Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6050069B2 - Transistor making method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6050069B2 - Transistor making method - Google Patents

Transistor making method

Info

Publication number
JPS6050069B2
JPS6050069B2 JP51029363A JP2936376A JPS6050069B2 JP S6050069 B2 JPS6050069 B2 JP S6050069B2 JP 51029363 A JP51029363 A JP 51029363A JP 2936376 A JP2936376 A JP 2936376A JP S6050069 B2 JPS6050069 B2 JP S6050069B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
layer
transistor
metal
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP51029363A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS51117582A (en
Inventor
エルウツド スミス ジヨージ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
Western Electric Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Western Electric Co Inc filed Critical Western Electric Co Inc
Priority to JP51029363A priority Critical patent/JPS6050069B2/en
Publication of JPS51117582A publication Critical patent/JPS51117582A/en
Publication of JPS6050069B2 publication Critical patent/JPS6050069B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基板中に第2の不純物領域から横方向に短い距
離だけ離れた第1の不純物領域を有するトランジスタの
作成法に係るものてある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of making a transistor having a first impurity region in a substrate a short distance laterally from a second impurity region.

作製が容易であるため、電界効果トランジスタ(FET
)は集積回路技術に用途を広げつつある。
Because it is easy to manufacture, field effect transistors (FETs)
) is expanding its application to integrated circuit technology.

最も共通なFETはチャネル領域により別けられたシリ
コンウェハ表面上のソース及びドレイン領域を用いたも
のである。チャネル中を流れる電流は薄い二酸化シリコ
ン膜で分離されたチャネル領域上のゲート電極により制
御される。これらの素子はすべてのソース及びドレイン
領域が同時に不純物拡散または注入により形成できかつ
比較的高い充てん密度が実現できるため、大規模集積回
路作成に向いている。一つの欠点はその上にゲート電極
を正確に位置合わせてきる短いチャネルを作ることが困
難なために、電子の動作速度が制限されていることであ
る。構造的にFETに似ている素子はウェハ表面上のエ
ミッタ及びコレクタ領域が短いベース領域で分離されて
いる横型バイポーラトランジスタである。
The most common FET uses source and drain regions on the surface of a silicon wafer separated by a channel region. The current flowing through the channel is controlled by a gate electrode on the channel region separated by a thin silicon dioxide film. These devices are suitable for large scale integrated circuit fabrication because all source and drain regions can be formed simultaneously by impurity diffusion or implantation and relatively high packing densities can be achieved. One drawback is that the speed of electron operation is limited by the difficulty of creating short channels on which to precisely align the gate electrode. A device similar in structure to a FET is a lateral bipolar transistor in which the emitter and collector regions on the wafer surface are separated by a short base region.

この素子の実用性はウェハ表面上に十分短いベース領域
を作ることが難しいことにより制限されている。本発明
に従うと、短いチャネルあるいは短いベース領域形成の
問題が軽減される。
The practicality of this device is limited by the difficulty of creating a sufficiently short base region on the wafer surface. According to the present invention, the problem of short channel or short base region formation is alleviated.

すなわち、第1の垂直端部を有する第1のマスクを半導
体基板上に形成し、それによつて当該第1の垂直端部を
基準端部として後の工程においても保持し、第1の端部
の位置とは横方向に制御された距離だけ離れた第2の垂
直端部を規定するため第1のマスクの一部と制御しなが
ら除去する。基板中に第1の不純物領域の位置を規定す
るため基準端部として保持された第1の端部を用い、第
2の不純物領域を規定するため第2の端部を用いる。た
とえばFETを作製する場合、著しく短いチャネルを有
するFETはウェハ上に金属層を形成し、金属層の一部
分に二酸化シリコンを蒸着して露出した金属を酸化する
That is, a first mask having a first vertical end is formed on a semiconductor substrate, and thereby the first vertical end is held as a reference end in subsequent steps, and the first vertical end is controllably removes a portion of the first mask to define a second vertical end laterally separated by a controlled distance from the position of the first mask. The first end held as a reference end is used to define the position of the first impurity region in the substrate, and the second end is used to define the second impurity region. For example, when fabricating FETs with significantly shorter channels, a metal layer is formed on a wafer, silicon dioxide is deposited on a portion of the metal layer, and the exposed metal is oxidized.

二酸化シリコンの一部を制御良くエッチングし、酸化さ
れていない金属一層の小さな部分を露出する。露出した
金属部分を電解メッキすると著しく狭いゲート電極が形
成されるので、蒸着したSlO2を除去すると、金属酸
化物と残つた金属層がゲート電極を形づくる。そして、
ゲート電極をマスクとして用いソース及びドレイン領域
のイオン注入を行う。ゲート電極はそのように狭くでき
るから、チャネル領域はそれに対応して短く、極めて高
周波で使用てきる可能性がてる。上に述べたことは本発
明を電解効果トランジスタの作業に応用した一例である
。本発明の方法はたとえば横型トランジスタのような他
の型のトランジスタの作製にも適用できる。第1図から
第4図は本発明を用いた一実施例に従う短チャネルFE
Tの作製工程を示す。
Controlled etching of a portion of the silicon dioxide exposes a small portion of the unoxidized metal layer. Electrolytic plating of the exposed metal parts creates a significantly narrower gate electrode, so when the deposited SlO2 is removed, the metal oxide and remaining metal layer form the gate electrode. and,
Ion implantation into the source and drain regions is performed using the gate electrode as a mask. Since the gate electrode can be made so narrow, the channel region is correspondingly short, making it possible to use it at very high frequencies. What has been described above is an example of the application of the invention to field effect transistor work. The method of the invention is also applicable to the fabrication of other types of transistors, such as lateral transistors. 1 to 4 show a short channel FE according to an embodiment using the present invention.
The manufacturing process of T is shown.

第1図を参照すると、トランジスタはシリコンウェハ1
0中に作成されその上に当業者には電界効果絶縁層とし
て知られる厚い二酸化シリコン層11が熱成長される。
その上にはゲート酸化物層として知られる薄い膜12が
やはり熱成長される。当業者には周知のように、多数の
FETが同時にウェハ10上に作成されることは前提で
ある。本発明の一実施例に従うと、典型的には厚さ20
00オングストロームのアルミニウムで良い金属層13
が蒸着により酸化膜上に形成される。第2図を参照する
と、ウェハはマスクされ二酸化シリコンの層14がマス
クされていない金属層13の一部に形成される。
Referring to FIG. 1, a transistor is formed on a silicon wafer 1.
0 and on which a thick silicon dioxide layer 11, known to those skilled in the art as a field effect insulating layer, is thermally grown.
A thin film 12, known as a gate oxide layer, is also thermally grown thereon. As is well known to those skilled in the art, it is assumed that a large number of FETs will be fabricated on the wafer 10 at the same time. According to one embodiment of the invention, the thickness is typically 20
00 angstrom aluminum metal layer 13
is formed on the oxide film by vapor deposition. Referring to FIG. 2, the wafer is masked and a layer of silicon dioxide 14 is formed on the portions of the metal layer 13 that are not masked.

マスクにより層14はほぼゲート酸化膜12の中央に端
部15を有することに注意されたい。形成された層14
は金属層13の一部を覆い一部を露出したままにする。
次に、金属層13の露出した部分が陽極酸化により酸化
され、それによつて金属酸化膜17、この場合二酸化ア
ルミニウムが形成される。二酸化アルミニウムはアルミ
ニウムより体積が大きいため、酸化は金属層13の一部
を費して行われ、金属酸化膜17の端部は図のように端
部15に接するようになる。次に、ウェハ表面はエッチ
ング液中に露出され、二酸化シリコンの表面を選択的に
エッチングされる。
Note that the mask causes layer 14 to have an edge 15 approximately in the center of gate oxide 12. Formed layer 14
covers a portion of the metal layer 13 and leaves a portion exposed.
The exposed portions of metal layer 13 are then oxidized by anodization, thereby forming metal oxide film 17, in this case aluminum dioxide. Since aluminum dioxide has a larger volume than aluminum, oxidation is performed using a part of the metal layer 13, and the end of the metal oxide film 17 comes into contact with the end 15 as shown in the figure. The wafer surface is then exposed to an etchant and the silicon dioxide surface is selectively etched.

二酸化シリコン膜は図示されたように、層14の端部が
位置15から位置15″へ動くのに十分な時間露出され
る。端部15″の位置がこのように横方向に動く距離は
二酸化シリコンのエッチング速度が高度に予測されるた
め、高い精度で極めて短くすることができる。たとえば
、ウェハをあらかじめ決められた時間緩衝弗化水素酸に
露出すると、このエッチング液は1分間に1100オン
グストロームの速度でエッチするため、端部15および
15″間の横方向の距離をあらかじめ決められた値にす
ることができる。なお、上記位置15″の形成において
、位置15は金属酸化膜17の端部によつて保持されて
いる。
The silicon dioxide film is exposed for a sufficient time to cause the end of layer 14 to move from position 15 to position 15'' as shown. The distance that the position of end 15'' thus moves laterally is Because the silicon etch rate is highly predictable, it can be made very short with high accuracy. For example, if a wafer is exposed to buffered hydrofluoric acid for a predetermined amount of time, the etchant will etch at a rate of 1100 angstroms per minute, and the lateral distance between edges 15 and 15'' will be Note that in forming the position 15'', the position 15 is held by the end of the metal oxide film 17.

j 酸化膜14の部分的なエッチングにより、露出され
た酸化されていない金属膜13の極めて小さな表面18
が残る。
j By partially etching the oxide film 14, an extremely small surface 18 of the unoxidized metal film 13 is exposed.
remains.

次に、電極19を形成するため、表面18上に金メッキ
をする目的て適当な溶液中にウェハを置く。表面18は
金属がついたウ門エハの露出した部分であるから、そこ
だけが金属をメッキする部分になる。電極19はアルミ
ニウム表面18上に無電解メッキにより形成したニッケ
ルで良い。各種の他の金属を電解メッキ法て形成しても
良く、非水溶液を用いてアルミニウムをフアルミニウム
上にメッキすることも可能である。第4図を参照すると
、以上のように電解メッキ工程によつて著しく狭いゲー
ト電極19ができ上る。ゲート電極19は第3図の表面
18上にメッキされていたものである。次の工程は選択
エッチングにより金属酸化物膜17を除去することで、
(19て被覆された部分を除く)再び酸化物層11及び
12を露出する。次にゲート電極19及び電界印加絶縁
膜11をイオン注入によつてウェハ10中にソース及び
ドレイン領域21及び22が形成される。イオン注入は
当業者には周知の工程で多くの説明は必要ないと確信す
る。
The wafer is then placed in a suitable solution for gold plating on surface 18 to form electrodes 19. Since the surface 18 is the exposed part of the metal wafer, it is the only part to be plated with metal. Electrode 19 may be nickel formed on aluminum surface 18 by electroless plating. Various other metals may be formed by electrolytic plating, and it is also possible to plate aluminum on aluminum using a non-aqueous solution. Referring to FIG. 4, a significantly narrow gate electrode 19 is produced by the electrolytic plating process as described above. Gate electrode 19 was plated on surface 18 in FIG. The next step is to remove the metal oxide film 17 by selective etching.
Expose the oxide layers 11 and 12 again (except for the parts covered by 19). Next, source and drain regions 21 and 22 are formed in the wafer 10 by ion-implanting the gate electrode 19 and the electric field application insulating film 11. It is believed that ion implantation is a process well known to those skilled in the art and does not require much explanation.

たとえばリンのような不純物イオンはウェハに照射され
、ゲート酸化膜12に浸透し領域21及び22を形成す
るために続いて拡散させても良い。電極19のような金
属帯及び層11のような厚い二酸化シリコン層は図示さ
れているように、ゲート酸化膜12のみを通過して選択
的に浸透させるための効果的なマスクとして働く、すな
わち、イオンはゲート酸化膜12を貫くのに十分なエネ
ルギーで照射されるが、電極19あるいは電界印加用酸
化膜11を通過するには不十分なエネルギーである。ソ
ース及びドレイン領域21及び22はその間にチャネル
領域23を規定し、その長さはゲート電極19によつて
指定されることに注意されたい。
Impurity ions, such as phosphorus, may be irradiated onto the wafer and subsequently diffused to penetrate gate oxide 12 and form regions 21 and 22. A metal strip such as electrode 19 and a thick silicon dioxide layer such as layer 11 act as an effective mask to selectively infiltrate through only gate oxide 12 as shown, i.e. The ions are irradiated with sufficient energy to penetrate the gate oxide film 12, but the energy is insufficient to pass through the electrode 19 or the electric field application oxide film 11. Note that the source and drain regions 21 and 22 define a channel region 23 therebetween, the length of which is dictated by the gate electrode 19.

一方、ゲート電極19は本質的に所望の薄さに形成でき
るから、限界は第3図の酸化膜14を選択的にエッチバ
ックする際の制御である。この選択エッチはミクロン以
下の精度でできるから、第4図のチャネル23は同様に
ミクロン以下の寸法にでき、ゲート電極19もチャネル
と同じ精度で位置合わせできる。イオン注入に続くソー
ス及ひドレイン領域21及ひ22の拡散は周知のように
、やはり接合の境界、従つてチャネル長を制御−するた
めに使用できる。更に、そのような電界効果トランジス
タの大規模なアレイは高速スイッチングシステム、理論
回路、記憶システム等を作成する際望まれるように、単
一のウェハ中に同時に作ることができる。各層の典型的
な厚さは次のとおりである。
On the other hand, since the gate electrode 19 can essentially be formed to a desired thickness, the limit lies in the control when selectively etching back the oxide film 14 shown in FIG. Since this selective etching can be performed with an accuracy of less than a micron, the channel 23 in FIG. 4 can similarly have dimensions of less than a micron, and the gate electrode 19 can also be aligned with the same accuracy as the channel. Diffusion of the source and drain regions 21 and 22 following ion implantation can also be used to control the junction boundaries and thus the channel length, as is well known. Furthermore, large arrays of such field effect transistors can be fabricated simultaneously in a single wafer, as desired in creating high speed switching systems, logic circuits, memory systems, etc. Typical thicknesses for each layer are:

ゲート酸化膜12は50ないし2000オングストロー
ムで、たとえば一例では150オングストロームである
。電界印加用酸化膜11はゲート酸化膜の厚さの1皓が
典型的である。アルミニウム層13は2ミクロンまでの
厚さで、典型的には2000オングストロームである。
もし所望のチャネル長が0.25ミクロンてあると、層
14は最初1ミクロンの厚さで、その後0.25ミクロ
ンにエッチバックしても良い。周知のように、ゲート酸
化膜の厚さが薄ければ薄いほど、一般には基板のドーピ
ング濃度は高くする必要がある。典型的にはp一形基板
は3×1017キャリア/alにドープされ、酎ソース
及びドレイン領域は1019キャリア/alにドープさ
れる。回路動作のためにはソース、ゲート及びドレイン
は分離され金属導電体が正確にとりつけられていなけれ
ばならない。第5図及び第6図はこれを達成するための
作成法の一例の異なる工程におけ”るウェハ10の平面
図である。第5図は第3図の本質的な平面図で、境界線
12Aによつて薄い酸化膜領域12が示されており、境
界線12Aはそれを電界印加用酸化膜領域11から分離
している。境界15は形成された酸化膜14の第2図に
おける端部15に対応している。エッチバックの後、端
部あるいは境界は15″に示される位置まで動いている
。この露出工程により金属表面18はくぼんだ正方形の
形状をとる。ゲート電極の都合の良い形状を作るには、
ウェハをL形窓25を有するフォトレジストで被覆する
。それによつてゲート電極金属はL形窓25中の領域内
のみ表面18が電解メッキされる。第6図を参照すると
、これによつてL形ゲート電極19ができそれにはゲー
ト導電体27が都合よくとりつけられる。
Gate oxide film 12 has a thickness of 50 to 2000 angstroms, for example 150 angstroms in one example. The electric field applying oxide film 11 is typically one-thick as the gate oxide film. Aluminum layer 13 is up to 2 microns thick, typically 2000 Angstroms.
If the desired channel length is 0.25 microns, layer 14 may be initially 1 micron thick and then etched back to 0.25 microns. As is well known, the thinner the gate oxide, the higher the substrate doping concentration generally needs to be. Typically the p-type substrate is doped to 3x1017 carriers/al and the source and drain regions are doped to 1019 carriers/al. For circuit operation, the source, gate, and drain must be separated and the metal conductors must be precisely attached. 5 and 6 are plan views of a wafer 10 at different steps in an example of a fabrication method for achieving this. FIG. 5 is a plan view essentially of FIG. A thin oxide region 12 is indicated by 12A, and a border 12A separates it from the field application oxide region 11. A border 15 marks the edge of the formed oxide 14 in FIG. 15. After etchback, the edge or border has moved to the position shown at 15''. This exposure step causes the metal surface 18 to assume the shape of a concave square. To create a convenient shape for the gate electrode,
The wafer is coated with photoresist with L-shaped windows 25. Thereby, the gate electrode metal is electrolytically plated on surface 18 only in the area within L-shaped window 25. Referring to FIG. 6, this results in an L-shaped gate electrode 19 to which a gate conductor 27 is conveniently attached.

窓28及び29は薄いゲート酸化膜12を通して第4図
のソース及びドレイン領域21及び22を露出するため
にエッチされる。これらにはそれぞれ金属導電体30及
ひ31がとりつけられ、それらはソース及びドレイン電
極を構成する。第7図から第10図まては狭いチャネル
領域を規定するもう一つの方法を示す。
Windows 28 and 29 are etched through thin gate oxide 12 to expose source and drain regions 21 and 22 of FIG. Metal conductors 30 and 31 are attached to these, respectively, and they constitute source and drain electrodes. Figures 7 through 10 illustrate another method of defining narrow channel regions.

第7図を参照すると、ウェハ31は二酸化シリコン32
及びアルミニウム33の層で被覆されている。多結晶シ
リコン層34が形成され、これは先のようにチャネル領
域の一境界を規定する端部を有する。露出したアルミニ
ウムは陽極酸化され、端部35に接する酸化アルミニウ
ム層36が形成される。
Referring to FIG. 7, a wafer 31 has a silicon dioxide 32
and coated with a layer of aluminum 33. A polycrystalline silicon layer 34 is formed, which as before has edges that define one boundary of the channel region. The exposed aluminum is anodized to form an aluminum oxide layer 36 contacting the end 35.

しかし、シリコン層34はやはり酸化され、二酸化シリ
コン層37が形成される。この層37を形成する利点は
それが容易に選択的に溶解でき、その深さが正確に決め
られることである。このように、ウェハはSlO2の溶
剤中に露出され、端部35″を規定するため層37を取
り除く。このとき最初の端部35は酸化アルミニウム層
の36の端部によつて保持されている。前述のように、
この露出により第9図に示されるように、その上にゲー
ト電極38が電解メッキされるアルミニウムの小さな表
面が生ずる。第10図を参照すると、層33,34及び
36が除去され、ゲート電極38が前述のように短いチ
ャネル領域41によつて分離されたソース及びドレイン
領域39及び40を規定するためのマスクとして使用さ
れる。二酸化シリコン層37は熱酸化よりも多結晶シリ
コン層34の陽極酸化により作成することが望ましい。
However, silicon layer 34 is still oxidized to form silicon dioxide layer 37. The advantage of forming this layer 37 is that it can be easily and selectively dissolved and its depth can be precisely determined. The wafer is thus exposed in a SlO2 solvent and the layer 37 is removed to define an edge 35'', with the first edge 35 being held by the edge 36 of the aluminum oxide layer. .As aforementioned,
This exposure creates a small surface of aluminum on which the gate electrode 38 is electroplated, as shown in FIG. Referring to FIG. 10, layers 33, 34 and 36 are removed and gate electrode 38 is used as a mask to define source and drain regions 39 and 40 separated by a short channel region 41 as described above. be done. It is preferable that the silicon dioxide layer 37 be formed by anodic oxidation of the polycrystalline silicon layer 34 rather than thermal oxidation.

これはアルミニウム層33の陽極酸化の前、あるいは同
時または後に行つて良い。酸化アルミニウム層36は緩
衝叩に対しより強くするため450゜Cにおいてシンタ
するのが好ましい。というのは緩衝叩を二酸化シリコン
層37の選択エッチングに使うことを仮定しているから
である。陽極酸化及びシンタに必要な温度はアルミニウ
ムがシリコン中に拡散するのが避けられるよう十分低い
。第4図あるいは第10図のいずれかの構造はバイポー
ラトランジスタとして使用できることは明らかで、その
場合ソース及びドレイン領域は短いベース領域で分離さ
れたエミッタ及びコレクタと考えられる。
This may be done before, simultaneously with, or after the anodization of the aluminum layer 33. The aluminum oxide layer 36 is preferably sintered at 450 DEG C. to make it more resistant to shock impact. This is because it is assumed that buffer etching is used for selectively etching the silicon dioxide layer 37. The temperatures required for anodizing and sintering are low enough to avoid diffusion of aluminum into the silicon. It is clear that either the structure of FIG. 4 or FIG. 10 can be used as a bipolar transistor, in which case the source and drain regions are considered emitter and collector separated by a short base region.

そのようなトランジスタは横型トランジスタとして知ら
れるが、エミッタ拡散をベース領域中に行う通常の縦型
バイポーラトランジスタよりある種の利点が認められる
。横型バイポーラトランジスタを作成するもう一つの方
法は第11図から第13図、第14図、第16図までに
示されている。第11図を参照すると、p形ウェハ44
が薄い二酸化シリコン層45及び形成されたシリコン層
46に被覆されている。端部48を有する窒化シリコン
マスク47が層46上に通常のマスク法により形成され
る。層47は次にn形コレクタ領域50のイオン注入を
行う際のマスクとして働く。第12図を参照すると、窒
化シリコン層47は次に選択エッチされ、それによつて
層47の端部を位置4『まて拡散コレクタ領域50から
横方向の短い距離だけ移動させる。次に、第11図のシ
リコン層46を酸化して端部4『に接触しているシリコ
ン酸化膜51が形成される。周知のように、窒化シリコ
ンはH3PO4の溶液により160℃において1分間7
0−80オングストロームの速さで選択的にエッチされ
る。第13図を参照すると、次に窒化シリコン層47が
選択エッチにより除去される。
Such transistors, known as lateral transistors, offer certain advantages over conventional vertical bipolar transistors with emitter diffusion in the base region. Another method of making lateral bipolar transistors is shown in FIGS. 11-13, 14, and 16. Referring to FIG. 11, p-type wafer 44
is coated with a thin silicon dioxide layer 45 and a silicon layer 46 formed. A silicon nitride mask 47 having edges 48 is formed over layer 46 by conventional masking techniques. Layer 47 then serves as a mask for the ion implantation of n-type collector region 50. Referring to FIG. 12, silicon nitride layer 47 is then selectively etched, thereby moving the edge of layer 47 a short lateral distance from location 4 and diffused collector region 50. Referring to FIG. Next, the silicon layer 46 in FIG. 11 is oxidized to form a silicon oxide film 51 in contact with the end portion 4'. As is well known, silicon nitride is heated at 160°C for 1 minute with a solution of H3PO4.
Selectively etched at a rate of 0-80 angstroms. Referring to FIG. 13, silicon nitride layer 47 is then removed by selective etching.

第2図の残つたシリコン層46と同様である。これによ
つて第12図中に示された同じ位置に対応した端部48
″を有する厚い二酸化シリコン層51と薄い酸化膜45
のみが残る。層51をマスクとして用い、次にイオン注
入によりエミッタ領域52が規定される。それはコレク
タ領域50から第11図及び第12図の端部48及び4
『の横方向の距離に対応した長さだけ離れている。ゲー
ト電極は自動的に決定されるのではないから、この工程
はFETよりも横型バイポーラトランジスタを作成する
のに適している。しかし、ゲートの位置合わせはFET
の作成にも適用できる。第14図から第16図までを参
照すると、本発明のもう一つの視点に沿つて、ウェハ6
0中に横型バイポーラトランジスタを作成る方法が示さ
れている。
This is similar to the remaining silicon layer 46 in FIG. This results in end 48 corresponding to the same position shown in FIG.
A thick silicon dioxide layer 51 and a thin oxide film 45 having
only remains. Using layer 51 as a mask, emitter region 52 is then defined by ion implantation. It extends from the collector region 50 to the ends 48 and 4 of FIGS.
``They are separated by a length corresponding to the lateral distance of. Since the gate electrode is not automatically determined, this process is more suitable for making lateral bipolar transistors than FETs. However, gate alignment is done using FET
It can also be applied to the creation of Referring to FIGS. 14 to 16, in accordance with another aspect of the present invention, the wafer 6
A method of making a lateral bipolar transistor in 0 is shown.

第1に薄い酸化膜61及び厚い金属層62が形成される
。次に、マスク端部64を有する厚い二酸化シリコン膜
63が形成される。層63をマスクとして用いるイオン
注入によりn形コレクタ領域66が形成される。その後
もう一つの金属層65が金属層62の露出した表面部分
上にのみ電解メッキにより形成される。第16図を参照
すると、層65は二酸化シリコン膜63に接しているか
ら、それは端部64を有)する。
First, a thin oxide film 61 and a thick metal layer 62 are formed. A thick silicon dioxide film 63 with mask edges 64 is then formed. An n-type collector region 66 is formed by ion implantation using layer 63 as a mask. Another metal layer 65 is then formed by electrolytic plating only on the exposed surface portions of metal layer 62. Referring to FIG. 16, layer 65 is in contact with silicon dioxide film 63 so that it has an edge 64).

二酸化シリコン膜63及び露出した金属管62は露出し
た金属が層65だけになるよう選択的に溶解される。次
に、もう一つの金属層67が電界メッキあるいは無電界
工程によつて金属層65上に選択的に形成される。電気
化学メッキによりリ形成された金属は均一な厚さの層を
つくる。従つて、層67の端部はあらかじめ予測できる
短い距離だけ端部64から離れる。次に、端部68を横
方向の規定に用いたイオン注入によつて、エミッタ領域
69が形成される。金属層67の厚さはクもちろんエミ
ッタ69及びコレクタ66間の距離を規定し、やはりこ
の距離は非常に小さくかつ高い精度で作ることができる
。層62はタングステンの非常に薄い層であることが好
ましい。層65は電解メッキされたニッケルが好ましく
、層67は無電解メッキにより形成されたニッケル層で
あることが好ましい。タングステンは0.1モルのフェ
リシアン化カリウム(K3FeCN6)、0.25モル
のKH2PO4及ひ0.23モルのKOHから成る溶液
により選択的にエッチできる。先に述べた各種の金属及
び対応するエッチング液は、導電率及び注人工程に関し
ても例として示したものである。
Silicon dioxide film 63 and exposed metal tube 62 are selectively dissolved so that layer 65 is the only exposed metal. Next, another metal layer 67 is selectively formed on metal layer 65 by electroplating or an electroless process. The metal re-formed by electrochemical plating produces a layer of uniform thickness. Thus, the end of layer 67 is separated from end 64 by a short, predictable distance. Next, emitter region 69 is formed by ion implantation using end portion 68 for lateral definition. The thickness of the metal layer 67, of course, defines the distance between the emitter 69 and the collector 66, which again can be made very small and with high precision. Layer 62 is preferably a very thin layer of tungsten. Layer 65 is preferably electroplated nickel, and layer 67 is preferably a nickel layer formed by electroless plating. Tungsten can be selectively etched with a solution consisting of 0.1 mole potassium ferricyanide (K3FeCN6), 0.25 mole KH2PO4 and 0.23 mole KOH. The various metals and corresponding etchants mentioned above are also given by way of example with respect to conductivity and pouring process.

イオン注入よりもある種の例では拡散を用いることがて
きる。また、拡散をイオン注入とともに使うこともでき
る。
Diffusion may be used in some instances rather than ion implantation. Diffusion can also be used in conjunction with ion implantation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図から第4図までは本発明に従うFETトランジス
タ作成の各種工程を示す半導体ウェハの断面図、第5図
及ひ第6図は作成工程の異なる段階における第1図から
第4図に示したトランジスタの平面図、第7図から第1
0図は本発明のもう一つの点に従うFETトランジスタ
作成の各種工程を示す半導体ウェハの断面図、第11図
から第13図は本発明を適用する更にもう一つの例を示
す図、第14図から第16図は本発明を適用する−更に
もう一つの例を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 「特許請求の範囲」 「発明の詳細な説明の用語
明」中の用語半導体基板
10シリコンウェハ(又5
は)ウェハ金属層 13金属層(又は)アル
ミニウム層第1のマスク
14層(又は)酸化膜第1の垂直端部 15端部(
又は)位置第2の垂直端部 15″端部(又は)位置
金属膜 18表面(又は)アルミ
ニウム表面(又は)
金属表面金属層 19電極(又は)ゲート
電極第1の不純物領域 21ソ
ース領域(又は) 領域第2の不
純物領域 22ドレイン領域(又
は)領域 第1のマスク(又 47窒化シリコンマスク
(又は)層は)窒化シリコン層 第2の垂直端部 4『端部(又は)位置第1の不純物
領域 50n形コレクタ領域 (
又は)拡散コレク 夕領域第2の
マスク 51二酸化シリコン層二酸化シリコン
63二酸化シリコン膜 (又は)
層 第1の不純物領域 66n形コレクタ領域第2の端部
68端部 第2の不純物領域 69エミッタ領域。
1 to 4 are cross-sectional views of a semiconductor wafer showing various steps of fabricating an FET transistor according to the present invention; FIGS. 5 and 6 are sectional views of a semiconductor wafer at different stages of the fabrication process Plan views of the transistors shown in Figs. 7 to 1
FIG. 0 is a cross-sectional view of a semiconductor wafer showing various steps for producing an FET transistor according to another aspect of the present invention, FIGS. 11 to 13 are views showing yet another example to which the present invention is applied, and FIG. 14 to FIG. 16 are diagrams showing yet another example to which the present invention is applied. [Explanation of symbols of main parts] “Claims” “Terms of detailed description of the invention”
Term "semiconductor substrate" in "Ming"
10 silicon wafers (also 5
) Wafer metal layer 13 Metal layer (or) Al
Mini layer first mask
14 layer (or) oxide film first vertical end 15 end (
or) position 2nd vertical end 15'' end (or) position metal membrane 18 surface (or) aluminum
nium surface (or)
Metal surface metal layer 19 electrodes (or) gate
Electrode first impurity region 21 source region (or) region second impurity region 22 drain region (or
) Region 1 mask (also 47 silicon nitride mask
(or) layer) silicon nitride layer second vertical end 4'end (or) position first impurity region 50n type collector region (
or) Diffusion collection second mask 51 silicon dioxide layer silicon dioxide
63 Silicon dioxide film (or)
Layer first impurity region 66n type collector region second end
68 End second impurity region 69 Emitter region.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 第2の不純物領域(たとえば22)から横方向に短
い距離だけ離れた第1の不純物領域(たとえば21)を
半導体基板(たとえば10)中に有するトランジスタ作
成法において、半導体基板上に第1の垂直端部(たとえ
ば15)を有する第1のマスク(たとえば14)を形成
する工程、前記第1の垂直端部の位置を保持するために
当該第1の垂直端部の位置に基準端部を形成する工程、
前記第1のマスクの第1の垂直端部を規定する部分を含
んで当該第1のマスクの露出した表面の一部を制御良く
除去し、第1の端部の位置から制御された距離だけ横方
向に離れた第1のマスクの第2の垂直端部(たとえば1
5′)を規定する工程、該半導体基板上に前記第1のマ
スクの第1の垂直端部の位置に相当する位置に第1の垂
直端部を有し、第1のマスクの第2の垂直端部の位置に
相当する位置に第2の垂直端部を有し、不純物を通過さ
せることのない第2のマスクを形成する工程、及び該半
導体基板内に互いに離れた第1および第2の不純物領域
を、該第1の不純物領域は第2のマスクの第1の端部に
よつて規定される位置に、該第2の不純物領域は第2の
マスクの第2の端部によつて規定される位置に形成する
工程とを含むことを特徴とするトランジスタ作成法。 2 特許請求の範囲第1項に記載されたトランジスタ作
成法において、前記基準端部を保持する工程が 第1のマスクを形成する前に、基板上に金属層(たとえ
ば13)を形成する工程、第1のマスクの一部を除去す
る前に、第1のマスクにより被覆されていない金属膜の
一部を酸化する工程からなることを特徴とするトランジ
スタ作成法。 3 特許請求の範囲第2項に記載されたトランジスタ作
成法において、第2の端部を規定する工程が金属膜の一
部(たとえば18)を露出する工程及び金属が露出した
金属膜部分にのみ付着するよう金属層(たとえば19)
を被着する工程を特徴とするトランジスタ作成法。 4 特許請求の範囲第3項に記載されたトランジスタ作
成法において、不純物領域がイオン注入により形成され
ること及び第2のマスクである被着された金属層がイオ
ン注入用マスクとして使用されることを特徴とするトラ
ンジスタ作成法。 5 特許請求の範囲第4項に記載されたトランジスタ作
成法において、第1のマスクが金属膜の一部分上に形成
されたシリコン層であること及び該金属膜がアルミニウ
ムであること を特徴とするトランジスタ作成法。 6 特許請求の範囲第1項から第5項のいずれかに記載
されたトランジスタ作成法において、第1のマスクがシ
リコン層から成り、除去工程が第1のマスクの形成がシ
リコン層の一部を制御良く酸化して二酸化シリコンを形
成し、該二酸化シリコンを選択的にエッチングする工程
から成ることを特徴とするトランジスタ作成法。 7 特許請求の範囲第1項に記載のトランジスタ作成法
において、半導体基板上の酸化物層の上に金属層を形成
する工程、前記金属層上の一部に比較的厚い物質層を被
着して第1の垂直端部を含む露出部分を有する第1のマ
スクとし、これによつて前記金属層の一部を覆う工程、
露出した金属層を酸化して前記第1のマスクの第1の垂
直端部と境を接する金属酸化物層を形成する工程、第1
のマスクを形成する前記被着された物質層の所望の部分
を一様にエッチングして該第1の端部の位置から制御さ
れた距離だけ横方向に離れた第1のマスクの第2の垂直
端部を規定し、それによつて酸化されていない金属層の
一部を露出する工程、ウェハ表面上に金属を被着し、当
該金属を前記露出された金属層の上にのみに被着させる
ことにより、前記第1のマスクの第1の垂直端部の位置
に相当する位置に第1の垂直端部を有し、第1のマスク
の第2の垂直端部の位置に相当する位置に第2の垂直端
部を有するゲート電極としての第2のマスクを形成する
工程、被着された物質層を除去する工程、 半導体基板内にイオン注入によつてウェハに不純物を注
入することによりそれぞれ離れた第1および第2の不純
物領域を、該第1の不純物領域は第2のマスクの第1の
端部によつて規定される位置に、該第2の不純物領域は
第2のマスクの第2の端部によつて規定される位置に形
成し、前記不純物はゲート電極を貫通するには不十分な
エネルギーを有していて、当該ゲート電極がソースおよ
びドレイン領域を規定するための注入マスクとして働き
をする工程、及び前記ソース、ドレイン領域およびゲー
ト電極それぞれに対する金属接続を形成する工程とを含
むことを特徴とするトランジスタ作成法。 8 特許請求の範囲第7項に記載のトランジスタ作成法
において、該ウェハがシリコンウェハであり、 前記酸化物層が該シリコンを熱酸化することにより形成
され、前記被着された物質層は被着された二酸化シリコ
ンであることを特徴とするトランジスタ作成法。 9 特許請求の範囲第7項に記載のトランジスタ作成法
において、被着された物質層がシリコンであり、その一
部を被着後酸化することを特徴とするトランジスタ作成
法。
[Scope of Claims] 1. A method for manufacturing a transistor in which a first impurity region (for example, 21) is separated from a second impurity region (for example, 22) by a short distance in the lateral direction in a semiconductor substrate (for example, 10), forming a first mask (e.g. 14) having a first vertical end (e.g. 15) on a substrate; forming a reference end at the position;
controllingly removing a portion of the exposed surface of the first mask, including a portion defining a first vertical end of the first mask, and a controlled distance from the location of the first end; Laterally spaced second vertical ends of the first mask (e.g. 1
5') having a first vertical end on the semiconductor substrate at a position corresponding to the position of the first vertical end of the first mask; forming a second mask having a second vertical end at a position corresponding to the position of the vertical end and not allowing impurities to pass therethrough; and forming first and second masks spaced apart from each other in the semiconductor substrate. an impurity region, the first impurity region at a position defined by the first end of the second mask, and the second impurity region defined by the second end of the second mask. A method for manufacturing a transistor, comprising the step of forming the transistor at a position defined by the method. 2. In the transistor manufacturing method described in claim 1, before the step of holding the reference end portion forms the first mask, the step of forming a metal layer (for example, 13) on the substrate; A method for manufacturing a transistor, comprising the step of oxidizing a portion of the metal film not covered by the first mask before removing the portion of the first mask. 3. In the method for manufacturing a transistor described in claim 2, the step of defining the second end portion is a step of exposing a part of the metal film (for example, 18), and only the part of the metal film where the metal is exposed. Metal layer (e.g. 19) to adhere
A transistor manufacturing method characterized by a process of depositing. 4. In the transistor manufacturing method described in claim 3, the impurity region is formed by ion implantation, and the deposited metal layer, which is the second mask, is used as an ion implantation mask. A method for producing a transistor characterized by: 5. The transistor manufacturing method described in claim 4, wherein the first mask is a silicon layer formed on a portion of a metal film, and the metal film is made of aluminum. Creation method. 6. In the method for manufacturing a transistor according to any one of claims 1 to 5, the first mask is made of a silicon layer, and the removing step includes forming the first mask by removing a part of the silicon layer. 1. A method for making a transistor, comprising the steps of forming silicon dioxide through well-controlled oxidation and selectively etching the silicon dioxide. 7. In the method for manufacturing a transistor according to claim 1, the step of forming a metal layer on an oxide layer on a semiconductor substrate includes depositing a relatively thick material layer on a part of the metal layer. a first mask having an exposed portion including a first vertical edge, thereby covering a portion of the metal layer;
oxidizing the exposed metal layer to form a metal oxide layer abutting a first vertical end of the first mask;
uniformly etching a desired portion of the deposited material layer forming a second mask of the first mask laterally spaced a controlled distance from the location of the first end; defining a vertical edge thereby exposing a portion of the metal layer that is not oxidized; depositing metal on the wafer surface; depositing the metal only on the exposed metal layer; by having a first vertical end at a position corresponding to the position of the first vertical end of the first mask, and a position corresponding to the position of the second vertical end of the first mask. forming a second mask as a gate electrode having a second vertical end on the semiconductor substrate; removing the deposited material layer; and implanting impurities into the wafer by ion implantation into the semiconductor substrate. first and second impurity regions separated from each other, the first impurity region at a position defined by the first end of the second mask, and the second impurity region located at a position defined by the first end of the second mask. the impurity has insufficient energy to penetrate the gate electrode, and the impurity has insufficient energy to penetrate the gate electrode to define the source and drain regions. A method of making a transistor comprising the steps of: acting as an implant mask; and forming metal connections to each of the source, drain regions and gate electrodes. 8. The method of making a transistor according to claim 7, wherein the wafer is a silicon wafer, the oxide layer is formed by thermally oxidizing the silicon, and the deposited material layer is a deposited material layer. A method for making a transistor characterized by using silicon dioxide. 9. A method for making a transistor according to claim 7, characterized in that the deposited material layer is silicon, and a portion of the deposited material layer is oxidized after deposition.
JP51029363A 1975-03-21 1976-03-19 Transistor making method Expired JPS6050069B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP51029363A JPS6050069B2 (en) 1975-03-21 1976-03-19 Transistor making method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US560590 1975-03-21
JP51029363A JPS6050069B2 (en) 1975-03-21 1976-03-19 Transistor making method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS51117582A JPS51117582A (en) 1976-10-15
JPS6050069B2 true JPS6050069B2 (en) 1985-11-06

Family

ID=12274083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51029363A Expired JPS6050069B2 (en) 1975-03-21 1976-03-19 Transistor making method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6050069B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62120253A (en) * 1985-11-19 1987-06-01 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd Hydraulic booster with starting antiskid control device for vehicle
JPS62160950A (en) * 1986-01-07 1987-07-16 Nippon Denso Co Ltd Antiskid control device for vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62120253A (en) * 1985-11-19 1987-06-01 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd Hydraulic booster with starting antiskid control device for vehicle
JPS62160950A (en) * 1986-01-07 1987-07-16 Nippon Denso Co Ltd Antiskid control device for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JPS51117582A (en) 1976-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2812832B2 (en) Semiconductor polycrystalline diamond electronic device and method of manufacturing the same
KR940001891B1 (en) Manufacturing Method of Semiconductor Device
JPS63263770A (en) Gaas mesfet and manufacture of the same
US4037307A (en) Methods for making transistor structures
JP2002299620A (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
US4191595A (en) Method of manufacturing PN junctions in a semiconductor region to reach an isolation layer without exposing the semiconductor region surface
JPS5873156A (en) Semiconductor device
US4759822A (en) Methods for producing an aperture in a surface
JPS6050069B2 (en) Transistor making method
JPS63155768A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH04107840U (en) semiconductor equipment
JPS58105571A (en) Preparation of semiconductor device
CA1050666A (en) Method for making transistor structures
JPH0231468A (en) Manufacture of floating gate type semiconductor memory device
JPS60216580A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS6237543B2 (en)
JP2500688B2 (en) Method for manufacturing vertical field effect transistor
JP2630616B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS61290777A (en) Manufacture of schottky gate electrode
JPS5946109B2 (en) Method for manufacturing insulated gate field effect transistor
JPS5914676A (en) Manufacture of vertical type field effect transistor
JPS6210027B2 (en)
JPS6197970A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPS60216581A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS61147575A (en) Manufacturing method of semiconductor device