JP2002353229A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device and its manufacturing method

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JP2002353229A
JP2002353229A JP2001154127A JP2001154127A JP2002353229A JP 2002353229 A JP2002353229 A JP 2002353229A JP 2001154127 A JP2001154127 A JP 2001154127A JP 2001154127 A JP2001154127 A JP 2001154127A JP 2002353229 A JP2002353229 A JP 2002353229A
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Japan
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layer
semiconductor layer
opening
single crystal
silicon
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Withdrawn
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JP2001154127A
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Japanese (ja)
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Taisuke Furukawa
泰助 古川
Kiwa Yoneda
喜和 米田
Masami Hayashi
正美 林
Yoshitatsu Kawama
吉竜 川間
Katsuhiro Imada
勝大 今田
Tatsuhiko Ikeda
龍彦 池田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an HBT(Hetero Junction Bipolar Transistor) of which the operational characteristics are improved by reducing the resistance of a base lead-out region, and its manufacturing method. SOLUTION: An opening 7A comprises an n<-> -type silicon layer 8 and an n<+> -type silicon layer 8a arranged so as to bulge out from an opening 6A until reaching the sidewall of a nitride film 7. Moreover, the opening 7A comprises, on the n<-> -type silicon layer 8 and the n<+> -type silicon layer 8a, a p<+> -type poly crystal silicon germanium film 9B led out in the lateral direction on the surface of a nitride film 7, and a poly crystal silicon film 10B on the surface of this silicon germanium film 9B.

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】この発明は、半導体装置およ
びその製造方法に関し、より特定的には、高速通信デバ
イスとして用いられる、ヘテロバイポーラトランジスタ
(以下、HBT(Hetero Junction Bipolar Transisto
r)と称する)の構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a hetero bipolar transistor (hereinafter referred to as HBT) used as a high-speed communication device.
r)).

【0002】[0002]

【従来の技術】HBTは、従来のバイポーラトランジス
タのPN接合部分にヘテロ接合を用いたもので、正孔に
対する電位障壁が電子のものより高いことを利用して、
ベースからエミッタに注入される正孔の量を制御してお
り、これによる高い電流増幅率と優れた高周波特性が特
徴である。
2. Description of the Related Art An HBT uses a heterojunction at the PN junction of a conventional bipolar transistor and utilizes the fact that the potential barrier against holes is higher than that of electrons.
The amount of holes injected from the base to the emitter is controlled, and is characterized by a high current amplification factor and excellent high-frequency characteristics.

【0003】このHBTを開示するものとして、たとえ
ば特開平6-333933号公報(先行技術1)、特開
平11−204539号公報(先行技術2)等を挙げる
ことができる。先行技術1に開示されるHBTは、真性
ベース領域にシリコンよりもバンドギャップのシリコン
ゲルマニュウムを用いたヘテロ接合バイポーラトランジ
スタを実現させることにより、バイポーラトランジスタ
の電流増幅率hFEを低下させることなく真性ベース領域
の濃度を上げることができ、高fT化の実現を可能とし
ている。
The HBT is disclosed in, for example, JP-A-6-333933 (prior art 1) and JP-A-11-204439 (prior art 2). The HBT disclosed in Prior Art 1 realizes a heterojunction bipolar transistor using silicon germanium having a bandgap more than silicon in the intrinsic base region, thereby reducing the current amplification factor h FE of the bipolar transistor without decreasing the intrinsic gain. The density of the region can be increased, and high f T can be realized.

【0004】また、先行技術2に開示されるHBTは、
先行技術1と同様にシリコンゲルマニュウムを用いたヘ
テロ接合バイポーラトランジスタが開示され、高速動作
を可能にする構造が開示されている。
The HBT disclosed in the prior art 2 is:
As in Prior Art 1, a heterojunction bipolar transistor using silicon germanium is disclosed, and a structure that enables high-speed operation is disclosed.

【0005】(従来のHBTの構造)ここで、従来のH
BTの構造について、図26を参照しながら説明する。
半導体基板である単結晶シリコン基板1の表面に、n+
型埋め込み層2が設けられ、このn+型埋め込み層2の
上に、活性領域をなすn-型コレクタ層3が素子分離絶
縁膜4によって規定されている。
(Conventional HBT structure) Here, the conventional HBT
The structure of the BT will be described with reference to FIG.
On the surface of a single crystal silicon substrate 1 which is a semiconductor substrate, n +
A type buried layer 2 is provided, and an n type collector layer 3 serving as an active region is defined by the element isolation insulating film 4 on the n + type buried layer 2.

【0006】n-型コレクタ層3の上には、所定の大き
さの開口部6Aを有する酸化膜6が設けられている。開
口部6Aの内部には、n-型シリコン層8が設けられ、
このn-型シリコン層8の上層領域には、n+型シリコン
層8aが設けられている。
An oxide film 6 having an opening 6A of a predetermined size is provided on n - type collector layer 3. An n - type silicon layer 8 is provided inside the opening 6A,
An n + -type silicon layer 8 a is provided in an upper layer region of the n -type silicon layer 8.

【0007】n+型シリコン層8aの上にはp型の単結
晶領域からなるシリコンゲルマニュウム膜9Aが設けら
れている。さらに、このシリコンゲルマニュウム膜9A
の上には、イントリンシックの単結晶領域からなるシリ
コン膜10Aが設けられている。シリコンゲルマニュウ
ム膜9Aからなる領域が、真性ベース領域を構成する。
A silicon germanium film 9A made of a p-type single crystal region is provided on n + type silicon layer 8a. Further, this silicon germanium film 9A
Is provided with a silicon film 10A made of an intrinsic single crystal region. The region composed of the silicon germanium film 9A constitutes the intrinsic base region.

【0008】一方、酸化膜6の上には、シリコンゲルマ
ニュウム膜9Aから連続するように、p型の多結晶領域
からなるシリコンゲルマニュウム膜9Bが設けられてい
る。さらに、シリコンゲルマニュウム膜9Bの上には、
シリコン膜10Aから連続するように設けられた、多結
晶領域からなるシリコン膜10Bが設けられている。図
26において、シリコンゲルマニュウム膜9A、および
シリコン膜10Aの左側に設けられるシリコンゲルマニ
ュウム膜9B、およびシリコン膜10Bがベース引出領
域を構成する。
On the other hand, a silicon germanium film 9B made of a p-type polycrystalline region is provided on oxide film 6 so as to be continuous with silicon germanium film 9A. Further, on the silicon germanium film 9B,
A silicon film 10B made of a polycrystalline region and provided so as to be continuous from the silicon film 10A is provided. In FIG. 26, the silicon germanium film 9A and the silicon germanium film 9B and the silicon film 10B provided on the left side of the silicon film 10A constitute a base extraction region.

【0009】シリコン膜10Aの上には、シリコン膜1
0Aに設けられたn型のエミッタ拡散層13aに接続す
るポリシリコン電極13が、分離膜12を介在して設け
られている。エミッタ拡散層13aは、シリコン膜10
Aに接続するように設けられている。また、ポリシリコ
ン電極13の上層領域にはシリサイド層14が設けら
れ、シリサイド層14を含むポリシリコン電極13の側
面、および分離膜12の側面は、サイドウォール18に
覆われている。
On the silicon film 10A, a silicon film 1
A polysilicon electrode 13 connected to an n-type emitter diffusion layer 13a provided at 0A is provided with an isolation film 12 interposed therebetween. The emitter diffusion layer 13a is formed of the silicon film 10
A is provided. In addition, a silicide layer 14 is provided in an upper layer region of the polysilicon electrode 13.

【0010】一方のシリコン膜10Bの上層には、シリ
サイド層15が、サイドウォール18の端部から表面に
沿って設けられている。また、図26において、酸化膜
6、シリコンゲルマニュウム膜9B、およびシリコン膜
10Bの右側の端面は、サイドウォール19に覆われて
いる。
On one silicon film 10B, a silicide layer 15 is provided along the surface from the end of the side wall 18. In FIG. 26, the right end surfaces of the oxide film 6, the silicon germanium film 9B, and the silicon film 10B are covered with a sidewall 19.

【0011】また、図26の右側の領域の単結晶シリコ
ン基板1の表面には、n+型埋め込み層2に接続するn+
型コレクタ引出領域5が設けられ、このコレクタ引出領
域5の上層にはシリサイド層17が設けられている。
On the surface of single-crystal silicon substrate 1 in the right region of FIG. 26, n + connected to n + -type buried layer 2 is provided.
A mold collector leading region 5 is provided, and a silicide layer 17 is provided above the collector leading region 5.

【0012】シリサイド層14、シリサイド層15、お
よびシリサイド層17には、それぞれ層間分離膜20を
介在させて、ベース電極21、エミッタ電極22、およ
びコレクタ電極23が接続されている。
A base electrode 21, an emitter electrode 22, and a collector electrode 23 are connected to the silicide layer 14, the silicide layer 15, and the silicide layer 17, respectively, with an interlayer separation film 20 interposed therebetween.

【0013】(従来のHBTの製造工程)次に、上記構
造からなるHBTの製造工程について、図27〜図36
を参照して説明する。まず、図27を参照して、単結晶
シリコン基板1の表面に、n+型埋め込み層2を形成し
た後、エピタキシャル成長によりn+型埋め込み層2の
上に、n-型のエピタキシャルシリコン形成層を形成す
る。その後、LOCOS法により、素子分離絶縁膜4を
形成し、活性領域をなすn-型コレクタ層3、およびn-
型コレクタ引出領域5を規定する。
(Manufacturing Process of Conventional HBT) Next, a manufacturing process of the HBT having the above structure will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. First, referring to FIG. 27, after forming n + -type buried layer 2 on the surface of single crystal silicon substrate 1, an n -- type epitaxial silicon formation layer is formed on n + -type buried layer 2 by epitaxial growth. Form. Then, by the LOCOS method, forming an isolation insulating film 4, forming the active region n - -type collector layer 3, and the n -
A mold collector extraction region 5 is defined.

【0014】次に、図28を参照して、単結晶シリコン
基板1の上全面に、酸化膜6を堆積する。その後、写真
製版技術を用いて、n-型コレクタ層3の上に所定の大
きさの開口部6Aを形成する。次に、図29を参照し
て、シリコン形成層が露出した酸化膜6の開口部6Aの
内部に、リンをドープしたn-型シリコン層8を選択的
にエピタキシャル成長させる。その後引続き、n+型シ
リコン層8aを選択的にエピタキシャル成長させる。
Next, referring to FIG. 28, an oxide film 6 is deposited on the entire upper surface of single crystal silicon substrate 1. Thereafter, an opening 6A having a predetermined size is formed on the n -type collector layer 3 by using a photoengraving technique. Next, referring to FIG. 29, n -type silicon layer 8 doped with phosphorus is selectively epitaxially grown inside opening 6A of oxide film 6 where the silicon formation layer is exposed. Thereafter, the n + -type silicon layer 8a is selectively epitaxially grown.

【0015】次に、図30を参照して、単結晶シリコン
基板1の表面に、ボロンをドープしたシリコンゲルマニ
ュウム膜9を形成させる。このとき、エピタキシャル成
長したn+型シリコン層8aの上、および酸化膜6の上
の両方に形成させる条件(非選択形成条件)で、シリコ
ンゲルマニュウム膜9の形成を行なう。その結果、エピ
タキシャル成長したn+型シリコン層8aの上において
は、シリコンゲルマニュウム膜9もエピタキシャル成長
し、p型の単結晶のシリコンゲルマニュウム膜9A(真
性ベース領域)が形成される。また、酸化膜6の上にお
いては、p型の多結晶のシリコンゲルマニュウム膜9B
が形成される。
Next, referring to FIG. 30, a silicon germanium film 9 doped with boron is formed on the surface of single crystal silicon substrate 1. At this time, the silicon germanium film 9 is formed under conditions (non-selective formation conditions) to be formed both on the epitaxially grown n + type silicon layer 8a and on the oxide film 6. As a result, the silicon germanium film 9 is also epitaxially grown on the epitaxially grown n + -type silicon layer 8a, and a p-type single crystal silicon germanium film 9A (intrinsic base region) is formed. On the oxide film 6, a p-type polycrystalline silicon germanium film 9B is formed.
Is formed.

【0016】次に、図31を参照して、シリコンゲルマ
ニュウム膜9の表面に、イントリンシックのシリコン膜
10を形成させる。このとき、単結晶のシリコンゲルマ
ニュウム膜9A(真性ベース領域)の上においては、シ
リコンもエピタキシャル成長し、単結晶のシリコン膜1
0Aが形成される。また、多結晶のシリコンゲルマニュ
ウム膜9Bの上においては、多結晶のシリコン膜10B
が形成される。
Next, referring to FIG. 31, an intrinsic silicon film 10 is formed on the surface of silicon germanium film 9. At this time, silicon also epitaxially grows on the single crystal silicon germanium film 9A (intrinsic base region), and the single crystal silicon film 1
OA is formed. On the polycrystalline silicon germanium film 9B, a polycrystalline silicon film 10B is formed.
Is formed.

【0017】次に、図32を参照して、シリコン膜10
の表面に、窒化膜を堆積させる。その後、写真製版技術
を用いて、n-型コレクタ層3の上方に所定の大きさダ
ミーパターン11を形成する。その後、このダミーパタ
ーン11をマスクにして、多結晶のシリコンゲルマニュ
ウム膜9Bにボロンの注入を行なう。
Next, referring to FIG.
A nitride film is deposited on the surface of the substrate. Thereafter, a dummy pattern 11 having a predetermined size is formed above the n -type collector layer 3 by using a photoengraving technique. Thereafter, using the dummy pattern 11 as a mask, boron is implanted into the polycrystalline silicon germanium film 9B.

【0018】次に、図33を参照して、窒化膜からなる
ダミーパターン11を燐酸によるエッチングにより後退
(幅を狭くする)させる。その後、シリコン膜10の全
面に酸化膜12を堆積し、CMP法により酸化膜12の
表面の平坦化を行なう。次に、図34を参照して、ダミ
ーパターン11をウエットエッチングにより除去し、単
結晶のシリコン膜10Aを露出させる。
Next, referring to FIG. 33, the dummy pattern 11 made of a nitride film is receded (narrowed) by etching with phosphoric acid. Thereafter, an oxide film 12 is deposited on the entire surface of the silicon film 10, and the surface of the oxide film 12 is planarized by a CMP method. Next, referring to FIG. 34, dummy pattern 11 is removed by wet etching to expose single crystal silicon film 10A.

【0019】次に、図35を参照して、シリコン膜10
A、および酸化膜12の上にリンをドープしたポリシリ
コンを形成させる。次に、RTA(Rapid Thermal An
neal)を施し、ポリシリコンからリンを拡散させて、エ
ミッタ拡散層13aを形成する。その後、写真製版技術
を用いて、ポリシリコン電極13を形成する。その後、
このポリシリコン電極13をマスクにして、酸化膜12
をドライエッチングにより除去する。
Next, referring to FIG.
A and a polysilicon doped with phosphorus are formed on the oxide film 12. Next, RTA (Rapid Thermal An
neal) to diffuse phosphorus from polysilicon to form an emitter diffusion layer 13a. Thereafter, a polysilicon electrode 13 is formed by using a photolithography technique. afterwards,
Using the polysilicon electrode 13 as a mask, the oxide film 12
Is removed by dry etching.

【0020】次に、図36を参照して、写真製版技術を
用いて所定形状のマスクを形成し、n-型コレクタ引出
領域5の上方に位置する、酸化膜6、多結晶のシリコン
ゲルマニュウム膜9B、および多結晶のシリコン膜10
Bを除去する。その後、ポリシリコン電極13の側面、
および酸化膜12の側面を覆う酸化膜からなるサイドウ
ォール18と、酸化膜6、窒化シリコン膜7、多結晶の
シリコンゲルマニュウム膜9B、および多結晶のシリコ
ン膜10Bの側面を覆う酸化膜からなるサイドウォール
19とを形成する。
Next, referring to FIG. 36, a mask having a predetermined shape is formed by photolithography, and an oxide film 6 and a polycrystalline silicon germanium film located above n type collector lead-out region 5 are formed. 9B and polycrystalline silicon film 10
B is removed. Then, the side surface of the polysilicon electrode 13,
And a sidewall 18 made of an oxide film covering the side surfaces of the oxide film 12, and a side wall made of an oxide film covering the side surfaces of the oxide film 6, the silicon nitride film 7, the polycrystalline silicon germanium film 9B, and the polycrystalline silicon film 10B. A wall 19 is formed.

【0021】その後、公知のシリサイド化プロセスによ
り、表面にCoを堆積させた後熱処理を加える。これに
より、ポリシリコン電極13の表面にシリサイド層14
と、表面が露出するシリコン膜10A、およびシリコン
膜10Bの表面にシリサイド層15と、n-型コレクタ
引出領域5の表面にシリサイド層17とが形成される。
その後、層間分離膜20を堆積した後、写真製版技術を
用いてシリサイド層14、シリサイド層15、およびシ
リサイド層17に通じるコンタクトホールを開口し、さ
らに配線層を形成し、所定のパターニング工程を経るこ
とにより、アルミニュウム配線により、ベース電極2
1、エミッタ電極22、およびコレクタ電極23が形成
され、図26に示す、SiGe(シリコンゲルマニュウ
ム)−HBTが完成する。
Thereafter, a heat treatment is applied after depositing Co on the surface by a known silicidation process. Thereby, the silicide layer 14 is formed on the surface of the polysilicon electrode 13.
Then, a silicide layer 15 is formed on the surfaces of the silicon films 10A and 10B whose surfaces are exposed, and a silicide layer 17 is formed on the surface of the n -type collector lead-out region 5.
Thereafter, after depositing the interlayer separation film 20, a contact hole communicating with the silicide layer 14, the silicide layer 15, and the silicide layer 17 is opened by using a photoengraving technique, a wiring layer is further formed, and a predetermined patterning step is performed. By using aluminum wiring, the base electrode 2
1, the emitter electrode 22, and the collector electrode 23 are formed, and the SiGe (silicon germanium) -HBT shown in FIG. 26 is completed.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記構成から
なるSiGe−HBTの構造および製造方法において
は、以下に示す問題が挙げられる。図37は、シリコン
ゲルマニュウム膜9A(真性ベース領域)の近傍領域を
拡大した部分拡大断面図である。SiGe−HBTにお
いて、ベース引出領域を低抵抗化することは、HBTの
動作を早くするために重要である。そこで、ベース引出
領域を構成するシリコン膜10Bの表面にシリサイド層
15を形成している。
The structure and manufacturing method of the above-structured SiGe-HBT have the following problems. FIG. 37 is a partially enlarged cross-sectional view in which a region near the silicon germanium film 9A (intrinsic base region) is enlarged. In the SiGe-HBT, reducing the resistance of the base extraction region is important for speeding up the operation of the HBT. Therefore, the silicide layer 15 is formed on the surface of the silicon film 10B constituting the base extraction region.

【0023】また、上記工程で形成されたHBTの構造
においては、図32に示す工程において、ダミーパター
ン11をマスクにして、多結晶のシリコンゲルマニュウ
ム膜9Bにボロンの注入を行なっている。そのため、図
37に示すように、シリコンゲルマニュウム膜9Bの一
部にボロンが注入されない領域9Cが形成され、図中矢
印P2で示す電流パス経路において寄生抵抗が残留し、
シリサイド層15を形成しているにもかかわらず、期待
するベース引出領域の低抵抗化が図れない問題が生じ
る。また、領域9Cがポリシリコンで形成されているた
め、ポリシリコンの粒界の配置により抵抗のばらつきが
生じ、素子特性のばらつきが大きくなる問題も生じる。
In the structure of the HBT formed in the above step, in the step shown in FIG. 32, boron is implanted into the polycrystalline silicon germanium film 9B using the dummy pattern 11 as a mask. Therefore, as shown in FIG. 37, a region 9C in which boron is not implanted is formed in a part of the silicon germanium film 9B, and a parasitic resistance remains in the current path indicated by the arrow P2 in FIG.
Despite the formation of the silicide layer 15, there is a problem that the expected resistance of the base extraction region cannot be reduced. In addition, since the region 9C is formed of polysilicon, a variation in resistance occurs due to the arrangement of the grain boundaries of polysilicon, and a problem that the variation in element characteristics also increases.

【0024】また、ボロンが注入されない領域9Cの形
成を回避するため、図38に示すように、酸化膜6の開
口部6A、および窒化シリコン膜7の開口部7Aを横方
向に大きくすることにより、シリコンゲルマニュウム膜
9Aを横方向に張り出させて、シリコンゲルマニュウム
膜9Bとシリコンゲルマニュウム膜9Aの界面にもボロ
ンの注入を行なう方法が考えられる。しかし、この製造
工程を採用した場合、ボロンが図中矢印Hに示すよう
に、n-型シリコン層8の中央部に拡散し、HBTの動
作特性を悪化させるおそれが考えられる。
In order to avoid the formation of the region 9C into which boron is not implanted, as shown in FIG. 38, the opening 6A of the oxide film 6 and the opening 7A of the silicon nitride film 7 are increased in the lateral direction. Alternatively, a method may be considered in which the silicon germanium film 9A is overhanged in the lateral direction, and boron is implanted also at the interface between the silicon germanium film 9B and the silicon germanium film 9A. However, when this manufacturing process is adopted, there is a possibility that boron diffuses into the central portion of the n -type silicon layer 8 as shown by an arrow H in the figure, thereby deteriorating the operating characteristics of the HBT.

【0025】したがって、この発明は上記課題を解決す
るためになされたものであり、HBTの動作特性を悪化
させることなく、ベース引出領域の低抵抗化を図ること
により、HBTの動作特性をさらに良好なものとする、
半導体装置およびその製造方法を提供することを目的と
する。
Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the operating characteristics of the HBT can be further improved by lowering the resistance of the base extraction region without deteriorating the operating characteristics of the HBT. Shall be
It is an object to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に基いた半導体装置においては、半導体基
板の表面に設けられた第1導電型の単結晶シリコン層
と、上記単結晶シリコン層において選択的に設けられた
第1導電型の活性領域と、上記活性領域に通じる第1開
口部を有し、上記単結晶シリコン層の表面を覆う第1絶
縁層と、上記第1絶縁層の表面に設けられ、上記第1開
口部を含むように上記第1開口部よりも大きい第2開口
部を有する第2絶縁層と、上記第1開口部を埋めるとと
もに、上記第2開口部において第2絶縁層の開口部側壁
に達するまで上記第1開口部からせり出すように設けら
れる第1導電型の単結晶半導体層と、上記単結晶半導体
層の表面に設けられた第2導電型の第1単結晶半導体層
と、上記第2絶縁層の表面に形成され、上記第1単結晶
半導体層と連続して設けられる第2導電型の第1多結晶
半導体層と、第1単結晶半導体層の表面に設けられた第
2単結晶半導体層と、第1多結晶半導体層の表面に形成
され、上記第2単結晶半導体層と連続して設けられる第
2多結晶半導体層と、上記第2単結晶半導体層に設けら
れ、上記第1単結晶半導体層と接続する第1導電型の不
純物拡散層とを備える。
In order to achieve the above object, in a semiconductor device according to the present invention, a first conductivity type single crystal silicon layer provided on a surface of a semiconductor substrate; A first insulating layer selectively provided, a first insulating layer having a first opening communicating with the active region, and covering a surface of the single crystal silicon layer; A second insulating layer provided on a surface, having a second opening larger than the first opening so as to include the first opening, filling the first opening, and forming a second insulating layer in the second opening; (2) a first conductivity type single crystal semiconductor layer provided so as to protrude from the first opening until reaching the opening side wall of the insulating layer; and a second conductivity type first crystal layer provided on the surface of the single crystal semiconductor layer. A single crystal semiconductor layer and the second insulating layer A first polycrystalline semiconductor layer of a second conductivity type formed on the surface and provided continuously with the first single crystal semiconductor layer; and a second single crystal semiconductor layer provided on the surface of the first single crystal semiconductor layer. A second polycrystalline semiconductor layer formed on a surface of the first polycrystalline semiconductor layer and provided continuously with the second single crystal semiconductor layer; and a first single crystal provided on the second single crystal semiconductor layer. A first conductivity type impurity diffusion layer connected to the semiconductor layer.

【0027】このように、第2開口部において第2絶縁
層の開口部側壁に達するまで第1開口部からせり出すよ
うに設けられる第1導電型の単結晶半導体層を有するこ
とにより、単結晶半導体層の上に形成される第2導電型
の第1および第2単結晶半導体層の長さを従来に比べて
多くすることが可能になるため、第1および第2単結晶
半導体層の接続領域への不純物の注入が可能となり、こ
の接続領域での低抵抗化を図ることが可能になる。
As described above, the first conductive type single crystal semiconductor layer provided so as to protrude from the first opening to reach the opening side wall of the second insulating layer in the second opening is provided. Since the length of the first and second single-crystal semiconductor layers of the second conductivity type formed on the layer can be increased as compared with the related art, the connection region between the first and second single-crystal semiconductor layers can be increased. , It is possible to lower the resistance in this connection region.

【0028】また、上記発明において好ましくは、上記
活性領域および単結晶半導体層がコレクタ領域、上記第
1単結晶半導体層が真性ベース領域、および上記不純物
拡散層がエミッタ領域を構成する。この構成によれば、
ベース低抵抗化により良好なHBT特性を得ることが可
能になる。
Preferably, in the above invention, the active region and the single crystal semiconductor layer constitute a collector region, the first single crystal semiconductor layer constitutes an intrinsic base region, and the impurity diffusion layer constitutes an emitter region. According to this configuration,
Good HBT characteristics can be obtained by lowering the resistance of the base.

【0029】また、上記発明において好ましくは、上記
活性領域および単結晶半導体層がエミッタ領域、上記第
1単結晶半導体層が真性ベース領域、および上記不純物
拡散層がコレクタ領域を構成する。本発明によれば、エ
ミッタを下にした構成において、ベース領域とエミッタ
領域との接触面積を従来構造よりも小さくできるため、
従来構造に比べて、高い電流増幅率(Hfe)を得るこ
とが可能になる。
Preferably, in the above invention, the active region and the single crystal semiconductor layer form an emitter region, the first single crystal semiconductor layer forms an intrinsic base region, and the impurity diffusion layer forms a collector region. According to the present invention, in the configuration in which the emitter is located down, the contact area between the base region and the emitter region can be smaller than that of the conventional structure.
As compared with the conventional structure, it is possible to obtain a higher current amplification factor (Hfe).

【0030】また、上記発明において好ましくは、上記
第1単結晶半導体層および第1多結晶半導体層はシリコ
ンゲルマニュウムである。
Preferably, in the above invention, the first single crystal semiconductor layer and the first polycrystalline semiconductor layer are silicon germanium.

【0031】次に、上記目的を達成するため、この発明
に基いた半導体装置の製造方法においては、半導体基板
の表面に第1導電型の単結晶シリコン層を形成する工程
と、上記単結晶シリコン層に選択的に第1導電型の活性
領域を形成する工程と、上記単結晶シリコン層の表面を
覆う第1絶縁層を形成する工程と、上記第1絶縁層の表
面を覆う第2絶縁層を形成する工程と、上記第2絶縁層
に第2開口部を形成する工程と、上記第1絶縁層に上記
活性領域に通じ、上記第2開口部の開口よりも小さい第
1開口部を形成する工程と、上記第1開口部を埋めると
ともに、上記第2開口部において第2絶縁層の開口部側
壁に達するまで上記第1開口部からせり出すように第1
導電型の単結晶半導体層を形成させる工程と、上記単結
晶半導体層および上記第2絶縁層の表面に半導体層を形
成させることにより、上記単結晶半導体層の表面に第2
導電型の第1単結晶半導体層を形成し、上記第2絶縁層
の表面に第2導電型の第1多結晶半導体層を形成する工
程と、上記第1単結晶半導体層および上記第1多結晶半
導体層の表面に半導体層を形成させることにより、上記
第1単結晶半導体層の表面に第2単結晶半導体層を形成
し、第1多結晶半導体層の表面に第2多結晶半導体層を
形成する工程と、上記第2単結晶半導体層の上に、上記
第2単結晶半導体層の横方向の長さよりも小さい幅を有
するダミーパターンを形成し、このダミーパターンをマ
スクにして、上記第1単結晶半導体層の一部、および上
記第1多結晶半導体層に第2導電型の不純物を導入する
工程と、上記ダミーパターンを除去し、上記第2単結晶
半導体層に、上記第1単結晶半導体層と接続する第1導
電型の不純物拡散層を形成する工程とを備える。
Next, in order to achieve the above object, in a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a step of forming a first conductivity type single crystal silicon layer on a surface of a semiconductor substrate; Selectively forming an active region of the first conductivity type in the layer, forming a first insulating layer covering the surface of the single crystal silicon layer, and forming a second insulating layer covering the surface of the first insulating layer Forming a second opening in the second insulating layer; and forming a first opening in the first insulating layer that is smaller than the opening of the second opening and communicates with the active region. And filling the first opening so as to protrude from the first opening until the second opening reaches the side wall of the opening of the second insulating layer.
Forming a conductive type single crystal semiconductor layer, and forming a semiconductor layer on the surfaces of the single crystal semiconductor layer and the second insulating layer to form a second layer on the surface of the single crystal semiconductor layer.
Forming a first single-crystal semiconductor layer of a conductivity type and forming a first polycrystalline semiconductor layer of a second conductivity type on the surface of the second insulating layer; By forming a semiconductor layer on the surface of the crystalline semiconductor layer, a second single crystal semiconductor layer is formed on the surface of the first single crystal semiconductor layer, and a second polycrystalline semiconductor layer is formed on the surface of the first polycrystalline semiconductor layer. Forming a dummy pattern having a width smaller than a lateral length of the second single crystal semiconductor layer on the second single crystal semiconductor layer, and using the dummy pattern as a mask, Introducing a second conductivity type impurity into a part of the first single crystal semiconductor layer and the first polycrystalline semiconductor layer; removing the dummy pattern; and adding the first single crystal semiconductor layer to the second single crystal semiconductor layer. Diffusion of first conductivity type connected to crystalline semiconductor layer And forming a.

【0032】また、上記発明において好ましくは、上記
単結晶半導体層を形成させる工程は、シリコンゲルマニ
ュウムの選択形成と横方向形成を利用して、上記第1開
口部を埋めるとともに、上記第2開口部において第2絶
縁層の開口部側壁に達するまで上記第1開口部からせり
出すようにシリコンゲルマニュウムが形成される。
Preferably, in the above invention, the step of forming the single-crystal semiconductor layer fills the first opening by utilizing selective formation and lateral formation of silicon germanium, and forms the second opening. In the above, silicon germanium is formed so as to protrude from the first opening until reaching the side wall of the opening of the second insulating layer.

【0033】また、上記発明において好ましくは、上記
第2絶縁層を形成する工程は、窒化シリコン膜を形成す
る工程を含む。
In the above invention, preferably, the step of forming the second insulating layer includes a step of forming a silicon nitride film.

【0034】以上、この発明に基いた半導体装置および
その製造方法によれば、第2開口部において第2絶縁層
の開口部側壁に達するまで第1開口部からせり出すよう
に第1導電型の単結晶半導体層を形成させることによ
り、第2絶縁層の表面に横方向に引出される第2導電型
の第1多結晶半導体層の形成、およびこの第1多結晶半
導体層表面に第2多結晶半導体層を形成することが可能
になる。
As described above, according to the semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the present invention, the first conductivity type single device is formed so as to protrude from the first opening until the second opening reaches the side wall of the opening of the second insulating layer. Forming the crystalline semiconductor layer forms a first polycrystalline semiconductor layer of the second conductivity type which is laterally extended on the surface of the second insulating layer, and forms a second polycrystalline semiconductor on the surface of the first polycrystalline semiconductor layer. A semiconductor layer can be formed.

【0035】また、単結晶半導体層の上に、単結晶半導
体層の横方向の長さよりも小さい幅を有するダミーパタ
ーンを形成し、このダミーパターンをマスクにして、第
1単結晶半導体層の一部、および上記第1多結晶半導体
層に第2導電型の不純物を導入する工程を採用すること
により、第1単結晶半導体層と第1多結晶半導体層との
接続領域にも第2導電型の不純物を導入することが可能
になり、従来問題となっていたこの領域での寄生抵抗の
低下を図ることが可能になる。
In addition, a dummy pattern having a width smaller than the horizontal length of the single crystal semiconductor layer is formed on the single crystal semiconductor layer, and the dummy pattern is used as a mask to form one of the first single crystal semiconductor layers. And a step of introducing a second conductivity type impurity into the first polycrystalline semiconductor layer and the first polycrystalline semiconductor layer, so that a connection region between the first single crystal semiconductor layer and the first polycrystalline semiconductor layer also has a second conductivity type. Can be introduced, and the parasitic resistance in this region, which has conventionally been a problem, can be reduced.

【0036】また、第2絶縁層の第2開口部が、第1絶
縁層の第1開口部よりも小さく設けられていることか
ら、第2導電型の不純物の導入時に、第1絶縁層により
第2導電型の不純物の単結晶半導体層へ向けて拡散した
場合でも、第1絶縁層の上の第2開口部に位置するせり
出した領域に位置する単結晶半導体層にまでしか拡散さ
れないため、半導体装置の動作特性に影響をおよぼす単
結晶半導体層の中央領域には第2導電型の不純物が到達
せず、半導体装置の動作特性の悪化を防止することが可
能になる。
Further, since the second opening of the second insulating layer is provided smaller than the first opening of the first insulating layer, the second insulating layer is formed by the first insulating layer when the impurity of the second conductivity type is introduced. Even when the impurity of the second conductivity type is diffused toward the single crystal semiconductor layer, the impurity is diffused only to the single crystal semiconductor layer located in the protruding region located in the second opening above the first insulating layer. The impurity of the second conductivity type does not reach the central region of the single crystal semiconductor layer which affects the operation characteristics of the semiconductor device, and thus the deterioration of the operation characteristics of the semiconductor device can be prevented.

【0037】また、単結晶半導体層の中央領域への第2
導電型の不純物の拡散が防止できることから、第2導電
型の不純物を第1絶縁層に達するまで打ち込むことによ
り、単結晶半導体層と第2導電型の不純物の拡散領域と
の接合面積を減らすことが可能になり、単結晶半導体層
と第2導電型の不純物の拡散領域との接合容量を低下さ
せることも可能になる。
In addition, the second region of the single crystal semiconductor layer
Since the diffusion of the conductivity type impurity can be prevented, the junction area between the single crystal semiconductor layer and the diffusion region of the second conductivity type impurity is reduced by implanting the second conductivity type impurity until reaching the first insulating layer. And the junction capacitance between the single crystal semiconductor layer and the diffusion region of the impurity of the second conductivity type can be reduced.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、この発明に基づいた各実施
の形態における半導体装置、およびその製造方法につい
て図を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor device according to each embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described below with reference to the drawings.

【0039】(実施の形態1) (HBTの構造)本実施の形態におけるHBTの構造に
ついて、図1を参照しながら説明する。図1は本実施の
形態におけるHBTの構造を示す断面図である。半導体
基板である単結晶シリコン基板1の表面に、第1導電型
であるn+型埋め込み層2が設けられ、このn+型埋め込
み層2の上に、活性領域をなすn-型コレクタ層3が素
子分離絶縁膜4によって規定されている。
(Embodiment 1) (Structure of HBT) The structure of an HBT in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of the HBT according to the present embodiment. An n + -type buried layer 2 of a first conductivity type is provided on the surface of a single-crystal silicon substrate 1 as a semiconductor substrate, and an n -type collector layer 3 forming an active region is provided on the n + -type buried layer 2. Are defined by the element isolation insulating film 4.

【0040】n-型コレクタ層3の上には、所定の大き
さの開口部6Aを有する第1絶縁膜としての酸化膜6が
設けられ、酸化膜6の上には、開口部6Aよりも大きい
開口部7Aを有する第2絶縁膜としての窒化シリコン膜
7が設けられている。開口部6Aおよび開口部7Aの内
部には、単結晶半導体層としてのn-型シリコン層8
が、第1開口部6Aを埋めるとともに、第2開口部7A
において窒化シリコン膜7の開口部側壁に達するまで第
1開口部6Aからせり出すように設けられている。
An oxide film 6 as a first insulating film having an opening 6A of a predetermined size is provided on n -type collector layer 3, and is formed on oxide film 6 more than opening 6A. A silicon nitride film 7 as a second insulating film having a large opening 7A is provided. Inside opening 6A and opening 7A, n type silicon layer 8 as a single crystal semiconductor layer is provided.
Fills the first opening 6A and fills the second opening 7A.
Is provided so as to protrude from the first opening 6A until reaching the side wall of the opening of the silicon nitride film 7.

【0041】n+型シリコン層8aの上にはp型の単結
晶領域からなる第2導電型の第1単結晶半導体層として
のシリコンゲルマニュウム膜9Aが設けられている。さ
らに、このシリコンゲルマニュウム膜9Aの上には、イ
ントリンシックの単結晶領域からなる第2単結晶半導体
層としてのシリコン膜10Aが設けられている。シリコ
ンゲルマニュウム膜9Aからなる領域が、真性ベース領
域を構成する。
On the n + -type silicon layer 8a, there is provided a silicon germanium film 9A as a first single-crystal semiconductor layer of the second conductivity type comprising a p-type single-crystal region. Further, on this silicon germanium film 9A, there is provided a silicon film 10A as a second single crystal semiconductor layer composed of an intrinsic single crystal region. The region composed of the silicon germanium film 9A constitutes the intrinsic base region.

【0042】一方、窒化シリコン膜7の上には、シリコ
ンゲルマニュウム膜9Aから連続するように設けられ
た、p型の多結晶領域からなる第1多結晶半導体層とし
てのシリコンゲルマニュウム膜9Bが設けられている。
さらに、シリコンゲルマニュウム膜9Bの上には、シリ
コン膜10Aから連続するように設けられた、多結晶領
域からなる第2多結晶半導体層としてのシリコン膜10
Bが設けられている。図1において、シリコンゲルマニ
ュウム膜9A、およびシリコン膜10Aの左側に設けら
れるシリコンゲルマニュウム膜9B、およびシリコン膜
10Bがベース引出領域を構成する。
On the other hand, a silicon germanium film 9B as a first polycrystalline semiconductor layer comprising a p-type polycrystalline region is provided on silicon nitride film 7 so as to be continuous from silicon germanium film 9A. ing.
Further, on the silicon germanium film 9B, a silicon film 10 as a second polycrystalline semiconductor layer formed of a polycrystalline region and provided continuously from the silicon film 10A.
B is provided. In FIG. 1, the silicon germanium film 9A and the silicon germanium film 9B and the silicon film 10B provided on the left side of the silicon film 10A constitute a base extraction region.

【0043】シリコン膜10Aの上には、シリコン膜1
0Aに設けられたn型の不純物拡散層としてのエミッタ
拡散層13aに接続するポリシリコン電極13が、分離
膜12を介在して設けられている。エミッタ拡散層13
aは、シリコン膜10Aに接続するように設けられてい
る。また、ポリシリコン電極13の上層領域にはシリサ
イド層14が設けられ、シリサイド層14を含むポリシ
リコン電極13の側面、および分離膜12の側面は、サ
イドウォール18に覆われている。
The silicon film 1 is formed on the silicon film 10A.
A polysilicon electrode 13 connected to an emitter diffusion layer 13a as an n-type impurity diffusion layer provided at 0A is provided with an isolation film 12 interposed therebetween. Emitter diffusion layer 13
a is provided so as to be connected to the silicon film 10A. In addition, a silicide layer 14 is provided in an upper layer region of the polysilicon electrode 13.

【0044】一方のシリコン膜10Bの上層には、シリ
サイド層15が、サイドウォール18の端部から表面に
沿って設けられている。また、図1において、酸化膜
6、窒化シリコン膜7、シリコンゲルマニュウム膜9
B、およびシリコン膜10Bの右側の端面は、サイドウ
ォール19に覆われている。
On one silicon film 10 B, a silicide layer 15 is provided along the surface from the end of the sidewall 18. In FIG. 1, an oxide film 6, a silicon nitride film 7, a silicon germanium film 9
B and the right end face of the silicon film 10B are covered with a sidewall 19.

【0045】また、図1の右側の領域の単結晶シリコン
基板1の表面には、n+型埋め込み層2に接続するn+
型コレクタ引出領域5が設けられ、このコレクタ引出領
域5の上層にはシリサイド層17が設けられている。
Further, the single crystal silicon substrate 1 of the surface of the right region in FIG. 1, is connected to the n + -type buried layer 2 n +
A mold collector leading region 5 is provided, and a silicide layer 17 is provided above the collector leading region 5.

【0046】シリサイド層14、シリサイド層15、お
よびシリサイド層17には、それぞれ層間分離膜20を
介在させて、ベース電極21、エミッタ電極22、およ
びコレクタ電極23が接続されている。
The base electrode 21, the emitter electrode 22, and the collector electrode 23 are connected to the silicide layer 14, the silicide layer 15, and the silicide layer 17, respectively, with an interlayer separation film 20 interposed therebetween.

【0047】(HBTの製造工程)次に、上記構造から
なる本実施の形態におけるHBTの製造工程について、
図2〜図11を参照して説明する。まず、図2を参照し
て、単結晶シリコン基板1の表面に、n+型埋め込み層
2を形成した後、エピタキシャル成長によりn+型埋め
込み層2の上に、厚さ約1μm、不純物濃度が1×10
15cm-3〜1×1018cm-3程度のn-型のエピタキシ
ャルシリコン形成層を形成する。その後、LOCOS法
により、素子分離絶縁膜4を形成し、活性領域をなすn
-型コレクタ層3、およびn-型コレクタ引出領域5を規
定する。
(HBT Manufacturing Process) Next, the HBT manufacturing process according to the present embodiment having the above structure will be described.
This will be described with reference to FIGS. First, referring to FIG. 2, on the surface of the single crystal silicon substrate 1, after forming the n + -type buried layer 2, on the n + -type buried layer 2 by epitaxial growth, a thickness of about 1 [mu] m, the impurity concentration 1 × 10
An n -type epitaxial silicon formation layer of about 15 cm −3 to 1 × 10 18 cm −3 is formed. After that, the element isolation insulating film 4 is formed by the LOCOS method, and the active region n is formed.
A- type collector layer 3 and an n - type collector extraction region 5 are defined.

【0048】次に、図3を参照して、単結晶シリコン基
板1の上全面に、膜厚さ10nm〜300nm程度の酸
化膜6、膜厚さ10nm〜500nm程度の窒化シリコ
ン膜7を堆積する。その後、写真製版技術を用いて、n
-型コレクタ層3の上の窒化シリコン膜7に開口部7A
を形成し、窒化シリコン膜7をマスクにして、酸化膜6
に開口幅が開口部7Aと略同じ開口部6Aを形成する。
その後、リン酸でウエットエッチングを行ない、窒化シ
リコン膜7の開口部7Aを0.01μm〜0.5μm後
退させる。なお、窒化シリコン膜7は、リン酸によるウ
エットエッチングを行なった後も、残存するだけの膜厚
さが必要となる。
Next, referring to FIG. 3, an oxide film 6 having a thickness of about 10 nm to 300 nm and a silicon nitride film 7 having a thickness of about 10 nm to 500 nm are deposited on the entire upper surface of single crystal silicon substrate 1. . Then, using photoengraving technology, n
- opening 7A in the silicon nitride film 7 on the type collector layer 3
Is formed, and the oxide film 6 is formed using the silicon nitride film 7 as a mask.
An opening 6A whose opening width is substantially the same as the opening 7A is formed.
Thereafter, wet etching is performed with phosphoric acid to retreat the opening 7A of the silicon nitride film 7 by 0.01 μm to 0.5 μm. Note that the silicon nitride film 7 needs to have such a thickness as to remain even after wet etching with phosphoric acid.

【0049】次に、図4を参照して、シリコン形成層が
露出した酸化膜6の開口部6A、および窒化シリコン膜
7の開口部7Aの内部に、リンをドープした不純物濃度
が1×1015cm-3〜1×1017cm-3程度のn-型シ
リコン層8を選択的にエピタキシャル成長させる。その
後引続き、リンをドープした不純物濃度が1×1016
-3〜1×1019cm-3程度のn+型シリコン層8aを
選択的にエピタキシャル成長させる。このとき、n-
シリコン層8およびn+型シリコン層8aを、第2開口
部7Aにおいて窒化シリコン膜7の開口部側壁に達する
まで第1開口部6Aからせり出すように成長させる。こ
れは、後述するシリコンゲルマニュウム膜9を連続させ
て成長させるためである。なお、n-型シリコン層8と
+型シリコン層8aとの中央部分での合計膜厚さは、
約1μm程度である。この膜厚さを有することにより、
充分な耐圧特性を得ることができる。
Next, referring to FIG. 4, the impurity concentration doped with phosphorus is set to 1 × 10 6 in opening 6 A of oxide film 6 where silicon formation layer is exposed and in opening 7 A of silicon nitride film 7. An n -type silicon layer 8 of about 15 cm −3 to 1 × 10 17 cm −3 is selectively epitaxially grown. Thereafter, the concentration of the impurity doped with phosphorus is 1 × 10 16 c
An n + -type silicon layer 8a of about m −3 to 1 × 10 19 cm −3 is selectively epitaxially grown. At this time, the n -type silicon layer 8 and the n + -type silicon layer 8a are grown so as to protrude from the first opening 6A in the second opening 7A until reaching the opening side wall of the silicon nitride film 7. This is because a silicon germanium film 9 described later is continuously grown. The total film thickness at the central portion between the n type silicon layer 8 and the n + type silicon layer 8a is
It is about 1 μm. By having this film thickness,
Sufficient withstand voltage characteristics can be obtained.

【0050】次に、図5を参照して、単結晶シリコン基
板1の表面に、ボロンを1×1018cm-3〜1×1020
cm-3程度ドープした膜厚さ20nm〜200nm程度
のシリコンゲルマニュウム膜9を形成させる。このと
き、エピタキシャル成長したn +型シリコン層8aの
上、および窒化シリコン膜7の上の両方に形成させる条
件(非選択形成条件)で、シリコンゲルマニュウム膜9
の形成を行なう。その結果、エピタキシャル成長したn
+型シリコン層8aの上においては、シリコンゲルマニ
ュウム膜9もエピタキシャル成長し、p型の単結晶のシ
リコンゲルマニュウム膜9A(真性ベース領域)が形成
される。また、窒化シリコン膜7の上においては、p型
の多結晶のシリコンゲルマニュウム膜9Bが形成され
る。
Next, referring to FIG.
On the surface of the plate 1, 1 × 1018cm-3~ 1 × 1020
cm-3About 20 nm to 200 nm
The silicon germanium film 9 is formed. This and
And epitaxially grown n +Type silicon layer 8a
On both the upper surface and the upper surface of the silicon nitride film 7.
Subject (non-selective formation conditions), the silicon germanium film 9
Is formed. As a result, the epitaxially grown n
+On the silicon layer 8a, a silicon gel
The crystal film 9 is also epitaxially grown to form a p-type single crystal silicon.
Recongermanium film 9A (intrinsic base region) formed
Is done. On the silicon nitride film 7, a p-type
Polycrystalline silicon germanium film 9B is formed
You.

【0051】次に、図6を参照して、シリコンゲルマニ
ュウム膜9の表面に、膜厚さ10nm〜100nm程度
のイントリンシックのシリコン膜10を形成させる。そ
の結果、単結晶のシリコンゲルマニュウム膜9A(真性
ベース領域)の上においては、シリコンもエピタキシャ
ル成長し、単結晶のシリコン膜10Aが形成される。ま
た、多結晶のシリコンゲルマニュウム膜9Bの上におい
ては、多結晶のシリコン膜10Bが形成される。
Next, referring to FIG. 6, an intrinsic silicon film 10 having a thickness of about 10 nm to 100 nm is formed on the surface of silicon germanium film 9. As a result, on the single-crystal silicon germanium film 9A (intrinsic base region), silicon is also epitaxially grown to form a single-crystal silicon film 10A. On the polycrystalline silicon germanium film 9B, a polycrystalline silicon film 10B is formed.

【0052】次に、図7を参照して、シリコン膜10の
表面に、膜厚さ10nm〜10000nm程度の窒化膜
を堆積させる。その後、写真製版技術を用いて、n-
コレクタ層3の上方にシリコン膜10Aの横方向幅より
も0.01μm〜0.5μm程度小さい横方向幅を有す
る窒化膜からなるダミーパターン11を形成する。その
後、このダミーパターン11をマスクにして、単結晶の
シリコンゲルマニュウム膜9Aの一部、および多結晶の
シリコンゲルマニュウム膜9Bに向けてボロンの導入を
行なう。この時のボロンの導入条件は、注入エネルギ5
keV〜50keV、注入量1×1014cm-2〜1×1
17cm-2で行なう。
Next, referring to FIG. 7, a nitride film having a thickness of about 10 nm to 10000 nm is deposited on the surface of silicon film 10. Thereafter, a dummy pattern 11 made of a nitride film having a lateral width smaller than the lateral width of the silicon film 10A by about 0.01 μm to 0.5 μm is formed above the n -type collector layer 3 by photolithography. I do. Thereafter, using the dummy pattern 11 as a mask, boron is introduced toward a part of the single-crystal silicon germanium film 9A and the polycrystalline silicon germanium film 9B. At this time, the conditions for introducing boron are as follows:
keV to 50 keV, implantation dose 1 × 10 14 cm −2 to 1 × 1
Perform at 0 17 cm -2 .

【0053】次に、図8を参照して、窒化膜からなるダ
ミーパターン11を燐酸によるエッチングにより後退
(幅を狭くする)させる。その後、シリコン膜10の全
面に酸化膜12を堆積し、CMP法により酸化膜12の
表面の平坦化を行なう。次に、図9を参照して、ダミー
パターン11をウエットエッチングにより除去し、単結
晶のシリコン膜10Aを露出させる。
Next, referring to FIG. 8, dummy pattern 11 made of a nitride film is receded (narrowed) by etching with phosphoric acid. Thereafter, an oxide film 12 is deposited on the entire surface of the silicon film 10, and the surface of the oxide film 12 is planarized by a CMP method. Next, referring to FIG. 9, dummy pattern 11 is removed by wet etching to expose single crystal silicon film 10A.

【0054】次に、図10を参照して、シリコン膜10
A、および酸化膜12の上にリンが1×1020cm-3
上ドープされたポリシリコンを形成させる。その後、R
TAで700℃〜1000℃、10秒〜5分の熱処理を
行ない、エミッタ拡散層13aを形成する。その後、写
真製版技術を用いて、エミッタ拡散層13aに接続する
ポリシリコン電極13を形成する。その後、このポリシ
リコン電極13をマスクにして、酸化膜12をドライエ
ッチングにより除去する。
Next, referring to FIG.
A is formed on A and the oxide film 12 with polysilicon doped with phosphorus at 1 × 10 20 cm −3 or more. Then, R
Heat treatment is performed by TA at 700 ° C. to 1000 ° C. for 10 seconds to 5 minutes to form an emitter diffusion layer 13a. Thereafter, a polysilicon electrode 13 connected to the emitter diffusion layer 13a is formed by using a photolithography technique. Thereafter, oxide film 12 is removed by dry etching using polysilicon electrode 13 as a mask.

【0055】次に、図11を参照して、写真製版技術を
用いて所定形状のマスクを形成し、n-型コレクタ引出
領域5の上方に位置する、酸化膜6、窒化シリコン膜
7、多結晶のシリコンゲルマニュウム膜9B、および多
結晶のシリコン膜10Bを除去する。その後、ポリシリ
コン電極13の側面、および酸化膜12の側面を覆う酸
化膜からなるサイドウォール18と、酸化膜6、窒化シ
リコン膜7、多結晶のシリコンゲルマニュウム膜9B、
および多結晶のシリコン膜10Bの側面を覆う酸化膜か
らなるサイドウォール19とを形成する。
Next, with reference to FIG. 11, by photolithography to form a mask having a predetermined shape, n - located above the -type collector lead-out region 5, an oxide film 6, the silicon nitride film 7, multi The crystalline silicon germanium film 9B and the polycrystalline silicon film 10B are removed. Thereafter, a sidewall 18 made of an oxide film covering the side surface of the polysilicon electrode 13 and the side surface of the oxide film 12, an oxide film 6, a silicon nitride film 7, a polycrystalline silicon germanium film 9B,
Then, a side wall 19 made of an oxide film covering the side surface of the polycrystalline silicon film 10B is formed.

【0056】その後、公知のシリサイド化プロセスによ
り、表面にたとえばCoを堆積させた後熱処理を加え
る。これにより、ポリシリコン電極13の表面にシリサ
イド層14と、表面が露出するシリコン膜10A、およ
びシリコン膜10Bの表面にシリサイド層15と、n-
型コレクタ引出領域5の表面にシリサイド層17とが形
成される。なお、シリサイド層としてコバルトシリサイ
ド層を形成する場合について説明したが、チタンシリサ
イド層、タングステンシリサイド層等の適用も可能であ
る。
Thereafter, a heat treatment is applied after depositing, for example, Co on the surface by a known silicidation process. Thereby, the silicide layer 14 on the surface of the polysilicon electrode 13, and the silicon film 10A and the silicide layer 15 on the surface of the silicon film 10B, the surface is exposed, n -
Silicide layer 17 is formed on the surface of mold collector extraction region 5. Although the case where a cobalt silicide layer is formed as the silicide layer has been described, a titanium silicide layer, a tungsten silicide layer, or the like can be applied.

【0057】その後、層間分離膜20を堆積した後、写
真製版技術を用いてシリサイド層14、シリサイド層1
5、およびシリサイド層17に通じるコンタクトホール
を開口し、さらに配線層を形成し、所定のパターニング
工程を経ることにより、アルミニュウム配線により、ベ
ース電極21、エミッタ電極22、およびコレクタ電極
23が形成され、図1に示す、本実施の形態における構
造を有するSiGe(シリコンゲルマニュウム)−HB
Tが完成する。
After depositing an interlayer separation film 20, the silicide layer 14 and the silicide layer 1 are formed by photolithography.
5, a contact hole leading to the silicide layer 17 is opened, a wiring layer is further formed, and a predetermined patterning step is performed, whereby a base electrode 21, an emitter electrode 22, and a collector electrode 23 are formed by aluminum wiring, SiGe (silicon germanium) -HB having a structure according to the present embodiment shown in FIG.
T is completed.

【0058】(作用・効果)以上、本実施の形態におけ
るSiGe−HBTの構造によれば、開口部7Aにおい
て窒化シリコン膜7の開口部側壁に達するまで開口部6
Aからせり出すように設けられるn-型シリコン層8お
よびn+型シリコン層8aを有することにより、n-型シ
リコン層8およびn+型シリコン層8aの上に形成され
る単結晶のシリコンゲルマニュウム膜9Aの長さを従来
に比べて長くすることが可能になり、シリコンゲルマニ
ュウム膜9Aとシリコンゲルマニュウム膜9Bとの単結
晶のSiGeで構成された接続領域への不純物の注入が
可能となり、この接続領域での低抵抗化を図ることが可
能になる。また、単結晶ゆえに、粒界による抵抗値のば
らつきの影響を抑えることが可能になる。
(Operation / Effect) As described above, according to the structure of the SiGe-HBT of the present embodiment, the opening 6 is formed until the opening 7A reaches the side wall of the silicon nitride film 7 at the opening 7A.
N it is provided so as pushed out from the A - by having an -type silicon layer 8 and the n + -type silicon layer 8a, n - silicon germanium film of a single crystal formed on the -type silicon layer 8 and the n + -type silicon layer 8a 9A can be made longer than before, and impurities can be implanted into a single crystal SiGe connection region of the silicon germanium film 9A and the silicon germanium film 9B. , The resistance can be reduced. Further, since the single crystal is used, it is possible to suppress the influence of the variation in the resistance value due to the grain boundary.

【0059】また、本実施の形態におけるSiGe−H
BTの製造方法によれば、第2開口部7Aにおいて窒化
シリコン膜7の開口部側壁に達するまで第1開口部6A
からせり出すようにn-型シリコン層8およびn+型シリ
コン層8aを形成させることにより、窒化シリコン膜7
の表面に横方向に引出されるp型の多結晶のシリコンゲ
ルマニュウム膜9B、およびこのシリコンゲルマニュウ
ム膜9Bの表面に多結晶のシリコン膜10Bを形成する
ことが可能になる。
Further, the SiGe-H according to the present embodiment
According to the BT manufacturing method, the first opening 6A is formed until the second opening 7A reaches the opening side wall of the silicon nitride film 7.
The n - type silicon layer 8 and the n + type silicon layer 8a are formed so as to protrude from the silicon nitride film 7.
It is possible to form a p-type polycrystalline silicon germanium film 9B which is laterally drawn out on the surface of the substrate and a polycrystalline silicon film 10B on the surface of the silicon germanium film 9B.

【0060】また、n-型シリコン層8およびn+型シリ
コン層8aの上に、n-型シリコン層8およびn+型シリ
コン層8aの横方向の長さよりも小さい幅を有する窒化
膜からなるダミーパターン11を形成し、このダミーパ
ターン11をマスクにして、単結晶のシリコンゲルマニ
ュウム膜9Aの一部、および多結晶のシリコンゲルマニ
ュウム膜9Bにボロンを導入する工程を採用することに
より、図12に示すように、シリコンゲルマニュウム膜
9Aと多結晶のシリコンゲルマニュウム膜9Bとの接続
領域9Cにもボロンを導入することが可能になり、従来
問題となっていたこの領域での寄生抵抗の低下を図るこ
とが可能になり、図12中の矢印P1に示すような寄生
抵抗値の少ない電流パス経路を実現させることが可能に
なる。
On the n -type silicon layer 8 and the n + -type silicon layer 8a, a nitride film having a width smaller than the lateral length of the n -type silicon layer 8 and the n + -type silicon layer 8a is formed. By forming a dummy pattern 11 and using the dummy pattern 11 as a mask to introduce boron into a part of the single-crystal silicon germanium film 9A and the polycrystalline silicon germanium film 9B, FIG. As shown, it is possible to introduce boron also into the connection region 9C between the silicon germanium film 9A and the polycrystalline silicon germanium film 9B, thereby reducing the parasitic resistance in this region, which has been a problem in the past. And a current path path with a small parasitic resistance value as shown by an arrow P1 in FIG. 12 can be realized.

【0061】また、窒化シリコン膜7の開口部7Aが、
酸化膜6の開口部6Aよりも小さく設けられていること
から、ボロンの導入時に、酸化膜6によりボロンがn-
型シリコン層8およびn+型シリコン層8aへ向けて拡
散した場合でも、酸化膜6の上の開口部7Aに位置する
せり出した領域に位置するn-型シリコン層8およびn+
型シリコン層8aにまでしか拡散されないため、SiG
e−HBTの動作特性に影響をおよぼすn-型シリコン
層8およびn+型シリコン層8aの中央領域(きのこ形
状の軸部分)にはボロンが到達せず、SiGe−HBT
の動作特性の悪化を防止することが可能になる。
The opening 7A of the silicon nitride film 7 is
Since it is provided smaller than the opening 6A of the oxide film 6, when the boron is introduced, boron is reduced by the oxide film 6 to n −.
Even if it diffuses toward n type silicon layer 8 and n + type silicon layer 8a, n type silicon layer 8 and n + located in the protruding region located at opening 7A above oxide film 6
Is diffused only to the silicon type layer 8a.
Boron does not reach the central regions (mushroom-shaped shaft portions) of the n -type silicon layer 8 and the n + -type silicon layer 8a which affect the operating characteristics of the e-HBT, and the SiGe-HBT
Can be prevented from deteriorating the operating characteristics of the device.

【0062】また、n-型シリコン層8およびn+型シリ
コン層8aの中央領域へのボロンの拡散が防止できるこ
とから、たとえばボロンを酸化膜6に達するまで打ち込
むことにより、n-型シリコン層8およびn+型シリコン
層8aとボロンの拡散領域とのpn接合面積を減らすこ
とが可能になり、n-型シリコン層8およびn+型シリコ
ン層8aとボロンの拡散領域とのpn接合容量を低下さ
せることも可能になる。
[0062] Further, n - since the diffusion of boron into the central region of -type silicon layer 8 and the n + -type silicon layer 8a can be prevented, by implanting, for example, to reach a boron oxide film 6, n - -type silicon layer 8 and n + -type silicon layer 8a and it is possible to reduce the pn junction area between the diffusion region of boron, n - reduce the pn junction capacitance of the -type silicon layer 8 and the n + -type silicon layer 8a and the diffusion region of the boron It is also possible to make it.

【0063】(実施の形態2) (HBTの構造)次に、本実施の形態におけるHBTの
構造について、図13を参照しながら説明する。図13
は本実施の形態におけるHBTの構造を示す断面図であ
る。本実施の形態におけるHBTの構造と、上記実施の
形態1におけるHBTの構造との相違点は、n+型コレ
クタ引出領域5側において、窒化シリコン膜71の端面
にシリコンゲルマニュウム膜9B、およびシリコン膜1
0Bが回り込むように形成され、シリコン膜10Bがサ
イドウォール19に覆われている点にあり、他の構造は
同一である。したがって、実施の形態1と同一または相
当部分には、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略
する。
(Embodiment 2) (Structure of HBT) Next, the structure of the HBT according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of the HBT according to the present embodiment. The difference between the structure of the HBT of the present embodiment and the structure of the HBT of the first embodiment is that the silicon germanium film 9B and the silicon film are provided on the end surface of the silicon nitride film 71 on the n + -type collector extraction region 5 side. 1
0B is formed so as to wrap around and the silicon film 10B is covered with the side wall 19, and other structures are the same. Therefore, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0064】(HBTの製造工程)次に、上記構造から
なる本実施の形態におけるHBTの製造工程について、
図14〜図20を参照して説明する。まず、図14を参
照して、酸化膜6が形成されるまでの工程は、図2およ
び図3で説明した実施の形態1の製造工程と同じであ
る。次に、膜厚さ10nm〜500nm程度の窒化シリ
コン膜71を堆積する。その後、写真製版技術を用い
て、n-型コレクタ層3の上の窒化シリコン膜71をパ
ターニングし、n+型コレクタ引出領域5側に開口部7
1Bを形成する。その後、酸化膜6に開口部7Aよりも
小さい開口部6Aを形成する。
(Manufacturing Process of HBT) Next, the manufacturing process of the HBT according to the present embodiment having the above structure will be described.
This will be described with reference to FIGS. First, referring to FIG. 14, the steps up to formation of oxide film 6 are the same as the manufacturing steps of the first embodiment described with reference to FIGS. Next, a silicon nitride film 71 having a thickness of about 10 nm to 500 nm is deposited. Thereafter, the silicon nitride film 71 on the n -type collector layer 3 is patterned by using a photolithography technique, and the opening 7 is formed on the n + -type collector lead-out region 5 side.
Form 1B. After that, an opening 6A smaller than the opening 7A is formed in the oxide film 6.

【0065】次に、図15を参照して、シリコン形成層
が露出した酸化膜6の開口部6A、および窒化シリコン
膜7の開口部7Aの内部に、リンをドープした不純物濃
度が1×1015cm-3〜1×1017cm-3程度のn-
シリコン層8を選択的にエピタキシャル成長させる。そ
の後引続き、リンをドープした不純物濃度が1×10 16
cm-3〜1×1019cm-3程度のn+型シリコン層8a
を選択的にエピタキシャル成長させる。このとき、n-
型シリコン層8およびn+型シリコン層8aを、開口部
71Aにおいて窒化シリコン膜7の開口部側壁に達する
まで開口部6Aからせり出すように成長させる。これ
は、後述するシリコンゲルマニュウム膜9を連続させて
成長させるためである。なお、n-型シリコン層8とn+
型シリコン層8aとの中央部分での合計膜厚さは、約
0.5μm〜2.0μm程度である。この膜厚さを有す
ることにより、充分な耐圧特性を得ることができる。
Next, referring to FIG. 15, a silicon forming layer
Opening 6A of oxide film 6 where silicon is exposed, and silicon nitride
Inside the opening 7A of the film 7, the impurity concentration doped with phosphorus is
Degree 1 × 1015cm-3~ 1 × 1017cm-3Degree n-Type
The silicon layer 8 is selectively epitaxially grown. So
After that, the impurity concentration doped with phosphorus is 1 × 10 16
cm-3~ 1 × 1019cm-3Degree n+Type silicon layer 8a
Is selectively epitaxially grown. At this time, n-
Type silicon layer 8 and n+Mold silicon layer 8a
At 71A, the opening reaches the side wall of the silicon nitride film 7
It is grown so as to protrude from the opening 6A. this
Is to connect a silicon germanium film 9 described later
It is for growing. Note that n-Type silicon layer 8 and n+
The total film thickness at the center with the mold silicon layer 8a is about
It is about 0.5 μm to 2.0 μm. Have this thickness
Thereby, sufficient withstand voltage characteristics can be obtained.

【0066】次に、単結晶シリコン基板1の表面に、ボ
ロンを1×1018cm-3〜1×10 20cm-3程度ドープ
した膜厚さ20nm〜200nm程度のシリコンゲルマ
ニュウム膜9を形成させる。このとき、エピタキシャル
成長したn+型シリコン層8aの上、および窒化シリコ
ン膜71の上にのみ形成させる条件(酸化膜6の上には
形成させない条件)で、シリコンゲルマニュウム膜9の
形成を行なう。その結果、エピタキシャル成長したn+
型シリコン層8aの上においては、シリコンゲルマニュ
ウム膜9もエピタキシャル成長し、p型の単結晶のシリ
コンゲルマニュウム膜9A(真性ベース領域)が形成さ
れる。また、窒化シリコン膜71の上においては、p型
の多結晶のシリコンゲルマニュウム膜9Bが形成され
る。
Next, the surface of the single crystal silicon substrate 1 is
Ron 1 × 1018cm-3~ 1 × 10 20cm-3Degree dope
Silicon germanium with a thickness of about 20 nm to 200 nm
A new film 9 is formed. At this time, epitaxial
Grown n+Of silicon nitride layer 8a and silicon nitride
(Only on oxide film 6)
Under conditions not to form), the silicon germanium film 9
Perform formation. As a result, the epitaxially grown n+
On the silicon layer 8a, a silicon gel
Film 9 is also epitaxially grown to form a p-type single crystal silicon.
Congelmanium film 9A (intrinsic base region) is formed
It is. On the silicon nitride film 71, a p-type
Polycrystalline silicon germanium film 9B is formed
You.

【0067】次に、図16を参照して、シリコンゲルマ
ニュウム膜9の表面に、膜厚さ10nm〜100nm程
度のイントリンシックのシリコン膜10を形成させる。
その結果、単結晶のシリコンゲルマニュウム膜9A(真
性ベース領域)の上においては、シリコンもエピタキシ
ャル成長し、単結晶のシリコン膜10Aが形成される。
また、多結晶のシリコンゲルマニュウム膜9Bの上にお
いては、多結晶のシリコン膜10Bが形成される。
Next, referring to FIG. 16, an intrinsic silicon film 10 having a thickness of about 10 nm to 100 nm is formed on the surface of silicon germanium film 9.
As a result, on the single-crystal silicon germanium film 9A (intrinsic base region), silicon is also epitaxially grown to form a single-crystal silicon film 10A.
On the polycrystalline silicon germanium film 9B, a polycrystalline silicon film 10B is formed.

【0068】次に、図17を参照して、シリコン膜10
の表面に、窒化膜を堆積させる。その後、写真製版技術
を用いて、n-型コレクタ層3の上方にシリコン膜10
Aの横方向幅よりも0.01μm〜0.5μm程度小さ
い横方向幅を有する窒化膜からなるダミーパターン11
を形成する。その後、このダミーパターン11をマスク
にして、単結晶のシリコンゲルマニュウム膜9Aの一
部、および多結晶のシリコンゲルマニュウム膜9Bに向
けてボロンの導入を行なう。この時のボロンの導入条件
は、注入エネルギ5keV〜50keV、注入量1×1
14cm-2〜1×1017cm-2で行なう。
Next, referring to FIG.
A nitride film is deposited on the surface of the substrate. Thereafter, the silicon film 10 is formed above the n -type collector layer 3 by using a photoengraving technique.
A dummy pattern 11 made of a nitride film having a lateral width smaller than the lateral width of A by about 0.01 μm to 0.5 μm.
To form Thereafter, using the dummy pattern 11 as a mask, boron is introduced toward a part of the single-crystal silicon germanium film 9A and the polycrystalline silicon germanium film 9B. At this time, boron is introduced under the conditions of an implantation energy of 5 keV to 50 keV and an implantation amount of 1 × 1.
It is carried out at 0 14 cm −2 to 1 × 10 17 cm −2 .

【0069】次に、図18を参照して、窒化膜からなる
ダミーパターン11を燐酸によるエッチングにより後退
(幅を狭くする)させる。その後、シリコン膜10の全
面に酸化膜12を堆積し、CMP法により酸化膜12の
表面の平坦化を行なう。次に、図19を参照して、ダミ
ーパターン11をウエットエッチングにより除去し、単
結晶のシリコン膜10Aを露出させる。
Next, referring to FIG. 18, dummy pattern 11 made of a nitride film is receded (narrowed) by etching with phosphoric acid. Thereafter, an oxide film 12 is deposited on the entire surface of the silicon film 10, and the surface of the oxide film 12 is planarized by a CMP method. Next, referring to FIG. 19, dummy pattern 11 is removed by wet etching to expose single crystal silicon film 10A.

【0070】次に、図20を参照して、シリコン膜10
A、および酸化膜12の上にヒ素が4×1020cm-3
上ドープされたポリシリコンを形成させる。その後、R
TAで700℃〜1000℃、10秒〜5分の熱処理を
行ない、エミッタ拡散層13aを形成する。その後、写
真製版技術を用いて、エミッタ拡散層13aに接続する
ポリシリコン電極13を形成する。その後、このポリシ
リコン電極13をマスクにして、酸化膜12をドライエ
ッチングにより除去する。
Next, referring to FIG.
A and a polysilicon doped with 4 × 10 20 cm −3 or more of arsenic is formed on the oxide film 12. Then, R
Heat treatment is performed by TA at 700 ° C. to 1000 ° C. for 10 seconds to 5 minutes to form an emitter diffusion layer 13a. Thereafter, a polysilicon electrode 13 connected to the emitter diffusion layer 13a is formed by using a photolithography technique. Thereafter, oxide film 12 is removed by dry etching using polysilicon electrode 13 as a mask.

【0071】その後、ポリシリコン電極13の側面、お
よび酸化膜12の側面を覆う酸化膜からなるサイドウォ
ール18と、酸化膜6、窒化シリコン膜7、多結晶のシ
リコンゲルマニュウム膜9B、および多結晶のシリコン
膜10Bの側面を覆う酸化膜からなるサイドウォール1
9とを形成する。
Thereafter, a sidewall 18 made of an oxide film covering the side surface of the polysilicon electrode 13 and the side surface of the oxide film 12, the oxide film 6, the silicon nitride film 7, the polycrystalline silicon germanium film 9B, and the polycrystalline silicon Side wall 1 made of an oxide film covering the side surface of silicon film 10B
9 are formed.

【0072】その後、公知のシリサイド化プロセスによ
り、表面にCoを堆積させた後熱処理を加える。これに
より、ポリシリコン電極13の表面にシリサイド層14
と、表面が露出するシリコン膜10A、およびシリコン
膜10Bの表面にシリサイド層15と、n-型コレクタ
引出領域5の表面にシリサイド層17とが形成される。
その後、層間分離膜20を堆積した後、写真製版技術を
用いてシリサイド層14、シリサイド層15、およびシ
リサイド層17に通じるコンタクトホールを開口し、さ
らに配線層を形成し、所定のパターニング工程を経るこ
とにより、ベース電極21、エミッタ電極22、および
コレクタ電極23が形成され、図13に示す、本実施の
形態における構造を有するSiGe−HBTが完成す
る。
Thereafter, a heat treatment is applied after depositing Co on the surface by a known silicidation process. Thereby, the silicide layer 14 is formed on the surface of the polysilicon electrode 13.
Then, a silicide layer 15 is formed on the surfaces of the silicon films 10A and 10B whose surfaces are exposed, and a silicide layer 17 is formed on the surface of the n -type collector lead-out region 5.
Thereafter, after depositing the interlayer separation film 20, a contact hole communicating with the silicide layer 14, the silicide layer 15, and the silicide layer 17 is opened by using a photoengraving technique, a wiring layer is further formed, and a predetermined patterning step is performed. Thereby, the base electrode 21, the emitter electrode 22, and the collector electrode 23 are formed, and the SiGe-HBT having the structure according to the present embodiment shown in FIG. 13 is completed.

【0073】(作用・効果)以上、本実施の形態におけ
るSiGe−HBTの構造および製造方法においても上
記実施の形態1と同様の作用効果を得ることができる。
また、本実施の形態によれば、図14に示す工程におい
て、開口部71Bを形成していることから、実施の形態
1の図11において説明した、n-型コレクタ引出領域
5の上方に位置する、酸化膜6、窒化シリコン膜7、多
結晶のシリコンゲルマニュウム膜9B、および多結晶の
シリコン膜10Bのエッチング除去工程が不要となるた
め、製造工程の簡略化を図ることが可能になる。
(Operation / Effect) As described above, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained also in the structure and manufacturing method of the SiGe-HBT according to the present embodiment.
According to the present embodiment, since opening 71B is formed in the step shown in FIG. 14, position above n -type collector lead-out region 5 described in FIG. Since the oxide film 6, the silicon nitride film 7, the polycrystalline silicon germanium film 9B, and the polycrystalline silicon film 10B need not be etched and removed, the manufacturing process can be simplified.

【0074】(実施の形態3) (HBTの構造)次に、本実施の形態におけるHBTの
構造について、図21を参照しながら説明する。図21
は本実施の形態におけるHBTの構造を示す断面図であ
る。本実施の形態におけるHBTの構造と、上記実施の
形態1におけるHBTの構造との相違点は、n型シリコ
ン層80の製造プロセスが異なるため、上記実施の形態
1のn型シリコン層の膜厚さが異なる点にあり、他の構
造は同一である。したがって、実施の形態1と同一また
は相当部分には、同一の参照番号を付し、詳細な説明は
省略する。
(Embodiment 3) (Structure of HBT) Next, the structure of the HBT according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of the HBT according to the present embodiment. The difference between the HBT structure according to the present embodiment and the HBT structure according to the first embodiment is that the manufacturing process of the n-type silicon layer 80 is different. Is different, and the other structures are the same. Therefore, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0075】(HBTの製造工程)次に、上記構造から
なる本実施の形態におけるHBTの製造工程について、
図22〜図25を参照して説明する。まず、酸化膜6に
開口部6Aを形成する工程までは実施の形態1と同じで
ある。
(Manufacturing Process of HBT) Next, the manufacturing process of the HBT according to the present embodiment having the above structure will be described.
This will be described with reference to FIGS. First, the steps up to the step of forming opening 6A in oxide film 6 are the same as those in the first embodiment.

【0076】次に、図22を参照して、シリコン形成層
が露出した酸化膜6の開口部6A、および窒化シリコン
膜7の開口部7Aの内部に、リンをドープした不純物濃
度が1×1015cm-3〜1×1017cm-3程度のn型シ
リコン層80を選択的に形成させる。このとき、n型シ
リコン層80を、開口部7Aにおいて窒化シリコン膜7
の開口部側壁に達するまで開口部6Aからせり出すよう
に成長させる。これは、後述するシリコンゲルマニュウ
ム膜9を連続させて成長させるためである。
Next, referring to FIG. 22, the opening 6A of oxide film 6 where the silicon formation layer is exposed and the inside of opening 7A of silicon nitride film 7 have an impurity concentration of 1 × 10 An n-type silicon layer 80 of about 15 cm −3 to 1 × 10 17 cm −3 is selectively formed. At this time, the n-type silicon layer 80 is connected to the silicon nitride film 7 in the opening 7A.
Is grown so as to protrude from the opening 6A until reaching the side wall of the opening. This is because a silicon germanium film 9 described later is continuously grown.

【0077】なお、本実施の形態においては、このn型
シリコン層80の形成にUHV−CVD条件で、基板温
度を700℃以下、ファセットなしでシリコン層80を
成長させる。これにより、窒化シリコン膜7で囲まれた
凹部のみに、シリコン層を成長させることができる。な
お、n型シリコン層80の中央部分での膜厚さは、約1
μm程度である。この膜厚さを有することにより、充分
な耐圧特性を得ることができる。
In this embodiment, the n-type silicon layer 80 is formed by growing the silicon layer 80 under a UHV-CVD condition at a substrate temperature of 700 ° C. or less and without a facet. Thereby, the silicon layer can be grown only in the concave portion surrounded by the silicon nitride film 7. The film thickness at the center of the n-type silicon layer 80 is about 1
It is about μm. With this thickness, sufficient withstand voltage characteristics can be obtained.

【0078】次に、図23を参照して、単結晶シリコン
基板1の表面に、ボロンを1×10 17cm-3〜1×10
20cm-3程度ドープした膜厚さ20nm〜200nm程
度のシリコンゲルマニュウム膜9を形成させる。このと
き、エピタキシャル成長したn型シリコン層80の上、
および窒化シリコン膜7の上の両方に形成させる条件
(非選択形成条件)で、シリコンゲルマニュウム膜9の
形成を行なう。その結果、エピタキシャル成長したn型
シリコン層80の上においては、シリコンゲルマニュウ
ム膜9もエピタキシャル成長し、p型の単結晶のシリコ
ンゲルマニュウム膜9A(真性ベース領域)が形成され
る。また、窒化シリコン膜7の上においては、p型の多
結晶のシリコンゲルマニュウム膜9Bが形成される。
Next, referring to FIG.
On the surface of the substrate 1, 1 × 10 17cm-3~ 1 × 10
20cm-3About 20 nm to 200 nm
Then, a silicon germanium film 9 is formed. This and
On the epitaxially grown n-type silicon layer 80,
And conditions for forming both on silicon nitride film 7
(Non-selective formation conditions), the silicon germanium film 9
Perform formation. As a result, epitaxially grown n-type
On the silicon layer 80, silicon gel
The film 9 is also epitaxially grown to a p-type single crystal silicon.
The germanium film 9A (intrinsic base region) is formed.
You. On the silicon nitride film 7, a p-type
A crystalline silicon germanium film 9B is formed.

【0079】次に、図24を参照して、シリコンゲルマ
ニュウム膜9の表面に、膜厚さ10nm〜100nm程
度のイントリンシックのシリコン膜10を形成させる。
その結果、単結晶のシリコンゲルマニュウム膜9A(真
性ベース領域)の上においては、シリコンもエピタキシ
ャル成長し、単結晶のシリコン膜10Aが形成される。
また、多結晶のシリコンゲルマニュウム膜9Bの上にお
いては、多結晶のシリコン膜10Bが形成される。
Next, referring to FIG. 24, an intrinsic silicon film 10 having a thickness of about 10 nm to 100 nm is formed on the surface of silicon germanium film 9.
As a result, on the single-crystal silicon germanium film 9A (intrinsic base region), silicon is also epitaxially grown to form a single-crystal silicon film 10A.
On the polycrystalline silicon germanium film 9B, a polycrystalline silicon film 10B is formed.

【0080】次に、図25を参照して、シリコン膜10
の表面に、窒化膜を堆積させる。その後、写真製版技術
を用いて、n-型コレクタ層3の上方にシリコン膜10
Aの横方向幅よりも0.01μm〜0.5μm程度小さ
い横方向幅を有する窒化膜からなるダミーパターン11
を形成する。その後、このダミーパターン11をマスク
にして、単結晶のシリコンゲルマニュウム膜9Aの一
部、および多結晶のシリコンゲルマニュウム膜9Bに向
けてボロンの導入を行なう。この時のボロンの導入条件
は、注入エネルギ5keV〜50keV、注入量1×1
14cm-2〜1×1017cm-2で行なう。
Next, referring to FIG.
A nitride film is deposited on the surface of the substrate. Thereafter, the silicon film 10 is formed above the n -type collector layer 3 by using a photoengraving technique.
A dummy pattern 11 made of a nitride film having a lateral width smaller than the lateral width of A by about 0.01 μm to 0.5 μm.
To form Thereafter, using the dummy pattern 11 as a mask, boron is introduced toward a part of the single-crystal silicon germanium film 9A and the polycrystalline silicon germanium film 9B. At this time, boron is introduced under the conditions of an implantation energy of 5 keV to 50 keV and an implantation amount of 1 × 1.
It is carried out at 0 14 cm −2 to 1 × 10 17 cm −2 .

【0081】その後、実施の形態1で説明した図8〜図
11に示すのと同じ工程を経ることにより、図21に示
す本実施の形態における構造を有するSiGe−HBT
が完成する。
Thereafter, through the same steps as shown in FIGS. 8 to 11 described in the first embodiment, the SiGe-HBT having the structure of the present embodiment shown in FIG.
Is completed.

【0082】(作用・効果)以上、本実施の形態におけ
るSiGe−HBTの構造および製造方法によっても、
実施の形態1と同様の作用効果を得ることが可能にな
る。
(Function / Effect) As described above, the structure and manufacturing method of the SiGe-HBT according to the present embodiment
The same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.

【0083】なお、上記各実施の形態においては、n-
型コレクタ層3、n-型シリコン層8、およびn+型シリ
コン層8aによりコレクタ領域を構成し、シリコンゲル
マニュウム膜9Aにより真性ベース領域を構成し、エミ
ッタ拡散層13aによりエミッタ領域を構成する構造に
ついて説明しているが、n-型コレクタ層3、n-型シリ
コン層8、およびn+型シリコン層8aによりエミッタ
領域を構成し、シリコンゲルマニュウム膜9Aにより真
性ベース領域を構成し、エミッタ拡散層13aによりコ
レクタ領域を構成する構造の採用も可能である。この構
成においては、エミッタを下にした構成となり、ベース
領域とエミッタ領域との接触面積を従来構造よりも小さ
くできるため、従来構造に比べて、高い電流増幅率(H
fe)を得ることが可能になる。
In each of the above embodiments, n
Collector region 3, n type silicon layer 8 and n + type silicon layer 8a form a collector region, silicon germanium film 9A forms an intrinsic base region, and emitter diffusion layer 13a forms an emitter region. As described above, the emitter region is formed by the n type collector layer 3, the n type silicon layer 8, and the n + type silicon layer 8a, the intrinsic base region is formed by the silicon germanium film 9A, and the emitter diffusion layer 13a is formed. , It is also possible to adopt a structure constituting a collector region. In this configuration, the emitter is located down, and the contact area between the base region and the emitter region can be made smaller than that of the conventional structure.
fe) can be obtained.

【0084】なお、今回開示した各実施の形態はすべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられ
る。本発明の技術的範囲は上記した説明ではなくて特許
請求の範囲によって画定され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
The embodiments disclosed this time are illustrative in all aspects and are not considered to be restrictive. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

【0085】[0085]

【発明の効果】この発明に基いた半導体装置によれば、
第2開口部において第2絶縁層の開口部側壁に達するま
で第1開口部からせり出すように設けられる第1導電型
の単結晶半導体層を有することにより、単結晶半導体層
の上に形成される第2導電型の第1および第2単結晶半
導体層の長さを従来に比べて多くすることが可能になる
ため、第1および第2単結晶半導体層の接続領域への不
純物の注入が可能となり、この接続領域での低抵抗化を
図ることが可能になる。
According to the semiconductor device according to the present invention,
The second opening is formed on the single crystal semiconductor layer by having the first conductivity type single crystal semiconductor layer provided so as to protrude from the first opening until reaching the opening side wall of the second insulating layer. Since the length of the first and second single-crystal semiconductor layers of the second conductivity type can be increased as compared with the conventional case, impurities can be implanted into the connection regions of the first and second single-crystal semiconductor layers. Thus, it is possible to reduce the resistance in this connection region.

【0086】また、この発明に基いた半導体装置の製造
方法によれば、第1単結晶半導体層と第1多結晶半導体
層との接続領域にも第2導電型の不純物を導入すること
が可能になり、従来問題となっていたこの領域での寄生
抵抗、およびそのばらつきの低下を図ることが可能にな
る。さらに、第2導電型の不純物の導入時に、第1絶縁
層により第2導電型の不純物の単結晶半導体層へ向けて
拡散した場合でも、第1絶縁層の上の第2開口部に位置
するせり出した領域に位置する単結晶半導体層にまでし
か拡散されないため、半導体装置の動作特性に影響をお
よぼす単結晶半導体層の中央領域には第2導電型の不純
物が到達せず、半導体装置の動作特性の悪化を防止する
ことが可能になる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, it is possible to introduce a second conductivity type impurity into a connection region between the first single crystal semiconductor layer and the first polycrystalline semiconductor layer. Thus, it is possible to reduce the parasitic resistance in this region, which has conventionally been a problem, and its variation. Further, even when the impurity of the second conductivity type is diffused toward the single crystal semiconductor layer by the first insulating layer when the impurity of the second conductivity type is introduced, the impurity is located in the second opening over the first insulating layer. Since the impurity is diffused only to the single crystal semiconductor layer located in the protruding region, the second conductivity type impurity does not reach the central region of the single crystal semiconductor layer which affects the operation characteristics of the semiconductor device, and the operation of the semiconductor device Deterioration of characteristics can be prevented.

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

【図1】 実施の形態1におけるHBTの構造を示す断
面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of an HBT according to a first embodiment.

【図2】 実施の形態1におけるHBTの第1製造工程
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a first manufacturing step of the HBT according to the first embodiment.

【図3】 実施の形態1におけるHBTの第2製造工程
断面図である。
FIG. 3 is a second manufacturing step cross-sectional view of the HBT according to the first embodiment;

【図4】 実施の形態1におけるHBTの第3製造工程
断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a third manufacturing step of the HBT according to the first embodiment;

【図5】 実施の形態1におけるHBTの第4製造工程
断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a fourth manufacturing step of the HBT according to the first embodiment.

【図6】 実施の形態1におけるHBTの第5製造工程
断面図である。
FIG. 6 is a fifth manufacturing step cross-sectional view of the HBT according to the first embodiment.

【図7】 実施の形態1におけるHBTの第6製造工程
断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a sixth manufacturing step of the HBT according to the first embodiment.

【図8】 実施の形態1におけるHBTの第7製造工程
断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a seventh manufacturing step of the HBT according to the first embodiment.

【図9】 実施の形態1におけるHBTの第8製造工程
断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of an HBT according to the first embodiment in an eighth manufacturing step.

【図10】 実施の形態1におけるHBTの第9製造工
程断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a ninth manufacturing step of the HBT according to the first embodiment.

【図11】 実施の形態1におけるHBTの第10製造
工程断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a tenth manufacturing step of the HBT according to the first embodiment.

【図12】 実施の形態1におけるHBTの構造の作用
効果を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating the function and effect of the HBT structure according to the first embodiment.

【図13】 実施の形態2におけるHBTの構造を示す
断面図である。
FIG. 13 is a sectional view showing a structure of an HBT according to a second embodiment.

【図14】 実施の形態2におけるHBTの第3製造工
程断面図である。
FIG. 14 is a sectional view showing a third manufacturing step of the HBT according to the second embodiment.

【図15】 実施の形態2におけるHBTの第4製造工
程断面図である。
FIG. 15 is a sectional view of a fourth manufacturing step of the HBT according to the second embodiment.

【図16】 実施の形態2におけるHBTの第5製造工
程断面図である。
FIG. 16 is a fifth manufacturing step cross-sectional view of the HBT according to the second embodiment.

【図17】 実施の形態2におけるHBTの第6製造工
程断面図である。
FIG. 17 is a sectional view of a sixth manufacturing step of the HBT according to the second embodiment.

【図18】 実施の形態2におけるHBTの第7製造工
程断面図である。
FIG. 18 is a sectional view of a seventh manufacturing step of the HBT according to the second embodiment.

【図19】 実施の形態2におけるHBTの第8製造工
程断面図である。
FIG. 19 is a sectional view of an HBT according to the second embodiment in an eighth manufacturing step.

【図20】 実施の形態2におけるHBTの第9製造工
程断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view of a ninth manufacturing step of the HBT according to the second embodiment.

【図21】 実施の形態3におけるHBTの構造を示す
断面図である。
FIG. 21 is a sectional view showing a structure of an HBT according to a third embodiment.

【図22】 実施の形態3におけるHBTの第3製造工
程断面図である。
FIG. 22 is a sectional view showing a third manufacturing step of the HBT according to the third embodiment.

【図23】 実施の形態3におけるHBTの第4製造工
程断面図である。
FIG. 23 is a sectional view of a fourth manufacturing step of the HBT according to the third embodiment.

【図24】 実施の形態3におけるHBTの第5製造工
程断面図である。
FIG. 24 is a sectional view showing a fifth manufacturing step of the HBT according to the third embodiment.

【図25】 実施の形態3におけるHBTの第6製造工
程断面図である。
FIG. 25 is a sectional view of a sixth manufacturing step of the HBT according to the third embodiment.

【図26】 従来技術におけるHBTの構造を示す断面
図である。
FIG. 26 is a cross-sectional view showing the structure of an HBT according to the related art.

【図27】 従来技術におけるHBTの第1製造工程断
面図である。
FIG. 27 is a cross-sectional view of a first manufacturing step of the HBT according to the related art.

【図28】 従来技術におけるHBTの第2製造工程断
面図である。
FIG. 28 is a sectional view of a second manufacturing step of the HBT according to the conventional technique.

【図29】 従来技術におけるHBTの第3製造工程断
面図である。
FIG. 29 is a sectional view showing a third manufacturing step of the HBT according to the related art.

【図30】 従来技術におけるHBTの第4製造工程断
面図である。
FIG. 30 is a sectional view showing a fourth manufacturing step of the HBT according to the related art.

【図31】 従来技術におけるHBTの第5製造工程断
面図である。
FIG. 31 is a sectional view showing a fifth manufacturing step of the HBT according to the related art.

【図32】 従来技術におけるHBTの第6製造工程断
面図である。
FIG. 32 is a sectional view showing a sixth manufacturing step of the HBT according to the related art.

【図33】 従来技術におけるHBTの第7製造工程断
面図である。
FIG. 33 is a sectional view showing a seventh manufacturing step of the HBT according to the related art.

【図34】 従来技術におけるHBTの第8製造工程断
面図である。
FIG. 34 is a sectional view of an HBT in an eighth manufacturing process according to the related art.

【図35】 従来技術におけるHBTの第9製造工程断
面図である。
FIG. 35 is a sectional view showing a ninth manufacturing step of the HBT according to the conventional technique.

【図36】 従来技術におけるHBTの第10製造工程
断面図である。
FIG. 36 is a sectional view showing a tenth manufacturing step of the HBT according to the related art.

【図37】 従来技術におけるHBTの問題点を説明す
るための断面図である。
FIG. 37 is a cross-sectional view for explaining a problem of the HBT in the related art.

【図38】 従来技術におけるHBTの問題点を説明す
るための部分拡大断面図である。
FIG. 38 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining a problem of the HBT in the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 単結晶シリコン基板、2 n+型埋め込み層、3
-型コレクタ層、4素子分離絶縁膜、5 n+型コレク
タ引出領域、6 酸化膜、6A 開口部、7,71 窒
化シリコン膜、7A 開口部、8 n-型シリコン層
(単結晶)、8a n+型シリコン層(単結晶)、9A
シリコンゲルマニュウム膜(単結晶)、9B シリコ
ンゲルマニュウム膜(多結晶)、10A シリコン膜
(単結晶)、10B シリコン膜(多結晶)、11 ダ
ミーパターン(窒化膜)、12 分離膜、13 ポリシ
リコン電極、13a エミッタ拡散層、14,15,1
7シリサイド層、18,19 サイドウォール、20
層間分離膜、21 ベース電極、22 エミッタ電極、
23 コレクタ電極、80 n型シリコン層。
1 single-crystal silicon substrate, 2 n + type buried layer, 3
n type collector layer, 4 element isolation insulating film, 5 n + type collector lead region, 6 oxide film, 6A opening, 7,71 silicon nitride film, 7A opening, 8 n type silicon layer (single crystal), 8a n + type silicon layer (single crystal), 9A
Silicon germanium film (single crystal), 9B silicon germanium film (polycrystal), 10A silicon film (single crystal), 10B silicon film (polycrystal), 11 dummy pattern (nitride film), 12 isolation film, 13 polysilicon electrode, 13a Emitter diffusion layer, 14, 15, 1
7 silicide layer, 18, 19 sidewall, 20
Interlayer separation film, 21 base electrode, 22 emitter electrode,
23 Collector electrode, 80 n-type silicon layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 正美 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 川間 吉竜 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 今田 勝大 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 池田 龍彦 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5F003 BB05 BB06 BB07 BB08 BC02 BC08 BE07 BE08 BF03 BF06 BF10 BG03 BG06 BH06 BH07 BH18 BH93 BM01 BP32 BP33 BP34 BS06 BS08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masami Hayashi 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Yoshiryuu Kawama 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo (72) Inventor Katsuhiro Imada 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Tatsuhiko Ikeda 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F term in Ryo Denki Co., Ltd. (reference) 5F003 BB05 BB06 BB07 BB08 BC02 BC08 BE07 BE08 BF03 BF06 BF10 BG03 BG06 BH06 BH07 BH18 BH93 BM01 BP32 BP33 BP34 BS06 BS08

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の表面に設けられた第1導電
型の単結晶シリコン層と、 前記単結晶シリコン層において選択的に設けられた第1
導電型の活性領域と、 前記活性領域に通じる第1開口部を有し、前記単結晶シ
リコン層の表面を覆う第1絶縁層と、 前記第1絶縁層の表面に設けられ、前記第1開口部を含
むように前記第1開口部よりも大きい第2開口部を有す
る第2絶縁層と、 前記第1開口部を埋めるとともに、前記第2開口部にお
いて第2絶縁層の開口部側壁に達するまで前記第1開口
部からせり出すように設けられる第1導電型の単結晶半
導体層と、 前記単結晶半導体層の表面に設けられた第2導電型の第
1単結晶半導体層と、 前記第2絶縁層の表面に形成され、前記第1単結晶半導
体層と連続して設けられる第2導電型の第1多結晶半導
体層と、 第1単結晶半導体層の表面に設けられた第2単結晶半導
体層と、 第1多結晶半導体層の表面に形成され、前記第2単結晶
半導体層と連続して設けられる第2多結晶半導体層と、 前記第2単結晶半導体層に設けられ、前記第1単結晶半
導体層と接続する第1導電型の不純物拡散層と、を備え
る半導体装置。
A first conductivity type single crystal silicon layer provided on a surface of a semiconductor substrate; and a first conductivity type single crystal silicon layer selectively provided in the single crystal silicon layer.
A conductive type active region, a first insulating layer having a first opening communicating with the active region, and covering a surface of the single crystal silicon layer; and a first opening provided on a surface of the first insulating layer. A second insulating layer having a second opening larger than the first opening so as to include the portion, and filling the first opening and reaching the opening side wall of the second insulating layer at the second opening. A first conductivity type single crystal semiconductor layer provided so as to protrude from the first opening, a second conductivity type first single crystal semiconductor layer provided on a surface of the single crystal semiconductor layer, A first polycrystalline semiconductor layer of a second conductivity type formed on the surface of the insulating layer and provided continuously with the first single crystal semiconductor layer; and a second single crystal provided on the surface of the first single crystal semiconductor layer A semiconductor layer formed on a surface of the first polycrystalline semiconductor layer; A second polycrystalline semiconductor layer provided continuously with the crystal semiconductor layer; and a first conductivity type impurity diffusion layer provided in the second single crystal semiconductor layer and connected to the first single crystal semiconductor layer. Semiconductor device.
【請求項2】 前記活性領域および単結晶半導体層がコ
レクタ領域、前記第1単結晶半導体層が真性ベース領
域、および前記不純物拡散層がエミッタ領域を構成す
る、請求項1に記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said active region and said single-crystal semiconductor layer constitute a collector region, said first single-crystal semiconductor layer constitutes an intrinsic base region, and said impurity diffusion layer constitutes an emitter region.
【請求項3】 前記活性領域および単結晶半導体層がエ
ミッタ領域、前記第1単結晶半導体層が真性ベース領
域、および前記不純物拡散層がコレクタ領域を構成す
る、請求項1に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said active region and said single-crystal semiconductor layer constitute an emitter region, said first single-crystal semiconductor layer constitutes an intrinsic base region, and said impurity diffusion layer constitutes a collector region.
【請求項4】 前記第1単結晶半導体層および第1多結
晶半導体層はシリコンゲルマニュウムである、請求項1
から3のいずれかに記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first single crystal semiconductor layer and the first polycrystalline semiconductor layer are made of silicon germanium.
4. The semiconductor device according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 半導体基板の表面に第1導電型の単結晶
シリコン層を形成する工程と、 前記単結晶シリコン層に選択的に第1導電型の活性領域
を形成する工程と、 前記単結晶シリコン層の表面を覆う第1絶縁層を形成す
る工程と、 前記第1絶縁層の表面を覆う第2絶縁層を形成する工程
と、 前記第2絶縁層に第2開口部を形成する工程と、 前記第1絶縁層に前記活性領域に通じ、前記第2開口部
の開口よりも小さい第1開口部を形成する工程と、 前記第1開口部を埋めるとともに、前記第2開口部にお
いて第2絶縁層の開口部側壁に達するまで前記第1開口
部からせり出すように第1導電型の単結晶半導体層を形
成させる工程と、 前記単結晶半導体層および前記第2絶縁層の表面に半導
体層を形成させることにより、前記単結晶半導体層の表
面に第2導電型の第1単結晶半導体層を形成し、前記第
2絶縁層の表面に第2導電型の第1多結晶半導体層を形
成する工程と、 前記第1単結晶半導体層および前記第1多結晶半導体層
の表面に半導体層を形成させることにより、前記第1単
結晶半導体層の表面に第2単結晶半導体層を形成し、第
1多結晶半導体層の表面に第2多結晶半導体層を形成す
る工程と、 前記第2単結晶半導体層の上に、前記第2単結晶半導体
層の横方向の長さよりも小さい幅を有するダミーパター
ンを形成し、このダミーパターンをマスクにして、前記
第1単結晶半導体層の一部、および前記第1多結晶半導
体層に第2導電型の不純物を導入する工程と、 前記ダミーパターンを除去し、前記第2単結晶半導体層
に、前記第1単結晶半導体層と接続する第1導電型の不
純物拡散層を形成する工程と、を備える半導体装置の製
造方法。
5. A step of forming a first conductivity type single crystal silicon layer on a surface of a semiconductor substrate; a step of selectively forming a first conductivity type active region in the single crystal silicon layer; Forming a first insulating layer covering the surface of the silicon layer, forming a second insulating layer covering the surface of the first insulating layer, and forming a second opening in the second insulating layer; Forming a first opening smaller than the opening of the second opening in the first insulating layer through the active region; filling the first opening, and forming a second opening in the second opening; Forming a first conductivity type single crystal semiconductor layer so as to protrude from the first opening until reaching the opening side wall of the insulating layer; and forming a semiconductor layer on surfaces of the single crystal semiconductor layer and the second insulating layer. Forming the single crystal semiconductor layer Forming a first single-crystal semiconductor layer of the second conductivity type on the surface and forming a first polycrystalline semiconductor layer of the second conductivity type on the surface of the second insulating layer; By forming a semiconductor layer on the surface of the first polycrystalline semiconductor layer, a second single crystal semiconductor layer is formed on the surface of the first single crystal semiconductor layer, and a second polycrystalline semiconductor layer is formed on the surface of the first polycrystalline semiconductor layer. Forming a crystalline semiconductor layer; and forming a dummy pattern having a width smaller than a lateral length of the second single crystal semiconductor layer on the second single crystal semiconductor layer, using the dummy pattern as a mask. Introducing a second conductivity type impurity into a part of the first single crystal semiconductor layer and the first polycrystalline semiconductor layer; removing the dummy pattern; A first conductivity type connected to the first single crystal semiconductor layer Forming an impurity diffusion layer of the above.
【請求項6】 前記単結晶半導体層を形成させる工程
は、シリコンゲルマニュウムの選択形成と横方向成長を
利用して、前記第1開口部を埋めるとともに、前記第2
開口部において第2絶縁層の開口部側壁に達するまで前
記第1開口部からせり出すようにシリコンゲルマニュウ
ムが形成される、請求項5に記載の半導体装置の製造方
法。
6. The step of forming the single-crystal semiconductor layer includes filling the first opening using selective formation of silicon germanium and lateral growth, and forming the second opening.
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the silicon germanium is formed so as to protrude from the first opening until reaching the opening side wall of the second insulating layer in the opening.
【請求項7】 前記第2絶縁層を形成する工程は、窒化
シリコン膜を形成する工程を含む、請求項5または6に
記載の半導体装置の製造方法。
7. The method according to claim 5, wherein forming the second insulating layer includes forming a silicon nitride film.
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