[go: up one dir, main page]

JPH08162474A - Bipolar transistor manufacturing method - Google Patents

Bipolar transistor manufacturing method

Info

Publication number
JPH08162474A
JPH08162474A JP6321486A JP32148694A JPH08162474A JP H08162474 A JPH08162474 A JP H08162474A JP 6321486 A JP6321486 A JP 6321486A JP 32148694 A JP32148694 A JP 32148694A JP H08162474 A JPH08162474 A JP H08162474A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
forming
film
insulating film
epitaxial layer
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
JP6321486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Inami
信夫 稲見
Yoshimitsu Kuromaru
好光 黒丸
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.)
New Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
New Japan Radio Co 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 New Japan Radio Co Ltd filed Critical New Japan Radio Co Ltd
Priority to JP6321486A priority Critical patent/JPH08162474A/en
Publication of JPH08162474A publication Critical patent/JPH08162474A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Element Separation (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a bipolar transistor of an SICOS structure, which can reduce the area of an emitter by a method wherein an external base region on the projected sidewall parts of an epitaxial layer and after a sidewall is formed on a projected top surface, a diffusion is performed for forming an emitter region. CONSTITUTION: A N-type epitaxial layer 3 is grown on a semiconductor substrate, a thermal diffusion is performed and an oxide film 16 and a nitride film 17 are formed in order. Then, the films 17 and 16 are etched away excluding emitter and base regions, the layer 3 is subjected to anisotropic etching using both of these films 16 and 17 as masks, and projected side walls are formed. Then, the surface of a polysilicon film 22 is oxidized; impurities being contained in this film 22 are made to diffuse in the layer 3 of the projected sidewalls; and an external base region 12 is formed. The exposed film 17 is etched; the film 16 is made to expose; an oxide film 25 is formed on the whole surface; and a sidewall 25 is formed on the projected top surface 22 and the end surfaces of an oxide film 24 by anisotropic etching.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、バイポーラトランジス
タの製造方法、特に素子の側壁から電極を引き出したS
ICOS(sidewall base contact structure)構造の
バイポーラトランジスタの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a bipolar transistor, and more particularly to an S electrode having electrodes drawn out from the side wall of the device.
The present invention relates to a method for manufacturing a bipolar transistor having an ICOS (sidewall base contact structure) structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】バイポーラトランジスタの低消費電力
化、高速化を目的として、SICOS構造のバイポーラ
トランジスタが提案されている。以下、NPNバイポー
ラトランジスタを例に取り、従来のSICOS構造のバ
イポーラトランジスタの製造方法を説明する。まず、P
型シリコン半導体基板1上にN型埋込層2を形成するた
めの不純物拡散を行い、その後シリコン半導体基板1上
にN型エピタキシャル層3を成長させる。N型エピタキ
シャル層3内に素子分離のためのP型分離層4と、コレ
クタ領域を形成するために先に形成したN型埋込層2に
接続するコレクタウォール5を形成する。N型エピタキ
シャル層3上に酸化膜以外の絶縁膜、例えば窒化膜6を
全面に形成し、その後、エミッタ、ベース形成予定領域
以外の窒化膜6をエッチング除去する。残った窒化膜6
をマスクにエピタキシャル層3をエッチングし、エミッ
タ、ベース形成予定領域のエピタキシャル層3を凸状に
残す。このとき、エッチングにより窒化膜の端部より内
側にエピタキシャル層が入り込むようにする。その後、
熱酸化により、露出するエピタキシャル層表面に酸化膜
7を形成し、さらに別のマスク膜例えば金属膜8を蒸着
する。このとき、窒化膜の下部の凸形状の側壁部分に
は、金属膜8で被覆されず酸化膜7が露出する部分が残
るようにする(図9)。
2. Description of the Related Art A bipolar transistor having a SICOS structure has been proposed for the purpose of lowering power consumption and speed of a bipolar transistor. A method of manufacturing a conventional bipolar transistor having a SICOS structure will be described below by taking an NPN bipolar transistor as an example. First, P
Impurity diffusion for forming the N type buried layer 2 is performed on the type silicon semiconductor substrate 1, and then the N type epitaxial layer 3 is grown on the silicon semiconductor substrate 1. A P-type isolation layer 4 for element isolation and a collector wall 5 connected to the N-type buried layer 2 previously formed to form a collector region are formed in the N-type epitaxial layer 3. An insulating film other than an oxide film, for example, a nitride film 6 is formed on the entire surface of the N-type epitaxial layer 3, and then the nitride film 6 other than the regions where the emitter and the base are to be formed is removed by etching. Remaining nitride film 6
Is used as a mask to etch the epitaxial layer 3 to leave the epitaxial layer 3 in the regions where the emitter and base are to be formed in a convex shape. At this time, the epitaxial layer is made to enter inside the end portion of the nitride film by etching. afterwards,
An oxide film 7 is formed on the exposed epitaxial layer surface by thermal oxidation, and another mask film, for example, a metal film 8 is deposited. At this time, a portion where the oxide film 7 is exposed without being covered with the metal film 8 is left on the convex side wall portion below the nitride film (FIG. 9).

【0003】金属膜8をマスクに、エピタキシャル層3
の凸形状の側壁部分に露出する酸化膜7をエッチング除
去し、凸形状側壁部のみエピタキシャル層3を露出させ
る。その後、金属膜8を除去し、全面にベース取り出し
電極となるポリシリコン膜9を形成する。ポリシリコン
膜9は、ドープドシリコン膜あるいはノンドープポリシ
リコン膜中にP型不純物を拡散して、形成することがで
きる。その後、パターニングし、層間絶縁膜となる酸化
膜10を全面に形成する(図10)。
Using the metal film 8 as a mask, the epitaxial layer 3
The oxide film 7 exposed on the side wall of the convex shape is removed by etching, and the epitaxial layer 3 is exposed only on the side wall of the convex shape. After that, the metal film 8 is removed, and a polysilicon film 9 to be a base extraction electrode is formed on the entire surface. The polysilicon film 9 can be formed by diffusing P-type impurities into a doped silicon film or a non-doped polysilicon film. After that, patterning is performed to form an oxide film 10 serving as an interlayer insulating film on the entire surface (FIG. 10).

【0004】エミッタ、ベース形成領域の凸形状の上面
のみ、酸化膜10ポリシリコン膜9窒化膜6をエッチン
グ除去し、エピタキシャル層3を露出させる。露出した
エピタキシャル層3表面に、ベース領域11を形成する
ため、P型不純物を拡散する(図11)。次に熱酸化を
行い、露出しているポリシリコン膜9の端部を酸化す
る。この熱処理によって同時に、ポリシリコン膜9から
凸形状側壁部に、P型不純物が拡散し、先に形成したベ
ース領域11と接続する外部ベース領域12が形成され
る。
The oxide film 10, the polysilicon film 9 and the nitride film 6 are removed by etching only on the convex upper surfaces of the emitter and base formation regions to expose the epitaxial layer 3. P-type impurities are diffused to form the base region 11 on the exposed surface of the epitaxial layer 3 (FIG. 11). Next, thermal oxidation is performed to oxidize the exposed end portion of the polysilicon film 9. By this heat treatment, at the same time, the P-type impurity is diffused from the polysilicon film 9 to the convex side wall portion, and the external base region 12 connected to the previously formed base region 11 is formed.

【0005】エミッタ13を形成するため、ベース領域
11中にN型不純物を拡散する(図12)。その後、コ
レクタ領域、ベース領域のコンタクト穴(図示せず)を
開け、コレクタ電極15とエミッタ電極14を形成し、
SICOS構造のバイポーラトランジスタを得る(図1
3)。
To form the emitter 13, N-type impurities are diffused into the base region 11 (FIG. 12). Then, contact holes (not shown) in the collector region and the base region are opened to form a collector electrode 15 and an emitter electrode 14,
A bipolar transistor of SICOS structure is obtained (Fig. 1
3).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上のように形成され
た従来のバイポーラトランジスタは、寄生容量が減少
し、高速動作が可能であるが、さらに高速化を図る場
合、エミッタ面積が窒化膜6の形成精度に依存し、ま
た、エミッタ領域の形成がセルフアラインでないため、
縮小化に限界があった。そのため、トランジスタの高速
化に限界があるという問題があった。
The conventional bipolar transistor formed as described above has a reduced parasitic capacitance and is capable of high-speed operation. However, in the case of further speeding up, the emitter area is smaller than that of the nitride film 6. Depends on the forming accuracy, and because the formation of the emitter region is not self-aligned,
There was a limit to the reduction. Therefore, there is a problem that there is a limit to the speedup of the transistor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を解決
するため、一導電型の半導体基板上に、コレクタ領域の
一部を構成する逆導電型の埋込層を形成し、該埋込層上
に逆導電型のエピタキシャル層を成長させ、素子分離を
行い、逆導電型のコレクタ領域、一導電型のベース領域
及び逆導電型のエミッタ領域を形成するバイポーラトラ
ンジスタの製造方法において、前記エピタキシャル層表
面に第1の絶縁膜を形成する工程と、該第1の絶縁膜を
エミッタ、ベース形成予定領域を除き除去する工程と、
該第1の絶縁膜をマスクに前記エピタキシャル層をエッ
チングし、凸形状を形成する工程と、全面に第2の絶縁
膜を形成し、該第2の絶縁膜で前記凸形状側壁部にサイ
ドウォールを形成する工程と、該サイドウォールをマス
クに前記エピタキシャル層表面に第3の絶縁膜を形成す
る工程と、前記第2の絶縁膜の一部を除去し、前記記凸
形状の側壁部のみ前記エピタキシャル層を露出させる工
程と、該露出したエピタキシャル層に接触するベース電
極金属を全面に形成する工程と、該ベース電極上に平坦
化膜を形成し、平坦化し、エッチバックして前記第1の
絶縁膜を露出させる工程と、前記ベース電極表面に第4
の絶縁膜を形成する工程と、前記凸形状側壁部に外部ベ
ース領域を形成する工程と、前記第1の絶縁膜を除去
し、全面に第5の絶縁膜を形成し、該第5の絶縁膜で前
記凸形状頂面の前記ベース電極及び前記第4の絶縁膜端
部にサイドウォールを形成する工程と、前記凸形状頂面
のエピタキシャル層表面に、前記外部ベース領域と接触
するベース領域を形成する工程と、該ベース領域上にエ
ミッタ領域を形成する工程と、前記埋込層に接触するコ
レクタ領域を形成する工程とを含むことを特徴とするも
のである。
In order to solve the above problems, the present invention forms a reverse conductivity type buried layer forming a part of a collector region on a semiconductor substrate of one conductivity type, and the buried layer is formed. In the method of manufacturing a bipolar transistor, a reverse conductivity type epitaxial layer is grown on a layer, element isolation is performed, and a reverse conductivity type collector region, a one conductivity type base region, and a reverse conductivity type emitter region are formed. A step of forming a first insulating film on the surface of the layer, a step of removing the first insulating film except for the emitter and base formation planned regions,
A step of etching the epitaxial layer with the first insulating film as a mask to form a convex shape, and forming a second insulating film on the entire surface, and forming a second insulating film on the convex side wall portion to form a sidewall. And a step of forming a third insulating film on the surface of the epitaxial layer by using the sidewall as a mask, a part of the second insulating film is removed, and only the side wall of the convex shape is formed. Exposing the epitaxial layer, forming a base electrode metal in contact with the exposed epitaxial layer on the entire surface, forming a flattening film on the base electrode, flattening, and etching back the first electrode. A step of exposing the insulating film, and a fourth step on the surface of the base electrode.
Forming an insulating film, forming an external base region on the convex side wall portion, removing the first insulating film, forming a fifth insulating film on the entire surface, and forming the fifth insulating film. Forming a sidewall on the base electrode on the convex top surface and the end of the fourth insulating film with a film; and forming a base region on the epitaxial layer surface on the convex top surface in contact with the external base region. The method is characterized by including a step of forming, an step of forming an emitter area on the base area, and a step of forming a collector area in contact with the buried layer.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例を、NPNバイポー
ラトランジスタを例に取り、詳細に説明する。P型シリ
コン半導体基板1上にコレクタ領域の一部を構成するN
型埋込層2を形成するための不純物拡散を行い、その後
シリコン半導体基板1上にN型エピタキシャル層3を約
1ミクロン成長させる。素子分離を不純物拡散により行
う場合は、N型埋込層と同様に、P型埋込層を形成する
ことができる。N型埋込層を形成するため、熱拡散を行
う。その後、N型エピタキシャル層3上に酸化膜16を
200オングストロームと、その上に窒化膜17を30
00オングすトローム形成する。ここで、酸化膜16は
必ずしも必要ではないが、シリコン半導体基板1と窒化
膜17の熱膨張率の違い等を考慮して、薄く形成するこ
とが好ましい。エミッタ、ベース形成予定領域を除き、
窒化膜17及び酸化膜16をエッチング除去する。その
後、この窒化膜17及び酸化膜16をマスクに、N型エ
ピタキシャル層3を異方性エッチングし、高さ約500
0オングストロームの凸形状を形成する。この凸形状の
高さは、後工程で形成する外部ベース領域の接触抵抗が
十分小さくなる面積となる高さとすれば良く、適宜設定
されるものである。またこの凸形状は、異方性エッチン
グで形成すると側壁がほぼ垂直の柱状となるが、等方性
エッチングを行い、側壁に傾斜を持たせた形状とするこ
とも可能である。その後、露出したエピタキシャル層3
表面に、酸化膜18を200オングストローム形成する
(図1)。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below by taking an NPN bipolar transistor as an example. N forming a part of the collector region on the P-type silicon semiconductor substrate 1
Impurity diffusion for forming the buried type layer 2 is performed, and then the N type epitaxial layer 3 is grown on the silicon semiconductor substrate 1 by about 1 micron. When element isolation is performed by impurity diffusion, a P-type buried layer can be formed in the same manner as the N-type buried layer. Thermal diffusion is performed to form the N-type buried layer. After that, the oxide film 16 is formed to 200 angstroms on the N-type epitaxial layer 3 and the nitride film 17 is formed to 30 Å thereon.
00 angstroms are formed. Here, although the oxide film 16 is not always necessary, it is preferably formed thin in consideration of the difference in the coefficient of thermal expansion between the silicon semiconductor substrate 1 and the nitride film 17. Except for the emitter and base formation planned area,
The nitride film 17 and the oxide film 16 are removed by etching. Then, using the nitride film 17 and the oxide film 16 as a mask, the N-type epitaxial layer 3 is anisotropically etched to a height of about 500.
A convex shape of 0 angstrom is formed. The height of this convex shape may be set to a height such that the contact resistance of the external base region formed in a later step becomes sufficiently small, and is appropriately set. Further, when the convex shape is formed by anisotropic etching, the side wall becomes a substantially vertical columnar shape, but it is also possible to perform isotropic etching and make the side wall inclined. After that, the exposed epitaxial layer 3
An oxide film 18 of 200 angstrom is formed on the surface (FIG. 1).

【0009】全面に窒化膜19を3000オングストロ
ーム形成し(図2)、素子分離のため、LOCOS酸化
膜形成予定領域の窒化膜19をエッチング除去する。リ
セス法でLOCOS酸化膜を形成する(図3)。図3に
おいて、20はLOCOS酸化膜、21はチャネルスト
ッパーである。ここで、先に形成した酸化膜18は、L
OCOS酸化を行うマスクとして必要なものであり、他
の素子分離方法を採用する場合や、別の工程でLOCO
S酸化膜を形成する場合は、酸化膜18は必ずしも必要
ではない。素子分離方法は、酸化膜による他、不純物を
拡散する方法も可能である。
A nitride film 19 of 3000 angstrom is formed on the entire surface (FIG. 2), and the nitride film 19 in the LOCOS oxide film formation planned region is removed by etching for element isolation. A LOCOS oxide film is formed by the recess method (FIG. 3). In FIG. 3, 20 is a LOCOS oxide film, and 21 is a channel stopper. Here, the previously formed oxide film 18 is L
It is necessary as a mask for performing OCOS oxidation, and is used when another element isolation method is adopted or in another process.
When forming the S oxide film, the oxide film 18 is not always necessary. As an element isolation method, a method of diffusing impurities is possible in addition to the method of using an oxide film.

【0010】窒化膜19を異方性エッチングし、凸形状
側壁部分に窒化膜19からなるサイドウォールを形成す
る。その後、熱酸化を行うことで、先に形成した酸化膜
18のうち、窒化膜19からなるサイドウォールにより
マスクされていない部分の酸化膜の厚さが厚くなる。次
に、コレクタ領域を構成するコレクタウォールを形成す
るため、コレクタウォール形成予定領域の酸化膜18の
一部をホトレジストをマスクにエッチングし、このホト
レジストをマスクに、エピタキシャル層3中に、リンを
注入量1E15/cm2、加速電圧30KeVでイオン
注入する。ホトレジストを除去した後、1150℃で3
0分間熱拡散を行い、先に形成したN型埋込層2と接触
するコレクタウォール5を形成する(図4)。
The nitride film 19 is anisotropically etched to form sidewalls made of the nitride film 19 on the convex side wall portions. After that, thermal oxidation is performed to increase the thickness of the oxide film 18 in the portion which is not masked by the sidewall made of the nitride film 19 in the oxide film 18 formed earlier. Next, in order to form a collector wall that constitutes the collector region, a part of the oxide film 18 in the region where the collector wall is to be formed is etched using a photoresist as a mask, and phosphorus is implanted into the epitaxial layer 3 using this photoresist as a mask. Ion implantation is performed at a dose of 1E15 / cm2 and an acceleration voltage of 30 KeV. After removing the photoresist, 3 at 1150 ° C
Thermal diffusion is performed for 0 minutes to form the collector wall 5 that is in contact with the previously formed N-type buried layer 2 (FIG. 4).

【0011】熱リン酸もしくは等方性エッチングによ
り、窒化膜19をエッチングする。このとき、凸形状底
面近傍に、窒化膜19が残るようにする。この窒化膜1
9を残すことによって、外部ベース領域を形成する不純
物は、凸形状側壁部のみから拡散することになり、不要
な外部ベースの形成を防止することができる。また、窒
化膜17は十分厚いので残る。その後、露出した酸化膜
18をエッチングし、凸形状側壁部のエピタキシャル層
3を露出させる。全面にノンドープポリシリコン22を
CVD法で形成し、直ちにP型不純物であるボロンを注
入量1E14から1E15/cm2、加速電圧20Ke
Vで注入する。このとき、低抵抗化のため、ポリシリコ
ンをTi等でシリサイド化しても、またはWSiをポリ
シリコン上に形成しても良い。ただし、シリサイド化も
しくはシリサイドを表面に形成したときは、後工程でポ
リシリコン膜表面に酸化膜を形成するため、ポリシリコ
ン膜を更にCVD法で1000オングストローム程度形
成する必要がある。また、ノンドープシリコン膜の代わ
りに、ドープドシリコン膜を使用することも可能であ
る。この場合は、ポリシリコン膜に不純物の注入は必要
ない。次に、平坦化膜としてホトレジスト23をポリシ
リコン膜22上に厚く塗布し、平坦化した後、ホトレジ
ストとポリシリコン膜のエッチング速度の等しい条件
で、エッチバックし(図5に示す点線部分まで異方性エ
ッチングを行い)、窒化膜17上のポリシリコン膜22
をエッチングし、窒化膜17を露出させる(図5)。
The nitride film 19 is etched by hot phosphoric acid or isotropic etching. At this time, the nitride film 19 is left in the vicinity of the convex bottom surface. This nitride film 1
By leaving 9 as the impurity, the impurities forming the external base region are diffused only from the convex side wall portion, and it is possible to prevent the formation of an unnecessary external base. Further, the nitride film 17 remains because it is sufficiently thick. Then, the exposed oxide film 18 is etched to expose the epitaxial layer 3 on the side wall of the convex shape. Non-doped polysilicon 22 is formed on the entire surface by the CVD method, and boron, which is a P-type impurity, is immediately injected at an injection amount of 1E14 to 1E15 / cm2 and an acceleration voltage of 20 Ke.
Inject with V. At this time, in order to reduce the resistance, polysilicon may be silicided with Ti or the like, or WSi may be formed on the polysilicon. However, when silicidation or silicide is formed on the surface, an oxide film is formed on the surface of the polysilicon film in a later step, so that it is necessary to further form the polysilicon film by the CVD method to about 1000 angstroms. It is also possible to use a doped silicon film instead of the non-doped silicon film. In this case, it is not necessary to implant impurities into the polysilicon film. Next, a photoresist 23 as a flattening film is applied thickly on the polysilicon film 22, and after flattening, etching back is performed under the condition that the etching rate of the photoresist is equal to that of the polysilicon film (different to the dotted line portion shown in FIG. 5). Then, the polysilicon film 22 on the nitride film 17 is etched.
Is etched to expose the nitride film 17 (FIG. 5).

【0012】ポリシリコン膜22上に残るホトレジスト
23を除去した後、コレクタ電極形成予定領域のポリシ
リコン膜22をエッチングし、ポリシリコン膜22表面
を酸化し、酸化膜24を形成する。同時にこの熱酸化に
より、ポリシリコン膜22中に含まれる不純物が凸形状
側壁のエピタキシャル層3内に拡散し、外部ベース領域
12が形成される(図6)。
After removing the photoresist 23 remaining on the polysilicon film 22, the polysilicon film 22 in the region where the collector electrode is to be formed is etched and the surface of the polysilicon film 22 is oxidized to form an oxide film 24. At the same time, the thermal oxidation diffuses the impurities contained in the polysilicon film 22 into the epitaxial layer 3 having the convex side wall to form the external base region 12 (FIG. 6).

【0013】露出している窒化膜17を熱リン酸でエッ
チングし、酸化膜16を露出させる。次に全面にCVD
法で酸化膜25を全面に形成し、異方性エッチングによ
り酸化膜25をエッチングすることで、凸形状頂面のポ
リシリコン膜22及び酸化膜24の端面に酸化膜25か
らなるサイドウォールを形成する(図7)。このサイド
ウォールの形成によって、エミッタ面積の縮小が図られ
る。このときコレクタ電極形成予定領域にも同様なサイ
ドウォールが形成されるが、本発明に必ずしも必要では
ないので、説明を省略する。凸形状頂面に形成されたサ
イドウォールの横方向の寸法は、先に形成した外部ベー
ス22の横方向の拡散寸法と同じかわずかに広い寸法と
することが好ましい。しかし、必ずしもこれに限定され
るものではなく、後で形成するベース領域と先に形成し
ている外部ベース領域12との接合を容易に行うことが
でき、かつエミッタ領域の面積を縮小することが可能と
なる寸法を適宜選択することができる。
The exposed nitride film 17 is etched with hot phosphoric acid to expose the oxide film 16. Then CVD on the entire surface
By forming the oxide film 25 on the entire surface by anisotropic etching and etching the oxide film 25 by anisotropic etching to form sidewalls made of the oxide film 25 on the end faces of the polysilicon film 22 and the oxide film 24 on the convex top surface. (Fig. 7). By forming the side wall, the emitter area can be reduced. At this time, similar sidewalls are formed also in the region where the collector electrode is to be formed, but since they are not necessary for the present invention, description thereof will be omitted. The lateral dimension of the sidewall formed on the convex top surface is preferably the same as or slightly wider than the lateral diffusion dimension of the external base 22 previously formed. However, the invention is not necessarily limited to this, and a base region formed later and the external base region 12 formed earlier can be easily joined and the area of the emitter region can be reduced. It is possible to appropriately select the dimensions that are possible.

【0014】酸化膜25をマスクに、酸化膜16をエッ
チング除去した後、エミッタ電極及びコレクタ電極とな
るポリシリコン膜を全面に形成し、ベース領域形成のた
め、ポリシリコン膜中にP型不純物であるボロンを注入
量3E15/cm2、加速電圧50KeVで注入する。
その後、ランプアニール法で1020℃、15秒間熱処
理を行い、エピタキシャル層3中に不純物を拡散し、先
に形成した外部ベース領域と接続するベース領域11を
形成する。ここで、酸化膜16のエッチングは、酸化膜
25を形成する前、窒化膜17をエッチング除去した
後、除去することも可能である。次に、エミッタ領域を
形成するため、N型不純物である砒素を注入量1E16
cm2、加速電圧80KeVでイオン注入し、エミッタ
領域13を形成する。ポリシリコン膜をパターニング
し、エミッタ電極14及びコレクタ電極15を形成する
(図8)。以下、通常のバイポーラトランジスタの製造
方法に従い、SICOS構造のバイポーラトランジスタ
を得る。
After the oxide film 16 is removed by etching using the oxide film 25 as a mask, a polysilicon film serving as an emitter electrode and a collector electrode is formed on the entire surface, and a P-type impurity is added in the polysilicon film to form a base region. A certain boron is injected with an injection amount of 3E15 / cm2 and an acceleration voltage of 50 KeV.
Then, heat treatment is performed at 1020 ° C. for 15 seconds by a lamp annealing method to diffuse impurities in the epitaxial layer 3 to form the base region 11 connected to the external base region previously formed. Here, the oxide film 16 can be removed after the nitride film 17 is removed by etching before the oxide film 25 is formed. Next, in order to form an emitter region, arsenic, which is an N-type impurity, is implanted with an amount of 1E16.
Ion implantation is performed with a cm 2 acceleration voltage of 80 KeV to form an emitter region 13. The polysilicon film is patterned to form the emitter electrode 14 and the collector electrode 15 (FIG. 8). Hereinafter, a bipolar transistor having a SICOS structure is obtained according to a usual method for manufacturing a bipolar transistor.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明したように本発明の製造方法に
よると、従来のSICOS構造のバイポーラトランジス
タの利点である高速回路動作と高集積化に加えて、従来
のSICOS構造に比べて、ベース、エミッタのセルフ
アラインが可能となり、サイドウォールの形成によっ
て、エミッタ面積の縮小が可能となった。そのため、さ
らに回路動作の高速化を図ることができた。また、外部
ベースを形成する際、窒化膜19及び酸化膜18の一部
が凸形状底部近傍に残るため、外部ベース領域が凸形状
側壁部分のみに形成され、外部ベース領域に帰因するベ
ース、コレクタ間容量を小さく抑えることができ、素子
特性の向上を図ることができるという効果がある。
As described above, according to the manufacturing method of the present invention, in addition to high-speed circuit operation and high integration, which are the advantages of the bipolar transistor of the conventional SICOS structure, the base, The emitter can be self-aligned, and the side wall is formed to reduce the emitter area. Therefore, the circuit operation can be further speeded up. Further, when the external base is formed, the nitride film 19 and the oxide film 18 are partially left in the vicinity of the convex bottom portion, so that the external base region is formed only on the convex side wall portion, and the base attributed to the external base region is formed. There is an effect that the capacitance between the collectors can be suppressed to be small and the device characteristics can be improved.

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

【図1】本発明のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明する説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor of the present invention.

【図2】本発明のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor of the present invention.

【図3】本発明のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor of the present invention.

【図4】本発明のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明する説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor of the present invention.

【図5】本発明のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor of the present invention.

【図6】本発明のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor of the present invention.

【図7】本発明のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor of the present invention.

【図8】本発明のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a method for manufacturing a bipolar transistor of the present invention.

【図9】従来のバイポーラトランジスタの製造方法を説
明する説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a conventional method for manufacturing a bipolar transistor.

【図10】従来のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明する説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a conventional method for manufacturing a bipolar transistor.

【図11】従来のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明する説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a conventional method for manufacturing a bipolar transistor.

【図12】従来のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明する説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a conventional method for manufacturing a bipolar transistor.

【図13】従来のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明する説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a conventional method for manufacturing a bipolar transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン半導体基板 2 埋込層 3 エピタキシャル層 4 分離層 5 コレクタウォール 6 窒化膜 7 酸化膜 8 金属膜 9 ポリシリコン膜 10 酸化膜 11 ベース領域 12 外部ベース領域 13 エミッタ領域 14 エミッタ電極 15 コレクタ電極 16 酸化膜 17 窒化膜 18 酸化膜 19 窒化膜 20 LOCOS酸化膜 21 チャネルストッパー 22 ポリシリコン膜 23 ホトレジスト 24 酸化膜 25 酸化膜 1 Silicon Semiconductor Substrate 2 Buried Layer 3 Epitaxial Layer 4 Separation Layer 5 Collector Wall 6 Nitride Film 7 Oxide Film 8 Metal Film 9 Polysilicon Film 10 Oxide Film 11 Base Region 12 External Base Region 13 Emitter Region 14 Emitter Electrode 15 Collector Electrode 16 Oxide film 17 Nitride film 18 Oxide film 19 Nitride film 20 LOCOS oxide film 21 Channel stopper 22 Polysilicon film 23 Photoresist 24 Oxide film 25 Oxide film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/761 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/761

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一導電型の半導体基板上に、コレクタ領
域の一部を構成する逆導電型の埋込層を形成し、該埋込
層上に逆導電型のエピタキシャル層を成長させ、素子分
離を行い、逆導電型のコレクタ領域、一導電型のベース
領域及び逆導電型のエミッタ領域を形成するバイポーラ
トランジスタの製造方法において、 前記エピタキシャル層表面に第1の絶縁膜を形成する工
程と、 該第1の絶縁膜をエミッタ、ベース形成予定領域を除き
除去する工程と、 該第1の絶縁膜をマスクに前記エピタキシャル層をエッ
チングし、凸形状を形成する工程と、 全面に第2の絶縁膜を形成し、該第2の絶縁膜で前記凸
形状側壁部にサイドウォールを形成する工程と、 該サイドウォールをマスクに前記エピタキシャル層表面
に第3の絶縁膜を形成する工程と、 前記第2の絶縁膜の一部を除去し、前記凸形状の側壁部
のみ前記エピタキシャル層を露出させる工程と、 該露出したエピタキシャル層に接触するベース電極金属
を全面に形成する工程と、 該ベース電極金属上に平坦化膜を形成し、平坦化し、エ
ッチバックして前記第1の絶縁膜を露出させる工程と、 前記ベース電極表面に第4の絶縁膜を形成する工程と、 前記凸形状側壁部に外部ベース領域を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜を除去し、全面に第5の絶縁膜を形成
し、該第5の絶縁膜で前記凸形状頂面の前記ベース電極
及び前記第4の絶縁膜端部にサイドウォールを形成する
工程と、 前記凸形状頂面のエピタキシャル層表面に、前記外部ベ
ース領域と接触するベース領域を形成する工程と、 該ベース領域上にエミッタ領域を形成する工程と、 前記埋込層に接続するコレクタ領域を形成する工程とを
含むことを特徴とするバイポーラトランジスタの製造方
法。
1. A reverse conductivity type buried layer forming a part of a collector region is formed on a single conductivity type semiconductor substrate, and a reverse conductivity type epitaxial layer is grown on the buried layer to form a device. A method of manufacturing a bipolar transistor, which comprises separating and forming a collector region of opposite conductivity type, a base region of one conductivity type, and an emitter region of opposite conductivity type, a step of forming a first insulating film on a surface of the epitaxial layer, A step of removing the first insulating film except for an emitter and a base formation planned region; a step of etching the epitaxial layer by using the first insulating film as a mask to form a convex shape; Forming a film, forming a sidewall on the convex side wall portion with the second insulating film, and forming a third insulating film on the surface of the epitaxial layer using the sidewall as a mask, Removing a part of the second insulating film to expose the epitaxial layer only on the convex side wall portion; forming a base electrode metal in contact with the exposed epitaxial layer on the entire surface; Forming a flattening film on the electrode metal, flattening, and etching back to expose the first insulating film; forming a fourth insulating film on the surface of the base electrode; A step of forming an external base region on the base, removing the first insulating film, forming a fifth insulating film on the entire surface, and forming the fifth insulating film on the base electrode and the convex top surface of the fifth insulating film. Forming a side wall at the end of the fourth insulating film; forming a base region in contact with the external base region on the surface of the convex top epitaxial layer; and forming an emitter region on the base region. Forming And a step of forming a collector region connected to the buried layer, the method of manufacturing a bipolar transistor.
JP6321486A 1994-11-30 1994-11-30 Bipolar transistor manufacturing method Pending JPH08162474A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6321486A JPH08162474A (en) 1994-11-30 1994-11-30 Bipolar transistor manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6321486A JPH08162474A (en) 1994-11-30 1994-11-30 Bipolar transistor manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08162474A true JPH08162474A (en) 1996-06-21

Family

ID=18133105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6321486A Pending JPH08162474A (en) 1994-11-30 1994-11-30 Bipolar transistor manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08162474A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4839305A (en) Method of making single polysilicon self-aligned transistor
JPH0557741B2 (en)
JPH0786296A (en) High-speed bipolar transistor manufacturing method
JP3283458B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0581051B2 (en)
JP2782781B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH10189765A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3088556B2 (en) Semiconductor device manufacturing method
JPS63284854A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPH08162474A (en) Bipolar transistor manufacturing method
JPH09266255A (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP2513312B2 (en) Method for manufacturing MOS transistor
JP3061892B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3408299B2 (en) Insulated gate field effect transistor and method of manufacturing the same
JP3848782B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JPH0629310A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP3507750B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2519251B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
JP3612193B2 (en) Bipolar transistor manufacturing method
JP2500597B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2830089B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit
JP3077638B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH06188259A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS61269375A (en) Manufacturing method of semiconductor device
JPS63308963A (en) Semiconductor device and manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041221

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050517