JPH02180022A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH02180022A
JPH02180022A JP63335421A JP33542188A JPH02180022A JP H02180022 A JPH02180022 A JP H02180022A JP 63335421 A JP63335421 A JP 63335421A JP 33542188 A JP33542188 A JP 33542188A JP H02180022 A JPH02180022 A JP H02180022A
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JP
Japan
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conductivity type
base
layer
semiconductor layer
region
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JP63335421A
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English (en)
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Kiyoshi Miyazawa
宮沢 清志
Kiyoshi Irino
清 入野
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 縦型構造のバイポーラトランジスタ、すなわち、コレク
タ、ヘース、エミッタが縦方向に積層して形成され、ベ
ースが横方向に引き出されている構造のバイポーラトラ
ンジスタの改良に関し、ベース引き出し領域形成用マス
クを不要にして位置合わせ余裕をなくすことによって集
積度を向上し、さらに、ベース抵抗を小さくして高速化
を可能にする半導体装置の製造方法を提供することを目
的とし、 この目的は、一導電型の第1の半導体層の表面に選択的
に酸化膜を形成し、つ\いて、全面に前記の一導電型の
半導体層を成長し、前記の第1の半導体層上には単結晶
の第2の半導体層を、前記の酸化膜上には多結晶の第3
の半導体層をそれぞれ、形成する工程と、前記の一導電
型の第2及び第3の半導体層上に反対導電型の不純物を
含む酸化膜を形成し、この反対導電型の不純物を含む酸
化膜上に酸化ストッパ層を形成し、前記の第2の半導体
層上の前記の酸化ストッパ層を除去して開口を形成する
工程と、酸素ガス中で熱処理して、前記の反対導電型の
不純物を含む酸化膜中の反対導電型不純物を前記の一導
電型の第3の半導体層中に固相拡散してベース引き出し
領域を形成するとともに、前記の開口に対応する右頁域
の前記の一導電型の第2の半導体層と前記の反対導電型
の不純物を含む酸化膜との界面に二酸化シリコン層より
なる拡散防止層を形成する工程と、前記の開口に対応す
る領域の前記の反対導電型の不純物を含む酸化膜と前記
の拡散防止層とを除去し、反対導電型不純物を導入して
真性ベースを形成した後、この真性ベース中に一導電型
不純物を導入して、一導電型のエミッタを形成する工程
とによって達成される。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、縦型構造のバイポーラトランジスタ、すなわ
ち、コレクタ、ベース、エミッタが縮方向に積層して形
成され、ベースが横方向に引き出されている構造のバイ
ポーラトランジスタの製造工程を短縮化し、必要マスク
数を減少する改良に関する。
〔従来の技術〕
従来技術に係る縦型構造のバイポーラトランジスタの製
造工程の1例について説明する。
第2図参照 例えばP型シリコン基板1に周知の方法を使用してn゛
型埋込み層2を形成した後、CVD法等を使用してn型
9937層3を形成し、全面に窒化シリコン膜6を形成
し、これをパターニングしてエミッタ・ベース形成領域
とコレクタ電極コンタクト領域5とを除く領域から除去
し、この窒化シリコン膜6をマスクとして酸化し、二酸
化シリコン膜7を形成する。
第3図参照 窒化シリコン膜6を除去し、コレクタ電極コンタクト領
域形成領域に開口を有するレジストマスク4を形成して
リン等のn型不純物をイオン注入してコレクタ電極コン
タクト領域5を形成する。
第4図参照 CVD法等を使用してn型シリ37層8を形成する。こ
のときn型9937層3上には単結晶シリコン層81が
形成され、二酸化シリコン膜7上には多結晶シリコン層
82が形成される。
第5図参照 窒化シリコン膜9を形成し、これを、パターニングして
コレクタ電極コンタクト領域5とベース引き出し領域形
成領域とを分離する領域及び素子分離領域から除去して
酸化し、n型シリコンN8に二酸化シリコン膜10を形
成する。
第10図参照 窒化シリコン膜9を除去し、レジスト膜26を形成し、
これをパターニングしてベース引き出し領域形成領域か
ら除去し、ポロン等のp型不純物をイオン注入してベー
ス引き出し領域16を形成する。
第11図参照 レジスト膜26を除去し、CVD法等を使用して二酸化
シリコン膜27を形成し、これをパターニングして真性
ベース形成領域から除去して開口14を形成し、開口1
4に露出する単結晶シリコン層8の表面に薄い酸化膜(
図示せず)を形成した後、ボロン等のp型不純物をイオ
ン注入して真性ベース18を形成する。
第12図参照 CVD法等を使用して全面に二酸化シリコン膜を形成し
、異方性エツチングをなして開口14の側壁にへぼ状の
二酸化シリコン膜19を形成し、リン等のn型不純物を
含む多結晶シリコン層20を形成してエミッタ電極形成
領域以外の領域から多結晶シリコン層20を除去し、二
酸化シリコン膜27のベース電極形成領域とコレクタ電
極形成領域とに開口を形成した後、熱処理をなし、n型
不純物を真性ベース18の上層に固相拡散してエミッタ
21を形成する。なお、この熱処理工程において、真性
ベース18とベース引き出し領域16との間にn型不純
物が固相拡散されて導通される。
第13回参照 アルミニウム膜を形成して、これをバターニングし、エ
ミッタ電極22とベース電極23とコレクタ電極24と
を形成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
ベース引き出し領域16を形成するときに使用するレジ
スト膜26をバターニングするのに使用するマスク(第
10図参照)と、真性ベース18を形成するときに使用
する二酸化シリコン1l127をバターニングするのに
使用するマスク(第11図参照)との間で位置合わせ余
裕を考慮する必要があり、そのため集積度が低下する。
また、位置合わせ余裕をみるために、真性ベース18と
ベース引き出し領域16との間に不純物が導入されない
領域ができるので、この領域を熱処理による固相拡散を
もって導通させているが、拡散が十分にはできず抵抗が
大きくなり、トランジスタの高速化の障害となる。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、ベー
ス引き出し領域形成用マスクを不要にして位置合わせ余
裕をなくすことによって集積度を向上し、さらに、ベー
ス抵抗を小さくして高速化を可能にする半導体装置の製
造方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的は、一導電型の第1の半導体層(3)の表面
に選択的に酸化膜(7)を形成し、つ−いで、全面に前
記の一導電型の半導体層(8)を成長し、前記の第1の
半導体層(3)上には単結晶の第2の半導体層(81)
を、前記の酸化膜(7)上には多結晶の第3の半導体J
’! (11!2)をそれぞれ、形成する工程と、前記
の一導電型の第2及び第3の半導体層(81)・ (8
2)上に反対導電型の不純物を含む酸化膜(11)を形
成し、この反対導電型の不純物を含む酸化膜(11)上
に酸化ストッパ層(12)を形成し、前記の第2の半導
体層(81)上の前記の酸化ストッパ層(12)を除去
して開口(14)を形成する工程と、酸素ガス中で熱処
理して、前記の反対導電型の不純物を含む酸化膜(11
)中の反対導電型不純物を前記の一導電型の第3の半導
体層(82)中に固相拡散してベース引き出し領域(1
6)を形成するとともに、前記の開口(14)に対応す
る領域の前記の一導電型の第2の半導体層(81)と前
記の反対導電型の不純物を含む酸化膜(11)との界面
に二酸化シリコン層よりなる拡散防止層(17)を形成
する工程と、前記の開口(14)に対応する領域の前記
の反対導電型の不純物を含む酸化膜(11)と前記の拡
散防止層(17)とを除去し、反対導電型不純物を導入
して真性ベース(18)を形成した後、この真性ベース
(18)中に一導電型不純物を導入して、一導電型のエ
ミッタ(21)を形成する工程とによって達成される。
〔作用〕
一導電型半導体層8上に反対導電型の不純物を含む酸化
膜11を形成し、真性ベース形成領域に開口を有する窒
化シリコンまたは炭化シリコンよりなる酸化ストッパ層
12を形成し、熱処理をなしてベース引き出し領域形成
領域のみに反対導電型不純物を固相拡散してベース引き
出し領域16を形成し、同じ酸化ストッパ層12をマス
クとしてイオン注入をなし、真性ベース18を形成する
ので、真性ベース18とベース引き出し領域16とはセ
ルフアラインで形成されるためベース引き出し領域形成
用マスクが不要となり、マスク位置合わせ余裕を考慮す
る必要がなくなって集積度が向上するとともに、真性ベ
ース18とベース引き出し領域16とは連接して形成さ
れるのでベース抵抗が減少する。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつ\、本発明に係る縦型構造のバイ
ポーラトランジスタの製造方法について説明する。
第2図参照 例えばp型シリコン基板1に周知の方法を使用してn型
埋め込み層2を形成し、CVD法等を使用してn型99
37層3を形成し、窒化シリコン膜6を形成し、これを
パターニングしてエミッタ・ベース形成領域とコレクタ
電極コンタクト領域5とを除く領域から除去し、この窒
化シリコン膜6をマスクとして酸化し、約6,000人
厚0二酸化シリコン膜7を形成する。
第3図参照 窒化シリコン膜6を除去し、コレクタ電極コンタクト領
域形成領域に開口を有するレジストマスク4を使用して
リン等のn型不純物をイオン注入してコレクタ電極コン
タクト領域5を形成する。
第4図参照 CVD法等を使用してn型9937層8を約3.000
人厚0二成する。このとき、n型9932層3上には単
結晶シリコン層81が形成され、二酸化シリコン膜7上
には多結晶シリコン層82が形成される。
第5図参照 窒化シリコン膜9を形成し、これをパターニングしてコ
レクタ電極コンタクト領域5とベース弓き出し領域形成
領域とを絶縁する領域及び素子分離領域から除去して酸
化し、n型シリコンN8に二酸化シリコン膜10を形成
する。
第1図参照 窒化シリコン膜9を除去し、CVD法を使用して約3,
000人厚0二SG膜11と約1,000人厚0二化シ
リコン膜12と約2,000人厚0二酸化シリコン膜1
3とを順次形成し、ドライエツチングをなして真性ベー
ス形成領域から二酸化シリコン膜13と窒化シリコン膜
12とを除去して開口14を形成し、酸素ガス中におい
て熱処理をなし、BSC,膜11中のn型不純物ボロン
をn型9937層8中に固相拡散してp型のベース引き
出し領域16を形成する。
このとき、開口14に露出する領域のBSG膜1膜中1
中酸素が拡散し、開口14に対応するシリコン層8とB
SG膜11との界面に二酸化シリコン膜17が形成され
、この領域のシリコン層8にはBSG膜11から不純物
ボロンが僅かに拡散されるだけである。
第6図参照 窒化シリコン膜12をマスクとしてドライエツチングを
なし、二酸化シリコン膜13と、開口14に露出するB
SG膜11と、その下に形成されている二酸化シリコン
膜17とを除去し、ポロン等のn型不純物をイオン注入
し、真性ベース18を形成する。
第7図、第8図参照 CVD法を使用して全面に二酸化シリコン膜を形成した
後、異方性ドライエツチングをなして開口14の側壁の
みにへぼ状の二酸化シリコン膜19を形成し、リン等の
n型不純物を含む多結晶シリコン層20を形成し、この
多結晶シリコン層20をパターニングしてエミッタ電極
形成領域以外の領域から除去する。次いで、ベース電極
コンタクト領域の窒化シリコン膜12とBSG膜11と
に開口を形成して熱処理をなし、n型不純物を真性ベー
ス18の上層に固相拡散するか、または、ノンドープの
多結晶シリコン層を形成してn型不純物をイオン注入し
てエミッタ21を形成する。
第8図再参照、第9図参照 第9図は第8図の矢印A−A方向から見た平面図である
全面にアルミニウム膜を形成してパターニングし、エミ
ック電極22とベース電極23とコレクタ電極24とを
形成する。
なお、窒化シリコン膜12に代えて炭化シリコン膜を形
成してもよく、また、第1図に示す酸素ガス中における
熱処理工程において、二酸化シリコン膜17を介してシ
リコン層8に固相拡散されるBSG膜中のp型不純物が
、真性ベースを形成するのに十分な量である場合には、
第6図に示す真性ベース形成のためのイオン注入工程を
省略することができる。
〔発明の効果〕
以上説明せるとおり、本発明に係るバイポーラトランジ
スタの製造方法においては、一導電型半導体層上に反対
導電型の不純物を含む酸化膜を形成し、真性ベース形成
領域に開口を有する窒化シリコンまたは炭化シリコンよ
りなる酸化ストッパ層を形成して熱処理をなし、ベース
引き出し領域形成領域の一導電型半導体層のみに反対導
電型不純物を固相拡散してベース引き出し領域を形成し
、同じ酸化ストッパ層をマスクとして反対導電型不純物
を含む酸化膜に開口を形成し、一導電型半導体層にイオ
ン注入をなして真性ベースを形成するので、ベース引き
出し領域形成用マスクが不要となり、マスク位置合わせ
余裕を考慮する必要がなくなるの、で集積度が向上し、
また、真性ベースとベース引き出し領域とがセルファラ
インで連接して形成されるのでベース抵抗が小さくなり
、高速化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第9図は、本発明の一実施例に係る半導体装置
の製造方法の工程図である。 第10図〜第13図は、従来技術に係る半導体装置の製
造方法の工程図である。 1・・・p型シリコン基板、 2・・・n型埋め込み層、 3・・・一導電型の第1の半導体層(n型シリコン層)
、 4・・・レジストマスク、 5・・・コレクタ電極コンタクト領域、6・・・窒化シ
リコン膜、 7・・・酸化膜(二酸化シリコン膜)、・・一導電型の
半導体層(n型シリコン層)、・・第2の半導体N(単
結晶シリコンN)、・・第3の半導体層(多結晶シリコ
ン層)、・・窒化シリコン膜、 ・・二酸化シリコン膜、 ・・反対導電型不純物を含む酸化膜(BSG膜)、 12・・・酸化ストッパ層(窒化シリコン膜)、13・
・・絶縁膜(二酸化シリコン膜)、14・・・開口、 16・・・ベース引き出し領域、 17・・・拡散防止層(二酸化シリコン層)、18・・
・真性ベース、 19・・・へぼ状絶縁膜(二酸化シリコン膜)、20・
・・一導電型の半導体層(n型多結晶シリコン層)、 21・・・エミッタ、 22・・・エミッタ電極、 23・・・ベース電極、 24・・・コレクタ電極、 26・・・レジスト膜、 27・・・二酸化シリコン膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一導電型の第1の半導体層(3)の表面に選択的に酸化
    膜(7)を形成し、つゞいて、全面に前記一導電型の半
    導体層(8)を成長し、前記第1の半導体層(3)上に
    は単結晶の第2の半導体層(81)を、前記酸化膜(7
    )上には多結晶の第3の半導体層(82)をそれぞれ、
    形成する工程と、前記一導電型の第2及び第3の半導体
    層(81)(82)上に反対導電型の不純物を含む酸化
    膜(11)を形成し、 該反対導電型の不純物を含む酸化膜(11)上に酸化ス
    トッパ層(12)を形成し、 前記第2の半導体層(81)上の前記酸化ストッパ層(
    12)を除去して開口(14)を形成する工程と、 酸素ガス中で熱処理して、前記反対導電型の不純物を含
    む酸化膜(11)中の反対導電型不純物を前記一導電型
    の第3の半導体層(82)中に固相拡散してベース引き
    出し領域(16)を形成するとともに、前記開口(14
    )に対応する領域の前記一導電型の第2の半導体層(8
    1)と前記反対導電型の不純物を含む酸化膜(11)と
    の界面に二酸化シリコン層よりなる拡散防止層(17)
    を形成する工程と、 前記開口(14)に対応する領域の前記反対導電型の不
    純物を含む酸化膜(11)と前記拡散防止層(17)と
    を除去し、 反対導電型不純物を導入して真性ベース(18)を形成
    した後、該真性ベース(18)中に一導電型不純物を導
    入して、一導電型のエミッタ(21)を形成する工程と を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP63335421A 1988-12-29 1988-12-29 半導体装置の製造方法 Pending JPH02180022A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07115099A (ja) * 1993-10-14 1995-05-02 Nec Corp バイポーラ型半導体装置およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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