポリSt)層14、第2の
耐酸化層としてCVDによる厚さ1100nの5izN
n層15、第2の絶縁層としてCVDによる厚さ200
nmのSi02層16を順次被着する。
被着条件はつぎのとおりである。
パッドSiO□は1000℃で70分間乾燥酸素(0□
)中で熱酸化を行う。
)中で熱酸化を行う。
CV D SingはSiH,と酸素(0□)の混合
ガスを300Torrに減圧して400℃で熱分解して
被着する。
ガスを300Torrに減圧して400℃で熱分解して
被着する。
CV D 5iJLはモノシラン(SiH4)とアン
モニア(Nl2)の混合ガスをI Torrに減圧して
800〜900℃で熱分解して被着する。
モニア(Nl2)の混合ガスをI Torrに減圧して
800〜900℃で熱分解して被着する。
CVD−ポリ5i(7)被着条件は、SiH4ガスをI
Torrに減圧して、600℃で熱分解して行う。
Torrに減圧して、600℃で熱分解して行う。
第1図(b)において、通常のりソゲラフイエ程により
、トランジスタ形成領域に被着されたレジストパターン
をマスクにしてCV D−5iO□N1εと、CV D
5iJaN15と、CVD−ポリSt層14ニリア
クティプイオンエッチング(RI E)を行い、第1の
耐酸化層のCVD 5iJa層13上に、CVD−5
iO□層16とCV D 5iJaN15とCVD−
ポリSi層14とよりなるパターンをトランジスタ形成
領域に形成する。
、トランジスタ形成領域に被着されたレジストパターン
をマスクにしてCV D−5iO□N1εと、CV D
5iJaN15と、CVD−ポリSt層14ニリア
クティプイオンエッチング(RI E)を行い、第1の
耐酸化層のCVD 5iJa層13上に、CVD−5
iO□層16とCV D 5iJaN15とCVD−
ポリSi層14とよりなるパターンをトランジスタ形成
領域に形成する。
第1図(C)において、基板全面に第2の多結晶層とし
て厚さ500nmのCVD−ポリSi層17を被着し、
RIEによりエツチングして前記パターンの側壁にのみ
残す。
て厚さ500nmのCVD−ポリSi層17を被着し、
RIEによりエツチングして前記パターンの側壁にのみ
残す。
ポリSiのRIE条件は、0□を0.05Torrに減
圧して周波数13.56 MHzの電力100−を印加
して工・ンチングする。
圧して周波数13.56 MHzの電力100−を印加
して工・ンチングする。
RrEは垂直方向のみにエツチングが進む異方性エツチ
ングのため、段差部を覆った被膜は側壁部を残してその
他の部分を除去できる。
ングのため、段差部を覆った被膜は側壁部を残してその
他の部分を除去できる。
その後パターン側壁のCVD−ポリ5ijii17を酸
化して厚さ300nn+のSiO□層18層形8する。
化して厚さ300nn+のSiO□層18層形8する。
つぎに前記パターンをマスクにして、第1の耐酸化層の
CV D 5IJ4層13をプラズマエツチングし、
ついで第1の絶縁層のパッドSiO□層12を弗酸(H
F)でエツチングし、さらにSiエピタキシャル成長層
3をRIHにより、300nmエツチングを行う。
CV D 5IJ4層13をプラズマエツチングし、
ついで第1の絶縁層のパッドSiO□層12を弗酸(H
F)でエツチングし、さらにSiエピタキシャル成長層
3をRIHにより、300nmエツチングを行う。
CV D−5i、N、のプラズマエツチングは、エツチ
ングガスとして四弗化炭素(cpt)を300Torr
に減圧して周波数13.56 MHzの電力100−を
印加してエツチングする。
ングガスとして四弗化炭素(cpt)を300Torr
に減圧して周波数13.56 MHzの電力100−を
印加してエツチングする。
Siエピタキシャル成長層のRIEは、エツチングガス
として四塩化炭素(CCI4.)を0.05Torrに
減圧して周波数13.56 MH2の電力200Wを印
加してエツチングする。
として四塩化炭素(CCI4.)を0.05Torrに
減圧して周波数13.56 MH2の電力200Wを印
加してエツチングする。
第1図(d)において、第3の耐酸化層として厚さ50
nmのCV D Si:+lL層19を基板全面に被
着し、RIEにより、第1の耐酸化層のCV D 5
13N4層13と第1の絶縁層のパッドSiO□層12
とSiエピタキシャル成長層3の側壁にのみ残す。
nmのCV D Si:+lL層19を基板全面に被
着し、RIEにより、第1の耐酸化層のCV D 5
13N4層13と第1の絶縁層のパッドSiO□層12
とSiエピタキシャル成長層3の側壁にのみ残す。
前記の側壁に残った第3の耐酸化層の5iJ4層19を
マスクにして酸化し、トランジスタ領域を画定するフィ
ールド絶縁層として厚さ300nmのSiO□層20層
形0する。
マスクにして酸化し、トランジスタ領域を画定するフィ
ールド絶縁層として厚さ300nmのSiO□層20層
形0する。
酸化条件は900℃で300分間ウェット0□中で熱酸
化を行う。
化を行う。
第1図(elにおいて、前記の側壁に残った第3の耐酸
化層の5iJi層19を熱燐酸(H3PO4)でエツチ
ングして除去し、第1の導電層として硼素(B)を10
”cm−3導入した厚さ600nmのCVD−ポリSi
層21を基板全面に被着する。
化層の5iJi層19を熱燐酸(H3PO4)でエツチ
ングして除去し、第1の導電層として硼素(B)を10
”cm−3導入した厚さ600nmのCVD−ポリSi
層21を基板全面に被着する。
つぎにCVD−ポリSi層21の凸部のみエツチングし
て基板を平坦にする。
て基板を平坦にする。
エツチングはバイアススパッタによりポリSiを堆積と
エツチングを同時に行いながら平坦化した被着を行うこ
とも可能であるが、ここではCVD−ポリSi層21の
凸部のみをRIEでエツチングして行う。
エツチングを同時に行いながら平坦化した被着を行うこ
とも可能であるが、ここではCVD−ポリSi層21の
凸部のみをRIEでエツチングして行う。
つぎにCVD−ポリ5iN21を酸化して厚さ300n
mの5iCh層22を形成する。
mの5iCh層22を形成する。
コノときCVD−ポ!JSiJi21(7)硼素(B)
カSi基板3に拡散し、ベースコンタクト領域38C
が形成される。
カSi基板3に拡散し、ベースコンタクト領域38C
が形成される。
第1図(f)において、第2の絶縁層のCVD−5iO
2層16をHFでエツチングして除去し、第2の耐酸化
層のCV D−5iJa層15を熱HzPO4でエツチ
ングして除去し、第1の多結晶層のCVD−ポリSi層
14と第2の多結晶層のCVD−ポリSi層17と1を
HFと硝酸(HNO3)の混液でエツチングして除去す
る。
2層16をHFでエツチングして除去し、第2の耐酸化
層のCV D−5iJa層15を熱HzPO4でエツチ
ングして除去し、第1の多結晶層のCVD−ポリSi層
14と第2の多結晶層のCVD−ポリSi層17と1を
HFと硝酸(HNO3)の混液でエツチングして除去す
る。
つぎに第2の導電層として厚さ600nmのCVD−ポ
リSi層23を基板全面に被着し、RIEによりCVD
−ポリSi層23とCV D−Si3N4層13をエツ
チングしてエミッタ窓24を開口する。このときCVD
−ポリSi層23は開口部の側壁に残る。
リSi層23を基板全面に被着し、RIEによりCVD
−ポリSi層23とCV D−Si3N4層13をエツ
チングしてエミッタ窓24を開口する。このときCVD
−ポリSi層23は開口部の側壁に残る。
第1図(g)において、バッド5iOz層12をIPで
エンチングしてエミッタ領域を開口する。
エンチングしてエミッタ領域を開口する。
その後CVD−ポリSi層25を基板全面に被着し、A
s”をエネルギ150KeV、ドーズ量I Q I S
c m−2で注入し、パターニングしてエミッタ電極
とし、1000℃で10分間のエミッタドライブを行い
エミッタ領域3Eを形成する。
s”をエネルギ150KeV、ドーズ量I Q I S
c m−2で注入し、パターニングしてエミッタ電極
とし、1000℃で10分間のエミッタドライブを行い
エミッタ領域3Eを形成する。
以上詳細に説明したように本発明によれば、ヘース領域
を機能的に必要十分な大きさまで縮小でき、集積度と動
作速度を向上できるプレーナ型バイポーラトランジスタ
の製造方法が得られる。
を機能的に必要十分な大きさまで縮小でき、集積度と動
作速度を向上できるプレーナ型バイポーラトランジスタ
の製造方法が得られる。
第1図(a)乃至(g)は工程順に示した本発明による
バイポーラトランジスタの断面図、 第2図は従来例によるバイポーラトランジスタの断面図
である。 図において、 1はp型のSi基板、 2はn゛型埋込層、3はn型S
iエピタキシャル成長層、 3Bはベース領域、 3Eはエミッタ領域 38Cはベースコンタクト領域、 4は素子分離領域、 5はベース領域、6はエミッタ領
域、 7はコレクタ電極引出し領域、 8はコレクタ電極、 9はベース電極、10はエミッ
タ電極、 11はフィールド絶縁層、12は第1の絶縁
層でバッド5i02層、13は第1の耐酸化層’T:
CV D 513N4層、14は第1の多結晶層でC
VD−ポリSi層、15は第2の耐酸化層でCV D
5iJ4層、16は第2の絶縁層でCV D −5i
O□層、17は第2の多結晶層でCVD−ポリSi層、
18はポリSi酸化層でSiO□層、 19は第3の耐酸化層T: CV D 5iJ4層、
20はフィールド絶縁層でSin、層、21は第1の感
電層でCVD−ポリSi層、22はポリSi酸化層でS
iO□層、 23は第2の導電層でCVD−ポリSi層、24はエミ
ッタ窓、 25はエミッタ電極でCVD−ポリSi層を示す。 草1 回 jtf 腎
バイポーラトランジスタの断面図、 第2図は従来例によるバイポーラトランジスタの断面図
である。 図において、 1はp型のSi基板、 2はn゛型埋込層、3はn型S
iエピタキシャル成長層、 3Bはベース領域、 3Eはエミッタ領域 38Cはベースコンタクト領域、 4は素子分離領域、 5はベース領域、6はエミッタ領
域、 7はコレクタ電極引出し領域、 8はコレクタ電極、 9はベース電極、10はエミッ
タ電極、 11はフィールド絶縁層、12は第1の絶縁
層でバッド5i02層、13は第1の耐酸化層’T:
CV D 513N4層、14は第1の多結晶層でC
VD−ポリSi層、15は第2の耐酸化層でCV D
5iJ4層、16は第2の絶縁層でCV D −5i
O□層、17は第2の多結晶層でCVD−ポリSi層、
18はポリSi酸化層でSiO□層、 19は第3の耐酸化層T: CV D 5iJ4層、
20はフィールド絶縁層でSin、層、21は第1の感
電層でCVD−ポリSi層、22はポリSi酸化層でS
iO□層、 23は第2の導電層でCVD−ポリSi層、24はエミ
ッタ窓、 25はエミッタ電極でCVD−ポリSi層を示す。 草1 回 jtf 腎
Claims (1)
- 半導体基板上に第1の絶縁層と第1の耐酸化層と第1
の多結晶層と第2の耐酸化層と第2の絶縁層とを順次被
着し、トランジスタ形成領域以外の該第2の絶縁層と該
第2の耐酸化層と該第1の多結晶層を除去し、残った該
第2の絶縁層と該第2の耐酸化層と該第1の多結晶層の
パターン側面に第2の多結晶層を被着し、該第2の多結
晶層の表面を酸化し、ついで前記パターンをマスクにし
て該第1の耐酸化層と該第1の絶縁層と該基板の1部を
エッチングし、該第1の耐酸化層と該第1の絶縁層と該
基板の側面に第3の耐酸化層を被着し、該第3の耐酸化
層をマスクにして該基板を酸化し、ついで該第3の耐酸
化層を除去し前記パターンの該基板側面を露出させた後
、該基板に第1の導電層を被着して該第1の導電層と該
基板との電気的接続をとり、該基板を平坦化して該第1
の導電層の表面を酸化し、ついで該第2の絶縁層と該第
2の耐酸化層と該第1の多結晶層を除去した後第2の導
電層を該基板に被着し、該第2の導電層と該第1の耐酸
化層と該第1の絶縁層とにエミッタ窓を開口することを
特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22490684A JPS61102062A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22490684A JPS61102062A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61102062A true JPS61102062A (ja) | 1986-05-20 |
Family
ID=16821007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22490684A Pending JPS61102062A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61102062A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5327412A (en) * | 1990-11-12 | 1994-07-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Continuous playing apparatus for use in disc player |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP22490684A patent/JPS61102062A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5327412A (en) * | 1990-11-12 | 1994-07-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Continuous playing apparatus for use in disc player |
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