JPS644351B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、バイポーラ型の半導体集積回路装
置の製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a bipolar semiconductor integrated circuit device.
半導体集積回路装置の製造において素子面積を
縮小させることは、集積密度の向上のみならず、
寄生容量の低減化により高速動作を可能にする。 Reducing the element area in the manufacture of semiconductor integrated circuit devices not only improves the integration density, but also
Enables high-speed operation by reducing parasitic capacitance.
集積密度向上のため、現在、最も実用的な従来
のバイポーラ型半導体集積回路装置の製造方法の
一例を第1図に示している。 FIG. 1 shows an example of a method of manufacturing a conventional bipolar semiconductor integrated circuit device, which is currently the most practical method for improving the integration density.
まず、第1図Aに示すようにP型シリコン基板
1にN+埋込み層2を形成した後、上記シリコン
基板1上にN型エピタキシヤル層3を形成する。 First, as shown in FIG. 1A, an N + buried layer 2 is formed on a P-type silicon substrate 1, and then an N-type epitaxial layer 3 is formed on the silicon substrate 1.
次に、エピタキシヤル層3の選択された表面
に、熱成長シリコン酸化膜4と窒化シリコン膜5
からなる選択酸化のためのマスク層6を形成す
る。そして、表面に窒化シリコン膜5を有しない
エピタキシヤル層3をエツチングして溝7を形成
する。ここで、溝7の深さは、次の酸化工程にお
いて溝部に酸化膜が体積が増大して形成されて
も、基板表面がほぼ平担となるように設定され
る。 Next, a thermally grown silicon oxide film 4 and a silicon nitride film 5 are deposited on selected surfaces of the epitaxial layer 3.
A mask layer 6 for selective oxidation is formed. Then, the epitaxial layer 3 without the silicon nitride film 5 on its surface is etched to form a groove 7. Here, the depth of the groove 7 is set so that even if an oxide film with increased volume is formed in the groove portion in the next oxidation step, the substrate surface remains substantially flat.
第1図Aに示す基板を酸化処理すると、第1図
Bのように分離酸化膜8が形成され、マスク層6
の下に、エピタキシヤル層3からなるコレクタ領
域3′,3″が形成される。 When the substrate shown in FIG. 1A is oxidized, an isolation oxide film 8 is formed as shown in FIG. 1B, and a mask layer 6 is formed.
Underneath, a collector region 3', 3'' consisting of an epitaxial layer 3 is formed.
次に、第1図Cに示すように、マスク層6を除
去した後、コレクタ領域3″にコレクタ抵抗低減
用のN+領域(デイープコレクタ領域)9を形成
して埋込み層2と結合させ、さらにコレクタ領域
3′にベース抵抗低減用のP+領域(サイドベース
領域)10を形成する。 Next, as shown in FIG. 1C, after removing the mask layer 6, an N + region (deep collector region) 9 for reducing collector resistance is formed in the collector region 3'' and bonded to the buried layer 2. Furthermore, a P + region (side base region) 10 for reducing base resistance is formed in the collector region 3'.
次に、第1図Dに示すように、コレクタ領域
3′にP型メインベース領域11を形成する。 Next, as shown in FIG. 1D, a P-type main base region 11 is formed in the collector region 3'.
次に、第1図Eに示すように、周知のエツチン
グ方法によりコレクタおよびエミツタコンタクト
のための開口部12,13を形成した後、メイン
ベース領域11にN+エミツタ領域14を形成す
る。 Next, as shown in FIG. 1E, openings 12 and 13 for collector and emitter contacts are formed by a well-known etching method, and then an N + emitter region 14 is formed in the main base region 11.
そして、次に、第1図Fに示すようにベースの
コンタクト穴を形成した後、配線金属からなる電
極15,16,17を形成する。 Then, as shown in FIG. 1F, after forming a contact hole in the base, electrodes 15, 16, and 17 made of wiring metal are formed.
このようなバイポーラ型半導体集積回路装置に
おいて、ベース領域10,11およびエミツタ領
域14の縮小化は、サイドベース領域10と電極
15をオーミツクコンタクトさせる開口部と、エ
ミツタ領域14と電極16をオーミツクコンタク
トさせる開口部間に存在するシリコン酸化膜18
の寸法により制限される。このシリコン酸化膜1
8の大きさは、第2図に示す電極15と16間の
離間距離bと、開口部から酸化膜18の表面に、
電極パターン形成のためのマスク合わせ誤差余裕
分だけ延在する寸法aとの和、つまり2a+bに
より決定される。 In such a bipolar semiconductor integrated circuit device, the base regions 10 and 11 and the emitter region 14 are reduced in size by creating an opening for making ohmic contact between the side base region 10 and the electrode 15, and by making an ohmic contact between the emitter region 14 and the electrode 16. Silicon oxide film 18 existing between the openings to be contacted
limited by the dimensions of This silicon oxide film 1
8 is determined by the distance b between the electrodes 15 and 16 shown in FIG.
It is determined by the sum of the dimension a extending by the mask alignment error margin for electrode pattern formation, that is, 2a+b.
しかるに、第1図に示す従来方法では、サイド
ベース領域10およびエミツタ領域14の真上に
取出し電極15,16を形成するため、酸化膜1
8の寸法の縮小が困難であり、したがつてベース
領域10,11とエミツタ領域14の面積の縮小
に限界がある欠点を有していた。 However, in the conventional method shown in FIG. 1, the extraction electrodes 15 and 16 are formed directly above the side base region 10 and emitter region 14;
It is difficult to reduce the dimensions of the base regions 10, 11 and the emitter region 14, and therefore there is a drawback that there is a limit to the reduction of the areas of the base regions 10, 11 and the emitter region 14.
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、ベ
ースおよびエミツタ領域、ひいては素子全体を大
幅に縮少することができ、高集積化と同時に高速
動作を可能にする半導体集積回路装置の製造方法
を提供することを目的とする。 This invention has been made in view of the above points, and provides a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device that can significantly reduce the base and emitter regions, as well as the entire device, and that enables high integration and high-speed operation. The purpose is to provide.
以下この発明の実施例を図面を参照して説明す
る。第3図はこの発明の実施例を示す図である。
この実施例においては、N+領域(デイープコレ
クタ領域)を形成するまでは従来と同一工程をと
る。そこで、デイープコレクタ領域形成工程まで
は説明を割愛することにし、第3図Aにデイープ
コレクタ領域形成工程終了後の状態を示す。第3
図Aにおいては、21がP型シリコン基板、22
がN+埋込み層、23がN型エピタキシヤル層か
らなるコレクタ領域(第1領域)、24が素子分
離酸化膜、25がN+デイープコレクタ領域であ
る。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
In this embodiment, the same steps as in the conventional method are followed until the N + region (deep collector region) is formed. Therefore, explanation up to the step of forming the deep collector region will be omitted, and FIG. 3A shows the state after the step of forming the deep collector region is completed. Third
In Figure A, 21 is a P-type silicon substrate, 22
is an N + buried layer, 23 is a collector region (first region) made of an N type epitaxial layer, 24 is an element isolation oxide film, and 25 is an N + deep collector region.
N+デイープコレクタ領域25の形成を終了し
たならば、次に、シリコン基板21上の全面に第
1の多結晶シリコン層26を2000〜5000Å厚に育
成し、さらにその第1の多結晶シリコン層26上
の所定部分、つまりエミツタ形成予定領域上およ
びエミツタ引出し部、ならびにデイープコレクタ
領域25上の第1の多結晶シリコン層26表面
に、選択酸化のためのマスク層271,272を形
成する。このマスク層271,272は、下に薄い
シリコン酸化膜、上にシリコン窒化膜を有する2
層膜からなる。(第3図B参照)
次に、マスク層271,272を用いて第1の多
結晶シリコン層26の選択酸化を行う。この選択
酸化を行うと、マスク層271,272直下の第1
の多結晶シリコン層26は依然多結晶シリコン層
261,262として残るが、表面にマスク層を有
しない第1の多結晶シリコン層26は熱成長シリ
コン酸化膜28となる。(第3図C参照)
続いて、マスク層271,272を除去した後、
イオン注入などの手段によつて多結晶シリコン層
261,262に概ね1014cm-2程度のP型不純物
たとえば硼素を導入する。そして、その後、熱処
理を行うことにより、多結晶シリコン層261直
下のコレクタ領域23にP型メインベース領域
(第2領域)29を形成する。この時、デイープ
コレクタ領域25にも同時に硼素が拡散される
が、デイープコレクタ領域25には既に高濃度の
N+型不純物が拡散されているため、P型領域は
生じない。次に、再び、多結晶シリコン層261,
262に、イオン注入などの手段によつて今度は
N型不純物たとえば砒素を概ね1016cm-2程度導
入し、900℃ないし1000℃程度の温度で短時間熱
処理することにより、多結晶シリコン層261,
262内の砒素などのN型不純物の均一化を図る。
この時、単結晶シリコン中の拡散速度が多結晶シ
リコン中に比して著しく遅いため、N型不純物
は、メインベース領域29中には殆ど拡散されな
い。(第3図D参照)
次に、シリコン酸化膜28を全面除去した後、
概ね700℃以下の低温で酸化処理を施す。これに
より、高濃度の不純物を含む多結晶シリコン層2
61,262の表面には厚いシリコン酸化膜301,
302が、他方、コレクタ領域23表面を含む単
結晶シリコン表面には薄いシリコン酸化膜31が
成長する。(第3図E参照)
続いて、全体をシリコン酸化膜のエツチング液
に浸漬することにより、薄いシリコン酸化膜31
を除去する一方、厚いシリコン酸化膜301,3
02は、若干膜厚が減つた状態で残存させるよう
にする。その後、シリコン基板21上の全面、つ
まり、シリコン酸化膜301,302、コレクタ領
域23および分離酸化膜24などの表面に第2の
多結晶シリコン層32を2000〜5000Å厚程度に育
成する。(第3図F参照)
しかる後、イオン注入などの手段により第2の
多結晶シリコン層32にP型不純物、たとえば硼
素を1015〜1016cm-2程度の高濃度で導入する。そ
して、不純物の導入を行つた後、第2の多結晶シ
リコン層32の選択除去を行うことにより、第2
の多結晶シリコン層32を、シリコン酸化膜30
1およびコレクタ領域23の表面ならびに抵抗と
なる部分(図示せず)など必要部分にのみ残す。
この選択除去を行つた後の状態が第3図Gに示さ
れており、第3図Gでは、シリコン酸化膜301
およびコレクタ領域23の表面に残された第2の
多結晶シリコン層32を多結晶シリコン層321
として示してある。 After forming the N + deep collector region 25, next, a first polycrystalline silicon layer 26 is grown to a thickness of 2000 to 5000 Å on the entire surface of the silicon substrate 21, and then the first polycrystalline silicon layer 26 is grown to a thickness of 2000 to 5000 Å. Mask layers 27 1 and 27 2 for selective oxidation are formed on predetermined portions of the first polycrystalline silicon layer 26 on the surface of the first polycrystalline silicon layer 26, that is, on the emitter formation region and the emitter extraction portion, and on the deep collector region 25 . . These mask layers 27 1 , 27 2 have a thin silicon oxide film below and a silicon nitride film above.
Consists of layers. (See FIG. 3B) Next, selective oxidation of the first polycrystalline silicon layer 26 is performed using mask layers 27 1 and 27 2 . When this selective oxidation is performed, the first layer immediately below the mask layers 27 1 and 27 2
The first polycrystalline silicon layer 26 still remains as polycrystalline silicon layers 26 1 and 26 2 , but the first polycrystalline silicon layer 26 having no mask layer on its surface becomes a thermally grown silicon oxide film 28 . (See FIG. 3C) Subsequently, after removing the mask layers 27 1 and 27 2 ,
P-type impurity such as boron is introduced into the polycrystalline silicon layers 26 1 and 26 2 in an amount of approximately 10 14 cm -2 by means such as ion implantation. Thereafter, heat treatment is performed to form a P-type main base region (second region) 29 in the collector region 23 directly under the polycrystalline silicon layer 26 1 . At this time, boron is also diffused into the deep collector region 25 at the same time, but the deep collector region 25 already has a high concentration.
Since the N + type impurity is diffused, no P type region is generated. Next, again, the polycrystalline silicon layer 26 1 ,
In 26.2 , an N-type impurity such as arsenic is introduced at approximately 10 16 cm -2 by means such as ion implantation, and a polycrystalline silicon layer is formed by heat treatment at a temperature of about 900°C to 1000°C for a short time. 26 1 ,
26 Aim to make N-type impurities such as arsenic uniform in 2 .
At this time, the N-type impurity is hardly diffused into the main base region 29 because the diffusion rate in single crystal silicon is significantly slower than in polycrystalline silicon. (See FIG. 3D) Next, after removing the entire silicon oxide film 28,
Oxidation treatment is performed at a low temperature of approximately 700℃ or less. As a result, the polycrystalline silicon layer 2 containing high concentration of impurities
Thick silicon oxide films 30 1 and 6 1 and 26 2 have thick silicon oxide films on their surfaces.
On the other hand, a thin silicon oxide film 31 is grown on the single crystal silicon surface including the collector region 23 surface. (See Figure 3E) Next, the thin silicon oxide film 31 is immersed in a silicon oxide film etching solution.
While removing the thick silicon oxide films 30 1 , 3
0 2 is left in a state where the film thickness is slightly reduced. Thereafter, a second polycrystalline silicon layer 32 is grown to a thickness of about 2000 to 5000 Å on the entire surface of the silicon substrate 21, that is, on the surfaces of the silicon oxide films 30 1 and 30 2 , the collector region 23 and the isolation oxide film 24 . (See FIG. 3F) Thereafter, a P-type impurity, such as boron, is introduced into the second polycrystalline silicon layer 32 at a high concentration of about 10 15 to 10 16 cm -2 by means such as ion implantation. After introducing impurities, the second polycrystalline silicon layer 32 is selectively removed.
polycrystalline silicon layer 32, silicon oxide film 30
It is left only in necessary parts such as the surfaces of 1 and the collector region 23 and a part that becomes a resistor (not shown).
The state after this selective removal is shown in FIG. 3G, where the silicon oxide film 30 1
And the second polycrystalline silicon layer 32 left on the surface of the collector region 23 is a polycrystalline silicon layer 32 1
It is shown as.
その後、多結晶シリコン層321の表面などシ
リコン基板21上の全面にシリコン酸化膜などの
絶縁膜33を育成する。そして、絶縁膜33の形
成後、熱処理を行うことにより、多結晶シリコン
層321直下のコレクタ領域23に、メインベー
ス領域29から延在するP+サイドベース領域
(第4領域)341,342を形成する。この時、
同時に、多結晶シリコン層261からメインベー
ス領域29中にN型不純物が拡散されるので、多
結晶シリコン層261直下のメインベース領域2
9にエミツタ領域(第3領域)35が形成され
る。(第3図H参照)
しかる後は、図示しないが通常の手段によつて
コンタクトホールを開口し、金属配線を形成する
ことにより、バイポーラ型半導体集積回路装置が
完成する。 Thereafter, an insulating film 33 such as a silicon oxide film is grown on the entire surface of the silicon substrate 21, such as the surface of the polycrystalline silicon layer 32 1 . After forming the insulating film 33, heat treatment is performed to form P + side base regions (fourth regions) 34 1 , 34 extending from the main base region 29 in the collector region 23 directly under the polycrystalline silicon layer 32 1 . Form 2 . At this time,
At the same time, N-type impurities are diffused from the polycrystalline silicon layer 26 1 into the main base region 29 , so that the main base region 2 directly under the polycrystalline silicon layer 26 1
An emitter region (third region) 35 is formed at 9 . (See FIG. 3H.) Thereafter, contact holes are opened by conventional means (not shown) and metal wiring is formed, thereby completing the bipolar semiconductor integrated circuit device.
第4図はこのようにして完成された半導体集積
回路装置の主要部の平面図であり、エミツタコン
タクトを形成するための多結晶シリコン層261
は能動素子領域の外部に引出されている。 FIG. 4 is a plan view of the main part of the semiconductor integrated circuit device completed in this way, and shows a polycrystalline silicon layer 26 1 for forming an emitter contact.
is drawn outside the active device area.
以上のような実施例によれば、次のような効果
を得ることができる。 According to the embodiments described above, the following effects can be obtained.
自己整合によつてエミツタ領域35およびベ
ース領域29,341,342の電極取出し部分
の間隔をサブミクロン、すなわち第3図Hにd
で示すシリコン酸化膜301の厚み分だけに縮
小でき、またエミツタ電極を高濃度にN型不純
物が含まれた多結晶シリコン層261によつて
能動素子領域の外部に引出しているため、配線
合わせ余裕を減じることなく、エミツタ領域3
5およびベース領域29,341,342、ひい
ては素子全体を極限まで微細化し、高集積化す
ることができ、さらには、寄生容量が殆どない
多結晶シリコン抵抗を同時に形成できることと
相まつて高速化ならびに低消費電力化を達成で
きる。 By self-alignment, the spacing between the electrode lead-out portions of the emitter region 35 and the base regions 29, 34 1 , 34 2 is set to submicron, that is, as shown in FIG. 3H.
The wiring can be reduced to the thickness of the silicon oxide film 30 1 shown in FIG. Emitter area 3 without reducing alignment margin
5 and the base regions 29, 34 1 , 34 2 , and by extension the entire device, can be miniaturized to the maximum and highly integrated, and furthermore, a polycrystalline silicon resistor with almost no parasitic capacitance can be simultaneously formed, which also increases speed. In addition, lower power consumption can be achieved.
サイドベース領域341,342の真上から金
属配線の形成を行うことができるから、ベース
直列抵抗の増大がない。さらに、多結晶シリコ
ン層321の任意の点からベース端子を取出す
こともできるため、集積回路の設計上の自由度
が増加する。 Since the metal wiring can be formed directly above the side base regions 34 1 and 34 2 , there is no increase in the base series resistance. Furthermore, since the base terminal can be taken out from any point on the polycrystalline silicon layer 32 1 , the degree of freedom in designing the integrated circuit increases.
従来の方法では、メインベース領域、サイド
ベース領域およびエミツタ領域を形成するため
に3回のマスキング工程を要するが、実施例に
よれば、第1の多結晶シリコン層26の選択酸
化および第2の多結晶シリコン層32の選択除
去の2回のマスキング工程ですみ、工程を簡略
化できる。 In the conventional method, three masking steps are required to form the main base region, side base region, and emitter region, but according to the embodiment, selective oxidation of the first polycrystalline silicon layer 26 and second masking step are required to form the main base region, side base region, and emitter region. Only two masking steps are required to selectively remove the polycrystalline silicon layer 32, which simplifies the process.
第3図および第4図を用いて説明した実施例に
よれば、以上のような効果を得ることができる。 According to the embodiment described using FIGS. 3 and 4, the above effects can be obtained.
なお、上記実施例では素子間分離に酸化膜分離
を用いたが、PN分離、あるいはPN分離と酸化
膜分離の両者を併用するなどの分離方法を用いる
こともできる。 In the above embodiment, oxide film isolation was used for element isolation, but it is also possible to use an isolation method such as PN isolation or a combination of PN isolation and oxide film isolation.
また、ノンドープの多結晶シリコンを用いて第
2の多結晶シリコン層32を形成し、以後、第2
の多結晶シリコン層32にP型不純物を導入する
ようにしたが、予め高濃度のP型不純物たとえば
硼素を含んだ多結晶シリコンを用いて第2の多結
晶シリコン層32を形成するようにしてもよい。
さらに、第2の多結晶シリコン層32の選択除去
は選択酸化に代えることができ、その場合には、
選択酸化後に不純物を導入する工程が望ましい。 Further, a second polycrystalline silicon layer 32 is formed using non-doped polycrystalline silicon, and thereafter, a second polycrystalline silicon layer 32 is formed using non-doped polycrystalline silicon.
However, the second polycrystalline silicon layer 32 is formed using polycrystalline silicon containing a high concentration of P-type impurity, for example, boron. Good too.
Furthermore, the selective removal of the second polycrystalline silicon layer 32 can be replaced by selective oxidation, in which case,
A process of introducing impurities after selective oxidation is desirable.
また、絶縁膜33の形成およびそれに引続く熱
処理工程は、熱酸化処理に代えることも可能であ
る。 Further, the formation of the insulating film 33 and the subsequent heat treatment process can be replaced by thermal oxidation treatment.
また、実施例では、サイドベース領域341,
342をコレクタ領域23に配置したが、エミツ
タ領域35を分離酸化膜24に接近させて、サイ
ドベース領域341,342の一方をなくす構成と
することもできる。このようにすれば、さらにベ
ース・エミツタ領域の表面積の大幅な縮小が可能
となる。 Further, in the embodiment, the side base regions 34 1 ,
Although the emitter region 34 2 is arranged in the collector region 23, it is also possible to make the emitter region 35 close to the isolation oxide film 24 and eliminate one of the side base regions 34 1 and 34 2 . In this way, the surface area of the base emitter region can be further reduced significantly.
さらに、多結晶シリコン層261を隣接して複
数個設ければ、マルチエミツタトランジスタを製
造することもできる。マルチエミツタトランジス
タを製造した場合は、すべてのエミツタ領域の両
側のサイドベース領域が相互に多結晶シリコン層
321によつて最短距離で接続されるため、エミ
ツタの位置に拘らずベース直列抵抗は殆ど差がな
くなる。特に、多結晶シリコン層321上の全面
を開口して金属配線を取出せば、さらにこの効果
は著しい。 Furthermore, by providing a plurality of adjacent polycrystalline silicon layers 26 1 , a multi-emitter transistor can be manufactured. When a multi-emitter transistor is manufactured, the side base regions on both sides of all emitter regions are connected to each other by the polycrystalline silicon layer 321 at the shortest distance, so the base series resistance is small regardless of the emitter position. There will be almost no difference. In particular, this effect is even more remarkable if the entire surface of the polycrystalline silicon layer 32 1 is opened to take out the metal wiring.
以上の説明から明らかなように、この発明の半
導体集積回路装置の製造方法においては、表面に
コレクタとなる一導電型の第1領域を有する逆導
電型のシリコン基板上に第1の多結晶シリコン層
を形成して、これを選択酸化した後、逆導電型の
不純物を第1の多結晶シリコン層に導入する工程
を経て第1領域内にベースとなる逆導電型の第2
領域を形成し、再度、今度は一導電型の不純物を
第1の多結晶シリコン層に導入した後、上記選択
酸化によるシリコン酸化膜を除去した上で、第1
の多結晶シリコン層表面に酸化膜を形成し、かつ
全面に第2の多結晶シリコン層を形成するように
し、しかる後第2の多結晶シリコン層に逆導電型
の不純物を導入した上で、熱処理することによ
り、第2領域にエミツタとなる一導電型の第3領
域を、また第1領域にサイドベースとしての逆導
電型の第4領域を同時に形成するものである。ま
た、第2の多結晶シリコン層を形成した後、それ
に不純物を導入する代りに、逆導電型の不純物を
含む第2の多結晶シリコン層を全面に形成するも
のである。したがつて、ベースおよびエミツタ領
域、ひいては素子全体を大幅に縮小することがで
き、高集積化と同時に、高速動作など特性の向上
と低消費電力化を図ることができる。さらには、
設計の自由度の増大を図ることができ、工程も非
常に簡略化されたものとなる。このような効果を
有するこの発明の製造方法は、いわゆるECL、
STTL、IILなど、あるいはそれらの混在する高
密度かつ高速のバイポーラ型の半導体集積回路装
置の製造方法に広く利用することができるもので
ある。 As is clear from the above description, in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, a first polycrystalline silicon substrate is formed on a silicon substrate of an opposite conductivity type, which has a first region of one conductivity type that serves as a collector on the surface. After forming a layer and selectively oxidizing it, a second polycrystalline silicon layer of an opposite conductivity type is formed as a base in the first region through a process of introducing an impurity of an opposite conductivity type into the first polycrystalline silicon layer.
After forming a region and introducing an impurity of one conductivity type into the first polycrystalline silicon layer again, the silicon oxide film formed by the selective oxidation is removed, and then the first polycrystalline silicon layer is removed.
An oxide film is formed on the surface of the polycrystalline silicon layer, and a second polycrystalline silicon layer is formed on the entire surface, and then an impurity of the opposite conductivity type is introduced into the second polycrystalline silicon layer. By heat treatment, a third region of one conductivity type serving as an emitter is formed in the second region, and a fourth region of the opposite conductivity type serving as a side base is simultaneously formed in the first region. Furthermore, instead of introducing impurities into the second polycrystalline silicon layer after forming the second polycrystalline silicon layer, a second polycrystalline silicon layer containing impurities of the opposite conductivity type is formed over the entire surface. Therefore, the base and emitter regions, as well as the entire device, can be significantly reduced, allowing for higher integration, improved characteristics such as high-speed operation, and lower power consumption. Furthermore,
The degree of freedom in design can be increased, and the process can be greatly simplified. The manufacturing method of the present invention having such effects is called ECL,
It can be widely used in manufacturing methods for high-density, high-speed bipolar type semiconductor integrated circuit devices using STTL, IIL, etc., or a mixture thereof.
第1図は従来のバイポーラ型半導体集積回路装
置の製造方法の一例を示す断面図、第2図は従来
の方法による装置の一部を取出して示す断面図、
第3図はこの発明の半導体集積回路装置の製造方
法の実施例を示す断面図、第4図は実施例により
得られた装置の要部を示す平面図である。
21…P型シリコン基板、23…コレクタ領
域、26…第1の多結晶シリコン層、261…多
結晶シリコン層、271…マスク層、28…熱成
長シリコン酸化膜、29…P型メインベース領
域、301…厚いシリコン酸化膜、31…薄いシ
リコン酸化膜、32…第2の多結晶シリコン層、
321…多結晶シリコン層、341,342…P+サ
イドベース領域、35…エミツタ領域。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional method for manufacturing a bipolar semiconductor integrated circuit device, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the device manufactured by the conventional method.
FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, and FIG. 4 is a plan view showing the main parts of the device obtained by the embodiment. 21... P-type silicon substrate, 23... Collector region, 26... First polycrystalline silicon layer, 26 1 ... Polycrystalline silicon layer, 27 1 ... Mask layer, 28... Thermally grown silicon oxide film, 29... P-type main base region, 30 1 ... thick silicon oxide film, 31... thin silicon oxide film, 32... second polycrystalline silicon layer,
32 1 ... polycrystalline silicon layer, 34 1 , 34 2 ... P + side base region, 35 ... emitter region.
Claims (1)
有する逆導電型のシリコン基板を準備する工程
と、このシリコン基板表面上に第1の多結晶シリ
コン層を形成する工程と、この第1の多結晶シリ
コン層の選択された表面に選択酸化のためのマス
ク層を形成する工程と、選択酸化により、表面に
マスク層を有しない上記第1の多結晶シリコン層
をシリコン酸化膜に変換する工程と、上記マスク
層を除去した後、逆導電型の不純物を上記第1の
多結晶シリコン層に導入する工程と、この第1の
多結晶シリコン層直下の上記第1領域内にベース
となる逆導電型の第2領域を形成する工程と、上
記第1の多結晶シリコン層に高濃度の一導電型不
純物を導入する工程と、上記シリコン酸化膜を除
去した後、低温酸化により、上記第1領域表面お
よび上記第1の多結晶シリコン層表面の各々に薄
いシリコン酸化膜および厚いシリコン酸化膜を形
成する工程と、上記薄いシリコン酸化膜を除去し
た後、上記第1領域表面および上記厚いシリコン
酸化膜表面に第2の多結晶シリコン層を形成する
工程と、この第2の多結晶シリコン層表面に逆導
電型の不純物を導入する工程と、上記シリコン基
板を熱処理することにより、上記第1の多結晶シ
リコン層直下の上記第2領域にエミツタとなる一
導電型の第3領域を、また上記第2の多結晶シリ
コン層直下の上記第1領域に、上記第2領域から
延在するサイドベースとなる逆導電型の第4領域
を同時に形成する工程とを具備してなる半導体集
積回路装置の製造方法。 2 表面にコレクタとなる一導電型の第1領域を
有する逆導電型のシリコン基板を準備する工程
と、このシリコン基板表面上に第1の多結晶シリ
コン層を形成する工程と、この第1の多結晶シリ
コン層の選択された表面に選択酸化のためのマス
ク層を形成する工程と、選択酸化により、表面に
マスク層を有しない上記第1の多結晶シリコン層
をシリコン酸化膜に変換する工程と、上記マスク
層を除去した後、逆導電型の不純物を上記第1の
多結晶シリコン層に導入する工程と、この第1の
多結晶シリコン層直下の上記第1領域内にベース
となる逆導電型の第2領域を形成する工程と、上
記第1の多結晶シリコン層に高濃度の一導電型不
純物を導入する工程と、上記シリコン酸化膜を除
去した後、低温酸化により、上記第1領域表面お
よび上記第1の多結晶シリコン層表面の各々に薄
いシリコン酸化膜および厚いシリコン酸化膜を形
成する工程と、上記薄いシリコン酸化膜を除去し
た後、上記第1領域表面および上記厚いシリコン
酸化膜表面に一導電型の不純物を含む第2の多結
晶シリコン層を形成する工程と、上記シリコン基
板を熱処理することにより、上記第1の多結晶シ
リコン層直下の上記第2領域にエミツタとなる一
導電型の第3領域を、また上記第2の多結晶シリ
コン層直下の上記第1領域に、上記第2領域から
延在するサイドベースとなる逆導電型の第4領域
を同時に形成する工程とを具備してなる半導体集
積回路装置の製造方法。[Claims] 1. A step of preparing a silicon substrate of an opposite conductivity type having a first region of one conductivity type serving as a collector on the surface thereof, and a step of forming a first polycrystalline silicon layer on the surface of this silicon substrate. a step of forming a mask layer for selective oxidation on a selected surface of the first polycrystalline silicon layer; and a step of forming a mask layer for selective oxidation on a selected surface of the first polycrystalline silicon layer, which does not have a mask layer on the surface. a step of converting the mask layer into an oxide film; a step of introducing an impurity of an opposite conductivity type into the first polycrystalline silicon layer after removing the mask layer; A step of forming a second region of the opposite conductivity type to serve as a base in the polycrystalline silicon layer, a step of introducing high concentration impurities of one conductivity type into the first polycrystalline silicon layer, and a step of removing the silicon oxide film at a low temperature. forming a thin silicon oxide film and a thick silicon oxide film on the surface of the first region and the first polycrystalline silicon layer by oxidation, and removing the thin silicon oxide film; forming a second polycrystalline silicon layer on the surface and the surface of the thick silicon oxide film; introducing impurities of opposite conductivity type into the surface of the second polycrystalline silicon layer; and heat treating the silicon substrate. Accordingly, a third region of one conductivity type serving as an emitter is placed in the second region directly under the first polycrystalline silicon layer, and a third region of one conductivity type is placed in the first region directly under the second polycrystalline silicon layer. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising the step of simultaneously forming a fourth region of an opposite conductivity type that becomes a side base extending from the base. 2. A step of preparing a silicon substrate of an opposite conductivity type having a first region of one conductivity type serving as a collector on the surface, a step of forming a first polycrystalline silicon layer on the surface of this silicon substrate, and a step of forming a first polycrystalline silicon layer on the surface of this silicon substrate. A step of forming a mask layer for selective oxidation on a selected surface of the polycrystalline silicon layer, and a step of converting the first polycrystalline silicon layer, which does not have a mask layer on the surface, into a silicon oxide film by selective oxidation. and, after removing the mask layer, introducing an impurity of a reverse conductivity type into the first polycrystalline silicon layer, and a step of introducing an impurity of a reverse conductivity type into the first region directly under the first polycrystalline silicon layer to become a base. a step of forming a second conductivity type region; a step of introducing a high concentration of one conductivity type impurity into the first polycrystalline silicon layer; and after removing the silicon oxide film, the first conductivity type region is formed by low-temperature oxidation. forming a thin silicon oxide film and a thick silicon oxide film on each of the region surface and the first polycrystalline silicon layer surface; and after removing the thin silicon oxide film, forming the first region surface and the thick silicon oxide film; By forming a second polycrystalline silicon layer containing impurities of one conductivity type on the film surface and heat-treating the silicon substrate, emitters are formed in the second region directly under the first polycrystalline silicon layer. simultaneously forming a third region of one conductivity type and a fourth region of the opposite conductivity type extending from the second region and serving as a side base in the first region directly under the second polycrystalline silicon layer; A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56058438A JPS57173972A (en) | 1981-04-20 | 1981-04-20 | Manufacture of semiconductor ic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56058438A JPS57173972A (en) | 1981-04-20 | 1981-04-20 | Manufacture of semiconductor ic device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57173972A JPS57173972A (en) | 1982-10-26 |
| JPS644351B2 true JPS644351B2 (en) | 1989-01-25 |
Family
ID=13084398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56058438A Granted JPS57173972A (en) | 1981-04-20 | 1981-04-20 | Manufacture of semiconductor ic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57173972A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0331215U (en) * | 1989-07-28 | 1991-03-27 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5990925A (en) * | 1982-11-17 | 1984-05-25 | Matsushita Electronics Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1981
- 1981-04-20 JP JP56058438A patent/JPS57173972A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0331215U (en) * | 1989-07-28 | 1991-03-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57173972A (en) | 1982-10-26 |
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