JPS6212165A - 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】 【発明の利用分野〕 本発明は高速性能の優れた微細な構造を有するトランジ
スタの製造方法に係り、特に自己整合技術により微細パ
ターンを形成したバイポーラトランジスタに関する。

〔発明の背景〕

従来の多結晶シリコンを被着し、全面エッチによりベー
スコンタクト領域に多結晶シリコンを残し、エミッタと
ベースコンタクトを自己整合により形成するプロセスは
特開昭５８−７８６２に見られるようにベースコンタク
トおよびエミッタ領域のシリコン基板を露出後、全面に
多結晶シリコンを被着し、ベースコンタクト部以外の多
結晶シリコンを除去する方法が取られている。このよう
な方法でシリコン基板を損傷することなく、その上の多
結晶シリコンだけを除去するには高度の技術を必要とし
、ＬＳＩを製造する点においては配慮がされていない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は自己整合技術により微細化した高速性能
の優れたトランジスタを提供することにある。

〔発明の概要〕

ＬＳＩを高速化するためにトランジスタ寸法を微細化す
る場合、エミッタ寸法は電流密度の関係から所定の寸法
が必要であるが、ベース電極を形成するためのベースコ
ンタクト領域は寄生容量を減少させるために可能な限り
小さい方が望ましい。

従来自己整合デバイスにおいても、ベースコンタクト領
域の幅は狭くても０．５μｍ程度であったが、この幅を
充分狭くした場合には比較的簡単な方法で高速性能の優
れた自己整合トランジスタが形成できることがわかった
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図により説明す
る。まず、第ｉｆｆ　（ａ）に示すようにシリコン基板
１の表面に酸化膜２．窒化珪素膜３゜ボロンを含む単長
結晶シリコン基板１上２の窒化珪素膜５を重ねて形成す
る。次にホトエツチング技術により、第２の窒化珪素膜
５とその下の多結晶シリコン層４を所定のパターンに従
がってエツチングする。エツチング後、露出した多結晶
シリコン層４の側面を酸化し、酸化膜６を形成する（同
図ｂ）、この酸化膜厚がベースコンタクト領域の幅に相
当し、０．１５μｍ幅に形成する場合の酸化膜厚は０．
０５μｍである。これは窒化珪素膜３のエツチングに等
方性の熱リン酸を用いるためで、このエツチングによる
広がりを見込んだ値である。次に同図（ｃ）に示すよう
に全面に第２の多結晶シリコン層７を被着し、先のパタ
ーンよりひと回り大きなパターンを用いて多結晶シリコ
ン層７をホトエチツングする０次に窒化珪素膜５を除去
し、多結晶シリコン層４の側面の酸化膜６を除去する。

続いて多結晶シリコン層４，６をマスクに窒化珪素膜３
をエツチングすると同図（ｄ）の形が形成できる。次に
エツチングマスクとして使用した第２の多結晶シリコン
６を除去する。この除去工程はヒドラジンを用いた選択
エツチングにより、ボロンを含む多結晶シリコン層４が
この液には溶解しない特性を利用している。次に露出し
ている酸化膜２をエツチングすると同図（、）の形が完
成する。同図において、シリコン基板１が露出した領域
がベースコンタクトになる。

第２図は本発明の構成部分に相当するので、形状がわか
るように寸法を大体合わせである。同図（ａ）は第１図
（ｅ）に相当する図で、シリコン基板１上に５０ｎｍの
酸化膜２と５０ｎｍの窒化珪素膜３を形成し、その上に
３５０１の多結晶シリコン層４を形成し前記第１図の工
程にしたがって、パターン幅０．１５μｍのベースコン
タクト領域を形成した所である。なお、ベース層８は前
もってボロンの打込みにより形成しておく。次に第３の
多結晶シリコン層９を形成する。この多結晶シリコン層
の厚さはベースコンタクト幅に°関係するが、ここでは
２００ｎｍの厚さに被着した（同図ｂ）。

次に方向性のあるエツチング装置を用いて全面エッチを
行なうと同図（Ｑ）に示すようにエミッタ形成領域め窒
化珪素膜３を露出させることができる。エツチング後熱
処理を行なうとボロンを含む多結晶シリコン層４からボ
ロンが拡散し、ベースコンタクト領域にグラフトベース
層１０が形成できる。次にポリシリコン層を酸化し、２
００ｎｍの酸化膜１１を形成し、エミッタ領域の窒化珪
素膜３と酸化膜１をエツチングし、エミツタ層１２を形
成すると同図（ｄ）のトランジスタ構造が形成できる。

この方法により１μｍのパターンから、エミッタ幅０．
５μｍ、ベースコンタクト幅０．１５μｍ。

エミツダベースコンタクト間隔０．２μｍの微細トラン
ジスタが形成できる。

〔発明の効果〕

本発明によればエミッタ形成領域のシリコン基板表面は
絶縁膜によりエミツタ層形成直前まで保護されており、
従来方法のようにエミッタ領域のシリコン基板表面に直
接多結晶シリコンを被着し。

除去する工程が入らないために多結晶シリコン層の除去
時に発生するシリコン基板のエツチングや結晶欠陥の発
生などの問題が起らない。このために高い歩留で微細ト
ランジスタを安定して製作することができ、その工業的
な価値は非常に高い６

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明を説明するための断面構造図で
ある。 １・・・シリコン基板、２，６．１１・・・酸化膜、３
゜５・・・窒化珪層膜、４，７．９・・・多結晶シリコ
ン層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板表面に絶縁膜と多結晶シリコンを重ねた構造
   で、中央の第１電極形成領域には前記絶縁膜が露出し、
   パターン固辺には基板表面が一定の幅で露出した溝を形
   成し、第２の多結晶シリコンを被着して所定量のエッチ
   ングを行ない、前記溝および前記第１電極形成領域の絶
   縁膜上の一部に至る領域に多結晶シリコンを残し、パタ
   ーン周辺の多結晶シリコンと接続して第２の電極とした
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。