JPS63119265A - Manufacture of bipolar semiconductor device - Google Patents
Manufacture of bipolar semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JPS63119265A JPS63119265A JP26455386A JP26455386A JPS63119265A JP S63119265 A JPS63119265 A JP S63119265A JP 26455386 A JP26455386 A JP 26455386A JP 26455386 A JP26455386 A JP 26455386A JP S63119265 A JPS63119265 A JP S63119265A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base
- emitter
- mask
- oxidation
- region
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 abstract description 9
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- -1 Boron ions Chemical class 0.000 abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 12
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 5
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 241001663154 Electron Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、バイポーラ半導体装置を高集積化した製造方
法に関し、特に、高速化に適した浅い接合を有するバイ
ポーラ半導体装置のコンタクト穴の形成のための製造方
法に係わる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a highly integrated manufacturing method for bipolar semiconductor devices, and particularly to a method for forming contact holes in bipolar semiconductor devices having shallow junctions suitable for high-speed operation. It is related to the manufacturing method.
従来の技術
バイポーラ素子等の微細化に伴ない、加工上の手段とし
て異方性のドライ・エツチング(RI E :Reac
tive Ion Etching )が多用されてい
る。Conventional technology With the miniaturization of bipolar devices, anisotropic dry etching (RIE: Reac
tive ion etching) is widely used.
しかしながら、このドライ・エンチングをバイポーラ素
子のコンタクト形成、特に、エミッタ形成予定部の開口
に適用した場合、微細な穴を形成できるが、開口面に、
エツチング損傷、あるいは、3 ・ −2
エツチング中に混入したイオン汚染などが発生しやすぐ
、素子特性の劣化を誘起していた。コンタクト穴、ある
いは、拡散用の開口等は、工程の簡便化のためには、出
来るだけ一度に開ける方が好址しい。すなわち、エミッ
タとベース間のベース抵抗のバラツキを小さくするため
には、ベース・コンタクトとエミッタ・コンタクト(拡
散の窓)は、同時に開口することが必要である。例えば
、従来の手法として、特願昭52−74635号に開示
されているように縦型NPN)ランジスタの活性ベース
領域を形成した後、該ベース領域上の絶縁膜にエミッタ
・コンタクト穴、および、ベース・コンタクト穴を形成
した後、該エミッタ・コンタクト穴からエミッタ領域を
形成することによって、ベース・コンタクトとエミッタ
領域を自己整合的に形成し、ベース抵抗の変動を小さく
して、特性のバラツキを安定化させている。この手法に
よれば、ベース・コンタクト穴とエミッタ領域を自己整
合的に形成することができるが、エミッタ・コンタクト
穴および、ベース・コンタクト穴を形成する前に活性ベ
ース領域を、あらかじめ形成しておく必要があり、この
だめ、活性ベースを、高速化に適するように、浅く形成
することが困難であった。高速化に適した浅い活性ベー
スを形成するだめには、エミッタ周辺のベース領域、す
なわち、外部ベースを先に形成しておいてから活性ベー
スを形成する方法が好ましい。一方、エミッタ・コンタ
クト穴(拡散の窓)と外部ベース領域を形成した後、活
性ベース領域を形成する方法が、例えば、1984年イ
ンター・ナショナル エレクトロン デバイス ミーテ
ィング ダイジェストオブ テクニカル ペーパーズ(
1984INTER−NATI○NAL ELECT
RON DEVICEMEETINGDIGEST
OF TECHNICAL PAPEFtS )PP。However, when this dry etching is applied to the contact formation of a bipolar element, especially to the opening in the area where the emitter is to be formed, fine holes can be formed, but on the opening surface,
As soon as etching damage or ion contamination mixed into the 3.-2 etching occurs, the device characteristics deteriorate. In order to simplify the process, it is preferable to open contact holes, diffusion openings, etc. all at once as much as possible. That is, in order to reduce variations in base resistance between the emitter and the base, it is necessary to open the base contact and the emitter contact (diffusion window) at the same time. For example, as disclosed in Japanese Patent Application No. 52-74635, a conventional method involves forming an active base region of a vertical NPN transistor, and then forming an emitter contact hole in an insulating film over the base region. After forming the base contact hole, by forming the emitter region from the emitter contact hole, the base contact and emitter region are formed in a self-aligned manner, thereby reducing fluctuations in base resistance and characteristics. It is stabilizing. According to this method, the base contact hole and the emitter region can be formed in a self-aligned manner, but the active base region must be formed in advance before forming the emitter contact hole and the base contact hole. However, it has been difficult to form the active base shallow enough to be suitable for high speed operation. In order to form a shallow active base suitable for high speed, it is preferable to first form a base region around the emitter, that is, an external base, and then form the active base. On the other hand, a method for forming the active base region after forming the emitter contact hole (diffusion window) and the external base region is described, for example, in the 1984 International Electron Device Meeting Digest of Technical Papers (
1984INTER-NATI○NAL ELECT
RON DEVICE MEETING DIGEST
OF TECHNICAL PAPEFtS)PP.
753−756に開示されている。この技術が特徴とす
る所は、エミッタ形成予定部上に、シリコン窒化膜等の
耐酸化性のマスク材パターンを形成し、これを拡散のマ
スクとして用い、ボロン硅化ガラス(BSG)からのボ
ロンの熱拡散で、エミッタ形成予定部の周辺に、外部ベ
ース領域を形成した5/、−;
後、この耐酸化性のマスク材パターンをマスクとして、
選択酸化して、エミッタ・コンタクト穴を形成すること
にある。さらに、ボロン等のイオン注入によって、活性
ベースを形成し、砒素等のイオン注入によってエミッタ
を形成しているが、BSGによる外部ベースからの活性
ベースイa1jへの横方向拡散が大きいので、パターン
変換が大きいことと、活性ベースのだめのボロンのイオ
ン注入によるダメージ層部よりもエミッタ領域を深く形
成しなければならないために、エミッタを深く形成する
必要があり、高速化に適した浅いベース構造とはなって
いない。又、この技術においては、ベース・コンタクト
穴は、エミッターに対してマスク合せ法により形成され
ているため、ベース・コンタクト穴とエミッタ・コンタ
クト穴とは、自己整合的に形成されていない。エミッタ
、ベース。753-756. The feature of this technology is that an oxidation-resistant mask material pattern such as a silicon nitride film is formed on the area where the emitter is to be formed, and this is used as a diffusion mask to release boron from boron silicide glass (BSG). After forming an external base region around the area where the emitter is to be formed by thermal diffusion, use this oxidation-resistant mask material pattern as a mask.
The purpose is to perform selective oxidation to form emitter contact holes. Furthermore, an active base is formed by implanting ions such as boron, and an emitter is formed by implanting ions such as arsenic, but since the lateral diffusion from the external base to the active base a1j due to BSG is large, pattern conversion is difficult. Because of the large size and the fact that the emitter region must be formed deeper than the damaged layer due to boron ion implantation in the active base, it is necessary to form the emitter deep, and a shallow base structure suitable for high speed is not possible. Not yet. Furthermore, in this technique, the base contact hole is formed with respect to the emitter by a mask alignment method, so the base contact hole and the emitter contact hole are not formed in a self-aligned manner. Emitter, base.
コレクタ等のコンタクト穴あるいは、拡散の窓の開口は
、工程の簡便化と歩留の向上の観点から、同時に開口す
る方法が最も好丑しい。From the viewpoint of simplifying the process and improving the yield, it is most preferable to open the contact hole of the collector or the diffusion window at the same time.
発明が解決しようとする問題点
微細化されたバイポーラ素子のベース・コンタクト、エ
ミッターコンタクト、コレクタeコンタクトを同時に形
成し、かつ、活性ベース領域での異常拡散、?!気的リ
ークの原因となる種々のダーメジ、汚染の発生を防止す
る製造方法を達成することが困難であった。本発明は、
かかる問題点を解決しつつ、さらに、高速化に適した浅
い活性ベースを達成する外部ベースの形成方法の導入を
容易にして、バイポーラ素子の高性能化を実現する半導
体装置の製造方法も提供することができる。Problems to be Solved by the Invention What happens when the base contact, emitter contact, and collector e-contact of a miniaturized bipolar device are simultaneously formed, and abnormal diffusion occurs in the active base region? ! It has been difficult to achieve a manufacturing method that prevents the occurrence of various damages and contaminations that cause gas leaks. The present invention
In addition to solving these problems, the present invention also provides a method for manufacturing a semiconductor device that facilitates the introduction of a method for forming an external base that achieves a shallow active base suitable for higher speeds, thereby realizing higher performance of bipolar elements. be able to.
問題点を解決するための手段
本発明は、かかる問題点を解決すべく、第1導電型の半
導体層上のベース形成予定部およびコレクタ・コンタク
ト領域形成予定部の周囲に選択的に絶縁膜を形成する工
程と、少なくとも、前記ベース形成予定部およびコレク
タ・コンタクト領域形成予定部上に、耐酸化性の膜材を
形成する工程と、前記ベース・コンタクト形成予定部と
エミッタ形成予定部と、かつ、コレクタ・コンタクト領
域形成予定郡全体とを、選択的に、被覆するマス7 l
−
り材パターンを、前記耐酸化性の膜材上に形成する工程
と、前記選択的に形成した絶縁膜と前記マスク材パター
ンとをマスクとして、ベース形成予定部上に第2導電型
の不純物原子を注入してベースの一部となる半導体領域
を形成する工程と、前記マスク材パターンをマスクとし
て、前記耐酸化性の膜材パターンを形成する工程と、前
記耐酸化性のマスク材パターンをマスクとして、選択酸
化して、前記ベースの一部となる半導体領域の表面に絶
縁膜を形成する工程と、前記選択酸化に用いた耐酸化性
のマスク材パターンを除去して、ベース・コンタクト、
エミッタ・コンタクト、コレクタ・コンタクトを同時に
開口する工程を有するバイポーラ半導体装置の製造方法
を提供するものである。Means for Solving the Problems In order to solve these problems, the present invention selectively forms an insulating film around the portion where the base is to be formed and the portion where the collector contact region is to be formed on the semiconductor layer of the first conductivity type. a step of forming an oxidation-resistant film material at least on the base formation area and the collector contact region formation area, the base contact formation area and the emitter formation area, and , and the entire area where the collector contact area is to be formed are selectively covered.
- forming an oxidation-resistant material pattern on the oxidation-resistant film material; and using the selectively formed insulating film and the mask material pattern as a mask, impurities of a second conductivity type are formed on the portion where the base is to be formed. a step of implanting atoms to form a semiconductor region that will become a part of the base; a step of forming the oxidation-resistant film material pattern using the mask material pattern as a mask; A step of selectively oxidizing as a mask to form an insulating film on the surface of the semiconductor region that will become a part of the base, and removing the oxidation-resistant mask material pattern used in the selective oxidation to form a base contact,
A method of manufacturing a bipolar semiconductor device is provided, which includes a step of simultaneously opening an emitter contact and a collector contact.
作 用
本発明による手段を、バイポーラNPN)ランジスタに
適用した時、各々の手段の要素が下記の作用を生じさせ
た。Effects When the means according to the invention were applied to a bipolar NPN) transistor, the elements of each means produced the following effects.
ベース・コンタクト形成予定部とエミッタ・コンタクト
形成予定部と、コレクタ・コンタクト形成予定郡全体と
を被覆するマスク材パターンにて、耐酸化性のマスク材
を選択的にパターンニングした後、これをマスクとして
選択酸化することによって、ベース・コンタクト穴とエ
ミッタ・コンタクト穴を自己整合的に配置でき、しかも
、同時にコレクタ・コンタクト穴も形成することができ
九又、エミッタ、ベース、コレクタ形成予定部を被覆す
るマスク材パターンを用いて、イオン注入等の方法にて
、外部ベース領域を形成することができた。この場合、
コレクタ・コンタクト形成予定部」二の全面に、マスク
材パターンを被覆させておいだので、コレクタ・コンタ
クト部へ異種導電型の不純物を混入させないようにする
ことができた。After selectively patterning an oxidation-resistant mask material with a mask material pattern that covers the base contact formation area, the emitter contact formation area, and the entire collector contact formation area, this is masked. By selectively oxidizing the base contact hole and the emitter contact hole, the base contact hole and the emitter contact hole can be arranged in a self-aligned manner, and the collector contact hole can also be formed at the same time. Using the mask material pattern, an external base region could be formed by a method such as ion implantation. in this case,
Since the entire surface of the collector/contact formation area was covered with the mask material pattern, it was possible to prevent impurities of different conductivity types from entering the collector/contact area.
さらに、耐酸化性のマスク材を選択的にパターンニング
する時に、ドライ・エツチング等の方法を用いたが、エ
ミッタ・コンタクト内の半導体表面が、直接にドライ・
エツチングされなかったので、エミッタの表面を良好に
保つことができた。これによって、トランジスタ特性の
バラツキ、劣化を9 ′−7
防止することができた。Furthermore, when selectively patterning the oxidation-resistant mask material, methods such as dry etching were used, but the semiconductor surface within the emitter contact was not directly exposed to dry etching.
Since it was not etched, the surface of the emitter could be kept in good condition. This made it possible to prevent variations and deterioration of transistor characteristics by 9'-7.
実施例
第1図〜第5図は、本発明によるバイポーラ縦型NPN
)ランジスタの一連の製造方法を示す工程断面図である
。まず第1図のととぐ、P型の半導体基板100上に、
N型の埋込層領域110と約1ΩmのN型エピタキシャ
ル層120とを形成し、このエピタキシャル層の表面か
ら素子分離用のP型半導体領域130A、130Bを形
成した後、エピタキシャル層1200表面に、約500
人のシリコン酸化膜14o、約1000人シリコン窒化
膜を、順次形成した。ホト・エソチング工程によって、
このシリコン窒化膜を選択的に除去して、シリコン窒化
膜パターン1soA、150Bを形成した。Embodiments FIGS. 1 to 5 show bipolar vertical NPN according to the present invention.
) FIG. 3 is a process cross-sectional view showing a series of methods for manufacturing a transistor. First, on the P-type semiconductor substrate 100 shown in FIG.
After forming an N-type buried layer region 110 and an N-type epitaxial layer 120 of about 1 Ωm, and forming P-type semiconductor regions 130A and 130B for element isolation from the surface of this epitaxial layer, on the surface of the epitaxial layer 1200, Approximately 500
A silicon oxide film 14o of about 1,000 people and a silicon nitride film of about 1,000 people were successively formed. Through the photo-ethoting process,
This silicon nitride film was selectively removed to form silicon nitride film patterns 1soA and 150B.
次いで、シリコン窒化膜パターン150A、150Bを
耐酸化性のマスクとして、約6,000八 の選択酸化
を行ない、厚いシリコン酸化膜160を形成した後、こ
のシリコン窒化膜15oA、 15oBとシリコン酸化
膜140を除去し、新たに、約500人10、、−7
の酸化膜170、約500人のシリコン窒化膜を形成し
た後、ホト・エソチング工程によって、レジスト・バタ
ー719OA、190B 、190Cをそれぞれ、コレ
クタ・コンタクト、ベース−コンタクト、エミッタ・コ
ンタクトの形成予定部上に形成し、このレジスト・パタ
ーン190A 、 190B。Next, using the silicon nitride film patterns 150A and 150B as oxidation-resistant masks, selective oxidation of about 6,000% is performed to form a thick silicon oxide film 160, and then the silicon nitride films 15oA and 15oB and the silicon oxide film 140 are After forming a new oxide film 170 with a thickness of about 500, -7 and a silicon nitride film with a thickness of about 500, resist butter 719OA, 190B, and 190C were formed on the collector by a photolithography process. - Resist patterns 190A and 190B are formed on the areas where contacts, base-contacts, and emitter contacts are to be formed.
190Cをマスクとしてシリコン窒化膜をエツチングし
て、シリコン窒化膜パターン1soA、1soB。Using 190C as a mask, the silicon nitride film is etched to form silicon nitride film patterns 1soA and 1soB.
180Cを、第2図のととぐ、形成した。180C was formed as shown in FIG.
次いで、レジス゛ト・パターン190A、190B。Next, resist patterns 190A and 190B.
19oCをマスクとして、ポロンのイオン注入にて、外
部ベースとなるP型の半導体領域200A。Using 19oC as a mask, poron ion implantation is performed to form a P-type semiconductor region 200A that will become an external base.
200B、200Cを形成し、ここで、レジスト・パタ
ー719OA、190B 、190Cを除去した後、−
71J j 7窒化膜パターン180八、180B、1
8oCをマスクとして選択酸化して、約2,000人の
薄い絶縁膜となるシリコン酸化膜21 OA 、 21
oB。After forming resist patterns 719OA, 190B and 190C and removing resist patterns 719OA, 190B and 190C, -
71J j 7 Nitride film pattern 1808, 180B, 1
Silicon oxide film 21 OA, 21 is selectively oxidized using 8oC as a mask and becomes a thin insulating film of about 2,000 people.
oB.
210Cを形成した。ホト・マスク工程により、リンを
選択的にイオン注入して、コレクタ・コンタクト用のN
型の半導体領域220を形成し、各 ・々のコンタク
ト上のシリコン窒化膜180A、180B。210C was formed. Phosphorus is selectively ion-implanted using a photomask process to form N for the collector contact.
A semiconductor region 220 of the type is formed, and silicon nitride films 180A and 180B are formed on each contact.
18oCとシリコン酸化膜170等を除去して、各々の
コンタクト穴を、第3図のごとく露出させ九次いで、全
面に約3,000人 ポリシリコン膜を堆積し、ホト・
エノチング工程にて、エッチングシテ、ポリシリコン・
パターン230A、230B。At 18oC, the silicon oxide film 170, etc. are removed, each contact hole is exposed as shown in Figure 3, and a polysilicon film is then deposited over the entire surface by approximately 3,000 people, followed by photolithography.
In the etching process, etching site, polysilicon, etc.
Patterns 230A, 230B.
230Cを形成した。ポリシリコン・パターン230B
、230Cに対して選択的にボロンを注入し、熱処理に
て、それぞれ、ベース・コンタクト用のP型の半導体領
域24OA、活性ベースとなるP型の半導体領域240
Bを、第4図のごとく形成した。ただし、ベース・コン
タクト用そして、活性ベース用のボロンのイオン注入は
、必らずしも同一の注入量にする必要はなく、ベース・
コンタクト用の注入量を犬きくする方が、−層好ましい
。230C was formed. Polysilicon pattern 230B
, 230C, and heat treatment to form a P-type semiconductor region 24OA for a base contact and a P-type semiconductor region 240 for an active base, respectively.
B was formed as shown in FIG. However, boron ion implantation for the base contact and the active base do not necessarily have to be at the same implantation dose;
It is preferable to increase the injection amount for contacts.
次いで、第5図のごとく、ポリシリコン・パターン23
OA、230Cに対して、選択的に砒素をイオン注入し
、熱処理にて、それぞれコレクタ・コンタクト用のN型
の半導体領域250AとエミッタとなるN型の半導体領
域260Bを形成した後、通常の集積回路の製法にした
がって、絶縁膜となるシリコン酸化膜260に、導電材
パターンであるポリシリ:77230A、230B、2
30Cに達する開口を形成し、さらに、コレクタ用のA
t電極27OA、 ベース用(DAt電極270B、
エミッタ用のAt電極270Cを形成した。Next, as shown in FIG.
After selectively implanting arsenic ions into OA and 230C and performing heat treatment to form an N-type semiconductor region 250A for collector contact and an N-type semiconductor region 260B for emitter, normal integration is performed. According to the circuit manufacturing method, a conductive material pattern of polysilicon: 77230A, 230B, 2 is applied to the silicon oxide film 260 which becomes an insulating film.
An opening reaching 30C is formed, and an A for the collector is formed.
T electrode 27OA, for base (DAt electrode 270B,
An At electrode 270C for emitter was formed.
以上の様に、本発明の一連の製造方法によって、ベース
・コンタクトとエミッタ領域とが自己整合的に形成され
、しかも、活性ベースおよびエミッタ領域が、同一のポ
リシリコンからの拡散によって形成できだので、エミッ
タの深さ50o八、ベースの深さ1,500人、したが
って、ペース幅約1.000人の高速性にすぐれたNP
N トランジスタを形成することができた。As described above, by the series of manufacturing methods of the present invention, the base contact and emitter region are formed in a self-aligned manner, and moreover, the active base and emitter regions can be formed by diffusion from the same polysilicon. , the emitter depth is 50 degrees, the base depth is 1,500 people, and therefore the pace width is about 1,000 people, making it an excellent high-speed NP.
It was possible to form an N transistor.
本発明は第1図〜第5図にて、−例が示されたが、場合
によっては、工程の各所において、好適な他の方法を採
用することができる。例えば、第2図において、耐酸化
性のマスク材として、約600人のシリコン酸化膜と約
500人のシリコ13・、−/
ン窒化膜を採用したが、耐酸化性の膜の構成としては、
1層あるいは3層以上のものを用いてもよいし、又、こ
のように耐酸化性のマスク材を、ホトレジストによって
、パターンニングしてから、外部ベースとなるボロンを
イオン注入したが、別の方法として、耐酸化性のマスク
材をパターンニングする前に、イオン注入しておくこと
も可能である。耐酸化性のマスク材をパターンニングす
るために、単に、ホトレジストを用いているが、ホトレ
ジストの代りに他の膜材を使用してもかまわない。又、
本発明の主旨としては、この耐酸化性のマスク材をパタ
ーンニングするだめの、ホト・レジスト等の膜材と、外
部ベースを注入するためのホト・レジスト等の膜材とが
、厳密な意味で同一である必要はなく、互いに自己整合
的な位置関係を保った別の膜材であっても良い。例えば
、耐酸化性のマスク材を厚く形成したものを)くターン
ニンクシた後□、このマスク材パターンの(till
面K、所謂、サイド・ウオール膜を形成してから、外部
ベースのボロンを注入することにより、エミッタ・14
1、−7
ベース間の接合の電気的耐圧を改善して制御することも
可能である。内部ベース、エミッタ等の半導体領域の形
成のために、本実施例では、ポリシリコンからの拡散法
を用いたが、通常の拡散源、あるいは、直接のイオン注
入を用いることも、当然可能である。さらに、一般にス
イッチング早さを重視する時、本実施例で形成した外部
ベースの外に、さらに、もう1つの低抵抗外部ベースを
マスク合せにて形成する場合も考えられる。本発明の方
法は、エミッタとベース・コンタクトまでの距離が自己
整合的に保たれているので、エミッタとベース・コンタ
クトが、マスク合せて距離が決まる方式にくらべて、当
然ベース抵抗のバラツキも小さく、又、内部ベースおよ
びエミッタの形成を、ポリシリコンから拡散で行なえる
ので非常に高速なスイッチングを達成することができる
。Although an example of the present invention is shown in FIGS. 1 to 5, other suitable methods may be adopted at various points in the process depending on the case. For example, in Figure 2, approximately 600 silicon oxide films and approximately 500 silicon nitride films are used as oxidation-resistant mask materials, but the composition of the oxidation-resistant films is ,
One layer or three or more layers may be used.Also, the oxidation-resistant mask material was patterned using photoresist, and then boron ions serving as an external base were ion-implanted. As a method, it is also possible to implant ions before patterning the oxidation-resistant mask material. Although photoresist is simply used to pattern the oxidation-resistant mask material, other film materials may be used instead of photoresist. or,
The gist of the present invention is that the film material such as photoresist for patterning this oxidation-resistant mask material and the film material such as photoresist for implanting the external base are strictly defined. They do not need to be the same, and may be different film materials that maintain a self-aligned positional relationship with each other. For example, after turning a thick layer of oxidation-resistant mask material,
After forming the so-called side wall film on the surface K, the emitter 14 is implanted with externally based boron.
1, -7 It is also possible to improve and control the electrical breakdown voltage of the junction between the bases. In order to form semiconductor regions such as an internal base and an emitter, in this example, a diffusion method from polysilicon was used, but it is naturally possible to use a normal diffusion source or direct ion implantation. . Furthermore, when switching speed is generally considered important, it may be possible to form another low-resistance external base in addition to the external base formed in this embodiment by matching a mask. In the method of the present invention, since the distance between the emitter and base contact is maintained in a self-aligned manner, the variation in base resistance is naturally smaller compared to a method in which the distance between the emitter and base contact is determined by matching the mask. Also, since the internal base and emitter can be formed by diffusion from polysilicon, very high-speed switching can be achieved.
トランジスタ構造に関しては、ベース形成予定部の周囲
に形成された絶縁膜と選択的に形成されだ耐酸化性のマ
スク材パターンとの組合せにおける配置を変えることに
よって、所謂、ウォールド・15 ・
ベース構造、あるいは、ウォールド・エミッタ構造のN
PN)ランジスタ構造を容易に実現することができた。Regarding the transistor structure, by changing the arrangement of the insulating film formed around the area where the base is to be formed and the selectively formed oxidation-resistant mask material pattern, a so-called walled 15 base structure can be obtained. Alternatively, the walled emitter structure N
PN) transistor structure could be easily realized.
発明の効果
本発明の製造方法により、ベース・コンタクトとエミッ
タ領域とを、微細な形状で自己整合的に形成し、かつ、
同時にコレクタ・コンタクト領域も、簡便に形成できた
。さらには、高速性にすぐれた浅いベースを容易に形成
することができ、良好な性能を有するバイポーラ半導体
装置を提供することができだ。Effects of the Invention According to the manufacturing method of the present invention, a base contact and an emitter region can be formed in a fine shape in a self-aligned manner, and
At the same time, the collector contact region could also be easily formed. Furthermore, it is possible to easily form a shallow base with excellent high-speed performance, and to provide a bipolar semiconductor device with good performance.
第1図〜図5図は、本発明によるバイポーラNPN)ラ
ンジスタの製造方法の一実施例を示す工程断面図である
。
100・・・・・・P型半導体基板、110・・・・・
・N型の埋込層領域、120・・・・・・N型のエピタ
キシャル層、130A、130B、20OA、200B
、200C,24OA。
240B−、−P型の半導体領域、220.25OA。
250B−、−N型の半導体領域、23OA、230B
。
230C・・・・・・ポリシリコン、140.160
、170 。
210A 、 210B 、 21 oC、260−−
−−−・シリコン酸化膜、150A、150B、180
A、180B、180C・−・・−71Jコン窒化膜、
190A 、 190B 、 190C・・・・・・レ
ジスト、27OA、270B、270C・−−−−−A
I:電極。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第3
図
第5図
2ED−−−δ、02
T27oA−AI。1 to 5 are cross-sectional views showing an embodiment of the method for manufacturing a bipolar NPN transistor according to the present invention. 100...P-type semiconductor substrate, 110...
・N-type buried layer region, 120...N-type epitaxial layer, 130A, 130B, 20OA, 200B
, 200C, 24OA. 240B-, -P type semiconductor region, 220.25OA. 250B-, -N type semiconductor region, 23OA, 230B
. 230C...Polysilicon, 140.160
, 170. 210A, 210B, 21oC, 260--
--- Silicon oxide film, 150A, 150B, 180
A, 180B, 180C...-71J con nitride film,
190A, 190B, 190C...Resist, 27OA, 270B, 270C---A
I: Electrode. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 3
Figure 5 Figure 2ED--δ, 02 T27oA-AI.
Claims (1)
クタ・コンタクト領域形成予定部の周囲に選択的に絶縁
膜を形成する工程と、少なくとも、前記ベース形成予定
部およびコレクタ・コンタクト領域形成予定部上に、耐
酸化性の膜材を形成する工程と、前記ベース・コンタク
ト形成予定部とエミッタ形成予定部と、かつ、コレクタ
・コンタクト領域形成予定部全体とを選択的に、被覆す
るマスク材パターンを、前記耐酸化性の膜材上に形成す
る工程と、前記選択的に形成した絶縁膜と前記マスク材
パターンとをマスクとして、ベース形成予定部中に第2
導電型の不純物原子を注入してベースの一部となる半導
体領域を形成する工程と、前記マスク材パターンをマス
クとして、前記耐酸化性の膜材パターンを形成する工程
と、前記耐酸化性のマスク材パターンをマスクとして、
選択酸化して、前記ベースの一部となる半導体領域の表
面に絶縁膜を形成する工程と、前記選択酸化に用いた耐
酸化性のマスク材パターンを除去して、ベース・コンタ
クト、エミッタ・コンタクト、コレクタ・コンタクトを
同時に開口する工程を有するバイポーラ半導体装置の製
造方法。a step of selectively forming an insulating film around a portion where a base is to be formed and a portion where a collector contact region is to be formed on the semiconductor layer of the first conductivity type; a step of forming an oxidation-resistant film material thereon; and a mask material pattern that selectively covers the base contact formation area, the emitter formation area, and the entire collector contact area formation area. forming a second layer on the oxidation-resistant film material, and using the selectively formed insulating film and the mask material pattern as a mask, a second
a step of implanting conductivity type impurity atoms to form a semiconductor region that will become a part of the base; a step of forming the oxidation-resistant film material pattern using the mask material pattern as a mask; Using the mask material pattern as a mask,
A step of performing selective oxidation to form an insulating film on the surface of the semiconductor region that will become a part of the base, and removing the oxidation-resistant mask material pattern used for the selective oxidation to form a base contact and an emitter contact. , a method for manufacturing a bipolar semiconductor device comprising the steps of simultaneously opening a collector contact.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26455386A JPS63119265A (en) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | Manufacture of bipolar semiconductor device |
US07/107,633 US4839302A (en) | 1986-10-13 | 1987-10-13 | Method for fabricating bipolar semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26455386A JPS63119265A (en) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | Manufacture of bipolar semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63119265A true JPS63119265A (en) | 1988-05-23 |
Family
ID=17404870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26455386A Pending JPS63119265A (en) | 1986-10-13 | 1986-11-06 | Manufacture of bipolar semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63119265A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5403757A (en) * | 1992-08-31 | 1995-04-04 | Nec Corporation | Method of producing a double-polysilicon bipolar transistor |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP26455386A patent/JPS63119265A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5403757A (en) * | 1992-08-31 | 1995-04-04 | Nec Corporation | Method of producing a double-polysilicon bipolar transistor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4752589A (en) | Process for the production of bipolar transistors and complementary MOS transistors on a common silicon substrate | |
EP1030363B1 (en) | Integration of bipolar and CMOS devices for sub-0.1 micrometer transistors | |
KR0133540B1 (en) | Bicmos process for forming shallow npn emitters and mosfet | |
EP0369336A2 (en) | Process for fabricating bipolar and CMOS transistors on a common substrate | |
KR950010287B1 (en) | Bicmos process with low base recombination current bipolar transistors | |
KR100196483B1 (en) | Manufacturing method of high performance bicmos | |
JP2708027B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2587444B2 (en) | Bipolar transistor using CMOS technology and method of manufacturing the same | |
EP0399231A2 (en) | A semiconductor device and method of manufacturing the same | |
EP0274217A1 (en) | Method of producing a semiconductor device | |
JP2895845B2 (en) | Method for simultaneously forming polysilicon gate and polysilicon emitter in semiconductor device | |
US4839302A (en) | Method for fabricating bipolar semiconductor device | |
JPH09232458A (en) | Bicmos device and its manufacture | |
US5158900A (en) | Method of separately fabricating a base/emitter structure of a BiCMOS device | |
JP3123453B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPS63119265A (en) | Manufacture of bipolar semiconductor device | |
JP2586395B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPH06177376A (en) | Manufacture of mos field-effect semiconductor device | |
KR100259586B1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP3303550B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP2511956B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
KR0149317B1 (en) | Method of fabricating horizontal bipolar transistor | |
EP0398247A2 (en) | Semidonductor device and method of manufacturing the same | |
US6949438B2 (en) | Method of fabricating a bipolar junction transistor | |
JP3329332B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method |