JPH0595087A - 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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JPH0595087A
JPH0595087A JP25325591A JP25325591A JPH0595087A JP H0595087 A JPH0595087 A JP H0595087A JP 25325591 A JP25325591 A JP 25325591A JP 25325591 A JP25325591 A JP 25325591A JP H0595087 A JPH0595087 A JP H0595087A
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JP
Japan
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layer
sectional
view
collector electrode
polysilicon
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Application number
JP25325591A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Okabe
一弘 岡部
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】低温プロセスで耐圧を確保したまま、コレクタ
抵抗を低減させ、高性能、高信頼性のデバイスを提供す
ることを目的とする。 【構成】図3に示したように、エピ成長時に、コレクタ
電極領域にポリシリコンを成長させ、ポリシリコン中の
拡散係数の違いから、リン拡散したリンを埋め込み層ま
で届かせ、通常のプロセス温度のままコレクタ抵抗を下
げることを特徴とする。 【効果】本発明を実現することにより、集積回路の高速
動作を実現し、デバイスの高性能化という効果を有す
る。又、低温プロセスでコレクタ電極を形成することに
より耐圧を確保した信頼性の高いデバイスを実現すると
いうようなさまざまな効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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、バイポーラ集積回路及び相補型MOSFE
T集積回路とが一体に集積化されたBiCMOS集積回
路のコレクタ電極の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置として、例えば、Bi
CMOSのコレクタ電極の製造方法について図15乃至
図18を参照して説明する。P型Si基板101にn+
埋め込み層102,p+ 埋め込み層103をそれぞれ形
成し、その上にn型エピタキシャル層104を厚さ1.
0μm程成長する。次に図15の素子断面図に示すよう
にNチャネルMOSトランジスタ部にPウェル105,
PチャネルMOSトランジスタ部にNウェル106を形
成し、チャネルストッパー107,フィールド酸化膜1
08を選択酸化法により形成する。次に、ゲート酸化膜
109を厚さ150オングストローム成長し、コレクタ
電極領域110のゲート酸化膜109を除去し、図16
の素子断面図に示すように基板表面にポリシリコン11
1を3000オングストローム程堆積する。次に、85
0℃で30分程リン拡散を行うと図17の素子断面図に
示す様にコレクタ電極領域110からリンがn+ 埋め込
み層に向かって拡散し高濃度のn+ 層112が形成され
る。次に図18の素子断面図に示す様にフォトリソグラ
フィー技術によりゲート電極113及び所望のコレクタ
電極114を得る。以下、公知の技術を用いてMOST
r部、BipTr部を形成するわけだけ本発明をわかり
やすくするために以下省略する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来のコレ
クタ電極の形成方法では、n+ 埋め込み層まで拡散した
リンが達せず、コレクタ抵抗が高くなってしまいデバイ
スの性能を劣化させるという問題点があった。この問題
点は高温アニールをすることにより解決されるが、この
方法では、埋め込み層からのせり上りで耐圧が劣化する
という新たな問題が生じ本質的な解決ではない。又、上
述の問題点を解決する手段としてコレクタ領域にポリシ
リコンを埋め込む手段があるが、ポリシリコンのエッチ
バックを行なう際に、バイポーラトランジスタの能動領
域等にダメージが残り、デバイスの性能を劣化させると
いう新たな問題が生じ本質的な解決ではない。
【0004】
【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、第1導電型のケイ素基板の一主面に選択的に
第2導電型の高濃度層を形成する工程と、前記第2導電
型の高濃度層の一主面上に選択的に非結晶層を形成する
工程とエピタキシャル層成長工程において前記第1導電
型のケイ素基板上に第2導電型のエピタキシャル層を成
長させ、同時に前記非結晶層上に第2導電型の多結晶ケ
イ素層を形成する工程を含むことを特徴とする。好まし
くは、前記非結晶層として多結晶ケイ素層を用いる。好
ましくは、前記非結晶層としてアモルファスケイ素層を
用いる。
【0005】
【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乃至図6は本発明の一実施例の主要製造工程順
の断面図である。図1の素子断面図に示す様に、p型S
i基板101にn+ 埋め込み層102,p+ 埋め込み層
103をそれぞれ形成する。次にポリシリコン201を
200オングストローム程度堆積し、フォトリソグラフ
ィー技術を用いて図2の素子断面図に示す様にコレクタ
電極形成領域のみポリシリコン201を残す。次に1μ
m程度n型エピタキシャル成長すると図3の素子断面図
に示す様に、ポリシリコン201上には低濃度のn型ポ
リシリコン層202が成長しそれ以外の場所にはn型エ
ピタキシャル層104が成長する。次に図4の素子断面
図に示すようにNチャネルMOSトランジスタ部にPウ
ェル105,PチャネルMOSトランジスタ部にNウェ
ル106を形成し、チャネルストッパー107,フィー
ルド酸化膜108を選択酸化法により形成する。
【0006】次にゲート酸化膜109を厚さ150オン
グストローム成長し、コレクタ電極領域110のゲート
酸化膜109を除去し、図5の素子断面図に示すように
基板表面にポリシリコン111を3000オングストロ
ーム程堆積する。次に850℃で30分程リン拡散を行
なうと図6の素子断面図に示す様にコレクタ電極領域1
10から、リンがn+ 埋め込み層に向かって拡散するが
ポリシリコン中のリンの拡散係数が高いため、リンが埋
め込み層まで達し高濃度のn+ 層203が形成される。
次に図6の素子断面図に示す様にフォトリソグラフィー
技術により、ゲート電極113及び本発明によるコレク
タ電極114を得る。
【0007】図7乃至図14は本発明の第2の実施例の
製造工程順の断面図である。図7の素子断面図に示す様
にp型Si基板101にn+ 埋め込み層102,p+
め込み層103をそれぞれ形成する。次にフォトリソグ
ラフィー技術を用いて図8の素子断面図に示す様にコレ
クタ電極形成領域のみ200オングストローム程度シリ
コンエッチする。次にポリシリコン301を400オン
グストローム程度堆積し、全面エッチバックを行なうと
図9の素子断面図に示す様にコレクタ電極形成領域のみ
ポリシリコン301が残る。次に1μm程度n型エピタ
キシャル成長すると図10の素子断面図に示す様に、ポ
リシリコン301上には低濃度のn型ポリシリコン層2
02が成長し、それ以外の場所にはn型エピタキシャル
層104が成長する。次に図11の素子断面図に示す様
に、NチャネルMOSトランジスタ部にPウェル10
5,PチャネルMOSトランジスタ部にNウェル106
を形成しp型チャネルストッパー107,フィールド酸
化膜108を選択酸化法により形成する。次にゲート酸
化膜109を厚さ150オングストローム成長しコレク
タ電極領域110のゲート酸化膜109を除去し、図1
2の素子断面図に示すように基板表面にポリシリコン1
11を3000オングストローム程堆積する。次に85
0℃で30分程度リン拡散を行なうと図13の素子断面
図に示す様にコレクタ電極領域110からリンがn+
め込み層に向かって拡散するが、ポリシリコン中のリン
の拡散係数が高いため、リンが埋め込み層まで達し、高
濃度のn+ 層203が形成される。次に図14の素子断
面図に示す様に、フォトリソグラフィー技術により、ゲ
ート電極113及び本発明によるコレクタ電極114を
得る。
【0008】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、コレクタ
電極下にn型ポリシリコン層を形成することにより、リ
ン拡散したリンがポリシリコン中の拡散係数の違いから
+ 埋め込み層に達し、図19に示す様にコレクタ抵抗
を従来の1/3〜1/4に抑えることを実現したので、
駆動力が向上し、集積回路の高速動作を実現でき、デバ
イスの高性能化という効果を有する。又、本発明によれ
ば、低温プロセスでコレクタ電極を形成することにより
耐圧を確保した信頼性の高いデバイスを製造することが
できるという新たな効果も生じる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の製造方法による半導体装置
の特徴を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施例の製造方法による半導体装置
の他の特徴を示す断面図である。
【図3】本発明の一実施例の製造方法による半導体装置
のさらに他の特徴を示す断面図である。
【図4】本発明の一実施例の製造方法による半導体装置
のさらに他の特徴を示す断面図である。
【図5】本発明の一実施例の製造方法による半導体装置
のさらに他の特徴を示す断面図である。
【図6】本発明の一実施例の製造方法による半導体装置
のさらに他の特徴を示す断面図である。
【図7】本発明の第二の実施例の製造方法による半導体
装置の特徴を示す断面図である。
【図8】本発明の第二の実施例の製造方法による半導体
装置の他の特徴を示す断面図である。
【図9】本発明の第二の実施例の製造方法による半導体
装置のさらに他の特徴を示す断面図である。
【図10】本発明の第二の実施例の製造方法による半導
体装置のさらに他の特徴を示す断面図である。
【図11】本発明の第二の実施例の製造方法による半導
体装置のさらに他の特徴を示す断面図である。
【図12】本発明の第二の実施例の製造方法による半導
体装置のさらに他の特徴を示す断面図である。
【図13】本発明の第二の実施例の製造方法による半導
体装置のさらに他の特徴を示す断面図である。
【図14】本発明の第二の実施例の製造方法による半導
体装置のさらに他の特徴を示す断面図である。
【図15】従来の製造方法による半導体装置の特徴を示
す断面図である。
【図16】従来の製造方法による半導体装置の他の特徴
を示す断面図である。
【図17】従来の製造方法による半導体装置のさらに他
の特徴を示す断面図である。
【図18】従来の製造方法による半導体装置のさらに他
の特徴を示す断面図である。
【図19】コレクタ抵抗値の比較図である。
【符号の説明】
101 p型Si基板 102 n+ 埋め込み層 103 p+ 埋め込み層 104 n型エピタキシャル層 105 Pウェル 106 Nウェル 107 チャネルストッパー 108 フィールド酸化膜 109 ゲート酸化膜 110 コレクタ電極領域 111 ポリシリコン 112 高濃度のn+ 層 113 ゲート電極 114 コレクタ電極 201 ポリシリコン 202 低濃度のn型ポリシリコン層 203 高濃度のn+ 層 301 ポリシリコン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1導電型のケイ素基板の一主面に選択
    的に第2導電型の高濃度層を形成する工程と、前記第2
    導電型の前記高濃度層の一主面上に選択的に非結晶層を
    形成する工程と、エピタキシャル層成長工程であって前
    記第1導電型の前記ケイ素基板上の前記第2導電型のエ
    ピタキシャル層を成長させ同時に前記非結晶層上に第2
    導電型の多結晶ケイ素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。
  2. 【請求項2】 前記非結晶層が多結晶ケイ素層であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記非結晶層がアモルファスケイ素層で
    あることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造
    方法。
JP25325591A 1991-10-01 1991-10-01 半導体装置の製造方法 Pending JPH0595087A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6014430A (ja) * 1983-07-06 1985-01-25 Toshiba Corp 選択エピタキシヤル結晶成長法
JPS61139063A (ja) * 1984-12-11 1986-06-26 Fujitsu Ltd 半導体装置およびその製造方法
JPS6476756A (en) * 1987-09-18 1989-03-22 Nec Corp Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof

Patent Citations (3)

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980811