JPH043432A - 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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JPH043432A
JPH043432A JP10446390A JP10446390A JPH043432A JP H043432 A JPH043432 A JP H043432A JP 10446390 A JP10446390 A JP 10446390A JP 10446390 A JP10446390 A JP 10446390A JP H043432 A JPH043432 A JP H043432A
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polycrystalline silicon
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Takahisa Ishida
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は多結晶シリコン層を使用してバイポーラトラン
ジスタのエミッタ電極及び抵抗素子を形成する半導体装
置の製造方法に関する。
[従来の技術] 近年、半導体装置において高集積化及び高速化が増々推
進されており、高集積化と高速化とを兼ね備えた半導体
装置の製造方法としてB i 0MO8技術が注目され
ている。このBiCMO3技術においては、バイポーラ
トランジスタを高速化するために幅が狭いエミッタ電極
が必要であり、このようなエミッタ電極として多結晶シ
リコン層が使用されている。例えば、負荷抵抗型のBi
CMO8−8RAMでは、エミッタ電極と負荷抵抗用の
多結晶シリコン層とを兼用している。
第3図(a)乃至(C)は多結晶シリコン層をバイポー
ラトランジスタのエミッタ電極及び抵抗素子の双方に使
用する場合における従来の半導体装置の製造方法を工程
順に示す断面図である。
先ず、第3図(a)に示すように、半導体基板1上にフ
ィールド酸化膜2を選択的に形成することにより半導体
基板1の表面を素子分離し、素子分離された半導体基板
1の表面に夫々ベース領域10及びコレクタ領域11を
形成する。次に、コレクタ領域11上に多結晶シリコン
層からなるコレクタ電極3を選択的に形成した後に、全
面に層間絶縁膜4を被着する。次に、ベース領域10上
の層間絶縁膜4を選択的に除去して開口部を形成した後
に、全面に膜厚が例えば約2500人の多結晶シリコン
層を被着する。次いで、この多結晶シリコン層を選択的
に除去して前記開口部上にエミ、ツタ電極となる多結晶
シリコン層5aをパターン形成すると共に、所定の領域
に抵抗素子となる多結晶シリコン層5bをパターン形成
する。
次に、第3図(b)に示すように、全面に例えばフォト
レジスト膜8bを被着した後に、フォトリソグラフィ技
術によりフォトレジスト膜8bをパターン形成して多結
晶シリコン層5aを露出させる。次に、イオン注入法に
よりフォトレジスト膜8bをマスクとして多結晶シリコ
ン層5aに不純物を注入する。例えば、NPN型のトラ
ンジスタを形成する場合には、エミッタ領域の接合深さ
を浅くするために、イオンエネルギーが約70keLド
ーズ量が約1.OX 1016cm−3の条件にて多結
晶シリコン層5aにヒ素等を注入する。これにより、所
定のエミッタ電極が形成される。また、このとき、多結
晶シリコン層(エミ、ツタ電極)5aの直下のベース領
域10の表面には不純物が拡散してエミッタ領域12が
形成される。
次に、第3図(C)に示すように、フォトレジスト膜8
bを除去した後、全面にフォト1/シスト膜8cを被着
する。その後、フォトレジスト膜8Cを選択的に除去し
て多結晶シリコン層5bを露出させる。そして、イオン
注入によりフォトレジスト膜8Cをマスクとして多結晶
シリコン層(抵抗素子)5bに不純物を注入する。この
場合、イオンエネルギーが約70 k eL  ドーズ
量が約3×10”c++−3の条件にて多結晶シリコン
層5bにリン等を注入する。これにより、所定の抵抗値
の抵抗素子が形成される。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した従来の半導体装置の製造方法に
おいては、多結晶シリコン層を使用してバイポーラトラ
ンジスタのエミッタ電極及び抵抗素子を形成しようとす
ると、エミッタ電極及び抵抗素子を形成するために使用
する不純物原子又はイオン注入のドーズ量が相互に異な
るため、これらのイオン注入工程を別個のものに分ける
必要がある。このため、これに伴うフォトリングラフィ
工程が2工程必要であると共に、素子間の微細化により
位置ずれ等が発生する虞)fあるため、作業が極めて複
雑且つ困難であるという問題点がある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
フォトリングラフィ工程を削減することができると共に
、素子の位置ずれを容易に防止することかできる半導体
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] 本発明に係る半導体装置の製造方法は、バイポーラトラ
ンジスタ及び抵抗素子を有する半導体装置の製造方法に
おいて、半導体基板のエミッタ電極形成予定領域及び抵
抗素子形成予定領域に夫々第1及び第2の多結晶シリコ
ン層を選択的に形成する工程と、全面に耐酸化膜を被着
する工程と、前記耐酸化膜を選択的に除去して前記第2
の多結晶シリコン層を露出させる工程と、前記耐酸化膜
をマスクとして前記第2の多結晶シリコン層に第1の不
純物を選択的に添加する工程と、前記耐酸化膜をマスク
として前記第2の多結晶シリコン層を選択的に酸化して
前記第2の多結晶シリコン層上に酸化膜を形成する工程
と、前記耐酸化膜を除去して前記第1の多結晶シリコン
層を露出させる工程と、前記酸化膜をマスクとして前記
第1の多結晶シリコン層に第2の不純物を選択的に添加
する工程とを有することを特徴とする特 [作用] 本発明においては、半導体基板のエミ・7夕電極形成予
定領域及び抵抗素子形成予定領域に夫々第1及び第2の
多結晶ンリコン層を選択的に形成した後に、全面に耐酸
化性を有するシリコン窒化膜等からなる耐酸化膜を被着
する。次いで、フォトリソグラフィ技術等を使用して前
記耐酸化膜を選択的に除去することにより前記第2の多
結晶シリコン層を露出させる。そして、前記耐酸化膜を
マスクとしてイオン注入法等により前記第2の多結晶シ
リコン層に第1の不純物を選択的に添加する。
この第1の不純物の添加により所定の抵抗素子が形成さ
れる。
次に、前記耐酸化膜をマスクとして前記第2の多結晶シ
リコン層を選択的に酸化して前記第2の多結晶シリコン
層上に自己整合的に酸化膜を形成した後に、前記耐酸化
膜を除去して前記第1の多結晶シリコン層を露出させる
。そして、前記酸化膜をマスクとしてイオン注入法等に
より前記第1の多結晶シリコン層に第2の不純物を選択
的に添加する。この第2の不純物の添加により所定のエ
ミッタ電極が形成される。
本発明によれば、前記耐酸化膜をマスクとして第2の多
結晶シリコン層に第1の不純物を選択的に添加し、前記
第2の多結晶シリコン層上に形成した酸化膜をマスクと
して第1の多結晶シリコン層に第2の不純物を選択的に
添加することができる。従って、フォトリングラフィ技
術等を使用したマスクパターンの形成工程を削減するこ
とができる。また、第1の多結晶シリコン層に第2の不
純物を添加する際に使用するマスク(酸化膜)を第2の
多結晶シリコン層上に自己整合的に形成することができ
るので、マスクパターンの位置がずれることはなく、素
子の位置ずれによる不良が発生することを容易に防止で
きる。
また、本発明においては、前記第1及び第2の多結晶シ
リコン層は相互に接続して形成することができる。この
場合には、バイポーラトランジスタのエミッタ電極と抵
抗素子とを接続した回路を上述した製造工程により形成
することができる。
[実施例] 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。
第1図(a)乃至(d)は本発明の第1の実施例に係る
半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
先ず、第1図(a)に示すように、半導体基板1上にフ
ィールド酸化膜2を選択的に形成することにより半導体
基板1の表面を素子分離し、素子分離された半導体基板
1の表面にベース領域10及びコレクタ領域11を夫々
形成する。次に、コレクタ領域11上に多結晶シリコン
層からなるコレクタ電極3を選択的に形成した後に、全
面に層間絶縁膜4を被着する。次に、ベース領域10上
の層間絶縁膜4を選択的に除去して開口部を形成した後
に、全面に膜厚が例えば2500乃至3000人の多結
晶シリコン層を被着する。次いで、この多結晶シリコン
層を選択的に除去して前記開口部上にエミッタ電極とな
る多結晶シリコン層5aをパターン形成すると共に、所
定の領域に抵抗素子となる多結晶シリコン層5bをパタ
ーン形成する。
次に、第1図(b)に示すように、全面に膜厚が例えば
約1000人であって耐酸化性を有するシリコン窒化膜
6を被着する。次に、フォトリングラフィ技術によりパ
ターン形成されたフォトレジスト膜(図示せず)をマス
クとしてシリコン窒化膜6を選択的に除去して多結晶シ
リコン層(抵抗素子)5bを露出させる。次いで、前記
フォトレジスト膜を除去した後に、シリコン窒化膜6を
マスクとしてイオン注入法等により多結晶シリコン層5
bに第1の不純物を選択的に注入する。例えば、イオン
エネルギーが約70 k eV、  ドーズ量が約5.
OXIO15am−3の条件にて多結晶シリコン層5b
に第1の不純物としてリン等を注入する。これにより、
所定の抵抗値の抵抗素子が形成される。
次に、第1図(C)に示すように、シリコン窒化膜6を
マスクとして多結晶シリコン層5bを選択的に熱酸化さ
せ、多結晶シリコン層5bを覆うようにして膜厚が例え
ば約1000人の熱酸化膜7aを形成する。
次に、第1図(d)に示すように、シリコン窒化膜6を
エツチングにより除去して多結晶ンリコン層(エミッタ
電極)5aを露出させた後に、熱酸化膜7aをマスクと
してイオン注入法等により多結晶シリコン層5aに第2
の不純物を注入する。
例えば、イオンエネルギーが約70kev1  ドーズ
量が約1.OX 1016cm−3の条件にて多結晶シ
リコン層5aに第2の不純物としてヒ素等を注入する。
これにより、所定のエミッタ電極が形成される。なお、
この場合、多結晶シリコン層5bの表面が膜厚が約10
00λの熱酸化膜7aにより被覆されているので、全面
にイオン注入を行なっても多結晶シリコン層5bに不純
物が添加されることはない。
また、このとき、多結晶シリコン層(エミッタ電極)5
aの直下のベース領域10の表面には前述の不純物が拡
散してエミッタ領域12が形成される。
本実施例によれば、フォトリングラフィ技術を使用して
形成したシリコン窒化膜6をマスクとして多結晶シリコ
ン層(抵抗素子)5bにリン(第1の不純物)を選択的
に添加し、この多結晶7リコン層5b上に形成した熱酸
化膜7aをマスクとして多結晶シリコン層(エミ、り電
極)5aにヒ素(第2の不純物)を選択的に添加するこ
とができる。従って、フォトリングラフィ技術を使用し
たマスクパターンの形成工程を従来に比して1工程削減
することができる。また、多結晶7977層5aにヒ素
を添加する際に使用するマスク(熱酸化膜7a)を多結
晶シリコン層5b上に自己整合的に形成することができ
るので、マスクパターンの位置がずれることはなく、素
子の位置すれによる不良が発生することを容易に防止で
きる。
第2図(a)乃至(C)は本発明の第2の実施例に係る
半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。第
2図(a)乃至(C)において第1図(a)乃至(d)
と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は
省略する。
先ず、第2図(a)に示すように、ベース領域10上の
層間絶縁膜4を選択的に除去して開口部を形成した後に
、全面に多結晶シリコン層を形成する。次に、この多結
晶シリコン層を選択的に除去して前記開口部を含む領域
に多結晶シリコン層5cをパターン形成する。この多結
晶シリコン層5cは、後工程において所定の不純物を添
加することにより、エミッタ電極及びこのエミッタ電極
に接続される抵抗素子となる。次に、全面にシリコン窒
化膜6及びフォトレジスト膜8aを順次被着した後に、
フォトレジスト膜8aを選択的にパターニングし、多結
晶シリコン層5cの抵抗素子形成予定領域上のシリコン
窒化膜6を選択的に除去する。次いで、多結晶シリコン
層5cのエミッタ電極形成予定領域を被覆するシリコン
窒化膜6をマスクとして多結晶シリコン層5cの抵抗素
子形成予定領域に第1の不純物を注入する。これにより
、多結晶シリコン層5cの抵抗素子形成予定領域に所定
の抵抗素子を形成する。
次に、第2図(b)に示すように、耐酸化性を有するシ
リコン窒化膜6をマスクとして多結晶シリコン層5cを
熱酸化して多結晶シリコン層5cの抵抗素子領域上に熱
酸化膜7aを形成する。
次に、第2図(C)に示すように、シリコン窒化膜6を
除去して多結晶シリコン層5cのエミッタ電極形成予定
領域を露出させる。その後、熱酸化膜7aをマスクとし
て多結晶シリコン層5cのエミッタ電極形成予定領域に
第2の不純物を添加する。これにより、多結晶シリコン
層5Cのエミッタ電極形成予定領域に所定のエミッタ電
極を形成する。また、このとき、多結晶ンリフン層5C
のエミッタ電極領域の直下のベース領域10の表面には
前述の不純物が拡散してエミッタ領域12が形成される
本実施例においても、フォトリソグラフィ技術により形
成したシリコン窒化膜6をマスクとして多結晶シリコン
層5cの抵抗素子形成予定領域に第1の不純物を選択的
に添加し、この多結晶シリコン層5cの抵抗素子領域上
に形成した熱酸化膜7bをマスクとして多結晶シリコン
層5Cのエミッタ電極形成予定領域に第2の不純物を選
択的に添加することができる。従って、第1の実施例と
同様にして、フォトリングラフィ工程を削減することが
できると共に、マスクパターンを自己整合的に形成する
ことにより素子の位置すれによる不良が発生することを
容易に防止できる。
[発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、耐酸化膜をマスク
として抵抗素子となる第2の多結晶シリコン層に第1の
不純物を選択的に添加し、前記第2の多結晶シリコン層
上に形成した酸化膜をマスクとしてエミッタ電極となる
第1の多結晶シリコン層に第2の不純物を選択的に添加
するから、フォトリングラフィ技術等を使用したマスク
パターンの形成工程を削減することができ、複雑な製造
工程を簡略化できる。また、マスクパターンとなる酸化
膜を第2の多結晶シリコン層上に自己整合的に形成する
ことができるので、素子の位置ずれによる不良が発生す
ることを容易に防止できるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)乃至(d)は本発明の第1の実施例に係る
半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図、第2図(
a)乃至(C)は本発明の第2の実施例に係る半導体装
置の製造方法を工程順に示す断面図、第3図(a)乃至
(C)は従来の半導体装置の製造方法を工程順に示す断
面図である。 1;半導体基板、2;フィールド酸化膜、3;コレクタ
電極、4;層間絶縁膜、5a、5b、5C;多結晶シリ
コン層、6;シリコン窒化膜、7a、7b;熱酸化膜、
8a、8b、8C;フォトレジスト膜、10;ベース領
域、11;コレクタ領域、12;エミッタ領域

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)バイポーラトランジスタ及び抵抗素子を有する半
    導体装置の製造方法において、半導体基板のエミッタ電
    極形成予定領域及び抵抗素子形成予定領域に夫々第1及
    び第2の多結晶シリコン層を選択的に形成する工程と、
    全面に耐酸化膜を被着する工程と、前記耐酸化膜を選択
    的に除去して前記第2の多結晶シリコン層を露出させる
    工程と、前記耐酸化膜をマスクとして前記第2の多結晶
    シリコン層に第1の不純物を選択的に添加する工程と、
    前記耐酸化膜をマスクとして前記第2の多結晶シリコン
    層を選択的に酸化して前記第2の多結晶シリコン層上に
    酸化膜を形成する工程と、前記耐酸化膜を除去して前記
    第1の多結晶シリコン層を露出させる工程と、前記酸化
    膜をマスクとして前記第1の多結晶シリコン層に第2の
    不純物を選択的に添加する工程とを有することを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  2. (2)前記第1及び第2の多結晶シリコン層は相互に接
    続して形成することを特徴とする請求項1に記載の半導
    体装置の製造方法。
JP2104463A 1990-04-20 1990-04-20 半導体装置の製造方法 Expired - Lifetime JP3013385B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07122713A (ja) * 1993-10-26 1995-05-12 Nec Corp 半導体装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07122713A (ja) * 1993-10-26 1995-05-12 Nec Corp 半導体装置

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