JPH0130310B2 - - Google Patents

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JPH0130310B2
JPH0130310B2 JP57152202A JP15220282A JPH0130310B2 JP H0130310 B2 JPH0130310 B2 JP H0130310B2 JP 57152202 A JP57152202 A JP 57152202A JP 15220282 A JP15220282 A JP 15220282A JP H0130310 B2 JPH0130310 B2 JP H0130310B2
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JP
Japan
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film
oxide film
layer
silicon film
emitter
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JP57152202A
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JPS5940573A (ja
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Tadashi Hirao
Makoto Hirayama
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D48/00Individual devices not covered by groups H10D1/00 - H10D44/00
    • H10D48/30Devices controlled by electric currents or voltages
    • H10D48/32Devices controlled by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H10D48/34Bipolar devices
    • H10D48/345Bipolar transistors having ohmic electrodes on emitter-like, base-like, and collector-like regions

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  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体集積回路装置、特にバイポー
ラ型集積回路装置におけるベース抵抗の小さい高
周波トランジスタの製造方法に関するものであ
る。
一般に、バイポーラ形集積回路装置(以下単に
BIP.ICと言う)のトランジスタはP−n接合分
離、選択酸化技術を使つた酸化膜分離、また三重
拡散による方法などによつて電気的に独立した島
内に形成されるが、ここでは酸化膜分離法によつ
てnpnトランジスタを形成する製造方法について
説明する。
第1図a〜第1図eは従来のバイポーラ型集積
回路装置の製造方法を製造工程順に示す断面図で
ある。同図において、1は低濃度のP形シリコン
基板、2はコレクタ埋込層となる高濃度n形層
(以下単にn+層と言う)、3は低濃度n形(以下
n-と言う)のエピタキシヤル層、4はチヤネル
カツト用のP層、5は下敷酸化膜、6は厚い酸化
膜、7はこの下敷酸化膜5上に形成した窒化膜、
8はイオン注入保護用の酸化膜、9は外部ベース
層となるP+層、10はレジスト膜、11は活性
ベース層となるP層、12は一般にPSG(ホスシ
リゲート・ガラス膜)を用いるパツシイベイシヨ
ン膜、13および14は高ドースのイオン注入を
行なつた領域13aはエミツタ層、14aはコレ
クタ電極取り出し層、15a,15bおよび15
cはそれぞれ開口部、16a〜16cは一般に
Pt−Si、Pd−Siなどの金属シリサイド、17a
〜17cは電極配線である。
次に、上記構成によるバイポーラ形集積回路装
置の製造工程について説明する。まず、第1図a
に示すように、低濃度のP形シリコン基板1にコ
レクタ埋込層となるn-のエピタキシヤル層3を
成長させる。次に、第1図bに示すように、下敷
酸化膜5上に形成した窒化膜7をマスクとして選
択酸化技術によつて分離帯に厚い酸化膜6を形成
し、分離酸化膜直下にはチヤンネルカツト用のP
層4が同時に形成される。次に第1図cに示すよ
うに、選択酸化用のマスクを除去し、再度イオン
注入保護用の酸化膜8を形成し、レジスト膜(図
示してない)をマスクとして外部ベース層となる
P+層9およびレジスト膜除去後、再度レジスト
膜10をマスクとして活性ベース層となるP層1
1をイオン注入法によつて形成する。次に、第1
図dに示すように、パツシイベイシヨン膜12を
デポシイシヨンし、ベース・イオン注入層のアニ
ールとPSG膜の焼しめとをかねた熱処理をおこ
なつたのち、開口して、n形の高ドースのイオン
注入を行ない領域13および14を形成する。次
に、第1図eに示すように、イオン注入層をアニ
ールして、エミツタ層13a、コレクタ電極取り
出し層14aを形成したのち、ベース電極取り出
し用の開口をおこない、電極ぬけ防止のため、金
属シリサイド16a〜16cを開口部15a〜1
5cにそれぞれ形成したのち、低抵抗金属(一般
にAlの使用が多い)による電極配線17a〜1
7cをおこなう。なお、第1図eに示すトランジ
スタの平面パターンを第2図に示す。この図にお
いて18はP+層、19はn+層、20はP層であ
る。
しかしながら、従来の半導体集積回路装置の製
造方法では、トランジスタの周波数特性はベー
ス・コレクタ容量CTCやベース抵抗rbbなどに依存
するので、ベース抵抗を下げるためのP+層(ベ
ース電極取り出し領域)18を形成することはベ
ース・コレクタ容量の増大をまねく。また、ベー
ス抵抗はエミツタ層であるn+層19とベース電
極開口15cとの距離DC(第2図参照)にも依存
しているが、電極配線17bおよび17cの間隔
および開口と電極の重ね合せ分との合計の距離と
なつて、写真製版およびエツチングの向上によつ
て電極間隔が小さくなつても重ね合わせ分が残る
などの欠点があつた。
したがつて、この発明の目的はエミツタ拡散と
ベース電極取り出し領域がセルフアライン(自己
整合、S.Aと略す)されることによつて、ベース
抵抗の小さい高周波トランジスタを製造すること
ができる半導体集積回路装置の製造方法を提供す
るものである。
このような目的を達成するため、この発明は基
板表面に直接シリコン膜をデイポシイシヨンし、
選択酸化法によつてこのシリコン膜のエミツタ拡
散領域およびコレクタとベース電極取り出し領域
を除いて酸化する工程と、この酸化膜をマスクに
エミツタ拡散領域およびコレクタ電極取り出し領
域上に形成されたシリコン膜に高濃度不純物拡散
を行なう工程と、前記基板への前記シリコン膜か
ら拡散によつてエミツタ層を形成したのち、前記
酸化膜を全面除去し、低温酸化を行なう工程と、
前記高濃度拡散を行なつたシリコン膜表面に厚く
酸化膜を形成し、異方性エツチングを行なつてこ
のシリコン膜の側壁にのみ酸化膜が残るように、
この低温酸化膜を除去する工程と、金属シリサイ
ド膜を基板およびシリコン膜表面に形成したの
ち、パツシイベイシヨン膜をデイポシイシヨン
し、次いで低抵抗金属配線する工程とを備えるも
のであり、以下実施例を用いて詳細に説明する。
第3図a〜第3図gはこの発明に係る半導体集
積回路装置の製造方法の一実施例を製造工程順に
示す断面図である。同図において、21はポリシ
リコン膜、22は窒化膜、23,24および25
はそれぞれエミツタ領域、コレクタ電極取り出し
領域およびベース電極取り出し領域、26はポリ
シリコン膜を酸化して形成した酸化膜、27は選
択的にP+注入を行なつて形成したベース電極形
成用ポリシリコン膜、28はマスクとなるレジス
ト膜、29および30はそれぞれエミツタおよび
コレクタ電極、31,32および33は低温酸化
によつて形成した酸化膜、34はポリシリコン、
35および36は酸化膜である。
次に上記構成による半導体集積回路装置の製造
工程について説明する。まず、第3図aに示すよ
うに、従来法により分離を形成し、ベース領域1
1をイオン注入して形成したのち、酸化膜8を全
面除去して、ポリシリコン膜21をデポシイシヨ
ンする。さらに、窒化膜22をデポシイシヨンし
て、エミツタ領域およびコレクタとベースのそれ
ぞれの電極取り出し領域に残る様にパターニング
する。次に、第3図bに示すように、前記窒化膜
22をマスクとして選択酸化を行ない、エミツタ
領域23、コレクタ電極取り出し領域24および
ベース電極取り出し領域25のポリシリコン膜を
残して選択的にポリシリコン膜を酸化し、酸化膜
26を形成する。ここで、窒化膜マスクとして下
敷酸化膜を形成したのち、窒化膜22をデポシイ
シヨンして複合マスクとして使うこともできる。
さらに、次工程のイオン注入に際して、前記下敷
酸化膜を注入保護膜として使うこともできる。次
に、第3図cに示すように、選択酸化したのち窒
化膜を除去し、図示せぬレジスト膜をマスクにし
て選択的にP+注入をベース電極形成用ポリシリ
コン膜27に行なう。そして、同様にレジスト膜
28をマスクにして、n+注入をエミツタ29と
コレクタ電極30に行なう。ここで、注入領域は
酸化膜26で決まり、レジスト膜は少しオーバ目
にパターニングされる。そして、酸化膜26はイ
オン注入マスクとして高々3000Å程度でよいの
で、ポリシリコン膜が厚い時はポリシリコン膜を
少しエツチングしたのちに、選択酸化してポリシ
リコン膜を完全に酸化してしまう。次に、第3図
dに示すように、前記ポリシリコン膜から拡散し
てエミツタ層13a、ベース電極取り出し領域1
8、コレクタ電極取り出し領域14aを形成した
のち、前記酸化膜26を全面除去する。次に、第
3図eに示すように、低温酸化して酸化膜31,
32および33を形成する。この時、よく知られ
ているように、低温で酸化すればn+層上の酸化
膜31は厚く、基板およびP+ポリシリコン膜上
の酸化膜32および33は薄く形成される。そし
て、RIE(リアクテイブ・イオン・エツチング)
などの異方性エツチングを行なつて、ポリシリコ
ン34側壁での酸化膜35を残して酸化膜31〜
33を除去する。このとき、ベース・ポリシリコ
ン電極27の側壁での酸化膜36は薄いため、異
方性エツチングしたのち、軽く全面エツチングし
て除去してもよく、また製造マージンを大きくす
るために、前記酸化膜35をマスクするようなレ
ジストマスクを形成してエツチングしてもよい。
次に、第3図fに示すように、前記エツチングの
のち、金属シリサイド16a〜16cを形成す
る。ここで、ポリシリコン膜は前記酸化膜31が
2000Å程度であり、また金属シリサイドが500Å
程のために約1000Å薄くなるので、2000Å程度の
厚さが必要である。また、膜厚は段差や深さ方向
の抵抗値などからできるだけ薄い方が望ましく、
前記の値が最適である。また、酸化膜36を除去
するのはベース領域20上にできた金属シリサイ
ド16cとポリシリコン膜上の金属シリサイドと
が金属シリサイド16cで直接接続されるために
なされる。次に、第3図gはパツシイベイシヨン
膜12を形成したのち、アルミ電極配線17a,
17b(図示せず)、17cを形成する。なお、こ
の第3図gに示すトランジスタの平面パターンを
第4図に示す。
なお、前記の選択酸化用のマスク形成に際し、
窒化膜パターニングをオーバ・エツチングによる
サイドエツチング効果を利用してさらにエミツタ
幅を小さくすることができることはもちろんであ
る。また、以上はnpnトランジスタについて説明
したが、pnpトランジスタについても同様にでき
ることはもちろんである。さらに前記した各種の
分離法についても同様に適用することができるこ
とはもちろんである。
以上詳細に説明したように、この発明に係る半
導体集積回路装置の製造方法によればエミツタ拡
散を行なつたポリシリコン膜29上の金属シリサ
イド16bによつてエミツタ電極17bに接続さ
れ、ベース電極17cはポリシリコン27上の金
属シリサイド16cをかいして、エミツタ領域か
ら酸化膜35だけ離れた所までの金属シリサイド
16cに接続されたSA構造となつているために、
ベース抵抗を極端に小さくすることができる。ま
た、ベース電極取り出しのために金属シリサイド
付のポリシリコン膜を使うことによつて、従来の
コンタクトとアルミ配線との重ね合せ領域分が省
略できるうえ、ベース・コンタクト領域をほとん
ど取らなくてよくなつたため、ベース面積が従来
の約半分に縮少される。さらに、エミツタ拡散が
ポリシリコン膜を通して行なうことで浅く制御よ
く形成できると同時に、エミツタ用ポリシリコン
膜29の形成が選択酸化によつているので、エミ
ツタ幅も従来よりも狭くできるなどの効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図a〜第1図eは従来のバイポーラ型集積
回路装置の製造方法を製造工程順に示す断面図、
第2図は第1図eに示すトランジスタの平面パタ
ーンを示す図、第3図a〜第3図gはこの発明に
係る半導体集積回路装置の製造方法の一実施例を
製造工程順に示す断面図、第4図は第3図gに示
すトランジスタの平面パターンを示す図である。 1……P形シリコン基板、2……高濃度n形層
(n+層)、3……エピタキシヤル層、4……P層、
5……下敷酸化膜、6……厚い酸化膜、7……窒
化膜、8……酸化膜、9……P+層、10……レ
ジスト膜、11……P層、12……パツシイベイ
シヨン膜、13および14……領域、13a……
エミツタ層、14a……コレクタ電極取り出し
層、15a〜15c……開口部、16a〜16c
……金属シリサイド、17a〜17c……電極配
線、18……P+層、19……n+層、20……P
層、21……ポリシリコン膜、22……窒化膜、
23……エミツタ領域、24……コレクタ電極取
り出し領域、25……ベース電極取り出し領域、
26……酸化膜、27……ベース電極形成用ポリ
シリコン膜、28……レジスト膜、29……エミ
ツタ電極、30……コレクタ電極、31〜33…
…酸化膜、34……ポリシリコン、35および3
6……酸化膜。なお、図中、同一符号は同一また
は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基板表面に直接シリコン膜をデイポシイシヨ
    ンし、選択酸化法によつてこのシリコン膜のエミ
    ツタ拡散領域およびコレクタとベース電極取り出
    し領域を除いて酸化する工程と、この酸化膜をマ
    スクにエミツタ拡散領域およびコレクタ電極取り
    出し領域上に形成されたシリコン膜に高濃度不純
    物拡散を行なう工程と、前記基板への前記シリコ
    ン膜から拡散によつてエミツタ層を形成したの
    ち、前記酸化膜を全面除去し、低温酸化を行なう
    工程と、前記高濃度拡散を行なつたシリコン膜表
    面に厚く酸化膜を形成し、異方性エツチングを行
    なつてこのシリコン膜の側壁にのみ酸化膜が残る
    ように、この低温酸化膜を除去する工程と、金属
    シリサイド膜を基板およびシリコン膜表面に形成
    したのち、パツシイベイシヨン膜をデイポシイシ
    ヨンし、次いで低抵抗金属配線する工程とを備え
    たことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
    法。 2 前記シリコン膜としてポリシリコン膜を用い
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    半導体集積回路装置の製造方法。
JP57152202A 1982-08-30 1982-08-30 半導体集積回路装置の製造方法 Granted JPS5940573A (ja)

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JPS63188916A (ja) * 1987-01-31 1988-08-04 Kitamura Kiden Kk 帯材走行位置制御装置

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