JPH03250660A - Manufacture of bicmos semiconductor device - Google Patents

Manufacture of bicmos semiconductor device

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JPH03250660A
JPH03250660A JP4564690A JP4564690A JPH03250660A JP H03250660 A JPH03250660 A JP H03250660A JP 4564690 A JP4564690 A JP 4564690A JP 4564690 A JP4564690 A JP 4564690A JP H03250660 A JPH03250660 A JP H03250660A
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JP
Japan
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film
forming
formation region
emitter
oxide film
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Application number
JP4564690A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Shimoda
孝一 下田
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To make a base extracting electrode of a bipolar transistor low in resistance so as to speed it up by simultaneously forming the gate electrode of low resistance of a CMOS transistor and the base extracting electrode of the bipolar transistor. CONSTITUTION:After an emitter-base forming region 10, a collector forming region 11, an NMOS forming region 12 and a PMOS forming region 13 of a bipolar transistor are formed, an oxide film 14 is formed on each element forming region. Then after the oxide films 14 of the region 10 and the region l1 are etched and a polysilicon film 15 is formed on an entire face, a tungsten silicide film 16 is formed on an entire face. Then after an oxide film 17 is formed and nitride films 19, 20 are formed, an emitter forming region 18 is selectively opened, and etching is done with the region 18, the nitride films 19, 20 of the regions 12, 13, the oxide film 17 and a W-Si film 16 left. An oxide film 21 is formed, and with the film 21, the oxide film 17 and the nitride films 19, 20 used as a mask, the W-Si film 22 is etched and then a base-emitter forming region 23 of the bipolar transistor is formed. Then after phosphorus is ion-implanted into the W-Si film 16 on a region 24, NMOS and PMOS gate forming regions 25, 26 are formed by etching.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、高速バイポーラ素子とCMOS素子とを同
一チップ上に形成することができるBiCMOS型半導
体装置の製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of manufacturing a BiCMOS type semiconductor device that can form a high-speed bipolar element and a CMOS element on the same chip.

(従来の技術) 近年、840MO3技術は、バイポーラLSIの高速性
能と0MO3LSI  の高集積低消費電力性能の特徴
を合わせもち、LSIの高性能化を進めるうえで非常に
有効な技術として注目されている。
(Conventional technology) In recent years, 840MO3 technology combines the high-speed performance of bipolar LSIs with the high integration and low power consumption performance of 0MO3LSIs, and has attracted attention as a very effective technology for improving the performance of LSIs. .

特に、このBi 0MO3技術を用いて製造したBi 
 0MO3LS r  のスイッチングスピードの高速
化を実ツする目的で自己整合技術によりバイポーラトラ
ンジスタ、あるいはCMOSトランジスタを形成する技
術が種々提案されている。
In particular, Bi produced using this Bi 0MO3 technology
Various techniques for forming bipolar transistors or CMOS transistors using self-alignment techniques have been proposed for the purpose of increasing the switching speed of 0MO3LS r .

このなかでも、最も典型的な製造方法の1つとして、r
ll、xtended Abstructs of I
EDM  88 P760〜P763 Jに開示された
ものがある。第3 f7 (al〜第3図fd+は上記
文献により開示された製造方法を説明するための工程断
面図である。
Among these, one of the most typical manufacturing methods is r
ll, extended Abstracts of I
Some are disclosed in EDM 88 P760 to P763 J. 3 f7 (al to 3 fd+ are process cross-sectional views for explaining the manufacturing method disclosed in the above-mentioned document.

まず、第3図(alに示すように、P型(111)基板
201にN゛埋込Ji202、P−埋込みN2O3を各
々形成し、N型エピタキシャルN2O4を成長させる。
First, as shown in FIG. 3(al), N-buried Ji 202 and P-buried N2O3 are formed in a P-type (111) substrate 201, and N-type epitaxial N2O4 is grown.

次に、周知の技術を用いて分離のためのLOCO3酸化
膜205を形成したのち、NMOS形成のためのPウェ
ル206を形成したのち、5isNa  207を全面
に成長させコレクタ部分208に窓あけを行ない、ノン
ドープのポリシリコン209を全面に成長させる。
Next, after forming a LOCO3 oxide film 205 for isolation using a well-known technique, and forming a P well 206 for forming an NMOS, 5isNa 207 is grown over the entire surface and a window is opened in the collector portion 208. , non-doped polysilicon 209 is grown over the entire surface.

次に、第3図(blに示すように、ポリシリコン209
の表面を薄く酸化し、全面に5isN4を成長させ、周
知のフォトリソグラフ・エツチング技術を用いて、バイ
ポーラトランジスタのコレクタ領域210、ベース・エ
ミッタ形成領域211、NMOS形成領域212、PM
OS形成領域(図示しない)に前記Si3Ng を選択
的に残して、ポリシリコン209を酸化し、素子骨M酸
化膜213を形成したのち、バイポーラトランジスタの
へ一ス・エミッタ形成領域211およびPMOS形成領
域にはボロンをイオン注入で打ち込む。
Next, as shown in FIG. 3 (bl), the polysilicon 209
The surface of the bipolar transistor is thinly oxidized, 5isN4 is grown on the entire surface, and the collector region 210 of the bipolar transistor, the base/emitter formation region 211, the NMOS formation region 212, and the PM are formed using well-known photolithography and etching techniques.
After selectively leaving the Si3Ng in the OS formation region (not shown) and oxidizing the polysilicon 209 to form an element bone M oxide film 213, the hemisphere/emitter formation region 211 of the bipolar transistor and the PMOS formation region are formed. boron is implanted by ion implantation.

また、バイポーラトランジスタのコレクタ領域210お
よびNMOSの形成領域212には、リンをイオン注入
で打ち込み、しかるのち、5iJaを除去し、エミッタ
形成領域214のポリシリコン、NMOSゲート形成領
域215のポリシリコン、PMOSゲート形成領域のポ
リシリコン(図示しない)をエツチング除去する。
In addition, phosphorus is ion-implanted into the collector region 210 of the bipolar transistor and the NMOS formation region 212, and then 5iJa is removed, and polysilicon in the emitter formation region 214, polysilicon in the NMOS gate formation region 215, and PMOS are removed. Polysilicon (not shown) in the gate formation region is removed by etching.

次に、上記第3図偽)におけるポリシリコン間孔部のS
tJ、II 216を第3図(e)に示すように、エツ
チング除去する。
Next, the S of the polysilicon hole in FIG.
tJ, II 216 is removed by etching as shown in FIG. 3(e).

このとき、適量のサイド・エツチングを行なう。At this time, perform an appropriate amount of side etching.

そして、同じく開孔部のSiO□217を第3図(Cl
に示すようにエツチング除去し、無添加ポリシリコンを
形成後、これをウェットエツチングで除去する。
Similarly, the SiO□217 in the opening is shown in Figure 3 (Cl
After removing by etching and forming additive-free polysilicon as shown in FIG. 2, this is removed by wet etching.

この操作で、P゛あるいはN°ポリシリコンのオーバル
ハング部にポリシリコン210aが埋め込まれる6そし
て、酸化を行なうことにより、エミ・7り・ベース間絶
縁用の酸化膜218を形成する。このとき、NMOSの
ゲート部219にもPMOSのゲート部にも酸化膜が形
成される。なお、コレクタ部208には、Pドレープの
ポリシリコンが充填される。
By this operation, polysilicon 210a is embedded in the overhang portion of the P' or N° polysilicon 6. Then, by performing oxidation, an oxide film 218 for insulation between the emitter, 7, and base is formed. At this time, an oxide film is formed on both the gate portion 219 of the NMOS and the gate portion of the PMOS. Note that the collector portion 208 is filled with P-draped polysilicon.

なお、この第3図(′b)から第3図(C)の工程は多
少複雑であるが、詳細は「超高速バイポーラデバイス」
菅野卓雄監修永田穣編培国館P278〜P281に述べ
られているので、詳しい説明はここでは省略する。
The process from Figure 3 ('b) to Figure 3 (C) is somewhat complicated, but the details can be found in "Ultrahigh-speed bipolar device"
The detailed explanation is omitted here, as it is described in P.278-P281 of the Baikokukan edited by Minoru Nagata and supervised by Takuo Kanno.

また、第3図fdlのバイポーラトランジスタのエミン
タ部の形成方法についても同様に述べられているので、
次の第3図(d)の説明では多少説明を簡略化する。
Furthermore, the method for forming the emitter section of the bipolar transistor shown in FIG.
In the following explanation of FIG. 3(d), the explanation will be somewhat simplified.

次に、第3図(d+に示すように、イオン注入によりベ
ース9頁域220、N M OS (7)VT:l 7
 ト0−Ji用のチャネルドープ領域221、PMOS
のVTコントロール用のチャネルドープ領域222を各
々形成し、再び全面にポリシリコンを形成したのち、R
IEを用いて異方性エツチングを行ない、エミッタ開花
部300を形成する。
Next, as shown in FIG. 3 (d+), the base 9 area 220, NMOS (7) VT:l 7
Channel doped region 221 for 0-Ji, PMOS
After forming channel doped regions 222 for VT control and again forming polysilicon on the entire surface, R
Anisotropic etching is performed using IE to form emitter flowering portions 300.

この工程をもう少し第3図(e)、第3図fflを用い
て説明する。ごの第3図(e)、第3図(flはバイポ
ーラトランジスタのエミッタ・ベースの境界部を拡大図
示したものである。全面にポリシリコン223を成長し
た状態が第3図(e)であり、これをRIEでエツチン
グした状態が第3図fflである。
This process will be further explained using FIG. 3(e) and FIG. 3ffl. Figures 3(e) and 3(fl) are enlarged views of the emitter-base boundary of a bipolar transistor. Figure 3(e) shows the state in which polysilicon 223 has been grown on the entire surface. , and the state obtained by etching this by RIE is shown in FIG. 3 ffl.

さらに、このポリシリコンをマスクにエミッタ部の酸化
膜224をエツチング除去し、エミッタ開孔部300(
第3図(d))が開孔される。
Furthermore, using this polysilicon as a mask, the oxide film 224 on the emitter portion is removed by etching, and the emitter opening 300 (
Figure 3(d)) is drilled.

このとき、第3図(dlにおけるPMOS,NMOSの
素子形成領域にレジストでマスクをしておけば、第3図
ff)の酸化膜エツチング時にゲート酸化膜225(第
3図(d))は工、チングされずに残る。
At this time, if the PMOS and NMOS element formation regions in dl are masked with resist, the gate oxide film 225 (FIG. 3(d)) will be etched during the oxide film etching in FIG. 3ff. , remains unchipped.

さらに、第3図(diに示すように、全面にポリシリコ
ンを成長し、このポリシリコンにP(図中多数の「0」
印で示す)あるいはAs ((図中の多数の「×j印で
示す) なお、多数の点はポロン(B)をドープした多
結晶シリコンである)を拡散し、選択的にエツチング除
去することにより、バイポーラ素子のエミッタ電極22
6、NMOS/PMOSのゲート電極227が形成され
熱処理を施すことにより、エミッタ電極226よりN型
不純物がベース層に拡散され、第4図のエミッタ部拡大
図からも明らかなように、エミツタ層228が形成され
る。さらに、コンタクトホール・電極形成工程をへてB
iCMOS構造が完成する。
Furthermore, as shown in FIG.
(indicated by the marks) or As (indicated by the many "xj marks" in the figure) (note that the many points are polycrystalline silicon doped with poron (B)) and selectively remove it by etching. Accordingly, the emitter electrode 22 of the bipolar element
6. When the NMOS/PMOS gate electrode 227 is formed and subjected to heat treatment, N-type impurities are diffused into the base layer from the emitter electrode 226, and as is clear from the enlarged view of the emitter section in FIG. 4, the emitter layer 228 is formed. Furthermore, after going through the contact hole/electrode formation process, B
The iCMOS structure is completed.

一般に半導体集積回路の製造において、その製造ライン
の安定して得られる最小解像寸法を集積回路のデザイン
ルールと呼び、集積回路の集積度を向上させるために、
各寸法(例第3図(blにおけるエミッタ形成領域21
4の開孔、NMOS部ゲー上ゲート、第3図(diにお
ける各コンタクト孔の開孔)をこのデザインルールで設
計する。そして、この最小解像寸法は主として、マスク
アライナの性能に左右される。
Generally, in the manufacture of semiconductor integrated circuits, the minimum resolution dimension that can be stably obtained on the manufacturing line is called the integrated circuit design rule, and in order to improve the degree of integration of the integrated circuit,
Each dimension (example: emitter formation region 21 in Fig. 3 (bl)
4, the upper gate of the NMOS section, and FIG. 3 (openings of each contact hole in di) are designed using this design rule. This minimum resolution dimension is then primarily dependent on the performance of the mask aligner.

今、仮に従来例のデザインルールを1.Onとすると、
バイポーラトランジスタのエミツタ幅は、第3図(f)
におけるポリシリコン223の幅−1を一−O,2nと
すると、エミッタ幅−1,QIn&−2XW=0.61
nnとなり、デザインルールより狭いエミツタ幅を実現
することが可能となるが、PMO5/NMOSトランジ
スタにおいては、第3図fd+のPMOSのゲート部分
を第4図に拡大して示すが、ゲート幅−2は残されたポ
リシリコン209もあとから形成するゲート部のポリシ
リコン227 (第3図(d))も同じポリシリコンで
あることから、ゲート部のポリシリコン227中に拡散
されたPあるいはAsは残されたポリシリコン229中
にも拡散され、結果として、ゲート幅は第4図に示す−
2、すなわち最小デザインルール1.θμとなってしま
う。
Now, suppose the conventional design rule is 1. When turned on,
The emitter width of a bipolar transistor is shown in Figure 3 (f).
If the width -1 of the polysilicon 223 in is 1-O,2n, then the emitter width -1,QIn&-2XW=0.61
nn, which makes it possible to realize an emitter width narrower than the design rule.However, in the PMO5/NMOS transistor, the gate part of the PMOS of FIG. 3 fd+ is shown enlarged in FIG. Since the remaining polysilicon 209 and the polysilicon 227 (FIG. 3(d)) in the gate area to be formed later are the same polysilicon, the P or As diffused into the polysilicon 227 in the gate area is It is also diffused into the remaining polysilicon 229, and as a result, the gate width is as shown in FIG.
2, that is, the minimum design rule 1. This results in θμ.

ところが、第3図fdlに示すように、ゲート電極22
7を形成すると、特にゲート長−2が1.5μ以下とな
ると、ホットキャリアと呼ばれる現象により、酸化11
!230に電流が注入され、MOS)ランジスタの特性
変動を生しさせるという問題を発生する。
However, as shown in FIG. 3 fdl, the gate electrode 22
When 7 is formed, especially when the gate length -2 is less than 1.5μ, oxidation 11 is caused by a phenomenon called hot carriers.
! A problem arises in that a current is injected into the MOS transistor 230, causing characteristic fluctuations of the MOS transistor.

ここで、第4図において、231はソース(N”)、2
32はドレイン(No)である。
Here, in FIG. 4, 231 is the source (N"), 2
32 is a drain (No).

この点を詳述すると、MO3I−ランジスタのチャンネ
ル中の電界εは、二極管動作の極限状態では単純に ε−vos/L−tt            ・・・
(1)ただし、■、はソース・ドレイン間電圧Lrrは
実効ゲート長(第5図参照) と示されるが、五極管動作状態では、第6図に示されて
いるように、電界はトレイン近傍の空乏層領域に集中す
る。したがって、電界の最大値ε□8は式(1)で示さ
れるよりはるかに大きな値となる。
To elaborate on this point, the electric field ε in the channel of the MO3I-transistor is simply ε-vos/L-tt...
(1) However, ■, the source-drain voltage Lrr is shown as the effective gate length (see Figure 5), but in the operating state of the pentode, as shown in Figure 6, the electric field is concentrated in the nearby depletion layer region. Therefore, the maximum value ε□8 of the electric field is a much larger value than shown in equation (1).

このMOS)ランジスタを縮小する場合、式(1)に示
すように、Lllff に比例してvnsつまり電源電
圧(動作電圧)を下げることができれば、電界εは増大
しないが、MO3集積回路の使用上からの要求により、
なかなか電源電圧を下げることができず、その結果、電
界εはゲート長しの縮小に比例して増大することとなる
When downsizing this MOS) transistor, if vns, that is, the power supply voltage (operating voltage) can be lowered in proportion to Lllff, as shown in equation (1), the electric field ε will not increase. At the request of
It is difficult to lower the power supply voltage, and as a result, the electric field ε increases in proportion to the reduction in gate length.

ここで、実効ゲート長1−affとゲート長しの関係で
あるが、第5図(MOS)ランジスタの構造を示す斜視
図)より明らかなように、N°拡散層のソース231、
ドレイン232の深さが一定であれば、L = L*r
t +2 a  (aはに゛拡散層の横方向)拡がり)
と、算術的な関係がある。
Here, the relationship between the effective gate length 1-aff and the gate length is clear from FIG. 5 (a perspective view showing the structure of a MOS transistor), where the source 231 of the N° diffusion layer,
If the depth of the drain 232 is constant, L = L*r
t +2 a (a is the width of the diffusion layer in the lateral direction)
There is an arithmetic relationship.

三極前動作では以上説明したように実効ゲート長の縮小
に比例して電界εが増加するが、三極前動作でも同じこ
とが言え、さらに三極前動作では、ゲート電極の影響で
ドレイン接合の酸化膜境界付近での空乏層中の電界が増
加する上に、縮小則にしたがってゲートの酸化膜(第5
図のゲート酸化膜233)を薄<シた場合は、この電界
増加にさらに拍車をかける結果となる。
In the pre-triode operation, as explained above, the electric field ε increases in proportion to the reduction of the effective gate length, but the same is true for the pre-triode operation, and furthermore, in the pre-triode operation, the drain junction is In addition to increasing the electric field in the depletion layer near the oxide film boundary, the gate oxide film (fifth
If the gate oxide film 233 in the figure is made thinner, this increase in electric field will be further accelerated.

以上説明したような理由で、強電界は十分なホットキャ
リアを発生させるだけの強度をもつこととなる。
For the reasons explained above, the strong electric field has enough strength to generate sufficient hot carriers.

チャンネル中で、とりわけドレイン空乏層中を流れるキ
ャリアは空乏層中の強電界εで加速され、そのうち十分
なエネルギをもったホットキャリアは、チャンネル中に
閉し込められることなく、その外へ飛び出し、基板電流
を発生させたり、酸化膜中へ注入されたりする。そして
、この酸化膜中へ注入されたキャリアは、その一部がト
ラ、プされたり、表面準位を生成させたりし、その結果
、しきいIt圧V□のシフト、相互コンダクタンスiの
低下、サブスレッショルド領域でのリークの増加といっ
た特性劣化を引きおこす。
Carriers flowing in the channel, especially in the drain depletion layer, are accelerated by the strong electric field ε in the depletion layer, and hot carriers with sufficient energy fly out of the channel without being trapped in it. Generates substrate current or is injected into the oxide film. Then, some of the carriers injected into the oxide film are trapped or generated to generate surface levels, resulting in a shift in the threshold It pressure V□, a decrease in the mutual conductance i, This causes characteristic deterioration such as increased leakage in the subthreshold region.

このホットキャリアによる特性劣化は、ゲート長が1.
5μ以下のNMOS)ランジスタにおいて顕著であると
されている。
Characteristic deterioration due to this hot carrier occurs when the gate length is 1.
It is said that this phenomenon is noticeable in NMOS transistors (less than 5μ).

(発明が解決しようとする課題) 以上、ホットキャリア現象について詳細に記述したよう
に、従来の製造方法では特性劣化の少ない1.5n以下
のMOS)ランジスタを製造することは非常に困難であ
った。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above in detail about the hot carrier phenomenon, it is extremely difficult to manufacture 1.5n or less MOS transistors with little characteristic deterioration using conventional manufacturing methods. .

この対策として、第4図におけるゲート幅−2あるいは
第5図におけるゲート幅りを広くとる方法もあるが、こ
れらの方法では集積度が犠牲になるという問題があった
As a countermeasure to this problem, there is a method of increasing the gate width by -2 in FIG. 4 or increasing the gate width in FIG. 5, but these methods have the problem of sacrificing the degree of integration.

また、一般に、バイポーラトランジスタにおいて高速化
を実現するためには、寄生容量および寄生抵抗の低減が
必要である。
Furthermore, in general, in order to achieve high speed in bipolar transistors, it is necessary to reduce parasitic capacitance and parasitic resistance.

このうち、寄生容量の低減には、素子の小型化および素
子間分離に厚い酸化膜の利用などが効果的である。
Among these, effective ways to reduce parasitic capacitance include miniaturizing elements and using thick oxide films for isolation between elements.

また、寄生抵抗の低減には、特にベース抵抗の低減が必
要であり、このベース抵抗の低減は、エミッタ幅の減少
、エミッタ領域−ベース電極間距離の短縮などにより実
現できる。
Further, in order to reduce the parasitic resistance, it is particularly necessary to reduce the base resistance, and this reduction in the base resistance can be achieved by reducing the emitter width, shortening the distance between the emitter region and the base electrode, etc.

この従来の製造方法では、セルファライン技術を用いて
いるので、素子の小型化が可能である。
Since this conventional manufacturing method uses the self-line technology, it is possible to miniaturize the device.

また、幅の狭い微細なエミッタを形成することが可能で
あり、エミッタ直下の内部ベース領域でのベース抵抗を
低減でき、かつ低抵抗なベースポリシリコン電極をエミ
ッタに近接させることが可能なため、外部ベース領域で
のベース抵抗の低減も可能となっている。
In addition, it is possible to form a narrow and fine emitter, reduce the base resistance in the internal base region directly under the emitter, and make it possible to place a low-resistance base polysilicon electrode close to the emitter. It is also possible to reduce base resistance in the external base region.

したがって、高速動作が可能なバイポーラトランジスタ
を製造するに有効な方法であった。
Therefore, it was an effective method for manufacturing bipolar transistors capable of high-speed operation.

しかしなから、この製造方法で得られたバイポーラトラ
ンジスタでは、ベースの引き出し電極としてポリシリコ
ンを用いているが、ポリシリコンの低抵抗化には限界が
あり、動作速度に対するベース抵抗の寄与率は依然とし
て高くなっており、高速化に対する大きな障害となって
いた。
However, in bipolar transistors obtained using this manufacturing method, polysilicon is used as the base extraction electrode, but there is a limit to how low the resistance of polysilicon can be made, and the contribution of the base resistance to the operating speed is still small. This has become a major obstacle to increasing speed.

この発明は前記従来技術が持っている問題点のうち、ベ
ース引き出し電極のポリシリコンによる高速化に対する
障害がある点について解決したBiCMOS型半導体装
置の製造方法を提供するものである。
The present invention provides a method for manufacturing a BiCMOS type semiconductor device that solves the problem of the prior art, which is an obstacle to speeding up due to the use of polysilicon for the base lead-out electrode.

(課題を解決するための手段) この発明は前記問題点を解決するために、Bi CMO
3型半導体装置の製造方法において、下地上の全面にポ
リシリコン膜とシリサイド高融点金属を積層し、これら
をバターニングすることによりLDD構造のCMO3の
ゲート電極とバイポーラトランジスタのゲート引き出し
電極を形成する工程と、シリサイド高融点金属をオーハ
エソチングによりパターニングする工程とを導入したも
のである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, this invention
In a method for manufacturing a type 3 semiconductor device, a polysilicon film and a silicide high-melting point metal are laminated on the entire surface of the base, and these are patterned to form a gate electrode of CMO3 with an LDD structure and a gate lead-out electrode of a bipolar transistor. process, and a process of patterning a silicide high melting point metal by Oha etching.

(作 用) この発明によれば、BiCMOS型半導体装置の製造方
法において、以上のような工程を導入したので、下地上
のポリシリコンとシリサイド高融点金属をバターニング
してLDD構造のCMO3のゲート電極とバイポーラト
ランジスタのベース引き出し電極を低抵抗のポリシリコ
ンで形成し、エミツタ幅が狭く、ベース抵抗が低減され
た高速動作が可能なバイポーラトランジスタと特性劣化
の少ないMOS)ランジスタを同一基板上に形成される
ことになる。
(Function) According to the present invention, since the above steps are introduced in the method for manufacturing a BiCMOS type semiconductor device, the gate of the CMO3 of the LDD structure is formed by buttering the polysilicon and silicide high melting point metal on the base. The electrodes and the base lead-out electrode of the bipolar transistor are formed of low-resistance polysilicon, and a bipolar transistor with a narrow emitter width and low base resistance that can operate at high speed and a MOS transistor with less characteristic deterioration are formed on the same substrate. will be done.

また、シリサイド高融点金属をオーバエツチングするこ
とにより、後工程でのエミフタボリシリコン電極とシリ
サイド高融点金属がシラートしな(なり、したがって、
前記問題点が除去できる。
In addition, by over-etching the silicide high melting point metal, the emifutaborisilicon electrode and the silicide high melting point metal do not silate in the subsequent process.
The above problems can be eliminated.

(実施例) 以下、この発明のBiCMOS型半導体装置の製造方法
の実施例について図面に基づき説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the method for manufacturing a BiCMOS type semiconductor device of the present invention will be described based on the drawings.

第1図ta+ないし第1図fslはその一実施例の工程
断面図である。
FIG. 1 ta+ to FIG. 1 fsl are process cross-sectional views of one embodiment.

まず、第1図(alに示すように、P型(100)、比
抵抗10〜20Ω口の基板lに公知のイオン注入技術に
より、アンチモンをドーズ量2X10■5a1−”加速
電圧40KeVで注入し、ll50℃ 480分程程度
ドライブインを行ない シート抵抗40Ω/口、拡散深
さ2.5nのN゛型埋込み層2を形成する。
First, as shown in FIG. 1 (al), antimony was implanted into a P-type (100), resistivity 10-20Ω substrate l using a known ion implantation technique at a dose of 2×10×5a1−” and an acceleration voltage of 40 KeV. Drive-in is performed at 50°C for about 480 minutes to form an N-type buried layer 2 with a sheet resistance of 40Ω/hole and a diffusion depth of 2.5n.

次に、基板1に公知のイオン注入技術により、ボロンを
ドーズ量5X10”(J−”、加速電圧1201[eV
で注入し、1000℃ 60分程度のドライブインを行
ない、シート抵抗4にΩ/口、拡散深さInのP型埋込
み層3を形成する。
Next, boron is implanted into the substrate 1 using a known ion implantation technique at a dose of 5X10"(J-") and an acceleration voltage of 1201 [eV].
A drive-in process is performed at 1000° C. for about 60 minutes to form a P-type buried layer 3 with a sheet resistance 4 of Ω/hole and a diffusion depth of In.

次に、公知のCVD法により、比抵抗4Ω口、厚さ1.
4μのN型エピタキシャル層4を形成する。
Next, by a known CVD method, a resistivity of 4Ω and a thickness of 1.
A 4μ thick N-type epitaxial layer 4 is formed.

次に、N型エピタキシャル層4に、公知のイオン注入技
術により、リンをドーズ量2X10”am加速電圧17
0KeVで注入し、1000℃ 20分程度のドライブ
インを行ない、シート抵抗150Ω/口、拡散深さ1.
5nのN型層をバイポーラトランジスタ形成領域5およ
びPMOS形成領域6に同時形成する。
Next, phosphorus is added to the N-type epitaxial layer 4 by a known ion implantation technique at a dose of 2×10” am acceleration voltage 17
Injected at 0 KeV, drive-in at 1000°C for about 20 minutes, sheet resistance 150Ω/hole, diffusion depth 1.
A 5n N-type layer is simultaneously formed in the bipolar transistor formation region 5 and the PMOS formation region 6.

次に、N型エピタキシャル層4に公知のイオン注入技術
によりボロンをドーズ量4X10”e1m加速電圧10
0KeVで注入し、1000℃ 20分程度のドライブ
インを行ない、シート抵抗6にΩ/口、拡散深さ1.5
nのP型層をバイポーラトランジスタの分離領域7およ
びNMOS形成領域8に同時形成する。
Next, boron is implanted into the N-type epitaxial layer 4 by a known ion implantation technique at a dose of 4×10”e1m at an acceleration voltage of 10
Injected at 0 KeV, drive-in at 1000°C for about 20 minutes, sheet resistance 6 Ω/hole, diffusion depth 1.5.
A P-type layer of n is simultaneously formed in the isolation region 7 of the bipolar transistor and the NMOS formation region 8.

さらに、公知のLOGO3分離法を用いて、LOCO3
酸化膜9およびバイポーラトランジスタのエミッタ・ベ
ース形成領域10、コレクタ形成領域11および8MO
3形成領域12、PMOS形成領域13を形成したのち
、950℃30分程度の酸程度行ない、厚さ200人の
酸化膜14を各素子形成領域に形成する。
Furthermore, using a known LOGO3 separation method, LOCO3
Oxide film 9, emitter/base formation region 10 of bipolar transistor, collector formation region 11 and 8MO
After forming the 3-forming region 12 and the PMOS-forming region 13, acid treatment is carried out at 950° C. for about 30 minutes to form an oxide film 14 with a thickness of 200 μm in each element-forming region.

次に、第1回出)に示すように、公知のホトリソ・エツ
チング技術を用いて、バイポーラトランジスタのエミッ
タ・ベース形成領域10、コレクタ形成領域11の酸化
膜14をエツチングし、公知のL P G V D (
Low Pressure Chemical Vap
orDeposition)法を用いて、厚さ1500
人のノンドープのポリシリコンM*15を形成したのち
、公知の蒸着技術を用いて、厚さ2000人のタングス
テンシリサイド膜16を全面に形成する。
Next, as shown in Part 1), the oxide film 14 of the emitter/base formation region 10 and collector formation region 11 of the bipolar transistor is etched using a known photolithography and etching technique, and the oxide film 14 of the emitter/base formation region 10 and collector formation region 11 of the bipolar transistor is etched. V D (
Low Pressure Chemical Vap
orDeposition) method, the thickness is 1500 mm.
After forming the non-doped polysilicon M*15, a tungsten silicide film 16 with a thickness of 2000 nm is formed over the entire surface using a known vapor deposition technique.

次に、第1図(c)に示すように、900℃ 15分程
度の酸化を行ない、厚さ200人程0の酸化膜17を形
成し、公知のLPCVD法を用いて、厚さ1500人程
度0窒化膜19.20を形成したのち、公知のホトリソ
・エツチング技術を用いて選択的にバイポーラトランジ
スタのコレクタ形成領域60とエミッタ形成領域18を
開孔し、エミッタ形成領域18を囲むように窒化膜19
、酸化膜17、タングステンシリサイド膜16を残し、
かつ、NMOS,PMOS形成領域の窒化膜20、酸化
膜17、タングステンシリサイド膜16を残し、その他
の領域の窒化膜、酸化膜、タングステンシリサイド膜を
エツチングする。
Next, as shown in FIG. 1(c), oxidation is performed at 900° C. for about 15 minutes to form an oxide film 17 with a thickness of about 200 mm. After forming a nitride film 19.20 with a grade 0, holes are selectively opened in the collector formation region 60 and emitter formation region 18 of the bipolar transistor using known photolithography and etching techniques, and nitride is formed so as to surround the emitter formation region 18. membrane 19
, leaving the oxide film 17 and tungsten silicide film 16,
Then, the nitride film 20, oxide film 17, and tungsten silicide film 16 in the NMOS and PMOS forming regions are left, and the nitride film, oxide film, and tungsten silicide film in other regions are etched.

次に第1図(dlに示すように、7気圧、工030t 
 15分程度の酸化を行ない、窒化膜19.20で覆わ
れていない部分のポリシリコン膜15を酸化し、厚さ4
000人程度0酸化膜21を形成する。
Next, as shown in Figure 1 (dl), 7 atm, 030t
Oxidation is performed for about 15 minutes to oxidize the portion of the polysilicon film 15 that is not covered with the nitride film 19 and 20, resulting in a thickness of 4.
The 0 oxide film 21 is formed by about 1,000 people.

次に、第1図(e)に示すように、酸化膜17゜21お
よび窒化膜19.20をマスクとして、タングステンシ
リサイド膜22の部分を王水により0.1〜0.2−程
度エツチングする。
Next, as shown in FIG. 1(e), using the oxide film 17.21 and the nitride film 19.20 as masks, the tungsten silicide film 22 is etched by about 0.1 to 0.2 degrees with aqua regia. .

以降、このバイポーラトランジスタのエミ、り形成領域
18におけるエミッタ部の形成技術の詳細については、
CICC”88 r Proceedings of 
theIE’ 1988 CICCJのP22.4.1
〜22.4.4に述べられているので以降の図での説明
は簡略化する。
Hereinafter, details of the technology for forming the emitter part in the emitter/reflection forming region 18 of this bipolar transistor will be described.
CICC”88 r Proceedings of
theIE' 1988 CICCJ P22.4.1
~22.4.4, so the explanation in the subsequent figures will be simplified.

次に、第1図(flに示すように、公知のホトリソ・エ
ツチング技術を用いて、バイポーラトランジスタのベー
ス・エミッタ形成領域23の窒化膜19、酸化W117
を残し、その他の領域の窒化膜20、酸化膜17をエツ
チングする。
Next, as shown in FIG.
The nitride film 20 and oxide film 17 in other regions are etched, leaving only the nitride film 20 and the oxide film 17 in other regions.

次に、公知のイオン注入技術を用いて、NMOSPMO
S形成領域24上のタングステンシリサイド膜16中に
、リンをドーズ量1. XIO”c+m−、加速電圧7
0KeVで注入する。
Next, using known ion implantation techniques, the NMOS PMO
Phosphorus is added to the tungsten silicide film 16 on the S formation region 24 at a dose of 1. XIO"c+m-, acceleration voltage 7
Implant at 0 KeV.

次に、第1図(g)に示すように、公知のホトリソ・エ
ツチング技術を用いて、NMOSのゲート形成領域25
およびPMOSのゲート形成領域26のタングステンシ
リサイド膜16、ポリシリコン膜15を残し、その他の
領域のタングステンシリサイド膜16、ポリシリコン膜
15をエツチングする。
Next, as shown in FIG. 1(g), the NMOS gate formation region 25 is etched using known photolithography and etching techniques.
Then, leaving the tungsten silicide film 16 and polysilicon film 15 in the PMOS gate formation region 26, the tungsten silicide film 16 and polysilicon film 15 in other regions are etched.

次に、第1図(h)に示すように、公知のホトリソ技術
を用いて、NMOS,PMOS形成領域24にレジスト
27を選択的に残し、公知のイオン注入技術を用いて、
NMOS,PMOS形成領域24以外に、ポロンをドー
ズ量2×IQISC1a4、加速電圧140KeVで注
入する。
Next, as shown in FIG. 1(h), the resist 27 is selectively left in the NMOS and PMOS forming regions 24 using a known photolithography technique, and the resist 27 is left selectively in the NMOS and PMOS forming regions 24 using a known ion implantation technique.
Poron is implanted into areas other than the NMOS and PMOS forming regions 24 at a dose of 2×IQISC1a4 and an acceleration voltage of 140 KeV.

なお、後に内部ベースおよびエミッタを形成する領域や
コレクタを形成する領域は、厚い酸化膜21が形成され
ているため、ポロンは上記領域には注入されない。
Note that, since the thick oxide film 21 is formed in the regions where the internal base and emitter will be formed later and the collector will be formed, poron is not implanted into these regions.

次に、レジスト27をマスクとして、ウェットエツチン
グにより酸化膜21を4000人程度エアチングする。
Next, using the resist 27 as a mask, the oxide film 21 is etched by about 4,000 layers by wet etching.

このとき、もともと酸化膜21の膜厚が4000人であ
った領域28は、シリコン表面があられれ、もともと酸
化膜厚が12000人であった領域29は、フィールド
酸化膜厚としてのLOCO3酸化膜9が8000人残る
0次に、第1図(1)に示すように、レジスト27を除
去したのち、800℃ 20分程度の酸化を行ない、厚
さ180人の酸化膜30を形成する。
At this time, in the region 28 where the thickness of the oxide film 21 was originally 4,000 nm, the silicon surface is roughened, and in the region 29, where the oxide film thickness was originally 12,000 nm, the LOCO3 oxide film 9 has a field oxide film thickness. Then, as shown in FIG. 1(1), after removing the resist 27, oxidation is performed at 800° C. for about 20 minutes to form an oxide film 30 with a thickness of 180 layers.

次に、公知のホトリソ技術を用いて、バイポーラトラン
ジスタのベース形成領域31のみ選択的にレジストに窓
あけを行ない、公知のイオン注入技術を用いて、ベース
形成領域31にポロンをドーズ量1,5X1013am
−、加速電圧10KeVで注入する。その後、800℃
 30分程度のアニールを行ない、シート抵抗1.5に
Ω10、拡散深さ0.15.ffImの内部ベース32
を形成する。
Next, using a known photolithography technique, a window is selectively opened in the resist only in the base forming region 31 of the bipolar transistor, and using a known ion implantation technique, poron is implanted into the base forming region 31 at a dose of 1.5×10 13 am.
-, implanted at an accelerating voltage of 10 KeV. After that, 800℃
After annealing for about 30 minutes, the sheet resistance was 1.5, Ω10, and the diffusion depth was 0.15. ffIm internal base 32
form.

なお、このアニールにより、ポロンがタングステンシリ
コン1916およびポリシリコン膜15から、バイポー
ラトランジスタ形成領域5のN型層中に拡散し、シート
抵抗200Ω10、拡散深さ0.2nの外部ベース33
が形成される。
This annealing causes poron to diffuse from the tungsten silicon 1916 and the polysilicon film 15 into the N-type layer of the bipolar transistor formation region 5, forming an external base 33 with a sheet resistance of 200Ω10 and a diffusion depth of 0.2n.
is formed.

次に、公知のホトリソ技術を用いて、第1図(3+に示
すように、PMOSのソース・ドレイン形成領域34の
み選択的にレジストに窓あけを行ない、公知のイオン注
入技術を用いて、PMOSのソース・ドレイン形成領域
34にポロンをドーズ量I X1013cm−、加速電
圧3QMeVで注入し、PMOSのオフセット層35を
形成、する。
Next, using a known photolithography technique, a window is selectively opened in the resist only in the source/drain forming region 34 of the PMOS, as shown in FIG. Poron is implanted into the source/drain formation region 34 at a dose of I.times.10@13 cm@- and an acceleration voltage of 3 QMeV to form a PMOS offset layer 35.

次に、公知のホトリソ技術を用いて、NMOSのソース
・ドレイン形成領域36のみ選択的にレジストに窓あけ
を行ない、公知のイオン注入技術ヲ用いて、NMOSの
ソース・ドレイン形成領域36に、リンをドーズ量1.
5 X1013cm−、加速電圧3QKeVで注入し、
NMOSのオフセット層37を形成する。
Next, a well-known photolithography technique is used to selectively open a window in the resist only in the NMOS source/drain formation region 36, and a well-known ion implantation technique is used to inject phosphor into the NMOS source/drain formation region 36. The dose amount is 1.
5×1013 cm−, implanted at an accelerating voltage of 3QKeV,
An NMOS offset layer 37 is formed.

次に、第1図化)に示すように、公知のLPCVD法を
用いて、厚さ1000人の酸化膜38を全面に形成し、
その後、厚さ2000人のポリシリコン膜39を全面に
形成する。
Next, as shown in Figure 1), an oxide film 38 with a thickness of 1000 nm is formed on the entire surface using the known LPCVD method.
Thereafter, a polysilicon film 39 having a thickness of 2,000 wafers is formed over the entire surface.

次に、第1図(N)に示すように、RIEを用いて、ポ
リシリコン膜39、酸化膜38.30を異方性エツチン
グする。この図で−、は第1図(c)におけるエミッタ
形成領域の開孔幅(この例では、最小解像寸法の1pと
する。)であり、賀4はサイドウオールの幅である。圓
、はエツチング時のガス流量、圧力などの条件により可
変でき、この例では、0.2Rとする。40は第1図(
R)のポリシリコン膜39の残りであり、41は第1図
(R)の酸化膜38の残りであり、42は第119 +
+1の酸化膜30の残りである。このようにして形成し
たエミツタ幅−5は、 J=L   2  XL=1.0  2  Xo、2=
0.6Jllとなり、最小解像寸法1.Onより小さい
エミツタ幅を得ることができる。
Next, as shown in FIG. 1(N), the polysilicon film 39 and oxide films 38 and 30 are anisotropically etched using RIE. In this figure, - is the aperture width of the emitter formation region in FIG. 1(c) (in this example, the minimum resolution dimension is 1p), and 4 is the width of the sidewall. The radius can be varied depending on conditions such as gas flow rate and pressure during etching, and in this example, it is set to 0.2R. 40 is shown in Figure 1 (
1(R), 41 is the remainder of the oxide film 38 in FIG. 1(R), and 42 is the 119th +
This is the remainder of the +1 oxide film 30. The emitter width -5 formed in this way is J=L 2 XL=1.0 2 Xo, 2=
The minimum resolution size is 0.6 Jll, and the minimum resolution size is 1. It is possible to obtain an emitter width smaller than that of On.

また、NMOS形成領域12およびPMOS形成領域X
3においても、例えば、1.OBの−6に対して、0.
2μのオフセラ層幅−1を実現できる。
In addition, the NMOS formation region 12 and the PMOS formation region
3, for example, 1. 0. compared to OB's -6.
It is possible to realize an offset layer width of 2μ -1.

次に、第1図(ロ)に示すように、900℃ 30分程
度の酸化を行ない、厚さ200人の酸化膜43を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 1(b), oxidation is performed at 900° C. for about 30 minutes to form an oxide film 43 with a thickness of 200 μm.

次に、ホトリソ・エツチング技術を用いて、バイポーラ
トランジスタのベース・エミッタ形成領域23の酸化膜
43のみをエツチングする。
Next, using photolithography and etching techniques, only the oxide film 43 in the base/emitter forming region 23 of the bipolar transistor is etched.

次に、第1図(nlに示すように、公知のホトリソ技術
を用いて、NMOSのソース・ドレイン形成領域36と
バイポーラトランジスタのコレクタ形成領域11のみ選
択的にレジストに窓あけを行ない、公知のイオン注入技
術を用いて、NMOSのソース・ドレイン形成領域36
およびコレクタ形成領域11に、ヒソをドーズ量5 x
l、0”cs−、加速電圧40KeVで注入し、NMO
Sのソース・ドレイン層44およびバイポーラトランジ
スタのコレクタ層45を同時に形成する。
Next, as shown in FIG. 1 (nl), using a known photolithography technique, windows are selectively opened in the resist only in the source/drain forming region 36 of the NMOS and the collector forming region 11 of the bipolar transistor. NMOS source/drain formation regions 36 are formed using ion implantation technology.
and the collector forming region 11 at a dose of 5 x
l, 0”cs−, implanted at an accelerating voltage of 40 KeV, NMO
A source/drain layer 44 of S and a collector layer 45 of a bipolar transistor are formed at the same time.

次に、第1図(0)に示すように、公知のLPCVD法
を用いて、厚さ3000人のポリシリコン膜46を全面
に形成し、800℃ 20分程度の酸化を行ない、厚さ
160人の酸化膜47を形成する。
Next, as shown in FIG. 1(0), a polysilicon film 46 with a thickness of 3000 nm is formed on the entire surface using the known LPCVD method, and oxidized at 800° C. for about 20 minutes to form a polysilicon film 46 with a thickness of 160 nm. A human oxide film 47 is formed.

その後、公知のイオン注入技術を用いて、ポリシリコン
膜46に、ヒソをドーズ量1 xl Q I 6 ロー
 2加速電圧40にeVで注入する。
Thereafter, using a known ion implantation technique, hiso is implanted into the polysilicon film 46 at a dose of 1 xl Q I 6 Rho 2 at an acceleration voltage of 40 eV.

次に、第1図(ρ)に示すように、公知のホトリソ・エ
ツチング技術を用いて、バイポーラトランジスタのエミ
ッタ電極48となる酸化膜49のついたポリシリコン膜
50を残し、その他の領域の酸化膜47、ポリシリコン
膜46をエツチングする。
Next, as shown in FIG. 1 (ρ), using a known photolithography and etching technique, the polysilicon film 50 with the oxide film 49 that will become the emitter electrode 48 of the bipolar transistor is left, and the other regions are oxidized. The film 47 and polysilicon film 46 are etched.

次に、第1図+q+に示すように、公知のホトリソ技術
を用いて、PMOSのソース・ドレイン形成領域34の
み選択的にレジストに窓あけを行ない、公知のイオン注
入技術を用いて、PMOSのソース・ドレイン形成領域
34にボロンをドーズ量2 XIO”cs−、加速電圧
40KeVで注入し、PMOSのソース・ドレイン層5
1を形成する。
Next, as shown in FIG. 1+q+, a window is selectively opened in the resist only in the source/drain formation region 34 of the PMOS using a known photolithography technique, and a window is formed in the resist using a known ion implantation technique. Boron is implanted into the source/drain formation region 34 at a dose of 2 XIO"cs- and an acceleration voltage of 40 KeV, and
Form 1.

その後、800℃ 20分程度の酸化を行ない、厚さ9
00人の酸化膜52を全面に形成する。
After that, oxidation was carried out at 800℃ for about 20 minutes to obtain a thickness of 9.
An oxide film 52 of 0.00000000000 is formed on the entire surface.

次に、第1図tr+に示すように、リン酸を用いて、酸
化11u52をマスクにして、バイポーラトランジスタ
のベース・エミッタ形成領域23上の窒化膜19をエツ
チングする。
Next, as shown in FIG. 1 tr+, the nitride film 19 on the base/emitter forming region 23 of the bipolar transistor is etched using phosphoric acid and using the oxide 11u52 as a mask.

次に、第1図ts+に示すように、公知のCVD法を用
いて、厚さ7000人程度0絶縁膜としてのBPSG膜
53膜形3する。
Next, as shown in FIG. 1, a BPSG film 53 is formed as an insulating film to a thickness of about 7,000 using a known CVD method.

その後、920℃ 30分程度のアニールを行なうこと
により、表面を平坦化する。
Thereafter, the surface is flattened by annealing at 920° C. for about 30 minutes.

なお、このアニールにより、エミッタ電極となるポリシ
リコン膜50からヒソがバイポーラトランジスタの内部
ベース層32中に拡散して、シート抵抗20Ω10、拡
散深さ0.1μのエミツタ層54を形成する。
By this annealing, the hisso from the polysilicon film 50 serving as the emitter electrode is diffused into the internal base layer 32 of the bipolar transistor, forming an emitter layer 54 having a sheet resistance of 20Ω10 and a diffusion depth of 0.1μ.

このあと、公知の技術を用いて、電極接続のためのコン
タクトホールを形成し、メタル電極を形成することによ
り、Bi  CMO3型半導体装置が完成する。
Thereafter, a contact hole for electrode connection is formed and a metal electrode is formed using a known technique, thereby completing a Bi CMO3 type semiconductor device.

なお、発明者等の実験データでは、この発明の製造方法
を用いると、fy  13  GHzのバイポーラトラ
ンジスタ(エミッタ面積0.6X3μ2)とNMOSの
ライフタイム(10%g、の変化時間、VB、3= 8
 V 、 Vcs−4V )  rで、r=ixto口
5ec(ゲート長1.0μ、ゲート幅20n)をもつB
i CMO3型半導体装置を実現した。
In addition, according to the experimental data of the inventors, when the manufacturing method of the present invention is used, the life time (change time of 10% g, VB, 3= 8
V, Vcs-4V) r, B with r=ixto5ec (gate length 1.0μ, gate width 20n)
i A CMO3 type semiconductor device was realized.

このNMO5のライフタイムτで伸びた原因については
、この発明により製造したNMOSトランジスタのゲー
ト・ドレイン近傍での電界強度をシミュレーションした
結果を第2図に示す。第2図のAはこの発明の例であり
、Bは従来例である。
As for the cause of the increase in the lifetime τ of NMO5, FIG. 2 shows the results of simulating the electric field strength near the gate and drain of the NMOS transistor manufactured according to the present invention. A in FIG. 2 is an example of the present invention, and B is a conventional example.

この第2図より、電界強度が従来より極端に減少させる
ことができ、結果としてホットエレクトロン効果がおさ
えられ、トランジスタのライフタイムが向上したと考え
られる。
From FIG. 2, it is considered that the electric field strength can be significantly reduced compared to the conventional method, and as a result, the hot electron effect is suppressed, and the lifetime of the transistor is improved.

また、バイポーラトランジスタは、最小解像寸法より小
なるエミッタ幅をもち、ベース引き出し電極の抵抗値は
ベース引き出し電極部のパターンの大きさを4X4J1
1” とし、ポリシリコン膜のシート抵抗値を150Ω
10、タングステンシリサイド膜のシート抵抗値を10
Ω/口とした条件で製造した場合、従来例の抵抗値は1
50Ωとなり、この発明例の抵抗値は9.4Ωとなった
In addition, the bipolar transistor has an emitter width smaller than the minimum resolution dimension, and the resistance value of the base extraction electrode is 4X4J1.
1”, and the sheet resistance value of the polysilicon film is 150Ω.
10. The sheet resistance value of the tungsten silicide film is 10.
When manufactured under the conditions of Ω/mouth, the resistance value of the conventional example is 1
The resistance value of this invention example was 9.4Ω.

このように、この発明のベース引き出し電極部の抵抗値
は、従来例に比べて約1716になり、高速動作が可能
になる。
As described above, the resistance value of the base lead-out electrode portion of the present invention is approximately 1716 compared to the conventional example, and high-speed operation is possible.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、この発明によれば、バイポ
ーラトランジスタのエミッタ寸法を決定するスペーサの
酸化膜/ポリシリコン膜をMOSトランジスタにも利用
してLDD構造のMO3I−ランジスタを形成するよう
にしたので、最小解像寸法より、小なるエミフタ幅をも
つバイポーラトランジスタを形成できる特徴は残したま
ま、サイドウオール構造をもつCMOSトランジスタを
形成できる。
(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, the oxide film/polysilicon film of the spacer that determines the emitter dimension of the bipolar transistor is also used in the MOS transistor to produce an MO3I-transistor with an LDD structure. Since this configuration allows the formation of a CMOS transistor with a sidewall structure while retaining the feature of forming a bipolar transistor with an emifter width smaller than the minimum resolution dimension.

また、CMOSトランジスタの低抵抗のゲート電極とバ
イポーラトランジスタのベース出し電極を同時に形成す
ることにより、バイポーラトランジスタのベース引き出
し電極を低抵抗化できるようにしたので、バイポーラの
高速性とCMOSトランジスタの信幀性の向上をあわせ
て実現できる。
In addition, by forming the low resistance gate electrode of the CMOS transistor and the base electrode of the bipolar transistor at the same time, it is possible to reduce the resistance of the base electrode of the bipolar transistor, which improves the high speed of the bipolar transistor and the reliability of the CMOS transistor. This can also be achieved by improving sexual performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図1alないし第1図1alはこの発明のBiCM
OS型半導体装置の製造方法の一実施例の工程断面図、
第2図は従来およびこの発明で得られたNMOS)ラン
ジスタのゲート・ドレイン近傍の電界強度の比較特性図
、第3図(alないし第3図(d+は従来のBiCMO
S型半導体装置の製造方法の工程断面図、第3図(el
および第3図fflは従来のバイポーラトランジスタの
エミッタ・ベースの境界部の拡大断面図、第4図は従来
のバイポーラトランジスタのエミッタ部の拡大断面図、
第5図は従来のMOS)ランジスタの斜視図、第6図は
従来のMOS)ランジスタのチャンネル中の電界分布図
である。 1・・・基板、5・・・バイポーラトランジスタ形成領
域、6 ・−P M OS形成領域、8.24−NMO
S形成領域、15,39,40,46.50・・・ポリ
シリコン膜、16・・・タングステンシリサイド膜、3
2・・・内部ベース、33・・・外部ベース、34・・
・PMOSのソース・ドレイン形成領域、36・・・N
MOSのソース・ドレイン形成領域、3841.42.
52・・・酸化膜、44.51・・・ソース・ドレイン
層、45・・・コレクタ層、54・・・エミツタ層。 ケニト・ドレインぴめ電昂弊づ1青咀乙第2 図 市ε未め工々ング公−ス昔PJ4大1町−IE2]第3
図 工(シク訃払大閃
1al to 1al are BiCMs of the present invention.
A process cross-sectional view of an embodiment of a method for manufacturing an OS type semiconductor device,
Fig. 2 is a comparative characteristic diagram of the electric field strength near the gate and drain of conventional NMOS transistors and NMOS transistors obtained by the present invention, and Fig. 3 (al to Fig. 3 (d+ is a conventional BiCMO transistor)
Process cross-sectional diagram of the method for manufacturing an S-type semiconductor device, FIG. 3 (el
3ffl is an enlarged sectional view of the emitter-base boundary of a conventional bipolar transistor, and FIG. 4 is an enlarged sectional view of the emitter of a conventional bipolar transistor.
FIG. 5 is a perspective view of a conventional MOS transistor, and FIG. 6 is an electric field distribution diagram in a channel of the conventional MOS transistor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Substrate, 5... Bipolar transistor formation area, 6 -PMOS formation area, 8.24-NMO
S formation region, 15, 39, 40, 46.50... polysilicon film, 16... tungsten silicide film, 3
2... Internal base, 33... External base, 34...
・PMOS source/drain formation region, 36...N
MOS source/drain formation region, 3841.42.
52... Oxide film, 44.51... Source/drain layer, 45... Collector layer, 54... Emitter layer. Kenito Drain Pime Electric Enthusiasm Zu 1 Ao Tsui Otsu No. 2 Figure City ε Mime Kochangu-su Old PJ4 Dai 1 Town-IE2] No. 3
Arts and Crafts (Shiku death flash)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (a)半導体基体上に、CMOSトランジスタ形成領域
と分離されたバイポーラトランジスタ形成領域以外に第
1酸化膜を形成したのち、全面に第1ポリシリコン、タ
ングステンシリサイド膜、第2酸化膜および窒化膜を順
次形成する工程と、(b)上記バイポーラトランジスタ
のエミッタ形成領域およびコレクタ形成領域を開孔した
のち、上記CMOSトランジスタ形成領域のゲート形成
領域のみに、タングステンシリサイド膜と第1ポリシリ
コン膜を残存させる工程と、 (c)上記バイポーラトランジスタのエミッタ形成領域
のみに不純物を注入したのち、上記エミッタ形成領域の
上記開孔に、不純物の注入と熱処理により内部ベースと
外部ベースを形成する工程と、(d)上記CMOSトラ
ンジスタ形成領域のPMOSおよびNMOSのソース・
ドレイン形成領域に、順次不純物の注入によりオフセッ
ト層を形成する工程と、 (e)全面に第3酸化膜と第2ポリシリコン膜を形成し
てエッチングすることにより、上記エミッタ形成領域の
開孔およびPMOSとNMOSの各ゲート形成領域にサ
イドウォールを形成する工程と、(f)上記バイポーラ
トランジスタのコレクタ形成領域と上記NMOSのソー
ス・ドレイン形成領域に、不純物を注入して、同時にコ
レクタ層とソース・ドレイン層を形成する工程と、 (g)全面に第3ポリシリコン膜と酸化膜を形成して第
3ポリシリコン膜に不純物注入後、上記バイポーラトラ
ンジスタのエミッタ形成領域の開孔のみにこの第3ポリ
シリコンと酸化膜を残存させる工程と、 (h)上記PMOSトランジスタ形成領域に不純物を注
入してソース・ドレイン層を形成したのち、熱処理によ
り上記第3ポリシリコンから不純物を上記内部ベースに
拡散させてエミッタ層を形成する工程と、 よりなるBiCMOS型半導体装置の製造方法。
[Claims] (a) After forming a first oxide film on the semiconductor substrate in areas other than the bipolar transistor formation area separated from the CMOS transistor formation area, a first polysilicon film, a tungsten silicide film, and a second oxide film are formed on the entire surface. After the step of sequentially forming an oxide film and a nitride film, and (b) opening the emitter formation region and collector formation region of the bipolar transistor, a tungsten silicide film and a first (c) After implanting an impurity only into the emitter formation region of the bipolar transistor, forming an internal base and an external base in the opening of the emitter formation region by implanting impurities and heat treatment. and (d) forming the PMOS and NMOS sources in the CMOS transistor formation region.
Forming an offset layer in the drain formation region by sequentially implanting impurities; and (e) forming a third oxide film and a second polysilicon film on the entire surface and etching them to form an opening in the emitter formation region and A step of forming sidewalls in each gate formation region of PMOS and NMOS, and (f) implanting impurities into the collector formation region of the bipolar transistor and the source/drain formation region of the NMOS, and simultaneously forming the collector layer and source/drain region. (g) After forming a third polysilicon film and an oxide film on the entire surface and implanting impurities into the third polysilicon film, this third polysilicon film is formed only in the opening of the emitter formation region of the bipolar transistor. (h) Injecting impurities into the PMOS transistor formation region to form a source/drain layer, and then diffusing impurities from the third polysilicon into the internal base by heat treatment. A method of manufacturing a BiCMOS type semiconductor device, comprising: forming an emitter layer using the same method.
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