JP2613031B2 - Manufacturing method of bipolar transistor - Google Patents

Manufacturing method of bipolar transistor

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JP2613031B2
JP2613031B2 JP31536394A JP31536394A JP2613031B2 JP 2613031 B2 JP2613031 B2 JP 2613031B2 JP 31536394 A JP31536394 A JP 31536394A JP 31536394 A JP31536394 A JP 31536394A JP 2613031 B2 JP2613031 B2 JP 2613031B2
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徳鎬 趙
成▲ハーン▼ 李
鎭榮 姜
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財団法人韓国電子通信研究所
韓國電氣通信公社
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はコンピューターや光通信
等の高速情報処理システムに有用なバイポーラトランジ
スターを製造する方法に関するもので、特にトレンチ隔
離の工程等を改善して、集積度および性能を向上させる
ことができる高集積型の自己整列バイポーラトランジス
ターの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a bipolar transistor useful for a high-speed information processing system such as a computer and an optical communication, and more particularly, to improving a trench isolation process and the like to improve integration and performance. The present invention relates to a method of manufacturing a highly integrated self-aligned bipolar transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】動作の特性を向上のために、Siベース
物質をSiGeに代置してGeの添加量によりエネルギ
ーバンドギャップの減らすと共に、その傾斜の特性を利
用する異種接合バイポーラトランジスターが台頭され
た。
2. Description of the Related Art In order to improve the operation characteristics, a heterojunction bipolar transistor which uses an Si-based material instead of SiGe to reduce the energy band gap by adding Ge and uses the inclination characteristics has been emerging. Was.

【0003】前記異種接合トランジスターは、一般的な
同種接合トランジスターのようにポリシリコンをベース
電極およびエミッタとエミッタ不純物の拡散源に同時に
使用しながら、SiGeベースを使用してエミッタの注
入効率を増加させており、前記ベースを高不純物濃度の
超微細薄膜に成長して素子の電流利得およびスイッチン
グ速度を向上させてきた。
The heterojunction transistor increases the injection efficiency of the emitter by using a SiGe base while simultaneously using polysilicon as a base electrode and a diffusion source of an emitter and an emitter impurity like a general homojunction transistor. Thus, the base has been grown into an ultrafine thin film with a high impurity concentration to improve the current gain and switching speed of the device.

【0004】最近には、集積度が向上されることによ
り、即ち素子の大きさがスケーリングダウン(scaling
down)されて行くことにより、素子の活性領域上に存在
するベースおよびコレクタ/ベース間の寄生容量を減ら
すために、選択的な薄膜成長等の工程開発とともにベー
ス電極用薄膜として前記ポリシリコンの代りに金属性珪
化物、例えばTiSi2を使用する工程に対する研究が
活発に進行されている。
Recently, the integration degree has been improved, that is, the device size has been reduced by scaling.
In order to reduce the parasitic capacitance between the base and the collector / base existing on the active region of the device, the process of selective thin film growth or the like is performed, and instead of the polysilicon as the base electrode thin film, Research on a process using a metallic silicide, for example, TiSi 2 for GaN has been actively conducted.

【0005】図1は、超自己整列の選択的なエピタキシ
ャル成長されたSiGeベースを利用して製作された、
従来技術のn−p−n異種接合バイポーラトランジスタ
ーの構造を示している。
[0005] FIG. 1 is a schematic diagram of a device fabricated using a super-self-aligned, selectively epitaxially grown SiGe base.
1 shows the structure of a conventional npn heterojunction bipolar transistor.

【0006】図1を参照して、従来のバイポーラトラン
ジスターの製造工程を簡単に観察してみる。シリコン基
板1の上にn+サブコレクタ2とn~コレクタ3を成長さ
せてから、素子隔離のためのトレンチ隔離の工程を遂行
する。
Referring to FIG. 1, a brief description will be given of a manufacturing process of a conventional bipolar transistor. After growing an n + sub-collector 2 and an n ~ collector 3 on a silicon substrate 1, a trench isolation process for device isolation is performed.

【0007】トレンチ蝕刻部位に絶縁物を満たし平坦化
させて隔離絶縁膜4を形成する。
[0007] An insulating material is filled in the trench etched portion and flattened to form an isolation insulating film 4.

【0008】続いて、絶縁膜5、p+多結晶硅素層6、
絶縁膜7および側面窒化膜8のパタンを形成して活性領
域を定義してから、活性領域内に選択的にイオン注入し
て素子の高電流の特性を向上させるためのnコレクタ9
の領域を形成する。
Subsequently, an insulating film 5, a p + polycrystalline silicon layer 6,
After an active region is defined by forming a pattern of the insulating film 7 and the side nitride film 8, an n collector 9 for selectively implanting ions into the active region to improve the high current characteristics of the device.
Is formed.

【0009】前記定義された活性領域に気体源MBE
(gas source molecular beam epitaxy)を利用してSi
Geベース10と、前記ベース電極用薄膜であるp+ 多
結晶硅素層6と前記ベース10との接続のための多結晶
硅素層11を連続して選択的にエピタキシアル成長させ
る。
A gas source MBE is provided in the active region defined above.
(Gas source molecular beam epitaxy)
A Ge base 10, a polycrystalline silicon layer 6 serving as the base electrode thin film, and a polycrystalline silicon layer 11 for connecting the base 10 are continuously and selectively grown epitaxially.

【0010】したがって、コレクタとベースとの間に形
成される寄生容量領域が感光膜として定義されずに、前
記接続多結晶硅素層11の領域のみから制限される。
Therefore, the parasitic capacitance region formed between the collector and the base is not defined as a photosensitive film, but is limited only by the region of the connection polycrystalline silicon layer 11.

【0011】前記真性ベース10の領域に非等方性蝕刻
を利用して側壁絶縁膜12を形成してから、自己整列さ
れたエミッタ13を形成してから、電極15を配線する
ことによって製作を完了する。
The fabrication is performed by forming a sidewall insulating film 12 in the region of the intrinsic base 10 using anisotropic etching, forming a self-aligned emitter 13 and wiring an electrode 15. Complete.

【0012】この方法は、前述のように真性ベース10
としてSiGeを使用してエミッタの注入効率を増加さ
せており、コレクタ−ベースとエミッタ−ベースを凡て
自己整列させる。
This method uses the intrinsic base 10 as described above.
The emitter implantation efficiency is increased using SiGe as the base, and the collector-base and the emitter-base are all self-aligned.

【0013】したがって、ベース寄生容量領域を前記側
面窒化膜8と側壁絶縁膜12のパタンに対応する領域の
みで局限させることによって前記側面窒化膜8と側壁絶
縁膜12のサイズを調節してベース寄生抵抗を減少させ
ている。
Therefore, by limiting the base parasitic capacitance region only to the region corresponding to the pattern of the side nitride film 8 and the side wall insulating film 12, the size of the side nitride film 8 and the side wall insulating film 12 is adjusted, and the base parasitic capacitance region is adjusted. The resistance has been reduced.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記絶縁膜5
の水平的な湿式蝕刻によって前記接続多結晶硅素層11
のパタンを形成してコレクタ−ベース間の寄生容量の領
域を定義する工程は均一度や再現性の側面から工程の安
定度が低下され、ともすれば素子性能の致命的な劣化を
招来することができる。
However, the insulating film 5
Connection polycrystalline silicon layer 11 by horizontal wet etching of
In the process of forming the pattern of the parasitic capacitance between the collector and the base by forming a pattern of the above, the stability of the process is reduced from the aspect of uniformity and reproducibility, which may cause a fatal deterioration of the device performance. Can be.

【0015】その上に、成長速度が極度に緩慢な選択的
な薄膜成長法をベース10と接続多結晶硅素層11の形
成に二度とも使用し、その構成物質も単結晶と多結晶に
よってそれぞれ異なるので、工程が複雑し生産性が低下
されてしまう。
In addition, a selective thin film growth method in which the growth rate is extremely slow is used twice to form the base 10 and the connecting polycrystalline silicon layer 11, and the constituent materials are different depending on the single crystal and the polycrystal. Therefore, the process is complicated and the productivity is reduced.

【0016】また、前記超薄膜ベース10の上部に多結
晶硅素が少しても成長される場合には素子に致命的な影
響を及ぶ。
Also, if polycrystalline silicon is grown on the ultra-thin film base 10 at all, it will have a fatal effect on the device.

【0017】本発明の目的は、工程を単純化させ、素子
の集積度を向上させることで、素子の性能を改善させる
ことができる高集積型の自己整列バイポーラトランジス
ターの製造方法を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a highly integrated self-aligned bipolar transistor which can improve the performance of a device by simplifying the process and improving the degree of integration of the device. is there.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】前記目的は、高集積型の
自己整列バイポーラトランジスターの製造方法におい
て、(a)電導性埋没コレクタとコレクタ層が形成され
た半導体基板の全面にトレンチの深さを制御し、後述す
る平坦化工程時に研磨中止膜として使用するための硅素
酸化膜、ポリシリコン層、硅素酸化膜、窒化膜および多
結晶硅素薄膜を順次的に形成する工程;(b)隔離マス
クを使用して前記埋没コレクタの所定の部位までトレン
チ蝕刻してトレンチパタンを形成してから、このトレン
チパタンを充分に被覆することができる程度の厚さに絶
縁物を塗布する工程;(c)前記多結晶硅素薄膜を1次
の研磨中止膜として利用して、前記窒化膜を2次の研磨
中止膜として利用して前記トレンチパタンを満たした絶
縁物を機械化学的な研磨方法によって平坦化する工程;
(d)前記平坦化された隔離絶縁膜を包含した活性領域
の上部を保護するためのパタンを形成し、前記隔離絶縁
膜によって隔離された非活性領域のコレクタ層を露出さ
せてから熱酸化して熱酸化膜を形成する工程;(e)基
板の全面に外成ベース物質であるポリシリコンと絶縁膜
を形成してから、前記活性領域内の絶縁膜の一部が露出
されることができるようにパターニングして外成ベース
の領域と接続多結晶硅素膜を同時に形成する工程;
(f)前記パタンの全面にかけて窒化膜を形成し前記露
出された絶縁膜を蝕刻し、この蝕刻部位にSEG(選択
的エピタキシャル成長)の工程を利用してベースを形成
し、前記窒化膜の側面にエミッタ領域を定義するための
側壁膜を形成する工程;および(g)前記工程を通じて
定義されたエミッタ領域に電導性エミッタ層を形成し、
各電極を配線する工程を有することを特徴とするバイポ
ーラトランジスターの製造方法により達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a highly integrated self-aligned bipolar transistor, comprising the steps of: (a) increasing the depth of a trench over the entire surface of a semiconductor substrate on which a conductive buried collector and a collector layer are formed; Controlling and sequentially forming a silicon oxide film, a polysilicon layer, a silicon oxide film, a nitride film, and a polycrystalline silicon thin film to be used as a polishing stop film during a planarization process described later; Forming a trench pattern by etching a predetermined portion of the buried collector to form a trench pattern, and then applying an insulator to a thickness sufficient to cover the trench pattern; (c) The polycrystalline silicon thin film is used as a first polishing stop film, and the nitride film is used as a second polishing stop film, and the insulator filled with the trench pattern is subjected to mechanochemical treatment. Planarizing by grinding method;
(D) forming a pattern for protecting the upper portion of the active region including the planarized isolation insulating film, exposing the collector layer of the non-active region isolated by the isolation insulating film, and performing thermal oxidation. Forming a thermally oxidized film by using a heat treatment; (e) forming an insulating film of polysilicon as an extrinsic base material on the entire surface of the substrate and exposing a portion of the insulating film in the active region; Simultaneously forming the external base region and the connection polycrystalline silicon film by patterning as described above;
(F) A nitride film is formed over the entire surface of the pattern, the exposed insulating film is etched, a base is formed on the etched portion by using a SEG (selective epitaxial growth) process, and a side surface of the nitride film is formed. Forming a sidewall film for defining an emitter region; and (g) forming a conductive emitter layer in the emitter region defined through said step;
This is achieved by a method for manufacturing a bipolar transistor, comprising a step of wiring each electrode.

【0019】前記目的は、また、高集積型の自己整列バ
イポーラトランジスターの製造方法において、(a)電
導性埋没コレクタとコレクタ層が形成された半導体基板
の全面にトレンチの深さを制御し、後述する平坦化工程
時に研磨中止膜として使用するための硅素酸化膜、ポリ
シリコン層、硅素酸化膜、窒化膜および多結晶硅素薄膜
を順次的に形成する工程;(b)活性領域を定義してか
ら、非活性領域の前記多結晶硅素薄膜、窒化膜および硅
素酸化膜を順次的に蝕刻してから、この蝕刻部位の側面
にトレンチの幅を決定するための側面窒化膜を形成する
工程;(c)前記側面窒化膜を開口し開口された側面窒
化膜パタンを利用してトレンチパタンを形成し、このト
レンチが充分に被覆されることができるように基板の全
面に絶縁物を埋没する工程;(d)前記活性領域の窒化
膜と非活性領域のコレクタ層を露出させてから、基板を
熱酸化して絶縁物に満たされた底浅トレンチによって隔
離された非活性領域に熱酸化膜を形成する工程;(e)
基板の全面に外成ベース物質であるポリシリコンと絶縁
膜を形成してから、前記活性領域内の絶縁膜の一部が露
出されることができるようにパターニングして外成ベー
スの領域と接続多結晶硅素膜を同時に形成する工程;
(f)前記パタンの全面にかけて窒化膜を形成し前記露
出された絶縁膜を蝕刻し、この蝕刻部位にSEG(選択
的エピタキシャル成長)の工程を利用してベースを形成
し、前記窒化膜の側面にエミッタ領域を定義するための
側壁膜を形成する工程;および(g)前記工程を通じて
定義されたエミッタ領域に電導性エミッタ層を形成し、
各電極を配線する工程を有することを特徴とするバイポ
ーラトランジスターの製造方法により達成される。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a highly integrated self-aligned bipolar transistor, comprising: (a) controlling the depth of a trench over the entire surface of a semiconductor substrate on which a conductive buried collector and a collector layer are formed; Successively forming a silicon oxide film, a polysilicon layer, a silicon oxide film, a nitride film and a polycrystalline silicon thin film to be used as a polishing stop film during a planarization process; (b) defining an active region (C) sequentially etching the polycrystalline silicon thin film, the nitride film, and the silicon oxide film in the non-active region, and forming a side nitride film for determining the width of the trench on the side surface of the etched portion; Opening the side nitride film, forming a trench pattern using the opened side nitride film pattern, and burying an insulator over the entire surface of the substrate so that the trench can be sufficiently covered. (D) exposing the nitride film in the active region and the collector layer in the non-active region, and then thermally oxidizing the substrate to thermally oxidize the non-active region isolated by the shallow trench filled with the insulator. Forming a film; (e)
After forming an extrinsic base material such as polysilicon and an insulating film on the entire surface of the substrate, patterning is performed so that a part of the insulating film in the active region can be exposed and connected to the extrinsic base region. Simultaneously forming a polycrystalline silicon film;
(F) A nitride film is formed over the entire surface of the pattern, the exposed insulating film is etched, a base is formed on the etched portion by using a SEG (selective epitaxial growth) process, and a side surface of the nitride film is formed. Forming a sidewall film for defining an emitter region; and (g) forming a conductive emitter layer in the emitter region defined through said step;
This is achieved by a method for manufacturing a bipolar transistor, comprising a step of wiring each electrode.

【0020】[0020]

【作用】本発明においては、素子隔離のためのトレンチ
隔離工程を改善して素子の集積度を向上させており、活
性領域外のコレクタ領域を凡て底浅トレンチと類似な深
さをもつように熱酸化することによってトレンチの数を
減少させて工程を単純化する。また、配線電極と基板と
の寄生容量と関係のある絶縁膜の厚さを底浅トレンチの
厚さ程度に、任意に調節して金属配線の寄生容量を減ら
す。
In the present invention, the trench isolation process for device isolation is improved to improve the degree of device integration, and the collector region outside the active region has a depth similar to that of the shallow bottom trench. Thermal oxidization reduces the number of trenches and simplifies the process. Also, the thickness of the insulating film related to the parasitic capacitance between the wiring electrode and the substrate is arbitrarily adjusted to about the thickness of the shallow trench to reduce the parasitic capacitance of the metal wiring.

【0021】可及的ならSEG工程を排除して工程を単
純化させるとともにエミッタ、ベースおよびコレクタを
凡て自己整列させる。
Where possible, the SEG process is eliminated to simplify the process and the emitter, base and collector are all self-aligned.

【0022】[0022]

【実施例】図2は、本発明の実施例により製作されたバ
イポーラトランジスターの断面構造を示している。
FIG. 2 shows a sectional structure of a bipolar transistor manufactured according to an embodiment of the present invention.

【0023】図2を参照して、図1の従来の技術と対比
して本発明の特徴を要約すると次のようである。
Referring to FIG. 2, the features of the present invention will be summarized as follows in comparison with the prior art of FIG.

【0024】第一に、素子隔離のためのトレンチ隔離工
程を改善した。
First, the trench isolation process for element isolation was improved.

【0025】蝕刻されたトレンチの深さに比例してトレ
ンチの平面の面積も増加されてしまうので、本発明から
は底浅トレンチ(shallow trench)の工程を使用して素
子の集積度を改善する。
Since the planar area of the trench is increased in proportion to the depth of the etched trench, the present invention uses a shallow trench process to improve device integration. .

【0026】その上に、活性領域外のコレクタ領域を凡
て底浅トレンチと類似な深さをもつように熱酸化するこ
とによってトレンチの数を減少させる。
In addition, the number of trenches is reduced by thermally oxidizing the collector region outside the active region to a depth similar to the shallow trench.

【0027】第二に、従来のトレンチ隔離の工程による
隔離絶縁膜(図1の4)とこの隔離絶縁膜の上部に形成
されて活性領域を定義するための絶縁膜5との不必要の
領域(図1の“L”参照)を除去して、素子のサイズと
サブコレクタと基板間の寄生容量を減少させる。
Second, an unnecessary area between the isolation insulating film (4 in FIG. 1) formed by the conventional trench isolation process and the insulating film 5 formed on the isolation insulating film to define an active region. (See “L” in FIG. 1) to reduce the size of the device and the parasitic capacitance between the subcollector and the substrate.

【0028】第三に、前述のように、図1の超薄膜ベー
ス10と接続多結晶硅素層11が凡てSEG(選択的エ
ピタキシャル成長:Selective Epitaxial Growth)によ
って成長されるので、これらの領域を定義する前記絶縁
膜5の厚さが制限されるしかない。
Third, as described above, since the ultra-thin film base 10 and the connecting polycrystalline silicon layer 11 of FIG. 1 are all grown by SEG (Selective Epitaxial Growth), these regions are defined. The thickness of the insulating film 5 is limited only.

【0029】その結果、この絶縁膜を介在した配線電極
と基板との寄生容量が増加して素子の動作速度を低下さ
せる反面、本発明からはこのような絶縁膜の厚さを底浅
トレンチの厚さ程度に任意に調節することができるので
金属配線の寄生容量を減らすことができる。
As a result, the parasitic capacitance between the wiring electrode and the substrate with the insulating film interposed therebetween increases and the operation speed of the device decreases, but the present invention also reduces the thickness of such an insulating film to the shallow bottom trench. Since the thickness can be arbitrarily adjusted to about the thickness, the parasitic capacitance of the metal wiring can be reduced.

【0030】第四に、トレンチ隔離の工程と接続多結晶
硅素成長のためのSEG工程を排除して工程を単純化さ
せるとともにエミッタ、ベースおよびコレクタを凡て自
己整列させる。
Fourth, the present invention simplifies the process by eliminating the trench isolation process and the SEG process for connecting polycrystalline silicon growth, and self-aligns the emitter, base and collector.

【0031】以下、本発明の第1実施例を、図3〜図1
6を参照して詳細に説明する。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described in detail with reference to FIG.

【0032】説明を容易にするために、素子を構成する
各要素は終りの数の番号が同じ参照符号を付与してお
り、重複の部分に対する説明は省略する。
For the sake of simplicity, the elements constituting the elements are given the same reference numerals with the same numbers at the end, and explanations for overlapping parts are omitted.

【0033】図3を参照して、シリコン基板21の上に
n型の高濃度不純物をイオン注入し熱処理して導電性埋
没コレクタ22とコレクタ層23を形成する。
Referring to FIG. 3, n-type high-concentration impurities are ion-implanted into silicon substrate 21 and heat-treated to form conductive buried collector 22 and collector layer 23.

【0034】次に、図4を参照して、前記シリコン基板
21の全面にトレンチの深さを制御し、後述する平坦化
工程時に研磨中止膜として使用するための多数の薄膜を
形成する。
Next, referring to FIG. 4, the depth of the trench is controlled on the entire surface of the silicon substrate 21 to form a large number of thin films to be used as a polishing stop film in a flattening step described later.

【0035】本実施例では、望ましい例として、例えば
絶縁膜4′、多結晶硅素層5′、硅素酸化膜6′、窒化
膜7′および多結晶硅素層8′を順次的に形成する。
In the present embodiment, as a desirable example, for example, an insulating film 4 ', a polycrystalline silicon layer 5', a silicon oxide film 6 ', a nitride film 7' and a polycrystalline silicon layer 8 'are sequentially formed.

【0036】前記絶縁膜4′は、約300〜500オン
グストローム厚さに形成され、ポリシリコン層5′は、
約2000オングストローム厚さに形成される。
The insulating film 4 'is formed to a thickness of about 300 to 500 angstroms, and the polysilicon layer 5' is
It is formed to a thickness of about 2000 angstroms.

【0037】また、後述する平坦化工程から1次の研磨
中止膜として利用される前記多結晶硅素薄膜8′と、2
次の研磨中止膜として利用される窒化膜7′の厚さは、
後述のトレンチパタンの深さと隔離絶縁膜との研磨選択
比を考慮して、それぞれ決定される。
Further, the polycrystalline silicon thin film 8 ′ used as a primary polishing stop film in a flattening step described later,
The thickness of the nitride film 7 'used as the next polishing stop film is:
Each of them is determined in consideration of a depth of a trench pattern to be described later and a polishing selectivity of the isolation insulating film.

【0038】図8を参照して、トレンチ隔離マスク(図
示されず)を利用してトレンチ形成のためのトレンチ蝕
刻工程を遂行する。
Referring to FIG. 8, a trench etching process for forming a trench is performed using a trench isolation mask (not shown).

【0039】即ち、前記マスクを利用して活性領域を定
義してから、前記多結晶硅素薄膜8′から埋没コレクタ
層22の所定の部位まで連続的に蝕刻する。
That is, after an active region is defined using the mask, etching is continuously performed from the polycrystalline silicon thin film 8 ′ to a predetermined portion of the buried collector layer 22.

【0040】この工程から形成されたトレンチパタンは
従来の技術(図1参照)によって形成されたトレンチパ
タンと類似である。
The trench pattern formed from this step is similar to the trench pattern formed by the conventional technique (see FIG. 1).

【0041】しかし、基板内の深さを観察してみるとき
差異のあることが分り、前記蝕刻された薄膜に該当する
厚さのトレンチパタンはすぐ除去されるものであること
が分る。
However, when the depth in the substrate is observed, there is a difference, and it can be seen that the trench pattern having the thickness corresponding to the etched thin film is immediately removed.

【0042】続いて、前記トレンチを充分に被覆するこ
とができる程度の厚さに基板の全面に隔離絶縁膜24′
を塗布する。
Subsequently, an isolation insulating film 24 'is formed on the entire surface of the substrate to a thickness that can sufficiently cover the trench.
Is applied.

【0043】このとき、トレンチパタンを満たす前記隔
離絶縁膜24′としては、例えばSi34、SiO2
または、硼素と燐とが添加されたBPSG(boron phos
phorous silica glass)を使用することができる。
At this time, as the isolation insulating film 24 'satisfying the trench pattern, for example, Si 3 N 4 , SiO 2 ,
Alternatively, BPSG (boron phos) to which boron and phosphorus are added.
phorous silica glass) can be used.

【0044】図6を参照して、前記隔離絶縁膜24′を
多結晶硅素薄膜8′が露出されるまで機械化学的な研磨
方法(Chemical-Mechanical Polishing)によって平坦化
する。
Referring to FIG. 6, the isolation insulating film 24 'is planarized by a mechanical-mechanical polishing method until the polycrystalline silicon thin film 8' is exposed.

【0045】この工程では、前記多結晶硅素薄膜8’
は、1次の研磨中止膜として使用される。
In this step, the polycrystalline silicon thin film 8 '
Is used as a primary polishing stop film.

【0046】続いて、図7を参照し、露出された多結晶
硅素薄膜8′を乾式蝕刻または湿式蝕刻によって除去し
てから、前記窒化膜7′を2次の研磨中止膜として使用
して隔離絶縁膜24′を機械化学的に研磨して平坦化す
る。
Next, referring to FIG. 7, the exposed polycrystalline silicon thin film 8 'is removed by dry etching or wet etching, and then isolated by using the nitride film 7' as a secondary polishing stop film. The insulating film 24 'is mechanically polished and planarized.

【0047】続いて、前記2次の研磨中止膜として使用
された前記窒化膜7′を蝕刻する。
Subsequently, the nitride film 7 'used as the second polishing stop film is etched.

【0048】図8を参照して、前記底浅トレンチをもつ
ように平坦化された隔離絶縁膜24によって定義された
活性領域を後続工程の熱酸化から保護するために、前記
隔離絶縁膜24を包含した活性領域の上部に二重層の絶
縁膜パタン9′,10′を形成する。
Referring to FIG. 8, in order to protect an active region defined by the isolation insulating film 24 having the shallow trench from being planarized, from thermal oxidation in a subsequent process, the isolation insulating film 24 is formed. A double-layered insulating film pattern 9 ', 10' is formed on the active region included.

【0049】続いて、図9及び図10を示すように、前
記底浅トレンチで定義された活性領域上にパタン化され
たフォトレジスト膜を形成した後、前記二重層の絶縁膜
パタン9′,10′と、前記露出された非活性領域の多
結晶シリコン薄膜5′及び絶縁膜4’とを順次除去す
る。
Subsequently, as shown in FIGS. 9 and 10, a patterned photoresist film is formed on the active region defined by the shallow trench, and then the insulating film pattern 9 'of the double layer is formed. 10 'and the exposed polycrystalline silicon thin film 5' and insulating film 4 'in the non-active region are sequentially removed.

【0050】図11を参照して、前記工程を通じて露出
された非活性領域のコレクタ23を熱酸化して活性領域
内のコレクタ23のみを残し熱酸化膜25を形成する。
Referring to FIG. 11, collector 23 in the non-active region exposed through the above process is thermally oxidized to form thermal oxide film 25 leaving only collector 23 in the active region.

【0051】図12を参照して、前記基板の全面に不純
物が添加されたポリシリコン11′、絶縁膜12′およ
び窒化膜13′を連続的に形成する。
Referring to FIG. 12, doped polysilicon 11 ', insulating film 12' and nitride film 13 'are continuously formed on the entire surface of the substrate.

【0052】続いて、図13を参照して、前記活性領域
内の絶縁膜4′の一部が露出されることができるように
パターニングしてから、このパタン部位に窒化膜28を
形成し、前記絶縁膜4′を除去して外成ベース26の領
域を形成し真性ベース領域を定義する。
Subsequently, referring to FIG. 13, patterning is performed so that a part of the insulating film 4 'in the active region can be exposed, and then a nitride film 28 is formed at this pattern portion. The insulating film 4 'is removed to form a region of the external base 26 to define an intrinsic base region.

【0053】このとき、前記外成ベース26の領域と真
性ベース領域を連結するための接続多結晶硅素膜31が
同時に形成される。
At this time, a connection polycrystalline silicon film 31 for connecting the region of the external base 26 and the intrinsic base region is formed at the same time.

【0054】即ち、前記接続多結晶硅素膜31は従来の
SEG工程や別途の工程が必要なしに前記外成ベース2
6の形成と同時に形成される。
That is, the connection polycrystalline silicon film 31 can be formed on the external base 2 without a conventional SEG process or a separate process.
6 is formed at the same time as the formation of 6.

【0055】図14を参照して、前記定義された真性ベ
ース領域にSEG工程を利用してベース30を形成して
から、前記窒化膜28の側面にエミッタ領域を定義する
ための側壁膜32を形成する。
Referring to FIG. 14, after a base 30 is formed on the defined intrinsic base region by using the SEG process, a sidewall film 32 for defining an emitter region is formed on a side surface of the nitride film 28. Form.

【0056】図15を参照して、前記工程を通じて定義
されたエミッタ領域に電導性エミッタ層33を形成す
る。
Referring to FIG. 15, a conductive emitter layer 33 is formed in the emitter region defined through the above steps.

【0057】このとき、前記電導性エミッタ物質とし
て、高濃度、例えば1×1020cm~3以上の不純物濃度
を含有したポリシリコンを使用する。
At this time, polysilicon having a high concentration, for example, an impurity concentration of 1 × 10 20 cm to 3 or more is used as the conductive emitter material.

【0058】前記エミッタ層33として、前記単層の高
濃度ポリシリコンの代りに、多層構造、例えば下部層は
1018cm~3以下の不純物濃度の単結晶シリコンを使用
し、電極との配線のための上部層はオーム接続のため
に、高濃度イオン注入して1×1020cm~3以上の不純
物濃度を含有した多結晶シリコンから構成することがで
きる。
As the emitter layer 33, instead of the single-layer high-concentration polysilicon, a multilayer structure, for example, the lower layer is made of single-crystal silicon having an impurity concentration of 10 18 cm to 3 or less, top layer for the for ohmic connection can be composed of polycrystalline silicon containing 1 × 10 20 cm ~ 3 or more impurity concentration and high-concentration ion implantation.

【0059】図16を参照して、各電極35を配線して
製作を完了する。
Referring to FIG. 16, each electrode 35 is wired to complete the fabrication.

【0060】本実施例によれば、素子隔離のためのトレ
ンチ隔離工程を改善して素子の集積度を向上させてお
り、活性領域外のコレクタ領域を凡て底浅トレンチと類
似な深さをもつように熱酸化することによってトレンチ
の数を減少させて工程を単純化することが可能となる。
According to the present embodiment, the trench isolation process for device isolation is improved to improve the degree of device integration, and the collector region outside the active region has a depth similar to that of the shallow trench. By performing thermal oxidation, the number of trenches can be reduced and the process can be simplified.

【0061】さらに、本実施例によれば、配線電極と基
板との寄生容量と関係のある絶縁膜の厚さを底浅トレン
チの厚さ程度に、任意に調節して金属配線の寄生容量を
減らすことが可能となる。
Further, according to the present embodiment, the parasitic capacitance of the metal wiring is adjusted by arbitrarily adjusting the thickness of the insulating film related to the parasitic capacitance between the wiring electrode and the substrate to about the thickness of the shallow trench. It becomes possible to reduce.

【0062】また、可及的ならSEG工程を排除して工
程を単純化させるとともにエミッタ、ベースおよびコレ
クタを凡て自己整列させることも可能となる。
Further, it is possible to eliminate the SEG process as much as possible, to simplify the process, and to make the emitter, base and collector self-aligned.

【0063】次は、本発明の第2実施例を図17〜図2
4を参照して詳細に説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described in detail with reference to FIG.

【0064】第2実施例は、第1実施例の活性領域と非
活性領域を隔離する工程(図3から図11に示された工
程)について、他の例を示したものである。
The second embodiment shows another example of the step (the steps shown in FIGS. 3 to 11) of isolating the active region and the inactive region of the first embodiment.

【0065】本発明の第2実施例は、上述のトレンチ隔
離マスクによるトレンチ蝕刻工程を利用して活性領域を
定義する第1実施例と異なり、側面窒化膜54のパタン
によって定義された領域を利用して形成された底浅トレ
ンチを利用して製作される。
The second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that the active region is defined by using the trench etching process using the trench isolation mask described above, and uses the region defined by the pattern of the side nitride film 54. It is manufactured using a shallow bottom trench formed as described above.

【0066】図17と図18の工程および図24以降の
工程は第1実施例と同一である。
The steps in FIGS. 17 and 18 and the steps after FIG. 24 are the same as those in the first embodiment.

【0067】図19を参照して、所定の感光膜パタン
(図示されず)を利用して活性領域を定義してから、非
活性領域の前記多結晶硅素層8′、窒化膜7′および硅
素酸化膜6′を順に蝕刻する。
Referring to FIG. 19, an active region is defined using a predetermined photosensitive film pattern (not shown), and then the polycrystalline silicon layer 8 ', nitride film 7' and silicon in the inactive region are defined. The oxide film 6 'is etched sequentially.

【0068】続いて、窒化物を全面に塗布してから、非
等方性蝕刻を利用して定義された活性領域の側面に側面
窒化膜54を形成する。非活性領域の露出されたポリシ
リコン層5′の上には硅素酸化膜9′を形成する。
Subsequently, a nitride is applied on the entire surface, and then a side nitride film 54 is formed on the side of the active region defined by using anisotropic etching. A silicon oxide film 9 'is formed on the exposed polysilicon layer 5' in the non-active region.

【0069】前記側面窒化膜54の幅によってトレンチ
の幅が決定され、前記薄膜によってトレンチの深さが決
定される。
The width of the trench is determined by the width of the side nitride film 54, and the depth of the trench is determined by the thin film.

【0070】図20を参照して、前記側面窒化膜54を
除去してから、除去された側面窒化膜54のパタンを利
用して、その下部の層と基板21または埋没コレクタ層
22の所定の部位まで連続的に蝕刻してトレンチを形成
する。
Referring to FIG. 20, after removing the side nitride film 54, a predetermined layer of the substrate 21 or the buried collector layer 22 can be formed by using the pattern of the removed side nitride film 54. A trench is formed by etching continuously to the site.

【0071】続いて、前記トレンチを、充分に被覆する
ことができる程度の厚さに絶縁物44′によって満た
す。
Subsequently, the trench is filled with an insulator 44 'to such a thickness that the trench can be sufficiently covered.

【0072】前記絶縁物としては、例えば硼素と燐とを
包含したBPSG(Boron Phosphorous Silica Glass)
や窒化物(Si34)、またはポリイミドを使用するこ
とができる。
The insulator is, for example, BPSG (Boron Phosphorous Silica Glass) containing boron and phosphorus.
And nitride (Si 3 N 4 ) or polyimide.

【0073】続いて、図21を参照して、前記酸化膜
9′と絶縁物44′を蝕刻する。
Subsequently, referring to FIG. 21, the oxide film 9 'and the insulator 44' are etched.

【0074】続いて、図22に図示のように、前記絶縁
膜によって満たされたトレンチ44に隔離された非活性
領域と活性領域のポリシリコン層5′,8′を除去す
る。
Subsequently, as shown in FIG. 22, the polysilicon layers 5 'and 8' of the inactive region and the active region isolated by the trench 44 filled with the insulating film are removed.

【0075】図23は、前記工程を通じて露出されたコ
レクタ層23を熱酸化して熱酸化膜45を形成する工程
を示している。
FIG. 23 shows a step of forming a thermal oxide film 45 by thermally oxidizing the collector layer 23 exposed through the above steps.

【0076】本実施例によれば、活性領域を隔離する熱
酸化膜45の厚さを底浅トレンチ44の厚さ程任意に調
節することができるので、金属配線時の寄生容量を減ら
すことができる。
According to the present embodiment, the thickness of the thermal oxide film 45 for isolating the active region can be arbitrarily adjusted to the thickness of the shallow trench 44, so that the parasitic capacitance at the time of metal wiring can be reduced. it can.

【0077】以上の実施例で説明されたように、本発明
の改善された製造方法によると、従来のイオン注入やト
レンチ隔離を利用した素子隔離方法とは異なり、工程が
単純な底浅トレンチを利用して隔離領域の平面積を減ら
して素子の集積度と生産性を向上させることができる。
As described in the above embodiment, according to the improved manufacturing method of the present invention, unlike the conventional device isolation method using ion implantation or trench isolation, a shallow trench having a simple process can be formed. By utilizing this, the plane area of the isolation region can be reduced, and the degree of integration and productivity of the device can be improved.

【0078】さらに、エミッタ/ベース/コレクタ間の
接合容量を最小化して素子の高周波帯域からの動作の特
性を向上させることができる効果を発揮する。
Furthermore, the effect of minimizing the junction capacitance between the emitter / base / collector and improving the operation characteristics of the device from a high frequency band is exhibited.

【0079】[0079]

【発明の効果】本発明によれば、工程を単純化させ、素
子の集積度を向上させることで、素子の性能を改善させ
ることができる高集積型の自己整列バイポーラトランジ
スターの製造方法を提供することが可能となる。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a highly integrated self-aligned bipolar transistor capable of improving the performance of a device by simplifying the process and improving the degree of integration of the device. It becomes possible.

【0080】[0080]

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

【図1】従来の技術によって製作されたバイポーラトラ
ンジスターの断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a bipolar transistor manufactured by a conventional technique.

【図2】本発明によって製作されたバイポーラトランジ
スターの断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a bipolar transistor manufactured according to the present invention.

【図3】本発明の第1実施例による製造方法を各段階別
に示した工程断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention in each step.

【図4】本発明の第1実施例による製造方法を各段階別
に示した工程断面図。
FIG. 4 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention for each step.

【図5】本発明の第1実施例による製造方法を各段階別
に示した工程断面図。
FIG. 5 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention for each step.

【図6】本発明の第1実施例による製造方法を各段階別
に示した工程断面図。
FIG. 6 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention for each step.

【図7】本発明の第1実施例による製造方法を各段階別
に示した工程断面図。
FIG. 7 is a process sectional view showing a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention for each step.

【図8】本発明の第1実施例による製造方法を各段階別
に示した工程断面図。
FIG. 8 is a process sectional view showing a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention for each step.

【図9】本発明の第1実施例による製造方法を各段階別
に示した工程断面図。
FIG. 9 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention for each step.

【図10】本発明の第1実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 10 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention for each step.

【図11】本発明の第1実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 11 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention for each step.

【図12】本発明の第1実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 12 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention for each step.

【図13】本発明の第1実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 13 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention for each step.

【図14】本発明の第1実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 14 is a process cross-sectional view illustrating the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention for each step.

【図15】本発明の第1実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 15 is a process sectional view showing a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention for each step.

【図16】本発明の第1実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 16 is a process sectional view showing a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention for each step.

【図17】本発明の第2実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 17 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention for each step.

【図18】本発明の第2実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 18 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention for each step.

【図19】本発明の第2実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 19 is a process cross-sectional view illustrating a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention for each step.

【図20】本発明の第2実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 20 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention for each step.

【図21】本発明の第2実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 21 is a process cross-sectional view illustrating a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention for each step.

【図22】本発明の第2実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 22 is a process cross-sectional view illustrating a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention for each step.

【図23】本発明の第2実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 23 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention for each step.

【図24】本発明の第2実施例による製造方法を各段階
別に示した工程断面図。
FIG. 24 is a process sectional view illustrating a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention for each step.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 李 秀▲ミン▼ 大韓民国大田直轄市儒城区柯亭洞161番 地 財団法人韓国電子通信研究所内 (72)発明者 趙 徳鎬 大韓民国大田直轄市儒城区柯亭洞161番 地 財団法人韓国電子通信研究所内 (72)発明者 李 成▲ハーン▼ 大韓民国大田直轄市儒城区柯亭洞161番 地 財団法人韓国電子通信研究所内 (72)発明者 姜 鎭榮 大韓民国大田直轄市儒城区柯亭洞161番 地 財団法人韓国電子通信研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Lee Shu-min ▼ 161 Kejeong-dong, Yuseong-gu, Daejeon, Republic of Korea Inside the Electronics Research Institute of Korea (72) Inventor Zhao Deok-ho Kejeong, Yuseong-gu, Korea 161 Dong Dong Inside the Korea Electronics and Communications Research Institute (72) Inventor Li Seung-hwan ▼ 161 Kejeong-dong, Yuseong-gu, Daejeon, Republic of Korea Inside the Korea Electronics and Communications Research Institute (72) Inventor Jang Jin-young Korea 161 Kejeong-dong, Yuseong-gu Inside the Korea Electronics Research Institute

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】高集積型の自己整列バイポーラトランジス
ターの製造方法において、 (a)電導性埋没コレクタとコレクタ層が形成された半
導体基板の全面にトレンチの深さを制御し、後述する平
坦化工程時に研磨中止膜として使用するための硅素酸化
膜、ポリシリコン層、硅素酸化膜、窒化膜および多結晶
硅素薄膜を順次的に形成する工程; (b)隔離マスクを使用して前記埋没コレクタの所定の
部位までトレンチ蝕刻してトレンチパタンを形成してか
ら、このトレンチパタンを充分に被覆することができる
程度の厚さに絶縁物を塗布する工程; (c)前記多結晶硅素薄膜を1次の研磨中止膜として利
用して、前記窒化膜を2次の研磨中止膜として利用して
前記トレンチパタンを満たした絶縁物を機械化学的な研
磨方法によって平坦化する工程; (d)前記平坦化された隔離絶縁膜を包含した活性領域
の上部を保護するためのパタンを形成し、前記隔離絶縁
膜によって隔離された非活性領域のコレクタ層を露出さ
せてから熱酸化して熱酸化膜を形成する工程; (e)基板の全面に外成ベース物質であるポリシリコン
と絶縁膜を形成してから、前記活性領域内の絶縁膜の一
部が露出されることができるようにパターニングして外
成ベースの領域と接続多結晶硅素膜を同時に形成する工
程; (f)前記パタンの全面にかけて窒化膜を形成し前記露
出された絶縁膜を蝕刻し、この蝕刻部位にSEG(選択
的エピタキシャル成長)の工程を利用してベースを形成
し、前記窒化膜の側面にエミッタ領域を定義するための
側壁膜を形成する工程;および (g)前記工程を通じて定義されたエミッタ領域に電導
性エミッタ層を形成し、各電極を配線する工程を有する
ことを特徴とするバイポーラトランジスターの製造方
法。
1. A method of manufacturing a highly integrated self-aligned bipolar transistor, comprising: (a) controlling the depth of a trench over the entire surface of a semiconductor substrate on which a conductive buried collector and a collector layer are formed; Sequentially forming a silicon oxide film, a polysilicon layer, a silicon oxide film, a nitride film and a polycrystalline silicon thin film to be used as a polishing stop film in some cases; (b) using a separation mask to define the buried collector; (C) forming a trench pattern by etching the trench up to the portion, and then applying an insulating material to a thickness sufficient to cover the trench pattern; Using the nitride film as a polishing stop film and using the nitride film as a secondary polishing stop film, the insulator filled with the trench pattern is planarized by a mechanochemical polishing method. (D) forming a pattern for protecting the upper part of the active region including the planarized isolation insulating film, exposing the collector layer of the non-active region isolated by the isolation insulating film, and then applying heat. Oxidizing to form a thermal oxide film; (e) forming polysilicon as an extrinsic base material and an insulating film on the entire surface of the substrate, and then partially exposing the insulating film in the active region. Simultaneously forming an external base region and a connection polycrystalline silicon film by patterning to form a nitride film over the entire surface of the pattern, etching the exposed insulating film, and etching the exposed insulating film. Forming a base using an SEG (selective epitaxial growth) process, and forming a sidewall film for defining an emitter region on a side surface of the nitride film; and Tsu the data area to form an electrically conductive emitter layer, the manufacturing method of the bipolar transistor, characterized by comprising a step of wiring the electrodes.
【請求項2】請求項1において、 前記1次の研磨中止膜として使用された前記多結晶硅素
薄膜と、前記2次の研磨中止膜として使用された窒化膜
との厚さは、前記トレンチパタンの深さと隔離絶縁膜と
の研磨選択比に応じて決定され、前記ポリシリコン層の
厚さは約2000Åであり、前記酸化膜の厚さは約30
0〜500Åであることを特徴とするバイポーラトラン
ジスターの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the thickness of the polycrystalline silicon thin film used as the first polishing stop film and the thickness of the nitride film used as the second polishing stop film are the same as those of the trench pattern. The thickness of the polysilicon layer is about 2000 °, and the thickness of the oxide film is about 30 °.
A method for manufacturing a bipolar transistor, which is 0 to 500 °.
【請求項3】請求項1において、 前記(b)の工程のトレンチパタンを満たす絶縁物がB
PSG(Boron Phosphorous Silica Glass)、Si
34、およびポリイミド中の一つから構成されたことを
特徴とするバイポーラトランジスターの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the insulator satisfying the trench pattern in the step (b) is B
PSG (Boron Phosphorous Silica Glass), Si
3 N 4 manufacturing method of the bipolar transistor, characterized in that, and is composed of one in the polyimide.
【請求項4】請求項1において、 前記(g)の工程の電導性エミッタ層が1×1020cm
~3以上の不純物濃度の単一成分のポリシリコンからなる
ことを特徴とするバイポーラトランジスターの製造方
法。
4. The conductive emitter layer according to claim 1, wherein the conductive emitter layer in the step (g) is 1 × 10 20 cm.
~ A method for manufacturing a bipolar transistor, comprising a single-component polysilicon having an impurity concentration of 3 or more.
【請求項5】請求項1において、 前記(g)の工程の電導性エミッタ層が1018cm~3
下の不純物濃度の単結晶シリコンからなる下部層と、電
極とのオーム接触のために高濃度にイオン注入された1
×1020cm~3以上の不純物濃度をもつ多結晶シリコン
からなる上部層とから構成されることを特徴とするバイ
ポーラトランジスターの製造方法。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive emitter layer in the step (g) has a high level because of ohmic contact between the lower layer made of single-crystal silicon having an impurity concentration of 10 18 cm 3 or less and the electrode. Ion implanted to concentration
And a top layer made of polycrystalline silicon having an impurity concentration of × 10 20 cm to 3 or more.
【請求項6】高集積型の自己整列バイポーラトランジス
ターの製造方法において、 (a)電導性埋没コレクタとコレクタ層が形成された半
導体基板の全面にトレンチの深さを制御し、後述する平
坦化工程時に研磨中止膜として使用するための硅素酸化
膜、ポリシリコン層、硅素酸化膜、窒化膜および多結晶
硅素薄膜を順次的に形成する工程; (b)活性領域を定義してから、非活性領域の前記多結
晶硅素薄膜、窒化膜および硅素酸化膜を順次的に蝕刻し
てから、この蝕刻部位の側面にトレンチの幅を決定する
ための側面窒化膜を形成する工程; (c)前記側面窒化膜を開口し開口された側面窒化膜パ
タンを利用してトレンチパタンを形成し、このトレンチ
が充分に被覆されることができるように基板の全面に絶
縁物を埋没する工程; (d)前記活性領域の窒化膜と非活性領域のコレクタ層
を露出させてから、基板を熱酸化して絶縁物に満たされ
た底浅トレンチによって隔離された非活性領域に熱酸化
膜を形成する工程; (e)基板の全面に外成ベース物質であるポリシリコン
と絶縁膜を形成してから、前記活性領域内の絶縁膜の一
部が露出されることができるようにパターニングして外
成ベースの領域と接続多結晶硅素膜を同時に形成する工
程; (f)前記パタンの全面にかけて窒化膜を形成し前記露
出された絶縁膜を蝕刻し、この蝕刻部位にSEG(選択
的エピタキシャル成長)の工程を利用してベースを形成
し、前記窒化膜の側面にエミッタ領域を定義するための
側壁膜を形成する工程;および (g)前記工程を通じて定義されたエミッタ領域に電導
性エミッタ層を形成し、各電極を配線する工程を有する
ことを特徴とするバイポーラトランジスターの製造方
法。
6. A method of manufacturing a highly integrated self-aligned bipolar transistor, comprising: (a) controlling the depth of a trench over the entire surface of a semiconductor substrate on which a conductive buried collector and a collector layer are formed; Sequentially forming a silicon oxide film, a polysilicon layer, a silicon oxide film, a nitride film, and a polycrystalline silicon thin film, which are sometimes used as a polishing stop film; (b) defining an active region and then an inactive region Forming a side nitride film for determining the width of a trench on a side surface of the etched portion after sequentially etching the polycrystalline silicon thin film, the nitride film and the silicon oxide film; Forming a trench pattern by using the opened side-surface nitride film pattern and burying an insulator over the entire surface of the substrate so that the trench can be covered sufficiently; (d) Exposing the nitride film in the active region and the collector layer in the non-active region, and thermally oxidizing the substrate to form a thermal oxide film in the non-active region isolated by a shallow trench filled with an insulator; (E) forming an extrinsic base material such as polysilicon and an insulating film on the entire surface of the substrate, and then patterning the exposing base material to expose a portion of the insulating film in the active region; Simultaneously forming a region and a connecting polycrystalline silicon film; (f) forming a nitride film over the entire surface of the pattern, etching the exposed insulating film, and using a SEG (selective epitaxial growth) process at the etched portion. Forming a base film and forming a sidewall film for defining an emitter region on a side surface of the nitride film; and (g) forming a conductive emitter layer in the emitter region defined through the above-described process. Method for producing a bipolar transistor, characterized in that it comprises a step of wiring the electrodes.
【請求項7】請求項6において、 前記(c)の工程のトレンチパタンを満たす絶縁物がB
PSG(Boron Phosphorous Silica Glass)、Si
34、およびポリイミド中の一つから構成されたことを
特徴とするバイポーラトランジスターの製造方法。
7. The insulator according to claim 6, wherein the insulator satisfying the trench pattern in the step (c) is B
PSG (Boron Phosphorous Silica Glass), Si
3 N 4 manufacturing method of the bipolar transistor, characterized in that, and is composed of one in the polyimide.
【請求項8】請求項6において、 前記(g)の工程の電導性エミッタ層が1×1020cm
~3以上の不純物濃度の単一成分のポリシリコンからなる
ことを特徴とするバイポーラトランジスターの製造方
法。
8. The conductive emitter layer according to claim 6, wherein the conductive emitter layer in the step (g) is 1 × 10 20 cm.
~ A method for manufacturing a bipolar transistor, comprising a single-component polysilicon having an impurity concentration of 3 or more.
【請求項9】請求項6において、 前記(g)の工程の電導性エミッタ層が1018cm~3
下の不純物濃度の単結晶シリコンからなる下部層と、電
極とのオーム接触のために高濃度にイオン注入された1
×1020cm~3以上の不純物濃度を含有した多結晶シリ
コンからなる上部層とから構成されることを特徴とする
バイポーラトランジスターの製造方法。
9. The semiconductor device according to claim 6, wherein the conductive emitter layer in the step (g) has a high level because of ohmic contact between the lower layer made of single crystal silicon having an impurity concentration of 10 18 cm 3 or less and the electrode. Ion implanted to concentration
A method of manufacturing a bipolar transistor, comprising: an upper layer made of polycrystalline silicon containing an impurity concentration of × 10 20 cm to 3 or more.
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