JP3303550B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
タと接合型電界効果トランジスタ(J−FET)とを同
一基板上に混載する半導体装置の製造方法に関し、特に
従来のバイポーラ・トランジスタの製造工程数と同じ工
程数でこれを実現する方法に関する。
(IC)としては、従来からCMOS−ICやバイ−C
MOS−ICが広く用いられている。しかし、これらの
ICが利用できるのはおおよそビデオ周波数帯域までで
あり、これより周波数の高いUHF帯域ではクロストー
クが原因となってデジタル素子とアナログ素子の混載が
困難となる。しかも、出力段には従来にも増して耐圧の
高い素子が必要となる。
トレード・オフの関係にある。たとえばバイポーラ・ト
ランジスタの動作速度を低電流下で向上させるために
は、微細化を図ることと各接合を浅くかつ高不純物濃度
にて形成することとで寄生容量を低減し、またエピタキ
シャル層を薄く形成することでベース/コレクタ間の空
乏層幅を減少させることが有効である。しかし、これら
の対策はいずれも耐圧を劣化させる方向に働く。エピタ
キシャル層を高耐圧トランジスタの形成領域において選
択的に厚く形成することも理論上は可能であるが、この
ような縦方向のエピタキシャル層の厚さの制御は設計や
製造工程を複雑化させる虞れが大きい。
SSCC抄録集(`90 IEEE International Solid-State
Circuits Conference, Digest of Technical Paper
s),p.90に、高速バイポーラ・トランジスタとI
2 L(Integrated Injection Logic) ゲートと高耐圧バ
イポーラ・トランジスタとを組み合わせた全帯域テレビ
ジョン・チューナ用ICが提案されている。このICで
は、コレクタ領域の幅とエミッタ/コレクタ間距離を変
化させることにより、基板の面内方向における空乏層幅
を制御している。しかし、この方式ではコレクタ抵抗が
大きく、飽和領域での動作には適さない。
−291952号公報に高速バイポーラ・トランジスタ
と高耐圧,高相互コンダクタンスのJ−FETを同一基
板上に形成してカスコード接続したICが開示されてい
る。以下にこのICの例として、npnトランジスタ
(npnTr)とnチャネルJ−FETとを混載したI
Cの製造プロセスについて、図18ないし図22を参照
しながら簡単に説明する。
・マスク(図示せず。)を用いてp型単結晶Si基板5
1(p−Sub)のnpnTr形成領域にたとえばヒ素
(As)かアンチモン(Sb)を熱拡散させ、n+ 型の
埋込みコレクタ領域52を形成する。次に、別のレジス
ト・マスク(図示せず。)を用いてたとえばホウ素(B
F2 + )をイオン注入し、npnトランジスタとJ−F
ETの各形成領域を分離するためのp+ 型のチャネル・
ストップ領域53iso を形成する。
のレジスト・マスク (図示せず。)を用いてホウ素をイ
オン注入し、J−FET形成領域にp型の下部ゲート領
域54BGを形成する。
晶Si基板51の全面に通常のエピタキシャル成長法に
よりn型エピタキシャル層55を成長させる。続いて、
通常の選択酸化法(LOCOS法)により、チャネル・
ストップ領域53iso あるいは埋込みコレクタ領域52
に達するSiOx 層である素子分離領域56を形成す
る。さらに、J−FET形成領域においてn型エピタキ
シャル層55の内部にたとえばリンをイオン注入し、下
部ゲート領域54BGに達するn+ 型のチャネル領域5
7CHを形成する。
領域の表面に熱酸化法で薄いSiOx 膜59を形成し、
この膜を通してリンをイオン注入することにより、np
nTr形成領域にn+ 型のコレクタ取出し領域58C、
J−FET形成領域にn+ 型のソース/ドレイン領域5
8SDをそれぞれ形成する。続いて、上記SiOx 膜5
9をJ−FET形成領域においてパターニングし、さら
に基体の全面に1層目ポリシリコン層を被着させ、この
層にホウ素をイオン注入する。この1層目ポリシリコン
層をパターニングし、npnTr形成領域にベース取出
し電極60B、J−FET形成領域にはゲート取出し電
極60Gをそれぞれ形成する。次に、基体の全面にSi
Ox 層間絶縁膜62を堆積させ、このSiO2 層間絶縁
膜62と上記ベース取出し電極60Bとを共通マスクに
より順次ドライエッチングしてエミッタ窓開けを行う。
この開口を介してホウ素をイオン注入し、n型エピタキ
シャル層55の表層部にp型の真性ベース領域61Bを
形成した後、サイドウォール形成用の別のSiOx 層を
全面に堆積させる。この状態で基体をアニールし、ベー
ス取出し電極60Bとゲート電極60Gから不純物をn
型エピタキシャル層55へ向けて拡散させ、p+ 型のグ
ラフト・ベース領域63GBおよび上部ゲート領域63
TGをそれぞれ形成する。この後、上記サイドウォール
形成用のSiOx 層をエッチバックし、上記開口の側壁
面にサイドウォールを形成する。
を堆積し、この層にヒ素をイオン注入した後、アニール
を行ってこの不純物を上記開口の底面から真性ベース領
域61Bへ向けて拡散させ、図22に示されるようなn
+ 型のエミッタ領域65Eを形成する。続いて、この2
層目ポリシリコン層を上記開口の部分に選択的に残すご
とくパターニングしてエミッタ取出し電極64Eを形成
する。さらに、常法にしたがって上記SiOx 層間絶縁
膜62へのコンタクト・ホールの開口、バリヤメタルと
Al系配線膜の被着、および配線膜のパターニングを順
次行う。このようにして、npnTr形成領域ではベー
ス取出し電極60Bに接続するベース電極66B、エミ
ッタ取出し電極64Eに接続するエミッタ電極66E、
およびコレクタ取出し領域58Cに接続するコレクタ電
極66Cを、またJ−FET形成領域ではソース/ドレ
イン領域58SDに接続するソース/ドレイン電極66
SD、およびゲート取出し電極60Gに接続するゲート
電極66Gをそれぞれ形成する。
−FETの相互コンダクタンスを改善できるプロセスも
ある。これを、図23ないし図29を参照しながら説明
するが、先のプロセスと共通部分については詳しい説明
は省略する。
に埋込みコレクタ領域52を形成した後、図24に示さ
れるようにn型エピタキシャル層55および素子分離領
域56の形成を先に行い、しかる後、図25に示される
ようにホウ素をイオン注入してp型のチャネル・ストッ
プ領域67iso とp型の下部ゲート領域67BGを形成
し、さらにJ−FET形成領域にリンをイオン注入して
n+ 型のチャネル領域67BGを形成する。
る。すなわち、図26では、リンのイオン注入(コレク
タ取出し領域58C,ソース/ドレイン領域58SDの
形成)、SiOx 膜59のパターニング、1層目ポリシ
リコン層のパターニング(ベース取出し電極60,ゲー
ト取出し電極60Gの形成)、SiOx 層間絶縁膜62
の形成、ホウ素のイオン注入(真性ベース領域61Bの
形成)、不純物拡散アニール(グラフト・ベース領域6
3GB,上部ゲート領域63TGの形成)、サイドウォ
ール形成の各工程を終了した状態を示している。また、
図27では、2層目ポリシリコン層のパターニング(エ
ミッタ取出し電極64Eの形成)、不純物拡散アニール
(エミッタ領域65Eの形成)、SiOx 層間絶縁膜6
2のパターニング、および配線膜のパターニング(ベー
ス電極66B,エミッタ電極66E,コレクタ電極66
C,ソース/ドレイン電極66SD,ゲート電極66G
の形成)の各工程を終了した状態を示している。
域54BGがn型エピタキシャル層55の形成よりも後
にイオン注入により形成されるため、その厚さは活性化
アニール条件により決定されることになり、厚さの制御
性が向上する。
体産業は、高性能化およびこれを実現するための微細化
を追求するあまり、産業自体の存続が危ぶまれるほどの
大幅なコスト増に直面している。したがって、コスト削
減が極めて重要な課題であり、そのための工程数の削減
が不可欠となっている。
般的なnpnTrの製造工程をなるべく共通に用い、J
−FETが混載されたことによる工程数の増加を最小限
に抑えようとする工夫がみられるが、それでもJ−FE
T専用に行われている工程が幾つかある。
がら説明した最初のプロセスでは、図19に示したp型
の下部ゲート領域54BG、および図20に示したn+
型のチャネル領域57CHをそれぞれ形成するためのイ
オン注入が2回、J−FET専用に行われている。ただ
し、通常のイオン注入時には、チャネリングを防止する
ためにイオン注入領域以外の領域を薄いSiOx 層で被
覆しているため、実際にはSiOx 層の形成およびその
パターニングにかかる工程も追加されることになる。
説明した2番目のプロセスでは、p型の下部ゲート領域
67BGとチャネル・ストップ領域67iso とを同時に
形成することによりさらにイオン注入を1回省略してい
るが、やはり従来のバイポーラ・プロセスよりも工程が
増加していることには変わりない。
ンジスタの製造プロセスと共通のプロセスを利用して高
耐圧J−FETを混載することが可能な半導体装置の製
造方法を提供することを目的とする。
造方法は、上述の目的を達するために提案されるもので
あり、基板と同じ導電型のコレクタ領域を有するバイポ
ーラ・トランジスタ(S−BipTr)と、該コレクタ
領域と同じ導電型の下部ゲートを有するJ−FETとを
同一基板上に形成する際に、次のa)〜c)に挙げる部
分を共通の不純物導入工程により同時に形成するもので
ある。
−FETの下部ゲート領域 b)S−BipTrのベース領域と、J−FETのチャ
ネル領域 c)S−BipTrのエミッタ領域と、J−FETの上
部ゲート領域 本発明の半導体装置の製造方法においては、上記のa)
〜c)の部分に対する不純物導入を個別に採用しても良
いが、全てを採用した場合に従来のS−BipTrの製
造プロセスと全く工程数の等しいプロセスを実現するこ
とができる。
電型で不純物濃度の高いコレクタ領域を有するバイポー
ラ・トランジスタであり、コレクタ領域の電位は基板電
位と等しい。また、基板と逆の導電型の埋込み層を形成
する必要がないことから、製造が比較的容易である。
さらに基板と逆の導電型のコレクタ領域を有するバイポ
ーラ・トランジスタを付加してバイポーラ部の構成を相
補型とした上で、J−FETを混載することもできる。
すなわち、基板と逆の導電型の第1のコレクタ領域を有
する第1のバイポーラ・トランジスタ(V−BipT
r)と、基板と同じ導電型の第2のコレクタ領域を有す
る第2のバイポーラ・トランジスタ(S−BipTr)
と、該第2のコレクタ領域と同じ導電型の下部ゲートを
有するJ−FETとを同一基板上に形成する半導体装置
を製造する際に、次のd)〜g)に挙げる部分を共通の
不純物導入工程により同時に形成するものである。
と、S−BipTrグラフト・ベース領域と、J−FE
Tのソース/ドレイン領域 e)V−BipTrのチャネル・ストップ領域と、S−
BipTrの第2のコレクタ領域と、J−FETの下部
ゲート領域 f)S−BipTrのベース領域と、J−FETのチャ
ネル領域 g)V−BipTrのグラフト・ベース領域と、S−B
ipTrのエミッタ領域と、J−FETの上部ゲート領
域 本発明の半導体装置の製造方法においては、上記のd)
〜g)の部分に対する不純物導入を個別に採用しても良
いが、全てを採用した場合に従来のV−BipTr+S
−BipTrの製造プロセスと全く工程数の等しいプロ
セスで実現することができる。
を行う際には、S−BipTrのコレクタ取出し領域も
同時に形成することができる。
素、すわち不純物拡散領域である下部ゲート領域、チャ
ネル領域、上部ゲート領域、およびソース/ドレイン領
域が、いずれもS−BipTrの製造プロセスに含まれ
る不純物導入工程で同時に形成できる。上記S−Bip
Trに加えてV−BipTrを混載する場合も、同様で
ある。したがって、S−BipTrとJ−FETとを混
載した高性能IC、あるいはV−BipTrとS−Bi
pTrからなる相補型バイポーラ・トランジスタ回路に
J−FETを付加した高性能ICを、低コストで製造す
ることができる。
する。
的に形成する2層ポリシリコン型V−BipTrの製造
プロセスを利用して、npnトランジスタ(npnT
r),S型PNPトランジスタ(S−PNPTr),お
よびnチャネル型J−FETを混載したICを製造し
た。このプロセスを、図1ないし図9を参照しながら説
明する。
ub)のnpnTr形成領域に約1200℃でアンチモ
ン(Sb)を気相拡散させ、n+ 型の埋込みコレクタ領
域2(n+ −BL)を形成した。この時のシート抵抗ρ
s はたとえば20〜40Ω/□、接合深さxj は1〜2
μmとした。
3(n−Epi)を成長させた。このn型エピタキシャ
ル層3の抵抗率は1〜5Ωcm、厚さは1〜2μmとし
た。
素子分離領域4を形成した。このLOCOS法では、ま
ず常法にしたがって熱酸化法により基体の全面に厚さ2
0〜50nmのパッド酸化膜を形成し、さらに減圧CV
Dにより厚さ50〜100nmのSi3 N4 膜(図示せ
ず。)を形成した。これらの膜厚は、バーズ・ビーク
長、選択酸化に伴う応力や欠陥発生の制御性を考慮して
最適化した。次に、レジスト・マスクを用いてSi3 N
4 膜,パッド酸化膜を順次エッチングし、酸化マスクを
形成した。さらに、選択酸化後の基体の表面がほぼ平坦
となるように、上記酸化マスクの開口内に表出する基板
1をさらにエッチングして凹部を形成した。この凹部の
深さは、素子分離領域4の設計膜厚の約半分とした。こ
の状態で、1050℃にて2〜4時間のパイロジェニッ
ク酸化を行い、厚さ0.8〜1.5μmの素子分離領域
4を形成した。
のためのレジスト・マスク5を形成した。
を通じてリン(P+ )をイオン注入した。このときの注
入条件は、たとえばイオン加速エネルギー50〜100
keV,ドース量1×1015-16 /cm2 とした。これ
により、npnTrのコレクタ取出し領域7C,S−P
NPTrのグラフト・ベース領域7GB,およびJ−F
ETのソース/ドレイン領域7SD(いずれもn+ 型)
を同時に形成した。このイオン注入工程の共通化は、本
発明のポイントのひとつである。図1には、ここまでの
工程が示されている。
型の各不純物拡散領域の活性化および基体表面の平坦化
を行った。
りSiO2 膜(図示せず。)を100〜600nmの厚
さに堆積させ、900〜1000℃,約30分間のアニ
ールにより上記のn+ 型の各不純物拡散領域を活性化し
た。さらに、レジスト膜(図示せず。)を塗布形成して
基体の表面をほぼ平坦化した後、該レジスト膜と上記S
iO2 膜との選択比を1:1とした条件でエッチバック
を行い、素子分離領域4のバーズ・ヘッドとパッド酸化
膜を除去した。
にチャネリング防止用の薄いSiO2 膜8を900℃の
熱酸化により形成した後、図示されないレジスト・マス
クを用いてまずホウ素(B+ )をイオン注入した。この
ときの注入条件は、たとえばイオン加速エネルギー20
0〜500keV,ドース量1×1013-14 /cm2と
した。これにより、npnTrのチャネル・ストップ領
域9iso ,S−PNPTrのコレクタ領域9C,および
J−FETの下部ゲート領域9BG(いずれもp+ 型)
を同時に形成した。
ず。)を用いてリンをイオン注入した。このときの注入
条件は、たとえばイオン加速エネルギー150〜200
keV,ドース量1×1013/cm2 のオーダーとし
た。これにより、S−PNPTrのベース領域10Bと
J−FETのチャネル領域10CHとを同時に形成し
た。これらの2つのイオン注入工程の共通化も、本発明
のポイントである。
間絶縁膜および1層目ポリシリコン層の成膜およびパタ
ーニングを行った。
間絶縁膜11を基体の全面に堆積し、図示されないレジ
スト・マスクを介してこの膜をたとえばCHF3 /O2
混合ガスを用いてドライエッチングすることにより、コ
ンタクト・ホール12を開口した。これらのコンタクト
・ホール12は、npnTrのベース/エミッタ形成部
位、S−PNPTrのコレクタ形成部位とエミッタ形成
部位、およびJ−FETのゲート形成部位にそれぞれ対
応して開口されている。
0〜300nmの1層目ポリシリコン層13を形成し
た。この1層目ポリシリコン層13は、成膜時にホウ素
を気相中から供給することにより、1×1019/cm3
のオーダーの不純物濃度を持たせたものであっても、あ
るいは純ポリシリコン層にイオン加速エネルギー10〜
30keV,ドース量1×1015/cm2 のオーダーで
ホウ素(BF2 + )をイオン注入したものであっても良
い。
エッチング・マスクを形成するため、上記コンタクト・
ホール12を被覆する部位にレジスト・マスク14を形
成した。
ポリシリコン層をたとえばC2 Cl3 F3 /SF6 混合
ガスを用いてエッチングした。これにより、npnTr
のベース取出し電極13B,S−PNPTrのコレクタ
取出し電極13Cとエミッタ取出し電極13E、および
J−FETのゲート取出し電極13Gをそれぞれ形成し
た。その後、CVDにより基体の全面に厚さ300〜5
00nmのSiO2 層間絶縁膜15を形成した。さら
に、npnTrのベース/エミッタ形成部位に開口17
を有するレジスト・マスク16を形成した。
のベース領域形成、および1層目ポリシリコン層からの
不純物拡散を行った。
6を介してSiO2 層間絶縁膜15およびベース取出し
電極13Bを順次ドライエッチングし、開口を形成し
た。次に、この開口を介してホウ素をイオン注入し、自
己整合的にp型の真性ベース領域18Bを形成した。こ
のときの注入条件は、たとえばイオン加速エネルギー3
0〜100keV,ドース量1×1013-14 /cm2 と
した。
2 膜19を300〜600nmの厚さに堆積させ、85
0〜950℃,10〜60分の不純物活性化アニールを
行った。このアニールにより、真性ベース領域18Bが
活性化されると共に、1層目ポリシリコン層13に由来
する各取出し電極13B,13C,13E,13Gから
高濃度のホウ素が拡散し、npnTrのグラフト・ベー
ス領域20B、S−PNPTrのコレクタ取出し領域2
0Cとエミッタ領域20E、J−FETの上部ゲート領
域20TGをそれぞれ形成した。このイオン注入および
拡散工程の共通化も、本発明のポイントのひとつであ
る。
のエミッタ形成部位を規定するためのサイドウォール形
成、および自己整合的なエミッタ形成を行った。
ッチバックして上記開口の側壁面にサイドウォール19
SWを形成した。
ポリシリコン層21を50〜200nmの厚さに堆積さ
せ、この層にヒ素(As+ )をイオン注入した。このと
きの注入条件は、たとえばイオン加速エネルギー30〜
100keV,ドース量1×1015-16 /cm2 とし
た。なお、基体上の図示されない他所においてこの2層
目ポリシリコン層21で負荷抵抗素子を形成する場合に
は、レジスト・マスクを用いてイオンを打ち分け、所望
の抵抗値に応じたドース量の制御を行う。
を約300nmの厚さにCVD成膜し、900〜110
0℃,5秒〜30分のアニールを行った。このアニール
により、2層目ポリシリコン層21から真性ベース領域
18Bに向けて高濃度のヒ素が拡散し、n+ 型のエミッ
タ領域22Eが形成された。
チングにより除去した後、2層目ポリシリコン層21上
にエミッタ取出し電極をパターニングするためのレジス
ト・マスク23を形成した。
ポリシリコン層21をドライエッチングしてエミッタ取
出し電極21Eを形成した。
外の各取出し電極13B,13C,13E,13G、n
pnTrのコレクタ取出し領域7C、S−PNPTrの
グラフト・ベース領域7GB、およびJ−FETのソー
ス/ドレイン領域7SDに上層配線をコンタクトさせる
ため、SiO2 層間絶縁膜15,11のエッチング・マ
スクとして開口25を有するレジスト・マスク24を形
成した。
2 層間絶縁膜15,11をドライエッチングすることに
より、図9に示されるようにコンタクト・ホール26を
開口した。さらに、レジスト・マスク24を除去し、基
体の全面にたとえばバリヤメタルとAl−1%Si膜か
らなる積層配線膜をスパッタリングにより被着させ、こ
れをパターニングしてnpnTrのベース電極27B,
エミッタ電極27Eおよびコレクタ電極27C、S−P
NPTrのコレクタ電極27Cs,エミッタ電極27E
sおよびベース電極27Bs、J−FETのソース/ド
レイン電極27SDおよびゲート電極27Gをそれぞれ
形成した。
ョン等の工程を経てICを完成させた。
のソース/ドレイン領域7SD,下部ゲート領域9B
G,チャネル領域10CH,上部ゲート領域20TG
は、すべてnpnTrおよび/またはS−PNPTr用
の工程と共通の工程により形成される。したがって、従
来のバイポーラ・トランジスタの製造工程数を何ら増大
させることなく、高耐圧で高相互コンダクタンスを有す
るJ−FETを該バイポーラ・トランジスタと同一基板
上に混載したICを製造することができた。
コンタクトされていた領域、すなわちnpnTrのコレ
クタ取出し領域、S−PNPTrのベース取出し領域、
J−FETのソース/ドレイン領域にも1層目ポリシリ
コン層を残して取出し電極を形成したICの製造プロセ
スについて、図10ないし図17を参照しながら説明す
る。ただし、先の製造プロセスと共通する部分について
は、詳しい説明を省略する。
うに、n+ 型の埋込みコレクタ領域2(n+ −BL)の
形成、n型エピタキシャル層3(n−Epi)の形成、
素子分離、平坦化を実施例1と同様に行った。
面に熱酸化によりSiO2 膜8を形成し、レジスト・マ
スク31の開口32を通じてリン(P+ )をイオン注入
した。このときの注入条件は、たとえばイオン加速エネ
ルギー150〜200keV,ドース量1×1013/c
m2 とした。これにより、npnTrのコレクタ取出し
領域33C,S−PNPTrのベース領域33Bおよび
J−FETのチャネル領域33CHを形成した。このイ
オン注入工程の共通化は、本発明のポイントのひとつで
ある。
・マスク34の開口35を通じてホウ素(BF2 + )を
イオン注入した。このときの注入条件は、たとえばイオ
ン加速エネルギー200〜500keV,ドース量1×
1013-14 /cm2 とした。この結果、デバイス周囲に
p+ 型のチャネル・ストップ層9iso を形成すると共
に、S−PNPTrのコレクタ領域9CとJ−FETの
下部ゲート領域9BGを同時に形成した。このイオン注
入工程の共通化も、本発明のポイントのひとつである。
面にSiO2 層間絶縁膜36を堆積し、これをSiO2
膜8と共にパターニングしてコンタクト形成用の窓開け
を行い、さらにその全面に1層目ポリシリコン層37を
被着させた。さらに、この1層目ポリシリコン層37の
うち、後にnpnTrのベース取出し電極37B,S−
PNPTrのコレクタ取出し電極37Cおよびエミッタ
取出し電極37E、およびJ−FETのゲート取出し電
極37G(各取出し電極については、図15を参照。)
となる領域にp型不純物を導入するため、レジスト・マ
スク38の開口39を通じてホウ素(BF2 + )をイオ
ン注入した。このときの注入条件は、たとえばイオン加
速エネルギー10〜30keV,ドース量1×1015/
cm2 のオーダーとした。
ち、後にnpnTrのコレクタ取出し電極37C、S−
PNPTrのベース取出し電極37B、およびJ−FE
Tのソース/ドレイン取出し電極37SD(各取出し電
極については、図15を参照。)となる領域にn型不純
物を導入するため、図14に示されるように、レジスト
・マスク40の開口41を通じてリン(P+ )をイオン
注入した。このときの注入条件は、たとえばイオン加速
エネルギー40〜70keV,ドース量1×1015/c
m2 のオーダーとした。
リシリコン層37をパターニングし、npnTrのベー
ス取出し電極37Bおよびコレクタ取出し電極37C、
S−PNPTrのコレクタ取出し電極37C,エミッタ
取出し電極37Eおよびベース取出し電極37B、およ
びJ−FETのソース/ドレイン取出し電極37SDお
よびゲート取出し電極37Gをそれぞれ形成した。
着、npnTrのエミッタ窓開け、ホウ素のイオン注入
による真性ベース領域43Bの形成、サイドウォール形
成用のSiO2 膜44の全面被着を実施例1と同様に行
った。
の条件でアニールを行い、先に形成された真性ベース領
域43Bを活性化させると共に、各取出し電極37B,
37C,37Eからn型エピタキシャル層3内へ不純物
を拡散させ、npnTrのp+ 型のグラフト・ベース領
域45GBおよびn+ 型のコレクタ取出し領域45C、
S−PNPTrのp+ 型のコレクタ取出し領域45C,
p+ 型のエミッタ領域45Eおよびn+ 型のグラフト・
ベース領域45GB、J−FETのn+ 型のソース/ド
レイン領域45SDおよびp+ 型の上部ゲート領域45
TGをそれぞれ形成した。以上の1層目ポリシリコン層
へのイオン注入から不純物拡散アニールに至る一連の工
程の共通化も、本発明のポイントのひとつである。
膜44のエッチバックによるサイドウォール44SWの
形成、n型不純物を含有する2層目ポリシリコン層の全
面被着、該2層目ポリシリコン層からの不純物拡散によ
るnpnTrのエミッタ領域47Eの形成、2層目ポリ
シリコン層のパターニングによるnpnTrのエミッタ
取出し電極46Eの形成を、実施例1と同様に行った。
2 層間絶縁膜42のパターニングによるコンタクト・ホ
ール48の開口、積層配線膜の全面被着を行った後、こ
れをパターニングしてnpnTrのベース電極49B,
エミッタ電極49Eおよびコレクタ電極49C、S−P
NPTrのコレクタ電極49Cs,エミッタ電極49E
sおよびベース電極49Bs、J−FETのソース/ド
レイン電極49SDおよびゲート電極49Gをそれぞれ
形成した。
ョン等の工程を経てICを完成させた。
Tのソース/ドレイン領域45SD,下部ゲート領域9
BG,チャネル領域33CH,上部ゲート領域45T
G,ソース/ドレイン取出し電極37SDは、すべてn
pnTrおよび/またはS−PNPTr用の工程と共通
の工程により形成することができた。
説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではない。
S−PNPTrとJ−FETとを混載したICの製造プ
ロセスについて説明したが、本発明はS−PNPTrと
J−FETのみを混載したICの製造にももちろん適用
できる。
件、ICの構成の細部についても、変更は適宜可能であ
る。
明によれば、従来のバイポーラ・トランジスタの製造プ
ロセスと共通のプロセスを利用して、同一基板上に高耐
圧J−FETを混載することができる。したがって、た
とえばUFH帯のような高周波帯域で高速動作が要求さ
れるテレビジョン・チューナ用IC等の高性能ICを、
現今のコストをほぼ維持したまま製造することが可能と
なる。
/J−FET混載ICの製造プロセスにおいて、n型エ
ピタキシャル層にn型不純物のイオン注入を行ってnp
nTrのコレクタ取出し領域、S−PNPTrのグラフ
ト・ベース領域、J−FETのソース/ドレイン領域を
形成した状態を示す模式的断面図である。
的断面図てある。
素子分離領域、S−PNPTrのコレクタ領域およびJ
−FETの下部ゲート領域を形成し、またn型不純物の
イオン注入を行ってS−BipTrのベース領域および
J−FETのチャネル領域を形成した状態を示す模式的
断面図である。
に形成して開口し、1層目ポリシリコン層とこれをパタ
ーニングするためのレジスト・マスクを形成した状態を
示す模式的断面図である。
て各取出し電極を形成し、これをSiO2 層間絶縁膜で
被覆し、エミッタ窓開け用のレジスト・マスクを形成し
た状態を示す模式的断面図である。
ベース領域形成用イオン注入、サイドウォール形成用の
SiO2 膜の全面被着を行った後、各取出し電極からp
型不純物を拡散させてnpnTrのグラフト・ベース領
域、S−PNPTrのコレクタ取出し領域とエミッタ領
域、J−FETの上部ゲート領域を形成した状態を示す
模式的断面図である。
のp型不純物拡散、SiO2 膜のエッチバックによるサ
イドウォール形成、2層目ポリシリコン層の全面被着、
npnTrのエミッタ拡散、エミッタ取出し電極のパタ
ーニング用のレジスト・マスクを形成した状態を示す模
式的断面図である。
し、さらにコンタクト・ホール・エッチング用のレジス
ト・マスクを形成した状態を示す模式的断面図である。
ルを開口し、上層配線を形成した状態を示す模式的断面
図である。
r/J−FET混載ICの他の製造プロセスにおいて、
n型エピタキシャル層と素子分離領域の形成までが終了
した状態を示す模式的断面図である。
のイオン注入を行い、npnTrのコレクタ取出し領
域、S−PNPTrのベース領域、およびJ−FETの
チャネル領域を形成した状態を示す模式的断面図であ
る。
って素子分離領域、S−PNPTrのコレクタ領域、お
よびJ−FETの下部ゲート領域を形成した状態を示す
模式的断面図である。
択的に形成して開口し、1層目ポリシリコン層を全面被
着させた後、選択的にp型不純物をイオン注入している
状態を示す模式的断面図である。
型不純物をイオン注入している状態を示す模式的断面図
である。
グし、SiO2 層間絶縁膜の全面被着、エミッタ窓開
け、npnTrのベース領域形成用イオン注入、サイド
ウォール形成用のSiO2 膜の全面被着を行った後、各
取出し電極からp型不純物あるいはn型不純物を拡散さ
せてnpnTrのグラフト・ベース領域とコレクタ取出
し領域、S−PNPTrのコレクタ取出し領域とエミッ
タ領域とグラフト・ベース領域、およびJ−FETのソ
ース/ドレイン取出し領域と上部ゲート領域とをそれぞ
れ形成した状態を示す模式的断面図である。
イドウォール形成、2層目ポリシリコン層の全面被着、
npnTrのエミッタ拡散、2層目ポリシリコン層のパ
ターニングによるエミッタ取出し電極の形成が終了した
状態を示す模式的断面図である。
ホールを開口し、上層配線を形成した状態を示す模式的
断面図である。
造プロセスにおいて、p型Si基板にnpnTrのn型
の埋込みコレクタ領域とp+ 型の素子分離領域を形成し
た状態を示す模式的断面図である。
J−FETの下部ゲート領域を形成した状態を示す模式
的断面図である。
子分離領域を形成し、さらにn型不純物をイオン注入し
てJ−FETのチャネル領域を形成した状態を示す模式
的断面図である。
ポリシリコン層のパターニングによる各取出し電極の形
成、SiO2 層間絶縁膜の被着、npnTrのエミッタ
窓開け、p型不純物のイオン注入によるnpnTrのベ
ース領域形成を行った後、各取出し電極から不純物拡散
を拡散させてnpnTrのグラフト・ベース領域とJ−
FETの上部ゲート領域を形成した状態を示す模式的断
面図である。
面被着、エミッタ拡散、2層目ポリシリコン層のパター
ニングを行った後、SiO2 層間絶縁膜にコンタクト・
ホールを開口し、上層配線を形成した状態を示す模式的
断面図である。
の製造プロセスにおいて、p型Si基板にnpnTrの
n型の埋込みコレクタ領域を形成した状態を示す模式的
断面図である。
子分離領域を形成した状態を示す模式的断面図である。
素子分離領域とJ−FETの下部ゲート領域を形成し、
さらにn型不純物をイオン注入してチャネル領域を形成
した状態を示す模式的断面図である。
ポリシリコン層のパターニングによる各取出し電極の形
成、SiO2 層間絶縁膜の被着、npnTrのエミッタ
窓開け、p型不純物のイオン注入によるnpnTrのベ
ース領域形成用の形成を行った後、各取出し電極から不
純物拡散を拡散させてnpnTrのグラフト・ベース領
域とJ−FETの上部ゲート領域を形成した状態を示す
模式的断面図である。
面被着、エミッタ拡散、2層目ポリシリコン層のパター
ニングを行った後、SiO2 層間絶縁膜にコンタクト・
ホールを開口し、上層配線を形成した状態を示す模式的
断面図である。
領域 20E (S−PNPTrの)エミッタ取出し領域 20TG,45TG (J−FETの)上部ゲート領域 21E,46E (npnTrの)エミッタ取出し電極 22E,47E (npnTrの)エミッタ領域 27B,49B (npnTrの)ベース電極 27E,49E (npnTrの)エミッタ電極 27C,49C (npnTrの)コレクタ電極 27Cs,49Cs (S−PNPTrの)コレクタ電
極 27Es,49Es (S−PNPTrの)エミッタ電
極 27Bs,49Bs (S−PNPTrの)ベース電極 27SD,49SD (J−FETの)ソース/ドレイ
ン電極 27G,49G (J−FETの)ゲート電極 37B (npnTrとS−PNPTrの)エミッタ取
出し電極 37C (npnTrとS−PNPTrの)コレクタ取
出し電極 37E (S−PNPTrの)エミッタ取出し電極 37SD (J−FETの)ソース/ドレイン取出し電
極 45GB (npnTrとS−PNPTrの)グラフト
・ベース領域 45E (S−PNPTrの)エミッタ領域 45C (npnTrとS−PNPTrの)コレクタ取
出し領域
Claims (3)
- 【請求項1】 基板と逆の導電型の第1のコレクタ領域
を有する第1のバイポーラ・トランジスタと、基板と同
じ導電型の第2のコレクタ領域を有する第2のバイポー
ラ・トランジスタと、該第2のコレクタ領域と同じ導電
型の下部ゲート領域を有する接合型電界効果トランジス
タとを同一基板上に形成する半導体装置の製造方法にお
いて、 前記第1のバイポーラ・トランジスタのグラフト・ベー
ス領域と、前記第2のバイポーラ・トランジスタのエミ
ッタ領域と、前記接合型電界効果トランジスタの上部ゲ
ート領域とを共通の不純物導入工程により同時に形成す
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 基板と逆の導電型の第1のコレクタ領域
を有する第1のバイポーラ・トランジスタと、基板と同
じ導電型の第2のコレクタ領域を有する第2のバイポー
ラ・トランジスタと、該第2のコレクタ領域と同じ導電
型の下部ゲート領域を有する接合型電界効果トランジス
タとを同一基板上に形成する半導体装置の製造方法にお
いて、 前記第1のバイポーラ・トランジスタのコレクタ取出し
領域と、前記第2のバイポーラ・トランジスタのグラフ
ト・ベース領域と、前記接合型電界効果トランジスタの
ソース/ドレイン領域、 前記第1のバイポーラ・トランジスタのチャネル・スト
ップ領域と、前記第2のバイポーラ・トランジスタの第
2のコレクタ領域と、前記接合型電界効果トランジスタ
の下部ゲート領域、 前記第2のバイポーラ・トランジスタのベース領域と、
前記接合型電界効果トランジスタのチャネル領域、およ
び前記第1のバイポーラ・トランジスタのグラフト・ベ
ース領域と、前記第2のバイポーラ・トランジスタのエ
ミッタ領域と、前記接合型電界効果トランジスタの上部
ゲート領域、とを各々共通の不純物導入工程により同時
に形成する半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記第1のバイポーラ・トランジスタの
グラフト・ベース領域と、前記第2のバイポーラ・トラ
ンジスタのエミッタ領域と、前記接合型電界効果トラン
ジスタの上部ゲート領域とを形成する共通の不純物導入
工程により、前記第2のバイポーラ・トランジスタのコ
レクタ取出し領域も同時に形成する請求項1または請求
項2に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21495894A JP3303550B2 (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21495894A JP3303550B2 (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0878435A JPH0878435A (ja) | 1996-03-22 |
JP3303550B2 true JP3303550B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=16664387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21495894A Expired - Fee Related JP3303550B2 (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3303550B2 (ja) |
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US20080237657A1 (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Dsm Solution, Inc. | Signaling circuit and method for integrated circuit devices and systems |
US8035139B2 (en) | 2007-09-02 | 2011-10-11 | Suvolta, Inc. | Dynamic random access memory having junction field effect transistor cell access device |
-
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- 1994-09-08 JP JP21495894A patent/JP3303550B2/ja not_active Expired - Fee Related
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