JPH10214846A - 縦型トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents
縦型トランジスタ及びその製造方法Info
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- JPH10214846A JPH10214846A JP10023911A JP2391198A JPH10214846A JP H10214846 A JPH10214846 A JP H10214846A JP 10023911 A JP10023911 A JP 10023911A JP 2391198 A JP2391198 A JP 2391198A JP H10214846 A JPH10214846 A JP H10214846A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特に縦型npnトランジスタと集積する際の
プロセスに対する出費がなく又はごく僅かな出費で、所
要面積が僅かで製造が容易な縦型pnpトランジスタを
提供する。 【解決手段】 nポリシリコン層から形成されたベース
接触部10をpポリシリコン層から形成されたエミッタ
接触部6の後に形成し、それにより少なくとも一部がミ
ッタ接触部の上方になる縦型pnpトランジスタを製造
する。縦型npnトランジスタと集積する場合同じpポ
リシリコン層からpnpトランジスタのエミッタ接触部
6とnpnトランジスタのベース接触部61を形成す
る。
プロセスに対する出費がなく又はごく僅かな出費で、所
要面積が僅かで製造が容易な縦型pnpトランジスタを
提供する。 【解決手段】 nポリシリコン層から形成されたベース
接触部10をpポリシリコン層から形成されたエミッタ
接触部6の後に形成し、それにより少なくとも一部がミ
ッタ接触部の上方になる縦型pnpトランジスタを製造
する。縦型npnトランジスタと集積する場合同じpポ
リシリコン層からpnpトランジスタのエミッタ接触部
6とnpnトランジスタのベース接触部61を形成す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は請求項1の上位概念
に基づく縦型トランジスタに関する。
に基づく縦型トランジスタに関する。
【0002】
【従来の技術】特にアナログ用に使用される電気回路は
npnトランジスタの他にpnpトランジスタも必要と
する。pnpトランジスタは集積回路内に横型又は縦型
の構造方式で実現することができる。横型のpnpトラ
ンジスタをバイポーラ又はBiCMOS回路内に製造す
る際、通常経費の関係から例えばnpnトランジスタの
ような他のデバイスの実現に使用されるプロセス工程が
用いられる(クローズ(H.Klose)、ラハナー
(R.Lachner)、シェーン(K.R.Scho
en)、マーンコップ(R.Mahnkopf)、マレ
ク(K.H.Malek)、ケルバー(M.Kelbe
r)、ブラウン(H.Braun)、フェルデ(A.
v.Felde)、ポップ(J.Popp)、コールズ
(O.Cohrs)、ベルタグノリ(E.Bertag
nolli)、ゼーリッヒ(P.Sehrig)による
「B6HF:A 0.8Micron 25GHz/2
5psBIPOLAR Technology for
“Mobile Radio”and“Ultra F
ast Data Link”、IC−Product
s」Proc.Bipolar Circuits T
ech.Meet.1993年、第125〜127頁参
照)。この横型デバイスの速度は縦型トランジスタに比
べて遅い。それというのもそのベース幅がフォトリソグ
ラフィにより定められ、従って大きいからである。更に
横型トランジスタの面積の消費が大きい。その構造が逆
にドーピングされている縦型npnトランジスタに相当
する縦型pnpトランジスタはなるほどその高速性及び
僅かな面積の消費が少ないことにおいて傑出している
が、しかし多数の付加的プロセス工程を必要とする。従
ってその製造は労力を要し、経費を要する(ルー(P.
−F.Lu)、ワーノック(J.D.Warnoc
k)、クレスラー(J.D.Cressler)、ジェ
ンキンズ(K.A.Jenkins)、トー(K.−
Y.Toh)による「高性能、二重ポリシリコン自己整
合p−n−pテクノロジーの設計及び最適化」IEEE
Trans.Electron Devices、第E
D−38巻、第6号、第1416〜1418頁参照)。
npnトランジスタの他にpnpトランジスタも必要と
する。pnpトランジスタは集積回路内に横型又は縦型
の構造方式で実現することができる。横型のpnpトラ
ンジスタをバイポーラ又はBiCMOS回路内に製造す
る際、通常経費の関係から例えばnpnトランジスタの
ような他のデバイスの実現に使用されるプロセス工程が
用いられる(クローズ(H.Klose)、ラハナー
(R.Lachner)、シェーン(K.R.Scho
en)、マーンコップ(R.Mahnkopf)、マレ
ク(K.H.Malek)、ケルバー(M.Kelbe
r)、ブラウン(H.Braun)、フェルデ(A.
v.Felde)、ポップ(J.Popp)、コールズ
(O.Cohrs)、ベルタグノリ(E.Bertag
nolli)、ゼーリッヒ(P.Sehrig)による
「B6HF:A 0.8Micron 25GHz/2
5psBIPOLAR Technology for
“Mobile Radio”and“Ultra F
ast Data Link”、IC−Product
s」Proc.Bipolar Circuits T
ech.Meet.1993年、第125〜127頁参
照)。この横型デバイスの速度は縦型トランジスタに比
べて遅い。それというのもそのベース幅がフォトリソグ
ラフィにより定められ、従って大きいからである。更に
横型トランジスタの面積の消費が大きい。その構造が逆
にドーピングされている縦型npnトランジスタに相当
する縦型pnpトランジスタはなるほどその高速性及び
僅かな面積の消費が少ないことにおいて傑出している
が、しかし多数の付加的プロセス工程を必要とする。従
ってその製造は労力を要し、経費を要する(ルー(P.
−F.Lu)、ワーノック(J.D.Warnoc
k)、クレスラー(J.D.Cressler)、ジェ
ンキンズ(K.A.Jenkins)、トー(K.−
Y.Toh)による「高性能、二重ポリシリコン自己整
合p−n−pテクノロジーの設計及び最適化」IEEE
Trans.Electron Devices、第E
D−38巻、第6号、第1416〜1418頁参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、簡単に製造することができ、特に縦型npnトラン
ジスタとともに集積する際にプロセスに対する出費がな
く又は問題にならない程度の出費の縦型pnpトランジ
スタを提供することにある。更にこのトランジスタの適
切な製造方法を提供することにある。
は、簡単に製造することができ、特に縦型npnトラン
ジスタとともに集積する際にプロセスに対する出費がな
く又は問題にならない程度の出費の縦型pnpトランジ
スタを提供することにある。更にこのトランジスタの適
切な製造方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明の請求
項1又は11に記載の特徴により解決される。
項1又は11に記載の特徴により解決される。
【0005】本発明の根本理念は、基板表面に配設され
たエミッタ接触部の形成をスペーサ絶縁によりこの接触
部の自己整合された装置を使用してベース接触部を形成
する前に行うことにある。従ってベース接触部はこのス
ペーサ及びエミッタ接触部上に少なくとも部分的に広が
っている。
たエミッタ接触部の形成をスペーサ絶縁によりこの接触
部の自己整合された装置を使用してベース接触部を形成
する前に行うことにある。従ってベース接触部はこのス
ペーサ及びエミッタ接触部上に少なくとも部分的に広が
っている。
【0006】エミッタ接触部はpドープされたポリシリ
コン層から形成され、エミッタはpポリシリコンから基
板へのドーパント(ホウ素)の拡散により形成される。
エミッタは環状にベースの周りに又はベースの両側の条
片に延びていてもよい。もう1つの実施形態ではエミッ
タはベースの片側だけに条片として延びている。ベース
接触部は有利にはnポリシリコンから成り、その際基板
内への拡散によりベース端子領域が形成される。しかし
ベース接触部は例えばタングステンから形成されてもよ
い。
コン層から形成され、エミッタはpポリシリコンから基
板へのドーパント(ホウ素)の拡散により形成される。
エミッタは環状にベースの周りに又はベースの両側の条
片に延びていてもよい。もう1つの実施形態ではエミッ
タはベースの片側だけに条片として延びている。ベース
接触部は有利にはnポリシリコンから成り、その際基板
内への拡散によりベース端子領域が形成される。しかし
ベース接触部は例えばタングステンから形成されてもよ
い。
【0007】pnpトランジスタはn又はpドープされ
た半導体基板に配設可能であり、その際半導体基板はエ
ピタキシャル層を有していてもよい。隣接するデバイス
と絶縁するには例えばSTIトレンチ絶縁を使用するこ
とができる。
た半導体基板に配設可能であり、その際半導体基板はエ
ピタキシャル層を有していてもよい。隣接するデバイス
と絶縁するには例えばSTIトレンチ絶縁を使用するこ
とができる。
【0008】pnpトランジスタは、同じpドープされ
たポリシリコン層をpnpトランジスタのエミッタ接触
部及びnpnトランジスタのベース接触部を形成するの
に使用する場合に特に容易に縦型npnトランジスタと
同時に製造することができる。引続き同じnドープされ
たポリシリコン層をpnpトランジスタのベース接触部
及びnpnトランジスタのエミッタ接触部の形成に使用
すると有利である。CMOSプロセスでの集積(BIC
MOS)も超過出費なしで又は僅かな超過出費で可能で
ある。例えばベースはnLDD又はnウェル注入と同時
に製造することができる。
たポリシリコン層をpnpトランジスタのエミッタ接触
部及びnpnトランジスタのベース接触部を形成するの
に使用する場合に特に容易に縦型npnトランジスタと
同時に製造することができる。引続き同じnドープされ
たポリシリコン層をpnpトランジスタのベース接触部
及びnpnトランジスタのエミッタ接触部の形成に使用
すると有利である。CMOSプロセスでの集積(BIC
MOS)も超過出費なしで又は僅かな超過出費で可能で
ある。例えばベースはnLDD又はnウェル注入と同時
に製造することができる。
【0009】pnpトランジスタの他の主な利点はベー
ス幅及びその所要面積が僅かであることから、高速性で
あることにある。npnトランジスタを同時に製造する
場合pnp(全ての範囲にnpnと入れ換えられたドー
ピングを有する)の従来の構造に比べてポリシリコンを
全面的にドープすることができ、pnpの範囲はnpn
の範囲内のように逆にドープしなくてもよい利点があ
る。即ちその場でのドーピングがドープしない析出の代
わりに引続いてのドーピング(例えば注入による)によ
り可能である。その場でドープされたポリシリコン層は
比較的良好な特性を、特に高周波の用途において典型的
であるような極めて小さなエミッタウィンドウの場合に
著しく改善された拡散挙動を示す。
ス幅及びその所要面積が僅かであることから、高速性で
あることにある。npnトランジスタを同時に製造する
場合pnp(全ての範囲にnpnと入れ換えられたドー
ピングを有する)の従来の構造に比べてポリシリコンを
全面的にドープすることができ、pnpの範囲はnpn
の範囲内のように逆にドープしなくてもよい利点があ
る。即ちその場でのドーピングがドープしない析出の代
わりに引続いてのドーピング(例えば注入による)によ
り可能である。その場でドープされたポリシリコン層は
比較的良好な特性を、特に高周波の用途において典型的
であるような極めて小さなエミッタウィンドウの場合に
著しく改善された拡散挙動を示す。
【0010】
【実施例】本発明を図示の実施例の基づき以下に詳述す
る。
る。
【0011】図1にはBICMOSプロセスの枠内の製
造方法に基づく縦型pnpトランジスタが示されてい
る。ここではpnpトランジスタの製造に使用する工程
のみについて詳述する。nドープされた半導体基板1内
に埋込まれたpドープ領域2をコレクタとして、例えば
適当な高エネルギーの注入により又はnドープされたエ
ピタキシャル層のドーピング及び引続いての被着により
形成する(図3の1a)。更に隣接するデバイス又は製
造すべきコレクタ端子と能動エミッタ/ベース領域間の
絶縁に使用する絶縁領域3を形成する。この絶縁領域3
は例えばLOCOS又はシャロー・トレンチ領域であっ
てもよい。引続きコレクタ端子領域4をp注入により形
成する。同じ注入で例えばCMOSトランジスタのpウ
ェルを形成することができる。
造方法に基づく縦型pnpトランジスタが示されてい
る。ここではpnpトランジスタの製造に使用する工程
のみについて詳述する。nドープされた半導体基板1内
に埋込まれたpドープ領域2をコレクタとして、例えば
適当な高エネルギーの注入により又はnドープされたエ
ピタキシャル層のドーピング及び引続いての被着により
形成する(図3の1a)。更に隣接するデバイス又は製
造すべきコレクタ端子と能動エミッタ/ベース領域間の
絶縁に使用する絶縁領域3を形成する。この絶縁領域3
は例えばLOCOS又はシャロー・トレンチ領域であっ
てもよい。引続きコレクタ端子領域4をp注入により形
成する。同じ注入で例えばCMOSトランジスタのpウ
ェルを形成することができる。
【0012】もう1つのマスクでnドープ領域をベース
5として形成するn注入を行う。これは例えばCMOS
領域内にnLDD注入又はnウェル注入と同時に行って
もよい。このマスクの調整はpnpトランジスタにとっ
て問題とならない。それというのも注入のための外側の
境界は絶縁領域3間のウィンドウFにより決定されるか
らである。
5として形成するn注入を行う。これは例えばCMOS
領域内にnLDD注入又はnウェル注入と同時に行って
もよい。このマスクの調整はpnpトランジスタにとっ
て問題とならない。それというのも注入のための外側の
境界は絶縁領域3間のウィンドウFにより決定されるか
らである。
【0013】その後pドープされたポリシリコン層6及
び有利にはTEOSから成る絶縁層7を施し、この二重
層6、7がウィンドウFの一部だけを覆うように一緒に
パターン化される。pポリシリコン層6はエミッタ接触
部を形成し、例えば環状又は条片状にLOCOSのエッ
ジに延びる。この配置は後のエミッタ9の全表面がそれ
により変化しないので、pポリシリコン層6をパターン
化するためのマスクの脱調に反応しない。有利には同じ
pポリシリコン層6からコレクタ接触部6aも形成され
る。npnトランジスタの場合pポリシリコン層からベ
ース接触部61(図3参照)が公知のようにパターン化
される。基板内への拡散によりエミッタ9が形成され
る。
び有利にはTEOSから成る絶縁層7を施し、この二重
層6、7がウィンドウFの一部だけを覆うように一緒に
パターン化される。pポリシリコン層6はエミッタ接触
部を形成し、例えば環状又は条片状にLOCOSのエッ
ジに延びる。この配置は後のエミッタ9の全表面がそれ
により変化しないので、pポリシリコン層6をパターン
化するためのマスクの脱調に反応しない。有利には同じ
pポリシリコン層6からコレクタ接触部6aも形成され
る。npnトランジスタの場合pポリシリコン層からベ
ース接触部61(図3参照)が公知のようにパターン化
される。基板内への拡散によりエミッタ9が形成され
る。
【0014】pポリシリコン層6の露出している側に有
利にはCVD酸化シリコンから成る絶縁スペーサ8を形
成する。空いたままの基板表面はベース接触部用のウィ
ンドウBF(又はnpnトランジスタの場合にはエミッ
タウィンドウ)を表す。そこにnドープされたポリシリ
コン層を施し、少なくとも空いている基板表面を完全に
覆うベース接触部10としてパターン化する。拡散によ
り基板内にベース端子領域11を形成する。npnトラ
ンジスタを同時に製造することは、このnポリシリコン
層上に拡散によりエミッタ111を基板内に形成するn
pnエミッタ接触部101を形成した場合極めて容易で
ある。BICMOSプロセスでドープされたポリシリコ
ン層の1つは例えばワード線の面として使用することが
できる。
利にはCVD酸化シリコンから成る絶縁スペーサ8を形
成する。空いたままの基板表面はベース接触部用のウィ
ンドウBF(又はnpnトランジスタの場合にはエミッ
タウィンドウ)を表す。そこにnドープされたポリシリ
コン層を施し、少なくとも空いている基板表面を完全に
覆うベース接触部10としてパターン化する。拡散によ
り基板内にベース端子領域11を形成する。npnトラ
ンジスタを同時に製造することは、このnポリシリコン
層上に拡散によりエミッタ111を基板内に形成するn
pnエミッタ接触部101を形成した場合極めて容易で
ある。BICMOSプロセスでドープされたポリシリコ
ン層の1つは例えばワード線の面として使用することが
できる。
【0015】その他の工程は従来通りに行われる。即ち
装置を絶縁層で覆い、そこに特にベース接触部10、エ
ミッタ接触部6及びコレクタ接触部6aに対する接触孔
を入れる。最後に金属化を行う。
装置を絶縁層で覆い、そこに特にベース接触部10、エ
ミッタ接触部6及びコレクタ接触部6aに対する接触孔
を入れる。最後に金属化を行う。
【0016】図2には第2の実施例が示され、図1と同
じ符号がつけられている。エミッタ9は条片のみからな
り、即ちエミッタは一方の側だけが拡散されたベース端
子領域11に接する。このpnpトランジスタは所要面
積が極めて僅かであるが、しかしエミッタ面はpポリシ
リコンのエッチングマスクの脱調の際に変化する。製造
方法は先に説明したのとエミッタ接触部6をパターン化
するのに相応して適合させたマスクのみが異なってい
る。
じ符号がつけられている。エミッタ9は条片のみからな
り、即ちエミッタは一方の側だけが拡散されたベース端
子領域11に接する。このpnpトランジスタは所要面
積が極めて僅かであるが、しかしエミッタ面はpポリシ
リコンのエッチングマスクの脱調の際に変化する。製造
方法は先に説明したのとエミッタ接触部6をパターン化
するのに相応して適合させたマスクのみが異なってい
る。
【0017】図3には上述のように従来の縦型npnト
ランジスタと極めて容易に、例えばp基板1内にnエピ
タキシャル層1aと共に集積可能である縦型pnpトラ
ンジスタが示されている。npn範囲にはコレクタ2
1、コレクタ端子41及びベース51が公知のようにし
て形成され、BICMOSプロセスではこれはnウェル
注入(コレクタ端子41用)又はpLDD−又はpウェ
ル注入(ベース51用)と同時に行われる。pドープさ
れたポリシリコン層からベース接触部61が、nドープ
されたポリシリコン層からエミッタ接触部101が形成
され、拡散によりエミッタ111が形成される。一例と
してこの種のBICMOSプロセスの処理工程は以下の
通りである。 −p基板(出発材料) −深いn埋込み層1b(p埋込み層をp基板に対して絶
縁する)、例えば120keVでのリンの注入、その後
の1100℃での拡散、 −n埋込み層(=npnトランジスタのコレクタ2
1)、例えば100keVでの砒素の注入、その後の1
000℃での拡散、 p埋込み層(=pnpトランジスタのコレクタ2)、例
えばホウ素の注入及びその後の950℃での拡散、 −砒素ドープされた1μmのエピタキシャル層1aはn
pnトランジスタのコレクタ端子41にも使用される、 −LOCOS絶縁(CMOS及びバイポーラデバイス
用) −npnトランジスタ用コレクタ端子41の注入(コレ
クタ接触部とn埋込み層21との間の高ドープ領域)例
えば120keVでのリンの注入、その後の1000℃
での拡散、 −NMOSのpウェル−及びチャネル注入(レジストマ
スクで)、例えば40keVでのホウ素の注入、及び3
00keVでのホウ素の注入をコレクタ端子4用に利用
する、 −PMOSのnウェル−及びチャネル注入(レジストマ
スクで)、例えば400keVでの砒素の注入及び50
0keVでのリンの注入、 −ゲート−ポリシリコンの析出及びドーピング(例えば
POCl3の被覆及び900℃での拡散)及びパターン
化、 −p−LDDの注入(レジストマスクで)、例えば25
keVでのホウ素の注入、 −n−LDDの注入(レジストマスクで)、例えば12
0keVでのリンの注入(この注入はpnpトランジス
タ用ベース5に使用される) −pソース/ドレイン注入(レジストマスクで)、例え
ば25keVでのホウ素の注入、 −nソース/ドレイン注入(レジストマスクで)、例え
ば120keVでの砒素の注入、 −キャパシタンス:誘電体の製造(例えばCVD窒化物
の析出)及びパターン化 −ポリシリコン1(pポリシリコン)(=npnトラン
ジスタ用ベース端子61及びpnpトランジスタ用エミ
ッタ端子6)、析出、全面的なpドーピング(レジスト
マスクなしで、例えば15keVでのホウ素の注入)、
CVD酸化物7の析出(ポリシリコン1に対するポリシ
リコン1の電気的絶縁)、両層のパターン化、 −npnトランジスタのベース51の注入(レジストマ
スクで)、例えば25keVでのBF2の注入、 −スペーサ8の製造(電気的に絶縁するポリシリコン1
−エッジのエッチング残分を形成するための単数又は複
数の層の析出及び異方性エッチバック)、例えばCVD
酸化物の析出及びエッチバック、 −ポリシリコン2(nポリシリコン)(=pnpトラン
ジスタ用ベース端子10及びnpnトランジスタ用エミ
ッタ端子101):注入による(レジストマスクなし
で)析出、全面的なnドーピング、例えば30keVで
の砒素の注入及びパターン化、 −熱処理:ポリシリコン層内に含まれるドーパントの基
板への拡散(npn及びpnpトランジスタのエミッタ
111、9及びベース端子接触部91、11の形成)、
例えば950℃での拡散、 −金属化(中間酸化物、平坦化部、接触孔エッチング
部、金属1、不活性化部、パッド)。
ランジスタと極めて容易に、例えばp基板1内にnエピ
タキシャル層1aと共に集積可能である縦型pnpトラ
ンジスタが示されている。npn範囲にはコレクタ2
1、コレクタ端子41及びベース51が公知のようにし
て形成され、BICMOSプロセスではこれはnウェル
注入(コレクタ端子41用)又はpLDD−又はpウェ
ル注入(ベース51用)と同時に行われる。pドープさ
れたポリシリコン層からベース接触部61が、nドープ
されたポリシリコン層からエミッタ接触部101が形成
され、拡散によりエミッタ111が形成される。一例と
してこの種のBICMOSプロセスの処理工程は以下の
通りである。 −p基板(出発材料) −深いn埋込み層1b(p埋込み層をp基板に対して絶
縁する)、例えば120keVでのリンの注入、その後
の1100℃での拡散、 −n埋込み層(=npnトランジスタのコレクタ2
1)、例えば100keVでの砒素の注入、その後の1
000℃での拡散、 p埋込み層(=pnpトランジスタのコレクタ2)、例
えばホウ素の注入及びその後の950℃での拡散、 −砒素ドープされた1μmのエピタキシャル層1aはn
pnトランジスタのコレクタ端子41にも使用される、 −LOCOS絶縁(CMOS及びバイポーラデバイス
用) −npnトランジスタ用コレクタ端子41の注入(コレ
クタ接触部とn埋込み層21との間の高ドープ領域)例
えば120keVでのリンの注入、その後の1000℃
での拡散、 −NMOSのpウェル−及びチャネル注入(レジストマ
スクで)、例えば40keVでのホウ素の注入、及び3
00keVでのホウ素の注入をコレクタ端子4用に利用
する、 −PMOSのnウェル−及びチャネル注入(レジストマ
スクで)、例えば400keVでの砒素の注入及び50
0keVでのリンの注入、 −ゲート−ポリシリコンの析出及びドーピング(例えば
POCl3の被覆及び900℃での拡散)及びパターン
化、 −p−LDDの注入(レジストマスクで)、例えば25
keVでのホウ素の注入、 −n−LDDの注入(レジストマスクで)、例えば12
0keVでのリンの注入(この注入はpnpトランジス
タ用ベース5に使用される) −pソース/ドレイン注入(レジストマスクで)、例え
ば25keVでのホウ素の注入、 −nソース/ドレイン注入(レジストマスクで)、例え
ば120keVでの砒素の注入、 −キャパシタンス:誘電体の製造(例えばCVD窒化物
の析出)及びパターン化 −ポリシリコン1(pポリシリコン)(=npnトラン
ジスタ用ベース端子61及びpnpトランジスタ用エミ
ッタ端子6)、析出、全面的なpドーピング(レジスト
マスクなしで、例えば15keVでのホウ素の注入)、
CVD酸化物7の析出(ポリシリコン1に対するポリシ
リコン1の電気的絶縁)、両層のパターン化、 −npnトランジスタのベース51の注入(レジストマ
スクで)、例えば25keVでのBF2の注入、 −スペーサ8の製造(電気的に絶縁するポリシリコン1
−エッジのエッチング残分を形成するための単数又は複
数の層の析出及び異方性エッチバック)、例えばCVD
酸化物の析出及びエッチバック、 −ポリシリコン2(nポリシリコン)(=pnpトラン
ジスタ用ベース端子10及びnpnトランジスタ用エミ
ッタ端子101):注入による(レジストマスクなし
で)析出、全面的なnドーピング、例えば30keVで
の砒素の注入及びパターン化、 −熱処理:ポリシリコン層内に含まれるドーパントの基
板への拡散(npn及びpnpトランジスタのエミッタ
111、9及びベース端子接触部91、11の形成)、
例えば950℃での拡散、 −金属化(中間酸化物、平坦化部、接触孔エッチング
部、金属1、不活性化部、パッド)。
【0018】図4にはエピタキシャル層1aと共に半導
体基板1内にも形成可能であるpnpトランジスタが示
されている。例えば基板はpドープされ、エピタキシャ
ル層はnドープされている。pドープされた基板又はp
ドープされたエピタキシャル層1aを有する基板1内の
トランジスタの配置におけるエミッタ9とコレクタ端子
4との間の絶縁(図1参照)はエミッタ9を囲むベース
5により保証される。基板1に対する絶縁は深くnドー
プされた埋込み層1bにより行うことができる。
体基板1内にも形成可能であるpnpトランジスタが示
されている。例えば基板はpドープされ、エピタキシャ
ル層はnドープされている。pドープされた基板又はp
ドープされたエピタキシャル層1aを有する基板1内の
トランジスタの配置におけるエミッタ9とコレクタ端子
4との間の絶縁(図1参照)はエミッタ9を囲むベース
5により保証される。基板1に対する絶縁は深くnドー
プされた埋込み層1bにより行うことができる。
【0019】更に図4にはもう1つの層12が示されて
おり、それによりエミッタ−/ベースウィンドウFの外
側の境界が画成される。このもう1つの層12は絶縁領
域3上に配設されている。それには前述のクローズ(K
lose)その他の論文及び図3の説明に記載されてい
るように、例えばフィールド絶縁の後及びpポリシリコ
ンの析出の前にコンデンサ誘電体として形成される誘電
体を使用することができる。このもう1つの層12は絶
縁領域3の上方の空いている表面に広がるようにパター
ン化され、こうしてウィンドウFが縮小される。それに
より基板内の絶縁間隔Iが広められる。
おり、それによりエミッタ−/ベースウィンドウFの外
側の境界が画成される。このもう1つの層12は絶縁領
域3上に配設されている。それには前述のクローズ(K
lose)その他の論文及び図3の説明に記載されてい
るように、例えばフィールド絶縁の後及びpポリシリコ
ンの析出の前にコンデンサ誘電体として形成される誘電
体を使用することができる。このもう1つの層12は絶
縁領域3の上方の空いている表面に広がるようにパター
ン化され、こうしてウィンドウFが縮小される。それに
より基板内の絶縁間隔Iが広められる。
【0020】またこのトランジスタ又はその製造方法は
とりわけ次の通りに変更可能である。 a)縦型pnpトランジスタを集積するプロセスに応じ
て、基板内のドープ領域(ベース5、コレクタ2、コレ
クタ端子領域4)は例えばソース/ドレイン注入のよう
な他のプロセス工程により製造してもよい。 b)電気的特性を最適に調整するにはベース5のドーピ
ングに対してこれまでの処理工程の代わりに補助的製造
工程を使用することができる。その際例えばレジストマ
スクにより画成されたベースの領域にベースをリン又は
砒素を注入してもよい。更にスイッチング速度を高める
ためホウ素でいわゆるポデスト注入を行うこともでき
る。 c)pポリシリコン6aから成るコレクタ接触部を省略
し、端子を直接基板上に実現してもよい。 d)コレクタ接触部はpポリシリコン6a及びコレクタ
端子領域4を使用せずに金属化の前にコレクタ端子の範
囲の基板1を埋込まれたコレクタ2まで切除するエッチ
ングを行う場合接続することもできる。例えばタングス
テンから成る金属化部30は埋込まれたコレクタ2に直
接接触する(図4)。 e)埋込まれたコレクタは、特にホウ素ドーピングの場
合砒素又はリンのドーピングの場合よりも埋込まれたコ
レクタの層抵抗が大きくなる危険性が大きいので、2つ
のコレクタ端子領域により接触化することができる。
とりわけ次の通りに変更可能である。 a)縦型pnpトランジスタを集積するプロセスに応じ
て、基板内のドープ領域(ベース5、コレクタ2、コレ
クタ端子領域4)は例えばソース/ドレイン注入のよう
な他のプロセス工程により製造してもよい。 b)電気的特性を最適に調整するにはベース5のドーピ
ングに対してこれまでの処理工程の代わりに補助的製造
工程を使用することができる。その際例えばレジストマ
スクにより画成されたベースの領域にベースをリン又は
砒素を注入してもよい。更にスイッチング速度を高める
ためホウ素でいわゆるポデスト注入を行うこともでき
る。 c)pポリシリコン6aから成るコレクタ接触部を省略
し、端子を直接基板上に実現してもよい。 d)コレクタ接触部はpポリシリコン6a及びコレクタ
端子領域4を使用せずに金属化の前にコレクタ端子の範
囲の基板1を埋込まれたコレクタ2まで切除するエッチ
ングを行う場合接続することもできる。例えばタングス
テンから成る金属化部30は埋込まれたコレクタ2に直
接接触する(図4)。 e)埋込まれたコレクタは、特にホウ素ドーピングの場
合砒素又はリンのドーピングの場合よりも埋込まれたコ
レクタの層抵抗が大きくなる危険性が大きいので、2つ
のコレクタ端子領域により接触化することができる。
【図1】本発明の第1の実施例に基づくpnpトランジ
スタを有する半導体基板の断面図。
スタを有する半導体基板の断面図。
【図2】本発明の別の実施例に基づくpnpトランジス
タを有する半導体基板の断面図。
タを有する半導体基板の断面図。
【図3】本発明の更に別の実施例に基づくpnpトラン
ジスタを有する半導体基板の断面図。
ジスタを有する半導体基板の断面図。
【図4】本発明の更に別の実施例に基づくpnpトラン
ジスタを有する半導体基板の断面図。
ジスタを有する半導体基板の断面図。
1 半導体基板 1a nエピタキシャル層 1b 深いn埋込み層 2、21 コレクタ 3 絶縁領域 4、41 コレクタ端子領域 5、51 ベース 6、101 エミッタ接触部 6a コレクタ接触部 7 絶縁層 8 スペーサ 9、111 エミッタ 10、61 ベース接触部 11、91 ベース端子領域 12 もう1つの層 30 金属化部
Claims (18)
- 【請求項1】 埋込まれたpドープ領域をコレクタ
(2)として、nドープ領域をベース(5)として及び
基板表面に配設されたnドープされたポリシリコン層を
ベース接触部(10)として及びpドープ領域をエミッ
タ(9)として及び基板表面のpドープされたポリシリ
コン層をエミッタ接触部(6)として有する半導体基板
(1)内の縦型pnpトランジスタにおいて、ベース接
触部(10)が少なくとも部分的にエミッタ接触部
(6)の上方に配設されていることを特徴とする縦型p
npトランジスタ。 - 【請求項2】 ベース接触部(10)がnドープされた
ポリシリコンから成ることを特徴とする請求項1記載の
トランジスタ. - 【請求項3】 エミッタ接触部(6)が環状にベース接
触部(10)の周りに配設されていることを特徴とする
請求項1又は2記載のトランジスタ。 - 【請求項4】 エミッタ接触部(6)が条片状にベース
接触部(10)の隣に配置されていることを特徴とする
請求項1乃至3の1つに記載のトランジスタ。 - 【請求項5】 コレクタ(2)がコレクタ端子領域
(4)を介して基板表面に配設されているpポリシリコ
ンから成るコレクタ接触部(6a)又は金属又は耐火金
属(30)と接続されることを特徴とする請求項1乃至
4の1つに記載のトランジスタ。 - 【請求項6】 埋込まれたコレクタ(2)が金属又は耐
火金属(30)と直接接続されていることを特徴とする
請求項1乃至4の1つに記載のトランジスタ。 - 【請求項7】 コレクタ(2)が少なくとも2箇所で外
部から接続可能であることを特徴とする請求項1乃至6
の1つに記載のトランジスタ。 - 【請求項8】 エミッタ接触部(6)とベース接触部
(10)との間の横の間隔がスペーサ(8)により画成
されていることを特徴とする請求項1乃至7の1つに記
載のトランジスタ。 - 【請求項9】 エミッタ−/ベース−ウィンドウ(F)
の外縁が隣接するデバイス又はコレクタ接触部を絶縁す
る絶縁領域(3)により画成されていることを特徴とす
る請求項1乃至8の1つに記載のトランジスタ。 - 【請求項10】 エミッタ−/ベース−ウィンドウ
(F)の外縁が隣接するデバイス又はコレクタ接触部を
絶縁する絶縁領域(3)上に配設されているもう1つの
層(12)により画成されていることを特徴とする請求
項1乃至8の1つに記載のトランジスタ。 - 【請求項11】 埋込まれたpドープ領域をコレクタ
(2)として、nドープ領域をベース(5)としてまた
基板表面に配設されたnドープされたポリシリコン層を
ベース接触部(10)として、及びpドープされたポリ
シリコン層をエミッタ(9)として有する縦型pnpト
ランジスタの製造方法において、エミッタ接触部(6)
をベース接触部(10)の前に形成することを特徴とす
る縦型pnpトランジスタの製造方法。 - 【請求項12】 エミッタ接触部(6)をその上に配設
された絶縁層(7)及びその側方に配設されたスペーサ
(8)によりベース接触部(10)と絶縁することを特
徴とする請求項11記載の製造方法。 - 【請求項13】 ベース接触部(10)をnドープされ
たポリシリコン層から形成することを特徴とする請求項
11又は12記載の製造方法。 - 【請求項14】 埋込まれたnドープ領域をコレクタ
(21)として、pドープ領域をベース(51)として
また基板表面上のpドープされたポリシリコン層をベー
ス接触部(61)として、nドープ領域をエミッタ(1
11)として及び基板表面上のnドープされたポリシリ
コン層をエミッタ接触部(101)として有する縦型n
pnトランジスタと、請求項2乃至10の1つに記載の
縦型pnpトランジスタとを有し、その際npnトラン
ジスタのベース接触部(61)及びpnpトランジスタ
のエミッタ接触部(6)を同じポリシリコンから形成す
ることを特徴とする半導体基板(1)内の半導体回路。 - 【請求項15】 npnトランジスタのエミッタ接触部
(101)及びpnpトランジスタのベース接触部(1
0)を同じnポリシリコン層から形成することを特徴と
する請求項14記載の半導体回路。 - 【請求項16】 埋込まれたnドープ領域をコレクタ
(21)として、pドープ領域をベース(51)として
また基板表面上のpドープされたポリシリコン層をベー
ス接触部(61)として、nドープ領域をエミッタ(1
11)として及び基板表面上のnドープされたポリシリ
コン層をエミッタ接触部(101)として有する縦型n
pnトランジスタと、請求項2乃至10の1つに記載の
縦型pnpトランジスタとを有する半導体(1)内の半
導体回路の製造方法において、npnトランジスタのベ
ース接触部(61)及びpnpトランジスタのエミッタ
接触部(6)を同じポリシリコン層から形成することを
特徴とする半導体基板(1)内の半導体回路の製造方
法。 - 【請求項17】 npnトランジスタのエミッタ接触部
(101)及びpnpトランジスタのベース接触部(1
0)を同じnポリシリコン層から形成することを特徴と
する請求項16記載の製造方法。 - 【請求項18】 pドープされたポリシリコン層及び/
又はnドープされたポリシリコン層をその場でドープさ
れた層として形成することを特徴とする請求項16又は
17記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702320A DE19702320A1 (de) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | Vertikaler pnp-Transistor |
DE19702320.7 | 1997-01-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10214846A true JPH10214846A (ja) | 1998-08-11 |
Family
ID=7818156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10023911A Pending JPH10214846A (ja) | 1997-01-23 | 1998-01-21 | 縦型トランジスタ及びその製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0855747A1 (ja) |
JP (1) | JPH10214846A (ja) |
KR (1) | KR19980070685A (ja) |
DE (1) | DE19702320A1 (ja) |
TW (1) | TW373334B (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011143942A1 (zh) * | 2010-05-20 | 2011-11-24 | 清华大学 | 具有原位掺杂源漏的mos管结构及其形成方法 |
WO2013079020A1 (en) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | Tsinghua University | Nor flash memory array structure, mixed nonvolatile flash memory and memory system comprising the same |
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KR100524997B1 (ko) | 2004-01-02 | 2005-10-31 | 삼성전자주식회사 | 상보형 바이폴라 접합 트랜지스터의 제조방법 |
DE102008046388A1 (de) | 2008-09-09 | 2010-03-18 | Infineon Technologies Ag | Vertikaler Bipolartransistor |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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GB8610314D0 (en) * | 1986-04-28 | 1986-06-04 | British Telecomm | Bipolar transistor |
JPS63204649A (ja) * | 1987-02-19 | 1988-08-24 | Nec Corp | 半導体装置 |
US5318917A (en) * | 1988-11-04 | 1994-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of fabricating semiconductor device |
US4980304A (en) * | 1990-02-20 | 1990-12-25 | At&T Bell Laboratories | Process for fabricating a bipolar transistor with a self-aligned contact |
US4997775A (en) * | 1990-02-26 | 1991-03-05 | Cook Robert K | Method for forming a complementary bipolar transistor structure including a self-aligned vertical PNP transistor |
DE4211050C2 (de) * | 1992-04-02 | 1995-10-19 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung eines Bipolartransistors in einem Substrat |
JPH0786296A (ja) * | 1993-09-10 | 1995-03-31 | Toshiba Corp | 高速バイポーラトランジスタの製造方法 |
JP2550906B2 (ja) * | 1993-12-15 | 1996-11-06 | 日本電気株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
US5501991A (en) * | 1994-07-13 | 1996-03-26 | Winbond Electronics Corporation | Process for making a bipolar junction transistor with a self-aligned base contact |
-
1997
- 1997-01-23 DE DE19702320A patent/DE19702320A1/de not_active Withdrawn
- 1997-12-31 TW TW086120049A patent/TW373334B/zh active
-
1998
- 1998-01-15 EP EP98100638A patent/EP0855747A1/de not_active Withdrawn
- 1998-01-21 JP JP10023911A patent/JPH10214846A/ja active Pending
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