JPH11330084A - バイポ―ラトランジスタ―の製造方法及びその構造 - Google Patents

バイポ―ラトランジスタ―の製造方法及びその構造

Info

Publication number
JPH11330084A
JPH11330084A JP11067419A JP6741999A JPH11330084A JP H11330084 A JPH11330084 A JP H11330084A JP 11067419 A JP11067419 A JP 11067419A JP 6741999 A JP6741999 A JP 6741999A JP H11330084 A JPH11330084 A JP H11330084A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
trench
film
forming
semiconductor substrate
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.)
Granted
Application number
JP11067419A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4108861B2 (ja
Inventor
Chang-Ki Jeon
昌基 全
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 JPH11330084A publication Critical patent/JPH11330084A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4108861B2 publication Critical patent/JP4108861B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D10/00Bipolar junction transistors [BJT]
    • H10D10/01Manufacture or treatment
    • H10D10/051Manufacture or treatment of vertical BJTs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D10/00Bipolar junction transistors [BJT]
    • H10D10/40Vertical BJTs
    • H10D10/421Vertical BJTs having both emitter-base and base-collector junctions ending at the same surface of the body
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D10/00Bipolar junction transistors [BJT]
    • H10D10/60Lateral BJTs
    • 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
    • H10D62/137Collector regions of BJTs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/01Manufacture or treatment
    • H10D64/011Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor
    • H10D64/0111Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor to Group IV semiconductors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W10/00Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
    • H10W10/01Manufacture or treatment
    • H10W10/041Manufacture or treatment of isolation regions comprising polycrystalline semiconductor materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W10/00Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
    • H10W10/40Isolation regions comprising polycrystalline semiconductor materials

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 エピ層及びアイオソレーション領域形成なし
に優秀な特性を有するバイポ−ラトランシスターの製造
方法及びその構造を提供する。 【解決手段】 第1導電型半導体基板内100に第2導
電型ウェル領域104を形成する段階と、半導体基板を
エッチングしてウェル領域の両側にトレンチを形成する
段階と、トレンチの両側壁に第1絶縁膜110を形成す
る段階と、トレンチ下部に高濃度第2導電型埋没層11
2を形成する段階と、トレンチを導電膜で充填してその
導電膜を埋没層と電気的に接続させる段階と、半導体基
板全面に第2絶縁膜を形成する段階と、マスク層を使用
して半導体基板全面に第1導電型不純物イオンを注入し
て外部ベース領域を形成する段階と、マスク層を使用し
て半導体基板上に素子隔離膜を形成する段階と、マスク
層を除去する段階と、ウェル領域内に真性ベース領域を
形成する段階と、真性ベース領域内にエミッター領域を
形成する段階とを含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バイポーラトラン
ジスター(bipolar transistor)の
製造方法及びその構造に関するものであり、より詳しく
はチップ(chip)の大きさを減少させ、工程単価を
減らすバイポ−ラトランジスターの製造方法及びその構
造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図1は、従来のバイポーラトランジスタ
ーの構造を示す断面図である。
【0003】図1を参照すると、従来のSBC(Sta
ndard Buried Collector)構造
のバイポーラトランジスターは、p-型半導体基板2上
にエピ層(epitaxial layer)6が形成
されている。半導体基板2とエピ層6との間にn+型埋
没層(buried layer)4が形成され、埋没
層4両側にp+型アイソレーション領域(isolat
ion region)8が形成されている。エピ層6
上部から埋没層4と接するようにn+型シンク層(si
nk layer)10が形成されている。アイソレー
ション領域8の間のエピ層6内にp型ベース領域12が
形成され、ベース領域12内にn+型エミッター領域1
4が形成されている。エピ層6上に形成された絶縁層1
6を突き抜き、エミッター領域14及びベース領域1
2、そしてシング層10と、各々電気的に接続されるよ
うにエミッター電極18、ベース電極19、そしてコレ
クタ電極20が形成されている。
【0004】上述のようなSBC構造のバイポーラトラ
ンジスターは、埋没層4を形成させることによってコレ
クタ抵抗を減少させ、低濃度のエピ層6を形成すること
によって、耐圧を増加させる一番理想的な素子として広
く使用されている。
【0005】しかし、エピ層6形成による工程単価が増
加される問題及びアイソレーション領域6を別に形成す
ることによって素子の面積が増加される問題点を有す
る。又、シンク層10の後続熱処理工程による拡散のた
め素子の面積を減少させ難い問題点を有する。
【0006】図2は、従来のバイポーラトランジスター
の構造を示す断面図である。
【0007】図2において、従来のトリプル拡散(tr
iple diffusion)構造のバイポーラトラ
ンジスターは、p-型半導体基板22内にn型コレクタ
領域24が形成され、コレクタ領域24内にp型ベース
領域26が形成されている。ベース領域26内にn+
エミッター領域28aが形成され、ベース領域26外部
のコレクタ領域24内にn+型コレクタコンタクト領域
28bが形成されている。半導体基板22上に形成され
た絶縁層30を突き抜いて、エミッター領域28a及び
ベース領域26、そしてコレクタコンタクト領域28b
と各々電気的に接続されるようにエミッター電極32、
ベース電極33、そしてコレクタ電極34が形成されて
いる。
【0008】上述のようなトリプル拡散構造のバイポー
ラトランジスターは、エピ層を形成する必要がなく、ア
イソレーションが別に要求されないため、工程単価が比
較的やすく、素子の大きさが比較的小さい長所を有す
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、コレクタ抵抗
を減少させるため、イオン注入量を増加させると、ベー
ス領域26及びエミッター領域28aを形成すし難い、
耐圧が小さくなる問題点が発生される。反対に、イオン
注入量を減少させると、コレクタ抵抗が増加される問題
点が発生される。
【0010】本発明の目的は、上述の諸般問題点を解決
するため提案されたものとして、エピ層及びアイオソレ
ーション領域形成なしに優れた特性を有するバイポーラ
トランシスターの製造方法及びその構造を提供すること
である。
【0011】本発明の他の目的は、素子の大きさを減少
させることができ、工程単価を減らすことができるバイ
ポーラトランジスターの製造方法及びその構造を提供す
ることである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明によると、バイポーラトランジスターの製造
方法は、第1導電型半導体基板内に第2導電型ウェル領
域を形成する段階と、半導体基板をエッチングしてウェ
ル領域の両側にトレンチを形成する段階と、トレンチの
両側壁に第1絶縁膜を形成する段階と、トレンチ下部に
第2導電型不純物イオンを注入してトレンチ下部に高濃
度第2導電型埋没層を形成する段階と、トレンチを導電
膜で充填して(filing)その導電膜を埋没層と電
気的に接続させる段階と、半導体基板全面に第2絶縁膜
を形成する段階と、第2絶縁膜上にウェル領域の中心部
(この場合、中心部とは半導体基板を平面視したときの
ウェル領域の中心領域を示す。)が覆われるように形成
されたマスク層を使用して半導体基板全面に第1導電型
不純物イオンを注入して外部ベース領域(extrinsic ba
se region)を形成する段階と、マスク層を使用して半
導体基板上にLOCOS(Local Oxidation of Silico
n)素子隔離膜を形成する段階と、マスク層を除去する
段階と、素子隔離膜をマスクとして使用して第1導電型
不純物イオンを注入してウェル領域内に真性ベース領域
を形成する段階と、素子隔離膜をマスクとして使用して
第2導電型不純物イオンを注入して真性ベース領域内に
エミッター領域を形成する段階とを含む。
【0013】この方法の望ましい実施形態において、第
1及び第2絶縁膜は、熱酸化膜である。
【0014】この方法の望ましい実施形態において、第
1絶縁膜は、1000〜2000Å範囲内に形成され
る。
【0015】この方法の望ましい実施形態において、導
電膜は、導電型ポリシリコン膜である。
【0016】この方法の望ましい実施形態において、ト
レンチを導電膜で充填する段階は、トレンチを含んで第
1絶縁膜上にポリシリコン膜を形成する段階と、ポリシ
リコン膜を不純物イオンにドーピングさせる段階と、ド
ーピングされたポリシリコン膜をエッチングしてトレン
チ内にトレンチ内に導電膜を形成する段階とを含む。
【0017】この方法の望ましい実施形態において、ト
レンチに充填された導電膜は、シンク層(コレクタ層)
として作用する。
【0018】上述の目的を達成するための本発明による
と、バイポーラトランジスターは、第1導電型半導体基
板と、半導体基板内に形成された第2導電型ウェル領域
と、半導体基板内にウェル領域の両側に形成されたアイ
ソレーショントレンチと、アイソレーショントレンチ
は、トレンチの両側壁に形成された絶縁膜及びトレンチ
に充填された導電膜を含み、2つの隣接するアイソレー
ショントレンチの各下部を覆う2つの領域に形成され、
ウェル領域と接するように形成された高濃度第2導電型
埋没層と、2つの領域は、相互電気的に連結されるよう
に形成され、隣接するアイソレーショントレンチの各々
の一側に、ウェル領域内に形成された外部ベース領域と
外部ベース領域との間に、そしてウェル領域内の形成さ
れた真性ベース領域と、真性ベース領域上に形成された
エミッター領域とを含む。
【0019】この方法の望ましい実施形態において、絶
縁膜は、熱酸化膜である。
【0020】この方法の望ましい実施形態において、絶
縁膜は、1000〜2000Å範囲内に形成される。
【0021】この方法の望ましい実施形態において、導
電膜は、導電型ポリシリコン膜及びドーピングされたポ
リシリコン膜のいずれかである。
【0022】この方法の望ましい実施形態において、導
電膜は、シンク層(コレクタ層)として作用する。
【0023】この方法の望ましい実施形態において、埋
没層は、ウェル領域の一部とオーバーラップされる。
【0024】図10を参照すると、本発明の実施形態に
よる新規したバイポーラトランジスターの製造方法及び
その構造は、第1導電型半導体基板内に第2導電型ウェ
ル領域を形成し、ウェル両側にアイソレーショントレン
チを形成する。このとき、アイソレーショントレンチ下
部の半導体基板内に高濃度第2導電型埋没層を形成させ
る。埋没層は、隣接なアイソレーショントレンチ下部に
形成された埋没層と連結され、ウェル領域と少なくとも
接するように形成される。アイソレーショントレンチの
間の半導体基板の表面層に形成された窒化膜パターンを
マスクとして使用して半導体基板内に外部ベース領域及
びLOCOS素子隔離膜を順序に形成する。素子隔離膜
をマスクとして使用してウェル領域内に真性ベース領域
を形成し、真性ベース領域内にエミッター領域を形成す
る。このような半導体装置及びその製造方法によって、
埋没層形成手段として使用され、シンク層(コレクタ
層)機能を有するアイソレーショントレンチを形成する
ことによって工程単価を減らすことができ、素子の面積
を減らすことができ、コレクタ抵抗を減少させることが
できる。又、外部ベース領域及び真性ベース領域、そし
てエミッター領域を自己整列させることができ、という
わけで、工程変動(variation)を減らすことができ
る。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、図3乃至図13を参照し
て、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0026】図3乃至図9は、本発明の実施形態による
バイポーラトランジスターの製造方法を順次的に示す断
面図である。ここでは、npnトランジスターを例を挙
げて説明する。
【0027】図3を参照すると、本発明の実施形態によ
るバイポーラトランジスターの製造方法は、先ずp型半
導体基板100上に絶縁膜、例えば熱酸化膜102を形
成する。熱酸化膜102は、約1000Å程度の厚さを
有するように形成される。熱酸化膜102上にウェル形
成領域が露出されるようにフォトレジスト膜パターン1
03を形成する。フォトレジスト膜パターン103をマ
スクとして使用して露出部位の熱酸化膜102の一部、
例えば500Å厚さ分程度をエッチングする。これは後
続工程の基板整列のため行われる。
【0028】フォトレジスト膜パターン103をマスク
として使用してn型不純物イオンを注入し拡散させて半
導体基板100内にn型ウェル領域104を形成する。
【0029】n型ウェル領域104を形成するためのイ
オン注入工程は、望ましくは、P(Phosphoro
us)イオン、1.5 x 1013[cm-2]のイオン注
入量、そして180keVのイオン注入エネルギ−の条
件に行われる。拡散工程は、望ましくは1200℃、1
50分、そして窒素N2雰囲気の条件に行われる。
【0030】図4において、フォトレジスト膜パターン
103及び熱酸化膜102を除去した後、半導体基板1
00上に絶縁層106を形成する。絶縁層106上にト
レンチ形成領域が露出されるようにフォトレジスト膜パ
ターン107を形成し、これをマスクとして使用して絶
縁層106をエッチングする。
【0031】図5を参照すると、フォトレジスト膜パタ
−ン107を除去した後、絶縁層106をマスクとして
使用して半導体基板100をエッチングする。そうする
と、ウェル領域104の両側にトレンチ108が形成さ
れる。トレンチ108は、望ましく約2μmの幅を有
し、約7μmの深さを有するように形成される。又トレ
ンチ108とトレンチ108との間の距離は、約6μm
になるように形成される。トレンチ108の内壁に絶縁
膜、例えば熱酸化膜110を形成する。熱酸化膜110
は、約1000−2000Å範囲内に形成される。
【0032】トレンチ108下部の熱酸化膜110を例
えば、異方性エッチングに除去する。
【0033】図6において、トレンチ108下部にn型
不純物イオンを注入した後、拡散させてトレンチ108
下部の半導体基板100内に高濃度n型埋没層112を
形成する。埋没層112形成のための注入工程は、望ま
しくは、Pイオン、5 x 1014[cm-2]のイオン注
入量、そして180keVのイオン注入エネルギーの条
件に行われる。拡散工程は、望ましく1200℃、15
0分、そして窒素N2雰囲気の条件に行われる。トレン
チ108を導電膜114で充填させてアイソレーション
トレンチ115を形成する。導電膜114は、例えばn
型ポリシリコン膜、又はn型にドーピングされたポリシ
リコン膜である。より詳しくは、トレンチ108を含ん
で半導体基板100上にn型ポリシリコン膜を形成した
後、これを平坦化エッチング−例えばCMP(Chem
ical MechanicalPolishing)
−する。又はトレンチ108を含んで半導体基板100
上にポリシリコン膜を形成した後、これをn型不純物イ
オンにドーピングさせ、ドーピングされたポリシリコン
膜を平坦化エッチング−例えば、CMP−する。
【0034】トレンチ108に充填された導電膜114
は、埋没層112と電気的に接続され、従来SBC構造
のトランジスターのシンク層、即ちコレクタ層として作
用する。従来シンク層(コレクタ層)の不純物イオンが
後続熱処理工程によって基板100の両側に拡散される
反面、本発明は、トレンチ108両側壁に形成された熱
酸化膜110によって不純物イオンの拡散が抑制される
ため素子の大きさを小さくすることができる。
【0035】半導体基板100全面に絶縁膜、例えば熱
酸化膜116を形成する。
【0036】図7を参照すると、熱酸化膜116上にマ
スク層(mask layer)、ここでは窒化膜11
8を形成した後、アクチブ領域が覆われるようにフォト
レジスト膜パターン119を形成する。即ち、ウェル領
域104の中心部が覆われるようにフォトレジスト膜パ
ターン119を形成する。フォトレジスト膜パターン1
19をマスクとして使用して窒化膜118をエッチング
する。フォトレジスト膜パターン119及び窒化膜11
8をマスクとして使用して半導体基板100全面にp型
不純物イオンを注入する。フォトレジスト膜パターン1
19を除去した後、p型不純物イオンを拡散させて半導
体基板100内に、特にウェル領域104内に外部ベー
ス領域120を形成する。窒化膜118は、後続LOC
OS工程のため、形成されたものとして、先ず外部ベー
ス領域120が自己整列に形成されるようにする。
【0037】図8において、窒化膜118をマスクとし
て使用して熱酸化工程を行い、即ちLOCOS工程を行
って素子隔離膜122を形成する。窒化膜118を除去
する。
【0038】最後に、素子隔離膜122をマスクとして
使用してp型不純物イオンを注入し、これを拡散させ
て、外部ベース領域120の間に真性ベース領域124
を形成する。このように、真性ベース領域124は、フ
ォトリソグラフィ工程なしに自己整列に形成される。同
じように、素子隔離膜122をマスクとして使用してn
型不純物イオンを注入し、これを拡散させて真性ベース
領域124内にエミッター領域126を形成すると、図
9に図示されたように、npn型バイポーラトランジス
ターが形成される。
【0039】後続工程として、そして隔離膜122を含
んで半導体基板100上に絶縁層128を形成する。こ
の分野でよく知られたフォトリソグラフィ工程を通して
絶縁層128及び熱酸化膜116を突き抜いてエミッタ
ー領域126と電気的に接続されるように金属パターン
129、即ちエミッター電極を形成する。又、絶縁層1
28及び素子隔離膜122を突き抜いて導電膜114を
通して埋没層112と電気的に接続されるように金属パ
ターン130、即ちコレクタ電極を形成する。
【0040】上述のような本発明の実施形態によるバイ
ポーラトランジスターの製造方法によると、従来SBC
構造のバイポ−ラトランジスターの製造方法に比べて全
体のフォトリソグラフィ工程数が小さくなるようにな
る。これを次の表1に比較して示した。
【表1】
【0041】表1に示したように、従来SBC構造のバ
イポーラトランジスターの製造方法が10回のフォトリ
ソグラフィ工程が使用される反面、本発明は7回のフォ
トリソフラフィ工程が使用される。又、本発明の実施形
態のようにnpn型バイポ−ラトランジスターの場合は
エミッターフォトリソグラフィ工程が必要ではないた
め、合計6回のフォトリソグラフィ工程が使用される。
【0042】本発明は、従来のエピ層形成の代わりにア
イソレーショントレンチ115形成工程が追加された
が、これはエピ層より工程単価が安い。そして、アイソ
レーショントレンチ115は、従来アイソレーション領
域及びシンク層を代わることによってそのほど素子の面
積を減らし、コレクタの抵抗を小さくする長所と有す
る。
【0043】本発明において、外部ベース領域120、
真性ベース領域124、そしてエミッター領域126
(npnの場合)全部は、自己整列(self−ali
gn)に形成されるため、従来外部ベースフォト、真性
ベースフォト、そしてエミッターフォトは必要ではな
い。
【0044】図10は、本発明の実施形態によるバイポ
ーラトランジスターの構造を示す断面図である。
【0045】図10を参照すると、上述の本発明の実施
形態によるバイポーラトランジスターの製造方法によっ
て形成されたnpnトランジスターは、p型半導体基板
100内に形成されたn型ウェル領域104を含み、半
導体基板100内にウェル領域104の両側に形成され
たアイソレーショントレンチ115を含む。アイソレー
ショントレンチ115は、トレンチ108両側壁に形成
された絶縁膜、例えば熱酸化膜110及びトレンチ10
8に充填された導電膜114を含む。熱酸化膜110
は、1000−2000A範囲内に形成される。導電膜
114は、n型ポリシリコン膜、又はn型にドーピング
されたポリシリコン膜である。
【0046】アイソレーショントレンチ115の導電膜
114は、従来のシンク層(コレクタ層)機能を有し、
というわけでコレクタ抵抗を低減させることになる。
【0047】npn型トランジスターは、アイソレーシ
ョントレンチ115の下部を覆うように形成された高濃
度n型埋没層112を含む。埋没層112は、2つの隣
接するアイソレーショントレンチの各下部を覆う2つの
領域で形成されている。この2つの領域は、相互電気的
に連結されるように形成されている。又2つの領域は、
ウェル領域104と接するように形成されたり、その一
部がオーバーラップされるように形成されている。
【0048】2つの領域を相互電気的に連結させるた
め、トレンチ108は、望ましく約2μmの幅を有し、
約7μmの深さを有する。又、トレンチ108とトレン
チ108との間の距離は、約6μmである。そして埋没
層112は、5 x 1014[cm-2]のイオン注入量の
Pイオンを180keVのエネルギーに注入させた後、
窒素雰囲気で1200℃、150分間拡散させて形成さ
れる。
【0049】2つの領域がウェル領域104とオーバー
ラップされるため、ウェル領域104は、望ましくは、
1.5 x 1013[cm-2]のイオン注入量のPイオン
を180keVのエネルギーにイオン注入させた後、窒
素雰囲気で1200℃、150分間拡散させて形成され
る。
【0050】npnトランジスターは、隣接するアイソ
レーショントレンチ115各々の一側に、そしてウェル
領域104内に形成された外部ベース領域120及び外
部ベース領域120との間に、そしてウェル領域104
内に形成された真性ベース領域124を含む。真性ベー
ス領域124上に形成されたエミッター領域126を含
む。
【0051】npnトランジスターは、アイソレーショ
ントレンチ115を含んで半導体基板110上に形成さ
れたLOCOS素子隔離膜122及び素子隔離膜122
を含んで半導体基板100上に形成された絶縁層128
を含む。エミッター領域126及びアイソレーショント
レンチ115を通して埋没層112と電気的に接続され
るように形成された金属パターン129、130、即ち
エミッター電極及びコレクタ電極を含む。
【0052】参照番号140は、コレクタ電流の流れを
示す。
【0053】図11は、本発明によるnpnバイポ−ラ
トランジスターのグメル(Gummel)プロット(p
lot)を示したグラフである。参照番号141は、コ
レクタ電流を示し、参照番号142は、ベース電流を示
す。
【0054】図12は、本発明によるバイポ−ラトラン
ジスターのコレクタ電流による電流増幅率(curre
nt gain)hFEを示したグラフである。
【0055】図13は、本発明によるバイポーラトラン
ジスターのI−V曲線、即ちベース電流が1μA、2μ
A、3μA、そして4μAに、各々変わるとき、コレク
タバイアスに対するコレクタ電流の変化を示すグラフで
ある。
【0056】データは、SILVALO社のシミユレー
タ(simulator)であるアトラス(ATLA
S)を利用して検証したことである。
【0057】
【発明の効果】本発明は、従来バイポーラトランジスタ
ーの埋没層形成のためエピ層を形成すべき問題点、シン
ク層の拡散による素子面積が増加される問題点及び別の
アイソレーションを形成することによって素子の大きさ
が増加される問題点を解決したことである。
【0058】即ち、アイソレーショントレンチを形成す
ることによって、エピ層を形成しなくても埋没層が形成
でき、アイソレーションを別に形成できないことによっ
て、工程単価を減少させることができる効果がある。ア
イソレーショントレンチ内の導電膜をシンク層に使用す
ることによって素子面積の増加が防止でき、コレクタ抵
抗を減少させることができる効果がある。
【0059】又、外部ベース領域及び真性ベース領域、
そしてエミッタ領域を自己整列せきることができ、とい
うわけで工程変動を減らすことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のバイポーラトランジスターの構造を示
す断面図である。
【図2】 従来の他のバイポーラトランジスターの構造
を示す断面図である。
【図3】 本発明の実施形態によるバイポーラトランジ
スターの製造方法において、第1導電型半導体基板内に
第2導電型ウェル領域を形成した段階を示すバイポーラ
トランジスターの構造の断面図である。
【図4】 半導体基板をエッチングした段階を示すバイ
ポーラトランジスターの構造の断面図である。
【図5】 ウェル領域の両側にトレンチを形成し、次い
で、トレンチの両側壁に第1絶縁膜を形成した段階を示
すバイポーラトランジスターの構造の断面図である。
【図6】 トレンチ下部に第2導電型不純物イオンを注
入してトレンチ下部に高濃度第2導電型埋没層を形成
し、トレンチを導電膜で充填してその導電膜を前記埋没
層と電気的に接続させ、半導体基板全面に第2絶縁膜を
形成した段階を示すバイポーラトランジスターの構造の
断面図である。
【図7】 ウェル領域の中心部が覆われるように形成さ
れたマスク層を使用して半導体基板全面に第1導電型不
純物イオンを注入して外部ベース領域を形成した段階を
示すバイポーラトランジスターの構造の断面図である。
【図8】 マスク層を使用して半導体基板上に素子隔離
膜を形成し、マスク層を除去した段階を示すバイポーラ
トランジスターの構造の断面図である。
【図9】 素子隔離膜をマスクとして使用して第1導電
型不純物イオンを注入して前記ウェル領域内に真性ベー
ス領域を形成し、素子隔離膜をマスクとして使用して第
2導電型不純物イオンを注入して前記真性ベース領域内
にエミッター領域を形成した段階を示すバイポーラトラ
ンジスターの構造の断面図である。
【図10】 本発明の実施形態によるバイポーラトラン
ジスターの構造を示す断面図である。
【図11】 本発明によるバイポーラトランジスターの
グメルプロットを示したグラフである。
【図12】 本発明によるバイポーラトランジスターの
EFを示したグラフである。
【図13】 本発明によるバイポーラトランジスターの
I−V曲線を示したグラフである。
【符号の説明】
100 p型半導体基板(第1導電型半導体基板) 104 n型ウェル領域(第2導電型ウェル領域) 108 トレンチ 110 熱酸化膜(第1絶縁膜) 112 高濃度n埋没層(高濃度第2導電型埋没層) 114 導電膜 116 熱酸化膜(第2絶縁膜) 118 窒化膜(マスク層) 119 フォトレジストパターン膜(マスク層) 120 外部ベース領域 122 素子隔離膜 124 真性ベース領域 126 エミッター領域

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1導電型半導体基板内に第2導電型ウ
    ェル領域を形成する段階と、 前記半導体基板をエッチングして前記ウェル領域の両側
    にトレンチを形成する段階と、 前記トレンチの両側壁に第1絶縁膜を形成する段階と、 前記トレンチ下部に第2導電型不純物イオンを注入して
    前記トレンチ下部に高濃度第2導電型埋没層を形成する
    段階と、 前記トレンチを導電膜で充填してその導電膜を前記埋没
    層と電気的に接続させる段階と、 前記半導体基板全面に第2絶縁膜を形成する段階と、 前記ウェル領域の中心部が覆われるように形成されたマ
    スク層を使用して半導体基板全面に第1導電型不純物イ
    オンを注入して外部ベース領域を形成する段階と、 前記マスク層を使用して半導体基板上に素子隔離膜を形
    成する段階と、 前記マスク層を除去する段階と、 前記素子隔離膜をマスクとして使用して第1導電型不純
    物イオンを注入して前記ウェル領域内に真性ベース領域
    を形成する段階と、 前記素子隔離膜をマスクとして使用して第2導電型不純
    物イオンを注入して前記真性ベース領域内にエミッター
    領域を形成する段階とを含むことを特徴とするバイポー
    ラトランジスターの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第1及び第2絶縁膜は、熱酸化膜で
    あることを特徴とする請求項1に記載のバイポーラトラ
    ンジスターの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記第1絶縁膜は、1000〜2000
    Å範囲内に形成されることを特徴とする請求項1に記載
    のバイポーラトランジスターの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記導電膜は、導電型ポリシリコン膜で
    あることを特徴とする請求項1に記載のバイポーラトラ
    ンジスターの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記トレンチを導電膜で充填する段階
    は、前記トレンチを含んで第1絶縁膜上にポリシリコン
    膜を形成する段階と、 前記ポリシリコン膜を不純物イオンにドーピングさせる
    段階と、 前記ドーピングされたポリシリコン膜をエッチングして
    前記トレンチ内に前記導電膜を形成する段階とを含むこ
    とを特徴とする請求項1に記載のバイポーラトランジス
    ターの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記トレンチに充填された導電膜は、シ
    ンク層(コレクタ層)として作用することを特徴とする
    請求項1に記載のバイポーラトランジスターの製造方
    法。
  7. 【請求項7】 第1導電型半導体基板と、 前記半導体基板内に形成された第2導電型ウェル領域
    と、 前記半導体基板内に前記ウェル領域の両側に形成された
    アイソレーショントレンチと、 前記アイソレーショントレンチは、トレンチの両側壁に
    形成された絶縁膜及び前記トレンチに充填された導電膜
    を含み、 2つの隣接するアイソレーショントレンチの各下部を覆
    う2つの領域で形成され、前記ウェル領域と接するよう
    に形成された高濃度第2導電型埋没層と、 前記2つの領域は、相互電気的に連結されるように形成
    され、 前記隣接するアイソレーショントレンチの各々の一側で
    あって、前記ウェル領域内に形成された外部ベース領域
    と、 前記外部ベース領域の間に、そしてウェル領域内に形成
    された真性ベース領域と、 前記真性ベース領域上に形成されたエミッター領域とを
    含むことを特徴とするバイポーラトランジスター。
  8. 【請求項8】 前記絶縁膜は、熱酸化膜であることを特
    徴とする請求項7に記載のバイポーラトランジスター。
  9. 【請求項9】 前記絶縁膜は、1000〜2000Å範
    囲内に形成されることを特徴とする請求項7に記載のバ
    イポーラトランジスター。
  10. 【請求項10】 前記導電膜は、導電型ポリシリコン膜
    及びドーピングされたポリシリコン膜のいずれかである
    ことを特徴とする請求項7に記載のバイポーラトランジ
    スター。
  11. 【請求項11】 前記導電膜は、シンク層(コレクタ
    層)として作用することを特徴とする請求項7に記載の
    バイポーラトランジスター。
  12. 【請求項12】 前記埋没層は、前記ウェル領域の一部
    とオーバーラップされることを特徴とする請求項7に記
    載のバイポーラトランジスター。ことを特徴とする
JP06741999A 1998-03-12 1999-03-12 バイポーラトランジスターの製造方法及びその構造 Expired - Fee Related JP4108861B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980008283A KR100282710B1 (ko) 1998-03-12 1998-03-12 바이폴라 트랜지스터의 제조 방법 및 그 구조
KR199808283 1998-03-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11330084A true JPH11330084A (ja) 1999-11-30
JP4108861B2 JP4108861B2 (ja) 2008-06-25

Family

ID=19534659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06741999A Expired - Fee Related JP4108861B2 (ja) 1998-03-12 1999-03-12 バイポーラトランジスターの製造方法及びその構造

Country Status (4)

Country Link
US (2) US5970356A (ja)
JP (1) JP4108861B2 (ja)
KR (1) KR100282710B1 (ja)
TW (1) TW392355B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008235891A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Dongbu Hitek Co Ltd バイポーラトランジスタ及びその製造方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001308106A (ja) * 2000-04-27 2001-11-02 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
KR100379612B1 (ko) 2000-11-30 2003-04-08 삼성전자주식회사 도전층을 채운 트렌치 소자 분리형 반도체 장치 및 그형성 방법
US7063201B2 (en) * 2001-11-27 2006-06-20 Milwaukee Electric Tool Corporation Power tool and spindle lock system
DE10233208A1 (de) * 2002-07-22 2004-03-04 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelement mit Grabenisolierung sowie zugehöriges Herstellungsverfahren
US8089129B2 (en) * 2002-08-14 2012-01-03 Advanced Analogic Technologies, Inc. Isolated CMOS transistors
US7902630B2 (en) * 2002-08-14 2011-03-08 Advanced Analogic Technologies, Inc. Isolated bipolar transistor
US7667268B2 (en) * 2002-08-14 2010-02-23 Advanced Analogic Technologies, Inc. Isolated transistor
US7825488B2 (en) * 2006-05-31 2010-11-02 Advanced Analogic Technologies, Inc. Isolation structures for integrated circuits and modular methods of forming the same
US8513087B2 (en) 2002-08-14 2013-08-20 Advanced Analogic Technologies, Incorporated Processes for forming isolation structures for integrated circuit devices
US20060076629A1 (en) * 2004-10-07 2006-04-13 Hamza Yilmaz Semiconductor devices with isolation and sinker regions containing trenches filled with conductive material
JP5112648B2 (ja) * 2006-05-29 2013-01-09 セイコーインスツル株式会社 半導体装置
US7868414B2 (en) * 2007-03-28 2011-01-11 Advanced Analogic Technologies, Inc. Isolated bipolar transistor
US8298889B2 (en) * 2008-12-10 2012-10-30 Semiconductor Components Industries, Llc Process of forming an electronic device including a trench and a conductive structure therein
KR102059131B1 (ko) 2013-04-05 2019-12-24 삼성전자주식회사 그래핀 소자 및 이의 제조 방법
US8999804B2 (en) 2013-05-06 2015-04-07 International Business Machines Corporation Methods for fabricating a bipolar junction transistor with self-aligned terminals
JP2015056643A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
FR3063415A1 (fr) * 2017-02-28 2018-08-31 Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas Circuit integre avec region resistive amelioree
US20230411302A1 (en) * 2022-06-15 2023-12-21 Texas Instruments Incorporated Deep trench bypass capacitor for electromagnetic interference noise reduction

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5104816A (en) * 1986-01-30 1992-04-14 Texas Instruments Incorporated Polysilicon self-aligned bipolar device including trench isolation and process of manufacturing same
JPS6445165A (en) * 1987-08-13 1989-02-17 Toshiba Corp Semiconductor device and manufacture thereof
US5008208A (en) * 1988-12-07 1991-04-16 Honeywell Inc. Method of making planarized, self-aligned bipolar integrated circuits
US5332683A (en) * 1989-06-14 1994-07-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing semiconductor device having elements isolated by trench
US4980304A (en) * 1990-02-20 1990-12-25 At&T Bell Laboratories Process for fabricating a bipolar transistor with a self-aligned contact
US5397912A (en) * 1991-12-02 1995-03-14 Motorola, Inc. Lateral bipolar transistor
DE4445565C2 (de) * 1994-12-20 2002-10-24 Korea Electronics Telecomm Säulen-Bipolartransistor und Verfahren zu seiner Herstellung
US5614750A (en) * 1995-06-29 1997-03-25 Northern Telecom Limited Buried layer contact for an integrated circuit structure
US5814547A (en) * 1997-10-06 1998-09-29 Industrial Technology Research Institute Forming different depth trenches simultaneously by microloading effect

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008235891A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Dongbu Hitek Co Ltd バイポーラトランジスタ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4108861B2 (ja) 2008-06-25
US6218725B1 (en) 2001-04-17
KR19990074593A (ko) 1999-10-05
US5970356A (en) 1999-10-19
TW392355B (en) 2000-06-01
KR100282710B1 (ko) 2001-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4546536A (en) Fabrication methods for high performance lateral bipolar transistors
EP0137905B1 (en) Method for making lateral bipolar transistors
JP4108861B2 (ja) バイポーラトランジスターの製造方法及びその構造
EP0655777A2 (en) Varactor and method of forming
JP2005509273A (ja) 半導体プロセスおよび集積回路
US20040188802A1 (en) Lateral heterojunction bipolar transistor
JPH10256270A (ja) 相補型バイポーラトランジスタおよびその製造方法
US20030080394A1 (en) Control of dopant diffusion from polysilicon emitters in bipolar integrated circuits
JPS63199463A (ja) バイポーラとmosトランジスタを有するデバイスを作成する方法
US6767797B2 (en) Method of fabricating complementary self-aligned bipolar transistors
JPS63292674A (ja) 縦型バイポーラ・トランジスタ及びその製造方法
WO1987001238A1 (en) Fabricating a semiconductor device with buried oxide
JPH0557741B2 (ja)
JPS63200568A (ja) Cmos技術を用いたバイポーラ・トランジスタとその製造方法
KR100854077B1 (ko) 웨이퍼 본딩을 이용한 soi 기판 제조 방법과 이 soi기판을 사용한 상보형 고전압 바이폴라 트랜지스터 제조방법
US20040065942A1 (en) Reduce 1/f noise in NPN transistors without degrading the properties of PNP transistors in integrated circuit technologies
US7038255B2 (en) Integrated circuit arrangement having PNP and NPN bipolar transistors, and fabrication method
JP4140325B2 (ja) ラテラルバイポーラトランジスタの製造方法
JPH06112217A (ja) 半導体装置とその作製方法
JP2001291781A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH10189755A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH09181083A (ja) 自己整列されたベース電極を有するバイポーラトランジスタおよびその製造方法
JP3711697B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0758123A (ja) ラテラルバイポーラトランジスタの製造方法
JPH1174366A (ja) 半導体装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040702

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070619

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070918

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080304

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080403

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120411

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130411

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees