JPS63141369A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPS63141369A JPS63141369A JP61288084A JP28808486A JPS63141369A JP S63141369 A JPS63141369 A JP S63141369A JP 61288084 A JP61288084 A JP 61288084A JP 28808486 A JP28808486 A JP 28808486A JP S63141369 A JPS63141369 A JP S63141369A
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- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
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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】
〔概要〕
半導体装置とその製造方法の改良である。
特に、エミッタの寸法を十分に小さくしかも正確に形成
することができ、エミッタ電極とベース電極との間の位
置合わせ裕度を大きくする必要がなく、集積度が向上し
ている半導体装置と、エミッタ領域において2回窓明け
をなす必要がなく、工程数が少なく、しかも、集積度も
向上することができるようにした半導体装置の製造方法
である。
することができ、エミッタ電極とベース電極との間の位
置合わせ裕度を大きくする必要がなく、集積度が向上し
ている半導体装置と、エミッタ領域において2回窓明け
をなす必要がなく、工程数が少なく、しかも、集積度も
向上することができるようにした半導体装置の製造方法
である。
アルミニウム等の金属層の下地領域を平坦化する工程完
了後にエミッタ拡散等をなすこととし。
了後にエミッタ拡散等をなすこととし。
エミッタ形成後に高温工程を経験しないようにするとと
もに、2回窓明けの必要をなくしたものである。
もに、2回窓明けの必要をなくしたものである。
本発明は、半導体装置とその製造方法との改良に関する
。
。
バイポーラトランジスタの各電極と電界効果トランジス
タのソース電極・ドレイン電極とは、絶縁物膜に形成さ
れた開口よりなる電極コンタクト窓を埋めるように形成
されるアルミニウム等の金属層をもって形成されること
が一般であるが、このアルミニウム等の金属層は段差を
なす開口部に形成されることになり、断線等のおそれを
ともなうので、これを避けるために、アルミニウム等の
金属層の下地領域を平坦化することはパターンの微細化
のために有利である。
タのソース電極・ドレイン電極とは、絶縁物膜に形成さ
れた開口よりなる電極コンタクト窓を埋めるように形成
されるアルミニウム等の金属層をもって形成されること
が一般であるが、このアルミニウム等の金属層は段差を
なす開口部に形成されることになり、断線等のおそれを
ともなうので、これを避けるために、アルミニウム等の
金属層の下地領域を平坦化することはパターンの微細化
のために有利である。
そこで、アルミニウム等の金属層の下地領域を平坦化す
るために、PSG等不純物を含む絶縁物層を形成し、1
,000℃程度で熱処理をするりフロ一工程が使用され
ている。
るために、PSG等不純物を含む絶縁物層を形成し、1
,000℃程度で熱処理をするりフロ一工程が使用され
ている。
か−るアルミニウム等の金属層の下地領域を平坦化する
工程について、図面を参照して説明する。
工程について、図面を参照して説明する。
第3図参照
一導電型(本例においてはp型)のシリコン基板1上に
1反対導電型(本例においてはn型)の不純物を高濃度
に導入して、高濃度n型の埋め込み層2を形成し、n型
シリコン層をエピタキシャル成長してコレクタ領域3を
形成する。
1反対導電型(本例においてはn型)の不純物を高濃度
に導入して、高濃度n型の埋め込み層2を形成し、n型
シリコン層をエピタキシャル成長してコレクタ領域3を
形成する。
所望により、p型の素子分#領域4を形成した後、LO
CO3法等を使用して厚い絶縁物膜5を形成し、高濃度
n型のコレクタコンタクト領域6を形成する。
CO3法等を使用して厚い絶縁物膜5を形成し、高濃度
n型のコレクタコンタクト領域6を形成する。
LOCO3法等を使用した窒化シリコン膜(図示せず)
をベース領域から除去し、ここに、p型不純物を導入し
てベース7を形成する。
をベース領域から除去し、ここに、p型不純物を導入し
てベース7を形成する。
次いで、LOCO3法に使用した窒化シリコン膜(図示
せず)をコレクタ電極領域から除去した後薄い絶縁物膜
8を形成し、エミッタ拡散用窓とコレクタコンタクト領
域拡散用窓とを形成し、その上に、アルミニウムアロイ
スパイクを防止するための多結晶シリコン層9を形成し
、この多結晶シリコン層9を貫通してn型不純物を拡散
してn型領域101とエミッタ10とを形成する。
せず)をコレクタ電極領域から除去した後薄い絶縁物膜
8を形成し、エミッタ拡散用窓とコレクタコンタクト領
域拡散用窓とを形成し、その上に、アルミニウムアロイ
スパイクを防止するための多結晶シリコン層9を形成し
、この多結晶シリコン層9を貫通してn型不純物を拡散
してn型領域101とエミッタ10とを形成する。
第4図参照
PSG膜1膜上1成した+tt1.0OO℃程度の熱処
理をするりフロ一工程をなした後、各電極コンタクト窓
を形成し、その後、アルミニウム膜を形成してこれをパ
ターニングし、コレクタ電極12、エミッタ電極13.
ベース電極!4を形成する。
理をするりフロ一工程をなした後、各電極コンタクト窓
を形成し、その後、アルミニウム膜を形成してこれをパ
ターニングし、コレクタ電極12、エミッタ電極13.
ベース電極!4を形成する。
上記のアルミニウム等の金属層の下地領域を平坦化する
工程においては、 t、ooo℃程度の熱処理工程によ
りPSG膜1膜上1坦化または滑らかにする必要がある
ため、この高温工程において、エミッタ拡散が過大に進
行してM F&増幅率がばらつくという欠点がある。こ
の点特にバイポーラトランジスタとMOS)ランジスタ
を同一基板に形成スるBiMO3)ランジスタのプロセ
スではMOS)ランジスタのゲート電極部のPSG膜の
段差の問題があり平坦化は不可欠である。また、エミッ
タ領域においては窓明は工程が2回必要であり、もし第
2回の窓明は工程において位置合わせが不良であると、
エミッタ電極13を構成するアルミニウム膜を介してエ
ミッタとベースとの間が短絡するおそれがあるため、エ
ミッタ電極とベース電極との間の位置合わせ裕度を大き
くする必要があり、集積度を悪くするという欠点もある
。
工程においては、 t、ooo℃程度の熱処理工程によ
りPSG膜1膜上1坦化または滑らかにする必要がある
ため、この高温工程において、エミッタ拡散が過大に進
行してM F&増幅率がばらつくという欠点がある。こ
の点特にバイポーラトランジスタとMOS)ランジスタ
を同一基板に形成スるBiMO3)ランジスタのプロセ
スではMOS)ランジスタのゲート電極部のPSG膜の
段差の問題があり平坦化は不可欠である。また、エミッ
タ領域においては窓明は工程が2回必要であり、もし第
2回の窓明は工程において位置合わせが不良であると、
エミッタ電極13を構成するアルミニウム膜を介してエ
ミッタとベースとの間が短絡するおそれがあるため、エ
ミッタ電極とベース電極との間の位置合わせ裕度を大き
くする必要があり、集積度を悪くするという欠点もある
。
本発明の目的は、これらの欠点を解消することにあり、
エミッタの寸法を十分に小さくしかも正確に形成するこ
とができ、エミッタ電極とベース電極との間の位置合わ
せ裕度を大きくする必要がなく、集積度が向上している
半導体装置と、エミッタ領域において2回窓明けをなす
必要がなく、工程数が少なく、しかも、集積度も向上す
ることができる半導体装置の製造方法とを提供すること
にある。
エミッタの寸法を十分に小さくしかも正確に形成するこ
とができ、エミッタ電極とベース電極との間の位置合わ
せ裕度を大きくする必要がなく、集積度が向上している
半導体装置と、エミッタ領域において2回窓明けをなす
必要がなく、工程数が少なく、しかも、集積度も向上す
ることができる半導体装置の製造方法とを提供すること
にある。
上記の目的を達成するために本発明が採った手段は、不
純物を含む絶縁物層(11)が、電極コンタクト窓上を
除く領域に形成されており。
純物を含む絶縁物層(11)が、電極コンタクト窓上を
除く領域に形成されており。
電極コンタクト窓の内面はドープされた多結晶シリコン
層(9)によって〒われており、また、電極コンタクト
窓は金属層によって埋められて電極を構成している半導
体装置である。
層(9)によって〒われており、また、電極コンタクト
窓は金属層によって埋められて電極を構成している半導
体装置である。
このa造はバイポーチトランジスタをもっても電界効果
トランジスタをもっても実現することができるが、それ
ぞれの製造方法は、構造の相違にもとづいて相違する。
トランジスタをもっても実現することができるが、それ
ぞれの製造方法は、構造の相違にもとづいて相違する。
まず、バイポーラトランジスタの製造方法は、ベース(
7)を形成し、不純物を含む絶縁物層(If)を形成し
た後、熱処理をなし、少なくともエミッタ用電極コンタ
クト窓を形成し、ドープされた多結晶シリコン層(9)
を形成し、少なくともベース電極コンタクト窓を含み残
余の電極コンタクト窓を形成し、金属層を形成した後パ
ターニングし″で、各電極(12,13、+4)を形成
する工程を有するものである。
7)を形成し、不純物を含む絶縁物層(If)を形成し
た後、熱処理をなし、少なくともエミッタ用電極コンタ
クト窓を形成し、ドープされた多結晶シリコン層(9)
を形成し、少なくともベース電極コンタクト窓を含み残
余の電極コンタクト窓を形成し、金属層を形成した後パ
ターニングし″で、各電極(12,13、+4)を形成
する工程を有するものである。
次に、電界効果トランジスタの製造方法は、ソース赤ド
レイン用電極コンタクト窓を形成し、不純物を含む絶縁
物層(11)を形成した後、熱処理をなし、ドープされ
た多結晶シリコン層(9)を形成し、金属層を形成した
後パターニングして。
レイン用電極コンタクト窓を形成し、不純物を含む絶縁
物層(11)を形成した後、熱処理をなし、ドープされ
た多結晶シリコン層(9)を形成し、金属層を形成した
後パターニングして。
ソース電8i(18)とドレイン電極(19)とを形成
する工程を有するものである。
する工程を有するものである。
本発明に係る半導体装置は、アルミニウム等の金属層の
下地領域を平坦化する工程完了後にエミッタ拡散がなさ
れており、エミッタ形成後に高温工程を経験しないので
、エミッタ拡散が不所望の程度に過大に進行することは
なく、電流増幅率は正確に制御され、ばらつきは発生し
ない。
下地領域を平坦化する工程完了後にエミッタ拡散がなさ
れており、エミッタ形成後に高温工程を経験しないので
、エミッタ拡散が不所望の程度に過大に進行することは
なく、電流増幅率は正確に制御され、ばらつきは発生し
ない。
また、本発明に係る半導体装置は、エミッタ領域におい
て、2回窓明けをなす必要がないから、エミッタ電極と
ベース電極との間の位置合わせ裕度を大きくする必要も
なく4J積度が向上する。
て、2回窓明けをなす必要がないから、エミッタ電極と
ベース電極との間の位置合わせ裕度を大きくする必要も
なく4J積度が向上する。
さらに1本発明に係る半導体装置の製造方法は、エミッ
タ領域において、2回窓明けをなす必要がないから工程
数も減少する。
タ領域において、2回窓明けをなす必要がないから工程
数も減少する。
以下、図面を参照して1本発明の実施例に係るバイポー
ラトランジスタと電界効果トランジスタについてさらに
説明する。
ラトランジスタと電界効果トランジスタについてさらに
説明する。
a、バイポーラトランジスタ
第2図参照
−・導電型(本例においてはp型)のシリコン基板l上
に、反対導電型(本例においてはn型)の不純物”を高
濃度に導入して、高濃度n型の埋め込み層2を形成し、
n型シリコン層をエピタキシャル成長してコレクタ領域
3を形成する。
に、反対導電型(本例においてはn型)の不純物”を高
濃度に導入して、高濃度n型の埋め込み層2を形成し、
n型シリコン層をエピタキシャル成長してコレクタ領域
3を形成する。
所♀により、p型の素子分離領域4を形成した後、LO
CO3法を使用して厚い絶縁物WA5を形成し、高濃度
n型のコレクタコンタクト領域6を形成する。
CO3法を使用して厚い絶縁物WA5を形成し、高濃度
n型のコレクタコンタクト領域6を形成する。
LOCOS法に使用した窒化シリコン膜(図示せず)を
ベース領域から除去し、ここに、P型不純物を導入して
ベース7を形成する。
ベース領域から除去し、ここに、P型不純物を導入して
ベース7を形成する。
次イで、Locos法に使用した窒化シリコン膜(図示
せず)をコレクタ電極領域から除去した後薄い絶縁物膜
8を形成する。
せず)をコレクタ電極領域から除去した後薄い絶縁物膜
8を形成する。
第1a図参照
PSG11g+1を厚さ e、ooo人に形成し、 1
.OOO’0程度の熱処理をなす、これによりPSG膜
11が平坦化される。特にMOS)ランジスタを同一基
板に形成するBiMO3の場合MO5のゲートの部分の
PSG膜が平坦化される。
.OOO’0程度の熱処理をなす、これによりPSG膜
11が平坦化される。特にMOS)ランジスタを同一基
板に形成するBiMO3の場合MO5のゲートの部分の
PSG膜が平坦化される。
エミッタ拡散用窓とコレクタコンタクト領域拡散用窓と
を形成し、その上に、アルミニウムアロイスパイクを防
1卜するための多結晶シリコン層9を形成し、この多結
晶シリコン層9を貫通してn型不純物を拡散してn型領
域101とエミッタ10とを形成する。
を形成し、その上に、アルミニウムアロイスパイクを防
1卜するための多結晶シリコン層9を形成し、この多結
晶シリコン層9を貫通してn型不純物を拡散してn型領
域101とエミッタ10とを形成する。
ベース電極コンタクト領域からPSG膜11と薄い絶縁
物膜8とを除去してベース電極コンタクト窓を形成した
後、アルミニウム膜を形成してこれをパターニングし、
コレクタ電極12、エミッタ電極13、ベース電極14
を形成する。
物膜8とを除去してベース電極コンタクト窓を形成した
後、アルミニウム膜を形成してこれをパターニングし、
コレクタ電極12、エミッタ電極13、ベース電極14
を形成する。
以上の工程をもって製造したバイポーラトランジスタは
、アルミニウム等の金属層の下地領域を平坦化する工程
完了後にエミッタ拡散がなされており、エミッタ形成後
に高温工程を経験しないので、エミッタ拡散が不所望の
程度に過大に進行することはなく、電流増1l12率は
正確に制御され、ばらつきは発生しない。
、アルミニウム等の金属層の下地領域を平坦化する工程
完了後にエミッタ拡散がなされており、エミッタ形成後
に高温工程を経験しないので、エミッタ拡散が不所望の
程度に過大に進行することはなく、電流増1l12率は
正確に制御され、ばらつきは発生しない。
また、このバイポーラトランジスタを製造するには、エ
ミッタ領域において、2回窓明けをなす必要がないから
、製造工程数が少ないばかりでなく、エミッタ電極とベ
ース電極との間の位置合わせ裕度を大きくする必要もな
く集積度が向上する。
ミッタ領域において、2回窓明けをなす必要がないから
、製造工程数が少ないばかりでなく、エミッタ電極とベ
ース電極との間の位置合わせ裕度を大きくする必要もな
く集積度が向上する。
b、″Wf、界効果トランジスタ
第tbri!J参照
LOCO5法等を使用して、−導電型(本例においては
p型)のシリコン基板1上に厚い絶縁物膜5を形成した
後、LOCO5法に使用した窒化シリコン膜(図示せず
)を除去し、ここに、薄い絶縁物膜8を形成する。
p型)のシリコン基板1上に厚い絶縁物膜5を形成した
後、LOCO5法に使用した窒化シリコン膜(図示せず
)を除去し、ここに、薄い絶縁物膜8を形成する。
多結晶シリコン膜を形成した後、これをパターニングし
てゲート電極15を形成する。
てゲート電極15を形成する。
ゲート電極15をマスクとじてn型不純物を導入して、
ソース16とドレイン17とを形成する。
ソース16とドレイン17とを形成する。
PSG膜11を形成した後、 1.000℃程度の熱処
理をするりフロ一工程をなした後、ソース電極・ドレイ
ン電極コンタクト窓を形成し、アルミニウムアロイスパ
イクを防止するための多結晶シリコン層9を形成し、ア
ルミニウム膜を形成してこれをパターニングし、ソース
電極18・ドレイン電極18を形成する。
理をするりフロ一工程をなした後、ソース電極・ドレイ
ン電極コンタクト窓を形成し、アルミニウムアロイスパ
イクを防止するための多結晶シリコン層9を形成し、ア
ルミニウム膜を形成してこれをパターニングし、ソース
電極18・ドレイン電極18を形成する。
以上の工程をもって製造した電界効果トランジスタを製
造するには、2回窓明けをなす必要がないから、製造工
程数が少ない。
造するには、2回窓明けをなす必要がないから、製造工
程数が少ない。
以上説明せるとおり1本発明に係る半導体装置は、アル
ミニウム等の金属層の下地領域を平坦化する工程完了後
にエミッタ拡散がなされており。
ミニウム等の金属層の下地領域を平坦化する工程完了後
にエミッタ拡散がなされており。
エミッタ形成後に高温工程を経験しないので、エミッタ
拡散が不所望の程度に過大に進行することはなく、電流
増幅率は正確に制御され、ばらつきは発生しない。
拡散が不所望の程度に過大に進行することはなく、電流
増幅率は正確に制御され、ばらつきは発生しない。
また1本発明に係る半導体装置は、エミッタ領域におい
て、2回窓明けをなす必要がないから、エミッタ電極と
ベース電極との間の位置合わせ裕度を大きくする必要も
なく集積度が向上する。
て、2回窓明けをなす必要がないから、エミッタ電極と
ベース電極との間の位置合わせ裕度を大きくする必要も
なく集積度が向上する。
さらに、本発明に係る半導体装置の製造方法は、バイポ
ーラトランジスタにおいてはエミッタ領域において2回
窓明けをなす必要がなく、電界効果トランジスタにおい
てはソース・ドレイン電極用に2回窓明けをなす必要が
ないから工程数が減少する。
ーラトランジスタにおいてはエミッタ領域において2回
窓明けをなす必要がなく、電界効果トランジスタにおい
てはソース・ドレイン電極用に2回窓明けをなす必要が
ないから工程数が減少する。
第1a図は、本発明の一実施例に係るバイポーラトラン
ジスタの断面図である。 第1b図は、本発明の一実施例に係る電界効果トランジ
スタの断面図である。 第2図は、本発明の一実施例に係るバイポーラトランジ
スタの中間工程完了後の断面図である。 1・・Φ−導?1tffi(p型)のシリコン基板、2
・・・高濃度反対溝1i型(n型)の埋め込み層、 3・φ・コレクタ領域、 4@・・p型の素子分離領域、 5・拳・厚い絶縁物膜。 6Φ・・高濃度n型のコレクタコンタクト領域。 7・・・ベース、 8・・・薄い絶縁物膜、 9・・・多結晶シリコン層、 1G−−・エミッタ、 +01参〇・n型領域、 l1拳 ・ −PSG膜、 12・・伊コレクタ電極、 13・・・エミッタ電極、 14・・串ベース電極、 15・・・ゲート電極、 lB・・・ソース、 17・・會ドレイン、 18・ ・ ・ソース・、電極。 19・・・ドレイン電極。 工程図 第2図 本発明 第10図 g 第1b図 第3図 第4図 昭和 年 月 日 昭和 61年特許願第2F32t o 54号3、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区上小田中tots番地(5
22)名称富士通株式会社 4、代 理 人 住所 神奈川県用崎市中
原区上小田中1015J地補正の内容 明細書の第14頁第7行の次に次の文章を追加する。
ジスタの断面図である。 第1b図は、本発明の一実施例に係る電界効果トランジ
スタの断面図である。 第2図は、本発明の一実施例に係るバイポーラトランジ
スタの中間工程完了後の断面図である。 1・・Φ−導?1tffi(p型)のシリコン基板、2
・・・高濃度反対溝1i型(n型)の埋め込み層、 3・φ・コレクタ領域、 4@・・p型の素子分離領域、 5・拳・厚い絶縁物膜。 6Φ・・高濃度n型のコレクタコンタクト領域。 7・・・ベース、 8・・・薄い絶縁物膜、 9・・・多結晶シリコン層、 1G−−・エミッタ、 +01参〇・n型領域、 l1拳 ・ −PSG膜、 12・・伊コレクタ電極、 13・・・エミッタ電極、 14・・串ベース電極、 15・・・ゲート電極、 lB・・・ソース、 17・・會ドレイン、 18・ ・ ・ソース・、電極。 19・・・ドレイン電極。 工程図 第2図 本発明 第10図 g 第1b図 第3図 第4図 昭和 年 月 日 昭和 61年特許願第2F32t o 54号3、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区上小田中tots番地(5
22)名称富士通株式会社 4、代 理 人 住所 神奈川県用崎市中
原区上小田中1015J地補正の内容 明細書の第14頁第7行の次に次の文章を追加する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 [1]不純物を含む絶縁物層(11)が、電極コンタク
ト窓上を除く領域に形成されており、 前記電極コンタクト窓の内面はドープされた多結晶シリ
コン層(9)によって覆われており、前記電極コンタク
ト窓は金属層によってを埋められて電極を構成してなる ことを特徴とする半導体装置。 [2]ベース(7)を形成し、不純物を含む絶縁物層(
11)を形成した後、熱処理をなし、少なくともエミッ
タ用電極コンタクト窓を形成し、ドープされた多結晶シ
リコン層(9)を形成し、少なくともベース電極コンタ
クト窓を含み残余の電極コンタクト窓を形成し、金属層
を形成した後パターニングして、各電極(12、13、
14)を形成する工程を有するバイポーラトランジスタ
の製造方法。 [3]不純物を含む絶縁物層(11)を形成した後、熱
処理をなし、ソース・ドレイン用電極コンタクト窓を形
成し、ドープされた多結晶シリコン層(9)を形成し、
金属層を形成した後パターニングして、ソース電極(1
8)とドレイン電極(19)とを形成する工程を有する
電界効果トランジスタの製造方法。
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---|---|---|---|
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KR102220032B1 (ko) * | 2018-08-20 | 2021-02-25 | 한국과학기술원 | 폴리 실리콘 이미터 층이 삽입된 2-단자 바이리스터 및 그 제조 방법 |
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-
1986
- 1986-12-03 JP JP61288084A patent/JP2565317B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-12-02 DE DE8787310622T patent/DE3780936T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-02 EP EP87310622A patent/EP0274217B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-03 KR KR8713767A patent/KR900008623B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1992
- 1992-08-24 US US07/933,584 patent/US5409843A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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EP0274217B1 (en) | 1992-08-05 |
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DE3780936T2 (de) | 1992-12-24 |
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