JP3332079B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP3332079B2 JP06980599A JP6980599A JP3332079B2 JP 3332079 B2 JP3332079 B2 JP 3332079B2 JP 06980599 A JP06980599 A JP 06980599A JP 6980599 A JP6980599 A JP 6980599A JP 3332079 B2 JP3332079 B2 JP 3332079B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】遮断周波数の上昇と容量の低
減とを、同時に実現できる半導体装置及びその製造方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device capable of simultaneously increasing a cutoff frequency and reducing a capacitance and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の高性能化、特に、バイポー
ラ・トランジスタにおける遮断周波数の向上と、寄生容
量の低減とを同時に実現するためには、単純な素子の微
細化だけではなく、不純物プロファイルの適正化と同時
にトランジスタの構造に関わるアイディアが必要とな
る。
2. Description of the Related Art In order to simultaneously improve the performance of a semiconductor device, in particular, to improve the cut-off frequency of a bipolar transistor and to reduce the parasitic capacitance, not only miniaturization of a simple element but also improvement of an impurity profile. At the same time as optimizing, ideas regarding the structure of the transistor are needed.

【0003】以下、遮断周波数の向上と、寄生容量の低
減とを同時に実現する第1の従来技術について説明す
る。この第1の従来技術は、選択的イオン注入法で高濃
度コレクタを形成する技術であり、図32に前記第1の
従来技術に係る半導体装置の構造を示す。ここでは、エ
ピタキシャルシリコン層(その濃度は約1〜3×1016
cm-3のリンを含む)204に対して、リンをイオン注
入することで、約1×1017cm-3のリンを含む領域1
16を形成する。以上の技術は、文献S. Konakaet al.,
“A 20 ps/G Si bipolar IC using advanced SST with
collector ionimplantation," in Abstract of the 19
th Conference on Solid State Devicesand Materials,
Tokyo, 1987, pp. 331-334に開示されている。
[0003] A first conventional technique for simultaneously improving the cutoff frequency and reducing the parasitic capacitance will be described. The first prior art is a technique for forming a high concentration collector by a selective ion implantation method. FIG. 32 shows a structure of a semiconductor device according to the first prior art. Here, an epitaxial silicon layer (having a concentration of about 1-3 × 10 16
respect cm -3 of including phosphorus) 204, by phosphorus ion implantation, the region 1 containing phosphorus of about 1 × 10 17 cm -3
16 are formed. The above technique is described in S. Konaka et al.,
“A 20 ps / G Si bipolar IC using advanced SST with
collector ionimplantation, "in Abstract of the 19
th Conference on Solid State Devices and Materials,
Tokyo, 1987, pp. 331-334.

【0004】次に、遮断周波数の向上を実現する第2の
従来技術について説明する。この第2の従来技術はエピ
タキシャル成長法で高濃度コレクタの形成する技術であ
り、図33に前記第2の従来技術に係る半導体装置の構
造を示す。コレクタ領域が、初めから高濃度(たとえ
ば、1〜2×1018cm-3のn型不純物を含む)の領域
146からなる。以上の技術は、文献E.F.Crabbe et a
l., “Vertical profileoptimization of very high fr
equency epitaxial Si- and SiGe-base bipolartransis
tors," in International Electron Devices Meeting,
1993, pp. 83-86に開示されている。
Next, a description will be given of a second conventional technique for improving a cutoff frequency. The second prior art is a technique for forming a high concentration collector by an epitaxial growth method. FIG. 33 shows a structure of a semiconductor device according to the second prior art. The collector region is formed from a region 146 having a high concentration (for example, including an n-type impurity of 1 to 2 × 10 18 cm −3 ) from the beginning. These technologies are described in the literature EFCrabbe et a
l., “Vertical profileoptimization of very high fr
equency epitaxial Si- and SiGe-base bipolartransis
tors, "in International Electron Devices Meeting,
1993, pp. 83-86.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】遮断周波数の高い高性
能なバイポーラ・トランジスタを形成する場合に、高コ
レクタ電流密度動作までC−B(コレクタ−ベース)空
乏層が変調を受けないためには高濃度のコレクタを形成
する必要がある。
When a high performance bipolar transistor having a high cutoff frequency is formed, the CB (collector-base) depletion layer is not modulated until a high collector current density operation is performed. It is necessary to form a concentration collector.

【0006】しかし、単純にコレクタ濃度を上昇させて
しまうと、C−B容量が上昇してしまうのでfT向上効
果が相殺し最大発振周波数fmaxは改善されない。
However, when simply would increase the collector concentration, C-B capacity because rises f T improvement is offset maximum oscillation frequency f max is not improved.

【0007】上記した第1の従来技術を用いてエミッタ
の直下となるコレクタ領域にリンをイオン注入した場合
の問題点を次に説明する。たとえば、加速エネルギー=
200keVで注入したリンのドーズ量を変数にしてコ
レクタ-ベース間の接合歩留まりを、図34に示す。こ
こで良品とは、10000ケのトランジスタを並列に接
続した時、2.5Vをコレクタ・ベース間に逆バイアス
印加して、1mA以下のリーク電流値である時、良品と
した。図34から明らかな様に、リンのピーク濃度が、
約2×1017cm-3程度以下の時、90%以上の良品が
得られている。
A problem in the case where phosphorus is ion-implanted into the collector region immediately below the emitter by using the above-mentioned first prior art will be described below. For example, acceleration energy =
FIG. 34 shows the junction yield between the collector and the base with the dose of phosphorus implanted at 200 keV as a variable. Here, a non-defective product was defined as a non-defective product when a reverse current of 2.5 V was applied between the collector and the base when 10,000 transistors were connected in parallel and the leakage current value was 1 mA or less. As is clear from FIG. 34, the peak concentration of phosphorus is
When it is less than about 2 × 10 17 cm -3 , 90% or more good products are obtained.

【0008】しかし、リン濃度が約3×1017cm-3
上となる様にリンをイオン注入すると、結晶欠陥が発生
し、良品率が著しく低下してしまう。リン濃度が、約1
×1018cm-3となると、全く良品が取れない。
However, if phosphorus is ion-implanted so that the phosphorus concentration becomes about 3 × 10 17 cm −3 or more, crystal defects are generated and the yield rate is remarkably reduced. Phosphorus concentration is about 1
If it is × 10 18 cm -3 , no good product can be obtained.

【0009】この歩留まり悪化の問題点を解決する手段
として、コレクタ用エピタキシャル成長の段階で、約3
×1017cm-3〜約1×1018cm-3のリンを初めから
ドープしておく方法がある。しかし、この第2の従来技
術では、C−B容量が著しく上昇してしまう。この関係
を図35に示す。この様に、容量が増加してしまう原因
は、本来高濃度化させる必要が無い領域(=エミッタ直
下以外のコレクタ領域)までも、コレクタ濃度が高いた
めである。
As a means for solving the problem of the deterioration of the yield, about 3
There is a method of doping phosphorus from x10 17 cm -3 to about 1 x 10 18 cm -3 from the beginning. However, according to the second conventional technique, the CB capacity is significantly increased. This relationship is shown in FIG. The reason why the capacitance is increased as described above is that the collector concentration is high even in a region where it is not necessary to increase the concentration (= a collector region other than immediately below the emitter).

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の、コレクタ領
域、ベース領域、及びエミッタ領域を有する半導体装置
は、前記コレクタ領域が、シリコン基板表面から所定の
深さの位置に埋め込まれている第1濃度を有する第1導
電型埋め込み層(2)と、前記第1導電型埋め込み層に
まで達する溝(101)と、該溝の側面下部に埋設され
た絶縁膜(6)と、前記溝によって囲まれた内部領域に
形成され、前記第1濃度より低い第2濃度を有する第1
の第1導電型単結晶層(32)と、前記第1導電型埋め
込み層(2)の上に形成され、前記第2濃度より低い第
3濃度を有する第2の第1導電型単結晶層(4)と、該
第2の第1導電型単結晶層(4)と前記絶縁膜(6)と
前記第1の第1導電型単結晶層(32)の上に形成され
た前記第2濃度を有する第1導電型単結晶膜(33)を
有し、前記ベース領域が、前記第1導電型単結晶膜(3
3)の上に形成され、表面の位置が少なくとも前記絶縁
膜(6)よりも上である第2導電型単結晶層(34)を
有し、前記エミッタ領域が、前記第1濃度を有し、前記
ベース領域の一部の領域上に形成された第3の第1導電
型単結晶層(36)を有することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device having a collector region, a base region, and an emitter region, wherein the collector region is buried at a predetermined depth from a silicon substrate surface. A first conductivity type buried layer (2) having a concentration, a groove (101) reaching the first conductivity type buried layer, an insulating film (6) buried under the side surface of the groove, and surrounded by the groove; A first concentration formed in a closed internal region and having a second concentration lower than the first concentration.
A first conductivity type single crystal layer (32) and a second first conductivity type single crystal layer formed on the first conductivity type buried layer (2) and having a third concentration lower than the second concentration. (4) the second first conductivity type single crystal layer (4), the insulating film (6), and the second first conductivity type single crystal layer (32) formed on the first first conductivity type single crystal layer (32). A first conductivity type single crystal film (33) having a concentration, wherein the base region is formed of the first conductivity type single crystal film (3).
3) a second conductivity type single crystal layer (34) formed on the surface and having a surface position at least above the insulating film (6); and the emitter region has the first concentration. And a third first conductivity type single crystal layer (36) formed on a part of the base region.

【0011】本発明の半導体装置は、さらに、前記第1
導電型埋め込み層(2)に接するように、前記開口部
(101)によって囲まれた内部領域に前記第1濃度を
有する第2の第1導電型単結晶膜(31)が形成されて
いることを特徴とする。
[0011] The semiconductor device of the present invention further comprises the first device.
A second first conductivity type single crystal film (31) having the first concentration is formed in an inner region surrounded by the opening (101) so as to be in contact with the conductivity type buried layer (2). It is characterized by.

【0012】また、本発明の、シリコン基板上に、コレ
クタ領域、ベース領域、及びエミッタ領域が形成された
半導体装置は、前記コレクタ領域が、シリコン基板表面
から所定の深さの位置に埋め込まれている第1濃度を有
する第1導電型埋め込み層(2)と、前記第1導電型埋
め込み層にまで達する溝(101)と、該溝の側面下部
に埋設されたシリコン酸化膜(6)と、前記溝によって
囲まれた内部領域に形成され、前記第1濃度より低い第
2濃度を有する第1導電型単結晶シリコン層(32)
と、前記第1導電型埋め込み層(2)の上に形成され、
前記第2濃度より低い第3濃度を有する第1導電型エピ
タキシャル・シリコン層(4)と、該第1導電型エピタ
キシャル・シリコン層(4)と前記シリコン酸化膜
(6)と前記第1導電型単結晶シリコン層(32)の上
に形成された前記第2濃度を有する第1導電型単結晶シ
リコン膜(33)を有し、高濃度なコレクタ領域の形成
を一部の必要な領域に制限することを特徴とする。
Further, according to the present invention, in a semiconductor device having a collector region, a base region, and an emitter region formed on a silicon substrate, the collector region is buried at a predetermined depth from the surface of the silicon substrate. A first conductivity type buried layer (2) having a first concentration, a groove (101) reaching the first conductivity type buried layer, and a silicon oxide film (6) buried under the side surface of the groove. A first conductivity type single crystal silicon layer formed in an inner region surrounded by the groove and having a second concentration lower than the first concentration;
Formed on the first conductivity type buried layer (2);
A first conductivity type epitaxial silicon layer (4) having a third concentration lower than the second concentration, the first conductivity type epitaxial silicon layer (4), the silicon oxide film (6), and the first conductivity type; A first conductivity type single crystal silicon film (33) having the second concentration formed on the single crystal silicon layer (32), and restricting formation of a high concentration collector region to a part of a necessary region; It is characterized by doing.

【0013】また、本発明の、シリコン基板上に、コレ
クタ領域、ベース領域、及びエミッタ領域が形成された
半導体装置を製造する方法は、前記シリコン基板表面か
ら所定の深さの位置に、第1濃度を有する第1導電型埋
め込み層(2)を形成する第1の工程と、前記第1導電
型埋め込み層の表面に前記第1濃度より低い第3濃度を
有する第1導電型エピタキシャル・シリコン層(4)を
形成する第2の工程と、前記第1導電型エピタキシャル
・シリコン層(4)をエッチングして、前記第1導電型
埋め込み層まで達するように溝(101)を形成する第
3の工程と、該溝(101)の側面にシリコン酸化膜
(6)を形成する第4の工程と、前記溝(101)によ
って囲まれた内部領域に形成された前記第1濃度を有す
る第1の第1導電型単結晶シリコン膜(31)の上に前
記第1濃度より低く前記第3濃度より高い第2濃度を有
する第1導電型単結晶シリコン層(32)を形成する第
5の工程と、前記シリコン酸化膜(6)の上部を除去
し、その露出した部分に前記第2濃度を有する第2の第
1導電型単結晶シリコン膜(33)を形成する第6の工
程を有することを特徴とする。
Further, according to the method of the present invention for manufacturing a semiconductor device in which a collector region, a base region, and an emitter region are formed on a silicon substrate, the first device is provided at a predetermined depth from the surface of the silicon substrate. A first step of forming a first conductivity type buried layer having a concentration, and a first conductivity type epitaxial silicon layer having a third concentration lower than the first concentration on a surface of the first conductivity type buried layer. A second step of forming (4); and a third step of etching the first conductivity type epitaxial silicon layer (4) to form a groove (101) so as to reach the first conductivity type buried layer. A fourth step of forming a silicon oxide film (6) on the side surface of the groove (101); and a first step having the first concentration formed in an internal region surrounded by the groove (101). 1st conductivity type A fifth step of forming a first conductivity type single crystal silicon layer (32) having a second concentration lower than the first concentration and higher than the third concentration on the crystalline silicon film (31), and the silicon oxide film A sixth step of removing the upper portion of (6) and forming a second first conductivity type single crystal silicon film (33) having the second concentration in the exposed portion.

【0014】また、本発明の、シリコン基板上にコレク
タ領域、ベース領域、及びエミッタ領域が形成された半
導体装置は、前記コレクタ領域が、シリコン基板表面か
ら所定の深さの位置に埋め込まれている第1濃度を有す
る第1導電型埋め込み層(2)と、前記第1導電型埋め
込み層にまで達する溝(101)と、該溝の側面下部に
埋設されたシリコン酸化膜(6)と、前記溝によって囲
まれた内部領域に形成され、前記第1濃度より低い第2
濃度を有する第1導電型単結晶シリコン層(9)と、前
記第1導電型埋め込み層(2)の上に形成され、前記第
2濃度より低い第3濃度を有する第1導電型エピタキシ
ャル・シリコン層(4)と、前記第1導電型単結晶シリ
コン層(9)の上に形成され、前記第2濃度を有する第
1導電型単結晶シリコン・ゲルマニウム合金膜(7)
と、少なくとも前記シリコン酸化膜(6)と前記第1導
電型単結晶シリコン・ゲルマニウム合金膜(7)の上に
形成され、前記第2濃度を有する第1導電型単結晶シリ
コン・ゲルマニウム層(13)と、金属コレクタ電極
(21−c)が形成される直下の領域に形成され、前記
第1濃度を有する第1導電型コレクタ引き出し用単結晶
シリコン領域(8)を有することを特徴とする。
In the semiconductor device according to the present invention in which a collector region, a base region, and an emitter region are formed on a silicon substrate, the collector region is buried at a predetermined depth from the surface of the silicon substrate. A first conductivity type buried layer (2) having a first concentration, a groove (101) reaching the first conductivity type buried layer, a silicon oxide film (6) buried under a side surface of the groove, A second region which is formed in an inner region surrounded by the groove and is lower than the first concentration;
A first conductivity type single crystal silicon layer (9) having a concentration and a first conductivity type epitaxial silicon formed on the first conductivity type buried layer (2) and having a third concentration lower than the second concentration; A layer (4) and a first conductivity type single crystal silicon-germanium alloy film (7) formed on the first conductivity type single crystal silicon layer (9) and having the second concentration
And a first conductivity type single crystal silicon-germanium layer (13) formed on at least the silicon oxide film (6) and the first conductivity type single crystal silicon-germanium alloy film (7) and having the second concentration. ), And a single-crystal silicon region (8) for forming a first conductivity type collector lead having the first concentration and formed in a region immediately below the metal collector electrode (21-c).

【0015】また、本発明の、シリコン基板(1)上
に、コレクタ領域、ベース領域、及びエミッタ領域が形
成された半導体装置は、前記コレクタ領域が、シリコン
基板表面から所定の深さの位置に互いに接触しないよう
に埋め込まれた、第1濃度を有する第1導電型埋め込み
層(2)及び前記第1濃度を有するチャネルストッパー
用の第2導電型埋め込み層(3)と、前記第1導電型埋
め込み層にまで達する溝(101)と、該溝の側面下部
に埋設されたシリコン酸化膜(6)と、前記溝によって
囲まれた内部領域に形成され、前記第1濃度より低い第
2濃度を有する第1導電型単結晶シリコン層(9)と、
前記第1導電型埋め込み層(2)の表面及び前記第2導
電型埋め込み層(3)が存在していない領域における前
記シリコン基板(1)の表面に形成され、前記第2濃度
より低い第3濃度を有する第1導電型エピタキシャル・
シリコン層(4)と、前記第1導電型単結晶シリコン層
(9)の上に形成され、前記第2濃度を有する第1導電
型単結晶シリコン・ゲルマニウム合金膜(7)と、少な
くとも前記シリコン酸化膜(6)と前記第1導電型単結
晶シリコン・ゲルマニウム合金膜(7)の上に形成さ
れ、前記第2濃度を有する第1導電型単結晶シリコン・
ゲルマニウム層(13)と、金属コレクタ電極(21−
c)が形成される直下の領域に形成され、前記第1濃度
を有する第1導電型コレクタ引き出し用単結晶シリコン
領域(8)を有し、前記第2導電型埋め込み層(3)の
上には素子分離用膜(5)が形成されていることを特徴
とする。
Further, according to the present invention, in a semiconductor device having a collector region, a base region, and an emitter region formed on a silicon substrate (1), the collector region is located at a predetermined depth from the surface of the silicon substrate. A first conductivity type buried layer (2) having a first concentration and a second conductivity type buried layer (3) for a channel stopper having the first concentration embedded so as not to contact each other; A trench (101) reaching the buried layer, a silicon oxide film (6) buried under the side surface of the trench, and a second concentration lower than the first concentration formed in an internal region surrounded by the trench. A first conductivity type single crystal silicon layer (9) having
A third conductive layer which is formed on the surface of the silicon substrate (1) in a region where the first conductive type buried layer (2) and the second conductive type buried layer (3) are not present, and is lower than the second concentration. Concentration first conductivity type epitaxial
A silicon layer (4), a first conductivity type single crystal silicon-germanium alloy film (7) formed on the first conductivity type single crystal silicon layer (9) and having the second concentration, and at least the silicon A first conductivity type single crystal silicon film formed on the oxide film and the first conductivity type single crystal silicon-germanium alloy film having the second concentration;
The germanium layer (13) and the metal collector electrode (21-
and c) a single-crystal silicon region (8) for extracting a collector of the first conductivity type having the first concentration, which is formed in a region directly below where the second conductivity type buried layer (3) is formed. Is characterized in that an element isolation film (5) is formed.

【0016】[0016]

【0017】また、本発明の、シリコン基板上に、コレ
クタ領域、ベース領域、及びエミッタ領域が形成された
半導体装置を製造する方法は、前記シリコン基板表面か
ら所定の深さの位置に、第1濃度を有する第1導電型埋
め込み層(2)を形成する第1の工程と、前記シリコン
基板の一部に、前記第1導電型埋め込み層(2)に接触
しないように第1濃度を有する第2導電型埋め込み層
(3)を形成する第2の工程と、前記第1導電型埋め込
み層(2)の表面及び前記第2導電型埋め込み層(3)
が存在していない領域におけるシリコン基板の表面に前
記第2濃度より低い第3濃度を有する第1導電型エピタ
キシャル・シリコン層(4)を形成する第3の工程と、
前記第2導電型埋め込み層(3)の上に素子分離用膜
(5)を形成する第4の工程と、前記第1導電型エピタ
キシャル・シリコン層(4)をエッチングして、前記素
子分離用膜(5)よりも内側のトランジスタを形成する
領域に、かつ前記第1導電型埋め込み層まで達するよう
に溝(101)を形成する第5の工程と、該溝(10
1)の側面にシリコン酸化膜(6)を形成する第6の工
程と、前記溝(101)によって囲まれた内部領域に形
成された前記第1濃度より低く前記第3濃度より高い第
2濃度を有する第1導電型単結晶シリコン層(9)を形
成する第7の工程と、前記第1導電型単結晶シリコン層
(9)の上に前記第2濃度を有する第1導電型単結晶シ
リコン・ゲルマニウム合金膜(7)を形成する第8の工
程と、前記シリコン酸化膜(6)の上部を除去して前記
溝(101)内部を露出させる第9の工程と、少なくと
もその露出した部分と前記第1導電型単結晶シリコン・
ゲルマニウム合金膜(7)の上に前記第2濃度を有する
第1導電型単結晶シリコン・ゲルマニウム層(13)を
形成する第10の工程と、金属コレクタ電極(21−
c)が形成される直下の領域に前記第1濃度を有する第
1導電型コレクタ引き出し用単結晶シリコン領域(8)
を形成する第11の工程を有することを特徴とする。
Further, according to the method of the present invention for manufacturing a semiconductor device in which a collector region, a base region, and an emitter region are formed on a silicon substrate, the first device is provided at a predetermined depth from the silicon substrate surface. A first step of forming a first conductivity type buried layer (2) having a concentration, and a first step having a first concentration in a part of the silicon substrate so as not to contact the first conductivity type buried layer (2). A second step of forming a two-conductivity-type buried layer (3), a surface of the first-conductivity-type buried layer (2) and the second-conductivity-type buried layer (3)
Forming a first-conductivity-type epitaxial silicon layer (4) having a third concentration lower than the second concentration on the surface of the silicon substrate in a region where no is present;
A fourth step of forming a device isolation film (5) on the second conductivity type buried layer (3); and etching the first conductivity type epitaxial silicon layer (4) to form the device isolation film (5). A fifth step of forming a groove (101) in a region where a transistor is formed inside the film (5) and so as to reach the first conductivity type buried layer;
A sixth step of forming a silicon oxide film (6) on the side surface of 1), and a second concentration lower than the first concentration and higher than the third concentration formed in an internal region surrounded by the groove (101); Forming a first-conductivity-type single-crystal silicon layer (9) having a first concentration; and forming a first-conductivity-type single-crystal silicon having the second concentration on the first-conductivity-type single-crystal silicon layer (9). An eighth step of forming a germanium alloy film (7), a ninth step of removing the upper part of the silicon oxide film (6) to expose the inside of the groove (101), and at least the exposed portion. The first conductivity type single crystal silicon;
A tenth step of forming a first conductivity type single crystal silicon-germanium layer (13) having the second concentration on the germanium alloy film (7), and a metal collector electrode (21-
a first conductivity type collector leading single crystal silicon region (8) having the first concentration in a region immediately below where c) is formed;
Characterized by having an eleventh step of forming

【0018】さらに、本発明の、シリコン基板上に、コ
レクタ領域、ベース領域、及びエミッタ領域が形成され
た半導体装置は、前記コレクタ領域が、前記シリコン基
板の一部に、互いに接触しないように形成された第1濃
度を有する第1導電型埋め込み層(2)及びチャネルス
トッパー用の第1濃度を有する第2導電型埋め込み層
(3)と、前記第1導電型埋め込み層にまで達する溝
(101)と、該溝の側面下部に埋設されたシリコン酸
化膜(6)と、前記溝によって囲まれた内部領域に形成
され、前記第1濃度より低い第2濃度を有する第1導電
型単結晶シリコン層(9)と、前記第1導電型埋め込み
層(2)の表面及び前記第2導電型埋め込み層(3)が
存在していない領域における前記シリコン基板(1)の
表面に形成され、前記第2濃度より低い第3濃度を有す
る第1導電型エピタキシャル・シリコン層(4)と、前
記第1導電型単結晶シリコン層(9)の上に形成され、
前記第2濃度を有する第1導電型単結晶シリコン・ゲル
マニウム合金膜(7)と、前記シリコン酸化膜(6)の
上に、かつエミッタ直下とならない領域に形成された前
記第2濃度より低い第3濃度を有する第1の第1導電型
シリコン・ゲルマニウム膜(41)と、該シリコン酸化
膜(6)の上に、かつエミッタ直下となる領域に形成さ
れた前記第2濃度を有する第2の第1導電型シリコン・
ゲルマニウム膜(42)と、金属コレクタ電極(21−
c)が形成される直下の領域に形成され、前記第1濃度
を有する第1導電型のコレクタ引き出し用単結晶シリコ
ン領域(8)を有し、前記第2導電型埋め込み層(3)
の上には素子分離用膜(5)が形成されていることを特
徴とする。
Further, in the semiconductor device according to the present invention in which a collector region, a base region, and an emitter region are formed on a silicon substrate, the collector region is formed on a part of the silicon substrate so as not to contact each other. A first conductivity type buried layer (2) having a first concentration, a second conductivity type buried layer (3) having a first concentration for a channel stopper, and a groove (101) reaching the first conductivity type buried layer. ), A silicon oxide film (6) buried under the side surface of the groove, and a first conductivity type single crystal silicon formed in an internal region surrounded by the groove and having a second concentration lower than the first concentration. A layer (9), formed on the surface of the first conductivity type buried layer (2) and on the surface of the silicon substrate (1) in a region where the second conductivity type buried layer (3) is not present; First conductivity type epitaxial silicon layer having less than 2 concentrations third concentration (4), is formed on the first conductive type single crystal silicon layer (9),
A first conductivity type single crystal silicon-germanium alloy film (7) having the second concentration, and a second lower concentration than the second concentration formed on the silicon oxide film (6) and in a region not directly below the emitter. A first-conductivity-type silicon-germanium film (41) having three concentrations, and a second concentration having the second concentration formed on the silicon oxide film (6) and in a region immediately below the emitter. First conductivity type silicon
The germanium film (42) and the metal collector electrode (21-
a second conductive type buried layer (3) formed in a region immediately below where c) is formed, having a first conductive type single-crystal silicon region (8) of the first conductive type having the first concentration;
A device isolation film (5) is formed thereon.

【0019】さらに、本発明によれば、前記素子分離用
膜はロコス酸化膜であることを特徴とする半導体装置が
得られる。
Further, according to the present invention, there is provided a semiconductor device characterized in that the element isolation film is a LOCOS oxide film.

【0020】さらに、本発明によれば、前記第1導電型
はn型であり、前記第2導電型はp型であることを特徴
とする半導体装置が得られる。
Further, according to the present invention, there is provided a semiconductor device characterized in that the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type.

【0021】さらに、本発明によれば、前記第1導電型
はp型であり、前記第2導電型はn型であることを特徴
とする半導体装置が得られる。
Further, according to the present invention, there is provided a semiconductor device wherein the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type.

【0022】[0022]

【0023】さらに、本発明によれば、前記素子分離用
膜はロコス酸化膜であることを特徴とする半導体装置の
製造方法が得られる。
Further, according to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the element isolation film is a LOCOS oxide film.

【0024】さらに、本発明によれば、前記第1導電型
はn型であり、前記第2導電型はp型であることを特徴
とする半導体装置の製造方法が得られる。
Further, according to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type.

【0025】さらに、本発明によれば、前記第1導電型
はp型であり、前記第2導電型はn型であることを特徴
とする半導体装置の製造方法が得られる。
Further, according to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type.

【0026】[0026]

【0027】さらに、本発明によれば、前記シリコン酸
化膜の膜厚は前記ロコス酸化膜の厚さの半分程度である
ことを特徴とする半導体装置が得られる。
Further, according to the present invention, there is provided a semiconductor device characterized in that the thickness of the silicon oxide film is about half the thickness of the LOCOS oxide film.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態に関し
て、図面を参照して説明する。ここでは縦型バイポーラ
・トランジスタとしてnpn型を用い、実施例を説明す
る。逆の導電型(pnp)の組み合わせへも本発明は適
用可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, an embodiment will be described using an npn-type vertical bipolar transistor. The present invention is applicable to a combination of the opposite conductivity types (pnp).

【0029】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
半導体装置の縦断面図を示している。結晶の面方位が
(100)であり、その抵抗率が10から20Ω・cm
であるp-型シリコン基板1を用いる。もちろん、結晶
面方位がこれ以外でもトランジスターは作成可能であ
り、抵抗率も使用目的によって変更される。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. The crystal has a plane orientation of (100) and a resistivity of 10 to 20 Ω · cm.
P is - type silicon substrate 1 is used. Of course, a transistor can be formed even if the crystal plane orientation is other than this, and the resistivity is changed depending on the purpose of use.

【0030】このシリコン基板表面の一部には、約2μ
m厚の、n+型埋め込み層2がある。この領域には砒素
が、約2〜5×1019cm-3である。更に、p+型埋め
込み層3がある。この領域にはボロンがドープされてい
て、濃度や厚さはn+型埋め込み層2と同程度である。
別の導電型の埋め込み層どうしは、お互いに接触せずに
配置される。
A part of the surface of the silicon substrate has a thickness of about 2 μm.
There is an n + type buried layer 2 of m thickness. Arsenic is about 2-5 × 10 19 cm −3 in this region. Further, there is a p + type buried layer 3. This region is doped with boron, and its concentration and thickness are almost the same as those of the n + type buried layer 2.
The buried layers of different conductivity types are arranged without contacting each other.

【0031】この埋め込み層の表面、及び埋め込み層が
存在していない領域のシリコン基板の表面に、n-型の
エピタキシャル・シリコン層4がある。ここには、リン
がドープされていて、その濃度は、約2×1016cm-3
の領域が、約0.7μmである。通常のLOCOS法
(LOCal Oxidation of Silic
on)によって形成した素子分離用のロコス酸化膜5は
(酸化膜の厚さは、約0.8μm)、p+型埋め込み層
3の上に形成される。
On the surface of this buried layer and on the surface of the silicon substrate in a region where no buried layer exists, there is an n -type epitaxial silicon layer 4. Here, phosphorus is doped, and its concentration is about 2 × 10 16 cm −3.
Is about 0.7 μm. Normal LOCOS method (LOCal Oxidation of Silic)
On), the LOCOS oxide film 5 for element isolation (the thickness of the oxide film is about 0.8 μm) is formed on the p + -type buried layer 3.

【0032】ロコス酸化膜よりも内側のトランジスタを
形成する領域には、n+型埋め込み層2に達した浅いト
レンチ(トレンチ幅は、約300オングストローム)1
01が形成され、そのトレンチ内部の下部にはシリコン
酸化膜6が埋設される。
A shallow trench (trench width of about 300 angstroms) 1 reaching n + type buried layer 2 is formed in a region where a transistor is formed inside the LOCOS oxide film.
01 is formed, and a silicon oxide film 6 is buried in the lower portion inside the trench.

【0033】浅いトレンチ101によって囲まれた内部
領域には、n+型埋め込み層2に接してn+型単結晶シリ
コン層31があり、さらにその上にはn型単結晶シリコ
ン層32が存在する。
In the internal region surrounded by shallow trench 101, there is an n + -type single-crystal silicon layer 31 in contact with n + -type buried layer 2, and further there is an n-type single-crystal silicon layer 32. .

【0034】金属コレクタ電極が形成される直下の領域
は、n-型のエピタキシャル・シリコン層4が高濃度ド
ープされたn+型コレクタ引き出し用単結晶シリコン領
域8が存在する。ここまでの状態をシリコン基体100
と呼ぶ。
In the region immediately below the metal collector electrode, there is an n + -type collector leading single crystal silicon region 8 in which the n -type epitaxial silicon layer 4 is highly doped. The state up to this point is the silicon substrate 100
Call.

【0035】このシリコン基体100の上にシリコン酸
化膜10(膜厚が約1000オングストローム)があ
る。さらにこのシリコン酸化膜の上の一部領域には、ベ
ース電極用p+型多結晶シリコン11(厚さが約250
0オングストローム、ボロン濃度が約2×1020
-3)がある。
A silicon oxide film 10 (having a thickness of about 1000 Å) is provided on the silicon substrate 100. Further, a p + -type polycrystalline silicon 11 for base electrode (having a thickness of about 250
0 angstrom, boron concentration about 2 × 10 20 c
m- 3 ).

【0036】これらのシリコン酸化膜10、及び、ベー
ス電極用p+型多結晶シリコン11は、シリコン窒化膜
12(膜厚が約1500オングストローム)によって被
覆されている。ベース電極用p+型多結晶シリコン11
の内部の一部領域には、シリコン酸化膜10に開口10
2が形成されている。
The silicon oxide film 10 and the p + -type polycrystalline silicon 11 for the base electrode are covered with a silicon nitride film 12 (having a thickness of about 1500 Å). P + type polycrystalline silicon 11 for base electrode
An opening 10 is formed in the silicon oxide film 10
2 are formed.

【0037】この開口102内部のn-型のエピタキシ
ャル・シリコン層4,シリコン酸化膜6,及びn型単結
晶シリコン層32の上には、n型コレクタ用単結晶シリ
コン層33が存在する。更にその上には、p型単結晶シ
リコン層(=ベース領域)34が存在する。p型単結晶
シリコン層(=ベース)34は、p型多結晶シリコン層
35を介して、ベース電極用p+型多結晶シリコン11
に接続している。
On the n -type epitaxial silicon layer 4, the silicon oxide film 6, and the n-type single-crystal silicon layer 32 inside the opening 102, an n-type collector single-crystal silicon layer 33 is present. Further thereon, a p-type single-crystal silicon layer (= base region) 34 exists. The p-type single-crystal silicon layer (= base) 34 is connected to the p + -type polycrystalline silicon 11
Connected to.

【0038】ベース領域の上は、側壁としてシリコン酸
化膜17によって、多結晶シリコン35は被覆されてい
る。このシリコン酸化膜17によって形成された開口内
部に、エミッタ電極用多結晶シリコン18がある。エミ
ッタ電極用多結晶シリコン18からのn型不純物拡散に
よってエミッタ領域36が形成されている。これらの表
面は、シリコン酸化膜20によって被覆されている。エ
ミッタ電極用多結晶シリコン、ベース電極用多結晶シリ
コン、コレクタ引き出し領域には、コンタクト用開口が
形成され、これらの開口には、エミッタ用アルミニウム
合金電極21−a、ベース用アルミニウム合金電極21
−b、コレクタ用アルミニウム合金電極21−cが形成
されている。
The polycrystalline silicon 35 is covered with a silicon oxide film 17 as a side wall above the base region. Inside the opening formed by the silicon oxide film 17, there is polycrystalline silicon 18 for an emitter electrode. An emitter region 36 is formed by n-type impurity diffusion from the emitter electrode polycrystalline silicon 18. These surfaces are covered with a silicon oxide film 20. Contact openings are formed in the polycrystalline silicon for the emitter electrode, the polycrystalline silicon for the base electrode, and the collector lead-out region, and the aluminum alloy electrode 21-a for the emitter and the aluminum alloy electrode 21 for the base are formed in these openings.
-B, a collector aluminum alloy electrode 21-c is formed.

【0039】以下、上記した半導体装置の動作、すなわ
ち主要な製造工程について各工程の縦断面図を用いなが
ら詳細に説明する。図2に示すように、(100)結晶
面をもち、抵抗率が約10から20Ω・cmであるp-
型シリコン基板1を用いる。まずシリコン基板の表面領
域にn+型埋め込み層2及びp+型埋め込み層3を形成す
る。その方法は、シリコン基板1上に、通常のCVD法
または熱酸化法により、シリコン酸化膜(図示せず)を
形成する。
Hereinafter, the operation of the above-described semiconductor device, that is, main manufacturing steps will be described in detail with reference to vertical sectional views of respective steps. As shown in FIG. 2, p has a (100) crystal plane and a resistivity of about 10 to 20 Ω · cm.
The mold silicon substrate 1 is used. First, an n + -type buried layer 2 and a p + -type buried layer 3 are formed in a surface region of a silicon substrate. In this method, a silicon oxide film (not shown) is formed on the silicon substrate 1 by a normal CVD method or a thermal oxidation method.

【0040】シリコン酸化膜は、数1000オングスト
ローム(3000オングストロームから7000オング
ストロームの厚さが適しており、例えば5000オング
ストロームを例として説明)のシリコン酸化膜を形成
後、通常のフォトリソグラフィー方法によって、シリコ
ン酸化膜上にフォトレジスト(図示せず)をパターニン
グする。このフォトレジストをマスク材として、通常の
ウエット・エッチング法により(すなわちHF系の液を
用いて)、表面のシリコン酸化膜を選択的に除去する。
After forming a silicon oxide film of several thousand angstroms (thickness of 3000 angstroms to 7000 angstroms, for example, 5000 angstroms is described as an example), the silicon oxide film is formed by a usual photolithography method. A photoresist (not shown) is patterned on the film. Using this photoresist as a mask material, the silicon oxide film on the surface is selectively removed by an ordinary wet etching method (that is, using an HF-based solution).

【0041】引き続き有機系溶液を用いてフォトレジス
トを除去した後、次にフォトリソグラフィー工程での位
置あわせのためにシリコン酸化膜開口内部のシリコン基
板表面を200オングストローム〜500オングストロ
ーム酸化した後 、砒素のイオン注入によりシリコン酸
化膜が薄い領域のシリコン基板に砒素を選択的に導入す
る。イオン注入の加速エネルギーは、マスク材となるシ
リコン酸化膜を突き抜けない程度に低い必要がある。ま
た、イオン注入する不純物の量としては、埋め込み層の
不純物濃度が、1×1019cm-3台となる条件が適当で
あり、エネルギー70keV、5×1015cm-2を用い
た(注入条件としては、例えば、エネルギー50keV
〜120keVで、ドース量5×1015〜2×1016
-2が適当である)。
Subsequently, after removing the photoresist using an organic solution, the surface of the silicon substrate inside the opening of the silicon oxide film is oxidized by 200 Å to 500 Å for alignment in the photolithography step. Arsenic is selectively introduced into the silicon substrate where the silicon oxide film is thin by ion implantation. The acceleration energy for ion implantation needs to be low enough not to penetrate the silicon oxide film serving as the mask material. The amount of the impurity to be ion-implanted is suitably set so that the impurity concentration of the buried layer is on the order of 1 × 10 19 cm −3 , and an energy of 70 keV and 5 × 10 15 cm −2 are used. For example, the energy is 50 keV
At ~ 120 keV, dose amount 5 × 10 15 to 2 × 10 16 c
m -2 is suitable).

【0042】次にイオン注入された際の損傷回復、砒素
の活性化、及び押し込みの為に、1000℃〜1150
℃の温度で処理する(ここでは、1100℃、2時間、
窒素雰囲気中の熱処理をした)。この様にしてn+型埋
め込み層2が形成される。5000オングストローム厚
のシリコン酸化膜をHF系の液で全て除去し、酸化によ
る1000オングストローム厚のシリコン酸化膜(50
0オングストローム〜2500オングストロームの厚さ
が適当)の形成、フォトレジストのパターニング、ボロ
ンのイオン注入(50KeV、1×1014cm-2)、レ
ジストの除去、活性化の熱処理(1000℃、1時間、
窒素雰囲気中)を行いチャンネルストッパー用p+型埋
め込み層3を形成する。
Next, in order to recover damage, activate arsenic, and push in during ion implantation, a temperature of 1000 ° C. to 1150 ° C.
C. (here, 1100 ° C., 2 hours,
Heat treatment in a nitrogen atmosphere). Thus, the n + type buried layer 2 is formed. The 5000 angstrom thick silicon oxide film is completely removed with an HF solution, and the 1000 angstrom thick silicon oxide film (50
0 Angstroms to 2500 Angstroms in thickness), patterning of photoresist, boron ion implantation (50 KeV, 1 × 10 14 cm −2 ), removal of resist, heat treatment for activation (1000 ° C., 1 hour)
(In a nitrogen atmosphere) to form a channel stopper p + -type buried layer 3.

【0043】次にシリコン酸化膜を全面除去した後に、
通常の方法によってn-型シリコンエピタキシャル層4
を形成する。成長温度は、950℃〜1050℃が適当
であり原料ガスは、SiH4またはSiH2Cl2を用い
る。ドーピングガスとしてPH3を用い、5×1015
5×1016cm-3の不純物(=リン)を含有し、厚さが
0.3μm〜1.3μmが適当である。ここでは、2×
1016cm-3以下の濃度の厚さが、約0.7μmであっ
た。この様にして、埋め込み層上に、n-型シリコンエ
ピタキシャル層4を形成する。
Next, after the silicon oxide film is entirely removed,
N - type silicon epitaxial layer 4 by a usual method
To form An appropriate growth temperature is 950 ° C. to 1050 ° C., and SiH 4 or SiH 2 Cl 2 is used as a source gas. Using PH 3 as a doping gas, 5 × 10 15 to
Containing 5 × 10 16 cm -3 of impurity (= phosphorus), thickness is suitably 0.3Myuemu~1.3Myuemu. Here, 2 ×
The thickness at a concentration of 10 16 cm −3 or less was about 0.7 μm. Thus, the n -type silicon epitaxial layer 4 is formed on the buried layer.

【0044】次に素子分離のためのロコス酸化膜5を形
成する。まずエピタキシャル層4の表面に200オング
ストローム〜500オングストロームの熱酸化膜(図示
せず)を形成し、シリコン窒化膜(図示せず)を厚さ7
00オングストローム〜1500オングストローム形成
する。引き続きフォトリソグラフィによってフォトレジ
スト(図示せず)をパターニングして、ドライエッチン
グによりシリコン窒化膜及びシリコン酸化膜を除去す
る。引き続き、シリコン・エピタキシャル層4もエッチ
ングして溝を形成する。溝の深さ(=エッチングするシ
リコンの深さ)は、ロコス法で形成される酸化膜厚の半
分程度が適当である。
Next, a LOCOS oxide film 5 for element isolation is formed. First, a thermal oxide film (not shown) of 200 Å to 500 Å is formed on the surface of the epitaxial layer 4, and a silicon nitride film (not shown) having a thickness of 7 Å is formed.
00 angstrom to 1500 angstrom is formed. Subsequently, a photoresist (not shown) is patterned by photolithography, and the silicon nitride film and the silicon oxide film are removed by dry etching. Subsequently, the silicon epitaxial layer 4 is also etched to form a groove. The depth of the groove (= depth of silicon to be etched) is suitably about half the thickness of the oxide film formed by the LOCOS method.

【0045】フォトレジストを除去後、素子領域は、シ
リコン窒化膜により保護された状態で酸化することによ
り素子分離のためのシリコン酸化膜すなわちロコス酸化
膜5が形成される。ロコス酸化膜は、チャンネルストッ
パー用埋め込み層3に達する厚さが適当であり、たとえ
ば3000オングストローム〜10000オングストロ
ームである。ここでは、約8000オングストロームで
あった。シリコン窒化膜は、熱したリン酸によって取り
除く。
After removing the photoresist, the element region is oxidized while being protected by the silicon nitride film, thereby forming a silicon oxide film for element isolation, that is, a LOCOS oxide film 5. The LOCOS oxide film has an appropriate thickness reaching the buried layer 3 for channel stopper, and is, for example, 3000 Å to 10000 Å. Here, it was about 8000 angstroms. The silicon nitride film is removed by hot phosphoric acid.

【0046】引き続き、通常のフォトリソグラフィーで
フォトレジストのパターン(図示せず)を形成し、この
フォトレジストをマスク材にして、異方性ドライ・エッ
チングする(シリコン酸化膜エッチング→シリコン・エ
ッチングの順番でエッチング)。この結果、レジストの
無い領域のシリコン酸化膜、エピタキシャルシリコン層
4,がエッチングされて、開口101が形成される。
Subsequently, a photoresist pattern (not shown) is formed by ordinary photolithography, and anisotropic dry etching is performed using this photoresist as a mask material (in the order of silicon oxide film etching → silicon etching). Etching). As a result, the silicon oxide film and the epitaxial silicon layer 4 in the region where there is no resist are etched, and the opening 101 is formed.

【0047】引き続き、酸化する。シリコンの酸化速度
は不純物濃度依存性を有している。ここでは、開口10
1の側面に約400オングストロームのシリコン酸化膜
が形成される条件とした。この時、開口101の底面に
は、少し厚い酸化膜が形成される。ここで、開口101
の側面に形成されるシリコン酸化膜の厚さは、後の工程
で形成するn型シリコン膜33の膜厚と同程度の厚さと
なっている条件が適する。
Subsequently, oxidation is performed. The oxidation rate of silicon has an impurity concentration dependency. Here, the opening 10
The conditions were such that a silicon oxide film of about 400 angstroms was formed on one side surface. At this time, a slightly thick oxide film is formed on the bottom surface of the opening 101. Here, the opening 101
It is suitable that the thickness of the silicon oxide film formed on the side surface is substantially equal to the thickness of the n-type silicon film 33 formed in a later step.

【0048】引き続き、異方性ドライ・エッチングによ
って、開口101の底面にあるシリコン酸化膜を完全に
除去する。更に、このエッチングの際にシリコン表面に
結晶配列の乱れが形成されてしまうので、この損傷領域
を低パワーのシリコン・エッチングによって除去する。
Subsequently, the silicon oxide film on the bottom surface of the opening 101 is completely removed by anisotropic dry etching. Further, since the disorder of the crystal arrangement is formed on the silicon surface during this etching, the damaged area is removed by low-power silicon etching.

【0049】次に、図3を参照して、n+型シリコンの
選択的結晶成長の段階について説明する。成長条件とし
ては、LPCVD法、ガスソースMBE法なども可能で
あるが、ここでは、超高真空化学気相成長(Ultra High
Vacuum-Chemical Vapor Deposition: UHV-CVD)法
を例として説明する。
Next, the step of selective crystal growth of n + -type silicon will be described with reference to FIG. As a growth condition, an LPCVD method, a gas source MBE method, or the like can be used, but here, an ultra-high vacuum chemical vapor deposition (Ultra High
A description will be given by taking a vacuum-chemical vapor deposition (UHV-CVD) method as an example.

【0050】この成長方法の詳細は、本発明者が共著者
である論文、 M. Sugiyama et al.,“A 1.3-μm operat
ion Si-based planar P-I-N photodiode with Ge absor
ption layer using strain-relaxing selective epitax
ial growth technology", Extended abstract of the
1998 International Conference on Solid State Devic
es and Materials, Hiroshima, 1998, pp. 384-385. に
詳しく述べられている。
Details of this growth method are described in a paper co-authored by the present inventor, M. Sugiyama et al., “A 1.3-μm operat
ion Si-based planar PIN photodiode with Ge absor
ption layer using strain-relaxing selective epitax
ial growth technology ", Extended abstract of the
1998 International Conference on Solid State Devic
es and Materials, Hiroshima, 1998, pp. 384-385.

【0051】基板温度605℃、Si26流量3scc
m、Cl2流量0.03sccmが条件の一例である。
リンをドープするために、成長の際、PH3も使用す
る。PH3の流量は、その濃度が、約1×1019cm-3
となる条件とする。この結果、開口101の底に、n+
型単結晶シリコン膜31が形成される。
Substrate temperature 605 ° C., Si 2 H 6 flow rate 3 scc
m, Cl 2 flow rate 0.03 sccm is an example of the condition.
During growth, PH 3 is also used to dope phosphorus. The flow rate of PH 3 is about 1 × 10 19 cm −3.
Condition. As a result, n +
A type single crystal silicon film 31 is formed.

【0052】以下、図4を参照して、n型シリコンの選
択的結晶成長の段階について説明する。ここでは引き続
き、UHV-CVD法を例として説明する。基板温度6
05℃、Si26流量3sccm、Cl2流量0.03
sccmを用いる点は同じである。ただし、リンの濃度
が、約1×1018cm-3となる条件のPH3の流量とす
る。この段階では、成長した結晶がロコス酸化膜5の上
にせり出して台地を形成し、n型シリコン膜32−aと
なる。次いで、図5に示すように、シリコンの化学的機
械的研磨、略称CMP(ケミカルメカニカルポリッシン
グ)技術によって表面を平坦化すると、n型シリコン膜
32となる。
Referring now to FIG. 4, the stage of selective crystal growth of n-type silicon will be described. Here, the UHV-CVD method will be described as an example. Substrate temperature 6
05 ° C., Si 2 H 6 flow rate 3 sccm, Cl 2 flow rate 0.03
The use of sccm is the same. However, the flow rate of PH 3 is such that the concentration of phosphorus is about 1 × 10 18 cm −3 . At this stage, the grown crystal protrudes onto the LOCOS oxide film 5 to form a plateau, and becomes the n-type silicon film 32-a. Next, as shown in FIG. 5, when the surface is flattened by chemical mechanical polishing of silicon, abbreviated as CMP (chemical mechanical polishing) technology, an n-type silicon film 32 is obtained.

【0053】次に、図6を参照して、ベース、エミッタ
が形成される開口にシリコン窒化膜の側壁を形成した段
階について述べる。コレクタ抵抗を下げるためにn+
コレクタ引き出し領域8を形成する。まず、開口を埋設
したシリコン層32の表面を少し酸化する。この時、ロ
コス酸化膜以外の領域のシリコン酸化膜とほぼ同程度の
酸化膜を形成する。次に表面を、シリコン酸化膜10で
覆う。その膜厚としては、500オングストローム〜3
000オングストロームが適当であり、ここでは、13
00オングストロームであった。このシリコン酸化膜1
0には、通常のフォトリソグラフィーによってフォトレ
ジストのパターン(図示せず)を形成し、このフォトレ
ジストをマスク材として、イオン注入法によってコレク
タ引き出し領域にリンをドープする。
Next, referring to FIG. 6, a description will be given of a stage where the side wall of the silicon nitride film is formed in the opening where the base and the emitter are formed. An n + -type collector lead-out region 8 is formed to lower the collector resistance. First, the surface of the silicon layer 32 in which the opening is buried is slightly oxidized. At this time, an oxide film substantially equal to the silicon oxide film in a region other than the LOCOS oxide film is formed. Next, the surface is covered with a silicon oxide film 10. The film thickness is 500 angstroms to 3
2,000 angstroms is suitable, and here, 13
00 angstroms. This silicon oxide film 1
At 0, a photoresist pattern (not shown) is formed by ordinary photolithography, and phosphorus is doped into the collector lead-out region by ion implantation using this photoresist as a mask material.

【0054】すなわち、リンを加速エネルギー100K
eV、ドーズ量5×1015cm-2の条件でイオン注入す
る。フォトレジスト除去後、注入されたリンの活性化及
びイオン注入損傷回復のために、熱処理として、900
℃、5分の窒素雰囲気中でランプ加熱による急速熱処理
(Rapid Thermal Annealing:RTA処理)する。以上によ
りシリコン基体100が構成される。
That is, phosphorus is accelerated at an acceleration energy of 100K.
Ion implantation is performed under the conditions of eV and a dose of 5 × 10 15 cm −2 . After the removal of the photoresist, a heat treatment for activating the implanted phosphorus and recovering the damage due to the ion implantation is performed at 900.
Rapid heat treatment by lamp heating in nitrogen atmosphere at 5 ℃
(Rapid Thermal Annealing: RTA treatment). The silicon substrate 100 is configured as described above.

【0055】次に、減圧化学気相成長(LPCVD)法
によって無添加ポリシリコンを堆積する。ポリシリコン
の厚さとしては、1500オングストローム〜3500
オングストロームが適当であり、ここでは2500オン
グストロームであった。このポリシリコンには、ボロン
をイオン注入する。注入エネルギーは、ポリシリコンを
突き抜けない程度に低いエネルギーであり、ドーズ量は
不純物濃度が約1×1020cm-3となる程度に高濃度に
なる必要がある。ここでは、10KeV、1×1016
-2であった。次にフォトレジストをパターニングした
後ドライエッチングにより不要なポリシリコンを除去す
る。この様にしてp+型ベース電極用ポリシリコン11
が形成される。これらの全面を約1500オングストロ
ームの膜厚のLPCVD法によるシリコン窒化膜12で
被覆する。通常のフォトリソグラフィーと異方性ドライ
エッチによって、シリコン窒化膜12と、ベース電極用
ポリシリコン11に開口を形成し、引き続きフォトレジ
ストを除去する。LPCVD法でシリコン窒化膜堆積
後、引き続き、異方性ドライエッチング法によって、直
前に堆積させたシリコン窒化膜の厚さ分だけエッチバッ
クさせ、シリコン酸化膜10を表出させる。
Next, undoped polysilicon is deposited by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD). The thickness of the polysilicon is 1500 angstroms to 3500
Angstroms was suitable, here 2500 Angstroms. Boron is ion-implanted into the polysilicon. The implantation energy is low enough not to penetrate the polysilicon, and the dose needs to be high enough so that the impurity concentration becomes about 1 × 10 20 cm −3 . Here, 10 KeV, 1 × 10 16 c
m -2 . Next, after patterning the photoresist, unnecessary polysilicon is removed by dry etching. Thus, the polysilicon 11 for the p + type base electrode is formed.
Is formed. These entire surfaces are covered with a silicon nitride film 12 having a thickness of about 1500 angstroms by LPCVD. Openings are formed in the silicon nitride film 12 and the base electrode polysilicon 11 by ordinary photolithography and anisotropic dry etching, and the photoresist is subsequently removed. After depositing the silicon nitride film by the LPCVD method, the silicon oxide film 10 is exposed by etching back by the anisotropic dry etching method by the thickness of the silicon nitride film deposited immediately before.

【0056】次に、図7を参照して、ベース形成直前の
段階について説明する。引き続き、HF系溶液によって
シリコン酸化膜10を横方向へエッチングさせ、n-
コレクタ用エピタキシャル・シリコン層4、n型シリコ
ン層32及び、ベース電極用ポリシリコン11の下面を
露出させた段階の縦断面図である。シリコン酸化膜10
の横方向へのエッチングによりベース電極用ポリシリコ
ンの露出される寸法は、将来形成する真性ベースの厚さ
分よりも、少なくとも長くなっている必要がある。この
ように寸法を定めた理由は、(1)横方向へのエッチン
グ寸法がベース膜厚よりも小さいと、この接続部分の抵
抗が真性ベースの抵抗と同程度に大きくなってしまうこ
とであり、(2)横方向へのエッチング寸法がベース電
極用ポリシリコン膜厚よりも大きくしても、電流は真性
ベース近傍のグラフト・ベース領域を流れるので抵抗は
低減されず、かえって接合容量の増大によって特性の低
下を引き起こしてしまうことである。ここでグラフト・
ベースとはベース電極用ポリシリコンとエピタキシャル
成長されたベースとの間の領域を呼ぶ。
Next, the stage immediately before the base formation will be described with reference to FIG. Subsequently, the silicon oxide film 10 is laterally etched with an HF-based solution to expose the lower surfaces of the n -type collector epitaxial silicon layer 4, the n-type silicon layer 32, and the base electrode polysilicon 11. FIG. Silicon oxide film 10
The exposed dimension of the base electrode polysilicon by the lateral etching must be at least longer than the thickness of the intrinsic base to be formed in the future. The reason for determining the dimensions in this way is that (1) if the etching dimension in the lateral direction is smaller than the base film thickness, the resistance of this connection part will be as large as the resistance of the intrinsic base. (2) Even if the etching size in the lateral direction is larger than the thickness of the polysilicon for the base electrode, the current does not decrease because the current flows through the graft base region near the intrinsic base. Is caused to decrease. Here the graft
The base refers to a region between the base electrode polysilicon and the epitaxially grown base.

【0057】また、このサイドエッチ寸法はベース電極
用ポリシリコンの膜厚よりも短くてよいので、ここでは
約2000オングストロームの寸法分、ベース電極用ポ
リシリコン11の下面を露出されている。このエッチン
グの時、同時に、浅いトレンチ101の溝を埋設してい
るシリコン酸化膜6の上部が除去される。
Since the size of the side etch may be smaller than the thickness of the base electrode polysilicon, the lower surface of the base electrode polysilicon 11 is exposed by about 2,000 angstroms here. At the same time as this etching, the upper part of the silicon oxide film 6 burying the shallow trench 101 is removed.

【0058】次に、図8を参照してコレクタ形成段階に
ついて説明する。図8は選択的結晶成長法によってコレ
クタを形成した段階の断面図である。成長条件として
は、ここではUHV/CVD法を例として説明する。基
板温度605℃、Si26流量3sccm、が条件の一
例である。成長膜にはリンをドープ(約1×1018cm
-3)する。この時、ベース電極用ポリシリコンせり出し
部分の下面からコレクタ領域を構成するシリコンコレク
タ層4に向かってn型の多結晶Si膜35−aが形成さ
れる。
Next, the collector forming step will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view at the stage when the collector is formed by the selective crystal growth method. Here, as the growth conditions, a UHV / CVD method will be described as an example. An example of the condition is a substrate temperature of 605 ° C. and a flow rate of Si 2 H 6 of 3 sccm. The growth film is doped with phosphorus (about 1 × 10 18 cm).
-3 ). At this time, an n-type polycrystalline Si film 35-a is formed from the lower surface of the base electrode polysilicon protruding portion toward the silicon collector layer 4 constituting the collector region.

【0059】一方、シリコンコレクタ層4,および、3
2の上、および、浅いトレンチ溝のシリコン酸化膜6の
除去された溝内部の露出した部分にはn型単結晶Si膜
33が形成されている。この時、仮にファセットが発生
しても事実上問題ない。成長膜厚は、約30nmであ
る。
On the other hand, silicon collector layers 4 and 3
2, an n-type single-crystal Si film 33 is formed on the exposed portion of the shallow trench groove where the silicon oxide film 6 is removed. At this time, even if facets are generated, there is practically no problem. The grown film thickness is about 30 nm.

【0060】次に、図9を参照してコレクタ形成段階に
ついて説明する。引き続き、p+型ポリシリコン11の
下面に形成されたn型多結晶Si膜35−aを高濃度に
ボロン(このボロンは、p+型多結晶シリコン11から
拡散される)を添加するために、熱処理をすることによ
りp+型多結晶Si膜35−bとする。
Next, the collector forming step will be described with reference to FIG. Subsequently, the n-type polycrystalline Si film 35-a formed on the lower surface of the p + -type polysilicon 11 is doped with boron at a high concentration (this boron is diffused from the p + -type polysilicon 11). Then, a heat treatment is performed to form ap + -type polycrystalline Si film 35-b.

【0061】次に、図10を参照して、ベース形成段階
について説明する。引き続き、選択エピタキシャル成長
法によって、真性ベースを形成する。真性ベース層34
は70nmの厚さのSi層からなる。このSi層は2層
から構成され、層の厚さが40nm(ボロンが5×10
18cm-3)と、その上にSi層が30nm(ボロンが5
×1017cm-3)存在する。この成長の際、同時にp型
多結晶Si層35−bの表面にも、p型多結晶35−c
が成長する(この多結晶35−bと、35−cとを合わ
せて、以後、p型多結晶Si層35と呼ぶ)。
Next, the base forming step will be described with reference to FIG. Subsequently, an intrinsic base is formed by a selective epitaxial growth method. Intrinsic base layer 34
Consists of a 70 nm thick Si layer. This Si layer is composed of two layers, and the thickness of the layer is 40 nm (boron is 5 × 10
18 cm -3 ) and a 30 nm Si layer thereon (boron 5
× 10 17 cm -3 ) present. During this growth, the surface of the p-type polycrystalline Si layer 35-b is simultaneously placed on the surface of the p-type polycrystalline Si layer 35-b.
(The polycrystals 35-b and 35-c are collectively referred to as a p-type polycrystal Si layer 35 hereinafter).

【0062】全ての成長が終了した段階で、ベース34
は、p型多結晶Si層35と接触する。LPCVD法に
よるシリコン酸化膜の堆積と異方性エッチングによって
開口の側面にシリコン酸化膜からなる側壁17を形成す
る。LPCVD法により、砒素添加ポリシリコンを約2
500オングストローム堆積させる。更に、フォトリソ
グラフィーと異方性ドライエッチによってポリシリコン
をパターニングする。この様にして、n+型エミッタ電
極用ポリシリコン18が形成される。熱処理(例えば、
1030℃、10秒)を行い、エミッタ電極用ポリシリ
コンから、真性ベース34領域へ砒素が拡散されて、n
+型単結晶エミッタ領域36が形成される。
When all the growth is completed, the base 34
Contacts the p-type polycrystalline Si layer 35. A side wall 17 made of a silicon oxide film is formed on the side surface of the opening by depositing a silicon oxide film by LPCVD and anisotropic etching. Arsenic-doped polysilicon is reduced by about 2
Deposit 500 angstroms. Further, the polysilicon is patterned by photolithography and anisotropic dry etching. Thus, the polysilicon 18 for the n + -type emitter electrode is formed. Heat treatment (for example,
1030 ° C., 10 seconds), arsenic is diffused from the polysilicon for the emitter electrode into the intrinsic base 34 region, and n
A + type single crystal emitter region 36 is formed.

【0063】引き続き、ウエハー全体を約8000オン
グストローム厚さのシリコン酸化膜20で被覆させる。
絶縁膜のCMP(化学的機械的研磨法)によって表面を
平坦化させる。さらに、フォトリソグラフィーと異方性
ドライエッチによってエミッタ電極用ポリシリコン1
8、ベース電極用ポリシリコン11、コレクタ引き出し
領域8,に達する開口を形成する。フォトレジスト除去
後、アルミニウム合金のスパッタ、フォトレジストのパ
ターニングとドライエッチとによるパターニングをすれ
ば、図1の半導体装置が形成される。
Subsequently, the entire wafer is covered with a silicon oxide film 20 having a thickness of about 8000 angstroms.
The surface of the insulating film is planarized by CMP (chemical mechanical polishing). Furthermore, polysilicon 1 for the emitter electrode is formed by photolithography and anisotropic dry etching.
8, an opening reaching the base electrode polysilicon 11 and the collector lead-out region 8 is formed. After the photoresist is removed, sputtering of an aluminum alloy, patterning of the photoresist, and patterning by dry etching form the semiconductor device of FIG.

【0064】次に、本発明の第2の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。ここでは縦型バイポーラ
・トランジスタとしてnpn型を用い実施例を説明す
る。尚、第1の実施の形態と同じく逆の導電型(pn
p)の組み合わせへも適用可能である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, an embodiment will be described using an npn-type vertical bipolar transistor. Note that, as in the first embodiment, the conductivity type (pn
It is also applicable to the combination of p).

【0065】図11は、本発明の第2実施の形態となる
半導体装置の平面図であり、縦型npnバイポーラ・ト
ランジスタのレイアウトを示し、図12及び図13はそ
れぞれ図11のA−A′線断面図及びB−B′線断面図
を示している。ここでは、ロコス端、ベース電極用多結
晶シリコン、エミッタ電極用コンタクト開口、ベース電
極用コンタクト開口、コレクタ電極用コンタクト開口、
が示される。
FIG. 11 is a plan view of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, showing a layout of a vertical npn bipolar transistor. FIGS. 12 and 13 are AA 'of FIG. The figure shows a line sectional view and a line BB 'line sectional view. Here, the LOCOS end, the polycrystalline silicon for the base electrode, the contact opening for the emitter electrode, the contact opening for the base electrode, the contact opening for the collector electrode,
Is shown.

【0066】図12において、シリコン基板1の一部に
は、n+型埋め込み層2、p+型埋め込み層3がある。別
の導電型の埋め込み層どうしは、お互いに接触せずに配
置される。図13において、結晶の面方位が(100)
であり、その抵抗率が10から20Ω・cmであるp-
型シリコン基板1を用いる。もちろん、結晶面方位がこ
れ以外でもトランジスターは作成可能であり、抵抗率も
使用目的によって変更される。このシリコン基板表面の
一部には、数μm厚の領域に、n+型埋め込み層2があ
る。更に、p+型埋め込み層3がある。別の導電型の埋
め込み層どうしは、お互いに接触せずに配置される。
In FIG. 12, an n + -type buried layer 2 and a p + -type buried layer 3 are provided in a part of the silicon substrate 1. The buried layers of different conductivity types are arranged without contacting each other. In FIG. 13, the plane orientation of the crystal is (100).
And p whose resistivity is 10 to 20 Ω · cm.
The mold silicon substrate 1 is used. Of course, a transistor can be formed even if the crystal plane orientation is other than this, and the resistivity is changed depending on the purpose of use. On a part of the surface of the silicon substrate, there is an n + -type buried layer 2 in a region having a thickness of several μm. Further, there is a p + type buried layer 3. The buried layers of different conductivity types are arranged without contacting each other.

【0067】この埋め込み層の表面、及び埋め込み層が
存在していない領域のシリコン基板の表面に、n-型の
エピタキシャル・シリコン層4があり、通常のLOCO
S法によって形成した素子分離用のロコス酸化膜5が、
+型埋め込み層3に接して形成される。ロコス酸化膜
5よりも内側のトランジスタを形成する領域には、開口
(浅いトレンチ)101が形成され、その内部はシリコ
ン酸化膜6が埋設される。
On the surface of this buried layer and on the surface of the silicon substrate in a region where no buried layer is present, there is an n -type epitaxial silicon layer
The LOCOS oxide film 5 for element isolation formed by the S method
It is formed in contact with the p + type buried layer 3. An opening (shallow trench) 101 is formed in a region where a transistor is formed inside the LOCOS oxide film 5, and a silicon oxide film 6 is buried in the opening 101.

【0068】浅いトレンチ101によって囲まれた内部
領域には、n型単結晶シリコン9、n型単結晶シリコン
・ゲルマニウム7が存在する。金属コレクタ電極が形成
される直下の領域は、n-型のエピタキシャル・シリコ
ン層4が高濃度ドープされたn+型コレクタ引き出し用
単結晶シリコン領域8が存在する。ここまでの状態をシ
リコン基体200と呼ぶ。
An n-type single crystal silicon 9 and an n-type single crystal silicon / germanium 7 are present in an inner region surrounded by the shallow trench 101. In the region immediately below the metal collector electrode, there is an n + -type collector drawing single-crystal silicon region 8 in which the n -type epitaxial silicon layer 4 is heavily doped. The state so far is referred to as a silicon substrate 200.

【0069】このシリコン基体200の上にシリコン酸
化膜10がある。さらにこのシリコン酸化膜の上の一部
領域には、ベース電極用p+型多結晶シリコン11があ
る。これらのシリコン酸化膜10、及び、ベース電極用
+型多結晶シリコン11は、シリコン窒化膜12によ
って被覆されている。ベース電極用p+型多結晶シリコ
ン11の内部の一部領域には、開口101が形成されて
いる。その開口から等距離だけ広がった位置のシリコン
酸化膜10に開口102がある。
The silicon oxide film 10 is on the silicon substrate 200. Further, in a partial region on the silicon oxide film, there is a p + -type polycrystalline silicon 11 for a base electrode. These silicon oxide film 10 and p + -type polycrystalline silicon 11 for the base electrode are covered with a silicon nitride film 12. An opening 101 is formed in a partial region inside the p + -type polycrystalline silicon 11 for the base electrode. An opening 102 is formed in the silicon oxide film 10 at a position spread by an equal distance from the opening.

【0070】開口101内部のn-型のエピタキシャル
・シリコン層4、及び、n型単結晶シリコン・ゲルマニ
ウム7の上には、n型コレクタ用単結晶シリコン・ゲル
マニウム層13、及びその上には、傾斜Ge組成からな
る単結晶シリコン・ゲルマニウム合金ベースとその上に
単結晶Siとからなる領域14が存在する。ここで傾斜
Ge組成とは、Ge濃度が表面に向かって減少していく
プロファイルのことである。
On the n -type epitaxial silicon layer 4 and the n-type single-crystal silicon-germanium 7 inside the opening 101, there is provided a single-crystal silicon-germanium layer 13 for an n-type collector, and A single crystal silicon-germanium alloy base having a gradient Ge composition and a region 14 composed of single crystal Si are present thereon. Here, the gradient Ge composition is a profile in which the Ge concentration decreases toward the surface.

【0071】単結晶シリコン・ゲルマニウム合金ベース
領域14は、多結晶シリコン・ゲルマニウム合金膜と多
結晶Si膜との複合膜15を介して、ベース電極用p+
型多結晶シリコン11に接続している。ベース領域の上
は、側壁としてシリコン酸化膜17によって、多結晶シ
リコン・ゲルマニウム合金膜15は被覆されている。こ
のシリコン酸化膜17によって形成された溝内部に、エ
ミッタ電極用多結晶シリコン18がある。エミッタ電極
用多結晶シリコン18からのn型不純物拡散によってエ
ミッタ領域19が形成されている。これらの表面は、シ
リコン酸化膜20によって被覆されている。エミッタ電
極用多結晶シリコン、ベース電極用多結晶シリコン、コ
レクタ引き出し領域には、それぞれ、コンタクト用の開
口が形成されている。ベースコンタクト用開口104に
はエミッタ用アルミニウム合金電極21−aが、開口1
02にはベース用アルミニウム合金電極21−bが、コ
レクタコンタクト用開口103にはコレクタ用アルミニ
ウム合金電極21−cが形成されている。
The single-crystal silicon-germanium alloy base region 14 is formed through a composite film 15 of a polycrystalline silicon-germanium alloy film and a polycrystalline Si film through a p + for base electrode.
Connected to the polycrystalline silicon 11. Above the base region, the polycrystalline silicon-germanium alloy film 15 is covered with a silicon oxide film 17 as a side wall. In the trench formed by the silicon oxide film 17, there is polycrystalline silicon 18 for an emitter electrode. An emitter region 19 is formed by n-type impurity diffusion from polycrystalline silicon 18 for the emitter electrode. These surfaces are covered with a silicon oxide film 20. Openings for contact are formed in the polycrystalline silicon for the emitter electrode, the polycrystalline silicon for the base electrode, and the collector lead-out region, respectively. The base contact opening 104 has an emitter aluminum alloy electrode 21-a, and the opening 1
A base aluminum alloy electrode 21-b is formed in 02, and a collector aluminum alloy electrode 21-c is formed in the collector contact opening 103.

【0072】次に、主要な工程における縦断面図を用い
て、上記した第2の実施の形態に係る半導体装置を製造
する工程を詳細に説明する。図14において、上記した
第1の実施の形態と同様に、(100)結晶面をもち、
抵抗率が約10から20Ω・cmであるp-型シリコン
基板1を用いる。まずシリコン基板の表面領域にn+
埋め込み層2及びp+型埋め込み層3を形成する。
Next, the steps of manufacturing the above-described semiconductor device according to the second embodiment will be described in detail with reference to vertical sectional views of the main steps. In FIG. 14, similarly to the first embodiment described above, having a (100) crystal plane,
A p - type silicon substrate 1 having a resistivity of about 10 to 20 Ω · cm is used. First, an n + -type buried layer 2 and a p + -type buried layer 3 are formed in a surface region of a silicon substrate.

【0073】次にシリコン酸化膜を全面除去した後に、
通常の方法によってn-型シリコンエピタキシャル層4
を形成する。ここでは、2×1016cm-3以下の濃度の
厚さが、約0.5μmであった。
Next, after the silicon oxide film is entirely removed,
N - type silicon epitaxial layer 4 by a usual method
To form Here, the thickness at a concentration of 2 × 10 16 cm −3 or less was about 0.5 μm.

【0074】次に第1の実施の形態と同様に、素子分離
のためのロコス酸化膜5を形成する。ロコス酸化膜5
は、チャンネルストッパー用埋め込み層3に達する厚さ
が適当であり、ここでは、約6000オングストローム
であった。シリコン窒化膜は、熱したリン酸によって取
り除く。
Next, a LOCOS oxide film 5 for element isolation is formed as in the first embodiment. Locos oxide film 5
Is appropriate to reach the channel stopper buried layer 3, which is about 6000 angstroms here. The silicon nitride film is removed by hot phosphoric acid.

【0075】図15において、引き続き、通常のフォト
リソグラフィーでフォトレジストのパターン(図示せ
ず)を形成し、このフォトレジストをマスク材にして、
異方性ドライ・エッチングする(シリコン酸化膜エッチ
ング→シリコン・エッチング)。この結果、レジストの
無い領域のシリコン酸化膜、エピタキシャルシリコン層
4がエッチングされて、開口101が形成される。
In FIG. 15, a photoresist pattern (not shown) is subsequently formed by ordinary photolithography, and this photoresist is used as a mask material.
Perform anisotropic dry etching (silicon oxide film etching → silicon etching). As a result, the silicon oxide film and the epitaxial silicon layer 4 in the region where there is no resist are etched, and the opening 101 is formed.

【0076】図16において、引き続き、酸化する。シ
リコンの酸化膜の速度は不純物濃度依存性を有してい
る。ここでは、開口101の側面に約300オングスト
ロームのシリコン酸化膜が形成される条件とした。この
時、開口101の底面には、少し厚い酸化膜が形成され
る。ここで、開口101の側面に形成されるシリコン酸
化膜の厚さは、後の工程で形成するシリコン・ゲルマニ
ウム膜13の膜厚と同程度の厚さとなっている条件が適
する。
In FIG. 16, oxidation is continued. The speed of the silicon oxide film depends on the impurity concentration. Here, the conditions are such that a silicon oxide film of about 300 Å is formed on the side surface of the opening 101. At this time, a slightly thick oxide film is formed on the bottom surface of the opening 101. Here, it is suitable that the thickness of the silicon oxide film formed on the side surface of the opening 101 is substantially the same as the thickness of the silicon-germanium film 13 formed in a later step.

【0077】図17において、引き続き、異方性ドライ
・エッチングによって、開口101の底面にあるシリコ
ン酸化膜を完全に除去する。更に、このエッチングの際
にシリコン表面に結晶配列の乱れが形成されてしまうの
で、この損傷領域を低パワーのシリコン・エッチングに
よって除去する。
In FIG. 17, subsequently, the silicon oxide film on the bottom surface of the opening 101 is completely removed by anisotropic dry etching. Further, since the disorder of the crystal arrangement is formed on the silicon surface during this etching, the damaged area is removed by low-power silicon etching.

【0078】図18において、成長条件としてはLPC
VD法、ガスソースMBE法なども可能であるが、ここ
ではUHV/CVD法を例として説明する。基板温度6
05℃、Si26流量3sccm、Cl2流量0.03
sccmが条件の一例である。リンをドープするため
に、成長の際、PH3も使用する。PH3の流量は、その
濃度が、約1×1019cm-3となる条件とする。開口1
01の底に、n+型シリコン膜が形成される。
In FIG. 18, the growth conditions are LPC
Although a VD method, a gas source MBE method and the like are also possible, a UHV / CVD method will be described here as an example. Substrate temperature 6
05 ° C., Si 2 H 6 flow rate 3 sccm, Cl 2 flow rate 0.03
sccm is an example of the condition. During growth, PH 3 is also used to dope phosphorus. The flow rate of PH 3 is set so that the concentration is about 1 × 10 19 cm −3 . Opening 1
An n + -type silicon film is formed on the bottom of the substrate 01.

【0079】図19では、引き続き、UHV/CVD法
を例として説明する。基板温度605℃、Si26流量
3sccm、Cl2流量0.03sccmを用いる点は
同じである。ただし、リンの濃度が、約1×1018cm
-3となる条件のPH3の流量とする。
Referring to FIG. 19, the UHV / CVD method will be described as an example. It is the same that the substrate temperature is 605 ° C., the flow rate of Si 2 H 6 is 3 sccm and the flow rate of Cl 2 is 0.03 sccm. However, the concentration of phosphorus is about 1 × 10 18 cm
The flow rate of PH 3 is -3 .

【0080】図20において、引き続き、UHV/CV
D法を用いて、基板温度605℃、Si26流量3sc
cm、GeH4流量2sccm、Cl2流量0.03sc
cmを用いる点は同じである。ただし、リンの濃度が、
約1×1018cm-3となる条件のPH3の流量とする。
この段階では、成長した結晶が、ロコス酸化膜の上にせ
り出して台地を形成する。このSiGe合金層は、厚く
なりすぎると結晶欠陥が発生してしまうので、(例え
ば、図21で)最終的に残る膜厚として、臨界膜厚以
下、例えば、200オングストローム以下が望ましい。
この厚さを厚くするためには、表面に向かってGe濃度
を徐々に上昇させる様なプロファイルも望ましい。
In FIG. 20, the UHV / CV
Using method D, substrate temperature 605 ° C., Si 2 H 6 flow rate 3 sc
cm, GeH 4 flow rate 2 sccm, Cl 2 flow rate 0.03 sc
The use of cm is the same. However, if the concentration of phosphorus is
The flow rate of PH 3 is about 1 × 10 18 cm −3 .
At this stage, the grown crystal protrudes on the LOCOS oxide film to form a plateau. If the SiGe alloy layer is too thick, crystal defects will occur. Therefore, the final remaining film thickness (for example, in FIG. 21) is desirably equal to or less than the critical thickness, for example, 200 Å or less.
In order to increase the thickness, a profile that gradually increases the Ge concentration toward the surface is also desirable.

【0081】図21において、シリコン系のCMP技術
によって表面を平坦化する。この後、図22に示すよう
に、コレクタ抵抗を下げるためにN+型コレクタ引き出し
領域8,を形成する。第1の実施例では、ここで酸化し
たが、SiGe合金膜は一様に酸化されないので、引き
続き、まず、表面を、シリコン酸化膜10で覆う。その
膜厚としては、1000オングストローム〜3000オ
ングストロームが適当であり、ここでは、2000オン
グストロームであった。ここで、開口101の内外とで
本来は、シリコン酸化膜10に段差が生じるが、図面上
は同じ膜厚で段差が無い形状で記述した。このシリコン
酸化膜10には、通常のフォトリソグラフィーによって
フォトレジストのパターンを形成し、このフォトレジス
トをマスク材として、イオン注入法によってリンをドー
プする。
In FIG. 21, the surface is flattened by a silicon-based CMP technique. Thereafter, as shown in FIG. 22, an N + -type collector lead-out region 8 is formed to reduce the collector resistance. In the first embodiment, the silicon oxide film is oxidized here, but since the SiGe alloy film is not uniformly oxidized, the surface is first covered with the silicon oxide film 10. The film thickness is suitably from 1000 Å to 3000 Å, in this case 2,000 Å. Here, steps are originally formed in the silicon oxide film 10 inside and outside the opening 101, but in the drawing, the shape is described with the same film thickness and no steps. A pattern of a photoresist is formed on the silicon oxide film 10 by ordinary photolithography, and phosphorus is doped by ion implantation using the photoresist as a mask material.

【0082】すなわち、リンを加速エネルギー100K
eV、ドーズ量5×1015cm-2の条件でイオン注入す
る。フォトレジスト除去後、注入されたリンの活性化及
びイオン注入損傷回復のために、熱処理として、900
℃、5分の窒素雰囲気中でRTA処理する。以上により
シリコン基体200が構成される。
That is, phosphorus is accelerated at an acceleration energy of 100K.
Ion implantation is performed under the conditions of eV and a dose of 5 × 10 15 cm −2 . After the removal of the photoresist, a heat treatment for activating the implanted phosphorus and recovering the damage due to the ion implantation is performed at 900.
RTA treatment in a nitrogen atmosphere at 5 ° C. for 5 minutes. The silicon substrate 200 is configured as described above.

【0083】この後、ポリシリコンを堆積する。ここで
は2500オングストロームであった。このポリシリコ
ンには、ボロンをイオン注入する。ここでは、10Ke
V、1×1016cm-2であった。次にフォトレジストを
パターニングした後ドライエッチングにより不要なポリ
シリコンを除去する。この様にして図23に示すよう
に、P+型ベース電極用ポリシリコン11が形成され
る。これらの全面を約1500オングストロームの膜厚
のLPCVD法のシリコン窒化膜12で被覆する。通常
のフォトリソグラフィーと異方性ドライエッチによっ
て、シリコン窒化膜12と、ベース電極用ポリシリコン
11に開口を形成し、引き続きフォトレジストを除去す
る。
After that, polysilicon is deposited. Here, it was 2500 angstroms. Boron is ion-implanted into the polysilicon. Here, 10 Ke
V was 1 × 10 16 cm −2 . Next, after patterning the photoresist, unnecessary polysilicon is removed by dry etching. In this manner, as shown in FIG. 23, P + type base electrode polysilicon 11 is formed. The entire surface is covered with a silicon nitride film 12 of about 1500 angstroms by LPCVD. Openings are formed in the silicon nitride film 12 and the base electrode polysilicon 11 by ordinary photolithography and anisotropic dry etching, and the photoresist is subsequently removed.

【0084】図24に示すように、シリコン窒化膜12
を堆積した後、引き続き、異方性ドライエッチング法に
よって、直前に堆積させたシリコン窒化膜の厚さ分だ
け、エッチバックさせ、シリコン酸化膜10表出させ
る。
As shown in FIG. 24, the silicon nitride film 12
Then, the silicon oxide film 10 is exposed by etching back by the thickness of the silicon nitride film deposited immediately before by anisotropic dry etching.

【0085】図25において、引き続き、HF系溶液に
よってシリコン酸化膜10を横方向へエッチングさせ、
コレクタ用エピタキシャル・シリコン層4、シリコン・
ゲルマニウム層7及び、ベース電極用ポリシリコン11
の下面を露出させて開口102を形成する。シリコン酸
化膜10を横方向へエッチングによりベース電極用ポリ
シリコンの露出される寸法は、将来形成する真性ベース
の厚さ分よりも、少なくとも長くなっている。また、こ
のサイドエッチ寸法はベース電極用ポリシリコンの膜厚
よりも短くてよい。ここでは、約1500オングストロ
ームの寸法分、ベース電極用ポリシリコン11の下面を
露出されている。このエッチングの時、同時に、浅いト
レンチ101の溝を埋設しているシリコン酸化膜6の上
部が除去される。
In FIG. 25, subsequently, the silicon oxide film 10 is laterally etched with an HF-based solution.
Epitaxial silicon layer 4 for collector, silicon
Germanium layer 7 and polysilicon 11 for base electrode
The opening 102 is formed by exposing the lower surface of the substrate. The dimension in which the silicon for the base electrode is exposed by laterally etching the silicon oxide film 10 is at least longer than the thickness of the intrinsic base to be formed in the future. Further, this side etch dimension may be shorter than the thickness of the base electrode polysilicon. Here, the lower surface of the base electrode polysilicon 11 is exposed by a dimension of about 1500 angstroms. At the same time as this etching, the upper part of the silicon oxide film 6 burying the shallow trench 101 is removed.

【0086】図26は選択的結晶成長法によってコレク
タの一部と真性ベースを形成する途中段階を示してい
る。この成長条件としては、ここではUHV/CVD法
を例として説明する。基板温度605℃、Si26流量
3sccm、GeH4流量2sccmが条件の一例であ
る。成長膜には、リンをドープする。この時、ベース電
極用ポリシリコン11のせり出し部分の下面からコレク
タ領域を構成するシリコンコレクタ層4に向かってn型
の多結晶SiGe膜15aが形成される。
FIG. 26 shows an intermediate stage of forming a part of the collector and the intrinsic base by the selective crystal growth method. Here, the UHV / CVD method will be described as an example of the growth conditions. The substrate temperature is 605 ° C., the flow rate of Si 2 H 6 is 3 sccm, and the flow rate of GeH 4 is 2 sccm. The growth film is doped with phosphorus. At this time, an n-type polycrystalline SiGe film 15a is formed from the lower surface of the protruding portion of the base electrode polysilicon 11 toward the silicon collector layer 4 constituting the collector region.

【0087】一方、シリコンコレクタ層3の露出した部
分にはn型単結晶SiGe合金膜13が形成されてい
る。Ge濃度は、約10%であった。この時、仮にファ
セットが発生しても事実上問題ない。成長膜厚は、約2
5nmである。もちろん後工程の熱処理によって、欠陥
が発生しない範囲内で膜厚を厚くすることは可能であ
る。
On the other hand, an n-type single crystal SiGe alloy film 13 is formed on the exposed portion of the silicon collector layer 3. The Ge concentration was about 10%. At this time, even if facets are generated, there is practically no problem. The grown film thickness is about 2
5 nm. Of course, it is possible to increase the film thickness within a range in which no defect occurs by a heat treatment in a later step.

【0088】この時、同時にp+型ポリシリコンの下面
にも無添加多結晶SiGe膜が形成される。この多結晶
膜を高濃度にボロンを添加するために、熱処理をするこ
とによりp+型多結晶SiGe膜とする。
At this time, an undoped polycrystalline SiGe film is simultaneously formed on the lower surface of the p + -type polysilicon. This polycrystalline film is heat-treated in order to add boron at a high concentration to form a p + -type polycrystalline SiGe film.

【0089】図27において、引き続き、選択エピタキ
シャル成長法によって、真性ベース層(傾斜Ge組成か
らなるp+型単結晶シリコン・ゲルマニウム合金ベース
領域)14を形成する。真性ベース層14は二層からな
り、傾斜GeプロファイルをなすP+型SiGe層(下
層)とp型Si層(上層)とから構成されている。Ge
プロファイル、不純物としてのボロン濃度プロファイ
ル、とその膜厚の例を述べる。SiGe中のGe濃度が
表面に向かって10%から直線的に0%へと減少するプ
ロファイルを持ち、その層の厚さは、40nmである。
その上にGeを含まない。すなわち純粋にSiからなる
層が、30nm存在する。この両層には、ボロンが5×
1018cm-3が添加されている。
In FIG. 27, subsequently, an intrinsic base layer (p + -type single crystal silicon-germanium alloy base region having a gradient Ge composition) 14 is formed by selective epitaxial growth. The intrinsic base layer 14 is composed of two layers, and is composed of a P + -type SiGe layer (lower layer) and a p-type Si layer (upper layer) having a gradient Ge profile. Ge
An example of a profile, a boron concentration profile as an impurity, and a film thickness thereof will be described. It has a profile in which the Ge concentration in SiGe decreases linearly from 10% to 0% towards the surface, and its layer thickness is 40 nm.
It does not contain Ge. That is, there is a 30 nm layer made of pure Si. Both layers contain 5 × boron
10 18 cm -3 has been added.

【0090】図28において、LPCVD法によるシリ
コン酸化膜の堆積と異方性エッチングによって開口の側
面にシリコン酸化膜からなる側壁17を形成する。図2
9において、LPCVD法により、リン添加ポリシリコ
ンを約2500オングストローム堆積させる。更に、フ
ォトリソグラフィーと異方性ドライエッチによってポリ
シリコンをパターニングする。この様にして、n+型エ
ミッタ電極用ポリシリコン18が形成される。熱処理
(例えば、930℃、10秒)を行い、エミッタ電極用
ポリシリコンから、真性ベース層14の領域へリンが拡
散されて、n+型単結晶エミッタ領域19が形成され
る。
In FIG. 28, side walls 17 made of a silicon oxide film are formed on the side surfaces of the opening by depositing a silicon oxide film by LPCVD and anisotropically etching. FIG.
At 9, a 2,500 Å phosphorous doped polysilicon is deposited by LPCVD. Further, the polysilicon is patterned by photolithography and anisotropic dry etching. Thus, the polysilicon 18 for the n + -type emitter electrode is formed. Heat treatment (for example, 930 ° C., 10 seconds) is performed, and phosphorus is diffused from the polysilicon for the emitter electrode to the region of the intrinsic base layer 14 to form the n + -type single-crystal emitter region 19.

【0091】引き続き、ウエハー全体を約3000オン
グストローム厚さのシリコン酸化膜20で被覆させる。
さらに、フォトリソグラフィーと異方性ドライエッチに
よってエミッタ電極用ポリシリコン18、ベース電極用
ポリシリコン11、コレクタ引き出し領域9,に達する
開口を形成する。フォトレジスト除去後、アルミニウム
合金のスパッタ、フォトレジストとドライエッチとによ
るパターニングをすれば、図11に示すような半導体装
置が形成される。
Subsequently, the entire wafer is covered with a silicon oxide film 20 having a thickness of about 3000 angstroms.
Further, an opening reaching the polysilicon 18 for the emitter electrode, the polysilicon 11 for the base electrode, and the collector lead-out region 9 is formed by photolithography and anisotropic dry etching. After the removal of the photoresist, sputtering of an aluminum alloy and patterning by photoresist and dry etching form a semiconductor device as shown in FIG.

【0092】次に第3の実施の形態について、図30を
参照して説明する。n-型SiGe41を成長させ、後
からエミッタ直下となる領域だけにリンをイオン注入し
て、n型SiGe42を形成する。リンの注入条件の一
例の条件は、加速エネルギーが200KeV、ドーズ量
4×1012cm-2であった。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. An n - type SiGe 41 is grown, and phosphorus is ion-implanted only into a region immediately below the emitter later to form an n-type SiGe 42. As an example of the phosphorus implantation conditions, the acceleration energy was 200 KeV and the dose was 4 × 10 12 cm −2 .

【0093】次に、第4の実施例を説明する。この実施
例では、第2の実施例のn型単結晶シリコン・ゲルマニ
ウム合金膜7の部分をn型単結晶シリコン膜で置き換え
る(図示せず)構造である。これ以外の部分は、第2の
実施例と同一である。この様にすると、SiGe膜厚を
薄くできるので、格子不整合による欠陥発生に対する熱
処理のマージンを大きくできる。
Next, a fourth embodiment will be described. This embodiment has a structure (not shown) in which the portion of the n-type single crystal silicon / germanium alloy film 7 of the second embodiment is replaced with an n-type single crystal silicon film. Other parts are the same as those of the second embodiment. By doing so, the thickness of the SiGe film can be reduced, so that the margin of heat treatment for the occurrence of defects due to lattice mismatch can be increased.

【0094】[0094]

【発明の効果】本発明によれば、トランジスタを高電流
密度まで動作させるために、コレクタの不純物濃度を高
くした領域が最小限の面積となっているので、C−B容
量を低減可能であると同時に、高電流密度動作が可能で
あるり、しかもC−B接合の良品率が低下しないという
効果が得られる。この効果に関して、具体的数値を用い
て以下に説明する。図31に、本発明の効果を例示した
データを示す。図31は、本発明のトランジスタに関す
る接合の良品率と接合容量を、エミッタ直下のコレクタ
濃度の関数として表している。
According to the present invention, in order to operate the transistor to a high current density, the region where the impurity concentration of the collector is high has a minimum area, so that the CB capacitance can be reduced. At the same time, an effect that high current density operation is possible and that the non-defective rate of the CB junction does not decrease is obtained. This effect will be described below using specific numerical values. FIG. 31 shows data exemplifying the effect of the present invention. FIG. 31 shows the yield rate of the junction and the junction capacitance of the transistor of the present invention as a function of the collector concentration just below the emitter.

【0095】接合の良品率は、濃度が、1×1018cm
-3迄も高濃度化しても良品率は低下しない。これは、選
択的にリンをイオン注入してコレクタを高濃度化する従
来技術の良品率の著しい低下と比べ、大きな改善であ
る。この良品率の改善は、コレクタ領域をエピタキシャ
ル成長する際に、初めから高濃度にリンを添加すると言
う、第2の従来技術でも、達成される。
The non-defective rate of the junction is as follows: the concentration is 1 × 10 18 cm
Even if the concentration is increased to -3, the non-defective rate does not decrease. This is a significant improvement over the remarkable reduction in the yield rate of the prior art in which the concentration of the collector is increased by selectively ion-implanting phosphorus. This improvement in the non-defective rate can also be achieved by the second prior art in which phosphorus is added at a high concentration from the beginning when epitaxially growing the collector region.

【0096】しかし、本発明によれば、容量の低減を達
成できる。その理由は、高濃度コレクタ領域がエミッタ
が形成される直下である一部の領域だけにエピタキシャ
ル成長法で形成されるので、この特長が達成される。
However, according to the present invention, the capacity can be reduced. The reason is that this feature is achieved because the high concentration collector region is formed by an epitaxial growth method only in a part of the region immediately below the region where the emitter is formed.

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

【図1】第1の実施例となる半導体装置の縦断面図であ
る。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment.

【図2】開口101の底のシリコン表面が除去された段
階の縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view at a stage where a silicon surface at a bottom of an opening 101 is removed.

【図3】n+型シリコンの選択的結晶成長の段階の縦断
面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a stage of selective crystal growth of n + -type silicon.

【図4】n型シリコンの選択的結晶成長の段階の縦断面
図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view at the stage of selective crystal growth of n-type silicon.

【図5】n型シリコン平坦化の段階の縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view at the stage of n-type silicon planarization.

【図6】ベース、エミッタが形成される開口にシリコン
窒化膜の側壁を形成した段階の縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view at a stage where side walls of a silicon nitride film are formed in openings where bases and emitters are formed.

【図7】ベース形成直前の段階の縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a stage immediately before formation of a base.

【図8】コレクタ形成段階の縦断面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a collector forming stage.

【図9】コレクタ形成段階の縦断面図である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a collector forming stage.

【図10】ベース形成段階の縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a base forming stage.

【図11】本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置
の平面図であり、縦型npnバイポーラ・トランジスタ
のレイアウトを示している。
FIG. 11 is a plan view of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, showing a layout of a vertical npn bipolar transistor.

【図12】図11のA−A′線断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 11;

【図13】図11のB−B′線断面図である。FIG. 13 is a sectional view taken along line BB ′ of FIG. 11;

【図14】ロコス酸化膜が形成された段階の縦断面図で
ある。
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a stage where a LOCOS oxide film is formed.

【図15】シリコンがエッチングされた段階の縦断面図
である。
FIG. 15 is a longitudinal sectional view at a stage where silicon is etched.

【図16】シリコン表面が酸化された段階の縦断面図で
ある。
FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a stage where a silicon surface is oxidized.

【図17】シリコン表面が酸化された段階の縦断面図で
ある。
FIG. 17 is a longitudinal sectional view of a stage where a silicon surface is oxidized.

【図18】n+型シリコンの選択的結晶成長の段階の縦
断面図である。
FIG. 18 is a longitudinal sectional view of a stage of selective crystal growth of n + -type silicon.

【図19】n型シリコンの選択的結晶成長の段階の縦断
面図である。
FIG. 19 is a longitudinal sectional view at the stage of selective crystal growth of n-type silicon.

【図20】n型シリコン・ゲルマニウムの選択的結晶成
長の段階の縦断面図である。
FIG. 20 is a longitudinal sectional view of a stage of selective crystal growth of n-type silicon / germanium.

【図21】n型シリコン・ゲルマニウムの平坦化の段階
の縦断面図である。
FIG. 21 is a longitudinal sectional view showing a stage of flattening n-type silicon / germanium.

【図22】コレクタ引き出し領域形成段階の縦断面図で
ある。
FIG. 22 is a longitudinal sectional view of a stage of forming a collector lead-out region.

【図23】コレクタ引き出し領域形成段階の縦断面図で
ある。
FIG. 23 is a longitudinal sectional view of a stage of forming a collector lead-out region.

【図24】開口にシリコン窒化膜の側壁を形成した段階
の縦断面図である。
FIG. 24 is a longitudinal sectional view at a stage where a side wall of a silicon nitride film is formed in an opening.

【図25】ベース形成直前の段階の縦断面図である。FIG. 25 is a longitudinal sectional view of a stage immediately before formation of a base.

【図26】コレクタ形成段階の縦断面図である。FIG. 26 is a longitudinal sectional view of a collector forming stage.

【図27】ベース形成段階の縦断面図である。FIG. 27 is a longitudinal sectional view of a base forming stage.

【図28】ベース形成段階の縦断面図である。FIG. 28 is a longitudinal sectional view of a base forming step.

【図29】エミッタ形成段階の縦断面図である。FIG. 29 is a longitudinal sectional view of an emitter formation stage.

【図30】本発明の第3の実施の形態に係る半導体装置
の縦断面図である。
FIG. 30 is a longitudinal sectional view of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図31】本発明による半導体装置の良品率と接合容量
を、エミッタ直下のリン濃度を変数として示した図であ
る。
FIG. 31 is a diagram showing the yield rate and junction capacitance of a semiconductor device according to the present invention, with the phosphorus concentration immediately below the emitter as a variable.

【図32】従来の半導体装置の一実施の形態に係る縦断
面図である。
FIG. 32 is a longitudinal sectional view according to an embodiment of a conventional semiconductor device.

【図33】従来の半導体装置の他の実施の形態に係る縦
断面図である。
FIG. 33 is a longitudinal sectional view according to another embodiment of a conventional semiconductor device.

【図34】図31に示される半導体装置の良品率をリン
のイオン注入ドーズ量を変数として示した図である。
FIG. 34 is a diagram showing the yield rate of the semiconductor device shown in FIG. 31 using the ion implantation dose of phosphorus as a variable.

【図35】図32に示される半導体装置の接合容量の図
である。
FIG. 35 is a diagram of the junction capacitance of the semiconductor device shown in FIG. 32;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 p-型シリコン基板 2 n+型埋め込み層 3 チャネルストッパー用p+型埋め込み層 4 n-型単結晶シリコン(=コレクタ用n-型単結晶
シリコン) 5 ロコス酸化膜 6 トレンチ溝内部のシリコン酸化膜 7 n型単結晶シリコン・ゲルマニウム合金膜 8 n+型コレクタ引き出し用単結晶シリコン領域 9 n型単結晶シリコン膜 10 シリコン酸化膜 11 ベース電極用p+型多結晶シリコン 12 シリコン窒化膜 13 n型コレクタ用単結晶シリコン・ゲルマニウム
層 14 真性ベース層 15 多結晶シリコン・ゲルマニウム合金膜 17 シリコン酸化膜 18 エミッタ電極用多結晶シリコン 19 n+型単結晶Siエミッタ領域 20 シリコン酸化膜 21−a エミッタ用アルミニウム合金電極 21−b ベース用アルミニウム合金電極 21−c コレクタ用アルミニウム合金電極 31 n+型単結晶シリコン層 32 n型単結晶シリコン層 33 n型単結晶シリコン層 34 p型単結晶シリコン層(=ベース) 35 p型多結晶シリコン層 36 n+型単結晶シリコン層(=エミッタ) 100,200 シリコン基体 101,102,103,104 開口
Reference Signs List 1 p type silicon substrate 2 n + type buried layer 3 p + type buried layer for channel stopper 4 n type single crystal silicon (= n type single crystal silicon for collector) 5 locos oxide film 6 silicon oxide inside trench groove Film 7 n-type single-crystal silicon-germanium alloy film 8 n + -type single-crystal silicon region for extracting a collector 9 n-type single-crystal silicon film 10 silicon oxide film 11 p + -type polycrystalline silicon for base electrode 12 silicon nitride film 13 n-type Single crystal silicon / germanium layer for collector 14 Intrinsic base layer 15 Polycrystalline silicon / germanium alloy film 17 Silicon oxide film 18 Polycrystalline silicon for emitter electrode 19 n + type single crystal Si emitter region 20 Silicon oxide film 21-a Aluminum for emitter Alloy electrode 21-b Aluminum alloy electrode for base 21-c Selector aluminum alloy electrode 31 n + type single crystal silicon layer 32 n-type single-crystalline silicon layer 33 n-type single crystal silicon layer 34 p-type single crystal silicon layer (= base) 35 p-type polycrystalline silicon layer 36 n + -type single Crystal silicon layer (= emitter) 100, 200 Silicon substrate 101, 102, 103, 104 Opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−131039(JP,A) 特開 平5−299429(JP,A) 特開 平3−132040(JP,A) 特開 平9−181089(JP,A) 特開 平10−289912(JP,A) 特開 平7−147287(JP,A) 特開 平5−267317(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/331 H01L 21/205 H01L 29/737 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-131039 (JP, A) JP-A-5-299429 (JP, A) JP-A-3-132040 (JP, A) JP-A-9-99 181089 (JP, A) JP-A-10-289912 (JP, A) JP-A-7-147287 (JP, A) JP-A-5-267317 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 7 , DB name) H01L 21/331 H01L 21/205 H01L 29/737

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 コレクタ領域、ベース領域、及びエミッ
タ領域を有する半導体装置において、 前記コレクタ領域は、シリコン基板表面から所定の深さ
の位置に埋め込まれている第1濃度を有する第1導電型
埋め込み層と、前記第1導電型埋め込み層にまで達する
溝と、該溝の側面下部に埋設された絶縁膜と、前記溝に
よって囲まれた内部領域に形成され、前記第1濃度より
低い第2濃度を有する第1の第1導電型単結晶層と、前
記第1導電型埋め込み層の上に形成され、前記第2濃度
より低い第3濃度を有する第2の第1導電型単結晶層
と、該第2の第1導電型単結晶層と前記絶縁膜と前記第
1の第1導電型単結晶層の上に形成された前記第2濃度
を有する第1導電型単結晶膜を有し、 前記ベース領域は、前記第1導電型単結晶膜の上に形成
され、表面の位置が少なくとも前記絶縁膜よりも上であ
る第2導電型単結晶層を有し、 前記エミッタ領域は、前記第1濃度を有し、前記ベース
領域の一部の領域上に形成された第3の第1導電型単結
晶層を有することを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device having a collector region, a base region, and an emitter region, wherein the collector region is buried at a predetermined depth from a surface of a silicon substrate and has a first concentration of a first conductivity type. Layer, a groove reaching the first conductivity type buried layer, an insulating film buried under the side surface of the groove, and a second concentration lower than the first concentration formed in an internal region surrounded by the groove. A first first-conductivity-type single-crystal layer having a first concentration and a second first-conductivity-type single-crystal layer formed on the first-conductivity-type buried layer and having a third concentration lower than the second concentration; A second conductive type single crystal layer having the second concentration formed on the second first conductive type single crystal layer, the insulating film, and the first first conductive type single crystal layer; The base region is formed on the first conductivity type single crystal film. A second conductivity type single crystal layer having a surface position at least above the insulating film, wherein the emitter region has the first concentration and is formed on a part of the base region. A semiconductor device having a third first conductivity type single crystal layer formed thereon.
【請求項2】 前記第1導電型埋め込み層に接するよう
に、前記開口部によって囲まれた内部領域に前記第1濃
度を有する第2の第1導電型単結晶膜が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. The method according to claim 1, wherein a second first conductivity type single crystal film having the first concentration is formed in an internal region surrounded by the opening so as to be in contact with the first conductivity type buried layer. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 シリコン基板上に、コレクタ領域、ベー
ス領域、及びエミッタ領域が形成された半導体装置にお
いて、 前記コレクタ領域は、 シリコン基板表面から所定の深さの位置に埋め込まれて
いる第1濃度を有する第1導電型埋め込み層と、 前記第1導電型埋め込み層にまで達する溝と、 該溝の側面下部に埋設されたシリコン酸化膜と、 前記溝によって囲まれた内部領域に形成され、前記第1
濃度より低い第2濃度を有する第1導電型単結晶シリコ
ン層と、 前記第1導電型埋め込み層の上に形成され、前記第2濃
度より低い第3濃度を有する第1導電型エピタキシャル
・シリコン層と、 該第1導電型エピタキシャル・シリコン層と前記シリコ
ン酸化膜と前記第1導電型単結晶シリコン層の上に形成
された前記第2濃度を有する第1導電型単結晶シリコン
膜を有し、 高濃度なコレクタ領域の形成を一部の必要な領域に制限
することを特徴とする半導体装置。
3. A semiconductor device having a collector region, a base region, and an emitter region formed on a silicon substrate, wherein the collector region is buried at a predetermined depth from the surface of the silicon substrate. A first conductivity type buried layer having: a groove reaching the first conductivity type buried layer; a silicon oxide film buried under a side surface of the groove; and an inner region surrounded by the groove; First
A first conductivity type single crystal silicon layer having a second concentration lower than the concentration, and a first conductivity type epitaxial silicon layer formed on the first conductivity type buried layer and having a third concentration lower than the second concentration. And a first conductivity type single crystal silicon film having the second concentration formed on the first conductivity type epitaxial silicon layer, the silicon oxide film, and the first conductivity type single crystal silicon layer, A semiconductor device wherein formation of a high-concentration collector region is limited to a part of a necessary region.
【請求項4】 シリコン基板上に、コレクタ領域、ベー
ス領域、及びエミッタ領域が形成された半導体装置を製
造する方法において、 前記シリコン基板表面から所定の深さの位置に、第1濃
度を有する第1導電型埋め込み層を形成する第1の工程
と、 前記第1導電型埋め込み層の表面に前記第1濃度より低
い第3濃度を有する第1導電型エピタキシャル・シリコ
ン層を形成する第2の工程と、 前記第1導電型エピタキシャル・シリコン層をエッチン
グして、前記第1導電型埋め込み層まで達するように溝
を形成する第3の工程と、 該溝の側面にシリコン酸化膜を形成する第4の工程と、 前記溝によって囲まれた内部領域に形成された前記第1
濃度を有する第1の第1導電型単結晶シリコン膜の上に
前記第1濃度より低く前記第3濃度より高い第2濃度を
有する第1導電型単結晶シリコン層を形成する第5の工
程と、 前記シリコン酸化膜の上部を除去して前記溝内部を露出
させる第6の工程と、 その露出した部分と前記第1導電型エピタキシャル・シ
リコン層と前記第1導電型単結晶シリコン層の上に前記
第2濃度を有する第2の第1導電型単結晶シリコン膜を
形成する第7の工程を有することを特徴とする半導体装
置の製造方法。
4. A method of manufacturing a semiconductor device in which a collector region, a base region, and an emitter region are formed on a silicon substrate, wherein a first concentration having a first concentration is located at a predetermined depth from the surface of the silicon substrate. A first step of forming a one conductivity type buried layer, and a second step of forming a first conductivity type epitaxial silicon layer having a third concentration lower than the first concentration on a surface of the first conductivity type buried layer A third step of etching the first conductivity type epitaxial silicon layer to form a groove so as to reach the first conductivity type buried layer; and a fourth step of forming a silicon oxide film on a side surface of the groove. And the first step formed in an internal region surrounded by the groove.
A fifth step of forming a first conductivity type single crystal silicon layer having a second concentration lower than the first concentration and higher than the third concentration on the first first conductivity type single crystal silicon film having a concentration; A sixth step of removing the upper portion of the silicon oxide film to expose the inside of the trench; and forming a portion on the exposed portion, the first conductivity type epitaxial silicon layer and the first conductivity type single crystal silicon layer. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a seventh step of forming a second first conductivity type single crystal silicon film having the second concentration.
【請求項5】 シリコン基板上に、コレクタ領域、ベー
ス領域、及びエミッタ領域が形成された半導体装置にお
いて、 前記コレクタ領域は、 前記シリコン基板表面から所定の深さの位置に埋め込ま
れている第1濃度を有する第1導電型埋め込み層と、 前記第1導電型埋め込み層にまで達する溝と、 該溝の側面下部に埋設されたシリコン酸化膜と、 前記溝によって囲まれた内部領域に形成され、前記第1
濃度より低い第2濃度を有する第1導電型単結晶シリコ
ン層と、 前記第1導電型埋め込み層の上に形成され、前記第2濃
度より低い第3濃度を有する第1導電型エピタキシャル
・シリコン層と、 前記第1導電型単結晶シリコン層の上に形成され、前記
第2濃度を有する第1導電型単結晶シリコン・ゲルマニ
ウム合金膜と、 少なくとも前記シリコン酸化膜と前記第1導電型単結晶
シリコン・ゲルマニウム合金膜の上に形成され、前記第
2濃度を有する第1導電型単結晶シリコン・ゲルマニウ
ム層と、 金属コレクタ電極が形成される直下の領域に形成され、
前記第1濃度を有する第1導電型コレクタ引き出し用単
結晶シリコン領域を有することを特徴とする半導体装
置。
5. A semiconductor device having a collector region, a base region, and an emitter region formed on a silicon substrate, wherein the collector region is buried at a predetermined depth from the surface of the silicon substrate. A first conductivity type buried layer having a concentration, a groove reaching the first conductivity type buried layer, a silicon oxide film buried below a side surface of the groove, and an inner region surrounded by the groove, The first
A first conductivity type single crystal silicon layer having a second concentration lower than the concentration, and a first conductivity type epitaxial silicon layer formed on the first conductivity type buried layer and having a third concentration lower than the second concentration. A first conductivity type single crystal silicon-germanium alloy film formed on the first conductivity type single crystal silicon layer and having the second concentration; at least the silicon oxide film and the first conductivity type single crystal silicon A first conductivity type single crystal silicon-germanium layer formed on a germanium alloy film and having the second concentration, and formed in a region immediately below a metal collector electrode;
A semiconductor device comprising a single-crystal silicon region for extracting a collector of a first conductivity type having the first concentration.
【請求項6】 シリコン基板上に、コレクタ領域、ベー
ス領域、及びエミッタ領域が形成された半導体装置にお
いて、 前記コレクタ領域は、 シリコン基板表面から所定の深さの位置に互いに接触し
ないように埋め込まれた、第1濃度を有する第1導電型
埋め込み層及び前記第1濃度を有するチャネルストッパ
ー用の第2導電型埋め込み層と、 前記第1導電型埋め込み層にまで達する溝と、 該溝の側面下部に埋設されたシリコン酸化膜と、 前記溝によって囲まれた内部領域に形成され、前記第1
濃度より低い第2濃度を有する第1導電型単結晶シリコ
ン層と、 前記第1導電型埋め込み層の表面及び前記第2導電型埋
め込み層が存在していない領域における前記シリコン基
板の表面に形成され、前記第2濃度より低い第3濃度を
有する第1導電型エピタキシャル・シリコン層と、 前記第1導電型単結晶シリコン層の上に形成され、前記
第2濃度を有する第1導電型単結晶シリコン・ゲルマニ
ウム合金膜と、 少なくとも前記シリコン酸化膜と前記第1導電型単結晶
シリコン・ゲルマニウム合金膜の上に形成され、前記第
2濃度を有する第1導電型単結晶シリコン・ゲルマニウ
ム層と、 金属コレクタ電極が形成される直下の領域に形成され、
前記第1濃度を有する第1導電型コレクタ引き出し用単
結晶シリコン領域を有し、 前記第2導電型埋め込み層の上には素子分離用膜が形成
されていることを特徴とする半導体装置。
6. A semiconductor device having a collector region, a base region, and an emitter region formed on a silicon substrate, wherein the collector region is buried at a predetermined depth from the surface of the silicon substrate so as not to contact each other. A first conductivity type buried layer having a first concentration; a second conductivity type buried layer for a channel stopper having the first concentration; a groove reaching the first conductivity type buried layer; A silicon oxide film buried in the first region and an inner region surrounded by the trench,
A first-conductivity-type single-crystal silicon layer having a second concentration lower than the concentration, and a surface of the first-conductivity-type buried layer and a surface of the silicon substrate in a region where the second-conductivity-type buried layer does not exist. A first conductivity type epitaxial silicon layer having a third concentration lower than the second concentration, and a first conductivity type single crystal silicon formed on the first conductivity type single crystal silicon layer and having the second concentration. A germanium alloy film, a first conductivity type single crystal silicon-germanium layer formed on at least the silicon oxide film and the first conductivity type single crystal silicon-germanium alloy film and having the second concentration, and a metal collector Formed in the area immediately below the electrode is formed,
A semiconductor device, comprising: a first conductivity type single-crystal silicon region for leading a collector having the first concentration; and an element isolation film formed on the second conductivity type buried layer.
【請求項7】 シリコン基板上に、コレクタ領域、ベー
ス領域、及びエミッタ領域が形成された半導体装置を製
造する方法において、 前記シリコン基板表面から所定の深さの位置に、第1濃
度を有する第1導電型埋め込み層を形成する第1の工程
と、 前記シリコン基板の一部に、前記第1導電型埋め込み層
に接触しないように第1濃度を有する第2導電型埋め込
み層を形成する第2の工程と、 前記第1導電型埋め込み層の表面及び前記第2導電型埋
め込み層が存在していない領域におけるシリコン基板の
表面に前記第2濃度より低い第3濃度を有する第1導電
型エピタキシャル・シリコン層を形成する第3の工程
と、 前記第2導電型埋め込み層の上に素子分離用膜を形成す
る第4の工程と、 前記第1導電型エピタキシャル・シリコン層をエッチン
グして、前記素子分離用膜よりも内側のトランジスタを
形成する領域に、かつ前記第1導電型埋め込み層まで達
するように溝を形成する第5の工程と、 該溝の側面にシリコン酸化膜を形成する第6の工程と、 前記溝によって囲まれた内部領域に形成された前記第1
濃度より低く前記第3濃度より高い第2濃度を有する第
1導電型単結晶シリコン層を形成する第7の工程と、 前記第1導電型単結晶シリコン層の上に前記第2濃度を
有する第1導電型単結晶シリコン・ゲルマニウム合金膜
を形成する第8の工程と、 前記シリコン酸化膜の上部を除去して前記溝内部を露出
させる第9の工程と、 少なくともその露出した部分と前記第1導電型単結晶シ
リコン・ゲルマニウム合金膜の上に前記第2濃度を有す
る第1導電型単結晶シリコン・ゲルマニウム層を形成す
る第10の工程と、 金属コレクタ電極が形成される直下の領域に前記第1濃
度を有する第1導電型コレクタ引き出し用単結晶シリコ
ン領域を形成する第11の工程を有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
7. A method for manufacturing a semiconductor device in which a collector region, a base region, and an emitter region are formed on a silicon substrate, wherein a first concentration having a first concentration is located at a predetermined depth from the surface of the silicon substrate. A first step of forming a buried layer of one conductivity type; and a second step of forming a buried layer of a second conductivity type having a first concentration on a part of the silicon substrate so as not to contact the buried layer of the first conductivity type. And a first conductivity type epitaxial layer having a third concentration lower than the second concentration on the surface of the silicon substrate in the surface of the first conductivity type buried layer and in a region where the second conductivity type buried layer does not exist. A third step of forming a silicon layer, a fourth step of forming an element isolation film on the second conductivity type buried layer, and etching the first conductivity type epitaxial silicon layer. A fifth step of forming a groove in a region where a transistor is formed on the inner side of the element isolation film and reaching the first conductivity type buried layer; and a silicon oxide film on a side surface of the groove. A sixth step of forming; and a first step formed in an internal region surrounded by the groove.
A seventh step of forming a first conductivity type single crystal silicon layer having a second concentration lower than the concentration and higher than the third concentration, and a second step having the second concentration on the first conductivity type single crystal silicon layer. An eighth step of forming a one-conductivity-type single-crystal silicon-germanium alloy film, a ninth step of removing an upper portion of the silicon oxide film to expose the inside of the trench, and at least the exposed portion and the first A tenth step of forming a first conductivity type single crystal silicon-germanium layer having the second concentration on the conductivity type single crystal silicon-germanium alloy film; and forming the first conductivity type single crystal silicon-germanium layer in a region immediately below a metal collector electrode. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: an eleventh step of forming a single-crystal silicon region for leading a collector of a first conductivity type having a single concentration.
【請求項8】 シリコン基板上に、コレクタ領域、ベー
ス領域、及びエミッタ領域が形成された半導体装置にお
いて、 前記コレクタ領域は、 前記シリコン基板の一部に、互いに接触しないように形
成された第1濃度を有する第1導電型埋め込み層及びチ
ャネルストッパー用の第1濃度を有する第2導電型埋め
込み層と、 前記第1導電型埋め込み層にまで達する溝と、 該溝の側面下部に埋設されたシリコン酸化膜と、 前記溝によって囲まれた内部領域に形成され、前記第1
濃度より低い第2濃度を有する第1導電型単結晶シリコ
ン層と、 前記第1導電型埋め込み層の表面及び前記第2導電型埋
め込み層が存在していない領域における前記シリコン基
板の表面に形成され、前記第2濃度より低い第3濃度を
有する第1導電型エピタキシャル・シリコン層と、 前記第1導電型単結晶シリコン層の上に形成され、前記
第2濃度を有する第1導電型単結晶シリコン・ゲルマニ
ウム合金膜と、 前記シリコン酸化膜の上に、かつエミッタ直下とならな
い領域に形成された前記第2濃度より低い第3濃度を有
する第1の第1導電型シリコン・ゲルマニウム膜と、 該シリコン酸化膜の上に、かつエミッタ直下となる領域
に形成された前記第2濃度を有する第2の第1導電型シ
リコン・ゲルマニウム膜と、 金属コレクタ電極が形成される直下の領域に形成され、
前記第1濃度を有する第1導電型のコレクタ引き出し用
単結晶シリコン領域を有し、 前記第2導電型埋め込み層の上には素子分離用膜が形成
されていることを特徴とする半導体装置。
8. A semiconductor device having a collector region, a base region, and an emitter region formed on a silicon substrate, wherein the collector region is formed on a part of the silicon substrate so as not to contact with each other. A first conductivity type buried layer having a concentration and a second conductivity type buried layer having a first concentration for a channel stopper; a groove reaching the first conductivity type buried layer; and silicon buried under a side surface of the groove. An oxide film, formed in an internal region surrounded by the trench,
A first-conductivity-type single-crystal silicon layer having a second concentration lower than the concentration, and a surface of the first-conductivity-type buried layer and a surface of the silicon substrate in a region where the second-conductivity-type buried layer does not exist. A first conductivity type epitaxial silicon layer having a third concentration lower than the second concentration, and a first conductivity type single crystal silicon formed on the first conductivity type single crystal silicon layer and having the second concentration. A germanium alloy film; a first first conductivity type silicon-germanium film having a third concentration lower than the second concentration formed on the silicon oxide film and in a region not directly below the emitter; A second first conductivity type silicon-germanium film having the second concentration formed on the oxide film and in a region immediately below the emitter; Is formed in a region immediately below that is,
A semiconductor device comprising: a first conductivity type single crystal silicon region for leading a collector having the first concentration; and an element isolation film formed on the second conductivity type buried layer.
【請求項9】 前記素子分離用膜はロコス酸化膜である
ことを特徴とする請求項6,8に記載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 6, wherein said element isolation film is a LOCOS oxide film.
【請求項10】 前記第1導電型はn型であり、前記第
2導電型はp型であることを特徴とする請求項1,2,
6,8,9に記載の半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first conductivity type is n-type and said second conductivity type is p-type.
10. The semiconductor device according to 6, 8, or 9.
【請求項11】 前記第1導電型はp型であり、前記第
2導電型はn型であることを特徴とする請求項1,2,
6,8,9に記載の半導体装置。
11. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type.
10. The semiconductor device according to 6, 8, or 9.
【請求項12】 前記第1導電型はn型であることを特
徴とする請求項3又は5に記載の半導体装置。
12. The semiconductor device according to claim 3, wherein the first conductivity type is an n-type.
【請求項13】 前記第1導電型はp型であることを特
徴とする請求項3又は5に記載の半導体装置。
13. The semiconductor device according to claim 3, wherein the first conductivity type is a p-type.
【請求項14】 前記素子分離用膜はロコス酸化膜であ
ることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造
方法。
14. The method according to claim 7, wherein the element isolation film is a LOCOS oxide film.
【請求項15】 前記第1導電型はn型であることを特
徴とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
15. The method according to claim 4, wherein the first conductivity type is an n-type.
【請求項16】 前記第1導電型はp型であることを特
徴とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
16. The method according to claim 4, wherein the first conductivity type is a p-type.
【請求項17】 前記第1導電型はn型であり、前記第
2導電型はp型であることを特徴とする請求項7又は1
4に記載の半導体装置の製造方法。
17. The semiconductor device according to claim 7, wherein the first conductivity type is an n-type and the second conductivity type is a p-type.
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 4.
【請求項18】 前記第1導電型はp型であり、前記第
2導電型はn型であることを特徴とする請求項7又は1
4に記載の半導体装置の製造方法。
18. The method according to claim 7, wherein the first conductivity type is p-type, and the second conductivity type is n-type.
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 4.
【請求項19】 前記シリコン酸化膜の膜厚は前記ロコ
ス酸化膜の厚さの半分程度であることを特徴とする請求
項9に記載の半導体装置。
19. The semiconductor device according to claim 9, wherein a thickness of said silicon oxide film is about half of a thickness of said LOCOS oxide film.
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