JP4845357B2 - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
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- H01L29/73—Bipolar junction transistors
- H01L29/7317—Bipolar thin film transistors
Description
10 半導体基板
20 第1埋め込み酸化膜
30 第1単結晶シリコン層
40 第2埋め込み酸化膜
50 第2単結晶シリコン層
52 ディープトレンチ
53 側壁部
54 開口部
55、255 バイポーラトランジスタ被形成領域
56 空孔部
58、258 MOSFET被形成領域
59 シャロートレンチ
60、62、130 シリコン窒化膜
70 TEOS膜(シリコン酸化膜)
72 残存TEOS膜(シリコン酸化膜)
80 n+多結晶シリコン層
84 エミッタ電極被形成領域
85 エミッタ電極用開口部
86 エミッタ電極用空孔部
90 キャップ酸化膜(表面保護膜)
92 シリコン熱酸化膜
94 側壁絶縁膜
110 ゲート酸化膜(シリコン酸化膜)
111 ドレイン領域
113 ソース領域
120 多結晶シリコン膜
123 ゲート電極
125 ベース電極
140 エピタキシャル成長シリコン層
150 エミッタ電極
160 中間絶縁膜
171 ゲート用プラグ
172 ドレイン用プラグ
173 ソース用プラグ
175 エミッタ用プラグ
176 ベース用プラグ
177 コレクタ用プラグ
205 SOI基板
210 シリコン基板
220 シリコン酸化膜
230、235、236、238 単結晶シリコン層
260 酸化膜
300 LOCOS膜
Claims (6)
- 支持基板上に、第1埋め込み酸化膜、第1単結晶シリコン層、第2埋め込み酸化膜、及び第2単結晶シリコン層が順に積層された2重SOI基板を用意する工程と、
前記2重SOI基板のバイポーラトランジスタ被形成領域を画成する領域に対して、前記第2単結晶シリコン層の表面から前記第1埋め込み酸化膜の表面が露出する深さにまでエッチングを行って、ディープトレンチを形成する工程と、
前記2重SOI基板上に、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜を順に積層して、前記ディープトレンチを埋め込む工程と、
前記バイポーラトランジスタ被形成領域に、前記第2埋め込み酸化膜の表面が露出する深さにまでエッチングを行って開口部を設ける工程と、
前記バイポーラトランジスタ被形成領域内の前記第2埋め込み酸化膜を、ウェットエッチングにより除去して空孔部を設ける工程と、
前記開口部及び前記空孔部に、バイポーラトランジスタのコレクタとなる、第1導電型不純物が高濃度にドープされた多結晶シリコン層を堆積する工程と、
前記第2単結晶シリコン層と電気的に接続されるベース電極を形成する工程と、
前記バイポーラトランジスタ被形成領域の前記第2単結晶シリコン層上に、エピタキシャル成長シリコン層を形成し、前記第2単結晶シリコン層の前記エピタキシャル成長シリコン層と接する部分に第2導電型導電層を形成する工程と、
前記エピタキシャル成長シリコン層と、該エピタキシャル成長シリコン層と接する、前記第2導電型導電層の一部分にエミッタを形成するとともに、前記第2導電型導電層の他の部分にベースを形成する工程と、
前記ベース電極と前記第2単結晶シリコン層を介して電気的に接続されるエミッタ電極を形成する工程と
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 支持基板上に、第1埋め込み酸化膜、第1単結晶シリコン層、第2埋め込み酸化膜、及び第2単結晶シリコン層が順に積層された2重SOI基板を用意する工程と、
前記2重SOI基板のバイポーラトランジスタ被形成領域を画成する領域に対して、前記第2単結晶シリコン層の表面から前記第1埋め込み酸化膜の表面が露出する深さにまでエッチングを行って、ディープトレンチを形成する工程と、
前記2重SOI基板上に、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜を順に積層して、前記ディープトレンチを埋め込む工程と、
前記バイポーラトランジスタ被形成領域に、前記第2埋め込み酸化膜の表面が露出する深さにまでエッチングを行って開口部を設ける工程と、
前記バイポーラトランジスタ被形成領域内の前記第2埋め込み酸化膜を、ウェットエッチングにより除去して空孔部を設ける工程と、
前記空孔部を、バイポーラトランジスタのコレクタとなる、第1導電型不純物が高濃度にドープされた多結晶シリコン層で埋め込む工程と、
前記開口部をメタルで埋め込む工程と、
前記第2単結晶シリコン層と電気的に接続されるベース電極を形成する工程と、
前記バイポーラトランジスタ被形成領域の前記第2単結晶シリコン層上に、エピタキシャル成長シリコン層を形成し、前記第2単結晶シリコン層の前記エピタキシャル成長シリコン層と接する部分に第2導電型導電層を形成する工程と、
前記エピタキシャル成長シリコン層と、該エピタキシャル成長シリコン層と接する、前記第2導電型導電層の一部分にエミッタを形成するとともに、前記第2導電型導電層の他の部分にベースを形成する工程と、
前記ベース電極と前記第2単結晶シリコン層を介して電気的に接続されるエミッタ電極を形成する工程と
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - さらに、
前記第2単結晶シリコン層の、前記バイポーラトランジスタ被形成領域及び前記ディープトレンチが形成された領域以外の領域に、MOSFET被形成領域を画成する素子分離酸化膜を形成する工程と、
前記MOSFET被形成領域にMOSFETを形成する工程と
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。 - 支持基板上に、第1埋め込み酸化膜、第1単結晶シリコン層、第2埋め込み酸化膜、第2単結晶シリコン層を順に積層して構成される2重SOI基板に形成されていて、前記第1埋め込み酸化膜に達するディープトレンチで画成されたバイポーラトランジスタ被形成領域に形成されたバイポーラトランジスタを備える半導体装置であって、
前記バイポーラトランジスタは、
前記バイポーラトランジスタ被形成領域の、前記第1単結晶シリコン層及び前記第2単結晶シリコン層の間を埋め込むように、かつ、前記第2単結晶シリコン層を貫通するように形成された、前記バイポーラトランジスタのコレクタとなる、第1導電型不純物が高濃度にドープされた多結晶シリコン層と、
前記バイポーラトランジスタ被形成領域の前記第2単結晶シリコン層上に形成されたエピタキシャル成長シリコン層と、
前記第2単結晶シリコン層の前記エピタキシャル成長シリコン層と接する部分に形成された第2導電型導電層と、
前記エピタキシャル成長シリコン層と、該エピタキシャル成長シリコン層と接する、前記第2導電型導電層の一部分に形成されたエミッタと、
前記第2導電型導電層の他の部分に形成されたベースと
を備えることを特徴とする半導体装置。 - 支持基板上に、第1埋め込み酸化膜、第1単結晶シリコン層、第2埋め込み酸化膜、第2単結晶シリコン層を順に積層して構成される2重SOI基板に形成されていて、前記第1埋め込み酸化膜に達するディープトレンチで画成されたバイポーラトランジスタ被形成領域に形成されたバイポーラトランジスタを備える半導体装置であって、
前記バイポーラトランジスタは、
前記バイポーラトランジスタ被形成領域の、前記第1単結晶シリコン層及び前記第2単結晶シリコン層の間を埋め込むように形成された、第1導電型不純物が高濃度にドープされた多結晶シリコン層と、
前記第2単結晶シリコン層を貫通するように、前記多結晶シリコン層と電気的に接続するように形成されたメタルと、
前記バイポーラトランジスタ被形成領域の前記第2単結晶シリコン層上に形成されたエピタキシャル成長シリコン層と、
前記第2単結晶シリコン層の前記エピタキシャル成長シリコン層と接する部分に形成された第2導電型導電層と、
前記エピタキシャル成長シリコン層と、該エピタキシャル成長シリコン層と接する、前記第2導電型導電層の一部分に形成されたエミッタと、
前記第2導電型導電層の他の部分に形成されたベースと
を備えることを特徴とする半導体装置。 - 前記ディープトレンチが形成された領域、及び、前記ディープトレンチで画成された領域以外の前記第2単結晶シリコン層の領域部分に形成された素子分離酸化膜と、
前記素子分離酸化膜で画成された領域に形成されたMOSFETと
を備えることを特徴とする請求項4又は5に記載の半導体装置。
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