JPH09260396A - High-frequency transistor - Google Patents

High-frequency transistor

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JPH09260396A
JPH09260396A JP6833496A JP6833496A JPH09260396A JP H09260396 A JPH09260396 A JP H09260396A JP 6833496 A JP6833496 A JP 6833496A JP 6833496 A JP6833496 A JP 6833496A JP H09260396 A JPH09260396 A JP H09260396A
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JP
Japan
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insulating film
film
region
polycrystalline silicon
films
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JP6833496A
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Japanese (ja)
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Yuji Tanaka
裕二 田中
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration of high-frequency characteristics, by forming polycrystalline silicon films and insulating films sandwiched between a field insulating film and metal films. SOLUTION: In this NPN type transistor, an insulating film 11 and polycrystalline silicon films 10a are sandwiched between bonding pads 12b, 12d composed of Al and insulating films 3, 8, so that equivalent capacitors corresponding to the insulating films 3, 8, the polycrystalline silicon films 10a, and the insulating film 11 are formed right under the bonding pads 12b, 12d. Therefore, the MOS capacitance is reduced and high-frequency characteristics are imprecise. When hard metal like a Cu wire is bonded, the improved of bonding is absorbed by the polycrytstalline silicon film 10a right under the bonding pads 12b, 12d. The influence of the impulse upon the insulating films 3, 8 an epitaxial layer 2, etc., is reduced. Therefore, a high-frequency transistor of high reliability can be obtained.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、高周波トランジ
スタに係り、特にオーバレイ構造の高周波トランジスタ
の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency transistor, and more particularly to improvement of an overlay structure high frequency transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3(a)〜(c)、図4(a)は、従
来のオーバレイ構造のNPN型高周波トランジスタの製
造工程を示す図である。図4(b)は、図4(a)のト
ランジスタを説明するための等価回路図である。
2. Description of the Related Art FIGS. 3 (a) to 3 (c) and FIG. 4 (a) are views showing a manufacturing process of a conventional NPN type high frequency transistor having an overlay structure. FIG. 4B is an equivalent circuit diagram for explaining the transistor of FIG.

【0003】図3(a)に示すように、N型半導体基板
1上のN型低濃度エピタキシャル層2の表面にフィール
ド絶縁膜を含む絶縁膜3を形成し、P型グラフトベース
層の形成予定領域の絶縁膜3を選択的に除去する。次
に、全面にP型不純物を含む絶縁膜5を形成し、不純物
の拡散によって四箇所にP型グラフトベース層4を形成
する。
As shown in FIG. 3A, an insulating film 3 including a field insulating film is formed on the surface of the N type low concentration epitaxial layer 2 on the N type semiconductor substrate 1 to form a P type graft base layer. The insulating film 3 in the region is selectively removed. Next, the insulating film 5 containing P-type impurities is formed on the entire surface, and the P-type graft base layer 4 is formed at four locations by diffusion of the impurities.

【0004】図3(b)に示すように、グラフトベース
層4及びその相互間を含むベース層の形成予定領域の絶
縁膜3、5を選択的に除去する。次に、イオン注入の際
のバッファ膜である絶縁膜7を形成し、P型不純物をイ
オン注入してP型ベース層6を形成する。次に、全面に
絶縁膜8を形成する。
As shown in FIG. 3B, the insulating films 3 and 5 in the area where the base layer is to be formed, including the graft base layer 4 and the areas between them, are selectively removed. Next, the insulating film 7 which is a buffer film at the time of ion implantation is formed, and P-type impurities are ion-implanted to form the P-type base layer 6. Next, the insulating film 8 is formed on the entire surface.

【0005】図3(c)に示すように、N型エミッタ層
の形成予定領域の絶縁膜7、8を除去して、全面に多結
晶シリコン膜を450nm程度形成すると供に、エミッ
タ層の形成予定領域以外の部分を除去し、エミッタ電極
である多結晶シリコン膜10を形成する。次に、POC
3 法にてN型エミッタ層9を形成する。その後、全面
に450nm程度の厚さの周辺部の保護のための絶縁膜
11を形成する。
As shown in FIG. 3C, the insulating films 7 and 8 in the region where the N-type emitter layer is to be formed are removed and a polycrystalline silicon film is formed on the entire surface to a thickness of about 450 nm. A portion other than the planned region is removed, and a polycrystalline silicon film 10 which is an emitter electrode is formed. Next, POC
The N-type emitter layer 9 is formed by the l 3 method. After that, an insulating film 11 having a thickness of about 450 nm for protecting the peripheral portion is formed on the entire surface.

【0006】図4(a)に示すように、グラフトベース
層4の表面の一部が露出するように絶縁膜7、8、11
を除去し、アルミニウム(以下、Alと記す)を堆積し
パターニングすることによって、電極配線12aとこの
電極配線12aに接続され絶縁膜3、8上に位置するボ
ンディングパッド12bとを形成する。同時に、エミッ
タ層9上に位置する多結晶シリコン膜10の表面が露出
するように絶縁膜11を除去し、電極配線12cとこの
電極配線12cに接続され絶縁膜3、8上に位置するボ
ンディングパッド(図4(a)では図示せず)を形成す
る。つまり、四箇所のトランジスタ部それぞれのベース
電極配線12aが互いに平行となるように延長して形成
し、ボンディングパッド12bに共通に接続する。同様
に、それぞれのエミッタ電極配線12cも互いに平行に
なるように延長し、ボンディングパッドに共通に接続す
る。この際、ボンディングパッド12bが形成される領
域、ベース層6の上にある不要な絶縁膜11は除去され
る。
As shown in FIG. 4A, the insulating films 7, 8 and 11 are exposed so that a part of the surface of the graft base layer 4 is exposed.
Is removed and aluminum (hereinafter referred to as Al) is deposited and patterned to form the electrode wiring 12a and the bonding pad 12b connected to the electrode wiring 12a and located on the insulating films 3 and 8. At the same time, the insulating film 11 is removed so that the surface of the polycrystalline silicon film 10 located on the emitter layer 9 is exposed, and the electrode wiring 12c and the bonding pad located on the insulating films 3 and 8 connected to the electrode wiring 12c. (Not shown in FIG. 4A) are formed. That is, the base electrode wirings 12a of each of the four transistor portions are formed so as to extend in parallel with each other and are commonly connected to the bonding pad 12b. Similarly, the respective emitter electrode wirings 12c are also extended so as to be parallel to each other and commonly connected to the bonding pad. At this time, the unnecessary insulating film 11 on the region where the bonding pad 12b is formed and on the base layer 6 is removed.

【0007】次に、N型半導体基板1の裏面にコレクタ
電極13を形成する。さらに、その後の工程でワイヤ1
4をボンディングパッド上に接続する。特にコレクタ領
域の形成については説明していないが、エピタキシャル
層2及び半導体基板1のうちグラフトベース層4及びベ
ース層6からコレクタ電極13に至る一部分がコレクタ
領域となる。
Next, the collector electrode 13 is formed on the back surface of the N-type semiconductor substrate 1. In addition, wire 1
4 on the bonding pad. Although the formation of the collector region is not particularly described, a part of the epitaxial layer 2 and the semiconductor substrate 1 from the graft base layer 4 and the base layer 6 to the collector electrode 13 becomes the collector region.

【0008】図4(b)に示すように、ボンディングパ
ッド12bの部分の等価回路は等価コンデンサCで表さ
れる。すなわち、エピキシャル層2、ボンディングパッ
ド12bが等価コンデンサCの両電極に対応している。
その両電極の間には絶縁膜3、8のみがあり、等価コン
デンサCの誘電膜に対応している。
As shown in FIG. 4B, an equivalent circuit of the bonding pad 12b is represented by an equivalent capacitor C. That is, the epitaxial layer 2 and the bonding pad 12b correspond to both electrodes of the equivalent capacitor C.
Only the insulating films 3 and 8 are provided between the two electrodes and correspond to the dielectric film of the equivalent capacitor C.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、下記のような問題がある。図4(a)
に示すNPN型高周波トランジスタでは、ベースの電極
配線12a及びエミッタの電極配線12cのそれぞれの
ボンディングパッドに起因する等価コンデンサCの容量
(以下、MOS容量と記す)のため、高周波特性が劣化
していた。また、コストダウンを目的として金(以下、
Auと記す)ワイヤーの代わりに銅(以下、Cuと記
す)ワイヤーを使用した場合、Cuの方がAuより硬い
ため、ボンディングの際、Alのボンディングパッドの
直下の絶縁膜3、8へのダメージが大きくなる。このた
め、信頼性が低下し、さらに、品質の点でライン生産が
困難であるという問題があった。この発明の目的は、高
周波特性が劣化せず、信頼性が低下しない高周波トラン
ジスタを提供することにある。
However, the above configuration has the following problems. FIG. 4 (a)
In the NPN type high frequency transistor shown in (1), the high frequency characteristics are deteriorated due to the capacitance (hereinafter referred to as MOS capacitance) of the equivalent capacitor C due to the bonding pads of the base electrode wiring 12a and the emitter electrode wiring 12c. . In addition, gold (hereinafter,
When a copper (hereinafter referred to as Cu) wire is used instead of an Au wire, Cu is harder than Au, so that the insulating films 3 and 8 immediately below the Al bonding pad are damaged during bonding. Grows larger. For this reason, there is a problem that reliability is deteriorated and line production is difficult in terms of quality. An object of the present invention is to provide a high frequency transistor in which high frequency characteristics are not deteriorated and reliability is not deteriorated.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、この発明の高周波トランジスタにおい
ては以下の手段を講じた。 (1)請求項1に記載した本発明の高周波トランジスタ
は、コレクタとして作用する半導体基体と、上記半導体
基体上に設けられたフィールド絶縁膜を含む第1絶縁膜
とを具備している。上記第1絶縁膜が設けられた領域以
外の上記半導体基体の表面領域に設けられたベース領域
と、上記ベース領域の表面領域に設けられたエミッタ領
域とを具備している。上記第1絶縁膜上に形成された第
1、第2多結晶シリコン膜と、上記第1及び第2多結晶
シリコン膜上に第2絶縁膜を介して設けられ、それぞれ
上記ベース領域及びエミッタ領域と電気的に接続された
第1、第2金属膜と、上記第1、第2金属膜上にそれぞ
れ接続された第1、第2ボンディング配線とを具備して
いる。
In order to solve the above problems and achieve the object, the following means were taken in the high frequency transistor of the present invention. (1) The high-frequency transistor according to the first aspect of the present invention includes a semiconductor substrate that acts as a collector and a first insulating film including a field insulating film provided on the semiconductor substrate. The semiconductor device further includes a base region provided in the surface region of the semiconductor substrate other than the region provided with the first insulating film, and an emitter region provided in the surface region of the base region. First and second polycrystalline silicon films formed on the first insulating film, and a second insulating film provided on the first and second polycrystalline silicon films, respectively, the base region and the emitter region being respectively provided. The first and second metal films electrically connected to the first and second metal films, and the first and second bonding wirings respectively connected to the first and second metal films.

【0011】上記本発明の高周波トランジスタにおいて
は、上記第1絶縁膜とその上の上記各金属膜との間にそ
れぞれ上記第2絶縁膜及び上記各多結晶シリコン膜を挟
んで形成されているので、それぞれ上記各金属膜と上記
半導体基体(以下、半導体基板と記す)との間の上記第
1絶縁膜、上記各多結晶シリコン膜、上記第2絶縁膜に
対応して等価コンデンサが形成される。従って、それら
の等価コンデンサは直列に接続されその容量が低減され
て、本発明の高周波トランジスタの高周波特性が改善さ
れる。また、Cuワイヤなどの硬い金属をボンディング
する際、上記各多結晶シリコン膜がボンディングの際の
衝撃を吸収するため、上記第1絶縁膜、上記半導体基体
等についてのその衝撃の影響を低減することが可能とな
る。従って、信頼性を低下させず、品質を向上させるこ
とができる。
In the high frequency transistor of the present invention, since the second insulating film and the polycrystalline silicon film are respectively sandwiched between the first insulating film and the metal films on the first insulating film. , An equivalent capacitor is formed corresponding to each of the first insulating film, each of the polycrystalline silicon films, and the second insulating film between each of the metal films and the semiconductor substrate (hereinafter referred to as a semiconductor substrate). . Therefore, these equivalent capacitors are connected in series and the capacitance thereof is reduced, so that the high frequency characteristics of the high frequency transistor of the present invention are improved. Further, when bonding a hard metal such as a Cu wire, each of the polycrystalline silicon films absorbs a shock at the time of bonding, so that the effect of the shock on the first insulating film, the semiconductor substrate, etc. is reduced. Is possible. Therefore, the quality can be improved without lowering the reliability.

【0012】請求項2に記載した本発明の高周波トラン
ジスタは、第1導電型の半導体基板と、上記半導体基板
上に形成された第1導電型のエピタキシャル層と、上記
エピタキシャル層上に設けられたフィールド絶縁膜とを
具備している。上記エピタキシャル層の表面領域に設け
られた第2導電型の第1半導体領域と、上記第1半導体
領域の表面領域に設けられた第1導電型の第2半導体領
域とを具備している。上記フィールド絶縁膜上に形成さ
れた第1、第2多結晶シリコン膜と、上記第1半導体領
域の表面と接続され、一部が第1絶縁膜を介して上記第
1多結晶シリコン膜上に延在するように設けられた第1
金属膜とを具備してる。上記第2半導体領域の表面と接
続された第3多結晶シリコン膜と、上記第3多結晶シリ
コン膜の表面と接続され、一部が第2絶縁膜を介して上
記第2多結晶シリコン膜上に延在するように設けられた
第2金属膜とを具備している。上記第1、第2金属膜上
にそれぞれ接続された第1、第2ボンディング配線と、
上記半導体基板の露出面上に設けられた第3金属膜とを
具備している。
A high frequency transistor according to a second aspect of the present invention is provided with a first conductive type semiconductor substrate, a first conductive type epitaxial layer formed on the semiconductor substrate, and the epitaxial layer. And a field insulating film. The semiconductor device includes a first-conductivity-type first semiconductor region provided in the surface region of the epitaxial layer and a first-conductivity-type second semiconductor region provided in the surface region of the first semiconductor region. The first and second polycrystalline silicon films formed on the field insulating film and the surface of the first semiconductor region are connected, and a part of the first and second polycrystalline silicon films is formed on the first polycrystalline silicon film via the first insulating film. First provided so as to extend
And a metal film. A third polycrystalline silicon film connected to the surface of the second semiconductor region and a surface of the third polycrystalline silicon film, a part of which is on the second polycrystalline silicon film via a second insulating film. And a second metal film provided so as to extend in the direction of. First and second bonding wirings respectively connected to the first and second metal films,
And a third metal film provided on the exposed surface of the semiconductor substrate.

【0013】上記本発明の高周波トランジスタにおいて
は、上記フィールド絶縁膜とその上の上記各金属膜との
間にそれぞれ上記各多結晶シリコン膜、上記各絶縁膜を
挟んでいるので、それぞれ上記各金属膜と上記エピタキ
シャル層との間の上記フィールド絶縁膜、上記各多結晶
リシコン膜、上記各絶縁膜に対応して等価コンデンサが
形成される。従って、その等価コンデンサが直列に接続
されその容量が低減されて、高周波特性が改善される。
また、硬い金属をボンディングする際、上記各多結晶シ
リコン膜がボンディングの際の衝撃を吸収するため、上
記フィールド絶縁膜、上記エピタキシャル層等にダメー
ジを与えることなく、また、信頼性を低下させず、品質
を向上させることができる。また、上記第1〜第3多結
晶シリコン膜は同時に形成されるので、製造工程が増え
ない。また、絶縁膜を従来より厚く形成するような製造
工程が不要であり、製造コストが増加しない。
In the high frequency transistor of the present invention, since the polycrystalline silicon film and the insulating film are respectively sandwiched between the field insulating film and the metal film on the field insulating film, the metal is separated from the field insulating film. An equivalent capacitor is formed corresponding to the field insulating film between the film and the epitaxial layer, the polycrystalline silicon films, and the insulating films. Therefore, the equivalent capacitors are connected in series and the capacitance thereof is reduced, so that the high frequency characteristics are improved.
Further, when bonding a hard metal, each of the polycrystalline silicon films absorbs a shock during bonding, so that the field insulating film, the epitaxial layer, etc. are not damaged and the reliability is not deteriorated. , Can improve the quality. Moreover, since the first to third polycrystalline silicon films are formed at the same time, the number of manufacturing steps does not increase. Further, a manufacturing process for forming the insulating film thicker than in the past is not necessary, and the manufacturing cost does not increase.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1(a)は本発明の実施
の形態に係るNPN型高周波トランジスタの構成を示す
平面図であり、図1(b)は、図1(a)の線1bー1
bに沿った断面図である。尚、図1において、前述した
図3、図4に示す従来のトランジスタと同一部分には同
一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A is a plan view showing a configuration of an NPN high-frequency transistor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a line 1b-1 of FIG. 1A.
It is sectional drawing along b. In FIG. 1, the same parts as those of the conventional transistor shown in FIGS. 3 and 4 described above are designated by the same reference numerals, and only different parts will be described.

【0015】図1(a)に示すように、Alによって電
極配線12cに接続されるボンディングパッド12dが
トランジスタ部以外のフィールド絶縁膜を含む絶縁膜
3、8(図1(b))の上に形成されている。後述する
ボンディングパッド12bの場合と同様に、ボンディン
グパッド12dの下には絶縁膜11(図1(b))を介
してパターニングされた多結晶シリコン膜10aが設け
られ、また、その多結晶シリコン膜10aの下には絶縁
膜3、8、N型低濃度エピタキシャル層2、半導体基板
1、及び電極13(図1(b))が順に設けられてい
る。同様に、図1(b)に示すように、Alによって形
成されたボンディングパッド12bの下に、絶縁膜1
1、多結晶シリコン膜10a、絶縁膜3、8、エピタキ
シャル層2、半導体基板1、及び電極13が順に設けら
れている。
As shown in FIG. 1A, the bonding pad 12d connected to the electrode wiring 12c by Al is formed on the insulating films 3 and 8 including the field insulating film other than the transistor portion (FIG. 1B). Has been formed. Similar to the case of the bonding pad 12b described later, the patterned polycrystalline silicon film 10a is provided below the bonding pad 12d via the insulating film 11 (FIG. 1B), and the polycrystalline silicon film is also formed. Insulating films 3 and 8, an N-type low concentration epitaxial layer 2, a semiconductor substrate 1, and an electrode 13 (FIG. 1B) are sequentially provided under 10a. Similarly, as shown in FIG. 1B, the insulating film 1 is formed under the bonding pad 12b made of Al.
1, a polycrystalline silicon film 10a, insulating films 3 and 8, an epitaxial layer 2, a semiconductor substrate 1, and an electrode 13 are sequentially provided.

【0016】次に、本発明の実施の形態に係る高周波ト
ランジスタの製造工程について説明する。図2(a)は
図1のトランジスタの製造工程を説明するための図で、
図2(b)は、そのトランジスタを説明するための等価
回路図である。図2(c)は、本発明の実施の形態を説
明するための平面図である。尚、図1と同一部分には同
一符号を付している。
Next, a manufacturing process of the high frequency transistor according to the embodiment of the present invention will be described. 2A is a diagram for explaining a manufacturing process of the transistor of FIG.
FIG. 2B is an equivalent circuit diagram for explaining the transistor. FIG. 2C is a plan view for explaining the embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0017】図1(b)に示すトランジスタの製造工程
中、前述した図3(a)(b)に対応する工程は従来と
同じである。従来と異なる工程は図3(c)に対応した
工程であり、その工程を図2(a)に示している。
During the manufacturing process of the transistor shown in FIG. 1B, the processes corresponding to the above-mentioned FIGS. 3A and 3B are the same as the conventional process. The process different from the conventional one is the process corresponding to FIG. 3C, and the process is shown in FIG.

【0018】つまり、従来と同様に、N型半導体基板1
上のエピタキシャル層2の表面に絶縁膜3を形成し、P
型グラフトベース層の形成予定領域の絶縁膜3を選択的
に除去する。次に、全面にP型不純物を含む絶縁膜5を
形成し、不純物の拡散によって四箇所にP型グラフトベ
ース層4を形成する。
That is, as in the conventional case, the N-type semiconductor substrate 1
An insulating film 3 is formed on the surface of the upper epitaxial layer 2, and P
The insulating film 3 in the region where the mold graft base layer is to be formed is selectively removed. Next, the insulating film 5 containing P-type impurities is formed on the entire surface, and the P-type graft base layer 4 is formed at four locations by diffusion of the impurities.

【0019】次に、グラフトベース層4及びその相互間
を含むP型ベース層の形成予定領域の絶縁膜3、5を選
択的に除去する。次に、イオン注入の際のバッファ膜で
ある絶縁膜7を形成し、P型不純物をイオン注入してP
型ベース層6を形成する。次に、全面に絶縁膜8を形成
する。
Next, the insulating films 3 and 5 in the region where the P-type base layer is to be formed, including the graft base layer 4 and the space between them, are selectively removed. Next, the insulating film 7 which is a buffer film at the time of ion implantation is formed, and P-type impurities are ion-implanted to form P.
The mold base layer 6 is formed. Next, the insulating film 8 is formed on the entire surface.

【0020】次に、図2(a)に示すように、N型エミ
ッタ層9を形成する部分の絶縁膜7、8を除去して、後
述するエミッタ電極等となる多結晶シリコン膜を例えば
450nm程度全面に形成する。エミッタ層9の形成予
定領域、及び、ボンディングパッド12b、図1(b)
中のボンディングパッド12dの形成予定領域の多結晶
リシコン膜を残して除去し、多結晶シリコン膜10、1
0aを形成する。次に、少なくとも多結晶シリコン膜1
0aをマスクして、POCl3 法によって不純物を導入
しN型エミッタ層9を形成する。従って、多結晶シリコ
ン膜10aの導電率が低い状態となり、多結晶シリコン
膜10の導電率は高い状態となる。その後、全面に例え
ば450nm程度の厚さの周辺部の保護等のための絶縁
膜11を形成する。
Next, as shown in FIG. 2A, the insulating films 7 and 8 in the portion where the N-type emitter layer 9 is formed are removed, and a polycrystalline silicon film which will be described later as an emitter electrode or the like is formed to have a thickness of, for example, 450 nm. Form on the entire surface. A region where the emitter layer 9 is to be formed, and the bonding pad 12b, FIG.
The polycrystalline silicon film in the region where the bonding pad 12d is to be formed is removed leaving the polycrystalline silicon films 10 and 1
0a is formed. Next, at least the polycrystalline silicon film 1
0a is masked and impurities are introduced by the POCl 3 method to form the N-type emitter layer 9. Therefore, the conductivity of the polycrystalline silicon film 10a is low, and the conductivity of the polycrystalline silicon film 10 is high. After that, an insulating film 11 having a thickness of, for example, about 450 nm for protecting the peripheral portion is formed on the entire surface.

【0021】図1(b)に示すように、グラフトベース
層4の表面の一部が露出するように絶縁膜7、8、11
を除去し、例えばAlを堆積しパターニングすることに
よって、電極配線12aとこの電極配線12aに接続さ
れ絶縁膜3、8上に位置するボンディングパッド12b
とを形成する。同時に、エミッタ層9上に位置する多結
晶シリコン膜10の表面が露出するように絶縁膜11を
除去し、電極配線12cとこの電極配線12cに接続さ
れ絶縁膜3、8上に位置するボンディングパッド12d
(図1(a))を形成する。つまり、四箇所のトランジ
スタ部それぞれのベース電極配線12aが互いに平行と
なるように延長して形成し、ボンディングパッド12b
に共通に接続する。同様に、それぞれのエミッタ電極配
線12cも互いに平行となるように延長し、ボンディン
グパッド12dに共通に接続する。この際、ボンディン
グパッド12b、12dの形成予定領域の絶縁膜11を
除去せずに残す。
As shown in FIG. 1B, the insulating films 7, 8 and 11 are exposed so that a part of the surface of the graft base layer 4 is exposed.
Are removed, and, for example, Al is deposited and patterned to form the electrode wiring 12a and the bonding pad 12b connected to the electrode wiring 12a and located on the insulating films 3 and 8.
And are formed. At the same time, the insulating film 11 is removed so that the surface of the polycrystalline silicon film 10 located on the emitter layer 9 is exposed, and the electrode wiring 12c and the bonding pad located on the insulating films 3 and 8 connected to the electrode wiring 12c. 12d
(FIG. 1A) is formed. That is, the base electrode wiring 12a of each of the four transistor portions is extended and formed so as to be parallel to each other, and the bonding pad 12b is formed.
Commonly connected to. Similarly, the respective emitter electrode wirings 12c are extended so as to be parallel to each other and are commonly connected to the bonding pad 12d. At this time, the insulating film 11 in the regions where the bonding pads 12b and 12d are to be formed is left without being removed.

【0022】次に、N型半導体基板1の裏面にコレクタ
電極13を形成する。さらに、その後の工程でワイヤ1
4をボンディングパッド12b、12d上に接続する。
特に説明していないが、コレクタ領域は従来と同様にエ
ピタキシャル層2及び半導体基板1のうちグラフトベー
ス層4及びベース層6からコレクタ電極13に至る一部
分がコレクタ領域となる。
Next, the collector electrode 13 is formed on the back surface of the N-type semiconductor substrate 1. In addition, wire 1
4 is connected to the bonding pads 12b and 12d.
Although not particularly described, in the collector region, a part of the epitaxial layer 2 and the semiconductor substrate 1 from the graft base layer 4 and the base layer 6 to the collector electrode 13 becomes the collector region as in the conventional case.

【0023】図2(b)に示すように、ボンディングパ
ッド12b、12dの部分の等価回路は直列に接続され
た等価コンデンサC1 、C2 、C3 で表される。図1
(b)中の絶縁膜3、8が等価コンデンサC1 の誘電
膜、多結晶シリコン膜10aが等価コンデサC2 の誘電
膜、絶縁膜11が等価コンデンサC3 の誘電膜となって
いる。従って、等価コンデンサC1 〜C3 が直列に接続
されているため、これらのコンデンサC1 〜C3 を合成
したMOS容量の値は従来よりも小さくなる。
As shown in FIG. 2B, the equivalent circuit of the bonding pads 12b and 12d is represented by equivalent capacitors C1, C2 and C3 connected in series. FIG.
The insulating films 3 and 8 in (b) are the dielectric film of the equivalent capacitor C1, the polycrystalline silicon film 10a is the dielectric film of the equivalent capacitor C2, and the insulating film 11 is the dielectric film of the equivalent capacitor C3. Therefore, since the equivalent capacitors C1 to C3 are connected in series, the value of the MOS capacitance obtained by combining these capacitors C1 to C3 becomes smaller than the conventional value.

【0024】尚、N型エミッタ層9を形成する際、ボン
ディングパッド形成予定領域の多結晶シリコン膜10a
に不純物を導入してもよい。この場合、絶縁膜3、8、
11はそれぞれ等価コンデンサC1 、C3 の誘電膜に対
応する。従って、等価コンデンサC1 、C3 が直列に接
続されたことになり、半導体基板1の裏面の電極13か
らボンディングパッド12bまたはボンディングパッド
12dまでのMOS容量を合成した値は従来より小さく
なる。
When the N-type emitter layer 9 is formed, the polycrystalline silicon film 10a in the bonding pad formation region is to be formed.
Impurities may be introduced into. In this case, the insulating films 3, 8,
Reference numerals 11 correspond to the dielectric films of the equivalent capacitors C1 and C3, respectively. Therefore, the equivalent capacitors C1 and C3 are connected in series, and the combined value of the MOS capacitances from the electrode 13 on the back surface of the semiconductor substrate 1 to the bonding pad 12b or the bonding pad 12d becomes smaller than the conventional value.

【0025】尚、グラフトベース層4の数は4に限らず
いくつでもよい。尚、図2(c)に示すように、多結晶
シリコン膜10bをベース層6、エミッタ層9に近い所
の電極配線12a、12cの下の部分からそれぞれボン
ディングパッド12c、12dの直下に渡って形成して
もよい。
The number of the graft base layers 4 is not limited to 4 and may be any number. As shown in FIG. 2 (c), the polycrystalline silicon film 10b extends from under the electrode wirings 12a and 12c near the base layer 6 and the emitter layer 9 to directly below the bonding pads 12c and 12d, respectively. You may form.

【0026】本発明の実施の形態においては、それぞれ
Alからなる各ボンディングパッド12b、12dと絶
縁膜3、8との間に絶縁膜11及び各多結晶シリコン膜
10a、10bを挟んでいるので、ボンディングパッド
12b、12d直下に絶縁膜3、8、多結晶シリコン膜
10aまたは10b、絶縁膜11に対応する等価コンデ
ンサC1 〜C3 が形成される。従って、MOS容量が低
減され、高周波特性が改善される。また、Cuワイヤな
どの硬い金属をボンディングした際、Alからなるボン
ディングパッド12b、12d直下の多結晶シリコン膜
10aまたは10bがボンディングの衝撃を吸収するた
め、絶縁膜3、8、エピタキシャル層2等についてのそ
の衝撃の影響は低減される。従って、絶縁膜3、8、エ
ピタキシャル層2等にダメージが生じず、また信頼性が
低下せず、品質が向上する。また、多結晶シリコン膜1
0、10aまたは10bは、同時に形成されるので、製
造工程が増えない。また、絶縁膜を従来より厚く形成す
る工程は不要である。従って、製造コストが増加しな
い。
In the embodiment of the present invention, the insulating film 11 and the polycrystalline silicon films 10a and 10b are sandwiched between the bonding pads 12b and 12d made of Al and the insulating films 3 and 8, respectively. Equivalent capacitors C1 to C3 corresponding to the insulating films 3 and 8, the polycrystalline silicon film 10a or 10b, and the insulating film 11 are formed immediately below the bonding pads 12b and 12d. Therefore, the MOS capacitance is reduced and the high frequency characteristics are improved. Further, when a hard metal such as a Cu wire is bonded, the polycrystalline silicon film 10a or 10b immediately below the bonding pads 12b and 12d made of Al absorbs the impact of bonding, and therefore the insulating films 3 and 8 and the epitaxial layer 2 The impact of that shock is reduced. Therefore, the insulating films 3 and 8, the epitaxial layer 2 and the like are not damaged, the reliability is not lowered, and the quality is improved. In addition, the polycrystalline silicon film 1
Since 0, 10a, and 10b are formed at the same time, the number of manufacturing steps does not increase. Further, the step of forming the insulating film thicker than in the past is unnecessary. Therefore, the manufacturing cost does not increase.

【0027】[0027]

【実施例】上述した本発明の実施の形態のMOS容量の
値C1 〜C3 の計算例について説明する。尚、比較のた
め、条件がほぼ同じである型番2SC3544のNPN
型トランジスタについてのMOS容量の値Cも示す。ボ
ンディングパッド12bの面積は0.0385×10-2
(cm2 )、真空中の誘電率ε0 は8.84×10
-14 、絶縁膜の比誘電率εs は3.9、多結晶シリコン
膜10aの比誘電率εsは12である。尚、この場合の
パッド半径Rは0.011(cm)である。
EXAMPLE A calculation example of the MOS capacitance values C1 to C3 according to the above-described embodiment of the present invention will be described. For comparison, the model number 2SC3544 NPN, which has almost the same conditions, is used.
The value C of the MOS capacitance for the type transistor is also shown. The area of the bonding pad 12b is 0.0385 × 10 -2
(Cm2), dielectric constant ε0 in vacuum is 8.84 × 10
-14 , the relative permittivity εs of the insulating film is 3.9, and the relative permittivity εs of the polycrystalline silicon film 10a is 12. The pad radius R in this case is 0.011 (cm).

【0028】本発明の実施例の絶縁膜3、8の厚さは1
680nm、導電率の低い多結晶リシリコン膜10aの
厚さは450nm、絶縁膜11の厚さは450nmであ
る。ボンディングパッド12bの部分の各MOS容量C
1 〜C3 及びその合成容量は、次のようになる。
The thickness of the insulating films 3 and 8 of the embodiment of the present invention is 1
The polycrystalline silicon film 10a having a low conductivity of 680 nm has a thickness of 450 nm, and the insulating film 11 has a thickness of 450 nm. Each MOS capacitance C of the bonding pad 12b
1 to C3 and their combined capacity are as follows.

【0029】 C1 =0.0385×10-2×3.9×8.84×10-14 /1.68×10-4 =0.79(pF) C2 =0.0385×10-2×12×8.84×10-14 /0.45×10-4=9.1(pF) C3 =0.0385×10-2×3.9×8.84×10-14 /0.45×10-4=2.9(pF) C=1/(1/0.79+1/9.1+1/2.9)=0.58(pF) 尚、従来の場合、1680nmの厚さの絶縁膜3、8の
MOS容量C1 だけで、0.79pFとなる。従って、
本発明の実施例の各MOS容量C1 〜C3 を合成した値
は従来より0.21pF小さい。このため、高周波特性
が劣化しない
C 1 = 0.0385 × 10 −2 × 3.9 × 8.84 × 10 −14 /1.68×10 −4 = 0.79 (pF) C 2 = 0.0385 × 10 −2 × 12 × 8.84 × 10 -14 /0.45×10 -4 = 9.1 (pF) C 3 = 0.0385 × 10 -2 × 3.9 × 8.84 × 10 -14 /0.45×10 -4 = 2.9 (pF) C = 1 / (1 / 0.79 + 1 / 9.1 + 1 / 2.9) = 0.58 (pF) In the conventional case, the insulating film 3 having a thickness of 1680 nm, The MOS capacitance C1 of 8 alone gives 0.79 pF. Therefore,
The combined value of the MOS capacitors C1 to C3 of the embodiment of the present invention is smaller than the conventional value by 0.21 pF. Therefore, high frequency characteristics do not deteriorate

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、高周波特性が劣化せず、信頼性が低下しない高周波
トランジスタを提供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a high frequency transistor in which high frequency characteristics are not deteriorated and reliability is not deteriorated.

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

【図1】本発明の実施の形態に係る高周波トランジスタ
の構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a high frequency transistor according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係る高周波トランジスタ
を説明する図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a high frequency transistor according to an embodiment of the present invention.

【図3】従来の高周波トランジスタの一例を説明する断
面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional high frequency transistor.

【図4】従来の高周波トランジスタの一例を説明する
図。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a conventional high frequency transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…N型半導体基板(基体)、 2…N型エピタキシャル層、 3…フィールド絶縁膜を含む絶縁膜、 4…グラフトベース層、 6…ベース層、 7、8、11…絶縁膜、 9…エミッタ層、 10、10a、10b…多結晶リシコン膜、 12a、12c…電極配線、 12b、12d…ボンディングパッド、 13…コレクタ電極、 14…ワイヤ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... N-type semiconductor substrate (base), 2 ... N-type epitaxial layer, 3 ... Insulating film including field insulating film, 4 ... Graft base layer, 6 ... Base layer, 7, 8, 11 ... Insulating film, 9 ... Emitter Layer, 10, 10a, 10b ... Polycrystalline silicon film, 12a, 12c ... Electrode wiring, 12b, 12d ... Bonding pad, 13 ... Collector electrode, 14 ... Wire.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コレクタとして作用する半導体基体と、 上記半導体基体上に設けられたフィールド絶縁膜を含む
第1絶縁膜と、 上記第1絶縁膜が設けられた領域以外の上記半導体基体
の表面領域に設けられたベース領域と、 上記ベース領域の表面領域に設けられたエミッタ領域
と、 上記第1絶縁膜上に形成された第1、第2多結晶シリコ
ン膜と、 上記第1及び第2多結晶シリコン膜上に第2絶縁膜を介
して設けられ、それぞれ上記ベース領域及びエミッタ領
域と電気的に接続された第1、第2金属膜と、 上記第1、第2金属膜上にそれぞれ接続された第1、第
2ボンディング配線とを具備したことを特徴とする高周
波トランジスタ。
1. A semiconductor substrate acting as a collector, a first insulating film including a field insulating film provided on the semiconductor substrate, and a surface region of the semiconductor substrate other than a region where the first insulating film is provided. A base region provided on the first insulating film, an emitter region provided on a surface region of the base region, first and second polycrystalline silicon films formed on the first insulating film, and the first and second poly-silicon films. First and second metal films provided on the crystalline silicon film via a second insulating film and electrically connected to the base region and the emitter region, respectively, and connected to the first and second metal films, respectively. High-frequency transistor comprising: a first bonding wire and a second bonding wire.
【請求項2】第1導電型の半導体基板と、 上記半導体基板上に形成された第1導電型のエピタキシ
ャル層と、 上記エピタキシャル層上に設けられたフィールド絶縁膜
と、 上記エピタキシャル層の表面領域に設けられた第2導電
型の第1半導体領域と、 上記第1半導体領域の表面領域に設けられた第1導電型
の第2半導体領域と、 上記フィールド絶縁膜上に形成された第1、第2多結晶
シリコン膜と、 上記第1半導体領域の表面と接続され、一部が第1絶縁
膜を介して上記第1多結晶シリコン膜上に延在するよう
に設けられた第1金属膜と、 上記第2半導体領域の表面と接続された第3多結晶シリ
コン膜と、 上記第3多結晶シリコン膜の表面と接続され、一部が第
2絶縁膜を介して上記第2多結晶シリコン膜上に延在す
るように設けられた第2金属膜と、 上記第1、第2金属膜上にそれぞれ接続された第1、第
2ボンディング配線と、 上記半導体基板の露出面上に設けられた第3金属膜とを
具備したことを特徴とする高周波トランジスタ。
2. A first conductivity type semiconductor substrate, a first conductivity type epitaxial layer formed on the semiconductor substrate, a field insulating film provided on the epitaxial layer, and a surface region of the epitaxial layer. A second semiconductor region of the first conductivity type, a second semiconductor region of the first conductivity type provided in a surface region of the first semiconductor region, a first semiconductor film formed on the field insulating film, A first metal film that is connected to the second polycrystalline silicon film and the surface of the first semiconductor region, and is provided so as to partially extend over the first polycrystalline silicon film through the first insulating film. A third polycrystalline silicon film connected to the surface of the second semiconductor region, and a second polycrystalline silicon film connected to the surface of the third polycrystalline silicon film, a part of which is interposed by a second insulating film. Provided to extend over the membrane A second metal film, first and second bonding wirings respectively connected to the first and second metal films, and a third metal film provided on the exposed surface of the semiconductor substrate. Characteristic high-frequency transistor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7081799B2 (en) 2002-08-22 2006-07-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Bipolar transistor, oscillation circuit, and voltage controlled oscillator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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