JPH0714844A - ラテラルバイポーラトランジスタ - Google Patents

ラテラルバイポーラトランジスタ

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JPH0714844A
JPH0714844A JP6135218A JP13521894A JPH0714844A JP H0714844 A JPH0714844 A JP H0714844A JP 6135218 A JP6135218 A JP 6135218A JP 13521894 A JP13521894 A JP 13521894A JP H0714844 A JPH0714844 A JP H0714844A
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JP
Japan
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layer
base
dielectric
emitter
collector
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JP6135218A
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Inventor
Helmut Klose
クローゼ ヘルムート
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • 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
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66234Bipolar junction transistors [BJT]
    • H01L29/66265Thin film bipolar transistors
    • HELECTRICITY
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
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    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/73Bipolar junction transistors
    • H01L29/7317Bipolar thin film transistors

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 寄生キャパシタンスの発生の少ない改良され
たラテラルバイポーラトランジスタとこのトランジスタ
をできるだけ少ない工程で形成することのできる製造方
法を提供する。 【構成】 エミッタ層91及びコレクタ層92が構造化
された誘電体層7上にあり、またこの層7がベース層2
と同一平面内にあり、ベース層2とこの構造化された誘
電体層7の部分との間でこのベース層2がエミッタ層9
1と接触化され、またこれと反対側でコレクタ層92と
接触化されるようにベース層2により中断されているラ
テラルバイポーラトランジスタを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はシリコンをベースとする
ラテラルバイポーラトランジスタ及びその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】エミッタ層及びこれに電気的に接続され
ているエミッタ接触部、コレクタ層及びこれに電気的に
接続されているコレクタ接触部及び帯状のベース層及び
その上に配設されたエミッタ層及びコレクタ層とはそれ
ぞれ誘電体からなるスペーサにより絶縁されており、こ
のスペーサと電気的に接続されているベース接触部を有
する高濃度にドープされたベース接触層を有し、エミッ
タ層及びコレクタ層が誘電体層上に帯状のベース層に対
して横方向に配設されているラテラルバイポーラトラン
ジスタは、既に刊行物「Japanese Journ
al of Applied Physics」第30
巻、第12B号、1991年12月、L2080頁〜L
2082頁から公知である。
【0003】横方向に配設されたバイポーラトランジス
タでは、しばしば寄生キャパシタンスの発生を少なく
し、簡単な製造方法で高い集積密度を達成することが課
題となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、この
ような改良されたバイポーラトランジスタとこのトラン
ジスタをできるだけ僅かな工程で製造することのできる
方法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項1の
特徴部分に基づくバイポーラトランジスタ及び請求項2
の特徴部分に基づくその製造方法により解決される。
【0006】本発明方法では絶縁層上に薄いシリコン層
が施されている基板から出発する。この基板は例えばS
IMOX又はウェハボンディングにより形成できるよう
な例えばSOI基板であってよい。その際シリコン層は
厚さが約100nmあるとよい。またこのシリコン層は
約1017〜1018に基本ドーピングされているものであ
る。この出発物質の使用下にこの元のシリコン層から形
成されたベース層が横方向にエミッタ層又はコレクタ層
と接し、これらのエミッタ層及びコレクタ層がベース層
を接触化する短い部分を除いて誘電体層上に配設されて
いる構造物を形成する。
【0007】
【実施例】本発明を実施例及び図面に基づき以下に詳述
する。
【0008】図1の本発明によるトランジスタの構造で
は、基板の絶縁層1の上に本来のトランジスタの領域内
に帯状にドープされたベース層2がある。このベース層
2の上には高濃度にドープされたベース接触層3があ
り、これは帯状部分の延長部内に比較的大きな端子面と
して延びている。このベース接触層3はその上側及び横
方向を誘電体層4及び内側スペーサ5によって電気的に
絶縁されている。ベース層2の両側には、ベース層2と
は反対の導電形にドープされているエミッタ層91及び
コレクタ層92が接している。これらの層はシリコンか
らなるが、その際ベース層2は元の全面的に施されたモ
ノシリコン層から形成され、一方それ以外の層は後から
施されたポリシリコンから形成されている。図1にはベ
ース層2の遷移領域23(これはベース接触層3からベ
ース層2内に拡散されたアクセプタ又はドナーにより形
成される)が示されている。同様にベース層2内にはエ
ミッタ層91及びコレクタ層92に接している範囲内に
遷移領域29があり、これは同様にキャリアの拡散によ
りエミッタ層91からベース層2内に又はコレクタ層9
2からベース層2内に形成される。エミッタ層91及び
コレクタ層92の主要部分はそれぞれ誘電体層7の上に
あり、これはベース層2と同じ層平面内に配置されてお
り、ベース層2に対してそれぞれ僅かな間隔を置いて配
置されているためエミッタ層91及びコレクタ層92は
ベース層2とこの構造化された誘電体層7との間でそれ
ぞれベース層2を接触化することになる。この構造物は
その上側を誘電体からなる平坦化層10で覆われてお
り、この平坦化層10の接触孔内にエミッタ接触部1
1、コレクタ接触部12及びベース接触部が施されてい
る。
【0009】図2は図1に示されたII−II線に沿う
切断平面図を示すものであるが、その際エミッタ層91
とエミッタ接触部11、コレクタ層92とコレクタ接触
部12及びベース接触層3とベース接触部13の接触面
はそれぞれ破線で示されている。エミッタ層91及びコ
レクタ層92はそれぞれベース層2又はその上にあるベ
ース接触層3の帯状部分にまで達しており、外へ向かっ
てそれぞれ端子面として延びている。ベース接触層3と
エミッタ層91又はコレクタ層92との間の電気的絶縁
は図示されているスペーサ5により行われる。
【0010】このトランジスタの製造は、図3に示すよ
うに基板の絶縁層1上にある基本ドーピングを有するシ
リコン層20の上にポリシリコン層及びその上の誘電体
層を例えばCVD法により析出するようにして行われ
る。ポリシリコン層はベース用に高濃度にドープされる
が、これは例えば析出中に又はこの後で注入により行う
ことができる。誘電体層は例えばテトラエチルオルトシ
ランの使用下に施されるSiO2であってもよい。次に
この二重層を例えばドライエッチング法により構造化す
る。ポリシリコン層からは本来のトランジスタの範囲内
に帯状に構造化されたベース接触層3がその上にある絶
縁部としての誘電体層4と共に残留する。引続き一様な
誘電体層(例えばCVDによるSiO2層)を析出及び
異方性逆エッチングし、ベース接触層3及びその上にあ
る誘電体層4の帯状部分の範囲内の側方にスペーサ5を
形成する。この工程は内側スペーサ5の材料に関連して
選択的にエッチングすることのできる材料からなるもう
1つの層で繰り返し行われる。こうして図4に示すよう
に、外側スペーサ6が内側スペーサ5のベース接触層3
とは反対側に形成される。内側スペーサ5にSiO2
使用する場合この外側スペーサ6は例えばSi34から
形成してもよい。シリコン層20からベース層2用に準
備された部分以外をすべて除去するために、内側スペー
サ5及び外側スペーサ6を誘電体層4と共にマスクとし
て使用する。図4に示すように、この処理工程(例えば
ドライエッチング)から形成される構造物上に全面的に
一様に外側スペーサ6を選択的にエッチングすることの
できる材料(例えばSiO2層)からなるもう1つの誘
電体層70を施す。このもう1つの誘電体層70は図5
に示すように、例えばCMP(Chemical me
chanical polishing=化学機械的研
磨)により平坦化され、又はフォトレジストの使用下に
逆エッチングされる。このもう1つの誘電体層70の残
留部分7は外側スペーサ6の側方だけにあり、スペーサ
6の表面は露出している。従って外側スペーサ6は(有
利には等方性に)除去可能である。この外側スペーサ6
を選択的にエッチングできる材料からなるもう1つの誘
電体層が施されたため、このもう1つの誘電体層70の
残留部分7はこのエッチングプロセスでは除去されな
い。外側スペーサ6の除去により生じる開口はベース層
2をこの開口の範囲内で逆エッチングするために使用さ
れる。その結果ベース層2と構造化された誘電体層7と
の間には図6に示すように開口8が生じ、その中では絶
縁層1の表面が露出されている。
【0011】図7に示すように、層9をポリシリコン又
は他の接触材料(例えば炭化ケイ素)からエミッタ層又
はコレクタ層を形成するため一様に析出する。この層9
をエミッタ及びコレクタ用に高濃度にドープするが、こ
れは析出の際に又はその後で注入により行うことができ
る。この層9を再び例えばCMP又はフォトレジストに
よる平坦化により平坦に逆エッチングする。このエッチ
ングプロセスの後に残るこの層9の部分をレジストマス
クにより構造化すると、図2に平面図で示した構造物が
生じる。層9は相応して延長された端子領域を有するエ
ミッタ層91とコレクタ層92の部分に分かれる。誘電
体層からなる平坦化層10を施し、電気端子用の接触孔
をその中に形成し、引続きエミッタ、コレクタ及びベー
ス用の金属製接触部を施す。
【0012】従って本発明によるトランジスタは4つの
フォト技術工程により形成することができ、また高集積
化バイポーラトランジスタを実現し、その活性領域全体
は最小限度の精細度の構造物により生じる面の約1.8
倍に過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるラテラルバイポーラトランジスタ
の横断面図。
【図2】図1のII−II線に沿う切断平面図。
【図3】本発明によるトランジスタの第1及び第2の製
造工程の断面図。
【図4】本発明によるトランジスタの第3ないし第5の
製造工程の断面図。
【図5】本発明によるトランジスタの第6の製造工程の
断面図。
【図6】本発明によるトランジスタの第7及び第8の製
造工程の断面図。
【図7】本発明によるトランジスタの第9の製造工程の
断面図。
【符号の説明】
1 基板の絶縁層 2 ベース層 3 ベース接触層 4 誘電体層 5 内側スペーサ 6 外側スペーサ 7、70 誘電体層 8 開口 9 高濃度ドープ化層 10 平坦化層 11 エミッタ接触部 12 コレクタ接触部 13 ベース接触部 20 シリコン層 23 ベース層とベース接触層との遷移領域 29 エミッタ層又はコレクタ層とベース層との遷移領
域 91 エミッタ層 92 コレクタ層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エミッタ層(91)及びこれに電気的に
    接続されているエミッタ接触部(11)、コレクタ層
    (92)及びこれに電気的に接続されているコレクタ接
    触部(12)及び帯状のベース層(2)及びその上に配
    設されたエミッタ層(91)及びコレクタ層(92)と
    はそれぞれ誘電体からなるスペーサ(5)により絶縁さ
    れており、このスペーサ(5)と電気的に接続されてい
    るベース接触部(13)を有する高濃度にドープされた
    ベース接触層(3)を有し、エミッタ層(91)及びコ
    レクタ層(92)が誘電体層(7)上に帯状のベース層
    (2)に対して横方向に配設されているラテラルバイポ
    ーラトランジスタにおいて、誘電体層(7)が帯状のベ
    ース層(2)の層平面内にあり、ベース層(2)により
    中断されるようにこの誘電体層(7)を構造化し、この
    誘電体層(7)とベース層(2)との間にそれぞれエミ
    ッタ層(91)及びコレクタ層(92)の一部が存在す
    ることによって帯状のベース層(2)が横方向にエミッ
    タ層(91)及びコレクタ層(92)に接することを特
    徴とするラテラルバイポーラトランジスタ。
  2. 【請求項2】 第1工程で絶縁層(1)上にありベース
    層(2)用に予めドーピングされているシリコン層(2
    0)上にベース端子用に高濃度にドープされたポリシリ
    コン層(3)、更にその上に誘電体層(4)を施し、帯
    状部分に構造化し、 第2工程でベース用に設けられているこの構造化層
    (3、4)の帯状部分の横に誘電体からなる内側スペー
    サ(5)を形成し、 第3工程でこの内側スペーサ(5)の誘電体に関して選
    択的にエッチングできる誘電体から外側スペーサ(6)
    を内側スペーサ(5)の横に形成し、 第4工程でマスクとして内側スペーサ(5)、外側スペ
    ーサ(6)及び構造化誘電体層(4)の使用下に絶縁層
    (1)上にあるシリコン層(20)のこのマスクにより
    覆われている範囲以外を完全に除去することによりシリ
    コン層(2)を残留させ、 第5工程で全面的に一様にもう1つの誘電体層(70)
    を施し、 第6工程でこのもう1つの誘電体層(70)を外側スペ
    ーサ(6)の側方に残る部分(7)を除いて平坦に逆エ
    ッチングし、 第7工程で外側スペーサ(6)を選択的に除去し、 第8工程で誘電体層(4、5)をマスクとして使用して
    除去された外側スペーサの範囲内のシリコン層(2)の
    残留部分を両側に開口(8)が生じるように絶縁層
    (1)まで除去し、 第9工程でエミッタ及びコレクタ用に設けられた高濃度
    にドープされた層(9)を全面的に施し、 第10工程でこの層(9)を平坦に逆エッチングし、エ
    ミッタ層(91)及びコレクタ層(92)が互いに別個
    に形成されるように構造化し、 第11工程で誘電体からなる平坦化層(10)を施し、
    そこに引続き電気端子用の接触孔を形成し、引続きエミ
    ッタ接触部(11)、コレクタ接触部(12)及びベー
    ス接触部(13)を形成することを特徴とする請求項1
    記載のラテラルバイポーラトランジスタの製造方法。
  3. 【請求項3】 誘電体層(4)のための第1工程、内側
    スペーサ(5)のための第2工程及びもう1つの誘電体
    層(70)のための第5工程にSiO2 を使用し、また
    外側スペーサ(6)のための第3工程にSi34 を使
    用することを特徴とする請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 第1工程でポリシリコン層(3)をp+
    導電性にドープして形成し、第9工程で層(9)をケイ
    素含有材料からn+導電性にドープして形成することを
    特徴とする請求項2又は3記載の方法。
JP6135218A 1993-05-27 1994-05-25 ラテラルバイポーラトランジスタ Withdrawn JPH0714844A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4317720A DE4317720C2 (de) 1993-05-27 1993-05-27 Lateraler Bipolartransistor
DE4317720.4 1993-05-27

Publications (1)

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JPH0714844A true JPH0714844A (ja) 1995-01-17

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ID=6489094

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6135218A Withdrawn JPH0714844A (ja) 1993-05-27 1994-05-25 ラテラルバイポーラトランジスタ

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US (1) US5714397A (ja)
EP (1) EP0626729B1 (ja)
JP (1) JPH0714844A (ja)
AT (1) ATE137359T1 (ja)
DE (2) DE4317720C2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6861325B1 (en) * 2002-09-24 2005-03-01 Advanced Micro Devices, Inc. Methods for fabricating CMOS-compatible lateral bipolar junction transistors

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0137992A3 (en) * 1983-09-29 1987-01-21 Fujitsu Limited Lateral bipolar transistor formed in a silicon on insulator (soi) substrate
JP2521783B2 (ja) * 1987-09-28 1996-08-07 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
US5406113A (en) * 1991-01-09 1995-04-11 Fujitsu Limited Bipolar transistor having a buried collector layer

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Publication number Publication date
ATE137359T1 (de) 1996-05-15
EP0626729A1 (de) 1994-11-30
DE59400230D1 (de) 1996-05-30
DE4317720A1 (de) 1994-12-01
DE4317720C2 (de) 1995-07-20
US5714397A (en) 1998-02-03
EP0626729B1 (de) 1996-04-24

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