JPH11219957A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH11219957A
JPH11219957A JP2085998A JP2085998A JPH11219957A JP H11219957 A JPH11219957 A JP H11219957A JP 2085998 A JP2085998 A JP 2085998A JP 2085998 A JP2085998 A JP 2085998A JP H11219957 A JPH11219957 A JP H11219957A
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JP
Japan
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base
electrode
emitter
region
extraction electrode
Prior art date
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Application number
JP2085998A
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English (en)
Inventor
Nagisa Sasaki
なぎさ 佐々木
Hisayasu Sato
久恭 佐藤
Shunji Kubo
俊次 久保
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 遮断周波数の高周波化に対してトレードオフ
関係にある低雑音化、微細化の関係を改善して、遮断周
波数の高周波化だけでなく、低雑音化、微細化も可能な
可能なバイポーラトランジスタの構成および製造方法を
提供する。 【解決手段】 ベース引き出し電極9Aのエミッタ引き
出し電極15Aとは反対方向に延在する部分は、外部ベ
ース領域10上から、隣接するフィールド酸化膜4の端
縁部上部にかけて形成されており、ベース電極配線18
Aは外部ベース領域10のほぼ真上に対応する部分に接
続されている。また、エミッタ引き出し電極15Aはコ
レクタ電極配線20側のシリコン酸化膜14上に形成さ
れる部分の長さが長くなっており、エミッタ電極配線1
9Aは、エミッタ領域16の真上に対応する部分よりも
コレクタ電極配線20寄りに接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置およびそ
の製造方法に関し、特に遮断周波数の高周波化、低雑音
化および微細化が可能なバイポーラトランジスタおよび
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図19および図20を用いて、従来のバ
イポーラトランジスタ90の構成について説明する。図
19はバイポーラトランジスタ90の断面図であり、図
20は平面図である。なお、図19は図20のA−A線
での矢視断面図である。
【0003】図19において、基板(P-型シリコン単
結晶基板)1の上にN型のエピタキシャル層3が配設さ
れ、基板1とエピタキシャル層3との境界部に島状のN
+型のコレクタ埋め込み層2が形成されている。そし
て、エピタキシャル層3の表面からコレクタ埋め込み層
2の表面にかけてN+型のコレクタウォール領域8が形
成されている。また、エピタキシャル層3上には選択的
にフィールド酸化膜4が配設され、バイポーラトランジ
スタ90の形成領域を規定するとともに、活性領域7と
コレクタウォール領域8とを分離している。なお、フィ
ールド酸化膜4はバイポーラトランジスタ90と基板1
上の他の半導体装置との分離も行う。
【0004】そして、バイポーラトランジスタ90の形
成領域を規定するフィールド酸化膜4の下層にはP+
の分離領域5が配設され、当該分離領域5の下層には、
P型の下面分離領域6が配設され、当該下面分離領域6
の下層にはP+型の埋め込み層6Bが配設されている。
【0005】活性領域7には矩形環状のP+型の外部ベ
ース領域10および当該外部ベース領域10に囲まれた
P型の真性ベース領域11が配設され、当該真性ベース
領域11の表面内にはN+型のエミッタ領域16が選択
的に配設されている。
【0006】そして、外部ベース領域10に接するよう
にP型不純物を多量に含んだ(P+型)ポリシリコン等
の導電性多結晶シリコンで形成されるベース引き出し電
極9が配設されている。なおベース引き出し電極9はエ
ミッタ領域16に接触しないように、当該領域に対応す
る部分がエミッタ開口部12となっている。
【0007】そして、エミッタ開口部12の内壁を覆う
ようにサイドウォール酸化膜13が配設されるととも
に、ベース引き出し電極9の上面を覆うようにシリコン
酸化膜14が配設されている。また、エミッタ開口部1
2のうちサイドウォール酸化膜13に覆われない部分に
はエミッタ引き出し電極15が埋め込まれている。な
お、エミッタ引き出し電極15はN型不純物を多量に含
んだ(N+型)ポリシリコン等の導電性多結晶シリコン
で形成されており、サイドウォール酸化膜13およびシ
リコン酸化膜14によりベース引き出し電極9と電気的
に分離された構成となっている。
【0008】また、シリコン酸化膜14上には層間酸化
膜17が配設されている。そして、層間酸化膜17を貫
通してベース引き出し電極9およびエミッタ引き出し電
極15に接触するようにベース電極配線18およびエミ
ッタ電極配線19が配設され、層間酸化膜17およびシ
リコン酸化膜14を貫通してコレクタウォール領域8に
達するようにコレクタ電極配線20が配設されている。
【0009】なお、図20においては、シリコン酸化膜
14および層間酸化膜17を便宜的に省略し、フィール
ド酸化膜4、ベース引き出し電極9およびエミッタ引き
出し電極15の位置関係を示している。
【0010】バイポーラトランジスタの高周波特性を示
す指標として遮断周波数があり、次の数式(1)にて表
される。
【0011】
【数1】
【0012】ここで、fTは遮断周波数、kはボルツマ
ン定数、Tは温度、qは電荷素量、Icはコレクタ電
流、Cbeはベース・エミッタ間寄生容量、Cbcはベ
ース・コレクタ間寄生容量、Reはエミッタ寄生抵抗、
Rcはコレクタ寄生抵抗、τbはキャリアのベース走行
時間(ベース時定数)、τcはキャリアのコレクタ走行
時間である。
【0013】従って、バイポーラトランジスタの高周波
化を図るためには、コレクタ電流Icを増加させ、ベー
ス・エミッタ間寄生容量Cbe、ベース・コレクタ間寄
生容量Cbcなどの各寄生容量、エミッタ寄生抵抗R
e、コレクタ寄生抵抗Rcなどの各寄生抵抗を低減する
必要がある。
【0014】例えば、バイポーラトランジスタ90にお
いては、高周波帯域での高性能化を重視しているため、
エミッタ寄生抵抗Reが最小となるようにエミッタ電極
配線19はエミッタ領域16の真上でエミッタ引き出し
電極15に接続されていた。
【0015】また、バイポーラトランジスタの最小雑音
指数は、次の数式(2)で表される。
【0016】
【数2】
【0017】ここで、Fminは最適電源インピーダン
スでの雑音指数、Rbはベース寄生抵抗、fは使用周波
数である。バイポーラトランジスタ90を例に採れば、
ベース寄生抵抗Rbは、真性ベース領域11、外部ベー
ス領域10、ベース引き出し電極9、ベース電極配線1
8での各シート抵抗、および各領域間でのコンタクト抵
抗等の総和である。
【0018】ここで、kTfT2/qIcRbf2>>1
のとき、雑音指数Fminは次の数式(3)で近似的に
表されることになる。
【0019】
【数3】
【0020】従って、バイポーラトランジスタの低雑音
化を図るためには、コレクタ電流Icを減少させ、ベー
ス寄生抵抗Rbを低減するとともに、遮断周波数fTを
増加させる必要がある。
【0021】しかし、バイポーラトランジスタ90にお
いては、ベース電極配線18とエミッタ電極配線19と
の接触を防ぐため、ベース引き出し電極9はエミッタ引
き出し電極15とは反対方向に平面方向に長くなるよう
に形成され、ベース電極配線18はベース引き出し電極
9の端部近くに接続されていたので、ベース引き出し電
極9を長くした分だけベース寄生抵抗Rbが増加し、低
雑音化の妨げとなるだけでなく、ベース電極配線18と
エミッタ電極配線19との間隔が広くなって、微細化の
妨げにもなっていた。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
バイポーラトランジスタ90においては、高周波帯域で
の高性能化を重視しているため、エミッタ寄生抵抗Re
が最小となるようにエミッタ電極配線19をエミッタ領
域16の真上に対応する位置でエミッタ引き出し電極1
5に接続する構成となっていた。そこには、数式(2)
および(3)を用いて説明したような低雑音化について
の配慮は見られず、遮断周波数の高周波化により低雑音
化、微細化が妨げられるといったトレードオフ関係を有
していた。
【0023】本発明は、以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、遮断周波数の高周波化に対して
トレードオフ関係にある低雑音化、微細化の関係を改善
して、遮断周波数の高周波化だけでなく、低雑音化、微
細化も可能な可能なバイポーラトランジスタの構成およ
び製造方法を提供することを目的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項1記
載の半導体装置は、半導体基板の表面内に配設されたエ
ミッタ領域をベース領域が取り囲んだ構成を有する半導
体装置であって、前記ベース領域の端縁部上にその一部
が接するように配設されたベース引き出し電極と、前記
エミッタ領域にその一部が接するように配設されたエミ
ッタ引き出し電極と、前記ベース引き出し電極に接続さ
れるベース電極配線と、前記エミッタ引き出し電極に接
続されるエミッタ電極配線とを備え、前記ベース引き出
し電極と前記エミッタ引き出し電極とは、前記ベース引
き出し電極を覆うように配設された絶縁膜によって電気
的に絶縁され、前記ベース電極配線は、前記絶縁膜を貫
通して前記ベース引き出し電極と前記ベース領域との接
触部のほぼ真上に対応する部分に接続され、前記エミッ
タ引き出し電極は、前記ベース電極配線側とは反対側に
前記ベース引き出し電極上に重なるように前記絶縁膜上
に延在し、前記エミッタ電極配線は、前記エミッタ領域
のほぼ真上に対応する部分よりも前記ベース電極配線側
とは反対側に延在する部分に偏って接続されるものであ
る。
【0025】本発明に係る請求項2記載の半導体装置
は、半導体基板の表面内に配設されたエミッタ領域をベ
ース領域が取り囲んだ構成を有する半導体装置であっ
て、前記ベース領域の端縁部上にその一部が接するよう
に配設されたベース引き出し電極と、前記エミッタ領域
にその一部が接するように配設されたエミッタ引き出し
電極と、前記ベース引き出し電極上に選択的に配設され
たベース引き出し中間電極と、前記ベース引き出し中間
電極に接続されるベース電極配線と、前記エミッタ引き
出し電極に接続されるエミッタ電極配線とを備え、前記
ベース引き出し電極と前記エミッタ引き出し電極とは、
前記ベース引き出し電極を覆うとともに、前記エミッタ
引き出し電極を取り囲むように配設された絶縁膜によっ
て電気的に絶縁され、前記ベース引き出し中間電極は、
前記ベース引き出し電極と前記ベース領域との接触部の
ほぼ真上に対応する前記ベース引き出し電極上から、前
記絶縁膜のうち前記エミッタ引き出し電極の側面を覆う
部分にかけて配設され、前記エミッタ引き出し電極は、
前記ベース電極配線側とは反対側に前記ベース引き出し
電極上に重なるように前記絶縁膜上に延在し、前記エミ
ッタ電極配線は、前記絶縁膜を貫通して、前記エミッタ
領域のほぼ真上に対応する部分よりも前記ベース電極配
線側とは反対側に延在する部分に偏って接続されるもの
である。
【0026】本発明に係る請求項3記載の半導体装置
は、前記ベース領域の外周が前記半導体基板上に配設さ
れたフィールド酸化膜によって規定され、前記ベース引
き出し電極は、前記ベース領域上から前記フィールド酸
化膜の端縁部上にかけて形成され、前記ベース領域と前
記フィールド酸化膜との境界に段差を有した形状であっ
て、前記ベース引き出し中間電極が、前記ベース引き出
し電極の形状および前記絶縁膜のうち前記エミッタ引き
出し電極の側面を覆う部分の形状を反映して起伏を有し
た形状である。
【0027】本発明に係る請求項4記載の半導体装置
は、半導体基板の表面内に配設されたエミッタ領域をベ
ース領域が取り囲んだ構成を有する半導体装置であっ
て、前記ベース領域にその一部が接するように配設され
たベース引き出し電極と、前記エミッタ領域にその一部
が接するように配設されたエミッタ引き出し電極と、前
記ベース引き出し電極に選択的に配設された開口部に埋
め込まれ、前記ベース領域にその一部が接するように配
設されたベース引き出し中間電極と、前記ベース引き出
し中間電極に接続されるベース電極配線と、前記エミッ
タ引き出し電極に接続されるエミッタ電極配線とを備
え、前記ベース引き出し電極と前記エミッタ引き出し電
極とは、前記ベース引き出し電極を覆うとともに、前記
エミッタ引き出し電極を取り囲むように配設された絶縁
膜によって電気的に絶縁され、前記ベース引き出し中間
電極は、前記開口部の前記ベース領域上から前記絶縁膜
のうち前記エミッタ引き出し電極の側面を覆う部分にか
けて配設され、前記ベース電極配線は、前記ベース引き
出し中間電極と前記開口部の前記ベース領域との接触部
のほぼ真上に対応する部分に接続され、前記エミッタ引
き出し電極は、前記ベース電極配線側とは反対側に前記
ベース引き出し電極上に重なるように前記絶縁膜上に延
在し、前記エミッタ電極配線は、前記絶縁膜を貫通し
て、前記エミッタ領域のほぼ真上に対応する部分よりも
前記ベース電極配線側とは反対側に延在する部分に偏っ
て接続されるものである。
【0028】本発明に係る請求項5記載の半導体装置
は、前記ベース領域の外周が前記半導体基板上に配設さ
れたフィールド酸化膜によって規定され、前記ベース引
き出し電極は、前記ベース領域上から前記フィールド酸
化膜の端縁部上にかけて形成され、前記ベース領域と前
記フィールド酸化膜との境界に段差を有した形状であっ
て、前記ベース引き出し電極の前記開口部は、前記ベー
ス領域と前記フィールド酸化膜との境界部にかかるよう
に配設され、前記ベース引き出し中間電極が、前記ベー
ス領域と前記フィールド酸化膜との境界の形状および前
記絶縁膜のうち前記エミッタ引き出し電極の側面を覆う
部分の形状を反映して起伏を有した形状である。
【0029】本発明に係る請求項6記載の半導体装置
は、前記ベース引き出し電極が半導体不純物を含んだ導
電性多結晶シリコン層で構成され、前記ベース引き出し
中間電極が金属層で構成されている。
【0030】本発明に係る請求項7記載の半導体装置
は、前記ベース引き出し電極および前記ベース引き出し
中間電極が半導体不純物を含んだ導電性多結晶シリコン
層で構成されている。
【0031】本発明に係る請求項8記載の半導体装置の
製造方法は、半導体基板の表面内に配設されたエミッタ
領域をベース領域が取り囲んだ構成を有する半導体装置
の製造方法であって、前記ベース領域となる部分の外周
を規定するように、前記半導体基板上にフィールド酸化
膜を形成する工程(a)と、前記ベース領域となる部分の
端縁部上から前記フィールド酸化膜の端縁部上にかけて
第1導電型の不純物を含んだ導電性多結晶シリコン層で
構成されるベース引き出し電極を形成する工程(b)と、
前記ベース引き出し電極の下部の前記半導体基板の表面
内に前記ベース引き出し電極から第1導電型の不純物を
拡散させるとともに、前記ベース引き出し電極に覆われ
ない開口部の前記半導体基板の表面内に第1導電型の不
純物を導入して前記ベース領域を形成する工程(c)と、
少なくとも前記開口部の前記ベース引き出し電極の端面
を覆うように第1のサイドウォール絶縁膜を形成する工
程(d)と、前記第1のサイドウォール絶縁膜で覆われな
い前記ベース領域の中央部から前記第1のサイドウォー
ル絶縁膜の表面にかけて、第2導電型の不純物を含んだ
導電性多結晶シリコン層で構成されるエミッタ引き出し
電極を形成する工程(e)と、前記エミッタ引き出し電極
の下部の前記ベース領域の表面内に前記エミッタ引き出
し電極から第2導電型の不純物を拡散させる工程(f)
と、前記エミッタ引き出し電極の上部表面を覆うように
上部絶縁膜を形成する工程(g)と、前記エミッタ引き出
し電極の端面を覆うように第2のサイドウォール絶縁膜
を形成する工程(h)と、前記ベース引き出し電極と前記
ベース領域との接触部のほぼ真上に対応する前記ベース
引き出し電極上から前記第2のサイドウォール絶縁膜の
表面を覆うように選択的にベース引き出し中間電極を形
成する工程(i)と、全面に渡って層間絶縁膜を形成する
工程(j)と、前記層間絶縁膜を貫通して前記ベース引き
出し中間電極に達するベース電極配線を形成する工程
(k)と、前記層間絶縁膜および前記上部絶縁膜を貫通し
て前記エミッタ引き出し中間電極に達するエミッタ電極
配線を形成する工程(l)とを備え、前記工程(e)が、前
記エミッタ引き出し電極を、前記ベース電極配線側とは
反対側に延在し、前記ベース引き出し電極上に重なるよ
うに前記第1のサイドウォール絶縁膜上に形成する工程
を含み、前記工程(l)が、前記エミッタ電極配線を、前
記エミッタ領域のほぼ真上に対応する部分よりも前記ベ
ース電極配線側とは反対側に延在する部分に偏って接続
する工程を含んでいる。
【0032】本発明に係る請求項9記載の半導体装置の
製造方法は、半導体基板の表面内に配設されたエミッタ
領域をベース領域が取り囲んだ構成を有する半導体装置
の製造方法であって、前記ベース領域となる部分の外周
を規定するように、前記半導体基板上にフィールド酸化
膜を形成する工程(a)と、前記ベース領域となる部分の
端縁部上から前記フィールド酸化膜の端縁部上にかけて
第1導電型の不純物を含んだ導電性多結晶シリコン層で
構成されるベース引き出し電極を形成する工程(b)と、
前記ベース引き出し電極の下部の前記半導体基板の表面
内に前記ベース引き出し電極から第1導電型の不純物を
拡散させるとともに、前記ベース引き出し電極に覆われ
ない開口部の前記半導体基板の表面内に第1導電型の不
純物を導入して前記ベース領域を形成する工程(c)と、
少なくとも前記開口部の前記ベース引き出し電極の端面
を覆うように第1のサイドウォール絶縁膜を形成する工
程(d)と、前記第1のサイドウォール絶縁膜で覆われな
い前記ベース領域の中央部から前記第1のサイドウォー
ル絶縁膜の表面にかけて、第2導電型の不純物を含んだ
導電性多結晶シリコン層で構成されるエミッタ引き出し
電極を形成する工程(e)と、前記エミッタ引き出し電極
の下部の前記ベース領域の表面内に前記エミッタ引き出
し電極から第2導電型の不純物を拡散させる工程(f)
と、前記エミッタ引き出し電極の上部表面を覆うように
上部絶縁膜を形成する工程(g)と、前記エミッタ引き出
し電極の端面を覆うように第2のサイドウォール絶縁膜
を形成する工程(h)と、前記ベース領域のほぼ真上に対
応する前記ベース引き出し電極を選択的に除去し、前記
ベース領域が部分的に露出した開口部を形成し、前記開
口部の前記ベース領域上から前記第2のサイドウォール
絶縁膜の上部表面を覆うようにベース引き出し中間電極
を形成する工程(i)と、全面に渡って層間絶縁膜を形成
する工程(j)と、前記層間絶縁膜を貫通して前記ベース
引き出し中間電極に達するベース電極配線を形成する工
程(k)と、前記層間絶縁膜および前記上部絶縁膜を貫通
して前記エミッタ引き出し中間電極に達するエミッタ電
極配線を形成する工程(l)とを備え、前記工程(e)が、
前記エミッタ引き出し電極を、前記ベース電極配線側と
は反対側に延在し、前記ベース引き出し電極上に重なる
ように前記第1のサイドウォール絶縁膜上に形成する工
程を含み、前記工程(l)が、前記エミッタ電極配線を、
前記エミッタ領域のほぼ真上に対応する部分よりも前記
ベース電極配線側とは反対側に延在する部分に偏って接
続する工程を含んでいる。
【0033】本発明に係る請求項10記載の半導体装置
の製造方法は、前記工程(i)が、前記ベース引き出し中
間電極を金属層で形成する工程を含んでいる。
【0034】本発明に係る請求項11記載の半導体装置
の製造方法は、前記工程(i)が、前記ベース引き出し中
間電極を第1導電型の不純物を含んだ導電性多結晶シリ
コン層で形成する工程を含んでいる。
【0035】
【発明の実施の形態】<A.実施の形態1> <A−1.装置構成>本発明に係る実施の形態1のバイ
ポーラトランジスタ100の構成を、図1および図2を
用いて説明する。
【0036】図1はバイポーラトランジスタ100の断
面図であり、図2は平面図である。なお、図1は図2の
A−A線での矢視断面図である。
【0037】図1において、基板(P-型シリコン単結
晶基板)1の上にN型のエピタキシャル層3が配設さ
れ、基板1とエピタキシャル層3との境界部に島状のN
+型のコレクタ埋め込み層2が形成されている。そし
て、エピタキシャル層3の表面からコレクタ埋め込み層
2の表面にかけてN+型のコレクタウォール領域8が形
成されている。また、エピタキシャル層3上には選択的
にフィールド酸化膜4が配設され、バイポーラトランジ
スタ90の形成領域を規定するとともに、活性領域7と
コレクタウォール領域8とを分離している。なお、フィ
ールド酸化膜4はバイポーラトランジスタ90と基板1
上の他の半導体装置との分離も行う。
【0038】そして、バイポーラトランジスタ100の
形成領域を規定するフィールド酸化膜4の下層にはP+
型の分離領域5が配設され、当該分離領域5の下層に
は、P型の下面分離領域6が配設され、当該下面分離領
域6の下層にはP+型の埋め込み層6Bが配設されてい
る。
【0039】活性領域7には矩形環状のP+型の外部ベ
ース領域10および当該外部ベース領域10に囲まれた
P型の真性ベース領域11が配設され、当該真性ベース
領域11の表面内にはN型のエミッタ領域16が選択的
に配設されている。なお、外部ベース領域10と真性ベ
ース領域11とを合わせてベース領域と呼称することが
できる。
【0040】そして、外部ベース領域10に接するよう
にP型不純物を多量に含んだ(P+型)ポリシリコン等
の導電性多結晶シリコンで形成されるベース引き出し電
極9Aが配設されている。なおベース引き出し電極9A
はエミッタ領域16に接触しないように、当該領域に対
応する部分がエミッタ開口部12となっている。
【0041】なお、外部ベース領域10はベース引き出
し電極9AからのP型不純物拡の散により形成され、エ
ミッタ領域16はエミッタ引き出し電極15AからのN
型不純物の拡散により形成されている。
【0042】そして、エミッタ開口部12の内壁とその
周辺を覆うようにサイドウォール酸化膜13が配設され
るとともに、ベース引き出し電極9Aの上面を覆うよう
にシリコン酸化膜14が配設されている。なお、サイド
ウォール酸化膜13やシリコン酸化膜14などの代わり
に窒化膜等の絶縁膜を使用しても良い。以下の説明にお
いては絶縁膜として酸化膜を使用する例を示す。
【0043】また、エミッタ開口部12のうちサイドウ
ォール酸化膜13に覆われない部分にはエミッタ引き出
し電極15Aが埋め込まれている。なお、エミッタ引き
出し電極15AはN型不純物を多量に含んだ(N+型)
ポリシリコン等の導電性多結晶シリコンで形成されてお
り、サイドウォール酸化膜13およびシリコン酸化膜1
4によって覆われたベース引き出し電極9Aと電気的に
分離された構成となっている。
【0044】また、シリコン酸化膜14上およびエミッ
タ引き出し電極15A上には層間酸化膜17が配設され
ている。そして、層間酸化膜17を貫通してベース引き
出し電極9Aおよびエミッタ引き出し電極15Aに接触
するようにベース電極配線18Aおよびエミッタ電極配
線19Aが配設され、層間酸化膜17およびシリコン酸
化膜14を貫通してコレクタウォール領域8に達するよ
うにコレクタ電極配線20が配設されている。
【0045】なお、図2においては、シリコン酸化膜1
4および層間酸化膜17を便宜的に省略し、フィールド
酸化膜4、ベース引き出し電極9Aおよびエミッタ引き
出し電極15Aの位置関係を示している。
【0046】ここで、ベース引き出し電極9Aのエミッ
タ引き出し電極15Aとは反対方向に延在する部分は、
外部ベース領域10上から、隣接するフィールド酸化膜
4の端縁部上部にかけて形成されており、その長さは図
19を用いて説明した従来のバイポーラトランジスタ9
0のベース引き出し電極9に比べて短くなっており、ベ
ース電極配線18Aは外部ベース領域10のほぼ真上に
対応する部分に接続されている。
【0047】また、エミッタ引き出し電極15Aはエミ
ッタ領域16の上部からサイドウォール酸化膜13上に
かけて形成されているが、コレクタ電極配線20側のサ
イドウォール酸化膜13上に形成されるエミッタ引き出
し電極15Aの長さが長くなっており、エミッタ電極配
線19Aは、エミッタ領域16の真上に対応する部分よ
りもコレクタ電極配線20寄りに接続されている。
【0048】<A−2.特徴的作用効果>このように、
ベース引き出し電極9Aを短く形成し、ベース電極配線
18Aを外部ベース領域10のほぼ真上に対応する部分
に接続することで、ベース寄生抵抗Rbを低減すること
ができ、バイポーラトランジスタの低雑音化を図ること
ができる。なお、コレクタ電極配線20側のサイドウォ
ール酸化膜13上に形成されるエミッタ引き出し電極1
5Aの長さを長くし、エミッタ電極配線19Aを、エミ
ッタ領域16の真上に対応する部分よりもコレクタ電極
配線20寄りに接続したので、エミッタ領域16の真上
に対応する部分に接続した構成に比べてエミッタ寄生抵
抗Reは増加するが、ベース寄生抵抗Rbの減少分に比
べてエミッタ寄生抵抗Reの増加分が小さくなるように
エミッタ電極配線19Aの接続位置を設定したので、結
果としてはバイポーラトランジスタの低雑音化を図るこ
とができる。
【0049】例えば、図19を用いて説明したバイポー
ラトランジスタ90を例に採れば、ベース引き出し電極
9はエミッタ引き出し電極15とは反対方向に、外部ベ
ース領域10から数100nm延在するように形成され
ていたが、バイポーラトランジスタ100においては、
エミッタ電極配線19Aを、エミッタ領域16の真上か
ら100nm程度コレクタ電極配線20寄りに配設する
ので、エミッタ寄生抵抗Reの増加は抑制されることに
なる。
【0050】従って、バイポーラトランジスタの低雑音
化を図ることができるとともに、遮断周波数の高周波化
を図ることができ、かつ、エミッタ電極配線19Aとベ
ース電極配線18Aとの間隔が短くなって微細化が可能
となる。
【0051】なお、エミッタ引き出し電極15Aの長さ
を長くし、そこにエミッタ電極配線19Aを接続するの
で、エミッタ電極配線19Aを配設するためのコンタク
トホールを写真製版により形成する際にマージンを広く
でき、エミッタ電極配線19Aの位置ずれにより動作特
性に不具合が生じることを防止できる。
【0052】<B.実施の形態2> <B−1.装置構成>本発明に係る実施の形態2のバイ
ポーラトランジスタ200の構成を、図3および図4を
用いて説明する。
【0053】図3はバイポーラトランジスタ200の断
面図であり、図4は平面図である。なお、図3は図4の
A−A線での矢視断面図である。なお、図3および図4
において、図1および図2を用いて説明したバイポーラ
トランジスタ100と同一の構成においては同一の符号
を付し、重複する説明は省略する。
【0054】図3において、エミッタ開口部12の内壁
とその周辺を覆うようにサイドウォール酸化膜13が配
設されている。そして、エミッタ開口部12のうちサイ
ドウォール酸化膜13に覆われない部分にはエミッタ引
き出し電極15Aが埋め込まれている。なお、エミッタ
引き出し電極15AはN型不純物を多量に含んだ(N+
型)ポリシリコン等の導電性多結晶シリコンで形成され
ており、サイドウォール酸化膜13(第1のサイドウォ
ール絶縁膜)と、エミッタ引き出し電極15Aの上部に
配設されたシリコン酸化膜25(上部絶縁膜)と、エミ
ッタ引き出し電極15Aの端面およびシリコン酸化膜2
5の端面を覆うように形成されたサイドウォール酸化膜
21(第2のサイドウォール絶縁膜)とによって取り囲
まれ、ベース引き出し電極9Aと電気的に分離された構
成となっている。
【0055】そして、ベース引き出し電極9Aのエミッ
タ引き出し電極15Aとは反対方向に延在する部分の上
部には、P型不純物を多量に含んだ(P+型)ポリシリ
コン等の導電性多結晶シリコンで形成されるベース引き
出し中間電極23が形成されている。ベース引き出し中
間電極23の表面形状は、ベース引き出し電極9Aおよ
びサイドウォール酸化膜21の表面形状を反映して起伏
を有する形状となっており、広い表面積を有している。
【0056】そして、全体を覆うように層間酸化膜17
が配設され、層間酸化膜17を貫通してベース引き出し
中間電極23およびコレクタウォール領域8に達するよ
うにベース電極配線18Bおよびコレクタ電極配線20
が配設され、層間酸化膜17およびシリコン酸化膜25
を貫通してエミッタ引き出し電極15Aに達するように
エミッタ電極配線19Bが配設されている。
【0057】なお、図4においては、シリコン酸化膜1
4および層間酸化膜17を便宜的に省略し、フィールド
酸化膜4、ベース引き出し電極9Aおよびエミッタ引き
出し電極15Aの位置関係を示している。
【0058】ここで、ベース引き出し電極9Aのエミッ
タ引き出し電極15Aとは反対方向に延在する部分は、
外部ベース領域10上から、隣接するフィールド酸化膜
4の端縁部上部にかけて形成されており、その長さは図
19を用いて説明した従来のバイポーラトランジスタ9
0のベース引き出し電極9に比べて短くなっており、ベ
ース引き出し中間電極23は外部ベース領域10のほぼ
真上に対応する部分に接続されている。
【0059】また、エミッタ引き出し電極15Aはエミ
ッタ領域16の上部からサイドウォール酸化膜13上に
かけて形成されているが、コレクタ電極配線20側のサ
イドウォール酸化膜13上に形成されるエミッタ引き出
し電極15Aの長さが長くなっており、エミッタ電極配
線19Bは、エミッタ領域16の真上に対応する部分よ
りも、コレクタ電極配線20寄りに接続されている。
【0060】<B−2.特徴的作用効果>このように、
ベース引き出し電極9Aを短く形成し、外部ベース領域
10のほぼ真上に対応する部分に位置するエミッタ引き
出し電極15Aの上部にベース引き出し中間電極23を
配設し、当該ベース引き出し中間電極23にベース電極
配線18Bを接続することで、ベース寄生抵抗Rbを低
減することができ、バイポーラトランジスタの低雑音化
を図ることができる。なお、コレクタ電極配線20側の
シリコン酸化膜14上に形成されるエミッタ引き出し電
極15Aの長さを長くし、エミッタ電極配線19Bを、
エミッタ領域16の真上に対応する部分よりもコレクタ
電極配線20寄りに接続したので、エミッタ領域16の
真上に対応する部分に接続した構成に比べてエミッタ寄
生抵抗Reは増加するが、ベース寄生抵抗Rbの減少分
に比べてエミッタ寄生抵抗Reの増加分が小さくなるよ
うにエミッタ電極配線19Bの接続位置を設定したの
で、結果としてはバイポーラトランジスタの低雑音化を
図ることができる。
【0061】また、ベース電極配線18Bを、広い表面
積を有したベース引き出し中間電極23に接続するよう
にしたので、ベース電極配線18Bの接触面積が増え、
ベース寄生抵抗Rbを低減することができる。
【0062】従って、バイポーラトランジスタの低雑音
化を図ることができるとともに、遮断周波数の高周波化
を図ることができ、かつ、エミッタ電極配線19Aとベ
ース電極配線18Aとの間隔が短くなって微細化が可能
となる。
【0063】また、ベース引き出し中間電極23の表面
積が広いので、ベース電極配線18Bを配設するための
コンタクトホールを写真製版により形成する際にマージ
ンを広くでき、ベース電極配線18Bの位置ずれにより
動作特性に不具合が生じることを防止できる。
【0064】また、エミッタ引き出し電極15Aの長さ
を長くし、そこにエミッタ電極配線19Bを接続するの
で、エミッタ電極配線19Bを配設するためのコンタク
トホールを写真製版により形成する際にマージンを広く
でき、エミッタ電極配線19Bの位置ずれにより動作特
性に不具合が生じることを防止できる。
【0065】<B−3.製造方法>次に、図5〜図13
を用いてバイポーラトランジスタ200の製造工程につ
いて説明する。
【0066】まず、基板1に、イオン注入法等で島状の
コレクタ埋め込み層2、埋め込み層6Bを形成した後、
基板1およびコレクタ埋め込み層2および埋め込み層6
Bの上層にエピタキシャル成長法によりエピタキシャル
層3を形成する。そして、後の工程で活性領域7となる
部分およびコレクタウォール領域8となる部分を分離す
るために熱酸化法等によりシリコン酸化膜で構成される
フィールド酸化膜4を選択的に形成することで図5に示
す構成が得られる。
【0067】次に、フィールド酸化膜4の下層にイオン
注入法により分離領域5を形成し、分離領域5の下層に
イオン注入法により下面分離領域6を形成する。そし
て、例えばイオン注入法によりコレクタウォール領域8
を形成することで図6に示す構成が得られる。
【0068】ここで、図6に示す構成の平面図を図7に
示す。図7のほぼ中央にはフィールド酸化膜4によって
覆われないエピタキシャル層3の表面が矩形状に露出し
ており、この部分が後に活性領域7となる。また、分離
領域5は活性領域7となる部分およびコレクタウォール
領域8を取り囲むように配設されている。
【0069】次に、活性領域7となる部分の上部および
その周囲のフィールド酸化膜4上にP型不純物を多量に
含んだ(P+型)ポリシリコン層等の導電性多結晶シリ
コン層をCVD法で形成した後、当該ポリシリコン層を
覆うようにシリコン酸化膜を形成する。その後、当該シ
リコン酸化膜が上記ポリシリコン層の側面にのみ残るよ
うにドライエッチング等で除去し、また、上記ポリシリ
コン層を異方性エッチング等により選択的に除去してエ
ミッタ開口部12を形成し、ベース引き出し電極9Aを
完成させる。
【0070】次に、ベース引き出し電極9Aに含まれる
P型不純物を拡散させて、エピタキシャル層3に選択的
に外部ベース領域10を形成する。なお、P型不純物を
拡散するためには熱処理を行うが、そのときの温度は8
00℃程度である。その後、エミッタ開口部12にイオ
ン注入法によりN型不純物を導入して真性ベース領域1
1を形成することで図8に示す構成が得られる。
【0071】次に、全面に渡ってシリコン酸化膜を形成
した後、ドライエッチングにより当該シリコン酸化膜が
エミッタ開口部12の内壁および、ベース引き出し電極
9Aの一部上部に残るように選択的に除去してサイドウ
ォール酸化膜13を形成する。
【0072】そして、サイドウォール酸化膜13に覆わ
れないエミッタ開口部12を埋めるようにCVD法によ
り(ノンドープ)ポリシリコン層等の多結晶シリコン層
を形成する。その後、イオン注入法によりN型不純物を
多量に導入してエミッタ引き出し電極15を形成する。
このとき、コレクタ電極配線20の方向に延在するエミ
ッタ引き出し電極15Aの長さを長くすることで、後の
工程で形成されるエミッタ電極配線19Aとの接続部を
確保しておく。なお、N型不純物の注入条件は、例えば
リン(P)を50keVのエネルギーで1×1016/c
2のドーズ量となる条件である。
【0073】次に、全面に渡ってシリコン酸化膜を形成
した後、ドライエッチングにより当該シリコン酸化膜が
エミッタ引き出し電極15の上部にシリコン酸化膜25
として残るように選択的に除去し、エミッタ引き出し電
極15に含まれるN型不純物を拡散して、エピタキシャ
ル層3に選択的にエミッタ領域16を形成することで図
9に示す構成が得られる。なお、N型不純物を拡散する
ためには熱処理を行うが、そのときの温度は800℃程
度である。
【0074】次に、図10に示すように全面に渡って、
例えば熱酸化法によりシリコン酸化膜22を形成する。
【0075】次に、図11に示す工程において、ドライ
エッチングによりシリコン酸化膜22が、シリコン酸化
膜25、エミッタ引き出し電極15、サイドウォール酸
化膜13の端面にサイドウォール酸化膜21として残る
ように選択的に除去することで、エミッタ引き出し電極
15Aがサイドウォール酸化膜13、シリコン酸化膜2
5サイドウォール酸化膜21によって囲まれることにな
る。
【0076】次に、図12に示す工程において、ベース
引き出し電極9Aのエミッタ引き出し電極15Aとは反
対方向に延在する部分およびそこに隣接するサイドウォ
ール酸化膜21を被うように、アルミニウム等の金属膜
を例えばスパッタリング法により形成する。そして、イ
オンミリング法等のドライエッチングにより不要部分を
除去して、ベース引き出し中間電極23を形成する。な
お、金属膜の代わりにP型不純物を多量に含んだ(P+
型)ポリシリコン層等の導電性多結晶シリコン層をCV
D法で形成した後、異方性エッチングにより不要部分を
除去することでベース引き出し中間電極を形成しても良
い。なお、ベース引き出し中間電極を金属膜で形成した
場合にはベース引き出し中間電極を設けることによる抵
抗の増加を抑制することができ、ポリシリコン層で形成
した場合には、ベース引き出し中間電極とベース引き出
し電極との間で良好な密着性が得られるとともに、ベー
ス引き出し中間電極を設けることによる製造工程の煩雑
化を抑制できる。
【0077】次に、図13に示す工程において、全面に
渡って層間絶縁膜17を形成した後、異方性エッチング
により層間酸化膜17を貫通してベース引き出し中間電
極23およびコレクタウォール領域8に達するようにコ
ンタクトホールCH1およびCH3を形成し、また層間
酸化膜17およびシリコン酸化膜25を貫通してエミッ
タ引き出し電極15Aに達するようにコンタクトホール
CH2を形成する。
【0078】最後に、コンタクトホールCH1〜CH3
内も含めて全面に渡って、アルミニウム等の金属膜を例
えばスパッタリング法により形成する。そして、イオン
ミリング法等のドライエッチングにより不要部分を除去
して、コンタクトホールCH1〜CH3内に、それぞれ
ベース電極配線18B、エミッタ電極配線19B、コレ
クタ電極配線20を埋め込むことで、図3および図4に
示すようなバイポーラトランジスタ200の構成を得
る。
【0079】<B−4.変形例>以上説明した本発明に
係るバイポーラトランジスタ200においては、ベース
引き出し電極9Aの上部に配設したベース引き出し中間
電極23にベース電極配線18Bを接続する構成を示し
たが、ベース引き出し中間電極を直接、外部ベース領域
10上に接続するようにしても良い。このような構成を
有するバイポーラトランジスタ300を図14に示す。
なお、図14において、図1を用いて説明したバイポー
ラトランジスタ200と同一の構成においては同一の符
号を付し、重複する説明は省略する。
【0080】図14において、外部ベース領域10に接
するようにP型不純物を多量に含んだ(P+型)ポリシ
リコン等の導電性多結晶シリコンで形成されるベース引
き出し電極9Bが配設されている。なお、ベース引き出
し電極9Bはエミッタ領域16に接触しないように、当
該領域に対応する部分がエミッタ開口部12となってい
る。そして、ベース引き出し電極9Bのエミッタ引き出
し電極15Aとは反対方向に延在する部分には、P型不
純物を多量に含んだ(P+型)ポリシリコンで形成され
るベース引き出し中間電極23Aが埋め込まれ、外部ベ
ース領域10に直接に接する構成となっている。
【0081】ベース引き出し中間電極23Aの表面形状
は、ベース引き出し電極9Bおよびサイドウォール酸化
膜21の表面形状を反映して起伏を有する形状となって
おり、広い表面積を有している。そして、層間酸化膜1
7を貫通してベース引き出し中間電極23Aに達するよ
うにベース電極配線18Bが配設されている。
【0082】このように、ベース引き出し中間電極23
Aを直接、外部ベース領域10上に接続することで、ベ
ース寄生抵抗Rbをさらに低減することができ、低雑音
化をより促進することができる。
【0083】次に、図15〜図18を用いてバイポーラ
トランジスタ300の製造方法について説明する。
【0084】実施の形態2において図5〜図9を用いて
説明した工程を経ることで、図15に示す構成を得る。
そして、ベース引き出し電極9Aのエミッタ引き出し電
極15Aとは反対方向に延在する部分を、例えばドライ
エッチングにより選択的に除去して外部ベース領域10
を部分的に露出させ、図16に示すように開口部OPを
有したベース引き出し電極9Bを得る。なお、この開口
部OPの形状はエミッタ開口部12の形状に適合させる
ため矩形状等とする。
【0085】次に、図17に示す工程において、ベース
引き出し電極9Bの開口部OPおよび、そこに隣接する
サイドウォール酸化膜21を被うように、アルミニウム
等の金属膜を例えばスパッタリング法により形成する。
そして、イオンミリング法等のドライエッチングにより
不要部分を除去して、ベース引き出し中間電極23Aを
形成する。なお、金属膜の代わりにP型不純物を多量に
含んだ(P+型)ポリシリコン層等の導電性多結晶シリ
コン層をCVD法で形成した後、異方性エッチングによ
り不要部分を除去することでベース引き出し中間電極を
形成しても良い。
【0086】次に、図18に示す工程において、全面に
渡って層間絶縁膜17を形成した後、異方性エッチング
により層間酸化膜17を貫通してベース引き出し中間電
極23Aおよびコレクタウォール領域8に達するように
コンタクトホールCH1およびCH3を形成し、また層
間酸化膜17およびシリコン酸化膜25を貫通してエミ
ッタ引き出し電極15Aに達するようにコンタクトホー
ルCH2を形成する。
【0087】最後に、コンタクトホールCH1〜CH3
内も含めて全面に渡って、アルミニウム等の金属膜を例
えばスパッタリング法により形成する。そして、イオン
ミリング法等のドライエッチングにより不要部分を除去
して、コンタクトホールCH1〜CH3内に、それぞれ
ベース電極配線18B、エミッタ電極配線19B、コレ
クタ電極配線20を埋め込むことで、図14に示すよう
なバイポーラトランジスタ300の構成を得る。
【0088】なお、以上説明した実施の形態1および2
においてはNPN型バイポーラトランジスタを例に説明
したが、PNP型バイポーラトランジスタでも同様の効
果が得られる。また、単結晶シリコンを基板として使用
したが、GaAs等のIII−V族化合物半導体でも良
い。
【0089】
【発明の効果】本発明に係る請求項1記載の半導体装置
によれば、ベース電極配線を外部ベース領域のほぼ真上
に対応する部分に接続することで、ベース寄生抵抗を低
減することができ、半導体装置の低雑音化を図ることが
できる。なお、エミッタ電極配線を、エミッタ領域の真
上に対応する部分よりもベース電極配線側とは反対側に
延在する部分に偏って接続したので、エミッタ領域の真
上に対応する部分に接続した構成に比べてエミッタ寄生
抵抗は増加するが、ベース寄生抵抗の減少分に比べてエ
ミッタ寄生抵抗の増加分が小さくなるようにエミッタ電
極配線の接続位置を設定することで、結果としては半導
体装置の低雑音化を図ることができるとともに、遮断周
波数の高周波化を図ることができ、かつ、エミッタ電極
配線とベース電極配線との間隔が短くなって微細化が可
能となる。また、エミッタ引き出し電極を絶縁膜上に延
在させることで長さが長くなり、そこにエミッタ電極配
線を接続するので、エミッタ電極配線を配設する際の位
置決めマージンを広くでき、エミッタ電極配線の位置ず
れにより動作特性に不具合が生じることを防止できる。
【0090】本発明に係る請求項2記載の半導体装置に
よれば、ベース電極配線をベース領域のほぼ真上に対応
するベース引き出し電極上から絶縁膜のうちエミッタ引
き出し電極の側面を覆う部分にかけて配設されたベース
引き出し中間電極に接続することで、ベース寄生抵抗を
低減することができ、半導体装置の低雑音化を図ること
ができる。なお、エミッタ電極配線を、エミッタ領域の
真上に対応する部分よりもベース電極配線側とは反対側
に延在する部分に偏って接続したので、エミッタ領域の
真上に対応する部分に接続した構成に比べてエミッタ寄
生抵抗は増加するが、ベース寄生抵抗の減少分に比べて
エミッタ寄生抵抗の増加分が小さくなるようにエミッタ
電極配線の接続位置を設定することで、結果としては半
導体装置の低雑音化を図ることができるとともに、遮断
周波数の高周波化を図ることができ、かつ、エミッタ電
極配線とベース電極配線との間隔が短くなって微細化が
可能となる。また、エミッタ引き出し電極を絶縁膜上に
延在させることで長さが長くなり、そこにエミッタ電極
配線を接続するので、エミッタ電極配線を配設する際の
位置決めマージンを広くでき、エミッタ電極配線の位置
ずれにより動作特性に不具合が生じることを防止でき
る。また、ベース引き出し中間電極の表面積を広くする
ことでベース電極配線との接触面積を増やして、ベース
寄生抵抗をさらに低減することができる。
【0091】本発明に係る請求項3記載の半導体装置に
よれば、ベース引き出し中間電極の表面積を広くするこ
とができ、ベース電極配線との接触面積を増やして、ベ
ース寄生抵抗をさらに低減することができる。また、ベ
ース引き出し中間電極の表面積が広くなるので、ベース
電極配線を配設する際の位置決めマージンを広くでき、
ベース電極配線の位置ずれにより動作特性に不具合が生
じることを防止できる。
【0092】本発明に係る請求項4記載の半導体装置に
よれば、ベース電極配線を、ベース領域のほぼ真上から
絶縁膜のうちエミッタ引き出し電極の側面を覆う部分に
かけて配設されたベース引き出し中間電極に接続するこ
とでベース寄生抵抗を低減することができ、半導体装置
の低雑音化を図ることができる。なお、エミッタ電極配
線を、エミッタ領域の真上に対応する部分よりもベース
電極配線側とは反対側に延在する部分に偏って接続した
ので、エミッタ領域の真上に対応する部分に接続した構
成に比べてエミッタ寄生抵抗は増加するが、ベース寄生
抵抗の減少分に比べてエミッタ寄生抵抗の増加分が小さ
くなるようにエミッタ電極配線の接続位置を設定するこ
とで、結果としては半導体装置の低雑音化を図ることが
できるとともに、遮断周波数の高周波化を図ることがで
き、かつ、エミッタ電極配線とベース電極配線との間隔
が短くなって微細化が可能となる。また、エミッタ引き
出し電極を絶縁膜上に延在させることで長さが長くな
り、そこにエミッタ電極配線を接続するので、エミッタ
電極配線を配設する際の位置決めマージンを広くでき、
エミッタ電極配線の位置ずれにより動作特性に不具合が
生じることを防止できる。また、ベース引き出し中間電
極の表面積を広くすることでベース電極配線との接触面
積を増やして、ベース寄生抵抗をさらに低減することが
できる。
【0093】本発明に係る請求項5記載の半導体装置に
よれば、ベース引き出し中間電極の表面積を広くするこ
とができ、ベース電極配線との接触面積を増やして、ベ
ース寄生抵抗をさらに低減することができる。また、ベ
ース引き出し中間電極の表面積が広くなるので、ベース
電極配線を配設する際の位置決めマージンを広くでき、
ベース電極配線の位置ずれにより動作特性に不具合が生
じることを防止できる。
【0094】本発明に係る請求項6記載の半導体装置に
よれば、ベース引き出し中間電極を金属層で構成するこ
とで、ベース引き出し中間電極を設けることによる抵抗
の増加を抑制することができる。
【0095】本発明に係る請求項7記載の半導体装置に
よれば、ベース引き出し中間電極をベース引き出し電極
と同様に半導体不純物を含んだ導電性多結晶シリコン層
で構成することで、ベース引き出し中間電極とベース引
き出し電極との間で良好な密着性が得られる。
【0096】本発明に係る請求項8記載の半導体装置の
製造方法によれば、ベース電極配線が、ベース領域のほ
ぼ真上に対応するベース引き出し電極上から第2のサイ
ドウォール酸化膜の上部表面を覆うように選択的に形成
されたベース引き出し中間電極に接続され、エミッタ引
き出し電極がベース電極配線側とは反対側に延在し、エ
ミッタ電極配線が、エミッタ領域の真上に対応する部分
よりもベース電極配線側とは反対側に延在する部分に偏
って接続された半導体装置を得ることができる。
【0097】本発明に係る請求項9記載の半導体装置の
製造方法によれば、ベース電極配線が、ベース領域上か
ら第2のサイドウォール酸化膜の上部表面を覆うように
選択的に形成されたベース引き出し中間電極に接続さ
れ、エミッタ引き出し電極がベース電極配線側とは反対
側に延在し、エミッタ電極配線が、エミッタ領域の真上
に対応する部分よりもベース電極配線側とは反対側に延
在する部分に偏って接続された半導体装置を得ることが
できる。
【0098】本発明に係る請求項10記載の半導体装置
の製造方法によれば、ベース引き出し中間電極を設ける
ことによる抵抗の増加を抑制した半導体装置を得ること
ができる。
【0099】本発明に係る請求項11記載の半導体装置
の製造方法によれば、ベース引き出し中間電極とベース
引き出し電極とを導電性多結晶シリコン層で形成するの
で、ベース引き出し中間電極を設けることによる製造工
程の煩雑化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る実施の形態1の半導体装置の構
成を説明する断面図である。
【図2】 本発明に係る実施の形態1の半導体装置の構
成を説明する平面図である。
【図3】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の構
成を説明する断面図である。
【図4】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の構
成を説明する平面図である。
【図5】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の製
造工程を説明する断面図である。
【図6】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の製
造工程を説明する断面図である。
【図7】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の製
造工程を説明する平面図である。
【図8】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の製
造工程を説明する断面図である。
【図9】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の製
造工程を説明する断面図である。
【図10】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の
製造工程を説明する断面図である。
【図11】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の
製造工程を説明する断面図である。
【図12】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の
製造工程を説明する断面図である。
【図13】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の
製造工程を説明する断面図である。
【図14】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の
変形例の構成を説明する断面図である。
【図15】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の
変形例の製造工程を説明する断面図である。
【図16】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の
変形例の製造工程を説明する断面図である。
【図17】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の
変形例の製造工程を説明する平面図である。
【図18】 本発明に係る実施の形態2の半導体装置の
変形例の製造工程を説明する断面図である。
【図19】 従来の半導体装置の構成を説明する断面図
である。
【図20】 従来の半導体装置の構成を説明する平面図
である。
【符号の説明】
4 フィールド酸化膜、9A,9B ベース引き出し電
極、10 外部ベース領域、11 真性ベース領域、1
3,21 サイドウォール酸化膜、14,25シリコン
酸化膜、15A エミッタ引き出し電極、16 エミッ
タ領域、18A,18B ベース電極配線、19A,1
9B エミッタ電極配線、23,23A ベース引き出
し中間電極。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の表面内に配設されたエミッ
    タ領域をベース領域が取り囲んだ構成を有する半導体装
    置であって、 前記ベース領域の端縁部上にその一部が接するように配
    設されたベース引き出し電極と、 前記エミッタ領域にその一部が接するように配設された
    エミッタ引き出し電極と、 前記ベース引き出し電極に接続されるベース電極配線
    と、 前記エミッタ引き出し電極に接続されるエミッタ電極配
    線とを備え、 前記ベース引き出し電極と前記エミッタ引き出し電極と
    は、前記ベース引き出し電極を覆うように配設された絶
    縁膜によって電気的に絶縁され、 前記ベース電極配線は、前記絶縁膜を貫通して前記ベー
    ス引き出し電極と前記ベース領域との接触部のほぼ真上
    に対応する部分に接続され、 前記エミッタ引き出し電極は、前記ベース電極配線側と
    は反対側に前記ベース引き出し電極上に重なるように前
    記絶縁膜上に延在し、 前記エミッタ電極配線は、前記エミッタ領域のほぼ真上
    に対応する部分よりも前記ベース電極配線側とは反対側
    に延在する部分に偏って接続されることを特徴とする半
    導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体基板の表面内に配設されたエミッ
    タ領域をベース領域が取り囲んだ構成を有する半導体装
    置であって、 前記ベース領域の端縁部上にその一部が接するように配
    設されたベース引き出し電極と、 前記エミッタ領域にその一部が接するように配設された
    エミッタ引き出し電極と、 前記ベース引き出し電極上に選択的に配設されたベース
    引き出し中間電極と、 前記ベース引き出し中間電極に接続されるベース電極配
    線と、 前記エミッタ引き出し電極に接続されるエミッタ電極配
    線とを備え、 前記ベース引き出し電極と前記エミッタ引き出し電極と
    は、前記ベース引き出し電極を覆うとともに、前記エミ
    ッタ引き出し電極を取り囲むように配設された絶縁膜に
    よって電気的に絶縁され、 前記ベース引き出し中間電極は、前記ベース引き出し電
    極と前記ベース領域との接触部のほぼ真上に対応する前
    記ベース引き出し電極上から、前記絶縁膜のうち前記エ
    ミッタ引き出し電極の側面を覆う部分にかけて配設さ
    れ、 前記エミッタ引き出し電極は、前記ベース電極配線側と
    は反対側に前記ベース引き出し電極上に重なるように前
    記絶縁膜上に延在し、 前記エミッタ電極配線は、前記絶縁膜を貫通して、前記
    エミッタ領域のほぼ真上に対応する部分よりも前記ベー
    ス電極配線側とは反対側に延在する部分に偏って接続さ
    れることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記ベース領域の外周は前記半導体基板
    上に配設されたフィールド酸化膜によって規定され、 前記ベース引き出し電極は、前記ベース領域上から前記
    フィールド酸化膜の端縁部上にかけて形成され、前記ベ
    ース領域と前記フィールド酸化膜との境界に段差を有し
    た形状であって、 前記ベース引き出し中間電極は、前記ベース引き出し電
    極の形状および前記絶縁膜のうち前記エミッタ引き出し
    電極の側面を覆う部分の形状を反映して起伏を有した形
    状である、請求項2記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 半導体基板の表面内に配設されたエミッ
    タ領域をベース領域が取り囲んだ構成を有する半導体装
    置であって、 前記ベース領域にその一部が接するように配設されたベ
    ース引き出し電極と、 前記エミッタ領域にその一部が接するように配設された
    エミッタ引き出し電極と、 前記ベース引き出し電極に選択的に配設された開口部に
    埋め込まれ、前記ベース領域にその一部が接するように
    配設されたベース引き出し中間電極と、 前記ベース引き出し中間電極に接続されるベース電極配
    線と、 前記エミッタ引き出し電極に接続されるエミッタ電極配
    線とを備え、 前記ベース引き出し電極と前記エミッタ引き出し電極と
    は、前記ベース引き出し電極を覆うとともに、前記エミ
    ッタ引き出し電極を取り囲むように配設された絶縁膜に
    よって電気的に絶縁され、 前記ベース引き出し中間電極は、前記開口部の前記ベー
    ス領域上から前記絶縁膜のうち前記エミッタ引き出し電
    極の側面を覆う部分にかけて配設され、 前記ベース電極配線は、前記ベース引き出し中間電極と
    前記開口部の前記ベース領域との接触部のほぼ真上に対
    応する部分に接続され、 前記エミッタ引き出し電極は、前記ベース電極配線側と
    は反対側に前記ベース引き出し電極上に重なるように前
    記絶縁膜上に延在し、 前記エミッタ電極配線は、前記絶縁膜を貫通して、前記
    エミッタ領域のほぼ真上に対応する部分よりも前記ベー
    ス電極配線側とは反対側に延在する部分に偏って接続さ
    れることを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記ベース領域の外周は前記半導体基板
    上に配設されたフィールド酸化膜によって規定され、 前記ベース引き出し電極は、前記ベース領域上から前記
    フィールド酸化膜の端縁部上にかけて形成され、前記ベ
    ース領域と前記フィールド酸化膜との境界に段差を有し
    た形状であって、 前記ベース引き出し電極の前記開口部は、前記ベース領
    域と前記フィールド酸化膜との境界部にかかるように配
    設され、 前記ベース引き出し中間電極は、前記ベース領域と前記
    フィールド酸化膜との境界の形状および前記絶縁膜のう
    ち前記エミッタ引き出し電極の側面を覆う部分の形状を
    反映して起伏を有した形状である、請求項4記載の半導
    体装置。
  6. 【請求項6】 前記ベース引き出し電極は半導体不純物
    を含んだ導電性多結晶シリコン層で構成され、 前記ベース引き出し中間電極は、金属層で構成される請
    求項2または請求項4記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 前記ベース引き出し電極および前記ベー
    ス引き出し中間電極は半導体不純物を含んだ導電性多結
    晶シリコン層で構成される請求項2または請求項4記載
    の半導体装置。
  8. 【請求項8】 半導体基板の表面内に配設されたエミッ
    タ領域をベース領域が取り囲んだ構成を有する半導体装
    置の製造方法であって、 (a)前記ベース領域となる部分の外周を規定するよう
    に、前記半導体基板上にフィールド酸化膜を形成する工
    程と、 (b)前記ベース領域となる部分の端縁部上から前記フィ
    ールド酸化膜の端縁部上にかけて第1導電型の不純物を
    含んだ導電性多結晶シリコン層で構成されるベース引き
    出し電極を形成する工程と、 (c)前記ベース引き出し電極の下部の前記半導体基板の
    表面内に前記ベース引き出し電極から第1導電型の不純
    物を拡散させるとともに、前記ベース引き出し電極に覆
    われない開口部の前記半導体基板の表面内に第1導電型
    の不純物を導入して前記ベース領域を形成する工程と、 (d)少なくとも前記開口部の前記ベース引き出し電極の
    端面を覆うように第1のサイドウォール絶縁膜を形成す
    る工程と、 (e)前記第1のサイドウォール絶縁膜で覆われない前記
    ベース領域の中央部から前記第1のサイドウォール絶縁
    膜の表面にかけて、第2導電型の不純物を含んだ導電性
    多結晶シリコン層で構成されるエミッタ引き出し電極を
    形成する工程と、 (f)前記エミッタ引き出し電極の下部の前記ベース領域
    の表面内に前記エミッタ引き出し電極から第2導電型の
    不純物を拡散させる工程と、 (g)前記エミッタ引き出し電極の上部表面を覆うように
    上部絶縁膜を形成する工程と、 (h)前記エミッタ引き出し電極の端面を覆うように第2
    のサイドウォール絶縁膜を形成する工程と、 (i)前記ベース引き出し電極と前記ベース領域との接触
    部のほぼ真上に対応する前記ベース引き出し電極上から
    前記第2のサイドウォール絶縁膜の表面を覆うように選
    択的にベース引き出し中間電極を形成する工程と、 (j)全面に渡って層間絶縁膜を形成する工程と、 (k)前記層間絶縁膜を貫通して前記ベース引き出し中間
    電極に達するベース電極配線を形成する工程と、 (l)前記層間絶縁膜および前記上部絶縁膜を貫通して前
    記エミッタ引き出し中間電極に達するエミッタ電極配線
    を形成する工程とを備え、 前記工程(e)は、 前記エミッタ引き出し電極を、前記ベース電極配線側と
    は反対側に延在し、前記ベース引き出し電極上に重なる
    ように前記第1のサイドウォール絶縁膜上に形成する工
    程を含み、 前記工程(l)は、 前記エミッタ電極配線を、前記エミッタ領域のほぼ真上
    に対応する部分よりも前記ベース電極配線側とは反対側
    に延在する部分に偏って接続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。
  9. 【請求項9】 半導体基板の表面内に配設されたエミッ
    タ領域をベース領域が取り囲んだ構成を有する半導体装
    置の製造方法であって、 (a)前記ベース領域となる部分の外周を規定するよう
    に、前記半導体基板上にフィールド酸化膜を形成する工
    程と、 (b)前記ベース領域となる部分の端縁部上から前記フィ
    ールド酸化膜の端縁部上にかけて第1導電型の不純物を
    含んだ導電性多結晶シリコン層で構成されるベース引き
    出し電極を形成する工程と、 (c)前記ベース引き出し電極の下部の前記半導体基板の
    表面内に前記ベース引き出し電極から第1導電型の不純
    物を拡散させるとともに、前記ベース引き出し電極に覆
    われない開口部の前記半導体基板の表面内に第1導電型
    の不純物を導入して前記ベース領域を形成する工程と、 (d)少なくとも前記開口部の前記ベース引き出し電極の
    端面を覆うように第1のサイドウォール絶縁膜を形成す
    る工程と、 (e)前記第1のサイドウォール絶縁膜で覆われない前記
    ベース領域の中央部から前記第1のサイドウォール絶縁
    膜の表面にかけて、第2導電型の不純物を含んだ導電性
    多結晶シリコン層で構成されるエミッタ引き出し電極を
    形成する工程と、 (f)前記エミッタ引き出し電極の下部の前記ベース領域
    の表面内に前記エミッタ引き出し電極から第2導電型の
    不純物を拡散させる工程と、 (g)前記エミッタ引き出し電極の上部表面を覆うように
    上部絶縁膜を形成する工程と、 (h)前記エミッタ引き出し電極の端面を覆うように第2
    のサイドウォール絶縁膜を形成する工程と、 (i)前記ベース領域のほぼ真上に対応する前記ベース引
    き出し電極を選択的に除去し、前記ベース領域が部分的
    に露出した開口部を形成し、前記開口部の前記ベース領
    域上から前記第2のサイドウォール絶縁膜の上部表面を
    覆うようにベース引き出し中間電極を形成する工程と、 (j)全面に渡って層間絶縁膜を形成する工程と、 (k)前記層間絶縁膜を貫通して前記ベース引き出し中間
    電極に達するベース電極配線を形成する工程と、 (l)前記層間絶縁膜および前記上部絶縁膜を貫通して前
    記エミッタ引き出し中間電極に達するエミッタ電極配線
    を形成する工程とを備え、 前記工程(e)は、 前記エミッタ引き出し電極を、前記ベース電極配線側と
    は反対側に延在し、前記ベース引き出し電極上に重なる
    ように前記第1のサイドウォール絶縁膜上に形成する工
    程を含み、 前記工程(l)は、 前記エミッタ電極配線を、前記エミッタ領域のほぼ真上
    に対応する部分よりも前記ベース電極配線側とは反対側
    に延在する部分に偏って接続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。
  10. 【請求項10】 前記工程(i)は、 前記ベース引き出し中間電極を、金属層で形成する工程
    を含む、請求項8または請求項9記載の半導体装置の製
    造方法。
  11. 【請求項11】 前記工程(i)は、 前記ベース引き出し中間電極を、第1導電型の不純物を
    含んだ導電性多結晶シリコン層で形成する工程を含む、
    請求項8または請求項9記載の半導体装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007158188A (ja) * 2005-12-07 2007-06-21 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

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