JP2533951B2 - Method for manufacturing bipolar semiconductor device - Google Patents
Method for manufacturing bipolar semiconductor deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高信頼性および大電流領域での周波数特
性の優れたバイポーラ半導体装置の製造方法に関するも
のである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a bipolar semiconductor device having high reliability and excellent frequency characteristics in a large current region.
第5図は従来のバイポーラ半導体装置の製造方法によ
って製造されたバイポーラトランジスタをを示す概念図
である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing a bipolar transistor manufactured by a conventional method for manufacturing a bipolar semiconductor device.
第5図に示すように、N+型埋込層2およびチャンネル
ストッパとなるP+型埋込層3が形成されたP型シリコン
基板1上に、N型エピタキシャル層4が形成され、そし
てさらにその表面にLOCOS法に用いるSi3N4膜(図示せ
ず)をLP−CVD法(低圧CVD法)により堆積し、このSi3N
4膜を除去した後にその表面に酸化膜を所望の厚さだけ
成長させて、素子分離領域8が形成される。As shown in FIG. 5, an N type epitaxial layer 4 is formed on a P type silicon substrate 1 on which an N + type buried layer 2 and a P + type buried layer 3 to be a channel stopper are formed. the Si 3 N 4 film used in the LOCOS method on the surface (not shown) is deposited by the LP-CVD method (low-pressure CVD method), the Si 3 N
After removing the four films, an oxide film is grown on the surface to a desired thickness to form the element isolation region 8.
次に残りのSi3N4膜を除去し、N型の不純物のイオン
注入と熱拡散処理によって、コレクタウォール拡散層5
を形成し、さらに同様にしてベース領域にボロンを注入
して熱処理拡散し、P+型活性ベース拡散層6が形成され
る。Next, the remaining Si 3 N 4 film is removed, and the collector wall diffusion layer 5 is formed by ion implantation of N-type impurities and thermal diffusion treatment.
Is formed, and boron is similarly implanted into the base region and heat-treated and diffused to form the P + -type active base diffusion layer 6.
次にCVD法により、SiO2膜9を全面に例えば膜厚250nm
堆積した後、このSiO2膜9をエッチングして、エミッタ
拡散窓Xを形成し、この表面にエミッタ引き出し用電極
となるポリシリコン膜12が例えば膜厚300nm堆積され
る。Next, a SiO 2 film 9 is formed on the entire surface by CVD, for example, with a film thickness of 250 nm
After the deposition, the SiO 2 film 9 is etched to form an emitter diffusion window X, and a polysilicon film 12 serving as an emitter extraction electrode is deposited on this surface to a thickness of 300 nm, for example.
次にエミッタ電極となるポリシリコン膜9上に、ドー
ズ量1×1016cm-2程度のヒ素をイオン注入し、熱処理に
よってN+型エミッタ拡散層13が形成される。さらに異方
性のドライエッチングによりポリシリコン膜12がエッチ
ングされ、エミッタ拡散窓Xより大きいエミッタ電極が
形成され、さらにこの表面にBPSG膜10が形成された後、
熱処理によりこの表面の平坦化が行われる。そして各コ
ンタクト窓を形成した後、各金属配線パターン11が形成
される。Next, arsenic having a dose of about 1 × 10 16 cm -2 is ion-implanted on the polysilicon film 9 to be an emitter electrode, and an N + -type emitter diffusion layer 13 is formed by heat treatment. Further, the polysilicon film 12 is etched by anisotropic dry etching to form an emitter electrode larger than the emitter diffusion window X, and then the BPSG film 10 is formed on this surface.
This heat treatment flattens the surface. Then, after forming each contact window, each metal wiring pattern 11 is formed.
しかしながら、第5図に示すような従来の製造方法に
よって製造されたバイポーラ半導体装置では、エミッタ
領域となるN+型エミッタ拡散層13は、ポリシリコン膜9
からのヒ素の1回の拡散だけで形成されるため、エミッ
タ領域の深さを0.1〜0.2μ程度に深く形成した場合、エ
ミッタ領域とベース領域との間の接合面は直線的であ
り、かつエミッタ領域の不純物濃度も単調な変化となっ
ている。その結果以下に示すような問題点を有する。However, in the bipolar semiconductor device manufactured by the conventional manufacturing method as shown in FIG. 5, the N + -type emitter diffusion layer 13 serving as the emitter region has the polysilicon film 9
Since it is formed by only one diffusion of arsenic from, the junction surface between the emitter region and the base region is linear when the depth of the emitter region is deeply about 0.1 to 0.2 μ, and The impurity concentration in the emitter region also changes monotonically. As a result, there are the following problems.
(1) 従来のバイポーラ半導体装置においては、エミ
ッタ,ベース間に逆バイアスを印加した場合、トランジ
スタの表面で電界強度が増加し、いわゆるアバランシェ
電流(降伏電流)が流れることにより、接合部でホット
キャリアが発生し、エミッタ,ベース接合が形成されて
いる半導体界面からその上部に形成されている酸化膜
(SiO2膜9)中に上記ホットキャリアが侵入して界面に
トラップを形成するため、異常な再結合電流が流れる。
その結果、バイポーラ半導体装置の電流増幅率を変動さ
せるので、信頼性を劣化させるという問題があった。(1) In the conventional bipolar semiconductor device, when a reverse bias is applied between the emitter and the base, the electric field strength increases on the surface of the transistor and a so-called avalanche current (breakdown current) flows, so that hot carriers are generated at the junction. Occurs, and the hot carriers penetrate into the oxide film (SiO 2 film 9) formed above the semiconductor interface where the emitter / base junction is formed to form a trap at the interface. Recombination current flows.
As a result, the current amplification factor of the bipolar semiconductor device is changed, so that there is a problem that reliability is deteriorated.
(2) 超高速のバイポーラ半導体装置においては、高
いfT(コレクタ遮断周波数)を有することが必要とされ
るが、高いfTを得ようとして大きなエミッタ電流を流す
と、ベース幅を広がり効果(カーク効果)が生じて、逆
にfTの著しい低下を招くという問題があった。(2) In an ultra-high-speed bipolar semiconductor device, it is necessary to have a high f T (collector cutoff frequency). However, when a large emitter current is passed in order to obtain a high f T , the base width is widened and the effect ( (Kirk effect) occurs, and conversely causes a significant decrease in f T.
この発明の目的は、上記問題点に鑑み、高信頼性を有
し、かつ大電流導入時でも高速な特性を有するバイポー
ラ半導体装置の製造方法を提供するものである。In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a bipolar semiconductor device having high reliability and having high-speed characteristics even when a large current is introduced.
請求項(1)記載のバイポーラ半導体装置の製造方法
は、コレクタとなる第1導電型の単結晶性の第1の半導
体領域上に絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の半導体領域中にベースとなる第2導電型の
第2の半導体領域を形成する工程と、 前記絶縁膜にエミッタ用の開口を形成する工程と、 前記開口が形成された絶縁膜上および開口上に導電体
膜を形成する工程と、 前記導電体膜中に第1導電型の不純物を導入すること
により、少なくとも前記エミッタ用の開口直下に第1導
電型の第1エミッタ領域を形成する工程と、 前記導電体膜を介して第1導電型の不純物を前記第2
の半導体領域に注入することにより、前記第1エミッタ
領域の内側に接続する第1導電型の第2エミッタ領域を
形成する工程とを含み、前記第1エミッタ領域と前記ベ
ース領域との接合の逆方向電流がトンネル電流で支配さ
れるように、前記第1エミッタ領域の不純物濃度を設定
することを特徴とする。The method for manufacturing a bipolar semiconductor device according to claim 1, wherein a step of forming an insulating film on the first-conductivity-type single-crystal first semiconductor region serving as a collector, and the step of forming an insulating film in the first semiconductor region. A step of forming a second conductive type second semiconductor region to be a base; a step of forming an emitter opening in the insulating film; and a conductive film on the insulating film and the opening in which the opening is formed. Forming the first conductive type first emitter region at least directly under the emitter opening by introducing a first conductive type impurity into the conductive film; and the conductive film. The impurities of the first conductivity type through the second
Forming a second emitter region of the first conductivity type connected to the inside of the first emitter region by injecting into the semiconductor region of the first emitter region, and inverting the junction between the first emitter region and the base region. The impurity concentration of the first emitter region is set so that the directional current is controlled by the tunnel current.
請求項(2)記載のバイポーラ半導体装置の製造方法
は、請求項(1)記載のバイポーラ半導体装置の製造方
法において、第1導電型の第1エミッタ領域を形成する
工程における開口上に形成された導電体膜中に第1導電
型の不純物を導入する方法として、前記開口上に形成さ
れた導電体膜上に第2の導電体膜を形成し、この第2の
導電体膜に第1導電型の不純物を導入してから、前記開
口上に形成された導電体膜中へ不純物を拡散させる方法
を用いることを特徴とする。A method for manufacturing a bipolar semiconductor device according to a second aspect is the method for manufacturing a bipolar semiconductor device according to the first aspect, wherein the bipolar semiconductor device is formed on the opening in the step of forming the first emitter region of the first conductivity type. As a method for introducing impurities of the first conductivity type into the conductor film, a second conductor film is formed on the conductor film formed on the opening, and the first conductor is applied to the second conductor film. It is characterized in that a method of introducing a type impurity and then diffusing the impurity into the conductor film formed on the opening is used.
請求項(3)記載のバイポーラ半導体装置の製造方法
は、コレクタとなる第1導電型の単結晶性の第1の半導
体領域上に第1の絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の半導体領域中にベースとなる第2導電型の
第2の半導体領域を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜にエミッタ用の第1の開口を形成す
る工程と、 前記エミッタ用の第1の開口を通じて第1導電型の不
純物を前記第2の半導体領域中に導入することにより、
前記エミッタ用の第1の開口の少なくとも周辺に第1導
電型の第1エミッタ領域を形成する工程と、 前記第1の開口の周辺の内側に接した第2の絶縁膜を
設けることにより、前記第1の開口より狭いエミッタ用
の第2の開口を形成する工程と、 前記第2の開口を通じて第1導電型の不純物を導入す
ることにより、前記第1エミッタ領域に接続する第1導
電型の第2エミッタ領域を形成する工程とを含み、前記
第1エミッタ領域と前記ベース領域との接合の逆方向電
流がトンネル電流で支配されるように、前記第1エミッ
タ領域の不純物濃度を設定することを特徴とする。The method for manufacturing a bipolar semiconductor device according to claim 3, wherein a step of forming a first insulating film on the first-conductivity-type single-crystal first semiconductor region serving as a collector, and the first semiconductor Forming a second conductive type second semiconductor region serving as a base in the region; forming a first opening for an emitter in the first insulating film; and a first opening for the emitter By introducing an impurity of the first conductivity type into the second semiconductor region through
Forming a first emitter region of the first conductivity type at least around the first opening for the emitter; and providing a second insulating film in contact with the inside of the periphery of the first opening, Forming a second opening for an emitter that is narrower than the first opening; and introducing an impurity of a first conductivity type through the second opening to connect a first conductivity type of the first conductivity type to the first emitter region. Forming a second emitter region, and setting an impurity concentration of the first emitter region so that a reverse current of a junction between the first emitter region and the base region is dominated by a tunnel current. Is characterized by.
請求項(4)記載のバイポーラ半導体装置の製造方法
は、コレクタとなる第1導電型の単結晶性の第1の半導
体領域上に絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の半導体領域中にベースとなる第2導電型の
第2の半導体領域を形成する工程と、 前記絶縁膜にエミッタ用の第1の開口を形成する工程
と、 前記エミッタ用の第1の開口が形成された絶縁膜およ
び前記第1の開口上に導電体膜を形成する工程と、 第1導電型の不純物を前記導電体膜中に導入する工程
と、 前記不純物が導入された導電体膜を前記開口の内側に
接して残置させることにより前記第1の開口よりも狭い
エミッタ用の第2の開口を形成する工程と、 前記残置させた導電体膜から前記第1導電型の不純物
を前記第2の半導体領域中に拡散させることにより第1
導電型の第1エミッタ領域を形成する工程と、 前記第2の開口を通じて第1導電型の不純物を導入す
ることにより、前記第1エミッタ領域に接続する第1導
電型の第2エミッタ領域を形成する工程とを含み、前記
第1エミッタ領域と前記ベース領域との接合の逆方向電
流がトンネル電流で支配されるように、前記第1エミッ
タ領域の不純物濃度を設定することを特徴とする。The method for manufacturing a bipolar semiconductor device according to claim (4), wherein an insulating film is formed on the first conductivity type single crystalline first semiconductor region serving as a collector, and in the first semiconductor region. Forming a second conductive type second semiconductor region serving as a base; forming a first opening for an emitter in the insulating film; and an insulating film having the first opening for an emitter formed therein. And a step of forming a conductor film on the first opening, a step of introducing a first conductivity type impurity into the conductor film, and a step of introducing the impurity-containing conductor film inside the opening. Forming a second opening for an emitter that is narrower than the first opening by contacting and leaving the same; and impurities of the first conductivity type from the remaining conductor film in the second semiconductor region. First by spreading to
Forming a conductive type first emitter region, and forming a first conductive type second emitter region connected to the first emitter region by introducing a first conductive type impurity through the second opening. And the impurity concentration of the first emitter region is set so that the reverse current of the junction between the first emitter region and the base region is dominated by the tunnel current.
この発明のバイポーラ半導体装置は、以下に示す作用
がある。The bipolar semiconductor device of the present invention has the following actions.
(1) 絶縁膜と接している第1エミッタ領域の不純物
濃度を第2エミッタ領域の不純物濃度よりも高く設定す
るか、あるいは不純物の濃度勾配を大きくして、この近
傍でのエミッタ領域とベース領域との接合間にトンネル
電流を流れやすくしたため、ホットキャリアを発生させ
るアバランシェ電流を抑制することができる。(1) The impurity concentration of the first emitter region in contact with the insulating film is set higher than the impurity concentration of the second emitter region, or the impurity concentration gradient is increased so that the emitter region and the base region in the vicinity Since the tunnel current is made to easily flow between the junction and the junction, the avalanche current that causes hot carriers can be suppressed.
(2) 絶縁膜のエミッタ用の開口の直下にこの開口よ
り外方に広がった広幅の第1エミッタ領域と、この第1
エミッタ領域の直下に狭幅の第2エミッタ領域とを形成
して、エミッタ領域を2段構造とすることにより、大電
流駆動時のベース幅の広がり効果(カーク効果)を抑制
することができる。(2) Immediately below the opening for the emitter of the insulating film, a wide first emitter region spreading outward from the opening, and the first emitter region
By forming the second emitter region having a narrow width immediately below the emitter region and forming the emitter region in a two-step structure, it is possible to suppress the base width widening effect (Kirk effect) at the time of driving a large current.
第1図(a),(b),(c),(d),(e)はこ
の発明の第1の実施例のバイポーラ半導体装置の製造方
法を説明する工程断面図である。1 (a), (b), (c), (d), and (e) are process cross-sectional views for explaining a method of manufacturing a bipolar semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
第1図(a)に示すように、P型シリコン単結晶基板
20上にN+埋込層21,素子間を電気的に分離するチャネル
ストッパとしてのP+埋込層22および所望の膜厚を有する
N型の第1の半導体領域となるN型エピタキシャル層23
を形成した後、この表面にLOCOS法(局所酸化法)に用
いるSi3N4膜(図示せず)をLP−CVD法(低圧CVD法)に
より堆積する。次に素子分離領域のSi3N4膜を除去し、
この表面を酸化することにより、所望の厚みの素子分離
領域27を形成する。次に残りのSi3N4膜も除去し、この
表面にN型不純物のイオン注入と熱処理拡散によって、
コレクタウォール拡散層24を形成し、さらにベース領域
にボロンを注入して熱処理拡散して、P型の第2の半導
体領域となるP型活性ベース拡散層25を形成する。そし
てLP−CVD法により第1の絶縁膜となるSiO2膜28を全面
に堆積(例えば膜厚250nm)した後、この表面にレジス
トパターン34を形成する。As shown in FIG. 1 (a), a P-type silicon single crystal substrate
An N + buried layer 21, a P + buried layer 22 as a channel stopper for electrically isolating elements from each other, and an N type epitaxial layer 23 having a desired film thickness and serving as an N type first semiconductor region 23.
After forming, the Si 3 N 4 film (not shown) used for the LOCOS method (local oxidation method) is deposited on this surface by the LP-CVD method (low pressure CVD method). Next, the Si 3 N 4 film in the element isolation region is removed,
By oxidizing this surface, the element isolation region 27 having a desired thickness is formed. Next, the remaining Si 3 N 4 film is also removed, and N-type impurity ion implantation and heat treatment diffusion are performed on this surface.
A collector wall diffusion layer 24 is formed, boron is further implanted into the base region, and heat treatment diffusion is performed to form a P-type active base diffusion layer 25 serving as a P-type second semiconductor region. Then, after depositing the SiO 2 film 28 serving as the first insulating film on the entire surface (for example, a film thickness of 250 nm) by the LP-CVD method, a resist pattern 34 is formed on this surface.
次に第1図(b)に示すように、レジストパターン34
を用いてSiO2膜28をエッチングすることにより、第1の
エミッタ用の開口100を形成した後、この開口100にヒ素
(例えばドーズ量1×1016cm-2)をイオンに注入し、熱
処理拡散することにより、エミッタの一部となるN++エ
ミッタ拡散層30a(第1エミッタ領域)を形成する。Next, as shown in FIG. 1B, the resist pattern 34
After forming the opening 100 for the first emitter by etching the SiO 2 film 28 by using, arsenic (for example, dose amount 1 × 10 16 cm -2 ) is implanted into the ion and heat treatment is performed. By diffusion, an N ++ emitter diffusion layer 30a (first emitter region) which becomes a part of the emitter is formed.
この際、N++エミッタ拡散層30a(第1エミッタ領域)
の幅は、SiO2膜28に形成された第1のエミッタ用の開口
100の幅,イオンの注入エネルギー,熱処理時間によっ
て決定される。At this time, the N ++ emitter diffusion layer 30a (first emitter region)
Is the opening for the first emitter formed in the SiO 2 film 28.
It is determined by the width of 100, ion implantation energy, and heat treatment time.
またN++エミッタ拡散層30a(第1エミッタ領域)の形
状は、第1のエミッタ用の開口100より外方に広がった
広幅となる。Further, the shape of the N ++ emitter diffusion layer 30a (first emitter region) has a wide width that extends outward from the opening 100 for the first emitter.
次に第1図(c)に示すように、SiO2膜28およびN++
エミッタ拡散層30aの一部に、第1のエミッタ用の開口1
00の幅より狭いパターン幅を有する第2のエミッタ用の
開口200となるレジストパターン35(第2の絶縁膜)を
形成する。そしてこの開口200にヒ素(例えばドーズ量
2×1015cm-2)をイオン注入し、熱処理拡散することに
より、エミッタの主要部となるN+エミッタ拡散層30b
(第2エミッタ領域)を形成する。Next, as shown in FIG. 1 (c), the SiO 2 film 28 and N ++
The opening 1 for the first emitter is formed in a part of the emitter diffusion layer 30a.
A resist pattern 35 (second insulating film) to be the opening 200 for the second emitter having a pattern width narrower than 00 is formed. Then, arsenic (for example, a dose amount of 2 × 10 15 cm -2 ) is ion-implanted into the opening 200, and is subjected to heat treatment diffusion to form an N + emitter diffusion layer 30b which becomes a main part of the emitter.
(Second emitter region) is formed.
なおN+エミッタ拡散層30b(第2エミッタ領域)の幅
は、レジスタパターン35によって形成された第2のエミ
ッタ用の開口200の幅,イオンの注入エネルギー,熱処
理時間等によって決定される。The width of the N + emitter diffusion layer 30b (second emitter region) is determined by the width of the second emitter opening 200 formed by the register pattern 35, ion implantation energy, heat treatment time, and the like.
したがってN++エミッタ拡散層30a,N+エミッタ拡散層3
0bの形成時のイオンの注入エネルギー,熱処理時間と第
1のエミッタ用の開口100,第2のエミッタ用の開口200
の幅を適宜調整することにより、このN++エミッタ拡散
層30a,N+エミッタ拡散層30bの構造を2段構造とするこ
とができる。Therefore, N ++ emitter diffusion layer 30a, N + emitter diffusion layer 3
Ion implantation energy, heat treatment time and opening 100 for the first emitter, opening 200 for the second emitter when forming 0b
By appropriately adjusting the width of the N + emitter diffusion layers 30a and 30b, the N + + emitter diffusion layer 30a and the N + emitter diffusion layer 30b can have a two-stage structure.
なおこのN+エミッタ拡散層30b(第2エミッタ領域)
は、N++エミッタ拡散層30a(第1エミッタ領域)よりも
幅が狭く,下層との接合深さが深く、かつ不純物濃度が
低いものである。This N + emitter diffusion layer 30b (second emitter region)
Is narrower than the N ++ emitter diffusion layer 30a (first emitter region), has a deep junction depth with the lower layer, and has a low impurity concentration.
次に第1図(d)に示すように、レジストパターン35
を除去した後、第1のエミッタ用の開口100およびSiO2
膜28の表面にポリシリコン膜29を形成する。そして第1
のエミッタ用の開口100の幅より少し大きいレジストパ
ターン31を形成する。Next, as shown in FIG. 1D, a resist pattern 35
The first emitter opening 100 and SiO 2
A polysilicon film 29 is formed on the surface of the film 28. And the first
A resist pattern 31 slightly larger than the width of the emitter opening 100 is formed.
次に第1図(e)に示すように、このレジストパター
ン31を用いた異方性のドライエッチングによりポリシリ
コン膜29をエッチングして、エミッタ引き出し用電極40
を形成し、さらに保護膜となるBPSG膜32を全面に堆積し
た後、熱処理により表面の平坦化を行う。そして、この
BPSG膜32に、エミッタ,コレクタ,ベースの各コンタク
ト窓を形成した後、各金属配線パターン33を形成する。Next, as shown in FIG. 1 (e), the polysilicon film 29 is etched by anisotropic dry etching using the resist pattern 31 to form an emitter extraction electrode 40.
Is formed, and a BPSG film 32 to be a protective film is further deposited on the entire surface, and then the surface is planarized by heat treatment. And this
After forming the contact windows for the emitter, collector, and base on the BPSG film 32, the metal wiring patterns 33 are formed.
このように製造されたバイポーラ半導体装置の大きな
特徴は、エミッタの一部となるN++エミッタ拡散層30a
(第1図エミッタ領域)とこれより低濃度であるエミッ
タの主要部となるN+エミッタ拡散層30b(第2エミッタ
領域)とが2段構造を有していることである。The major characteristic of the bipolar semiconductor device manufactured in this way is that the N ++ emitter diffusion layer 30a that becomes a part of the emitter is formed.
This means that (the emitter region in FIG. 1) and the N + emitter diffusion layer 30b (second emitter region), which is the main part of the emitter having a lower concentration than that, have a two-stage structure.
第2図(a),(b),(c),(d)、(e),
(f)はこの発明の第2の実施例のバイポーラ半導体装
置の製造方法を説明する工程断面図である。2 (a), (b), (c), (d), (e),
(F) is a process sectional view illustrating a method for manufacturing a bipolar semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
第2図(a)に示すように、第1の実施例と同様にし
て、P型シリコン単結晶基板20上にN+埋込層21,P+埋込
層22,N型の第1の半導体領域となるN型エピタキシャル
層23,素子分離領域27,コレクタウォール拡散層24,およ
びP型の第2の半導体領域となるP型活性ベース拡散層
25を形成する。そしてLP−CVD法により絶縁膜となるSiO
2膜28を全面に堆積(例えば膜厚250nm)した後、この表
面にレジストパターン34を形成する。As shown in FIG. 2 (a), in the same manner as in the first embodiment, the N + buried layer 21, the P + buried layer 22, and the N-type first layer are formed on the P-type silicon single crystal substrate 20. N-type epitaxial layer 23 serving as a semiconductor region, element isolation region 27, collector wall diffusion layer 24, and P-type active base diffusion layer serving as a P-type second semiconductor region
Form 25. Then, SiO that becomes an insulating film is formed by the LP-CVD method.
After depositing the 2 film 28 on the entire surface (for example, a film thickness of 250 nm), a resist pattern 34 is formed on this surface.
次に第2図(b)に示すように、レジストパターン34
を用いてSiO2膜28をエッチングすることにより、エミッ
タ用の開口100を形成する。そしてこのエミッタ用の開
口100およびSiO2膜28の表面にポリシリコン膜29aを形成
(例えば膜厚50nm)する。Next, as shown in FIG. 2B, the resist pattern 34
The SiO 2 film 28 is etched by using, to form the opening 100 for the emitter. Then, a polysilicon film 29a is formed on the surface of the opening 100 for the emitter and the SiO 2 film 28 (for example, a film thickness of 50 nm).
次に第2図(c)に示すように、このポリシリコン膜
29aを透過させて、ヒ素(例えばドーズ量2×1015c
m-2)をイオン注入し、熱処理拡散によってエミッタの
主要部となるN+エミッタ拡散層30c(第2エミッタ領
域)を形成する。Next, as shown in FIG. 2 (c), this polysilicon film
29a is transmitted and arsenic (eg dose 2 × 10 15 c
m −2 ) is ion-implanted and a heat treatment diffusion is performed to form an N + emitter diffusion layer 30c (second emitter region) which becomes a main part of the emitter.
この際、N+エミッタ拡散層30c(第2エミッタ領域)
の幅は、ポリシリコン膜29aの内幅で決まり、 通常のようなポリシリコン膜29aからの拡散よりも狭
い幅となる。At this time, the N + emitter diffusion layer 30c (second emitter region)
Is determined by the inner width of the polysilicon film 29a and is narrower than the usual diffusion from the polysilicon film 29a.
次に第2図(d)に示すように、ポリシリコン膜29a
の表面に第2の導電体膜となるポリシリコン膜29bを形
成(例えば膜厚280nm)する。そしてこの表面にヒ素
(例えばドーズ量1×1016cm-2)をイオン注入し、熱処
理拡散することにより、エミッタの一部となるN++エミ
ッタ拡散層30d(第1エミッタ領域)を形成する。Next, as shown in FIG. 2D, a polysilicon film 29a is formed.
A polysilicon film 29b serving as a second conductor film is formed on the surface of the film (for example, the film thickness is 280 nm). Then, arsenic (for example, a dose amount of 1 × 10 16 cm -2 ) is ion-implanted on this surface, and a heat treatment diffusion is performed to form an N ++ emitter diffusion layer 30d (first emitter region) which becomes a part of the emitter. .
なおN++エミッタ拡散層30d(第1エミッタ領域)の形
状は、エミッタ用の開口100より外方に広がった広幅と
なる。The shape of the N ++ emitter diffusion layer 30d (first emitter region) has a wide width that extends outward from the emitter opening 100.
またN+エミッタ拡散層30c(第2エミッタ領域)およ
びN++エミッタ拡散層30d(第1エミッタ領域)の幅は、
SiO2膜28に形成された開口100の幅によって決定され
る。これは、このN+エミッタ拡散層30c(第2エミッタ
領域)およびN++エミッタ拡散層30d(第1エミッタ領
域)が、開口100上に形成された第1のポリシリコン膜2
9aおよび第2のポリシリコン膜29bを透過させたイオン
注入によって形成されるためである。The width of the N + emitter diffusion layer 30c (second emitter region) and the N ++ emitter diffusion layer 30d (first emitter region) is
It is determined by the width of the opening 100 formed in the SiO 2 film 28. This is because the N + emitter diffusion layer 30c (second emitter region) and the N ++ emitter diffusion layer 30d (first emitter region) are formed on the opening 100 in the first polysilicon film 2
This is because it is formed by ion implantation through the 9a and the second polysilicon film 29b.
したがってN++エミッタ拡散層30d,N+エミッタ拡散層3
0cの形成時のイオンの注入エネルギー,熱処理時間とエ
ミッタ用の開口100の幅を適宜調整することにより、こ
のN++エミッタ拡散層30d,N+エミッタ拡散層30cの構造を
自己整合的に2段構造とすることができる。Therefore, N ++ emitter diffusion layer 30d, N + emitter diffusion layer 3
The structure of the N ++ emitter diffusion layer 30d and the N + emitter diffusion layer 30c can be adjusted in a self-aligned manner by adjusting the ion implantation energy, the heat treatment time, and the width of the emitter opening 100 when the 0c is formed. It can have a stepped structure.
次に第2図(e)に示すように、第2のポリシリコン
膜29bの表面にレジストパターン31を形成する。Next, as shown in FIG. 2E, a resist pattern 31 is formed on the surface of the second polysilicon film 29b.
そして最後に第2図(f)に示すように、このレジス
トパターン31を用いた異方性のドライエッチングにより
ポリシリコン膜29をエッチングして、エミッタ引き出し
用電極40を形成し、さらに保護膜となるBPSG膜32を全面
に堆積した後、熱処理により表面の平坦化を行う。そし
て、このBPSG膜32に、エミッタ,コレクタ,ベースの各
コンタクト窓を形成した後、各金属配線パターン33を形
成する。Finally, as shown in FIG. 2 (f), the polysilicon film 29 is etched by anisotropic dry etching using the resist pattern 31 to form an emitter extraction electrode 40, and a protective film. After depositing the BPSG film 32 formed on the entire surface, the surface is planarized by heat treatment. Then, after forming contact windows of the emitter, collector, and base on the BPSG film 32, each metal wiring pattern 33 is formed.
このように製造されたバイポーラ半導体装置の大きな
特徴は、エミッタの一部となるN++エミッタ拡散層30d
(第1エミッタ領域)とこれより低濃度であるエミッタ
の主要部となるN+エミッタ拡散層30c(第2エミッタ領
域)とが2段構造を有していることである。The big feature of the bipolar semiconductor device manufactured in this way is that the N ++ emitter diffusion layer 30d which becomes a part of the emitter is formed.
This means that the (first emitter region) and the N + emitter diffusion layer 30c (second emitter region), which is the main part of the emitter having a lower concentration than this, have a two-stage structure.
第3図(a),(b),(c),(d)、(e),
(f)はこの発明の第3の実施例のバイポーラ半導体装
置の製造方法を説明する工程断面図である。3 (a), (b), (c), (d), (e),
(F) is a process sectional view illustrating a method for manufacturing a bipolar semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.
第3図(a)に示すように、第1の実施例と同様にし
て、P型シリコン単結晶基板20上にN+埋込層21,P+埋込
層22,N型の第1の半導体領域となるN型エピタキシャル
層23,素子分離領域27,コレクタウォール拡散層24,およ
びP型の第2の半導体領域となるP型活性ベース拡散層
25を形成する。そしてLP−CVD法により第1の絶縁膜と
なるSiO2膜28a(例えば膜厚250nm)を全面に堆積した
後、この表面にレジストパターン34を形成する。As shown in FIG. 3A, in the same manner as in the first embodiment, the N + buried layer 21, the P + buried layer 22, and the N-type first layer are formed on the P-type silicon single crystal substrate 20. N-type epitaxial layer 23 serving as a semiconductor region, element isolation region 27, collector wall diffusion layer 24, and P-type active base diffusion layer serving as a P-type second semiconductor region
Form 25. Then, after depositing the SiO 2 film 28a (for example, a film thickness of 250 nm) to be the first insulating film on the entire surface by the LP-CVD method, a resist pattern 34 is formed on this surface.
次に第3図(b)に示すように、レジストパターン34
を用いてSiO2膜28aをエッチングすることにより、第1
のエミッタ用の開口100を形成した後、この開口100にヒ
素(例えばドーズ量1×1016cm-2)を、25keV程度以下
の低エネルギーでイオン注入し、熱処理拡散することに
より、エミッタの一部となるN++エミッタ拡散層30e(第
1エミッタ領域)を形成する。Next, as shown in FIG. 3B, the resist pattern 34
By etching the SiO 2 film 28a using
After the opening 100 for the emitter is formed, arsenic (for example, a dose amount of 1 × 10 16 cm -2 ) is ion-implanted into the opening 100 at a low energy of about 25 keV or less, and heat treatment diffusion is performed to form Forming an N + + emitter diffusion layer 30e (first emitter region).
なおN++エミッタ拡散層30e(第1エミッタ領域)の形
状は、第1のエミッタ用の開口100より外方に広がった
広幅となる。The shape of the N ++ emitter diffusion layer 30e (first emitter region) has a wide width that extends outward from the opening 100 for the first emitter.
次に第3図(c)に示すように、SiO2膜28aの表面に
第2の絶縁膜となるSiO2膜28b(例えば膜厚250nm)を形
成する。Next, as shown in FIG. 3 (c), a SiO 2 film 28b (for example, a film thickness of 250 nm) serving as a second insulating film is formed on the surface of the SiO 2 film 28 a .
次に第3図(d)に示すように、異方性のドライエッ
チングにより、第2の絶縁膜であるSiO2膜28bを250nm相
当エッチングすることにより、SiO2膜28aに隣接した領
域にSiO2膜28bを残置させる。Next, as shown in FIG. 3 (d), the SiO 2 film 28b, which is the second insulating film, is etched by 250 nm by anisotropic dry etching so that the SiO 2 film 28a in the region adjacent to the SiO 2 film 28a is etched. 2 The film 28b is left.
これにより第1のエミッタ用の開口100の幅より小さ
い幅の第2のエミッタ用の開口200を自己整合的に形成
することができる。Thereby, the second emitter opening 200 having a width smaller than the width of the first emitter opening 100 can be formed in a self-aligned manner.
そしてこの第2のエミッタ用の開口200にヒ素(例え
ばドーズ量2×1015cm-2)を、50keV程度以上の高エネ
ルギーでイオン注入し、熱処理拡散によってエミッタの
主要部となるN+エミッタ拡散層30f(第2エミッタ領
域)を形成する。Then, arsenic (for example, a dose amount of 2 × 10 15 cm -2 ) is ion-implanted into the opening 200 for the second emitter with high energy of about 50 keV or more, and N + emitter diffusion which becomes a main part of the emitter is formed by heat treatment diffusion. A layer 30f (second emitter region) is formed.
なおこのN+エミッタ拡散層30f(第2エミッタ領域)
は、N++エミッタ拡散層30e(第1エミッタ領域)よりも
幅が狭く,下層との接合深さが深く、かつ不純物濃度が
低いものである。This N + emitter diffusion layer 30f (second emitter region)
Is narrower than the N ++ emitter diffusion layer 30e (first emitter region), has a deep junction depth with the lower layer, and has a low impurity concentration.
次に第3図(e)に示すように、全面にポリシリコン
膜29を形成し、この表面にレジストパターン31を形成す
る。Next, as shown in FIG. 3E, a polysilicon film 29 is formed on the entire surface, and a resist pattern 31 is formed on this surface.
そして最後に第3図(f)に示すように、このレジス
トパターン31を用いた異方性のドライエッチングにより
ポリシリコン膜29をエッチングして、エミッタ引き出し
用電極40を形成し、さらに保護膜となるBPSG膜32を全面
に堆積した後、熱処理により表面の平坦化を行う。そし
て、このBPSG膜32に、エミッタ,コレクタ,ベースの各
コンタクト窓を形成した後、各金属配線パターン33を形
成する。Finally, as shown in FIG. 3 (f), the polysilicon film 29 is etched by anisotropic dry etching using the resist pattern 31 to form an emitter extraction electrode 40, and a protective film. After depositing the BPSG film 32 formed on the entire surface, the surface is planarized by heat treatment. Then, after forming contact windows of the emitter, collector, and base on the BPSG film 32, each metal wiring pattern 33 is formed.
このように製造されたバイポーラ半導体装置の大きな
特徴は、エミッタの一部となるN++エミッタ拡散層30e
(第1エミッタ領域)とこれより低濃度であるエミッタ
の主要部となるN+エミッタ拡散層30f(第2エミッタ領
域)とが2段構造を有していることである。The major characteristic of the bipolar semiconductor device manufactured in this way is that the N ++ emitter diffusion layer 30e that becomes a part of the emitter is formed.
This means that the (first emitter region) and the N + emitter diffusion layer 30f (second emitter region), which is the main part of the emitter having a lower concentration than this, have a two-stage structure.
第4図(a),(b),(c),(d)、(e),
(f)はこの発明の第3の実施例のバイポーラ半導体装
置の製造方法を説明する工程断面図である。4 (a), (b), (c), (d), (e),
(F) is a process sectional view illustrating a method for manufacturing a bipolar semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.
第4図(a)に示すように、第1の実施例と同様にし
て、P型シリコン単結晶基板20上にN+埋込層21,P+埋込
層22,N型の第1の半導体領域となるN型エピタキシャル
層23,素子分離領域27,コレクタウォール拡散層24,およ
びP型の第2の半導体領域となるP型活性ベース拡散層
25を形成する。そしてLP−CVD法により絶縁膜となるSiO
2膜28(例えば膜厚250nm)を全面に堆積した後、この表
面にレジストパターン34を形成する。As shown in FIG. 4 (a), in the same manner as in the first embodiment, the N + buried layer 21, the P + buried layer 22, and the N-type first layer are formed on the P-type silicon single crystal substrate 20. N-type epitaxial layer 23 serving as a semiconductor region, element isolation region 27, collector wall diffusion layer 24, and P-type active base diffusion layer serving as a P-type second semiconductor region
Form 25. Then, SiO that becomes an insulating film is formed by the LP-CVD method.
After depositing the two films 28 (for example, a film thickness of 250 nm) on the entire surface, a resist pattern 34 is formed on this surface.
次に第4図(b)に示すように、レジストパターン34
を用いてSiO2膜28をエッチングして、エミッタ用の開口
100を形成した後、SiO2膜28およびエミッタ用の開口100
の表面に導電体膜となるポリシリコン膜29c(例えば膜
厚330nm)を形成する。その後、このポリシリコン膜29c
中にヒ素(例えばドーズ量1×1016cm-2)を、25keV程
度以下の低エネルギーでイオン注入する。Next, as shown in FIG. 4B, the resist pattern 34
The SiO 2 film 28 is etched by using
After forming 100, the SiO 2 film 28 and the opening 100 for the emitter are formed.
A polysilicon film 29c (for example, a film thickness of 330 nm) to be a conductor film is formed on the surface of the. Then, this polysilicon film 29c
Arsenic (for example, a dose amount of 1 × 10 16 cm -2 ) is ion-implanted therein at a low energy of about 25 keV or less.
次に第4図(c)に示すように、ポリシリコン膜29c
を異方性のドライエッチング法によりエッチングするこ
とにより、SiO2膜28の側壁に高濃度のヒ素が注入された
ポリシリコン膜29cを残置する。Next, as shown in FIG. 4 (c), a polysilicon film 29c is formed.
Is etched by an anisotropic dry etching method to leave a polysilicon film 29c having a high concentration of arsenic implanted on the side wall of the SiO 2 film 28.
そしてこの残置されたポリシリコン膜29cを熱処理す
ることにより、ポリシリコン膜29c中に注入されたヒ素
を拡散させて、エミッタの一部となるN++エミッタ拡散
層30g(第1エミッタ領域)を形成する。このN++エミッ
タ拡散層30g(第1エミッタ領域)の形状はリング状で
あり、その外径はエミッタ用の開口100より外方に広が
った広幅となる。Then, by heat-treating the remaining polysilicon film 29c, the arsenic implanted in the polysilicon film 29c is diffused to form the N ++ emitter diffusion layer 30g (first emitter region) which becomes a part of the emitter. Form. The shape of the N ++ emitter diffusion layer 30g (first emitter region) is a ring shape, and the outer diameter of the N ++ emitter diffusion layer 30g is wider than the opening 100 for the emitter.
次に第4図(d)に示すように、エミッタ用に開口10
0にヒ素(例えばドーズ量2×1015cm-2)を、50keV程度
以上の高エネルギーでイオン注入し、熱処理拡散によっ
てエミッタの主要部となるN+エミッタ拡散層30h(第2
エミッタ領域)を形成する。Next, as shown in FIG. 4 (d), an opening 10 is formed for the emitter.
Arsenic (for example, a dose amount of 2 × 10 15 cm -2 ) is ion-implanted at a high energy of about 50 keV or more into 0, and an N + emitter diffusion layer 30h (second portion) which becomes the main part of the emitter by heat treatment diffusion
Forming an emitter region).
なおこのN+エミッタ拡散層30h(第2エミッタ領域)
は、N++エミッタ拡散層30g(第1エミッタ領域)より下
層との接合深さが深く、かつ不純物濃度が低いものであ
る。したがって、N+エミッタ拡散層30hとN++エミッタ拡
散層30gの形成時のイオン注入エネルギー,熱拡散時間
および残置されたポリシリコン膜29Cの残置幅を適宜調
整することにより、このN+エミッタ拡散層30hとN++エミ
ッタ拡散層30gの構造を自己整合的に2段構造とするこ
とができる。This N + emitter diffusion layer 30h (second emitter region)
Has a deep junction depth with the layer below the N ++ emitter diffusion layer 30g (first emitter region) and a low impurity concentration. Therefore, by adjusting the N + emitter diffusion layer 30h and the N ++ emitter diffusion layer 30g ion implantation energy during formation of the leaving width of the thermal diffusion time and leaving polysilicon film 29C as appropriate, the N + emitter diffusion The structure of the layer 30h and the N ++ emitter diffusion layer 30g can be made a two-stage structure in a self-aligned manner.
次に第4図(e)に示すように、全面にポリシリコン
膜29bを形成し、この表面にレジストパターン31を形成
する。Next, as shown in FIG. 4E, a polysilicon film 29b is formed on the entire surface, and a resist pattern 31 is formed on this surface.
そして最後に第4図(f)に示すように、このレジス
トパターン31を用いた異方性のドライエッチングにより
ポリシリコン膜29bをエッチングして、エミッタ引き出
し用電極40を形成し、さらに保護膜となるBPSG膜32を全
面に堆積した後、熱処理により表面の平坦化を行う。そ
して、このBPSG膜32に、エミッタ,コレクタ,ベースの
各コンタクト窓を形成した後、各金属配線パターン33を
形成する。Finally, as shown in FIG. 4 (f), the polysilicon film 29b is etched by anisotropic dry etching using the resist pattern 31 to form an emitter extraction electrode 40, and a protective film. After depositing the BPSG film 32 formed on the entire surface, the surface is planarized by heat treatment. Then, after forming contact windows of the emitter, collector, and base on the BPSG film 32, each metal wiring pattern 33 is formed.
このように製造されたバイポーラ半導体装置の特徴は
エミッタの一部として不純物濃度の高いN++エミッタ拡
散層30g(第1エミッタ領域)を形成し、エミッタの主
要部として低濃度のN+エミッタ拡散層30h(第2エミッ
タ領域)を形成した2段構造を有していることである。The characteristic of the bipolar semiconductor device manufactured in this way is that the N ++ emitter diffusion layer 30g (first emitter region) having a high impurity concentration is formed as a part of the emitter and the low concentration N + emitter diffusion is formed as a main part of the emitter. It has a two-stage structure in which the layer 30h (second emitter region) is formed.
この発明のバイポーラ半導体装置は、以下に示す効果
がある。The bipolar semiconductor device of the present invention has the following effects.
(1) 絶縁膜と接している第1エミッタ領域の不純物
濃度を第2エミッタ領域の不純物濃度よりも高く設定す
るか、あるいは不純物の濃度勾配を大きくして、この近
傍でのエミッタ領域とベース領域との接合間でトンネル
電流を流れやすくすることにより、ホットキャリアがこ
の接合間の上部表面を覆う絶縁膜に侵入するのを防ぐこ
とができる。その結果、バイポーラ半導体装置の電流増
幅率を安定させることができ、信頼性を向上させること
ができる。(1) The impurity concentration of the first emitter region in contact with the insulating film is set higher than the impurity concentration of the second emitter region, or the impurity concentration gradient is increased so that the emitter region and the base region in the vicinity It is possible to prevent hot carriers from invading the insulating film covering the upper surface between the junctions by facilitating the tunnel current to flow between the junctions with and. As a result, the current amplification factor of the bipolar semiconductor device can be stabilized and the reliability can be improved.
(2) 絶縁膜のエミッタ用の開口の直下にこの開口よ
り外方に広がった広幅の第1エミッタ領域と、この第1
エミッタ領域の直下に狭幅の第2エミッタ領域とを形成
して、エミッタ領域を2段構造とすることにより、大電
流駆動時のベース幅の広がり効果(カーク効果)を抑制
することができる。その結果、高いfT(コレクタ遮断周
波数)をより大電流領域まで維持することができるの
で、従来のものより高速性に優れたバイポーラ半導体装
置を製造することができる。(2) Immediately below the opening for the emitter of the insulating film, a wide first emitter region spreading outward from the opening, and the first emitter region
By forming the second emitter region having a narrow width immediately below the emitter region and forming the emitter region in a two-step structure, it is possible to suppress the base width widening effect (Kirk effect) at the time of driving a large current. As a result, it is possible to maintain a high f T (collector cutoff frequency) up to a larger current region, so that it is possible to manufacture a bipolar semiconductor device having higher speed than the conventional one.
第1図(a),(b),(c),(d),(e)はこの
発明の第1の実施例のバイポーラ半導体装置の製造方法
を説明する工程断面図、第2図(a),(b),
(c),(d),(e),(f)はこの発明の第2の実
施例のバイポーラ半導体装置の製造方法を説明する工程
断面図、第3図(a),(b),(c),(d),
(e),(f)はこの発明の第3の実施例のバイポーラ
半導体装置の製造方法を説明する工程断面図、第4図
(a),(b),(c),(d),(e),(f)はこ
の発明の第4の実施例のバイポーラ半導体装置の製造方
法を説明する工程断面図、第5図は従来のバイポーラ半
導体装置の製造方法によって製造されたバイポーラトラ
ンジスタを示す概念図である。 23……Nエピタキシャル層(第1の半導体領域)、25…
…P型活性ベース拡散層(第2の半導体領域)、28……
SiO2膜(絶縁膜)、29a,29b,29c……ポリシリコン膜
(導電体膜)、30a,30d,30e,30g……N++エミッタ拡散層
(第1エミッタ領域)、30b,30c,30f,30h……N+エミッ
タ拡散層(第2エミッタ領域)、100……エミッタ用の
開口FIGS. 1 (a), (b), (c), (d), and (e) are process cross-sectional views for explaining the manufacturing method of the bipolar semiconductor device of the first embodiment of the present invention, and FIG. ), (B),
(C), (d), (e), (f) are process cross-sectional views for explaining the method for manufacturing the bipolar semiconductor device of the second embodiment of the present invention, and FIGS. 3 (a), (b), (). c), (d),
(E) and (f) are process cross-sectional views for explaining the method of manufacturing the bipolar semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, and FIGS. 4 (a), (b), (c), (d), ( e) and (f) are process cross-sectional views for explaining a method for manufacturing a bipolar semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a concept showing a bipolar transistor manufactured by a conventional method for manufacturing a bipolar semiconductor device. It is a figure. 23 ... N epitaxial layer (first semiconductor region), 25 ...
... P-type active base diffusion layer (second semiconductor region), 28 ...
SiO 2 film (insulating film), 29a, 29b, 29c ... Polysilicon film (conductor film), 30a, 30d, 30e, 30g ... N ++ emitter diffusion layer (first emitter region), 30b, 30c, 30f, 30h …… N + emitter diffusion layer (second emitter region), 100 …… Emitter opening
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 敦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−25580(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Atsushi Hori 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-52-25580 (JP, A)
Claims (4)
1の半導体領域上に絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の半導体領域中にベースとなる第2導電型の第
2の半導体領域を形成する工程と、 前記絶縁膜にエミッタ用の開口を形成する工程と、 前記開口が形成された絶縁膜上および開口上に導電体膜
を形成する工程と、 前記導電体膜中に第1導電型の不純物を導入することに
より、少なくとも前記エミッタ用の開口直下に第1導電
型の第1エミッタ領域を形成する工程と、 前記導電体膜を介して第1導電型の不純物を前記第2の
半導体領域に注入することにより、前記第1エミッタ領
域の内側に接続する第1導電型の第2エミッタ領域を形
成する工程とを含み、 前記第1エミッタ領域と前記ベース領域との接合の逆方
向電流がトンネル電流で支配されるように、前記第1エ
ミッタ領域の不純物濃度を設定することを特徴とするバ
イポーラ半導体装置の製造方法。1. A step of forming an insulating film on a first-conductivity-type single-crystal first semiconductor region serving as a collector, and a second-conductivity-type second substrate serving as a base in the first semiconductor region. A step of forming a semiconductor region, a step of forming an opening for an emitter in the insulating film, a step of forming a conductive film on the insulating film and the opening in which the opening is formed, Forming a first conductivity type first emitter region at least directly under the emitter opening by introducing a first conductivity type impurity into the first conductive type impurity, and removing the first conductivity type impurity through the conductor film. Forming a second emitter region of the first conductivity type that is connected to the inside of the first emitter region by injecting into the second semiconductor region, wherein the first emitter region and the base region are formed. Reverse junction current tunnels As governed by the flow method of bipolar semiconductor device and sets the impurity concentration of the first emitter region.
工程における開口上に形成された導電体膜中に第1導電
型の不純物を導入する方法として、前記開口上に形成さ
れた導電体膜上に第2の導電体膜を形成し、この第2の
導電体膜に第1導電型の不純物を導入してから、前記開
口上に形成された導電体膜中へ不純物を拡散させる方法
を用いることを特徴とする請求項(1)記載のバイポー
ラ半導体装置の製造方法。2. A method of introducing impurities of the first conductivity type into a conductor film formed on the opening in the step of forming the first emitter region of the first conductivity type A second conductor film is formed on the body film, impurities of the first conductivity type are introduced into the second conductor film, and then the impurities are diffused into the conductor film formed on the opening. The method for manufacturing a bipolar semiconductor device according to claim 1, wherein the method is used.
1の半導体領域上に第1の絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の半導体領域中にベースとなる第2導電型の第
2の半導体領域を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜にエミッタ用の第1の開口を形成する
工程と、 前記エミッタ用の第1の開口を通じて第1導電型の不純
物を前記第2の半導体領域中に導入することにより、前
記エミッタ用の第1の開口の少なくとも周辺に第1導電
型の第1エミッタ領域を形成する工程と、 前記第1の開口の周辺の内側に接した第2の絶縁膜を設
けることにより、前記第1の開口より狭いエミッタ用の
第2の開口を形成する工程と、 前記第2の開口を通じて第1導電型の不純物を導入する
ことにより、前記第1エミッタ領域に接続する第1導電
型の第2エミッタ領域を形成する工程とを含み、 前記第1エミッタ領域と前記ベース領域との接合の逆方
向電流がトンネル電流で支配されるように、前記第1エ
ミッタ領域の不純物濃度を設定することを特徴とするバ
イポーラ半導体装置の製造方法。3. A step of forming a first insulating film on a first-conductivity-type single-crystal first semiconductor region serving as a collector, and a second-conductivity type serving as a base in the first semiconductor region. Forming a second semiconductor region, forming a first opening for an emitter in the first insulating film, and adding an impurity of a first conductivity type through the first opening for an emitter. Forming a first conductivity type first emitter region at least around the first opening for the emitter by introducing the first emitter region into the second semiconductor region; and contacting the inside of the periphery of the first opening. Forming a second opening for an emitter that is narrower than the first opening by providing a second insulating film; and introducing a first conductivity type impurity through the second opening, Second of first conductivity type connected to one emitter region And a step of forming a miter region, wherein the impurity concentration of the first emitter region is set so that a reverse current of a junction between the first emitter region and the base region is dominated by a tunnel current. Method for manufacturing bipolar semiconductor device.
1の半導体領域上に絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の半導体領域中にベースとなる第2導電型の第
2の半導体領域を形成する工程と、 前記絶縁膜にエミッタ用の第1の開口を形成する工程
と、 前記エミッタ用の第1の開口が形成された絶縁膜および
前記第1の開口上に導電体膜を形成する工程と、 第1導電型の不純物を前記導電体膜中に導入する工程
と、 前記不純物が導入された導電体膜を前記開口の内側に接
して残置させることにより前記第1の開口よりも狭いエ
ミッタ用の第2の開口を形成する工程と、 前記残置させた導電体膜から前記第1導電型の不純物を
前記第2の半導体領域中に拡散させることにより第1導
電型の第1エミッタ領域を形成する工程と、 前記第2の開口を通じて第1導電型の不純物を導入する
ことにより、前記第1エミッタ領域に接続する第1導電
型の第2エミッタ領域を形成する工程とを含み、 前記第1エミッタ領域と前記ベース領域との接合の逆方
向電流がトンネル電流で支配されるように、前記第1エ
ミッタ領域の不純物濃度を設定することを特徴とするバ
イポーラ半導体装置の製造方法。4. A step of forming an insulating film on a first-conductivity-type single-crystalline first semiconductor region that serves as a collector, and a second-conductivity-type second substrate that serves as a base in the first semiconductor region. A step of forming a semiconductor region, a step of forming a first opening for an emitter in the insulating film, an insulating film having the first opening for an emitter formed thereon, and a conductor on the first opening. A step of forming a film; a step of introducing impurities of the first conductivity type into the conductor film; and a step of leaving the conductor film in which the impurities are introduced in contact with the inside of the opening. Forming a second opening for an emitter that is narrower than the opening; and diffusing the impurity of the first conductivity type into the second semiconductor region from the remaining conductive film, Forming a first emitter region; Forming a second emitter region of the first conductivity type connected to the first emitter region by introducing an impurity of the first conductivity type through the opening, and forming a second emitter region of the first conductivity type and the base region. A method of manufacturing a bipolar semiconductor device, wherein the impurity concentration of the first emitter region is set so that the reverse current of the junction is dominated by the tunnel current.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1333792A JP2533951B2 (en) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Method for manufacturing bipolar semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1333792A JP2533951B2 (en) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Method for manufacturing bipolar semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03194934A JPH03194934A (en) | 1991-08-26 |
| JP2533951B2 true JP2533951B2 (en) | 1996-09-11 |
Family
ID=18270008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1333792A Expired - Lifetime JP2533951B2 (en) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Method for manufacturing bipolar semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2533951B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5225580A (en) * | 1975-08-20 | 1977-02-25 | Matsushita Electronics Corp | Transistor |
-
1989
- 1989-12-22 JP JP1333792A patent/JP2533951B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03194934A (en) | 1991-08-26 |
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