JPS62139356A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS62139356A
JPS62139356A JP28061885A JP28061885A JPS62139356A JP S62139356 A JPS62139356 A JP S62139356A JP 28061885 A JP28061885 A JP 28061885A JP 28061885 A JP28061885 A JP 28061885A JP S62139356 A JPS62139356 A JP S62139356A
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Nobuhiro Endo
遠藤 伸裕
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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) この発明は半導体装置、特にバイポーラトランジスタお
よびその集積回路の構造に関するものである。
(従来の辣術) 従来、例えばp型シリコン基板上に素子活性領域をなす
べき領域に高濃度のn型埋込み不純物層をイオン注入法
などによって設けたコレクタ領域とし、その上にn型の
低濃度層をエピタキシャル成長した後p型ベース拡散領
域とその中に高濃度n型エミッタ領域を設けてnpn型
バイポーラトランジスタを構成していた(例えばアイ・
イー・イー・イー、ジャーナル・オブ・ソリード・ステ
ート・サーキット(IEEE、J、5olid−8ta
te C1rcuits、Vol、5C−16,No、
5.pp、424−429.1981))。
(発明が解決しようとする問題点) 第2図は従来のnpn型バイポーラトランジスタの模式
的な断面構造を示したもので、101はp型シリコン基
板、102は高濃度n型埋込み不純物層、103はn型
エピタキシャル成長層、104はp型チャネルストッパ
ー領域、105はフィールド酸化膜、106はベース領
域、107はエミッタ領域、108はコレクタコンタク
ト領域、109は層間絶縁膜、110はそれぞれの金属
配線電極という構成が多用されている。
このように従来のバイポーラトランジスタは半導体層表
面にエミッタ・ベース・コレクタ領域がこの順に配され
ていた。そしてそれぞれの領域から配線用電極が取出さ
れているため、トランジスタの単位寸法を小さくするこ
とが困難であったり、それぞれの配線が交叉しないよう
に配線領域に余裕を設ける必要があるなど、素子の高集
積化への妨げとなっていた。
本発明の目的はこれらの問題点を解決する新しいバイポ
ーラトランジスタあるいは集積回路の構造を提供するこ
とにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、絶縁体素子分離領域によって囲まれた半導体
層の中にエミッタ・ベース・コレクタ領域が形成され、
コレクタ領域側又はエミッタ領域側で半導体層が支持基
板上に絶縁体層を介して形成されており、前記半導体層
と前記絶縁体層の間の半導体面にコレクタ用不純物拡散
領域を設けたバイポーラトランジスタにおいて、前記半
導体面に層間絶縁膜の開口部を形成してコレクタ電極配
線を設け、前記絶縁体層と支持基板とが絶縁性接着層に
よって接着していることを特徴とするバイポーラトラン
ジスタである。
(作用) このバイポーラトランジスタの構造はコレクタ用不純物
拡散領域上にコレクタの電極配線を設けているので、半
導体表面上にコレクタ不純物拡散領域を形成しなくても
よく、トランジスタの単位寸法はベースとエミッタ領域
のそれぞれの寸法の和にまで縮小することができる。
本発明を用いるとコレクタ電極をベースやエミッタ領域
の反対側に形成することによってトランジスタの単位寸
法は著しく縮小される効果を有する。、加えてコレクタ
電極の配線はベースやエミッタの配線と層を別にして形
成しているため、配線に要する面積を非常に低減できる
。これらの相乗効果によってバイポーラ集積回路のチッ
プ面積の減少あるいは素子の高密度化に著しい特長を発
揮する。
(実施例) 第1図は本発明構造の一例を示した模式的断面図で、従
来構造を示した第2図と対比させている。第1図におい
て1は高濃度のn型埋込み不純−物理、・2はエピタキ
シャル層、3はフィールド絶縁膜、4はベース領域、5
はエミッタ領域、6はコレクタコンタクト領域、7およ
び9は層間絶縁膜、8は半導体層表面に形成した電極配
線、10はコレクタ用電極配線、11は保護膜、12は
接着層、13は支持基板をそれぞれ示す。
以下、図示によって本発明の実施例について述べる。第
3図はnpnバイポーラトランジスタの製造工程を示す
概略断面図である。100cm程度の比抵抗を有するp
型シリコン基板201上に椀素を全面にイオン注入する
ことによってn型高濃度不純物層。
202を形成する。続いて気相成長法によって約lpm
厚さのエピタキシャル層203を成長し、その後選択酸
化法(LOCO8法)によって素子分離のためのlpm
厚のフィールド絶縁膜204を形成する。続いてイオン
注入と熱処理によってp型ベース拡散領域205と高濃
度p型ベースコンタクト領域206を形成した後、n型
不純物を含む多結晶シリコンをCVD法によって堆積し
、写真蝕刻技術によってエミッタ領域以外の多結晶シリ
コンを除去する。適切な熱処理を施すとn型エミッタ拡
散領域207とエミッタコンタクト領域208を形成す
る。次に層間絶縁膜209、例えばシリコン酸化膜をC
VD法で堆積し、それぞれのコンタクト穴を設けた後ア
ルミニウムをスパッタ蒸着し、配線パターンを写真蝕刻
技術を用いて形成する。このようにしてベースおよびエ
ミッタの電極配線210が得られ、第3図(a)の構造
が形成される。保護膜211、例えばシリコン酸化膜を
低温CVD法で堆積した後、エポキシ系高分子街脂など
の接着層212をスピン塗布し、ガラス板などの他の支
持基板213をそれにはり合わせる。このようにして第
3図(b)が得られる。次にシリコン基板201を裏面
からメカツボリジング法を用いてフィールド絶縁膜20
4の底部が露出するまで除去する。例えば、砥粒として
コロイダルシリカ、化学液として有機アミンを用いると
フィールド絶縁膜204をストッパーとしてシリコン層
を研磨することができ薄くて平坦平滑なシリコン表面が
得られる。続いて研磨されたシリコン表面層上に層間絶
縁膜209のシリコン酸化膜を光CVDあるいはECR
プラズマCVDなどの低温CVD法によって堆積する。
次にコンタクト穴を写真蝕刻技術を用いて開口し、アル
ミニウムなど金属膜をスパッタ蒸着法で被着させ、コレ
クタ電極配線214を形成する。この時コレクタ電極を
ベースやエミッタ配線側と接続したい場合には接続すべ
き部分のフィールド酸化膜をコレクタ領域のコンタクト
穴を開口する時に同時に開口し、金属膜配線を行なうと
よい。こうして第3図(C)が得られる。次に、保護膜
(例えばシリコン酸化膜あるいは窒化膜)215を堆積
した後、接着層212の材料とは性質の異なる絶縁性接
着層216を保護膜215上に形成し、別の支持基板2
17を接着させると第3図(d)が得られる。接着層2
16にはポリイミド系樹脂のような有機高分子材料や鉛
ガラスなどの無機低融点材料を用いることができるし、
支持基板217にはガラス基板、シリコン基板の池数熱
性のような金属板を素子特性に合わせて選択することが
できる。最後に接着層216に影響を与えないで接触層
212を溶融させるトリクレンなどの溶剤に浸たすと支
持基板213を容易に剥すことができる。こうして形成
されたのが第3図(e)であり、必要に応じてポンディ
ングパッド上の保護膜211を写真蝕刻技術を用いて除
去することができる。このようにすれば、従来の半導体
層の片面でベース・エミッタ・コレクタの配線を行った
ものの単位寸法が21pmであったのに対し、本発明で
は14pmまで縮小でき、高密度化を計ることができる
また第2の実施例としてトランジスタのコレクタ電極配
線がベース、エミッタ領域側と高濃度不純物拡散領域側
に混在して形成した模式的断面図を第4図に示した。複
雑な配線を行なう場合には、本実施例のようにコレクタ
配線距離を最小になるように配線層を選ぶことができる
第一および第二の実施例において、ベース・エミッタ領
域を表面になるように形成したが、コレクタ電極配線側
を表面にしても構わない。
(発明の効果) 本発明によって製造したバイポーラトランジスタはコレ
クタ電極配線がベース・エミッタ配線と層を別にして形
成できるため配線に要する面積を低減できる。さらにコ
レクタ電極をベース・エミッタ表面に設けずに高濃度不
純物領域に形成する時にはトランジスタの単位寸法が著
しく減少し、素子の高密度化に多大の効果を発揮する。
また複雑な回路を構成する場合、コレクタ配線距離も短
縮することも可能で、素子の高速化にも有利となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明構造の一例を示すnpn型バイポーラト
ランジスタの模式的断面図で、第2図は第1図と対比し
て示した従来構造の模式的断面図である。第3図は本発
明を実現するための代表的な実施例としてバイポーラト
ランジスタの製造工程を工程順に示した概略断面図で、
第4図は配線を短小するためにコレクタ配線を二層にし
た模式的断面図である。図中の番号は以下に示すもので
ある。 1.102,202.・・・高濃度n型埋込み不純物層
、2.103,203・・・n型エピタキシャル成長層
、3.105,204・・・フィールド絶縁膜、4.1
06,205・・・ベース領域、5.107,207エ
ミツタ領域、 6.108・・・コレクタコンタクト領域、7.9,1
09,209・・・層間絶縁膜、8.110,210・
・・半導体表面に形成した電極配線、10.214・・
・コレクタ用電極配線、12.212,216・・・接
着層、13,213,217・・・支持基板、101.
201・・・p型シリコン基板、104・・・p型チャ
ネルストッパー領域、206・・・ベースコンタクト領
域、 208・・・エミッタコンタクト領域、11.211,
215・・・保護膜。 半   1   図 85i17B 101  ・−pytうリコン基η乏 7、 tO2−11hr*M n型埋述み不袖鍔層2、
 I(IJ ・−n 111 Lビタキクヤ2し11θ
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−ベース頂舅に 5、107・・エミッタで陶罵東 6、tρθ・・・コしフタコンフクトsr7.9.10
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  tt。 享   3   図 〃q 201 ・・・・ P型クリコン1しη廷202・・・
・ 尚11資n型埋込み千多し粋ツ脅2θ3・・・・ 
/?製エビタ午シ引し成長層204・・・・ フィール
ド察色敏履 2θj・−・・ ベース81!lI舅町206−・・・
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ト四を省1211・・・−保aJ11 212・−・−凄麿層 21J  ・−・−ゼ涛11暑づ 2/4 ・・−コレクタmtr葵ト☆こ(匁亭3図 zib 、mコ生1遜ト■ 亭   4   図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  絶縁体素子分離領域によって囲まれた半導体層の中に
    エミッタ・ベース・コレクタ領域が形成され、コレクタ
    領域側又はエミッタ領域側で半導体層が支持基板上に絶
    縁体層を介して形成されており、前記半導体層と前記絶
    縁体層の間の半導体面にコレクタ用不純物拡散領域を設
    けたバイポーラトランジスタにおいて、前記半導体面に
    層間絶縁膜の開口部を形成してコレクタ電極配線を設け
    、前記絶縁体層と支持基板とが絶縁性接着層によって接
    着していることを特徴とするバイポーラトランジスタ。
JP60280618A 1985-11-01 1985-12-12 半導体装置 Expired - Lifetime JPH0831462B2 (ja)

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JP60280618A JPH0831462B2 (ja) 1985-12-12 1985-12-12 半導体装置
US06/925,717 US4870475A (en) 1985-11-01 1986-10-29 Semiconductor device and method of manufacturing the same

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JPS62139356A true JPS62139356A (ja) 1987-06-23
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5869867A (en) * 1996-03-19 1999-02-09 Nec Corporation FET semiconductor integrated circuit device having a planar element structure
US7799591B2 (en) 2007-12-12 2010-09-21 Elpida Memory, Inc. Semiconductor device and method for manufacturing the same

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JPS5736860A (ja) * 1980-08-13 1982-02-27 Nec Corp Handotaisochi
JPS58134468A (ja) * 1982-02-05 1983-08-10 Matsushita Electronics Corp トランジスタ素子およびこれを用いたトランジスタ装置

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