JPH07240423A - Method of manufacturing bipolar transistor and method of manufacturing bimos - Google Patents

Method of manufacturing bipolar transistor and method of manufacturing bimos

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JPH07240423A
JPH07240423A JP6028643A JP2864394A JPH07240423A JP H07240423 A JPH07240423 A JP H07240423A JP 6028643 A JP6028643 A JP 6028643A JP 2864394 A JP2864394 A JP 2864394A JP H07240423 A JPH07240423 A JP H07240423A
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conductive
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博史 浅香
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衡 坪根
Tatsuya Kimura
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Abstract

PURPOSE:To improve the characteristics of a transistor, by preventing unneces sary etching of a part where an emitter is to be formed. CONSTITUTION:An aperture part 29 which exposes a part where a base region is to be formed is formed, and a base leading-out electrode 31a is formed on the side wall of the aperture part 29. A TEOS oxide film 43 is formed on the whole surface of a specimen. The TEOS oxide film on a part where an emitter is to be formed is selectively eliminated, by using a wet etching method in the state that the TEOS oxide film part on the base leading-out electrode 31a is covered with a thin film (a poly silicon side wall) 49a.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はバイポーラトランジス
タの製造方法及びBiMOSの製造方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bipolar transistor manufacturing method and a BiMOS manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】BiMOSの一種であるBiCMOS
は、バイポーラトランジスタの高速性とCMOSFET
(以下、CMOS)の高集積性とを合わせもつ半導体装
置として注目されている。このようなBiCMOSにお
ける、特にバイポーラトランジスタ部分の従来の製造方
法として、セルフアラインによる2層ポリシリコン構造
を前提とした方法がある(例えば文献I:「電子情報通
信学会技術研究報告」(SDM91-39)p.43-48 特に図6)。
この文献に開示の方法では、BiCMOSにおけるバイ
ポーラトランジスタ部分を、概略で言えば、以下のとお
り製造している。(1) コレクタ領域の形成が済んだシリ
コン基板上に熱酸化膜及び導電膜を形成する。(2) これ
ら導電膜及び熱酸化膜の所定部分に開口部を形成してコ
レクタ領域におけるベース領域形成予定部分を露出させ
る。(3) この開口部の側壁に、ベース領域形成予定部分
と上記導電膜とを接続するため、ポリシリコンで構成し
たベースコンタクトを形成する。(4) このベースコンタ
クトすなわち開口部の側壁上にさらに絶縁膜から成るス
ペーサを形成する。(5) その後、通常のポリシリコンエ
ミッタ形成時と同じ方法でベース領域、エミッタ領域、
エミッタ電極を形成する。この方法では、ベースコンタ
クト(ベース取り出し電極ともいう。)、絶縁膜から成
るスペーサ、ベース領域、エミッタ領域及びエミッタ電
極がセルフアラインで形成できた。
2. Description of the Related Art BiCMOS which is a kind of BiMOS
Is the high speed of bipolar transistor and CMOSFET
(Hereinafter, CMOS) has attracted attention as a semiconductor device having high integration. As a conventional method of manufacturing a bipolar transistor portion in such a BiCMOS, there is a method based on a self-aligned two-layer polysilicon structure (for example, Document I: "Technical Research Report of Institute of Electronics, Information and Communication Engineers" (SDM91-39)). ) p.43-48 Especially Fig.6).
According to the method disclosed in this document, the bipolar transistor portion in BiCMOS is manufactured as follows. (1) A thermal oxide film and a conductive film are formed on the silicon substrate on which the collector region has been formed. (2) An opening is formed in a predetermined portion of the conductive film and the thermal oxide film to expose a portion where the base region is to be formed in the collector region. (3) A base contact made of polysilicon is formed on the side wall of the opening so as to connect the portion where the base region is to be formed and the conductive film. (4) A spacer made of an insulating film is further formed on the base contact, that is, on the side wall of the opening. (5) After that, the base region, emitter region, and
Form an emitter electrode. With this method, the base contact (also referred to as a base extraction electrode), the spacer made of an insulating film, the base region, the emitter region, and the emitter electrode could be formed by self-alignment.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のバイポーラトランジスタの製造方法では、ベー
ス取り出し電極及び、絶縁膜から成るスペーサは、いず
れも、これらを形成するための薄膜をRIE(リアクテ
ィブイオンエッチング)法により選択的にエッチングし
て上記開口部の側壁上にサイドウオールとして残存させ
ることで得るので、各エッチングにおいてシリコン基板
(実際はエピタキシャル層)もエッチングされてしま
う。このため、エピタキシャル層の実効的な厚さが薄く
なったり、基板の各所でのエピタキシャル層の厚さがば
らついてしまうという問題があった。このような問題
は、バイポーラトランジスタのBVCEO (コレクタ・エ
ミッタ間耐圧)の低下及びバラツキを招きひいては集積
回路の歩留り低下を招くので改善が望まれる。また、特
に、絶縁膜から成るスペーサを形成する際のRIEにお
いては、エミッタ領域形成予定部分表面が直接エッチン
グイオンによるダメージを受けるため、エミッタ領域形
成予定部分に欠陥が生じる危険性が高い。この欠陥は、
素子特性に悪影響を与える。特にこの欠陥がエミッタ−
ベース接合付近に生じた場合は再結合中心となりベース
電流の低電流領域における再結合電流(リーク電流)を
増加させることになり、ひいてはバイポーラトランジス
タのhFE(電流増幅率)の低電流領域での低下を招いて
しまう。
However, in the above-described conventional method for manufacturing a bipolar transistor, the base lead-out electrode and the spacer made of an insulating film are both formed by forming RIE (reactive ion) thin films for forming them. It is obtained by selectively etching by etching method and leaving it as sidewalls on the side wall of the opening, so that the silicon substrate (actually the epitaxial layer) is also etched in each etching. Therefore, there is a problem in that the effective thickness of the epitaxial layer becomes thin and the thickness of the epitaxial layer varies in various parts of the substrate. Such a problem causes a decrease and variation in the BV CEO (collector-emitter breakdown voltage) of the bipolar transistor, which in turn leads to a decrease in the yield of the integrated circuit. Therefore, improvement is desired. Further, in particular, in RIE when forming a spacer made of an insulating film, the surface of the portion where the emitter region is to be formed is directly damaged by etching ions, so there is a high risk that defects will occur in the portion where the emitter region is to be formed. This flaw is
It adversely affects the device characteristics. This defect is especially
When it occurs near the base junction, it becomes a recombination center and increases the recombination current (leakage current) in the low current region of the base current, which in turn reduces the h FE (current amplification factor) of the bipolar transistor in the low current region. Will lead to a decline.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで、この出願の第一
発明ではバイポーラトランジスタを以下の(a)〜
(j)の工程を含む方法により製造する。
Therefore, in the first invention of this application, a bipolar transistor is described in the following (a) to (a).
It is manufactured by a method including the step (j).

【0005】(a)コレクタ領域を有するシリコン基板
に熱酸化膜及び、ベース電極の一部を形成するための導
電膜をこの順に形成する工程。
(A) A step of forming a thermal oxide film and a conductive film for forming a part of a base electrode in this order on a silicon substrate having a collector region.

【0006】(b)これら導電膜及び熱酸化膜に、前記
コレクタ領域におけるベース領域形成予定部分を露出す
るための開口部を、形成する工程。
(B) A step of forming an opening for exposing a base region formation planned portion in the collector region in the conductive film and the thermal oxide film.

【0007】(c)該開口部の側壁に、前記ベース領域
形成予定部分と前記ベース電極の一部とされる導電膜と
を接続するためのベース取り出し電極となる導電性側壁
膜を、形成する工程。
(C) On the side wall of the opening, a conductive side wall film to be a base take-out electrode for connecting the portion where the base region is to be formed and the conductive film which is a part of the base electrode is formed. Process.

【0008】(d)該導電性側壁膜の形成が済んだ試料
上全面にテトラエチルオルソシリケート(TEOS)酸
化膜を形成する工程。
(D) A step of forming a tetraethyl orthosilicate (TEOS) oxide film on the entire surface of the sample on which the conductive side wall film has been formed.

【0009】(e)該形成されたTEOS酸化膜を介し
て前記ベース領域形成予定部分に不純物を注入してベー
ス領域を得る工程。
(E) A step of obtaining a base region by implanting impurities into the portion where the base region is to be formed through the formed TEOS oxide film.

【0010】(f)該ベース領域の形成の済んだ試料の
全面に前記TEOS酸化膜に対し選択比が大きな材料の
薄膜を形成する工程。
(F) A step of forming a thin film of a material having a large selection ratio with respect to the TEOS oxide film on the entire surface of the sample on which the base region has been formed.

【0011】(g)該選択比が大きな材料の薄膜の、エ
ミッタ領域形成予定部分上側に当たる部分は除去し、前
記導電性側壁膜上側に当たる部分は残存するように、該
薄膜を選択的に除去する工程。
(G) The thin film of the material having a large selection ratio is selectively removed so that the portion corresponding to the upper side of the emitter region formation planned portion is removed and the portion corresponding to the upper side of the conductive sidewall film remains. Process.

【0012】(h)該選択的除去によって露出されたT
EOS酸化膜部分をウエットエッチング法により除去す
る工程。
(H) T exposed by the selective removal
A step of removing the EOS oxide film portion by a wet etching method.

【0013】(i)該TEOS酸化膜の除去で露出され
たエミッタ領域形成予定部分にエミッタ領域を形成する
工程。
(I) A step of forming an emitter region in a portion where an emitter region is to be formed, which is exposed by removing the TEOS oxide film.

【0014】なお、この第一発明の実施に当たり、前記
導電性側壁膜の形成は、以下の〜の各工程を含む工
程によって得るのが好適である。
In implementing the first invention, it is preferable that the conductive side wall film is formed by a process including the following steps (1) to (3).

【0015】:前記開口部の形成が済んだ試料上全面
に当該導電性側壁膜を形成するための材料の薄膜であっ
て、前記開口部の形状にならって形成される薄膜を形成
する工程。
A step of forming a thin film of a material for forming the conductive side wall film on the entire surface of the sample in which the opening has been formed, the thin film being formed according to the shape of the opening.

【0016】:該薄膜が形成された前記開口部の側壁
上に該薄膜のエッチングマスクとしての側壁膜を形成す
る工程。
Step of forming a sidewall film as an etching mask of the thin film on the sidewall of the opening where the thin film is formed.

【0017】:前記導電性側壁膜を形成するための材
料の薄膜の、前記エッチングマスクで覆われていない部
分を除去する工程。
Step of removing a portion of the thin film of the material for forming the conductive sidewall film, which is not covered with the etching mask.

【0018】:前記エッチングマスクとしての側壁膜
を除去する工程。
Step of removing the sidewall film as the etching mask.

【0019】また、この出願の第二発明のBiMOSの
製造方法によれば、BiMOSにおけるバイポーラトラ
ンジスタの製造を請求項1に記載のバイポーラトランジ
スタの製造方法により行なうと共に、(A):請求項1の熱
酸化膜をMOS型電界効果トランジスタのゲート絶縁膜
形成用の膜としても用い、(B):請求項1の導電膜を前記
MOS型電界効果トランジスタのゲート電極形成用の膜
としても用い、(C):請求項1のTEOS酸化膜を前記M
OS型電界効果トランジスタの側壁膜形成用の膜として
も用い当該MOS型電界効果トランジスタを製造するこ
とを特徴とする。
According to the method of manufacturing a BiMOS of the second invention of this application, the bipolar transistor in the BiMOS is manufactured by the method of manufacturing a bipolar transistor described in claim 1, and (A): the method of claim 1. The thermal oxide film is also used as a film for forming a gate insulating film of a MOS field effect transistor, and (B): the conductive film of claim 1 is also used as a film for forming a gate electrode of the MOS field effect transistor. C): The TEOS oxide film according to claim 1 is formed by the M
The MOS type field effect transistor is characterized by being used also as a film for forming a side wall film of the OS type field effect transistor.

【0020】また、この第二発明の実施に当たり、第一
発明の製造方法における(a)の工程終了後に(b)の
工程の代わりに、(i) 前記導電膜をバイポーラトランジ
スタ形成予定領域にあってはベース電極の一部となる形
状に、また、MOS型電界効果トラジスタ形成予定領域
にあってはゲート電極となる形状にそれぞれパターニン
グする工程と、(ii)形成されたベース電極およびゲート
電極各々の表面に後の導電性側壁膜の形成のためのエッ
チング工程でゲート電極が損傷されるのを保護するため
の保護酸化膜を形成する工程と、(iii) 該保護酸化膜の
形成が済んだ試料における基板表面の熱酸化膜に、ベー
ス領域形成予定部分を露出するための開口部を形成する
工程とを実施するのが好適である。
In carrying out the second invention, after the step (a) in the manufacturing method of the first invention is completed, instead of the step (b), (i) the conductive film is placed in a bipolar transistor formation planned region. Patterning into a shape that will become a part of the base electrode, and into a shape that will become a gate electrode in the MOS field effect transistor formation-scheduled region, and (ii) each of the formed base electrode and gate electrode A step of forming a protective oxide film on the surface of the protective film to protect the gate electrode from being damaged in an etching step for forming a conductive side wall film later, and (iii) the formation of the protective oxide film is completed. It is preferable to perform a step of forming an opening for exposing a base region formation planned portion in the thermal oxide film on the substrate surface of the sample.

【0021】[0021]

【作用】第一発明の構成によれば、ベース取り出し電極
とされる導電性側壁膜上のTEOS酸化膜の部分を薄膜
で覆った状態で、しかも、ウエットエッチング法によ
り、エミッタ領域形成予定部分上にあるTEOS酸化膜
を選択的に除去する。このような選択的除去に当たり、
TEOS酸化膜はエッチングできこの下層であるエミッ
タ領域形成予定部分(シリコンエピ層)は実質的にエッ
チングすることがないエッチャントは知られているの
で、エミッタ領域形成予定部分をエッチングすることな
く該部分を露出できる。また、ウエットエッチングであ
るので、ドライエッチング時に問題となるエッチングイ
オンによるダメージも生じない。またTEOS酸化膜
は、例えばシランを原料とする一般的なCVD酸化膜に
比べ、段差被覆性に優れ、かつ、側壁面にも比較的薄い
膜厚で膜質均一性良く成長する。
According to the structure of the first invention, the portion of the TEOS oxide film on the conductive side wall film serving as the base take-out electrode is covered with a thin film, and further, the portion where the emitter region is to be formed is formed by the wet etching method. Selectively remove the TEOS oxide film at. In such selective removal,
It is known that an etchant that can etch the TEOS oxide film and that does not substantially etch the underlying emitter region formation portion (silicon epilayer) is used. Can be exposed. Further, since it is wet etching, damage due to etching ions, which is a problem during dry etching, does not occur. Further, the TEOS oxide film is superior in step coverage to a general CVD oxide film made of silane as a raw material, for example, and a relatively thin film is grown on the side wall surface with good film quality.

【0022】また、第一発明において導電性側壁膜を上
記〜の工程を含む方法で形成する構成では、形成さ
れる導電性側壁膜は比較的切り立った側面を有するもの
となる。このような切り立った側面であると、導電性側
壁膜上のTEOS酸化膜部分上に、該TEOS酸化膜に
対し選択比が大きな材料の薄膜をサイドウオール状に残
存させることを容易にする。
Further, in the structure of the first invention in which the conductive side wall film is formed by the method including the steps (1) to (3), the formed conductive side wall film has relatively sharp side surfaces. Such a steep side surface facilitates leaving a thin film of a material having a large selection ratio with respect to the TEOS oxide film in a sidewall shape on the TEOS oxide film portion on the conductive sidewall film.

【0023】また、第二発明の構成によれば、第一発明
の特徴を有するバイポーラトランジスタを具えるBiM
OSが得られる。また、TEOS酸化膜をMOSFET
のサイドウオール形成に利用する。既に述べたとおり、
TEOS酸化膜は、例えばシランを原料とする一般的な
CVD酸化膜に比べ、段差被覆性に優れ、かつ、側壁面
にも比較的薄い膜厚で膜質均一性良く成長する。これ
は、LDD構造のMOSFETのサイドウオールとして
薄くかつ膜質のよいものが得られることを意味するの
で、たとえば、比例縮小則によりサイドウオール厚さが
薄くされる場合などにおいて有利である。
According to the structure of the second invention, a BiM including a bipolar transistor having the characteristics of the first invention is provided.
OS is obtained. In addition, the TEOS oxide film is used as a MOSFET.
Used to form the side wall of. As I said,
The TEOS oxide film has a better step coverage than a general CVD oxide film made of silane as a raw material, and has a relatively thin film thickness even on the side wall surface with good film quality. This means that a thin sidewall having a good film quality can be obtained as the sidewall of the MOSFET having the LDD structure, which is advantageous, for example, when the sidewall thickness is thinned by the proportional reduction rule.

【0024】また、第二発明において、(b)の工程の
代わりに上記(i) 〜(iii) の工程を実施する構成では、
ホトリソグラフィ工程での、ベース領域形成予定部分を
露出するための開口部を形成するための露光と、ベース
電極およびゲート電極を形成するための露光とを、1枚
のマスクで行なえる。このため、(b)の工程を実施す
る場合に比べ使用露光マスクの数を減らすことができる
(詳細は後の第3実施例参照)。
Further, in the second invention, in the constitution in which the steps (i) to (iii) are carried out instead of the step (b),
In the photolithography step, exposure for forming an opening for exposing a portion where a base region is to be formed and exposure for forming a base electrode and a gate electrode can be performed with one mask. Therefore, the number of exposure masks used can be reduced as compared with the case where the step (b) is performed (for details, refer to the third embodiment described later).

【0025】[0025]

【実施例】以下、図面を参照してこの出願のバイポーラ
トランジスタの製法及びBiMOSの製法の実施例につ
いて併せて説明する。しかしながら説明に用いる各図は
この発明を理解出来る程度に各構成成分の寸法、形状及
び配置関係を概略的に示してあるにすぎない。また、説
明に用いる各図において、同様な構成成分については同
一の番号を付して示し、その重複説明を省略することも
ある。また、以下に述べる比抵抗、膜厚、温度、時間な
どの数値的条件や使用材料、成膜方法などはこの発明の
範囲の一例にすぎない。
Embodiments of the bipolar transistor manufacturing method and the BiMOS manufacturing method of the present application will be described together with reference to the drawings. However, the drawings used for the description only schematically show the dimensions, shapes, and positional relationships of the respective constituent components to the extent that the present invention can be understood. Further, in each drawing used for the explanation, the same components are denoted by the same reference numerals, and the duplicated explanation thereof may be omitted. Further, numerical conditions such as specific resistance, film thickness, temperature, time, etc., materials used, film forming method and the like described below are merely examples of the scope of the present invention.

【0026】1.第1実施例 先ず、図1〜図8を参照して第1実施例について説明す
る。なお、これら図は実施例の製造工程中の主な工程に
おける試料をMOSFETのゲート長方向に沿うように
切った断面の切り口の状態として示したものである(以
下の図9以後において同じ。)。なお、断面を示すハッ
チングは図面の複雑化を回避するため一部省略してあ
る。
1. First Example First, a first example will be described with reference to FIGS. In addition, these figures show the state of the cut end of the cross section cut along the gate length direction of the MOSFET in the main process in the manufacturing process of the embodiment (the same applies to FIG. 9 and subsequent figures). . The hatching showing the cross section is partially omitted in order to avoid complication of the drawing.

【0027】シリコン基板11として、ここでは、P型
でかつ比抵抗が10〜20Ω・cmのシリコン基板11
を用意する。このシリコン基板11の、バイポーラトラ
ンジスタ形成予定領域及びP型MOSトランジスタ(以
下、PMOS)形成予定領域それぞれに、N型埋め込み
層13を、層抵抗40Ω/□、拡散の深さ3.0μmの
条件で形成する。ついでこの試料上にN型エピタキシャ
ル層15を比抵抗5Ω・cm、1.4μmの厚さの条件
で成長させる。ついでこの試料にバイポーラの分離層と
NMOSのPウエル領域を形成するため、該当部分にP
型不純物を表面濃度5×1016、拡散深さ1.4μmと
なるように拡散し、Pウエル層17を形成する。つい
で、試料のN型埋め込み層13と対応する部分に、P
(リン)などのN型不純物を表面濃度5×1016拡散深
さ1.4μmとなるようにイオン注入で注入したのち拡
散してN型埋め込み層13に各々接続される拡散層19
a,19b(バイポーラトランジスタのコレクタ領域1
9aとPMOSのNウエル層19b)を同時に形成す
る。ついで、周知のホトリソグラフィ法、インプラ法に
よりコレクタ領域19aのコレクタとり出し領域に表面
濃度1×1019の拡散層19aaを形成する。ついでL
OCOS法を用いて、7000Åの厚いフィールド酸化
膜21を形成する(図1(A))。
As the silicon substrate 11, here, a P-type silicon substrate 11 having a specific resistance of 10 to 20 Ω · cm is used.
To prepare. An N-type buried layer 13 is formed in each of the bipolar transistor formation planned region and the P-type MOS transistor (hereinafter referred to as PMOS) formation planned region of the silicon substrate 11 under the conditions of a layer resistance of 40Ω / □ and a diffusion depth of 3.0 μm. Form. Then, the N-type epitaxial layer 15 is grown on this sample under the conditions of a specific resistance of 5 Ω · cm and a thickness of 1.4 μm. Then, in order to form a bipolar isolation layer and an NMOS P well region in this sample, a P
The type impurities are diffused to have a surface concentration of 5 × 10 16 and a diffusion depth of 1.4 μm to form a P well layer 17. Then, at the portion corresponding to the N-type buried layer 13 of the sample, P
N type impurities such as (phosphorus) are implanted by ion implantation so that the surface concentration is 5 × 10 16 and the diffusion depth is 1.4 μm, and then diffused to be connected to the N type buried layers 13.
a, 19b (collector region 1 of bipolar transistor
9a and a PMOS N well layer 19b) are formed simultaneously. Then, a diffusion layer 19aa having a surface concentration of 1 × 10 19 is formed in the collector extraction region of the collector region 19a by the well-known photolithography method and implantation method. Then L
A thick field oxide film 21 having a thickness of 7,000 Å is formed by using the OCOS method (FIG. 1A).

【0028】次に、この試料に対し、850℃の温度の
ウエットO2 雰囲気で酸化処理を行ない100Åの熱酸
化膜(MOS形成領域ではゲート酸化膜とされる)23
を形成する。次に、ベース電極の一部を形成するための
導電膜(MOS形成領域ではゲート電極形成用の膜とさ
れる導電膜)としてここではノンドープのポリシリコン
膜25aとWSiX (タングステンシリサイド膜)25
bとの積層膜25を形成する。ここでは、前者はLPC
VD(減圧化学的気相成長)法で2000Å成長させ、
後者はスパッタ法で形成している。ついで、公知のホト
リソグラフィ法及びインプラ法により、バイポーラのベ
ースエミッタ領域にボロンを40KeV、1×1015
ons/cm2 の条件でイオン注入し、さらにMOSの
ゲート領域へリンを40KeV、1×1015ions/
cm2 の条件でイオン注入する(図示せず)。ついで、
ノンドープCVDSiO2 膜27を2000Åの厚さで
基板全面に成長させる(図1(B))。
Next, this sample is subjected to an oxidation treatment in a wet O 2 atmosphere at a temperature of 850 ° C. to form a 100 Å thermal oxide film (which is a gate oxide film in the MOS formation region) 23.
To form. Next, a non-doped polysilicon film 25a and a WSi x (tungsten silicide film) 25 are formed here as a conductive film (a conductive film used as a film for forming a gate electrode in the MOS formation region) for forming a part of the base electrode.
The laminated film 25 with b is formed. Here, the former is LPC
Grow 2000Å by VD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) method,
The latter is formed by the sputtering method. Then, by a known photolithography method and an implantation method, boron is added to the bipolar base-emitter region at 40 KeV and 1 × 10 15 i.
Ions are implanted under the conditions of ons / cm 2 and phosphorus is further added to the gate region of the MOS at 40 KeV, 1 × 10 15 ions /
Ion implantation is performed under the condition of cm 2 (not shown). Then,
A non-doped CVD SiO 2 film 27 is grown to a thickness of 2000 Å on the entire surface of the substrate (FIG. 1 (B)).

【0029】次に、導電膜25及び熱酸化膜23に、コ
レクタ領域19aにおけるベース領域形成予定部分を露
出するための開口部29を、周知のホトリソグラフィ技
術及びエッチング技術を用いて形成する(図2
(A))。
Next, an opening 29 is formed in the conductive film 25 and the thermal oxide film 23 to expose the base region formation planned portion in the collector region 19a by using the well-known photolithography technique and etching technique (FIG. Two
(A)).

【0030】次いで、開口部29の形成が済んだ試料全
面に、ベース取り出し電極となる導電性側壁膜を形成す
るための薄膜としてここではポリシリコン膜31を20
0Åの厚さで成長させ、さらに、全面にボロンを40K
eV、1×1015ions/cm2 の条件でイオン注入
する(図2(B))。
Then, a polysilicon film 31 is formed here as a thin film for forming a conductive side wall film to be a base take-out electrode on the entire surface of the sample in which the opening 29 has been formed.
It is grown to a thickness of 0Å, and 40K of boron is added to the entire surface.
Ion implantation is performed under the conditions of eV and 1 × 10 15 ions / cm 2 (FIG. 2B).

【0031】次に、周知のRIE法でポリシリコン膜3
1をエッチングし、開口部29の側壁にベース取り出し
電極としての導電性側壁膜(サイドウオール層)31a
を形成する。このとき、導電性側壁膜31aと基板(コ
レクタ領域19a)との選択比はとれないため基板がエ
ッチングされるがこれは従来例となんら変わるところは
ない。さらに周知のホトリソ技術でバイポーラトランジ
スタのベース電極、MOSのゲート電極を形成する予定
領域へそれぞれレジスト33を残す(図3(A))。
Next, the polysilicon film 3 is formed by the well-known RIE method.
1 is etched to form a conductive side wall film (side wall layer) 31a as a base extraction electrode on the side wall of the opening 29.
To form. At this time, since the selective ratio between the conductive side wall film 31a and the substrate (collector region 19a) cannot be obtained, the substrate is etched, but this is no different from the conventional example. Further, the resist 33 is left in the regions where the base electrode of the bipolar transistor and the gate electrode of the MOS are to be formed by the well-known photolithography technique (FIG. 3A).

【0032】次に、周知のエッチング技術を用い、ポリ
シリコン27、導電膜25のレジスト33で覆われてい
ない部分を除去し、NMOSのゲート電極35n、PM
OSのゲート電極35p、バイポーラのベース電極37
をそれぞれ得る(図3(B))。
Next, the well-known etching technique is used to remove the portions of the polysilicon 27 and the conductive film 25 which are not covered with the resist 33, and the NMOS gate electrodes 35n and PM are removed.
OS gate electrode 35p, bipolar base electrode 37
Respectively (FIG. 3 (B)).

【0033】次に、周知のホトリソグラフィ技術及びイ
ンプラ技術を用いレジスト39をマスクにNMOS形成
領域にリン(P+ )を40KeV、1×1013ions
/cm2 の条件でイオン注入しLDD(Lightly Doped
Drain)N- 層41を形成する(図4(A))。その後、
この試料を850℃の温度のN2 雰囲気で熱処理を行な
い、LDDN- 層41の不純物の活性化を行なう(この
熱処理は実施しなくても良い場合もある。後の工程で兼
ねられるからである。)。
Next, using the well-known photolithography technique and the implantation technique, phosphorus (P + ) is added at 40 KeV and 1 × 10 13 ions in the NMOS formation region using the resist 39 as a mask.
/ LD 2 (Lightly Doped
Drain) N layer 41 is formed (FIG. 4A). afterwards,
This sample is heat-treated in an N 2 atmosphere at a temperature of 850 ° C. to activate the impurities in the LDDN layer 41 (this heat-treatment may not be necessary in some cases, because it is also used in a later step. .).

【0034】次に、この試料全面にTEOS酸化膜43
をここでは500〜700Åの厚さで成長させる。ここ
では、TEOSの流量を1.0slm、オゾン濃度を1
5g/cm3 の条件とした方法でこのTEOS酸化膜4
3を形成している。もちろんTEOS酸化膜の形成方法
はこれに限られない。TEOS酸化膜は従来のCVDに
よる酸化膜(モノシラン等を原料ガスとするCVD酸化
膜。以下、同様。)に比べ段差被覆性に優れているとい
う特徴を有する。また、従来のCVD酸化膜では500
〜700Åという薄い膜厚の酸化膜を形成しようとすれ
ば側面での成長が充分でなく、その絶縁性に問題が残っ
たが、TEOS酸化膜であると比較的薄い膜厚でも所望
の絶縁膜が得られる。また、このTEOS酸化膜43
を、MOS型電界効果トランジスタ領域では、ゲート電
極のサイドウオールとしてそのまま利用するが、このT
EOS酸化膜43が上記のように薄い膜厚でも所望の特
性が得られるので、MOSFETの微細化に伴う比例縮
小則に従いサイドウオール膜厚を薄くする必要のある場
合に有利である。
Next, a TEOS oxide film 43 is formed on the entire surface of this sample.
Is grown here to a thickness of 500 to 700Å. Here, the flow rate of TEOS is 1.0 slm and the ozone concentration is 1
This TEOS oxide film 4 was formed under the condition of 5 g / cm 3
3 is formed. Of course, the method of forming the TEOS oxide film is not limited to this. The TEOS oxide film has a feature that it is superior in step coverage to a conventional oxide film formed by CVD (a CVD oxide film using monosilane or the like as a source gas; the same applies hereinafter). In addition, the conventional CVD oxide film is 500
If an oxide film with a thin film thickness of ~ 700Å is formed, the growth on the side surface is not sufficient, and the insulating property remains a problem. However, with the TEOS oxide film, a desired insulating film with a relatively thin film thickness can be obtained. Is obtained. In addition, this TEOS oxide film 43
Is used as it is as a sidewall of the gate electrode in the MOS field effect transistor region.
Since the desired characteristics can be obtained even when the EOS oxide film 43 has a small film thickness as described above, it is advantageous when it is necessary to reduce the sidewall film thickness in accordance with the proportional reduction rule accompanying miniaturization of MOSFET.

【0035】次に、周知のホトリソインプラ技術を用い
レジスト45をマスクにボロン(B+ )を30KeV、
3×1013ions/cm2 の条件でイオン注入しベー
ス拡散層(ベース領域)47を形成する(図4
(B))。
Next, using the well-known photolithographic technique, the resist 45 is used as a mask and boron (B + ) is added at 30 KeV.
Ion implantation is performed under the condition of 3 × 10 13 ions / cm 2 to form a base diffusion layer (base region) 47 (FIG. 4).
(B)).

【0036】次に、試料全面に、TEOS酸化膜に対す
る選択比が大きな材料の膜としてここでは、ポリシリコ
ン膜49を2500Å、LPCVD法で成長させ、次い
で、周知のホトリソ技術を用い、エミッタ、ベース形成
領域上にのみレジスト51を残す(図5(A))。
Next, a polysilicon film 49 is grown on the entire surface of the sample as a film made of a material having a large selection ratio with respect to the TEOS oxide film by 2500.degree. The resist 51 is left only on the formation region (FIG. 5A).

【0037】次に、周知のエッチング技術を用いポリシ
リコン膜49をエッチングしエミッタベース形成領域上
にのみポリシリコン膜49を残す(図5(B))。
Next, the polysilicon film 49 is etched by using a known etching technique to leave the polysilicon film 49 only on the emitter base formation region (FIG. 5B).

【0038】次に、ポリシリコン膜49について、エミ
ッタ領域形成予定部分上のTEOS酸化膜の部分の表面
を露出させ、前記導電性側壁膜上のTEOS酸化膜の部
分上には残存するように、選択的に除去する。ここで
は、これを周知のRIE法で行なう。この結果、導電性
側壁膜31aの側壁に形成されているTEOS膜を覆う
ようにポリシリコンサイドウオール49aが得られる
(図6(A))。このポリシリコンサイドウオール49
aはバイポーラトランジスタのエミッタ領域画定用とし
て作用する。また、ポリシリコンは酸化膜(TEOS酸
化膜)との選択比が大きくとれることから、ポリシリコ
ン膜49をエッチングしてゆく際にTEOS酸化膜43
がエッチングストップの酸化膜として働くので、シリコ
ン基板表面(コレクタ領域19a表面)がエッチングさ
れることはない。従って、この工程では、シリコン基板
表面が削れてしまうことがないので、実効エピ厚がばら
ついたりすることを防止できる。従来方法では、ベース
取り出し電極(ベースコンタクト)を形成する場合と絶
縁膜から成るスペーサ(ここでいうポリシリコンサイド
ウオール)を形成する際それぞれで基板は削れるが本発
明では前者の工程のみで削れるため削れる量およびエッ
チングばらつきが少なくて済む。したがって、従来方法
にくらべ、エッチングダメージにより欠陥発生を低減で
き結果としてBVCEO のばらつきや低電流域でhFEが劣
化することを軽減若しくは防止出来る。
Next, with respect to the polysilicon film 49, the surface of the TEOS oxide film portion on the portion where the emitter region is to be formed is exposed, and is left on the TEOS oxide film portion on the conductive side wall film. Selectively remove. Here, this is performed by the well-known RIE method. As a result, the polysilicon sidewall 49a is obtained so as to cover the TEOS film formed on the sidewall of the conductive sidewall film 31a (FIG. 6A). This polysilicon sidewall 49
a serves to define the emitter region of the bipolar transistor. Further, since the polysilicon can have a large selection ratio with the oxide film (TEOS oxide film), the TEOS oxide film 43 is etched when the polysilicon film 49 is etched.
Acts as an etching stop oxide film, so that the surface of the silicon substrate (the surface of the collector region 19a) is not etched. Therefore, in this step, since the surface of the silicon substrate is not scraped, it is possible to prevent the effective epi thickness from varying. According to the conventional method, the substrate is shaved at the time of forming the base take-out electrode (base contact) and at the time of forming the spacer (polysilicon sidewall here) made of the insulating film, but in the present invention, the substrate is shaved only by the former step. The amount of abrasion and the variation in etching are small. Therefore, as compared with the conventional method, the occurrence of defects due to etching damage can be reduced, and as a result, it is possible to reduce or prevent the variation of BV CEO and the deterioration of h FE in a low current region.

【0039】次に、ついで周知のホトリソ技術を用いベ
ースエミッタ形成領域のみ、開口するようにレジスト5
3を残し、次に、HF系のウエットエッチング液を用い
TEOS膜43のポリシリコンサイドウオール49aで
覆われていない部分を除去しエミッタ領域形成予定部分
を露出させる(図6(B))。
Next, using the well-known photolithography technique, the resist 5 is formed so as to open only the base-emitter formation region.
3 is left, and then, a portion of the TEOS film 43 which is not covered with the polysilicon sidewall 49a is removed by using an HF-based wet etching solution to expose a portion where an emitter region is to be formed (FIG. 6B).

【0040】次に、試料全面にポリシリコン膜55をL
PCVD法で2000Å形成し、次にポリシリコン膜5
5全面に砒素を1×1016ions/cm2 、40Ke
Vの条件でイオン注入する(図7(A))。
Next, a polysilicon film 55 is formed on the entire surface of the sample by L
2000 Å is formed by PCVD method, and then polysilicon film 5
5 Arsenic on the entire surface 1 × 10 16 ions / cm 2 , 40 Ke
Ion implantation is performed under the condition of V (FIG. 7A).

【0041】次に、周知のホトリソエッチング技術を用
い、バイポーラのエミッタ電極55aを形成する。その
後、やはり周知のホトリソ技術を用いNMOS形成領域
のみ開口するレジストパターン57を形成した後、この
開口から露出する部分にAsを5×1015ions/c
2 、40KeVの条件でイオン注入し、NMOSのS
/D層59を形成する(図7(B))。
Next, a well-known photolithographic etching technique is used to form a bipolar emitter electrode 55a. After that, a resist pattern 57 having an opening only in the NMOS formation region is formed by using the well-known photolithography technique, and As is added to the portion exposed from the opening at 5 × 10 15 ions / c.
Ion implantation under the conditions of m 2 and 40 KeV, S
The / D layer 59 is formed (FIG. 7B).

【0042】次に、NMOSS/D層59を作製したと
きと同様に、周知のホトリソ技術を用いPMOS形成領
域のみ開口するレジスト61を形成し、その後、B(ボ
ロン)を5×1015ions/cm2 、40KeVの条
件でイオン注入しPMOSのS/D層63を形成する
(図8(A))。
Next, as in the case of forming the NMOS S / D layer 59, a resist 61 that opens only in the PMOS formation region is formed by using the well-known photolithography technique, and then B (boron) is added at 5 × 10 15 ions / Ions are implanted under the conditions of cm 2 and 40 KeV to form a PMOS S / D layer 63 (FIG. 8A).

【0043】次に、試料全面にBPSG膜65をCVD
法で成長させ、ついで、この試料に対し900℃の温度
のN2 雰囲気で30分程度の条件で熱処理を行ないBP
SG膜65の表面の平坦化を行なう。同時にこの熱処理
によりエミッタ電極55aおよび導電性側壁膜31aよ
り、前者にあっては砒素が後者にあってはボロンがシリ
コン基板(ベース領域47)にそれぞれ拡散しエミッタ
領域67およびサイドベース層69が形成される(図8
(B))。また、この熱処理では、NMOSS/D層5
9、PMOSS/D層63の活性化も同時に行なわれ
る。
Next, a BPSG film 65 is formed on the entire surface of the sample by CVD.
And then heat-treat this sample in a N 2 atmosphere at a temperature of 900 ° C. for about 30 minutes to obtain BP.
The surface of the SG film 65 is flattened. At the same time, by this heat treatment, from the emitter electrode 55a and the conductive side wall film 31a, arsenic in the former is diffused into the silicon substrate (base region 47) in the latter, and the emitter region 67 and the side base layer 69 are formed. (Fig. 8
(B)). Further, in this heat treatment, the NMOSS / D layer 5
9. The activation of the PMOS S / D layer 63 is also performed at the same time.

【0044】ついで、図示はしないが、コンタクト開
口、配線工程を経てBiCMOS構造が完成する。
Next, although not shown, a BiCMOS structure is completed through a contact opening and a wiring process.

【0045】2.第2実施例 上述の第1実施例では導電性側壁膜31aは、開口部2
9(図2(A)参照)内に導電性側壁膜形成用の材料が
埋め込まれるように該材料の薄膜を形成後、該薄膜をR
IE法により選択的に除去して得ていた。しかし、この
場合導電性側壁膜31aがなだらかな傾斜を持つように
なるので、後に形成するポリシリコンサイドウオール4
9aが形成しずらい場合がある。この第2実施例ではこ
れを改善する。この説明を主に図9〜図12を参照して
行なう。
2. Second Example In the above-described first example, the conductive side wall film 31a has the opening 2
9 (see FIG. 2 (A)), a thin film of the material is formed so that the material for forming the conductive side wall film is embedded, and then the thin film is R
It was obtained by selective removal by the IE method. However, in this case, since the conductive sidewall film 31a has a gentle slope, the polysilicon sidewall 4 to be formed later
9a may be difficult to form. This second embodiment improves on this. This description will be given mainly with reference to FIGS.

【0046】図1(A)、(B)及び図2(A)を用い
て説明した手順で、開口部29までを形成する(図9
(A))。
By the procedure described with reference to FIGS. 1A, 1B and 2A, the opening 29 is formed (FIG. 9).
(A)).

【0047】次に、この試料全面に導電性側壁膜を形成
するための材料の薄膜であって、開口部29の形状にな
らって形成される薄膜71を形成する。ここでは、膜厚
が500〜700Åと薄くされたポリシリコン膜71を
当該薄膜として形成する。このように膜厚が薄いポリシ
リコン膜は開口部29内を埋めることなく開口部29の
側壁や底面にならって(すなわち開口部の形にしたがっ
て)成長する(図9(B))。
Next, a thin film 71 of a material for forming the conductive sidewall film, which is formed following the shape of the opening 29, is formed on the entire surface of the sample. Here, the polysilicon film 71 having a thin film thickness of 500 to 700 Å is formed as the thin film. The polysilicon film having such a thin film grows along the side wall and bottom surface of the opening 29 (that is, according to the shape of the opening) without filling the inside of the opening 29 (FIG. 9B).

【0048】次に、該薄膜71が形成された開口部29
の側壁上に該薄膜71のエッチングマスクとしての側壁
膜73を形成する。ここでは、開口部29内にエッチン
グマスク形成用材料が埋め込まれるように該材料の薄膜
を形成する。具体的には、CVD酸化膜73を形成す
る。そして、該CVD酸化膜73を周知のRIE法によ
りエッチングしてサイドウオールの状態としてのエッチ
ングマスク73aを形成する(図10(A)、
(B))。図10(B)中にPで示した部分の拡大図、
すなわちエッチングマスク73a及びその周辺部分の拡
大ズを図11(A)に示した。
Next, the opening 29 in which the thin film 71 is formed
A side wall film 73 as an etching mask for the thin film 71 is formed on the side wall of the. Here, a thin film of the etching mask forming material is formed so that the etching mask forming material is embedded in the opening 29. Specifically, the CVD oxide film 73 is formed. Then, the CVD oxide film 73 is etched by a well-known RIE method to form an etching mask 73a in a sidewall state (FIG. 10A).
(B)). An enlarged view of a portion indicated by P in FIG.
That is, an enlargement of the etching mask 73a and its peripheral portion is shown in FIG.

【0049】次に、ポリシリコン膜71のエッチングマ
スク73aで覆われていない部分を選択的に除去する。
このエッチングが済むと、開口部29の側壁と底面の一
部とにわたる領域上に、略L字型の導電性側壁膜(ベー
ス取り出し電極)71aが形成される(図11
(B))。なお、この第2実施例においても、導電性側
壁膜71aの形成時に基板(コレクタ領域19a)が従
来と同様にエッチングされる。
Next, the portion of the polysilicon film 71 not covered with the etching mask 73a is selectively removed.
After this etching is completed, a substantially L-shaped conductive side wall film (base extraction electrode) 71a is formed on the region extending over the side wall and part of the bottom surface of the opening 29 (FIG. 11).
(B)). In the second embodiment as well, the substrate (collector region 19a) is etched in the same manner as in the conventional case when the conductive sidewall film 71a is formed.

【0050】次に、第1実施例において図3(A)〜図
6(A)を用いて説明した手順に従い、NMOS、PM
OS各々のゲート電極の形成、バイポーラトランジスタ
のベース電極の形成、TEOS酸化膜43の形成、ポリ
シリコンサイドウオール49aの形成までを行なって図
12(A)に示す構造体を得る。図12(A)中のQ部
分の拡大図を図12(B)に示した。この図12(B)
から理解出来るように第2実施例で形成される導電性側
壁膜71aは、第1実施例の導電性側壁膜31aに比べ
切り立った側面を持つものであるので、TEOS膜43
形成後の開口部29の側壁は第1実施例の場合より切り
立ったものになる。このため、ポリシリコンサイドウオ
ール49aの形成が第1実施例の場合より行ない易い。
Next, according to the procedure described in the first embodiment with reference to FIGS.
The formation of the gate electrode for each OS, the formation of the base electrode of the bipolar transistor, the formation of the TEOS oxide film 43, and the formation of the polysilicon sidewall 49a are performed to obtain the structure shown in FIG. An enlarged view of the Q portion in FIG. 12 (A) is shown in FIG. 12 (B). This FIG. 12 (B)
As can be understood from the above, since the conductive side wall film 71a formed in the second embodiment has a steeper side surface than the conductive side wall film 31a in the first embodiment, the TEOS film 43 is formed.
The side wall of the opening 29 after formation is more prominent than in the case of the first embodiment. Therefore, the formation of the polysilicon sidewall 49a is easier than in the case of the first embodiment.

【0051】この後は、第1実施例において図6(B)
〜図8(B)を用いて説明した手順に従いベース領域の
形成、エミッタ領域形成予定部分を露出させること、エ
ミッタ電極の形成、エミッタ領域の形成などの一連の処
理を行ないBiMOSを得る。
After this, in FIG. 6B in the first embodiment.
8B, a series of processes such as formation of a base region, exposure of a portion where an emitter region is to be formed, formation of an emitter electrode, formation of an emitter region are performed according to the procedure described with reference to FIG.

【0052】3.第3実施例 上述の第1及び第2実施例では導電膜25をベース電極
形状やゲート電極形状に加工することを、導電性側壁膜
31a(71a)の形成が済んだ後に行なっていた。し
かし、以下に説明する例(第3実施例)のようにしても
良い。この説明を主に図13〜図15を参照して行な
う。
3. Third Embodiment In the above-described first and second embodiments, the conductive film 25 is processed into the shape of the base electrode and the shape of the gate electrode after the formation of the conductive side wall film 31a (71a) is completed. However, an example (third embodiment) described below may be used. This description will be given mainly with reference to FIGS. 13 to 15.

【0053】先ず、第1実施例において図1(A)及び
(B)を用いて説明した手順に従い導電膜25、ポリシ
リコン膜27の形成までを行なう(図1(B)参照)。
First, according to the procedure described with reference to FIGS. 1A and 1B in the first embodiment, the conductive film 25 and the polysilicon film 27 are formed (see FIG. 1B).

【0054】次に、図13(A)に示すように、導電膜
25及びポリシリコン膜27の積層膜を、バイポーラト
ランジスタのベース電極形状、MOSのゲート電極形状
にそれぞれ加工しベース電極37、NMOSのゲート電
極35n、PMOSのゲート電極35pを得る。
Next, as shown in FIG. 13A, the laminated film of the conductive film 25 and the polysilicon film 27 is processed into the base electrode shape of the bipolar transistor and the gate electrode shape of the MOS, respectively, to form the base electrode 37 and the NMOS. Gate electrode 35n and PMOS gate electrode 35p are obtained.

【0055】次に、これら形成されたベース電極37お
よびゲート電極35n,35p各々の表面に後の熱酸化
膜の除去工程でこれら電極が損傷されるのを保護するた
めの保護酸化膜を形成する。ここでは、この試料を85
0℃の温度のウエットO2 雰囲気で酸化処理して、ベー
ス電極37、NMOSのゲート電極35N 、PMOSの
ゲート電極35p各々の表面に厚さ200Å程度の保護
酸化膜81を形成している。なお、この保護酸化膜81
は導電性側壁膜31aを形成するため後に行なわれるポ
リシリコンのエッチングの際にゲート電極35N 、35
P 中のポリシリコンがサイドエッチングされることを防
止するためのものである。
Next, a protective oxide film is formed on the surface of each of the base electrode 37 and the gate electrodes 35n and 35p thus formed to protect the electrodes from being damaged in the subsequent thermal oxide film removing step. . Here, this sample is 85
Oxidation is performed in a wet O 2 atmosphere at a temperature of 0 ° C. to form a protective oxide film 81 having a thickness of about 200Å on the surfaces of the base electrode 37, the NMOS gate electrode 35 N , and the PMOS gate electrode 35p. The protective oxide film 81
Are gate electrodes 35 N , 35 N during the etching of polysilicon which is performed later to form the conductive side wall film 31a.
This is to prevent the polysilicon in P from being side-etched.

【0056】次に、ベース領域形成予定部分及びその周
辺のみを露出しMOSFET形成予定領域は覆うようレ
ジスト83を形成し、その後、ゲート絶縁膜等のため予
め形成してあった熱酸化膜23に、ベース領域形成予定
部分を露出する開口を好適な方法で形成して第1、第2
実施例と同様に開口部29を得る(図13(B))。開
口部29の形成が済んだ試料全面に、ベース取り出し電
極となる導電性側壁膜を形成するための薄膜としてここ
ではポリシリコン膜31を200Åの厚さで成長させ、
さらに、全面にボロンを40KeV、1×1015ion
s/cm2 の条件でイオン注入する(図14(A))。
Next, a resist 83 is formed so as to expose only the base region formation planned portion and its periphery and cover the MOSFET formation region, and then the thermal oxide film 23 previously formed for a gate insulating film or the like is formed. First and second openings are formed by a suitable method to expose a portion where the base region is to be formed.
The opening 29 is obtained in the same manner as in the embodiment (FIG. 13B). A polysilicon film 31 is grown to a thickness of 200 Å here as a thin film for forming a conductive side wall film serving as a base extraction electrode on the entire surface of the sample in which the opening 29 has been formed.
Furthermore, 40 KeV of boron on the entire surface, 1 × 10 15 ion
Ions are implanted under the condition of s / cm 2 (FIG. 14 (A)).

【0057】次に、このポリシリコン膜31を開口部2
9及びその周辺のみに残す(図14(B))。このポリ
シリコン膜31のエッチングにおいてはゲート電極35
N 、35P は保護酸化膜81で覆われているので、ゲー
ト電極35N 、35P 中のポリシリコン部分がサイドエ
ッチングされることはない。
Next, the polysilicon film 31 is formed in the opening 2
9 and its surroundings (FIG. 14 (B)). In the etching of the polysilicon film 31, the gate electrode 35
Since N 3 and 35 P are covered with the protective oxide film 81, the polysilicon portions in the gate electrodes 35 N and 35 P are not side-etched.

【0058】次に、周知のRIE法でこのポリシリコン
膜31をエッチングし、開口部29の側壁にベース取り
出し電極としての導電性側壁膜(サイドウオール層)3
1aを形成する(図15(A))。
Next, the polysilicon film 31 is etched by a well-known RIE method, and a conductive side wall film (side wall layer) 3 as a base extraction electrode is formed on the side wall of the opening 29.
1a is formed (FIG. 15A).

【0059】その後は、第1実施例において図4〜図8
を用いて説明した手順に従い工程を実施することにより
BiMOSが得られる。
After that, in the first embodiment, as shown in FIGS.
A BiMOS is obtained by carrying out the steps in accordance with the procedure described using.

【0060】この第3実施例の第1実施例および第2実
施例に比較して有利な点は次のことである。
The advantages of the third embodiment over the first and second embodiments are as follows.

【0061】ベース電極37、NMOSのゲート電極3
N 、PMOSのゲート電極35pを形成し終えた時点
で開口部29も実質的に形成された状態となる(熱酸化
膜23は開口されていないが)。つまり、第1、第2実
施例では開口部29形成用の露光マスク(図2(A)参
照)と各電極形成用の露光マスク(図3(A)参照)が
必要であったのに対し、この第3実施例では両露光が1
枚の露光マスクで行なえるのである。したがって、第1
および第2実施例に比べ露光用マスクの数を減らすこと
が出来る。
Base electrode 37, NMOS gate electrode 3
5 N , the opening 29 is substantially formed at the time when the PMOS gate electrode 35p is formed (although the thermal oxide film 23 is not opened). That is, in the first and second embodiments, the exposure mask for forming the opening 29 (see FIG. 2A) and the exposure mask for forming each electrode (see FIG. 3A) are required. , Both exposures are 1 in this third embodiment
It can be done with one exposure mask. Therefore, the first
Also, the number of exposure masks can be reduced as compared with the second embodiment.

【0062】[0062]

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、第一発
明のバイポーラトランジスタの製造方法によれば、ベー
ス取り出し電極とされる導電性側壁膜上のTEOS酸化
膜の部分を薄膜で覆った状態で、しかも、ウエットエッ
チング法により、エミッタ領域形成予定部分上にあるT
EOS酸化膜を選択的に除去する。このため、エミッタ
領域形成予定部分をエッチングすることなくこの部分を
露出できる。ベース取り出し電極形成時に基板がエッチ
ングされることはこの発明では防げないが、エミッタ領
域形成予定部分を露出する際に従来生じていた基板のエ
ッチングは防止出来るので、その分、BVCEO の劣化や
ばらつきを軽減若しくは防止できる。また、ウエットエ
ッチングであるので、エミッタ領域形成予定部分のエッ
チングダメージも、生じない。その分、エミッタ領域形
成予定部分での欠陥発生が防止出来るので、欠陥発生に
起因するトランジスタ特性の劣化、例えばhFEの低電流
域での低下の劣化を抑制できる。
As is apparent from the above description, according to the bipolar transistor manufacturing method of the first aspect of the present invention, a portion of the TEOS oxide film on the conductive side wall film serving as the base take-out electrode is covered with a thin film. In addition, by using the wet etching method, the T
The EOS oxide film is selectively removed. Therefore, this portion can be exposed without etching the portion where the emitter region is to be formed. The base extraction substrate during electrode formation is etched is not prevented in this invention, since the etching of the substrate which occurs prior to the time of exposing the emitter region to be formed portion can be prevented, deterioration and variation in that amount, BV CEO Can be reduced or prevented. Further, since the etching is wet etching, etching damage is not caused in the portion where the emitter region is to be formed. As a result, it is possible to prevent the occurrence of defects in the portion where the emitter region is to be formed, so that it is possible to suppress deterioration of transistor characteristics due to the occurrence of defects, for example, deterioration of h FE in the low current region.

【0063】また、この出願の第二発明のBiMOSの
製造方法によれば、第一発明の製法を利用しかつ所定の
膜をバイポーラ側およびMOS側でこれらを形成するた
めの膜として使用する。このため、第一発明の特徴を有
するバイポーラトランジスタを具えるBiMOSが得ら
れる。
According to the BiMOS manufacturing method of the second invention of this application, the manufacturing method of the first invention is used and a predetermined film is used as a film for forming these on the bipolar side and the MOS side. Therefore, a BiMOS including a bipolar transistor having the features of the first invention can be obtained.

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

【図1】第1実施例の説明に供する工程図である。FIG. 1 is a process drawing for explaining a first embodiment.

【図2】第1実施例の説明に供する図1に続く工程図で
ある。
FIG. 2 is a process diagram following FIG. 1 for explaining the first embodiment.

【図3】第1実施例の説明に供する図2に続く工程図で
ある。
FIG. 3 is a process diagram following FIG. 2 for explaining the first embodiment.

【図4】第1実施例の説明に供する図3に続く工程図で
ある。
FIG. 4 is a process chart following FIG. 3 for explaining the first embodiment.

【図5】第1実施例の説明に供する図4に続く工程図で
ある。
FIG. 5 is a process chart following FIG. 4 for explaining the first embodiment.

【図6】第1実施例の説明に供する図5に続く工程図で
ある。
FIG. 6 is a process diagram which follows the process of FIG. 5 for explaining the first embodiment.

【図7】第1実施例の説明に供する図6に続く工程図で
ある。
FIG. 7 is a process chart following FIG. 6 for explaining the first embodiment.

【図8】第1実施例の説明に供する図7に続く工程図で
ある。
FIG. 8 is a process chart following FIG. 7 for explaining the first embodiment.

【図9】第2実施例の説明に供する工程図である。FIG. 9 is a process drawing for explaining the second embodiment.

【図10】第2実施例の説明に供する図9に続く工程図
である。
FIG. 10 is a process chart following FIG. 9 for explaining the second embodiment.

【図11】第2実施例の説明に供する図10に続く工程
図である。
FIG. 11 is a process chart following FIG. 10 for explaining the second embodiment.

【図12】第2実施例の説明に供する図11に続く工程
図である。
FIG. 12 is a process chart following FIG. 11 for explaining the second embodiment.

【図13】第3実施例の説明に供する工程図である。FIG. 13 is a process drawing for explaining the third embodiment.

【図14】第3実施例の説明に供する図13に続く工程
図である。
FIG. 14 is a process drawing following FIG. 13 for explaining the third embodiment.

【図15】第3実施例の説明に供する図14に続く工程
図である。
FIG. 15 is a process chart following FIG. 14 for explaining the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:シリコン基板(P型シリコン基板) 19a:コレクタ領域 23:熱酸化膜 25:導電膜 29:開口部 31a:導電性側壁膜(ベース取り出し電極) 43:TEOS酸化膜 49a:ポリシリコンサイドウオール 67:エミッタ領域 71a:導電性側壁膜(第2実施例のもの) 11: Silicon substrate (P-type silicon substrate) 19a: Collector region 23: Thermal oxide film 25: Conductive film 29: Opening 31a: Conductive sidewall film (base extraction electrode) 43: TEOS oxide film 49a: Polysilicon sidewall 67 : Emitter region 71a: Conductive sidewall film (of the second embodiment)

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/06 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display area H01L 27/06

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)コレクタ領域を有するシリコン基
板に熱酸化膜及び、ベース電極の一部を形成するための
導電膜をこの順に形成する工程と、 (b)これら導電膜及び熱酸化膜に、前記コレクタ領域
におけるベース領域形成予定部分を露出するための開口
部を、形成する工程と、 (c)該開口部の側壁に、前記ベース領域形成予定部分
と前記ベース電極の一部とされる導電膜とを接続するた
めのベース取り出し電極となる導電性側壁膜を、形成す
る工程と、 (d)該導電性側壁膜の形成が済んだ試料上全面にテト
ラエチルオルソシリケート(TEOS)酸化膜を形成す
る工程と、 (e)該形成されたTEOS酸化膜を介して前記ベース
領域形成予定部分に不純物を注入してベース領域を得る
工程と、 (f)該ベース領域の形成の済んだ試料の全面に前記T
EOS酸化膜に対し選択比が大きな材料の薄膜を形成す
る工程と、 (g)該選択比が大きな材料の薄膜の、エミッタ領域形
成予定部分上側に当たる部分は除去し、前記導電性側壁
膜上側に当たる部分は残存するように、該薄膜を選択的
に除去する工程と、 (h)該選択的除去によって露出されたTEOS酸化膜
部分をウエットエッチング法により除去する工程と、 (i)該TEOS酸化膜の除去で露出されたエミッタ領
域形成予定部分にエミッタ領域を形成する工程とを含む
ことを特徴とするバイポーラトランジスタの製造方法。
1. A step of: (a) forming a thermal oxide film and a conductive film for forming a part of a base electrode in this order on a silicon substrate having a collector region; and (b) these conductive film and thermal oxide film. A step of forming an opening for exposing a base region formation planned portion in the collector region, and (c) a base region formation planned portion and a part of the base electrode on a side wall of the opening. A step of forming a conductive side wall film to serve as a base take-out electrode for connecting the conductive side wall film, and (d) a tetraethylorthosilicate (TEOS) oxide film on the entire surface of the sample on which the conductive side wall film has been formed. And (e) a step of implanting impurities through the formed TEOS oxide film into the portion where the base region is to be formed to obtain a base region, and (f) the formation of the base region. The T in charge of the entire surface
A step of forming a thin film of a material having a large selection ratio with respect to the EOS oxide film; A step of selectively removing the thin film so that the portion remains, (h) a step of removing the TEOS oxide film portion exposed by the selective removal by a wet etching method, (i) the TEOS oxide film A step of forming an emitter region in a portion where the emitter region is to be formed, which is exposed by the removal of the above step.
【請求項2】 請求項1に記載のバイポーラトランジス
タの製造方法において、 前記導電性側壁膜は、 前記開口部の形成が済んだ試料上全面に前記導電性側壁
膜を形成するための材料の薄膜であって、前記開口部の
形状にならって形成される膜厚を有した薄膜を形成する
工程と、 該薄膜が形成された前記開口部の側壁上に該薄膜のエッ
チングマスクとしての側壁膜を形成する工程と、 前記導電性側壁膜を形成するための材料の薄膜の、前記
エッチングマスクで覆われていない部分を除去する工程
と、 前記エッチングマスクとしての側壁膜を除去する工程と
を含む工程によって得ることを特徴とするバイポーラト
ランジスタの製造方法。
2. The method of manufacturing a bipolar transistor according to claim 1, wherein the conductive sidewall film is a thin film of a material for forming the conductive sidewall film on the entire surface of the sample on which the opening has been formed. And a step of forming a thin film having a film thickness formed according to the shape of the opening, and a sidewall film as an etching mask of the thin film on the sidewall of the opening where the thin film is formed. A step of forming, a step of removing a portion of a thin film of a material for forming the conductive sidewall film that is not covered with the etching mask, and a step of removing the sidewall film as the etching mask And a bipolar transistor manufacturing method.
【請求項3】 BiMOSにおけるバイポーラトランジ
スタの製造を請求項1に記載のバイポーラトランジスタ
の製造方法により行なうと共に、 請求項1の熱酸化膜をMOS型電界効果トランジスタの
ゲート絶縁膜形成用の膜としても用い、 請求項1の導電膜を前記MOS型電界効果トランジスタ
のゲート電極形成用の膜としても用い、 請求項1のTEOS酸化膜を前記MOS型電界効果トラ
ンジスタの側壁膜形成用の膜としても用い当該MOS型
電界効果トランジスタを製造することを特徴とするBi
MOSの製造方法。
3. A bipolar transistor in BiMOS is manufactured by the method for manufacturing a bipolar transistor according to claim 1, and the thermal oxide film according to claim 1 is also used as a film for forming a gate insulating film of a MOS field effect transistor. The conductive film of claim 1 is also used as a film for forming a gate electrode of the MOS field effect transistor, and the TEOS oxide film of claim 1 is also used as a film for forming a sidewall film of the MOS field effect transistor. Bi characterized by manufacturing the MOS type field effect transistor
Manufacturing method of MOS.
【請求項4】 請求項3に記載のBiMOSの製造方法
において、 前記(a)の工程終了後に前記(b)の工程の代わり
に、 (i) 前記導電膜を、バイポーラトランジスタ形成予定領
域にあってはベース電極の一部となる形状に、また、M
OS型電界効果トラジスタ形成予定領域にあってはゲー
ト電極となる形状に、それぞれパターニングする工程
と、 (ii)形成されたベース電極およびゲート電極各々の表面
に後の導電性側壁膜の形成のためのエッチング工程でゲ
ート電極が損傷されるのを保護するための保護酸化膜を
形成する工程と、 (iii) 該保護酸化膜の形成が済んだ試料における基板表
面の熱酸化膜に、ベース領域形成予定部分を露出するた
めの開口部を形成する工程とを実施することを特徴とす
るBiMOSの製造方法。
4. The method of manufacturing a BiMOS according to claim 3, wherein after the step (a) is completed, the conductive film is provided in a bipolar transistor formation planned region instead of the step (b). The shape that becomes part of the base electrode, and M
In the area where the OS type field effect transistor is to be formed, a step of patterning into a shape to be a gate electrode, and (ii) for forming a later conductive side wall film on the surface of each of the formed base electrode and gate electrode Forming a protective oxide film for protecting the gate electrode from being damaged in the etching step of (3), and (iii) forming a base region on the thermal oxide film on the substrate surface of the sample on which the protective oxide film has been formed. And a step of forming an opening for exposing a predetermined portion, the method for manufacturing a BiMOS.
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