JPS6249663A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS6249663A JPS6249663A JP60191013A JP19101385A JPS6249663A JP S6249663 A JPS6249663 A JP S6249663A JP 60191013 A JP60191013 A JP 60191013A JP 19101385 A JP19101385 A JP 19101385A JP S6249663 A JPS6249663 A JP S6249663A
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- Japan
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- film
- region
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- oxide film
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/01—Manufacture or treatment
- H10W20/031—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections
- H10W20/069—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections by forming self-aligned vias or self-aligned contact plugs
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D10/01—Manufacture or treatment
- H10D10/051—Manufacture or treatment of vertical BJTs
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/01—Manufacture or treatment
- H10D64/011—Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor
- H10D64/0111—Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor to Group IV semiconductors
- H10D64/0112—Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor to Group IV semiconductors using conductive layers comprising silicides
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/01—Manufacture or treatment
- H10W20/031—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections
- H10W20/064—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections by modifying the conductivity of conductive parts, e.g. by alloying
- H10W20/066—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections by modifying the conductivity of conductive parts, e.g. by alloying by forming silicides of refractory metals
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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。
め要約のデータは記録されません。
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置の製造方法に関し、特に、バイポ
ーラ型半導体集積回路装置におけるベースのiil権引
出部の形成方法の改良に関する。
ーラ型半導体集積回路装置におけるベースのiil権引
出部の形成方法の改良に関する。
[従来の技術]
一般にバイポーラ型半導体集積回路装置におけるトラン
ジスタは、pn接合分離、選択酸化技術を用いた酸化膜
分離、また#′i3重拡敢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。ここでは、酸化膜分
離法t法によってnpnトランジスタを形成する方法に
ついて述べる。もちろん、これ以外の上記各檀分離法を
用いる場合、さらにはpnp)ランジスタについても適
用できるものである。
ジスタは、pn接合分離、選択酸化技術を用いた酸化膜
分離、また#′i3重拡敢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。ここでは、酸化膜分
離法t法によってnpnトランジスタを形成する方法に
ついて述べる。もちろん、これ以外の上記各檀分離法を
用いる場合、さらにはpnp)ランジスタについても適
用できるものである。
第4A図ないし第4E図は、従来の製造方法による主要
工程段階における酸化膜分離法によるバイポーラ型np
n)ランジスタの断面!#造を示す図である。以下、第
4A図〜第4E図を:#照して従来の製造方法について
詳細に説明する。
工程段階における酸化膜分離法によるバイポーラ型np
n)ランジスタの断面!#造を示す図である。以下、第
4A図〜第4E図を:#照して従来の製造方法について
詳細に説明する。
第4A図において、低不純物濃度のP !!i! (P
”[)シリコン基板(1)にコレクタ電極み層となる高
不純物濃度のn tM(n”!り層(2)が選択的に形
成される。
”[)シリコン基板(1)にコレクタ電極み層となる高
不純物濃度のn tM(n”!り層(2)が選択的に形
成される。
次にシリコン基板(1)およびn十型層(2)の上にn
−型エピタキシャル層(3)が形成される。
−型エピタキシャル層(3)が形成される。
次に、下敷酸化膜(101)および窒化膜(201)が
n一層(3)上の所定のyR域に形成される。窒化膜(
201)をマスクとしてチギンネルカット用にp型不純
物をイオン注入して形成したp型層(4)のアニールと
同時に、窒化膜(201)をマスクとして厚い分離酸化
膜(102)が選択酸化により形成され、f、4B図の
様な構造となる。
n一層(3)上の所定のyR域に形成される。窒化膜(
201)をマスクとしてチギンネルカット用にp型不純
物をイオン注入して形成したp型層(4)のアニールと
同時に、窒化膜(201)をマスクとして厚い分離酸化
膜(102)が選択酸化により形成され、f、4B図の
様な構造となる。
次に、選択酸化用のマスクとして用いられた窒化膜(2
01)が′F″に、酸化膜(101)とともに除去され
た後に、改めてイオン注入保峡用の酸化膜(103)が
形成され、フォトレジスト膜をマスクとして、外部ベー
ス層となるp十型層(5)が形成される。さらに、上記
フォトレジスト膜を除去し、第4C図に示すように改め
てフォトレジスト膜(301)を所定の形状に形成し、
これをマスクとして活性ベース層となるp型層(6)が
イオン注入法により形成される。
01)が′F″に、酸化膜(101)とともに除去され
た後に、改めてイオン注入保峡用の酸化膜(103)が
形成され、フォトレジスト膜をマスクとして、外部ベー
ス層となるp十型層(5)が形成される。さらに、上記
フォトレジスト膜を除去し、第4C図に示すように改め
てフォトレジスト膜(301)を所定の形状に形成し、
これをマスクとして活性ベース層となるp型層(6)が
イオン注入法により形成される。
次に、フォトレジスト膜(301)が除去され次後、一
般にリンシリケートガラス(PSG )であるパッシベ
ーション膜(401)が被看される。ベースイオン注入
層(5,6)のアニールとPSG膜(401)の焼き締
めとを兼ねた熱処理を行なって、中間段階の外部ベース
層(51)および活性ベース層(61)が形成される。
般にリンシリケートガラス(PSG )であるパッシベ
ーション膜(401)が被看される。ベースイオン注入
層(5,6)のアニールとPSG膜(401)の焼き締
めとを兼ねた熱処理を行なって、中間段階の外部ベース
層(51)および活性ベース層(61)が形成される。
その後、第4D図に示すようにPSG膜(401)の予
め定められた領域にエミッタ電極用コンタクト孔(70
)およびコレクタ電極用コンタクト孔(80)が形成さ
れ、このコンタクト孔(7tl、 80)t−介してイ
オン注入法によりエミツタ層となるべきn+型層(ηお
よびコレクタ電櫃収出層となるべきn十型層(8)が形
成される。
め定められた領域にエミッタ電極用コンタクト孔(70
)およびコレクタ電極用コンタクト孔(80)が形成さ
れ、このコンタクト孔(7tl、 80)t−介してイ
オン注入法によりエミツタ層となるべきn+型層(ηお
よびコレクタ電櫃収出層となるべきn十型層(8)が形
成される。
第4E図において、各イオン注入層をアニールし、外部
ベース層(52)および活性ベース層(62)が完成さ
れ、かつエミツタ層(71)およびコレクタ電極取出層
(81)が形成される。各開孔(50,70および80
)にt極突抜は防止(たとえばAIと81との反゛応の
防止)用の金属シリサイド膜(501)が形成される。
ベース層(52)および活性ベース層(62)が完成さ
れ、かつエミツタ層(71)およびコレクタ電極取出層
(81)が形成される。各開孔(50,70および80
)にt極突抜は防止(たとえばAIと81との反゛応の
防止)用の金属シリサイド膜(501)が形成される。
この金属シリサイド膜(501)には、白金シリサイド
(pt−8i)、バクジクムシリサイド(pa−8i)
などが用いられる。金属シリサイド膜(501)上にア
ルミニクムAtのような低抵抗金属を用いてベース電極
配線(9)、エミッタ電極配線(10)およびコレクタ
電極配線(11)が形成される。
(pt−8i)、バクジクムシリサイド(pa−8i)
などが用いられる。金属シリサイド膜(501)上にア
ルミニクムAtのような低抵抗金属を用いてベース電極
配線(9)、エミッタ電極配線(10)およびコレクタ
電極配線(11)が形成される。
〔発明が解決しようとする問題点J
ところで、トランジスタの周波数特性はベース−コレク
タ容量およびベース抵抗などに依存する。
タ容量およびベース抵抗などに依存する。
したがって、トランジスタの周波数特性の同上企図るに
は、これらを小さくする必要がある。上述の従来の構造
におけるp+型外部ベース層(52) Fiベース抵抗
を低ドさせるために設けられている。
は、これらを小さくする必要がある。上述の従来の構造
におけるp+型外部ベース層(52) Fiベース抵抗
を低ドさせるために設けられている。
しかし、この外部ベース層(52)はベース−コレクタ
容量を増大させるという欠点がある。
容量を増大させるという欠点がある。
第5図は従来の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。ベース抵抗は第5図に示されるエミツ
タ層(71)とベース電極収出用開孔(50)との距離
りに依存する。従来の装置にふ−いては、ベース−極配
線(9)とエミッタ電極配線(10)との間隔と電極配
線(9,10)のそれぞれの開孔(50,70)からの
はみ出し分との合計距離となっている。
ターン図である。ベース抵抗は第5図に示されるエミツ
タ層(71)とベース電極収出用開孔(50)との距離
りに依存する。従来の装置にふ−いては、ベース−極配
線(9)とエミッタ電極配線(10)との間隔と電極配
線(9,10)のそれぞれの開孔(50,70)からの
はみ出し分との合計距離となっている。
したがって、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、上述のはみ出し分はどうしても
伐る。また、第5図に示されるエミツタ層(71)と分
離酸化膜境界Aとの間のベース領域は非活性領域であり
、ベース−コレクタ容量を増加させる。この非活性領域
をなくすために、エミツタ層(71)が分離酸化膜に接
するフォールド・エミッタ構造とする方法がある。しか
しこの方法においても種々の欠点が生じる〇 第6A図ないし第6C図は、第5図のx−x’線におけ
る断面の一部を示す図である。以F%第6A図〜第6C
図を参照して従来のフォールド・エミッタ構造の問題点
について説明する。
線間隔を小さくしても、上述のはみ出し分はどうしても
伐る。また、第5図に示されるエミツタ層(71)と分
離酸化膜境界Aとの間のベース領域は非活性領域であり
、ベース−コレクタ容量を増加させる。この非活性領域
をなくすために、エミツタ層(71)が分離酸化膜に接
するフォールド・エミッタ構造とする方法がある。しか
しこの方法においても種々の欠点が生じる〇 第6A図ないし第6C図は、第5図のx−x’線におけ
る断面の一部を示す図である。以F%第6A図〜第6C
図を参照して従来のフォールド・エミッタ構造の問題点
について説明する。
第6A図はベース形成のために7オトレジスト膜(30
1)をマスクとして p fM不純物であるボロンを注
入した状恵を示す断面図である。次に、コンタクトホー
ルを形成するためにエミッタ領域(7)上の酸化膜(i
08)を除去する必要がある。しかし、このフォールド
・エミッタ構造においては、第6B図に示されるように
、分離酸化膜(102)の境界Aが酸化膜除去時にオー
バーエツチングされ、エミッタ領域(71)が図6C図
にBで示されるように深くなる。この結果、電流増幅率
の制御性の低ド、さらには第6C図に示される部分Bの
ところでエミッターコレクタ間のショートが生ずる危険
性が大きい。
1)をマスクとして p fM不純物であるボロンを注
入した状恵を示す断面図である。次に、コンタクトホー
ルを形成するためにエミッタ領域(7)上の酸化膜(i
08)を除去する必要がある。しかし、このフォールド
・エミッタ構造においては、第6B図に示されるように
、分離酸化膜(102)の境界Aが酸化膜除去時にオー
バーエツチングされ、エミッタ領域(71)が図6C図
にBで示されるように深くなる。この結果、電流増幅率
の制御性の低ド、さらには第6C図に示される部分Bの
ところでエミッターコレクタ間のショートが生ずる危険
性が大きい。
さらに、ベース抵抗と減少させる方法として、第7図に
示されるようなダブル・ベース構造とすることが多々あ
る。しかし、従来方法においては、ベース電極収出しな
どでベース領域が増大し、却ってベース−コレクタ容量
の増大と招くという欠点がるる。
示されるようなダブル・ベース構造とすることが多々あ
る。しかし、従来方法においては、ベース電極収出しな
どでベース領域が増大し、却ってベース−コレクタ容量
の増大と招くという欠点がるる。
また、従来の製造方法においては、エミッターベース接
合がベース電極取出面より深くされてお欠点もあった。
合がベース電極取出面より深くされてお欠点もあった。
すなわち、微少低電流領域において、界面(エミッター
ベース鎖酸等)において再結合等により電流が吸収され
、電流増幅率の制御性が劣化するという問題点があった
。
ベース鎖酸等)において再結合等により電流が吸収され
、電流増幅率の制御性が劣化するという問題点があった
。
それゆえ、この発明の目的は上述の欠点を除去し、ベー
ス抵抗およびベース−コレクタ容量を低下させ、かつ低
′@流領域における電流増幅率の電流依存性を小さくし
、さらに周波数特性の良好な半導体装置を得ることがo
T#i、な半導体装置の製造方法を提供することである
。
ス抵抗およびベース−コレクタ容量を低下させ、かつ低
′@流領域における電流増幅率の電流依存性を小さくし
、さらに周波数特性の良好な半導体装置を得ることがo
T#i、な半導体装置の製造方法を提供することである
。
この発明における半導体装置の製造方法は、エミッタ領
域となる半導体基板@成上にエミツク唄域形成用の不純
物拡散源を有するシリコン膜(単結晶、非晶質および多
結晶のいずれか)を形成し、ベース領域を一部このシリ
コン膜を介してイオン注入して形成し、次にこのシリコ
ン膜を用いてエミッタ領域を自己整合的にベース領域内
に形成する。さらに、自己整合的にエミッタ領域上の前
膜全形成してベースーエミッタ電極間を絶縁し、さらに
自己整合的にベース電極収出領域を形成する。このきき
、エミッターベース接合はベース電極取出面と同−深さ
に形成される。
域となる半導体基板@成上にエミツク唄域形成用の不純
物拡散源を有するシリコン膜(単結晶、非晶質および多
結晶のいずれか)を形成し、ベース領域を一部このシリ
コン膜を介してイオン注入して形成し、次にこのシリコ
ン膜を用いてエミッタ領域を自己整合的にベース領域内
に形成する。さらに、自己整合的にエミッタ領域上の前
膜全形成してベースーエミッタ電極間を絶縁し、さらに
自己整合的にベース電極収出領域を形成する。このきき
、エミッターベース接合はベース電極取出面と同−深さ
に形成される。
自己整合的にベース領域内にエミッタ領域を形成してい
るので、エミッタ領斌拡散源となり、かつ金属シリサイ
ド膜に接続されるシリコン膜等のパターンニングマスク
によって自己整合的にエミッターシリコン膜周辺に最小
のベース電極収出領域が形成される。
るので、エミッタ領斌拡散源となり、かつ金属シリサイ
ド膜に接続されるシリコン膜等のパターンニングマスク
によって自己整合的にエミッターシリコン膜周辺に最小
のベース電極収出領域が形成される。
また、エミッタ領域上のシリコン膜とベース頼斌上の金
属シリサイド膜による配線との間には絶縁膜が介在する
だけであ、るので、エミツタ−ベース間隔はほぼこの絶
縁膜の膜厚となり小さくなる。
属シリサイド膜による配線との間には絶縁膜が介在する
だけであ、るので、エミツタ−ベース間隔はほぼこの絶
縁膜の膜厚となり小さくなる。
さらに、不純物拡散源となるシリコン膜からの不純物乞
エミッタ領域となるべき領域に拡散してエミッタ領域を
形成しているので、エミッタ領域形成時のイオン注入用
にコンタクト孔を形成する必要がない。したがって、エ
ミッタ領域上の酸化膜を除去する必要がなく、分離酸化
膜境界でのオーバーエツチングは生じることはないので
、エミッタ接合とベース領域とがほぼ平行な状態で分離
領域に接するようになる。
エミッタ領域となるべき領域に拡散してエミッタ領域を
形成しているので、エミッタ領域形成時のイオン注入用
にコンタクト孔を形成する必要がない。したがって、エ
ミッタ領域上の酸化膜を除去する必要がなく、分離酸化
膜境界でのオーバーエツチングは生じることはないので
、エミッタ接合とベース領域とがほぼ平行な状態で分離
領域に接するようになる。
さらに、エミツタ−ベース接合がベース電#in出面と
同一の深さに形成されており、再結合による電流の吸収
がなく、低電流領域における電流増幅率の電流依存性が
小さくなっている。
同一の深さに形成されており、再結合による電流の吸収
がなく、低電流領域における電流増幅率の電流依存性が
小さくなっている。
〔発明の実施例]
第1A図ないし第1K図はこの発明の一実施例である酸
化膜分離法によるバイポーラ型npn)ランジスタの製
造方法の主要工程段階における断面図である。以下、第
1A図ないし第1K図を参照してこの発明の一実施例で
ある半導体装置の製造方法について説明する。
化膜分離法によるバイポーラ型npn)ランジスタの製
造方法の主要工程段階における断面図である。以下、第
1A図ないし第1K図を参照してこの発明の一実施例で
ある半導体装置の製造方法について説明する。
第1A図を参照して、p−型シリコン基板(1)の所定
の領域にn中型コレクタ電極み層(2)、n−型エピタ
キシャル層(3)、チャンネルカット用のp型層(4)
、分離酸化膜(102)、コレクタ電極取出領域となる
口十型拡敢層(8)が形成される。この各領域の形e、
は、第4A図および第4B図に示される従来と同様の方
法を用いて行なわれる。次に第4B図に示されるF攻酸
化膜(101)および窒化膜(201)が除去された後
、シリコン膜、好ましくはポリシリコン膜(600)、
窒化膜(202)および酸化膜(104)がこの順に半
導体基板(1)の表面上に形成される。次に、予め定め
られたパターン形状を有するレジスト膜(303)をマ
スクとして、ポリシリコン膜(600)、窒化膜(20
2)および酸化膜(104)からなる多層膜をエツチン
グする。
の領域にn中型コレクタ電極み層(2)、n−型エピタ
キシャル層(3)、チャンネルカット用のp型層(4)
、分離酸化膜(102)、コレクタ電極取出領域となる
口十型拡敢層(8)が形成される。この各領域の形e、
は、第4A図および第4B図に示される従来と同様の方
法を用いて行なわれる。次に第4B図に示されるF攻酸
化膜(101)および窒化膜(201)が除去された後
、シリコン膜、好ましくはポリシリコン膜(600)、
窒化膜(202)および酸化膜(104)がこの順に半
導体基板(1)の表面上に形成される。次に、予め定め
られたパターン形状を有するレジスト膜(303)をマ
スクとして、ポリシリコン膜(600)、窒化膜(20
2)および酸化膜(104)からなる多層膜をエツチン
グする。
このバターンニングにより、後にコレクタtiIX出層
およびエミツタ層となる領域にのみ、酸化膜(104)
、窒化膜(202)、ポリシリコン膜(600)が伐さ
れる。
およびエミツタ層となる領域にのみ、酸化膜(104)
、窒化膜(202)、ポリシリコン膜(600)が伐さ
れる。
第1B図を参照する。上述の工程で多層膜のパターンニ
ングに用いられたレジストJig(303)’z マス
クとして、多層膜に含まれる酸化膜(It)4)の側壁
のみとサイドエツチングする。この結果、酸化膜(10
4)はポリシリコン膜(600)および窒化膜(202
)より内側に後退する。
ングに用いられたレジストJig(303)’z マス
クとして、多層膜に含まれる酸化膜(It)4)の側壁
のみとサイドエツチングする。この結果、酸化膜(10
4)はポリシリコン膜(600)および窒化膜(202
)より内側に後退する。
第1C図において、窒化膜(202)t”マスクとじて
選択酸化を行なって、酸化膜(105)が半導体基板表
面上の所定の領域に形成される。
選択酸化を行なって、酸化膜(105)が半導体基板表
面上の所定の領域に形成される。
第1D図において、酸化膜(104)をマスクとしてエ
ツチングを行なって窒化膜(202)および窒化膜(2
02)の下地のポリシリコン膜(60Ll)をパターン
ニングし、さらにはシリコン基& (n″′″′″層3
め定められた膜厚をエツチング除去し、ベース電極とな
るべき部分は薄くされる。これは、エミッタ接合(活性
ベース領域−エミンタ領域間の接合〕がベース電極収出
面と同一の深さに形成されるようにすることにより電流
増幅率の電流依存性を小さくするためである。すなわら
、再結合における電流の吸収を除去し、低電流領域にお
いても確実に電流増幅率を制御できるようにする。
ツチングを行なって窒化膜(202)および窒化膜(2
02)の下地のポリシリコン膜(60Ll)をパターン
ニングし、さらにはシリコン基& (n″′″′″層3
め定められた膜厚をエツチング除去し、ベース電極とな
るべき部分は薄くされる。これは、エミッタ接合(活性
ベース領域−エミンタ領域間の接合〕がベース電極収出
面と同一の深さに形成されるようにすることにより電流
増幅率の電流依存性を小さくするためである。すなわら
、再結合における電流の吸収を除去し、低電流領域にお
いても確実に電流増幅率を制御できるようにする。
第1E図を参照する。酸化膜(104)が除去された後
、窒化膜(202)をマスクとする選択酸化により、酸
化膜(106)がポリシリコンpIX(600)と酸化
膜(105)との間の半導体基板表面上に膜厚200〜
300nmと薄く形成される。そして、この酸化膜(1
06)はポリシリコン膜(600)の側壁を覆う。
、窒化膜(202)をマスクとする選択酸化により、酸
化膜(106)がポリシリコンpIX(600)と酸化
膜(105)との間の半導体基板表面上に膜厚200〜
300nmと薄く形成される。そして、この酸化膜(1
06)はポリシリコン膜(600)の側壁を覆う。
第1F図において、まず窒化膜(202)が除去される
。次に、酸化膜(106)iマスクとしてポリシリコン
膜(6130)にn十型不純物を尋人し、不純物含有ポ
リシリコン膜(601)が形成される。これによりポリ
シリコン膜(601)はエミッタ領域形成用の不純物拡
欣源となる。
。次に、酸化膜(106)iマスクとしてポリシリコン
膜(6130)にn十型不純物を尋人し、不純物含有ポ
リシリコン膜(601)が形成される。これによりポリ
シリコン膜(601)はエミッタ領域形成用の不純物拡
欣源となる。
第1G図において、ベース領域およびエミッタ領域が形
成される領域金除いた半導体基板上にレジスト膜(30
4)を形成し、このレジストM (304)t−マスク
として酸化11f4 (106)を除去する。一方、酸
化膜(105)はベース領域とコレクタ領域とを分離す
るために残される。このため、酸化膜(105)は第1
c図における選択酸化において1μmと厚く形成される
。
成される領域金除いた半導体基板上にレジスト膜(30
4)を形成し、このレジストM (304)t−マスク
として酸化11f4 (106)を除去する。一方、酸
化膜(105)はベース領域とコレクタ領域とを分離す
るために残される。このため、酸化膜(105)は第1
c図における選択酸化において1μmと厚く形成される
。
さらに、このレジスト714% (304)をマスクと
して、p全不純物がイオン注入される。このとき、酸化
膜(lt16)が除去された部分のn−型半導体頭板が
外部ベース層となる。また、ポリシリコン膜(602,
p全不純物が注入されたポリシリコン膜601)のドの
活性ベース層となるべきイオン注入@*(6)ri、ポ
リシリコン膜(602)を介してp全不純物がイオン注
入されるので、外部ベース層となるべき饋[(5)に比
べ浅く形成される。次に、このレジス) g (304
)のコレクタ頭板上の部分(第1G図中の破線の内側)
のみを取除き、これをマスクとしてシリコンS1をイオ
ン注入する。このとき、酸化膜(105)の一部分、外
部ベース頭板(5)およびポリシリコン膜(602)の
表面の浅い頭板に注入されるシリコン層は、後に電極引
き出し線となる金属シリサイド膜を形成する之めのもの
である。
して、p全不純物がイオン注入される。このとき、酸化
膜(lt16)が除去された部分のn−型半導体頭板が
外部ベース層となる。また、ポリシリコン膜(602,
p全不純物が注入されたポリシリコン膜601)のドの
活性ベース層となるべきイオン注入@*(6)ri、ポ
リシリコン膜(602)を介してp全不純物がイオン注
入されるので、外部ベース層となるべき饋[(5)に比
べ浅く形成される。次に、このレジス) g (304
)のコレクタ頭板上の部分(第1G図中の破線の内側)
のみを取除き、これをマスクとしてシリコンS1をイオ
ン注入する。このとき、酸化膜(105)の一部分、外
部ベース頭板(5)およびポリシリコン膜(602)の
表面の浅い頭板に注入されるシリコン層は、後に電極引
き出し線となる金属シリサイド膜を形成する之めのもの
である。
第1H図において、レジスト膜(304)が除去された
後p全不純物イオン注入層のアニーリングおよびポリシ
リコン膜(602)からのn十型不純物のシリコン基板
(3)への拡欣が同時に行なわれる。この結果、エミッ
タ@ # (7)が自己整合的に形成されるとともに、
外部ベース領域(51)が活性ベース頭* (61)よ
りも若干深くかつ低抵抗に形成される。次に低温(80
0℃〜9tlO℃程度)での酸化を行ない、n中型ポリ
シリコン膜(603,601)上に厚い酸化膜(107
)が、p中型シリコン基板(51)上に薄い酸化膜Qo
8)が、およびポリシリコン膜(603)の側壁に酸化
膜(109)が各々形成される。これは、n型不純物の
燐または砒素などを高礎度に金むシリコン、ポリシリコ
ンにおいては、低温はど増速酸化が行なわれるというよ
く知られた事実を利用している。さらに、全表面に窒化
膜(203)が被着される。
後p全不純物イオン注入層のアニーリングおよびポリシ
リコン膜(602)からのn十型不純物のシリコン基板
(3)への拡欣が同時に行なわれる。この結果、エミッ
タ@ # (7)が自己整合的に形成されるとともに、
外部ベース領域(51)が活性ベース頭* (61)よ
りも若干深くかつ低抵抗に形成される。次に低温(80
0℃〜9tlO℃程度)での酸化を行ない、n中型ポリ
シリコン膜(603,601)上に厚い酸化膜(107
)が、p中型シリコン基板(51)上に薄い酸化膜Qo
8)が、およびポリシリコン膜(603)の側壁に酸化
膜(109)が各々形成される。これは、n型不純物の
燐または砒素などを高礎度に金むシリコン、ポリシリコ
ンにおいては、低温はど増速酸化が行なわれるというよ
く知られた事実を利用している。さらに、全表面に窒化
膜(203)が被着される。
第1工図において、全表面にa、tされた窒化膜(2(
73)に異方性エンチング(R工E)を行なってポリシ
リコン膜(603)の側壁にのみ窒化膜(203)を伐
した後、再びR工Eによりてポリシリコンi (603
゜601) 上および外部ベース領域(51)上に形
成された酸化膜(107,108)に異方性エツチング
を行なって、外部ベース領域(51)上の薄い酸化膜(
108)およびポリシリコン膜(603,601)上の
酸化d (107)が除去さバる。このようにして、ポ
リシリコン膜(603)側壁にのみ酸化膜(109)−
窒化膜(203)を残す。
73)に異方性エンチング(R工E)を行なってポリシ
リコン膜(603)の側壁にのみ窒化膜(203)を伐
した後、再びR工Eによりてポリシリコンi (603
゜601) 上および外部ベース領域(51)上に形
成された酸化膜(107,108)に異方性エツチング
を行なって、外部ベース領域(51)上の薄い酸化膜(
108)およびポリシリコン膜(603,601)上の
酸化d (107)が除去さバる。このようにして、ポ
リシリコン膜(603)側壁にのみ酸化膜(109)−
窒化膜(203)を残す。
第1.T図において、全表面に白金Pt1チタンTi等
の金属を被着させた後、アニール処理と行ない、第1G
図においてシリコンS1をイオン注入した頭板に白金シ
リサイド、チタンシリサイド等の金属シリサイド膜を形
成しくただし、ポリシリコンi (603)側壁は窒化
膜で覆われでいるためシリサイド化しない)、伐ったシ
リサイド化しない金14vx王水にて除去する。このよ
うVCして、コレクタ、ベースおよびエミッタ各電極の
電極引き出し線(9’、 10“、11’)が形成され
る。
の金属を被着させた後、アニール処理と行ない、第1G
図においてシリコンS1をイオン注入した頭板に白金シ
リサイド、チタンシリサイド等の金属シリサイド膜を形
成しくただし、ポリシリコンi (603)側壁は窒化
膜で覆われでいるためシリサイド化しない)、伐ったシ
リサイド化しない金14vx王水にて除去する。このよ
うVCして、コレクタ、ベースおよびエミッタ各電極の
電極引き出し線(9’、 10“、11’)が形成され
る。
第1K図において、たとえばAIなどの低抵抗金属を用
いてベース電極配線(9)エミッタ電極配線(lO)(
第1K図には図示せず)およびコレクタ電極配線(11
)がそれぞれ形成される。第1K図から見られるように
、エミツタ−ベース間間隔はほぼポリシリコン膜(60
3)側壁の酸化膜(109)と窒化膜(203)との膜
厚であって、ベース抵抗I/i弗常に小さくなっている
。
いてベース電極配線(9)エミッタ電極配線(lO)(
第1K図には図示せず)およびコレクタ電極配線(11
)がそれぞれ形成される。第1K図から見られるように
、エミツタ−ベース間間隔はほぼポリシリコン膜(60
3)側壁の酸化膜(109)と窒化膜(203)との膜
厚であって、ベース抵抗I/i弗常に小さくなっている
。
第2図は上述の発明の一実施例において製造されたトラ
ンジスタの平面パターン図であり、第5図に示される従
来法のトランジスタの平面パターン図に対応するもので
ある。第2図に示されるように、エミッタ電極配線(1
0)につながるポリシリコンIll (603)は、エ
ミッタ領域(7)の拡敢源となっているから、図中のA
のところでエミッタ領域(7)が分離酸化膜(102)
に接することになる。また、第6図に示される従来の方
法と異なり、エミッタ領域(7)はポリシリコン膜(6
03)からの不純物拡散により自己整合的に形成される
ので、ベース′領域が分離酸化膜(102)近傍でオー
バエツチングされて狭くなることはない。すなわち、第
3図に示されるように、エミッタ領域(70)と活性ベ
ース領域(6)とはポリシリコン膜(603)を介して
同時に形成されるので、はぼ平行であり、ベース幅は一
定である。したがって、ベース面積はエミッターベース
電極間のはみ出し領域がなくなっていることとベース電
極取出[域が自己整合的に最小面積で形成されているこ
とと合わせて大幅に小さくなりベース−コレクタ容量が
低減される。ま之、第2[flに見られるように、ベー
スtIL極引き出し線(9′)はエミッタ領域(7)の
三方周囲に形成されているので、自動的にダブル・ベー
ス構造となっており、ベース領域の増大をもたらすこと
なくベース抵抗が大幅に低減される。
ンジスタの平面パターン図であり、第5図に示される従
来法のトランジスタの平面パターン図に対応するもので
ある。第2図に示されるように、エミッタ電極配線(1
0)につながるポリシリコンIll (603)は、エ
ミッタ領域(7)の拡敢源となっているから、図中のA
のところでエミッタ領域(7)が分離酸化膜(102)
に接することになる。また、第6図に示される従来の方
法と異なり、エミッタ領域(7)はポリシリコン膜(6
03)からの不純物拡散により自己整合的に形成される
ので、ベース′領域が分離酸化膜(102)近傍でオー
バエツチングされて狭くなることはない。すなわち、第
3図に示されるように、エミッタ領域(70)と活性ベ
ース領域(6)とはポリシリコン膜(603)を介して
同時に形成されるので、はぼ平行であり、ベース幅は一
定である。したがって、ベース面積はエミッターベース
電極間のはみ出し領域がなくなっていることとベース電
極取出[域が自己整合的に最小面積で形成されているこ
とと合わせて大幅に小さくなりベース−コレクタ容量が
低減される。ま之、第2[flに見られるように、ベー
スtIL極引き出し線(9′)はエミッタ領域(7)の
三方周囲に形成されているので、自動的にダブル・ベー
ス構造となっており、ベース領域の増大をもたらすこと
なくベース抵抗が大幅に低減される。
また、エミッタ接合がベース電極収出−と同一の深さに
形成されているので、界面における再結合による電流の
吸収がなく、低電流領域における電流増幅率の電流依存
性が小さくなっている。
形成されているので、界面における再結合による電流の
吸収がなく、低電流領域における電流増幅率の電流依存
性が小さくなっている。
また言うまでもないが、この発明はpnp トランジス
タの製造にも適用できるものである。
タの製造にも適用できるものである。
以上のように、この発明によれば、エミッタ領域上のシ
リコン膜とベース頭板上の金属シリサイド膜間には絶縁
膜が介在するだけであるので、エミッターベース間隔を
実効的に小さくでき、その結果ベース抵抗が小さくなっ
て半導体装置の同波数特性が向上する。
リコン膜とベース頭板上の金属シリサイド膜間には絶縁
膜が介在するだけであるので、エミッターベース間隔を
実効的に小さくでき、その結果ベース抵抗が小さくなっ
て半導体装置の同波数特性が向上する。
また、エミッタ領域形成用の不純物をエミッタ領域とな
るべき領域にシリコン膜を拡飲源として不純物拡散して
エミッタ領域を形成し、これと同時にベース@板形成用
の不純物をさらに半導体基板に拡散してベース領域を完
成させているので、分離領域境界がオーバエツチングさ
れることがなく、エミッタ領域とベース領域とをほぼ平
行な状態で分離酸化膜領域に接するようにすることがで
きる。
るべき領域にシリコン膜を拡飲源として不純物拡散して
エミッタ領域を形成し、これと同時にベース@板形成用
の不純物をさらに半導体基板に拡散してベース領域を完
成させているので、分離領域境界がオーバエツチングさ
れることがなく、エミッタ領域とベース領域とをほぼ平
行な状態で分離酸化膜領域に接するようにすることがで
きる。
また、ベース電#L収出領域がエミッタ領域形成のパタ
ーンに対し自己整合的に最小面積で形成されるので、非
活性ベース領域が大幅に低減される。
ーンに対し自己整合的に最小面積で形成されるので、非
活性ベース領域が大幅に低減される。
さらに、第1A図のレジスト膜(303)のパターン寸
法からサイドエツチングおよび選択酸化時のいわゆるバ
ードビークの食い込みによって、エミツタ層を形成する
ポリシリコン膜(603)のパターン寸法は1以ドにな
るので、容易にサグミクロン1陽のエミッタ領域を実現
することができる。
法からサイドエツチングおよび選択酸化時のいわゆるバ
ードビークの食い込みによって、エミツタ層を形成する
ポリシリコン膜(603)のパターン寸法は1以ドにな
るので、容易にサグミクロン1陽のエミッタ領域を実現
することができる。
また、エミッタ接合がベース電極収出−と同一の深さと
なっているので、電流増幅率の電流依存性が小さくなっ
ている。以上のようにして、周波数特性が同上した半導
体集積回路装置の製造が可能となる。
なっているので、電流増幅率の電流依存性が小さくなっ
ている。以上のようにして、周波数特性が同上した半導
体集積回路装置の製造が可能となる。
第1A図ないし第1K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断面構造を示す図である
。第2図はこのダを男の方法で製造サレタトランジスタ
の平面パターン図である。第3図はこの発明における半
導体装置の分離酸化膜境界近傍の断面模式図である。第
4A図ないし第4E図は従来の製造方法の主要工程段階
における半導体装置の状態を示す断面図である。第5図
は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。第6A図ないし第6C図は従来方法でエミッタ
層?分離酸化膜に接するように形成し之場合における分
離酸化膜近傍の断面模式図である。第7図は従来方法で
製造さ7′L念ダブル・ベース構造のトランジスタの平
面パターン図である。 図において、1はp−型シリコン基板、21Lin+型
コレクタ電極み層、3はn−型エピタキシャル層、5は
外部ベース層となるべき領域、51.52ri外部ベー
ス領域、6 、61.62は活性ベース領域、7゜71
ハエミンタp域、8.81riコレクタ電櫃取出頭域、
9riベース電極配線、10fiエミツタ電極配線、1
1はコレクタ電極配線、50はベース電極用コンタクト
孔、70はエミッタ電極用コンタクト孔、80けコレク
タ電極用コンタクト孔、102は分離酸化膜、103
、104 、105 、106 、107 、108
、109は酸化膜、202 、203は窒化膜、303
、304はフォトレジスト膜、401はパンシベーシ
ョン膜、501 、9’、 10’、11は金属シリブ
イ ド膜、600 、601 、602 、603はポ
リシリコン膜である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄第1図 第1図 第1図 第1図 第1図 第1図 第2図 第3図 第7図 1θ 第4図 A 第4図 第41!1 第5図 第6図 手続補正書(2)°L) 1.事件の表示 特願昭60−191013号2、
発明の名称 半導体装置の製造方法3、補正をする
者 代表者 志 岐 守 哉 4、代理人 5、補正の対象 明m書の発明の詳細な説明の欄および図面6、補正の内
容 (1)明細書をつぎのとおり訂正する。 (21図面の第1図x、J、に、を別紙のとおシ訂正す
る。 (3)図面の第3図を別紙のとおシ訂正する。 (4)図面の第4図Eを別紙のとおシ訂正する。 (6)図面の第6図Cを別紙のとおシ訂正する。 7、m付書類の目録 図面の第1図I、J、に、第3図、第4図Eおよび第6
図C各1通 販 上 第1図 ■ 第1図 に 第3図 第4図 第6図
造方法の主要工程段階における断面構造を示す図である
。第2図はこのダを男の方法で製造サレタトランジスタ
の平面パターン図である。第3図はこの発明における半
導体装置の分離酸化膜境界近傍の断面模式図である。第
4A図ないし第4E図は従来の製造方法の主要工程段階
における半導体装置の状態を示す断面図である。第5図
は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。第6A図ないし第6C図は従来方法でエミッタ
層?分離酸化膜に接するように形成し之場合における分
離酸化膜近傍の断面模式図である。第7図は従来方法で
製造さ7′L念ダブル・ベース構造のトランジスタの平
面パターン図である。 図において、1はp−型シリコン基板、21Lin+型
コレクタ電極み層、3はn−型エピタキシャル層、5は
外部ベース層となるべき領域、51.52ri外部ベー
ス領域、6 、61.62は活性ベース領域、7゜71
ハエミンタp域、8.81riコレクタ電櫃取出頭域、
9riベース電極配線、10fiエミツタ電極配線、1
1はコレクタ電極配線、50はベース電極用コンタクト
孔、70はエミッタ電極用コンタクト孔、80けコレク
タ電極用コンタクト孔、102は分離酸化膜、103
、104 、105 、106 、107 、108
、109は酸化膜、202 、203は窒化膜、303
、304はフォトレジスト膜、401はパンシベーシ
ョン膜、501 、9’、 10’、11は金属シリブ
イ ド膜、600 、601 、602 、603はポ
リシリコン膜である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄第1図 第1図 第1図 第1図 第1図 第1図 第2図 第3図 第7図 1θ 第4図 A 第4図 第41!1 第5図 第6図 手続補正書(2)°L) 1.事件の表示 特願昭60−191013号2、
発明の名称 半導体装置の製造方法3、補正をする
者 代表者 志 岐 守 哉 4、代理人 5、補正の対象 明m書の発明の詳細な説明の欄および図面6、補正の内
容 (1)明細書をつぎのとおり訂正する。 (21図面の第1図x、J、に、を別紙のとおシ訂正す
る。 (3)図面の第3図を別紙のとおシ訂正する。 (4)図面の第4図Eを別紙のとおシ訂正する。 (6)図面の第6図Cを別紙のとおシ訂正する。 7、m付書類の目録 図面の第1図I、J、に、第3図、第4図Eおよび第6
図C各1通 販 上 第1図 ■ 第1図 に 第3図 第4図 第6図
Claims (2)
- (1)第1導電型の半導体基板上にエミッタ領域、コレ
クタ領域およびベース領域を備える半導体装置の製造方
法であつて、前記半導体装置は分離領域により隣接する
他の半導体装置と電気的に絶縁されており、 前記半導体基板表面上にシリコン膜、窒化膜および酸化
膜をこの順に堆積させ、この多層膜に対してエッチング
を行なうことにより、前記半導体板基上の予め定められ
た領域に前記多層膜を形成する第1のステップと、 前記多層膜に含まれる酸化膜のみをサイドエッチングし
て前記窒化膜および前記シリコン膜より内側に後退させ
る第2のステップと、 前記窒化膜をマスクとして選択酸化を行なつて前記半導
体基板上の予め定められた領域に第1の酸化膜を形成す
る第3のステップと、 前記サイドエッチングされた酸化膜をマスクとして前記
窒化膜、前記シリコン膜および前記半導体基板の予め定
められた深さの領域を選択的に異方性エッチングを行な
つて除去する第4のステップと、 前記選択的にエッチングされた窒化膜をマスクとして選
択酸化を行なつて、前記シリコン膜と前記第1酸化膜と
の間の前記半導体基板表面上に第2の酸化膜を形成する
第5のステップと、 前記第2の酸化膜をマスクとして、前記第1導電型の不
純物を前記シリコン膜に導入する第6のステップと、 前記ベース領域の電極取出部となる領域上の前記第2の
酸化膜を除去する第7のステップと、前記ベース領域と
なるべき領域に、第2導電型の不純物を導入する第8の
ステップと、 前記シリコン膜、前記ベース領域および前記ベース領域
周辺の前記第1の酸化膜の予め定められた領域の各表面
にシリコンを導入する第9のステップと、 前記半導体基板に加熱処理を施して前記シリコン膜から
前記第1導電型の不純物を前記エミッタ領域となるべき
領域へ拡散して前記エミッタ領域を形成し、かつ同時に
前記ベース領域を完成する第10のステップと、 前記半導体基板に低温酸化処理を施して酸化膜を形成し
、さらにその上に窒化膜を形成して、この2層膜に対し
て異方性エッチングを行なうことにより、前記エミッタ
領域に接続されるシリコン膜の側壁に第3の酸化膜と窒
化膜の2層膜を形成する第11のステップと、 前記シリコンを導入した領域の内、前記シリコン膜の側
壁を除いた領域に金属シリサイド膜を形成する第12の
ステップと、 前記半導体基板上の予め定められた領域にコレクタ電極
、ベース電極およびエミッタ電極となる電極配線を各々
設ける第13のステップとを含む半導体装置の製造方法
。 - (2)前記第4の工程において、選択的に除去される前
記半導体基板の予め定められた深さは、エミツタ−ベー
ス接合がベース電極取出層と同一の深さに形成されるよ
うに定められた深さである、特許請求の範囲第1項記載
の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60191013A JPS6249663A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 半導体装置の製造方法 |
| US06/900,444 US4705599A (en) | 1985-08-28 | 1986-08-26 | Method for fabricating bipolar transistor in integrated circuit |
| GB08620790A GB2180991B (en) | 1985-08-28 | 1986-08-28 | Method for forming silicide electrode in semiconductor device |
| GB08620788A GB2179792B (en) | 1985-08-28 | 1986-08-28 | Method for fabricating bipolar transistor in integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60191013A JPS6249663A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6249663A true JPS6249663A (ja) | 1987-03-04 |
| JPH0418463B2 JPH0418463B2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=16267424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60191013A Granted JPS6249663A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4705599A (ja) |
| JP (1) | JPS6249663A (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0611053B2 (ja) * | 1984-12-20 | 1994-02-09 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US5227316A (en) * | 1985-01-22 | 1993-07-13 | National Semiconductor Corporation | Method of forming self aligned extended base contact for a bipolar transistor having reduced cell size |
| JPH0654795B2 (ja) * | 1986-04-07 | 1994-07-20 | 三菱電機株式会社 | 半導体集積回路装置及びその製造方法 |
| US4812417A (en) * | 1986-07-30 | 1989-03-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making self aligned external and active base regions in I.C. processing |
| US4816423A (en) * | 1987-05-01 | 1989-03-28 | Texas Instruments Incorporated | Bicmos process for forming shallow npn emitters and mosfet source/drains |
| US5059546A (en) * | 1987-05-01 | 1991-10-22 | Texas Instruments Incorporated | BICMOS process for forming shallow NPN emitters and mosfet source/drains |
| US4933295A (en) * | 1987-05-08 | 1990-06-12 | Raytheon Company | Method of forming a bipolar transistor having closely spaced device regions |
| US5187554A (en) * | 1987-08-11 | 1993-02-16 | Sony Corporation | Bipolar transistor |
| US4803175A (en) * | 1987-09-14 | 1989-02-07 | Motorola Inc. | Method of fabricating a bipolar semiconductor device with silicide contacts |
| US4857476A (en) * | 1988-01-26 | 1989-08-15 | Hewlett-Packard Company | Bipolar transistor process using sidewall spacer for aligning base insert |
| US4897703A (en) * | 1988-01-29 | 1990-01-30 | Texas Instruments Incorporated | Recessed contact bipolar transistor and method |
| US4985744A (en) * | 1988-01-29 | 1991-01-15 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming a recessed contact bipolar transistor and field effect transistor |
| US4980738A (en) * | 1988-06-29 | 1990-12-25 | Texas Instruments Incorporated | Single polysilicon layer transistor with reduced emitter and base resistance |
| US5064773A (en) * | 1988-12-27 | 1991-11-12 | Raytheon Company | Method of forming bipolar transistor having closely spaced device regions |
| US5008210A (en) * | 1989-02-07 | 1991-04-16 | Hewlett-Packard Company | Process of making a bipolar transistor with a trench-isolated emitter |
| US5144403A (en) * | 1989-02-07 | 1992-09-01 | Hewlett-Packard Company | Bipolar transistor with trench-isolated emitter |
| US5061982A (en) * | 1989-02-21 | 1991-10-29 | Bipolar Integrated Technology, Inc. | VLSI triple-diffused polysilicon bipolar transistor structure |
| US5212102A (en) * | 1990-08-22 | 1993-05-18 | National Semiconductor Corporation | Method of making polysilicon Schottky clamped transistor and vertical fuse devices |
| US5144404A (en) * | 1990-08-22 | 1992-09-01 | National Semiconductor Corporation | Polysilicon Schottky clamped transistor and vertical fuse devices |
| US6011283A (en) * | 1992-10-19 | 2000-01-04 | Hyundai Electronics America | Pillar emitter for BiCMOS devices |
Family Cites Families (2)
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| JPS58225663A (ja) * | 1982-06-23 | 1983-12-27 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
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1986
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