JPH11260826A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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JPH11260826A
JPH11260826A JP6178098A JP6178098A JPH11260826A JP H11260826 A JPH11260826 A JP H11260826A JP 6178098 A JP6178098 A JP 6178098A JP 6178098 A JP6178098 A JP 6178098A JP H11260826 A JPH11260826 A JP H11260826A
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polycrystalline silicon
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain change of a base width due to dispersion in etching amount by providing a second conductivity type outside base layer diffused and formed between an intrinsic base layer and a base electrode polycrystalline silicon layer inside a region of a first conductivity type collector layer. SOLUTION: The semiconductor device is provided with a base electrode polycrystalline silicon layer 4 which is supported by a first oxide film 3 and has an emitter opening above an N<+> -type buried layer 7. Furthermore, it is also provided with a P<+> -type outside base layer 14 which is diffused and formed between an intrinsic base layer 8 and a base electrode polycrystalline silicon layer 4 inside a region of an N- -type collector layer 2. As a result, a semiconductor device can be realized without carrying out an etching process wherein a base width or an interval between a base surface and a board changes, thereby restraining change of a base width due to dispersion in etching amount in an etching process.

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】本発明は、自己整合型バイポ
ーラトランジスタを含む半導体装置およびその製造方法
に係り、特に、工程ばらつきによるベース幅の変化を抑
制し、ばらつきの無い優れた高周波特性を備えた半導体
装置およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device including a self-aligned bipolar transistor and a method of manufacturing the same, and more particularly to a semiconductor device having a high-frequency characteristic which suppresses a change in a base width due to a process variation and has no variation. The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の半導体装置(以下”従来
例”という)について、特開平7-307347号公報で提案さ
れているものを、図5〜7を参照して説明する。なお、
図5は、従来例の半導体装置の構造を説明する断面図で
あり、また、図6および図7は、従来例の半導体装置の
製造方法を説明する図であって、製造工程順の要部断面
図である。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor device of this type (hereinafter referred to as "conventional example") proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-307347 will be described with reference to FIGS. In addition,
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the structure of a conventional semiconductor device, and FIGS. 6 and 7 are views illustrating a method of manufacturing the conventional semiconductor device. It is sectional drawing.

【0003】まず、従来例の半導体装置の構造について
説明すると、従来例では、図5に示すように、 ・素子分離のためのフィールド酸化膜104によって囲ま
れて形成されたN-型エピタキシャル層(コレクタ層)103
と、 ・該エピタキシャル層103の所定領域に開口を有するシ
リコン酸化膜106と、 ・該シリコン酸化膜106に支持され、その先端部が片持
ち梁状に開口内に突出しているP+型ベース電極用多結
晶シリコン層107と、 ・該多結晶シリコン層107の突出部とN-型エピタキシャ
ル層103の表面領域内に形成されたP+型外部ベース層11
5との間に形成された多結晶シリコン層110と、 ・N-型エピタキシャル層103上にエピタキシャル成長に
より形成されたシリコン酸化膜106とほぼ同じ膜厚を有
するP型エピタキシャルベース層111と、 ・該エピタキシャルベース層111の表面上に形成された
+型エミッタ層114と、を備えた構造である。
First, the structure of a conventional semiconductor device will be described. In the conventional example, as shown in FIG. 5, an N -type epitaxial layer (see FIG. 5) surrounded by a field oxide film 104 for element isolation. (Collector layer) 103
A silicon oxide film 106 having an opening in a predetermined region of the epitaxial layer 103; a P + -type base electrode supported by the silicon oxide film 106 and having a tip protruding into the opening in a cantilever shape. A polycrystalline silicon layer 107 for use; a P + type external base layer 11 formed in a protruding portion of the polycrystalline silicon layer 107 and a surface region of the N type epitaxial layer 103.
A P-type epitaxial base layer 111 having substantially the same thickness as the silicon oxide film 106 formed by epitaxial growth on the N -type epitaxial layer 103; And an N + -type emitter layer 114 formed on the surface of the epitaxial base layer 111.

【0004】尚、図5中、101はP-型シリコン基板,10
2はN+型埋め込み層,105はN+型コレクタ引き出し層,
108はシリコン窒化膜,109は第1のサイドウォ−ル,11
2は第2のサイドウォ−ル,113はN+型エミッタ電極用
多結晶シリコン層である。
In FIG. 5, reference numeral 101 denotes a P - type silicon substrate;
2 is an N + type buried layer, 105 is an N + type collector extraction layer,
108 is a silicon nitride film, 109 is a first side wall, 11
2 is a second side wall, and 113 is a polycrystalline silicon layer for an N + type emitter electrode.

【0005】すなわち、従来例の半導体装置は、(A) P
+型ベース電極用多結晶シリコン層107の下部に形成され
た空洞を、ベースエピタキシャル層とは別に形成される
多結晶シリコンで満たすようにした点、(B) P+型ベー
ス電極用多結晶シリコン層107の下部に形成される空洞
が、該多結晶シリコン層107に形成されたエミッタ開口
に対して自己整合的に形成される点に特徴を有し、この
(A),(B)の特徴により、ベース抵抗を低下させ、ベース
エピタキシャル層端部にファセットの入るのを防止する
ことができ、さらに自己整合技術によって小型化を実現
し、結果として小型で高周波特性に優れた半導体装置を
実現したものである。
That is, the conventional semiconductor device is composed of (A) P
(B) P + type polycrystalline silicon for base electrode, in which a cavity formed below polycrystalline silicon layer 107 for + type base electrode is filled with polycrystalline silicon formed separately from the base epitaxial layer. It is characterized in that the cavity formed below the layer 107 is formed in a self-aligned manner with respect to the emitter opening formed in the polycrystalline silicon layer 107.
The features of (A) and (B) can reduce the base resistance, prevent facets from entering the edge of the base epitaxial layer, and realize miniaturization by self-alignment technology. This realizes a semiconductor device having excellent characteristics.

【0006】次に、この従来例の半導体装置の製造方法
について、図6および図7に基づいて説明する。なお、
図6は、工程A〜工程Cからなる“従来例の半導体装置
の製造方法”の製造工程順要部断面図であり、図7は、
図6の工程Cの続く工程D〜工程Fの製造工程順要部断
面図である。
Next, a method of manufacturing the conventional semiconductor device will be described with reference to FIGS. In addition,
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a manufacturing method of “a conventional method of manufacturing a semiconductor device” including steps A to C, and FIG.
FIG. 7 is an essential part cross-sectional view of a manufacturing step in steps D to F following step C in FIG. 6.

【0007】まず、図6の工程Aに示すように、約1Ω
・cmのP-型シリコン基板101にヒ素またはアンチモン
をイオン注入して、不純物濃度1〜5×1020cm-3,厚さ
1〜2μmのN+型埋め込み層102を形成し、その上に、不
純物濃度5×1015cm-3〜1×1016cm-3,厚さ1.0〜1.8
μmのN-型エピタキシャル層(コレクタ層)103を形成す
る。さらに素子分離のために、周知のロコス(LOCO
S:Local Oxidation of Silicon)技術によってフィー
ルド酸化膜104を形成し、続いて部分的なリン拡散によ
ってN+型コレクタ引き出し層105(前掲の図5参照)を形
成する。
First, as shown in step A of FIG.
Arsenic or antimony is ion-implanted into a P - type silicon substrate 101 having an impurity concentration of 1 to 5 × 10 20 cm -3 and a thickness of
An N + -type buried layer 102 of 1 to 2 μm is formed, and an impurity concentration of 5 × 10 15 cm −3 to 1 × 10 16 cm −3 and a thickness of 1.0 to 1.8 are formed thereon.
A μm-type N -type epitaxial layer (collector layer) 103 is formed. For further element isolation, a well-known LOCO (LOCO
A field oxide film 104 is formed by an S: Local Oxidation of Silicon (Silicon) technique, and then an N + -type collector lead-out layer 105 (see FIG. 5 described above) is formed by partial phosphorus diffusion.

【0008】その後、全面に膜厚40〜140nmのシリコ
ン酸化膜106を形成する。次に、P+型ベース電極用多結
晶シリコン層107およびシリコン窒化膜108を成長させた
後、これらの窒化膜108および多結晶シリコン層107にフ
ォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技術を適
用して、N-型エピタキシャル層103のフィールド酸化膜
104によって規定領域の中央部(その後ベースが形成され
る領域)にエミッタ開口を形成する(→図6の工程A参
照)。
Thereafter, a silicon oxide film 106 having a thickness of 40 to 140 nm is formed on the entire surface. Next, after growing a polycrystalline silicon layer 107 for a P + type base electrode and a silicon nitride film 108, photolithography and dry etching are applied to the nitride film 108 and the polycrystalline silicon layer 107 to form an N. - field oxide type epitaxial layer 103
By 104, an emitter opening is formed in the center of the prescribed region (the region where the base is formed thereafter) (see step A in FIG. 6).

【0009】次に、図6の工程Bに示すように、シリコ
ン窒化膜を全面に堆積し、これを異方性ドライエッチン
グによりエッチバックして、エミッタ開口の側壁に第1
のサイドウォール109を形成する。続いて、ウェットエ
ッチングによりエミッタ開口部のシリコン酸化膜106を
取り除く。そしてさらに、所定時間エッチングを続ける
ことにより、エミッタ開口部周囲のシリコン酸化膜106
を開口部端部から所望の奥行で取り除くようにする。こ
れにより、P+型ベース電極用多結晶シリコン層107の下
にドーナツ状の空洞が形成される。このウェットエッチ
ングの結果、エミッタ開口部下およびその周辺部のP+
型ベース電極用多結晶シリコン層107の底面下にN-型エ
ピタキシャル層103の表面が露出する(→図6の工程B
参照)。
Next, as shown in step B of FIG. 6, a silicon nitride film is deposited on the entire surface, and this is etched back by anisotropic dry etching to form a first film on the side wall of the emitter opening.
Is formed. Subsequently, the silicon oxide film 106 at the emitter opening is removed by wet etching. Further, by continuing the etching for a predetermined time, the silicon oxide film 106 around the emitter opening is formed.
At the desired depth from the edge of the opening. Thus, a donut-shaped cavity is formed below the P + -type base electrode polycrystalline silicon layer 107. As a result of this wet etching, the P +
The surface of N -type epitaxial layer 103 is exposed below the bottom surface of polycrystalline silicon layer 107 for the base electrode (→ step B in FIG. 6).
reference).

【0010】次に、全面に多結晶シリコン層110を成長
させる。この多結晶シリコン層110は、シリコン酸化膜1
06を取り除いて形成したエミッタ開口部周辺の空洞に埋
め込むためのものである(→図6の工程C参照)。
Next, a polycrystalline silicon layer 110 is grown on the entire surface. This polycrystalline silicon layer 110 is a silicon oxide film 1
This is for embedding in a cavity around the emitter opening formed by removing 06 (→ see step C in FIG. 6).

【0011】続いて、図7の工程Dに示すように、等方
性ドライエッチングにより、空洞内のみに多結晶シリコ
ン層110を残し、他の多結晶シリコン層110を除去する。
この時のドライエッチングでは、多結晶シリコン層110
を完全に除去する必要からN-型エピタキシャル層103を
3〜9nm程度掘るようにオーバーエッチングが行われ
る。その後、熱処理を行ってP+型ベース電極用多結晶
シリコン層107からの不純物の拡散により、残された多
結晶シリコン層110を高濃度化・低抵抗化する(→図7
の工程D参照)。
Subsequently, as shown in a step D of FIG. 7, the polycrystalline silicon layer 110 is left only in the cavity and the other polycrystalline silicon layer 110 is removed by isotropic dry etching.
At this time, in the dry etching, the polycrystalline silicon layer 110
N - type epitaxial layer 103 needs to be completely removed
Overetching is performed so as to dig about 3 to 9 nm. Thereafter, heat treatment is performed to diffuse impurities from the P + -type base electrode polycrystalline silicon layer 107, thereby increasing the concentration and the resistance of the remaining polycrystalline silicon layer 110 (see FIG. 7).
Step D).

【0012】次に、図7の工程Eに示すように、N-
エピタキシャル層103の表面が露出した部分に選択的に
P型エピタキシャルベース層111をUHV/CVD法ま
たは分子線エピタキシャル法を用いて形成する。
Next, as shown in step E of FIG. 7, a P-type epitaxial base layer 111 is selectively formed on a portion where the surface of the N -type epitaxial layer 103 is exposed by using a UHV / CVD method or a molecular beam epitaxial method. Formed.

【0013】続いて、図7の工程Fに示すように、シリ
コン酸化膜の堆積とそのエッチバックによって第2のサ
イドウォール112を形成し、その後、N+型エミッタ電極
用多結晶シリコン層113を形成する。その後、熱処理を
行って、前掲の図5を参照して説明すると、N+型エミ
ッタ電極用多結晶シリコン層113からの不純物拡散によ
りN+型エミッタ層114を形成し、同時に、多結晶シリコ
ン層110からの不純物拡散によりP+型外部ベース層115
を形成して、前記図5に示した従来例の半導体装置を得
る。
Subsequently, as shown in a step F of FIG. 7, a second sidewall 112 is formed by depositing a silicon oxide film and etching back the silicon oxide film, and thereafter, a polycrystalline silicon layer 113 for an N + type emitter electrode is formed. Form. Thereafter, a heat treatment is performed to explain with reference to FIG. 5 described above. An N + -type emitter layer 114 is formed by impurity diffusion from the N + -type emitter electrode polysilicon layer 113, and at the same time, a polycrystalline silicon layer is formed. P + type external base layer 115 by impurity diffusion from 110
Is formed to obtain the conventional semiconductor device shown in FIG.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
(従来の半導体装置)では、エミッタコンタクトの形成か
らエミッタ電極用多結晶シリコンの形成に至るまでの間
に、ベース電極用多結晶シリコン層とベース層を接続す
る多結晶シリコン層を形成し、ドライエッチングにより
空洞内のみに多結晶シリコン層を残し(前掲の図6の工
程C,図7の工程Dの“多結晶シリコン層110”参
照)、さらに、酸化膜を形成した後にベース層を形成す
るようにしている。このため、従来例では、ベース幅が
エッチング工程におけるエッチング量のばらつきに左右
されるおそれがあり、結果として半導体装置の高周波特
性にばらつきが生じるという問題があった。
The above conventional example
(Conventional semiconductor device) forms a polycrystalline silicon layer connecting the base electrode polycrystalline silicon layer and the base layer during a period from the formation of the emitter contact to the formation of the polycrystalline silicon for the emitter electrode. The polycrystalline silicon layer is left only in the cavity by etching (see the above-mentioned “polycrystalline silicon layer 110” in step C of FIG. 6 and step D of FIG. 7), and further, a base layer is formed after forming an oxide film. Like that. For this reason, in the conventional example, there is a possibility that the base width may be influenced by the variation in the etching amount in the etching step, and as a result, there is a problem that the high frequency characteristics of the semiconductor device vary.

【0015】本発明は、上記従来例における問題点に鑑
みなされたものであって、その目的(課題)とするところ
は、エッチング工程におけるエッチング量のばらつきに
よるベース幅の変化を抑制し、ばらつきの無い優れた高
周波特性を備えた半導体装置およびその製造方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and an object (problem) of the present invention is to suppress a change in a base width due to a variation in an etching amount in an etching process, and to reduce a variation in the base width. An object of the present invention is to provide a semiconductor device having excellent high frequency characteristics and a method of manufacturing the same.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、 ・素子分離領域に支持され埋め込み層の上方にエミッタ
開口を有する第2導電型のベース電極用多結晶シリコン
層と、 ・第1導電型のコレクタ層の領域内でかつ真性ベース層
とベース電極用多結晶シリコン層との間に拡散形成され
た第2導電型の外部ベース層と、を具備することを特徴
としており、また、本発明に係る半導体装置の製造方法
では、そのような半導体装置の構造を、 ・エミッタコンタクトの形成からエミッタ層の形成に至
るまでの間に、第1導電型の埋め込み層を形成する工程
と、第2導電型の真性ベース層を形成する工程と、エミ
ッタ開口の側壁にサイドウォールを形成する工程と、を
少なくとも有する製造方法によって実現することを特徴
とし、このように、ベース幅若しくはベース表面と基板
との間隔が変化するようなエッチング工程を経ることな
く半導体装置を実現できるため、「エッチング工程にお
けるエッチング量のばらつきによるベース幅の変化を抑
制し、ばらつきの無い優れた高周波特性を備えた半導体
装置およびその製造方法を提供する」という前記目的を
達成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A semiconductor device according to the present invention comprises: a second conductivity type polycrystalline silicon layer for a base electrode supported by an element isolation region and having an emitter opening above a buried layer; An external base layer of the second conductivity type formed in the region of the conductivity type collector layer and diffused between the intrinsic base layer and the base electrode polycrystalline silicon layer, In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the structure of such a semiconductor device includes: a step of forming a buried layer of the first conductivity type from the time of forming the emitter contact to the time of forming the emitter layer; It is realized by a manufacturing method having at least a step of forming an intrinsic base layer of the second conductivity type and a step of forming a sidewall on a side wall of the emitter opening. Since the semiconductor device can be realized without going through an etching process in which the base width or the distance between the base surface and the substrate changes, “a variation in the base width due to a variation in the etching amount in the etching process is suppressed, and there is no variation. To provide a semiconductor device having a high-frequency characteristic and a method of manufacturing the same. "

【0017】すなわち、本発明に係る半導体装置は、 ・素子分離領域によって囲まれて形成された第1導電型
のコレクタ層と、 ・前記コレクタ層の表面領域内または表面上に形成され
た埋め込み層と、 ・前記素子分離領域に支持され前記埋め込み層の上方に
開口を有する第2導電型のベース電極用多結晶シリコン
層と、 ・前記埋め込み層の上方の前記コレクタ層にその表面か
ら所定深さで形成された真性ベース層と、 ・前記真性ベース層の表面領域内または表面上に形成さ
れたエミッタ層と、 ・前記コレクタ層の領域内でかつ前記真性ベース層と前
記ベース電極用多結晶シリコン層との間に拡散形成され
た第2導電型の外部ベース層と、を少なくとも有するこ
とを特徴とする半導体装置。」(請求項1)を要旨(発明
を特定する事項)とし、また、 ・前記素子分離領域上および前記第2導電型の外部ベー
ス層上に、前記第2導電型のベース電極用多結晶シリコ
ン層が直接形成されている(請求項2)、ことを特徴とす
る。
That is, a semiconductor device according to the present invention comprises: a first conductivity type collector layer formed by being surrounded by an element isolation region; and a buried layer formed in or on a surface region of the collector layer. A second-conductivity-type base-electrode polysilicon layer supported by the element isolation region and having an opening above the buried layer; and a predetermined depth from the surface of the collector layer above the buried layer. An emitter layer formed in or on the surface region of the intrinsic base layer; and in the region of the collector layer and the intrinsic base layer and the polycrystalline silicon for the base electrode. A second conductivity type external base layer formed by diffusion between the first and second layers. (Claim 1) as a gist (items specifying the invention); and- Polycrystalline silicon for the base electrode of the second conductivity type on the element isolation region and the external base layer of the second conductivity type. The layer is formed directly (claim 2).

【0018】一方、本発明に係る半導体装置の製造方法
は、 (1) 素子分離領域によって囲まれた第1導電型のコレク
タ層上に、第2導電型のベース電極用多結晶シリコン層
と第1種の第1絶縁膜とを順に堆積する工程と、(2) 前
記第1種の第1絶縁膜および前記ベース電極用多結晶シ
リコン層を選択的にエッチングして、前記コレクタ層の
ほぼ中央に位置するエミッタ開口を形成する工程と、
(3) 前記エミッタ開口により露出している前記コレクタ
層上に第1導電型の不純物を導入して第1導電型の埋め
込み層を形成する工程と、(4) 前記第1種の第1絶縁膜
とはエッチング性を異にする第2種の第1絶縁膜を堆積
し、前記エミッタ開口部を通して第2導電型の不純物を
導入して前記コレクタ層上に第2導電型の真性ベース層
を形成する工程と、(5) 前記第2種の第1絶縁膜と同種
の第2絶縁膜と、前記第1種の第1絶縁膜と同種の第2
絶縁膜とを順に形成し、これをエッチバックして前記エ
ミッタ開口の側壁にサイドウォールを形成する工程と、
(6) 前記真性ベース層に第1導電型の不純物を導入し、
その後の熱処理を経てエミッタ層を形成する工程と、を
少なくとも有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。」(請求項2)を要旨(発明を特定する事項)とする。
On the other hand, the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises the following steps: (1) forming a second conductive type base electrode polycrystalline silicon layer on a first conductive type collector layer surrounded by an element isolation region; Depositing one kind of first insulating film in order; and (2) selectively etching the first kind of first insulating film and the polycrystalline silicon layer for the base electrode so as to be substantially at the center of the collector layer. Forming an emitter aperture located at
(3) a step of introducing a first conductivity type impurity on the collector layer exposed by the emitter opening to form a first conductivity type buried layer; and (4) the first type first insulation. A second type of first insulating film having a different etching property from that of the film is deposited, and a second conductive type impurity is introduced through the emitter opening to form a second conductive type intrinsic base layer on the collector layer. Forming; (5) a second insulating film of the same type as the first insulating film of the second type; and a second insulating film of the same type as the first insulating film of the first type.
Forming an insulating film in order, forming a sidewall on the side wall of the emitter opening by etching back the insulating film;
(6) introducing an impurity of a first conductivity type into the intrinsic base layer;
And a step of forming an emitter layer through a subsequent heat treatment. (Claim 2) is the gist (items specifying the invention).

【0019】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
は、前記製造方法において、前記熱処理の際に、前記ベ
ース電極用多結晶シリコン層から第2導電型の不純物が
前記コレクタ層に拡散してそこに第2導電型の外部ベー
ス層を形成することを特徴とする(請求項3)。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in the manufacturing method, a second conductivity type impurity diffuses from the polycrystalline silicon layer for the base electrode into the collector layer during the heat treatment. An external base layer of the second conductivity type is formed thereon (claim 3).

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る半導体装置お
よびその製造方法の実施形態を挙げ、本発明を具体的に
説明するが、本発明は、以下の実施形態(実施例)にのみ
限定されるものではなく、例えば導電型やイオン注入す
る不純物等は任意に設定することが可能であり、前記し
た本発明に係る半導体装置およびその製造方法の要旨
(発明を特定する事項)の範囲内で種々の変形,変更が
可能である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be specifically described with reference to embodiments of a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the present invention. However, the present invention is limited to the following embodiments (examples) only. The present invention is not limited thereto. For example, the conductivity type and the impurities to be ion-implanted can be arbitrarily set. Various modifications and changes are possible within.

【0021】(実施例)図1は本発明に係る半導体装置
の一実施例を示す図であって、本実施例の半導体装置の
構造を説明する断面図である。また、図2は、本実施例
の半導体装置の製造方法の一実施例を説明する図であっ
て、工程A〜工程Dからなる製造工程順断面図であり、
図3は、図2の工程Dに続く工程E〜工程Gからなる製
造工程順断面図である。
(Embodiment) FIG. 1 is a view showing one embodiment of a semiconductor device according to the present invention, and is a cross-sectional view for explaining the structure of the semiconductor device of the present embodiment. FIG. 2 is a view for explaining one embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, and is a cross-sectional view in the order of the manufacturing steps including steps A to D.
FIG. 3 is a sectional view in the order of the manufacturing process including steps E to G following step D in FIG.

【0022】まず、本実施例の半導体装置の構造につい
て説明すると、本実施例は、図1に示すように、 ・N+型シリコン基板1上で素子分離のための第1酸化
膜3によって囲まれて形成されたN-型コレクタ層(第1
導電型のコレクタ層)2と、 ・N-型コレクタ層2の表面領域内または表面上に形成
されたN+型埋め込み層7と、 ・第1酸化膜3に支持されN+型埋め込み層7の上方に
開口を有する第2導電型のベース電極用多結晶シリコン
層4と、 ・N+型埋め込み層7の上方のN-型コレクタ層2にその
表面から所定深さで形成された真性ベース層8と、 ・真性ベース層8の表面領域内または表面上に形成され
たエミッタ層12と、 ・N-型コレクタ層2の領域内でかつ真性ベース層8と
ベース電極用多結晶シリコン層4との間に拡散形成され
たP+型外部ベース層(第2導電型の外部ベース層)14
と、を備えた構造である。
First, the structure of the semiconductor device according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a first oxide film 3 for element isolation on an N + type silicon substrate 1 is used. N - type collector layer (first
A collector layer) second conductivity type, - N - and N + -type buried layer 7 formed on a surface region or surface of the type collector layer 2, is supported by the-first oxide film 3 N + -type buried layer 7 A polycrystalline silicon layer 4 for a base electrode of the second conductivity type having an opening above the N - type collector layer 2 above the N + -type buried layer 7 at a predetermined depth from the surface thereof. An emitter layer 12 formed in or on the surface region of the intrinsic base layer 8; an emitter layer 12 in the region of the N -type collector layer 2 and the polycrystalline silicon layer 4 for the base electrode. P + type external base layer (second conductive type external base layer) formed by diffusion between
And a structure having:

【0023】このように、本実施例では、第1酸化膜3
(素子分離のための第1酸化膜3)上とP+型外部ベース
層(第2導電型の外部ベース層)14上に、第2導電型の
ベース電極用多結晶シリコン層4が直接形成されている
構造である。なお、図1中、5は第1窒化膜(第1種の
第1絶縁膜),9は第2酸化膜(第2種の第1絶縁膜),
10は第3酸化膜(第2種の第2絶縁膜),11は第2窒
化膜(第1種の第2絶縁膜),13はエミッタ電極用多結
晶シリコン層,15はベース電極,16はエミッタ電極
をそれぞれ示す。
As described above, in this embodiment, the first oxide film 3
The second conductive type base electrode polycrystalline silicon layer 4 is directly formed on the (first oxide film 3 for element isolation) and the P + type external base layer (second conductive type external base layer) 14. The structure is. In FIG. 1, 5 is a first nitride film (a first type of first insulating film), 9 is a second oxide film (a second type of first insulating film),
Reference numeral 10 denotes a third oxide film (a second type of second insulating film), 11 denotes a second nitride film (a first type of second insulating film), 13 denotes a polycrystalline silicon layer for an emitter electrode, 15 denotes a base electrode, and 16 denotes a base electrode. Indicates an emitter electrode.

【0024】すなわち、本実施例の半導体装置は、 ・第1酸化膜3に支持されN+型埋め込み層7の上方に
エミッタ開口を有するベース電極用多結晶シリコン層4
と、 ・N-型コレクタ層2の領域内でかつ真性ベース層8と
ベース電極用多結晶シリコン層4との間に、拡散形成さ
れたP+型外部ベース層14と、を備えた構造を備えた
構造(第1酸化膜3上とP+型外部ベース層14上に、ベ
ース電極用多結晶シリコン層4が直接形成されている構
造)に特徴があり、そして、このような構造を、 ・エミッタコンタクトの形成からエミッタ層12の形成
に至るまでの間に、N+型埋め込み層7を形成する工程
と、真性ベース層8を形成する工程と、エミッタ開口の
側壁にサイドウォールを形成する工程と、を少なくとも
有する製造方法によって実現することとし、ベース幅若
しくはベース表面と基板との間隔が変化するようなエッ
チング工程を経ることなく実現でき、エッチング工程に
おけるエッチング量のばらつきによるベース幅の変化を
抑制し、結果としてばらつきの無い優れた高周波特性を
備えた半導体装置を実現したものである。
That is, the semiconductor device of the present embodiment includes: a base electrode polycrystalline silicon layer 4 supported by the first oxide film 3 and having an emitter opening above the N + type buried layer 7.
A structure having a P + -type external base layer 14 formed by diffusion in the region of the N -type collector layer 2 and between the intrinsic base layer 8 and the base-electrode polycrystalline silicon layer 4. It is characterized by the structure provided (the structure in which the base electrode polycrystalline silicon layer 4 is directly formed on the first oxide film 3 and the P + type external base layer 14). A step of forming the N + -type buried layer 7, a step of forming the intrinsic base layer 8, and a step of forming a sidewall on a side wall of the emitter opening during a period from the formation of the emitter contact to the formation of the emitter layer 12. And at least a manufacturing method having at least a step of changing the base width or the distance between the base surface and the substrate. Suppressing a change in the base width by the variability is obtained by realizing a semiconductor device having a no excellent high-frequency characteristics variation resulting.

【0025】次に、本実施例の半導体装置の製造方法に
ついて、図2および図3に基づいて説明する。まず、図
2の工程Aに示すように、N+型シリコン基板1上で、
エピタキシャル法により、比抵抗0.5〜3Ω・cmのN-
コレクタ層(第1導電型のコレクタ層)2を0.5〜2μmの
厚さに成長形成する。続いて、素子分離のために、周知
のロコス(LOCOS:Local Oxidation ofSilicon)
等の技術によって、能動部以外の領域に第1酸化膜(素
子分離領域)3を形成する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, as shown in step A of FIG. 2, on an N + type silicon substrate 1,
The epitaxial method, the resistivity 0.5~3Ω · cm N -
A collector layer (collector layer of the first conductivity type) 2 is grown to a thickness of 0.5 to 2 μm. Subsequently, a known LOCOS (Local Oxidation of Silicon) is used for element isolation.
The first oxide film (element isolation region) 3 is formed in a region other than the active portion by such a technique.

【0026】次に、図2の工程Bに示すように、多結晶
シリコン層を1000〜2000Å程度成長させ、比抵抗を低下
させるためにボロンをイオン注入して、(第2導電型
の)ベース電極用多結晶シリコン層4を形成する。な
お、ボロンは多結晶シリコンを形成中に導入する方法で
もよい。続いて、ベース電極用多結晶シリコン層4上に
第1窒化膜(第1種の第1絶縁膜)5を2000Å程度成長さ
せる。
Next, as shown in step B of FIG. 2, a polycrystalline silicon layer is grown to a thickness of about 1000 to 2000 °, and boron is ion-implanted to reduce the specific resistance, thereby forming a base (of the second conductivity type). An electrode polycrystalline silicon layer 4 is formed. Note that boron may be introduced during the formation of polycrystalline silicon. Subsequently, a first nitride film (first type of first insulating film) 5 is grown on the base electrode polycrystalline silicon layer 4 by about 2000 °.

【0027】次に、これら第1窒化膜5およびベース電
極用多結晶シリコン層4をホトリソグラフィーおよびド
ライエッチング工程によりパターニングし、N-型コレ
クタ層2のほぼ中央部(その後、真性ベース層が形成さ
れる領域)にエミッタ開口を形成する(→図2の工程B参
照)。このとき、多結晶シリコン層を完全に除去する必
要からN-型コレクタ層(エピタキシャル層)2も若干エ
ッチングされるようにオーバーエッチングが行われる
が、その量は200〜300Å程度である。
Next, the first nitride film 5 and the polycrystalline silicon layer 4 for the base electrode are patterned by photolithography and dry etching to form an N-type collector.
An emitter opening is formed at a substantially central portion of the collector layer 2 (a region where the intrinsic base layer is formed thereafter) (see step B in FIG. 2). At this time, since it is necessary to completely remove the polycrystalline silicon layer, over-etching is performed so that the N type collector layer (epitaxial layer) 2 is slightly etched, but the amount is about 200 to 300 °.

【0028】次に、図2の工程Cに示すように、エミッ
タ開口により露出しているN-型コレクタ層2上に、リ
ン(第1導電型の不純物)をイオン注入して(第1導電型
の)埋め込み層(N+SIC)7を形成する。なお、イオン
注入は、例えば300〜400keVの加速エネルギーで、1
×1012〜1×1013cm-2の範囲のドーズ量で行われる。
Next, as shown in step C of FIG. 2, phosphorus (first conductivity type impurity) is ion-implanted on the N type collector layer 2 exposed by the emitter opening (first conductivity type impurity). A buried layer (N + SIC) 7 is formed. The ion implantation is performed at an acceleration energy of, for example, 300 to 400 keV,
The treatment is performed at a dose in the range of × 10 12 to 1 × 10 13 cm −2 .

【0029】次に、図2の工程Dに示すように、ホトレ
ジスト6を除去した後、熱酸化により厚さ100〜500Å程
度の第2酸化膜(第2種の第1絶縁膜)9を堆積し、真性
ベース層8を形成するため、エミッタ開口部を通してN
-型コレクタ層2上にP型不純物(第2導電型の不純物)
BF2+をイオン注入する。なお、イオン注入は、例えば
10〜30keVの加速エネルギーで、1×1013〜5×1013
-2の範囲のドーズ量で行われる。さらに、厚さ100〜3
00Å程度の第3酸化膜10と厚さ1200〜2000Å程度の第
2窒化膜11とを順に形成する。
Next, as shown in step D of FIG. 2, after removing the photoresist 6, a second oxide film (a second type of first insulating film) 9 having a thickness of about 100 to 500 ° is deposited by thermal oxidation. Then, to form the intrinsic base layer 8, N
- P-type impurity on the type collector layer 2 (second conductivity type impurity)
BF 2+ is ion-implanted. The ion implantation is performed, for example,
1 × 10 13 to 5 × 10 13 c with acceleration energy of 10 to 30 keV
This is performed at a dose in the range of m- 2 . In addition, thickness 100-3
A third oxide film 10 having a thickness of about 00 ° and a second nitride film 11 having a thickness of about 1200 to 2000 ° are sequentially formed.

【0030】その後、図3の工程Eに示すように、ドラ
イエッチング工程により、第2窒化膜11、第3酸化膜
10および第2酸化膜9をエッチバックしてエミッタ開
口の側壁にサイドウォールを形成する。
Thereafter, as shown in step E of FIG. 3, the second nitride film 11, the third oxide film 10 and the second oxide film 9 are etched back by a dry etching process to form sidewalls on the side walls of the emitter openings. Form.

【0031】次に、図3の工程Fに示すように、常圧C
VD法により2000Å程度のエミッタ電極用多結晶シリコ
ン層13を形成し、エミッタ層を形成するために、ヒ素
(第1導電型の不純物)をイオン注入し、続いて、熱処理
により真性ベース層8にヒ素をドライブインする。な
お、イオン注入は、例えば60keVの加速エネルギー
で、1×1016cm-2程度のドーズ量で行われる。また、
熱処理の際に、N-型コレクタ層2がベース電極用多結
晶シリコン層4に接する領域では、ベース電極用多結晶
シリコン層4からのボロン(第2導電型の不純物)の拡散
によりP+型外部ベース層14が形成される。
Next, as shown in step F of FIG.
The polycrystalline silicon layer 13 for the emitter electrode of about 2000 ° is formed by the VD method, and arsenic is used to form the emitter layer.
Then, arsenic is driven into the intrinsic base layer 8 by heat treatment. The ion implantation is performed at an acceleration energy of, for example, 60 keV and a dose of about 1 × 10 16 cm −2 . Also,
At the time of the heat treatment, in a region where the N type collector layer 2 is in contact with the base electrode polycrystalline silicon layer 4, the P + type impurity is diffused from the base electrode polycrystalline silicon layer 4 by boron (second conductivity type impurity). An external base layer 14 is formed.

【0032】その後、ホトリソグラフィー工程によりエ
ミッタ電極用多結晶シリコン層13をパターニングし、
また同様にホトリソグラフィー工程により第1窒化膜5
をパターニングして、ベース電極用多結晶シリコン層4
とベース電極とを接続するコンタクトホールを形成す
る。
Thereafter, the polysilicon layer 13 for the emitter electrode is patterned by a photolithography process,
Similarly, the first nitride film 5 is formed by a photolithography process.
Is patterned to form a polycrystalline silicon layer 4 for the base electrode.
Forming a contact hole connecting the substrate and the base electrode.

【0033】続いて、図3の工程Gに示すように、ベー
ス電極15とエミッタ電極16をAl−Cuのスパッタ
リング法等で成膜後、リソグラフィー工程によりパター
ニングして、図1に示す本実施例の半導体装置を得る。
Subsequently, as shown in step G of FIG. 3, the base electrode 15 and the emitter electrode 16 are formed by a sputtering method of Al-Cu or the like, and then patterned by a lithography step to form the present embodiment shown in FIG. Semiconductor device is obtained.

【0034】以下に、図4を参照して、上記実施例の半
導体装置について前記した従来例の半導体装置と対比し
て更に詳細に説明する。なお、図4は、実施例の半導体
装置における不純物プロファイルを従来例と対比して説
明する図であって、そのうち、図4(A)は、実施例の半
導体装置における深さ方向の不純物分布を、図4(B)
は、従来例の半導体装置における深さ方向の不純物分布
をそれぞれ示す。(なお、図4(B)では、実施例との比
較を適正に行うために、従来の技術で説明したようなN
PN型バイポーラトランジスタの構造(図5〜図7参照)
とは逆の導電型のPNP型バイポーラトランジスタとし
た場合の不純物プロファイルを示している。)
Referring to FIG. 4, the semiconductor device of the above embodiment will be described in more detail in comparison with the above-described conventional semiconductor device. FIG. 4 is a diagram for explaining an impurity profile in the semiconductor device of the embodiment in comparison with a conventional example. FIG. 4A shows the impurity distribution in the depth direction of the semiconductor device of the embodiment. , FIG. 4 (B)
Shows the impurity distribution in the depth direction in the conventional semiconductor device. (Note that in FIG. 4B, in order to properly compare with the embodiment, N
Structure of PN type bipolar transistor (see FIGS. 5 to 7)
7 shows an impurity profile when a PNP-type bipolar transistor having the opposite conductivity type is used. )

【0035】まず、従来例の半導体装置では、前記した
ように、エミッタコンタクトの形成からエミッタ電極用
多結晶シリコンの形成に至るまでの間に、ベース電極用
多結晶シリコン層とベース層を接続する多結晶シリコン
層を形成し、ドライエッチングにより空洞内のみに多結
晶シリコン層を残し、さらに酸化膜を形成した後に、ベ
ース層を形成するようにしているため、ベース表面と基
板との間隔が変化するようなエッチング工程を含み、該
エッチング工程におけるエッチング量のばらつきによっ
てベース幅が変化するおそれがある。すなわち、図4
(B)に示すように、エッチング量が少ない場合と多い場
合とでは、エミッタ層114の不純物(As)分布およびベ
ース層111の不純物(B)分布が図中の実線から1点鎖線
へと変化して、その結果、ベース幅が「WB’」から「W
B”」へと大きくなってしまう。
First, in the conventional semiconductor device, as described above, between the formation of the emitter contact and the formation of the polysilicon for the emitter electrode, the polysilicon layer for the base electrode is connected to the base layer. Since the polycrystalline silicon layer is formed, the polycrystalline silicon layer is left only in the cavity by dry etching, and the oxide film is formed, the base layer is formed, so the distance between the base surface and the substrate changes. There is a possibility that the base width may change due to a variation in the amount of etching in the etching step. That is, FIG.
As shown in (B), when the etching amount is small and large, the impurity (As) distribution of the emitter layer 114 and the impurity (B) distribution of the base layer 111 change from the solid line in the figure to the one-dot chain line. As a result, the base width changes from “WB ′” to “W
B "".

【0036】これに対して、本実施例の半導体装置で
は、エミッタコンタクトの形成からエミッタ層12の形
成に至るまでの間に、N+型埋め込み層7を形成する工
程と、真性ベース層8を形成する工程と、エミッタ開口
の側壁にサイドウォールを形成する工程とを含む製造方
法によって実現されるので、ベース表面と基板との間隔
が変化するようなエッチング工程を含まず、工程のばら
つきによるベース幅WBの変化は抑制される。すなわ
ち、エミッタ層12の不純物(As)分布、ベース層8の
不純物(B)分布およびN+型埋め込み層7の不純物(P)
分布は、図4(A)に示すようになり、ベース幅は「WB」
として得られる。
On the other hand, in the semiconductor device of this embodiment, the step of forming the N + type buried layer 7 and the step of forming the intrinsic base layer 8 during the period from the formation of the emitter contact to the formation of the emitter layer 12. Since the method is realized by a manufacturing method including a step of forming and a step of forming a sidewall on a side wall of the emitter opening, an etching step in which a distance between a base surface and a substrate is changed is not included, and the base due to process variation is not included. The change in the width WB is suppressed. That is, the impurity (As) distribution of the emitter layer 12, the impurity (B) distribution of the base layer 8, and the impurity (P) of the N + type buried layer 7
The distribution is as shown in FIG. 4A, and the base width is “WB”.
Is obtained as

【0037】さらに、ベース幅「WB」と高周波特性の関
係について説明し、本実施例の半導体装置による効果を
より明確にする。半導体装置の高周波特性を顕著に示す
ものとして、ここでは、トランジスタを増幅器として使
用した場合の高周波の限界の目安を与える遮断周波数
“fT”について検討する。
Further, the relationship between the base width "WB" and the high-frequency characteristics will be described to clarify the effect of the semiconductor device of this embodiment. Here, a cutoff frequency “fT” which gives an indication of a limit of a high frequency when a transistor is used as an amplifier is considered as a remarkable characteristic of a high frequency characteristic of a semiconductor device.

【0038】“k”をボルツマン定数、“T”を絶対温
度、“Cte”をエミッタ容量、“q”を電子の単位電荷
量、“Ic”をコレクタ電流、“N”を定数、“μB”
を電子の移動度、“rcs ”をコレクタ抵抗、“Ccb”
をコレクタ容量、“Xs”をコレクタ空乏層幅、“vx”
をコレクタ空乏層走行飽和速度とするとき、遮断周波数
“fT”は、次式で与えられる。
"K" is the Boltzmann constant, "T" is the absolute temperature, "Cte" is the emitter capacitance, "q" is the unit charge of electrons, "Ic" is the collector current, "N" is the constant, "μB"
Is the electron mobility, “rcs” is the collector resistance, and “Ccb”
Is the collector capacitance, “Xs” is the collector depletion layer width, “vx”
Is the collector depletion layer running saturation speed, the cutoff frequency “fT” is given by the following equation.

【0039】[0039]

【数1】 ・式………fT=1/2π・(τe+τb+τc+τx) [式中、τe=k・T・C・te/q・Ic τb=WB2/N・Dn,Dn=k・T・μB τc=rcs・Ccb τx=Xs/2vx ][Formula 1] · Expression ··· fT = 1 / 2π · (τe + τb + τc + τx) [where τe = k · T · C · te / q · Ic · τb = WB2 / N · Dn, Dn = k · T · µB τc = rcs · Ccb τx = Xs / 2vx]

【0040】したがって、例えば、従来例の半導体装置
において、ドライエッチングのエッチング量の変化によ
り、ベース幅“WB”が1000Åから700Åに変化したと
すれば、パラメータ“τb”が約半分に減少し、また、
ベース幅“WB”が1000Åから1300Åに変化したとすれ
ば、パラメータ“τb”が約1.7倍に増加して、その分だ
け遮断周波数“fT”が変化して半導体装置の高周波特
性にばらつきが生じることとなる。これに対して、実施
例の半導体装置では、工程のばらつきによるベース幅
“WB”の変化は抑制されるので、このような高周波特
性のばらつきを抑制することができ、結果として、ばら
つきの無い優れた高周波特性を備えた半導体装置を実現
できる。
Therefore, for example, in the conventional semiconductor device, if the base width “WB” changes from 1000 ° to 700 ° due to a change in the amount of dry etching, the parameter “τb” decreases to about half, Also,
Assuming that the base width “WB” changes from 1000 ° to 1300 °, the parameter “τb” increases by about 1.7 times, and the cutoff frequency “fT” changes accordingly, causing variation in the high-frequency characteristics of the semiconductor device. It will be. On the other hand, in the semiconductor device of the embodiment, since the change in the base width “WB” due to the variation in the process is suppressed, such variation in the high-frequency characteristics can be suppressed. Semiconductor device having improved high-frequency characteristics.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、素子分
離領域に支持され埋め込み層の上方にエミッタ開口を有
する第2導電型のベース電極用多結晶シリコン層と、第
1導電型のコレクタ層の領域内でかつ真性ベース層とベ
ース電極用多結晶シリコン層との間に拡散形成された第
2導電型の外部ベース層とを具備することを特徴とし、
また、そのような半導体装置の構造を、エミッタコンタ
クトの形成からエミッタ層の形成に至るまでの間に、第
1導電型の埋め込み層を形成する工程と、第2導電型の
真性ベース層を形成する工程と、エミッタ開口の側壁に
サイドウォールを形成する工程とを少なくとも有する製
造方法によって実現することを特徴とし、これにより、
ベース幅若しくはベース表面と基板との間隔が変化する
ようなエッチング工程を経ることなく半導体装置を実現
でき、エッチング工程におけるエッチング量のばらつき
によるベース幅の変化を抑制でき、その結果、ばらつき
の無い優れた高周波特性を備えた半導体装置およびその
製造方法を提供できるという顕著な効果を奏する。
As described in detail above, the present invention provides a second conductivity type base electrode polycrystalline silicon layer having an emitter opening above a buried layer supported by an element isolation region, a first conductivity type collector layer, A second conductivity type external base layer diffused and formed in the region of the layer and between the intrinsic base layer and the base electrode polycrystalline silicon layer,
In addition, the structure of such a semiconductor device is formed by forming a first conductivity type buried layer and forming a second conductivity type intrinsic base layer from the formation of the emitter contact to the formation of the emitter layer. And a step of forming a side wall on the side wall of the emitter opening.
A semiconductor device can be realized without going through an etching process in which a base width or a distance between a base surface and a substrate changes, and a change in a base width due to a variation in an etching amount in an etching process can be suppressed. There is a remarkable effect that a semiconductor device having high frequency characteristics and a method of manufacturing the same can be provided.

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

【図1】本発明に係る半導体装置の一実施例を示す図で
あって、本実施例の半導体装置の構造を説明する断面図
である。
FIG. 1 is a view showing one embodiment of a semiconductor device according to the present invention, and is a cross-sectional view illustrating the structure of the semiconductor device of the present embodiment.

【図2】本発明に係る半導体装置の製造方法の一実施例
を説明する図であって、工程A〜工程Dからなる製造工
程順断面図である。
FIG. 2 is a view for explaining one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, and is a cross-sectional view in the order of manufacturing steps including steps A to D.

【図3】図2の工程Dに続く工程E〜工程Gからなる製
造工程順断面図である。
FIG. 3 is a sectional view in the order of the manufacturing process, which includes a process E to a process G following the process D in FIG. 2;

【図4】実施例の半導体装置における不純物プロファイ
ルを従来例と対比して説明する説明図であって、(A)
は、実施例の半導体装置における深さ方向の不純物分布
図、(B)は、従来例の半導体装置における深さ方向の不
純物分布図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an impurity profile in a semiconductor device of an example in comparison with a conventional example;
FIG. 7B is a diagram illustrating an impurity distribution in a depth direction in a semiconductor device according to an example, and FIG.

【図5】従来例の半導体装置の構造を説明する断面図で
ある。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional semiconductor device.

【図6】従来例の半導体装置の製造方法を説明する図で
あって、工程A〜工程Cからなる製造工程順の要部断面
図である。
FIG. 6 is a view illustrating a method for manufacturing a conventional semiconductor device, and is a cross-sectional view of a main part in the order of manufacturing steps including steps A to C;

【図7】図6工程Cに続く工程D〜工程Fからなる製造
工程順の要部断面図である。
7 is a fragmentary cross-sectional view of a manufacturing step consisting of steps D through F following step C in FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 N+型シリコン基板 2 N-型コレクタ層 (第1導電型のコレクタ層) 3 第1酸化膜 (素子分離領域) 4 第2導電型のベース電極用多結晶シリコン層 5 第1窒化膜 (第1種の第1絶縁膜) 6 ホトレジスト 7 N+型埋め込み層 (第1導電型の埋め込み層) 8 真性ベース層 9 第2酸化膜 (第2種の第1絶縁膜) 10 第3酸化膜 (第2種の第2絶縁膜) 11 第2窒化膜 (第1種の第2絶縁膜) 12 エミッタ層 13 エミッタ電極用多結晶シリコン層 14 P+型外部ベース層 (第2導電型の外部ベース層) 15 ベース電極 16 エミッタ電極 101 P-型シリコン基板 102 N+型埋め込み層 103 N-型エピタキシャル層 104 フィ−ルド酸化膜 105 N+型コレクタ引き出し層 106 シリコン酸化膜 107 P+型ベ−ス電極用多結晶シリコン層 108 シリコン窒化膜 109 第1のサイドウォ−ル 110 多結晶シリコン層 111 P型エピタキシャルベ−ス層 112 第2のサイドウォ−ル 113 N+型エミッタ電極用多結晶シリコン層 114 N+型エミッタ層 115 P+型外部ベ−ス層Reference Signs List 1 N + type silicon substrate 2 N type collector layer (collector layer of first conductivity type) 3 First oxide film (element isolation region) 4 Polycrystalline silicon layer for base electrode of second conductivity type 5 First nitride film ( 6st photoresist 7 N + type buried layer (first conductivity type buried layer) 8 Intrinsic base layer 9 2nd oxide film (2nd type first insulating film) 10 3rd oxide film (Second-type second insulating film) 11 Second nitride film (First-type second insulating film) 12 Emitter layer 13 Polycrystalline silicon layer for emitter electrode 14 P + type external base layer (External of second conductivity type) 15 Base electrode 16 Emitter electrode 101 P -type silicon substrate 102 N + -type buried layer 103 N -type epitaxial layer 104 Field oxide film 105 N + -type collector extraction layer 106 Silicon oxide film 107 P + -type base Polycrystalline silicon for electrode 108 silicon nitride film 109 first Saidowo - Le 110 polycrystalline silicon layer 111 P-type epitaxial base - scan layer 112 second Saidowo - le 113 N + -type emitter electrode polysilicon layer 114 N + -type emitter layer 115 P + Type outer base layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 素子分離領域によって囲まれて形成され
た第1導電型のコレクタ層と、 前記コレクタ層の表面領域内または表面上に形成された
埋め込み層と、 前記素子分離領域に支持され前記埋め込み層の上方に開
口を有する第2導電型のベース電極用多結晶シリコン層
と、 前記埋め込み層の上方の前記コレクタ層にその表面から
所定深さで形成された真性ベース層と、 前記真性ベース層の表面領域内または表面上に形成され
たエミッタ層と、 前記コレクタ層の領域内でかつ前記真性ベース層と前記
ベース電極用多結晶シリコン層との間に拡散形成された
第2導電型の外部ベース層と、 を少なくとも有することを特徴とする半導体装置。
A first conductivity type collector layer surrounded by an element isolation region; a buried layer formed in or on a surface region of the collector layer; and a buried layer supported by the element isolation region. A second conductivity type polycrystalline silicon layer having an opening above the buried layer, an intrinsic base layer formed at a predetermined depth from the surface of the collector layer above the buried layer, and the intrinsic base An emitter layer formed in or on a surface region of the layer; a second conductivity type diffusedly formed in the region of the collector layer and between the intrinsic base layer and the base electrode polycrystalline silicon layer. A semiconductor device comprising at least an external base layer.
【請求項2】 前記素子分離領域上および前記第2導電
型の外部ベース層上に、前記第2導電型のベース電極用
多結晶シリコン層が直接形成されていることを特徴とす
る請求項1に記載の半導体装置。
2. The polycrystalline silicon layer for a base electrode of the second conductivity type is directly formed on the element isolation region and the external base layer of the second conductivity type. 3. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】 (1) 素子分離領域によって囲まれた第1
導電型のコレクタ層上に、第2導電型のベース電極用多
結晶シリコン層と第1種の第1絶縁膜とを順に堆積する
工程と、(2) 前記第1種の第1絶縁膜および前記ベース
電極用多結晶シリコン層を選択的にエッチングして、前
記コレクタ層のほぼ中央に位置するエミッタ開口を形成
する工程と、(3) 前記エミッタ開口により露出している
前記コレクタ層上に第1導電型の不純物を導入して第1
導電型の埋め込み層を形成する工程と、(4) 前記第1種
の第1絶縁膜とはエッチング性を異にする第2種の第1
絶縁膜を堆積し、前記エミッタ開口部を通して第2導電
型の不純物を導入して前記コレクタ層上に第2導電型の
真性ベース層を形成する工程と、(5) 前記第2種の第1
絶縁膜と同種の第2絶縁膜と、前記第1種の第1絶縁膜
と同種の第2絶縁膜とを順に形成し、これをエッチバッ
クして前記エミッタ開口の側壁にサイドウォールを形成
する工程と、(6) 前記真性ベース層に第1導電型の不純
物を導入し、その後の熱処理を経てエミッタ層を形成す
る工程と、を少なくとも有することを特徴とする半導体
装置の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein:
A step of sequentially depositing a second-conductivity-type base-polysilicon layer and a first-type first insulating film on the conductive-type collector layer; and (2) forming the first-type first insulating film and Selectively etching the base electrode polycrystalline silicon layer to form an emitter opening substantially at the center of the collector layer; and (3) forming an emitter opening on the collector layer exposed by the emitter opening. 1st conductivity type impurity
Forming a conductive type buried layer; and (4) a second type first insulating film having a different etching property from the first type first insulating film.
Depositing an insulating film and introducing a second conductivity type impurity through the emitter opening to form a second conductivity type intrinsic base layer on the collector layer; (5) the second type first base layer;
A second insulating film of the same type as the insulating film and a second insulating film of the same type as the first insulating film of the first type are sequentially formed, and this is etched back to form a sidewall on the side wall of the emitter opening. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: at least a step of: (6) introducing an impurity of a first conductivity type into the intrinsic base layer, and forming an emitter layer through a subsequent heat treatment.
【請求項4】 請求項2の半導体装置の製造方法におい
て、前記熱処理の際に、前記第2導電型のベース電極用
多結晶シリコン層から第2導電型の不純物が前記コレク
タ層に拡散してそこに第2導電型の外部ベース層を形成
することを特徴とする請求項2記載の半導体装置の製造
方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein during the heat treatment, impurities of the second conductivity type diffuse from the second conductivity type polycrystalline silicon layer for the base electrode into the collector layer. 3. The method according to claim 2, wherein an external base layer of the second conductivity type is formed thereon.
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