JP4532131B2 - 自己整列を利用したBiCMOSの製造方法 - Google Patents

自己整列を利用したBiCMOSの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4532131B2
JP4532131B2 JP2004029803A JP2004029803A JP4532131B2 JP 4532131 B2 JP4532131 B2 JP 4532131B2 JP 2004029803 A JP2004029803 A JP 2004029803A JP 2004029803 A JP2004029803 A JP 2004029803A JP 4532131 B2 JP4532131 B2 JP 4532131B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
forming
polysilicon
oxide film
emitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004029803A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004241779A (ja
Inventor
相 惇 李
憲 宗 申
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2004241779A publication Critical patent/JP2004241779A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4532131B2 publication Critical patent/JP4532131B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8248Combination of bipolar and field-effect technology
    • H01L21/8249Bipolar and MOS technology

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

本発明は、異種接合バイポーラトランジスタ(heterojunction bipolar transistor:HBT)の製造方法に関し、より具体的にはHBT及びCMOS(complementary metal oxide semiconductor)トランジスタの製造工程を融合したBiCMOSの製造方法に関する。
超高速通信機術の発達につれて高周波作動トランジスタの開発が速く進みつつある。特に最近には高周波作動トランジスタ素子にSiGe HBTを利用している。SiGe HBTが一般的なバイポーラトランジスタと異なる点はベースをSiGeエピタキシャル層で形成するということである。SiGeはSiよりエネルギーバンドギャップが小さいため、これをベースとして使用したHBTは電流利得及び動作速度が大きく改善される。
そして、ベースの不純物ドーピング濃度を高めても電流利得値が低下せずに、ベース抵抗が低くなるので雑音指数を低められる。それだけでなく、動作電圧も減少するために低電力化が可能である。また、SiGe内のGe含量及び分布を調節してf(遷移周波数)及びfMAX(最大発振周波数)を増加させうる。したがって、SiGe HBTは、f及びfMAXが50GHz以上の高周波動作素子であって、通信用素子やPLL(Phase Lock Loop)に広く使われている。
このようなHBTは普通CMOSトランジスタと融合されてBiCMOS素子として使われる。公知のBiCMOSはシリコン基板上にCMOSトランジスタとバイポーラトランジスタとが融合されたものであるが、進歩したBiCMOS技術はバイポーラトランジスタの代わりにSiGe HBTを使用するものである。SiGeよりなるベースはアナログ信号処理のための高性能のHBTのためのものであり、CMOSトランジスタはデジタル信号処理及びデータ保存のためのものである。
このようなSiGe HBTは、既存のIII−V族化合物半導体と同じ性能を見せながらもシリコン製造工程をそのまま適用することによって低コストの具現が可能である。また、シリコン半導体技術を適用することによって、いわゆる、“システム・オン・チップ”を可能にすることによって応用性が高まっている。
しかし、高周波具現が可能なSiGe HBT工程もやはり、既存のシリコン半導体工程を適用することによってフォト工程で誤整列によるトランジスタの性能低下が発生する。例えば、エミッタ−ベース間接合や、ベース−コレクタ間接合のドーピングプロファイルや面積によってトランジスタの性能が変わる。
したがって、このように接合によるトランジスタの性能変動を最小に維持するために自己整列工程が要求されている。このような自己整列工程は、CMOSトランジスタのソース/ドレイン分野に多く適用されるようにスペーサを利用して具現可能である。
特に、従来には自己整列工程を容易に具現するために二重ポリ構造や外部スペーサを利用したが、このように工程を進める場合、トランジスタの面積が増加して集積度が低くなったり、ダミースペーサが形成されて製造工程時に不良を増大させる問題点を誘発する。したがって、このような問題点を克服できるように、低温でポリシリコンを酸化させうるHiPOX(High Pressure Oxidation)を利用してエミッタ−ベース間接合を具現する方法が提案された。しかし、HiPOX工程の場合、パーチクル発生による収率低下が大きい問題となっている(例えば、特許文献1参照)。
大韓民国特許公開2001−26552号公報
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、誤整列による性能低下なしにSiGe HBTを具現可能にした自己整列工程によるBiCMOSの製造方法を提供することである。
前記本発明の技術的課題を達成するために、本発明のBiCMOSの製造方法において、コレクタ、ベース及びエミッタで構成されたバイポーラトランジスタが形成される第1領域と、ゲート及びソース/ドレインで構成されたCMOSトランジスタが形成される第2領域上にゲート酸化膜とゲート保護ポリシリコン膜とを順次形成する。前記第1領域でエミッタが形成される部分のゲート保護ポリシリコン膜とゲート酸化膜とをエッチングすることによって基板を露出させた後、SiGeベース層をエピタキシャル成長させる。前記SiGeベース層上にエッチング選択比において差がある絶縁膜を交互に蒸着した後、ポリシリコン膜と酸化膜とを順次形成して前記酸化膜表面を平坦化させる。前記第1領域で前記酸化膜、ポリシリコン膜及び絶縁膜のうち一部をエッチングしてエミッタウィンドウを形成した後、前記エミッタウィンドウ内にダミーポリシリコンパターンを形成する。前記酸化膜を除去した後、前記ダミーポリシリコンパターンの側壁にダミースペーサを形成する。前記ダミーポリシリコンパターンとダミースペーサとをイオン注入マスクとして利用したイオン注入を実施して前記SiGeベース層に外因性ベースを形成する。前記ダミースペーサ、ダミーポリシリコンパターン及びポリシリコン膜を除去した後、前記絶縁膜をイオン注入マスクとして前記エミッタウィンドウ内へイオン注入を実施することによって前記基板内に選択的イオン注入されたコレクタ(selective ion implanted collector:SIC)を形成する。前記エミッタウィンドウ内に残っている前記絶縁膜をエッチングした後、エミッタポリシリコンを蒸着し、パターニングしてエミッタを形成する。次いで、前記第1領域で前記SiGeベース層をパターニングしてベースを完成し、これと同時に前記第2領域で前記SiGeベース層とゲート保護ポリシリコンとをパターニングしてゲートを形成する。前記エミッタ、ベース及びゲートの側壁にスペーサを形成した後、イオン注入を実施して前記第2領域にソース/ドレインを形成する。
本発明によるBiCMOSの製造方法では、SICと外因性ベースとを形成するのに自己整列的な概念が導入されるので、コレクタ−ベース接合の寄生容量変動がほとんどない。したがって、工程の均一性を保証でき、素子の性能が安定化されて均一性が確保される。誤整列による性能低下がないので、トランジスタの電流利得の増加及び動作速度の高速化、すなわち、遷移周波数と最大発振周波数とを増加させることができて、素子の高速化及び高周波化を達成できる。
自己整列方法を使用するために使用したダミースペーサは、除去するためにトランジスタの面積が増加する恐れはない。HiPOXのような工程を使用しないためにパーチクル発生による収率低下の問題もない。したがって、本発明によれば、誤整列による性能低下なしに自己整列的にSiGe HBTを具現しつつBiCMOSを製造できる。
以下、添付した図面に基づいて本発明の望ましい実施例を説明する。しかし、本発明の実施例はいろいろな他の形態に変形でき、本発明の範囲が下記の実施例によって限定されると解釈されてはならない。本発明の実施例は当業者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。図面上で同じ符号で表示された要素は同じ要素を意味する。
前記のように高周波素子の性能を一定に維持しながら収率を維持することがSiGe HBT BiCMOS工程の核心である。このための本発明では、エミッタ−ベース間接合を一定に再現できるように下記のような工程で進め、SICの変動をなくしてベース−コレクタ間接合も再現性を高める。また、fMAXを高めたり雑音指数を改善するために外因性ベースを具現するが、この工程も再現性を高めるために自己整列方式で具現することが特徴である。全体的な工程は次の通りである。
まず図1を参照して、P−型の不純物を含む半導体基板100、例えば、P−型シリコン基板を備える。このようなP型の半導体基板100にP+型の不純物を注入してP+領域102を形成した後、HBT領域方向に所定部分が開放されたマスクを使用し、ここにヒ素(As)や燐(P)のようなN+型の不純物を注入して、埋没コレクタ層104(N−BL)を形成する。その上に常圧化学気相蒸着(atmospheric pressure chemical vapor deposition、以下、APCVD)方式でコレクタ層106をエピタキシャル成長させた後で拡散させれば、埋没コレクタ層104から不純物が広がってN−型エピタキシャル層となる。ここで低濃度を意味する(−)は普通1016/cmのオーダを意味し、高濃度を意味する(+)は普通1019/cmのオーダを意味する。
次に、コレクタ層106で活性領域以外の部分である半導体基板100上に公知の方式で素子分離膜、例えばPST(Poly Silicon Filled Deep Trench)108とSTI(Shallow Trench Isolation)110とを形成する。これらは隣のトランジスタと電気的に隔離するために形成するものである。次いで、コレクタ層106のうち今後にコレクタ電極が形成される部分が開放されたマスクを使用し、ここにN+型不純物イオン注入を実施してN+サブコレクタコンタクト112を形成する。
図2のように、CMOS領域方向にNウェル(図示せず)とPウェル113とを形成した後、必要に応じてキャパシタ(MIM、MISまたはデカップリングキャパシタ)などを形成する。CMOSトランジスタは、この分野で公知のように、NチャンネルMOSトランジスタとPチャンネルMOSトランジスタとが集積されたものである。説明の便宜のために本明細書ではNチャンネルMOSトランジスタの場合だけを図示及び説明するが、反対となる導電型を導入すればPチャンネルMOSトランジスタを形成でき、それら2つを集積してCMOSトランジスタを容易に形成できる。
次に、半導体基板100の全面にゲート酸化膜114を形成する。ゲート酸化膜114は例えば、シリコン酸化膜、チタン酸化膜、アルミニウム酸化膜、ハフニウム酸化膜あるいはタンタル酸化膜を蒸着して形成したり、半導体基板100を熱酸化させてシリコン酸化膜で形成できる。このような酸化膜を蒸着するには通常的な蒸着方法、例えば、化学気相蒸着(chemical vapor deposition、CVD)、SACVD、低圧化学気相蒸着(low pressure chemical vapor deposition、LPCVD)またはプラズマ印加化学気相蒸着(plasma assisted chemical vapor deposition、PECVD)が利用される。
次いで、ゲート酸化膜114上に薄いゲート保護ポリシリコン膜116を形成する。ポリシリコンはLPCVDにより500℃ないし700℃の温度で蒸着できる。
HBT領域でエミッタに該当する部分のゲート保護ポリシリコン膜116を除去した後、その下に露出されたゲート酸化膜114を湿式洗浄で除去する。湿式洗浄で酸化膜を除去するところに公知のHF希薄液またはBOE(Buffered Oxide Etchant)を利用できる。次いで、露出されたコレクタ層106面にSiGeベース層118をエピタキシャル成長させる。
SiGeベース層118を成長させる時、インサイチュで2次元ドーピングを多数回実施できる。この時、2次元ドーピングとは、Siソース及びGeソースを供給してエピタキシャル層を成長させるが、一定時間その供給を中断してドーピングソースを供給することを意味する。このようなSiGeベース層118はGeの組成が5%以内で均一でなければならず、界面には炭素(C)と酸素(O)との量が少なくなければならず、ドーピング濃度を正確に調節する必要がある。そして、SiGeベース層118を形成する時には不純物がドーピングされていないSi層を種層として形成した上にSiGe層、不純物がドーピングされたSiGe層を順次形成することが望ましい。
SiGeベース層118上に薄い第1酸化膜120、窒化膜122、第2酸化膜124など、エッチング選択比において差がある絶縁膜を交互に蒸着した後、薄いポリシリコン膜126を形成する。その上にPECVDで第3酸化膜128を厚く蒸着し、化学機械的研磨(chemical mechanical polishing、CMP)のような方法を使って表面を平坦化させる。エッチング選択比において差がある絶縁膜を交互に蒸着することによって、下部膜質に影響を与えずに工程を進める。
図3を参照して、第3酸化膜128、ポリシリコン膜126、第2酸化膜124までの一部をエッチングしてHBT領域にエミッタウィンドウ130をオープンする。オープンされたエミッタウィンドウ130上にダミーポリシリコンを蒸着した後、CMP等で平坦化させて第3酸化膜128の上面が表れるようにする。このようにしてエミッタウィンドウ130内にダミーポリシリコンパターン132が残る。
次に図4のように、第3酸化膜128を湿式エッチング等で全部除去した後、ダミーポリシリコンパターン132上に酸化膜や窒化膜あるいは酸化窒化膜などを薄く蒸着してスペーサ用絶縁膜134を形成する。このスペーサ用絶縁膜134をエッチバックすることによって、ダミーポリシリコンパターン132の側壁にダミースペーサ134aを形成する。SiGeベース層118に対してダミーポリシリコンパターン132とダミースペーサ134aとをマスクとして利用したイオン注入を実施することによって、外因性ベース136を自己整列的に形成する。このように本発明では自己整列的な方式でベース内のドーピング濃度を増加させることができるので、真性ベース抵抗及び寄生ベース抵抗が減少して雑音指数をさらに低めることができる。工程も再現性を高められるので、fMAXを増加させることができる。
次に図5のように、ダミースペーサ134aを湿式エッチング等で除去した後、ダミーポリシリコンパターン132とポリシリコン膜126とを除去する。エッチングされた第2酸化膜124をマスクとしてエミッタウィンドウ130内に残っている窒化膜122をエッチングする。
エミッタウィンドウ130内へのイオン注入を実施してSICを形成する。このように本発明では、第2酸化膜124と窒化膜122とをマスクとして自己整列的にイオン注入するので、毎工程でのSIC変動をなくすことができてベース−コレクタ間接合も再現性を高められる。
次いで図6を参照すれば、エミッタウィンドウ130内で第1酸化膜120を除去してSiGeベース層118を露出させる。その上にエミッタポリシリコン138を蒸着し、反射防止膜140を蒸着した後、エミッタ不純物を注入する。エミッタポリシリコン138が蒸着と同時に不純物が注入されるインサイチュ方式で形成されたものであれば、イオン注入工程は実施しなくてもよい。その後、エミッタポリシリコン138と窒化膜122とをエミッタ状にパターニングする。
図7のように、HBT領域ではSiGeベース層118とゲート保護ポリシリコン膜116とをパターニングしてベースを完成し、これと同時にCMOS領域ではSiGeベース層118とゲート保護ポリシリコン膜116とをパターニングしてゲート144を形成する。必要な場合、再酸化(GPox)工程を実施する。公知のように、再酸化工程を行えばゲート144など、導電層の露出部位に熱酸化膜(図示せず)が形成されつつ、エッチング段階で発生したダメージ及び残留しているカスを除去でき、ゲート酸化膜114の信頼性向上にも役に立つ。再酸化工程を実施した後、エミッタポリシリコン138、外因性ベース136及びゲート144の側壁にスペーサ146、148、150工程を進める。スペーサ146、148、150工程は公知のように、窒化膜、酸化膜あるいは酸化窒化膜などの絶縁膜を蒸着した後、エッチバックで進む。
適当なマスクを使用したイオン注入を実施してCMOS領域にソース/ドレイン152を形成する。基板コンタクト153もイオン注入で形成する。次いで、必要なコンタクト部位にシリサイド工程を進める自己整列シリサイド工程を進めるために第1酸化膜120とゲート酸化膜114とを適切にエッチングする。この時、スペーサ146、148、150がマスクとして使われる。コンタクト部位(例えば、外因性ベース136、サブコレクタコンタクト112、ソース/ドレイン152、ゲート144、基板コンタクト153の上側)をオープンした後にチタン、コバルト、ニッケル等の金属を蒸着して、シリサイド154を形成する。シリサイド154を含むオミックコンタクトを達成するために、接触抵抗及びベース寄生抵抗などが減少する。
本発明は、トランジスタの性能変動を最小に維持するための自己整列BiCMOS工程に利用できる。製造工程を簡単にして工程コストを低めることができて量産化に適している。
本発明の実施例によるBiCMOSの製造方法のうち、半導体基板に埋没コレクタ層、コレクタ層及びサブコレクタコンタクトを形成した後、ゲート酸化膜とゲート保護ポリシリコン膜とを形成する段階を示す図面である。 図1の段階に次いでSiGeベース層を形成した後、エッチング選択比において差がある絶縁膜を交互に蒸着した上に、薄いポリシリコン膜と厚い酸化膜とを形成する段階を示す図面である。 図2の段階に次いでエミッタウィンドウ内にダミーポリシリコンパターンを形成する段階を示す図面である。 図3の段階に次いで外因性ベースを自己整列的に形成する段階を示す図面である。 図4の段階に次いでダミーポリシリコンパターンを除去する段階を示す図面である。 図5の段階に次いでエミッタウィンドウ内へのSICを形成し、エミッタポリシリコンをパターニングする段階を示す図面である。 図6の段階に次いでCMOSトランジスタを形成する段階を示す図面である。
符号の説明
100…半導体基板、
104…埋没コレクタ層、
106…コレクタ層、
112…サブコレクタコンタクト、
114…ゲート酸化膜、
116…ゲート保護ポリシリコン膜、
118…SiGeベース層、
120…第1酸化膜、
122…窒化膜、
124…第2酸化膜、
126…ポリシリコン膜、
128…第3酸化膜、
130…エミッタウィンドウ、
132…ダミーポリシリコンパターン、
134a…ダミースペーサ、
136…外因性ベース、
138…エミッタポリシリコン、
144…ゲート、
146、148、150…スペーサ、
152…ソース/ドレイン、
154…シリサイド。

Claims (19)

  1. コレクタ、ベース及びエミッタで構成されたバイポーラトランジスタと、ゲート及びソース/ドレインで構成されたCMOSトランジスタとを含むBiCMOSの製造方法において、
    基板上にSiGeベース層をエピタキシャル成長させる段階と、
    前記SiGeベース層上に絶縁膜を形成する段階と、
    前記絶縁膜の一部を前記SiGeベース層上に厚みが残るようにエッチングしてエミッタウィンドウを形成する段階と、
    前記エミッタウィンドウ内に前記絶縁膜表面と並んでダミーポリシリコンパターンを形成する段階と、
    前記ダミーポリシリコンパターンの周囲の前記絶縁層を、前記エミッタウィンドウ下部に残っている絶縁膜よりも厚い厚みを残してエッチングして、前記ダミーポリシリコンパターンの側壁を露出させた後、前記側壁にダミースペーサを形成する段階と、
    前記ダミーポリシリコンパターンとダミースペーサとをイオン注入マスクとして利用したイオン注入を実施して前記SiGeベース層に外因性ベースを形成する段階と、
    前記ダミースペーサ、ダミーポリシリコンパターンを除去した後、残っている前記絶縁膜をイオン注入マスクとして前記エミッタウィンドウ内へイオン注入を実施することによって前記基板内に選択的イオン注入されたコレクタ(SIC)を形成する段階と、
    前記エミッタウィンドウ下部に残っている絶縁膜をエッチングして前記SiGeベース層を露出させた後、エミッタポリシリコンを蒸着してパターニングしてエミッタを形成する段階と、
    前記CMOSトランジスタの領域でイオン注入により前記ゲートとソース/ドレインを形成する段階と、
    を含むことを特徴とするBiCMOSの製造方法。
  2. 前記SiGeベース層を形成する時には不純物がドーピングされていないSi層を種層として形成した上にSiGe層、不純物がドーピングされたSiGe層を順次形成することを特徴とする請求項1に記載のBiCMOSの製造方法。
  3. 前記絶縁膜は複数の膜を重ねて形成し、最上部面は化学機械的研磨で平坦化させることを特徴とする請求項1に記載のBiCMOSの製造方法。
  4. 前記ダミーポリシリコンパターンを形成する段階は、
    前記絶縁膜上に前記エミッタウィンドウを完全に埋め込むポリシリコン膜を形成する段階と、
    前記絶縁膜が表れるまで前記ポリシリコン膜を化学機械的研磨で平坦化させて前記エミッタウィンドウ内にのみ前記ポリシリコン膜を残す段階と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のBiCMOSの製造方法。
  5. コレクタ、ベース及びエミッタで構成されたバイポーラトランジスタが形成される第1領域と、ゲート及びソース/ドレインで構成されたCMOSトランジスタが形成される第2領域とを含むBiCMOSの製造方法において、
    (a)前記第1領域と第2領域上にゲート酸化膜とゲート保護ポリシリコン膜とを順次形成する段階と、
    (b)前記第1領域でエミッタが形成される部分のゲート保護ポリシリコン膜とゲート酸化膜とをエッチングすることによって基板を露出させた後、SiGeベース層をエピタキシャル成長させる段階と、
    (c)前記SiGeベース層上にエッチング選択比において差がある絶縁膜を交互に蒸着した後、ポリシリコン膜と酸化膜とを順次形成して前記酸化膜表面を平坦化させる段階と、
    (d)前記第1領域で前記酸化膜、ポリシリコン膜及び絶縁膜のうち一部をエッチングしてエミッタウィンドウを形成した後、前記エミッタウィンドウ内にダミーポリシリコンパターンを形成する段階と、
    (e)前記酸化膜を除去した後、前記ダミーポリシリコンパターンの側壁にダミースペーサを形成する段階と、
    (f)前記ダミーポリシリコンパターンとダミースペーサとをイオン注入マスクとして利用したイオン注入を実施して前記SiGeベース層に外因性ベースを形成する段階と、
    (g)前記ダミースペーサ、ダミーポリシリコンパターン及びポリシリコン膜を除去した後、前記絶縁膜をイオン注入マスクとして前記エミッタウィンドウ内へイオン注入を実施することによって前記基板内に選択的イオン注入されたコレクタを形成する段階と、
    (h)前記エミッタウィンドウ内に残っている前記絶縁膜をエッチングした後、エミッタポリシリコンを蒸着してパターニングしてエミッタを形成する段階と、
    (i)前記第1領域で前記SiGeベース層をパターニングしてベースを完成し、これと同時に前記第2領域で前記SiGeベース層とゲート保護ポリシリコンとをパターニングしてゲートを形成する段階と、
    (j)前記エミッタ、ベース及びゲートの側壁にスペーサを形成した後、イオン注入を実施して前記第2領域にソース/ドレインを形成する段階と、を含むことを特徴とするBiCMOSの製造方法。
  6. 前記(a)段階前に、
    前記第1領域の基板に不純物をイオン注入して埋没コレクタ層を形成する段階と、
    前記埋没コレクタ層上にコレクタ層をエピタキシャル成長させる段階と、
    前記コレクタ層から活性領域以外の部分に素子分離膜を形成する段階と、
    前記第1領域にサブコレクタコンタクトを形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載のBiCMOSの製造方法。
  7. 前記SiGeベース層を形成する時には不純物がドーピングされていないSi層を種層として形成した上にSiGe層、不純物がドーピングされたSiGe層を順次形成することを特徴とする請求項5に記載のBiCMOSの製造方法。
  8. 前記(c)段階で、前記酸化膜はプラズマ印加化学気相蒸着で形成し、化学機械的研磨で平坦化させることを特徴とする請求項5に記載のBiCMOSの製造方法。
  9. 前記ダミーポリシリコンパターンを形成する段階は、
    前記酸化膜上に前記エミッタウィンドウを完全に埋め込むポリシリコン膜を形成する段階と、
    前記酸化膜が表れるまで前記ポリシリコン膜を平坦化させて前記エミッタウィンドウ内にのみ前記ポリシリコン膜を残す段階と、を含むことを特徴とする請求項5に記載のBiCMOSの製造方法。
  10. 前記(c)段階で、前記絶縁膜は前記SiGeベース層上に第1酸化膜、窒化膜及び第2酸化膜を積層して形成することを特徴とする請求項5に記載のBiCMOSの製造方法。
  11. 前記(d)段階で、前記絶縁膜のうち前記第2酸化膜だけエッチングして前記エミッタウィンドウを形成することを特徴とする請求項10に記載のBiCMOSの製造方法。
  12. 前記(g)段階ではエッチングされた前記第2酸化膜をマスクとして前記エミッタウィンドウ内に露出された前記窒化膜をエッチングした後、前記選択的イオン注入されたコレクタを形成することを特徴とする請求項11に記載のBiCMOSの製造方法。
  13. 前記(j)段階以後、前記基板上に金属を蒸着してシリサイドを含むオミックコンタクトを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載のBiCMOSの製造方法。
  14. コレクタ、ベース及びエミッタで構成されたバイポーラトランジスタが形成される第1領域とゲート及びソース/ドレインで構成されたCMOSトランジスタが形成される第2領域を含むBiCMOSの製造方法において、
    (a)前記第1領域と第2領域上にゲート酸化膜とゲート保護ポリシリコン膜とを順次形成する段階と、
    (b)前記第1領域でエミッタが形成される部分のゲート保護ポリシリコン膜とゲート酸化膜とをエッチングすることによって基板を露出させた後、SiGeベース層をエピタキシャル成長させる段階と、
    (c)前記SiGeベース層上に第1酸化膜、窒化膜、第2酸化膜、ポリシリコン膜及び第3酸化膜を順次形成し、前記第3酸化膜表面を平坦化させる段階と、
    (d)前記第1領域で前記第3酸化膜、ポリシリコン膜及び第2酸化膜をエッチングしてエミッタウィンドウをオープンした後、前記エミッタウィンドウ内に前記第3酸化膜表面と並んでダミーポリシリコンパターンを形成する段階と、
    (e)前記第3酸化膜を除去した後、前記ダミーポリシリコンパターンの側壁にダミースペーサを形成する段階と、
    (f)前記ダミーポリシリコンパターンとダミースペーサとをイオン注入マスクとして利用したイオン注入を実施して前記SiGeベース層に外因性ベースを形成する段階と、
    (g)前記ダミースペーサ、ダミーポリシリコンパターンとポリシリコン膜とを除去した後、残っている前記第2酸化膜をエッチングマスクとして前記窒化膜をエッチングし、残っている前記第2酸化膜と窒化膜とをイオン注入マスクとして前記エミッタウィンドウ内へイオン注入を実施することによって前記基板内に選択的イオン注入されたコレクタを形成する段階と、
    (h)前記残っている第2酸化膜と前記エミッタウィンドウ内の第1酸化膜とをエッチングした後、前記SiGeベース層上にエミッタポリシリコンを蒸着し、前記エミッタポリシリコンと前記窒化膜とをパターニングしてエミッタを形成する段階と、
    (i)前記第1領域で前記SiGeベース層とゲート保護ポリシリコンとをパターニングしてベースを完成し、これと同時に前記第2領域で前記SiGeベース層とゲート保護ポリシリコンとをパターニングしてゲートを形成する段階と、
    (j)前記エミッタ、ベース及びゲートの側壁にスペーサを形成した後、イオン注入を実施して前記第2領域にソース/ドレインを形成する段階と、を含むことを特徴とするBiCMOSの製造方法。
  15. 前記(a)段階前に、
    前記第1領域の基板に不純物をイオン注入して埋没コレクタ層を形成する段階と、
    前記埋没コレクタ層上にコレクタ層をエピタキシャル成長させる段階と、
    前記コレクタ層で活性領域以外の部分に素子分離膜を形成する段階と、
    前記第1領域にサブコレクタコンタクトを形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項14に記載のBiCMOSの製造方法。
  16. 前記SiGeベース層を形成する時には不純物がドーピングされていないSi層を種層として形成した上にSiGe層、不純物がドーピングされたSiGe層を順次形成することを特徴とする請求項14に記載のBiCMOSの製造方法。
  17. 前記(c)段階で、前記第3酸化膜はプラズマ印加化学気相蒸着で形成し、化学機械的研磨で平坦化させることを特徴とする請求項14に記載のBiCMOSの製造方法。
  18. 前記ダミーポリシリコンパターンを形成する段階は、
    前記第3酸化膜上に前記エミッタウィンドウを完全に埋め込むポリシリコン膜を形成する段階と、
    前記第3酸化膜が表れるまで前記ポリシリコン膜を平坦化させて前記エミッタウィンドウ内にのみ前記ポリシリコン膜を残す段階と、を含むことを特徴とする請求項14に記載のBiCMOSの製造方法。
  19. 前記(j)段階以後、前記基板上に金属を蒸着してシリサイドを含むオミックコンタクトを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項14に記載のBiCMOSの製造方法。
JP2004029803A 2003-02-07 2004-02-05 自己整列を利用したBiCMOSの製造方法 Expired - Fee Related JP4532131B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0007870A KR100486304B1 (ko) 2003-02-07 2003-02-07 자기정렬을 이용한 바이씨모스 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004241779A JP2004241779A (ja) 2004-08-26
JP4532131B2 true JP4532131B2 (ja) 2010-08-25

Family

ID=32822661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004029803A Expired - Fee Related JP4532131B2 (ja) 2003-02-07 2004-02-05 自己整列を利用したBiCMOSの製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6846710B2 (ja)
JP (1) JP4532131B2 (ja)
KR (1) KR100486304B1 (ja)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4402953B2 (ja) * 2001-09-18 2010-01-20 パナソニック株式会社 半導体装置の製造方法
TW200620478A (en) * 2004-08-20 2006-06-16 Koninkl Philips Electronics Nv Self-aligned epitaxially grown bipolar transistor
US7002190B1 (en) 2004-09-21 2006-02-21 International Business Machines Corporation Method of collector formation in BiCMOS technology
US7288829B2 (en) * 2004-11-10 2007-10-30 International Business Machines Corporation Bipolar transistor with self-aligned retrograde extrinsic base implant profile and self-aligned silicide
KR100741682B1 (ko) 2004-12-03 2007-07-23 한국전자통신연구원 실리콘 게르마늄 바이시모스 소자의 제조 방법
US20070023864A1 (en) * 2005-07-28 2007-02-01 International Business Machines Corporation Methods of fabricating bipolar transistor for improved isolation, passivation and critical dimension control
JP5048242B2 (ja) * 2005-11-30 2012-10-17 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド 半導体装置及びその製造方法
KR100833491B1 (ko) * 2005-12-08 2008-05-29 한국전자통신연구원 임베디드 상변화 메모리 및 그 제조방법
JP2007243140A (ja) * 2006-02-09 2007-09-20 Renesas Technology Corp 半導体装置、電子装置および半導体装置の製造方法
US8298901B1 (en) * 2006-05-26 2012-10-30 National Semiconductor Corporation Method for manufacturing bipolar transistors
TW200849556A (en) * 2006-06-14 2008-12-16 Nxp Bv Semiconductor device and method of manufacturing such a device
US7394113B2 (en) * 2006-07-26 2008-07-01 International Business Machines Corporation Self-alignment scheme for a heterojunction bipolar transistor
US7705426B2 (en) * 2006-11-10 2010-04-27 International Business Machines Corporation Integration of a SiGe- or SiGeC-based HBT with a SiGe- or SiGeC-strapped semiconductor device
US7679164B2 (en) * 2007-01-05 2010-03-16 International Business Machines Corporation Bipolar transistor with silicided sub-collector
US7900167B2 (en) * 2007-10-24 2011-03-01 International Business Machines Corporation Silicon germanium heterojunction bipolar transistor structure and method
US7750371B2 (en) * 2007-04-30 2010-07-06 International Business Machines Corporation Silicon germanium heterojunction bipolar transistor structure and method
EP2315238B1 (en) * 2009-10-26 2012-06-20 Nxp B.V. Heterojunction Bipolar Transistor
US8389348B2 (en) * 2010-09-14 2013-03-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Mechanism of forming SiC crystalline on Si substrates to allow integration of GaN and Si electronics
EP2458624A1 (en) * 2010-11-26 2012-05-30 Nxp B.V. Heterojunction Bipolar Transistor Manufacturing Method and Integrated Circuit Comprising a Heterojunction Bipolar Transistor
CN102184898B (zh) * 2011-04-22 2015-03-18 上海华虹宏力半导体制造有限公司 半导体器件制作方法和SiGe HBT晶体管制作方法
CN103094318B (zh) * 2011-11-03 2016-08-17 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种SiGe HBT器件结构及其制造方法
CN103035689B (zh) * 2012-05-23 2015-06-03 上海华虹宏力半导体制造有限公司 锗硅hbt的集电区引出结构及其制造方法
US20140001602A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-02 Skyworks Solutions, Inc. Device manufacturing using high-resistivity bulk silicon wafer
US9048284B2 (en) 2012-06-28 2015-06-02 Skyworks Solutions, Inc. Integrated RF front end system
US9761700B2 (en) 2012-06-28 2017-09-12 Skyworks Solutions, Inc. Bipolar transistor on high-resistivity substrate
US9660032B2 (en) * 2015-06-22 2017-05-23 International Business Machines Corporation Method and apparatus providing improved thermal conductivity of strain relaxed buffer
JP7299769B2 (ja) * 2019-06-24 2023-06-28 ローム株式会社 半導体装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH045851A (ja) * 1990-04-23 1992-01-09 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JPH04137528A (ja) * 1990-09-28 1992-05-12 Toshiba Corp 半導体装置
JPH04184937A (ja) * 1990-11-20 1992-07-01 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路装置の製造方法
JPH04233236A (ja) * 1990-07-18 1992-08-21 Siemens Ag バイポーラトランジスタの製法
JPH0669434A (ja) * 1992-08-15 1994-03-11 Toshiba Corp 半導体集積回路装置及びその製造方法
JPH07153772A (ja) * 1993-11-30 1995-06-16 Sony Corp バイポーラトランジスタ及びその製造方法
JPH09186172A (ja) * 1995-12-12 1997-07-15 Lucent Technol Inc 集積電子装置
JP2000031156A (ja) * 1998-06-05 2000-01-28 St Microelectronics 粗さを抑えた外因性ベ―スを有するたて形バイポ―ラトランジスタとその製造方法
JP2001035858A (ja) * 1999-07-21 2001-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2001196385A (ja) * 1999-11-23 2001-07-19 St Microelectronics Sa 垂直型バイポーラ・トランジスタの製造方法
JP2001244275A (ja) * 1999-09-23 2001-09-07 St Microelectronics Sa セルフアラインされた縦型のバイポーラトランジスタを製造する方法
JP2002270819A (ja) * 2001-03-13 2002-09-20 Alps Electric Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2002329725A (ja) * 2001-04-19 2002-11-15 Internatl Business Mach Corp <Ibm> ヘテロ接合バイポーラ・トランジスタおよびその製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2779571B1 (fr) * 1998-06-05 2003-01-24 St Microelectronics Sa Procede de dopage selectif du collecteur intrinseque d'un transistor bipolaire vertical a base epitaxiee
US6448124B1 (en) 1999-11-12 2002-09-10 International Business Machines Corporation Method for epitaxial bipolar BiCMOS
JP4556295B2 (ja) * 2000-06-27 2010-10-06 ソニー株式会社 半導体装置の製造方法
US6656809B2 (en) * 2002-01-15 2003-12-02 International Business Machines Corporation Method to fabricate SiGe HBTs with controlled current gain and improved breakdown voltage characteristics

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH045851A (ja) * 1990-04-23 1992-01-09 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JPH04233236A (ja) * 1990-07-18 1992-08-21 Siemens Ag バイポーラトランジスタの製法
JPH04137528A (ja) * 1990-09-28 1992-05-12 Toshiba Corp 半導体装置
JPH04184937A (ja) * 1990-11-20 1992-07-01 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路装置の製造方法
JPH0669434A (ja) * 1992-08-15 1994-03-11 Toshiba Corp 半導体集積回路装置及びその製造方法
JPH07153772A (ja) * 1993-11-30 1995-06-16 Sony Corp バイポーラトランジスタ及びその製造方法
JPH09186172A (ja) * 1995-12-12 1997-07-15 Lucent Technol Inc 集積電子装置
JP2000031156A (ja) * 1998-06-05 2000-01-28 St Microelectronics 粗さを抑えた外因性ベ―スを有するたて形バイポ―ラトランジスタとその製造方法
JP2001035858A (ja) * 1999-07-21 2001-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2001244275A (ja) * 1999-09-23 2001-09-07 St Microelectronics Sa セルフアラインされた縦型のバイポーラトランジスタを製造する方法
JP2001196385A (ja) * 1999-11-23 2001-07-19 St Microelectronics Sa 垂直型バイポーラ・トランジスタの製造方法
JP2002270819A (ja) * 2001-03-13 2002-09-20 Alps Electric Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2002329725A (ja) * 2001-04-19 2002-11-15 Internatl Business Mach Corp <Ibm> ヘテロ接合バイポーラ・トランジスタおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004241779A (ja) 2004-08-26
US6846710B2 (en) 2005-01-25
US20040157387A1 (en) 2004-08-12
KR100486304B1 (ko) 2005-04-29
KR20040071949A (ko) 2004-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4532131B2 (ja) 自己整列を利用したBiCMOSの製造方法
US9508824B2 (en) Method for fabricating a bipolar transistor having self-aligned emitter contact
JP4414895B2 (ja) 改善されたベースエミッタ接合部を有するバイポーラトランジスタの製造のための方法
US6531369B1 (en) Heterojunction bipolar transistor (HBT) fabrication using a selectively deposited silicon germanium (SiGe)
US6933201B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
CN101604691B (zh) 半导体器件和半导体器件的制造方法
US8476675B2 (en) Semiconductor device and method of manufacture thereof
US6362066B1 (en) Method for manufacturing bipolar devices
US6465870B2 (en) ESD robust silicon germanium transistor with emitter NP-block mask extrinsic base ballasting resistor with doped facet region
US6337494B1 (en) Super self-aligned bipolar transistor and method for fabricating thereof
US20100055860A1 (en) Semiconductor Process and Integrated Circuit
JPH0677421A (ja) トランジスタの製法
JPH09172173A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US6437376B1 (en) Heterojunction bipolar transistor (HBT) with three-dimensional base contact
KR20050004874A (ko) 반도체 디바이스 제조 방법
JP4138806B2 (ja) バイポーラトランジスタの形成方法
US6461925B1 (en) Method of manufacturing a heterojunction BiCMOS integrated circuit
US7358132B2 (en) Self-aligned bipolar semiconductor device and fabrication method thereof
US7307336B2 (en) BiCMOS structure, method for producing the same and bipolar transistor for a BiCMOS structure
US7554174B2 (en) Bipolar transistor having semiconductor patterns filling contact windows of an insulating layer
JP4444786B2 (ja) BiCMOS製造方法
KR20020050702A (ko) SiGe BiCMOS 집적 설계에 의한 폴리-폴리 캐패시터의제조방법
US6774002B2 (en) Structure and method for forming self-aligned bipolar junction transistor with expitaxy base
JP4349131B2 (ja) バイポーラトランジスタの製造方法及び半導体装置の製造方法
JPH11307771A (ja) 半導体装置及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050629

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091019

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100518

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100610

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4532131

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130618

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees