JPS628566A - 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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- JPS628566A JPS628566A JP60147851A JP14785185A JPS628566A JP S628566 A JPS628566 A JP S628566A JP 60147851 A JP60147851 A JP 60147851A JP 14785185 A JP14785185 A JP 14785185A JP S628566 A JPS628566 A JP S628566A
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Landscapes
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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〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特にコレクタ層
上を選択酸化により選択酸化分離してウォールドベース
とウォールドエミッタを形成するバイポーラトランジス
タを有する半導体装置の製造方法に関する。
上を選択酸化により選択酸化分離してウォールドベース
とウォールドエミッタを形成するバイポーラトランジス
タを有する半導体装置の製造方法に関する。
従来のバイポーラ型トランジスタ、特にＮウェル層をコ
レクタ層として酸化物分離技術を用いたウォールドベー
ス、ウォールドエミッタを有するバイポーラ型トランジ
スタの製造方法として、第２図（ａ） 〜（ｄ）に示す
ような、ＰＳＡ（Ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ ５ｅｌｆ′
Ａｌｉｇｎ）プロセスが提案されている（Ｋ、 ０ｋ
ａｄａ ｅｔ ａｌ、”Ｐ Ｓ Ａ−Ａ Ａ
ｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒＢｉｐｏｌａｒ ＬＳＩ’″
ｉｎ ＩＥＥＥ ｖｏｌ、 ５Ｃ−１３，Ｎｏ、５ Ｏ
ｃｔ、１９７Ｂ、Ｐ６９３ ） 。
レクタ層として酸化物分離技術を用いたウォールドベー
ス、ウォールドエミッタを有するバイポーラ型トランジ
スタの製造方法として、第２図（ａ） 〜（ｄ）に示す
ような、ＰＳＡ（Ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ ５ｅｌｆ′
Ａｌｉｇｎ）プロセスが提案されている（Ｋ、 ０ｋ
ａｄａ ｅｔ ａｌ、”Ｐ Ｓ Ａ−Ａ Ａ
ｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒＢｉｐｏｌａｒ ＬＳＩ’″
ｉｎ ＩＥＥＥ ｖｏｌ、 ５Ｃ−１３，Ｎｏ、５ Ｏ
ｃｔ、１９７Ｂ、Ｐ６９３ ） 。
この製造方法は、先ず同図（ａ）のように、Ｐ型シリコ
ン基板２１に、フォトリソグラフィ技術、熱酸化、リン
等のＮ型不純物のイオン注入、熱拡散法を用いてその表
面に熱酸化膜２３およびＮウェル層２２を形成する。
ン基板２１に、フォトリソグラフィ技術、熱酸化、リン
等のＮ型不純物のイオン注入、熱拡散法を用いてその表
面に熱酸化膜２３およびＮウェル層２２を形成する。
次いで、同図（ｂ）のように、熱酸化膜２３を除去した
後、Ｎウェル層２２のベース形成領域およびコレクタ電
極引出部上に夫々パッドシリコン酸化膜２．４と、シリ
コン窒化膜等の耐酸化膜２５を設け、選択酸化処理を行
って酸化分離１ｉ （ＬＯＣＯＳ層）２６を形成する。
後、Ｎウェル層２２のベース形成領域およびコレクタ電
極引出部上に夫々パッドシリコン酸化膜２．４と、シリ
コン窒化膜等の耐酸化膜２５を設け、選択酸化処理を行
って酸化分離１ｉ （ＬＯＣＯＳ層）２６を形成する。
次に、同図（ｃ）のように、コレクタ電極引出部にフォ
トレジスト２８を被着してこれをマスクした上で、ベー
ス形成領域にボロンをイオン注入してＰ型ベース層２９
を形成する。
トレジスト２８を被着してこれをマスクした上で、ベー
ス形成領域にボロンをイオン注入してＰ型ベース層２９
を形成する。
しかる上で、同図（ｄ）のように、前記シリコン窒化膜
２５およびパッドシリコン酸化膜２４を順次除去し、全
面にポリシリコン膜３０を被着してこれを選択酸化して
酸化物分離層３１を形成する。そして、このポリシリコ
ン膜３０を介してＮ型高濃度不純物を基板に導入し、Ｎ
型エミッタ層３２およびコレクタＪｉ３３を形成する。
２５およびパッドシリコン酸化膜２４を順次除去し、全
面にポリシリコン膜３０を被着してこれを選択酸化して
酸化物分離層３１を形成する。そして、このポリシリコ
ン膜３０を介してＮ型高濃度不純物を基板に導入し、Ｎ
型エミッタ層３２およびコレクタＪｉ３３を形成する。
また、その上で全面に白金をスパッタ法等により被着し
、所定条件で熱処理してポリシリコン表面に白金シリサ
イド層３４をオーミック電極として形成する。
、所定条件で熱処理してポリシリコン表面に白金シリサ
イド層３４をオーミック電極として形成する。
酸化物分離層３１上の未反応の白金は、エツチング除去
し、これにより同図（ｄ）のバイポーラトランジスタが
構成される。
し、これにより同図（ｄ）のバイポーラトランジスタが
構成される。
上述した従来の製造方法では、Ｎウェル層２２の表面を
選択酸化して酸化物分離層２６を形成しているため、同
図（ｂ）のように、両者の界面にリン濃度の高い部分、
つまりパイルアップ部２７が発生する。このため、後工
程のボロンのイオン注入により酸化物分離層２６にウォ
ールドにベース層２９を形成した場合、酸化物分離層２
９に沿ったベース接合部の深さｂ２は浅くなり、バーズ
ビーク先端からベース接合部までの距離１２は非常に短
くなる。また、ベース接合部の曲率θ２も小さくなり、
コレクターベース耐圧ＢＶＣＩＯが小さくなる。更に、
パッド酸化膜２４を除去すると距離１ｔはますます短く
なり、Ｎ型エミッタ層３２を形成すると、酸化物分離層
２６に沿ったベース幅Ｃ！は極端に小さくなってパンデ
スルーを生じ易くなる。特に、パッド酸化膜２４のエツ
チングをオーバすると、コレクターエミッタ間リークが
発生する。
選択酸化して酸化物分離層２６を形成しているため、同
図（ｂ）のように、両者の界面にリン濃度の高い部分、
つまりパイルアップ部２７が発生する。このため、後工
程のボロンのイオン注入により酸化物分離層２６にウォ
ールドにベース層２９を形成した場合、酸化物分離層２
９に沿ったベース接合部の深さｂ２は浅くなり、バーズ
ビーク先端からベース接合部までの距離１２は非常に短
くなる。また、ベース接合部の曲率θ２も小さくなり、
コレクターベース耐圧ＢＶＣＩＯが小さくなる。更に、
パッド酸化膜２４を除去すると距離１ｔはますます短く
なり、Ｎ型エミッタ層３２を形成すると、酸化物分離層
２６に沿ったベース幅Ｃ！は極端に小さくなってパンデ
スルーを生じ易くなる。特に、パッド酸化膜２４のエツ
チングをオーバすると、コレクターエミッタ間リークが
発生する。
このため、この製造方法で形成したバイポーラ型トラン
ジスタでは、コレクターエミッタ間のリークが発生し易
く、トランジスタ特性が不安定となり、かつ半導体装置
の製造歩留の低下および品質の低下をもたらすという問
題がある。
ジスタでは、コレクターエミッタ間のリークが発生し易
く、トランジスタ特性が不安定となり、かつ半導体装置
の製造歩留の低下および品質の低下をもたらすという問
題がある。
本発明の半導体装置の製造方法は、コレクターエミッタ
間リークおよびパンチスルーを抑制して特性の安定なバ
イポーラ型トランジスタを形成するために、Ｎ型コレク
タ層上に酸化物分離層を形成しかつベース層を形成した
後に、隣接するパッド酸化膜をサイドエツチングする程
度まで前記酸化物分離層の表面をエツチングする工程と
、再度選択酸化を行って所望の厚さの酸化物分離層を形
成する工程と、この酸化物分離層に接してエミッタ層を
形成する工程とを含んでいる。
間リークおよびパンチスルーを抑制して特性の安定なバ
イポーラ型トランジスタを形成するために、Ｎ型コレク
タ層上に酸化物分離層を形成しかつベース層を形成した
後に、隣接するパッド酸化膜をサイドエツチングする程
度まで前記酸化物分離層の表面をエツチングする工程と
、再度選択酸化を行って所望の厚さの酸化物分離層を形
成する工程と、この酸化物分離層に接してエミッタ層を
形成する工程とを含んでいる。
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図（ａ）〜（ｆ）は、本発明をＮ型ウェル層をコレ
クタ層としたバイポーラ型トランジスタに適用した実施
例を、その製造工程順に示す断面図である。
クタ層としたバイポーラ型トランジスタに適用した実施
例を、その製造工程順に示す断面図である。
先ず、同図（ａ）のように、Ｐ型シリコン基板１にフォ
トリソグラフィ技術、熱酸化、リン等のＮ型不純物のイ
オン注入および熱拡散法を用いて熱酸化膜３およびＮウ
ェル層２を形成する。
トリソグラフィ技術、熱酸化、リン等のＮ型不純物のイ
オン注入および熱拡散法を用いて熱酸化膜３およびＮウ
ェル層２を形成する。
次いで、同図（ｂ）のように、熱酸化膜３を除去し、ベ
ース形成領域およびコレクタ電極引出部にパッド酸化膜
４とシリコン窒化膜５を形成し、これをマスクとした選
択酸化法によりＮウェル層２上に酸化物分離層６を形成
する。
ース形成領域およびコレクタ電極引出部にパッド酸化膜
４とシリコン窒化膜５を形成し、これをマスクとした選
択酸化法によりＮウェル層２上に酸化物分離層６を形成
する。
そして、同図（ｃ）のように、コレクタ電極引出部にフ
ォトレジスト８を被着してこれを覆った上で、ベース形
成領域にボロンをイオン注入により導入してＰ型ベース
層９を形成する。この時、Ｎウェル層２と酸化物分離層
６との界面のリン濃度はパイルアンプしており、したが
って、この酸化物分離層６に沿ったベース接合部の深さ
ｂｌａは浅く、バーズビーク先端からベース接合部の距
離１、も短く、ベース接合部の曲率θ１．も小さくなっ
ており、従来と同じである。
ォトレジスト８を被着してこれを覆った上で、ベース形
成領域にボロンをイオン注入により導入してＰ型ベース
層９を形成する。この時、Ｎウェル層２と酸化物分離層
６との界面のリン濃度はパイルアンプしており、したが
って、この酸化物分離層６に沿ったベース接合部の深さ
ｂｌａは浅く、バーズビーク先端からベース接合部の距
離１、も短く、ベース接合部の曲率θ１．も小さくなっ
ており、従来と同じである。
次に、同図（ｄ）のように、フォトレジスト８を除去し
た後、酸化物分離層６の表面をエツチングする。このと
き、シリコン窒化膜５の下側のパッド酸化膜４の一部（
側部）が若干量、即ち同図のＡ位置までサイドエツチン
グされる程度にエツチングを管理する。
た後、酸化物分離層６の表面をエツチングする。このと
き、シリコン窒化膜５の下側のパッド酸化膜４の一部（
側部）が若干量、即ち同図のＡ位置までサイドエツチン
グされる程度にエツチングを管理する。
次いで、同図（ｅ）のように、再度シリコン窒化膜５を
マスクにして選択酸化を行い、前記酸化物分離層６と一
体に所望の厚さの酸化物分離膜１６を形成する。
マスクにして選択酸化を行い、前記酸化物分離層６と一
体に所望の厚さの酸化物分離膜１６を形成する。
この選択酸化により、パッド酸化膜４はエツチングされ
た点Ａから再び酸化されるため、点Ａよりも進んでシリ
コン窒化膜５内方位置Ｂまで酸化される。また、この時
ベース接合部も酸化されて酸化物分離層１６に吸収され
るため、酸化物分離層１６に沿ったベース接合部は改め
てさらに深い箇所に形成される。この両者の効果により
、バーズビーク先端からベース接合部までの距離ｌ−は
、同図（Ｃ）の際の距離１１ｍに比較して十分に長くさ
れる。また、ベース接合部の深さｂｌｂも深くしかも曲
率θ、も大きくなり、コレクターベース耐圧１３ｖｃａ
ｏ も高くなる。
た点Ａから再び酸化されるため、点Ａよりも進んでシリ
コン窒化膜５内方位置Ｂまで酸化される。また、この時
ベース接合部も酸化されて酸化物分離層１６に吸収され
るため、酸化物分離層１６に沿ったベース接合部は改め
てさらに深い箇所に形成される。この両者の効果により
、バーズビーク先端からベース接合部までの距離ｌ−は
、同図（Ｃ）の際の距離１１ｍに比較して十分に長くさ
れる。また、ベース接合部の深さｂｌｂも深くしかも曲
率θ、も大きくなり、コレクターベース耐圧１３ｖｃａ
ｏ も高くなる。
次に、同図Ｃｆ）のように、シリコン窒化膜５およびパ
ッド酸化膜４を順次除去した後、ポリシリコン膜１０を
被着し、選択酸化法を用いて酸化物分離層１１を形成す
る。このポリシリコン膜１０を介してＮ型高濃度不純物
を基板に導入し、Ｎ型エミッタ層１２およびコレクタ層
１３を形成する。
ッド酸化膜４を順次除去した後、ポリシリコン膜１０を
被着し、選択酸化法を用いて酸化物分離層１１を形成す
る。このポリシリコン膜１０を介してＮ型高濃度不純物
を基板に導入し、Ｎ型エミッタ層１２およびコレクタ層
１３を形成する。
以下、全面に白金を被着し、シリサイド反応によって白
金シリサイド電極１４を形成し、未反応の白金をエツチ
ング除去することにより、同図のバイポーラ型トランジ
スタを完成できる。
金シリサイド電極１４を形成し、未反応の白金をエツチ
ング除去することにより、同図のバイポーラ型トランジ
スタを完成できる。
したがって、このように製造したバイポーラ型トランジ
スタによれば、再度の酸化によって形成した酸化物分離
Ｎ１６により、バーズビーク先端と、酸化物分離層１６
に沿ったベース接合部との距離ｌ を十分に長くできる
ので、エミッタ層１２を形成しても、そのベース幅輸を
広くでき、バンチスルーを抑制し、かつパッド酸化膜４
を多少オーバエツチングしてもコレクターエミッタ間リ
ークを生ずることはなく、耐圧の向上およびトランジス
タの歩留の向上を達成できる。
スタによれば、再度の酸化によって形成した酸化物分離
Ｎ１６により、バーズビーク先端と、酸化物分離層１６
に沿ったベース接合部との距離ｌ を十分に長くできる
ので、エミッタ層１２を形成しても、そのベース幅輸を
広くでき、バンチスルーを抑制し、かつパッド酸化膜４
を多少オーバエツチングしてもコレクターエミッタ間リ
ークを生ずることはなく、耐圧の向上およびトランジス
タの歩留の向上を達成できる。
なお、本発明方法により構成したトランジスタと、従来
方法で構成したトランジスタとを比較したパラメータお
よび２０００個並列に接続した時の歩留を次表に示す。
方法で構成したトランジスタとを比較したパラメータお
よび２０００個並列に接続した時の歩留を次表に示す。
表
これから判るように、Ｂ Ｖｃｓｏ 、 Ｂ ＶＣＥＯ
およびトランジスタ歩留のいずれにおいても、本発明方
法では大幅に改善されている。
およびトランジスタ歩留のいずれにおいても、本発明方
法では大幅に改善されている。
ここで、前記実施例ではＮウェルをコレクタに構成した
トランジスタについて説明したが、Ｎ型エピタキシャル
層にコレクタを構成したもの、或いはエミッタ形成を酸
化膜メルトスルーを利用したリン拡散で行っているもの
でも同様に適用することができる。
トランジスタについて説明したが、Ｎ型エピタキシャル
層にコレクタを構成したもの、或いはエミッタ形成を酸
化膜メルトスルーを利用したリン拡散で行っているもの
でも同様に適用することができる。
以上説明したように本発明は、Ｎ型コレクタ層上に酸化
物分離層を形成しかつベース層を形成した後に、隣接す
るパッド酸化膜をサイドエツチングする程度まで前記酸
化物分離層の表面をエツチングする工程と、再度選択酸
化を行って所望の厚さの酸化物分離層を形成する工程と
、この酸化物分離層に接してエミッタ層を形成する工程
とを含んでいるので、酸化物分離層に沿うベース接合距
離を大きくすることができ、これによりトランジスタの
コレクターエミッタ間リークおよびパンチスルーを生じ
難くでき、トランジスタ特性を安定して高信頬性でかつ
高歩留の半導体装置を容易に製造することができる。
物分離層を形成しかつベース層を形成した後に、隣接す
るパッド酸化膜をサイドエツチングする程度まで前記酸
化物分離層の表面をエツチングする工程と、再度選択酸
化を行って所望の厚さの酸化物分離層を形成する工程と
、この酸化物分離層に接してエミッタ層を形成する工程
とを含んでいるので、酸化物分離層に沿うベース接合距
離を大きくすることができ、これによりトランジスタの
コレクターエミッタ間リークおよびパンチスルーを生じ
難くでき、トランジスタ特性を安定して高信頬性でかつ
高歩留の半導体装置を容易に製造することができる。
第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の製造方法を工程順に示
す断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は従来の製造方法を工
程順に示す断面図である。 １．２１・・・Ｐ型シリコン基板、２，２２・・・Ｎウ
ェル層、３，２３・・・酸化膜、４，２４・・・パッド
酸化膜、５，２５・・・シリコン窒化膜、６，１６．２
６・・・酸化物分離層、７．２７・・・パイルアップ、
８．２８・・・フォトレジスト膜、９．２９・・・ベー
ス層、１０．３０・・・ポリシリコン、１１．３１・・
・酸化物分離層、１２．３２・・・エミッタ層、１３．
３３・・・コレクタ層、１４．３４・・・白金シリサイ
ド電極。 第２図
す断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は従来の製造方法を工
程順に示す断面図である。 １．２１・・・Ｐ型シリコン基板、２，２２・・・Ｎウ
ェル層、３，２３・・・酸化膜、４，２４・・・パッド
酸化膜、５，２５・・・シリコン窒化膜、６，１６．２
６・・・酸化物分離層、７．２７・・・パイルアップ、
８．２８・・・フォトレジスト膜、９．２９・・・ベー
ス層、１０．３０・・・ポリシリコン、１１．３１・・
・酸化物分離層、１２．３２・・・エミッタ層、１３．
３３・・・コレクタ層、１４．３４・・・白金シリサイ
ド電極。 第２図
Claims (1)
- １、Ｎ型コレクタ層上にパッド酸化膜と耐酸化膜を形成
した上でコレクタ上面を選択酸化して酸化物分離層を形
成し、かつこの酸化物分離層をマスクとしてＰ型不純物
を導入してベース層を形成する工程と、隣接するパッド
酸化膜の一部をサイドエッチングする程度まで前記酸化
物分離層の表面をエッチングする工程と、再度選択酸化
を行って所望の厚さの酸化物分離層を形成する工程と、
この酸化物分離層に接してエミッタ層を形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147851A JPS628566A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147851A JPS628566A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628566A true JPS628566A (ja) | 1987-01-16 |
Family
ID=15439688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60147851A Pending JPS628566A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS628566A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5814548A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-27 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP60147851A patent/JPS628566A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5814548A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-27 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
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