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JPH10294321A - ラテラルpnpトランジスタおよびその製造方法 - Google Patents

ラテラルpnpトランジスタおよびその製造方法

Info

Publication number
JPH10294321A
JPH10294321A JP10100889A JP10088998A JPH10294321A JP H10294321 A JPH10294321 A JP H10294321A JP 10100889 A JP10100889 A JP 10100889A JP 10088998 A JP10088998 A JP 10088998A JP H10294321 A JPH10294321 A JP H10294321A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
emitter
collector
lateral pnp
pnp transistor
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
JP10100889A
Other languages
English (en)
Inventor
Michel Laurens
ミシェル・ローラン
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.)
STMicroelectronics SA
STMicroelectronics lnc USA
Original Assignee
SGS Thomson Microelectronics SA
SGS Thomson Microelectronics Inc
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 SGS Thomson Microelectronics SA, SGS Thomson Microelectronics Inc filed Critical SGS Thomson Microelectronics SA
Publication of JPH10294321A publication Critical patent/JPH10294321A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/20Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions 
    • H10D64/23Electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. sources, drains, anodes or cathodes
    • H10D64/231Emitter or collector electrodes for bipolar transistors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D10/00Bipolar junction transistors [BJT]
    • H10D10/60Lateral BJTs

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 BICMOS集積回路において、高い利得を
有するラテラルPNPトランジスタを提供する。 【解決手段】 ラテラルPNPトランジスタは、薄くド
ープされた半導体層の上部表面に形成されかつ同じ上部
表面内に形成されたコレクタリングで取囲まれた、エミ
ッタ領域を含む。このエミッタをコレクタリングから分
離する半導体層のリング状区域は、ポリシリコン層でコ
ーティングされた絶縁層を含み、その両側に、絶縁スペ
ーサが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】この発明は、集積回路の製造に関し、より
特定的には、MOSコンポーネントとバイポーラコンポ
ーネントとの共存を可能にする集積回路技術(BICM
OS技術)におけるラテラルPNPトランジスタの製造
に関する。
【0002】
【発明の背景】以下に、1997年2月28日に出願さ
れた、本願出願人のフランス特許出願番号第97/02
637号に記載された技術について説明する。
【0003】図1は、上述のBICMOS技術において
実現可能な、ラテラルPNPトランジスタ5の一例を示
す。参照番号1はP型基板を示し、その上にN型エピタ
キシャル層2が形成される。PNPトランジスタ5が形
成されるべき領域においては、基板1とエピタキシャル
層2との間にN+ 型埋込層3が形成される。コンポーネ
ントの異なる区域は厚い酸化物領域4の部分によって境
界を定められる。係る技術においては、マスクの寸法は
0.3μmから0.5μm程度であり、エピタキシャル
層2は1マイクロメータ程度の厚さを有し、厚い酸化物
領域4は厚さが0.6μm程度となる。したがって、半
導体コンポーネントを表現する分野において従来からそ
うであるように、図面は一律の縮尺に従わずに描かれて
いると理解されたい。
【0004】N型エピタキシャル層2内に、P型の濃く
ドープされたリング状コレクタ領域8で囲まれたP型の
同じく濃くドープされたエミッタ領域6が形成される。
エミッタ領域6は、厚い酸化物領域4のリング9で取囲
まれている。N型ドライブイン10は、埋込層3と、N
型の濃くドープされた表面ベース領域11とを接続し、
ベースコンタクトリカバリ領域を形成する。PNPトラ
ンジスタ5全体は、平坦化された絶縁層12で覆われ、
それを通じて、エミッタ、コレクタ、およびベースとの
コンタクト用のバイア14、15および16が形成され
る。各バイアはそれぞれメタライゼーション17、18
および19で覆われる。コンタクトの品質を高めるため
に、エミッタ領域6、コレクタ領域8、およびベース領
域11の各々はその表面がそれぞれ、たとえばチタニウ
ムシリサイド等のシリサイド領域21、22、および2
3でコーティングされる。
【0005】好ましくは、絶縁の目的のために、PNP
トランジスタ5全体を、P型拡散領域26で上部を覆わ
れたP型埋込層25で取囲む。この層は、埋込層3から
エピタキシャル層2の表面に延在する。
【0006】実際に、そのようなラテラルPNPトラン
ジスタ5は、低い利得を有すると考えられる。
【0007】
【発明の概要】この発明の原理に従えば、先に説明した
よりも高い利得を有するラテラルPNPトランジスタが
提供される。このようなラテラルPNPトランジスタ
は、上述の製造技術において使用された製造ステップの
数を増やしたり性質を向上させることなく、得ることが
できる。
【0008】この発明の一実施例に従えば、BICMO
S集積回路において、以下の特徴を有するラテラルPN
Pトランジスタが提供される。すなわち、該ラテラルP
NPトランジスタはエミッタ領域を含み、そのエミッタ
領域は、薄くドープされた半導体層の上部表面内に形成
され、かつ、その半導体層の上部表面内に形成されたコ
レクタリングで取囲まれている。ここで、そのエミッタ
領域をコレクタリングから分離する半導体層のリング状
の区域は、ポリシリコン層でコーティングされた絶縁層
を含み、その両側に絶縁スペーサが形成される。
【0009】この発明の別の実施例に従えば、エミッタ
区域およびコレクタ区域は金属シリサイド領域でコーテ
ィングされる。
【0010】この発明の別の実施例に従えば、エミッタ
コンタクトはポリシリコン層に接続される。
【0011】この発明の別の実施例に従えば、上記半導
体層は第1の導電型のエピタキシャル層であって、これ
は、逆導電型の単結晶シリコンウェハ上に形成される。
ここで、第1の導電型の、高いドーピングレベルの埋込
層がウェハとエピタキシャル層との境界面に形成され
て、ベースコンタクトに接続された第1の導電型の濃く
ドープされた層を介して表面に接続される。
【0012】この発明の別の実施例に従えば、上述のラ
テラルPNPトランジスタを製造するための、以下のス
テップを含む方法が提供される。すなわち、厚い酸化物
でエミッタ/コレクタ区域の境界を定めるステップと、
絶縁材料の層を堆積するステップと、ポリシリコン層を
堆積するステップと、エミッタとコレクタとの間の分離
区域の輪郭にほぼ従ってポリシリコン層をエッチングす
るステップと、そのポリシリコン層の両側に絶縁スペー
サを形成するステップと、エミッタおよびコレクタの注
入を行なうステップとを含む、方法である。
【0013】この発明の別の実施例に従えば、その方法
はさらに以下のステップを含む。すなわち、シリサイド
化ステップを行なうステップと、厚い酸化物の層を堆積
するステップと、エミッタおよびコレクタ領域とのコン
タクトのバイア、ならびにポリシリコン層の上部表面と
のコンタクトバイアを形成するステップと、エミッタお
よびポリシリコンバイアをメタライゼーションと接続す
るステップとを含む。
【0014】この発明の上述の特性および利点は、添付
の図面に関連して、特定の実施例に関する以下の限定を
加えない説明において、詳細に述べられる。
【0015】
【詳細な説明】図2に示すように、この発明の一実施例
に従ったラテラルPNPトランジスタ50は、N型埋込
層3が予め形成された領域において、基板1上のエピタ
キシャル層2内に形成される。図2に示すこの発明の実
施例は、図1に示されたものと同様の領域および素子を
含むが、これら同様の領域および素子は明瞭化のために
同じ参照番号が付されている。ベースコンタクトは、埋
込層3と、シリサイド領域23で上部を覆われたベース
領域11との間の接続を形成する、N型にドープされた
ベースウェル領域10によって回復される。エミッタ
は、P型のリング状コレクタ領域32で取囲まれたP型
にドープされたエミッタ領域31によって形成される。
【0016】図1の構造との明らかな違いは、エピタキ
シャル層2上に、エミッタとコレクタとの間にリングが
形成されることである。このリングは、比較的厚い絶縁
層34、すなわち、MOSトランジスタのゲート絶縁層
よりも厚い層で形成され、その上に、絶縁材料で形成さ
れたスペーサ36で取囲まれるポリシリコン層35が形
成される。その後、エミッタ、ベース、およびコレクタ
の各領域31、11、32は、バイア14、15、およ
び16によって、エミッタ、ベース、およびコレクタの
各メタライゼーション37、38、および39と接続さ
れる。エミッタ領域31、コレクタ領域32、およびベ
ース領域11の各々は、金属シリサイドの層21、2
2、23でそれぞれコーティングされる。ここで、エミ
ッタメタライゼーション37は、ポリシリコン層35の
上部表面ともバイア40によって接続されることが好ま
しく、ポリシリコン層35は現時点でシリサイド層41
でコーティングされている。この接続は、デバイスの動
作において特定の機能を果たすわけではなく、単に、ポ
リシリコン層35がフローティングするのを防ぐための
ものである。もしこのリングがフローティング状態にお
かれれば、寄生現象下で充電し、エミッタ領域31とコ
レクタ領域32との間にチャネルが生まれるおそれがあ
る。
【0017】図2に示した装置を製造するための主要な
ステップは以下のとおりである:埋込層3および25を
形成するステップ;エピタキシャル層2を形成するステ
ップ;Pウェル26を形成するステップ;厚い酸化物領
域4を形成するステップ;ベースウェル領域10をドー
プするステップ;(100nm程度の厚さに)絶縁層3
4を堆積するステップ;ポリシリコン層を堆積するステ
ップ;その層をエッチングして領域35の境界を定める
ステップ;絶縁層34をエッチングするステップ;スペ
ーサ36を形成するステップ;N+ ベース領域11を注
入するステップ;P+ エミッタ領域31およびコレクタ
領域32を注入するステップ;高速熱アニーリングを行
なうステップ;シリサイド領域21、22、23、およ
び41を形成するステップ;表面絶縁層12を堆積する
ステップ;および、バイア14、15、16、40およ
びメタライゼーション37、38、39を形成するステ
ップ、である。
【0018】絶縁層34およびスペーサ36は、たとえ
ばシリコン酸化物またはシリコン窒化物等の、いかなる
好適な絶縁体で製造されてもよい。
【0019】この発明の示された実施例に従ったラテラ
ルPNPトランジスタ50の特性の1つは、図2からわ
かるように、エミッタとコレクタとの間の活性ベース区
域がエピタキシャル層2の上部表面の近傍に位置付けら
れていることである。これに対し、図1の場合には、こ
の区域は厚い酸化物9の下に、すなわち、エピタキシャ
ル層2の表面レベルよりもおよそ300nm下に、延在
する。これは、この発明の示された実施例の第1の利点
である。なぜなら、実際に、エピタキシャル層2は均一
なドーピングレベルを有するわけではなく、その上部表
面と下部表面との間にはドーピング勾配があるためであ
る。この勾配は、このエピタキシャル層2を成長する間
に埋込層3に含まれるドーパントが不可避的に外部拡散
することに起因する。この発明の示された実施例に従っ
て、真性のベースが埋込層3からより遠くに位置すると
すれば、それは、より少なくドープされた領域に対応
し、これは、公知のように、トランジスタの利得の増大
につながる。
【0020】この発明の示された実施例は、以下の別の
特性を有する。すなわち、エミッタおよびコレクタ拡散
のアニーリング中に、先に行なわれた注入が、スペーサ
36の下で横方向に、接合深さとほぼ等しい量だけ延び
ることである。これに対し、図1の場合には、P+ のエ
ミッタおよびコレクタ領域6、8の横方向の延びは、厚
い酸化物のリング9の存在によって妨げられる。これ
は、この発明の示された実施例の別の利点である。なぜ
なら、後に続くシリサイド化ステップ中に、エミッタお
よびコレクタのドーパントの一部が、シリサイド領域に
向かって拡散するようになり、かつ、そのシリサイドの
下に位置付けられる領域のドーピングが減じられるよう
になるためである。この発明の示された実施例に従った
構造において、コレクタ領域32およびエミッタ領域3
1の対面する区域がシリサイド化された区域を超えて延
在する場合には、エミッタについてはその対面する区域
は注入に関して活性区域であるが、それら対面する区域
が空乏化されることはない。このこともまた、トランジ
スタの利得を増大させる助けとなる。この発明の示され
た実施例に従えば、この利得は30%増大させることが
可能である。
【0021】この発明の示された実施例に従ったラテラ
ルPNPトランジスタ50の別の利点は、その製造が、
BICMOS技術におけるNPNトランジスタの製造と
完全に両立できることである。具体的には、図2のポリ
シリコン層35は、NPNトランジスタのエミッタがそ
れから拡散されるポリシリコン層に対応する。同様に、
ポリシリコン層35を薄くドープされたエピタキシャル
層2と分離する絶縁層34は、エミッタポリシリコンを
NPNトランジスタのP型の薄くドープされたベース区
域から分離する層と同じである。
【0022】もちろん、この発明には、当業者に容易に
思いつかれるであろう種々の変更、修正および改善がな
され得るであろう。これらは特に、使用される材料の寸
法および性質に関するものである。
【0023】そのような変更、修正および改善は、この
開示の一部分とみなされ、この発明の精神および範囲内
にあるものとみなされる。したがって、上述の説明は例
示のためのみのものであって、限定を加えるものである
と考えてはならない。この発明は、前掲の請求項によっ
て規定されたようにおよびその等価物によってのみ限定
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のラテラルPNPトランジスタの断面図で
ある。
【図2】この発明の一実施例に従ったラテラルPNPト
ランジスタの断面図である。
【符号の説明】
1 基板 2 エピタキシャル層 3 N型埋込層 4 厚い酸化物領域 5 ラテラルPNPトランジスタ 10 ベースウェル領域 11 ベース領域 12 絶縁層 14 バイア 15 バイア 21 金属シリサイド 31 エミッタ領域 32 コレクタリング 34 絶縁層 35 ポリシリコン層 36 絶縁スペーサ 37 エミッタメタライゼーション 38 コレクタメタライゼーション 40 コンタクトバイア 41 シリサイド層 50 ラテラルPNPトランジスタ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 BICMOS集積回路製造技術におけ
    る、薄くドープされた半導体層の上部表面に形成されか
    つその半導体層の上部表面に形成されたコレクタリング
    (32)で取囲まれたエミッタ領域(31)を含むラテ
    ラルPNPトランジスタであって、そのエミッタをコレ
    クタリングから分離する半導体層のリング状区域は、ポ
    リシリコン層(35)でコーティングされた絶縁層(3
    4)を含み、その両側に絶縁スペーサ(36)が形成さ
    れる、ラテラルPNPトランジスタ。
  2. 【請求項2】 エミッタ区域およびコレクタ区域は金属
    シリサイド領域(21、22)でコーティングされる、
    請求項1に記載のラテラルPNPトランジスタ。
  3. 【請求項3】 エミッタコンタクト(37)はポリシリ
    コン層に接続される、請求項2に記載のラテラルPNP
    トランジスタ。
  4. 【請求項4】 前記半導体層は、逆導電型の単結晶シリ
    コンウェハ(1)上に形成された第1の導電型のエピタ
    キシ成長された層(2)であって、第1の導電型であり
    高いドーピングレベルの埋込層(3)は、基板とエピタ
    キシ成長された層との間の境界面に実現され、かつ、ベ
    ースコンタクト(11)に接続された第1の導電型の濃
    くドープされた層(10)を介して前記表面に接続され
    る、請求項1に記載のラテラルPNPトランジスタ。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のラテラ
    ルPNPトランジスタの製造方法であって、 厚い酸化物(4)でエミッタ/コレクタ区域の境界を定
    めるステップと、 絶縁材料の層(34)を堆積するステップと、 ポリシリコン層(35)を堆積するステップと、 エミッタとコレクタとの間の分離区域の輪郭にほぼ従っ
    てそのポリシリコン層をエッチングするステップと、 そのポリシリコン層の両側に絶縁スペーサ(36)を形
    成するステップと、 エミッタおよびコレクタ注入を行なうステップとを含
    む、方法。
  6. 【請求項6】 シリサイド化ステップを行なうステップ
    と、 厚い酸化物の層(12)を堆積するステップと、 エミッタおよびコレクタ領域(31、32)とのコンタ
    クトのバイア(14、15)ならびにポリシリコン層の
    上部表面とのコンタクトバイア(40)を形成するステ
    ップと、 それらエミッタバイアおよびポリシリコンバイアをメタ
    ライゼーション(37)と接続するステップとをさらに
    含む、請求項5に記載の方法。
JP10100889A 1997-04-15 1998-04-13 ラテラルpnpトランジスタおよびその製造方法 Pending JPH10294321A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9704914A FR2762139B1 (fr) 1997-04-15 1997-04-15 Transistor pnp lateral dans une technologie bicmos
FR9704914 1997-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10294321A true JPH10294321A (ja) 1998-11-04

Family

ID=9506143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10100889A Pending JPH10294321A (ja) 1997-04-15 1998-04-13 ラテラルpnpトランジスタおよびその製造方法

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EP (1) EP0872893A1 (ja)
JP (1) JPH10294321A (ja)
FR (1) FR2762139B1 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Also Published As

Publication number Publication date
FR2762139A1 (fr) 1998-10-16
EP0872893A1 (fr) 1998-10-21
FR2762139B1 (fr) 1999-07-02

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Legal Events

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A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990824