JP2000252365A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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JP2000252365A
JP2000252365A JP11054458A JP5445899A JP2000252365A JP 2000252365 A JP2000252365 A JP 2000252365A JP 11054458 A JP11054458 A JP 11054458A JP 5445899 A JP5445899 A JP 5445899A JP 2000252365 A JP2000252365 A JP 2000252365A
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JP
Japan
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film
insulating film
electrode
semiconductor device
forming
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JP11054458A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kuranouchi
厚志 倉野内
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Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a change in the characteristic of a polysilicon resistance and to increase the capacitance value of a MIS capacitance when the MIS capacitance and the polysilicon resistance are provided. SOLUTION: A dielectric film as a first-layer Si3N4 film 18, a polysilicon film 19 as a first-layer conductive film, a dielectric film as a second Si3N4 film 21 and a second-layer conductive film are formed to be of a laminated structure. A MIS capacitor 1 is formed on a P-type semiconductor substrate 11. An interlayer film on the upper layer of a polysilicon resistance (poly-R) 2 is constituted of the second-layer Si3N4 film 21. The dielectric films are formed as many layers, and a part of the dielectric films is used for an interlayer insulating film. As a result, a capacitance value is increased, and it is possible to prevent the resistance or the like of the polysilicon resistance from being changed.

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】本発明はバイポーラトランジ
スタの半導体装置およびその製造方法に関し、特にMI
S容量の素子構造、及びこの容量とPoly−Si抵抗
とが混載された半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device of a bipolar transistor and a method of manufacturing the same, and more particularly to a semiconductor device of a
The present invention relates to an element structure of an S capacitor and a method of manufacturing a semiconductor device in which this capacitor and a Poly-Si resistor are mixed.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路にはバイポーラトランジスタや
それ以外の素子、例えば抵抗や容量が同時に形成されて
いて、これらの受動素子はトランジスタと組み合わされ
種々の機能が実現される。次に、NPN(バイポーラ)
トランジスタ(NPNTrとも記載する)、Poly−
Si抵抗(Poly−Rまたはポリシリコン抵抗)とM
IS容量(MIS−C)等の素子を含む半導体装置の製
造方法について説明する。
2. Description of the Related Art A bipolar transistor and other elements such as a resistor and a capacitor are simultaneously formed in an integrated circuit, and these passive elements are combined with the transistor to realize various functions. Next, NPN (bipolar)
Transistor (also referred to as NPNTr), Poly-
Si resistance (Poly-R or polysilicon resistance) and M
A method for manufacturing a semiconductor device including an element such as an IS capacitor (MIS-C) will be described.

【0003】図6から図10に従来例のNPNTr(N
PNトランジスタ)101、L−PNPTr(L−PN
Pトランジスタ)102、MIS−C( Metal Insulat
ingSemiconductor - Capacitor )103やPoly−R
(ポリシリコン抵抗、またはPoly−Si抵抗とも記
載する)104が同時に構成された半導体装置の製造方
法を示してある。
FIGS. 6 to 10 show a conventional NPN Tr (N
PN transistor) 101, L-PNPTr (L-PN
P transistor) 102, MIS-C (Metal Insulat)
ingSemiconductor-Capacitor) 103 or Poly-R
(Also referred to as a polysilicon resistor or a Poly-Si resistor) 104 illustrates a method of manufacturing a semiconductor device in which the semiconductor devices are simultaneously configured.

【0004】図6(a)と図6(b)に示すように、P
型半導体基板(P−subとも記載する)111に例え
ばNPNトランジスタやL−PNPトランジスタで構成
される領域にN型のコレクタ埋め込み領域(N−BL)
112を形成する。その後、全面にN−epi層113
を成長させ、各素子間とPoly−R104を形成する
領域にフィールド酸化膜(Field Ox膜,LOC
OS)114を形成し、P−sub111まで達するP
+素子分離層115およびN−BL112まで達するN+
シンカー116をそれぞれ形成する。ここでP+素子分
離層115を形成する際、同時にPoly−R104の
拡散抵抗領域も形成する。それによって、N−epi層
113をP+素子分離層115で囲みP−sub111
と分離すると共にPoly−R104の下部を絶縁し、
NPNTr101、L−PNPTr102、MIS容量
(MIS−C)103やPoly−R104の各領域が
形成される。
As shown in FIGS. 6A and 6B, P
For example, an N-type collector buried region (N-BL) is formed in a region composed of an NPN transistor or an L-PNP transistor on a type semiconductor substrate (also referred to as P-sub) 111.
Form 112. Thereafter, the N-epi layer 113 is formed on the entire surface.
Is grown, and a field oxide film (Field Ox film, LOC) is formed between each element and in a region where the Poly-R 104 is formed.
OS) 114, and P reaching P-sub 111
+ N + reaching element isolation layer 115 and N-BL 112
The sinkers 116 are respectively formed. Here, when the P + element isolation layer 115 is formed, a diffusion resistance region of the Poly-R 104 is also formed at the same time. Thus, the N-epi layer 113 is surrounded by the P + element isolation layer 115 and the P-sub 111
And insulate the lower part of the Poly-R 104,
The respective regions of the NPN Tr 101, the L-PNP Tr 102, the MIS capacitor (MIS-C) 103, and the Poly-R 104 are formed.

【0005】N−epi層113の表面にはCVD法等
によりSiO2等の絶縁膜117を形成し、MIS容量
(103)領域形成のためのパターニングを行い、絶縁
膜117をRIE( Reactive Ion Etching )により選
択的に除去した後、MIS容量103の絶縁膜(Si3
4等)118をCVD法により形成する。次に、図7
(c)と図7(d)に示すように、MIS容量用の絶縁
膜118をRIEもしくはWETエッチングを用いて加
工し、MIS容量103の領域のみ残して除去する。続
いてNPNTrのアクティブ領域やL−PNPTrのエ
ミッタ、コレクタ領域を形成するためパターニングして
SiO2等の絶縁膜117を加工する。
An insulating film 117 of SiO 2 or the like is formed on the surface of the N-epi layer 113 by a CVD method or the like, and is patterned for forming an MIS capacitor (103) region. The insulating film 117 is formed by RIE (Reactive Ion Etching). ), The insulating film (Si 3 ) of the MIS capacitor 103 is removed.
The N 4, etc.) 118 is formed by CVD. Next, FIG.
As shown in FIG. 7C and FIG. 7D, the insulating film 118 for the MIS capacitor is processed using RIE or WET etching, and is removed while leaving only the region of the MIS capacitor 103. Subsequently, an insulating film 117 such as SiO 2 is processed by patterning to form an active region of the NPN Tr and an emitter and a collector region of the L-PNP Tr.

【0006】次に、図8(e)と図8(f)に示すよう
に、Poly−Si膜119を全面に堆積し、このPo
ly−Si膜119にベース抵抗を小さくするための外
部ベース領域(グラフトベース領域)123形成用のイ
オン注入を行い、その後ベース取り出し電極パターンを
用いて加工する。このイオン注入の際、Poly−R1
04の抵抗値を設定することも出来る。ここで、L−P
NPTr102のエミッタ、コレクタ、MIS容量(1
03)用の上部電極、Poly−R104を同一工程で
形成する。
[0008] Next, as shown in FIGS. 8E and 8F, a Poly-Si film 119 is deposited on the entire surface.
The ly-Si film 119 is ion-implanted to form an external base region (graft base region) 123 for reducing the base resistance, and then processed using a base extraction electrode pattern. At the time of this ion implantation, Poly-R1
04 resistance value can also be set. Where LP
The emitter, collector, and MIS capacitance (1
An upper electrode for Poly-R104 is formed in the same step.

【0007】その後、Poly−Si膜(119)上に
CVD法等により絶縁膜120を形成し、NPNTr1
01のエミッタ領域形成のためのパターニングを行い、
絶縁膜120及び絶縁膜下部のPoly−Si膜119
をそれぞれRIEにより加工する。その後、ベース領域
形成のためのイオン注入を行い、ベース電極引出し用の
Poly−Si膜119とエミッタPoly−Si膜1
26の分離用でかつサイドウォール(125)形成する
ための絶縁膜120をCVD法を用いて堆積する。
Then, an insulating film 120 is formed on the Poly-Si film (119) by a CVD method or the like, and the NPN Tr1 is formed.
01 for the formation of the emitter region,
Insulating film 120 and Poly-Si film 119 below insulating film
Are processed by RIE. Thereafter, ion implantation for forming a base region is performed, and a Poly-Si film 119 for extracting a base electrode and an emitter Poly-Si film 1 are drawn.
An insulating film 120 for separating and forming the side wall (125) is deposited by using the CVD method.

【0008】CVD膜のdensify、グラフトベー
ス領域123の拡散層やベース領域(真性ベース領域)
124を形成するため熱処理し、次に絶縁膜120をエ
ッチバックしてサイドウォール125を形成する。また
グラフトベース領域123はL−PNPTr102のエ
ミッタ123bとコレクタ123a,123cの不純物
領域と同時に形成され同じプロセスが用いられる。
[0008] Density of CVD film, diffusion layer of graft base region 123 and base region (intrinsic base region)
Heat treatment is performed to form 124, and then the insulating film 120 is etched back to form a sidewall 125. The graft base region 123 is formed simultaneously with the emitter 123b of the L-PNP Tr 102 and the impurity regions of the collectors 123a and 123c, and the same process is used.

【0009】次に、図9(g)と図9(h)に示すよう
に、NPNTr101のエミッタ形成用のPoly−S
i膜126をCVD法により堆積し、次にエミッタ領域
の拡散層(エミッタ拡散層)127を形成するためこの
Poly−Si膜126にイオン注入する。さらに、P
oly−Si膜126の上にSiO2等で形成されたキ
ャップ層を堆積し(図示せず)、不純物イオンを活性化
させるため熱処理し、Poly−Si膜126に含まれ
る不純物を半導体表面のベース領域124に拡散させ、
エミッタ拡散層127を形成する。その後、キャップ層
をWETエッチング等により除去する。
Next, as shown in FIGS. 9 (g) and 9 (h), Poly-S for forming an emitter of the NPN Tr 101 is formed.
An i film 126 is deposited by the CVD method, and then ions are implanted into the Poly-Si film 126 to form a diffusion layer (emitter diffusion layer) 127 in the emitter region. Furthermore, P
A cap layer formed of SiO 2 or the like is deposited on the poly-Si film 126 (not shown), and heat treatment is performed to activate impurity ions, and impurities contained in the poly-Si film 126 are removed from the base of the semiconductor surface. Diffused into the area 124,
An emitter diffusion layer 127 is formed. After that, the cap layer is removed by wet etching or the like.

【0010】図10(i)と図10(j)に示すよう
に、Poly−Si膜(126)上にNPNTr101
のエミッタ電極(126a)形成のためのパターンをリ
ソグラフィー工程により形成し、Poly−Si膜12
6をRIEにより加工する。次に、NPNTr101の
ベース電極130、コレクタ電極132、L−PNPT
r102のエミッタ電極133、ベース電極135、コ
レクタ電極134、MIS容量103、Poly−R1
04の各電極取り出しのためのパターンをリソグラフィ
ー工程により形成し、加工した後AlやチタンTi等の
金属配線またはこれらを積層した金属配線を形成する。
その後上部にパッシベーション膜を堆積する。
[0010] As shown in FIGS. 10I and 10J, the NPN Tr 101 is formed on the Poly-Si film (126).
A pattern for forming the emitter electrode (126a) is formed by a lithography process, and the poly-Si film 12 is formed.
6 is processed by RIE. Next, the base electrode 130, the collector electrode 132, and the L-PNPT of the NPN Tr 101
r102 emitter electrode 133, base electrode 135, collector electrode 134, MIS capacitor 103, Poly-R1
A pattern for taking out each electrode of 04 is formed by a lithography process, and after processing, a metal wiring such as Al or titanium Ti or a metal wiring obtained by laminating them is formed.
Thereafter, a passivation film is deposited on the upper portion.

【0011】しかしながら、上述した半導体装置におい
て、Al配線の信頼性の問題からバリアメタルを用いて
いたが、Ti系のバリアメタルを使用した場合、Tiと
水素の反応によりPoly−Si抵抗上にAl配線があ
る場合、Poly−Si膜中からTiが吸収されAl配
線の有無により特性が変動する問題がある。また、MI
S容量の容量値はMIS容量の開口部の面積とSi34
膜厚により決まり、容量値を大きくするためには面積を
大きくするかSi34膜の膜厚を薄くする必要がある。
MIS容量の面積を大きくするとICチップ面積が大き
くなりその結果製造コストが高くなるという問題が生
じ、Si34膜を薄膜化するとSi34膜の信頼性の低
下、例えば高電界に対して絶縁破壊しやすいかリーク電
流が増加しやすい等の問題を生じ、高容量化が難しい。
However, in the above-described semiconductor device, a barrier metal is used due to the problem of the reliability of the Al wiring. However, when a Ti-based barrier metal is used, the reaction between Ti and hydrogen causes the Al to fall on the Poly-Si resistor. When there is a wiring, there is a problem that Ti is absorbed from the Poly-Si film and the characteristics vary depending on the presence or absence of the Al wiring. Also, MI
The capacitance value of the S capacitor is determined by the area of the opening of the MIS capacitor and Si 3 N 4
It is determined by the film thickness, and to increase the capacitance value, it is necessary to increase the area or reduce the thickness of the Si 3 N 4 film.
Caused a problem that when increasing the area of the MIS capacitor IC chip area becomes large as a result the manufacturing cost becomes high, the Si 3 N 4 film and deterioration of the reliability of the Si 3 N 4 film when thinned, for example, a high electric field to This causes problems such as easy dielectric breakdown or increased leak current, making it difficult to increase the capacity.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
みてなされたものであり、バイポーラトランジスタ、M
IS容量やPoly−Si抵抗を有する半導体装置およ
びその製造方法に関し、特にPoly−Si抵抗(Po
ly−R)の特性変動を防止しつつ、かつMIS容量の
高容量化を実現し、高性能、高集積、高信頼性の半導体
装置およびその製造方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has been made in consideration of the above problems.
The present invention relates to a semiconductor device having an IS capacity and a Poly-Si resistance and a method of manufacturing the same, and particularly to a Poly-Si resistance (Po
It is an object of the present invention to provide a high-performance, highly-integrated, highly-reliable semiconductor device and a method of manufacturing the same, which realize a high MIS capacitance while preventing fluctuations in the characteristics of (ly-R).

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、半導体基
体内に構成された第1の導電型の第1の不純物領域と、
第1の導電型の第1の不純物領域上に構成された第1の
絶縁膜と、第1の絶縁膜上に構成された第1の導電膜
と、第1の導電膜上に構成された第2の絶縁膜と、第2
の絶縁膜上に構成された第1の電極と、第2の絶縁膜を
開口し第1の導電膜に接続された第2の電極と、第1の
導電型の第1の不純物領域に接続された第3の電極とを
具備してなることを特徴とする半導体装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first conductive type first impurity region formed in a semiconductor substrate;
A first insulating film formed on the first impurity region of the first conductivity type, a first conductive film formed on the first insulating film, and a first conductive film formed on the first conductive film; A second insulating film;
A first electrode formed on the first insulating film, a second electrode opened in the second insulating film and connected to the first conductive film, and connected to the first impurity region of the first conductivity type. And a third electrode provided.

【0014】第2の発明は、半導体基体内に構成された
素子分離用第1の絶縁膜と、素子分離用第1の絶縁膜上
に構成された第2の絶縁膜と、第2の絶縁膜上に構成さ
れた第1の導電膜と、第1の導電膜上に構成された第2
の絶縁膜と、第2の絶縁膜を開口して第1の導電膜に接
続された複数の電極とを具備してなることを特徴とする
半導体装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a first insulating film for element isolation formed in a semiconductor substrate, a second insulating film formed on the first insulating film for element isolation, and a second insulating film. A first conductive film formed on the film and a second conductive film formed on the first conductive film;
And a plurality of electrodes connected to the first conductive film by opening the second insulating film.

【0015】第3の発明は、半導体装置の製造方法にお
いて、半導体基体上に第1の導電型の半導体層を形成す
る工程と、第1の導電型の半導体層内に選択的に素子分
離用絶縁膜を形成する工程と、第1の導電型の半導体層
内に第1の不純物を導入し第1の不純物領域を形成する
工程と、全面に第1の絶縁膜を堆積し、第1の不純物領
域上の第1の絶縁膜を開口した後第2の絶縁膜を形成す
る工程と、ポリシリコンを全面に堆積し、所定の形状に
加工した後第3の絶縁膜を堆積する工程と、この第3の
絶縁膜を開口した後第4の絶縁膜を堆積しさらに導電膜
を形成する工程と、導電膜を加工し第1の電極を形成す
る工程と、第3の絶縁膜と第4の絶縁膜を開口して第2
の電極を形成する工程と、第1、第3と第4の絶縁膜を
開口して第3の電極を形成する工程とを具備したことを
特徴とする半導体装置の製造方法である。
According to a third aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor device, a step of forming a first conductive type semiconductor layer on a semiconductor substrate, and a step of selectively separating elements in the first conductive type semiconductor layer. A step of forming an insulating film, a step of introducing a first impurity into a semiconductor layer of the first conductivity type to form a first impurity region, and a step of depositing a first insulating film over the entire surface; Forming a second insulating film after opening the first insulating film on the impurity region, depositing polysilicon over the entire surface, processing the polysilicon into a predetermined shape, and then depositing a third insulating film; A step of depositing a fourth insulating film after the opening of the third insulating film, further forming a conductive film, a step of processing the conductive film to form a first electrode; Open the insulating film of
And forming a third electrode by opening the first, third and fourth insulating films.

【0016】第4の発明は、半導体装置の製造方法にお
いて、半導体基体上に第1の導電型の半導体層を形成す
る工程と、第1の導電型の半導体層内に選択的に素子分
離用絶縁膜を形成する工程と、第1の導電型の半導体層
内に第1の不純物を導入し第1の不純物領域を形成する
工程と、全面に第1の絶縁膜を堆積し、第1の不純物領
域上の第1の絶縁膜を開口した後該開口した領域に第2
の絶縁膜を堆積する工程と、ポリシリコンを全面に堆積
し、このポリシリコン膜を容量領域と抵抗領域の所定の
形状に加工した後第3の絶縁膜を堆積する工程と、この
第3の絶縁膜を開口した後第4の絶縁膜を堆積し所定の
パターンに加工しさらに導電膜を形成する工程と、導電
膜を加工し第1の電極を形成する工程と、第3の絶縁膜
と第4の絶縁膜を開口して容量の第2の電極と抵抗の第
3の電極を形成する工程と、第1、第3と第4の絶縁膜
を開口して容量の第4の電極を形成する工程とを具備し
たことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor device, a step of forming a semiconductor layer of a first conductivity type on a semiconductor substrate and a step of selectively separating an element in the semiconductor layer of the first conductivity type are performed. A step of forming an insulating film, a step of introducing a first impurity into a semiconductor layer of the first conductivity type to form a first impurity region, and a step of depositing a first insulating film over the entire surface; After opening the first insulating film on the impurity region, a second insulating film is formed in the opened region.
A step of depositing polysilicon over the entire surface, processing the polysilicon film into a predetermined shape of a capacitance region and a resistance region, and depositing a third insulating film; A step of depositing a fourth insulating film after opening the insulating film and processing it into a predetermined pattern to form a conductive film, a step of processing the conductive film to form a first electrode, a step of forming a third electrode, Forming a second electrode of a capacitor and a third electrode of a resistor by opening the fourth insulating film; and forming a fourth electrode of the capacitor by opening the first, third, and fourth insulating films. Forming a semiconductor device.

【0017】第5の発明は、バイポーラトランジスタと
ポリシリコン抵抗とMIS容量を有する半導体装置の製
造方法において、半導体基体上にSiOx系材料の絶縁
膜を形成し、この絶縁膜をパターニングしてMIS容量
を形成するための第1の接続孔を開口する第1工程と、
第1の接続孔を埋め込む第1の誘電体膜のSi34膜を
成膜し、このSi34膜をパターニングする第2工程
と、バイポーラトランジスタのベース取り出し電極窓を
開口する第3工程と、全面に第1の導電膜を形成し、こ
の第1の導電膜をパターニングしてベース取り出し電極
窓を被覆するベース取り出し電極とポリシリコン抵抗と
MIS容量の電極領域を形成する第4工程と、SiOx
系材料の1層目層間絶縁膜を堆積し、この1層目層間絶
縁膜をパターニングしてMIS容量形成のための第2の
接続孔を開口する第5工程と、MIS容量形成のための
接続孔を埋め込む第2の誘電体膜とSiOx系材料の2
層目層間絶縁膜で被覆し、2層目層間絶縁膜をパターニ
ングしてMIS容量の上部電極取り出しのための領域を
形成する第6工程と、第2の導電膜を堆積し、パターニ
ングしてバイポーラトランジスタのエミッタ取り出し電
極とMIS容量の上部電極領域を形成する第7工程と、
1層目層間絶縁膜、第2の誘電体膜、2層目層間絶縁膜
をパターニングしてベース取り出し電極、ポリシリコン
抵抗とMIS容量にそれぞれ接続される接続孔を開口す
る第8工程と、接続孔を埋め込む上層配線を形成する第
9工程とを具備したことを特徴とする半導体装置の製造
方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device having a bipolar transistor, a polysilicon resistor and a MIS capacitance, wherein an SiOx-based material insulating film is formed on a semiconductor substrate, and the insulating film is patterned to form a MIS capacitor. A first step of opening a first connection hole for forming
A second step of forming an Si 3 N 4 film of a first dielectric film for filling the first connection hole and patterning the Si 3 N 4 film, and a third step of opening a base extraction electrode window of the bipolar transistor And a fourth step of forming a first conductive film on the entire surface and patterning the first conductive film to form a base extraction electrode for covering the base extraction electrode window, and an electrode region for polysilicon resistance and MIS capacitance. And SiOx
A fifth step of depositing a first interlayer insulating film of a base material and patterning the first interlayer insulating film to open a second connection hole for forming a MIS capacitor; The second dielectric film for filling the holes and the SiOx-based material 2
A sixth step in which a second interlayer insulating film is covered and a second interlayer insulating film is patterned to form a region for extracting an upper electrode of the MIS capacitor; and a second conductive film is deposited and patterned to form a bipolar transistor. A seventh step of forming an emitter extraction electrode of the transistor and an upper electrode region of the MIS capacitor;
An eighth step of patterning the first interlayer insulating film, the second dielectric film, and the second interlayer insulating film to open connection holes respectively connected to the base extraction electrode, the polysilicon resistor, and the MIS capacitor; A ninth step of forming an upper layer wiring for filling the hole.

【0018】したがって、本発明の半導体装置およびそ
の製造方法において、Poly−Si抵抗とAl配線の
層間膜として、1層目SiOx系の絶縁膜/Si34
/2層目SiOx系絶縁膜と積層することにより、Po
ly−Si抵抗の特性変動を防止できる。即ち、MIS
容量の誘電体膜に用いるSi34膜をPoly−Si抵
抗上部に設けることにより、Ti系バリアメタルに水素
が吸収されるのを防止し、特性の安定化に寄与する。さ
らに、Si34膜を含む、半導体基板/1層目Si34
膜/1層目導電膜/2層目Si34膜/2層目導電膜の
積層構造としたMIS容量を形成することにより、高容
量値のMIS容量を実現できる。
Therefore, in the semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the present invention, the first-layer SiOx-based insulating film / Si 3 N 4 film / the second-layer SiOx-based insulating film is used as an interlayer film between the Poly-Si resistor and the Al wiring. By stacking with Po
Variations in the characteristics of the ly-Si resistance can be prevented. That is, MIS
By providing the Si 3 N 4 film used as the dielectric film of the capacitor on the upper portion of the Poly-Si resistor, absorption of hydrogen by the Ti-based barrier metal is prevented, thereby contributing to stabilization of characteristics. Further, the semiconductor substrate including the Si 3 N 4 film / first layer Si 3 N 4
By forming a MIS capacitor having a laminated structure of film / first conductive film / second Si 3 N 4 film / second conductive film, a MIS capacitor having a high capacitance value can be realized.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】実施の形態例1 図1にNPNTr(NPNトランジスタまたはNPN
(バイポーラ)トランジスタ)3、MIS−C(MIS
容量)1とPoly−R(Poly−Si抵抗、ポリシ
リコン抵抗)(2)等で構成される半導体装置について
示す。図1の左側から順にMIS−C1、Poly−R
2とNPNTr3が配置されている。
Embodiment 1 FIG. 1 shows an NPN Tr (NPN transistor or NPN transistor).
(Bipolar) transistor) 3, MIS-C (MIS
A semiconductor device including a capacitor 1 and a Poly-R (Poly-Si resistor, polysilicon resistor) (2) and the like will be described. MIS-C1, Poly-R in order from the left side of FIG.
2 and NPNTr3 are arranged.

【0021】NPNTr3において、P型半導体基板
(P−sub)11内にN型の高濃度のコレクタ埋め込
み領域(N−BL;N-Buried Layer )12が構成さ
れ、その外周にチャンネルストッパーと呼ばれるISO
15が縦方向にP型不純物が高濃度拡散されて構成され
ている。このISO15の上部にはSiO2膜等で形成
された絶縁膜の素子分離領域(フィールド酸化膜、LO
COS;Local Oxidationof Silicon )14が構成され
ている。また他の素子MIS−C1とPoly−R2に
関して、やはりISO15の上部にLOCOS14が構
成されこのLOCOS14とISO15の両者を用いて
NPNTr3と同様に各素子間を物理的または電気的に
分離している。ここでP型半導体基板(またはP型半導
体基体とも称する)11は平面状のものである必要は必
ずしもなく例えば球面状のものであっても勿論良い。
In the NPN Tr 3, an N-type high-concentration collector buried region (N-BL; N-Buried Layer) 12 is formed in a P-type semiconductor substrate (P-sub) 11, and an ISO called a channel stopper is formed around its periphery.
Reference numeral 15 denotes a structure in which P-type impurities are diffused in a high concentration in the vertical direction. Isolation region (field oxide film of the insulating film formed of SiO 2 film or the like on the upper portion of the iso15, LO
COS (Local Oxidation of Silicon) 14 is configured. Regarding the other elements MIS-C1 and Poly-R2, a LOCOS 14 is also formed above the ISO 15, and both elements are physically or electrically separated from each other similarly to the NPN Tr 3 using both the LOCOS 14 and the ISO 15. Here, the P-type semiconductor substrate (or also referred to as a P-type semiconductor substrate) 11 is not necessarily required to be planar, and may be, for example, spherical.

【0022】上述したLOCOS14はPoly−R2
の場合、このPoly−R2を形成するポリシリコン膜
の下部全面に形成されている。また、NPNTr3を形
成する領域に関し、N型の高濃度のコレクタ埋め込み領
域12の上部にエピタキシャル成長して形成されたN型
エピタキシャル層(またはN−epi層)13が構成さ
れている。
The above LOCOS 14 is a Poly-R2
In this case, the poly-R2 is formed over the entire lower surface of the polysilicon film. In addition, an N-type epitaxial layer (or N-epi layer) 13 formed by epitaxial growth on the N-type high-concentration collector buried region 12 is formed in the region where the NPN Tr 3 is formed.

【0023】N型エピタキシャル層13内には左からM
IS−C1においてはN型不純物が拡散されてPLG
(N+シンカー)16が形成され、Poly−R2では
LOCOS14で埋め込まれ、NPNTr3ではイント
リンシックベース領域24とその両端部にグラフトベー
ス23が構成されさらにこのグラフトベース23から離
れた右端部にコレクタ電極取り出し領域のN+シンカー
(PLG)16がコレクタ埋め込み領域12に接続され
るよう構成されている。
In the N-type epitaxial layer 13, M
In the IS-C1, N-type impurities are diffused and PLG
An (N + sinker) 16 is formed, embedded in the LOCOS 14 in the Poly-R2, an intrinsic base region 24 in the NPNTr3, and a graft base 23 at both ends thereof. An N + sinker (PLG) 16 in the extraction region is configured to be connected to the collector buried region 12.

【0024】次に、各素子間の電極を分離するため絶縁
膜17が堆積されていて、この絶縁膜17を開口して各
素子の電極窓が構成されている。具体的にはMIS−C
1の容量直下の下部電極用窓とこの横に形成してある下
部電極取り出し用電極窓、さらにNPNTr3のベース
電極とコレクタ電極の窓がそれぞれ構成されている。
Next, an insulating film 17 is deposited to separate the electrodes between the devices, and the insulating film 17 is opened to form an electrode window for each device. Specifically, MIS-C
A lower electrode window immediately below the capacitor 1, a lower electrode extraction electrode window formed beside this, and a base electrode and collector electrode window of the NPN Tr3 are formed.

【0025】MIS−C1の下部電極用窓を開口した領
域に第1の絶縁膜である第1のSi3N4膜18を堆積
し下部のMIS−C(1)用にパターニングし、このS
3N4膜18上部にPoly−R(2)用のポリシリ
コン膜19、第2のMIS−C(1)用に加工したSi
2膜上に第2のSi3N4膜21が順次堆積加工され、
第1の上部電極膜のポリシリコン膜26が堆積されその
上部に例えばAl等の金属電極が構成されている。ま
た、N+シンカー16で構成された下地電極からの取り
出し窓にも同様にAl等の下部電極33が構成されてい
る。さらに、第2の上部電極として第1と第2のSi3
N4膜18,21間にPoly−R(2)用のポリシリ
コン膜19と接続するように上部電極31の窓が開口さ
れAl等を堆積して加工し、上部電極31が構成されて
いる。
The patterned for MIS-C1 first Si 3 N4 film 18 was deposited under the MIS-C as a first insulation film lower electrode window in the opening region of (1), the S
Poly-R (2) polysilicon film 19 on the i 3 N4 film 18 and Si processed for the second MIS-C (1)
A second Si 3 N 4 film 21 is sequentially deposited and processed on the O 2 film,
A polysilicon film 26 as a first upper electrode film is deposited, and a metal electrode such as Al is formed on the polysilicon film 26. Similarly, a lower electrode 33 made of Al or the like is formed in a window for taking out from the base electrode formed of the N + sinker 16. Furthermore, the first and second Si 3 as the second upper electrode
A window of the upper electrode 31 is opened between the N4 films 18 and 21 so as to be connected to the polysilicon film 19 for Poly-R (2), and Al or the like is deposited and processed to form the upper electrode 31.

【0026】一方Poly−R2において、ポリシリコ
ン膜19が抵抗値に応じて所定の形状、寸法に加工さ
れ、このポリシリコン膜19上にSiO2の層間絶縁膜
が堆積されさらに第2のSi3N4膜21が構成されて
いる。また、この第2のSi3N4膜21上にSiO2
構成しかつ電極窓を開け、そこにAl等の電極34,3
5が堆積されている。ここでPoly−R2のポリシリ
コン膜19上の第2のSi3N4膜21はTi系バリア
メタルに水素が吸収されるのを防止している。
On the other hand, in the Poly-R2, the polysilicon film 19 is processed into a predetermined shape and size in accordance with the resistance value, an interlayer insulating film of SiO 2 is deposited on the polysilicon film 19, and the second Si 3 An N4 film 21 is formed. Also, SiO 2 is formed on the second Si 3 N 4 film 21 and an electrode window is opened, and electrodes 34 and 3 of Al or the like are formed there.
5 have been deposited. Here, the second Si 3 N 4 film 21 on the Poly-R2 polysilicon film 19 prevents the Ti-based barrier metal from absorbing hydrogen.

【0027】次に、NPNTr3において、グラフトベ
ース領域23上にポリシリコン膜19が構成されその端
部が接続されたベース電極36が構成されている。ま
た、サイドウォール25を隔てイントリンシックベース
領域24の中央部に有るエミッタ領域27にポリシリコ
ン膜26が接続されその上部にAl等の金属膜が堆積さ
れ、エミッタ電極37が構成されている。このイントリ
ンシックベース領域24の周辺部に構成されたP型の高
濃度の不純物領域であるグラフトベース領域23はイン
トリンシックベース領域24とオーバーラップされて構
成され、その結果ベース抵抗を小さくしている。
Next, in the NPN Tr 3, a polysilicon film 19 is formed on the graft base region 23, and a base electrode 36 whose end is connected is formed. Further, a polysilicon film 26 is connected to the emitter region 27 at the center of the intrinsic base region 24 with the side wall 25 interposed therebetween, and a metal film such as Al is deposited thereon to form an emitter electrode 37. The graft base region 23, which is a high-concentration P-type impurity region formed around the intrinsic base region 24, is configured to overlap with the intrinsic base region 24, thereby reducing the base resistance. .

【0028】更に、コレクタ埋め込み領域12の端部に
コレクタ電極取り出し用のN+シンカー16に接続され
たコレクタ電極38が構成されている。このN+シンカ
ー16はコレクタ埋め込み領域12とコレクタ電極(3
8)間に接続され、コレクタ抵抗を小さくしている。
Further, at the end of the collector buried region 12, a collector electrode 38 connected to the N + sinker 16 for taking out the collector electrode is formed. The N + sinker 16 is formed between the collector buried region 12 and the collector electrode (3
8) to reduce the collector resistance.

【0029】以上述べたように、MIS−C1には上部
電極31,32が2個用いて構成され、下部電極33は
1個で構成されていて、例えば上部電極31を一方の端
子とし、上部電極32と下部電極33を共通接続して他
方の端子とすることにより、2個の容量を並列接続した
容量を構成することができ、容量値の大きいものが得ら
れる。
As described above, the MIS-C1 is constituted by using two upper electrodes 31 and 32, and is constituted by one lower electrode 33. For example, the upper electrode 31 is used as one terminal, and the upper electrode 31 is used as one terminal. By connecting the electrode 32 and the lower electrode 33 in common to form the other terminal, a capacitor in which two capacitors are connected in parallel can be formed, and a capacitor having a large capacitance value can be obtained.

【0030】またMIS−C(1)構造の容量に用いた
上部に位置する容量の絶縁膜(誘電体膜)の第2のSi
3N4膜21をPoly−R2の上部に構成しているの
で、Ti系バリアメタルに水素が吸収されるのを防止さ
れ抵抗の特性の変動が小さくなる。このように、MIS
−C1に用いる絶縁膜(誘電体膜)のうち上部に構成さ
れる絶縁膜の第2のSi3N4膜21をPoly−R2
の上部に設けかつ兼用することにより、Poly−R2
の特性変動を少なくすることができると共にプロセス工
程をPoly−R(2)専用に追加する必要がなくな
り、工程数をいたずらに増加しないですむ。
The second insulating film (dielectric film) of the capacitor located on the upper portion used for the capacitor having the MIS-C (1) structure
Since the 3N4 film 21 is formed above the Poly-R2, the absorption of hydrogen by the Ti-based barrier metal is prevented, and the fluctuation of the resistance characteristics is reduced. Thus, the MIS
The second Si 3 N 4 film 21 of the insulating film formed on the upper part of the insulating film (dielectric film) used for −C1 is formed of Poly-R2
Provided at the upper part of the poly-R2,
And the process steps need not be added exclusively to the Poly-R (2), so that the number of steps does not needlessly increase.

【0031】実施の形態例2 次に、図2から図5に、MIS−C(MIS容量)4
8、Poly−R(Poly−Si抵抗)49とNPN
Tr(NPN(バイポーラ)トランジスタ)50を有す
る半導体装置の製造方法を示す。図2(a)に示すよう
に、P型半導体基板(P−sub)51上に、熱酸化法
等により膜厚330nmのSiO2膜(図示せず)を成
膜する。リソグラフィー法によって形成したレジストパ
ターン(図示せず)をマスクに用いてSiO2膜をエッ
チングして除去し、MIS−C48、Poly−R49
やNPNトランジスタ(50)等の素子領域を開口す
る。その後レジストを除去する。ここでP型半導体基板
(P型半導体基体)51は平面状のものでも良いし、そ
れ以外の例えば球面状のものでも勿論良い。
Second Embodiment Next, FIGS. 2 to 5 show MIS-C (MIS capacity) 4
8, Poly-R (Poly-Si resistor) 49 and NPN
A method for manufacturing a semiconductor device having a Tr (NPN (bipolar) transistor) 50 will be described. As shown in FIG. 2A, a 330 nm-thick SiO 2 film (not shown) is formed on a P-type semiconductor substrate (P-sub) 51 by a thermal oxidation method or the like. Using a resist pattern (not shown) formed by lithography as a mask, the SiO 2 film is etched and removed, and the MIS-C48 and Poly-R49 are removed.
And an element region such as an NPN transistor (50) is opened. After that, the resist is removed. Here, the P-type semiconductor substrate (P-type semiconductor base) 51 may be of a planar shape, or may be of another spherical shape, for example.

【0032】次に、各素子領域の開口部のP型半導体基
板51の主面上にここでは図示しない酸化アンチモン
(Sb23)を固体拡散源とした気相拡散(1200
℃、1時間)によってアンチモンSbを不純物とするN
型の高濃度のコレクタ埋め込み領域(N−BL)52を
形成する。この高濃度のコレクタ埋め込み領域52のシ
ート抵抗は20〜50Ω/□、深さは約1〜2μmであ
る。
Next, a vapor phase diffusion (1200) using antimony oxide (Sb 2 O 3 ) (not shown) as a solid diffusion source is formed on the main surface of the P-type semiconductor substrate 51 at the opening of each element region.
C., 1 hour) to form N containing antimony Sb as an impurity.
A high concentration collector buried region (N-BL) 52 of the mold is formed. The sheet resistance of the high concentration collector buried region 52 is 20 to 50 Ω / □, and the depth is about 1 to 2 μm.

【0033】SiO2膜をフッ酸などを用いたウエット
エッチングで除去した後、フォトレジストを全面に形成
し、エミッタ領域を含むベース領域とコレクタ領域を含
むアクテイブ素子領域をパターニングして開口する。こ
のパターニングされたフォトレジストをマスクとしてリ
ンイオンP+をイオン注入等により高濃度のコレクタ埋
め込み領域52に不純物を導入する。
After the SiO 2 film is removed by wet etching using hydrofluoric acid or the like, a photoresist is formed on the entire surface, and an opening is formed by patterning a base region including an emitter region and an active element region including a collector region. Using this patterned photoresist as a mask, impurities are introduced into the high concentration collector buried region 52 by ion implantation of phosphorus ions P + or the like.

【0034】このリンイオンP+の不純物を導入する際
のイオン注入条件は、例えばイオン注入エネルギー20
〜80kev、ドーズ量5×1012〜1×1014個/c
2である。
The ion implantation conditions for introducing the phosphorus ion P + impurity include, for example, an ion implantation energy of 20
Up to 80 keV, dose amount 5 × 10 12 -1 × 10 14 pieces / c
m 2 .

【0035】フォトレジストを除去した後、既存のエピ
タキシャル技術により、抵抗率0.3〜5.0Ωcm程
度のN型エピタキシャル層(N−epi層)53を例え
ば0.7〜2.0μmの膜厚でP−sub(51)上に
堆積する。
After the photoresist is removed, an N-type epitaxial layer (N-epi layer) 53 having a resistivity of about 0.3 to 5.0 .OMEGA. Deposits on the P-sub (51).

【0036】続いてP−sub51の表面に50nm程
度の膜厚のSiO2膜を堆積した後、CVD法等により
SiO2膜上に窒化シリコン膜(図示せず)を100n
mの膜厚で形成する。上述したSiO2膜はLOCOS
法を行う際の緩衝膜とし、また窒化シリコン膜はLOC
OS法を行う際にマスクに使用するものである。またS
iO2膜及び窒化シリコン膜の膜厚は、LOCOS法に
より形成される素子分離のバーズビークの長さ、LOC
OS法に伴う応力や結晶欠陥の発生を防止できる範囲等
で決められる。
Subsequently, an SiO 2 film having a thickness of about 50 nm is deposited on the surface of the P-sub 51, and then a silicon nitride film (not shown) is formed on the SiO 2 film by CVD to a thickness of 100 nm.
m. The above SiO 2 film is LOCOS
Buffer film when performing the method, and silicon nitride film is LOC
It is used for a mask when performing the OS method. Also S
The thickness of the iO 2 film and the silicon nitride film is determined by the length of the bird's beak for element isolation formed by the LOCOS method,
It is determined by a range or the like in which generation of stress and crystal defects caused by the OS method can be prevented.

【0037】窒化シリコン膜上にフォトレジスト膜(図
示せず)を堆積し、パターン加工して素子分離領域54
に対応する部分を開口する。そしてこのフォトレジスト
パターンを用いて窒化シリコン膜、SiO2膜やP−s
ub51の表面を順次エッチングする。P−sub51
のエッチング量は、LOCOS法により素子分離領域5
4を形成した後のP型半導体基板(P−sub)51の
表面が平坦になるように、素子分離領域54の膜厚の約
1/2にする。
A photo-resist film (not shown) is deposited on the silicon nitride film, and patterned to form a device isolation region 54.
Open the portion corresponding to. Then, using this photoresist pattern, a silicon nitride film, a SiO 2 film, a P-s
The surface of the ub 51 is sequentially etched. P-sub51
Of the element isolation region 5 by the LOCOS method.
The thickness of the P-type semiconductor substrate (P-sub) 51 after the formation of the semiconductor substrate 4 is made about に す る of the film thickness of the element isolation region 54 so that the surface of the substrate 51 becomes flat.

【0038】その後フォトレジスト(パターン)を除去
し、素子分離領域(LOCOS)54を形成する。この
素子分離領域54は、例えば1000〜1050℃のス
チーム酸化を用い、P−sub51の素子形成面である
表面側にSiO2膜で形成される。素子分離領域54の
膜厚は、例えば0.8〜1.5μmである。次に、ホッ
トリン酸を用いたウエットエッチングにより窒化シリコ
ン膜を除去する。
Thereafter, the photoresist (pattern) is removed, and an element isolation region (LOCOS) 54 is formed. The element isolation region 54 is formed of a SiO 2 film on the surface side of the P-sub 51, which is the element formation surface, using, for example, steam oxidation at 1000 to 1050 ° C. The film thickness of the element isolation region 54 is, for example, 0.8 to 1.5 μm. Next, the silicon nitride film is removed by wet etching using hot phosphoric acid.

【0039】図示せぬフォトレジスト膜を塗布しN+
ンカー56やMIS−C48の下部電極の一部であるN
型不純物領域(N+シンカーと同一)56を形成するた
めの窓を開口し、これをマスクとして、イオン注入エネ
ルギー40〜400kev、ドーズ量1×1015個/c
2の条件でN型の不純物をイオン注入して、N+シンカ
ー56とN型不純物領域56をそれぞれ形成する。
A photoresist film (not shown) is applied, and N + sinker 56 and N which is a part of the lower electrode of MIS-C 48 are coated.
A window for forming a p-type impurity region (same as N + sinker) 56 is opened, and using this as a mask, ion implantation energy is 40 to 400 keV, and dose is 1 × 10 15 / c.
N-type impurities are ion-implanted under the condition of m 2 to form an N + sinker 56 and an N-type impurity region 56, respectively.

【0040】次にフォトレジストを除去し、CVD法等
によりSiO2膜(図示せず)を膜厚100〜600n
m程度に堆積し、さらにこの上面にフォトレジスト膜
(図示せず)を塗布する。そして、RIE法によりこの
フォトレジスト膜の上面側からP−sub51の表面が
平坦になるまでエッチングする。平坦化後、熱酸化法に
より10〜30nm程度の膜厚のSiO2膜(図示せ
ず)を成膜し、フォトレジスト(図示せず)を塗布しP
−sub(51)上の素子分離領域54の略中央部上に
+素子分離層55を形成するためフォトレジストを開
口する。
Next, the photoresist is removed, and an SiO 2 film (not shown) is formed to a thickness of 100 to 600 n by a CVD method or the like.
m, and a photoresist film (not shown) is applied on the upper surface. Then, etching is performed by the RIE method from the upper surface side of the photoresist film until the surface of the P-sub 51 becomes flat. After planarization, a SiO 2 film (not shown) having a thickness of about 10 to 30 nm is formed by a thermal oxidation method, and a photoresist (not shown) is applied.
An opening is formed in the photoresist to form a P + element isolation layer 55 substantially at the center of the element isolation region 54 on the sub-51 (51).

【0041】このフォトレジストをマスクとしてP型の
不純物をイオン注入し素子分離領域54に下部にP+
子分離層(ISO)55を形成する。イオン注入の条件
を、例えばホウ素イオンB+を用いた場合、イオン注入
エネルギー200〜500kev、ドーズ量1×1013
〜1×1014個/cm2とする。続いて、CVD法等を
用いてSiO2膜57を50〜200nm堆積する。
Using this photoresist as a mask, a P-type impurity is ion-implanted to form a P + element isolation layer (ISO) 55 below the element isolation region 54. When the ion implantation conditions are, for example, boron ions B + , the ion implantation energy is 200 to 500 keV, and the dose is 1 × 10 13.
11 × 10 14 particles / cm 2 . Subsequently, an SiO 2 film 57 is deposited to a thickness of 50 to 200 nm using a CVD method or the like.

【0042】全面にSiO2膜57を堆積した後、素子
の一部、例えばNPNTr50のアクティブ領域の一部
とMIS−C48の容量に相当する領域を選択的に開口
する。特にMIS−C48の容量において、N型不純物
領域56の下部電極上に容量値で規定される領域(面
積)が開口される。続いて全面に第1の絶縁膜(誘電体
膜)のSi34膜58が堆積され、この第1の絶縁膜5
8のMIS−C48に相当する領域のみ残して他の領域
を除去する。
After the SiO 2 film 57 is deposited on the entire surface, a part of the element, for example, a part of the active region of the NPN Tr 50 and a region corresponding to the capacitance of the MIS-C 48 are selectively opened. Particularly, in the capacitance of the MIS-C 48, a region (area) defined by the capacitance value is opened on the lower electrode of the N-type impurity region 56. Subsequently, a Si 3 N 4 film 58 as a first insulating film (dielectric film) is deposited on the entire surface, and the first insulating film 5 is formed.
8 except for the area corresponding to the MIS-C 48 of FIG.

【0043】図2(b)に示すように、Poly−R
(49)用のPoly−Si(ポリシリコン)膜59を
全面に堆積する。このPoly−Si膜59は例えば、
50〜80nm程度堆積し、その後不純物イオンのホウ
素イオンB+、またはBF2 +イオンをイオン注入エネル
ギー20〜100kev、ドーズ量1×1015〜1×1
16個/cm2の条件で注入する。フォトリソグラフィ
ーとドライエッチングによりPoly−Si膜59を加
工して、NPNTr((NPN(バイポーラ)トランジ
スタ)50のベースの取り出し領域とグラフトベース領
域63のP型不純物の拡散源となるPoly−Si膜5
9、MIS−C48の上部電極71の一部やPoly−
R49の抵抗体を形成する。なお、このPoly−Si
膜59はホウ素(P型不純物)を含有するポリシリコン
膜を用いて形成しても良い。
As shown in FIG. 2B, the Poly-R
A Poly-Si (polysilicon) film 59 for (49) is deposited on the entire surface. This Poly-Si film 59 is, for example,
Then, boron ions B + or BF 2 + ions of impurity ions are implanted with an ion implantation energy of 20 to 100 keV and a dose of 1 × 10 15 to 1 × 1.
It implants under the condition of 0 16 pieces / cm 2 . By processing the Poly-Si film 59 by photolithography and dry etching, the Poly-Si film 5 serving as a diffusion source of a P-type impurity in a base extraction region of the NPNTr ((NPN (bipolar) transistor) 50) and a graft base region 63 is formed.
9. A part of the upper electrode 71 of MIS-C48 or Poly-
An R49 resistor is formed. Note that this Poly-Si
The film 59 may be formed using a polysilicon film containing boron (P-type impurity).

【0044】さらに図3(c)に示すように、CVD等
により1層目のSiO2膜(60)等の絶縁膜を200
〜500nm程度堆積し、フォトレジストをマスクとし
てMIS−C(48)用の設定容量値に相当する領域
(面積)のみを開口する。その後、Poly−R49の
特性変動防止、及びMIS−C(48)容量用の第2の
絶縁膜(2層目の絶縁膜)として用いるSi34膜61
をCVD法により形成する。このSi34膜61の膜厚
は主に容量値により決められる。しかしながら、下層の
Si34膜58で形成される容量と兼ね合いで膜厚を変
更することもでき、この場合膜厚は自由に設定すること
ができる。
Further, as shown in FIG. 3C, an insulating film such as a first SiO 2 film (60) is
A thickness of about 500 nm is deposited, and only a region (area) corresponding to a set capacitance value for the MIS-C (48) is opened using a photoresist as a mask. Thereafter, a Si 3 N 4 film 61 used as a second insulating film (second insulating film) for preventing the characteristic fluctuation of the Poly-R 49 and for the MIS-C (48) capacitor.
Is formed by a CVD method. The thickness of the Si 3 N 4 film 61 is mainly determined by the capacitance value. However, the film thickness can be changed in consideration of the capacitance formed by the lower Si 3 N 4 film 58, and in this case, the film thickness can be set freely.

【0045】図3(d)に示すように、上述したSi3
4膜61の上にCVD法等により第2層目のSiO2
(62)等の絶縁膜を形成する。続いて、図4(e)に
示すように、NPNTrのエミッタ形成のためのパター
ニングを行い、1層目SiO2膜60/Si34膜61
/2層目SiO2膜62、及びPoly−R(49)用
のPoly−Si(ポリシリコン)膜59をそれぞれ加
工する。
As shown in FIG. 3D, the Si 3
An insulating film such as a second-layer SiO 2 film (62) is formed on the N 4 film 61 by a CVD method or the like. Subsequently, as shown in FIG. 4E, patterning for forming an NPN Tr emitter is performed, and a first SiO 2 film 60 / Si 3 N 4 film 61 is formed.
The / second-layer SiO 2 film 62 and the Poly-Si (polysilicon) film 59 for the Poly-R (49) are processed respectively.

【0046】Poly−Si膜59を加工した後、CV
D法等で、SiO2膜62を400nm〜1μm堆積
し、RIE法を用いて全面エッチバックすることによ
り、開口部の段差側壁に絶縁膜で構成されるサイドウォ
ール65を形成する。続いて、図4(f)に示すよう
に、全面にN型不純物を含むPoly−Si膜66を堆
積するが、これはN型不純物を含むPoly−Si膜を
被着形成するか、或いは不純物を含まないPoly−S
i膜を被着形成した後N型不純物例えば砒素As、リン
P等をイオン注入することによっても形成することがで
きる。砒素Asイオンの場合、イオン注入エネルギー4
0〜70kev、ドーズ量1×1015〜1×1016個/
cm2とする。またこの後、MIS−C48の上部電極
(66)に相当する領域とNPNTr50のエミッタ電
極66に相当する領域をパターニングして加工する。
After processing the Poly-Si film 59, the CV
The SiO 2 film 62 is deposited to a thickness of 400 nm to 1 μm by the D method or the like, and is etched back over the entire surface by the RIE method, thereby forming a sidewall 65 made of an insulating film on the step side wall of the opening. Subsequently, as shown in FIG. 4F, a Poly-Si film 66 containing an N-type impurity is deposited on the entire surface. This is done by depositing a Poly-Si film containing an N-type impurity or by forming an impurity. Poly-S not containing
It can also be formed by ion-implanting an N-type impurity such as arsenic As or phosphorus P after forming the i-film. In the case of arsenic As ions, the ion implantation energy 4
0-70 kev, dose 1 × 10 15 -1 × 10 16 /
cm 2 . Thereafter, a region corresponding to the upper electrode (66) of the MIS-C48 and a region corresponding to the emitter electrode 66 of the NPN Tr 50 are patterned and processed.

【0047】次に、CVD法により、キャップ層のSi
2膜を300〜500nm程度堆積し、900〜10
00℃程度の熱処理を10分〜60分間行うか、または
RTA( Rapid Thermal Anneal )法を用いて1000
〜1200℃程度で数秒間の短時間熱処理して、N型の
Poly−Si膜66からN型の不純物をベース領域6
4へ拡散してエミッタ領域67を形成する。熱処理方法
はそれぞれ単独に用いることもできるが、両方を組み合
わせて熱処理することも勿論できる。引き続いて、上述
したキャップ層のSiO2膜をWETエッチング等によ
り除去する。ここで、MIS−C48の第2の上部電極
(66)はNPNTr50のエミッタ用Poly−Si
膜66と兼用としている。
Next, the cap layer Si
O 2 film is deposited to a thickness of about 300 to 500 nm,
A heat treatment at about 00 ° C. is performed for 10 minutes to 60 minutes, or a heat treatment at 1000 ° C. is performed using an RTA (Rapid Thermal Anneal) method.
A heat treatment is performed for a few seconds at a temperature of about 1200 ° C. to remove N-type impurities from the N-type Poly-Si film 66 to the base region 6.
4 to form an emitter region 67. Each of the heat treatment methods can be used alone, but of course, the heat treatment can be performed in combination of both. Subsequently, the above-described SiO 2 film of the cap layer is removed by WET etching or the like. Here, the second upper electrode (66) of the MIS-C48 is a poly-Si for emitter of the NPN Tr50.
It is also used as the film 66.

【0048】その後、Poly−Si膜(66)上にN
PNTr50のエミッタ電極77及び、MIS−C48
の上部電極形成のためのパターンをリソグラフィー工程
により形成しRIEを用いて加工する。
Thereafter, the N-poly-Si film (66) is
The emitter electrode 77 of the PNTr 50 and the MIS-C48
Is formed by a lithography process and processed by RIE.

【0049】そして図5(g)に示すように、NPNT
r50のベース電極76、エミッタ電極77、コレクタ
電極78、MIS−C48の下部電極73、上部電極7
1,72、Poly−R49の各電極(74,75)取
り出しのためのパターニングをリソグラフィー工程によ
り形成、加工しAlなどの金属配線を蒸着する。最終的
にパッシベーションする必要があるが、これらは公知の
技術を用いて形成することができる。また、MIS−C
48の下部電極73と上部電極72は最終的にはAl等
の金属配線で結線された場合、MIS−Cが並列に接続
されて容量値が大きくなり高容量化を実現することが出
来る。
Then, as shown in FIG.
r50 base electrode 76, emitter electrode 77, collector electrode 78, MIS-C48 lower electrode 73, upper electrode 7
Patterning for taking out each electrode (74, 75) of 1, 72 and Poly-R49 is formed and processed by a lithography process, and a metal wiring such as Al is deposited. Although it is necessary to finally passivate, these can be formed using a known technique. Also, MIS-C
When the lower electrode 73 and the upper electrode 72 are finally connected by a metal wiring such as Al, the MIS-C is connected in parallel, the capacitance value increases, and high capacitance can be realized.

【0050】以上述べたように、Poly−R49とA
l配線間の層間膜を、1層目SiOx系絶縁膜/Si3
4膜/2層目SiOx系絶縁膜を積層した構造で形成
し、またMIS−C48をP型半導体基板/1層目Si
34膜/2層目導電膜の積層構造で形成することによ
り、Ti系バリアメタルに水素が吸収されることを防止
してPoly−R49の電気的特性の変動を少なくする
と共にMIS−C48の高容量化を実現することが出来
る。このように、MIS−C48の容量に用いる絶縁膜
(誘電体膜)のうち上部に構成される第2の絶縁膜をP
oly−R49の上部に設けかつ兼用することにより、
Poly−R49の電気的特性変動を少なくすることが
できる。以上、実施の形態例に基づき本発明を説明した
が、本発明はこれら実施の形態例に何ら限定されるもの
でなく、本発明の技術的思想の範囲でプロセス条件、構
造は適宜変更可能である。
As described above, Poly-R49 and A
1st layer SiOx based insulating film / Si 3
An N 4 film / second-layer SiOx-based insulating film is formed in a laminated structure, and MIS-C48 is formed on a P-type semiconductor substrate / first-layer Si
By forming a laminated structure of 3 N 4 film / second layer conductive film, MIS-C48 with and prevent the hydrogen is absorbed into the Ti-based barrier metal to reduce the variation in the electrical characteristics of Poly-R49 Can be realized with a high capacity. As described above, the second insulating film formed on the upper part of the insulating film (dielectric film) used for the capacitance of the MIS-C48 is P
By being provided at the upper part of the poly-R49 and also serving as the upper part,
Variations in the electrical characteristics of Poly-R49 can be reduced. As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments at all, and the process conditions and the structure can be appropriately changed within the technical idea of the present invention. is there.

【0051】[0051]

【発明の効果】従って、本発明によると、Poly−R
とAl配線間の層間膜として、1層目SiOx系絶縁膜
/Si34膜/2層目SiOx系絶縁膜を積層した構造
を用いたことと、P型半導体基板/1層目Si34膜/
2層目導電膜の積層構造としたMIS−Cを形成するこ
とにより、Ti系バリアメタルに水素が吸収されるPo
ly−Rの特性変動を防止し、同時にMIS−Cの高容
量化を実現することが出来る。これにより、高性能、高
集積、高信頼性の半導体素子、回路の半導体装置が得ら
れる。
Thus, according to the present invention, Poly-R
A structure in which a first-layer SiOx-based insulating film / Si 3 N 4 film / second-layer SiOx-based insulating film is laminated as an interlayer film between the P-type semiconductor substrate and the first-layer Si 3 N 4 film /
By forming the MIS-C having a laminated structure of the second conductive film, Po which absorbs hydrogen in the Ti-based barrier metal is formed.
It is possible to prevent ly-R characteristic fluctuations and at the same time increase the capacity of the MIS-C. As a result, a high-performance, highly-integrated, and highly-reliable semiconductor element or circuit semiconductor device can be obtained.

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

【図1】本発明の実施の形態例に係る半導体装置の概略
断面構造図である。
FIG. 1 is a schematic sectional structural view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態例に係る半導体装置の製造
方法を示す概略断面構造図である。
FIG. 2 is a schematic sectional structural view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態例に係る半導体装置の製造
方法を示す概略断面構造図である。
FIG. 3 is a schematic sectional structural view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態例に係る半導体装置の製造
方法を示す概略断面構造図である。
FIG. 4 is a schematic sectional structural view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態例に係る半導体装置の製造
方法を示す概略断面構造図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図6】従来例の半導体装置の製造方法を示す概略断面
構造図である。
FIG. 6 is a schematic sectional structural view showing a method of manufacturing a conventional semiconductor device.

【図7】従来例の半導体装置の製造方法を示す概略断面
構造図である。
FIG. 7 is a schematic sectional structural view showing a method of manufacturing a conventional semiconductor device.

【図8】従来例の半導体装置の製造方法を示す概略断面
構造図である。
FIG. 8 is a schematic sectional structural view showing a method for manufacturing a conventional semiconductor device.

【図9】従来例の半導体装置の製造方法を示す概略断面
構造図である。
FIG. 9 is a schematic sectional structural view showing a method for manufacturing a conventional semiconductor device.

【図10】従来例の半導体装置の製造方法を示す概略断
面構造図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional structure diagram showing a method for manufacturing a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,48,103…MIS−C(MIS容量)、2,4
9,104…Poly−R(ポリシリコン抵抗、Pol
y−Si抵抗)、3,50,101…NPNTr(NP
N(バイポーラ)トランジスタ)、11,51,111
…P−sub(P型半導体基板)、12,52,112
…N+埋め込み層(N−BL、コレクタ埋め込み領
域)、13,53,113…N−epi層(N型エピタ
キシャル層)、14,54,114…フィールド酸化膜
(LOCOS、素子分離領域)、15,55,115…
不純物層(P+素子分離層、ISO)、16,56,1
16…N+シンカー(N型不純物領域、PLG)、1
8,58,61…Si34膜(絶縁膜、誘電体膜)、1
9,26,59,119…ポリシリコン膜(poly−
Si膜)、23,63,123…グラフトベース(領
域)、24,64,124…ベース領域(真性ベース領
域、イントリンシックベース領域)、31,32,7
1,72…上部電極、33,73,136…下部電極、
36,76,130,135…ベース電極、37,7
7,131…エミッタ電極、38,78,132,13
4…コレクタ電極
1, 48, 103... MIS-C (MIS capacity), 2, 4
9, 104... Poly-R (polysilicon resistor, Pol
y-Si resistance), 3, 50, 101 ... NPNTr (NP
N (bipolar) transistor), 11, 51, 111
... P-sub (P-type semiconductor substrate), 12, 52, 112
... N + buried layer (N-BL, collector buried region), 13, 53, 113 ... N-epi layer (N-type epitaxial layer), 14, 54, 114 ... field oxide film (LOCOS, element isolation region), 15 , 55, 115 ...
Impurity layer (P + element isolation layer, ISO), 16, 56, 1
16 ... N + sinker (N-type impurity region, PLG), 1
8, 58, 61: Si 3 N 4 film (insulating film, dielectric film), 1
9, 26, 59, 119... Polysilicon film (poly-
Si film), 23, 63, 123 ... graft base (region), 24, 64, 124 ... base region (intrinsic base region, intrinsic base region), 31, 32, 7
1, 72 ... upper electrode, 33, 73, 136 ... lower electrode,
36, 76, 130, 135 ... base electrode, 37, 7
7, 131 ... emitter electrode, 38, 78, 132, 13
4: Collector electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/331 29/73 Fターム(参考) 5F003 BA93 BA97 BB06 BC08 BJ18 BJ20 BZ05 5F032 AA13 CA01 CA14 DA02 DA12 DA24 DA34 DA43 DA45 DA53 DA74 5F038 AC03 AC05 AC15 AC16 AR09 AZ10 EZ12 EZ13 EZ14 EZ15 EZ16 EZ17 EZ20 5F082 AA08 BA04 BA07 BA26 BC01 BC13 BC18 DA10 EA06 EA09 EA12 EA27 EA33 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H01L 21/331 29/73 F term (Reference) 5F003 BA93 BA97 BB06 BC08 BJ18 BJ20 BZ05 5F032 AA13 CA01 CA14 DA02 DA12 DA24 DA34 DA43 DA45 DA53 DA74 5F038 AC03 AC05 AC15 AC16 AR09 AZ10 EZ12 EZ13 EZ14 EZ15 EZ16 EZ17 EZ20 5F082 AA08 BA04 BA07 BA26 BC01 BC13 BC18 DA10 EA06 EA09 EA12 EA27 EA33

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基体内に構成された第1の導電型
の第1の不純物領域と、 前記第1の導電型の第1の不純物領域上に構成された第
1の絶縁膜と、 前記第1の絶縁膜上に構成された第1の導電膜と、 前記第1の導電膜上に構成された第2の絶縁膜と、 前記第2の絶縁膜上に構成された第1の電極と、 前記第2の絶縁膜を開口し前記第1の導電膜に接続され
た第2の電極と、 前記第1の導電型の第1の不純物領域に接続された第3
の電極とを具備してなることを特徴とする半導体装置。
A first impurity region of a first conductivity type formed in a semiconductor substrate; a first insulating film formed on the first impurity region of the first conductivity type; A first conductive film formed on the first insulating film, a second insulating film formed on the first conductive film, and a first electrode formed on the second insulating film A second electrode opened in the second insulating film and connected to the first conductive film; and a third electrode connected to the first impurity region of the first conductivity type.
A semiconductor device comprising:
【請求項2】 前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜が
窒化シリコン膜で構成されたことを特徴とする請求項1
記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first insulating film and said second insulating film are formed of a silicon nitride film.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】 前記第1の電極がポリシリコン膜と金属
膜の多層構造で構成されると共に該ポリシリコン膜がバ
イポーラトランジスタの電極膜と同一のポリシリコン膜
で構成されたことを特徴とする請求項1記載の半導体装
置。
3. The method according to claim 1, wherein the first electrode has a multilayer structure of a polysilicon film and a metal film, and the polysilicon film has the same polysilicon film as an electrode film of the bipolar transistor. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項4】 前記第1の電極と前記第3の電極を接続
してMIS容量を構成したことを特徴とする請求項1記
載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first electrode and said third electrode are connected to form an MIS capacitor.
【請求項5】 前記第2の絶縁膜を前記半導体基体上に
構成された抵抗の上部に堆積して層間膜を構成したこと
を特徴とする請求項1記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein said second insulating film is deposited on a resistor formed on said semiconductor substrate to form an interlayer film.
【請求項6】 半導体基体内に構成された素子分離用第
1の絶縁膜と、 前記素子分離用第1の絶縁膜上に構成された第2の絶縁
膜と、 前記第2の絶縁膜上に構成された第1の導電膜と、 前記第1の導電膜上に構成された第2の絶縁膜と、 前記第2の絶縁膜を開口して前記第1の導電膜に接続さ
れた複数の電極とを具備してなることを特徴とする半導
体装置。
6. A first insulating film for element isolation formed in a semiconductor substrate, a second insulating film formed on the first insulating film for element isolation, and on the second insulating film. A first conductive film formed on the first conductive film, a second insulating film formed on the first conductive film, and a plurality of openings formed in the second insulating film and connected to the first conductive film. A semiconductor device comprising:
【請求項7】 前記第2の絶縁膜が窒化シリコン膜で構
成されたことを特徴とする請求項6記載の半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 6, wherein said second insulating film is made of a silicon nitride film.
【請求項8】 前記第1の導電膜がポリシリコン膜で構
成されると共に該ポリシリコン膜がバイポーラトランジ
スタの電極膜と同一のポリシリコン膜で構成されたこと
を特徴とする請求項6記載の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 6, wherein said first conductive film is made of a polysilicon film, and said polysilicon film is made of the same polysilicon film as an electrode film of the bipolar transistor. Semiconductor device.
【請求項9】 前記第2の絶縁膜が前記半導体基体上に
構成された容量に用いられる絶縁膜で構成されたことを
特徴とする請求項6記載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 6, wherein said second insulating film is formed of an insulating film used for a capacitor formed on said semiconductor substrate.
【請求項10】 半導体装置の製造方法において、 半導体基体上に第1の導電型の半導体層を形成する工程
と、 前記第1の導電型の半導体層内に選択的に素子分離用絶
縁膜を形成する工程と、 前記第1の導電型の半導体層内に第1の不純物を導入し
第1の不純物領域を形成する工程と、 全面に第1の絶縁膜を堆積し、前記第1の不純物領域上
の前記第1の絶縁膜を開口した後第2の絶縁膜を形成す
る工程と、 ポリシリコン膜を全面に堆積し、所定の形状に加工した
後第3の絶縁膜を堆積する工程と、 前記第3の絶縁膜を開口した後、第4の絶縁膜を堆積し
さらに導電膜を形成する工程と、 前記導電膜を加工し第1の電極を形成する工程と、 前記第3の絶縁膜と前記第4の絶縁膜を開口して第2の
電極を形成する工程と、 前記第1、第3と第4の絶縁膜を開口して第3の電極を
形成する工程とを具備したことを特徴とする半導体装置
の製造方法。
10. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a first conductive type semiconductor layer on a semiconductor substrate; and selectively forming an element isolation insulating film in the first conductive type semiconductor layer. Forming a first impurity region by introducing a first impurity into the semiconductor layer of the first conductivity type; depositing a first insulating film over the entire surface; Forming a second insulating film after opening the first insulating film on the region; depositing a polysilicon film over the entire surface, processing the polysilicon film into a predetermined shape, and then depositing a third insulating film; A step of depositing a fourth insulating film and forming a conductive film after opening the third insulating film; a step of processing the conductive film to form a first electrode; Forming a second electrode by opening a film and the fourth insulating film; and forming the first, third, and third electrodes. Forming a third electrode by opening a fourth insulating film.
【請求項11】 前記第2の絶縁膜と前記第4の絶縁膜
が窒化シリコン膜で形成されたことを特徴とする請求項
10記載の半導体装置の製造方法。
11. The method according to claim 10, wherein said second insulating film and said fourth insulating film are formed of a silicon nitride film.
【請求項12】 前記第1の電極が前記ポリシリコン膜
と金属膜の多層構造で構成されると共に該ポリシリコン
膜がバイポーラトランジスタの電極膜と同一のポリシリ
コン膜で形成されたことを特徴とする請求項10記載の
半導体装置の製造方法。
12. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first electrode has a multilayer structure of said polysilicon film and a metal film, and said polysilicon film is formed of the same polysilicon film as an electrode film of a bipolar transistor. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10.
【請求項13】 前記第1の電極と前記第3の電極を接
続してMIS容量を形成したことを特徴とする請求項1
0記載の半導体装置の製造方法。
13. The MIS capacitor formed by connecting the first electrode and the third electrode.
0. A method for manufacturing a semiconductor device according to item 0.
【請求項14】 前記第4の絶縁膜を前記半導体基体上
に構成された抵抗の上部に堆積して層間膜を形成したこ
とを特徴とする請求項10記載の半導体装置の製造方
法。
14. The method according to claim 10, wherein said fourth insulating film is deposited on a resistor formed on said semiconductor substrate to form an interlayer film.
【請求項15】 半導体装置の製造方法において、 半導体基体上に第1の導電型の半導体層を形成する工程
と、 前記第1の導電型の半導体層内に選択的に素子分離用絶
縁膜を形成する工程と、 前記第1の導電型の半導体層内に第1の不純物を導入し
第1の不純物領域を形成する工程と、 全面に第1の絶縁膜を堆積し、前記第1の不純物領域上
の前記第1の絶縁膜を開口した後該開口した領域に第2
の絶縁膜を堆積する工程と、 ポリシリコン膜を全面に堆積し、該ポリシリコン膜を容
量領域と抵抗領域の所定の形状に加工した後第3の絶縁
膜を堆積する工程と、 前記第3の絶縁膜を開口した後第4の絶縁膜を堆積し所
定のパターンに加工しさらに導電膜を形成する工程と、 前記導電膜を加工し第1の電極を形成する工程と、 前記第3の絶縁膜と前記第4の絶縁膜を開口して前記容
量の第2の電極と前記抵抗の第3の電極を形成する工程
と、 前記第1、第3と第4の絶縁膜を開口して前記容量の第
4の電極を形成する工程とを具備したことを特徴とする
半導体装置の製造方法。
15. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a first conductivity type semiconductor layer on a semiconductor substrate; and selectively forming an element isolation insulating film in the first conductivity type semiconductor layer. Forming a first impurity region by introducing a first impurity into the semiconductor layer of the first conductivity type; depositing a first insulating film over the entire surface; After opening the first insulating film on the region, a second
Depositing a polysilicon film over the entire surface, processing the polysilicon film into a predetermined shape of a capacitance region and a resistance region, and then depositing a third insulation film; A step of depositing a fourth insulating film after processing the opening of the insulating film and processing it into a predetermined pattern to form a conductive film; a step of processing the conductive film to form a first electrode; Forming an opening in an insulating film and the fourth insulating film to form a second electrode of the capacitor and a third electrode of the resistor; opening the first, third and fourth insulating films; Forming a fourth electrode of the capacitor.
【請求項16】 前記第2の絶縁膜と前記第4の絶縁膜
を窒化シリコン膜で形成したことを特徴とする請求項1
5記載の半導体装置の製造方法。
16. The semiconductor device according to claim 1, wherein said second insulating film and said fourth insulating film are formed of a silicon nitride film.
6. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 5.
【請求項17】 前記第1の電極を前記ポリシリコン膜
と金属膜の多層構造で形成すると共に該ポリシリコン膜
をバイポーラトランジスタの電極膜と同一のポリシリコ
ン膜で形成したことを特徴とする請求項15記載の半導
体装置の製造方法。
17. The semiconductor device according to claim 17, wherein said first electrode is formed in a multilayer structure of said polysilicon film and a metal film, and said polysilicon film is formed of the same polysilicon film as an electrode film of a bipolar transistor. Item 16. A method for manufacturing a semiconductor device according to item 15.
【請求項18】 前記第1の電極と前記第3の電極を接
続してMIS容量を形成したことを特徴とする請求項1
5記載の半導体装置の製造方法。
18. The MIS capacitor according to claim 1, wherein the first electrode and the third electrode are connected to form an MIS capacitor.
6. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 5.
【請求項19】 前記第4の絶縁膜を前記半導体基体上
に構成された抵抗の上部に堆積して層間膜を形成したこ
とを特徴とする請求項15記載の半導体装置の製造方
法。
19. The method according to claim 15, wherein said fourth insulating film is deposited on a resistor formed on said semiconductor substrate to form an interlayer film.
【請求項20】 バイポーラトランジスタとポリシリコ
ン抵抗とMIS容量を有する半導体装置の製造方法にお
いて、 半導体基体上にSiOx系材料の絶縁膜を形成し、該絶
縁膜をパターニングして前記MIS容量を形成するため
の第1の接続孔を開口する第1工程と、 前記第1の接続孔を埋め込む第1の誘電体膜のSi34
膜を成膜し、該Si34膜をパターニングする第2工程
と、 前記バイポーラトランジスタのベース取り出し電極窓を
開口する第3工程と、 全面に第1の導電膜を形成し、該第1の導電膜をパター
ニングして前記ベース取り出し電極窓を被覆するベース
取り出し電極とポリシリコン抵抗とMIS容量の電極領
域を形成する第4工程と、 前記SiOx系材料の1層目層間絶縁膜を堆積し、該1
層目層間絶縁膜をパターニングして前記MIS容量形成
のための第2の接続孔を開口する第5工程と、 前記MIS容量形成のための接続孔を埋め込む第2の誘
電体膜と前記SiOx系材料の2層目層間絶縁膜で被覆
し、前記2層目層間絶縁膜をパターニングして前記MI
S容量の上部電極取り出しのための領域を形成する第6
工程と、 第2の導電膜を堆積し、パターニングして前記バイポー
ラトランジスタのエミッタ取り出し電極と前記MIS容
量の上部電極領域を形成する第7工程と、 前記1層目層間絶縁膜、前記第2の誘電体膜、前記2層
目層間絶縁膜をパターニングして前記ベース取り出し電
極、前記ポリシリコン抵抗と前記MIS容量にそれぞれ
接続される接続孔を開口する第8工程と、 前記接続孔を埋め込む上層配線を形成する第9工程とを
具備したことを特徴とする半導体装置の製造方法。
20. A method of manufacturing a semiconductor device having a bipolar transistor, a polysilicon resistor and a MIS capacitance, comprising: forming an SiOx-based insulating film on a semiconductor substrate and patterning the insulating film to form the MIS capacitance; A first step of opening a first connection hole for forming the first connection hole; and a Si 3 N 4 of a first dielectric film filling the first connection hole.
A second step of forming a film and patterning the Si 3 N 4 film; a third step of opening a base extraction electrode window of the bipolar transistor; forming a first conductive film on the entire surface; A fourth step of patterning the conductive film to form a base take-out electrode covering the base take-out electrode window and an electrode region of polysilicon resistance and MIS capacitance; and depositing a first-layer interlayer insulating film of the SiOx-based material. , The 1
A fifth step of opening a second connection hole for forming the MIS capacitance by patterning a first-layer interlayer insulating film; a second dielectric film filling the connection hole for forming the MIS capacitance; and the SiOx-based material. A material is coated with a second interlayer insulating film, and the second interlayer insulating film is patterned to form the MI.
Sixth forming area for taking out upper electrode of S capacitor
A seventh step of depositing and patterning a second conductive film to form an emitter extraction electrode of the bipolar transistor and an upper electrode region of the MIS capacitor; and a first interlayer insulating film, An eighth step of patterning the dielectric film and the second interlayer insulating film to open connection holes respectively connected to the base extraction electrode, the polysilicon resistor and the MIS capacitor, and an upper wiring for filling the connection holes And a ninth step of forming a semiconductor device.
【請求項21】 前記第1と第2の誘電体膜をSi34
膜で形成したことを特徴とする請求項20記載の半導体
装置の製造方法。
21. The method according to claim 19, wherein the first and second dielectric films are made of Si 3 N 4.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 20, wherein the semiconductor device is formed of a film.
【請求項22】 前記第1と第2の導電膜をポリシリコ
ン膜で形成したことを特徴とする請求項20記載の半導
体装置の製造方法。
22. The method according to claim 20, wherein the first and second conductive films are formed of a polysilicon film.
【請求項23】 前記上層配線をTi系バリアメタルと
導電材料膜を積層して形成したことを特徴とする請求項
20記載の半導体装置の製造方法。
23. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 20, wherein said upper wiring is formed by laminating a Ti-based barrier metal and a conductive material film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6913963B2 (en) 2002-08-05 2005-07-05 Hynix Semiconductor Inc. Method for fabricating capacitor in semiconductor device

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