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JP3219191B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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Publication number
JP3219191B2
JP3219191B2 JP01933499A JP1933499A JP3219191B2 JP 3219191 B2 JP3219191 B2 JP 3219191B2 JP 01933499 A JP01933499 A JP 01933499A JP 1933499 A JP1933499 A JP 1933499A JP 3219191 B2 JP3219191 B2 JP 3219191B2
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JP
Japan
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film
polycrystalline silicon
forming
base
silicon
Prior art date
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隆介 橋本
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に、高周波特性を改善したバイポーラト
ランジスタの製造方法に関するものである。
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a bipolar transistor having improved high-frequency characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置、例えばバイポーラトランジ
スタの高周波特性を改善するには、ベース層厚を薄く
し、遮断周波数fT を向上させるとともに、ベース抵抗
やコレクタ−ベース間の寄生容量を低減させることが肝
要である。高周波特性を改善する技術としては、例えば
特開平4−330730号公報に、ベースを選択成長法
によって形成したバイポーラトランジスタが提案されて
いる。この技術は、単結晶シリコン上および多結晶シリ
コン上にのみ、同じ結晶状態のシリコンを成長させて、
ベースを薄く形成して寄生容量の低減と遮断周波数fT
の向上を図り、高周波特性を改善したものである。
A semiconductor device, for example, to improve the high frequency characteristics of the bipolar transistor is to reduce the base layer thickness, it improves the cut-off frequency f T, base resistance and the collector - to reduce the parasitic capacitance between the base Is essential. As a technique for improving high-frequency characteristics, for example, a bipolar transistor in which a base is formed by a selective growth method is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-330730. This technology grows silicon in the same crystalline state only on single crystal silicon and polycrystalline silicon,
Form a thin base to reduce parasitic capacitance and cut-off frequency f T
To improve the high frequency characteristics.

【0003】また、ベース引き出し用多結晶シリコン膜
とn- 型エピタキシャル層の間の寄生容量を低減するた
めに、その間の酸化膜を厚く形成し、そのままでは、ベ
ースエピタキシャル層とベース引き出し用多結晶シリコ
ン膜が接続できないので、エミッタ開口周囲の酸化膜を
ウェッジ型にエッチング除去して薄くする方法が、IEEE
TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES,VOL.45,pp.1287-1
294,1998に提案されている。
In order to reduce the parasitic capacitance between the base-leading polycrystalline silicon film and the n -type epitaxial layer, a thick oxide film is formed between the base-leading polycrystalline silicon film and the n -type epitaxial layer. Since a silicon film cannot be connected, a method of thinning the oxide film around the emitter opening by etching it into a wedge type is called IEEE.
TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL.45, pp.1287-1
294,1998.

【0004】図10は、上記文献にて提案されたバイポ
ーラトランジスタの断面図である。このトランジスタは
以下のように製作される。p- 型シリコン基板101上
にn + 型埋め込み層102、n- 型エピタキシャル層1
03を形成した後、素子分離用のトレンチを形成する。
全面にシリコン酸化膜104、シリコン窒化膜105を
形成した後、トレンチ内をBPSG膜106によって埋
め込む。続いて、シリコン酸化膜107を堆積し、ウェ
ットエッチによりウェッジ(wedge)状に加工す
る。
[0004] FIG. 10 shows a bi-port proposed in the above document.
FIG. This transistor is
It is manufactured as follows. p- Type silicon substrate 101
To n + Mold buried layer 102, n- Type epitaxial layer 1
After the formation of 03, a trench for element isolation is formed.
A silicon oxide film 104 and a silicon nitride film 105 are formed on the entire surface.
After the formation, the trench is filled with the BPSG film 106.
Inset. Subsequently, a silicon oxide film 107 is deposited,
Processed into wedge shape by wet etching
You.

【0005】ベース引き出し用のp+ 型多結晶シリコン
膜108とコレクタ引き出し用のn + 型多結晶シリコン
膜109を形成し、全面にシリコン酸化膜110を形成
した後、ベース領域形成領域にn- 型エピタキシャル層
103の表面を露出させる開口を形成する。ベース領域
となるSiGe/Si選択エピタキシャル成長層111
を形成し、絶縁膜側壁112を形成した後、エミッタ引
き出し用のn+ 型多結晶シリコン膜113を形成する。
全面にシリコン酸化膜114を堆積し、電極引き出し用
の多結晶シリコン膜の表面を露出させる開口を形成した
後、ベース電極115、エミッタ電極116、コレクタ
電極117を形成する。
[0005] p for pulling out the base+ Type polycrystalline silicon
N for film 108 and collector extraction + Type polycrystalline silicon
A film 109 is formed, and a silicon oxide film 110 is formed on the entire surface.
After that, n is added to the base region forming region.- Type epitaxial layer
An opening for exposing the surface of 103 is formed. Base area
SiGe / Si selective epitaxial growth layer 111
After forming an insulating film side wall 112, an emitter line is formed.
N for extraction+ A type polycrystalline silicon film 113 is formed.
A silicon oxide film 114 is deposited on the entire surface for electrode extraction
Opening to expose the surface of the polycrystalline silicon film
After that, base electrode 115, emitter electrode 116, collector
An electrode 117 is formed.

【0006】このようにベース領域をエピタキシャル成
長法により形成したバイポーラトランジスタにおいて
は、イオン注入法などの方法によりベース領域を形成し
た場合に比較して、ベース不純物濃度が高い場合にもベ
ース層厚を薄く、かつその不純物プロファイルを精密に
制御することができ、遮断周波数fT を向上させること
ができる。また、ベース領域となるSiGe/Si選択
エピタキシャル成長層111とp+ 型多結晶シリコン膜
108とを薄いSiGe/Si多結晶シリコンにより接
続することができ、ベース寄生抵抗を低減することがで
きる。
In the bipolar transistor having the base region formed by the epitaxial growth method, the thickness of the base layer is reduced even when the base impurity concentration is high, as compared with the case where the base region is formed by a method such as ion implantation. and it is possible to precisely control the impurity profile, thereby improving the cut-off frequency f T. Further, the SiGe / Si selective epitaxial growth layer 111 serving as a base region and the p + -type polycrystalline silicon film 108 can be connected by a thin SiGe / Si polycrystalline silicon, and the base parasitic resistance can be reduced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図10
に示した従来のバイポーラトランジスタでは、ベース引
き出し用のp+ 型多結晶シリコン膜108が、薄く比誘
電率の高いシリコン窒化膜と薄いシリコン酸化膜104
とを介してコレクタ領域と対向しているためにコレクタ
−ベース間の寄生容量が大きくなるという問題点があ
る。この寄生容量を低減するために、シリコン酸化膜1
04とシリコン窒化膜105との膜厚を厚くするとベー
ス層厚があつくなって遮断周波数fT の低下を招いた
り、ベースエピタキシャル層とベース引き出し用多結晶
シリコン膜の接続性が悪化し、ベース抵抗が高くなるな
どの弊害が生じ、オープン不良となる可能性が高くな
る。
However, FIG.
In the conventional bipolar transistor shown in FIG. 1, the p + -type polycrystalline silicon film 108 for leading out the base is made of a thin silicon nitride film having a high relative dielectric constant and a thin silicon oxide film 104.
Therefore, there is a problem in that the parasitic capacitance between the collector and the base increases because of being opposed to the collector region through the gate electrode. In order to reduce this parasitic capacitance, the silicon oxide film 1
When the thickness of the silicon nitride film 104 and the silicon nitride film 105 is increased, the thickness of the base layer is increased and the cut-off frequency f T is reduced, and the connectivity between the base epitaxial layer and the base drawing polycrystalline silicon film is deteriorated. And the likelihood of an open failure increases.

【0008】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、第1に、ベー
スエピタキシャル層の層厚を薄くしてもベースエピタキ
シャル層とベース引き出し用多結晶シリコン膜との接続
性を悪化させることがないようにすることであり、第2
に、ベースエピタキシャル層とベース引き出し用多結晶
シリコン膜との接続性を悪化させることなく、n- 型エ
ピタキシャル層とベース引き出し用多結晶シリコン膜と
の間の絶縁膜を十分に厚くすることができるようにする
ことである。
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to firstly make it possible to reduce the thickness of the base epitaxial layer even if the base epitaxial layer and the base lead-out layer are thin. The second purpose is to prevent the connectivity with the crystalline silicon film from deteriorating.
In addition, the insulating film between the n -type epitaxial layer and the base drawing polycrystalline silicon film can be made sufficiently thick without deteriorating the connectivity between the base epitaxial layer and the base drawing polycrystalline silicon film. Is to do so.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、 (1)半導体基板上に設けられたコレクタ領域上に、第
1のシリコン酸化膜と第1の多結晶シリコン膜と第2の
シリコン酸化膜と第1のシリコン窒化膜とをこの順序に
形成する工程と、 (2)ベース領域が形成される領域以外の、少なくとも
前記第1のシリコン窒化膜、第2のシリコン酸化膜およ
び前記第1の多結晶シリコン膜を選択的にエッチング除
去する工程と、 (3)前工程において形成された、少なくとも前記第1
のシリコン窒化膜、第2のシリコン酸化膜および前記第
1の多結晶シリコン膜の側面に第1の窒化膜側壁を形成
し、該第1の窒化膜側壁および前記第1のシリコン窒化
膜をマスクとして熱酸化を行い、素子分離用酸化膜を形
成する工程と、 (4)少なくとも前記第1のシリコン窒化膜をエッチン
グ除去する工程と、 (5)ベース引き出し用多結晶シリコン膜を形成し該ベ
ース引き出し用多結晶シリコン膜上を含む全面に第2の
シリコン窒化膜を形成する工程と、 (6)前記第2のシリコン窒化膜および前記ベース引き
出し用多結晶シリコン膜にエミッタコンタクト開口を形
成し、該エミッタコンタクト開口の内壁に第2の窒化膜
側壁を形成する工程と、 (7)前記第2のシリコン酸化膜と第1の多結晶シリコ
ン膜と第1のシリコン酸化膜とを前記第2の窒化膜側壁
のパターン形状にパターニングし、さらに前記第2のシ
リコン酸化膜と前記第1のシリコン酸化膜の側面を所定
の深さエッチングする工程と、 (8)選択エピタキシャル成長により、前記第1のシリ
コン酸化膜が除去された前記コレクタ領域上にベースエ
ピタキシャル層を形成すると共に、前記第1の多結晶シ
リコン膜と前記ベース引き出し用多結晶シリコン膜の間
に第2の多結晶シリコン膜を形成する工程と、 (9)前記第2の窒化膜側壁および前記第1、第2の多
結晶シリコン膜の側面に絶縁膜側壁を形成し、該絶縁膜
側壁に囲まれた領域内にエミッタ引き出し用多結晶シリ
コン膜を形成する工程と、 (10)熱処理により前記エミッタ引き出し用多結晶シ
リコン膜より不純物を前記ベースエピタキシャル層に拡
散してエミッタ領域を形成する工程と、を具備すること
を特徴とする半導体装置の製造方法、が提供される。
According to the present invention, in order to achieve the above object, (1) a first silicon oxide film and a first polysilicon film are formed on a collector region provided on a semiconductor substrate. Forming a crystalline silicon film, a second silicon oxide film, and a first silicon nitride film in this order; and (2) at least the first silicon nitride film and the second silicon nitride film other than the region where the base region is formed. (2) selectively etching and removing the silicon oxide film and the first polycrystalline silicon film; and (3) at least the first polycrystalline silicon film formed in the previous process.
Forming a first nitride film sidewall on the side surfaces of the silicon nitride film, the second silicon oxide film and the first polycrystalline silicon film, and masking the first nitride film sidewall and the first silicon nitride film (4) a step of etching and removing at least the first silicon nitride film; and (5) forming a base-leading polycrystalline silicon film and forming the base. Forming a second silicon nitride film over the entire surface including on the lead-out polycrystalline silicon film; and (6) forming an emitter contact opening in the second silicon nitride film and the base lead-out polycrystalline silicon film; Forming a second nitride film sidewall on the inner wall of the emitter contact opening; and (7) forming the second silicon oxide film, the first polycrystalline silicon film, and the first silicon oxide film. Patterning into a pattern shape of the side wall of the second nitride film, and further etching a side surface of the second silicon oxide film and the side surface of the first silicon oxide film to a predetermined depth; (8) by selective epitaxial growth, Forming a base epitaxial layer on the collector region from which the first silicon oxide film has been removed, and a second polysilicon between the first polysilicon film and the base leading-out polysilicon film; Forming a film; and (9) forming an insulating film sidewall on the side surfaces of the second nitride film side wall and the first and second polycrystalline silicon films, and forming an insulating film side wall in a region surrounded by the insulating film side wall. Forming an emitter extraction polycrystalline silicon film; and (10) heat-treating impurities from the emitter extraction polycrystalline silicon film into the base epitaxial layer by heat treatment. The method of manufacturing a semiconductor device characterized by comprising the steps of forming a dispersion to the emitter region, a, is provided.

【0010】また、上記の目的を達成するために、本発
明によれば、 (1)コレクタ領域および素子分離絶縁膜が形成された
半導体基板上に第1のシリコン酸化膜と第1の多結晶シ
リコン膜と第2のシリコン酸化膜とをこの順序に形成す
る工程と、 (2)ベース領域が形成される領域以外の前記第2のシ
リコン酸化膜、前記第1の多結晶シリコン膜および前記
第1のシリコン酸化膜を選択的にエッチング除去する工
程と、 (3)ベース引き出し用多結晶シリコン膜を形成し該ベ
ース引き出し用多結晶シリコン膜上を含む全面に第2の
シリコン窒化膜を形成する工程と、 (4)前記第2のシリコン窒化膜および前記ベース引き
出し用多結晶シリコン膜にエミッタコンタクト開口を形
成し、該エミッタコンタクト開口の内壁に窒化膜側壁を
形成する工程と、 (5)前記第2のシリコン酸化膜と第1の多結晶シリコ
ン膜と第1のシリコン酸化膜とを前記窒化膜側壁のパタ
ーン形状にパターニングし、さらに前記第2のシリコン
酸化膜と前記第1のシリコン酸化膜の側面を所定の深さ
エッチングする工程と、 (6)選択エピタキシャル成長により、前記第1のシリ
コン酸化膜が除去された前記コレクタ領域上にベースエ
ピタキシャル層を形成すると共に、前記第1の多結晶シ
リコン膜と前記ベース引き出し用多結晶シリコン膜との
間に第2の多結晶シリコン膜を形成する工程と、 (7)前記窒化膜側壁および前記第1、第2の多結晶シ
リコン膜の側面に絶縁膜側壁を形成し、該絶縁膜側壁に
囲まれた領域内にエミッタ引き出し用多結晶シリコン膜
を形成する工程と、 (8)熱処理により前記エミッタ引き出し用多結晶シリ
コン膜より不純物を前記ベースエピタキシャル層に拡散
してエミッタ領域を形成する工程と、を具備することを
特徴とする半導体装置の製造方法、が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, (1) a first silicon oxide film and a first polycrystalline film are formed on a semiconductor substrate on which a collector region and an element isolation insulating film are formed. Forming a silicon film and a second silicon oxide film in this order; and (2) the second silicon oxide film, the first polycrystalline silicon film, and the second polysilicon film other than the region where the base region is formed. (3) forming a base-leading polycrystalline silicon film and forming a second silicon nitride film on the entire surface including the base-leading polycrystalline silicon film; And (4) forming an emitter contact opening in the second silicon nitride film and the base drawing polycrystalline silicon film, and forming a nitride film sidewall on an inner wall of the emitter contact opening. (5) patterning the second silicon oxide film, the first polycrystalline silicon film, and the first silicon oxide film into a pattern shape of the side wall of the nitride film, and further forming the second silicon oxide film And a step of etching the side surface of the first silicon oxide film to a predetermined depth. (6) forming a base epitaxial layer on the collector region from which the first silicon oxide film has been removed by selective epitaxial growth; Forming a second polycrystalline silicon film between the first polycrystalline silicon film and the base-leading polycrystalline silicon film; and (7) the nitride film sidewall and the first and second polycrystalline silicon films. Forming an insulating film side wall on a side surface of the polycrystalline silicon film, and forming an emitter leading polycrystalline silicon film in a region surrounded by the insulating film side wall; (8) heat treatment Forming an emitter region by diffusing impurities into the base epitaxial layer from the emitter leading-out polycrystalline silicon film.

【0011】[0011]

【作用】本発明において特徴的な点は、ベースエピタキ
シャル層が成長するコレクタ領域(n- 型エピタキシャ
ル層)とベース引き出し用多結晶シリコン膜型ベースエ
ピタキシャル層との間に多結晶シリコン膜(特許請求の
範囲における「第1の多結晶シリコン膜」)が予め用意
されていることである。この多結晶シリコン膜が存在し
ていることにより、ベース引き出し用多結晶シリコン膜
下の素子分離絶縁膜の膜厚を厚くしてもまたベースエピ
タキシャル層の膜厚を薄くしてもベースエピタキシャル
層とベース引き出し用多結晶シリコン膜とを低抵抗でか
つ信頼性高く接続することが可能になる。従って、本発
明によれば、ベース層厚を薄くすることができるととも
に、ベース寄生抵抗およびベース−コレクタ間寄生容量
を低減することができ、遮断周波数fT が高く高周波特
性に優れたトランジスタを信頼性高く提供することが可
能になる。
A feature of the present invention is that a polycrystalline silicon film is provided between a collector region (n - type epitaxial layer) where a base epitaxial layer is grown and a base-leading polycrystalline silicon film type base epitaxial layer. "A first polycrystalline silicon film") is prepared in advance. Due to the presence of this polycrystalline silicon film, even if the film thickness of the element isolation insulating film under the polycrystalline silicon film for extracting the base is increased or the thickness of the base epitaxial layer is reduced, It is possible to connect the base drawing polycrystalline silicon film with low resistance and high reliability. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the base layer thickness, the base parasitic resistance and the base - can be reduced collector parasitic capacitance, excellent transistor high-frequency characteristics cutoff frequency f T is reliable It will be possible to provide it with high quality.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。 [第1の実施の形態]図1は、本発明の第1の実施の形
態を説明するための半導体装置の断面図である。図1に
示されるように、(100)の面方位をもち、抵抗率が
10〜20Ωcmであるp型シリコン基板1上に、ヒ素
が拡散されたn+ 型コレクタ埋め込み層2が形成されて
いる。n+ 型コレクタ埋め込み層2上には、リン濃度が
約5×1016cm-3で、厚さが1μm程度のn- 型エピ
タキシャル層3が形成されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device for explaining a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an n + -type collector buried layer 2 in which arsenic is diffused is formed on a p-type silicon substrate 1 having a (100) plane orientation and a resistivity of 10 to 20 Ωcm. . An n -type epitaxial layer 3 having a phosphorus concentration of about 5 × 10 16 cm −3 and a thickness of about 1 μm is formed on the n + -type collector buried layer 2.

【0013】さらに、n- エピタキシャル層3上には、
膜厚約2000Åの素子分離用のシリコン酸化膜9が形
成されており、そのシリコン酸化膜9には、コレクタコ
ンタクト開口10が開孔されている。そして、コレクタ
コンタクト開口10の直下のn- 型エピタキシャル層3
には、リンが高濃度に拡散されたコレクタ引き出し領域
11が形成されている。また、シリコン酸化膜9上に
は、膜厚が2000Å程度、ボロン濃度が2×1020
-3程度のベース引き出し用多結晶シリコン膜12が形
成されている。さらに、コレクタコンタクト開口10に
は、膜厚が2000Å程度、リン濃度が2×1020cm
-3程度のコレクタ電極用多結晶シリコン膜13が形成さ
れている。そして、シリコン酸化膜9および多結晶シリ
コン膜12、13上には、シリコン窒化膜14が形成さ
れている。
Further, on the n - epitaxial layer 3,
A silicon oxide film 9 for element isolation having a thickness of about 2000 ° is formed, and a collector contact opening 10 is formed in the silicon oxide film 9. Then, the n -type epitaxial layer 3 immediately below the collector contact opening 10
Has a collector lead-out region 11 in which phosphorus is diffused at a high concentration. The silicon oxide film 9 has a thickness of about 2000 ° and a boron concentration of 2 × 10 20 c.
A polycrystalline silicon film 12 for drawing out a base of about m −3 is formed. Further, the collector contact opening 10 has a thickness of about 2000 ° and a phosphorus concentration of 2 × 10 20 cm.
A collector electrode polycrystalline silicon film 13 of about -3 is formed. Then, a silicon nitride film 14 is formed on silicon oxide film 9 and polycrystalline silicon films 12 and 13.

【0014】シリコン窒化膜14およびベース引き出し
用多結晶シリコン膜12にはエミッタコンタクト開口1
5が開孔されており、開口15の側面にはシリコン窒化
膜側壁16、19が形成されている。エミッタコンタク
ト開口15下のn- 型エピタキシャル層3上に真性ベー
ス領域となるp型ベースエピタキシャル層17が形成さ
れている。このp型ベースエピタキシャル層17は、多
結晶シリコン膜5、p型多結晶シリコン膜18を介し
て、ベース引き出し用多結晶シリコン膜12と接続され
ている。そして、p型ベースエピタキシャル層17の外
側のn- 型エピタキシャル層3と多結晶シリコン膜5と
の間にはシリコン酸化膜4が形成されており、またp型
多結晶シリコン膜18の外側の多結晶シリコン膜5とベ
ース引き出し用多結晶シリコン膜12との間にはシリコ
ン酸化膜6が形成されている。
The emitter contact opening 1 is formed in the silicon nitride film 14 and the base drawing polycrystalline silicon film 12.
The silicon nitride film side walls 16 and 19 are formed on the side surfaces of the opening 15. A p-type base epitaxial layer 17 serving as an intrinsic base region is formed on n -type epitaxial layer 3 below emitter contact opening 15. The p-type base epitaxial layer 17 is connected to the base drawing polycrystalline silicon film 12 via the polycrystalline silicon film 5 and the p-type polycrystalline silicon film 18. A silicon oxide film 4 is formed between n -type epitaxial layer 3 outside p-type base epitaxial layer 17 and polycrystalline silicon film 5, and a polycrystalline silicon film outside p-type polycrystalline silicon film 18 is formed. A silicon oxide film 6 is formed between the crystalline silicon film 5 and the base drawing polycrystalline silicon film 12.

【0015】また、エミッタコンタクト開口15内に
は、シリコン窒化膜側壁16、19によりベース引き出
し用多結晶シリコン膜12から絶縁されたエミッタ引き
出し用多結晶シリコン膜20が形成されている。多結晶
シリコン膜20の下面は、p型ベースエピタキシャル層
17の表面に形成されたエミッタ領域21に接触してい
る。さらに、シリコン窒化膜14上には、表面が平坦化
された絶縁膜22が形成されており、この絶縁膜22に
はエミッタ引き出し用多結晶シリコン膜20に達するス
ルーホール24が開孔され、また絶縁膜22およびシリ
コン窒化膜14には、それぞれ、ベース引き出し用多結
晶シリコン膜12、コレクタ電極用多結晶シリコン膜1
3に到達するスルーホール23、25が開孔されてい
る。そして、これらのスルーホールを介してそれぞれの
多結晶シリコン膜に接触するベース電極26、エミッタ
電極27、コレクタ電極28が形成されている。
In the emitter contact opening 15, a polycrystalline silicon film 20 for extracting the emitter is formed which is insulated from the polycrystalline silicon film 12 for extracting the base by the silicon nitride film side walls 16 and 19. The lower surface of polycrystalline silicon film 20 is in contact with emitter region 21 formed on the surface of p-type base epitaxial layer 17. Further, an insulating film 22 having a flattened surface is formed on the silicon nitride film 14, and a through hole 24 reaching the emitter leading-out polycrystalline silicon film 20 is formed in the insulating film 22. The insulating film 22 and the silicon nitride film 14 are respectively provided with a base-leading polycrystalline silicon film 12 and a collector electrode polycrystalline silicon film 1.
3, through holes 23 and 25 are opened. Then, a base electrode 26, an emitter electrode 27, and a collector electrode 28 that are in contact with the respective polycrystalline silicon films via these through holes are formed.

【0016】次に、本発明の第1の実施の形態に係る半
導体装置の製造方法について説明する。図2(a)〜図
4(h)は、本発明の第1の実施の形態の製造方法を説
明するための工程順の断面図である。まず、図2(a)
に示すように、p型シリコン基板1上に、ヒ素をエネル
ギー:70keV、ドーズ:5×1015cm-2の条件で
注入する。次に、窒素雰囲気中で1100℃、4時間の
熱処理を行い、ヒ素を拡散させ、n+ 型コレクタ埋め込
み層2を形成する。続いて、通常のエピタキシャル成長
法により、リン濃度が5×1015cm-3程度のシリコン
を1.0μm程度成長させ、n- 型エピタキシャル層3
を形成する。さらに、n- 型エピタキシャル層3の表面
に、厚さが600Å程度のシリコン酸化膜4、厚さが5
00Å程度の多結晶シリコン膜5、厚さが400Å程度
のシリコン酸化膜6および厚さが300Å程度のシリコ
ン窒化膜7を形成する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described. FIGS. 2A to 4H are cross-sectional views in the order of steps for explaining the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. First, FIG.
As shown in FIG. 5, arsenic is implanted on the p-type silicon substrate 1 under the conditions of energy: 70 keV and dose: 5 × 10 15 cm −2 . Next, heat treatment is performed at 1100 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere to diffuse arsenic to form an n + -type collector buried layer 2. Subsequently, silicon having a phosphorus concentration of about 5 × 10 15 cm −3 is grown to about 1.0 μm by a normal epitaxial growth method, and the n -type epitaxial layer 3 is formed.
To form Further, on the surface of the n -type epitaxial layer 3, a silicon oxide film 4 having a thickness of about
A polycrystalline silicon film 5 having a thickness of about 00 °, a silicon oxide film 6 having a thickness of about 400 ° and a silicon nitride film 7 having a thickness of about 300 ° are formed.

【0017】そして、図2(b)に示すように、フォト
リソグラフィ法により、シリコン窒化膜7の表面にフォ
トレジストパターンを形成し、異方性エッチングによ
り、シリコン窒化膜7、シリコン酸化膜6、多結晶シリ
コン膜5を選択的に除去する。続いて、全面にシリコン
窒化膜を形成した後、異方性エッチングを行うことによ
り、シリコン窒化膜側壁8を形成する。
Then, as shown in FIG. 2B, a photoresist pattern is formed on the surface of the silicon nitride film 7 by photolithography, and the silicon nitride film 7, the silicon oxide film 6, The polycrystalline silicon film 5 is selectively removed. Subsequently, after forming a silicon nitride film on the entire surface, anisotropic etching is performed to form a silicon nitride film side wall 8.

【0018】次に、図2(c)に示すように、シリコン
窒化膜7およびシリコン窒化膜側壁8をマスクとして、
熱酸化を行い素子分離のためのシリコン酸化膜9を20
00Å程度の膜厚に形成する。その後、リン酸を用いた
ウエットエッチにより、シリコン窒化膜7およびシリコ
ン窒化膜側壁8を除去する。このリン酸を用いてウエッ
トエッチに代えてドライエッチングを行い、シリコン窒
化膜7を完全に除去するとともにシリコン窒化膜側壁8
の一部を残存させるようにしてもよい。
Next, as shown in FIG. 2C, using the silicon nitride film 7 and the silicon nitride film side walls 8 as a mask,
The silicon oxide film 9 for element isolation is formed by thermal oxidation to 20
It is formed to a thickness of about 00 °. Thereafter, the silicon nitride film 7 and the silicon nitride film side walls 8 are removed by wet etching using phosphoric acid. By using this phosphoric acid, dry etching is performed instead of wet etching to completely remove the silicon nitride film 7 and to remove the silicon nitride film sidewall 8.
May be left partially.

【0019】続いて、図3(d)に示すように、シリコ
ン酸化膜9にコレクタ電極を引き出すためのコレクタコ
ンタクト開口10を形成する。そして、コレクタコンタ
クト開口10を通して、リンをエネルギー:70ke
V、ドーズ:5×1015cm-2の条件で注入して、コレ
クタ引き出し領域11を形成する。さらに、窒素雰囲気
中で、900℃、30分程度熱処理を行うことにより、
イオン注入によるダメージの回復およびリンの活性化を
行う。そして、全面に多結晶シリコン膜を2000Å程
度の膜厚に形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 3D, a collector contact opening 10 for extracting a collector electrode is formed in the silicon oxide film 9. Then, phosphorus is supplied through the collector contact opening 10 with an energy of 70 ke.
V, dose: implanted under the condition of 5 × 10 15 cm −2 to form the collector extraction region 11. Furthermore, by performing a heat treatment at 900 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere,
Recovery of damage due to ion implantation and activation of phosphorus are performed. Then, a polycrystalline silicon film is formed on the entire surface to a thickness of about 2000 °.

【0020】次に、フォトリソグラフィ法により、レジ
ストパターンを形成し、コレクタコンタクト開口10上
の多結晶シリコン膜にリンをエネルギー:70keV、
ドーズ:5×1015cm-2の条件で注入する。 さら
に、フォトリソグラフィ法により、レジストパターンを
形成し、ベース引き出し多結晶シリコン膜が形成される
領域にのみ、ボロンをエネルギー:20keV、ドー
ズ:5×1015cm-2の条件で注入し、レジストパター
ンを除去する。さらに、フォトレジストパターンの形成
および異方性エッチングにより、多結晶シリコン膜をパ
ターニングして、ベース引き出し用多結晶シリコン膜1
2およびコレクタ電極用多結晶シリコン膜13を形成す
る。さらに、全面にLPCVD法により、シリコン窒化
膜14を形成する。
Next, a resist pattern is formed by a photolithography method, and phosphorus is applied to the polycrystalline silicon film on the collector contact opening 10 at an energy of 70 keV,
Dose: Inject under conditions of 5 × 10 15 cm −2 . Further, a resist pattern is formed by a photolithography method, and boron is implanted only in the region where the base-leading polycrystalline silicon film is to be formed under the conditions of an energy of 20 keV and a dose of 5 × 10 15 cm −2. Is removed. Further, the polycrystalline silicon film is patterned by forming a photoresist pattern and anisotropic etching to obtain a base-leading polycrystalline silicon film 1.
2 and a polycrystalline silicon film 13 for a collector electrode are formed. Further, a silicon nitride film 14 is formed on the entire surface by LPCVD.

【0021】続いて、図3(e)に示すように、フォト
リソグラフィ法により、フォトレジストパターンを形成
した後、異方性エッチングにより、シリコン窒化膜1
4、ベース引き出し用多結晶シリコン膜12を選択的に
除去してエミッタコンタクト開口15を形成する。その
後、全面にシリコン窒化膜を形成し、多結晶シリコン膜
5をエッチングストッパーとして異方性エッチングを行
うことにより、エミッタコンタクト開口15側面に、シ
リコン窒化膜側壁16を形成すると同時にエミッタコン
タクト開口15内のシリコン酸化膜6を除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 3E, after forming a photoresist pattern by photolithography, the silicon nitride film 1 is anisotropically etched.
4. The emitter contact opening 15 is formed by selectively removing the base drawing polycrystalline silicon film 12. Thereafter, a silicon nitride film is formed on the entire surface, and anisotropic etching is performed using the polycrystalline silicon film 5 as an etching stopper, thereby forming a silicon nitride film side wall 16 on the side surface of the emitter contact opening 15 and simultaneously forming the inside of the emitter contact opening 15. The silicon oxide film 6 is removed.

【0022】次に、異方性エッチングにより、エミッタ
コンタクト開口15内の多結晶シリコン膜5を除去す
る。このとき、酸化膜と多結晶シリコン膜の選択比が大
きい条件でエッチングすることにより、n- 型エピタキ
シャル層3の表面にエッチングのよるダメージが入らな
いようにする。続いて、フッ酸を用いた等方性エッチン
グを行うことにより、横方向にシリコン酸化膜4、6を
除去し、エミッタコンタクト開口15内のn- 型エピタ
キシャル層3の表面、多結晶シリコン膜5およびベース
引き出し用多結晶シリコン膜12の底面を露出させる。
Next, the polysilicon film 5 in the emitter contact opening 15 is removed by anisotropic etching. At this time, etching is performed under the condition that the selectivity between the oxide film and the polycrystalline silicon film is large, so that the surface of the n -type epitaxial layer 3 is not damaged by the etching. Subsequently, by performing isotropic etching using hydrofluoric acid, the silicon oxide films 4 and 6 are removed in the lateral direction, and the surface of the n -type epitaxial layer 3 in the emitter contact opening 15 and the polycrystalline silicon film 5 are removed. Then, the bottom surface of the base drawing polycrystalline silicon film 12 is exposed.

【0023】次に、図3(f)に示すように、UHV/
CVD(ultra high vacuum chemical vapor depositio
n )を用いた選択エピタキシャル成長により、シリコン
酸化膜の除去されたn- 型エピタキシャル層3上に厚さ
が700Å程度、ボロン濃度が1×1019cm-3程度の
p型ベースエピタキシャル層17を形成する。このと
き、多結晶シリコン膜5とベース引き出し用多結晶シリ
コン膜12の間にはp型多結晶シリコン膜18が成長す
る。これにより、多結晶シリコン膜5を介して、p型ベ
ースエピタキシャル層17とベース引き出し用多結晶シ
リコン膜12が接続される。この後、窒素雰囲気中で9
00℃、10分程度の熱処理を行い、ベース引き出し用
多結晶シリコン膜12より、多結晶シリコン膜5および
p型多結晶シリコン膜18にボロンを拡散する。
Next, as shown in FIG.
CVD (ultra high vacuum chemical vapor depositio
A p-type base epitaxial layer 17 having a thickness of about 700 ° and a boron concentration of about 1 × 10 19 cm −3 is formed on the n -type epitaxial layer 3 from which the silicon oxide film has been removed by selective epitaxial growth using n). I do. At this time, a p-type polycrystalline silicon film 18 grows between the polycrystalline silicon film 5 and the base-leading polycrystalline silicon film 12. Thus, the p-type base epitaxial layer 17 and the base-leading polycrystalline silicon film 12 are connected via the polycrystalline silicon film 5. Then, in a nitrogen atmosphere, 9
A heat treatment of about 100 ° C. for about 10 minutes is performed to diffuse boron from the base extracting polycrystalline silicon film 12 into the polycrystalline silicon film 5 and the p-type polycrystalline silicon film 18.

【0024】次に、図4(g)に示すように、全面にシ
リコン窒化膜を500Å程度形成した後、異方性エッチ
ングを行い、ベース引き出し用多結晶シリコン膜とエミ
ッタ引き出し用多結晶シリコン膜を分離するためのシリ
コン窒化膜側壁19を形成する。さらに、LPCVD法
により、全面に、成長時よりリンがドーピングされてい
るリンドープ多結晶シリコン膜を2000Åの膜厚に形
成する。次に、フォトリソグラフィ法により、フォトレ
ジストパターンを形成した後、異方性エッチングによ
り、エミッタコンタクト開口部以外のリンドープ多結晶
シリコン膜を除去し、エミッタ引き出し用多結晶シリコ
ン膜20を形成する。その後、熱処理を行って、エミッ
タ引き出し用多結晶シリコン膜20よりリンをp型ベー
スエピタキシャル層17に拡散することにより、エミッ
タ領域21を形成する。
Next, as shown in FIG. 4 (g), after a silicon nitride film is formed on the entire surface to a thickness of about 500.degree., Anisotropic etching is carried out, and a polycrystalline silicon film for extracting the base and a polycrystalline silicon film for extracting the emitter are formed. To form a silicon nitride film side wall 19 for isolating the silicon nitride film. Further, a phosphorus-doped polycrystalline silicon film doped with phosphorus from the time of growth is formed to a thickness of 2000 ° on the entire surface by LPCVD. Next, after forming a photoresist pattern by photolithography, the phosphorus-doped polysilicon film other than the emitter contact opening is removed by anisotropic etching to form an emitter leading-out polysilicon film 20. Thereafter, heat treatment is performed to diffuse phosphorus into the p-type base epitaxial layer 17 from the emitter drawing polycrystalline silicon film 20, thereby forming the emitter region 21.

【0025】さらに、図4(h)に示すように、全面に
絶縁膜22を形成した後、絶縁膜表面をCMP(chemic
al mechanical polishing )により平坦化する。そし
て、フォトリソグラフィ法により、フォトレジストパタ
ーンを形成した後、異方性エッチングを行うことによ
り、絶縁膜22およびシリコン窒化膜を選択的に除去し
て、それぞれ、ベース引き出し用多結晶シリコン膜1
2、エミッタ引き出し用多結晶シリコン膜20、コレク
タ電極用多結晶シリコン膜13に達するスルーホール2
3、24、25を開孔する。最後にAlなどの金属をス
パッタした後、フォトレジストパターンを形成し、これ
をマスクとして異方性エッチングを行うことにより、ベ
ース電極26、エミッタ電極27、コレクタ電極28を
形成すれば、図1に示す半導体装置が得られる。
Further, as shown in FIG. 4 (h), after an insulating film 22 is formed on the entire surface, the surface of the insulating film is subjected to CMP (chemic).
al mechanical polishing). Then, after forming a photoresist pattern by photolithography, anisotropic etching is performed to selectively remove the insulating film 22 and the silicon nitride film.
2. Through-hole 2 reaching polycrystalline silicon film 20 for extracting emitter and polycrystalline silicon film 13 for collector electrode
3, 24 and 25 are opened. Finally, after sputtering a metal such as Al, a photoresist pattern is formed, and anisotropic etching is performed using the photoresist pattern as a mask to form a base electrode 26, an emitter electrode 27, and a collector electrode 28. The semiconductor device shown is obtained.

【0026】[第2の実施の形態]図5(a)〜図7
(i)は、本発明の第2の実施の形態を説明するため
の、半導体装置を製造工程順に示した断面図である。第
2の実施の形態では、n- 型エピタキシャル層3までエ
ッチング除去した後に、熱酸化によりシリコン酸化膜9
を形成する。その結果、第1の実施の形態に比較し、表
面の平坦性を改善しつつ、ベース引き出し用多結晶シリ
コン膜12とn- 型エピタキシャル層3間の酸化膜をよ
り厚く形成することができる。このため、第1の実施の
形態に比較して、さらにコレクタ−ベース間の寄生容量
を低減することができる。
[Second Embodiment] FIGS. 5A to 7
(I) is a cross-sectional view showing a semiconductor device in order of a manufacturing process for describing a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, after the n -type epitaxial layer 3 is removed by etching, the silicon oxide film 9 is thermally oxidized.
To form As a result, as compared with the first embodiment, it is possible to form a thicker oxide film between the base-leading polycrystalline silicon film 12 and the n -type epitaxial layer 3 while improving the surface flatness. Therefore, the parasitic capacitance between the collector and the base can be further reduced as compared with the first embodiment.

【0027】まず、図5(a)に示すように、p型シリ
コン基板1上に、ヒ素をエネルギー:70keV、ドー
ズ:5×1015cm-2の条件で注入する。次に、窒素雰
囲気中で1100℃、4時間の熱処理を行い、ヒ素を拡
散させ、n+ 型コレクタ埋め込み層2を形成する。続い
て、通常のエピタキシャル成長法により、リン濃度が5
×1015cm-3のシリコンを1.0μm程度成長させ、
- 型エピタキシャル層3を形成する。次に、n- 型エ
ピタキシャル層3の表面に、厚さ:600Å程度のシリ
コン酸化膜4、厚さが500Å程度の多結晶シリコン膜
5、厚さが400Å程度のシリコン酸化膜6および厚さ
が300Å程度のシリコン窒化膜7を形成する。
First, as shown in FIG. 5A, arsenic is implanted on the p-type silicon substrate 1 under the conditions of an energy of 70 keV and a dose of 5 × 10 15 cm −2 . Next, heat treatment is performed at 1100 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere to diffuse arsenic to form an n + -type collector buried layer 2. Subsequently, the phosphorus concentration is set to 5 by a normal epitaxial growth method.
X 10 15 cm -3 silicon is grown to about 1.0 μm,
An n -type epitaxial layer 3 is formed. Then, n - the surface of the type epitaxial layer 3, the thickness: 600 Å approximately silicon oxide film 4, a polycrystalline silicon film 5 of about 500Å thickness, the thickness of the silicon oxide film 6 and a thickness of about 400Å A silicon nitride film 7 of about 300 ° is formed.

【0028】そして、図5(b)に示すように、フォト
リソグラフィ法により、シリコン窒化膜7の表面にフォ
トレジストパターンを形成し、異方性エッチングによ
り、シリコン窒化膜7、シリコン酸化膜6、多結晶シリ
コン膜5およびシリコン酸化膜4を選択的に除去し、引
き続きさらにn- 型エピタキシャル層3を500Å程度
掘下げる。次に、全面にシリコン窒化膜を形成した後、
異方性エッチングを行うことにより、シリコン窒化膜側
壁8を形成する。
Then, as shown in FIG. 5B, a photoresist pattern is formed on the surface of the silicon nitride film 7 by photolithography, and the silicon nitride film 7, the silicon oxide film 6, The polycrystalline silicon film 5 and the silicon oxide film 4 are selectively removed, and the n -type epitaxial layer 3 is further dug down by about 500 °. Next, after forming a silicon nitride film on the entire surface,
The silicon nitride film sidewall 8 is formed by performing anisotropic etching.

【0029】さらに、図5(c)に示すように、シリコ
ン窒化膜7およびシリコン窒化膜側壁8をマスクとし
て、それ以外の部分を熱酸化し、素子分離絶縁膜となる
シリコン酸化膜9を形成する。シリコン酸化膜厚を40
00Åとすることで、シリコン酸化膜6とシリコン酸化
膜9の表面がほぼ同じ高さとなる。次に、CF4 をエッ
チングガスとするRIE(reactive ion etching)によ
りシリコン窒化膜7を除去する。
Further, as shown in FIG. 5C, using the silicon nitride film 7 and the silicon nitride film side walls 8 as a mask, the other portions are thermally oxidized to form a silicon oxide film 9 serving as an element isolation insulating film. I do. Silicon oxide film thickness 40
By setting the angle to 00 °, the surfaces of the silicon oxide film 6 and the silicon oxide film 9 have substantially the same height. Next, the silicon nitride film 7 is removed by RIE (reactive ion etching) using CF 4 as an etching gas.

【0030】続いて、図6(d)に示すように、シリコ
ン酸化膜9にコレクタ電極を引き出すためのコレクタコ
ンタクト開口10を形成する。そして、このコレクタコ
ンタクト開口10を通して、リンをエネルギー:70k
eV、ドーズ:5×1015cm-2の条件で注入して、コ
レクタ引き出し領域11を形成する。さらに、窒素雰囲
気中で、900℃、30分程度熱処理をすることによ
り、イオン注入によるダメージの回復およびリンの活性
化を行う。その後、LPCVD法により、全面に多結晶
シリコン膜を2000Å程度に堆積する。
Subsequently, as shown in FIG. 6D, a collector contact opening 10 for extracting a collector electrode is formed in the silicon oxide film 9. Then, phosphorus is supplied through the collector contact opening 10 at an energy of 70 k.
Implantation is performed under conditions of eV and dose: 5 × 10 15 cm −2 to form a collector lead-out region 11. Further, by performing heat treatment at 900 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere, recovery from damage due to ion implantation and activation of phosphorus are performed. Thereafter, a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface to a thickness of about 2000 ° by LPCVD.

【0031】次に、フォトリソグラフィ法により、レジ
ストパターンを形成し、コレクタコンタクト開口10上
の多結晶シリコン膜にリンをエネルギー:70keV、
ドーズ:5×1015cm-2の条件で注入する。さらに、
フォトリソグラフィ法により、レジストパターンを形成
し、エミッタおよびベース引き出し用多結晶シリコン膜
が形成される領域にのみ、ボロンをエネルギー:20k
eV、ドーズ:5×1015cm-2の条件で注入し、レジ
ストパターンを除去する。さらに、フォトレジストパタ
ーン形成および異方性エッチングにより、多結晶シリコ
ン膜をパターニングして、ベース引き出し用多結晶シリ
コン膜12およびコレクタ電極用多結晶シリコン膜13
を形成する。さらに、LPCVD法により、全面にシリ
コン窒化膜14を形成する。
Next, a resist pattern is formed by a photolithography method, and phosphorus is applied to the polycrystalline silicon film on the collector contact opening 10 at an energy of 70 keV,
Dose: Inject under conditions of 5 × 10 15 cm −2 . further,
A resist pattern is formed by a photolithography method, and boron is applied only to a region where a polycrystalline silicon film for extracting an emitter and a base is formed at an energy of 20 k
eV, dose: implanted under the condition of 5 × 10 15 cm −2 to remove the resist pattern. Further, the polycrystalline silicon film is patterned by forming a photoresist pattern and anisotropic etching to obtain a base-leading polycrystalline silicon film 12 and a collector electrode polycrystalline silicon film 13.
To form Further, a silicon nitride film 14 is formed on the entire surface by the LPCVD method.

【0032】続いて図6(e)に示すように、フォトリ
ソグラフィ法により、フォトレジストパターンを形成し
た後、異方性エッチングにより、シリコン窒化膜14お
よびベース引き出し用多結晶シリコン膜12を選択的に
除去してエミッタコンタクト開口15を形成する。そし
て、全面にシリコン窒化膜を形成し、多結晶シリコン膜
5をエッチングストッパーとして異方性エッチングを行
うことにより、エミッタコンタクト開口15の側面にシ
リコン窒化膜側壁16を形成する。このとき同時にエミ
ッタコンタクト開口15内のシリコン酸化膜6を除去す
る。
Subsequently, as shown in FIG. 6E, after forming a photoresist pattern by photolithography, the silicon nitride film 14 and the base-leading polycrystalline silicon film 12 are selectively anisotropically etched. To form an emitter contact opening 15. Then, a silicon nitride film is formed on the entire surface, and anisotropic etching is performed using the polycrystalline silicon film 5 as an etching stopper, thereby forming a silicon nitride film side wall 16 on the side surface of the emitter contact opening 15. At this time, the silicon oxide film 6 in the emitter contact opening 15 is removed at the same time.

【0033】次に、異方性エッチングにより、エミッタ
コンタクト開口15内の多結晶シリコン膜5を除去す
る。このとき、酸化膜と多結晶シリコン膜の選択比が大
きい条件でエッチングすることにより、n- 型エピタキ
シャル層3の表面にエッチングのよるダメージが入るこ
とを防ぐことができる。さらに、フッ酸を用いた等方性
エッチングを行うことにより、横方向にシリコン酸化膜
4、6を除去し、エミッタコンタクト開口15内のn-
型エピタキシャル層3の表面、多結晶シリコン膜5の上
面、底面およびベース引き出し用多結晶シリコン膜12
の底面を露出させる。
Next, the polysilicon film 5 in the emitter contact opening 15 is removed by anisotropic etching. At this time, by etching under the condition that the selectivity between the oxide film and the polycrystalline silicon film is large, it is possible to prevent the surface of the n -type epitaxial layer 3 from being damaged by the etching. Further, by performing isotropic etching using hydrofluoric acid, the silicon oxide films 4 and 6 are removed in the lateral direction, and n in the emitter contact opening 15 is removed.
Surface of type-type epitaxial layer 3, top and bottom surfaces of polycrystalline silicon film 5, and base-leading polycrystalline silicon film 12
Expose the bottom of

【0034】次に、図6(f)に示すように、UHV/
CVDを用いた選択エピタキシャル成長により、シリコ
ン酸化膜の除去されたn- 型エピタキシャル層3上に厚
さが700Å程度、ボロン濃度が1×1019cm-3程度
のp型ベースエピタキシャル層17を形成する。このと
き、多結晶シリコン膜5とベース引き出し用多結晶シリ
コン膜12の間にはp型多結晶シリコン膜18が成長す
る。このように、多結晶シリコン膜5を介して、p型ベ
ースエピタキシャル層17とベース引き出し用多結晶シ
リコン膜12が接続される。この後、窒素雰囲気中で9
00℃、10分程度の熱処理を行い、ベース引き出し用
多結晶シリコン膜12より、p型多結晶シリコン膜18
および多結晶シリコン膜5にボロンを拡散させることに
より、接続抵抗を下げる。
Next, as shown in FIG.
By selective epitaxial growth using CVD, a p-type base epitaxial layer 17 having a thickness of about 700 ° and a boron concentration of about 1 × 10 19 cm -3 is formed on the n -type epitaxial layer 3 from which the silicon oxide film has been removed. . At this time, a p-type polycrystalline silicon film 18 grows between the polycrystalline silicon film 5 and the base-leading polycrystalline silicon film 12. Thus, the p-type base epitaxial layer 17 and the base-leading polycrystalline silicon film 12 are connected via the polycrystalline silicon film 5. Then, in a nitrogen atmosphere, 9
A heat treatment of about 100 ° C. for about 10 minutes is performed to convert the base-leading polycrystalline silicon film 12 into a p-type polycrystalline silicon film 18.
By lowering the connection resistance by diffusing boron into the polycrystalline silicon film 5.

【0035】次に、図7(g)に示すように、全面にシ
リコン窒化膜を500Å程度形成した後、異方性エッチ
ングを行い、ベース引き出し用多結晶シリコン膜とエミ
ッタ引き出し用多結晶シリコン膜を分離するためのシリ
コン窒化膜側壁19を形成する。さらに、LPCVD法
により、全面に、成長時よりリンがドーピングされてい
るリンドープ多結晶シリコン膜を2000Å形成する。
次に、フォトリソグラフィ法により、フォトレジストパ
ターンを形成した後、異方性エッチングにより、エミッ
タコンタクト開口部以外のリンドープ多結晶シリコン膜
を除去し、エミッタ引き出し用多結晶シリコン膜20を
形成する。その後、熱処理により、エミッタ引き出し用
多結晶シリコン膜20よりリンをp型ベースエピタキシ
ャル層17に拡散することにより、エミッタ領域21を
形成する。
Next, as shown in FIG. 7 (g), after a silicon nitride film is formed on the entire surface to a thickness of about 500 °, anisotropic etching is performed to obtain a base-leading polycrystalline silicon film and an emitter-leading polycrystalline silicon film. To form a silicon nitride film side wall 19 for isolating the silicon nitride film. Further, a phosphorus-doped polycrystalline silicon film doped with phosphorus from the time of growth is formed on the entire surface by LPCVD to a thickness of 2000 nm.
Next, after forming a photoresist pattern by photolithography, the phosphorus-doped polysilicon film other than the emitter contact opening is removed by anisotropic etching to form an emitter leading-out polysilicon film 20. Thereafter, phosphorus is diffused into the p-type base epitaxial layer 17 from the emitter drawing polycrystalline silicon film 20 by heat treatment to form the emitter region 21.

【0036】さらに、図7(h)に示すように、全面に
絶縁膜22を形成した後、絶縁膜表面をCMPにより平
坦化する。そして、フォトリソグラフィ法により、フォ
トレジストパターンを形成した後、異方性エッチングを
行うことにより、絶縁膜22およびシリコン窒化膜14
を選択的に除去して、それぞれ、ベース引き出し用多結
晶シリコン膜12、エミッタ引き出し用多結晶シリコン
膜20、コレクタ電極用多結晶シリコン膜13に達する
スルーホール23、24、25を開孔する。最後にAl
などの金属をスパッタした後、フォトレジストパターン
を形成し、これをマスクとして異方性エッチングを行う
ことにより、ベース電極26、エミッタ電極27、コレ
クタ電極28を形成すれば、図7(i)に示される、第
2の実施の形態に係る半導体装置が得られる。
Further, as shown in FIG. 7H, after the insulating film 22 is formed on the entire surface, the surface of the insulating film is planarized by CMP. Then, after forming a photoresist pattern by photolithography, the insulating film 22 and the silicon nitride film 14 are anisotropically etched.
Are selectively removed, and through holes 23, 24, and 25 are formed to reach the base extraction polycrystalline silicon film 12, the emitter extraction polycrystalline silicon film 20, and the collector electrode polycrystalline silicon film 13, respectively. Finally Al
After a metal such as is sputtered, a photoresist pattern is formed, and anisotropic etching is performed using the photoresist pattern as a mask to form a base electrode 26, an emitter electrode 27, and a collector electrode 28, as shown in FIG. As shown, the semiconductor device according to the second embodiment is obtained.

【0037】[第3の実施の形態]図8(a)〜図9
(d)は、本発明の第3の実施の形態を説明するため
の、半導体装置の製造工程順の断面図である。まず、図
8(a)に示すように、p型シリコン基板1上に、ヒ素
をイオン注入してn+ 型コレクタ埋め込み層2を形成
し、その上に膜厚約1μmのn- 型エピタキシャル層3
を形成する。次に、改良LOCOS法により、基板内に
埋め込まれた膜厚約4000Åのシリコン酸化膜9を形
成する。そして、その上に、膜厚が600Å程度のシリ
コン酸化膜4、膜厚が500Å程度の多結晶シリコン膜
5および膜厚が400Å程度のシリコン酸化膜6を形成
する。次に、フォトリソグラフィ法により、シリコン酸
化膜6の表面にフォトレジストパターンを形成し、異方
性エッチングにより、ベース領域形成領域以外のシリコ
ン酸化膜6、多結晶シリコン膜5およびシリコン酸化膜
4を選択的に除去する。
[Third Embodiment] FIGS. 8A to 9
(D) is sectional drawing of the order of a manufacturing process of the semiconductor device for demonstrating 3rd Embodiment of this invention. First, as shown in FIG. 8A, an n + -type collector buried layer 2 is formed on a p-type silicon substrate 1 by arsenic ion implantation, and an n -type epitaxial layer having a thickness of about 1 μm is formed thereon. 3
To form Next, a silicon oxide film 9 having a thickness of about 4000 ° embedded in the substrate is formed by the improved LOCOS method. Then, a silicon oxide film 4 having a thickness of about 600 °, a polycrystalline silicon film 5 having a thickness of about 500 ° and a silicon oxide film 6 having a thickness of about 400 ° are formed thereon. Next, a photoresist pattern is formed on the surface of the silicon oxide film 6 by photolithography, and the silicon oxide film 6, polycrystalline silicon film 5, and silicon oxide film 4 other than the base region formation region are formed by anisotropic etching. Selectively remove.

【0038】次に、図8(b)に示すように、シリコン
酸化膜9にコレクタ電極を引き出すためのコレクタコン
タクト開口10を形成する。そして、このコレクタコン
タクト開口10を通して、リンをイオン注入して、コレ
クタ引き出し領域11を形成し、その後、LPCVD法
により、全面に多結晶シリコン膜を2000Å程度に堆
積する。次に、フォトリソグラフィ法およびイオン注入
法を用いて、多結晶シリコン膜を選択的にp型およびn
型に導電化し、フォトリソグラフィ法および異方性エッ
チングにより多結晶シリコン膜をパターニングしてベー
ス引き出し用多結晶シリコン膜12およびコレクタ電極
用多結晶シリコン膜13とを形成する。さらに、LPC
VD法により、全面にシリコン窒化膜14を形成する。
Next, as shown in FIG. 8B, a collector contact opening 10 for extracting a collector electrode is formed in the silicon oxide film 9. Then, phosphorus is ion-implanted through the collector contact opening 10 to form a collector extraction region 11, and thereafter, a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface to about 2000 ° by LPCVD. Next, the polycrystalline silicon film is selectively p-type and n-type using photolithography and ion implantation.
Then, the polycrystalline silicon film is patterned by photolithography and anisotropic etching to form a base-leading polycrystalline silicon film 12 and a collector electrode polycrystalline silicon film 13. Furthermore, LPC
The silicon nitride film 14 is formed on the entire surface by the VD method.

【0039】続いて、9(c)に示すように、フォトリ
ソグラフィ法により、フォトレジストパターンを形成し
た後、異方性エッチングにより、シリコン窒化膜14お
よびベース引き出し用多結晶シリコン膜12を選択的に
除去してエミッタコンタクト開口15を形成する。そし
て、全面にシリコン窒化膜を形成し、多結晶シリコン膜
5をエッチングストッパーとして異方性エッチングを行
うことにより、エミッタコンタクト開口15の側面にシ
リコン窒化膜側壁16を形成する。このとき同時にエミ
ッタコンタクト開口15内のシリコン酸化膜6を除去す
る。
Subsequently, as shown in FIG. 9C, after forming a photoresist pattern by photolithography, the silicon nitride film 14 and the base-leading polycrystalline silicon film 12 are selectively anisotropically etched. To form an emitter contact opening 15. Then, a silicon nitride film is formed on the entire surface, and anisotropic etching is performed using the polycrystalline silicon film 5 as an etching stopper, thereby forming a silicon nitride film side wall 16 on the side surface of the emitter contact opening 15. At this time, the silicon oxide film 6 in the emitter contact opening 15 is removed at the same time.

【0040】次に、異方性エッチングにより、エミッタ
コンタクト開口15内の多結晶シリコン膜5とシリコン
酸化膜4を除去する。さらに、フッ酸を用いた等方性エ
ッチングを行うことにより、横方向にシリコン酸化膜
4、6を除去し、エミッタコンタクト開口15内のn-
型エピタキシャル層3の表面、多結晶シリコン膜5の上
面、底面およびベース引き出し用多結晶シリコン膜12
の底面を露出させる。
Next, polycrystalline silicon film 5 and silicon oxide film 4 in emitter contact opening 15 are removed by anisotropic etching. Further, by performing isotropic etching using hydrofluoric acid, the silicon oxide films 4 and 6 are removed in the lateral direction, and n in the emitter contact opening 15 is removed.
Surface of type-type epitaxial layer 3, top and bottom surfaces of polycrystalline silicon film 5, and base-leading polycrystalline silicon film 12
Expose the bottom of

【0041】次に、図9(d)に示すように、UHV/
CVDを用いた選択エピタキシャル成長により、シリコ
ン酸化膜の除去されたn- 型エピタキシャル層3上に厚
さが700Åのp型ベースエピタキシャル層17を形成
し、同時に、多結晶シリコン膜5とベース引き出し用多
結晶シリコン膜12の間にp型多結晶シリコン膜18を
形成する。この後、窒素雰囲気中で900℃、10分程
度の熱処理を行い、ベース引き出し用多結晶シリコン膜
12より、p型多結晶シリコン膜18および多結晶シリ
コン膜5にボロンを拡散させる。
Next, as shown in FIG.
By selective epitaxial growth using CVD, a p-type base epitaxial layer 17 having a thickness of 700 ° is formed on the n -type epitaxial layer 3 from which the silicon oxide film has been removed. A p-type polycrystalline silicon film 18 is formed between the crystalline silicon films 12. Thereafter, heat treatment is performed at 900 ° C. for about 10 minutes in a nitrogen atmosphere to diffuse boron from the base-leading polycrystalline silicon film 12 into the p-type polycrystalline silicon film 18 and the polycrystalline silicon film 5.

【0042】次に、全面にシリコン窒化膜を500Å程
度形成した後、異方性エッチングを行ってシリコン窒化
膜側壁16の内側にシリコン窒化膜側壁19を形成す
る。さらに、エミッタコンタクト開口内にエミッタ引き
出し用多結晶シリコン膜20を形成する。その後、熱処
理により、エミッタ引き出し用多結晶シリコン膜20よ
りリンをp型ベースエピタキシャル層17に拡散するこ
とにより、エミッタ領域21を形成する。さらに、全面
に絶縁膜22を形成した後、絶縁膜表面をCMPにより
平坦化する。そして、ベース引き出し用多結晶シリコン
膜12、エミッタ引き出し用多結晶シリコン膜20、コ
レクタ電極用多結晶シリコン膜13に達するスルーホー
ル23、24、25を開孔した後、Alなどの金属をス
パッタし、これをパターニングして、ベース電極26、
エミッタ電極27およびコレクタ電極28を形成する。
Next, after forming a silicon nitride film on the entire surface at about 500 °, anisotropic etching is performed to form a silicon nitride film sidewall 19 inside the silicon nitride film sidewall 16. Further, an emitter leading-out polycrystalline silicon film 20 is formed in the emitter contact opening. Thereafter, phosphorus is diffused into the p-type base epitaxial layer 17 from the emitter drawing polycrystalline silicon film 20 by heat treatment to form the emitter region 21. Further, after the insulating film 22 is formed on the entire surface, the surface of the insulating film is flattened by CMP. Then, after opening through holes 23, 24, and 25 reaching the base extraction polycrystalline silicon film 12, the emitter extraction polycrystalline silicon film 20, and the collector electrode polycrystalline silicon film 13, a metal such as Al is sputtered. This is patterned to form a base electrode 26,
An emitter electrode 27 and a collector electrode 28 are formed.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による半導
体装置は、酸化膜にはさまれた多結晶シリコン膜を介し
て、ベースエピタキシャル層がベース引き出し用多結晶
シリコン膜と接続されるため、ベースエピタキシャル層
の層厚を厚くすることなくベースエピタキシャル層とベ
ース引き出し用多結晶シリコン膜との接続の信頼性を確
保することができる。従って、本発明によれば、ベース
エピタキシャル層の層厚を薄くしつつベース寄生抵抗を
低減することができる。また、本発明によれば、ベース
引き出し用多結晶シリコン膜とn- 型エピタキシャル層
の間の酸化膜を厚くすることができるため、コレクタ−
ベース間の寄生容量を低減することができる。従って、
本発明によれば、遮断周波数が高い、高周波特性に優れ
た半導体装置を提供することができる。
As described above, in the semiconductor device according to the present invention, the base epitaxial layer is connected to the base drawing polycrystalline silicon film via the polycrystalline silicon film sandwiched between the oxide films. The reliability of connection between the base epitaxial layer and the base drawing polycrystalline silicon film can be ensured without increasing the thickness of the base epitaxial layer. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the base parasitic resistance while reducing the thickness of the base epitaxial layer. Further, according to the present invention, the oxide film between the base-leading polycrystalline silicon film and the n -type epitaxial layer can be made thicker, so that the collector
The parasitic capacitance between the bases can be reduced. Therefore,
According to the present invention, a semiconductor device having a high cutoff frequency and excellent high frequency characteristics can be provided.

【0044】また、シリコン窒化膜側壁16を形成する
異方性エッチングの際に、多結晶シリコン膜5をエッチ
ングストッパーに用いることができるので、n- 型エピ
タキシャル層表面にエッチングダメージが入るのを防ぐ
ことができる。このため、ベースエピタキシャル層に欠
陥が発生しないようにすることができるとともに、コレ
クタ−ベース間のpn接合の信頼性を向上させるころが
でき、歩留り改善し、信頼性の高い半導体装置を提供す
ることができる。
Further, since the polycrystalline silicon film 5 can be used as an etching stopper during the anisotropic etching for forming the silicon nitride film side wall 16, it is possible to prevent the n -type epitaxial layer surface from being damaged by etching. be able to. Therefore, a defect can be prevented from being generated in the base epitaxial layer, and at the same time, the reliability of the pn junction between the collector and the base can be improved, thereby improving the yield and providing a highly reliable semiconductor device. Can be.

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

【図1】 本発明の第1の実施の形態の半導体装置の断
面図。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第1の実施の形態の半導体装置製造
方法を説明するための工程順の断面図(その1)。
FIG. 2 is a sectional view (part 1) illustrating a method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図3】 本発明の第1の実施の形態の半導体装置製造
方法を説明するための工程順の断面図(その2)。
FIG. 3 is a sectional view (part 2) illustrating a method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図4】 本発明の第1の実施の形態の半導体装置製造
方法を説明するための工程順の断面図(その3)。
FIG. 4 is a sectional view (part 3) illustrating a method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図5】 本発明の第2の実施の形態の半導体装置製造
方法を説明するための工程順の断面図(その1)。
FIG. 5 is a sectional view (part 1) illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図6】 本発明の第2の実施の形態の半導体装置製造
方法を説明するための工程順の断面図(その2)。
FIG. 6 is a sectional view (part 2) illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図7】 本発明の第2の実施の形態の半導体装置製造
方法を説明するための工程順の断面図(その3)。
FIG. 7 is a sectional view (part 3) illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図8】 本発明の第3の実施の形態の半導体装置製造
方法を説明するための工程順の断面図(その1)。
FIG. 8 is a sectional view (part 1) illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention in the order of steps.

【図9】 本発明の第3の実施の形態の半導体装置製造
方法を説明するための工程順の断面図(その2)。
FIG. 9 is a sectional view (part 2) illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention in the order of steps.

【図10】 従来例の断面図。FIG. 10 is a sectional view of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 p型シリコン基板 2 n+ 型コレクタ埋め込み層 3 n- 型エピタキシャル層 4 シリコン酸化膜 5 多結晶シリコン膜 6 シリコン酸化膜 7 シリコン窒化膜 8 シリコン窒化膜側壁 9 シリコン酸化膜 10 コレクタコンタクト開口 11 コレクタ引き出し領域 12 ベース引き出し用多結晶シリコン膜 13 コレクタ電極用多結晶シリコン膜 14 シリコン窒化膜 15 エミッタコンタクト開口 16 シリコン窒化膜側壁 17 p型ベースエピタキシャル層 18 p型多結晶シリコン膜 19 シリコン窒化膜側壁 20 エミッタ引き出し用多結晶シリコン膜 21 エミッタ領域 22 絶縁膜 23、24、25 スルーホール 26 ベース電極 27 エミッタ電極 28 コレクタ電極 101 p- 型シリコン基板 102 n+ 埋め込み層 103 n- 型エピタキシャル層 104、107、110、114 シリコン酸化膜 105 シリコン窒化膜 106 BPSG膜 108 p+ 型多結晶シリコン膜 109、113 n+ 型多結晶シリコン膜 111 SiGe/Si選択エピタキシャル成長層 112 絶縁膜側壁 115 ベース電極 116 エミッタ電極 117 コレクタ電極REFERENCE SIGNS LIST 1 p-type silicon substrate 2 n + -type collector buried layer 3 n -type epitaxial layer 4 silicon oxide film 5 polycrystalline silicon film 6 silicon oxide film 7 silicon nitride film 8 silicon nitride film side wall 9 silicon oxide film 10 collector contact opening 11 collector Leading region 12 Base drawing polycrystalline silicon film 13 Collector electrode polycrystalline silicon film 14 Silicon nitride film 15 Emitter contact opening 16 Silicon nitride film sidewall 17 p-type base epitaxial layer 18 p-type polycrystalline silicon film 19 silicon nitride film sidewall 20 Emitter extraction polycrystalline silicon film 21 Emitter region 22 Insulating film 23, 24, 25 Through hole 26 Base electrode 27 Emitter electrode 28 Collector electrode 101 p type silicon substrate 102 n + buried layer 103 n type epitaxy Axial layers 104, 107, 110, 114 silicon oxide film 105 silicon nitride film 106 BPSG film 108 p + -type polycrystalline silicon film 109, 113 n + -type polycrystalline silicon film 111 SiGe / Si selective epitaxial growth layer 112 insulating film sidewall 115 base Electrode 116 Emitter electrode 117 Collector electrode

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−201877(JP,A) 特開 平5−235017(JP,A) 特開 平9−115921(JP,A) 特開 平4−340721(JP,A) 特開 平6−168952(JP,A) 特開 平8−334584(JP,A) 特開 平10−41315(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/73 - 29/737 H01L 21/331 Continuation of the front page (56) References JP-A-7-201877 (JP, A) JP-A-5-235017 (JP, A) JP-A-9-115921 (JP, A) JP-A-4-340721 (JP) JP-A-6-168952 (JP, A) JP-A-8-334584 (JP, A) JP-A-10-41315 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB Name) H01L 29/73-29/737 H01L 21/331

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (1)半導体基板上に設けられたコレク
タ領域上に、第1のシリコン酸化膜と第1の多結晶シリ
コン膜と第2のシリコン酸化膜と第1のシリコン窒化膜
とをこの順序に形成する工程と、 (2)ベース領域が形成される領域以外の、少なくとも
前記第1のシリコン窒化膜、第2のシリコン酸化膜およ
び前記第1の多結晶シリコン膜を選択的にエッチング除
去する工程と、 (3)前工程において形成された、少なくとも前記第1
のシリコン窒化膜、第2のシリコン酸化膜および前記第
1の多結晶シリコン膜の側面に第1の窒化膜側壁を形成
し、該第1の窒化膜側壁および前記第1のシリコン窒化
膜をマスクとして熱酸化を行い、素子分離用酸化膜を形
成する工程と、 (4)少なくとも前記第1のシリコン窒化膜をエッチン
グ除去する工程と、 (5)ベース引き出し用多結晶シリコン膜を形成し該ベ
ース引き出し用多結晶シリコン膜上を含む全面に第2の
シリコン窒化膜を形成する工程と、 (6)前記第2のシリコン窒化膜および前記ベース引き
出し用多結晶シリコン膜にエミッタコンタクト開口を形
成し、該エミッタコンタクト開口の内壁に第2の窒化膜
側壁を形成する工程と、 (7)前記第2のシリコン酸化膜と第1の多結晶シリコ
ン膜と第1のシリコン酸化膜とを前記第2の窒化膜側壁
のパターン形状にパターニングし、さらに前記第2のシ
リコン酸化膜と前記第1のシリコン酸化膜の側面を所定
の深さエッチングする工程と、 (8)選択エピタキシャル成長により、前記第1のシリ
コン酸化膜が除去された前記コレクタ領域上にベースエ
ピタキシャル層を形成すると共に、前記第1の多結晶シ
リコン膜と前記ベース引き出し用多結晶シリコン膜の間
に第2の多結晶シリコン膜を形成する工程と、 (9)前記第2の窒化膜側壁および前記第1、第2の多
結晶シリコン膜の側面に絶縁膜側壁を形成し、該絶縁膜
側壁に囲まれた領域内にエミッタ引き出し用多結晶シリ
コン膜を形成する工程と、 (10)熱処理により前記エミッタ引き出し用多結晶シ
リコン膜より不純物を前記ベースエピタキシャル層に拡
散してエミッタ領域を形成する工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(1) A first silicon oxide film, a first polycrystalline silicon film, a second silicon oxide film, and a first silicon nitride film are formed on a collector region provided on a semiconductor substrate. And (2) selectively etching at least the first silicon nitride film, the second silicon oxide film, and the first polycrystalline silicon film other than the region where the base region is formed. (3) at least the first step formed in the previous step;
Forming a first nitride film sidewall on the side surfaces of the silicon nitride film, the second silicon oxide film and the first polycrystalline silicon film, and masking the first nitride film sidewall and the first silicon nitride film (4) a step of etching and removing at least the first silicon nitride film; and (5) forming a base-leading polycrystalline silicon film and forming the base. Forming a second silicon nitride film over the entire surface including on the lead-out polycrystalline silicon film; and (6) forming an emitter contact opening in the second silicon nitride film and the base lead-out polycrystalline silicon film; Forming a second nitride film sidewall on the inner wall of the emitter contact opening; and (7) forming the second silicon oxide film, the first polycrystalline silicon film, and the first silicon oxide film. Patterning into a pattern shape of the side wall of the second nitride film, and further etching a side surface of the second silicon oxide film and the side surface of the first silicon oxide film to a predetermined depth; (8) by selective epitaxial growth, Forming a base epitaxial layer on the collector region from which the first silicon oxide film has been removed, and a second polysilicon between the first polysilicon film and the base leading-out polysilicon film; Forming a film; and (9) forming an insulating film sidewall on the side surfaces of the second nitride film side wall and the first and second polycrystalline silicon films, and forming an insulating film side wall in a region surrounded by the insulating film side wall. Forming an emitter extraction polycrystalline silicon film; and (10) heat-treating impurities from the emitter extraction polycrystalline silicon film into the base epitaxial layer by heat treatment. The method of manufacturing a semiconductor device characterized by comprising a step of diffusing to form an emitter region.
【請求項2】 前記第(2)の工程において、前記第1
のシリコン酸化膜のパターニングも同時に行いさらに前
記コレクタ領域を所定の深さ掘下げることを特徴とする
請求項記載の半導体装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein in the step (2), the first
The method according to claim 1, wherein also the patterning of the silicon oxide film and said trenching perform further the collector region a predetermined depth at the same time.
【請求項3】 前記第(3)の工程において、形成され
た素子分離用酸化膜の表面高さが前記第2のシリコン酸
化膜の表面高さとほぼ同じであることを特徴とする請求
または記載の半導体装置の製造方法。
3. A process of claim 3, claim 1, the surface height of the formed element isolation oxide film is equal to or is substantially the same as the surface height of the second silicon oxide film Or a method for manufacturing a semiconductor device according to item 2 .
【請求項4】 前記第(4)の工程において、第1の窒
化膜側壁の少なくとも一部はエッチングせずに残存させ
ることを特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方
法。
In the step wherein said first (4) The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein at least a portion of the first nitride film side wall is characterized in that to leave without etching.
【請求項5】 (1)コレクタ領域および素子分離絶縁
膜が形成された半導体基板上に第1のシリコン酸化膜と
第1の多結晶シリコン膜と第2のシリコン酸化膜とをこ
の順序に形成する工程と、 (2)ベース領域が形成される領域以外の前記第2のシ
リコン酸化膜、前記第1の多結晶シリコン膜および前記
第1のシリコン酸化膜を選択的にエッチング除去する工
程と、 (3)ベース引き出し用多結晶シリコン膜を形成し該ベ
ース引き出し用多結晶シリコン膜上を含む全面に第2の
シリコン窒化膜を形成する工程と、 (4)前記第2のシリコン窒化膜および前記ベース引き
出し用多結晶シリコン膜にエミッタコンタクト開口を形
成し、該エミッタコンタクト開口の内壁に窒化膜側壁を
形成する工程と、 (5)前記第2のシリコン酸化膜と第1の多結晶シリコ
ン膜と第1のシリコン酸化膜とを前記窒化膜側壁のパタ
ーン形状にパターニングし、さらに前記第2のシリコン
酸化膜と前記第1のシリコン酸化膜の側面を所定の深さ
エッチングする工程と、 (6)選択エピタキシャル成長により、前記第1のシリ
コン酸化膜が除去された前記コレクタ領域上にベースエ
ピタキシャル層を形成すると共に、前記第1の多結晶シ
リコン膜と前記ベース引き出し用多結晶シリコン膜との
間に第2の多結晶シリコン膜を形成する工程と、 (7)前記窒化膜側壁および前記第1、第2の多結晶シ
リコン膜の側面に絶縁膜側壁を形成し、該絶縁膜側壁に
囲まれた領域内にエミッタ引き出し用多結晶シリコン膜
を形成する工程と、 (8)熱処理により前記エミッタ引き出し用多結晶シリ
コン膜より不純物を前記ベースエピタキシャル層に拡散
してエミッタ領域を形成する工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. A first silicon oxide film, a first polycrystalline silicon film, and a second silicon oxide film are formed in this order on a semiconductor substrate on which a collector region and an element isolation insulating film have been formed. (2) selectively etching away the second silicon oxide film, the first polycrystalline silicon film, and the first silicon oxide film other than the region where the base region is formed; (3) forming a base-leading polycrystalline silicon film and forming a second silicon nitride film on the entire surface including the base-leading polycrystalline silicon film; and (4) forming the second silicon nitride film and the second silicon nitride film. Forming an emitter contact opening in the base drawing polycrystalline silicon film and forming a nitride film side wall on the inner wall of the emitter contact opening; (5) the second silicon oxide film and the first silicon oxide film; Patterning a polycrystalline silicon film and a first silicon oxide film into a pattern shape of the side wall of the nitride film, and further etching the side surfaces of the second silicon oxide film and the first silicon oxide film to a predetermined depth (6) a base epitaxial layer is formed on the collector region from which the first silicon oxide film has been removed by selective epitaxial growth, and the first polycrystalline silicon film and the base extracting polycrystalline silicon film are formed. (7) forming a second polycrystalline silicon film between the first and second polycrystalline silicon films; and (7) forming an insulating film side wall on the side surfaces of the nitride film and the first and second polycrystalline silicon films. Forming a polycrystalline silicon film for extracting an emitter in a region surrounded by the above, and (8) removing impurities from the polycrystalline silicon film for extracting an emitter by heat treatment. Forming a emitter region by diffusing into the base epitaxial layer.
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