JP3240231B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3240231B2
JP3240231B2 JP29767293A JP29767293A JP3240231B2 JP 3240231 B2 JP3240231 B2 JP 3240231B2 JP 29767293 A JP29767293 A JP 29767293A JP 29767293 A JP29767293 A JP 29767293A JP 3240231 B2 JP3240231 B2 JP 3240231B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
係り、特に絶縁面上の半導体層に形成された半導体装置
の製造方法に関するものである。
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device formed on a semiconductor layer on an insulating surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ICの高速化の手段として、Bi
−CMOSが用いられており、DRAMなどのデコーダ
部等に用いられている。その代表的な回路図を図37に
示す。しかし、バルクSi上にBi−CMOSを形成す
る場合、素子分離やCMOSプロセスと縦型バイポーラ
プロセスを行なうため、そのプロセスは非常に複雑なも
のとなり、歩留まりが低下し、コストが高くなってしま
う。
2. Description of the Related Art Conventionally, Bi has been used as a means for increasing the speed of an IC.
-CMOS is used, and it is used for a decoder section such as a DRAM. FIG. 37 shows a typical circuit diagram. However, in the case of forming a Bi-CMOS on bulk Si, device isolation, a CMOS process, and a vertical bipolar process are performed, so that the process becomes very complicated, the yield is reduced, and the cost is increased.

【0003】これに対し、SOI(Silicon o
n Insulator)上にBi−CMOSを形成す
る研究が行なわれている。SOI基板上に作製すること
で誘電体分離が可能となり、バルクSiに比べ非常に簡
単に素子分離を行なうことができる。また、適用するI
Cにもよるが、横型バイポーラトランジスタを用いる研
究も行われている。横型バイポーラトランジスタは、縦
型バイポーラトランジスタに比較して性能は落ちるもの
の、プロセスはその殆どがCMOSプロセスと兼用でき
る。更に、SOI構造であるため、hFEの劣化をもたら
すエミッタ・ベース間の外部ベースをなくすことが可能
となり、特性が改善される。
On the other hand, SOI (Silicon O)
Research on forming a Bi-CMOS on an n-insulator has been conducted. Fabrication on an SOI substrate enables dielectric isolation, and element isolation can be performed very easily as compared with bulk Si. In addition, I
Although depending on C, research using a lateral bipolar transistor has been conducted. Although the performance of the horizontal bipolar transistor is lower than that of the vertical bipolar transistor, most of the process can be shared with the CMOS process. Furthermore, because of the SOI structure, it is possible to eliminate the external base of the emitter-base results in degradation of the h FE, characteristics are improved.

【0004】一方、SOI基板に形成されたMOSトラ
ンジスタは、短チャネル効果を抑制し、素子の微細化に
も適しており、SOI基板上のBi−CMOSは有望視
されている。しかし、微細化を進めていくと素子耐圧、
消費電力等の点から低電圧化が余儀なくされている。例
えば、ゲート長が0.8μmより小さくなるとその電源
電圧は3.3voltにする必要がある。
On the other hand, a MOS transistor formed on an SOI substrate suppresses a short channel effect and is suitable for miniaturization of elements, and Bi-CMOS on an SOI substrate is expected to be promising. However, as the miniaturization progresses, the element breakdown voltage,
Low voltage is inevitable in terms of power consumption and the like. For example, when the gate length is smaller than 0.8 μm, the power supply voltage needs to be 3.3 volts.

【0005】バイポーラトランジスタでは、エミッタ・
ベース間の電位差はVBEは0voltにはならず、最小
でも約0.6〜0.7volt生じてしまう。
In a bipolar transistor, the emitter
As for the potential difference between the bases, V BE does not become 0 volt, and at least about 0.6 to 0.7 volt is generated.

【0006】この結果、図38に示す入出力関係の様
に、転送される信号振幅は電源電圧3.3voltから
1.2〜1.4volt小さくなってしまい、駆動にか
かる実効的な電圧は、1.9〜2.1voltである。
As a result, as shown in the input / output relationship shown in FIG. 38, the amplitude of the transferred signal is reduced by 1.2 to 1.4 volts from the power supply voltage of 3.3 volt, and the effective voltage for driving is 1.9 to 2.1 volt.

【0007】即ち、低電圧では、Bi−CMOSの駆動
力は極端に劣化してしまう大きな問題点がある。携帯用
の商品に用いられる低電圧ICや、微細化により一層の
電源電圧の低下を余儀なくされた場合には、現在のとこ
ろMOS回路のみで構成するしかない。
That is, at a low voltage, there is a serious problem that the driving force of the Bi-CMOS is extremely deteriorated. In the case where a low-voltage IC used in a portable product or a further reduction in power supply voltage is required due to miniaturization, at present, only a MOS circuit can be used.

【0008】本発明者らは、低い電圧でもオンするバイ
ポーラトランジスタとして、従来のSOI横型バイポー
ラトランジスタのベース領域上に酸化膜を介して制御電
極を設け、かつ同デバイスの制御電極、エミッタ、ベー
ス、コレクタを接地した状態で酸化膜に接するベース領
域が弱反転状態となるようにし、ベースと制御電極を電
気的に接続して駆動させる横型バイポーラトランジスタ
(以降、制御電極付き横型バイポーラトランジスタと称
する)をすでに提案している。
The present inventors have provided a control electrode via a oxide film on a base region of a conventional SOI lateral bipolar transistor as a bipolar transistor which is turned on even at a low voltage, and further provided a control electrode, an emitter, a base, A lateral bipolar transistor (hereinafter, referred to as a lateral bipolar transistor with a control electrode) driven by connecting the base and the control electrode electrically so that the base region in contact with the oxide film is in a weak inversion state with the collector grounded. Already proposed.

【0009】その製造方法は、図39に示すように、制
御電極808でベース領域806上をマスクし、エミッ
タ領域809,コレクタ領域810をイオン注入で形成
することから、ベース幅が制御電極幅で決定される。図
39において、801は下地絶縁膜であり、802は半
導体層である。
In the manufacturing method, as shown in FIG. 39, the base region 806 is masked with the control electrode 808, and the emitter region 809 and the collector region 810 are formed by ion implantation. It is determined. In FIG. 39, reference numeral 801 denotes a base insulating film, and 802 denotes a semiconductor layer.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実用的
なベース幅が300nm以下であることから、上記の製
造プロセスで制御電極付き横型バイポーラトランジスタ
を実現するためには、0.3μm以下の露光技術をもっ
て、例えば多結晶シリコンからなる制御電極を加工しな
くてはならない。従って、最先端の露光技術を含めた微
細加工プロセスが必要となり、コストの面を考えると改
善が望まれる。
However, since the practical base width is 300 nm or less, in order to realize a lateral bipolar transistor with a control electrode in the above manufacturing process, an exposure technique of 0.3 μm or less is required. For example, a control electrode made of, for example, polycrystalline silicon must be processed. Therefore, a fine processing process including the most advanced exposure technology is required, and improvement is desired in view of cost.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、絶縁面上に形成された半導体層に横型バイポ
ーラトランジスタのエミッタ領域、ベース領域、コレク
タ領域を形成するとともに、絶縁膜を介してベース領域
の電位を制御する制御電極を形成してなる半導体装置の
製造方法であって、少なくとも次の各工程(A)〜
(E)を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
According to a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, an emitter region, a base region, and a collector region of a lateral bipolar transistor are formed in a semiconductor layer formed on an insulating surface, and the semiconductor layer is formed via an insulating film. A method of manufacturing a semiconductor device comprising forming a control electrode for controlling the potential of the base region by using at least the following steps (A) to
(E) A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:

【0012】(A)絶縁面上に設けられた第1導電型の
半導体層上に、第1の絶縁膜領域と該第1の絶縁膜領域
の膜厚よりも厚い第2の絶縁膜領域とを形成する工程 (B)前記第2の絶縁膜領域をマスクとして前記第1の
絶縁膜領域下に第2導電型の不純物を導入し、活性化さ
せる工程 (C)前記第1及び第2の絶縁膜領域上に導電膜を堆積
し、異方性エッチングにより、少なくともベース領域直
上となるべき前記第1の絶縁膜領域と前記第2の絶縁膜
領域との段差側壁部に堆積された側壁導電膜を残こして
制御電極を形成する工程 (D)前記制御電極及び前記第2の絶縁膜領域をマスク
として第1導電型の不純物を導入し活性化させて、エミ
ッタ領域とコレクタ引き出し電極領域とを形成する工程 (E)前記制御電極とベース領域の引き出し電極とを電
気的に接続する工程 (実施態様例)以下、本発明について実施態様例に基づ
いて説明する。
(A) A first insulating film region and a second insulating film region thicker than the first insulating film region are formed on a first conductive type semiconductor layer provided on the insulating surface. (B) a step of introducing and activating a second conductivity type impurity under the first insulating film region by using the second insulating film region as a mask; and (C) forming the first and second impurities. A conductive film is deposited on the insulating film region, and a sidewall conductive film deposited on a step side wall portion between the first insulating film region and the second insulating film region to be at least immediately above the base region by anisotropic etching. Forming a control electrode while leaving a film; (D) introducing and activating a first conductivity type impurity using the control electrode and the second insulating film region as a mask to form an emitter region and a collector extraction electrode region; (E) Pulling of the control electrode and the base region Step of Electrically Connecting to Outgoing Electrode (Example of Embodiment) Hereinafter, the present invention will be described based on an example of an embodiment.

【0013】図1は本発明の半導体装置の製造方法によ
り製造された制御電極付き横型バイポーラトランジスタ
の構成を示す断面図であり、図2〜図7は、本発明の半
導体装置の製造方法による制御電極付き横型バイポーラ
トランジスタの製造工程を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a lateral bipolar transistor with a control electrode manufactured by the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention. FIGS. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the lateral bipolar transistor with electrodes.

【0014】なお、ここではNPN型の制御電極付き横
型バイポーラトランジスタの構造及びその製造方法につ
いて説明する。
Here, the structure of an NPN-type lateral bipolar transistor with a control electrode and a method of manufacturing the same will be described.

【0015】図1において、101は絶縁基板、102
はN型の半導体層、103は膜厚T ox2 の第2の絶縁膜
領域、104,105は膜厚Tox1 (Tox1 <Tox2
の第1の絶縁膜領域、106はベース領域となるP型領
域、108はサイドウォール、109,110はエミッ
タ領域,コレクタ引き出し電極領域となるN型高濃度領
域である。本発明に係る制御電極付き横型バイポーラト
ランジスタはサイドウォール108を制御電極として用
いている。
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes an insulating substrate;
Is an N-type semiconductor layer, and 103 is a film thickness T ox2Second insulating film
The regions 104 and 105 have a film thickness Tox1(Tox1<Tox2)
The first insulating film region 106 is a P-type region serving as a base region.
Area, 108 is a side wall, 109 and 110 are
N-type high-concentration areas that serve as
Area. Horizontal bipolar transistor with control electrode according to the present invention
Transistor uses sidewall 108 as control electrode
Have been.

【0016】次に上記構成の制御電極付き横型バイポー
ラトランジスタの製造方法について説明する。
Next, a description will be given of a method of manufacturing the lateral bipolar transistor with a control electrode having the above configuration.

【0017】まず図2に示すように、絶縁基板101上
のN型の半導体層102上に、膜厚Tox2 の第2の絶縁
膜領域103と膜厚Tox1 の第1の絶縁膜領域104,
105を設ける。この時、Tox1 とTox2 は次の関係を
満たす。
[0017] First, as shown in FIG. 2, on the semiconductor layer 102 of N-type on the insulating substrate 101, a first insulating film region 104 of the second insulating film region 103 and the thickness T ox1 a thickness T ox2 ,
105 is provided. At this time, T ox1 and T ox2 satisfy the following relationship.

【0018】Tox1 <Tox2 次に図3に示すように、第2の絶縁膜領域103をマス
クにし、P型不純物、例えばボロンなどをイオン注入
し、P型領域106を形成する。なお、P型領域106
の一部はベース領域となるものであり、このイオン注入
が横型バイポーラトランジスタのベース濃度を決定す
る。従って、P型領域106の濃度は1E17cm-3
上が好ましい。
T ox1 <T ox2 Next, as shown in FIG. 3, using the second insulating film region 103 as a mask, a P-type impurity such as boron is ion-implanted to form a P-type region 106. The P-type region 106
Is a base region, and this ion implantation determines the base concentration of the lateral bipolar transistor. Therefore, the concentration of the P-type region 106 is preferably 1E17 cm −3 or more.

【0019】その後、例えば高不純物濃度多結晶シリコ
ンのような導電膜107を堆積し(図4)、異方性エッ
チングによりサイドウォール108を形成する(図
5)。この際、コレクタ電極側となるサイドウォールは
除去する。その除去の方法は、例えばベース側のみにレ
ジストを設けることでエッチング除去することができ
る。第2の絶縁膜領域103の幅は1μm程度でも良い
ため、ミクロンオーダの露光技術で充分加工することが
できる。
Thereafter, a conductive film 107 such as polycrystalline silicon having a high impurity concentration is deposited (FIG. 4), and a sidewall 108 is formed by anisotropic etching (FIG. 5). At this time, the sidewall on the collector electrode side is removed. For example, the resist can be removed by etching only by providing a resist on the base side. Since the width of the second insulating film region 103 may be about 1 μm, it can be sufficiently processed by a micron-order exposure technique.

【0020】次に、サイドウォール108と第2の絶縁
膜領域103とをマスク材にして、イオン注入よりN型
高濃度領域109,110を形成する(図6)。図6に
おいて、109はエミッタ領域であり、110はコレク
タ引き出し電極領域であり、106がベース領域にな
る。ベース幅はサイドウォール108の幅で決定される
ため、微細露光技術を用いずに0.3μm以下のベース
幅が実現できる。更に、制御電極であるサイドウォール
をマスクにしているため自己整合的にベース領域の直上
に制御電極を形成することができる。この結果、制御電
極とエミッタとの間の容量を小さく抑えることができ
る。また、第2の絶縁膜領域103が存在するため、コ
レクタとの容量も小さくできる。
Next, using the side wall 108 and the second insulating film region 103 as a mask material, N-type high concentration regions 109 and 110 are formed by ion implantation (FIG. 6). In FIG. 6, 109 is an emitter region, 110 is a collector extraction electrode region, and 106 is a base region. Since the base width is determined by the width of the sidewall 108, a base width of 0.3 μm or less can be realized without using a fine exposure technique. Further, since the side wall serving as the control electrode is used as a mask, the control electrode can be formed immediately above the base region in a self-aligned manner. As a result, the capacitance between the control electrode and the emitter can be reduced. Further, since the second insulating film region 103 exists, the capacitance with the collector can be reduced.

【0021】制御電極とベース引き出し電極とを電気的
に結合させる手段は幾つか考えられるが、例えば、図7
のようにすることで実現できる。図7(a)は結合状態
を示す斜視図であり、図7(b)は平面図である。図中
の111はアルミなどの金属配線であり、112はベー
スの引きだし電極である。113は選択酸化部エッヂな
どの素子分離の境界線である。114はベース領域10
6と等しい濃度の領域であり、ベース引き出し電極11
2は高濃度のP型不純物領域114内にある。サイドウ
ォール108の一部に金属膜を堆積し、制御電極の電位
をとり、また同金属膜により制御電極とベース引き出し
電極とを接続する。
There are several possible means for electrically coupling the control electrode and the base extraction electrode.
It can be realized by doing as follows. FIG. 7A is a perspective view showing a connected state, and FIG. 7B is a plan view. In the figure, 111 is a metal wiring such as aluminum, and 112 is a lead electrode of the base. Reference numeral 113 denotes a boundary line of element isolation such as a selective oxidation portion edge. 114 is the base region 10
6 is a region having the same concentration as that of the base extraction electrode 11.
2 is in the high concentration P-type impurity region 114. A metal film is deposited on a part of the side wall 108, the potential of the control electrode is taken, and the control electrode and the base extraction electrode are connected by the metal film.

【0022】[0022]

【作用】本発明は、デバイス作製工程に、少なくとも本
発明に係る上記工程を含ませることにより、サイドウォ
ール部を制御電極とし、制御電極直下に自己整合的にベ
ース領域を有する、ベース幅が0.3μm以下である制
御電極付き横型バイポーラトランジスタを製造するもの
であり、微細な露光加工技術を用いること無く、安価な
プロセスで低電圧・高駆動デバイスであるベース幅0.
3μm以下の制御電極付き横型バイポーラトランジスタ
を製造することが可能となる。
According to the present invention, by including at least the above-described steps according to the present invention in the device manufacturing process, the side wall portion is used as a control electrode, and the base region is formed in a self-aligned manner immediately below the control electrode. The purpose of the present invention is to manufacture a lateral bipolar transistor with a control electrode having a width of 0.3 μm or less, a low-voltage, high-drive device having an inexpensive process without using a fine exposure processing technique.
It is possible to manufacture a lateral bipolar transistor with a control electrode of 3 μm or less.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。 (実施例1)図8〜図19を用いて、本実施例の説明を
する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (Embodiment 1) This embodiment will be described with reference to FIGS.

【0024】まず、シリコン基体200上の下地シリコ
ン酸化膜201の膜厚が400nm、シリコン層202
の膜厚が200nmで基板濃度2E15cm-3のSIM
OX基板に対し、選択酸化による分離法により、素子間
の完全誘電体分離をおこなった。次に、この基板にたい
し、膜厚10nmの熱酸化膜204を形成し(図8)、
その後NSG膜203を500nm堆積し、部分的に除
去した(図9)。図9中のR1はレジスト膜を示してい
る。図中で第2の絶縁膜領域203の幅は約1μmであ
った。レジスト膜R1を除去した後、再度熱酸化を行い
10nmのシリコン酸化膜を形成した(図10)。図1
0において、205が第1の絶縁膜領域(厚さTox1
であり、NSG膜203+熱酸化膜204が第2の絶縁
膜領域(厚さTox2 )である。この時、Tox1 =10n
m、Tox2 =510nmであり、Tox1 <Tox2 を満た
す。
First, the underlying silicon oxide film 201 on the silicon substrate 200 has a thickness of 400 nm and the silicon layer 202
SIM with a film thickness of 200 nm and a substrate concentration of 2E15 cm -3
Complete dielectric isolation between the elements was performed on the OX substrate by a selective oxidation separation method. Next, a thermal oxide film 204 having a thickness of 10 nm is formed on the substrate (FIG. 8).
Thereafter, a 500 nm NSG film 203 was deposited and partially removed (FIG. 9). R1 in FIG. 9 indicates a resist film. In the figure, the width of the second insulating film region 203 was about 1 μm. After removing the resist film R1, thermal oxidation was performed again to form a 10-nm silicon oxide film (FIG. 10). FIG.
At 0, 205 is the first insulating film region (thickness T ox1 )
And the NSG film 203 + the thermal oxide film 204 is a second insulating film region (thickness T ox2 ). At this time, T ox1 = 10n
m, T ox2 = 510 nm, and satisfies T ox1 <T ox2 .

【0025】図11に示すように、第2の絶縁膜領域
(203+204)をマスクにしてボロンのイオン注入
を行い、ベース濃度に相当するP型不純物領域206を
形成した。イオン注入は、イオン種:B11+ /注入エネ
ルギー:70KeV/ドーズ量:5E12cm-2という
条件で行った。その結果、P型領域206の不純物濃度
は4E17cm-3となった。
As shown in FIG. 11, boron ions were implanted using the second insulating film region (203 + 204) as a mask to form a P-type impurity region 206 corresponding to the base concentration. The ion implantation was performed under the following conditions: ion species: B 11+ / implantation energy: 70 KeV / dose: 5E12 cm −2 . As a result, the impurity concentration of the P-type region 206 became 4E17 cm −3 .

【0026】次に、図12に示すように多結晶シリコン
膜を400nm堆積し、リンをドーズ量:8E15cm
-2/注入エネルギー:70KeVでイオン注入し多結晶
シリコン導電膜207を形成した。異方性エッチングに
より側壁部の多結晶シリコンのみ残し、サイドウォール
208,208′を形成した(図13)。その後、図1
4に示すように、レジストR2でベース部のサイドウォ
ール208を被覆し、コレクタ電極側のサイドウォール
208′を除去し、図15のような構造を形成した。図
14中の213は選択酸化部エッヂである。またこの
時、サイドウォールの厚さはSEM観察により約260
nmであった。
Next, as shown in FIG. 12, a polycrystalline silicon film is deposited to a thickness of 400 nm, and phosphorus is dosed at 8E15 cm.
-2 / Ion implantation at an implantation energy of 70 KeV to form a polycrystalline silicon conductive film 207. Only the polycrystalline silicon on the side walls was left by anisotropic etching to form side walls 208 and 208 '(FIG. 13). Then, FIG.
As shown in FIG. 4, the side wall 208 on the base portion was covered with the resist R2, and the side wall 208 'on the collector electrode side was removed to form a structure as shown in FIG. Reference numeral 213 in FIG. 14 denotes a selective oxidized portion edge. At this time, the thickness of the side wall was about 260
nm.

【0027】次に、図16に示すようにレジストR3で
素子部を開口し、サイドウォール208と第2の絶縁膜
領域203をマスクにして、エミッタ・コレクタ電極の
イオン注入を行った。イオン注入条件は、イオン種:A
s/注入エネルギー:150KeV/ドーズ量:5E1
5cm-2とした。またベース電極を形成するため、図1
8に示す様に、ベース領域の一部を開口する以外は、レ
ジストR4で被覆し、ボロンを注入エネルギー:20K
eV/ドーズ量:1E15cm-2の条件でイオン注入し
た。イオン注入後、不純物を活性化させるため、窒素雰
囲気中で1000℃、10分の熱処理を行った。この結
果、図17に示す構造を形成した。図において、P型不
純物領域206はベース領域であり、高濃度N型不純物
領域209はエミッタ領域であり、高濃度N型不純物領
域210はコレクタ引き出し電極領域である。ベース幅
はサイドウォールの厚さで決定され、本実施例において
は約260nmであった。
Next, as shown in FIG. 16, an element portion was opened with a resist R3, and ion implantation of an emitter / collector electrode was performed using the side wall 208 and the second insulating film region 203 as a mask. The ion implantation conditions are ion species: A
s / implantation energy: 150 KeV / dose: 5E1
It was 5 cm -2 . In order to form a base electrode, FIG.
As shown in FIG. 8, except that a part of the base region is opened, the base region is covered with a resist R4 and boron is implanted at an energy of 20K.
The ion implantation was performed under the condition of eV / dose amount: 1E15 cm −2 . After the ion implantation, a heat treatment was performed at 1000 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere to activate the impurities. As a result, the structure shown in FIG. 17 was formed. In the figure, a P-type impurity region 206 is a base region, a high-concentration N-type impurity region 209 is an emitter region, and a high-concentration N-type impurity region 210 is a collector extraction electrode region. The base width was determined by the thickness of the sidewall, and was about 260 nm in this example.

【0028】次に、制御電極とベース引き出し電極とを
電気的に結合させるために、ベース引き出し電極をとる
ためのコンタクト212を開口した。Alをスパッタ法
により堆積した後、図18に示すように、ベース引き出
し電極212とサイドウォール208を覆うようにAl
配線211を形成した。層間絶縁膜としてPSGを50
0nm堆積した後、エミッタ・ベース・コレクタの各電
極をとるために、コンタクトホールを開けた後、スパッ
タ法により2層目のAlを800nm堆積、パターニン
グして電極および配線を形成した。図19は、その平面
図である。図中の215,216,217はそれぞれエ
ミッタ、ベース、コレクタの各電極用のコンタクトホー
ルであり、218,219,220はエミッタ、ベー
ス、コレクタの各電極の2層目のAl配線である。 (実施例2)本実施例を図20〜図24を用いて説明す
る。
Next, in order to electrically connect the control electrode and the base lead electrode, a contact 212 for taking the base lead electrode was opened. After depositing Al by sputtering, as shown in FIG.
The wiring 211 was formed. PSG 50 as interlayer insulating film
After depositing 0 nm, a contact hole was opened in order to take each electrode of the emitter, base and collector, and then a second layer of Al was deposited by 800 nm by sputtering and patterned to form electrodes and wiring. FIG. 19 is a plan view thereof. In the figure, 215, 216, and 217 are contact holes for the emitter, base, and collector electrodes, respectively, and 218, 219, and 220 are the second-layer Al wirings for the emitter, base, and collector electrodes. (Embodiment 2) This embodiment will be described with reference to FIGS.

【0029】シリコン基体300上の下地シリコン酸化
膜301の膜厚が400nm、シリコン層302の膜厚
が200nmで基板濃度2E15cm-3のSIMOX基
板に対し、選択酸化による分離法により、素子間の完全
誘電体分離をおこなった。次に、この基板にたいし、熱
酸化膜305を10nmを形成し、その上にシリコン窒
化膜304を10nm堆積し、更にその上にNSG膜3
03を500nm堆積した(図20)。NSG膜303
を部分的に除去し、第2の絶縁膜領域303とした(図
21)。同図中のR1はレジスト膜を示しており、また
第2の絶縁膜領域303の幅は約1μmであった。レジ
ストR1を除去し、図22に示すように、第2の絶縁膜
領域303をマスクにしてボロンのイオン注入を行い、
ベース濃度に相当するP型不純物領域306を形成し
た。
A SIMOX substrate having a substrate concentration of 2E15 cm -3 with a thickness of the underlying silicon oxide film 301 on the silicon substrate 300 of 400 nm and a thickness of the silicon layer 302 of 200 nm was completely separated by selective oxidation. Dielectric separation was performed. Next, a 10 nm thermal oxide film 305 is formed on the substrate, a 10 nm silicon nitride film 304 is deposited thereon, and an NSG film 3 is further formed thereon.
03 was deposited to a thickness of 500 nm (FIG. 20). NSG film 303
Was partially removed to form a second insulating film region 303 (FIG. 21). In the figure, R1 indicates a resist film, and the width of the second insulating film region 303 was about 1 μm. The resist R1 is removed, and boron ions are implanted using the second insulating film region 303 as a mask, as shown in FIG.
A P-type impurity region 306 corresponding to the base concentration was formed.

【0030】以降、第1実施例と同じプロセスにより、
図23,図24に示す断面構造及び平面構造を形成し
た。
Thereafter, by the same process as in the first embodiment,
The sectional structure and the planar structure shown in FIGS. 23 and 24 were formed.

【0031】各図中において、309,306,310
はそれぞれエミッタ、ベース、コレクタ領域であり、ベ
ース領域306の直上にある制御電極308は多結晶シ
リコンのサイドウォールからなり、その幅は約260n
mであった。従って、本実施例のベース幅も約260n
mであった。313は選択酸化部のエッヂであり、32
1はNSG層間絶縁膜である。
In each figure, 309, 306, 310
Are the emitter, base, and collector regions, respectively. The control electrode 308 immediately above the base region 306 is made of a polysilicon sidewall, and has a width of about 260 n.
m. Therefore, the base width of this embodiment is also about 260 n.
m. 313 is the edge of the selective oxidation part,
Reference numeral 1 denotes an NSG interlayer insulating film.

【0032】311は制御電極とベース引き出し電極と
をつなぐ1層目のAl配線であり、315,316,3
17はエミッタ、ベース、コレクタの各電極を引き出す
コンタクトホールであり、318,319,320は2
層目のAl配線である。
Reference numeral 311 denotes a first-layer Al wiring connecting the control electrode and the base lead electrode.
Reference numeral 17 denotes a contact hole for leading each electrode of the emitter, base and collector, and 318, 319 and 320 denote 2 contact holes.
This is the Al wiring of the layer.

【0033】第1実施例においては、第1の絶縁膜領域
と第2の絶縁膜領域の境界部に位置する制御電極近傍の
酸化膜は不連続膜であり、欠陥などが多く生じ、絶縁膜
のリーク電流や耐圧に若干の問題を生ずる場合があっ
た。しかし、図20,図21に示す膜構成にした結果、
制御電極近傍の絶縁膜界面は良好な熱酸化膜の連続膜か
ら構成されるため、絶縁膜のリーク電流や耐圧を改善す
ることができた。 (実施例3)本実施例を図25〜図29を用いて説明す
る。
In the first embodiment, the oxide film near the control electrode located at the boundary between the first insulating film region and the second insulating film region is a discontinuous film, and many defects and the like occur. In some cases, some problems may occur in the leakage current and the withstand voltage. However, as a result of the film configuration shown in FIGS.
Since the insulating film interface near the control electrode is formed of a continuous film of a good thermal oxide film, the leakage current and the breakdown voltage of the insulating film could be improved. (Embodiment 3) This embodiment will be described with reference to FIGS.

【0034】下地シリコン酸化膜401の膜厚が400
nm、シリコン層402の膜厚が200nmで基板濃度
2E15cm-3のSIMOX基板に対し、選択酸化によ
る分離法により、素子間の完全誘電体分離をおこなっ
た。次に、この基板にたいし、熱酸化膜404を10n
m形成し、その上にシリコン窒化膜403を600nm
堆積し、部分的に除去し、図25に示す構造を形成し
た。第1、第2実施例と同様にボロンのイオン注入によ
り、ベース不純物濃度に相当するP型領域406を形成
した。
The thickness of the underlying silicon oxide film 401 is 400
A SIMOX substrate having a thickness of 200 nm and a silicon layer 402 of 200 nm and a substrate concentration of 2E15 cm -3 was subjected to complete dielectric isolation between elements by a selective oxidation separation method. Next, a thermal oxide film 404 is formed on this substrate by 10 n.
m on which a silicon nitride film 403 is formed to a thickness of 600 nm.
Deposited and partially removed to form the structure shown in FIG. As in the first and second embodiments, a P-type region 406 corresponding to the base impurity concentration was formed by boron ion implantation.

【0035】次に、多結晶シリコンをCVD法で堆積し
たが、エッチングガスであるHClの分圧を調整し、シ
リコン酸化膜404上に比べシリコン窒化膜403上に
多結晶シリコンが堆積しやすい条件下で堆積を行った。
この結果、図26に示すように、シリコン酸化膜上に比
べシリコン窒化膜上の多結晶シリコンが厚くなった。異
方性エッチングによりサイドウォールを形成し、第1、
第2実施例と同様な方法でコレクタ引き出し電極領域側
のサイドウォールを除去した。その結果、図27に示す
構造を形成した。シリコン酸化膜上の多結晶シリコンに
比べシリコン窒化膜上の多結晶シリコンが厚いため、シ
リコン窒化膜上に多結晶シリコンが残る。
Next, polycrystalline silicon was deposited by the CVD method, but the partial pressure of HCl as an etching gas was adjusted so that polycrystalline silicon could be more easily deposited on the silicon nitride film 403 than on the silicon oxide film 404. Deposition was performed below.
As a result, as shown in FIG. 26, the polycrystalline silicon on the silicon nitride film was thicker than on the silicon oxide film. First, sidewalls are formed by anisotropic etching.
The sidewall on the collector lead-out electrode region side was removed in the same manner as in the second embodiment. As a result, the structure shown in FIG. 27 was formed. Since the polycrystalline silicon on the silicon nitride film is thicker than the polycrystalline silicon on the silicon oxide film, the polycrystalline silicon remains on the silicon nitride film.

【0036】以降、第1、第2の実施例と同じプロセス
により、図28,図29に示す断面構造及び平面構造を
形成した。
Thereafter, the sectional structure and the planar structure shown in FIGS. 28 and 29 were formed by the same process as in the first and second embodiments.

【0037】各図中において、409,406,410
はそれぞれエミッタ、ベース、コレクタ領域であり、ベ
ース領域406の直上にある制御電極408は多結晶シ
リコンのサイドウォールからなり、その幅は約260n
mであった。従って、本実施例のベース幅も約260n
mであった。413は、選択酸化部のエッヂであり、4
21はNSG層間絶縁膜である。
In each figure, 409, 406, 410
Are the emitter, base, and collector regions, respectively. The control electrode 408 immediately above the base region 406 is formed of a polysilicon sidewall, and has a width of about 260 n.
m. Therefore, the base width of this embodiment is also about 260 n.
m. Reference numeral 413 denotes an edge of the selective oxidation portion.
Reference numeral 21 denotes an NSG interlayer insulating film.

【0038】411は制御電極とベース引き出し電極を
つなぐ1層目のAl配線であり、415,416,41
7はエミッタ、ベース、コレクタの各電極を引き出すコ
ンタクトホールであり、418,419,420は2層
目のAl配線である。
Reference numeral 411 denotes a first-layer Al wiring connecting the control electrode and the base lead electrode, and 415, 416, 41
Reference numeral 7 denotes a contact hole for leading each electrode of the emitter, base, and collector. Reference numerals 418, 419, and 420 denote second-layer Al wirings.

【0039】第1、第2実施例においては、制御電極が
高抵抗であるが、本実施例においては、第2の絶縁膜領
域403にシリコン窒化膜を用い、更に導電膜である多
結晶シリコンの堆積条件を最適化し、シリコン窒化膜4
03上にも導電膜を残した。この結果、制御電極の抵抗
より小さくすることができた。 (実施例4)本実施例では、制御電極にタングステンシ
リサイドを用い、制御電極の抵抗を第3実施例より低抵
抗にした。以下、本実施例について説明する。
In the first and second embodiments, the control electrode has a high resistance. However, in this embodiment, a silicon nitride film is used for the second insulating film region 403, and a polycrystalline silicon which is a conductive film is used. Of silicon nitride film 4
The conductive film was also left on 03. As a result, the resistance could be made smaller than the resistance of the control electrode. Embodiment 4 In this embodiment, tungsten silicide is used for the control electrode, and the resistance of the control electrode is lower than that of the third embodiment. Hereinafter, this embodiment will be described.

【0040】第3実施例と同様なプロセスにより図27
の構造を形成した。その後、タングステンを堆積し、H
eガス雰囲気中で1000℃/20分の熱処理を行っ
た。その結果、図27のサイドウォール408はWSi
2 となった。エミッタ・コレクタの不純物を活性化させ
るアニール条件を除いては、第3実施例と同じプロセス
を用いた。エミッタ・コレクタの不純物活性化のための
熱処理条件は、Heガス雰囲気中で900℃/30分と
した。
FIG. 27 shows a process similar to that of the third embodiment.
The structure of was formed. After that, tungsten is deposited and H
Heat treatment was performed at 1000 ° C. for 20 minutes in an e-gas atmosphere. As a result, the side wall 408 of FIG.
It became 2 . Except for the annealing conditions for activating the impurities in the emitter and collector, the same process as in the third embodiment was used. The heat treatment condition for activating the impurities in the emitter and collector was 900 ° C./30 minutes in a He gas atmosphere.

【0041】本実施例により、第3実施例に比べ約一け
た小さい抵抗をもつ制御電極を形成することができ、A
C特性が改善された。 (実施例5)本実施例は、NPN型制御電極付きバイポ
ーラトランジスタとCMOS回路とを同時に作製したも
のである。以下、図30〜図36を用いて、本実施例の
説明をする。
According to this embodiment, it is possible to form a control electrode having a resistance about one order of magnitude smaller than that of the third embodiment.
C characteristics are improved. Embodiment 5 In this embodiment, a bipolar transistor with an NPN control electrode and a CMOS circuit are simultaneously manufactured. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0042】下地シリコン酸化膜501の膜厚が400
nm、シリコン層502の膜厚が200nmで基板濃度
2E15cm-3のSIMOX基板に対し、選択酸化によ
る分離法により、素子間の完全誘電体分離をおこなっ
た。次に、10nmのマスク酸化形成後、CMOS回路
のN型MOSトランジスタが形成される領域のみを開口
したレジストマスクを用い、ドーズ量:8E11c
-2、注入エネルギー:20KeVのボロンのイオン注
入を行い、基板濃度3E16cm-3のP型領域を形成し
た。同様に、CMOS回路のP型MOSトランジスタが
形成される領域のみを開口したレジストマスクを用い、
ドーズ量:4E11cm-2、注入エネルギー:60Ke
Vのリンのイオン注入を行い、1E16cm-3のN型領
域を形成した。
The thickness of the underlying silicon oxide film 501 is 400
For a SIMOX substrate having a thickness of 200 nm and a silicon layer 502 of 200 nm and a substrate concentration of 2E15 cm -3 , complete dielectric separation between elements was performed by a separation method using selective oxidation. Next, after forming a mask oxide of 10 nm, using a resist mask having an opening only in the region where the N-type MOS transistor of the CMOS circuit is formed, the dose amount is 8E11c.
Boron ions of m −2 and implantation energy: 20 KeV were implanted to form a P-type region with a substrate concentration of 3E16 cm −3 . Similarly, using a resist mask having an opening only in a region where a P-type MOS transistor of a CMOS circuit is formed,
Dose amount: 4E11 cm -2 , implantation energy: 60 Ke
V phosphorus ion implantation was performed to form an N-type region of 1E16 cm −3 .

【0043】次に、この基板にたいし、熱酸化膜504
を10nm形成した。図30は、熱酸化膜形成後の断面
構造を示している。図の左側が制御電極付き横型バイポ
ーラトランジスタ部であり、右側がCMOS部(N型M
OSトランジスタ、P型MOSトランジスタ兼用の模式
図)である。その上にシリコン窒化膜503を600n
mを堆積し、制御電極付き横型バイポーラトランジスタ
領域のシリコン窒化膜503のみを部分的に除去し、図
31に示す構造を形成した。第1、第2実施例と同様に
ボロンのイオン注入により、ベース不純物濃度に相当す
るP型領域506を形成した。CMOS領域は、シリコ
ン窒化膜503でマスクされているため、このボロンは
イオン注入されない。
Next, a thermal oxide film 504 is formed on the substrate.
Was formed to a thickness of 10 nm. FIG. 30 shows a cross-sectional structure after a thermal oxide film is formed. The left side of the figure is a lateral bipolar transistor section with a control electrode, and the right side is a CMOS section (N-type M).
FIG. 3 is a schematic diagram for both an OS transistor and a P-type MOS transistor). On top of this, a silicon nitride film 503 is
m was deposited, and only the silicon nitride film 503 in the lateral bipolar transistor region with the control electrode was partially removed to form the structure shown in FIG. As in the first and second embodiments, a P-type region 506 corresponding to the base impurity concentration was formed by boron ion implantation. Since the CMOS region is masked with the silicon nitride film 503, this boron is not ion-implanted.

【0044】制御電極付きバイポーラトランジスタ領域
のみをレジストマスクで覆い、CMOS領域のシリコン
窒化膜503を除去し、第3実施例と同様に多結晶シリ
コンをCVD法で堆積した。即ち、エッチングガスであ
るHClの分圧を調整し、シリコン酸化膜504上に比
べシリコン窒化膜503上に多結晶シリコンが堆積しや
すい条件下で堆積を行った。この結果、図32に示すよ
うに、シリコン酸化膜上に比べシリコン窒化膜上の多結
晶シリコンが厚くなった。
Only the bipolar transistor region with the control electrode was covered with a resist mask, the silicon nitride film 503 in the CMOS region was removed, and polycrystalline silicon was deposited by the CVD method as in the third embodiment. That is, the partial pressure of HCl as an etching gas was adjusted, and deposition was performed under conditions where polycrystalline silicon was more likely to be deposited on the silicon nitride film 503 than on the silicon oxide film 504. As a result, as shown in FIG. 32, the polycrystalline silicon on the silicon nitride film was thicker than on the silicon oxide film.

【0045】第1、第2、第3実施例と同様にこの多結
晶シリコンにたいし、リンをイオン注入し多結晶シリコ
ンの導電率を高めた。
As in the first, second, and third embodiments, phosphorus was ion-implanted into the polycrystalline silicon to increase the conductivity of the polycrystalline silicon.

【0046】次に、CMOS領域をレジストマスクで覆
い、異方性エッチングにより制御電極付き横型バイポー
ラトランジスタ領域にサイドウォールを形成した。CM
OS領域の多結晶シリコンはレジストマスクで覆われて
いるため、そのまま残っている(図33)。次に、図3
4の様にレジストR1をマスクにして、制御電極付き横
型バイポーラトランジスタのコレクタ側のサイドウォー
ルを除去し、かつCMOSのゲート電極508′を形成
した。次に、制御電極付き横型バイポーラトランジスタ
領域のエミッタ・コレクタ部とCMOS領域のN型MO
Sトランジスタのソース・ドレイン部とP型MOSトラ
ンジスタのチャネル電極部を開口したレジストマスクを
用いて、N型不純物のイオン注入を行った。イオン注入
条件は、イオン種:As/注入エネルギー:150Ke
V/ドーズ量:5E15cm-2とした。この結果、図3
5に示すエミッタ領域509、コレクタ引き出し電極領
域510、N型MOSトランジスタのソース領域50
9′、ドレイン領域510′、P型MOSトランジスタ
のチャネル電極を形成した。レジスト剥離後新たに、制
御電極付き横型バイポーラトランジスタ領域のベース電
極部、CMOS領域のN型MOSトランジスタのチャネ
ル電極部、P型MOSトランジスタのソース・ドレイン
部を開口したレジスト膜を形成し、注入エネルギー:2
0KeV/ドーズ量:1E15cm-2のボロンのイオン
注入を行った。この結果、各部電極の高濃度不純物領域
を形成した。レジスト剥離後、不純物を活性化させるた
め、窒素雰囲気中で1000℃、10分の熱処理を行っ
た。その結果、図35に示す構造を形成した。
Next, the CMOS region was covered with a resist mask, and side walls were formed in the lateral bipolar transistor region with control electrodes by anisotropic etching. CM
Since the polycrystalline silicon in the OS region is covered with the resist mask, it remains as it is (FIG. 33). Next, FIG.
By using the resist R1 as a mask, the side wall on the collector side of the lateral bipolar transistor with a control electrode was removed and a CMOS gate electrode 508 'was formed as shown in FIG. Next, an emitter-collector portion in a lateral bipolar transistor region with a control electrode and an N-type MO in a CMOS region
N-type impurities were ion-implanted using a resist mask having openings in the source / drain portion of the S transistor and the channel electrode portion of the P-type MOS transistor. The ion implantation conditions are as follows: ion species: As / implantation energy: 150 Ke
V / dose amount: 5E15 cm -2 . As a result, FIG.
5, an emitter region 510, a collector extraction electrode region 510, and a source region 50 of an N-type MOS transistor.
9 ', the drain region 510', and the channel electrode of the P-type MOS transistor were formed. After the removal of the resist, a new resist film is formed with openings in the base electrode portion of the lateral bipolar transistor region with the control electrode, the channel electrode portion of the N-type MOS transistor in the CMOS region, and the source / drain portion of the P-type MOS transistor. : 2
0 KeV / dose amount: boron ion implantation of 1E15 cm -2 was performed. As a result, a high concentration impurity region of each electrode was formed. After the resist was stripped, a heat treatment was performed at 1000 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere to activate the impurities. As a result, the structure shown in FIG. 35 was formed.

【0047】図36に示すように、第3実施例と同様
に、制御電極とベース電極を電気的に結合した後、層間
絶縁膜521としてPSG膜500nmを堆積し、制御
電極付き横型バイポーラトランジスタのエミッタ509
・ベース・コレクタ電極510とN型MOSトランジス
タ・P型MOSトランジスタのソース509′・ドレイ
ン510′・チャネル電極を引きだすためのコンタクト
ホールを形成した。2層目のAlを堆積し、各電極(5
18,520,518′,520′,519′)の取り
だしと配線を施した。パッシベーション膜522として
PSG膜500nmを堆積し、パッド用のコンタクトホ
ールをあけた。
As shown in FIG. 36, similarly to the third embodiment, after electrically connecting the control electrode and the base electrode, a 500 nm PSG film is deposited as an interlayer insulating film 521, and a lateral bipolar transistor with a control electrode is formed. Emitter 509
A base / collector electrode 510, an N-type MOS transistor, a source hole 509 'for a P-type MOS transistor, a drain 510', and a contact hole for drawing out a channel electrode were formed. A second layer of Al was deposited, and each electrode (5
18, 520, 518 ', 520', 519 ') and wiring. A PSG film of 500 nm was deposited as a passivation film 522, and a contact hole for a pad was opened.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
例えば、1μmルール程度の微細露光加工技術で0.3
μm以下の制御電極付き横型バイポーラトランジスタを
作製でき、低電圧でも駆動できるバイポーラトランジス
タ回路を安価に作製できる効果がある。
As described above, according to the present invention,
For example, 0.3 micron exposure processing technology
A lateral bipolar transistor having a control electrode of μm or less can be manufactured, and a bipolar transistor circuit that can be driven at a low voltage can be manufactured at low cost.

【0049】また、本発明の製造方法は、CMOS作製
プロセスに極めて近く、従来のBi−CMOS回路で比
べても、安価な作製プロセスでBi−CMOS回路を作
製することができる。
Further, the manufacturing method of the present invention is very close to a CMOS manufacturing process, and a Bi-CMOS circuit can be manufactured by an inexpensive manufacturing process as compared with a conventional Bi-CMOS circuit.

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

【図1】本発明の半導体装置の製造方法により製造され
た制御電極付き横型バイポーラトランジスタの構成を示
す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a lateral bipolar transistor with a control electrode manufactured by a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図2】本発明の半導体装置の製造方法による制御電極
付き横型バイポーラトランジスタの製造工程を示す断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a lateral bipolar transistor with a control electrode according to a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図3】本発明の半導体装置の製造方法による制御電極
付き横型バイポーラトランジスタの製造工程を示す断面
図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing a lateral bipolar transistor with a control electrode according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図4】本発明の半導体装置の製造方法による制御電極
付き横型バイポーラトランジスタの製造工程を示す断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing a lateral bipolar transistor with a control electrode according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図5】本発明の半導体装置の製造方法による制御電極
付き横型バイポーラトランジスタの製造工程を示す断面
図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing a lateral bipolar transistor with a control electrode according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図6】本発明の半導体装置の製造方法による制御電極
付き横型バイポーラトランジスタの製造工程を示す断面
図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing a lateral bipolar transistor with a control electrode according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図7】(a),(b)は本発明の半導体装置の製造方
法による制御電極付き横型バイポーラトランジスタの製
造工程を示す斜視図及び平面図である。
FIGS. 7A and 7B are a perspective view and a plan view showing a manufacturing process of a lateral bipolar transistor with a control electrode according to a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図8】本発明の半導体装置の製造方法の第1実施例の
製造工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図9】本発明の半導体装置の製造方法の第1実施例の
製造工程を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図10】本発明の半導体装置の製造方法の第1実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図11】本発明の半導体装置の製造方法の第1実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図12】本発明の半導体装置の製造方法の第1実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図13】本発明の半導体装置の製造方法の第1実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図14】本発明の半導体装置の製造方法の第1実施例
の製造工程を示す平面図である。
FIG. 14 is a plan view showing a manufacturing step of the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図15】本発明の半導体装置の製造方法の第1実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 15 is a sectional view showing a manufacturing step of the first embodiment of the method of manufacturing the semiconductor device of the present invention.

【図16】本発明の半導体装置の製造方法の第1実施例
の製造工程を示す平面図である。
FIG. 16 is a plan view showing a manufacturing step of the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図17】本発明の半導体装置の製造方法の第1実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the first embodiment of the method of manufacturing the semiconductor device of the present invention.

【図18】本発明の半導体装置の製造方法の第1実施例
の製造工程を示す平面図である。
FIG. 18 is a plan view showing a manufacturing step of the first embodiment of the method of manufacturing the semiconductor device of the present invention.

【図19】本発明の半導体装置の製造方法の第1実施例
の製造工程を示す平面図である。
FIG. 19 is a plan view showing a manufacturing step of the first embodiment of the method of manufacturing the semiconductor device of the present invention.

【図20】本発明の半導体装置の製造方法の第2実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the second embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図21】本発明の半導体装置の製造方法の第2実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the second embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図22】本発明の半導体装置の製造方法の第2実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the second embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図23】本発明の半導体装置の製造方法の第2実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the second embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図24】本発明の半導体装置の製造方法の第2実施例
の製造工程を示す平面図である。
FIG. 24 is a plan view showing a manufacturing step of a second embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図25】本発明の半導体装置の製造方法の第3実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 25 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the third embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図26】本発明の半導体装置の製造方法の第3実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 26 is a sectional view illustrating a manufacturing step of a third embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention;

【図27】本発明の半導体装置の製造方法の第3実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 27 is a sectional view illustrating a manufacturing step of a third embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention;

【図28】本発明の半導体装置の製造方法の第3実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 28 is a sectional view illustrating a manufacturing step of a third embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図29】本発明の半導体装置の製造方法の第3実施例
の製造工程を示す平面図である。
FIG. 29 is a plan view showing a manufacturing step of the third embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図30】本発明の半導体装置の製造方法の第5実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 30 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the fifth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図31】本発明の半導体装置の製造方法の第5実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 31 is a sectional view showing a manufacturing step of the fifth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図32】本発明の半導体装置の製造方法の第5実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 32 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the fifth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図33】本発明の半導体装置の製造方法の第5実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 33 is a sectional view illustrating a manufacturing step of a fifth embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention;

【図34】本発明の半導体装置の製造方法の第5実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 34 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the fifth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図35】本発明の半導体装置の製造方法の第5実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 35 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the fifth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図36】本発明の半導体装置の製造方法の第5実施例
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 36 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the fifth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図37】代表的なBi−CMOS回路図である。FIG. 37 is a typical Bi-CMOS circuit diagram.

【図38】Bi−CMOS回路の入力波形と出力波形の
関係を示す図である。
FIG. 38 is a diagram showing a relationship between an input waveform and an output waveform of the Bi-CMOS circuit.

【図39】従来の制御電極付き横型バイポーラトランジ
スタの断面構造図である。
FIG. 39 is a sectional structural view of a conventional lateral bipolar transistor with a control electrode.

【符号の説明】 101 絶縁基板 102 N型の半導体層 103 第2の絶縁膜領域 104 第1の絶縁膜領域 105 第1の絶縁膜領域 106 P型領域(P型領域) 107 導電膜 108 サイドウォール 109 N型高濃度領域(エミッタ領域) 110 N型高濃度領域(コレクタ引き出し電極領域) 111 金属配線 112 ベース引きだし電極 113 素子分離の境界線 114 P型不純物領域DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Insulating substrate 102 N-type semiconductor layer 103 Second insulating film region 104 First insulating film region 105 First insulating film region 106 P-type region (P-type region) 107 Conductive film 108 Side wall 109 N-type high-concentration region (emitter region) 110 N-type high-concentration region (collector extraction electrode region) 111 Metal wiring 112 Base extraction electrode 113 Element separation boundary line 114 P-type impurity region

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 29/73 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/331 H01L 21/20 H01L 21/8249 H01L 21/84 H01L 27/06 H01L 29/73 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01L 29/73 (58) Investigation field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/331 H01L 21/20 H01L 21/8249 H01L 21/84 H01L 27/06 H01L 29/73

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 絶縁面上に形成された半導体層に横型バ
イポーラトランジスタのエミッタ領域、ベース領域、コ
レクタ領域を形成するとともに、絶縁膜を介してベース
領域の電位を制御する制御電極を形成してなる半導体装
置の製造方法であって、 少なくとも次の各工程(A)〜(E)を含むことを特徴
とする半導体装置の製造方法。 (A)絶縁面上に設けられた第1導電型の半導体層上
に、第1の絶縁膜領域と該第1の絶縁膜領域の膜厚より
も厚い第2の絶縁膜領域とを形成する工程 (B)前記第2の絶縁膜領域をマスクとして前記第1の
絶縁膜領域下に第2導電型の不純物を導入し、活性化さ
せる工程 (C)前記第1及び第2の絶縁膜領域上に導電膜を堆積
し、異方性エッチングにより、少なくともベース領域直
上となるべき前記第1の絶縁膜領域と前記第2の絶縁膜
領域との段差側壁部に堆積された側壁導電膜を残こして
制御電極を形成する工程 (D)前記制御電極及び前記第2の絶縁膜領域をマスク
として第1導電型の不純物を導入し活性化させて、エミ
ッタ領域とコレクタ引き出し電極領域とを形成する工程 (E)前記制御電極とベース領域の引き出し電極とを電
気的に接続する工程
An emitter region, a base region and a collector region of a lateral bipolar transistor are formed on a semiconductor layer formed on an insulating surface, and a control electrode for controlling a potential of the base region is formed via an insulating film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: at least the following steps (A) to (E). (A) Forming a first insulating film region and a second insulating film region thicker than the first insulating film region on a first conductivity type semiconductor layer provided on an insulating surface. Step (B) Step of introducing and activating a second conductivity type impurity under the first insulating film region using the second insulating film region as a mask (C) The first and second insulating film regions A conductive film is deposited thereon, and an anisotropic etching is performed to leave a sidewall conductive film deposited on a step sidewall portion of at least the first insulating film region and the second insulating film region to be immediately above the base region. Step of forming control electrode (D) Impurity of the first conductivity type is introduced and activated using the control electrode and the second insulating film region as a mask to form an emitter region and a collector extraction electrode region. Step (E) connecting the control electrode and the extraction electrode in the base region Electrical connection process
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