JPH03235362A - 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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JPH03235362A
JPH03235362A JP2966590A JP2966590A JPH03235362A JP H03235362 A JPH03235362 A JP H03235362A JP 2966590 A JP2966590 A JP 2966590A JP 2966590 A JP2966590 A JP 2966590A JP H03235362 A JPH03235362 A JP H03235362A
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JP
Japan
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polysilicon
forming
bipolar transistor
emitter
gate electrode
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JP2966590A
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Inventor
Kiyoshi Nemoto
清志 根本
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (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〕 この発明は、バイポーラトランジスタ(以下Bip−T
rと略称する)とCMOSFETを同一基板上に構成す
るBi−CMOS半導体装置の製造方法に関する。
〔従来の技術] B +−CMOS半導体装置の開発は、BipTr並び
にCMOSFETの微細化が進むにつれ、Bip−Tr
においてはエミッタ電極にポリシリコンを用いる技術や
、CMOSFETにおいてはホットキャリア対策のため
にLDD構造を用いる技術が必須となっている。
かかる技術を用いた従来のB1−CMOS半導体装置の
製造方法を、第3図へ〜(C1に示す製造工程図に基づ
いて説明する。まず第3図^に示すように、P型基板1
にN゛埋込層2.P゛埋込層3を選択的に形成した後、
N−エピタキシャル層4を積層する。次にPウェル層5
.Nウェル層6゜コレクタ引出し層7を、それぞれ選択
的に形成した後、選択酸化法によりフィールド酸化膜8
を形成する0次いでゲート酸化膜9.第1ポリシリコン
よりなるゲート電極10及びLDD構造のためのN−ソ
ース・ドレイン層11.  P−ソース・ドレイン層1
2をNMOSFETMOSFET領域ETJI域にそれ
ぞれ形成したのち、NPN型Bip−Tr領領域P−ベ
ース層13を形成する。
次に第3図圓に示すように、CVD法によりシリコン酸
化膜を全面に積層し、RIE等の異方性エツチングを行
うことにより、ポリシリコンゲート電極10の側面にシ
リコン酸化膜からなる側壁18を形成する。次に工程を
簡略化するため、NMOSFETのN゛ソースドレイン
層23と、BipTrのコレクタコンタクト領域にN9
拡散層22を、ゲート電極10とレジストをマスクにし
て選択的に形成し、更にPMOSFETのP“ソース・
ドレイン層20aBip−TrのP゛外部ベース19を
、ポリシリコンゲート電極10とレジストをマスクにし
て選択的に形成する。
その後、第3図C)に示すようにCVD法によりシリコ
ン酸化膜18′を形成したのち、エミッタ窓15を開口
する。次にCVD法により第2ポリシリコン16を積層
し、ひ素又はりんのイオン注入を行い、熱工程によりB
ip−Trのエミッタ24を形成し、第2ポリシリコン
16及びシリコン酸化膜18′をパターニングしてエミ
ッタ電極を形成し、Bi−CMO3半導体装置を製造し
ている。
〔発明が解決しようとする課題] このような従来の製造技術によれば、高い利得帯域幅を
もつ高性能なNPN型Bip−Trと、高い駆動能力及
び高いホットキャリア耐性をもつ高性能なCMOSFE
Tを集積したBi−CMO8半導体装置が得られる。し
かしながら、このようなNPN型B i p−TrとC
MOSFETを集積するためには、Bip−Trのエミ
ッタ電極をポリシリコンを用いて形成し、エミッタサイ
ズを小さくすると同時に、CMOSFETにLDD構造
を使用する必要がある。
このため第3図へ〜(Clに示した従来の製造技術にお
いては、CMOSFETにLDD構造を使用するための
側壁18と、Bip−Trのポリシリコンエミッタ電極
を形成するためのシリコン酸化膜18′の形成を別々の
工程で行っているため、工程が複雑であるという問題点
がある。
またBip−Trの高速化を図るためには、ベース抵抗
を下げる必要がある。従来の製造方法においては、第3
図(B)、 C)に示すように、Bip−TrのP0外
部ベース19とPMOSFETのP”ソース・ドレイン
層20を同一の工程で形成したのち、エミッタ電極とな
る第2ポリシリコン16を加工しているため、フォトリ
ソグラフィーのための合わせ余裕Aが必要であり、その
ためエミッタ24と外部ベース19との距離が必要以上
に長くなり、ベース抵抗を下げることができないという
問題点がある。
本発明は、従来のBi−CMO3半導体装置の製造方法
における上記問題点を解消するためになされたもので、
LDD構造のための側壁を形成するための絶縁膜と、B
ip−Trのポリシリコンからなるエミッタ電極を形成
するための絶縁膜を同一の工程で形成し、製造工程を簡
略化すると同時に、ベース抵抗の小さい高性能なり1p
−Trと、高性能なCMOSFETを含むBi−CMO
3半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段及び作用]上記問題点を解
決するため、本発明は、半導体基板上にBip−Trと
LDD構造のCMOSFETを同時に形成する半導体装
置の製造方法において、前記半導体基板上にCMOSF
ETのゲート酸化膜、第1のポリシリコンよりなるゲー
ト電極、第1導電型のBip−Trのベース領域、第1
及び第2導電型のCMOSFETの低濃度ソース・ドレ
イン層を形成したのち、全面に第1の絶縁膜を形成する
工程と、前記第1の絶縁膜及びゲート酸化膜のBip−
Trのエミッタ形成予定領域にエミッタ窓を開口したの
ち全面に第2のポリシリコンを形成し、該第2のポリシ
リコンに第2導電型の不純物をドーピングする工程と、
前記第1の絶縁膜及び第2のポリシリコンをBip−T
rのエミッタ形成予定領域にだけ残存させ、その他の領
域を異方性エツチングすることにより前記ゲート電極に
前記第1の絶縁膜からなる側壁を形成する工程と、前記
第1のポリシリコンからなるゲート電極及び第2のポリ
シリコン上のマスク材をマスクにして選択的に第1導電
型の不純物をドーピングしてBip−Trの外部ベース
領域及びPMOSFETの高濃度ソース・ドレイン層を
形成する工程と、露出した半導体表面に第2の絶縁膜を
形成し、前記第1のポリシリコンからなるゲート電極を
マスクにして選択的に第2導電型の不純物をドーピング
してアニールすることによりBip−Trのコレクタ引
出し層、NMOS F ETの高濃度ソース・ドレイン
層及びBip−Trのエミッタを形成する工程とで半導
体装置を製造するものである。
このような製造方法においては、CMOSFETのLD
D構造のだめの側壁と、Bip−Trのポリシリコンか
らなるエミッタ電極を形成するための絶縁膜は、前記第
1の絶縁膜及び第2のポリシリコンをBip−Trのエ
ミッタ形成予定領域にだけ残存させ、その他の領域を異
方性エッチングすることによりゲート電極に第1の絶縁
膜からなる側壁を形成するという同一工程によって、同
一の絶縁膜により形成される。したがって工程を簡略化
することができる。
またBjP−Trのエミッタ形成予定領域に形成された
第2のポリシリコン上のマスク材をマスクにして選択的
に第1導電型の不純物をドーピングしてBtP−Trの
外部ベース領域を形成しているため、外部ベース領域は
マスク材をマスクにしてセルファライン的に形成され、
それにより第2のポリシリコンと外部ベース領域との距
離を短りテキ、Bip−Trのベース抵抗を低減するこ
とができる。
また上記製造方法において、上記第1の絶縁膜を上部及
び下部の2IIiの絶縁膜で形成することにより−、前
記第2の絶縁膜の形成を省略して同様に半導体装置を製
造することが可能である。
〔実施例〕
次に実施例について説明する。第1図へ〜Bは、本発明
に係る半導体装置の製造方法の第1実施例を説明するた
めの製造工程図である。なお第3図^〜C)に示した従
来の製造方法の製造工程図と同−又は同等部分には同一
符号を付して示している。
まず第1国人に示すように、P型基板1にN゛埋込層2
及びP゛埋込層3を選択的に形成したのちN−エピタキ
シヤル層4を積層する。次いでPウェル層5.Nウェル
層6及びコレクタ引出し層7を選択的に形成したのち、
選択酸化法によりフィールド酸化膜8を形成する。次に
ゲート酸化膜9及び第1ポリシリコンよりなるゲート電
極10を形成したのち、CMOSFETのLDD構造の
ためのN−ソース・ドレイン層11.  P” ソース
・ドレイン層12及びP−ベース層13を形成する。そ
の際、前記P−ソース・ドレイン層12とP−ベース層
13は同時に形成してもよい。
次に第1図田)に示すように、CVD法によりシリコン
酸化膜14を積層し、Bip−Trのエミッタ形成予定
領域にエミッタ窓15をRIE等の異方性エツチングに
より開口する。このときオーバエ・ンチングにより、B
ip−Trのhrtのばらつきが生じるため注意をする
必要がある。
次いでCVD法により第2ポリシリコン16を積層し、
ひ素又はりんをイオン注入することにより、第2ポリシ
リコン16をN型にドーピングする。
次に第1図(C)に示すように、前記エミッタ窓15よ
り多少大きめのレジスト17をマスクにして、第2ポリ
シリコン16.  シリコン酸化11j14及びゲート
酸化膜9を、RIE等により異方性エツチングを行って
シリコン表面を露出させ、第2ポリシリコン16からな
るエミッタ電極を形成すると共に、ポリシリコンゲート
電極10の側面にシリコン酸化膜14よりなる側壁18
を形成する。この異方性エツチングを行うとき多めのオ
ーバエツチングを行うと、エツチングダメージによりB
jp−Tr及びCMOSFETの特性を劣化させるため
、注意が必要である。
次に第1図(D)に示すように、先に第2ポリシリコン
16とシリコン酸化膜14をエツチングする際に用いた
レジスト17.ゲート電極1o及び側壁18をマスクと
して選択的にボロンをイオン注入し、Bip−Trの外
部ベース19とPMOSFETのP”ソース・ドレイン
層20を選択的に形成する。このときレジスト17をマ
スクにしてセルファライン的に外部ベース19を形成す
るため、エミッタ電極を構成する第2ポリシリコン16
と外部ベース19との距#lBを短くすることができ、
これによりBip−Trのベース抵抗を下げることがで
きる。
次に第1図6に示すように、レジスト17を除去したの
ち、半導体表面にシリコン酸化膜21を形成する。次い
でポリシリコンゲート電極10をマスクにして、Bip
−Trのコレクタ領域のN1拡散層22.NMOSFE
TのN3ソース・ドレイン層23を、ひ素又はりんのイ
オン注入により形成し、アニールすることにより、これ
らの拡散層を活性化させると同時に、第2ポリシリコン
16からのN型不純物の拡散によりエミッタ24を形成
する。以上の工程によりB1−CMOS半導体装置が作
成される。
次に第2実施例を第2図へ〜日に示した製造工程図に基
づいて説明する。まず第2図式に示すように、第1実施
例と同様に、P型基板1にN゛埋込層2及びP゛埋込層
3を形成したのちN−エピタキシャル層4を積層する。
次いでPウェル層5・。
Nウェル層6及びコレクタ引出し層7を形成したのち、
選択酸化法によりフィールド酸化1I18を形成する0
次にゲート酸化膜9及び第1ポリシリコンよりなるゲー
ト電極10を形成したのち、N−ソース・ドレイン層1
1.P−ソース・ドレイン層12及びP−ベース層13
を形成する。その際、前記Pソース・ドレイン層12と
P−ベース層13は同時に形成してもよい。以上の工程
までは第1実施例と同様である。
次に第2図(B)に示すように、シリコン窒化膜14′
とシリコン酸化膜14を積層し、Bip−Trのエミッ
タ形成予定領域にエミッタ窓15を開口する。
このとき望ましくは、RIEやC,D E等のドライエ
ンチング法により、シリコン酸化[14及びシリコン窒
化膜14′のエツチングを行い、BHF等のウェットエ
ツチング法によりゲート酸化膜9のエンチングを行う。
この方法により、Bip−Trのh□のばらつきを少な
(することができる。次いでCVD法により第2ポリシ
リコン16を積層し、ひ素又はりんをイオン注入するこ
とにより、第2ポリシリコン16をN型にドーピングす
る。
次に第2図C+に示すように、エミッタ窓15より多少
大きめのレジスト17をマスクにして、第2ポリシリコ
ン16.シリコン酸化膜14をRIE等により異方性エ
ツチングを行い、第2ポリシリコン16からなるエミッ
タ電極を形成すると共に、ポリシリコンゲート電極10
の側面にシリコン酸化II!14よりなる側壁18を形
成する。このときシリコン窒化lAl4’ はエツチン
グのストッパーとなり、エツチングダメージによるBi
p−Tr及びCMOS FETの特性劣化を防止できる
次に第2図■)に示すように、レジスト17.ゲート電
極10及び側壁18をマスクとして選択的にポロンをイ
オン注入し、Bip−Trの外部ベース19とPMOS
FETのP゛ソースドレイン20を形成する。このとき
第1實施例と同様に、レジスト17をマスクにしてセル
ファライン的に外部ベース19を形成するため、エミッ
タ電極を構成する第2ポリシリコン16と外部ベース1
9との距離Bを短くすることができ、これによりBip
−Trのベース抵抗を下げることができる。
次に第2図■に示すように、レジスト17を除去したの
ち、Bip−Trのコレクタ領域のN“拡散1’i22
.NMOSFETのN“ソース・ドレイン層23をひ素
又はりんのイオン注入により形成し、アニールすること
により、これらの拡散層を活性化させると同時にエミッ
タ24を形成する。以上の工程によりBi−CMO3半
導体装置が作成される。
〔発明の効果〕
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、CMOSFETのLDD構造を形成するためのゲート
側壁と、BfP−Trのポリシリコンからなるエミッタ
電極を形成するための絶縁膜を、同一の絶縁膜から同一
の工程により形成するようにしたので、工程を簡単化す
ることができる。また、ポリシリコンからなるエミッタ
電極上のマスク材をマスクにして選択的に不純物をドー
ピングしてBip−Trの外部ベースを形成するように
しているので、ポリシリコンエミッタ電極と外部ベース
との距離を短くでき、Bip−Trのベース抵抗を低減
することができる。
したがってベース抵抗の小さい高性能なり1p−Trと
高性能なCMOSFETを含む半導体装置を容易に製造
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図へ〜■は、本発明に係る半導体装置の製造方法の
第1実施例を説明するための製造工程図、第2図へ〜[
F]は、第2実施例を説明するための製造工程図、第3
図^〜C)は、従来の半導体装置の製造方法を説明する
ための製造工程図である。 図において、1はP型半導体基板、2はN0埋込層、3
はP゛埋込層、4はN−エピタキシャル層、5はPウェ
ル層、6はNウェル層、7はコレクタ引出し層、8はフ
ィールド酸化膜、9はゲート酸化膜、IOはポリシリコ
ンゲート電極、11はNソース・ドレイン層、12はP
−ソース・ドレイン層、13はP− ベース層、 14はシリコン酸化膜、 14′ はシリコン窒化膜、 15はエミッタ窓、 16は第2ポ リシリコン、 17はレジスト、 18は側壁、 19は外部 ベース、20はP9 ソース・ ドレイン層、21はシリ コン酸化膜、22はNo 拡散層、23はN1 ソース・ ドレイン層、24はエミッタを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体基板上にバイポーラトランジスタとLDD構
    造のCMOSFETを同時に形成する半導体装置の製造
    方法において、前記半導体基板上にCMOSFETのゲ
    ート酸化膜、第1のポリシリコンよりなるゲート電極、
    第1導電型のバイポーラトランジスタのベース領域、第
    1及び第2導電型のCMOSFETの低濃度ソース・ド
    レイン層を形成したのち、全面に第1の絶縁膜を形成す
    る工程と、前記第1の絶縁膜及びゲート酸化膜のバイポ
    ーラトランジスタのエミッタ形成予定領域にエミッタ窓
    を開口したのち全面に第2のポリシリコンを形成し、該
    第2のポリシリコンに第2導電型の不純物をドーピング
    する工程と、前記第1の絶縁膜及び第2のポリシリコン
    をバイポーラトランジスタのエミッタ形成予定領域にだ
    け残存させ、その他の領域を異方性エッチングすること
    により前記ゲート電極に前記第1の絶縁膜からなる側壁
    を形成する工程と、前記第1のポリシリコンからなるゲ
    ート電極及び第2のポリシリコン上のマスク材をマスク
    にして選択的に第1導電型の不純物をドーピングしてバ
    イポーラトランジスタの外部ベース領域及びPMOSF
    ETの高濃度ソース・ドレイン層を形成する工程と、露
    出した半導体表面に第2の絶縁膜を形成し、前記第1の
    ポリシリコンからなるゲート電極をマスクにして選択的
    に第2導電型の不純物をドーピングしてアニールするこ
    とによりバイポーラトランジスタのコレクタ引出し層、
    NMOSFETの高濃度ソース・ドレイン層及びバイポ
    ーラトランジスタのエミッタを形成する工程とを備えて
    いることを特徴とする半導体装置の製造方法。 2、前記第1の絶縁膜をシリコン酸化膜で形成すること
    を特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 3、半導体基板上にバイポーラトランジスタとLDD構
    造のCMOSFETを同時に形成する半導体装置の製造
    方法において、前記半導体基板上にCMOSFETのゲ
    ート酸化膜、第1のポリシリコンよりなるゲート電極、
    第1導電型のバイポーラトランジスタのベース領域、第
    1及び第2導電型のCMOSFETの低濃度ソース・ド
    レイン層を形成したのち、全面に上部及び下部の2層の
    絶縁膜を形成する工程と、前記2層の絶縁膜並びにゲー
    ト酸化膜のバイポーラトランジスタのエミッタ形成予定
    領域にエミッタ窓を開口したのち全面に第2のポリシリ
    コンを形成し、該第2のポリシリコンに第2導電型の不
    純物をドーピングする工程と、前記上部の絶縁膜及び第
    2のポリシリコンをバイポーラトランジスタのエミッタ
    形成予定領域にだけ残存させ、その他の領域を異方性エ
    ッチングすることにより前記ゲート電極に前記上部の絶
    縁膜からなる側壁を形成する工程と、前記第1のポリシ
    リコンからなるゲート電極及び第2のポリシリコン上の
    マスク材をマスクにして選択的に第1導電型の不純物を
    ドーピングしてバイポーラトランジスタの外部ベース領
    域及びPMOSFETの高濃度ソース・ドレイン層を形
    成する工程と、前記第1のポリシリコンからなるゲート
    電極をマスクにして選択的に第2導電型の不純物をドー
    ピングしてアニールすることによりバイポーラトランジ
    スタのコレクタ引出し層、NMOSFETの高濃度ソー
    ス・ドレイン層及びバイポーラトランジスタのエミッタ
    を形成する工程とを備えていることを特徴とする半導体
    装置の製造方法。 4、前記下部の絶縁膜をシリコン窒化膜で、上部の絶縁
    膜をシリコン酸化膜で形成することを特徴とする請求項
    3記載の半導体装置の製造方法。
JP2966590A 1990-02-13 1990-02-13 半導体装置の製造方法 Pending JPH03235362A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6103560A (en) * 1996-12-25 2000-08-15 Nec Corporation Process for manufacturing a semiconductor device
JP2002016158A (ja) * 2000-06-27 2002-01-18 Sony Corp 半導体装置の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6103560A (en) * 1996-12-25 2000-08-15 Nec Corporation Process for manufacturing a semiconductor device
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