JPS6386475A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は半導体集積回路装置に関し、特にブレーナト
ランジスタに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and particularly to a Brainer transistor.
[従来の技術]
従来のブレーナ型のトランジスタは、第2図に示すよう
に、第1導電型のシリコン基板1に、第2導M型不純物
をイオン注入することによってコレクタ埋込層2が形成
され、その上部にエピタキシャル成長によってコレクタ
層3が形成されている。そしてこのコレクタ埋込層2の
上部の所定領域には、高濃度の第2導電型不純物をイオ
ン注入することによってコレクタウオール2aが形成さ
れている。また、コレクタ層3の表面には、第1導電型
不純物の拡散によってベース層4が形成され、そのベー
ス層4の表面の所定領域には、第2導電型不純物の拡散
によってエミッタ層5が形成されている。これらの層か
ら形成される素子領域は、フィールド酸化膜6によって
他の領域から分離されている。そしてこの素子領域の表
面は絶縁膜7で覆われている。この絶縁膜7上の所定箇
所には、ベース電極11、コレクタ電極15およびエミ
ッタ電極16が形成されており、絶縁膜7に設けられた
コンタクトホールを通して、シリサイド層10を介して
それぞれベース層4、コレクタウオール2aおよびエミ
ッタ層5に接続されている。[Prior Art] As shown in FIG. 2, in a conventional Brehner transistor, a collector buried layer 2 is formed by ion-implanting a second conductivity type M-type impurity into a first conductivity type silicon substrate 1. A collector layer 3 is formed thereon by epitaxial growth. A collector all 2a is formed in a predetermined region above the collector buried layer 2 by ion-implanting highly concentrated impurities of the second conductivity type. Further, a base layer 4 is formed on the surface of the collector layer 3 by diffusion of impurities of a first conductivity type, and an emitter layer 5 is formed in a predetermined region of the surface of the base layer 4 by diffusion of impurities of a second conductivity type. has been done. The device region formed from these layers is separated from other regions by a field oxide film 6. The surface of this element region is covered with an insulating film 7. A base electrode 11, a collector electrode 15, and an emitter electrode 16 are formed at predetermined locations on the insulating film 7, and the base layer 4, the emitter electrode 16, and the emitter electrode 16 are formed at predetermined locations on the insulating film 7 through contact holes provided in the insulating film 7, respectively, through the silicide layer 10. It is connected to collector all 2a and emitter layer 5.
[発明が解決しようとする問題点]
このように従来のブレーナトランジスタは、ベース電極
とエミッタ電極とが同一平面上に形成されており、ベー
ス電極とエミッタ電極とを分離するための余裕をとる必
要があるため、ベース層とベース電極のコンタクト部分
(ベースコンタクト部分)と、エミッタ層とエミッタ電
極のコンタクト部分(エミッタコンタクト部分)とを近
づけて形成することができず、ベース抵抗をあまり小さ
くすることができなかった。また、ベースコンタクト部
分とエミッタコンタクト部分とが同一平面上にあるため
、ベース電流がベースコンタクト部分のエミッタ側の端
部に集中し、コンタクト抵抗が増加していた。さらに、
コレクタとコレクタ電極のコンタクトについては、コレ
クタ埋込層とコレクタ電極の間の抵抗を軽減するため、
高濃度の不純物をイオン注入したコレクタウオールを形
成する必要があり、工程数が多くなる等の問題点があっ
た。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the conventional brainer transistor, the base electrode and the emitter electrode are formed on the same plane, and there is a margin for separating the base electrode and the emitter electrode. Therefore, it is not possible to form the contact part between the base layer and the base electrode (base contact part) and the contact part between the emitter layer and the emitter electrode (emitter contact part) close to each other, which makes the base resistance too small. I couldn't. Furthermore, since the base contact portion and the emitter contact portion are on the same plane, base current is concentrated at the emitter side end of the base contact portion, increasing contact resistance. moreover,
Regarding the contact between the collector and the collector electrode, in order to reduce the resistance between the collector buried layer and the collector electrode,
It is necessary to form a collector all by ion-implanting impurities at a high concentration, which poses problems such as an increase in the number of steps.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ベースコンタクト部分とエミッタコンタクト
部分との間隔を小さくしてベース抵抗を小さくすること
ができ、かつ、ベースコンタクト部分に均一にベース電
流を流してコンタクト抵抗を小さくすることができると
ともに、コレクタウオールなしにコレクタ抵抗を低減す
ることができる半導体集積回路装置を提供することを目
的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to reduce the base resistance by reducing the distance between the base contact part and the emitter contact part, and also to make it possible to reduce the base resistance evenly in the base contact part. It is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit device that can reduce contact resistance by flowing a base current and can also reduce collector resistance without using a collector all.
[問題点を解決するための手段]
この発明は、第1導電型の半導体基板に第2導電型のコ
レクタ埋込層を形成し、その上部にコレクタ層、第1導
電型のベース層、第2導電型のエミッタ層を形成した半
導体集積回路装置において、ベース層の表面に凹部を形
成して、この凹部の内部にベース電極引出層を形成する
ともに、前記各層からなる素子領域表面の所定箇所から
コレクタ埋込層に達する孔部を形成して、この孔部の内
部にコレクタ電極引出層を形成したものである。[Means for Solving the Problems] The present invention forms a collector buried layer of a second conductivity type in a semiconductor substrate of a first conductivity type, and has a collector layer, a base layer of a first conductivity type, a base layer of a first conductivity type, and a collector buried layer of a second conductivity type on a semiconductor substrate of a first conductivity type. In a semiconductor integrated circuit device in which a two-conductivity type emitter layer is formed, a recess is formed on the surface of the base layer, a base electrode extraction layer is formed inside the recess, and a predetermined location on the surface of the element region made of each of the layers is formed. A hole is formed to reach the collector buried layer, and a collector electrode lead layer is formed inside the hole.
[作用]
この発明に係る半導体集積回路装置においては、ベース
電極引出層がベース層表面の凹部の内部に形成されてい
るので、ベース層とベース電極のコンタクト部分である
ベースコンタクト部分は凹部の側壁部となる。したがっ
て、凹部をエミッタ層とエミッタ電極のコンタクト部分
であるエミッタコンタクト部分の近くに形成することに
よって、ベースコンタクト部分とエミッタコンタクト部
分の間隔を小さくすることができる。その際、ベースコ
ンタクト部分とエミッタコンタクト部分は同一平面上に
ないので、ベース電極とエミッタ電極とを分離する余裕
をとってベースコンタクト部分とエミッタコンタクト部
分を離す必要もない。また、ベースコンタクト部分が凹
部の側壁部となるので、ベース電流はこのベースコンタ
クト部分にほぼ垂直に、均一に流れることになる。[Function] In the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, since the base electrode extraction layer is formed inside the recess on the surface of the base layer, the base contact portion, which is the contact portion between the base layer and the base electrode, is formed on the side wall of the recess. Becomes a department. Therefore, by forming the recess near the emitter contact portion, which is the contact portion between the emitter layer and the emitter electrode, the distance between the base contact portion and the emitter contact portion can be reduced. At this time, since the base contact portion and the emitter contact portion are not on the same plane, there is no need to separate the base contact portion and the emitter contact portion by providing a margin for separating the base electrode and the emitter electrode. Further, since the base contact portion becomes the side wall portion of the recess, the base current flows uniformly almost perpendicularly to the base contact portion.
さらに、コレクタとコレクタ電極のコンタクトは孔部を
通してコレクタ埋込層からコレクタ電極引出層により直
接とられることになる。Further, contact between the collector and the collector electrode is made directly from the collector buried layer to the collector electrode extraction layer through the hole.
【実施例] 以下、この発明の一実施例を図面を用いて説明する。【Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はこの発明の一実施例であるブレーナトランジス
タを示す断面図である。このブレーナトランジスタは、
第1導電型のシリコン基板1に、第2導電型不純物をイ
オン注入することによってコレクタ埋込層2が形成され
、その上部にエピタキシャル成長によってコレクタ層3
が形成されている。そしてこのコレクタ層3の表面には
、第1導電型不純物の拡散によってベース層4が形成さ
れ、そのベース層4の表面の所定領域には、第2導電型
不純物の拡散によってエミッタ層5が形成されている。FIG. 1 is a sectional view showing a Brainer transistor which is an embodiment of the present invention. This brainer transistor is
A collector buried layer 2 is formed by ion-implanting impurities of a second conductivity type into a silicon substrate 1 of a first conductivity type, and a collector layer 3 is formed on top of the buried layer 2 by epitaxial growth.
is formed. A base layer 4 is formed on the surface of the collector layer 3 by diffusion of impurities of a first conductivity type, and an emitter layer 5 is formed in a predetermined region of the surface of the base layer 4 by diffusion of impurities of a second conductivity type. has been done.
これらの層から形成される素子領域は、フィールド酸化
膜6によって他の領域から分離されている。またこの素
子領域の表面は絶縁膜7で覆われている。The device region formed from these layers is separated from other regions by a field oxide film 6. Further, the surface of this element region is covered with an insulating film 7.
前記ベース層4の表面には、エミッタ層5近傍に凹部8
が形成されている。そしてこの凹部8の内部から電極引
出領域にかけて、ポリシリコンからなるベース電極引出
層9が形成され、その表面にはTiSi2、WSi2等
のシリサイド層10が形成されている。このベース電極
引出層9の端部にはアルミニウム等からなるベース電極
11が形成されている。また、このベース層4の他の箇
所には、ベース層4およびコレクタ層3を貫通してコレ
クタ埋込層2に達する孔部12が設けられており、この
孔部12の側壁部は絶縁膜13で覆われている。そして
この孔部12の内部から電極引出領域にかけて、ポリシ
リコンからなるコレクタ電極引出層14が形成され、そ
の表面にはシリサイド層10が形成されている。このコ
レクタ電極引出層14の端部にはアルミニウム等からな
るコレクタ電極15が形成されている。A recess 8 is formed on the surface of the base layer 4 near the emitter layer 5.
is formed. A base electrode extraction layer 9 made of polysilicon is formed from the inside of the recess 8 to the electrode extraction region, and a silicide layer 10 of TiSi2, WSi2, etc. is formed on the surface thereof. A base electrode 11 made of aluminum or the like is formed at the end of the base electrode extraction layer 9. In addition, a hole 12 that penetrates the base layer 4 and the collector layer 3 and reaches the collector buried layer 2 is provided in another part of the base layer 4, and the side wall of the hole 12 is covered with an insulating film. It is covered with 13. A collector electrode lead layer 14 made of polysilicon is formed from the inside of the hole 12 to the electrode lead region, and a silicide layer 10 is formed on the surface thereof. A collector electrode 15 made of aluminum or the like is formed at the end of the collector electrode lead layer 14.
前記ベース電極引出層9およびコレクタ電極引出層14
は次のようにして形成される。まず、素子領域の表面に
ポリシリコン層を堆積し、電極引出領域にフォトレジス
ト膜を形成する。次にこのポリシリコン層を異方性エツ
チングすると、凹部8の側壁部、孔部12の側壁部およ
び電極引出領域を残して他の領域のポリシリコン層が除
去されて、ベース電極引出層9およびコレクタ電極引出
層14が形成されることになる。The base electrode extraction layer 9 and the collector electrode extraction layer 14
is formed as follows. First, a polysilicon layer is deposited on the surface of the element region, and a photoresist film is formed on the electrode lead region. Next, when this polysilicon layer is anisotropically etched, the polysilicon layer in other areas is removed except for the sidewalls of the recess 8, the sidewalls of the hole 12, and the electrode lead-out area, and the base electrode lead-out layer 9 and the other areas of the polysilicon layer are removed. A collector electrode extraction layer 14 will be formed.
前記エミッタ層5表面の絶縁膜7上の所定箇所にはアル
ミニウム等からなるエミッタ電極16が形成されており
、このエミッタ電極16は絶縁膜7に設けられたコンタ
クトホールを通して、シリサイド層10を介してエミッ
タ層5に接続されている。An emitter electrode 16 made of aluminum or the like is formed at a predetermined location on the insulating film 7 on the surface of the emitter layer 5, and the emitter electrode 16 is connected through a contact hole provided in the insulating film 7 through the silicide layer 10. It is connected to the emitter layer 5.
なお、この実施例においては、ベース電極引出層9およ
びコレクタ電極引出層14をポリシリコンとシリサイド
の2層構造としているが、この部分をモリブデンシリサ
イドで形成してもよい。In this embodiment, the base electrode lead layer 9 and the collector electrode lead layer 14 have a two-layer structure of polysilicon and silicide, but these portions may be formed of molybdenum silicide.
[発明の効果]
以上のようにこの発明の半導体集積回路装置によると、
ベース層とベース電極のコンタクト部分が凹部の側壁部
に位置するので、ベースコンタクト部分とエミッタコン
タクト部分の間隔を小さくすることができ、これにより
ベース抵抗を低減することができる。またベース電流が
ベースコンタクト部分に均一に流れることになるのでコ
ンタクト抵抗が減少する。さらに、コレクタコンタクト
を孔部を通してコレクタ埋込層から直接とっているので
、コレクタ抵抗が低減されるとともに、コレクタウオー
ル形成の工程を省くことができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the semiconductor integrated circuit device of the present invention,
Since the contact portion between the base layer and the base electrode is located on the side wall of the recess, the distance between the base contact portion and the emitter contact portion can be reduced, thereby reducing the base resistance. Furthermore, since the base current flows uniformly through the base contact portion, the contact resistance is reduced. Furthermore, since the collector contact is made directly from the collector buried layer through the hole, the collector resistance is reduced and the step of forming the collector all can be omitted.
したがって高速かつ高集積度の半導体集積回路を構成す
ることが可能となる。Therefore, it becomes possible to construct a high-speed and highly integrated semiconductor integrated circuit.
第1図はこの発明の半導体集積回路装置の一実施例を示
す断面図、第2図は従来の半導体集積回路装置を示す断
面図である。
図において、1はシリコン基板、2はコレクタ埋込層、
3はコレクタ層、4はベース層、5はエミッタ層、8は
凹部、9はベース電極引出層、12は孔部、14はコレ
クタ電極引出層である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a semiconductor integrated circuit device of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a conventional semiconductor integrated circuit device. In the figure, 1 is a silicon substrate, 2 is a collector buried layer,
3 is a collector layer, 4 is a base layer, 5 is an emitter layer, 8 is a recess, 9 is a base electrode extension layer, 12 is a hole, and 14 is a collector electrode extension layer. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.
Claims (4)
導体基板に形成された第2導電型のコレクタ埋込層と、
前記コレクタ埋込層の上部に形成されたコレクタ層と、
前記コレクタ層の上部に形成された第1導電型のベース
層と、前記ベース層表面の所定領域に形成された第2導
電型のエミッタ層と、前記ベース層表面の他の領域に形
成された凹部と、前記各層からなる素子領域表面の所定
箇所から前記コレクタ埋込層に達するように形成された
孔部と、前記凹部の内部に形成されたベース電極引出層
と、前記孔部の内部に形成されたコレクタ電極引出層と
を備えた半導体集積回路装置。(1) a first conductivity type semiconductor substrate; a second conductivity type collector buried layer formed on the first conductivity type semiconductor substrate;
a collector layer formed on the collector buried layer;
a base layer of a first conductivity type formed on the top of the collector layer; an emitter layer of a second conductivity type formed in a predetermined region of the surface of the base layer; and an emitter layer of a second conductivity type formed in another region of the surface of the base layer. a recess, a hole formed to reach the collector buried layer from a predetermined location on the surface of the element region made up of the respective layers, a base electrode extraction layer formed inside the recess, and a hole inside the hole. A semiconductor integrated circuit device comprising a collector electrode lead layer formed thereon.
は、ポリシリコンにより形成されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。(2) The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the base electrode lead layer and the collector electrode lead layer are formed of polysilicon.
は、ポリシリコンおよびシリサイドの2層構造に形成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
半導体集積回路装置。(3) The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the base electrode lead layer and the collector electrode lead layer are formed in a two-layer structure of polysilicon and silicide.
は、モリブデンシリサイドにより形成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路
装置。(4) The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the base electrode lead layer and the collector electrode lead layer are formed of molybdenum silicide.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23205686A JPS6386475A (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP23205686A JPS6386475A (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
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JPS6386475A true JPS6386475A (en) | 1988-04-16 |
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ID=16933280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23205686A Pending JPS6386475A (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6386475A (en) |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP23205686A patent/JPS6386475A/en active Pending
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