JP3373995B2 - High frequency semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

High frequency semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP3373995B2
JP3373995B2 JP04369496A JP4369496A JP3373995B2 JP 3373995 B2 JP3373995 B2 JP 3373995B2 JP 04369496 A JP04369496 A JP 04369496A JP 4369496 A JP4369496 A JP 4369496A JP 3373995 B2 JP3373995 B2 JP 3373995B2
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oxide film
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Description

【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】本発明は、特に高周波高耐圧
用の単体トランジスタに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a single transistor for high frequency and high breakdown voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】トランジスタの高周波化を押し進める場
合、浅いベース拡散と微細エミッタ加工がどうしても必
要になる。しかしながら、従来の写真食刻技術を利用し
たエミッタ形成では微細加工に限界があるため、エミッ
タ拡散源としてのポリシリコン層をそのままエミッタ電
極とする手法が知られている。また、低濃度化するベー
ス領域に対応して電極とのコンタクト部分に高濃度層を
形成する構造が知られている。
2. Description of the Related Art Shallow base diffusion and fine emitter processing are inevitably required to promote higher frequency transistors. However, since there is a limit to the fine processing in the conventional emitter formation using the photolithography technique, a method is known in which the polysilicon layer as the emitter diffusion source is used as the emitter electrode as it is. Further, there is known a structure in which a high-concentration layer is formed in a contact portion with an electrode corresponding to a base region having a low concentration.

【0003】これらの構造を採りしつつ、更なる微細寸
法を実現する手法が本願出願人において提案されている
(特開平02ー126644号公報)。その手法を図5
を用いて説明する。 (a)P型エピタキシャル層1の表面にLOCOS酸化
膜2を形成し、全面にベース領域3を形成するリン
(P)をイオン注入する。その後、酸化膜にベースコン
タクト孔4とエミッタコンタクト孔5を形成し、全面に
ポリシリコン層6を堆積した後エミッタ形成用のボロン
をイオン注入する(図5A)。
The applicant of the present application has proposed a method for realizing finer dimensions while adopting these structures (Japanese Patent Laid-Open No. 02-126644). Figure 5 shows the method.
Will be explained. (A) A LOCOS oxide film 2 is formed on the surface of the P-type epitaxial layer 1, and phosphorus (P) that forms the base region 3 is ion-implanted on the entire surface. Then, a base contact hole 4 and an emitter contact hole 5 are formed in the oxide film, a polysilicon layer 6 is deposited on the entire surface, and then boron for emitter formation is ion-implanted (FIG. 5A).

【0004】(b)ポリシリコン層6をホトエッチして
エミッタコンタクト孔5上にエミッタ電極7を形成し、
レジストマスク7を残した状態でリン(P)をイオン注
入する(図5B)。リンはベースコンタクト孔4を通し
てベース領域3表面にイオン注入され、他は酸化膜等に
よりマスキングされる。 (c)熱処理を施すことにより、ポリシリコン層6から
ボロンを拡散してエミッタ領域8を形成する。ベースコ
ンタクト孔4を通してイオン注入されたリンはポリシリ
コン層6からのボロンを補償(相殺)すると共に、N+
型のベースコンタクト領域9を形成する(図5C)。
(B) The polysilicon layer 6 is photoetched to form an emitter electrode 7 on the emitter contact hole 5.
Phosphorus (P) is ion-implanted with the resist mask 7 left (FIG. 5B). Phosphorus is ion-implanted into the surface of the base region 3 through the base contact hole 4, and the others are masked by an oxide film or the like. (C) By performing heat treatment, boron is diffused from the polysilicon layer 6 to form the emitter region 8. Phosphorus ion-implanted through the base contact hole 4 compensates (cancels) boron from the polysilicon layer 6 and at the same time N +
A mold base contact region 9 is formed (FIG. 5C).

【0005】上記の手法は、ベースコンタクト孔4とエ
ミッタコンタクト孔5とを同時に開口するので、一層の
微細化が可能になる他、ベースコンタクト孔4を通して
ベースコンタクト領域9を形成するので、ベース電極の
コンタクト抵抗を低減できるものである。そして、ベー
ス拡散深さ0.5ミクロン、エミッタ拡散深さ0.2ミ
クロンで、ft=3GMHz程度の高周波特性を得るこ
とができる。
In the above method, since the base contact hole 4 and the emitter contact hole 5 are opened at the same time, further miniaturization is possible, and since the base contact region 9 is formed through the base contact hole 4, the base electrode is formed. The contact resistance can be reduced. Then, with a base diffusion depth of 0.5 μm and an emitter diffusion depth of 0.2 μm, high frequency characteristics of about ft = 3 GHz can be obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな高周波タイプの素子でも、近年は高耐圧特性(Vc
bo、Vceo)をも要求されるようになってきた。本
発明は斯かる要求を満足すべく、高周波高耐圧の半導体
装置を提供するものである。
However, even with such a high frequency type element, the high withstand voltage characteristic (Vc
(bo, Vceo) is also required. The present invention provides a semiconductor device having a high frequency and a high breakdown voltage in order to satisfy such requirements.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
に鑑みなされたもので、ベースを階段状に多段階に形成
し、最外殻のベース領域をLOCOS酸化膜より深く形
成し、且つ前記最外殻のベース領域の形成するPN接合
が、LOCOS酸化膜のバーズビーク部分より深い位置
でLOCOS酸化膜に接触するものとすることにより、
高周波高耐圧の半導体装置を形成するものである。ま
た、ベースエミッタ孔、エミッタコンタクト孔、および
エミッタ拡散源を利用して多段階のベース領域を形成す
ることにより、簡素化した製造方法を提供するものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, in which a base is formed in a stepwise manner in multiple steps, and the outermost base region is formed deeper than the LOCOS oxide film. By making the PN junction formed by the base region of the outermost shell contact the LOCOS oxide film at a position deeper than the bird's beak portion of the LOCOS oxide film,
A high frequency and high breakdown voltage semiconductor device is formed. Further, the present invention provides a simplified manufacturing method by forming a multi-step base region using a base emitter hole, an emitter contact hole, and an emitter diffusion source.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施の形態をP
NPトランジスタを例にして、図面を参照しながら詳細
に説明する。図1は本発明の高周波半導体装置を示す断
面図である。11はコレクタとなるP+/P型のシリコ
ン半導体基板、12は基板11表面に形成したLOCO
S酸化膜、13は基板11表面とLOCOS酸化膜12
表面を被覆するシリコン窒化膜、14は基板表面に形成
したN型のベース領域、15はベース領域4の表面に形
成したP+型のエミッタ領域、16a、16b、はボロ
ンドープのポリシリコン層、17a、17b、17cは
1層目のアルミ電極層で、17aがエミッタ電極、17
bがベース電極となる。18はP+型のチャンネルスト
ッパ領域、19はシリコン窒化膜などの層間絶縁膜、2
0は電極パッドを構成する2層目の電極層である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below.
An NP transistor will be taken as an example and described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a high frequency semiconductor device of the present invention. Reference numeral 11 is a P + / P type silicon semiconductor substrate which serves as a collector, and 12 is a LOCO formed on the surface of the substrate 11.
S oxide film, 13 is the surface of substrate 11 and LOCOS oxide film 12
A surface is a silicon nitride film, 14 is an N-type base region formed on the surface of the substrate, 15 is a P + type emitter region formed on the surface of the base region 4, 16a and 16b are boron-doped polysilicon layers, 17a, 17b and 17c are the first aluminum electrode layer, 17a is the emitter electrode,
b serves as a base electrode. Reference numeral 18 denotes a P + type channel stopper region, 19 denotes an interlayer insulating film such as a silicon nitride film, 2
Reference numeral 0 is a second electrode layer forming an electrode pad.

【0009】LOCOS酸化膜12は基板11表面から
約0.6ミクロン程度の深さに形成されてベース領域1
4を包囲し、チャンネルストッパ領域18はLOCOS
酸化膜12の更に外側を環状に包囲する。基板11表面
(半導体チップ表面)は、ベース領域14とチャンネル
ストッパ領域18を形成した領域を除いてLOCOS酸
化膜12に覆われている。これで2層目電極20とベー
ス、またはコレクタとの浮遊容量を減じる。
The LOCOS oxide film 12 is formed at a depth of about 0.6 μm from the surface of the substrate 11 to form a base region 1.
4 and the channel stopper region 18 is LOCOS.
The outer side of the oxide film 12 is surrounded in a ring shape. The surface of the substrate 11 (the surface of the semiconductor chip) is covered with the LOCOS oxide film 12 except for the region where the base region 14 and the channel stopper region 18 are formed. This reduces the stray capacitance between the second layer electrode 20 and the base or collector.

【0010】エミッタ領域15はポリシリコン層16a
からの固相拡散により、同じくチャンネルストッパ領域
18はポリシリコン層16bからの固相拡散によって形
成されており、その拡散深さは0.1ミクロン程度であ
る。ベース領域14は更に細かく細分化され、エミッタ
領域15直下に位置する第1のベース領域14a、第1
のベース領域14aの外側に位置する第2のベース領域
14b、第2のベース領域14bの外側に位置する第3
のベース領域c、および第3のベース領域13cの外側
に位置し最外周のベースとなる第4のベース領域14d
とを具備する。
The emitter region 15 is a polysilicon layer 16a.
Similarly, the channel stopper region 18 is formed by solid-phase diffusion from the polysilicon layer 16b by the solid-phase diffusion from, and its diffusion depth is about 0.1 micron. The base region 14 is further subdivided into the first base region 14a located directly below the emitter region 15 and the first base region 14a.
Second base region 14b located outside the base region 14a, and third base region located outside the second base region 14b.
And a fourth base region 14d located outside the base region c and the third base region 13c and serving as the outermost peripheral base.
And.

【0011】第1のベース領域14aは、エミッタ領域
15とEB接合を形成し、高周波特性を得るために拡散
深さが約0.1ミクロンと浅く且つ低不純物濃度の拡散
領域とする。この拡散深さで約2.0GHzの遮断周波
数ftを得ることができる。第2のベース領域14b
は、第1のベース領域14aよりは高い不純物濃度と深
い拡散深さを有する。更に外側の第3のベース領域14
cは第2のベース領域13より高い不純物濃度と深い拡
散深さを持ち、表面にはベース電極17bがオーミック
コンタクトする。これらの第2と第3のベース領域14
b、14cは、第1のベース領域14aからベース電極
17bまでのベース抵抗rbbを低減する作用を持つ。
The first base region 14a forms an EB junction with the emitter region 15 and is a diffusion region having a shallow diffusion depth of about 0.1 micron and a low impurity concentration in order to obtain high frequency characteristics. A cutoff frequency ft of about 2.0 GHz can be obtained at this diffusion depth. Second base region 14b
Has a higher impurity concentration and a deeper diffusion depth than the first base region 14a. Further outer third base region 14
c has a higher impurity concentration and a deeper diffusion depth than the second base region 13, and the base electrode 17b makes ohmic contact with the surface. These second and third base regions 14
b and 14c have a function of reducing the base resistance rbb from the first base region 14a to the base electrode 17b.

【0012】第4のベース領域14dは約2ミクロンと
ベース領域14のうち最も深い拡散深さを有し、LOC
OS酸化膜12よりも深く形成されている。ベース領域
14が階段状に順次深くなる構成であるので、CB接合
に形成される空乏層の曲率が徐々に緩和され、最後に最
も拡散深さの深い第4のベース領域14dのCB接合の
曲率でこのトランジスタの最終的な耐圧を決定する。本
発明では、第4のベース領域14dに約2ミクロンの拡
散深さを与えることにより、約140Vのエミッタ・コ
レクタ間耐圧(Vceo)を得ることができる。
The fourth base region 14d has the deepest diffusion depth of the base region 14 of about 2 microns, and the LOC
It is formed deeper than the OS oxide film 12. Since the base region 14 has a structure in which the depth gradually increases stepwise, the curvature of the depletion layer formed in the CB junction is gradually relaxed, and finally the curvature of the CB junction in the fourth base region 14d having the deepest diffusion depth. Determines the final breakdown voltage of this transistor. According to the present invention, the emitter-collector breakdown voltage (Vceo) of about 140V can be obtained by providing the fourth base region 14d with a diffusion depth of about 2 microns.

【0013】ところで、LOCOS酸化膜12は、基板
11の露出表面との境界にバーズビーク21を形成す
る。図4(A)に拡大断面図を示す。バーズビーク21
付近での基板11の結晶状態は極めて悪く、故に従来例
のようにベース領域3の終端をバーズビーク21付近に
形成すると、CB接合の電界が最も集中することと相ま
って、CB接合の逆方向のリーク電流が極めて大にな
る。そこで本発明では、高耐圧を得るために最外殻のベ
ース領域を深く形成したことを利用して、第4のベース
領域14dが形成するEB接合を、LOCOS酸化膜1
2の底面22、即ち基板11表面およびバーズビーク2
1より深い位置でLOCSOS酸化膜12に終端させる
ことにより、図4(B)に示すようにリーク電流IRを
大幅に低減する事ができるものである。
By the way, the LOCOS oxide film 12 forms a bird's beak 21 at the boundary with the exposed surface of the substrate 11. An enlarged cross-sectional view is shown in FIG. Birds beak 21
The crystalline state of the substrate 11 in the vicinity is extremely bad. Therefore, when the terminal end of the base region 3 is formed near the bird's beak 21 as in the conventional example, the electric field of the CB junction is most concentrated, and the leakage in the opposite direction of the CB junction is caused. The current becomes extremely large. Therefore, in the present invention, the EB junction formed by the fourth base region 14d is formed by utilizing the deep formation of the outermost base region in order to obtain a high breakdown voltage.
2 bottom surface 22, that is, the surface of the substrate 11 and the bird's beak 2
By terminating the LOCSOS oxide film 12 at a position deeper than 1, the leak current IR can be significantly reduced as shown in FIG. 4 (B).

【0014】図2は上記半導体装置の製造方法を説明す
るための断面図である。以下、工程を順に説明する。図
2Aを参照して、まず裏面にP+型層を形成したP型基
板、又はP+型基板の上にエピタキシャル法によってP
型層を形成したシリコン基板11を準備する。基板11
表面を酸化した後通常のホトエッチング技術により選択
マスクを形成し、基板11表面にリンを熱拡散すること
により最も深い第4のベース領域14dを形成する。
FIG. 2 is a sectional view for explaining the method of manufacturing the semiconductor device. Hereinafter, the steps will be described in order. Referring to FIG. 2A, first, a P-type substrate having a P + -type layer formed on the back surface, or a P + -type substrate is formed on the P + -type substrate by an epitaxial method.
A silicon substrate 11 having a mold layer is prepared. Board 11
After oxidizing the surface, a selective mask is formed by a normal photoetching technique, and phosphorus is thermally diffused on the surface of the substrate 11 to form the deepest fourth base region 14d.

【0015】図2Bを参照して、基板11表面に薄い酸
化膜を形成し、該酸化膜の上に耐酸化膜としてシリコン
窒化膜を形成し、選択酸化を行ってLOCOS酸化膜1
2を形成する。その後耐酸化膜を除去し、基板11表面
に膜厚500Å程度の清浄な酸化膜を形成し、ホトレジ
スト膜によりマスキングし、前記酸化膜の上からリンを
イオン注入して、第4のベース領域14dの間の基板1
1表面に低不純物濃度の第1のベース領域14aを形成
する。
Referring to FIG. 2B, a thin oxide film is formed on the surface of the substrate 11, a silicon nitride film is formed as an oxidation resistant film on the oxide film, and selective oxidation is performed to perform LOCOS oxide film 1.
Form 2. After that, the oxidation resistant film is removed, a clean oxide film having a film thickness of about 500 Å is formed on the surface of the substrate 11, masked with a photoresist film, and phosphorus is ion-implanted from above the oxide film to form a fourth base region 14d. Board 1 between
A first base region 14a having a low impurity concentration is formed on one surface.

【0016】図2Cを参照して、ホトレジスト膜を除去
し、LOCOS酸化膜12上を覆うシリコン窒化膜13
(SiN)を形成する。シリコン窒化膜13の上にホト
レジスト膜を形成し、露光・現像した後シリコン窒化膜
13とその下のシリコン酸化膜をドライエッチングによ
り開口して、エミッタコンタクト孔23a、ベースコン
タクト孔23b、およびチャンネルストッパ孔23cを
形成する。エミッタコンタクト孔23aのストライプ線
幅は0.8ミクロンである。
Referring to FIG. 2C, the photoresist film is removed and the silicon nitride film 13 covering the LOCOS oxide film 12 is removed.
(SiN) is formed. A photoresist film is formed on the silicon nitride film 13, exposed and developed, and then the silicon nitride film 13 and the silicon oxide film thereunder are opened by dry etching to form an emitter contact hole 23a, a base contact hole 23b, and a channel stopper. The hole 23c is formed. The stripe line width of the emitter contact hole 23a is 0.8 μm.

【0017】図3Aを参照して、シリコン窒化膜13の
上全面にポリシリコン層を堆積する。このポリシリコン
層は、ボロンドープで積層するか、あるいはノンドープ
で積層した後全面にボロンをイオン注入することでボロ
ンドープとする。その後ポリシリコン層の上にホトレジ
スト膜24を形成し、ポリシリコン層をホトエッチング
して、エミッタコンタクト孔23aを覆うポリシリコン
層16aとチャンネルストッパ孔を覆うポリシリコン層
16bを形成する。ベースコンタクト孔23bは露出す
る。
Referring to FIG. 3A, a polysilicon layer is deposited on the entire surface of silicon nitride film 13. The polysilicon layer is either boron-doped or non-doped, and then boron is ion-implanted into the entire surface to be boron-doped. After that, a photoresist film 24 is formed on the polysilicon layer, and the polysilicon layer is photo-etched to form a polysilicon layer 16a covering the emitter contact hole 23a and a polysilicon layer 16b covering the channel stopper hole. The base contact hole 23b is exposed.

【0018】図3Bを参照して、上記のホトレジスト膜
を残したまま、上方からボロンをイオン注入することに
より第2と第3のベース領域14b、14cを形成す
る。このときの基板11表面の酸化膜の膜厚は約500
オングストローム、シリコン窒化膜13の膜厚は約10
00オングストロームであり、前記イオン注入の加速電
圧を、前記酸化膜とシリコン窒化膜13を貫通するよう
な電圧とする。エミッタポリシリコン層16a部分では
上記ホトレジスト膜24によりブロックされてイオンは
ポリシリコン層16aまで達せず、ポリシリコン層16
aの周囲では酸化膜とシリコン窒化膜13とを貫通して
第2のベース領域14bを形成し、ベースコンタクト孔
23bの部分では、障害物がないので、第2のベース領
域14bより深く注入されて第3のベース領域14cを
形成する。
Referring to FIG. 3B, second and third base regions 14b and 14c are formed by ion-implanting boron from above while leaving the above photoresist film. At this time, the thickness of the oxide film on the surface of the substrate 11 is about 500.
Angstrom, the thickness of the silicon nitride film 13 is about 10
The accelerating voltage for ion implantation is set to a voltage that penetrates the oxide film and the silicon nitride film 13. In the emitter polysilicon layer 16a portion, the photoresist film 24 blocks the ions so that the ions do not reach the polysilicon layer 16a.
A second base region 14b is formed around a and penetrates the oxide film and the silicon nitride film 13. Since there is no obstacle at the base contact hole 23b, the second base region 14b is implanted deeper than the second base region 14b. To form the third base region 14c.

【0019】その後ホトレジスト膜を除去し、イオン注
入した不純物を活性化するために窒素雰囲気中の熱処理
により基板11全体を加熱する。この熱処理で、ボロン
ドープされたポリシリコン層16a、16bからボロン
が基板11表面に拡散されて、エミッタ領域15とチャ
ンネルストッパ領域18が形成される。図3Cを参照し
て、全面にアルミニウム層を堆積し、異方性ドライエッ
チングにより、電極17a、17b、および17cを形
成する。電極17cは、前記アルミニウム層をエッチン
グするときの塩素系エッチャントによりポリシリコン層
16bまで除去されるのを防ぐ目的で残した。
Thereafter, the photoresist film is removed, and the entire substrate 11 is heated by heat treatment in a nitrogen atmosphere to activate the ion-implanted impurities. By this heat treatment, boron is diffused from the boron-doped polysilicon layers 16a and 16b to the surface of the substrate 11 to form the emitter region 15 and the channel stopper region 18. Referring to FIG. 3C, an aluminum layer is deposited on the entire surface, and electrodes 17a, 17b, and 17c are formed by anisotropic dry etching. The electrode 17c was left for the purpose of preventing the polysilicon layer 16b from being removed by a chlorine-based etchant when the aluminum layer is etched.

【0020】そして、層間絶縁膜19となるシリコン窒
化膜を形成し、シリコン窒化膜にスルーホールを開け、
絶縁膜上に再度アルミニウム層を形成して、電極パッド
を形成する。以上の製造方法は、2回の熱拡散で4段の
ベース領域を形成できるので、工程を簡素化できるもの
である。また、電極層のドライエッチング時にポリシリ
コン層16b上部に電極17cを残すことにより、ポリ
シリコン層16bが除去されるという不具合を回避でき
るものである。更に基板11表面をシリコン窒化膜13
で被覆することにより、耐湿性向上、酸化膜内へのナト
リウムイオン(Na+)の侵入防止により信頼性の向上
を得ることができる。
Then, a silicon nitride film serving as an interlayer insulating film 19 is formed, and a through hole is opened in the silicon nitride film,
An aluminum layer is formed again on the insulating film to form an electrode pad. The above-described manufacturing method can simplify the process because the four-step base region can be formed by two thermal diffusions. Further, by leaving the electrode 17c above the polysilicon layer 16b during the dry etching of the electrode layer, it is possible to avoid the problem that the polysilicon layer 16b is removed. Further, the surface of the substrate 11 is covered with a silicon nitride film 13
By coating with, the moisture resistance can be improved, and the reliability can be improved by preventing the entry of sodium ions (Na +) into the oxide film.

【0021】なお、以上の説明はPNP型トランジスタ
について説明したが、NPNトランジスタにおいても導
電型を逆にすることで同様に実施することができる。
In the above description, the PNP transistor is explained, but the NPN transistor can be similarly implemented by reversing the conductivity type.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明によれば、
浅くて低不純物濃度の活性ベースとポリシリコン層から
の固相拡散により、極めて小さいベース幅Wbが得られ
るので、利得帯域幅積ftをが2GHZ以上のトランジ
スタを製造することができる。さらに、活性ベースとな
る第1のベース領域14aの周囲に第2、第3のベース
領域14b、14cを形成したことにより、ベース抵抗
rbbを低減できるので、高周波雑音指数NFを下げる
ことができる。
As described above, according to the present invention,
Since a very small base width Wb is obtained by the solid phase diffusion from the shallow and low impurity concentration active base and the polysilicon layer, it is possible to manufacture a transistor having a gain bandwidth product ft of 2 GHz or more. Further, since the second and third base regions 14b and 14c are formed around the first base region 14a which becomes the active base, the base resistance rbb can be reduced, so that the high frequency noise figure NF can be lowered.

【0023】さらに、ベース抵抗rbbを下げるための
第2、第3のベース領域14b、14cの外側に、これ
らと連続して、最も深い拡散深さを持つ第4のベース領
域14dを形成することにより、コレクタ・ベース接合
における空乏層を拡大し、その曲率を緩和することによ
りVceo=100V以上を達成することができる。し
かも耐圧向上のために形成した第4のベース領域14d
は、活性ベースにおける高周波特性に何ら影響を及ぼす
ものではない。
Furthermore, outside the second and third base regions 14b and 14c for lowering the base resistance rbb, a fourth base region 14d having the deepest diffusion depth is formed continuously from these. Thus, by expanding the depletion layer in the collector-base junction and relaxing its curvature, Vceo = 100V or more can be achieved. Moreover, the fourth base region 14d formed to improve the breakdown voltage
Has no effect on the high frequency properties of the active base.

【0024】さらに、第4のベース領域14dが形成す
るベース・コレクタ接合を、LOCOS酸化膜12のバ
ーズビーク部分には接触させないようにすることで、ベ
ース・コレクタ接合の逆方向リーク電流の増大を防止で
きる。リーク電流は高耐圧化の妨げとなる。更に本発明
の製造方法によれば、1回のイオン注入で第2、第3の
ベース領域14b。14cを形成し、ポリシリコン層か
らの拡散でエミッタ領域15とチャンネルストッパ領域
18を形成するので、工程を簡素化できる。
Further, by preventing the base-collector junction formed by the fourth base region 14d from contacting the bird's beak portion of the LOCOS oxide film 12, an increase in reverse leakage current of the base-collector junction is prevented. it can. The leak current hinders high breakdown voltage. Further, according to the manufacturing method of the present invention, the second and third base regions 14b are formed by one ion implantation. Since 14c is formed and the emitter region 15 and the channel stopper region 18 are formed by diffusion from the polysilicon layer, the process can be simplified.

【0025】更に、アルミニウム層をエッチングする際
にポリシリコン層16b上にもアルミニウム層を残存さ
せるようにしたので、ポリシリコン層16bがアルミエ
ッチャントで一緒に除去されると言う不具合を回避でき
る。
Further, since the aluminum layer is left on the polysilicon layer 16b when the aluminum layer is etched, the problem that the polysilicon layer 16b is removed together with the aluminum etchant can be avoided.

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

【図1】本発明を説明するための断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the present invention.

【図2】本発明の製造方法を説明するための断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing method of the present invention.

【図3】本発明の製造方法を説明するための断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing method of the present invention.

【図4】本発明を説明するための(A)断面図、(B)
特性図である。
FIG. 4 is a sectional view (A) for explaining the present invention;
It is a characteristic diagram.

【図5】従来例を説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a conventional example.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/331 H01L 29/732 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/331 H01L 29/732

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一導電型のコレクタ層と、 前記コレクタ層の表面に、前記コレクタ層の表面から第
1の深さをもって形成したLOCOS酸化膜と、 前記LOCOS酸化膜で囲まれた前記コレクタ層の表面
に形成した、逆導電型のベース領域と、 前記ベース領域の表面に形成した、一導電型のエミッタ
領域とを具備し、 前記ベース領域が拡散深さの異なる複数のベース領域か
らなり、前記エミッタ領域の下部では最も浅く、最も外
側では最も深くなるように階段状に拡散深さが深くなる
と共に、最も外側のベース領域の拡散深さが前記LOC
OS酸化膜の第1の深さより大であり、且つ前記エミッ
タ領域の下部のベース領域及び前記最も外側のベース領
域以外の他のベース領域にベースコンタクト領域を設置
したことを特徴とする高周波半導体装置。
1. A one-conductivity-type collector layer, a LOCOS oxide film formed on the surface of the collector layer to a first depth from the surface of the collector layer, and the collector layer surrounded by the LOCOS oxide film. A base region of opposite conductivity type formed on the surface of the base region and an emitter region of one conductivity type formed on the surface of the base region, wherein the base region is a plurality of base regions having different diffusion depths.
At the bottom of the emitter region,
On the side, the diffusion depth increases stepwise so that it becomes the deepest, and the diffusion depth of the outermost base region is the LOC.
A high frequency semiconductor device having a base contact region which is larger than a first depth of an OS oxide film and is provided in a base region other than the base region below the emitter region and the outermost base region. .
【請求項2】 前記最も外側のベース領域のPN接合
が、前記LOCOS酸化膜のバーズビークより深い位置
でLOCOS酸化膜に接していることを特徴とする請求
項1に記載の高周波半導体装置。
2. The high frequency semiconductor device according to claim 1, wherein the PN junction of the outermost base region is in contact with the LOCOS oxide film at a position deeper than the bird's beak of the LOCOS oxide film.
【請求項3】 前記階段状のベース領域が、前記エミッ
タ領域下部の最も浅い第1のベース領域、前記第1のベ
ース領域の外側に位置する前記第1のベース領域よりも
深く形成した、ベース領域のベース抵抗を減じるための
第2のベース領域、前記第2のベース領域の外側に位置
する前記第2のベース領域よりも深く形成した、ベース
電極がコンタクトするための第3のベース領域、前記第
3のベース領域の外側に位置する前記第3のベース領域
よりも深く形成した、ベース・コレクタ間耐圧を増大す
るための第4のベース領域からなり、少なくとも前記第
4のベース領域が前記LOCOS酸化膜の第1の深さよ
り深い拡散深さを持つことを特徴とする請求項1又は請
求項2記載の高周波半導体装置。
3. The base, wherein the stepped base region is formed deeper than the shallowest first base region below the emitter region, and the first base region located outside the first base region. A second base region for reducing the base resistance of the region, a third base region for making contact with the base electrode, which is formed deeper than the second base region located outside the second base region, It comprises a fourth base region formed outside the third base region and deeper than the third base region for increasing the breakdown voltage between the base and the collector, and at least the fourth base region is The high frequency semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the LOCOS oxide film has a diffusion depth deeper than the first depth.
【請求項4】 前記第4のベース領域の不純物濃度が、
前記第1のベース領域の不純物濃度よりも高いことを特
徴とする請求項3記載の高周波半導体装置。
4. The impurity concentration of the fourth base region is
The high frequency semiconductor device according to claim 3, wherein the impurity concentration is higher than that of the first base region.
【請求項5】 一導電型のコレクタ層の表面に、逆導電
型の、拡散深さが最も深いベース領域と最も浅いベース
領域を形成する工程と、 前記コレクタ層の表面にLOCOS酸化膜を形成する工
程と、 全面に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜に、エミッタコンタクト孔、ベースコンタク
ト孔、およびチャンネルストッパ領域拡散孔を形成する
工程と、 全面にポリシリコン層を形成し、これをパターニングし
て、前記エミッタコンタクト孔および前記チャンネルス
トッパ領域拡散孔の上部に残し、前記ベースコンタクト
孔上からは除去する工程と、 前記ポリシリコン層に一導電型の不純物をドープで積層
するか、あるいは全面に一導電型の不純物をドープする
工程と、 前記ポリシリコン層上にホトレジスト膜を形成し、前記
エミッタコンタクト孔の上方に前記ホトレジスト膜が残
るようにパターニングする工程と、 前記ポリシリコン層の上方から逆導電型の不純物をドー
プして、前記ベースコンタクト孔を貫通した部分に拡散
深さが2番目に深いベース領域を、前記ポリシリコン層
をマスクに前記絶縁膜を貫通した部分に拡散深さが3番
目に深いベース領域を形成する為の工程と、 前記ポリシリコン層から予めドープされた一導電型の不
純物を拡散してエミッタ領域とチャンネルストッパ領域
を形成する工程と、 全面に電極材料を形成し、これをパターニングしてベー
ス電極とエミッタ電極を形成し、前記チャンネルストッ
パ領域上のポリシリコンの上にも電極材料を残す工程
と、を具備することを特徴とする高周波半導体装置の製
造方法。
5. A step of forming a base region of opposite conductivity type having the deepest diffusion depth and a base region having the shallowest diffusion depth on the surface of the one conductivity type collector layer, and forming a LOCOS oxide film on the surface of the collector layer. And a step of forming an insulating film on the entire surface, a step of forming an emitter contact hole, a base contact hole, and a channel stopper region diffusion hole in the insulating film, and forming a polysilicon layer on the entire surface. Patterning and leaving it above the emitter contact hole and the channel stopper region diffusion hole and removing it from above the base contact hole; and stacking one conductivity type impurity in the polysilicon layer by doping, or A step of doping an impurity of one conductivity type all over the surface, forming a photoresist film on the polysilicon layer, and Patterning so that the photoresist film remains above the contact hole, and by doping an impurity of the opposite conductivity type from above the polysilicon layer, a second diffusion depth is formed in a portion penetrating the base contact hole. A step of forming a deep base region in the portion penetrating the insulating film by using the polysilicon layer as a mask, and forming a base region having a third deepest diffusion depth; and one conductivity type pre-doped from the polysilicon layer. Diffusion of impurities to form an emitter region and a channel stopper region, an electrode material is formed on the entire surface, and this is patterned to form a base electrode and an emitter electrode. A method of manufacturing a high-frequency semiconductor device, which further comprises the step of leaving the electrode material.
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