JPH0669219A - Upward structure-type bipolar transistor and its manufacture - Google Patents

Upward structure-type bipolar transistor and its manufacture

Info

Publication number
JPH0669219A
JPH0669219A JP5137514A JP13751493A JPH0669219A JP H0669219 A JPH0669219 A JP H0669219A JP 5137514 A JP5137514 A JP 5137514A JP 13751493 A JP13751493 A JP 13751493A JP H0669219 A JPH0669219 A JP H0669219A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
oxide film
collector
semiconductor substrate
silicon layer
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.)
Granted
Application number
JP5137514A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2524079B2 (en
Inventor
Kwi-Dong Kim
貴東 金
Yong-So Ku
用書 具
Tae-Hyon Han
泰鉉 韓
Jin-Kun Ku
珍根 具
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.)
KANKOKU DENSHI TSUSHIN KENKYUSHO
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Original Assignee
KANKOKU DENSHI TSUSHIN KENKYUSHO
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
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 KANKOKU DENSHI TSUSHIN KENKYUSHO, Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI filed Critical KANKOKU DENSHI TSUSHIN KENKYUSHO
Publication of JPH0669219A publication Critical patent/JPH0669219A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2524079B2 publication Critical patent/JP2524079B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70Bipolar devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE: To improve the integration of a logic circuit by constituting a bipolar device as an upward-structure type, including an isolation oxide film, filled in a trench formed in a semiconductor substrate. CONSTITUTION: An n<+> -embedded layer 2 is formed on a silicon substrate 1, on which layer an emitter is formed. A silicon layer 3 is formed on the n<+> - embedded layer 2 which a low-temperature growing method, on which layer a substantial base is formed. After completion of the formation of a field oxide film 9, there are formed on the semiconductor substrate 1 the sequence, an N<+> -polycrystalline silicon 10, a silicide 11, a low-temperature deposited oxide film 12, and a polycrystalline silicon layer 13. In succession, after an N<+> - polycrystalline silicon electrode and a collector region are defined with a fine pattern formation method the layers 10 to 13 are selectively removed with a dry etching method. Operating voltage and a switching speed of an IIL circuit are improved by making equal the upward operating characteristic and downward operating characteristic of the bipolar device. Hereby, in the case of an ECL circuit, integration is enhanced sharply while keeping speed performance.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、よ
り具体的には、高速情報処理と処理信号の線形性が要求
されるシステムに適用できる上向構造型の多結晶シリコ
ン自己配列(Polysilicon Self Al
igned:以下“PSA”と略称する)バイポーラト
ランジスタ(Bipolar Transistor)
素子およ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 semiconductor device, and more specifically, to an upward structure type polycrystalline silicon self-alignment (Polysilicon) applicable to a system requiring high-speed information processing and linearity of processing signals. Self Al
igned: hereinafter abbreviated as "PSA") Bipolar Transistor
The present invention relates to an element and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報処理の高速化および信号の線形性を
要する電子産業分野で脚光を浴びているバイポーラ素子
技術は、多結晶シリコン自己配列(PSA)方法が開発
されることよって、従来のSBC(Standard
Buried Collector)技術に比べて、ス
イッチング速度とチップ集積度面で、大きく向上した。
しかし、バイポーラ素子は、回路の実現時、MOSFE
T(Metal Oxside Silicon Fi
eld Effect Transistor)素子に
比べ、相対的に速度性能が優れる反面、大きな消費電力
と低いチップ集積度によって、応用分野が制限されてい
た。
2. Description of the Related Art Bipolar device technology, which is in the limelight in the field of electronic industry that requires high-speed information processing and linearity of signals, has been developed by a method of developing a polycrystalline silicon self-alignment (PSA) method. (Standard
Compared with the Buried Collector) technology, the switching speed and the degree of chip integration are greatly improved.
However, bipolar elements are
T (Metal Oxide Silicon Fi)
Although it has relatively high speed performance as compared with an eld Effect Transistor) device, its application field is limited by its large power consumption and low chip integration.

【0003】したがって、バイポーラ素子のIC応用範
囲が拡大されるには、基本的に、バイポーラ素子の長所
である速度性能を維持すると同時に、チップ集積度増大
と、消費電力の減少とが、必須的に達成されなければな
らない。
Therefore, in order to expand the IC application range of the bipolar device, it is basically necessary to maintain the speed performance, which is an advantage of the bipolar device, while increasing the chip integration and reducing the power consumption. Must be achieved.

【0004】現在までに、ECL(Emitter C
oupled Logic)、IIL(Integra
ted Injection Logic)等のバイポ
ーラ回路に適用された垂直バイポーラトランジスタのシ
リコン活性領域で、エミッタ(Emitter)、ベー
ス(Base)、コレクタ(Collector)の不
純物濃度分布は、一般的に、図1に示されるように、ト
ランジスタのエミッタ101、ベース102、コレクタ
103の不純物濃度分布が、N+/P/N-/N+型に構
成されている。
To date, ECL (Emitter C
coupled logic), IIL (Integra)
The impurity concentration distribution of the emitter (Emitter), the base (Base), and the collector (Collector) in the silicon active region of the vertical bipolar transistor applied to the bipolar circuit such as ted injection (logic) is generally shown in FIG. Thus, the impurity concentration distribution of the emitter 101, the base 102, and the collector 103 of the transistor is N + / P / N- / N + type.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような構造を有す
る従来のバイポーラ素子の場合、上向動作特性は、コレ
クタ−エミッタ降伏電圧と速度特性の側面で、深刻な問
題があった。
In the case of the conventional bipolar device having such a structure, the upward operating characteristic has serious problems in terms of collector-emitter breakdown voltage and speed characteristic.

【0006】実際に、上向動作するバイポーラ素子に構
成されたIILバイポーラ回路は、集積度と電力消耗の
点で優秀な反面、低い動作電圧および低いスイッチング
速度によって、回路応用において、多い制限が伴う問題
がある。
[0006] In fact, the IIL bipolar circuit configured in the upward-moving bipolar device is excellent in terms of integration and power consumption, but has a large limitation in circuit application due to the low operating voltage and the low switching speed. There's a problem.

【0007】本発明の目的は、ロジック回路の集積度を
高めることができる上向構造型バイポーラトランジスタ
およびその製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an upward structure type bipolar transistor capable of increasing the integration degree of a logic circuit and a manufacturing method thereof.

【0008】本発明の他の目的は、ロジック回路の動作
電圧とスイッチング速度を大幅に向上させることができ
るバイポーラトランジスタおよびその製造方法を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to provide a bipolar transistor and a method of manufacturing the same which can significantly improve the operating voltage and switching speed of a logic circuit.

【0009】また、本発明の他の目的は、寄生容量と寄
生抵抗が少ないバイポーラトランジスタおよびその製造
方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a bipolar transistor having less parasitic capacitance and parasitic resistance, and a method of manufacturing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、エミッタ(Emitter)領域
に用いられるn+埋没層(2)が形成された半導体基板
(1)と、上記n+埋没層(2)上に形成されたフィール
ド酸化膜(9)により定義された活性領域に位置する上
記埋没層上に形成され、ベース(Base)領域に用い
られるシリコン層(3)と、上記シリコン(3)上に緩衝
酸化膜(5)を間に挟んで形成される、コレクタ(co
llector)領域に用いるn+エピタキシャル(E
pitaxial)層(4)およびn+多結晶シリコン
(10)と、上記コレクタ領域の両側に電気的絶縁のた
めに形成された側壁(14)と、上記シリコン層(3)上
にある上記n~エピタキシャル層(4)の下部側端に形成
されたベース接点(17)と、上記活性領域で上記フィ
ールド酸化膜(9)と上記シリコン層(3)間に位置する
上記埋没層(2)上に形成され、上記ベース領域と上記
エミッタ領域との電気的絶縁のための絶縁膜(16)
と、上記ベース接点(17)を介して、上記シリコン層
(3)との電気的接触のため形成されたp+多結晶シリコ
ン層(18)と、上記半導体基板(1)上に形成された機
能素子等間の電気的絶縁のため、上記半導体基板(1)
に形成されたトレンチ(Trench)に充填された隔
離酸化膜(8)を含んで、上記半導体基板(1)の上側
方向にバイポーラトランジスタが形成された半導体装置
が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a semiconductor substrate (1) having an n + buried layer (2) used in an emitter region, and the above n. + A silicon layer (3) formed on the buried layer located in the active region defined by the field oxide film (9) formed on the buried layer (2) and used for the base region; A collector (co) formed on the silicon (3) with a buffer oxide film (5) interposed therebetween.
n + epitaxial (E) used for the collector region
pitaxial) layer (4) and n + polycrystal silicon (10), sidewalls (14) formed on both sides of the collector region for electrical insulation, and the n ~ on the silicon layer (3). On the base contact (17) formed at the lower end of the epitaxial layer (4) and on the buried layer (2) located between the field oxide film (9) and the silicon layer (3) in the active region. An insulating film (16) formed to electrically insulate the base region and the emitter region.
And a p + polycrystalline silicon layer (18) formed for electrical contact with the silicon layer (3) through the base contact (17) and the semiconductor substrate (1). The semiconductor substrate (1) for electrical insulation between functional elements, etc.
There is provided a semiconductor device in which a bipolar transistor is formed in the upper direction of the semiconductor substrate (1) including an isolation oxide film (8) filled in a trench formed in the above.

【0011】また、本発明の他の態様によれば、半導体
基板(1)の上側方向にバイポーラトランジスタを形成
する半導体装置の製造方法において、上記バイポーラト
ランジスタのエミッタを形成するため、上記半導体基板
(1)上にn+埋没層(2)を形成する工程と、上記バイ
ポーラトランジスタのベースを形成するため、上記n+
埋没層(2)上にシリコン層(3)を形成する工程と、上
記シリコン層(3)上に、コレクタとして用いられるn~
エピタキシャル層(4)を形成する工程と、上記エピタ
キシャル層(4)上に、緩衝用酸化膜(5)、窒化膜
(6)および低温堆積された酸化膜(7)を順次に形成す
る工程と、トレンチマスクを用いてトレンチを定義した
後、上記半導体基板(1)上に形成された層等と所定深
さの上記半導体基板を除去して、トレンチを形成して、
上記トレンチに素子を隔離する酸化膜(8)を充填する
工程と、マスクを用いて活性領域を定義した後、非活性
領域の多くの層等を除去して、上記埋没層(2)の表面
が露出されるようにして、上記露出された表面上にフィ
ールド酸化膜(9)を選択的に形成する工程と、上記残
っている窒化膜(6)を除去した後、上記緩衝用酸化膜
(5)上に、n+多結晶シリコン層(10)、シリサイド
層(11)、低温堆積された酸化膜(12)および多結晶
シリコン層(13)を順次に形成する工程と、マスクを
用いてコレクタ領域を定義して、上記定義されたコレク
タ領域以外の層等と上記所定深さのエピタキシャル層
(4)を蝕刻する工程と、上記コレクタ領域にある、上
記シリサイド層(11)、上記n+多結晶シリコン層(1
0)、上記緩衝用酸化膜(5)および上記n~エピタキシ
ャル層(4)の両側に、上記ベースとコレクタとの電気
的絶縁のための側壁(14)を形成する工程と、上記側
壁(14)と上記フィールド酸化膜(9)の側面に側壁窒
化膜(15)を形成した後、上記埋没層(2)の上部表面
が露出されるよう、上記コレクタ領域と上記フィールド
酸化膜(9)間にある、上記エピタキシャル層(4)と上
記シリコン層(3)を除去する工程と、上記露出された
埋没層(2)の上記表面上に、上記ベースと上記コレク
タの電気的絶縁のための酸化膜(16)を選択的に形成
する工程と、上記側壁窒化膜(15)を除去した後、所
定パターンのp+多結晶シリコン層(18)を形成して、
上記p+多結晶シリコン層(18)が上記n~エピタキシ
ャル層(4)の両側下端部を介して自己整列されるよう
にする工程と、上記バイポーラトランジスタのコレクタ
およびベースに金属配線を形成する工程を含むことを特
徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device in which a bipolar transistor is formed on the upper side of the semiconductor substrate (1), the semiconductor substrate (is formed in order to form the emitter of the bipolar transistor). 1) a step of forming an n + buried layer (2) on the n + buried layer (2)
A step of forming a silicon layer (3) on the buried layer (2), and n to be used as a collector on the silicon layer (3).
A step of forming an epitaxial layer (4), and a step of sequentially forming a buffer oxide film (5), a nitride film (6) and a low temperature deposited oxide film (7) on the epitaxial layer (4). After defining the trench using the trench mask, the layer formed on the semiconductor substrate (1) and the semiconductor substrate having a predetermined depth are removed to form a trench,
The step of filling the trench with an oxide film (8) for isolating the element, and defining the active region by using a mask, and then removing many layers of the non-active region to remove the surface of the buried layer (2). Are selectively exposed to expose the field oxide film (9) on the exposed surface, and after removing the remaining nitride film (6), the buffer oxide film ( 5) A step of sequentially forming an n + polycrystal silicon layer (10), a silicide layer (11), a low temperature deposited oxide film (12) and a polycrystal silicon layer (13) on the same, and using a mask. A step of defining a collector region and etching a layer other than the defined collector region and the epitaxial layer (4) having a predetermined depth; and the silicide layer (11) and the n + in the collector region. Polycrystalline silicon layer (1
0), a step of forming side walls (14) for electrical insulation between the base and the collector on both sides of the buffer oxide film (5) and the n to epitaxial layers (4), and the side walls (14 ) And a sidewall nitride film (15) on the side surface of the field oxide film (9), and between the collector region and the field oxide film (9) so that the upper surface of the buried layer (2) is exposed. Removing the epitaxial layer (4) and the silicon layer (3), and oxidizing the exposed surface of the buried layer (2) to electrically insulate the base and collector. After selectively forming the film (16) and removing the sidewall nitride film (15), a p + polycrystalline silicon layer (18) having a predetermined pattern is formed,
A step of allowing the p + polycrystalline silicon layer (18) to be self-aligned through the lower ends of both sides of the n to the epitaxial layer (4), and a step of forming metal wiring on the collector and base of the bipolar transistor. There is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising:

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図2から図
8を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0013】図2に示すように、本発明は、上向構造型
バイポーラ素子であって、エミッタ(Emitter)
201、ベース(Base)202およびコレクタ(C
ollector)203を有する。
As shown in FIG. 2, the present invention is an upward structure type bipolar device having an emitter.
201, base 202 and collector (C
collector) 203.

【0014】図3から図8は、上向構造型バイポーラ素
子のエミッタ(Emitter)、ベース(Base)
およびコレクタ(Collector)層を各々形成す
る工程を示す。
3 to 8 show the emitter (Emitter) and the base (Base) of the upward structure type bipolar device.
A process of forming a collector layer and a collector layer is shown.

【0015】先ず、シリコン基板1上にエミッタができ
あがるn+埋没層(BuriedLayer)2を形成
して、上記n+埋没層2上に、本質的なベース(Int
rinsic Base)ができるシリコン層3を低温
成長法(low temperature growt
h process)で成長する。
First, an n + buried layer (Buried Layer) 2 for forming an emitter is formed on a silicon substrate 1, and an essential base (Int) is formed on the n + buried layer 2.
A low temperature growth method is applied to the silicon layer 3 capable of forming a linear base.
h process).

【0016】続いて、上記シリコン層3上に、コレクタ
とエミッタ間の降伏電圧(Break down Vo
ltage)を制御するため、n~ エピタキシャル層4
を成長させて、上記n~エピタキシャル層4上に、次の
工程等のため、緩衝酸化膜5、窒化膜6および低温堆積
酸化膜(low temperature depos
ited oxide film)7を順次に形成す
る。
Then, a breakdown voltage (Break down Vo) between the collector and the emitter is formed on the silicon layer 3.
n) epitaxial layer 4 in order to control the
And a buffer oxide film 5, a nitride film 6 and a low temperature deposited oxide film (low temperature deposition) for the next step and the like on the n to epitaxial layers 4.
Ited oxide film) 7 is sequentially formed.

【0017】図4は、素子間の電気的絶縁を提供するト
レンチ隔離(Trench Isolation)を形
成する工程を説明するための断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a process of forming a trench isolation for providing electrical insulation between devices.

【0018】先ず、微細パターン形成方法により、トレ
ンチを定義した後、トレンチ形成するため、上記の酸化
膜7、窒化膜6、緩衝酸化膜5、n~エピタキシャル層
4、多結晶シリコン層3、n+埋没層2、所定の深さま
でのシリコン基板1を、乾式蝕刻方法によって順次に除
去する。
First, a trench is defined by a fine pattern forming method, and then the trench is formed. Therefore, the oxide film 7, the nitride film 6, the buffer oxide film 5, n to the epitaxial layer 4, the polycrystalline silicon layers 3 and n are formed. + The buried layer 2 and the silicon substrate 1 up to a predetermined depth are sequentially removed by a dry etching method.

【0019】続いて、上記の多層構造を有する上記半導
体基板上に、低温堆積方法で酸化膜を被覆して、平坦化
させ、図4に示すように、トレンチ隔離酸化膜8を形成
する。
Then, an oxide film is coated on the semiconductor substrate having the above-mentioned multi-layer structure by a low temperature deposition method and planarized to form a trench isolation oxide film 8 as shown in FIG.

【0020】図5は、フィールド酸化膜(Field
Oxide Layer)を形成する工程を示す。
FIG. 5 shows the field oxide film (Field).
An oxide layer) is formed.

【0021】微細パターン形成方法により、活性領域
(Active Region)を定義した後、非活性
領域に位置する多くの層等を除去して、n+埋没層2の
上部表面が露出できるようにして、選択的酸化工程によ
ってフィールド酸化膜9を形成する。
After defining the active region by a fine pattern forming method, many layers located in the non-active region are removed so that the upper surface of the n + buried layer 2 can be exposed. A field oxide film 9 is formed by a selective oxidation process.

【0022】図6は、N+多結晶シリコン電極とコレク
タ領域を定義する工程を示した断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a step of defining an N + polycrystalline silicon electrode and a collector region.

【0023】上記したフィールド酸化膜形成工程が完了
されたならば、半導体基板上に、N+多結晶シリコン1
0、シリサイド膜11、低温堆積酸化膜12、多結晶シ
リコン層13を順次に形成する。続いて、微細パターン
形成方法により、N+多結晶シリコン電極とコレクタ領
域を定義した後、乾式蝕刻方法で、上記の各層等10−
13を選択的に除去する。ここで、N+多結晶シリコン
10は、図2に図示されたN+シリコンコレクタ領域2
02の形成のため拡散源の役割をする。
After the field oxide film forming step described above is completed, the N + polycrystalline silicon 1 is formed on the semiconductor substrate.
0, a silicide film 11, a low temperature deposited oxide film 12, and a polycrystalline silicon layer 13 are sequentially formed. Subsequently, the N + polycrystalline silicon electrode and the collector region are defined by a fine pattern forming method, and then the above-mentioned layers such as 10- are formed by a dry etching method.
13 is selectively removed. Here, the N + polysilicon 10 is the N + silicon collector region 2 shown in FIG.
It acts as a diffusion source for the formation of 02.

【0024】図7は、ベース接点を定義するための工程
を示した断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a process for defining a base contact.

【0025】コレクタとベース間の自己整列された自己
絶縁を提供する側壁酸化膜14を成長させた後、N~シ
リコン層4をn+埋没層2が露出されるまで、選択的に
乾式蝕刻する。
After growing a sidewall oxide 14 that provides self-aligned self-insulation between the collector and the base, the N-silicon layer 4 is selectively dry etched until the n + buried layer 2 is exposed. .

【0026】続いて、エミッタとベース間の自己整列さ
れた電気的絶縁を提供するため、側壁窒化膜15を形成
した後、選択的に平面酸化膜16を成長して、上記側壁
窒化膜15を選択的に湿式蝕刻することで、ベース接点
領域17を定義する。
Then, in order to provide self-aligned electrical insulation between the emitter and the base, a sidewall oxide film 15 is formed, and then a planar oxide film 16 is selectively grown to form the sidewall nitride film 15. The base contact region 17 is defined by selective wet etching.

【0027】図8は、ベース電極と金属配線を形成する
工程を説明するための断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the step of forming the base electrode and the metal wiring.

【0028】p+多結晶シリコン層18とシリサイド層
19を形成した後、平坦化工程と微細パターン形成工程
によって、ベース電極を形成する。
After forming the p + polycrystalline silicon layer 18 and the silicide layer 19, a base electrode is formed by a flattening step and a fine pattern forming step.

【0029】続いて、微細パターン形成方法によって接
触開口を形成した後、アルミニウム被覆工程と微細パタ
ーン形成工程および熱処理工程を順次に遂行すること
で、図2に図示された本発明の素子構造が最終的に実現
される。
Subsequently, a contact opening is formed by a fine pattern forming method, and then an aluminum coating step, a fine pattern forming step and a heat treatment step are sequentially performed to complete the device structure of the present invention shown in FIG. Will be realized.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上に説明されたように、本発明によれ
ば、バイポーラ素子の上向動作特性および下向動作特性
が対等になることで、IIL回路の動作電圧およびスイ
ッチング速度を向上させることができ、ECL回路の場
合速度性能を維持しながら集積度を大幅に向上させるこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the upward operating characteristic and the downward operating characteristic of the bipolar element are made equal to each other, thereby improving the operating voltage and the switching speed of the IIL circuit. In the case of the ECL circuit, the integration degree can be greatly improved while maintaining the speed performance.

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

【図1】従来の下向構造型バイポーラ素子の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a conventional downward structure type bipolar device.

【図2】本発明により完成された上向構造型バイポーラ
素子の断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an upward structure type bipolar device completed by the present invention.

【図3】本発明により上向構造型バイポーラ素子の製造
工程別断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an upward structure type bipolar device according to the present invention for each manufacturing process.

【図4】本発明により上向構造型バイポーラ素子の製造
工程別断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the upward structure bipolar device according to the present invention for each manufacturing process.

【図5】本発明により上向構造型バイポーラ素子の製造
工程別断面図。
5A to 5C are cross-sectional views of manufacturing process steps of an upward structure type bipolar device according to the present invention.

【図6】本発明により上向構造型バイポーラ素子の製造
工程別断面図。
6A to 6C are cross-sectional views of manufacturing processes of an upward structure type bipolar device according to the present invention.

【図7】本発明により上向構造型バイポーラ素子の製造
工程別断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the upward-structure bipolar device according to the present invention for each manufacturing process.

【図8】本発明により上向構造型バイポーラ素子の製造
工程別断面図。
FIG. 8 is a sectional view of an upward structure type bipolar device according to the present invention for each manufacturing process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:シリコン基板、2:n+埋没層、3:多結晶シリコ
ン、4:n~エピタキシャル層、5,7,8,9,1
2,14,16:酸化膜、6,11,15,19:窒化
膜、10,13,18:多結晶シリコン
1: Silicon substrate, 2: n + buried layer, 3: polycrystalline silicon, 4: n-epitaxial layer, 5, 7, 8, 9, 1
2, 14, 16: oxide film, 6, 11, 15, 19: nitride film, 10, 13, 18: polycrystalline silicon

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エミッタ(Emitter)領域に用いら
れるn+埋没層(2)が形成された半導体基板(1)と、 上記n+埋没層(2)上に形成されたフィールド酸化膜
(9)により定義された活性領域に位置する上記埋没層
上に形成され、ベース(Base)領域に用いられるシ
リコン層(3)と、 上記シリコン(3)上に緩衝酸化膜(5)を間に挟んで形
成される、コレクタ(collector)領域に用い
るn+エピタキシャル(Epitaxial)層(4)
およびn+多結晶シリコン(10)と、 上記コレクタ領域の両側に電気的絶縁のために形成され
た側壁(14)と、 上記シリコン層(3)上にある上記n~エピタキシャル層
(4)の下部側端に形成されたベース接点(17)と、 上記活性領域で上記フィールド酸化膜(9)と上記シリ
コン層(3)間に位置する上記埋没層(2)上に形成さ
れ、上記ベース領域と上記エミッタ領域との電気的絶縁
のための絶縁膜(16)と、 上記ベース接点(17)を介して、上記シリコン層(3)
との電気的接触のため形成されたp+多結晶シリコン層
(18)と、 上記半導体基板(1)上に形成された機能素子等間の電
気的絶縁のため上記半導体基板(1)に形成されたトレ
ンチ(Trench)に充填された隔離酸化膜(8)を
含んで、 上記半導体基板(1)の上側方向にバイポーラトランジ
スタが形成された半導体装置。
1. A semiconductor substrate (1) on which an n + buried layer (2) used in an emitter region is formed, and a field oxide film (9) formed on the n + buried layer (2). And a buffer layer (5) is sandwiched between the silicon layer (3) formed on the buried layer located in the active region defined by and used for the base region and the silicon (3). N + epitaxial layer (4) to be formed and used for the collector region
And n + polycrystalline silicon (10), sidewalls (14) formed on both sides of the collector region for electrical insulation, and n to the epitaxial layer (4) on the silicon layer (3). A base contact (17) formed at a lower end, and a base contact (17) formed on the buried layer (2) located between the field oxide film (9) and the silicon layer (3) in the active region. And an insulating film (16) for electrical insulation between the emitter layer and the emitter region, and the silicon layer (3) through the base contact (17).
Formed on the semiconductor substrate (1) for electrical insulation between the p + polycrystalline silicon layer (18) formed for electrical contact with the functional element and the like formed on the semiconductor substrate (1). A semiconductor device in which a bipolar transistor is formed in the upper direction of the semiconductor substrate (1), including an isolation oxide film (8) filled in the formed trench.
【請求項2】半導体基板(1)の上側方向にバイポーラ
トランジスタを形成する半導体装置の製造方法におい
て、 上記バイポーラトランジスタのエミッタを形成するた
め、上記半導体基板(1)上にn+埋没層(2)を形成す
る工程と、 上記バイポーラトランジスタのベースを形成するため、
上記n+埋没層(2)上にシリコン層(3)を形成する工
程と、 上記シリコン層(3)上に、コレクタとして用いられる
n~エピタキシャル層(4)を形成する工程と、 上記エピタキシャル層(4)上に、緩衝用酸化膜
(5)、窒化膜(6)および低温堆積された酸化膜(7)
を順次に形成する工程と、 トレンチマスクを用いてトレンチを定義した後、上記半
導体基板(1)上に形成された層等と所定深さの上記半
導体基板を除去して、トレンチを形成して、上記トレン
チに素子を隔離する酸化膜(8)を充填する工程と、 マスクを用いて活性領域を定義した後、非活性領域の多
くの層等を除去して、上記埋没層(2)の表面が露出さ
れるようにして、上記露出された表面上にフィールド酸
化膜(9)を選択的に形成する工程と、 上記残っている窒化膜(6)を除去した後、上記緩衝用
酸化膜(5)上に、n+多結晶シリコン層(10)、シリ
サイド層(11)、低温堆積された酸化膜(12)および
多結晶シリコン層(13)を順次に形成する工程と、 マスクを用いてコレクタ領域を定義して、上記定義され
たコレクタ領域以外の層等と上記所定深さのエピタキシ
ャル層(4)を蝕刻する工程と、 上記コレクタ領域にある、上記シリサイド層(11)、
上記n+多結晶シリコン層(10)、上記緩衝用酸化膜
(5)および上記n~エピタキシャル層(4)の両側に、
上記ベースとコレクタとの電気的絶縁のための側壁(1
4)を形成する工程と、 上記側壁(14)と上記フィールド酸化膜(9)の側面に
側壁窒化膜(15)を形成した後、上記埋没層(2)の上
部表面が露出されるよう、上記コレクタ領域と上記フィ
ールド酸化膜(9)間にある、上記エピタキシャル層
(4)と上記シリコン層(3)を除去する工程と、 上記露出された埋没層(2)の上記表面上に、上記ベー
スと上記コレクタの電気的絶縁のための酸化膜(16)
を選択的に形成する工程と、 上記側壁窒化膜(15)を除去した後、所定パターンの
p+多結晶シリコン層(18)を形成して、上記p+多結
晶シリコン層(18)が上記n~エピタキシャル層(4)
の両側下端部を介して自己整列されるようにする工程
と、 上記バイポーラトランジスタのコレクタおよびベースに
金属配線を形成する工程を含むことを特徴とする半導体
装置の製造方法。
2. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a bipolar transistor is formed on an upper side of a semiconductor substrate (1), wherein an n + buried layer (2) is formed on the semiconductor substrate (1) to form an emitter of the bipolar transistor. ) To form the base of the bipolar transistor,
A step of forming a silicon layer (3) on the n + buried layer (2), a step of forming n to an epitaxial layer (4) used as a collector on the silicon layer (3), and the epitaxial layer A buffer oxide film (5), a nitride film (6) and a low temperature deposited oxide film (7) on (4)
And a step of sequentially forming the trench and defining the trench by using a trench mask, and then removing the layer and the like formed on the semiconductor substrate (1) and the semiconductor substrate having a predetermined depth to form the trench. , A step of filling the trench with an oxide film (8) for isolating the element, and after defining an active region by using a mask, many layers of the inactive region are removed to remove the buried layer (2). A step of selectively forming a field oxide film (9) on the exposed surface so that the surface is exposed, and the buffer oxide film after removing the remaining nitride film (6) A step of sequentially forming an n + polycrystalline silicon layer (10), a silicide layer (11), a low temperature deposited oxide film (12) and a polycrystalline silicon layer (13) on (5), and using a mask Other than the collector area defined above by defining the collector area with A step of etching a layer such as an epitaxial layer of the predetermined depth (4), in the collector region, the silicide layer (11),
On both sides of the n + polycrystalline silicon layer (10), the buffer oxide film (5) and the n to epitaxial layer (4),
The side wall (1 for electrical insulation between the base and the collector)
4) and after forming a sidewall nitride film (15) on the sidewalls (14) and side surfaces of the field oxide film (9), exposing the upper surface of the buried layer (2). The step of removing the epitaxial layer (4) and the silicon layer (3) between the collector region and the field oxide film (9), and the step of removing the exposed buried layer (2) on the surface. Oxide film (16) for electrical insulation of the base and the collector
And selectively removing the sidewall nitride film (15), a p + polycrystalline silicon layer (18) having a predetermined pattern is formed, and the p + polycrystalline silicon layer (18) is removed. n ~ Epitaxial layer (4)
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of allowing self-alignment through the lower ends of both sides of the bipolar transistor and the step of forming metal wiring on the collector and base of the bipolar transistor.
【請求項3】請求項1において、上記側壁(14)は、
酸化膜である半導体装置。
3. The side wall (14) according to claim 1, wherein
A semiconductor device that is an oxide film.
JP5137514A 1992-06-09 1993-06-08 Upward structure type bipolar transistor and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP2524079B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR92-9982 1992-06-09
KR1019920009982A KR950007348B1 (en) 1992-06-09 1992-06-09 Bipolar transistor with upward structure and its manufacturing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0669219A true JPH0669219A (en) 1994-03-11
JP2524079B2 JP2524079B2 (en) 1996-08-14

Family

ID=19334420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5137514A Expired - Fee Related JP2524079B2 (en) 1992-06-09 1993-06-08 Upward structure type bipolar transistor and manufacturing method thereof

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2524079B2 (en)
KR (1) KR950007348B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR940001438A (en) 1994-01-11
KR950007348B1 (en) 1995-07-10
JP2524079B2 (en) 1996-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3014012B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3152959B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH05206451A (en) Mosfet and its manufacture
US20030193077A1 (en) Bipolar transistor and method of fabricating the same
JPS6028387B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2937253B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
CA1154543A (en) Mesh gate v-mos power fet
JP2524079B2 (en) Upward structure type bipolar transistor and manufacturing method thereof
JPS6324672A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS61172346A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP4599033B2 (en) Method for manufacturing MOS gate semiconductor device
JP3157245B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
KR950008251B1 (en) Making method of psa bipolar elements
JPH05121535A (en) Diffusion method for impurity and dielectric isolation method of wafer
JPH01214064A (en) Insulated gate field effect transistor and its manufacture
KR950008252B1 (en) Making method of bipolar tr.
JP3390287B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH01112770A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0666275B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH11289082A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH01147864A (en) Semiconductor device
JPS60140757A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH04241422A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH0240921A (en) Manufacture of bipolar transistor
JPS60207374A (en) Bipolar transistor and manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19960326

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090531

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees