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JP2000021894A - Bipolar transistor and method of manufacturing the same - Google Patents

Bipolar transistor and method of manufacturing the same

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Publication number
JP2000021894A
JP2000021894A JP10199543A JP19954398A JP2000021894A JP 2000021894 A JP2000021894 A JP 2000021894A JP 10199543 A JP10199543 A JP 10199543A JP 19954398 A JP19954398 A JP 19954398A JP 2000021894 A JP2000021894 A JP 2000021894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
base
spacer
bipolar transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP10199543A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Yasuhara
紀夫 安原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP10199543A priority Critical patent/JP2000021894A/en
Publication of JP2000021894A publication Critical patent/JP2000021894A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】活性層として薄い多結晶シリコン層を用いた薄
膜バイポーラトランジスタの素子特性を改善すること。 【解決手段】p型ベース層24をイオン注入により形成
する際のマスクの一部として第1および第2スペーサ層
31,32を用いることによって、p型ベース層24を
セルフアラインにより高い精度もって形成する。また、
p型ベース層24とn型エミッタ層25とで形成された
pn接合のうち、ベース電極が設けられるコンタクト領
域のものを除去することによって、バイポーラトランジ
スタ動作に寄与しない無効な電流がエミッタ・ベース間
に流れることを防止する。
[PROBLEMS] To improve the device characteristics of a thin film bipolar transistor using a thin polycrystalline silicon layer as an active layer. A p-type base layer is formed with high precision by self-alignment by using first and second spacer layers as part of a mask when forming a p-type base layer by ion implantation. I do. Also,
By removing the pn junction formed by the p-type base layer 24 and the n-type emitter layer 25 in the contact region where the base electrode is provided, an invalid current not contributing to the operation of the bipolar transistor is generated between the emitter and the base. To prevent flowing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多結晶シリコン層
やSOI層に形成されるバイポーラトランジスタおよび
その製造方法に係わり、特に、セルフアライメントによ
り高精度に形成される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 formed on a polycrystalline silicon layer or an SOI layer and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a bipolar transistor formed with high precision by self-alignment and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、素子の微細化技術の発展に伴っ
て、種々の回路の集積化やシステムを1チップ上に集積
する動向が明確になってきている。このような状況下で
は、高耐圧素子やパワー素子、アナログ回路やデジタル
回路などの異種回路の一体化が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of element miniaturization technology, the trend of integration of various circuits and integration of systems on one chip has become clear. Under such circumstances, integration of different types of circuits such as high-voltage elements, power elements, analog circuits and digital circuits is required.

【0003】また一方、集積回路の基本素子であるトラ
ンジスタの低コスト化を図るために、高価な単結晶シリ
コンに代えて、多結晶シリコンを用いる動向がある。こ
れらにより、例えば、縦型高耐圧素子の制御回路を多結
晶シリコンからなる素子により形成し、1チップ化する
試みがなされている。
On the other hand, in order to reduce the cost of transistors, which are basic elements of integrated circuits, there is a trend to use polycrystalline silicon instead of expensive single crystal silicon. Thus, for example, an attempt has been made to form a control circuit for a vertical high-voltage element by using an element made of polycrystalline silicon to form a single chip.

【0004】しかしながら、縦型素子と同時に形成しよ
うとすると、プロセスが複雑になるという問題が生じ
る。このため、TFT(Thin Film Transistor)と同
時にバイポーラトランジスタを作成することが考えられ
るが、この場合、TFTの膜厚が薄いためにバイポーラ
トランジスタを横型にする必要がある。
[0004] However, if it is attempted to form them simultaneously with a vertical element, there is a problem that the process becomes complicated. For this reason, it is conceivable to produce a bipolar transistor at the same time as a TFT (Thin Film Transistor). In this case, however, it is necessary to make the bipolar transistor horizontal because the thickness of the TFT is thin.

【0005】ところで、多結晶シリコンからなる素子に
ドーピングを行なう場合、拡散法を用いると、結晶粒界
に沿って異常拡散が生じる問題がある。このため、バイ
ポーラトランジスタの各層は、拡散ではなくて、選択イ
オン注入と低温での熱処理とを用いて製造される。
By the way, when doping a device made of polycrystalline silicon, there is a problem that when a diffusion method is used, abnormal diffusion occurs along a crystal grain boundary. For this reason, each layer of the bipolar transistor is manufactured not by diffusion but by selective ion implantation and heat treatment at a low temperature.

【0006】図21はこの種のバイポーラトランジスタ
の製造工程図である。すなわち、図21(a)に示すよ
うに、図示しない基板表面の絶縁層1上に非晶質シリコ
ン膜2が堆積され、600℃、8時間の熱処理により、
非晶質シリコン膜2が多結晶化される。続いて、図21
(b)〜(c)に示すように、この多結晶シリコン膜か
らなる高抵抗のn型活性層3上に絶縁層4が形成され、
絶縁層4上にはレジスト等からなるマスク5が選択的に
形成され、イオン注入等により、n型活性層3内にp型
ベース層6が形成される。
FIG. 21 is a manufacturing process diagram of this type of bipolar transistor. That is, as shown in FIG. 21A, an amorphous silicon film 2 is deposited on an insulating layer 1 on a substrate surface (not shown), and heat-treated at 600 ° C. for 8 hours.
The amorphous silicon film 2 is polycrystallized. Subsequently, FIG.
As shown in (b) to (c), an insulating layer 4 is formed on the high-resistance n-type active layer 3 made of the polycrystalline silicon film,
A mask 5 made of a resist or the like is selectively formed on the insulating layer 4, and a p-type base layer 6 is formed in the n-type active layer 3 by ion implantation or the like.

【0007】また、同様に、n型活性層3内にn型コレ
クタ層7が形成される。続いて、図21(d)〜(e)
に示すように、絶縁層4上にマスク8が形成され、イオ
ン注入等により、夫々高不純物濃度のn型エミッタ層9
およびn型コレクタ層10が形成される。また、p型ベ
ース層6の表面に高不純物濃度のp型ベース層11が形
成され、エミッタ電極12、ベース電極13、コレクタ
電極14が形成され、バイポーラトランジスタが完成す
る。
Similarly, an n-type collector layer 7 is formed in n-type active layer 3. Subsequently, FIGS. 21 (d) to 21 (e)
As shown in FIG. 5, a mask 8 is formed on the insulating layer 4 and is ion-implanted or the like to form an n-type emitter layer 9 having a high impurity concentration.
And an n-type collector layer 10 is formed. Further, a p-type base layer 11 having a high impurity concentration is formed on the surface of the p-type base layer 6, an emitter electrode 12, a base electrode 13, and a collector electrode 14 are formed, thereby completing a bipolar transistor.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ようなバイポーラトランジスタは、特性を左右するベー
ス厚tB の長さがマスク合せのずれに応じて変動してし
まうので、素子特性がばらつき、ベース厚tB を短くで
きないという問題がある。
[SUMMARY OF THE INVENTION However, the bipolar transistors described above, since the length of affecting the base thickness t B of the characteristic fluctuates depending on the deviation of mask alignment, the variation device characteristics, the base There is a problem that the thickness t B cannot be shortened.

【0009】また、本発明者の研究によれば、この種の
横型素子の場合、素子構造によっては、バイポーラトラ
ンジスタ動作に寄与しないn型エミッタ層9とp型ベー
ス層6とによるpn接合が生じ、このpn接合に無効な
電流が流れることから、素子の増幅率が低下することが
明らかになった。
According to the study of the present inventor, in the case of this type of lateral element, a pn junction between the n-type emitter layer 9 and the p-type base layer 6 which does not contribute to the operation of the bipolar transistor occurs depending on the element structure. Since an ineffective current flows through the pn junction, it has been found that the amplification factor of the element is reduced.

【0010】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、活性層として薄膜多結晶シリコン層を用いた場合で
も、ベース厚tB を短くでき、かつエミッタ・ベース間
に流れるバイポーラトランジスタ動作に寄与しない無効
な電流を抑制できる薄膜バイポーラトランジスタを提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances. Even when a thin polycrystalline silicon layer is used as an active layer, the base thickness t B can be reduced and the operation of the bipolar transistor flowing between the emitter and the base can be improved. An object of the present invention is to provide a thin film bipolar transistor that can suppress an ineffective current that does not contribute.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】[構成]上記目的を達成
するために、本発明に係るバイポーラトランジスタは、
絶縁層上に形成された高抵抗で第1導電型の活性層と、
この活性層に形成された第2導電型のベース層と、前記
活性層に形成され、前記ベース層とpn接合を形成する
第1導電型のコレクタ層と、前記活性層に前記コレクタ
層とは異なる領域に形成され、前記ベース層とpn接合
を形成する第1導電型のエミッタ層と、前記コレクタ層
上、または前記コレクタ層および前記ベース上に形成さ
れ、かつ前記コレクタ層、または前記コレクタ層および
前記ベースとは絶縁されたスペーサ層とを備え、前記ベ
ース層のベース電極が設けられたコンタクト領域と前記
エミッタ層との間には両者を分離する分離層が設けら
れ、該分離層により前記エミッタ層側にはpn接合が形
成されていないことを特徴とする。
Means for Solving the Problems [Structure] In order to achieve the above object, a bipolar transistor according to the present invention comprises:
An active layer having a high resistance and a first conductivity type formed on the insulating layer;
A second conductive type base layer formed on the active layer, a first conductive type collector layer formed on the active layer and forming a pn junction with the base layer, and the collector layer formed on the active layer. An emitter layer of a first conductivity type formed in a different region and forming a pn junction with the base layer; and a collector layer or the collector layer formed on the collector layer or on the collector layer and the base. And the base is provided with an insulated spacer layer, and a separation layer is provided between the contact region where the base electrode of the base layer is provided and the emitter layer to separate them from each other. No pn junction is formed on the emitter layer side.

【0012】本発明のより具体的な構成は以下の通りで
ある。 (1)ベース層、コレクタ層、エミッタ層およびコンタ
クト層は、活性層を貫通して絶縁層に達するように形成
されている。 (2)活性層は、多結晶シリコン層である。 (3)スペーサ層は、コレクタ層上に形成された窒化シ
リコンもしくは多結晶シリコンからなる第1スペーサ
層、またはこの第1スペーサ層とベース層上かつ第1ス
ペーサ層の側壁部に形成された窒化シリコンもしくは多
結晶シリコンからなる第2スペーサ層とから構成されて
いる。
A more specific configuration of the present invention is as follows. (1) The base layer, the collector layer, the emitter layer, and the contact layer are formed so as to penetrate the active layer and reach the insulating layer. (2) The active layer is a polycrystalline silicon layer. (3) The spacer layer is a first spacer layer made of silicon nitride or polycrystalline silicon formed on the collector layer, or a nitride layer formed on the first spacer layer and the base layer and on the side wall of the first spacer layer. And a second spacer layer made of silicon or polycrystalline silicon.

【0013】また、本発明に係るバイポーラトランジス
タの製造方法は、絶縁層上に形成された第1導電型の活
性層の上に該コレクタ層とは絶縁されたスペーサ層を形
成する工程と、前記スペーサ層の片側をマスクとして第
2導電型の不純物を前記活性層内にイオン注入し、前記
スペーサ層の前記片側の下部にその一部が存在する第2
導電型のベース層を形成する工程と、前記スペーサ層を
マスクとして第1導電型の不純物を前記ベース層内にイ
オン注入し、前記スペーサ層の片側の下部に形成された
前記ベース層が残るように、前記ベース層内に第1導電
型のエミッタ層を形成する工程と、前記ベース層のベー
ス電極が設けられるコンタクト領域と前記エミッタ層と
の間に両者を分離する分離層を該分離層よりも前記エミ
ッタ層側にはpn接合が形成されないように形成する工
程とを有することを特徴とする。 [作用]本発明によれば、スペーサ層を用いてベース層
をセルフアラインにより形成することにより、活性層と
して薄膜多結晶シリコン層を用いた場合でも、ベース厚
B の精度の高いベース層を形成できるため、優れた素
子特性を実現することができる。
[0013] The method of manufacturing a bipolar transistor according to the present invention includes a step of forming a spacer layer insulated from the collector layer on an active layer of the first conductivity type formed on the insulating layer; A second conductivity type impurity is ion-implanted into the active layer using one side of the spacer layer as a mask, and a second conductive type impurity is present below the one side of the spacer layer.
Forming a conductive type base layer, and ion-implanting a first conductive type impurity into the base layer using the spacer layer as a mask so that the base layer formed under one side of the spacer layer remains. Forming a first conductivity type emitter layer in the base layer; and forming a separation layer between the contact region of the base layer where the base electrode is provided and the emitter layer by separating the emitter layer from the contact region. Forming a pn junction on the emitter layer side so as not to be formed. According to the action present invention, by forming a self-aligned base layer with a spacer layer, even when a thin-film polycrystalline silicon layer as an active layer, a highly accurate base layer of the base thickness t B Since it can be formed, excellent element characteristics can be realized.

【0014】また、本発明によれば、ベース層のうち、
ベース電極が設けられるコンタクト領域はエミッタ層と
pn接合を形成しないので、バイポーラトランジスタ動
作に寄与しない無効な電流がエミッタ・ベース間に流れ
ることを防止できる。これにより素子の増幅率の低下を
防止できるようになる。
Further, according to the present invention, among the base layers,
Since the contact region where the base electrode is provided does not form a pn junction with the emitter layer, it is possible to prevent an invalid current not contributing to the operation of the bipolar transistor from flowing between the emitter and the base. As a result, it is possible to prevent a decrease in the amplification factor of the element.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態(以下、実施形態という)を説明する。 (第1の実施形態)図1は本発明の第1の実施形態に係
る薄膜バイポーラトランジスタの平面図、図2は同平面
図の矢視A−A’断面図、図3は同平面図の矢視B−
B’断面図、図4は同平面図の矢視C−C’断面図であ
る、なお、煩雑を避けるために、図1では、活性層表面
におけるn型層およびp型層の配置ならびに第1スペー
サ層とその側壁の第2スペーサ層だけを示してある。
Embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a plan view of a thin film bipolar transistor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA 'of FIG. 2, and FIG. View B-
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ in the plan view of FIG. 1, and FIG. 1 shows the arrangement of the n-type layer and the p-type layer on the surface of the active layer, and FIG. Only one spacer layer and the second spacer layer on its side wall are shown.

【0016】図中、21はシリコン基板を示しており、
このシリコン基板21上には厚さ100nm〜500n
m程度のシリコン酸化膜22が形成され、その上には厚
さ100nm〜500nm程度の多結晶シリコンからな
る高抵抗のn型活性層23が形成されている。
In the figure, reference numeral 21 denotes a silicon substrate.
On this silicon substrate 21, a thickness of 100 nm to 500 n
A silicon oxide film 22 having a thickness of about m is formed, and a high-resistance n-type active layer 23 made of polycrystalline silicon having a thickness of about 100 nm to 500 nm is formed thereon.

【0017】なお、図には各層が形成されたn型活性層
23が示されているので、素子形成前のn型活性層23
は示されていない。
Since the figure shows the n-type active layer 23 on which each layer is formed, the n-type active layer 23 before the element is formed is shown.
Is not shown.

【0018】また、高耐圧素子やシリコン基板21に対
する電位差が大きくなる素子をn型活性層23に形成す
る場合には、シリコン酸化膜22はもっと厚い方が良
い。例えば500Vの高耐圧素子を形成する場合は、シ
リコン酸化膜22の厚さは3μm程度あることが望まし
い。
When a high breakdown voltage element or an element having a large potential difference with respect to the silicon substrate 21 is formed in the n-type active layer 23, the silicon oxide film 22 is preferably thicker. For example, when forming a high withstand voltage element of 500 V, the thickness of the silicon oxide film 22 is desirably about 3 μm.

【0019】n型活性層23にはp型ベース層24、高
不純物濃度のn型エミッタ層25、高不純物濃度の第1
n型コレクタ層26、およびp型ベース層24を電極に
コンタクトするための高不純物濃度のp型コンタクト層
27が形成され、p型ベース層24と第1n型コレクタ
層26に挟まれた領域は第2n型コレクタ層28になっ
ている。
The n-type active layer 23 has a p-type base layer 24, a high impurity concentration n-type emitter layer 25, and a high impurity concentration first layer.
A high impurity concentration p-type contact layer 27 for contacting the n-type collector layer 26 and the p-type base layer 24 with the electrode is formed, and a region sandwiched between the p-type base layer 24 and the first n-type collector layer 26 is The second n-type collector layer 28 is formed.

【0020】また、p型コンタクト層27とn型エミッ
タ層25に挟まれた領域はp型層(バイポーラトランジ
スタ動作に寄与しないp型ベース層)29になっている
が、p型層29とnエミッタ層25の間のpn接合がで
きる部分はエッチングにより除去されている。
The region between the p-type contact layer 27 and the n-type emitter layer 25 is a p-type layer (p-type base layer which does not contribute to the operation of the bipolar transistor) 29. A portion where a pn junction is formed between the emitter layers 25 is removed by etching.

【0021】ただし、p型層29は必ずしも必要ではな
い。この場合、p型コンタクト層27とnエミッタ層2
5の間のpn接合ができる部分がエッチングにより除去
される。
However, the p-type layer 29 is not always necessary. In this case, the p-type contact layer 27 and the n-emitter layer 2
The portion where a pn junction between 5 is formed is removed by etching.

【0022】第2n型コレクタ層28上には薄いシリコ
ン酸化膜30を介して多結晶シリコンからなる第1スペ
ーサ層31が形成され、第1スペーサ層31の側壁には
窒化シリコンからなる第2スペーサ層32が形成されて
いる。
A first spacer layer 31 made of polycrystalline silicon is formed on the second n-type collector layer 28 via a thin silicon oxide film 30, and a second spacer made of silicon nitride is formed on a side wall of the first spacer layer 31. A layer 32 is formed.

【0023】p型ベース層24はちょうどn型エミッタ
層25に近い側の第2スペーサ層32の下の領域に当た
る。第1スペーサ層31の上面に酸化膜33が形成さ
れ、更にこれら全体の上に絶縁膜34が形成されてい
る。
The p-type base layer 24 corresponds to a region just below the second spacer layer 32 on the side closer to the n-type emitter layer 25. An oxide film 33 is formed on the upper surface of the first spacer layer 31, and an insulating film 34 is further formed on the whole.

【0024】そして、この絶縁膜34には3つの開口が
形成され、これらの開口を介してn型エミッタ層25、
第1n型コレクタ層26、およびp型コンタクト層27
にコンタクトするようにそれぞれエミッタ電極35、コ
レクタ電極36、およびベース電極37が形成されてい
る。
Then, three openings are formed in the insulating film 34, and the n-type emitter layer 25,
First n-type collector layer 26 and p-type contact layer 27
, An emitter electrode 35, a collector electrode 36, and a base electrode 37 are formed respectively.

【0025】本実施形態は、シリコン基板上に形成した
多結晶シリコン層を活性層として用いた例であるが、別
の種類の基板、例えばSOI基板等に用いることも可能
である。
Although the present embodiment is an example in which a polycrystalline silicon layer formed on a silicon substrate is used as an active layer, it can be used for another type of substrate, for example, an SOI substrate.

【0026】また、第1スペーサ層31は多結晶シリコ
ンではなくシリコン酸化膜や窒化シリコン等を用いても
よい。第2スペーサ層32は窒化シリコンではなく多結
晶シリコンやシリコン酸化膜等を用いることもできる。
The first spacer layer 31 may be made of a silicon oxide film or silicon nitride instead of polycrystalline silicon. For the second spacer layer 32, polycrystalline silicon, a silicon oxide film, or the like can be used instead of silicon nitride.

【0027】本実施形態の薄膜バイポーラトランジスタ
の製造方法を図5(a)〜(e)および図6(a)〜
(d)によって説明する。なお、図5(a)〜(e)の
断面図は図1の矢視A−A’断面図と矢視B−B’断面
図に共通に対応し、図6(a)〜(d)は図1の矢視B
−B’断面図に対応している。また、図7に製造工程で
使用されるレジストパターンの平面図を示す。
FIGS. 5 (a) to 5 (e) and FIGS. 6 (a) to 6 (a) to 6 (c) show a method of manufacturing the thin film bipolar transistor of the present embodiment.
This will be described with reference to FIG. The sectional views of FIGS. 5A to 5E correspond to the sectional views taken along lines AA ′ and BB ′ of FIG. 1 in common, and FIGS. Is arrow B in FIG.
This corresponds to a cross-sectional view taken along line -B '. FIG. 7 is a plan view of a resist pattern used in the manufacturing process.

【0028】まず、図5(a)に示すように、シリコン
基板21上に熱酸化により厚さ100〜500nm程度
のシリコン酸化膜22を形成する。これはCVDで形成
しても良い。その上にLPCVDにより比晶質シリコン
を100nm〜500nm程度の厚さに堆積させる。こ
れを、例えば600℃、8時間のアニールにより固相成
長させ、多結晶シリコンにする。全面にn型不純物、例
えばリンをイオン注入して、n型とする(後の熱工程に
よりn型不純物が活性化してn型活性層23になる)。
イオン注入は固相成長より先に行っても良い。あるい
は、非晶質シリコンを堆積させるときに同時にリンや砒
素等のn型不純物をドープしても良い。
First, as shown in FIG. 5A, a silicon oxide film 22 having a thickness of about 100 to 500 nm is formed on a silicon substrate 21 by thermal oxidation. This may be formed by CVD. Specific crystalline silicon is deposited thereon by LPCVD to a thickness of about 100 nm to 500 nm. This is subjected to solid-phase growth by annealing at, for example, 600 ° C. for 8 hours to obtain polycrystalline silicon. An n-type impurity, for example, phosphorus is ion-implanted on the entire surface to make it n-type (the n-type impurity is activated by an after-mentioned heating step to become the n-type active layer 23).
The ion implantation may be performed before the solid phase growth. Alternatively, an n-type impurity such as phosphorus or arsenic may be doped simultaneously with the deposition of amorphous silicon.

【0029】次に図5(b)に示すように、5〜10n
m程度の厚さのシリコン酸化膜30を形成した後、第1
スペーサ層31となる多結晶シリコン膜をLPCVD等
の方法により堆積させる。第1スペーサ層31は後のシ
リコンRIEにおいてマスクとなるので、多結晶シリコ
ン膜はなるべく厚い方が望ましい。次にこの多結晶シリ
コン膜の表面に、熱酸化あるいはCVDにより10nm
〜100nm程度の厚さの酸化膜33を形成する。その
後、図7の40に示した形のレジストマスクを使って、
同図(b)に示すようにRIEによって上記多結晶シリ
コン膜をパターニングし、第1スペーサ層31を形成す
る。
Next, as shown in FIG.
After forming a silicon oxide film 30 having a thickness of about
A polycrystalline silicon film serving as the spacer layer 31 is deposited by a method such as LPCVD. Since the first spacer layer 31 serves as a mask in later silicon RIE, it is desirable that the polycrystalline silicon film be as thick as possible. Next, 10 nm is formed on the surface of the polycrystalline silicon film by thermal oxidation or CVD.
An oxide film 33 having a thickness of about 100 nm is formed. Then, using a resist mask of the form shown at 40 in FIG.
As shown in FIG. 3B, the polycrystalline silicon film is patterned by RIE to form a first spacer layer 31.

【0030】なお、第1スペーサ層31は多結晶シリコ
ン膜の代わりにシリコン酸化膜や窒化シリコン等を用い
て作ってもよい。図7においてレジストパターン40の
周りに破線で示されているものは、後の工程(図5
(d)に対応)で形成される第2スペーサ層32であ
る。
The first spacer layer 31 may be formed using a silicon oxide film, silicon nitride, or the like instead of the polycrystalline silicon film. In FIG. 7, those indicated by broken lines around the resist pattern 40 correspond to the subsequent steps (FIG. 5).
(Corresponding to (d)).

【0031】次に図5(c)に示すように、レジスト3
8(図7において41の外側に付けられる)と第1スペ
ーサ層31(およびその上の酸化膜33)をマスクにし
て所定の濃度にボロン(B)等のp型不純物をイオン注
入し、p型ベース層24を形成する。
Next, as shown in FIG.
8 (attached to the outside of 41 in FIG. 7) and the first spacer layer 31 (and the oxide film 33 thereon) are used as masks, and a p-type impurity such as boron (B) is ion-implanted to a predetermined concentration. A mold base layer 24 is formed.

【0032】次に図5(d)に示すように、第1スペー
サ層31の側壁に第2スペーサ層32を形成する。この
工程は、窒化シリコン膜をLPCVDにより全面に堆積
した後、ほぼジャストエッチングとなる条件でRIEを
行うことにより、第1スペーサ層31の側面にエッチン
グ残りができることによって実施される。第2スペーサ
層32の厚さは堆積する窒化シリコン膜の厚さによって
高精度に調整することができる。なお、第2スペーサ層
32は窒化シリコンの代わりに多結晶シリコン等の膜を
用いてもよい。
Next, as shown in FIG. 5D, a second spacer layer 32 is formed on the side wall of the first spacer layer 31. This step is carried out by depositing a silicon nitride film over the entire surface by LPCVD and then performing RIE under conditions that make it almost just etching, so that etching residue is left on the side surfaces of the first spacer layer 31. The thickness of the second spacer layer 32 can be adjusted with high precision by the thickness of the deposited silicon nitride film. Note that the second spacer layer 32 may use a film of polycrystalline silicon or the like instead of silicon nitride.

【0033】p型コンタクト層27に対応する領域を図
示しないレジスト(図7のハッチング領域42の外側に
付けられる)で保護して、図5(e)に示すように砒素
(As)または燐(P)等のn型不純物を高濃度にイオ
ン注入してn型エミッタ層25と第1n型コレクタ層2
6を形成する。
The region corresponding to the p-type contact layer 27 is protected by a resist (not shown) (not shown outside the hatched region 42 in FIG. 7), and arsenic (As) or phosphorus (as shown in FIG. 5E). An n-type impurity such as P) is ion-implanted at a high concentration to form an n-type emitter layer 25 and a first n-type collector layer 2.
6 is formed.

【0034】このとき、第1スペーサ層31および第2
スペーサ層32がマスクになるので、第2スペーサ層3
2の厚さによって厚さの制御されたp型ベース層24が
できる。
At this time, the first spacer layer 31 and the second spacer
Since the spacer layer 32 serves as a mask, the second spacer layer 3
The p-type base layer 24 whose thickness is controlled by the thickness of 2 is formed.

【0035】すなわち、第1スペーサ層31および第2
スペーサ層32を用いてp型ベース層24をセルフアラ
インにより形成することができる。したがって、p型ベ
ース層の24の厚さ(横方向の寸法)は、第2スペーサ
層32の形成の際に堆積する窒化シリコン膜の厚さによ
って高精度に調整することができるため、優れた素子特
性を実現することができる。
That is, the first spacer layer 31 and the second
The p-type base layer 24 can be formed by self-alignment using the spacer layer 32. Therefore, the thickness (lateral dimension) of the p-type base layer 24 can be adjusted with high precision by the thickness of the silicon nitride film deposited when the second spacer layer 32 is formed. Element characteristics can be realized.

【0036】更にレジストマスクを使って図7のハッチ
ング領域43にボロン等のp型不純物を高濃度にイオン
注入して、p型コンタクト層27を形成する。この後、
熱処理を行って不純物を活性化する。
Further, a p-type impurity such as boron is ion-implanted into the hatched region 43 of FIG. 7 at a high concentration using a resist mask to form a p-type contact layer 27. After this,
A heat treatment is performed to activate the impurities.

【0037】第1スペーサ層31と第2スペーサ層32
の下の、p型ベース層24と第1n型コレクタ層26に
挟まれた領域は第2n型コレクタ層28になる。したが
って、第1スペーサ層31の横方向の長さが第2n型コ
レクタ層28の横方向の長さを決めている。必要とされ
る素子耐圧に応じて第1スペーサ層31の長さは調整さ
れる。また、p型コンタクト層27とn型エミッタ層2
5に挟まれた領域はp型層29になっている。
First spacer layer 31 and second spacer layer 32
The region between the p-type base layer 24 and the first n-type collector layer 26 below becomes the second n-type collector layer 28. Therefore, the horizontal length of the first spacer layer 31 determines the horizontal length of the second n-type collector layer 28. The length of the first spacer layer 31 is adjusted according to the required element withstand voltage. Further, the p-type contact layer 27 and the n-type emitter layer 2
The region sandwiched by 5 is a p-type layer 29.

【0038】次に図6(a)に示すように、図7の砂ハ
ッチングで示された領域44にレジスト(マスク)39
を形成する。このレジスト39は、図7に示すように外
周が素子領域に対応するとともに、開口部45が設けら
れている。開口部45は、上から見た平面図において、
p型層29とn型エミッタ層25の間のpn接合をその
中に完全に含む形になっている。
Next, as shown in FIG. 6A, a resist (mask) 39 is formed in a region 44 indicated by sand hatching in FIG.
To form As shown in FIG. 7, the resist 39 has an outer periphery corresponding to the element region and an opening 45 provided therein. The opening 45 is, in a plan view seen from above,
The pn junction between the p-type layer 29 and the n-type emitter layer 25 is completely contained therein.

【0039】レジスト39、第1スペーサ層31および
第2スペーサ層32をマスクとして、図6(b)に示す
ように、RIEによってシリコン酸化膜30と多結晶シ
リコン活性層をエッチングする。p型層29とn型エミ
ッタ層25の間に生じていたpn接合はこの工程で除去
される。同時に溝による素子分離が行われる。
Using the resist 39, the first spacer layer 31, and the second spacer layer 32 as a mask, as shown in FIG. 6B, the silicon oxide film 30 and the polycrystalline silicon active layer are etched by RIE. The pn junction generated between the p-type layer 29 and the n-type emitter layer 25 is removed in this step. At the same time, element isolation by the groove is performed.

【0040】この工程では第1スペーサ層31、酸化膜
33および第2スペーサ層32がマスクとなってその下
のp型ベース層24および第2n型コレクタ層28を保
護している。したがって、活性層である多結晶シリコン
層と第1スペーサ層31および第2スペーサ層32との
エッチングの選択比が大きくなるように設定することが
望ましい。
In this step, the first spacer layer 31, the oxide film 33 and the second spacer layer 32 serve as a mask to protect the underlying p-type base layer 24 and the second n-type collector layer 28. Therefore, it is desirable to set the etching selectivity between the polycrystalline silicon layer, which is the active layer, and the first spacer layer 31 and the second spacer layer 32 to be large.

【0041】また、シリコン酸化膜30は薄くし、第1
スペーサ層31と酸化膜33は厚くしておくことが望ま
しい。特に、第1スペーサ層31または第2スペーサ層
32を多結晶シリコンで形成する場合には、第1スペー
サ層31と酸化膜33を厚くしておく。このようにして
開口部45の下の多結晶シリコンからなる活性層が完全
に除去されても第1スペーサ層31と第2スペーサ層3
2は部分的に残っているようにする。
Further, the silicon oxide film 30 is made thin, and the first
It is desirable that the spacer layer 31 and the oxide film 33 be thick. In particular, when the first spacer layer 31 or the second spacer layer 32 is formed of polycrystalline silicon, the first spacer layer 31 and the oxide film 33 are made thicker. Even if the active layer made of polycrystalline silicon below opening 45 is completely removed in this manner, first spacer layer 31 and second spacer layer 3
2 is left partially.

【0042】次に図6(c)に示すように、絶縁膜34
を堆積し、この絶縁膜34にコンタクト用の開口を形成
した後、図6(d)に示すように、コレクタ電極36、
図示しないエミッタ電極35およびベース電極37を形
成する。
Next, as shown in FIG. 6C, the insulating film 34
After forming a contact opening in the insulating film 34, as shown in FIG.
An unillustrated emitter electrode 35 and base electrode 37 are formed.

【0043】以上のような製造方法により、p型ベース
層24の厚さを精度良く薄く作ることができるととも
に、p型コンタクト層27(あるいはp型層29)とn
型エミッタ層25の間にpn接合が無い薄膜バイポーラ
トランジスタが形成される。
According to the manufacturing method described above, the thickness of the p-type base layer 24 can be accurately reduced, and the p-type contact layer 27 (or the p-type layer 29) and the n-type
A thin-film bipolar transistor having no pn junction between the mold emitter layers 25 is formed.

【0044】もし仮にこのpn接合が存在すると、バイ
ポーラトランジスタ動作に寄与しない無効な電流がエミ
ッタ・ベース間に流れ、素子の増幅率を低下させる原因
となる。本実施形態では、そのようなpn接合を完全に
除去して特性の良い薄膜バイポーラトランジスタが得ら
れる。
If this pn junction exists, an invalid current which does not contribute to the operation of the bipolar transistor flows between the emitter and the base, which causes a reduction in the amplification factor of the element. In the present embodiment, such a pn junction is completely removed to obtain a thin film bipolar transistor having good characteristics.

【0045】図8は、本実施形態の第1の変形例を示す
平面図である。素子の平面構造を一部変形した、第2の
実施形態の薄膜バイポーラランジスタの平面図を示す。
FIG. 8 is a plan view showing a first modification of the present embodiment. FIG. 7 is a plan view of a thin-film bipolar transistor according to a second embodiment in which the planar structure of the element is partially modified.

【0046】煩雑を避けるために、図1と同様に、活性
層表面におけるn型層およびp型層の配置ならびに第1
スペーサ層およびその側壁の第2スペーサ層だけを示し
てある。また、本変形例の素子の矢視A−A’断面およ
び矢視B−B’断面は、それぞれ図2、図3と同じであ
る。
In order to avoid complication, the arrangement of the n-type layer and the p-type layer on the surface of the active layer and the first
Only the spacer layer and the second spacer layer on its side wall are shown. The cross section taken along the line AA ′ and the cross section taken along the line BB ′ of the element of this modified example are the same as those shown in FIGS. 2 and 3, respectively.

【0047】本変形例では、素子領域にn型エミッタ層
25とp型コンタクト層27を囲むように第1スペーサ
層31が設けられ、その周囲に第1n型コレクタ層26
が形成されている。また、第1スペーサ層31の側壁に
第2スペーサ層32が形成されている。
In this modification, a first spacer layer 31 is provided in the element region so as to surround the n-type emitter layer 25 and the p-type contact layer 27, and a first n-type collector layer 26 is provided therearound.
Are formed. Further, a second spacer layer 32 is formed on a side wall of the first spacer layer 31.

【0048】製造方法は本実施形態と同じであって、厚
さの薄いp型ベース層24が精度良く形成されており、
かつp型コンタクト層27とn型エミッタ層25の間に
無効な電流が流れるpn接合が存在せず、電流増幅率の
向上が図られている。
The manufacturing method is the same as that of the present embodiment, and the thin p-type base layer 24 is formed with high accuracy.
Moreover, there is no pn junction between the p-type contact layer 27 and the n-type emitter layer 25 through which an ineffective current flows, and the current amplification factor is improved.

【0049】図9〜図12は、それぞれ本実施形態の第
2〜第5の変形例を示す平面図である。これらの図にお
いても、活性層表面におけるn型層およびp型層の配置
ならびに第1スペーサ層およびその側壁の第2スペーサ
層だけを示してある。また、これらの変形例の素子の矢
視A−A’断面および矢視B−B’断面は、それぞれ図
2、図3と同じである。
FIGS. 9 to 12 are plan views showing second to fifth modifications of the present embodiment. Also in these figures, the arrangement of the n-type layer and the p-type layer on the surface of the active layer and only the first spacer layer and the second spacer layer on the side wall thereof are shown. The cross-section taken along the line AA 'and the cross-section taken along the line BB' of the elements of these modified examples are the same as those shown in FIGS. 2 and 3, respectively.

【0050】p型ベース層24の抵抗によりp型コンタ
クト層27から遠い部分では機能しにくくなるので、そ
の対応策として図9と図11の変形例では、n型エミッ
タ層25の両側にp型コンタクト層27を設け、また図
10と図12の変形例では、n型エミッタ層25を2つ
に分けてp型コンタクト層27の両側に形成したもので
ある。同様にして、第1スペーサ層31に囲まれた部分
あるいは挟まれた部分に、更に多くのn型エミッタ層2
5とp型コンタクト層27を交互に形成してもよい。 (第2の実施形態)図13は本発明の第2の実施形態に
係る薄膜バイポーラトランジスタの平面図、図14は同
平面図の矢視D−D’断面図、図15は同平面図の矢視
E−E’断面図である、また、図13の平面図の矢視C
−C’断面図に相当する断面図は図4と同じである。な
お、煩雑を避けるために、図13では、活性層表面にお
けるn型層およびp型層の配置ならびに第1スペーサ層
だけを示してある。
Since the resistance of the p-type base layer 24 makes it difficult to function in a portion far from the p-type contact layer 27, as a countermeasure, in the modification of FIGS. The contact layer 27 is provided, and in the modification of FIGS. 10 and 12, the n-type emitter layer 25 is divided into two and formed on both sides of the p-type contact layer 27. Similarly, more n-type emitter layers 2 are provided in a portion surrounded by or sandwiched by the first spacer layer 31.
5 and the p-type contact layer 27 may be formed alternately. (Second Embodiment) FIG. 13 is a plan view of a thin film bipolar transistor according to a second embodiment of the present invention, FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line DD ′ of the plan view, and FIG. 13 is a sectional view taken along line EE ′ of FIG.
A cross-sectional view corresponding to the -C 'cross-sectional view is the same as FIG. In order to avoid complication, FIG. 13 shows only the arrangement of the n-type layer and the p-type layer on the surface of the active layer and only the first spacer layer.

【0051】本実施形態が、第1の実施形態と異なる点
は、第2スペーサ層が無いことである。また、第2スペ
ーサ層が無い結果として、第1の実施形態とはp型ベー
ス層24の形成方法が異なっている。
This embodiment differs from the first embodiment in that the second spacer layer is not provided. Further, as a result of the absence of the second spacer layer, the method of forming the p-type base layer 24 is different from that of the first embodiment.

【0052】次に図16(a)〜(d)および図17
(a)〜(d)を用いて製造方法を説明する。なお、図
16(a)〜(d)の断面図は図13の矢視D−D’断
面図と矢視E−E’断面図に共通に対応し、図17
(a)〜(d)は図13の矢視E−E’断面図に対応し
ている。
Next, FIGS. 16A to 16D and FIG.
The manufacturing method will be described with reference to (a) to (d). The sectional views of FIGS. 16 (a) to 16 (d) commonly correspond to the sectional views taken along the lines DD 'and EE' of FIG.
(A) to (d) correspond to a cross-sectional view taken along the line EE 'in FIG.

【0053】第1スペーサ層31を形成するまでの工程
(図16(a)および(b))は第1の実施形態と同じ
である。
The steps up to the formation of the first spacer layer 31 (FIGS. 16A and 16B) are the same as in the first embodiment.

【0054】次に図16(c)に示すように、レジスト
38と第1スペーサ層31(およびその上の酸化膜3
3)をマスクにして所定の濃度にボロン等のp型不純物
をイオン注入し、p型ベース層24を形成する。
Next, as shown in FIG. 16C, the resist 38 and the first spacer layer 31 (and the oxide film 3 thereon) are formed.
Using p) as a mask, a p-type impurity such as boron is ion-implanted to a predetermined concentration to form a p-type base layer 24.

【0055】このとき、基板面に対して斜めに、例えば
30°〜60°の角度でイオン注入することにより、第
1スペーサ層31のエッジよりも奥までp型不純物を注
入する。このイオン注入の加速電圧と入射角度によりp
型ベース層24の厚さをコントロールすることができ
る。
At this time, p-type impurities are implanted obliquely to the substrate surface, for example, at an angle of 30 ° to 60 °, to the depth of the edge of the first spacer layer 31. According to the acceleration voltage and the incident angle of this ion implantation, p
The thickness of the mold base layer 24 can be controlled.

【0056】また、このイオン注入は2分割して行う。
すなわち、基板を固定して一方の第1スペーサ層31の
エッジの下に入るようにイオン注入した後、もう一方の
第1スペーサ層31のエッジの下に入るように向きを変
えてイオン注入する。あるいは、基板面に対して垂直な
回転軸の周りに基板を回転させながらイオン注入しても
よい。
This ion implantation is performed in two parts.
That is, after the substrate is fixed and ion implantation is performed so as to be below the edge of one first spacer layer 31, ion implantation is performed while changing the direction so as to be under the edge of the other first spacer layer 31. . Alternatively, the ion implantation may be performed while rotating the substrate around a rotation axis perpendicular to the substrate surface.

【0057】次に図16(d)に示すように、第1の実
施形態と同様にAsまたはP等のn型不純物を高濃度に
イオン注入してn型エミッタ層25と第1n型コレクタ
層26を形成する。以下、図17に示すように、第2ス
ペーサ層が無い点を除いて第1の実施形態と同様の工程
で素子が形成される。
Next, as shown in FIG. 16D, an n-type impurity such as As or P is ion-implanted at a high concentration in the same manner as in the first embodiment to form an n-type emitter layer 25 and a first n-type collector layer. 26 is formed. Hereinafter, as shown in FIG. 17, an element is formed in the same process as in the first embodiment except that the second spacer layer is not provided.

【0058】p型ベース層24は第1スペーサ層31の
下に斜めにイオン注入された分で規定されるので、イオ
ン注入の加速電圧と入射角度によって厚さ(横方向の長
さ)の制御された薄いp型ベース層を実現できる。例え
ば基板面に対して60°の角度でp型不純物をイオン注
入した場合、注入の深さが100nmであれば、p型ベ
ース層24の厚さは約50nmになる。
Since the p-type base layer 24 is defined by the amount of ions obliquely implanted below the first spacer layer 31, the thickness (lateral length) is controlled by the ion implantation acceleration voltage and the incident angle. A thin p-type base layer can be realized. For example, when p-type impurities are ion-implanted at an angle of 60 ° with respect to the substrate surface, if the implantation depth is 100 nm, the thickness of the p-type base layer 24 is about 50 nm.

【0059】以上のような製造方法により、p型ベース
層24の厚さを精度良く薄く作ることができるととも
に、p型コンタクト層27(あるいはp型層29)とn
型エミッタ層25の間にpn接合が無い、特性の良い薄
膜バイポーラトランジスタが得られる。
According to the manufacturing method described above, the thickness of the p-type base layer 24 can be accurately reduced, and the p-type contact layer 27 (or the p-type layer 29) and the n-type
A thin-film bipolar transistor having good characteristics and having no pn junction between the emitter layers 25 can be obtained.

【0060】なお、図16(c)の工程で、p型不純物
をイオン注入した後に一度熱処理を施して、例えば90
0〜1000℃で30秒程度のラピッドアニールを施し
て、p型ベース層24中の不純物をn型エミッタ層中の
不純物よりも先に少しだけ拡散させておいても良い。
In the step of FIG. 16C, a heat treatment is performed once after ion implantation of the p-type
The impurity in the p-type base layer 24 may be slightly diffused before the impurity in the n-type emitter layer by performing rapid annealing at 0 to 1000 ° C. for about 30 seconds.

【0061】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。例えば、上記各実施形態では、溝によ
って素子分離を行ったがLOCOSによって素子分離を
行っても良い。図18〜図20に、第1の実施形におい
てLOCOSによって素子分離を行った薄膜バイポーラ
トランジスタを示す。図中、46はLOCOSによる素
子分離酸化膜を示している。図18〜図20はそれぞれ
図1〜図3に相当する図である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in each of the above embodiments, the element isolation is performed by the groove, but the element isolation may be performed by the LOCOS. FIGS. 18 to 20 show a thin-film bipolar transistor according to the first embodiment, in which elements are separated by LOCOS. In the figure, reference numeral 46 denotes an element isolation oxide film formed by LOCOS. 18 to 20 correspond to FIGS. 1 to 3, respectively.

【0062】また、上記各実施形態では、第1導電型を
n型とし第2導電型をp型とした場合について説明した
が、これに限らず、導電型を逆にして、第1導電型をp
型とし第2導電型をn型としても、本発明を同様に実施
して同様の効果を得ることができる。
In each of the above embodiments, the case where the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type has been described. However, the present invention is not limited to this. To p
Even if the second conductivity type is the n-type and the second conductivity type is the n-type, the same effect can be obtained by implementing the present invention in the same manner.

【0063】また、上記各実施形態では、各層を活性層
を貫通してその下の絶縁層に達するように形成したが、
絶縁層に達しないように活性層の表面に形成しても良
い。
In each of the above embodiments, each layer is formed so as to penetrate the active layer and reach the insulating layer thereunder.
It may be formed on the surface of the active layer so as not to reach the insulating layer.

【0064】さらにまた、ベース層のコレクタ領域とエ
ミッタ層間に両者を分離するために設けられた分離層よ
りもベース層のコンタクト領域側には、pn接合が残存
しても良い。この場合には、残存したn層(エミッタ層
の残存部)は孤立して存在するのみであり、素子動作に
対する影響は無視できる。
Further, a pn junction may remain on the contact region side of the base layer with respect to the separation layer provided for separating the collector region and the emitter layer of the base layer from each other. In this case, the remaining n-layer (remaining portion of the emitter layer) exists only in isolation, and the effect on the device operation can be ignored.

【0065】その他、本発明はその要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施できる。
In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、ス
ペーサ層を用いてベース層をセルフアラインにより形成
することにより、活性層として薄膜多結晶シリコン層を
用いた場合でも、厚さ精度の高いベース層を形成できる
ため、優れた素子特性を実現することができる。
As described above in detail, according to the present invention, by forming the base layer by self-alignment using the spacer layer, even when a thin polycrystalline silicon layer is used as the active layer, the thickness accuracy can be improved. Since a high base layer can be formed, excellent element characteristics can be realized.

【0067】また、本発明によれば、ベース層のうち、
ベース電極が設けられるコンタクト領域はエミッタ層と
pn接合を形成していないので、バイポーラトランジス
タ動作に寄与しない無効な電流がエミッタ・ベース間に
流れることを防止でき、これにより増幅率の低下を防止
できるようになる。
According to the present invention, among the base layers,
Since the contact region where the base electrode is provided does not form a pn junction with the emitter layer, it is possible to prevent an ineffective current not contributing to the operation of the bipolar transistor from flowing between the emitter and the base, thereby preventing a reduction in amplification factor. Become like

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係る薄膜バイポーラ
トランジスタの平面図
FIG. 1 is a plan view of a thin film bipolar transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同平面図の矢視A−A’断面図FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the plan view.

【図3】同平面図の矢視B−B’断面図FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'in the plan view.

【図4】同平面図の矢視C−C’断面図FIG. 4 is a sectional view taken along the line C-C ′ in the plan view.

【図5】本発明の第1の実施形態に係る薄膜バイポーラ
トランジスタの製造方法を示す工程断面図
FIG. 5 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the thin-film bipolar transistor according to the first embodiment of the present invention.

【図6】図5に続く同薄膜バイポーラトランジスタの製
造方法を示す工程断面図
FIG. 6 is a process sectional view illustrating the method of manufacturing the thin-film bipolar transistor following FIG. 5;

【図7】同薄膜バイポーラトランジスタの製造工程で使
用されるレジストパターンの形状を示す図
FIG. 7 is a view showing a shape of a resist pattern used in a manufacturing process of the thin film bipolar transistor.

【図8】同バイポーラトランジスタの第1の変形例を示
す平面図
FIG. 8 is a plan view showing a first modification of the bipolar transistor.

【図9】同バイポーラトランジスタの第2の変形例を示
す平面図
FIG. 9 is a plan view showing a second modification of the bipolar transistor.

【図10】同バイポーラトランジスタの第3の変形例を
示す平面図
FIG. 10 is a plan view showing a third modification of the bipolar transistor.

【図11】同バイポーラトランジスタの第4の変形例を
示す平面図
FIG. 11 is a plan view showing a fourth modification of the bipolar transistor.

【図12】同バイポーラトランジスタの第5の変形例を
示す平面図
FIG. 12 is a plan view showing a fifth modification of the bipolar transistor.

【図13】本発明の第2の実施形態に係る薄膜バイポー
ラトランジスタの平面図
FIG. 13 is a plan view of a thin film bipolar transistor according to a second embodiment of the present invention.

【図14】同平面図の矢視D−D’断面図FIG. 14 is a sectional view taken along the line D-D ′ in the plan view.

【図15】同平面図の矢視E−E’断面図FIG. 15 is a sectional view taken along the line E-E ′ of the plan view.

【図16】本発明の第2の実施形態に係る薄膜バイポー
ラトランジスタの製造方法を示す工程断面図
FIG. 16 is a process cross-sectional view showing the method for manufacturing the thin-film bipolar transistor according to the second embodiment of the present invention.

【図17】図16に続く同薄膜バイポーラトランジスタ
の製造方法を示す工程断面図
FIG. 17 is a process sectional view illustrating the method of manufacturing the thin-film bipolar transistor following FIG. 16;

【図18】第1の実施形においてLOCOSによって素
子分離を行った薄膜バイポーラトランジスタの平面図
FIG. 18 is a plan view of a thin film bipolar transistor in which element isolation is performed by LOCOS in the first embodiment.

【図19】同薄バイポーラトランジスタのF−F’断面
FIG. 19 is a sectional view of the thin bipolar transistor taken along line FF ′.

【図20】同薄膜バイポーラトランジスタのG−G’断
面図
FIG. 20 is a sectional view of the thin film bipolar transistor taken along line GG ′.

【図21】従来の薄膜バイポーラトランジスタの製造方
法を示す工程断面図
FIG. 21 is a process cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a thin film bipolar transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…シリコン基板 22…シリコン酸化膜 23…n型活性層 24…p型ベース層 25…n型エミッタ層 26…n型コレクタ層 27…p型コンタクト層 28…n型コレクタ層 29…p型層 30…シリコン酸化膜 31…第1スペーサ層 32…第2スペーサ層 33…酸化膜 34…絶縁膜 35…エミッタ電極 36…コレクタ電極 37…ベース電極 38,39…レジスト 40…第1スペーサ形成用のレジストパターン 41…p型ベース層形成用のレジストパターン 42…n型エミッタ層と第1n型コレクタ層形成用のレ
ジストパターン 43…p型コンタクト層形成用のレジストパターン 44…素子分離領域形成用のレジストパターン 45…開口部 46…素子分離絶縁膜
Reference Signs List 21 silicon substrate 22 silicon oxide film 23 n-type active layer 24 p-type base layer 25 n-type emitter layer 26 n-type collector layer 27 p-type contact layer 28 n-type collector layer 29 p-type layer Reference Signs List 30 silicon oxide film 31 first spacer layer 32 second spacer layer 33 oxide film 34 insulating film 35 emitter electrode 36 collector electrode 37 base electrodes 38 and 39 resist 40 for forming first spacer Resist pattern 41: A resist pattern for forming a p-type base layer 42: A resist pattern for forming an n-type emitter layer and a first n-type collector layer 43: A resist pattern for forming a p-type contact layer 44: A resist for forming an element isolation region Pattern 45: Opening 46: Element isolation insulating film

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁層上に形成された高抵抗で第1導電型
の活性層と、 この活性層に形成された第2導電型のベース層と、 前記活性層に形成され、前記ベース層とpn接合を形成
する第1導電型のコレクタ層と、 前記活性層に前記コレクタ層とは異なる領域に形成さ
れ、前記ベース層とpn接合を形成する第1導電型のエ
ミッタ層と、 前記コレクタ層上、または前記コレクタ層および前記ベ
ース上に形成され、かつ前記コレクタ層、または前記コ
レクタ層および前記ベースとは絶縁されたスペーサ層と
を具備してなり、 前記ベース層のベース電極が設けられたコンタクト領域
と前記エミッタ層との間には両者を分離する分離層が設
けられ、該分離層により前記エミッタ層側にはpn接合
が形成されていないことを特徴とするバイポーラトラン
ジスタ。
A first conductive type active layer formed on an insulating layer; a second conductive type base layer formed on the active layer; a base layer formed on the active layer; A collector layer of a first conductivity type forming a pn junction with the collector layer; an emitter layer of a first conductivity type formed in a region different from the collector layer in the active layer to form a pn junction with the base layer; And a spacer layer formed on the collector layer and the base and insulated from the collector layer or the collector layer and the base, wherein a base electrode of the base layer is provided. A separation layer is provided between the contact region and the emitter layer, and a pn junction is not formed on the emitter layer side by the separation layer. Register.
【請求項2】前記ベース層、前記コレクタ層、前記エミ
ッタ層および前記コンタクト領域は、前記活性層を貫通
して前記絶縁層に達するように形成されていることを特
徴とする請求項1に記載のバイポーラトランジスタ。
2. The device according to claim 1, wherein the base layer, the collector layer, the emitter layer, and the contact region are formed so as to penetrate the active layer and reach the insulating layer. Bipolar transistor.
【請求項3】前記活性層は、多結晶シリコン層であるこ
とを特徴とする請求項1に記載のバイポーラトランジス
タ。
3. The bipolar transistor according to claim 1, wherein said active layer is a polycrystalline silicon layer.
【請求項4】前記スペーサ層は、前記コレクタ層上に形
成された窒化シリコンもしくは多結晶シリコンからなる
第1スペーサ層、またはこの第1スペーサ層と前記ベー
ス層上かつ前記第1スペーサ層の側壁部に形成された窒
化シリコンもしくは多結晶シリコンからなる第2スペー
サ層とから構成されていることを特徴とする請求項1に
記載のバイポーラトランジスタ。
4. The spacer layer is a first spacer layer made of silicon nitride or polycrystalline silicon formed on the collector layer, or a side wall of the first spacer layer and the base layer and of the first spacer layer. 2. The bipolar transistor according to claim 1, comprising a second spacer layer made of silicon nitride or polycrystalline silicon formed in the portion.
【請求項5】絶縁層上に形成された第1導電型の活性層
の上に該コレクタ層とは絶縁されたスペーサ層を形成す
る工程と、 前記スペーサ層の片側をマスクとして第2導電型の不純
物を前記活性層内にイオン注入し、前記スペーサ層の前
記片側の下部にその一部が存在する第2導電型のベース
層を形成する工程と、 前記スペーサ層をマスクとして第1導電型の不純物を前
記ベース層内にイオン注入し、前記スペーサ層の片側の
下部に形成された前記ベース層が残るように、前記ベー
ス層内に第1導電型のエミッタ層を形成する工程と、 前記ベース層のベース電極が設けられるコンタクト領域
と前記エミッタ層との間に両者を分離する分離層を該分
離層よりも前記エミッタ層側にはpn接合が形成されな
いように形成する工程とを有することを特徴とするバイ
ポーラトランジスタの製造方法。
5. A step of forming a spacer layer insulated from the collector layer on an active layer of the first conductivity type formed on the insulating layer, and using one side of the spacer layer as a mask. Ion-implanting an impurity into the active layer to form a base layer of the second conductivity type, a part of which is present below the one side of the spacer layer; Ion-implanting an impurity into the base layer, and forming a first conductivity type emitter layer in the base layer so that the base layer formed under one side of the spacer layer remains; Forming a separation layer between the contact region where the base electrode of the base layer is provided and the emitter layer so that a pn junction is not formed on the emitter layer side of the separation layer. To Method of manufacturing a bipolar transistor to be butterflies.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007242722A (en) * 2006-03-06 2007-09-20 Renesas Technology Corp Horizontal bipolar transistor

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