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JP2615642B2 - Bipolar transistor and method of manufacturing the same - Google Patents
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JP2615642B2 - Bipolar transistor and method of manufacturing the same - Google Patents

Bipolar transistor and method of manufacturing the same

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JP2615642B2
JP2615642B2 JP62191738A JP19173887A JP2615642B2 JP 2615642 B2 JP2615642 B2 JP 2615642B2 JP 62191738 A JP62191738 A JP 62191738A JP 19173887 A JP19173887 A JP 19173887A JP 2615642 B2 JP2615642 B2 JP 2615642B2
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【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、ベース取り出し領域と真性ベース領域を接
続させてベースの取り出しを行うバイポーラトランジス
タおよびその製造方法に関する。
The present invention relates to a bipolar transistor for extracting a base by connecting a base extraction region and an intrinsic base region, and a method of manufacturing the same.

B.従来の技術 高速かつ低消費電力のバイポーラトランジスタとし
て、例えば第7図に示すような構造のものが知られてい
る。この第7図において、例えばp型の半導体基板1上
にn型半導体層が例えばエピタキシャル成長により設け
られ、このn型半導体層は酸化シリコン等の素子分離領
域2により幾つかの島状領域、例えば領域3等に分離さ
れている。この島状領域3のn型半導体層の表面に臨ん
でp型のベース領域4が形成され、このベース領域4内
にn+型のエミッタ領域5が形成されている。このベース
領域4は、略々中央部の本来のベースの機能を果たす真
性ベース領域(イントリンシックベース領域)4iと、ベ
ース電極取り出しのための高濃度のベース取り出し領域
(グラフトベース領域)4gとから成っている。ベース取
り出し領域4gはp+型多結晶シリコン層のベース取り出し
電極6からのp型不純物拡散により、また真性ベース領
域4iは上記ベース取り出し電極6をマスクとするp型不
純物注入により、それぞれ形成される。上記エミッタ領
域5は、上記ベース取り出し電極6の少なくとも側壁に
形成された絶縁層8をマスクとし、この絶縁層8上に形
成されたエミッタ取り出し用のn+型多結晶シリコン層7
からのn型不純物導入により形成される。さらに、ベー
スり出し電極6にはAリットル等のベース電極9Bが、ま
たn+型多結晶シリコン層7にはエミッタ電極9Eがそれぞ
れ接続されている。なお、この第7図の例では、コレク
タ領域となるn型エピタキシャル層の島状領域3に対し
て、n+型の埋め込み層11およびn+型の電極取り出し領域
12を介してコレクタ電極9Cを電気的に接続している。
B. Prior Art As a high speed and low power consumption bipolar transistor, for example, a bipolar transistor having a structure as shown in FIG. 7 is known. In FIG. 7, an n-type semiconductor layer is provided on, for example, a p-type semiconductor substrate 1 by, for example, epitaxial growth, and the n-type semiconductor layer is formed by an element isolation region 2 of silicon oxide or the like. It is divided into 3 mag. A p-type base region 4 is formed facing the surface of the n-type semiconductor layer in the island region 3, and an n + -type emitter region 5 is formed in the base region 4. The base region 4 is composed of an intrinsic base region (intrinsic base region) 4i substantially serving as an original base at the center and a high concentration base extraction region (graft base region) 4g for extracting a base electrode. Made up of The base extraction region 4g is formed by p-type impurity diffusion from the base extraction electrode 6 of the p + -type polycrystalline silicon layer, and the intrinsic base region 4i is formed by p-type impurity implantation using the base extraction electrode 6 as a mask. . The emitter region 5 is formed by using the insulating layer 8 formed on at least the side wall of the base extraction electrode 6 as a mask, and forming the n + -type polycrystalline silicon layer 7 for extracting the emitter formed on the insulation layer 8.
Formed by introducing an n-type impurity from the substrate. Further, a base electrode 9B of A liter or the like is connected to the base extension electrode 6, and an emitter electrode 9E is connected to the n + -type polycrystalline silicon layer 7, respectively. Note that, in the example of FIG. 7, the n + -type buried layer 11 and the n + -type electrode extraction region correspond to the island-shaped region 3 of the n-type epitaxial layer serving as the collector region.
The collector electrode 9C is electrically connected via 12.

このような構造の所謂エミッタ−ベースセルフアライ
ン型のバイポーラトランジスタによれば、エミッタ、ベ
ースの自己整合化による工程の簡略化、寄生容量の低減
化が図れ、エミッタ幅の微細化が図れる。
According to the so-called emitter-base self-aligned bipolar transistor having such a structure, the process can be simplified by the self-alignment of the emitter and the base, the parasitic capacitance can be reduced, and the emitter width can be reduced.

しかしながら、バイポーラトランジスタをより高速
化、低消費電力化、高集積化するためには、さらに縦方
向(基板厚み方向)の縮小、所謂シャロージャンクショ
ン化が求められており、特に、ベース深さのシャロー化
によるベース走行時間τの低減が求められている。こ
こで、ベース走行時間τは、一般に、 τ=WB 2/2Dn (WB:ベース幅,Dn:電子の拡散定数)であり、ベース接
合深さを浅くすることで、高性能化が図れることにな
る。
However, in order to achieve higher speed, lower power consumption, and higher integration of the bipolar transistor, further reduction in the vertical direction (substrate thickness direction), that is, so-called shallow junction is required. It is required to reduce the base traveling time τ B by the conversion. Here, the base transit time τ B is generally τ B = W B 2 / 2D n (W B : base width, D n : diffusion constant of electron). Performance can be improved.

ところで、ベース接合深さをより浅くしベース幅をよ
り狭くするための技術として、従来より、バッファ酸化
膜を介して低エネルギーでベース用の不純物をイオン注
入し、低温度でアニール処理する技術や、多結晶シリコ
ン中にベース用不純物を導入して低温で拡散させる技術
が知られている。このうち、イオン注入によるダメージ
を起因とする所謂増速拡散やチャネリングテイル等の防
止のため、多結晶シリコン中にベース用不純物を導入し
低温で拡散させる技術が広く用いられてきている。
By the way, as a technique for making the base junction depth shallower and making the base width narrower, conventionally, a technique of ion-implanting a base impurity with low energy through a buffer oxide film and annealing at a low temperature has been used. A technique is known in which impurities for a base are introduced into polycrystalline silicon and diffused at a low temperature. Among them, a technique of introducing a base impurity into polycrystalline silicon and diffusing it at a low temperature has been widely used to prevent so-called accelerated diffusion, channeling tail, and the like caused by damage due to ion implantation.

C.発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記多結晶シリコン中にベース用不純
物を導入し低温で拡散させる技術を上記所謂エミッタ−
ベースセルフアライン型のトランジスタに適用しようと
した場合には、真性ベース領域とベース取り出し領域と
の間に接続に関して、第8図や第9図に示すような不都
合が生ずる虞れがある。
C. Problems to be Solved by the Invention However, the technique of introducing a base impurity into the polycrystalline silicon and diffusing it at a low temperature is described in the so-called emitter-
When applied to a base self-aligned transistor, the connection between the intrinsic base region and the base extraction region may be disadvantageous as shown in FIGS. 8 and 9.

すなわち、グラフトベース領域であるベース取り出し
領域4gはベース取り出し電極となるp+型多結晶シリコン
6からの拡散により形成され、また真性ベース領域4iは
エミッタ取り出し用多結晶シリコン7からの拡散により
形成されるが、これらの拡散源の間(あるいはベース取
り出し電極の側壁)には、エミッタ−ベース分離用の絶
縁酸化膜8が例えば約0.3μmの厚みで存在しているた
め、上記拡散が不足の場合には、第8図のように、真性
ベース領域4iとベース取り出し領域4gとの間に間隙が生
じ有効に接続されないことがある。また、上記拡散を充
分に行い過ぎると、ベース幅が約0.1μmあるいはそれ
以下と狭いため、第9図に示すようにベース取り出し領
域4gのp+不純物とエミッタ領域5のn+不純物とが衝突し
てしまい、エミッタ−ベース接合の耐圧劣化、ベース−
エミッタ電圧VBEのマッチング特性の劣化及び動作周波
数(あるいはカットオフ周波数fT)の低下等の悪影響が
生じてしまう。
That is, the base extraction region 4g, which is a graft base region, is formed by diffusion from p + -type polycrystalline silicon 6 serving as a base extraction electrode, and the intrinsic base region 4i is formed by diffusion from the emitter extraction polycrystalline silicon 7. However, between these diffusion sources (or the side walls of the base extraction electrode), the insulating oxide film 8 for separating the emitter and the base is present at a thickness of, for example, about 0.3 μm. In some cases, as shown in FIG. 8, a gap may be formed between the intrinsic base region 4i and the base extraction region 4g, and the connection may not be made effectively. Also, too sufficiently perform the diffusion, since the base width is narrow and approximately 0.1μm or less, and the n + impurity of the p + impurity emitter regions 5 of the base lead-out region 4g, as shown in FIG. 9 collide The breakdown voltage of the emitter-base junction
Adverse effects such as deterioration of the matching characteristics of the emitter voltage V BE and a decrease in the operating frequency (or cut-off frequency f T ) occur.

本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたもので
あり、ベース接合の深さを浅く(シャロージャンクショ
ン化)しながら、真性エース領域とベース取り出し領域
との間の接続を確実に行うことができるバイポーラトラ
ンジスタおよびその製造方法の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and it is an object of the present invention to surely connect the intrinsic ace region and the base extraction region while reducing the depth of the base junction (making the junction shallower). And a method for manufacturing the same.

D.問題点を解決するための手段 本発明は、半導体基体表面に形成した高濃度不純物領
域からなるベース取り出し領域と、上記ベース取り出し
領域中、ピーク濃度領域よりも低い濃度領域に接する角
部を有し、かつ上記半導体基体の活性領域にわたって形
成される凹部と、上記凹部の下の活性領域に形成され、
上記角部の近傍において上記ベース取り出し領域と接続
される真性ベース領域とを有し、上記ベース取り出し領
域のピーク濃度領域とこれよりも低い濃度領域とは各々
別の不純物拡散源に対して自己整合的に形成されてな
り、上記凹部は該ピーク濃度領域の不純物拡散源に対し
て自己整合的に形成されてなるバイポーラトランジスタ
により上記問題点を解決する。
D. Means for Solving the Problems The present invention relates to a base extraction region formed of a high-concentration impurity region formed on the surface of a semiconductor substrate, and, in the base extraction region, a corner contacting a concentration region lower than a peak concentration region. Having, and a recess formed over the active region of the semiconductor substrate, formed in the active region below the recess,
An intrinsic base region connected to the base extraction region near the corner, wherein the peak concentration region and the lower concentration region of the base extraction region are self-aligned with different impurity diffusion sources; The above problem is solved by a bipolar transistor formed in a self-aligned manner with respect to the impurity diffusion source in the peak concentration region.

また、バイポーラトランジスタの製造方法は、半導体
基体表面に高濃度不純物領域からなるベース取り出し領
域を形成する工程と、上記ベース取り出し領域のピーク
濃度深さよりも深い凹部を該ベース取り出し領域の端部
から上記半導体基体の活性領域にわたって形成する工程
と、上記凹部の側壁に形成したサイドウォールを介して
該凹部から上記活性領域に不純物を導入することによ
り、上記ベース取り出し領域に接続する真性ベース領域
を形成する工程とを有する。
Further, a method for manufacturing a bipolar transistor includes a step of forming a base extraction region formed of a high-concentration impurity region on a surface of a semiconductor substrate, and forming a recess deeper than a peak concentration depth of the base extraction region from an end of the base extraction region. Forming an intrinsic base region connected to the base extraction region by forming the active region of the semiconductor substrate over the active region and introducing impurities from the concave portion to the active region through the sidewall formed on the side wall of the concave portion. And a process.

ここで、バイポーラトランジスタの製造方法は、上記
ベース取り出し領域を上記半導体基体に接する不純物拡
散源から不純物を拡散させることにより形成し、上記凹
部を該不純物拡散源に対して自己整合的に形成するよう
にしても良い。
Here, the method for manufacturing a bipolar transistor is such that the base extraction region is formed by diffusing an impurity from an impurity diffusion source in contact with the semiconductor substrate, and the recess is formed in a self-aligned manner with respect to the impurity diffusion source. You may do it.

あるいは他の方法として、半導体基体上に形成された
パターンの側壁面に不純物拡散源からなる第1のサイド
ウォールを形成する工程と、上記半導体基体の活性領域
に上記第1のサイドウォールに対して自己整合的に凹部
を形成する工程と、上記不純物拡散源から上記凹部の角
部に沿って上記半導体基体内に不純物を拡散させること
により、該凹部の下方に回り込んだ部位において不純物
濃度が低下されてなるベース取り出し領域を形成する工
程と、上記第1のサイドウォールの側壁及び上記凹部の
側壁に接して別の不純物拡散源からなる第2のサイドウ
ォールを形成する工程と、上記凹部から上記活性領域に
不純物を導入することにより、上記ベース取り出し領域
に接続する真性ベース領域を形成する工程とを有する。
Alternatively, as another method, a step of forming a first sidewall composed of an impurity diffusion source on a side wall surface of a pattern formed on a semiconductor substrate, and a step of forming a first sidewall in an active region of the semiconductor substrate with respect to the first sidewall. Forming the recess in a self-aligned manner, and diffusing the impurity from the impurity diffusion source into the semiconductor body along the corner of the recess, thereby lowering the impurity concentration in a portion which goes under the recess. Forming a base extraction region, forming a second sidewall made of another impurity diffusion source in contact with the side wall of the first sidewall and the side wall of the recess, Forming an intrinsic base region connected to the base extraction region by introducing an impurity into the active region.

E.作用 一般に、半導体表面に形成された不純物拡散源からの
拡散により形成された高濃度不純物領域の不純物濃度分
布は、半導体基体表面近傍に1つのピークを有する分布
とされており、そのピーク濃度よりも低い濃度領域に達
する凹部を形成することで、凹部の下に残存し或いは形
成された不純物領域は低濃度の不純物濃度分布を有する
ものとなる。そして、この凹部の下でベース取り出し領
域と真性ベース領域を接続させる構造とすることで、両
者の接続を確実に行うことができ、同時にベース取出し
領域と真性ベース領域内に形成されるエミッタ領域とが
高濃度で衝突することも回避される。
E. Function Generally, the impurity concentration distribution of the high-concentration impurity region formed by diffusion from the impurity diffusion source formed on the semiconductor surface is a distribution having one peak near the semiconductor substrate surface. By forming the concave portion reaching the lower concentration region, the impurity region remaining or formed under the concave portion has a low impurity concentration distribution. By connecting the base extraction region and the intrinsic base region under the recess, the connection between the two can be reliably performed, and at the same time, the base extraction region and the emitter region formed in the intrinsic base region can be connected. Is also avoided at high concentrations.

F.実施例 本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明す
る。
F. Embodiment A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1の実施例 本実施例は、NPN型のバイポーラトランジスタの構造
にかかるものであり、高濃度不純物領域のピーク濃度よ
りも低い濃度領域に達する凹部を有してなることから、
ベース取り出し領域と真性ベース領域との接続を確実に
行い、同時に真性ベース領域内に形成されるエミッタ領
域とベース取り出し領域とが高濃度で衝突することも回
避されるバイポーラトランジスタとなっている。
First Embodiment This embodiment relates to the structure of an NPN-type bipolar transistor, and has a recess reaching a concentration region lower than the peak concentration of the high concentration impurity region.
The bipolar transistor ensures the connection between the base extraction region and the intrinsic base region, and at the same time, prevents the emitter region and the base extraction region formed in the intrinsic base region from colliding at a high concentration.

本実施例のバイポーラトランジスタの素子構造は第1
図に示すような構造とされ、その要部は第2図に示す構
造とされる。すなわち、第1図および第2図に示すよう
に、本実施例のバイポーラトランジスタは、P型の半導
体基板51上にN+型の埋め込み層52を有し、素子分離領域
54で分離されたN型のエピタキシャル層からなる島状領
域53を有している。半導体基体としての上記島状領域53
の表面上には、絶縁膜60に被覆され不純物を含有した例
えば多結晶シリコン層であるベース取り出し電極59が選
択的に形成されており、このベース取り出し電極59から
の拡散によって形成されたベース取り出し領域55が上記
島状領域53の上記ベース取り出し電極59の下部に高濃度
不純物領域として形成されている。
The element structure of the bipolar transistor of this embodiment is
The structure is as shown in the figure, and the main part is the structure shown in FIG. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the bipolar transistor of this embodiment has an N + type buried layer 52 on a P type
It has an island region 53 composed of an N-type epitaxial layer separated by 54. The island region 53 as a semiconductor substrate
A base extraction electrode 59 which is, for example, a polycrystalline silicon layer which is covered with the insulating film 60 and contains impurities is selectively formed on the surface of the substrate, and the base extraction electrode 59 formed by diffusion from the base extraction electrode 59 is formed. A region 55 is formed as a high-concentration impurity region below the base extraction electrode 59 in the island region 53.

上記島状領域53の表面には、さに上記高濃度不純物領
域の深さ方向においてピーク濃度よりも低い濃度領域に
達する凹部64が形成されている。凹部64の角部は上記ベ
ース取り出し領域55の一部と接しており、ベース取り出
し領域55の一部は凹部の下の部分まで延在されている。
この凹部64の底部の一部からその側壁,さらには上記ベ
ース取り出し電極59および上記絶縁膜60の側壁に亘って
は、CVD−SiO2膜等の絶縁膜をエッチバックして形成さ
れたサイドウォール部63が形成されており、このサイド
ウォール部63上および上記島状領域53の表面の一部に亘
って薄い多結晶シリコン層61が形成されている。この薄
い多結晶シリコン層61は、エミッタ領域58の拡散源およ
びエミッタ取り出し電極となる。また、サイドウォール
部63はエミッタ領域58と真性ベース領域57を整合的に形
成するのに用いられ、N+型の不純物領域からなるエミッ
タ領域58は、P型の真性ベース領域57の内側に拡散され
て形成されている。
On the surface of the island region 53, a recess 64 is formed which reaches a concentration region lower than the peak concentration in the depth direction of the high concentration impurity region. The corner of the concave portion 64 is in contact with a part of the base take-out region 55, and a part of the base take-out region 55 extends to a portion below the concave portion.
A sidewall formed by etching back an insulating film such as a CVD-SiO 2 film extends from a part of the bottom of the concave portion 64 to the side wall thereof, and further from the side wall of the base extraction electrode 59 and the insulating film 60. A portion 63 is formed, and a thin polycrystalline silicon layer 61 is formed on the side wall portion 63 and over a part of the surface of the island region 53. This thin polycrystalline silicon layer 61 serves as a diffusion source of the emitter region 58 and an emitter extraction electrode. Further, the sidewall portion 63 is used to form the emitter region 58 and the intrinsic base region 57 in a consistent manner, and the emitter region 58 formed of an N + -type impurity region is diffused inside the P-type intrinsic base region 57. It has been formed.

そして、P型の真性ベース領域57は、上記サイドウォ
ール部63の下部すなわち上記凹部64の下で上記ベース取
り出し領域55と接続している。ここで、その上記凹部64
の下の領域56では、後述する第2の実施例或いは第3の
実施例の如き方法による凹部64の形成から、その不純物
濃度が低濃度とされている。このため、本実施例のバイ
ポーラトランジスタでは、真性ベース領域57とベース取
り出し領域55との接続を確実に行うことができると共
に、それぞれ高濃度不純物領域であるエミッタ領域58と
ベース取り出し領域55との接続の衝突も回避させること
ができる。また、特に上記凹部64の下の領域56が低濃度
不純物領域とされることから、トランジスタの耐圧(V
EBO)の向上や容量の低減等を図ることも可能とされ
る。
The P-type intrinsic base region 57 is connected to the base extraction region 55 below the sidewall 63, that is, below the recess 64. Here, the recess 64
In the lower region 56, the impurity concentration is low due to the formation of the concave portion 64 according to the method of the second embodiment or the third embodiment described later. Therefore, in the bipolar transistor of this embodiment, the connection between the intrinsic base region 57 and the base extraction region 55 can be reliably performed, and the connection between the emitter region 58 and the base extraction region 55, which are high-concentration impurity regions, respectively. Collision can be avoided. In addition, since the region 56 under the concave portion 64 is a low-concentration impurity region, the breakdown voltage (V
It is also possible to improve the EBO ) and reduce the capacity.

なお、上記エミッタ領域58は上記薄い多結晶シリコン
層61を介してエミッタ電極62Eに接続し、上記真性ベー
ス領域57は領域56を介してベース取り出し領域55と接続
し、さらにそのベース取り出し領域55を介してベース取
り出し電極59およびベース電極62Bと電気的に接続す
る。また、上記埋め込み層52はコレクタ取り出し領域65
を介してコレクタ電極62Cと接続する。
The emitter region 58 is connected to the emitter electrode 62E via the thin polycrystalline silicon layer 61, the intrinsic base region 57 is connected to the base extraction region 55 via the region 56, and the base extraction region 55 It is electrically connected to the base extraction electrode 59 and the base electrode 62B via the same. Further, the buried layer 52 is formed in a collector extraction region 65.
Is connected to collector electrode 62C.

上述の如き構造を有する本実施例のバイポーラトラン
ジスタは、セルフアラインでエミッタ領域58と真性ベー
ス領域57の形成が行われる構造を有しているが、上記凹
部64の下の低濃度不純物領域である領域56で、真性ベー
ス領域57とベース取り出し領域55との接続が行われる。
このため、これら真性ベース領域57とベース取り出し領
域55との接続を確実に行うことができると共に、エミッ
タ領域58とベース取り出し領域55の衝突も回避させるこ
とができる。さらにその衝突の回避は深さ方向のピーク
濃度のずれから顕著なものとなる。また、凹部64の下の
上記高濃度不純物領域のピーク濃度よりも低い不純物濃
度とされる領域56で真性ベース領域57が接続されてお
り、不要な不純物の拡散が防止されて、かつベース抵抗
Rbbの低減を図ることができ、ベース走行時間τの低
域を図ることも可能である。また、上記領域56の不純物
濃度が低濃度とされることから、容量の低減や耐圧の向
上等も実現されることになる。
The bipolar transistor of this embodiment having the above-described structure has a structure in which the emitter region 58 and the intrinsic base region 57 are formed in a self-aligned manner, but is a low-concentration impurity region below the concave portion 64. In the region 56, the connection between the intrinsic base region 57 and the base extraction region 55 is made.
Therefore, the connection between the intrinsic base region 57 and the base extraction region 55 can be reliably performed, and the collision between the emitter region 58 and the base extraction region 55 can be avoided. Further, the avoidance of the collision becomes remarkable due to the deviation of the peak concentration in the depth direction. In addition, the intrinsic base region 57 is connected to a region 56 below the recess 64 having an impurity concentration lower than the peak concentration of the high-concentration impurity region, so that unnecessary impurity diffusion is prevented and the base resistance is reduced.
R bb can be reduced, and a low range of the base traveling time τ B can be achieved . In addition, since the impurity concentration of the region 56 is low, a reduction in capacitance and an improvement in withstand voltage can be realized.

第2の実施例 本実施例のバイポーラトランジスタの製造方法は、第
1の実施例のNPN型のバイポーラトランジスタを製造す
る製造方法があり、高濃度不純物領域のピーク濃度の領
域を除去するように凹部を形成してなるバイポーラトラ
ンジスタの製造方法である。以下、本実施例を第3図a
〜第3図eを参照しながらその工程順に従って説明す
る。なお、第3図b〜第3図eでは、簡単のため第3図
aの破線領域内のみを拡大して図示する。
Second Embodiment A method of manufacturing a bipolar transistor according to the present embodiment includes a manufacturing method of manufacturing the NPN-type bipolar transistor according to the first embodiment, in which a concave portion is formed so as to remove a peak concentration region of a high concentration impurity region. Is a method for manufacturing a bipolar transistor. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIG.
The description will be made in the order of the steps with reference to FIG. In FIGS. 3B to 3E, only the area enclosed by the broken line in FIG. 3A is enlarged for simplicity.

(a) まず、第3図aに示すように、例えばP型の半
導体基体21にN+型の埋め込み層22を形成し、その上部に
積層したN型のエピタキシャル層に選択酸化やトレンチ
等により素子分離領域24を形成して第1導電型(N型)
の半導体領域としての島状領域23を形成する。続いて、
P型不純物含有層である多結晶シリコン層(DOPOS)を
被着しパターンニングしてベース取り出し電極26を上記
島状領域23上に形成し、酸化珪素等の絶縁膜27を被着す
る。次いで、これらベース取り出し電極26や絶縁膜27が
上記島状領域23上で選択的に開口され、島状領域23を露
光した開口部28が形成される。なお、上記素子分離領域
24の一部の下部にはチャンネル形成素子領域25が形成さ
れ、上記埋め込み層22の一部はコレクタ取り出し領域23
Cと接続する。また、上記不純物含有層としてのベース
取り出し電極26は、多結晶シリコン層に限定されず、電
極としての機能を他の層で補って拡散源としてはBSG
(ボロンシリケートガラス)等の材料を用いるようにし
ても良い。
(A) First, as shown in FIG. 3A, for example, an N + -type buried layer 22 is formed in a P-type semiconductor substrate 21, and an N-type epitaxial layer laminated thereon is selectively oxidized or trenched. Forming element isolation region 24 to be of first conductivity type (N type)
The island region 23 is formed as a semiconductor region. continue,
A polycrystalline silicon layer (DOPOS), which is a P-type impurity-containing layer, is applied and patterned to form a base extraction electrode 26 on the island region 23, and an insulating film 27 such as silicon oxide is applied. Next, the base extraction electrode 26 and the insulating film 27 are selectively opened on the island region 23, and an opening 28 exposing the island region 23 is formed. Note that the above element isolation region
A channel forming element region 25 is formed under a part of the part 24, and a part of the buried layer 22 is
Connect with C. Further, the base extraction electrode 26 as the impurity-containing layer is not limited to the polycrystalline silicon layer.
A material such as (boron silicate glass) may be used.

(b) 次に、第3図bに示すように、選択的に形成さ
れた上記ベース取り出し電極26を用いて、ここからの不
純物拡散によって、P型の高濃度不純物領域からなるベ
ース取り出し領域(グラフトベース領域)29を形成す
る。このベース取り出し領域29は上記開口部28の底部に
沿って拡散して形成されており、この開口部28の底部に
沿って拡散した領域29aは、深さ方向および横方向でそ
れぞれ変化する不純物濃度分布を有している。
(B) Next, as shown in FIG. 3B, using the base extraction electrode 26 formed selectively, impurity diffusion is performed from the base extraction electrode 26 to form a base extraction region (P-type high concentration impurity region). (Graft base region) 29 is formed. The base extraction region 29 is formed by diffusion along the bottom of the opening 28. The region 29a diffused along the bottom of the opening 28 has an impurity concentration that varies in the depth direction and the lateral direction. Has a distribution.

第4図は、このような開口部28の底部に沿って拡散し
た領域29aにおける不純物濃度分布を示しており、縦軸
は不純物濃度(1nN)であり、横軸は深さを示す。そし
て、図中曲線Iは上記ベース取り出し電極26に近い部分
の不純物濃度分布曲線であり、図中曲線IIは上記ベース
取り出し電極26から遠い部分の不純物濃度分布曲線であ
る。上記曲線Iは、第4図に示すように、表面近傍でピ
ーク濃度Nipを有し、そのピーク濃度Nipを有する深さXp
より深い領域では、その不純物濃度は徐々に低濃度とな
っている。また、曲線IIも同様な不純物分布を有し、従
って、全体的にベース取り出し電極26に近い部分の方が
高濃度となっていることが分り、また、比較的表面に近
い深さXpで不純物濃度のピークを有していることが分
る。
FIG. 4 shows the impurity concentration distribution in the region 29a diffused along the bottom of the opening 28, the vertical axis represents the impurity concentration (1 nN), and the horizontal axis represents the depth. A curve I in the figure is an impurity concentration distribution curve near the base extraction electrode 26, and a curve II in the figure is an impurity concentration distribution curve far from the base extraction electrode 26. The curve I, as shown in FIG. 4, has a peak concentration N ip near the surface, the depth Xp with its peak concentration N ip
In a deeper region, the impurity concentration gradually decreases. Curve II also has a similar impurity distribution. Therefore, it can be seen that the portion near the base extraction electrode 26 has a higher concentration as a whole, and the impurity has a depth Xp relatively close to the surface. It can be seen that it has a concentration peak.

(c) 次に、第3図cに示すように、上記絶縁膜27等
をマスクとして、活性領域とされる上記開口部28内の島
状領域23の一部および上記ベース取り出し領域29の一部
を除去し、ベース取り出し領域29の一部から活性領域に
かけて凹部20を形成する。ここで、上記凹部20は所定の
シリコンエッチングにより行われるが、その深さは上記
ベース取り出し領域29のピーク濃度深さXpよりも深い深
さXeとされる。
(C) Next, as shown in FIG. 3C, using the insulating film 27 and the like as a mask, a part of the island region 23 in the opening 28 serving as an active region and a portion of the base extraction region 29 are formed. The portion is removed, and a recess 20 is formed from a part of the base extraction region 29 to the active region. Here, the recess 20 is formed by a predetermined silicon etching, and the depth thereof is set to a depth Xe deeper than the peak concentration depth Xp of the base extraction region 29.

すなわち、上記凹部20の形成される深さXeは、第4図
の曲線Iに示すように、表面近傍に位置するところの上
記ベース取り出し領域29のピーク濃度深さXpよりも深い
深さとされる。すると、その表面29bの不純物濃度N
esは、上記ピーク濃度Nipよりも低濃度とされて、従っ
て、凹部20の下のベース取り出し領域29である領域30は
低濃度となる。ここで、上記不純物濃度Nesは、例えば
真性ベース領域のピーク濃度を1×1018個/cm2とし、ベ
ース取り出し領域のピーク濃度Nipを1×1019個/cm2
した時では、上記不純物濃度Nesは、これらよりも低い
濃度を有するように制御して凹部20の形状が行われるこ
とになる。
That is, the depth Xe at which the recess 20 is formed is, as shown by the curve I in FIG. 4, a depth deeper than the peak concentration depth Xp of the base extraction region 29 located near the surface. . Then, the impurity concentration N of the surface 29b is
es is lower than the peak concentration Nip , and accordingly, the region 30 which is the base extraction region 29 below the concave portion 20 has a lower concentration. Here, the impurity concentration Nes is, for example, when the peak concentration in the intrinsic base region is 1 × 10 18 / cm 2 and the peak concentration N ip in the base extraction region is 1 × 10 19 / cm 2 , The shape of the concave portion 20 is controlled by controlling the impurity concentration Nes to have a lower concentration.

なお、上記シリコンエッチングは、アンモニア及び過
酸化水素水を用いることで行うことができ、或いは他の
手段によって凹部を形成することも可能である。
Note that the silicon etching can be performed by using ammonia and a hydrogen peroxide solution, or the concave portion can be formed by other means.

なお本実施例ではベース取出し電極28からの拡散によ
りグラフトベース領域29を形成した後にシリコンエッチ
ングにより凹部20を形成しているが、例えばグラフトベ
ース領域29形成用の熱処理を真性ベース領域33やエミッ
タ領域34形成用の熱処理と兼用する等、拡散をシリコン
エッチングによる凹部形成の後に行う場合には、最終的
なグラフトベースの不純物分布を考慮し、そのピーク濃
度深さXpよりも深い深さの凹部20を予め形成しておけば
良い。
In this embodiment, the concave portion 20 is formed by silicon etching after forming the graft base region 29 by diffusion from the base extraction electrode 28, but for example, heat treatment for forming the graft base region 29 is performed by the heat treatment for forming the intrinsic base region 33 and the emitter region. When the diffusion is performed after the formation of the concave portion by silicon etching, such as in combination with the heat treatment for forming the concave portion, the concave portion 20 having a depth deeper than the peak concentration depth Xp is taken into consideration in consideration of the final impurity distribution of the graft base. May be formed in advance.

(d) 次に、凹部20,上記ベース取り出し電極26の側
壁および上記絶縁膜27の側壁並びに表面に亘ってサイド
ウォール部を形成するためのCVD−SiO2膜を形成する。
そして、このCVD−SiO2膜をRIE法等の異方性エッチング
を用いてエッチバックし、第3図dに示すように、サイ
ドウォール部31を上記凹部20の底部の一部並びに側壁お
よび上記ベース取り出し電極26の側壁等に接して形成す
る。
(D) Next, a CVD-SiO 2 film for forming a sidewall portion over the concave portion 20, the side wall of the base extraction electrode 26 and the side wall and the surface of the insulating film 27 is formed.
Then, the CVD-SiO 2 film is etched back by using anisotropic etching such as RIE method, and as shown in FIG. It is formed in contact with the side wall of the base extraction electrode 26 and the like.

このようなサイドウォール部31を形成することで、後
述する真性ベース領域とエミッタ領域をセルフアライン
で形成できる。また、このサイドウォール部31が凹部20
の底部と接する長さは、第3図dに点線で示すように、
ほぼ上部ベース取り出し領域29の終端部に至る長さとす
ることができ、特に本実施例のバイポーラトランジスタ
の製造方法では、凹部20の形成で既にピーク濃度Nip
有する領域が除去されているために、十分に上記ベース
取り出し領域29の凹部20の下で延在される領域を拡散さ
せることができる。
By forming such a sidewall portion 31, an intrinsic base region and an emitter region described later can be formed in a self-aligned manner. Also, the side wall portion 31 is
The length in contact with the bottom of is as shown by the dotted line in FIG.
The length can be substantially equal to the end of the upper base extraction region 29.In particular, in the manufacturing method of the bipolar transistor of this embodiment, since the region having the peak concentration Nip has already been removed by forming the concave portion 20, Thus, the region extending below the concave portion 20 of the base extraction region 29 can be sufficiently diffused.

なお、サイドウォール部の材料としては他の絶縁材料
を用いることもできる。
Note that another insulating material can be used as the material of the sidewall portion.

(e) 次に、薄い多結晶シリコン層32を上記凹部20を
含む全面に形成する。この薄い多結晶シリコン層32は、
所謂ントリンシックベース領域である真性ベース領域を
上記凹部20の底部の島状領域23に臨んで拡散させるため
に形成され、イオン注入によりB+やBF2 +等の不純物が導
入される。
(E) Next, a thin polycrystalline silicon layer 32 is formed on the entire surface including the concave portion 20. This thin polycrystalline silicon layer 32
It is formed to diffuse the intrinsic base region, which is a so-called intrinsic base region, toward the island region 23 at the bottom of the concave portion 20, and impurities such as B + and BF 2 + are introduced by ion implantation.

そして、キャップ用のCVD−SiO2膜等が形成され、ア
ニールが行われて、活性領域には真性ベース領域33が上
記薄い多結晶シリコン層32からの不純物拡散により形成
される。すると、この活性化されて形成された真性ベー
ス領域33は、上記ピーク濃度深さよりも深く形成され低
濃度不純物領域とされた凹部20の下部を介してベース取
り出し領域29と接続し、さらに上記ベース取り出し電極
26と電気的に接続する。すなわち、このような低濃度不
純物領域を介して、真性ベース領域33をベース取り出し
領域29と接続させることで、その接続は確実に行われ、
低不純物濃度であることから、容量低域や耐圧の向上等
を図ることが可能となる。
Then, a capping CVD-SiO 2 film or the like is formed, annealing is performed, and an intrinsic base region 33 is formed in the active region by impurity diffusion from the thin polycrystalline silicon layer 32. Then, the intrinsic base region 33 formed by activation is connected to the base extraction region 29 through the lower portion of the concave portion 20 which is formed deeper than the peak concentration depth and is a low concentration impurity region, and further, the base Extraction electrode
26 and electrically connected. That is, by connecting the intrinsic base region 33 to the base extraction region 29 through such a low concentration impurity region, the connection is reliably performed,
Since the impurity concentration is low, it is possible to improve the low capacity region and the withstand voltage.

次に、キャップ用のCVD−SiO2膜等の除去後、再び上
記薄い多結晶シリコン層32を用いて、例えば砒素等のN
型の不純物とするイオン注入が行われる。すなわち、薄
い多結晶シリコン層32を用いてセルフアラインで真性ベ
ース領域とエミッタ領域が形成されることになる。その
後、およそ800℃〜1100℃程度の温度でエミッチ拡散が
行われ、第3図eに示すように、第1導電型(N型)の
不純物領域であるエミッタ領域34が上記島状領域23の表
面の真性ベース領域33に形成される。そして、全面にア
ルミ配線層が形成され、そのアルミ配線層をパターニン
グして配線電極を形成してバイポーラトランジスタを完
成する。
Next, after removing the capping CVD-SiO 2 film and the like, the thin polycrystalline silicon layer 32 is again used to remove N 2 such as arsenic.
Ion implantation as a type impurity is performed. That is, the intrinsic base region and the emitter region are formed by self-alignment using the thin polycrystalline silicon layer 32. After that, the emitter is diffused at a temperature of about 800 ° C. to 1100 ° C., and as shown in FIG. It is formed in the intrinsic base region 33 on the surface. Then, an aluminum wiring layer is formed on the entire surface, and the aluminum wiring layer is patterned to form wiring electrodes, thereby completing a bipolar transistor.

上述の工程より行われる本実施例のバイポーラトラン
ジスタの製造方法は、まず、高濃度不純物領域の深さ方
向においてピーク濃度よりも低い濃度領域に達する凹部
20を形成しており、その凹部20の下の低濃度不純物領域
を用いて、ベース取り出し領域29と真性ベース領域33と
の間の接続が確実に行われると共に、ベース取り出し領
域29とエミッタ領域34との衝突も有効に避けることがで
きる。また、製造されるバイポーラトランジスタの他の
特性向上も実現される。
The method of manufacturing the bipolar transistor according to the present embodiment, which is performed by the above-described steps, first includes the step of forming the concave portion reaching the concentration region lower than the peak concentration in the depth direction of the high concentration impurity region.
The connection between the base extraction region 29 and the intrinsic base region 33 is reliably performed using the low-concentration impurity region below the concave portion 20, and the base extraction region 29 and the emitter region 34 are formed. The collision with can be effectively avoided. In addition, other characteristics of the manufactured bipolar transistor can be improved.

第3の実施例 本実施例のバイポーラトランジスタの製造方法は、ベ
ース取り出し電極の側壁に多結晶シリコン層からなるサ
イドウォール部を形成すると共にベース取り出し領域の
ピーク濃度深さよりも深く且つ該ベース取り出し領域と
活性領域にかかる凹部を形成するバイポーラトランジス
タの製造方法である。以下、本実施例を第5図a〜第5
図fを参照しながらその工程順に従って説明する。な
お、第5図b〜第5図fでは、簡単のため第5図aの破
線領域内のみを拡大して図示する。また、第2の実施例
と同じ部分については、同じ引用符号を用い、その説明
を省略する。
Third Embodiment A method of manufacturing a bipolar transistor according to a third embodiment is characterized in that a side wall portion made of a polycrystalline silicon layer is formed on a side wall of a base extraction electrode, and the base extraction region is deeper than the peak concentration depth of the base extraction region. And a method of manufacturing a bipolar transistor in which a concave portion is formed in an active region. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIGS.
The description will be made in the order of the steps with reference to FIG. 5b to 5f, only the area within the broken line in FIG. 5a is enlarged for simplification. The same parts as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

(a) 第5図aに示すように、島状領域23上に絶縁膜
40,多結晶シリコン層等からなり不純物を含有してなる
ベース取り出し電極41および絶縁膜42を積層する。そし
て、島状領域23の一部では、上記絶縁膜40,ベース取り
出し電極41および絶縁膜42が窓明けされて開口部43が形
成される。
(A) As shown in FIG. 5a, an insulating film is formed on the island region 23.
40, a base extraction electrode 41 and an insulating film 42 which are made of a polycrystalline silicon layer or the like and contain impurities are laminated. Then, in a part of the island region 23, the insulating film 40, the base extraction electrode 41, and the insulating film 42 are opened to form an opening 43.

(b) 次に、上記開口部43を含む全面に多結晶シリコ
ン層44が形成される。この多結晶シリコン層44は、次の
工程で形成されるサイドウォール部を構成する他、ベー
ス取り出し電極41からの不純物を島状領域23に拡散させ
る場合に用いられる。なお、この多結晶シリコン層44は
不純物を含有しない所謂ビュアポリシリコン層とするこ
ともでき、或いはB+やBF2 +等の不純物を導入した多結晶
シリコン層であっても良い。
(B) Next, a polycrystalline silicon layer 44 is formed on the entire surface including the opening 43. This polycrystalline silicon layer 44 is used not only to form a sidewall portion formed in the next step, but also to diffuse impurities from the base extraction electrode 41 into the island region 23. The polycrystalline silicon layer 44 may be a so-called viewer polysilicon layer containing no impurities, or may be a polycrystalline silicon layer into which impurities such as B + and BF 2 + are introduced.

(c) このような多結晶シリコン層44を形成した後、
上記多結晶シリコン層44に対して異方性エッチングを行
って上記開口部43の側壁に多結晶シリコン層44からなる
サイドウォール部45を形成する。そして、同時に、第5
図cに示すように、異方性エッチングによって上記開口
部43の底部で露出した島状領域23の表面も当該エッチン
グによって除去し、その島状領域23の表面に凹部39を形
成する。
(C) After forming such a polycrystalline silicon layer 44,
Anisotropic etching is performed on the polycrystalline silicon layer 44 to form a side wall 45 made of the polycrystalline silicon layer 44 on the side wall of the opening 43. And at the same time, the fifth
As shown in FIG. C, the surface of the island region 23 exposed at the bottom of the opening 43 is also removed by anisotropic etching to form a concave portion 39 on the surface of the island region 23.

ここで、その凹部39は、結果的に上記サイドウォール
部45と整合的な形で削られることになり、サイドウォー
ル部45が存在するところでは凹部39が形成されていな
い。その凹部39の深さXeは、一般的に多結晶シリコン層
を介して不純物拡散を行った時の深さ方向におけるピー
ク濃度を有する深さXp(第4図参照)よりも深い深さと
される。そして、この凹部39の上記サイドウォール部45
に沿った側壁と凹部39の底部との角部39cは、当該凹部3
9が異方性エッチングで形成されることから、直角度に
近い角度を有することになる。
Here, the concave portion 39 is consequently shaved in a manner consistent with the sidewall portion 45, and the concave portion 39 is not formed where the sidewall portion 45 exists. The depth Xe of the recess 39 is generally deeper than the depth Xp (see FIG. 4) having a peak concentration in the depth direction when the impurity is diffused through the polycrystalline silicon layer. . Then, the side wall portion 45 of the concave portion 39 is formed.
The corner 39c between the side wall along the bottom and the bottom of the recess 39 is
Since 9 is formed by anisotropic etching, it has an angle close to a right angle.

(d) 次に、第5図dに示すように、上記ベース取り
出し電極41からサイドウォール部45を介し、或いはサイ
ドウォール部45から直接不純物を拡散させ、上記凹部39
の側壁から底部に亘るようなベース取り出し領域46を形
成する。すると、上記凹部39の角部39cが上述のように
直角度に近い角度を有しているために、上記サイドウォ
ール部45から島状領域23内部へ拡散してきた不純物はそ
の角度39cから活性領域側では回り込む分だけその濃度
が薄いものとなり、さらに、上述のように凹部39は、上
述のように深さXeだけ深くされていることから、凹部39
の下の部分は不純物濃度が十分に低いものされる。
(D) Next, as shown in FIG. 5D, an impurity is diffused from the base extraction electrode 41 via the sidewall portion 45 or directly from the sidewall portion 45, and
The base take-out region 46 is formed so as to extend from the side wall to the bottom. Then, since the corner portion 39c of the concave portion 39 has an angle close to a right angle as described above, the impurities diffused from the sidewall portion 45 into the island-like region 23 have the active region from the angle 39c. On the side, the concentration becomes thinner by the amount of wraparound, and furthermore, as described above, the concave portion 39 is deepened by the depth Xe as described above, so that the concave portion 39 is formed.
The part below is sufficiently low in impurity concentration.

(e) 上述のように、凹部39の形状を利用しながら、
ベース取り出し領域46のピーク濃度深さよりも深く、か
つ該ベース取り出し領域46および真性ベース領域やエミ
ッタ領域が形成される活性領域にかけて当該凹部39を形
成した後、第5図eに示すように、全面にCVD−SiO2
を形成し、そのCVD−SiO2膜をエッチバックして、第2
サイドウォール部47を上記サイドウォール部45の側壁お
よび上記凹部39の側壁に接して形成する。この第2サイ
ドウォール部47はエミッタとベースを電気的に分離する
ためのものであり、また、このような第2サイドウォー
ル部47を形成することでセルフアランで真性ベース領域
とエミッタ領域を形成できる。
(E) As described above, while utilizing the shape of the concave portion 39,
After forming the concave portion 39 deeper than the peak concentration depth of the base extraction region 46 and the active region where the base extraction region 46 and the intrinsic base region and the emitter region are formed, as shown in FIG. A CVD-SiO 2 film is formed on the substrate, and the CVD-SiO 2 film is etched back to form a second
The sidewall portion 47 is formed in contact with the sidewall of the sidewall portion 45 and the sidewall of the concave portion 39. The second sidewall portion 47 is for electrically separating the emitter and the base, and by forming such a second sidewall portion 47, an intrinsic base region and an emitter region are formed by self-alling. it can.

また、この第2サイドウォール部47の凹部39と接する
下部には、濃度の低いベース取り出し領域46の一部が拡
散しており、このような第2サイドウォール部47を形成
するにも拘わらず、次に形成する真性ベース領域と上記
ベース取り出し領域46との間の確実な接続が実現され
る。
Further, a part of the low concentration base extraction region 46 is diffused below the second sidewall portion 47 in contact with the concave portion 39, and despite the formation of the second sidewall portion 47, Thus, a secure connection between the intrinsic base region to be formed next and the base extraction region 46 is realized.

ここで、さらに確実な接続を行うためには、第2サイ
ドウォール部の構造を第6図に示すようにしても良い。
すなわち、第2サイドウォール部をボロンドープト酸化
シリコン層70と絶縁層71の2層構造とすることで、上記
ボロンドープト酸化シリコン層70からの不純物拡散によ
り低濃度不純物領域72を形成し、次に形成する真性ベー
ス領域と上記ベース取り出し領域46との間のさらに確実
な接続を実現することもできる (f) 次に、薄い多結晶シリコン層48を上記凹部39を
含む全面に形成する。この薄い多結晶シリコン層48は、
所謂イントリンシックベース領域である真性ベース領域
を上記凹部39の底部の島状領域23に臨んで拡散させるた
めに形成され、イオン注入によりB+やBF2 +等の不純物が
導入される。
Here, in order to make connection more securely, the structure of the second sidewall portion may be as shown in FIG.
That is, by forming the second sidewall portion into a two-layer structure of the boron-doped silicon oxide layer 70 and the insulating layer 71, the low-concentration impurity region 72 is formed by impurity diffusion from the boron-doped silicon oxide layer 70, and then formed. A more reliable connection between the intrinsic base region and the base extraction region 46 can be realized. (F) Next, a thin polycrystalline silicon layer 48 is formed on the entire surface including the concave portion 39. This thin polycrystalline silicon layer 48
The intrinsic base region, which is a so-called intrinsic base region, is formed to diffuse toward the island region 23 at the bottom of the concave portion 39, and impurities such as B + and BF 2 + are introduced by ion implantation.

そして、キャップ用のCVD−SiO2膜等が形成され、ア
ニールが行われて、活性領域には真性ベース領域49が上
記薄い多結晶シリコン層32からの不純物拡散により形成
される。すると、この活性化されて形成された真性ベー
ス領域49は、上記ピーク濃度深さよりも深く形成され低
濃度不純物領域とされた凹部39の下部を介してベース取
り出し領域46と接続し、さらに上記ベース取り出し電極
41と電気的に接続する。
Then, a capping CVD-SiO 2 film or the like is formed, annealing is performed, and an intrinsic base region 49 is formed in the active region by impurity diffusion from the thin polycrystalline silicon layer 32. Then, the activated intrinsic base region 49 is connected to the base extraction region 46 through the lower part of the concave portion 39 which is formed deeper than the peak concentration depth and is a low concentration impurity region, and further, Extraction electrode
Connect to 41 electrically.

次に、キャップ用のCVD−SiO2膜等の除去後、再び上
記薄い多結晶シリコン層48を用いて、例えば砒素等のN
型の不純物とするイオン注入が行われる。その後、およ
そ800℃〜1000℃程度の温度でエミッタ拡散が行われ、
第5図eに示すように、第1導電型(N型)の不純物領
域であるエミッタ領域50が上記島状領域23の表面の真性
ベース領域49に形成される。そして、全面にアルミ配線
層が形成され、そのアルミ配線層をパターニングして配
線電極を形成してバイポーラトランジスタを完成する。
Next, after removing the capping CVD-SiO 2 film or the like, the thin polycrystalline silicon layer 48 is again used to remove N 2 such as arsenic.
Ion implantation as a type impurity is performed. After that, emitter diffusion is performed at a temperature of about 800 to 1000 ° C,
As shown in FIG. 5E, an emitter region 50 which is a first conductivity type (N-type) impurity region is formed in the intrinsic base region 49 on the surface of the island region 23. Then, an aluminum wiring layer is formed on the entire surface, and the aluminum wiring layer is patterned to form wiring electrodes, thereby completing a bipolar transistor.

上述の工程からなる本実施例のバイポーラトランジス
タの製造方法は、まず、凹部39の形状に起因する低い濃
度領域を利用して、ベース取り出し領域46と真性ベース
領域49との間の接続が確実に行われると共に、ベース取
り出し領域46とエミッタ領域50との衝突も有効に避ける
ことができる。また、製造されるバイポーラトランジス
タの他の特性向上も実現される。
The method for manufacturing the bipolar transistor according to the present embodiment including the above-described steps first uses the low-concentration region caused by the shape of the concave portion 39 to ensure the connection between the base extraction region 46 and the intrinsic base region 49. At the same time, the collision between the base extraction region 46 and the emitter region 50 can be effectively avoided. In addition, other characteristics of the manufactured bipolar transistor can be improved.

さらに、多結晶シリコン層と半導体基体との選択比が
小さい場合でも、十分にサイドウォールを形成すること
ができ、特に複雑なプロセスを必要とせずに素子の微細
化等を図ることができる。
Furthermore, even when the selectivity between the polycrystalline silicon layer and the semiconductor substrate is small, the sidewalls can be formed sufficiently, and miniaturization of the element can be achieved without particularly requiring a complicated process.

なお、上述の第1〜第3の実施例では、NPN型のバイ
ポーラトランジスタについて説明したが、PNP型であっ
ても良い。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種
々の変更が可能である。
In the above-described first to third embodiments, the NPN-type bipolar transistor has been described. However, a PNP-type bipolar transistor may be used. Various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

G.発明の効果 本発明のバイポーラトランジスタおよびその製造方法
は、所望の凹部の形成,利用によって、ベース取り出し
領域と真性ベース領域の有効な接続を図ることができる
と共に、高濃度不純物領域同士の衝突を回避させること
ができる。また、その不純物濃度や深さ方向の位置等か
ら、耐圧の向上や容量の低減等のバイポーラトランジス
タの特定向上を図ることができることになる。
G. Effects of the Invention According to the bipolar transistor and the method of manufacturing the same of the present invention, effective connection between the base extraction region and the intrinsic base region can be achieved by forming and using a desired recess, and collision between the high-concentration impurity regions can be achieved. Can be avoided. In addition, from the impurity concentration and the position in the depth direction, it is possible to improve the specificity of the bipolar transistor, such as improving the withstand voltage and reducing the capacitance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明のバイポーラトランジスタの一例の断面
図、第2図はその要部断面図、第3図a〜第3図eは本
発明のバイポーラトランジスタの製造方法の一例のそれ
ぞれ工程断面図、第4図はベース取り出し領域の不純物
濃度分布図、第5図a〜第5図fは本発明のバイポーラ
トランジスタの製造方法の他の一例のそれぞれ工程断面
図、第6図は本発明にかかる第2サイドウォール部を2
重構造とした例を示す断面図、第7図〜第9図は従来例
を説明するための概略断面図である。 23,53……島状領域 26,41,59……ベース取り出し電極 29,46,55……ベース取り出し領域 31,45,63……サイドウォール部 47……第2サイドウォール部 32,48,61……薄い多結晶シリコン層 33,49,57……真性ベース領域 34 50,58……エミッタ領域
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of the bipolar transistor of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part thereof, and FIGS. FIG. 4 is an impurity concentration distribution diagram of the base extraction region, FIGS. 5a to 5f are cross-sectional views showing steps of another example of the method of manufacturing the bipolar transistor of the present invention, and FIG. 2nd sidewall
7 to 9 are schematic cross-sectional views illustrating a conventional example. 23,53 island region 26,41,59 base extraction electrode 29,46,55 base extraction region 31,45,63 sidewall portion 47 second sidewall portion 32,48, 61 Thin polycrystalline silicon layer 33, 49, 57 Intrinsic base region 34 50, 58 Emitter region

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体基体表面に形成した高濃度不純物領
域からなるベース取り出し領域と、 上記ベース取り出し領域中、ピーク濃度領域よりも低い
濃度領域に接する角部を有し、かつ上記半導体基体の活
性領域にわたって形成される凹部と、 上記凹部の下の活性領域に形成され、上記角部の近傍に
おいて上記ベース取り出し領域と接続される真性ベース
領域とを有し、 上記ベース取り出し領域のピーク濃度領域とこれよりも
低い濃度領域とは各々別の不純物拡散源に対して自己整
合的に形成されてなり、上記凹部は該ピーク濃度領域の
不純物拡散源に対して自己整合的に形成されてなること
を特徴とするバイポーラトランジスタ。
A base extraction region formed of a high-concentration impurity region formed on a surface of a semiconductor substrate; a corner portion in the base extraction region that is in contact with a concentration region lower than a peak concentration region; A concave portion formed over the region, an intrinsic base region formed in the active region below the concave portion and connected to the base take-out region near the corner, and a peak concentration region of the base take-out region; Each of the lower concentration regions is formed in a self-aligned manner with respect to another impurity diffusion source, and the concave portion is formed in a self-aligned manner with respect to the impurity diffusion source in the peak concentration region. Characteristic bipolar transistor.
【請求項2】半導体基体表面に高濃度不純物領域からな
るベース取り出し領域を形成する工程と、 上記ベース取り出し領域のピーク濃度深さよりも深い凹
部を該ベース取り出し領域の端部から上記半導体基体の
活性領域にわたって形成する工程と、 上記凹部の側壁に形成したサイドウォールを介して該凹
部から上記活性領域に不純物を導入することにより、上
記ベース取り出し領域に接続する真性ベース領域を形成
する工程と、 を有するバイポーラトランジスタの製造方法。
A step of forming a base extraction region comprising a high-concentration impurity region on the surface of the semiconductor substrate; and forming a recess deeper than a peak concentration depth of the base extraction region from an end of the base extraction region. Forming an intrinsic base region connected to the base extraction region by introducing an impurity from the recess into the active region via a sidewall formed on a side wall of the recess. A method for manufacturing a bipolar transistor.
【請求項3】上記ベース取り出し領域を上記半導体基体
に接する不純物拡散源から不純物を拡散させることによ
り形成し、上記凹部を該不純物拡散源に対して自己整合
的に形成する特許請求の範囲第2項記載のバイポーラト
ランジスタの製造方法。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein said base extraction region is formed by diffusing impurities from an impurity diffusion source in contact with said semiconductor substrate, and said recess is formed in a self-aligned manner with respect to said impurity diffusion source. 13. The method for producing a bipolar transistor according to claim 10.
【請求項4】半導体基体上に形成されたパターンの側壁
面に不純物拡散源からなる第1のサイドウォールを形成
する工程と、 上記半導体基体の活性領域に上記第1のサイドウォール
に対して自己整合的に凹部を形成する工程と、 上記不純物拡散源から上記凹部の角部に沿って上記半導
体基体内に不純物を拡散させることにより、該凹部の下
方に回り込んだ部位において不純物濃度が低下されてな
るベース取り出し領域を形成する工程と、 上記第1のサイドウォールの側壁及び上記凹部の側壁に
接して別の不純物拡散源からなる第2のサイドウォール
を形成する工程と、 上記凹部から上記活性領域に不純物を導入することによ
り、上記ベース取り出し領域に接続する真性ベース領域
を形成する工程と、 を有するバイポーラトランジスタの製造方法。
4. A step of forming a first sidewall made of an impurity diffusion source on a side wall surface of a pattern formed on a semiconductor substrate, and forming a first sidewall in an active region of the semiconductor substrate with respect to the first sidewall. Forming a concave portion in a consistent manner, and diffusing the impurity from the impurity diffusion source into the semiconductor base along the corner of the concave portion, whereby the impurity concentration is reduced at a portion which goes under the concave portion. Forming a base extraction region comprising: forming a second side wall made of another impurity diffusion source in contact with the side wall of the first side wall and the side wall of the concave portion; Forming an intrinsic base region connected to the base extraction region by introducing an impurity into the region. Method.
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