KR100866923B1 - A bipolar transistor fabricating method - Google Patents

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조덕호
심규환
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Abstract

The speed characteristic of device can be improved by self-aligning an emitter and a base. The film thickness and impurity concentration of the base epi can be uniformly maintained when growing the base-epi in wafer. The base resistance can be reduced. A step is for forming the buried zone on the silicon substrate(201) and providing the semiconductor substrate in which the collector sinker is divided into the first and second conductive layer, and the base layer by the element isolation film. A step is for etching the second insulating layer one of the first insulating layer and the second insulating which are stacked successively on the semiconductor substrate. A step for forming the base electrode electrically connected to the base layer of the second conductor layer which is exposed outwardly by performing the second etching selectively on the first insulating layer corresponds to the second conductor layer. A step is for forming the emitter electrode which is electrically connected to the base layer and the collector electrode which is electrically connected to the collector sinker.

Description

바이폴라 트랜지스터 제조방법{A Bipolar Transistor Fabricating Method} Bipolar Transistor Fabricating Method

본 발명은 바이폴라 트랜지스터를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 에미터와 베이스를 자기 정렬할 수 있어 소자의 속도특성을 향상시킬 수 있고, 웨이퍼 내에서 베이스 에피 성장시 베이스 에피의 막두께 및 불순물 농도를 균일하게 유지할 수 있으며, 베이스 저항을 감소시킬 수 있도록 개선한 바이폴라 트랜지스터 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a bipolar transistor, and more particularly, it is possible to self-align the emitter and the base to improve the speed characteristics of the device, and the film thickness and impurities of the base epi when growing the base epitaxial in the wafer The present invention relates to a method for manufacturing a bipolar transistor that can maintain a uniform concentration and can improve base resistance.

일반적으로 바이폴라 접합 트랜지스터(Bipolar Juction Transistor)(이하, 바이폴라 트랜지스터 이라함.)는 모스 전계 효과 트랜지스터(MOSFET : MOS Field Effect Transistor)에 비해 전류 구동능력이 크고 동작속도가 빠르기 때문에 최근에 각종 전자제품의 특정부분을 모스 전계 효과 트랜지스터 대신에 바이폴라 트랜지스터로 대체하여 사용하는 예가 증가하고 있다. In general, bipolar junction transistors (hereinafter referred to as bipolar transistors) have higher current driving capability and faster operating speed than MOS Field Effect Transistors (MOSFETs). Increasingly, specific parts are replaced by bipolar transistors instead of MOS field effect transistors.

이러한 바이폴라 트랜지스터는 NPN 또는 PNP 도핑구조를 갖는 세 개의 인접하게 도핑된 불순물 영역들 또는 불순물 층 들을 포함한다. 중간 영역은 베이스(base)를 형성하고, 두개의 단부 영역 들(end regions)은 에미터(emitter)와 컬렉터(collector)를 형성한다. Such bipolar transistors include three adjacently doped impurity regions or impurity layers having an NPN or PNP doping structure. The middle region forms a base, and the two end regions form an emitter and a collector.

여기서, 상기 에미터는 베이스와 컬렉터보다 상대적으로 높은 불순물 농도를 가지며, 상기 베이스는 컬렉터보다 상대적으로 높은 불순물 농도를 갖는다. Here, the emitter has a higher impurity concentration than the base and the collector, and the base has a higher impurity concentration than the collector.

이러한 바이폴라 트랜지스터는 증폭기 또는 스위치로서 동작하는바, 예를 들면 증폭기로서 사용하는 경우에는 베이스와 에미터 사이에 공급되는 입력신호를 증폭하고, 출력신호가 에미터/컬렉터 양단에 나타난다. 그리고, 스위치로서 사용하는 경우에는 에미터/컬렉터 양단에 나타나는 출력신호가 에미터/컬렉터 를 개방하거나 폐쇄하는 상태로 스위칭 시킨다. Such bipolar transistors operate as amplifiers or switches, for example when used as amplifiers, amplify the input signal supplied between the base and the emitter, and the output signal appears across the emitter / collector. And, when used as a switch, the output signal appearing on both ends of the emitter / collector is switched to open or close the emitter / collector.

도 1은 종래기술에 따른 바이폴라 트랜지스터를 도시한 종단면도로서, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 바이폴라 트랜지스터는 P형 기판(101)상에 형성된 N+ 매몰 층(102), N- 컬렉터 에피영역(103) 및 N+ 컬렉터 싱커영역(104)을 구비한다. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a bipolar transistor according to the prior art. As shown in FIG. 1, a conventional bipolar transistor includes an N + buried layer 102 and an N− collector epi region formed on a P-type substrate 101. 103 and an N + collector sinker region 104.

N- 컬렉터 에피영역(103)은 LOCOS(LOCcal Oxidation of Silicon)공정에 의해서 구비되는 산화 소자분리막(105)에 의해 에미터와 베이스가 형성되는 영역과 컬렉터가 형성되는 영역으로 분리되어 있다. The N-collector epi region 103 is divided into a region where an emitter and a base are formed and a region where a collector is formed by an oxide device isolation film 105 provided by a LOCOS (LOCcal Oxidation of Silicon) process.

한편, 상기와 같은 반도체 기판상에는 실리콘 질화막 패턴층(108)이 컬렉터 영역을 정의하는 윈도우를 포함하여 형성되어 있으며, 그 상부에는 P+ 폴리 실리콘 패턴층(106)이 구비된다. On the other hand, a silicon nitride film pattern layer 108 is formed on the semiconductor substrate as described above, including a window defining a collector region, and a P + polysilicon pattern layer 106 is provided thereon.

N+ 폴리 실리콘(107)은 N+ 컬렉터 싱커영역(104)과 접속되어 컬렉터 전극 역할을 하도록 한다. The N + polysilicon 107 is connected to the N + collector sinker region 104 to serve as a collector electrode.

P+ 폴리 실리콘 패턴층(106)과 실리콘 산화막(109)은 마스크를 사용하여 건식식각을 통해 에미터 영역에서 외부로 개방되도록 한다. The P + polysilicon pattern layer 106 and the silicon oxide film 109 are opened to the outside in the emitter region through dry etching using a mask.

이때, 상기 실리콘 질화막 패턴층(108) 형성시, 측면으로 식각되는 너비 조절이 어려워 베이스와 컬렉터 간의 접합 용량 조절이 어려워지는 단점이 있었다. In this case, when the silicon nitride film pattern layer 108 is formed, it is difficult to adjust the width etched to the side, so that it is difficult to control the bonding capacity between the base and the collector.

즉, 상기한 종래의 구조에서 분자빔 에피텍셜 성장(MBE: Molecular Beam Epitaxy)에 의해 베이스 에피영역(110)과 폴리 실리콘 베이스막(111)을 선택적 에피성장 기법을 통해서 실리콘 물질이 노출된 부분에만 성장시킨다. 이와 같은 선택적 에피성장 기법에 의해 상기 베이스 에피영역(110)과 폴리 실리콘 베이스막(111)은 베이스링커(110a) 영역에서 서로 전기적으로 접속된다.That is, in the above-described conventional structure, the base epi region 110 and the polysilicon base layer 111 are exposed only to a portion where the silicon material is exposed through the selective epitaxial growth technique by Molecular Beam Epitaxy (MBE). To grow. By the selective epitaxial growth technique, the base epi region 110 and the polysilicon base layer 111 are electrically connected to each other in the base linker 110a region.

그러나, 이러한 종래의 바이폴라 트랜지스터를 제조하는 공정에서 선택적 에피성장기법을 통하여 베이스 에피텍셜층을 성장시키면 로컬 로딩 효과가 발생하는 문제가 있다. 즉, " 로컬로딩 효과 " 란 선택적 에피성장 기법을 통하여 노출된 실리콘(또는 폴리 실리콘) 상부에만 에피막을 성장시키는 경우, 노출된 실리콘의 면적 비율에 따라서 성장되는 실리콘 층의 두께가 변화되는 현상이다. (Akihiko et. al., "Local Loading Effect in Selective Silicon Epitaxy", Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 23, No. 6, June, 1984 pp.L391-393 참조) However, there is a problem in that a local loading effect occurs when the base epitaxial layer is grown through the selective epitaxial growth technique in the process of manufacturing the conventional bipolar transistor. That is, the "local loading effect" is a phenomenon in which the thickness of the grown silicon layer is changed depending on the area ratio of the exposed silicon when the epitaxial layer is grown only on the exposed silicon (or polysilicon) through the selective epitaxial growth technique. (See Akihiko et. Al., "Local Loading Effect in Selective Silicon Epitaxy", Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 23, No. 6, June, 1984 pp. L391-393.)

따라서, 종래의 바이폴라 트랜지스터를 제조하는 공정에서 선택적 에피성장 공정이 수행되는 전체 웨이퍼에서 노출된 실리콘의 면적과 실리콘 산화막의 면적을 서로 비교할 때, 실리콘 면적이 상대적으로 작기 때문에, 선택적 에피성장 방법에 의하여 베이스 막을 형성하는 공정시 베이스 막의 두께가 노출된 실리콘의 면적에 따라 다르게 되는 로컬 로딩효과가 발생되었다. 또한, 베이스 막의 두께가 도포된 실리콘 질화막 패턴층의 두께에 의하여 제한되는 문제점을 가지고 있다. Therefore, when comparing the area of the exposed silicon and the area of the silicon oxide film in the entire wafer where the selective epitaxial growth process is performed in the conventional bipolar transistor manufacturing process, since the silicon area is relatively small, by the selective epitaxial growth method In the process of forming the base film, a local loading effect occurs in which the thickness of the base film varies depending on the area of the exposed silicon. In addition, there is a problem that the thickness of the base film is limited by the thickness of the coated silicon nitride film pattern layer.

이러한 로컬 로딩 효과에 의하여 바이폴라 트랜지스터의 특성이 웨이퍼 내, 혹은 웨이퍼 간에 서로 다르게 되어 양산성이 현저히 저하될 수 있는 문제점이 있었다. Due to such a local loading effect, the characteristics of the bipolar transistor are different from each other in the wafer or between the wafers, and thus there is a problem in that the mass productivity may be significantly reduced.

또한, 측면으로 식각되는 실리콘 질화막 패턴층의 너비 조절이 어려워 베이스와 컬렉터 간의 접합용량 특성이 변화되어 전기적 특성을 저하시키는 한편, 베이스 막을 형성하는 공정에서 베이스 에피영역과 폴리 실리콘 베이스 막이 서로 접촉되어 베이스 링커가 매몰되면서 웨이퍼 내에서 두께 조절이 곤란해지는 문제점이 있었다. In addition, it is difficult to control the width of the silicon nitride film pattern layer etched laterally to change the bonding capacity characteristics between the base and the collector to reduce the electrical properties, while the base epi area and the polysilicon base film are in contact with each other in the process of forming the base film As the linker was buried, there was a problem that it was difficult to control the thickness in the wafer.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 에미터와 베이스를 자기 정렬할 수 있어 소자의 속도특성을 향상시킬 수 있고, 웨이퍼 내에서 베이스 에피 성장시 베이스 에피의 막두께 및 불순물 농도를 균일하게 유지할 수 있는 한편, 베이스 저항을 감소시킬 수 있는 바이폴라 트랜지스터 제조방법을 제공하고자 한다. Accordingly, the present invention is to solve the above problems, the object is to be able to self-align the emitter and the base to improve the speed characteristics of the device, the thickness of the base epi when the base epi growth in the wafer And to provide a bipolar transistor manufacturing method that can maintain the impurity concentration uniformly, while reducing the base resistance.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명은 실리콘 기판에 매몰영역을 형성하고, 컬렉터 싱커가 소자분리막에 의해서 제1,2전도층, 베이스층과 서로 분리되는 반도체 기판을 제공하는 단계 ; 상기 반도체 기판의 상부면에 순차적으로 도포되는 제1절연막과 제2절연막 중 상기 제2절연막을 1차 식각하는 단계 ; 상기 제2전도층과 대응하는 제1절연막을 선택적으로 2차 식각한 다음 외부노출되는 제2전도층의 베이스층과 전기적으로 연결되는 베이스 전극을 형성하는 단계; 상기 제1절연막을 선택적으로 3차 식각하여 외부노출되는 베이스층과 전기적으로 연결되는 에미터 전극과, 3차 식각시 외부노출되는 컬렉터 싱커와 전기적으로 연결되는 컬렉터 전극을 형성하는 단계를 포함하는 바이폴라 트랜지스터 제조방법를 제공한다. As a specific means for achieving the above object, the present invention provides a semiconductor substrate in which a buried region is formed in a silicon substrate, and the collector sinker is separated from the first and second conductive layers and the base layer by an isolation layer. ; First etching the second insulating film among the first insulating film and the second insulating film sequentially applied to the upper surface of the semiconductor substrate; Selectively etching the second insulating layer and the first insulating layer corresponding to the second conductive layer and forming a base electrode electrically connected to the base layer of the second exposed layer; Selectively etching the first insulating layer to form an emitter electrode electrically connected to an externally exposed base layer, and a collector electrode electrically connected to an externally exposed collector sinker during third etching; Provided is a method for manufacturing a transistor.

바람직하게, 상기 제1전도층과 제2전도층은 N형 또는 P형 불순물이 1E14/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑되는 실리콘 반도체로 이루어진다. Preferably, the first conductive layer and the second conductive layer are made of a silicon semiconductor doped with N-type or P-type impurities at 1E14 / cm 3 to 1E21 / cm 3.

바람직하게, 상기 베이스층은 P형 또는 N형 실리콘막, 실리콘-게르마늄막 또는 이들의 조합으로 선택적으로 이루어진다. Preferably, the base layer is selectively made of a P-type or N-type silicon film, a silicon-germanium film, or a combination thereof.

바람직하게, 상기 제2절연막을 1차 식각하는 단계는 상기 제2 절연막의 표면에 도포되는 감광막을 사진 및 노광공정에 의해서 패턴닝하여 상기 제2절연막을 외부노출시키는 제1,2 및 3패턴홀을 형성하는 단계 ; 상기 제1,2 및 3패턴홀을 통해 외부노출되는 제2절연막을 습식식각 또는 건식식각 공정으로 제거하여 제1절연막을 외부로 노출시키는 제1,2 및 3접촉홀을 형성하는 단계 ; 및 상기 제2절연막의 표면에 잔류하는 감광막을 제거하는 단계;를 포함한다. Preferably, the first etching of the second insulating layer may include patterning a photoresist film on the surface of the second insulating layer by photolithography and an exposure process to expose the second insulating layer to the first, second and third pattern holes. Forming a; Forming first, second and third contact holes exposing the first insulating layer to the outside by removing the second insulating layer exposed through the first, second and third pattern holes by a wet etching process or a dry etching process; And removing the photosensitive film remaining on the surface of the second insulating film.

바람직하게, 상기 베이스 전극을 형성하는 단계는 상기 제2절연막의 외부면에 제3절연막 및 감광막을 도포하는 단계 ; 상기 제3절연막 및 감광막을 패턴닝한 다음 상기 제2전도층과 대응하는 제3접촉홀과 그 주위에 도포된 제3절연막과 제1절연막을 건식 또는 습식식각에 의해서 제거하는 단계 ; 및 상기 제3접촉홀을 통해 외부노출되는 베이스층과 접하는 전극을 형성하는 단계;를 포함한다. Preferably, the forming of the base electrode may include applying a third insulating film and a photosensitive film to an outer surface of the second insulating film; Patterning the third insulating film and the photosensitive film, and then removing the third contact hole corresponding to the second conductive layer and the third insulating film and the first insulating film applied around the second conductive layer by dry or wet etching; And forming an electrode in contact with the base layer exposed to the outside through the third contact hole.

더욱 바람직하게, 상기 베이스 전극은 상기 제3절연막 및 제2절연막을 마스크로 하여 선택적 에피성장 방법으로 형성된다. More preferably, the base electrode is formed by a selective epitaxial growth method using the third insulating film and the second insulating film as a mask.

더욱 바람직하게, 상기 베이스 전극은 P형 또는 N형 불순물을 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑한 실리콘 박막, 폴리 실리콘 또는 금속 실리사이드 또는 이들의 조합으로 선택적으로 형성된다. More preferably, the base electrode is selectively formed of a silicon thin film, polysilicon or metal silicide or combinations thereof doped with P-type or N-type impurities at 1E18 / cm 3 to 1E21 / cm 3.

바람직하게, 상기 에미터 전극과 컬렉터 전극을 형성하는 단계는 상기 제2절연막의 외부면에 도포된 제3절연막 중 상기 베이스층과 대응하는 제2접촉홀과 상기 컬렉터 싱커와 대응하는 제1접촉홀에 도포된 제3절연막을 제거하는 단계 ; 상기 제1,2접촉홀을 통해 외부노출되는 제1절연막을 습식 또는 건식 식각에 의해서 제거하는 단계 ; 및 상기 제1,2 접촉홀을 통해 외부노출되는 베이스층과 컬렉터 싱커와 접하는 전극을 형성하는 단계를 포함한다. The forming of the emitter electrode and the collector electrode may include forming a second contact hole corresponding to the base layer and a first contact hole corresponding to the collector sinker among the third insulating films coated on the outer surface of the second insulating film. Removing the third insulating film applied to the; Removing the first insulating layer exposed through the first and second contact holes by wet or dry etching; And forming an electrode contacting the base layer and the collector sinker, which are externally exposed through the first and second contact holes.

더욱 바람직하게, 상기 에미터 전극과 컬렉터 전극은 상기 제2접촉홀과 제1접촉홀에 P형 또는 N형 불순물을 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑한 폴리 실리콘이 도포되어 형성된다. More preferably, the emitter electrode and the collector electrode are formed by coating polysilicon doped with P-type or N-type impurities at 1E18 / cm 3 to 1E21 / cm 3 in the second contact hole and the first contact hole.

본 발명에 의하면, 컬렉터 싱커가 소자분리막에 의해서 제1,2전도층, 베이스층과 서로 분리되는 반도체 기판에 제1,2절연막을 순차적으로 도포하고, 제1,2절연막 중 제2절연막을 1차 식각하고, 제2전도층과 대응하는 제1절연막을 2차 식각함으로서 외부노출되는 베이스층과 전기적으로 연결되는 베이스 전극을 형성하고, 컬렉터 싱커와 대응하는 제1절연막을 3차 식각함으로서 외부노출되는 컬렉터 싱커와 전기적으로 연결되는 컬렉터 전극을 형성할 수 있기 때문에, 베이스 에피 및 전극을 형성하는 공정이 단순하고, 웨이퍼 기판내에서 성장되는 베이스막의 두께 및 불순물 농도가 균일하게 되어 균일한 전기적 특성을 얻을 수 있으며, 에미터와 베이스간의 전기적 격리가 자기정렬에 의하여 형성되므로 소자의 속도특성을 가일층 향상시킬 수 있는 한편, 제2전도층과 베이스전극에 포함된 불순물이 베이스층으로 확산되어 베이스 저항을 감소시켜 최대진동주파수를 증가시킬 수 있는 효과가 얻어진다.According to the present invention, the collector sinker sequentially applies the first and second insulating films to the semiconductor substrate separated from the first and second conductive layers and the base layer by the device isolation film, and the second insulating film of the first and second insulating films is one. Second etching the second conductive layer and the first insulating layer corresponding to the second conductive layer to form a base electrode electrically connected to the base layer exposed to the outside, and third exposure of the first insulating layer corresponding to the collector sinker. Since the collector electrode which is electrically connected to the collector sinker can be formed, the process of forming the base epi and the electrode is simple, and the thickness and impurity concentration of the base film grown in the wafer substrate are uniform, resulting in uniform electrical characteristics. While the electrical isolation between the emitter and the base is formed by self-alignment, the speed characteristics of the device can be further improved. Impurities contained in the second conductive layer and the base electrode are diffused into the base layer, thereby reducing the base resistance, thereby increasing the maximum vibration frequency.

이하 본 발명의 실시 예에 대해 첨부된 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 바이폴라 트랜지스터는 도 2(i)에 도시한 바와 같이, 반도체 기판, 제1,2절연막(208,209), 제1,2,3접촉홀(209a,209b,209c) 및 베이스 전극(213), 에미터 전극(214), 컬렉터 전극(215)을 포함한다.As shown in FIG. 2 (i), the bipolar transistor according to the preferred embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate, first and second insulating layers 208 and 209, first and second contact holes 209a, 209b and 209c, and The base electrode 213, the emitter electrode 214, and the collector electrode 215 are included.

즉, 상기 반도체 기판은 P형 실리콘 기판(201)상에 N형 매몰영역(202)을 구비하고, 상기 매몰영역(202)에는 제1전도층(203)인 컬렉터 에피막과 더불어 컬렉터 싱커(collector sinker)(204)를 형성하고, 상기 제1전도층(203)에는 제2전도층(206)을 형성하며, 상기 제2전도층(206)을 외측으로 노출시키는 제1전도층(203)에는 베이스층(207)인 베이스 에피를 형성하는 한편, 베이스-에미터 영역(A)과 컬렉터 영역(B)을 서로 분리하는 소자 분리막(205)을 구비한다. That is, the semiconductor substrate includes an N-type buried region 202 on the P-type silicon substrate 201, and a collector sinker in the buried region 202 together with the collector epitaxial film that is the first conductive layer 203. a second conductive layer 206 is formed on the first conductive layer 203, and the first conductive layer 203 exposes the second conductive layer 206 to the outside. A device isolation film 205 is formed to form a base epi, which is the base layer 207, and to separate the base-emitter region A and the collector region B from each other.

이에 따라, 상기 매몰영역(202)의 상부에 형성되는 제1전도층(203)과 제2전도층(206) 및 상기 제1,2전도층(203,206)의 표면에 형성되는 베이스층(207)을 포함하는 베이스-에미터 영역(A)과 상기 매몰영역(202)의 상부에 형성되는 컬렉터 싱커(204)를 포함하는 컬렉터 영역(B)은 상기 소자 분리막(205)에 의해서 서로 전기적으로 분리된다. Accordingly, the first conductive layer 203 and the second conductive layer 206 formed on the buried region 202 and the base layer 207 formed on the surfaces of the first and second conductive layers 203 and 206. The base-emitter region A including the collector region and the collector region B including the collector sinker 204 formed on the buried region 202 are electrically separated from each other by the device isolation layer 205. .

여기서, 상기 제1전도층(203)은 N형 또는 P형 불순물이 1E14/㎤ 내지 1E19/㎤ 으로 도핑되는 실리콘 반도체로 이루어질 수 있으며, 상기 제2전도층(206)은 P형 또는 N형 불순물이 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑되는 실리콘 박막으로 이루 어질 수 있고, 상기 베이스층(207)은 P형 또는 N형 실리콘막, 실리콘-게르마늄막 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.Here, the first conductive layer 203 may be formed of a silicon semiconductor doped with N-type or P-type impurities from 1E14 / cm 3 to 1E19 / cm 3, and the second conductive layer 206 may be a P-type or N-type impurity. The silicon thin film doped with 1E18 / cm 3 to 1E21 / cm 3 may be formed, and the base layer 207 may be formed of a P-type or N-type silicon film, a silicon-germanium film, or a combination thereof.

그리고, 상기 반도체 기판의 표면에는 실리콘 산화막으로 구비되는 제1절연막(208)과 실리콘 질화막으로 구비되는 제2절연막(209)을 적층하여 구비함에 따라, 상기 베이스-에미터 영역(A)과 대응하는 제1,2절연막(208,209)을 선택적으로 식각하는 것에 의해서 상기 베이스-에미터 영역을 외부노출시키는 제2,3 접촉홀(209b,209c)과, 상기 컬렉터 영역(B)과 대응하는 제1,2 절연막(208,209)을 선택적으로 식각하여 상기 컬렉터 영역을 외부노출시키는 제1접촉홀(209a)을 형성하게 된다.The first insulating film 208 made of a silicon oxide film and the second insulating film 209 made of a silicon nitride film are stacked on the surface of the semiconductor substrate to correspond to the base-emitter region A. FIG. Second and third contact holes 209b and 209c for externally exposing the base-emitter region by selectively etching the first and second insulating layers 208 and 209, and first and second corresponding to the collector regions B. The second insulating layers 208 and 209 are selectively etched to form first contact holes 209a for exposing the collector region to the outside.

상기 제3접촉홀(209c)은 상기 제2전도층(206)과 대응하는 베이스층(207)을 외부노출시키도록 상기 제1,2절연막(208,209)에 구비되고, 상기 제2접촉홀(209b)은 상기 제1전도층(203)과 대응하는 베이스층(207)을 외부노출시키도록 제1,2절연막(208,209)에 구비되는 한편, 상기 제1접촉홀(209a)은 상기 컬렉터 싱커(204)를 외부노출시키도록 상기 제1,2절연막(208,209)에 구비된다. The third contact hole 209c is provided in the first and second insulating layers 208 and 209 so as to externally expose the base layer 207 corresponding to the second conductive layer 206 and the second contact hole 209b. ) Is provided in the first and second insulating layers 208 and 209 to externally expose the first conductive layer 203 and the corresponding base layer 207, while the first contact hole 209a is formed in the collector sinker 204. ) Is provided in the first and second insulating films 208 and 209 to expose the externally.

한편 상기 에미터 전극(214)은 상기 베이스-에미터 영역의 중앙영역에 형성된 제2접촉홀(209b)에 P형 또는 N형 불순물을 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑한 폴리 실리콘이 도포되어 형성된다. Meanwhile, the emitter electrode 214 is coated with polysilicon doped with P-type or N-type impurities at 1E18 / cm 3 to 1E21 / cm 3 in the second contact hole 209b formed in the center region of the base-emitter region. Is formed.

그리고, 상기 베이스 전극(213)은 상기 베이스-에미터 영역의 중앙영역 외측에 형성된 제3접촉홀에 P형 또는 N형 불순물을 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑한 실리콘 박막, 폴리 실리콘, 금속 실리사이드 또는 이들의 조합으로 선택적으로 형 성된다. In addition, the base electrode 213 is a silicon thin film, polysilicon, or metal doped with P-type or N-type impurities at 1E18 / cm 3 to 1E21 / cm 3 in a third contact hole formed outside the center area of the base-emitter region. And optionally formed of silicides or combinations thereof.

또한, 상기 컬렉터 전극(215)은 상기 컬렉터 영역에 형성된 제1접촉홀에 N형 또는 P형 불순물을 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑한 폴리 실리콘이 도포되어 형성하게 된다. In addition, the collector electrode 215 is formed by applying polysilicon doped with N-type or P-type impurities at 1E18 / cm 3 to 1E21 / cm 3 in the first contact hole formed in the collector region.

도 2(a) 내지 도 2(i)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 바이폴라 트랜지스터를 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.2 (a) to 2 (i) are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a bipolar transistor according to a preferred embodiment of the present invention.

실리콘 기판에 매몰영역을 형성하고, 컬렉터 싱커가 소자분리막에 의해서 제1,2전도층, 베이스층과 서로 분리되는 반도체 기판을 제공하는 단계Forming a buried region in the silicon substrate and providing a semiconductor substrate in which the collector sinker is separated from the first and second conductive layers and the base layer by an isolation layer;

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 바이폴라 트랜지스터를 제조하는 공정은 도 2(a)에 도시한 바와 같이, P형 실리콘 기판(201)을 준비하는 것으로 시작되는바, 상기 실리콘 기판(201)의 표면에 비소(Arsenic :As) 또는 인(Phosphorus : P)과 같은 N형 불순물을 이온으로 주입하는 이온주입공정 또는 고상으로 확산하는 고상 확산공정(solid-state diffusion)에 의해서 확산하여 N형 불순물이 고농도로 도핑된 N형 매몰영역(202)을 형성하며, 이때, 상기 매몰영역(202)은 서브-컬렉터 영역이라고 하기도 한다. The process of manufacturing the bipolar transistor according to the preferred embodiment of the present invention begins with the preparation of the P-type silicon substrate 201, as shown in Figure 2 (a), the surface of the silicon substrate 201 N-type impurities are concentrated at high concentration by diffusion by ion implantation process to inject N-type impurities such as Arsenic (As) or Phosphorus (P) as ions or solid-state diffusion to solid phase. A doped N-type buried region 202 is formed, wherein the buried region 202 is also referred to as a sub-collector region.

이어서, 상기 매몰영역(202)의 표면에는 에피택시얼(epitaxial)기술을 이용하여 저농도로 도핑된 N형 단결정 실리콘막으로 이루어지는 컬렉터 에피막인 제1전도층(203)과, 컬렉터 싱커(collector sinker)(204)를 형성한다. Subsequently, a surface of the buried region 202 is a first conductive layer 203 which is a collector epitaxial film made of a lightly doped N-type single crystal silicon film using an epitaxial technique, and a collector sinker. 204 is formed.

여기서, 상기 컬렉터 에피막으로 구비되는 제1전도층(203)은 N형 불순물이 1E14/㎤ 내지 1E19/㎤ 으로 도핑되는 실리콘 반도체로 이루어지거나 P형 불순물이 1E14/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑되는 실리콘 반도체로 이루어질 수 있다. Here, the first conductive layer 203 provided as the collector epitaxial film is made of a silicon semiconductor doped with N-type impurities of 1E14 / cm 3 to 1E19 / cm 3 or P-type impurities of 1E14 / cm 3 to 1E21 / cm 3 It may be made of a silicon semiconductor.

그리고, 상기 제1전도층(203)과 컬렉터 싱커(204)는 소자 분리막(205)에 의해서 서로 전기적으로 분리되며, 상기 소자 분리막(205)은 LOCOS(LOCal Oxidation silicon), STI(Shallow Trench Isolation), PSL(Polysilicon Spacer LOCOS), PBL(Polysilicon Buffered LOCOS) 등과 같은 방법에 의해서 형성될 수 있다. The first conductive layer 203 and the collector sinker 204 are electrically separated from each other by the device isolation layer 205, and the device isolation layer 205 is formed of LOCal Oxideation Silicon (LOCOS) and Shallow Trench Isolation (STI). , PSL (Polysilicon Spacer LOCOS), PBL (Polysilicon Buffered LOCOS) and the like.

이에 따라, 상기 제1전도층(203)은 베이스 전극과 에미터 전극이 형성되는 베이스-에미터 영역(A)과 서로 대응하고, 상기 컬렉터 싱커(104)는 컬렉터 전극이 형성되는 컬렉터 영역(B)과 서로 대응되어야 하며, 이들 영역들은 상기 소자 분리막(105)에 의해서 한정된다. Accordingly, the first conductive layer 203 corresponds to the base-emitter region A in which the base electrode and the emitter electrode are formed, and the collector sinker 104 is the collector region B in which the collector electrode is formed. ), And these regions are defined by the device isolation layer 105.

또한, 상기 소자 분리막(205)은 상기 매몰영역(202)의 표면에 상기 제1전도층(203)과 컬렉터 싱커(204)를 형성한 후에 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제1전도층(203)과 컬렉터 싱커(204)를 형성하기전에 구비될 수도 있다. In addition, the device isolation layer 205 is illustrated and described as being provided after the first conductive layer 203 and the collector sinker 204 are formed on the surface of the buried region 202, but are not limited thereto. It may be provided before forming the one conductive layer 203 and the collector sinker 204.

연속하여, 상기 소자 분리막(205)에 의해서 상기 컬렉터 싱커(204)와 분리된 컬렉터 에피막인 제1전도층(203)의 표면에는 제2전도층(206)을 형성한다.Subsequently, a second conductive layer 206 is formed on the surface of the first conductive layer 203, which is a collector epitaxial film separated from the collector sinker 204 by the device isolation film 205.

여기서, 상기 제2전도층(206)은 P형 불순물이 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑되는 실리콘 박막으로 이루어지거나 N형 불순물이 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑되는 실리콘 박막으로 이루어질 수 있다. Here, the second conductive layer 206 may be made of a silicon thin film doped with P-type impurities at 1E18 / cm 3 to 1E21 / cm 3, or may be made of a silicon thin film doped with N-type impurities at 1E18 / cm 3 to 1E21 / cm 3. .

이러한 공정에서 상기 제2전도층(206)은 베이스 전극의 저항을 낮추는 역할 을 하는데, 특히, 에피막을 베이스로 사용하는 공정에 있어서 베이스 에피 성장 전에 제2전도층(206)을 형성하게 되기 때문에 베이스층인 베이스 에피내의 불순물 농도 확산이 억제되어 차단주파수(fT)를 증가시킬 수 있는 장점이 있다. In this process, the second conductive layer 206 serves to lower the resistance of the base electrode. In particular, in the process of using the epitaxial film as a base, the second conductive layer 206 is formed before the base epitaxial growth. The diffusion of impurity concentration in the base epitaxial layer is suppressed to increase the cutoff frequency fT.

연속하여, 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 상기 제1,2전도층(203,206)이 외부노출되는 베이스-에미터 영역(A)과 대응하는 반도체 기판의 표면에는 베이스 에피인 베이스층(207)을 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 2 (b), the base layer, which is a base epitaxial layer, is formed on the surface of the semiconductor substrate corresponding to the base-emitter region A to which the first and second conductive layers 203 and 206 are externally exposed. 207).

이러한 공정에서 베이스 에피의 성장시 선택적 에피 성장 방법을 사용하지 않고 비 선택적 에피 성장과 포토 공정에 의한 건식 식각 방법을 사용하여 형성함으로써 베이스층의 두께를 균일하게 얻을 수 있고, 불순물의 농도변화가 거의 없기 때문에, 로칼로딩 효과에 의한 베이스 에피 두께 및 불순물 농도 변화를 최대한 억제한다.In this process, the thickness of the base layer can be uniformly obtained by using a non-selective epitaxial growth method and a dry etching method by a photo process instead of using a selective epitaxial growth method in the growth of the base epitaxial, and almost no change in the concentration of impurities. Since it does not exist, the base epitaxial thickness and the impurity concentration change by the local loading effect are suppressed as much as possible.

여기서, 상기 베이스층(207)은 P형 또는 N형 실리콘막, 실리콘-게르마늄막 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. The base layer 207 may be formed of a P-type or N-type silicon film, a silicon-germanium film, or a combination thereof.

상기 반도체 기판의 상부면에 순차적으로 도포되는 제1절연막과 제2절연막 중 상기 제2절연막을 1차 식각하는 단계First etching the second insulating layer among the first insulating layer and the second insulating layer sequentially applied to the upper surface of the semiconductor substrate;

상기와 같이 제작된 반도체 기판의 상부면에는 도 2(c)에 도시한 바와 같이, 제1절연막(208)과 제2절연막(209)이 순차적으로 하부로부터 상부로 연속하여 적층되며, 상기 제1절연막(208)은 실리콘 산화막으로 구비되고, 상기 제2절연막(209)은 실리콘 질화막으로 구비된다. As illustrated in FIG. 2C, a first insulating film 208 and a second insulating film 209 are sequentially stacked from the bottom to the top of the semiconductor substrate manufactured as described above, and the first insulating film may be sequentially stacked. The insulating film 208 is provided with a silicon oxide film, and the second insulating film 209 is provided with a silicon nitride film.

그리고,상기 제1,2절연막(208,209)으로 이루어지는 절연층의 표면에는 감광막(210)을 전체적으로 일정두께 도포한 다음, 미도시된 마스크와 사진 및 노광공정을 통하여 상기 감광막(210)을 패턴닝함으로서 상기 제2절연막(209)을 외부노출시키는 제1,2 및 3패턴홀(210a,210b,210c)을 형성하게 된다. The photoresist film 210 is generally coated on the surface of the insulating layer formed of the first and second insulating films 208 and 209, and then the patterned photoresist film 210 is formed through a mask, a photo, and an exposure process, which are not shown. First, second and third pattern holes 210a, 210b and 210c may be formed to expose the second insulating layer 209 to the outside.

여기서, 상기 제1패턴홀(210a)은 상기 콜렉터 영역(B)의 컬렉터 싱커(204)와 대응하도록 형성되고, 상기 제2,3패턴홀(210b,210c)은 상기 베이스-에미터 영역(A)의 베이스층(207)과 대응하도록 형성된다. 이에 더하여, 상기 제2패턴홀(210b)은 상기 베이스층(207)의 하부에 위치하는 제1전도층(203)과 대응되며, 상기 제3패턴홀(210c)은 제2전도층(206)과 대응되는 영역에 구비되어야 한다. Here, the first pattern hole 210a is formed to correspond to the collector sinker 204 of the collector region B, and the second and third pattern holes 210b and 210c are the base-emitter region A. It is formed to correspond to the base layer 207 of the. In addition, the second pattern hole 210b corresponds to the first conductive layer 203 disposed under the base layer 207, and the third pattern hole 210c corresponds to the second conductive layer 206. Should be provided in the corresponding area.

이어서, 상기 제1,2 및 3패턴홀(210a,210b,210c)을 형성한 감광막(210)을 마스크로 하여 반응성 이온 에칭(Reactive Ion Etching (RIE))과 같은 1차 건식 식각 공정에 의하여 상기 제1,2 및 3패턴홀(210a,210b,210c)을 통해 외부노출되는 제2절연막(209)을 제거함으로써 도 2(d)에 도시한 바와 같이, 제2절연막(209)이 제거되면서 제1절연막(208)을 외부로 노출시키는 제1,2 및 2접촉홀(209a,209b,209c)을 형성한 다음 상기 제2 절연막(209)의 표면에 잔류하는 감광막(210)을 제거한다. Subsequently, the photoresist film 210 having the first, second and third pattern holes 210a, 210b, and 210c formed thereon as a mask is subjected to a first dry etching process such as reactive ion etching (RIE). As shown in FIG. 2D, the second insulating layer 209 is removed by removing the second insulating layer 209 that is externally exposed through the first, second and third pattern holes 210a, 210b, and 210c. First, second and second contact holes 209a, 209b, and 209c exposing the first insulating layer 208 to the outside are formed, and then the photoresist layer 210 remaining on the surface of the second insulating layer 209 is removed.

여기서, 상기 제2절연막(209)을 식각하여 제1절연막(208)을 외부로 노출시키는 제1,2 및 3접촉홀(209a,209b,209c)를 형성하는 식각공정은 습식 식각공정으로 이루어질 수도 있다. The etching process of etching the second insulating layer 209 to form the first, second and third contact holes 209a, 209b, and 209c exposing the first insulating layer 208 to the outside may be performed by a wet etching process. have.

한편, 상기 제2절연막(209)의 1차 식각이 과도하게 이루어지는 경우, 상기 제1절연막(208)도 일부 식각될 수 있기 때문에, 상기 제2절연막(209)의 하부에 적 층되는 제1절연막(208)의 두께는 상기 제1절연막의 1차 식각 후에도 일정두께 이상 잔류될 수 있도록 형성되어야 한다. Meanwhile, when the primary etching of the second insulating layer 209 is excessive, since the first insulating layer 208 may be partially etched, the first insulating layer stacked below the second insulating layer 209. The thickness of 208 should be formed so that it can remain more than a predetermined thickness even after the first etching of the first insulating film.

상기 제2전도층과 대응하는 제1절연막을 선택적으로 2차 식각한 다음 외부노출되는 제2전도층의 베이스층과 전기적으로 연결되는 베이스 전극을 형성하는 단계Selectively etching the second insulating layer and the first insulating layer corresponding to the second conductive layer to form a base electrode electrically connected to the base layer of the second exposed layer

상기와 같이, 1차 식각에 의해서 제1절연막(208)을 외부노출시키는 제1,2 및 3접촉홀(209a,209b,209c)를 형성한 제2절연막(209)의 외부면에는 도 2(e)에 도시한 바와 같이, 실리콘 산화막과 같은 제3절연막(211)을 일정두께로 도포한 다음, 상기 제3절연막(211)의 상부면에는 일정두께로 감광막(212)을 도포한다. As described above, the outer surface of the second insulating film 209 having the first, second and third contact holes 209a, 209b, and 209c for exposing the first insulating film 208 to the outside by primary etching is illustrated in FIG. As shown in e), a third insulating film 211, such as a silicon oxide film, is applied to a predetermined thickness, and then the photosensitive film 212 is coated on the upper surface of the third insulating film 211 at a predetermined thickness.

이러한 제3절연막(211)과 감광막(212)은 상기 제1,2 및 3접촉홀(209a,209b,209c)의 내부면에도 일정두께로 도포된다. The third insulating film 211 and the photosensitive film 212 are also coated on the inner surfaces of the first, second and third contact holes 209a, 209b, and 209c with a predetermined thickness.

이어서, 상기 제3절연막(211)과 감광막(212)은 도 2(f)에 도시한 바와 같이, 미도시된 마스크를 이용한 포토공정에 의해서 패턴닝한 다음, 상기 제2전도층(206)과 대응하는 제3접촉홀(209c)과 그 주위에 도포된 제3절연막(211) 및 상기 제3접촉홀(209c)의 바닥면에 해당하는 제1절연막(208)을 건식 또는 습식식각 중 어느 하나로 선택되는 2차 식각공정에 의하여 제거함으로써 상기 제3접촉홀(209c)을 통하여 베이스층(207)을 외부노출시킨 다음, 상기 제3절연막(211)에 잔류하는 감광막(212)은 제거한다. Subsequently, the third insulating film 211 and the photosensitive film 212 are patterned by a photo process using a mask (not shown), as shown in FIG. 2F, and then the second conductive layer 206 The corresponding third contact hole 209c, the third insulating film 211 coated around it, and the first insulating film 208 corresponding to the bottom surface of the third contact hole 209c are either dry or wet. The base layer 207 is externally exposed through the third contact hole 209c by removing by the selected secondary etching process, and then the photoresist film 212 remaining in the third insulating film 211 is removed.

그리고, 도 2(g)에 도시한 바와 같이, 상기 베이스층(207)이 외부노출되는 제3접촉홀(209c)에는 상기 잔류하는 제3절연막(211) 및 제2절연막(209)을 마스크로 하여 선택적 에피성장 방법을 적용함으로써 P형 또는 N형 불순물을 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 인 시츄로 도핑한 실리콘 박막, 폴리 실리콘 또는 금속 실리사이드 중 어느 하나로 선택되어 형성되는 베이스 전극(213)을 구비할 수 있는 것이다. As shown in FIG. 2G, in the third contact hole 209c to which the base layer 207 is externally exposed, the remaining third insulating film 211 and the second insulating film 209 are masked. And a base electrode 213 which is formed by selecting any one of silicon thin film, polysilicon, or metal silicide doped with P-type or N-type impurity from 1E18 / cm 3 to 1E21 / cm 3 by applying a selective epitaxial growth method. You can do it.

여기서, 실리콘으로 이루어지는 베이스 전극(213)과 제2전도층(206)에 포함되는 불순물은 베이스층(207)으로 확산되어 베이스 저항을 감소시킴으로써 최대진동 주파수(fmax)를 증가시키는 역할을 하게 된다. Here, impurities included in the base electrode 213 and the second conductive layer 206 made of silicon diffuse to the base layer 207 to decrease the base resistance, thereby increasing the maximum vibration frequency fmax.

상기 제1절연막을 선택적으로 3차 식각하여 외부노출되는 베이스층과 전기적으로 연결되는 에미터 전극과, 3차 식각시 외부노출되는 컬렉터 싱커와 전기적으로 연결되는 컬렉터 전극을 형성하는 단계Selectively etching the first insulating layer to form an emitter electrode electrically connected to an externally exposed base layer, and a collector electrode electrically connected to an externally exposed collector sinker during third etching;

상기와 같이 제3접촉홀(209c)에 베이스 전극(213)을 형성한 상태에서 도 2(h)에 도시한 바와 같이, 제2절연막(209)의 표면과 상기 베이스 전극(213)의 표면을 덮으면서 상기 제3절연막(211)이 외부노출되도록 제4절연막(216)을 일정두께로 도포한 다음, 상기 제4절연막(216)의 표면에는 감광막(216a)을 도포한다. As shown in FIG. 2 (h) in the state where the base electrode 213 is formed in the third contact hole 209 c, the surface of the second insulating film 209 and the surface of the base electrode 213 are formed. The fourth insulating film 216 is coated to a predetermined thickness so that the third insulating film 211 is exposed to the outside, and then a photosensitive film 216a is applied to the surface of the fourth insulating film 216.

이러한 상태에서, 외부노출되는 제3절연막(211)과 제1절연막(208)은 건식 또는 습식식각에 의한 3차 식각공정에 의해서 제거됨으로서 상기 제2접촉홀(209b)를통하여 상기 제1전도층(203)과 대응하는 베이스층(207)을 외부노출함과 동시에 상기 제1접촉홀(209a)을 통하여 컬렉터 싱커(204)를 외부노출한 다음 상기 감광막(216a)을 제거한다. In this state, the externally exposed third insulating film 211 and the first insulating film 208 are removed by a third etching process by dry or wet etching, and thus the first conductive layer is formed through the second contact hole 209b. While exposing the base layer 207 corresponding to 203 externally, the collector sinker 204 is externally exposed through the first contact hole 209a, and then the photoresist film 216a is removed.

연속하여, 도 2(i)에 도시한 바와 같이, 상기 베이스층(207)이 외부노출되는 제2접촉홀(209b)에는 P형 또는 N형 불순물을 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑한 폴리 실리콘이 도포됨으로써 에미터 전극(214)을 형성하게 된다. Subsequently, as shown in FIG. 2 (i), the second contact hole 209b to which the base layer 207 is externally exposed is poly-doped with P-type or N-type impurities at 1E18 / cm 3 to 1E21 / cm 3. Silicon is applied to form the emitter electrode 214.

또한, 상기 컬렉터 싱커(204)가 외부노출되는 제1접촉홀(209a)에는 P형 또는 N형 불순물을 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑한 폴리 실리콘이 도포되어 컬렉터 전극(215)을 형성하게 된다. In addition, the first contact hole 209a to which the collector sinker 204 is externally exposed is coated with polysilicon doped with P-type or N-type impurities at 1E18 / cm 3 to 1E21 / cm 3 to form the collector electrode 215. do.

그리고, 상기 에미터 전극(214)과 컬렉터 전극(215)을 형성한 다음 잔류하는 상기 제4절연막(216)을 모두 제거하여 제2절연막(209)을 외부노출시킨다. After the emitter electrode 214 and the collector electrode 215 are formed, all of the remaining fourth insulating layer 216 is removed to expose the second insulating layer 209 to the outside.

여기서, 상기 에미터 전극(214)과 컬렉터 전극(215)은 상기 제1,2접촉홀(209a,209b)에 폴리 실리콘을 도포하여 동시에 형성할 수도 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 시차를 두고 순차적으로 형성될 수도 있다. Here, the emitter electrode 214 and the collector electrode 215 may be formed at the same time by applying polysilicon to the first and second contact holes 209a and 209b, but the present invention is not limited thereto. May be

이어서, 상기 베이스-에미터 영역에 베이스 전극 및 에미터 전극이 형성되고, 상기 콜렉터 영역에 컬렉터 전극이 형성된 기판에 금속배선 공정을 수행하여 바이폴라 트랜지스터를 제조하는 공정을 완료하게 된다. Subsequently, a base electrode and an emitter electrode are formed in the base-emitter region, and a metal wiring process is performed on the substrate on which the collector electrode is formed in the collector region, thereby completing a process of manufacturing a bipolar transistor.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다. While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, it will be understood that various changes and modifications can be made in the art without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that those skilled in the art can easily know.

도 1은 종래기술에 따른 바이폴라 트랜지스터를 도시한 종단면도이다. 1 is a longitudinal sectional view showing a bipolar transistor according to the prior art.

도 2(a) 내지 도 2(i)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 바이폴라 트랜지스터를 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.2 (a) to 2 (i) are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a bipolar transistor according to a preferred embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

201 : 실리콘 기판 202 : 매몰영역201: silicon substrate 202: buried region

203 : 제1전도층 204 : 컬렉터 싱커203: first conductive layer 204: collector sinker

205 : 소자 분리막 206 : 제2전도층205: device isolation layer 206: second conductive layer

207 : 베이스층 208 : 제1절연막207: base layer 208: first insulating film

209 : 제2절연막 209a,209b,209c : 제1,2,3접촉홀209: Second insulating film 209a, 209b, 209c: First, second, third contact hole

210,212,216a : 감광막 211 : 제3절연막210,212,216a: photosensitive film 211: third insulating film

213 : 베이스전극 214 : 에미터 전극213: base electrode 214: emitter electrode

215 : 컬렉터 전극 216 : 제4절연막215: collector electrode 216: fourth insulating film

Claims (10)

실리콘 기판에 매몰영역을 형성하고, 컬렉터 싱커가 소자분리막에 의해서 제1,2전도층, 베이스층과 서로 분리되는 반도체 기판을 제공하는 단계 ; Forming a buried region in the silicon substrate, and the collector sinker providing a semiconductor substrate separated from the first and second conductive layers and the base layer by an element isolation film; 상기 반도체 기판의 상부면에 순차적으로 도포되는 제1절연막과 제2절연막 중 상기 제2절연막을 1차 식각하는 단계 ; First etching the second insulating film among the first insulating film and the second insulating film sequentially applied to the upper surface of the semiconductor substrate; 상기 제2전도층과 대응하는 제1절연막을 선택적으로 2차 식각한 다음 외부노출되는 제2전도층의 베이스층과 전기적으로 연결되는 베이스 전극을 형성하는 단계; Selectively etching the second insulating layer and the first insulating layer corresponding to the second conductive layer and forming a base electrode electrically connected to the base layer of the second exposed layer; 상기 제1절연막을 선택적으로 3차 식각하여 외부노출되는 베이스층과 전기적으로 연결되는 에미터 전극과, 3차 식각시 외부노출되는 컬렉터 싱커와 전기적으로 연결되는 컬렉터 전극을 형성하는 단계를 포함하는 바이폴라 트랜지스터 제조방법.Selectively etching the first insulating layer to form an emitter electrode electrically connected to an externally exposed base layer, and a collector electrode electrically connected to an externally exposed collector sinker during third etching; Transistor manufacturing method. 제1항에 있어서, 상기 제1전도층과 제2전도층은 N형 또는 P형 불순물이 1E14/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑되는 실리콘 반도체로 이루어짐을 특징으로 하는 바이폴라 트랜지스터 제조방법. The method of claim 1, wherein the first conductive layer and the second conductive layer are made of a silicon semiconductor doped with N-type or P-type impurities from 1E14 / cm 3 to 1E21 / cm 3. 제1항에 있어서, 상기 베이스층은 P형 또는 N형 실리콘막, 실리콘-게르마늄막 또는 이들의 조합으로 선택적으로 이루어짐을 특징으로 하는 바이폴라 트랜지스터 제조방법. The method of claim 1, wherein the base layer is selectively formed of a P-type or N-type silicon film, a silicon-germanium film, or a combination thereof. 제1항에 있어서, 상기 제2절연막을 1차 식각하는 단계는 The method of claim 1, wherein the first etching of the second insulating layer is performed. 상기 제2 절연막의 표면에 도포되는 감광막을 사진 및 노광공정에 의해서 패턴닝하여 상기 제2절연막을 외부노출시키는 제1,2 및 3패턴홀을 형성하는 단계 ; Patterning a photoresist film coated on a surface of the second insulating film by photolithography and an exposure process to form first, second and third pattern holes for externally exposing the second insulating film; 상기 제1,2 및 3패턴홀을 통해 외부노출되는 제2절연막을 습식식각 또는 건식식각 공정으로 제거하여 제1절연막을 외부로 노출시키는 제1,2 및 3접촉홀을 형성하는 단계 ; 및 Forming first, second and third contact holes exposing the first insulating layer to the outside by removing the second insulating layer exposed through the first, second and third pattern holes by a wet etching process or a dry etching process; And 상기 제2절연막의 표면에 잔류하는 감광막을 제거하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 바이폴라 트랜지스터 제조방법. Removing the photoresist film remaining on the surface of the second insulating film. 제1항에 있어서, 상기 베이스 전극을 형성하는 단계는 The method of claim 1, wherein the forming of the base electrode 상기 제2절연막의 외부면에 제3절연막 및 감광막을 도포하는 단계 ;Coating a third insulating film and a photosensitive film on an outer surface of the second insulating film; 상기 제3절연막 및 감광막을 패턴닝한 다음 상기 제2전도층과 대응하는 제3접촉홀과 그 주위에 도포된 제3절연막과 제1절연막을 건식 또는 습식식각에 의해서 제거하는 단계 ; 및 Patterning the third insulating film and the photosensitive film, and then removing the third contact hole corresponding to the second conductive layer and the third insulating film and the first insulating film applied around the second conductive layer by dry or wet etching; And 상기 제3접촉홀을 통해 외부노출되는 베이스층과 접하는 전극을 형성하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 바이폴라 트랜지스터 제조방법. And forming an electrode in contact with the base layer that is exposed to the outside through the third contact hole. 제5항에 있어서, 상기 베이스 전극은 상기 제3절연막 및 제2절연막을 마스크로 하여 선택적 에피성장 방법으로 형성됨을 특징으로 하는 바이폴라 트랜지스터 제조방법. The method of claim 5, wherein the base electrode is formed by a selective epitaxial growth method using the third insulating layer and the second insulating layer as a mask. 제5항에 있어서, 상기 베이스 전극은 P형 또는 N형 불순물을 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑한 실리콘 박막, 폴리 실리콘 또는 금속 실리사이드 또는 이들의 조합으로 선택적으로 형성됨을 특징으로 하는 바이폴라 트랜지스터 제조방법. The bipolar transistor of claim 5, wherein the base electrode is selectively formed of a silicon thin film, polysilicon, or a metal silicide or a combination thereof doped with P-type or N-type impurities at 1E18 / cm 3 to 1E21 / cm 3. Way. 제1항에 있어서, 상기 에미터 전극과 컬렉터 전극을 형성하는 단계는The method of claim 1, wherein the forming of the emitter electrode and the collector electrode 상기 제2절연막의 외부면에 도포된 제3절연막 중 상기 베이스층과 대응하는 제2접촉홀과 상기 컬렉터 싱커와 대응하는 제1접촉홀에 도포된 제3절연막을 제거하는 단계 ; Removing a third insulating film applied to a second contact hole corresponding to the base layer and a first contact hole corresponding to the collector sinker among the third insulating films applied to an outer surface of the second insulating film; 상기 제1,2접촉홀을 통해 외부노출되는 제1절연막을 습식 또는 건식 식각에 의해서 제거하는 단계 ; 및 Removing the first insulating layer exposed through the first and second contact holes by wet or dry etching; And 상기 제1,2 접촉홀을 통해 외부노출되는 베이스층과 컬렉터 싱커와 접하는 전극을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 바이폴라 트랜지스터 제조방법. And forming an electrode contacting the base layer and the collector sinker, which are externally exposed through the first and second contact holes. 제8항에 있어서, 상기 에미터 전극과 컬렉터 전극은 상기 제2접촉홀과 제1접촉홀에 P형 또는 N형 불순물을 1E18/㎤ 내지 1E21/㎤ 으로 도핑한 폴리 실리콘이 도포되어 형성됨을 특징으로 하는 바이폴라 트랜지스터 제조방법. The method of claim 8, wherein the emitter electrode and the collector electrode is formed by applying polysilicon doped with P-type or N-type impurities of 1E18 / cm3 to 1E21 / cm3 in the second contact hole and the first contact hole. A bipolar transistor manufacturing method. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 방법에 의해서 제조되는 바이폴라 트랜지 스터. Bipolar transistor produced by the method of any one of claims 1 to 9.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08186124A (en) * 1994-12-19 1996-07-16 Korea Electron Telecommun Preparation of bipolar transistor
KR0161197B1 (en) * 1995-12-23 1999-02-01 양승택 Method for fabricating self-aligned bipolar transistor

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