JPS6185864A - バイポ−ラ型トランジスタ - Google Patents

バイポ−ラ型トランジスタ

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JPS6185864A
JPS6185864A JP20860184A JP20860184A JPS6185864A JP S6185864 A JPS6185864 A JP S6185864A JP 20860184 A JP20860184 A JP 20860184A JP 20860184 A JP20860184 A JP 20860184A JP S6185864 A JPS6185864 A JP S6185864A
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JP
Japan
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region
collector
base
substrate
lead
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Pending
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JP20860184A
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English (en)
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Isamu Miyagi
宮城 勇
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NEC Corp
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NEC Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/08Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0821Collector regions of bipolar transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/73Bipolar junction transistors
    • H01L29/732Vertical transistors
    • H01L29/7325Vertical transistors having an emitter-base junction leaving at a main surface and a base-collector junction leaving at a peripheral surface of the body, e.g. mesa planar transistor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバイポーラ型トランジスタに関し、特に幾何学
的形状が小さく高速動作が可能で製造容易なバイポーラ
型トランジスタに関する。
〔従来の技術〕
従来、高集積度の半導体集積回路に使用するバイポーラ
型トランジスタとしては酸化膜分離型でいわゆる拡散ベ
ース型といわれているものが知られている。この構造は
P−基板の中にN型の高@度拡散層を埋込み、その上に
N型のエビタキシャル層を形成する。成長層内に分離酸
化膜を形成した後にベース(P型)とエミッタ(N型)
を拡散あるいはイオン打込みKよって形成してトランジ
スタがつくられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来の半導体集積回路の構成素子としての縦型
バイポーラ・トランジスタは、コレクタおよびベース領
域を基板表面に導出する為の金属配線を同一平面から取
っていたため、コレクタ領域を導出する金酋配線とエミ
ッタ・ベース接合面との距離が長くなることにより(1
)幾何形状が大きく、高集積度の半導体集積回路が実現
しKくい。
(2)コレクタ抵抗増大を防止するコレクタ層と同導電
型で低抵抗の埋込層パターンをエミッタ・ベース接合面
直下からコレクタ領域を基板表面に導出する金5配線部
直下の基板中に設ける必要がある。
(3)埋込層によりコレクタ静電容量が増大する分だけ
電気的動作速度が低下する等特性上、製造上の欠点があ
った。
本発明は以上の欠点を除去し、高速、高集積度を有する
半導体集積回路に適するバイポーラ型トランジスタを提
供することを目的とする。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明のバイポーラ盤トランジスタ扛、−導電型半導体
基板の一主面で素子形成領域以外の素子分離領域に形成
された厚い絶#l膜と、前記素子形成領域の表面から基
板中に形成された逆導電型のコレクタ領域と、前記素子
形成領域上に該領域をベース導出領域、重なり領域、コ
レクタ導出領域の三つの領域に分けるよう該領域の表面
のほぼ中央部に形成された逆導電型の多結晶シリコン層
と、前記ベース導出領域、重なり領域の基板表面から前
記コレクタ領域内に形成された一尋電型のペース領域と
を有し、前記型なり領域に形成された多結晶シリコンは
ヘース導出領域側では薄い絶縁膜を介しコレクタ導出領
域側でL直接ムなり領域の基板表面に接し、該直接接し
ているコレクタ導出域側では接触面からベース領域内に
エミッタ領域が形成され、コレクタ導出領域では基板表
面よりコレクタ領域よ勺浅く、ペース領域より深い凹部
が形成され、該凹部底面には前記コレクタ表面が露出さ
れ、該凹部側面は絶縁膜で覆われ、前記多結晶シリコン
層、前記ベース導出領域表面、前記凹部底面よりそれぞ
れエミッタ、ベース、コレクタの電極が導出されること
により構成される。
(実施例〕 次に、本発明の実施例について、図面を参照しで説明す
る。 m1図(a)、 (b) 〜第10図(a)、(
b)は本発明の一実施例の構成並ひKその製造方法を説
明するために工程順に示した断面図及びその一部工程の
平面図である。
まず、第1図(a)、(t))に示すように、比抵抗5
〜10Ω・cmのP型単結晶シリコン基板(以″FP型
シリコン基板と記す)1の一主面に選択酸化法によって
素子分離領域に厚さ1μmの二酸化シリコンgI2を形
成した後、素子形成領域聚面3上に熱酸化によって厚さ
l 01J OA″程此の二酸化シリコン膜4を、形成
する。
次に、第2図に示すように、二酸化シリコン膜2をマス
クとしてイオン注入、熱処理によって表面から深さtc
中1μmまでキャリア濃度I X 10”cm−”程度
のN型コレクタ領域5を形成した後、同様にして表面3
から深さ1B中0.2μmまでキャリア濃度5 X 1
0” cm−”程度のP型ベース領域6をコレクタ領域
5中形成する。
次に1第3図(a)、 (b)に示すように、素子形成
領域3の半分をレジスト膜7で覆い、二酸化シリコン膜
40半分を希釈弗酸で除去し、基板表面8を露出させる
次に、第4図に示すように、レジスト膜7を除去した後
、気相成長法によって全面に厚さ0.3μmの多結晶シ
リコン膜9、厚さ2000A″の窒化シリコン膜10′
5r:積層する。
次に、第5図(a)、(b)に示すように、基板表面8
を部分する二酸化シリコン膜4側の部分領域11及び二
酸化シリコン膜4の上方をレジスト膜12で覆った後、
フレオンガスに水素を添加した混合ガスで窒化シリコン
膜10を反応性スパッタエツチングで異方的に除去し、
更に四塩化炭素ガスによる反応性スパッタエツチングで
多結晶シリコン膜9および基板表面8から部分領域11
を除いた部分領域13を深さtD本Q、3μmまで異方
的に除去し、コレクタ層面を露出させる凹部14を基板
中に設ける。
次に、第6図に示すようにルジスト膜12を除去した後
、熱酸化によりて凹部および多結晶シリコン膜9の露出
面に厚さ100OA″の二酸化シリコンJ[15を形成
する。このとき前工程で基板凹部14の側面Kn出した
ベース・コレクタ接合面は二酸化シリコン膜15で保護
される。また凹部側面の二酸化シリコン膜15の約半分
(500K)は上方にある窒化シリコン膜10の端部よ
り内側に形成される。
次に、第7図に示すようK、フレオンガスに水素を添加
した混合ガスによる反応性スパッタエツチングでシリコ
ン基板をエツチングのストッパーとして二酸化シリコン
膜15を異方的に除去し、凹部14の底面にのみN型コ
レクタ層16を露出させる。このとき窒化シリコン膜4
oも二酸化シリコン膜15と同程度のエツチング除去で
除去されるが、膜厚が二酸化シリコン膜15の2倍ある
ため、エツチングのマスクとして働らく。
次に、第8図に示すようK、更に上述のエツチングを続
行し、窒化シリコン膜10を除去した後、リン原子を熱
拡散によって多結晶シリコン9およびコレクタ領域表面
16に浸入させてベース領域6中にキャリア濃度I X
 10 ” cm−”程度のN型エミッタ領域】7およ
び低抵抗のコレクタN+層18を形成する。
次に、第9図(a)、Φ)に示すように、ベース領域6
0表面を露出させ、かつ、N型多結晶シリコン膜9によ
ってエミッタ電極を導出できるように、レジスト膜19
でパターンを形成した後、四塩化炭素ガスを用いた反応
性スパッタエツチングで多結晶シリコン族の一部を除去
し、続いて希釈フン酸水溶液で二酸化シリコン膜4を除
去する。
次に1第10図(a)、Φ)に示すように、レジスト膜
19を除去した後、全面に厚さ3ooA″程度の白金膜
を被着し熱処理を施しシリコン表面にシリサイド層を形
成した後白金校をエツチング除去し、ベース領域6、コ
レクタN+層18、多結晶シリコン膜の各表面に低抵抗
の白金シリサイド層27を形成する。しかる後気相成長
により全面に厚さ1μmの二酸化シリコ7m20を被着
さゼ、ホトレジスト工程によってペース領域6、コレク
タN+層18、多結晶シリコンWA9上の二酸化シリコ
ン膜20に大々コンタクト孔21.22.23r、H設
けた後、アルミニウム配線24,25.26を形成すれ
は本実施例は完成する。
すなわち、形成された本実施例は、−4電型半導体基板
1の一主面で素子形成領域3以外の素子分離領域に形成
てれた厚い絶縁膜2と、素子形成領域3の表面から基板
中に形成された逆24を型のコレクタ領域5と、素子形
成領域3上に該領をベース導出領域、重なり領域、コレ
クタ導出領域の三つの領域に分りるよう該領域の表面の
tlは中央部に形成された逆導電型の多結晶シリコン層
9と、前記ベース導出領域、正なり領域の基板表面から
コレクタ領域5内に形成された一梼電型のベース領域6
とを有し、前記型なり領域に形成された多結晶シリコン
9はベース導出領域側では薄い絶縁膜4を介しコレクタ
導出領域側では直接重なり領域の基板表面に接し該直接
重しているコレクタ導出領域側では接触面からベース領
域内にエミッタ領域17が形成され、コレクタ導出領域
では基板表面よりコレクタ領域より浅くベース領域より
深い凹部が形成され、該凹部底面にはコレクタ表面18
が露出され、該凹部側面は絶#!膜15で覆われ、前記
多結晶シリコン層9、前記ベース導出領域表面、前記凹
部底面18よりそれぞれエミッタ、ベース、コレクタの
電極26.24.25が導出された構造を有する。
本実施例かられかる様に、コレクタ領域5を基板表面に
導出する金属配線25は多結晶シリコン膜9の端部側面
に形成された厚さ100OA″の二酸化シリコン膜15
に自己整合で形成された低抵抗のコレクタN+層18を
介して接続される丸め、エミッタ・ベース接合面からコ
レクタ領域導出までのコレクタ抵抗は大幅に減少する。
従って従来の縦型バイポーラトランジスタに必要であっ
たコレクタ寄生静電容量が大きい埋込層が不要となり、
高速動作が可能になる。同時にコレクタ層をエピタキシ
ャル成長する工程も不要となる。
また、本実施例の第10図Φ)において多結晶シリコン
膜9をシリコンゲート型MO8電界効果トランジスタの
ゲート電極、一方ペース導出領域、コレクタ導出領域を
それぞれソース・ドレイン領域と見なせば本実施例の千
面畿何形状の大きさは、シリコンゲート型MO8電界効
果トランジスタの大きさと同等にできることがわかる。
従って本実施例のバイポーラ型トランジスタを構成素子
とするバイポーラ型半導体集積回路FiMO8型半導体
集積回路と同程度の集積度を期待できる。
〔発明の効果〕
以上説明したとおり、本発明によれば、埋込層やコレク
タ層のエピタキシャル成長工程を省略することが出来、
しかもエミッタ・ペース接合面からコレクタ領域導出ま
でのコレクタ抵抗を大幅に減少させることができ、高速
動作・高集積度の半導体集積回路に好適なバイポーラ型
トランジスタが得られる。
【図面の簡単な説明】 m I F(a) 、(b)〜M I Oh(a)、Φ
ノは本発ays cr−実施例並びVCその製造方法を
説明するために18順に示した断in+1および一部工
程の平面シでちる。 1・・・・・・PNシ!Jrンi!、2.4.15.2
0  ・曲・二酸化シリコン、3・・・・・・素子形成
領域、5・・・・・・N型コレクク慎域、6・・・・・
・P型ベース領域、L12119・・・・・・レジスト
膜、訃・・・・・基板表面、9・・面長結晶シリコ4膜
、10・・・・・・窒化シリコン膜、II・・・・・・
多結晶シリコン英とベース領域の抜触面、13・・・・
・・コレクタ導出領域、14・・・・・・基板凹・部、
16・・・・・・コレクタ領域表面、17・・・・・・
N型エミッタ領域、18・・・・・・コレクタNR1!
、 21.22.23・・・・・・コンタクト孔、24
+ 25+ 26・・・・・・アルミニウム配線、27
・・・・・・シリサイド層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  一導電型半導体基板の一主面で素子形成領域以外の素
    子分離領域に形成された厚い絶縁膜と、前記素子形成領
    域の表面から基板中に形成された逆導電型のコレクタ領
    域と、前記素子形成領域上に該領域をベース導出領域、
    重なり領域、コレクタ導出領域の三つの領域に分けるよ
    う該領域の表面のほぼ中央部に形成された逆導電型の多
    結晶シリコン層と、前記ベース導出領域、重なり領域の
    基板表面から前記コレクタ領域内に形成された一導電型
    のベース領域とを有し、前記重なり領域に形成された多
    結晶シリコンはベース導出領域側では薄い絶縁膜を介し
    コレクタ導出領域側では直接重なり領域の基板表面に接
    し、該直接接しているコレクタ導出領域側では接触面か
    らベース領域内にエミッタ領域が形成され、コレクタ導
    出領域では基板表面よりコレクタ領域より浅くベース領
    域より深い凹部が形成され、該凹部底面には前記コレク
    タ表面が露出され、該凹部側面は絶縁膜で覆われ、前記
    多結晶シリコン層、前記ベース導出領域表面、前記凹部
    底面よりそれぞれエミッタ、ベース、コレクタの電極が
    導出されていることを特徴とするバイポーラ型トランジ
    スタ。
JP20860184A 1984-10-04 1984-10-04 バイポ−ラ型トランジスタ Pending JPS6185864A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0354153A2 (en) * 1988-08-01 1990-02-07 International Business Machines Corporation Vertical bipolar transistor
US4982257A (en) * 1988-08-01 1991-01-01 International Business Machines Corporation Vertical bipolar transistor with collector and base extensions
WO2003050881A3 (en) * 2001-12-10 2003-11-20 Intel Corp Super self-aligned collector device for mono-and hetero bipolar junction transistors, and method of making same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0354153A2 (en) * 1988-08-01 1990-02-07 International Business Machines Corporation Vertical bipolar transistor
US4982257A (en) * 1988-08-01 1991-01-01 International Business Machines Corporation Vertical bipolar transistor with collector and base extensions
WO2003050881A3 (en) * 2001-12-10 2003-11-20 Intel Corp Super self-aligned collector device for mono-and hetero bipolar junction transistors, and method of making same
US6703685B2 (en) 2001-12-10 2004-03-09 Intel Corporation Super self-aligned collector device for mono-and hetero bipolar junction transistors
US7015085B2 (en) 2001-12-10 2006-03-21 Intel Corporation Super self-aligned collector device for mono-and hetero bipolar junction transistors and method of making same
US7414298B2 (en) 2001-12-10 2008-08-19 Intel Corporation Super self-aligned collector device for mono-and hetero bipolar junction transistors, and method of making same

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