JPH04364044A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JPH04364044A
JPH04364044A JP13900891A JP13900891A JPH04364044A JP H04364044 A JPH04364044 A JP H04364044A JP 13900891 A JP13900891 A JP 13900891A JP 13900891 A JP13900891 A JP 13900891A JP H04364044 A JPH04364044 A JP H04364044A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
emitter
insulating film
base layer
conductivity type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13900891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Ito
信之 伊藤
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP13900891A priority Critical patent/JPH04364044A/en
Publication of JPH04364044A publication Critical patent/JPH04364044A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve cut-off frequency and reduce parasitic resistance and parasitic capacity by epitaxial growth a base layer and introducing self alignment process. CONSTITUTION:A silicon film which includes impurity material of a first conductivity type or silicon-germanium alloy is epitaxially grown on a substrate 1 to form a base layer 5. A silicon film which includes impurity material of a second conductivity type is epitaxially grown on the base layer 5 and an emitter layer 6 is formed. Then, the impurity material of a second conductivity type is introduced into the collector leading area of a polycrystal silicon film 9. An oxide film 10 is accumulated on the area. After accumulating an oxide film 11 on the whole plane of the substrate 1, etch back is performed and the oxide film 11 is left on the side wall of a mesa constituted of the oxide film 10 and the polycrystal silicon film 9. Such process of forming the side wall of the oxide film 11 allows the formation of an emitter/contact area 12 by self alignment.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【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、特に高速バイポーラトランジスタの製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a high-speed bipolar transistor.

【0002】0002

【従来の技術】近年、高性能バイポーラトランジスタは
、コンピュータ等に用いられる高速演算用のプロセッサ
やメモリー等のディジタル回路用素子としては勿論、オ
ペアンプやコンパレータ等のアナログ回路用素子及びデ
ィジタル/アナログ混載のDA/ADコンバータとして
も広く用いられ、高速性・高集積化が要求されている。
[Prior Art] In recent years, high-performance bipolar transistors have been used not only as elements for digital circuits such as processors and memories for high-speed calculations used in computers, but also as elements for analog circuits such as operational amplifiers and comparators, and for mixed digital/analog devices. It is also widely used as a DA/AD converter, and high speed and high integration are required.

【0003】ところで、この種のバイポーラトランジス
タを高速に動作させるためにはベース幅を薄くして遮断
周波数fT を向上させる必要がある。
By the way, in order to operate this type of bipolar transistor at high speed, it is necessary to reduce the base width and improve the cutoff frequency fT.

【0004】従来、バイポーラトランジスタのベース幅
を薄くコントロールする技術として、低加速のイオン注
入を用いる方法や固層拡散による方法等が検討され、短
時間拡散と共に成果を上げている。さらに最近では、イ
オン注入における不純物分布のだれを抑えるために、ベ
ース層をエピタキシャル成長によって形成する技術が開
発され、トランジスタ単体レベルでの検証が行われてい
る。
Conventionally, methods using low-acceleration ion implantation and solid-phase diffusion have been studied as techniques for controlling the base width of bipolar transistors to make them thinner, and these methods have been successful along with short-time diffusion. Furthermore, recently, in order to suppress the slope of the impurity distribution during ion implantation, a technique for forming a base layer by epitaxial growth has been developed, and has been verified at the level of a single transistor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のバイポ
ーラトランジスタにおいては、ベース層をエピタキシャ
ル成長によって形成することによって、薄いベース層を
形成することが検討されている。このような技術を用い
たトランジスタでは、大別して2つの構造が考えられて
いる。1つはプレーナ型のバイポーラトランジスタであ
り、いま1つはメサ型のバイポーラトランジスタである
In the conventional bipolar transistor mentioned above, it has been considered to form a thin base layer by forming the base layer by epitaxial growth. Transistors using such technology can be roughly classified into two types of structures. One is a planar type bipolar transistor, and the other is a mesa type bipolar transistor.

【0006】一般に、プレーナ型のバイポーラトランジ
スタでは、絶縁膜により素子分離を行った後、ベースの
エピタキシャル成長を行う。そして、ベース上に形成さ
れた絶縁膜を開口し、この開口部にポリシリコンを堆積
すると共に、エミッタ拡散を行い、エミッタを形成する
。従って、ベースの下がシリコンであるか、絶縁膜であ
るかによってエピタキシャル成長されるベースの結晶状
態が大きく異なる。例えば絶縁膜ではポリシリコンある
いはアモルファシリコンが形成される。このため、素子
分離領域と活性領域とを近づけてしまうと素子分離領域
と活性領域の接する領域では結晶状態の悪さからリーク
電流が生じるという問題点があった。
Generally, in a planar type bipolar transistor, a base is epitaxially grown after element isolation is performed using an insulating film. Then, an opening is formed in the insulating film formed on the base, and polysilicon is deposited in the opening, and emitter diffusion is performed to form an emitter. Therefore, the crystalline state of the epitaxially grown base differs greatly depending on whether the base is silicon or an insulating film. For example, the insulating film is made of polysilicon or amorphous silicon. For this reason, when the element isolation region and the active region are brought close to each other, there is a problem in that leakage current occurs in the region where the element isolation region and the active region are in contact due to poor crystalline state.

【0007】また、ポリシリコンを拡散してエミッタを
形成するので、ベース幅のコントロールが拡散条件のゆ
らぎやポリシリコン/シリコン界面の状態に依存してし
まう。さらに、薄膜ベースを形成する場合、ベース濃度
が低いとベース層が空乏層で覆われてしまい、エミッタ
・コレクタ間にリーク電流が流れ、ベース濃度が高いと
エミッタ・ベース間の電界が強くなり、トンネリング電
流が大きくなる。また、エミッタのプロファイルコント
ロールが自由にならない等の欠点があり、これらの欠点
を解消するため、エミッタをエピタキシャル成長によっ
て形成した場合、エミッタを形成する領域が周囲を絶縁
膜によって囲まれているため、エピタキシャル成長を行
う際に結晶方向の違いによりエピ成長速度に差が生じ、
周囲を絶縁膜で囲まれた領域に一様にシリコンを埋め込
むことができない。即ち、ファセットが生じるという問
題点があった。
Furthermore, since the emitter is formed by diffusing polysilicon, control of the base width depends on fluctuations in diffusion conditions and the state of the polysilicon/silicon interface. Furthermore, when forming a thin film base, if the base concentration is low, the base layer will be covered with a depletion layer, causing leakage current to flow between the emitter and collector, and if the base concentration is high, the electric field between the emitter and the base will become stronger. Tunneling current increases. In addition, there are drawbacks such as the inability to freely control the profile of the emitter.To overcome these drawbacks, if the emitter is formed by epitaxial growth, the region where the emitter will be formed is surrounded by an insulating film, so epitaxial growth When performing this process, differences in epitaxial growth rate occur due to differences in crystal orientation.
It is not possible to uniformly embed silicon in a region surrounded by an insulating film. That is, there was a problem that facets were generated.

【0008】一方、メサ型のバイポーラトランジスタで
は、シリコン基板の広い領域上にベースのエピタキシャ
ル成長を行い、この上に連続してエミッタのエピタキシ
ャル成長を行うため、上述したプレーナ型バイポーラト
ランジスタにみられる欠点はないが、メサ構造はセルフ
アラインプロセスとの整合が悪く、微細化に向かないと
いう問題点があった。
On the other hand, in mesa-type bipolar transistors, the base is epitaxially grown on a wide area of the silicon substrate, and the emitter is epitaxially grown on top of this, so there are no drawbacks seen in the planar-type bipolar transistors mentioned above. However, the mesa structure has a problem in that it does not match well with the self-alignment process and is not suitable for miniaturization.

【0009】ところで、パイポーラトランジスタの高速
動作を可能にするためには、遮断周波数を向上させると
共に、寄生容量・寄生抵抗を減少させる必要もある。
By the way, in order to enable high-speed operation of bipolar transistors, it is necessary to improve the cut-off frequency and reduce parasitic capacitance and parasitic resistance.

【0010】ベース上の絶縁膜をエッチングしてエミッ
タとなる窓を形成する場合、エピタキシャル成長によっ
て精度良く形成したベースの厚さを保証し、ベースへの
ダメージを防ぐためには次のような方法がある。つまり
、ベースおよび酸化膜上に形成した窒化膜を異方性ドラ
イエッチングで開孔し、露出した酸化膜を溶液によりウ
ェットエッチングするという工程である。しかしながら
、セルフアラインプロセスが導入できないため、寄生容
量・寄生抵抗が大きくなり、高速動作ができない。その
上、酸化膜がサイドエッチングされることにより、エミ
ッタ面積が大きくなり、エミッタ・ベース耐圧が劣化す
るという問題点があった。
[0010] When etching the insulating film on the base to form a window that will serve as an emitter, there are the following methods to ensure the thickness of the base formed accurately by epitaxial growth and to prevent damage to the base. . That is, this is a process in which holes are formed in the nitride film formed on the base and the oxide film by anisotropic dry etching, and the exposed oxide film is wet-etched using a solution. However, since a self-alignment process cannot be introduced, parasitic capacitance and parasitic resistance increase, making high-speed operation impossible. Furthermore, side etching of the oxide film increases the emitter area, resulting in a problem in that the emitter-base breakdown voltage deteriorates.

【0011】本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、
遮断周波数を向上すると共に、寄生容量・寄生抵抗を減
少して、高速動作を可能とし、エミッタ・ベース耐圧の
劣化を防止した半導体装置の製造方法を提供するもので
ある。
[0011] In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to
The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device that improves the cutoff frequency, reduces parasitic capacitance and resistance, enables high-speed operation, and prevents deterioration of emitter-base breakdown voltage.

【0012】0012

【課題を解決するための手段】本発明は上述した目的を
達成するため、基板の表面部にコレクタ層を形成する工
程と、上記コレクタ層上にベース層,エミッタ層を順次
エピタキシャル成長させる工程と、上記エミッタ層,上
記ベース層を順次エッチング除去し上記コレクタ層を露
出する工程と、上記エッチングにより得た凹部に第1絶
縁膜を埋め込み平坦化する工程と、上記得られた平坦面
上に上記ベース層と同一の導電型層,第2絶縁膜を順次
堆積する工程と、上記エミッタ層上の上記第2絶縁膜,
上記導電型層を順次開孔する工程と、上記開孔部の側壁
に第3絶縁膜のサイドウォールを形成する工程と、上記
サイドウォールを有する開孔部の周りに上記エミッタ層
と同一導電型のエミッタ電極を形成する工程とを含むも
のである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention includes the following steps: forming a collector layer on the surface of a substrate; epitaxially growing a base layer and an emitter layer on the collector layer; A step of sequentially etching and removing the emitter layer and the base layer to expose the collector layer, a step of burying a first insulating film in the recessed portion obtained by the etching and planarizing it, and a step of etching the base layer on the obtained flat surface. a step of sequentially depositing a layer of the same conductivity type as the layer and a second insulating film, the second insulating film on the emitter layer,
A step of sequentially opening holes in the conductivity type layer, a step of forming a sidewall of a third insulating film on the sidewall of the opening, and a step of forming a sidewall of the same conductivity type as the emitter layer around the opening having the sidewall. The method includes a step of forming an emitter electrode.

【0013】また、基板の表面部にコレクタ層を形成す
る工程と、上記コレクタ層上にベース層をエピタキシャ
ル成長させる工程と、上記ベース層上に第1絶縁膜を堆
積し上記第1絶縁膜をエッチングして上記コレクタ層の
所定部上に残置する工程と、上記第1絶縁膜の側壁に第
2絶縁膜のサイドウォールを形成する工程と、上記第1
絶縁膜および上記第2絶縁膜により形成され上記サイド
ウォールを有するメサの外側に露出する上記ベース層上
に上記ベース層と同一の導電型層を選択的に形成する工
程と、上記第1絶縁膜を溶液によりウェットエッチング
除去し開孔部を形成する工程と、上記開孔部内にエミッ
タ層を形成する工程とを含むものである。
[0013] Also, a step of forming a collector layer on the surface of the substrate, a step of epitaxially growing a base layer on the collector layer, depositing a first insulating film on the base layer, and etching the first insulating film. forming a sidewall of a second insulating film on a sidewall of the first insulating film;
selectively forming a layer of the same conductivity type as the base layer on the base layer exposed outside the mesa formed by the insulating film and the second insulating film and having the sidewall; and the first insulating film. The method includes the steps of forming an aperture by removing the aperture by wet etching with a solution, and forming an emitter layer within the aperture.

【0014】[0014]

【作用】本発明においては、ベース層をエピタキシャル
成長し、かつセルフアラインプロセスを導入したので、
遮断周波数fT が向上し、寄生抵抗・寄生容量が低下
する。従って、トランジスタの高速動作が可能になり、
エミッタ面積のばらつきおよびエミッタ・ベース耐圧の
劣化が防止される。また、エミッタ層をエピタキシャル
成長するので、エミッタ不純物分布のコントロールおよ
びベース幅のコントロールが容易となる。
[Operation] In the present invention, the base layer is grown epitaxially and a self-alignment process is introduced, so that
The cutoff frequency fT is improved and parasitic resistance and capacitance are reduced. Therefore, high-speed operation of the transistor is possible,
Variations in emitter area and deterioration in emitter-base breakdown voltage are prevented. Furthermore, since the emitter layer is epitaxially grown, it becomes easy to control the emitter impurity distribution and the base width.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明製造方法に係わる実施例を図1
乃至図22に基づいて説明する。
[Example] Below, an example related to the manufacturing method of the present invention is shown in Fig. 1.
This will be explained based on FIGS. 22 to 22.

【0016】先ず、第1導電型を有する半導体基板1上
に、第2導電型を有する高濃度コレクタ層2を形成し、
さらにこの高濃度コレクタ層2の表面部に低濃度コレク
タ層3を積層形成する。その後、素子間分離のための酸
化膜4を形成する(図1)。
First, a high concentration collector layer 2 having a second conductivity type is formed on a semiconductor substrate 1 having a first conductivity type, and
Furthermore, a low concentration collector layer 3 is laminated on the surface of this high concentration collector layer 2. Thereafter, an oxide film 4 for isolation between elements is formed (FIG. 1).

【0017】次に、上記基板1上に第1導電型の不純物
を含むシリコン膜もしくは第1導電型の不純物を含むシ
リコン・ゲルマニウム合金をエピタキシャル成長させ、
ベース層5を形成する。さらに、この上に第2導電型の
不純物を含むシリコン膜をエピタキシャル成長させ、エ
ミッタ層6を形成する。このとき、酸化膜4上のベース
層5は必ずしも単結晶になっている必要はない(図2)
Next, a silicon film containing impurities of the first conductivity type or a silicon-germanium alloy containing impurities of the first conductivity type is epitaxially grown on the substrate 1,
A base layer 5 is formed. Furthermore, a silicon film containing second conductivity type impurities is epitaxially grown on this to form an emitter layer 6. At this time, the base layer 5 on the oxide film 4 does not necessarily have to be a single crystal (FIG. 2)
.

【0018】続いて、活性領域およびコレクタ引き出し
領域の部分を残すようにフォトレジストによりパターン
を形成し、このフォトレジストをマスクとする異方性の
ドライエッチングによりエピタキシャル成長させたエミ
ッタ層6及びベース層5をエッチングする。このとき、
エミッタ層6及びベース層5に凹部7が形成される(図
3)。
Subsequently, a pattern is formed using photoresist so as to leave the active region and the collector lead-out region, and the emitter layer 6 and base layer 5 are epitaxially grown by anisotropic dry etching using the photoresist as a mask. etching. At this time,
A recess 7 is formed in the emitter layer 6 and the base layer 5 (FIG. 3).

【0019】次いで、上記凹部7に酸化膜8を埋め込み
平坦化を行う(図4)。
Next, an oxide film 8 is buried in the recess 7 and planarized (FIG. 4).

【0020】続いて、基板1上に不純物ドーピングのな
い多結晶シリコン膜9を堆積した後、フォトレジストに
よるマスクイオン注入等の方法により上記多結晶シリコ
ン膜9のベースの引き出し電極となる領域に第1導電型
の不純物を導入する。同様に、フォトレジストによるマ
スクを用いたイオン注入等の方法により第2導電型の不
純物を多結晶シリコン膜9のコレクタ引き出し領域に導
入する。そして、上記多結晶シリコン膜9上に酸化膜1
0を堆積する(図5)。
Subsequently, after depositing a polycrystalline silicon film 9 without impurity doping on the substrate 1, a layer is formed in a region that will become an extraction electrode at the base of the polycrystalline silicon film 9 by a method such as mask ion implantation using a photoresist. 1 conductivity type impurity is introduced. Similarly, impurities of the second conductivity type are introduced into the collector extraction region of the polycrystalline silicon film 9 by a method such as ion implantation using a photoresist mask. Then, an oxide film 1 is formed on the polycrystalline silicon film 9.
0 (Figure 5).

【0021】さらに、ベースの引き出し電極となる部分
およびコレクタ引き出し領域となる部分にフォトレジス
トのマスクをかぶせて、酸化膜10,多結晶シリコン膜
9を順次エッチングする(図6)。
Furthermore, the oxide film 10 and polycrystalline silicon film 9 are sequentially etched by covering the portions of the base that will become the lead-out electrode and the portion that will become the collector lead-out region with a photoresist mask (FIG. 6).

【0022】次に、基板1全面に酸化膜11を堆積した
後、エッチバックし、酸化膜11を酸化膜10および多
結晶シリコン膜9より構成されるメサの側壁に残す。か
かる酸化膜11のサイドウォ−ル形成工程によって、エ
ミッタコンタクト領域12をセルフアラインで形成する
(図7)。
Next, after depositing an oxide film 11 on the entire surface of the substrate 1, it is etched back to leave the oxide film 11 on the sidewalls of the mesa made up of the oxide film 10 and the polycrystalline silicon film 9. By this step of forming sidewalls of the oxide film 11, the emitter contact region 12 is formed in a self-aligned manner (FIG. 7).

【0023】次に、基板1上に第2導電型の多結晶シリ
コン膜を堆積し、これがエミッタコンタクト領域12の
周りにのみ残るように、フォトレジストによるマスクを
用いてエッチングし、エミッタ電極13を形成する。こ
の場合、多結晶シリコン膜への第2導電型不純物の導入
は多結晶シリコン膜の堆積と同時に行うか、あるいは堆
積後にイオン注入等の方法により行ってもよい(図8)
Next, a polycrystalline silicon film of the second conductivity type is deposited on the substrate 1 and etched using a photoresist mask so that it remains only around the emitter contact region 12 to form the emitter electrode 13. Form. In this case, the second conductivity type impurity may be introduced into the polycrystalline silicon film at the same time as the polycrystalline silicon film is deposited, or after the deposition by a method such as ion implantation (FIG. 8).
.

【0024】しかる後、ベースの引き出し電極となる領
域およびコレクタ引き出し領域の酸化膜10にコンタク
トホール10aを開孔し、このコンタクトホール10a
の周りおよびエミッタ電極13上に金属配線14を形成
する(図9)。
Thereafter, a contact hole 10a is opened in the oxide film 10 in the region that will become the base extraction electrode and the collector extraction region.
A metal wiring 14 is formed around the emitter electrode 13 and on the emitter electrode 13 (FIG. 9).

【0025】以上の様に、本願発明によればエピタキシ
ャル成長によりエミッタ層,ベース層を形成後、凹部に
酸化膜を埋め込んでいるので、素子分離領域と活性領域
の接する部分でも結晶状態が良好であり、リーク電流等
が生じることはない。また、図7に示す工程においてセ
ルフアラインでエミッタコンタクト領域を形成すること
ができ、素子を微細化することができる。
As described above, according to the present invention, after the emitter layer and base layer are formed by epitaxial growth, the oxide film is buried in the recessed portions, so that the crystal state is good even in the portion where the element isolation region and the active region contact. , leakage current, etc. will not occur. Further, in the process shown in FIG. 7, the emitter contact region can be formed by self-alignment, and the device can be miniaturized.

【0026】さらに、他の実施例を図10乃至図22に
より述べる。
Further, another embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 22.

【0027】先ず、第1導電型を有する半導体基板20
上に第2導電型を有する高濃度コレクタ層21を形成し
た後、上記高濃度コレクタ層21の表面部に第2導電型
を有する低濃度コレクタ層22を形成する。その後、酸
化膜23を形成し、素子間分離を行う。そして、上記構
成素子を含む基板20上に第1導電型の不純物を含むシ
リコン膜もしくは第1導電型の不純物を含むシリコン・
ゲルマニウム合金をエピタキシャル成長させ、ベース層
24を形成した後、このベース層24上に酸化膜25を
デポジションする。このとき、酸化膜23上のベース層
24は必ずしも単結晶になっている必要はない(図10
)。
First, a semiconductor substrate 20 having a first conductivity type is prepared.
After forming a high concentration collector layer 21 having a second conductivity type thereon, a low concentration collector layer 22 having a second conductivity type is formed on the surface of the high concentration collector layer 21. Thereafter, an oxide film 23 is formed to provide isolation between elements. Then, a silicon film containing impurities of the first conductivity type or a silicon film containing impurities of the first conductivity type is formed on the substrate 20 including the above-mentioned constituent elements.
After epitaxially growing a germanium alloy to form a base layer 24, an oxide film 25 is deposited on the base layer 24. At this time, the base layer 24 on the oxide film 23 does not necessarily have to be a single crystal (Fig.
).

【0028】次いで、エミッタとなる領域を除いて酸化
膜25を残すように形成されたフォトレジストパターン
をマスクとして、酸化膜25を異方性ドライエッチング
した後、基板20の全面に窒化膜26をデポジションす
る。なお、エッチングにより露出したベース層24はト
ランジスタの活性領域として用いないので、ドライエッ
チングにより若干のダメージが入ったり、薄くなっても
構わない(図11)。
Next, using the photoresist pattern formed so as to leave the oxide film 25 except for the area that will become the emitter, the oxide film 25 is anisotropically dry etched, and then a nitride film 26 is formed on the entire surface of the substrate 20. Deposit. Note that since the base layer 24 exposed by the etching is not used as an active region of the transistor, it does not matter if it is slightly damaged or thinned by the dry etching (FIG. 11).

【0029】次に、上記窒化膜26を異方性のドライエ
ッチングによりエッチングし、酸化膜25の側壁にのみ
残置する(図12)。
Next, the nitride film 26 is etched by anisotropic dry etching, leaving only the sidewalls of the oxide film 25 (FIG. 12).

【0030】そして、ベース層24をレジストパターン
によりエッチングし、外部ベースとなる領域にのみ残置
する(図13)。
The base layer 24 is then etched using a resist pattern, leaving only the region that will become the external base (FIG. 13).

【0031】さらに、コレクタ引き出しのための高濃度
層を形成するために、コレクタ引き出し領域のみ開孔す
るレジストパターン27を用いて、第2導電型の不純物
を低濃度コレクタ層22にイオン注入する(図14)。
Furthermore, in order to form a highly doped layer for extracting the collector, impurities of the second conductivity type are ion-implanted into the lightly doped collector layer 22 using a resist pattern 27 that has holes only in the collector extracting region. Figure 14).

【0032】その後、基板20の全面に酸化膜28をデ
ポジションする(図15)。
Thereafter, an oxide film 28 is deposited over the entire surface of the substrate 20 (FIG. 15).

【0033】次に、エッチングによりコレクタ引き出し
領域にのみ酸化膜28を残す。これは、基板20面の露
出を防ぎ、次工程で行われる単結晶シリコン、多結晶シ
リコンまたはシリサイド膜の選択成長を確実にするため
である(図16)。
Next, the oxide film 28 is left only in the collector extraction region by etching. This is to prevent the surface of the substrate 20 from being exposed and to ensure selective growth of single crystal silicon, polycrystal silicon, or silicide film in the next step (FIG. 16).

【0034】しかる後、外部ベースとなる領域の露出し
ているベース層24上に膜29を選択成長させる。ここ
で、上記膜29としては、第1導電型の不純物を含む単
結晶シリコンか多結晶シリコンあるいは不純物を含まな
い単結晶シリコンか多結晶シリコンもしくは金属シリサ
イド膜を用いる。ただし、用いた膜29が不純物を含ま
ない単結晶シリコンまたは多結晶シリコンの場合には、
後で第1導電型の不純物をイオン注入等の方法を用いて
導入する必要がある(図17)。
Thereafter, a film 29 is selectively grown on the exposed base layer 24 in the region that will become the external base. Here, as the film 29, single crystal silicon or polycrystalline silicon containing impurities of the first conductivity type, single crystal silicon or polycrystalline silicon containing no impurities, or a metal silicide film is used. However, if the film 29 used is single crystal silicon or polycrystalline silicon that does not contain impurities,
It is necessary to introduce impurities of the first conductivity type later using a method such as ion implantation (FIG. 17).

【0035】次に、基板20の全面に窒化膜30をデポ
ジションする(図18)。
Next, a nitride film 30 is deposited over the entire surface of the substrate 20 (FIG. 18).

【0036】続いて、エミッタ領域上のみを開孔するレ
ジストパターン31を形成する(図19)。
Subsequently, a resist pattern 31 is formed in which holes are formed only on the emitter region (FIG. 19).

【0037】その後、酸化膜25を弗酸系の溶液を用い
てエッチング除去する。このとき、エッチングに弗酸系
の溶液を用いるため、ベース層24はエッチングされず
、ダメージもない。また、除去される酸化膜25の周囲
は窒化膜26により囲まれているため、サイドエッチン
グが入ってエミッタ面積がばらついたり、大きくなった
り、ましてエミッタ・ベース耐圧の劣化を引き起こす可
能性もない(図20)。
Thereafter, the oxide film 25 is removed by etching using a hydrofluoric acid solution. At this time, since a hydrofluoric acid solution is used for etching, the base layer 24 is not etched and is not damaged. Furthermore, since the oxide film 25 to be removed is surrounded by the nitride film 26, there is no possibility of side etching causing the emitter area to vary or increase in size, and even less to cause deterioration of the emitter-base breakdown voltage ( Figure 20).

【0038】続いて、エミッタ領域に多結晶シリコンま
たは単結晶シリコンを選択的もしくは非選択的にデポジ
ションし、エミッタ層32を形成する。なお、多結晶シ
リコンまたは単結晶シリコンを非選択的にデポジション
した場合は、後にレジストパターンを用いて多結晶シリ
コンまたは単結晶シリコンがエミッタ領域にのみ残置す
るようにエッチングしなければならない(図21)。
Subsequently, polycrystalline silicon or single crystal silicon is selectively or non-selectively deposited in the emitter region to form an emitter layer 32. Note that if polycrystalline silicon or single-crystalline silicon is deposited non-selectively, it must be etched later using a resist pattern so that the polycrystalline silicon or single-crystalline silicon remains only in the emitter region (Fig. 21 ).

【0039】続いて、外部ベースとなる領域およびコレ
クタ引き出し領域にコンタンクホール33を開孔し、こ
のコンタンクホール33上およびエミッタ層32上に金
属配線34を形成する(図22)。
Subsequently, a contact hole 33 is opened in the region that will become the external base and the collector lead-out region, and a metal wiring 34 is formed on the contact hole 33 and the emitter layer 32 (FIG. 22).

【0040】斯くして、本実施例のバイポーラトランジ
スタでは、エミッタ・外部ベースの間隔が窒化膜26の
デポジションした膜厚で制御されるので、寄生容量・寄
生抵抗が小さく、かつ微細なトランジスタが形成でき、
高速化が可能となる。
In this way, in the bipolar transistor of this embodiment, since the distance between the emitter and the external base is controlled by the thickness of the deposited nitride film 26, parasitic capacitance and parasitic resistance are small, and a fine transistor can be realized. can be formed,
Speeding up is possible.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ベ
ース層をエピタキシャル成長し、かつセルフアラインプ
ロセスを導入したので、遮断周波数fT が向上でき、
寄生抵抗・寄生容量が低下する。従って、トランジスタ
の高速動作ができると共に、エミッタ面積のばらつきお
よびエミッタ・ベース耐圧の劣化が防止できる。また、
エミッタ層をエピタキシャル成長するので、エミッタ不
純物分布のコントロールおよびベース幅のコントロール
ができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the base layer is epitaxially grown and a self-alignment process is introduced, so that the cutoff frequency fT can be improved.
Parasitic resistance and parasitic capacitance are reduced. Therefore, the transistor can operate at high speed, and variations in emitter area and deterioration in emitter-base breakdown voltage can be prevented. Also,
Since the emitter layer is epitaxially grown, the emitter impurity distribution and base width can be controlled.

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

【図1】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the method of the present invention.

【図2】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the method of the present invention.

【図3】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the method of the present invention.

【図4】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the method of the present invention.

【図5】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the method of the present invention.

【図6】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the method of the present invention.

【図7】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the method of the present invention.

【図8】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the method of the present invention.

【図9】本発明方法の製造工程断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the method of the present invention.

【図10】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【図11】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【図12】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【図13】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【図14】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【図15】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【図16】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【図17】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【図18】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【図19】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【図20】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【図21】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【図22】本発明方法の他の製造工程断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view of another manufacturing process of the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,20  半導体基板 2,21  高濃度コレクタ層 3,22  低濃度コレクタ層 4,10,11,23,25,28  酸化膜5,24
  ベ−ス層 6,32  エミッタ層 9  多結晶シリコン膜 13  エミッタ電極 14,34  金属配線 26,30  窒化膜 29  膜
1, 20 Semiconductor substrate 2, 21 High concentration collector layer 3, 22 Low concentration collector layer 4, 10, 11, 23, 25, 28 Oxide film 5, 24
Base layer 6, 32 Emitter layer 9 Polycrystalline silicon film 13 Emitter electrode 14, 34 Metal wiring 26, 30 Nitride film 29 Film

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  基板の表面部にコレクタ層を形成する
工程と、上記コレクタ層上にベース層,エミッタ層を順
次エピタキシャル成長させる工程と、上記エミッタ層,
上記ベース層を順次エッチング除去し上記コレクタ層を
露出する工程と、上記エッチングにより得た凹部に第1
絶縁膜を埋め込み平坦化する工程と、上記得られた平坦
面上に上記ベース層と同一の導電型層,第2絶縁膜を順
次堆積する工程と、上記エミッタ層上の上記第2絶縁膜
,上記導電型層を順次開孔する工程と、上記開孔部の側
壁に第3絶縁膜のサイドウォールを形成する工程と、上
記サイドウォールを有する開孔部の周りに上記エミッタ
層と同一導電型のエミッタ電極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。
1. A step of forming a collector layer on a surface portion of a substrate, a step of sequentially epitaxially growing a base layer and an emitter layer on the collector layer, the emitter layer,
a step of sequentially etching away the base layer to expose the collector layer;
burying and planarizing an insulating film, sequentially depositing a layer of the same conductivity type as the base layer and a second insulating film on the obtained flat surface, the second insulating film on the emitter layer, A step of sequentially opening holes in the conductivity type layer, a step of forming a sidewall of a third insulating film on the sidewall of the opening, and a step of forming a sidewall of the same conductivity type as the emitter layer around the opening having the sidewall. 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming an emitter electrode.
【請求項2】  基板の表面部にコレクタ層を形成する
工程と、上記コレクタ層上にベース層をエピタキシャル
成長させる工程と、上記ベース層上に第1絶縁膜を堆積
し上記第1絶縁膜をエッチングして上記コレクタ層の所
定部上に残置する工程と、上記第1絶縁膜の側壁に第2
絶縁膜のサイドウォールを形成する工程と、上記第1絶
縁膜および上記第2絶縁膜により形成され上記サイドウ
ォールを有するメサの外側に露出する上記ベース層上に
上記ベース層と同一の導電型層を選択的に形成する工程
と、上記第1絶縁膜を溶液によりウェットエッチング除
去し開孔部を形成する工程と、上記開孔部内にエミッタ
層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。
2. A step of forming a collector layer on a surface portion of a substrate, a step of epitaxially growing a base layer on the collector layer, depositing a first insulating film on the base layer, and etching the first insulating film. and leaving a second insulating film on the sidewall of the first insulating film.
a step of forming a sidewall of an insulating film, and a layer of the same conductivity type as the base layer on the base layer formed by the first insulating film and the second insulating film and exposed to the outside of the mesa having the sidewall. a step of selectively forming an aperture, a step of removing the first insulating film by wet etching with a solution to form an aperture, and a step of forming an emitter layer in the aperture. Method of manufacturing the device.
JP13900891A 1991-06-11 1991-06-11 Manufacture of semiconductor device Pending JPH04364044A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13900891A JPH04364044A (en) 1991-06-11 1991-06-11 Manufacture of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13900891A JPH04364044A (en) 1991-06-11 1991-06-11 Manufacture of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04364044A true JPH04364044A (en) 1992-12-16

Family

ID=15235328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13900891A Pending JPH04364044A (en) 1991-06-11 1991-06-11 Manufacture of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04364044A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6337494B1 (en) Super self-aligned bipolar transistor and method for fabricating thereof
JP2503460B2 (en) Bipolar transistor and manufacturing method thereof
JPH02291136A (en) Bipolar transistor and its manufacture
JP3132101B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2720793B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US5897359A (en) Method of manufacturing a silicon/silicon germanium heterojunction bipolar transistor
JP2629644B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3258123B2 (en) Semiconductor device
US6190984B1 (en) Method for fabricating of super self-aligned bipolar transistor
JPS60202965A (en) Method of producing improved oxide defined transistor and structure obtained as its result
JPH04330730A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH05235017A (en) Semiconductor device
JP2565162B2 (en) Bipolar transistor and manufacturing method thereof
JP2001196382A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPH0482180B2 (en)
JPH04364044A (en) Manufacture of semiconductor device
KR940010915B1 (en) Manufacturing method of homo-,hetero-bipolar transistor
JP3166729B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3908023B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP3207561B2 (en) Semiconductor integrated circuit and method of manufacturing the same
JP2712889B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3356857B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
KR0149434B1 (en) A bipolar transistor and method of fabricating the same
JPH03163832A (en) Semiconductor device
KR960006750B1 (en) Bipolar transistor device and the manufacturing method thereof