JPH05308077A - バイポーラ型半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

バイポーラ型半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number
JPH05308077A
JPH05308077A JP3191545A JP19154591A JPH05308077A JP H05308077 A JPH05308077 A JP H05308077A JP 3191545 A JP3191545 A JP 3191545A JP 19154591 A JP19154591 A JP 19154591A JP H05308077 A JPH05308077 A JP H05308077A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polycrystalline silicon
emitter
concentration
low
concentration polycrystalline
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
JP3191545A
Other languages
English (en)
Inventor
Te Yong Wong
テ ヨン ウォン
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.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics 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 Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JPH05308077A publication Critical patent/JPH05308077A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/13Semiconductor regions connected to electrodes carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. source or drain regions
    • H10D62/133Emitter regions of BJTs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D10/00Bipolar junction transistors [BJT]
    • H10D10/01Manufacture or treatment

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホットキャリア効果を減少したバイポーラ型
半導体装置を得る。 【構成】 半導体基板上に形成したエピタキシャル層の
ベース領域の上部に設けた酸化物層に形成したエミッタ
窓に低濃度多結晶シリコンサイドウォールが設けられて
おり、エミッタ窓および低濃度多結晶シリコンサイドウ
ォールは高濃度多結晶シリコン層によって被覆されてお
り、ベース領域内には低濃度シリコンサイドウォールお
よび高濃度多結晶シリコン層から熱拡散した不純物によ
って形成したLaterally Graded Em
itter(LGE)構造のエミッタの接合部分が横方
向にグレーディングされ、横方向の電場強度を減らした
バイポーラ型半導体装置。 【効果】 論理回路の遅延時間が減少し、駆動能力が増
加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はLaterally G
raded Emitter(LGE)構造を有するバ
イポーラ型半導体装置の製造方法に関し、エミッタ接合
に逆方向バイアスされて現れるホットキャリア現象を改
善したバイポーラ型半導体装置およびその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】1μm以下のサブミクロン級バイポーラ
トランジスタ又はBiCMOS素子に形成されるバイポ
ーラトランジスタは、ホットキャリア現象によりトラン
ジスタの増幅特性の劣化現象が甚だしい。
【0003】ホットキャリア現象によるトランジスタの
劣化現象を改善するために、エミッタ接合の形状をグレ
ーディングさせて水平的電界の強度を減少させたLat
erally Graded Emitter(LG
E)構造を有する半導体製造方法が三菱電機(株)の本
田等により1990年IEDMに発表されている。
【0004】図2は従来のLaterally Gra
ded Emitter(LGE)構造を有するバイポ
ーラ型半導体装置の製造方法を示す製造工程図である。
まず、図2(A)に示すように、p型半導体基板の上部
にn型エピタキシャル層1を成長させた後、熱酸化物層
3aを成長させる。エピタキシャル層1の所定領域に通
常のバイポーラ製造工程によりイオン注入を施した後、
p型領域2aとp+型領域2bからなるp型ベース領域
2を拡散させる。熱酸化物層3a上部に酸化物層3bを
気相成長(CVD)させて酸化物層3を形成する。酸化
物層3の所定領域をエッチングしてエミッタ4を形成す
る。図2(B)のようにエミッタ4を通じてn- 型イオ
ンをイオン注入し、ベース領域上に拡散させてn- 型エ
ミッタ領域5aを形成する。次いで、図2(C)に示す
ように、酸化物層を成膜した後にドライエッチングによ
ってエミッタ窓4内に酸化物サイドウォール6を形成す
る。図2(D)に示すように酸化物サイドウォール6が
形成されて狭くなったエミッタ窓4を通じてn+ 型のイ
オンをイオン注入して拡散の後にn+ 型エミッタ領域5
bを拡散することにより、n+ 型エミッタ領域5bとn
- 型エミッタ領域5cからなるn型エミッタ領域5を形
成する。図2(E)に示すように、p型ベース領域2上
の所定領域に酸化物層3をエッチングしてベース窓を形
成する。次に多結晶シリコン層を成膜させた後、フォト
リソグラフィー工程によってn+ 多結晶シリコン電極7
および8をエミッタ領域5とベース領域2にそれぞれ接
触させて導電接続を形成している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のような方法によ
って製造されるLaterally Graded E
mitter(LGE)構造を有するバイポーラ型半導
体装置は、n- イオンをイオン注入してn- イオン注入
領域上部に酸化物サイドウォールを形成した後、n+
オンのイオン注入を施し、注入したイオンを熱拡散しイ
オン注入された領域を活性化させている。そして酸化物
サイドウォールの形成の際にはシリコンのオーバーエッ
チングが起こり、また熱拡散の際には、酸化物サイドウ
ォール下に深い接合が形成され電界の強度が高い部分が
生じる。
【0006】その結果、ホットキャリアーによるトラッ
プの生成により電流利得低下等が起こり、サブミクロン
級多結晶シリコンエミッタを製造するために用いること
ができなかった。本発明は上記の従来技術の問題点を解
決することを目的としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、バイポーラ型
半導体装置において、エピタキシャル層のベース領域の
上部の酸化物層に設けたエミッタ窓には、低濃度多結晶
シリコンサイドウォールが設けられており、エミッタ窓
および低濃度多結晶シリコンサイドウォールは高濃度多
結晶シリコン層によって被覆されており、ベース領域内
には低濃度シリコンサイドウォールおよび高濃度多結晶
シリコン層から熱拡散した不純物によって形成したLa
terally Graded Emitter(LG
E)構造のエミッタを有することを特徴とするバイポー
ラ型半導体装置であって、酸化物サイドウォールの代わ
りに多結晶シリコンサイドウォールおよび高濃度多結晶
シリコン層を形成させてこれらの不純物を熱拡散するこ
とによって、自己整合された浅い接合を有するバイポー
ラトランジスタを製造し、ホットキャリア効果による劣
化現象を防止するものである。
【0008】すなわち、所定領域に形成したエミッタ窓
に低濃度多結晶シリコン層を成膜させた後、エミッタ窓
に低濃度多結晶シリコンサイドウォールを形成し、次い
でエミッタ窓および低濃度多結晶シリコンサイドウォー
ルを高濃度多結晶シリコンで被覆し、高濃度多結晶シリ
コン電極を形成するとともに、熱処理によってエミッタ
領域を拡散したものである。
【0009】
【作用】本発明は、エピタキシャル層のベース領域上に
形成した酸化物層の所定領域に形成したエミッタ上に低
濃度多結晶シリコン層を成膜させた後、エッチングによ
ってエミッタ窓に低濃度多結晶シリコンサイドウォール
を形成し、次いでエミッタ窓および低濃度多結晶シリコ
ンサイドウォール上に高濃度多結晶シリコンを成膜し、
高濃度多結晶シリコン電極を形成するとともに、熱処理
によってエミッタ領域に多結晶シリコンの不純物を拡散
したものであり、シリコンサイドウォールの下部にはな
だらかな高電界領域が形成されるので、横方向への電界
強度(lateral field intensit
y)を減少させることができるので、エミッタ−ベース
間に逆バイアスが印加された場合であっても、電流増幅
率等の素子の性能は低下しない。
【0010】
【実施例】以下に本発明を添付図面を参照して本発明を
更に詳細に説明する。図1は本発明の1実施例のNPN
トランジスタを製造するための製造工程図である。図1
(A)のように、p型半導体基板の上部にn- 型エピタ
キシャル層1を成長させた後、エピタキシャル層1の上
部に熱酸化物層3aを成長させる。エピタキシャル層1
の所定領域に通常のバイポーラトランジスタ製造工程で
行われているようなイオン注入を施した後拡散させて、
- 型領域2aとp+ 型領域2bからなるp型ベース領
域2を形成する。熱酸化物層3aの上部には600〜8
00nm程度の気相成長酸化物層3bを成長させて酸化
物層3を形成する。
【0011】次いで、図1(B)のように、酸化物層3
の所定領域をエッチングしてp- ベース領域上にエミッ
タ窓4を形成させる。図1(C)のように、n- 多結晶
シリコン層をエミッタ窓に成膜させた後、ドライエッチ
ングを施してエミッタ窓4にn- 多結晶シリコンで形成
されたサイドウォール9を形成させる。図1(D)のよ
うに、n- 多結晶シリコンサイドウォール9が形成され
て狭くなったエミッタ窓4にn+ 多結晶シリコンを成膜
させた後、フォトリソグラフィーによってn+ 多結晶シ
リコン電極10を形成させることにより、p- ベース領
域2aと接触させる。
【0012】図1(E)のように、急速熱アニーリング
又は通常の熱処理を施すことによってn+ 多結晶シリコ
ン電極10とn- 多結晶シリコンサイドウォール9を拡
散ソースとして、n+ エミッタ領域5をn+ 多結晶シリ
コン層電極10に、n- エミッタ領域5cをn- 多結晶
シリコンサイドウォール9に夫々自己整合させることに
より、p- ベース領域2aにn+ エミッタ領域5bとn
- エミッタ領域5cをそれぞれ拡散させる。この際、n
- 多結晶シリコンサイドウォール9はn+ 多結晶シリコ
ン層電極10によりn+ 多結晶シリコンサイドウォール
でドーピングされて、n+ 多結晶シリコン層電極11が
形成される。
【0013】その結果、緩やかなエミッタ濃度の傾斜が
形成されるので、ホットキャリアが発生する速度は大幅
に減少するとともに、エミッタエッジ領域の濃度の減少
により、従来のLGE構造のものに比べて耐圧が増加
し、同時にエミッタ−ベース間の接合容量が減少するの
で、遅延時間が小さくなる。
【0014】
【発明の効果】本発明は多結晶シリコン層によってエミ
ッタを自己整合させたもので、エミッタ接合の深さとエ
ミッタドーピング濃度の横方向のグレーディングを容易
に調整可能とし、ホットキャリア現象を改善することが
できるようになる。更に、n-多結晶シリコンサイドウ
ォールにより有効なエミッタ面積が増加するようになる
ため、論理回路を構成するときには、遅延時間が減少
し、駆動能力が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるバイポーラ型半導体装置の製造
工程の一例を示す図である。
【図2】従来のトランジスターの製造工程図である。
【符号の説明】
1…n- 型エピタキシャル層、2…p型ベース領域、2
a…p- 型ベース領域、2b…p+ 型ベース領域、3…
酸化物層、3a…熱酸化物層、3b…気相成長酸化物
層、4…エミッタ窓、5…n型エミッタ領域、5a、5
c…n- エミッタ領域、5b…n+ エミッタ領域、6…
酸化物サイドウォール、7、8、10、11…n+ 多結
晶シリコン電極、9…n- 多結晶シリコンサイドウォー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バイポーラ型半導体装置において、エピ
    タキシャル層のベース領域の上部の酸化物層に設けたエ
    ミッタ窓に、低濃度多結晶シリコンサイドウォールが設
    けられており、エミッタ窓および低濃度多結晶シリコン
    サイドウォールは高濃度多結晶シリコン層によって被覆
    されており、ベース領域内には低濃度シリコンサイドウ
    ォールおよび高濃度多結晶シリコン層から熱拡散した不
    純物によって形成したLaterally Grade
    d Emitter(LGE)構造のエミッタを有する
    ことを特徴とするバイポーラ型半導体装置。
  2. 【請求項2】 低濃度多結晶シリコンサイドウォールは
    該サイドウォールを被覆する高濃度多結晶シリコン層の
    高濃度不純物によってドープされていることを特徴とす
    る請求項1記載のバイポーラ型半導体装置。
  3. 【請求項3】 エピタキシャル層のベース領域の上部の
    酸化物層をエッチングしてエミッタ窓を形成し、エミッ
    タ窓には低濃度の多結晶シリコンを成膜した後にエッチ
    ングによって低濃度多結晶シリコンサイドウォールを形
    成し、次いで低濃度多結晶シリコンサイドウォールおよ
    びエミッタ窓を覆う高濃度多結晶シリコン層を成膜した
    後に、熱処理によって低濃度多結晶シリコンサイドウォ
    ールおよび高濃度多結晶シリコン層の不純物を拡散して
    Laterally Graded Emitter
    (LGE)構造のエミッタを形成することを特徴とする
    バイポーラ型半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 低濃度多結晶シリコンサイドウォールは
    該サイドウォールを被覆する高濃度多結晶シリコン層の
    高濃度不純物によってドープすることを特徴とする請求
    項3記載のバイポーラ型半導体装置の製造方法。
JP3191545A 1991-02-21 1991-07-31 バイポーラ型半導体装置およびその製造方法 Pending JPH05308077A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019910002806A KR920017270A (ko) 1991-02-21 1991-02-21 다결정 실리콘 사이드 월(side wall)을 이용한 Laterally Graded Emitter(LGE)구조의 바이폴라 트랜지스터 제조방법
KR1991-2806 1991-02-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05308077A true JPH05308077A (ja) 1993-11-19

Family

ID=19311319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3191545A Pending JPH05308077A (ja) 1991-02-21 1991-07-31 バイポーラ型半導体装置およびその製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH05308077A (ja)
KR (1) KR920017270A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100422360B1 (ko) * 1996-10-29 2004-05-31 주식회사 하이닉스반도체 바이폴라트랜지스터및그의제조방법
KR100505622B1 (ko) * 1999-01-11 2005-08-04 삼성전자주식회사 바이폴라 트랜지스터의 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61198673A (ja) * 1985-02-28 1986-09-03 Canon Inc 半導体装置の製造方法
JPH02283032A (ja) * 1989-04-24 1990-11-20 Nec Corp 縦型バイポーラトランジスタ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61198673A (ja) * 1985-02-28 1986-09-03 Canon Inc 半導体装置の製造方法
JPH02283032A (ja) * 1989-04-24 1990-11-20 Nec Corp 縦型バイポーラトランジスタ

Also Published As

Publication number Publication date
KR920017270A (ko) 1992-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1041400A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US4951115A (en) Complementary transistor structure and method for manufacture
US4717677A (en) Fabricating a semiconductor device with buried oxide
JPS63292674A (ja) 縦型バイポーラ・トランジスタ及びその製造方法
JPH0793385B2 (ja) バイポーラ型半導体装置およびその製造方法
US5096842A (en) Method of fabricating bipolar transistor using self-aligned polysilicon technology
JPH05308077A (ja) バイポーラ型半導体装置およびその製造方法
JPH0574789A (ja) 半導体装置の製造方法
US5244822A (en) Method of fabricating bipolar transistor using self-aligned polysilicon technology
JP2890509B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0521442A (ja) 半導体装置
JP3146024B2 (ja) 半導体装置
JPS5984469A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3063122B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH0529328A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3317289B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3068510B2 (ja) 半導体装置
JP2888652B2 (ja) 半導体集積回路装置及びその製造方法
JPH05109748A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3083542B2 (ja) バイポーラ型半導体集積回路装置の製造方法
JPH05235009A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JPH05109745A (ja) 半導体装置
JPH05109744A (ja) 半導体装置
JPH05102171A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH0834214B2 (ja) 半導体装置の製造方法