JPH0334331A - バイポーラトランジスタを有する回路構造体及びその製法 - Google Patents
バイポーラトランジスタを有する回路構造体及びその製法Info
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- JPH0334331A JPH0334331A JP2121055A JP12105590A JPH0334331A JP H0334331 A JPH0334331 A JP H0334331A JP 2121055 A JP2121055 A JP 2121055A JP 12105590 A JP12105590 A JP 12105590A JP H0334331 A JPH0334331 A JP H0334331A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D10/00—Bipolar junction transistors [BJT]
- H10D10/311—Thin-film BJTs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D10/00—Bipolar junction transistors [BJT]
- H10D10/60—Lateral BJTs
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、少なくとも1個のバイポーラトランジスタを
有する回路構造体に関する。
有する回路構造体に関する。
データ通信、家電用電子機器等において必要とされる高
速集積回路にとってシリコンバイポーラトランジスタは
不可欠である。
速集積回路にとってシリコンバイポーラトランジスタは
不可欠である。
バイポーラトランジスタの開発は、より高度の集積度で
一層の高速をもたらしている。より高度の集積を得るに
は個々のトランジスタに対しその所要面積を減少させる
ことか必要である。
一層の高速をもたらしている。より高度の集積を得るに
は個々のトランジスタに対しその所要面積を減少させる
ことか必要である。
今日ではいわゆるP S A (Poly−silic
on−3elfaigned) )ランジスタが一般
に使用されている〔これは例えばウニルナ−(L M、
Werner)その拙著「モダン・バイポーラ・テク
ノロジー・フォア・ゲート・アレイ・アンド・メモリ・
アプリケーションズ(Modern Bipolar
Technology for Gate^rray
and Mesory Application
s)J Siemens Forschungs
und Entwicklungsbericht 、
第17巻(1988年)、徹5、第221〜226頁に
記載されている)、PSA)ランジスタを製造するため
シリコン基板上に多結晶層を施し、この多結晶層を第1
導電形でドープさせ、その上に第1酸化物層を析出させ
る。この二重層内に基板表面までエツチングすることに
より窓構造物を製造し、活性ベースを注入法により溝底
する。窓の側面は酸化物スペーサで被覆する。その後酸
化物層、側面スペーサ及び基板の露出表面に、第1の多
結晶層に対しては逆の4電形である第2の多結晶層を析
出させる。第2多結晶層から基板に拡散することにより
、エミッタが活性ベースに対して自己調整的に形成され
る。窓の寸法及びこれに伴い生しるエミツタ幅の寸法の
特定はPSA)ランジスタの場合フォトリソグラフィー
法により行われる。エミツタ幅が小さい場合、設定寸法
の偏差は極めて確率的である。lジクロメートル−リソ
グラフィーでは、側面スペーサが最終的な範囲を有する
ことから、実際のエミッタ接触幅は約0.6μ曙である
。従ってリソグラフィー公差が1角当たり少なくとも±
0.1μmである場合、有効エミツタ面の約30%の公
差を考慮すべきである。従ってエミツタ幅が一層小さい
場合にはこの公差は許容できない。
on−3elfaigned) )ランジスタが一般
に使用されている〔これは例えばウニルナ−(L M、
Werner)その拙著「モダン・バイポーラ・テク
ノロジー・フォア・ゲート・アレイ・アンド・メモリ・
アプリケーションズ(Modern Bipolar
Technology for Gate^rray
and Mesory Application
s)J Siemens Forschungs
und Entwicklungsbericht 、
第17巻(1988年)、徹5、第221〜226頁に
記載されている)、PSA)ランジスタを製造するため
シリコン基板上に多結晶層を施し、この多結晶層を第1
導電形でドープさせ、その上に第1酸化物層を析出させ
る。この二重層内に基板表面までエツチングすることに
より窓構造物を製造し、活性ベースを注入法により溝底
する。窓の側面は酸化物スペーサで被覆する。その後酸
化物層、側面スペーサ及び基板の露出表面に、第1の多
結晶層に対しては逆の4電形である第2の多結晶層を析
出させる。第2多結晶層から基板に拡散することにより
、エミッタが活性ベースに対して自己調整的に形成され
る。窓の寸法及びこれに伴い生しるエミツタ幅の寸法の
特定はPSA)ランジスタの場合フォトリソグラフィー
法により行われる。エミツタ幅が小さい場合、設定寸法
の偏差は極めて確率的である。lジクロメートル−リソ
グラフィーでは、側面スペーサが最終的な範囲を有する
ことから、実際のエミッタ接触幅は約0.6μ曙である
。従ってリソグラフィー公差が1角当たり少なくとも±
0.1μmである場合、有効エミツタ面の約30%の公
差を考慮すべきである。従ってエミツタ幅が一層小さい
場合にはこの公差は許容できない。
エミツタ面の大きさの変動はトランジスタ内の電流密度
に影響を及ぼす、これは電流、電圧衝程、速度及び損失
電力に間して回路を最適化する際に関係する。30%規
模の変動は多くの回路にとって甘受し得ないものである
。
に影響を及ぼす、これは電流、電圧衝程、速度及び損失
電力に間して回路を最適化する際に関係する。30%規
模の変動は多くの回路にとって甘受し得ないものである
。
差動増幅器においてはしばしば同じドーピングプロフィ
ルを有するトランジスタが使用される。
ルを有するトランジスタが使用される。
このトランジスタ対にとって、差動増幅器の入力側に印
加されるオフセット電圧、すなわち制?II電圧(これ
により出力it流は同じ大きさになる)は有効エミツタ
面の差異によってのみ左右される。
加されるオフセット電圧、すなわち制?II電圧(これ
により出力it流は同じ大きさになる)は有効エミツタ
面の差異によってのみ左右される。
約1mVのオフセット値に関してそのエミ・ンタ面は最
高約4%異なっていてもよい。
高約4%異なっていてもよい。
欧州特許出噸公開第0239825号明細書から、有効
エミツタ面が自己調整的に、すなわちフォトリソグラフ
ィーを介してではなく、特定されるバイポーラトランジ
スタは公知である。階段状の隆起部を有する基板の表面
に導電層を析出させるが、この析出は、階段状隆起部の
角が良好に被覆されるように実施する。この層をドープ
する。
エミツタ面が自己調整的に、すなわちフォトリソグラフ
ィーを介してではなく、特定されるバイポーラトランジ
スタは公知である。階段状の隆起部を有する基板の表面
に導電層を析出させるが、この析出は、階段状隆起部の
角が良好に被覆されるように実施する。この層をドープ
する。
層の異方性背面エッチングにより、階段状隆起部の垂直
な側面に腐食残留物が生し、この腐食残留物から基板へ
の拡散によってエミツタが形成される。腐食残留物はエ
ミッタ端子領域の一部を構成する。このトランジスタの
場合有効エミッタ面は基板及び腐食残留物の共通の面に
よって特定される。従ってこの有効エミツタ面の寸法は
析出された導電層の厚さ及びエツチングに際してのパラ
メータによって左右される。有効工稟ツタ面の公差はこ
のトランジスタの場合約10%に減少する。
な側面に腐食残留物が生し、この腐食残留物から基板へ
の拡散によってエミツタが形成される。腐食残留物はエ
ミッタ端子領域の一部を構成する。このトランジスタの
場合有効エミッタ面は基板及び腐食残留物の共通の面に
よって特定される。従ってこの有効エミツタ面の寸法は
析出された導電層の厚さ及びエツチングに際してのパラ
メータによって左右される。有効工稟ツタ面の公差はこ
のトランジスタの場合約10%に減少する。
本発明は、バイポーラトランジスタを有する回路構造体
、並びにエミ・ンタ単位面積の分散を更に減少させまた
エミツタ幅を0.5μm以下の精度で調整し得る、上記
回路構造体の製法を提供することを課題とする。
、並びにエミ・ンタ単位面積の分散を更に減少させまた
エミツタ幅を0.5μm以下の精度で調整し得る、上記
回路構造体の製法を提供することを課題とする。
この課題は本発明によれば、次の特徴、すなわち、
a) バイポーラトランジスタの工ξン夕が、基板の上
にエピタキシャル成長され、ドープされ、その表面垂線
に対して平行な側面を有するシリコン層の一部として構
成されており、 b) バイポーラトランジスタのベースが、基板の表面
に配設されかつドープされたシリコン層の側面を被覆す
るドープされたシリコン構造物として構成されている 各特徴を有するバイポーラトランジスタを少なくとも1
個有する回路構造体によって解決される。
にエピタキシャル成長され、ドープされ、その表面垂線
に対して平行な側面を有するシリコン層の一部として構
成されており、 b) バイポーラトランジスタのベースが、基板の表面
に配設されかつドープされたシリコン層の側面を被覆す
るドープされたシリコン構造物として構成されている 各特徴を有するバイポーラトランジスタを少なくとも1
個有する回路構造体によって解決される。
このバイポーラトランジスタの内の有効エミツタ面ばシ
リコン層のシリコン構造物で被覆された側面である。従
って有効エミツタ面の広がりはシリコン層の11さによ
って特定される。シリコン層の析出厚さは結晶成長を介
して良好に制御することができる。シリコン層は50〜
500nmの厚さに析出するのが有利である。シリコン
層の厚さはチップ寸法の範囲内で千分率範囲でのみ可変
である。
リコン層のシリコン構造物で被覆された側面である。従
って有効エミツタ面の広がりはシリコン層の11さによ
って特定される。シリコン層の析出厚さは結晶成長を介
して良好に制御することができる。シリコン層は50〜
500nmの厚さに析出するのが有利である。シリコン
層の厚さはチップ寸法の範囲内で千分率範囲でのみ可変
である。
基板とドープされたシリコン層との間に第1絶縁層を設
けると有利である。すなわちこれによりトランジスタ内
の電流密度を良好に制御することができる。
けると有利である。すなわちこれによりトランジスタ内
の電流密度を良好に制御することができる。
ドープされたシリコン層の上に第2の絶縁層を配設する
ことによって、シリコン層の上にベースを接触させるこ
とが可能である。シリコン層の側面を被覆するドープさ
れたシリコン構造物からなるベースは、良好な導電性物
質からなるベース端子領域によって接触される。ベース
端子領域は第2絶縁層の上に配設され、ベースを形成す
るシリコン構造物と電気的に接続されている。こうして
ベースの低抵抗接触が保証される。ベース端子領域は例
えば金属珪化物からなる。
ことによって、シリコン層の上にベースを接触させるこ
とが可能である。シリコン層の側面を被覆するドープさ
れたシリコン構造物からなるベースは、良好な導電性物
質からなるベース端子領域によって接触される。ベース
端子領域は第2絶縁層の上に配設され、ベースを形成す
るシリコン構造物と電気的に接続されている。こうして
ベースの低抵抗接触が保証される。ベース端子領域は例
えば金属珪化物からなる。
エミッタとは反対側のベース面にコレクタを基板表面上
にドープされた別のシリコン構造物として配設すると有
利である。エミッタ、ベース及びコレクタをこのように
直線的に配設することによって急速なスイッチング時間
を得ることができる。
にドープされた別のシリコン構造物として配設すると有
利である。エミッタ、ベース及びコレクタをこのように
直線的に配設することによって急速なスイッチング時間
を得ることができる。
コレクタを接触させるためコレクタの上に、コレクタと
同じ導電形であるがコレクタよりも高いドーピング度を
有するコレクタ端子領域を配設する。これによりコレク
タの低抵抗接触が保証される。
同じ導電形であるがコレクタよりも高いドーピング度を
有するコレクタ端子領域を配設する。これによりコレク
タの低抵抗接触が保証される。
更にバイポーラトランジスタがバイポーラトランジスタ
対の一部であると有利である。この場合基板上に成長さ
れたシリコン層は2つの互いに独立した側面を有し、こ
れらはそれぞれ表面垂線に対して平行に延びている。側
面にはそれぞれ1個のシリコン構造物が配設されている
。この場合シリコン層は双方のバイポーラトランジスタ
に対し共通のエミッタを構成し、またシリコン構造物は
それぞれ各々のバイポーラトランジスタのベースを構成
する。更に両方のバイポーラトランジスタは同一に構成
されている。この回路構造体は特に差動増幅器に適して
いる。シリコン層から構成される共通のエミッタによっ
て、両トランジスタのエミツタ面が同一であることが保
証され、これは特に低い゛オフセット電圧をもたらす、
この回路構造体は一般に、工ξツタ結合バイポーラトラ
ンジスタを含む各回路用として遺している。
対の一部であると有利である。この場合基板上に成長さ
れたシリコン層は2つの互いに独立した側面を有し、こ
れらはそれぞれ表面垂線に対して平行に延びている。側
面にはそれぞれ1個のシリコン構造物が配設されている
。この場合シリコン層は双方のバイポーラトランジスタ
に対し共通のエミッタを構成し、またシリコン構造物は
それぞれ各々のバイポーラトランジスタのベースを構成
する。更に両方のバイポーラトランジスタは同一に構成
されている。この回路構造体は特に差動増幅器に適して
いる。シリコン層から構成される共通のエミッタによっ
て、両トランジスタのエミツタ面が同一であることが保
証され、これは特に低い゛オフセット電圧をもたらす、
この回路構造体は一般に、工ξツタ結合バイポーラトラ
ンジスタを含む各回路用として遺している。
更に本発明の別の課題は、エミッタを製造するためシリ
コン層を結晶成長法により析出させることによって特徴
づけられる、本発明による回路構造体の製法によって解
決される。
コン層を結晶成長法により析出させることによって特徴
づけられる、本発明による回路構造体の製法によって解
決される。
本発明の他の実施態様は請求項2以下に記載されている
。
。
本発明を実施例及び図面に基づき以下に詳述する。
第1図にはシリコンからなる基板1が示されている。基
板1の上には第1絶縁層2が配設されている。第1絶縁
N2は例えば5iOzからなり、熱酸化法又はCVD法
により例えばlOnmの厚さに構成されている。第1絶
縁層2の上にはドープされたシリコンN3が配設されて
いる。シリコン層3は例えばn°形にドープされている
。シリコンN3は以下のように種々の方法で製造するこ
とができる。
板1の上には第1絶縁層2が配設されている。第1絶縁
N2は例えば5iOzからなり、熱酸化法又はCVD法
により例えばlOnmの厚さに構成されている。第1絶
縁層2の上にはドープされたシリコンN3が配設されて
いる。シリコン層3は例えばn°形にドープされている
。シリコンN3は以下のように種々の方法で製造するこ
とができる。
a) シリコン層3を気相から析出させることにより絶
縁層2の上に製造する(ポリシリコントランジスタ)。
縁層2の上に製造する(ポリシリコントランジスタ)。
b) シリコン層3を気相から析出することにより製造
するが、その際引続き層をエピタキシャル再結晶する。
するが、その際引続き層をエピタキシャル再結晶する。
その際場合によっては結晶核域を使用するため基板lに
対する接触窓を用いる。
対する接触窓を用いる。
C) シリコン層3を結晶核域から横方向のエピタキシ
ャル成長より製造する。
ャル成長より製造する。
d) シリコンN3をいわゆるウヱハー結合法により製
造することもできる(これは例えばアリモト(Y、 A
rimoto)その他による「46 Lh Devic
eResearch Conf、 」1988年、Bo
ulder 、第1A−6頁から公知である)。
造することもできる(これは例えばアリモト(Y、 A
rimoto)その他による「46 Lh Devic
eResearch Conf、 」1988年、Bo
ulder 、第1A−6頁から公知である)。
e〉 シリコン層3を製造するために、更に例えばS
r MOX及びFIPO9のような絶縁物上に短結晶シ
リコン層を設けるすべての他のいわゆる5Ol(Sil
icon on In5ulator)技術を使用する
ことができる(これは例えばハイスマ(J、 Heis
ma)の論文’ 18 th B55DERC,Con
f、 Proc、 J Journal de Phy
sique、 CoLloque C4、補遺阻9、第
C4−3頁に記載されている)。
r MOX及びFIPO9のような絶縁物上に短結晶シ
リコン層を設けるすべての他のいわゆる5Ol(Sil
icon on In5ulator)技術を使用する
ことができる(これは例えばハイスマ(J、 Heis
ma)の論文’ 18 th B55DERC,Con
f、 Proc、 J Journal de Phy
sique、 CoLloque C4、補遺阻9、第
C4−3頁に記載されている)。
引続きシリコン層3に砒素を1Q16C,4で注入する
。これは例えば50〜500nmの厚さを有する。ドー
プされたシリコン層3の上に第2の絶縁層4を配設する
。第2の絶縁層4は例えば酸化珪素からなり、CVD法
により例えば1100nの厚さに製造される。第1絶縁
層2、ドープされたシリコン層3及び第2絶縁層4はこ
の層系に対して垂直に延びた共通の側面5を有する。側
面5はドープされたシリコン層33の表面垂線に対して
平行である。側面5はドープされたシリコン構造物6に
よって覆われている。ドープされたシリコン構造物6は
ドープされたシリコン層3とは逆の導電形に、すなわち
例えばpドープされている。
。これは例えば50〜500nmの厚さを有する。ドー
プされたシリコン層3の上に第2の絶縁層4を配設する
。第2の絶縁層4は例えば酸化珪素からなり、CVD法
により例えば1100nの厚さに製造される。第1絶縁
層2、ドープされたシリコン層3及び第2絶縁層4はこ
の層系に対して垂直に延びた共通の側面5を有する。側
面5はドープされたシリコン層33の表面垂線に対して
平行である。側面5はドープされたシリコン構造物6に
よって覆われている。ドープされたシリコン構造物6は
ドープされたシリコン層3とは逆の導電形に、すなわち
例えばpドープされている。
シリコン構造物6のドープは例えば砒素によって行う、
ドープされたシリコン構造物6は約10〜1100nの
厚さを有する。ドープされたシリコン層3はバイポーラ
トランジスタのエミッタを構成する。ドープされたシリ
コン構造物6はバイポーラトランジスタのベースを構成
する。ドープされたシリコン構造物6は導電N7によっ
て接触される。導電1117は、ベースを構成するドー
プされた構造物6用の端子領域である。導11117は
例えば、ドープされたシリコン構造物6と同じ導電形で
あるが、より高い導電率を有する高度にドープされたシ
リコン層からなるか、又は金属珪化物からなる。この導
電層7は例えば200 nmの厚さを有する。
ドープされたシリコン構造物6は約10〜1100nの
厚さを有する。ドープされたシリコン層3はバイポーラ
トランジスタのエミッタを構成する。ドープされたシリ
コン構造物6はバイポーラトランジスタのベースを構成
する。ドープされたシリコン構造物6は導電N7によっ
て接触される。導電1117は、ベースを構成するドー
プされた構造物6用の端子領域である。導11117は
例えば、ドープされたシリコン構造物6と同じ導電形で
あるが、より高い導電率を有する高度にドープされたシ
リコン層からなるか、又は金属珪化物からなる。この導
電層7は例えば200 nmの厚さを有する。
ドープされたシリコン構造物6の、側面5とは逆の表面
にもう1つのドープされたシリコン層8を配設する。こ
れはドープされたシリコン層3と同じ導電形である。す
なわち例えばnドープされている。この別のドープされ
たシリコン層8はトランジスタのコレクタを構成する。
にもう1つのドープされたシリコン層8を配設する。こ
れはドープされたシリコン層3と同じ導電形である。す
なわち例えばnドープされている。この別のドープされ
たシリコン層8はトランジスタのコレクタを構成する。
別のドープされたシリコン層8の上には端子層9が配設
されている。この端子層9は別のドープされたシリコン
層8と同し導電形であるが、これは−層高い導電率を有
する。トランジシスタ及び基板1の露出しているすべて
の領域は、例えば厚さ100〜200nmでかつCVD
酸化物からなる不活性化層10で覆われている。不活性
化層IOにはエミッタ(図示されていない)、ベース及
びコレクタを接触するための接触孔が設けられている。
されている。この端子層9は別のドープされたシリコン
層8と同し導電形であるが、これは−層高い導電率を有
する。トランジシスタ及び基板1の露出しているすべて
の領域は、例えば厚さ100〜200nmでかつCVD
酸化物からなる不活性化層10で覆われている。不活性
化層IOにはエミッタ(図示されていない)、ベース及
びコレクタを接触するための接触孔が設けられている。
これらの接触孔は例えばP t S i/T iW/A
I S iT iからなる金属化層で満たされ、エミ
・ノタ接触(図示されていない)、ベース接MB及びコ
レクタ接触代を形成する。エミッタ接触は図示した断面
に対して平行に一平面で配設されている。
I S iT iからなる金属化層で満たされ、エミ
・ノタ接触(図示されていない)、ベース接MB及びコ
レクタ接触代を形成する。エミッタ接触は図示した断面
に対して平行に一平面で配設されている。
第2図にはトランジスタ対を構成する本発明による2個
のトランジスタが示されている。第1絶縁N2の上には
ドープされたシリコン層3が配設されている。このドー
プされたシリコン層3の上には第2絶縁N4が配設され
ている。ドープされたシリコン層3は双方のトランジス
タに対するエミッタを構成する。第1絶縁層2、ドープ
されたシリコン層3及び第2絶縁層4は相対する側面5
a及び5bを有する。側面5a、5bはドープされたシ
リコン構造物6a、6bで覆われている。
のトランジスタが示されている。第1絶縁N2の上には
ドープされたシリコン層3が配設されている。このドー
プされたシリコン層3の上には第2絶縁N4が配設され
ている。ドープされたシリコン層3は双方のトランジス
タに対するエミッタを構成する。第1絶縁層2、ドープ
されたシリコン層3及び第2絶縁層4は相対する側面5
a及び5bを有する。側面5a、5bはドープされたシ
リコン構造物6a、6bで覆われている。
ドープされたシリコン構造物6a、6bはそれぞれ各ト
ランジスタのベースを構成する。ドープされたシリコン
構造物6a、6bは、第2絶縁層4の上に配設されてい
る導電層7a、7bによって接触されている。導電層7
a、7bは両トランジスタのベース端子領域を構成する
。ドープされたシリコン構造物6a、6bの側面5a、
5bとは反対側の表面には、ドープされたシリコンN3
と同し導電形の別のドープされたシリコン層8a、8b
が配設されている。この別のドープされたシリコン層8
a、8bは各トランジスタのコレクタを構成する。別の
ドープされたシリコン層8a、8bの上には端子層9a
、9bが配設されている。
ランジスタのベースを構成する。ドープされたシリコン
構造物6a、6bは、第2絶縁層4の上に配設されてい
る導電層7a、7bによって接触されている。導電層7
a、7bは両トランジスタのベース端子領域を構成する
。ドープされたシリコン構造物6a、6bの側面5a、
5bとは反対側の表面には、ドープされたシリコンN3
と同し導電形の別のドープされたシリコン層8a、8b
が配設されている。この別のドープされたシリコン層8
a、8bは各トランジスタのコレクタを構成する。別の
ドープされたシリコン層8a、8bの上には端子層9a
、9bが配設されている。
この端子Ji9a、9bは、別のドープされたシリコン
層8a、8bと同じ導電形であるが、これらは−層高い
導電率を有する。全構造物は不活性化層10で覆われて
いる。不活性化層10内には各トランジスタのベース接
触Ba5Bb並びにコレクタ接触Ka、Kb用の金属化
された接触孔が配設されている。各トランジスタ対a、
Tbの範囲は上部に二重矢印で示す。個々のトランジス
タTa、Tbは、第1図に示したトランジスタと同様に
構成されている。トランジスタTa、Tbの共通のエミ
ッタは、第2図に示した区間外にある共通のエミッタ接
触を介して接触されている。
層8a、8bと同じ導電形であるが、これらは−層高い
導電率を有する。全構造物は不活性化層10で覆われて
いる。不活性化層10内には各トランジスタのベース接
触Ba5Bb並びにコレクタ接触Ka、Kb用の金属化
された接触孔が配設されている。各トランジスタ対a、
Tbの範囲は上部に二重矢印で示す。個々のトランジス
タTa、Tbは、第1図に示したトランジスタと同様に
構成されている。トランジスタTa、Tbの共通のエミ
ッタは、第2図に示した区間外にある共通のエミッタ接
触を介して接触されている。
第3図には第2図で説明したトランジスタ対に対する回
路図が示されている。両トランジスタはそれぞれ1個の
ベース接触Ba、Bb及びコレクタ接触Ka、Kbを有
する。しかしこれらのトランジスタは唯一の共通のエミ
ッタ接触Eを有する。
路図が示されている。両トランジスタはそれぞれ1個の
ベース接触Ba、Bb及びコレクタ接触Ka、Kbを有
する。しかしこれらのトランジスタは唯一の共通のエミ
ッタ接触Eを有する。
第4図には第2図に示した構造物の平面図が示されてい
る。不活性化層10の上にはコレクタ接触Ka、Kb、
ベース接触Ba、、Bb及び共通のエミッタ接触Eが
配設されている。これらの接触配列には、ECL又はC
ML回路で現れるようt【接続配置が良好に適応される
。従って本発明によるトランジスタ対を用いてこれらの
回路における所要面積を減少させることができる。これ
らの回路への導線の施行は簡単である。
る。不活性化層10の上にはコレクタ接触Ka、Kb、
ベース接触Ba、、Bb及び共通のエミッタ接触Eが
配設されている。これらの接触配列には、ECL又はC
ML回路で現れるようt【接続配置が良好に適応される
。従って本発明によるトランジスタ対を用いてこれらの
回路における所要面積を減少させることができる。これ
らの回路への導線の施行は簡単である。
次に本発明によるトランジスタの製法を記載する。
第5図に示した構造物を以下の処理工程により製造した
。すなわちシリコン基板11の上に第1絶縁層12を析
出させた。第1絶Ii層12は例えば厚さ10nmであ
り、これは例えばSin、からなりかつ例えば熱酸化法
又はCVD法により製造した。引続き第1絶縁層12の
上に結晶成長中にドープされたシリコン層13を製造し
た。結晶成長中にドープされたシリコン層13の析出層
厚は20 nm 〜500 nmの範囲でlnm以下に
精確に制御することができた。ドープされたシリコン層
13は例えばCVDシリコン析出法により200nm〜
500nmの厚さで製造した。析出後例えば砒素をl
Q 16C1!で注入した。これによりシリコン層13
はno ドープされた。ドープされたシリコン層13の
上に第2絶縁N14を析出させた。第2絶縁層14は例
えば厚さ1100nであり、例えば酸化珪素からなりま
た例えばCVD法により製造された。第2絶縁層14の
上に導電層15を施した。この導電層15は例えば厚さ
200nmのCVDシリコンからなり、砒素を注入する
ことによりp′″ ドープされた。導電層15の上に例
えばCVD法により、例えば酸化珪素からなる厚さ例え
ば1100nの第3絶縁層16を製造した。
。すなわちシリコン基板11の上に第1絶縁層12を析
出させた。第1絶Ii層12は例えば厚さ10nmであ
り、これは例えばSin、からなりかつ例えば熱酸化法
又はCVD法により製造した。引続き第1絶縁層12の
上に結晶成長中にドープされたシリコン層13を製造し
た。結晶成長中にドープされたシリコン層13の析出層
厚は20 nm 〜500 nmの範囲でlnm以下に
精確に制御することができた。ドープされたシリコン層
13は例えばCVDシリコン析出法により200nm〜
500nmの厚さで製造した。析出後例えば砒素をl
Q 16C1!で注入した。これによりシリコン層13
はno ドープされた。ドープされたシリコン層13の
上に第2絶縁N14を析出させた。第2絶縁層14は例
えば厚さ1100nであり、例えば酸化珪素からなりま
た例えばCVD法により製造された。第2絶縁層14の
上に導電層15を施した。この導電層15は例えば厚さ
200nmのCVDシリコンからなり、砒素を注入する
ことによりp′″ ドープされた。導電層15の上に例
えばCVD法により、例えば酸化珪素からなる厚さ例え
ば1100nの第3絶縁層16を製造した。
この多重層を製造した後、第1の光学技術によリベース
端子領域15a、15bを特定し、第3絶縁層16及び
導電II 15をエツチングすることにより製造した。
端子領域15a、15bを特定し、第3絶縁層16及び
導電II 15をエツチングすることにより製造した。
引続き第2の光学技術によりエミッタ領域13abを特
定し、第2絶縁層14、ドープされたシリコン層13及
び第1絶縁層12をエツチングすることにより製造した
。
定し、第2絶縁層14、ドープされたシリコン層13及
び第1絶縁層12をエツチングすることにより製造した
。
次の工程で生じた構造物の表面に、ドープされたシリコ
ン層13に対し逆の導電形を有するドープされたシリコ
ン層を施した。これはドープされていない厚さ例えば1
0〜1100nのシリコン層を析出させ、引続き硼素を
注入することによってか、又はpドープされたシリコン
層を析出することによって行った。引続きこの層を異方
性背面エツチングすることにより、ペース端子領域15
a、15b及びエミッタ領域13abの外側面に外側面
被覆17a、17bを、またベース端子領域15a、1
5bの内側面に内側面被覆171を製造した(第6図参
照)、外側面被覆17a、17bはベース領域を構成す
る。内側面被覆171は製造過程において生じるにすぎ
ず、何等の機能も有していない。
ン層13に対し逆の導電形を有するドープされたシリコ
ン層を施した。これはドープされていない厚さ例えば1
0〜1100nのシリコン層を析出させ、引続き硼素を
注入することによってか、又はpドープされたシリコン
層を析出することによって行った。引続きこの層を異方
性背面エツチングすることにより、ペース端子領域15
a、15b及びエミッタ領域13abの外側面に外側面
被覆17a、17bを、またベース端子領域15a、1
5bの内側面に内側面被覆171を製造した(第6図参
照)、外側面被覆17a、17bはベース領域を構成す
る。内側面被覆171は製造過程において生じるにすぎ
ず、何等の機能も有していない。
次に、生じた構造物に、ドープされたシリコン層13と
同じ導電形の別のドープされたシリコン層を全面的に施
した。この上に、同じ導電形ではあるが、−層高い導電
率の別の第2シリコン層を析出させた0両層は例えば共
に厚さ1100nであり、第1層はnドープされまた第
2層はn1ドープされた。第3の光学技術によりコレク
タ領域18a、18bを特定し、両層をエツチングする
ことによりコレクタ領域18a、18b並びにコレクタ
端子領域19a、19bを製造した(第7図参照)。
同じ導電形の別のドープされたシリコン層を全面的に施
した。この上に、同じ導電形ではあるが、−層高い導電
率の別の第2シリコン層を析出させた0両層は例えば共
に厚さ1100nであり、第1層はnドープされまた第
2層はn1ドープされた。第3の光学技術によりコレク
タ領域18a、18bを特定し、両層をエツチングする
ことによりコレクタ領域18a、18b並びにコレクタ
端子領域19a、19bを製造した(第7図参照)。
生じた構造物の表面を不活性化層20で覆った。
不活性化層20は例えば厚さ100〜200nmであり
、CVD酸化物からなる。第8図には不活性化層20内
に、コレクタ端子領域19a、19b、ペース端子領域
15a、15b及びエミッタ領域13abに達する接触
孔21を解放させた後の構造物が示されている。
、CVD酸化物からなる。第8図には不活性化層20内
に、コレクタ端子領域19a、19b、ペース端子領域
15a、15b及びエミッタ領域13abに達する接触
孔21を解放させた後の構造物が示されている。
接触孔21に例えばP t S i/T i W/A
I 5iTiからなる金属化層を施すことによって、バ
イポーラトランジスタ対にコレクタ接触Ka、Kb1ベ
ース接触Ba、Bb及び共通のエミツタ接触Eを設け、
完成させた(第9図参照)。
I 5iTiからなる金属化層を施すことによって、バ
イポーラトランジスタ対にコレクタ接触Ka、Kb1ベ
ース接触Ba、Bb及び共通のエミツタ接触Eを設け、
完成させた(第9図参照)。
トランジスタ対は、l4ツタ領域13ab、ベース領域
17a、コレクタ領域18a並びにエミッタ領域13
a b、ベース領域17b及びコレクタ領域18bから
構成されている2個の横方向バイポーラトランジスタか
らなる。有効エミツタ面はベース領域17a又は17b
を伴うエミッタ領域13abの接触面によって特定され
る。エミッタ領域13abはドープされたシリコン層の
結晶成長によって製造されることから、エミツタ面はド
ープされたシリコン層13の層厚によって決定される。
17a、コレクタ領域18a並びにエミッタ領域13
a b、ベース領域17b及びコレクタ領域18bから
構成されている2個の横方向バイポーラトランジスタか
らなる。有効エミツタ面はベース領域17a又は17b
を伴うエミッタ領域13abの接触面によって特定され
る。エミッタ領域13abはドープされたシリコン層の
結晶成長によって製造されることから、エミツタ面はド
ープされたシリコン層13の層厚によって決定される。
ドープされたシリコン層13の層厚は、既に上記した通
り結晶成長を介して良好に制御することができる。
り結晶成長を介して良好に制御することができる。
本発明による個々のバイポーラトランジスタの製造はト
ランジスタ対に関して記載したのと同様にして行う。
ランジスタ対に関して記載したのと同様にして行う。
第1図は本発明によるトランジスタの横断面図、第2図
は本発明によるトランジスタ対の横断面図、第3図は本
発明によるトランジスタ対の回路を示す図、第4図はト
ランジスタ対の接続配置を示す図、第5図、第6図、第
7図、第8図及び第9図は本発明による回路構造体を製
造する処理工程を示す図である。 1.11・・・基板 2.12・・・第1絶縁層 3.13・・・シ゛リコン層 4.14・・・第2絶縁層 5.5a、5b−側面 6.6a、6b、17a、11b・−ベース7.7a、
7b、15a、15b−・・ベース端子領域 8.8a、8b、、18aS 18b・ vレジタ9.
9a、9b、19a、19b・=コレクタ端子領域 0120・・・不活性化層 3ab・・・エミッタ領域 5・・・導Ti、層 6・・・第3wIA縁層 IG5
は本発明によるトランジスタ対の横断面図、第3図は本
発明によるトランジスタ対の回路を示す図、第4図はト
ランジスタ対の接続配置を示す図、第5図、第6図、第
7図、第8図及び第9図は本発明による回路構造体を製
造する処理工程を示す図である。 1.11・・・基板 2.12・・・第1絶縁層 3.13・・・シ゛リコン層 4.14・・・第2絶縁層 5.5a、5b−側面 6.6a、6b、17a、11b・−ベース7.7a、
7b、15a、15b−・・ベース端子領域 8.8a、8b、、18aS 18b・ vレジタ9.
9a、9b、19a、19b・=コレクタ端子領域 0120・・・不活性化層 3ab・・・エミッタ領域 5・・・導Ti、層 6・・・第3wIA縁層 IG5
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)a)バイポーラトランジスタのエミッタ(3、13
ab)が、基板(1、11)の上にエ ピタキシャル成長され、ドープされ、その 表面垂線に対して平行な側面(5、5a、 5b)を有するシリコン層(3、13)の 一部として構成されており、 b)バイポーラトランジスタのベース(6、6a、6b
、17a、17b)が、基板( 1、11)の表面に配設されかつドープさ れたシリコン層(3、13)の側面(5、 5a、5b)を被覆するドープされたシリ コン構造物(6、6a、6b、17a、1 7b)として構成されている ことを特徴とするバイポーラトランジスタを有する回路
構造体。 2)ドープされたシリコン層(3、13)が50〜50
0nmの厚さに析出されていることを特徴とする請求項
1記載の回路構造体。 3)基板(1、11)とドープされたシリコン層(3、
13)との間に第1絶縁層(2、12)を備えているこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の回路構造体。 4)ドープされたシリコン層(3、13)の上に第2絶
縁層(4、14)を備えていることを特徴とする請求項
1ないし3の1つに記載の回路構造体 5)ベース(6、6a、6b、17a、17b)が、第
2絶縁層(4、14)の上に配設されまたベースを形成
するシリコン構造物(6、6a、6b、17a、17b
)と電気的に接続されている良好な導電物質からなるベ
ース端子領域(7、7a、7b、15a、15b)によ
って接続されていることを特徴とする請求項4記載の回
路構造体。 6)ベース端子領域(7、7a、7b、15a、15b
)が金属珪化物からなることを特徴とする請求項5記載
の回路構造体。 7)コレクタ(8、8a、8b、18a、18b)が、
ベース(6、6a、6b、17a、17b)のエミッタ
(3、13ab)とは反対側で基板(1、11)の表面
に配設されていることを特徴とする請求項1ないし16
の1つに記載の回路構造体。 8)コレクタ(8、8a、8b、18a、18b)の上
にコレクタ端子領域(9、9a、9b、19a、19b
)が配設されており、これがコレクタ(8、8a、8b
、18a、18b)と同じ導電形であるが、コレクタ(
8、8a、8b、18a、18b)よりも高度にドープ
されていることを特徴とする請求項7記載の回路構造体
。 9)a)バイポーラトランジスタがバイポーラトランジ
スタ対の一部として構成されており、b)基板(1、1
1)の上にエピタキシャル成長され、ドープされたシリ
コン層(3、 13)が、両方のバイポーラトランジタに 対して共通のエミッタ(3、13ab)を 形成しており、 c)ドープされたシリコン層(3、13)が2つの互い
に独立した側面(5a、5b) を有し、これらがそれぞれ表面垂線に対し て平行に延びており、 d)各側面(5a、5b)にはそれぞれ各々のバイポー
ラトランジスタ(Ta、Tb) のベース(6a、6b、17a、17b) が配設されており、 e)両方のバイポーラトランジスタ(Ta、Tb)が同
一に構成されている ことを特徴とする請求項1ないし8の1つに記載の回路
構造体。 10)エミッタ(3、13ab)を製造するためドープ
されたシリコン層(3、13)を結晶成長法により析出
させることを特徴とする請求項1ないし9の1つに記載
の回路構造体の製法。 11)a)ドープされたシリコン層(3、13)をこれ
が表面垂線に平行な側面(5、5a) 5b)を有するように構造化し、 b)ドープされたシリコン層(3、13)の側面(5、
5a、5b)を被覆する別のシ リコン層を、ドープされたシリコン層(1 3、3)とは逆の導電形となるように析出 させ、ドープし、 c)異方性背面エッチングによりこの別のシリコン層を
、側面(5、5a、5b)を被 覆しまたバイポーラトランジスタのベース を形成する側面被覆(6、6a、6b、1 7a、17b)上まで除去する ことを特徴とする請求項10記載の製法。 12)a)シリコン基板(11)の上に第1絶縁層(1
2)を施し、 b)第1絶縁層(12)の上にドープされたシリコン層
(13)をエピタキシャル成長 させ、 c)ドープされたシリコン層(13)の上に第2絶縁層
(14)を施し、 d)第2絶縁層(14)の上に導電層(15)をエピタ
キシャル成長させ、 e)導電層(15)の上に第3絶縁層(16)を施し、 f)第1の光学処理でベース端子領域(15a、15b
)を特定し、第3絶縁層(16)及び導電層(15)を
エッチング除去する ことによりこの領域を製造し、 g)第2の光学処理後にエミッタ領域(13ab)を、
第2絶縁層(14)、ドープさ れたシリコン層(13)及び第1絶縁層( 12)をエッチング除去することにより製 造し、 h)構造物上にエミッタ領域(13ab)とは逆の導電
形のドープされたシリコン層を 全表面に析出させ、 i)異方性エッチングによりシリコン基板(11)、第
3絶縁層(16)及び第2絶縁 層(14)の表面を露出させるが、ベース 端子領域(15a、15b)及びエミッタ 領域(13ab)の外側面はベース領域( 17a、17b)を構成する側面被覆によ り覆われており、 j)構造物を、エミッタ領域(13ab)と同じ導電形
の別のドープされたシリコン層 で全面的に被覆し、 k)このドープされたシリコン層の上に、ドープされた
シリコン層と同じ導電形の高度 にドープされたシリコン層を析出させ、 l)第3の光学処理後にこの2つの層をエッチング除去
することにより、コレクタ領域 (18a、18b)が、ベース領域(17 a、17b)に、またコレクタ端子領域( 19a、19b)がコレクタ領域(18a、18b)に
それぞれ密着して生じるように 構造化し、 m)この構造物に不活性化層(20)を施し、n)不活
性化層(20)中にコレクタ端子領域(19a、19b
)、ベース端子領域( 15a、15b)及び共通のエミッタ領域 に達する接続孔を開け、金属被覆を施す 各工程よりなるバイポーラトランジスタを有する回路構
造体の製法。 13)エミッタ領域(13ab)用のドープされたシリ
コン層(13)をCVDシリコン析出法により厚さ50
〜500nmで析出し、引続き砒素を10^1^6cm
^−^2で注入することにより製造することを特徴とす
る請求項12記載の製法。 14)ドープされたシリコン層をベース領域(17a、
17b)を製造するために厚さ10〜100nmのシリ
コン層として製造し、これを引続き硼素注入によりドー
プすることを特徴とする請求項12記載の製法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP89108511A EP0396802B1 (de) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltungsstruktur mit einem lateralen Bipolartransistor |
| EP89108511.0 | 1989-05-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0334331A true JPH0334331A (ja) | 1991-02-14 |
| JP3253611B2 JP3253611B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=8201345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12105590A Expired - Fee Related JP3253611B2 (ja) | 1989-05-11 | 1990-05-09 | バイポーラトランジスタを有する回路構造体及びその製法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5047823A (ja) |
| EP (1) | EP0396802B1 (ja) |
| JP (1) | JP3253611B2 (ja) |
| DE (1) | DE58909822D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0653424A (ja) * | 1992-06-18 | 1994-02-25 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 縦型ゲートcmosと整合する横型バイポーラ・トランジスタ |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5194926A (en) * | 1991-10-03 | 1993-03-16 | Motorola Inc. | Semiconductor device having an inverse-T bipolar transistor |
| JPH0785477B2 (ja) * | 1992-01-24 | 1995-09-13 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | ポリシリコンのエミッタを有するsoi横型バイポーラ・トランジスタ、及びその製造方法 |
| US5350700A (en) * | 1993-12-02 | 1994-09-27 | United Micro Electronics Corporation | Method of fabricating bipolar transistors with buried collector region |
| US6081139A (en) * | 1997-09-25 | 2000-06-27 | Intel Corporation | Differential amplifier with lateral bipolar transistor |
| US6500721B1 (en) * | 1999-05-04 | 2002-12-31 | Texas A & M Univ Sys | Bipolar thin-film transistors and method for forming |
| US20070039043A1 (en) * | 2005-08-11 | 2007-02-15 | Sbc Knowledge Ventures L.P. | Distributed global log off for a single sign-on account |
| US20190165129A1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-05-30 | Texas Instruments Incorporated | Fabricating transistors with a dielectric formed on a sidewall of a gate material and a gate oxide before forming silicide |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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