JPH0147900B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はバイポーラトランジスタと絶縁ゲート
型電界効果トランジスタとの複合素子からなる半
導体素子およびその自己整合的な製造方法に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor device comprising a composite device of a bipolar transistor and an insulated gate field effect transistor, and a self-aligned manufacturing method thereof.
従来この種の複合素子からなる半導体素子にお
いては、バイポーラトランジスタと絶縁ゲート型
電界効果トランジスタとを素子間分離用領域によ
つて隔てているために、複合素子全体としての占
有面積が大きくなつてしまうという欠点があつ
た。 Conventionally, in a semiconductor device made of this type of composite element, the bipolar transistor and the insulated gate field effect transistor are separated by an element isolation region, which increases the area occupied by the composite element as a whole. There was a drawback.
このような欠点を改善するものとして、バイポ
ーラトランジスタと絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタとを1つのトランジスタ構成用領域内に一
体化して構成するもの(特願昭55−3841)が提案
されているが、その場合でも、エミツタとドレイ
ンン即ちエミツタとベース電極引出用領域とが相
互に自己整合的に形成されていないために、素子
の占有面積の減少には限度があつた。 In order to improve these drawbacks, a structure has been proposed in which a bipolar transistor and an insulated gate field effect transistor are integrated into one transistor structure region (Japanese Patent Application No. 1983-3841). Even in that case, since the emitter and the drain, that is, the emitter and the base electrode extraction region are not formed in self-alignment with each other, there is a limit to the reduction in the area occupied by the element.
また、従来のこの種の複合素子においては、そ
の製造方法に関して、ベースの拡散、エミツタお
よびソースならびにドレインの拡散、ベース電極
引出用領域の拡散、コンタクトホールの形成、電
極の形成に5回以上のホトリングフライ工程を含
み、これらのホトリソグラフイ工程におけるホト
マスクの合わせマージンをトランジスタ構成用領
域内に取る必要があり、このこともまた、複合素
子の占有面積を増大させる原因となつていた。 In addition, in the conventional manufacturing method of this type of composite element, diffusion of the base, diffusion of the emitter, source, and drain, diffusion of the region for leading out the base electrode, formation of the contact hole, and formation of the electrode are performed five or more times. These photolithography processes include a photoring-fly process, and it is necessary to provide a photomask alignment margin within the region for forming the transistor, which also causes an increase in the area occupied by the composite element.
更に、ホトリソグラフイ工程、特に高精度のマ
スク合わせを必要とするホトリソグラフイ工程数
の増加に伴い、素子の欠陥数の増大が避けられな
いため、素子の製造歩留りの向上にも限界があつ
た。 Furthermore, with the increase in the number of photolithography processes, especially photolithography processes that require highly accurate mask alignment, an increase in the number of defects in devices is unavoidable, so there is a limit to the improvement in device manufacturing yield. Ta.
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、バイポーラトランジスタ
と絶縁ゲート型電界効果トランジスタとの複合素
子の占有面積を減少して集積度を向上し、かつ微
小化に伴う高速化等の性能向上を図ることにあ
る。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to reduce the area occupied by a composite element of a bipolar transistor and an insulated gate field effect transistor, improve the degree of integration, and miniaturize the device. The aim is to improve performance such as speeding up.
本発明の他の目的は、素子を構成する各不純物
領域および各電極間相互の位置を高精度に定め、
かつ高精度のマスク合わせを必要とするホトリソ
グラフイ工程数を減少することにより、前記複合
素子の製造歩留りと素子性能とを向上させること
にある。 Another object of the present invention is to determine the mutual positions of each impurity region and each electrode constituting an element with high precision,
The present invention also aims to improve the manufacturing yield and device performance of the composite device by reducing the number of photolithography steps that require highly accurate mask alignment.
このような目的を達成するために、本発明によ
る半導体素子は、バイポーラトランジスタと絶縁
ゲート型電界効果トランジスタとを素子間分離用
領域によつて隔てることなく一体化して構成する
と共に、ドレインがベース電極引出用領域を兼用
する構成とし、かつそれぞれ半導体からなるソー
ス、ドレイン、ゲート、エミツタ各電極相互間
を、それらの外表面に熱酸化により形成した絶縁
被膜によつて隔てる構成としたものである。また
その製造に際しては、リフトオフ技術を用いた半
導体電極の形成および該半導体電極からの不純物
拡散等を組みわせることによつて、主要構成部分
が自己整合的に形成するものである。以下、実施
例を用いて本発明による半導体素子およびその製
造方法を詳細に説明する。 In order to achieve such an object, a semiconductor device according to the present invention is constructed by integrating a bipolar transistor and an insulated gate field effect transistor without separating them by an isolation region, and also has a drain connected to a base electrode. The structure also serves as a lead-out region, and the source, drain, gate, and emitter electrodes, each made of a semiconductor, are separated from each other by an insulating film formed on their outer surfaces by thermal oxidation. In manufacturing, the main components are formed in a self-aligned manner by forming a semiconductor electrode using a lift-off technique and diffusing impurities from the semiconductor electrode. Hereinafter, a semiconductor device and a method for manufacturing the same according to the present invention will be explained in detail using Examples.
第1図は、本発明による半導体素子の一実施例
を示す断面図である。同図において、P型のシリ
コンウエハ1の上に、第1導電型を有する半導体
基板としてN型のエピタキシヤルシリコン層2を
具備し、このN型のエピタキシヤルシリコン層2
内に、トランジスタ構成用領域3、N型のコレク
タ電極引出用領域4、P型の素子間分離用不純物
領域5を具備する。前記トランジスタ構成用領域
3は、素子間分離用の誘電体としての二酸化シリ
コン膜6および素子間分離用不純物領域5ならび
にシリコンウエハ1によつて、図示しない隣接素
子のトランジスタ構成領域と相互に分離されてい
る。なお、二酸化シリコン膜6の底がシリコンウ
エハ1に達する場合は、素子間分離用不純物領域
5は不要である。また、同図においてトランジス
タ構成領域3とコレクタ電極引出用領域4とは二
酸化シリコン膜6′によつて隔てられているが、
二酸化シリコン膜6′を省略してコレクタ電極引
出用領域4をトランジスタ構成用領域内に構成す
ることも可能である。このようなトランジスタ構
成用領域3の主面7の側に、第2導電型を有する
不純物領域としてのP型のベース拡散領域8を具
備する。更に、前記トランジスタ構成用領域3の
主面7のうち、ベース拡散領域8の主面7aの上
にN型の多結晶シリコン膜からなるエミツタ電極
9を具備し、ベース拡散領域8を除く主面7bの
上にP型の多結晶シリコン膜からなるソース電極
10を具備し、かつ両主面7a,7bにまたがつ
てP型の多結晶シリコン膜からなるドレイン電極
11を具備する。また、トランジスタ構成用領域
3には、前記エミツタ電極9から不純物を拡散し
て形成したN型のシリコン膜からなるエミツタ1
2、ソース電極10から不純物を拡散して形成し
たP型のシリコン膜からなるソース13、および
ドレイン電極11から不純物を拡散して形成した
P型のシリコン膜からなるドレイン14を具備す
る。ここでエミツタにはベース拡散領域8の内に
構成される。このようなトランジスタ構成領域3
のうち、ベース拡散領域8を除く領域をコレクタ
15とし、該ベース拡散領域8のうち前記エミツ
タ12を除く領域をベース16とすれば、エミツ
タ12、ベース16およびコレクタ15により
NPNバイポーラトランジスタが構成できる。こ
こで、前記ソース13はコレクタ15の内に形成
されている。またドレイン14はベース拡散領域
8とコレクタ15との双方にまたがつて形成され
ると共にベース電極引出用領域を兼ねており、か
つドレイン電極11がベース電極を兼ねている。
また、コレクタ電極引出用領域4の主面上にN型
の多結晶シリコン膜からなるコレクタ電極17を
具備する。更に、トランジスタ構成用領域3のう
ち、ソース13とドレイン14とに挾まれた領域
をチヤネル領域18とし、その主面上に二酸化シ
リコン膜からなるゲート絶縁膜19を介して多結
晶シリコン膜もしくは金属膜からなるゲート電極
20を具備する。ここで、前記ソース電極10と
ドレイン電極11とは多結晶シリコン膜からなる
ため、その外表面を熱酸化することにより、二酸
化シリコン膜からなる第1の絶縁被膜21,22
が形成できる。従つて、ソース電極10とゲート
電極20とはソース電極外表面の第1の絶縁被膜
21により、またドレイン電極11とゲート電極
20とはドレイン電極外表面の第1の絶縁被膜2
2により隔てられ、更にエミツタ電極9とドレイ
ン電極11もドレイン電極外表面の第1の絶縁被
膜22により隔てられている。この結果、ソース
13、ドレイン14、ゲート電極20、ゲート酸
化膜19、チヤネル領域18からなるPMOS絶
縁ゲート型電界効果トランジスタが構成できる。 FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a semiconductor device according to the present invention. In the figure, an N-type epitaxial silicon layer 2 is provided on a P-type silicon wafer 1 as a semiconductor substrate having a first conductivity type.
Therein, a transistor forming region 3, an N-type collector electrode lead-out region 4, and a P-type impurity region 5 for element isolation are provided. The transistor forming region 3 is separated from a transistor forming region of an adjacent element (not shown) by a silicon dioxide film 6 as a dielectric for element isolation, an impurity region 5 for element isolation, and a silicon wafer 1. ing. Note that when the bottom of the silicon dioxide film 6 reaches the silicon wafer 1, the element isolation impurity region 5 is not necessary. Furthermore, in the figure, the transistor forming region 3 and the collector electrode lead-out region 4 are separated by a silicon dioxide film 6'.
It is also possible to omit the silicon dioxide film 6' and configure the collector electrode lead-out region 4 within the transistor forming region. A P-type base diffusion region 8 as an impurity region having a second conductivity type is provided on the main surface 7 side of the transistor forming region 3. Furthermore, an emitter electrode 9 made of an N-type polycrystalline silicon film is provided on the main surface 7a of the base diffusion region 8 among the main surfaces 7 of the transistor forming region 3, and the main surface excluding the base diffusion region 8 is provided with an emitter electrode 9 made of an N-type polycrystalline silicon film. A source electrode 10 made of a P-type polycrystalline silicon film is provided on the main surface 7b, and a drain electrode 11 made of a P-type polycrystalline silicon film is provided spanning both main surfaces 7a and 7b. Further, in the transistor forming region 3, an emitter 1 made of an N-type silicon film formed by diffusing impurities from the emitter electrode 9 is provided.
2. A source 13 made of a P-type silicon film formed by diffusing impurities from the source electrode 10, and a drain 14 made of a P-type silicon film formed by diffusing impurities from the drain electrode 11. Here, the emitter is constructed within the base diffusion region 8. Such transistor configuration region 3
Of these, if the region excluding the base diffusion region 8 is defined as the collector 15 and the region of the base diffusion region 8 excluding the emitter 12 is defined as the base 16, then the emitter 12, the base 16 and the collector 15
NPN bipolar transistor can be configured. Here, the source 13 is formed within the collector 15. Further, the drain 14 is formed astride both the base diffusion region 8 and the collector 15 and also serves as a region for leading out the base electrode, and the drain electrode 11 also serves as the base electrode.
Further, a collector electrode 17 made of an N-type polycrystalline silicon film is provided on the main surface of the collector electrode extraction region 4. Further, in the transistor forming region 3, the region sandwiched between the source 13 and the drain 14 is defined as a channel region 18, and a polycrystalline silicon film or a metal film is formed on the main surface of the channel region 18 via a gate insulating film 19 made of a silicon dioxide film. A gate electrode 20 made of a film is provided. Here, since the source electrode 10 and the drain electrode 11 are made of a polycrystalline silicon film, by thermally oxidizing their outer surfaces, the first insulating coatings 21 and 22 made of a silicon dioxide film are formed.
can be formed. Therefore, the source electrode 10 and the gate electrode 20 are connected to each other by the first insulating coating 21 on the outer surface of the source electrode, and the drain electrode 11 and the gate electrode 20 are connected to each other by the first insulating coating 21 on the outer surface of the drain electrode.
Further, the emitter electrode 9 and the drain electrode 11 are also separated by a first insulating film 22 on the outer surface of the drain electrode. As a result, a PMOS insulated gate field effect transistor including the source 13, drain 14, gate electrode 20, gate oxide film 19, and channel region 18 can be constructed.
なお、上述した各不純物領域における不純物濃
度、接合深さ、およびエピタキシヤルシリコン
層、多結晶シリコン膜、二酸化シリコン膜の厚さ
等に関しては、通常使用されている値を適用でき
る。 Note that normally used values can be applied to the impurity concentration, junction depth, and thickness of the epitaxial silicon layer, polycrystalline silicon film, silicon dioxide film, etc. in each of the above-mentioned impurity regions.
上述したように、第1図の半導体素子において
は、NPNバイポーラトランジスタを構成するエ
ミツタ12、ベース16、コレクタ15と、
PMOS絶縁ゲート型電界効果トランジスタを構
成するソース13、ドレイン14、チヤネル領域
18とを、素子間分離用領域で隔てることなく1
つのトランジスタ構成用領域3に一体化して構成
し、またエミツタ電極9、ベース電極即ちドレイ
ン電極11、ソース電極10、ゲート電極20の
各半導体電極をこのトランジスタ構成用領域3の
主面7の上に形成している。そして前記エミツタ
12、ソース13、ドレイン14はそれぞれエミ
ツタ電極9、ソース電極10、ドレイン電極11
からの不純物拡散によつて形成し、更に前記記各
半導体電極相互間は、そのうちのソース電極10
およびドレイン電極11の外表面を熱酸化して得
られた第1絶縁被膜21,22によつて隔ててい
る。このため、ソース電極10に対してソース1
3、ドレイン電極11に対してドレイン14、エ
ミツタ電極9に対してエミツタ12がそれぞれ自
己整合的に位置決めされ、また、ソース電極10
およびドレイン電極11に対してゲート電極2
0、ドレイン電極11に対してエミツタ電極9が
それぞれ自己整合的に形成される。更に、ドレイ
ン14でベース電極引出用領域を兼用しているた
め、エミツタ電極9に対してベース(ドレイン)
電極11、エミツタ12に対してベース電極引出
用領域(ドレイン)14がそれぞれ自己整合的に
形成される。 As mentioned above, in the semiconductor device of FIG. 1, the emitter 12, base 16, and collector 15 that constitute the NPN bipolar transistor,
The source 13, drain 14, and channel region 18 constituting the PMOS insulated gate field effect transistor can be separated from each other by an isolation region.
The semiconductor electrodes of the emitter electrode 9, the base electrode, that is, the drain electrode 11, the source electrode 10, and the gate electrode 20 are formed on the main surface 7 of the transistor forming region 3. is forming. The emitter 12, source 13, and drain 14 are the emitter electrode 9, source electrode 10, and drain electrode 11, respectively.
The source electrode 10 is formed between the semiconductor electrodes by impurity diffusion from the source electrode 10.
and are separated by first insulating films 21 and 22 obtained by thermally oxidizing the outer surface of the drain electrode 11. For this reason, the source 1 with respect to the source electrode 10
3. The drain 14 is positioned with respect to the drain electrode 11 and the emitter 12 is positioned with respect to the emitter electrode 9 in a self-aligned manner, and the source electrode 10
and the gate electrode 2 with respect to the drain electrode 11.
0, the emitter electrode 9 is formed in a self-aligned manner with respect to the drain electrode 11. Furthermore, since the drain 14 also serves as a region for drawing out the base electrode, the base (drain)
A base electrode extraction region (drain) 14 is formed in a self-aligned manner with respect to the electrode 11 and the emitter 12, respectively.
第2図に、第1図の半導体素子の等価回路を示
す。即ち、第2図においてQ1がNPNバイポー
ラトランジスタ、Q2がPMOS絶縁ゲート型電
界効果トランジスタを示す。前述したようにドレ
イン14がベース電極引出用領域を兼ねているた
め、Q2のドレイン14とQ1のベース16とは
ほぼ等電位となる。また、チヤネル領域18がコ
レクタ15の内に形成されているため、Q2のバ
ツクゲート電位はQ1のコレクタ15の電位とほ
ぼ同電位となる。更に、Q2のソース13とQ1
のコレクタ15との間にPN接合が形成されてい
るために、PN接合型ダイオードD1が存在す
る。 FIG. 2 shows an equivalent circuit of the semiconductor element shown in FIG. 1. That is, in FIG. 2, Q1 represents an NPN bipolar transistor, and Q2 represents a PMOS insulated gate field effect transistor. As described above, since the drain 14 also serves as the region for leading out the base electrode, the drain 14 of Q2 and the base 16 of Q1 have approximately the same potential. Furthermore, since the channel region 18 is formed within the collector 15, the back gate potential of Q2 is approximately the same potential as the potential of the collector 15 of Q1. Furthermore, source 13 of Q2 and Q1
Since a PN junction is formed between the collector 15 of the PN junction diode D1, the PN junction diode D1 exists.
なお、上述した実施例においては、ドレイン電
極11の上にエミツタ電極9の周辺部を重ねて構
成しているが、逆に、エミツタ電極の上にドレイ
ン電極の周辺部を重ねた構成にすることも可能で
ある。後者の場合には、多結晶シリコン膜からな
るエミツタ電極の外表面を熱酸化して二酸化シリ
コン膜からなる第2の絶縁被膜を形成し、それに
よつてエミツタ電極とドレイン電極とを隔てるこ
とができる。 In the above embodiment, the peripheral part of the emitter electrode 9 is overlapped on the drain electrode 11, but conversely, the peripheral part of the drain electrode can be overlapped on the emitter electrode. is also possible. In the latter case, the outer surface of the emitter electrode made of a polycrystalline silicon film is thermally oxidized to form a second insulating film made of a silicon dioxide film, thereby separating the emitter electrode and the drain electrode. .
また、上述した実施例においては、ベース16
およびエミツタ12が共に素子間分離用の二酸化
シリコン膜6に接触しているが、エミツタ12の
側面をベース電極引出用領域即ちドレイン14に
よつて囲むことにより、エミツタ12が前記二酸
化シリコン膜6に直接接触しない構成にすること
も可能である。このような場合、トランジスタ構
成用領域3の主面7において、エミツタ電極9は
ベース電極即ちドレイン電極11によつて囲まれ
た構成となる。 Furthermore, in the embodiment described above, the base 16
Both of the emitter 12 and the emitter 12 are in contact with the silicon dioxide film 6 for isolation between elements, but by surrounding the side surface of the emitter 12 with a region for leading out the base electrode, that is, the drain 14, the emitter 12 is brought into contact with the silicon dioxide film 6. It is also possible to have a configuration in which there is no direct contact. In such a case, the emitter electrode 9 is surrounded by the base electrode, that is, the drain electrode 11 on the main surface 7 of the transistor forming region 3 .
第3図は、本発明による半導体素子の製造方法
の一実施例における各工程中の半導体素子を示す
断面図である。即ち同図は、第1図に示したもの
と同様にNPNバイポーラトランジスタとPMOS
絶縁ゲート型電界効果トランジスタとの複合素子
からなる半導体素子を製造する場合について示す
ものである。以下、段階を追つて詳細に説明す
る。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a semiconductor device during each step in an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. In other words, the figure shows an NPN bipolar transistor and a PMOS transistor, similar to that shown in Figure 1.
A case is shown in which a semiconductor device is manufactured as a composite device with an insulated gate field effect transistor. A detailed explanation will be given below step by step.
第1段階 〔第3図A〕
第1導電型を有する半導体基板内に誘電体によ
つて素子間分離したトランジスタ構成用領域を形
成する。First Step [FIG. 3A] A region for forming a transistor is formed in a semiconductor substrate having a first conductivity type, with elements separated by a dielectric.
即ち先ず、第3図Aに示すようにP型のシリコ
ンウエハ31の上に第1導電型を有する半導体基
板としてのN型のエピタキシヤルシリコン層32
を形成する。次に、素子間分離用領域にエピタキ
シヤルシリコン層32の主面側からP型の不純物
を拡散して素子間分離用不純物領域33を形成す
る。更に、窒化シリコン膜34を用いたアイソプ
レーナ法により、素子間分離用の誘電体としての
第1の二酸化シリコン膜35、およびトランジス
タ構成用領域36とコレクタ電極引出用領域37
とを隔てる第2の二酸化シリコン膜38を同時に
形成する。以上不純物拡散とアイソプレーナ法と
で2枚のマスクを必要とするが、これらの間に高
精度のマスク合わせは要求されない。ここで、窒
化シリコン膜34の下側には、予め膜厚50nm
の薄い第3の二酸化シリコン膜39を敷いておく
こととする。この第3の二酸化シリコン膜39
は、後に窒化シリコン膜34をプラズマエクツチ
ングする際にエピタキシヤルシリコン層32を保
護する役目を果たす。ここに、エピタキシヤルシ
リコン層32のリン濃度を1016/cm3、膜厚を
3μm、素子間分離用不純物領域33のボロン濃度
を1018/cm3、窒化シリコン膜34の膜厚を
100nm、第1および第2の二酸化シリコン膜3
5,38の膜厚を2μmとすることが好適である。 That is, first, as shown in FIG. 3A, an N-type epitaxial silicon layer 32 as a semiconductor substrate having a first conductivity type is placed on a P-type silicon wafer 31.
form. Next, a P-type impurity is diffused into the element isolation region from the main surface side of the epitaxial silicon layer 32 to form an element isolation impurity region 33. Furthermore, by an isoplanar method using a silicon nitride film 34, a first silicon dioxide film 35 as a dielectric for isolation between elements, a region for forming a transistor 36, and a region for leading out a collector electrode 37 are formed.
A second silicon dioxide film 38 is formed at the same time. Although two masks are required for the impurity diffusion method and the isoplanar method, highly accurate mask alignment is not required between them. Here, the lower side of the silicon nitride film 34 has a film thickness of 50 nm in advance.
A thin third silicon dioxide film 39 is laid down. This third silicon dioxide film 39
serves to protect the epitaxial silicon layer 32 when the silicon nitride film 34 is plasma etched later. Here, the phosphorus concentration of the epitaxial silicon layer 32 is 10 16 /cm 3 and the film thickness is
3 μm, the boron concentration of the impurity region 33 for element isolation is 10 18 /cm 3 , and the thickness of the silicon nitride film 34 is
100nm, first and second silicon dioxide films 3
It is preferable that the thickness of the layers 5 and 38 be 2 μm.
次に、アルミニウムからなるイオン打込用マス
クを用いてコレクタ電極引出用領域37に窒化シ
リコン膜34を通してリンイオンを注入する。こ
の場合、イオン打込用マスクを形成するためのホ
トリソグラフイ処理において高精度のマスク合わ
せは要求されない。次いで、該イオン打込用マス
クを除去した後に、1100℃の熱処理を行なつてリ
ン濃度を1019/cm3とする。 Next, phosphorus ions are implanted into the collector electrode extraction region 37 through the silicon nitride film 34 using an ion implantation mask made of aluminum. In this case, highly accurate mask alignment is not required in the photolithography process for forming the ion implantation mask. Next, after removing the ion implantation mask, heat treatment is performed at 1100° C. to give a phosphorus concentration of 10 19 /cm 3 .
なお、前記第2の二酸化シリコン膜38は素子
の使用目的によつて省略することができる。ま
た、第1の二酸化シリコン膜35の底がシリコン
ウエハ31に達している場合には、素子間分離用
不純物領域33を省略できることは言うまでもな
い。 Note that the second silicon dioxide film 38 may be omitted depending on the intended use of the device. Furthermore, if the bottom of the first silicon dioxide film 35 reaches the silicon wafer 31, it goes without saying that the element isolation impurity region 33 can be omitted.
第2段階 〔第3図B〕
トランジスタ構成用領域の主面上に蝕刻用マス
クを用いて耐酸化層パタンを形成する。Second Step [FIG. 3B] An oxidation-resistant layer pattern is formed on the main surface of the transistor forming region using an etching mask.
即ち、第1段階において耐酸化層である窒化シ
リコン膜34は、トランジスタ構成用領域36お
よびコレクタ電極引出用領域37の主面上に残
る。この主面上に、第3図Bに示すようにホトリ
ソグラフイ工程によりホトレジストパタン40を
形成する。次に、該ホトレジストパタン40を蝕
刻用マスクとしてCF4系ガスプラズマによりトラ
ンジスタ構成用領域36上の窒化シリコン膜34
をエツチングする。引続きその下の第3の二酸化
シリコン膜39をバツフアード液(HF:1,
NH3F:3.5、H2O:6.5)によりエツチングして
ホトレジストパタン40―窒化シリコン膜34―
第3の二酸化シリコン膜39からなる3層パタン
を形成する。 That is, in the first stage, the silicon nitride film 34, which is an oxidation-resistant layer, remains on the main surfaces of the transistor forming region 36 and the collector electrode drawing region 37. A photoresist pattern 40 is formed on this main surface by a photolithography process as shown in FIG. 3B. Next, using the photoresist pattern 40 as an etching mask, the silicon nitride film 34 on the transistor forming region 36 is etched with CF4 gas plasma.
etching. Subsequently, the third silicon dioxide film 39 below it is coated with buffered liquid (HF: 1,
NH 3 F: 3.5, H 2 O: 6.5) to form a photoresist pattern 40 - silicon nitride film 34 -
A three-layer pattern consisting of a third silicon dioxide film 39 is formed.
なお、以上には第1段階で形成した窒化シリコ
ン膜34をそのまま利用して耐酸化パタンを形成
する場合について述べたが、該窒化シリコン膜3
4は第1段階で除去してしまい、本段階で新たに
窒化シリコン膜を形成してもよい。このような場
合には、コレクタ電極引出用領域37へのリンイ
オン注入を、窒化シリコン膜34を介さずに行な
える利点がある。 In addition, although the case where the oxidation-resistant pattern is formed using the silicon nitride film 34 formed in the first step as it is has been described above, the silicon nitride film 34
4 may be removed in the first step, and a new silicon nitride film may be formed in this step. In such a case, there is an advantage that phosphorus ions can be implanted into the collector electrode extraction region 37 without passing through the silicon nitride film 34.
第3段階 〔第3図C〕
蝕刻用マスクと耐酸化層パタンとを搭載したト
ランジスタ構成領域の主面上に、第2導電型を有
する半導体層を形成し、次に蝕刻用マスクを除去
することにより、該半導体層のうち蝕刻用マスク
上にある部分のみを選択的に除去し、残つた部分
によりソース電極およびドレイン電極を形成す
る。Third step [Figure 3C] A semiconductor layer having the second conductivity type is formed on the main surface of the transistor component region in which the etching mask and the oxidation-resistant layer pattern are mounted, and then the etching mask is removed. By doing so, only the portion of the semiconductor layer on the etching mask is selectively removed, and the remaining portion forms a source electrode and a drain electrode.
即ち先ず、第2段階で形成した前記三層パタン
を搭載するエピタキシヤルシリコン層32の上
に、第2導電型を有する半導体層としてポロン濃
度1020/cm3、膜厚500nmのP型の多結晶シリコン
膜(第1の多結晶シリコン膜)をスパツタリング
法によつて形成する。スパツタリング法において
は膜形成温度を200℃以下に制御することができ
るため、ホトレジストパタン40に対してパタン
崩れや固着等の損傷を与えることはない。 That is, first, on the epitaxial silicon layer 32 on which the three-layer pattern formed in the second step is mounted, a P-type polyester having a poron concentration of 10 20 /cm 3 and a film thickness of 500 nm is formed as a semiconductor layer having a second conductivity type. A crystalline silicon film (first polycrystalline silicon film) is formed by sputtering. In the sputtering method, the film formation temperature can be controlled to 200° C. or less, so damage such as pattern collapse or sticking is not caused to the photoresist pattern 40.
次に、レジスト剥離液を用いてホトレジストパ
タン40を除去することにより、第3図Cに示す
ように第1の多結晶シリコン膜のうちホトレジス
トパタン40の上にあつた部分のみを選択的に除
去し、ソース電極42およびドレイン電極43を
構成する部分のみを残す。これにより、トランジ
スタ構成用領域36の主面上でソース電極42お
よびドレイン電極43を除いた部分には、耐酸化
層としての窒化シリコン膜34が、自己整合的に
残る。 Next, by removing the photoresist pattern 40 using a resist stripping solution, only the portion of the first polycrystalline silicon film that was on the photoresist pattern 40 is selectively removed as shown in FIG. 3C. However, only the portions forming the source electrode 42 and drain electrode 43 are left. As a result, the silicon nitride film 34 as an oxidation-resistant layer remains in a self-aligned manner on the main surface of the transistor forming region 36 except for the source electrode 42 and the drain electrode 43.
第4段階 〔第3図D)
耐酸化層パタンを残して選択酸化を行ない、ソ
ース電極およびドレイン電極の外表面に第1の絶
縁被膜を形成する。Fourth step (FIG. 3D) Selective oxidation is performed leaving the oxidation-resistant layer pattern to form a first insulating film on the outer surfaces of the source and drain electrodes.
即ち先ず、900℃で水蒸気中酸化処理を行ない、
第3図Dに示すようにソース電極42およびドレ
イン電極43を構成する第1の多結晶シリコン膜
の外表面を、膜厚300nmの第4の二酸化シリコン
膜44で被覆する。この第4の二酸化シリコン膜
44が即ち第1の絶縁被膜となる。この場合、エ
ピタキシヤルシリコン層32の上には耐酸化層と
しての窒化シリコン膜34があるため、該エピタ
キシヤルシリコン層32の主面は酸化されない。 That is, first, oxidation treatment is performed in steam at 900℃,
As shown in FIG. 3D, the outer surface of the first polycrystalline silicon film constituting the source electrode 42 and drain electrode 43 is covered with a fourth silicon dioxide film 44 having a thickness of 300 nm. This fourth silicon dioxide film 44 becomes the first insulating film. In this case, since there is a silicon nitride film 34 as an oxidation-resistant layer on the epitaxial silicon layer 32, the main surface of the epitaxial silicon layer 32 is not oxidized.
第5段階 〔第3図E〕
ソース電極とドレイン電極とからトランジスタ
構成用領域内にそれぞれ不純物を拡散してソース
およびドレインを形成する。Fifth Step [FIG. 3E] Impurities are diffused from the source electrode and drain electrode into the transistor forming region to form a source and a drain.
即ち、第3図Eに示すように、1000℃での熱処
理により接合深さ500nm、ボロン濃度1020/cm3の
ソース45およびドレイン46を自己整合的に形
成することができる。 That is, as shown in FIG. 3E, a source 45 and a drain 46 having a junction depth of 500 nm and a boron concentration of 10 20 /cm 3 can be formed in a self-aligned manner by heat treatment at 1000° C.
なお、以上説明した第3〜5段階においてはホ
トリソグラフイ処理を必要としない。 Note that photolithography processing is not required in the third to fifth steps described above.
第6段階 〔第3図F〕
トランジスタ構成用領域のうち、ソースとドレ
インとに挾まれた領域であるチヤネル領域の主面
上にある耐酸化層を除去し、チヤネル領域の表面
にゲート絶縁膜を形成し、更にゲート絶縁膜を覆
うゲート電極を形成する。Sixth step [Figure 3F] The oxidation-resistant layer on the main surface of the channel region, which is the region sandwiched between the source and drain in the transistor forming region, is removed, and a gate insulating film is formed on the surface of the channel region. A gate electrode is further formed to cover the gate insulating film.
即ち先ず、新たに形成した図示しないホトレジ
ストパタンを蝕刻用マスクとし、CF4系ガスプラ
ズマを用いて窒化シリコン膜34のうち、第3図
Fに示すようにチヤネル領域47の主面上の部分
のみを除去する。ここでチヤネル領域47は、ト
ランジスタ構成用領域36のうち、ソース45と
ドレイン46とに挾まれた表面領域である。この
場合のホトリソグラフイ処理においても、高精度
のマスク合わせは要求されない。次いで、除去し
た窒化シリコン膜の下に露出した第3の二酸化シ
リコン膜39をバツフアード液により除去して、
トランジスタ構成用領域36の一部としてのチヤ
ネル領域47を表面に露出させる。次に、前記ホ
トレジストを除去した後に、1000℃の乾燥酸素中
での酸化により、該チヤネル領域47の表面に膜
厚60nmの第5の二酸化シリコン膜をゲート絶縁
膜48として形成する。次いで、気相成長法しく
はスパツタリング法によつてボロン濃度1020/
cm3、膜厚500nmのP型の第2の多結晶シリコン膜
を形成した後ホトリソグラフイ処理を行なつてこ
の第2の多結晶シリコン膜からなるゲート電極4
9を形成する。この場合のホトリソグラフイ処理
においても、高精度のマスク合わせは必要としな
い。ここで、ゲート電極49とソース電極42と
は、該ソース電極表面の第4の二酸化シリコン膜
44によつて自己整合的に隔てられ、またゲート
電極49とドレイン電極43とは該ドレイン電極
表面の第4の二酸化シリコン膜44で自己整合的
に隔てられる。 That is, first, using a newly formed photoresist pattern (not shown) as an etching mask, only the portion of the silicon nitride film 34 on the main surface of the channel region 47 is etched using CF 4 gas plasma as shown in FIG. 3F. remove. Here, the channel region 47 is a surface region of the transistor forming region 36 that is sandwiched between the source 45 and the drain 46 . In this case, photolithography processing also does not require highly accurate mask alignment. Next, the third silicon dioxide film 39 exposed under the removed silicon nitride film is removed using a buffer solution.
A channel region 47 as a part of the transistor forming region 36 is exposed to the surface. Next, after removing the photoresist, a fifth silicon dioxide film having a thickness of 60 nm is formed as a gate insulating film 48 on the surface of the channel region 47 by oxidation in dry oxygen at 1000°C. Next, a boron concentration of 10 20 /
After forming a P-type second polycrystalline silicon film with a thickness of 500 nm and a thickness of 500 nm, a gate electrode 4 made of this second polycrystalline silicon film is formed by photolithography.
form 9. In this case, photolithography processing also does not require highly accurate mask alignment. Here, the gate electrode 49 and the source electrode 42 are separated in a self-aligned manner by the fourth silicon dioxide film 44 on the surface of the source electrode, and the gate electrode 49 and the drain electrode 43 are separated on the surface of the drain electrode. They are separated by a fourth silicon dioxide film 44 in a self-aligned manner.
なお、第3の二酸化シリコン膜39を除去せず
に、そのままゲート絶縁膜48として用いてもよ
い。但し、上述した第5の二酸化シリコン膜のよ
うに新たに熱酸化膜を形成する方が良質のゲート
絶縁膜48が得られる。また、このゲート絶縁膜
48を形成した後、前記第2の多結晶シリコン膜
を形成する前に、PMOS絶縁ゲート型電界効果
トランジスタとしてのしきい値電圧を調整するた
めに、1011/cm3程度のボロンもしくはリンをイオ
ン注入することも可能である。 Note that the third silicon dioxide film 39 may be used as it is as the gate insulating film 48 without being removed. However, a gate insulating film 48 of better quality can be obtained by newly forming a thermal oxide film like the fifth silicon dioxide film described above. In addition, after forming this gate insulating film 48 and before forming the second polycrystalline silicon film, in order to adjust the threshold voltage of the PMOS insulated gate type field effect transistor, 10 11 /cm 3 It is also possible to ion-implant some boron or phosphorus.
第7段階 〔第3図G〕
トランジスタ構成用領域中に、主面側からの不
純物注入により第2導電型を有しかつドレインと
連接した不純物領域を形成すると共に、トランジ
スタ構成用領域の主面上にある耐酸化層を除去
し、ゲート電極の外表面に第3の絶縁被膜を形成
する。Seventh step [Figure 3 G] In the transistor forming region, an impurity region having the second conductivity type and connected to the drain is formed by implanting impurities from the main surface side, and at the same time, an impurity region is formed in the main surface of the transistor forming region. The overlying oxidation-resistant layer is removed and a third insulating film is formed on the outer surface of the gate electrode.
即ち、先ず900℃の乾燥酸素中酸化により、第
3図Gに示すようにゲート電極49外表面に第3
の絶縁被膜としての第6の二酸化シリコン膜50
を形成する。次にCF4系ガスプラズマにより残り
の窒化シリコン膜34をすべて除去する。次に既
に第2の二酸化シリコン膜により形成されている
ソース電極42およびドレイン電極43ならびに
第2の多結晶シリコン膜49をマスクとして、ト
ランジスタ構成用領域36に自己整合的にボロン
をイオン注入する。引続き1000℃で熱処理を行な
い、ボロン濃度1018/cm3、接合深さ60nmの不純
物領域からなるベース拡散領域51を形成する。
このベース拡散領域51とドレイン46とは共に
P型であり、相互にオーバーラツプしている。こ
のイオン注入工程により、コレクタ電極引出用領
域37にもボロンが注入されるが、コレクタ電極
引出用領域37のリン濃度の方が高いため特に問
題はない。この段階ではホトリソグラフイ処理は
不要である。 That is, first, by oxidation in dry oxygen at 900°C, a third layer is formed on the outer surface of the gate electrode 49 as shown in FIG. 3G.
a sixth silicon dioxide film 50 as an insulating film;
form. Next, all remaining silicon nitride film 34 is removed by CF 4 gas plasma. Next, using the source electrode 42 and drain electrode 43 and the second polycrystalline silicon film 49, which have already been formed of the second silicon dioxide film, as masks, boron ions are implanted into the transistor forming region 36 in a self-aligned manner. Subsequently, heat treatment is performed at 1000° C. to form a base diffusion region 51 consisting of an impurity region with a boron concentration of 10 18 /cm 3 and a junction depth of 60 nm.
Both the base diffusion region 51 and the drain 46 are of P type and overlap each other. Through this ion implantation step, boron is also implanted into the collector electrode extraction region 37, but there is no particular problem because the phosphorus concentration in the collector electrode extraction region 37 is higher. No photolithography process is required at this stage.
なお、ここではベース拡散領域51を後の第9
段階で形成されるエミツタに対して自己整合的に
形成するためにソース電極42、ドレイン電極4
3およびゲート電極49の形成後に当該ベース拡
散領域51を形成したが、ホトマスクを1枚追加
すれば、これらの電極を形成する前、例えば第2
段階と第3段階との間でイオン注入によりこのベ
ース拡散領域51をを形成することも可能であ
る。 Note that here, the base diffusion region 51 is
A source electrode 42 and a drain electrode 4 are formed in a self-aligned manner with respect to the emitter formed in the step.
Although the base diffusion region 51 is formed after the formation of the gate electrode 49 and the gate electrode 49, if one photomask is added, the base diffusion region 51 can be formed before forming these electrodes, for example, the second
It is also possible to form this base diffusion region 51 by ion implantation between the step and the third step.
また、第5段階での熱拡散処理を省略し、本段
階での熱処理と兼用してもよい。 Further, the thermal diffusion treatment in the fifth stage may be omitted and also used as the heat treatment in this stage.
第8段階 〔第3図H〕
不純物領域の表面を露出させて開孔部を設け、
この開孔部を覆うように第1導電型を有する半導
体からなるエミツタ電極を形成する。Eighth step [Figure 3H] The surface of the impurity region is exposed and an opening is provided,
An emitter electrode made of a semiconductor having a first conductivity type is formed to cover this opening.
即ち、先ずベース拡散領域51およびコレクタ
電極引出用領域37の表面の第3の二酸化シリコ
ン膜39をバツフアード液により除去し、両領域
の表面を露出させる開孔部を設ける。次に気相成
長法もしくはスパツタリング法により、ヒ素を
1020/cm3添加した第3の多結晶シリコン膜を膜厚
500nmに形成する。次いでホトリソグラフイ処理
を通して、第3図Hに示すように第3の多結晶シ
リコン膜からなるエミツタ電極52およびコレク
タ電極53を、前記開孔部を覆つて形成する。こ
のホトリソグラフイ処理においても高精度のマス
クわせは必要としない。また、エミツタ電極52
とドレイン電極43とは、ドレイン電極表面の第
4の二酸化シリコン膜44で自己整合的に隔てら
れている。 That is, first, the third silicon dioxide film 39 on the surfaces of the base diffusion region 51 and the collector electrode extraction region 37 is removed using a buffer solution, and openings are provided to expose the surfaces of both regions. Next, arsenic is added by vapor phase growth or sputtering.
The thickness of the third polycrystalline silicon film doped with 10 20 / cm3
Form to 500nm. Then, through a photolithography process, an emitter electrode 52 and a collector electrode 53 made of a third polycrystalline silicon film are formed to cover the opening, as shown in FIG. 3H. This photolithography process also does not require highly accurate mask alignment. In addition, the emitter electrode 52
and the drain electrode 43 are separated in a self-aligned manner by a fourth silicon dioxide film 44 on the surface of the drain electrode.
なお、第7段階で窒化シリコン膜34を残した
ままボロンのイオン注入およびベース拡散領域5
1の形成を行なうことも可能であるが、その場合
には、ベース拡散領域51の表面に開孔部を設け
るために本段階の最初に窒化シリコン膜34を除
去する必要がある。 In addition, in the seventh step, boron ion implantation and base diffusion region 5 are performed while leaving the silicon nitride film 34.
1 can also be formed, but in that case, it is necessary to remove the silicon nitride film 34 at the beginning of this step in order to provide an opening on the surface of the base diffusion region 51.
第9段階 〔第3図〕
エミツタ電極から不純物領域内に不純物を拡散
してエミツタを形成する。Ninth Step [FIG. 3] Impurities are diffused from the emitter electrode into the impurity region to form an emitter.
即ち、1000℃の熱処理により、エミツタ電極5
2からヒ素をベース拡散領域51に拡散して、第
3図に示すように自己整合的にヒ素濃度1020/
cm3、接合深さ300nmのエミツタ54を形成する。
同時に、コレクタ電極53からもコレクタ電極引
出用領域37にヒ素が拡散してコレクタ電極のオ
ーミツクコンタクトがとり易くなる。本段階では
ホトリソグラフイ処理は不要である。 That is, by heat treatment at 1000°C, the emitter electrode 5
Arsenic is diffused from 2 into the base diffusion region 51, and the arsenic concentration is 10 20 /
cm 3 and a junction depth of 300 nm, an emitter 54 is formed.
At the same time, arsenic is diffused from the collector electrode 53 into the collector electrode extraction region 37, making it easier to establish ohmic contact with the collector electrode. No photolithography process is required at this stage.
なお、第5、第7段階での熱拡散処理を省略
し、本段階での熱処理と兼用してもよい。この場
合には、ソース45、ドレイン46、エミツタ5
4、ベース拡散領域51は本段階で同時に形成さ
れる。従つてその場合には、トランジスタ構成用
領域36のうち不純物としてのボロンがイオン注
入され、後にベース拡散領域51が形成されるべ
き領域が不純物領域となる。 Note that the heat diffusion treatment in the fifth and seventh stages may be omitted and may also be used as the heat treatment in this stage. In this case, the source 45, drain 46, emitter 5
4. The base diffusion region 51 is formed at the same time in this step. Therefore, in that case, boron as an impurity is ion-implanted into the transistor forming region 36, and the region where the base diffusion region 51 is to be formed later becomes an impurity region.
第3図において、ベース拡散領域51のうち
エミツタ54を除く領域をベース55とし、トラ
ンジスタ構成用領域36のうちベース拡散領域5
1を除く領域をコレクタ56とすれば、エミツタ
54、ベース55、コレクタ56からなるNPN
バイポーラトランジスタが構成される。また、ソ
ース45、ドレイン46、ゲート電極49、ゲー
ト絶縁膜48、チヤネル領域47により、
PMOS絶縁ゲート型電界効果トランジスタが構
成される。ここで、ドレイン46はベース電極引
出用領域を兼ねており、またドレイン電極43は
ベース電極を兼ねている。 In FIG. 3, a region of the base diffusion region 51 excluding the emitter 54 is defined as a base 55, and a region of the base diffusion region 51 of the transistor forming region 36 is defined as a base 55.
If the area excluding 1 is the collector 56, an NPN consisting of the emitter 54, the base 55, and the collector 56
A bipolar transistor is configured. Furthermore, the source 45, drain 46, gate electrode 49, gate insulating film 48, and channel region 47 provide
A PMOS insulated gate field effect transistor is constructed. Here, the drain 46 also serves as a region for leading out the base electrode, and the drain electrode 43 also serves as the base electrode.
なお、第3図においてはゲート電極49とし
てP型の多結晶シリコン膜を用いているが、該ゲ
ート電極49をN型の多結晶シリコン膜によつて
形成すれば、エミツタ電極52とゲート電極49
とを同時に形成することができる。この場合に
は、第6段階でゲート電極49の形成を省略し、
チヤネル領域47の主面上およびベース拡散領域
が形成されるべき部分の主面上の窒化シリコン膜
34を除去して熱酸化膜を形成しておく。次に第
7段階でホトレジストをマスクとしてイオン注入
によりベース拡散領域51を形成する。更に第8
段階において、チヤネル領域47の主面上の熱酸
化膜をゲート絶縁膜48として残してベース拡散
領域51の主面上の熱酸化膜を除去した後、N型
の多結晶シリコン膜からなるゲート電極49とエ
ミツタ電極52とを形成する。 Although a P-type polycrystalline silicon film is used as the gate electrode 49 in FIG. 3, if the gate electrode 49 is formed of an N-type polycrystalline silicon film, the emitter electrode 52 and the gate electrode 49
can be formed simultaneously. In this case, the formation of the gate electrode 49 is omitted in the sixth step,
The silicon nitride film 34 on the main surface of the channel region 47 and on the main surface of the portion where the base diffusion region is to be formed is removed to form a thermal oxide film. Next, in a seventh step, a base diffusion region 51 is formed by ion implantation using a photoresist as a mask. Furthermore, the eighth
In the step, after removing the thermal oxide film on the main surface of the base diffusion region 51 while leaving the thermal oxide film on the main surface of the channel region 47 as the gate insulating film 48, a gate electrode made of an N-type polycrystalline silicon film is removed. 49 and an emitter electrode 52 are formed.
本発明による半導体素子の製造方法の他の実施
例を、第4図を用いて説明する。本実施例も、上
述した実施例(以下、第1実施例という)と同様
にNPNバイポーラトランジスタとPMOS絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタとの複合素子からな
る半導体素子を製造する場合の例であり、共通す
る工程については詳細な説明を省略し、主として
相違点のみを示す。同様に第4図において第3図
と同一もしくは相当部分は同一記号を用いてその
詳細説明を省略する。 Another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to FIG. This example is also an example of manufacturing a semiconductor device consisting of a composite element of an NPN bipolar transistor and a PMOS insulated gate field effect transistor, similar to the above-mentioned example (hereinafter referred to as the first example). A detailed explanation of the steps will be omitted, and only the differences will be shown. Similarly, in FIG. 4, the same or corresponding parts as in FIG. 3 are designated by the same symbols, and detailed explanation thereof will be omitted.
第1段階 〔第4図A〕
第1導電型を有する半導体基板としてのN型の
エピタキシヤルシリコン層32に、誘電体として
の第1の二酸化シリコン膜35で素子間分離され
たトランジスタ構成用領域36を形成する。工程
の詳細は第1実施例の第1段階と同様である。First stage [Fig. 4A] A region for forming a transistor separated between elements by a first silicon dioxide film 35 as a dielectric on an N-type epitaxial silicon layer 32 as a semiconductor substrate having a first conductivity type. form 36. The details of the process are the same as the first stage of the first embodiment.
第2段階 〔第4図B〕
トランジスタ構成用領域36の主面上に、ホト
レジストパタン40からなる第1の蝕刻用マスク
を用いて第1の耐酸化層パタンとしての窒化シリ
コン膜34を形成する。パタンは異なるが工程の
詳細は第1実施例の第2段階と同様である。Second Step [FIG. 4B] A silicon nitride film 34 as a first oxidation-resistant layer pattern is formed on the main surface of the transistor forming region 36 using a first etching mask consisting of a photoresist pattern 40. . Although the pattern is different, the details of the process are the same as in the second stage of the first embodiment.
第3段階 〔第4図C〕
トランジスタ構成用領域36内に、第2導電型
を有する不純物領域を主面側からの不純物注入に
より形成する。Third Step [FIG. 4C] An impurity region having the second conductivity type is formed in the transistor forming region 36 by implanting impurities from the main surface side.
即ち、ホトレジストパタン40をマスクとして
ボロンをイオン注入し、第4図Cに示すように不
純物領域としてのボロン注入領域70を形成す
る。なお、後の第6段階における熱処理により、
このボロン注入領域70のボロンが拡散し、同じ
く不純物領域としてのベース拡散領域71が形成
される。本実施例においては、このベース拡散領
域71を同じく第6段階で形成されるエミツタに
対して自己整合的に形成するためめにボロンのイ
オン注入を本段階で行なつた。しかし、ホトマス
クを1枚増加すれば、第1段階と第2段階との間
でイオン注入によりベース拡散領域71を形成す
ることも可能である。 That is, boron ions are implanted using the photoresist pattern 40 as a mask to form a boron implanted region 70 as an impurity region, as shown in FIG. 4C. In addition, due to the heat treatment in the later 6th step,
The boron in this boron implanted region 70 is diffused to form a base diffusion region 71 which also serves as an impurity region. In this embodiment, boron ions were implanted in this step in order to form the base diffusion region 71 in a self-aligned manner with respect to the emitter formed in the sixth step. However, by increasing the number of photomasks by one, it is also possible to form the base diffusion region 71 by ion implantation between the first stage and the second stage.
第4段階 〔第4図D〕
第1の蝕刻用マスクとしてのホトレジストパタ
ン40と第1の耐酸化層パタンとしての窒化シリ
コン膜34とを搭載したトランジスタ構成用領域
36の主面上に、第1導電型を有する第1半導体
層を形成し、次に第1の蝕刻用マスクとしてのホ
トレジストパタン40を除去することにより、第
1の半導体層のうち第1の蝕刻用マスク上にある
部分のみを選択的に除去し、残つた部分で前記不
純物領域としてのボロン注入領域70の主面上に
エミツタ電極72を形成する。Fourth Step [FIG. 4D] On the main surface of the transistor forming region 36 on which the photoresist pattern 40 as the first etching mask and the silicon nitride film 34 as the first oxidation-resistant layer pattern are mounted, a By forming a first semiconductor layer having one conductivity type and then removing the photoresist pattern 40 serving as a first etching mask, only the portion of the first semiconductor layer that is on the first etching mask is removed. is selectively removed, and the remaining portion is used to form an emitter electrode 72 on the main surface of the boron implanted region 70 as the impurity region.
この工程は基本的に第1実施例の第3段階の工
程と同様であるが、第1実施例における第2導電
型を有する半導体層の代わりに、第1導電型を有
する第1の半導体層としてヒ素濃度1020/cm3、膜
厚500nmの第3の多結晶シリコン膜を用い、ボロ
ン注入領域70の主面上に残されたこの第3の多
結晶シリコン膜がエミツタ電極72を構成するも
のである。また、ホトレジストパタン40を除去
することにより、トランジスタ構成用領域36の
主面上でエミツタ電極72を除いた部分に、自己
整合的に耐酸化層としての窒化シリコン膜34が
残される。同時に、コレクタ電極引出用領域37
の主面上に残された第3の多結晶シリコン膜によ
りコレクタ電極73が形成される。 This step is basically the same as the third step of the first embodiment, but instead of the semiconductor layer having the second conductivity type in the first embodiment, a first semiconductor layer having the first conductivity type is used. A third polycrystalline silicon film with an arsenic concentration of 10 20 /cm 3 and a film thickness of 500 nm is used as the third polycrystalline silicon film, and this third polycrystalline silicon film left on the main surface of the boron implanted region 70 constitutes the emitter electrode 72. It is something. Further, by removing the photoresist pattern 40, the silicon nitride film 34 as an oxidation-resistant layer is left in a self-aligned manner on the main surface of the transistor forming region 36 except for the emitter electrode 72. At the same time, the collector electrode extraction area 37
A collector electrode 73 is formed by the third polycrystalline silicon film left on the main surface.
第5段階 〔第4図E〕
第1の耐酸化層パタンとしての窒化シリコン膜
34を残して選択酸化を行ない、エミツタ電極7
2およびコレクタ電極73の外表面に第2の絶縁
被膜としての第7の二酸化シリコン膜74を形成
する。Fifth step [Figure 4E] Selective oxidation is performed while leaving the silicon nitride film 34 as the first oxidation-resistant layer pattern, and the emitter electrode 7
A seventh silicon dioxide film 74 as a second insulating film is formed on the outer surfaces of the silicon dioxide film 2 and the collector electrode 73 .
これは、第1実施例の第4段階において、ソー
ス電極42およびドレイン電極43の外表面に第
1の絶縁被膜としての第4の二酸化シリコン膜4
4を形成したと同様の工程により実施できる。 This is because, in the fourth step of the first embodiment, a fourth silicon dioxide film 4 is formed as a first insulating film on the outer surfaces of the source electrode 42 and the drain electrode 43.
It can be carried out by the same process as that for forming No. 4.
第6段階 〔第4図E〕
エミツタ電極72から不純物領域としてのボロ
ン注入領域70に不純物を拡散してエミツタ54
を形成する。Sixth step [FIG. 4E] Impurities are diffused from the emitter electrode 72 to the boron implanted region 70 as an impurity region to form the emitter 54.
form.
これは第1実施例の第5段階と同様の熱処理工
程により実施できる。なお、第3段階で述べたよ
うに、この熱処理によりベース拡散領域71も形
成でき、以後、ベース拡散領域が不純物拡散領域
となる。 This can be carried out by a heat treatment process similar to the fifth step of the first embodiment. Note that, as described in the third step, the base diffusion region 71 can also be formed by this heat treatment, and thereafter the base diffusion region becomes an impurity diffusion region.
以上3〜6段階においてはホトリソグラフイ処
理は必要としない。 No photolithography process is required in the steps 3 to 6 above.
第7段階 〔第4図F〕
トランジスタ構成用領域36の主面上におい
て、第2の蝕刻用マスクを用いて第1の耐酸化層
としての窒化シリコン膜34をエツチング処理
し、第2の耐酸化層パタン80を形成する。Seventh step [FIG. 4F] On the main surface of the transistor forming region 36, the silicon nitride film 34 as the first oxidation-resistant layer is etched using the second etching mask, and the second oxidation-resistant layer is etched. A layer pattern 80 is formed.
即ち、第6段階までにおいて、窒化シリコン膜
34からなる第1の耐酸化層パタンは、トランジ
スタ構成用領域36のうちエミツタ電極72を除
いた部分の主面上に残つている。これを、ホトレ
ジストパタン79を第2の蝕刻用マスクとして用
いて第1実施例の第2段階と同様の工程によりエ
ツチングし、第2の耐酸化層パタン80を形成す
る。 That is, up to the sixth stage, the first oxidation-resistant layer pattern made of the silicon nitride film 34 remains on the main surface of the portion of the transistor forming region 36 excluding the emitter electrode 72. This is etched using the photoresist pattern 79 as a second etching mask in the same process as the second step of the first embodiment to form a second oxidation-resistant layer pattern 80.
第8段階 〔第4図G)
第2の蝕刻用マスクとしてのホトレジストパタ
ン79と第2の耐酸化層パタン80とを搭載した
トランジスタ構成用領域36の主面上に、第1導
電型を有する第2の半導体層を形成し、次にホト
レジストパタン79を除去することにより、第2
の半導体層のうち第2の蝕刻用マスク上にある部
分のみを選択的に除去し、残つた部分によりソー
ス電極75およびドレイン電極76を形成する。Eighth Step [FIG. 4G] A photoresist pattern 79 serving as a second etching mask and a second oxidation-resistant layer pattern 80 are mounted on the main surface of the transistor forming region 36 having a first conductivity type. The second semiconductor layer is formed by forming a second semiconductor layer and then removing the photoresist pattern 79.
Of the semiconductor layer, only the portion on the second etching mask is selectively removed, and the remaining portion forms a source electrode 75 and a drain electrode 76.
この工程の詳細は、第1実施例の第3段階と同
様である。但し、第1実施例における第2導電型
を有する半導体層の代わりに、第1導電型を有す
る第2の半導体層としてP型の第1の多結晶シリ
コン膜を用いる。ここで形成されたドレイン電極
76の一部はエミツタ電極72の上にあり、両電
極はエミツタ電極外表面の第7の二酸化シリコン
膜74によつて隔てられている。 The details of this process are the same as the third stage of the first embodiment. However, instead of the semiconductor layer having the second conductivity type in the first embodiment, a P-type first polycrystalline silicon film is used as the second semiconductor layer having the first conductivity type. A part of the drain electrode 76 formed here is on the emitter electrode 72, and both electrodes are separated by the seventh silicon dioxide film 74 on the outer surface of the emitter electrode.
第9段階 〔第4図H〕
ソース電極75とドレイン電極76とからトラ
ンジスタ構成用領域36にそれぞれ不純物を拡散
してソース45およびドレイン46を形成する。Ninth Step [FIG. 4H] Impurities are diffused from the source electrode 75 and the drain electrode 76 into the transistor forming region 36 to form the source 45 and the drain 46, respectively.
この工程は第1実施例の第5段階と同様に実施
できる。ここでドレイン46は不純物領域として
のベース拡散領域71に連接して形成される。 This step can be performed in the same manner as the fifth step of the first embodiment. Here, the drain 46 is formed to be connected to the base diffusion region 71 as an impurity region.
なお、第6段階での熱処理を省略し、本段階で
の熱処理で兼用してもよい。 Note that the heat treatment in the sixth stage may be omitted and the heat treatment in this stage may also be used.
第10段階 (第4図H〕
第2の酸化層パタン80をマスクとして選択酸
化を行ない、ソース電極75およびドレイン電極
76の外表面に第8の二酸化シリコン膜77から
なる第1の絶縁被膜を形成する。 Tenth step (FIG. 4H) Selective oxidation is performed using the second oxide layer pattern 80 as a mask, and a first insulating film made of an eighth silicon dioxide film 77 is formed on the outer surfaces of the source electrode 75 and drain electrode 76. Form.
即ち、第9段階までにおいて、トランジスタ構
成用領域36のうちチヤネル領域47の主面上に
窒化シリコン膜の一部としての第2の酸化層パタ
ン80が残つている。以下、第1実施例の第4段
階において第4の二酸化シリコン膜44からなる
第1の絶縁被膜を形成したと同様に実施できる。 That is, up to the ninth stage, the second oxide layer pattern 80 as a part of the silicon nitride film remains on the main surface of the channel region 47 in the transistor forming region 36. The following steps can be carried out in the same manner as in the case where the first insulating film made of the fourth silicon dioxide film 44 was formed in the fourth step of the first embodiment.
以上第8〜第10段階においてはホトリソグラフ
イ処理は不要である。 No photolithography process is required in the 8th to 10th steps.
第11段階 (第4図〕
第2の酸化層パタン80を除去してソース45
とドレイン46とに挾まれたチヤネル領域47の
表面にゲート絶縁膜48を形成し、更にゲート絶
縁膜48を覆うゲート電極78を形成する。Eleventh step (FIG. 4) The second oxide layer pattern 80 is removed and the source 45 is removed.
A gate insulating film 48 is formed on the surface of the channel region 47 sandwiched between the gate electrode 47 and the drain 46, and a gate electrode 78 covering the gate insulating film 48 is further formed.
この工程は、第1実施例の第6段階においてゲ
ート電極49を形成したと同様の工程で実施でき
る。ここで、ゲート電極78はP型もしくはN型
の第2の多結晶シリコン膜もしくは金属膜によつ
ても形成できる。この場合のホトリソグラフイ処
理には高精度のマスク合わせを要しない。 This process can be performed in the same process as that for forming the gate electrode 49 in the sixth step of the first embodiment. Here, the gate electrode 78 can also be formed of a P-type or N-type second polycrystalline silicon film or a metal film. The photolithography process in this case does not require highly accurate mask alignment.
以上により、第1実施例と同様に、NPNバイ
ポーラトランジスタとPMOS絶縁ゲート型電界
効果トランジスタとの複合素子からなる半導体素
子が形成できる。 Through the above steps, a semiconductor element consisting of a composite element of an NPN bipolar transistor and a PMOS insulated gate field effect transistor can be formed, as in the first embodiment.
なお、上述した両実施例において、工程の細
目、例えば熱処理の順序、不純物の種類、半導体
層や絶縁層の膜厚等に若干の変更を加えることが
可能であることは言うまでもない。 It goes without saying that in both of the embodiments described above, it is possible to make slight changes to the details of the process, such as the order of heat treatment, the type of impurity, the thickness of the semiconductor layer or the insulating layer, etc.
また、上述した実施例においては、NPNバイ
ポーラトランジスタとPMOS絶縁ゲート型電界
効果トランジスタとの複合素子からなる半導体素
子およびその製造方法について説明したが、
PNPバイポーラトランジスタとNMOS絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタとの複合素子からなる
半導体素子についても全く同様に形成し得ること
は勿論である。 Furthermore, in the above-described embodiments, a semiconductor device consisting of a composite element of an NPN bipolar transistor and a PMOS insulated gate field effect transistor and a method for manufacturing the same were described.
It goes without saying that a semiconductor element consisting of a composite element of a PNP bipolar transistor and an NMOS insulated gate field effect transistor can be formed in exactly the same manner.
以上説明したように、本発明による半導体素子
およびその製造方法によれば、素子を構成するバ
イポーラトランジスタのエミツタ、ベース、コレ
クタと絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソー
ス、ドレイン、チヤネル領域とを素子間分離用領
域で隔てることなく1つのトランジスタ構成用領
域内に一体化して形成すると共にドレインとベー
ス電極引出用領域とを兼用し、かつエミツタ電
極、ベース電極、ソース電極、ドレイン電極、ゲ
ート電極を該トランジスタ構成用領域の主面上に
形成することにより、素子の占有面積を減少して
集積度を向上させることができる。また、前記電
極相互間を、それらの外表面を熱酸化して形成し
た絶縁被膜によつて隔てることにより、該各電極
および各不純物領域を相互に自己整合的に位置決
めできるため、それらの間の位置精度が正確にな
ると共にマスク合わせ時のずれ量が小さくなる結
果、ますます両トランジスタからなる複合素子の
占有面積を微小化できる。従つて、微小化に伴う
動作特性の高性能化、例えばベース―コレクタ接
合容量の減少とベース抵抗の減少によるバイポー
ラトランジスタの動作の高速化、ソースもしくは
ドレインと基板間容量の減少による絶縁ゲート型
電界効果トランジスタの動作の高速化、更にドレ
インとベース間を連結する配線が不要となること
による複合素子の動作の高速化等が図れる。 As described above, according to the semiconductor device and the method for manufacturing the same according to the present invention, the emitter, base, and collector of the bipolar transistor constituting the device and the source, drain, and channel region of the insulated gate field effect transistor are separated between the devices. It is formed integrally in one transistor forming region without being separated by a storage region, and also serves as a region for leading out the drain and base electrodes, and the emitter electrode, base electrode, source electrode, drain electrode, and gate electrode of the transistor. By forming it on the main surface of the configuration region, the area occupied by the element can be reduced and the degree of integration can be improved. Furthermore, by separating the electrodes by an insulating film formed by thermally oxidizing their outer surfaces, each electrode and each impurity region can be positioned in a self-aligned manner with respect to each other, so that As the positional accuracy becomes more accurate and the amount of deviation during mask alignment becomes smaller, the area occupied by the composite element made up of both transistors can be further miniaturized. Therefore, improvements in operating characteristics associated with miniaturization, such as faster operation of bipolar transistors due to reductions in base-collector junction capacitance and base resistance, and improvements in insulated gate type electric field due to reductions in capacitance between the source or drain and the substrate. It is possible to speed up the operation of the effect transistor, and also to speed up the operation of the composite element by eliminating the need for wiring connecting the drain and base.
また、本発明による半導体素子の製造方法によ
れば、素子間分離用誘電体パタンのマスクとソー
ス電極およびドレイン―ベース兼用電極パタンの
マスクとの2枚のホトマスクのみで、あるいはこ
れにエミツタ電極パタンのマスクを加えた3枚の
ホトマスクのみで、エミツタ、ベース、コレク
タ、ベース電極引出用領域、ソース、ドレイン、
チヤネル領域、ゲート絶縁膜等の素子の主要構成
部分のパタン寸法を自己整合的に決定でき、かつ
これら2枚ないし3枚のマスクを合わせる以外に
は高精度のマスク合わせを必要としない。このた
め、ホトリソグラフイ工程に伴う素子欠陥の発生
および素子特性のばらつきを減少でき、素子の製
造歩留りおよび性能を向上させることができる等
の種々優れた効果を有する。 Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, only two photomasks, a mask for a dielectric pattern for element isolation and a mask for a source electrode and a drain-base electrode pattern, or an emitter electrode pattern are used for this. With only 3 photomasks including 1 mask, emitter, base, collector, base electrode extraction area, source, drain,
The pattern dimensions of the main constituent parts of the device, such as the channel region and the gate insulating film, can be determined in a self-aligned manner, and there is no need for highly accurate mask alignment other than the alignment of these two or three masks. Therefore, it has various excellent effects, such as reducing the occurrence of device defects and variations in device characteristics associated with the photolithography process, and improving the manufacturing yield and performance of devices.
第1図は本発明による半導体素子の一実施例を
示す断面図、第2図はその等価回路図、第3図お
よび第4図はそれぞれ本発明による半導体素子の
製造方法の一実施例における各製造工程中の半導
体素子を示す断面図である。
2,32……エピタキシヤルシリコン層、3,
36……トランジスタ構成用領域、4,37……
コレクタ電極引出用領域、5,33……素子間分
離用不純物領域、6,6′,35,38,39,
44,50,74,77……二酸化シリコン膜、
7……トランジスタ構成用領域の主面、7a……
7のうちベース拡散領域の主面、7b……7のう
ち7aを除く主面、8,51,71……ベース拡
散領域、9,52,72……エミツタ電極、1
0,42,76……ソース電極、11,43,7
5……ドレイン電極、12,54……エミツタ、
13,45……ソース、14,46……ドレイ
ン、15,56……コレクタ、16,55……ベ
ース、17,53,73……コレクタ電極、1
8,47……チヤネル領域、19,48……ゲー
ト絶縁膜、20,49,78……ゲート電極、2
1,22……絶縁被膜、34……窒化シリコン
膜、40,79……ホトレジストパタン、70…
…ボロン注入領域、80……酸化層パタン、Q1
……バイポーラトランジスタ、Q2……絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタ。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a semiconductor device according to the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram thereof, and FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a semiconductor element during a manufacturing process. 2, 32...Epitaxial silicon layer, 3,
36...Transistor configuration area, 4, 37...
Collector electrode extraction region, 5, 33... Impurity region for element isolation, 6, 6', 35, 38, 39,
44, 50, 74, 77... silicon dioxide film,
7...Main surface of transistor forming region, 7a...
Main surface of base diffusion region among 7, 7b...main surface excluding 7a among 7, 8, 51, 71... base diffusion region, 9, 52, 72... emitter electrode, 1
0,42,76...source electrode, 11,43,7
5...Drain electrode, 12,54...Emitter,
13,45...source, 14,46...drain, 15,56...collector, 16,55...base, 17,53,73...collector electrode, 1
8, 47... Channel region, 19, 48... Gate insulating film, 20, 49, 78... Gate electrode, 2
1, 22... Insulating film, 34... Silicon nitride film, 40, 79... Photoresist pattern, 70...
...Boron implantation region, 80...Oxide layer pattern, Q1
... Bipolar transistor, Q2 ... Insulated gate field effect transistor.
Claims (1)
り素子間分離して形成したトランジスタ構成用領
域と、該トランジスタ構成用領域の主面側に形成
した第2導電型を有する不純物領域と、該不純物
領域の主面上に形成した第1導電型を有する半導
体からなるエミツタ電極と、前記不純物領域を除
く前記トランジスタ構成用領域の主面上に形成し
た第2導電型を有する半導体からなるソース電極
と、前記不純物領域および該不純物領域を除く前
記トランジスタ構成用領域の主面上にわたつて形
成した第2導電型を有する半導体からなるドレイ
ン電極と、前記不純物領域内に前記エミツタ電極
から不純物を拡散して形成したエミツタと、前記
トランジスタ構成用領域内に前記ソース電極およ
びドレイン電極からそれぞれ不純物を拡散して形
成したソースおよびドレインと、該ソースと該ド
レインとに挾まれた前記トランジスタ構成用領域
の表面領域からなるチヤネル領域上の主面上に形
成したゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に形成
したゲート電極と、前記ドレイン電極およびソー
ス電極の外表面を熱酸化することによつて該ドレ
イン電極およびソース電極と前記ゲート電極との
間に形成した第1の絶縁被膜とを有し前記エミツ
タ電極とドレイン電極間を前記第1の絶縁被膜に
よりもしくは該エミツタ電極の外表面を熱酸化し
て形成した第2の絶縁被膜により隔て、かつ前記
エミツタと、該エミツタを除いた前記不純物領域
からなるベースと、前記不純物領域を除いた前記
トランジスタ構成用領域からなるコレクタとから
バイポーラトランジスタを構成すると共に前記ソ
ースおよびドレインならびにゲート電極から絶縁
ゲート型電界効果トランジスタを構成したことを
特徴とする半導体素子。 2 第1導電型を有する半導体基板に素子間分離
して形成したトランジスタ構成用領域と、該トラ
ンジスタ構成用領域の主面側に形成した第2導電
型を有する不純物領域と、該不純物領域内に形成
した第1導電型を有するエミツタと、、前記不純
物領域を除く前記トランジスタ構成用領域内に形
成した第2導電型を有するソースと、前記不純物
領域および該不純物領域を除く前記トランジスタ
構成用領域の主面上にわたつて形成した第2導電
型を有するドレインと、該ソースと該ドレインと
に挾まれた前記トランジスタ構成用領域の表面領
域からなるチヤネル領域上の主面上に形成したゲ
ート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に形成したゲー
ト電極と、前記エミツタと、該エミツタを除いた
前記不純物領域からなるベースと、前記不純物領
域を除いた前記トランジスタ構成用領域からなる
コレクタとからバイポーラトランジスタを構成す
ると共に前記ソースおよびドレインならびにゲー
ト電極から絶縁ゲート型電界効果トランジスタを
構成したことを特徴とする半導体素子。 3 第1導電型を有する半導体基板内に誘電体で
素子間分離したトランジスタ構成用領域を形成す
る工程と、該トランジスタ構成用領域の主面上に
蝕刻用マスクを用いて耐酸化層パタンを形成する
工程と、該蝕刻用マスクと耐酸化層パタンとを搭
載した前記トランジスタ構成用領域の主面上に第
2導電型を有する半導体層を形成した後、前記蝕
刻用マスクを除去することにより前記半導体層の
うち当該蝕刻用マスク上にある部分のみを選択的
に除去して該半導体層からなるソース電極および
ドレイン電極を形成する工程と、前記耐酸化層パ
タンをマスクとして選択酸化を行なうことにより
前記ソース電極およびドレイン電極の外表面に絶
縁被膜を形成する工程と、該ソース電極およびド
レイン電極から前記トランジスタ構成用領域内に
それぞれ不純物を拡散することによりソースおよ
びドレインを形成する工程と、該トランジスタ構
成用領域のうち該ソースとドレインとに挾まれた
領域の主面上にゲート絶縁膜を介してゲート電極
を形成する工程と、該トランジスタ構成用領域中
に主面側から不純物を注入することにより第2導
電型を有しかつ前記ドレインと連接する不純物領
域を形成する工程と、該不純物領域の主面上に第
1導電型を有する半導体からなるエミツタ電極を
構成する工程と、、該エミツタ電極から前記不純
物領域に不純物を拡散することによりエミツタを
構成する工程とを有し、前記エミツタと、該エミ
ツタを除く前記不純物領域からなるベースと、該
不純物領域を除く前記トランジスタ構成用領域か
らなるコレクタとを有するバイポーラトランジス
タを構成すると共に前記ソースおよびドレインな
らびにゲート電極を有する絶縁ゲート型電界効果
トランジスタを構成することを特徴とする半導体
素子の製造方法。 4 第1導電型を有する半導体基板内に誘電体で
素子間分離したトランジスタ構成用領域を形成す
る工程と、該トランジスタ構成用領域の主面上に
第1の蝕刻用パタンを用いて第1の耐酸化層パタ
ンを形成する工程と、該トランジスタ構成用領域
内に主面側からの不純物注入により第2導電型を
有する不純物領域を形成する工程と、前記第1の
蝕刻用マスクと第1の耐酸化層パタンとを搭載し
たトランジスタ構成用領域の主面上に第1導電型
を有する第1の半導体層を形成した後第1の蝕刻
用マスクを除去することにより前記第1の半導体
層のうち第1の蝕刻用マスク上にある部分のみを
選択的に除去して残つた部分によりエミツタ電極
を構成する工程と、前記第1の耐酸化層パタンを
残して選択酸化を行なうことにより前記エミツタ
電極の外表面に絶縁被膜を形成する工程と、該エ
ミツタ電極から前記不純物領域内に不純物を拡散
することによりエミツタを構成する工程と、前記
トランジスタ構成用領域の主面上において第2の
蝕刻用マスクを用いて前記第1の耐酸化層パタン
をエツチング処理することによつて第2の耐酸化
層パタンを形成する工程と、前記第2の蝕刻用マ
スクと第2の耐酸化層パタンとを搭載したトラン
ジスタ構成用領域の主面上に第1導電型を有する
第2の半導体層を形成した後、前記第2の蝕刻用
マスクを除去することにより該第2の半導体層の
うち当該第2の蝕刻用マスク上にある部分のみを
選択的に除去すると共に残つた部分でソース電極
およびドレイン電極を形成する工程と、該ソース
電極およびドレイン電極から前記トランジスタ構
成用領域内にそれぞれ不純物を拡散することによ
りソースおよびドレインを形成した後、該ドレイ
ンを前記不純物領域に連接させる工程と、該ソー
ス電極とドレイン電極との間にゲート電極を形成
する工程とを有し、前記エミツタと、該エミツタ
を除く前記不純物領域からなるベースと、該不純
物領域を除く前記トランジスタ構成用領域からな
るコレクタとからバイポーラトランジスタを構成
すると共に前記ソースおよびドレインならびにゲ
ート電極から絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
を有する絶縁ゲート型電界効果トランジスタを構
成することを特徴とする半導体素子の製造方法。 5 第1導電型を有する半導体基板内に素子間分
離したトランジスタ構成用領域を形成する工程
と、前記トランジスタ構成用領域内にそれぞれ不
純物を拡散することにより第2導電型を有するソ
ースおよびドレインを形成する工程と、該トラン
ジスタ構成用領域のうち該ソースとドレインとに
挾まれた領域の主面上にゲート絶縁膜を介してゲ
ート電極を形成する工程と、該トランジスタ構成
用領域中に主面側から不純物を注入することによ
り第2導電型を有しかつ前記ドレインとを連接す
る不純物領域を形成する工程と、前記不純物領域
に不純物を拡散することにより第1導電型を有す
るエミツタを構成する工程とを有し、前記エミツ
タと、該エミツタを除く前記不純物領域からなる
ベースと、該不純物領域を除く前記トランジスタ
構成用領域からなるコレクタとを有するバイポー
ラトランジスタを構成すると共に前記ソースおよ
びドレインならびにゲート電極を有する絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタを構成することを特徴
とする半導体素子の製造方法。[Claims] 1. A semiconductor substrate having a first conductivity type, having a transistor forming region formed with elements separated by a dielectric, and a second conductive type formed on the main surface side of the transistor forming region. an emitter electrode made of a semiconductor having a first conductivity type formed on a main surface of the impurity region; and an emitter electrode of a second conductivity type formed on the main surface of the transistor forming region excluding the impurity region. a source electrode made of a semiconductor, a drain electrode made of a semiconductor having a second conductivity type formed over the main surface of the impurity region and the transistor forming region excluding the impurity region, and the emitter electrode in the impurity region. an emitter formed by diffusing impurities from an electrode; a source and a drain formed by diffusing impurities from the source electrode and the drain electrode into the transistor forming region; thermally oxidizing the gate insulating film formed on the main surface of the channel region consisting of the surface region of the transistor forming region, the gate electrode formed on the gate insulating film, and the outer surfaces of the drain electrode and the source electrode; a first insulating film formed between the drain and source electrodes and the gate electrode; separated by a second insulating film formed by thermally oxidizing the emitter, a base consisting of the impurity region excluding the emitter, and a collector consisting of the transistor forming region excluding the impurity region. 1. A semiconductor device comprising a transistor and an insulated gate field effect transistor formed from the source, drain, and gate electrode. 2. A transistor forming region formed on a semiconductor substrate having a first conductivity type with element isolation, an impurity region having a second conductivity type formed on the main surface side of the transistor forming region, and an impurity region within the impurity region. an emitter having a first conductivity type formed therein; a source having a second conductivity type formed in the transistor formation region excluding the impurity region; and a source having a second conductivity type formed in the transistor formation region excluding the impurity region A gate insulating film formed on the main surface over a channel region consisting of a drain having a second conductivity type formed over the main surface, and a surface region of the transistor forming region sandwiched between the source and the drain. A bipolar transistor is formed from a gate electrode formed on the gate insulating film, the emitter, a base consisting of the impurity region excluding the emitter, and a collector consisting of the transistor forming region excluding the impurity region. 1. A semiconductor device comprising: an insulated gate field effect transistor formed from the source, drain, and gate electrode. 3. Forming a transistor forming region in which elements are separated by a dielectric in a semiconductor substrate having a first conductivity type, and forming an oxidation-resistant layer pattern on the main surface of the transistor forming region using an etching mask. After forming a semiconductor layer having the second conductivity type on the main surface of the transistor forming region on which the etching mask and the oxidation-resistant layer pattern are mounted, removing the etching mask, A step of selectively removing only a portion of the semiconductor layer located on the etching mask to form a source electrode and a drain electrode made of the semiconductor layer, and performing selective oxidation using the oxidation-resistant layer pattern as a mask. a step of forming an insulating film on the outer surface of the source electrode and the drain electrode; a step of forming the source and the drain by diffusing impurities from the source electrode and the drain electrode into the transistor forming region, respectively; A step of forming a gate electrode on the main surface of the region sandwiched between the source and the drain in the structure region through a gate insulating film, and implanting an impurity into the transistor structure region from the main surface side. forming an impurity region having a second conductivity type and connected to the drain, forming an emitter electrode made of a semiconductor having a first conductivity type on the main surface of the impurity region; forming an emitter by diffusing an impurity from an electrode to the impurity region, the base comprising the emitter, the impurity region excluding the emitter, and the transistor forming region excluding the impurity region. 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising configuring a bipolar transistor having a collector, and configuring an insulated gate field effect transistor having the source, drain, and gate electrode. 4. Forming a transistor forming region in which elements are separated by a dielectric in a semiconductor substrate having a first conductivity type, and forming a first etching pattern on the main surface of the transistor forming region using a first etching pattern. a step of forming an oxidation-resistant layer pattern; a step of forming an impurity region having a second conductivity type in the transistor forming region by implanting impurities from the main surface side; After forming a first semiconductor layer having a first conductivity type on the main surface of a transistor forming region equipped with an oxidation-resistant layer pattern, the first semiconductor layer is removed by removing the first etching mask. The emitter electrode is formed by selectively removing only the portion on the first etching mask and forming the emitter electrode with the remaining portion, and performing selective oxidation while leaving the first oxidation-resistant layer pattern. forming an insulating film on the outer surface of the electrode; forming an emitter by diffusing impurities from the emitter electrode into the impurity region; and etching a second etching film on the main surface of the transistor forming region. a step of forming a second oxidation resistant layer pattern by etching the first oxidation resistant layer pattern using a mask; and a step of forming a second oxidation resistant layer pattern using the second etching mask and the second oxidation resistant layer pattern. After forming a second semiconductor layer having the first conductivity type on the main surface of the mounted transistor forming region, the second etching mask is removed to remove the second semiconductor layer from the second semiconductor layer. selectively removing only a portion on the etching mask and forming a source electrode and a drain electrode using the remaining portion; and diffusing impurities from the source electrode and drain electrode into the transistor forming region, respectively. After forming the source and drain by forming the source and drain, the method includes a step of connecting the drain to the impurity region, and a step of forming a gate electrode between the source electrode and the drain electrode, and forming the emitter and the emitter. An insulated gate field effect transistor having an insulated gate field effect transistor comprising a base consisting of the impurity region excluding the impurity region and a collector consisting of the transistor forming region excluding the impurity region forming a bipolar transistor, and the source and drain and the gate electrode. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that it constitutes an effect transistor. 5. Forming a region for forming a transistor separated between elements in a semiconductor substrate having a first conductivity type, and forming a source and a drain having a second conductivity type by diffusing impurities into each of the regions for forming a transistor. forming a gate electrode on the main surface of the region sandwiched between the source and drain in the transistor forming region via a gate insulating film; a step of forming an impurity region having a second conductivity type and connecting to the drain by implanting an impurity; and a step of forming an emitter having a first conductivity type by diffusing impurities into the impurity region. constitutes a bipolar transistor having the emitter, a base made of the impurity region excluding the emitter, and a collector consisting of the transistor forming region excluding the impurity region, and the source, drain, and gate electrode. 1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising configuring an insulated gate field effect transistor having:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56019439A JPS57133664A (en) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Semiconductor element and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56019439A JPS57133664A (en) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Semiconductor element and manufacture thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57133664A JPS57133664A (en) | 1982-08-18 |
| JPH0147900B2 true JPH0147900B2 (en) | 1989-10-17 |
Family
ID=11999320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56019439A Granted JPS57133664A (en) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Semiconductor element and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57133664A (en) |
-
1981
- 1981-02-12 JP JP56019439A patent/JPS57133664A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57133664A (en) | 1982-08-18 |
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