JPH0237766A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0237766A
JPH0237766A JP18872488A JP18872488A JPH0237766A JP H0237766 A JPH0237766 A JP H0237766A JP 18872488 A JP18872488 A JP 18872488A JP 18872488 A JP18872488 A JP 18872488A JP H0237766 A JPH0237766 A JP H0237766A
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JP
Japan
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region
channel
mos transistor
channel mos
base
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Pending
Application number
JP18872488A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Oki
勝 大木
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

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〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に相補型MO
3電界効果トランジスタとバイポーラトランジスタを同
一基板上に形成する半導体装置の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
バイポーラトランジスタと、相補型MO8電界効果トラ
ンジスタを同一基板上に形成した半導体装置(以下Bi
−CMO3ICと記す)は、CMOSトランジスタの低
消費電力動作とバイポーラトランジスタの高速動作、高
駆動能力を同時に実現出来ることから高速、低消費電力
ICの開発に用いられている。
第3図(a)乃至(d)は従来の半導体装置の製造方法
の一例を説明するための工程順に示した半導体チップの
断面図である。先ず第3図(a)に示すように、P型半
導体基板1にN+型型埋領領域2びP型埋込領域3を形
成した後、全面にN型エピタキシャル層4を成長させる
0次に、N型ウェル領域6と、P型ウェル領域7をそれ
ぞれイオン注入法により形成後、素子分離酸化膜5を形
成し、ゲート多結晶シリコン層8及びコレクタ領域領域
9を形成する。次に、同図(b)に示すようにバイポー
ラトランジスタのベース領域10をイオン注入により形
成する。次に同図(c)に示すようにNチャンネルMO
Sトランジスタのソース・ドレイン領域11を形成し、
チャンネルMOSトランジスタのソース・ドレイン領域
12と、バイポーラトランジスタのベースコンタクト領
域13を同時に形成する0次に同図(d)に示すように
、エミッタ拡散窓14を開口後N1エミッタ多結晶シリ
コン15を形成することによりパイポーラトランジンス
タと相補型M’O3)ランジスタを同一基板上に形成し
ていた。
〔発明が解決しようとする課題〕 上述した従来のBi−0MO3IC製造プロセスによれ
ば、バイポーラトランジスタのベース領域IOを形成す
る際、NPN)ランジスタの場合、ホウ素のイオン注入
により形成している。しかし、バイポーラトランジスタ
を高速化するためにはベース幅を狭くする必要があり、
ホウ素のイオン注入では、ホウ素の質量が小さいこと、
又、注入時のチャネリングの影響が大きい等により浅い
接合を形成するのが困難であった。又、PチャンネルM
OSトランジスタの場合も、ソース・ドレイン領域の形
成として、ホウ素の高濃度注入を行っているが、ホウ素
は拡散係数が大きく、又、上述した理由によりソース・
ドレイン領域が深くないPチャンネルMOSトランジス
タの短チャンネル化に不利である。又、エミッタとして
、多結晶シリコンを用いているが、この多結晶シリコン
層を形成する際、エミッタ・ベース間の界面に自然酸化
膜が介在するため、例えば、電流増幅率等の特性のバラ
ツキが大きいという欠点があった。
本発明の目的は、バイポーラトランジスタのベース幅の
縮小及びPチャンネルMOSトランジスタのソース・ド
レイン領域の短チャンネル化が可能で更にエミッタ・ベ
ース間の自然酸化膜を除去することが可能な半導体装置
の製造方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の半導体装置の製造方法はバイポーラトランジス
タと相補型MOSトランジスタを同一基板上に含む半導
体装置の製造方法において、半導体基板上にそれぞれ素
子分離された前記バイポーラトランジスタのコレクタ領
域、PチャンネルMOSトランジスタのチャンネル領域
及びNチャンネルMOSトランジスタのチャンネル領域
を形成する工程と、前記PチャンネルMOSトランジス
タのチャンネル領域上及び前記NチャンネルMOSトラ
ンジスタのチャンネル領域上にそれぞれゲート電極を形
成する工程と、前記バイポーラトランジスタのコレクタ
領域上にベース領域を前記PチャンネルMOSトランジ
スタのチャネル領域上にソース・ドレイン領域をエピタ
キシャル成長により同時に形成する工程と、前記ベース
領域上にエミッタ領域を前記NチャンネルMO3I−ラ
ンジスタのチャネル領域上にソース・ドレイン領域をエ
ピタキシャル成長により同時に形成する工程とを含んで
構成される。
〔実施例〕
次に本発明の実施例について、図面を参照して説明する
第1図(a)乃至(g)は本発明の第1の実施例を説明
するための工程順に示した半導体チップの断面図である
。まず、第」図(a)に示す様に、P型半導体シリコン
基板1にN+型型埋領領域2びP型埋込領域3を順次形
成し、N型エピタキシャル層4を半導体基板全面に成長
させる。次に同図(b)に示す様に、イオン注入により
PチャンネルMOSトランジスタ形成領域にN型ウェル
領域6及びNチャンネルMOSトランジスタ形成領域に
P型ウェル領域7を形成する。次に同図(c)に示す様
に素子分離シリコン酸化膜5を形成し、ゲートシリコン
窒化膜を形成してNチャンネルMOSトランジスタのた
めのゲート多結晶シリコン8−1とPチャンネルMOS
トランジスタのためのゲート多結晶シリコン8−2を形
成する。さらに、バイポーラトランジスタのコレクタ取
り出し部にコレクタ多結晶シリコン9−1を形成し不純
物を導入してコレクタコンタクトN+領域9を形成する
次に同図(d)に示す様に酸化又はCVD法により基板
表面にシリコン酸化膜を形成し、ベース形成領域1’l
びP+型ソース・ドレイン領域16部の酸化膜を除去す
る。次に同図(e)に示す様に、P+型ソース・ドレイ
ン領域18と、ベース領域19を同時に選択的にエピタ
キシャル成長させる。この時ホウ素濃度はlXl0”〜
5X10”程度、成長膜厚は0.1〜0.3μm程度成
長させる。又この選択エピタキシャル領域を1暦ではな
く低濃度領域と高濃度領域の2層構造としてもよい。次
に同図(f)に示す様に基板全面に絶縁膜層20を形成
後N+型ソース・ドレイン形成領域21及びバイポーラ
トランジスタのエミッタ形成領域22部の絶縁膜を除去
する0次に同図(g)に示す様にN+型ソース・ドレイ
ン形成領域21及びバイポーラトランジスタのエミッタ
形成領域22に選択的に高濃度のN型エピタキシャル膜
を形成し、N+型ソース・ドレイン領域23、エミッタ
領域24を同時に形成する。この時選択成長されたエピ
タキシャル層は不純物をヒ素とし、濃度をlXl0”以
上、膜厚な0.1μm以上成長させる。又、この選択エ
ピタキシャル領域を例えば、リンを不純物とする低濃度
層とヒ素を不純物とする高濃度層の2層構造としてもよ
いし、又、まずN+型ソース・ドレイン形成領域21の
み低濃度N型層を形成後、高濃度のN型エピタキシャル
膜を形成してバイポーラトランジスタ内のエミッタ領域
24とN“型ソース・ドレイン領域21を形成してもよ
い。
第2図は本発明の第2の実施例を説明するための工程順
に示した半導体チップの断面図である。
まず、第1図(b)に示した構造を得て、その後第2図
(a)に示すように、表面が平坦となるように素子分離
用のシリコン酸化膜5を形成し、そして多結晶シリコン
ゲート8−1.8−2、多結晶コレクタ電極9−1を形
成し、フレフタコンタクト領域9を形成する。Nチャン
ネルMOSトランジスタ形成部分を絶縁膜20で覆う。
次に、第2図(b)乃至(c)に示すようにして、第1
の実施例と異なり、P+型ソース・ドレイン領域18.
ベース領域19.N+型ソース・ドレイン領域24及び
エミッタ領域24の選択成長を行なう時横方向成長を行
なうことにより、その下にある拡散層面積を従来と比較
して十分に小さく出来、個々の素子の高速化に有効であ
るという利点がある。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、従来バイポーラト
ランジスタのベース領域は、ホウ素のイオン注入により
形成していたため、ベース幅を狭くすることが困難であ
ったのに対し、本発明は、エピタキシャル成長によりベ
ースを形成するため、ベース幅を十分に狭くすることが
可能となり、バイポーラトランジスタの高速化に有効で
ある。又、PチャンネルMOSトランジスタのソース・
ドレイン領域も、エピタキシャル成長を用いて形成出来
るため、従来ホウ素イオン注入により形成していた場合
に比べ横方向拡散がないため短チャンネル化に非常に有
効である。又、短チャンネル化した場合に問題となるホ
ットエレクトロン等に対しては、低濃度層と高濃度層の
2層構造が有利となる。これは、NチャンネルMOSト
ランジスタについても同様な効果がある。バイポーラト
ランジスタのエミッタ形成においても従来の多結晶シリ
コンエミッタの場合エミッタ・ベース界面に自然酸化膜
が存在していたがエピタキシャル成長の場合、前処理に
よりエミッタ・ベース界面に自然酸化膜を無くすことが
出来、素子特性が安定するというメリットもあや。又、
ベース幅を十分に狭くすることが出来るためベース領域
を高濃度に出来、これによりPチャンネルMOSトラン
ージスタのソース・ドレインと共用可能となり工程の短
縮が出来るという利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)乃至(g)は本発明の第1の実施例を説明
するための工程順に示した半導体チップの断面図、第2
図(a)乃至(c)は本発明の第2の実施例を説明する
ための工程順に示した半導体チップの断面図、第3図(
a)乃至(d)は従来の半導体装置の一例を説明するた
めの工程順に示した半導体チップの断面図である。 1・・・・・・P型半導体基板、2・・・・・・N+型
型埋領領域3・・・・・・P型埋込領域、4・・・・・
・N型エピタキシャル層、5・・・・・・素子分離領域
、6・・・・・・N型ウェル領域、7・・・・・・P型
ウェル領域、8・・・・・・ゲート多結晶シリコン、9
・・・・・・コレクタN”lff域、 10・・・・・
・p型ベース領域、11.23・・・・・・N1型ソー
ス・ドレイン領域、12.18・・・・・・P+型ソー
ス・ドレイン領域、13・・・・・・p ”iヘースコ
ンタクト領域、14・・・・・・エミッタ拡散窓、15
・・・・・・エミッタ多結晶シリコン、16・・・・・
・P+型ソース・ドレイン形成領域、17・・・・・・
ベース形成領域、19・・・・・・ベース領域、20・
・・・・・絶縁膜層、21・・・・・・N+ソース・ド
レイン形成領域、22・・・・・・エミ ・・・エミッタ領域。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. バイポーラトランジスタと相補型MOSトランジスタを
    同一基板上に含む半導体装置の製造方法において、半導
    体基板上にそれぞれ素子分離された前記バイポーラトラ
    ンジスタのコレクタ領域、PチャンネルMOSトランジ
    スタのチャネル領域及びNチャンネルMOSトランジス
    タのチャンネル領域を形成する工程と、前記Pチャンネ
    ルMOSトランジスタのチャンネル領域上及び前記Nチ
    ャンネルMOSトランジスタのチャンネル領域上にそれ
    ぞれゲート電極を形成する工程と、前記バイポーラトラ
    ンジスタのコレクタ領域上にベース領域を前記Pチャン
    ネルMOSトランジスタのチャネル領域上にソース・ド
    レイン領域をエピタキシャル成長により同時に形成する
    工程と、前記ベースと領域上にエミッタ領域を前記Nチ
    ャンネルMOSトランジスタのチャネル領域上にソース
    ・ドレイン領域をエピタキシャル成長により同時に形成
    する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
JP18872488A 1988-07-27 1988-07-27 半導体装置の製造方法 Pending JPH0237766A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999024172A1 (fr) 1997-11-12 1999-05-20 Abb K.K. Appareil et procede d'application de revetement automatique

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999024172A1 (fr) 1997-11-12 1999-05-20 Abb K.K. Appareil et procede d'application de revetement automatique
US6217944B1 (en) 1997-11-12 2001-04-17 Abb K.K. Automatic coating method and apparatus

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