JPS61283167A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS61283167A
JPS61283167A JP12466285A JP12466285A JPS61283167A JP S61283167 A JPS61283167 A JP S61283167A JP 12466285 A JP12466285 A JP 12466285A JP 12466285 A JP12466285 A JP 12466285A JP S61283167 A JPS61283167 A JP S61283167A
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JP
Japan
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film
region
silicon
polycrystalline silicon
silicon nitride
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JP12466285A
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Junzo Shimizu
潤三 清水
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NEC Corp
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NEC Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に自己整合
により形成されたエミッタ領域とベース領域とを有する
半導体装置の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
バイポーラ型ト2ンジスタで構成される半導体集積回路
、特に高速デバイスを開発するにあたシ、自己整合的に
エミッタ領域とベース領域とを分離形成することにより
、各接合容量及びベース抵抗の低減を実現できることか
ら種々の方法が提案されている。以下図面を用いて従来
技術の説明をする。
第2図(a)〜(c)は従来の半導体装置の製造方法を
説明するための工程順に示した断面図である。
まず第2図(a)に示すようにP型シリコン基板20′
1に選択的にn+型埋込みコレクタ202を形成し、n
+型埋込みコレクタ202を含むP型シリコン基板20
1にn″″型エピタキシャル層203を1μm乃至2μ
mの厚さに成長シ7、熱酸化により厚いシリコン酸化膜
210を形成して菓子形成領域を分離し、n−型エピタ
キシャル領域203を第1の領域S1と第2の領域S2
とに分離する。次に第2の領域S2に、埋込みコレクタ
202に到達するn+型コレクタコンタクト領域204
を形成する。
次に、第1及び第2の領域81.82の主要部を露出さ
せ主面部を薄く酸化後(図示せず)、シリコン窒化膜2
18を成長し、第2の領域S2のシリコ/窒化膜218
及び薄い酸化膜を順次除去し主面部を露出する。その後
、多結晶シリコン221を成長し、少なくとも第1の領
域S1及び第2の領域S2を残して他の領域を耐酸化性
被膜216をマスクとして選択酸化することにより、第
1.第2領域81.82をそれぞれ絶縁分離する。さら
に、第1の領域S1の多結晶シリコン221aに高濃度
のホウ素を注入することによりP+型に変換する。続い
て第1領域S1のP+型多結晶シリコン221aの一部
を選択的にエツチング除去する。
次に第2図(b)に示すように、P+型多結晶シリコン
221aの露出部を酸化し、シリコン酸化膜211aを
形成する。その後、熱リン酸を用いてシリコ/窒化膜2
18の露出部をエツチング除去し、更に多結晶シリコン
221aに被覆されている領域まで0.3μm乃至0.
7μmアンダーカットを施す。そして、主面を覆う薄い
酸化膜をエツチング除去し、アンダーカット領域を埋め
戻すように、第2の多結晶シリコン221Cを成長させ
たのち再び主面が露出するまで第2の多結晶シリコン2
21Cをエツチングする。続いて露出主面を酸化するこ
とにより、エミッタとベース電極の分離酸化膜211b
を形成する。この時多結晶シリコン221aからホウ素
が拡散しグラフトベース領域207が形成される。
次に第2図(C)に示すように、ホウ素のイオン注入に
より活性ベース領域208を形成し、更に反応性イオン
エツチング法C以下RIE法と記す)を用いて、エミッ
タコンタクトを開孔し、第3の多結晶シリコン221d
を成長させる。そして全面よりヒ素をイオン注入するこ
とにより、エミッタ領域209を形成し、各コンタクト
部にそれぞれ電極配線222を施すことによって半導体
装置を完成させる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のエミッタ領域とペース領域との分離が自
己整合的に形成されかつ、微細化が可能な半導体装置の
製造プロセスにおいて、製造上大きな問題点が露顕して
きた。まず第1に、第1の多結晶シリコン膜221aを
酸化することにより抵抗値がばらつき信頼性の高い抵抗
が得られずまたペース引き出し電極の抵抗が増大する欠
点がある。
第2に、上述の第2の多結晶シリコン膜221Cのエツ
チング時にコレクタコンタクト部の多結晶シリコンI1
1!221bがオーバーエツチングされる可能性がある
。第3にエミッタ開孔部の急峻な段形状によりエミッタ
電極が断線する等の欠点がある。
本発明の目的は、上記欠点を除去し、信頼性の向上した
半導体装置の製造方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体装置の製造方法は、第1導を型半導体基
板上に第2導電型のエピタキシャル層を形成したのちこ
のエピタキシャル層を銹電体により第1及び第2の領域
に分離する工程と、少くとも第1の領域を覆うように第
1のシリコン窒化膜を形成する工程と、少なくとも第1
.第2の領域の上に分離された第1の多結晶シリコン謄
を形成する工程と、少なくとも第1の領域の多結晶シリ
コン膜に不純物を添加し、第1導電型にする工程と、全
面にシリコン酸化膜と第2のシリコン窒化膜を順次成長
する工程と、第1の領域上の第2のシリコン窒化膜とシ
リコン酸化膜と第1の多結晶シリコン膜の一部を選択的
にエツチング除去し第1のシリコン窒化膜を露出する工
程と、露出した多結晶シリコン膜側面を酸化する工程と
、第2のシリコン窒化膜及び露出した第1のシリコン窒
化膜をエツチングしかつ第1のシリコン窒化膜をアンダ
ーカットする工程と、全面に第2の多結晶シ含んで構成
される。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図(a)〜(g)は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した断面図である。
まず、第1図(a)に示すように%P型シリコン基板1
01に選択的にn+型埋込みコレクタ102を形成し、
次いでn+型埋込みコレクタ102を含むP型シリコン
基板101にn−型エピタキシャル層103を1μm乃
至2μm成長する。次いで、耐酸化性被膜をマスクとす
る選択酸化法によりシリコン酸化膜110を形成しトラ
ンジスタ形成領域の第1.第2の領域81.82を分離
する。次いで第1.第2の領域81.82上の耐酸化性
被膜をエツチング除去し、再び算出主面を酸化し、薄い
酸化M(図示せず、以下パッド酸化膜という)を形成し
、更に第1のシリコン窒化膜118を1000人乃至2
000人の厚さに成長させる。次に、第2の領域S1す
なわちコレクタコンタクト形成予定領域の第1のシリコ
ン窒化膜118及びパッド酸化膜な選択的に除去する。
その後、全面に第1の多結晶シリコ/121を2000
λ乃至5000人成長し、更に耐酸化性被膜116を成
長させる。
そして、少なくとも第1.第2の領域sl、82を覆い
、かつ第1.第2の領域81.82を分離すべく選択酸
化を行なう、この時、第1.第2領域81.82外の第
3の領域を形成することにより、その領域を抵抗体とし
て利用することができる。
次にftl1図(b)に示すように1分離した第2の領
域S2を覆う第1の多結晶シリコン121b上の耐酸化
性被膜116をエツチング除去し、高濃度のリンを拡散
し、コレクタコンタクト部104を形成する。続いて、
第1の領域S1を覆う第1の多結晶シリコン121a上
の耐酸化性被膜116をエツチング除去し、高濃度のホ
ウ素をイオン注入する。更に、全面にシリコン酸化$1
12を化学的気相成長法により 3000人乃至700
0人の厚さに、そして第2のシリコン窒化[113を1
000人乃至2000人の厚さに成長させる。
次いで、第1図(C)に示すように、第2のシリコンミ
l化l1113をフtトレジスト119をマスクにして
、異方性エツチングし、更にシリコン酸化膜112を等
方性エツチングする。この場合、シリコン酸化膜112
は異方性エツチングしても差し支えないが、エミッタ電
極形成を考えた場合、等方性エツチングするのが望まし
い。
次いで、第1図(d)に示すように、フ1)レジス)1
19あるいは、第2のシリコン窒化a1113をマスク
にして、第1の多結晶シリコン121aをRIB法を用
いて異方性エツチングする。
次いで、第1図(e)に示すように、露出した第1の多
結晶シリコン膜121aの側面を酸化し、3000人乃
至7000人のシリコン酸化膜を形成する。この時、第
2のシリコン窒化膜113で覆われた領域は酸化されな
いので、その領域の第1の多結晶シリコンM 121 
a及び121bは酸化されることはない。続いて、露出
した第1のシリコン窒化1[1118をエツチング除去
し、更に第1の多結晶シリコン−121aにより覆われ
た領域迄、およそ5000人乃至10000人アンダー
カットする。
この時、同時に第2のシリコン窒化膜113もエツチン
グ除去される。
次に、31図(f)に示すように、パッド酸化膜を除去
後、第2の多結晶シリコンg!121cを1000人乃
至3000人成長させ、アンダーカット部を埋め戻し、
多結晶シリコン膜121aと接続させたのち不要な部分
の第2の多結晶シリコン膜121Cを除去し、更Kjl
出した第2の多結晶シリコン膜121a側面及びロー型
エピタキシャル層主面を酸化し、シリコン酸化膜110
bを形成する。この時、P型多結晶シリコン摸121a
からホウ素がn−型エピタキシャル層に拡散しグラフト
ベース領域107が形成される。更にホウ素をイオン注
入することによジグラフトペース領域107内に活性ペ
ース領域108を2000人乃至4000人の深さで形
成する。
最後に、第1図(g)に示すように、RIE法を用いて
シリコン酸化膜110bを異方性エツチングし、ヒ素添
加多結晶シリコン膜121dを成長し、エミッタ領域1
09を形成する。次にリン珪酸ガラス膜114を200
0人乃至5000人成長させ九のちベース電極及びコレ
クタ電極の形成予定部を開孔する。そして、各電極配線
122を形成して半導体装置を完成させる。
以上説明したように、本発明の実施例によれば、第1の
多結晶シリコン膜221 aを酸化することがないため
従来のように酸化による抵抗値のばらつきあるいはペー
ス引き出し電極の抵抗値の増大はなくなる。また、第2
の多結晶シリコン膜のエツチング時におけるコレクタコ
ンタクト部の第1の多結晶シリコン膜221bのオーバ
ーエツチングの不都合も生じることはない。さらに、エ
ミッタ開孔部を等方性エツチング加工により傾斜をつけ
、かつ第1の多結晶シリコン221aを酸化しないため
開孔部における第1の多結晶シリコン1II221aが
薄くなシ、工きツタ電極の断線が防止される。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明によれば抵抗値が増大
することのないベース引き出し電極及び断線が防止され
たエミッタ電極を有する半導体装置の製造方法が得られ
るので、半導体装置の信頼性向上に大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(g)は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示し丸断面図、第2図(a)〜(c)は従
来の半導体装置の製造方法を説明するための工程順に示
した断面図である。 101.201・・・・・・P型シリコン基板、102
゜202・・・・・・n+型埋込みコレクタ、103,
203・・・・・・n−型エピタキシャル層、104,
204・・・・・・コレクタコンタクト部、107,2
o7・・・・・・グラフトベース領域、108,208
・・・・・・活性ベース領域、109,209・・・・
・・エミッタ領域、110゜110b、111,112
,210,211,211a、211b・・・・・・シ
リコン酸化膜、113,118,218・・・・・・シ
リコン窒化膜、116,216・・・・・・耐酸化性被
膜、121,121a、121b、121c、121d
、221゜221a、221b、221c、221d−
・”多結晶シリコン膜、122.222・・・・・・電
極配線。 第1図(a) 第 1 図(b) 単1図(f) 熊 1 図((j)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1導電型の半導体基板上に第2導電型のエピタキシャ
    ル層を形成したのち該エピタキシャル層を誘電体により
    第1及び第2の領域に分離する工程と、少くとも前記第
    1の領域を覆うように第1のシリコン窒化膜を形成する
    工程と、少なくとも前記第1第2の領域の上に分離され
    た第1の多結晶シリコン膜を形成する工程と、少なくと
    も前記第1の領域の第1の多結晶シリコン膜に不純物を
    添加し第1導電型にする工程と、全面にシリコン酸化膜
    と、第2のシリコン窒化膜を順次成長する工程と、前記
    第1の領域上の前記第2のシリコン窒化膜と前記シリコ
    ン酸化膜と前記第1の多結晶シリコン膜の一部を選択的
    にエッチング除去し第1のシリコン窒化膜を露出する工
    程と、露出した第1の多結晶シリコン膜の側面を酸化す
    る工程と、前記第2のシリコン窒化膜及び露出した第1
    のシリコン窒化膜をエッチング除去しかつ第1のシリコ
    ン窒化膜をアンダーカットする工程と、全面に第2の多
    結晶シリコン膜を形成して前記アンダーカット部を埋め
    戻したのち、不要な前記第2の多結晶シリコン膜を除去
    する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
JP12466285A 1985-06-07 1985-06-07 半導体装置の製造方法 Pending JPS61283167A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02153534A (ja) * 1988-12-06 1990-06-13 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
US5648279A (en) * 1994-06-21 1997-07-15 Nec Corporation Method of manufacturing bipolar transistor having emitter region and external base region formed in self alignment manner

Cited By (2)

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JPH02153534A (ja) * 1988-12-06 1990-06-13 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
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