JPH05206388A - Integrated circuit device and its manufacture - Google Patents

Integrated circuit device and its manufacture

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JPH05206388A
JPH05206388A JP114892A JP114892A JPH05206388A JP H05206388 A JPH05206388 A JP H05206388A JP 114892 A JP114892 A JP 114892A JP 114892 A JP114892 A JP 114892A JP H05206388 A JPH05206388 A JP H05206388A
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JP
Japan
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film
polycrystalline silicon
collector
forming
extraction region
Prior art date
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Withdrawn
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JP114892A
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Japanese (ja)
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Satoshi Shida
聡 志田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase the speed of a BiCMOS integrated circuit and to raise the level of integration by adopting external collector structure capable of facilitating to lower the collector resistance and raising the degree of integration, even if the temperature lowers in the course of a process. CONSTITUTION:The gate electrode of a MOS transistor is composed of polycrystalline silicon 7A and a W silicide film 9. And concerning to the collector drawing-out part of a bipolar transistor, the W silicide film 9 is directly formed on the N<+>-type collector drawing-out region 8 provided so as to reach an N<+>-type buried region 2. The N<+>-type collector drawing-out region 8 is formed by high-energy ion implantation, and it becomes possible to lower the collector resistance since the surface density becomes much higher at the time of phosphorus diffusion into the polycrystalline silicon 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は集積回路装置及びその製
造方法に関し、特にBiCMOSにおけるバイポーラト
ランジスタのコレクタ引出し領域の構造と形成方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated circuit device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a structure and a forming method of a collector extraction region of a bipolar transistor in BiCMOS.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のBiCMOS集積回路について図
4を用いて説明する。図4はNPNバイポーラトランジ
スタとPMOSトランジスタの模式断面図であり、NP
NバイポーラトランジスタのコレクタとPMOSトラン
ジスタのNウェルを連結している場合を示す。
2. Description of the Related Art A conventional BiCMOS integrated circuit will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an NPN bipolar transistor and a PMOS transistor.
The case where the collector of the N bipolar transistor and the N well of the PMOS transistor are connected is shown.

【0003】まず図4(a)に示すように、P型シリコ
ン基板1上にN+ 型埋込領域2を選択的に設けた後、N
型エピタキシャル層3を形成する。その後、N型不純物
を導入して、Nウェル4を設けたのち選択酸化法により
フィールド酸化膜5を形成する。次にMOSトランジス
タに必要なチャネルドープを行なった後、ゲート酸化膜
6を形成する。そして、マスク材料として例えばフォト
レジスト膜10Dを形成してパターニングし、次でこの
フォトレジスト膜10Dをマスクとしてコレクタ引出し
領域上のゲート酸化膜6を除去する。
First, as shown in FIG. 4A, an N + type buried region 2 is selectively provided on a P type silicon substrate 1 and then N type
The type epitaxial layer 3 is formed. After that, an N-type impurity is introduced to form an N well 4 and then a field oxide film 5 is formed by a selective oxidation method. Then, after performing necessary channel doping on the MOS transistor, a gate oxide film 6 is formed. Then, for example, a photoresist film 10D is formed as a mask material and patterned, and then the gate oxide film 6 on the collector extraction region is removed using the photoresist film 10D as a mask.

【0004】次に図4(b)に示すように、フォトレジ
スト膜10Dを除去後、全面に多結晶シリコン膜を堆積
したのち、全面にリンの拡散を行なう。この操作により
多結晶シリコン膜7CはN型となり、同時にN+ 型コレ
クタ引出し領域8が形成される。次に、Wシリサイド膜
9を堆積後、コレクタ引出し領域及びゲート電極形成領
域をフォトレジスト膜10Eでマスクし、Wシリサイド
膜9とN+ 型多結晶シリコン膜7Cのパターニングを行
なう。
Next, as shown in FIG. 4B, after removing the photoresist film 10D, a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface, and then phosphorus is diffused on the entire surface. By this operation, the polycrystalline silicon film 7C becomes N type, and at the same time, the N + type collector extraction region 8 is formed. Next, after depositing the W silicide film 9, the collector lead-out region and the gate electrode formation region are masked with the photoresist film 10E, and the W silicide film 9 and the N + -type polycrystalline silicon film 7C are patterned.

【0005】次に図4(c)に示すように、P型のベー
ス領域11,P型のLDDボロン領域12の形成、ゲー
ト電極側面への側面酸化膜13の形成、P+ 型のソース
ドレイン14とグラフトベース15の形成、酸化膜16
の堆積、エミッタコンタクトの開口と多結晶シリコン膜
17の形成とエミッタ18の形成を行ない、NPNバイ
ポーラトランジスタとPMOSトランジスタの基本構造
を完成させる。
Next, as shown in FIG. 4C, a P-type base region 11 and a P-type LDD boron region 12 are formed, a side oxide film 13 is formed on the side surface of the gate electrode, and a P + -type source / drain is formed. 14 and graft base 15 formation, oxide film 16
, An emitter contact opening, a polycrystalline silicon film 17 and an emitter 18 are formed to complete the basic structure of the NPN bipolar transistor and the PMOS transistor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のBiC
MOS集積回路では、コレクタ引出し領域8をゲート電
極形成用の多結晶シリコン膜7Cからのリンの拡散によ
るダイレクトコンタクト方式により形成している。この
ダイレクトコンタクト方式では、コレクタ領域上に抵抗
の低いWシリサイド膜9が設けられるため、コレクタ上
のコンタクトサイズを小さくすることが可能となり、B
iCMOS集積回路の高集積化に大きく寄与する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The above-mentioned conventional BiC
In the MOS integrated circuit, the collector extraction region 8 is formed by the direct contact method by diffusion of phosphorus from the polycrystalline silicon film 7C for forming the gate electrode. In this direct contact method, since the W silicide film 9 having a low resistance is provided on the collector region, it is possible to reduce the contact size on the collector.
This greatly contributes to high integration of the iCMOS integrated circuit.

【0007】ゲート電極用の多結晶シリコン膜7Cへの
リンの拡散は、通常850〜900℃の範囲で行われ、
リン拡散後の熱処理は、0.8μmルールBiCMOS
集積回路では最大950℃程度であり、これによりN+
型コレクタ引出し領域8がN+ 型埋込領域2に近づくよ
うに押し込まれ、コレクタ抵抗の低減化が図られてい
る。しかし、BiCMOS集積回路の高速化,高集積化
に伴い、浅い接合を形成するため最大熱処理温度が90
0℃以下に抑えられると、実用的なN型エピタキシャル
層3の厚さである1.0〜1.5μmでは、N+ 型コレ
クタ引出し領域8とN+ 型埋込領域2の距離が大きいた
め、大幅にコレクタ抵抗が増大してしまう。例えば最大
熱処理温度を950℃から900℃に低温化すると同一
のトランジスタ形成条件でコレクタ抵抗が約4倍に増大
する。
Diffusion of phosphorus into the polycrystalline silicon film 7C for the gate electrode is usually performed in the range of 850 to 900 ° C.
The heat treatment after phosphorus diffusion is 0.8 μm rule BiCMOS
The maximum temperature in an integrated circuit is about 950 ° C, which results in N +
The type collector lead-out region 8 is pressed toward the N + type buried region 2 to reduce the collector resistance. However, as the BiCMOS integrated circuit becomes faster and more highly integrated, the maximum heat treatment temperature is 90 because a shallow junction is formed.
When the temperature is suppressed to 0 ° C. or less, the distance between the N + type collector extraction region 8 and the N + type buried region 2 is large at a practical thickness of 1.0 to 1.5 μm of the N type epitaxial layer 3. , The collector resistance increases significantly. For example, when the maximum heat treatment temperature is lowered from 950 ° C. to 900 ° C., the collector resistance increases about four times under the same transistor forming conditions.

【0008】これを回避するために、図4(a)の段階
でフォトレジスト膜10Dをマスクとするリンのイオン
注入を行う方法が考えられるが、イオン注入後フォトレ
ジスト膜10Dを除去する際に、ゲート酸化膜6にダメ
ージや不純物が導入されたり、多結晶シリコン膜7Cの
成長初期にリンがドープされたシリコンの増速酸化によ
り、界面に厚さ数nmのシリコン酸化膜が形成され、逆
にコンタクト抵抗が大きくなってしまうという問題があ
る。
In order to avoid this, a method of performing phosphorus ion implantation using the photoresist film 10D as a mask in the step of FIG. 4A can be considered. However, when the photoresist film 10D is removed after the ion implantation, The damage or impurities are introduced into the gate oxide film 6, or the accelerated oxidation of the silicon doped with phosphorus in the initial stage of the growth of the polycrystalline silicon film 7C forms a silicon oxide film with a thickness of several nm. There is a problem that the contact resistance becomes large.

【0009】又、上述の製造方法では、ゲート酸化膜6
を形成した後に多結晶シリコン膜7Cを成長する迄に多
くの製造工程を経るため、ゲート酸化膜6の信頼性が低
下するという問題点もある。
Further, in the above manufacturing method, the gate oxide film 6 is formed.
Since many manufacturing steps are required until the polycrystalline silicon film 7C is grown after the formation, there is a problem that the reliability of the gate oxide film 6 is lowered.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】第1の発明の集積回路装
置は、半導体基板上にゲート酸化膜を介して形成された
ゲート電極が多結晶シリコン膜とこの上に形成された金
属シリサイド膜からなるポリイミド構造であるMOSト
ランジスタと、前記半導体基板に設けられた高濃度埋込
層とこの高濃度埋込層上のエピタキシャル層に設けられ
高濃度埋込層に接する高濃度コレクタ引出し領域とこの
高濃度コレクタ引出し領域の表面に接して設けられた金
属シリサイドとを有するバイポーラトランジスタとを含
むものである。
In the integrated circuit device of the first invention, a gate electrode formed on a semiconductor substrate via a gate oxide film is composed of a polycrystalline silicon film and a metal silicide film formed thereon. And a high-concentration buried layer provided on the semiconductor substrate, a high-concentration collector extraction region provided in an epitaxial layer on the high-concentration buried layer and in contact with the high-concentration buried layer, and And a bipolar transistor having a metal silicide provided in contact with the surface of the concentration collector extraction region.

【0011】第2の発明の集積回路装置は、半導体基板
上に高濃度の埋込層を設けたのち全面にエピタキシャル
層を形成する工程と、このエピタキシャル層上にフィー
ルド酸化膜とを設けたのち素子形成領域にゲート酸化膜
を形成する工程と、全面に多結晶シリコン膜を形成した
のちマスク層を用いてパターニングしコレクタ引出し領
域上の多結晶シリコン膜を除去する工程と、前記マスク
層を用い前記コレクタ引出し領域に不純物を導入し前記
埋込層に接する高濃度コレクタ引出し領域を形成する工
程と、前記コレクタ引出し領域上の前記ゲート酸化膜と
前記マスク層とを除去したのち全面に金属シリサイド膜
を形成する工程と、前記金属シリサイド膜と前記多結晶
シリコン膜とをパターニングしゲート電極形成領域と前
記コレクタ引出し領域上に残す工程とを含むものであ
る。
In the integrated circuit device of the second invention, a step of forming a high-concentration buried layer on a semiconductor substrate and then forming an epitaxial layer on the entire surface, and a step of forming a field oxide film on this epitaxial layer are performed. A step of forming a gate oxide film in the element formation region, a step of forming a polycrystalline silicon film on the entire surface and then patterning with a mask layer to remove the polycrystalline silicon film on the collector extraction region, and a step of using the mask layer A step of introducing an impurity into the collector extraction region to form a high concentration collector extraction region in contact with the buried layer; and removing the gate oxide film and the mask layer on the collector extraction region, and then forming a metal silicide film on the entire surface. Forming a gate electrode forming region and the collector lead-out region by patterning the metal silicide film and the polycrystalline silicon film. It is intended to include the step of leaving the band.

【0012】[0012]

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1及び図2は本発明の第1の実施例を説明するた
めの半導体チップの断面図である。
The present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are sectional views of a semiconductor chip for explaining the first embodiment of the present invention.

【0013】まず図1(a)に示すように、ホウ素
(B)を1×1015cm-3程度含んだP型シリコン基板
1上に、シート抵抗10〜30Ω/□のN+ 型埋込領域
2を選択的に設けた後、温度1000〜1150℃でリ
ンを1×1015〜1×1016cm-3含んだN型エピタキ
シャル層3を成長させる。次に、加速電圧100〜20
0kv,ドーズ量3〜8×1012cm-2のリンイオン注
入によりNウェル4を選択的に形成した後、シリコン窒
化膜及び多結晶シリコンを用いた選択酸化法により厚さ
600nm程度のフィールド酸化膜5を形成する。
First, as shown in FIG. 1 (a), an N + type buried with a sheet resistance of 10 to 30 Ω / □ is formed on a P type silicon substrate 1 containing boron (B) of about 1 × 10 15 cm -3. After selectively providing the region 2, the N-type epitaxial layer 3 containing 1 × 10 15 to 1 × 10 16 cm −3 of phosphorus is grown at a temperature of 1000 to 1150 ° C. Next, acceleration voltage 100 to 20
After the N well 4 is selectively formed by phosphorus ion implantation with 0 kv and a dose amount of 3 to 8 × 10 12 cm -2 , a field oxide film having a thickness of about 600 nm is formed by a selective oxidation method using a silicon nitride film and polycrystalline silicon. 5 is formed.

【0014】次に図1(b)に示すように、MOSトラ
ンジスタのチャネルドープを行なう。例えば図中のNウ
ェル4に対しては加速電圧10〜20kv,ドーズ量5
×1011〜5×1012cm-2のホウ素のイオン注入を行
なう。次に700〜800℃程度でシリコン表面を酸化
することにより厚さ10nm程度のゲート酸化膜6を形
成する。更に厚さ150nm程度の多結晶シリコン7を
全面に堆積する。
Next, as shown in FIG. 1B, channel doping of the MOS transistor is performed. For example, for the N well 4 in the figure, an acceleration voltage of 10 to 20 kv and a dose of 5
Ion implantation of boron of × 10 11 to 5 × 10 12 cm -2 is performed. Next, the silicon surface is oxidized at about 700 to 800 ° C. to form the gate oxide film 6 with a thickness of about 10 nm. Further, polycrystalline silicon 7 having a thickness of about 150 nm is deposited on the entire surface.

【0015】次にマスク材料として厚さ2〜4μmのフ
ォトレジスト膜10Aを形成しコレクタ引出し領域に開
口部を設ける。そして、このフォトレジスト膜10Aを
マスクとして多結晶シリコン膜7をエッチングした後、
加速電圧200kv〜1MV,ドーズ量1014〜510
15cm-2のリンのイオン注入と、加速電圧100〜30
0kv,ドーズ量5×1014cm-2程度のリンのイオン
注入を行ない、N+ 型コレクタ引出し領域8をN+ 型埋
込領域2に達するように形成する。
Next, a photoresist film 10A having a thickness of 2 to 4 μm is formed as a mask material, and an opening is provided in the collector extraction region. Then, after etching the polycrystalline silicon film 7 using the photoresist film 10A as a mask,
Acceleration voltage 200 kv to 1 MV, dose amount 10 14 to 510
Phosphorus ion implantation of 15 cm -2 and acceleration voltage 100 to 30
Ion implantation of phosphorus is performed at 0 kv and a dose amount of about 5 × 10 14 cm −2 to form the N + type collector extraction region 8 so as to reach the N + type buried region 2.

【0016】次に図1(c)に示すように、フォトレジ
スト10Aを除去後、コレクタ引出し領域上のゲート酸
化膜6を除去する。そして、全面に850℃程度でリン
の拡散を行う。この時、多結晶シリコン膜7はN+ 型の
多結晶シリコン膜7Aとなり、N+ 型コレクタ引出し領
域8の表面付近のリンの濃度は更に高められる。
Next, as shown in FIG. 1C, after removing the photoresist 10A, the gate oxide film 6 on the collector extraction region is removed. Then, phosphorus is diffused on the entire surface at about 850 ° C. At this time, the polycrystalline silicon film 7 becomes the N + type polycrystalline silicon film 7A, and the phosphorus concentration near the surface of the N + type collector extraction region 8 is further increased.

【0017】次に、リン拡散時の酸化膜を弗化水素溶液
で除去した後、全面に厚さ100〜200nmのWシリ
サイド膜9を堆積する。次でフォトレジスト膜10Bを
形成したのちパターニングし、ゲート電極形成領域とコ
レクタ引出し領域上に残したのち、このフォトレジスト
膜10BをマスクとしてWシリサイド膜9と多結晶シリ
コン膜7Aをエッチングする。
Next, after removing the oxide film at the time of phosphorus diffusion with a hydrogen fluoride solution, a W silicide film 9 having a thickness of 100 to 200 nm is deposited on the entire surface. Next, a photoresist film 10B is formed and then patterned, and is left on the gate electrode formation region and the collector extraction region, and then the W silicide film 9 and the polycrystalline silicon film 7A are etched using this photoresist film 10B as a mask.

【0018】この結果図2(a)に示すように、MOS
トランジスタのゲート領域上にはN+ 型の多結晶シリコ
ン膜7AとWシリサイド膜9から成るポリサイド電極が
設けられ、コレクタ引出し領域8上にはWシリサイド膜
9が設けられる。このN+ 型コレクタ引出し領域8とW
シリサイド膜9は良好なオーミック特性を示す。
As a result, as shown in FIG. 2A, the MOS
A polycide electrode composed of an N + type polycrystalline silicon film 7A and a W silicide film 9 is provided on the gate region of the transistor, and a W silicide film 9 is provided on the collector extraction region 8. This N + type collector lead-out region 8 and W
The silicide film 9 exhibits good ohmic characteristics.

【0019】次にフォトレジスト膜10Bを除去後、加
速電圧10〜30kv,ドーズ量1〜3×1013cm-2
のホウ素のイオン注入により、P型のベース11を形成
し、更に加速電圧10〜20kv,ドーズ量1×1013
cm-2程度のホウ素のイオン注入により、LDDボロン
領域12を形成する。
Next, after removing the photoresist film 10B, an accelerating voltage of 10 to 30 kv and a dose of 1 to 3 × 10 13 cm -2.
P type base 11 is formed by ion implantation of boron, and the acceleration voltage is 10 to 20 kv and the dose is 1 × 10 13.
The LDD boron region 12 is formed by implanting boron ions of about cm −2 .

【0020】次に図2(b)に示すように、従来と同様
の操作により、ゲート電極の側面に側面酸化膜13を形
成する。次で加速電圧50〜80kv,ドーズ量1×1
15〜1×1016cm-2のBF2 のイオン注入により、
+ 型のソースドレイン14とグラフトベース15を形
成する。そして、全面に厚さ100nm程度の酸化膜1
6を堆積後、エミッタコンタクト部の開口を行ない、厚
さ200nm程度のエミッタ用の多結晶シリコン膜17
の堆積を行う。次で例えば加速電圧70kv,ドーズ量
1×1016cm-2程度のヒ素のイオン注入による多結晶
シリコン膜17への不純物の導入,850〜900℃の
熱処理によりヒ素の拡散によるエミッタ18の形成と多
結晶シリコン膜17のパターニングを行う。
Next, as shown in FIG. 2B, the side oxide film 13 is formed on the side surface of the gate electrode by the same operation as in the conventional case. Next, acceleration voltage 50-80kv, dose 1x1
By ion implantation of BF 2 of 0 15 to 1 × 10 16 cm −2 ,
A P + type source / drain 14 and a graft base 15 are formed. Then, the oxide film 1 having a thickness of about 100 nm is formed on the entire surface.
After depositing 6, the emitter contact portion is opened to form a polycrystalline silicon film 17 for emitter with a thickness of about 200 nm.
Is deposited. Next, for example, an impurity is introduced into the polycrystalline silicon film 17 by ion implantation of arsenic with an acceleration voltage of 70 kv and a dose of about 1 × 10 16 cm -2 , and heat treatment at 850 to 900 ° C. is performed to form an emitter 18 by diffusion of arsenic. The polycrystalline silicon film 17 is patterned.

【0021】以下絶縁膜の形成,コンタクトの開孔Al
SiCu/TiN/Tiから成る各素子の電極の形成等
を行ない、所望の特性をもつPMOSトランジスタとN
PNバイポーラトランジスタを完成させる。
Insulation film formation, contact opening Al
The electrodes of each element made of SiCu / TiN / Ti are formed, and the PMOS transistor and N having the desired characteristics are formed.
Complete the PN bipolar transistor.

【0022】本第1の実施例では、NPNバイポーラト
ランジスタとPMOSトランジスタの製造方法を一例と
して説明したが、N+ 型多結晶シリコンとWシリサイド
から成るN型ポリサイド電極を有するNMOSトランジ
スタや相補型MOSトランジスタとNPNバイポーラト
ランジスタの組合わせにも同様に本発明を適用できる。
In the first embodiment, the method for manufacturing the NPN bipolar transistor and the PMOS transistor has been described as an example. However, an NMOS transistor having an N type polycide electrode made of N + type polycrystalline silicon and W silicide and a complementary MOS transistor. The present invention can be similarly applied to a combination of a transistor and an NPN bipolar transistor.

【0023】次に第2の実施例を図3(a),(b)を
用いて説明する。本第2の実施例は、P型ポリサイドゲ
ート構造のPMOSトランジスタとNPNバイポーラト
ランジスタの形成方法の一例である。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). The second embodiment is an example of a method of forming a P-type polycide gate structure PMOS transistor and an NPN bipolar transistor.

【0024】まず第1の実施例と同様な工程を経て図1
(b)までの基板を形成する。ただし、マスク材料とし
てはフォトレジスト膜とフォトレジスト膜によりパター
ニングされた厚さ1〜2μmのアルミニウムを用い、図
1(b)でリンのイオン注入の後、更に加速電圧70k
v,ドーズ量1015〜1016cm-2のヒ素のイオン注入
を追加する。次にマスク材料を除去後、多結晶シリコン
7におおわれていないコレクタ引出し領域上のゲート酸
化膜6を除去する。
First, the same steps as those in the first embodiment are performed and the process shown in FIG.
The substrates up to (b) are formed. However, as the mask material, a photoresist film and aluminum having a thickness of 1 to 2 μm patterned by the photoresist film are used. After the phosphorus ion implantation in FIG.
v, arsenic ion implantation with a dose amount of 10 15 to 10 16 cm −2 is added. Next, after removing the mask material, the gate oxide film 6 on the collector extraction region which is not covered with the polycrystalline silicon 7 is removed.

【0025】次に図3(a)に示すように、全面に厚さ
100〜200nm程度のWシリサイド膜9を形成後、
パターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしてW
シリサイド膜9と多結晶シリコン膜7をエッチングし
て、フォトレジスト膜を除去する。次に第1の実施例と
同様に操作し、ベース11とLDDボロン領域12を形
成する。
Next, as shown in FIG. 3A, after a W silicide film 9 having a thickness of about 100 to 200 nm is formed on the entire surface,
W using the patterned photoresist film as a mask
The silicide film 9 and the polycrystalline silicon film 7 are etched to remove the photoresist film. Next, the same operation as in the first embodiment is performed to form the base 11 and the LDD boron region 12.

【0026】次に図3(b)に示すように厚さ200n
m程度の酸化膜16を堆積後、第1の実施例と同様な工
程でエミッタ用の多結晶シリコン膜17とエミッタ18
を形成する。次で酸化膜16をエッチバックしてポリサ
イド電極の側壁に酸化膜16を残す。次にフォトレジス
ト膜10Cをマスクとして、加速電圧40〜70kv,
ドーズ量1015〜1016cm-2のBF2 のイオン注入に
より、P+ 型のソースドレイン14とグラフトベース1
5を形成する。この時、多結晶シリコン膜7がP+ 型の
多結晶シリコン7Bとなる。
Next, as shown in FIG.
After depositing the oxide film 16 of about m, the polycrystalline silicon film 17 for the emitter and the emitter 18 are formed by the same process as in the first embodiment.
To form. Next, the oxide film 16 is etched back to leave the oxide film 16 on the side wall of the polycide electrode. Next, using the photoresist film 10C as a mask, an acceleration voltage of 40 to 70 kv,
By ion implantation of BF 2 with a dose amount of 10 15 to 10 16 cm −2 , a P + type source / drain 14 and a graft base 1 are formed.
5 is formed. At this time, the polycrystalline silicon film 7 becomes the P + -type polycrystalline silicon 7B.

【0027】その後、第1の実施例と同様に絶縁膜の形
成,コンタクトの開孔,電極の形成を行い、所望の特性
を有するPMOSトランジスタとNPNバイポーラトラ
ンジスタを完成させる。
After that, similarly to the first embodiment, an insulating film is formed, a contact hole is formed, and an electrode is formed to complete a PMOS transistor and an NPN bipolar transistor having desired characteristics.

【0028】本第2の実施例でも、PMOSトランジス
タとのNPNバイポーラトランジスタの組合せで説明し
たが、NMOSトランジスタについても同様に適用でき
る。なおNMOSトランジスタのゲート電極は、N+
の多結晶シリコン膜とWシリサイド膜から成るポリサイ
ドとなる。またNMOSトランジスタのソースドレイン
形成時のヒ素のイオン注入により、多結晶シリコン7は
+ 型多結晶シリコンとなる。
In the second embodiment, the combination of the PMOS transistor and the NPN bipolar transistor has been described, but the same applies to the NMOS transistor. The gate electrode of the NMOS transistor is a polycide composed of an N + type polycrystalline silicon film and a W silicide film. Further, the polycrystalline silicon 7 becomes N + type polycrystalline silicon due to the ion implantation of arsenic when forming the source and drain of the NMOS transistor.

【0029】本実施例では、PMOSトランジスタに対
してはP型ポリサイドゲート,NMOSトランジスタに
対してはN型ポリサイドゲートを設けることが可能とな
る。又、N+ 型コレクタ引出し領域8とWシリサイド膜
9のコンタクト性は、ヒ素による浅いイオン注入を行っ
ているため、良好なオーミック性を示す。
In this embodiment, it is possible to provide a P-type polycide gate for the PMOS transistor and an N-type polycide gate for the NMOS transistor. Further, the contact property between the N + type collector extraction region 8 and the W silicide film 9 exhibits good ohmic property because shallow ion implantation is performed with arsenic.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の集積回路
装置は、多結晶シリコン膜とこの上に設けられる金属シ
リサイド層から成るポリサイドゲート電極を有するMO
Sトランジスタと、高濃度コレクタ埋込領域に達するよ
うに設けられる高濃度コレクタ引出し領域と、この引出
し領域の表面に接して設けられる金属シリサイド層から
成るコレクタ引き出し構造を有するバイポーラトランジ
スタを有している。この構造では、MOSトランジスタ
の製造工程とは独立に、かつ整合性をもった工程により
高濃度コレクタ引出し領域が設けられるため、MOSト
ランジスタの高速化,高集積化に伴い製造温度が低温化
しても、バイポーラトランジスタのコレクタ抵抗の低減
化をMOSトランジスタの性能とは独立に図ることが可
能である。
As described above, the integrated circuit device of the present invention has an MO having a polycide gate electrode composed of a polycrystalline silicon film and a metal silicide layer provided thereon.
The bipolar transistor has an S-transistor, a high-concentration collector extraction region provided so as to reach the high-concentration collector buried region, and a collector extraction structure including a metal silicide layer provided in contact with the surface of the extraction region. .. In this structure, the high-concentration collector extraction region is provided independently of the manufacturing process of the MOS transistor and in a consistent process, so that the manufacturing temperature is lowered as the MOS transistor becomes faster and more highly integrated. It is possible to reduce the collector resistance of the bipolar transistor independently of the performance of the MOS transistor.

【0031】また本発明では、高濃度コレクタ引出し領
域形成後、金属シリサイド膜がその上に設けられる。例
えばWシリサイド膜の成長は300℃程度の低温で行な
われるため、多結晶シリコン膜の成長時にみられるよう
な界面酸化膜の問題は無い。従って、金属シリサイド膜
と高濃度コレクタ引出し領域とのオーミック性は非常に
良好となる。
Further, in the present invention, after forming the high concentration collector extraction region, the metal silicide film is provided thereon. For example, since the W silicide film is grown at a low temperature of about 300 ° C., there is no problem of the interfacial oxide film as seen when growing the polycrystalline silicon film. Therefore, the ohmic contact between the metal silicide film and the high concentration collector extraction region becomes very good.

【0032】本発明の技術を用いて0.6μmルールの
BiCMOS集積回路を形成すると、従来の技術で形成
したバイポーラトランジスタのコレクタ抵抗が300Ω
であったのに対し、50Ωまでコレクタ抵抗が低減す
る。
When a BiCMOS integrated circuit of 0.6 μm rule is formed by using the technique of the present invention, the collector resistance of the bipolar transistor formed by the conventional technique is 300Ω.
However, the collector resistance is reduced to 50Ω.

【0033】本発明の実施にあたり、従来技術に対する
工程の増加はわずかであり、新たなマスキング工程を必
要としない。しかも、上述の様に大幅にバイポーラトラ
ンジスタの性能が改善されるため、本発明の技術は、B
iCMOS集積回路、特に高集積化が必要となるBiC
MOSロジック回路の高速化,高集積化に大きく貢献す
る。
In implementing the present invention, the number of steps added to the prior art is small, and a new masking step is not required. Moreover, since the performance of the bipolar transistor is significantly improved as described above, the technique of the present invention is
iCMOS integrated circuit, especially BiC that requires high integration
It greatly contributes to high speed and high integration of MOS logic circuits.

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

【図1】本発明の第1の実施例を説明するための半導体
チップの断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor chip for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例を説明するための半導体
チップの断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a semiconductor chip for explaining a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例を説明するための半導体
チップの断面図。
FIG. 3 is a sectional view of a semiconductor chip for explaining a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の集積回路装置の製造方法を説明するため
の半導体チップの断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a semiconductor chip for explaining a conventional method for manufacturing an integrated circuit device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型シリコン基板 2 N+ 型埋込層 3 N型エピタキシャル層 5 フィールド酸化膜 6 ゲート酸化膜 7,7A〜7C 多結晶シリコン膜 8 N+ 型コレクタ引出し領域 9 Wシリサイド膜 10A〜10E フォトレジスト膜 11 ベース 12 LDDボロン領域 13 側面酸化膜 14 ソースドレイン 15 グラフトベース 16 酸化膜 17 多結晶シリコン膜 18 エミッタ1 P-type silicon substrate 2 N + type buried layer 3 N type epitaxial layer 5 Field oxide film 6 Gate oxide film 7, 7A to 7C Polycrystalline silicon film 8 N + type collector extraction region 9 W silicide film 10A to 10E Photoresist Film 11 Base 12 LDD Boron Region 13 Side Oxide Film 14 Source / Drain 15 Graft Base 16 Oxide Film 17 Polycrystalline Silicon Film 18 Emitter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 29/46 D 7738−4M T 7738−4M ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location // H01L 29/46 D 7738-4M T 7738-4M

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上にゲート酸化膜を介して形
成されたゲート電極が多結晶シリコン膜とこの上に形成
された金属シリサイド膜からなるポリイミド構造である
MOSトランジスタと、前記半導体基板に設けられた高
濃度埋込層とこの高濃度埋込層上のエピタキシャル層に
設けられ高濃度埋込層に接する高濃度コレクタ引出し領
域とこの高濃度コレクタ引出し領域の表面に接して設け
られた金属シリサイドとを有するバイポーラトランジス
タとを含むことを特徴とする集積回路装置。
1. A MOS transistor having a polyimide structure in which a gate electrode formed on a semiconductor substrate via a gate oxide film is composed of a polycrystalline silicon film and a metal silicide film formed on the polycrystalline silicon film, and a MOS transistor provided on the semiconductor substrate. High-concentration buried layer, a high-concentration collector extraction region provided in the epitaxial layer on the high-concentration buried layer and in contact with the high-concentration buried layer, and a metal silicide provided in contact with the surface of the high-concentration collector extraction region An integrated circuit device comprising: a bipolar transistor having:
【請求項2】 半導体基板上に高濃度の埋込層を設けた
のち全面にエピタキシャル層を形成する工程と、このエ
ピタキシャル層上にフィールド酸化膜とを設けたのち素
子形成領域にゲート酸化膜を形成する工程と、全面に多
結晶シリコン膜を形成したのちマスク層を用いてパター
ニングしコレクタ引出し領域上の多結晶シリコン膜を除
去する工程と、前記マスク層を用い前記コレクタ引出し
領域に不純物を導入し前記埋込層に接する高濃度コレク
タ引出し領域を形成する工程と、前記コレクタ引出し領
域上の前記ゲート酸化膜と前記マスク層とを除去したの
ち全面に金属シリサイド膜を形成する工程と、前記金属
シリサイド膜と前記多結晶シリコン膜とをパターニング
しゲート電極形成領域と前記コレクタ引出し領域上に残
す工程とを含むことを特徴とする集積回路装置の製造方
法。
2. A step of forming a high-concentration buried layer on a semiconductor substrate and then forming an epitaxial layer on the entire surface, and a step of forming a field oxide film on the epitaxial layer and then forming a gate oxide film in the element formation region. Forming step, forming a polycrystalline silicon film on the entire surface, patterning using a mask layer to remove the polycrystalline silicon film on the collector extraction region, and introducing impurities into the collector extraction region using the mask layer Forming a high concentration collector extraction region in contact with the buried layer; forming a metal silicide film on the entire surface after removing the gate oxide film and the mask layer on the collector extraction region; Patterning the silicide film and the polycrystalline silicon film and leaving them on the gate electrode formation region and the collector extraction region. And a method of manufacturing an integrated circuit device.
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