JPS63207177A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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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】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
この発明は半導体装置の製造方法に係シ、特に2つの半
導体領域の接合間距離を小さくするための方法に関する
。
導体領域の接合間距離を小さくするための方法に関する
。
(従来の技術)
バイポーラトランジスタやメモリ等の半導体装置におい
て、高速化を図るためには、隣接する半導体領域間の接
合間距離を小さくして接合抵抗の低減を図ったシ、各半
導体領域の深さを浅くする必要がある。
て、高速化を図るためには、隣接する半導体領域間の接
合間距離を小さくして接合抵抗の低減を図ったシ、各半
導体領域の深さを浅くする必要がある。
ここで、接合間距離とは、例えばバイポーラトランジス
タであれば、エミッタとペースとの距離などである。ま
た、深さとは、エミッタ等の半導体領域の厚みである。
タであれば、エミッタとペースとの距離などである。ま
た、深さとは、エミッタ等の半導体領域の厚みである。
上記接合間距離を小さくする方法としては次のようなも
のがある。
のがある。
(1)第3図に示すように、パターニングされているシ
リコン窒化膜31をマスクにしてシリコン酸化膜32の
つすツシュアクトを行い、コンタクトホール33を形成
する。
リコン窒化膜31をマスクにしてシリコン酸化膜32の
つすツシュアクトを行い、コンタクトホール33を形成
する。
(2) 第4図(&) 、 (b) 、 (e)に示
すように、・リーニングしたシリコン窒化膜41をとお
して拡散層42を形成し、ロコス酸化膜43、シリコン
窒化膜41のウォッシュアウトにより、コンタクトホー
ル44を形成する。
すように、・リーニングしたシリコン窒化膜41をとお
して拡散層42を形成し、ロコス酸化膜43、シリコン
窒化膜41のウォッシュアウトにより、コンタクトホー
ル44を形成する。
(3)第5図(&) 、 (b) 、 (e)に示すよ
うに、コンタクトホール51のパターニングを行い、拡
散層52を形成後、そのまま、その部分をコンタクトホ
ール51とする。
うに、コンタクトホール51のパターニングを行い、拡
散層52を形成後、そのまま、その部分をコンタクトホ
ール51とする。
(4)第6図に示すように、拡散源を兼ねたひ素ドープ
ポリシリコンロ1を両開線に使い、ポリシリコンロ1に
挾んだ酸化膜62によシ、接合間距離を決める。
ポリシリコンロ1を両開線に使い、ポリシリコンロ1に
挾んだ酸化膜62によシ、接合間距離を決める。
以上従来の方法をいくつか説明したが、各方法にはそれ
ぞれ次のような問題があった。
ぞれ次のような問題があった。
(1)第3図の方法では、シリコン窒化膜31のパター
ニング精度により、コンタクトホール33のサイズが決
定されるため、接合間距離を小さくするのには、限度が
ある。
ニング精度により、コンタクトホール33のサイズが決
定されるため、接合間距離を小さくするのには、限度が
ある。
(2)第4図の方法では、ロコスにより、接合間距離が
決まるため接合抵抗を大きく減少させることが可能であ
るが、ロコスエツジ部での欠陥が素子特性に、悪影響を
与えるという問題、酸化という高温熱処理によシ、拡散
プロファイルを変化させてしまうという問題、さらには
シリコン窒化膜41を通してのイオン注入によυ、窒化
膜質が変質してしまう問題がある。
決まるため接合抵抗を大きく減少させることが可能であ
るが、ロコスエツジ部での欠陥が素子特性に、悪影響を
与えるという問題、酸化という高温熱処理によシ、拡散
プロファイルを変化させてしまうという問題、さらには
シリコン窒化膜41を通してのイオン注入によυ、窒化
膜質が変質してしまう問題がある。
(3)第5図の方法では、拡散層52の形成を、シリコ
ン基板上のレジストブロックへのイオン注入によって行
っている。そのため、イオン注入後、フォトレジストを
完全に除去することがむずかしく、素子特性及び信頼性
を劣化させる。
ン基板上のレジストブロックへのイオン注入によって行
っている。そのため、イオン注入後、フォトレジストを
完全に除去することがむずかしく、素子特性及び信頼性
を劣化させる。
(4)第6図の方法では、ポリシリコンロ1の基板上で
のエツチング技術がむずかしく、そのために基板と電極
との界面の劣化を招く。
のエツチング技術がむずかしく、そのために基板と電極
との界面の劣化を招く。
(発明が解決しようとする問題点)
以上述べたように接合間距離を小さくするための従来の
半導体装置の製造方法においては、十分小さな接合間距
離を設定することができないか、できたとしても素子特
性の劣化等を招くという問題があった。
半導体装置の製造方法においては、十分小さな接合間距
離を設定することができないか、できたとしても素子特
性の劣化等を招くという問題があった。
そこで、この発明は、素子特性の劣化等を招くことなく
、十分小さな接合間距離を設定することができる半導体
装置の製造方法を提供することを目的とする。
、十分小さな接合間距離を設定することができる半導体
装置の製造方法を提供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)
上記目的を達成するためにこの発明は、まず、第1の膜
に形成された第1の溝部の側壁に第1のサイドウオール
を形成した後、このサイドウす一ルによって形成される
第2の溝部に第2の膜を形成する。
に形成された第1の溝部の側壁に第1のサイドウオール
を形成した後、このサイドウす一ルによって形成される
第2の溝部に第2の膜を形成する。
次に、上記第1のサイドウオールを除去した後、上記第
1、第2の膜によって形成される第3の溝部に第2のサ
イドウォールを形成する。
1、第2の膜によって形成される第3の溝部に第2のサ
イドウォールを形成する。
最後に、第2のサイドウオールによって形成される第4
の溝部に第3の膜を形成する。
の溝部に第3の膜を形成する。
(作用)
上記構成において、第2の膜の下に第1の半導体領域を
設け、第3の膜の下に第2の半導体領域を設けるとすれ
ば、これら2つの半導体領域の接合間距離は第2のサイ
ドウオールの6によって規定される。ここで、サイドウ
オールの幅を小さな値に制御することは容易である。し
たがって、上記構成によれば、2つの半導体領域の接合
間距離を小さくすることができる。
設け、第3の膜の下に第2の半導体領域を設けるとすれ
ば、これら2つの半導体領域の接合間距離は第2のサイ
ドウオールの6によって規定される。ここで、サイドウ
オールの幅を小さな値に制御することは容易である。し
たがって、上記構成によれば、2つの半導体領域の接合
間距離を小さくすることができる。
(実施例)
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を詳細に説明
する。なお、以下の説明では高速バイポーラトランジス
タの製造を例に説明する。
する。なお、以下の説明では高速バイポーラトランジス
タの製造を例に説明する。
第1図(&)〜(i)は一実施例の工程を順に示す断面
図である。
図である。
第1図(、)において、1はP型のウェハー、2はN型
の埋込み層、3はN型のエピタキシャル層、4は分離用
のP層である。これらは通常のプロセスに従って形成さ
れたものである。
の埋込み層、3はN型のエピタキシャル層、4は分離用
のP層である。これらは通常のプロセスに従って形成さ
れたものである。
以上の状態からエピタキシャル層3の上に、酸化膜5(
第1の膜)を形成する。次に、この酸化膜5に、エピタ
キシャル層3が露出するように、第1の溝部6を形成す
る。この後、エピタキシャル層3に溝部6を介してP型
の不純物をイオン注入し、ペースを形成するためのP型
の拡散層7を形成する(第1図(&)参照)。次に、酸
化膜5をそのままにして、全面に酸化膜5とは材質の異
なるプラズマ窒化膜を1μm程堆積する。この後、非等
ゑ的なドライエツチングにより、第1の溝部6の側壁に
第1のサイドウオール8を形成する。次に、コレクタコ
ンタクト部用の開孔9を形成するだめの選択エツチング
を行った後、サイドクt−ル8によって形成される第2
の溝部10のエミッタ部とコンタクト部にひ素を例えば
V&c=50に・V、Q、1 = 5 X 10’ ”
cm−2の条件でイオン注入する(第1図(b)参照)
。
第1の膜)を形成する。次に、この酸化膜5に、エピタ
キシャル層3が露出するように、第1の溝部6を形成す
る。この後、エピタキシャル層3に溝部6を介してP型
の不純物をイオン注入し、ペースを形成するためのP型
の拡散層7を形成する(第1図(&)参照)。次に、酸
化膜5をそのままにして、全面に酸化膜5とは材質の異
なるプラズマ窒化膜を1μm程堆積する。この後、非等
ゑ的なドライエツチングにより、第1の溝部6の側壁に
第1のサイドウオール8を形成する。次に、コレクタコ
ンタクト部用の開孔9を形成するだめの選択エツチング
を行った後、サイドクt−ル8によって形成される第2
の溝部10のエミッタ部とコンタクト部にひ素を例えば
V&c=50に・V、Q、1 = 5 X 10’ ”
cm−2の条件でイオン注入する(第1図(b)参照)
。
その後、開孔9と第2の溝部IQに選択CVDによシタ
ングステンを5oool堆積し、タングステン膜1ノ(
第2の膜)を形成する(第1図(e)参照X次に、選択
的フェトエツチングによりサイドウオール8をウォッシ
ュアウトする(第1図(d)参照)。
ングステンを5oool堆積し、タングステン膜1ノ(
第2の膜)を形成する(第1図(e)参照X次に、選択
的フェトエツチングによりサイドウオール8をウォッシ
ュアウトする(第1図(d)参照)。
この場合、サイドウオール8は上記の如くプラズマ窒化
膜によって形成されるものでちゃ、酸化膜5とは材質が
異なるので、このウォッシュアウトによシ、サイドウオ
ール8のみが除去される。
膜によって形成されるものでちゃ、酸化膜5とは材質が
異なるので、このウォッシュアウトによシ、サイドウオ
ール8のみが除去される。
次にプラズマ酸化膜を全面に1μm堆積する。この後、
ドライエツチングを行ないタングステン膜10と酸化膜
6によって形成される第3の溝部12の側壁及び開口9
の側壁にベースコンタクト部のための第2のサイドウオ
ール13yk形成する(第1図(、)参照)。
ドライエツチングを行ないタングステン膜10と酸化膜
6によって形成される第3の溝部12の側壁及び開口9
の側壁にベースコンタクト部のための第2のサイドウオ
ール13yk形成する(第1図(、)参照)。
次に、高濃度z o y Bをv=40key、Qd=
&C 2X 10cyt−2の条件でイオン注入した後、サイ
ドウオール13によって形成される第4の溝部14に、
前記と同様に、選択CVDによシタングステンを300
0X堆積し、タングステン膜15(第3の膜)を形成す
る。このとき、タングステン膜15は上記タングステン
膜11の膜厚より薄くすることによシ、両タングステン
膜11.15がサイドウす一ル13を越えて接触してし
まうことのないように設定されている。その後、100
0℃でN2を15分拡散し、コレクタ、ペース、エミッ
タの各コンタクト層16,17.18を同時に形成する
(第1図(f)参照)。
&C 2X 10cyt−2の条件でイオン注入した後、サイ
ドウオール13によって形成される第4の溝部14に、
前記と同様に、選択CVDによシタングステンを300
0X堆積し、タングステン膜15(第3の膜)を形成す
る。このとき、タングステン膜15は上記タングステン
膜11の膜厚より薄くすることによシ、両タングステン
膜11.15がサイドウす一ル13を越えて接触してし
まうことのないように設定されている。その後、100
0℃でN2を15分拡散し、コレクタ、ペース、エミッ
タの各コンタクト層16,17.18を同時に形成する
(第1図(f)参照)。
次に、全面に7’ラズマ酸化膜19を50001t。
だ後堆積(第1図(g)参照)、電極取出しのための選
択エツチングを行なう(第1図6)参照)。
択エツチングを行なう(第1図6)参照)。
次に面常のプロセス通シ、アルミニウムを1μm堆積し
た後、選択エツチングにより配線20を形成(第1図(
1)参照)。
た後、選択エツチングにより配線20を形成(第1図(
1)参照)。
なお、ペースは第2図に示すような引き出し電極構造を
採用している。
採用している。
以上詳述したこの実施例によれば次のような効果がある
。
。
まず、基本的な効果としては次のようなものがある。
(1) 目的の値にするための制御が容易なサイドウ
オール130幅によシベースとエミッタの接合間距離が
決まるため、素子特性の劣化等を招くことなく、非常に
、安定でかつ低い接合抵抗を得ることができる。
オール130幅によシベースとエミッタの接合間距離が
決まるため、素子特性の劣化等を招くことなく、非常に
、安定でかつ低い接合抵抗を得ることができる。
(2) 余分な酸化等の高温熱処理工程はなく、拡散
グロファイルを浅くコントロールすることが可能である
。
グロファイルを浅くコントロールすることが可能である
。
(3)エミッタコンタクト部の形成は、2回のサイドウ
オール形成工程によってなされる。そのため、その部分
を形成するための微細なレジストによるノやターニング
工程が不要である。
オール形成工程によってなされる。そのため、その部分
を形成するための微細なレジストによるノやターニング
工程が不要である。
次K、附随的な効果として、サイドウオール8.13の
形成技術と、その溝部10.14への選択堆技術とを使
うものであるため、デバイスの平坦化を図れるという効
果がある。ここで、実施例では、ベースコンタクト部形
成後、第1図(f) 、 Cg>に示したように、膜の
積み増し、選択エツチングを行なっているが、この工程
にレジスタや、バイアススパッタなどのエッチパックプ
ロセスを用いれば、より高い平坦性が得られる。この場
合、エミッタコンタクト部及びコレクタコンタクト部は
、ベースコンタクト部に比べて高い段差を有しているた
め、エッチパックプロセスにより、自動的に開孔するこ
とも可能である。
形成技術と、その溝部10.14への選択堆技術とを使
うものであるため、デバイスの平坦化を図れるという効
果がある。ここで、実施例では、ベースコンタクト部形
成後、第1図(f) 、 Cg>に示したように、膜の
積み増し、選択エツチングを行なっているが、この工程
にレジスタや、バイアススパッタなどのエッチパックプ
ロセスを用いれば、より高い平坦性が得られる。この場
合、エミッタコンタクト部及びコレクタコンタクト部は
、ベースコンタクト部に比べて高い段差を有しているた
め、エッチパックプロセスにより、自動的に開孔するこ
とも可能である。
なお、先の実施例では、高融点メタルのタングステンを
サイドウオール8,13.111部10.14に堆積し
、その部分を、取り出し電極を兼ねたコンタクトとして
使用しているが、代シにリンやゲロンなどの高濃度不純
物を含むシリコンの選択エピタキシャルを用いれば、そ
れをそのまま拡散源として使用することができる利点が
ある。
サイドウオール8,13.111部10.14に堆積し
、その部分を、取り出し電極を兼ねたコンタクトとして
使用しているが、代シにリンやゲロンなどの高濃度不純
物を含むシリコンの選択エピタキシャルを用いれば、そ
れをそのまま拡散源として使用することができる利点が
ある。
(発明の効果)
以上述べたようにこの発明によれば、素子特性の劣化等
を招くことなく、接合間距離を小さくすることができる
半導体装置の製造方法を提供することができる。
を招くことなく、接合間距離を小さくすることができる
半導体装置の製造方法を提供することができる。
第1図はこの発明に係わる半導体装置の一実施例の工程
を示す断面図、第2図は第1図の一部の構造を示す平面
図、第3図乃至第6図はそれぞれ従来の半導体装置の製
造方法の異なる例を示す断面図である。 1・・・P型ウェハー、2・・・N型埋込み層、3・・
・N型エピタキシャル層、4・・・P+層、5・・・酸
化膜、6゜10.12.14・・・溝部、7・・・拡散
層、8,13・・・サイドウオール、9・・・開孔、1
1.15・・・タンゲステン膜、16・・・コレクタコ
ンタクト層、17・・・ベースコンタクト層、z8・・
・エミッタコンタクト層、19・・・プラズマ酸化膜、
20・・・配線。 出願人代理人 弁理士 鈴江 武 彦 第2図 第3因 第4図
を示す断面図、第2図は第1図の一部の構造を示す平面
図、第3図乃至第6図はそれぞれ従来の半導体装置の製
造方法の異なる例を示す断面図である。 1・・・P型ウェハー、2・・・N型埋込み層、3・・
・N型エピタキシャル層、4・・・P+層、5・・・酸
化膜、6゜10.12.14・・・溝部、7・・・拡散
層、8,13・・・サイドウオール、9・・・開孔、1
1.15・・・タンゲステン膜、16・・・コレクタコ
ンタクト層、17・・・ベースコンタクト層、z8・・
・エミッタコンタクト層、19・・・プラズマ酸化膜、
20・・・配線。 出願人代理人 弁理士 鈴江 武 彦 第2図 第3因 第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基体上に第1の膜を形成する第1の工程と、 上記第1の膜に第1の溝部を形成する第2の工程と、 上記第1の溝部の側壁に第1のサイドウォールを形成す
る第3の工程と、 上記第1のサイドウォールによつて形成される第2の溝
部に第2の膜を形成する第4の工程と、上記第1のサイ
ドウォールを除去する第5の工程と、 上記第1の膜と上記第2の膜によって形成される第3の
溝部の側壁に第2のサイドウォールを形成する第6の工
程と、 上記第2のサイドウォールによつて形成される第4の溝
部に第3の膜を形成する第7の工程と、を具備したこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62039027A JPS63207177A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 半導体装置の製造方法 |
US07/159,280 US4910170A (en) | 1987-02-24 | 1988-02-23 | Method of manufacturing semiconductor device |
KR1019880001873A KR910000020B1 (ko) | 1987-02-24 | 1988-02-23 | 반도체장치의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62039027A JPS63207177A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63207177A true JPS63207177A (ja) | 1988-08-26 |
JPH0513535B2 JPH0513535B2 (ja) | 1993-02-22 |
Family
ID=12541626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62039027A Granted JPS63207177A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4910170A (ja) |
JP (1) | JPS63207177A (ja) |
KR (1) | KR910000020B1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4967254A (en) * | 1987-07-16 | 1990-10-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
US4971929A (en) * | 1988-06-30 | 1990-11-20 | Microwave Modules & Devices, Inc. | Method of making RF transistor employing dual metallization with self-aligned first metal |
US4988632A (en) * | 1990-01-02 | 1991-01-29 | Motorola, Inc. | Bipolar process using selective silicon deposition |
US5045483A (en) * | 1990-04-02 | 1991-09-03 | National Semiconductor Corporation | Self-aligned silicided base bipolar transistor and resistor and method of fabrication |
US5342808A (en) * | 1992-03-12 | 1994-08-30 | Hewlett-Packard Company | Aperture size control for etched vias and metal contacts |
EP0569745A1 (de) * | 1992-05-14 | 1993-11-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekttransistoren mit asymmetrischer Gate-Struktur |
US6040604A (en) * | 1997-07-21 | 2000-03-21 | Motorola, Inc. | Semiconductor component comprising an electrostatic-discharge protection device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4696097A (en) * | 1985-10-08 | 1987-09-29 | Motorola, Inc. | Poly-sidewall contact semiconductor device method |
US4689869A (en) * | 1986-04-07 | 1987-09-01 | International Business Machines Corporation | Fabrication of insulated gate gallium arsenide FET with self-aligned source/drain and submicron channel length |
US4798928A (en) * | 1987-03-26 | 1989-01-17 | Foster Wheeler Energy Corporation | Apparatus for tack welding a tube to a tubesheet |
US4799990A (en) * | 1987-04-30 | 1989-01-24 | Ibm Corporation | Method of self-aligning a trench isolation structure to an implanted well region |
-
1987
- 1987-02-24 JP JP62039027A patent/JPS63207177A/ja active Granted
-
1988
- 1988-02-23 KR KR1019880001873A patent/KR910000020B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-02-23 US US07/159,280 patent/US4910170A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR910000020B1 (ko) | 1991-01-19 |
US4910170A (en) | 1990-03-20 |
JPH0513535B2 (ja) | 1993-02-22 |
KR880010495A (ko) | 1988-10-10 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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