JP3326990B2 - 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

Publication number
JP3326990B2
JP3326990B2 JP22961294A JP22961294A JP3326990B2 JP 3326990 B2 JP3326990 B2 JP 3326990B2 JP 22961294 A JP22961294 A JP 22961294A JP 22961294 A JP22961294 A JP 22961294A JP 3326990 B2 JP3326990 B2 JP 3326990B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffusion layer
impurity diffusion
semiconductor substrate
opening
conductivity type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP22961294A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0897223A (ja
Inventor
浩之 三輪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP22961294A priority Critical patent/JP3326990B2/ja
Priority to TW084109857A priority patent/TW344108B/zh
Priority to KR1019950031539A priority patent/KR100385655B1/ko
Publication of JPH0897223A publication Critical patent/JPH0897223A/ja
Priority to US08/915,729 priority patent/US5824589A/en
Priority to US10/055,991 priority patent/US6808999B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3326990B2 publication Critical patent/JP3326990B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1004Base region of bipolar transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66234Bipolar junction transistors [BJT]
    • H01L29/66272Silicon vertical transistors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/01Bipolar transistors-ion implantation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/011Bipolar transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、バイポーラトランジ
スタ及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、LSI等の半導体装置の中で、バ
イポーラトランジスタ(Bipolar Tr)の更なる高性能
化が要求されている。このバイポーラトランジスタの高
性能化は、ベース幅の縮小化によるベース走行時間の短
縮と、ベース抵抗の削減、及びベースコレクタ間容量に
代表される寄生容量の削減等により達成される。
【0003】図4及び図5は従来の高速バイポーラトラ
ンジスタ(NPN)の製造方法を説明するための要部工
程断面図(I)及び(II)である。
【0004】図4及び図5で示すバイポーラトランジス
タの構造は、エミッタ、ベース電極をそれぞれpoly
−Si膜8、P型poly−Si膜3の2層で形成した
ダブルポリシリコン構造を採用しており、各電極間を絶
縁膜のサイドウォール7aで分離することで、ベースコ
レクタ間容量を大幅に削減している。又、ベース走行時
間の短縮を図るために、低エネルギーイオン注入技術に
よりベースの浅接合を図り、ベース幅の縮小化を実現し
ている。
【0005】上述した構造の従来のバイポーラトランジ
スタの構造は、まず図4(a)に示すようにCVD(化
学的気相成長)法によりシリコン基板1上全面に100
〜200nmの厚さのSiO2からなる絶縁膜(SiO2
膜)2を形成する。
【0006】次に、図4(b)に示すように、バイポー
ラトランジスタのベース電極形成部を開口する。2aは
開口側壁である。次に、CVD法により全面に100〜
200nmの厚さのP型ポリシリコン(poly−S
i)膜3を形成する。このP型poly−Si膜3はベ
ース電極として機能する。なお、poly−SiへのP
型不純物のドーピングはイオン注入によって行なうこと
もできる。
【0007】次に、図4(c)に示すように、CVD法
によりウェハー全面に300〜400nmの厚さのSi
2からなる絶縁膜(SiO2膜)4を形成し、その後、
エミッタ、ベース形成部の上記SiO2膜4及びP型p
oly−Si膜3の積層膜をRIE等のドライエッチン
グで除去して開口10を形成する。その後、CVD法に
より全面に10〜20nmの厚さのSiO2からなる絶
縁膜(SiO2膜)5を形成し、SiO2膜5を通してイ
オン注入によりP型不純物拡散層であるベース6を形成
する。イオン注入条件としては、例えばBF2イオンを
20〜30KeVの注入エネルギーで、1×1013〜1
×1014cm-2程度のドーズ量で注入するとよい。P型
不純物拡散層6はベースとして機能し、10〜20nm
膜厚のSiO2膜5はベース形成時、イオン注入時のチ
ャネリングテイルを防止するためのバッファ層の役割を
果たす。その後、900℃の温度で10〜20分間程度
の熱処理(アニール)を行い、P型poly−Si膜3
からシリコン基板1中にP +コンタクト層(ベースコン
タクト)3aを形成する。
【0008】次に、図5(a)に示すように、CVD法
により全面に400〜600nmの厚さのSiO2から
なるサイドウォール形成用絶縁膜(SiO膜2)7を形
成する。その後、RIE等の異方性エッチングによりS
iO2膜7を全面エッチングして一部のSiO2膜からな
るサイドウォール7aをエミッタ、ベース形成開口部に
形成する(図5(b))。このサイドウォール7aは、
P型poly−Si膜3のベース電極と後に形成するエ
ミッタ電極を分離する機能を有する。
【0009】次に、図5(c)に示すように、CVD法
により全面に100〜200nmの厚さのpoly−S
i膜8を形成しパターニングする。このパターニングさ
れたpoly−Si膜8はエミッタ電極として機能す
る。次に、このpoly−Si膜8にN型(N+)イオ
ン注入を行い、熱処理を施すことによりN型不純物拡散
層であるエミッタ9を形成する。このイオン注入工程で
は、例えばAsイオンを30〜70KeVのエネルギー
で且つ5×1015〜2×1016cm-2程度のドーズ量で
注入し、その後、900℃の温度で10〜20分間程度
の熱処理(アニール)を行なう。この熱処理によりエミ
ッタ拡散及びベース拡散がなされる。
【0010】この後、図示はしないが通常の配線技術を
用いてベース電極、エミッタ電極等の各電極の配線を形
成する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなベースエミッタを有するバイポーラトランジスタで
は、エミッタ9直下のベース6の濃度が高く、この部分
でエミッタ−ベース間耐圧が決定され、2〜4V程度の
耐圧しか得られない。
【0012】このようなバイポーラトランジスタをTT
LI/O(トランジスタ・トランジスタ論理回路入出
力)等に適用するためには、エミッタ−ベース間耐圧と
して、3.5V程度以上の耐圧が要求される。そのた
め、通常は、図4(c)で説明したベース6形成時に、
イオン注入エネルギーを高くしてエミッタ・ベース接合
部でのベース不純物濃度を低下させることによりエミッ
タ−ベース間耐圧を確保する必要がある。
【0013】しかしながら、その耐圧を向上させる方法
でも、 (1)エミッタ9−ベース6分離用のサイドウォール7
a直下でベース6の濃度が低下し、この部位でコレクタ
電流あるいはベース再結合電流の変動を招き、特性バラ
ツキの増大や信頼性低下の原因となる。
【0014】(2)ベース6へのイオン注入を高エネル
ギーで行なうためベース6の幅が拡大し、その結果ベー
ス走行時間が増加しスピード低下を招く。
【0015】そこでこの発明は、上述の課題を解決し
て、エミッタ−ベース間の耐圧を向上させた高性能、高
信頼性のバイポーラトランジスタ及びその製造方法を提
供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る第1のバイポーラトランジスタは、
求項1に示すように、半導体基板に形成された第1導電
型の第1不純物拡散層と、上記第1不純物拡散層に接続
された第1導電膜と、上記第1導電膜に形成された開口
部と、上記開口部に露出した上記半導体基板の少なくと
も一部に形成され且つ上記第1不純物拡散層と接続され
た第1導電型の第2不純物拡散層と、上記第2不純物拡
散層を内部に含むように上記半導体基板にイオンを注入
して形成された第1導電型の第3不純物拡散層と、上記
開口部側壁に形成された絶縁膜からなるサイドウォール
と、上記サイドウォールで挟まれた開口部に露出した上
記半導体基板の少なくとも一部に形成され、上記第3不
純物拡散層内に形成された第2導電型の第4不純物拡散
層とを備え、上記第2不純物拡散層が上記第4不純物拡
散層と略同等もしくはそれ以下の接合深さを有し、しか
も上記第2不純物拡散層の表面不純物濃度が上記第3不
純物拡散層の表面不純物濃度と同等以上の濃度であるこ
とを特徴とするものである。
【0017】また、本発明の請求項2によれば、請求項
1において第1不純物拡散層をベースコンタクト、第3
不純物拡散層をベース、第2不純物拡散層をベースコン
タクトとベースとの接続層、第4不純物拡散層をエミッ
タとしたことを特徴とするものである。
【0018】また、本発明に係る第2のバイポーラトラ
ンジスタは、請求項3に示すように、半導体基板に形成
された第1導電型の第1不純物拡散層と、上記第1不純
物拡散層に接続された第1導電膜と、上記第1導電膜に
形成された開口部と、上記開口部に露出した上記半導体
基板の少なくとも一部に形成され且つ上記第1不純物拡
散層と接続された第1導電型の第2不純物拡散層と、上
記第2不純物拡散層を内部に含むように上記半導体基板
にイオンを注入して形成された第1導電型の第3不純物
拡散層と、上記開口部側壁に形成された絶縁膜からなる
サイドウォールと、上記サイドウォールで挟まれた開口
部に露出した上記半導体基板の少なくとも一部に形成さ
れ、上記第3不純物拡散層内に形成された第2導電型の
第4不純物拡散層と、上記第2不純物拡散層直下に形成
された第2導電型の第5不純物拡散層とを備え、上記第
5不純物拡散層の最大濃度の基板表面からの拡散深さが
上記第3不純物拡散層の最大濃度の拡散深さより大きい
ことを特徴とするものである。
【0019】更にまた、本発明に係る第3のバイポーラ
トランジスタは、請求項4に示すように、半導体基板に
形成された第1導電型の第1不純物拡散層と、上記第1
不純物拡散層に接続された第1導電膜と、上記第1導電
膜に形成された開口部と、上記開口部に露出した上記半
導体基板の少なくとも一部に形成され且つ上記第1不純
物拡散層と接続された第1導電型の第2不純物拡散層
と、上記第2不純物拡散層を内部に含むように上記半導
体基板にイオンを注入して形成された第1導電型の第3
不純物拡散層と、上記開口部側壁に形成された絶縁膜か
らなるサイドウォールと、上記サイドウォールで挟まれ
た開口部に露出した上記半導体基板の少なくとも一部に
形成され、上記第3不純物拡散層内に形成された第2導
電型の第4不純物拡散層と、上記第2不純物拡散層直下
に形成された第2導電型の第5不純物拡散層とを備え、
上記第2不純物拡散層が、上記第4不純物拡散層と略同
等もしくはそれ以下の接合深さを有し、上記第2不純物
拡散層の表面濃度が第3不純物拡散層と同等以上の濃度
であり、上記第5不純物拡散層の最大濃度の基板表面か
らの拡散深さが第3不純物拡散層の最大濃度の拡散深さ
より大きいことを特徴とするものである。
【0020】また、本発明の請求項5によれば、請求項
3又は請求項4において、第1不純物拡散層をベースコ
ンタクト、第3不純物拡散層をベース、第2不純物拡散
層をベースコンタクトとベースとの接続層、第4不純物
拡散層をエミッタ、及び第5不純物拡散層をベース底部
濃度減少層及び/又はコレクタ層の一部としたことを特
徴とするものである。
【0021】また、上述の課題を解決するため、本発明
に係るバイポーラトランジスタの製造方法は、請求項6
において、半導体基板上に第1絶縁膜を形成した後、該
第1絶縁膜の一部に第1開口部を形成する工程、上記
第1開口部を形成された半導体基板の全面に第1導電膜
及び第絶縁膜を順次形成した後、上記第1開口部内の
上記第絶縁膜及び第1導電膜のそれぞれ一部を除去し
て上記半導体基板を露出する第2開口部を形成する工程
上記第2開口部で露出する半導体基板に、第1エネ
ルギーによるイオン注入によって第1導電型の第2不純
物拡散層を形成する工程上記第2不純物拡散層を形
成された第2開口部で露出する半導体基板に、第2エネ
ルギーによるイオン注入によって第1導電型の第3不純
物拡散層を形成する工程、上記第1導電膜に接続され
た上記半導体基板内に第1導電型の第1不純物拡散層を
形成する工程上記第1、第2及び第3不純物拡散層
を形成された半導体基板の全面に第絶縁膜を形成した
後、異方性エッチングにより上記第絶縁膜を除去する
ことにより上記第開口部側壁に第絶縁膜からなるサ
イドウォールを形成する工程上記サイドウォールを
形成された半導体基板の全面に第2導電膜を形成した後
パターニングし、イオン注入することにより該第2導電
膜を介して上記第3不純物拡散層内に第2導電型の第4
不純物拡散層を形成する工程を有することを特徴とす
るものである。
【0022】また、本発明の請求項7によれば、第2エ
ネルギーによるイオン注入によって第3不純物拡散層を
形成した後、更に第3エネルギーによるイオン注入によ
って第2不純物拡散層直下に第5不純物拡散層を形成す
ることを特徴とするものである。
【0023】更にまた、本発明の請求項8によれば、請
求項6において、第1エネルギーが第2エネルギーより
低いことを特徴とするものである。
【0024】
【作用】本発明に係る第1のバイポーラトランジスタ及
びその製造方法によれば、低エネルギーイオン注入等の
方法でベース接続層(第2不純物拡散層)11を形成し
ている。そのため、エミッタ直下のベース濃度を増大さ
せずにエミッタ−ベース分離用サイドウォール7a直下
のベース12(ベース接続層11も含む)の濃度を増大
させることができる。
【0025】また、本発明に係る第2及び第3のバイポ
ーラトランジスタ及びその製造方法によれば、ベース
第3不純物拡散層)12直下のコレクタ濃度を選択的
に増加させている。そのため、実効的なベース幅が減少
してベース走行時間を抑制することができる。
【0026】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1及び図2は本発明に係るバイポーラト
ランジスタの製造方法を説明するための要部工程断面図
である。これらの図はNPNトランジスタのエミッタ、
ベース部の基板上部断面図である。
【0027】まず、本実施例は図4(a)及び図4
(b)で示した従来法と同様にして半導体基板としての
シリコン基板上に開口側壁2a(第1開口部)を有する
厚さ100〜200nmのSiO2(第1絶縁膜)
2、厚さ100〜200nmのP型poly−Si膜
(第1導電膜)3をそれぞれ形成した後、図1(a)に
示すように、poly−Si膜3上にCVD法により厚
さ300〜400nmのSiO2(第2絶縁膜)4を
形成し、続いてエミッタ、ベース形成部分のSiO2
4、poly−Si膜3をRIE法でエッチング除去し
て開口(第2開口部)10を形成する。その後、CVD
法により全面に10〜20nmの厚さのSiO2膜5を
形成し、更に、本発明特有の条件によるイオン注入を行
なってP型不純物拡散層11を形成する。このP型不純
物拡散層11はベース接続層(Link Base)として機
能する。なお、薄いSiO2膜5はベース接続層形成
時、イオン注入時のチャネリングテイルを防止するため
のバッファ層の役割を果たす。
【0028】P型拡散層(ベース接続層)11を形成す
る際のイオン注入条件は以下の通りとした。
【0029】 注入イオン BF2 エネルギー 5〜20KeV ドーズ量 1×1012〜1×1014cm-2 ベース接続層の拡散深さ 30〜50nm 上述のBF2の5〜20KeVの低エネルギーによるイ
オン注入はB(ボロン)による1〜5KeVの低エネル
ギー注入に相当する。
【0030】ベース接続層の拡散深さ30〜50nmは
浅接合であり、エミッタ拡散深さと同等か、もしくは浅
く形成することができる。従って、ベース接続層がエミ
ッタ直下のベース不純物濃度の増大を起こさない。
【0031】BF2のイオン注入によりベース接続層1
1を形成した後、図1(b)に示すように、引き続きP
型不純物例えばB(ボロン)を10〜100KeVのエ
ネルギーで且つ1×1012〜1×1014cm-2程度のド
ーズ量でイオン注入を行なうことによりP型不純物拡散
(第3不純物拡散層)であるベース12を形成する。
【0032】更に、N型不純物例えばP(リン)を10
0〜400KeVのエネルギーで且つ1×1011〜1×
1013cm-2程度のドーズ量でイオン注入を行なうこと
により、N型不純物拡散層(第5不純物拡散層)である
選択コレクタ14を形成して主にベース12直下のコレ
クタ濃度を選択的に増加させ、実効的なベース幅を減少
させる。
【0033】これら一連の工程により、 (1)エミッタ直下のベース濃度を増大することなし
に、エミッタ−ベース分離用のサイドウォール7a直下
のベース12(ベース接続層11も含む)の濃度を増大
し、この部位でのコレクタ電流、ベース再結合電流変動
による特性変動、信頼性低下を防止する。 (2)ベース12の幅の増大が抑制される。
【0034】この後、図2(a)に示すように、900
℃の温度で10〜20分間程度熱処理(アニール)を行
い、P型poly−Si膜3からSi基板中にP型不純
物を拡散させ、P+コンタクト層(第1不純物拡散層)
3aを形成する。このP+コンタクト層3aはベースコ
ンタクト(Graft Base)として機能する。なお、本熱
処理は後に行うエミッタ拡散の熱処理と同時に兼用して
行うことが可能である。これにより、ベース接続層、ベ
ースの浅接合化が可能となる。以下従来と同様に図1
(b)に示すように、全面に厚さ400〜600nmの
サイドウォール形成用SiO2(第3絶縁膜)を形成
する。その後、RIE等の異方性エッチングによりSi
2膜を全面エッチングして、一部のSiO2膜からなる
サイドウォール7aを形成する。このサイドウォール7
aはベース電極と後に形成するエミッタ電極を分離する
機能を有する。
【0035】以下、従来と同様に、厚さ100〜200
nmのpoly−Si膜(第2導電膜)を形成し、パタ
ーニングされたpoly−Si膜8を形成する。このp
oly−Si膜8はエミッタ電極として機能する。次
に、このpoly−Si膜8にN型(N+)イオン注入
を行い、熱処理を施してエミッタ(N型不純物拡散層
第4不純物拡散層)9を形成する。
【0036】このイオン注入工程も従来と同様の条件で
行なう。例えば、Asイオンを30〜70KeVのエネ
ルギーで且つ5×1015〜2×1016cm-2程度のドー
ズ量で注入し、その後、900℃の温度で10〜20分
間程度のエミッタ拡散用の熱処理(アニール)を行な
う。
【0037】例えば、ベース12やベース直下の高濃度
の選択コレクタ14の形成は、本実施例ではこの熱処理
でエミッタ拡散の他にベース接続層11、ベース12、
選択コレクタ14が実質的に拡散形成されることにな
る。この後、通常の配線技術を用いてベース電極、エミ
ッタ電極等の各電極を形成する。
【0038】なお、図3に上述した本実施例のバイポー
ラトランジスタに配された各拡散層の不純物プロファイ
ルのイメージ概略図を示す。
【0039】同図に示すように、ベース接続層11の接
合深さは、エミッタ9と略同等もしくはそれ以下であ
り、しかもベース接続層11の表面濃度がベース12の
表面濃度と同等以上になっている。
【0040】また、ベース接続層11直下に形成される
選択コレクタ14のピーク(最大)濃度の基板表面から
の拡散深さがベース12の最大濃度の拡散深さより大き
くなっている。
【0041】上記実施例では、ベース接続層11、ベー
ス12、ベース直下の高濃度の選択コレクタ14の形成
を同一開口部からのイオン注入により形成(第3のバイ
ポーラトランジスタ)したが、本発明の範囲内で各種変
更が可能である。ベース−エミッタ分離用サイドウォー
ル7aの形成の後に行なうことができる。また、各拡散
層の形成は、プラズマドーピング等の方法で行なっても
よい。更に、またエミッタ−ベースコレクタプロファイ
ルは、トランジスタにより作り分けることが可能であ
り、ベース接続層やベース直下の高濃度コレクタ層プロ
ファイルはトランジスタにより最適化が可能である。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る第1
のバイポーラトランジスタ及びその製造方法によれば、
半導体基板に対して特有の条件によるイオン注入を行な
って第2,第3不純物拡散層を形成し、第2不純物拡散
層が第4不純物拡散層と略同等もしくはそれ以下の接合
深さを有し、しかも第2不純物拡散層の表面不純物濃度
が第3不純物拡散層の表面不純物濃度と同等以上の濃度
を有すしたものである。この構成によって、エミッタ直
下のベース濃度を増大させることなくエミッタ−ベース
分離用サイドウォール直下のベース(接続層)濃度を増
大させることができ、このサイドウォール直下でのコレ
クタ電流、ベース再結合電流変動による特性変動、信頼
性低下を防止することができる。
【0043】更に、本発明に係る第2のバイポーラトラ
ンジスタ及びその製造方法によれば、半導体基板に対し
て特有の条件によるイオン注入を行なって第2,第3不
純物拡散層を形成し、この第2不純物拡散層直下に形成
された第2導電型の第5不純物拡散層を有し、第5不純
物拡散層の最大濃度の基板表面からの拡散深さが第3不
純物拡散層の最大濃度の拡散深さより大きくなされたも
のである。 この構成によって、ベース拡散層直下のコレ
クタ濃度を選択的に増加させるこができ、ベース幅を減
少させてベース走行時間を抑制することができる。
に、本発明に係る第3のバイポーラトランジスタ及びそ
の製造方法によれば第1及び第2のバイポーラトランジ
スタの特徴が組み合わされるので、第1のバイポーラト
ランジスタと同様にしてエミッタ−ベース分離用サイド
ウォール直下のベース(接続層)濃度を増大させること
ができ、このサイドウォール直下でのコレクタ電流、ベ
ース再結合電流変動による特性変動、信頼性低下を防止
することができる。しかも第2のバイポーラトランジス
タと同様にしてベース拡散層直下のコレクタ濃度を選択
的に増加させることができ、ベース幅を減少させてベー
ス走行時間を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るバイポーラトランジスタの製造方
法の一実施例を示す要部工程断面図(I)である。
【図2】本発明に係るバイポーラトランジスタの製造方
法の一実施例を示す要部工程断面図(II)である。
【図3】本発明に係る各拡散層の不純物プロファイルの
イメージ概略図である。
【図4】従来のバイポーラトランジスタの製造方法を説
明するための要部工程断面図(I)である。
【図5】従来のバイポーラトランジスタの製造方法を説
明するための要部工程断面図(II)である。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2,4,5 SiO2膜 3 P型poly−Si膜 3a P+コンタクト層(ベースコンタクト) 6 ベース(P型不純物拡散層) 7 サイドウォール形成用SiO2膜 7a サイドウォール 8 poly−Si膜(エミッタ電極) 9 エミッタ(N型不純物拡散層) 10 開口 11 ベース接続層(P型不純物拡散層) 12 ベース(P型不純物拡散層) 14 選択コレクタ(N型不純物拡散層)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板に形成された第1導電型の第
    1不純物拡散層と、上記第1不純物拡散層に接続された
    第1導電膜と、上記第1導電膜に形成された開口部と、
    上記開口部に露出した上記半導体基板の少なくとも一部
    に形成され且つ上記第1不純物拡散層と接続された第1
    導電型の第2不純物拡散層と、上記第2不純物拡散層を
    内部に含むように上記半導体基板にイオンを注入して
    成された第1導電型の第3不純物拡散層と、上記開口部
    側壁に形成された絶縁膜からなるサイドウォールと、上
    記サイドウォールで挟まれた開口部に露出した上記半導
    体基板の少なくとも一部に形成され、上記第3不純物拡
    散層内に形成された第2導電型の第4不純物拡散層とを
    備え、 上記第2不純物拡散層が上記第4不純物拡散層と略同等
    もしくはそれ以下の接合深さを有し、しかも上記第2不
    純物拡散層の表面不純物濃度が上記第3不純物拡散層の
    表面不純物濃度と同等以上の濃度であることを特徴とす
    るバイポーラトランジスタ。
  2. 【請求項2】 上記第1不純物拡散層をベースコンタク
    ト、上記第3不純物拡散層をベース、上記第2不純物拡
    散層を上記ベースコンタクトとベースとの接続層、上記
    第4不純物拡散層をエミッタとしたことを特徴とする請
    求項1記載のバイポーラトランジスタ。
  3. 【請求項3】 半導体基板に形成された第1導電型の第
    1不純物拡散層と、上記第1不純物拡散層に接続された
    第1導電膜と、上記第1導電膜に形成された開口部と、
    上記開口部に露出した上記半導体基板の少なくとも一部
    に形成され且つ上記第1不純物拡散層と接続された第1
    導電型の第2不純物拡散層と、上記第2不純物拡散層を
    内部に含むように上記半導体基板にイオンを注入して
    成された第1導電型の第3不純物拡散層と、上記開口部
    側壁に形成された絶縁膜からなるサイドウォールと、上
    記サイドウォールで挟まれた開口部に露出した上記半導
    体基板の少なくとも一部に形成され、上記第3不純物拡
    散層内に形成された第2導電型の第4不純物拡散層と、
    上記第2不純物拡散層直下に形成された第2導電型の第
    5不純物拡散層とを備え、 上記第5不純物拡散層の最大濃度の基板表面からの拡散
    深さが上記第3不純物拡散層の最大濃度の拡散深さより
    大きいことを特徴とするバイポーラトランジスタ。
  4. 【請求項4】 半導体基板に形成された第1導電型の第
    1不純物拡散層と、上記第1不純物拡散層に接続された
    第1導電膜と、上記第1導電膜に形成された開口部と、
    上記開口部に露出した上記半導体基板の少なくとも一部
    に形成され且つ上記第1不純物拡散層と接続された第1
    導電型の第2不純物拡散層と、上記第2不純物拡散層を
    内部に含むように上記半導体基板にイオンを注入して
    成された第1導電型の第3不純物拡散層と、上記開口部
    側壁に形成された絶縁膜からなるサイドウォールと、上
    記サイドウォールで挟まれた開口部に露出した上記半導
    体基板の少なくとも一部に形成され、上記第3不純物拡
    散層内に形成された第2導電型の第4不純物拡散層と、
    上記第2不純物拡散層直下に形成された第2導電型の第
    5不純物拡散層とを備え、 上記第2不純物拡散層が、上記第4不純物拡散層と略同
    等もしくはそれ以下の接合深さを有し、上記第2不純物
    拡散層の表面濃度が第3不純物拡散層と同等以上の濃度
    であり、上記第5不純物拡散層の最大濃度の基板表面か
    らの拡散深さが第3不純物拡散層の最大濃度の拡散深さ
    より大きいことを特徴とするバイポーラトランジスタ。
  5. 【請求項5】 上記第1不純物拡散層をベースコンタク
    ト、上記第3不純物拡散層をベース、上記第2不純物拡
    散層を上記ベースコンタクトとベースとの接続層、上記
    第4不純物拡散層をエミッタ、及び上記第5不純物拡散
    層をベース底部濃度減少層及び/又はコレクタ層の一部
    としたことを特徴とする請求項3及び4記載のバイポー
    ラトランジスタ。
  6. 【請求項6】 半導体基板上に第1絶縁膜を形成した
    後、該第1絶縁膜の一部に第1開口部を形成する工程
    、 上記第1開口部を形成された半導体基板の全面に第1導
    電膜及び第絶縁膜を順次形成した後、上記第1開口部
    内の上記第絶縁膜及び第1導電膜のそれぞれ一部を除
    去して上記半導体基板を露出する第2開口部を形成する
    工程上記第2開口部で露出する半導体基板に、 第1エネルギ
    ーによるイオン注入によって第1導電型の第2不純物拡
    散層を形成する工程上記第2不純物拡散層を形成された第2開口部で露出す
    る半導体基板に、 第2エネルギーによるイオン注入によ
    って第1導電型の第3不純物拡散層を形成する工程、 上記第1導電膜に接続された上記半導体基板内に第1導
    電型の第1不純物拡散層を形成する工程上記第1、第2及び第3不純物拡散層を形成された半導
    体基板 の全面に第絶縁膜を形成した後、異方性エッチ
    ングにより上記第絶縁膜を除去することにより上記第
    開口部側壁に第絶縁膜からなるサイドウォールを形
    成する工程上記サイドウォールを形成された半導体基板 の全面に第
    2導電膜を形成した後パターニングし、イオン注入する
    ことにより該第2導電膜を介して上記第3不純物拡散層
    内に第2導電型の第4不純物拡散層を形成する工程
    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。
  7. 【請求項7】 上記第2エネルギーによるイオン注入に
    よって第3不純物拡散層を形成した後、更に第3エネル
    ギーによるイオン注入によって上記第2不純物拡散層直
    下に第5不純物拡散層を形成することを特徴とする請求
    項6記載のバイポーラトランジスタの製造方法。
  8. 【請求項8】 上記第1エネルギーが上記第2エネルギ
    ーより低いことを特徴とする請求項6記載のバイポーラ
    トランジスタの製造方法。
JP22961294A 1994-09-26 1994-09-26 バイポーラトランジスタ及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3326990B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22961294A JP3326990B2 (ja) 1994-09-26 1994-09-26 バイポーラトランジスタ及びその製造方法
TW084109857A TW344108B (en) 1994-09-26 1995-09-20 A bipolar transistor and method of manufacturing thereof
KR1019950031539A KR100385655B1 (ko) 1994-09-26 1995-09-23 바이폴라트랜지스터및그제조방법
US08/915,729 US5824589A (en) 1994-09-26 1997-08-21 Method for forming bipolar transistor having a reduced base transit time
US10/055,991 US6808999B2 (en) 1994-09-26 2002-01-28 Method of making a bipolar transistor having a reduced base transit time

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22961294A JP3326990B2 (ja) 1994-09-26 1994-09-26 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
JPH0897223A JPH0897223A (ja) 1996-04-12
JP3326990B2 true JP3326990B2 (ja) 2002-09-24

Family

ID=16894913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22961294A Expired - Fee Related JP3326990B2 (ja) 1994-09-26 1994-09-26 バイポーラトランジスタ及びその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5824589A (ja)
JP (1) JP3326990B2 (ja)
KR (1) KR100385655B1 (ja)
TW (1) TW344108B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001274257A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
US6869852B1 (en) * 2004-01-09 2005-03-22 International Business Machines Corporation Self-aligned raised extrinsic base bipolar transistor structure and method
KR102544036B1 (ko) 2021-09-01 2023-06-21 대한전열공업(주) 브레이징 접합을 통한 중계기용 냉각장치의 제조방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5626465A (en) * 1979-08-13 1981-03-14 Hitachi Ltd Semiconductor memory and the manufacturing process thereof
JP2565159B2 (ja) * 1987-03-28 1996-12-18 ソニー株式会社 半導体装置及びその製造方法
JPH02308541A (ja) * 1989-05-23 1990-12-21 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPH0462929A (ja) * 1990-06-30 1992-02-27 Nec Corp 半導体装置およびその製造方法
US5217909A (en) * 1990-07-18 1993-06-08 Siemens Aktiengesellschaft Method for manufacturing a bipolar transistor
JPH04250629A (ja) * 1991-01-25 1992-09-07 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
US5504363A (en) * 1992-09-02 1996-04-02 Motorola Inc. Semiconductor device
KR0171128B1 (ko) * 1995-04-21 1999-02-01 김우중 수직형 바이폴라 트랜지스터

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0897223A (ja) 1996-04-12
US5824589A (en) 1998-10-20
TW344108B (en) 1998-11-01
KR100385655B1 (ko) 2004-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2655052B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH04266047A (ja) 埋め込み層形成に相当するsoi型半導体装置の製造方法及び半導体装置
JPS62155552A (ja) バイポ−ラ・トランジスタとcmosトランジスタの同時製造方法
JPH04226064A (ja) 半導体装置用の相互接続体及びその製造方法
WO1987001238A1 (en) Fabricating a semiconductor device with buried oxide
JPH0697185A (ja) 半導体装置
JP3326990B2 (ja) バイポーラトランジスタ及びその製造方法
JP2633104B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH01246874A (ja) バイポーラトランジスタおよびバイポーラトランジスタの製法
JPH067556B2 (ja) Mis型半導体装置
US6808999B2 (en) Method of making a bipolar transistor having a reduced base transit time
JPS5837990B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH08288299A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH06244365A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH0387059A (ja) 半導体集積回路及びその製造方法
JP2606648B2 (ja) バイポーラトランジスタ及びその製造方法
JP3260009B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS641933B2 (ja)
JPH0722433A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH09293798A (ja) 半導体集積回路装置
JPH0575033A (ja) 半導体集積回路装置およびその製造方法
JPH05235009A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JPH10289961A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06291132A (ja) バイポーラトランジスタ及びその製造方法
JPH05145024A (ja) バイポーラトランジスタとそのバイポーラトランジスタを搭載したBi−CMOSデバイスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090712

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090712

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100712

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100712

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110712

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120712

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees