JPH0621077A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH0621077A
JPH0621077A JP17555492A JP17555492A JPH0621077A JP H0621077 A JPH0621077 A JP H0621077A JP 17555492 A JP17555492 A JP 17555492A JP 17555492 A JP17555492 A JP 17555492A JP H0621077 A JPH0621077 A JP H0621077A
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JP
Japan
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layer
semiconductor device
impurity
region
manufacturing
Prior art date
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JP17555492A
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Japanese (ja)
Inventor
Keita Arai
圭太 新居
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same which can easily form the device in which high frequency characteristics are satisfactory at a high speed. CONSTITUTION:When boron is ion implanted in a predetermined region 9 to be formed with an emitter layer and annealed, the boron is diffused to a predetermined region 41 to be formed with a base layer. Then, when arsenic is ion implanted, an emitter layer 13 and a collector layer 15 are formed. In this case, since the arsenic has larger diffusion coefficient than that of the boron, a base layer 11 is so formed in a self-alignment manner as to protrude from the P-type emitter layer 13. Thus, the base layer of a thickness corresponding to a difference of diffusing speeds can be formed in a self-alignment manner.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置に関する
ものであり、特にその動作速度および性能向上に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to improvement of its operating speed and performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路において、一般的には、
シリコン基板の上にエピタキシャル成長層を形成し、こ
のエピタキシャル成長層に回路を形成している。ところ
で、このような構造においては、シリコン基板とエピタ
キシャル成長層がPN接合を形成し、容量を有すること
となる。このPN接合部の容量は、素子の動作速度を低
下させるものである。したがって、高速動作を要求され
る素子の形成には適さない構造であった。
2. Description of the Related Art Generally, in a semiconductor integrated circuit,
An epitaxial growth layer is formed on a silicon substrate, and a circuit is formed on this epitaxial growth layer. By the way, in such a structure, the silicon substrate and the epitaxial growth layer form a PN junction and have a capacitance. The capacitance of the PN junction reduces the operating speed of the device. Therefore, the structure is not suitable for forming an element that requires high-speed operation.

【0003】この問題を解決するために、近年、シリコ
ン基板上の絶縁層の上にさらにシリコン単結晶層を形成
したSOI(Semiconductor on Insulator)基板が提供さ
れている。SOI基板においてはシリコン単結晶層をシ
リコン基板から絶縁することができる。したがってシリ
コン単結晶層内にラテラルバイポーラトランジスタを形
成することにより、シリコン単結晶層に形成した半導体
素子とシリコン基板とのPN接合をなくすことができ
る。
In order to solve this problem, an SOI (Semiconductor on Insulator) substrate in which a silicon single crystal layer is further formed on an insulating layer on a silicon substrate has been provided in recent years. In the SOI substrate, the silicon single crystal layer can be insulated from the silicon substrate. Therefore, by forming the lateral bipolar transistor in the silicon single crystal layer, the PN junction between the semiconductor element formed in the silicon single crystal layer and the silicon substrate can be eliminated.

【0004】図5に、SOI基板4を用いたラテラルバ
イポーラトランジスタ31の製造方法を示す。同図Aは、
SOI基板4を示す。SOI基板4は、シリコン基板2
の上に絶縁層であるシリコン酸化膜(SiO2)3が形
成されている。シリコン酸化膜3の上には、さらに単結
晶シリコン層5が形成されている。
FIG. 5 shows a method of manufacturing the lateral bipolar transistor 31 using the SOI substrate 4. Figure A shows
The SOI substrate 4 is shown. The SOI substrate 4 is the silicon substrate 2
A silicon oxide film (SiO 2 ) 3, which is an insulating layer, is formed on top of the above. A single crystal silicon layer 5 is further formed on the silicon oxide film 3.

【0005】つぎにSOI基板4の表面に、フォトレジ
スト7を塗布し、同図Bに示すようにパターンニング
し、開口部8を形成する。その後、基板表面からB
+(ボロン)をイオン注入をする。
Next, a photoresist 7 is applied to the surface of the SOI substrate 4 and patterned as shown in FIG. 3B to form an opening 8. After that, from the substrate surface B
Ion-implant + (boron).

【0006】同図Bのフォトレジスト7を一旦除去し、
新たにSOI基板4の表面に、フォトレジスト8を塗布
し、同図Cのようにパターンニングし、開口部10を形
成する。その後、基板表面からP+(リン)をイオン注
入する。
After removing the photoresist 7 shown in FIG.
A photoresist 8 is newly applied to the surface of the SOI substrate 4 and patterned as shown in FIG. 6C to form an opening 10. After that, P + (phosphorus) is ion-implanted from the substrate surface.

【0007】つぎに、同図Cのフォトレジスト23を除
去したのち、アニールを行なうことにより、P形である
ベース層11、ともにN形であるコレクタ層15および
エミッタ層13が形成される。その後、コレクタ層1
5、エミッタ層13およびベース層11に電極を形成し
(図示せず)、ラテラルバイポーラトランジスタ31が
完成する。
Next, after removing the photoresist 23 shown in FIG. 1C, annealing is performed to form the P-type base layer 11, the N-type collector layer 15 and the emitter layer 13. After that, collector layer 1
5, electrodes are formed on the emitter layer 13 and the base layer 11 (not shown), and the lateral bipolar transistor 31 is completed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
ラテラルバイポーラトランジスタ31においては、次の
ような問題があった。ベース層11の幅Wは、フォトレ
ジスト7のパターンニングの幅によって決定される。こ
のパターンニングの幅を縮小することは、アライメント
許容度および加工精度から限界がある(約1μm程
度)。したがって、ベース層11の幅Wを狭めることに
は限界があった。このため、動作速度が遅く、高周波特
性もよくなかった。
However, the lateral bipolar transistor 31 as described above has the following problems. The width W of the base layer 11 is determined by the patterning width of the photoresist 7. Reducing the width of this patterning has a limit (about 1 μm) from the alignment tolerance and the processing accuracy. Therefore, there is a limit to narrowing the width W of the base layer 11. Therefore, the operation speed is slow and the high frequency characteristics are not good.

【0009】この発明は、上記のような問題点を解決
し、高速で高周波特性もよい半導体装置およびこの半導
体装置を容易に製造できる製造方法を提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and provide a semiconductor device having a high speed and good high frequency characteristics and a manufacturing method capable of easily manufacturing the semiconductor device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1にかかる半導体
装置は、絶縁層上の薄膜半導体層に形成される半導体装
置であって、ともに第1導電型のエミッタ層およびコレ
クタ層と、前記エミッタ層とコレクタ層との間に配置さ
れた第2導電型のベース層と、を前記薄膜半導体層内に
横方向に配置した半導体装置において、前記エミッタ層
形成予定領域または前記コレクタ層形成予定領域に、第
1の不純物および第1の不純物より拡散係数が大きい第
2の不純物を注入拡散することにより、第1の不純物の
拡散領域をエミッタ層またはコレクタ層とし、第1の不
純物の拡散領域から突出した第2の不純物の拡散領域を
前記ベース層とすること、を特徴とする。
A semiconductor device according to a first aspect of the present invention is a semiconductor device formed on a thin film semiconductor layer on an insulating layer, both of which include a first conductivity type emitter layer and a collector layer, and the emitter. A base layer of a second conductivity type disposed between a layer and a collector layer, and a semiconductor device in which the second conductivity type base layer is disposed laterally in the thin film semiconductor layer, in the emitter layer formation planned region or the collector layer formation planned region. , The first impurity and the second impurity having a diffusion coefficient larger than that of the first impurity are injected and diffused to form the diffusion region of the first impurity as an emitter layer or a collector layer, and protrude from the diffusion region of the first impurity. The second impurity diffusion region is used as the base layer.

【0011】請求項2にかかる半導体装置は、前記コレ
クタ層よりも不純物濃度の薄い中間層を前記ベース層と
前記コレクタ層の間に設けたことを特徴とする。
A semiconductor device according to a second aspect is characterized in that an intermediate layer having an impurity concentration lower than that of the collector layer is provided between the base layer and the collector layer.

【0012】請求項3にかかる半導体装置は、前記ベー
ス層の横にベース電極取り出し用の高濃度層を設けたこ
とを特徴とする。
A semiconductor device according to a third aspect is characterized in that a high-concentration layer for taking out a base electrode is provided beside the base layer.

【0013】請求項4にかかる半導体装置を製造する方
法は、前記エミッタ層形成予定領域または前記コレクタ
層形成予定領域に、第1の不純物および第1の不純物よ
り拡散係数が大きい第2の不純物を注入拡散し、第1の
不純物の拡散領域によってエミッタ層またはコレクタ層
を形成し、第1の不純物の拡散領域から突出した第2の
不純物の拡散領域によって前記ベース層を形成するこ
と、を特徴とする。請求項5にかかる半導体装置の製造
方法は、前記コレクタ層よりも不純物濃度の薄い中間層
を前記ベース層と前記コレクタ層の間に形成する工程を
備えたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, wherein a first impurity and a second impurity having a diffusion coefficient larger than that of the first impurity are added to the emitter layer formation scheduled region or the collector layer formation scheduled region. Implanting and diffusing to form an emitter layer or a collector layer with the first impurity diffusion region, and forming the base layer with a second impurity diffusion region protruding from the first impurity diffusion region. To do. A method of manufacturing a semiconductor device according to a fifth aspect of the present invention includes a step of forming an intermediate layer having an impurity concentration lower than that of the collector layer between the base layer and the collector layer.

【0014】請求項6にかかる半導体装置の製造方法
は、前記ベース層予定領域上に、イオンの注入を防御す
る防御膜を形成する工程を備えたことを特徴とする。
A method of manufacturing a semiconductor device according to a sixth aspect of the invention is characterized by including a step of forming a protective film on the predetermined base layer region to prevent ion implantation.

【0015】請求項7にかかる半導体装置の製造方法
は、前記ベース層形成予定領域および前記中間層形成予
定領域上に、不純物の注入を防御する防御膜を形成する
工程を備えたことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, which comprises a step of forming a protective film on the base layer formation-scheduled region and the intermediate layer formation-scheduled region to prevent impurity implantation. To do.

【0016】請求項8にかかる半導体装置の製造方法
は、前記ベース層の横にベース電極取り出し用の高濃度
層を形成する工程を備えたことを特徴とする。
A method of manufacturing a semiconductor device according to an eighth aspect of the present invention is characterized by including a step of forming a high concentration layer for taking out the base electrode, beside the base layer.

【0017】[0017]

【作用】請求項1、請求項4にかかる半導体装置または
その製造方法においては、前記エミッタ層形成予定領域
または前記コレクタ層形成予定領域に、第1の不純物お
よび第1の不純物より拡散係数が大きい第2の不純物を
注入拡散する。そして、第1の不純物の拡散領域によっ
てエミッタ層またはコレクタ層を形成し、第1の不純物
の拡散領域から突出した第2の不純物の拡散領域によっ
て前記ベース層を形成する。したがって、拡散係数の差
の分だけの厚みのベース層を自己整合的に形成すること
ができる。
In the semiconductor device or the method for manufacturing the same according to any one of claims 1 and 4, a first impurity and a diffusion coefficient larger than that of the first impurity in the emitter layer formation planned region or the collector layer formation planned region. The second impurity is injected and diffused. Then, the emitter layer or the collector layer is formed by the first impurity diffusion region, and the base layer is formed by the second impurity diffusion region protruding from the first impurity diffusion region. Therefore, the base layer having a thickness corresponding to the difference in diffusion coefficient can be formed in a self-aligned manner.

【0018】請求項2、請求項5にかかる半導体装置ま
たはその製造方法においては、前記コレクタ層よりも不
純物濃度の薄い中間層を前記ベース層と前記コレクタ層
の間に設けている。したがって、この中間層をベース層
とコレクタ層間の抗耐圧領域と用いることができる。
In the semiconductor device or the method for manufacturing the same according to claims 2 and 5, an intermediate layer having an impurity concentration lower than that of the collector layer is provided between the base layer and the collector layer. Therefore, this intermediate layer can be used as a withstand voltage region between the base layer and the collector layer.

【0019】請求項3、請求項8にかかる半導体装置ま
たはその製造方法においては、前記ベース層の横にベー
ス電極取り出し用の高濃度層を形成する。したがって、
ベース層の幅が小さくとも確実にベース電極をベース層
に接続することができる。さらにベース層の不純物濃度
を低くしてもベース電極とベース層を接続することがで
きる。
In the semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the third and eighth aspects, a high-concentration layer for taking out the base electrode is formed beside the base layer. Therefore,
Even if the width of the base layer is small, the base electrode can be reliably connected to the base layer. Further, the base electrode and the base layer can be connected even if the impurity concentration of the base layer is lowered.

【0020】請求項6にかかる半導体装置の製造方法に
おいては、防御膜は前記ベース層予定領域に不純物が注
入されるのを防御する。したがって、拡散することによ
り前記防御膜の下部領域に、拡散係数の差の分だけの厚
みのベース層が自己整合的に形成される。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the sixth aspect, the protection film protects the base layer planned region from being doped with impurities. Therefore, by diffusion, a base layer having a thickness corresponding to the difference in diffusion coefficient is formed in a lower region of the protective film in a self-aligned manner.

【0021】請求項7にかかる半導体装置の製造方法に
おいては、防御膜は、前記ベース層形成予定領域および
前記中間層形成予定領域に、不純物が注入されるのを防
御する。したがって、拡散することにより前記防御膜の
下部領域に拡散係数の差の分だけの厚みのベース層およ
び中間層が自己整合的に形成される。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the seventh aspect, the protective film protects the base layer formation-scheduled region and the intermediate layer formation-scheduled region from being implanted with impurities. Therefore, by diffusion, a base layer and an intermediate layer having a thickness corresponding to the difference in diffusion coefficient are formed in a lower region of the protective film in a self-aligned manner.

【0022】[0022]

【実施例】図4に本発明の一実施例であるラテラルバイ
ポーラトランジスタを示す。なお、図4Aは、同図Bの
線X−Xにおける断面図である。
FIG. 4 shows a lateral bipolar transistor which is an embodiment of the present invention. Note that FIG. 4A is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.

【0023】このラテラルバイポーラトランジスタにお
いては、シリコン基板2上に絶縁層3が形成されてお
り、絶縁層3上には、薄膜半導体層5が形成されてお
り、薄膜半導体層5には、N+形であるエミッタ層1
3、P形であるベース層11、N形の中間層であるドリ
フト領域14およびN+形であるコレクタ層15が横方
向に並んで設けられている。なお、本明細書において、
横方向とは、薄膜半導体層5の深さ方向と直交する方向
をいう。
In this lateral bipolar transistor, the insulating layer 3 is formed on the silicon substrate 2, the thin film semiconductor layer 5 is formed on the insulating layer 3, and the thin film semiconductor layer 5 is made of N +. Shaped emitter layer 1
3, a P-type base layer 11, an N-type intermediate layer drift region 14, and an N + -type collector layer 15 are provided side by side in the lateral direction. In the present specification,
The lateral direction means a direction orthogonal to the depth direction of the thin film semiconductor layer 5.

【0024】エミッタ層13、コレクタ層15には、各
々エミッタ電極43、コレクタ電極45が接続されてい
る。なお、エミッタ層13、ベース層11、ドリフト領
域14およびコレクタ層15は、シリコン酸化膜46で
覆われている。
An emitter electrode 43 and a collector electrode 45 are connected to the emitter layer 13 and the collector layer 15, respectively. The emitter layer 13, the base layer 11, the drift region 14, and the collector layer 15 are covered with the silicon oxide film 46.

【0025】さらに、同図Bに示すように、ベース層1
1の横には、ベース電極54、55の取り出し用の高濃
度層であるP+形の外部ベース層52、53が設けられ
ている。なお、本明細書において、横とは、薄膜半導体
層の深さ方向と直交する方向に位置することをいう。
Further, as shown in FIG.
1 is provided with P + -type external base layers 52 and 53 which are high-concentration layers for taking out the base electrodes 54 and 55. Note that in this specification, “horizontal” means that the thin film semiconductor layer is positioned in a direction orthogonal to the depth direction.

【0026】図1〜図3を用いてこのラテラルバイポー
ラトランジスタの製造工程を説明する。図2Aは、SO
I基板4を示す。SOI基板4は、シリコン基板2の上
に絶縁層であるシリコン酸化膜3が形成されている。シ
リコン酸化膜3の上には、さらに薄膜半導体層である単
結晶シリコン層5が形成されている。本実施例において
は、SOI基板4は、シリコン基板2の上にシリコン酸
化膜を500nm堆積させ、その後、単結晶N形シリコン
(Si)を200nm成長させて形成した。
The manufacturing process of this lateral bipolar transistor will be described with reference to FIGS. 2A shows SO
The I substrate 4 is shown. The SOI substrate 4 has a silicon oxide film 3 as an insulating layer formed on a silicon substrate 2. On the silicon oxide film 3, a single crystal silicon layer 5 which is a thin film semiconductor layer is further formed. In this embodiment, the SOI substrate 4 is formed by depositing a silicon oxide film on the silicon substrate 2 to a thickness of 500 nm and then growing single crystal N-type silicon (Si) to a thickness of 200 nm.

【0027】つぎにSOI基板4の表面に、フォトレジ
ストをパターンニングし、LOCOS法により、素子分離を
行う。これによりフィールド酸化層23が同図Bに示す
ように形成される。次に、基板を洗浄した後、CVD法
により500nmのシリコン酸化膜を堆積させる。その
後、領域36の上部のみ残し、エッチングを行なうこと
により、防御膜であるシリコン酸化膜33が形成され
る。さらに、熱酸化(900℃で30分)によりシリコ
ン酸化膜34を100nm成長させる(同図C)。
Next, a photoresist is patterned on the surface of the SOI substrate 4, and element isolation is performed by the LOCOS method. As a result, the field oxide layer 23 is formed as shown in FIG. Next, after cleaning the substrate, a 500 nm silicon oxide film is deposited by the CVD method. Then, etching is performed while leaving only the upper portion of the region 36, whereby the silicon oxide film 33 as a protective film is formed. Further, the silicon oxide film 34 is grown to 100 nm by thermal oxidation (at 900 ° C. for 30 minutes) (FIG. 7C).

【0028】その後、図1Aに示すようにコレクタ層形
成予定領域37をレジスト39で覆い、エミッタ層形成
予定領域9に、第2の不純物であるB+(ボロン)をイ
オン注入する。ここで、領域36およびコレクタ層形成
予定領域37は、おのおのシリコン酸化膜33およびレ
ジスト39で覆われている。したがって、領域36およ
びコレクタ層形成予定領域37にはイオン注入が行なわ
れない。
Thereafter, as shown in FIG. 1A, the collector layer formation planned region 37 is covered with a resist 39, and the emitter layer formation planned region 9 is ion-implanted with B + (boron) as a second impurity. Here, the region 36 and the collector layer formation planned region 37 are covered with the silicon oxide film 33 and the resist 39, respectively. Therefore, ion implantation is not performed in the region 36 and the collector layer formation planned region 37.

【0029】なお、本実施例においては、前記イオン注
入は、加速エネルギー50KeV、ドーズ量5*1012
cm-2の条件で行なった。
In this embodiment, the ion implantation is performed with an acceleration energy of 50 KeV and a dose of 5 * 10 12.
It was performed under the condition of cm -2 .

【0030】その後、第1のアニールを行なうことによ
り打込んだボロンを活性化させる。ボロンは拡散係数が
大きいので、このようなアニールにより、同図Bに示す
ように、打込んだボロンはベース層形成予定領域41ま
で拡散する。
After that, the implanted boron is activated by performing the first annealing. Since boron has a large diffusion coefficient, the implanted boron diffuses up to the base layer formation scheduled region 41 as shown in FIG.

【0031】つぎに、同図Cに示すように、フォトレジ
スト39を除去し、SOI基板4の表面から第1の不純
物であるAs+(ひ素)をイオン注入する。その際、領
域36はシリコン酸化膜33で覆われている為、イオン
注入が行なわれない。なお、本実施例においては、イオ
ン注入は、加速エネルギー50KeV、ドーズ量5*1
15cm-2の条件で行なった。その後、打込んだひ素を
第2のアニールを行なうことにより活性化させる。これ
により、ともにP形のエミッタ層13およびコレクタ層
15が形成される。
Next, as shown in FIG. 6C, the photoresist 39 is removed, and the first impurity As + (arsenic) is ion-implanted from the surface of the SOI substrate 4. At that time, since the region 36 is covered with the silicon oxide film 33, ion implantation is not performed. In this embodiment, the ion implantation is performed with an acceleration energy of 50 KeV and a dose amount of 5 * 1.
It was carried out under the condition of 0 15 cm -2 . Then, the implanted arsenic is activated by performing a second annealing. Thereby, the P-type emitter layer 13 and the collector layer 15 are formed.

【0032】ところで、ひ素よりもボロンのほうが拡散
係数が大きい。したがって、第2のアニールをおこなっ
ても、打込んだひ素がベース層形成予定領域まで拡散す
ることはない。このようにして、P形のエミッタ層13
から突出したN形のベース層11が自己整合的に形成さ
れる。このベース層11の幅Dは、アニールの条件を制
御することにより、ほぼ正確に制御することができるの
で、薄いベース層11を形成することができる。
By the way, the diffusion coefficient of boron is larger than that of arsenic. Therefore, even if the second annealing is performed, the implanted arsenic does not diffuse to the region where the base layer is to be formed. In this way, the P-type emitter layer 13
The N-type base layer 11 protruding from is formed in a self-aligned manner. The width D of the base layer 11 can be controlled almost accurately by controlling the annealing condition, so that the thin base layer 11 can be formed.

【0033】また、領域36のうちベース層11が形成
されなかった部分には、ドリフト領域14が、自己整合
的に形成される。なお、ドリフト領域14の不純物濃度
は当初の基板濃度であり、コレクタ層15の不純物濃度
よりも薄い。したがって、ドリフト領域14をベース層
11とコレクタ層15間の抗耐圧領域と用いることがで
きる。
Further, the drift region 14 is formed in a self-aligned manner in a portion of the region 36 where the base layer 11 is not formed. The impurity concentration of the drift region 14 is the initial substrate concentration, and is lower than the impurity concentration of the collector layer 15. Therefore, the drift region 14 can be used as a withstand voltage region between the base layer 11 and the collector layer 15.

【0034】つぎに、外部ベース層52,53(図4B
参照)の形成方法を説明する。図3Aは図4Bの線Y−
Yにおける断面図である。外部ベース層形成予定領域以
外をレジストで覆い図3Aに示すようにB+をイオン注
入する。なお、本実施例においては、前記イオン注入
は、加速エネルギー50KeV、ドーズ量1*1015
-2の条件で行なった。その後、打込んだボロンを第3
のアニールを行なうことにより活性化させる。
Next, the external base layers 52 and 53 (see FIG. 4B)
(Refer to FIG. 3) will be described. 3A is a line Y- of FIG. 4B.
It is sectional drawing in Y. A region other than the region where the external base layer is to be formed is covered with a resist and B + ions are implanted as shown in FIG. 3A. In this embodiment, the ion implantation is performed with an acceleration energy of 50 KeV and a dose of 1 * 10 15 c.
It was carried out under the condition of m -2 . After that, the implanted boron is the third
Is activated by annealing.

【0035】このように、ベース層11の横にベース電
極54、55の取り出し用の高濃度層を設けることによ
り、ベース層11の幅Dが小さくとも、容易にベース電
極を形成することができる。さらに、ベース層11の不
純物濃度を低くしても、ベース電極とベース層11を確
実に接続することができる。したがって、より高速のラ
テラルバイポーラトランジスタを提供することができ
る。
As described above, by providing the high-concentration layer for taking out the base electrodes 54 and 55 beside the base layer 11, the base electrode can be easily formed even if the width D of the base layer 11 is small. . Furthermore, even if the impurity concentration of the base layer 11 is lowered, the base electrode and the base layer 11 can be reliably connected. Therefore, a higher speed lateral bipolar transistor can be provided.

【0036】つぎに同図Bに示すように、CVD法によ
り500nmのシリコン酸化膜を堆積させる。その後、同
図Cに示すようにエミッタ電極用の開口部63、および
コレクタ電極用の開口部65を形成する。同様にして外
部ベース層にもベース電極用の開口部を形成する(図示
せず)。
Next, as shown in FIG. 9B, a 500 nm silicon oxide film is deposited by the CVD method. After that, an opening 63 for the emitter electrode and an opening 65 for the collector electrode are formed as shown in FIG. Similarly, an opening for a base electrode is also formed in the external base layer (not shown).

【0037】最後に、全面にアルミニウムをデポジショ
ンしてパターニングして(図示せず)、ラテラルバイポ
ーラトランジスタが完成する。
Finally, aluminum is deposited on the entire surface and patterned (not shown) to complete the lateral bipolar transistor.

【0038】なお、本実施例においては、第2の不純物
であるボロンのイオン注入後と、第1の不純物であるひ
素のイオン注入後と2回のアニールを行なっている。し
かし、これに限られることなく、たとえば第2の不純物
であるボロンのイオン注入し、さらに第1の不純物であ
るひ素のイオン注入した後、まとめてアニールを行なう
ようにしてもよい。
In this embodiment, the annealing is performed twice, after the ion implantation of boron as the second impurity and after the ion implantation of arsenic as the first impurity. However, the present invention is not limited to this. For example, after ion implantation of boron as the second impurity and ion implantation of arsenic as the first impurity, annealing may be performed collectively.

【0039】また、本実施例においては、エミッタ層形
成予定領域9に、第2の不純物であるボロンのイオン注
入した後、第1の不純物であるひ素のイオン注入を行な
っている。しかし、これに限られることなく、第1の不
純物であるひ素のイオン注入後、第2の不純物であるボ
ロンをイオン注入してもよい。
Further, in this embodiment, after ion implantation of boron which is the second impurity into the region 9 where the emitter layer is to be formed, ion implantation of arsenic which is the first impurity is performed. However, without being limited to this, the second impurity, boron, may be ion-implanted after the first impurity, arsenic, is ion-implanted.

【0040】なお、本実施例においては、第1の不純物
としてひ素を、第2の不純物としてボロンを採用した
が、これに限られることなく、拡散係数に違いがあるも
のであればどのようなものであってもよく、たとえば、
第1の不純物としてアンチモン(Sb)を、第2の不純
物としてボロンを採用してもよい。
In this embodiment, arsenic is used as the first impurity and boron is used as the second impurity. However, the present invention is not limited to this, and any diffusion coefficient may be used. May be, for example,
Antimony (Sb) may be adopted as the first impurity and boron may be adopted as the second impurity.

【0041】また、本実施例においてはトランジスタ単
体として説明したが、ラテラルバイポーラトランジスタ
を含む集積回路として構成してもよい。
In addition, although a single transistor has been described in this embodiment, it may be configured as an integrated circuit including a lateral bipolar transistor.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1、請求項4にかかる半導体装置
またはその製造方法においては、前記エミッタ層形成予
定領域または前記コレクタ層形成予定領域に、第1の不
純物および第1の不純物より拡散係数が大きい第2の不
純物を注入拡散する。そして、第1の不純物の拡散領域
によってエミッタ層またはコレクタ層を形成し、第1の
不純物の拡散領域から突出した第2の不純物の拡散領域
によって前記ベース層を形成する。したがって、拡散係
数の差の分だけの厚みのベース層を自己整合的に形成す
ることができる。これにより、高速で高周波特性もよい
半導体装置およびこの半導体装置を容易に製造できる製
造方法を提供することができる。
According to the semiconductor device or the method of manufacturing the same according to any one of claims 1 and 4, in the emitter layer formation planned region or the collector layer formation planned region, a diffusion coefficient of the first impurity and the first impurity is higher than that of the first impurity. Is injected and diffused. Then, the emitter layer or the collector layer is formed by the first impurity diffusion region, and the base layer is formed by the second impurity diffusion region protruding from the first impurity diffusion region. Therefore, the base layer having a thickness corresponding to the difference in diffusion coefficient can be formed in a self-aligned manner. As a result, it is possible to provide a high-speed semiconductor device having excellent high-frequency characteristics and a manufacturing method capable of easily manufacturing the semiconductor device.

【0043】請求項2、請求項5にかかる半導体装置ま
たはその製造方法においては、前記コレクタ層よりも不
純物濃度の薄い中間層を前記ベース層と前記コレクタ層
の間に設けている。したがって、この中間層をベース層
とコレクタ層間の抗耐圧領域と利用することができる。
これにより、ベース層とコレクタ層間の耐圧性の高い半
導体装置を提供することができる。
In the semiconductor device or the method of manufacturing the same according to the second and fifth aspects, an intermediate layer having an impurity concentration lower than that of the collector layer is provided between the base layer and the collector layer. Therefore, this intermediate layer can be used as a withstand voltage region between the base layer and the collector layer.
This makes it possible to provide a semiconductor device having a high withstand voltage between the base layer and the collector layer.

【0044】請求項3、請求項8にかかる半導体装置ま
たはその製造方法においては、前記ベース層の横にベー
ス電極取り出し用の高濃度層を形成する。したがって、
ベース層の幅が小さくとも容易にベース電極を形成する
ことができる。さらにベース層の不純物濃度を低くして
も、ベース電極とベース層を確実に接続することができ
る。
In the semiconductor device or the manufacturing method thereof according to the third and eighth aspects, a high-concentration layer for taking out the base electrode is formed beside the base layer. Therefore,
Even if the width of the base layer is small, the base electrode can be easily formed. Further, even if the impurity concentration of the base layer is lowered, the base electrode and the base layer can be reliably connected.

【0045】請求項6にかかる半導体装置の製造方法に
おいては、防御膜は前記ベース層予定領域に不純物が注
入されるのを防御する。したがって、拡散することによ
り前記防御膜の下部領域に自己整合的にベース層を形成
することができる。これにより、高速で高周波特性もよ
い半導体装置を容易に製造することができる。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the sixth aspect, the protection film protects the base layer planned region from being doped with impurities. Therefore, by diffusion, the base layer can be formed in a lower region of the protective film in a self-aligned manner. This makes it possible to easily manufacture a semiconductor device which has high speed and good high frequency characteristics.

【0046】請求項7にかかる半導体装置の製造方法に
おいては、防御膜は、前記ベース層形成予定領域および
前記中間層形成予定領域に、不純物が注入されるのを防
御する。したがって、拡散することにより前記防御膜の
下部領域に自己整合的にベース層および中間層を形成す
ることができる。これにより、高速で高周波特性もよい
半導体装置を容易に製造することができる。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the seventh aspect, the protection film protects the base layer formation-scheduled region and the intermediate layer formation-scheduled region from being doped with impurities. Therefore, the base layer and the intermediate layer can be formed in the lower region of the protective film in a self-aligned manner by diffusing. This makes it possible to easily manufacture a semiconductor device which has high speed and good high frequency characteristics.

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

【図1】本発明にかかるラテラルバイポーラトランジス
タの製造工程を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of a lateral bipolar transistor according to the present invention.

【図2】本発明にかかるラテラルバイポーラトランジス
タの製造工程を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of a lateral bipolar transistor according to the present invention.

【図3】本発明にかかるラテラルバイポーラトランジス
タの製造工程を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of a lateral bipolar transistor according to the present invention.

【図4】本発明にかかるラテラルバイポーラトランジス
タを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a lateral bipolar transistor according to the present invention.

【図5】従来のラテラルバイポーラトランジスタ31の
製造工程を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of a conventional lateral bipolar transistor 31.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3・・・絶縁層 11・・・べース層 13・・・エミッタ層 14・・・ドリフト層 15・・・コレクタ層 33・・・シリコン酸化膜 52、53・・・外部ベース層 3 ... Insulating layer 11 ... Base layer 13 ... Emitter layer 14 ... Drift layer 15 ... Collector layer 33 ... Silicon oxide film 52, 53 ... External base layer

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁層上の薄膜半導体層に形成される半導
体装置であって、 ともに第1導電型のエミッタ層およびコレクタ層と、 前記エミッタ層とコレクタ層との間に配置された第2導
電型のベース層と、 を前記薄膜半導体層内に横方向に配置した半導体装置に
おいて、 前記エミッタ層形成予定領域または前記コレクタ層形成
予定領域に、第1の不純物および第1の不純物より拡散
係数が大きい第2の不純物を注入拡散することにより、
第1の不純物の拡散領域をエミッタ層またはコレクタ層
とし、第1の不純物の拡散領域から突出した第2の不純
物の拡散領域を前記ベース層とすること、 を特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device formed on a thin-film semiconductor layer on an insulating layer, which comprises an emitter layer and a collector layer of a first conductivity type, and a second layer disposed between the emitter layer and the collector layer. In a semiconductor device in which a conductivity type base layer is laterally arranged in the thin film semiconductor layer, a diffusion coefficient of a first impurity and a diffusion coefficient of the first impurity in the emitter layer formation planned region or the collector layer formation planned region is formed. By injecting and diffusing a second impurity having a large
A semiconductor device, wherein the first impurity diffusion region is an emitter layer or a collector layer, and the second impurity diffusion region protruding from the first impurity diffusion region is the base layer.
【請求項2】請求項1の半導体装置において、 前記コレクタ層よりも不純物濃度の薄い中間層を前記ベ
ース層と前記コレクタ層の間に設けたこと、 を特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein an intermediate layer having an impurity concentration lower than that of the collector layer is provided between the base layer and the collector layer.
【請求項3】請求項1の半導体装置において、 前記ベース層の横にベース電極取り出し用の高濃度層を
設けたこと、 を特徴とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein a high-concentration layer for taking out a base electrode is provided beside the base layer.
【請求項4】絶縁層上の薄膜半導体層に半導体装置を製
造する方法であって、 ともに第1導電型のエミッタ層およびコレクタ層と、 前記エミッタ層とコレクタ層との間に配置された第2導
電型のベース層と、 を前記薄膜半導体層内に薄膜半導体層の深さ方向と直交
する方向に配置した半導体装置を製造する方法におい
て、 前記エミッタ層形成予定領域または前記コレクタ層形成
予定領域に、第1の不純物および第1の不純物より拡散
係数が大きい第2の不純物を注入拡散し、第1の不純物
の拡散領域によってエミッタ層またはコレクタ層を形成
し、第1の不純物の拡散領域から突出した第2の不純物
の拡散領域によって前記ベース層を形成すること、 を特徴とする半導体装置の製造方法。
4. A method for manufacturing a semiconductor device on a thin film semiconductor layer on an insulating layer, the method comprising: a first conductivity type emitter layer and a collector layer; and a first conductive type emitter layer and a collector layer disposed between the emitter layer and the collector layer. In a method of manufacturing a semiconductor device, in which a two-conductivity-type base layer is arranged in the thin film semiconductor layer in a direction orthogonal to the depth direction of the thin film semiconductor layer, the emitter layer formation planned region or the collector layer formation planned region is provided. Of the first impurity and a second impurity having a diffusion coefficient larger than that of the first impurity are implanted and diffused to form an emitter layer or a collector layer by the first impurity diffusion region. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the base layer is formed by a protruding second impurity diffusion region.
【請求項5】請求項4の半導体装置の製造方法におい
て、 前記コレクタ層よりも不純物濃度の薄い中間層を前記ベ
ース層と前記コレクタ層の間に形成する工程、 を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, further comprising a step of forming an intermediate layer having an impurity concentration lower than that of the collector layer between the base layer and the collector layer. Manufacturing method of semiconductor device.
【請求項6】請求項4の半導体装置の製造方法におい
て、 前記ベース層予定領域上に、不純物の注入を防御する防
御膜を形成する工程、を備えたことを特徴とする半導体
装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, further comprising the step of forming a protective film on the planned base layer region to prevent impurity implantation. .
【請求項7】請求項5の半導体装置の製造方法におい
て、 前記ベース層形成予定領域および前記中間層形成予定領
域上に、不純物の注入を防御する防御膜を形成する工
程、 を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, further comprising: forming a protective film on the base layer formation scheduled region and the intermediate layer formation scheduled region to prevent impurity implantation. A method for manufacturing a characteristic semiconductor device.
【請求項8】請求項4の半導体装置の製造方法におい
て、 前記ベース層の横にベース電極取り出し用の高濃度層を
形成する工程を備えたこと、 を特徴とする半導体装置の製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, further comprising a step of forming a high-concentration layer for taking out a base electrode beside the base layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19515797C1 (en) * 1995-04-28 1996-09-19 Siemens Ag SOI-BiCMOS process
JP2012060111A (en) * 2010-09-09 2012-03-22 Sharp Corp Bipolar junction transistor

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