JP2629162B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP2629162B2
JP2629162B2 JP15884395A JP15884395A JP2629162B2 JP 2629162 B2 JP2629162 B2 JP 2629162B2 JP 15884395 A JP15884395 A JP 15884395A JP 15884395 A JP15884395 A JP 15884395A JP 2629162 B2 JP2629162 B2 JP 2629162B2
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semiconductor
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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】本発明は半導体装置及びその製造
方法に関し、特にバイポーラトランジスタとその製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a bipolar transistor and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIの高速化にともないバイポーラト
ランジスタにもより一層の高速化が必要となってきた。
一般にバイポーラトランジスタを高速化するためには寄
生容量の低減が必須であり、ベース、エミッタの自己整
合化により素子を微細化し寄生容量を低減してきた。し
かし、素子の微細化が進むに従いエミッタ領域と外部ベ
ース領域との距離が短くなり、エミッタ・ベース逆耐圧
低下の問題が生じてきた。そこでエミッタ・ベース逆耐
圧を低下させることなく寄生容量を減少させる技術が必
要となってきた。
2. Description of the Related Art As the speed of LSIs increases, the speed of bipolar transistors must be further increased.
Generally, in order to increase the speed of a bipolar transistor, it is necessary to reduce the parasitic capacitance. The self-alignment of the base and the emitter has reduced the element size and reduced the parasitic capacitance. However, as the element becomes finer, the distance between the emitter region and the external base region becomes shorter, causing a problem of a reduction in the emitter-base reverse breakdown voltage. Therefore, a technique for reducing the parasitic capacitance without lowering the reverse breakdown voltage between the emitter and the base has been required.

【0003】従来の自己整合型バイポーラトランジスタ
の製造方法を図3および図4を用いて説明する。
A method for manufacturing a conventional self-aligned bipolar transistor will be described with reference to FIGS.

【0004】まず、n型エピタキシャル層1の表面を熱
酸化して厚さ0.04〜0.06μmの酸化シリコン膜
2を形成する。次に厚さ0.2〜0.25μmの多結晶
シリコン膜3をCVD法で堆積させp型不純物であるボ
ロンをイオン注入する。その次に厚さ0.2〜0.3μ
mの酸化シリコン膜4をCVD法で堆積させ、バイポー
ラトランジスタのベース領域及びエミッタ領域を形成す
る部分の酸化シリコン膜4及び多結晶シリコン膜3を異
方性エッチングにより除去し、図3(a)に示すように
エミッタ部を開口し、酸化シリコン膜2を露出させる。
First, the surface of the n-type epitaxial layer 1 is thermally oxidized to form a silicon oxide film 2 having a thickness of 0.04 to 0.06 μm. Next, a polycrystalline silicon film 3 having a thickness of 0.2 to 0.25 μm is deposited by a CVD method, and boron as a p-type impurity is ion-implanted. Then 0.2-0.3μ in thickness
3A is deposited by CVD, and the silicon oxide film 4 and the polycrystalline silicon film 3 at the portions where the base region and the emitter region of the bipolar transistor are to be formed are removed by anisotropic etching. Then, the emitter portion is opened to expose the silicon oxide film 2 as shown in FIG.

【0005】次に希フッ酸により酸化シリコン膜2の露
出部及び多結晶シリコン膜3端部下をエッチング除去
し、幅0.1μm程度のアンダーカット部を形成する。
その次にアンダーカット部を埋め込むように厚さ0.0
3〜0.06μm程度の多結晶シリコン膜11をCVD
法で堆積した後、多結晶シリコン膜11をエッチングし
て図3(b)に示すようにアンダーカット部に多結晶シ
リコン11を残存させる。
Next, the exposed portion of the silicon oxide film 2 and the lower portion of the polycrystalline silicon film 3 are removed by etching with dilute hydrofluoric acid to form an undercut portion having a width of about 0.1 μm.
Next, a thickness of 0.0
CVD of polycrystalline silicon film 11 of about 3 to 0.06 μm
After the deposition by the method, the polycrystalline silicon film 11 is etched to leave the polycrystalline silicon 11 in the undercut portion as shown in FIG.

【0006】次に開口部にボロンを例えばエネルギー1
0KeVドーズ量2×1013cm-2でイオン注入し、さ
らに900℃で20分間の熱処理を施して図4(a)に
示すようにベース領域6を形成した後、図4(b)に示
すように絶縁膜7を堆積させ異方性エッチングにより開
口部側壁以外の絶縁膜7を除去する。その次にn型多結
晶シリコン膜8を堆積させパターニングした後熱処理を
施し、n型多結晶シリコン中の不純物をベース領域6内
に拡散させエミッタ領域9を形成する。また外部ベース
領域10は、多結晶シリコン11を形成した後にかかる
熱処理(主にベース領域6を形成するイオン注入後の熱
処理)により多結晶シリコン膜3中からその多結晶シリ
コン11を通じてn型エピタキシャル層1内に拡散さ
れ、図4(b)に示すように外部ベース領域10を形成
する。この従来の製造技術で使用している多結晶シリコ
ン膜は何れも結晶平均粒径が0.2μm以下の多結晶シ
リコンである。
Next, boron is applied to the opening,
After ion implantation at 0 KeV dose of 2 × 10 13 cm −2 and heat treatment at 900 ° C. for 20 minutes to form a base region 6 as shown in FIG. Thus, the insulating film 7 is deposited, and the insulating film 7 other than the side wall of the opening is removed by anisotropic etching. Next, an n-type polycrystalline silicon film 8 is deposited and patterned, and then a heat treatment is performed to diffuse impurities in the n-type polycrystalline silicon into the base region 6 to form an emitter region 9. The external base region 10 is formed by forming the n-type epitaxial layer from the polycrystalline silicon film 3 through the polycrystalline silicon 11 by the heat treatment after the polycrystalline silicon 11 is formed (mainly, the heat treatment after the ion implantation for forming the base region 6). 1 to form an external base region 10 as shown in FIG. All of the polycrystalline silicon films used in this conventional manufacturing technique are polycrystalline silicon having an average crystal grain size of 0.2 μm or less.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この従来の製造方法で
は主にベース領域6を形成する900℃20分の熱処理
で外部ベース領域10を拡げているため外部ベース領域
10の広がりを抑えることができず、寄生容量を低減す
るためベース・エミッタ間の距離を縮めるとベース・エ
ミッタ逆耐圧が低下してしまう。また逆耐圧を確保する
ために酸化シリコン膜7を厚くして外部ベース領域10
とエミッタ領域9との距離を離した場合にはエミッタサ
イズを同一にすると寄生容量が増加するあるいはベース
抵抗が増加することが問題となってきた。
In the conventional manufacturing method, since the external base region 10 is expanded mainly by the heat treatment at 900 ° C. for 20 minutes for forming the base region 6, the expansion of the external base region 10 can be suppressed. If the distance between the base and the emitter is reduced to reduce the parasitic capacitance, the reverse breakdown voltage of the base and the emitter is reduced. In order to secure the reverse withstand voltage, the silicon oxide film 7 is made thick to form the external base region 10.
When the distance between the emitter region and the emitter region 9 is increased, the problem is that if the emitter size is the same, the parasitic capacitance increases or the base resistance increases.

【0008】このような問題を解決する手段が5−24
3246号および特開平5−36706号に提案されて
いる。
Means for solving such a problem is 5-24.
3246 and JP-A-5-36706.

【0009】図5および図6に示した特開平5−243
246号では、まずp型シリコン基板14にn+ 型埋め
込み層12及びp+ 型埋め込み層15を形成した後、n
型エピタキシャル層1を成長させ、素子分離用の酸化シ
リコン膜13を図5(a)に示すように形成する。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-243 shown in FIGS.
No. 246, an n + -type buried layer 12 and a p + -type buried layer 15 are first formed on a p-type silicon substrate 14, and then n
The type epitaxial layer 1 is grown, and a silicon oxide film 13 for element isolation is formed as shown in FIG.

【0010】次に窒化シリコン膜17及び酸化シリコン
膜(図示せず)を順次堆積させた後、エミッタ形成領域
を残してエッチング除去する。その後ベース電極用多結
晶シリコン16を全面に堆積させ、フォトレジストで平
坦化した後にエッチバックして酸化シリコン膜表面を露
出させ、バッファードフッ酸で酸化シリコン膜を除去す
る。その後30keVでドーズ量1E13cm-2程度の
ボロンをイオン注入して熱拡散させ低濃度外部ベース領
域18を形成し、さらに30keVで1E15cm-2
度のボロンをイオン注入して高濃度外部ベース領域10
を形成する[図5(b)]。
Next, after a silicon nitride film 17 and a silicon oxide film (not shown) are sequentially deposited, the silicon nitride film 17 is removed by etching while leaving an emitter formation region. Thereafter, polycrystalline silicon 16 for the base electrode is deposited on the entire surface, flattened with a photoresist, etched back to expose the surface of the silicon oxide film, and the silicon oxide film is removed with buffered hydrofluoric acid. Thereafter, boron is ion-implanted at a dose of about 1E13 cm -2 at 30 keV and thermally diffused to form a low-concentration external base region 18. Further, boron is ion-implanted at a dose of about 1E15 cm -2 at 30 keV to form a high-concentration external base region 10.
Is formed [FIG. 5 (b)].

【0011】次に多結晶シリコン16の表面を酸化して
その表面及び側面に酸化シリコン膜19及び窒化シリコ
ン膜17を残すようにエッチングする[図6(a)]。
Next, the surface of the polycrystalline silicon 16 is oxidized and etched so that the silicon oxide film 19 and the silicon nitride film 17 are left on the surface and side surfaces [FIG. 6 (a)].

【0012】次にイオン注入により真性ベース領域6を
形成し、更に多結晶シリコン8を堆積させ、ヒ素をイオ
ン注入し熱拡散させることでエミッタ領域9を形成する
[図6(b)]。
Next, an intrinsic base region 6 is formed by ion implantation, polycrystalline silicon 8 is further deposited, and arsenic is ion-implanted and thermally diffused to form an emitter region 9 (FIG. 6B).

【0013】また、図7に示した特開平5−36706
号ではn型エピタキシャル層1上に多結晶シリコン膜3
を堆積させボロンをイオン注入した後、酸化シリコン膜
4を堆積させる。次にベース及びエミッタ形成領域を開
口し、全面にボロンをドープした酸化シリコン膜(BS
G膜)20を堆積させた後、異方性エッチングによりB
SG膜20を開口部の側部のみに残存させる。そしてこ
の開口部にイオン注入を行い真性ベース領域を形成す
る。次いで全面にノンドープの酸化シリコン膜を成長さ
せ異方性エッチングを施した後、多結晶シリコン膜8を
堆積し、ヒ素をイオン注入して熱拡散させエミッタ領域
9を形成する。
[0013] Further, Japanese Patent Laid-Open No. 5-36706 shown in FIG.
In the description, the polycrystalline silicon film 3 is formed on the n-type epitaxial layer 1.
After boron is ion-implanted, a silicon oxide film 4 is deposited. Next, a base and emitter formation region is opened, and a silicon oxide film (BS
G film) 20 and then anisotropic etching
The SG film 20 is left only on the side of the opening. Then, ions are implanted into the opening to form an intrinsic base region. Next, after a non-doped silicon oxide film is grown on the entire surface and anisotropically etched, a polycrystalline silicon film 8 is deposited, and arsenic is ion-implanted and thermally diffused to form an emitter region 9.

【0014】図5ないし図7に示した公知例では、何れ
もエミッタ領域とベース領域の接合部のボロン濃度を下
げることでベース・エミッタ逆耐圧の低下を防いでい
る。しかし多結晶シリコン中からn型エピタキシャル層
内へのボロンの熱拡散を抑えることはできず、高濃度外
部ベース領域が拡がってしまうことから寄生容量の増加
が問題となる。従って外部ベース領域の拡がりを抑える
ためには、ボロンを拡散の遅い導電材料を通じて拡散さ
せる必要はある。
In the known examples shown in FIGS. 5 to 7, the reduction of the base-emitter reverse breakdown voltage is prevented by lowering the boron concentration at the junction between the emitter region and the base region. However, the thermal diffusion of boron from the polycrystalline silicon into the n-type epitaxial layer cannot be suppressed, and the high-concentration external base region expands, which causes a problem of an increase in parasitic capacitance. Therefore, in order to suppress the extension of the external base region, it is necessary to diffuse boron through a conductive material that diffuses slowly.

【0015】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、ベース・エミッタ間の寄生容量が小さく且つベー
ス・エミッタ逆耐圧の低下を抑えたバイポーラトランジ
スタおうよびその製造方法を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a bipolar transistor having a small base-emitter parasitic capacitance and a suppressed decrease in the base-emitter reverse breakdown voltage, and a method of manufacturing the same. And

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、第1導電型の半導体領域上に第1の絶縁
膜、第2導電型の第1の半導体膜及び第2の絶縁膜を順
に形成する工程と、前記第2の絶縁膜及び前記第1の半
導体膜の素子形成部に開口部を形成し前記第1の絶縁膜
を露出させる工程と、前記第1の絶縁膜の露出部及び前
記第1の半導体膜の下部をエッチングしアンダーカット
部を形成する工程と前記アンダーカット部を埋設する平
均粒径が0.3μm以上の多結晶シリコン膜を形成する
工程と、前記多結晶シリコン膜をアンダーカット部に埋
設された部分を残してエッチング除去する工程と、前記
開口部により露出された部分の前記第1の半導体領域に
第2導電型不純物を導入して第2導電型の第2の半導体
領域を形成する工程と、前記第1の半導体膜から不純物
を熱拡散させ前記第2の半導体領域周辺に第2導電型の
第3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。
According to the present invention, a first insulating film, a second conductive first semiconductor film and a second conductive film are formed on a first conductive type semiconductor region. Forming an insulating film in order, forming an opening in an element forming portion of the second insulating film and the first semiconductor film to expose the first insulating film, and forming the first insulating film. Forming an undercut portion by etching the exposed portion and the lower portion of the first semiconductor film; and forming a polycrystalline silicon film having an average grain size of 0.3 μm or more burying the undercut portion, Etching the polycrystalline silicon film while leaving a portion buried in the undercut portion; and introducing a second conductivity type impurity into the first semiconductor region in a portion exposed by the opening to form a second conductive film. Forming the second semiconductor region of the mold When, it is characterized by a step of forming a third semiconductor region of the second conductivity type surrounding the second semiconductor region with an impurity is thermally diffused from the first semiconductor film.

【0017】[0017]

【作用】一般にボロンが多結晶シリコン中を拡散する場
合、シリコン結晶中を拡散する速度に比べ結晶粒界を拡
散する速度の方が早いことが知られている。従って外部
ベース領域10は多結晶シリコン膜3中のボロンが多結
晶シリコン膜11の粒界とエピタキシャル層の界面を中
心にn型エピタキシャル層1内に拡散する。一方、バイ
ポーラトランジスタの逆耐圧はベース・エミッタ接合か
ら高濃度の外部ベース領域までの距離及び対向長により
決まる。ここで従来例のように粒界の小さな多結晶シリ
コンでは、界面の間隔がエピタキシャル層内のボロンの
拡散長より短いためボロン濃度が隣接した界面から拡散
してきたボロンとの和になり高濃度領域の拡がりが大き
くなってしまう。従ってエミッタと外部ベース領域の距
離が短くなり、逆耐圧が低下してしまう。また粒界の密
度が高いとベースエミッタ接合と外部ベース領域の対向
長のうち両者の距離が短い部分の比率が高くなり、逆耐
圧を低下させることになる。
In general, when boron diffuses in polycrystalline silicon, it is known that the speed of diffusion in crystal grain boundaries is faster than the speed of diffusion in silicon crystals. Therefore, in the external base region 10, boron in the polycrystalline silicon film 3 diffuses into the n-type epitaxial layer 1 around the interface between the grain boundary of the polycrystalline silicon film 11 and the epitaxial layer. On the other hand, the reverse breakdown voltage of the bipolar transistor is determined by the distance from the base-emitter junction to the high-concentration external base region and the facing length. Here, in the case of polycrystalline silicon having a small grain boundary as in the conventional example, the spacing between the interfaces is shorter than the diffusion length of boron in the epitaxial layer, so that the boron concentration becomes the sum of boron diffused from the adjacent interface and the high concentration region. The extent of spread becomes large. Therefore, the distance between the emitter and the external base region is shortened, and the reverse breakdown voltage is reduced. When the density of the grain boundaries is high, the ratio of the portion where the distance between the base-emitter junction and the external base region is short becomes high, and the reverse breakdown voltage is reduced.

【0018】これに対し本発明では、多結晶シリコン膜
の粒界の密度を下げボロンの拡散を抑制している。これ
により隣接した界面の影響を無くし高濃度領域の拡がり
を抑制して、ベース・エミッタ接合と外部ベース領域の
距離を長くし逆耐圧の低下を防いでいる。また、多結晶
シリコンの平均粒径が0.3μm以上になると隣接した
界面の影響を受けなくなるため本発明の効果が得られる
が、平均粒径が0.5μm以上になると粒界密度がほぼ
半減するため、ベース・エミッタ接合と外部ベース領域
の対向長のうち両者の距離が長い部分の比率が高くなる
ためさらに高い効果が得られる。
On the other hand, in the present invention, the density of the grain boundaries of the polycrystalline silicon film is reduced to suppress the diffusion of boron. This eliminates the influence of the adjacent interface, suppresses the spread of the high-concentration region, increases the distance between the base-emitter junction and the external base region, and prevents a reduction in reverse breakdown voltage. When the average grain size of the polycrystalline silicon is 0.3 μm or more, the effect of the present invention can be obtained because the influence of the adjacent interface is eliminated. Therefore, the ratio of the portion where the distance between the base-emitter junction and the external base region is long in the facing length between the base-emitter junction and the external base region is increased, so that a higher effect is obtained.

【0019】[0019]

【実施例】以下に本発明を図面を参照しながら説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】まず、図1(a)を参照すると、n型エピ
タキシャル層1の表面を熱酸化し、厚さ0.04〜0.
06μmの酸化シリコン膜2を形成する。次に厚さ0.
2〜0.25μmの多結晶シリコン膜3をCVD法で堆
積させ、p型不純物であるボロンを全面にイオン注入す
る。その後厚さ0.2〜0.3μmの酸化シリコン膜4
をCVD法で堆積させ、バイポーラトランジスタのベー
ス領域およびエミッタ領域を形成する部分の酸化シリコ
ン膜4および多結晶シリコン膜3を異方性エッチングに
より除去し、図1(a)に示すようなエミッタ開口を設
け酸化シリコン膜2を露出させる。次に希フッ酸により
この酸化シリコン膜2の露出部および多結晶シリコン膜
3端部下をエッチング除去し、幅0.1μm程度のアン
ダーカット部を形成する。そしてこのアンダーカット部
を埋め込むように少なくとも酸化シリコン膜2の膜厚の
半分以上の厚さの非晶質シリコン膜をCVD法で堆積
し、窒素雰囲気中で600℃程度の熱処理を施し、非晶
質シリコン膜を平均粒径が0.5μm以上の多結晶シリ
コン膜5に変化させる。次にこの多結晶シリコン膜5を
エッチングして図1(b)に示すようにアンダーカット
部に多結晶シリコン膜5を残存させる。
First, referring to FIG. 1A, the surface of the n-type epitaxial layer 1 is thermally oxidized to have a thickness of 0.04-0.
A silicon oxide film 2 of 06 μm is formed. Next, the thickness 0.
A polycrystalline silicon film 3 of 2 to 0.25 μm is deposited by a CVD method, and boron as a p-type impurity is ion-implanted over the entire surface. Thereafter, a silicon oxide film 4 having a thickness of 0.2 to 0.3 μm
Is deposited by the CVD method, the silicon oxide film 4 and the polycrystalline silicon film 3 at the portions where the base region and the emitter region of the bipolar transistor are to be formed are removed by anisotropic etching, and the emitter opening as shown in FIG. To expose the silicon oxide film 2. Next, the exposed portion of the silicon oxide film 2 and the portion under the end of the polycrystalline silicon film 3 are removed by etching with dilute hydrofluoric acid to form an undercut portion having a width of about 0.1 μm. Then, an amorphous silicon film having a thickness of at least half the thickness of the silicon oxide film 2 is deposited by a CVD method so as to fill the undercut portion, and a heat treatment at about 600 ° C. is performed in a nitrogen atmosphere to form an amorphous silicon film. The crystalline silicon film is changed to a polycrystalline silicon film 5 having an average particle size of 0.5 μm or more. Next, the polycrystalline silicon film 5 is etched to leave the polycrystalline silicon film 5 in the undercut portion as shown in FIG.

【0021】その次に開口部にボロンを例えばエネルギ
ー10KeVドーズ量2×1013cm-2でイオン注入し
た後、適切な熱処理を施しボロンを活性化させて図2
(a)に示すように真性ベース領域6を形成する。また
このときの熱処理により多結晶シリコン膜3中から多結
晶シリコン5を通じてn型エピタキシャル層1内にボロ
ンを拡散させ、多結晶シリコン5との界面全面に外部ベ
ース領域10を形成できるように酸化シリコン膜2の膜
厚を調整する。さらに絶縁膜7を堆積させた後、異方性
エッチングにより開口部側壁以外の絶縁膜7を除去す
る。最後にn型多結晶シリコン膜8を堆積させパターニ
ングした後熱処理を施し、n型多結晶シリコン8の不純
物を真性ベース領域6内に拡散させエミッタ領域9を形
成する[図2(b)]。
Next, boron is ion-implanted into the opening at, for example, an energy of 10 KeV and a dose of 2 × 10 13 cm -2 , and then an appropriate heat treatment is applied to activate the boron.
An intrinsic base region 6 is formed as shown in FIG. By this heat treatment, boron is diffused from the polycrystalline silicon film 3 into the n-type epitaxial layer 1 through the polycrystalline silicon 5 so that the external base region 10 can be formed over the entire interface with the polycrystalline silicon 5. The thickness of the film 2 is adjusted. After the insulating film 7 is further deposited, the insulating film 7 other than the side wall of the opening is removed by anisotropic etching. Finally, an n-type polycrystalline silicon film 8 is deposited and patterned, and then subjected to a heat treatment to diffuse the impurities of the n-type polycrystalline silicon 8 into the intrinsic base region 6 to form an emitter region 9 (FIG. 2B).

【0022】本発明の第2の実施例として、第1の実施
例と同様にアンダーカット部を形成した後、多結晶シリ
コン5の代わりに770℃の温度でジシランを使用した
CVD法で多結晶シリコンを成長する。その後第1の実
施例と同様にベース領域及びエミッタ領域を形成する。
その他の構造および製法工程は第1の実施例と同じであ
るので説明は省略する。
As a second embodiment of the present invention, an undercut portion is formed in the same manner as in the first embodiment, and then polycrystalline by a CVD method using disilane at a temperature of 770 ° C. instead of polycrystalline silicon 5. Grow silicon. Thereafter, a base region and an emitter region are formed in the same manner as in the first embodiment.
The other structures and manufacturing steps are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、外部ベース領域を形成
するためにボロンを拡散させる多結晶シリコンに従来の
平均粒径が0.2μm以下の多結晶シリコンに比べボロ
ンの拡散が遅い平均粒径が0.2μm以上の多結晶シリ
コンを使用することで外部ベース領域の拡がりを抑える
ことができ、ベース・エミッタ逆耐圧を低下させること
なく寄生容量を低減することができる。また第2の実施
例では、第1の実施例の多結晶シリコン5を多結晶シリ
コンにすることで粒界を無くし、よりボロンの拡散を抑
制することができる。従ってベース・エミッタ逆耐圧を
低下させることなくベースの寄生容量を低減させること
ができる。
According to the present invention, polycrystalline silicon in which boron is diffused to form an external base region has a smaller average particle diameter than conventional polycrystalline silicon having an average particle diameter of 0.2 μm or less. By using polycrystalline silicon having a diameter of 0.2 μm or more, the extension of the external base region can be suppressed, and the parasitic capacitance can be reduced without lowering the base-emitter reverse breakdown voltage. In the second embodiment, the polycrystalline silicon is used as the polycrystalline silicon 5 in the first embodiment, thereby eliminating grain boundaries and further suppressing the diffusion of boron. Therefore, the base parasitic capacitance can be reduced without lowering the base-emitter reverse breakdown voltage.

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

【図1】(a)、(b)は本発明の一実施例の製造工程
順の断面図である。
1 (a) and 1 (b) are cross-sectional views of an embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps.

【図2】(a)、(b)は図1(a)、(b)に続く本
発明の一実施例の製造工程順の断面図である。
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views in the order of the manufacturing process of one embodiment of the present invention following FIGS. 1A and 1B.

【図3】(a)、(b)は従来の半導体装置の一例の製
造工程順の断面図である。
3A and 3B are cross-sectional views of an example of a conventional semiconductor device in the order of manufacturing steps.

【図4】(a)、(b)は図3(a)、(b)に続く従
来の半導体装置の一例の製造工程順の断面図である。
FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views of an example of a conventional semiconductor device following FIGS. 3A and 3B in the order of manufacturing steps.

【図5】(a)、(b)は従来の半導体装置の他の例の
製造工程順の断面図である。
5A and 5B are cross-sectional views of another example of a conventional semiconductor device in the order of manufacturing steps.

【図6】(a)、(b)は図5(a)、(b)に続く従
来の半導体装置の他の例の製造工程順の断面図である。
FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views of another example of the conventional semiconductor device following FIGS. 5A and 5B in the order of manufacturing steps.

【図7】従来の半導体装置のさらに他の例の断面図であ
る。
FIG. 7 is a sectional view of still another example of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n型エピタキシャル層 2 酸化シリコン膜 3 p+ 多結晶シリコン膜 4 酸化シリコン膜 5 多結晶シリコン膜 6 真性ベース領域 7 酸化シリコン膜 8 n+ 型多結晶シリコン膜 9 エミッタ領域 10 外部ベース領域 11 多結晶シリコン膜 12 n+ 型埋込層 13 酸化シリコン膜 14 p型シリコン基板 15 p+ 型埋込層 16 n+ 型多結晶シリコン膜 17 窒化シリコン膜 18 低濃度外部ベース領域 19 酸化シリコン膜Reference Signs List 1 n-type epitaxial layer 2 silicon oxide film 3 p + polycrystalline silicon film 4 silicon oxide film 5 polycrystalline silicon film 6 intrinsic base region 7 silicon oxide film 8 n + type polycrystalline silicon film 9 emitter region 10 external base region 11 multi Crystalline silicon film 12 n + type buried layer 13 silicon oxide film 14 p-type silicon substrate 15 p + type buried layer 16 n + type polycrystalline silicon film 17 silicon nitride film 18 low concentration external base region 19 silicon oxide film

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1導電型の第1の半導体領域上に第1
の絶縁膜、第2導電型の第1の半導体膜及び第2の絶縁
膜を順に形成する工程と、前記第2の絶縁膜及び前記第
1の半導体膜の素子形成部に開口部を形成し前記第1の
絶縁膜を露出させる工程と、前記第1の絶縁膜の露出部
及び前記第1の半導体膜の下部をエッチングしアンダー
カット部を形成する工程と、前記アンダーカット部を埋
設する平均粒径が0.3μm以上の多結晶シリコン膜を
形成する工程と、前記開口部により露出された部分の前
記第1の半導体領域に第2導電型不純物を導入して第2
導電型の第2の半導体領域を形成する工程と、前記第1
の半導体膜から不純物を熱拡散させ前記第2の半導体領
域周辺に第2導電型の第3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半導体装置の製造方法。
A first semiconductor region of a first conductivity type;
Forming an insulating film, a first semiconductor film of a second conductivity type, and a second insulating film in this order; and forming an opening in an element forming portion of the second insulating film and the first semiconductor film. Exposing the first insulating film, etching an exposed portion of the first insulating film and a lower portion of the first semiconductor film to form an undercut portion, and embedding the undercut portion in an average. Forming a polycrystalline silicon film having a grain size of 0.3 μm or more, and introducing a second conductivity type impurity into a portion of the first semiconductor region exposed by the opening.
Forming a second semiconductor region of a conductivity type;
Forming a third semiconductor region of the second conductivity type around the second semiconductor region by thermally diffusing impurities from the semiconductor film.
【請求項2】 前記第2導電型の第1の半導体膜は平均
粒径が0.3μm以上の多結晶シリコンであることを特
徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the first semiconductor film of the second conductivity type is polycrystalline silicon having an average grain size of 0.3 μm or more.
【請求項3】 前記平均粒径が0.3μm以上の多結晶
シリコン膜が非晶質シリコン膜を窒素雰囲気で熱処理を
施すことにより形成されることを特徴とする請求項1に
記載の半導体装置の製造方法。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said polycrystalline silicon film having an average grain size of 0.3 μm or more is formed by subjecting an amorphous silicon film to a heat treatment in a nitrogen atmosphere. Manufacturing method.
【請求項4】 バイポーラトランジスタのエミッタ領
域、ベース領域、コレクタ領域及びベース電極とベース
領域を電気的に接続するための高濃度外部ベース領域が
形成された半導体基板と、ベース電極を形成するための
多結晶シリコン層とを有する半導体装置において、前記
多結晶シリコン層のうち少なくとも前記外部ベース領域
との接触部が平均粒径0.3μm以上の多結晶シリコン
であることを特徴とする半導体装置。
4. A semiconductor substrate in which an emitter region, a base region, a collector region, and a high-concentration external base region for electrically connecting the base electrode and the base region are formed, and a base electrode for forming a base electrode. A semiconductor device having a polycrystalline silicon layer, wherein at least a contact portion of the polycrystalline silicon layer with the external base region is polycrystalline silicon having an average grain size of 0.3 μm or more.
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