JPH04152636A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH04152636A JPH04152636A JP27853190A JP27853190A JPH04152636A JP H04152636 A JPH04152636 A JP H04152636A JP 27853190 A JP27853190 A JP 27853190A JP 27853190 A JP27853190 A JP 27853190A JP H04152636 A JPH04152636 A JP H04152636A
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Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
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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]
半導体装置の製造方法に係り、特に5OI(Sicon
On In5ulator)構造のラテラルバイポー
ラトランジスタの製造方法に関し、 ベース領域の厚さを薄くすると共に、ベース抵抗を小さ
くし、また活性領域以外の領域を減少させて寄生容量を
低減することにより、高速性を向上させることができる
半導体装置の製造方法を提供することを目的とし、 第1導電型の半導体基板上に第1の絶縁層を形成した後
、前記第1の絶縁層及び前記半導体基板を選択的に異方
性エツチングして、凹部を形成する工程と、全面に第2
導電型のエピタキシャル層を成長させ、前記半導体基板
の前記凹部側面及び底面に単結晶シリコン層からなるベ
ース領域を形成すると共に、前記第1の絶縁層の上面及
び側面にポリシリコン層からなるベース引出し領域を前
記ベース領域に接続させて形成する工程と、全面にシリ
コン層を蒸着し、前記ベース領域上及び前記ベース引出
し領域上に第1及び第2のポリシリコン層をそれぞれ分
離して形成する工程と、前記凹部内に第2の絶縁層を埋
め込んで前記第2のポリシリコン層を覆った後、前記第
2のポリシリコン層にのみ第2導電型の不純物を添加し
て、ベース引出し電極を形成する工程と、前記ベース引
出し領域及び前記ベース引出し電極を所定の形状にパタ
ーニングした後、第3の絶縁層により前記半導体基板表
面を平坦化する工程と、前記半導体基板の平坦化した表
面と支持基板とを張り合わせ、半導体−絶縁層−支持基
板構造を形成する工程と、前記半導体基板裏面を研磨し
て前記凹部底面の前記ベース領域まで除去し、前記第1
のポリシリコン層を露出させると共に、前記凹部側面の
前記ベース領域を残存させる工程と、研磨によって露出
された前記半導体基板、前記凹部側面の前記ベース領域
及び前記第1のポリシリコン層上に、第4の絶縁層を形
成した後、前記第4の絶縁層に開口したコンタクト窓を
介して前記半導体基板及び前記第1のポリシリコン層に
第1導電型の不純物を添加して、コレクタ領域及びエミ
ッタ領域をそれぞれ形成する工程とを有するように構成
する。
On In5ulator)構造のラテラルバイポー
ラトランジスタの製造方法に関し、 ベース領域の厚さを薄くすると共に、ベース抵抗を小さ
くし、また活性領域以外の領域を減少させて寄生容量を
低減することにより、高速性を向上させることができる
半導体装置の製造方法を提供することを目的とし、 第1導電型の半導体基板上に第1の絶縁層を形成した後
、前記第1の絶縁層及び前記半導体基板を選択的に異方
性エツチングして、凹部を形成する工程と、全面に第2
導電型のエピタキシャル層を成長させ、前記半導体基板
の前記凹部側面及び底面に単結晶シリコン層からなるベ
ース領域を形成すると共に、前記第1の絶縁層の上面及
び側面にポリシリコン層からなるベース引出し領域を前
記ベース領域に接続させて形成する工程と、全面にシリ
コン層を蒸着し、前記ベース領域上及び前記ベース引出
し領域上に第1及び第2のポリシリコン層をそれぞれ分
離して形成する工程と、前記凹部内に第2の絶縁層を埋
め込んで前記第2のポリシリコン層を覆った後、前記第
2のポリシリコン層にのみ第2導電型の不純物を添加し
て、ベース引出し電極を形成する工程と、前記ベース引
出し領域及び前記ベース引出し電極を所定の形状にパタ
ーニングした後、第3の絶縁層により前記半導体基板表
面を平坦化する工程と、前記半導体基板の平坦化した表
面と支持基板とを張り合わせ、半導体−絶縁層−支持基
板構造を形成する工程と、前記半導体基板裏面を研磨し
て前記凹部底面の前記ベース領域まで除去し、前記第1
のポリシリコン層を露出させると共に、前記凹部側面の
前記ベース領域を残存させる工程と、研磨によって露出
された前記半導体基板、前記凹部側面の前記ベース領域
及び前記第1のポリシリコン層上に、第4の絶縁層を形
成した後、前記第4の絶縁層に開口したコンタクト窓を
介して前記半導体基板及び前記第1のポリシリコン層に
第1導電型の不純物を添加して、コレクタ領域及びエミ
ッタ領域をそれぞれ形成する工程とを有するように構成
する。
[産業上の利用分野]
本発明は半導体装置の製造方法に係り、特にSo 1
(5ilicon On In5ulator)構造の
ラテラルバイポーラトランジスタの製造方法に関する。
(5ilicon On In5ulator)構造の
ラテラルバイポーラトランジスタの製造方法に関する。
[従来の技術]
今日のLSI市場において、その殆どがシリコンを用い
たLSIであり、その中で特に高速性が要求されるもの
がシリコンバイポーラトランジスタである。
たLSIであり、その中で特に高速性が要求されるもの
がシリコンバイポーラトランジスタである。
従来技術によるシリコンバイポーラトランジスタの製造
方法を、第2図を用いて説明する。
方法を、第2図を用いて説明する。
例えばP+型シリコン基板52上にn+型埋め込み層5
4を形成し、このn+型埋込み層54上にn−型コレク
タ層56をエピタキシャル成長させる。このn−型コレ
クタ層56表面にLOGO3(Local 0xida
tion of 5ilicon)法によりフィールド
酸化膜58を選択的に形成し、n−型コレクタI’w5
6を分離する。
4を形成し、このn+型埋込み層54上にn−型コレク
タ層56をエピタキシャル成長させる。このn−型コレ
クタ層56表面にLOGO3(Local 0xida
tion of 5ilicon)法によりフィールド
酸化膜58を選択的に形成し、n−型コレクタI’w5
6を分離する。
そして素子分離領域のフィールド酸化膜58領域にP“
型シリコン基板52にまで達する深いU渭を設け、この
U溝内にシリコン酸化膜60を介してポリシリコン層6
2を充填してUカット・アイソレーションを形成する。
型シリコン基板52にまで達する深いU渭を設け、この
U溝内にシリコン酸化膜60を介してポリシリコン層6
2を充填してUカット・アイソレーションを形成する。
また、フィールド酸化膜58によって分離されたn−型
コレクタ層56にn型不純物を添加して、n+型埋込み
層54に達するn1型コレクタ引出し領域64を形成す
る。
コレクタ層56にn型不純物を添加して、n+型埋込み
層54に達するn1型コレクタ引出し領域64を形成す
る。
次いで、例えばフォト・エピタキシャル法を用いて、全
面にエピタキシャル層を成長させ、活性化領域のn−型
コレクタ層56上にP型車結晶シリコン層からなるP型
ベース領域66を1.フィールド酸化膜58上にP型ポ
リシリコン層からなるベース引出し領域68をそれぞれ
形成する。続いて、このベース引出し領域68を所定の
形状にバターニングした後、全面にシリコン酸化膜70
を堆積する。
面にエピタキシャル層を成長させ、活性化領域のn−型
コレクタ層56上にP型車結晶シリコン層からなるP型
ベース領域66を1.フィールド酸化膜58上にP型ポ
リシリコン層からなるベース引出し領域68をそれぞれ
形成する。続いて、このベース引出し領域68を所定の
形状にバターニングした後、全面にシリコン酸化膜70
を堆積する。
次いで、n+型コレクタ引出し領域64及びP型ベース
領域66上のシリコン酸化膜70にコンタクト窓を開口
した後、これらのコンタクト窓上にn型不純物を添加し
たポリシリコン層からなるコレクタ引出し@4極72及
びエミッタ引出し電極74を形成する。そしてエミッタ
引出し電極74からの固層拡散法により、P型ベース領
域66表面にn+型エミッタ領域76を形成する。
領域66上のシリコン酸化膜70にコンタクト窓を開口
した後、これらのコンタクト窓上にn型不純物を添加し
たポリシリコン層からなるコレクタ引出し@4極72及
びエミッタ引出し電極74を形成する。そしてエミッタ
引出し電極74からの固層拡散法により、P型ベース領
域66表面にn+型エミッタ領域76を形成する。
また、ベース引出し領域68上のシリコン酸化膜70に
コンタクト窓を開口した後、このコンタクト窓上にP型
不純物を添加したポリシリコン層からなるベース引出し
電極78を形成する。
コンタクト窓を開口した後、このコンタクト窓上にP型
不純物を添加したポリシリコン層からなるベース引出し
電極78を形成する。
更に、これらエミッタ引出し電極74、ベース引出し電
極78及びコレクタ引出し電極72上にAj (アルミ
ニウム)からなるエミッタ電極80、ベース電極82及
びコレクタ電極84をそれぞれ形成する。
極78及びコレクタ引出し電極72上にAj (アルミ
ニウム)からなるエミッタ電極80、ベース電極82及
びコレクタ電極84をそれぞれ形成する。
このようにして、シリコンバイポーラトランジスタが作
製される。
製される。
[発明が解決しようとするB題]
ところで、このようなシリコンバイポーラトランジスタ
を用いて回路を構成した場合、どのような容量成分が動
作遅延に効いているかをシミュレーションしたものを第
3図に示す。
を用いて回路を構成した場合、どのような容量成分が動
作遅延に効いているかをシミュレーションしたものを第
3図に示す。
このグラフから明らかなように、ベース・コレクタ間容
量成分がゲート遅延をもたらす大きな要因になっており
、コレクタ・基板間容量成分がこれに次いでいる。しか
も、これらの容量成分のゲート遅延時間に占める割合は
、ファンイン数の増大に件って大きくなっている。
量成分がゲート遅延をもたらす大きな要因になっており
、コレクタ・基板間容量成分がこれに次いでいる。しか
も、これらの容量成分のゲート遅延時間に占める割合は
、ファンイン数の増大に件って大きくなっている。
従って、シリコンバイポーラトランジスタを用いた集積
回路の高速性を向上させるには、これらの寄生容量を低
減すること等が必要となる。また、こうした寄生容量の
低減のみならず、ベース領域の厚さを薄くしてキャリア
走行時間を短縮することや、またベース抵抗を小さくす
ることも、高速性の向上に寄与する。
回路の高速性を向上させるには、これらの寄生容量を低
減すること等が必要となる。また、こうした寄生容量の
低減のみならず、ベース領域の厚さを薄くしてキャリア
走行時間を短縮することや、またベース抵抗を小さくす
ることも、高速性の向上に寄与する。
しかしながら、上記従来の製造方法によるシリコンバイ
ポーラトランジスタにおいては、P型ベース領域66と
n−型コレクタ層56との間のPn1台面積を小さくす
ることに限界があるため、ベース・コレクタ間容量を低
減することが困難である。またn+型埋め込み層54と
P+型シリコン基板52との間のコレクタ・基板間容量
も、素子の構造上、その低減は困難である。
ポーラトランジスタにおいては、P型ベース領域66と
n−型コレクタ層56との間のPn1台面積を小さくす
ることに限界があるため、ベース・コレクタ間容量を低
減することが困難である。またn+型埋め込み層54と
P+型シリコン基板52との間のコレクタ・基板間容量
も、素子の構造上、その低減は困難である。
また、P型ベース領域66をエピタキシャル成長により
形成することによってその厚さを薄くすることができる
が、その反面、P型ベース領域66の外部ベース領域の
厚さ及びベース引出し領域68の厚さも薄くなってベー
ス抵抗が増大する。
形成することによってその厚さを薄くすることができる
が、その反面、P型ベース領域66の外部ベース領域の
厚さ及びベース引出し領域68の厚さも薄くなってベー
ス抵抗が増大する。
更に、素子の微細化に伴い、エミッタコンタクト抵抗が
増大する。
増大する。
このような問題により、従来の製造方法によるシリコン
バイポーラ集積回路の回路動作の高速化は限界にきてい
る。
バイポーラ集積回路の回路動作の高速化は限界にきてい
る。
そこで本発明は、ベース領域の厚さを薄くすると共に、
ベース抵抗を小さくし、また活性領域以外の領域を減少
させて寄生容量を低減することにより、高速性を向上さ
せることができる半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。
ベース抵抗を小さくし、また活性領域以外の領域を減少
させて寄生容量を低減することにより、高速性を向上さ
せることができる半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。
[課題を解決するための手段]
上記課題は、第1導電型の半導体基板上に第1の絶縁層
を形成した後、前記第1の絶縁層及び前記半導体基板を
選択的に異方性エツチングして、凹部を形成する工程と
、全面に第2導電型のエピタキシャル層を成長させ、前
記半導体基板の前記凹部側面及び底面に単結晶シリコン
層からなるベース領域を形成すると共に、前記第1の絶
縁層の上面及び側面にポリシリコン層からなるベース引
出し領域を前記ベース領域に接続させて形成する工程と
、全面にシリコン層を蒸着し、前記ベース領域上及び前
記ベース引出し領域上に第1及び第2のポリシリコン層
をそれぞれ分離して形成する工程と、前記凹部内に第2
の絶縁層を埋め込んで前記第2のポリシリコン層を覆っ
た後、前記第2のポリシリコン層にのみ第2導電型の不
純物を添加して、ベース引出し電極を形成する工程と、
前記ベース引出し領域及び前記ベース引出し電極を所定
の形状にバターニングした後、第3の絶縁層により前記
半導体基板表面を平坦化する工程と、前記半導体基板の
平坦化した表面と支持基板とを張り合わせ、半導体−絶
縁層−支持基板411遺を形成する工程と、前記半導体
基板裏面を研磨して前記凹部底面の前記ベース領域まで
除去し、前記第1のポリシリコン層を露出させると共に
、前記凹部側面の前記ベース領域を残存させる工程と、
研磨によって露出された前記半導体基板、前記凹部側面
の前記ベース領域及び前記第1のポリシリコン層上に、
第4の絶縁層を形成した後、前記第4の絶縁層に開口し
たコンタクト窓を介して前記半導体基板及び前記第1の
ポリシリコン層に第1導電型の不純物を添加して、コレ
クタ領域及びエミッタ領域をそれぞれ形成する工程とを
有する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。
を形成した後、前記第1の絶縁層及び前記半導体基板を
選択的に異方性エツチングして、凹部を形成する工程と
、全面に第2導電型のエピタキシャル層を成長させ、前
記半導体基板の前記凹部側面及び底面に単結晶シリコン
層からなるベース領域を形成すると共に、前記第1の絶
縁層の上面及び側面にポリシリコン層からなるベース引
出し領域を前記ベース領域に接続させて形成する工程と
、全面にシリコン層を蒸着し、前記ベース領域上及び前
記ベース引出し領域上に第1及び第2のポリシリコン層
をそれぞれ分離して形成する工程と、前記凹部内に第2
の絶縁層を埋め込んで前記第2のポリシリコン層を覆っ
た後、前記第2のポリシリコン層にのみ第2導電型の不
純物を添加して、ベース引出し電極を形成する工程と、
前記ベース引出し領域及び前記ベース引出し電極を所定
の形状にバターニングした後、第3の絶縁層により前記
半導体基板表面を平坦化する工程と、前記半導体基板の
平坦化した表面と支持基板とを張り合わせ、半導体−絶
縁層−支持基板411遺を形成する工程と、前記半導体
基板裏面を研磨して前記凹部底面の前記ベース領域まで
除去し、前記第1のポリシリコン層を露出させると共に
、前記凹部側面の前記ベース領域を残存させる工程と、
研磨によって露出された前記半導体基板、前記凹部側面
の前記ベース領域及び前記第1のポリシリコン層上に、
第4の絶縁層を形成した後、前記第4の絶縁層に開口し
たコンタクト窓を介して前記半導体基板及び前記第1の
ポリシリコン層に第1導電型の不純物を添加して、コレ
クタ領域及びエミッタ領域をそれぞれ形成する工程とを
有する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。
[作 用コ
即ち本発明は、コレクタ領域となる半導体基板上の凹部
側面にエピタキシャル成長法によってベース領域を形成
すると共に、このベース領域の凹部内にエミッタ領域と
なるポリシリコン層を形成するため、このポリシリコン
層の厚さを制御することにより、エミッタ領域及びベー
ス領域の接合部とベース領域及びコレクタ領域の接合部
とをずれなく相対して形成することができる。このため
、ベース領域とコレクタ領域との接合部が全て活性領域
となり、活性領域以外のベース・コレクタ接合部をなく
すことができ、従ってベース・コレクタ間容量を大幅に
低減することができる。
側面にエピタキシャル成長法によってベース領域を形成
すると共に、このベース領域の凹部内にエミッタ領域と
なるポリシリコン層を形成するため、このポリシリコン
層の厚さを制御することにより、エミッタ領域及びベー
ス領域の接合部とベース領域及びコレクタ領域の接合部
とをずれなく相対して形成することができる。このため
、ベース領域とコレクタ領域との接合部が全て活性領域
となり、活性領域以外のベース・コレクタ接合部をなく
すことができ、従ってベース・コレクタ間容量を大幅に
低減することができる。
また、半導体−絶縁層−支持基板というSOI構造を形
成するため、コレクタ・基板間容量も大幅に低減するこ
とができる。
成するため、コレクタ・基板間容量も大幅に低減するこ
とができる。
また、エピタキシャル成長法によってベース領域を形成
するため、その厚さを高精度に制御することかでき、従
ってその厚さを十分に薄くしてキャリア走行時間を短縮
することができる。
するため、その厚さを高精度に制御することかでき、従
ってその厚さを十分に薄くしてキャリア走行時間を短縮
することができる。
また、ベース引出し領域上に形成するベース引出し電極
の厚さや添加する不純物の濃度を制御することにより、
その低抵抗化を図ることができるため、ベース抵抗を減
少することができる。
の厚さや添加する不純物の濃度を制御することにより、
その低抵抗化を図ることができるため、ベース抵抗を減
少することができる。
また、異方性エツチングによって形成する凹部の大きさ
及び形状を制御することにより、エミッタ領域とベース
領域との接合面積とは無関係に、凹部内に形成される第
1のポリシリコン層、即ちエミッタ領域の大きさ及び形
状を制御することができるため、エミッタコンタクト抵
抗の増大を防止することができる。
及び形状を制御することにより、エミッタ領域とベース
領域との接合面積とは無関係に、凹部内に形成される第
1のポリシリコン層、即ちエミッタ領域の大きさ及び形
状を制御することができるため、エミッタコンタクト抵
抗の増大を防止することができる。
これらにより、バイポーラ集積回路の回路動作を高速化
することができる。
することができる。
[実施例]
以下、本発明を図示する実施例に基づいてJ4:体的に
説明する。
説明する。
第1図は本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を示す工程図である。
を示す工程図である。
n−型シリコン基板2表面の所定の位置に十分に深い溝
を設け、この溝内に例えばシリコン酸化膜を介してポリ
シリコン層を充填して素子分離領域を形成する(図示せ
ず)、そしてCVD(Chenical Vapor
Deposition )法を用いて、シリコン酸化1
!l!4を全面に堆積する。続いて、所定の形状にパタ
ーニングしたレジスタをマスクとし、素子領域内のシリ
コン酸化膜4及びn−型シリコン基板2を選択的に異方
性エツチングして、凹部6を形成する。
を設け、この溝内に例えばシリコン酸化膜を介してポリ
シリコン層を充填して素子分離領域を形成する(図示せ
ず)、そしてCVD(Chenical Vapor
Deposition )法を用いて、シリコン酸化1
!l!4を全面に堆積する。続いて、所定の形状にパタ
ーニングしたレジスタをマスクとし、素子領域内のシリ
コン酸化膜4及びn−型シリコン基板2を選択的に異方
性エツチングして、凹部6を形成する。
続いて、エピタキシャル成長法により、全面にP型シリ
コン基板を堆積する。これにより、n型シリコン基板2
の露出している凹部6側面及び底面にρ型単結晶シリコ
ン層からなるベース領域8が形成されると共に、シリコ
ン酸化膜4上面及びシリコン酸化M4の凹部6fll!
1面にP型ポリシリコン層からなるベース引出し領域1
0が形成される。勿論、このときベース領域8とベース
引出し領域10とは互いに接続している(第1図(a)
参照)。
コン基板を堆積する。これにより、n型シリコン基板2
の露出している凹部6側面及び底面にρ型単結晶シリコ
ン層からなるベース領域8が形成されると共に、シリコ
ン酸化膜4上面及びシリコン酸化M4の凹部6fll!
1面にP型ポリシリコン層からなるベース引出し領域1
0が形成される。勿論、このときベース領域8とベース
引出し領域10とは互いに接続している(第1図(a)
参照)。
次いで、蒸着法により、全面にポリシリコン層を堆積す
る。ポリシリコン層の蒸着は、水平面と垂直面とのデポ
ジション・レートが大きく興なるため、凹部6側面には
殆どポリシリコン層の堆積はない、このため、凹部6底
面のベース領域8上及びベース引出し領域10上面に、
ポリシリ7ン層12.14がそれぞれ分離して形成され
る。なお、゛このときの凹部6底面のベース領域8上の
ポリシリコン層12の厚さは、凹部6側面のベース領域
8の高さとほぼ同等になるように制御する(第1図(b
)参照)。
る。ポリシリコン層の蒸着は、水平面と垂直面とのデポ
ジション・レートが大きく興なるため、凹部6側面には
殆どポリシリコン層の堆積はない、このため、凹部6底
面のベース領域8上及びベース引出し領域10上面に、
ポリシリ7ン層12.14がそれぞれ分離して形成され
る。なお、゛このときの凹部6底面のベース領域8上の
ポリシリコン層12の厚さは、凹部6側面のベース領域
8の高さとほぼ同等になるように制御する(第1図(b
)参照)。
次いで、流動性の高い絶縁膜、例えば5OG(5pin
−On−Glass )膜16を塗布して、凹部6を埋
め込んでしまう、これにより、ポリシリコン層12.1
4は互いに絶縁される。続いて、アクセプタとなる不純
物、例えばB(ボロン)を低エネルギーで全面にイオン
注入し、ベース引出し領域10上面のポリシリコン層1
4をP型導電化してベース引出し電極14aを形成する
。このとき、不純物注入エネルギーを低く制御している
ため、SOG!!!16によって覆われたポリシリコン
層12にP型不純物が注入されることはない(第1図<
c>*照)。
−On−Glass )膜16を塗布して、凹部6を埋
め込んでしまう、これにより、ポリシリコン層12.1
4は互いに絶縁される。続いて、アクセプタとなる不純
物、例えばB(ボロン)を低エネルギーで全面にイオン
注入し、ベース引出し領域10上面のポリシリコン層1
4をP型導電化してベース引出し電極14aを形成する
。このとき、不純物注入エネルギーを低く制御している
ため、SOG!!!16によって覆われたポリシリコン
層12にP型不純物が注入されることはない(第1図<
c>*照)。
次いで、ベース引出し領域10及びベース引出し電極1
4aを所定の形状にパターニングした後(図示せず)、
例えばSOG膜18を全面に塗布することにより、表面
の平坦化を行なう(第1図(d)多照)。
4aを所定の形状にパターニングした後(図示せず)、
例えばSOG膜18を全面に塗布することにより、表面
の平坦化を行なう(第1図(d)多照)。
次いで、SOG膜18によって表面を平坦化したn−型
シリコン基板2と、表面にシリコン酸化膜20を形成し
た別のシリコン基板22とを、第1図(e)に示すよう
に張り合わせる。これにより、支持基板としてのシリコ
ン基板22上にシリコン酸化膜20等の絶縁層を介して
素子形成層としてのn−型シリコン基板2が設けられた
SOI構造が形成される(第1図(f)参照)。
シリコン基板2と、表面にシリコン酸化膜20を形成し
た別のシリコン基板22とを、第1図(e)に示すよう
に張り合わせる。これにより、支持基板としてのシリコ
ン基板22上にシリコン酸化膜20等の絶縁層を介して
素子形成層としてのn−型シリコン基板2が設けられた
SOI構造が形成される(第1図(f)参照)。
次いで、n−型シリコン基板2裏面を研磨する。
このとき、凹部6底面のベース領域8まで除去し、ポリ
シリコン層12表面を露出させるところで研磨を終了さ
せる。これにより、凹部6側面のベース領域8が、n−
型シリコン基板2とポリシリコン層12とに挟まれて残
存する(第1図(g)参照)。
シリコン層12表面を露出させるところで研磨を終了さ
せる。これにより、凹部6側面のベース領域8が、n−
型シリコン基板2とポリシリコン層12とに挟まれて残
存する(第1図(g)参照)。
次いで、研磨によって露出されたn−型シリコン基板2
、ポリシリコン層12及びこれらに挟まれたベース領域
8上に、シリコン酸化膜24を形成する。そしてn−型
シリコン基板2及びポリシリコン層12上のシリコン酸
化!!!24にそれぞれコンタクト窓を開口した後、こ
れらのコンタクト窓を介してn−型シリコン基板2及び
ポリシリコン層12に例えばAs+イオンを注入しアニ
ール処理を行ない、コレクタ領域2a及びエミッタ領域
12aをそれぞれ形成する。
、ポリシリコン層12及びこれらに挟まれたベース領域
8上に、シリコン酸化膜24を形成する。そしてn−型
シリコン基板2及びポリシリコン層12上のシリコン酸
化!!!24にそれぞれコンタクト窓を開口した後、こ
れらのコンタクト窓を介してn−型シリコン基板2及び
ポリシリコン層12に例えばAs+イオンを注入しアニ
ール処理を行ない、コレクタ領域2a及びエミッタ領域
12aをそれぞれ形成する。
このとき、n−型シリコン基板2上のコンタクト窓から
ベース領域8との境界面までの距離、イオン注入の条件
、アニール処理条件等を制御することにより、コンタク
ト領域2aは、ベース領域8との接合部から0.3μm
程度までn−型領域を残してその余をn+型領領域する
。また、同様の制御により、エミッタ領域12aは、ベ
ース領域8との接合部までn+型領領域する。
ベース領域8との境界面までの距離、イオン注入の条件
、アニール処理条件等を制御することにより、コンタク
ト領域2aは、ベース領域8との接合部から0.3μm
程度までn−型領域を残してその余をn+型領領域する
。また、同様の制御により、エミッタ領域12aは、ベ
ース領域8との接合部までn+型領領域する。
続いて、全面にポリシリコン層を堆積した後、所定の形
状にパターニングして、コンタクト窓を介してコレクタ
領域2a及びエミッタ領域12aに接続するコレクタ電
fi26及びエミッタ電極28をそれぞれ形成する(第
1図(h)参照)。
状にパターニングして、コンタクト窓を介してコレクタ
領域2a及びエミッタ領域12aに接続するコレクタ電
fi26及びエミッタ電極28をそれぞれ形成する(第
1図(h)参照)。
次ぎに、全面にシリコン窒化膜を堆積して所定の形状に
パターニングした後、そのシリコン窒化膜をマスクとし
てシリコン酸化膜24、コレクタ領域2a及びシリコン
酸化膜4を選択的にエツチング除去する。そして露出し
なコレクタ領域2a側面を熱酸化してシリコン酸化膜3
0を形成した後、再びシリコン窒化膜をマスクとするR
IE(Reactive Jon Etching)に
より、ベース引出し電極14aに達するまでエツチング
を行ない、コンタクト窓を形成する。
パターニングした後、そのシリコン窒化膜をマスクとし
てシリコン酸化膜24、コレクタ領域2a及びシリコン
酸化膜4を選択的にエツチング除去する。そして露出し
なコレクタ領域2a側面を熱酸化してシリコン酸化膜3
0を形成した後、再びシリコン窒化膜をマスクとするR
IE(Reactive Jon Etching)に
より、ベース引出し電極14aに達するまでエツチング
を行ない、コンタクト窓を形成する。
続いて、シリコン窒化膜を除去した後、全面にポリシリ
コン層を堆積し、所定の形状にバタ一二ングすることに
より、このコンタクト窓を介してベース引出し領域10
、ベース引出し電極14aに接続するベース電極32を
形成する(第1図(i)参照)。
コン層を堆積し、所定の形状にバタ一二ングすることに
より、このコンタクト窓を介してベース引出し領域10
、ベース引出し電極14aに接続するベース電極32を
形成する(第1図(i)参照)。
次いで、図示しないが、全面に眉間絶縁膜を堆積し、更
にエミッタt[i28、ベース電極32及びコレクタ電
極26の外部配線を施し、SOI梢遣のラテラルバイポ
ーラトランジスタを完成させる。
にエミッタt[i28、ベース電極32及びコレクタ電
極26の外部配線を施し、SOI梢遣のラテラルバイポ
ーラトランジスタを完成させる。
このように本実施例によれば、ベース領域8がエピタキ
シャル成長法によって形成されるため、その厚さを高精
度に制御することができ、従ってその厚さを十分に薄く
することによりキャリア走行時間を短縮することができ
る。
シャル成長法によって形成されるため、その厚さを高精
度に制御することができ、従ってその厚さを十分に薄く
することによりキャリア走行時間を短縮することができ
る。
また、このエピタキシャル成長法によってコレクタ領域
2aとなるn−型シリコン基板2の凹部6側面にベース
領域8が形成され、このベース領域8の凹部6内にポリ
シリコン層12、即ちエミッタ領域12aが形成される
ため、ポリシリコン層12の厚さを制御することにより
、エミッタ領域12a及びベース領域8の接合部とベー
ス領域8及びコレクタ領域2aの接合部とをずれなく相
対して形成することができる。このため、ベース領域8
とコレクタ領域2aとの接合部が全て活性領域となり、
活性領域以外のいわゆる外部ベース領域と呼ばれるベー
ス・コレクタ接合部をなくすことができ、従ってベース
・コレクタ間容量を大幅に低減することができる。
2aとなるn−型シリコン基板2の凹部6側面にベース
領域8が形成され、このベース領域8の凹部6内にポリ
シリコン層12、即ちエミッタ領域12aが形成される
ため、ポリシリコン層12の厚さを制御することにより
、エミッタ領域12a及びベース領域8の接合部とベー
ス領域8及びコレクタ領域2aの接合部とをずれなく相
対して形成することができる。このため、ベース領域8
とコレクタ領域2aとの接合部が全て活性領域となり、
活性領域以外のいわゆる外部ベース領域と呼ばれるベー
ス・コレクタ接合部をなくすことができ、従ってベース
・コレクタ間容量を大幅に低減することができる。
また、ベース引出し領域10上に形成されたベース引出
し電極14aの厚さや添加する不純物の濃度を制御する
ことにより、その低抵抗化を図ることができるため、ベ
ース抵抗を減少することができる。
し電極14aの厚さや添加する不純物の濃度を制御する
ことにより、その低抵抗化を図ることができるため、ベ
ース抵抗を減少することができる。
また、異方性エツチングによって形成する凹部6の大き
さ及び形状を制御することにより、エミッタ領域12a
とベース領域8との接合面積とは無関係に、凹部6内に
形成されるポリシリコン層12、即ちエミッタ領域12
aの大きさ及び形状を制御することができるため、エミ
ッタコンタクト抵抗の増大を防止することができる。
さ及び形状を制御することにより、エミッタ領域12a
とベース領域8との接合面積とは無関係に、凹部6内に
形成されるポリシリコン層12、即ちエミッタ領域12
aの大きさ及び形状を制御することができるため、エミ
ッタコンタクト抵抗の増大を防止することができる。
また、張り合わせ法によってsor@遣を形成し、コレ
クタ領域2a下にはシリコン酸化膜4が設けられ、エミ
ッタ領域12a下にはSOG膜16が設けられているな
め、コレクタ・基板間寄生容量等を大幅に低減すること
ができる。
クタ領域2a下にはシリコン酸化膜4が設けられ、エミ
ッタ領域12a下にはSOG膜16が設けられているな
め、コレクタ・基板間寄生容量等を大幅に低減すること
ができる。
そしてこれらの効果により、バイポーラ集積回路の回路
動作を高速化することができる。
動作を高速化することができる。
なお、上記実施例において、n−型シリコン基板2上に
シリコン酸化膜4を堆積する前に、ベース領域電極形成
予定領域に凹部6の深さよりも深い溝を予め設ける工程
を入れてもよい、そしてシリコン酸化膜4を堆積する際
にこの溝にシリコン酸化膜4を充填しておく。
シリコン酸化膜4を堆積する前に、ベース領域電極形成
予定領域に凹部6の深さよりも深い溝を予め設ける工程
を入れてもよい、そしてシリコン酸化膜4を堆積する際
にこの溝にシリコン酸化膜4を充填しておく。
これにより、張り合わせによるSol構遠構成形成後磨
において、コレクタ領域2aとなるn型シリコン基板2
は上記溝に充填されたシリコン酸化!1!4により分離
され、後の工程でベース電極32を形成する際に、コレ
クタ領域2aとの接触を防止するためにシリコン酸化膜
30を形成する必要もなく、容易にコンタクト窓を形成
することができる。
において、コレクタ領域2aとなるn型シリコン基板2
は上記溝に充填されたシリコン酸化!1!4により分離
され、後の工程でベース電極32を形成する際に、コレ
クタ領域2aとの接触を防止するためにシリコン酸化膜
30を形成する必要もなく、容易にコンタクト窓を形成
することができる。
[発明の効果コ
以上のように本発明によれば、エピタキシャル成長法に
よってベース領域を形成するため、その厚さが十分に薄
くなるように高精度に制御してキャリア走行時間を短縮
することができ、またエミッタ領域となるポリシリコン
層の厚さを制御することにより、ベース領域及びコレク
タ領域の接合部とエミッタ領域及びベース領域の接合部
とをずれなく相対して形成することができるため、ベー
ス領域とコレクタ領域との接合部を全て活性領域とする
ことができ、従ってこの活性領域以外のベース・コレク
タ接合部をなくしてベース・コレクタ間容量を大幅に低
減することができ、またSOI梢造構造成することによ
り、コレクタ・基板間容量等を大幅に低減することがで
き、またベース引出し領域上に厚さや不純物濃度を制御
したベース引出し電極を形成することにより、ベース抵
抗を減少することができ、更に異方性エツチングによっ
て形成する凹部の大きさ及び形状を制御することにより
、凹部内に形成されるエミッタ領域の大きさ及び形状を
制御することができるため、エミッタコンタクト抵抗の
増大を防止することができる。
よってベース領域を形成するため、その厚さが十分に薄
くなるように高精度に制御してキャリア走行時間を短縮
することができ、またエミッタ領域となるポリシリコン
層の厚さを制御することにより、ベース領域及びコレク
タ領域の接合部とエミッタ領域及びベース領域の接合部
とをずれなく相対して形成することができるため、ベー
ス領域とコレクタ領域との接合部を全て活性領域とする
ことができ、従ってこの活性領域以外のベース・コレク
タ接合部をなくしてベース・コレクタ間容量を大幅に低
減することができ、またSOI梢造構造成することによ
り、コレクタ・基板間容量等を大幅に低減することがで
き、またベース引出し領域上に厚さや不純物濃度を制御
したベース引出し電極を形成することにより、ベース抵
抗を減少することができ、更に異方性エツチングによっ
て形成する凹部の大きさ及び形状を制御することにより
、凹部内に形成されるエミッタ領域の大きさ及び形状を
制御することができるため、エミッタコンタクト抵抗の
増大を防止することができる。
これらにより、半導体装置の高速性を向上させることが
できる。
できる。
第1図は本発明の一実施例によるSolラテラルバイポ
ーラトランジスタの製造方法を示す工程図、 第2図は従来のバイポーラトランジスタの製造方法を示
す工程断面図、 第3図はバイポーラトランジスタを用いた回路の特性を
示すグラフである。 図において、 2・・・・・・n−型シリコン基板、 2a・・・・・・コレクタ領域、 4.24.3o・・・・・・シリコン酸化膜、6・・・
・・・凹部、 8・・・・・・ベース領域、 10・・・・・・ベース引出し領域、 12.14・・・山ポリシリコン層、 12aエミツタ領域、 14a・・・・・・ベース引出し電極、16.18−旧
・・S OG膜、 20・・・・・・シリコン酸化膜、 22・・・・・・シリコン基板、 26・・・・・・コレクタ電極、 28・・・・・・エミッタ電極、 32・・・・・・ベース電極、 52・・・・・・P+型シリコン基板、54・・・・・
・n+型埋め込み層、 56・・・・・・n−型コレクタ層、 58・・・・・・フィールド酸化膜、 60.70・・・・・・シリコン酸化膜、62・・・・
・・ポリシリコン層、 64・・−・・・n1型コレクタ引出し領域、66・・
・・・・P型ベース領域、 68・・・・・・ベース引出し領域、 72・・・・・・コレクタ引出し電極、74・・・・・
・エミッタ引出し電極、76・・・・・・n+型エミッ
タ領域、78・・・・・・ベース引出し電極、 80・・・・・・エミッタ電極、 82・・・;・・ベース電極、 84・・・・・・コレクタ電極。
ーラトランジスタの製造方法を示す工程図、 第2図は従来のバイポーラトランジスタの製造方法を示
す工程断面図、 第3図はバイポーラトランジスタを用いた回路の特性を
示すグラフである。 図において、 2・・・・・・n−型シリコン基板、 2a・・・・・・コレクタ領域、 4.24.3o・・・・・・シリコン酸化膜、6・・・
・・・凹部、 8・・・・・・ベース領域、 10・・・・・・ベース引出し領域、 12.14・・・山ポリシリコン層、 12aエミツタ領域、 14a・・・・・・ベース引出し電極、16.18−旧
・・S OG膜、 20・・・・・・シリコン酸化膜、 22・・・・・・シリコン基板、 26・・・・・・コレクタ電極、 28・・・・・・エミッタ電極、 32・・・・・・ベース電極、 52・・・・・・P+型シリコン基板、54・・・・・
・n+型埋め込み層、 56・・・・・・n−型コレクタ層、 58・・・・・・フィールド酸化膜、 60.70・・・・・・シリコン酸化膜、62・・・・
・・ポリシリコン層、 64・・−・・・n1型コレクタ引出し領域、66・・
・・・・P型ベース領域、 68・・・・・・ベース引出し領域、 72・・・・・・コレクタ引出し電極、74・・・・・
・エミッタ引出し電極、76・・・・・・n+型エミッ
タ領域、78・・・・・・ベース引出し電極、 80・・・・・・エミッタ電極、 82・・・;・・ベース電極、 84・・・・・・コレクタ電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、第1導電型の半導体基板上に第1の絶縁層を形成し
た後、前記第1の絶縁層及び前記半導体基板を選択的に
異方性エッチングして、凹部を形成する工程と、 全面に第2導電型のエピタキシャル層を成長させ、前記
半導体基板の前記凹部側面及び底面に単結晶シリコン層
からなるベース領域を形成すると共に、前記第1の絶縁
層の上面及び側面にポリシリコン層からなるベース引出
し領域を前記ベース領域に接続させて形成する工程と、 全面にシリコン層を蒸着し、前記ベース領域上及び前記
ベース引出し領域上に第1及び第2のポリシリコン層を
それぞれ分離して形成する工程と、前記凹部内に第2の
絶縁層を埋め込んで前記第2のポリシリコン層を覆つた
後、前記第2のポリシリコン層にのみ第2導電型の不純
物を添加して、ベース引出し電極を形成する工程と、 前記ベース引出し領域及び前記ベース引出し電極を所定
の形状にパターニングした後、第3の絶縁層により前記
半導体基板表面を平坦化する工程と、 前記半導体基板の平坦化した表面と支持基板とを張り合
わせ、半導体−絶縁層−支持基板構造を形成する工程と
、 前記半導体基板裏面を研磨して前記凹部底面の前記ベー
ス領域まで除去し、前記第1のポリシリコン層を露出さ
せると共に、前記凹部側面の前記ベース領域を残存させ
る工程と、 研磨によつて露出された前記半導体基板、前記凹部側面
の前記ベース領域及び前記第1のポリシリコン層上に、
第4の絶縁層を形成した後、前記第4の絶縁層に開口し
たコンタクト窓を介して前記半導体基板及び前記第1の
ポリシリコン層に第1導電型の不純物を添加して、コレ
クタ領域及びエミッタ領域をそれぞれ形成する工程と を有する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 |
---|---|---|---|
JP27853190A JPH04152636A (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27853190A JPH04152636A (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04152636A true JPH04152636A (ja) | 1992-05-26 |
Family
ID=17598572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27853190A Pending JPH04152636A (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04152636A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9899379B2 (en) | 2015-05-21 | 2018-02-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices having fins |
-
1990
- 1990-10-17 JP JP27853190A patent/JPH04152636A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9899379B2 (en) | 2015-05-21 | 2018-02-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices having fins |
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