JPH0484437A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH0484437A
JPH0484437A JP19955690A JP19955690A JPH0484437A JP H0484437 A JPH0484437 A JP H0484437A JP 19955690 A JP19955690 A JP 19955690A JP 19955690 A JP19955690 A JP 19955690A JP H0484437 A JPH0484437 A JP H0484437A
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JP
Japan
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film
insulating film
mbe
type
base
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Application number
JP19955690A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Miyazaki
宮崎 紳一
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enhance a speed and a frequency by growing an insulating film on one main surface of a first conductivity type single crystalline semiconductor layer, opening the film by selectively anisotropically etching, and then growing a second conductivity semiconductor film thinner than the insulating film by a silicon molecular beam epitaxial method. CONSTITUTION:An insulating film 12 is opened by selectively anisotropically etching by using reactive ion etching to provide a base region 13. Then, P-type silicon MBE films 14a, 14b are formed, for example, 500Angstrom thick by using Si- MBE. In this case, the thickness TB of the film is formed thinner than that tB of the film 12 so as to form a single crystalline MBE film 14a on the region 13 and a polycrystalline MBE film 14b on the film 12 separately. Thereafter, the film 14b is selectively removed by etching, an SiO2 insulating film 17 is formed by a CVD method, and an emitter contact 18 and base contacts 19a, 91b are then opened.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に超高周波
、超高速のバイポーラ・トランジスタの製造方法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method for manufacturing an ultra-high frequency, ultra-high speed bipolar transistor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、バイポーラ・トランジスタの高周波化。 In recent years, the frequency of bipolar transistors has increased.

高速化の進展が著しい。バイポーラトランジスタの高周
波化、高速化において顕著な役割を果たす技術として、
浅い接合の形成と微細加工が行われてきた。特に前者の
浅い接合の形成に関しては、こhtで、イオン注入法が
活用され、トランジスタの高周波化に貢献してきた。し
がしながら、イオン注入法はプロセスとして簡便で汎用
性が高いという大きな長所を有しているが、注入したイ
オンのチャンネリングという物理的に避けがたい現象が
あるため、特にP型のベース層に関しては、概ね0.2
μm以下の浅い接合の形成は不可能であり、注入された
イオンはほぼガウス分布に近いブoファイルヲモつため
、浅い接合を形成するにはピーク濃度も下げざるを得す
、従って、ベース抵抗の増大が不可避でもあるので、高
周波化を図る上での障害となっている。
Significant progress has been made in increasing speed. As a technology that plays a prominent role in increasing the frequency and speed of bipolar transistors,
Formation of shallow junctions and microfabrication have been performed. In particular, regarding the formation of the former shallow junction, the ion implantation method has been utilized, contributing to higher frequencies of transistors. However, although the ion implantation method has the great advantage of being simple and highly versatile as a process, there is a physically unavoidable phenomenon called channeling of the implanted ions, so it is particularly important for P-type bases. Regarding the layer, it is approximately 0.2
It is impossible to form a shallow junction of less than μm, and the implanted ions have a nearly Gaussian profile, so in order to form a shallow junction, the peak concentration must be lowered. Therefore, the base resistance Since the increase in frequency is unavoidable, this is an obstacle to achieving higher frequencies.

この問題に対し、最近、注目を浴びている技術としてシ
リコン分子線エピタキシ(Si −MBE)がある。S
i−MBEでは原子オーダでのシリコン層の成膜が可能
であるため、0.2μmはおろか、数百Å以下の薄いベ
ース層(NPN)ランジスタではP型層)も、極めて制
御性よく形成できる。MBEは膜厚と独立して不純物濃
度の制御が可能であるため、500Å以下でかつ102
0原子/ cf程度の高濃度のベース層を形成すること
は全く容易であって、バイポーラ・トランジスタの高周
波化のためには必須といってよい。
As a solution to this problem, silicon molecular beam epitaxy (Si-MBE) has recently been attracting attention. S
Since i-MBE allows the formation of silicon layers on the atomic order, it is possible to form base layers as thin as 0.2 μm, or even thin base layers of several hundred Å or less (P-type layer for NPN transistors) with extremely good controllability. . Since MBE allows the impurity concentration to be controlled independently of the film thickness, it is possible to control the impurity concentration independently of the film thickness.
It is quite easy to form a base layer with a high concentration of about 0 atoms/cf, and it can be said to be essential for increasing the frequency of bipolar transistors.

Si−MBEを用いたトランジスタの製造方法は例えば
、第5図(a)〜(e)に製造工程順の断面図で示すも
のがある。N型シリコン基板55の上にN型シリコンエ
ピタキシャル層51を成長させ、さらに熱酸化によりS
ingの絶縁膜52を形成した後フォトレジスト514
を塗布し感光させる(第5図(a))。次にベース領域
53となる部分を、フッ酸にフッ化アンモニウム(NH
4F)1加した緩衝液を用いてエツチングすることによ
り、絶縁膜52を開口して設ける(第5図(b))。次
にSi−MBEを用い、10−’Torrの気圧中で固
体ソースのシリコン及びボロンを電子銃によりたたき出
し絶縁膜52及びベース領域53の上にP型シリコンM
BE膜54a、54bを成長させる(第5図(C))。
For example, a method for manufacturing a transistor using Si-MBE is shown in FIGS. 5(a) to 5(e), which are cross-sectional views in the order of manufacturing steps. An N-type silicon epitaxial layer 51 is grown on an N-type silicon substrate 55, and S is further grown by thermal oxidation.
After forming the insulating film 52 of ing, a photoresist 514 is applied.
is applied and exposed to light (Fig. 5(a)). Next, a portion that will become the base region 53 is coated with ammonium fluoride (NH) in hydrofluoric acid.
4F) The insulating film 52 is opened and provided by etching using a buffer solution containing 1 (FIG. 5(b)). Next, using Si-MBE, silicon and boron as a solid source are ejected with an electron gun at an atmospheric pressure of 10-' Torr, and a P-type silicon M
BE films 54a and 54b are grown (FIG. 5(C)).

さらにこの表面にCVD法でSio□の絶i膜57を成
長し、ベースコンタクト59a、59b及びエミッタコ
ンタクト58を設ける(第5図(d))。次にヒ素をド
ープしであるN型多結晶シリコン電極512をエミッタ
コンタクト58に形成し、熱処理によりP型シリコンM
BE膜54a中にヒ素を拡散させ、N型シリコン層51
1を形成する。さらにベースコンタクト59a、59b
にP型缶結晶シリコン電極513a。
Furthermore, an insulating film 57 of Sio□ is grown on this surface by the CVD method, and base contacts 59a, 59b and emitter contact 58 are provided (FIG. 5(d)). Next, an N-type polycrystalline silicon electrode 512 doped with arsenic is formed on the emitter contact 58, and a P-type silicon M
Arsenic is diffused into the BE film 54a to form an N-type silicon layer 51.
Form 1. Furthermore, base contacts 59a, 59b
and a P-type can crystal silicon electrode 513a.

513bをそれぞれ形成する(第5図(e))。この後
第51図CF’)の平面図のようにアルミニウムで配線
517,518とボンティングパッド515゜516等
を設ける。
513b (FIG. 5(e)). Thereafter, wiring lines 517, 518, bonding pads 515, 516, etc. are provided using aluminum as shown in the plan view of FIG. 51 CF').

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

この従来の半導体装置の製造方法では、Si−MEEで
形成されるベース層のP型シリコンMBE膜54a、5
4bのうちベース領域53上には単結晶のP型シリコン
MBE膜54aが成長するが、絶縁膜52の上には多結
晶化したP型シリコンMBE膜54bが成長するのでデ
バイス特性に対し次のような問題点があった。(1)単
結晶のMBE膜54aと多結晶のMBE膜54bとの境
界には両方の相が混在した領域が広がっており、ベース
領域53の外縁部の近傍にも両相の混在による結晶欠陥
がある。このため、この欠陥構造にとりこまれた重金属
により、本来逆バイアスが印加されて伝導キャリアの存
在しない空乏層をコレクタからベースへとリーク電流が
流れるという問題やベース再結合電流が増加するので電
流増幅率の低下を招くという問題点があった。(2)絶
縁膜52のテーパ部510では、多結晶膜54bが存在
している絶縁膜52の他の部分と比べて膜厚がうすいの
で、ベースコレクタ間容量を大きくするだけでなく多結
晶膜54bと単結晶膜54aとを電気的に結合するから
ペースコレクタ間容量が大きくなり高速化高周波化の妨
げになる問題点があった。
In this conventional semiconductor device manufacturing method, the P-type silicon MBE films 54a and 5 of the base layer formed of Si-MEE are
A single-crystal P-type silicon MBE film 54a grows on the base region 53 of 4b, but a polycrystalline P-type silicon MBE film 54b grows on the insulating film 52. There were some problems. (1) At the boundary between the single-crystal MBE film 54a and the polycrystalline MBE film 54b, a region where both phases coexist spreads, and near the outer edge of the base region 53 there are crystal defects due to the coexistence of both phases. There is. For this reason, heavy metals incorporated into this defective structure cause leakage current to flow from the collector to the base through the depletion layer where there are no conductive carriers due to the application of reverse bias, and current amplification as the base recombination current increases. There was a problem in that it led to a decrease in the rate. (2) Since the tapered portion 510 of the insulating film 52 is thinner than other parts of the insulating film 52 where the polycrystalline film 54b is present, it is possible to not only increase the base-collector capacitance but also increase the thickness of the polycrystalline film 54b. Since the single crystal film 54b and the single crystal film 54a are electrically coupled, the capacitance between the pace collectors becomes large, which poses a problem that hinders high speed and high frequency.

本発明の目的は、高速かつ高周波化に適し結晶欠陥を生
じにくい半導体装置の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that is suitable for high speed and high frequency and is less likely to cause crystal defects.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明による半導体装置の製造方法は、第1導電型の単
結晶の半導体層の一主面上に絶縁膜を成長し、前記絶縁
膜を選択的に異方性エツチングを用いて開口した後、前
記絶縁膜より膜厚が薄い第2導電型の半導体膜をシリコ
ン分子線エピタキシャル法によって成長することを特徴
としている。
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes growing an insulating film on one main surface of a single-crystal semiconductor layer of a first conductivity type, selectively opening the insulating film using anisotropic etching, and then The method is characterized in that a semiconductor film of the second conductivity type, which is thinner than the insulating film, is grown by a silicon molecular beam epitaxial method.

本発明による半導体装置の製造方法では、異方性エツチ
ングを用いて絶縁膜に選択的に開口を箆しているので、
絶縁膜の開口エツジを半導体層の表面に対しほぼ垂直と
することができる。その後、シリコン分子線エピタキシ
法を用いて第2導電型の半導体膜を成長しているので、
分子線エピタキシャル法の選択性からその半導体膜は単
結晶半導体層上の第1の部分と絶縁膜上の第2の部分と
に絶縁膜の開口エツジ部で分断され、しかも、第1の部
分の半導体層はそのすべて実質的に単結晶となる。した
がって、その第1の部分の半導体層を例えばベース領域
として形成したトランジスタではリーク電流を小さくす
ることができ、寄生容量も小さくすることができる。
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, anisotropic etching is used to selectively form openings in the insulating film.
The opening edge of the insulating film can be made substantially perpendicular to the surface of the semiconductor layer. After that, a second conductivity type semiconductor film is grown using silicon molecular beam epitaxy.
Due to the selectivity of the molecular beam epitaxial method, the semiconductor film is divided into a first part on the single crystal semiconductor layer and a second part on the insulating film at the opening edge of the insulating film. All of the semiconductor layers are substantially single crystal. Therefore, in a transistor in which the first portion of the semiconductor layer is formed as, for example, a base region, leakage current can be reduced, and parasitic capacitance can also be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図(a)〜(e)は、本発明の第1の実施例の個別
トランジスタの製造方法を示す製造工程順の断面図であ
る。まず、高濃度N型シリコン基板15上にN型シリコ
ンエピタキシャル層11を成長させ、素子分離領域16
となるところにトレンチ119を設ける(第1図(a)
)。第1図(a)のトレンチ119にSiC2を埋めて
素子分離領域16を形成した後、5jOzの絶縁膜12
を例えば1000人の厚みでCVD法により形成する。
FIGS. 1(a) to 1(e) are cross-sectional views in the order of manufacturing steps, showing a method for manufacturing an individual transistor according to a first embodiment of the present invention. First, an N-type silicon epitaxial layer 11 is grown on a high concentration N-type silicon substrate 15, and an element isolation region 16 is grown.
A trench 119 is provided where
). After filling the trench 119 in FIG. 1(a) with SiC2 to form the element isolation region 16, an insulating film 12 of 5jOz is formed.
For example, the film is formed to a thickness of 1,000 mm using the CVD method.

次にフォトレジスト114を塗布し感光させる(第1図
(b))。次に反応性イオンエツチング(RIE)を用
いて異方性エツチングを行い選択的に絶縁膜12を開口
しベース領域13を設ける。異方性エツチングを用いる
と、絶縁膜の開口エツジ部の垂直断面の形状はほぼ垂直
になる。エツチングガスはCF4にH2を添加したガス
を用いる。
Next, a photoresist 114 is applied and exposed (FIG. 1(b)). Next, anisotropic etching is performed using reactive ion etching (RIE) to selectively open the insulating film 12 and form the base region 13. When anisotropic etching is used, the shape of the vertical cross section of the opening edge portion of the insulating film becomes almost vertical. As the etching gas, a gas obtained by adding H2 to CF4 is used.

CF、に02を添加したエツチングガスはマスクとなる
フォトレジストをもエツチングしてしまうため絶縁膜1
2の開口部にテーパ部ができるので好ましくない。この
ようにして第1図(C)のようにナル。次ニS i −
MB Eを用いてP型シリコンMBE膜14a、14b
を例えば厚み500人で形成する。この時、膜の厚みT
Bは絶縁膜12の厚み1Bより薄< (’rB<tB)
形成してベース領域13には単結晶MBE膜14aが、
絶縁膜12上には多結晶MBE膜14bがそれぞれ分離
して形成されるようにする(第1図(d))。次にP型
シリコン多結晶MBE膜14’bをエツチングにより選
択的に除去し、CVD法により5iChの絶縁膜17を
例えば1600人の厚みで形成した後、エミッタコンタ
クト18とベースコンタクト19a、19bとを開口す
る。このようにして第1図(e)のようになる。さらに
第5図(e)で形成するのと同じようにヒ素をドープし
たN型多結晶シリコン電極をエミッタコンタクト18に
形成し熱処理でこのヒ素をベース層のPIシリコンMB
E膜14a中に拡散させてエミッタとなるN型シリコン
層ヲ形成し、ペースコンタク)19a、19bにP型缶
結晶シリコン電極を形成しアルミニウムで配線やポンデ
ィングパッド等を設ける。このようにして個別トランジ
スタは製造される。
The etching gas containing CF and 02 also etches the photoresist that serves as a mask, so the insulating film 1
This is not preferable because a tapered portion is formed at the opening of No. 2. In this way, as shown in Figure 1 (C), the null is formed. Next S i −
P-type silicon MBE films 14a and 14b using MBE
For example, the thickness is 500. At this time, the film thickness T
B is thinner than the thickness 1B of the insulating film 12<('rB<tB)
A single crystal MBE film 14a is formed in the base region 13.
Polycrystalline MBE films 14b are formed separately on the insulating film 12 (FIG. 1(d)). Next, the P-type silicon polycrystalline MBE film 14'b is selectively removed by etching, and a 5iCh insulating film 17 is formed to a thickness of, for example, 1,600 by CVD, and then the emitter contact 18 and base contacts 19a, 19b are formed. Open. In this way, it becomes as shown in FIG. 1(e). Furthermore, an N-type polycrystalline silicon electrode doped with arsenic is formed on the emitter contact 18 in the same way as that formed in FIG.
An N-type silicon layer to serve as an emitter is formed by diffusing into the E film 14a, P-type can crystal silicon electrodes are formed on the space contacts 19a and 19b, and wiring, bonding pads, etc. are provided with aluminum. Individual transistors are manufactured in this way.

ここで素子分離領域16はN型シリコンエピタキシャル
層11を選択酸化して形成しても良く、絶縁膜12にS
i3N+を用いる時はRIEのエツチング材料をかえれ
ばよい。それから絶縁膜17は51xNtとSiO□と
の2層構造としてもよい。さらにPNP )ランジスタ
を形成するには、半導体層の導電型を逆にすればよい。
Here, the element isolation region 16 may be formed by selectively oxidizing the N-type silicon epitaxial layer 11.
When using i3N+, it is only necessary to change the RIE etching material. The insulating film 17 may also have a two-layer structure of 51xNt and SiO□. Furthermore, in order to form a PNP transistor, the conductivity types of the semiconductor layers may be reversed.

第2図(a)〜(e)は本発明の第2の実施例の半導体
集積回路の製造工程順の断面図である。P型シリコン基
板220上に、N型シリコン埋込層221を形成した後
、N型シリコンエピタキシャル層21を成長させ、素子
分離領域26を選択酸化により形成する。さらに5i0
2の絶縁膜22をCVD法により例えば1000人の厚
みで形成した後、コレクタコンタクト222を開口する
(第2図(a))。次にコレクタ引上げ部223をヒ素
のイオン注入の後に熱処理を施して形成し、フォトレジ
スト214を塗布して感光させる(第2図(b))。次
に第1の実施例と同じく異方性エツチング例えばRIE
で絶縁膜22を開口してベース領域23を設ける(第2
図(C))。さらにSi−MBEを用いてP型シリ)7
MBE膜24a。
FIGS. 2(a) to 2(e) are cross-sectional views showing the steps of manufacturing a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention. After forming an N-type silicon buried layer 221 on a P-type silicon substrate 220, an N-type silicon epitaxial layer 21 is grown, and an element isolation region 26 is formed by selective oxidation. More 5i0
After forming the second insulating film 22 to a thickness of, for example, 1,000 layers by CVD, a collector contact 222 is opened (FIG. 2(a)). Next, a collector lifting portion 223 is formed by arsenic ion implantation followed by heat treatment, and a photoresist 214 is applied and exposed to light (FIG. 2(b)). Next, as in the first embodiment, anisotropic etching, such as RIE, is performed.
The insulating film 22 is opened to provide a base region 23 (second
Figure (C)). Furthermore, using Si-MBE, P-type silicon)7
MBE film 24a.

24bを例えば厚みを500人として形成しその後P型
シリコン多結晶MBE膜24bをエツチングにより選択
的に除去する(第2図(d))。そしてCVD法により
5iOzの絶縁膜27を例えば1600Aの厚みで形成
し、エミッタコンタクトとベースコンタクトとを開口し
、ヒ素をドープしたN型多結晶シリコン電極212をエ
ミッタコンタクトに形成し熱処理でこのヒ素をベース層
のP型シリコンMBE膜24a中に拡散させてエミッタ
となるN型シリコ7層211を形成する。それからベー
スコンタクトにP型多結晶シリコン電極213a、21
3bを設け、コレクタコンタクト222にN型多結晶シ
リコン電極223を設ける(第2図(e))。最後にア
ルミニウムで配線やボンディンダパッド等を設は集積回
路のトランジスタができる。
After that, the P-type silicon polycrystalline MBE film 24b is selectively removed by etching (FIG. 2(d)). Then, an insulating film 27 of 5iOz is formed with a thickness of, for example, 1600A by the CVD method, an emitter contact and a base contact are opened, an N-type polycrystalline silicon electrode 212 doped with arsenic is formed as the emitter contact, and the arsenic is removed by heat treatment. An N-type silicon 7 layer 211, which will become an emitter, is formed by diffusing into the P-type silicon MBE film 24a of the base layer. Then, P-type polycrystalline silicon electrodes 213a and 21 are used as base contacts.
3b, and an N-type polycrystalline silicon electrode 223 is provided on the collector contact 222 (FIG. 2(e)). Finally, wiring and bonder pads are formed using aluminum to form the transistors of the integrated circuit.

なお、素子分離領域26はトレンチ構造にSiO2やS
I3N4を埋めて形成してもよく、素子分離領域26が
SiO2でできている時には、絶縁膜22は半導体素子
表面の熱酸化により形成してもよい。
Note that the element isolation region 26 is made of SiO2 or S in the trench structure.
The insulating film 22 may be formed by filling I3N4, or when the element isolation region 26 is made of SiO2, the insulating film 22 may be formed by thermal oxidation of the surface of the semiconductor element.

第3図(a)〜(c)は、本発明の第3の実施例の製造
工程順の断面図でセルフ・アライン(自己整合)型トラ
ンジスタのベース形成に適用した例である。第1の実施
例と同様、第1図(d)のようにP型ベースのシリコン
単結晶MBE膜34aを形成した後、P型多結晶シリコ
ン層325を例えばベースとなるP型シリコン単結晶M
BE膜34aとの電気的接点とする。この後、第2の絶
縁膜37を成長し、ひき続いてエミッタ・コンタクト3
8、ベース・コンタクト39a、39b等を開口するの
は、第1実凡例と同様である(第3図(b))、さらに
、エミッタコンタクト38にN型多結晶シリコン電極3
12を形成し、電極中の不純物を熱処理によりP型ベー
スへと拡散させてエミッタとなるN型9977層311
を形成し、ベースコンタクト39a、39bにP型多結
晶シリコン電極313a、313bを形成する(第3図
(C))。この後にアルミニウムで配線やボンデイP型
多結晶シリコン層325を異方性エツチングし、ベース
領域33上で絶縁膜32及びP型シリコン多結晶MBB
膜34bの側壁部分だけ多結晶シリコン層325を残置
し、これをベース引出し用のP型シリコン多結晶MBE
膜34bと、真性第4図は本発明の第4の実施例でエミ
ッタ形成に適用した場合の断面図である。第1の実施例
と同様に、ベースを形成し、絶縁膜47を成長後、エミ
ッタコンタクト48aを開口し、NuのSi−MBEI
IiK44 a’ 、 44 b’を絶縁膜47より薄
くなるよう成膜し、その後、絶縁膜47上のN型多結晶
膜44b′を選択的にエツチングした直後の様子を示し
ている。ひき続いて、ベースコンタクトを開口し、電極
を形成すればトランジスタは完成する。
FIGS. 3(a) to 3(c) are cross-sectional views of the third embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps, and are examples in which the method is applied to the formation of a base of a self-aligned transistor. As in the first embodiment, after forming the P-type base silicon single crystal MBE film 34a as shown in FIG.
It serves as an electrical contact point with the BE film 34a. After this, a second insulating film 37 is grown, followed by emitter contact 3.
8. Opening the base contacts 39a, 39b, etc. is the same as in the first example (Fig. 3(b)).Furthermore, the N-type polycrystalline silicon electrode 3 is formed in the emitter contact 38.
12, and the impurities in the electrode are diffused into the P-type base by heat treatment to form an N-type 9977 layer 311 that becomes an emitter.
P-type polycrystalline silicon electrodes 313a and 313b are formed on base contacts 39a and 39b (FIG. 3(C)). After this, the wiring and the Bondi P-type polycrystalline silicon layer 325 are anisotropically etched with aluminum, and the insulating film 32 and the P-type silicon polycrystalline silicon layer 325 are etched on the base region 33.
A polycrystalline silicon layer 325 is left only on the side wall portion of the film 34b, and this is formed into a P-type silicon polycrystalline MBE for base extraction.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the film 34b and the film 34b when applied to emitter formation in a fourth embodiment of the present invention. As in the first embodiment, after forming a base and growing an insulating film 47, an emitter contact 48a is opened and a Nu Si-MBEI is formed.
This figure shows the state immediately after IiK44a' and 44b' are formed to be thinner than the insulating film 47, and then the N-type polycrystalline film 44b' on the insulating film 47 is selectively etched. Subsequently, a base contact is opened and an electrode is formed to complete the transistor.

本例では、ベース層44a′を形成するのにSi−MB
Eを用いた例を示したが、イオン注入法や拡散法で形成
しても同様に実現できることは言うまでもない。
In this example, Si-MB is used to form the base layer 44a'.
Although an example using E is shown, it goes without saying that the same can be achieved by forming by ion implantation or diffusion.

C発明の効果〕 以上説明したように本発明は、異方性エツチングによっ
て第1導電型の半導体層上の絶縁膜に形成した開口部の
段差を利用して、Si−MBEにより形成する第2導電
型の半導体層の単結晶層と多結晶層とを分離しているの
で、MBE単結晶層には多結晶との混在による結晶欠陥
がなくなりリーク電流やベース再結合電流を太きくしな
いてすみ、ペースコレクタ間容量を小さくできるのでト
ランジスタの高周波化高速化ができるという効果を有す
る。
C Effects of the Invention] As explained above, the present invention utilizes the steps of the opening formed in the insulating film on the semiconductor layer of the first conductivity type by anisotropic etching to form the second conductivity type by Si-MBE. Since the single crystal layer and the polycrystalline layer of the conductive type semiconductor layer are separated, the MBE single crystal layer is free from crystal defects due to coexistence with polycrystals, and there is no need to increase leakage current or base recombination current. Since the capacitance between the pace and collector can be reduced, it has the effect of increasing the frequency and speed of the transistor.

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

第1図(a)乃至(e)は本発明の第1の実施例の製造
工程順の断面図、第2図(a)乃至(e)は本発明の第
2の実施例の製造工程順の断面図、第3図(a)乃至(
c)は本発明の第3の実施例によるトランジスタの製造
工程順の断面図、第4図は本発明の第4の実施例による
トランジスタの断面図、第5図(a)乃至(e)は従来
の半導体装置の製造方法の製造工程順の断面図、第5図
O’)は半導体装置の平面図である。 11.21,31,41.51・・・・・・N型シリコ
ンエピタキシャル層、12,22,32,42゜52.
17,27,37,47.57・・・・・・絶縁膜、1
3.23,33.53・・・・・・ベース領域、14a
、24a、34a、44a、54a=−−・−P型シリ
コン単結晶MBE膜、44a′・・・・・・N型シリコ
ン単結晶MBE膜、14b、24b、34b。 44b、54b・・・・・・P型シリコン多結晶MBE
膜、44b′・・・・・N型シリコン多結晶MBE膜、
15.35,45.55・・・・・・高濃度N型シリコ
ン基板、16,26,36.46・・・・・・素子分離
領域、18.38.58・・・・・・エミッタコンタク
ト、19a、19b、39a、39b、59a、59b
・・・・・・ペースコンタク)、510・・・・・・テ
ーバ部、211.311,511・・・・・・N型シリ
コン層、212.312,512,224・・・・・・
N型多結晶シリコン電極、213a、213b、313
a。 313b、513a、513b−P型缶結晶シリコン電
極、114,214,514・・・・・・フォトレジス
ト、515・・・・・・エミッタ用ボンディングバット
、516・・・・・・ベース用ボンティンクパッF゛、
517.518・・・・・アルミニウム配線、119.
、。 ・トレンチ、220・・・・P型シ!、1コア基板、2
21・・・・・N型シリコン埋込層、222・・・・・
コレクタコンタクト、223・・・・・・コレクタ引上
げ部、325・・・・・・P型多結晶シリコン層。 代理人 弁理士  内 原   晋 第1図((L) 第1 図(の 第1閉(b) 第7 図(e) 第 図 cb) 第2図(e) 第2 図 (d) 第30(α) 第3図CC) 第4 図 第5 <C) 第5図 (d) 第S図(0−) 第 図(b) 第!;にce) 第5 図 (f)
FIGS. 1(a) to (e) are cross-sectional views of the manufacturing process order of the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a) to (e) are sectional views of the manufacturing process order of the second embodiment of the present invention. 3(a) to (
c) is a cross-sectional view of the transistor according to the third embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps, FIG. 4 is a cross-sectional view of the transistor according to the fourth embodiment of the present invention, and FIGS. 5(a) to (e) are FIG. 5 O'), which is a sectional view showing the order of manufacturing steps in a conventional semiconductor device manufacturing method, is a plan view of the semiconductor device. 11.21, 31, 41.51... N-type silicon epitaxial layer, 12, 22, 32, 42° 52.
17, 27, 37, 47.57... Insulating film, 1
3.23, 33.53...Base area, 14a
, 24a, 34a, 44a, 54a=--P-type silicon single-crystal MBE film, 44a'...N-type silicon single-crystal MBE film, 14b, 24b, 34b. 44b, 54b...P-type silicon polycrystalline MBE
film, 44b'...N-type silicon polycrystalline MBE film,
15.35, 45.55...High concentration N-type silicon substrate, 16,26,36.46...Element isolation region, 18.38.58...Emitter contact , 19a, 19b, 39a, 39b, 59a, 59b
...Pace contact), 510...Taber portion, 211.311, 511...N-type silicon layer, 212.312,512,224...
N-type polycrystalline silicon electrodes, 213a, 213b, 313
a. 313b, 513a, 513b - P-type can crystal silicon electrode, 114, 214, 514... Photoresist, 515... Bonding butt for emitter, 516... Bonding for base. Pa F゛,
517.518...Aluminum wiring, 119.
,.・Trench, 220...P type! , 1 core board, 2
21... N-type silicon buried layer, 222...
Collector contact, 223... Collector pull-up portion, 325... P-type polycrystalline silicon layer. Agent Susumu Uchihara, Patent Attorney Figure 1 ((L) Figure 1 (first close (b) Figure 7 (e) Figure cb) Figure 2 (e) Figure 2 (d) Figure 30 ( α) Figure 3 CC) Figure 4 Figure 5 <C) Figure 5 (d) Figure S (0-) Figure (b) Figure ! ; to ce) Figure 5 (f)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第1導電型の単結晶半導体層の一主面上に絶縁膜を成長
し、該絶縁膜を選択的に異方性エッチングを用いて開口
した後、前記絶縁膜より膜厚が薄い第2導電型の半導体
膜をシリコン分子線エピタキシ法によって成長すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
After growing an insulating film on one main surface of a single crystal semiconductor layer of a first conductivity type and selectively opening the insulating film using anisotropic etching, a second conductive film having a thickness thinner than that of the insulating film is formed. 1. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that a semiconductor film of a mold type is grown by a silicon molecular beam epitaxy method.
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