JPH02246340A - バイポーラ型半導体装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、バイポーラ型半導体装置に係わり、特に高速
信号処理及び高周波集積回路などに好適する。

（従来の技術） バイポーラトランジスタにおけるフィギュア抵抗、Ｃｃ
がコレクタ抵抗そしてτｅｃがエミッタコレクタ遅延時
間である。

このτａｃ、　Ｃｃ及びνｂ′を夫々小さくすることに
よりトランジスタの高周波特性の改善が達成されるので
、カットオフ周波数を向上させて高周波特性を改善して
いる。τｅｃはカットオフ周波数の逆数に比例すること
が前提条件となっている。

このようなトランジスタ例として、第２図にＮＰＮ　ト
ランジスタを示した。即ち、Ｎ型コレタク領域５０には
、ここに隣接したＰ型外部ベース領域５１を形成し、更
に、このＰ型ベース領域５１に連続して形成しかつ低濃
度で深さが浅いピンチベース層５２を設置する。また、
ピンチベース層５２中にＮ＋エミッタ暦５３を浅く形成
してカットオフ周波数の向上を図っている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、ベース抵抗νｂ′を決めるに当たり支配的に
なるのは、Ｎ＋型エミッタ５３とＰ型ベース領域の最外
側に位置している外部ベース５１の間に位置しているＰ
型ピンチベース５２である。このＰベース５２の深さが
浅くなると抵抗が高くなり、ベース抵抗νｂ′が大きく
、カットオフ周波数が向上しても高周波特性の改善が困
難となる。

この対策としてＵＳＰ４，２３４，３６２では、Ｎ＋エ
ミッタとＰベースの間隔を自己整合法により決めた上で
サブミクロンまで縮小してベース抵抗の低減を図ってい
る。それでも、ＮエミッタとＰベース間には、抵抗の高
い領域がある。また、この抵抗の高い領域に不純物を導
入して低抵抗を目指した例もあるが、Ｎ＋エミッタ端（
Ｅｄｇｅ）付近ではベースが深くなりｆＴが下がる難点
があった。

本発明はこのような事情により成されたもので、高カッ
トオフ周波数でありなからＮエミッタとＰベース間の抵
抗を下げずに高周波特性の優れたバイポーラトランジス
タを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 第１導電型の半導体基板と、その選択的な表面から内部
にかけて形成する少なくとも一つの第２導電型の第１不
純物領域と、この第１不純物領域内に形成する少なくと
も一つの第１導電型の不純物領域と、この第１導電型の
第１不純物領域下部に第２導電型の第１不純物領域によ
り低濃度で形成する第２導電型の第２不純物領域と、第
２導電型の第１不純物領域に形成する電極取出部と、第
１導電型の低濃度領域と高濃度領域＋１ｆＪに位置する
第１導電型の第１及び第２拡散領域に自己整合的に形成
し、第２不純物領域に近ずくにつれて深さが減少する第
２導電型の中濃度不純物領域を備えるところに本発明に
係わるバイポーラ型半導体装置の特徴がある。

（作　用） Ｎエミッタ下及びその近くのベースはｆＴ向上を達成す
るようなベースプロファイルとし、Ｐペース層はＰベー
ス側は十分ρＳを低くし、Ｎ＋エミッタに近づくにつれ
て浅い接合としトランジスタのカットオフ周波数低下に
影響のない範囲で十分抵抗を下げるプロファイルとした
。

（実施例） 第１図イルへを参照して本発明に係わる一実施例として
ＮＰＮ　トランジスタを説明する。

バイポーラ型トランジスタの製造に当たっては、半導体
基板表面に選択的に逆導電型の不純物を導入後シリコン
半導体層をエピタキシャル成長させて、二α逆導電型の
不純物層からなる埋込領域を形成後、エピタキシャル層
に不純物領域を形成する方法と、シリコン半導体基板に
直接不純物領域を形成する方法が知られているが、本実
施例におけるシリコン半導体基板は、エピタキシャル層
及び直接不純物領域を形成する場合を含む。

即ち、第１図ａに示すように、Ｎ型（第１導電型）シリ
コン半導体基板１表面に熱酸化層として例えばＳｕｎ、
　２即ち第１絶縁物層２を２００〜３００人形成してか
ら、厚さ２０００人程度０多結晶シリコン層３を減圧下
における化学的気相成長法（ＬＰＧＶＤ）により成長さ
せる０次に、厚さ２０００人位の窒化ケイ素層４も同じ
＜　ＬＰＣＶＤ法により堆積後、　リングラフィ（Ｌｉ
ｔｈｏｇｒａｐｈｙ）技術によりパターニングして選択
的に形成する（第１図イ参照）。

次に全面に厚さ約３０００人に被覆した第２絶縁物層５
に異方性エツチング（Ｅｔｃｈｉｎｇ）処理を施して、
選択的に形成した窒化ケイ素層４の側面だけに絶縁物層
５を残して、第１図ハの断面構造としてから、バイポー
ラ型半導体素子に不可欠なベース領域及びエミッタ領域
の形成工程に移行する。

即ち、第１図二に明らかなように、窒化ケイ素層４と、
その側壁に被着した第２絶縁物／ａ＋５をマスクとして
Ｐベース形成用にボロンなどのＰ型不純物を３５ＫｓＶ
　、ドーズ量５ＸｌＯ”／ｄ程度の条件によりイオン注
入して、窒化ケイ素層４側壁に形成した絶縁物層５に対
応するＮ型シリコン半導体基板１部分には、窒化ケイ素
層４をマスクとしてピーク濃度５　ＸＩＯ”／ｃＪ以上
の中濃度ベース領域７即ち第２導電型の中濃度不純物領
域と、その外側に深さ（Ｘｊ）が大きくピーク濃度Ｉ　
ＸＩＯ”／ｃｄ程度の高濃度リンクベース領域６（第２
導電型の第１拡散領域）が形成される。この高濃度リン
クベース領域６（第２導電型の第１拡散領域）には通常
の方法により電極取出部（図示せず）を形成する。

ここで、側壁に被着した絶縁物層５を剥離した直方体状
の窒化ケイ素ＩＦ！４をマスクとして多結晶シリコン層
３の表面附近を酸化して第３絶縁物層８を形成してから
、この第３絶縁物層８をマスクとして直方体状窒化ケイ
素層４及びこれに隣接する多結晶シリコン層３をエツチ
ング工程により除去し、更にイオン注入工程によりピー
ク濃度が１×１０”／ｄ径程度低濃度真性ベース領域即
ち第２導電型の第２不純物領域９を形成する（第１図示
参照）。

更にまた、エミッタ領域１０を形成するために。

新たにＮ多結晶シリコン層１１を減圧ＣＶＤ法によりデ
ポ（Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）後パターニング（Ｐａｔｔ
ｅｒｎｉｎｇ）後。

含有不純物を拡散して表面濃度ｌＸｌ０”／ａＪのエミ
ッタ領域即ち第１導電型の不純物領域ＩＯを第１図へに
あるように形成してバイポーラ型半導体装置を完成する
。

この装置としては、最終的にオンアルパッシベイション
（Ｏｎ、ＡＱ　Ｐａ５ｓｉｖａｔｉｏｎ）層（図示せず
）即ち、ベース６及びエミッタ１１に設置する電極取出
部に電気的に接続して形成する配線層や、電極層用とし
て被覆するＡＱあるいはＡｎ合金（Ａｊｌ−３ｉ、　Ａ
ａ−５ｉ−Ｃｕなど）には、ＰＳＧやＰＳＧ　＋　Ｓｉ
Ｎまたこれらの２層構造の膜を形成するのが一般的であ
る。

〔発明の効果〕

このように本発明は、高いカットオフ周波数と低いベー
ス抵抗を共有する高周波特性が優れたバイポーラトラン
ジスタ即ちバイポーラ型半導体装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図イルへは９本発明の製造工程を示す断面図、第２
図は、従来のバイポーラトランジスタの要部構造を示す
断面図である。 に半導体基板　　　　　　２：第１絶縁物層３：多結晶
シリコン　　　　４：窒化ケイ素５：第２絶縁物層　　
　　　６：リンクベース７：中濃度ベース　　　　　８
：第３絶縁物層９：真性ベース　　　　　　１０：エミ
ッタ代理人　弁理士　大　胡　典　夫 ＠　　１　　図 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１導電型の半導体基板と、その選択的な表面部分から
   内部にかけて形成する少なくとも一つの第２導電型の第
   １不純物領域と、この第２導電型の第１不純物領域内に
   形成する少なくとも一つの第１導電型の不純物領域と、
   この第１導電型の不純物領域下部に第２導電型の第１不
   純物領域より低濃度で形成する第２導電型の第２不純物
   領域と、第２導電型の第１不純物領域部分を囲んで形成
   する第２導電型の高濃度領域と、第２導電型の第１不純
   物領域に形成する電極取出部と、第１導電型の低濃度領
   域と高濃度領域間に位置する第１導電型の第１及び第２
   不純物領域に自己整合的に形成し第２不純物領域に近ず
   くにつれて深さが減少する第２導電型の中濃度不純物領
   域を具備することを特徴とするバイポーラ型半導体装置
   。