JPS6252965A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS6252965A JPS6252965A JP60192042A JP19204285A JPS6252965A JP S6252965 A JPS6252965 A JP S6252965A JP 60192042 A JP60192042 A JP 60192042A JP 19204285 A JP19204285 A JP 19204285A JP S6252965 A JPS6252965 A JP S6252965A
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- ions
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- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明はある導電型の半導体基板に特性の異なる素子を
モノリシックに形成する半導体装置、特に集積回路装置
の製造方法に関する。
モノリシックに形成する半導体装置、特に集積回路装置
の製造方法に関する。
最近は、バイポーラ型トランジスタのエミッタ構造には
ＤＯＰＯ５構造が広く用いられている。このｏｏｐｏｓ
方式では高濃度に不純物元素を含有した多結晶珪素層を
エミッタ形成部分に堆積後この不純物元素の熱拡散によ
ってエミッタ領域を得る手段が採用されている。
ＤＯＰＯ５構造が広く用いられている。このｏｏｐｏｓ
方式では高濃度に不純物元素を含有した多結晶珪素層を
エミッタ形成部分に堆積後この不純物元素の熱拡散によ
ってエミッタ領域を得る手段が採用されている。
この方式では多結晶珪素中に添化する不純物の種類、量
、多結晶珪素層の厚さならびに熱拡散の温度と時間によ
って素子特性が制御可能な利点を生かし、広く使用され
ているのが現状である。
、多結晶珪素層の厚さならびに熱拡散の温度と時間によ
って素子特性が制御可能な利点を生かし、広く使用され
ているのが現状である。
第２図によりこのＤＯＰＯ３方式を適用したバイポーラ
トランジスタについて説明する。Ｐ導電型を示すシリコ
ン半導体基板３０を準備して、その表面にＮ＋導電型領
域３１を形成するが、この領域は後述するバイポーラト
ランジスタの埋込領域として機能する。このＮ＋導電型
領域３１を形成したＰ導電型シリコン半導体基板３０に
気相エピタキシャル層３２を堆積後その所定位置にＰを
イオン注入法により導入してＮ−Ｗｅｌ１層を形成する
。
トランジスタについて説明する。Ｐ導電型を示すシリコ
ン半導体基板３０を準備して、その表面にＮ＋導電型領
域３１を形成するが、この領域は後述するバイポーラト
ランジスタの埋込領域として機能する。このＮ＋導電型
領域３１を形成したＰ導電型シリコン半導体基板３０に
気相エピタキシャル層３２を堆積後その所定位置にＰを
イオン注入法により導入してＮ−Ｗｅｌ１層を形成する
。
工程が前後するが前述の気相エピタキシャル層形成後に
はフィールド酸化層（３４）を従来より公知の選択酸化
法で設置する。このＮＪｅｌｌ＃ （３３）表面には薄
い珪素酸化物層（３５）を被覆後この酸化物層（３５）
上からＢをイオン注入してベース領域（３６）を形成し
、この酸化物Ｍ （３５）にエミッタ領域（３７）及び
ベース接点（３８）用の開口を設けこのエミッタ領域用
開口にのみ不純物含有多結晶珪素層（３９）を堆積する
。この含有不純物であるＰをベース領域（３６）に導入
してエミッタ領域（３７）を形成する。一方前記選択酸
化法によって形成したフィールド酸化層（３４）にも開
口を設はニドにＮ４領域（４１）をＰの導入によって形
成してコレクタ接点として機能させる。またベース接点
（３８）はＢの高濃度拡散によりＰ“型領域として形成
される。このコレクタ接点（４１）及びベース接点（３
８）に導電性金属ＡＩｌを堆積して夫々の電極としてバ
イポーラトランジスタを製造していた。
はフィールド酸化層（３４）を従来より公知の選択酸化
法で設置する。このＮＪｅｌｌ＃ （３３）表面には薄
い珪素酸化物層（３５）を被覆後この酸化物層（３５）
上からＢをイオン注入してベース領域（３６）を形成し
、この酸化物Ｍ （３５）にエミッタ領域（３７）及び
ベース接点（３８）用の開口を設けこのエミッタ領域用
開口にのみ不純物含有多結晶珪素層（３９）を堆積する
。この含有不純物であるＰをベース領域（３６）に導入
してエミッタ領域（３７）を形成する。一方前記選択酸
化法によって形成したフィールド酸化層（３４）にも開
口を設はニドにＮ４領域（４１）をＰの導入によって形
成してコレクタ接点として機能させる。またベース接点
（３８）はＢの高濃度拡散によりＰ“型領域として形成
される。このコレクタ接点（４１）及びベース接点（３
８）に導電性金属ＡＩｌを堆積して夫々の電極としてバ
イポーラトランジスタを製造していた。
この不純物含有多結晶珪素層によりバイポーラトランジ
スタとりわけエミッタ領域を形成する技術は特性の異な
る素子を形成するのに極めて不都合となる。すなわち、
所望の特性を得るには多結晶珪素層の厚さ、添加不純物
の種類、凰をそれぞれ合せて変えなければならない。従
って製造工程の増加、それに伴なう製造コストの上昇、
更に工数増加による歩溜り低下の原因にもなる等集積回
路素子の製造に当っては多くの難点を生じる。
スタとりわけエミッタ領域を形成する技術は特性の異な
る素子を形成するのに極めて不都合となる。すなわち、
所望の特性を得るには多結晶珪素層の厚さ、添加不純物
の種類、凰をそれぞれ合せて変えなければならない。従
って製造工程の増加、それに伴なう製造コストの上昇、
更に工数増加による歩溜り低下の原因にもなる等集積回
路素子の製造に当っては多くの難点を生じる。
本発明は上記難点を除去した新規な半導体装置の製造方
法を提供するもので、特に特性の異なる素子を半導体基
板にモノリシックにしかも同時に形成可能とした。
法を提供するもので、特に特性の異なる素子を半導体基
板にモノリシックにしかも同時に形成可能とした。
本発明は上記目的を達成するために、半導体基板に被着
した薄い絶縁物層に不純物導入用開口を設け、ここに堆
積した多結晶層の横方向即ち半導体基板表面に沿った方
向に不純物を拡散させ、しかも開口に対向する多結晶層
に設けた珪素酸化物によってその拡散を制御する方式を
採用し、汎用性の高い不純物のうち多結晶珪素中での拡
散速度が最も早いＰを不純物として利用する。
した薄い絶縁物層に不純物導入用開口を設け、ここに堆
積した多結晶層の横方向即ち半導体基板表面に沿った方
向に不純物を拡散させ、しかも開口に対向する多結晶層
に設けた珪素酸化物によってその拡散を制御する方式を
採用し、汎用性の高い不純物のうち多結晶珪素中での拡
散速度が最も早いＰを不純物として利用する。
第１図（Ａ）〜（Ｅ）により本発明を詳述する。
Ｐ導電型を示し表面濃度としてＢが約１０１０１４ａｔ
ｏ／ｃｃ含有した半導体基板（１）を準備し二＼に後述
するバイポーラトランジスタの埋込領域として機能する
Ｎ＋領領域２）を５ Ｘ １０”ａｔｏｍｓ／ｃｃ程度
のｓｂによって形成する。この半導体基板（１）にＢを
約１０１０１５ａｔｏ／ｃｃ含むＰ型エピタキシャル層
（３）を堆積し、こ＼に厚さ８０００人のフィールド絶
縁物層（４）を公知の選択酸化法もしくは熱酸化法によ
り形成する。
ｏ／ｃｃ含有した半導体基板（１）を準備し二＼に後述
するバイポーラトランジスタの埋込領域として機能する
Ｎ＋領領域２）を５ Ｘ １０”ａｔｏｍｓ／ｃｃ程度
のｓｂによって形成する。この半導体基板（１）にＢを
約１０１０１５ａｔｏ／ｃｃ含むＰ型エピタキシャル層
（３）を堆積し、こ＼に厚さ８０００人のフィールド絶
縁物層（４）を公知の選択酸化法もしくは熱酸化法によ
り形成する。
次に素子形成予定位置のフィールド絶縁物層（４）を食
刻法によって開口し、露出したエピタキシャル層にＰを
１０”ａｔｏｍｓ／ｃｃｉ度イオン注入してＮ−υａｌ
ｌ領域（５）（５）を形成し、その表面には数百人程度
の酸化膜（６）（６）を形成する。この時点の断面構造
を第１図（Ａ）に示す、この図ではコレクタ接点（１１
）を示しであるが、その形成時期は後述の工程間であっ
ても差支えない。その表面濃度は１０１０２０ａｔｏ／
ｃｃ程度のＰ＋領域である。
刻法によって開口し、露出したエピタキシャル層にＰを
１０”ａｔｏｍｓ／ｃｃｉ度イオン注入してＮ−υａｌ
ｌ領域（５）（５）を形成し、その表面には数百人程度
の酸化膜（６）（６）を形成する。この時点の断面構造
を第１図（Ａ）に示す、この図ではコレクタ接点（１１
）を示しであるが、その形成時期は後述の工程間であっ
ても差支えない。その表面濃度は１０１０２０ａｔｏ／
ｃｃ程度のＰ＋領域である。
次いでこの薄い酸化膜（６） （６）を介してＢを３５
ＫｅＶ ４．９ Ｘ １０”ａｍ−” の条件でイオン
注入し、更にＮ＋雰囲気のもと９００℃で熱処理してベ
ース領域（７）（７）を設けＮＪｅｌｌ領域をバイポー
ラ型トランジスタのコレクタとして機能させる。
ＫｅＶ ４．９ Ｘ １０”ａｍ−” の条件でイオン
注入し、更にＮ＋雰囲気のもと９００℃で熱処理してベ
ース領域（７）（７）を設けＮＪｅｌｌ領域をバイポー
ラ型トランジスタのコレクタとして機能させる。
この酸化膜（６）（６）にはエミッタ領域用ならびにベ
ース接点用の開口を設けるが、先ずエミッタ領域用の開
口（８）（８）を食刻法で形成後、この開口をもつ半導
体基板（１）上に多結晶珪素層（１０）を約３５００人
堆積するので、結果的にはフィールド絶縁物層（４）及
び薄い酸化膜（６）（６）にも積層される。
ース接点用の開口を設けるが、先ずエミッタ領域用の開
口（８）（８）を食刻法で形成後、この開口をもつ半導
体基板（１）上に多結晶珪素層（１０）を約３５００人
堆積するので、結果的にはフィールド絶縁物層（４）及
び薄い酸化膜（６）（６）にも積層される。
更にこの多結晶珪素層（１０）にはＣＶＤ法により約６
０００人の二酸化珪素層（１５）を第１図（Ｂ）に示す
ように堆積後通常の写真食刻法により開口（８）（８）
に対向する部分をパターニングする。次に、このパター
ニングされた二酸化珪素層即ち珪素酸化物層（１５）
（１５）周囲に露出した多結晶珪素層（１０） （１０
）にイオン注入法もしくはＰＯＣＱ、からＰを導入して
開口（８） （８）に導き、こ＼に露出したベース領域
（７）（７）部分にエミッタ領域（１２） （１２）を
設ける。このエミッタ領域（１２）（１２）の表面濃度
は約１０”ａｔｏｍｓ／ｃｃでありこの断面図を第１図
（Ｃ）に示す。このＰ導入に当っては珪素酸化物層（１
５） （１５）の面積によってその導入量が制御され、
即ち、開口（８）（８）の１毎積より珪素酸化物層（１
５） （１５）の底面積が大きいとその導入量は少なく
、その逆では導入量は小さくなり、得られるエミッタ領
域のｘｊは導入量が大きいと大となる。しかし、第１図
（Ｄ）に示すように開口（８）にいわゆるテーパを設け
るとＰ導入量が増大するので、珪素酸化物層（１５）と
によって導入量を調整することも可能である。
０００人の二酸化珪素層（１５）を第１図（Ｂ）に示す
ように堆積後通常の写真食刻法により開口（８）（８）
に対向する部分をパターニングする。次に、このパター
ニングされた二酸化珪素層即ち珪素酸化物層（１５）
（１５）周囲に露出した多結晶珪素層（１０） （１０
）にイオン注入法もしくはＰＯＣＱ、からＰを導入して
開口（８） （８）に導き、こ＼に露出したベース領域
（７）（７）部分にエミッタ領域（１２） （１２）を
設ける。このエミッタ領域（１２）（１２）の表面濃度
は約１０”ａｔｏｍｓ／ｃｃでありこの断面図を第１図
（Ｃ）に示す。このＰ導入に当っては珪素酸化物層（１
５） （１５）の面積によってその導入量が制御され、
即ち、開口（８）（８）の１毎積より珪素酸化物層（１
５） （１５）の底面積が大きいとその導入量は少なく
、その逆では導入量は小さくなり、得られるエミッタ領
域のｘｊは導入量が大きいと大となる。しかし、第１図
（Ｄ）に示すように開口（８）にいわゆるテーパを設け
るとＰ導入量が増大するので、珪素酸化物層（１５）と
によって導入量を調整することも可能である。
このＰ導入後、第１図（Ｄ）に示すようにエミッタ領域
（１２）（１２）に対向して積層した多結晶珪素層（１
０）をエミッタ電極とするため、その他を溶除して露出
した薄い酸化珪素層にベース接点用開口（９）（９）を
設けこ＼にＢを拡散してビ導電型領域（１３）（１３）
を設ける。更に、このベース接点領域及びコレクタ接点
用Ｎ１導電型領域（１１）（１１）に導電性金属ＡＱを
堆積して図示しないベース電極及びコレクタ電極を形成
してバイポーラ型トランジスタをもつ集積回路装置を形
成する。
（１２）（１２）に対向して積層した多結晶珪素層（１
０）をエミッタ電極とするため、その他を溶除して露出
した薄い酸化珪素層にベース接点用開口（９）（９）を
設けこ＼にＢを拡散してビ導電型領域（１３）（１３）
を設ける。更に、このベース接点領域及びコレクタ接点
用Ｎ１導電型領域（１１）（１１）に導電性金属ＡＱを
堆積して図示しないベース電極及びコレクタ電極を形成
してバイポーラ型トランジスタをもつ集積回路装置を形
成する。
本発明では多結晶珪素におけるＰの拡散速度が極めて大
きい現象を利用しており、又エミッタ領域形成予定位置
上の多結晶珪素は酸化珪素層によって被覆されているの
で周囲からの横方向によってＰベース領域上の薄い酸化
膜に形成した開口に導入されてエミッタ領域が形成され
る。しがも、この導入量はこの酸化珪素層の面積によっ
て左右され、更に開口部に設けるテーパ部によっても調
整できる。
きい現象を利用しており、又エミッタ領域形成予定位置
上の多結晶珪素は酸化珪素層によって被覆されているの
で周囲からの横方向によってＰベース領域上の薄い酸化
膜に形成した開口に導入されてエミッタ領域が形成され
る。しがも、この導入量はこの酸化珪素層の面積によっ
て左右され、更に開口部に設けるテーパ部によっても調
整できる。
このように電気特性が異なるバイポーラ型トランジスタ
を同一基板内に同時に形成できることになるので、集積
回路設計の自由度を増すことが可能となると共により良
い性能をもった集積回路が得られる。
を同一基板内に同時に形成できることになるので、集積
回路設計の自由度を増すことが可能となると共により良
い性能をもった集積回路が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図Ａ−Ｅは本発明の工程順にその断面構造を示す図
、第２図は従来工程の一部を示す断面図である。
、第２図は従来工程の一部を示す断面図である。
Claims (1)
- ある導電型の半導体基板表面部分から内部に向けて反対
導電型領域を形成する工程と、この半導体基板表面部分
に露出するこの両領域によって得られる接合端をフィー
ルド絶縁物層で被覆する工程と、前記反対導電型領域に
隣接する薄い絶縁物層を形成する工程と、この薄い絶縁
物層に開口部を形成する工程と、この薄い絶縁物層に多
結晶珪素層を堆積する工程と、前記開口部に対向するこ
の多結晶珪素層に珪素酸化物層を積層する工程と、前記
多結晶珪素層の露出表面より燐を導入して前記開口部に
露出した前記反対導電型領域にある導電型領域を形成す
る工程とを具備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 |
|---|---|---|---|
| JP60192042A JPS6252965A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60192042A JPS6252965A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6252965A true JPS6252965A (ja) | 1987-03-07 |
| JPH0482052B2 JPH0482052B2 (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=16284639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60192042A Granted JPS6252965A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6252965A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5563821A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-14 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS58108765A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-06-28 | Clarion Co Ltd | 半導体装置の製法 |
| JPS5933860A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-23 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1985
- 1985-09-02 JP JP60192042A patent/JPS6252965A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5563821A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-14 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS58108765A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-06-28 | Clarion Co Ltd | 半導体装置の製法 |
| JPS5933860A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-23 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0482052B2 (ja) | 1992-12-25 |
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