JP2623635B2 - バイポーラトランジスタ及びその製造方法 - Google Patents
バイポーラトランジスタ及びその製造方法Info
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は第１導電型の半導体基体に第２導電型の半導
体領域が形成され、その半導体領域内に第１導電型の半
導体領域が形成されるバイポーラトランジスタ及びその
製造方法に関し、特に選択的に基体上に形成したベース
取り出し電極からの不純物拡散によって、第１の不純物
拡散領域を形成するようなバイポーラトランジスタ及び
その製造方法に関する。
体領域が形成され、その半導体領域内に第１導電型の半
導体領域が形成されるバイポーラトランジスタ及びその
製造方法に関し、特に選択的に基体上に形成したベース
取り出し電極からの不純物拡散によって、第１の不純物
拡散領域を形成するようなバイポーラトランジスタ及び
その製造方法に関する。
本発明はバイポーラトランジスタ及びその製造方法に
おいて、ベース領域を取り出し電極からの拡散による第
１の不純物拡散領域，活性領域を形成する第２の不純物
拡散領域，これらを接続する第３の不純物拡散領域によ
り構成し、さらに第３の不純物拡散領域の接合近傍に拡
散抑制領域を形成することにより、接合深さを浅くする
こと等の素子の高性能化を実現し、或いは容易に製造す
ること等を実現するものである。
おいて、ベース領域を取り出し電極からの拡散による第
１の不純物拡散領域，活性領域を形成する第２の不純物
拡散領域，これらを接続する第３の不純物拡散領域によ
り構成し、さらに第３の不純物拡散領域の接合近傍に拡
散抑制領域を形成することにより、接合深さを浅くする
こと等の素子の高性能化を実現し、或いは容易に製造す
ること等を実現するものである。
高速，高性能のバイポーラトランジスタを得るために
は、ベース幅WBを狭くする必要が有り、また、ベース抵
抗Ｒbb′を小さくすることが重要となる。
は、ベース幅WBを狭くする必要が有り、また、ベース抵
抗Ｒbb′を小さくすることが重要となる。
このような高性能化を実現するための製造方法とし
て、本出願人は、活性領域を形成する真性ベース領域
と、ベース取り出し電極からの不純物拡散により形成さ
れるグラフトベース領域の間に、接続用の不純物拡散領
域を形成する技術を提案しており、このような技術は、
例えば、特願昭62−184898号，特願昭62−188025号，特
願昭62−188026号の各明細書及び図面にその記載があ
る。
て、本出願人は、活性領域を形成する真性ベース領域
と、ベース取り出し電極からの不純物拡散により形成さ
れるグラフトベース領域の間に、接続用の不純物拡散領
域を形成する技術を提案しており、このような技術は、
例えば、特願昭62−184898号，特願昭62−188025号，特
願昭62−188026号の各明細書及び図面にその記載があ
る。
ところが、真性ベース領域とグラフトベース領域の間
を接続用の不純物拡散領域で接続する技術においては、
接続用の不純物拡散領域をイオン注入で形成する場合
に、ダメージが生ずる。そのイオン注入のダメージによ
って、活性領域に増速拡散が生じ、或いはチャネリング
テールによる悪影響も生ずる。例えば、その後の熱処理
によっては、ベースの接合深さが深くなってしまうとい
った問題も生ずることになる。
を接続用の不純物拡散領域で接続する技術においては、
接続用の不純物拡散領域をイオン注入で形成する場合
に、ダメージが生ずる。そのイオン注入のダメージによ
って、活性領域に増速拡散が生じ、或いはチャネリング
テールによる悪影響も生ずる。例えば、その後の熱処理
によっては、ベースの接合深さが深くなってしまうとい
った問題も生ずることになる。
また、上記特願昭62−184898号明細書及び図面に記載
したように、ベース取り出し電極の側部にサイドウォー
ルを設け、そのサイドウォールを利用して基体部分を除
去し、微細なベース，エミッタ領域を形成する製造も存
在するが、その場合にはサイドウォール直下に比べ真性
ベース領域が高抵抗になる為、エミッタクラウディング
効果が問題となり，高速動作が妨げられることになる。
したように、ベース取り出し電極の側部にサイドウォー
ルを設け、そのサイドウォールを利用して基体部分を除
去し、微細なベース，エミッタ領域を形成する製造も存
在するが、その場合にはサイドウォール直下に比べ真性
ベース領域が高抵抗になる為、エミッタクラウディング
効果が問題となり，高速動作が妨げられることになる。
そこで、本発明は、上述の技術的な課題に鑑み、接続
用の第３の不純物拡散領域を形成しながら、その接合深
さを浅くして素子の高性能化等を実現するバイポーラト
ランジスタ及びその製造方法の提供を目的とする。
用の第３の不純物拡散領域を形成しながら、その接合深
さを浅くして素子の高性能化等を実現するバイポーラト
ランジスタ及びその製造方法の提供を目的とする。
上述の目的を達成するために、まず、本発明のバイポ
ーラトランジスタは、第１導電型の半導体基体に第２導
電型の半導体領域が形成され、その半導体領域内に第１
導電型の半導体領域が形成されるバイポーラトランジス
タにおいて、上記第２の半導体領域は、ベース取り出し
電極からの不純物拡散により形成される第１の不純物拡
散領域と、活性領域を形成する第２の不純物拡散領域
と、それら第１及び第２の不純物拡散領域の間を接続す
るための第３の不純物拡散領域からなり、上記第３の不
純物拡散領域と上記第１導電型の半導体基体の接合近傍
には、第１導電型の不純物を導入した拡散抑制領域が設
けられることを特徴としている。
ーラトランジスタは、第１導電型の半導体基体に第２導
電型の半導体領域が形成され、その半導体領域内に第１
導電型の半導体領域が形成されるバイポーラトランジス
タにおいて、上記第２の半導体領域は、ベース取り出し
電極からの不純物拡散により形成される第１の不純物拡
散領域と、活性領域を形成する第２の不純物拡散領域
と、それら第１及び第２の不純物拡散領域の間を接続す
るための第３の不純物拡散領域からなり、上記第３の不
純物拡散領域と上記第１導電型の半導体基体の接合近傍
には、第１導電型の不純物を導入した拡散抑制領域が設
けられることを特徴としている。
また、本発明のバイポーラトランジスタの製造方法
は、第１導電型の半導体基体上に選択的にベース取り出
し電極が形成され、そのベース取り出し電極からの不純
物拡散から第２導電型の半導体領域の第１の不純物拡散
領域を形成するバイポーラトランジスタの製造方法にお
いて、第２導電型の不純物の導入を行って上記第１の不
純物拡散領域に接する第３の不純物拡散領域を形成する
と共にその第３の不純物拡散領域の近傍に第１導電型の
不純物の導入を行って拡散抑制領域を形成する工程と、
上記第３の不純物拡散領域に接する第２の不純物拡散領
域を形成する工程と、上記第２の不純物拡散領域内に第
１導電型の半導体領域を形成する工程とを有することを
特徴としている。
は、第１導電型の半導体基体上に選択的にベース取り出
し電極が形成され、そのベース取り出し電極からの不純
物拡散から第２導電型の半導体領域の第１の不純物拡散
領域を形成するバイポーラトランジスタの製造方法にお
いて、第２導電型の不純物の導入を行って上記第１の不
純物拡散領域に接する第３の不純物拡散領域を形成する
と共にその第３の不純物拡散領域の近傍に第１導電型の
不純物の導入を行って拡散抑制領域を形成する工程と、
上記第３の不純物拡散領域に接する第２の不純物拡散領
域を形成する工程と、上記第２の不純物拡散領域内に第
１導電型の半導体領域を形成する工程とを有することを
特徴としている。
本発明のバイポーラトランジスタ及びその製造方法で
は、接続用の第３の不純物拡散領域に隣接して反対導電
型の拡散抑制領域を形成する。このような拡散抑制領域
を形成することによって、例えば特開昭60−251664号公
報に示されるように、ベース幅WBを狭くすることがで
き、接合深さを浅くすることができる。
は、接続用の第３の不純物拡散領域に隣接して反対導電
型の拡散抑制領域を形成する。このような拡散抑制領域
を形成することによって、例えば特開昭60−251664号公
報に示されるように、ベース幅WBを狭くすることがで
き、接合深さを浅くすることができる。
本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明す
る。
る。
第１の実施例 本実施例のバイポーラトランジスタは、NPN型の例で
あり、第１の不純物拡散領域であるグラフトベース領域
と、第２の不純物拡散領域である真性ベース領域と、こ
れらの接続を図るための第３の不純物拡散領域である接
続用不純物拡散領域を有し、さらにその接続用不純物拡
散領域の下部に拡散抑制領域を形成して、ベース幅WBの
拡がり等を抑制するものである。
あり、第１の不純物拡散領域であるグラフトベース領域
と、第２の不純物拡散領域である真性ベース領域と、こ
れらの接続を図るための第３の不純物拡散領域である接
続用不純物拡散領域を有し、さらにその接続用不純物拡
散領域の下部に拡散抑制領域を形成して、ベース幅WBの
拡がり等を抑制するものである。
まず、その全体的な構成は、第１図に示すような構成
とされる。すなわち、Ｐ型のシリコン基板１上にN+型の
埋め込み層２、チャンネルストッパー領域３が形成さ
れ、その上部には半導体基体としてのＮ型のエピタキシ
ャル層４が積層される。このＮ型のエピタキシャル層４
には、素子分離等のためのフィールド酸化膜５が形成さ
れる。そのフィールド酸化膜５に囲まれたエピタキシャ
ル層４の上部の一部には、層間絶縁膜７に被覆されたポ
リシリコン層６が臨む。このポリシリコン層６は不純物
が含有されており、ベース取り出し電極として用いられ
る。また、そのポリシリコン層６は、上記エピタキシャ
ル層４内に形成されるグラフトベース領域11の不純物の
拡散源として機能する。そのポリシリコン層６のエピタ
キシャル層４上の一部は開口され、その開口された側壁
には、CVD酸化膜をエッチバックして形成されたサイド
ウォール部８が存在する。そして、そのサイドウォール
部８及びエピタキシャル層４の上面に亘って薄いポリシ
リコン層９が被着され、その上部にはエミッタ電極20E
が形成されている。
とされる。すなわち、Ｐ型のシリコン基板１上にN+型の
埋め込み層２、チャンネルストッパー領域３が形成さ
れ、その上部には半導体基体としてのＮ型のエピタキシ
ャル層４が積層される。このＮ型のエピタキシャル層４
には、素子分離等のためのフィールド酸化膜５が形成さ
れる。そのフィールド酸化膜５に囲まれたエピタキシャ
ル層４の上部の一部には、層間絶縁膜７に被覆されたポ
リシリコン層６が臨む。このポリシリコン層６は不純物
が含有されており、ベース取り出し電極として用いられ
る。また、そのポリシリコン層６は、上記エピタキシャ
ル層４内に形成されるグラフトベース領域11の不純物の
拡散源として機能する。そのポリシリコン層６のエピタ
キシャル層４上の一部は開口され、その開口された側壁
には、CVD酸化膜をエッチバックして形成されたサイド
ウォール部８が存在する。そして、そのサイドウォール
部８及びエピタキシャル層４の上面に亘って薄いポリシ
リコン層９が被着され、その上部にはエミッタ電極20E
が形成されている。
ここで、その開口された部分のエピタキシャル層４に
ついて第２図を参照しながら説明すると、上記ポリシリ
コン層６のエピタキシャル層４に接した面からの拡散に
よって、P+型の第１の不純物拡散領域であるグラフトベ
ース領域11が形成されている。そして、このグラフトベ
ース領域11は、Ｐ型の第３の不純物拡散領域である接続
用不純物拡散領域13を介し、Ｐ型の第２の不純物拡散領
域である真性ベース領域12と接続する。接続用不純物領
域13は、上記ポリシリコン層６の端部近傍からエピタキ
シャル層４の主面に沿って形成されており、上記サイド
ウォール部８の下部でグラフトベース領域11と重複し接
続する。真性ベース領域12は、上記サイドウォール部８
及び主面上に延在された薄いポリシリコン層９からの不
純物拡散によって形成されており、活性領域において上
記接続用不純物拡散領域13と重複して接続している。そ
の真性ベース領域12の上部であって、且つ上記ポリシリ
コン層９の下部のエピタキシャル層４には、N+型の半導
体領域であるエミッタ領域14が形成されている。このエ
ミッタ領域14は例えば上記ポリシリコン層９からの不純
物拡散により形成される。そして、上記接続用不純物拡
散領域13の下部には、その接続用不純物拡散領域13の接
合深さが深くなるのを抑制するための拡散抑制領域15が
設けられている。すなわち、接続用不純物拡散領域13と
Ｎ型のエピタキシャル層４との接合近傍に、Ｎ型の不純
物を導入して形成された拡散抑制領域15が存在するため
に、Ｐ型の不純物拡散領域である接続用不純物拡散領域
13の接合深さは浅く維持されることになる。
ついて第２図を参照しながら説明すると、上記ポリシリ
コン層６のエピタキシャル層４に接した面からの拡散に
よって、P+型の第１の不純物拡散領域であるグラフトベ
ース領域11が形成されている。そして、このグラフトベ
ース領域11は、Ｐ型の第３の不純物拡散領域である接続
用不純物拡散領域13を介し、Ｐ型の第２の不純物拡散領
域である真性ベース領域12と接続する。接続用不純物領
域13は、上記ポリシリコン層６の端部近傍からエピタキ
シャル層４の主面に沿って形成されており、上記サイド
ウォール部８の下部でグラフトベース領域11と重複し接
続する。真性ベース領域12は、上記サイドウォール部８
及び主面上に延在された薄いポリシリコン層９からの不
純物拡散によって形成されており、活性領域において上
記接続用不純物拡散領域13と重複して接続している。そ
の真性ベース領域12の上部であって、且つ上記ポリシリ
コン層９の下部のエピタキシャル層４には、N+型の半導
体領域であるエミッタ領域14が形成されている。このエ
ミッタ領域14は例えば上記ポリシリコン層９からの不純
物拡散により形成される。そして、上記接続用不純物拡
散領域13の下部には、その接続用不純物拡散領域13の接
合深さが深くなるのを抑制するための拡散抑制領域15が
設けられている。すなわち、接続用不純物拡散領域13と
Ｎ型のエピタキシャル層４との接合近傍に、Ｎ型の不純
物を導入して形成された拡散抑制領域15が存在するため
に、Ｐ型の不純物拡散領域である接続用不純物拡散領域
13の接合深さは浅く維持されることになる。
第３図，第４図，第５図は、それぞれ第２図中のIII
−III線,IV−IV線,V−Ｖ線の各断面の不純物濃度分布を
示し、縦軸は対数で示した不純物濃度，横軸は深さであ
る。
−III線,IV−IV線,V−Ｖ線の各断面の不純物濃度分布を
示し、縦軸は対数で示した不純物濃度，横軸は深さであ
る。
まず、第３図はIII−III線に対応しており、エピタキ
シャル層４の表面から上部では、その不純物濃度分布
は、ポリシリコン層６の不純物濃度N1であり、グラフト
ベース領域11はそのポリシリコン層６からの不純物拡散
により形成されるために、表面近傍で同等の不純物濃度
N2とされ、接合J1に近づくに従って徐々にその不純物濃
度N2は低くなる。そして、接合J1からはＮ型のエピタキ
シャル層４の不純物濃度N3を有する。
シャル層４の表面から上部では、その不純物濃度分布
は、ポリシリコン層６の不純物濃度N1であり、グラフト
ベース領域11はそのポリシリコン層６からの不純物拡散
により形成されるために、表面近傍で同等の不純物濃度
N2とされ、接合J1に近づくに従って徐々にその不純物濃
度N2は低くなる。そして、接合J1からはＮ型のエピタキ
シャル層４の不純物濃度N3を有する。
次に、第４図はIV−IV線に対応しており、エピタキシ
ャル層４の表面から、接続用不純物拡散領域13が存在
し、その不純物濃度N4は接合J2に向かって徐々に小さく
なる。その下部の領域は、エピタキシャル層４であり、
Ｎ型の不純物濃度N6が分布することになるが、上記接合
J2近傍には、拡散抑制領域15を設けるために不純物濃度
N5の如き不純物の導入がなされている。このため、接合
J2の深さを熱処理等により深めずに済むことになる。
ャル層４の表面から、接続用不純物拡散領域13が存在
し、その不純物濃度N4は接合J2に向かって徐々に小さく
なる。その下部の領域は、エピタキシャル層４であり、
Ｎ型の不純物濃度N6が分布することになるが、上記接合
J2近傍には、拡散抑制領域15を設けるために不純物濃度
N5の如き不純物の導入がなされている。このため、接合
J2の深さを熱処理等により深めずに済むことになる。
最後に、第５図はＶ−Ｖ線に対応しており、エピタキ
シャル層４の表面から上部では、その不純物濃度分布
は、薄く形成されたポリシリコン層９の不純物濃度N7で
あり、表面直下のエミッタ領域14も同様の不純物濃度N8
を有して接合J3に向かってその濃度が徐々に低下する。
接合J3から接合J4までは、真性ベース領域12の不純物濃
度N9が分布する。そして、真性ベース領域12の接合J4の
下部からはエピタキシャル層４の不純物濃度N12が分布
する。そして、このＶ−Ｖ線断面においては、図中点線
で示すように、接続用不純物拡散領域13の不純物濃度N
10（第４図の不純物濃度N4に対応する。）が分布し、更
に拡散抑制領域15を得るための不純物濃度N11（第４図
の不純物濃度N5に対応する。）が分布する。このため、
真性ベース領域12との接続が上記接続用不純物拡散領域
13を介して確実に行われる。そして、上記不純物濃度N
11の機能によって、接合J4が深くなるような弊害を防止
して、当該バイポーラトランジスタの高性能化を図るこ
とができる。
シャル層４の表面から上部では、その不純物濃度分布
は、薄く形成されたポリシリコン層９の不純物濃度N7で
あり、表面直下のエミッタ領域14も同様の不純物濃度N8
を有して接合J3に向かってその濃度が徐々に低下する。
接合J3から接合J4までは、真性ベース領域12の不純物濃
度N9が分布する。そして、真性ベース領域12の接合J4の
下部からはエピタキシャル層４の不純物濃度N12が分布
する。そして、このＶ−Ｖ線断面においては、図中点線
で示すように、接続用不純物拡散領域13の不純物濃度N
10（第４図の不純物濃度N4に対応する。）が分布し、更
に拡散抑制領域15を得るための不純物濃度N11（第４図
の不純物濃度N5に対応する。）が分布する。このため、
真性ベース領域12との接続が上記接続用不純物拡散領域
13を介して確実に行われる。そして、上記不純物濃度N
11の機能によって、接合J4が深くなるような弊害を防止
して、当該バイポーラトランジスタの高性能化を図るこ
とができる。
概ね上述の如き構成を有する本実施例のバイポーラト
ランジスタは、拡散抑制領域15の機能によって、接合深
さが深くなるのが抑制される。このため、ベース幅WBが
拡がるのが防止され、素子を高速化させることが可能と
なる。また、このように接合深さを浅く維持することが
できるため、エピタキシャル層４の表面を削って、エミ
ッタ領域やベース領域を設ける必要はない。従って、エ
ミッタクラウディング効果を抑えることが可能である。
ランジスタは、拡散抑制領域15の機能によって、接合深
さが深くなるのが抑制される。このため、ベース幅WBが
拡がるのが防止され、素子を高速化させることが可能と
なる。また、このように接合深さを浅く維持することが
できるため、エピタキシャル層４の表面を削って、エミ
ッタ領域やベース領域を設ける必要はない。従って、エ
ミッタクラウディング効果を抑えることが可能である。
さらに、本実施例のバイポーラトランジスタでは、拡
散抑制領域15の形成のために導入された不純物濃度N5，
N11をＮ型のエピタキシャル層４の不純物濃度より高く
することによって、カーク効果を抑えることができる。
また、それら不純物濃度N5，N11の濃度の制御によっ
て、低消費型のバイポーラトランジスタと高速のバイポ
ーラトランジスタの作り分けも可能である。
散抑制領域15の形成のために導入された不純物濃度N5，
N11をＮ型のエピタキシャル層４の不純物濃度より高く
することによって、カーク効果を抑えることができる。
また、それら不純物濃度N5，N11の濃度の制御によっ
て、低消費型のバイポーラトランジスタと高速のバイポ
ーラトランジスタの作り分けも可能である。
なお、第１図中、埋め込み層２は、コレクタ取り出し
領域21を介してコレクタ電極20Cに接続する。また、ベ
ース取り出し電極であるポリシリコン層６は、上記層間
絶縁膜７の一部を介して設けられたベース電極20Bと接
続する。
領域21を介してコレクタ電極20Cに接続する。また、ベ
ース取り出し電極であるポリシリコン層６は、上記層間
絶縁膜７の一部を介して設けられたベース電極20Bと接
続する。
また、上述の実施例は、NPN型であるが、PNP型であっ
ても良い。
ても良い。
第２の実施例 第２の実施例は、上述のバイポーラトランジスタの製
造方法にかかるものである。以下、その製造工程に従っ
て、第６図ａ〜第６図ｄを参照しながら説明する。
造方法にかかるものである。以下、その製造工程に従っ
て、第６図ａ〜第６図ｄを参照しながら説明する。
（ａ）まず、第６図ａに示すように、Ｎ型の埋め込み層
32,チャンネルストッパー領域33がそれぞれ形成された
Ｐ型のシリコン基板31上にエピタキシャル層34が積層さ
れ、そのエピタキシャル層34には素子分離領域等として
機能するフィールド酸化膜35が形成されている。このフ
ィールド酸化膜35に囲まれたエピタキシャル層34の上部
には、該エピタキシャル層34の主面に臨み選択的に形成
されて一部が開口され且つ層間絶縁膜37に被覆されてな
るポリシリコン層36が形成されており、その開口部38に
はバッファ膜として用いられる薄い酸化膜39が形成され
る。
32,チャンネルストッパー領域33がそれぞれ形成された
Ｐ型のシリコン基板31上にエピタキシャル層34が積層さ
れ、そのエピタキシャル層34には素子分離領域等として
機能するフィールド酸化膜35が形成されている。このフ
ィールド酸化膜35に囲まれたエピタキシャル層34の上部
には、該エピタキシャル層34の主面に臨み選択的に形成
されて一部が開口され且つ層間絶縁膜37に被覆されてな
るポリシリコン層36が形成されており、その開口部38に
はバッファ膜として用いられる薄い酸化膜39が形成され
る。
そして、このような酸化膜39を形成した後、接続用不
純物拡散領域を形成するためのイオン注入を行う。この
イオン注入に用いるドーパントは、例えばB+，BF2 +であ
り、ベース領域を深くしないために、エピタキシャル層
34の主面近傍の領域40に打ち込まれる。なお、上記ポリ
シリコン層36が存在する領域の下部には、該ポリシリコ
ン層36等がマスクとして機能するために不純物が導入さ
れない。
純物拡散領域を形成するためのイオン注入を行う。この
イオン注入に用いるドーパントは、例えばB+，BF2 +であ
り、ベース領域を深くしないために、エピタキシャル層
34の主面近傍の領域40に打ち込まれる。なお、上記ポリ
シリコン層36が存在する領域の下部には、該ポリシリコ
ン層36等がマスクとして機能するために不純物が導入さ
れない。
次に、同じ開口部38より、上記酸化膜39を介して拡散
抑制領域を形成するためのイオン注入を行う。このイオ
ン注入は、P+等の不純物を用いて行われ、接続用不純物
拡散領域を形成するためのイオン注入よりも深い領域41
に不純物が打ち込まれるように行われる。この不純物の
イオン注入の濃度を積極的に高くすることで、カーク効
果を抑えることも可能である。また、イオン注入される
不純物濃度の制御によって、低消費電力型と高速型の２
タイプのバイポーラトランジスタを作り分けることも可
能となる。
抑制領域を形成するためのイオン注入を行う。このイオ
ン注入は、P+等の不純物を用いて行われ、接続用不純物
拡散領域を形成するためのイオン注入よりも深い領域41
に不純物が打ち込まれるように行われる。この不純物の
イオン注入の濃度を積極的に高くすることで、カーク効
果を抑えることも可能である。また、イオン注入される
不純物濃度の制御によって、低消費電力型と高速型の２
タイプのバイポーラトランジスタを作り分けることも可
能となる。
（ｂ）次に、全面に例えばCVD法により厚い酸化膜43が
形成される。その底部に薄い酸化膜39を有した開口部38
も上記厚い酸化膜43に被覆される。
形成される。その底部に薄い酸化膜39を有した開口部38
も上記厚い酸化膜43に被覆される。
そして、第６図ｂに示すように、熱処理を行って、上
記ベース取り出し電極となるポリシリコン層36から不純
物の拡散を行い、グラフトベース領域51を形成する。ま
た、上記領域40に打ち込まれた不純物は、熱処理されて
接続用不純物拡散領域53を上記開口部38の底面のエピタ
キシャル層34の主面近傍に形成する。さらに、上記領域
41に打ち込まれた不純物は、熱処理されて拡散抑制領域
55を上記接続用不純物拡散領域53の接合部近傍に形成す
る。
記ベース取り出し電極となるポリシリコン層36から不純
物の拡散を行い、グラフトベース領域51を形成する。ま
た、上記領域40に打ち込まれた不純物は、熱処理されて
接続用不純物拡散領域53を上記開口部38の底面のエピタ
キシャル層34の主面近傍に形成する。さらに、上記領域
41に打ち込まれた不純物は、熱処理されて拡散抑制領域
55を上記接続用不純物拡散領域53の接合部近傍に形成す
る。
（ｃ）上述のようにアニールキャップとしても機能した
厚い酸化膜43を今度は、エッチバックして、上記開口部
38の側壁にサイドウォール部44として残存させる。この
とき同時に開口部38内の酸化膜39も除去される。
厚い酸化膜43を今度は、エッチバックして、上記開口部
38の側壁にサイドウォール部44として残存させる。この
とき同時に開口部38内の酸化膜39も除去される。
そして、全面に薄いポリシリコン層45が形成される。
このポリシリコン層45は、上記層間絶縁膜37の上面から
サイドウォール部44上に延在され、さらにサイドウォー
ル部44上から上記接続用不純物拡散領域53の形成された
主面上にも延在される。
このポリシリコン層45は、上記層間絶縁膜37の上面から
サイドウォール部44上に延在され、さらにサイドウォー
ル部44上から上記接続用不純物拡散領域53の形成された
主面上にも延在される。
次に、第６図ｃに示すように、全面にイオン注入が行
われる。このイオン注入によって上記薄いポリシリコン
層45に不純物が導入される。導入される不純物は、例え
ばB+，BF2 +であり、この不純物が、真性ベース領域52
を、エピタキシャル層34の主面で上記接続用不純物拡散
領域53に接して形成することになる。なお、サイドウォ
ール部44は、そのイオン注入及び不純物拡散のマスクと
して機能し得る。
われる。このイオン注入によって上記薄いポリシリコン
層45に不純物が導入される。導入される不純物は、例え
ばB+，BF2 +であり、この不純物が、真性ベース領域52
を、エピタキシャル層34の主面で上記接続用不純物拡散
領域53に接して形成することになる。なお、サイドウォ
ール部44は、そのイオン注入及び不純物拡散のマスクと
して機能し得る。
そして、真性ベース領域52を形成するためのアニール
を行う。ここで、真性ベース領域52は、上記ポリシリコ
ン層45からの不純物拡散によって形成されるものであ
り、チャネリングテール等のイオン注入による悪影響は
ない。そして、真性ベース領域52が形成される領域は、
上記接続用不純物拡散領域53と重複しており、該接続用
不純物拡散領域53の下部には拡散抑制領域55が形成され
ていることから、その真性ベース領域52のベース幅WBの
拡がりも抑えられることになる。
を行う。ここで、真性ベース領域52は、上記ポリシリコ
ン層45からの不純物拡散によって形成されるものであ
り、チャネリングテール等のイオン注入による悪影響は
ない。そして、真性ベース領域52が形成される領域は、
上記接続用不純物拡散領域53と重複しており、該接続用
不純物拡散領域53の下部には拡散抑制領域55が形成され
ていることから、その真性ベース領域52のベース幅WBの
拡がりも抑えられることになる。
（ｄ）次に、再び上記ポリシリコン層45にイオン注入を
行う。このイオン注入の不純物は、例えば、As+を用い
ることができ、その不純物によりエミッタ領域54を形成
する。形成は、熱処理によって上記ポリシリコン層45か
らの拡散によって行われ、第６図ｄに示すようなバイポ
ーラトランジスタが得られることになる。
行う。このイオン注入の不純物は、例えば、As+を用い
ることができ、その不純物によりエミッタ領域54を形成
する。形成は、熱処理によって上記ポリシリコン層45か
らの拡散によって行われ、第６図ｄに示すようなバイポ
ーラトランジスタが得られることになる。
以上のような工程によって、上述の如き拡散抑制領域
55を有したバイポーラトランジスタを得ることができ
る。そのバイポーラトランジスタは、接続用不純物拡散
領域53によって、低ベース抵抗Ｒbb′を実現し、同時に
エミッタ−ベース接合の耐圧劣化，VBEマッチング特性
の劣化，fTの低下等の悪影響を防止する。また、上記拡
散抑制領域55の機能によって、ベース幅WBが拡大するの
が防止され、その不純物濃度の制御によっては、カーク
効果を抑制したり、或いは低消費電力若しくは高速の素
子を形成することができる。
55を有したバイポーラトランジスタを得ることができ
る。そのバイポーラトランジスタは、接続用不純物拡散
領域53によって、低ベース抵抗Ｒbb′を実現し、同時に
エミッタ−ベース接合の耐圧劣化，VBEマッチング特性
の劣化，fTの低下等の悪影響を防止する。また、上記拡
散抑制領域55の機能によって、ベース幅WBが拡大するの
が防止され、その不純物濃度の制御によっては、カーク
効果を抑制したり、或いは低消費電力若しくは高速の素
子を形成することができる。
なお、上述の実施例では、NPN型のバイポーラトラン
ジスタの製造方法について説明したが、これに限定され
ずPNP型であっても良い。本発明は上述の例に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲での種々の変更が可能で
ある。
ジスタの製造方法について説明したが、これに限定され
ずPNP型であっても良い。本発明は上述の例に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲での種々の変更が可能で
ある。
本発明のバイポーラトランジスタ及びその製造方法で
は、接続用の第３の不純物拡散領域を形成しながら、そ
の接合深さを浅くすることができる。このため、低ベー
ス抵抗化を図り、素子の高性能化を図ることができる。
また、カーク効果を抑制することもでき、不純物濃度の
制御によって、種々の特性を有したバイポーラトランジ
スタを得ることも可能である。
は、接続用の第３の不純物拡散領域を形成しながら、そ
の接合深さを浅くすることができる。このため、低ベー
ス抵抗化を図り、素子の高性能化を図ることができる。
また、カーク効果を抑制することもでき、不純物濃度の
制御によって、種々の特性を有したバイポーラトランジ
スタを得ることも可能である。
第１図は本発明のバイポーラトランジスタの一例の断面
図、第２図はその要部断面図、第３図は第２図のIII−I
II線断面の不純物濃度分布を示す図、第４図は第２図の
IV−IV線断面の不純物濃度分布を示す図、第５図は第２
図のＶ−Ｖ線断面の不純物濃度分布を示す図、第６図ａ
〜第６図ｄは本発明のバイポーラトランジスタの製造方
法をその工程に従って説明するためのそれぞれ工程断面
図である。 １…シリコン基板 ４…エピタキシャル層 ６…ポリシリコン層 11…グラフトベース領域 12…真性ベース領域 13…接続用不純物拡散領域 14…エミッタ領域 15…拡散抑制領域
図、第２図はその要部断面図、第３図は第２図のIII−I
II線断面の不純物濃度分布を示す図、第４図は第２図の
IV−IV線断面の不純物濃度分布を示す図、第５図は第２
図のＶ−Ｖ線断面の不純物濃度分布を示す図、第６図ａ
〜第６図ｄは本発明のバイポーラトランジスタの製造方
法をその工程に従って説明するためのそれぞれ工程断面
図である。 １…シリコン基板 ４…エピタキシャル層 ６…ポリシリコン層 11…グラフトベース領域 12…真性ベース領域 13…接続用不純物拡散領域 14…エミッタ領域 15…拡散抑制領域
Claims (2)
- 【請求項１】第１導電型の半導体基体に第２導電型の半
導体領域が形成され、その半導体領域内に第１導電型の
半導体領域が形成されるバイポーラトランジスタにおい
て、 上記第２の半導体領域は、ベース取り出し電極からの不
純物拡散により形成される第１の不純物拡散領域と、活
性領域を形成する第２の不純物拡散領域と、それら第１
及び第２の不純物拡散領域の間を接続するための第３の
不純物拡散領域からなり、 上記第３の不純物拡散領域と上記第１導電型の半導体基
体の接合近傍には、第１導電型の不純物を導入した拡散
抑制領域が設けられることを特徴とするバイポーラトラ
ンジスタ。 - 【請求項２】第１導電型の半導体基体上に選択的にベー
ス取り出し電極が形成され、そのベース取り出し電極か
らの不純物拡散から第２導電型の半導体領域の第１の不
純物拡散領域を形成するバイポーラトランジスタの製造
方法において、 第２導電型の不純物の導入を行って上記第１の不純物拡
散領域に接する第３の不純物拡散領域を形成すると共に
その第３の不純物拡散領域の近傍に第１導電型の不純物
の導入を行って拡散抑制領域を形成する工程と、 上記第３の不純物拡散領域に接する第２の不純物拡散領
域を形成する工程と、 上記第２の不純物拡散領域内に第１導電型の半導体領域
を形成する工程とを有することを特徴とするバイポーラ
トランジスタの製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63033686A JP2623635B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | バイポーラトランジスタ及びその製造方法 |
| US07/309,235 US4994881A (en) | 1988-02-16 | 1989-02-13 | Bipolar transistor |
| KR1019890001670A KR0134887B1 (ko) | 1988-02-16 | 1989-02-14 | 쌍극성 트랜지스터 및 그 제조방법 |
| DE68922231T DE68922231T2 (de) | 1988-02-16 | 1989-02-15 | Bipolartransistor und Verfahren für seine Herstellung. |
| EP89301424A EP0329401B1 (en) | 1988-02-16 | 1989-02-15 | Bipolar transistors and methods of production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63033686A JP2623635B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | バイポーラトランジスタ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01208864A JPH01208864A (ja) | 1989-08-22 |
| JP2623635B2 true JP2623635B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=12393312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63033686A Expired - Lifetime JP2623635B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | バイポーラトランジスタ及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4994881A (ja) |
| EP (1) | EP0329401B1 (ja) |
| JP (1) | JP2623635B2 (ja) |
| KR (1) | KR0134887B1 (ja) |
| DE (1) | DE68922231T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2748420B2 (ja) * | 1988-08-12 | 1998-05-06 | ソニー株式会社 | バイポーラトランジスタ及びその製造方法 |
| IT1230895B (it) * | 1989-06-22 | 1991-11-08 | Sgs Thomson Microelectronics | Transistore di potenza integrabile con ottimizzazione dei fenomeni di rottura secondaria diretta. |
| JPH03138946A (ja) * | 1989-10-24 | 1991-06-13 | Sony Corp | 半導体装置 |
| EP0445475B1 (en) * | 1990-02-20 | 1998-08-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Heterojunction bipolar transistor |
| KR920007211A (ko) * | 1990-09-06 | 1992-04-28 | 김광호 | 고속 바이폴라 트랜지스터 및 그의 제조방법 |
| US5204277A (en) * | 1992-02-03 | 1993-04-20 | Motorola, Inc. | Method of forming bipolar transistor having substrate to polysilicon extrinsic base contact |
| US5294558A (en) * | 1993-06-01 | 1994-03-15 | International Business Machines Corporation | Method of making double-self-aligned bipolar transistor structure |
| JPH0831841A (ja) * | 1994-07-12 | 1996-02-02 | Sony Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| US6808999B2 (en) * | 1994-09-26 | 2004-10-26 | Sony Corporation | Method of making a bipolar transistor having a reduced base transit time |
| US5719082A (en) * | 1995-08-25 | 1998-02-17 | Micron Technology, Inc. | Angled implant to improve high current operation of bipolar transistors |
| US7199447B2 (en) * | 1995-08-25 | 2007-04-03 | Micron Technology, Inc. | Angled implant to improve high current operation of bipolar transistors |
| JP2000252294A (ja) | 1999-03-01 | 2000-09-14 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| US6838350B2 (en) * | 2003-04-25 | 2005-01-04 | Micrel, Inc. | Triply implanted complementary bipolar transistors |
| CN112151532B (zh) * | 2020-09-07 | 2022-10-25 | 杰华特微电子股份有限公司 | 用于静电防护的半导体器件 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4495512A (en) * | 1982-06-07 | 1985-01-22 | International Business Machines Corporation | Self-aligned bipolar transistor with inverted polycide base contact |
| JPS60251664A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-12 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US4706378A (en) * | 1985-01-30 | 1987-11-17 | Texas Instruments Incorporated | Method of making vertical bipolar transistor having base above buried nitride dielectric formed by deep implantation |
| JPS6218763A (ja) * | 1985-07-18 | 1987-01-27 | Sanyo Electric Co Ltd | バイポ−ラトランジスタ |
| US4755476A (en) * | 1985-12-17 | 1988-07-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for the production of self-adjusted bipolar transistor structures having a reduced extrinsic base resistance |
| IT1188309B (it) * | 1986-01-24 | 1988-01-07 | Sgs Microelettrica Spa | Procedimento per la fabbricazione di dispositivi elettronici integrati,in particolare transistori mos a canale p ad alta tensione |
| CA1298921C (en) * | 1986-07-02 | 1992-04-14 | Madhukar B. Vora | Bipolar transistor with polysilicon stringer base contact |
-
1988
- 1988-02-16 JP JP63033686A patent/JP2623635B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-02-13 US US07/309,235 patent/US4994881A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-14 KR KR1019890001670A patent/KR0134887B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-02-15 DE DE68922231T patent/DE68922231T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-15 EP EP89301424A patent/EP0329401B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0329401A3 (en) | 1990-02-21 |
| KR890013746A (ko) | 1989-09-25 |
| DE68922231T2 (de) | 1995-08-31 |
| DE68922231D1 (de) | 1995-05-24 |
| EP0329401B1 (en) | 1995-04-19 |
| US4994881A (en) | 1991-02-19 |
| EP0329401A2 (en) | 1989-08-23 |
| KR0134887B1 (ko) | 1998-04-18 |
| JPH01208864A (ja) | 1989-08-22 |
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