JPS6317558A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPS6317558A
JPS6317558A JP61161618A JP16161886A JPS6317558A JP S6317558 A JPS6317558 A JP S6317558A JP 61161618 A JP61161618 A JP 61161618A JP 16161886 A JP16161886 A JP 16161886A JP S6317558 A JPS6317558 A JP S6317558A
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JP
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film
crystal silicon
insulating film
single crystal
region
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Yasuhiro Katsumata
勝又 康弘
Takao Ito
隆夫 伊藤
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To prevent the generation of damage to an active region due to anisotropic dry etching by selectively forming laminated films con sisting of a first insulating film and a second insulating film having etching selectivity to the first insulating film. CONSTITUTION:An N<+> type semiconductor layer 11 is shaped onto a P-type substrate 10, and an N-type epitaxial layer is grown, thus isolating elements. An silicon oxide film 15, an silicon nitride film 16 and an silicon oxide film 17 are grown, a photo-resist film 18 is applied and left selectively, the films 17, 16 and 15 are etched through RIE and the film 18 is removed and a polycrystalline silicon layer 19 is grown, and a photo-resist film 20 is applied. The silicon oxide films 17 are exposed through etchback by anisotropic dry etching, the residual resist film 20 is peeled, and a P-type impurity is implanted to the polycrystalline silicon layer 19. The oxide film 17 is removed and a photo-resist film 21 is shaped, the polycrystalline silicon layer 19 is removed selectively through etching, the upper section of a collector contact region 14 is masked with a photo-resist film 22, etc. in advance, and the P-type impurity is implanted.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] 〈産業上の利用分野) この発明は主に高速論理動作または、高周波領域におけ
るアナログ動作に適しルバイボーラ型の半導体装置の製
造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] <Industrial Application Fields> The present invention relates to a method of manufacturing a Levibola type semiconductor device mainly suitable for high-speed logic operation or analog operation in a high frequency region.

(従来の技術) 高速論理動作もしくは高周波領域におけるアナログ動作
に適したバイポーラ型トランジスタは、垂直方向での接
合深さを浅く形成する、埋込酸化膜やトレンチなどによ
る素子分離技術を用いることにより基板とコレクタとの
間の寄生容量を低減する、微細リソグラフィ技術と自己
整合技術の採用によるベース、コレクタ間とベース、エ
ミッタ間の寄生容量の低減化及びベース抵抗の低減化を
図る、など種々の手段を用いることにより性能向上を達
成している。
(Prior art) Bipolar transistors, which are suitable for high-speed logic operation or analog operation in the high frequency range, are manufactured by using device isolation technology such as buried oxide films or trenches, which forms a shallow vertical junction depth. Various measures are being taken, such as reducing the parasitic capacitance between the base and the collector, reducing the parasitic capacitance between the base, the collector, the base, and the emitter by employing fine lithography technology and self-alignment technology, and reducing the base resistance. Performance improvement has been achieved by using .

このような手段を採用したものとして、従来では特公昭
57−41826号公報に記載された発明が知られてい
る。この公報に記載されている発明のトランジスタは第
6図の断面図に示されるように、ベース引き出し電極6
1を多結晶シリコンにより構成し、ベース領域62から
離れた位置でこのベース引き出し電極61に対し金属か
らなるベース電極63を接続することにより、ベース領
域62の面積を小さくし、これによりベース、コレクタ
間の寄生容量の低減化を図っている。ところが、この場
合にエミッタ領域64とベース引き出し電極61との間
隔は自己整合的には決まらず、ベース抵抗を十分低減す
るには至ってない。
The invention described in Japanese Patent Publication No. 57-41826 is known as a device employing such means. The transistor of the invention described in this publication has a base lead-out electrode 6 as shown in the cross-sectional view of FIG.
1 is made of polycrystalline silicon, and a base electrode 63 made of metal is connected to this base lead-out electrode 61 at a position away from the base region 62, thereby reducing the area of the base region 62. The aim is to reduce the parasitic capacitance between the two. However, in this case, the distance between the emitter region 64 and the base extraction electrode 61 is not determined in a self-aligned manner, and the base resistance cannot be sufficiently reduced.

さらに、従来では特公昭60−28146号公報に記載
された発明が知られている。この公報に記載されている
発明のトランジスタも多結晶シリコンをベース引き出し
電極に採用し、このベース引き出し電極の側壁に酸化膜
を形成し、この酸化膜壁からなる分離層により自己整合
的にエミッタとベース引き出し電極とを形成している。
Furthermore, the invention described in Japanese Patent Publication No. 60-28146 is known. The transistor according to the invention described in this publication also uses polycrystalline silicon for the base lead-out electrode, forms an oxide film on the side walls of this base lead-out electrode, and connects the emitter in a self-aligned manner with the separation layer made of the oxide film wall. A base lead-out electrode is formed.

このため、ベース抵抗の低減化が可能である。ところが
、この場合には製造工程に問題がある。すなわち、第7
図の断面図に示されるように、ベース引き出し電極用の
多結晶シリコン!I71をマスク材として、その下部の
酸化膜72にサイドエッチ73を施すことにより、ベー
ス引き出し電極と、この後の工程で形成されるベース領
域とのオーム性接合を得る部分を形成している。このた
め、製造工程の面から見ると、サイドエッチ73を均一
に施すことは非常に困難である。すなわち、ベース抵抗
、ベース。
Therefore, it is possible to reduce the base resistance. However, in this case, there is a problem with the manufacturing process. That is, the seventh
As shown in the cross-sectional view of the figure, polycrystalline silicon for the base extraction electrode! By performing side etching 73 on the oxide film 72 under the I71 as a mask material, a portion for obtaining ohmic contact between the base lead electrode and the base region to be formed in a subsequent step is formed. Therefore, from the viewpoint of the manufacturing process, it is very difficult to perform the side etching 73 uniformly. i.e. base resistance, base.

コレクタ間の寄生容量というトランジスタの重要な因子
が均一にならず、製造歩留りが低くなるという問題があ
り、特に大規模集積回路の製造には好ましくない。
There is a problem in that the parasitic capacitance between the collectors, which is an important factor in transistors, is not uniform, resulting in a low manufacturing yield, which is particularly unfavorable for manufacturing large-scale integrated circuits.

またさらに、従来では米国特許第42343626号に
記載された発明が知られている。この特許発明によるト
ランジスタの製造方法は第8図の断面図に示されるよう
に、P−型層、N+型層、N型層及びP型層からなる単
結晶シリコン基板81上にベース引出し電極形成用の多
結晶シリコン層82と第1の絶縁膜83を順次堆積し、
エミッタ、ベース活性領域上に開口部84を形成し、そ
の上に第2の絶縁1985を成長させ、さらに異方性ド
ライエツチングにより第2の絶縁膜85を選択的に除去
して第2の絶縁膜85を第1の絶縁!183とベース引
き出し電極用多結晶シリコン層82の側壁にのみ残し、
この側壁に残された第2の絶縁[985によりエミッタ
とベース引き出し電極形成用の多結晶シリコン層82と
の位置を自己整合的に決定するものである。
Furthermore, the invention described in US Pat. No. 4,234,3626 is known. As shown in the cross-sectional view of FIG. 8, the method for manufacturing a transistor according to this patented invention involves forming a base lead electrode on a single crystal silicon substrate 81 consisting of a P- type layer, an N+ type layer, an N type layer, and a P type layer. A polycrystalline silicon layer 82 and a first insulating film 83 are sequentially deposited.
An opening 84 is formed on the emitter and base active regions, a second insulating film 1985 is grown thereon, and the second insulating film 85 is selectively removed by anisotropic dry etching to form a second insulating film 1985. The film 85 is the first insulation! 183 and the sidewalls of the base extraction electrode polycrystalline silicon layer 82,
The second insulating layer 985 left on this side wall determines the position of the emitter and the polycrystalline silicon layer 82 for forming the base extraction electrode in a self-aligned manner.

このため、両者は最少の寸法で位置ぎめが行われ、これ
により低ベース抵抗化が達成される。ところが、異方性
ドライエツチングにより第2の絶縁膜85を除去する際
に、下地の単結晶シリコン基板81の表面が塩素系ガス
のプラズマ雰囲気にさらされ、これにより損傷が入り、
この後の工程で形成されるエミッタ拡散領域に異常を来
たす。また、多結晶シリコン層と、単結晶シリコンから
なるエミッタ拡散領域との間で異方性ドライエツチング
の選択性を持たせることは困難であり、エツチングの終
点検出を判断するのが困難であり、量産性に欠けるとい
う欠点がある。
Therefore, both are positioned with the minimum dimensions, thereby achieving low base resistance. However, when removing the second insulating film 85 by anisotropic dry etching, the surface of the underlying single-crystal silicon substrate 81 is exposed to a plasma atmosphere of chlorine gas, which causes damage.
This causes an abnormality in the emitter diffusion region formed in the subsequent process. Furthermore, it is difficult to achieve selectivity in anisotropic dry etching between the polycrystalline silicon layer and the emitter diffusion region made of single crystal silicon, and it is difficult to determine the end point of etching. The drawback is that it lacks mass production.

ところで、異方性ドライエツチング技術は半導体装置を
製造する際の加工寸法精度を高くすることができるとい
う利点を持つ。このため、異方性ドライエツチング技術
はこの種の方法では必要不可欠な技術である。
Incidentally, the anisotropic dry etching technique has the advantage of increasing the precision of processing dimensions when manufacturing semiconductor devices. For this reason, anisotropic dry etching technology is an indispensable technology for this type of method.

(発明が解決しようとする問題点) このように従来技術では、異方性ドライエツチングによ
り活性領域に損傷が入る、製造歩留りが低い、量産性に
欠ける、ベース抵抗の低減化を図ることができない、な
どの種々の欠点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, with the conventional technology, the active region is damaged by anisotropic dry etching, the manufacturing yield is low, mass productivity is lacking, and base resistance cannot be reduced. There are various drawbacks such as.

この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は異方性ドライ蝕刻による活性領域に対
する損傷の発生を防止することができ、またベース抵抗
の十分な低減化を図ることができ、しかも製造歩留りが
高くかつ量産性の高い半導体装置の製造方法を提供する
ことにある。
This invention was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to prevent damage to the active region caused by anisotropic dry etching and to sufficiently reduce base resistance. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can be manufactured with high manufacturing yield and high mass productivity.

[発明の構成コ (問題点を解決するための手段) この発明の半導体装置の製造方法は、第1導電型の半導
体基体上に第1絶縁膜及びこの第1絶縁膜と蝕刻選択性
を有する第2絶縁膜からなる積層膜を選択的に形成する
工程と、上記積層膜の周囲及びその付近に非単結晶シリ
コン膜を成長させる工程と、上記積層膜上の非単結晶シ
リコン膜を除去する工程と、上記非単結晶シリコン膜に
第2導電型の不純物を導入する工程と、上記第2絶縁膜
を除去する工程と、上記第1絶縁膜を通じて上記基体に
第2導電型の不純物を導入して第1拡散領域を形成する
工程と、上記非単結晶シリコン膜を熱酸化して、この非
単結晶シリコン膜下部の基体に第2導電型の第2拡散領
域を形成すると同時に非単結晶シリコン膜の表面に第3
絶縁膜−を形成する工程と、上記第1拡散領域内に第1
導電型の第3拡散領域を形成する工程とから構成されて
いる。
[Configuration of the Invention (Means for Solving Problems)] The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a first insulating film on a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a first insulating film having etching selectivity. selectively forming a laminated film made of a second insulating film, growing a non-single crystal silicon film around and in the vicinity of the laminated film, and removing the non-single crystal silicon film on the laminated film. a step of introducing an impurity of a second conductivity type into the non-single crystal silicon film; a step of removing the second insulating film; and a step of introducing an impurity of a second conductivity type into the substrate through the first insulating film. forming a first diffusion region by thermally oxidizing the non-single crystal silicon film to form a second diffusion region of a second conductivity type in the base below the non-single crystal silicon film; A third layer is placed on the surface of the silicon film.
a step of forming an insulating film, and a step of forming a first insulating film in the first diffusion region.
and forming a conductive type third diffusion region.

(作用) この発明の半導体装置の製造方法では、第1導電型の半
導体基体上に第1絶縁膜及びこの第1絶縁膜と蝕刻選択
性を有する第2絶縁膜からなる積層膜を選択的に形成し
てこの下部の基体をベース、エミッタ活性領域の形成予
定領域とし、この積層膜を異方性ドライ蝕刻工程が終了
するまで残してお(ことにより、異方性ドライ蝕刻時の
蝕刻雰囲気によるベース、エミッタ活性領域の損傷の発
生を防止している。
(Function) In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a laminated film consisting of a first insulating film and a second insulating film having etching selectivity is selectively formed on a semiconductor substrate of a first conductivity type. This lower substrate is used as the base and the region where the emitter active region is to be formed, and this laminated film is left until the anisotropic dry etching process is completed (thereby, the etching atmosphere during anisotropic dry etching This prevents damage to the base and emitter active regions.

また、上記積層膜の周囲及びその付近に非単結晶シリコ
ン膜を成長させ、上記積層膜上の非単結晶シリコン膜の
みを除去し、この非単結晶シリコン躾に第2導電型の不
純物を導入し、第2絶縁膜を除去し、第1絶縁膜を通じ
て基体に第2導電型の不純物を導入して第1拡散領域を
形成した後に上記非単結晶シリコン膜を熱酸化して非単
結晶シリコン膜下部の基体に第2導電型の第2拡散領域
を形成すると同時に非単結晶シリコン膜の表面に第3絶
縁膜を形成することにより、ベース引き出し電極用の非
単結晶シリコン膜とエミッタ領域に対する開口の形成を
自己整合的に行なうようにしている。
In addition, a non-monocrystalline silicon film is grown around and in the vicinity of the laminated film, only the non-single-crystalline silicon film on the laminated film is removed, and impurities of the second conductivity type are introduced into this non-single-crystalline silicon film. After removing the second insulating film and introducing impurities of the second conductivity type into the substrate through the first insulating film to form a first diffusion region, the non-single crystal silicon film is thermally oxidized to form non-single crystal silicon. By forming a second diffusion region of the second conductivity type in the substrate at the bottom of the film and at the same time forming a third insulating film on the surface of the non-monocrystalline silicon film, the non-monocrystalline silicon film for the base extraction electrode and the emitter region The openings are formed in a self-aligned manner.

(実施例) 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。(Example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの発明に係る半導体装置の製造方法をバイポ
ーラ型のnpnトランジスタに実施した場合の製造工程
を順次示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view sequentially showing the manufacturing steps when the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is applied to a bipolar type npn transistor.

まず第1図(a>に示すように、P型の単結晶シリコン
半導体基板10上にN+型の単結晶シリコン半導体11
11を形成する。この半導体層11は一般にN+埋込層
と呼ばれているものであり、コレクタ寄生抵抗を低減す
るために形成する。そして、その形成方法はアンチモン
、ヒ素などのn型不純物を熱拡散法により基板10に導
入してもよいし、あるいはイオン注入法を用いても形成
することができる。また、この半導体層11はリソグラ
フィ技術を用いて、将来、npnトランジスタが形成さ
れる位置に選択的に形成する。次に、エピタキシャル成
長法により、基板10及び半導体層11の上にN型のエ
ピタキシャル層を例えば1μmないし2μm程度成長さ
せる。次に素子分離を行なう。この素子分離技術には、
pn接合を利用するもの、選択酸化を利用するもの、埋
込酸化を利用するもの、トレンチ方式のもの、など種々
の技術があるが、この実施例の場合には埋込酸化を利用
した例で説明する。すなわち、埋込酸化1112を基板
とエピタキシャル層との境界部分及びエピタキシャル層
内にそれぞれ形成し、他のトランジスタとの素子分離を
行なうとともにベース、エミッタ領域13とコレクタコ
ンタクト領域14との分離を行なう。
First, as shown in FIG. 1 (a), an N+ type single crystal silicon semiconductor 11 is placed on a P type single crystal silicon semiconductor substrate 10.
11 is formed. This semiconductor layer 11 is generally called an N+ buried layer, and is formed to reduce collector parasitic resistance. The formation method may be to introduce n-type impurities such as antimony or arsenic into the substrate 10 by a thermal diffusion method, or by using an ion implantation method. Further, this semiconductor layer 11 is selectively formed at a position where an npn transistor will be formed in the future using lithography technology. Next, an N-type epitaxial layer is grown on the substrate 10 and the semiconductor layer 11 to a thickness of about 1 μm to 2 μm, for example, by an epitaxial growth method. Next, element isolation is performed. This element isolation technology includes
There are various techniques such as those using pn junction, those using selective oxidation, those using buried oxidation, and those using trench method, but in the case of this example, an example using buried oxidation is used. explain. That is, buried oxide 1112 is formed at the boundary between the substrate and the epitaxial layer and within the epitaxial layer to isolate the element from other transistors and to isolate the base/emitter region 13 and collector contact region 14.

なお、コレクタコンタクト領域14に対しては、コレク
タ寄生抵抗を低減させるためにリソグラフィ技術を用い
て選択的にn型不純物を導入する。この不純物導入の時
期は、素子分離前に熱拡散法またはイオン注入法により
行なってもよいし、素子分離後に熱拡散法またはイオン
注入法により行なうようにしてもよい。以上の工程は通
常のバイポーラ型npnトランジスタの製造工程と何等
代わりはない。次にエツチング法により表面のシリコン
酸化膜を除去してエピタキシャル層からなるベース、エ
ミッタ領域13とコレクタコンタクト領域14の表面を
露出させた後、例えば熱酸化法により表面にシリコン酸
化膜15を500人程成長厚みに成長させる。なお、上
記コレクタコンタクト領域14に対するn型不純物の導
入は、このシリコン酸化膜15を成長させた後、リング
ラフィ技術により形成したレジストをマスクに選択的に
イオン注入法により行なうようにしてもよい。
Note that n-type impurities are selectively introduced into the collector contact region 14 using lithography technology in order to reduce collector parasitic resistance. The impurity may be introduced by thermal diffusion or ion implantation before element isolation, or by thermal diffusion or ion implantation after element isolation. The above process is no different from the manufacturing process of a normal bipolar type npn transistor. Next, the silicon oxide film on the surface is removed by an etching method to expose the surfaces of the base, emitter region 13 and collector contact region 14 made of the epitaxial layer, and then a silicon oxide film 15 is formed on the surface by, for example, a thermal oxidation method. Grow to a certain thickness. The n-type impurity may be introduced into the collector contact region 14 by selective ion implantation using a resist formed by phosphorography as a mask after the silicon oxide film 15 is grown.

次に、第1図(1))に示すように、減圧化学的気相成
長法(減圧CVD)により窒化シリコン膜16を100
0人程度成長させる。さらに減圧CVO1もしくは常圧
CVDにより窒化シリコン1116上にシリコン酸化I
I!17を5000人ないし7000人程度成長させる
。なお、上記窒化シリコンw11B及びシリコン酸化1
117を成長させる際のCvDはプラズマを利用したC
VDであってもよい。
Next, as shown in FIG. 1(1)), a silicon nitride film 16 with a thickness of 100% is deposited by low-pressure chemical vapor deposition (low-pressure CVD).
Grow about 0 people. Furthermore, silicon oxide I was deposited on silicon nitride 1116 by low pressure CVO1 or normal pressure CVD.
I! 17 to about 5,000 to 7,000 people. Note that the silicon nitride w11B and silicon oxide 1
CvD when growing 117 is CvD using plasma.
It may be a VD.

次に、第1図(C)に示すように、フォトレジスト*i
aを塗布した後、リソグラフィ技術を用いて上記ベース
、エミッタ領域13上の一部と上記コレクタコンタクト
領域14上の全部にレジスト膜18を選択的に残し、こ
れをマスクとしてCF4などのガスを用いた異方性ドラ
イエツチング法(例えばRIE、すなわち反応性イオン
エツチング法)により上記シリコン酸化膜17、窒化シ
リコン11116及びシリコン酸化!1115を選択的
に順次蝕刻する。
Next, as shown in FIG. 1(C), photoresist*i
After coating a, a resist film 18 is selectively left on a portion of the base and emitter regions 13 and all of the collector contact region 14 using lithography technology, and using this as a mask, a gas such as CF4 is applied. The silicon oxide film 17, the silicon nitride 11116, and the silicon oxide film 17 are etched by an anisotropic dry etching method (for example, RIE, ie, reactive ion etching method). 1115 are selectively and sequentially etched.

この蝕刻はエピタキシャル層からなるベース、エミッタ
領域13の表面が露呈するまで行なう。
This etching is continued until the surface of the base and emitter region 13 made of the epitaxial layer is exposed.

次に、第1図Ld)に示すように、上記フォトレジスト
1118を除去した侵に減圧CVDにより非単結晶シリ
コン層としての多結晶シリコン層19を4000人ない
し5000人程度成長させ、その上に再びフォトレジス
トg120を塗布する。このとき、図示するように、ベ
ース、エミッタ領域13上とコレクタコンタクト領域1
4上では、フォトレジスト膜20の膜厚が他の所よりも
薄く形成される。
Next, as shown in FIG. 1Ld), after removing the photoresist 1118, a polycrystalline silicon layer 19 as a non-single-crystalline silicon layer is grown by about 4,000 to 5,000 layers by low-pressure CVD. Photoresist g120 is applied again. At this time, as shown in the figure, on the base and emitter regions 13 and on the collector contact region 1,
4, the photoresist film 20 is formed thinner than on other parts.

次に、上記フォトレジストg!20を塩素系のガスを用
いて異方性ドライエツチングによりエッチバックすると
、第1図(e)に示すように、予めレジスト1i120
の薄くされた部分の下部の多結晶シリコンw119が早
く蝕刻され、この部分からシリコン酸化膜17が露呈し
、他の領域には選択的に多結晶シリコン[19が残る。
Next, the photoresist g! When resist 1i120 is etched back by anisotropic dry etching using chlorine-based gas, as shown in FIG.
The polycrystalline silicon w119 below the thinned part is quickly etched, and the silicon oxide film 17 is exposed from this part, while polycrystalline silicon [19] selectively remains in other areas.

次に、残っている上記レジスト[I20を酸素プラズマ
中で焼却するか、硫酸系水溶液で処理することにより剥
離した後、第1図(f)に示すように、イオン注入法に
より、例えば加速電界5oKe■、ドーズ量2x10”
 /cm2程度でボロンなどのn型不純物を多結晶シリ
コン1i119に注入する。
Next, the remaining resist [I20] is removed by incineration in an oxygen plasma or treated with a sulfuric acid-based aqueous solution, and then, as shown in FIG. 5oKe■, dose amount 2x10”
An n-type impurity such as boron is implanted into the polycrystalline silicon 1i 119 at a concentration of about 1/cm2.

なお、予め第1図(d)の工程で多結晶シリコン層19
を成長させるときにドーパントとしてn型不純物を添加
することにより、多結晶シリコン層19の成長と同時に
n型不純物を注入するようにしてもよい。
Note that the polycrystalline silicon layer 19 is formed in advance in the step shown in FIG. 1(d).
By adding an n-type impurity as a dopant when growing the polycrystalline silicon layer 19, the n-type impurity may be implanted simultaneously with the growth of the polycrystalline silicon layer 19.

この後、緩衝フッ酸水溶液を用いてシリコン酸化膜17
を除去した後、第1図(lに示すように、リソグラフィ
技術により上記ベース、エミッタ領域13上を覆うよう
にフォトレジスト膜21を形成し、次にこのレジスト膜
21をマスクにして多結晶シリコン層19を選択的にエ
ツチング除去する。
After this, the silicon oxide film 17 is coated with a buffered hydrofluoric acid aqueous solution.
After removing the photoresist film 21, as shown in FIG. Layer 19 is selectively etched away.

次に、第1図(h)に示すように、コレクタコンタクト
領域14上をフォトレジストl1122などでマスクし
ておき゛、次にイオン注入法により、例えば加速電界4
0KeV、ドーズji2x10” /cm2程度でボロ
ンなどのn型不純物の注入を行なう。このとき注入され
た不純物イオンはベース。
Next, as shown in FIG. 1(h), the collector contact region 14 is masked with a photoresist 1122, etc., and then, for example, an accelerating electric field is
N-type impurities such as boron are implanted at 0 KeV and at a dose of approximately ji2x10''/cm2.The impurity ions implanted at this time are base.

エミッタ領域13上に残されている窒化シリコン膜16
とその下部のシリコン酸化膜15を通過し、ベース、エ
ミッタ領域13にまで達する。この結果、このベース、
エミッタ領域13内にはP型の内部ベース領域(活性ベ
ース領域)23が形成される。
Silicon nitride film 16 left on emitter region 13
It passes through the silicon oxide film 15 below and reaches the base and emitter regions 13. As a result, this base,
A P-type internal base region (active base region) 23 is formed within the emitter region 13 .

次に、第1図(1)に示すように、上記フォトレジスト
m22を除去した後、窒化シリコン膜16をマスクとし
て多結晶シリコンWJ19を熱酸化し、その表面にシリ
コン酸化膜24を2000人ないし3000人程度成長
させる。ここで図示するように、予め多結晶シリコン層
19に添加されたn型不純物が拡散され、外部ベース領
域(P+ベース領域)25が形成される。これと同時に
、予めイオン注入された内部ベース領[23がドライブ
拡散される。さらに、これと同時に窒化シリコン膜16
の側壁と隣接する多結晶シリコン層19の側壁も酸化さ
れ、これにより多結晶シリコン層19によるベース引き
出し電極の分離形成及びこのベース引き出し電極と、こ
の後の工程で形成されるべきエミッタ領域との分離が同
時に行なわれる。この工程の際に、窒化シリコン膜16
の膜厚が厚いと多結晶シリコン[119の側壁が十分に
酸化されずに分離が不十分となり、他方、窒化シリコン
膜16の膜厚が薄すぎると、この窒化シリコン膜16に
ピンホールが多数発生し、多結晶シリコン層19の酸化
時に窒化シリコン1116のピンホール位置に対応した
部分すなわち、この後にエミッタ領域を形成すべき領域
、すなわち内部ベース領域23の表面が酸化されてしま
う。従って、窒化シリコン1916は上記のような不都
合が生じないような膜厚に設定する必要があり、この膜
厚は例えば800人ないし1000人程度0範囲にある
ことが好ましい。
Next, as shown in FIG. 1(1), after removing the photoresist m22, the polycrystalline silicon WJ19 is thermally oxidized using the silicon nitride film 16 as a mask, and a silicon oxide film 24 is formed on its surface by 2,000 or more people. Grow by about 3,000 people. As shown here, the n-type impurity added in advance to the polycrystalline silicon layer 19 is diffused to form an external base region (P+ base region) 25. At the same time, the internal base region [23, into which ions have been implanted in advance] is driven diffused. Furthermore, at the same time, the silicon nitride film 16
The sidewalls of the polycrystalline silicon layer 19 adjacent to the sidewalls of the polycrystalline silicon layer 19 are also oxidized, thereby forming a separate base lead-out electrode by the polycrystalline silicon layer 19 and separating this base lead-out electrode from the emitter region to be formed in a subsequent step. Separation takes place simultaneously. During this process, the silicon nitride film 16
If the film thickness of the silicon nitride film 16 is too thick, the side walls of the polycrystalline silicon film 119 will not be sufficiently oxidized, resulting in insufficient separation.On the other hand, if the film thickness of the silicon nitride film 16 is too thin, there will be many pinholes in the silicon nitride film 16. When the polycrystalline silicon layer 19 is oxidized, a portion of the silicon nitride 1116 corresponding to the pinhole position, that is, a region where an emitter region is to be formed later, that is, the surface of the internal base region 23 is oxidized. Therefore, it is necessary to set the thickness of the silicon nitride 1916 so that the above-mentioned disadvantages do not occur, and this thickness is preferably in a range of about 800 to 1000, for example.

次に、第1図(j)に示すように、上記窒化シー リコ
ン1116を例えばCF4と02の混合ガスプラズマを
用いた等方性ドライエツチング法により除去し、さらに
その下地膜であるシリコン酸化膜15を緩衝フッ酸水溶
液により除去する。ここで、多結晶シリコン層19の表
面に形成されているシリコン酸化1924は2000人
ないし3000人と厚いため、コレクタコンタクト領域
14及び内部ベース領域23上のシリコン酸化[115
のみが全面除去され、コレクタコンタクト領域14及び
内部ベース領域23の表面が露呈される。なお、!l衝
フッ酸水溶液などを用いるウェットエツチング法は等方
性エツチングであるため、多結晶シリコン層19からな
るベース引き出し電極とエミッタ領域を形成すべき内部
ベース領域23の表面とを分離しているシリコン酸化膜
24にサイドエッチが入り、エミッタ領域に対する開口
幅が大きくなることがある。これを防止するためには、
シリコン酸化膜15をCF4などのガスを用いた異方性
ドライエツチング法により除去すればよい。このCF4
などのガスプラズマは、多結晶シリコン膜などをエツチ
ングする際に使用される塩素系ガスプラズマに比べ、単
結晶シリコン膜に与える損傷が十分に小さく、しかもシ
リコン酸化膜と単結晶シリコン膜とのエツチングにおけ
る選択性も十分にとることができる。このため、内部ベ
ース領wt23の表面を露出する際のエツチング工程で
は表面に損傷が与えられず、後工程で行なわれる熱拡散
工程に回答影響を与えない。
Next, as shown in FIG. 1(j), the silicon nitride 1116 is removed by an isotropic dry etching method using, for example, a mixed gas plasma of CF4 and 02, and the underlying silicon oxide film is removed. 15 is removed with a buffered hydrofluoric acid aqueous solution. Here, since the silicon oxide 1924 formed on the surface of the polycrystalline silicon layer 19 is 2000 to 3000 thick, the silicon oxide 1924 on the collector contact region 14 and the internal base region 23 [115
The surface of the collector contact region 14 and the internal base region 23 are exposed. In addition,! Since the wet etching method using an aqueous hydrofluoric acid solution is isotropic etching, the silicon that separates the base lead electrode made of the polycrystalline silicon layer 19 from the surface of the internal base region 23 where the emitter region is to be formed is etched. Side etching may occur in the oxide film 24, and the opening width for the emitter region may become large. To prevent this,
The silicon oxide film 15 may be removed by an anisotropic dry etching method using a gas such as CF4. This CF4
Compared to the chlorine-based gas plasma used when etching polycrystalline silicon films, gas plasmas such as Etching etching cause much less damage to single-crystal silicon films, and are more effective at etching silicon oxide films and single-crystal silicon films. It is also possible to obtain sufficient selectivity. Therefore, the etching step for exposing the surface of the internal base region wt23 does not damage the surface, and does not affect the thermal diffusion step performed in the subsequent step.

次に、減圧CvDにより多結晶シリコン層26を成長さ
せ、この多結晶シリコン1i26にヒ素などのn型不純
物イオンをイオン注入法により添加する。
Next, a polycrystalline silicon layer 26 is grown by low pressure CvD, and n-type impurity ions such as arsenic are added to this polycrystalline silicon 1i26 by ion implantation.

なお、この多結晶シリコン!126を成長させるとき、
ヒ素などのn型不純物を含んだ膜を成長させるようにし
てもよい。そして、リソグラフィ技術を用いて上記多結
晶シリコン層26をコレクタコンタクト領域14上及び
内部ベース領123の表面上にのみ残し、この後、熱酸
化法などにより多結晶シリコン層26からn型不純物の
拡散を行ない内部ベース領域23の表面にエミッタ領域
27を形成する。
In addition, this polycrystalline silicon! When growing 126,
A film containing an n-type impurity such as arsenic may be grown. Then, using lithography technology, the polycrystalline silicon layer 26 is left only on the collector contact region 14 and the surface of the internal base region 123, and then an n-type impurity is diffused from the polycrystalline silicon layer 26 by thermal oxidation or the like. An emitter region 27 is formed on the surface of the internal base region 23 by performing the following steps.

この後は、第1図(k)に示すように、多結晶シリコン
層26をマスクとして緩衝フッ酸水溶液などを用いてベ
ース引き出し電極としての多結晶シリコン層19上のシ
リコン酸化!124を選択的に除去し、さらにシリコン
酸化膜などの層間絶縁膜28をCVDにより成長させ、
次にこの層間絶縁膜28に対して上記2箇所の多結晶シ
リコン層26の表面及び多結晶シリコン層19の表面に
通じるコンタクトホール29.30.31をリソグラフ
ィ技術を用いて開口する。さらに、この上に配線用の金
属材料、例えばアルミニューム、アルミニュームとシリ
コンとの合金、アルミニューム、シリコン及び銅の合金
などからなる膜を堆積し、これをリソグラフィ技術によ
り上記各コンタクトホール29.30.31上にのみに
残してコレクタ電極32.エミッタ電極33及びベース
電極34を形成する。そして、この後に図示しない表面
保護膜によって全面を覆うことによりnpnトランジス
タが完成する。
After this, as shown in FIG. 1(k), using the polycrystalline silicon layer 26 as a mask, a buffered hydrofluoric acid aqueous solution or the like is used to oxidize the silicon on the polycrystalline silicon layer 19 as the base extraction electrode. 124 is selectively removed, and an interlayer insulating film 28 such as a silicon oxide film is grown by CVD.
Next, contact holes 29, 30, and 31 communicating with the surface of the polycrystalline silicon layer 26 and the surface of the polycrystalline silicon layer 19 at the two locations are opened in this interlayer insulating film 28 using lithography technology. Furthermore, a film made of a metal material for wiring, such as aluminum, an alloy of aluminum and silicon, an alloy of aluminum, silicon and copper, etc., is deposited on this, and this is applied to each of the contact holes 29 by lithography. 30.31 leaving only the collector electrode 32. An emitter electrode 33 and a base electrode 34 are formed. Then, the entire surface is covered with a surface protection film (not shown) to complete the npn transistor.

このように上記実施例の方法では、単結晶シリコン層に
対して損傷を与える塩素系ガスプラズマを用いた異方性
ドライエツチングが行なわれる際には、エミッタ領域2
7が形成される活性領域上には窒化シリコン膜16が設
けられているため、活性領域の表面は異方性ドライエツ
チングのプラズマ雰囲気にさらされない。このため、表
面が損傷を受けず、後の工程の熱酸化工程は回答影響を
受けない。従って、異方性ドライエツチング法が有する
高い寸法精度を利用してトランジスタの寸法を縮小化す
ることができる。
As described above, in the method of the above embodiment, when anisotropic dry etching is performed using chlorine-based gas plasma that damages the single crystal silicon layer, the emitter region 2
Since the silicon nitride film 16 is provided on the active region where 7 is formed, the surface of the active region is not exposed to the plasma atmosphere of anisotropic dry etching. Therefore, the surface is not damaged and the subsequent thermal oxidation process is not affected. Therefore, the dimensions of the transistor can be reduced by utilizing the high dimensional accuracy of the anisotropic dry etching method.

また、窒化シリコン膜16の側壁と隣接する多結晶シリ
コン層19の側壁の酸化により多結晶シリコン層19に
よるベース引き出し電極の分離形成及びこのベース引き
出し電極と、後に形成されるエミッタ領域27との分離
を行なうようにしているので、両者がシリコン酸化膜2
4の膜厚という最少の寸法でしかも自己整合的に分離さ
れる。また、回答特殊な工程がないので、製造歩留りの
向上と高い置屋性を得ることができる。
Furthermore, by oxidizing the sidewalls of the polycrystalline silicon layer 19 adjacent to the sidewalls of the silicon nitride film 16, the polycrystalline silicon layer 19 forms a separate base lead-out electrode and separates this base lead-out electrode from the emitter region 27 that will be formed later. Since both are silicon oxide film 2
The separation is achieved with a minimum dimension of 4 mm in thickness and in a self-aligned manner. In addition, since there are no special processes, it is possible to improve manufacturing yields and improve the quality of the building.

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな(
種々の変形が可能であることはいうすでもない。例えば
、上記実施例の方法では層間絶縁膜28を成長させる前
に多結晶シリコン1ii19上に成長させたシリコン酸
化膜24を除去している。この理由は、コレクタ、エミ
ッタ、ベース各電極32゜33、34を接続するための
コンタクトホール29.30゜31を形成する場合に、
各電極位置での絶縁膜の膜厚を一定するためである。こ
れを一定にしないと膜厚の薄い部分で絶縁膜にサイドエ
ッチが生じ、不都合が発生する。しかし、異方性ドライ
エツチング法1下地膜との選択性がよい条件でエツチン
グを行なう場合には、上記シリコン酸化g124を除去
せず、そのまま残した状態でコンタクトホールを開口す
るようにしてもよい。第2図はこのような工程を経て製
造されたnpnトランジスタの最終的な構成を示す断面
図である。なお、第2図において、第1図と対応する箇
所には同じ符号を付してその説明は省略する。
Note that this invention is not limited to the above embodiments (
Needless to say, various modifications are possible. For example, in the method of the above embodiment, the silicon oxide film 24 grown on the polycrystalline silicon 1ii19 is removed before the interlayer insulating film 28 is grown. The reason for this is that when forming the contact holes 29, 30, 31 for connecting the collector, emitter, and base electrodes 32, 33, and 34,
This is to keep the thickness of the insulating film constant at each electrode position. If this is not kept constant, side etching will occur in the insulating film at thinner parts, causing problems. However, if etching is performed under conditions that provide good selectivity with the base film in anisotropic dry etching method 1, the contact hole may be opened with the silicon oxide G124 left as it is without removing it. . FIG. 2 is a sectional view showing the final configuration of an npn transistor manufactured through such steps. Note that in FIG. 2, parts corresponding to those in FIG. 1 are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.

また、上記第1図及び第2図の実施例の方法では、他の
素子との素子分離及びコレクタ領域とベース、エミッタ
領域との分離を埋込酸化により行なう場合について説明
したが、これは前記したようにpn接合による分離、ト
レンチ方式による分離なども利用することができる。
Furthermore, in the method of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 above, a case has been described in which element isolation from other elements and isolation between the collector region and the base and emitter regions are performed by buried oxidation. As described above, isolation using a pn junction, isolation using a trench method, etc. can also be used.

第3図は素子分離に埋込酸化の代わりにpn接合分離を
採用した場合の方法による最終的な構成を示す断面図で
ある。この方法では、P型基板10上に高不純物濃度の
N+型型溝導体層11形成した後、この上にエピタキシ
ャル層40を成長させる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a final configuration in which pn junction isolation is used instead of buried oxidation for element isolation. In this method, after forming a highly impurity-concentrated N+ type groove conductor layer 11 on a P type substrate 10, an epitaxial layer 40 is grown thereon.

次に、このエピタキシャル層40内に熱拡散法もしくは
イオン注入法によりP型の拡散領域41を形成して素子
分離を行なう。この後、エピタキシャル層40内にコレ
クタ寄生抵抗を低減するためのN1型領域42を拡散に
よりN+型型溝導体層11達するように形成した後、選
択酸化法によりシリコン酸化膜43を形成して素子分離
とNゝ型領領域42ベース、エミッタ領域(領域23.
25.27で構成されている)との分離を行なう。以降
の工程は第1図の実施例の場合と同様であり、第1図と
対応する箇所には同じ符号を付してその説明は省略する
Next, a P-type diffusion region 41 is formed in this epitaxial layer 40 by thermal diffusion or ion implantation to perform element isolation. Thereafter, an N1 type region 42 for reducing collector parasitic resistance is formed in the epitaxial layer 40 by diffusion to reach the N+ type groove conductor layer 11, and then a silicon oxide film 43 is formed by selective oxidation to form an element. Separation and N-type region 42 base, emitter region (region 23.
25.27). The subsequent steps are similar to those in the embodiment shown in FIG. 1, and parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and their explanation will be omitted.

第4図は素子分離に埋込酸化の代わりに浅いトレンチと
深いトレンチとからなる二種類のトレンチを採用した場
合の方法による最終的な構成を示す断面図である。この
方法では、P型基板50上に^不純物濃度のN+型型環
導体層51、このN+型型半体体層51上低不純物濃度
のN型エピタキシャル層52を順次堆積し、次に浅いト
レンチ分!l領域53を形成してコレクタコンタクト領
域14とベース。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a final structure obtained by a method in which two types of trenches, a shallow trench and a deep trench, are employed instead of buried oxidation for element isolation. In this method, an N+ type ring conductor layer 51 with an impurity concentration is deposited on a P type substrate 50, an N type epitaxial layer 52 with a low impurity concentration is deposited on this N+ type half layer 51, and then a shallow trench is deposited. Minute! An l region 53 is formed to connect the collector contact region 14 and the base.

エミッタ領域13との分離を行ない、次に底部が基板5
0内に達するような深いトレンチ分離領域54を形成し
て他の素子との素子分離を行なう。また、コレクタコン
タクト領域14はコレクタ寄生抵抗を低減する目的で高
濃度にn型不純物が導入される。
The emitter region 13 is separated from the substrate 5.
A deep trench isolation region 54 reaching within 0 is formed to isolate the device from other devices. Furthermore, n-type impurities are introduced into the collector contact region 14 at a high concentration for the purpose of reducing collector parasitic resistance.

以降の工程は第1図の実施例の場合と同様であり、第1
図と対応する箇所には同じ符号を付してその説明は省略
する。
The subsequent steps are the same as in the embodiment shown in FIG.
The same reference numerals are given to the parts corresponding to those in the figure, and the explanation thereof will be omitted.

第5図は素子分離に埋込酸化の代わりに深いトレンチと
選択酸化を採用した場合の方法による最終的な構成を示
す断面図である。この方法は、第4図の実施例の場合と
同様にP型基板50上に高不純物濃度のN++半導体1
i151、このNゝ型型半体体層51上低不純物濃度の
N型エピタキシャル層52を順次堆積し、まず底部が基
板50内に遅するような深いトレンチ分離領w<54を
形成して他の素子との素子分離を行なう。次に、選択酸
化法によりシリコン酸化g155を形成してコレクタコ
ンタクト領域14とベース、エミッタ領域13との分離
を行なう。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the final structure obtained by employing a deep trench and selective oxidation instead of buried oxidation for element isolation. In this method, a highly impurity-concentrated N++ semiconductor 1
i151, an N-type epitaxial layer 52 with a low impurity concentration is sequentially deposited on this N-type half layer 51, and a deep trench isolation region w<54 is first formed so that the bottom thereof is inside the substrate 50. The device is separated from the other devices. Next, silicon oxide g155 is formed by selective oxidation to separate the collector contact region 14 from the base and emitter regions 13.

以降の工程は第1図の実施例の場合と同様であり、第1
図と対応する箇所には同じ符号を付してその説明は省略
する。
The subsequent steps are the same as in the embodiment shown in FIG.
The same reference numerals are given to the parts corresponding to those in the figure, and the explanation thereof will be omitted.

このように上記各実施例によれば、活性領域表面に損傷
を与えることなく、異方性ドライエツチング法が有する
高い寸法精度を利用してトランジスタの寸法を縮小化す
ることができる。しかも、ベース引き出しN橿の形成及
びこのベース引き出し電極と、後に形成されるエミッタ
領域27との分離をシリコン酸化II!124の形成で
行なうようにしているので、両者がシリコン酸化膜24
の膜厚という最少の寸法でしかも自己整合的に分離され
、ベース抵抗の大幅な低減化と素子の縮小化を達成する
ことができる。
As described above, according to each of the embodiments described above, the dimensions of the transistor can be reduced by utilizing the high dimensional accuracy of the anisotropic dry etching method without damaging the surface of the active region. Furthermore, the formation of the base lead-out electrode and the separation of this base lead-out electrode from the emitter region 27, which will be formed later, are performed using silicon oxidation II! Since this is done by forming the silicon oxide film 24, both of the silicon oxide films 24
The separation is achieved in a self-aligned manner with the minimum film thickness of , making it possible to achieve a significant reduction in base resistance and miniaturization of the device.

なお、上記各実施例では多結晶シリコン層19によって
ベース引き出し電極などを構成する場合について説明し
たが、これは一般にポリサイドと称されているように下
層が多結晶シリコン層で上層がモリブデン、チタン、タ
ングステンなどの高融点金属とシリコンとの化合物から
なる層の二層構造でベース引き出し電極などを構成する
ようにしてもよい。なお、非単結晶シリコン層として使
用される多結晶シリコン層19はこの他にアモルファス
シリコンからなる層が使用可能である。
In each of the above embodiments, the case where the base lead-out electrode and the like are constituted by the polycrystalline silicon layer 19 has been described, but this is generally called polycide, in which the lower layer is a polycrystalline silicon layer and the upper layer is made of molybdenum, titanium, molybdenum, titanium, molybdenum, titanium, etc. The base lead-out electrode or the like may be configured with a two-layer structure of a compound of a high melting point metal such as tungsten and silicon. Note that a layer made of amorphous silicon can be used as the polycrystalline silicon layer 19 used as the non-single crystal silicon layer.

[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、異方性ドライ蝕
刻による活性領域に対する損傷の発生を防止することが
でき、またベース抵抗の十分な低減化を図ることができ
、しかも製造歩留りが高くかつ量産性の高い半導体装置
の製造方法を提供することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, it is possible to prevent damage to the active region caused by anisotropic dry etching, and to sufficiently reduce the base resistance. A method for manufacturing a semiconductor device with high manufacturing yield and high mass productivity can be provided.

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

第1図はこの発明の一実施例の方法による製造工程を示
す断面図、第2図ないし第5図はそれぞれこの発明の他
の実施例を説明するための断面図、第6図ないし第8図
はそれぞれ従来例の断面図である。 10・・・P型の単結晶シリコン半導体基板、11・・
・N+型の単結晶シリコン半導体層、12・・・埋込酸
化膜、13・・・ベース、エミッタ領域、14・・・コ
レクタコンタクト領域、15.17.24・・・シリコ
ン酸化膜、16・・・窒化シリコン膜、18.20.2
1.22・・・フォトレジスト膜、19.26・・・多
結晶シリコン層、23・・・内部ベース領域(活性ベー
ス領域)、25・・・外部ベース領域(P+ベース領域
)、27・・・エミッタ領域、28・・・層間絶縁膜、
29.30.31・・・コンタクトホール、32・・・
コレクタ電極、33・・・エミッタ電極、34・・・ベ
ース電極。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 (d) (e) (f) (h) (+) 第1図 (j) (k) 第1図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図
FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 5 are sectional views for explaining other embodiments of the invention, and FIGS. 6 to 8 Each figure is a sectional view of a conventional example. 10... P-type single crystal silicon semiconductor substrate, 11...
- N+ type single crystal silicon semiconductor layer, 12... Buried oxide film, 13... Base, emitter region, 14... Collector contact region, 15.17.24... Silicon oxide film, 16. ...Silicon nitride film, 18.20.2
1.22... Photoresist film, 19.26... Polycrystalline silicon layer, 23... Internal base region (active base region), 25... External base region (P+ base region), 27...・Emitter region, 28... interlayer insulating film,
29.30.31...Contact hole, 32...
Collector electrode, 33... Emitter electrode, 34... Base electrode. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue (d) (e) (f) (h) (+) Figure 1 (j) (k) Figure 1 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 第1導電型の半導体基体上に第1絶縁膜及びこの第
1絶縁膜と蝕刻選択性を有する第2絶縁膜からなる積層
膜を選択的に形成する工程と、上記積層膜の周囲及びそ
の付近に非単結晶シリコン膜を成長させる工程と、上記
積層膜上の非単結晶シリコン膜を除去する工程と、上記
非単結晶シリコン膜に第2導電型の不純物を導入する工
程と、上記第2絶縁膜を除去する工程と、第1絶縁膜を
通じて上記基体に第2導電型の不純物を導入して第1拡
散領域を形成する工程と、上記非単結晶シリコン膜を熱
酸化して、この非単結晶シリコン膜下部の基体に第2導
電型の第2拡散領域を形成すると同時に非単結晶シリコ
ン膜の表面に第3絶縁膜を形成する工程と、上記第1拡
散領域内に第1導電型の第3拡散領域を形成する工程と
を具備したことを特徴とする半導体装置の製造方法。 2 前記非単結晶シリコン膜の表面に第3絶縁膜を形成
する際に、前記第1絶縁膜の側壁に隣接する非単結晶シ
リコン膜の側壁及びその上面に第3絶縁膜を形成するよ
うにした特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置の製
造方法。 3 前記第1絶縁膜は膜厚が800Åないし1000Å
の範囲となるように形成される特許請求の範囲第1項に
記載の半導体装置の製造方法。 4 前記非単結晶シリコン膜を成長させた後に、有機物
膜を塗布形成し、ドライ蝕刻法によりエッチバックして
表面を平坦化することにより前記積層膜上の非単結晶シ
リコン膜を除去するようにした特許請求の範囲第1項に
記載の半導体装置の製造方法。 5 前記非単結晶シリコン膜を成長させる際に同時にこ
の非単結晶シリコン膜に第2導電型の不純物を導入する
ようにした特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置の
製造方法。 6 前記非単結晶シリコン膜の代わりに多結晶シリコン
層及び高融点金属とシリコンとの化合物層からなる積層
構造膜を形成するようにした特許請求の範囲第1項に記
載の半導体装置の製造方法。 7 前記第3拡散領域の形成の前に前記第3絶縁膜をマ
スクにして前記第1絶縁膜を除去する工程を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置の
製造方法。 8 前記第1絶縁膜を除去する工程が下部の基体との蝕
刻選択性を有する蝕刻法により行われる特許請求の範囲
第7項に記載の半導体装置の製造方法。 9 前記蝕刻法が等方性ドライ蝕刻法である特許請求の
範囲第8項に記載の半導体装置の製造方法。 10 第1導電型の単結晶シリコン基板上に比較的高い
不純物濃度の第2導電型の第1単結晶シリコン半導体領
域を選択的に形成する工程と、上記第1単結晶シリコン
半導体領域上に比較的低い不純物濃度の第2導電型の第
2単結晶シリコン半導体領域を形成する工程と、上記第
2単結晶シリコン半導体領域を絶縁層で分離してベース
、エミッタ領域及びコレクタコンタクト領域を形成する
工程と、上記コレクタコンタクト領域上の全面に第1絶
縁膜及びこの第1絶縁膜と蝕刻選択性を有する第2絶縁
膜からなる第1積層膜を形成すると同時に上記ベース、
エミッタ領域上の所定位置にのみ第1絶縁膜及びこの第
1絶縁膜と蝕刻選択性を有する第2絶縁膜からなる第2
積層膜を選択的に形成する工程と、上記第1及び第2積
層膜の周囲及びその付近に第1非単結晶シリコン膜を成
長させる工程と、上記第1及び第2積層膜上の第1非単
結晶シリコン膜を除去する工程と、上記第1非単結晶シ
リコン膜に第1導電型の不純物を導入する工程と、上記
第1及び第2積層膜の第2絶縁膜を除去する工程と、上
記第2積層膜の周囲及びその付近以外の位置の第1非単
結晶シリコン膜を選択的に除去する工程と、上記第2積
層膜の第1絶縁膜を通じて上記ベース、エミッタ領域に
第1導電型の不純物を導入して内部ベース領域を形成す
る工程と、上記第1非単結晶シリコン膜を熱酸化するこ
とにより、この第1非単結晶シリコン膜からベース、エ
ミッタ領域に第1導電型の不純物を拡散して外部ベース
領域を形成するとともに第1非単結晶シリコン膜の表面
に第3絶縁膜を形成して外部ベース領域の表面と接触す
るベース引き出し電極を分離形成する工程と、上記第1
及び第2積層膜の第1絶縁膜を除去して上記コレクタコ
ンタクト領域及び上記内部ベース領域の表面を露出させ
る工程と、上記工程により露出した上記コレクタコンタ
クト領域及び上記内部ベース領域の表面にそれぞれ第2
非単結晶シリコン膜を選択的に形成する工程と、上記第
2非単結晶シリコン膜を介して上記内部ベース領域に第
2導電型の不純物を拡散してエミッタ領域を形成する工
程とを具備したことを特徴とする半導体装置の製造方法
。 11 前記第1非単結晶シリコン膜の表面に第3絶縁膜
を形成する際に、前記第2積層膜の第1絶縁膜の側壁に
隣接する第1非単結晶シリコン膜の側壁及びその上面に
第3絶縁膜を形成するようにした特許請求の範囲第10
項に記載の半導体装置の製造方法。 12 前記第1絶縁膜は膜厚が800Åないし1000
Åの範囲となるように形成される特許請求の範囲第10
項に記載の半導体装置の製造方法。 13 前記第1非単結晶シリコン膜を成長させた後に、
有機物膜を塗布形成し、ドライ蝕刻法によりエッチバッ
クして表面を平坦化することにより前記第1及び第2積
層膜上の第1非単結晶シリコン膜を除去するようにした
特許請求の範囲第10項に記載の半導体装置の製造方法
。 14 前記第1非単結晶シリコン膜を成長させる際に同
時にこの第1非単結晶シリコン膜に第1導電型の不純物
を導入するようにした特許請求の範囲第10項に記載の
半導体装置の製造方法。 15 前記第1非単結晶シリコン膜の代わりに多結晶シ
リコン層及び高融点金属とシリコンとの化合物層からな
る積層構造膜を形成するようにした特許請求の範囲第1
0項に記載の半導体装置の製造方法。 16 前記第1絶縁膜は前記第3絶縁膜をマスクにして
除去される特許請求の範囲第10項に記載の半導体装置
の製造方法。 17 前記第1絶縁膜を除去する工程が下部の単結晶シ
リコン半導体領域との蝕刻選択性を有する蝕刻法により
行われる特許請求の範囲第16項に記載の半導体装置の
製造方法。 18 前記蝕刻法が等方性ドライ蝕刻法である特許請求
の範囲第17項に記載の半導体装置の製造方法。
[Scope of Claims] 1. A step of selectively forming a laminated film consisting of a first insulating film and a second insulating film having etching selectivity on a semiconductor substrate of a first conductivity type; A step of growing a non-monocrystalline silicon film around and in the vicinity of the laminated film, a step of removing the non-single-crystalline silicon film on the laminated film, and introducing a second conductivity type impurity into the non-single-crystalline silicon film. a step of removing the second insulating film; a step of introducing an impurity of a second conductivity type into the substrate through the first insulating film to form a first diffusion region; a step of thermally oxidizing to form a second diffusion region of a second conductivity type in the base under the non-single crystal silicon film and at the same time forming a third insulating film on the surface of the non-single crystal silicon film; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of forming a third diffusion region of the first conductivity type within the region. 2. When forming a third insulating film on the surface of the non-single crystal silicon film, the third insulating film is formed on the side wall of the non-single crystal silicon film adjacent to the side wall of the first insulating film and on the upper surface thereof. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1. 3 The first insulating film has a thickness of 800 Å to 1000 Å.
2. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is formed so as to fall within the range of . 4. After growing the non-single crystal silicon film, an organic film is formed by coating, and the non-single crystal silicon film on the laminated film is removed by etching back by dry etching to flatten the surface. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1. 5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein an impurity of a second conductivity type is introduced into the non-single crystal silicon film at the same time as the non-single crystal silicon film is grown. 6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a layered structure film consisting of a polycrystalline silicon layer and a compound layer of a high melting point metal and silicon is formed in place of the non-monocrystalline silicon film. . 7. Manufacturing the semiconductor device according to claim 1, further comprising the step of removing the first insulating film using the third insulating film as a mask before forming the third diffusion region. Method. 8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the step of removing the first insulating film is performed by an etching method having etching selectivity with respect to the underlying substrate. 9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the etching method is an isotropic dry etching method. 10 Selectively forming a first single-crystal silicon semiconductor region of a second conductivity type with a relatively high impurity concentration on a single-crystal silicon substrate of a first conductivity type; a step of forming a second single crystal silicon semiconductor region of a second conductivity type with a relatively low impurity concentration, and a step of separating the second single crystal silicon semiconductor region with an insulating layer to form a base, an emitter region, and a collector contact region. A first laminated film consisting of a first insulating film and a second insulating film having etching selectivity is formed on the entire surface of the collector contact region, and at the same time, the base,
A second insulating film consisting of a first insulating film and a second insulating film having etching selectivity with respect to the first insulating film is formed only at a predetermined position on the emitter region.
selectively forming a laminated film; growing a first non-single crystal silicon film around and in the vicinity of the first and second laminated films; and growing a first non-single crystal silicon film on the first and second laminated films. a step of removing a non-single crystal silicon film; a step of introducing impurities of a first conductivity type into the first non-single crystal silicon film; and a step of removing a second insulating film of the first and second laminated films. selectively removing the first non-single-crystal silicon film at positions other than around and in the vicinity of the second laminated film; By introducing conductivity type impurities to form an internal base region and thermally oxidizing the first non-single crystal silicon film, the first conductivity type is formed from the first non-single crystal silicon film into the base and emitter regions. a step of diffusing impurities to form an external base region, and forming a third insulating film on the surface of the first non-single crystal silicon film to separately form a base extraction electrode in contact with the surface of the external base region; 1st
and removing the first insulating film of the second laminated film to expose the surfaces of the collector contact region and the internal base region; 2
The method includes a step of selectively forming a non-single crystal silicon film, and a step of diffusing impurities of a second conductivity type into the internal base region through the second non-single crystal silicon film to form an emitter region. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that: 11 When forming a third insulating film on the surface of the first non-single crystal silicon film, a side wall of the first non-single crystal silicon film adjacent to a side wall of the first insulating film of the second stacked film and an upper surface thereof Claim 10: A third insulating film is formed.
A method for manufacturing a semiconductor device according to section 1. 12 The first insulating film has a thickness of 800 Å to 1000 Å.
Claim 10 is formed to have a range of Å.
A method for manufacturing a semiconductor device according to section 1. 13 After growing the first non-single crystal silicon film,
Claim 1, wherein the first non-single crystal silicon film on the first and second laminated films is removed by forming an organic film by coating and flattening the surface by etching back using a dry etching method. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 10. 14. Manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein impurities of a first conductivity type are introduced into the first non-single crystal silicon film at the same time as the first non-single crystal silicon film is grown. Method. 15. Claim 1, wherein a laminated structure film consisting of a polycrystalline silicon layer and a compound layer of a high melting point metal and silicon is formed in place of the first non-single crystal silicon film.
A method for manufacturing a semiconductor device according to item 0. 16. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the first insulating film is removed using the third insulating film as a mask. 17. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein the step of removing the first insulating film is performed by an etching method having etching selectivity with respect to the underlying single crystal silicon semiconductor region. 18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein the etching method is an isotropic dry etching method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5889863A (en) * 1981-11-24 1983-05-28 Hitachi Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS62141768A (en) * 1985-12-16 1987-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and manufacture thereof

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