DE3831264C2 - Verfahren zur Herstellung einer BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer BiCMOS-HalbleiterschaltungsanordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Halbleiterschaltungsanordnung,
welche Bipolartransistoren, CMOS-Transistoren,
MOS-Kondensatoren und -widerstände aufweist, die auf einem
Einkristall-Siliziumhalbleitersubstrat erzeugt werden.
Eine Halbleiterschaltungsanordnung mit Biplartransistoren und CMOS-Transistoren
auf einem einzigen Halbleitersubstrat wird allgemein als
eine BiCMOS-Anordnung bezeichnet. BiCMOS-Technologie nach
dem Stand der Technik mit VLSI ist hauptsächlich geeignet
zur Verwendung bei hochintegrierten Logik- oder Speichereinrichtungen
mit hoher Geschwindigkeit, da sie hauptsächlich
für derartige Zwecke entwickelt wurde. BiCMOS-Technologie
nach dem Stand der Technik für Hochleistungsspeicher- und
Logikeinrichtungen wurde beschrieben in ISSCC Digest of Technical
Papers, Februar 1986, Seite 212. Wenn nach dem Stand der Technik digitale
und analoge VLSI-Einrichtungen auf einem einzigen Chip erhalten
werden sollen, so gibt es häufig Begrenzungen der Leistungsfähigkeit
und des Einsatzes, da diese nicht optimiert oder
vorbereitet sind für MOS-Elemente, bipolare Elemente, Widerstände
und Kondensatoren, um gleichzeitig eine präzise analoge
Funktion und hochintegrierte Hochgeschwindigkeits-Digitalfunktionen
durchzuführen. Mittlerweile wurde der Einfluß, den
der Grenzbereich zwischen dem Einkristall-Emitterbereich
und polykristallinem Silizium in einem Bipolartransistor
mit Emitter aus polykristallinem Silizium auf die Eigenschaften der Elemente und Schaltkreise ausübt, in IEEE Transactions on Electron Devices, Band ED-34,
Nummer 6, Juni 1987, Seiten 1346-1353 und in Symposium VLSI
Technical Digest Papers, Mai 1986, Seiten 47-48 beschrieben.
In der EP 0 234 054 A1 wird ein Herstellungsverfahren für
einen ersten und zweiten MOSFET und einen
Bipolartransistor mit Emitter aus Polysilizium
offenbart. In der DE 37 02 810 A1 wird ein Verfahren zur
Herstellung eines ersten und zweiten MOSFETs und eines
Bipolartransistors mit einem Metallemitter offenbart.
Eine gleichzeitige Herstellung von komplementären MOSFETs und sowohl von Bipolartransistoren
mit einem Emitter aus Polysilizium als von solchen mit Metallemitter
auf einem Halbleitersubstrat ist in keiner dieser beiden
Veröffentlichungen offenbart.
Es ist Aufgabe der Erfindung, mit relativ
wenigen Verfahrensschritten eine
BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung zur Verfügung zu
stellen, die sowohl bei hochintegrierten digitalen
Hochgeschwindigkeitseinrichtungen als auch in präzise
arbeitenden Analogeinrichtungen einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird jeweils durch die Merkmale
der Ansprüche 1, 4, 7 und 10 gelöst.
Folglich wird gemäß der Erfindung auf
einem Substrat sowohl ein Bipolartransistor mit
Metallkontaktemitter, welcher eine hohe
Lasttreibleistung und eine sehr gute Anpaßcharakteristik
aufweist, als auch ein Bipolartransistor mit Emitter aus
polykristallinem Silizium, der bei niedrigem Strompegel
eine Hochgeschwindigkeitscharakteristik aufweist,
hergestellt.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in
der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer
BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung, bei welchem äußerst wirksame Halbleiterbauelemente
mit der geringsmöglichen Anzahl an Verfahrensschritten hergestellt
werden können, durch Erzeugung von MOS-Kondensatoren
und -Widerständen auf einem einzigen Halbleiterchip, welcher
die MOS- und Bipolartransistoren aufweist, und durch Bereitstellung
der Verbindungen zwischen den Elementen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere
Vorteile und Merkmale hervorgehen.
Es zeigt
Fig. 1(A) bis (T) und 1(A′) bis (T′) Querschnittsansichten
zur sequentiellen Erläuterung der Bearbeitungsschritte
einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer
gemäß der Erfindung hergestellten BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer
weiteren
gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung; und
Fig. 4(N) bis (T) Querschnittsansichten zur Erläuterung der
Verfahrensschritte einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
im einzelnen unter Bezug auf die Fig. 1(A)-1(T) sowie
1(A′)-1(T′) beschrieben, die Querschnittsansichten zur
Erläuterung des Ablaufs der Verfahrensschritte zur Herstellung
einer BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.
Es wird darauf hingewiesen, daß jeder Verfahrensschritt
der Fig. 1(A)-1(T) und 1(A′)-1(T′) einen einzelnen
von aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten beschreibt,
der auf einem einzigen Substrat durchgeführt wird, beziehungsweise
paarweise.
Wie aus Fig. 1(A) und 1(A′) hervorgeht, wird nach Beschichtung
mit einer Siliziumoxidschicht 2 zur Maskierung der gesamten
Substratoberfläche eines Einkristall-Siliziumsubstrats 1
des P-Typs mit (100)-Orientierung und einem Widerstand von
2 bis 28 Ohm × cm durch ein konventionelles Oxidationsverfahren
ein erstes Photoresist 3 auf der Oxidschicht 2 abgelagert,
und es werden Fenster 4, 5 und 6 durch eine konventionelle
photolithographische Technik hergestellt, um den Substratbereich
(oder die Vertiefung) eines PMOS-Transistors und die
Kollektorbereiche eines PNP-Transistors mit Emitter aus polykristallinem
Silizium und eines NPN-Transistors mit Metallkontaktemitter
herzustellen. Dann werden ionenimplantierte Bereiche
7, 8 und 9 des N-Typs durch Ionenimplantation von Dotierungselementen
der Gruppe V, beispielsweise Phosphor (P), mit einer Energie
von etwa 160 keV und einer Dosis von 10¹² bis 10¹⁴ Ionen/cm²
erzeugt. Daraufhin wird, wie in Fig. 1(B) und 1(B′) gezeigt
ist, der als Maske zur Durchführung der Ionenimplantation
von Gruppe-V-Elementen, beispielsweise Phosphor, verwendete
Fotolack 3 entfernt, und es werden ein erster Substratbereich
10 des N-Typs erzeugt sowie ein dritter Substratbereich 11
des N-Typs und ein vierter Substratbereich 12 des N-Typs,
mit einer Tiefe von etwa 2,5 µm, durch Aktivieren und einen
Diffusionsvorgang der ionenimplantierten Bereiche 7, 8 und
9 des N-Typs in einer Atmosphäre aus Sauerstoff und Stickstoff
bei einer Temperatur zwischen 1000°C und 1200°C. Der Substratbereich
zwischen dem ersten Substratbereich 10 und dem
dritten Substratbereich 11 kann ein zweiter Substratbereich
sein, in welchem in den nachfolgenden Verfahren ein NMOS-Transistor
erzeugt wird. Daraufhin wird nach Entfernung der gesamten
Oxidschicht 2 auf dem Substrat 1 eine Oxidschicht 13 mit
einer Stärke von 5000 nm auf der Oberfläche des Substrats
1 abgelagert, und eine Nitridschicht 14 aus Si₃N₄ mit einer
Dicke von 15 000 nm wird auf der Oxidschicht 13 mit konventioneller
Niederdruck-CVD (chemische Dampfablagerung) abgelagert. Die
aus der Oxidschicht 13 und der Nitridschicht 14 bestehende
Maskierungsschicht wird verwendet, um die Oxidation von Silizium
auf der Substratoberfläche 1 unterhalb der Maskierungsschicht
bei dem folgenden Oxidationsverfahren zu verhindern. Die
Maskierungsschichten 13, 14 werden durch ein konventionelles
Verfahren mit einem zweiten Photoresist 15 beschichtet. Dieses
Photoresist 15 bedeckt einen Verbindungsbereich 100 und einen
Bereich 101 auf dem ersten Substratbereich 10, der zu einem
PMOS-FET wird, einen Verbindungsbereich 103 und einen Bereich
102 auf dem zweiten Substratbereich, der zu einem NMOS-FET
wird, Bereiche 104 und 105, die zu NPN-Transistoren werden,
sowie einen MOS-Kondensatorbereich 106, einen Widerstandsbereich
107 und einen Verbindungsbereich 108.
Nach Ätzen der freiliegenden Nitridschicht, die nicht mit
der Maske beschichtet ist, in der in Fig. 1(C) und 1(C′)
gezeigten Nitridschicht 14 durch Verwendung des zweiten Photoresists
15 als Ätzmaske wird das zweite Photoresist entfernt. Um
jedes der Elemente elektrisch zu isolieren, wird dann ein
drittes Photoresist 16 abgelagert, wie in Fig. 1(D) und
1(D′) gezeigt ist. Nach Erzeugung eines ionenimplantierten
Bereichs 17 des P-Typs mittels Durchführung einer Ionenimplantation
von Dotierungselementen der Gruppe III wie beispielsweise
Bor mit einer niedrigen Energie von etwa 30 keV und einer
Dosis von 10¹² bis 10¹⁴ Ionen/cm², wird das dritte Photoresist
16 entfernt, und dann wird eine zweite Oxidschicht 18 erzeugt,
wie in Fig. 1(E) und 1(E′) gezeigt ist. Bei diesem Oxidationsschritt
läßt man keine Oxidschicht auf einem Siliziumsubstrat
unterhalb der Maskierungsschicht 13, 14 wachsen, sondern
auf einen Bereich des Siliziumsubstrats, der nicht durch
die Maskierungsschichten 13, 14 geschützt ist. Zusätzlich
wird der ionenimplantierte Bereich 17 aktiviert, wie in Fig. 1(E)
und 1(E′) gezeigt ist, so daß dort ein Kanalstopper
19 mit hoher Konzentration an P⁺ erzeugt wird, um zu verhindern,
daß dort ein Kanal zwischen Elementen entsteht. Nachdem man
die zweite Oxidschicht 18 mit dem voranstehenden Verfahrensschritt
wachsen lassen hat, wird die Nitridschicht 14 durch
ein konventionelles Ätzverfahren ohne eine Maske entfernt,
und eine eingewachsene Oxidschicht 20 wird durch ein Verfahren thermischer
Oxidation errzeugt, um die Substratoberfläche zu reinigen.
Daraufhin wird ein viertes Photoresist 21 abgelagert, um
einen MOS-Kondensator als passives Element zu erzeugen, wie
in Fig. 1(G) und 1(G′) gezeigt ist. Nach Erzeugung eines
ionenimplantierten Bereichs 22 des N-Typs mittels Durchführung
einer Ionenimplantation von Verunreinigungen der Gruppe V
wie beispielsweise Arsen (As) in einer Dosis von 10¹⁵ bis
10¹⁶ Ionen/cm² in dem MOS-Kondensatorbereich 109 wird der
Photoresist 21 entfernt. Dann wird durch Ätzen der dünnen
Oxidschicht 20 über dem Substrat ohne Verwendung einer Maske
mittels einer HF-Lösung erreicht, daß die zweite Oxidschicht
18 eine neue Oxidschicht wird, welche in der Dicke der dünnen
Oxidschicht 20 geätzt wird, und es wird der verbleibende
Teil des Substrats freigelegt, welcher hierauf mit der zweiten
Oxidschicht beschichtet ist. Daraufhin wird eine Oxidschicht
23 mit einer Stärke von 2000 bis 5000 nm auf dem freigelegten
Substrat abgelagert zur Erzeugung einer Gate-Oxidschicht
eines MOS-Elements und des Dielektrikums eines Kondensators,
wie in Fig. 1(H) und 1(H′) gezeigt ist, durch einen konventionellen
Verfahrensschritt thermischer Oxidation. Zu diesem
Zeitpunkt wird bei dem in Fig. 1(G) und 1(G′) gezeigten
Verfahren der ionenimplantierte Bereich 22 aktiviert, um
einen Elektrodenbereich 24 eines MOS-Kondensators zu erzeugen,
wie in Fig. 1(H′) gezeigt ist. Daraufhin wird zur Steuerung
der Schwellenspannungen der NMOS- und PMOS-FETs eine Ionenimplantation
mit Gruppe-III-Elementen wie beispielsweise
Bor (B) durchgeführt mit einer Energie von etwa 30 keV und
einer Dosis von 10¹¹ bis 10¹³ Ionen/cm² in das gesamte Siliziumsubstrat.
Nach Erzeugung eines ersten polykristallinen Siliziums
25, welches als Gateelektrodenmaterial und Verbindungselementenmaterial
der MOS-Transistoren verwendet wird, und
Elektrodenplattenmaterials mit konstanter Fläche über dem
Dielektrikum des Kondensators auf dem gesamten Siliziumsubstrat
durch ein konventionelles Verfahren werden die Gruppe-V-Verunreinigungen
wie beispielsweise Phosphor (P) injiziert, um
den Widerstand der ersten polykristallinen Siliziumschicht
25 zu verringern. Beispielsweise beträgt der Schichtwiderstand
des ersten polykristallinen Siliziums etwa 28 Ohm pro Quadratfläche
mit POCl₃ bei einer Temperatur von 900°C. Daraufhin
wird, wie in Fig. 1(I) und 1(I′) gezeigt ist, eine Beschichtung
mit einem fünften Photoresist 26 angebracht, um einen
Schichtbereich 110 aus polykristallinem Silizium über dem
Gate eines PMOS-FET zu hinterlassen, einen Schichtbereich
111 aus polykristallinem Silizium über dem Gate eines MOS-FET,
eine Schicht 112 aus polykristallinem Silizium eines oberen
Elektrodenplattenbereichs an der dielektrischen Schicht des
Kondensators, und einen Schichtbereich aus polykristallinem
Silizium als Verbindungselement, also einen ersten Bereich
113 aus polykristallinem Silizium, der mit einem zweiten
polykristallinen Silizium in dem folgenden Verfahren verbunden
werden soll.
Durch Entfernung der polykristallinen Siliziumschicht 25 durch
ein konventionelles Verfahren wird ebenfalls das fünfte Photoresist
26 entfernt. Dann wird ein sechstes Photoresist 27
abgelagert, um einen Basisbereich eines Bipolartransistors
zu erzeugen, wie in Fig. 1(J) und 1(J′) gezeigt ist, und
es wird ein aktiver Basisbereich 28 des P-Typs erzeugt, um
einen unkompensierten Emitterbereich mittels einer Ionenimplantation
eines Gruppe-III-Dotierungselements wie beispielsweise
Bor (B) mit einer Energie von etwa 70 keV und einer Dosis von
10¹² bis 5×10¹³ Ionen/cm² zu erzeugen. Nach Entfernung
des als Maskierungsschicht verwendeten sechsten Photoresists
27 wird ein thermischer Behandlungsschritt auf konventionelle
Weise ausgeführt, um eine Aktivierung von Gruppe-III-Dotierungselementen,
wie beispielsweise Bor, zu erreichen, die in den
Basisbereich implantiert wurden. Dann wird ein siebter Photoresist
29 für die Herstellung des schwach dotierten Drainbereichs (LDD) als Beschichtung
auf die Siliziumoberfläche aufgebracht, wie in Fig. 1(K)
und 1(K′) gezeigt ist. Durch Ionenimplantation eines Gruppe-
V-Dotierungselements, wie beispielsweise Phosphor (P), in den Source/
Drain-Bereich des NMOS-FET mit einer Dosis von 10¹² bis 10¹⁴
Ionen/cm² und einer Energie von 30 keV werden der Source/
Drainbereich 30 des NMOS-Transistors vom LDD-Typ erzeugt.
Nach Herstellung des Source/Drainbereichs niedriger Dotierungskonzentration
und Entfernung des siebten Photoresists 29 wird eine
Oxidschicht 31 mit einer Dicke von 5000 nm auf der ersten
polykristallinen Siliziumschicht 25 aufgebracht durch Ausführung
einer konventionellen thermischen Oxidationsbehandlung bei
einer Temperatur von 900°C, und eine Oxidschicht 32 wird
auf der gesamten Siliziumoberfläche, wie dargestellt in Fig. 1(L)
und 1(L′), durch ein konventionelles CVD-Verfahren abgelagert.
Dann werden durch Behandlung der Oxidschicht 31,
die durch die thermische Oxidationsbehandlung abgelagert
wurde, und der Oxidschicht 32, die durch das CVD-Verfahren abgelagert
wurde, durch ein konventionelles Trockenätzungsverfahren,
wie in Fig. 1(M) gezeigt ist, Oxidschichtabstandsteile
33, 34 von Seitenwänden von Gateelektroden von NMOS- und
PMOS-Transistoren erzeugt, und es wird ebenfalls ein Verbindungbereich
114 für eine untere Elektrode eines MOS-Kondensators
hergestellt. Das Oxidschichtabstandsstück 33 wird eine Maske
bei einer Ionenimplantationsbehandlung zur Herstellung von
hochdotierten Drain- und Sourcebereichen eines NMOS-Transistors
mit LDD-Aufbau bei dem nachstehenden Verfahren, wodurch
ein NMOS-Transistor mit einem LDD-Aufbau erhalten wird.
Wie in den Fig. 1(N) und 1(N′) gezeigt ist, wird dann eine Beschichtung
mit einem achten Photoresist 35 auf der Siliziumoberfläche
aufgebracht. Demzufolge werden ein Verbindungsbereich
36 des ersten Substratbereichs 10 des PMOS-FET hergestellt
und ein Source/Drainbereich 27 des NMOS-FET, ein Emitterbereich
38 eines Metallkontaktemitter-NPN-Transistors, ein
Kollektorverbindungsbereich 39 des dritten Substratbereichs
11 des NPN-Transistors mit Emitter aus polykristallinem Silizium,
ein Kollektorverbindungsbereich 40 des vierten Substratbereichs
12 des Metallkontaktemitter-NPN-Transistors, und ein unterer
Bereich 41 eines Widerstands, und zwar durch Durchführung
einer Ionenimplantation mit einem Gruppe-V-Dotierungselement
wie beispielsweise Arsen mit einer Energie von 40 bis 80 keV
und einer Dosis von 10¹⁴ bis 10¹⁶ Ionen/cm². Dann wird
das achte Photoresist 35 entfernt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird der
NPN-Transistor erzeugt, nachdem selektiv die LDD-Ionenimplantation
mit dem siebten Photoresist 29 durchgeführt wurde, jedoch
kann in dem Fall, daß die Basiskonzentration des NPN-Transistors
hoch genug ist, um nicht weitgehend durch die LDD-Ionenimplantation
beeinträchtig zu werden, der NPN-Transistor
mit LDD-Aufbau mittels Durchführung der LDD-Ionenimplantation
ohne Ablagerung des siebten Photoresists 29 hergestellt werden.
Wie aus Fig. 1(O) und 1(O′) hervorgeht, wird ein neunter
Photoresist 42 auf der Substratoberfläche abgelagert, und
das Gruppe-III-Dotierungselement, wie beispielsweise Bor (B),
mit einer Dosis von 10¹⁵ bis 10¹⁶ Ionen/cm² wird mit einer
niedrigen Energie von etwa 30 keV implantiert. Dann werden
ein Source/Drainbereich 43 des PMOS-FET hergestellt sowie
ein Verbindungsbereich 44 des Substrats 1 des NMOS-FET, ein
Verbindungsbereich 45 der Basis 28 des bipolaren NPN-Transistors
mit Emitter aus polykristallinem Silizium, ein Verbindungsbereich
46 der Basis 28 des Metallkontaktemitter-NPN-Transistors,
und das neunte Photoresist 42 wird entfernt. Nach dieser
Bearbeitung wird eine Oxidschicht 47 auf der gesamten Substratoberfläche
durch ein konventionelles CVD-Verfahren abgelagert,
und die Qualität der Oxidschicht wird durch ein konventionelles
Verfahren verdichtet. Daraufhin wird eine Beschichtung eines
zehnten Photoresists 28 auf der Siliziumoxidschicht 47 angebracht,
es werden Fenster auf einem Emitterbereich 49 des NPN-Transistors
mit Emitter aus polykristallinem Silizium erzeugt, ein
Endkontakt 50 des Widerstandsbereichs und ein Kontaktbereich
51 eines ersten und zweiten polykristallinen Siliziums durch
ein allgemeines photolithgraphisches Verfahren, und dann
wird das Gruppe-V-Dotierungselement, wie beispielsweise Arsen
(As), in einer Dosis von 10¹⁵ bis 10¹⁶ Ionen/cm² ionenimplantiert
mit einer Energie von 40 keV. Wie in Fig. 1(P) gezeigt ist,
werden daher ein Emitterbereich 52 des NPN-Bipolartransistors
mit Emitter aus polykristallinem Silizium hergestellt sowie
ein Endkontaktbereich 50 des Widerstandsbereichs mit hoher
Konzentration, der geeignet für ohmschen Kontakt ist, und
ein Kontaktbereich 51 eines ersten und zweiten polykristallinen
Siliziums. Nach Entfernung des zehnten Photoresists 48 wird
eine zweite polykristalline Siliziumschicht 53 auf der gesamten
Siliziumsubstratoberfläche durch ein konventionelles Verfahren
hergestellt, so daß diese als Elektrodenmaterial des Emitters
aus polykristallinem Silizium, als passive Widerstandselemente
aus polykristallinem Silizium, und als Verbindungsmaterial
verwendet werden kann.
Wie aus Fig. 1(Q) und 1(Q′) hervorgeht, wird ein elftes
Photoresist abgelagert, um einen polykristallinen Silziumbereich
117 zu hinterlassen, einen Endkontaktbereich, einen
zweiten polykristallinen Siliziumbereich 118 des Widerstandselements
mit einem Schichtwiderstand von Gigaohm pro Quadratfläche,
einen Widerstandselementenbereich 119 einiger hundert
Ohm pro Quadratfläche unter Verwendung der zweiten polykristallinen
Siliziumschicht, und eine polykristalline Siliziumschicht
aus nur dem polykristallinen Siliziumabschnitt 120,
der mit dem ersten polykristallinen Silizium verbunden werden
soll. Nach Entfernung der polykristallinen Siliziumschicht
durch ein allgemeines photolithographisches Verfahren wird
das elfte Photoresist 54 durch ein konventionelles Verfahren
entfernt.
Daraufhin wird ein zwölftes Photoresist 55 abgelagert, wie
in Fig. 1(R) gezeigt ist, um die elektrischen Eigenschaften
eines passiven Elements, welches aus polykristallinem Silizium
hergestellt ist, selektiv zu steuern. Es erfolgt eine Maskierung
zum Schutz eines Widerstandsbereichs 118a mit einem Widerstand
von Gigaohm, pro Fläche, und einen Ionenimplantation mit Gruppe-
V-Dotierungselementen, wie beispielsweise Arsen (As), mit einer
geeignet dosierten Konzentration in den Endkontaktbereich,
den Verbindungsbereich des ersten und zweiten polykristallinen
Siliziums, und einen Emitterbereich aus polykristallinem
Silizium, um einen Flächenwiderstand von mehreren hundert
Ohm pro Fläche zu erhalten. Dann wird das zwölfte Photoresist
55 durch ein konventionelles Verfahren entfernt. Eine konventionelle
CVD-Oxidschicht 56 wird auf der gesamten Siliziumoberfläche
abgelagert, und die Aktivierung von in die Bereiche
43, 44, 45, 46, 36, 37, 38 und 39 implantierten Dotierungselementen
und die Kohäsion der Oxidschicht 56 werden durch einen thermischen
Anlaßprozeß durchgeführt. Wie in Fig. 1(S) und 1(S′)
gezeigt ist, wird das gesamte Substrat mit einem dreizehnten
Photoresist 57 beschichtet. Das werden das Verbindungsbereichsfenster
121 des ersten Substratbereichs und das Source/Drain-
Bereichsfenster 122 in dem PMOS-FET geätzt, sowie das Source/Drain-
Bereichs-Fenster 123 und das Verbindungsbereichsfenster 124
des zweiten Substrats 1 in dem NMOS-FET, das Basisverbindungsbereichsfenster
125, das Emitterverbindungsbereichsfenster
126 und das Kollektorverbindungsbereichsfenster 127 in dem
NPN-Bipolartransistor mit polykristallinem Emitter, das Emitterverbindungsbereichsfenster
128, das Basisverbindungsbereichsfenster
129 und das Kollektorverbindungsbereichsfenster 130
in dem Metallkontaktemitter-NPN-Transistor, und schließlich
die ersten und zweiten Kontakte 131 bis 134 aus polykristallinem
Silizium.
Nach Entfernung des dreizehnten Photoresists 57 wird durch
ein konventionelles Vakuumbedampfungsverfahren, wie in Fig. 1(T)
und 1(T′) gezeigt ist, eine Metallschicht 58 abgelagert.
Im nächsten Schritt wird ein vierzehnter Photoresist 59 abgelagert
und eine Metallschicht 58 geätzt. Daher werden eine Verbindungselektrode
135 des ersten Substratbereichs 10 erzeugt und
die Source/Drain-Elektrode 136 des PMOS-FET, die Source/Drain-
Elektrode 137 und die zweite Substratverbindungselektrode
138 des NMOS-FET, die Emitterelektrode 139, die Basiselektrode
140 sowie die Kollektorelektrode 141 des dritten Substrats
des bipolaren NPN-Transistors mit Emitter aus polykristallinem
Silizium die Emitterelektrode 142, die Basiselektrode 143
und die Kollektorelektrode 144 des vierten Substrats des
Bipolartransistors mit Metallkontaktemitter, die Elektroden
145, 146 des MOS-Kondensators, Elektroden 147 bis 149 des
Widerstandsbereichs mit einer Größenordnung von einigen Gigaohm
pro Flächeneinheit oder einigen hundert Ohm pro Flächeneinheit,
sowie eine Elektrode 150 eines Kontaktbereichs des
ersten und zweiten polykristallinen Siliziums. Dann wird
das vierzehnte Photoresist 59 durch das konventionelle Verfahren
entfernt. Nach Entfernung des vierzehnten Photoresists 59
erfolgt eine Beschichtung mit einer Schutzschicht 60 zum
Schutz des Halbleiters. Bei der bevorzugten Ausführungsform
zur Erzeugung des Emitterbereichs des NPN-Transistors mit
Emitter aus polykristallinem Silizium wird, wie in Fig. 1(P)
gezeigt ist, der Emitterbereich mittels der Ionenimplantation
hergestellt, über den Emitterbereich die zweite Schicht
aus polykristallinem Silizium abgelagert, die Ionenimplantation
mit Dotierungselementen des N-Typs auf der zweiten Schicht aus polykristallinem Silizium
durchgeführt, die Oxidschicht über dem gesamten Substrat
hergestellt, und dann werden die ionenimplantierten Dotierungselemente
durch den thermischen Behandlungsschritt aktiviert.
Allerdings kann der Emitterbereich des NPN-Transistors mit
Emitter aus polykristallinem Silizium auch nach dem folgenden
Verfahren hergestellt werden. Nach dem Verfahrensschritt
von Fig. 1(O) wird die Maskierungsschicht auf dem Substrat
entfernt und die CVD-Oxidschicht auf dem gesamten Substrat
hergestellt. Dann werden die durch das Verfahren implantierten
Dotierungselemente aktiviert, und es wird ein Fenster zur Erzeugung
des Emitterbereichs des ersten NPN-Transistors hergestellt.
Ein Verbindungsteil für das zweite polykristalline Silizium
auf dem Emitterbereich mit dem Fenster wird hergestellt,
und hierauf findet eine Ionenimplantation mit der hohen Dotierungskonzentration
statt. Dann wird eine CVD-Oxidschicht auf dem gesamten
Substrat abgelagert und das thermische Verfahren durchgeführt,
durch welches die in die zweite Schicht aus polykristallinem
Silizium implantierten Dotierungselemente aktiviert werden,
so daß der Emitterbereich des ersten Bipolartransistors vom
N-Typ mit hoher Konzentration in Richtung zum Basisbereich
hergestellt werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer endgültigen,
vollständigen BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung, welche durch den Herstellungsprozeß
gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde,
wobei ein Bereich "a" der des PMOS-Transistors ist, ein Bereich
"b" der des NMOS-Transistors mit LDD-Aufbau, ein Bereich
"c" der des NPN-Transistors mit Emitter aus polykristallinem
Silizium, ein Bereich "d" der des Metallemitter-NPN-Transistors,
ein Bereich "e" der des MOS-Kondensators, ein Bereich "f"
der des Widerstands aus polykristallinem Silizium mit dem
Widerstand in der Größenordnung von Gigaohm pro Flächeneinheit,
ein Bereich "g" der des Ansatzkontaktes, ein Bereich "h"
der des Widerstands aus polykristallinem Silizium mit mehreren
hundert Ohm pro Flächeneinheit, und ein Bereich "i" ein Kontaktbereich,
welcher die erste Schicht aus polykristallinem Silizium
mit der zweiten Schicht aus polykristallinem Silizium verbindet.
Fig. 3 ist eine endgültige Querschnittsansicht mit einer
Darstellung eines Abschnitts aktiver Elemente bei einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei
der vorherigen Ausführungsform gemäß Fig. 1(A) bis (T)
erfolgt die Beschreibung dieser Erfindung hauptsächlich in
bezug auf deren Dreifach-Diffusionsstruktur. Es wird jedoch
darauf hingewiesen, daß die Erfindung zur Erzeugung eines
BiCMOS-Aufbaus geeignet ist, welcher den Standard-Bipolartransistor
mit vergrabener Schicht und der Epitaxieschicht umfaßt,
wie in Fig. 3 dargestellt ist. Bei diesem BiCMOS-Aufbau
wird nach Herstellung einer zweiten Leitfähigkeitsart vergrabener
Schichten 62, 63, 64 auf einem ersten Leitfähigkeitstyp eines
Einkristall-Siliziumsubstrats 61 mit geringer Dotierungskonzentration
eine erste Epitaxieschicht 65 eines ersten Leitfähigkeitstyps
mit hoher Konzentration auf der gesamten Substratoberfläche
aufwachsen gelassen. Daraufhin werden ein erster Substratbereich
66, der einen ersten MOS-Transistor mit einem Kanal eines
ersten Leitfähigkeitstyps bildet, erzeugt sowie ein dritter
und ein vierter Substratbereich 67, 68 zur Herstellung eines
ersten beziehungsweise zweiten Bipolartransistors auf der
vergrabenen Schicht 62, 63, 64 des zweiten Leitfähigkeitstyps.
Eine Epitaxieschicht 65 zwischen dem ersten und dritten Substratbereich
66, 67 wird zu einem zweiten Substratbereich zur
Herstellung eines zweiten MOS-Transistors. Durch sequentielle
Durchführung der Verfahrensschritte gemäß Fig. 1(C) bis
1(T) kann eine BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung gemäß Fig. 3 hergestellt
werden, welche einen P-Kanal FET, einen N-Kanal FET, einen
Bipolartransistor mit Emitter aus polykristallinem Silizium
sowie einen Metallkontaktemitter-Bipolartransmitter umfaßt.
In der Praxis wird nach Herstellung einer vergrabenen Schicht
vom Typ N⁺ über einem Einkristall-Siliziumsubstrat des P-Typs
mit (100)-Orientation und einem Widerstand von 0,006 bis
0,1 Ohm × cm eine Epitaxieschicht des P-Typs mit einem Widerstand
von 5 Ohm × cm wachsen gelassen, und es werden ein
erstes, drittes und viertes Substrat des N-Typs hergestellt.
Dadurch kann durch sequentielle Ausführung der Verfahrensschritte
gemäß Fig. 1(C) bis 1(T) der BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung hergestellt
werden.
In Fig. 4, die jeden Herstellungsschritt einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
werden die identischen Verfahrensschritte durchgeführt wie
bei den Verfahrensschritten gemäß Fig. 1(A) bis 1(J) auf
dem Substrat, auf welchem die Epitaxieschicht des P-Typs
hoher Dotierungskonzentration abgelagert wird auf dem Einkristall-Siliziumsubstrat
des P-Typs, wie in Fig. 1 gezeigt, oder auf
der Einkristall-Siliziumschicht des P-Typs niedriger Dotierungskonzentration,
wie in Fig. 3 gezeigt ist. Dann werden das verbleibende
Photoresist 27 oberhalb des Substrats und die Oxidschicht
23 oberhalb der Bereiche zur Herstellung von Elementen entfernt.
Wie aus Fig. 4(N) hervorgeht, wird das achte Photoresist
35 auf der Siliziumsubstratoberfläche abgelagert, und das
Dotierungselement der Gruppe V, wie beispielsweise Arsen (As),
mit einer Dosis von 10¹⁴ bis 10¹⁶ Ionen/cm² wird mit einer
Energie von 40-80 keV implantiert. Dann werden ein Verbindungsbereich
36 des ersten Substrats 10 des PMOS-Transistors gebildet,
ein Source/Drainbereich 37 des zweiten Substrats des
NMOS-Transistors, ein Emitterbereich 38 des Metallkontaktemitter-
NPN-Transistors, ein Kollektorverbindungsbereich 39 des dritten
Substratbereichs 11 des NPN-Transistors mit Emitter aus polykristallinem
Silizium, ein Kollektorverbindungsbereich 40
des vierten Substratbereichs 12 des Metallkontaktemitter-NPN-
Transistors, und ein unterer Bereich 41 des Widerstands,
der nicht in Fig. 4 dargestellt ist. Dann wird
das achte Photoresist 35 entfernt. Die darauffolgenden Verfahrensschritte
des Verfahrens gemäß Fig. 4(O) sind identisch zu
den entsprechenden Verfahrensschritten gemäß Fig. 1(O)
bis 1(T). In den Fig. 4(N) bis 4(T) und Fig. 1(N) bis
1(T) werden dieselben Bezugsziffern verwendet, um dieselben
Elemente und Bereiche in demselben Herstellungsverfahren
zu bezeichnen. Die Fig. 4(N) bis 4(T) zeigen in einem weiteren Ausführungsbeispiel einen Abschnitt
mit aktiven Elementen der erfindungsgemäßen BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung,
und ein Teil passiver Elemente, der hier nicht dargestellt
ist, kann hierauf hergestellt werden, wie in Fig. 1(A′)
bis 1(T′) gezeigt ist, durch die voranstehend angegebenen
Verfahrensschritte. Die durch diese Verfahrensschritte hergestellte
BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung wird eine BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung, welche aus
einem konventionellen NMOS-Transistor anstelle des NMOS-Transistors
mit LDD-Aufbau besteht, was den Unterschied zur in Fig. 3
dargestellten bevorzugten Ausführungsform ausmacht.
Wie voranstehend beschrieben wurde, werden mit der Erfindung
hochintegrierte Hochleistungs-MOS-Transistoren in einer BiCMOS-
Halbleiterschaltungsanordnung erreicht, und weiterhin hochpräzise Hochleistungs-
Bipolartransistoren, die gute Anpaßcharakteristik
zusammen mit der Herstellung des NMOS-Transistors aufweisen,
wodurch die Verwendung in einer präzisen Analogschaltung
ermöglicht wird. Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, daß
die Erfindung gut geeignet sit für einen NPN-Transistor mit
Emitter aus polykristallinem Silizium, der einen kleinen
Emitterbereich aufweist, was besonders geeignet für digitale
Hochgeschwindigkeitsgeräte ist, und für den Metallkontaktemitter-
NPN-Transistor, der besonders gut geeignet für eine
präzise Analogschaltung und eine hohe Lasttreibleistung ist.
Weiterhin führt die Erfindung zu einer optimalen Integration
des MOS-Kondensators von hoher Qualität, der besonders nötig
für eine analoge MOS-Schaltung ist, und den Widerstand aus
polykristallinem Silizium für die Verzögerung und Belastung
in verschiedenen Schaltkreisen, und stellt günstigere Zwischenverbindungen
zwischen den Elementen zur Verfügung. Daher
wird auf optimale Weise eine digitale Hochleistungs-VLSI-
Schaltung zur Verfügung gestellt, etwa eine Logikschaltung,
ein Speicher oder eine VLSI-Analogschaltung,
beispielsweise ein Datenwandler, eine Schaltung mit geschalteten
Kondensatoren, oder eine zusammengesetzte Anordnung
dieser beiden, was nach dem Stand der Technik relativ schwierig
zu erreichen gewesen ist.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung einer BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung
in einem Siliziumsubstrat eines ersten
Leitungstyps, die einen ersten MOSFET, einen zweiten, zum ersten
MOSFET komplementären MOSFET und einen ersten sowie einen
zweiten Bipolartransistor aufweist,
gekennzeichnet durch
folgende Verfahrensschritte:
- (a) Durchführen einer Ionenimplantation (7, 8, 9) mit Dotierungselementen eines zweiten Leitungstyps zur Erzeugung eines ersten Substratbereichs (a) in dem Substrat (1), um hierin den ersten MOSFET herzustellen, eines dritten (c) und vierten (d) Substratbereichs in dem Substrat (1), um den ersten bzw. zweiten Bipolartransistor herzustellen, wobei der zweite MOSFET daraufhin in einem zweiten Substratbereich (b) hergestellt wird, welcher zwischen dem ersten (a) und dritten (c) Substratbereich angeordnet ist, und nachfolgende Aktivierung der ionenimplantierten Bereiche (7, 8, 9);
- (b) Herstellung einer ersten Oxidschicht (18) zwischen den Substratbereichen zum Isolieren der jeweiligen Transistoren und eines Kanalstoppbereiches (17, 19) eines ersten Leitungstyps unter der ersten Oxidschicht (18);
- (c) Aufwachsen lassen einer zweiten Oxidschicht (23) auf der gesamten Substratoberfläche zur Herstellung der Gate-Oxidschicht des ersten und zweiten MOSFETS;
- (d) Ablagerung einer ersten Schicht (25) polykristallinen Siliziums auf der zweiten Oxidschicht (23), Dotierung mit dem zweiten Leitungstyp über deren gesamte Oberfläche, und dann Ätzen der ersten Schicht aus polykristallinem Silizium, um jedes Gate (110, 111) des ersten und zweiten MOSFETs auf dem ersten (a) bzw. zweiten (b) Substratbereich herzustellen;
- (e) Ionenimplantation (28) mit Dotierungselementen des ersten Leitungstyps zur Herstellung jedes Basisbereichs des ersten und zweiten Bipolartransistors in dem dritten (c) und vierten (d) Substratbereich, und nachfolgende Aktivierung der ionenimplantierten Bereiche (28);
- (f) Ionenimplantierung (30) mit Dotierungselementen des zweiten Leitungstyps zur Herstellung eines ersten Source- und Drainbereiches (30, 37) des zweiten MOSFETs in dem zweiten Substratbereich (b);
- (g) Sequentielles Aufwachsenlassen einer dritten (31) und einer vierten (32) Oxidschicht auf der gesamten Substratoberfläche;
- (h) Herstellung eines Oxidabstandsstücks (33, 34) in Gate- Seitenwänden der MOSFETs auf dem ersten (a) und zweiten (b) Substratbereich durch Ätzung der dritten (31) und vierten (32) Oxidschicht ohne Maske;
- (i) Ionenimplantierung mit Dotierungselementen des zweiten Leitungstyps zur Herstellung eines Verbindungsbereichs (36) des ersten Substratbereichs (a), von Kollektorverbindungsbereichen (39, 40) des dritten (c) und vierten (d) Substratbereichs, eines Emitterbereichs (38) des zweiten Bipolartransistors, und zweiter Drain- und Sourcebereiche (37) des zweiten MOSFETs;
- (j) Ionenimplantation mit dem ersten Leitungstyp zur Herstellung von Drain- und Sourcebereichen (43) des ersten MOSFETs im ersten Substratbereich (a), eines Verbindungsbereichs (44) des zweiten MOSFETs in dem zweiten Substratbereich (b), eines Basisverbindungsbereichs (45) des ersten Bipolartransistors im dritten Substratbereich (c) und eines Basisverbindungsbereichs (46) des zweiten Bipolartransistors im vierten Substratbereich (d);
- (k) Aktivierung der durch die Verfahrensschritte (i) und (j) implantierten Verunreinigungen, und Durchführung eines thermischen Behandlungsschritts zur Anhebung der Dichte einer fünften Oxidschicht (47), nachdem diese auf der gesamten Substratoberfläche aufgewachsen wurde;
- (l) Ausbildung eines Fensters (49) zur Erzeugung eines Emitterbereichs (52) des ersten Bipolartransistors im dritten Substratbereich (c) und Ionenimplantation mit dem zweiten Leitungstyp durch das Fenster;
- (m) Ätzen einer zweiten Schicht polykristallinen Siliziums zur Herstellung eines Verbindungsbereichs (53) aus polykristallinem Silizium für den Emitterbereich (52) des ersten Bipolartransistors im dritten Substratbereich (c), nachdem die zweite Schicht aus polykristallinem Silizium auf dem gesamten Substrat abgelagert wurde;
- (n) Ionenimplantation mit Dotierungselementen des zweiten Leitungstyps in die zweite Schicht (53) polykristallinen Siliziums des Emitterverbindungsbereichs des ersten Bipolartransistors, Aufwachsenlassen einer sechsten Oxidschicht (56) auf dem gesamten Substrat, und dann Durchführung der Aktivierung der ionenimplantierten Dotierungselemente und eines thermischen Behandlungsschritts zur Dichteerhöhung der sechsten Oxidschicht (56);
- (o) Ausbildung von Fenstern (122, 123), (126, 128), (125, 129), (127, 130), (121, 124) für jeden Source- und Drainbereich des ersten und zweiten MOSFETs, für jeden Emitter-, Basis- und Kollektorbereich des ersten und zweiten Bipolartransistors sowie jedes Verbindungsbereichs der Substratbereiche (a, b) des ersten und zweiten MOSFETs;
- (p) Kontaktierung mit einer leitfähigen Schicht (58) durch die Fenster; und
- (q) Ablagerung einer Schutzschicht (60) auf der gesamten Substratoberfläche und dann Freilegen eines Streifens zum Anschweißen von Anschlußdrähten.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
folgende ergänzende Verfahrensschritte:
- (a′) Herstellung der ersten Oxidschicht (18) zwischen den jeweiligen Substratbereichen (a, b, c, d, e) unter Ausbildung eines zusätzlichen Substratbereichs (e) für einen Kondensator und Herstellung des Kanalstoppbereichs des ersten Leitungstyps unter der ersten Oxidschicht im Verfahrensschritt (b);
- (b′) Ionenimplantation zur Herstellung einer unteren Elektrode (24) des Kondensators in dem zusätzlichen Substratbereich (e);
- (c′) Zusätzliche Herstellung einer dielektrischen Oxidschicht (23) über der unteren Elektrode (24) des Kondensators bei der Herstellung der Gate-Oxidschichten des ersten und zweiten MOSFETs im Schritt (c);
- (d′) Zusätzliche Herstellung einer oberen Elektrode (25) des Kondensators aus polykristallinem Silizium bei der Herstellung der Gates des ersten und zweiten MOSFETs im Schritt (d);
- (e′) Zusätzliches Ätzen des Substratbereichs (e) für den Kondensator und Entfernen der Oxidschichten (31, 32) im Schritt (h);
- (f′) Zusätzliche Herstellung von Verbindungsfenstern (131) für die untere Elektrode (24) und die obere Elektrode (25) im zusätzlichen Substratbereich (e) für den Kondensator bei der Herstellung der Fenster im Schritt (o);
- (g′) Zusätzliche Verbindung der unteren und der oberen Elektroden (24 und 25) mit der leitfähigen Schicht (58) durch die Fenster (131) im Schritt (p); und
- (h′) Zusätzliche Ablagerung der Schutzschicht (60) auf dem zusätzlichen Substratbereich (e) für den Kondensator vor dem Freilegen des Streifens zum Anschweißen von Anschlußdrähten im Schritt (q).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch
folgende ergänzende Verfahrensschritte:
- (a′) Zusätzliche Herstellung der ersten Oxidschicht (18) auf Substratbereichen (f, h) zur Bildung von Widerständen und Herstellen des Kanalstoppbereichs (19) des ersten Leitungstyps unterhalb der ersten Oxidschicht (18) im Schritt (b);
- (b′) Freilegen eines Substratverbindungsbereichs (115) zwischen den Substratbereichen (f, h) für die Widerstände durch Ätzen im Schritt (h);
- (c′) Zusätzliche Ionenimplantation (41) im Substratverbindungsbereich (115) im Schritt (i);
- (d′) Zusätzliche Ionenimplantation nach Herstellung eines Verbindungsfensters (50) im Substratverbindungsbereich (115) im Schritt (l);
- (e′) Zusätzliches Auftragen von polykristallinem Silizium (53) zur Herstellung eines Widerstands mit hohem Widerstandswert in dem einen Substratbereich (f) zur Bildung von Widerständen, eines Anlagekontaktabschnitts (g) im Substratverbindungsbereich (115) und eines Widerstandes eines geringen Widerstandswerts im anderen Substratbereich (h) zur Bildung von Widerständen im Schritt (m);
- (f′) Zusätzliche Ionenimplantation mit dem zweiten Leitungstyp im Bereich des Anlagekontaktabschnitts (g) und im Bereich (h) des Widerstands mit geringem Widerstandswert im Schritt (n);
- (g′) Zusätzliche Herstellung von Verbindungsfenstern (132, 133) zu den Widerständen mit hohem und geringem Widerstandswert im Schritt (o);
- (h′) Zusätzliche Verbindung der Widerstände mit der leitfähigen Schicht (58) durch die Fenster (132, 133) im Schritt (p).
4. Verfahren zur Herstellung einer BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung
in einem Siliziumsubstrat eines ersten Leitungstyps,
die einen ersten MOSFET und einen zweiten, zum ersten
MOSFET komplementären MOSFET und einen ersten und einen
zweiten Bipolartransistor aufweist,
gekennzeichnet durch
die Verfahrensschritte nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 mit Ausnahme der Verfahrensschritte (f), (g) und (h)
des Anspruchs 1, wobei die Verfahrensschritte (k) und (n) des
Anspruchs 1 durch folgende Verfahrensschritte ersetzt sind:
- (k) Aktivierung der durch die Verfahrensschritte (i) und (j) implantierten Dotierungselemente und Durchführung eines thermischen Behandlungsschritts zur Erhöhung der Dichte einer dritten Oxidschicht (47), nachdem diese Schicht auf der gesamten Substratoberfläche aufgewachsen wurde;
- (n) Ionenimplantation mit Dotierungselementen des zweiten Leitungstyps in das zweite polykristalline Silizium des Emitterverbindungsbereichs (53) des ersten Bipolartransistors, Aufwachsenlassen einer vierten Oxidschicht (56) auf dem gesamten Substrat, und dann Durchführung der Aktivierung der ionenimplantierten Dotierungselemente und des thermischen Behandlungsschritts zur Erhöhung der Dichte der vierten Oxidschicht.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
die Verfahrensschhritte nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
2, wobei der Verfahrensschritt (e′) des Anspruchs 2
durch folgenden Verfahrensschritt ersetzt ist:
- (e′) Freilegen eines Verbindungsbereichs (114) für die untere Elektrode (24) des Kondensators nach Schritt (e).
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
gekennzeichnet durch
die Verfahrensschritte nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
3.
7. Verfahren zur Herstellung einer BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung
in einem Siliziumsubstrat eines ersten Leitungstyps,
die einen ersten MOSFET, einen zweiten, zum ersten
MOSFET komplementären MOSFET und einen ersten sowie einen zweiten
Bipolartransistor aufweist,
gekennzeichnet durch
die Merkmale nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 mit
Ausnahme des Verfahrensschritts (l) des Anspruchs 1, wobei die
Verfahrensschritte (k) und (n) des Anspruchs 1 durch folgende
Verfahrensschritte ersetzt sind:
- (k) Durchführung der thermischen Behandlung zur Aktivierung der durch die Schritte (i) und (j) ionenimplantierten Verunreinigungen und zum Erhöhen der Dichte einer fünften Oxidschichtfläche nach Aufwachsenlassen der fünften Oxidschicht auf dem gesamten Substrat und daraufhin Erzeugen eines Fensters zum Emitterbereich des ersten Bipolartransistors; und
- (n) Ionenimplantation mit Dotierungselementen des zweiten Leitungstyps in das zweite polykristalline Silizium (53) des Emitterverbindungsbereichs des ersten Bipolartransistors, Wachsenlassen einer sechsten Oxidschicht (56) auf dem gesamten Substrat, Erzeugung des Emitterbereichs des ersten Bipolartransistors durch Aktivierung der ionenimplantierten Dotierungselemente, und nachfolgende Durchführung der thermischen Behandlung zur Erhöhung der Dichte der sechsten Oxidschicht (56).
8. Verfahren nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch
die Verfahrensschritte nach dem kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 2.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
gekennzeichnet durch
die Verfahrensschritte nach dem kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 3, wobei der Schritt (d′) des Anspruchs 3 entfällt
und der Verfahrensschritt (c′) durch folgenden
Verfahrensschritt ersetzt ist:
- (c′) Erzeugung eines Ionenimplantationsbereichs (41) in dem Substratverbindungsbereich (115) und nachfolgende Erzeugung eines Verbindungsfensters (50) zum Substratverbindungsbereich (115) im Schritt (i).
10. Verfahren zur Herstellung einer BiCMOS-Halbleiterschaltungsanordnung
in einem Siliziumsubstrat eines ersten
Leitungstyps, die einen ersten MOSFET, einen zweiten, zum ersten
MOSFET komplementären MOSFET und einen ersten sowie einen
zweiten Bipolartransistor aufweist,
gekennzeichnet durch
die Verfahrensschritte nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 mit Ausnahme der Verfahrensschritte (f), (g) und (h)
des Anspruchs 1, wobei die Verfahrensschritte (k) und (n)
durch folgende Verfahrensschritte ersetzt sind:
- (k) Durchführung des thermischen Behandlungsschritts zur Aktivierung der durch die Schritte (i) und (j) ionenimplantierten Dotierungselemente und zur Erhöhung der Dicke der dritten Oxidschicht nach dem Aufwachsen einer dritten Oxidschicht (47) auf dem gesamten Substrat; und
- (n) Ionenimplantation mit Dotierungselementen des zweiten Leitungstyps in das zweite polykristalline Silizium des Emitterverbindungsbereichs (53) des ersten Bipolartransistors, Aufwachsenlassen einer vierten Oxidschicht (56) auf dem gesamten Substrat, und nachfolgende Durchführung des thermischen Behandlungsschritts zur Aktivierung der ionenimplantierten Dotierungselemente zwecks Bildung des Emitterbereichs des ersten Bipolartransistors und zum Erhöhen der Dichte der vierten Oxidschicht.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch
die Verfahrensschritte nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
2, wobei der Verfahrensschritt (e′) durch folgenden
Verfahrensschritt ersetzt ist:
- (e′) Freilegen eines Verbindungsbereichs (114) für die untere Elektrode (24) des Kondensators nach dem Schritt (e).
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
gekennzeichnet durch
die Verfahrensschritte nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
3, wobei der Verfahrensschritt (d′) des Anspruchs 3
durch folgenden Verfahrensschritt ersetzt ist:
- (d′) Herstellung eines Verbindungsfensters (50) zum Substratverbindungsbereich (115) im Schritt (l).
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