半導体装置の製造方法
【課題】パターン形成不良が発生することを抑制する。
【解決手段】まず、Ｎ型コレクタとなる基板１１０上に、第１開口部（不図示）を有するシリコン酸化膜１２０を形成する。次いで、シリコン酸化膜１２０及び第１開口部に露出した基板１１０の表面上に第１絶縁膜を形成する。次いで、第１絶縁膜をエッチバックすることにより、シリコン酸化膜１２０の第１開口部における側壁のみに、第１絶縁膜を残存させて、側壁部を形成する。次いで、シリコン酸化膜１２０等の上に、ベース引出部１４４となるポリシリコン膜を形成する。次いで、ポリシリコン膜上に、第２開口部（不図示）を有する第２絶縁膜を形成する。次いで、第２絶縁膜をマスクとして、ポリシリコン膜のうち、第２開口部により露出している部分を酸化してシリコン酸化膜に変化させる。次いで、シリコン酸化膜に変化させた部分を選択的に除去する。次いで、側壁部と第２絶縁膜を選択的に除去する。
【解決手段】まず、Ｎ型コレクタとなる基板１１０上に、第１開口部（不図示）を有するシリコン酸化膜１２０を形成する。次いで、シリコン酸化膜１２０及び第１開口部に露出した基板１１０の表面上に第１絶縁膜を形成する。次いで、第１絶縁膜をエッチバックすることにより、シリコン酸化膜１２０の第１開口部における側壁のみに、第１絶縁膜を残存させて、側壁部を形成する。次いで、シリコン酸化膜１２０等の上に、ベース引出部１４４となるポリシリコン膜を形成する。次いで、ポリシリコン膜上に、第２開口部（不図示）を有する第２絶縁膜を形成する。次いで、第２絶縁膜をマスクとして、ポリシリコン膜のうち、第２開口部により露出している部分を酸化してシリコン酸化膜に変化させる。次いで、シリコン酸化膜に変化させた部分を選択的に除去する。次いで、側壁部と第２絶縁膜を選択的に除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、バイポーラトランジスタについて、様々な構造のものが提案されている。たとえば、特許文献１（特開２００２−３５３２３１号公報）のバイポーラトランジスタが挙げられる。特許文献１には、ベース領域とベース電極とを接続するベース引出部を備えており、ベース引出部の少なくとも一部は、高融点金属シリサイド／高融点金属／高融点金属シリサイドからなる積層膜で構成されているバイポーラトランジスタが記載されている。これにより、ポリシリコン膜でベース引出部を構成するよりも、低抵抗化が図れるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５３２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、本発明者は、特許文献１のようなバイポーラトランジスタの構造において、下記のような課題を見出した。第１に、ベース領域を形成するために、ベース引出部下のシリコン酸化膜の開口部を形成する工程において、シリコン酸化膜がオーバーエッチングされてしまい、ベース引出部が垂れてしまうなどの不良が起こる可能性があった。第２に、このバイポーラトランジスタにおけるベース引出部は、特許文献１のようにポリシリコン層等で形成されている。このベース引出部をフォトレジスト形成後に塩素プラズマでエッチングした場合、ベース引出部の側壁に副生成物が付着し、エッチングされずに残渣となる。このようなベース引出部に副生成物が残存すると、その後の洗浄工程で除去できない可能性があった。このように、ベース引出部下のシリコン酸化膜の開口部を形成する工程において、パターン形成不良が起こる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、
第１導電型のコレクタとなる基板上に、第１開口部を有するシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜及び前記第１開口部に露出した前記基板の表面上に第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜をエッチバックすることにより、前記シリコン酸化膜の前記第１開口部における側壁のみに前記第１絶縁膜を残存させて、側壁部を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜、前記第１開口部に露出した前記基板の表面、及び前記側壁部上に、ベース引出部となるポリシリコン膜を形成する工程と、
前記ポリシリコン膜上に、第２開口部を有する第２絶縁膜を形成する工程と、
前記第２絶縁膜をマスクとして、前記ポリシリコン膜のうち、前記第２開口部により露出している部分を酸化してシリコン酸化膜に変化させる工程と、
前記シリコン酸化膜に変化させた部分を選択的に除去する工程と、
前記側壁部と前記第２絶縁膜を選択的に除去する工程と、
前記ポリシリコン膜上と、当該ポリシリコン膜に形成された開口部の側壁と、前記シリコン酸化膜の前記第１開口部の側壁と、前記第１開口部に露出した前記基板の表面上と、を被覆するように、第２導電型の半導体膜をエピタキシャル成長させてベース領域を形成する工程と、
前記ベース領域上に、当該ベース領域の中央に第３開口部を有する第３絶縁膜を形成する工程と、
前記第３開口部から第１導電型のポリシリコン膜を成長させて、エミッタ領域を形成する工程と、
を備える半導体装置の製造方法が提供される。
【０００６】
本発明によれば、第１導電型のコレクタとなる基板上に、第１開口部を有するシリコン酸化膜を形成する。次いで、シリコン酸化膜及び第１開口部に露出した基板の表面上に、第１絶縁膜を形成する。次いで、第１絶縁膜をエッチバックすることにより、シリコン酸化膜の第１開口部における側壁のみに第１絶縁膜を残存させて、側壁部を形成する。次いで、シリコン酸化膜、第１開口部に露出した基板の表面、及び側壁部上に、ベース引出部となるポリシリコン膜を形成する。次いで、ポリシリコン膜上に、第２開口部を有する第２絶縁膜を形成する。次いで、第２絶縁膜をマスクとして、ポリシリコン膜のうち、第２開口部により露出している部分を酸化してシリコン酸化膜に変化させる。次いで、シリコン酸化膜に変化させた部分を選択的に除去する。次いで、側壁部と第２絶縁膜を選択的に除去する。このとき、第１絶縁膜による側壁部が、シリコン酸化膜のエッチングを抑止し、シリコン酸化膜をオーバーエッチングさせることがない。また、ポリシリコン膜のパターニングの際に、ドライエッチングを用いた場合に生じる副生成物が形成されることもない。このようにして、パターン形成不良が発生することを抑制できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、パターン形成不良が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【図６】第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。以下の実施の形態において、第１導電型がＮ型、第２導電型がＰ型である場合を例として示すが、これらは、逆とすることもできる。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。この半導体装置は、以下のような構成を備えている。まず、Ｎ型のコレクタとなる基板１１０上には、第１開口部（不図示）を有するシリコン酸化膜１２０が形成されている。シリコン酸化膜１２０上には、ベース引出部１４４が形成されている。また、シリコン酸化膜１２０とベース引出部１４４とを被覆するように、ベース領域（不図示）となる半導体膜１６０が形成されている。さらに、第３絶縁膜１７０は、ベース領域上に設けられており、その中央部には、第３開口部（不図示）が形成されている。第３絶縁膜１７０の第３開口部上には、Ｎ型のエミッタ領域１８０が形成されている。以下、詳細を説明する。なお、第１絶縁膜（１３０）、第２絶縁膜（１５０）については、製造方法の説明において詳細を後述する。
【００１１】
基板１１０は、たとえば、Ｎ型のシリコン基板である。この基板１１０は、バイポーラトランジスタにおけるコレクタとして機能する。
【００１２】
図１のように、基板１１０上には、第１開口部を有するシリコン酸化膜１２０が形成されている。シリコン酸化膜１２０上には、ベース引出部１４４が形成されている。ベース引出部１４４は、たとえば、ポリシリコン膜である。
【００１３】
また、シリコン酸化膜１２０とベース引出部１４４とを被覆するように、ベース領域となる半導体膜１６０が形成されている。これにより、半導体膜１６０は、第１開口部内に入っていて、基板１１０に接続している。この半導体膜１６０のうち、第１開口部の基板１１０表面と接続している部分がベース領域として機能する。また、半導体膜１６０は、シリコン酸化膜１２０とベース引出部１４４とを被覆することで、凹部（不図示）を有している。ここで、半導体膜１６０は、たとえば、Ｓｉ膜でもＳｉＧｅ膜でもよい。具体的には、半導体膜１６０は、たとえば、Ｐ型Ｓｉ膜である。
【００１４】
さらに、第３絶縁膜１７０は、ベース領域上に設けられている。これにより、第３絶縁膜１７０も、半導体膜１６０と同じ位置に凹部を有している。この凹部における中央には、第３絶縁膜１７０の第３開口部が形成されている。第３絶縁膜１７０は、たとえば、シリコン酸化膜である。
【００１５】
また、第３絶縁膜１７０の第３開口部及び凹部には、エミッタ領域１８０が形成されている。これにより、エミッタ領域１８０は、第３開口部内に入っていて、ベース領域に接続している。ここで、エミッタ領域１８０は、たとえば、Ｎ型ポリシリコンである。
【００１６】
第３絶縁膜１７０及びエミッタ領域１８０上には、層間絶縁膜１９０が形成されている。層間絶縁膜１９０は、たとえば、シリコン酸化膜である。層間絶縁膜１９０には、ベース引出部１４４及びエミッタ領域１８０が位置する領域上に、ビア（不図示）が形成されている。そのうち、ベース引出部１４４の上方には、ベース電極２１０が設けられている。なお、ベース電極２１０は、ベース領域が形成された第１開口部、及びエミッタ領域１８０からずれている。また、エミッタ領域１８０の上方にはエミッタ電極２２０が設けられている。
【００１７】
次に、図１〜図４を用いて、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。図２〜４は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法は、以下の工程を備えている。まず、Ｎ型コレクタとなる基板１１０上に、第１開口部（不図示）を有するシリコン酸化膜１２０を形成する。次いで、シリコン酸化膜１２０及び第１開口部に露出した基板１１０の表面上に第１絶縁膜１３０を形成する。次いで、第１絶縁膜１３０をエッチバックすることにより、シリコン酸化膜１２０の第１開口部における側壁のみに、第１絶縁膜１３０を残存させて、側壁部１３２を形成する。次いで、シリコン酸化膜１２０、第１開口部に露出した基板１１０の表面、及び側壁部１３２上に、ベース引出部１４４となるポリシリコン膜１４０を形成する。次いで、ポリシリコン膜１４０上に、第２開口部（不図示）を有する第２絶縁膜１５０を形成する。次いで、第２絶縁膜１５０をマスクとして、ポリシリコン膜１４０のうち、第２開口部により露出している部分を酸化してシリコン酸化膜１４２に変化させる。次いで、シリコン酸化膜に変化させた部分（１４２）を選択的に除去する。次いで、側壁部１３２と第２絶縁膜１５０を選択的に除去する。次いで、ポリシリコン膜（１４４）上と、当該ポリシリコン膜（１４４）に形成された開口部の側壁と、シリコン酸化膜１２０の第１開口部の側壁と、第１開口部に露出した基板１１０の表面上と、を被覆するように、Ｐ型の半導体膜１６０をエピタキシャル成長させてベース領域（不図示）を形成する。次いで、ベース領域上に、当該ベース領域の中央に第３開口部を有する第３絶縁膜１７０を形成する。次いで、第３開口部からＮ型のポリシリコン膜を成長させて、エミッタ領域１８０を形成する。以下、詳細を説明する。
【００１８】
まず、図２（ａ）のように、Ｎ型シリコン基板の基板１１０上に、第１開口部を有するシリコン酸化膜１２０を形成する。ここで、シリコン酸化膜１２０の第１開口部は、フッ酸によりウェットエッチングされる。このとき、ドライエッチングは、ベース領域が形成される基板１１０の表面にダメージを与えてしまうため、上記したようなウェットエッチングの方が好ましい。
【００１９】
次いで、シリコン酸化膜１２０及び第１開口部に露出した前記基板の表面上に第１絶縁膜１３０を形成する。第１絶縁膜１３０は、たとえば、シリコン酸化膜１２０と異なる材料で、エッチング選択性を有する材料が用いられる。第１絶縁膜１３０は、たとえば、シリコン窒化膜である。
【００２０】
次いで、図２（ｂ）のように、異方性ドライエッチングを用い、第１絶縁膜１３０をエッチバックする。これにより、シリコン酸化膜１２０の第１開口部における側壁のみに、第１絶縁膜１３０を残存させて、側壁部１３２を形成する。
【００２１】
次いで、図２（ｃ）のように、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により、シリコン酸化膜１２０、第１開口部に露出した基板１１０の表面、及び側壁部１３２上に、ベース引出部１４４となるポリシリコン膜１４０を形成する。シリコン原料は、たとえばＳｉＨ４である。
【００２２】
次いで、図２（ｄ）のように、ポリシリコン膜１４０上に、第２絶縁膜１５０を形成する。第２絶縁膜１５０は、たとえば、第１絶縁膜１３０と同じ材料であってもよい。これにより、後述する側壁部１３２と第２絶縁膜１５０を除去する工程を同時に行うことができる。具体的には、第２絶縁膜１５０は、たとえば、シリコン窒化膜である。
【００２３】
次いで、第２絶縁膜１５０上にフォトレジストをパターニングし、所定の位置にフォトレジストパターンを形成する。次いで、そのフォトレジストをマスクにして、ドライエッチングにより、第２絶縁膜１５０に第２開口部を形成する。このとき、第２絶縁膜１５０の第２開口部を、側壁部１３２によって囲まれた領域（不図示）よりも広く、シリコン酸化膜１２０の第１開口部よりも狭く形成する。次いで、マスクとしたフォトレジストを除去する。
【００２４】
次いで、図３（ａ）のように、第２絶縁膜１５０をマスクとして、図２（ｄ）におけるポリシリコン膜１４０のうち、第２開口部により露出している部分を熱酸化する。このとき、熱酸化する時間は、ポリシリコン膜１４０の厚さを酸化させるために要する最小限の時間とする。ここでは、熱酸化を、たとえば、酸素を流した酸化炉において、８００℃〜１０００℃に加熱する。これにより、図２（ｄ）におけるポリシリコン膜１４０のうち、第２開口部により露出している部分を、シリコン酸化膜１４２に変化させる。
【００２５】
次いで、図３（ｂ）のように、シリコン酸化膜に変化させた部分（１４２）を選択的に除去する。ここで、フッ酸を含むエッチャントにより、シリコン酸化膜に変化させた部分（１４２）をエッチングする。このとき、側壁部１３２及び第２絶縁膜１５０がシリコン窒化膜である場合、フッ酸を含むエッチャントによって、ほとんどエッチングされない。これにより、選択的にシリコン酸化膜に変化させた部分（１４２）のみがエッチングされる。
【００２６】
また、このエッチング工程により、ドライエッチングを用いないため、ベース領域が形成される基板１１０の表面を損傷させることがない。また、上記した熱酸化工程で、基板１１０の表面の一部も酸化されてしまった場合においても、その一部に形成されたシリコン酸化膜をエッチングして、再度、清浄で平滑なシリコン表面を形成することができる。以上のようにして、この工程において、ベース引出部１４４を形成する。
【００２７】
次いで、図３（ｃ）のように、側壁部１３２と第２絶縁膜１５０を選択的に除去する。第１の実施形態では、側壁部１３２と第２絶縁膜１５０が同じ材料（シリコン窒化膜）であるため、同一のエッチング条件によって除去する。このとき、側壁部１３２と第２絶縁膜１５０のみがエッチングされやすい条件でエッチングを行う。具体的には、１００℃以上に加熱したリン酸を含むエッチャントにより、側壁部１３２と第２絶縁膜１５０を同時にエッチングする。このリン酸を含むエッチャントはエッチング選択性が高く、シリコン酸化膜１２０をほとんどエッチングしないため、側壁部１３２と第２絶縁膜１５０のみを選択的にエッチングすることができる。
【００２８】
なお、側壁部１３２（第１絶縁膜１３０）と第２絶縁膜１５０が別の材料から形成されている場合は、側壁部１３２（第１絶縁膜１３０）と第２絶縁膜１５０とが、それぞれ選択的にエッチングされやすい条件で、二度エッチングを行えばよく、シリコン酸化膜１２０をエッチングしない条件であればよい。
【００２９】
次いで、図４（ａ）のように、ＣＶＤにより、ポリシリコン膜のベース引出部１４４上と、当該ポリシリコン膜（ベース引出部１４４）に形成された開口部の側壁と、シリコン酸化膜１２０の第１開口部の側壁と、第１開口部に露出した基板１１０の表面上と、を被覆するように、Ｐ型の半導体膜１６０をエピタキシャル成長させる。これにより、ベース領域（不図示）を形成する。詳細には、第１開口部に露出した基板１１０の表面上に、Ｐ型の半導体膜１６０をエピタキシャル成長させて、ベース領域を形成する。それと同時に、ポリシリコン膜（ベース引出部１４４）上に、多結晶の半導体膜１６０を形成する。ここでは、ＣＶＤにおいて、たとえば、シリコン原料としてＳｉＨ４、ドーパントとしてＢ２Ｈ６を使用する。これにより、半導体膜１６０として、たとえば、ＢがドーピングされたＰ型Ｓｉ膜を形成する。
【００３０】
次いで、図４（ｂ）のように、ベース領域上に、第３絶縁膜１７０を形成する。上述のように、第３絶縁膜１７０は、たとえば、シリコン酸化膜である。次いで、第３絶縁膜１７０上にフォトレジストをパターニングし、所定の位置にフォトレジストパターンを形成する。次いで、そのフォトレジストをマスクにして、ドライエッチングにより、第３絶縁膜１７０に第３開口部を形成する。このとき、第３絶縁膜１７０の第３開口部を、ベース領域の中央部において、第１開口部よりも狭い範囲で形成する。次いで、マスクとしたフォトレジストを除去する。
【００３１】
次いで、図４（ｃ）のように、ＣＶＤにより、第３開口部からＮ型のポリシリコン膜を成長させる。ここでは、ＣＶＤにおいて、たとえば、シリコン原料としてＳｉＨ４、ドーパントとしてＰＨ３を使用する。次いで、フォトレジストをパターン形成し、フォトレジストをマスクとして、ドライエッチングにより、所定のエミッタ領域１８０以外のポリシリコン膜を除去する。次いで、マスクとしたフォトレジストを除去して、エミッタ領域１８０を形成する。
【００３２】
次いで、図１のように、第３絶縁膜１７０及びエミッタ領域１８０上に、層間絶縁膜１９０を形成する。次いで、ベース引出部１４４上に位置する第３絶縁膜１７０及び層間絶縁膜１９０にビアホール（不図示）を形成する。同時に、エミッタ領域１８０上に位置する層間絶縁膜１９０にビアホール（不図示）を形成する。
【００３３】
次いで、上記したビアホールにシード膜（不図示）を形成する。次いで、シード膜をシードとしてメッキを行い、ビアホールに金属を埋め込む。これにより、ベース引出部１４４上にベース電極２１０を形成する。また、エミッタ領域１８０上にエミッタ電極２２０を形成する。
【００３４】
以上のようにして、第１の実施形態のバイポーラトランジスタを形成する。
【００３５】
次に、第１の実施形態の効果について、比較例と対比しながら説明する。
【００３６】
まず、ベース引出部１４４下のシリコン酸化膜１２０の開口部を形成する工程において、基板１１０上に、シリコン酸化膜１２０とポリシリコン膜１４０を積層してから、後から一度にパターニングする場合と比較する。この場合においては、まず、フォトレジストを形成した後、ポリシリコン膜１４０をドライエッチングにより除去する。次いで、そのフォトレジストとポリシリコン膜１４０をマスクとして、さらにシリコン酸化膜１２０をエッチングする。このとき、エッチング量のバラつきや、エッチング時間のマージンを考慮して、シリコン酸化膜１２０をオーバーエッチングする。このようにして、上述したようなオーバーエッチング部の垂れなどが生じてしまう。
【００３７】
また、上記方法では、ポリシリコン膜１４０をフォトレジスト形成後に塩素プラズマでエッチングした場合、ベース引出部１４４となるポリシリコン膜１４０の側壁に副生成物が付着し、エッチングされずに残渣となる。このような副生成物が残存すると、その後の洗浄工程で除去できない可能性がある。
【００３８】
このように、上記比較例では、ベース引出部１４４下のシリコン酸化膜１２０の開口部を形成する工程において、パターン形成不良が起こる可能性がある。
【００３９】
一方、第１の実施形態によれば、第１導電型のコレクタとなる基板上に、第１開口部を有するシリコン酸化膜を形成する。次いで、シリコン酸化膜及び第１開口部に露出した基板の表面上に、第１絶縁膜を形成する。次いで、第１絶縁膜をエッチバックすることにより、シリコン酸化膜の第１開口部における側壁のみに第１絶縁膜を残存させて、側壁部を形成する。次いで、シリコン酸化膜、第１開口部に露出した基板の表面、及び側壁部上に、ベース引出部となるポリシリコン膜を形成する。次いで、ポリシリコン膜上に、第２開口部を有する第２絶縁膜を形成する。次いで、第２絶縁膜をマスクとして、ポリシリコン膜のうち、第２開口部により露出している部分を酸化してシリコン酸化膜に変化させる。次いで、シリコン酸化膜に変化させた部分を選択的に除去する。次いで、側壁部と第２絶縁膜を選択的に除去する。このとき、第１絶縁膜による側壁部が、シリコン酸化膜のエッチングを抑止し、シリコン酸化膜をオーバーエッチングさせることがない。また、ポリシリコン膜のパターニングの際に、ドライエッチングを用いた場合に生じる副生成物が形成されることもない。
【００４０】
このようにして、第１の実施形態によれば、パターン形成不良が発生することを抑制できる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。また、図６は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。第２の実施形態は、以下の点を除いて、第１の実施形態と同様である。第２の実施形態によれば、シリコン酸化膜１２０における第１開口部の形成領域と、第２絶縁膜１５０における第２開口部の形成領域は等しい。以下、詳細を説明する。
【００４２】
図５のように、シリコン酸化膜１２０における第１開口部とベース引出部１４４の端部は、面一で形成されている。
【００４３】
図６（ａ）は、第１の実施形態における図２（ｃ）後の状態を示している。図６（ａ）のように、第２絶縁膜１５０における第２開口部を、シリコン酸化膜１２０における第１開口部と等しい大きさで形成する。
【００４４】
次いで、第１の実施形態における図３（ａ）、図３（ｂ）と同様の工程を行う。
【００４５】
以上により、図６（ｂ）のように、ベース引出部１４４の端部を、シリコン酸化膜１２０における第１開口部と面一になるように形成することができる。
【００４６】
次に、第２の実施形態の効果を説明する。第２の実施形態によれば、シリコン酸化膜１２０における第１開口部の形成領域と、第２絶縁膜１５０における第２開口部の形成領域は等しい。これにより、第１の実施形態と同様の工程を行うことで、ベース引出部１４４の端部を、シリコン酸化膜１２０における第１開口部と面一になるように形成することができる。以上のようにして、第１の実施形態の効果に加えて、トランジスタの形成領域を縮小化させることができる。また、パターン精度を向上させることができる。
【００４７】
以上、二つの実施形態においては、第２導電型のベース領域はＳｉ膜で形成されている場合を説明したが、ＳｉＧｅ膜のベース領域で形成されているヘテロバイポーラトランジスタであってもよい。
【００４８】
以上、二つの実施形態においては、第２絶縁膜１５０はシリコン窒化膜である場合を説明したが、シリコン酸化膜であってもよい。この場合は、ポリシリコン膜１４０のうち、シリコン酸化膜に変化させた部分（１４２）を除去する工程において、第２絶縁膜１５０も同時に除去することができる。
【００４９】
以上、二つの実施形態においては、半導体膜１６０及びエミッタ領域１８０を形成すると同時に不純物のドーピングを行う場合を説明したが、ノンドープ層を形成後にイオン注入によりドーピングしてもよい。
【００５０】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００５１】
１１０ 基板
１２０ シリコン酸化膜
１３０ 第１絶縁膜
１３２ 側壁部
１４０ ポリシリコン膜
１４２ シリコン酸化膜
１４４ ベース引出部
１５０ 第２絶縁膜
１６０ 半導体膜
１７０ 第３絶縁膜
１８０ エミッタ領域
１９０ 層間絶縁膜
２１０ ベース電極
２２０ エミッタ電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、バイポーラトランジスタについて、様々な構造のものが提案されている。たとえば、特許文献１（特開２００２−３５３２３１号公報）のバイポーラトランジスタが挙げられる。特許文献１には、ベース領域とベース電極とを接続するベース引出部を備えており、ベース引出部の少なくとも一部は、高融点金属シリサイド／高融点金属／高融点金属シリサイドからなる積層膜で構成されているバイポーラトランジスタが記載されている。これにより、ポリシリコン膜でベース引出部を構成するよりも、低抵抗化が図れるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５３２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、本発明者は、特許文献１のようなバイポーラトランジスタの構造において、下記のような課題を見出した。第１に、ベース領域を形成するために、ベース引出部下のシリコン酸化膜の開口部を形成する工程において、シリコン酸化膜がオーバーエッチングされてしまい、ベース引出部が垂れてしまうなどの不良が起こる可能性があった。第２に、このバイポーラトランジスタにおけるベース引出部は、特許文献１のようにポリシリコン層等で形成されている。このベース引出部をフォトレジスト形成後に塩素プラズマでエッチングした場合、ベース引出部の側壁に副生成物が付着し、エッチングされずに残渣となる。このようなベース引出部に副生成物が残存すると、その後の洗浄工程で除去できない可能性があった。このように、ベース引出部下のシリコン酸化膜の開口部を形成する工程において、パターン形成不良が起こる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、
第１導電型のコレクタとなる基板上に、第１開口部を有するシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜及び前記第１開口部に露出した前記基板の表面上に第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜をエッチバックすることにより、前記シリコン酸化膜の前記第１開口部における側壁のみに前記第１絶縁膜を残存させて、側壁部を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜、前記第１開口部に露出した前記基板の表面、及び前記側壁部上に、ベース引出部となるポリシリコン膜を形成する工程と、
前記ポリシリコン膜上に、第２開口部を有する第２絶縁膜を形成する工程と、
前記第２絶縁膜をマスクとして、前記ポリシリコン膜のうち、前記第２開口部により露出している部分を酸化してシリコン酸化膜に変化させる工程と、
前記シリコン酸化膜に変化させた部分を選択的に除去する工程と、
前記側壁部と前記第２絶縁膜を選択的に除去する工程と、
前記ポリシリコン膜上と、当該ポリシリコン膜に形成された開口部の側壁と、前記シリコン酸化膜の前記第１開口部の側壁と、前記第１開口部に露出した前記基板の表面上と、を被覆するように、第２導電型の半導体膜をエピタキシャル成長させてベース領域を形成する工程と、
前記ベース領域上に、当該ベース領域の中央に第３開口部を有する第３絶縁膜を形成する工程と、
前記第３開口部から第１導電型のポリシリコン膜を成長させて、エミッタ領域を形成する工程と、
を備える半導体装置の製造方法が提供される。
【０００６】
本発明によれば、第１導電型のコレクタとなる基板上に、第１開口部を有するシリコン酸化膜を形成する。次いで、シリコン酸化膜及び第１開口部に露出した基板の表面上に、第１絶縁膜を形成する。次いで、第１絶縁膜をエッチバックすることにより、シリコン酸化膜の第１開口部における側壁のみに第１絶縁膜を残存させて、側壁部を形成する。次いで、シリコン酸化膜、第１開口部に露出した基板の表面、及び側壁部上に、ベース引出部となるポリシリコン膜を形成する。次いで、ポリシリコン膜上に、第２開口部を有する第２絶縁膜を形成する。次いで、第２絶縁膜をマスクとして、ポリシリコン膜のうち、第２開口部により露出している部分を酸化してシリコン酸化膜に変化させる。次いで、シリコン酸化膜に変化させた部分を選択的に除去する。次いで、側壁部と第２絶縁膜を選択的に除去する。このとき、第１絶縁膜による側壁部が、シリコン酸化膜のエッチングを抑止し、シリコン酸化膜をオーバーエッチングさせることがない。また、ポリシリコン膜のパターニングの際に、ドライエッチングを用いた場合に生じる副生成物が形成されることもない。このようにして、パターン形成不良が発生することを抑制できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、パターン形成不良が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【図６】第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。以下の実施の形態において、第１導電型がＮ型、第２導電型がＰ型である場合を例として示すが、これらは、逆とすることもできる。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。この半導体装置は、以下のような構成を備えている。まず、Ｎ型のコレクタとなる基板１１０上には、第１開口部（不図示）を有するシリコン酸化膜１２０が形成されている。シリコン酸化膜１２０上には、ベース引出部１４４が形成されている。また、シリコン酸化膜１２０とベース引出部１４４とを被覆するように、ベース領域（不図示）となる半導体膜１６０が形成されている。さらに、第３絶縁膜１７０は、ベース領域上に設けられており、その中央部には、第３開口部（不図示）が形成されている。第３絶縁膜１７０の第３開口部上には、Ｎ型のエミッタ領域１８０が形成されている。以下、詳細を説明する。なお、第１絶縁膜（１３０）、第２絶縁膜（１５０）については、製造方法の説明において詳細を後述する。
【００１１】
基板１１０は、たとえば、Ｎ型のシリコン基板である。この基板１１０は、バイポーラトランジスタにおけるコレクタとして機能する。
【００１２】
図１のように、基板１１０上には、第１開口部を有するシリコン酸化膜１２０が形成されている。シリコン酸化膜１２０上には、ベース引出部１４４が形成されている。ベース引出部１４４は、たとえば、ポリシリコン膜である。
【００１３】
また、シリコン酸化膜１２０とベース引出部１４４とを被覆するように、ベース領域となる半導体膜１６０が形成されている。これにより、半導体膜１６０は、第１開口部内に入っていて、基板１１０に接続している。この半導体膜１６０のうち、第１開口部の基板１１０表面と接続している部分がベース領域として機能する。また、半導体膜１６０は、シリコン酸化膜１２０とベース引出部１４４とを被覆することで、凹部（不図示）を有している。ここで、半導体膜１６０は、たとえば、Ｓｉ膜でもＳｉＧｅ膜でもよい。具体的には、半導体膜１６０は、たとえば、Ｐ型Ｓｉ膜である。
【００１４】
さらに、第３絶縁膜１７０は、ベース領域上に設けられている。これにより、第３絶縁膜１７０も、半導体膜１６０と同じ位置に凹部を有している。この凹部における中央には、第３絶縁膜１７０の第３開口部が形成されている。第３絶縁膜１７０は、たとえば、シリコン酸化膜である。
【００１５】
また、第３絶縁膜１７０の第３開口部及び凹部には、エミッタ領域１８０が形成されている。これにより、エミッタ領域１８０は、第３開口部内に入っていて、ベース領域に接続している。ここで、エミッタ領域１８０は、たとえば、Ｎ型ポリシリコンである。
【００１６】
第３絶縁膜１７０及びエミッタ領域１８０上には、層間絶縁膜１９０が形成されている。層間絶縁膜１９０は、たとえば、シリコン酸化膜である。層間絶縁膜１９０には、ベース引出部１４４及びエミッタ領域１８０が位置する領域上に、ビア（不図示）が形成されている。そのうち、ベース引出部１４４の上方には、ベース電極２１０が設けられている。なお、ベース電極２１０は、ベース領域が形成された第１開口部、及びエミッタ領域１８０からずれている。また、エミッタ領域１８０の上方にはエミッタ電極２２０が設けられている。
【００１７】
次に、図１〜図４を用いて、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。図２〜４は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法は、以下の工程を備えている。まず、Ｎ型コレクタとなる基板１１０上に、第１開口部（不図示）を有するシリコン酸化膜１２０を形成する。次いで、シリコン酸化膜１２０及び第１開口部に露出した基板１１０の表面上に第１絶縁膜１３０を形成する。次いで、第１絶縁膜１３０をエッチバックすることにより、シリコン酸化膜１２０の第１開口部における側壁のみに、第１絶縁膜１３０を残存させて、側壁部１３２を形成する。次いで、シリコン酸化膜１２０、第１開口部に露出した基板１１０の表面、及び側壁部１３２上に、ベース引出部１４４となるポリシリコン膜１４０を形成する。次いで、ポリシリコン膜１４０上に、第２開口部（不図示）を有する第２絶縁膜１５０を形成する。次いで、第２絶縁膜１５０をマスクとして、ポリシリコン膜１４０のうち、第２開口部により露出している部分を酸化してシリコン酸化膜１４２に変化させる。次いで、シリコン酸化膜に変化させた部分（１４２）を選択的に除去する。次いで、側壁部１３２と第２絶縁膜１５０を選択的に除去する。次いで、ポリシリコン膜（１４４）上と、当該ポリシリコン膜（１４４）に形成された開口部の側壁と、シリコン酸化膜１２０の第１開口部の側壁と、第１開口部に露出した基板１１０の表面上と、を被覆するように、Ｐ型の半導体膜１６０をエピタキシャル成長させてベース領域（不図示）を形成する。次いで、ベース領域上に、当該ベース領域の中央に第３開口部を有する第３絶縁膜１７０を形成する。次いで、第３開口部からＮ型のポリシリコン膜を成長させて、エミッタ領域１８０を形成する。以下、詳細を説明する。
【００１８】
まず、図２（ａ）のように、Ｎ型シリコン基板の基板１１０上に、第１開口部を有するシリコン酸化膜１２０を形成する。ここで、シリコン酸化膜１２０の第１開口部は、フッ酸によりウェットエッチングされる。このとき、ドライエッチングは、ベース領域が形成される基板１１０の表面にダメージを与えてしまうため、上記したようなウェットエッチングの方が好ましい。
【００１９】
次いで、シリコン酸化膜１２０及び第１開口部に露出した前記基板の表面上に第１絶縁膜１３０を形成する。第１絶縁膜１３０は、たとえば、シリコン酸化膜１２０と異なる材料で、エッチング選択性を有する材料が用いられる。第１絶縁膜１３０は、たとえば、シリコン窒化膜である。
【００２０】
次いで、図２（ｂ）のように、異方性ドライエッチングを用い、第１絶縁膜１３０をエッチバックする。これにより、シリコン酸化膜１２０の第１開口部における側壁のみに、第１絶縁膜１３０を残存させて、側壁部１３２を形成する。
【００２１】
次いで、図２（ｃ）のように、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により、シリコン酸化膜１２０、第１開口部に露出した基板１１０の表面、及び側壁部１３２上に、ベース引出部１４４となるポリシリコン膜１４０を形成する。シリコン原料は、たとえばＳｉＨ４である。
【００２２】
次いで、図２（ｄ）のように、ポリシリコン膜１４０上に、第２絶縁膜１５０を形成する。第２絶縁膜１５０は、たとえば、第１絶縁膜１３０と同じ材料であってもよい。これにより、後述する側壁部１３２と第２絶縁膜１５０を除去する工程を同時に行うことができる。具体的には、第２絶縁膜１５０は、たとえば、シリコン窒化膜である。
【００２３】
次いで、第２絶縁膜１５０上にフォトレジストをパターニングし、所定の位置にフォトレジストパターンを形成する。次いで、そのフォトレジストをマスクにして、ドライエッチングにより、第２絶縁膜１５０に第２開口部を形成する。このとき、第２絶縁膜１５０の第２開口部を、側壁部１３２によって囲まれた領域（不図示）よりも広く、シリコン酸化膜１２０の第１開口部よりも狭く形成する。次いで、マスクとしたフォトレジストを除去する。
【００２４】
次いで、図３（ａ）のように、第２絶縁膜１５０をマスクとして、図２（ｄ）におけるポリシリコン膜１４０のうち、第２開口部により露出している部分を熱酸化する。このとき、熱酸化する時間は、ポリシリコン膜１４０の厚さを酸化させるために要する最小限の時間とする。ここでは、熱酸化を、たとえば、酸素を流した酸化炉において、８００℃〜１０００℃に加熱する。これにより、図２（ｄ）におけるポリシリコン膜１４０のうち、第２開口部により露出している部分を、シリコン酸化膜１４２に変化させる。
【００２５】
次いで、図３（ｂ）のように、シリコン酸化膜に変化させた部分（１４２）を選択的に除去する。ここで、フッ酸を含むエッチャントにより、シリコン酸化膜に変化させた部分（１４２）をエッチングする。このとき、側壁部１３２及び第２絶縁膜１５０がシリコン窒化膜である場合、フッ酸を含むエッチャントによって、ほとんどエッチングされない。これにより、選択的にシリコン酸化膜に変化させた部分（１４２）のみがエッチングされる。
【００２６】
また、このエッチング工程により、ドライエッチングを用いないため、ベース領域が形成される基板１１０の表面を損傷させることがない。また、上記した熱酸化工程で、基板１１０の表面の一部も酸化されてしまった場合においても、その一部に形成されたシリコン酸化膜をエッチングして、再度、清浄で平滑なシリコン表面を形成することができる。以上のようにして、この工程において、ベース引出部１４４を形成する。
【００２７】
次いで、図３（ｃ）のように、側壁部１３２と第２絶縁膜１５０を選択的に除去する。第１の実施形態では、側壁部１３２と第２絶縁膜１５０が同じ材料（シリコン窒化膜）であるため、同一のエッチング条件によって除去する。このとき、側壁部１３２と第２絶縁膜１５０のみがエッチングされやすい条件でエッチングを行う。具体的には、１００℃以上に加熱したリン酸を含むエッチャントにより、側壁部１３２と第２絶縁膜１５０を同時にエッチングする。このリン酸を含むエッチャントはエッチング選択性が高く、シリコン酸化膜１２０をほとんどエッチングしないため、側壁部１３２と第２絶縁膜１５０のみを選択的にエッチングすることができる。
【００２８】
なお、側壁部１３２（第１絶縁膜１３０）と第２絶縁膜１５０が別の材料から形成されている場合は、側壁部１３２（第１絶縁膜１３０）と第２絶縁膜１５０とが、それぞれ選択的にエッチングされやすい条件で、二度エッチングを行えばよく、シリコン酸化膜１２０をエッチングしない条件であればよい。
【００２９】
次いで、図４（ａ）のように、ＣＶＤにより、ポリシリコン膜のベース引出部１４４上と、当該ポリシリコン膜（ベース引出部１４４）に形成された開口部の側壁と、シリコン酸化膜１２０の第１開口部の側壁と、第１開口部に露出した基板１１０の表面上と、を被覆するように、Ｐ型の半導体膜１６０をエピタキシャル成長させる。これにより、ベース領域（不図示）を形成する。詳細には、第１開口部に露出した基板１１０の表面上に、Ｐ型の半導体膜１６０をエピタキシャル成長させて、ベース領域を形成する。それと同時に、ポリシリコン膜（ベース引出部１４４）上に、多結晶の半導体膜１６０を形成する。ここでは、ＣＶＤにおいて、たとえば、シリコン原料としてＳｉＨ４、ドーパントとしてＢ２Ｈ６を使用する。これにより、半導体膜１６０として、たとえば、ＢがドーピングされたＰ型Ｓｉ膜を形成する。
【００３０】
次いで、図４（ｂ）のように、ベース領域上に、第３絶縁膜１７０を形成する。上述のように、第３絶縁膜１７０は、たとえば、シリコン酸化膜である。次いで、第３絶縁膜１７０上にフォトレジストをパターニングし、所定の位置にフォトレジストパターンを形成する。次いで、そのフォトレジストをマスクにして、ドライエッチングにより、第３絶縁膜１７０に第３開口部を形成する。このとき、第３絶縁膜１７０の第３開口部を、ベース領域の中央部において、第１開口部よりも狭い範囲で形成する。次いで、マスクとしたフォトレジストを除去する。
【００３１】
次いで、図４（ｃ）のように、ＣＶＤにより、第３開口部からＮ型のポリシリコン膜を成長させる。ここでは、ＣＶＤにおいて、たとえば、シリコン原料としてＳｉＨ４、ドーパントとしてＰＨ３を使用する。次いで、フォトレジストをパターン形成し、フォトレジストをマスクとして、ドライエッチングにより、所定のエミッタ領域１８０以外のポリシリコン膜を除去する。次いで、マスクとしたフォトレジストを除去して、エミッタ領域１８０を形成する。
【００３２】
次いで、図１のように、第３絶縁膜１７０及びエミッタ領域１８０上に、層間絶縁膜１９０を形成する。次いで、ベース引出部１４４上に位置する第３絶縁膜１７０及び層間絶縁膜１９０にビアホール（不図示）を形成する。同時に、エミッタ領域１８０上に位置する層間絶縁膜１９０にビアホール（不図示）を形成する。
【００３３】
次いで、上記したビアホールにシード膜（不図示）を形成する。次いで、シード膜をシードとしてメッキを行い、ビアホールに金属を埋め込む。これにより、ベース引出部１４４上にベース電極２１０を形成する。また、エミッタ領域１８０上にエミッタ電極２２０を形成する。
【００３４】
以上のようにして、第１の実施形態のバイポーラトランジスタを形成する。
【００３５】
次に、第１の実施形態の効果について、比較例と対比しながら説明する。
【００３６】
まず、ベース引出部１４４下のシリコン酸化膜１２０の開口部を形成する工程において、基板１１０上に、シリコン酸化膜１２０とポリシリコン膜１４０を積層してから、後から一度にパターニングする場合と比較する。この場合においては、まず、フォトレジストを形成した後、ポリシリコン膜１４０をドライエッチングにより除去する。次いで、そのフォトレジストとポリシリコン膜１４０をマスクとして、さらにシリコン酸化膜１２０をエッチングする。このとき、エッチング量のバラつきや、エッチング時間のマージンを考慮して、シリコン酸化膜１２０をオーバーエッチングする。このようにして、上述したようなオーバーエッチング部の垂れなどが生じてしまう。
【００３７】
また、上記方法では、ポリシリコン膜１４０をフォトレジスト形成後に塩素プラズマでエッチングした場合、ベース引出部１４４となるポリシリコン膜１４０の側壁に副生成物が付着し、エッチングされずに残渣となる。このような副生成物が残存すると、その後の洗浄工程で除去できない可能性がある。
【００３８】
このように、上記比較例では、ベース引出部１４４下のシリコン酸化膜１２０の開口部を形成する工程において、パターン形成不良が起こる可能性がある。
【００３９】
一方、第１の実施形態によれば、第１導電型のコレクタとなる基板上に、第１開口部を有するシリコン酸化膜を形成する。次いで、シリコン酸化膜及び第１開口部に露出した基板の表面上に、第１絶縁膜を形成する。次いで、第１絶縁膜をエッチバックすることにより、シリコン酸化膜の第１開口部における側壁のみに第１絶縁膜を残存させて、側壁部を形成する。次いで、シリコン酸化膜、第１開口部に露出した基板の表面、及び側壁部上に、ベース引出部となるポリシリコン膜を形成する。次いで、ポリシリコン膜上に、第２開口部を有する第２絶縁膜を形成する。次いで、第２絶縁膜をマスクとして、ポリシリコン膜のうち、第２開口部により露出している部分を酸化してシリコン酸化膜に変化させる。次いで、シリコン酸化膜に変化させた部分を選択的に除去する。次いで、側壁部と第２絶縁膜を選択的に除去する。このとき、第１絶縁膜による側壁部が、シリコン酸化膜のエッチングを抑止し、シリコン酸化膜をオーバーエッチングさせることがない。また、ポリシリコン膜のパターニングの際に、ドライエッチングを用いた場合に生じる副生成物が形成されることもない。
【００４０】
このようにして、第１の実施形態によれば、パターン形成不良が発生することを抑制できる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。また、図６は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。第２の実施形態は、以下の点を除いて、第１の実施形態と同様である。第２の実施形態によれば、シリコン酸化膜１２０における第１開口部の形成領域と、第２絶縁膜１５０における第２開口部の形成領域は等しい。以下、詳細を説明する。
【００４２】
図５のように、シリコン酸化膜１２０における第１開口部とベース引出部１４４の端部は、面一で形成されている。
【００４３】
図６（ａ）は、第１の実施形態における図２（ｃ）後の状態を示している。図６（ａ）のように、第２絶縁膜１５０における第２開口部を、シリコン酸化膜１２０における第１開口部と等しい大きさで形成する。
【００４４】
次いで、第１の実施形態における図３（ａ）、図３（ｂ）と同様の工程を行う。
【００４５】
以上により、図６（ｂ）のように、ベース引出部１４４の端部を、シリコン酸化膜１２０における第１開口部と面一になるように形成することができる。
【００４６】
次に、第２の実施形態の効果を説明する。第２の実施形態によれば、シリコン酸化膜１２０における第１開口部の形成領域と、第２絶縁膜１５０における第２開口部の形成領域は等しい。これにより、第１の実施形態と同様の工程を行うことで、ベース引出部１４４の端部を、シリコン酸化膜１２０における第１開口部と面一になるように形成することができる。以上のようにして、第１の実施形態の効果に加えて、トランジスタの形成領域を縮小化させることができる。また、パターン精度を向上させることができる。
【００４７】
以上、二つの実施形態においては、第２導電型のベース領域はＳｉ膜で形成されている場合を説明したが、ＳｉＧｅ膜のベース領域で形成されているヘテロバイポーラトランジスタであってもよい。
【００４８】
以上、二つの実施形態においては、第２絶縁膜１５０はシリコン窒化膜である場合を説明したが、シリコン酸化膜であってもよい。この場合は、ポリシリコン膜１４０のうち、シリコン酸化膜に変化させた部分（１４２）を除去する工程において、第２絶縁膜１５０も同時に除去することができる。
【００４９】
以上、二つの実施形態においては、半導体膜１６０及びエミッタ領域１８０を形成すると同時に不純物のドーピングを行う場合を説明したが、ノンドープ層を形成後にイオン注入によりドーピングしてもよい。
【００５０】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００５１】
１１０ 基板
１２０ シリコン酸化膜
１３０ 第１絶縁膜
１３２ 側壁部
１４０ ポリシリコン膜
１４２ シリコン酸化膜
１４４ ベース引出部
１５０ 第２絶縁膜
１６０ 半導体膜
１７０ 第３絶縁膜
１８０ エミッタ領域
１９０ 層間絶縁膜
２１０ ベース電極
２２０ エミッタ電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型のコレクタとなる基板上に、第１開口部を有するシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜及び前記第１開口部に露出した前記基板の表面上に第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜をエッチバックすることにより、前記シリコン酸化膜の前記第１開口部における側壁のみに前記第１絶縁膜を残存させて、側壁部を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜、前記第１開口部に露出した前記基板の表面、及び前記側壁部上に、ベース引出部となるポリシリコン膜を形成する工程と、
前記ポリシリコン膜上に、第２開口部を有する第２絶縁膜を形成する工程と、
前記第２絶縁膜をマスクとして、前記ポリシリコン膜のうち、前記第２開口部により露出している部分を酸化してシリコン酸化膜に変化させる工程と、
前記シリコン酸化膜に変化させた部分を選択的に除去する工程と、
前記側壁部と前記第２絶縁膜を選択的に除去する工程と、
前記ポリシリコン膜上と、当該ポリシリコン膜に形成された開口部の側壁と、前記シリコン酸化膜の前記第１開口部の側壁と、前記第１開口部に露出した前記基板の表面上と、を被覆するように、第２導電型の半導体膜をエピタキシャル成長させてベース領域を形成する工程と、
前記ベース領域上に、当該ベース領域の中央に第３開口部を有する第３絶縁膜を形成する工程と、
前記第３開口部から第１導電型のポリシリコン膜を成長させて、エミッタ領域を形成する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２導電型の半導体膜は、Ｓｉ膜またはＳｉＧｅ膜である半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１開口部の形成領域と前記第２開口部の形成領域は等しい半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記シリコン酸化膜に変化させた部分を選択的に除去する工程において、フッ酸を含むエッチャントにより、前記シリコン酸化膜に変化させた部分をエッチングする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１絶縁膜は、シリコン窒化膜である半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２絶縁膜は、前記第１絶縁膜と同じ材料である半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、
前記側壁部と前記第２絶縁膜を選択的に除去する工程において、１００℃以上に加熱したリン酸を含むエッチャントにより、前記側壁部と前記第２絶縁膜を同時にエッチングする半導体装置の製造方法。
【請求項１】
第１導電型のコレクタとなる基板上に、第１開口部を有するシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜及び前記第１開口部に露出した前記基板の表面上に第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜をエッチバックすることにより、前記シリコン酸化膜の前記第１開口部における側壁のみに前記第１絶縁膜を残存させて、側壁部を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜、前記第１開口部に露出した前記基板の表面、及び前記側壁部上に、ベース引出部となるポリシリコン膜を形成する工程と、
前記ポリシリコン膜上に、第２開口部を有する第２絶縁膜を形成する工程と、
前記第２絶縁膜をマスクとして、前記ポリシリコン膜のうち、前記第２開口部により露出している部分を酸化してシリコン酸化膜に変化させる工程と、
前記シリコン酸化膜に変化させた部分を選択的に除去する工程と、
前記側壁部と前記第２絶縁膜を選択的に除去する工程と、
前記ポリシリコン膜上と、当該ポリシリコン膜に形成された開口部の側壁と、前記シリコン酸化膜の前記第１開口部の側壁と、前記第１開口部に露出した前記基板の表面上と、を被覆するように、第２導電型の半導体膜をエピタキシャル成長させてベース領域を形成する工程と、
前記ベース領域上に、当該ベース領域の中央に第３開口部を有する第３絶縁膜を形成する工程と、
前記第３開口部から第１導電型のポリシリコン膜を成長させて、エミッタ領域を形成する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２導電型の半導体膜は、Ｓｉ膜またはＳｉＧｅ膜である半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１開口部の形成領域と前記第２開口部の形成領域は等しい半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記シリコン酸化膜に変化させた部分を選択的に除去する工程において、フッ酸を含むエッチャントにより、前記シリコン酸化膜に変化させた部分をエッチングする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１絶縁膜は、シリコン窒化膜である半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２絶縁膜は、前記第１絶縁膜と同じ材料である半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、
前記側壁部と前記第２絶縁膜を選択的に除去する工程において、１００℃以上に加熱したリン酸を含むエッチャントにより、前記側壁部と前記第２絶縁膜を同時にエッチングする半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１５１２６４（Ｐ２０１２−１５１２６４Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８５２１（Ｐ２０１１−８５２１）
【出願日】平成２３年１月１９日（２０１１．１．１９）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１９日（２０１１．１．１９）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]