JPS61108162A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
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- JPS61108162A JPS61108162A JP59231607A JP23160784A JPS61108162A JP S61108162 A JPS61108162 A JP S61108162A JP 59231607 A JP59231607 A JP 59231607A JP 23160784 A JP23160784 A JP 23160784A JP S61108162 A JPS61108162 A JP S61108162A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/60—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of BJTs
- H10D84/611—Combinations of BJTs and one or more of diodes, resistors or capacitors
- H10D84/613—Combinations of vertical BJTs and one or more of diodes, resistors or capacitors
- H10D84/617—Combinations of vertical BJTs and only diodes
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は半導体装1およびその製造方法に関わり、特
にバイポーラ型半導体集積回路装置(1ス下、BIP−
ICという)におけるトランジスタ、さらに詳しくはシ
ョットキバリアダイオード(以下、SBDという)でク
ランプされたトランジスタおよびその電極引出部の形成
方法の数段に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device 1 and a method for manufacturing the same, and particularly relates to a bipolar semiconductor integrated circuit device (1-semiconductor integrated circuit device, BIP-
The present invention relates to a transistor in an IC (hereinafter referred to as an IC), more specifically a transistor clamped by a Schottky barrier diode (hereinafter referred to as an SBD), and several stages of a method for forming an electrode lead-out portion thereof.
[従来の技術]
一般に、BIP−ICにおける]・ランジスタは、pO
接合分離、選択酸化技術を用いた酸化膜分離、または3
重拡散を用いる方法などによって電気的に独立した島内
に形成されるものであり、ここでは酸化膜分ll11法
によってnpn トランジスタを形成6一
する方法について述べる。もちろん、これ以外の上記各
種分離法を用いる場合、さらにはpnp t−ランジス
タについても適用できるものである。[Prior art] Generally, in BIP-IC] the transistor has a pO
Junction isolation, oxide film isolation using selective oxidation technology, or 3
They are formed in electrically independent islands by a method using heavy diffusion, etc. Here, a method for forming an npn transistor by an oxide film method will be described. Of course, when using the above-mentioned various separation methods other than this, it can also be applied to pnp t-transistors.
一方、B I l)・ICにおける1ヘランジスタを用
いた高速1]シック回路においては、1ヘランジスタの
飽和を低減するために、第1図に示すようにコレクタC
・ベース8間に5BD2をクランプしたトランジスタ1
が用いられ、一般に5−TTL(S ChOtliky
丁1’ansfsjor Transistor L
0(lic)T)1.S−’I−王L (1−1)Il
l po+*er 5TTL)のロジックICどし
て広く使用されている。On the other hand, in a high-speed 1] thick circuit using a 1-hyeon resistor in a B I l) IC, in order to reduce the saturation of the 1-hyeon resistor, the collector C
・Transistor 1 with 5BD2 clamped between base 8
is used, generally 5-TTL (S ChOtliky
1'ansfsjor Transistor L
0(lic)T)1. S-'I-Wing L (1-1)Il
It is widely used in logic ICs such as lpo+*er5TTL).
このように5BD2でクランプされたトランジスタ1に
おいては、従来第6A図〜第6F図に示Jti法で製造
されていたものであり、以下この図に基づいて従来の方
法を説明する。まず、第6A図に示すように、低不純物
濃度のp型(p−型)シリコン基板10にコ1ノクタ埋
込層どなる高不純物m度のn型(n+型)層20を選択
的に形成しI、:後、それらの上にn−型エピタキシャ
ル層30を成長さ(Iる。次に、第6B図に示すように
下敷酸化膜101および窒化膜201を0−型エピタキ
シャル層30上に形成し、窒化膜201をバターニング
して、この窒化膜201をマスクとして選択酸化を施し
て厚い分離酸化膜102を形成する。このとき、分11
M酸化膜102の下にはチャネル力・ソト用のp型層1
40が同時に形成される。The transistor 1 clamped with 5BD2 as described above has been conventionally manufactured by the Jti method shown in FIGS. 6A to 6F, and the conventional method will be explained below based on these figures. First, as shown in FIG. 6A, an n-type (n+-type) layer 20 with a high impurity concentration is selectively formed on a p-type (p-type) silicon substrate 10 with a low impurity concentration. After that, an n-type epitaxial layer 30 is grown on them. Next, as shown in FIG. 6B, an underlying oxide film 101 and a nitride film 201 are grown on the 0-type epitaxial layer 30. A thick isolation oxide film 102 is formed by patterning the nitride film 201 and performing selective oxidation using the nitride film 201 as a mask.
Under the M oxide film 102, there is a p-type layer 1 for channel force/isolation.
40 are formed simultaneously.
次に、第2C図に示すように、上述の選択酸化用のマス
クとして用いた窒化[I201を下敷酸化111101
とともに除去して、改めてイオン注入保護用の酸化膜1
03をn−型エビタキシャルW30上に形成し、フォト
レジスト111!(この段階での7オトレジスト膜は図
示せず)をマスクとして外部ベース層およびSBDのガ
ードリング層となるp+型[250,51を形成する。Next, as shown in FIG. 2C, the nitrided [I201] used as a mask for the above-mentioned selective oxidation was replaced with the underlying oxidized 111101.
oxide film 1 for ion implantation protection.
03 is formed on the n-type epitaxial W30, and a photoresist 111! (The 7-photoresist film at this stage is not shown) is used as a mask to form a p+ type [250, 51] which will become an external base layer and a guard ring layer of the SBD.
さらに、上述のフォトレジスト膜を除去し、改めてフォ
トレジスト膜301を形成し、これをマスクとして活性
ベース層となるp型層60をイオン注入法によって形成
する。Further, the above-mentioned photoresist film is removed, a new photoresist film 301 is formed, and using this as a mask, a p-type layer 60 which becomes an active base layer is formed by ion implantation.
続いて、第6D図に示すようにフォトレジスト膜301
を除去し、一般にホスシリケートガラス(P S G
)からなるパッシベーション膜401を被着させ、ベー
スイオン注入層50.60の7ニールどPSG暎401
の焼き締めとを兼ねた熱処理を行なっで、中間段階の外
部ベース1150および活性ベース層60とした後、P
SGpA401に所要の開孔70および71を形成して
、イオン注入法にJ:つてエミツタ層となるべき11+
型層80おにびコレクタ電極取出層となるべきn+型層
81を形成する。その侵、第6E図に示すように各イオ
ン注入層をアニールし、外部ベース1i150および活
性ベース層60を完成させるとともにエミッタ闇80お
よび]レクタ電極取出!1181を形成【ノた後に、P
S G膜401にベース電極取出用の開孔およびSB
D用の11℃孔となる開花部72を形成し、各開花部7
0.71および72に電極の突IM tJ防止をかねた
金属シリサイド[白金シリサイド(Pt −8i )
、パラジウムシリサイド(Pd−8t >など]膜50
1を形成する。このとき、開孔部72においてn−型エ
ピタキシャル11130とその上の金属シリサイド膜5
01とでSBDが形成される。その後、金属シリサイド
l11501 J:にアルミニウム(AN)のような低
抵抗金属によってベース電極配線91.エミッタ電極配
置i+92およびコレクタ電極配線93を形成する。Subsequently, as shown in FIG. 6D, a photoresist film 301 is formed.
is removed, generally using phosphosilicate glass (PSG).
) is deposited on the base ion-implanted layer 50.
After performing heat treatment that also serves as baking and tightening to form an intermediate stage external base 1150 and active base layer 60, P
The required openings 70 and 71 are formed in SGpA401, and the 11+ which is to become the emitter layer is formed by ion implantation.
Next to the mold layer 80, an n+ type layer 81 which is to become a collector electrode extraction layer is formed. In the process, as shown in FIG. 6E, each ion implantation layer is annealed to complete the external base 1i 150 and active base layer 60, as well as to take out the emitter layer 80 and the rectifier electrode! 1181 is formed.
SG film 401 has a hole for extracting the base electrode and SB
A flowering part 72 that becomes a 11°C hole for D is formed, and each flowering part 7
At 0.71 and 72, metal silicide [platinum silicide (Pt-8i)] was added to prevent electrode protrusion IM tJ.
, palladium silicide (Pd-8t> etc.) film 50
form 1. At this time, in the opening 72, the n-type epitaxial layer 11130 and the metal silicide film 5 thereon are formed.
01 to form an SBD. Thereafter, the metal silicide l11501 J: is coated with the base electrode wiring 91. Emitter electrode arrangement i+92 and collector electrode wiring 93 are formed.
また抵抗形成領ti11および配線形成領域においては
同様な工程を改めて行なう。Further, similar steps are performed again in the resistance formation region ti11 and the wiring formation region.
従来のSBDでクランプされた半導体素子を含む半導体
装置は上述のような工程を経て形成されていた。A semiconductor device including a semiconductor element clamped by a conventional SBD has been formed through the steps described above.
[発明が解決しようとする問題点]
第7図はこの従来方法で製造されたトランジスタの平面
パターン図である。トランジスタの周波数特性はベース
・コレクタ容Iおよびベース抵抗などに依存し、周波数
特性の向上にはとれらな小さくする必要がある。しかし
、−1−述の構造ではベース抵抗を低下するためにp+
型外部ベース層50@設けたのであるが、これはベース
・コレクタ容量の増大を招くという欠点がある。また、
ベース抵抗はエミッタ1180とベース電極開孔72と
の距1111D+ (第7図に図示)にも依存し、従
来の半導体装置においてはベース電極配線91とエミッ
タ電極配線92との間隔と各電極配線91,92の各開
孔72.70からのはみ出し分との合計距離となってお
り、フォトエツチングの精度を向上して電極配線間隔を
小さくしてもこのはみ出し分はどうしても残り、距離り
、を小さくするには限度があった。[Problems to be Solved by the Invention] FIG. 7 is a plan pattern diagram of a transistor manufactured by this conventional method. The frequency characteristics of a transistor depend on the base-collector capacitance I, base resistance, etc., and must be made extremely small in order to improve the frequency characteristics. However, in the structure described in -1-, p+
Although a mold external base layer 50@ is provided, this has the disadvantage of increasing the base-collector capacitance. Also,
The base resistance also depends on the distance 1111D+ (shown in FIG. 7) between the emitter 1180 and the base electrode opening 72, and in the conventional semiconductor device, the distance between the base electrode wiring 91 and the emitter electrode wiring 92 and the distance between each electrode wiring 91 , 92 and the protruding distance from each opening 72. There was a limit to what I could do.
さらに、素子部の製造工程のほかにも、実デバイスどし
て抵抗や配線の工程を追加せねばならず、工程的にも複
雑であった。Furthermore, in addition to the manufacturing process of the element section, processes for resistors and wiring for the actual device had to be added, making the process complicated.
この発明の目的は、上述の欠点を除去し、周波数特性の
自好なSBDでクランプされた半導体装置おにび製造工
程を簡略化した半導体装置の製造方法を促供づ′ること
である。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to provide a method for manufacturing a semiconductor device clamped with an SBD having favorable frequency characteristics and a simplified manufacturing process.
[問題向を解決するための手段]
この発明に関わるSBDでクランプされた半導体素子を
含む半導体装置においては、ショットキバリアダイオー
ドのガードリング層の一部に接続されるとどもに分離領
域に延在したシリコン膜を形成し、ショットキバリアダ
イ゛オードを形成する金属シリサイド膜をベース領域の
一部、ガードリング層およびシリコン謹上に形成し、ベ
ース電極をシリコン膜上の金属シリサイド膜上に形成す
る。[Means for Solving the Problems] In a semiconductor device including a semiconductor element clamped by an SBD according to the present invention, when connected to a part of the guard ring layer of a Schottky barrier diode, it also extends to an isolation region. A metal silicide film forming a Schottky barrier diode is formed on a portion of the base region, the guard ring layer and the silicon layer, and a base electrode is formed on the metal silicide film on the silicon film.
この発明の他の発明である半導体装置の製造工程におい
ては、トランジスタ実装用の電極形成に必要となるコン
タクト部の金属シリサイド形成工程において、抵抗およ
び配線を上記金属シリサイド膜形成時に同時に形成し、
抵抗および配線用電極を素子部の製造と並行して形成す
る。In the manufacturing process of a semiconductor device, which is another aspect of the present invention, in the metal silicide forming process of a contact portion necessary for forming an electrode for transistor mounting, a resistor and a wiring are formed at the same time as the metal silicide film is formed,
Resistors and wiring electrodes are formed in parallel with the manufacturing of the element section.
[作用]
シリコン膜と金属シリサイド膜との重積層を介してベー
ス領域にベース電極を接続しているので、高不純物濃度
の外部ベース層が不要となり、ベース抵抗およびベース
コレクタ容量を低減することができる。さらに、ベース
電極取出領域と■ミッタ領域との距離が小さくなるので
各電極配線の各開孔からのはみ出し分を考慮する必要が
ない。[Function] Since the base electrode is connected to the base region through the stacked layer of silicon film and metal silicide film, an external base layer with a high impurity concentration is unnecessary, and base resistance and base collector capacitance can be reduced. can. Furthermore, since the distance between the base electrode lead-out area and the mitter area becomes small, there is no need to consider the protrusion of each electrode wiring from each opening.
また、抵抗および配線用N極を素子部の製造工程と並行
して形成するので半導体装置のlit造工程が簡略化さ
れる。Furthermore, since the resistor and the wiring N-pole are formed in parallel with the manufacturing process of the element portion, the lit manufacturing process of the semiconductor device is simplified.
[発明の実施例]
第2図A図〜第2G図、第3A図〜第3F図および第4
A図〜第4F図はこの発明の一実施例による製造方法の
主要工程段階における状態を示す断面図で、第2図は素
子部の製造工程を、第3図は抵抗領域の製造工程を、第
4図は配線領域の製造工程をそれぞれ示す。まず、第6
B図に示す状態までは従来と同様に、p−型シリコン基
板10にn+型コレクタ埋込1120.0+型工ピタキ
シヤル層30.チャネルカット用p型層40および分離
用酸化ml!1102を形成した後、第6B図にお番ノ
る窒化IM(201)および下敷酸化膜101を除去し
、第2図(a)に示すように、改めてイオンロー人保護
用の酸化vA103を形成し、図示しないフォトレジス
トマスクを介して活性ベース領域どなるp型層60どS
BDのガードリング層61どをイへン注へ法によって形
成し、ベース電極開孔どなるべき領域近例の酸化膜10
3を除去し、その除去部分を含めて全上面にポリシリコ
ン膜601を被着させる。このとき、抵抗形成領域およ
び配線形成領域の上面にもポリシリコン膜602゜60
3が形成される。(第3A図、第4A図を参照)。[Embodiments of the invention] Figures 2A to 2G, 3A to 3F, and 4
Figures A to 4F are cross-sectional views showing the main process steps of a manufacturing method according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 shows the manufacturing process of the wiring area. First, the 6th
Up to the state shown in FIG. P-type layer 40 for channel cut and oxidized ml for separation! After forming 1102, the nitrided IM (201) and the underlying oxide film 101 shown in FIG. 6B are removed, and as shown in FIG. , a p-type layer 60, which forms the active base region, through a photoresist mask (not shown).
The guard ring layer 61 etc. of the BD are formed by the injection method, and the oxide film 10 in the area where the base electrode opening is to be formed is formed.
3 is removed, and a polysilicon film 601 is deposited on the entire upper surface including the removed portion. At this time, a polysilicon film 602°60
3 is formed. (See Figures 3A and 4A).
次に、第2B図に示すように、このポリシリコンII
601の表面にp型不純物を全面に導入してから、シン
タリングを行なうことによってp型層60を中間段階の
活性ベース領域60とした後、ポリシリコン膜601を
選択エツチング除去する。Next, as shown in FIG. 2B, this polysilicon II
After introducing p-type impurities into the entire surface of the polysilicon film 601, sintering is performed to make the p-type layer 60 an intermediate active base region 60, and then the polysilicon film 601 is removed by selective etching.
同時に、第3A図ならびに第4A図に示すように、抵抗
形成領域および配線形成領域においても選択エツチング
を行ない、ポリシリコン膜602.603を残す。次に
、改めて酸化を行なって、酸化膜103があった位置に
酸化III 105 、残されたポリシリコン膜601
.602おにび603の−1−に酸化11106を形成
し、さらに全上面にPEG膜401を形成する。At the same time, as shown in FIGS. 3A and 4A, selective etching is also performed in the resistor formation region and wiring formation region, leaving polysilicon films 602 and 603. Next, oxidation is performed again to form III oxide 105 where the oxide film 103 was, and the remaining polysilicon film 601.
.. Oxide 11106 is formed on -1- of 602 and 603, and a PEG film 401 is further formed on the entire upper surface.
次に第2C図、第3B図および第4B図に示すように、
フォトレジストマスク302を用いて選択エツチングに
よって、第3B図に示す抵抗形成領域となるポリシリコ
ン膜602を除くポリシリコン膜601.603の上、
エミツタ層およびコレクタ電極取出層となるべき領域、
ならびに分離酸化膜102の上の酸化膜105.106
およびPSG膜401を除去する。次に、第2D図、第
3C図および第4C図に示すように、新しいフォ1ヘレ
ジストIl$303でベース電極部とSBDの形成され
る領域と第3図、第4図で示される全領域を覆った後、
n型不純物を高濃度にイオン注入してエミッタ領域とな
るべきn+型層80およびコレクタ電極取出層となるべ
きn+型層81を形成する。Next, as shown in FIGS. 2C, 3B, and 4B,
By selective etching using a photoresist mask 302, the polysilicon film 601 and 603 except for the polysilicon film 602 which will become the resistor formation region shown in FIG. 3B are etched.
A region that should become an emitter layer and a collector electrode extraction layer,
and oxide films 105 and 106 on the isolation oxide film 102
Then, the PSG film 401 is removed. Next, as shown in FIGS. 2D, 3C, and 4C, a new photoresist Il$303 is used to form the area where the base electrode part and SBD will be formed, and the entire area shown in FIGS. 3 and 4. After covering the
N-type impurities are ion-implanted at a high concentration to form an n+-type layer 80 that will become an emitter region and an n+-type layer 81 that will become a collector electrode extraction layer.
次に、第2E図、第3D図および第4D図に示1ように
、フォトレジストマスク302.303を除去した後、
Pi、Pd、Ti、W、Moなどのシリコンどの間に金
属シリサイドを形成する金属層500を全上面に蒸着ま
たはスパッタリングによって形成した後、シンタリング
を行なって金属シリサイド膜501をシリコン基体の露
出面およびポリシリコン膜601.602および603
表面の上に形成するとともに、活性ベース領域60、S
BD領域、エミッタ領域80おJ:びコレクタ領t*8
1を形成する。Next, as shown in FIGS. 2E, 3D, and 4D, after removing the photoresist masks 302 and 303,
After forming a metal layer 500 that forms metal silicide between silicon layers such as Pi, Pd, Ti, W, and Mo on the entire upper surface by vapor deposition or sputtering, sintering is performed to form a metal silicide film 501 on the exposed surface of the silicon substrate. and polysilicon films 601, 602 and 603
The active base region 60, S
BD area, emitter area 80, J: and collector area t*8
form 1.
次に、第2F図、第3E図および第4E図に示すように
、金属シリサイド膜501を残して金属H3O0をエツ
チング除去した後、窒化膜202を被着させ、さらにそ
の−トに各1fli!のためのコンタクト孔形成用のフ
オl−1ノジストマスク30,1を形成する。Next, as shown in FIGS. 2F, 3E, and 4E, the metal H3O0 is etched away leaving the metal silicide film 501, and then a nitride film 202 is deposited on each of the layers. A photolithographic mask 30, 1 for forming a contact hole is formed.
そして、第2G図、第3F図および第41:図に示すよ
うに、窒化膜202に選択Tツチングを施してベース電
極用コンタクト孔72.Tミッタ電極用コンタクト孔7
0およびコレクタ電極用コンタクト孔71.抵抗パター
ンのコンタクト孔72および配線パターンコンタクト孔
73を形成した後、たとえばAUなどの低抵抗金属によ
2てベース電極配線91.エミッタ電極部!92および
コレクタ電極配置1193.他の電極Ii!線94をそ
れぞれ形成する。Then, as shown in FIGS. 2G, 3F, and 41:, the nitride film 202 is selectively etched to form the base electrode contact hole 72. Contact hole 7 for T-mitter electrode
0 and collector electrode contact hole 71. After forming the resistance pattern contact hole 72 and the wiring pattern contact hole 73, base electrode wiring 91. is formed using a low resistance metal such as AU. Emitter electrode part! 92 and collector electrode arrangement 1193. Other electrodes Ii! A line 94 is formed respectively.
第5図はこのようにして製造されたSB[)でクランプ
されたトランジスタの平面パターン図で、図に示すよう
に、エミッタ領域80と、ベース電極91につながって
いるポリシリコン膜601および金属シリサイド膜50
1との距離D2はマスク寸法によって本質的に決まり、
従来の場合のように電極配線のはみ出し分が含まれない
ので、従来の第7図で示した距離り、に比べて小さくで
きる。ベース抵抗はその分だけ小さくなるのみでなく、
従来のp+型外部ベース層52(数10Ω/口〜100
Ω/口)の代わりに低非抵抗の金属シリサイドll60
1(数Ω口〜数10Ω口)を用いたので、小さくなる。FIG. 5 is a plane pattern diagram of a transistor clamped with SB[) manufactured in this way. As shown in the figure, the emitter region 80, the polysilicon film 601 connected to the base electrode 91, and the metal silicide membrane 50
1 is essentially determined by the mask dimensions,
Unlike the conventional case, the protruding portion of the electrode wiring is not included, so the distance can be made smaller than the conventional distance shown in FIG. Not only does the base resistance become smaller by that amount,
Conventional p+ type external base layer 52 (several tens of Ω/mouth ~ 100
Low non-resistance metal silicide ll60 instead of Ω/mouth)
1 (several Ω to several tens of Ω) is used, so it is small.
さらに、p十型外部ベース領域52を用いず、ベース領
域60自体若干小さくなっているので、ベース・コレク
タ容量も小さくなり、トランジスタの周波数特性は改良
される。Furthermore, since the p-type external base region 52 is not used and the base region 60 itself is slightly smaller, the base-collector capacitance is also reduced, and the frequency characteristics of the transistor are improved.
またSBDとポリシリコン膜602.603による配線
や抵抗形成はこの発明の製造工程で追加工程な〈従来通
り形成される。Further, wiring and resistor formation using SBD and polysilicon films 602 and 603 are formed in the conventional manner without additional steps in the manufacturing process of the present invention.
なお、コレクタ・ベースおよびベース・エミッタ接合の
ウェハ表面での端部はPSG躾401で保護されており
、ざらに、コンタクト孔形成時の被膜として窒化m20
2を用いたのは、開孔としては酸化膜105.PSG膜
401の開孔を用いるためで、したがって、窒化膜20
2への開孔はPSGII401の開孔より若干大きめに
する。Note that the edges of the collector-base and base-emitter junctions on the wafer surface are protected with PSG 401, and roughly coated with nitride m20 as a coating when forming contact holes.
2 was used because the oxide film 105.2 was used as the opening. This is because the openings in the PSG film 401 are used, and therefore the nitride film 20
The hole in 2 should be slightly larger than the hole in PSGII401.
[発明の効果]
この発明は以上に述べたように、ショットキバリアダイ
オードを有する半導体装置において、ショットキバリア
ダイオードのガードリング層の一部に接続されるととも
に分離領域に延在したシリコン膜を形成し、ショットキ
バリアダイオードを形成する金属シリサイド躾を、ベー
ス領域の一部。[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides a semiconductor device having a Schottky barrier diode, in which a silicon film is formed that is connected to a part of the guard ring layer of the Schottky barrier diode and extends to the isolation region. , part of the base region is covered with metal silicide, forming a Schottky barrier diode.
ガードリング層、およびシリコン膜上に形成し、ベース
電極をシリコン膜上の金属シリサイド膜上に形成したの
で、ベース電極取出領域とエミッタ領域との距離を小さ
くしベース抵抗を小さくでき、高不純物濃度の外部ベー
ス層を設けないので、ベース・コレクタ間容量を小さく
でき、周波数特性の良好なSBDクランプされた半導体
装置が得られる。The guard ring layer is formed on the silicon film, and the base electrode is formed on the metal silicide film on the silicon film, so the distance between the base electrode extraction region and the emitter region can be shortened and the base resistance can be reduced. Since no external base layer is provided, the base-collector capacitance can be reduced, and an SBD-clamped semiconductor device with good frequency characteristics can be obtained.
またさらに製造工程において抵抗形成および配線形酸を
同時に行なっているので追加の製造工程がなく製造工程
が簡略化される。Furthermore, since the resistor formation and the wiring forming process are performed simultaneously in the manufacturing process, there is no additional manufacturing process and the manufacturing process is simplified.
第1図はSBDをクランプしたnpn トランジスタの
回路図。第2A図〜第2G図はこの発明の一実施例によ
る製造方法の主要工程段階における状態を示す断面図で
ある。第3A図〜第3F図はポリシリコンによる抵抗形
成の主要工程段階にお番−」る状態を示す断面図である
。第4A図〜第4F図はポリシリコンによる配線形成の
主要製造工程段階における状態を示す断面図である。第
5図はこの発明の一実施例により製造されたトランジス
タの平面パターン図である。第6A図〜第6E図は従来
の半導体装置の製造方法の主要工程段階における状態を
示す断面図である。第7図は従来の半導体装置の平面パ
ターン図である。
図において、1はトランジスタ、2はショットキバリア
ダイオード、10はp−型シリコン基板、30はn−型
エピタキシャル層、60はベース領域、61はガードリ
ング層、80はエミッタ領域、91はベース電極、92
1;lエミッタ電極、93はコレクタ電極、94は他の
電極配線、102は分1111酸化膜、501は金属シ
リサイド膜、601゜602.603はシリコン膜であ
る。
なお、各図中、同一符号は同一または相当部を示す。Figure 1 is a circuit diagram of an npn transistor clamped with an SBD. FIGS. 2A to 2G are cross-sectional views showing the main process steps of a manufacturing method according to an embodiment of the present invention. FIGS. 3A to 3F are cross-sectional views showing the main process steps of forming a resistor using polysilicon. FIGS. 4A to 4F are cross-sectional views showing the main manufacturing process steps for forming interconnects using polysilicon. FIG. 5 is a plan pattern diagram of a transistor manufactured according to an embodiment of the present invention. FIGS. 6A to 6E are cross-sectional views showing the main process steps of a conventional method for manufacturing a semiconductor device. FIG. 7 is a plan pattern diagram of a conventional semiconductor device. In the figure, 1 is a transistor, 2 is a Schottky barrier diode, 10 is a p-type silicon substrate, 30 is an n-type epitaxial layer, 60 is a base region, 61 is a guard ring layer, 80 is an emitter region, 91 is a base electrode, 92
1:1 emitter electrode, 93 a collector electrode, 94 another electrode wiring, 102 a 1111 oxide film, 501 a metal silicide film, and 601, 602, and 603 silicon films. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (5)
導体素子を含む半導体装置であつて、半導体基板の一主
面上に分離領域に囲まれて形成された第1伝導型のコレ
クタ領域と、 前記コレクタ領域内に形成され、表面が露出された第2
伝導型のベース領域と、 前記コレクタ領域内に主表面が露出して形成され、一側
面が前記分離領域と接するとともに、前記ショットキバ
リアダイオードの形成領域を囲うように前記ベース領域
に接続された第2伝導型のガードリング層と、 前記ベース領域内に表面が露出して形成された第1伝導
型のエミッタ領域と、 前記ガードリング層の少なくとも一部に接続されるとと
もに前記分離領域上まで延在された第1のシリコン膜と
、 配線および抵抗領域に前記第1のシリコン膜と同時に形
成される第2のシリコン膜と、 前記コレクタ領域に接続されたコレクタ電極と、前記エ
ミッタ領域に接続されたエミッタ電極と、前記ベース領
域の一部、前記ガードリング層の一部、前記第2のシリ
コン膜、および前記コレクタ領域に形成されるショット
キバリアダイオード形成領域上に各々形成され、前記シ
ョットキバリアダイオード形成領域とでショットキバリ
アダイオードを形成し、かつ、前記配線用耐2シリコン
膜上および前記抵抗用第2シリコン膜の少なくとも両端
に形成される金属シリサイド膜と、 前記第1のシリコン膜上に形成された金属シリサイド膜
上に形成されるベース電極と、 前記第2のシリコン膜上の前記金属シリサイド膜上に形
成される配線用および抵抗用電極とを備えた、半導体装
置。(1) A semiconductor device including a semiconductor element clamped by a Schottky barrier diode, comprising: a collector region of a first conductivity type formed on one principal surface of a semiconductor substrate surrounded by an isolation region; and within the collector region. A second surface is formed with an exposed surface.
a conductive type base region; a conductive type base region formed with a main surface exposed in the collector region; one side surface in contact with the separation region; and a second region connected to the base region so as to surround the Schottky barrier diode formation region. a second conductivity type guard ring layer; a first conductivity type emitter region formed with an exposed surface in the base region; and a first conductivity type emitter region connected to at least a portion of the guard ring layer and extending onto the separation region. a second silicon film formed simultaneously with the first silicon film in the wiring and resistance region; a collector electrode connected to the collector region; and a collector electrode connected to the emitter region. an emitter electrode formed on a portion of the base region, a portion of the guard ring layer, the second silicon film, and a Schottky barrier diode formation region formed in the collector region; forming a Schottky barrier diode with the formation region, and a metal silicide film formed on at least both ends of the second resistor silicon film for wiring and the second silicon film for resistor; and a metal silicide film formed on the first silicon film. A semiconductor device comprising: a base electrode formed on the metal silicide film formed on the second silicon film; and wiring and resistance electrodes formed on the metal silicide film on the second silicon film.
請求の範囲第1項記載の半導体装置。(2) The semiconductor device according to claim 1, wherein the silicon film is a polycrystalline silicon film.
導体素子を含む半導体装置の製造方法であって、 半導体基板の一主面上に分離領域に囲まれるコレクタ領
域を構成すべき第2伝導型層を形成する第1の工程と、 前記第1伝導型層のコレクタ領域の表面部の一部に、第
2伝導型のベース領域および前記分離領域に一側面が接
するとともにショットキバリアダイオード形成領域を囲
うように前記ベース領域に接続されるガードリング層を
形成する第2の工程と、 前記ガードリング層の少なくとも一部と接続されるとと
もに前記分離領域上まで延在された第1のシリコン膜と
抵抗形成領域および配線形成領域に第2のシリコン膜と
を形成する第3の工程と、前記ベース領域および前記ガ
ードリング層上を含む前記第1伝導型層の表面上ならび
に前記第1、第2のシリコン膜の上にシリコン酸化膜を
形成する第4の工程と、 前記シリコン酸化膜に選択エッチングを施して、前記コ
レクタ領域の電極取出部および前記ベース領域における
エミッタ領域形成部の上、前記ベース領域の一部、前記
コレクタ領域におけるショットキバリアダイオード形成
領域、および前記ガードリング層の上、ならびに前記第
1、第2のシリコン膜の上の前記シリコン酸化膜を除去
する第5の工程と、 前記ベース領域の一部、前記ショットキバリアダイオー
ド形成領域、および前記ガードリング層の上、ならびに
前記第1、第2シリコン膜との上をレジスト膜で覆った
後、前記コレクタ領域の電極取出部および前記エミッタ
領域形成部に第1伝導型の不純物を高濃度に注入し、前
記レジスト膜を除去後アニーリングを施してエミッタ領
域およびコレクタ電極取出層を形成する第6の工程と、
前記エミッタ領域の上、前記コレクタ電極取出層の上、
ならびに前記ベース領域の一部、前記ショットキバリア
ダイオード形成領域、前記ガードリング層および前記第
1、第2シリコン層の上に金属シリサイド膜を形成し、
前記ショットキバリアダイオード形成領域において、前
記金属シリサイド膜と前記第1伝導型層とでショットキ
バリアダイオードを形成する第7の工程と、 前記分離領域の上、前記分離領域で囲まれて前記各工程
を経た領域および前記抵抗形成領域ならびに前記配線形
成領域に窒化膜を形成し、それぞれ前記窒化膜に設けた
開孔を介して、前記第1のシリコン膜上位置にベース電
極、前記エミッタ領域上位置にエミッタ電極、前記コレ
クタ電極取出層上位置にコレクタ電極、前記第2シリコ
ン膜上に抵抗用および配線用電極を形成する第8の工程
とを備えた、半導体装置の製造方法。(3) A method for manufacturing a semiconductor device including a semiconductor element clamped by a Schottky barrier diode, the method comprising forming a second conductivity type layer on one main surface of a semiconductor substrate to constitute a collector region surrounded by an isolation region. a first step, a part of the surface of the collector region of the first conductivity type layer is in contact with the base region of the second conductivity type and the isolation region on one side and the Schottky barrier diode formation region is surrounded; a second step of forming a guard ring layer connected to the base region; a first silicon film connected to at least a portion of the guard ring layer and extending above the isolation region; and a resistor formation region; a third step of forming a second silicon film in the wiring formation region; and forming a second silicon film on the surface of the first conductivity type layer including on the base region and the guard ring layer, and on the first and second silicon films. a fourth step of forming a silicon oxide film thereon; selectively etching the silicon oxide film to form a part of the base region above the electrode lead-out portion of the collector region and the emitter region formation portion of the base region; , a fifth step of removing the silicon oxide film on the Schottky barrier diode formation region in the collector region, on the guard ring layer, and on the first and second silicon films; After covering the Schottky barrier diode formation region, the guard ring layer, and the first and second silicon films with a resist film, an electrode extraction portion of the collector region and the emitter region formation portion are formed. a sixth step of implanting a first conductivity type impurity at a high concentration, and performing annealing after removing the resist film to form an emitter region and a collector electrode extraction layer;
above the emitter region, above the collector electrode extraction layer,
and forming a metal silicide film on a portion of the base region, the Schottky barrier diode formation region, the guard ring layer, and the first and second silicon layers,
a seventh step of forming a Schottky barrier diode with the metal silicide film and the first conductivity type layer in the Schottky barrier diode forming region; and performing each of the steps above the isolation region and surrounded by the isolation region. A nitride film is formed in the resistor formation region and the wiring formation region, and a base electrode is formed on the first silicon film and a base electrode is formed on the emitter region through openings provided in the nitride film, respectively. An eighth step of forming an emitter electrode, a collector electrode on the collector electrode extraction layer, and resistor and wiring electrodes on the second silicon film.
ン膜であり、前記第3工程では多結晶シリコン膜を全上
面に形成し、第2伝導型の不純物を導入後、パターニン
グを施してベース領域上の一部からこれに接する分離領
域の上にわたって残すことを特徴とする、特許請求の範
囲第3項記載の半導体装置の製造方法。(4) The first and second silicon films are polycrystalline silicon films, and in the third step, a polycrystalline silicon film is formed on the entire upper surface, and after introducing impurities of the second conductivity type, patterning is performed. 4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the remaining portion extends from part of the base region to the isolation region in contact with the base region.
クタ電極取出層上に位置する窒化膜の開孔はそれぞれ当
該部位におけるシリコン酸化膜の開孔より大きくするこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第3項または第4項記
載の半導体装置の製造方法。(5) The openings in the nitride film located on the emitter region and the collector electrode extraction layer in the eighth step are each made larger than the openings in the silicon oxide film at the corresponding locations. A method for manufacturing a semiconductor device according to item 3 or 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59231607A JPS61108162A (en) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59231607A JPS61108162A (en) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108162A true JPS61108162A (en) | 1986-05-26 |
| JPH0436576B2 JPH0436576B2 (en) | 1992-06-16 |
Family
ID=16926160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59231607A Granted JPS61108162A (en) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61108162A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6393151A (en) * | 1986-10-07 | 1988-04-23 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
-
1984
- 1984-10-31 JP JP59231607A patent/JPS61108162A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6393151A (en) * | 1986-10-07 | 1988-04-23 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0436576B2 (en) | 1992-06-16 |
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