JPS6228587B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6228587B2
JPS6228587B2 JP53063415A JP6341578A JPS6228587B2 JP S6228587 B2 JPS6228587 B2 JP S6228587B2 JP 53063415 A JP53063415 A JP 53063415A JP 6341578 A JP6341578 A JP 6341578A JP S6228587 B2 JPS6228587 B2 JP S6228587B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode layer
insulating film
forming
opening
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP53063415A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS54154966A (en
Inventor
Hisakazu Mukai
Tetsushi Sakai
Yasusuke Yamamoto
Yoshiharu Kobayashi
Hiroki Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP6341578A priority Critical patent/JPS54154966A/en
Publication of JPS54154966A publication Critical patent/JPS54154966A/en
Publication of JPS6228587B2 publication Critical patent/JPS6228587B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体電子装置の製造方法、特に大
規模集積回路を構成するトランジスタなどの回路
素子の集積度を高め、かつ工程を簡易化した製造
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor electronic device, and particularly to a method of manufacturing a semiconductor electronic device, which increases the degree of integration of circuit elements such as transistors constituting a large-scale integrated circuit, and simplifies the process.

プレーナ技術によるバイポーラトランジスタに
は、エミツタ、ベース、コレクタの3領域があ
り、平面パターンでみると、たとえばエミツタの
周りをベースが、ベースの周りをさらにコレクタ
が取り囲む形になつている。従来技術によれば、
これらの3領域の形成に当つて、ホトエツチング
による表面酸化膜の窓あけと、その窓から半導体
基板中への不純物の拡散を繰返し行なつていたた
め、3回の窓あけに際して、マスクの位置合わせ
のずれに対する寸法的余裕をとる必要がある。ま
た、上記3領域からの電極の引出しはそれぞれの
窓を通して行なわれるため、電極間の距離をとる
必要からも、窓と窓との間隔を大きくせざるを得
ない。その結果、トランジスタの寸法が必然的に
大きくなり、集積回路において、素子の集積密度
を上げることが困難であつた。さらに、トランジ
スタの寸法が大きくなるのに伴つて、ベース直列
抵抗、素子間寄生容量などの寄生素子も大きくな
り、トランジスタの特性をそこなう結果にもなつ
ていた。
A bipolar transistor based on planar technology has three regions: an emitter, a base, and a collector.Looking at the planar pattern, for example, the emitter is surrounded by the base, and the base is further surrounded by the collector. According to the prior art,
In forming these three regions, we had to repeatedly open a window in the surface oxide film by photoetching and diffuse impurities into the semiconductor substrate through the window, so it was difficult to align the mask when opening the window three times. It is necessary to provide dimensional margin for misalignment. Furthermore, since the electrodes from the three regions are drawn out through the respective windows, the distance between the windows must be increased in order to maintain the distance between the electrodes. As a result, the dimensions of the transistors have inevitably increased, making it difficult to increase the integration density of elements in integrated circuits. Furthermore, as the size of the transistor increases, parasitic elements such as base series resistance and inter-element parasitic capacitance also increase, resulting in deterioration of the characteristics of the transistor.

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決
し、トランジスタなどの内部領域の形成および電
極の形成に際して、マスクの位置合わせ余裕度を
十分にとりながら、素子の小形化を達成できる、
半導体電子装置の製造方法を提供することを目的
とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and can achieve miniaturization of elements while ensuring sufficient mask alignment margin when forming internal regions such as transistors and forming electrodes.
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor electronic device.

上記目的を達成するため本発明では、 (イ) 第1の導電型の半導体基板の表面に第1の絶
縁材料膜を形成し、これをこれをパタン化して
1つの開口部をもつ第1の絶縁膜を形成する工
程、 (ロ) 上記開口部から第1の不純物を導入して半導
体基板中に第2の導電型の第1の半導体領域を
形成する工程、 (ハ) 上記第1の絶縁膜及び上記開口部の上に第2
の不純物を含む第1の電極材料膜とこの第1の
電極材料膜の上に第2の絶縁材料膜を形成し、
上記第2の絶縁材料膜を少なくとも上記開口部
上に側端面をもつようにパタン化して第2の絶
縁膜を形成し、しかる後上記第2の絶縁膜をマ
スクとして上記第1の電極材料膜をエツチング
し、上記第2の絶縁膜の上記開口部上の側端面
よりも上記第2の絶縁膜側に余分にエツチング
された第2の不純物を含む第1の電極層を形成
する工程、 (ニ) 下記の(i)または(ii)のいずれかの工程をもつて
上記第1の電極層の側端面にのみ第3の絶縁膜
を設ける工程、 (i) 上記開口部の露出している半導体基板の表
面、上記第1の電極層の側端面及び上記第2
の絶縁膜の表面を覆つてシリコン酸化膜を被
着形成し、該シリコン酸化膜にエツチングを
受けやすくするイオン注入を行なつた後、上
記第1の電極層の側端面に位置したイオン注
入されない部分を残して上記シリコン酸化膜
を化学エツチングにより除去し、上記第1の
電極層の側端面にのみ上記シリコン酸化膜か
らなる第3の絶縁膜を設ける工程、 (ii) 上記開口部の露出している半導体基板の表
面、上記第1の電極層の側端面及び上記第2
の絶縁膜の表面を覆つて第3の絶縁材料膜を
被着形成し、上記第3の絶縁材料膜を方向性
のあるドライ加工により選択除去することに
よつて上記第1の電極層の側端面にのみ上記
第3の絶縁材料膜からなる第3の絶縁膜を設
ける工程、 (ホ) 少なくとも上記開口部の露出している半導体
基板の表面を覆うように第3の不純物を含む第
2の電極層を形成するか、または、上記開口部
の露出している半導体基板の表面に第3の不純
物を導入して第1または第2の導電型を有する
第2の半導体領域を形成した後、少なくとも上
記開口部の露出している半導体基板の表面を覆
うように第2の電極層を形成する工程、 (ヘ) 上記第1の電極層から上記第2の不純物を拡
散させて上記半導体基板表面に第1または第2
の導電型を有する第3の半導体領域を形成する
工程、 (ト) 上記第2の電極層が第3の不純物を含む場合
は、上記第3の不純物を含む第2の電極層から
第3の不純物を拡散させて上記半導体基板表面
に第1または第2の導電型を有する第2の半導
体領域を形成する工程、 とを含んで半導体電子装置を製造する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following steps: (a) A first insulating material film is formed on the surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type, and this is patterned to form a first insulating material film having one opening. a step of forming an insulating film; (b) a step of introducing a first impurity through the opening to form a first semiconductor region of a second conductivity type in the semiconductor substrate; (c) a step of forming the first insulator. a second layer on top of the membrane and said opening;
forming a first electrode material film containing impurities and a second insulating material film on the first electrode material film;
A second insulating film is formed by patterning the second insulating material film so as to have a side end surface at least above the opening, and then using the second insulating film as a mask, the first electrode material film is patterned. forming a first electrode layer containing a second impurity that is etched more toward the second insulating film than the side end surface above the opening of the second insulating film; d) A step of providing a third insulating film only on the side end surface of the first electrode layer by performing one of the following steps (i) or (ii): (i) forming an exposed portion of the opening; The surface of the semiconductor substrate, the side end surface of the first electrode layer, and the second electrode layer.
After forming a silicon oxide film covering the surface of the insulating film and implanting ions into the silicon oxide film to make it more susceptible to etching, (ii) removing the silicon oxide film except for a portion thereof by chemical etching and providing a third insulating film made of the silicon oxide film only on the side end surface of the first electrode layer; (ii) exposing the opening; the surface of the semiconductor substrate, the side end surface of the first electrode layer, and the second electrode layer.
A third insulating material film is deposited to cover the surface of the insulating film, and the third insulating material film is selectively removed by directional dry processing, thereby forming a surface of the first electrode layer on the side of the first electrode layer. (e) providing a third insulating film made of the third insulating material film only on the end face; (e) forming a second insulating film containing a third impurity so as to cover at least the exposed surface of the semiconductor substrate After forming an electrode layer or introducing a third impurity into the surface of the semiconductor substrate exposed in the opening to form a second semiconductor region having the first or second conductivity type, forming a second electrode layer so as to cover at least the surface of the semiconductor substrate where the opening is exposed; (f) diffusing the second impurity from the first electrode layer to form a surface of the semiconductor substrate; first or second
(g) When the second electrode layer contains a third impurity, a third semiconductor region is formed from the second electrode layer containing the third impurity. manufacturing a semiconductor electronic device, including the step of: diffusing impurities to form a second semiconductor region having a first or second conductivity type on the surface of the semiconductor substrate;

上記の(イ)〜(ヘ)の工程は、第1及び第2の電極層
間と第2及び第3の半導体領域間をセルフアライ
ン的に形成せしめる。また、上記の(ニ)の工程の採
用は、第3の絶縁膜の厚さの選択の自由度を増
し、また、第1の絶縁膜がほとんどエツチングさ
れずに済むため、第1の絶縁膜の初期の膜厚を保
有せしめる。
In the steps (a) to (f) above, the spaces between the first and second electrode layers and between the second and third semiconductor regions are formed in a self-aligned manner. In addition, adopting the above step (d) increases the degree of freedom in selecting the thickness of the third insulating film, and since the first insulating film is hardly etched, the first insulating film The initial film thickness is retained.

以下、図面を参照しながら詳細に説明する。 A detailed description will be given below with reference to the drawings.

第1図は、従来技術によるトランジスタのエミ
ツタおよびベース部分を断面で示した図で、コレ
クタについては、一般にはエピタキシヤル層を用
いるが、ここではn形の半導体基板1として簡略
表示した。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the emitter and base portions of a transistor according to the prior art. Although the collector generally uses an epitaxial layer, it is simply represented as an n-type semiconductor substrate 1 here.

基板1の表面を覆う第1の酸化絶縁膜2に1回
目のホトエツチングにより設けた第1の開口部
(その縁を3で示す)から、p形不純物を導入し
てベース領域4を形成する。その上に第2の酸化
絶縁膜5を形成し、2回目のホトエツチングによ
り第2の酸化絶縁膜5に設けた第2の開口部(そ
の縁を6で示す)から、n+形不純物を導入して
エミツタ領域7を形成する。さらに、3回目のホ
トエツチングにより第2の酸化絶縁膜5にベース
電極接続用の第3の開口部(その縁を8で示す)
をあける。そして、第2、第3の開口部6,8を
覆うようにエミツタ電極9とベース電極10を形
成する。
A base region 4 is formed by introducing p-type impurities through a first opening (the edge of which is indicated by 3) formed in the first oxide insulating film 2 covering the surface of the substrate 1 by the first photoetching. A second oxide insulating film 5 is formed thereon, and an n + type impurity is introduced through a second opening (the edge of which is indicated by 6) formed in the second oxide insulating film 5 by second photo-etching. Then, the emitter region 7 is formed. Furthermore, a third opening (the edge of which is indicated by 8) for connecting the base electrode is formed in the second oxide insulating film 5 by a third photo-etching process.
Open. Then, an emitter electrode 9 and a base electrode 10 are formed so as to cover the second and third openings 6 and 8.

このように構成されたものでは、ホトエツチン
グ時のマスクの位置ずれに対する寸法的余裕をと
るため、およびエミツタとベースの電極間の距離
をとるために、第1、第2、第3の開口部を設け
るに当つて、それぞれの縁である3と6,6と
8,3と8の間の距離を大きく設定する必要があ
り、トランジスタの寸法を切詰めることが困難で
ある。
With this structure, the first, second, and third openings are provided in order to provide a dimensional margin against misalignment of the mask during photoetching and to maintain a distance between the emitter and base electrodes. In providing the transistors, it is necessary to set large distances between the respective edges 3 and 6, 6 and 8, and 3 and 8, making it difficult to reduce the dimensions of the transistor.

つぎに、本発明の基本構成を第2図によつて説
明す。第2図aは断面図、bは各部のパターン形
状を示す平面図であり、第1図と同様、トランジ
スタのコレクタ領域は、半導体基板11として簡
略表示してある。以下の説明では、基板11をコ
レクタ領域とするが、逆方向トランジスタとして
使用される場合には、基板11がエミツタとなる
ことはいうまでもない。
Next, the basic configuration of the present invention will be explained with reference to FIG. FIG. 2a is a cross-sectional view, and FIG. 2b is a plan view showing the pattern shape of each part. Similarly to FIG. 1, the collector region of the transistor is simply shown as the semiconductor substrate 11. In the following description, the substrate 11 will be used as a collector region, but it goes without saying that the substrate 11 will be an emitter when used as a reverse direction transistor.

第2図において12は第1の絶縁膜、13は第
1の絶縁膜12に設けた開口部の縁を示す。14
は第1の電極層、15は第2の絶縁膜、16は第
2の絶縁膜の縁を示す。17は第2の電極層、1
8は第2の電極層の縁を示している。19はベー
ス領域、20はエミツタ領域、21はベース電極
接続領域である。
In FIG. 2, reference numeral 12 indicates a first insulating film, and reference numeral 13 indicates an edge of an opening provided in the first insulating film 12. In FIG. 14
15 indicates a first electrode layer, 15 indicates a second insulating film, and 16 indicates an edge of the second insulating film. 17 is the second electrode layer, 1
8 indicates the edge of the second electrode layer. 19 is a base region, 20 is an emitter region, and 21 is a base electrode connection region.

この半導体電子装置の製法を述べると、n形半
導体基板11の表面に第1の絶縁膜(通常の酸化
絶縁膜)12を形成し、この第1の絶縁膜12に
公知の方法により第2図bの13で示すようなパ
ターン形状をもつ1つの開口部を設ける。この開
口部から第1の絶縁膜12をマスクとして基板1
1中にp形不純物を拡散させてベース領域19を
形成する。次に、上記開口部にのぞむ基板表面の
一部と周辺の第1の絶縁膜12の一部を覆う多結
晶半導体からなる第1の電極層14と、この第1
の電極層の上面および側端面を覆う第2の絶縁膜
15を形成する。この第1の電極層14、第2の
絶縁膜15の形成方法については後で詳しく述べ
る。その後、上記開口部にのぞむ基板表面のう
ち、第1の電極層14および第2の絶縁膜15で
覆われない残りの部分を覆つて第2の電極層17
を形成する。第1の電極層14と第2の絶縁膜1
5は第2図bの16で示すようなパターン形状を
もち、第2の電極層17は第2図bの18で示す
ようなパターン形状をもつている。
To describe the manufacturing method of this semiconductor electronic device, a first insulating film (normal oxide insulating film) 12 is formed on the surface of an n-type semiconductor substrate 11, and a known method is applied to the first insulating film 12 as shown in FIG. One opening having a pattern shape as shown by 13 in b is provided. From this opening, the substrate 1 is exposed using the first insulating film 12 as a mask.
A base region 19 is formed by diffusing p-type impurities into the base region 19. Next, a first electrode layer 14 made of polycrystalline semiconductor that covers a part of the substrate surface extending into the opening and a part of the first insulating film 12 in the periphery, and
A second insulating film 15 is formed to cover the upper surface and side end surfaces of the electrode layer. The method for forming the first electrode layer 14 and the second insulating film 15 will be described in detail later. Thereafter, a second electrode layer 17 is formed by covering the remaining portion of the substrate surface that is not covered with the first electrode layer 14 and the second insulating film 15 and looking into the opening.
form. First electrode layer 14 and second insulating film 1
5 has a pattern shape as shown by 16 in FIG. 2b, and the second electrode layer 17 has a pattern shape as shown by 18 in FIG. 2b.

第1の電極層14を構成する多結晶半導体には
あらかじめn+形不純物を含有させ、このn+形不
純物を熱処理により基板11中に拡散させてエミ
ツタ領域20を形成する。そして、第1の電極層
14をエミツタ電極、第2の電極層17をベース
電極として、トランジスタを構成する。
The polycrystalline semiconductor constituting the first electrode layer 14 is made to contain an n + -type impurity in advance, and the n + -type impurity is diffused into the substrate 11 by heat treatment to form the emitter region 20 . Then, a transistor is constructed by using the first electrode layer 14 as an emitter electrode and the second electrode layer 17 as a base electrode.

望ましくは、第2の電極層17も多結晶半導体
で構成し、その中に含ませたp+不純物を熱拡散
により基板1中に導入して、図中点線21で示す
ようなベース電極接続領域を形成するとよい。こ
のようにすれば、ベース電極のオーミツク接触が
改善されるだけでなく、第1、第2の電極14,
17の両方からの不純物拡散により、その中間に
おいて基板11中にpn接合が形成されるため、
たとえ、第2の絶縁膜15の膜厚が薄くても、エ
ミツタ領域20がベース電極17に接触すること
が避けられる。
Preferably, the second electrode layer 17 is also made of a polycrystalline semiconductor, and a p + impurity contained therein is introduced into the substrate 1 by thermal diffusion to form a base electrode connection region as indicated by a dotted line 21 in the figure. It is recommended to form a This not only improves the ohmic contact of the base electrode, but also improves the ohmic contact between the first and second electrodes 14,
Due to impurity diffusion from both 17, a pn junction is formed in the substrate 11 in the middle.
Even if the second insulating film 15 is thin, the emitter region 20 can be prevented from coming into contact with the base electrode 17.

上記実施例は、ベース、エミツタの2電極を1
つの開口部から引出した例であり、エミツタ電極
になる第1の電極層14とベース電極になる第2
の電極層17は、第1の電極層14の上面および
側端面を覆う第2の絶縁膜15を介して、第1の
絶縁膜12に設けられた1つの小さい開口部の中
に隣接して設けられ、第2の電極層17は、第
1、第2の絶縁膜12,15をマスクとして、上
記開口部内の第1の電極層14および第2の絶縁
膜15で覆われない残りの部分を補填するように
設けられる。従つて、電極14と電極17の境界
位置は第2図bに示す電極14のパターン16の
みで自動的に決定され、16と18のマスクの位
置合わせ精度は不要であり、また電極14と電極
17との距離は電極14の側端面を覆う絶縁膜1
5の厚さで決まるので、両電極を極く接近させる
ことができる。一方、半導体基板の内部領域のう
ち、ベース領域19は上記開口部からの拡散によ
り形成されるので、その位置は第2図bのパター
ン13に対応しており、エミツタ領域20は電極
14の含有する不純物の拡散により形成されるの
で、第2図bのパターン13と16によつてその
位置が決まる。従つて基板表面でのトランジスタ
内部領域と各電極の相互位置は自動的に整合し、
かつ図中15,16,18で示す各パターンの位
置合わせについては、トランジスタの寸法に関係
なく、十分大きな寸法的余裕がとれるので、トラ
ンジスタの小形化が可能になる。さらに、第1図
に示す従来技術ではホトエツチングを3回必要と
したのが、この構成によれば2回ですむ。したが
つて、集積回路の高密度化と経済化が同時に達成
される。
In the above embodiment, two electrodes, base and emitter, are connected to one
In this example, the first electrode layer 14 becomes the emitter electrode and the second electrode layer 14 becomes the base electrode.
The electrode layer 17 is adjacent to the inside of one small opening provided in the first insulating film 12 via the second insulating film 15 that covers the upper surface and side end surfaces of the first electrode layer 14. Using the first and second insulating films 12 and 15 as a mask, the second electrode layer 17 covers the remaining portion not covered by the first electrode layer 14 and the second insulating film 15 within the opening. It is provided to compensate for the Therefore, the boundary position between the electrode 14 and the electrode 17 is automatically determined only by the pattern 16 of the electrode 14 shown in FIG. 17 is the distance from the insulating film 1 covering the side end surface of the electrode 14.
Since the thickness is determined by the thickness of 5, both electrodes can be brought very close to each other. On the other hand, in the internal region of the semiconductor substrate, the base region 19 is formed by diffusion from the opening, so its position corresponds to the pattern 13 in FIG. 2b, and the emitter region 20 contains the electrode 14. Since it is formed by the diffusion of impurities, its position is determined by the patterns 13 and 16 in FIG. 2b. Therefore, the mutual positions of the internal region of the transistor and each electrode on the substrate surface are automatically aligned,
In addition, regarding the alignment of the patterns 15, 16, and 18 in the figure, a sufficiently large dimensional margin is provided regardless of the dimensions of the transistor, so that the transistor can be miniaturized. Further, while the conventional technique shown in FIG. 1 required photo-etching three times, this configuration only requires two photo-etching steps. Therefore, high density and economical integrated circuits are achieved at the same time.

つぎに、本発明を実施するために必要な第1の
電極層14と第2の絶縁膜15の形成方法を第3
図によつて説明する。第3図a,b,c,dは、
その方法を工程順に示したもので、aは、第1の
絶縁膜12に第1のパターン形状に開口部をあ
け、基板11中にベース領域19を形成したとこ
ろを示す。この上に多結晶シリコンのような第1
の電極層14と、その上面を覆うシリコン酸化膜
のような絶縁膜15aを形成し、この両方を、b
に示すように、第2のパターン形状の部分を残し
てエツチングにより除去する。この際、第1の電
極層14の側端面は、絶縁膜15aより余分にエ
ツチングを受ける。つぎに、cに示すように、シ
リコン酸化膜のような絶縁膜15bを化学的手段
を用いて積もらせ、この絶縁膜15bに上方か
ら、ボロン、アルゴンあるいは窒素などのイオン
注入を行なう。このようにすれば、図に2重斜線
を施して示す陰の部分を除いて、絶縁膜15bは
エツチングを受けやすくなる。このエツチングを
受けやすくなつた部分を化学エツチングで除去す
ると、dに示すように、第1の電極層14の上面
および側端面が、15a,16bで示す第2の絶
縁膜で覆われた状態になる。
Next, the method for forming the first electrode layer 14 and the second insulating film 15 necessary for carrying out the present invention will be explained in the third section.
This will be explained using figures. Figure 3 a, b, c, d are
The method is shown in the order of steps, and a shows a state in which an opening is made in the first pattern shape in the first insulating film 12 and a base region 19 is formed in the substrate 11. On top of this, a first layer such as polycrystalline silicon is applied.
an electrode layer 14 and an insulating film 15a such as a silicon oxide film covering the upper surface of the electrode layer 14;
As shown in FIG. 3, the second pattern shape is removed by etching, leaving only the second pattern shape. At this time, the side end surface of the first electrode layer 14 is etched more than the insulating film 15a. Next, as shown in c, an insulating film 15b such as a silicon oxide film is deposited using chemical means, and ions of boron, argon, nitrogen, or the like are implanted into this insulating film 15b from above. In this way, the insulating film 15b becomes susceptible to etching except for the shaded portion shown by double hatching in the figure. When the parts that are susceptible to etching are removed by chemical etching, the upper surface and side end surfaces of the first electrode layer 14 are covered with the second insulating film 15a and 16b, as shown in d. Become.

上記cの工程で述べたイオン注入と化学エツチ
ングの代わりに、イオンミーリング加工(アルゴ
ンイオンなどを加速して衝突させ表面を削る技
術)のような方向性のあるドライ加工で絶縁膜1
5bの不要な部分を直接取り除いても、dに示す
ような第2の絶縁膜を形成することができる。
Instead of the ion implantation and chemical etching described in step c above, the insulating film 1 is processed using a directional dry process such as ion milling (a technique in which argon ions are accelerated and collided to scrape the surface).
Even if the unnecessary portion of 5b is directly removed, the second insulating film as shown in d can be formed.

上記の構成をもとにして、第1の電極層14中
に含ませたn+不純物を基板11中に拡散させエ
ミツタ領域20を形成する等の以後の工程を進め
ることができる。
Based on the above configuration, subsequent steps such as diffusing the n + impurity contained in the first electrode layer 14 into the substrate 11 to form the emitter region 20 can be performed.

第4図は、本発明の他の実施例として、第1の
絶縁膜に設けられた1つの開口部から、エミツ
タ、ベース、コレクタの3電極を引出した例を示
す。第4図aは断面図、bは各部のパターン形状
を示す平面図である。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention in which three electrodes, an emitter, a base, and a collector, are drawn out from one opening provided in the first insulating film. FIG. 4a is a sectional view, and FIG. 4b is a plan view showing the pattern shape of each part.

この実施例では、p形半導体基板11中に形成
されたn形のコレクタ領域22の中に、第1の絶
縁膜12に設けられた開口部(その縁を13で示
す)から、23で示すパターン形状に従つてベー
ス拡散を行ない、ベース領域19を形成する。そ
の後、第2図の実施例と同様の手法により、第1
の電極層14,14′をエミツタ電極およびコレ
クタ電極として形成し、第2の電極層17をベー
ス電極として形成する。この場合、第1の電極層
は、16,16′で示すパターンをもつ2つの領
域14,14′に、第2の電極層17を挟んで分
割されており、それぞれの上面および側端面が第
2の絶縁膜15,15′で覆われている。エミツ
タ領域20およびコレクタ電極接続領域24は、
第1の電極層14,14′を構成する多結晶半導
体に含ませたn+形不純物を基板11中に拡散さ
せることによつて形成される。また、ベース電極
接続領域21は、第2の電極層17を構成する多
結晶半導体に含ませたp+形不純物を基板11中
に拡散させることによつて形成される。領域21
の形成は、第2の電極層17の形成に先立ち、表
面からの拡散またはイオン注入によりp+形不純
物を導入することによつても可能である。
In this embodiment, an opening (the edge of which is shown as 13) provided in the first insulating film 12 is entered into an n-type collector region 22 formed in a p-type semiconductor substrate 11. Base region 19 is formed by performing base diffusion according to the pattern shape. Thereafter, the first
The electrode layers 14, 14' are formed as an emitter electrode and a collector electrode, and the second electrode layer 17 is formed as a base electrode. In this case, the first electrode layer is divided into two regions 14 and 14' having patterns shown as 16 and 16' with the second electrode layer 17 in between, and the upper surface and side end surface of each region are It is covered with two insulating films 15 and 15'. The emitter region 20 and the collector electrode connection region 24 are
The first electrode layers 14 and 14' are formed by diffusing n + type impurities contained in the polycrystalline semiconductor into the substrate 11. Further, the base electrode connection region 21 is formed by diffusing p + type impurities contained in the polycrystalline semiconductor constituting the second electrode layer 17 into the substrate 11. Area 21
can also be formed by introducing p + type impurities by diffusion or ion implantation from the surface prior to the formation of the second electrode layer 17.

本実施例によれば、第1の絶縁膜12に設けら
れた1つの小さい開口部から、3つの電極を近接
して引出すことができるので、エミツタ、ベー
ス、コレクタの各電極が同一平面上にあるトラン
ジスタを極めて小形に構成することができる。し
かも、13,16,16′,18,23で示され
るマスクパターンの位置合わせに高い精度を要せ
ず、小形化に伴う製造上の困難が緩和される。
According to this embodiment, three electrodes can be drawn out closely from one small opening provided in the first insulating film 12, so that the emitter, base, and collector electrodes are on the same plane. Certain transistors can be made extremely small. Moreover, high precision is not required for positioning the mask patterns 13, 16, 16', 18, and 23, which alleviates manufacturing difficulties associated with miniaturization.

第4図の実施例では、第1の電極層をエミツタ
電極およびコレクタ電極に、第2の電極層をベー
ス電極に割当てたが、この関係を入れかえて、第
1の電極層をベース電極に、第1の電極層を挟ん
で分割された第2の電極層をエミツタ電極および
コレクタ電極に割当てることによつても、同様に
近接した3電極をもつトランジスタを構成できる
ことは明らかである。
In the embodiment shown in FIG. 4, the first electrode layer is assigned to the emitter electrode and the collector electrode, and the second electrode layer is assigned to the base electrode. However, by reversing this relationship, the first electrode layer is assigned to the base electrode. It is clear that a transistor having three adjacent electrodes can be similarly constructed by allocating the second electrode layer divided with the first electrode layer in between as the emitter electrode and the collector electrode.

以上、実施例について説明したように、本発明
は、半導体基板の表面絶縁膜に設けられた1つの
小さい開口部から複数の電極を近接して引出すこ
とにより、トランジスタなどの回路素子を極めて
小形に構成することを可能とし、これに伴つて、
ベース直列抵抗、素子間寄生容量の減少による高
性能化も同時に達成できるものである。さらに、
マスク枚数の削減、マスク位置合わせ精度の緩和
によつて製造工程の簡易化をもたらし、集積回路
の高密度化を進める上で、その効果は極めて大き
なものがある。
As described above with respect to the embodiments, the present invention enables circuit elements such as transistors to be made extremely small by drawing out a plurality of electrodes in close proximity through one small opening provided in a surface insulating film of a semiconductor substrate. With this, it is possible to configure
High performance can also be achieved by reducing base series resistance and inter-element parasitic capacitance. moreover,
By reducing the number of masks and relaxing mask alignment accuracy, the manufacturing process is simplified, and this has an extremely large effect in promoting higher density integrated circuits.

本発明では、第2の絶縁膜(第2図及び第4図
の15)及び第1の電極層(第2図及び第4図の
14)の側端面に設けた第3の絶縁膜(第2図及
び第4図では第2の絶縁膜15の一部として描か
れている)の膜厚を自由に選べるのでこの膜厚を
適当に厚くすることにより、第2の半導体領域
(第2図及び第4図の21)と第3の半導体領域
(第2図及び第4図の20)とを離すことが可能
であり、これらの半導体領域間の接合耐圧を大き
く、かつ接合容量を小さくすることができる。
In the present invention, a third insulating film (15 in FIGS. 2 and 4) and a third insulating film (15 in FIGS. 2 and 4) provided on the side end surfaces of the first electrode layer (14 in FIGS. 2 and 4) The thickness of the second insulating film 15 (depicted as a part of the second insulating film 15 in FIGS. 2 and 4) can be freely selected, so by increasing this film thickness appropriately, 21) in FIG. 4 and the third semiconductor region (20 in FIGS. 2 and 4) can be separated, increasing the junction breakdown voltage and reducing the junction capacitance between these semiconductor regions. be able to.

また、第2図の本発明を用いて形成したトラン
ジスタでは、第3の半導体領域20をp+として
第1の電極層14をベース電極とし、第2の半導
体領域21をn+としてこれをエミツタ領域とし
ても良いが、このような構造のトランジスタを製
造する場合に本発明の製造方法を用いると、第2
の絶縁膜15を形成するさいに第2の電極層17
の下部の第1の絶縁膜がほとんどエツチングされ
ずに充分な厚さを有するのでコレクタ(半導体基
板11)とエミツタ(第2の半導体領域21)間
の距離を充分にとることができ、これらの間での
シヨートやリークを起こさない、性能の良いトラ
ンジスタを製造することが可能となる。
Further, in the transistor formed using the present invention shown in FIG. 2, the third semiconductor region 20 is set as p + and the first electrode layer 14 is used as the base electrode, and the second semiconductor region 21 is set as n + and is used as an emitter. However, if the manufacturing method of the present invention is used to manufacture a transistor with such a structure, the second
When forming the insulating film 15, the second electrode layer 17
Since the first insulating film at the bottom of the etching is hardly etched and has a sufficient thickness, a sufficient distance can be maintained between the collector (semiconductor substrate 11) and the emitter (second semiconductor region 21). It becomes possible to manufacture high-performance transistors that do not cause short-circuits or leaks between them.

本発明は、図示説明した実施例に限定されるこ
となく、その要旨内において幾多変形して実施で
きることはもちろんである。
It goes without saying that the present invention is not limited to the illustrated and described embodiments, but can be implemented with various modifications within the gist thereof.

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

第1図は、従来技術によるトランジスタの構成
を示す断面図、第2図a,bは本発明の一実施例
として示すトランジスタの断面図および各部のパ
ターン形状を示す平面図、第3図a,b,c,d
は第2図に示すトランスタの製造工程の説明図、
第4図a,bは他の実施例として示すトランジス
タの断面図および各部のパターン形状を示す平面
図である。 符号の説明 11…半導体基板、12…第1の
絶縁膜、13…開口部の縁、14,14′…第1
の電極層、15,15′…第2の絶縁膜、16,
16′…第2の絶縁膜の縁、17…第2の電極
層、18…第2の電極層の縁、19…ベース領
域、20…エミツタ(コレクタ)領域、21…ベ
ース電極接続領域、22…コレクタ領域、23…
ベース領域の縁、24…コレクタ電極接続領域。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a transistor according to the prior art, FIGS. b, c, d
is an explanatory diagram of the manufacturing process of the transformer shown in FIG.
FIGS. 4a and 4b are a cross-sectional view of a transistor shown as another embodiment and a plan view showing the pattern shape of each part. Explanation of symbols 11... Semiconductor substrate, 12... First insulating film, 13... Edge of opening, 14, 14'... First
electrode layer, 15, 15'... second insulating film, 16,
16'... Edge of second insulating film, 17... Second electrode layer, 18... Edge of second electrode layer, 19... Base region, 20... Emitter (collector) region, 21... Base electrode connection region, 22 ...Collector area, 23...
Edge of base region, 24... Collector electrode connection region.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記の工程を含む半導体電子装置の製造方
法、 (イ) 第1の導電型の半導体基板の表面に第1の絶
縁材料膜を形成し、これをパタン化して1つの
開口部をもつ第1の絶縁膜を形成する工程、 (ロ) 上記開口部から第1の不純物を導入して半導
体基板中に第2の導電型の第1の半導体領域を
形成する工程、 (ハ) 上記第1の絶縁膜及び上記開口部の上に第2
の不純物を含む第1の電極材料膜とこの第1の
電極材料膜の上に第2の絶縁材料膜を形成し、
上記第2の絶縁材料膜を少なくとも上記開口部
上に側端面をもつようにパタン化して第2の絶
縁膜を形成し、しかる後上記第2の絶縁膜をマ
スクとして上記第1の電極材料膜をエツチング
し、上記第2の絶縁膜の上記開口部上の側端面
よりも上記第2の絶縁膜側に余分にエツチング
された第2の不純物を含む第1の電極層を形成
する工程、 (ニ) 下記の(i)または(ii)のいずれかの工程をもつて
上記第1の電極層の側端面にのみ第3の絶縁膜
を設ける工程、 (i) 上記開口部の露出している半導体基板の表
面、上記第1の電極層の側端面及び上記第2
の絶縁膜の表面を覆つてシリコン酸化膜を被
着形成し、該シリコン酸化膜にエツチングを
受けやすくするイオン注入を行なつた後、上
記第1の電極層の側端面に位置したイオン注
入されない部分を残して上記シリコン酸化膜
を化学エツチングにより除去し、上記第1の
電極層の側端面にのみ上記シリコン酸化膜か
らなる第3の絶縁膜を設ける工程、 (ii) 上記開口部の露出している半導体基板の表
面、上記第1の電極層の側端面及び上記第2
の絶縁膜の表面を覆つて第3の絶縁材料膜を
被着形成し、上記第3の絶縁材料膜を方向性
のあるドライ加工により選択除去することに
よつて上記第1の電極層の側端面にのみ上記
第3の絶縁材料膜からなる第3の絶縁膜を設
ける工程、 (ホ) 少なくとも上記開口部の露出している半導体
基板の表面を覆うように第3の不純物を含む第
2の電極層を形成するか、または、上記開口部
の露出している半導体基板の表面に第3の不純
物を導入して第1または第2の導電型を有する
第2の半導体領域を形成した後、少なくとも上
記開口部の露出している半導体基板の表面を覆
うように第2の電極層を形成する工程、 (ヘ) 上記第1の電極層から上記第2の不純物を拡
散させて上記半導体基板表面に第1または第2
の導電型を有する第3の半導体領域を形成する
工程、 (ト) 上記第2の電極層が第3の不純物を含む場合
は、上記第3の不純物を含む第2の電極層から
第3の不純物を拡散させて上記半導体基板表面
に第1または第2の導電型を有する第2の半導
体領域を形成する工程。
[Scope of Claims] 1. A method for manufacturing a semiconductor electronic device including the following steps: (a) forming a first insulating material film on the surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type, and patterning this to form a single insulating material film; a step of forming a first insulating film having an opening; (b) a step of introducing a first impurity through the opening to form a first semiconductor region of a second conductivity type in the semiconductor substrate; c) A second insulating film on the first insulating film and the opening.
forming a first electrode material film containing impurities and a second insulating material film on the first electrode material film;
A second insulating film is formed by patterning the second insulating material film so as to have a side end surface at least above the opening, and then using the second insulating film as a mask, the first electrode material film is patterned. forming a first electrode layer containing a second impurity that is etched more toward the second insulating film than the side end surface above the opening of the second insulating film; d) A step of providing a third insulating film only on the side end surface of the first electrode layer by performing one of the following steps (i) or (ii): (i) forming an exposed portion of the opening; The surface of the semiconductor substrate, the side end surface of the first electrode layer, and the second electrode layer.
After forming a silicon oxide film covering the surface of the insulating film and implanting ions into the silicon oxide film to make it more susceptible to etching, (ii) removing the silicon oxide film except for a portion thereof by chemical etching and providing a third insulating film made of the silicon oxide film only on the side end surface of the first electrode layer; (ii) exposing the opening; the surface of the semiconductor substrate, the side end surface of the first electrode layer, and the second electrode layer.
A third insulating material film is deposited to cover the surface of the insulating film, and the third insulating material film is selectively removed by directional dry processing, thereby forming a surface of the first electrode layer on the side of the first electrode layer. (e) providing a third insulating film made of the third insulating material film only on the end face; (e) forming a second insulating film containing a third impurity so as to cover at least the exposed surface of the semiconductor substrate After forming an electrode layer or introducing a third impurity into the surface of the semiconductor substrate exposed in the opening to form a second semiconductor region having the first or second conductivity type, forming a second electrode layer so as to cover at least the surface of the semiconductor substrate where the opening is exposed; (f) diffusing the second impurity from the first electrode layer to form a surface of the semiconductor substrate; first or second
(g) When the second electrode layer contains a third impurity, a third semiconductor region is formed from the second electrode layer containing the third impurity. forming a second semiconductor region having a first or second conductivity type on the surface of the semiconductor substrate by diffusing impurities;
JP6341578A 1978-05-29 1978-05-29 Semiconductor electron device Granted JPS54154966A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6341578A JPS54154966A (en) 1978-05-29 1978-05-29 Semiconductor electron device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6341578A JPS54154966A (en) 1978-05-29 1978-05-29 Semiconductor electron device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS54154966A JPS54154966A (en) 1979-12-06
JPS6228587B2 true JPS6228587B2 (en) 1987-06-22

Family

ID=13228627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6341578A Granted JPS54154966A (en) 1978-05-29 1978-05-29 Semiconductor electron device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS54154966A (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57211251A (en) * 1981-06-23 1982-12-25 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor integrated circuit
JPS59217327A (en) * 1983-05-26 1984-12-07 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor device
JPH0618235B2 (en) * 1985-12-24 1994-03-09 ロ−ム株式会社 Semiconductor device
JP2641856B2 (en) * 1987-02-23 1997-08-20 日本電気株式会社 Method for manufacturing semiconductor device
US4980304A (en) * 1990-02-20 1990-12-25 At&T Bell Laboratories Process for fabricating a bipolar transistor with a self-aligned contact

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3303071A (en) * 1964-10-27 1967-02-07 Bell Telephone Labor Inc Fabrication of a semiconductive device with closely spaced electrodes
JPS5091288A (en) * 1973-12-12 1975-07-21
JPS5227355A (en) * 1975-08-27 1977-03-01 Hitachi Ltd Diffusion layer formation method
JPS534469A (en) * 1977-05-26 1978-01-17 Toshiba Corp Semiconductor device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3303071A (en) * 1964-10-27 1967-02-07 Bell Telephone Labor Inc Fabrication of a semiconductive device with closely spaced electrodes
JPS5091288A (en) * 1973-12-12 1975-07-21
JPS5227355A (en) * 1975-08-27 1977-03-01 Hitachi Ltd Diffusion layer formation method
JPS534469A (en) * 1977-05-26 1978-01-17 Toshiba Corp Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS54154966A (en) 1979-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4778774A (en) Process for manufacturing a monolithic integrated circuit comprising at least one bipolar planar transistor
US4306915A (en) Method of making electrode wiring regions and impurity doped regions self-aligned therefrom
JPS6318673A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2619340B2 (en) High voltage transistor structure of semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2587444B2 (en) Bipolar transistor using CMOS technology and method of manufacturing the same
JPS6228587B2 (en)
JPS6134972A (en) Bipolar transistor structure
US3975818A (en) Method of forming closely spaced electrodes onto semiconductor device
JPS6237539B2 (en)
JPH10229178A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2535885B2 (en) Schottky barrier diode and manufacturing method thereof
JPS6123665B2 (en)
JPS6244862B2 (en)
JP2594697B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0369168A (en) Thin film field effect transistor
JP2757872B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2526556B2 (en) Method for manufacturing Schottky barrier diode
JP2915002B2 (en) Bipolar semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same
JPH0475346A (en) Manufacture of semiconductor device
JP3300474B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2720553B2 (en) Semiconductor device
JPS5937868B2 (en) Method for manufacturing semiconductor electronic devices
JPS5951152B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JPH0147900B2 (en)
JPS61166154A (en) Manufacture of mis type semiconductor device