JPS63164363A - 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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JPS63164363A
JPS63164363A JP61312008A JP31200886A JPS63164363A JP S63164363 A JPS63164363 A JP S63164363A JP 61312008 A JP61312008 A JP 61312008A JP 31200886 A JP31200886 A JP 31200886A JP S63164363 A JPS63164363 A JP S63164363A
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JP
Japan
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oxide film
base
poly
etched
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP61312008A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Sakai
坂井 弘之
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置、特に高密度・高速化を図ったバイ
ポーラ半導体装置の製造方法に関するものである。
従来の技術 近年、半導体装置はますます高密度・高速化の要求が高
まり、それを実現するためフォトリソグラフィによるマ
スク合せを用いないセルファライン(自己整合)技術の
研究が活発に行われている。
特に、バイポーラ半導体装置においてはセルファライン
技術を用いてベース抵抗rbblヲ小さくすることがよ
く検討されている。第2図にセルファライン技術を用い
てベース抵抗rbb’  を小さくしたトランジスタの
一例を示す〔例えば、タクH,ニン他”セルフ−アライ
ンド バイポーラ トランジスターズ フォー ハイ−
パフォーマンス アンドローバ’7−fイレイ VLS
I(TAKH。
N I N G  et a、1. ” 5elf −
Aligned  Bipolarτransisto
rs f’or High−Performance 
andLow−Power −Delay V L S
 I”)アイ イイイ トランスエレクトロン  デハ
イシズ(I KKICTrans。
Electron Devices ) Mo1. I
ED−2849September 1e81PP 1
01o 〜1013 )。
第2図において、21に例えばn型(111)半導体基
板でコレクタを形成している。22は酸化膜、23[p
O17Si、 24/a、酸化膜、25は高濃度外部ベ
ース、26は低濃度内部ベース、27に高濃度n 領域
でエミッタを形成している。ベース抵抗rbb’を小さ
くするため高濃度外部ベースをエミッタ端部からセルフ
ァライン技術で形成している。
発明が解決しようとする問題点 第2図に示すような従来技術では、セルファライン技術
を用いてベース抵抗は小さくなるように工夫されている
。しかし、高濃度外部ベースはpoly Siから拡散
されているので、酸化膜で囲まれた領域全体に形成され
てしまう。それ故、ベース面積は大きくなりベース・コ
レクタ間容量も大きくなってしまう。バイボーラトラン
ジスタテハペース抵抗及びベース・コレクタ間容量が素
子のスピードに最も影響を及ぼすので超高速のデバイス
を作るにはベース抵抗、ベース・コレクタ間容量の両方
を小さくする必要がある。
そこで、本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、セ
ルファライン技術を用いてベース抵抗及びベース・コレ
クタ間容量を共に小さくして、高密度・高速化を図った
半導体装置の製造方法を提供することを目的とするもの
である。
問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明に、一方導電型半導
体基板上に第1の絶縁膜、第1の導電性物質、第2の絶
縁膜を形成する工程と、前記第2の絶縁膜及び第1の導
電性物質の所定領域をエツチングして第1の開口部を形
成する工程と、前記第1の導電性物質をマスクとして前
記第1の絶縁膜をエツチングして、前記第1の導電性物
質端部より内側に第2の開口部を形成する工程と、前記
第1及び第2の開口部を含むよう全面に第2の導電性物
質を形成し、前記第2の開口部内に形成された第2の導
電性物質のみを残すよう前記第2の導電性物質を酸化し
て第3のP3R膜を形成する工程と、前記第2の絶縁膜
、第1の導電性物質及び前記第2の開口部内に形成され
た第2の導電性物質の側面にのみ前記第3の絶縁膜を残
す工程と、前記第3の絶縁膜で囲まれた領域に他方導電
型半導体領域及び一方導電型半導体領域を形成する工程
とを備えたものである。
作用 本発明はこの構成によシ、コレクタ領域上に酸化膜、ポ
リシリコン(poly Si ) 、酸化膜の3層構造
にして、コレクタ上の酸化膜をサイドエツチングした領
域にのみセルフ1ライン技術を用いてpoly Siを
残し、更にサイドウオールとして酸化膜を形成すること
ができる。それ故、1回のマスク合せて高濃度外部ベー
ス、低濃度内部ベース及びエミッタを各々形成して、ベ
ース抵抗及びベース・コレクタ間容量の非常に小さいバ
イポーラトランジスタを作ることを可能とし、高密度で
高速なデバイスを実現できるものである。
実施例 以下筒1因ム〜yとともに本発明の一実施例にかかるバ
イポーラトランジスタの製造方法を示す。
第1図ムにおいて、1は例えばn型(111)半導体基
板でコレクタを形成しており、2は分離用の酸化膜であ
る。ここまでは通常の方法で形成されており、分離の方
法もpn接合分離法、絶縁分離法どちらでも特に構わな
い。3は熱酸化膜で2500人形成している。4にp 
ドープトpoly Siあるいハノンドープトpoly
 SiにB をイオン注入したもので、3000人形成
している。
s lj、 OV D (Chemical Vapo
r Deposition )法で形成された300o
人の酸化膜である。この酸化膜5はp ドープトpol
y Si 4を熱酸化しても別に構わない。6Ia、フ
ォトレジスト膜で1.2μm形成している。このフォト
レジスト膜6をマスクとして酸化膜6をRI K (R
aaotive Ion ICtching )のよう
な異方性の強いドライエツチング法でエツチングする。
次に、p ドープトpoly Si aを等方性のドラ
イエツチング法あるいはウェットエツチング法でエツチ
ングして開口部7を形成する。このとき、p ドープト
poly 5i4t4酸化膜6よシ0.2〜0.4μm
サイドエツチングしておく。更に、ウェットエツチング
法で熱酸化膜3をエツチングする。このウェットエツチ
ングで酸化膜3Upドープ) poly Si 4より
 0.2〜0.4 μm サイドエツチングされて開口
部8を形成する。この時、同時に酸化膜5も0.2〜0
.4μmサイドエツチングされるので、酸化膜5とp 
ドープ) pOIY Si 4の端部ばほぼ同じになる
。本発明はこの開口部8を0・2〜0・4μm形成して
おくことに特徴がある。
その後、全面にp ドープトpoly Si 9を15
00〜2000人形成する。このp ドープトpoly
SisHノンドープトpoly SiにB をイオン注
入して形成しても特に構わない。p ドープトpoly
 Si 91dステツプカバレージが非常に良く、酸化
膜3をサイドエツチングして形成した開口部8にも完全
に埋まった状態になる(第1図B)。
第1図Cにおいては、p ドープト四ly Si 9を
完全に酸化して酸化膜1oを3000〜4000人形成
する。p ドープ) poly 5i 9は完全に酸化
膜1oになるが、酸化膜3をサイドエツチングして形成
した開口部8に形成されたp ドープトpoly si
s ’はそのまま酸化されないで残ることになり、p 
ドープトpoly Si 4とp  ドープトpoly
 Si 9 ’でコレクタ領域とつながる。このときの
酸化で同時にp ドープトpoly Si 4. s’
からB が拡散されて高濃度外部ベース11を形成する
その後、R工にのような異方性の強いドライエツチング
法で酸化膜1oをエツチングする。異方性の強いエツチ
ングなので垂直方向にのみエツチングされ、n型半導体
基板1上及び酸化膜5上の酸化膜10にエツチングされ
るが、酸化膜6.p+ドープトpoly Si 4及び
p  ドープ) poly Si clの側面の酸化膜
10’のみがサイドウオールとして自己整合的に残る。
この状態で高濃度外部ベース11ijp  ドープトp
oly Si 9’ 、 4でツナカリ、酸化膜3 、
5 、10’ で絶縁されることになる(第1図D)。
第1図Eにおいては、酸化膜10’で囲まれた領域(エ
ミッタとなる領域)にpoly Si 12 t−30
00人形成している。そして、poly Si 12上
にB をイオン注入し、拡散により低濃度内部ベース1
3を0.2μmの深さに形成する。更に、poly S
i 12上にムSをイオン注入し、拡散によりエミッタ
14を0.1μmの深さに形成する。
poly Si 12を拡散源として低濃度内部ベース
13゜エミッタ14を形成しているので非常に浅い接合
を形成することができる。poly Si 12を形成
する前に低濃度内部ベース13を形成しても特に構わな
い。
その後、酸化膜S上にベース・コンタクtf開口して、
ムl電橿配線16を形成してバイポーラトランジスタが
完成する(第1図F)。
このように、コレクタ領域上に酸化膜# polyS土
、酸化膜の3層構造にして、コレクタ上の酸化膜をサイ
ドエツチングした領域にのみセルフ1ライン技術を用い
てpoly Siを残し、更にサイドウオールとして酸
化膜を形成することができる。それ故、1回のマスク合
せて高濃度外部ベース、低濃度内部ベース、エミッタを
非常に隣接して形成することができ、ベース抵抗及びベ
ース・コレクタ間容量を非常に小さくすることが可能と
なり、非常に高密度で高速なバイポーラトランジスタを
作ることができる。
発明の効果 以上述べてきたように本発明にコレクタ領域上に第1の
酸化膜、第1のpoly Si 、第2の酸化膜を形成
して3層構造にし、第1の酸化膜に第1のpoly S
i 、第2の酸化膜に対してサイドエツチングした開口
部を有する構造にする。全面に第2のpoly Siを
形成するとサイドエツチングした開口部にもこのPOI
Y si tB影形成れ、第2のpoly Siを酸化
して第3の酸化膜を形成すると開口部内に形成された第
2のpoly Siのみが自己整合的に残シ、第1のp
oly Siと第2のpoly Siでコレクタ領域と
つながる。異方性の強いドライエツチング法で第3の酸
化膜をエツチングすると第2の絶縁膜、第1のpoly
 Si 、第2のpoly Siの側面にのみ第3の酸
化膜が自己整合的に残ることになり、poly Siは
酸化膜で絶縁される。それ故、1回のマスク合せて高濃
度外部ペース領域及びベース・コンタクトとエミッタま
での距離はサイドエツチング量、酸化膜の膜厚で各々決
めることができ、0.2〜0.4μmのサブミクロンの
寸法で加工することが可能となる。したがって、ベース
抵抗及びベース・コレクタ間容量は極力小さくすること
ができ、非常に高密度で高速なバイポーラトランジスタ
を実現することができる。よって、本発明は非常に高密
度で高速化を図った半導体装置の製造方法に大きく寄与
し、また工業的にも非常に価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
第1図A〜Fは本発明の一実施例にかかる半導体装置の
要部製造工程を示す断面図、第2図に従来のバイポーラ
トランジスタの要部構造を、示す断面図である。 3・・・・・・酸化膜、4・・・・・・p ドープトp
oly 、Si、6・・・・・・cvn法で形成された
酸化膜、7,8・・・・・・開口部、9 j9’−−−
−−−p  ドープトpoly Si、10゜10′・
・・・・・酸化膜、11・・・・・・高濃度外部ベース
、12・・・・・・poly Si、13・・川・低濃
度内部ベース、14・・・…エミッタ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名72
−−− P6ノノSi 享2品

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一方導電型半導体基板上に第1の絶縁膜、第1の導電性
    物質、第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2の絶縁
    膜及び第1の導電性物質の所定領域をエッチングして第
    1の開口部を形成する工程と、前記第1の導電性物質を
    マスクとして前記第1の絶縁膜をエッチングして、前記
    第1の導電性物質端部より内側に第2の開口部を形成す
    る工程と、前記第1及び第2の開口部を含むよう全面に
    第2の導電性物質を形成し、前記第2の開口部内に形成
    された第2の導電性物質のみを残すよう前記第2の導電
    性物質を酸化して第3の絶縁膜を形成する工程と、前記
    第2の絶縁膜、第1の導電性物質及び前記第2の開口部
    内に形成された第2の導電性物質の側面にのみ前記第3
    の絶縁膜を残す工程と、前記第3の絶縁膜で囲まれた領
    域に他方導電型半導体領域及び一方導電型半導体領域を
    形成する工程とを備えてなる半導体装置の製造方法。
JP61312008A 1986-12-26 1986-12-26 半導体装置の製造方法 Pending JPS63164363A (ja)

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