JPH01278070A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH01278070A
JPH01278070A JP10886488A JP10886488A JPH01278070A JP H01278070 A JPH01278070 A JP H01278070A JP 10886488 A JP10886488 A JP 10886488A JP 10886488 A JP10886488 A JP 10886488A JP H01278070 A JPH01278070 A JP H01278070A
Authority
JP
Japan
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region
conductive film
film
substrate
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP10886488A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuji Kishi
岸 修司
Naoya Matsumoto
直哉 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP10886488A priority Critical patent/JPH01278070A/en
Publication of JPH01278070A publication Critical patent/JPH01278070A/en
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  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the occupied area of a transistor, and realize fine structure and cost reduction by forming regions from the first to the third becoming an emitter, a base and a collector in an island-type single crystal semiconductor layer arranged on an insulator substrate. CONSTITUTION:An insulator substrate 11 is used as a substrate, on which an island-type single crystal semiconductor layer 17 is arranged, and the first - the third regions 17c-17a becoming an emitter, a base and a collector are formed. A first conductive film 12 and a second conductive film 14, which are mutually isolated by an insulative film 13, are formed as leading-out electrodes for the first region 17c and the second region 17b. Thereby, the occupied area of a transistor can be decreased, and the generation of parasitic capacitance can be reduced. Further, since the insulator substrate 11 is used as the substrate, fine structure is realized and a low cost semiconductor device, whose operating performance is improved, is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は縦型のバイポーラトランジスタ構造の半導体装
置に関し、特にコレクタ・基板間の接合容量及びベース
・コレクタ間の接合容量を著しく減少させることにより
動作速度を向上させた半導体装置に関す′る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor device having a vertical bipolar transistor structure, and particularly to a semiconductor device having a vertical bipolar transistor structure. This invention relates to a semiconductor device with improved operating speed.

[従来の技術] 従来、縦型のnpnバイポーラトランジスタは、第5図
に示すように構成されていた。即ち、p型のシリコン基
板1上に設けられたn型の埋込N2と絶縁膜4とで囲ま
れたn型のエピタキシャル層(・コレクタ領域)3内に
、n型のコレクタ抵抗補償領域5とp型のベース領域7
と高濃度p型のグラフトベース領域6と高濃度n型のエ
ミッタ領域8とが配設されている。また、コレクタ抵抗
補償領域5、グラフトベース領域6及びエミッタ領域8
の各表面に電極引出し用の開口部9a、9b。
[Prior Art] Conventionally, a vertical NPN bipolar transistor has been constructed as shown in FIG. That is, an n-type collector resistance compensation region 5 is provided in an n-type epitaxial layer (collector region) 3 surrounded by an n-type buried N2 and an insulating film 4 provided on a p-type silicon substrate 1. and p-type base region 7
A highly doped p-type graft base region 6 and a highly doped n-type emitter region 8 are provided. In addition, a collector resistance compensation region 5, a graft base region 6 and an emitter region 8
Openings 9a and 9b for electrode extraction are provided on each surface of the electrode.

9cが設けられ、これらの開口部9a〜90部に各電極
10が設けられている。なお、4aは分離絶縁膜、4b
はp型のチャネルカット用領域である。
9c are provided, and each electrode 10 is provided in these openings 9a to 90. Note that 4a is an isolation insulating film, 4b
is a p-type channel cut region.

[発明が解決しようとする課題] 上述した従来のトランジスタ構造では、各拡散領域等を
形成する際には、すべてフォトリソグラフィー工程が必
要となる。このため、極めて微細なトランジスタを実現
するには、その位置合せ精度が問題となる。この位置合
せ精度を考慮すると、例えばベース領域7とエミッタ領
域8とのマージンを拡大する等の操作が必要となる。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional transistor structure described above, a photolithography process is required for forming each diffusion region and the like. Therefore, in order to realize extremely fine transistors, alignment accuracy becomes a problem. Considering this alignment accuracy, it is necessary to perform operations such as enlarging the margin between the base region 7 and the emitter region 8, for example.

しかしながら、このことは、ベース・コレクタ間の接合
面績を増加させることとなり、接合容量が増大する原因
となる。
However, this increases the joint surface area between the base and the collector, causing an increase in the joint capacitance.

また、実際のトランジスタ動作を行なうのは、エミッタ
領域8の直下及びその近傍のみである。
Further, actual transistor operation is performed only in the area immediately below and in the vicinity of the emitter region 8.

他の部分は電極付けのために必要とされる領域であり、
従って、この領域全てがトランジスタ動作に悪影響を与
えている。
The other part is the area required for electrode attachment,
Therefore, all of this region has an adverse effect on transistor operation.

例えば、n型の埋込層2とp型のシリコン基板1との間
でpn接合が形成され、このため接合容jLcaubが
寄生される。また、外部ベース領域の面積がエミッタ領
域8の面積に比して大きくなってしまうため、外部ベー
ス寄生容量C8B″及び寄生抵抗rbb′が大幅に増加
することになる。更に、高濃度の埋込層2を用いるため
に、低濃度のエピタキシャル層3、高濃度のコレクタ抵
抗補償領域5、分離絶縁膜4a及びチャネルカット用領
域4bが必要となることから、これらの製造工程を追加
する分だけ、フォトリソグラフィー工程が増加し、また
コストも増加する。
For example, a pn junction is formed between the n-type buried layer 2 and the p-type silicon substrate 1, so that a junction capacitance jLcaub is parasitic. Furthermore, since the area of the external base region becomes larger than the area of the emitter region 8, the external base parasitic capacitance C8B'' and the parasitic resistance rbb' increase significantly. In order to use the layer 2, a low concentration epitaxial layer 3, a high concentration collector resistance compensation region 5, an isolation insulating film 4a, and a channel cut region 4b are required. The number of photolithography steps increases, and the cost also increases.

このようなことから、従来構造のnpnバイポーラトラ
ンジスタでは、本来のトランジスタとして動作する領域
(真性トランジスタ領域)以外の領域が非常に多く、そ
のため性能が低下するとともに微細化の大きな妨げとな
っていた。
For this reason, the conventionally structured npn bipolar transistor has a large number of regions other than the region that operates as an original transistor (intrinsic transistor region), which reduces performance and greatly hinders miniaturization.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
寄生容量の発生を防止できると共に、真性トランジスタ
領域以外の領域を低減することができ、またフォトリソ
グラフィー工程の回数を大幅に減少させて微細化及び低
コスト化を図ることができると共に性能が向上した半導
体装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and includes:
In addition to preventing the generation of parasitic capacitance, the area other than the intrinsic transistor area can be reduced, and the number of photolithography steps can be significantly reduced, allowing for miniaturization and cost reduction, as well as improved performance. The purpose is to provide semiconductor devices.

[課題を解決するための手段] 本発明に係る半導体装置は、絶縁体基板と、この絶縁体
基板の上面に互いにpn接合を形成する第1の領域と第
2の領域と第3の領域とが積層されると共に前記絶縁体
基板の上面に対して略垂直な側壁面を有する島状単結晶
半導体層と、前記絶縁体基板上に設けられると共に前記
第1の領域に少なくとも一部が接触する第1の導電膜と
、この第1の導電膜上に絶縁膜を介して設けられると共
に前記第2の領域に少なくとも一部が接触する第2の導
電膜と、前記第1の導電膜に電気的に接続された第1の
電極と、前記第2の導電膜に電気的に接続された第2の
電極と、前記第3の領域に電気的に接続された第3の電
極とを具備したことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor device according to the present invention includes an insulating substrate, and a first region, a second region, and a third region that form a pn junction with each other on the upper surface of the insulating substrate. an island-shaped single crystal semiconductor layer which is stacked and has a side wall surface substantially perpendicular to the upper surface of the insulating substrate; and an island-shaped single crystal semiconductor layer which is provided on the insulating substrate and at least partially contacts the first region. a first conductive film; a second conductive film provided on the first conductive film via an insulating film and at least partially in contact with the second region; a first electrode electrically connected to the second conductive film, a second electrode electrically connected to the third region, and a third electrode electrically connected to the third region. It is characterized by

[作用コ 本発明の半導体装置においては、基板として絶縁基板を
用いるとともに、島状単結晶半導体層における真性トラ
ンジスタ領域から第1の電極及び第2の電極までの間の
引出し電極として互いに絶縁膜によって分離された第1
の導電膜及び第2の導電膜を設けたため、接合容量を寄
生させることがない、また、エミッタ、ベース及びコレ
クタとなる第1の領域乃至第3の領域を、絶縁体基板上
に設けた島状単結晶半導体層に形成するようにしたので
、これらの領域を自己整合的に形成することが可能とな
り、このためトランジスタの占有面積を極めて少なくす
ることができる。更に、従来構造で必要とされていた埋
込層、チャネルカット用領域及び分離絶縁膜が不要とな
る。
[Function] In the semiconductor device of the present invention, an insulating substrate is used as the substrate, and the lead electrodes from the intrinsic transistor region to the first electrode and the second electrode in the island-like single crystal semiconductor layer are connected to each other by an insulating film. separated first
Because the conductive film and the second conductive film are provided, there is no parasitic junction capacitance, and the first to third regions that become the emitter, base, and collector are formed as an island on an insulating substrate. Since these regions are formed in a single-crystalline semiconductor layer, these regions can be formed in a self-aligned manner, and therefore the area occupied by the transistor can be extremely reduced. Furthermore, the buried layer, channel cut region, and isolation insulating film required in the conventional structure become unnecessary.

[実施例] 次に、添付の図面を参照して本発明の実施例について具
体的に説明する。
[Example] Next, an example of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の一実施例に係るnpn)ランジスタを
示す縦断面図である0図中、11は例えばマグネシアス
ピネル(MgO−Aρ2o3)単結晶からなる絶縁体基
板である。この絶縁体基板11上には、n型のコレクタ
領域17λとp型のベース領域17bとn型のエミッタ
領域17cとからなる島状単結晶シリコン層17が設け
られている。この島状単結晶シリコン層17の側壁は基
板11の面に対して略垂直となっている。更に、絶縁体
基板11上には島状単結晶シリコン層17の周囲にポリ
シリコン膜からなる第1の導電膜12、酸化膜からなる
第1の絶縁膜13、ポリシリコン膜からなる第2の導電
膜14及び酸化膜からなる第2の絶縁膜15が順次積層
されている。これらの第1の導電膜12、第1の絶縁膜
13、第2の導電膜14及び第2の絶縁膜15の各端面
は、夫々島状単結晶シリコン層17の側壁に接するよう
に設けられている。第1の絶縁膜13及び第2の絶縁p
A15の島状単結晶シリコン層17から離れた位置には
第1の導電膜12に到達するように開口部20aが設け
られている。更に、第2の絶縁膜15には第2の導電膜
14に到達するように開口部20bが設けられている。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an npn transistor according to an embodiment of the present invention. In FIG. On this insulating substrate 11, an island-shaped single crystal silicon layer 17 is provided which includes an n-type collector region 17λ, a p-type base region 17b, and an n-type emitter region 17c. The sidewalls of this island-shaped single crystal silicon layer 17 are substantially perpendicular to the surface of the substrate 11. Further, on the insulating substrate 11, a first conductive film 12 made of a polysilicon film, a first insulating film 13 made of an oxide film, and a second insulating film made of a polysilicon film are formed around the island-shaped single crystal silicon layer 17. A conductive film 14 and a second insulating film 15 made of an oxide film are sequentially laminated. Each end face of the first conductive film 12, first insulating film 13, second conductive film 14, and second insulating film 15 is provided so as to be in contact with the side wall of the island-shaped single crystal silicon layer 17, respectively. ing. The first insulating film 13 and the second insulating film p
An opening 20a is provided at a position away from the island-shaped single crystal silicon layer 17 of A15 so as to reach the first conductive film 12. Further, an opening 20b is provided in the second insulating film 15 so as to reach the second conductive film 14.

開口部20a、開口部20b及び島状単結晶シリコン層
17の上面には夫々アルミニウム(AjI)膜からなる
コレクタ電極21a、ベース電極21b及びエミッタ電
極21cがパターン形成されている。
A collector electrode 21a, a base electrode 21b, and an emitter electrode 21c made of an aluminum (AjI) film are patterned on the upper surfaces of the openings 20a, 20b, and the island-shaped single crystal silicon layer 17, respectively.

上記ポリシリコン膜からなる第1の導電膜12はコレク
タ領域17aの引出し電極として働くものであり、島状
単結晶シリコン層17とポリシリコン膜との間の接触抵
抗を低減させるために、ポリシリコン膜に高濃度のn型
不純物(例えばヒ素)がドーピングされている。また、
第2の導電膜14はベース領域17bの引出し電極とし
て働くものであり、同じくポリシリコン膜に高濃度p型
不純物(例えばボロン)がドーピングされている。
The first conductive film 12 made of the polysilicon film serves as an extraction electrode for the collector region 17a, and is made of polysilicon in order to reduce the contact resistance between the island-shaped single crystal silicon layer 17 and the polysilicon film. The film is doped with a high concentration of n-type impurity (eg, arsenic). Also,
The second conductive film 14 serves as an extraction electrode for the base region 17b, and is also a polysilicon film doped with a high concentration p-type impurity (for example, boron).

さらに、第2の絶縁膜15である酸化膜には、表面形状
を平滑化するため、リフローが容易なようにリンが含有
されている。
Further, the oxide film that is the second insulating film 15 contains phosphorus to smooth the surface shape and facilitate reflow.

次に、上記構造のnpnバイポーラトランジスタの製造
方法につき説明する。
Next, a method for manufacturing the npn bipolar transistor having the above structure will be explained.

先ず、第2図(a)に示すように、絶縁体基板11であ
るマグネシア・スピネル単結晶基板上にCVD (Ch
emicaf Vapour Deposition 
)法でポリシリコン膜を約5000人堆積し、その全面
にイオン注入法を用いてヒ素原子をlXl0”C11−
2以上ドーピングし、続いて公知のフォトエツチング法
を用いて所定の形状にパターン形成グすることにより、
第1の導電膜12を形成する。その後、全面にCVD法
を用いて第1の絶縁膜13である酸化膜を約3000人
堆積する。
First, as shown in FIG. 2(a), CVD (Ch
emicaf Vapor Deposition
) method to deposit approximately 5,000 polysilicon films, and arsenic atoms were added to the entire surface using the ion implantation method.
By doping two or more and then patterning into a predetermined shape using a known photoetching method,
A first conductive film 12 is formed. Thereafter, approximately 3000 layers of oxide film, which is the first insulating film 13, is deposited over the entire surface using the CVD method.

次いで、第2図(b)に示すように前述と同様の手法に
より高濃度にボロン原子を含有せしめた第2の導電膜1
4であるポリシリコン膜を約3000人堆積する。続い
て、このポリシリコン膜上にPSG膜を約3000人堆
積して第2の絶縁膜15を形成した後、900℃〜10
00℃の熱処理を施す。
Next, as shown in FIG. 2(b), a second conductive film 1 containing boron atoms at a high concentration is formed by the same method as described above.
About 3,000 people deposited a polysilicon film of No. 4. Subsequently, approximately 3,000 PSG films were deposited on this polysilicon film to form a second insulating film 15, and then heated at 900°C to 10°C.
Heat treatment is performed at 00°C.

次に、第2図(C)に示すように、−レジスト膜19を
エツチング用マスクにしてリアクティブイオンエツチン
グ(RIE)法を用いて上層より第2の絶縁膜15、第
2の導電膜14、第1の絶縁膜13及び第1の導電膜1
2を順次エツチングし、絶縁体基板11まで達すると共
に垂直な側壁面16を有する開口部18を形成する。こ
こで、酸化膜からなる第2の絶縁膜15及び第1の絶縁
膜13はC2F6ガスを主成分とするガスプラズマにて
エツチングし、また、ポリシリコン膜からなる第2の導
電膜14及び第1の導電膜12は5iCII4を主成分
とするガスプラズマにて夫々エツチングする。
Next, as shown in FIG. 2C, the second insulating film 15 and the second conductive film 14 are etched from the upper layer using the -resist film 19 as an etching mask using a reactive ion etching (RIE) method. , the first insulating film 13 and the first conductive film 1
2 is sequentially etched to form an opening 18 that reaches the insulating substrate 11 and has a vertical side wall surface 16. Here, the second insulating film 15 and the first insulating film 13 made of an oxide film are etched with gas plasma mainly composed of C2F6 gas, and the second conductive film 14 and the first insulating film made of a polysilicon film are etched. The first conductive film 12 is etched using gas plasma containing 5iCII4 as a main component.

次に、レジスト膜19を02プラズマ等で除去した後、
800 ”C〜950℃の温度で5iH2Cρ2゜H2
,HCρの混合ガスを用いた結晶成長により、絶縁体基
板11上にのみ選択的に単結晶シリコン膜をエピタキシ
ャル成長させる。これにより、第2図(d)に示すよう
に開口部18が単結晶シリコンで埋設され、その結果、
島状単結晶シリコン層17が形成される。このエピタキ
シャル成長の過程において、前記ガス中にPH,を導入
してn型のコレクタ領域17aを形成し、また、B2H
6ガスを導入してコレクタ領域17a上にp型のベース
領域17bを形成し、最後にAsH3ガスを導入するこ
とによりベース領域17b上にn型のエミッタ領域17
cを形成する。
Next, after removing the resist film 19 using 02 plasma or the like,
5iH2Cρ2゜H2 at a temperature of 800"C to 950℃
, HCρ, a single crystal silicon film is selectively epitaxially grown only on the insulating substrate 11. As a result, the opening 18 is filled with single crystal silicon as shown in FIG. 2(d), and as a result,
An island-shaped single crystal silicon layer 17 is formed. In this epitaxial growth process, PH is introduced into the gas to form an n-type collector region 17a, and B2H
6 gas is introduced to form a p-type base region 17b on the collector region 17a, and finally, AsH3 gas is introduced to form an n-type emitter region 17 on the base region 17b.
form c.

次に、コレクタ及びベース引出し用の第1の導電膜12
及び第2の導電膜14に夫々達する電極用の開口部20
a、20bを形成する。その後、電極21a、21b、
21cを形成することで、第1図に示した縦型rl p
 nバイポーラトランジスタが完成される。
Next, the first conductive film 12 for collector and base extraction
and openings 20 for electrodes reaching the second conductive film 14, respectively.
a, 20b are formed. After that, the electrodes 21a, 21b,
21c, the vertical rl p shown in FIG.
An n bipolar transistor is completed.

次に、このようにして得られた本実施例のnpnバイポ
ーラトランジスタと従来構造のトランジスタとの比較を
行なう。先ず、第5図に示した従来のトランジスタにお
けるエミッタ領域8の面積は、略々開口部9bの面積に
等しいものとして、この面積で第1図のトランジスタの
開口部18を設けた場合につき考える。この場合、従来
構造のトランジスタでは、エミッタ領域8の面積に比し
てベース領域7及びコレクタ領域の面積は数倍〜数10
倍になってしまう。これに対して、本実施例のトランジ
スタでは、エミッタ領域17cの面積はベース領域17
b及びコレクタ領域17aの面積に等しい。従って、本
実施例においては、トランジスタの占有面積は、従来の
数分の1〜数10分の1と極めて小さい面積で済むこと
になる。
Next, a comparison will be made between the thus obtained npn bipolar transistor of this example and a transistor having a conventional structure. First, assume that the area of the emitter region 8 in the conventional transistor shown in FIG. 5 is approximately equal to the area of the opening 9b, and consider the case where the opening 18 of the transistor shown in FIG. 1 is provided with this area. In this case, in a transistor with a conventional structure, the areas of the base region 7 and the collector region are several times to several tens of times larger than the area of the emitter region 8.
It will double. On the other hand, in the transistor of this embodiment, the area of the emitter region 17c is the same as that of the base region 17c.
b and the area of the collector region 17a. Therefore, in this embodiment, the area occupied by the transistor is extremely small, being one to several tenths of the conventional area.

また、従来構造のトランジスタでは、外部ベース領域及
び埋込層2を必要とするため、外部ベース寄生容量CC
B’及び接合容量Ctubが寄生していた。これに対し
、本実施例のトランジスタでは、引出し電極として第1
の絶縁膜13によって分離された第1の導電膜12及び
第2の導電膜14を用いると共に、基板として絶縁体基
板11を用いているため、寄生容量は殆ど発生しない。
In addition, since a transistor with a conventional structure requires an external base region and a buried layer 2, the external base parasitic capacitance CC
B' and junction capacitance Ctub were parasitic. On the other hand, in the transistor of this example, the first
Since the first conductive film 12 and the second conductive film 14 separated by the insulating film 13 are used, and the insulating substrate 11 is used as the substrate, almost no parasitic capacitance occurs.

確かに、本実施例のトランジスタにおいても第1の導電
膜12と第2の導電膜14との間にコンデンサ構造が形
成されるが、接合容量に比べれば微々たるものである。
It is true that a capacitor structure is formed between the first conductive film 12 and the second conductive film 14 in the transistor of this embodiment as well, but it is insignificant compared to the junction capacitance.

更に、本実施例のトランジスタでは、絶縁体基板11を
用いているため、従来のトランジスタで必要とされてい
た埋込層2、素子分離用絶縁膜4a及びチャネルカット
用領域4bが一切不要となる。また、製造に必要なフォ
トリソグラフィー工程は、従来工程が9〜10回必要で
あるのに比して、実施例のそれは5回で足り、従って、
フォトリソグラフィー工程が大幅に減少する。
Furthermore, since the transistor of this embodiment uses the insulating substrate 11, the buried layer 2, element isolation insulating film 4a, and channel cut region 4b required in conventional transistors are completely unnecessary. . In addition, the photolithography process required for manufacturing is only 5 times in the example, compared to 9 to 10 times in the conventional process.
Photolithography steps are significantly reduced.

また、本実施例においては、エミッタ、ベース及びコレ
クタの各領域は、自己整合的に位置決めされるため、1
回のフォトリソグラフィー工程で真性トランジスタを形
成することができる。
Furthermore, in this embodiment, each region of the emitter, base, and collector is positioned in a self-aligned manner.
Intrinsic transistors can be formed in just one photolithography process.

次に、本発明の他の実施例として、上記実施例に比較し
て、さらにエミッタ領域の面積を縮小でき、エミッタ・
ベース間の接合容量の削減を図ることのできる構造につ
き説明する。
Next, as another embodiment of the present invention, the area of the emitter region can be further reduced compared to the above embodiment.
A structure that can reduce the junction capacitance between bases will be explained.

第3図は、その構造を示す縦断面図であり、上記実施例
との相違点は、ベース領域17b上に突出した第2の絶
縁膜15の側壁面にサイドウオール膜22aが自己整合
的に形成されており、このサイドウオール膜22aの内
側面積と略々同面積でエミッタ領域170°が形成され
ていることである。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the structure, and the difference from the above embodiment is that the sidewall film 22a is self-aligned on the sidewall surface of the second insulating film 15 protruding onto the base region 17b. An emitter region 170° is formed with approximately the same area as the inner area of this sidewall film 22a.

次に、本実施例の製造方法につき説明する。第4図(a
)は、第2図の(C)〜(d)に移る途中の工程に対応
する工程を示した図で、p型のベース領域17bを形成
し終えた状態を示すものである。この状態で、第4図(
b)に示すように全面に第3の絶縁膜22としてSi3
N4膜を成長させ、続いてリアクティブイオンエツチン
グ法によるエツチングバックを行ない、自己整合的にサ
イドウオール膜22aを形成する。その後、ヒ素原子を
例えば、50KeV、ドーズ量I X 1016C1n
 ”−2の条件でイオン注入して900℃〜1000℃
の熱処理を行なうことによりエミッタ領域170゜を形
成する。
Next, the manufacturing method of this example will be explained. Figure 4 (a
) is a diagram showing steps corresponding to the steps in the middle of the transition from (C) to (d) in FIG. 2, and shows a state in which the p-type base region 17b has been formed. In this state, as shown in Figure 4 (
As shown in b), Si3 is applied as the third insulating film 22 over the entire surface.
The N4 film is grown and then etched back by reactive ion etching to form the sidewall film 22a in a self-aligned manner. Thereafter, the arsenic atom is heated, for example, at 50 KeV and at a dose of I x 1016C1n.
”Ion implantation under the condition of -2 and heating at 900℃ to 1000℃
By performing heat treatment, an emitter region of 170° is formed.

以降は、第2図に示す実施例と同様の工程によって電極
を形成することにより、第3図の構造を有するトランジ
スタが得られる。
Thereafter, by forming electrodes through the same steps as in the embodiment shown in FIG. 2, a transistor having the structure shown in FIG. 3 is obtained.

ここで、第4図(a)においてベース領域17b上に突
出した第2の絶縁膜15の膜厚と第3の絶縁膜22との
膜厚を適当に選べば、サイドウオール膜22aの幅はあ
る程度コントロールできることから、エミッタ領域17
c°の面積をある程度自由に縮小することができる。
Here, if the thickness of the second insulating film 15 protruding above the base region 17b and the thickness of the third insulating film 22 in FIG. 4(a) are appropriately selected, the width of the sidewall film 22a can be increased. Since it can be controlled to some extent, the emitter region 17
The area of c° can be reduced to some extent.

尚、以上説明した第1図及び第2図の実施例においては
、絶縁体基板11としてマグネシア・スピネル単結晶基
板を用いて説明したが、本発明はこれに限定するもので
はなく、単結晶シリコン基板と略々同じ格子定数を有す
る基板であり、約1000°Cの熱処理に耐えるもので
あれば他の材料を使用してもよい。
In the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 described above, a magnesia spinel single crystal substrate was used as the insulating substrate 11, but the present invention is not limited to this, and single crystal silicon Other materials may be used as long as the substrate has approximately the same lattice constant as the substrate and can withstand heat treatment at about 1000°C.

[発明の効果] 以上詳細に説明したように、本発明に係る半導体装置に
よれば、基板として絶縁体基板を用い、この絶縁体基板
の上面に島状単結晶半導体層を設け、この島状単結晶半
導体層にエミッタ・ベース及びコレクタとなる夫々第1
.第2及び第3の領域を形成すると共に、第1の領域及
び第2の領域の引出し電極として互いに絶縁膜により分
離された第1の導電膜及び第2の導電膜を形成するよう
にしたので、エミッタ等の領域を自己整合的に形成する
ことができ、トランジスタの占有面積を著しく少なくす
ることができると共に寄生容量の発生を低減することが
できる。また、基板として絶縁体基板を用いているため
、従来構造で必要とされていた埋込層、素子分離用絶縁
膜等が不要となり、更にはフォトリソグラフィー工程の
回数を大幅に少なくすることができるため、微細化を図
ることができると共に動作性能が向上した低コストの半
導体装置を実現することができる。
[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the semiconductor device according to the present invention, an insulating substrate is used as the substrate, an island-shaped single crystal semiconductor layer is provided on the upper surface of the insulating substrate, and the island-shaped single crystal semiconductor layer is provided on the upper surface of the insulating substrate. A first layer is formed on the single crystal semiconductor layer to become the emitter, base and collector, respectively.
.. In addition to forming the second and third regions, the first conductive film and the second conductive film, which are separated from each other by an insulating film, are formed as extraction electrodes for the first and second regions. , emitter and other regions can be formed in a self-aligned manner, the area occupied by the transistor can be significantly reduced, and the generation of parasitic capacitance can be reduced. In addition, since an insulating substrate is used as the substrate, there is no need for buried layers, insulating films for element isolation, etc. that were required in conventional structures, and furthermore, the number of photolithography steps can be significantly reduced. Therefore, it is possible to realize a low-cost semiconductor device that can be miniaturized and has improved operating performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例に係るnpnバイポーラトラン
ジスタの縦断面図、第2図(a)乃至(d)は上記トラ
ンジスタの製造工程を示す縦断面図、第3図は本発明の
他の実施例を示す縦断面図、第4図(a)、(b)は第
3図のトランジスタの製造工程を示す縦断面図、第5図
は従来のnpnバイポーラトランジスタを示す縦断面図
である。 1;シリコン基板、3;エピタキシャル層、7;ベース
領域、8;エミッタ領域、10,21a。 21b、21c;電極、11;絶縁体基板、12;第1
の導電膜、13;第1の絶縁膜、14;第2の導電膜、
15;第2の絶縁膜、16;側壁面、17;島状単結晶
シリコン層、17a;コレクタ領域、17b;ベース領
域、17c;エミッタ領域、22;第3の絶縁膜、22
a;サイドウオール膜 11;絶虐体蟇@          17a;コレク
タ領域12:第1の導電膜        17b;ベ
ース領域13:第1の絶線膜        17C;
エミッタ領域14:第2の導ta         2
1a ;コレクタ電極15;第2の絶Ii膿     
   21b:ベース電極16;債1g1面     
       21c;エミ・ツタ@唖17;島状単結
晶シリコン層 第1図 (a) (b) 第2図 11:絶縁体基板      15;第2の絶縁膜12
;第1の導電膜     16;側壁面13;第1の絶
lIwA’17:島状単結晶シリコン層14;第2の導
電膜     17Q;コレクタ領域17b;ベース領
域 17c;エミッタ領域 (c) (d) 第2図
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of an npn bipolar transistor according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2(a) to (d) are vertical cross-sectional views showing the manufacturing process of the above transistor, and FIG. 4(a) and 4(b) are longitudinal sectional views showing the manufacturing process of the transistor shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the conventional npn bipolar transistor. 1; Silicon substrate; 3; Epitaxial layer; 7; Base region; 8; Emitter region; 10, 21a. 21b, 21c; electrode, 11; insulator substrate, 12; first
conductive film, 13; first insulating film, 14; second conductive film,
15; second insulating film, 16; side wall surface, 17; island-shaped single crystal silicon layer, 17a; collector region, 17b; base region, 17c; emitter region, 22; third insulating film, 22
a; sidewall film 11; cruel body toad @ 17a; collector region 12: first conductive film 17b; base region 13: first insulating film 17C;
Emitter region 14: second conductor ta 2
1a; collector electrode 15; second electrode
21b: base electrode 16; bond 1g 1 side
21c; Emi Tsuta@唖17; Island-shaped single crystal silicon layer FIG. 1 (a) (b) FIG. 2 11: Insulator substrate 15; Second insulating film 12
; First conductive film 16; Side wall surface 13; First conductive film 17: Island-shaped single crystal silicon layer 14; Second conductive film 17Q; Collector region 17b; Base region 17c; Emitter region (c) (d ) Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)絶縁体基板と、この絶縁体基板の上面に互いにp
n接合を形成する第1の領域と第2の領域と第3の領域
とが積層されると共に前記絶縁体基板の上面に対して略
垂直な側壁面を有する島状単結晶半導体層と、前記絶縁
体基板上に設けられると共に前記第1の領域に少なくと
も一部が接触する第1の導電膜と、この第1の導電膜上
に絶縁膜を介して設けられると共に前記第2の領域に少
なくとも一部が接触する第2の導電膜と、前記第1の導
電膜に電気的に接続された第1の電極と、前記第2の導
電膜に電気的に接続された第2の電極と、前記第3の領
域に電気的に接続された第3の電極とを具備したことを
特徴とする半導体装置。
(1) An insulator substrate and a pin on the top surface of this insulator substrate.
an island-shaped single crystal semiconductor layer in which a first region, a second region, and a third region forming an n-junction are laminated and have a side wall surface substantially perpendicular to the upper surface of the insulating substrate; a first conductive film provided on the insulating substrate and at least partially in contact with the first region; a first conductive film provided on the first conductive film via an insulating film and at least in contact with the second region; a second conductive film partially in contact with the first conductive film, a first electrode electrically connected to the first conductive film, and a second electrode electrically connected to the second conductive film; A semiconductor device comprising: a third electrode electrically connected to the third region.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113467134A (en) * 2020-03-31 2021-10-01 夏普株式会社 Light modulation unit and liquid crystal display device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61117865A (en) * 1984-11-14 1986-06-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Bi-polar transistor and manufacture thereof
JPS6286860A (en) * 1985-10-08 1987-04-21 モトロ−ラ・インコ−ポレ−テツド Polycrystalline side wall contact transistor and manufactureof the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61117865A (en) * 1984-11-14 1986-06-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Bi-polar transistor and manufacture thereof
JPS6286860A (en) * 1985-10-08 1987-04-21 モトロ−ラ・インコ−ポレ−テツド Polycrystalline side wall contact transistor and manufactureof the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113467134A (en) * 2020-03-31 2021-10-01 夏普株式会社 Light modulation unit and liquid crystal display device
CN113467134B (en) * 2020-03-31 2024-04-02 夏普株式会社 Dimming unit and liquid crystal display device

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