JPH045851A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH045851A
JPH045851A JP10696490A JP10696490A JPH045851A JP H045851 A JPH045851 A JP H045851A JP 10696490 A JP10696490 A JP 10696490A JP 10696490 A JP10696490 A JP 10696490A JP H045851 A JPH045851 A JP H045851A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
polysilicon
emitter
base
diffusion layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10696490A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3097095B2 (ja
Inventor
Katsumoto Soejima
副島 勝元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP02106964A priority Critical patent/JP3097095B2/ja
Publication of JPH045851A publication Critical patent/JPH045851A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3097095B2 publication Critical patent/JP3097095B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar 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〕 本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特にBiCM
OS集積回路の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
高速で低消費電力のLSIを実現する技術として、近年
EiCMO8技術が注目されている。しかしながら、B
iCMOSLSIはCMO5LSIと比較すると、新た
にバイポーラ素子の分離のために多くの面積が必要とな
ることから高集積化が難かしいとされていた。このよう
な困難を克服するために例えば「高速B1CMOSゲー
トアレーの一検討」(電子通信情報学会シリコンデバイ
ス材料研究会SDM89−67.PP27〜PP32)
に記載されているようにPMOSトランジスタのソース
・ドレインと接してBip)ランジスタのベースを作り
、その中にエミッタを作ることによりBip)ランジス
タ及び分離のための面積を大幅に削減するという試みが
なされている。
第3図(a) (b)に従来のBiCMOSLSIの高
集積化の手法を適用した場合の実例を示す。
第3図(a)ハ従来(7)BiCMOSLSIの平面図
であり、説明の簡略化のために、PMOSトランジスタ
及びBip)ランジスタが形成された部分のみを示す。
第3図(b)は第3図(a)のAB線断面図である。P
型基板1の表面よりN+埋込層2を形成した後、N型エ
ピタキシャル層3を成長させ、このN型エピタキシャル
層30表面に厚さ100〜300人のゲート酸化膜4を
形成した後、ゲートポリシリコン5を加工形成する。そ
の後、PMO8NETのソース・ドレインとなるP+拡
散層6をボロンをイオン注入することにより形成する。
この時、バイポーラトランジスタのベース拡散層となる
べき部分は、高濃度(1×10 ”−I X 1020
cm−3)のP+拡散層が形成されないように例えばフ
ォトレジスト等でマスクする。このため、ベース拡散層
7とゲートポリシリコン5の間に目合せマージンX1が
必要となる。
次に、不純物濃度1. X 1017〜l X 10 
”cm−3程度のベース拡散層7をボロンをイオン注入
法により形成する。続いてエミッタ拡散層8を例えばヒ
素をイオン注入することにより形成する。この時、エミ
ッタ拡散層8が高濃度のP+拡散層6と接触しないよう
に、目合せマージンX2が必要となる。
その後、層間絶縁膜の形成、メタライゼーション、及び
パッシベーションを施すことにより所望のBiCMOS
LSIを得ていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
このように、従来より採用されているBiCMOSLS
Iの高集積化のための方法では、第3図(a)に示され
ているようにゲートポリシリコンロとベース拡散層7の
間のマージンX1(1〜2μm)及びエミッタ拡散層8
とP+拡散層6の間のマージンX2(1〜2μm)が新
たに必要となる。さらに、実際のメタライゼーションを
施す際にはエミッタ拡散層8とコンタクト孔9の間にマ
ージンXC(1〜′2μm)が必要となる。
したがって従来の方法によれば、バイポーラトランジス
タを形成した場合のPMOSトランジスタヒッチXpは
、純粋なPMOSトランジスタのみを形成した場合に比
べて2x(X++X2)4〜8μmはども大きくなって
しまう。このようなトランジスタピッチの大幅な増大は
、特に、ゲートアレーのように、規則的な素子配列を有
するLSIの集積度を大幅に劣化させてしまうという問
題点があった。
〔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、少なくとも1個のP
MOSトランジスタのドレイン拡散層内にNPNバイポ
ーラトランジスタを形成することを特徴とするBiCM
OS集積回路の製造方法に於いて、NPNバイポーラト
ランジスタのエミッタ・ベース接合を形成すべき領域を
ゲートポリシリコン層で覆う工程と、このポリシリコン
層ヲマスク層としてPMOSトランジスタのソース・ド
レイン拡散層及びバイポーラトランジスタの外部ベース
領域を同時に形成する工程と、その後、このポリシリコ
ン層を除去し、このポリシリコン層で覆われていた領域
に対して自己整合的にバイポーラトランジスタの内部ベ
ース層、及びエミッタ拡散層を形成する工程とを含んで
いる。
〔実施例〕
次に本発明について図面を参照して説明する。
第1図(a)〜(g)は本発明の第1の実施例の半導体
チップの断面図であり、説明を簡略にするためにPMO
Sトランジスタ及びNPNバイポーラトランジスタが形
成される半導体表面のみを示し、それ以外のP型基板、
N+埋込層、フィールド酸化膜等は省略しである。第1
図(a)においてN型エピタキシャル層30表面に厚さ
100〜300人のゲート酸化膜4を形成する。次に第
1図(b)において例えばポリシリコン層をCVD法に
より厚さ4000〜6000人成長し、このポリシリコ
ン層にリンを拡散し、N+型ポリシリコン層とした後、
PMOSトランジスタのゲートポリシリコン5及びバイ
ポーラトランジスタのベース・エミッタ部分をマスクす
るためのダミーポリシリコン10を同時に加工形成する
次いて第1図(c)に示すように例えばボロンを注入エ
ネルギー30KeV、ドーズ量5.0 X 1015C
all−2でイオン注入することによりPMOSトラン
ジスタのソース・ドレイン及びバイポーラトランジスタ
の外部ベースとなるP+拡散層6を形成する。
この際ダミーポリシリコン10はイオン注入マスクとな
り、バイポーラトランジスタの内部ベース領域に高濃度
のボロンが侵入することを阻止する。
その後CVD法により厚さ1000〜10000人の絶
縁膜11(例えば5iCL)を成長する。
次に第1図(d)に示すようにダミーポリシリコン10
上の絶縁膜11をフォトレジストマスク等を用いて選択
的に除去し、ダミーポリシリコン10の上部を露出させ
る。
次に第1図(e)に示すように、ダミーポリシリコンI
Oと絶縁膜11のエツチング選択比が充分に大きなドラ
イエツチング雰囲気(例えばCF4)中でダミーポリシ
リコン10を除去し、続いてボロンを例えばエネルギー
30KeV、  ドーズ量1〜5 X 1013cm−
2なる条件でイオン注入することによりベース拡散層7
を形成する。この時、外部ベース領域のP+拡散層6と
ベース拡散層7は、P+拡散層6の横方向拡散によるひ
ろがりがあるために、自己整合的に連結される。
次に第1図(「)に示すように、CVD法等により半導
体基板表面に厚さ1000〜2000人のシリコン酸化
膜を成長し、これをエッチバックすることによりサイド
ウオール12を形成すると同時に、エミッタ形成のため
のコンタクト孔を開孔する。
次に第1図(g)に示すように、CVD法によりポリシ
リコンを厚さ2000〜4000人成長し、このポリシ
リコン層に例えばヒ素をエネルギー50KeV、  ド
ーズ量I X 1016cm−2イオン注入した後、9
00℃30分程度の熱処理を施すことによりエミッタ1
4を形成し、その後、フォトレジストマスクを用いてエ
ミッタポリシリ13を加工形成する。
以後、必要に応じて層間絶縁膜の成長、メタライゼーシ
ョン及びパッシベーションを施すことにより所望のBi
CMOS集積回路を得る。
〔第2の実施例〕 第2図(a)〜(h)は本発明の第2の実施例の半導体
チップの断面図である。第1の実施例は、シングルドレ
イン構造のPMO8FETとEip)ランジスタを組み
合わせた場合について述べたが、木筆2の実施例では、
L D D (Lightly DopedDrain
)構造をもつPMO8FETとBip)ランジスタを組
み合わせた場合について述べる。第2図(a)において
N型エピタキシャル層3の表面に厚さ100〜300人
のゲート酸化膜4を形成する。次に第2図(b)におい
て例えばポリシリコン層にリンを拡散し、N+型ポリシ
リコン層とした後、PMOSトランジスタのゲートポリ
シリコン5及びバイポーラトランジスタのベースエミッ
タ部分をマスクするためのダミーポリシリコン10を同
時に加工形成する。その後、P型LDD層15を、例え
ばボロンなエネルギー50 K e V 。
ドーズ量1〜5 X 1013cm−2なる条件でイオ
ン注入することにより形成する。
次に第2図(c)に示すように厚さ1000〜2000
人のCVD酸化膜16を成長する。
次に第2図(d)に示すようにCVD酸化膜16を異方
性ドライエツチングによりエッチバックしてサイドウオ
ール18を形成し、その後、例えばボロンを注入エネル
ギー30KeV、  ドーズ量5×1015cm−2な
る条件でイオン注入することによりP+拡散層17を形
成する。
次に第2図(e)に示すようにCVD法により厚さ10
00〜10000人の絶縁膜11(例えば5iO2)を
成長する。
次に第2図(f)に示すように、ダミーポリシリコン1
0上の絶i膜11を、フォトレジストマスク等を用いて
選択的に除去し、ダミーポリシリコン10の上部を露出
させる。
次に第2図(g)に示すように、ダミーポリシリコン1
0と絶縁膜11のエツチング選択比が充分に大きなドラ
イエツチング雰囲気(例えばCF’4)中でダミーポリ
シリコン10を除去し、続いてボロンを例えばエネルギ
ー30KeV、  ドーズ量1〜5X1013cm−2
なる条件でイオン注入することによりベース拡散層7を
形成する。この時、外部ベース領域のP型LDD層15
とベース拡散層7は、自己整合的に連結される。
次に第2図(h)に示すように、ベース拡散層γ上に残
存する厚さ100〜300人のゲート酸化膜4をエツチ
ング除去した後、エミッタポリシリコン13及びエミッ
タ14を加工形成する。
このときサイドウオール18の横方向の厚さ(1000
〜2000人)分だけ、エミッタ14とP+拡散層17
が隔てられていることにより、例えばエミッタ・ベース
間耐圧の劣化等を未然に防ぐことができる。
以後、必要に応じて層間絶縁膜の成長、メタライゼーシ
ョン及びパッシベーションを施すことにより所望のBi
CMOS集積回路を得る。
本第2の実施例は、LDD構造のMOSFETとバイポ
ーラトランジスタを同時に作成しているため、LDD構
造を構成するサイドウオールがバイポーラトランジスタ
の外部ベース領域とエミッタを自己整合的に分離してい
るため、第1の実施例に較べて、バイポーラトランジス
タを作成する工程が簡略化されている。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、ゲートポリシリコン層で
、バイポーラトランジスタのエミッタ・ベース領域を覆
った状態で、PMO8FETのソース・ドレイン及び外
部ベース領域となるP+拡散層を形成し、次に、このゲ
ートポリシリコン層を除去した後、このゲートポリシリ
コン層のあった部分に自己整合的にバイポーラトランジ
スタのベース及びエミッタを形成することにより、PM
O8FETのソース・ドレイン領域内に、素子の配列ピ
ッチを乱すことなく高性能のバイポーラトランジスタを
形成できるので、超高集積なりiCMO8集積回路を実
現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(g)は本発明の第一の実施例の断面図
、第2図(a)〜(h)は本発明の第二の実施例の断面
図、第3図(a)は従来のBiCMOS集積回路の平面
図、第3図(b)は従来のBiCMOS集積回路の断面
図である。 ■・・・・・・P型基板、2・・・・・・N+埋込層、
3・・・・・・N型エピタキシャル層、4・・・・・・
ゲート酸化膜、5・・・・・・ゲートポリシリコン、6
.17・・・・・・P+拡散層、7・・・・・・ベース
拡散層、8,14・・・・・・エミッタ、9・・・・・
・コンタクト孔、10・・・・・・ダミーポリシリコン
、11・・・・・・絶縁膜、12.18・・・・・・サ
イドウオールベ 13・・・・・・エミッタポリシリ、
15・・・・・・P型LDD層、16・・・・・・CV
D酸化膜。 代理人 弁理士  内 原   晋 =13−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  少なくとも1個のPMOSトランジスタのドレイン拡
    散層内にNPNバイポーラトランジスタを形成すること
    を特徴とするBiCMOS集積回路の製造方法に於いて
    、NPNバイポーラトランジスタのエミッタ・ベース接
    合を形成すべき領域をゲートポリシリコン層で覆う工程
    と、該ポリシリコン層をマスク層としてPMOSトラン
    ジスタのソース・ドレイン拡散層及びバイポーラトラン
    ジスタの外部ベース領域を同時に形成する工程と、その
    後該ポリシリコン層を除去し、該ポリシリコン層で覆わ
    れていた領域に対して自己整合的にバイポーラトランジ
    スタの内部ベース層及びエミッタ拡散層を形成する工程
    とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP02106964A 1990-04-23 1990-04-23 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP3097095B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02106964A JP3097095B2 (ja) 1990-04-23 1990-04-23 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02106964A JP3097095B2 (ja) 1990-04-23 1990-04-23 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH045851A true JPH045851A (ja) 1992-01-09
JP3097095B2 JP3097095B2 (ja) 2000-10-10

Family

ID=14447006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02106964A Expired - Fee Related JP3097095B2 (ja) 1990-04-23 1990-04-23 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3097095B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100253280B1 (ko) * 1997-03-28 2000-04-15 김영환 디램셀제조방법
JP2004241779A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Samsung Electronics Co Ltd 自己整列を利用したBiCMOSの製造方法
KR100967478B1 (ko) * 2007-12-24 2010-07-07 주식회사 동부하이텍 반도체 소자의 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100253280B1 (ko) * 1997-03-28 2000-04-15 김영환 디램셀제조방법
JP2004241779A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Samsung Electronics Co Ltd 自己整列を利用したBiCMOSの製造方法
JP4532131B2 (ja) * 2003-02-07 2010-08-25 三星電子株式会社 自己整列を利用したBiCMOSの製造方法
KR100967478B1 (ko) * 2007-12-24 2010-07-07 주식회사 동부하이텍 반도체 소자의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP3097095B2 (ja) 2000-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH058583B2 (ja)
JP3030963B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0366133A (ja) ベース接点が垂直な浅いトレンチ型バイポーラ・トランジスタを有するBiCMOS集積回路
JP2824263B2 (ja) 高電圧併合バイポーラ/cmos集積回路
JP2587444B2 (ja) Cmos技術を用いたバイポーラ・トランジスタとその製造方法
JP3097092B2 (ja) Bi―CMOS集積回路およびその製造方法
JPH0193159A (ja) BiCMOS素子の製造方法
JP2895845B2 (ja) 半導体装置においてポリシリコンゲートとポリシリコンエミッタとを同時に形成する方法
JPH02219262A (ja) 半導体装置
JPH045851A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH03262154A (ja) BiCMOS型半導体集積回路の製造方法
JP2575876B2 (ja) 半導体装置
JP2633559B2 (ja) バイポーラ―cmos半導体装置の製造方法
JPS62181458A (ja) 相補型mosトランジスタ及びその製造方法
JPH0481336B2 (ja)
JP3175873B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6244862B2 (ja)
JPS61269360A (ja) 半導体装置とその製造方法
JPH03116774A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS62293665A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JPH05275637A (ja) 相補型半導体装置の製造方法
JP2001274172A (ja) 横型バイポーラトランジスタおよびその製造方法
JPH04372164A (ja) BiCMOS型半導体装置の製造方法
JPH04267554A (ja) BiMOS半導体装置及びその製造方法
JPS63122161A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees