JPH0453142A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH0453142A
JPH0453142A JP15930490A JP15930490A JPH0453142A JP H0453142 A JPH0453142 A JP H0453142A JP 15930490 A JP15930490 A JP 15930490A JP 15930490 A JP15930490 A JP 15930490A JP H0453142 A JPH0453142 A JP H0453142A
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JP
Japan
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region
layer
polycrystalline
type
base region
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JP15930490A
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Japanese (ja)
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Toshihiro Sugii
寿博 杉井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enable growth of Si layer of the predetermined thickness in an intrinsic base region without relation to roughness of entire surface of a substrate by exposing a region to form the intrinsic base region after formation of an external base region and realize therein a molecular beam epitaxial growth. CONSTITUTION:A polycrystalline Si to form an external base region is deposited in the thickness of about 30nm by CVD method. A P type polycrystalline Si layer 5 is formed by adding a P type impurity such as boron. A SiO2 film 6 is deposited on the layer 5 as an insulating film. The film 6, layer 5 and a mask 3 on the film 3 are removed. A single crystalline Si region is exposed and a P type Si layer 7 is grown by the molecular beam epitaxial growth method. A polycrystalline Si 7a is selectively removed by utilizing difference of etching characteristics of single and polycrystalline Si. A SiO2 film 6a is deposited on the entire part of surface. The deposited SiO2 film 6a is etched by the etching having directivity to remove the other portions, leaving the part on the side wall of aperture of the film 6. High concentration impurity-added N type polycrystalline Si layer 8 is deposited. A layer 8 is patterned, leaving an N type polycrystalline Si layer 8a on the aperture of the SiO2 film 6b.

Description

【発明の詳細な説明】 [R要) 高速動作に適したバイポーラトランジスタを含む半導体
装置の製造方法に関し、 横方向ベースコンタクト型バイポーラトランジスタを含
む半導体装置の新規な製造方法を提供することを目的と
し、 その上に真性ベースを形成すべき単結晶Si表面領域と
、表面領域を取り囲むように形成された外部ベース領域
とその上に形成された絶縁膜を備えたSI基板上にSi
の分子線エピタキシャル成長を行ない、単結晶Si表面
領域上に外部ベース領域と接続された単結晶Si、絶縁
膜上に多結晶Siを成長する工程と、多結晶Siを選択
的に工ッチング除去する工程とを含み、成長した単結晶
Siで真性ベースを構成する。
[Detailed Description of the Invention] [R required] Regarding a method for manufacturing a semiconductor device including a bipolar transistor suitable for high-speed operation, the present invention aims to provide a new method for manufacturing a semiconductor device including a lateral base contact type bipolar transistor. , a Si substrate with a single-crystal Si surface region on which an intrinsic base is to be formed, an external base region formed to surround the surface region, and an insulating film formed thereon.
A process of performing molecular beam epitaxial growth to grow monocrystalline Si connected to the external base region on the monocrystalline Si surface region and polycrystalline Si on the insulating film, and a process of selectively etching away the polycrystalline Si. The grown single-crystal Si constitutes an intrinsic base.

[産業上の利用分野コ 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に高速動作に
適したバイポーラトランジスタを含む半導体装置の製造
方法に関する。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method for manufacturing a semiconductor device including a bipolar transistor suitable for high-speed operation.

[従来の技術] 第2図(A)、(B)にバイポーラトランジスタの代表
的な構造を断面図で示す、npnトランジスタの場合を
例にとって説明する。
[Prior Art] A typical structure of a bipolar transistor is shown in cross-sectional view in FIGS. 2(A) and 2(B), and will be explained using an npn transistor as an example.

第2図(A>は上方ベースコンタクト形のバイポーラト
ランジスタを示す、n型Siからなるコレクタ領域11
の上に、P型Siからなるベース領域13か形成され、
このベース領域13の表面領域にn型Siからなるエミ
ッタ領域17が形成されている。絶縁保護J119は、
これらのエミッタ領域17およびベース領域13の所定
領域を露出し、t[i用コンタクト領域を画定する。エ
ミッタ領域17、ベース領域13、コレクタ領域11の
表面上にそれぞれエミッタ電極21、ベース塩@22、
コレクタ電fi23がたとえばARを用いて形成される
FIG. 2 (A> shows a collector region 11 made of n-type Si, showing an upper base contact type bipolar transistor.
A base region 13 made of P-type Si is formed on the
An emitter region 17 made of n-type Si is formed in the surface region of this base region 13. Insulation protection J119 is
Predetermined regions of these emitter region 17 and base region 13 are exposed to define a contact region for t[i. On the surfaces of the emitter region 17, base region 13, and collector region 11, an emitter electrode 21, a base salt @22,
The collector electrode fi23 is formed using AR, for example.

図示の構造において、ベース領域13の内、エミッタか
ら注入されたキャリアをコレクタに輸送するためのベー
ス機能を果たす領域は、エミッタ領域17直下の領域で
ある。それより外側のベース領域は、真のベース領域と
しての機能は有さす、ベース塩fi22からの電位を伝
達する役目を有する。ここで、ベース領域13とコレク
タ領域11の接する面積が大きいと、pn接合面積が大
きくなり、浮随容量か大きくなってしまう、この容量は
、動作速度を制限する原因となる。
In the illustrated structure, a region of the base region 13 that functions as a base for transporting carriers injected from the emitter to the collector is a region directly below the emitter region 17 . The base region outside the base region functions as a true base region, but has the role of transmitting the potential from the base salt fi22. Here, if the contact area between the base region 13 and the collector region 11 is large, the pn junction area becomes large and the floating capacitance becomes large. This capacitance becomes a cause of limiting the operating speed.

そこで、高速動作に適したバイポーラトランジスタ構造
として第2図(B)に示すような横方向ベースコンタク
ト形構造か知られている。
Therefore, a lateral base contact type structure as shown in FIG. 2(B) is known as a bipolar transistor structure suitable for high-speed operation.

第2図(B)においては、n型Siからなるコレクタ領
域11の表面に絶縁領域12が形成され、開口内にコレ
クタ領域11の一部のみか露出されている。この開口内
に露出しなコレクタ領域11の上に真性ベース領域15
がp型車結晶S1で形成されている。この真性ベース領
域15の側面に、p型多結晶Siからなる外部ベース領
域16が接している。真性ベース領域15の表面内にn
型Siからなるエミッタ領域17か形成され、バイポー
ラトランジスタ構造を構成する。エミッタ領域17、外
部ベース領域16、コレクタ領域11の上に、それぞれ
エミッタ電極21、ベースを極22、コレクタ電極23
がたとえばARを用いて形成される。
In FIG. 2(B), an insulating region 12 is formed on the surface of a collector region 11 made of n-type Si, and only a portion of the collector region 11 is exposed within the opening. Intrinsic base region 15 is located above collector region 11 that is not exposed within this opening.
is formed of a p-type wheel crystal S1. An external base region 16 made of p-type polycrystalline Si is in contact with the side surface of this intrinsic base region 15. n within the surface of the intrinsic base region 15
An emitter region 17 of type Si is formed, forming a bipolar transistor structure. An emitter electrode 21, a base pole 22, and a collector electrode 23 are placed on the emitter region 17, external base region 16, and collector region 11, respectively.
is formed using AR, for example.

第2図(B)の構成においては、外部ベース領域16は
コレクタ領域11と絶縁領域12によって分離されてい
るため、コレクタ領域11との間に形成する容量が小さ
くなる。このため、第2図(B)に示す横方向ベースコ
ンタクト形バイポーラトランジスタは、第2図(A)に
示す上方ベースコンタクト形バイポーラトランジスタと
比べて高速動作に適している。
In the configuration of FIG. 2(B), since the external base region 16 is separated by the collector region 11 and the insulating region 12, the capacitance formed between the external base region 16 and the collector region 11 is reduced. Therefore, the lateral base contact type bipolar transistor shown in FIG. 2(B) is more suitable for high-speed operation than the upper base contact type bipolar transistor shown in FIG. 2(A).

第2図(B)に示すような横方向ベースコンタクト形バ
イポーラトランジスタを製造する従来の技術の例を第3
図(A)、(B)、(C)を参照して説明する。
The third example of the conventional technology for manufacturing a lateral base contact type bipolar transistor as shown in FIG.
This will be explained with reference to FIGS. (A), (B), and (C).

第3図(A)において、n型Siからなるコレクタ領域
11の上にp型Siからなるベース領域15を形成し、
その上に所定のパターンを有するマスク25を形成する
。このマスク25はたとえばS i NMから形成され
、エツチングに対して耐性を有している。
In FIG. 3(A), a base region 15 made of p-type Si is formed on a collector region 11 made of n-type Si,
A mask 25 having a predetermined pattern is formed thereon. This mask 25 is made of Si NM, for example, and is resistant to etching.

マスク25を用いて選択エツチングを行なうことにより
、ベース領域15およびその下のコレクタ領域11の表
面部分を選択的にエツチングする。
By performing selective etching using mask 25, the surface portions of base region 15 and collector region 11 therebelow are selectively etched.

このエツチングはりアクティブイオンエツチング(RI
E)のような異方性エツチングを用いるのが好ましい、
その後、マスク25の下に形成されなメサを取り囲むよ
うに絶縁物領域12を形成する。たとえば、スパッタリ
ング等により絶縁物を指向性を持たせて堆積し、絶縁領
域12を形成する。その後、ベース領域15の側面が露
出するようにエツチング等を行なってもよい、このよう
にして絶縁領域12に囲まれた、突出する真性ベース領
域15を形成する。同様の構造を興なるプロセスで作る
こともできる。
This etching method is active ion etching (RI).
E) Preferably, anisotropic etching is used, such as
Thereafter, an insulator region 12 is formed under the mask 25 so as to surround the mesa that is not formed. For example, the insulating region 12 is formed by depositing an insulating material directionally by sputtering or the like. Thereafter, etching or the like may be performed so that the side surfaces of the base region 15 are exposed. In this way, a protruding intrinsic base region 15 surrounded by the insulating region 12 is formed. Similar structures can also be created using different processes.

その後、第3図(B)に示すように、絶縁領域12上に
バイアススパッタリングにより、p型多結晶Si層16
を堆積する。すなりち、基板に適当なバイアス電圧を印
加しつつ、Arカス等を導入してスパッタリングを行な
う、バイアススパッタリングにより、多結晶Si層16
は凹部のみに成長する。このようにして、真性ベース領
域15に横方向からコンタクトする外部ベース領域16
を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 3(B), a p-type polycrystalline Si layer 16 is formed on the insulating region 12 by bias sputtering.
Deposit. In other words, the polycrystalline Si layer 16 is formed by bias sputtering, in which sputtering is performed by introducing Ar gas or the like while applying an appropriate bias voltage to the substrate.
grows only in the concavity. In this way, the extrinsic base region 16 laterally contacts the intrinsic base region 15.
form.

その後第3図(C)に示すように、表面にSiO2等か
らなる保護11119を形成し、電極を形成すべき部分
を開口し、AJ膜を堆積し、バターニングしてエミッタ
電極21、ベース電極22、コレクタ電極23を形成し
、バイポーラトランジスタを形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 3(C), a protection layer 11119 made of SiO2 or the like is formed on the surface, openings are made in the areas where electrodes are to be formed, an AJ film is deposited, and patterning is performed to form the emitter electrode 21 and the base electrode. 22. A collector electrode 23 is formed to form a bipolar transistor.

[発明か解決しようとする課題] 第3図(A)、(B)、(C)を参照して説明した従来
の技術によれば、バイアススパッタリング法により、真
性ベース側方の凹部に多結晶Siからなる外部ベース領
域か形成されるか、バイアススパッタリング法は基板表
面の凹凸に極めて敏感なプロセスである。基板上に種々
のサイズのトランジスタか混在するような場合、基板上
で均一に多結晶Siの埋め込みを行なうことはほぼ不可
能に近いにのため、大規模の回路装置あるいは、大容量
のメモリ装置を第3図(A)、(B)、(C)に示した
プロセスで形成することは極めて困歎である。
[Problems to be Solved by the Invention] According to the conventional technique described with reference to FIGS. 3(A), (B), and (C), polycrystalline crystals are formed in the concave portions on the sides of the intrinsic base by bias sputtering. Bias sputtering is a process that is extremely sensitive to irregularities on the substrate surface, such as when forming an external base region made of Si. When transistors of various sizes are mixed on the substrate, it is almost impossible to embed polycrystalline Si uniformly on the substrate, so it is difficult to embed polycrystalline silicon evenly on the substrate. It is extremely difficult to form them by the processes shown in FIGS. 3(A), (B), and (C).

本発明の目的は、横方向ベースコンタクト形バイポーラ
トランジスタを含む半導体装置の新規な製造方法を提供
することである。
An object of the present invention is to provide a novel method for manufacturing a semiconductor device including a lateral base contact type bipolar transistor.

本発明の他の目的は、表面の凹凸等に左右されずに、真
性ベース領域の横方向にコンタクトする外部ベース領域
を形成できる、バイポーラトランジスタを含む半導体装
置の製造方法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device including a bipolar transistor, which can form an extrinsic base region that laterally contacts an intrinsic base region without being affected by surface irregularities.

「課題を解決するための手段J 本発明の半導体装置の製造方法は、その上に真性ベース
を形成すべき単結晶Si表面領域と、表面領域を取り囲
むように形成された外部ベース領域とその上に形成され
た絶縁膜を備えたSi基板上にSiの分子線エピタキシ
ャル成長を行ない、単結晶Si表面領域上に外部ベース
領域と接続された単結晶S1、絶縁膜上に多結晶Siを
成長する工程と、多結晶Siを選択的にエツチング除去
する工程とを含み、この単結晶S1で真性ベースを構成
する。
Means for Solving the Problems J The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention comprises a single crystal Si surface region on which an intrinsic base is to be formed, an external base region formed to surround the surface region, and a A process of performing molecular beam epitaxial growth of Si on a Si substrate having an insulating film formed on the surface region, growing single crystal S1 connected to the external base region on the single crystal Si surface region, and growing polycrystalline Si on the insulating film. and a step of selectively etching away polycrystalline Si, and this single crystal S1 constitutes an intrinsic base.

すなわち、真性ベース領域形成前に外部ベース領域を形
成し、外部ベース領域上に絶縁膜を設け、真性ベース領
域を形成すべき単結晶領域を露出し、そこに分子線エピ
タキシャル成長によって、単結晶Siを成長する。この
時、絶縁膜上に成長するSi領域は多結晶となる。この
絶縁膜上の多結晶Siは、選択的にエツチング除去する
That is, before forming the intrinsic base region, an extrinsic base region is formed, an insulating film is provided on the extrinsic base region, a single crystal region where the intrinsic base region is to be formed is exposed, and single crystal Si is grown thereon by molecular beam epitaxial growth. grow up. At this time, the Si region grown on the insulating film becomes polycrystalline. The polycrystalline Si on this insulating film is selectively etched away.

[作用] 外部ベース領域作成後に真性ベース領域を作成すべき領
域を露出し、そこに分子線エピタキシャル成長を行なう
ので、基板全体の表面の凹凸等には関係なく真性ベース
領域に所定厚さのSi層を成長することかできる。
[Operation] After creating the external base region, the region where the intrinsic base region is to be created is exposed and molecular beam epitaxial growth is performed there, so that a Si layer of a predetermined thickness is formed in the intrinsic base region regardless of the unevenness of the surface of the entire substrate. can grow.

また、真性ベース領域以外の部分に堆積したSiは多結
晶となるため、容易に選択的に除去できる。
Furthermore, since Si deposited in areas other than the intrinsic base region becomes polycrystalline, it can be easily and selectively removed.

マスクを使用せずにセルファラインで真性ベースと外部
ベースの接続を行なうことができる。
Connection between the intrinsic base and the extrinsic base can be made with self-line without using a mask.

Siの分子線エピタキシャル成長は、成長前の基板の表
面処理を確実に行なっておけば、容易に実行できる安定
なプロセスである。このため大面積の基板上に均質な真
性ベース領域を容易に形成することができる。大規模回
路あるいは大容量メモリの作成が容易となる。
Molecular beam epitaxial growth of Si is a stable process that can be easily performed as long as the surface of the substrate is properly treated before growth. Therefore, a homogeneous intrinsic base region can be easily formed on a large-area substrate. It becomes easy to create large-scale circuits or large-capacity memories.

[実施例コ 以下、Hpnバイポーラトランジスタを製造する場合を
例にとって本発明の詳細な説明する。
[Embodiment 1] The present invention will be described in detail below, taking as an example the case of manufacturing a Hpn bipolar transistor.

第1図(A)を参照して、高濃度(たとえば比抵抗的0
.01Ωc18)のn型Si基板1の上に、低濃度(た
とえば比抵抗0.1Ωan)のn型Siエピタキシャル
層2が形成されている基板を用いて、基板全面上にSf
N膜3を厚さ約1100n堆積する。次にこのSiN膜
3をパターニングし、真性トランジスタ領域となる部分
以外を除去する。
Referring to FIG. 1(A), a high concentration (e.g. resistivity
.. Using a substrate in which an n-type Si epitaxial layer 2 with a low concentration (for example, a specific resistance of 0.1 Ωan) is formed on an n-type Si substrate 1 with a
A N film 3 is deposited to a thickness of about 1100 nm. Next, this SiN film 3 is patterned to remove the portion other than the portion that will become the intrinsic transistor region.

このバターニングしたSiN膜3をマスクとし、下のn
型Siエピタキシャル層2の表面部分をたとえば厚さ約
25nm選択的に除去する。
Using this buttered SiN film 3 as a mask,
A surface portion of the type Si epitaxial layer 2 is selectively removed, for example, to a thickness of about 25 nm.

続いて第1図CB)に示すように、SiN膜3をマスク
として、熱酸化を行ない、Siが露出している部分に酸
化膜4を約50nm成長させる。
Subsequently, as shown in FIG. 1 (CB), thermal oxidation is performed using the SiN film 3 as a mask to grow an oxide film 4 of about 50 nm on the exposed portions of Si.

S i 8f酸化することによって膨脹するため、Si
O2膜4の表面は、マスク3の下のn型S1工ピタキシ
ヤル層2とほぼ同一レベルになる。
Si 8f expands by oxidation, so Si
The surface of the O2 film 4 is approximately at the same level as the n-type S1 pittaxial layer 2 under the mask 3.

次に第1図(C)に示すように、外部ベース領域を形成
すべき多結晶SiをCVDにより厚さ約30 n、 m
堆積する。この多結晶Siは堆積中にドーピングカス(
たとえばジボラン82H6)を添加してp型にしておく
か、多結晶Siを堆積した後、イオン注入法でボロン等
のp型不純物を添加することによって、p型番結晶Si
層5とする。
Next, as shown in FIG. 1(C), polycrystalline Si to form an external base region is deposited to a thickness of about 30 nm and 30 m by CVD.
accumulate. This polycrystalline Si is deposited with doping residue (
For example, by adding diborane (82H6) to make it p-type, or by depositing polycrystalline Si and then adding p-type impurities such as boron using ion implantation, p-type crystalline Si can be made p-type.
Layer 5.

この多結晶Si層5上に絶縁膜として5i02膜6をた
とえは厚さ約300 nm堆積する。
A 5i02 film 6 is deposited as an insulating film on this polycrystalline Si layer 5 to a thickness of, for example, about 300 nm.

すなわち、第1図(C)の構造においては、真性ベース
領域を形成すべき部分に5iNIi13が形成されてお
り、その周囲を外部ベースを形成すべきP型多結晶Si
層5が接して形成され、その上を5i02膜6が覆って
いる。
That is, in the structure of FIG. 1(C), 5iNIi13 is formed in the portion where the intrinsic base region is to be formed, and the P-type polycrystalline Si layer which is to form the extrinsic base is surrounded by 5iNIi13.
A layer 5 is formed in contact with a 5i02 film 6 covering it.

その後第1図(D)に示すように、マスクとして利用し
たSiN膜3の上の5i02膜6およびその下のp型多
結晶81層5を選択的に除去し、さらにSiNマスク3
を除去する。このようにして、その上に真性ベース領域
を形成すべき単結晶Si領領域露出する。
Thereafter, as shown in FIG. 1(D), the 5i02 film 6 on the SiN film 3 used as a mask and the p-type polycrystalline 81 layer 5 below it are selectively removed, and then the SiN mask 3 is removed.
remove. In this way, the single crystal Si region on which the intrinsic base region is to be formed is exposed.

第1図(E)に示すように、単結晶Si表面領域を露出
しな基板上に分子線エピタキシャル成長により、p型S
iを成長する。単結晶Si衣表面露出している真性ベー
ス領域には単結晶のp型Si層7が成長する。その他の
ところに堆積したSiは多結晶Si層7aとなる。
As shown in FIG. 1(E), p-type S
grow i A single-crystal p-type Si layer 7 grows in the intrinsic base region exposed on the surface of the single-crystal Si layer. Si deposited elsewhere becomes a polycrystalline Si layer 7a.

分子線エピタキシャル成長(MBE)は、指向性が高い
ので、露出した単結晶Si表面上には指向性をもって単
結晶31領域7が成長する。開口部側壁が直立していれ
ば、側壁からの成長はほとんど防止することができる。
Since molecular beam epitaxial growth (MBE) is highly directional, the single crystal 31 region 7 grows directionally on the exposed single crystal Si surface. If the side walls of the opening are upright, most growth from the side walls can be prevented.

横方向には多結晶Si層5と密着する。SiO2膜6上
にはエピタキシャル成長は生じず、多結晶Si層7aが
堆積する。指向性がよいため、多結晶Si層7aが開口
部で横方向に張り出すことが防止される。
It is in close contact with the polycrystalline Si layer 5 in the lateral direction. No epitaxial growth occurs on the SiO2 film 6, and a polycrystalline Si layer 7a is deposited. Since the directivity is good, the polycrystalline Si layer 7a is prevented from protruding laterally at the opening.

このMBEによる単結晶Si層7の成長は、たとえば厚
さ約1100n行なう。
The single crystal Si layer 7 is grown by MBE to a thickness of about 1100 nm, for example.

次に第1図(F)に示すように、単結晶s1と多結晶S
iのエツチング特性の差を利用して、多結晶Siを選択
除去する。たとえば弗酸−硝酸混液により、エツチング
を行ない多結晶Si層7aを除去する。この時単結晶の
S1層7は、エツチング液に対して耐性があるなめ、は
とんどエツチングされない。
Next, as shown in FIG. 1(F), single crystal s1 and polycrystal S
Polycrystalline Si is selectively removed by utilizing the difference in etching characteristics of i. For example, etching is performed using a hydrofluoric acid-nitric acid mixture to remove the polycrystalline Si layer 7a. At this time, the single-crystal S1 layer 7 is resistant to the etching solution, so it is hardly etched.

なお、単結晶Si層7は、MBE成長の際にドーピング
カスとしてジボランを添加してp型にしておくか、ノン
ドー1の81層を成長した後イオン注入法でボロン等の
p型不純物を添加してp型にする。このp型層7は、真
性ベース領域となるものであり、不純物濃度としてはた
とえば5×IQ18cm+−3程度になるように選ぶ、
p型Siエピタキシャル層7が多結晶Si層5と電気的
に接続され、真性ベース領域が外部ベース領域に接続さ
れる。
The single crystal Si layer 7 can be made p-type by adding diborane as a doping residue during MBE growth, or by adding p-type impurities such as boron by ion implantation after growing the 81 layer of non-doped 1. to make it p-type. This p-type layer 7 becomes an intrinsic base region, and the impurity concentration is selected to be, for example, about 5×IQ18cm+-3.
A p-type Si epitaxial layer 7 is electrically connected to the polycrystalline Si layer 5, and the intrinsic base region is connected to the extrinsic base region.

次に第1図(G)に示すように、全面に5iOZ 膜6
 aを厚さ約400nm#積する。
Next, as shown in FIG. 1(G), a 5iOZ film 6 is applied to the entire surface.
a to a thickness of approximately 400 nm.

続いて第1図()(>に示すように、たとえばC)(F
3ガスの反応性イオンエツチングを行なって、指向性エ
ツチングを行ない、堆積した5102M6aをエツチン
グし、下地S j O2g 6の開口側壁上の部分のみ
を残して他の部分を除去する。このr#J壁土のsio
2Mにより、開口の径が狭まる。
Then, as shown in Figure 1 () (>, for example, C) (F
3-gas reactive ion etching is performed to perform directional etching to etch away the deposited 5102M6a, leaving only the portion on the opening side wall of the base S j O2g 6 and removing the other portion. This r#J wall soil sio
2M reduces the diameter of the opening.

次に第1図(I)に示すように高濃度に不純物を添加し
たn型多結晶Si層8をたとえば厚さ約200 nm堆
積する。なお、この多結晶Si層にはたとえばAsイオ
ンを約1021■゛3添加するにの場合も多結晶Si層
中への不純物添加は成長と同時に行なっても成長後イオ
ン注入等で行なってもよい。
Next, as shown in FIG. 1(I), a heavily doped n-type polycrystalline Si layer 8 is deposited to a thickness of, for example, about 200 nm. In addition, in the case of adding about 1021 ゛3 As ions to this polycrystalline Si layer, for example, impurities may be added into the polycrystalline Si layer at the same time as the growth or by ion implantation after the growth. .

次に第1図(J)に示すように、形成しなn型多結晶S
i層8のバターニングを行ない、SiO2膜6bの開口
部上に厚さ約200nmのn型多結晶Si層8aを残す
、約1000℃において数秒から数十秒の熱処理を行な
うことによって、n型多結晶Si層8aから不純物をp
型りt層7に拡散することによりエミッタ領域9を形成
する。
Next, as shown in FIG. 1 (J), the n-type polycrystalline S
The i-layer 8 is patterned and an n-type polycrystalline Si layer 8a with a thickness of about 200 nm is left on the opening of the SiO2 film 6b, and heat treatment is performed at about 1000°C for several seconds to several tens of seconds. The impurities are removed from the polycrystalline Si layer 8a.
An emitter region 9 is formed by diffusing into the molded t-layer 7.

次に第1図(K)に示すように、また5i02II!6
b中に開口を形成し、外部ベース領域5に電極をコンタ
クトさせる領域を形成する。
Next, as shown in FIG. 1(K), 5i02II! 6
An opening is formed in b to form a region for contacting an electrode to the external base region 5.

次に第1図(L)に示すように、n型多結881層8a
上−5i02膜6bの開口内に露出された外部ベース領
域5上およびn中型Si基板1の表面上に、それぞれア
ルミにより形成されたエミッタ電極10a、ベース電極
10b、コしクタ電極10cを形成する。
Next, as shown in FIG. 1(L), the n-type multi-connection 881 layer 8a
An emitter electrode 10a, a base electrode 10b, and a collector electrode 10c made of aluminum are formed on the external base region 5 exposed in the opening of the upper-5i02 film 6b and on the surface of the n medium-sized Si substrate 1, respectively. .

このようにして、真性ベース領域の横方向から外部ベー
ス領域をコンタクトさせたバイポーラトランジスタか形
成される。
In this way, a bipolar transistor is formed in which the extrinsic base region contacts the intrinsic base region from the lateral direction.

なお、npnバイポーラ1ヘランジスタの場合を説明し
たが、pnpバイポーラトランジスタも同機のプロセス
で製造できることは当業者に自明であろう。
Although the case of an npn bipolar one-herald transistor has been described, it will be obvious to those skilled in the art that a pnp bipolar transistor can also be manufactured using the same process.

以上実施例に沿って本発明を説明したか、本発明はこれ
らに制限されるものではない、たとえば、種々の変更、
改良、組み合わせ等か可能なことは当業者に自明であろ
う。
Although the present invention has been described above in accordance with the embodiments, the present invention is not limited to these examples. For example, various modifications,
It will be obvious to those skilled in the art that improvements, combinations, etc. are possible.

U発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、真性ベース領域
横方向から多結晶Siの外部ベース領域のコンタクトか
容易に形成できる半導体装置の製造方法か提供される。
Effects of the Invention As described above, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device that allows easy formation of contacts from the lateral direction of the intrinsic base region to the external base region of polycrystalline Si.

その結果、高速で大規模の回路装置、あるいは大容量の
メモリ装置の作成が容易となる。
As a result, it becomes easy to create a high-speed, large-scale circuit device or a large-capacity memory device.

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

第1図(A)〜(L)は、本発明の実施例による半導体
装置の製造方法の工程を説明するための断面図、 第2図(A)、(B)は、バイポーラトランジスタの構
造例を示す断面図であり、第2図(A)は上方ベースコ
ンタクト形バイポーラトランジスタを示す断面図、第2
図(B)は横方向ベースコンタクト形バイポーラトラン
ジスタを示す断面図、第3図(A)〜(C)は、従来の
技術により横方向ベースコンタクト形バイポーラトラン
ジスタを製造する方法を説明するための断面図である。 図において、 4.6 n+型Si基板 n型Siエピタキシャル層 SiN膜 5i02膜 ρ型多結晶Si層 p型りt層 n型多結晶Si層 エミッタ領域 電 極 コレクタ領域 絶縁領域 ベース領域 真性ベース領域 外部ベース領域 エミッタ領域 保護膜 エミッタ電極 ベース電極 コレクタ電極 マスク (A)!!択エツチング CB)!I択酸酸 化 (C)ポリSi層、酸化膜堆積 第1図(その1) (G)Si02堆積 (H)指向性エツチング (1)多結晶Si堆積 8:n型ポリSi層 (D>選択エツチング (E)MBIJ長 (F)多結晶Siエツチング 7:p型りt層 (J)エミッタ形成 (K)ベースコンタクト領域開口 9:エミッタ領域 (K)t、掻セ几 10:を掻 マスク (A)真性ベース整形 (A)上方ベースコンタクト形 (B)バイアススパッタリング (B)横方向ベースコンタクト形 (C)エミッタ領域、ti影形 成来の技術 第3図 手続補正書 (方式) [ 1、事件の表示 平成2年特許願第159304号 (J)エミッタ形成 2、発明の名称 半導体装置の製造方法 3、補正を゛する者 事件との関係 住所 (522)名称
FIGS. 1(A) to (L) are cross-sectional views for explaining the steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2(A) and (B) are structural examples of bipolar transistors. FIG. 2(A) is a cross-sectional view showing an upper base contact type bipolar transistor;
Figure (B) is a cross-sectional view showing a lateral base contact type bipolar transistor, and Figures 3 (A) to (C) are cross sections for explaining a method of manufacturing a lateral base contact type bipolar transistor using conventional technology. It is a diagram. In the figure, 4.6 n+ type Si substrate n type Si epitaxial layer SiN film 5i02 film ρ type polycrystalline Si layer p type ret layer n type polycrystalline Si layer emitter region electrode collector region insulating region base region intrinsic base region outside Base region Emitter region Protective film Emitter electrode Base electrode Collector electrode Mask (A)! ! Selective etching CB)! I Selective acid oxidation (C) Poly-Si layer, oxide film deposition Figure 1 (Part 1) (G) Si02 deposition (H) Directional etching (1) Polycrystalline Si deposition 8: N-type poly-Si layer (D> selection) Etching (E) MBIJ length (F) Polycrystalline Si etching 7: p-type t layer (J) emitter formation (K) base contact region opening 9: emitter region (K) t, scraping 10: mask ( A) Intrinsic base shaping (A) Upper base contact type (B) Bias sputtering (B) Lateral base contact type (C) Emitter region, Ti shadow formation conventional technology Figure 3 Procedure amendment (method) [1. Incident Indication of 1990 Patent Application No. 159304 (J) Emitter formation 2, Name of invention Method for manufacturing semiconductor devices 3, Person making amendment Address related to the case (522) Name

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、その上に真性ベースを形成すべき単結晶Si表
面領域と、前記表面領域を取り囲むように形成された外
部ベース領域とその上に形成された絶縁膜を備えたSi
基板上にSiの分子線エピタキシャル成長を行ない、前
記単結晶Si表面領域上に前記外部ベース領域と接続さ
れた単結晶Si、前記絶縁膜上に多結晶Siを成長する
工程と、 前記多結晶Siを選択的にエッチング除去する工程と を含み、前記単結晶Siで真性ベースを構成することを
特徴とする半導体装置の製造方法。
(1) A single-crystal Si surface region on which an intrinsic base is to be formed, an external base region formed to surround the surface region, and an insulating film formed thereon.
performing molecular beam epitaxial growth of Si on the substrate, growing single crystal Si connected to the external base region on the single crystal Si surface region and polycrystalline Si on the insulating film; A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of selectively etching away, and comprising an intrinsic base made of the single crystal Si.
(2)、前記単結晶Si表面領域は第1の導電型を有し
、下部絶縁膜の開口内に露出しており、前記外部ベース
は前記下部絶縁膜上に配置され、第1導電型と逆の第2
導電型を有する多結晶Siで形成されており、前記Si
の分子線エピタキシャル成長は前記単結晶Si表面領域
上に第2の導電型の単結晶Siを成長させることを特徴
とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
(2) The single-crystal Si surface region has a first conductivity type and is exposed within an opening of a lower insulating film, and the external base is disposed on the lower insulating film and has a first conductivity type. reverse second
It is formed of polycrystalline Si having a conductivity type, and the Si
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein said molecular beam epitaxial growth grows second conductivity type single crystal Si on said single crystal Si surface region.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002353451A (en) * 2001-05-22 2002-12-06 Fuji Electric Co Ltd Method for manufacturing super junction semiconductor element

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