JPS63108773A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は半導体素子の製造方法に係り、特に高周波トラ
ンジスタに好適する。

（従来の技術） 高周波半導体素子として利用しているｎｐｎ型バイポー
ラトランジスタの製造方法を第１図イル二に説明すると
、ｎ導電型を示すＳｉ半導体基板２０を用意してその表
面に珪素酸化物層２１を公知の熱酸化法により約２００
０人形成する。このＳｉ半導体基板２０には予めベース
層として動作するｐ要領域２３を設置してあり、この珪
素酸化物層２１を通常のＰＥＰ法により選択的に除去し
て後述するエミッタならびにベースコンタクト用として
利用する開孔２２・・・を設け（第１図口）、更にＡｓ
ドープド多結晶珪素層２４をＣＶＤ法により堆積後ＰＥ
Ｐ法によってパターニングを施す。

この工程によってエミッタ用開孔にはＡｓドープド多結
晶珪素層２４が充填されると共に付近の珪素酸化物２１
表面にも積層し、次いでこのＡｓをＳｉ半導体基板内部
に導入してｎ型エミッタ領域２５を形成する、（第１図
口）更にｐ型領域２３ならびに残ったＡｓドープド多結
晶珪素層２４に電極として動作するＡ１を連続して設け
るが、具体的にはスパッタ法で１μ叢位を被着後珪素酸
化物層を３０００人程度被着してからＰＥＰ法によりパ
ターニングして電極２６゜２７を形成する。この結果第
２図ハに示すようにエミッタ領域２５に積層した多結晶
珪素層２４はエミッタ電極２７よりはみ出した部分２８
が残るので、これを更にエツチングにより除去して第２
図二に示す高周波トランジスタ到を完成する。

（発明が解決しようとする問題点） 第２図イル二に示す製法によって製造する高周波トラン
ジスタ即ちμ波トランジスタは単一のウェーハにエミッ
タをピッチ５．５μｌ又エミツタ用開孔は直径０．６μ
ｍと極めて微細な構造が要求されるので、各種パターン
形成に利用するＰＩＥＰ工程におけるマスク合せの余裕
がないのが実情である。このために、ベース電極２６と
Ａｓドープド多結晶珪素層２４が短絡したり、この多結
晶珪素層２４の中心が開孔２２の中心に一致しない事態
が起り電極用のＡ１は直接エミッタ領域２５に接触して
突き抜は現象を起す恐れも発生する。

前述のような微細パターンを必要とするのでエミッタ電
極２７とベース電極２６間の距離は１．５μ未満と狭く
、更に多結晶珪素層のはみ出し部分２８があるので電極
パターン形成工程に必要なＰＵＰ工程ではこの段差のた
めにレジスト残りやレジストパターン細りが発生してそ
の歩留りが低下する。

更に、多結晶珪素層のはみ出し部分２８のエツチングに
当っては前述のようにエミッタ電極２７とベース電極２
６間の距離が０．７５μ讃と狭い上にこの間にある多結
晶珪素の確認が十分にできずＪｕｓｔｅｔｃｈｊ、Ｂを
行ってもバラツキが発生する難点があるほかに、このエ
ツチング工程によって露出する絶縁物層２１も侵される
難点は否めない０本発明は上記難点を除去する新規な半
導体素子の製造方法に関し、特に多結晶珪素層のマスク
パターンずれ、サイドエツチング等の影響を除去し更に
エツチングによる絶縁物層の損傷を排除することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するのに本発明ではベース層を予め形成
した半導体基板表面に絶縁物層を被覆後、これを選択的
に除去して開花を設は更に拡散源を含む多結晶珪素層を
積層し１次いでエミッタ用開孔に充填した多結晶珪素層
以外のそれを除去する。

この除去工程により前記絶縁物層表面の大部分はこの多
結晶珪素層との積層構造となっており、このまＳエミッ
タ拡散ならびにＡ１電極用金属の堆積ならびにそのパタ
ーニングを実施する手法を採用した。このパターニング
に際してはＡＩ主電極外に多結晶珪素層の除去も実施す
る。

（作　用） このように本発明方法では前述のようにエミッタ用開孔
のみに拡散源を含む多結晶珪素層を充填してベース用開
孔のそれを除去するが、絶縁物層表面には多結晶珪素層
を残した状態で電極用Ａ１もしくはＡ１合金を被着する
方式を採用している。従ってエミッタ用開孔に充填する
多結晶珪素層のずれは心配する必要がなく、これに積層
するＡＩもしくはＡ１合金のエツチングに際しては、絶
縁層を直接損傷しない利点をもち、後述のようにこの絶
縁層を複数層構造とすればその効果を向上することにな
る。又エミッタとベース電極間の距離が０．７５μｍと
極端に狭くてもその全面に存在する多結晶珪素層を目視
しながらエツチングが可能となるので、正確さを増すこ
とができる優利さをもっている。

（実施例） 第１図イ〜ホにより本発明の実施例を詳述するが、都合
上従来の技術と重複する記載もあるが新番号を付して説
明する。

ρ、が０．００１〜０．００２Ω口のｎ形半導体基板１
を用意し、そこに比抵抗０．６５〜０．７５Ω１のｎ＋
形エピタキシャル層（図示せず）を常法に従って設け、
後述するμ波トランジスタのコレクタ電極を形成する領
域とする。

この半導体基板１のｎ領域表面にはＢをイオン注入して
表面濃度５　Ｘ　１０”ａｔｏｍｓ／ｃｃ程度のベース
領域２を予め形成後、この表面に熱酸化法によって厚さ
２０００人位の酸化珪素層３を設けてから、ＣＶＤ法に
よって窒化珪素層４を約１７００人積層して絶縁物層を
構成する。

この絶縁物層を通常のＰＥＰ法によって選択的に除去し
て開孔５・・・を設けて単一のウェーハにピッチ５．５
μ−でエミッタ用開孔５・・・を形成すると共にその間
孔径を０．６μ薦とし、又このエミッタ用開孔に近接す
るベース用開孔５・・・間の距離は１．５μ履を維持す
る超微細パターンを形成する。（第１図イ）次に拡散源
としてＡｓをドープした多結晶珪素層６を第１図口に示
すように厚さ３８００人の超微細パターンに堆積してか
ら、エミッタ用開孔に充填したもの以外を通常のＰＥＰ
工程によって除去して第１図ハを得、このエミッタ用開
孔から拡散源であるＡｓをベース領域２に導入して表面
温度約２　Ｘ　１０”ａｔｏｍｓ／ｃｅの口“形エミッ
タ領域７を設ける。

南回では単一のエミッタ領域しか示していないが前述の
ように複数を作成することは勿論である。

この工程後はエミッタ電極ならびにベース電極用のＡ１
をスパッタリング法によりｇさ約１μｍを被着してから
、珪素酸化物層（図示せず）を３０００人位更に被覆す
る６と言うのは後述するＲＩＥ法の適用時に使用する塩
素系ガスにより、Ａ１パターニングにおけるレジストの
損傷によりパターン精度の低下を防止するものである。

珪素酸化物層は通常のＰＥＰ工程によってパターニング
を施してからＡｌをＲＩＥ法によってパターニングする
。その条件は５ｉＣ１４２０ＳＣにパワー４５０ｖ圧力
８パスカルでＡ１をエツチングするが、ＡＩに隣接する
多結晶珪素層６はそのＪｕｓｔ　Ｅｔｃｈｉｎｇ時間よ
り１０分程度長くすることによってパターニングを行う
。

この工程ではベース用開孔との開会面に被着する多結晶
珪素層を目視しながら行う、尚電極用金属としてはＡ１
の単層以外としてＡｌ−５ｉあるいはＡｌ−５Ｌ−Ｃｕ
も適用可能であることを付記する。

前記Ａ１のパターニング工程完了によって第１図示に示
すμ波トランジスタ且が完成する。

〔発明の効果〕

本発明方法にあっては拡散源を含有する多結晶珪素層を
ベース層が形成され更に絶縁物層のパターニングを完了
した半導体基板に被覆し、そのエミッタ用開孔を塞ぎ又
ベース用開孔間の僅かな隙間全面に多結晶珪素層が存在
するので、黒ずんだ色を目視により判定でき、更に絶縁
物層表面を構成する窒化珪素層が塩素系ガスに侵されな
いので良好なエツチングが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図イ〜ホは本発明に係る実施例を工程順に示す断面
図、第２図イル二は従来の工程を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ある導電型を示す領域をもつ反対導電型半導体基板表面
   に絶縁物層を被覆する工程と、この絶縁物層を選択的に
   除去して開孔を設ける工程と、この絶縁物層ならびに露
   出するある導電型領域に拡散源を含む多結晶珪素層を積
   層する工程と、前記開孔の一部に近接して位置する他の
   前記開孔に充填するこの多結晶珪素層を除去する工程と
   、前記開孔の一部に充填する前記多結晶珪素層に含有す
   る拡散源を前記ある導電型領域に導入して第２の反対導
   電型領域を形成する工程と、この第２の反対導電型領域
   及び前記ある導電型領域に連続する電極を形成する工程
   と、この両電極間に残る前記多結晶珪素層を除去する工
   程とを具備することを特徴とする半導体素子の製造方法
   。