JPH0335530A - バイポーラ半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

バイポーラ半導体装置およびその製造方法

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JPH0335530A
JPH0335530A JP1170908A JP17090889A JPH0335530A JP H0335530 A JPH0335530 A JP H0335530A JP 1170908 A JP1170908 A JP 1170908A JP 17090889 A JP17090889 A JP 17090889A JP H0335530 A JPH0335530 A JP H0335530A
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JP
Japan
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polycrystalline silicon
silicon film
film
region
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JP1170908A
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English (en)
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Wataru Ishibashi
石橋 渡
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [概要〕 動作領域を微細化してベース・コレクタ電極を周囲に引
き出すバイポーラトランジスタとその製造方法に関し、 コレクタコンタクト領域をもベース・エミッタ領域と同
じ小窓内に設けて動作領域を微細化し、高速動作に寄与
させることを目的とし、一つの窓内に、窓側部の一端に
設けたコレクタコンタクト領域と、中央部を含み窓側部
の他端まで達するベース領域と、窓側部の他端に設けた
ベースコンタクト領域と、前記中央部に設けたエミッタ
領域とからなる能動域を具備し、且つ、前記コレクタコ
ンタクト領域およびベースコンタクト領域から前記窓外
に導出するそれぞれの引出し電極が設けられてなること
を特徴とする。
〔産業上の利用分野] 本発明はバイポーラ半導体装置およびその製造方法に係
り、特に、動作領域を微細化してベース・コレクタ電柵
を周囲に引き出すバイポーラトランジスタとその製造方
法に関する。
最近、コンピュータの高速化の要求に伴い、IC,LS
Iなどの半導体装置を高速化する方向に技術開発が進め
られており、バイポーラ半導体装置においては、動作領
域を微細に形成して寄生容量を減少させることが望まれ
ている。
[従来の技術] 第4図は従来のベース引出し電極形バイポーラ半導体装
置の構造断面図を示しており、図中の記号1はp型シリ
コン基板、2はn+型型埋領領域3はn型コレクタ領域
(エピタキシャル成長層)。
4はp型ベース領域、5はn゛型エミソタ領域。
6はドープド多結晶シリコン膜からなるベース引出し電
極、Cはコレクタ電極、Bはベース電極。
Eはエミッタ電極である。
このような半導体装置は近年開発された構造で、ベース
・エミッタ領域をセルファライン(自己整合)で形成す
ることができて、素子領域を微細化して高速に動作させ
る構造である。
[発明が解決しようとする課B] ところが、この第4図に示す微細化した半導体装置の構
造においても、コレクタ領域が一般の半導体装置と変わ
りがなく、半導体装置全体に占めるコレクタ領域の割合
が大きくなって素子全体の面積は余り小さくならず、そ
の高速化を阻害する問題がある。
本発明はこのような問題点を低減させて、コレクタコン
タクト領域をもベース・エミッタ領域と同じ小窓内に設
けて動作領域を微細化し、高速に動作させることを目的
とした半導体装置とその製造方法を提案するものである
[課題を解決するための手段] その課題は、一つの窓内に、窓側部の一端に設けたコレ
クタコンタクト領域と、中央部を含み窓側部の他端まで
達するベース領域と、窓側部の他端に設けたベースコン
タクト3!i域と、前記中央部に設けたエミッタ領域と
からなる動作領域を具備し、且つ、前記コレクタコンタ
クト領域およびベースコンタクト領域から前記窓外に導
出するそれぞれの引出し電極が設けられているバイポー
ラ半導体装置によって解決される。
また、その製造方法は、一導電型コレクタ領域上に絶縁
膜、多結晶シリコン膜、絶縁膜からなる3層膜を被着し
て、該3層膜に窓を開口する工程、次いで、前記窓側部
の一端を絶縁膜でマスクして中央部および窓側部の他端
に異種導電型ベース領域を形成する工程、 次いで、窓外部両側の前記3層膜中央の多結晶シリコン
膜にそれぞれ一導電型不純物および異種導電型不純物を
ドープする工程、 次いで、前記窓内の絶縁膜を除去し、前記窓両側のそれ
ぞれの多結晶シリコン膜に接続する多結晶シリコン膜を
窓側部の両端に形成する工程、次いで、一導電型ドープ
ド多結晶シリコン膜から窓側部の一端の多結晶シリコン
膜を通して一導電型不純物を拡散してコレクタコンタク
ト領域を形成し、同時に異種導電型ドープド多結晶シリ
コン膜から窓側部の他端の多結晶シリコン膜を通して異
種導電型不純物を拡散してペースコンタクH1域を形成
する工程、 次いで、前記窓内両端の多結晶シリコン膜を被覆する絶
縁膜を形成した後、窓内の中央部に一導電型ドープド多
結晶シリコン膜を被着し、アニールして該一導電型ドー
プド多結晶シリコン膜から不純物を拡散して一導電型エ
ミッタ領域を画定する工程が含まれることを特徴とする
[作用] 即ち、本発明はコレクタコンタクト領域、ベースコンタ
クト領域、ベース領域、エミソタ領域を同し窓内にセル
ファラインで設けて動作領域を微細にした構造であるか
ら、寄生容量を低減させて一層高速化することができる
[実施例] 以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第1図(al、 (b)は本発明にかかるバイポーラ半
導体装置を示しており、同図(alは断面図、同図(b
lは透視平面図で、同図(a)は同図(b)のAA断面
図である。図中の記号10は窓、llはp型シリコン基
板。
■2はn°型型埋領領域 13はn型コレクタ領域(エ
ピタキシャル成長層)、14はp型ベース領域、15は
n゛型エミソタ領域、16はp゛゛ベースコンタクト領
域、17はn゛゛コレクタコンタクト領域。
18はベースコンタクト領域からのベース引出し電極、
 19はコレクタコンタクト領域からのコレクタ引出し
電極、Cはコレクタ電極、Bはベース電極。
Eはエミソタ電極である。なお、第1図(b)に示す透
視平面図はエピタキシャル成長WI(n型コレクタ領域
13)を露出させた平面図である。
窓10内には、窓側部の左側に設けたコレクタコンタク
トSJT域17と、窓中央部分を含み窓側部の右側まで
達したベース領域14と、窓側部の右側に設けたベース
コンタクト領域16と、前記窓中央部分に設けた工嵩ツ
タ領域15とが構成されており、これらは相互にセルフ
ァラインで形成する。且つ、コレクタコンタクト領域1
7から窓外に導出する引出し電極19およびベースコン
タクト領域16から窓外に導出する引出し電極18が設
けられている。このような構造にすれば、動作領域を相
互にセルファラインで形成して極めて微細に形成でき、
コレクタ領域も小さくできて、従って、寄生容量を減少
できて、動作を高速化することができる。
次に、第2図(al〜(rlは本発明にかかる製造方法
の工程順断面図を示しており、順を追って説明する。な
お、第3図(al、 (b)は工程途中平面図を図示し
たもので、随時に参照して説明する。
第2図(a)参照;p型シリコン基板11上にn゛型型
埋領領域12介してn型コレクタ層13 (エピタキシ
ャル成長層)を成長し、そのn型コレクタ層13上にS
i3 Nm  (窒化シリコン)膜21とノンドープド
多結晶シリコン膜22とSi、 N、膜23とからなる
3層膜を被着する。なお、この3層膜はCVD (化学
気相成長)法で被着するが、その工程途中でノンドープ
ド多結晶シリコン膜22を被着した後、第3図(alに
示すレジスト膜パターン24を被着してノンドープド多
結晶シリコン膜22をパターンニングし、ノンドープド
多結晶シリコン膜22をレジスト膜パターン24と同一
形状に残存させて他部分を除去する。このレジスト膜パ
ターン24が素子面積であり、且つ、第3図(alの中
の10は次工程で形成する窓(幅数μm、長さ十数μm
程度の長方形窓)である。
第2図(b)参照;次いで、フォトプロセスによって上
記の3層膜をエツチング除去して窓lOを開口し、ソノ
窓10を含む上面にcVDsioz膜25(CVD法に
よって形成する酸化シリコン膜)を被着する。
?、2図(01参照;次イテ、ソ0)CV DSiOz
 1PJ25を垂直に異方性エツチングして、端部の段
差を利用して窓10内の側端にのみCV D Si O
z膜25を残存させる。
第2図(d)参照;次いで、フォトプロセスを用いて他
方の側端のみのCVD5t02膜25を除去し、方の側
端のCVD5iOz膜25を残存させた後、CVD法に
よって窓10を含む全面にBSG膜26(硼素シリケー
トガラス膜)を被着する。
第2図(el参照;次いで、上面に被着したBSG膜2
6を研磨して除去し、窓10内のみBSG膜26を残存
させ、更に、温度800〜900℃でアニールしてベー
ス領域14 (内部ベース領域)を形成する。この時、
窓10内のCVD5iOz膜25で被覆された一方の側
端にはベース領域は形成されない。
第2図(f)参照;次いで、窓10の他方の側端を含ん
だ窓の右側半分と右側のSt、 N、膜部分の上にレジ
スト膜パターン27を形成し、その上からP゛(燐;n
型不純物〉イオンを注入して、左側の前記ノンドープド
多結晶シリコン膜22をn型導電性多結晶シリコン膜(
コレクタ引出し電極19となる)にする。
第2図(g)参照;次いで、レジスト膜パターン27を
除去し、窓10の一方の側端を含んだ窓の左側半分と左
側の5i3Na膜部分の上にレジスト膜パターン28を
形成し、その上からB”  (燐;p型不純物)イオン
を注入して、右側の前記ノンドープド多結晶シリコン膜
22をp型温電性多結晶シリコン膜(ベース引出し電極
18となる)にする。
第2図(h)参照;次いで、レジスト膜パターン28を
除去した後、窓10内のCVD5iOz膜25.BSG
膜26を弗酸液でエツチング除去(ウォッシュアウト〉
する。
第2図(1)参照;次いで、煮沸した燐酸液に浸漬して
Siz Na 1121,23をコントロールエッチし
て、その露出面をエツチングする。そうすると、窓10
内では3層膜中の多結晶シリコン膜22がエツチングさ
れずに、窓内の両側端に突出した形状に形成される。
第2図(J)参照;次いで、その窓10内を含む全面に
ノンドープド多結晶シリコン膜29を被着する。そうす
れば、ノンドープド多結晶シリコン膜29と多結晶シリ
コンn’122とが接続する。
第2図化)参照;更に、そのノンドープド多結晶シリコ
ン膜29を垂直に異方性エツチングし、窓10内の両側
端にのみノンドープド多結晶シリコン膜29を残存させ
る。
第2図(11参照;次いで、フォトプロセスを用いて窓
10の長平方向に窓端部を突き抜けた長方形窓パターン
を有するレジスト膜パターン30を形成し、その窓パタ
ーン内に露出したノンドープド多結晶シリコン膜29を
エツチング除去する。これは窓IOの長平方向の両側端
にのみノンドープド多結晶シリコン膜29を残して2つ
に分断するためである。
第3図(b)にレジスト膜パターン30の平面図を示し
ており、窓lOを同時に図示している。
第2図(ml参照;次いで、窓IO内の側端に残存した
ノンドープド多結晶シリコン膜29の表面を熱酸化し、
更に、その上面にCVD5iO2膜を被着する。
その際、熱酸化工程における加熱のために、コレクタ引
出し電極19から多結晶シリコン膜29を通して燐が拡
散してコレクタコンタクト領域17が形成され、同時に
、ベース引出し電極18から多結晶シリコン膜29を通
して硼素が拡散してベースコンタクトjJl域16が形
成される。なお、31は熱酸化膜とCVD5iO,膜か
らなる5iOt膜を示す。
第2図(n)参照:更に、その5iOz膜31を垂直に
異方性エツチングし、窓IO内の側部にのみSiO□膜
31全31させる。
第2図(0)参照;次いで、燐を含むn型ドープド多結
晶シリコン膜32を窓10の中央部を含む全面に被着す
る。これは、ノンドープド多結晶シリコン膜を被着し、
n型不純物イオンを注入してn型ドープド多結晶シリコ
ン膜32に形成してもよい。
第2図(p)参照;次いで、フォトプロセスによってn
型ドープド多結晶シリコン膜32をパターンニングして
窓10の内部およびその上面にのみn型ドープド多結晶
シリコン1132を残存させる。
第2図(Ql参照;次いで、5t2Na膜23にコレク
タ電極およびベース電極に接続するための窓CW、 B
Wを開口し、更に、アニールしてエミソタ領域15を画
定する。
第2図(rl参照;最後に、アルミニウムからなるコレ
クタ電極C,ベース電極Bおよび工旦ソタ電極Eを形成
して完成する。
上記が本発明にかかるバイポーラ半導体装置の製造方法
の概要であり、その要点はフォトプロセスによって窓を
開口した後、ベース領域、コレクタコンタクト領域、ベ
ースコンタクト領域およびエミッタ領域はすべてフォト
プロセスを適用せずにセルファラインで形成するもので
ある。
上記のように、本発明にかかる製造方法は同−小窓内に
おいて動作領域をセルファラインで形成できるために、
極めて微細化でき、それに伴って、コレクタ領域も小さ
くなって、寄生容量を減少させて高速化することができ
る。
[発明の効果] 以上の実施例の説明から明らかなように、本発明にかか
るバイポーラ半導体装置およびその製造方法によれば、
同−小窓内にコレクタコンタクト領域、ベース領域、ベ
ースコンタクト領域およびエミッタ領域をセルファライ
ンで形成することができ、それらの動作領域が極めて微
細化され、コレクタ領域も小さくなって、寄生容量が減
少し、動作の高速化など半導体装置の性能向上に大きな
効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、 (blは本発明にかかるバイポーラ半
導体装置を示す図、 第2図(al〜(r)は本発明にかかる製造方法の工程
順断面図、 第3図(al、 (b)は本発明にかかる製造方法の工
程途中平面図、 第4図は従来のベース引出し電極形バイポーラ半導体装
置の構造断面図である。 図において、 lOは窓、 11はp型シリコン基板、 12はn゛型埋没層、 13はn型コレクタ層(エピタキシャル成長層)、14
はp型ベース層、 15はn°型エミソタ層、 16はp3型ベースコンタクト領域、 17はn0型コレクタコンタクト領域、18はベース引
出し電極、 19はコレクタ引出し電極、 Cはコレクタ電極、 Bはベース電極、 Eはエミッタ電極、 21、23は5i3Na膜、 22、29は多結晶シリコン膜、 24、27.28.30はレジスト膜パターン、25は
CV D Si O2膜、 26はBSG膜、 31は5in2膜、 32はn型ドープド多結晶シリコン膜 を示している。 /¥亮呵1;0・〃3惺道χはの工社グg綿す間第 2
 図 (受の32 第 2図 (吃の4) ;子く号♀4萌l:か4トシ考ト≧遺う「5b工Hsl
@afr#M第2図(予^5)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一つの窓内に、窓側部の一端に設けたコレクタコ
    ンタクト領域と、中央部を含み窓側部の他端まで達する
    ベース領域と、窓側部の他端に設けたベースコンタクト
    領域と、前記中央部に設けたエミッタ領域とからなる動
    作領域を具備し、且つ、前記コレクタコンタクト領域お
    よびベースコンタクト領域から前記窓外に導出するそれ
    ぞれの引出し電極が設けられてなることを特徴とするバ
    イポーラ半導体装置。
  2. (2)一導電型コレクタ領域上に絶縁膜、多結晶シリコ
    ン膜、絶縁膜からなる3層膜を被着して、該3層膜に窓
    を開口する工程、 次いで、前記窓側部の一端を絶縁膜でマスクして中央部
    および窓側部の他端に異種導電型ベース領域を形成する
    工程、 次いで、窓外部両側の前記3層膜中央の多結晶シリコン
    膜にそれぞれ一導電型不純物および異種導電型不純物を
    ドープする工程、 次いで、前記窓内の絶縁膜を除去し、前記窓両側のそれ
    ぞれの多結晶シリコン膜に接続する多結晶シリコン膜を
    窓側部の両端に形成する工程、次いで、一導電型ドープ
    ド多結晶シリコン膜から窓側部の一端の多結晶シリコン
    膜を通して一導電型不純物を拡散してコレクタコンタク
    ト領域を形成し、同時に異種導電型ドープド多結晶シリ
    コン膜から窓側部の他端の多結晶シリコン膜を通して異
    種導電型不純物を拡散してベースコンタクト領域を形成
    する工程、 次いで、前記窓内両端の多結晶シリコン膜を被覆する絶
    縁膜を形成した後、窓内の中央部に一導電型ドープド多
    結晶シリコン膜を被着し、アニールして該一導電型ドー
    プド多結晶シリコン膜から不純物を拡散して一導電型エ
    ミッタ領域を画定する工程が含まれてなることを特徴と
    するバイポーラ半導体装置の製造方法。
JP1170908A 1989-06-30 1989-06-30 バイポーラ半導体装置およびその製造方法 Pending JPH0335530A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215961B1 (en) * 1996-01-29 2001-04-10 Minolta Co., Ltd. Camera

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215961B1 (en) * 1996-01-29 2001-04-10 Minolta Co., Ltd. Camera

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