JPS61236163A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPS61236163A
JPS61236163A JP7813385A JP7813385A JPS61236163A JP S61236163 A JPS61236163 A JP S61236163A JP 7813385 A JP7813385 A JP 7813385A JP 7813385 A JP7813385 A JP 7813385A JP S61236163 A JPS61236163 A JP S61236163A
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JP
Japan
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oxide film
hole
forming
emitter
polysilicon
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Kazufumi Mitsumoto
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Rohm Co Ltd
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types 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
    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/73Bipolar junction transistors
    • H01L29/732Vertical transistors
    • H01L29/7322Vertical transistors having emitter-base and base-collector junctions leaving at the same surface of the body, e.g. planar transistor

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Abstract

PURPOSE:To prevent mask alignment from being displaced and to prevent an oxide film from being side-etched, by forming a polysilicon coating on a hole having a diffusion layer formed therein. CONSTITUTION:A base region 3 is formed on the collector region 2 of the silicon wafer 1 and an oxide film 4 is adhered thereon. Next, three holes 9 are opened at regular intervals, a thinner oxide film 4 is formed, a photo resist 10 is coated thereon and is then photo-etched on the central hole 9 to open a little wide, and the oxide film lying on this section is etched. Next, the photo resist 10 is removed, a polysilicon coating 11 is formed, a photo resist 10 is again adhered thereon, photo etching opens the photo resist 10 only on the central hole 9 a little wide, impurities are ion-implanted, and then thermal diffusion forms an emitter region 6. Thereafter, with being left only on the central hole 9, the other polysilicon coating 11 is removed. Using the coating 11 as a mask, the oxide film 4 is etched and electrodes 12 are formed on the respective holes 9 to finish a high frequency transistor.

Description

【発明の詳細な説明】 (a)技術分野 この発明は、シリコンウェハ等の半導体基板内に拡散層
を形成するとともにこの基板上の酸化膜にコンタクトホ
ールを開口して電極を形成する半導体装置の製造方法に
関する。
Detailed Description of the Invention (a) Technical field The present invention relates to a semiconductor device in which a diffusion layer is formed in a semiconductor substrate such as a silicon wafer, and contact holes are formed in an oxide film on this substrate to form electrodes. Regarding the manufacturing method.

(b)従来技術 一般のnpnプレーナー・モノシリツク・バイポーラ・
トランジスタの製造方法の例を第2図(a)〜(d)お
よび(d)′に示す。
(b) Conventional technology general npn planar, monolithic, bipolar,
An example of a method for manufacturing a transistor is shown in FIGS. 2(a)-(d) and (d)'.

まず、第2図(81に示すように、シリコンウェハ1に
おけるn形シリコンからなるコレクタ領域2の中央上層
にp形シリコンからなるベース領域3を拡散形成し、そ
の上を酸化シリコン膜4で覆う。次に、第2図(b)に
示すように、この酸化シリコン膜4の中央部にフォトエ
ツチングでベース領域3の上面よりも十分幅S1の狭い
エミッタ形成ホール5を開口する。つづいて、第2図(
C)に示すように、このエミッタ形成ホール5からリン
等の不純物をシリコンウェハl内に拡散しエミッタ形成
ホール5の下部にn形シリコンからなるエミッタ領域6
を形成し、その上を酸化シリコン膜4で覆う。そして、
第2図(dlに示すように、この酸化シリコン膜4のエ
ミッタ領域6上およびこの両側のベース領域3上にフォ
トエツチングでそれぞれコンタクトホール7.8を開口
し、ここに図外の電極を形成することによりトランジス
タを完成するところが、この製造方法では、エミッタ形
成ホール5とコンタクトホール7.8とを、2枚のフォ
トマスクで別個に開口しなければならないので、第2図
(d)゛に示すように、マスクアライメントに大きなズ
レ(第2図(d)′におけるズレ:d)が生じた場合に
、エミッタ電極形成用のコンタクトホール7がベース領
域3上まで開口しベース・エミッタ間が短絡するおそれ
が生じる。そこで、このような短絡を防止するために、
マスクアライメントのズレdを補償するような十分な幅
のマスクマージン(第2図(d)に示す幅=1)を予め
設定しておく必要があった。このため、この一般のトラ
ンジスタの製造方法では、十分な幅のマスクマージンl
を設けるために、エミッタ領域6のストライプ幅(すな
わち、第2図(b)に示すエミッタ形成ホール5の幅:
S+)を広くしなければならなかった。しかしながら、
このエミッタ領域6のストライプ幅SIは、トランジス
タの高周波特性に影響を及ぼすことになる。
First, as shown in FIG. 2 (81), a base region 3 made of p-type silicon is diffused into the central upper layer of a collector region 2 made of n-type silicon in a silicon wafer 1, and the base region 3 made of p-type silicon is covered with a silicon oxide film 4. Next, as shown in FIG. 2(b), an emitter forming hole 5 having a width S1 sufficiently narrower than the upper surface of the base region 3 is opened in the center of the silicon oxide film 4 by photoetching. Figure 2 (
As shown in C), impurities such as phosphorus are diffused into the silicon wafer l from this emitter forming hole 5, and an emitter region 6 made of n-type silicon is formed below the emitter forming hole 5.
is formed and covered with a silicon oxide film 4. and,
As shown in FIG. 2 (dl), contact holes 7.8 are opened on the emitter region 6 of this silicon oxide film 4 and on the base regions 3 on both sides thereof by photoetching, and electrodes (not shown) are formed therein. However, in this manufacturing method, the emitter formation hole 5 and the contact hole 7.8 must be opened separately using two photomasks, so the transistor is completed as shown in FIG. 2(d). As shown, when a large misalignment occurs in the mask alignment (displacement: d in Figure 2(d)'), the contact hole 7 for forming the emitter electrode opens above the base region 3, causing a short circuit between the base and the emitter. Therefore, in order to prevent such short circuits,
It was necessary to set in advance a mask margin (width=1 shown in FIG. 2(d)) with a sufficient width to compensate for the mask alignment deviation d. Therefore, in this general transistor manufacturing method, a sufficient width mask margin l
In order to provide this, the stripe width of the emitter region 6 (i.e., the width of the emitter forming hole 5 shown in FIG. 2(b):
S+) had to be widened. however,
The stripe width SI of the emitter region 6 influences the high frequency characteristics of the transistor.

高周波トランジスタは、高周波特性を示す目安としてF
 、 M、 (Figure of Merit )が
用いられ、この値が大きいほど特性が良くなる。このF
High frequency transistors have F as a guideline for high frequency characteristics.
, M, (Figure of Merit) is used, and the larger this value, the better the characteristics. This F
.

M、は、ベースコレクタ時定数をrbb′・Cc、最大
しゃ断固波数をf丁とすると次のように表される。
M is expressed as follows, where the base collector time constant is rbb'·Cc and the maximum interruption wave number is f.

f? このため、特性の良い高周波トランジスタを得るには、
最大しゃ断固波数fTを一定と考えると、ベースコレク
タ時定数rbb′・Ccを小さくしなければならない。
f? Therefore, in order to obtain a high-frequency transistor with good characteristics,
If the maximum interruption wave number fT is considered constant, the base collector time constant rbb'·Cc must be made small.

また、エミッタ領域6のストライプ幅をS、単位面積当
たりのコレクタ容量をCal ベース抵抗をroとする
と、このF、M。
Further, if the stripe width of the emitter region 6 is S, the collector capacitance per unit area is Cal, and the base resistance is ro, then F, M.

は次のように表される。is expressed as follows.

f? つまり、高周波トランジスタの高周波特性を改善するに
は、エミッタストライプ幅Sをできるだけ狭くするとと
もに、ベース抵抗r1)+ コレクタ容量C0をできる
だけ小さくする必要がある。
f? That is, in order to improve the high frequency characteristics of a high frequency transistor, it is necessary to make the emitter stripe width S as narrow as possible and to make the base resistance r1)+collector capacitance C0 as small as possible.

ところが、第2図(a)〜(d)に示す一般のトランジ
スタの製造方法では、前記のようにエミッタストライプ
幅SIを広くしなければならず、また、1)としてマス
クマージンβを含む距離を設けるためベース抵抗r0も
大きくなり、さらに、マスクマージンEを設けるためj
22が大きくなる結果ベース面積が増加するため、コレ
クタ容量C0も増大するので、高周波トランジスタの製
造方法には不適当なものであった。 そこで、従来の高
周波トランジスタの製造方法は、第3図(a)〜(d)
および(d)′に示すウォッシュドエミッタタイプを採
用していた。
However, in the general method for manufacturing transistors shown in FIGS. 2(a) to 2(d), the emitter stripe width SI must be widened as described above, and as 1) the distance including the mask margin β must be increased. In order to provide the mask margin E, the base resistance r0 also increases, and in addition, in order to provide the mask margin E,
Since the base area increases as a result of the increase in 22, the collector capacitance C0 also increases, making this method unsuitable for manufacturing high-frequency transistors. Therefore, the conventional method for manufacturing high-frequency transistors is shown in Figs. 3(a) to (d).
The washed emitter type shown in (d)′ was adopted.

このウォッシュドエミッタタイプの製造方法は、まず、
第3図(a)に示すように、シリコンウェハ1における
n形シリコンからなるコレクタ領域2の中央上層にp形
シリコンからなるベース領域3を拡散形成し、その上を
酸化シリコン膜4で覆う。次に、第3図1b)に示すよ
うに、この酸化シリコン膜4の中央部にフォトエツチン
グで幅Stのエミッタ形成ホール5を開口する。づづい
て、第3図(C)に示すように、このエミッタ形成ホー
ル5からリン等の不純物をシリコンウェハ1内に拡散し
エミッタ形成ホール5の下部にn形シリコンからなるエ
ミッタ領域6を形成する。そして、第3図(d)に示す
ように、酸化シリコン膜4の両側のベース領域3上にフ
ォトエツチングでそれぞれコンタクトホール8,8を開
口し、最後に各ホール5゜8に図外の電極を形成するこ
とにより高周波トランジスタを完成する。なお、この場
合、エミッタ形成ホール5がエミッタ電極形成用のコン
タクトホールとしても兼用されることになるが、エミッ
タ領域6は拡散形成の際にエミッタ形成ホール5の下方
のみならず横方向にもある程度拡散し、実際には、エミ
ッタ形成ホール5の幅S2よりもエミッタ領域6のスト
ライプ幅S!の方が若干広くなるので、このエミッタ形
成ホール5に電極を形成してもベース領域3と短絡する
おそれはない。
The manufacturing method for this washed emitter type is as follows:
As shown in FIG. 3(a), a base region 3 made of p-type silicon is diffused and formed in the central upper layer of a collector region 2 made of n-type silicon in a silicon wafer 1, and the base region 3 made of p-type silicon is covered with a silicon oxide film 4. Next, as shown in FIG. 3(b), an emitter forming hole 5 having a width St is opened in the center of this silicon oxide film 4 by photoetching. Next, as shown in FIG. 3C, impurities such as phosphorus are diffused into the silicon wafer 1 through the emitter formation hole 5 to form an emitter region 6 made of n-type silicon under the emitter formation hole 5. . Then, as shown in FIG. 3(d), contact holes 8, 8 are formed by photoetching on the base region 3 on both sides of the silicon oxide film 4, and finally, electrodes (not shown) are formed in each hole 5.8. By forming a high frequency transistor, a high frequency transistor is completed. In this case, the emitter formation hole 5 will also be used as a contact hole for forming the emitter electrode, but the emitter region 6 will be formed not only below the emitter formation hole 5 but also in the lateral direction to some extent during diffusion formation. Actually, the stripe width S of the emitter region 6 is smaller than the width S2 of the emitter forming hole 5! Since this is slightly wider, there is no risk of short circuiting with the base region 3 even if an electrode is formed in this emitter forming hole 5.

このウオッシュドエミンクタイプの製造方法では、エミ
ッタ形成ホール5をエミッタ電極形成用のコンタクトホ
ールとしても利用することができるので、エミッタ形成
ホール5にコンタクトホール7を重ねて開口する場合の
ような大きなマスクマージンβが不要となり、ベース電
極形成用のコンタクトホール8開口の際のマスクアライ
メントに多少のズレがあってもベース・エミッタ間が短
絡するということはほとんどない。このため、このエミ
ッタホール5の幅S2は、第2図(b)に示すエミッタ
形成ホール5の幅SIはど広くする必要がないので、エ
ミッタ領域6のストライプ幅S2も狭くすることができ
る。ところが、このような製造方法を採用した場合であ
っても、第3図(d)′に示すようなマスクアライメン
トのズレdが生じたときには、ベース電極がエミッタ領
域6に対して不均衡な位置に形成されることになるため
に、トランジスタの単位面積当たりのベース抵抗r0が
増加する。また、たとえ第3図cd)′の如く、ベース
・コンタクトホール8.8を開口するためのマスクアラ
イメントズレが生じてもエミッタ領域との短絡を防ぐた
めのマージンIl、は最低限設ける必要があり、ベース
抵抗r0の減少には、まだ不十分であった。このため、
従来のウオッシュドエミンクタイプの高周波トランジス
タ製造方法は、エミッタ領域6のストライプ幅Stをあ
る程度狭くすることはできるが、単位面積当たりのベー
ス抵抗r0を十分に小さくすることができないので、高
周波トランジスタの高周波特性の改善に限界を生じてい
た。
In this washed emink type manufacturing method, the emitter formation hole 5 can also be used as a contact hole for forming an emitter electrode, so it is possible to use a large mask such as when opening the contact hole 7 by overlapping the emitter formation hole 5. The margin β becomes unnecessary, and even if there is some misalignment in the mask alignment when opening the contact hole 8 for forming the base electrode, short circuits between the base and the emitter will hardly occur. Therefore, since the width S2 of the emitter hole 5 does not need to be as wide as the width SI of the emitter forming hole 5 shown in FIG. 2(b), the stripe width S2 of the emitter region 6 can also be made narrower. However, even when such a manufacturing method is adopted, when a mask alignment shift d as shown in FIG. Therefore, the base resistance r0 per unit area of the transistor increases. Furthermore, as shown in Fig. 3c)', even if a mask alignment error occurs for opening the base contact hole 8.8, it is necessary to provide at least a margin Il to prevent short circuit with the emitter region. , it was still insufficient to reduce the base resistance r0. For this reason,
Although the conventional method for manufacturing a washed emink type high-frequency transistor can reduce the stripe width St of the emitter region 6 to some extent, it is not possible to sufficiently reduce the base resistance r0 per unit area. There was a limit to the improvement of characteristics.

(C1発明の目的 この発明は、このような事情に鑑みなされたものであっ
て、拡散層形成用ホールと電極形成用のコンタクトホー
ルとを兼用して1枚のフォトマスクで同時に開口すると
ともに、拡散層を形成したホールにポリシリコン被膜を
形成することにより、マスクアライメントのズレをなく
すとともに酸化膜のサイドエッチを防止して、高周波特
性の向上を図ることができる半導体装置の製造方法を提
供することを目的とする。
(C1 Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to simultaneously open a hole for forming a diffusion layer and a contact hole for forming an electrode using one photomask. Provided is a method for manufacturing a semiconductor device that can improve high frequency characteristics by eliminating misalignment of mask alignment and preventing side etching of an oxide film by forming a polysilicon film in a hole in which a diffusion layer is formed. The purpose is to

(d)発明の構成および効果 この発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上の酸
化膜に複数のホールを開口するホール形成工程と、この
半導体基板上に薄い酸化膜を形成する酸化膜形成工程と
、この半導体基板上をフォトレジストで覆い、酸化膜に
開口したホールのうち一部のホールの上方のフォトレジ
ストを開口するフォトエツチング工程と、このフォトレ
ジストを開口したホール部分の薄い酸化膜を除去する酸
化膜エツチング工程と、フォトレジスト除去後、この半
導体基板上にポリシリコン被膜を形成するポリシリコン
被膜形成工程と、酸化膜に開口したホールのうち薄い酸
化膜を除去したホール下部の半導体基板内に拡散層を形
成する不純物拡散工程と、この薄い酸化膜を除去したホ
ール周縁以外の不要なポリシリコン被膜を除去するポリ
シリコンエツチング工程と、ポリシリコン被膜を酸化膜
エツチングのためのマスクとして、前述のフォトレジス
トで覆われていた領域の薄い酸化膜を除去する工程と、
各ホールにそれぞれ電極を形成する電極形成工程とを有
することを特徴とする。
(d) Structure and Effects of the Invention The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a hole forming step of opening a plurality of holes in an oxide film on a semiconductor substrate, and an oxide film formation step of forming a thin oxide film on the semiconductor substrate. A photo-etching process in which the semiconductor substrate is covered with a photoresist and the photoresist is opened above some of the holes opened in the oxide film, and a thin oxide film is formed in the hole portions where the photoresist is opened. oxide film etching process to remove the photoresist; polysilicon film forming process to form a polysilicon film on the semiconductor substrate after photoresist removal; An impurity diffusion process to form a diffusion layer in the substrate, a polysilicon etching process to remove unnecessary polysilicon film other than the periphery of the hole from which this thin oxide film has been removed, and a polysilicon film used as a mask for oxide film etching. , removing the thin oxide film in the area covered with the photoresist;
The method is characterized by comprising an electrode forming step of forming an electrode in each hole.

この発明の半導体装置の製造方法を上記のように構成す
ると、p形とn形とのそれぞれの領域に1枚のフォトマ
スクで同時に不純物拡散層兼電極形成用のホールを開口
することができるので、マスフマージンを設定する必要
がなく、不純物拡散領域のストライプ幅を十分に狭くす
ることができるばかりでなく、ベースとエミッタの電極
間隔を縮小でき、ベース抵抗r0を小さくできる。さら
にマスクアライメントのズレにより電極位置が不均衡と
なるということがないので、電極間抵抗が上昇するのを
防ぐことができる。また、ポリシリコン被膜により拡散
層を形成したホールでのal膜のサイドエッチを防止す
ることができるので、異なる領域間の短絡発生のおそれ
が生じることなく不純物拡散領域のストライプ幅をさら
に狭くすることができる。このため、この半導体装置の
製造方法は、製品の歩留まりの低下を防止するとともに
、トランジスタの高周波特性の向上に貢献し、特に高周
波トランジスタの製造の際に極めて有効な発明となる。
When the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is configured as described above, holes for forming impurity diffusion layers and electrodes can be simultaneously opened in each of the p-type and n-type regions using one photomask. , it is not necessary to set a mass margin, and not only can the stripe width of the impurity diffusion region be sufficiently narrowed, but also the distance between the base and emitter electrodes can be reduced, and the base resistance r0 can be reduced. Furthermore, since the electrode positions do not become unbalanced due to misalignment of the mask, it is possible to prevent the inter-electrode resistance from increasing. In addition, since side etching of the Al film in the holes where the diffusion layer is formed by the polysilicon film can be prevented, the stripe width of the impurity diffusion region can be further narrowed without the risk of short circuits occurring between different regions. Can be done. Therefore, this semiconductor device manufacturing method prevents a decrease in product yield and contributes to improving the high frequency characteristics of transistors, making it an extremely effective invention particularly in manufacturing high frequency transistors.

また、この発明は、ホールを形成する際のマスクアライ
メントのズレが生じないので、酸化膜がズして半導体基
板の半導体面が露出したままになるということがなく、
信頼性のある素子を得ることができる。さらに、薄い酸
化膜除去の際のマスクアライメントが不要であったり精
度が緩和されるので、製造工程の省力化および高効率化
を図ることができる。
In addition, since this invention does not cause misalignment of the mask alignment when forming holes, the oxide film does not shift and the semiconductor surface of the semiconductor substrate remains exposed.
A reliable element can be obtained. Furthermore, since mask alignment is not required when removing a thin oxide film and accuracy is relaxed, it is possible to save labor and increase efficiency in the manufacturing process.

(el実施例 以下、この発明を高周波トランジスタの製造方法に実施
した場合の例について説明する。
(Example 1) Hereinafter, an example in which the present invention is applied to a method for manufacturing a high frequency transistor will be described.

第1図(a)〜(J)は、それぞれ、この発明をNPN
型トランジスタに適用した実施例であり、高周波トラン
ジスタの製造方法における各工程のシリコンウェハの断
面図で、実際のブレーナ・トランジスタを単純化、模式
化して示している。なお、本発明はPNP )ランジス
タの製造に適用できることは勿論である。
FIGS. 1(a) to (J) each show the present invention as an NPN
This is an embodiment applied to a type transistor, and is a cross-sectional view of a silicon wafer at each step in a method for manufacturing a high-frequency transistor, and shows an actual Brainer transistor in a simplified and schematic manner. It goes without saying that the present invention can be applied to the manufacture of PNP transistors.

まず、第1図(a)に示すように、シリコンウェハ1に
おけるn形シリコンからなるコレクタ領域2の中央上層
にp形シリコンからなるベース領域3を拡散形成し、そ
の上を酸化シリコン膜4で覆う。このベース領域3は、
n形シリコンからなるコレクタ領域2上に1oooo人
程度の厚さの酸化シリコン膜4を形成し、この酸化シリ
コン膜4の中央部をフォトエツチングによって開口し、
この開口部から気相拡散またはイオン注入後の熱拡散に
よってホウ素等の不純物をシリコンウェハ1内に拡散さ
せることにより形成される。第1図(alは、この後、
開口部を6000人程度0厚さの酸化シリコン膜4で覆
い塞いだ状態を示す。次に、第1図(b)に示すように
、この酸化シリコン膜4の中央およびその両側に例えば
本実施例では3箇所のホール9を等間隔に開口する。こ
のホール9は、フォトエツチングで開口され、図はフォ
トレジスト除去後の状態を示す。この工程は、特許請求
の範囲第1項記載のホール形成工程に対応する。つづい
て、第1図TC)に示すように、シリコンウェハ1上に
薄い酸化シリコン膜4を形成する。この薄い酸化シリコ
ン膜4は、化学的気相成長または熱酸化により各ホール
9部分で2000人程度0厚さになるように形成される
。この工程は、特許請求の範囲第1項記載の酸化膜形成
工程に対応する。つづいて、第1図(d)に示すように
、シリコンウェハ1上をフォトレジスト10で覆いフォ
トエツチングによって中央のホール9上のフォトレジス
)10のみを少し広目に開口する。この際、フォトレジ
スト10の開口のために行うフォトマスクのマスクアラ
イメントは、両側のホール9.9にまで開口部が及ばな
ければよいので、この開口部の幅を中央のホール9の幅
よりも十分に広い適当な大きさにすれば特別高い精度は
不要であり、通常の作業であってもなんら不都合は生じ
ない。この工程は、特許請求の範囲第1項記載のフォト
エツチング工程に対応する。つづいて、第1図(e)に
示すように、フォトレジスト10が開口した部分の酸化
シリコン膜4のエツチングを行う。この際、エツチング
量を3000人程度シフントロールすることにより、ホ
ール9部分のみシリコンウェハ1の表面が露出し、その
周囲は酸化シリコン膜4がまだ3000人程度残りた状
態にする。この工程は、特許請求の範囲第1項記載の酸
化膜エツチング工程に対応する。つづいて、第1図(f
)に示すように、残ったフォトレジスト1oを除去した
後に、シリコンウェハl上にポリシリコン被膜1)を形
成する。この工程は、特許請求の範囲第1項記載のポリ
シリコン被膜形成工程に対応する。
First, as shown in FIG. 1(a), a base region 3 made of p-type silicon is diffused into the center upper layer of a collector region 2 made of n-type silicon in a silicon wafer 1, and a silicon oxide film 4 is formed on the base region 3. cover. This base area 3 is
A silicon oxide film 4 having a thickness of about 1000 nm is formed on the collector region 2 made of n-type silicon, and an opening is made in the center of the silicon oxide film 4 by photoetching.
It is formed by diffusing impurities such as boron into the silicon wafer 1 through this opening by vapor phase diffusion or thermal diffusion after ion implantation. Figure 1 (al is after this)
A state in which the opening is covered and closed with a silicon oxide film 4 having a thickness of about 6000 is shown. Next, as shown in FIG. 1(b), holes 9, for example, three in this embodiment, are opened at equal intervals in the center of this silicon oxide film 4 and on both sides thereof. This hole 9 is opened by photoetching, and the figure shows the state after the photoresist is removed. This step corresponds to the hole forming step recited in claim 1. Subsequently, as shown in FIG. 1 (TC), a thin silicon oxide film 4 is formed on the silicon wafer 1. This thin silicon oxide film 4 is formed by chemical vapor deposition or thermal oxidation so that it has a thickness of about 2000 at each hole 9 portion. This step corresponds to the oxide film forming step recited in claim 1. Subsequently, as shown in FIG. 1(d), the silicon wafer 1 is covered with a photoresist 10, and only the photoresist 10 above the central hole 9 is opened slightly wider by photoetching. At this time, the mask alignment of the photomask performed for opening the photoresist 10 is performed so that the opening does not extend to the holes 9 and 9 on both sides, so the width of this opening is set to be smaller than the width of the center hole 9. If the size is sufficiently wide and appropriate, there is no need for particularly high precision, and no inconvenience will occur even in normal work. This step corresponds to the photoetching step recited in claim 1. Subsequently, as shown in FIG. 1(e), the silicon oxide film 4 in the open portion of the photoresist 10 is etched. At this time, by shifting the etching amount by about 3,000 layers, the surface of the silicon wafer 1 is exposed only at the hole 9 portion, and the silicon oxide film 4 still remains by about 3,000 layers around it. This step corresponds to the oxide film etching step described in claim 1. Continuing, Figure 1 (f
), after removing the remaining photoresist 1o, a polysilicon film 1) is formed on the silicon wafer l. This step corresponds to the polysilicon film forming step described in claim 1.

つづいて、第1図(g)に示すように、シリコンウェハ
1上をフォトレジスト10で覆いフォトエツチングによ
って中央のホール9上のフォトレジスト10のみを少し
広目に開口し、リン等の不純物をシリコンウェハ1内に
イオン注入後に熱拡散を行うことにより、このホール9
の下部にエミッタ領域6を形成する。なお、イオン注入
の際に、フォトレジスト10が硬化し除去できなくなる
おそれがある場合には、第1図(g)の工程を省略して
、フォトレジスト10のない状態でイオン注入条件を設
定してイオン注入を行う。または第1図(f)と(幻と
の間に化学的気相成長によりSin、を全面に堆積後フ
ォトレジスト処理により第1図(幻のフォトレジスト1
0を340□としてもよい。また、シリコンウェハ1上
に形成するポリシリコン被膜1)として、予め不純物を
添加したドープトポリシリコンを用いて、第1図(f)
に示す状態から直接熱拡散を行うことにより、第1図(
g)の工程を省略してエミッタ領域6を形成してもよい
。このエミッタ領域6を形成する工程は、特許請求の範
囲第1項記載の不純物拡散工程に対応する。つづいて、
第1図(hlに示すように、フォトエツチングによって
中央のホール9上のポリシリコン被膜1)のみを残して
その他のポリシリコン被膜1)を除去する。この際、ポ
リシリコン被膜1)の除去のために行うフォトマスクの
マスクアライメントは、中央のホール9にまで除去部が
及ばなければよいので、残したポリシリコン被膜1)の
幅を中央のホール9の幅よりも十分に広い適当な大きさ
にすればよく、特別高いマスクアライメント精度は不要
であり、通常の精度の作業であってもなんら不都合は生
じない。なお、実施例では、中央のホール9上だけでな
く、周囲の酸化シリコン膜4上のポリシリコン被膜1)
も十分の間隔を開けて残している。これは、配線部分の
シリコン面との間隔をできるだけ厚く残すことにより、
MO3容量の低減化を図るためである。この工程は、特
許請求の範囲第1項記載のポリシリコンエツチング工程
に対応する。つづいて、第1図(1)に示すように、ポ
リシリコン被膜1)が残った部分以外の酸化シリコン膜
4のエツチングをポリシリコン被膜1)を酸化膜のエツ
チングマスクとして行う。この際、エツチング量を30
00人程度シフントロールすることにより、両側のホー
ル9部分のみシリコン面が露出し、その周囲は酸化シリ
コン膜4がまだ3000人程度残りた状態にする。なお
、酸化シリコン膜4のエツチングの際には、ポリシリコ
ングの際、マスクは不要でありマクスアライメント工程
を経ることなく自動的にベースコンタクトホールが形成
される。このエツチング工程は特許請求の範囲第1項記
載のポリシリコンをマスクとした酸化膜のエツチング工
程に対応する。そして、第1図U)に示すように、各ホ
ール9に電極12を形成することにより、高周波トラン
ジスタを完成する。なお、不純物をドープされたポリシ
リコン被膜1)は導電性を有するので、エミッタ領域6
とこのポリシリコン被膜1)を介した電極12とが通電
することができる。この電極12は、シリコンウェハ1
上にフォトレジストをパターン形成し、この上から例え
ばアルミニウムを真空蒸着した後にフォトレジストを除
去することにより形成される。なお、この電極12は、
実施例の他、シリコンウェハl上全体に真空蒸着したア
ルミニウムをフォトエツチングにより部分的に除去する
ことによって形成してもよい。この第1図(1)および
U)に示す工程は、特許請求の範囲第1項記載の電極形
成工程に対応する。
Next, as shown in FIG. 1(g), the silicon wafer 1 is covered with a photoresist 10, and only the photoresist 10 above the central hole 9 is opened slightly wider by photoetching to remove impurities such as phosphorus. This hole 9 is formed by performing thermal diffusion after ion implantation into the silicon wafer 1.
An emitter region 6 is formed below. If there is a risk that the photoresist 10 will harden and become impossible to remove during ion implantation, the process shown in FIG. 1(g) may be omitted and the ion implantation conditions may be set without the photoresist 10. Perform ion implantation. Alternatively, after depositing Sin on the entire surface by chemical vapor deposition between FIG.
0 may be set to 340□. Further, as the polysilicon film 1) formed on the silicon wafer 1, doped polysilicon to which impurities have been added in advance is used, as shown in FIG. 1(f).
By performing direct thermal diffusion from the state shown in Figure 1 (
The emitter region 6 may be formed by omitting the step g). This process of forming emitter region 6 corresponds to the impurity diffusion process described in claim 1. Continuing,
As shown in FIG. 1 (hl), only the polysilicon film 1) on the central hole 9 is left and the other polysilicon film 1) is removed by photoetching. At this time, the mask alignment of the photomask performed for removing the polysilicon film 1) is performed so that the width of the remaining polysilicon film 1) does not extend to the center hole 9. It is sufficient to set the mask to an appropriate size that is sufficiently wider than the width of the mask, and there is no need for particularly high mask alignment accuracy, and no inconvenience will occur even if the mask alignment is performed with normal precision. In addition, in the embodiment, the polysilicon film 1) is formed not only on the central hole 9 but also on the surrounding silicon oxide film 4.
They are also left with sufficient space between them. This is done by leaving as much distance as possible between the wiring part and the silicon surface.
This is to reduce the MO3 capacity. This step corresponds to the polysilicon etching step described in claim 1. Subsequently, as shown in FIG. 1(1), the silicon oxide film 4 other than the remaining portion of the polysilicon film 1) is etched using the polysilicon film 1) as an oxide film etching mask. At this time, the etching amount is 30
By performing a shift roll of about 0.000, the silicon surface is exposed only in the holes 9 on both sides, and the silicon oxide film 4 of about 3000 remains around it. It should be noted that when etching the silicon oxide film 4, a mask is not required during polysiliconing, and a base contact hole is automatically formed without going through a max alignment process. This etching step corresponds to the oxide film etching step using polysilicon as a mask as described in claim 1. Then, as shown in FIG. 1U), an electrode 12 is formed in each hole 9 to complete a high frequency transistor. Note that since the polysilicon film 1) doped with impurities has conductivity, the emitter region 6
Electricity can be passed between the electrode 12 and the polysilicon film 1). This electrode 12 is connected to the silicon wafer 1
It is formed by patterning a photoresist thereon, vacuum-depositing, for example, aluminum thereon, and then removing the photoresist. Note that this electrode 12 is
In addition to the embodiment, it may be formed by partially removing aluminum vacuum-deposited on the entire silicon wafer l by photo-etching. The steps shown in FIG. 1 (1) and U) correspond to the electrode forming step recited in claim 1.

上記のように構成されたこの実施例の高周波トランジス
タの製造方法は、エミッタ形成ホールとエミッタ電極形
成用のコンタクトホールとが中央のホール9によって兼
用されるとともに、ベース電極形成用のコンタクトホー
ルも両側のホール9として1枚のフォトマスクで同時に
形成されるので、マスクマージンを設定する必要がなく
、また、ポリシリコン被膜1)によって中央のホール9
のサイドエッチを防止することができるので、工ミッタ
領域6のストライプ幅をウォッシュドエミッタタイプの
高周波トランジスタの製造方法による場合のエミッタ領
域6のストライプ幅82以上に狭くすることができる。
In the manufacturing method of the high frequency transistor of this embodiment configured as described above, the central hole 9 serves as both the emitter formation hole and the contact hole for forming the emitter electrode, and the contact holes for forming the base electrode are also formed on both sides. Since the central hole 9 is formed simultaneously with one photomask, there is no need to set a mask margin, and the polysilicon film 1)
Since the side etching of the emitter region 6 can be prevented, the stripe width of the emitter region 6 can be made narrower than the stripe width 82 of the emitter region 6 in the case of the method of manufacturing a washed emitter type high frequency transistor.

また、マスクアライメントズレに対するマージンをマス
ク設計時にとる必要がないためベースとエミッタ電極間
隔を短縮でき、ベース抵抗r0を小さくできる。さらに
マスクアライメントのズレによりベース電極の位置がエ
ミッタ領域6に対して不均衡となるということがないの
で、単位面積当たりのベース抵抗r0が上昇するのを防
ぐことができる。このため、前記F、 M。を表す式、 f。
Further, since there is no need to provide a margin for mask alignment deviation when designing the mask, the distance between the base and emitter electrodes can be shortened, and the base resistance r0 can be reduced. Furthermore, since the position of the base electrode does not become unbalanced with respect to the emitter region 6 due to misalignment of the mask, it is possible to prevent the base resistance r0 per unit area from increasing. For this reason, the above F and M. The expression f.

において、エミッタ領域6のストライプ幅Sを狭くする
とともに単位当たりのベース抵抗r0を小さくできるの
で、F、M、の値を大きくでき高周波特性の向上を図る
ことができる。また、この高周波トランジスタの製造方
法は、マスクアライメントの精度が緩和されるので、製
造工程の省力化および高効率化を図ることができる。さ
らに、中央のホール9に電極12を形成する際に、ポリ
シリコン被膜1)を介して蒸着を行うので、スパイク現
象により電極材料がエミッタ領域6を貫通してベース領
域3にまで達し、ベース・エミッタ間が短絡するという
ようなおそれもなくなり、製品の歩留まりの低下を防止
することができる。
In this case, since the stripe width S of the emitter region 6 can be narrowed and the base resistance r0 per unit can be made small, the values of F and M can be increased and the high frequency characteristics can be improved. Further, in this method of manufacturing a high-frequency transistor, the accuracy of mask alignment is relaxed, so that it is possible to save labor and increase efficiency in the manufacturing process. Furthermore, when forming the electrode 12 in the central hole 9, vapor deposition is performed through the polysilicon film 1), so the electrode material penetrates the emitter region 6 and reaches the base region 3 due to the spike phenomenon. There is no fear of a short circuit between emitters, and a decrease in product yield can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)〜(J)は、それぞれ、この発明の実施例
である高周波トランジスタの製造方法における各工程の
シリコンウェハの断面図、第2図<8)〜(d)は、そ
れぞれ、一般のトランジスタの製造方法における各工程
のシリコンウェハの断面図、第2図(d)′は、同トラ
ンジスタの製造方法における第2図(d)の工程でのマ
スクアライメントがズした場合のシリコンウェハの断面
図、第3図(a)〜(d)は、それぞれ、従来の高周波
トランジスタの製造方法における各工程のシリコンウェ
ハの断面図、第3図(d)′は、同高周波トランジスタ
の製造方法における第3図(d)の工程でのマスクアラ
イメントがズした場合のシリコンウェハの断面図である
。 1−シリコンウェハ(半導体基板)、 4−酸化シリコン膜(酸化膜)、 6−エミッタ領域(拡散層)、9−ホール、10−フォ
トレジスト、 1)−ポリシリコン被膜、12−電極。
FIGS. 1(a) to (J) are cross-sectional views of a silicon wafer at each step in the method for manufacturing a high-frequency transistor according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2<8) to (d) are, respectively, A cross-sectional view of a silicon wafer at each step in a general transistor manufacturing method, FIG. 2(d)' shows a silicon wafer when the mask alignment in the step of FIG. Figures 3(a) to 3(d) are cross-sectional views of a silicon wafer at each step in the conventional high-frequency transistor manufacturing method, and Figure 3(d)' is a cross-sectional view of the same high-frequency transistor manufacturing method. FIG. 3 is a cross-sectional view of a silicon wafer when the mask alignment in the step of FIG. 3(d) is misaligned. 1-Silicon wafer (semiconductor substrate), 4-Silicon oxide film (oxide film), 6-Emitter region (diffusion layer), 9-Hole, 10-Photoresist, 1)-Polysilicon film, 12-Electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体基板上の酸化膜に複数のホールを開口する
ホール形成工程と、 この半導体基板上に薄い酸化膜を形成する酸化膜形成工
程と、 この半導体基板上をフォトレジストで覆い、酸化膜に開
口したホールのうち一部のホールの上方のフォトレジス
トを開口するフォトエッチング工程と、 このフォトレジストを開口したホール部分の薄い酸化膜
を除去する酸化膜エッチング工程と、フォトレジスト除
去後、この半導体基板上にポリシリコン被膜を形成する
ポリシリコン被膜形成工程と、 酸化膜に開口したホールのうち薄い酸化膜を除去したホ
ール下部の半導体基板内に拡散層を形成する不純物拡散
工程と、 この薄い酸化膜を除去したホール周縁以外の不要なポリ
シリコン被膜を除去するポリシリコンエッチング工程と
、 前記ポリシリコン被膜を酸化膜エッチングのためのマス
クとしてポリシリコン被膜で覆われていない領域の酸化
膜をエッチングする工程と、各ホールにそれぞれ電極を
形成する電極形成工程とを有することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
(1) A hole forming process in which multiple holes are opened in an oxide film on a semiconductor substrate, an oxide film forming process in which a thin oxide film is formed on this semiconductor substrate, and a photoresist is covered on this semiconductor substrate to form an oxide film. A photo-etching process to open the photoresist above some of the holes opened in the hole, an oxide film etching process to remove the thin oxide film in the hole portion of the photoresist, and after removing the photoresist, A polysilicon film formation process in which a polysilicon film is formed on the semiconductor substrate, an impurity diffusion process in which a diffusion layer is formed in the semiconductor substrate below the hole where the thin oxide film has been removed from the hole opened in the oxide film, and A polysilicon etching process to remove unnecessary polysilicon film other than the periphery of the hole from which the oxide film has been removed, and etching the oxide film in areas not covered with the polysilicon film using the polysilicon film as a mask for oxide film etching. 1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming an electrode in each hole; and an electrode forming step of forming an electrode in each hole.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS564268A (en) * 1979-06-22 1981-01-17 Ibm Method of forming semiconductor device
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