JPH11354535A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH11354535A JPH11354535A JP10163658A JP16365898A JPH11354535A JP H11354535 A JPH11354535 A JP H11354535A JP 10163658 A JP10163658 A JP 10163658A JP 16365898 A JP16365898 A JP 16365898A JP H11354535 A JPH11354535 A JP H11354535A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- collector
- buried
- trench
- region
- insulating film
- 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
Links
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
- Element Separation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】縦型バイポーラトランジスタ、特に、誘電体分
離型の相補型バイポーラトランジスタにおいて、トラン
ジスタの高耐圧化とコレクタ抵抗の低減とが両立された
半導体装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】半導体基板1上に形成された埋め込み絶縁
膜2の上層に、埋め込み層4、5、コレクタ領域7、
8、ベース領域10、11、エミッタ領域12、14お
よびコレクタコンタクト13、15を含有する縦型バイ
ポーラトランジスタと、前記トランジスタの側面に電気
的絶縁のためのトレンチ16と、トレンチ内壁を被覆す
る酸化膜17と、トレンチ内部の高不純物濃度の埋め込
み材料18と、コレクタ領域7、8のトレンチ16との
界面に形成されているコレクタウォール18n、18p
とを有する半導体装置およびその製造方法。
離型の相補型バイポーラトランジスタにおいて、トラン
ジスタの高耐圧化とコレクタ抵抗の低減とが両立された
半導体装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】半導体基板1上に形成された埋め込み絶縁
膜2の上層に、埋め込み層4、5、コレクタ領域7、
8、ベース領域10、11、エミッタ領域12、14お
よびコレクタコンタクト13、15を含有する縦型バイ
ポーラトランジスタと、前記トランジスタの側面に電気
的絶縁のためのトレンチ16と、トレンチ内壁を被覆す
る酸化膜17と、トレンチ内部の高不純物濃度の埋め込
み材料18と、コレクタ領域7、8のトレンチ16との
界面に形成されているコレクタウォール18n、18p
とを有する半導体装置およびその製造方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その製造方法に関し、特に、ベース−コレクタ間の高耐
圧化とコレクタ抵抗の低減とが両立された、誘電体分離
型の相補型バイポーラトランジスタを有する半導体装置
およびその製造方法に関する。
その製造方法に関し、特に、ベース−コレクタ間の高耐
圧化とコレクタ抵抗の低減とが両立された、誘電体分離
型の相補型バイポーラトランジスタを有する半導体装置
およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、オーディオアンプやディスプレイ
ドライバ等に用いるトランジスタの高耐圧化および高集
積化が要求されている。高耐圧集積回路を高集積化およ
び高速化するには、寄生トランジスタの形成や、素子分
離形成によるチップサイズの増大を防止するため、誘電
体分離技術を採用することが好ましい。酸化膜を用いて
各素子間を分離する誘電体分離技術の中では、コストの
点から、特に、貼り合わせSOI(silicon o
n insulator)基板が注目されている。
ドライバ等に用いるトランジスタの高耐圧化および高集
積化が要求されている。高耐圧集積回路を高集積化およ
び高速化するには、寄生トランジスタの形成や、素子分
離形成によるチップサイズの増大を防止するため、誘電
体分離技術を採用することが好ましい。酸化膜を用いて
各素子間を分離する誘電体分離技術の中では、コストの
点から、特に、貼り合わせSOI(silicon o
n insulator)基板が注目されている。
【0003】従来の製造方法により、SOI基板上に高
耐圧バイポーラトランジスタを形成する場合の製造工程
について、図17〜図24を参照して以下に説明する。
図17に、高耐圧縦型NPNトランジスタ形成領域と高
耐圧縦型PNPトランジスタ形成領域を示す。まず、シ
リコンからなるn型基板3の表面に、例えば熱酸化法に
より膜厚2μm程度の埋め込み酸化膜2を形成する。支
持基板1にn型基板3を、埋め込み酸化膜2を介して室
温で貼り合わせる。n型基板3は続く工程により、活性
層であるn型埋め込み層4およびp型埋め込み層5とな
る。n型基板3としては、例えば、比抵抗10Ωcm程
度のシリコン基板を用いる。その後、例えば1100℃
で2時間程度、酸素雰囲気中でアニールを行い埋め込み
酸化膜2と支持基板1との貼り合わせ強度を高める。続
いて、例えば機械研磨あるいは化学的機械研磨(CM
P)により、n型基板3を所定の膜厚、例えば2μmに
する。
耐圧バイポーラトランジスタを形成する場合の製造工程
について、図17〜図24を参照して以下に説明する。
図17に、高耐圧縦型NPNトランジスタ形成領域と高
耐圧縦型PNPトランジスタ形成領域を示す。まず、シ
リコンからなるn型基板3の表面に、例えば熱酸化法に
より膜厚2μm程度の埋め込み酸化膜2を形成する。支
持基板1にn型基板3を、埋め込み酸化膜2を介して室
温で貼り合わせる。n型基板3は続く工程により、活性
層であるn型埋め込み層4およびp型埋め込み層5とな
る。n型基板3としては、例えば、比抵抗10Ωcm程
度のシリコン基板を用いる。その後、例えば1100℃
で2時間程度、酸素雰囲気中でアニールを行い埋め込み
酸化膜2と支持基板1との貼り合わせ強度を高める。続
いて、例えば機械研磨あるいは化学的機械研磨(CM
P)により、n型基板3を所定の膜厚、例えば2μmに
する。
【0004】次に、n型埋め込み層4を形成するため、
イオン注入を行う。公知のフォトリソグラフィ技術によ
りNPNトランジスタ部分に開口が設けられたフォトレ
ジスト(不図示)をマスクとしてn型不純物、例えば、
ヒ素(As)をイオンエネルギー50keV、導入量3
×1015/cm2 でイオン注入する。その後、フォトレ
ジストを除去する。さらに、p型埋め込み層5を形成す
るため、イオン注入を行う。公知のフォトリソグラフィ
技術によりPNPトランジスタ部分に開口が設けられた
フォトレジスト(不図示)をマスクとしてp型不純物、
例えば、ホウ素(B)をイオンエネルギー50keV、
導入量3×1015/cm2 でイオン注入する。その後、
フォトレジストを除去する。
イオン注入を行う。公知のフォトリソグラフィ技術によ
りNPNトランジスタ部分に開口が設けられたフォトレ
ジスト(不図示)をマスクとしてn型不純物、例えば、
ヒ素(As)をイオンエネルギー50keV、導入量3
×1015/cm2 でイオン注入する。その後、フォトレ
ジストを除去する。さらに、p型埋め込み層5を形成す
るため、イオン注入を行う。公知のフォトリソグラフィ
技術によりPNPトランジスタ部分に開口が設けられた
フォトレジスト(不図示)をマスクとしてp型不純物、
例えば、ホウ素(B)をイオンエネルギー50keV、
導入量3×1015/cm2 でイオン注入する。その後、
フォトレジストを除去する。
【0005】続いて、例えば1100℃で1時間程度、
水蒸気雰囲気中でアニールすることにより、前工程でN
PNトランジスタ部分に導入されたヒ素、およびPNP
トランジスタ部分に導入されたホウ素をそれぞれ熱拡散
させ、n型埋め込み層4およびp型埋め込み層5を形成
する。このアニール工程において、活性層表面に酸化膜
(不図示)が形成されるので、アニール後、フッ酸溶液
等を用いたライトエッチングを行って除去する。これに
より、図17に示すような構造となる。
水蒸気雰囲気中でアニールすることにより、前工程でN
PNトランジスタ部分に導入されたヒ素、およびPNP
トランジスタ部分に導入されたホウ素をそれぞれ熱拡散
させ、n型埋め込み層4およびp型埋め込み層5を形成
する。このアニール工程において、活性層表面に酸化膜
(不図示)が形成されるので、アニール後、フッ酸溶液
等を用いたライトエッチングを行って除去する。これに
より、図17に示すような構造となる。
【0006】次に、図18に示すように、活性層である
n型埋め込み層4およびp型埋め込み層5の上層に、例
えば比抵抗10Ωcm、膜厚15μmのn型エピタキシ
ャル層6を成長させる。n型エピタキシャル層6のNP
Nトランジスタ部分はn型コレクタ領域7となり、n型
エピタキシャル層6のPNPトランジスタ部分は続く工
程により、p型コレクタ領域8となる。n型エピタキシ
ャル層6上層に、熱酸化法により膜厚50nm程度の酸
化膜9を形成する。公知のフォトリソグラフィ技術によ
りPNPトランジスタ部分に開口が設けられたフォトレ
ジストをマスクとしてp型不純物、例えば、ホウ素
(B)をイオンエネルギー300keV、導入量8×1
012/cm2 でイオン注入する。不活性ガス雰囲気中
で、例えば1200℃、7時間程度アニールすることに
より、PNPトランジスタのp型コレクタ領域8が形成
される。これにより、図18に示すような構造となる。
n型埋め込み層4およびp型埋め込み層5の上層に、例
えば比抵抗10Ωcm、膜厚15μmのn型エピタキシ
ャル層6を成長させる。n型エピタキシャル層6のNP
Nトランジスタ部分はn型コレクタ領域7となり、n型
エピタキシャル層6のPNPトランジスタ部分は続く工
程により、p型コレクタ領域8となる。n型エピタキシ
ャル層6上層に、熱酸化法により膜厚50nm程度の酸
化膜9を形成する。公知のフォトリソグラフィ技術によ
りPNPトランジスタ部分に開口が設けられたフォトレ
ジストをマスクとしてp型不純物、例えば、ホウ素
(B)をイオンエネルギー300keV、導入量8×1
012/cm2 でイオン注入する。不活性ガス雰囲気中
で、例えば1200℃、7時間程度アニールすることに
より、PNPトランジスタのp型コレクタ領域8が形成
される。これにより、図18に示すような構造となる。
【0007】次に、公知のフォトリソグラフィ技術によ
り、NPNトランジスタのベース領域上層に開口が設け
られたフォトレジスト(不図示)をマスクとしてp型不
純物、例えば、ホウ素(B)をイオンエネルギー40k
eV、導入量1×1014/cm2 でイオン注入する。フ
ォトレジストを除去した後、公知のフォトリソグラフィ
技術により、PNPトランジスタのベース領域上層に開
口が設けられたフォトレジスト(不図示)をマスクとし
てn型不純物、例えば、リン(P)をイオンエネルギー
60keV、導入量1×1014/cm2 でイオン注入す
る。フォトレジストを除去後、不活性ガス雰囲気中で、
例えば900℃で30分程度アニールすることにより、
不純物が熱拡散されてNPNトランジスタのp型ベース
領域10およびPNPトランジスタのn型ベース領域1
1がそれぞれ形成される。
り、NPNトランジスタのベース領域上層に開口が設け
られたフォトレジスト(不図示)をマスクとしてp型不
純物、例えば、ホウ素(B)をイオンエネルギー40k
eV、導入量1×1014/cm2 でイオン注入する。フ
ォトレジストを除去した後、公知のフォトリソグラフィ
技術により、PNPトランジスタのベース領域上層に開
口が設けられたフォトレジスト(不図示)をマスクとし
てn型不純物、例えば、リン(P)をイオンエネルギー
60keV、導入量1×1014/cm2 でイオン注入す
る。フォトレジストを除去後、不活性ガス雰囲気中で、
例えば900℃で30分程度アニールすることにより、
不純物が熱拡散されてNPNトランジスタのp型ベース
領域10およびPNPトランジスタのn型ベース領域1
1がそれぞれ形成される。
【0008】次に、公知のフォトリソグラフィ技術によ
り、NPNトランジスタのn型エミッタ領域およびn型
コレクタコンタクト上層に開口が設けられたフォトレジ
スト(不図示)をマスクとしてn型不純物、例えば、ヒ
素(As)をイオンエネルギー110keV、導入量5
×1015/cm2 でイオン注入する。その後、フォトレ
ジストを除去する。続いて、公知のフォトリソグラフィ
技術により、PNPトランジスタのp型エミッタ領域お
よびp型コレクタコンタクト上層に開口が設けられたフ
ォトレジスト(不図示)をマスクとしてp型不純物、例
えば、ホウ素(B)をイオンエネルギー40keV、導
入量3×1015/cm2 でイオン注入する。フォトレジ
ストを除去後、不活性ガス雰囲気中で、例えば1000
℃で30分程度アニールすることにより、不純物が熱拡
散されてNPNトランジスタのn型エミッタ領域12お
よびn型コレクタコンタクト13、およびPNPトラン
ジスタのp型エミッタ領域14およびp型コレクタコン
タクト15がそれぞれ形成される。これにより、図19
に示すような構造となる。
り、NPNトランジスタのn型エミッタ領域およびn型
コレクタコンタクト上層に開口が設けられたフォトレジ
スト(不図示)をマスクとしてn型不純物、例えば、ヒ
素(As)をイオンエネルギー110keV、導入量5
×1015/cm2 でイオン注入する。その後、フォトレ
ジストを除去する。続いて、公知のフォトリソグラフィ
技術により、PNPトランジスタのp型エミッタ領域お
よびp型コレクタコンタクト上層に開口が設けられたフ
ォトレジスト(不図示)をマスクとしてp型不純物、例
えば、ホウ素(B)をイオンエネルギー40keV、導
入量3×1015/cm2 でイオン注入する。フォトレジ
ストを除去後、不活性ガス雰囲気中で、例えば1000
℃で30分程度アニールすることにより、不純物が熱拡
散されてNPNトランジスタのn型エミッタ領域12お
よびn型コレクタコンタクト13、およびPNPトラン
ジスタのp型エミッタ領域14およびp型コレクタコン
タクト15がそれぞれ形成される。これにより、図19
に示すような構造となる。
【0009】その後、NPNトランジスタ部分の酸化膜
9、n型コレクタ層7およびn型埋め込み層4を、埋め
込み酸化膜2に達するまでエッチングすることにより、
素子分離用のトレンチ16を形成する。同時に、PNP
トランジスタ部分の酸化膜9、p型コレクタ層8および
p型埋め込み層5を、埋め込み酸化膜2に達するまでエ
ッチングすることにより、素子分離用のトレンチ16を
形成する。これにより、図20に示すような構造とな
る。次に、例えば熱酸化法によりトレンチ16の内壁
に、膜厚500nm程度の酸化膜17を形成する。これ
により、図21に示すような構造となる。酸化膜17が
形成されたトレンチ16に、例えばCVD法により、ポ
リシリコン18を埋め込みながら堆積させる。その後、
トレンチから表出したポリシリコン18を、例えばリア
クティブイオンエッチング(RIE)によりエッチバッ
クして、表面を平坦化する。これにより、図22に示す
ような構造となる。
9、n型コレクタ層7およびn型埋め込み層4を、埋め
込み酸化膜2に達するまでエッチングすることにより、
素子分離用のトレンチ16を形成する。同時に、PNP
トランジスタ部分の酸化膜9、p型コレクタ層8および
p型埋め込み層5を、埋め込み酸化膜2に達するまでエ
ッチングすることにより、素子分離用のトレンチ16を
形成する。これにより、図20に示すような構造とな
る。次に、例えば熱酸化法によりトレンチ16の内壁
に、膜厚500nm程度の酸化膜17を形成する。これ
により、図21に示すような構造となる。酸化膜17が
形成されたトレンチ16に、例えばCVD法により、ポ
リシリコン18を埋め込みながら堆積させる。その後、
トレンチから表出したポリシリコン18を、例えばリア
クティブイオンエッチング(RIE)によりエッチバッ
クして、表面を平坦化する。これにより、図22に示す
ような構造となる。
【0010】次に、例えばCVD法により全面に酸化膜
19を堆積させる。さらに、全面にフォトレジスト(不
図示)を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術によ
り電極形成部分のフォトレジストに開口を設ける。フォ
トレジストをマスクとして、例えばRIEを行い、酸化
膜19および酸化膜9の電極形成部分に開口を設ける。
これにより、図23に示すような構造となる。電極形成
部分に開口が設けられた酸化膜19上の全面に、例えば
スパッタリング法によりアルミニウム20を堆積させ
る。その後、全面にフォトレジスト(不図示)を堆積さ
せ、公知のフォトリソグラフィ技術により電極部分以外
のフォトレジストを除去する。フォトレジストをマスク
として、例えばRIE法によりアルミニウム20をパタ
ーニングする。電極形成後、フォトレジストを除去する
ことにより、図24に断面を示すような半導体装置が得
られる。
19を堆積させる。さらに、全面にフォトレジスト(不
図示)を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術によ
り電極形成部分のフォトレジストに開口を設ける。フォ
トレジストをマスクとして、例えばRIEを行い、酸化
膜19および酸化膜9の電極形成部分に開口を設ける。
これにより、図23に示すような構造となる。電極形成
部分に開口が設けられた酸化膜19上の全面に、例えば
スパッタリング法によりアルミニウム20を堆積させ
る。その後、全面にフォトレジスト(不図示)を堆積さ
せ、公知のフォトリソグラフィ技術により電極部分以外
のフォトレジストを除去する。フォトレジストをマスク
として、例えばRIE法によりアルミニウム20をパタ
ーニングする。電極形成後、フォトレジストを除去する
ことにより、図24に断面を示すような半導体装置が得
られる。
【0011】上記の構造の半導体装置においては、誘電
体分離技術を用いて、隣接するNPNトランジスタとP
NPトランジスタとの間の電気的な絶縁分離を行ってい
る。これにより、集積密度を高くすることができ、ま
た、各トランジスタのpn接合の寄生容量も低減できる
ため、高速化に有利となる。また、上記の構造の半導体
装置においては、コレクタ領域7、8の不純物濃度を低
くすることによりベース−コレクタ間耐圧を確保してい
るが、コレクタ領域7、8全体を低不純物濃度とする
と、コレクタの直列抵抗が大きくなり特性が低下する。
そのため、図24に示されるように、低不純物濃度のコ
レクタ領域7、8の下層に高不純物濃度のn型埋め込み
層4およびp型埋め込み層5が設けられる。これによ
り、バイポーラトランジスタの利点である高速性を生か
しながら、バイポーラトランジスタの高耐圧化が実現さ
れている。
体分離技術を用いて、隣接するNPNトランジスタとP
NPトランジスタとの間の電気的な絶縁分離を行ってい
る。これにより、集積密度を高くすることができ、ま
た、各トランジスタのpn接合の寄生容量も低減できる
ため、高速化に有利となる。また、上記の構造の半導体
装置においては、コレクタ領域7、8の不純物濃度を低
くすることによりベース−コレクタ間耐圧を確保してい
るが、コレクタ領域7、8全体を低不純物濃度とする
と、コレクタの直列抵抗が大きくなり特性が低下する。
そのため、図24に示されるように、低不純物濃度のコ
レクタ領域7、8の下層に高不純物濃度のn型埋め込み
層4およびp型埋め込み層5が設けられる。これによ
り、バイポーラトランジスタの利点である高速性を生か
しながら、バイポーラトランジスタの高耐圧化が実現さ
れている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の半導体装
置の製造方法においては、高耐圧化を実現するために低
不純物濃度のコレクタ領域7、8、すなわちn型エピタ
キシャル層6を厚く形成する必要がある。コレクタ領域
7、8を厚く形成することにより、縦型NPNトランジ
スタおよび縦型PNPトランジスタにおいて、それぞれ
コレクタ抵抗が高くなり、トランジスタを高速化する上
で妨げとなる。コレクタ領域7、8の厚膜化によるコレ
クタ抵抗の増大という問題に対して、n型エピタキシャ
ル層(n型コレクタ領域7)表面およびp型コレクタ領
域8表面から高濃度の不純物を拡散させ、コレクタ取り
出し用の拡散層(コレクタコンタクト)を形成する方法
もある。これにより、ベース−コレクタ間耐圧を維持し
たまま、コレクタ抵抗を低減させることが可能となる。
置の製造方法においては、高耐圧化を実現するために低
不純物濃度のコレクタ領域7、8、すなわちn型エピタ
キシャル層6を厚く形成する必要がある。コレクタ領域
7、8を厚く形成することにより、縦型NPNトランジ
スタおよび縦型PNPトランジスタにおいて、それぞれ
コレクタ抵抗が高くなり、トランジスタを高速化する上
で妨げとなる。コレクタ領域7、8の厚膜化によるコレ
クタ抵抗の増大という問題に対して、n型エピタキシャ
ル層(n型コレクタ領域7)表面およびp型コレクタ領
域8表面から高濃度の不純物を拡散させ、コレクタ取り
出し用の拡散層(コレクタコンタクト)を形成する方法
もある。これにより、ベース−コレクタ間耐圧を維持し
たまま、コレクタ抵抗を低減させることが可能となる。
【0013】しかしながら、縦型バイポーラトランジス
タにおいては、ベース−コレクタ間耐圧を増大させるた
めにコレクタ領域をさらに厚膜化した場合、上記のよう
に、n型エピタキシャル層表層から不純物を拡散させる
には、より高温長時間の熱処理が必要となる。したがっ
て、コレクタ領域を厚膜化するにはプロセス上限界があ
り、コストも高くなる。さらに、不純物の拡散深さを深
くするため、高エネルギー、高導入量のイオン注入を行
うと、シリコン基板の結晶欠陥が顕著になるという問題
もある。以上のように、従来の半導体装置の製造方法に
よれば、コレクタ領域を厚膜化した場合、高不純物濃度
のコレクタコンタクトを形成できず、コレクタ抵抗の低
減が困難であった。
タにおいては、ベース−コレクタ間耐圧を増大させるた
めにコレクタ領域をさらに厚膜化した場合、上記のよう
に、n型エピタキシャル層表層から不純物を拡散させる
には、より高温長時間の熱処理が必要となる。したがっ
て、コレクタ領域を厚膜化するにはプロセス上限界があ
り、コストも高くなる。さらに、不純物の拡散深さを深
くするため、高エネルギー、高導入量のイオン注入を行
うと、シリコン基板の結晶欠陥が顕著になるという問題
もある。以上のように、従来の半導体装置の製造方法に
よれば、コレクタ領域を厚膜化した場合、高不純物濃度
のコレクタコンタクトを形成できず、コレクタ抵抗の低
減が困難であった。
【0014】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、縦型バイポーラトランジスタ、特に、誘電体
分離型の相補型バイポーラトランジスタにおいて、トラ
ンジスタの高耐圧化とコレクタ抵抗の低減とが両立され
た半導体装置およびその製造方法を提供することを目的
とする。
のであり、縦型バイポーラトランジスタ、特に、誘電体
分離型の相補型バイポーラトランジスタにおいて、トラ
ンジスタの高耐圧化とコレクタ抵抗の低減とが両立され
た半導体装置およびその製造方法を提供することを目的
とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の半導体装置は、トレンチを用いて、隣接す
る第1の半導体回路と第2の半導体回路を絶縁分離する
半導体装置であって、半導体基板上に形成されている埋
め込み絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成されている第1導
電型の高濃度不純物拡散層からなる第1の埋め込み層
と、前記第1の埋め込み層上に形成されている第1導電
型の低濃度不純物拡散層からなる第1のコレクタ領域
と、前記第1のコレクタ領域に形成されている第2導電
型の第1のベース領域と、前記第1のベース領域に形成
されている第1導電型の高濃度不純物拡散層からなる第
1のエミッタ領域と、前記第1のコレクタ領域表面に、
前記第1のベース領域と所定の間隔をあけて形成されて
いる、第1導電型の高濃度不純物拡散層からなる第1の
コレクタコンタクトとを有する第1半導体回路と、前記
第1の半導体回路の側面に、前記コレクタコンタクトか
ら前記埋め込み絶縁膜まで形成され、前記第1の半導体
回路を隣接する第2の半導体回路から電気的に絶縁分離
するトレンチと、前記トレンチ内壁の、少なくとも前記
コレクタコンタクトとの界面を除く部分に形成されてい
る絶縁膜と、前記トレンチ内部に埋め込まれている、第
1導電型不純物を高濃度に含有する埋め込み材料と、前
記コレクタ領域の前記トレンチとの界面に、前記埋め込
み層から前記コレクタコンタクトまで形成されている第
1導電型不純物拡散層からなるコレクタウォールとを有
することを特徴とする。
め、本発明の半導体装置は、トレンチを用いて、隣接す
る第1の半導体回路と第2の半導体回路を絶縁分離する
半導体装置であって、半導体基板上に形成されている埋
め込み絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成されている第1導
電型の高濃度不純物拡散層からなる第1の埋め込み層
と、前記第1の埋め込み層上に形成されている第1導電
型の低濃度不純物拡散層からなる第1のコレクタ領域
と、前記第1のコレクタ領域に形成されている第2導電
型の第1のベース領域と、前記第1のベース領域に形成
されている第1導電型の高濃度不純物拡散層からなる第
1のエミッタ領域と、前記第1のコレクタ領域表面に、
前記第1のベース領域と所定の間隔をあけて形成されて
いる、第1導電型の高濃度不純物拡散層からなる第1の
コレクタコンタクトとを有する第1半導体回路と、前記
第1の半導体回路の側面に、前記コレクタコンタクトか
ら前記埋め込み絶縁膜まで形成され、前記第1の半導体
回路を隣接する第2の半導体回路から電気的に絶縁分離
するトレンチと、前記トレンチ内壁の、少なくとも前記
コレクタコンタクトとの界面を除く部分に形成されてい
る絶縁膜と、前記トレンチ内部に埋め込まれている、第
1導電型不純物を高濃度に含有する埋め込み材料と、前
記コレクタ領域の前記トレンチとの界面に、前記埋め込
み層から前記コレクタコンタクトまで形成されている第
1導電型不純物拡散層からなるコレクタウォールとを有
することを特徴とする。
【0016】本発明の半導体装置は、好適には、前記第
2の半導体回路は、前記埋め込み絶縁膜上に形成されて
いる第2導電型の高濃度不純物拡散層からなる第2の埋
め込み層と、前記第2導電型高濃度不純物拡散層上に形
成されている第2導電型の低濃度不純物拡散層からなる
第2のコレクタ領域と、前記コレクタ領域上に形成され
ている第1導電型の第2のベース領域と、前記ベース領
域上に形成されている第2導電型の高濃度不純物拡散層
からなる第2のエミッタ領域と、前記コレクタ領域表面
に、前記ベース領域と所定の間隔をあけて形成されてい
る、第2導電型の高濃度不純物拡散層からなる第2のコ
レクタコンタクトとを含有し、前記第1および第2の半
導体回路は、誘電体分離構造の相補型バイポーラトラン
ジスタを構成することを特徴とする。
2の半導体回路は、前記埋め込み絶縁膜上に形成されて
いる第2導電型の高濃度不純物拡散層からなる第2の埋
め込み層と、前記第2導電型高濃度不純物拡散層上に形
成されている第2導電型の低濃度不純物拡散層からなる
第2のコレクタ領域と、前記コレクタ領域上に形成され
ている第1導電型の第2のベース領域と、前記ベース領
域上に形成されている第2導電型の高濃度不純物拡散層
からなる第2のエミッタ領域と、前記コレクタ領域表面
に、前記ベース領域と所定の間隔をあけて形成されてい
る、第2導電型の高濃度不純物拡散層からなる第2のコ
レクタコンタクトとを含有し、前記第1および第2の半
導体回路は、誘電体分離構造の相補型バイポーラトラン
ジスタを構成することを特徴とする。
【0017】本発明の半導体装置は、好適には、前記半
導体基板、前記埋め込み絶縁膜および前記埋め込み層
は、SOI(silicon on insulato
r)基板からなることを特徴とする。本発明の半導体装
置は、好適には、前記第1および第2のコレクタ領域は
シリコンからなるエピタキシャル層であることを特徴と
する。また、本発明の半導体装置は、好適には、前記埋
め込み絶縁膜および前記絶縁膜は、シリコン酸化膜から
なることを特徴とする。本発明の半導体装置は、好適に
は、前記トレンチ内の前記埋め込み材料は、ポリシリコ
ンからなることを特徴とする。あるいは、本発明の半導
体装置は、好適には、前記トレンチ内の前記埋め込み材
料は、絶縁性材料からなることを特徴とする。本発明の
半導体装置は、好適には、前記絶縁性材料はシリコン酸
化膜からなることを特徴とする。あるいは、本発明の半
導体装置は、好適には、前記絶縁性材料はシリコン窒化
膜からなることを特徴とする。
導体基板、前記埋め込み絶縁膜および前記埋め込み層
は、SOI(silicon on insulato
r)基板からなることを特徴とする。本発明の半導体装
置は、好適には、前記第1および第2のコレクタ領域は
シリコンからなるエピタキシャル層であることを特徴と
する。また、本発明の半導体装置は、好適には、前記埋
め込み絶縁膜および前記絶縁膜は、シリコン酸化膜から
なることを特徴とする。本発明の半導体装置は、好適に
は、前記トレンチ内の前記埋め込み材料は、ポリシリコ
ンからなることを特徴とする。あるいは、本発明の半導
体装置は、好適には、前記トレンチ内の前記埋め込み材
料は、絶縁性材料からなることを特徴とする。本発明の
半導体装置は、好適には、前記絶縁性材料はシリコン酸
化膜からなることを特徴とする。あるいは、本発明の半
導体装置は、好適には、前記絶縁性材料はシリコン窒化
膜からなることを特徴とする。
【0018】上記の本発明の半導体装置によれば、コレ
クタ領域の側面に、トレンチ内の不純物が拡散されたコ
レクタウォールが形成されているため、コレクタ抵抗が
低減される。これにより、ベース−コレクタ間が高耐圧
化されるため、コレクタ領域を厚く形成した場合にも、
バイポーラトランジスタの高速性が損なわれない。さら
に、バイポーラトランジスタ側面に誘電体分離技術を利
用したトレンチが形成されているため、寄生トランジス
タの発生が抑制され、バイポーラトランジスタの高速性
および高耐圧化の両立が可能となる。
クタ領域の側面に、トレンチ内の不純物が拡散されたコ
レクタウォールが形成されているため、コレクタ抵抗が
低減される。これにより、ベース−コレクタ間が高耐圧
化されるため、コレクタ領域を厚く形成した場合にも、
バイポーラトランジスタの高速性が損なわれない。さら
に、バイポーラトランジスタ側面に誘電体分離技術を利
用したトレンチが形成されているため、寄生トランジス
タの発生が抑制され、バイポーラトランジスタの高速性
および高耐圧化の両立が可能となる。
【0019】上記の目的を達成するため本発明の半導体
装置の製造方法は、同一半導体基板上に、第1の半導体
回路、前記第1の半導体回路と導電型が逆である第2の
半導体回路、および、第1および第2の半導体回路を分
離するトレンチを形成する半導体装置の製造方法におい
て、半導体基板上に埋め込み絶縁膜を形成する工程と、
支持基板となる第2の半導体基板に、前記第1の半導体
基板を前記埋め込み絶縁膜を介して積層させ、SOI
(silicon on insulator)基板を
形成する工程と、前記第1の半導体基板に不純物を拡散
させ、前記第1および第2の半導体回路形成領域に、そ
れぞれ埋め込み層を形成する工程と、前記第1および第
2の半導体回路形成領域の前記埋め込み層上に、それぞ
れコレクタ領域を形成する工程と、前記第1および第2
の半導体回路形成領域の前記コレクタ領域上に、不純物
を拡散させて、それぞれベース領域を形成する工程と、
前記第1および第2の半導体回路形成領域の前記ベース
領域上に、不純物を拡散させて、それぞれエミッタ領域
を形成する工程と、前記第1および第2の半導体回路形
成領域の前記コレクタ領域表面に、前記ベース領域と所
定の間隔をあけて不純物を拡散させて、それぞれコレク
タコンタクトを形成する工程と、前記第1および第2の
半導体回路形成領域の側面に、前記埋め込み絶縁膜に達
するまでエッチングを行い、前記第1および第2の半導
体回路間を電気的に絶縁分離するためのトレンチを形成
する工程と、前記トレンチ内壁に、絶縁膜を形成する工
程と、前記トレンチ内壁の前記絶縁膜の、少なくとも前
記コレクタコンタクトとの界面にエッチングを行い、前
記絶縁膜を選択的に除去する工程と、前記トレンチ内部
に埋め込み材料を堆積させる工程と、前記埋め込み材料
に不純物を導入する工程と、前記コレクタ領域の前記ト
レンチとの界面に、前記絶縁膜の選択的に除去された部
分を介して不純物を拡散させ、前記埋め込み層と前記コ
レクタコンタクトを接続するコレクタウォールを形成す
る工程とを有することを特徴とする。
装置の製造方法は、同一半導体基板上に、第1の半導体
回路、前記第1の半導体回路と導電型が逆である第2の
半導体回路、および、第1および第2の半導体回路を分
離するトレンチを形成する半導体装置の製造方法におい
て、半導体基板上に埋め込み絶縁膜を形成する工程と、
支持基板となる第2の半導体基板に、前記第1の半導体
基板を前記埋め込み絶縁膜を介して積層させ、SOI
(silicon on insulator)基板を
形成する工程と、前記第1の半導体基板に不純物を拡散
させ、前記第1および第2の半導体回路形成領域に、そ
れぞれ埋め込み層を形成する工程と、前記第1および第
2の半導体回路形成領域の前記埋め込み層上に、それぞ
れコレクタ領域を形成する工程と、前記第1および第2
の半導体回路形成領域の前記コレクタ領域上に、不純物
を拡散させて、それぞれベース領域を形成する工程と、
前記第1および第2の半導体回路形成領域の前記ベース
領域上に、不純物を拡散させて、それぞれエミッタ領域
を形成する工程と、前記第1および第2の半導体回路形
成領域の前記コレクタ領域表面に、前記ベース領域と所
定の間隔をあけて不純物を拡散させて、それぞれコレク
タコンタクトを形成する工程と、前記第1および第2の
半導体回路形成領域の側面に、前記埋め込み絶縁膜に達
するまでエッチングを行い、前記第1および第2の半導
体回路間を電気的に絶縁分離するためのトレンチを形成
する工程と、前記トレンチ内壁に、絶縁膜を形成する工
程と、前記トレンチ内壁の前記絶縁膜の、少なくとも前
記コレクタコンタクトとの界面にエッチングを行い、前
記絶縁膜を選択的に除去する工程と、前記トレンチ内部
に埋め込み材料を堆積させる工程と、前記埋め込み材料
に不純物を導入する工程と、前記コレクタ領域の前記ト
レンチとの界面に、前記絶縁膜の選択的に除去された部
分を介して不純物を拡散させ、前記埋め込み層と前記コ
レクタコンタクトを接続するコレクタウォールを形成す
る工程とを有することを特徴とする。
【0020】本発明の半導体装置の製造方法は、好適に
は、前記SOI基板を形成する工程は、前記埋め込み絶
縁膜が形成された前記半導体基板上に、前記第2の半導
体基板を貼り合わせてから、熱処理を行って貼り合わせ
強度を高める工程であることを特徴とする。
は、前記SOI基板を形成する工程は、前記埋め込み絶
縁膜が形成された前記半導体基板上に、前記第2の半導
体基板を貼り合わせてから、熱処理を行って貼り合わせ
強度を高める工程であることを特徴とする。
【0021】本発明の半導体装置の製造方法は、好適に
は、前記埋め込み絶縁膜および前記絶縁膜は、シリコン
酸化膜からなることを特徴とする。本発明の半導体装置
の製造方法は、好適には、前記トレンチ内の前記埋め込
み材料はポリシリコンからなることを特徴とする。ある
いは、本発明の半導体装置の製造方法は、好適には、前
記トレンチ内の前記埋め込み材料は絶縁性材料からなる
ことを特徴とする。本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記絶縁性材料はシリコン酸化膜からなるこ
とを特徴とする。あるいは、本発明の半導体装置の製造
方法は、好適には、前記絶縁性材料は、シリコン窒化膜
からなることを特徴とする。
は、前記埋め込み絶縁膜および前記絶縁膜は、シリコン
酸化膜からなることを特徴とする。本発明の半導体装置
の製造方法は、好適には、前記トレンチ内の前記埋め込
み材料はポリシリコンからなることを特徴とする。ある
いは、本発明の半導体装置の製造方法は、好適には、前
記トレンチ内の前記埋め込み材料は絶縁性材料からなる
ことを特徴とする。本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記絶縁性材料はシリコン酸化膜からなるこ
とを特徴とする。あるいは、本発明の半導体装置の製造
方法は、好適には、前記絶縁性材料は、シリコン窒化膜
からなることを特徴とする。
【0022】また、上記の目的を達成するため、本発明
の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に埋め込み絶
縁膜を形成する工程と、支持基板となる第2の半導体基
板に、前記第1の半導体基板を前記埋め込み絶縁膜を介
して積層させ、SOI(silicon on ins
ulator)基板を形成する工程と、前記第1の半導
体基板に、第1導電型の不純物を高濃度で拡散させて埋
め込み層を形成する工程と、前記埋め込み層上に、第1
導電型の不純物を低濃度で含有するコレクタ領域を形成
する工程と、前記コレクタ領域上に、第2導電型の不純
物を拡散させてベース領域を形成する工程と、前記ベー
ス領域上に、第1導電型の不純物を高濃度で拡散させて
エミッタ領域を形成する工程と、前記コレクタ領域表面
に、前記ベース領域と所定の間隔をあけて第1導電型の
不純物を高濃度で拡散させてコレクタコンタクトを形成
する工程と、前記埋め込み層、前記コレクタ領域、前記
ベース領域、前記エミッタ領域および前記コレクタコン
タクトを含有する第1の半導体回路の側面に、前記埋め
込み絶縁膜に達するまでエッチングを行い、前記第1の
半導体回路を隣接する第2の半導体回路から電気的に絶
縁分離するためのトレンチを形成する工程と、前記トレ
ンチ内壁に、絶縁膜を形成する工程と、前記トレンチ内
壁の前記絶縁膜の、少なくとも前記コレクタコンタクト
との界面にエッチングを行い、前記絶縁膜を選択的に除
去する工程と、前記トレンチ内部に埋め込み材料を堆積
させる工程と、前記埋め込み材料に、第1導電型不純物
を高濃度で導入する工程と、前記埋め込み材料に含有さ
れる第1導電型不純物を、前記コレクタ領域の前記トレ
ンチとの界面に、前記絶縁膜の選択的に除去された部分
を介して拡散させ、前記埋め込み層と前記コレクタコン
タクトを接続するコレクタウォールを形成する工程とを
有することを特徴とする。
の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に埋め込み絶
縁膜を形成する工程と、支持基板となる第2の半導体基
板に、前記第1の半導体基板を前記埋め込み絶縁膜を介
して積層させ、SOI(silicon on ins
ulator)基板を形成する工程と、前記第1の半導
体基板に、第1導電型の不純物を高濃度で拡散させて埋
め込み層を形成する工程と、前記埋め込み層上に、第1
導電型の不純物を低濃度で含有するコレクタ領域を形成
する工程と、前記コレクタ領域上に、第2導電型の不純
物を拡散させてベース領域を形成する工程と、前記ベー
ス領域上に、第1導電型の不純物を高濃度で拡散させて
エミッタ領域を形成する工程と、前記コレクタ領域表面
に、前記ベース領域と所定の間隔をあけて第1導電型の
不純物を高濃度で拡散させてコレクタコンタクトを形成
する工程と、前記埋め込み層、前記コレクタ領域、前記
ベース領域、前記エミッタ領域および前記コレクタコン
タクトを含有する第1の半導体回路の側面に、前記埋め
込み絶縁膜に達するまでエッチングを行い、前記第1の
半導体回路を隣接する第2の半導体回路から電気的に絶
縁分離するためのトレンチを形成する工程と、前記トレ
ンチ内壁に、絶縁膜を形成する工程と、前記トレンチ内
壁の前記絶縁膜の、少なくとも前記コレクタコンタクト
との界面にエッチングを行い、前記絶縁膜を選択的に除
去する工程と、前記トレンチ内部に埋め込み材料を堆積
させる工程と、前記埋め込み材料に、第1導電型不純物
を高濃度で導入する工程と、前記埋め込み材料に含有さ
れる第1導電型不純物を、前記コレクタ領域の前記トレ
ンチとの界面に、前記絶縁膜の選択的に除去された部分
を介して拡散させ、前記埋め込み層と前記コレクタコン
タクトを接続するコレクタウォールを形成する工程とを
有することを特徴とする。
【0023】上記の本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、絶縁膜が埋め込まれたトレンチを利用して、コレ
クタ領域側面に、高不純物濃度の埋め込み層とコレクタ
コンタクトとを接続するコレクタウォールを形成する。
したがって、従来の誘電体分離型バイポーラトランジス
タの製造方法に、少ない工程数を追加、すなわち、トレ
ンチ内に高不純物濃度の埋め込み材料を形成する工程
と、埋め込み材料からコレクタ領域に不純物を拡散させ
る工程を追加するのみでコレクタ抵抗の低減が可能とな
る。また、本発明の半導体装置の製造方法によれば、基
板表面にイオン注入を行ってコレクタ取り出し拡散層を
形成する場合に比較して、基板における結晶欠陥の発生
を低減させることもできる。
れば、絶縁膜が埋め込まれたトレンチを利用して、コレ
クタ領域側面に、高不純物濃度の埋め込み層とコレクタ
コンタクトとを接続するコレクタウォールを形成する。
したがって、従来の誘電体分離型バイポーラトランジス
タの製造方法に、少ない工程数を追加、すなわち、トレ
ンチ内に高不純物濃度の埋め込み材料を形成する工程
と、埋め込み材料からコレクタ領域に不純物を拡散させ
る工程を追加するのみでコレクタ抵抗の低減が可能とな
る。また、本発明の半導体装置の製造方法によれば、基
板表面にイオン注入を行ってコレクタ取り出し拡散層を
形成する場合に比較して、基板における結晶欠陥の発生
を低減させることもできる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の半導体装置およ
びその製造方法の実施の形態について、図面を参照して
下記に説明する。図1は、本実施形態の半導体装置の断
面図である。本実施形態の半導体装置は、トレンチ16
により素子間分離がなされた、誘電体分離構造の相補型
トランジスタを有し、高耐圧縦型NPNトランジスタお
よび高耐圧縦型PNPトランジスタが同一のSOI基板
(1、2および3)上に形成されている。支持基板1上
に埋め込み酸化膜2が形成され、その上層の高耐圧縦型
NPNトランジスタ部分には、高不純物濃度のn型埋め
込み層4、および低不純物濃度のn型コレクタ領域7が
形成されている。n型コレクタ領域7の表面に、p型ベ
ース領域10、n型エミッタ領域12およびn型コレク
タコンタクト13が形成され、それぞれ、例えばアルミ
ニウムからなる電極20を介して上層配線(不図示)に
接続されている。さらに、高不純物濃度のn型埋め込み
層4と、n型コレクタコンタクト13との間に、n型コ
レクタ領域7よりも不純物濃度の高いコレクタウォール
(n型拡散層18n)が形成されている。
びその製造方法の実施の形態について、図面を参照して
下記に説明する。図1は、本実施形態の半導体装置の断
面図である。本実施形態の半導体装置は、トレンチ16
により素子間分離がなされた、誘電体分離構造の相補型
トランジスタを有し、高耐圧縦型NPNトランジスタお
よび高耐圧縦型PNPトランジスタが同一のSOI基板
(1、2および3)上に形成されている。支持基板1上
に埋め込み酸化膜2が形成され、その上層の高耐圧縦型
NPNトランジスタ部分には、高不純物濃度のn型埋め
込み層4、および低不純物濃度のn型コレクタ領域7が
形成されている。n型コレクタ領域7の表面に、p型ベ
ース領域10、n型エミッタ領域12およびn型コレク
タコンタクト13が形成され、それぞれ、例えばアルミ
ニウムからなる電極20を介して上層配線(不図示)に
接続されている。さらに、高不純物濃度のn型埋め込み
層4と、n型コレクタコンタクト13との間に、n型コ
レクタ領域7よりも不純物濃度の高いコレクタウォール
(n型拡散層18n)が形成されている。
【0025】また、高耐圧縦型PNPトランジスタ部分
には、高不純物濃度のp型埋め込み層5、および低不純
物濃度のp型コレクタ領域8が積層して形成され、さら
に、n型ベース領域11、p型エミッタ領域14および
p型コレクタコンタクト15がそれぞれ電極20に接続
するようにして形成されている。さらに、高不純物濃度
のp型埋め込み層5と、p型コレクタコンタクト15と
の間に、p型コレクタ領域8よりも不純物濃度の高いコ
レクタウォール(p型拡散層18p)が形成されてい
る。
には、高不純物濃度のp型埋め込み層5、および低不純
物濃度のp型コレクタ領域8が積層して形成され、さら
に、n型ベース領域11、p型エミッタ領域14および
p型コレクタコンタクト15がそれぞれ電極20に接続
するようにして形成されている。さらに、高不純物濃度
のp型埋め込み層5と、p型コレクタコンタクト15と
の間に、p型コレクタ領域8よりも不純物濃度の高いコ
レクタウォール(p型拡散層18p)が形成されてい
る。
【0026】上記の本実施形態の半導体装置によれば、
コレクタウォール(n型拡散層18nおよびp型拡散層
18p)を形成することによりコレクタ領域7、8のコ
レクタ抵抗が低減される。したがって、n型エピタキシ
ャル層から形成されるn型およびp型コレクタ領域7、
8を厚膜化でき、ベース−コレクタ間の高耐圧化が可能
となる。また、誘電体分離技術の採用により寄生トラン
ジスタの発生が抑制されているため、高速・高耐圧のバ
イポーラトランジスタが得られる。
コレクタウォール(n型拡散層18nおよびp型拡散層
18p)を形成することによりコレクタ領域7、8のコ
レクタ抵抗が低減される。したがって、n型エピタキシ
ャル層から形成されるn型およびp型コレクタ領域7、
8を厚膜化でき、ベース−コレクタ間の高耐圧化が可能
となる。また、誘電体分離技術の採用により寄生トラン
ジスタの発生が抑制されているため、高速・高耐圧のバ
イポーラトランジスタが得られる。
【0027】次に、上記の半導体装置の製造方法につい
て説明する。まず、図2に示すように、シリコンからな
るn型基板3の表面に、例えば熱酸化法により膜厚2μ
m程度の埋め込み酸化膜2を形成する。支持基板1上に
n型基板3を、埋め込み酸化膜2を介して室温で貼り合
わせる。n型基板3は続く工程により、活性層であるn
型埋め込み層4およびp型埋め込み層5となる。n型基
板3としては、例えば、比抵抗10Ωcm程度のシリコ
ン基板を用いる。その後、例えば1100℃で2時間程
度、酸素雰囲気中でアニールを行い埋め込み酸化膜2と
支持基板1との貼り合わせ強度を高める。続いて、例え
ば機械研磨あるいは化学的機械研磨(CMP)により、
n型基板3を所定の膜厚、例えば2μmにする。これに
より、図2に示すような構造となる。
て説明する。まず、図2に示すように、シリコンからな
るn型基板3の表面に、例えば熱酸化法により膜厚2μ
m程度の埋め込み酸化膜2を形成する。支持基板1上に
n型基板3を、埋め込み酸化膜2を介して室温で貼り合
わせる。n型基板3は続く工程により、活性層であるn
型埋め込み層4およびp型埋め込み層5となる。n型基
板3としては、例えば、比抵抗10Ωcm程度のシリコ
ン基板を用いる。その後、例えば1100℃で2時間程
度、酸素雰囲気中でアニールを行い埋め込み酸化膜2と
支持基板1との貼り合わせ強度を高める。続いて、例え
ば機械研磨あるいは化学的機械研磨(CMP)により、
n型基板3を所定の膜厚、例えば2μmにする。これに
より、図2に示すような構造となる。
【0028】次に、図3に示すように全面にフォトレジ
スト21を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術に
よりフォトレジスト21のNPNトランジスタ部分に開
口を設ける。フォトレジスト21をマスクとしてn型不
純物、例えば、ヒ素(As)をイオンエネルギー50k
eV、導入量3×1015/cm2 でNPNトランジスタ
部分のn型基板3に選択的にイオン注入する。これによ
り、図3に示すような構造となる。その後、フォトレジ
スト21を除去する。
スト21を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術に
よりフォトレジスト21のNPNトランジスタ部分に開
口を設ける。フォトレジスト21をマスクとしてn型不
純物、例えば、ヒ素(As)をイオンエネルギー50k
eV、導入量3×1015/cm2 でNPNトランジスタ
部分のn型基板3に選択的にイオン注入する。これによ
り、図3に示すような構造となる。その後、フォトレジ
スト21を除去する。
【0029】次に、図4に示すように、全面にフォトレ
ジスト22を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術
によりフォトレジスト22のPNPトランジスタ部分に
開口を設ける。フォトレジスト22をマスクとしてp型
不純物、例えば、ホウ素(B)をイオンエネルギー50
keV、導入量3×1015/cm2 でPNPトランジス
タ部分のn型基板3に選択的にイオン注入する。これに
より、図4に示すような構造となる。その後、フォトレ
ジスト22を除去する。
ジスト22を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術
によりフォトレジスト22のPNPトランジスタ部分に
開口を設ける。フォトレジスト22をマスクとしてp型
不純物、例えば、ホウ素(B)をイオンエネルギー50
keV、導入量3×1015/cm2 でPNPトランジス
タ部分のn型基板3に選択的にイオン注入する。これに
より、図4に示すような構造となる。その後、フォトレ
ジスト22を除去する。
【0030】続いて、例えば1100℃で1時間程度、
水蒸気雰囲気中でアニールすることにより、前工程でN
PNトランジスタ部分に導入されたヒ素、およびPNP
トランジスタ部分に導入されたホウ素をそれぞれ熱拡散
させ、n型埋め込み層4およびp型埋め込み層5を形成
する。このアニール工程において、活性層表面に酸化膜
(不図示)が形成されるので、アニール後、フッ酸溶液
等を用いたライトエッチングにより除去する。
水蒸気雰囲気中でアニールすることにより、前工程でN
PNトランジスタ部分に導入されたヒ素、およびPNP
トランジスタ部分に導入されたホウ素をそれぞれ熱拡散
させ、n型埋め込み層4およびp型埋め込み層5を形成
する。このアニール工程において、活性層表面に酸化膜
(不図示)が形成されるので、アニール後、フッ酸溶液
等を用いたライトエッチングにより除去する。
【0031】次に、図5に示すように、活性層であるn
型埋め込み層4およびp型埋め込み層5の上層に、n型
エピタキシャル層6を成長させる。n型エピタキシャル
層6としては、例えば比抵抗10Ωcm、膜厚15μm
のシリコンを堆積させる。n型エピタキシャル層6のN
PNトランジスタ部分はn型コレクタ領域7となり、n
型エピタキシャル層6のPNPトランジスタ部分は続く
工程により、p型コレクタ領域8となる。n型エピタキ
シャル層6上層に、熱酸化法により膜厚50nm程度の
酸化膜9を形成する。これにより、図5に示すような構
造となる。
型埋め込み層4およびp型埋め込み層5の上層に、n型
エピタキシャル層6を成長させる。n型エピタキシャル
層6としては、例えば比抵抗10Ωcm、膜厚15μm
のシリコンを堆積させる。n型エピタキシャル層6のN
PNトランジスタ部分はn型コレクタ領域7となり、n
型エピタキシャル層6のPNPトランジスタ部分は続く
工程により、p型コレクタ領域8となる。n型エピタキ
シャル層6上層に、熱酸化法により膜厚50nm程度の
酸化膜9を形成する。これにより、図5に示すような構
造となる。
【0032】次に、図6に示すように、全面にフォトレ
ジスト23を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術
によりフォトレジスト23のPNPトランジスタ部分に
開口を設ける。フォトレジスト23をマスクとしてp型
不純物、例えば、ホウ素(B)をイオンエネルギー30
0keV、導入量8×1012/cm2 でPNPトランジ
スタ部分のn型エピタキシャル層6に選択的にイオン注
入する。その後、不活性ガス雰囲気中で、例えば120
0℃、7時間程度アニールすることにより、PNPトラ
ンジスタのp型コレクタ領域8が形成される。これによ
り、図6に示すような構造となる。その後、フォトレジ
スト23を除去する。
ジスト23を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術
によりフォトレジスト23のPNPトランジスタ部分に
開口を設ける。フォトレジスト23をマスクとしてp型
不純物、例えば、ホウ素(B)をイオンエネルギー30
0keV、導入量8×1012/cm2 でPNPトランジ
スタ部分のn型エピタキシャル層6に選択的にイオン注
入する。その後、不活性ガス雰囲気中で、例えば120
0℃、7時間程度アニールすることにより、PNPトラ
ンジスタのp型コレクタ領域8が形成される。これによ
り、図6に示すような構造となる。その後、フォトレジ
スト23を除去する。
【0033】次に、図7に示すように、全面にフォトレ
ジスト24を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術
により、NPNトランジスタのp型ベース領域10上層
のフォトレジスト24に開口を設ける。フォトレジスト
24をマスクとしてp型不純物、例えば、ホウ素(B)
をイオンエネルギー40keV、導入量1×1014/c
m2 でNPNトランジスタのp型ベース形成領域10に
選択的にイオン注入する。これにより、図7に示すよう
な構造となる。その後、フォトレジスト24を除去す
る。
ジスト24を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術
により、NPNトランジスタのp型ベース領域10上層
のフォトレジスト24に開口を設ける。フォトレジスト
24をマスクとしてp型不純物、例えば、ホウ素(B)
をイオンエネルギー40keV、導入量1×1014/c
m2 でNPNトランジスタのp型ベース形成領域10に
選択的にイオン注入する。これにより、図7に示すよう
な構造となる。その後、フォトレジスト24を除去す
る。
【0034】続いて、図8に示すように、全面にフォト
レジスト25を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技
術により、PNPトランジスタのn型ベース領域11上
層のフォトレジスト25に開口を設ける。フォトレジス
ト25をマスクとしてn型不純物、例えば、リン(P)
をイオンエネルギー60keV、導入量1×1014/c
m2 でPNPトランジスタのn型ベース形成領域11に
選択的にイオン注入する。これにより、図8に示すよう
な構造となる。フォトレジスト25を除去後、不活性ガ
ス雰囲気中で、例えば900℃で30分程度アニールす
ることにより、不純物が熱拡散されてNPNトランジス
タのp型ベース領域10およびPNPトランジスタのn
型ベース領域11がそれぞれ形成される。
レジスト25を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技
術により、PNPトランジスタのn型ベース領域11上
層のフォトレジスト25に開口を設ける。フォトレジス
ト25をマスクとしてn型不純物、例えば、リン(P)
をイオンエネルギー60keV、導入量1×1014/c
m2 でPNPトランジスタのn型ベース形成領域11に
選択的にイオン注入する。これにより、図8に示すよう
な構造となる。フォトレジスト25を除去後、不活性ガ
ス雰囲気中で、例えば900℃で30分程度アニールす
ることにより、不純物が熱拡散されてNPNトランジス
タのp型ベース領域10およびPNPトランジスタのn
型ベース領域11がそれぞれ形成される。
【0035】次に、図9に示すように、全面にフォトレ
ジスト26を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術
により、NPNトランジスタのn型エミッタ領域12お
よびn型コレクタコンタクト13上層のフォトレジスト
26に開口を設ける。フォトレジスト26をマスクとし
てn型不純物、例えば、ヒ素(As)をイオンエネルギ
ー110keV、導入量5×1015/cm2 でNPNト
ランジスタのn型エミッタ領域12およびn型コレクタ
コンタクト13に選択的にイオン注入する。これによ
り、図9に示すような構造となる。その後、フォトレジ
スト26を除去する。
ジスト26を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術
により、NPNトランジスタのn型エミッタ領域12お
よびn型コレクタコンタクト13上層のフォトレジスト
26に開口を設ける。フォトレジスト26をマスクとし
てn型不純物、例えば、ヒ素(As)をイオンエネルギ
ー110keV、導入量5×1015/cm2 でNPNト
ランジスタのn型エミッタ領域12およびn型コレクタ
コンタクト13に選択的にイオン注入する。これによ
り、図9に示すような構造となる。その後、フォトレジ
スト26を除去する。
【0036】続いて、図10に示すように、全面にフォ
トレジスト27を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ
技術により、PNPトランジスタのp型エミッタ領域1
4およびp型コレクタコンタクト15上層のフォトレジ
スト27に開口を設ける。フォトレジスト27をマスク
としてp型不純物、例えば、ホウ素(B)をイオンエネ
ルギー40keV、導入量3×1015/cm2 でPNP
トランジスタのp型エミッタ領域14およびp型コレク
タコンタクト15上層に選択的にイオン注入する。これ
により、図10に示すような構造となる。
トレジスト27を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ
技術により、PNPトランジスタのp型エミッタ領域1
4およびp型コレクタコンタクト15上層のフォトレジ
スト27に開口を設ける。フォトレジスト27をマスク
としてp型不純物、例えば、ホウ素(B)をイオンエネ
ルギー40keV、導入量3×1015/cm2 でPNP
トランジスタのp型エミッタ領域14およびp型コレク
タコンタクト15上層に選択的にイオン注入する。これ
により、図10に示すような構造となる。
【0037】フォトレジスト27を除去後、不活性ガス
雰囲気中で、例えば1000℃で30分程度アニールす
ることにより、不純物が熱拡散されてNPNトランジス
タのn型エミッタ領域12およびn型コレクタコンタク
ト13、およびPNPトランジスタのp型エミッタ領域
14およびp型コレクタコンタクト15がそれぞれ形成
される。
雰囲気中で、例えば1000℃で30分程度アニールす
ることにより、不純物が熱拡散されてNPNトランジス
タのn型エミッタ領域12およびn型コレクタコンタク
ト13、およびPNPトランジスタのp型エミッタ領域
14およびp型コレクタコンタクト15がそれぞれ形成
される。
【0038】その後、図11に示すように、NPNトラ
ンジスタ部分の酸化膜9、n型コレクタ層7およびn型
埋め込み層4を、埋め込み酸化膜2に達するまでエッチ
ングすることにより、素子分離用のトレンチ16を形成
する。同時に、PNPトランジスタ部分の酸化膜9、p
型コレクタ層8およびp型埋め込み層5を、埋め込み酸
化膜2に達するまでエッチングすることにより、素子分
離用のトレンチ16を形成する。トレンチ16の形成
は、NPNトランジスタおよびPNPトランジスタのコ
レクタコンタクト13、15の側面が、それぞれトレン
チ16内に露出するようにして行う。これにより、図1
1に示すような構造となる。
ンジスタ部分の酸化膜9、n型コレクタ層7およびn型
埋め込み層4を、埋め込み酸化膜2に達するまでエッチ
ングすることにより、素子分離用のトレンチ16を形成
する。同時に、PNPトランジスタ部分の酸化膜9、p
型コレクタ層8およびp型埋め込み層5を、埋め込み酸
化膜2に達するまでエッチングすることにより、素子分
離用のトレンチ16を形成する。トレンチ16の形成
は、NPNトランジスタおよびPNPトランジスタのコ
レクタコンタクト13、15の側面が、それぞれトレン
チ16内に露出するようにして行う。これにより、図1
1に示すような構造となる。
【0039】次に、図12に示すように、例えば熱酸化
法によりトレンチ16内壁に、膜厚500nm程度の酸
化膜17を形成する。さらに、図13に示すように、N
PNトランジスタおよびPNPトランジスタそれぞれの
コレクタコンタクト13、15に接する部分の酸化膜1
7をエッチングにより除去する。
法によりトレンチ16内壁に、膜厚500nm程度の酸
化膜17を形成する。さらに、図13に示すように、N
PNトランジスタおよびPNPトランジスタそれぞれの
コレクタコンタクト13、15に接する部分の酸化膜1
7をエッチングにより除去する。
【0040】コレクタコンタクト13、15の側面が露
出したトレンチ16に、例えばCVD法により、埋め込
み材料を埋め込みながら堆積させる。埋め込み材料とし
ては、例えばポリシリコン18を用いる。その後、トレ
ンチ16から表出した埋め込み材料を、例えばRIEに
よりエッチバックして、表面を平坦化させる。これによ
り、図14に示すような構造となる。
出したトレンチ16に、例えばCVD法により、埋め込
み材料を埋め込みながら堆積させる。埋め込み材料とし
ては、例えばポリシリコン18を用いる。その後、トレ
ンチ16から表出した埋め込み材料を、例えばRIEに
よりエッチバックして、表面を平坦化させる。これによ
り、図14に示すような構造となる。
【0041】NPNトランジスタのn型コレクタコンタ
クト13に接するトレンチ16に埋設されたポリシリコ
ン18にn型不純物を導入する。公知のフォトリソグラ
フィ技術を用いて、上記のトレンチのみ開口するフォト
レジスト(不図示)を形成し、フォトレジストをマスク
としてn型不純物、例えばリン(P)をイオンエネルギ
ー180keV、導入量5×1015/cm2 でイオン注
入する。次に、PNPトランジスタのp型コレクタコン
タクト15に接するトレンチに埋設されたポリシリコン
にp型不純物を導入する。公知のフォトリソグラフィ技
術を用いて、上記のトレンチのみ開口するフォトレジス
ト(不図示)を形成し、フォトレジストをマスクとして
p型不純物、例えばホウ素(B)をイオンエネルギー1
80keV、導入量5×1015/cm2 でイオン注入す
る。
クト13に接するトレンチ16に埋設されたポリシリコ
ン18にn型不純物を導入する。公知のフォトリソグラ
フィ技術を用いて、上記のトレンチのみ開口するフォト
レジスト(不図示)を形成し、フォトレジストをマスク
としてn型不純物、例えばリン(P)をイオンエネルギ
ー180keV、導入量5×1015/cm2 でイオン注
入する。次に、PNPトランジスタのp型コレクタコン
タクト15に接するトレンチに埋設されたポリシリコン
にp型不純物を導入する。公知のフォトリソグラフィ技
術を用いて、上記のトレンチのみ開口するフォトレジス
ト(不図示)を形成し、フォトレジストをマスクとして
p型不純物、例えばホウ素(B)をイオンエネルギー1
80keV、導入量5×1015/cm2 でイオン注入す
る。
【0042】続いて、不活性ガス雰囲気中で、例えば1
000℃で30分程度アニールすることにより、NPN
トランジスタのトレンチからリン(P)が熱拡散され
て、n型埋め込み層4とn型コレクタコンタクト13を
接続するn型拡散層18nが形成される。同時に、PN
Pトランジスタのトレンチからホウ素(B)が熱拡散さ
れて、p型埋め込み層5とp型コレクタコンタクト15
を接続するp型拡散層18pが形成される。ポリシリコ
ン中の不純物の拡散速度は、単結晶シリコン中の不純物
拡散速度に比較して数10倍大きいため、トレンチ内の
ポリシリコンからコレクタ領域の単結晶シリコン(エピ
タキシャル層)へ短時間で不純物が拡散する。コレクタ
領域に移動した不純物は、単結晶シリコン中の不純物拡
散速度が律速となり、トレンチとの界面に層状に蓄積さ
れるため、n型拡散層18nおよびp型拡散層18p
(コレクタウォール)が形成される。これにより、図1
5に示すような構造となる。
000℃で30分程度アニールすることにより、NPN
トランジスタのトレンチからリン(P)が熱拡散され
て、n型埋め込み層4とn型コレクタコンタクト13を
接続するn型拡散層18nが形成される。同時に、PN
Pトランジスタのトレンチからホウ素(B)が熱拡散さ
れて、p型埋め込み層5とp型コレクタコンタクト15
を接続するp型拡散層18pが形成される。ポリシリコ
ン中の不純物の拡散速度は、単結晶シリコン中の不純物
拡散速度に比較して数10倍大きいため、トレンチ内の
ポリシリコンからコレクタ領域の単結晶シリコン(エピ
タキシャル層)へ短時間で不純物が拡散する。コレクタ
領域に移動した不純物は、単結晶シリコン中の不純物拡
散速度が律速となり、トレンチとの界面に層状に蓄積さ
れるため、n型拡散層18nおよびp型拡散層18p
(コレクタウォール)が形成される。これにより、図1
5に示すような構造となる。
【0043】次に、図16に示すように、例えばCVD
法により全面に酸化膜19を堆積させる。さらに、全面
にフォトレジスト(不図示)を堆積させ、公知のフォト
リソグラフィ技術により電極形成部分のフォトレジスト
に開口を設ける。フォトレジストをマスクとして、例え
ばRIEを行い、酸化膜19および酸化膜9の電極形成
部分に開口を設ける。
法により全面に酸化膜19を堆積させる。さらに、全面
にフォトレジスト(不図示)を堆積させ、公知のフォト
リソグラフィ技術により電極形成部分のフォトレジスト
に開口を設ける。フォトレジストをマスクとして、例え
ばRIEを行い、酸化膜19および酸化膜9の電極形成
部分に開口を設ける。
【0044】電極形成部分に開口が設けられた酸化膜1
9上の全面に、例えばスパッタリング法によりアルミニ
ウム20を堆積させる。その後、全面にフォトレジスト
(不図示)を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術
により電極部分以外のフォトレジストを除去する。フォ
トレジストをマスクとして、例えばRIE法によりアル
ミニウム20をパターニングする。電極形成後、フォト
レジストを除去することにより、図1に断面図を示すよ
うな半導体装置が得られる。
9上の全面に、例えばスパッタリング法によりアルミニ
ウム20を堆積させる。その後、全面にフォトレジスト
(不図示)を堆積させ、公知のフォトリソグラフィ技術
により電極部分以外のフォトレジストを除去する。フォ
トレジストをマスクとして、例えばRIE法によりアル
ミニウム20をパターニングする。電極形成後、フォト
レジストを除去することにより、図1に断面図を示すよ
うな半導体装置が得られる。
【0045】上記の本実施形態の半導体装置の製造方法
によれば、トレンチ16内からの不純物の拡散を利用し
て、コレクタ領域7、8側面に、高不純物濃度の埋め込
み層4、5とコレクタコンタクト13、15とをそれぞ
れ接続するコレクタウォール(n型拡散層18n、p型
拡散層18p)を形成する。したがって、表面から不純
物を拡散させる場合に比較して、短時間の熱処理で深い
位置まで高濃度の不純物を拡散させることができる。す
なわち、イオン注入により不純物を導入する場合にみら
れるような結晶の格子欠陥の発生が抑制される。また、
従来の誘電体分離型バイポーラトランジスタの製造方法
に、少ない工程数を追加、具体的には、トレンチ内に高
不純物濃度の埋め込み材料を形成する工程と、埋め込み
材料からコレクタ領域に不純物を拡散させる工程を追加
するのみで、半導体装置のコレクタ抵抗を低減させるこ
とができる。
によれば、トレンチ16内からの不純物の拡散を利用し
て、コレクタ領域7、8側面に、高不純物濃度の埋め込
み層4、5とコレクタコンタクト13、15とをそれぞ
れ接続するコレクタウォール(n型拡散層18n、p型
拡散層18p)を形成する。したがって、表面から不純
物を拡散させる場合に比較して、短時間の熱処理で深い
位置まで高濃度の不純物を拡散させることができる。す
なわち、イオン注入により不純物を導入する場合にみら
れるような結晶の格子欠陥の発生が抑制される。また、
従来の誘電体分離型バイポーラトランジスタの製造方法
に、少ない工程数を追加、具体的には、トレンチ内に高
不純物濃度の埋め込み材料を形成する工程と、埋め込み
材料からコレクタ領域に不純物を拡散させる工程を追加
するのみで、半導体装置のコレクタ抵抗を低減させるこ
とができる。
【0046】本発明の半導体装置およびその製造方法
は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、SOI
基板としては、上記のような貼り合わせSOI基板以外
にも、基板上に形成された埋め込み絶縁膜上に、エピタ
キシャル層を成長させたSOI基板を用いることも可能
である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種
々の変更が可能である。
は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、SOI
基板としては、上記のような貼り合わせSOI基板以外
にも、基板上に形成された埋め込み絶縁膜上に、エピタ
キシャル層を成長させたSOI基板を用いることも可能
である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種
々の変更が可能である。
【0047】
【発明の効果】本発明の半導体装置によれば、コレクタ
領域を厚く形成してバイポーラトランジスタの高耐圧化
を図るとともに、コレクタ抵抗を低減させることができ
る。
領域を厚く形成してバイポーラトランジスタの高耐圧化
を図るとともに、コレクタ抵抗を低減させることができ
る。
【0048】また、本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、誘電体分離技術により形成されるトレンチから不
純物を拡散させてコレクタ取り出し拡散層(コレクタウ
ォール)を形成するため、少ない工程数を追加するのみ
でコレクタ抵抗の低減化が可能となる。また、基板表面
にイオン注入を行ってコレクタ取り出し拡散層を形成す
る場合に比較して、基板における結晶欠陥の発生を低減
させることができる。
れば、誘電体分離技術により形成されるトレンチから不
純物を拡散させてコレクタ取り出し拡散層(コレクタウ
ォール)を形成するため、少ない工程数を追加するのみ
でコレクタ抵抗の低減化が可能となる。また、基板表面
にイオン注入を行ってコレクタ取り出し拡散層を形成す
る場合に比較して、基板における結晶欠陥の発生を低減
させることができる。
【図1】本発明の半導体装置の断面図である。
【図2】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図3】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図4】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図5】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図6】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図7】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図8】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図9】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図10】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図11】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図12】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図13】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図14】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図15】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図16】本発明の半導体装置の製造方法の製造工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図17】従来の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図18】従来の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図19】従来の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図20】従来の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図21】従来の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図22】従来の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図23】従来の半導体装置の製造方法の製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図24】従来の半導体装置の断面図である。
1…支持基板、2…埋め込み酸化膜、3…n型基板、4
…n型埋め込み層、5…p型埋め込み層、6…n型エピ
タキシャル層、7…n型コレクタ領域、8…p型コレク
タ領域、9、19…酸化膜、10…p型ベース領域、1
1…n型ベース領域、12…n型エミッタ領域、13…
n型コレクタコンタクト、14…p型エミッタ領域、1
5…p型コレクタコンタクト、16…トレンチ、17、
19…酸化膜、18…ポリシリコン、18n…n型拡散
層、18p…p型拡散層、20…アルミニウム(配
線)、21、22、23、24、25、26、27…フ
ォトレジスト。
…n型埋め込み層、5…p型埋め込み層、6…n型エピ
タキシャル層、7…n型コレクタ領域、8…p型コレク
タ領域、9、19…酸化膜、10…p型ベース領域、1
1…n型ベース領域、12…n型エミッタ領域、13…
n型コレクタコンタクト、14…p型エミッタ領域、1
5…p型コレクタコンタクト、16…トレンチ、17、
19…酸化膜、18…ポリシリコン、18n…n型拡散
層、18p…p型拡散層、20…アルミニウム(配
線)、21、22、23、24、25、26、27…フ
ォトレジスト。
Claims (17)
- 【請求項1】トレンチを用いて、隣接する第1の半導体
回路と第2の半導体回路を絶縁分離する半導体装置であ
って、 半導体基板上に形成されている埋め込み絶縁膜と、前記
絶縁膜上に形成されている第1導電型の高濃度不純物拡
散層からなる第1の埋め込み層と、前記第1の埋め込み
層上に形成されている第1導電型の低濃度不純物拡散層
からなる第1のコレクタ領域と、前記第1のコレクタ領
域に形成されている第2導電型の第1のベース領域と、
前記第1のベース領域に形成されている第1導電型の高
濃度不純物拡散層からなる第1のエミッタ領域と、前記
第1のコレクタ領域表面に、前記第1のベース領域と所
定の間隔をあけて形成されている、第1導電型の高濃度
不純物拡散層からなる第1のコレクタコンタクトとを有
する第1半導体回路と、 前記第1の半導体回路の側面に、前記コレクタコンタク
トから前記埋め込み絶縁膜まで形成され、前記第1の半
導体回路を隣接する第2の半導体回路から電気的に絶縁
分離するトレンチと、 前記トレンチ内壁の、少なくとも前記コレクタコンタク
トとの界面を除く部分に形成されている絶縁膜と、 前記トレンチ内部に埋め込まれている、第1導電型不純
物を高濃度に含有する埋め込み材料と、 前記コレクタ領域の前記トレンチとの界面に、前記埋め
込み層から前記コレクタコンタクトまで形成されている
第1導電型不純物拡散層からなるコレクタウォールとを
有する半導体装置。 - 【請求項2】前記第2の半導体回路は、前記埋め込み絶
縁膜上に形成されている第2導電型の高濃度不純物拡散
層からなる第2の埋め込み層と、 前記第2導電型高濃度不純物拡散層上に形成されている
第2導電型の低濃度不純物拡散層からなる第2のコレク
タ領域と、 前記コレクタ領域上に形成されている第1導電型の第2
のベース領域と、 前記ベース領域上に形成されている第2導電型の高濃度
不純物拡散層からなる第2のエミッタ領域と、 前記コレクタ領域表面に、前記ベース領域と所定の間隔
をあけて形成されている、第2導電型の高濃度不純物拡
散層からなる第2のコレクタコンタクトとを含有し、 前記第1および第2の半導体回路は、誘電体分離構造の
相補型バイポーラトランジスタを構成する請求項1記載
の半導体装置。 - 【請求項3】前記半導体基板、前記埋め込み絶縁膜およ
び前記埋め込み層は、SOI(silicon on
insulator)基板からなる請求項1記載の半導
体装置。 - 【請求項4】前記第1および第2のコレクタ領域は、シ
リコンからなるエピタキシャル層である請求項1記載の
半導体装置。 - 【請求項5】前記埋め込み絶縁膜および前記絶縁膜は、
シリコン酸化膜からなる請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項6】前記トレンチ内の前記埋め込み材料は、ポ
リシリコンからなる請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項7】前記トレンチ内の前記埋め込み材料は、絶
縁性材料からなる請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項8】前記絶縁性材料は、シリコン酸化膜からな
る請求項7記載の半導体装置。 - 【請求項9】前記絶縁性材料は、シリコン窒化膜からな
る請求項7記載の半導体装置。 - 【請求項10】同一半導体基板上に、第1の半導体回
路、前記第1の半導体回路と導電型が逆である第2の半
導体回路、および、第1および第2の半導体回路を分離
するトレンチを形成する半導体装置の製造方法におい
て、 第1の半導体基板上に埋め込み絶縁膜を形成する工程
と、 支持基板となる第2の半導体基板に、前記第1の半導体
基板を前記埋め込み絶縁膜を介して積層させ、SOI
(silicon on insulator)基板を
形成する工程と、 前記第1の半導体基板に不純物を拡散させ、前記第1お
よび第2の半導体回路形成領域に、それぞれ埋め込み層
を形成する工程と、 前記第1および第2の半導体回路形成領域の前記埋め込
み層上に、それぞれコレクタ領域を形成する工程と、 前記第1および第2の半導体回路形成領域の前記コレク
タ領域上に、不純物を拡散させて、それぞれベース領域
を形成する工程と、 前記第1および第2の半導体回路形成領域の前記ベース
領域上に、不純物を拡散させて、それぞれエミッタ領域
を形成する工程と、 前記第1および第2の半導体回路形成領域の前記コレク
タ領域表面に、前記ベース領域と所定の間隔をあけて不
純物を拡散させて、それぞれコレクタコンタクトを形成
する工程と、 前記第1および第2の半導体回路形成領域の側面に、前
記埋め込み絶縁膜に達するまでエッチングを行い、前記
第1および第2の半導体回路間を電気的に絶縁分離する
ためのトレンチを形成する工程と、 前記トレンチ内壁に、絶縁膜を形成する工程と、 前記トレンチ内壁の前記絶縁膜の、少なくとも前記コレ
クタコンタクトとの界面にエッチングを行い、前記絶縁
膜を選択的に除去する工程と、 前記トレンチ内部に埋め込み材料を堆積させる工程と、 前記埋め込み材料に不純物を導入する工程と、 前記コレクタ領域の前記トレンチとの界面に、前記絶縁
膜の選択的に除去された部分を介して不純物を拡散さ
せ、前記埋め込み層と前記コレクタコンタクトを接続す
るコレクタウォールを形成する工程とを有する半導体装
置の製造方法。 - 【請求項11】前記SOI基板を形成する工程は、前記
第2の半導体基板に前記第1の半導体基板を、前記埋め
込み絶縁膜を介して貼り合わせてから、熱処理を行って
貼り合わせ強度を高める工程である請求項10記載の半
導体装置の製造方法。 - 【請求項12】前記埋め込み絶縁膜および前記絶縁膜
は、シリコン酸化膜からなる請求項10記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項13】前記トレンチ内の前記埋め込み材料は、
ポリシリコンからなる請求項10記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項14】前記トレンチ内の前記埋め込み材料は、
絶縁性材料からなる請求項10記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項15】前記絶縁性材料は、シリコン酸化膜から
なる請求項14記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項16】前記絶縁性材料は、シリコン窒化膜から
なる請求項14記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項17】第1の半導体基板上に埋め込み絶縁膜を
形成する工程と、 支持基板となる第2の半導体基板に、前記第1の半導体
基板を前記埋め込み絶縁膜を介して積層させ、SOI
(silicon on insulator)基板を
形成する工程と、 前記第1の半導体基板に、第1導電型の不純物を高濃度
で拡散させて埋め込み層を形成する工程と、 前記埋め込み層上に、第1導電型の不純物を低濃度で含
有するコレクタ領域を形成する工程と、 前記コレクタ領域上に、第2導電型の不純物を拡散させ
てベース領域を形成する工程と、 前記ベース領域上に、第1導電型の不純物を高濃度で拡
散させてエミッタ領域を形成する工程と、 前記コレクタ領域表面に、前記ベース領域と所定の間隔
をあけて第1導電型の不純物を高濃度で拡散させてコレ
クタコンタクトを形成する工程と、 前記埋め込み層、前記コレクタ領域、前記ベース領域、
前記エミッタ領域および前記コレクタコンタクトを含有
する第1の半導体回路の側面に、前記埋め込み絶縁膜に
達するまでエッチングを行い、前記第1の半導体回路を
隣接する第2の半導体回路から電気的に絶縁分離するた
めのトレンチを形成する工程と、 前記トレンチ内壁に、絶縁膜を形成する工程と、 前記トレンチ内壁の前記絶縁膜の、少なくとも前記コレ
クタコンタクトとの界面にエッチングを行い、前記絶縁
膜を選択的に除去する工程と、 前記トレンチ内部に埋め込み材料を堆積させる工程と、 前記埋め込み材料に、第1導電型不純物を高濃度で導入
する工程と、 前記埋め込み材料に含有される第1導電型不純物を、前
記コレクタ領域の前記トレンチとの界面に、前記絶縁膜
の選択的に除去された部分を介して拡散させ、前記埋め
込み層と前記コレクタコンタクトを接続するコレクタウ
ォールを形成する工程とを有する半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163658A JPH11354535A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163658A JPH11354535A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11354535A true JPH11354535A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15778132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10163658A Pending JPH11354535A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11354535A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002532883A (ja) * | 1998-12-07 | 2002-10-02 | テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル) | アナログ・スイッチ |
| US6528379B2 (en) | 2000-09-07 | 2003-03-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device |
| US6545337B2 (en) | 2000-09-07 | 2003-04-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit device |
| JP2007194509A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 静電気保護用半導体装置 |
| JP2009170600A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Rohm Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2014192197A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体装置 |
-
1998
- 1998-06-11 JP JP10163658A patent/JPH11354535A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002532883A (ja) * | 1998-12-07 | 2002-10-02 | テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル) | アナログ・スイッチ |
| JP4838421B2 (ja) * | 1998-12-07 | 2011-12-14 | インフィネオン テクノロジーズ アーゲー | アナログ・スイッチ |
| US6528379B2 (en) | 2000-09-07 | 2003-03-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device |
| US6545337B2 (en) | 2000-09-07 | 2003-04-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit device |
| JP2007194509A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 静電気保護用半導体装置 |
| JP2009170600A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Rohm Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2014192197A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11330084A (ja) | バイポ―ラトランジスタ―の製造方法及びその構造 | |
| KR100582146B1 (ko) | 반도체 집적 회로 장치의 제조 방법 | |
| JPH0669431A (ja) | Soi基板上にバイポーラトランジスタとcmosトランジスタを製造する方法及びそれらのトランジスタ | |
| WO2003067660A1 (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
| KR100854077B1 (ko) | 웨이퍼 본딩을 이용한 soi 기판 제조 방법과 이 soi기판을 사용한 상보형 고전압 바이폴라 트랜지스터 제조방법 | |
| JPH11354535A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP2500630B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2979554B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6545337B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
| JP3243071B2 (ja) | 誘電体分離型半導体装置 | |
| JP3257523B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2002083877A (ja) | 半導体集積回路装置およびその製造方法 | |
| JP3778122B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2615652B2 (ja) | バイポーラトランジスタの製造方法 | |
| JP2618873B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3150420B2 (ja) | バイポーラ集積回路とその製造方法 | |
| JP3711697B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2764988B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2004186463A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH10256389A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH09129884A (ja) | Soi型薄膜電界効果トランジスタ及びその製造方法 | |
| JPS6079739A (ja) | 半導体集積回路装置及びその製造法 | |
| JPH0737896A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2002083875A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
| JPH0479364A (ja) | 半導体装置の製造方法 |