JPH06349841A - Bipolar transistor and its manufacture - Google Patents

Bipolar transistor and its manufacture

Info

Publication number
JPH06349841A
JPH06349841A JP13431393A JP13431393A JPH06349841A JP H06349841 A JPH06349841 A JP H06349841A JP 13431393 A JP13431393 A JP 13431393A JP 13431393 A JP13431393 A JP 13431393A JP H06349841 A JPH06349841 A JP H06349841A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
layer
forming
epitaxial layer
insulating film
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
JP13431393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Kondo
将夫 近藤
Takeo Shiba
健夫 芝
Yukihiro Kiyota
幸弘 清田
Kazuhiro Onishi
和博 大西
Yoichi Tamaoki
洋一 玉置
Hiroshi Miyazaki
博史 宮▲崎▼
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP13431393A priority Critical patent/JPH06349841A/en
Publication of JPH06349841A publication Critical patent/JPH06349841A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To reduce parasitic capacitance and parasitic resistance caused by a structure of a connection part between a base lead out electrode and a base epitaxial layer and to further improve operation speed by making the base lead-out electrode connected with the base epitaxial layer at a sidewall thereof. CONSTITUTION:This device has an insulation film 4 having an opening part in an upper surface of a collector layer which consists of a first conductivity type buried layer 2 formed in one main surface of a semiconductor substrate 1 and a first conductivity type epitaxial layer 3 and is electrically separated mutually by the insulation film 4. It also has a base lead out electrode comprosed of a conductive film including a second conductivity type polycrystalline semiconductor film 10 on the insulation film 4 and a base comporsed of a second conductivity type epitaxial layer 7 on a region of the opening part. In such a bipolar transistor, the base lead-out electrode 10 is connected with thesecond conductivity type base epitaxial layer 7 at a sidewall thereof. For example, a sidewall of the base epitaxial layer 7 is tilted.

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、高速動作に好適なバイ
ポーラトランジスタ及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bipolar transistor suitable for high speed operation and its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明に関連する従来技術、すなわち、
エピタキシャル層をベースに用いた自己整合型バイポー
ラトランジスタについては、1990 アイ・イー・デ
ィー・エム テクニカル ダイジェスト,(1990
年)第607頁から第610頁、(1990 IEDM
Technical Digest,pp 607−610)において
論じられている。
2. Description of the Related Art Prior art relating to the present invention, namely,
For a self-aligned bipolar transistor using an epitaxial layer as a base, see 1990 IMD Technical Digest, (1990).
Year) 607 to 610, (1990 IEDM
Technical Digest, pp. 607-610).

【0003】図7によりこの従来技術によるバイポーラ
トランジスタを説明する。すなわち、p型Si基板1上
に形成されたn型埋込層2とn型エピタキシャル層3か
らなりお互いに絶縁膜4により電気的に分離されたコレ
クタ層の上面に開口部を持つ絶縁膜6を有し、その絶縁
膜6上にp型多結晶Si膜よりなるベース引出し電極1
0,開口部領域上にp型エピタキシャル層7からなるベ
ース層を有しており、且つ、多結晶Siベース引出し電
極10とベースエピタキシャル層7は開口部領域内で一
定の幅でオーバーラップして水平面でp型多結晶Si膜
9を介して接続している。さらに、ベース引出し電極1
0とn型多結晶Si膜14よりなるエミッタとはベース
引出し電極の側壁に形成された絶縁膜11によって分離
されている。
A bipolar transistor according to this conventional technique will be described with reference to FIG. That is, an insulating film 6 having an opening on the upper surface of a collector layer formed of an n-type buried layer 2 and an n-type epitaxial layer 3 formed on a p-type Si substrate 1 and electrically isolated from each other by an insulating film 4. And a base lead electrode 1 made of a p-type polycrystalline Si film on the insulating film 6
0, a base layer made of the p-type epitaxial layer 7 is provided on the opening region, and the polycrystalline Si base extraction electrode 10 and the base epitaxial layer 7 overlap each other in the opening region with a certain width. Connections are made on the horizontal surface via the p-type polycrystalline Si film 9. Furthermore, the base extraction electrode 1
0 and the emitter made of the n-type polycrystalline Si film 14 are separated by the insulating film 11 formed on the side wall of the base extraction electrode.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、多
結晶Siベース引出し電極10とベースエピタキシャル
層7は開口部領域内でオーバーラップして水平面におい
て接続している。その結果、コレクタ層上面の開口部領
域の内でこのオーバーラップした部分は外部ベース領域
となりバイポーラトランジスタの本質的な動作には寄与
していない。従って、その領域の存在は寄生容量の原因
となっておりトランジスタの動作速度を低下させている
という問題があった。
In the above prior art, the polycrystalline Si base extraction electrode 10 and the base epitaxial layer 7 overlap in the opening region and are connected in the horizontal plane. As a result, the overlapped portion in the opening region on the upper surface of the collector layer becomes the external base region and does not contribute to the essential operation of the bipolar transistor. Therefore, there is a problem that the existence of the region causes the parasitic capacitance and reduces the operation speed of the transistor.

【0005】一方、図8に示すように、寄生容量低減の
ためにこのオーバーラップした領域の面積を小さくした
場合では、ベース引出し電極とベースエピタキシャル層
の接続部分9が狭く、且つ、細長くなって外部ベース抵
抗の増大が起こり、トランジスタの動作速度の向上が十
分でないという問題もあった。
On the other hand, as shown in FIG. 8, when the area of this overlapping region is reduced to reduce the parasitic capacitance, the connecting portion 9 between the base extraction electrode and the base epitaxial layer becomes narrow and elongated. There is also a problem that the external base resistance increases and the operating speed of the transistor is not sufficiently improved.

【0006】本発明の目的は、エピタキシャル層をベー
スに用いた自己整合型バイポーラトランジスタにおい
て、ベース引出し電極とベースエピタキシャル層の接続
部分の構造に起因した寄生容量,寄生抵抗を低減し、動
作速度をさらに向上させることにある。
An object of the present invention is to reduce the parasitic capacitance and the parasitic resistance due to the structure of the connecting portion between the base extraction electrode and the base epitaxial layer in the self-aligned bipolar transistor using the epitaxial layer as the base, and to improve the operating speed. It is to further improve.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明では、寄生容量低
減のために、ベース引出し電極はベースエピタキシャル
層の側壁においてそれと接続し開口部領域内でのこの二
層のオーバーラップがほとんど無くなるようにし、また
ベース引出し電極と半導体基板との開口部周辺における
接触幅は場所によらず一定で且つ100nm以下と非常
に小さくなるようにする。
According to the present invention, in order to reduce the parasitic capacitance, the base extraction electrode is connected to the side wall of the base epitaxial layer so that there is almost no overlap between the two layers in the opening region. The contact width of the base extraction electrode and the semiconductor substrate around the opening is constant regardless of the location and is extremely small, 100 nm or less.

【0008】ベース引出し電極とベースエピタキシャル
層の接続部分が狭く且つ細長くなり外部ベース抵抗が増
大することがないようにするために、ベースエピタキシ
ャル層の側壁を垂直ではなく斜めに傾いた形状とする。
また、コレクタ層上面の絶縁膜が、開口部周辺の端で徐
々に薄くなるようにするか、あるいは、その絶縁膜の上
面が開口部内のコレクタ層の上面と同じ高さになるよう
にするか、あるいは、その絶縁膜が少なくとも二種類の
絶縁膜よりなりそのうちの上層の膜厚の大きい方の膜が
開口部の周辺から一定の寸法だけ外側に後退している構
造とする。さらに、ベース引出し電極の内側の側壁が開
口部周辺よりも内側に位置するようにする。
In order to prevent the connection portion between the base extraction electrode and the base epitaxial layer from being narrowed and elongated and the external base resistance from increasing, the side wall of the base epitaxial layer is inclined not obliquely but vertically.
Further, whether the insulating film on the upper surface of the collector layer is gradually thinned at the edge around the opening, or the upper surface of the insulating film is at the same height as the upper surface of the collector layer in the opening. Alternatively, the insulating film is made up of at least two types of insulating films, and the film having the larger film thickness of the upper layer of the insulating films recedes outward from the periphery of the opening by a certain dimension. Further, the inner side wall of the base extraction electrode is located inside the periphery of the opening.

【0009】また、外部ベース抵抗を更に低減するため
に、ベース引出し電極を金属膜と多結晶Si膜もしくは
金属シリサイド膜と多結晶Si膜の二層膜にする。更に
その場合、金属膜もしくは金属シリサイド膜とベースエ
ピタキシャル層の側壁の距離がベースエピタキシャル層
の周辺で一定で、且つ、非常に小さくなるようにする。
Further, in order to further reduce the external base resistance, the base lead electrode is formed of a two-layer film of a metal film and a polycrystalline Si film or a metal silicide film and a polycrystalline Si film. Further, in that case, the distance between the metal film or the metal silicide film and the side wall of the base epitaxial layer is constant around the base epitaxial layer and is very small.

【0010】この構造を持つバイポーラトランジスタを
形成するには次の手段を用いる。すなわち、半導体基板
上に形成されたコレクタ領域の上に、まず酸化Si膜と
窒化Si膜とを含む多層膜よりなる島状領域を形成し、
次にこの島状領域の側壁に窒化Si膜を含む薄膜を形成
する。ベース引出し電極と半導体基板との開口部周辺に
おける接触幅はこの側壁膜の厚さによって決められる。
その後、コレクタ領域において島状領域とその側壁膜に
よって覆われていない部分に熱酸化の方法により選択的
に酸化Si膜を形成する。側壁膜を除去した後、多結晶
Si膜を堆積し、さらに島状領域上にあるその多結晶S
i膜を選択的に除去し、その後、残った多結晶Si膜の
表面に熱酸化の方法により選択的に酸化Si膜を形成す
る。この多結晶Si膜がベース引出し電極となる。次に
島状領域を成す多層膜を除去した後、単結晶表面が露出
した半導体基板上にエピタキシャル層を、多結晶Si膜
の露出した側壁に多結晶半導体膜を同時に選択的に形成
する。この工程によって上記の構造をもつベース引出し
電極とベースエピタキシャル層の接続部分が形成され
る。この工程以降は、従来技術と同様な方法により、多
結晶半導体膜の側壁に絶縁膜を形成し、さらに、多結晶
半導体膜よりなるエミッタを形成する等の工程を経てバ
イポーラトランジスタを完成させる。
The following means are used to form a bipolar transistor having this structure. That is, on the collector region formed on the semiconductor substrate, first, an island region formed of a multilayer film including a Si oxide film and a Si nitride film is formed,
Next, a thin film containing a Si nitride film is formed on the side wall of this island region. The contact width around the opening between the base extraction electrode and the semiconductor substrate is determined by the thickness of the sidewall film.
After that, a Si oxide film is selectively formed on a portion of the collector region which is not covered by the island region and its sidewall film by a thermal oxidation method. After removing the side wall film, a polycrystalline Si film is deposited, and the polycrystalline S film on the island region is further deposited.
The i film is selectively removed, and then an oxidized Si film is selectively formed on the surface of the remaining polycrystalline Si film by a thermal oxidation method. This polycrystalline Si film serves as a base extraction electrode. Then, after removing the multilayer film forming the island region, an epitaxial layer is selectively formed on the semiconductor substrate having the exposed single crystal surface, and a polycrystalline semiconductor film is selectively formed on the exposed sidewall of the polycrystalline Si film at the same time. By this step, the connecting portion between the base extraction electrode and the base epitaxial layer having the above structure is formed. After this step, the bipolar transistor is completed through the steps of forming an insulating film on the side wall of the polycrystalline semiconductor film and forming an emitter made of the polycrystalline semiconductor film by the same method as the conventional technique.

【0011】また同様な構造のバイポーラトランジスタ
を形成する方法として次の手段を用いることもできる。
まず、半導体基板上に形成されたコレクタ領域の上に、
順に第一絶縁膜、それより膜厚の大きな第二絶縁膜,多
結晶半導体膜,第三絶縁膜を形成した後、コレクタ領域
内に第一絶縁膜の上面まで達する開口部を形成する。次
にはさまっている第二絶縁膜を側壁から一定の寸法だけ
サイドエッチする。次に薄い多結晶Si膜を基板全面に
堆積した後、その多結晶Si膜の第三絶縁膜と第一絶縁
膜に接する部分を選択的に除去する。次に第一絶縁膜を
除去した後、単結晶表面が露出した半導体基板上にエピ
タキシャル層を、多結晶半導体膜の露出した部分に多結
晶半導体膜を同時に選択的に形成する。この工程によっ
てこのような構造をもつベース引出し電極とベースエピ
タキシャル層の接続部分が形成される。
The following means can be used as a method for forming a bipolar transistor having a similar structure.
First, on the collector region formed on the semiconductor substrate,
After sequentially forming the first insulating film, the second insulating film having a larger film thickness, the polycrystalline semiconductor film, and the third insulating film, an opening reaching the upper surface of the first insulating film is formed in the collector region. Next, the sandwiched second insulating film is side-etched from the side wall by a certain size. Next, after depositing a thin polycrystalline Si film on the entire surface of the substrate, a portion of the polycrystalline Si film in contact with the third insulating film and the first insulating film is selectively removed. Next, after removing the first insulating film, an epitaxial layer is selectively formed on the semiconductor substrate having the exposed single crystal surface, and a polycrystalline semiconductor film is selectively formed on the exposed portion of the polycrystalline semiconductor film at the same time. By this step, the connecting portion between the base extraction electrode and the base epitaxial layer having such a structure is formed.

【0012】またバイポーラトランジスタの形成方法に
おいて、単結晶表面が露出した半導体基板上にエピタキ
シャル層を、多結晶半導体膜の露出した部分に多結晶半
導体膜を同時に選択的に形成する工程の代わりに、単結
晶表面が露出した半導体基板上にエピタキシャル層を、
基板の残りの全部分に多結晶半導体膜を同時に形成し、
その後、ベース引出し電極上の絶縁膜上の多結晶半導体
膜を選択的に除去する工程を用いることによっても同様
な構造のバイポーラトランジスタを形成することが可能
である。
In the method of forming a bipolar transistor, instead of the step of selectively forming an epitaxial layer on a semiconductor substrate having an exposed single crystal surface and a polycrystalline semiconductor film on an exposed portion of the polycrystalline semiconductor film at the same time, Epitaxial layer on the semiconductor substrate with single crystal surface exposed,
A polycrystalline semiconductor film is simultaneously formed on all the rest of the substrate,
Thereafter, a bipolar transistor having a similar structure can be formed by using a step of selectively removing the polycrystalline semiconductor film on the insulating film on the base lead electrode.

【0013】また同様な構造のバイポーラトランジスタ
を形成する方法として次の手段を用いることもできる。
まず、半導体基板上に形成されたコレクタ領域の上には
エピタキシャル層、絶縁膜上には同じ組成の多結晶半導
体膜を同時に形成する。次にコレクタ領域上に少なくと
も酸化Si膜と窒化Si膜を含む多層膜よりなる島状領
域を形成し、さらにその側壁に酸化Si膜を形成する。
次に、その島状多層膜をマスクとして、露出したエピタ
キシャル層及び絶縁膜上の多結晶半導体膜を除去する。
この場合、エッチングガスにはCCl4を用いて残され
たエピタキシャル層の側壁が斜めになるようにする。次
に絶縁膜とp型多結晶Si膜を順に堆積し、ホトリソグ
ラフィとドライエッチングにより島状領域の上面と側壁
のp型多結晶Si膜を除去し、さらに露出したエピタキ
シャル層の傾斜した側壁上の絶縁膜もドライエッチング
により除去する。このエピタキシャル層側壁に形成され
た開口部の幅はp型多結晶Si膜の厚みによって決まっ
ている。次にエピタキシャル層及び多結晶Si膜が露出
した部分にさらにp型多結晶Si膜を成長させエピタキ
シャル層とベース引出し電極のつなぎ部分を形成する。
次に島状領域上の多結晶Si膜を露出させた後、島状領
域上とベース引出し電極上、すなわち、多結晶Si膜が
露出した部分に選択的に金属膜もしくは金属シリサイド
膜を形成する。この工程によって金属膜もしくは金属シ
リサイド膜とエピタキシャル層は自己整合的に非常に短
い距離に配置される。次に絶縁膜を堆積し、その後、通
常の平坦化プロセスにより島状領域上の絶縁膜を除去す
る。次に、島状領域の多層膜を全部エッチング除去しそ
の下のエピタキシャル層を露出する。この工程以降は、
従来技術と同様な方法により、開口部の側壁に絶縁膜を
形成した後多結晶半導体膜よりなるエミッタを形成する
等の工程を経てバイポーラトランジスタを完成させる。
また島状領域の多層膜の最下層にn型多結晶Si膜を用
いた場合は、上述の形成方法とほぼ同じ工程を経ること
によって、このn型多結晶Si膜をそのままエミッタと
して用いることも可能となる。
The following means can also be used as a method for forming a bipolar transistor having a similar structure.
First, an epitaxial layer is formed on the collector region formed on the semiconductor substrate, and a polycrystalline semiconductor film having the same composition is formed on the insulating film at the same time. Next, an island-shaped region made of a multilayer film including at least a Si oxide film and a Si nitride film is formed on the collector region, and a Si oxide film is further formed on the side wall thereof.
Next, with the island-shaped multilayer film as a mask, the exposed epitaxial layer and the polycrystalline semiconductor film on the insulating film are removed.
In this case, CCl4 is used as the etching gas so that the sidewalls of the remaining epitaxial layer are inclined. Next, an insulating film and a p-type polycrystalline Si film are sequentially deposited, the p-type polycrystalline Si film on the upper surface and the sidewall of the island region is removed by photolithography and dry etching, and the exposed sidewall of the epitaxial layer is inclined. The insulating film of is also removed by dry etching. The width of the opening formed on the side wall of the epitaxial layer is determined by the thickness of the p-type polycrystalline Si film. Next, a p-type polycrystalline Si film is further grown on the exposed portion of the epitaxial layer and the polycrystalline Si film to form a connecting portion between the epitaxial layer and the base lead electrode.
Next, after exposing the polycrystalline Si film on the island-shaped region, a metal film or a metal silicide film is selectively formed on the island-shaped region and on the base extraction electrode, that is, on the exposed portion of the polycrystalline Si film. . By this step, the metal film or metal silicide film and the epitaxial layer are arranged in a very short distance in a self-aligned manner. Next, an insulating film is deposited, and then the insulating film on the island region is removed by a normal planarization process. Next, the multilayer film in the island region is entirely removed by etching to expose the underlying epitaxial layer. After this step,
By the same method as the conventional technique, a bipolar transistor is completed through steps such as forming an insulating film on the side wall of the opening and then forming an emitter made of a polycrystalline semiconductor film.
When an n-type polycrystalline Si film is used as the lowermost layer of the multilayer film in the island region, the n-type polycrystalline Si film can be used as it is as an emitter by undergoing almost the same steps as the above-mentioned forming method. It will be possible.

【0014】[0014]

【作用】上記形成方法によるバイポーラトランジスタで
は、ベース引出し電極はベースエピタキシャル層の側壁
においてそれと接続しているため、コレクタ上開口部領
域内でのこの二層のオーバーラップは非常に小さい。さ
らに、ベース引出し電極と半導体基板との開口部周辺に
おける接触幅は、トランジスタの形成方法において述べ
られている島状領域の側壁膜の厚みによって任意に決め
ることができるため、場所によらず一定で、且つ、10
0nm以下とトランジスタの真性領域の面積と比較して
十分小さくすることが容易でまた0にすることも可能で
ある。以上の結果、開口部領域に占める、トランジスタ
の本質的な動作に寄与しない領域、すなわち、外部ベー
スの面積比率は従来技術による場合と比較して大幅に小
さくすることが可能となり、トランジスタの寄生容量を
大幅に減少させることができる。
In the bipolar transistor according to the above-mentioned forming method, since the base extraction electrode is connected to the side wall of the base epitaxial layer, the overlap between the two layers in the collector upper opening region is very small. Furthermore, the contact width around the opening between the base extraction electrode and the semiconductor substrate can be arbitrarily determined by the thickness of the sidewall film of the island-shaped region described in the method for forming a transistor, and thus is constant regardless of the location. , And 10
It is easily smaller than 0 nm, which is smaller than the area of the intrinsic region of the transistor, and can be made zero. As a result, the area of the opening area that does not contribute to the essential operation of the transistor, that is, the area ratio of the external base, can be made significantly smaller than in the case of the conventional technique, and the parasitic capacitance of the transistor can be reduced. Can be significantly reduced.

【0015】また、この構造のバイポーラトランジスタ
では、ベースエピタキシャル層の側壁が垂直ではなく斜
めに傾いた形状となっており、ベース引出し電極との接
触面積が大きくとれるようになっている。また、コレク
タ層上面の絶縁膜が、開口部周辺の端で徐々に薄くなっ
ているか、あるいは、その絶縁膜の上面が開口部内のコ
レクタ層の上面と同じ高さになっているか、あるいは、
その絶縁膜が複数種類の絶縁膜よりなりそのうちの上層
の厚い方の膜が開口部の周辺から一定の寸法だけ外側に
後退している構造となっているため、ベース引出し電極
とベースエピタキシャル層のつなぎ部分には大きな段差
が無い。さらにベース引出し電極の側壁が開口部周辺よ
りも内側に位置するようになっており、ベース引出し電
極とベースエピタキシャル層とが近接している。以上の
特徴より上記構造のバイポーラトランジスタでは、外部
ベースの面積を小さくした場合にもベース引出し電極と
ベースエピタキシャル層とは狭く細長いつなぎ部分を介
することなく接続することが可能となっている。その結
果、従来技術による場合のように外部ベース領域の面積
を減らした結果外部ベース抵抗が増大するといったこと
は起らない。
Further, in the bipolar transistor of this structure, the side wall of the base epitaxial layer is inclined not obliquely but vertically so that the contact area with the base extraction electrode can be made large. Also, the insulating film on the upper surface of the collector layer is gradually thinned at the edge around the opening, or the upper surface of the insulating film is at the same height as the upper surface of the collector layer in the opening, or
The insulating film consists of multiple types of insulating film, and the thicker film above it recedes outward from the periphery of the opening by a certain dimension. There is no large step in the connecting part. Further, the side wall of the base extraction electrode is located inside the periphery of the opening, and the base extraction electrode and the base epitaxial layer are close to each other. With the above characteristics, in the bipolar transistor having the above structure, even when the area of the external base is reduced, the base extraction electrode and the base epitaxial layer can be connected to each other without a narrow and narrow connecting portion. As a result, the external base resistance does not increase as a result of reducing the area of the external base region as in the case of the conventional technique.

【0016】さらに、この構造のバイポーラトランジス
タでは、ベース引出し電極に多結晶Si膜と積層になっ
た金属膜もしくは金属シリサイド膜を用いることも可能
で、またその金属膜もしくは金属シリサイド膜とベース
エピタキシャル層との距離を自己整合的に非常に小さく
できるため、この効果を劣化させることなく外部ベース
抵抗を更に低減することも可能である。
Further, in the bipolar transistor of this structure, it is possible to use a metal film or metal silicide film laminated with a polycrystalline Si film for the base extraction electrode, and the metal film or metal silicide film and the base epitaxial layer. Since the distance between and can be made very small in a self-aligned manner, it is possible to further reduce the external base resistance without deteriorating this effect.

【0017】[0017]

【実施例】以下の実施例ではnpn型バイポーラトラン
ジスタについて説明するが、pnp型バイポーラトラン
ジスタについてもn型とp型の不純物が入れ替わる以外
はまったく同じ構造のものが同じ形成方法により実現で
きる。また、不純物を導入する工程を別々にしさえすれ
ば同一基板上にnpn型とpnp型の両方を同時に形成
することも可能である。
EXAMPLES In the following examples, npn-type bipolar transistors will be described, but pnp-type bipolar transistors having the same structure except that n-type and p-type impurities are exchanged can be realized by the same forming method. Further, it is possible to form both the npn type and the pnp type on the same substrate at the same time if the steps of introducing the impurities are made different.

【0018】本発明の第一実施例を図1,図2により説
明する。まず、図1に本発明のバイポーラトランジスタ
の縦断面図を示す。1はp型単結晶Si基板、2は高濃
度n型埋込層、3は低濃度n型Siエピタキシャル層、
4はSiO2 膜、5はp型不純物拡散層、6はSiO2
膜、7はp型SiGeエピタキシャル層、8はn型不純
物拡散層、9はp型多結晶SiGe膜、10はp型多結
晶Si膜、11はSiO2 膜、12はSi34膜、13
はSiO2 膜、14はn型多結晶Si膜、15はSiO
2 膜、16,17,18は金属膜である。高濃度n型埋
込層2,低濃度n型Siエピタキシャル層3によってコ
レクタが構成されており、金属膜18がコレクタ電極と
なっている。真性ベースはp型SiGeエピタキシャル
層7よりなっており、p型不純物拡散層5はグラフトベ
ースに相当している。p型多結晶SiGe膜9,p型多
結晶Si膜10はベース引出し電極としてはたらき、金
属膜17がベース電極となっている。n型不純物拡散層
8,n型多結晶Si膜14によってエミッタが構成され
ており、金属膜16がエミッタ電極となっている。ベー
ス引出し電極とエミッタとはSiO2 膜11,Si34
膜12によって電気的に分離されている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, FIG. 1 shows a vertical sectional view of a bipolar transistor of the present invention. 1 is a p-type single crystal Si substrate, 2 is a high-concentration n-type buried layer, 3 is a low-concentration n-type Si epitaxial layer,
4 is a SiO 2 film, 5 is a p-type impurity diffusion layer, and 6 is SiO 2
Film, 7 p-type SiGe epitaxial layer, 8 n-type impurity diffusion layer, 9 p-type polycrystalline SiGe film, 10 p-type polycrystalline Si film, 11 SiO 2 film, 12 Si 3 N 4 film, Thirteen
Is an SiO 2 film, 14 is an n-type polycrystalline Si film, and 15 is SiO 2.
The two films, 16, 17, and 18 are metal films. The high-concentration n-type buried layer 2 and the low-concentration n-type Si epitaxial layer 3 constitute a collector, and the metal film 18 serves as a collector electrode. The intrinsic base is composed of the p-type SiGe epitaxial layer 7, and the p-type impurity diffusion layer 5 corresponds to the graft base. The p-type polycrystalline SiGe film 9 and the p-type polycrystalline Si film 10 serve as base extraction electrodes, and the metal film 17 serves as a base electrode. The n-type impurity diffusion layer 8 and the n-type polycrystalline Si film 14 constitute an emitter, and the metal film 16 serves as an emitter electrode. The base extraction electrode and the emitter are composed of SiO 2 film 11, Si 3 N 4
It is electrically separated by the membrane 12.

【0019】図2は、図1の主要部分を拡大した図であ
る。図中のAの部分の寸法は0以上、すなわち、ベース
引出し電極の内側の側壁の方がコレクタ領域上開口部の
周辺端よりも内側となっている。また、ベース引出し電
極と単結晶Si基板とは開口部周辺で接触しているがそ
の部分の幅、すなわち、図中のBの寸法は開口部周辺で
一定で、且つ、約50nmと非常に小さくなっている。
また、コレクタ領域上のSiO2 膜6は開口部周辺で徐
々に薄くなっており、その部分で急峻な段差は生じてい
ない。
FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG. The dimension of the portion A in the figure is 0 or more, that is, the side wall inside the base extraction electrode is inside the peripheral edge of the collector region upper opening. Further, the base extraction electrode and the single crystal Si substrate are in contact with each other around the opening, but the width of that portion, that is, the dimension B in the figure is constant around the opening, and is as small as about 50 nm. Has become.
Further, the SiO 2 film 6 on the collector region is gradually thinned around the opening, and no steep step is generated in that portion.

【0020】本実施例のバイポーラトランジスタの製造
方法を、工程毎の断面図9(a)〜(f)により説明す
る。但し、ベース及びコレクタの電極引き出し部分に関
しては従来の場合とまったく同じであるため省略してあ
る。
A method of manufacturing the bipolar transistor of this embodiment will be described with reference to cross-sectional views (a) to (f) of each step. However, the electrode lead-out portions of the base and the collector are exactly the same as in the conventional case, and are therefore omitted.

【0021】まず、公知の通常の方法により、Si基板
1にn型埋込層2とn型エピタキシャル層3を形成した
後、素子分離のためのSiO2 膜4を形成する。次に、
通常の気相成長法により、SiO2 膜20,Si34
21,多結晶Si膜22,Si34膜23を順に堆積す
る。さらに、ホトリソグラフィと異方性エッチングによ
りSi34膜23,多結晶Si膜22,Si34膜21
を選択的に除去して、素子分離されたコレクタ領域上に
その多層膜よりなる島状領域を形成する(a)。
First, the n-type buried layer 2 and the n-type epitaxial layer 3 are formed on the Si substrate 1 by a known ordinary method, and then the SiO 2 film 4 for element isolation is formed. next,
The SiO 2 film 20, the Si 3 N 4 film 21, the polycrystalline Si film 22 and the Si 3 N 4 film 23 are sequentially deposited by a normal vapor phase growth method. Furthermore, the Si 3 N 4 film 23, the polycrystalline Si film 22, and the Si 3 N 4 film 21 are formed by photolithography and anisotropic etching.
Is selectively removed to form an island region made of the multilayer film on the element-isolated collector region (a).

【0022】次に、通常の気相成長法により、Si
4膜24,25及び多結晶Si膜を堆積した後、異方性
エッチングによって多層膜島状領域の側壁部分以外の領
域のそれらの膜を除去する。さらに通常のウエットエッ
チングにより側壁の多結晶Si膜を除去した後、熱酸化
の方法により、コレクタ領域上にSiO2 膜6を形成す
る。この場合、SiO2 膜6の端の位置が側壁のSi3
4膜24の表面の位置のほぼ真下になるように、Si3
4膜24,25及び多結晶Si膜の膜厚が決められて
いる(b)。
Next, Si 3 N is formed by a normal vapor phase growth method.
After depositing the four films 24 and 25 and the polycrystalline Si film, those films in regions other than the side wall portions of the multilayer island region are removed by anisotropic etching. Further, after removing the polycrystalline Si film on the side wall by ordinary wet etching, a SiO 2 film 6 is formed on the collector region by a thermal oxidation method. In this case, the position of the edge of the SiO 2 film 6 is Si 3 on the side wall.
Si 3 so that it is almost directly under the surface of the N 4 film 24.
The thicknesses of the N 4 films 24 and 25 and the polycrystalline Si film are determined (b).

【0023】次に、Si34膜25を異方性エッチング
によって、さらにそれによって露出したSiO2 膜20
をウエットエッチングによって除去した後、気相成長法
により多結晶Si膜10を堆積する。次にホトリソグラ
フィとエッチングにより島状領域上のその多結晶Si膜
を選択的に除去し、さらに残りの多結晶Si膜をベース
引出し電極としてパターニングした後、熱酸化の方法に
より残された多結晶Si膜上にSiO2 膜13を形成す
る。さらにイオン打込み法により多結晶Si膜中にボロ
ンイオンを打込み、その後の熱処理により多結晶Si膜
中及び低濃度n型Siエピタキシャル層3にボロンを拡
散し、p型多結晶Si膜10とp型拡散層5を形成する
(c)。
Next, the Si 3 N 4 film 25 is anisotropically etched, and the SiO 2 film 20 exposed thereby is further etched.
Are removed by wet etching, and then a polycrystalline Si film 10 is deposited by a vapor phase growth method. Next, the polycrystalline Si film on the island region is selectively removed by photolithography and etching, and the remaining polycrystalline Si film is patterned as a base extraction electrode. The SiO 2 film 13 is formed on the Si film. Further, boron ions are implanted into the polycrystalline Si film by the ion implantation method, and boron is diffused in the polycrystalline Si film and the low-concentration n-type Si epitaxial layer 3 by the subsequent heat treatment, so that the p-type polycrystalline Si film 10 and the p-type The diffusion layer 5 is formed (c).

【0024】次に、ウエットエッチングによってSi3
4膜23,多結晶Si膜22,Si34膜21,2
4,SiO2 膜20を除去する(d)。
Next, by wet etching, Si 3
N 4 film 23, polycrystalline Si film 22, Si 3 N 4 films 21 and 2
4, the SiO 2 film 20 is removed (d).

【0025】次に、基板温度800℃以下の低温での気
相成長法もしくは、分子線エピタキシー法により、単結
晶Si基板上にはp型でSiとGeの比率が4:1のS
iGe混晶エピタキシャル層7,多結晶Si膜の側壁部分
には同じ組成のp型多結晶SiGe膜9を選択的に形成
する(e)。
Next, by a vapor phase growth method or a molecular beam epitaxy method at a low substrate temperature of 800 ° C. or lower, p-type S having a Si: Ge ratio of 4: 1 is formed on the single crystal Si substrate.
A p-type polycrystalline SiGe film 9 having the same composition is selectively formed on the sidewalls of the iGe mixed crystal epitaxial layer 7 and the polycrystalline Si film (e).

【0026】次に、通常の気相成長法によりSiO2
11及びSi34膜12を堆積した後、異方性エッチン
グにより側壁部分以外のSi34膜12を除去し、さら
にウエットエッチングにより露出したエピタキシャル層
7上のSiO2 膜11を除去する。さらに、通常の気相
成長法により多結晶Si膜14を堆積した後、イオン打
込み法によりPイオンを打込み加熱することにより多結
晶Si膜14中及び、エピタキシャル層7中にPを拡散
させ、n型拡散層8を形成する。さらに、ホトリソグラ
フィおよびエッチングにより多結晶Si膜14をパター
ニングする(f)。さらにこの工程以降、すべて通常の方
法によって、エミッタ,ベース,コレクタの電極を形成
し図1のバイポーラトランジスタを完成させる。
Next, after depositing a SiO 2 film 11 and the Si 3 N 4 film 12 by a conventional vapor deposition method, to remove the Si 3 N 4 film 12 other than the side wall portion by anisotropic etching, and further wet The SiO 2 film 11 on the epitaxial layer 7 exposed by etching is removed. Further, after depositing the polycrystalline Si film 14 by a normal vapor phase growth method, P ions are implanted and heated by an ion implantation method to diffuse P into the polycrystalline Si film 14 and the epitaxial layer 7, and n The type diffusion layer 8 is formed. Further, the polycrystalline Si film 14 is patterned by photolithography and etching (f). Further, after this step, the electrodes of the emitter, the base and the collector are all formed by the usual method to complete the bipolar transistor of FIG.

【0027】エピタキシャルベース層の形成では、図9
(e)に示すように、単結晶Si基板上にはp型SiG
eエピタキシャル層7,多結晶Si膜の側壁部分にp型
多結晶SiGe膜9が選択的に形成され、酸化膜上には
膜が堆積しないようになっている。しかし、このプロセ
スの代わりに、単結晶Si基板上にはp型SiGeエピ
タキシャル層、それ以外の基板上の全面にp型多結晶S
iGe膜を形成し、その後、多結晶Si膜の側壁部分以
外のp型多結晶SiGe膜を選択的に除去するという方
法も用いることが可能である。気相成長法におけるこの
選択的堆積の場合と全面堆積の場合の堆積方法の区別は
公知の技術となっており反応ガス中にHClを含むか否
かに依っている。すなわち、HClを含む場合は選択的
堆積となり含まない場合は全面堆積となる。
In forming the epitaxial base layer, as shown in FIG.
As shown in (e), p-type SiG is formed on the single crystal Si substrate.
A p-type polycrystalline SiGe film 9 is selectively formed on the sidewalls of the e-epitaxial layer 7 and the polycrystalline Si film so that no film is deposited on the oxide film. However, instead of this process, the p-type SiGe epitaxial layer is formed on the single crystal Si substrate, and the p-type polycrystalline S is formed on the entire surface of the other substrate.
It is also possible to use a method of forming an iGe film and then selectively removing the p-type polycrystalline SiGe film other than the sidewall portion of the polycrystalline Si film. The distinction between the selective deposition method and the blanket deposition method in the vapor phase growth method is a known technique, and depends on whether or not HCl is contained in the reaction gas. That is, when HCl is included, selective deposition is performed, and when HCl is not included, overall deposition is performed.

【0028】断面図11(a)〜(d)により全面堆積
を行った場合に側壁部分以外の多結晶SiGe膜を選択
的に除去する方法を説明する。まず、基板上の全面にp
型SiGeエピタキシャル層7とp型多結晶SiGe膜
9の形成が完了した段階が(a)である。次に基板全面
にホトレジスト33を塗布する(b)。次に、異方性エ
ッチングによりホトレジストをエッチバックしコレクタ
上の開口部上のみに残るようにする(c)。次に、等方
性エッチングによりSiO2 膜13の上及び側壁のp型
多結晶SiGe膜9を除去し多結晶Si膜の側壁のみに
それを残すようにする(d)。この方法によっても図1
に示した本発明の第一実施例のバイポーラトランジスタ
を形成することが可能である。
A method of selectively removing the polycrystalline SiGe film other than the side wall portion in the case where the entire surface is deposited will be described with reference to FIGS. 11 (a) to 11 (d). First, p on the entire surface of the substrate
The stage where the formation of the type SiGe epitaxial layer 7 and the p-type polycrystalline SiGe film 9 is completed is (a). Next, a photoresist 33 is applied to the entire surface of the substrate (b). Next, the photoresist is etched back by anisotropic etching so that it remains only on the opening on the collector (c). Next, the p-type polycrystalline SiGe film 9 on the SiO 2 film 13 and on the side wall is removed by isotropic etching so that it is left only on the side wall of the polycrystalline Si film (d). This method also shows
It is possible to form the bipolar transistor of the first embodiment of the present invention shown in FIG.

【0029】本実施例によれば、従来技術による場合と
比較して、ベース抵抗を増大させることなく外部ベース
領域の面積を約1/4にすることが可能であるため、ベ
ースコレクタ間容量を1/2にすることが可能である。
According to the present embodiment, the area of the external base region can be reduced to about 1/4 without increasing the base resistance, as compared with the case of the prior art, so that the capacitance between the base and collector can be reduced. It can be halved.

【0030】次に、図3により本発明の第二実施例のバ
イポーラトランジスタを説明する。但し本図ではトラン
ジスタのベース電極とコレクタ電極の部分は図1と同じ
であるので省略している。図3における各部分の名称
は、図1の本発明の第一実施例と同じである。第一実施
例と本実施例の違いは、コレクタ領域上の絶縁膜6の形
状にある。本実施例では、絶縁膜6は、開口部周辺で第
一実施例のように徐々に薄くなっているということはな
いが、その上面は開口部内の低濃度n型Siエピタキシ
ャル層3の上面と同じ高さにある。すなわち、絶縁膜6
とエピタキシャル層3の接合部分の上面は平坦になって
いる。
Next, the bipolar transistor of the second embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. However, in this figure, the base electrode and collector electrode portions of the transistor are the same as in FIG. The names of the respective parts in FIG. 3 are the same as those in the first embodiment of the present invention shown in FIG. The difference between the first embodiment and this embodiment is the shape of the insulating film 6 on the collector region. In this embodiment, the insulating film 6 is not gradually thinned around the opening as in the first embodiment, but its upper surface is the upper surface of the low-concentration n-type Si epitaxial layer 3 in the opening. At the same height. That is, the insulating film 6
And the upper surface of the junction portion of the epitaxial layer 3 is flat.

【0031】本実施例のバイポーラトランジスタの製造
方法は一部を除いて図9で説明した第一実施例と同じで
あるが、その異なっている部分を図9を参照しながら図
12により説明する。図9(a)に示した工程までは第
一実施例と同じである。その後、Si34膜24,25
を形成するところも第一実施例と同じである。しかし、
第二実施例の場合はその直後にSiO2 膜6を形成する
代わりに、図12(a)に示すように異方性エッチングに
より基板表面に露出したSiO2 膜20を除去し、その
下のエピタキシャル層3を一定の深さまで掘り進む。さ
らに、形成された段差の側壁に通常の気相成長方と異方
性エッチングによりSiO2 膜27,Si34膜28を
形成する。その後、図12(b)に示すように熱酸化に
よってSiO2 膜6を形成する。本実施例でも、ベース
引出し電極とエピタキシャルベース層のつなぎの部分に
段差が生じることなくその部分が狭く細長くならないよ
うにすることができるため、第一実施例と同じ効果を上
げることができる。
The manufacturing method of the bipolar transistor of this embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to FIG. 9 except a part, but the different part will be described with reference to FIG. . The process up to the step shown in FIG. 9A is the same as in the first embodiment. After that, Si 3 N 4 films 24 and 25
The formation of is also the same as in the first embodiment. But,
In the case of the second embodiment, instead of forming the SiO 2 film 6 immediately after that, the SiO 2 film 20 exposed on the substrate surface is removed by anisotropic etching as shown in FIG. The epitaxial layer 3 is dug to a certain depth. Further, the SiO 2 film 27 and the Si 3 N 4 film 28 are formed on the side wall of the formed step by the usual vapor growth method and anisotropic etching. Then, as shown in FIG. 12B, a SiO 2 film 6 is formed by thermal oxidation. Also in this embodiment, since there is no step at the connecting portion between the base extraction electrode and the epitaxial base layer and the portion can be prevented from being narrow and elongated, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0032】次に、図4により本発明の第三実施例のバ
イポーラトランジスタを説明する。但し本図ではトラン
ジスタのベース電極とコレクタ電極の部分は図1と同じ
であるので省略している。図4における各部分の名称
は、図1の本発明の第一実施例とほぼ同じである。但
し、19はSi34膜である。第一実施例と本実施例の
違いは、コレクタ領域上の絶縁膜が第一実施例ではSi
2 膜6であるのに対して、本実施例ではSiO2 膜6
とSi34膜19の二層膜であるところである。これら
の膜の膜厚はSiO2 膜6が30nm,Si34膜19
が100nmとSi34膜の方が厚くなっている。Si
34膜19の端は開口部周辺、すなわち、SiO2 膜6
の端から100nm外側に位置している。本実施例にお
けるその他の構造に関しては、第一実施例と同じになっ
ている。
Next, the bipolar transistor of the third embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. However, in this figure, the base electrode and collector electrode portions of the transistor are the same as in FIG. The names of the respective parts in FIG. 4 are almost the same as those in the first embodiment of the present invention shown in FIG. However, 19 is a Si 3 N 4 film. The difference between the first embodiment and this embodiment is that the insulating film on the collector region is made of Si in the first embodiment.
In contrast to the O 2 film 6, the SiO 2 film 6 is used in this embodiment.
And the Si 3 N 4 film 19 is a two-layer film. The thickness of these films is 30 nm for the SiO 2 film 6 and 19 nm for the Si 3 N 4 film.
Is 100 nm, and the Si 3 N 4 film is thicker. Si
The edge of the 3 N 4 film 19 is near the opening, that is, the SiO 2 film 6
Is located 100 nm outside from the edge of. Other structures in this embodiment are the same as those in the first embodiment.

【0033】図10(a)〜(e)により本実施例のバ
イポーラトランジスタの製造方法を説明する。まず、公
知の通常の方法により、Si基板1にn型埋込層2とn
型エピタキシャル層3を形成した後、素子分離のための
SiO2 膜4を形成する。次に通常の気相成長法によ
り、SiO2 膜6,Si34膜19,多結晶Si膜1
0,SiO2 膜13を順に堆積する。その後、イオン打
込みの方法により多結晶Si膜10にボロンイオンを打
込み加熱することにより多結晶Si膜10を高濃度のp
型とする(a)。
A method of manufacturing the bipolar transistor of this embodiment will be described with reference to FIGS. First, the n-type buried layer 2 and n
After the type epitaxial layer 3 is formed, a SiO 2 film 4 for element isolation is formed. Next, the SiO 2 film 6, the Si 3 N 4 film 19 and the polycrystalline Si film 1 are formed by a normal vapor phase growth method.
0, the SiO 2 film 13 is sequentially deposited. Then, by implanting boron ions into the polycrystalline Si film 10 by an ion implantation method and heating the polycrystalline Si film 10, the polycrystalline Si film 10 is doped with a high concentration of p.
A mold (a).

【0034】次に、ホトリソグラフィと異方性ドライエ
ッチングによりSiO2 膜13,多結晶Si膜10,S
34膜19を選択的に除去して、素子分離されたコレ
クタ領域内にSiO2 膜6の上面にまで達する開口を形
成する。さらに、リン酸溶液を用いたエッチングにより
Si34膜19を開口部の側壁より100nm後退させ
る(b)。
Next, by photolithography and anisotropic dry etching, the SiO 2 film 13, polycrystalline Si film 10, S
The i 3 N 4 film 19 is selectively removed, and an opening reaching the upper surface of the SiO 2 film 6 is formed in the element-isolated collector region. Further, the Si 3 N 4 film 19 is set back by 100 nm from the side wall of the opening by etching using a phosphoric acid solution (b).

【0035】次に通常の気相成長法により膜厚25nm
の極薄の多結晶Si膜26を堆積する。その後、異方性
ドライエッチングにより、SiO2 膜13の上面と開口
部におけるその側面、及び開口部底面の多結晶Si膜2
6を除去する。さらに、加熱により多結晶Si膜10よ
り多結晶Si膜26にボロンを拡散させた後、ウエット
エッチングにより露出しているSiO2 膜6を除去する
(c)。
Next, a film thickness of 25 nm is formed by an ordinary vapor phase growth method.
Then, an extremely thin polycrystalline Si film 26 is deposited. Then, by anisotropic dry etching, the polycrystalline Si film 2 on the upper surface of the SiO 2 film 13 and its side surfaces at the opening, and the bottom surface of the opening is formed.
Remove 6. Further, boron is diffused from the polycrystalline Si film 10 to the polycrystalline Si film 26 by heating, and then the exposed SiO 2 film 6 is removed by wet etching (c).

【0036】次に、第一実施例の場合と同じ方法によ
り、単結晶Si基板上にはp型でSiとGeの比率が
4:1のSiGe混晶エピタキシャル層7、多結晶Si
膜の側壁部分には同じ組成のp型多結晶SiGe膜9を
形成する(d)。
Next, by the same method as in the first embodiment, a p-type SiGe mixed crystal epitaxial layer 7 having a Si / Ge ratio of 4: 1 and a polycrystalline Si substrate are formed on a single crystal Si substrate.
A p-type polycrystalline SiGe film 9 having the same composition is formed on the side wall of the film (d).

【0037】これ以降は第一実施例と同じ方法により図
8(e)を経て、図4のバイポーラトランジスタを完成
させる。本実施例によっても、第一実施例の場合と同様
に、従来技術による場合と比較して、ベース抵抗を増大
させることなく外部ベース領域の面積を約1/4にする
ことが可能であるため、ベースコレクタ間容量を1/2
にすることが可能である。
Thereafter, the bipolar transistor of FIG. 4 is completed through the process of FIG. 8 (e) by the same method as in the first embodiment. According to this embodiment, as in the case of the first embodiment, the area of the external base region can be reduced to about 1/4 as compared with the case of the conventional technique without increasing the base resistance. , The capacitance between base and collector is 1/2
It is possible to

【0038】次に、図5により本発明の第四実施例のバ
イポーラトランジスタを説明する。図5における各部分
の名称は、図4の本発明の第三実施例とほぼ同じであ
る。但し、30は金属シリサイド膜である。本実施例で
は第三実施例における多結晶Si膜10の代わりに、多
結晶Si膜10と金属シリサイド膜30の積層膜がベー
ス引出し電極として用いられている。また本実施例で
は、真性ベースのp型SiGeエピタキシャル層7の側
壁は傾斜している。本実施例におけるその他の構造に関
しては、基本的には第三実施例と同じになっている。
Next, the bipolar transistor of the fourth embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. The names of the respective parts in FIG. 5 are almost the same as those in the third embodiment of the present invention shown in FIG. However, 30 is a metal silicide film. In this embodiment, instead of the polycrystalline Si film 10 in the third embodiment, a laminated film of the polycrystalline Si film 10 and the metal silicide film 30 is used as a base lead electrode. Further, in this embodiment, the sidewall of the intrinsic base p-type SiGe epitaxial layer 7 is inclined. Other structures in this embodiment are basically the same as those in the third embodiment.

【0039】図13,図14により本実施例のバイポー
ラトランジスタの製造方法を説明する。まず、図13に
おいて、公知の通常の方法により、Si基板1にn型埋
込層2とn型エピタキシャル層3を形成した後素子分離
のためのSiO2 膜4を形成する。次に、基板温度80
0℃以下の低温での気相成長法もしくは、分子線エピタ
キシー法により、単結晶Si基板上にはp型でSiとG
eの比率が4:1のSiGe混晶エピタキシャル層7,
SiO2 膜4上には同じ組成のp型多結晶SiGe膜9
を同時に形成する(a)。
A method of manufacturing the bipolar transistor of this embodiment will be described with reference to FIGS. First, in FIG. 13, an n-type buried layer 2 and an n-type epitaxial layer 3 are formed on a Si substrate 1 by a known ordinary method, and then a SiO 2 film 4 for element isolation is formed. Next, the substrate temperature 80
By the vapor phase growth method or the molecular beam epitaxy method at a low temperature of 0 ° C. or lower, p-type Si and G
a SiGe mixed crystal epitaxial layer 7 in which the ratio of e is 4: 1,
A p-type polycrystalline SiGe film 9 having the same composition is formed on the SiO 2 film 4.
Are simultaneously formed (a).

【0040】次に通常の気相成長法により、SiO2
20,Si34膜21,多結晶Si膜22,Si34
23を順に堆積する。さらに、ホトリソグラフィと異方
性ドライエッチングによりSi34膜23,多結晶Si
膜22,Si34膜21を選択的に除去して、素子分離
されたコレクタ領域上にその多層膜よりなる島状領域を
形成する。さらに、通常の気相成長法によりSiO2
27を堆積した後、異方性ドライエッチングによって島
状多層膜の側壁部分以外の領域のそのSiO2膜を除去
する。さらに、その島状多層膜をマスクとして、露出し
たSiGe混晶エピタキシャル層7,p型多結晶SiG
e膜9を異方性エッチングによって除去する。この場
合、エッチングガスにはCCl4を用いて残されたSi
Ge混晶エピタキシャル層7の側壁が斜めになるように
する(b)。
Next, the SiO 2 film 20, the Si 3 N 4 film 21, the polycrystalline Si film 22 and the Si 3 N 4 film 23 are sequentially deposited by the normal vapor phase growth method. Furthermore, by photolithography and anisotropic dry etching, Si 3 N 4 film 23, polycrystalline Si
The film 22 and the Si 3 N 4 film 21 are selectively removed to form an island-shaped region made of the multilayer film on the collector region where the element is separated. Furthermore, after depositing a SiO 2 film 27 by a conventional vapor deposition method, removing the SiO 2 film in the region other than the side wall portions of the island-like multilayer film by anisotropic dry etching. Further, using the island-shaped multilayer film as a mask, the exposed SiGe mixed crystal epitaxial layer 7, p-type polycrystalline SiG
The e film 9 is removed by anisotropic etching. In this case, Si left by using CCl4 as an etching gas
The side wall of the Ge mixed crystal epitaxial layer 7 is inclined (b).

【0041】次に、SiO2 膜27をウエットエッチン
グで除去した後、通常の気相成長法によりSiO2
6,Si34膜19,Bを添加したp型多結晶Si膜1
0を順に堆積する(c)。
Next, after removing the SiO 2 film 27 by wet etching, the p-type polycrystalline Si film 1 to which the SiO 2 film 6, the Si 3 N 4 film 19 and the B are added by the usual vapor phase growth method.
0 is sequentially deposited (c).

【0042】次にホトレジスト膜33を全面に塗布した
後、ホトリソグラフィとドライエッチングにより島状領
域上のホトレジストを選択的に除去する(d)。
Next, a photoresist film 33 is applied on the entire surface, and then the photoresist on the island regions is selectively removed by photolithography and dry etching (d).

【0043】次に異方性ドライエッチングにより島状領
域の上面と側壁の多結晶Si膜10を除去し、その後更
に露出したベースエピタキシャル層7の傾斜した側壁上
のSi34膜19も異方性ドライエッチングにより除去
する(e)。
Next, the polycrystalline Si film 10 on the upper surface and the side wall of the island region is removed by anisotropic dry etching, and the exposed Si 3 N 4 film 19 on the inclined side wall of the base epitaxial layer 7 is also changed. It is removed by isotropic dry etching (e).

【0044】次にホトレジスト膜33を除去した後、リ
ン酸溶液を用いたエッチングにより島状領域の側壁のS
34膜19を除去すると同時に多結晶Si膜10とS
iO2膜6の間に挾まれたSi34膜19をサイドエッチ
する。更に異方性ドライエッチングによりベースエピタ
キシャル層7の傾斜した側壁上のSiO2 膜6を除去す
る(f)。
Next, after removing the photoresist film 33, the S on the side wall of the island region is etched by etching with a phosphoric acid solution.
At the same time as removing the i 3 N 4 film 19, the polycrystalline Si film 10 and the S
The Si 3 N 4 film 19 sandwiched between the iO 2 films 6 is side-etched. Further, the SiO 2 film 6 on the inclined side wall of the base epitaxial layer 7 is removed by anisotropic dry etching (f).

【0045】次に図14において、SiGe混晶エピタ
キシャル層7及び多結晶Si膜10が露出した部分に選
択的にp型多結晶Si膜29を成長させる。次にそのp
型多結晶Si膜をベース引出し電極としてパターニング
した後、島状領域上のSi34膜23をドライエッチン
グにより除去し多結晶Si膜22を露出させる(a)。
Next, in FIG. 14, a p-type polycrystalline Si film 29 is selectively grown on the exposed portions of the SiGe mixed crystal epitaxial layer 7 and the polycrystalline Si film 10. Then the p
After patterning the type polycrystalline Si film as a base extraction electrode, the Si 3 N 4 film 23 on the island region is removed by dry etching to expose the polycrystalline Si film 22 (a).

【0046】次に、通常の方法により多結晶Si膜が露
出した部分に選択的に金属シリサイド膜30を形成す
る。その後、通常の気相成長法によりSiO2 膜31を
堆積する(b)。次に、通常の研磨法により島状領域上
のSiO2 膜31を金属シリサイド膜30が露出するま
で削りとる(c)。次に、島状領域上の露出した金属シ
リサイド膜30をドライエッチングにより除去した後、
ウエットエッチングにより多結晶Si膜22も除去する
(d)。
Next, a metal silicide film 30 is selectively formed on the exposed portion of the polycrystalline Si film by a usual method. After that, the SiO 2 film 31 is deposited by a normal vapor phase growth method (b). Next, the SiO 2 film 31 on the island region is removed by a normal polishing method until the metal silicide film 30 is exposed (c). Next, after the exposed metal silicide film 30 on the island region is removed by dry etching,
The polycrystalline Si film 22 is also removed by wet etching (d).

【0047】次に、通常の気相成長法によりSi34
12を堆積した後、異方性ドライエッチングにより側壁
部分以外のSi34膜を除去し、さらにウエットエッチ
ングにより露出したエピタキシャル層7上のSiO2
6を除去する。さらに、通常の気相成長法により多結晶
Si膜14を堆積した後、イオン打込み法によりリンイ
オンを打込み加熱することにより多結晶Si膜14中及
び、エピタキシャル層7中にPを拡散させ、n型拡散層
8を形成する。また同時にp型多結晶Si膜10よりB
を拡散させp型拡散層5を形成する。さらに、ホトリソ
グラフィおよびエッチングにより多結晶Si膜14をパ
ターニングする(e)。さらにこの工程以降、すべて通
常の方法によって、エミッタ,ベース,コレクタの電極
を形成し図5のバイポーラトランジスタを完成させる。
Next, after depositing the the Si 3 N 4 film 12 by a conventional vapor deposition method, to remove the Si 3 N 4 film other than the side wall portion by anisotropic dry etching was further exposed by wet etching epitaxial The SiO 2 film 6 on the layer 7 is removed. Further, after depositing the polycrystalline Si film 14 by a normal vapor phase growth method, phosphorus ions are implanted by an ion implantation method and heated to diffuse P into the polycrystalline Si film 14 and the epitaxial layer 7, thereby forming an n-type The diffusion layer 8 is formed. At the same time, the p-type polycrystalline Si film 10 causes B
Are diffused to form a p-type diffusion layer 5. Further, the polycrystalline Si film 14 is patterned by photolithography and etching (e). After this step, the emitter, base and collector electrodes are all formed by the usual method to complete the bipolar transistor shown in FIG.

【0048】本実施例によると、第一実施例と同様な効
果のほかに、金属シリサイド膜30がp型多結晶Si膜
10を介して真性ベースエピタキシャル層の側壁とわず
かにオーバーラップして非常に小さい一定の距離にある
ために、外部ベース抵抗を第一実施例と比較して約2/
3と小さくすることが可能となっている。
According to the present embodiment, in addition to the effect similar to that of the first embodiment, the metal silicide film 30 slightly overlaps the sidewall of the intrinsic base epitaxial layer with the p-type polycrystalline Si film 10 interposed therebetween, which is extremely effective. The external base resistance is about 2 / compared to the first embodiment due to the small and constant distance.
It is possible to reduce it to 3.

【0049】次に、図6により本発明の第五実施例のバ
イポーラトランジスタを説明する。図6における各部分
の名称は、図5の本発明の第四実施例と同じである。本
実施例と第四実施例の構造上の違いはn型多結晶Si膜
14の形状のみであるが、製造方法はかなり異なってい
る。
Next, a bipolar transistor of the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The names of the respective parts in FIG. 6 are the same as those in the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. The structural difference between this embodiment and the fourth embodiment is only the shape of the n-type polycrystalline Si film 14, but the manufacturing method is quite different.

【0050】図15(a)〜(e)により本実施例のバ
イポーラトランジスタの製造方法を説明する。まず、公
知の通常の方法により、Si基板1にn型埋込層2とn
型エピタキシャル層3を形成した後、素子分離のための
SiO2 膜4を形成する。次に、基板温度800℃以下
の低温での気相成長法もしくは、分子線エピタキシー法
により、単結晶Si基板上にはp型でSiとGeの比率
が4:1のSiGe混晶エピタキシャル層7、SiO2
膜4上には同じ組成のp型多結晶SiGe膜9を同時に
形成する。この工程までは図11で説明した第四実施例
の場合と同じである(a)。
A method of manufacturing the bipolar transistor of this embodiment will be described with reference to FIGS. First, the n-type buried layer 2 and n
After the type epitaxial layer 3 is formed, a SiO 2 film 4 for element isolation is formed. Next, a p-type SiGe mixed crystal epitaxial layer 7 having a Si / Ge ratio of 4: 1 is formed on the single crystal Si substrate by a vapor phase growth method at a substrate temperature of 800 ° C. or lower or a molecular beam epitaxy method. , SiO 2
A p-type polycrystalline SiGe film 9 having the same composition is simultaneously formed on the film 4. Up to this step is the same as in the case of the fourth embodiment described in FIG. 11 (a).

【0051】次に、通常の気相成長法により、Pを添加
したn型多結晶Si膜14,SiO2膜32,多結晶Si
膜22,Si34膜23を順に堆積する。さらに、ホト
リソグラフィと異方性ドライエッチングによりこれらの
多層膜を選択的に除去して、素子分離されたコレクタ領
域上にその多層膜よりなる島状領域を形成する。さらに
通常の気相成長法によりSiO2 膜27を堆積した後、
異方性ドライエッチングによって島状多層膜の側壁部分
以外の領域のそのSiO2 膜を除去する。さらにその島
状多層膜をマスクとして、露出したSiGe混晶エピタ
キシャル層7,p型多結晶SiGe膜9を異方性エッチ
ングによって除去する。この場合、エッチングガスには
CCl4を用いて残されたSiGe混晶エピタキシャル
層7の側壁が斜めになるようにする(b)。
Next, the n-type polycrystalline Si film 14 containing P, the SiO 2 film 32, and the polycrystalline Si are added by a normal vapor phase growth method.
The film 22 and the Si 3 N 4 film 23 are sequentially deposited. Further, these multilayer films are selectively removed by photolithography and anisotropic dry etching to form island regions made of the multilayer film on the element-isolated collector region. Further, after depositing the SiO 2 film 27 by a normal vapor phase growth method,
By anisotropic dry etching, the SiO 2 film in the region other than the sidewall portion of the island-shaped multilayer film is removed. Further, using the island-shaped multilayer film as a mask, the exposed SiGe mixed crystal epitaxial layer 7 and the p-type polycrystalline SiGe film 9 are removed by anisotropic etching. In this case, CCl4 is used as an etching gas so that the sidewall of the SiGe mixed crystal epitaxial layer 7 left is inclined (b).

【0052】次に、通常の気相成長法によりSiO2
6,Si34膜19,Bを添加したp型多結晶Si膜1
0を順に堆積する(c)。次に第四実施例の場合の図1
3(d)(e)(f)および図14(a)(b)(c)
に示した方法と同様な方法により、p型多結晶Si膜1
0,金属シリサイド膜30,SiO2 膜31を形成する
(d)。
Next, the p-type polycrystalline Si film 1 to which the SiO 2 film 6, Si 3 N 4 film 19 and B are added by the usual vapor phase growth method.
0 is sequentially deposited (c). Next, FIG. 1 in the case of the fourth embodiment
3 (d) (e) (f) and FIGS. 14 (a) (b) (c).
The p-type polycrystalline Si film 1 is formed by a method similar to that shown in FIG.
0, a metal silicide film 30, and a SiO 2 film 31 are formed (d).

【0053】次に、加熱することによりn型多結晶Si
膜中のPをエピタキシャル層7中に拡散させ、n型拡散
層8を形成し、更に同時にp型多結晶Si膜10よりB
を拡散させp型拡散層5を形成する。さらに島状領域上
の露出した金属シリサイド膜30をドライエッチングに
より除去した後、ウエットエッチングにより多結晶Si
膜22とSiO2 膜32も除去する(e)。さらにこの
工程以降、すべて通常の方法によって、エミッタ,ベー
ス,コレクタの電極を形成し図6のバイポーラトランジ
スタを完成させる。本実施例によると第四実施例と同様
な効果を得ることができる。
Next, by heating, n-type polycrystalline Si
P in the film is diffused into the epitaxial layer 7 to form the n-type diffusion layer 8, and at the same time, the p-type polycrystalline Si film 10 is used to form B.
Are diffused to form a p-type diffusion layer 5. Further, the exposed metal silicide film 30 on the island region is removed by dry etching, and then wet etching is performed to remove polycrystalline Si.
The film 22 and the SiO 2 film 32 are also removed (e). Further, after this step, the electrodes of the emitter, the base and the collector are all formed by the usual method to complete the bipolar transistor of FIG. According to this embodiment, the same effect as the fourth embodiment can be obtained.

【0054】次に、図16により本発明の第六実施例の
バイポーラトランジスタを説明する。34は半絶縁型G
aAs基板、35はn+型GaAs層、36はn−型G
aAs層、37はSiO2 膜、38はBe拡散p型GaA
s層、39はp型GaAsエピタキシャル層、40はn
型AlGaAsエピタキシャル層、41はn+型GaA
sエピタキシャル層、42はp+型多結晶GaAs膜、
43は金属膜、その他の部分は図6の第五実施例の場合
と同じである。本実施例では構成材料はこれまでの実施
例と異なっているが、各部分のはたらきは基本的には同
じである。また本実施例の製造方法は、構成材料がSi
から化合物半導体に置き替えられたことに関連した変更
があるのみで、基本的には図15で説明した第五実施例
の場合と同じである。本実施例によると、Si系だけで
なく化合物においても同様な構造で同様な効果を持つヘ
テロ接合バイポーラトランジスタを実現できる。
Next, the bipolar transistor of the sixth embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. 34 is a semi-insulated type G
aAs substrate, 35 is n + type GaAs layer, 36 is n− type G
aAs layer, 37 SiO 2 film, 38 Be-diffused p-type GaA
s layer, 39 is p-type GaAs epitaxial layer, 40 is n
Type AlGaAs epitaxial layer, 41 is n + type GaA
s epitaxial layer, 42 is a p + type polycrystalline GaAs film,
Reference numeral 43 is a metal film, and other portions are the same as in the case of the fifth embodiment of FIG. In this embodiment, the constituent materials are different from those of the previous embodiments, but the function of each part is basically the same. In the manufacturing method of this embodiment, the constituent material is Si.
There is only a change related to the replacement of the compound semiconductor with the compound semiconductor, and the operation is basically the same as that of the fifth embodiment described with reference to FIG. According to this embodiment, a heterojunction bipolar transistor having a similar structure and a similar effect can be realized not only for Si-based compounds but also for compounds.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によるバイポーラトランジスタで
は、従来技術による場合と比較して、ベース抵抗を増大
させることなく外部ベース領域の面積を約1/4にする
ことが可能であるため、ベース−コレクタ間容量を1/
2にすることが可能である。その結果、トランジスタの
動作速度を従来技術による場合の約1.5 倍にすること
が可能である。
In the bipolar transistor according to the present invention, the area of the external base region can be reduced to about 1/4 without increasing the base resistance, as compared with the case of the prior art. 1 / capacity
It can be 2. As a result, it is possible to increase the operating speed of the transistor by about 1.5 times that in the conventional technique.

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

【図1】本発明の第一実施例のバイポーラトランジスタ
の縦断面図。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a bipolar transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】主要部分の拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of a main part.

【図3】本発明の第二実施例のバイポーラトランジスタ
の縦断面図。
FIG. 3 is a vertical sectional view of a bipolar transistor according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第三実施例のバイポーラトランジスタ
の縦断面図。
FIG. 4 is a vertical sectional view of a bipolar transistor according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第四実施例のバイポーラトランジスタ
の縦断面図。
FIG. 5 is a vertical sectional view of a bipolar transistor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第五実施例のバイポーラトランジスタ
の縦断面図。
FIG. 6 is a vertical sectional view of a bipolar transistor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】従来技術によるバイポーラトランジスタの縦断
面図。
FIG. 7 is a vertical sectional view of a conventional bipolar transistor.

【図8】従来技術によるバイポーラトランジスタにおけ
る問題点を説明するための縦断面図。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view for explaining problems in the conventional bipolar transistor.

【図9】本発明の第一実施例のバイポーラトランジスタ
の製造方法を示す工程毎の縦断面図。
FIG. 9 is a vertical sectional view of each step showing the method for manufacturing the bipolar transistor of the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第三実施例のバイポーラトランジス
タの製造方法を示す工程毎の縦断面図。
FIG. 10 is a vertical sectional view of each step showing the method of manufacturing the bipolar transistor of the third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第一実施例のバイポーラトランジス
タの別の製造方法を示す工程毎の縦断面図。
FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of each step showing another method for manufacturing the bipolar transistor of the first embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第二実施例のバイポーラトランジス
タの製造方法を示す工程毎の縦断面図。
FIG. 12 is a vertical sectional view of each step showing the method for manufacturing the bipolar transistor of the second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第四実施例のバイポーラトランジス
タの製造方法を示す前半工程の縦断面図。
FIG. 13 is a vertical cross-sectional view of the first half process showing the method for manufacturing the bipolar transistor of the fourth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第四実施例のバイポーラトランジス
タの製造方法を示す後半工程の縦断面図。
FIG. 14 is a vertical sectional view of a second half process showing the method of manufacturing the bipolar transistor of the fourth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第五実施例のバイポーラトランジス
タの製造方法を示す工程毎の縦断面図。
FIG. 15 is a vertical sectional view of each step showing the method of manufacturing the bipolar transistor of the fifth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第六実施例のバイポーラトランジス
タの縦断面図。
FIG. 16 is a vertical sectional view of a bipolar transistor according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…p型単結晶Si基板、2…高濃度n型埋込層、3…
低濃度n型Siエピタキシャル層、4,6,11,1
5,31…SiO2 膜、5…p型不純物拡散層、7…p
型SiGeエピタキシャル層、8…n型不純物拡散層、
10…p型多結晶Si膜、12,19…Si34膜、1
4…n型多結晶Si膜、16…金属膜、30…金属シリ
サイド膜。
1 ... p-type single crystal Si substrate, 2 ... high-concentration n-type buried layer, 3 ...
Low-concentration n-type Si epitaxial layer, 4, 6, 11, 1
5, 31 ... SiO 2 film, 5 ... P-type impurity diffusion layer, 7 ... P
-Type SiGe epitaxial layer, 8 ... N-type impurity diffusion layer,
10 ... p-type polycrystalline Si film, 12, 19 ... Si 3 N 4 film, 1
4 ... N-type polycrystalline Si film, 16 ... Metal film, 30 ... Metal silicide film.

フロントページの続き (72)発明者 大西 和博 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 玉置 洋一 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 宮▲崎▼ 博史 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内Front page continuation (72) Inventor Kazuhiro Onishi, 1-280, Higashi Koikekubo, Kokubunji, Tokyo, Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor, Yoichi Tamaki 1-280, Higashi Koikeku, Tokyo Kokubunji City, Central Research Laboratory, Hitachi Ltd. (72) Inventor Miya-saki Hiroshi 1-280, Higashi Koigokubo, Kokubunji, Tokyo Inside Hitachi Central Research Laboratory

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板の一主面に形成された第一導電
型埋込層と第一導電型エピタキシャル層からなり、互い
に絶縁膜により電気的に分離されたコレクタ層の上面に
開口部を持つ絶縁膜を有し、前記絶縁膜上に第二導電型
多結晶半導体膜を含む導電膜よりなるベース引出し電
極、前記開口部の領域上に第二導電型エピタキシャル層
からなるベースを有するバイポーラトランジスタにおい
て、前記ベース引出し電極が前記第二導電型ベースエピ
タキシャル層の側壁においてそれと接続していることを
特徴とするバイポーラトランジスタ。
1. An opening is formed on the upper surface of a collector layer which is composed of a first-conductivity-type buried layer and a first-conductivity-type epitaxial layer formed on one main surface of a semiconductor substrate and which are electrically separated from each other by an insulating film. A bipolar transistor having an insulating film having, a base extraction electrode made of a conductive film containing a second conductivity type polycrystalline semiconductor film on the insulating film, and a base made of a second conductivity type epitaxial layer on the region of the opening. In the bipolar transistor, the base extraction electrode is connected to the second conductivity type base epitaxial layer at a sidewall thereof.
【請求項2】請求項1において、前記第二導電型ベース
エピタキシャル層の側壁が傾斜しているバイポーラトラ
ンジスタ。
2. The bipolar transistor according to claim 1, wherein the sidewall of the second-conductivity-type base epitaxial layer is inclined.
【請求項3】請求項1または2において、前記ベース引
出し電極が前記半導体基板と前記開口部の周辺で接触し
ておりその接触部分の幅が前記開口部周辺で一定で、1
00nm以下であるバイポーラトランジスタ。
3. The base lead electrode is in contact with the semiconductor substrate around the opening, and the width of the contact is constant around the opening.
Bipolar transistor with a thickness of 00 nm or less.
【請求項4】請求項1,2または3において、前記ベー
ス引出し電極の内側の側壁が前記開口部周辺よりも内側
に位置するバイポーラトランジスタ。
4. The bipolar transistor according to claim 1, wherein a side wall inside the base extraction electrode is located inside a periphery of the opening.
【請求項5】請求項1,2,3または4において、前記
コレクタ層上に開口部を持つ前記絶縁膜が、開口部周辺
の端で徐々に薄くなっているバイポーラトランジスタ。
5. The bipolar transistor according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the insulating film having an opening on the collector layer is gradually thinned at an edge around the opening.
【請求項6】請求項1,2,3または4において、前記
コレクタ層上に開口部を持つ前記絶縁膜の上面が、前記
開口部内の前記コレクタ層の上面と同じ高さになってい
るバイポーラトランジスタ。
6. The bipolar device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein an upper surface of the insulating film having an opening on the collector layer is level with an upper surface of the collector layer in the opening. Transistor.
【請求項7】請求項1,2,3または4のバイポーラト
ランジスタにおいて、前記コレクタ層上に前記開口部を
持つ前記絶縁膜が複数種類の絶縁膜よりなりそのうちの
上層の膜が前記開口部の周辺から一定の寸法だけ外側に
後退しているバイポーラトランジスタ。
7. The bipolar transistor according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the insulating film having the opening on the collector layer is made of a plurality of kinds of insulating films, and an upper film of the insulating films is the opening. A bipolar transistor that recedes outward from the periphery by a certain amount.
【請求項8】請求項1,2,3,4,5,6または7に
おいて、前記第二導電型ベースエピタキシャル層がSi
とGeの混晶よりなるバイポーラトランジスタ。
8. The base epitaxial layer of the second conductivity type according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7.
A bipolar transistor made of a mixed crystal of Ge and Ge.
【請求項9】請求項1,2,3,4,5または7におい
て、前記半導体基板,エピタキシャルベース層及びエミ
ッタ層がIII−V 族の化合物半導体よりなるバイポーラ
トランジスタ。
9. A bipolar transistor according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 7, wherein the semiconductor substrate, the epitaxial base layer and the emitter layer are made of a III-V group compound semiconductor.
【請求項10】請求項1,2,3,4,5,6,7,8
または9において、前記ベース引出し電極は金属シリサ
イド膜もしくは金属膜を含み、それらの膜の前記開口部
の周辺におけるエッジが、前記第二導電型多結晶半導体
膜を介して前記第二導電型ベースエピタキシャル層の側
壁から一定の距離にあるバイポーラトランジスタ。
10. Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
Or 9, the base extraction electrode includes a metal silicide film or a metal film, and edges of the films in the periphery of the opening are provided with the second conductivity type base epitaxial film via the second conductivity type polycrystalline semiconductor film. A bipolar transistor at a distance from the sidewalls of a layer.
【請求項11】請求項10において、前記ベース引出し
電極の前記金属シリサイド膜もしくは前記金属膜が前記
第二導電型多結晶半導体膜を介して前記第二導電型ベー
スエピタキシャル層とオーバーラップしているバイポー
ラトランジスタ。
11. The metal silicide film or the metal film of the base lead electrode is overlapped with the second conductivity type base epitaxial layer via the second conductivity type polycrystalline semiconductor film. Bipolar transistor.
【請求項12】半導体基板の一主面に形成された第一導
電型埋込層と第一導電型エピタキシャル層からなりお互
いに絶縁膜により電気的に分離されたコレクタ領域の上
に、酸化Si膜と窒化Si膜とを含む多層膜よりなる島
状領域を形成する工程と、前記島状領域の側壁に前記窒
化Si膜を含む薄膜を形成する工程と、前記コレクタ領
域で前記島状領域とその側壁膜によって覆われていない
部分に選択的に酸化Si膜を形成する工程と、前記島状
領域の側壁膜を除去した後、第二導電型多結晶半導体膜
を形成する工程と、前記島状領域上の前記多結晶半導体
膜を選択的に除去した後、残った前記多結晶半導体膜の
表面に絶縁膜を形成する工程と、前記島状領域を成す多
層膜を除去する工程と、単結晶表面が露出した前記半導
体基板上に第二導電型エピタキシャル層を、前記多結晶
半導体膜の露出した側壁に前記第二導電型多結晶半導体
膜を同時に選択的に形成する工程と、前記多結晶半導体
膜の側壁に絶縁膜を形成する工程とを含むことを特徴と
するバイポーラトランジスタの製造方法。
12. A Si oxide layer is formed on a collector region, which is composed of a first-conductivity-type buried layer and a first-conductivity-type epitaxial layer formed on one main surface of a semiconductor substrate and electrically isolated from each other by an insulating film. Forming an island region made of a multilayer film including a film and a Si nitride film, forming a thin film including the Si nitride film on a sidewall of the island region, and forming the island region in the collector region. A step of selectively forming a Si oxide film on a portion not covered by the sidewall film; a step of removing the sidewall film of the island-shaped region and a step of forming a second conductivity type polycrystalline semiconductor film; Selectively removing the polycrystalline semiconductor film on the island-shaped region, forming an insulating film on the surface of the remaining polycrystalline semiconductor film, and removing the multilayer film forming the island-shaped region, A second conductor is formed on the semiconductor substrate with the crystal surface exposed. Forming a type epitaxial layer on the exposed side wall of the polycrystalline semiconductor film at the same time selectively forming the second conductivity type polycrystalline semiconductor film, and forming an insulating film on the side wall of the polycrystalline semiconductor film. A method of manufacturing a bipolar transistor, comprising:
【請求項13】半導体基板の一主面に形成された第一導
電型埋込層と第一導電型エピタキシャル層からなりお互
いに絶縁膜により電気的に分離されたコレクタ領域の上
に、順に第一絶縁膜,第二絶縁膜,第二導電型多結晶半
導体膜を含む導電膜,第三絶縁膜を形成する工程と、前
記コレクタ領域内に前記コレクタ層の上面まで達する開
口部を形成する工程と、はさまっている前記第二絶縁膜
を側壁から一定の寸法だけサイドエッチングする工程
と、単結晶表面が露出した半導体基板上に第二導電型エ
ピタキシャル層を、前記多結晶半導体膜の露出した部分
に前記第二導電型多結晶半導体膜を同時に選択的に形成
する工程と、前記多結晶半導体膜の側壁に絶縁膜を形成
する工程とを含むことを特徴とするバイポーラトランジ
スタの製造方法。
13. A collector region, which comprises a buried layer of the first conductivity type and an epitaxial layer of the first conductivity type formed on one main surface of a semiconductor substrate and is electrically isolated from each other by an insulating film, is provided with a first layer and a second layer. Forming a first insulating film, a second insulating film, a conductive film including a second conductivity type polycrystalline semiconductor film, and a third insulating film, and forming an opening reaching the upper surface of the collector layer in the collector region And a step of side-etching the sandwiched second insulating film from the side wall by a certain dimension, and a second conductivity type epitaxial layer on the semiconductor substrate where the single crystal surface is exposed, and the exposed portion of the polycrystalline semiconductor film. And a step of selectively forming the second conductivity type polycrystalline semiconductor film at the same time, and a step of forming an insulating film on a sidewall of the polycrystalline semiconductor film.
【請求項14】請求項12または13において、前記コ
レクタ領域内に開口部を形成した後、前記単結晶表面が
露出した前記半導体基板上に前記第二導電型エピタキシ
ャル層を、前記多結晶半導体膜の露出した部分に前記第
二導電型多結晶半導体膜を同時に選択的に形成する工程
の代わりに、前記単結晶表面が露出した前記半導体基板
上に前記第二導電型エピタキシャル層を、基板の残りの
全部分に前記第二導電型多結晶半導体膜を同時に形成す
る工程と、絶縁膜上の前記第二導電型多結晶半導体膜を
選択的に除去する工程を含むバイポーラトランジスタの
製造方法。
14. The polycrystalline semiconductor film according to claim 12, wherein after the opening is formed in the collector region, the second conductivity type epitaxial layer is formed on the semiconductor substrate where the single crystal surface is exposed, and the polycrystalline semiconductor film is formed. Instead of the step of selectively forming the second-conductivity-type polycrystalline semiconductor film on the exposed part of the substrate, the second-conductivity-type epitaxial layer is formed on the semiconductor substrate with the single-crystal surface exposed, and the rest of the substrate. And a step of selectively forming the second-conductivity-type polycrystalline semiconductor film on all the parts of the same, and a step of selectively removing the second-conductivity-type polycrystalline semiconductor film on the insulating film.
【請求項15】半導体基板の一主面に形成された第一導
電型埋込層と第一導電型エピタキシャル層からなりお互
いに絶縁膜により電気的に分離されたコレクタ領域の上
に、第二導電型エピタキシャル層を、素子分離領域の絶
縁膜上に第二導電型多結晶半導体膜を同時に形成する工
程と、前記コレクタ領域上に、酸化Si膜と窒化Si膜
と多結晶Si膜を含む多層膜よりなる島状領域を形成す
る工程と、前記島状領域の側壁に少なくとも窒化Si膜
もしくは酸化Si膜を含む薄膜を形成する工程と、前記
島状領域をマスクにして露出した前記第二導電型エピタ
キシャル層と前記第二導電型多結晶半導体膜をエッチン
グ除去する工程と、全面に絶縁膜を形成する工程と、前
記絶縁膜を前記島状領域の周辺において一定の幅で選択
的に除去する工程と、前記多結晶Si膜を堆積し、その
後前記島状領域上の前記多結晶Si膜を選択的に除去す
る工程と、露出した前記多結晶Si膜上に金属シリサイ
ド膜もしくは金属膜を選択的に形成する工程と、絶縁膜
を形成した後、前記島状領域上の前記絶縁膜を選択的に
除去する工程と、前記島状領域をなす多層膜を除去した
後、形成された開口部の側壁に絶縁膜を形成する工程を
含むことを特徴とするバイポーラトランジスタの製造方
法。
15. A collector region comprising a buried layer of a first conductivity type and an epitaxial layer of a first conductivity type formed on one main surface of a semiconductor substrate and electrically isolated from each other by an insulating film, A step of simultaneously forming a second-conductivity-type polycrystalline semiconductor film on the insulating film in the element isolation region, and a multi-layer including a Si-oxide film, a Si-nitride film, and a poly-Si film on the collector region. A step of forming an island region made of a film, a step of forming a thin film including at least a Si nitride film or a silicon oxide film on a sidewall of the island region, and the exposed second conductive film using the island region as a mask. The epitaxial type epitaxial layer and the second-conductivity-type polycrystalline semiconductor film by etching, a step of forming an insulating film on the entire surface, and the insulating film is selectively removed at a constant width around the island region. Process A step of depositing the polycrystalline Si film, and then selectively removing the polycrystalline Si film on the island-shaped region, and selectively exposing a metal silicide film or a metal film on the exposed polycrystalline Si film. A step of forming, an insulating film is formed, a step of selectively removing the insulating film on the island region, and a sidewall of the opening formed after removing the multilayer film forming the island region A method of manufacturing a bipolar transistor, comprising the step of forming an insulating film on the substrate.
【請求項16】半導体基板の一主面に形成された第一導
電型埋込層と第一導電型エピタキシャル層からなりお互
いに絶縁膜により電気的に分離されたコレクタ領域の上
に、第二導電型エピタキシャル層を、素子分離領域の絶
縁膜上に第二導電型多結晶半導体膜を同時に形成する工
程と、絶縁膜と半導体層を含み前記半導体層を最下層と
する多層膜よりなる島状領域を形成する工程と、前記島
状領域の側壁に窒化Si膜もしくは酸化Si膜を含む薄
膜を形成する工程と、前記島状領域をマスクにして露出
した前記第二導電型エピタキシャル層と前記第二導電型
多結晶半導体膜をエッチング除去する工程と、全面に絶
縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜を前記島状領域の周
辺において一定の幅で選択的に除去する工程と、多結晶
半導体膜を堆積し、その後、前記島状領域上の前記多結
晶半導体膜を選択的に除去する工程と、露出した前記多
結晶半導体膜上に金属シリサイド膜もしくは金属膜を選
択的に形成する工程と、絶縁膜を形成した後、前記島状
領域上の前記絶縁膜を選択的に除去する工程と、前記島
状多層膜の最下層の半導体層以外の部分をすべて除去す
る工程を含むことを特徴とするバイポーラトランジスタ
の製造方法。
16. A collector region comprising a first-conductivity-type buried layer and a first-conductivity-type epitaxial layer formed on one main surface of a semiconductor substrate and electrically isolated from each other by an insulating film. A step of simultaneously forming a second-conductivity-type polycrystalline semiconductor film on the insulating film in the isolation region of the conductive-type epitaxial layer; and an island-like structure composed of a multilayer film including the insulating film and the semiconductor layer and having the semiconductor layer as the lowermost layer. A step of forming a region, a step of forming a thin film including a Si nitride film or a silicon oxide film on a sidewall of the island-shaped region, the second conductivity type epitaxial layer exposed using the island-shaped region as a mask and the first A step of etching away the two-conductivity-type polycrystalline semiconductor film, a step of forming an insulating film on the entire surface, a step of selectively removing the insulating film with a constant width around the island region, and a polycrystalline semiconductor Deposited film After that, a step of selectively removing the polycrystalline semiconductor film on the island region, a step of selectively forming a metal silicide film or a metal film on the exposed polycrystalline semiconductor film, and an insulating film are formed. After that, a step of selectively removing the insulating film on the island-shaped region, and a step of removing all the portions other than the lowermost semiconductor layer of the island-shaped multilayer film are included. Production method.
JP13431393A 1993-06-04 1993-06-04 Bipolar transistor and its manufacture Pending JPH06349841A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13431393A JPH06349841A (en) 1993-06-04 1993-06-04 Bipolar transistor and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13431393A JPH06349841A (en) 1993-06-04 1993-06-04 Bipolar transistor and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06349841A true JPH06349841A (en) 1994-12-22

Family

ID=15125384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13431393A Pending JPH06349841A (en) 1993-06-04 1993-06-04 Bipolar transistor and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06349841A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6051873A (en) * 1997-07-04 2000-04-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device including self-aligned base and emitter electrodes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6051873A (en) * 1997-07-04 2000-04-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device including self-aligned base and emitter electrodes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3195185B2 (en) Method of manufacturing vertical heterojunction bipolar transistor
US5296391A (en) Method of manufacturing a bipolar transistor having thin base region
JPH0562991A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
KR100207337B1 (en) Semiconductor device and method of fabricating the same
JPH03171632A (en) Transistor and its manufacture
JPH0883805A (en) Semiconductor device and its manufacture
GB2296376A (en) Bipolar transistor fabrication with trench isolation
JPH05206151A (en) Semiconductor device
JPH02153536A (en) Semiconductor device
JPH08264556A (en) Fabrication of semiconductor device
US6265276B1 (en) Structure and fabrication of bipolar transistor
JPH06349841A (en) Bipolar transistor and its manufacture
JP3257523B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2690740B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
JP2663632B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR0137568B1 (en) Method of making a bipolar transistor
JP2613031B2 (en) Manufacturing method of bipolar transistor
JP2615707B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2518357B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2718101B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS59217363A (en) Manufacture of bi-polar type semiconductor device
JP2817184B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH03131037A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2000269230A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH1041315A (en) Semiconductor device and its manufacture