JPS63147367A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPS63147367A JPS63147367A JP61293438A JP29343886A JPS63147367A JP S63147367 A JPS63147367 A JP S63147367A JP 61293438 A JP61293438 A JP 61293438A JP 29343886 A JP29343886 A JP 29343886A JP S63147367 A JPS63147367 A JP S63147367A
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- layer
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- electrode
- impurity layer
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
この発明は半導体装置に係り、特に基板に埋め込み形成
された不純物層と素子分離に用いているトレンチの内部
に埋め込まれた導電物を接触させて形成し電極としてと
りだすことにより高集積化を可能にしたバイポーラ型の
半導体装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a semiconductor device, and particularly relates to an impurity layer embedded in a substrate and an impurity layer embedded in a trench used for element isolation. The present invention relates to a bipolar semiconductor device that enables high integration by forming conductive materials in contact and using them as electrodes.
(従来の技術)
バイポーラトランジスタを用いた半導体集積回路におい
て、高集積化、高速化を達成するため、各トランジスタ
間の電気的な分離にトレンチ分離が用いられている。ト
レンチ分離を用いるとトランジスタ間の分離幅が短かく
なり、トランジスタの各電極(エミッタ、ベース、コレ
クタ)間の寄生容量が減少し高速動作を可能にする。(Prior Art) In semiconductor integrated circuits using bipolar transistors, trench isolation is used to electrically isolate each transistor in order to achieve higher integration and higher speed. When trench isolation is used, the isolation width between transistors is shortened, and the parasitic capacitance between each electrode (emitter, base, collector) of the transistor is reduced, enabling high-speed operation.
また、バイポーラトランジスタにおいては、通常、低抵
抗の埋め込み不純物層を用いており、この不純物層と電
気的なコンタクトをとるため深い低抵抗の不純物層の形
成が必要となっている。Furthermore, a bipolar transistor usually uses a buried impurity layer with low resistance, and in order to make electrical contact with this impurity layer, it is necessary to form a deep impurity layer with low resistance.
(発明が解決しようとする問題点)
第2図に従来のバイポーラトランジスタの断面図と平面
図を示す。図において、22が埋込み不純物層、29が
22と電気的に接続した深い不純物層である。埋め込み
層の電極(コレクタ電極)を半導体表面に取りだすため
29の不純物層は深く低抵抗で形成しなければならない
。しかし深い不純物層を形成するためには高温で長時間
の熱拡散工程が必要であり、この熱工程により他の部分
特にエミッタ、ベースの不純物プロファイルをみだすこ
とになり、トランジスタの特性劣化を招いている。(Problems to be Solved by the Invention) FIG. 2 shows a cross-sectional view and a plan view of a conventional bipolar transistor. In the figure, 22 is a buried impurity layer, and 29 is a deep impurity layer electrically connected to 22. In order to bring out the buried layer electrode (collector electrode) on the semiconductor surface, the impurity layer 29 must be formed deep and with low resistance. However, forming a deep impurity layer requires a thermal diffusion process at high temperatures and for a long time, and this thermal process causes the impurity profile in other parts, especially the emitter and base, to be exposed, leading to deterioration of the characteristics of the transistor. There is.
また、不純物層29の形成時に不純物は横方向にも拡が
りベースのp型層30と接触して、コレクターベース間
の耐圧が劣化するという問題があり、コレクターベース
間の距離を十分とる必要があり、高集積化のさまたげと
なっている。In addition, when forming the impurity layer 29, the impurities spread laterally and come into contact with the p-type layer 30 of the base, causing a problem in which the withstand voltage between the collector bases deteriorates, so it is necessary to provide a sufficient distance between the collector bases. , which is an obstacle to higher integration.
本発明では上記した点に鑑みてなされたもので。The present invention has been made in view of the above points.
トランジスタ特性の劣化をもたらすことなく、埋め込み
不純物層の電極(コレクタ電14)をとりだし、高集積
化、高速化が可能なバイポーラトランジスタを提供する
ことを目的とする。It is an object of the present invention to provide a bipolar transistor that can be highly integrated and run at high speed by taking out an electrode (collector electrode 14) of a buried impurity layer without causing deterioration of transistor characteristics.
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段)
本発明は埋め込み不純物層と接翔する電極に素子間分離
のトレンチ内部に形成する導電物を用いることで集積化
、高速化を可能にしている。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention makes it possible to increase integration and speed by using a conductive material formed inside a trench for isolation between elements as an electrode in contact with a buried impurity layer. ing.
(作 用)
本発明は、埋め込み不純物層と電気的に接触した電極を
素子分離領域に形成できるため、1つのトランジスタの
占有面積が誠少し高集積化が可能である。また、埋め込
み層のとりだし@極の低抵抗化が容易なため、トランジ
スタの性能も向上する。(Function) In the present invention, since an electrode that is in electrical contact with the buried impurity layer can be formed in the element isolation region, the area occupied by one transistor can be highly integrated. Furthermore, since it is easy to lower the resistance of the exposed @pole of the buried layer, the performance of the transistor is also improved.
(実施例)
本発明の実施例を第1図に示した工程断面図(a)〜(
a)及び平面図(f)により説明する。(Example) Process sectional views (a) to (a) showing an example of the present invention in FIG.
This will be explained with reference to a) and a plan view (f).
p型St基板11に例えば所定の領域にバターニングし
たStO,膜をマスクにsbを拡散しn十層を形成する
。次にマスクの5io21f!aを除去後、P型あるい
はN型S1を例えば2〜31m厚エピタキシャル成長し
、上記n十層を埋めこみn中層12とする。次に、例え
ばLOCO5法により素子分離領域を例えば8000人
程度形成する〔第1図(a)〕。On the p-type St substrate 11, for example, sb is diffused using a patterned StO film as a mask in a predetermined region to form n0 layers. Next is the mask 5io21f! After removing a, a P-type or N-type S1 is epitaxially grown to a thickness of, for example, 2 to 31 m, and the above n10 layer is buried to form an n middle layer 12. Next, for example, about 8,000 element isolation regions are formed by, for example, the LOCO5 method [FIG. 1(a)].
ここで埋め込みn+層は全面に形成してもよい。Here, the buried n+ layer may be formed over the entire surface.
次に、トレンチアイソレーション領域のバターニングを
行い、反応性イオンエツチングによりSLO□膜及びS
iをエツチングしトレンチ溝17を形成する。Next, the trench isolation region is patterned, and the SLO□ film and S
A trench groove 17 is formed by etching i.
次に例えば熱酸化を行ないトレンチ溝の側面及び底面に
絶縁膜の形成15を行ない、例えば、P(リン)をドー
プしたポリシリコンを堆積させトレンチを埋める0次に
トレンチ上部をバターニングしトレンチを埋めた上記ポ
リシリコンの少なくとも一部を例えばRIEを用いてエ
ツチングし、さらにトレンチ側壁のSiO□膜を例えば
NH4Fでエツチング除去する〔第1図(b)〕。Next, for example, thermal oxidation is performed to form an insulating film 15 on the side and bottom surfaces of the trench, and then, for example, polysilicon doped with P (phosphorus) is deposited to fill the trench.Next, the upper part of the trench is buttered and the trench is closed. At least a part of the buried polysilicon is etched using, for example, RIE, and the SiO□ film on the side wall of the trench is etched away using, for example, NH4F [FIG. 1(b)].
次に例えば不純物としてリンをドープしたポリシリコン
膜を堆積させ、上記ポリシリコンをエツチング除去した
1〜レンチ部を埋めこみ例えばN、雰囲気で1000℃
、30分熱処理することにより埋めこみn中層16と電
気的接続する。次に表面にレジストを塗布しエツチング
法により表面のポリシリコンをエツチング除去する。〔
第1図(C)〕次に例えば、B(ボロン)を所望の領域
に拡散し、たて型NPN トランジスタのベース層18
を形成し、さらに例えばAsを拡散してエミツタ層19
を形成する。〔第1図(d)〕
次にベース拡散層、エミッタ拡散層からの電極201、
2o、及びトレンチ溝上部20.にも電極を形成する0
通常電極はAQ−5iを用いるが他の金属を用いてもよ
い、第1図(0)において、たて型NPNトランジスタ
の201はエミッタ電極、20.はベース電極、20a
はコレクタ電極となる。Next, a polysilicon film doped with, for example, phosphorus as an impurity is deposited, and the trench portion from which the polysilicon has been etched is buried at 1000° C. in an atmosphere of, for example, N.
, and is electrically connected to the buried n-middle layer 16 by heat treatment for 30 minutes. Next, a resist is applied to the surface and the polysilicon on the surface is etched away using an etching method. [
FIG. 1(C)] Next, for example, B (boron) is diffused into a desired region to form the base layer 18 of the vertical NPN transistor.
is formed, and further diffused with, for example, As, to form an emitter layer 19.
form. [FIG. 1(d)] Next, the electrode 201 from the base diffusion layer and the emitter diffusion layer,
2o, and the upper trench groove 20. Also form an electrode at 0
Usually, AQ-5i is used as the electrode, but other metals may be used. In FIG. 1(0), 201 of the vertical NPN transistor is the emitter electrode, 20. is the base electrode, 20a
becomes the collector electrode.
平面図を第1図(f)に示す。斜線部は電極部分である
。第1図(f)に示すようにトレンチ溝部をコレクタ電
極としているため、トランジスタ面積は大幅に縮小でき
る。また、配線幅、配線スペースの縮小も必要なく、バ
イポーラトランジスタが形成できる。A plan view is shown in FIG. 1(f). The shaded area is the electrode part. As shown in FIG. 1(f), since the trench portion is used as the collector electrode, the area of the transistor can be significantly reduced. Furthermore, a bipolar transistor can be formed without the need to reduce wiring width or wiring space.
また、埋めこみn十層に達する深い不純物層を形成する
ことなく、コレクタ抵抗が低減できる。In addition, the collector resistance can be reduced without forming a deep impurity layer that reaches the buried nth layer.
ここで埋め込み層にはn十層にかぎらずp中層にも適用
できる。またトレンチ溝を埋めこむ材料はリンドープポ
リシリコンにかぎらず、Asドープポリシリコン、Bド
ープポリシリコンあるいはW、Mo。Here, the buried layer is not limited to n10 layers but can also be applied to p middle layers. Further, the material for filling the trench groove is not limited to phosphorus-doped polysilicon, but may also be As-doped polysilicon, B-doped polysilicon, W, or Mo.
Ti、 AQ等の金属とそのシリサイドも用いることが
できる。Metals such as Ti and AQ and their silicides can also be used.
また、上記実施例では、LOGO5素子分離とトレンチ
素子分離の両方を用いているが、トレンチ(Trenc
h)素子分離のみを用いても形成可能である。Furthermore, in the above embodiment, both LOGO5 element isolation and trench element isolation are used;
h) Can be formed using only element isolation.
本発明によれば、1つのバイポーラトランジスタ当りの
占有面積が従来例に較べ大幅に減少し。According to the present invention, the area occupied by one bipolar transistor is significantly reduced compared to the conventional example.
高集積化可能となる。また、埋め込み層に達する深い不
純物拡散層を形成する必要がなく、コレクタ抵抗が低減
できる。さらに占有面積が減少するに伴い各電極間の寄
生容猷も低減し、高速動作できる。High integration becomes possible. Furthermore, there is no need to form a deep impurity diffusion layer that reaches the buried layer, and the collector resistance can be reduced. Furthermore, as the occupied area is reduced, parasitic capacitance between each electrode is also reduced, allowing high-speed operation.
第1図は本発明の実施例を示す工程図、第2図は従来例
を示す構造説明図である。
11.21・・・P型シリコン
12.22・・・n+埋め込み層
13・・・・・・P型エピタキシャル層14 、25・
・・LOCO3酸化膜
15.23・・・トレンチ側壁酸化膜
16 ・・・n+理め込み層とトレンチの接触部17
.24・・・リンドープポリシリコン18.30・・・
P十不純物層
19 ・・・n十不純物層
代理人 弁理士 則 近 憲 佑
同 竹 花 喜久男
第1図
第 1 図FIG. 1 is a process diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a structural explanatory diagram showing a conventional example. 11.21...P-type silicon 12.22...n+ buried layer 13...P-type epitaxial layer 14, 25.
...LOCO3 oxide film 15.23...Trench sidewall oxide film 16...N+ embedded layer and trench contact part 17
.. 24...Phosphorus-doped polysilicon 18.30...
P10 impurity layer 19...n10 impurity layer agent Patent attorney Nori Chika Ken Yudo Kikuo Takehana Figure 1 Figure 1
Claims (1)
子の各間を電気的に分離するトレンチアイソレーション
を有してなるものにおいて、前記半導体素子間を分離し
ているトレンチの底部もしくは側壁部の一部で前記トレ
ンチを埋め込んでいる導電物と、前記基板にこの基板と
逆の導電物を埋め込んだ不純物層と、この不純物層とコ
ンタクトをとり前記基板の表面でかつ前記トレンチの上
部に設けた電極とを具備してなることを特徴とする半導
体装置。A bottom or sidewall portion of the trench separating the semiconductor elements in a device in which a plurality of semiconductor elements are integrated on a substrate and has trench isolation for electrically isolating each of the semiconductor elements. a conductive material buried in the trench in a part of the substrate; an impurity layer in which a conductive material opposite to that of the substrate is buried in the substrate; and an impurity layer in contact with the impurity layer provided on the surface of the substrate and above the trench What is claimed is: 1. A semiconductor device comprising: an electrode;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61293438A JPS63147367A (en) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61293438A JPS63147367A (en) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63147367A true JPS63147367A (en) | 1988-06-20 |
Family
ID=17794763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61293438A Pending JPS63147367A (en) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63147367A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6415974A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JPH0341748A (en) * | 1989-07-10 | 1991-02-22 | Nissan Motor Co Ltd | Semiconductor device |
| JP2010045335A (en) * | 2008-06-30 | 2010-02-25 | Infineon Technologies Austria Ag | Method for producing material layer in semiconductor body |
| US8319261B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-11-27 | Infineon Technologies Austria Ag | Semiconductor component structure with vertical dielectric layers |
-
1986
- 1986-12-11 JP JP61293438A patent/JPS63147367A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6415974A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JPH0341748A (en) * | 1989-07-10 | 1991-02-22 | Nissan Motor Co Ltd | Semiconductor device |
| JP2010045335A (en) * | 2008-06-30 | 2010-02-25 | Infineon Technologies Austria Ag | Method for producing material layer in semiconductor body |
| US8319261B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-11-27 | Infineon Technologies Austria Ag | Semiconductor component structure with vertical dielectric layers |
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