JPH0831478B2 - バイポーラ・トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents

バイポーラ・トランジスタおよびその製造方法

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JPH0831478B2
JPH0831478B2 JP3238900A JP23890091A JPH0831478B2 JP H0831478 B2 JPH0831478 B2 JP H0831478B2 JP 3238900 A JP3238900 A JP 3238900A JP 23890091 A JP23890091 A JP 23890091A JP H0831478 B2 JPH0831478 B2 JP H0831478B2
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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・オン・イン
シュレータ(SOI)デバイスに関するものであり、詳
細には、SOI構造上に形成したラテラル・バイポーラ
・トランジスタ及びこれの製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来技術およびその課題】絶縁体上にシリコン薄膜を
設けた構造上に、MOSFETおよびバイポーラ・トラ
ンジスタを形成することは、新たな興味を呼んでいる。
このような構造はすべて、接合キャパシタンスから生じ
る寄生回路エレメントに関連する固有の問題を有する。
これらの影響は、デバイスが小型になるほど深刻な問題
となる。この問題に対処する方法の1つは、絶縁基板上
の小さいシリコンのアイランドに、デバイスを形成する
ものである。このようなデバイスでは、デバイスを互い
に近接させることができ、分離が不要となるため、接合
キャパシタンスを最小にすることができる。さらに、こ
のようなデバイスは、ソフト・エラーが起こりにくい。
さらに、SOIデバイスは、潜在的に高速で信頼性が高
い。また、このような皮膜の上に、高性能の相補型バイ
ポーラ・デバイスを形成することが可能である。SOI
構造上にバイポーラおよびMOSトランジスタを形成す
る工程は、互換性が高い。
【0003】このような構造を製作する初期の方法は、
サファイヤ基板上にシリコンをエピタキシャル成長させ
るものである。このようなデバイスの例は、米国特許第
4050965号明細書に見られ、エピタキシャル層に
横方向にCMOSトランジスタとバイポーラ・デバイス
を同時に形成する方法が記載されている。SOI構造上
に形成したバイポーラ・デバイスの他の例は、米国特許
第4792837号明細書に見られ、ベース領域および
コレクタが第1のシリコン層内に形成され、エミッタが
ベース領域に直接付着された第2のシリコン層内に形成
された、直交バイポーラ・デバイスが開示されている。
他のラテラル・バイポーラ・デバイスの例は、デナード
(Dennard)他、IBMテクニカル・ディスクロージャ
・ブルテン、Vol.32、No.6B、1989年1
1月に記載されており、活性シリコン層の上に形成し
た、高濃度にドーピングした多結晶シリコンの隆起した
ベース接点が開示されている。
【0004】デナード他の提案したデバイスの例を図1
に示す。図1は、酸化物層14をその上に形成した基板
12を有するデバイス10を示す。シリコン層16が酸
化物層14の上に形成され、軽くドーピングされてい
る。隆起した付随的ベース接点18を、高濃度にドーピ
ングしたp型多結晶シリコン皮膜の付着によって形成
し、リソグラフィ技術によってパターン付けする。パタ
ーン付けフォトレジスト・マスキング技術を使用して、
層16にp型ドーパントを導入して実質的ベース領域2
0を形成し、n型ドーパントを導入してコレクタ領域2
2とエミッタ領域24を形成する。絶縁性側壁スペーサ
26および28を、周知の絶縁体付着および反応性イオ
ン・エッチング法により、付随的ベース接点の縁部上に
形成する。
【0005】デナード他のデバイスは、従来の構造に比
較してベース・エミッタ抵抗が低く、ほとんどの接合キ
ャパシタンスが減少しているため、デバイスの速度が改
善されるが、この構造には幾つかの欠点がある。ベース
領域の多結晶シリコンは、ベース抵抗を低くするため
に、できるだけ高濃度にドーピングしなければならな
い。さらに、このドーピングは、エミッタのドライブ・
インおよび実質的ベース領域のドーピングの前に行わな
ければならない。これらの工程中に、ベース領域のドー
パントが、軽くドーピングしたコレクタ領域に拡散する
可能性がある。NPNトランジスタの製造時に、多結晶
シリコンから下層のシリコンへのp+の拡散の深さを制
御することは困難である。薄いSOI皮膜では、この問
題は一層ひどくなる。第2の問題は、多結晶シリコンの
エッチング工程用のエッチ・ストップがないことに起因
する。ベース領域をパターン付けする際に、多結晶シリ
コンと単結晶シリコンの間にエッチ・ストップがなく、
単結晶シリコン皮膜までエッチングされる可能性があ
る。薄いエピタキシャル皮膜を使用するとき、これは大
きな問題である。さらに、この構造は、高濃度にドーピ
ングしたベース領域と軽くドーピングしたコレクタ領域
とが重なり合うため、ベース・コレクタ・キャパシタン
スが極めて高い。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に従うバイポーラ
・トランジスタは、酸化物層及び上記酸化物層の上に形
成された実質的に平坦な表面を有するシリコン層を有す
る基板と、上記シリコン層の上記表面から延びて形成さ
れた第1導電型のコレクタ領域と、上記シリコン層の上
記表面から延びて形成された第1導電型のエミッタ領域
と、上記シリコン層の上記表面から延び、上記エミッタ
領域に隣接し、そして該エミッタ領域及びコレクタ領域
の間に形成された第2導電型の実質的ベース領域と、上
記コレクタ領域の上に形成された絶縁物層と、該絶縁物
層の上に形成された第2導電型の多結晶シリコンの付随
的ベース領域と、上記付随的ベース領域の側壁と上記実
質的ベース領域の表面とに接続された第2導電型の選択
的エピタキシャル成長シリコンのエッジ接点領域とを備
える。そして、上記エッジ接点領域が、少なくとも第1
部分及び第2部分を有し、上記第1部分は、上記付随的
ベース領域の側壁に接触する第2導電型の多結晶シリコ
ンから形成され、上記第2部分は、上記実質的ベース領
域の表面に接触する第2導電型の単結晶シリコンから形
成されることを特徴とする。そして、上記エッジ接点領
域が、第1部分、第2部分及び第3部分を有し、上記第
1部分は、上記付随的ベース領域の側壁に接触する第2
導電型の多結晶シリコンから形成され、上記第2部分
は、上記実質的ベース領域の表面に接触する第2導電型
の単結晶シリコンから形成され、そして上記第3部分
は、上記エミッタ領域の表面上に接触する第1導電型の
単結晶シリコンにより形成されることを特徴とする。そ
して、上記エミッタ領域、上記付随的ベース領域及び上
記コレクタ領域のそれぞれに接続された金属接点を有す
ることを特徴とする。そして、上記シリコン層の厚みが
100〜300nmであり、上記絶縁物層の厚みが50
〜200nmであり、上記多結晶シリコンの付随的ベー
スの厚みが200〜400nmであり、そして上記エッ
ジ接点の厚みが50〜100nmであることを特徴とす
る。そして、上記絶縁物層が、酸化物の第1絶縁層及び
窒化物の第2絶縁層を有することを特徴とする。本発明
に従うバイポーラ・トランジスタの製造方法は、基板上
に酸化物層を形成し、該酸化物層の上に表面が実質的に
平坦な第1導電型のシリコン・アイランドを形成する工
程と、該シリコン・アイランドの上記表面上に絶縁物層
を形成する工程と、該絶縁物層の上に、第2導電型の多
結晶シリコン層を付着させる工程と、該多結晶シリコン
層の上に窒化物層を付着させ、該窒化物層及び上記多結
晶シリコン層をエッチングして、付随的ベース領域を画
定する工程と、該付随的ベース領域の2つの側壁に窒化
物の側壁スペーサを形成し、上記付随的ベース領域の両
側の下の上記シリコン・アイランドの領域に該シリコン
・アイランドの表面から延びる第1導電型のエミッタ領
域及び第1導電型のコレクタ領域を形成する工程と、上
記窒化物層及び上記窒化物の側壁スペーサを除去する工
程と、上記付随的ベース領域の上記2つの側壁の一方の
側壁の下側の上記シリコン・アイランドの領域に、該シ
リコン・アイランドの表面から延び、上記エミッタ領域
に隣接し、そして一部が上記一方の側壁の下に延びる第
2導電型の実質的ベース領域を形成する工程と、上記付
随的ベース領域の上記一方の側壁と上記実質的ベース領
域の表面とに接続された第2導電型のシリコンのエッジ
接点領域を形成する工程とを含む。そして、上記エッジ
接点が、選択的エピタキシャル成長により形成されるこ
とを特徴とする。本発明に従うバイポーラ・トランジス
タの製造方法は、基板上に酸化物層を形成し、該酸化物
層の上に表面が実質的に平坦な第1導電型のシリコン・
アイランドを形成する工程と、該シリコン・アイランド
の上記表面上に絶縁物層を形成する工程と、該絶縁物層
の上に、第2導電型の多結晶シリコンの層を付着させ、
該多結晶シリコンの層をエッチングして付随的ベース領
域を画定する工程と、該付随的ベース領域の2つの側壁
のうち一方の側壁と上記シリコン・アイランドの表面と
に接続された第2導電型のシリコンのエッジ接点領域を
少なくとも形成する工程と、該エッジ接点領域の下側の
上記シリコン・アイランドの領域に、該シリコン・アイ
ランドの表面から延び、一部が上記一方の側壁の下に延
びる第2導電型の実質的ベース領域を形成する工程と、
上記付随的ベース領域の他方の側壁を覆って、そして上
記付随的ベース領域の一方の側壁上の上記エッジ接点領
域を覆って誘電体スペーサを形成し、上記実質的ベース
領域の両側の上記シリコン・アイランドの領域に、該シ
リコン・アイランドの表面から延びる第1導電型のエミ
ッタ領域及び第1導電型のコレクタ領域を形成する工程
とを含む。そして、上記エッジ接点が、選択的エピタキ
シャル成長により形成されることを特徴とする。本発明
は、高濃度にドーピングした多結晶シリコンの付随的ベ
ース領域と、この多結晶シリコンの付随的ベース領域の
下側の低濃度にドーピングしたコレクタ領域との間に絶
縁物層即ち誘電性皮膜を配置することにより、上述の問
題をすべて解決する、SOIラテラル・バイポーラ・ト
ランジスタに関するものである。多結晶シリコンの下の
酸化物の絶縁物層は、ベース・コレクタ・キャパシタン
スを減少させ、ベース領域のパターン付け用のエッチ・
ストップとして機能し、高濃度のベース・ドーパントの
拡散ストップとして機能する。本発明のトランジスタ
は、不必要な接合キャパシタンスをすべて排除する。こ
のデバイスは、付随的ベース領域と実質的ベース領域と
を接続する、シリコンのエッジ接点領域を含んでいる。
【0007】本発明のバイポーラ・トランジスタの製造
方法は、選択的シリコン・エピタキシまたは付着させた
多結晶シリコンを使用してSOI構造上の薄い酸化物皮
膜の上に形成した、狭い実質的ベース領域と多結晶シリ
コンの付随的ベース接点との間に、エッジ接点領域を形
成するものである。開示した方法は、標準のCMOS製
造工程と両立し、SOI構造上に相補型バイポーラCM
OSを製造する方法の開発に使用することができる。
【0008】
【実施例】本発明の下記の説明では、特定のpおよびn
導電型の材料および領域を示す。これらは、例として示
したものであり、この発明の教示を限定するものではな
い。逆のpおよびn配列を有するデバイスも、関連する
点すべてにおいて、本明細書に記載するデバイスと等価
であることを理解されたい。さらに、ここに記載する製
造方法では、周知のリソグラフィ・マスキングによるパ
ターン付け工程およびエッチング工程を使用するので、
詳細には説明しない。
【0009】図を参照すると、図2に本発明のSOIラ
テラル・バイポーラ・トランジスタ100が示されてい
る。トランジスタ100は、基板102を有し、その上
に酸化物層104が形成されている。実質的に平坦な表
面108を有する、低濃度にドーピングしたn型の単結
晶シリコンの層106が、酸化物層104の上に形成さ
れる。シリコン層106内に、表面108から延びる、
高濃度にドーピングしたn型のコレクタ領域110とエ
ミッタ領域112が形成されている。層106には、や
はり表面108から延び、低濃度にp型にドーピングし
た実質的のベース領域114も形成される。絶縁物層1
16が、シリコン層106の平坦な表面108上に形成
される。
【0010】多結晶シリコンの付随的ベース領域118
が、絶縁物層116上に形成される。この付随的ベース
領域118は、きわめて高濃度にp型にドーピングされ
ている。シリコンのエッジ接点領域120が、ベース領
域118の1つの側壁に接し、そして実質的ベース領域
114上の表面108上に形成される。エッジ接点12
0は、付随的ベース領域および実質的ベース領域に隣接
する部分が、p型にドーピングされている。エッジ接点
領域120は、実質的ベース領域114と付随的ベース
領域118の間の電気的接続を行う。金属接点122、
124、126を設けると、デバイスが完成する。以下
にさらに詳細に説明するように、絶縁物層116によ
り、付随的ベース領域がきわめて高濃度にドーピングさ
れる。これは、層116が、ドーパントがコレクタ領域
に達するのを防止する拡散ストップとして機能し、また
ベース領域118を形成する際のエッチ・ストップとし
ても機能するためである。
【0011】この発明のラテラル・バイポーラ・トラン
ジスタ製造の出発材料は、SOI構造である。SOI構
造は、基本的に、基板上に形成した絶縁物の層と、絶縁
物層の上に形成したシリコンのアイランドとから構成さ
れる。SOI構造は、メサ・エッチングや標準のフィー
ルド酸化物分離法等、周知の方法で形成することができ
る。図3に、酸化物層204と単結晶シリコンの薄層2
06をその上に形成した基板202を含む、SOI構造
の一部分の断面図が示されている。シリコン層206
は、低濃度にn型にドーピングされている。層の実際の
厚みは、デバイスの用途によって決まり、図示した厚み
は例として挙げたものにすぎない。1例として、シリコ
ン層206の厚みは、約100〜300nmとすること
ができる。シリコン・アイランド即ちシリコン層206
は、実質的に平坦な平面208を有する。
【0012】SOI構造を形成した後、厚み約50〜2
00nmの絶縁体の層210を、表面208上に成長さ
せる。絶縁物層210の厚みは、ベース・コレクタ・キ
ャパシタンスによって決まる。必要であれば、第1の絶
縁物層210の上に異種の絶縁体の層(図示せず)を追
加して、p型ドーパントが、低濃度にドーピングしたコ
レクタ領域に拡散するのをさらに減少させることができ
る。たとえば、第1の絶縁物層210は二酸化シリコン
等の酸化物、第2の絶縁物層は窒化シリコン等の窒化物
とすることができる。次に、厚み約200〜400nm
の多結晶シリコンの層212を、たとえばLPCVDに
よって付着させた後、きわめて高濃度のp++型イオン注
入を行う。この注入中に、絶縁物層210は拡散ストッ
プとして機能し、多結晶シリコン層212への高濃度な
ドーパントが、低濃度の層206に拡散するのを防止す
る。絶縁物層210が存在するので、多結晶シリコン層
212は、1021/cm3までのキャリア濃度でドーピ
ングすることができる。これは、従来技術によるSOI
デバイスで安全に注入できる量に比べて少なくとも2桁
高い値である。
【0013】図4に示すように、厚み約200nmの窒
化物の層214を、多結晶シリコン層212の上に付着
させ、窒化物層と多結晶シリコン層を反応性イオン・エ
ッチングして、付随的ベース領域215を画定する。
【0014】次に、図5に示すように、厚み約200n
mの窒化物を付着させ、エッチ・バックして、厚い側壁
スペーサ216および218を形成する。次に、ヒ素に
よるエミッタとコレクタのn+型イオン注入を行なっ
て、コレクタ領域220およびエミッタ領域222を形
成する。
【0015】図6に示すように、窒化物領域214、2
16、218を剥離によって除去し、酸素中、約950
℃で高温アニーリングを行ない、エミッタ接合を50n
mだけ移動させる。これにより、エミッタ・ベース接合
が損傷区域からはなれる。アニーリング中に、熱酸化物
の層224が、多結晶シリコンの付随的ベース領域21
5上に形成される。
【0016】図7に示すように、パターン化したフォト
レジスト・マスク226を形成し、ベース領域215の
一方の側壁は露出したまま残す。ホウ素のp型イオン注
入を行なって、実質的ベース領域228を形成する。異
なる注入エネルギーおよび線量を使用して、p型ドーピ
ングを、すべての深さで均一にすることができる。さら
に、注入角を調節して、付随的ベース領域の縁部の下へ
の浸透を増大させることができる。
【0017】図8に示すように、フォトレジスト・マス
ク226を介して、酸化物層224と絶縁物層210の
露出した部分を湿式エッチングまたは等方性プラズマ・
エッチングにより除去した後、マスクを除去する。これ
により、エミッタ領域222とベース領域228の表面
208、ならびにベース領域215の側壁と、上縁の一
部が露出する。
【0018】図9に示すように、シリコンのサイド・エ
ッジ接点230を、表面208と露出した領域、付随的
ベース領域215の上に形成する。エッジ接点230の
厚みは、50〜100nmとする。エッジ接点230
は、選択的シリコン・エピタキシによって形成し、ある
いは多結晶シリコンまたはエピタキシャル・シリコンを
構造全体の上に付着させ、過剰の多結晶シリコンまたは
シリコンをエッチ・バックして、図9に示すようなエッ
ジ接点を形成する。多結晶シリコンまたはエピタキシャ
ル・シリコンを付着させてエッジ接点230を形成する
場合は、過剰の多結晶シリコンまたはシリコンは、ベー
ス多結晶シリコン接点を前述のフォトレジスト・マスク
226のネガティブ・マスクで覆い、余分の多結晶シリ
コンまたはシリコンを等方性エッチングすることにより
除去する。選択的シリコン付着を使用する場合は、特別
の処理は不要である。さらに、選択的エピタキシャル成
長を使用する場合は、接点230の、付随的ベース領域
215の垂直な側壁に接続する部分が多結晶シリコンを
形成するが、接点230の横方向に延びた部分は単結晶
シリコンを形成する。
【0019】図10に示すように、オートドーピングお
よび付着温度によって、エピタキシャル皮膜または多結
晶シリコン層は、付随的ベース領域215の上面及び側
壁にそれぞれ接続する接点230の第4部分232およ
び第1部分234が、高濃度にp型にオート・ドーピン
グされる。さらに、接点230は、実質的ベース領域2
28に接する第2部分236が、p型にオート・ドーピ
ングされる。また、接点230のうち、エミッタ領域2
22に接続された第3部分238が、n型にオート・ド
ーピングされる。さらに、あるいは別法として、エッジ
接点230をイオン注入によってドーピングすることも
できる。接点230の第2部分236と第3部分238
の間のpn接合により、短絡を防止する分離が形成され
る。短絡に対する安全性をさらに高める必要がある場合
は、エッジ接点230をエッチ・バックして、図11に
示すような側壁エッジ接点を形成することもできる。
【0020】トランジスタを形成するための残りの工程
では、標準的な周知の方法を用いて、図10に示すよう
なサイド・スペーサ240、242および金属接点24
4、246、248を形成する。一般に、高融点金属ま
たは高融点金属ケイ化物の接点を形成する。
【0021】上記の工程は、CMOSの加工工程と両立
する。この発明の工程をCMOSの工程と組み合せるに
は、最初の絶縁体と多結晶シリコンを、CMOSゲート
酸化物とゲート材料として使用する。別法として、ベー
ス・コレクタ分離用の絶縁体をFET領域から除去した
後、ゲート酸化物を成長させ、全体に多結晶シリコンを
付着させることもできる。ソース・ドレインのイオン注
入は、厚み200nmの窒化物スペーサを入れる前、ま
たはエミッタのドライブ・イン後に形成することができ
る。
【0022】上記のトランジスタ形成方法の変更態様で
は、ベース領域のイオン注入を行なう前にベース・サイ
ド・エッジ接点を形成する。その後、誘電体側壁スペー
サを形成し、次いでエミッタとコレクタのイオン注入を
行なう。次に、図12ないし16を参照すると、シリコ
ン基板306上に形成したシリコン層302と酸化物層
304のSOI構造を得て、シリコン層302をコレク
タのn-レベルにドーピングした後、絶縁物層308を
付着させ、次に付随的ベース領域用に厚み200〜50
0nmのp++型多結晶シリコン層310を付着させる。
付随的ベース領域をパターン化し、p++型多結晶シリコ
ンのみをエッチングして、図13に示すように付随的ベ
ース領域312を形成する。
【0023】次に、付随的ベース領域312のコレクタ
側をフォトレジストで被覆し、図14に示すように、絶
縁物層308をエッチングする。全体に多結晶シリコン
またはエピタキシャル・シリコンを付着させ、エッチ・
バックして、または、選択的にシリコン・エピタキシと
エッチ・バックにより、図15に示すようなシリコン・
サイド・エッジ・スペーサ314、316、318を形
成する。このうちサイド・エッジ・スペーサ314は、
付随的ベース領域312の1つの側壁と実質的ベース領
域320の表面とを接続するエッジ接点領域となる。コ
レクタ領域上の露出した絶縁物層308と、サイド・エ
ッジ・スペーサ318とを選択的にエッチングし、エッ
ジ領域314の下側のシリコン層302の領域に、p型
のイオン注入を行なって、実質的ベース領域320を形
成する。必要があれば、ベース領域のイオン注入の間、
コレクタ領域をフォトレジストで被覆する。次に、誘電
体スペーサ322および324を形成した後、n+型の
イオン注入を行なって、エミッタ領域326およびコレ
クタ領域328を形成する。
【0024】本発明のエッジ・ストラップ型ベース接点
を有するSOIバイポーラ・トランジスタにより、不必
要な寄生接合キャパシタンスがすべて除去される。これ
は、ベース・コレクタ接合キャパシタンスが最小となる
ためである。ベース・コレクタ間の絶縁物層により、ベ
ース領域の多結晶シリコン接点がp++型にドーピングさ
れ、また、この絶縁物層はベース領域形成の際のエッチ
・ストップとしても機能する。
【0025】この発明を、例示的な好ましい実施例に関
して具体的に示し説明してきたが、当業者にとっては、
この発明の原理および範囲から逸脱することなく、上記
その他の形状または詳細の変更を行うことができること
は理解されるであろう。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
CMOS製造工程と両立する、エッジ・ストラップ型ベ
ース接点を有するSOIバイポーラ・トランジスタが提
供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術によるラテラル・バイポーラSOIト
ランジスタの断面図である。
【図2】この発明によるラテラル・バイポーラSOIト
ランジスタの断面図である。
【図3】この発明のトランジスタの製造工程の一段階を
示す断面図である。
【図4】この発明のトランジスタの製造工程の一段階を
示す断面図である。
【図5】この発明のトランジスタの製造工程の一段階を
示す断面図である。
【図6】この発明のトランジスタの製造工程の一段階を
示す断面図である。
【図7】この発明のトランジスタの製造工程の一段階を
示す断面図である。
【図8】この発明のトランジスタの製造工程の一段階を
示す断面図である。
【図9】この発明のトランジスタの製造工程の一段階を
示す断面図である。
【図10】この発明のトランジスタの製造工程の一段階
を示す断面図である。
【図11】この発明のトランジスタの製造工程の一段階
を示す断面図である。
【符号の説明】
202 基板 204 酸化物層 206 シリコン層 210 絶縁層 212 多結晶シリコン層 215 付随的ベース領域 220 コレクタ領域 222 エミッタ領域 228 実質的ベース領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニー・ディー・タン アメリカ合衆国10570、ニューヨーク州プ レザントヴィル、へリテッジ・ドライブ 46番地 (72)発明者 ユアン・タウル アメリカ合衆国10506、ニューヨーク州ベ ッドフォード、フィンチ・レーン 11番地 (56)参考文献 特開 昭63−140571(JP,A)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】酸化物層及び上記酸化物層の上に形成され
    た実質的に平坦な表面を有するシリコン層を有する基板
    と、 上記シリコン層の上記表面から延びて形成された第1導
    電型のコレクタ領域と、 上記シリコン層の上記表面から延びて形成された第1導
    電型のエミッタ領域と、 上記シリコン層の上記表面から延び、上記エミッタ領域
    に隣接し、そして該エミッタ領域及びコレクタ領域の間
    に形成された第2導電型の実質的ベース領域と、 上記コレクタ領域の上に形成された絶縁物層と、 該絶縁物層の上に形成された第2導電型の多結晶シリコ
    ンの付随的ベース領域と、 上記付随的ベース領域の側壁と上記実質的ベース領域の
    表面とに接続された第2導電型の選択的エピタキシャル
    成長シリコンのエッジ接点領域とを備える、SOI構造
    上に形成されたバイポーラ・トランジスタ。
  2. 【請求項2】上記エッジ接点領域が、少なくとも第1部
    分及び第2部分を有し、上記第1部分は、上記付随的ベ
    ース領域の側壁に接触する第2導電型の多結晶シリコン
    から形成され、上記第2部分は、上記実質的ベース領域
    の表面に接触する第2導電型の単結晶シリコンから形成
    されることを特徴とする、請求項1記載のバイポーラ・
    トランジスタ。
  3. 【請求項3】上記エッジ接点領域が、第1部分、第2部
    分及び第3部分を有し、上記第1部分は、上記付随的ベ
    ース領域の側壁に接触する第2導電型の多結晶シリコン
    から形成され、上記第2部分は、上記実質的ベース領域
    の表面に接触する第2導電型の単結晶シリコンから形成
    され、そして上記第3部分は、上記エミッタ領域の表面
    上に接触する第1導電型の単結晶シリコンにより形成さ
    れることを特徴とする請求項1記載のバイポーラ・トラ
    ンジスタ。
  4. 【請求項4】上記エミッタ領域、上記付随的ベース領域
    及び上記コレクタ領域のそれぞれに接続された金属接点
    を有することを特徴とする請求項1、請求項2又は請求
    項3記載のバイポーラ・トランジスタ。
  5. 【請求項5】上記シリコン層の厚みが100〜300n
    mであり、上記絶縁物層の厚みが50〜200nmであ
    り、上記多結晶シリコンの付随的ベースの厚みが200
    〜400nmであり、そして上記エッジ接点の厚みが5
    0〜100nmであることを特徴とする請求項1、請求
    項2又は請求項3記載のバイポーラ・トランジスタ。
  6. 【請求項6】上記絶縁物層が、酸化物の第1絶縁層及び
    窒化物の第2絶縁層を有することを特徴とする請求項
    1、請求項2又は請求項3記載のバイポーラ・トランジ
    スタ。
  7. 【請求項7】基板上に酸化物層を形成し、該酸化物層の
    上に表面が実質的に平坦な第1導電型のシリコン・アイ
    ランドを形成する工程と、 該シリコン・アイランドの上記表面上に絶縁物層を形成
    する工程と、 該絶縁物層の上に、第2導電型の多結晶シリコン層を付
    着させる工程と、 該多結晶シリコン層の上に窒化物層を付着させ、該窒化
    物層及び上記多結晶シリコン層をエッチングして、付随
    的ベース領域を画定する工程と、 該付随的ベース領域の2つの側壁に窒化物の側壁スペー
    サを形成し、上記付随的ベース領域の両側の下の上記シ
    リコン・アイランドの領域に該シリコン・アイランドの
    表面から延びる第1導電型のエミッタ領域及び第1導電
    型のコレクタ領域を形成する工程と、 上記窒化物層及び上記窒化物の側壁スペーサを除去する
    工程と、 上記付随的ベース領域の上記2つの側壁の一方の側壁の
    下側の上記シリコン・アイランドの領域に、該シリコン
    ・アイランドの表面から延び、上記エミッタ領域に隣接
    し、そして一部が上記一方の側壁の下に延びる第2導電
    型の実質的ベース領域を形成する工程と、 上記付随的ベース領域の上記一方の側壁と上記実質的ベ
    ース領域の表面とに接続された第2導電型のシリコンの
    エッジ接点領域を形成する工程とを含む、バイポーラ・
    トランジスタの製造方法。
  8. 【請求項8】上記エッジ接点が、選択的エピタキシャル
    成長により形成されることを特徴とする請求項7記載の
    バイポーラ・トランジスタの製造方法。
  9. 【請求項9】基板上に酸化物層を形成し、該酸化物層の
    上に表面が実質的に平坦な第1導電型のシリコン・アイ
    ランドを形成する工程と、 該シリコン・アイランドの上記表面上に絶縁物層を形成
    する工程と、 該絶縁物層の上に、第2導電型の多結晶シリコンの層を
    付着させ、該多結晶シリコンの層をエッチングして付随
    的ベース領域を画定する工程と、 該付随的ベース領域の2つの側壁のうち一方の側壁と上
    記シリコン・アイランドの表面とに接続された第2導電
    型のシリコンのエッジ接点領域を少なくとも形成する工
    程と、 該エッジ接点領域の下側の上記シリコン・アイランドの
    領域に、該シリコン・アイランドの表面から延び、一部
    が上記一方の側壁の下に延びる第2導電型の実質的ベー
    ス領域を形成する工程と、 上記付随的ベース領域の他方の側壁を覆って、そして上
    記付随的ベース領域の一方の側壁上の上記エッジ接点領
    域を覆って誘電体スペーサを形成し、上記実質的ベース
    領域の両側の上記シリコン・アイランドの領域に、該シ
    リコン・アイランドの表面から延びる第1導電型のエミ
    ッタ領域及び第1導電型のコレクタ領域を形成する工程
    とを含む、バイポーラ・トランジスタの製造方法。
  10. 【請求項10】上記エッジ接点が、選択的エピタキシャ
    ル成長により形成されることを特徴とする、請求項9記
    載のバイポーラ・トランジスタの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0785477B2 (ja) * 1992-01-24 1995-09-13 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション ポリシリコンのエミッタを有するsoi横型バイポーラ・トランジスタ、及びその製造方法
US5341023A (en) * 1992-06-18 1994-08-23 International Business Machines Corporation Novel vertical-gate CMOS compatible lateral bipolar transistor
US5273915A (en) * 1992-10-05 1993-12-28 Motorola, Inc. Method for fabricating bipolar junction and MOS transistors on SOI
EP0632490A3 (de) * 1993-07-02 1996-09-11 Siemens Ag Herstellungsverfahren für lateralen Bipolartransistor.
EP0714137A1 (de) * 1994-11-24 1996-05-29 Siemens Aktiengesellschaft Bipolartransistor auf SOI-Substrat
DE19515797C1 (de) * 1995-04-28 1996-09-19 Siemens Ag SOI-BiCMOS-Verfahren
DE19536262A1 (de) * 1995-09-28 1997-04-03 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von mikroelektronischen Schaltungen auf SOI
US6785530B2 (en) * 2001-03-16 2004-08-31 Skyworks Solutions, Inc. Even-order non-linearity correction feedback for Gilbert style mixers
CN103000676B (zh) * 2012-12-12 2015-05-27 清华大学 侧向双极晶体管及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JP2503460B2 (ja) * 1986-12-01 1996-06-05 三菱電機株式会社 バイポ−ラトランジスタおよびその製造方法

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