JPH01152757A - コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンデンサの製造方法に関し、特に高速バイポ
ーラリニア集積回路に用いられる多結晶シリコンを電極
とするコンデンサの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、高速バイポーラリニア集積回路に用いられるコン
デンサは薄い絶縁膜を保護する目的で電極は多結晶シリ
コンとすることが多い。第３図（ａ）、（ｂ）は従来の
コンデンサの製造方法を説明するために、工程順に示し
た高速バイポーラリニア集積回路素子の要部の断面図で
ある。第３図（ａ）はコンデンサ用の薄い絶縁膜３０９
が形成された時の断面図で、３０１はＰ型半導体基板、
３０２はＮ＋型埋込層、３０３はＮ型エピタキシャル層
、３０４はフィールド絶縁膜、３０５はＰ１型絶絶縁離
層、３０６はＮ＋コレクタ、３０７はＰ−ベース、３０
８はＰ＋グラフトベースである。第３図（ｂ）はエミッ
タ領域３１１上のフィールド絶縁膜を除去し全面に多結
晶シリコン３１２を成長させ、全面に高ドーズのヒ素を
イオン注入した時の断面図である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のコンデンサの製造方法は、全面に成長し
た多結晶シリコン３１２が一部エミッタ領域３１１と接
触しているものの（ここはＰ型基板３０１に対し高イン
ピーダンスである）はとんどがフィールド絶縁膜３０４
上にある。このため高ドーズのヒ素をイオン注入する時
多結晶シリコン表面に蓄積される正電荷が低インピーダ
ンスを求めてＰ型基板３０１に抜けようとする。この時
にコンデンサ用の薄い絶縁膜３０９が破壊されてしまう
という欠点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のコンデンサの製造方法は、Ｐ型半導体基板の一
部にヒ素を拡散しＮ型エピタキシャル層を形成する工程
と、全面に第１の絶縁膜を形成する工程と、前記Ｎ型エ
ピタキシャル層の一部に前記Ｐ型半導体基板に到達する
Ｐ型絶縁領域を形成する工程と、分離された第１のＮ型
エピタキシャル層にＮＰＮトランジスタのコレクタ、ベ
ースを形成する工程と、分離された第２のＮ型エピタキ
シャル層の一部にコンデンサ用の第２の絶縁膜を形成す
る工程と、前記ＮＰＮ）ランジスタのエミッタとなる領
域と前記第２のＮ型エピタキシャル層を囲むＰ型絶縁領
域上の第１の絶縁膜を除去する工程と、全面に多結晶シ
リコンを成長させる工程と、前記第２のＮ型エピタキシ
ャル層を囲むＰ型絶縁領域上の前記多結晶シリコンをＰ
＋型或いはＮ＋型にする工程と、前記多結晶シリコン全
面にヒ素をイオン注入し押込む工程と、前記エミッタと
なる領域上と前記第２の絶縁膜上に前記多結晶シリコン
を残す工程とを含んで構成される。

本発明によるコンデンサの製造方法によれば、電極形成
のための多結晶シリコンがコンデンサを取り囲むＰ型絶
縁領域と拡散領域上で接続されているので、高ドーズの
ヒ素イオン注入時の多結晶シリコン表面の正電荷は少な
くともコンデンサ付近ではＰ型基板に放電される。これ
によりコンデンサ用の薄い絶縁膜が高ドーズのヒ素イオ
ン注入時に保護される。

〔実施例〕

次に、本発明のついて図面を参照して説明する第１図（
ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例を説明するために工程
順に示した半導体素子の断面図である。

１０〜２０Ω・１のＰ型半導体基板１０１の一部にヒ素
を１０〜２０Ω／口の濃度に拡散、押込みして埋込ヒ素
領域１０２を形成する。１Ω・口のエピタキシャル層１
０３を２μｍの厚さに形成し、１０００℃の熱酸化によ
り３０００人のフィールド酸化膜１０４を形成する。Ｐ
型絶縁領域１０５は従来の方法にて形成する。（第１図
（ａ））。フィールド酸化膜１０４の一部を開孔し９５
０°Ｃで１５Ω／口のリン拡散を施し、１０００℃で押
込、酸化してＮ＋コレクタ１０６を形成し、続いてフォ
トレジスト等をマスクにしてＰベース１０７、Ｐ＋グラ
フトベース１０８を形成する。フィールド酸化膜１０４
の一部を開孔し９００℃にて４００人のコンデンサ用酸
化膜１０９を形成する（第１図（ｂ））。

フィールド酸化膜１０４のコンデンサ領域を囲むＰ型絶
縁領域１１０上を開孔し、同時にＮＰＮトランジスタの
エミッタ開孔部１１１も設ける。

全面に多結晶シリコン１１２を２５００人の厚さに形成
する（第１図（Ｃ）〉。

気相成長酸化膜１１３を５０００人の厚さに成長させ、
コンデンサ領域を囲むＰ型絶縁領域上に位置する部分１
１４を開孔する。９５０℃で３０分のホウ素拡散と９０
０℃、３０分のホウ素押込みを施し、多結晶シリコンの
ホウ素拡散領域１１５を形成する（第１図（ｄ））。

気相成長酸化膜１１３を除去し、全面に８０Ｋｅｖで８
　Ｘ　１０１５／　ｃｍ２のヒ素イオン注入をし、９５
０℃、３ｏ分の押込みを行なうことにより、ヒ素ドープ
のｉ結晶シリコン領域１１７、エミッタ領域１１８が形
成される（第１図（ｅ））。

コンデンサにはコンデンサ電極１１９、エミッタ上には
エミッタ電極１２０が残るよう多結晶シリコン１１７を
エツチングする（第１図（ｆ））。

第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施例を説明す
るために工程順に示した主要工程の素子の断面図である
。第１図（Ｃ）迄は全く同一で、第１図（ｄ）に相当す
る部分において、多結晶シリコン２１２のコンデンサ領
域を囲むＰ絶絶縁領域上に位置する部分２１４に気相成
長酸化膜２１３をマスクとして９５０℃、２０分のリン
拡散、９００℃、１０分の押込みを行ない多結晶シリコ
ンのリン拡散領域２２５を形成する。−船釣にＰ型絶縁
領域２０５の表面濃度は１０　”９／ｃｍ’以上で高く
、多結晶シリコンのリン拡散領域２２５とは正常な接合
は形成されず、濡れの多い接合、すなわち低インピーダ
ンスの接合となる（第２図（ａ））。

気相成長酸化膜２１３を除去し、多結晶シリコン全面に
８０Ｋｅｙで８　Ｘ　１０　”／　ｃｍ２のヒ素ドープ
の多結晶シリコン領域２１７−、エミッタ領域２１８が
形成される（第２図−（ｂ））。

以上の製造方法でもコンデンサ用酸化膜２０９はヒ素イ
オン注入時、低インピーダンスの接合２２６の存在によ
り破壊から保護される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によるコンデンサの製造方法
は、コンデンサ電極としての多結晶シリコンに高ドーズ
のヒ素をイオン注入する前に、あらかじめコンデンサ周
辺の絶縁領域上の多結晶シリコンを絶縁領域と拡散上で
接続しておくことにより、イオン注入時の正電荷を基板
に放電しコンデンサ用絶縁膜の破壊を防止できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例を説明するた
めに工程順に示した半導体素子の断面図、第２図（ａ＞
、（ｂ）は本発明の他の実施例を説明するために工程順
に示した半導体素子の断面図、第３図は従来のコンデン
サの製造方法を説明するなめに工程順に示した半導体素
子の断面図である。 １０１、．１−０．２．．３０１・・・Ｐ型半導体基板
、１０２．２０２，３０２・・・Ｎ＋型埋込層、１０３
゜２０３．３０３・・・Ｎ型エピタキシャル層、１０４
２０４．３０４・・・フィールド酸化膜、１０５゜２０
５．３０５・・・Ｐ型絶縁分離層、１０６，２０６．３
．０６・・・Ｎ＋コレクタ、１０７，２０７゜３０７・
・・Ｐ−ベース、１０８，２０８，３０８・・・Ｐ４グ
ラフトベース、１０９，２０９，３０９・・・コンデン
サ用酸化膜、１１０．２１０・・・多結晶シリコンとＰ
型絶縁領域の接触部、１１１，２１１．３１１・・・エ
ミッタ開孔部、１１２，２１２゜３１２・・・多結晶シ
リコン（ノンドープ）、１１３．２１３・・・気相成長
酸化膜、１１４，２１４・・・気相成長酸化膜開孔部、
１１５・・・多結晶シリコンのホウ素拡散領域、１１６
，２１６；　３１−６・・・エミッタ開孔領域、１１７
，２１７．３１７・・・ヒ素ドープ多結晶シリコン、１
１８，２１８，３１８・・・エミッタ領域、１１９・・
・コンデンサ電極、１２０・・・エミッタ電極、２２５
・・・多結晶シリコンのリン拡散領域、２２６・・・低
インピーダンスの接合。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｐ型半導体基板の一部にヒ素を拡散しＮ型エピタキシ
   ャル層を形成する工程と、全面に第１の絶縁膜を形成す
   る工程と、前記Ｎ型エピタキシャル層の一部に前記Ｐ型
   半導体基板に到達するＰ型絶縁領域を形成する工程と、
   分離された第１のＮ型エピタキシャル層にＮＰＮトラン
   ジスタのコレクタ，ベースを形成する工程と、分離され
   た第２のＮ型エピタキシャル層の一部にコンデンサ用の
   第２の絶縁膜を形成する工程と、前記ＮＰＮトランジス
   タのエミッタとなる領域と前記第２のＮ型エピタキシャ
   ル層を囲むＰ型絶縁領域上の第１の絶縁膜を除去する工
   程と、全面に多結晶シリコンを成長させる工程と、前記
   第２のＮ型エピタキシャル層を囲むＰ型絶縁領域上の前
   記多結晶シリコンをＰ＾＋型或いはＮ＾＋型にする工程
   と、前記多結晶シリコン全面にヒ素をイオン注入し押込
   む工程と、前記エミッタとなる領域上と前記第２の絶縁
   膜上に前記多結晶シリコンを残す工程とを含むことを特
   徴とするコンデンサの製造方法。