JPH02151036A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH02151036A JPH02151036A JP30390788A JP30390788A JPH02151036A JP H02151036 A JPH02151036 A JP H02151036A JP 30390788 A JP30390788 A JP 30390788A JP 30390788 A JP30390788 A JP 30390788A JP H02151036 A JPH02151036 A JP H02151036A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
半導体装置、特にバイポーラ型トランジスタとその製造
方法に関し、 マスク合わせ及びイオン注入の工程を最小にでき、薄い
ベース接合のバイポーラ型トランジスタとその製造方法
を提供することを目的とし、半導体基板に形成した一導
電型のウェル層上に設けた凸部に反対導電型のエミッタ
拡散領域を形成し、該凸部に隣接する半導体基板の凹部
に反対導電型のコレクタ拡散層を形成してなる半導体装
置、及び半導体基板の一導電型のウェル層のエミッタ・
コレクタ形成領域に反対導電型のエミッタ拡散層を形成
する工程と、前記半導体基板のコレクタ形成領域を凹部
に形成し、エミッタ形成領域を凸部にする形成する工程
と、前記コレクタ形成領域の凹部に反対導電型のコレク
タ拡散領域を形成する工程とを含むことを特徴とする半
導体装置の製造方法を含み構成する。
方法に関し、 マスク合わせ及びイオン注入の工程を最小にでき、薄い
ベース接合のバイポーラ型トランジスタとその製造方法
を提供することを目的とし、半導体基板に形成した一導
電型のウェル層上に設けた凸部に反対導電型のエミッタ
拡散領域を形成し、該凸部に隣接する半導体基板の凹部
に反対導電型のコレクタ拡散層を形成してなる半導体装
置、及び半導体基板の一導電型のウェル層のエミッタ・
コレクタ形成領域に反対導電型のエミッタ拡散層を形成
する工程と、前記半導体基板のコレクタ形成領域を凹部
に形成し、エミッタ形成領域を凸部にする形成する工程
と、前記コレクタ形成領域の凹部に反対導電型のコレク
タ拡散領域を形成する工程とを含むことを特徴とする半
導体装置の製造方法を含み構成する。
〔産業上の利用分野]
本発明は、半導体装置、特にバイポーラ型トランジスタ
とその製造方法に関する。
とその製造方法に関する。
近年、半導体装置の高速化、微細化に伴い、バイポーラ
型トランジスタでは、薄いベース接合が必要になってい
る。
型トランジスタでは、薄いベース接合が必要になってい
る。
第3図は従来例のバイポーラ型トランジスタの断面図で
ある。同図において、31はp型シリコン基板、32は
n型エピタキシャル層、33はn゛埋込層、34はn型
エピタキシャルN32にp型の不純物のイオン注入など
により形成されるベース拡散領域、35はさらにベース
拡散領域34にn型の不純物のイオン注入などにより形
成されるエミッタ拡散領域であり、36はエミッタ電極
、37はベース電極、38はコレクタ電極である。
ある。同図において、31はp型シリコン基板、32は
n型エピタキシャル層、33はn゛埋込層、34はn型
エピタキシャルN32にp型の不純物のイオン注入など
により形成されるベース拡散領域、35はさらにベース
拡散領域34にn型の不純物のイオン注入などにより形
成されるエミッタ拡散領域であり、36はエミッタ電極
、37はベース電極、38はコレクタ電極である。
従来のバイポーラ型トランジスタは、ベース拡散領域3
4に不純物のイオン注入などによりエミッタ拡散領域3
5を形成し、深さ方向に接合を形成するため、マスク合
わせの工程が多くなったり、あるいはイオン注入による
チャネリング現象や後工程の熱処理工程の影響で薄いベ
ース接合を形成することが困難であった。
4に不純物のイオン注入などによりエミッタ拡散領域3
5を形成し、深さ方向に接合を形成するため、マスク合
わせの工程が多くなったり、あるいはイオン注入による
チャネリング現象や後工程の熱処理工程の影響で薄いベ
ース接合を形成することが困難であった。
すなわち、従来のバイポーラ型トランジスタの構造では
、イオン注入に伴なうチャネリング現象や後の熱処理工
程による不純物の再分布などのために、ベース拡散領域
34とエミッタ拡散領域35の深さ方向調整が困難でベ
ース接合を薄くすることができず、かつマスク合わせの
工程も複雑で多くなる問題があった。
、イオン注入に伴なうチャネリング現象や後の熱処理工
程による不純物の再分布などのために、ベース拡散領域
34とエミッタ拡散領域35の深さ方向調整が困難でベ
ース接合を薄くすることができず、かつマスク合わせの
工程も複雑で多くなる問題があった。
そこで本発明は、マスク合わせ及びイオン注入の工程を
少な(でき、薄いベース接合のバイポーラ型トランジス
タとその製造方法を提供することを目的とする。
少な(でき、薄いベース接合のバイポーラ型トランジス
タとその製造方法を提供することを目的とする。
上記課題は、半導体基板に形成した一導電型のウェル層
上に設けた凸部に反対導電型のエミッタ拡散領域を形成
し、該凸部に隣接する半導体基板の凹部に反対導電型の
コレクタ拡散層を形成してなる半導体装置、及び半導体
基板の一導電型のウェル層のエミッタ・コレクタ形成領
域に反対導電型のエミッタ拡散層を形成する工程と、前
記半導体基板のコレクタ形成領域を凹部に形成し、エミ
ッタ形成領域を凸部にする形成する工程と、前記コレク
タ形成領域の凹部に反対導電型のコレクタ拡散領域を形
成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法によって達成される。
上に設けた凸部に反対導電型のエミッタ拡散領域を形成
し、該凸部に隣接する半導体基板の凹部に反対導電型の
コレクタ拡散層を形成してなる半導体装置、及び半導体
基板の一導電型のウェル層のエミッタ・コレクタ形成領
域に反対導電型のエミッタ拡散層を形成する工程と、前
記半導体基板のコレクタ形成領域を凹部に形成し、エミ
ッタ形成領域を凸部にする形成する工程と、前記コレク
タ形成領域の凹部に反対導電型のコレクタ拡散領域を形
成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法によって達成される。
本発明では、半導体基板に形成した凸部にエミッタ拡散
領域を形成し、該凸部に隣接する半導体基板の凹部にコ
レクタ拡散領域を形成することで、ベースの長さは、凸
部と凹部との間の深さ、不純物などのイオン注入、熱処
理により決まるため、工程を少なくして、薄いベース接
合の形成が容易になる。
領域を形成し、該凸部に隣接する半導体基板の凹部にコ
レクタ拡散領域を形成することで、ベースの長さは、凸
部と凹部との間の深さ、不純物などのイオン注入、熱処
理により決まるため、工程を少なくして、薄いベース接
合の形成が容易になる。
以下、本発明を図示の一実施例により具体的に説明する
。
。
第1図は本発明実施例のバイポーラ型トランジスタの断
面図である。
面図である。
同図において、シリコン基板11には、素子分離用のフ
ィールド酸化膜14が形成され、エミッタ・コレクタ部
の素子形成領域には、ベース領域となるpウェル層12
が形成され、このpウェル層12には凸部15と凹部1
6が隣接して形成され、凸部15にはn型のエミッタ拡
散領域17が形成され、この凸部15に隣接する凹部1
6にはn型のコレクタ拡散領域18が形成されている。
ィールド酸化膜14が形成され、エミッタ・コレクタ部
の素子形成領域には、ベース領域となるpウェル層12
が形成され、このpウェル層12には凸部15と凹部1
6が隣接して形成され、凸部15にはn型のエミッタ拡
散領域17が形成され、この凸部15に隣接する凹部1
6にはn型のコレクタ拡散領域18が形成されている。
また、13は凸部15上に形成した5iN)、膜、19
は電極分離用の酸化膜、20はエミッタ電極、21はコ
レクタ電極である。これにより、npnバイポーラ型ト
ランジスタが形成される。
は電極分離用の酸化膜、20はエミッタ電極、21はコ
レクタ電極である。これにより、npnバイポーラ型ト
ランジスタが形成される。
第2図(a)〜(f)は第1図のバイポーラ型トランジ
スタの製造工程断面図である。なお、第1図に対応する
部分は同一の符号を記す。
スタの製造工程断面図である。なお、第1図に対応する
部分は同一の符号を記す。
まず、同図(a)に示す如く、シリコン基板11の素子
形成領域には、不純物としてほう素(B)をエネルギー
が160KeV、ドーズ量が2 X1013cm−”程
度でイオン注入し、pウェル層12を形成する。
形成領域には、不純物としてほう素(B)をエネルギー
が160KeV、ドーズ量が2 X1013cm−”程
度でイオン注入し、pウェル層12を形成する。
次に、同図(b)に示す如く、シリコン基板11上に、
化学気相成長(CVD)法などにより窒化シリコン(S
iNx )膜13を1500人程度0膜厚に堆積し、図
示しないレジストをマスクとして、素子形成領域上のS
iNx膜13を残すようにエツチングする。
化学気相成長(CVD)法などにより窒化シリコン(S
iNx )膜13を1500人程度0膜厚に堆積し、図
示しないレジストをマスクとして、素子形成領域上のS
iNx膜13を残すようにエツチングする。
次に、同図(C)に示す如く、熱酸化によりシリコン基
板11を選択的に酸化して5000人程度0膜厚の素子
分離用のフィールド酸化膜14を形成し、かつこの時の
熱処理で注入したほう素を活性化する。
板11を選択的に酸化して5000人程度0膜厚の素子
分離用のフィールド酸化膜14を形成し、かつこの時の
熱処理で注入したほう素を活性化する。
続いて、図示しないレジストマスクを用いてエミッタ及
びベース部にイオン注入で不純物としてヒ素(As)を
、エネルギーが70KeV 、 ドーズ量が8×IQ
IScIll−!程度で注入スル。
びベース部にイオン注入で不純物としてヒ素(As)を
、エネルギーが70KeV 、 ドーズ量が8×IQ
IScIll−!程度で注入スル。
次に、同図(d)に示す如く、図示しないレジストマス
クによりエミッタ部にレジストを残し、反応性イオンエ
ツチング(RIB)によりコレクタ部になる部分の5i
NX膜13をフッ素系のエツチングガス(例えばCF4
+O□)によりエツチングし、続いてシリコン基板1
1を塩素系のエツチングガス(例えばCC1a + B
Cf 3)により3000人の深さにエツチングする。
クによりエミッタ部にレジストを残し、反応性イオンエ
ツチング(RIB)によりコレクタ部になる部分の5i
NX膜13をフッ素系のエツチングガス(例えばCF4
+O□)によりエツチングし、続いてシリコン基板1
1を塩素系のエツチングガス(例えばCC1a + B
Cf 3)により3000人の深さにエツチングする。
すなわち、シリコン基板11には、エミッタ部が凸部1
5にコレクタ部が凹部16に形成される。
5にコレクタ部が凹部16に形成される。
続いて、凸部15のエミッタ部に残したSiN、膜13
をマスクにして、凹部16のコレクタ部に不純物として
ヒ素(As)を、エネルギーが70にeV、ドーズ量が
2 XIO”cm−2程度でイオン注入する。その後、
熱処理により注入したAsの活性化を行い、凸部15に
エミッタ拡散領域17、凹部16にコレクタ拡散領域1
8を形成する。
をマスクにして、凹部16のコレクタ部に不純物として
ヒ素(As)を、エネルギーが70にeV、ドーズ量が
2 XIO”cm−2程度でイオン注入する。その後、
熱処理により注入したAsの活性化を行い、凸部15に
エミッタ拡散領域17、凹部16にコレクタ拡散領域1
8を形成する。
次に、同図(e)に示す如く、全面に電極分離用の酸化
膜19をCVD法により5000人程度0膜厚に堆積す
る。
膜19をCVD法により5000人程度0膜厚に堆積す
る。
次に、同図(f)に示す如(、図示しないレジストをマ
スクにして、エミッタ部及びコレクタ部、ベース部の酸
化膜19、エミッタ部、ベース部の5iNX膜13をそ
れぞれフッ素系のエツチングガスを用いて反応性イオン
エツチング(Reactive Ion Etchin
g) (RIE)によりエツチングする。続いてアルミ
ニュウム膜をマグネトロンスパッタ法により1μm程度
堆積し、図示しないレジストをマスクにしてエツチング
し、エミッタ電極20、コレクタ電極21、ベース電極
22をそれぞれ形成する。
スクにして、エミッタ部及びコレクタ部、ベース部の酸
化膜19、エミッタ部、ベース部の5iNX膜13をそ
れぞれフッ素系のエツチングガスを用いて反応性イオン
エツチング(Reactive Ion Etchin
g) (RIE)によりエツチングする。続いてアルミ
ニュウム膜をマグネトロンスパッタ法により1μm程度
堆積し、図示しないレジストをマスクにしてエツチング
し、エミッタ電極20、コレクタ電極21、ベース電極
22をそれぞれ形成する。
上記構造のバイポーラ型トランジスタでは、エミッタ部
がシリコン基板11の凸部15に形成され、コレクタ部
が凸部15に隣接する凹部16に形成されるため、熱処
理による横方向への拡散を防止するとともに、イオン注
入によるチャネリングや後の熱処理による影響で接合が
破壊されることが少なくなる。また、エミッタ拡散領域
17とコレクタ拡散領域18の大きさは、イオンの注入
エネルギーと熱処理時間の制御による他に、RIEなど
によるエミッタ部の幅と溝の深さの制御ができるため、
横方向への拡散を抑え、ベース接合を薄くすることが可
能になる。従来のバイポーラ型トランジスタでは、ベー
ス層が1000人程度7あったのが、本発明の実施例で
は500人程0に形成することが容易になった。さらに
、RIEなどにより凸部15と凹部16を形成し、Si
Nヶ膜13をマスクにしてイオン注入することでマスク
合わせが必要なく工程を少なくすることができる。
がシリコン基板11の凸部15に形成され、コレクタ部
が凸部15に隣接する凹部16に形成されるため、熱処
理による横方向への拡散を防止するとともに、イオン注
入によるチャネリングや後の熱処理による影響で接合が
破壊されることが少なくなる。また、エミッタ拡散領域
17とコレクタ拡散領域18の大きさは、イオンの注入
エネルギーと熱処理時間の制御による他に、RIEなど
によるエミッタ部の幅と溝の深さの制御ができるため、
横方向への拡散を抑え、ベース接合を薄くすることが可
能になる。従来のバイポーラ型トランジスタでは、ベー
ス層が1000人程度7あったのが、本発明の実施例で
は500人程0に形成することが容易になった。さらに
、RIEなどにより凸部15と凹部16を形成し、Si
Nヶ膜13をマスクにしてイオン注入することでマスク
合わせが必要なく工程を少なくすることができる。
なお、上記実施例では、シリコン基板11にpウェル層
12を形成し、シリコン基板11の上部からベース電極
23を形成しているが、本発明の適用範囲はこれに限ら
ず、p型のシリコン基板を用いてベース電極をシリコン
基板の裏面から取るようにした構造でもよく、また極性
の反対のpnp型トランジスタを形成する場合も同様に
適用できる。
12を形成し、シリコン基板11の上部からベース電極
23を形成しているが、本発明の適用範囲はこれに限ら
ず、p型のシリコン基板を用いてベース電極をシリコン
基板の裏面から取るようにした構造でもよく、また極性
の反対のpnp型トランジスタを形成する場合も同様に
適用できる。
〔発明の効果)
以上説明した様に本発明によれば、半導体基板に形成し
た凸部にエミッタ拡散層を形成し、該凸部に隣接する半
導体基板の凹部にコレクタ拡散層を形成することで、ベ
ースの長さは、凹凸部の深さ、不純物などのイオン注入
、熱処理により決めることができ、工程を少なくして、
薄いベース接合の形成が容易になる。
た凸部にエミッタ拡散層を形成し、該凸部に隣接する半
導体基板の凹部にコレクタ拡散層を形成することで、ベ
ースの長さは、凹凸部の深さ、不純物などのイオン注入
、熱処理により決めることができ、工程を少なくして、
薄いベース接合の形成が容易になる。
第1図は本発明実施例のバイポーラ型トランジスタの断
面図、 第2図(a)〜(f)は第1図のバイポーラ型トランジ
スタの製造工程断面図、 第3図は従来例のバイポーラ型トランジスタの断面図で
ある。 図中、 11はシリコン基板、 12はpウェル層、 13はSiN、膜、 14はフィールド酸化膜、 15は凸部、 16は凹部、 17はエミッタ拡散領域、 18はコレクタ拡散領域、 19は酸化膜、 20はエミッタ電極、 21はコレクタ電極、 22はベース電極 を示す。 特許出願人 富士通株式会社
面図、 第2図(a)〜(f)は第1図のバイポーラ型トランジ
スタの製造工程断面図、 第3図は従来例のバイポーラ型トランジスタの断面図で
ある。 図中、 11はシリコン基板、 12はpウェル層、 13はSiN、膜、 14はフィールド酸化膜、 15は凸部、 16は凹部、 17はエミッタ拡散領域、 18はコレクタ拡散領域、 19は酸化膜、 20はエミッタ電極、 21はコレクタ電極、 22はベース電極 を示す。 特許出願人 富士通株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔1〕半導体基板(11)に形成した一導電型のウェル
(12)層上に設けた凸部(15)に反対導電型のエミ
ッタ拡散領域(17)を形成し、該凸部(15)に隣接
する半導体基板(11)の凹部(16)に反対導電型の
コレクタ拡散領域(18)を形成してなる半導体装置。 〔2〕半導体基板(11)の一導電型のウェル層(12
)のエミッタ・コレクタ形成領域に反対導電型のエミッ
タ用拡散領域(17)を形成する工程と、前記半導体基
板(11)のコレクタ形成領域を凹部(16)に形成し
、エミッタ形成領域を凸部(15)に形成する工程と、 前記コレクタ形成領域の凹部(16)に反対導電型のコ
レクタ拡散領域(18)を形成する工程とを含むことを
特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30390788A JPH02151036A (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30390788A JPH02151036A (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02151036A true JPH02151036A (ja) | 1990-06-11 |
Family
ID=17926703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30390788A Pending JPH02151036A (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02151036A (ja) |
-
1988
- 1988-12-02 JP JP30390788A patent/JPH02151036A/ja active Pending
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