JPH11307537A - Semiconductor integrated circuit device and producing method therefor - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and producing method therefor

Info

Publication number
JPH11307537A
JPH11307537A JP10998698A JP10998698A JPH11307537A JP H11307537 A JPH11307537 A JP H11307537A JP 10998698 A JP10998698 A JP 10998698A JP 10998698 A JP10998698 A JP 10998698A JP H11307537 A JPH11307537 A JP H11307537A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
region
silicon
circuit device
base region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10998698A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Hashimoto
尚 橋本
Akihiro Miyauchi
昭浩 宮内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10998698A priority Critical patent/JPH11307537A/en
Publication of JPH11307537A publication Critical patent/JPH11307537A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide techniques capable of producing a semiconductor integrated circuit device having a high-performance bipolar transistor. SOLUTION: An intrinsic base region 10 is connected through a first graft base region 11a formed in the active region of an epitaxial layer 2 and a second graft base region 11b composed of a selected epitaxial layer 7 having a thickness of about 5 nm to a base extraction electrode 5 but when forming an emitter opening part 6, after a silicon oxide film 12 and a polycrystalline silicon film, consisting of the base extraction electrode 5 are worked successively while using a silicon oxide film 4 for a stopper film, the silicon oxide film 4 is removed through wet etching. Thus, the surface of the epitaxial layer 32 is not groven and a distance between the intrinsic base region 10 and the base extraction electrode 5 is kept short and constant.

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、半導体集積回路装
置およびその製造技術に関し、特に、バイポーラトラン
ジスタを有する半導体集積回路装置に適用して有効な技
術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a manufacturing technique thereof, and more particularly to a technique effective when applied to a semiconductor integrated circuit device having a bipolar transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】バイポーラトランジスタが有する真性ベ
ース領域およびグラフトベース領域の構造には、半導体
基板の活性領域に導入された不純物によって真性ベース
領域を構成し、ベース引き出し電極から半導体基板へ拡
散した不純物によってグラフトベース領域を構成する第
1の構造と、半導体基板の活性領域上に単結晶シリコン
膜を成長させ、この単結晶シリコン膜によって真性ベー
ス領域を構成し、さらに、ベース引き出し電極と半導体
基板との隙間に成長した上記単結晶シリコン膜によって
グラフトベース領域を構成する第2の構造と、半導体基
板の活性領域に導入された不純物によって真性ベース領
域を構成し、ベース引き出し電極と半導体基板との隙間
に挿入した単結晶シリコン膜によってグラフトベース領
域を構成する第3の構造とがある。
2. Description of the Related Art The structure of an intrinsic base region and a graft base region of a bipolar transistor includes an intrinsic base region formed by impurities introduced into an active region of a semiconductor substrate, and an impurity diffused from a base lead electrode to the semiconductor substrate. A first structure forming a graft base region, a single crystal silicon film being grown on an active region of a semiconductor substrate, an intrinsic base region being formed by the single crystal silicon film, and a base extraction electrode and a semiconductor substrate A second structure that forms a graft base region by the single crystal silicon film grown in the gap, and an intrinsic base region that is formed by impurities introduced into the active region of the semiconductor substrate; Third Graft Base Region Constructed by Inserted Single Crystal Silicon Film There is a structure.

【0003】上記第1の構造を有するバイポーラトラン
ジスタについては、たとえばアイ・イー・イー・イー,
トランザクション・エレクトロン・デバイシィズ(IEEE
Transaction Electron Devices, Very-High-Speed Sil
icon Bipolar Transistors with In-situ Doped Polysi
licon Emitter and Rapid Vapor-Phase Doping Basevo
l.42, p406, 1995)に記載がある。
A bipolar transistor having the above first structure is disclosed in, for example, IEE,
Transaction Electron Devices (IEEE
Transaction Electron Devices, Very-High-Speed Sil
icon Bipolar Transistors with In-situ Doped Polysi
licon Emitter and Rapid Vapor-Phase Doping Basevo
l.42, p406, 1995).

【0004】また、上記第2の構造を有するバイポーラ
トランジスタについては、たとえば特開昭63−289
863号公報に記載がある。
A bipolar transistor having the second structure is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-289.
No. 863.

【0005】また、上記第3の構造を有するバイポーラ
トランジスタについては、たとえばアイ・イー・ディー
・エム(International Electron Device Meetings. Te
chnical Digest, Process Integration Technology for
sub-30ps ECL BiCMOS usingHeavily Boron Doped Epit
axial Contact pp.441 〜444, 1994 )に記載がある。
A bipolar transistor having the above third structure is described in, for example, International Electron Device Meetings.
chnical Digest, Process Integration Technology for
sub-30ps ECL BiCMOS usingHeavily Boron Doped Epit
axial Contact pp. 441-444, 1994).

【0006】次に、第1の構造を有するnpn型バイポ
ーラトランジスタの製造方法を図16〜図20を用いて
簡単に説明する。
Next, a method of manufacturing the npn-type bipolar transistor having the first structure will be briefly described with reference to FIGS.

【0007】まず、図示はしないが、p型の単結晶シリ
コンによって構成される半導体基板33にコレクタ埋め
込み層、エピタキシャル層およびコレクタ引き上げ拡散
層を形成する。次いで、半導体基板33の主面上にフィ
ールド絶縁膜34を形成した後、半導体基板33上に堆
積されたp型の不純物が添加された多結晶シリコン膜を
加工してベース引き出し電極35を形成する(図1
6)。
First, although not shown, a collector buried layer, an epitaxial layer and a collector pulling diffusion layer are formed on a semiconductor substrate 33 made of p-type single crystal silicon. Next, after a field insulating film 34 is formed on the main surface of the semiconductor substrate 33, the base extraction electrode 35 is formed by processing the polycrystalline silicon film deposited on the semiconductor substrate 33 to which a p-type impurity is added. (Figure 1
6).

【0008】次いで、半導体基板33上に酸化シリコン
膜36を堆積した後、レジストパターンをマスクとして
酸化シリコン膜36およびベース引き出し電極35を構
成する多結晶シリコン膜を順次エッチングし、エミッタ
開口部37を形成する(図17)。
Next, after depositing a silicon oxide film 36 on the semiconductor substrate 33, the silicon oxide film 36 and the polycrystalline silicon film forming the base lead-out electrode 35 are sequentially etched by using a resist pattern as a mask to form an emitter opening 37. (FIG. 17).

【0009】次に、p型の不純物イオンを低エネルギー
で半導体基板33に打ち込んだ後、半導体基板33に熱
処理を施すことによって、真性ベース領域38を形成す
る。半導体基板33に熱処理を施す際、ベース引き出し
電極35を構成する多結晶シリコン膜からp型の不純物
が半導体基板33へ拡散して、グラフトベース領域39
が形成される(図18)。
Next, after implanting p-type impurity ions at a low energy into the semiconductor substrate 33, the semiconductor substrate 33 is subjected to a heat treatment to form an intrinsic base region 38. When heat treatment is performed on the semiconductor substrate 33, p-type impurities diffuse into the semiconductor substrate 33 from the polycrystalline silicon film forming the base extraction electrode 35, and the graft base region 39 is formed.
Is formed (FIG. 18).

【0010】次に、酸化シリコン膜36およびベース引
き出し電極35の側壁に絶縁膜によって構成されるサイ
ドウォールスペーサ40を形成した後(図19)、半導
体基板33上に堆積したn型の不純物が添加された多結
晶シリコン膜を加工してエミッタ電極41を形成する。
この後、半導体基板33に熱処理を施して、エミッタ電
極41からn型の不純物を半導体基板33へ拡散させ、
エミッタ領域42を形成する(図20)。
Next, after a sidewall spacer 40 composed of an insulating film is formed on the side walls of the silicon oxide film 36 and the base extraction electrode 35 (FIG. 19), an n-type impurity deposited on the semiconductor substrate 33 is added. The emitter electrode 41 is formed by processing the polycrystalline silicon film.
Thereafter, heat treatment is performed on the semiconductor substrate 33 to diffuse n-type impurities from the emitter electrode 41 into the semiconductor substrate 33,
An emitter region 42 is formed (FIG. 20).

【0011】次に、第2の構造を有するnpn型バイポ
ーラトランジスタの製造方法を図21〜図27を用いて
簡単に説明する。
Next, a method for manufacturing an npn-type bipolar transistor having the second structure will be briefly described with reference to FIGS.

【0012】まず、図示はしないが、p型の単結晶シリ
コンによって構成される半導体基板43にコレクタ埋め
込み層、エピタキシャル層およびコレクタ引き上げ拡散
層を形成する。次いで、半導体基板43の主面上にフィ
ールド絶縁膜44を形成した後、半導体基板43上に酸
化シリコン膜45を堆積する(図21)。次いで、半導
体基板43上に堆積したp型の不純物が添加された多結
晶シリコン膜を加工してベース引き出し電極46を形成
する(図22)。
First, although not shown, a collector buried layer, an epitaxial layer, and a collector pull-up diffusion layer are formed on a semiconductor substrate 43 made of p-type single crystal silicon. Next, after forming a field insulating film 44 on the main surface of the semiconductor substrate 43, a silicon oxide film 45 is deposited on the semiconductor substrate 43 (FIG. 21). Next, the base extraction electrode 46 is formed by processing the polycrystalline silicon film to which the p-type impurity is added, deposited on the semiconductor substrate 43 (FIG. 22).

【0013】次に、半導体基板43上に酸化シリコン膜
47を堆積した後、レジストパターンをマスクとして酸
化シリコン膜47およびベース引き出し電極46を構成
する多結晶シリコン膜を順次エッチングし、エミッタ開
口部48を形成する(図23)。
Next, after depositing a silicon oxide film 47 on the semiconductor substrate 43, the silicon oxide film 47 and the polycrystalline silicon film forming the base lead-out electrode 46 are sequentially etched using a resist pattern as a mask, and an emitter opening 48 is formed. Is formed (FIG. 23).

【0014】次に、半導体基板43の活性領域に露出し
ている酸化シリコン膜45を除去した後(図24)、エ
ピタキシャル成長技術を用いて、p型の不純物が添加さ
れた単結晶シリコン膜49を成長させ、この単結晶シリ
コン膜49によって真性ベース領域50を構成する(図
25)。ここで、ベース引き出し電極46と真性ベース
領域50とを接続するグラフトベース領域51は、ベー
ス引き出し電極46と半導体基板43との間に形成され
た単結晶シリコン膜49によって構成される。
Next, after removing the silicon oxide film 45 exposed in the active region of the semiconductor substrate 43 (FIG. 24), the single crystal silicon film 49 doped with a p-type impurity is removed by an epitaxial growth technique. The single crystal silicon film 49 is grown to form an intrinsic base region 50 (FIG. 25). Here, the graft base region 51 connecting the base extraction electrode 46 and the intrinsic base region 50 is formed by a single crystal silicon film 49 formed between the base extraction electrode 46 and the semiconductor substrate 43.

【0015】次に、酸化シリコン膜47および真性ベー
ス領域50の側壁に絶縁膜によって構成されるサイドウ
ォールスペーサ52を形成した後(図26)、半導体基
板43上に堆積したn型の不純物が添加された多結晶シ
リコン膜を加工してエミッタ電極53を形成する。この
後、半導体基板43に熱処理を施して、エミッタ電極5
3からn型の不純物を単結晶シリコン膜49へ拡散さ
せ、エミッタ領域54を形成する(図27)。
Next, after a sidewall spacer 52 composed of an insulating film is formed on the side wall of the silicon oxide film 47 and the intrinsic base region 50 (FIG. 26), an n-type impurity deposited on the semiconductor substrate 43 is added. The resulting polycrystalline silicon film is processed to form an emitter electrode 53. Thereafter, the semiconductor substrate 43 is subjected to a heat treatment, so that the emitter electrode 5
3 to n-type impurities are diffused into the single crystal silicon film 49 to form the emitter region 54 (FIG. 27).

【0016】次に、第3の構造を有するnpn型バイポ
ーラトランジスタの製造方法を図28〜図35を用いて
簡単に説明する。
Next, a method of manufacturing the npn-type bipolar transistor having the third structure will be briefly described with reference to FIGS.

【0017】まず、図示はしないが、p型の単結晶シリ
コンによって構成される半導体基板55にコレクタ埋め
込み層、エピタキシャル層およびコレクタ引き上げ拡散
層を形成する。次いで、半導体基板55の主面上にフィ
ールド絶縁膜56を形成した後、半導体基板55上に酸
化シリコン膜57を堆積する。次いで、半導体基板55
上に堆積したp型の不純物が添加された多結晶シリコン
膜を加工してベース引き出し電極58を形成する(図2
8)。
First, although not shown, a collector buried layer, an epitaxial layer and a collector pull-up diffusion layer are formed on a semiconductor substrate 55 made of p-type single crystal silicon. Next, after a field insulating film 56 is formed on the main surface of the semiconductor substrate 55, a silicon oxide film 57 is deposited on the semiconductor substrate 55. Next, the semiconductor substrate 55
The base extraction electrode 58 is formed by processing the polycrystalline silicon film to which p-type impurities are added, which is deposited thereon.
8).

【0018】次に、半導体基板55上に酸化シリコン膜
59を堆積した後、レジストパターンをマスクとして酸
化シリコン膜59およびベース引き出し電極58を構成
する多結晶シリコン膜を順次エッチングし、エミッタ開
口部60を形成する(図29)。
Next, after a silicon oxide film 59 is deposited on the semiconductor substrate 55, the silicon oxide film 59 and the polycrystalline silicon film forming the base lead-out electrode 58 are sequentially etched by using a resist pattern as a mask to form an emitter opening 60. Is formed (FIG. 29).

【0019】次に、半導体基板55の活性領域に露出し
ている酸化シリコン膜57を除去した後(図30)、半
導体基板55上に多結晶シリコン膜61を堆積し(図3
1)、次いで、この多結晶シリコン膜61をエッチバッ
クして、ベース引き出し電極58と半導体基板55との
間に多結晶シリコン膜61を残す(図32)。
Next, after removing the silicon oxide film 57 exposed in the active region of the semiconductor substrate 55 (FIG. 30), a polycrystalline silicon film 61 is deposited on the semiconductor substrate 55 (FIG. 3).
1) Then, the polycrystalline silicon film 61 is etched back to leave the polycrystalline silicon film 61 between the base extraction electrode 58 and the semiconductor substrate 55 (FIG. 32).

【0020】次に、p型の不純物イオンを低エネルギー
で半導体基板55に打ち込んだ後、半導体基板55に熱
処理を施すことによって、真性ベース領域62を形成す
る(図33)。ここで、ベース引き出し電極58と真性
ベース領域62とを接続するグラフトベース領域63
は、ベース引き出し電極58と半導体基板55との間に
形成された多結晶シリコン膜61によって構成される。
Next, after implanting p-type impurity ions into the semiconductor substrate 55 with low energy, the semiconductor substrate 55 is subjected to a heat treatment to form an intrinsic base region 62 (FIG. 33). Here, a graft base region 63 connecting the base extraction electrode 58 and the intrinsic base region 62
Is constituted by a polycrystalline silicon film 61 formed between the base extraction electrode 58 and the semiconductor substrate 55.

【0021】次に、酸化シリコン膜59およびベース引
き出し電極58の側壁に絶縁膜によって構成されるサイ
ドウォールスペーサ64を形成した後(図34)、半導
体基板55上に堆積したn型の不純物が添加された多結
晶シリコン膜を加工してエミッタ電極65を形成する。
この後、半導体基板55に熱処理を施して、エミッタ電
極65からn型の不純物を半導体基板55へ拡散させ、
エミッタ領域66を形成する(図35)。
Next, after a sidewall spacer 64 composed of an insulating film is formed on the side walls of the silicon oxide film 59 and the base extraction electrode 58 (FIG. 34), an n-type impurity deposited on the semiconductor substrate 55 is added. The resulting polycrystalline silicon film is processed to form an emitter electrode 65.
Thereafter, heat treatment is performed on the semiconductor substrate 55 to diffuse n-type impurities from the emitter electrode 65 into the semiconductor substrate 55,
An emitter region 66 is formed (FIG. 35).

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者は、前記バイポーラトランジシタの製造方法に、以下
の問題点があることを見いだした。
However, the present inventor has found that the method for manufacturing the bipolar transistor has the following problems.

【0023】前記第1の構造を有するnpn型バイポー
ラトランジスタにおいては、前記図18に示したよう
に、酸化シリコン膜36およびベース引き出し電極35
を構成する多結晶シリコン膜を順次エッチングしてエミ
ッタ開口部37を形成する際、半導体基板33の表面も
削れてしまう。エッチング装置が上記多結晶シリコン膜
のエッチングの終了を判定してからエッチングの作業が
止まるまでに時間がかかるため、通常、半導体基板33
は約80nm削られる。
In the npn-type bipolar transistor having the first structure, as shown in FIG. 18, a silicon oxide film 36 and a base lead electrode 35 are formed.
When the emitter opening 37 is formed by sequentially etching the polycrystalline silicon film constituting the semiconductor substrate 33, the surface of the semiconductor substrate 33 is also shaved. Since it takes a long time from when the etching apparatus determines that the etching of the polycrystalline silicon film is completed to when the etching operation is stopped, the semiconductor substrate 33 is usually used.
Is cut by about 80 nm.

【0024】さらに、この半導体基板33の削れは、真
性ベース領域38とグラフトベース領域39との距離を
ばらつかせる原因となる。半導体基板33の削れ量が設
計値よりも多い場合は、ベース抵抗が増加するので回路
動作が遅くなる。また、逆に半導体基板33の削れ量が
設計値よりも少ない場合は、グラフトベース領域39と
エミッタ領域42とが接近しすぎて、エミッタ領域とベ
ース領域との間の耐圧が低下する。
Further, the scraping of the semiconductor substrate 33 causes the distance between the intrinsic base region 38 and the graft base region 39 to vary. If the shaved amount of the semiconductor substrate 33 is larger than the designed value, the base operation increases and the circuit operation becomes slow. Conversely, if the amount of scraping of the semiconductor substrate 33 is smaller than the design value, the graft base region 39 and the emitter region 42 are too close to each other, and the breakdown voltage between the emitter region and the base region is reduced.

【0025】さらに、ベース引き出し電極35と活性領
域との位置関係はリソグラフィ技術の合わせ精度によっ
て決まるが、合わせ精度が悪い場合は、グラフトベース
領域39の面積が広くなってコレクタ領域とベース領域
との間の寄生容量が増加し、回路動作の高速化の妨げと
なる。
Further, the positional relationship between the base lead-out electrode 35 and the active region is determined by the alignment accuracy of the lithography technique. The parasitic capacitance between them increases, which hinders the speeding up of the circuit operation.

【0026】また、前記第2の構造を有するnpn型バ
イポーラトランジスタにおいては、エピタキシャル成長
技術で形成される単結晶シリコン膜49によって真性ベ
ース領域50およびエミッタ領域54が構成されるた
め、上記単結晶シリコン膜49の品質がバイポーラトラ
ンジスタの特性に影響を及ぼす。特に、単結晶シリコン
膜49に形成された真性ベース領域50のシート抵抗の
バラツキは±20%となり、このシート抵抗のバラツキ
によってバイポーラトランジスタの耐圧または遮断周波
数などが変動する。
In the npn-type bipolar transistor having the second structure, since the intrinsic base region 50 and the emitter region 54 are constituted by the single crystal silicon film 49 formed by the epitaxial growth technique, the single crystal silicon film The quality of 49 affects the characteristics of the bipolar transistor. In particular, the variation of the sheet resistance of the intrinsic base region 50 formed on the single crystal silicon film 49 is ± 20%, and the breakdown voltage or cutoff frequency of the bipolar transistor fluctuates due to the variation of the sheet resistance.

【0027】また、前記第3の構造を有するnpn型バ
イポーラトランジスタにおいては、前記図32に示すよ
うに、多結晶シリコン膜61のエッチバック時に、エミ
ッタ開口部60の半導体基板55の表面に削れが生じ
る。
In the npn-type bipolar transistor having the third structure, as shown in FIG. 32, when the polycrystalline silicon film 61 is etched back, the surface of the semiconductor substrate 55 in the emitter opening 60 is cut off. Occurs.

【0028】本発明の目的は、高性能のバイポーラトラ
ンジスタを有する半導体集積回路装置を実現することの
できる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of realizing a semiconductor integrated circuit device having a high-performance bipolar transistor.

【0029】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0031】(1)本発明の半導体集積回路装置は、真
性ベース領域がグラフトベース領域を介してベース引き
出し電極に接続されたバイポーラトランジタを有してお
り、ベース引き出し電極にはエミッタ開口部が設けら
れ、ベース引き出し電極とシリコン基板の活性領域との
間には絶縁膜が設けられ、エミッタ開口部に露出したシ
リコン基板の活性領域およびベース引き出し電極の表面
に接して10nm以下の厚さの選択エピタキシャル層が
設けられ、選択エピタキシャル層と接するシリコン基板
の活性領域の一部に真性ベース領域が設けられており、
真性ベース領域の周辺のシリコン基板の活性領域に形成
された第1のグラフトベース領域および選択エピタキシ
ャル層の一部に形成された第2のグラフトベース領域に
よって上記グラフトベース領域が構成されているもので
ある。
(1) In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the intrinsic base region has a bipolar transistor connected to the base extraction electrode via the graft base region, and the base extraction electrode has an emitter opening. An insulating film is provided between the base extraction electrode and the active region of the silicon substrate, and has a thickness of 10 nm or less in contact with the active region of the silicon substrate exposed at the emitter opening and the surface of the base extraction electrode. An epitaxial layer is provided, an intrinsic base region is provided in a part of the active region of the silicon substrate in contact with the selective epitaxial layer,
The above-mentioned graft base region is constituted by a first graft base region formed in the active region of the silicon substrate around the intrinsic base region and a second graft base region formed in a part of the selective epitaxial layer. is there.

【0032】(2)また、本発明の半導体集積回路装置
の製造方法は、前記(1)のバイポーラトランジスタの
製造方法において、まず、シリコン基板の素子分離領域
に素子分離用絶縁膜を形成した後、シリコン基板上に第
1の酸化シリコン膜および多結晶シリコン膜を順次堆積
し、次いで、レジストパターンをマスクとして多結晶シ
リコン膜をエッチングし、多結晶シリコン膜によって構
成されるベース引き出し電極を形成する。次に、シリコ
ン基板上に第2の酸化シリコン膜を堆積した後、第1の
酸化シリコン膜を停止膜に用い、レジストパターンをマ
スクとして第2の酸化シリコン膜およびベース引き出し
電極を構成する多結晶シリコン膜をドライエッチングに
よって順次エッチングし、エミッタ開口部を形成する。
次いで、ウエットエッチングによって、露出している第
1の酸化シリコン膜を除去する。次に、エピタキシャル
成長技術によって、エミッタ開口部において露出してい
るシリコン基板およびベース引き出し電極の表面に10
nm以下の厚さの選択エピタキシャル層を成長させた
後、エミッタ開口部を通してシリコン基板へ不純物を導
入し、次いで、シリコン基板に熱処理を施すことによっ
て、シリコン基板の活性領域の一部に真性ベース領域を
形成し、ベース引き出し電極を構成する多結晶シリコン
膜からシリコン基板および選択エピタキシャル層へ不純
物を拡散させて、真性ベース領域の周辺のシリコン基板
の活性領域に第1のグラフトベース領域を形成し、選択
エピタキシャル層の一部に第2のグラフトベース領域を
形成するものである。
(2) In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in the method of manufacturing a bipolar transistor according to the above (1), first, an insulating film for element isolation is formed in an element isolation region of a silicon substrate. A first silicon oxide film and a polycrystalline silicon film are sequentially deposited on a silicon substrate, and then the polycrystalline silicon film is etched using a resist pattern as a mask to form a base lead electrode formed of the polycrystalline silicon film. . Next, after depositing a second silicon oxide film on the silicon substrate, the first silicon oxide film is used as a stop film, and a polycrystalline film forming the second silicon oxide film and the base lead electrode using the resist pattern as a mask. The silicon film is sequentially etched by dry etching to form an emitter opening.
Next, the exposed first silicon oxide film is removed by wet etching. Next, the surface of the silicon substrate exposed at the emitter opening and the surface of the base extraction electrode are formed by epitaxial growth technique.
After growing a selective epitaxial layer having a thickness of sub-nm or less, impurities are introduced into the silicon substrate through the emitter opening, and then the silicon substrate is subjected to a heat treatment, so that an intrinsic base region is formed in a part of the active region of the silicon substrate. Forming a first graft base region in the active region of the silicon substrate around the intrinsic base region by diffusing impurities from the polycrystalline silicon film forming the base extraction electrode into the silicon substrate and the selective epitaxial layer; A second graft base region is formed in a part of the selective epitaxial layer.

【0033】上記した手段によれば、エミッタ開口部を
形成する際、第1の酸化シリコン膜を停止膜として第2
の酸化シリコン膜および多結晶シリコン膜をドライエッ
チングによって順次加工した後、ウエットエッチングに
よって上記第1の酸化シリコン膜を除去するので、シリ
コン基板の表面は削られにくくなる。これによって、真
性ベース領域とベース引き出し電極との距離が短く一定
に保てるので、ベース抵抗はばらつかず、常に低い抵抗
値となる。
According to the above means, when forming the emitter opening, the second silicon oxide film is used as the stop film to form the second opening.
After the silicon oxide film and the polycrystalline silicon film are sequentially processed by dry etching, the first silicon oxide film is removed by wet etching, so that the surface of the silicon substrate is hardly shaved. As a result, the distance between the intrinsic base region and the base extraction electrode can be kept short and constant, so that the base resistance does not vary and always has a low resistance value.

【0034】また、グラフトベース領域が自己整合的に
形成されるので、リソグラフィ技術の合わせ精度に関係
なく、グラフトベース領域の面積を設定することができ
て、コレクタ領域とベース領域との間の寄生抵抗を小さ
くすることが可能となる。さらに、ベース引き出し電極
とシリコン基板との間には第1の酸化シリコン膜が形成
されているので、ベース引き出し電極を構成する多結晶
シリコン膜から不純物が拡散する範囲が狭く、コレクタ
領域とベース領域との間の寄生容量を低く抑えることが
できる。さらに、コレクタ領域とベース領域との間の寄
生容量は、第1の酸化シリコン膜を介したベース引き出
し電極とシリコン基板との間の寄生容量とコレクタ領域
とベース領域との間の接合容量との直列値に近似される
ので、第1の酸化シリコン膜が設けられていない従来の
コレクタ領域とベース領域との間の寄生容量よりも小さ
くなる。従って、ベース抵抗rbb' およびコレクタ領域
とベース領域との間の寄生抵抗CTCの低減によって、遅
延時間を短縮することができる。
Further, since the graft base region is formed in a self-aligned manner, the area of the graft base region can be set regardless of the alignment accuracy of the lithography technique, and the parasitic region between the collector region and the base region can be set. Resistance can be reduced. Further, since the first silicon oxide film is formed between the base extraction electrode and the silicon substrate, the range in which impurities diffuse from the polycrystalline silicon film forming the base extraction electrode is narrow, and the collector region and the base region And the parasitic capacitance between them can be kept low. Furthermore, the parasitic capacitance between the collector region and the base region is the difference between the parasitic capacitance between the base lead-out electrode and the silicon substrate via the first silicon oxide film and the junction capacitance between the collector region and the base region. Since the value is approximated to the series value, the parasitic capacitance is smaller than the conventional parasitic capacitance between the collector region and the base region where the first silicon oxide film is not provided. Therefore, the delay time can be reduced by reducing the base resistance r bb ′ and the parasitic resistance C TC between the collector region and the base region.

【0035】さらに、選択エピタキシャル層は極めて薄
いので、この選択エピタキシャル層の膜質は、バイポー
ラトランジスタの歩留まりまたは回路動作に影響を及ぼ
さない。
Further, since the selective epitaxial layer is extremely thin, the film quality of the selective epitaxial layer does not affect the yield or circuit operation of the bipolar transistor.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0037】図1は、本発明の一実施の形態であるnp
n型バイポーラトランジスタの一部を示すSOI(Sili
con On Insulator)基板の要部断面図である。SOI基
板は支持基板上に埋め込み酸化膜を介して設けられたシ
リコン層によって構成される。なお、実施の形態を説明
するための全図において同一機能を有するものは同一の
符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
FIG. 1 shows np according to an embodiment of the present invention.
SOI (Sili) showing a part of an n-type bipolar transistor
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a (con on insulator) substrate. The SOI substrate is composed of a silicon layer provided on a supporting substrate via a buried oxide film. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0038】図1に示すように、シリコン層1上に設け
られたエピタキシャル層2の主面上にフィールド絶縁膜
3が形成されており、このフィールド絶縁膜3によって
エピタキシャル層2の活性領域は既定されている。
As shown in FIG. 1, a field insulating film 3 is formed on a main surface of an epitaxial layer 2 provided on a silicon layer 1, and an active region of the epitaxial layer 2 is defined by the field insulating film 3. Have been.

【0039】エピタキシャル層2によって構成される活
性領域上に形成された約10nmの厚さの酸化シリコン
膜4、およびp型の不純物、たとえばボロン(B)が添
加された多結晶シリコン膜によって構成されるベース引
き出し電極5には、エミッタ開口部6が形成されてい
る。エミッタ開口部6を設けることによって露出したベ
ース引き出し電極5およびエピタキシャル層1の表面に
は選択エピタキシャル層7が形成されている。選択エピ
タキシャル層7の厚さは約5nmである。
A silicon oxide film 4 having a thickness of about 10 nm formed on an active region formed by epitaxial layer 2 and a polycrystalline silicon film to which p-type impurities, for example, boron (B) are added. The base extraction electrode 5 has an emitter opening 6 formed therein. A selective epitaxial layer 7 is formed on the surface of the base extraction electrode 5 and the epitaxial layer 1 exposed by providing the emitter opening 6. The thickness of the selective epitaxial layer 7 is about 5 nm.

【0040】エミッタ領域8はエピタキシャル層2によ
って構成される活性領域の表面および選択エピタキシャ
ル層7の一部に形成されており、エミッタ領域8上に
は、n型の不純物が添加された多結晶シリコン膜によっ
て構成されるエミッタ電極9が形成されている。エミッ
タ領域8はエミッタ電極9に添加された上記n型の不純
物が選択エピタキシャル層7およびエピタキシャル層2
へ拡散して形成される。
The emitter region 8 is formed on the surface of the active region constituted by the epitaxial layer 2 and on a part of the selective epitaxial layer 7. On the emitter region 8, polycrystalline silicon doped with an n-type impurity is formed. An emitter electrode 9 composed of a film is formed. In the emitter region 8, the n-type impurity added to the emitter electrode 9 is selectively epitaxial layer 7 and epitaxial layer 2.
Is formed by diffusion.

【0041】真性ベース領域10はエミッタ領域8を囲
んでエピタキシャル層2によって構成される活性領域に
形成されており、第1のグラフトベース領域11aおよ
び第2のグラフトベース領域11bを介して、ベース引
き出し電極5に接続されている。
The intrinsic base region 10 is formed in the active region constituted by the epitaxial layer 2 surrounding the emitter region 8, and the base is drawn out through the first graft base region 11a and the second graft base region 11b. It is connected to the electrode 5.

【0042】第1のグラフトベース領域11aは、真性
ベース領域10とベース引き出し電極5との間のエピタ
キシャル層2に設けられており、ベース引き出し電極5
に添加されたp型の不純物が拡散して形成される。第2
のグラフトベース領域11bは、ベース引き出し電極5
の側壁および第1のグラフトベース領域11a上に設け
られた選択エピタキシャル層7に、ベース引き出し電極
5に添加されたp型の不純物が拡散して形成される。
The first graft base region 11a is provided in the epitaxial layer 2 between the intrinsic base region 10 and the base lead electrode 5, and the first graft base region 11a
Is formed by diffusion of the p-type impurity added to the semiconductor. Second
Of the base extraction electrode 5
The p-type impurity added to the base extraction electrode 5 is diffused and formed in the selective epitaxial layer 7 provided on the side wall of the first and the first graft base region 11a.

【0043】エミッタ電極9とベース引き出し電極5と
の間を絶縁するために、ベース引き出し電極5上に酸化
シリコン膜12が形成されており、エミッタ電極9と第
2のグラフトベース領域11bとの間を絶縁するため
に、エミッタ電極9と第2のグラフトベース領域11b
との間に絶縁膜13、たとえば酸化シリコン膜が形成さ
れている。
In order to insulate between the emitter electrode 9 and the base extraction electrode 5, a silicon oxide film 12 is formed on the base extraction electrode 5, and a gap between the emitter electrode 9 and the second graft base region 11 b is provided. To insulate the emitter electrode 9 from the second graft base region 11b.
, An insulating film 13, for example, a silicon oxide film is formed.

【0044】次に、本実施の形態1であるSOI基板に
形成されるnpn型バイポーラトランジスタの製造方法
を図2〜図12を用いて説明する。
Next, a method of manufacturing the npn-type bipolar transistor formed on the SOI substrate according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0045】まず、図2に示すように、支持基板14上
に第1の埋め込み酸化膜15を介して形成されたp型の
シリコン層1の所定の領域に、たとえば100keVの
加速エネルギーで3×1015cm-2程度のアンチモン
(Sb)イオンを打ち込む。次に、SOI基板に120
0℃の熱処理を施して、シリコン層1の結晶性を回復さ
せて、n型のコレクタ埋め込み層16を形成する。
First, as shown in FIG. 2, a predetermined region of the p-type silicon layer 1 formed on the support substrate 14 with the first buried oxide film 15 interposed therebetween is accelerated to 3 × with an acceleration energy of, for example, 100 keV. Antimony (Sb) ions of about 10 15 cm -2 are implanted. Next, 120
By performing a heat treatment at 0 ° C., the crystallinity of the silicon layer 1 is recovered, and an n-type collector burying layer 16 is formed.

【0046】次に、図3に示すように、エピタキシャル
成長技術を用いて、たとえば約0.5μmの厚さのn型の
エピタキシャル層2を上記シリコン層1上に成長させ
る。次に、ドライエッチング技術を用いて、エピタキシ
ャル層2に約0.4μmの溝17を形成した後、SOI基
板上に酸化シリコン膜(図示せず)を堆積し、次いで、
この酸化シリコン膜の表面を、たとえば化学的機械研磨
(Chemical Mechnical Polishing;CMP)法によって
平坦化することによって、上記溝17に第2の埋め込み
酸化膜18を形成する。
Next, as shown in FIG. 3, an n-type epitaxial layer 2 having a thickness of, for example, about 0.5 μm is grown on the silicon layer 1 by using an epitaxial growth technique. Next, after forming a groove 17 of about 0.4 μm in the epitaxial layer 2 using a dry etching technique, a silicon oxide film (not shown) is deposited on the SOI substrate,
A second buried oxide film 18 is formed in the groove 17 by flattening the surface of the silicon oxide film by, for example, a chemical mechanical polishing (CMP) method.

【0047】次に、図4に示すように、エピタキシャル
層2の所定の領域にn型の不純物、たとえばリン(P)
イオンを80keVの加速エネルギーで1×1016cm
-2程度打ち込んだ後、SOI基板に950℃の熱処理を
施して、コレクタ引き上げ拡散層19を形成する。
Next, as shown in FIG. 4, an n-type impurity such as phosphorus (P) is
1 × 10 16 cm at 80 keV acceleration energy
After implanting about −2 , the SOI substrate is subjected to a heat treatment at 950 ° C. to form a collector pulling diffusion layer 19.

【0048】次に、図5に示すように、第2の埋め込み
酸化膜18、エピタキシャル層2およびシリコン層1を
貫通し、第1の埋め込み酸化膜15に達するまでの深い
溝20をドライエッチング技術を用いて形成する。この
後、SOI基板上に酸化シリコン膜21を化学的気相成
長(Chemical Vapor Deposition ;CVD)法によって
堆積し、次いで、この酸化シリコン膜21の表面を、た
とえばCMP法によって平坦化することによって、上記
深い溝20に酸化シリコン膜21を埋め込む。
Next, as shown in FIG. 5, a deep groove 20 penetrating through the second buried oxide film 18, the epitaxial layer 2 and the silicon layer 1 and reaching the first buried oxide film 15 is formed by a dry etching technique. It is formed using. Thereafter, a silicon oxide film 21 is deposited on the SOI substrate by a chemical vapor deposition (CVD) method, and then the surface of the silicon oxide film 21 is planarized by, for example, a CMP method. A silicon oxide film 21 is buried in the deep groove 20.

【0049】この際、ボイド22が深い溝20の内部に
発生するが、この後の製造工程に影響を与えるものでは
なく、また、バイポーラトランジスタの動作特性にも影
響を及ぼさない。
At this time, the voids 22 are generated inside the deep groove 20, but do not affect the subsequent manufacturing process and do not affect the operation characteristics of the bipolar transistor.

【0050】次に、図6に示すように、SOI基板上に
有機系シランを原料ガスとした700℃程度の低温で、
約10nmの酸化シリコン膜23を堆積する。この酸化
シリコン膜23は低温で堆積されるので、熱酸化処理に
よって単結晶シリコンに形成される酸化シリコン膜より
も密度が低く、熱酸化処理によって形成される酸化シリ
コン膜の約10倍のウエットエッチング速度を有する。
Next, as shown in FIG. 6, at a low temperature of about 700 ° C. using organic silane as a source gas on the SOI substrate,
A silicon oxide film 23 of about 10 nm is deposited. Since the silicon oxide film 23 is deposited at a low temperature, the density of the silicon oxide film is lower than that of the silicon oxide film formed on the single crystal silicon by the thermal oxidation process, and the wet etching is about ten times that of the silicon oxide film formed by the thermal oxidation process. Have speed.

【0051】次に、CVD法によって、SOI基板上に
200nmの多結晶シリコン膜24を堆積した後、この
多結晶シリコン膜24にp型の不純物、たとえばBイオ
ンを1×1016cm-2程度打ち込み、次いで、SOI基
板に570℃、20時間の熱処理を施す。この後、レジ
ストパターンをマスクとして上記多結晶シリコン膜24
をエッチングする。
Next, after depositing a 200 nm polycrystalline silicon film 24 on the SOI substrate by the CVD method, a p-type impurity, for example, B ion is added to the polycrystalline silicon film 24 at about 1 × 10 16 cm −2. Then, heat treatment is performed on the SOI substrate at 570 ° C. for 20 hours. Thereafter, the polycrystalline silicon film 24 is
Is etched.

【0052】次に、図7に示すように、SOI基板上に
絶縁膜、たとえば酸化シリコン膜25を堆積する。この
際、酸化シリコン膜25は、無機系シランを原料ガスと
した800℃程度の高温で堆積されるので密度が高く、
熱酸化処理によって単結晶シリコンに形成される酸化シ
リコン膜の約1.7倍のウエットエッチング速度を有す
る。
Next, as shown in FIG. 7, an insulating film, for example, a silicon oxide film 25 is deposited on the SOI substrate. At this time, since the silicon oxide film 25 is deposited at a high temperature of about 800 ° C. using inorganic silane as a source gas, the silicon oxide film 25 has a high density.
It has a wet etching rate about 1.7 times that of a silicon oxide film formed on single crystal silicon by thermal oxidation.

【0053】次いで、レジストパターンをマスクとして
酸化シリコン膜25および多結晶シリコン膜24を順次
エッチングし、エミッタ開口部6を形成する。加工され
た多結晶シリコン膜24はベース引き出し電極5を構成
する。
Next, using the resist pattern as a mask, the silicon oxide film 25 and the polycrystalline silicon film 24 are sequentially etched to form the emitter openings 6. The processed polycrystalline silicon film 24 forms the base extraction electrode 5.

【0054】次に、図8に示すように、露出している酸
化シリコン膜23の一部をウエットエッチングによって
除去する。この際、酸化シリコン膜23のウエットエッ
チング速度と酸化シリコン膜25のウエットエッチング
速度には差があるので、酸化シリコン膜25が除去され
ることはない。
Next, as shown in FIG. 8, a part of the exposed silicon oxide film 23 is removed by wet etching. At this time, since there is a difference between the wet etching rate of the silicon oxide film 23 and the wet etching rate of the silicon oxide film 25, the silicon oxide film 25 is not removed.

【0055】さらに、酸化シリコン膜25および多結晶
シリコン膜24にエミッタ開口部6を形成する際、酸化
シリコン膜23がエッチングの停止膜となり、その後、
ウエットエッチングによって、上記酸化シリコン膜23
が除去されるので、エピタキシャル層2の表面は削られ
にくくなる。
Further, when the emitter opening 6 is formed in the silicon oxide film 25 and the polycrystalline silicon film 24, the silicon oxide film 23 serves as a stop film for etching.
The silicon oxide film 23 is formed by wet etching.
Is removed, so that the surface of the epitaxial layer 2 is hardly shaved.

【0056】この後、露出しているエピタキシャル層2
およびベース引き出し電極5の表面に厚さが約5nmの
選択エピタキシャル層7を成長させる。上記ウエットエ
ッチングによってベース引き出し電極5の下の酸化シリ
コン膜23の一部がエッチングされて10nm程度の隙
間が生じるが、ベース引き出し電極5およびエピタキシ
ャル層2からのシリコンの成長によって、ベース引き出
し電極5とエピタキシャル層2とが接続される。
Thereafter, the exposed epitaxial layer 2
A selective epitaxial layer 7 having a thickness of about 5 nm is grown on the surface of the base extraction electrode 5. Although a part of the silicon oxide film 23 under the base extraction electrode 5 is etched by the above wet etching to form a gap of about 10 nm, the growth of silicon from the base extraction electrode 5 and the epitaxial layer 2 causes the base extraction electrode 5 and the The epitaxial layer 2 is connected.

【0057】次に、図9に示すように、p型の不純物、
例えばBイオンを1×1014cm-2程度打ち込み、エピ
タキシャル層2へ浅くp型の不純物を導入した後、SO
I基板に熱処理を短時間施すことによって、p型の不純
物によって構成される真性ベース領域10が形成され
る。この熱処理をSOI基板に施している間、ベース引
き出し電極5を構成する多結晶シリコン膜24からもp
型の不純物がエピタキシャル層2および選択エピタキシ
ャル層7に拡散して、第1のグラフトベース領域11a
および第2のグラフトベース領域11bがそれぞれ形成
される。
Next, as shown in FIG. 9, a p-type impurity
For example, after implanting B ions at about 1 × 10 14 cm −2 to introduce shallow p-type impurities into the epitaxial layer 2,
By subjecting the I-substrate to heat treatment for a short time, an intrinsic base region 10 composed of p-type impurities is formed. While this heat treatment is performed on the SOI substrate, the polycrystalline silicon film 24 forming the base extraction electrode 5 also
Type impurity diffuses into the epitaxial layer 2 and the selective epitaxial layer 7 to form the first graft base region 11a.
And the second graft base region 11b is formed.

【0058】次に、図10に示すように、SOI基板上
に酸化シリコン膜26およびPが添加された多結晶シリ
コン膜27をCVD法によって順次堆積した後、多結晶
シリコン膜27を、例えばRIE(Reactive Ion Etchi
ng)法でエッチングして、エミッタ開口部6の内側に多
結晶シリコン膜27からなるサイドウォールスペーサを
形成する。酸化シリコン膜26の厚さは約50nmであ
り、多結晶シリコン膜27の厚さは約100nmであ
る。
Next, as shown in FIG. 10, after a silicon oxide film 26 and a polycrystalline silicon film 27 to which P is added are sequentially deposited on the SOI substrate by the CVD method, the polycrystalline silicon film 27 is formed, for example, by RIE. (Reactive Ion Etchi
ng) to form sidewall spacers made of the polycrystalline silicon film 27 inside the emitter openings 6. The thickness of the silicon oxide film 26 is about 50 nm, and the thickness of the polycrystalline silicon film 27 is about 100 nm.

【0059】次に、上記酸化シリコン膜26をウエット
エッチングによって約60nm除去した後、SOI基板
上にp型の不純物、たとえばPが添加された約200n
mの厚さの多結晶シリコン膜28を堆積し、次いで、レ
ジストパターンをマスクとして多結晶シリコン膜28を
エッチングする。加工された多結晶シリコン膜28は、
エミッタ電極9を構成する。
Next, after the silicon oxide film 26 is removed by about 60 nm by wet etching, a p-type impurity, for example, P-added about 200 n is added to the SOI substrate.
Then, a polysilicon film 28 having a thickness of m is deposited, and then the polysilicon film 28 is etched using the resist pattern as a mask. The processed polycrystalline silicon film 28
An emitter electrode 9 is formed.

【0060】この後、SOI基板に900℃の熱処理を
短時間施して、多結晶シリコン膜28に添加されたp型
の不純物を選択エピタキシャル層7およびエピタキシャ
ル層2へ拡散させて、n型のエミッタ領域8を形成す
る。
Thereafter, the SOI substrate is subjected to a heat treatment at 900 ° C. for a short time to diffuse the p-type impurity added to the polycrystalline silicon film 28 into the selective epitaxial layer 7 and the epitaxial layer 2, thereby forming an n-type emitter. Region 8 is formed.

【0061】次に、図11に示すように、ドライエッチ
ング技術を用いて酸化シリコン膜25および酸化シリコ
ン膜23を順次エッチングし、ベース引き出し電極5の
表面の一部およびコレクタ引き上げ拡散層19の表面を
露出させる。この後、SOI基板上にチタン(Ti)膜
を堆積し、次いで、SOI基板に熱処理を施すことによ
って、エミッタ電極9、ベース引き出し電極5およびコ
レクタ引き上げ拡散層19の各々の表面に、選択的に低
抵抗のTiシリサイド層29を形成する。
Next, as shown in FIG. 11, the silicon oxide film 25 and the silicon oxide film 23 are sequentially etched by using a dry etching technique, and a part of the surface of the base extraction electrode 5 and the surface of the collector pulling diffusion layer 19 are formed. To expose. Thereafter, a titanium (Ti) film is deposited on the SOI substrate, and then a heat treatment is performed on the SOI substrate, so that the surface of each of the emitter electrode 9, the base extraction electrode 5, and the collector pulling diffusion layer 19 is selectively formed. A low-resistance Ti silicide layer 29 is formed.

【0062】次に、図12に示すように、SOI基板上
に厚く層間絶縁膜30を厚く堆積した後、レジストパタ
ーンをマスクとして層間絶縁膜30をエッチングするこ
とによって、コレクタ引き上げ拡散層19上にコンタク
トホール31aを形成し、ベース引き出し電極5上にコ
ンタクトホール31bを形成し、エミッタ電極9上にコ
ンタクトホール31cを形成する。
Next, as shown in FIG. 12, after thickly depositing the interlayer insulating film 30 on the SOI substrate, the interlayer insulating film 30 is etched using the resist pattern as a mask, so that the collector pull-up diffusion layer 19 is formed. A contact hole 31a is formed, a contact hole 31b is formed on the base extraction electrode 5, and a contact hole 31c is formed on the emitter electrode 9.

【0063】その後、上記コンタクトホール31a,3
1b,31cに第1の金属膜32a、たとえばタングス
テ膜またはアルミニウム合金膜を埋め込む。この後、S
OI基板上に第2の金属膜32bを堆積し、次いで、レ
ジストパターンをマスクとしてこの第2の金属膜を32
bをエッチングすることにより、第1の金属膜32aお
よび第2の金属膜32bによって構成される配線層を形
成し、本実施の形態のnpn型バイポーラトランジスタ
が完成する。
Thereafter, the contact holes 31a, 3a
A first metal film 32a, for example, a tungsten film or an aluminum alloy film is embedded in 1b and 31c. After this, S
A second metal film 32b is deposited on the OI substrate, and then the second metal film 32b is
By etching b, a wiring layer composed of the first metal film 32a and the second metal film 32b is formed, and the npn-type bipolar transistor of the present embodiment is completed.

【0064】なお、本実施の形態では、多結晶シリコン
膜24上に設けられる絶縁膜に酸化シリコン膜を用いた
が、窒化シリコン膜を用いてもよい。
In this embodiment, a silicon oxide film is used as an insulating film provided on polycrystalline silicon film 24, but a silicon nitride film may be used.

【0065】また、半導体集積回路装置を形成する基板
に、支持基板14上に第1の埋め込み酸化膜15を介し
てシリコン層1が設けられたSOI基板を用いたが、p
型の単結晶シリコンによって構成される半導体基板を用
いてもよい。
Further, an SOI substrate in which the silicon layer 1 is provided on the support substrate 14 with the first buried oxide film 15 interposed therebetween is used as the substrate for forming the semiconductor integrated circuit device.
A semiconductor substrate formed of single-crystal silicon of the type may be used.

【0066】このように、本実施の形態によれば、エミ
ッタ開口部6を形成する際、まず、酸化シリコン膜23
を停止膜に用いて、レジストパターンをマスクとしたド
ライエッチングによって酸化シリコン膜25および多結
晶シリコン膜24を順次加工した後、ウエットエッチン
グによって上記酸化シリコン膜23を除去するので、エ
ピタキシャル層2の表面は削られにくくなる。これによ
って、真性ベース領域10とベース引き出し電極5との
距離が短く一定に保てるので、ベース抵抗はばらつか
ず、常に低い抵抗値となる。
As described above, according to the present embodiment, when forming the emitter opening 6, first, the silicon oxide film 23 is formed.
Is used as a stop film, the silicon oxide film 25 and the polycrystalline silicon film 24 are sequentially processed by dry etching using a resist pattern as a mask, and then the silicon oxide film 23 is removed by wet etching. Is less likely to be scraped. As a result, the distance between the intrinsic base region 10 and the base extraction electrode 5 can be kept short and constant, so that the base resistance does not vary and always has a low resistance value.

【0067】図13(a)は、ベース抵抗rbb' とつな
ぎ部分の距離との関係を示したグラフ図である。図13
(b)に示すように、ベース抵抗rbb' はベース電極の
成分R1 ,R2 ,R3 と、つなぎ部分の成分R4 ,R5
と、真性ベース領域の成分Rb とに分けて計算される。
ベース電極のシート抵抗は2Ω/□、つなぎ部分のシー
ト抵抗は3.5kΩ/□、真性ベース領域のシート抵抗は
4.5kΩ/□とした。さらに、ベース引き出し電極を構
成する多結晶シリコン膜からのp型の不純物の拡散深さ
を45nm、エミッタ電極5を構成する多結晶シリコン
膜からのn型の不純物の横拡散を25nm、エミッタ開
口部の内側に設けられた絶縁膜の横方向の長さを75n
mとした。
FIG. 13A is a graph showing the relationship between the base resistance r bb ′ and the distance of the connecting portion. FIG.
As shown in (b), the base resistance r bb ′ is composed of components R 1 , R 2 , R 3 of the base electrode and components R 4 , R 5 of the connecting portion
And the component Rb of the intrinsic base region.
The sheet resistance of the base electrode is 2Ω / □, the sheet resistance of the connecting part is 3.5kΩ / □, and the sheet resistance of the intrinsic base region is
It was 4.5 kΩ / □. Further, the diffusion depth of the p-type impurity from the polycrystalline silicon film forming the base extraction electrode is 45 nm, the lateral diffusion of the n-type impurity from the polycrystalline silicon film forming the emitter electrode 5 is 25 nm, and the emitter opening is formed. The lateral length of the insulating film provided inside the
m.

【0068】前記図20に示した従来のバイポーラトラ
ンジスタにおいて、半導体基板33の削れが80nmの
場合は、つなぎ部分の距離が85nmとなり、図13
(a)から、ベース抵抗rbb' は430Ωとなる。
In the conventional bipolar transistor shown in FIG. 20, when the semiconductor substrate 33 is scraped by 80 nm, the distance between the connecting portions becomes 85 nm, and FIG.
From (a), the base resistance r bb ′ becomes 430Ω.

【0069】これに対して、本実施の形態では、エピタ
キシャル層2の削れ量は選択エピタキシャル層7の厚さ
と同じであるので、エピタキシャル層2の削れ量を選択
エピタキシャル層7の厚さの5nmにバラツキを考慮し
た6nmとすると、図13(a)から、ベース抵抗r
bb' は260Ωとなる。
On the other hand, in the present embodiment, since the shaving amount of the epitaxial layer 2 is the same as the thickness of the selective epitaxial layer 7, the shaving amount of the epitaxial layer 2 is reduced to 5 nm of the thickness of the selective epitaxial layer 7. Assuming a variation of 6 nm in consideration of the variation, the base resistance r
bb ' becomes 260Ω.

【0070】また、グラフトベース領域が自己整合的に
形成されるので、リソグラフィ技術の合わせ精度に関係
なく、グラフトベース領域の面積を設定することができ
て、コレクタ領域とベース領域との間の寄生抵抗を小さ
くすることが可能となる。
Further, since the graft base region is formed in a self-aligned manner, the area of the graft base region can be set regardless of the alignment accuracy of the lithography technique, and the parasitic region between the collector region and the base region can be set. Resistance can be reduced.

【0071】図14(a)は、コレクタ領域とベース領
域との間の寄生容量CTCと、活性領域とエミッタ開口部
との間の余裕との関係を示すグラフ図であり、図14
(b)は、活性領域とエミッタ開口部との間の余裕を説
明するためのバイポーラトランジスタの平面図である。
FIG. 14A is a graph showing the relationship between the parasitic capacitance C TC between the collector region and the base region and the margin between the active region and the emitter opening.
FIG. 3B is a plan view of the bipolar transistor for explaining a margin between the active region and the emitter opening.

【0072】従来のバイポーラトランジスタにおいて
は、ベース電極が活性領域と接触しない領域を生じさせ
ないために、リソグラフィ技術の合わせ精度から活性領
域とエミッタ開口部との間の余裕は0.25μm必要であ
り、従って、寄生容量は約1.1fFとなる。
In the conventional bipolar transistor, a margin between the active region and the emitter opening is required to be 0.25 μm from the alignment accuracy of the lithography technique in order not to generate a region where the base electrode does not contact the active region. Therefore, the parasitic capacitance is about 1.1 fF.

【0073】これに対して、本実施の形態では、ベース
引き出し電極5とエピタキシャル層2との間には約10
nmの酸化シリコン膜4が形成されているので、前記図
20に示した従来のバイポーラトランジスタよりもベー
ス引き出し電極5を構成する多結晶シリコン膜24から
のp型の不純物が拡散する範囲が狭くなって、コレクタ
領域とベース領域との間の寄生容量は低減する。さら
に、コレクタ領域とベース領域との間の寄生容量は、ベ
ース引き出し電極5とエピタキシャル層2との間の寄生
容量とコレクタ領域とベース領域との間の接合容量との
直列値に近似される。約10nmの酸化シリコン膜4を
介した際のベース引き出し電極5とエピタキシャル層2
との間の寄生容量は2.2fFであるので、本実施の形態
のコレクタ領域とベース領域との間の寄生容量は約0.7
fFとなる。
On the other hand, in the present embodiment, the distance between the base extraction electrode 5 and the epitaxial layer 2 is about 10
Since silicon oxide film 4 of nm is formed, the range of diffusion of p-type impurities from polycrystalline silicon film 24 forming base extraction electrode 5 is narrower than that of the conventional bipolar transistor shown in FIG. As a result, the parasitic capacitance between the collector region and the base region is reduced. Further, the parasitic capacitance between the collector region and the base region is approximated to the series value of the parasitic capacitance between the base extraction electrode 5 and the epitaxial layer 2 and the junction capacitance between the collector region and the base region. Base extraction electrode 5 and epitaxial layer 2 through silicon oxide film 4 of about 10 nm
Is 2.2 fF, the parasitic capacitance between the collector region and the base region in the present embodiment is approximately 0.7 fF.
fF.

【0074】図15は、ECL(Emitter Coupled Logi
c )回路の遅延時間のシミュレーション結果を示す。図
15(a)は、前記図20に示した従来のバイポーラト
ランジスタの遅延時間のシミュレーション結果であり、
図15(b)は、本実施の形態のバイポーラトランジス
タの遅延時間のシミュレーション結果である。ベース抵
抗rbb' およびコレクタ領域とベース領域との間の寄生
抵抗CTCの低減によって、たとえば40GHzの遮断周
波数fTMAXを実現すると、従来のバイポーラトランジス
タでは26p秒であった遅延時間を20p秒に短縮する
ことができる。
FIG. 15 shows an ECL (Emitter Coupled Logi).
c) Simulation results of circuit delay time are shown. FIG. 15A shows a simulation result of the delay time of the conventional bipolar transistor shown in FIG.
FIG. 15B is a simulation result of the delay time of the bipolar transistor according to the present embodiment. When the cutoff frequency f TMAX of, for example, 40 GHz is realized by reducing the base resistance r bb ′ and the parasitic resistance C TC between the collector region and the base region, the delay time, which is 26 ps in the conventional bipolar transistor, is reduced to 20 ps Can be shortened.

【0075】また、選択エピタキシャル層7は約5nm
と極めて薄いので、この選択エピタキシャル層7の膜質
は、バイポーラトランジスタの歩留まりまたは回路動作
に影響を及ぼさない。
The selective epitaxial layer 7 has a thickness of about 5 nm.
Therefore, the film quality of the selective epitaxial layer 7 does not affect the yield or circuit operation of the bipolar transistor.

【0076】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0077】たとえば、前記実施の形態では、npn型
バイポーラトランジスタに適用した場合について説明し
たが、pnp型バイポーラトランジスタに適用可能であ
る。
For example, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to an npn-type bipolar transistor has been described. However, the present invention can be applied to a pnp-type bipolar transistor.

【0078】[0078]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0079】本発明によれば、バイポーラトランジスタ
のベース抵抗およびコレクタ領域とベース領域との間の
寄生容量を低減することができるので、遅延時間を短縮
できて、回路動作の速い高性能のバイポーラトランジス
タを有する半導体集積回路装置を実現することができ
る。
According to the present invention, the base resistance of the bipolar transistor and the parasitic capacitance between the collector region and the base region can be reduced, so that the delay time can be shortened and the high-performance bipolar transistor can operate quickly. Can be realized.

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

【図1】本発明の一実施の形態であるバイポーラトラン
ジスタを示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate showing a bipolar transistor according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態であるバイポーラトラン
ジスタの製造方法を示すSOI基板の要部断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態であるバイポーラトラン
ジスタの製造方法を示すSOI基板の要部断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施の形態であるバイポーラトラン
ジスタの製造方法を示すSOI基板の要部断面図であ
る。
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view of the SOI substrate, illustrating the method for manufacturing the bipolar transistor according to one embodiment of the present invention;

【図5】本発明の一実施の形態であるバイポーラトラン
ジスタの製造方法を示すSOI基板の要部断面図であ
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施の形態であるバイポーラトラン
ジスタの製造方法を示すSOI基板の要部断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施の形態であるバイポーラトラン
ジスタの製造方法を示すSOI基板の要部断面図であ
る。
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view of the SOI substrate, illustrating the method for manufacturing the bipolar transistor according to one embodiment of the present invention;

【図8】本発明の一実施の形態であるバイポーラトラン
ジスタの製造方法を示すSOI基板の要部断面図であ
る。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施の形態であるバイポーラトラン
ジスタの製造方法を示すSOI基板の要部断面図であ
る。
FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view of the SOI substrate, illustrating the method for manufacturing the bipolar transistor according to one embodiment of the present invention;

【図10】本発明の一実施の形態であるバイポーラトラ
ンジスタの製造方法を示すSOI基板の要部断面図であ
る。
FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view of the SOI substrate, illustrating the method for manufacturing the bipolar transistor according to one embodiment of the present invention;

【図11】本発明の一実施の形態であるバイポーラトラ
ンジスタの製造方法を示すSOI基板の要部断面図であ
る。
FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view of the SOI substrate, illustrating the method for manufacturing the bipolar transistor according to one embodiment of the present invention;

【図12】本発明の一実施の形態であるバイポーラトラ
ンジスタの製造方法を示すSOI基板の要部断面図であ
る。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor according to an embodiment of the present invention.

【図13】(a)は、ベース抵抗と、エミッタ領域とベ
ース引き出し電極との間のつなぎ部分の距離との関係を
示すグラフ図、(b)はベース抵抗の成分を示す回路図
である。
13A is a graph showing a relationship between a base resistance and a distance of a connecting portion between an emitter region and a base extraction electrode, and FIG. 13B is a circuit diagram showing components of the base resistance.

【図14】(a)は、コレクタ領域とベース領域との間
の寄生容量と、活性領域とエミッタ開口部との間の余裕
との関係を示すグラフ図、(b)は、活性領域とエミッ
タ開口部との間の余裕を説明するためのバイポーラトラ
ンジスタの平面図である。
14A is a graph showing a relationship between a parasitic capacitance between a collector region and a base region and a margin between an active region and an emitter opening, and FIG. 14B is a graph showing an active region and an emitter. FIG. 3 is a plan view of a bipolar transistor for explaining a margin between the opening and an opening.

【図15】(a)は、従来のECL回路の遅延時間のシ
ミュレーション結果を示すグラフ図、(b)は、本実施
の形態のECL回路の遅延時間のシミュレーション結果
を示すグラフ図である。
FIG. 15A is a graph showing a simulation result of the delay time of the conventional ECL circuit, and FIG. 15B is a graph showing a simulation result of the delay time of the ECL circuit of the present embodiment.

【図16】従来のバイポーラトランジスタ(第1の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (first structure).

【図17】従来のバイポーラトランジスタ(第1の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (first structure).

【図18】従来のバイポーラトランジスタ(第1の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (first structure).

【図19】従来のバイポーラトランジスタ(第1の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (first structure).

【図20】従来のバイポーラトランジスタ(第1の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (first structure).

【図21】従来のバイポーラトランジスタ(第2の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (second structure).

【図22】従来のバイポーラトランジスタ(第2の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, showing a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (second structure).

【図23】従来のバイポーラトランジスタ(第2の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (second structure).

【図24】従来のバイポーラトランジスタ(第2の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (second structure).

【図25】従来のバイポーラトランジスタ(第2の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 25 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, showing a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (second structure).

【図26】従来のバイポーラトランジスタ(第2の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 26 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (second structure).

【図27】従来のバイポーラトランジスタ(第2の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 27 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, showing a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (second structure).

【図28】従来のバイポーラトランジスタ(第3の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 28 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (third structure).

【図29】従来のバイポーラトランジスタ(第3の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 29 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (third structure).

【図30】従来のバイポーラトランジスタ(第3の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 30 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (third structure).

【図31】従来のバイポーラトランジスタ(第3の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 31 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (third structure).

【図32】従来のバイポーラトランジスタ(第3の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 32 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (third structure).

【図33】従来のバイポーラトランジスタ(第3の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 33 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (third structure).

【図34】従来のバイポーラトランジスタ(第3の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 34 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (third structure).

【図35】従来のバイポーラトランジスタ(第3の構
造)の製造方法を示すSOI基板の要部断面図である。
FIG. 35 is a cross-sectional view of a main part of an SOI substrate, illustrating a method for manufacturing a conventional bipolar transistor (third structure).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン層 2 エピタキシャル層 3 フィールド絶縁膜 4 酸化シリコン膜 5 ベース引き出し電極 6 エミッタ開口部 7 選択エピタキシャル層 8 エミッタ領域 9 エミッタ電極 10 真性ベース領域 11a 第1のグラフトベース領域 11b 第2のグラフトベース領域 12 酸化シリコン膜 13 絶縁膜 14 支持基板 15 第1の埋め込み酸化膜 16 コレクタ埋め込み層 17 溝 18 第2の埋め込み酸化膜 19 コレクタ引き上げ拡散層 20 深い溝 21 酸化シリコン膜 22 ボイド 23 酸化シリコン膜 24 多結晶シリコン膜 25 酸化シリコン膜 26 酸化シリコン膜 27 多結晶シリコン膜 28 多結晶シリコン膜 29 チタンシリサイド層 30 層間絶縁膜 31a コンタクトホール 31b コンタクトホール 31c コンタクトホール 32a 金属膜 32b 金属膜 33 半導体基板 34 フィールド絶縁膜 35 ベース引き出し電極 36 酸化シリコン膜 37 エミッタ開口部 38 真性ベース領域 39 グラフトベース領域 40 サイドウォールスペーサ 41 エミッタ電極 42 エミッタ領域 43 半導体基板 44 フィールド絶縁膜 45 酸化シリコン膜 46 ベース引き出し電極 47 酸化シリコン膜 48 エミッタ開口部 49 単結晶シリコン膜 50 真性ベース領域 51 グラフトベース領域 52 サイドウォールスペーサ 53 エミッタ電極 54 エミッタ領域 55 半導体基板 56 フィールド絶縁膜 57 酸化シリコン膜 58 ベース引き出し電極 59 酸化シリコン膜 60 エミッタ開口部 61 多結晶シリコン膜 62 真性ベース領域 63 グラフトベース電極 64 サイドウォールスペーサ 65 エミッタ電極 66 エミッタ領域 Reference Signs List 1 silicon layer 2 epitaxial layer 3 field insulating film 4 silicon oxide film 5 base extraction electrode 6 emitter opening 7 selective epitaxial layer 8 emitter region 9 emitter electrode 10 intrinsic base region 11a first graft base region 11b second graft base region Reference Signs List 12 silicon oxide film 13 insulating film 14 support substrate 15 first buried oxide film 16 collector buried layer 17 groove 18 second buried oxide film 19 collector pulling diffusion layer 20 deep groove 21 silicon oxide film 22 void 23 silicon oxide film 24 many Crystalline silicon film 25 silicon oxide film 26 silicon oxide film 27 polycrystalline silicon film 28 polycrystalline silicon film 29 titanium silicide layer 30 interlayer insulating film 31a contact hole 31b contact hole 31c contact hole L 32a Metal film 32b Metal film 33 Semiconductor substrate 34 Field insulating film 35 Base extraction electrode 36 Silicon oxide film 37 Emitter opening 38 Intrinsic base region 39 Graft base region 40 Sidewall spacer 41 Emitter electrode 42 Emitter region 43 Semiconductor substrate 44 Field insulation Film 45 silicon oxide film 46 base extraction electrode 47 silicon oxide film 48 emitter opening 49 single crystal silicon film 50 intrinsic base region 51 graft base region 52 sidewall spacer 53 emitter electrode 54 emitter region 55 semiconductor substrate 56 field insulating film 57 silicon oxide Film 58 Base extraction electrode 59 Silicon oxide film 60 Emitter opening 61 Polycrystalline silicon film 62 Intrinsic base region 63 Graft base electrode 64 De wall spacer 65 emitter electrode 66 emitter region

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真性ベース領域がグラフトベース領域を
介してベース引き出し電極に接続されたバイポーラトラ
ンジタを有する半導体集積回路装置であって、前記ベー
ス引き出し電極にはエミッタ開口部が設けられ、前記ベ
ース引き出し電極とシリコン基板の活性領域との間には
絶縁膜が設けられ、前記エミッタ開口部の前記シリコン
基板の活性領域および前記ベース引き出し電極の表面に
接して選択エピタキシャル層が設けられ、前記選択エピ
タキシャル層と接する前記シリコン基板の活性領域の一
部に前記真性ベース領域が設けられており、前記真性ベ
ース領域の周辺の前記シリコン基板の活性領域に形成さ
れた第1のグラフトベース領域および前記選択エピタキ
シャル層の一部に形成された第2のグラフトベース領域
によって前記グラフトベース領域が構成されていること
を特徴とする半導体集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device having a bipolar transistor in which an intrinsic base region is connected to a base extraction electrode via a graft base region, wherein the base extraction electrode is provided with an emitter opening, An insulating film is provided between the extraction electrode and the active region of the silicon substrate; a selective epitaxial layer is provided in contact with the active region of the silicon substrate in the emitter opening and the surface of the base extraction electrode; The intrinsic base region is provided in a part of the active region of the silicon substrate in contact with a layer, and a first graft base region formed in the active region of the silicon substrate around the intrinsic base region; The graph according to the second graft base region formed in part of the layer; A semiconductor integrated circuit device comprising a base region.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記選択エピタキシャル層の他の一部、および前
記選択エピタキシャル層の他の一部と接する前記シリコ
ン基板の活性領域にエミッタ領域が設けられていること
を特徴とする半導体集積回路装置。
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein an emitter region is provided in another part of said selective epitaxial layer and an active region of said silicon substrate in contact with another part of said selective epitaxial layer. And a semiconductor integrated circuit device.
【請求項3】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記絶縁膜の下の前記シリコン基板の活性領域に
は、前記第1のグラフトベース領域が形成されていない
ことを特徴とする半導体集積回路装置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said first graft base region is not formed in an active region of said silicon substrate under said insulating film. Circuit device.
【請求項4】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、少なくとも前記シリコン基板の活性領域と接する
前記選択エピタキシャル層は、単結晶シリコンであるこ
とを特徴とする半導体集積回路装置。
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein at least said selective epitaxial layer in contact with an active region of said silicon substrate is made of single crystal silicon.
【請求項5】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記選択エピタキシャル層の厚さは、10nm以
下であることを特徴とする半導体集積回路装置。
5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said selective epitaxial layer has a thickness of 10 nm or less.
【請求項6】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記絶縁膜の厚さは、20nm以下であることを
特徴とする半導体集積回路装置。
6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said insulating film has a thickness of 20 nm or less.
【請求項7】 (a).シリコン基板の素子分離領域に素子
分離用絶縁膜を形成した後、前記シリコン基板上に第1
の絶縁膜および多結晶シリコン膜を順次堆積し、次い
で、レジストパターンをマスクとして前記多結晶シリコ
ン膜をエッチングし、前記多結晶シリコン膜によって構
成されるベース引き出し電極を形成する工程と、(b).前
記シリコン基板上に第2の絶縁膜を堆積した後、前記第
1の絶縁膜を停止膜に用い、レジストパターンをマスク
として前記第2の絶縁膜および前記ベース引き出し電極
を構成する前記多結晶シリコン膜を順次エッチングし、
エミッタ開口部を形成する工程と、(c).ウエットエッチ
ングによって、露出している前記第1の絶縁膜を除去す
る工程と、(d).エピタキシャル成長技術によって、前記
エミッタ開口部において露出している前記シリコン基板
および前記ベース引き出し電極の表面に選択エピタキシ
ャル層を成長させる工程と、(e).前記エミッタ開口部を
通して前記シリコン基板へ不純物を導入した後、前記シ
リコン基板に熱処理を施すことによって、前記シリコン
基板の活性領域の一部に真性ベース領域を形成し、前記
ベース引き出し電極を構成する前記多結晶シリコン膜か
ら前記シリコン基板および前記選択エピタキシャル層へ
不純物を拡散させて、前記真性ベース領域の周辺の前記
シリコン基板の活性領域に第1のグラフトベース領域を
形成し、前記選択エピタキシャル層の一部に第2のグラ
フトベース領域を形成する工程とを有することを特徴と
する半導体集積回路装置の製造方法。
7. After forming an element isolation insulating film in an element isolation region of a silicon substrate, a first layer is formed on the silicon substrate.
Sequentially depositing an insulating film and a polycrystalline silicon film, and then etching the polycrystalline silicon film using a resist pattern as a mask to form a base lead electrode formed by the polycrystalline silicon film, (b) After depositing a second insulating film on the silicon substrate, using the first insulating film as a stop film, and using the resist pattern as a mask, the polycrystal constituting the second insulating film and the base lead-out electrode Etch the silicon film sequentially
Forming an emitter opening, (c) removing the exposed first insulating film by wet etching, and (d) exposing at the emitter opening by an epitaxial growth technique. Growing a selective epitaxial layer on the surface of the silicon substrate and the base extraction electrode; and (e) introducing an impurity into the silicon substrate through the emitter opening, and then performing a heat treatment on the silicon substrate. Forming an intrinsic base region in a part of the active region of the silicon substrate; diffusing impurities from the polycrystalline silicon film forming the base extraction electrode into the silicon substrate and the selective epitaxial layer; Forming a first graft base region in an active region of the silicon substrate; The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device characterized by a step of forming a second graft base region in a part of the Kisharu layer.
【請求項8】 請求項7記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第2の絶縁膜は、酸化シリコン膜
または窒化シリコン膜であることを特徴とする半導体集
積回路装置の製造方法。
8. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 7, wherein said second insulating film is a silicon oxide film or a silicon nitride film.
【請求項9】 請求項7記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第1の絶縁膜は、有機シランを原
料ガスとした750℃以下の温度で堆積される酸化シリ
コン膜であり、前記第2の絶縁膜は、無機シランを原料
とした750℃以上の温度で堆積される酸化シリコン膜
であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
9. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 7, wherein the first insulating film is a silicon oxide film deposited at a temperature of 750 ° C. or less using organosilane as a source gas. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the second insulating film is a silicon oxide film deposited at a temperature of 750 ° C. or higher using inorganic silane as a raw material.
JP10998698A 1998-04-20 1998-04-20 Semiconductor integrated circuit device and producing method therefor Pending JPH11307537A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10998698A JPH11307537A (en) 1998-04-20 1998-04-20 Semiconductor integrated circuit device and producing method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10998698A JPH11307537A (en) 1998-04-20 1998-04-20 Semiconductor integrated circuit device and producing method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11307537A true JPH11307537A (en) 1999-11-05

Family

ID=14524195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10998698A Pending JPH11307537A (en) 1998-04-20 1998-04-20 Semiconductor integrated circuit device and producing method therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11307537A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011004670A1 (en) * 2009-07-10 2011-01-13 日本電気株式会社 Semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011004670A1 (en) * 2009-07-10 2011-01-13 日本電気株式会社 Semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4711017A (en) Formation of buried diffusion devices
KR19980033385A (en) Method for manufacturing semiconductor device using lateral gettering
EP0242746A1 (en) Method of making an integrated circuit
JP2629644B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3149414B2 (en) Method of fabricating a semiconductor device having a shallow junction
US5614425A (en) Method of fabricating a bipolar transistor operable at high speed
US6445043B1 (en) Isolated regions in an integrated circuit
US6803642B2 (en) Bipolar device having non-uniform depth base-emitter junction
JPH0582441A (en) Silicon carbide bipolar semiconductor device and its manufacture
JPH11307537A (en) Semiconductor integrated circuit device and producing method therefor
KR19990067517A (en) Manufacturing Method of Semiconductor Device
EP0042380B1 (en) Method for achieving ideal impurity base profile in a transistor
US20030062598A1 (en) Method for manufacturing and structure of semiconductor device with sinker contact region
JPS59138367A (en) Semiconductor device
JP2974442B2 (en) Manufacturing method of bipolar semiconductor integrated circuit device
JP2003188177A (en) Semiconductor device comprising heterojunction bipolar transistor and its fabricating method
JP3041886B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3196716B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2001015522A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH11214401A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0258781B2 (en)
JPH11233523A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH0621077A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPS59217363A (en) Manufacture of bi-polar type semiconductor device
JPH06151447A (en) Semiconductor device and its manufacture