JPH03205831A - バイポーラトランジスタ - Google Patents
バイポーラトランジスタInfo
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- JPH03205831A JPH03205831A JP187890A JP187890A JPH03205831A JP H03205831 A JPH03205831 A JP H03205831A JP 187890 A JP187890 A JP 187890A JP 187890 A JP187890 A JP 187890A JP H03205831 A JPH03205831 A JP H03205831A
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- emitter
- electrode
- polysilicon
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- bipolar transistor
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- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims abstract description 34
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Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はバイポーラトランジスタに関し、特にエミッタ
とベース引き出し電極とがセルファラインで形威されエ
ミッタがらボリシリコンエミッタ電極が引出されたバイ
ポーラトランジスタに関する。
とベース引き出し電極とがセルファラインで形威されエ
ミッタがらボリシリコンエミッタ電極が引出されたバイ
ポーラトランジスタに関する。
第3図を参照すると、従来のこの種のバイポーラトラン
ジスタはシリコン基板21上に形成された厚い絶縁膜2
2の一部が開孔され、その間孔部の基板表面に活性ベー
ス27、グラフトベース26、エミッタ28が形戒され
、開孔部がらボリシリコンのベース引出電極23およぴ
エミッタ電極25が引き出される構造を有している。こ
の構造はグラフトベース26およびその引出し電極23
とエミッタ28とがセルファラインで形成されるため両
者の間隔を狭くしてトランジスタの寸法を小さくするこ
とができ、ベース・コレクタ容量の低減およびベース抵
抗の低減が可能になり、より高速動作をするバイポーラ
トランジスタが可能になった。上記のセルファラインは
、まずP型ポリシリコンのベース引出し電8i!23を
用いてグラフトベース26を拡散形戒し活性ベース領域
27を形成した後にベース引出し電fi2Bと活性ベー
ス領域27との表面を絶縁膜24で覆い、エッチバック
によってエミッタ開孔を形成し、N型ボリシリコン膜2
5を形成してこのN型ボリシリコン膜25を拡散源とし
て極めて薄いエミッタ拡散層28を形戒する(この結果
、ペースエミツタ容量も低減する)ことによって達戒さ
れる。
ジスタはシリコン基板21上に形成された厚い絶縁膜2
2の一部が開孔され、その間孔部の基板表面に活性ベー
ス27、グラフトベース26、エミッタ28が形戒され
、開孔部がらボリシリコンのベース引出電極23およぴ
エミッタ電極25が引き出される構造を有している。こ
の構造はグラフトベース26およびその引出し電極23
とエミッタ28とがセルファラインで形成されるため両
者の間隔を狭くしてトランジスタの寸法を小さくするこ
とができ、ベース・コレクタ容量の低減およびベース抵
抗の低減が可能になり、より高速動作をするバイポーラ
トランジスタが可能になった。上記のセルファラインは
、まずP型ポリシリコンのベース引出し電8i!23を
用いてグラフトベース26を拡散形戒し活性ベース領域
27を形成した後にベース引出し電fi2Bと活性ベー
ス領域27との表面を絶縁膜24で覆い、エッチバック
によってエミッタ開孔を形成し、N型ボリシリコン膜2
5を形成してこのN型ボリシリコン膜25を拡散源とし
て極めて薄いエミッタ拡散層28を形戒する(この結果
、ペースエミツタ容量も低減する)ことによって達戒さ
れる。
上述した従来の技術では、エミッタボリシリコン電極2
5が開孔部内で基板表面に対して垂直となっている部分
がある。これは絶縁膜24のエッチバックによってエミ
ッタ28とグラフトベース26を分離するための絶縁膜
24−1を形戒する際に、エッチバック技術を用いる結
果として基板表面に対して垂直な側壁のみ絶縁膜24−
1が存在するようになるためである。従ってこの側壁2
4−1に接しているエミッタポリシリコン電極25は基
板に対して垂直となってしまう.このため、ポリシリコ
ンエミツタ引出し電極25の表面に形戒する良導電性配
線金属(たとえばアルミニウム)36が第3図に示すよ
うに断線し分離してしまい、エミッタ抵抗が増大してし
まうという問題点があった。バイポーラトランジスタを
さらに高速化、高密度化するには、エミッタ部をさらに
微細化しなければならない。従来の技術では、エミッタ
引出しポリシリコン電極に基板面に対して垂直な部分が
存在するためエミツタを横方向に縮小しようとしても配
線金属のエミッタ電極上での断線のためエミッタ抵抗を
低減できず高速化が困難であった。
5が開孔部内で基板表面に対して垂直となっている部分
がある。これは絶縁膜24のエッチバックによってエミ
ッタ28とグラフトベース26を分離するための絶縁膜
24−1を形戒する際に、エッチバック技術を用いる結
果として基板表面に対して垂直な側壁のみ絶縁膜24−
1が存在するようになるためである。従ってこの側壁2
4−1に接しているエミッタポリシリコン電極25は基
板に対して垂直となってしまう.このため、ポリシリコ
ンエミツタ引出し電極25の表面に形戒する良導電性配
線金属(たとえばアルミニウム)36が第3図に示すよ
うに断線し分離してしまい、エミッタ抵抗が増大してし
まうという問題点があった。バイポーラトランジスタを
さらに高速化、高密度化するには、エミッタ部をさらに
微細化しなければならない。従来の技術では、エミッタ
引出しポリシリコン電極に基板面に対して垂直な部分が
存在するためエミツタを横方向に縮小しようとしても配
線金属のエミッタ電極上での断線のためエミッタ抵抗を
低減できず高速化が困難であった。
本発明の目的は、エミッタ抵抗を増大させずにエミッタ
の微細化が可能なバイポーラトランジスタを提供するこ
とにある。
の微細化が可能なバイポーラトランジスタを提供するこ
とにある。
本発明のバイポーラトランジスタは、エミツタボリシリ
コン電極が絶縁膜開孔部内において基板表面に対して斜
めに引き出されるという構造を有している。
コン電極が絶縁膜開孔部内において基板表面に対して斜
めに引き出されるという構造を有している。
すなわち本発明は、半導体基板上に形成された絶縁膜の
一部が開孔され、該開孔部の半導体基板表面に活性ベー
ス領域、グラフトベース領域およびエミッタが形成され
、該開孔部からベース、引き出し用電極およびポリシリ
コンからなるエミツタ電極が引き出されるバイポーラト
ランジスタにおいて、前記ポリシリコンエミツタ電極は
前記エミッタに接する第1の部分とこの第1の部分から
延長して絶縁層を介して前記ベース引き出し用電極上を
前記開孔部の半導体基板表面に対して斜めに延在して引
き出される第2の部分とを有し、前記ポリシリコンエミ
ッタ電極の第1の部分および第2の部分の表面には良導
電性金属層が一体的に延在していることを特徴とする。
一部が開孔され、該開孔部の半導体基板表面に活性ベー
ス領域、グラフトベース領域およびエミッタが形成され
、該開孔部からベース、引き出し用電極およびポリシリ
コンからなるエミツタ電極が引き出されるバイポーラト
ランジスタにおいて、前記ポリシリコンエミツタ電極は
前記エミッタに接する第1の部分とこの第1の部分から
延長して絶縁層を介して前記ベース引き出し用電極上を
前記開孔部の半導体基板表面に対して斜めに延在して引
き出される第2の部分とを有し、前記ポリシリコンエミ
ッタ電極の第1の部分および第2の部分の表面には良導
電性金属層が一体的に延在していることを特徴とする。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図を参照すると、本発明の実施例のノくイボーラト
ランジスタはコレクタ領域となるN型シリコン基板1上
に形戒された厚いシリコン酸化膜2の一部に開孔を有し
、この間孔部の基板表面にP1型グラフトベース6、P
型活性ベース7、N型エミッタ8が形成され、グラフト
ベース6の引出し電極としてP型ボリシリコン膜3が斜
めに引出されて厚いシリコン酸化膜2上に延在し、エミ
ッタ8からの引出し電極としてN型ボリシリコン膜5が
エミツタ8に底部でコントクトするとともにベース引出
し電極3の斜めに引き出された部分の上を絶縁膜(この
実施例ではシリコン窒化膜)4を介して斜めに引き出さ
れている。このため、エミッタ引出し電極5上の良導電
性配線金属(この実施例ではアルミニウム)16は断線
することなくエミッタ引出し電極の底部(コンタクト部
〉から斜めの引出し部にかけて一休的に連続して形成さ
れる。
ランジスタはコレクタ領域となるN型シリコン基板1上
に形戒された厚いシリコン酸化膜2の一部に開孔を有し
、この間孔部の基板表面にP1型グラフトベース6、P
型活性ベース7、N型エミッタ8が形成され、グラフト
ベース6の引出し電極としてP型ボリシリコン膜3が斜
めに引出されて厚いシリコン酸化膜2上に延在し、エミ
ッタ8からの引出し電極としてN型ボリシリコン膜5が
エミツタ8に底部でコントクトするとともにベース引出
し電極3の斜めに引き出された部分の上を絶縁膜(この
実施例ではシリコン窒化膜)4を介して斜めに引き出さ
れている。このため、エミッタ引出し電極5上の良導電
性配線金属(この実施例ではアルミニウム)16は断線
することなくエミッタ引出し電極の底部(コンタクト部
〉から斜めの引出し部にかけて一休的に連続して形成さ
れる。
次に、第1図の実施例の製造工程を第2図(a)乃至(
f)を参照して説明する. まず第2図(a)に示すようにN型シリコン基板1上に
シリコン窒化膜9を500〜IOOOA成長させ、通常
のリソグラフィー技術とエッチング技術で開孔部となる
べき部分以外の不要なシリコン窒化膜を除去し、950
℃〜1050℃でスチーム酸化を行ない4000〜50
00Aのシリコン酸化膜2を形成する。この時シリコン
酸化膜は、2000〜2 5 ’O O A程度基板か
ら突出する。また非酸化領域と酸化領域の境界では第2
図(a)に示したようにシリコン酸化膜2は約45゜の
傾斜を持つ。
f)を参照して説明する. まず第2図(a)に示すようにN型シリコン基板1上に
シリコン窒化膜9を500〜IOOOA成長させ、通常
のリソグラフィー技術とエッチング技術で開孔部となる
べき部分以外の不要なシリコン窒化膜を除去し、950
℃〜1050℃でスチーム酸化を行ない4000〜50
00Aのシリコン酸化膜2を形成する。この時シリコン
酸化膜は、2000〜2 5 ’O O A程度基板か
ら突出する。また非酸化領域と酸化領域の境界では第2
図(a)に示したようにシリコン酸化膜2は約45゜の
傾斜を持つ。
次にシリコン窒化M9を除去し、第2図(b)に示すよ
うにノンドープのポリシリコン膜3−2を2000〜3
0 0 0A成長させさらにシリコン窒化MlOをそ
の上に500〜1500A成長し、次にスピンオンガラ
ス膜11をスピンコートする。その上からボロンをイオ
ン注入し、その注入エネルギーを適当に選ぶことによっ
て開孔部上以外の部分のポリシリコン膜3−1にボロン
をドープさせ、P型不純物を多量に含む部分3−1とノ
ンドーブのままである部分3−2とにポリシリコン膜を
形成する. 次にスビンオングラス膜を除去して900℃〜1000
℃の熱処理を行なうとボロンの拡散が起こり、第2図(
c)に示すようにP型ボリシリコン3−1が広がり、シ
リコン基板1にボロンが到達して拡散されグラフトベー
ス6を形成する.この時温度と時間とを調節して開孔部
周辺のグラフトベース6が中央で合体しないように開孔
部中央にノンドーブボリシリコン部分3−2が残存する
ように制御しなければならない。
うにノンドープのポリシリコン膜3−2を2000〜3
0 0 0A成長させさらにシリコン窒化MlOをそ
の上に500〜1500A成長し、次にスピンオンガラ
ス膜11をスピンコートする。その上からボロンをイオ
ン注入し、その注入エネルギーを適当に選ぶことによっ
て開孔部上以外の部分のポリシリコン膜3−1にボロン
をドープさせ、P型不純物を多量に含む部分3−1とノ
ンドーブのままである部分3−2とにポリシリコン膜を
形成する. 次にスビンオングラス膜を除去して900℃〜1000
℃の熱処理を行なうとボロンの拡散が起こり、第2図(
c)に示すようにP型ボリシリコン3−1が広がり、シ
リコン基板1にボロンが到達して拡散されグラフトベー
ス6を形成する.この時温度と時間とを調節して開孔部
周辺のグラフトベース6が中央で合体しないように開孔
部中央にノンドーブボリシリコン部分3−2が残存する
ように制御しなければならない。
次にシリコン窒化wA10を除去しKOH液又はヒドラ
ジン液などのアルカリ液でノンドープのポリシリコン部
分3−2のみを選択的にエッチング除去する。次にボロ
ンのイオン注入を行い、第2図(d)に示すように活性
ベース7を形成し、シリコン窒化wil14を1000
〜2000A、ノンドーブボリシリコン膜12を400
A〜800A順次成長させ、さらにスビンオンガラス膜
13をスビンコートする. 次にその上からBF2をイオン注入して開孔部以外の部
分のノンドープボリシリコン膜12にボロンを導入して
前記第2図(b)と同じやり方でこのボロンを拡散させ
、ポリシリコン膜12の開孔部底部の部分だけをノンド
ープに残す。そして第2図(e)に示すように底部のノ
ンドーブボリシリコンのみ選択的に除去する。
ジン液などのアルカリ液でノンドープのポリシリコン部
分3−2のみを選択的にエッチング除去する。次にボロ
ンのイオン注入を行い、第2図(d)に示すように活性
ベース7を形成し、シリコン窒化wil14を1000
〜2000A、ノンドーブボリシリコン膜12を400
A〜800A順次成長させ、さらにスビンオンガラス膜
13をスビンコートする. 次にその上からBF2をイオン注入して開孔部以外の部
分のノンドープボリシリコン膜12にボロンを導入して
前記第2図(b)と同じやり方でこのボロンを拡散させ
、ポリシリコン膜12の開孔部底部の部分だけをノンド
ープに残す。そして第2図(e)に示すように底部のノ
ンドーブボリシリコンのみ選択的に除去する。
次に900℃〜950℃でスチーム酸化を行ない、残存
したP型ポリシリコン膜12−1を完全にシリコン酸化
膜に変化させ、そのシリコン酸化膜をマスクにしてシリ
コン窒化膜14をウェットエッチし、第2図(f)に示
すようにベース引出電極3を覆う部分4を残してエミッ
タ予定部分の基板表面を露出させる。次に前記マスクと
して使用したシリコン酸化膜をフッ酸で除去し、N型ボ
リシリコン膜15を戒長して900℃〜950℃の熱処
理を行ない活性ベース7にN形不純物を導入して、エミ
ッタ8を形成する。
したP型ポリシリコン膜12−1を完全にシリコン酸化
膜に変化させ、そのシリコン酸化膜をマスクにしてシリ
コン窒化膜14をウェットエッチし、第2図(f)に示
すようにベース引出電極3を覆う部分4を残してエミッ
タ予定部分の基板表面を露出させる。次に前記マスクと
して使用したシリコン酸化膜をフッ酸で除去し、N型ボ
リシリコン膜15を戒長して900℃〜950℃の熱処
理を行ない活性ベース7にN形不純物を導入して、エミ
ッタ8を形成する。
次にN形ポリシリコン15をパターニングして第1図の
ようにエミッタ引出電極5を形戒し配線金属としてアル
ミニウム16をその上に形成する. 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によればボリシリコのエミ
ッタ電極を斜めに引出すことによって配線金属の断切れ
の発生を防止することができ、エミッタを微細化させて
もエミッタ抵抗の増加を抑えることができる。
ようにエミッタ引出電極5を形戒し配線金属としてアル
ミニウム16をその上に形成する. 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によればボリシリコのエミ
ッタ電極を斜めに引出すことによって配線金属の断切れ
の発生を防止することができ、エミッタを微細化させて
もエミッタ抵抗の増加を抑えることができる。
エミッタ巾1.0μ、アスペクト比0.6の従来構造の
バイポーラトランジスタに対して、同じエミッタ巾同じ
アスペクト比で、本発明のバイポーラトランジスタはエ
ッタ抵抗が約40%程度改善された。
バイポーラトランジスタに対して、同じエミッタ巾同じ
アスペクト比で、本発明のバイポーラトランジスタはエ
ッタ抵抗が約40%程度改善された。
第1図は本発明の実施例のバイポーラトランジスタの断
面図、第2図(a)〜第2図(f)は第1図のバイポー
ラトランジスタの各製造工程における断面図、第3図は
従来のバイポーラトランジスタの断面図である. 図において、1.21・・・N型シリコン(基板)、2
,22・・・シリコン酸化膜、3.3−1.12−1.
23・・・P型ボリシリコン、3−2.12・・・ノン
ドーブボリシリコン、5.15.25・・・N型ボリシ
リ゛コン、4,14.9・・・シリコン窒化膜、24・
・・絶縁膜、24−1・・・絶縁膜(側壁)、6.26
・・・グラフトベース、7.27・・・活性ベース、8
.28・・・エミッタ、16.36・・・アルミニウム
.
面図、第2図(a)〜第2図(f)は第1図のバイポー
ラトランジスタの各製造工程における断面図、第3図は
従来のバイポーラトランジスタの断面図である. 図において、1.21・・・N型シリコン(基板)、2
,22・・・シリコン酸化膜、3.3−1.12−1.
23・・・P型ボリシリコン、3−2.12・・・ノン
ドーブボリシリコン、5.15.25・・・N型ボリシ
リ゛コン、4,14.9・・・シリコン窒化膜、24・
・・絶縁膜、24−1・・・絶縁膜(側壁)、6.26
・・・グラフトベース、7.27・・・活性ベース、8
.28・・・エミッタ、16.36・・・アルミニウム
.
Claims (1)
- 半導体基板上に形成された絶縁膜の一部が開孔され、該
開孔部の半導体基板表面に活性ベース領域、グラフトベ
ース領域およびエミッタが形成され、該開孔部からベー
ス引き出し用電極およびポリシリコンからなるエミッタ
電極が引き出されるバイポーラトランジスタにおいて、
前記ポリシリコンエミッタ電極は前記エミッタに接する
第1の部分とこの第1の部分から延長して絶縁層を介し
て前記ベース引き出し用電極上を前記開孔部の半導体基
板表面に対して斜めに延在して引き出される第2の部分
とを有し、前記ポリシリコンエミッタ電極の第1の部分
および第2の部分の表面には良導電性金属層が一体的に
延在していることを特徴とするバイポーラトランジスタ
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP187890A JPH03205831A (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | バイポーラトランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP187890A JPH03205831A (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | バイポーラトランジスタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03205831A true JPH03205831A (ja) | 1991-09-09 |
Family
ID=11513819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP187890A Pending JPH03205831A (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | バイポーラトランジスタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03205831A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100456005B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2004-11-08 | 주식회사 케이이씨 | 접합형 바이폴라 트랜지스터의 구조 및 그의 전극 제조방법 |
US20140048917A1 (en) * | 2010-01-18 | 2014-02-20 | Semiconductor Components Industries, Llc | Em protected semiconductor die |
-
1990
- 1990-01-08 JP JP187890A patent/JPH03205831A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100456005B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2004-11-08 | 주식회사 케이이씨 | 접합형 바이폴라 트랜지스터의 구조 및 그의 전극 제조방법 |
US20140048917A1 (en) * | 2010-01-18 | 2014-02-20 | Semiconductor Components Industries, Llc | Em protected semiconductor die |
US9275957B2 (en) * | 2010-01-18 | 2016-03-01 | Semiconductor Components Industries, Llc | EM protected semiconductor die |
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