半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高性能化的半导体装置及其制造方法，可不设置高精度的曝光装置而制造。该半导体装置具备：在第一导电型集电极层上形成的导电层；在导电层上形成的第一导电型的发射极电极；沿发射极电极与导电层的界面自发射极电极的外侧向内侧突出的突出部。另外，导电层具有经由突出部与发射极电极相接的第一导电型的发射极扩散层和第二导电型的基极层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。技术背景近年来，伴随移动电话、个人用移动信息终端(PDA)、数码摄像机(DVC) 及数码相机(DSC)这样的便携式电子设备的高性能化的加速，要使这样的 制品被市场所接受，需要使其小型、轻量化。为实现之而正在寻求高集成化 的系统LSI。作为实现这样的高集成的系统LSI的模块之一例，有高频双极晶体管。 目前，作为以该高频双极晶体管的高性能化为目标的构造之一例，已知有基 极层由硅锗(SiGe)合金构成的异质结双极晶体管(半导体装置)。这种异质 结双极晶体管例如公开于特开2006-54409号公报中。图9是表示特开2006-54409号公报中公开的现有的双极晶体管的主要构 成的概略剖面图。参照图9，对特开2006-54409号公报中记载的双极晶体管 (半导体装置)的构成进行说明。 .如图9所示，现有的双极晶体管中，在p型硅衬底101上形成有集电极 层102。该集电极层102通过在硅衬底101上外延成长n型硅而形成。在该集 电极层102的局部形成有由STI ( Shallow Trench Isolation:浅槽绝缘膜)构成 的元件分离层103。在集电极层102上形成有p型的SiGe合金层106a。进而， 在SiGe合金层106a上形成有具有凸状的截面形状的p型硅膜107a，在该硅 膜107a的上部形成有作为发射极层使用的n型发射极扩散层113。该发射极 扩散层113通过自后述的多晶硅膜108a向具有凸状的截面形状的硅膜107a 上扩散n型杂质而形成。利用SiGe合金层106a和硅膜107a中未扩散n型杂 质的区域构成基极层。在发射极扩散层113上形成有作为发射极电极使用的 多晶硅膜108a。在多晶硅膜108a上形成有氮化硅膜109a。另外，形成由绝 缘膜构成的侧壁膜111 (通常称作侧壁)，使其覆盖发射极扩散层113、多晶 硅膜108a、及氮化硅膜109a的侧面。在此，多晶硅膜108a与发射极扩散层113的接触面150位于侧壁膜111的下面160的上方。另夕卜，在侧壁膜111的 外侧区域形成有作为外部基极层使用的p型外部基极扩散层112。在这样现有的双极晶体管中，通过将硅膜107a与多晶硅膜108a的接触 面150设置在侧壁膜111的下面160的上方，从而在使n型杂质自多晶硅膜 108a向具有凸状的截面形状的硅膜107a热扩散，来形成发射极扩散层113时， 可利用侧壁膜111来抑制n型杂质向横向的扩散。由此，可减小发射极层(发 射极扩散层113)的沿接触面150的方向的宽度。在此，为今后制造更高性能的半导体装置(SiGe异质结双极晶体管)，而 需要进一步减小发射极层的沿接触面150的方向的宽度。该情况下，在现有 的半导体装置中，为减小发射极层的沿接触面150的方向的宽度，需要减小 多晶硅膜108a的沿接触面150的方向上的宽度本身。但是，为减小多晶硅膜 108a的沿接触面150的方向的宽度，存在需要设置高精度的曝光装置的问题。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于，提供可不设置高精度的曝光装置而制造的高性能 化的。本专利技术第一方面提供一种半导体装置，其具备在第一导电型集电极层 上形成的导电层；在导电层上形成的第一导电型的发射极电极；沿发射极电 极与导电层的界面、自发射极电极的外侧向内侧突出的突出部，导电层具有 经由突出部与发射极电极相接的第 一导电型的发射极扩散层和第二导电型的 基极层。本专利技术第二方面提供一种半导体装置的制造方法，其包括在第一导电 型集电极层上形成第二导电型导电层的工序；在导电层上形成含有第一导电 型杂质的发射极电极的工序；形成沿发射极电极与导电层的界面、自发射极 电极的外侧朝向内侧突出的突出部的工序；通过使发射极电极中所含的杂质 经由突出部向导电层的表面扩散，在导电层内形成包含杂质的第一导电型的 发射极扩散层和第二导电型的基极层的工序。附图说明图1是用于说明本专利技术一实施方式的双极晶体管的概略剖面图；图2是以图1所示的双极晶体管的发射极、基极区域为中心的局部放大7图；图3是用于说明本专利技术一实施方式的双极晶体管的制造工序的概略剖面图；图4是用于说明本专利技术一实施方式的双极晶体管的制造工序的概略剖面图；图5是用于说明本专利技术一实施方式的双极晶体管的制造工序的概略剖面图；图6是用于说明本专利技术一实施方式的双极晶体管的制造工序的概略剖面图；图7是用于说明本专利技术一实施方式的双极晶体管的制造工序的概略剖面图；图8是以本专利技术变形例的双极晶体管的发射极、基极区域为中心的局部 放大图；图9是表示现有的双极晶体管的主要构成的概略剖面图。具体实施方式首先，参照图1及图2说明本专利技术一实施方式的双极晶体管的构造。 本实施方式的双极晶体管是基极由SiGe合金构成的NPN型的异质结双 极晶体管。如图1及图2所示，该双极晶体管中，在p型硅衬底l上形成有 集电极层2。集电极层2通过在硅衬底1上外延成长n型硅而形成。在该集电 极层2的局部形成有由STI构成的元件分离层3。集电极层2中被元件分离层 3包围的区域为活性区域。在集电极层2的活性区域上形成有由p型的SiGe合金层6a和具有凸状 的截面形状的p型硅膜7a构成的导电层。SiGe合金层的带隙比硅膜的带隙窄。 在硅膜7a内的上部形成有作为发射极层起作用的n型的发射极扩散层13。由 SiGe合金层6a和硅膜7a中未扩散n型杂质的区域构成基极层。在发射极扩 散层13上形成有n型的多晶硅膜8a。在多晶硅膜8a上形成有氮化硅膜9a。 另外，硅膜7a包含与多晶硅膜8a具有同一宽度的上侧部分7b和具有比多晶 硅膜8a的宽度大的宽度的下侧部分7c。由上侧部分7b和下侧部分7c形成台 阶7d。另外，多晶硅膜8a是本专利技术的发射极电极之一例。另外，SiGe 合金层6a是本专利技术的窄带隙区域之一例。本实施方式中，在多晶硅膜8a的侧面和硅膜7a的表面形成有绝缘膜10。 另外，沿多晶硅膜8a与硅膜7a的界面50设有自多晶硅膜8a的外侧向内侧 突出的由氧化硅膜构成的突出部10a (突出量L)。绝缘膜IO和突出部10a — 体地形成。在此，硅膜7a与多晶硅膜8a的界面50位于绝缘膜10的下面60 (硅膜7a的第一部分7b与第二部分7c的台阶7d)的上方。因此，硅膜7a 内的发射极扩散层13 (发射极层)的沿界面50的方向的宽度W2比多晶硅膜 8a的沿界面50的方向的宽度Wl (硅膜7a的第一部分7b的沿界面50的方 向的宽度Wl )小。另外，按照覆盖绝缘膜10的表面及氮化硅膜9a的侧面的方式形成有由 绝缘膜构成的侧壁膜ll。而且，在侧壁膜11的外侧的区域形成有作为外部基 极层使用的p型外部基极扩散层12。其次，参照图1~图7说明本实施方式的双极晶体管的制造工艺。如图3所示，首先，使用公知的技术在p型硅衬底1上外延成长n型硅， 由此形成作为集电极层2的外延层。然后，在集电极层2的局部形成由STI 构成的元件分离层3。另外，也可以采用由LOCOS( Local Oxidation of Silicon: 硅的局部氧化)膜构成的元件分离层来代替由STI构成的元件分离层3 。其次， 使用减压CVD (Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)法使掺杂了 p 型杂质的SiG本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其具备：在第一导电型集电极层上形成的导电层；在所述导电层上形成的第一导电型的发射极电极；沿所述发射极电极与所述导电层的界面、自所述发射极电极的外侧向内侧突出的突出部，所述导电层具有经由所述突出部与所述发射极电极相接的第一导电型的发射极扩散层和第二导电型的基极层。

【技术特征摘要】
JP 2007-2-28 048254/071、一种半导体装置，其具备在第一导电型集电极层上形成的导电层；在所述导电层上形成的第一导电型的发射极电极；沿所述发射极电极与所述导电层的界面、自所述发射极电极的外侧向内侧突出的突出部，所述导电层具有经由所述突出部与所述发射极电极相接的第一导电型的发射极扩散层和第二导电型的基极层。2、 如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述突出部由绝缘体构成。3、 如权利要求2所述的半导体装置，其中，所述突出部由氧化硅膜构成。4、 如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述突出部形成于所述发 射极电极的两侧。5、 如权利要求1所述的半导体装置，其中，还具备按照至少覆盖所述发射极电极的侧面的方式形成的绝缘膜， 所述突出部与所述绝缘膜一体地形成。6、 如权利要求5所述的半导体装置，其中，还具备覆盖所述绝缘膜的 侧面的侧壁绝缘膜。7、 如权利要求5所述的半导体装置，其中，所述界面位于所述绝缘膜 下面的上方。8、 如权利要求5所述的半导体装置，其中， 所述导电层包含配置于所述发射极电极侧、沿所述界面的方向的宽度与所述发射极电极 实质上相等的第一部分；配置于所述集电极层侧，沿所述界面的方向的宽度比所述发射极电极大 的第二部分，.所述绝缘膜按照覆盖所述第一部分和所述第二部分的台阶部分的方式 形成。9、 如权利要求8所述的半导体装置，其中，所述突出部与所述第一部 分和所述第二部分的台阶部分相比，在所述发射极电极侧形成。10、 如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述发射极扩散层的沿所 述界面的方向的宽度比所述发射极电极的沿所述界面的方向的宽度小。11、 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：井原良和，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]