JPH05267317A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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Publication number
JPH05267317A
JPH05267317A JP6178592A JP6178592A JPH05267317A JP H05267317 A JPH05267317 A JP H05267317A JP 6178592 A JP6178592 A JP 6178592A JP 6178592 A JP6178592 A JP 6178592A JP H05267317 A JPH05267317 A JP H05267317A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
concentration
conductivity type
base
region
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6178592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunji Nakamura
俊二 中村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH05267317A publication Critical patent/JPH05267317A/en
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Abstract

PURPOSE:To operate an element at high speed by a method wherein a first diffusion region and a second diffusion region are formed in prescribed widths and in prescribed regions. CONSTITUTION:The title semiconductor device is provided with the following: a first conductive region 34 which is formed so as to protrude selectively to a low-doped collector layer 22 from the upper part of a high-doped collector layer 21 so as to correspond to the position of an emitter layer 26 and which is composed of a high-doped layer of one conductivity type; and a second conductive region 31 which is formed near the junction part of an internal base layer 24 to the low-doped collector layer 22 and which is composed of a high-doped layer of one conductivity type. The thickness of the low-doped collector layer 22 is formed to be thick near a part directly under an outer base diffusion layer 25 and to be thin in a part directly under the internal base diffusion layer 24. When the thickness of the low-doped collector layer 22 is made thin only in a region near the part directly under the internal base diffusion layer 24 in this manner, a parasitic capacity is not increased so much, and a collector parasitic resistance can be reduced. Thereby, an element can be operated at high speed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置及びその製
造方法に関し、特にセルフアライン構造のバイポーラト
ランジスタであって高速動作可能な半導体装置及びその
製造方法に関する。近年の高度情報処理社会は、膨大な
量の情報を迅速に処理する必要から、処理速度の高速化
が求められている。そこで、例えばコンピュータなどの
処理速度を高速化するためには、その基本部品である集
積回路素子、とりわけバイポーラトランジスタの高速化
が望まれている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a semiconductor device which is a self-aligned bipolar transistor and can operate at high speed, and a method for manufacturing the same. In the advanced information processing society in recent years, it has been required to process a huge amount of information quickly, and thus a high processing speed is required. Therefore, in order to increase the processing speed of, for example, a computer or the like, it is desired to increase the speed of an integrated circuit element, which is a basic component thereof, especially a bipolar transistor.

【0002】しかし、バイポーラトランジスタを高速化
するにあたって、例えば素子内部の寄生容量や寄生抵抗
の低減化、あるいはベース押し出し効果(カーク効果)
等を抑制するため、種々の改良が行われてきてはいる
が、未だ不十分であった。そこで、一層の高速化が図れ
るバイポーラトランジスタが要請されている。
However, in increasing the speed of a bipolar transistor, for example, the parasitic capacitance and parasitic resistance inside the element are reduced, or the base pushing effect (Kirk effect) is applied.
Although various improvements have been made in order to suppress such problems, they have not been sufficient. Therefore, there is a demand for a bipolar transistor capable of achieving higher speed.

【0003】[0003]

【従来の技術】図7は従来のセルフアライン型バイポー
ラトランジスタの構成を示す断面図であり、図8は他の
従来のセルフアライン型バイポーラトランジスタの構成
を示す断面図である。これらの図において、1はn型の
高濃度コレクタ埋め込み層(n+ )、2はn型の低濃度
コレクタ層(n- )であって、高濃度コレクタ埋め込み
層1を介して図示しないコレクタ電極に接続される。3
は素子分離を行うLOCOS法などにより形成されたフ
ィールド酸化膜、4は低濃度コレクタ層2の上部中央に
形成された高濃度のp型からなる内部ベース拡散層
(p)、5は内部ベース拡散層4の両側の低濃度コレク
タ層2上部に設けられた高濃度のp型からなる外部ベー
ス拡散層(p)、6は内部ベース拡散層4の上部中央付
近に形成されたn型の高濃度エミッタ拡散層(n)であ
る。7は外部ベース拡散層5の上に形成された導電性を
有するp型の不純物(例えばB)がドープされたポリシ
リコンなどからなる外部ベース引き出し電極、8は外部
ベース引き出し電極7上に形成されたSiO2などから
なる絶縁膜、9は外部ベース引き出し電極7と絶縁膜8
の側壁部に形成されたサイドウォール、10は高濃度エ
ミッタ拡散層6と接するように埋め込まれたn型の不純
物(例えばAs)がドープされたポリシリコンなどから
なるエミッタ引き出し電極であり、11は高濃度エミッ
タ拡散層6の下の内部ベース拡散層4と低濃度コレクタ
層2の間に形成された、いわゆるペデスタル構造のn型
からなる高濃度拡散領域(n)である。12はベース・
エミッタ開口部、13はエミッタ開口部である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a conventional self-aligned bipolar transistor, and FIG. 8 is a sectional view showing the structure of another conventional self-aligned bipolar transistor. In these figures, 1 is an n-type high-concentration collector burying layer (n + ) and 2 is an n-type low-concentration collector burying layer (n ). Connected to. Three
Is a field oxide film formed by the LOCOS method for element isolation, 4 is a high-concentration p-type internal base diffusion layer (p) formed in the upper center of the low-concentration collector layer 2, and 5 is an internal base diffusion layer. A high-concentration p-type external base diffusion layer (p) 6 provided on both sides of the low-concentration collector layer 2 on both sides of the layer 4 is a high-concentration n-type diffusion layer formed near the center of the upper part of the internal base diffusion layer 4. It is an emitter diffusion layer (n). Reference numeral 7 denotes an external base lead electrode made of polysilicon or the like, which is formed on the external base diffusion layer 5 and doped with conductive p-type impurities (for example, B), and 8 is formed on the external base lead electrode 7. An insulating film made of SiO 2 or the like, 9 is an external base lead electrode 7 and an insulating film 8
Sidewalls 10 formed on the sidewalls of the electrodes are emitter extraction electrodes made of polysilicon or the like doped with an n-type impurity (for example, As) that is buried so as to be in contact with the high-concentration emitter diffusion layer 6, and 11 is an electrode. A high-concentration diffusion region (n) of n-type having a so-called pedestal structure, which is formed between the internal base diffusion layer 4 under the high-concentration emitter diffusion layer 6 and the low-concentration collector layer 2. 12 is the base
The emitter opening 13 is an emitter opening.

【0004】また、w1 はベース・エミッタ開口部12
の幅であり、w2 はベース・エミッタ開口部12でサイ
ドウォール9に覆われていないエミッタ開口部13の幅
であり、w3 はエミッタとコレクタとの間のベース幅で
ある。まず、図7に示すように、従来のバイポーラトラ
ンジスタは、高速化するために高電流領域で動作させて
いた。ところが、この高電流領域で動作している素子の
ベース部分では、ベースのp領域が拡大する、いわゆる
ベース押し出し効果(カーク効果)が発生し、実質的に
ベース幅w3 が増大して、動作速度の低下が起こってい
た。これは、バイポーラトランジスタにおける動作速度
がベース幅w3の2乗に逆比例するためである。
Further, w 1 is the base / emitter opening 12
, W 2 is the width of the emitter opening 13 not covered by the sidewall 9 with the base-emitter opening 12, and w 3 is the base width between the emitter and collector. First, as shown in FIG. 7, the conventional bipolar transistor was operated in a high current region to increase the speed. However, in the base portion of the element operating in this high current region, the so-called base pushing effect (Kirk effect) in which the p region of the base is enlarged occurs, and the base width w 3 is substantially increased, resulting in the operation. There was a slowdown. This is because the operating speed of the bipolar transistor is inversely proportional to the square of the base width w 3 .

【0005】そこで、図8に示すように、最近では内部
ベース拡散層4の直下にn型の高濃度拡散領域11を形
成したペデスタル構造を採用することによって、高電流
領域の動作中に起こるベース押し出し効果を抑制し、高
速化を図ることが行われている。これは、高電流領域に
おいては、バイポーラトランジスタのベースのp領域が
ホール(正孔)のしみ出しにより拡大しようとするが、
ベース直下にn型の高濃度拡散領域11が配置されてい
るため、これによってp領域の拡大を阻止するからであ
る。
Therefore, as shown in FIG. 8, recently, by adopting a pedestal structure in which an n-type high-concentration diffusion region 11 is formed immediately below the internal base diffusion layer 4, a base which occurs during operation in a high current region is adopted. It has been attempted to suppress the push-out effect and increase the speed. This is because in the high current region, the p region of the base of the bipolar transistor tries to expand due to the seepage of holes.
This is because the n-type high-concentration diffusion region 11 is arranged immediately below the base, and this prevents the p region from expanding.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
バイポーラトランジスタは、ベース直下にn型の高濃度
拡散領域11を配置したため、高速動作の阻害要因とな
っていたベースの押し出し効果を抑制し、高速化が図ら
れていた。また、上記以外にベース押し出し効果を防ぐ
一手段としては、例えば図7に示す低濃度コレクタ層2
を薄く形成し、ベース直下に高濃度コレクタ埋め込み層
1を配置することが考えられる。しかしながら、このよ
うな構造を採用した場合は、素子動作中に低濃度コレク
タ層2中に拡がっていた空乏層が、外部ベース拡散層5
及び内部ベース拡散層4のすぐ下に高濃度コレクタ埋め
込み層1が配置されていることから広がり難くなり、そ
の部分で一種のコンデンサが形成されて寄生容量が増加
するという問題を生じる。この寄生容量の増加は、素子
内に電荷が溜まるため、スイッチングがONまたはOF
Fするまでに時間がかかり、素子動作の高速化を阻害す
る要因となっている。
As described above, in the conventional bipolar transistor, the n-type high-concentration diffusion region 11 is arranged immediately below the base, so that the push-out effect of the base, which is a factor inhibiting high-speed operation, is suppressed. However, the speed was increased. In addition to the above, as a means for preventing the base extrusion effect, for example, the low concentration collector layer 2 shown in FIG.
It is conceivable that the high-concentration collector burying layer 1 is arranged immediately below the base by forming a thin layer. However, when such a structure is adopted, the depletion layer that has spread in the low-concentration collector layer 2 during device operation is changed to the external base diffusion layer 5
Also, since the high-concentration collector buried layer 1 is arranged immediately below the internal base diffusion layer 4, it becomes difficult to spread, and there arises a problem that a kind of capacitor is formed in that portion and the parasitic capacitance increases. This increase in the parasitic capacitance causes the charge to be accumulated in the element, so that the switching is ON or OF.
It takes time to reach F, which is a factor that hinders the speeding up of device operation.

【0007】その点、図8に示すバイポーラトランジス
タは、図のように高濃度エミッタ拡散層6の直下のnp
nで構成されたバイポーラトランジスタの動作領域に限
定して高濃度拡散領域11が形成されているので、ベー
スの広がり効果を抑えつつ、寄生容量が付くのを最小限
に抑えている。一方、上記以外の高速化の阻害要因とし
ては、素子内の寄生抵抗を挙げることができる。この寄
生抵抗は、素子の動作領域に流れる電流の抵抗であり、
この抵抗が少なければ少ない程、素子動作を高速化する
ことができる。これを、図8で見ると、高濃度エミッタ
拡散層6の直下の低濃度コレクタ層2におけるコレクタ
寄生抵抗が考えられる。
In this respect, the bipolar transistor shown in FIG. 8 has an np immediately below the high-concentration emitter diffusion layer 6 as shown in the figure.
Since the high-concentration diffusion region 11 is formed only in the operation region of the bipolar transistor constituted by n, the spread effect of the base is suppressed and the parasitic capacitance is suppressed to the minimum. On the other hand, as another factor that impedes speeding up other than the above, there is a parasitic resistance in the element. This parasitic resistance is the resistance of the current flowing in the operating region of the element,
The smaller the resistance, the faster the device operation. If this is seen in FIG. 8, the collector parasitic resistance in the low-concentration collector layer 2 immediately below the high-concentration emitter diffusion layer 6 can be considered.

【0008】そして、図7の場合は、上記理由により寄
生容量をできるだけ少なくするため、低濃度コレクタ層
2を厚くエピタキシャル成長させており、その分コレク
タ抵抗が高くなって、動作速度が遅くなるという問題が
あった。また、図8の場合は、高濃度拡散領域11がn
pnの動作領域内にあるため、多少抵抗は下がるが、低
濃度コレクタ層2の厚さはほとんど同じであり、コレク
タ抵抗の低減効果は少なく、動作速度が遅くなるという
問題があった。
In the case of FIG. 7, the low-concentration collector layer 2 is epitaxially grown thick in order to reduce the parasitic capacitance as much as possible for the above reason, and the collector resistance increases accordingly and the operating speed slows down. was there. Further, in the case of FIG. 8, the high concentration diffusion region 11 is n
Since the resistance is lowered to some extent because it is in the pn operation region, the low-concentration collector layer 2 has almost the same thickness, and there is a problem that the collector resistance reduction effect is small and the operation speed becomes slow.

【0009】そこで、本発明は、このような従来の課題
に鑑みてなされたものであり、バイポーラトランジスタ
における高速化の阻害要因であるベース押し出し効果や
寄生容量及び寄生抵抗をできるだけ少なくすることによ
って、高速化が図れる半導体装置及びその製造方法を提
供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of such a conventional problem, and it is possible to reduce the base pushing effect, the parasitic capacitance, and the parasitic resistance, which are the factors inhibiting the speedup of the bipolar transistor, as much as possible. An object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same that can achieve high speed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
る半導体装置は、上記目的を達成するため、素子形成領
域下部に一導電型の高濃度コレクタ層と、その上に一導
電型の低濃度コレクタ層が設けられ、該低濃度コレクタ
層の上部には選択的に逆導電型の内部ベース層が設けら
れると共に、該内部ベース層の両側には逆導電型の外部
ベース層が設けられ、前記内部ベース層上部に一導電型
のエミッタ層が設けられたバイポーラトランジスタから
なる半導体装置において、前記エミッタ層の位置に対応
して前記高濃度コレクタ層上部から前記低濃度コレクタ
層へ選択的に突出して設けられた一導電型の高濃度層か
らなる第1導電領域と、前記内部ベース層と前記低濃度
コレクタ層との接合部付近に設けられた一導電型の高濃
度層からなる第2導電領域と、を備えたことを特徴とす
る。
In order to achieve the above-mentioned object, a semiconductor device according to a first aspect of the present invention has one conductivity type high-concentration collector layer below an element formation region and one conductivity type low concentration collector layer thereon. A concentration collector layer is provided, an internal base layer of a reverse conductivity type is selectively provided on the upper part of the low concentration collector layer, and an external base layer of a reverse conductivity type is provided on both sides of the internal base layer. In a semiconductor device comprising a bipolar transistor having a one-conductivity-type emitter layer provided on the upper part of the internal base layer, selectively protruding from the upper part of the high-concentration collector layer to the lower-concentration collector layer in correspondence with the position of the emitter layer. A first conductive region formed of a one-conductivity-type high-concentration layer and a second conductivity-type high-concentration layer provided near a junction between the internal base layer and the low-concentration collector layer. Characterized in that and a conductive region.

【0011】請求項2記載の発明による半導体装置は、
上記目的を達成するため、前記第1導電領域の幅は、前
記内部ベース層の幅と略等しく、前記第2導電領域の幅
は、前記エミッタ層の幅と略等しく形成されていること
を特徴とする。請求項3記載の発明による半導体装置の
製造方法は、上記目的を達成するため、一導電型の高濃
度コレクタ層、一導電型の低濃度コレクタ層、逆導電型
のベース引き出し電極及び絶縁層を順次積層した後、内
部ベース層の形成予定領域に対応する前記ベース引き出
し電極及び絶縁層を選択的に除去して第1の開口部を形
成する工程と、前記ベース引き出し電極をマスクとし
て、一導電型の不純物イオンを前記高濃度コレクタ層上
部から前記低濃度コレクタ層までの所定範囲にイオン注
入し、高濃度の第1導電領域を形成する工程と、前記第
1の開口部に表出している前記低濃度コレクタ層の表面
部に逆導電型の内部ベース層を形成する工程と、次い
で、前記第1の開口部の両側壁に選択的にサイドウォー
ルを形成して、前記第1の開口部より狭い第2の開口部
を形成した後、前記ベース引き出し電極及びサイドウォ
ールをマスクとして、一導電型の不純物イオンを前記内
部ベース層と前記低濃度コレクタ層との接合部付近に前
記第2の開口部を介してイオン注入して、高濃度の第2
導電領域を形成する工程と、前記第2の開口部に表出し
ている内部ベース層表面部に一導電型のエミッタ層を形
成する工程と、を含むことを特徴とする。
A semiconductor device according to a second aspect of the invention is
To achieve the above object, the width of the first conductive region is substantially equal to the width of the internal base layer, and the width of the second conductive region is substantially equal to the width of the emitter layer. And In order to achieve the above-mentioned object, a method for manufacturing a semiconductor device according to a third aspect of the present invention comprises a high-concentration collector layer of one conductivity type, a low-concentration collector layer of one conductivity type, a base lead electrode of a reverse conductivity type, and an insulating layer. After sequentially stacking, a step of selectively removing the base lead electrode and the insulating layer corresponding to a region where the internal base layer is to be formed to form a first opening, and using the base lead electrode as a mask, one conductive layer is formed. -Type impurity ions are ion-implanted in a predetermined range from the high-concentration collector layer to the low-concentration collector layer to form a high-concentration first conductive region, and exposed to the first opening. Forming an internal base layer of opposite conductivity type on the surface of the low concentration collector layer, and then forming sidewalls selectively on both side walls of the first opening to form the first opening. Than After the second opening is formed, the second opening is formed near the junction between the internal base layer and the low concentration collector layer with impurity ions of one conductivity type using the base extraction electrode and the sidewall as a mask. High concentration second ion implantation through the
The method is characterized by including a step of forming a conductive region and a step of forming an emitter layer of one conductivity type on the surface portion of the internal base layer exposed in the second opening.

【0012】[0012]

【作用】本発明によれば、図1に示すように、従来の図
8記載の高濃度拡散領域11に相当する第2拡散領域3
1の他に、さらに選択的にもう1つの高濃度拡散領域で
ある第1拡散領域34を選択的に設けている。これによ
り、低濃度コレクタ層22の厚みが、外部ベース拡散層
25直下付近で厚く、内部ベース拡散層24直下付近で
薄く形成される。前述したように、全域にわたって低濃
度コレクタ層22の厚みを厚くすると、寄生容量が増大
してしまうが、本願の如く低濃度コレクタ層22の厚み
を内部ベース拡散層24直下付近の領域のみ薄くすれ
ば、寄生容量の増大はそれほどなく、かつコレクタ寄生
抵抗を小さくすることができる。これにより、一層高速
で動作するバイポーラトランジスタを得ることができ
る。
According to the present invention, as shown in FIG. 1, the second diffusion region 3 corresponding to the conventional high-concentration diffusion region 11 shown in FIG.
In addition to 1, the first diffusion region 34, which is another high-concentration diffusion region, is selectively provided. As a result, the low-concentration collector layer 22 is formed to have a large thickness immediately below the external base diffusion layer 25 and a thin thickness immediately below the internal base diffusion layer 24. As described above, increasing the thickness of the low-concentration collector layer 22 over the entire area increases the parasitic capacitance. However, as in the present application, the thickness of the low-concentration collector layer 22 can be reduced only in the region immediately below the internal base diffusion layer 24. In this case, the parasitic capacitance does not increase so much, and the collector parasitic resistance can be reduced. As a result, a bipolar transistor that operates at a higher speed can be obtained.

【0013】また、第2拡散領域31は、前述の如くバ
イポーラトランジスタの高電流領域での動作中における
ベース押し出し効果を抑制すると共に、本発明ではその
幅を高濃度エミッタ拡散層26と同じnpnの動作領域
内に止めたので、ベース・コレクタ間の寄生容量を最小
限度にすることができる。且つ、第1拡散領域34は、
低濃度コレクタ層22内に設けられ、高濃度エミッタ拡
散層26から下方へ放射状に広がる電流路に合わせて、
内部ベース拡散層24の幅w1 と同じにすると共に、内
部ベース拡散層24よりも拡散深さが深く、寄生容量が
大きくなり易い外部ベース拡散層25の下にはn型の高
濃度拡散領域を形成しないため、コレクタ内の寄生抵抗
を低減させる効果と余分な寄生容量を増やさないように
する効果を最大限生かすことができる。
Further, the second diffusion region 31 suppresses the base pushing out effect during the operation of the bipolar transistor in the high current region as described above, and in the present invention, the width thereof is the same as that of the high concentration emitter diffusion layer 26 of npn. Since it is kept in the operating region, the parasitic capacitance between the base and the collector can be minimized. Moreover, the first diffusion region 34 is
In accordance with a current path that is provided in the low concentration collector layer 22 and radiates downward from the high concentration emitter diffusion layer 26,
The n-type high-concentration diffusion region is formed below the external base diffusion layer 25, which has the same width w 1 as the internal base diffusion layer 24 and has a deeper diffusion depth than the internal base diffusion layer 24 and is apt to have large parasitic capacitance. Since it is not formed, the effect of reducing the parasitic resistance in the collector and the effect of not increasing the extra parasitic capacitance can be maximized.

【0014】さらに、第1拡散領域34及び第2拡散領
域31は、それぞれベース引き出し電極、ベース引き出
し電極とサイドウォールをマスクにしたイオン注入によ
り形成されているので、従来からのセルフアラインプロ
セスをほとんど変更する必要がない。
Furthermore, since the first diffusion region 34 and the second diffusion region 31 are formed by ion implantation using the base extraction electrode, the base extraction electrode and the side wall as a mask respectively, most of the conventional self-alignment process is performed. No need to change.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1は本発明の一実施例に係るセルフアライン型バイポー
ラトランジスタの構成を示す断面図であり、図2及び図
3は図1のバイポーラトランジスタの製造工程を説明す
る図であり、図4、図5及び図6は本実施例のバイポー
ラトランジスタと比較する比較例の構成を示す断面図で
ある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a self-aligned bipolar transistor according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are views for explaining a manufacturing process of the bipolar transistor of FIG. 1, and FIG. 5 and 6 are sectional views showing the structure of a comparative example for comparison with the bipolar transistor of this embodiment.

【0016】これらの図において、21はn型の高濃度
コレクタ埋め込み層(n+ )、22はn型の低濃度コレ
クタ層(n- )であって、高濃度コレクタ埋め込み層2
1を介して図示しないコレクタ電極に接続される。23
は素子分離を行うLOCOS法などにより形成されたフ
ィールド酸化膜、24は低濃度コレクタ層22の上部中
央に形成された高濃度のp型からなる内部ベース拡散層
(p)、25は内部ベース拡散層24の両側の低濃度コ
レクタ層22上部に設けられた高濃度のp型からなる外
部ベース拡散層(p)、26は内部ベース拡散層24の
上部中央付近に形成されたn型の高濃度エミッタ拡散層
(n)である。27は外部ベース拡散層25の上に導電
性を有する例えばボロン(B)などの不純物がドープさ
れたp型のポリシリコンからなる外部ベース引き出し電
極、28は外部ベース引き出し電極27上に形成された
SiO2 などからなる絶縁層、29は外部ベース引き出
し電極27と絶縁層28とをエッチングしたベース・エ
ミッタ開口部32の側壁に形成したサイドウォール絶縁
層、30は高濃度エミッタ拡散層26と接するように埋
め込まれた例えばAsなどの不純物がドープされたn型
のポリシリコンからなるエミッタ引き出し電極である。
31は高濃度エミッタ拡散層26の下の内部ベース拡散
層24と低濃度コレクタ層22の間に、例えばPなどの
不純物イオンを制御しながらイオン注入して形成した、
ペデスタル構造の高濃度のn型からなる第2拡散領域
(n)である。32はベース・エミッタ開口部、33は
エミッタ開口部であり、w1 はベース・エミッタ開口部
32の幅、w2 はサイドウォール絶縁層29に覆われて
いないエミッタ開口部33の幅である。34は高濃度コ
レクタ埋め込み層21の上から低濃度コレクタ層22の
ほぼ中央付近の範囲で例えばPなどの不純物イオンを制
御しながらベース・エミッタ開口部32からイオン注入
して形成した第1拡散領域である。
In these figures, 21 is an n-type high-concentration collector burying layer (n + ) and 22 is an n-type low-concentration collector burying layer (n ).
It is connected via 1 to a collector electrode (not shown). 23
Is a field oxide film formed by a LOCOS method for element isolation, 24 is a high-concentration p-type internal base diffusion layer (p) formed in the upper center of the low-concentration collector layer 22, and 25 is an internal base diffusion. A high-concentration p-type external base diffusion layer (p) 26 provided on both sides of the low-concentration collector layer 22 on both sides of the layer 24 is a high-concentration n-type diffusion layer formed near the center of the upper part of the internal base diffusion layer 24. It is an emitter diffusion layer (n). Reference numeral 27 denotes an external base lead electrode made of p-type polysilicon doped with an impurity such as boron (B) having conductivity on the external base diffusion layer 25, and 28 is formed on the external base lead electrode 27. An insulating layer made of SiO 2 or the like, 29 is a sidewall insulating layer formed on the sidewall of the base / emitter opening 32 obtained by etching the external base lead electrode 27 and the insulating layer 28, and 30 is in contact with the high-concentration emitter diffusion layer 26. Is an emitter extraction electrode made of n-type polysilicon doped with an impurity such as As buried in.
Reference numeral 31 is formed between the internal base diffusion layer 24 and the low-concentration collector layer 22 below the high-concentration emitter diffusion layer 26 by ion implantation while controlling impurity ions such as P.
This is the second diffusion region (n) of high density n-type having a pedestal structure. 32 is a base / emitter opening, 33 is an emitter opening, w 1 is the width of the base / emitter opening 32, and w 2 is the width of the emitter opening 33 not covered with the sidewall insulating layer 29. A first diffusion region 34 is formed by implanting ions from the base / emitter opening 32 while controlling impurity ions such as P in a range from above the high concentration collector buried layer 21 to approximately the center of the low concentration collector layer 22. Is.

【0017】次に、本実施例のバイポーラトランジスタ
の製造方法を説明する。まず、図2(a)に示すよう
に、図示しないシリコン基板上に熱拡散等によりn+
のシリコン層からなる高濃度コレクタ埋め込み層21を
形成し、その高濃度コレクタ埋め込み層21上にシリコ
ンをエピタキシャル成長してn- 型の低濃度コレクタ層
22を形成した後、LOCOS法などによりシリコンか
らなる低濃度コレクタ層22を選択的に熱酸化して、膜
厚6000Å程度のフィールド酸化膜23を形成する。
Next, a method of manufacturing the bipolar transistor of this embodiment will be described. First, as shown in FIG. 2A, a high-concentration collector burying layer 21 made of an n + type silicon layer is formed on a silicon substrate (not shown) by thermal diffusion or the like, and silicon is formed on the high-concentration collector burying layer 21. Is epitaxially grown to form an n -type low-concentration collector layer 22, and then the low-concentration collector layer 22 made of silicon is selectively thermally oxidized by a LOCOS method or the like to form a field oxide film 23 having a thickness of about 6000 Å. To do.

【0018】次に、図2(b)に示すように、低濃度コ
レクタ層22及びフィールド酸化膜23の表面に、ベー
ス引き出し電極27となる例えばボロン(B)などの不
純物イオンを予め導入した導電性を有するドープトポリ
シリコンをCVD法により3000Å程度堆積させる。
そして、その上にCVD法によりSiO2 の絶縁層28
を3000Å程度堆積させ、フォトレジストを塗布して
フォトリソグラフィ技術により、素子形成領域の中央部
が幅0.6μm程度除かれたレジストマスクを形成し、
そのレジストマスクを使ってRIE等により異方性エッ
チングを行い、ベース・エミッタ開口部32を形成す
る。そして、このベース・エミッタ開口部32を使っ
て、例えばPなどのn型不純物イオンを平均飛程が上記
した高濃度コレクタ埋め込み層21の上部から低濃度コ
レクタ層22の半分位までの範囲で注入されるように加
速エネルギーを制御し(例えば400kev〜3Me
V)、その際のドーズ量は、高濃度コレクタ埋め込み層
21から上に行くに従って濃度が暫減するか、又は、高
濃度コレクタ埋め込み層21表面から上に行くに従って
不純物濃度が、まず、しだいに増大し、極大値に達した
後、しだいに減少するように1×1021〜1×1017
-3の範囲でイオン注入する。これにより、第1拡散領
域34となるイオン注入領域34bが形成される。次
に、内部ベース拡散層24を形成するために、上記と同
様にベース・エミッタ開口部32を使って、例えばBな
どの不純物イオンを10keV、3.0×1013cm-2
程度に浅くイオン注入し、イオン注入領域24aを形成
する。
Next, as shown in FIG. 2B, the conductivity of the surface of the low-concentration collector layer 22 and the field oxide film 23 in which impurity ions such as boron (B) to be the base extraction electrode 27 are introduced in advance. The doped polysilicon having the property is deposited by the CVD method at about 3000 Å.
Then, an insulating layer 28 of SiO 2 is formed thereon by the CVD method.
Is deposited to about 3000 Å, a photoresist is applied, and a photolithography technique is used to form a resist mask in which the central portion of the element formation region is removed by about 0.6 μm in width.
Using the resist mask, anisotropic etching is performed by RIE or the like to form the base / emitter opening 32. Then, using the base / emitter opening 32, n-type impurity ions such as P are implanted in the range from the upper portion of the high concentration collector buried layer 21 to the half of the low concentration collector layer 22 having the above average range. The acceleration energy is controlled as described above (for example, 400 kev to 3 Me
V), and the dose amount at that time is such that the concentration gradually decreases as it goes upward from the high-concentration collector burying layer 21, or the impurity concentration increases gradually from the surface of the high-concentration collector burying layer 21. 1 × 10 21 to 1 × 10 17 c so as to gradually decrease after increasing and reaching the maximum value
Ion implantation is performed in the range of m -3 . As a result, the ion implantation region 34b to be the first diffusion region 34 is formed. Next, in order to form the internal base diffusion layer 24, impurity ions such as B are implanted at 10 keV and 3.0 × 10 13 cm -2 using the base / emitter opening 32 as described above.
Ion implantation is performed to a shallow extent to form an ion implantation region 24a.

【0019】次に、図3(c)に示すように、絶縁層2
8及びベース・エミッタ開口部32の表面を覆うよう
に、CVD法によりSiO2 を約2000Å堆積させた
後、RIE等の異方性エッチングを行ってベース・エミ
ッタ開口部32の内側の側壁部にサイドウォール絶縁層
29を形成する。ここでは、1つのサイドウォール絶縁
層29の幅を0.2μm程度としたので、0.2μm程
度のエミッタ開口部33が形成される。そして、このエ
ミッタ開口部33を使って、例えばPやAsなどのn型
不純物イオンを、平均飛程が後工程で形成される内部ベ
ース拡散層24と低濃度コレクタ層22との接合部付近
となるように加速エネルギーを制御し(例えばP+ を3
00kev、又はAs+ を650kev)、その際のド
ーズ量は4×1012cm-2としてイオン注入する。これ
により、第2拡散領域31となるイオン注入領域31b
が形成される。
Next, as shown in FIG. 3C, the insulating layer 2
8 and so as to cover the surface of the base-emitter opening 32, after the SiO 2 was about 2000Å by CVD, on the side wall portion of the inner base-emitter opening 32 by anisotropic etching such as RIE The sidewall insulating layer 29 is formed. Here, since the width of one sidewall insulating layer 29 is set to about 0.2 μm, the emitter opening 33 of about 0.2 μm is formed. Then, using the emitter opening 33, n-type impurity ions such as P and As are formed near the junction between the internal base diffusion layer 24 and the low-concentration collector layer 22 whose average range is formed in a later step. controlling the acceleration energy so that (for example a P + 3
Ion implantation is performed at a dose of 4 × 10 12 cm −2 at 00 keV or 650 keV of As + ). As a result, the ion implantation region 31b to be the second diffusion region 31 is formed.
Is formed.

【0020】次に、図3(d)に示すように、エミッタ
開口部33、サイドウォール絶縁層29を覆うように、
表面にCVD法により、例えばポリシリコン層を100
0Å程度堆積させた後、Asイオン注入(As+ を40
kev、1×1016cm-2)を行う。そして、フォトリ
ソグラフィ工程により形成したレジストマスクを使って
エッチングし、ベース・エミッタ開口部32を除いてポ
リシリコン層を除去し、エミッタ引き出し電極30を形
成する。
Next, as shown in FIG. 3D, the emitter opening 33 and the sidewall insulating layer 29 are covered.
A 100-layer polysilicon layer, for example, is formed on the surface by the CVD method.
After depositing about 0Å, As ion implantation (As + 40
Kev, 1 × 10 16 cm −2 ). Then, etching is performed using the resist mask formed by the photolithography process, the polysilicon layer is removed except for the base / emitter opening 32, and the emitter extraction electrode 30 is formed.

【0021】そして、その後熱処理(1100℃、5
秒)することにより、予め外部ベース引き出し電極27
内に導入されたB及びエミッタ引き出し電極30内に導
入されたAsが各々低濃度コレクタ層22内に熱拡散し
て活性化され、外部ベース拡散層25及び高濃度エミッ
タ拡散層26が形成されると共に、予めイオン注入して
おいたイオン注入領域24a、31b及び34bが活性
化されて、内部ベース拡散層24、高濃度エミッタ拡散
層26、第2拡散領域31及び第1拡散領域34が形成
され、図1に示すような半導体装置をセルフアラインで
形成することができる。
After that, heat treatment (1100 ° C., 5
Second), the external base lead electrode 27
B introduced into the inside and As introduced into the emitter extraction electrode 30 are thermally diffused and activated in the low concentration collector layer 22, respectively, and an external base diffusion layer 25 and a high concentration emitter diffusion layer 26 are formed. At the same time, the ion-implanted regions 24a, 31b and 34b, which have been ion-implanted in advance, are activated to form the internal base diffusion layer 24, the high concentration emitter diffusion layer 26, the second diffusion region 31 and the first diffusion region 34. The semiconductor device as shown in FIG. 1 can be formed by self-alignment.

【0022】このようにして形成された、本実施例の半
導体装置は、図1に示す第2拡散領域31がバイポーラ
トランジスタの高電流領域での動作中におけるベース押
し出し効果を抑制すると共に、第2拡散領域31の幅を
高濃度エミッタ拡散層26と同じにしたため、ベース・
コレクタ間の寄生容量を最小限度に止めることができ
た。さらに、第1拡散領域34は、高濃度コレクタ埋め
込み層21の上部から低濃度コレクタ層22のほぼ中央
部付近の範囲で設けられ、高濃度エミッタ拡散層26か
ら下方へ放射状に広がる電流路に合わせて、内部ベース
拡散層24の幅w 1 と同じにしたため、コレクタ内の寄
生抵抗をさらに低減させると共に、内部ベース拡散層2
4よりも拡散深さの深い外部ベース拡散層25の下には
n型の高濃度拡散領域を形成しないため、余分な寄生容
量を増やさないようにすることにより、高速化を図るこ
とができる。また、本実施例の第1拡散領域34の濃度
分布は、高濃度コレクタ埋め込み層21から上に行くに
従って暫減するように、又は高濃度コレクタ埋め込み層
21表面から上に行くに従って不純物濃度が増大し、極
大値に達した後、しだいに減少するように構成したの
で、低抵抗化と共に内部ベース拡散層24の下の寄生容
量の発生を抑えて、さらに高速化を図ったものである。
The half of the present embodiment formed in this way
In the conductor device, the second diffusion region 31 shown in FIG.
Pushing the base during operation of the transistor in the high current region
While suppressing the protrusion effect, the width of the second diffusion region 31 is reduced.
Since it is the same as the high concentration emitter diffusion layer 26,
Parasitic capacitance between collectors can be minimized
It was Further, the first diffusion region 34 is filled with a high concentration collector.
From the upper part of the buried layer 21 to the middle of the low concentration collector layer 22
The high concentration emitter diffusion layer 26
Internal base to match the current path that radiates downward from
Width w of diffusion layer 24 1Since it is the same as
In addition to further reducing the raw resistance, the internal base diffusion layer 2
Below the external base diffusion layer 25 with a diffusion depth greater than 4
Since an n-type high-concentration diffusion region is not formed, extra parasitic capacitance
Aim to increase the speed by not increasing the amount.
You can In addition, the concentration of the first diffusion region 34 of the present embodiment
The distribution goes from the high concentration collector buried layer 21 to the upper side.
Therefore, it may be temporarily reduced or the high concentration collector buried layer
21 The impurity concentration increases from the surface to the
I configured it to gradually decrease after reaching a high price
Therefore, the resistance is reduced and the parasitic capacitance under the internal base diffusion layer 24 is reduced.
It is intended to further increase the speed by suppressing the generation of quantity.

【0023】次に、本実施例の半導体装置の特徴を図4
〜図6に示す比較例の構成図と対比させて説明する。本
発明者らは、第1拡散領域34及び第2拡散領域31を
イオン注入で形成する際に、製造工程順序を変えて図4
〜図6までの構造を有するバイポーラトランジスタを試
作したものである。
Next, the characteristics of the semiconductor device of this embodiment are shown in FIG.
~ It demonstrates in comparison with the block diagram of the comparative example shown in FIG. The inventors of the present invention change the manufacturing process sequence when forming the first diffusion region 34 and the second diffusion region 31 by ion implantation, as shown in FIG.
6 is a prototype of a bipolar transistor having the structure shown in FIG.

【0024】まず、図4に示す半導体装置は、ペデスタ
ル構造の第2拡散領域31aのみを有するバイポーラト
ランジスタである。この第2拡散領域31aは、ベース
・エミッタ開口部32を使ってサイドウォール絶縁層2
9を形成する前にイオン注入を行ったものである(な
お、図4〜図6に述べる不純物イオン及びそのドーズ量
は上記実施例と同じにしてある。)。このため、この第
2拡散領域31aは、上記実施例の第2拡散領域31と
は異なり、幅が内部ベース拡散層24と同じ幅で形成さ
れている。
First, the semiconductor device shown in FIG. 4 is a bipolar transistor having only the second diffusion region 31a having a pedestal structure. The second diffusion region 31a is formed by using the base / emitter opening 32 to form the sidewall insulating layer 2
Ion implantation was performed before forming No. 9 (note that the impurity ions and the dose amount thereof described in FIGS. 4 to 6 are the same as those in the above embodiment). Therefore, the second diffusion region 31a is formed to have the same width as the internal base diffusion layer 24, unlike the second diffusion region 31 of the above embodiment.

【0025】この図4のバイポーラトランジスタを使っ
て動作させた場合は、第2拡散領域31aによってベー
ス押し出し効果が防止されると共に、n型の高濃度領域
がnpnの動作領域に介在しているため、多少の寄生抵
抗の低減効果がある。しかし、図4のバイポーラトラン
ジスタは、図1の場合と比べると、動作領域以外の内部
ベース拡散層24の下部で寄生容量が発生し、動作速度
が低下すると共に、第1拡散領域34が無いためにコレ
クタ抵抗が高く、高速化が図られないことがわかる。
When the bipolar transistor of FIG. 4 is used for operation, the base diffusion effect is prevented by the second diffusion region 31a, and the n-type high-concentration region is present in the npn operating region. There is some effect of reducing parasitic resistance. However, in the bipolar transistor of FIG. 4, as compared with the case of FIG. 1, parasitic capacitance is generated in the lower portion of the internal base diffusion layer 24 other than the operation region, the operation speed is reduced, and the first diffusion region 34 is not provided. It can be seen that the collector resistance is high and the speed cannot be increased.

【0026】次に、図5に示す半導体装置は、上記ペデ
スタル構造の第2拡散領域31は無く、第1拡散領域3
4aのみが形成されたものである。この第1拡散領域3
4aは、上記実施例の場合と異なり、サイドウォール絶
縁層29形成後にエミッタ開口部33を使ってイオン注
入を行ったものである。このため、この第1拡散領域3
4aは、上記実施例の第1拡散領域34とは異なり、幅
が高濃度エミッタ拡散層26と同じ幅で形成されてい
る。
Next, in the semiconductor device shown in FIG. 5, the second diffusion region 31 of the pedestal structure is not provided, but the first diffusion region 3 is used.
Only 4a is formed. This first diffusion region 3
4a is different from the case of the above-described embodiment in that ion implantation is performed using the emitter opening 33 after forming the sidewall insulating layer 29. Therefore, the first diffusion region 3
Unlike the first diffusion region 34 of the above-described embodiment, 4a is formed to have the same width as the high concentration emitter diffusion layer 26.

【0027】この図5のバイポーラトランジスタを使っ
て動作させた場合は、ベース・コレクタ間の寄生容量が
少なくて済むと共に、第1拡散領域34aによってある
程度のコレクタ抵抗の低減効果がある。しかし、図5の
バイポーラトランジスタは、エミッタからの電流がコレ
クタ側へ放射状に流れるので、第2拡散領域31aの幅
だけではコレクタ抵抗の低減効果が本実施例の場合と比
べると少なく、その上、第2拡散領域31が形成されて
いないので、ベース押し出し効果が発生し、高速化が図
られないことがわかる。
When the bipolar transistor of FIG. 5 is used for operation, the parasitic capacitance between the base and the collector is small, and the first diffusion region 34a has an effect of reducing the collector resistance to some extent. However, in the bipolar transistor of FIG. 5, since the current from the emitter flows radially to the collector side, the effect of reducing the collector resistance is small compared to the case of the present embodiment only with the width of the second diffusion region 31a, and moreover, Since the second diffusion region 31 is not formed, it can be seen that the base extrusion effect occurs and the speed cannot be increased.

【0028】次に、図6に示す半導体装置は、上記ペデ
スタル構造の第2拡散領域31が無く、第1拡散領域3
4のみが形成されたものである。この第1拡散領域34
は、上記実施例と同様にサイドウォール絶縁層29の形
成前にベース・エミッタ開口部32を使ってイオン注入
したものである。この図6のバイポーラトランジスタを
使って動作させた場合は、図5と同様にベース・コレク
タ間の寄生容量が少なくて済むと共に、第1拡散領域3
4によってコレクタ抵抗の大幅な低減効果が得られる
(寄生抵抗の点では幅がw1 となっているため図5の場
合と異なる)。また、寄生容量の点では、拡散深さが内
部ベース拡散領域より深い外部ベース拡散領域に形成さ
れていないため、寄生容量の低減効果が大きい。仮に、
第1拡散領域34を外部ベース拡散層25直下まで延在
させて形成すると、外部ベース拡散層25直下の低濃度
コレクタ層22の厚さは、特に薄くなるので、この部分
において特に寄生容量が大きくなってしまう。しかし、
図6の場合は、やはり第2拡散領域31が形成されてい
ないので、ベース押し出し効果が発生してしまい、高速
化が図られないことがわかる。
Next, in the semiconductor device shown in FIG. 6, the second diffusion region 31 of the pedestal structure is not provided and the first diffusion region 3 is formed.
Only 4 was formed. This first diffusion region 34
In the same manner as in the above-mentioned embodiment, ion implantation is performed using the base / emitter opening 32 before forming the sidewall insulating layer 29. When the bipolar transistor of FIG. 6 is used for operation, the parasitic capacitance between the base and the collector is small as in the case of FIG. 5, and the first diffusion region 3 is used.
4, a significant reduction effect of the collector resistance can be obtained (the width is w 1 in terms of parasitic resistance, which is different from the case of FIG. 5). In terms of parasitic capacitance, the effect of reducing parasitic capacitance is large because the diffusion depth is not formed in the external base diffusion region, which is deeper than the internal base diffusion region. what if,
When the first diffusion region 34 is formed so as to extend right under the external base diffusion layer 25, the thickness of the low-concentration collector layer 22 directly under the external base diffusion layer 25 becomes particularly thin, so that the parasitic capacitance is particularly large in this portion. turn into. But,
In the case of FIG. 6, since the second diffusion region 31 is not formed, the base extrusion effect occurs, and it is understood that the speed cannot be increased.

【0029】このように、本発明者らは、第1拡散領域
34と第2拡散領域31との位置及びその幅に関する構
造を、ベース押し出し効果、寄生抵抗及び寄生容量の観
点から詳細に検討すると共に、その製造工程について考
慮した結果、上記実施例で述べた構造及び製造方法を採
用するに到ったものである。なお、上記実施例のバイポ
ーラトランジスタにおいて、n型領域とp型領域とを逆
にして構成してもよく、上記と同様な効果を得ることが
できる。
As described above, the present inventors study in detail the structure relating to the positions and the widths of the first diffusion region 34 and the second diffusion region 31 from the viewpoint of the base pushing effect, the parasitic resistance and the parasitic capacitance. At the same time, as a result of considering the manufacturing process, the structure and manufacturing method described in the above-mentioned embodiment have been adopted. In the bipolar transistor of the above embodiment, the n-type region and the p-type region may be reversed and the same effect as described above can be obtained.

【0030】また、上記実施例と同様な構造のセルフア
ライン型バイポーラトランジスタには、上記以外のプロ
セスとして、例えば、外部ベース領域をSi3 4 膜を
オーバーエッチングして形成するSST(Super
Self−alignedprocess Techn
ology)のようなトランジスタ、あるいは、外部ベ
ース領域をサイドウォール電極で形成する、特開昭62
−183538号公報に記載のようなトランジスタにも
適応できることは言うまでもない。
Further, in the self-aligned bipolar transistor having the same structure as that of the above-described embodiment, as a process other than the above, for example, an SST (Super) is formed by over-etching the external base region with a Si 3 N 4 film.
Self-aligned process techn
transistor, or external base region is formed by a sidewall electrode.
It goes without saying that it can be applied to the transistor described in Japanese Patent Publication No. 183538.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
セルフアライン構造のバイポーラトランジスタにおい
て、第1拡散領域と第2拡散領域とを所定の幅及び所定
の領域に形成することにより、高速化の阻害要因である
ベース押し出し効果や寄生容量及び寄生抵抗ができるだ
け少なくして、素子動作の高速化を図ることができる。
As described above, according to the present invention,
In the self-aligned bipolar transistor, by forming the first diffusion region and the second diffusion region in a predetermined width and a predetermined region, the base pushing effect, the parasitic capacitance and the parasitic resistance, which are obstacles to speeding up, can be minimized. By reducing the number, the operation speed of the device can be increased.

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

【図1】本発明の一実施例に係るセルフアライン型バイ
ポーラトランジスタの構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a self-aligned bipolar transistor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のバイポーラトランジスタの製造工程を説
明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process of the bipolar transistor of FIG.

【図3】図1のバイポーラトランジスタの製造工程を説
明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the bipolar transistor of FIG.

【図4】本実施例のバイポーラトランジスタと比較する
比較例の構成を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of a comparative example for comparison with the bipolar transistor of this example.

【図5】本実施例のバイポーラトランジスタと比較する
比較例の構成を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of a comparative example for comparison with the bipolar transistor of this example.

【図6】本実施例のバイポーラトランジスタと比較する
比較例の構成を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a comparative example for comparison with the bipolar transistor of this example.

【図7】従来のセルフアライン型バイポーラトランジス
タの構成を示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a configuration of a conventional self-aligned bipolar transistor.

【図8】他の従来のセルフアライン型バイポーラトラン
ジスタの構成を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of another conventional self-aligned bipolar transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 高濃度コレクタ埋め込み層(高濃度コレクタ層) 22 低濃度コレクタ層 24 内部ベース拡散層(内部ベース層) 25 外部ベース拡散層(外部ベース層) 26 高濃度エミッタ拡散層(エミッタ層) 27 外部ベース引き出し電極 28 絶縁層 29 サイドウォール絶縁層(サイドウォール) 30 エミッタ引き出し電極 31 第2拡散領域(第2導電領域) 32 ベース・エミッタ開口部(第1の開口部) 33 エミッタ開口部(第2の開口部) 34 第1拡散領域(第1導電領域) 21 high-concentration collector buried layer (high-concentration collector layer) 22 low-concentration collector layer 24 internal base diffusion layer (internal base layer) 25 external base diffusion layer (external base layer) 26 high-concentration emitter diffusion layer (emitter layer) 27 external base Extraction electrode 28 Insulation layer 29 Sidewall insulation layer (sidewall) 30 Emitter extraction electrode 31 Second diffusion region (second conductive region) 32 Base / emitter opening (first opening) 33 Emitter opening (second) Opening) 34 First diffusion region (first conductive region)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】素子形成領域下部に一導電型の高濃度コレ
クタ層(21)と、その上に一導電型の低濃度コレクタ
層(22)が設けられ、該低濃度コレクタ層(22)の
上部には選択的に逆導電型の内部ベース層(24)が設
けられると共に、該内部ベース層(24)の両側には逆
導電型の外部ベース層(25)が設けられ、前記内部ベ
ース層(24)上部に一導電型のエミッタ層(26)が
設けられたバイポーラトランジスタからなる半導体装置
において、 前記エミッタ層(26)の位置に対応して前記高濃度コ
レクタ層(21)上部から前記低濃度コレクタ層(2
2)へ選択的に突出して設けられた一導電型の高濃度層
からなる第1導電領域(34)と、 前記内部ベース層(24)と前記低濃度コレクタ層(2
2)との接合部付近に設けられた一導電型の高濃度層か
らなる第2導電領域(31)と、 を備えたことを特徴とする半導体装置。
1. A one-conductivity-type high-concentration collector layer (21) is provided below an element formation region, and a one-conductivity-type low-concentration collector layer (22) is provided thereon. A reverse conductivity type internal base layer (24) is selectively provided on the upper portion, and reverse conductivity type external base layers (25) are provided on both sides of the internal base layer (24). (24) In a semiconductor device composed of a bipolar transistor having an emitter layer (26) of one conductivity type provided on an upper portion thereof, the low concentration collector layer (21) is provided at a position corresponding to a position of the emitter layer (26). Concentration collector layer (2
2) a first conductive region (34) selectively protruding to a high conductivity layer of one conductivity type, the internal base layer (24) and the low concentration collector layer (2).
2. A semiconductor device, comprising: a second conductive region (31) formed of a high-concentration layer of one conductivity type, which is provided in the vicinity of a junction with (2).
【請求項2】前記第1導電領域(34)の幅は、前記内
部ベース層(24)の幅と略等しく、前記第2導電領域
(31)の幅は、前記エミッタ層(26)の幅と略等し
く形成されていることを特徴とする請求項1記載の半導
体装置。
2. The width of the first conductive region (34) is substantially equal to the width of the internal base layer (24), and the width of the second conductive region (31) is the width of the emitter layer (26). The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is formed to be substantially equal to
【請求項3】一導電型の高濃度コレクタ層(21)、一
導電型の低濃度コレクタ層(22)、逆導電型のベース
引き出し電極(27)及び絶縁層(28)を順次積層し
た後、内部ベース層(24)の形成予定領域に対応する
前記ベース引き出し電極(27)及び絶縁層(28)を
選択的に除去して第1の開口部(32)を形成する工程
と、 前記ベース引き出し電極(27)をマスクとして、一導
電型の不純物イオンを前記高濃度コレクタ層(21)上
部から前記低濃度コレクタ層(22)までの所定範囲に
イオン注入し、高濃度の第1導電領域(34)を形成す
る工程と、 前記第1の開口部(32)に表出している前記低濃度コ
レクタ層(22)の表面部に逆導電型の内部ベース層
(24)を形成する工程と、 次いで、前記第1の開口部(32)の両側壁に選択的に
サイドウォール(29)を形成して、前記第1の開口部
(32)より狭い第2の開口部(33)を形成した後、
前記ベース引き出し電極(27)及びサイドウォール
(29)をマスクとして、一導電型の不純物イオンを前
記内部ベース層(24)と前記低濃度コレクタ層(2
2)との接合部付近に前記第2の開口部(33)を介し
てイオン注入して、高濃度の第2導電領域(31)を形
成する工程と、 前記第2の開口部(33)に表出している内部ベース層
(24)表面部に一導電型のエミッタ層(26)を形成
する工程と、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. A high-concentration collector layer (21) of one conductivity type, a low-concentration collector layer (22) of one conductivity type, a base lead electrode (27) of an opposite conductivity type, and an insulating layer (28) are sequentially laminated. A step of selectively removing the base lead electrode (27) and the insulating layer (28) corresponding to a region where the internal base layer (24) is to be formed to form a first opening (32); Using the extraction electrode (27) as a mask, impurity ions of one conductivity type are ion-implanted in a predetermined range from the upper portion of the high concentration collector layer (21) to the low concentration collector layer (22), and the high concentration first conductive region is formed. (34), and a step of forming an internal base layer (24) of opposite conductivity type on the surface of the low concentration collector layer (22) exposed in the first opening (32). Then, the first opening ( Selectively forming a side wall (29) on both side walls 2), after forming the first narrow second opening than the opening (32) (33),
Using the base extraction electrode (27) and the side wall (29) as a mask, impurity ions of one conductivity type are introduced into the internal base layer (24) and the low concentration collector layer (2).
2) forming a high-concentration second conductive region (31) by implanting ions near the junction with the second opening (33); and the second opening (33). And a step of forming an emitter layer (26) of one conductivity type on the surface portion of the internal base layer (24) exposed in FIG.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6436781B2 (en) 1998-04-07 2002-08-20 Nec Corporation High speed and low parasitic capacitance semiconductor device and method for fabricating the same
KR20020090352A (en) * 2001-05-25 2002-12-02 닛본 덴기 가부시끼가이샤 Semiconductor device and method of fabricating same

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