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JPS5919373A - Manufacture of semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Manufacture of semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JPS5919373A
JPS5919373A JP57127563A JP12756382A JPS5919373A JP S5919373 A JPS5919373 A JP S5919373A JP 57127563 A JP57127563 A JP 57127563A JP 12756382 A JP12756382 A JP 12756382A JP S5919373 A JPS5919373 A JP S5919373A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
polycrystalline silicon
region
forming
oxide film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP57127563A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0239861B2 (en
Inventor
Akira Kawakatsu
川勝 章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP57127563A priority Critical patent/JPS5919373A/en
Publication of JPS5919373A publication Critical patent/JPS5919373A/en
Publication of JPH0239861B2 publication Critical patent/JPH0239861B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D48/00Individual devices not covered by groups H10D1/00 - H10D44/00
    • H10D48/30Devices controlled by electric currents or voltages
    • H10D48/32Devices controlled by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H10D48/34Bipolar devices
    • H10D48/345Bipolar transistors having ohmic electrodes on emitter-like, base-like, and collector-like regions

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide low power consumption and high speed by forming a high density base regin on the part of a main base region, then forming an oxidized films of different thicknesses, and forming base and emitter regions on the thinner polycrystalline silicon layer. CONSTITUTION:A buried diffused layer 2 is formed on a silicon substrate 1, a deep collector region 5 is formed, and the surfaces of epitaxial layers 3, 5 to become collectors are exposed. Then, a main base layer 61 is formed by ion implanting on the surface of the layer 3. Then, polycrystalline silicon layers 7 (71-74) and mask layers 8 (81-84) having the prescribed pattern are laminated on the overall surface of the substrate. Then, with the layer 8 as a mask a high density base region 62 is formed on the part of the layer 61. Thereafter, the unnecessary part of the layer 7 is oxidized to form a thick oxidized film 9, the layer 8 is removed, the surface is then oxidized thinly, and with resist layers 80 (805-807) as masks an impurity is implanted.

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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a bipolar semiconductor integrated circuit device.

バイポーラ型半導体集積回路の製造において、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Φ化によシ低消費電力化および高速動作を可
能にする。
In the manufacture of bipolar semiconductor integrated circuits, reducing the element area not only improves the integration density, but also reduces power consumption and enables high-speed operation by reducing parasitic capacitance.

上記の目的のため、通常電極金鵬の微細加工限度とマス
ク合せ余裕とによって規定されるトランジスタのペース
面積を多結晶シリコンを用いて電極を取シ出すことによ
ってさらに著しく縮小させる技術が近年相欠いで提案さ
れておシ、その−例を第1図に示す。
For the above purpose, in recent years there has been a lack of technology to further significantly reduce the transistor space area, which is usually defined by the microfabrication limit of electrode metallization and the mask alignment margin, by extracting the electrode using polycrystalline silicon. An example of the proposed method is shown in FIG.

第1図は前述のように、多結晶シリコンを使用した自己
整合技術によって電極を取シ出し、さらに多結晶シリコ
ンを抵抗として使用して寄生容量を低減させているもの
であシ、その製造工程を以下順を追って説明する。
As mentioned above, Figure 1 shows an example in which the electrodes are formed using self-alignment technology using polycrystalline silicon, and polycrystalline silicon is used as a resistor to reduce parasitic capacitance. will be explained step by step below.

まず、公知の技術によって、P型基板にN埋込拡散を施
し、N−型エピタキシャル層育成、酸化膜分離工程を経
て、コレクタ抵抗低減用のNディープコレクタ領域を、
上記N埋込層に到達するまで拡散した後の状態を第1図
囚に示す。
First, by using a known technique, N-buried diffusion is performed on a P-type substrate, and through an N-type epitaxial layer growth and oxide film separation process, an N-deep collector region for reducing collector resistance is formed.
The state after diffusion until reaching the N buried layer is shown in FIG.

すなわち、第1図(3)において、1はP−型シリコン
基板、2はN型埋込拡散層、3はコレクタとなルN−U
エピタキシャル層、4は素子分離シリコン酸化膜、5は
Nディープコレクタ領域である。
That is, in FIG. 1 (3), 1 is a P-type silicon substrate, 2 is an N-type buried diffusion layer, and 3 is a collector.
An epitaxial layer, 4 an element isolation silicon oxide film, and 5 an N deep collector region.

次に、第1図の)に示すように、コレクタ層30表面に
イオン注入などの方法によシ、選択的にP型不純物、た
とえば、硼素を導入し、メインベース層6を形成する。
Next, as shown in FIG. 1), a P-type impurity such as boron is selectively introduced into the surface of the collector layer 30 by a method such as ion implantation to form the main base layer 6.

続いて、第1図C)に示すように、全面に多結晶シリコ
ン層7を育成し、さらに、その多結晶シリコン層7上の
所定部分、すなわち、サイドペースおよびペース電極引
出し部、エミッタ・コレクタ電極ならびに抵抗などの形
成予定領域に選択酸化のためのマスクff1ftLl、
81183184を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 1C), a polycrystalline silicon layer 7 is grown on the entire surface, and predetermined portions on the polycrystalline silicon layer 7, namely, the side space, the space electrode lead-out portion, and the emitter/collector are grown. A mask ff1ftLl for selective oxidation is applied to areas where electrodes, resistors, etc. are planned to be formed.
81183184 is formed.

このマスク層81 、Eh 、8g 、84は薄いシリ
コン酸化膜上にシリコン窒化膜を積層した2層膜よりな
る。
The mask layers 81, Eh, 8g, and 84 are two-layer films in which a silicon nitride film is laminated on a thin silicon oxide film.

次に、選択酸化処理により、第1図0のよりに、マスク
層8s 182.8g +84直下の多結晶シリコン層
7をそれぞれ、71 + 72 + 7a + 74と
して残し表面にマスク層を有しない多結晶シリコン層を
シリコン酸化層9に変える。
Next, by selective oxidation treatment, as shown in FIG. The crystalline silicon layer is replaced by a silicon oxide layer 9.

続いて、サイドベースおよびペース電極引出し部ならび
に抵抗を形成する部分のマスク層8184をそれぞれ除
去し、その部分の多結晶シリコン層7□、74  にイ
オン注入などによって高濃度のP型不純物、たとえば、
硼素を導入し、熱酸化処理を施す。このとき、第1図■
に示すように、多結晶にシリコン/ii7を中のP型不
純物の一部がメインベース層6中に拡散し、サイドペー
ス領域10となる。
Subsequently, the mask layer 8184 in the side base and space electrode lead-out portions and the resistor forming portions is removed, and a high concentration of P-type impurity, for example, is implanted into the polycrystalline silicon layers 7□, 74 in those portions by ion implantation or the like.
Introduce boron and perform thermal oxidation treatment. At this time, Figure 1■
As shown in FIG. 2, a part of the P-type impurity in the polycrystalline silicon/ii 7 diffuses into the main base layer 6 and becomes a side space region 10.

引き続き、残ったマスク層82+81を除去し、この部
分の多結晶シリコン層7m+71に高濃度のN型不純物
、たとえば、砒素を導入し、熱酸化処理を施し、メイン
ベース層6中にエミッタ領域11を形成する(第1図(
ト))。同時に、サイドペース領域10はさらに深く拡
散される。
Subsequently, the remaining mask layers 82+81 are removed, and a high concentration of N-type impurity, for example, arsenic, is introduced into this portion of the polycrystalline silicon layer 7m+71, and a thermal oxidation treatment is performed to form the emitter region 11 in the main base layer 6. form (Figure 1 (
to)). At the same time, the side space region 10 is diffused deeper.

その彼、第1図Qのように、コンタクトホールを開窓し
、金属配線123 H122H12s 1124 +1
2gを施して、半導体集積回路装置が完成する。
As shown in Fig. 1Q, he opens a contact hole and connects the metal wiring 123 H122H12s 1124 +1
2g is applied to complete the semiconductor integrated circuit device.

コンタクトホールは周囲の厚いシリコン酸化膜9によシ
、自己整合的に開窓され、また、ペース電極は多結晶シ
リコン層71によって孝子領域の外部に引き出され、そ
の上に金属配@12.が接続される。
The contact hole is opened in a self-aligned manner through the surrounding thick silicon oxide film 9, and the space electrode is led out of the filial region by the polycrystalline silicon layer 71, and the metal wiring @12. is connected.

なお、エミッタ領域11の紙面に垂直方向の両端は分離
酸化膜4に接解したいわゆるウォールドエミッタ構造を
なしている。
Note that both ends of the emitter region 11 in the direction perpendicular to the plane of the paper are in contact with the isolation oxide film 4, forming a so-called walled emitter structure.

上記の製造方法は耐圧の高いウォールドエミッタ構造ト
ランソスタを容易に形成することと、多結晶シリコンに
よるペース電極引出しによシ孝子面積を著しく縮小する
ことを可能にしたすぐれた方法であるが、以下に列挙す
るごとき短所を合わせもっている。
The above manufacturing method is an excellent method that allows easy formation of a walled emitter structure transoster with high withstand voltage, and a significant reduction in the area of the shield by drawing out the space electrode using polycrystalline silicon. It also has the disadvantages listed below.

(1)メインベース層の形成(第1図の))からエミッ
タ領域の形成(第1図面)tでの間の熱処理が多いため
、メインベース層が深くなる。
(1) Since there is a lot of heat treatment between the formation of the main base layer (FIG. 1) and the formation of the emitter region (FIG. 1), the main base layer becomes deep.

(2)エミッタ領域上のマスク層83の除去において、
十分にオーバーエッチできないため、多結晶シリコンJ
*7sとマスクa8sの間にくさび状に張少出したシリ
コン酸化膜(いわゆるバーズビーク:birdsbea
k )が残シ、多結晶シリコン層7sの中に十分なN型
不純物を供給することが困難である。
(2) In removing the mask layer 83 on the emitter region,
Polycrystalline silicon J
*A wedge-shaped silicon oxide film (so-called bird's beak) is formed between the 7s and the mask a8s.
k) remains, it is difficult to supply a sufficient amount of N-type impurity into the polycrystalline silicon layer 7s.

(3)多結晶シリコン中の不純物拡散係数は単結晶シリ
コン中に比べて著しく速いため、エミッタ領域上の多結
晶シリコン層71中に導入されたN型不純物は多結晶シ
リコン* 7m中に一様になった後、メインベース層6
に拡散し、エンツタ領域11を形成するが、多結晶シリ
コン層71の膜厚が厚いため、高いエンツタ表面濃度が
得られない。
(3) Since the impurity diffusion coefficient in polycrystalline silicon is significantly faster than that in single-crystalline silicon, the N-type impurity introduced into the polycrystalline silicon layer 71 on the emitter region is uniformly distributed throughout the polycrystalline silicon * 7 m. After the main base layer 6
However, since the polycrystalline silicon layer 71 is thick, a high surface concentration of entrants cannot be obtained.

(4)高不純物濃度での多結晶シリコン層の層抵抗は膜
厚に強く依存し、膜厚が薄いほど高くなる。
(4) The layer resistance of a polycrystalline silicon layer at a high impurity concentration strongly depends on the film thickness, and becomes higher as the film thickness becomes thinner.

また、多結晶シリコンの表面を酸化しているため成長す
る酸化膜中への不純物(硼素)の偏析により多結晶シリ
コン中の不純物濃度が低下する。したがって、2度の酸
化処理によって膜厚が減少したペース電極引出し用多結
晶シリコン層71の低抵抗化が困難である。
Furthermore, since the surface of the polycrystalline silicon is oxidized, the impurity concentration in the polycrystalline silicon decreases due to the segregation of impurities (boron) into the growing oxide film. Therefore, it is difficult to reduce the resistance of the polycrystalline silicon layer 71 for leading out the pace electrode, whose thickness has been reduced by the two oxidation treatments.

(5)同様に、抵抗用多結晶シリコン層74の膜厚変化
音が大きいことおよび、不純物の偏析のため、抵抗値の
再現性が乏しい。
(5) Similarly, the reproducibility of the resistance value is poor due to the large thickness change sound of the resistor polycrystalline silicon layer 74 and the segregation of impurities.

(6)エミッタ領域11とサイドペース領域10の間に
高抵抗のメインベース層6が介在している。
(6) A high-resistance main base layer 6 is interposed between the emitter region 11 and the side space region 10.

(7)エミッタ領域11に導入された不純物が引き続く
熱酸化処理の初期に蒸発し、エミッタ不純物濃度が不均
一になる。
(7) The impurity introduced into the emitter region 11 evaporates at the initial stage of the subsequent thermal oxidation treatment, and the emitter impurity concentration becomes non-uniform.

以上のうち、)1)、[2)、131項によシ、トラン
ジスタのペース幅が広くなり、エミッタ濃度が低いため
、注入効率も低く、高いエミッタ接地電流増幅率hf・
を得ることが困難であ)、ひいては、遮断周波数fTも
高くできない。
Among the above, according to items )1), [2), and 131, the transistor width is wide and the emitter concentration is low, so the injection efficiency is low and the emitter common current amplification factor hf.
(difficult to obtain), and as a result, the cutoff frequency fT cannot be made high.

゛また、(4)、(6)項によって、ペース直列抵抗r
bが高くな夛、以上の2点はともにトランジスタの高周
波特性を悪化させるものである。
゛Also, by terms (4) and (6), the pace series resistance r
When b is high, both of the above two points deteriorate the high frequency characteristics of the transistor.

すガわち、素子の微細化と多結晶シリコン抵抗の採用に
よシ、寄生各音を低減し、低消費電力領域(低電流領域
)では遅延時間消費電力積は改善されるが、さらに電流
を増しても遅延時間は通常の多結晶シリコンを用いない
構造のものほど減少せず、また上記f5)、(7)項の
理由によって、集積回路装置の特性が処理条件の変動に
敏感に依存し、安定な性能を得ることが困難であると云
う欠点を有していた。
In other words, miniaturization of elements and use of polycrystalline silicon resistors reduce parasitic sounds and improve the delay time power consumption product in the low power consumption region (low current region), but the current Even if the delay time is increased, the delay time does not decrease as much as in a structure that does not use normal polycrystalline silicon, and for the reasons mentioned in f5) and (7) above, the characteristics of integrated circuit devices are sensitive to changes in processing conditions. However, it has the disadvantage that it is difficult to obtain stable performance.

さらに、(1)項の改善には、低温処理が必要であるが
、多結晶シリコン層’7’+ + 74へのPm不純物
(硼素)導入後の酸化処理を低温化すると、多結晶シリ
コン層から成長するシリコン酸化膜への不純物の偏析が
増し、ペース直列抵抗rbを増大させ、抵抗値の変動も
大きくなる。
Furthermore, to improve item (1), low-temperature treatment is required, but if the temperature of the oxidation treatment after introducing Pm impurities (boron) into the polycrystalline silicon layer '7' + +74 is lowered, the polycrystalline silicon layer The segregation of impurities into the silicon oxide film that grows from the silicon oxide film increases, increasing the paste series resistance rb and increasing the variation in resistance value.

また、(2)項、(3)項を改善するためには、多結晶
シリコン層71+74上の酸化膜を厚くしなければなら
ず、(4)項、(5)項の悪化を招く。以上のように、
(1)項〜(3)項と、(4)項、(5)項とは互いに
相反する要求をもっていた。
In addition, in order to improve items (2) and (3), the oxide film on the polycrystalline silicon layers 71+74 must be made thicker, which leads to deterioration of items (4) and (5). As mentioned above,
Items (1) to (3), and items (4) and (5) had contradictory requirements.

この発明は、上記の点にかんがみなされたもので、低消
費電力性と高速性を兼備した高密度のバイポーラ牛導体
集積回路装置を得ることのでき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。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device that can obtain a high-density bipolar conductor integrated circuit device that combines low power consumption and high speed. purpose.

以下、この発明の半導体集積回路装置の製造方法の実施
例について図面に基づき説明する。第2図囚ないし第2
図(G)はその一実施例の製造工程を説明するための図
であり、これらの図中、第1図(4)〜第1図(G)と
同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
Embodiments of the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 2 prisoner or second
Figure (G) is a diagram for explaining the manufacturing process of one example. In these figures, the same parts as in Figures 1 (4) to 1 (G) are given the same reference numerals. The explanation will be omitted.

第2図(4)は従来例と同様にして、ディーノコレクタ
領域5の形成を終えた後、コレクタとなるエピタキシャ
ル層(第1領域)3およびディーノコレクタ領域5の表
面を露出させた状態の図である。
FIG. 2(4) is a diagram showing a state in which the surface of the epitaxial layer (first region) 3 that becomes the collector and the surface of the Dino collector region 5 is exposed after the formation of the Dino collector region 5 is completed in the same manner as in the conventional example. It is.

次に、エピタキシャル層3の表面にPm不純物を導入し
てメインペース# 61 (第2領域)を形成するが、
その方法として、硼素を含む重い化合物たとえば、BF
、のイオン注入によって形成することが過しており、非
常に浅いメインベース層61が得られる。
Next, Pm impurities are introduced into the surface of the epitaxial layer 3 to form main space #61 (second region).
As a method, heavy compounds containing boron, such as BF
, a very shallow main base layer 61 is obtained.

その後、基板の全表面に多結晶シリコン層7を2000
〜5000Aの厚さに成長させ、さらに、シリコン酸化
膜とシリコン窒化膜とからなるマスクNjI8を積層す
る(第2図(B) )。
After that, a polycrystalline silicon layer 7 is deposited on the entire surface of the substrate at a thickness of 2000 nm.
The film is grown to a thickness of ~5000 Å, and a mask NjI8 consisting of a silicon oxide film and a silicon nitride film is further laminated (FIG. 2(B)).

続いて、通常の写真蝕刻技術によシ、第2図(C)のよ
うに必要な部分のマスク18t +82 +811 s
84を残し、マスク層8の他の部分を除去した後、蝕刻
に用いたレノスト層801,802,803,804と
残ったマスク$8x 181 +8m +84とをマス
クとして、Pm不純物、たとえば、硼素を多結晶シリコ
ンを通1−で単結晶シリコン領域に達する加速エネルギ
でイオン注入し、メインペースNl161(7)−1に
高洟度ベース領域6鵞を形成する。
Next, using ordinary photolithography, the necessary parts are masked as shown in FIG.
After removing the remaining portions of the mask layer 8, leaving the mask layer 84, a Pm impurity, for example, boron, is added using the Lenost layers 801, 802, 803, 804 used for etching and the remaining mask $8x 181 +8m +84 as a mask. Ions are implanted through the polycrystalline silicon with an acceleration energy that reaches the single crystal silicon region, forming a high-definition base region 6 in the main space Nl 161(7)-1.

次に、レノスト層を除去し、900℃程度の温度でアニ
ールした彼、第2図(2)に示すよりに、不要部分の多
結晶シリコン層7を酸化してシリコン酸化膜9に変換す
る。このときメインベース層61を深くしないために、
高圧酸化法によって比較的低温でシリコン酸化膜9を形
成することが望ましい。
Next, the Lennost layer is removed and annealed at a temperature of about 900.degree. C., and as shown in FIG. At this time, in order not to deepen the main base layer 61,
It is desirable to form silicon oxide film 9 at a relatively low temperature by high-pressure oxidation.

次にマスク層51182183184を除去し、多結晶
シリコン層、71 +7意+7M +74の表面を薄く
酸化(図示せず)した後、第2図(財)のように、レジ
スト層80i H80@ 、 807をマスクとして、
多結晶シリコン層7!+71にイオン注入によって、N
型不純物たとえば砒累を1016c1n−2程度の高績
度に導入する。
Next, after removing the mask layer 51182183184 and thinly oxidizing the surface of the polycrystalline silicon layer 71+7M+74 (not shown), the resist layer 80i H80@, 807 is formed as shown in FIG. As a mask,
Polycrystalline silicon layer 7! +71 by ion implantation, N
Type impurities, such as arsenic deposits, are introduced to a high performance level of about 1016c1n-2.

なお、従来例と異なシ、すべてのマスク層81゜F+8
1+84を同時に除去しているので、マスク層の下層の
シリコン酸化膜の除去に際して周囲が非常に厚いシリコ
ン酸化膜9ですべて覆われているため、十分にオーバー
エッチしてバーズビークを除去することができる。
Note that, unlike the conventional example, all mask layers were heated to 81°F+8
Since 1+84 is removed at the same time, when removing the silicon oxide film below the mask layer, the entire surrounding area is covered with a very thick silicon oxide film 9, so the bird's beak can be removed by sufficient overetching. .

レジスト層80g 、80..80.を除去した彼、比
較的低温で酸化すると、高濃度の不純物を含む、多結晶
シリコン層72 + 71の上には厚い酸化膜が、他の
部分71+74の上にはそれよシも薄い酸化膜が成長す
る。
Resist layer 80g, 80. .. 80. When it is oxidized at a relatively low temperature, a thick oxide film is formed on the polycrystalline silicon layer 72 + 71, which contains a high concentration of impurities, and a thinner oxide film is formed on the other parts 71 + 74. grows.

続いて、不純物なitない多結晶シリコン層、71+7
4に高濃度のP型不純物たとえi1′硼累をイオン注入
で導入するに際して、上記の酸化膜厚差により適当な加
速エネルギを選択することによって、自己整合的に、7
1174のみに打ち込むことができる。その後非酸化性
雰囲気中で熱処理を施すことにより、第2図(ト)のよ
うに多結晶シリコン層、7f+7麿から不純物が拡散し
て、サイドペース領域(第3領域)10とエミッタ領域
(第4領域)11が形成される。
Next, a polycrystalline silicon layer 71+7 without impurities is formed.
When introducing a high concentration of P-type impurity (e.g. i1' boron) into 4 by ion implantation, by selecting an appropriate acceleration energy according to the above-mentioned oxide film thickness difference, 7 is self-aligned.
You can type only 1174. Thereafter, by heat treatment in a non-oxidizing atmosphere, impurities are diffused from the polycrystalline silicon layer 7F+7 as shown in FIG. 4 regions) 11 are formed.

続いて、従来例と同様に第2図1に示すように、コンタ
クトホールを開窓し、金属配線121,122゜12、
.124.12.  を施して半導体集積回路装置を完
成させる。
Subsequently, as in the conventional example, as shown in FIG.
.. 124.12. The semiconductor integrated circuit device is then completed.

上述したような実施例によれば、以下に列挙するような
利点が得られる。
According to the embodiments described above, the following advantages can be obtained.

(a)、メインペースをイオン注入飛程の小さい化合物
イオン打ち込みによって形成したこと、および、メイン
ペース形成からエミッタ不純物導入までの間の熱処理の
低温化が可能であることによ)極めて浅いメインベース
層が形成できる。
(a) Extremely shallow main base due to the fact that the main paste is formed by compound ion implantation with a small ion implantation range, and that the temperature of the heat treatment between the main paste formation and the introduction of emitter impurities can be lowered. A layer can be formed.

(b)、エミッタ領域上のマスク層82の除去に際して
、十分なオーバーエッチが可能であるため、バーズビー
クが除去されて、多結晶シリコン層72中に十分なN型
不純物が供給できる。
(b) When removing the mask layer 82 on the emitter region, sufficient overetching is possible, so the bird's beak is removed and a sufficient amount of N-type impurity can be supplied into the polycrystalline silicon layer 72.

(C)、砒累などのN型不純物の偏析係数は約10程度
と大きいので多結晶シリコン層78の表面に厚い酸化膜
を形成した後にも、大部分のN型不純物は厚さの減じた
多結晶シリコン73中に残留し、N型不純物濃度が高く
なるため、高い表面濃度を持つ領域11を形成できる。
(C) Since the segregation coefficient of N-type impurities such as arsenic is as large as about 10, even after forming a thick oxide film on the surface of the polycrystalline silicon layer 78, most of the N-type impurities are reduced in thickness. Since the N-type impurity concentration remains in the polycrystalline silicon 73 and becomes high, a region 11 having a high surface concentration can be formed.

(d)、抵抗用の多結晶シリコン層74の酸化蓋が少く
、多結晶シリコン層が厚く保持されることおよび、P型
不純物導入後の酸化処理がないため偏析の影曽がないこ
とによシ抵抗値の再現性がよい。
(d) This is because the polycrystalline silicon layer 74 for resistance has less oxidation cap, the polycrystalline silicon layer is kept thick, and there is no effect of segregation because there is no oxidation treatment after introducing the P-type impurity. Good reproducibility of resistance values.

(e)、同じ理由によ)、ペース電極引出し用の多結晶
シリコン17tの低抵抗化が容易であることおよび、エ
ミッタ領域11とサイドペース領域10の間に高濃度ペ
ース領域6gを形成したことによル、ペース直列抵抗r
bが小さい。
(e) For the same reason), it is easy to reduce the resistance of the polycrystalline silicon 17t for leading out the pace electrode, and the high concentration pace region 6g is formed between the emitter region 11 and the side space region 10. Pace series resistance r
b is small.

げ)、薄い酸化膜を通して、多結晶シリコン層72にN
型不純物を導入することによって不純物の蒸発が阻止さ
れ、エミッタ不純物濃度の均一性が著しく向上する。
), N is applied to the polycrystalline silicon layer 72 through a thin oxide film.
By introducing the type impurity, evaporation of the impurity is prevented, and the uniformity of the emitter impurity concentration is significantly improved.

以上のように、この実施例によれば従来の製造方法によ
る半導体集積回路装置が持っていた欠点をすべて解消す
ることができ、高いhfe  ftおよび低いrbを持
つ高速動作に適した安定した特性のトランジスタと、抵
抗値の再現性のよい多結晶シリコン抵抗を形成すること
が可能となシ、低消費電力、高速動作を兼備し、性能の
安定した半導体集積回路装置を製造することができる。
As described above, this embodiment can eliminate all the drawbacks of semiconductor integrated circuit devices manufactured by conventional manufacturing methods, and has stable characteristics suitable for high-speed operation with high hfe ft and low rb. It is possible to manufacture a semiconductor integrated circuit device that can form a transistor and a polycrystalline silicon resistor with good resistance value reproducibility, has low power consumption, high-speed operation, and has stable performance.

以上詳述したように、この発明の半導体集積回路装置の
製造方法によれば、シリコン基板の埋込拡散種にメイン
ペース領域を形成した後に基板表面に多結晶シリコン層
および所定のパターンを有するマスクを形成し、このマ
スクをマスクとしてメインペース領域の一部に高濃度ペ
ース領域を形成し、この高濃度ベース領域形成後多結晶
シリコン層の表面上に厚い酸化膜と薄い酸化膜を選択的
に形成し、その膜厚の差を利用して薄い酸化膜を有する
多結晶シリコン層に不純物イオンを打ち込んでメインベ
ース領域に不純物を拡散させてサイドベース領域とエミ
ッタ領域を形成するとともに、多結晶シリコン層の所足
の部分を多結晶シリコン抵抗とするようにしたので、高
い)lfeと高いfTおよび低いrbを有するトランジ
スタと多結晶シリコン抵抗を有する半導体装置を再現性
よくかつ安定に製造できる。
As described in detail above, according to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, after forming a main space region in a buried diffusion seed of a silicon substrate, a mask having a polycrystalline silicon layer and a predetermined pattern is formed on the surface of the substrate. Using this mask as a mask, a high-concentration paste region is formed in a part of the main paste region, and after this high-concentration base region is formed, a thick oxide film and a thin oxide film are selectively formed on the surface of the polycrystalline silicon layer. Then, using the difference in film thickness, impurity ions are implanted into the polycrystalline silicon layer with a thin oxide film to diffuse the impurity into the main base region to form side base regions and emitter regions. Since the necessary portions of the layer are made of polycrystalline silicon resistors, semiconductor devices having transistors having high lfe, high fT, and low rb and polycrystalline silicon resistors can be manufactured stably with good reproducibility.

これにともない、ECL、  5TTL、などを含む低
消費電力、高速動作、高集積密度のバイポーラ型半導体
集積回路装置の製造に広く利用することができるもので
ある。
Accordingly, it can be widely used for manufacturing bipolar type semiconductor integrated circuit devices including ECL, 5TTL, etc., which have low power consumption, high speed operation, and high integration density.

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

第1図囚〜(Qはそれぞれ従来の半導体集積回路装置の
製造方法を説明するための工程説明図、第2図囚〜(G
)はそれぞれこの発明の半導体集積回路装置の製造方法
の一笑施例を説明するための工程説8A図である。 ■・・・シリコン基板、2・・・埋込拡散層、3・・・
エピタキシャル階、4・・・シリコン酸化膜、5・・・
ディープコレクタ、6,6.・・・メインベース、63
・・・高濃度ベース、7 + 71〜74・・・多結晶
シリコンlit、8゜81〜84・・・マスク層、9・
・・多結晶シリコン酸化膜、10・・・サイドベース、
11・・・工Zツタ、121〜125・・・金属配線、
801〜807 ・・・レソスト。 特許出願人 沖電気工業株式会社 331− 手続補正書 昭和58年5月20日 特許庁長官若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和57年 特許 願第127563  号2、発明の
名称 半導体集積回路装置の襲造方法 3、補正をする者 事件との関係     特 許  出願人(029)沖
電気工業株式会社 4、代理人 5、補正命令の日付  昭和  年  月  日(自発
)6、補正の対象 明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の欄な
らびに図面の一部 7、補正の内容 別紙の通り 7、 補正の内容 1)明細書の「2、特許請求の範囲」を別紙の通り訂正
する。 2)明細書5頁16行「接解」を「接触」と訂正する。 3)同7頁19行rhfe Jヲrhfe Jと訂正す
る。 4)同8頁1行および17行それぞれrrbJThr 
rbb’ Jと訂正する。 5)同9頁17行「(第1領域)」全削除する。 6)同9頁末行「(M2領域)」全削除する。 7)同10頁3行「過しており」ヲ「適しており」と訂
正する。 8)同12頁10行「(第3領域)」を削除する。 9)同12頁10行および11行「(第4領域)」を削
除する。 10)同14頁1行および9行それぞれrrbJThr
rbb’jと訂正する。 11)同14頁15行および16行[シリコン基板の埋
込拡散層に」ヲ「所定の処理を施したシリコン基板に」
と訂正する。 12)同14頁末行「この高濃度・・・・・・形成後」
を1多結晶シリコンの選択酸化後、多結晶シリコンの一
部にエミッタ不純物を導入し、」と訂正する。 13)同15頁4行「んで」を「んだのち、」と訂正す
る。 14)同15頁8行rrb J k [rbb’ Jと
訂正する。 15)図面第2図(2)を別紙の通り訂正する。 2、特許請求の範囲 シリコン基板に形成した所定の導電型の埋込拡散層にエ
ピタキシャル層と素子分離シリコン酸化膜およびディー
プコレクク領域を形成する第1の工程と、上記エピタキ
シャル層にメインペース領域を形成した後に基板の表面
に多結晶シリコン層および所定のパターンを有するマス
クを形成する第2の工程と、このマスクをマスクとして
上記メインペース領域の一部に高濃度ペース領域を形成
する第3の工程と、上記高濃度ペース領域の形成後、上
記多結晶シリコン層を選択酸化したのち上記多結晶シリ
コン層の表面を薄く酸化してこの多結晶シリコン層の一
部に不純物を導入し、かつこの多結晶シリコン層の表面
上に厚い酸化膜を選択的に形成するとともにこの厚い酸
化膜以外の多結晶シリコン層の表面上に薄い酸化膜を形
成する第4の工程と、上記多結晶シリコン層の表面の酸
化膜厚差によ!ll薄い酸化膜’に!する上記多結晶シ
リコン層に不純物イオンを打ち込んだのち上記メインペ
ース領域に不純物全拡散させてサイドペース領域とエミ
ッタ領域を形成するとともに上記薄い酸化膜を有する多
結晶シリコンのうちの所定の部分に多結晶シリコン抵抗
全形成する第5の工程とよりなる半導体集積回路装置の
製造方法。 第2図
Figure 1 ~ (Q is a process explanatory diagram for explaining the conventional manufacturing method of a semiconductor integrated circuit device, Figure 2 ~ (G
) are process diagrams 8A and 8A for explaining an example of the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention. ■...Silicon substrate, 2...Buried diffusion layer, 3...
Epitaxial layer, 4... silicon oxide film, 5...
Deep collector, 6,6. ...Main base, 63
...High concentration base, 7+71-74...Polycrystalline silicon lit, 8°81-84...Mask layer, 9.
... Polycrystalline silicon oxide film, 10... Side base,
11... Engineering Z ivy, 121-125... Metal wiring,
801-807...Lesosto. Patent Applicant Oki Electric Industry Co., Ltd. 331- Procedural Amendment May 20, 1980 Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Japan Patent Office 1. Indication of the Case 1988 Patent Application No. 127563 2. Name of the Invention Attack on Semiconductor Integrated Circuit Devices Method of construction 3, Relationship with the case of the person making the amendment Patent Applicant (029) Oki Electric Industry Co., Ltd. 4, Agent 5, Date of amendment order Showa, Month, Day (spontaneous) 6, Patent of the specification to be amended Scope of Claims and Detailed Description of the Invention, Part of Drawings 7, Contents of Amendment as shown in Attachment 7, Contents of Amendment 1) "2. Scope of Claims" in the specification is corrected as shown in Attachment 7. 2) "Contact" on page 5, line 16 of the specification is corrected to "contact." 3) Corrected page 7, line 19, rhfe Jorhfe J. 4) rrbJThr on page 8, lines 1 and 17, respectively.
Correct it as rbb' J. 5) Delete all "(first area)" on page 9, line 17. 6) Delete all “(M2 area)” at the end of page 9. 7) On page 10, line 3, ``Ogoshigari'' is corrected to ``Suitable''. 8) Delete "(3rd area)" on page 12, line 10. 9) Delete "(4th area)" on page 12, lines 10 and 11. 10) rrbJThr on page 14, lines 1 and 9, respectively.
Correct it as rbb'j. 11) Same page 14, lines 15 and 16 [For the buried diffusion layer of the silicon substrate] and ``For the silicon substrate that has been subjected to prescribed processing.''
I am corrected. 12) Last line of page 14: “After formation of this high concentration”
1. After selective oxidation of polycrystalline silicon, emitter impurities are introduced into a portion of the polycrystalline silicon.'' 13) On page 15, line 4, ``de'' is corrected to ``dan nochi,''. 14) Same page 15, line 8, correct as rrb J k [rbb' J. 15) Correct the drawing Figure 2 (2) as shown in the attached sheet. 2. Claims A first step of forming an epitaxial layer, an element isolation silicon oxide film, and a deep collector region in a buried diffusion layer of a predetermined conductivity type formed in a silicon substrate, and a main space region in the epitaxial layer. a second step of forming a polycrystalline silicon layer and a mask having a predetermined pattern on the surface of the substrate; and a third step of forming a high concentration pace region in a part of the main pace region using this mask as a mask. After forming the high concentration pace region, selectively oxidizing the polycrystalline silicon layer, thinly oxidizing the surface of the polycrystalline silicon layer to introduce impurities into a part of the polycrystalline silicon layer, and a fourth step of selectively forming a thick oxide film on the surface of the polycrystalline silicon layer and forming a thin oxide film on the surface of the polycrystalline silicon layer other than the thick oxide film; Due to the difference in oxide film thickness on the surface! A thin oxide film! After implanting impurity ions into the polycrystalline silicon layer, the impurities are fully diffused into the main space region to form side space regions and an emitter region, and impurity ions are implanted into a predetermined portion of the polycrystalline silicon having the thin oxide film. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising a fifth step of completely forming a crystalline silicon resistor. Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] シリコン基板に形成した所定の導電型の埋込拡散層にエ
ピタキシャル層と素子分離シリコン酸化膜およびディー
ノコレクタ領域を形成する第1の工程と、上記エピタキ
シャル層にメインペース領域を形成した後に基板の表面
に多結晶シリコン層および所定のパターンを有するマス
クを形成する第2の工程と、このマスクをマスクとして
上記メインペース領域の一部に高濃度ペース領域を形成
する第3の工程と、上記高濃度ペース領域の形成後上記
多結晶シリコン層の表面を薄く酸化してこの多結晶シリ
コン層に不純物を導入しかつこの多結晶シリコン層の表
面上に厚い酸化膜を選択的に形成するとともにこの厚い
酸化膜以外の多結晶シリコン層の表面上に薄い酸化膜を
形成する第4の工程と、上記多結晶シリコン層の表面の
酸化膜厚差によシ薄い酸化膜を有する上記多結晶シリコ
ン層に不純物イオンを打ち込んで上記メインペース領域
に不純物を拡散させてザイドペース領域とエミッタ領域
を形成するとともに上記薄い酸化膜を有する多結晶シリ
コンのうちの所定の部分に多結晶シリコン抵抗を形成す
る第5の工程とよシなる半導体集積回路装置の製造方法
A first step is to form an epitaxial layer, an element isolation silicon oxide film, and a Dino collector region in a buried diffusion layer of a predetermined conductivity type formed on a silicon substrate, and after forming a main space region in the epitaxial layer, a surface of the substrate is formed. a second step of forming a polycrystalline silicon layer and a mask having a predetermined pattern, a third step of forming a high concentration pace region in a part of the main pace region using this mask as a mask, and a third step of forming a high concentration pace region in a part of the main pace region; After forming the space region, the surface of the polycrystalline silicon layer is thinly oxidized to introduce impurities into the polycrystalline silicon layer, and a thick oxide film is selectively formed on the surface of the polycrystalline silicon layer. A fourth step of forming a thin oxide film on the surface of the polycrystalline silicon layer other than the film, and adding impurities to the polycrystalline silicon layer having the thin oxide film due to the difference in oxide film thickness on the surface of the polycrystalline silicon layer. A fifth step of implanting ions to diffuse impurities into the main space region to form a zide space region and an emitter region, and forming a polycrystalline silicon resistor in a predetermined portion of the polycrystalline silicon having the thin oxide film. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4735912A (en) * 1986-06-09 1988-04-05 Oki Electric Industry Co., Ltd. Process of fabricating a semiconductor IC device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5627965A (en) * 1979-08-15 1981-03-18 Nec Corp Manufacture of semiconductor device

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