JPH10340911A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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Publication number
JPH10340911A
JPH10340911A JP9152108A JP15210897A JPH10340911A JP H10340911 A JPH10340911 A JP H10340911A JP 9152108 A JP9152108 A JP 9152108A JP 15210897 A JP15210897 A JP 15210897A JP H10340911 A JPH10340911 A JP H10340911A
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JP
Japan
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region
forming
type
base region
base
Prior art date
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Application number
JP9152108A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Yasushige
博章 安茂
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method which can be used commonly with a process for manufacturing a MOS transistor, and restrain increases in a base current, even in the case where an electrode which contains a material having a high reactivity to hydrogen is used. SOLUTION: On the entire surface of a P-type silicon substate 201, polycrystalline silicon films 243 and 208 are formed, so as to cover a base- forming aperture 242 of an NPN transistor forming region 281. An emitter- forming aperture 231 of a lateral PNP transistor-forming region 282, and a polycrystalline silicon film 244 is formed only in a region where a gate electrode is to be formed of a PMOS transistor forming region 283. Boron fluoride ions 245A are implanted into the polycrystalline silicon films 243, 208 and 244. At this point, the impurity 245A is also introduced into the lateral PNP transistor forming region 282 and the PMOS transistor forming region 283 by using the polycrystalline silicon films 243, 208 and 244 as masks, thus forming a P<+> - collector diffusion layer 211, a source diffusion layer 246a, and a drain diffusion layer 246b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高度に微細化、高
集積化が進行した半導体集積回路への組み込みに適する
横型のバイポーラトランジスタ構造の半導体装置および
その製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a lateral bipolar transistor structure suitable for being incorporated into a highly integrated and highly integrated semiconductor integrated circuit, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の電子機器の小型化、軽量化および
低電力化に伴い、半導体集積回路の高集積化および極微
細化が著しく進展してきている。こうしたなか、集積回
路等にはバイポーラトランジスタが広く用いられてい
る。バイポーラトランジスタには、一般的にNPN型ト
ランジスタとPNP型トランジスタが必要であり、製造
工程の簡略化のためNPN型トランジスタを縦型とし
て、PNP型トランジスタを横型として用いることが多
い。しかし、横型のバイポーラトランジスタは縦型のバ
イポーラトランジスタに比べて、電流増幅率(hFE)が
低い等の特性面で劣り、寄生トランジスタが動作しやす
いという問題があった。
2. Description of the Related Art With the recent reduction in size, weight, and power consumption of electronic equipment, high integration and ultrafineness of semiconductor integrated circuits have been remarkably advanced. Under these circumstances, bipolar transistors are widely used for integrated circuits and the like. Generally, an NPN transistor and a PNP transistor are required for a bipolar transistor, and an NPN transistor is often used as a vertical transistor and a PNP transistor is used as a horizontal transistor in order to simplify a manufacturing process. However, the horizontal bipolar transistor is inferior in characteristics such as a low current amplification factor (h FE ) as compared with the vertical bipolar transistor, and has a problem that the parasitic transistor is easily operated.

【0003】図8は、横型のPNP型トランジスタの断
面構造を表すものである。この横型のPNP型トランジ
スタは、特に二層多結晶シリコン自己整合型(Double P
olySelf Align )構造のNPN型トランジスタを組み
込んだ集積回路に広く用いられる。この横型のPNP型
トランジスタには、例えばP型シリコン基板1の所定の
領域にN+ 型埋め込み層2が形成された後に、このN+
型埋め込み層2上にN型エピタキシャル層3が成長して
形成されている。この横型のPNP型トランジスタのア
クティブ領域を開口するようにフィールド絶縁膜4が形
成された後に、P型シリコン基板1まで達するP+ 型素
子分離層5およびN+ 型埋め込み層2まで達するN+
シンカー層6が形成されている。N型エピタキシャル層
3はP+型素子分離層5に囲まれてP型シリコン基板1
と分離されており、この領域がベース領域となる。ま
た、N型エピタキシャル層3の表面にはエミッタ拡散用
およびコレクタ拡散用の開口部をそれぞれ有する絶縁膜
(シリコン酸化膜)7が形成されている。この絶縁膜7
上には開口部を覆うように多結晶シリコン膜8,9がそ
れぞれ形成されている。なお、これら多結晶シリコン膜
8,9はNPN型トランジスタと同時に形成される。N
型エピタキシャル層3のベース領域内には多結晶シリコ
ン膜8,9から拡散された不純物によりP+ 型エミッタ
拡散層10およびP+ 型コレクタ拡散層11がそれぞれ
形成されている。更に、P型シリコン基板1の全面に層
間絶縁膜12が形成された後、P+ 型エミッタ拡散層1
0上の多結晶シリコン膜8、P+ 型コレクタ拡散層11
上の多結晶シリコン膜9およびN+ 型シンカー層6上の
層間絶縁膜12には接続孔(コンタクトホール)がそれ
ぞれ開口されている。これら接続孔に対応してエミッタ
電極13、コレクタ電極14およびベース電極15がそ
れぞれ形成されている。エミッタ電極13はP+ 型エミ
ッタ拡散層10とP+ 型コレクタ拡散層11との間のN
型エピタキシャル層3をそれぞれ覆うように形成されて
いる。
FIG. 8 shows a cross-sectional structure of a lateral PNP transistor. This lateral PNP transistor is particularly a double-layer polycrystalline silicon self-aligned transistor (Double P
(OlySelf Align) structure is widely used for integrated circuits incorporating NPN transistors. The PNP transistor of the horizontal, for example, after the N + -type buried layer 2 is formed in a predetermined region of the P-type silicon substrate 1, the N +
An N-type epitaxial layer 3 is formed on the mold buried layer 2 by growth. After the field insulating film 4 is formed so as to open the active region of the lateral PNP transistor, the P + -type element isolation layer 5 reaching the P-type silicon substrate 1 and the N + -type reaching the N + -type buried layer 2. A sinker layer 6 is formed. The N-type epitaxial layer 3 is surrounded by the P + -type element isolation layer 5 and the P-type silicon substrate 1
And this region is a base region. An insulating film (silicon oxide film) 7 having openings for emitter diffusion and collector diffusion is formed on the surface of the N-type epitaxial layer 3. This insulating film 7
Polycrystalline silicon films 8 and 9 are formed thereon so as to cover the openings. The polycrystalline silicon films 8 and 9 are formed simultaneously with the NPN transistor. N
P + -type emitter diffusion layer 10 and P + -type collector diffusion layer 11 are formed in the base region of type epitaxial layer 3 by impurities diffused from polycrystalline silicon films 8 and 9, respectively. Further, after an interlayer insulating film 12 is formed on the entire surface of the P-type silicon substrate 1, the P + -type emitter diffusion layer 1 is formed.
Polycrystalline silicon film 8 on P 0 , P + type collector diffusion layer 11
Connection holes (contact holes) are formed in the upper polycrystalline silicon film 9 and the interlayer insulating film 12 on the N + type sinker layer 6, respectively. An emitter electrode 13, a collector electrode 14, and a base electrode 15 are respectively formed corresponding to these connection holes. The emitter electrode 13 is formed between the P + -type emitter diffusion layer 10 and the P + -type
It is formed so as to cover the respective type epitaxial layers 3.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の横型
のPNP型トランジスタではコレクタ電流がP+ 型エミ
ッタ拡散層10からN型エピタキシャル層3を介してP
+ 型コレクタ拡散層11に流れる。しかし、この他にも
+ 型エミッタ拡散層10からN型エピタキシャル層3
を介してP+ 型素子分離層5あるいはP型シリコン基板
1に至る寄生PNP型トランジスタも形成されているた
め、この寄生トランジスタのコレクタ電流が図8に示す
矢印の方向に流れる。そのため、この漏れ電流によりP
NP型トランジスタの電流増幅率(hFE)が低下してし
まうという問題があった。
In the lateral PNP transistor described above, the collector current is increased from the P + -type emitter diffusion layer 10 to the P-type transistor through the N-type epitaxial layer 3.
It flows to the + type collector diffusion layer 11. However, in addition to this, the P + -type emitter diffusion layer 10 is
Since a parasitic PNP transistor reaching the P + -type element isolation layer 5 or the P-type silicon substrate 1 through the gate electrode is also formed, the collector current of the parasitic transistor flows in the direction of the arrow shown in FIG. Therefore, due to this leakage current, P
There is a problem that the current amplification factor (h FE ) of the NP-type transistor is reduced.

【0005】また、近年、エレクトロマイグレーション
に対する耐性、耐熱性およびコンタクトのオーミック性
を高めるため、チタン(Ti),チタンオキシナイトラ
イド(TiON),アルミニウムシリサイド(AlS
i)等のチタンおよびチタン合金を含有するバリヤメタ
ルが電極の材料として広く用いられている。チタンは水
素貯蔵合金として用いられていることからもわかるよう
に、水素との反応性が高い。そのため、アルミニウム配
線を形成した後のシンタリング処理や裏面のチタン金
(TiAu)を形成するためのアロイ(合金)処理の
際、チタンが水素のベース領域表面への拡散を妨げてし
まい、ベース領域上のシリコン/シリコン酸化膜の界面
への水素の供給が不十分となる。更に、シリコン/シリ
コン酸化膜の界面のダングリングボンド(Dangling Bon
d)に結合していた水素が、エミッタ電極13の最下層の
チタンに吸収される。その結果、シリコン/シリコン酸
化膜の界面に存在する結合手のあいたダングリングボン
ドが増加して、禁制帯中にトラップ準位が形成されるこ
とにより再結合電流が増加する。すなわち、ベース電流
が増加するため電流増幅率(hFE)が更に低下してしま
うという問題があった。
In recent years, titanium (Ti), titanium oxynitride (TiON), and aluminum silicide (AlS) have been used in order to improve resistance to electromigration, heat resistance and ohmic contact.
Barrier metals containing titanium and titanium alloys such as i) are widely used as electrode materials. As can be seen from the fact that titanium is used as a hydrogen storage alloy, it has high reactivity with hydrogen. Therefore, during the sintering process after the formation of the aluminum wiring or the alloy (alloy) process for forming the titanium gold (TiAu) on the back surface, the titanium disturbs the diffusion of hydrogen to the surface of the base region, and the base region does not diffuse. Insufficient supply of hydrogen to the upper silicon / silicon oxide film interface. In addition, the dangling bond at the silicon / silicon oxide film interface
The hydrogen bonded to d) is absorbed by the lowermost titanium layer of the emitter electrode 13. As a result, the number of dangling bonds at the interface of the silicon / silicon oxide film with bonds is increased, and the trap level is formed in the forbidden band, thereby increasing the recombination current. That is, there is a problem that the current amplification factor (h FE ) is further reduced because the base current increases.

【0006】そこで、本出願人と同一出願人は、先に、
チタンのように水素との反応性が高い材料を電極として
用いる場合に、横型のPNP型トランジスタのベース領
域とエミッタ電極の最下層のチタンとの間に、水素の拡
散速度の小さな窒化シリコン膜(LP−SiN)を挟む
ことにより水素がチタンへ吸収されることを防止して、
ダングリングボンドの増加を抑制する方法を提案した
(特願平8−294842号)。しかし、この方法では
窒化シリコン膜の形成工程を新たに追加する必要があ
り、そのため製造コストが上昇するという問題がある。
特に、この横型のPNP型トランジスタをMOS(Meta
l Oxide Semiconductor)トランジスタと同時に形成する
場合には、新たな工程を追加することなく、MOS構造
と同時に形成できることが望ましい。
Therefore, the same applicant as the present applicant firstly
When a material having high reactivity with hydrogen, such as titanium, is used as an electrode, a silicon nitride film having a low hydrogen diffusion rate is formed between a base region of a lateral PNP transistor and titanium at a lowermost layer of an emitter electrode. LP-SiN) to prevent hydrogen from being absorbed into titanium,
A method for suppressing an increase in dangling bonds was proposed (Japanese Patent Application No. 8-294842). However, in this method, it is necessary to newly add a step of forming a silicon nitride film, and therefore, there is a problem that a manufacturing cost is increased.
In particular, this lateral PNP transistor is connected to a MOS (Meta
(l Oxide Semiconductor) When forming simultaneously with the transistor, it is desirable that it can be formed simultaneously with the MOS structure without adding a new process.

【0007】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、寄生トランジスタによる漏れ電流の
発生を防止し、水素との反応性が高い材料を含む電極を
用いる場合においてもベース電流の増加を抑制して電流
増幅率を向上させることができると共に、MOSトラン
ジスタの製造工程との共有化が可能な半導体装置および
その製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to prevent the occurrence of leakage current due to a parasitic transistor and to reduce the base current even when an electrode containing a material highly reactive with hydrogen is used. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same, which can increase the current amplification rate by suppressing the increase in the current and can be shared with the manufacturing process of the MOS transistor.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
は、第1導電型の半導体基板内に形成された第2導電型
のベース領域と、このベース領域内に形成された第1導
電型のエミッタ領域と、ベース領域内に形成された第1
導電型のコレクタ領域と、半導体基板の表面に水素拡散
可能な材料により形成されると共に、エミッタ領域に対
応して開口部を有する絶縁膜と、エミッタ領域と電気的
に接続されると共に絶縁膜を介してエミッタ領域とコレ
クタ領域との間のベース領域の表面を覆う第1導電型の
導電体層と、この導電体層上に形成されると共に水素を
捕獲する金属を含む電極配線層とを備えている。
A semiconductor device according to the present invention comprises a base region of a second conductivity type formed in a semiconductor substrate of a first conductivity type and a base region of a first conductivity type formed in the base region. An emitter region and a first region formed in the base region.
A conductive collector region, an insulating film formed of a material capable of diffusing hydrogen on the surface of the semiconductor substrate and having an opening corresponding to the emitter region, and an insulating film electrically connected to the emitter region and A conductive layer of the first conductivity type covering the surface of the base region between the emitter region and the collector region via the first conductive type, and an electrode wiring layer formed on the conductive layer and containing a metal that captures hydrogen. ing.

【0009】本発明による半導体装置の製造方法は、第
1導電型の半導体基板内に第2導電型のベース領域を形
成する工程と、ベース領域上にエミッタ領域形成用の開
口部を有する絶縁膜を形成する工程と、半導体基板上に
絶縁膜の開口部から絶縁膜上にベース幅を定める所定の
距離延在する半導体パターンを形成する工程と、半導体
パターンに覆われていないベース領域および半導体パタ
ーン中に第1導電型不純物を同時に導入する工程と、ベ
ース領域に導入した不純物を活性化してコレクタ領域を
形成する工程と、半導体パターンから開口部を介してベ
ース領域中に第1導電型不純物を拡散させることにより
エミッタ領域を形成する工程とを含むものである。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes the steps of forming a base region of a second conductivity type in a semiconductor substrate of a first conductivity type, and an insulating film having an opening for forming an emitter region on the base region. Forming a semiconductor pattern extending from the opening of the insulating film on the semiconductor substrate by a predetermined distance defining a base width on the insulating film; and forming a base region and a semiconductor pattern not covered by the semiconductor pattern. Simultaneously introducing a first conductivity type impurity therein; activating the impurity introduced into the base region to form a collector region; and introducing the first conductivity type impurity into the base region from the semiconductor pattern through the opening. Forming an emitter region by diffusion.

【0010】本発明による半導体装置の他の製造方法
は、第1導電型の半導体基板内に第2導電型のウェル領
域とベース領域を形成する工程と、ウェル領域上および
ベース領域上に絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜にエミ
ッタ領域形成用の開口部を形成する工程と、ウェル領域
の絶縁膜上にゲート用半導体パターンを形成すると共に
ベース領域の絶縁膜上に開口部からベース幅を定める所
定の距離延在する半導体パターンを形成する工程と、ゲ
ート用半導体パターンおよび半導体パターンをマスクと
してウェル領域およびベース領域に第1導電型不純物を
導入する工程と、半導体パターンから開口部を介してベ
ース領域中に第1導電型不純物を拡散させることにより
エミッタ領域を形成する工程とを含むものである。
Another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a well region and a base region of a second conductivity type in a semiconductor substrate of a first conductivity type, and an insulating film on the well region and the base region. Forming an opening for forming an emitter region in the insulating film; forming a gate semiconductor pattern on the insulating film in the well region; and forming a base width from the opening on the insulating film in the base region. A step of forming a semiconductor pattern extending a predetermined distance, a step of introducing a first conductivity type impurity into the well region and the base region using the gate semiconductor pattern and the semiconductor pattern as a mask, and a step of opening the semiconductor pattern through the opening. Forming an emitter region by diffusing a first conductivity type impurity into the base region.

【0011】本発明による半導体装置では、ベース領域
表面が水素の拡散可能な絶縁膜を介して第1導電型の導
電体層で覆われており、この導電体層が水素供給膜とし
て機能するため、水素を捕獲する機能を有する電極配線
層が形成されていても、ベース領域表面へ水素が拡散
し、ベース電流の増加が抑制される。
In the semiconductor device according to the present invention, the surface of the base region is covered with the first conductive type conductive layer via the insulating film capable of diffusing hydrogen, and this conductive layer functions as a hydrogen supply film. Even if an electrode wiring layer having a function of capturing hydrogen is formed, hydrogen diffuses into the surface of the base region, and an increase in base current is suppressed.

【0012】本発明による半導体装置の製造方法では、
ベース領域上にエミッタ領域形成用の開口部を有する絶
縁膜が形成され、この開口部と絶縁膜上に半導体パター
ンが形成されるため、電極配線層に含まれる金属による
水素の捕獲を防止するために新たな工程を追加する必要
がない。
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention,
An insulating film having an opening for forming an emitter region is formed on the base region, and a semiconductor pattern is formed on the opening and the insulating film. Therefore, in order to prevent capture of hydrogen by a metal contained in the electrode wiring layer. There is no need to add a new process to the system.

【0013】本発明による他の半導体装置の製造方法に
よれば、ウェル領域上およびベース領域上にゲート用半
導体パターンおよび半導体パターンが同時に形成され、
これらゲートパターンおよび半導体パターンをマスクと
してウェル領域およびベース領域に同時に第1導電型不
純物が導入されるため、ウェル領域を有する半導体装置
(MOSトランジスタ)と製造工程が共有化される。
According to another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a gate semiconductor pattern and a semiconductor pattern are simultaneously formed on a well region and a base region,
Since the first conductivity type impurity is simultaneously introduced into the well region and the base region using the gate pattern and the semiconductor pattern as a mask, the manufacturing process is shared with the semiconductor device (MOS transistor) having the well region.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】[第1の実施の形態]図1は本発明の第1
の実施の形態に係る横型のPNP型トランジスタの断面
構造を表すものである。この横型のPNP型トランジス
タには、例えばP型シリコン基板101の所定の領域に
+ 型埋め込み層102が形成された後に、このN+
埋め込み層102上にN型エピタキシャル層103が成
長して形成されている。この横型のPNP型トランジス
タのアクティブ領域を開口するようにフィールド酸化膜
104が形成された後に、P型シリコン基板101まで
達するP+ 型素子分離層105およびN+ 型埋め込み層
102まで達するN+ 型シンカー層106が形成されて
いる。N型エピタキシャル層103はP+ 型素子分離層
105に囲まれてP型シリコン基板101と分離されて
おり、この領域がベース領域となる。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
9 shows a cross-sectional structure of a lateral PNP transistor according to the embodiment. In this lateral PNP transistor, for example, after an N + type buried layer 102 is formed in a predetermined region of a P type silicon substrate 101, an N type epitaxial layer 103 is grown on the N + type buried layer 102. Is formed. After a field oxide film 104 is formed so as to open the active region of the lateral PNP transistor, a P + -type element isolation layer 105 reaching the P-type silicon substrate 101 and an N + -type reaching the N + -type buried layer 102. A sinker layer 106 is formed. The N-type epitaxial layer 103 is separated from the P-type silicon substrate 101 by being surrounded by the P + -type element isolation layer 105, and this region becomes a base region.

【0016】N型エピタキシャル層103の表面にはエ
ミッタ拡散層用の開口部131を有する絶縁膜(シリコ
ン酸化膜)107が形成されている。この絶縁膜107
上には開口部131を覆うように多結晶シリコン膜10
8が形成されている。N型エピタキシャル層103のベ
ース領域内には多結晶シリコン膜108から拡散された
不純物によりP+ 型エミッタ拡散層110およびP+
コレクタ拡散層111が形成されている。P+ 型コレク
タ拡散層111は、P+ 型エミッタ拡散層110よりも
深くなっている。
On the surface of the N-type epitaxial layer 103, an insulating film (silicon oxide film) 107 having an opening 131 for an emitter diffusion layer is formed. This insulating film 107
The polycrystalline silicon film 10 is formed thereon so as to cover the opening 131.
8 are formed. In the base region of N-type epitaxial layer 103, P + -type emitter diffusion layer 110 and P + -type collector diffusion layer 111 are formed by impurities diffused from polycrystalline silicon film. The P + -type collector diffusion layer 111 is deeper than the P + -type emitter diffusion layer 110.

【0017】また、P型シリコン基板101の全面に層
間絶縁膜112が形成された後、多結晶シリコン膜10
8、P+ 型コレクタ拡散層111およびN+ 型シンカー
層106上の層間絶縁膜112には接続孔(コンタクト
ホール)がそれぞれ開口されている。これら接続孔に対
応して、チタン(Ti)/チタンオキシナイトライド
(TiON)/アルミニウムシリサイド(AlSi)か
らなるエミッタ電極113、コレクタ電極114および
ベース電極115がそれぞれ形成されている。
After the interlayer insulating film 112 is formed on the entire surface of the P-type silicon substrate 101, the polycrystalline silicon film 10 is formed.
8, connection holes (contact holes) are respectively formed in the interlayer insulating film 112 on the P + type collector diffusion layer 111 and the N + type sinker layer 106. An emitter electrode 113, a collector electrode 114, and a base electrode 115 made of titanium (Ti) / titanium oxynitride (TiON) / aluminum silicide (AlSi) are formed corresponding to these connection holes.

【0018】このように本実施の形態では、P+ 型コレ
クタ拡散層111がP+ 型エミッタ拡散層110よりも
深く形成されているので、コレクタ電流がP+ 型エミッ
タ拡散層110からN型エピタキシャル層103を介し
てP+ 型素子分離層105あるいはP型シリコン基板1
01に至る寄生PNP型トランジスタを流れることがな
く、漏れ電流の発生が抑制される。従って、この漏れ電
流による横型のPNP型トランジスタの電流増幅率(h
FE)の低下を防止することができる。また、ベース領域
表面が多結晶シリコン膜108により保護(シールド)
されており、これが水素供給膜として機能するため、エ
ミッタ電極113およびコレクタ電極114にチタン
(Ti)が含有されているにも関わらずダングリングボ
ンドの増加が抑制され、電流増幅率(hFE)の高い横型
のPNP型トランジスタを形成することができる。更
に、メタル電極でベース領域表面を保護する従来の構造
に比べて、横型のPNP型トランジスタのセルサイズを
縮小化することができる。
As described above, in the present embodiment, the P + -type collector diffusion layer 111 is formed deeper than the P + -type emitter diffusion layer 110, so that the collector current flows from the P + -type emitter diffusion layer 110 to the N-type epitaxial diffusion layer. P + -type element isolation layer 105 or P-type silicon substrate 1 via layer 103
01 does not flow through the parasitic PNP transistor, and generation of leakage current is suppressed. Therefore, the current amplification factor (h) of the lateral PNP transistor due to this leakage current
FE ) can be prevented from lowering. Also, the surface of the base region is protected (shielded) by the polycrystalline silicon film 108.
Since this functions as a hydrogen supply film, an increase in dangling bonds is suppressed even though the emitter electrode 113 and the collector electrode 114 contain titanium (Ti), and the current amplification factor (h FE ) , A lateral PNP transistor having a high density can be formed. Further, the cell size of the lateral PNP transistor can be reduced as compared with the conventional structure in which the base region surface is protected by the metal electrode.

【0019】[第2の実施の形態]図2ないし図7は本
発明の第2の実施の形態に係る横型のPNP型トランジ
スタの製造方法を工程順に表すものである。本実施の形
態では、横型のPNP型トランジスタをNPN型トラン
ジスタとPMOS型トランジスタと同時に製造するよう
にしたものである
[Second Embodiment] FIGS. 2 to 7 show a method of manufacturing a lateral PNP transistor according to a second embodiment of the present invention in the order of steps. In the present embodiment, a lateral PNP transistor is manufactured simultaneously with an NPN transistor and a PMOS transistor.

【0020】まず、図2に示したように、P型シリコン
基板201上のNPN型トランジスタ形成領域281、
横型のPNP型トランジスタ形成領域282およびPM
OS型トランジスタ形成領域283に気相拡散、例えば
1200℃で酸化アンチモン(Sb2 3 )を用いたア
ンチモン(Sb)の気相拡散によりN+ 型埋め込み層2
02をそれぞれ形成する。その後、N+ 型埋め込み層2
02上に1〜5Ωcm、0.7〜2.0μmのN型エピ
タキシャル層203を形成する。続いて、P型シリコン
基板201上の全面を熱酸化法により例えば膜厚50n
mのシリコン酸化(SiO2 )膜を形成して、シリコン
酸化膜上に例えばCVD法により膜厚100nmの窒化
シリコン(Si3 4 )膜を形成する。次いで、この窒
化シリコン膜上にNPN型トランジスタ形成領域28
1、横型のPNP型トランジスタ形成領域282および
PMOS型トランジスタ形成領域283のアクティブ領
域にそれぞれ開口を有するレジストパターンを形成し、
このレジストパターンをマスクとして窒化シリコン膜お
よびシリコン酸化膜を順次エッチングする。その後、例
えば1000〜1050℃で3〜8時間のスチーム酸化
により膜厚600〜1500nmのフィールド酸化膜2
04を形成する。続いて、窒化シリコン膜を除去した
後、P型シリコン基板201の全面に例えば燐(P)を
70keV、5E15 atms/cm2 程度イオン注入し、そ
の後1000℃で30分間の拡散を行うことにより、N
PN型トランジスタ形成領域281のコレクタ引き出し
部および横型のPNP型トランジスタ形成領域282の
ベース領域引き出し部にN+ 型シンカー層206を形成
する。次に、P型シリコン基板201の全面に例えばボ
ロン(B)を300〜720keV、1E13〜1E1
4atms/cm2程度イオン注入することによりP+ 型素子分
離層205を形成する。その後、シリコン酸化膜を除去
して、例えば850〜900℃の熱酸化を行うことによ
り膜厚15〜50nmのゲート酸化膜(絶縁膜)241
を形成する。
First, as shown in FIG. 2, an NPN transistor forming region 281 on a P-type silicon substrate 201,
Lateral PNP transistor forming region 282 and PM
The N + -type buried layer 2 is formed in the OS-type transistor formation region 283 by vapor-phase diffusion, for example, antimony oxide (Sb) using antimony oxide (Sb 2 O 3 ) at 1200 ° C.
02 are respectively formed. Then, the N + type buried layer 2
An N-type epitaxial layer 203 of 1 to 5 Ωcm and 0.7 to 2.0 μm is formed on the substrate 02. Subsequently, the entire surface of the P-type silicon substrate 201 is, for example, 50 nm thick by thermal oxidation.
After forming a silicon oxide (SiO 2 ) film having a thickness of m, a silicon nitride (Si 3 N 4 ) film having a thickness of 100 nm is formed on the silicon oxide film by, for example, a CVD method. Next, an NPN transistor formation region 28 is formed on the silicon nitride film.
1. forming a resist pattern having an opening in each of the active regions of the lateral PNP transistor forming region 282 and the PMOS transistor forming region 283;
Using this resist pattern as a mask, the silicon nitride film and the silicon oxide film are sequentially etched. Then, for example, a field oxide film 2 having a thickness of 600 to 1500 nm is formed by steam oxidation at 1000 to 1050 ° C. for 3 to 8 hours.
04 is formed. Subsequently, after removing the silicon nitride film, for example, phosphorus (P) is ion-implanted into the entire surface of the P-type silicon substrate 201 at about 70 keV and 5E15 atms / cm 2 , and thereafter, diffusion is performed at 1000 ° C. for 30 minutes. N
An N + -type sinker layer 206 is formed in the collector lead-out portion of the PN transistor formation region 281 and the base region lead-out portion of the lateral PNP transistor formation region 282. Next, for example, boron (B) is applied to the entire surface of the P-type silicon substrate 201 at 300 to 720 keV and 1E13 to 1E1.
The P + -type element isolation layer 205 is formed by ion implantation at about 4 atms / cm 2 . Thereafter, the silicon oxide film is removed, and thermal oxidation is performed at 850 to 900 ° C., for example, to thereby form a gate oxide film (insulating film) 241 having a thickness of 15 to 50 nm.
To form

【0021】次に、図3に示したように、ゲート酸化膜
241をドライエッチングすることによりNPN型トラ
ンジスタ形成領域281のベース形成用開口部242と
横型のPNP型トランジスタ形成領域282のエミッタ
形成用開口部231を形成する。続いて、P型シリコン
基板201の全面に例えばCVD(Chemical Vapor Dep
osition )法により150〜300nmの多結晶シリコ
ン層を形成する。次いで、この多結晶シリコン層を例え
ばCl2 (塩素)/CH2 2 (ジフッ化メタン)/S
6 (六フッ化イオウ)ガス系によるドライエッチング
により選択的に除去する。これによりNPN型トランジ
スタ形成領域281のベース形成用開口部242を覆う
ように多結晶シリコン膜243が、横型のPNP型トラ
ンジスタ形成領域282のエミッタ形成用開口部231
を覆うように多結晶シリコン膜208が、また、PMO
S型トランジスタ形成領域283のゲート電極形成予定
領域にのみに多結晶シリコン膜244がそれぞれ残され
る。
Next, as shown in FIG. 3, the gate oxide film 241 is dry-etched to form an opening 242 for forming the base of the NPN transistor forming region 281 and an emitter for forming the lateral PNP transistor forming region 282. An opening 231 is formed. Subsequently, for example, CVD (Chemical Vapor Dep.) Is applied on the entire surface of the P-type silicon substrate 201.
osition) method to form a polycrystalline silicon layer of 150 to 300 nm. Next, this polycrystalline silicon layer is formed, for example, by Cl 2 (chlorine) / CH 2 F 2 (methane difluoride) / S
It is selectively removed by dry etching using an F 6 (sulfur hexafluoride) gas system. As a result, the polycrystalline silicon film 243 covers the base forming opening 242 of the NPN transistor forming region 281 and the emitter forming opening 231 of the lateral PNP transistor forming region 282.
A polycrystalline silicon film 208 covers PMO
The polysilicon film 244 is left only in the region where the gate electrode is to be formed in the S-type transistor formation region 283.

【0022】続いて、図4に示したように、N+ 型シン
カー層206を覆い且つNPN型トランジスタ形成領域
281の多結晶シリコン膜243、横型のPNP型トラ
ンジスタ形成領域282のアクティブ領域およびPMO
S型トランジスタ形成領域283のアクティブ領域に対
応して開口を有するレジスト膜245を形成する。この
レジスト膜245をマスクとしてP型シリコン基板20
1全面に、例えばフッ化ホウ素(BF2 )をIE15〜
1E16atms/cm2程度イオン注入することにより、多結
晶シリコン膜243,208,244に不純物245A
を導入する。このとき、多結晶シリコン膜243,20
8,244をマスクとして横型のPNP型トランジスタ
形成領域282およびPMOS型トランジスタ形成領域
283のN型エピタキシャル層203にも不純物245
Aが導入され、これによりP+型コレクタ拡散層21
1、ソース拡散層246a,ドレイン拡散層246bが
それぞれ形成される。なお、イオン注入のエネルギーは
多結晶シリコン膜243,208,244の下層のゲー
ト酸化膜241を突き抜けてN型エピタキシャル層20
3に入らず、且つ多結晶シリコン膜243,208,2
44が形成されていない領域の下層のゲート酸化膜24
1下に充分に入るように、ゲート酸化膜241の膜厚お
よび多結晶シリコン膜243,208,244の膜厚を
決定する。例えば、ゲート酸化膜241の膜厚を30n
m、多結晶シリコン膜243,208,244の膜厚を
それぞれ200nmとした場合はイオン注入のエネルギ
ーは70keVとする。イオン注入を行った後、レジス
ト膜245を除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 4, the N + type sinker layer 206 is covered and the polycrystalline silicon film 243 of the NPN type transistor formation region 281, the active region of the lateral PNP type transistor formation region 282 and the PMO
A resist film 245 having an opening corresponding to the active region of the S-type transistor formation region 283 is formed. Using the resist film 245 as a mask, the P-type silicon substrate 20
1 On the entire surface, for example, boron fluoride (BF 2 ) is
Impurity 245A is implanted into the polycrystalline silicon films 243, 208, 244 by ion implantation of about 1E16 atoms / cm 2.
Is introduced. At this time, the polycrystalline silicon films 243, 20
Using impurities 8 and 244 as masks, impurities 245 are also present in N-type epitaxial layer 203 in lateral PNP transistor formation region 282 and PMOS transistor formation region 283.
A is introduced, whereby the P + type collector diffusion layer 21 is formed.
1. A source diffusion layer 246a and a drain diffusion layer 246b are respectively formed. Note that the energy of the ion implantation penetrates through the gate oxide film 241 under the polycrystalline silicon films 243, 208, and 244 and the N-type epitaxial layer 20.
3 and the polycrystalline silicon films 243, 208, 2
The gate oxide film 24 below the region where no 44 is formed
The thickness of the gate oxide film 241 and the thicknesses of the polycrystalline silicon films 243, 208, and 244 are determined so as to be sufficiently below 1. For example, if the thickness of the gate oxide film 241 is 30 n
m and the thickness of the polycrystalline silicon films 243, 208 and 244 are respectively 200 nm, the ion implantation energy is 70 keV. After the ion implantation, the resist film 245 is removed.

【0023】次に、図5に示したように、P型シリコン
基板201の全面に例えばCVD法により膜厚300n
mのシリコン酸化膜(SiO2 )260を形成する。続
いて、NPN型トランジスタ形成領域281のシリコン
酸化膜260および多結晶シリコン膜243を順次エッ
チングして、P型シリコン基板201が露出したエミッ
タ形成用開口部247を形成する。エミッタ形成用開口
部247には例えばフッ化ホウ素(BF2 )を30〜5
0keV、1E13〜1E14 atms/cm2 程度イオン注
入することによりP型不純物247Aを導入してNPN
型トランジスタ形成領域281に真性ベース領域248
を形成する。
Next, as shown in FIG. 5, the entire surface of the P-type silicon substrate 201 has a thickness of 300
An m-th silicon oxide film (SiO 2 ) 260 is formed. Subsequently, the silicon oxide film 260 and the polycrystalline silicon film 243 in the NPN transistor formation region 281 are sequentially etched to form an emitter formation opening 247 where the P-type silicon substrate 201 is exposed. For example, 30 to 5 boron fluoride (BF 2 ) is formed in the opening 247 for forming the emitter.
0 keV, ion implantation of about 1E13 to 1E14 atms / cm 2 to introduce a P-type impurity
Intrinsic base region 248 in type transistor formation region 281
To form

【0024】続いて、P型シリコン基板201の全面に
例えばCVD法により膜厚600nmのシリコン酸化膜
(Si02 )を形成して、例えば850〜900℃で1
0分間のアニールを行う。その後、シリコン酸化膜を全
面エッチバックして、図6に示したように、NPN型ト
ランジスタ形成領域281のエミッタ拡散層とベース領
域を分離するための側壁(サイドウォール)249を形
成する。このときのアニールにより、NPN型トランジ
スタ形成領域281の多結晶シリコン膜243からN型
エピタキシャル層203へP型不純物が拡散してグラフ
トベース領域250が形成されて、活性化された真性ベ
ース領域248と接続される。また、横型のPNP型ト
ランジスタ形成領域282の多結晶シリコン膜208か
らN型エピタキシャル層203へもP型不純物が拡散し
てP+ 型コレクタ拡散層211よりも浅いP+ 型エミッ
タ拡散層210が形成される。更に、このアニールによ
りPMOS型トランジスタ形成領域283のソース拡散
層246aおよびドレイン拡散層246bが活性化され
る。
Subsequently, a 600-nm-thick silicon oxide film (SiO 2 ) is formed on the entire surface of the P-type silicon substrate 201 by, for example, the CVD method.
Anneal for 0 minutes. Thereafter, the entire surface of the silicon oxide film is etched back to form a side wall (side wall) 249 for separating the emitter diffusion layer and the base region of the NPN transistor formation region 281 as shown in FIG. By the annealing at this time, the P-type impurity diffuses from the polycrystalline silicon film 243 in the NPN transistor formation region 281 to the N-type epitaxial layer 203 to form the graft base region 250, and the activated intrinsic base region 248 and Connected. Further, P-type impurities are also diffused from the polycrystalline silicon film 208 in the lateral PNP transistor formation region 282 to the N-type epitaxial layer 203 to form a P + -type emitter diffusion layer 210 shallower than the P + -type collector diffusion layer 211. Is done. Further, by this annealing, the source diffusion layer 246a and the drain diffusion layer 246b of the PMOS transistor formation region 283 are activated.

【0025】次いで、図7に示したように、P型シリコ
ン基板201の全面に例えばCVD法により膜厚150
nmの多結晶シリコン膜252を形成する。この多結晶
シリコン膜252に例えば砒素(As)を30〜70k
eV、1E15〜1E16 atms/cm2 程度イオン注入し
た後、1000〜1100℃で5〜30秒間のアニール
を施してNPN型トランジスタ形成領域281にP+
エミッタ拡散層251を形成する。その後、多結晶シリ
コン膜252にドライエッチングを行ってNPN型トラ
ンジスタ形成領域281のエミッタ電極形成予定領域の
みに多結晶シリコン膜252を残す。
Next, as shown in FIG. 7, a film thickness of 150
A polycrystalline silicon film 252 of nm is formed. For example, arsenic (As) is applied to this polycrystalline silicon film 252 for 30 to 70 k.
After ion implantation at about eV, 1E15 to 1E16 atms / cm 2 , annealing is performed at 1000 to 1100 ° C. for 5 to 30 seconds to form a P + type emitter diffusion layer 251 in the NPN transistor forming region 281. Thereafter, dry etching is performed on the polycrystalline silicon film 252 to leave the polycrystalline silicon film 252 only in the region where the emitter electrode is to be formed in the NPN transistor forming region 281.

【0026】続いて、リソグラフィ技術を用いてNPN
型トランジスタ形成領域281の多結晶シリコン膜24
3およびN+ 型シンカー層206上、横型のPNP型ト
ランジスタ形成領域282の多結晶シリコン膜208、
+ 型コレクタ拡散層211およびN+ 型シンカー層2
06上、並びにPMOS型トランジスタ形成領域283
の多結晶シリコン膜244、ソース拡散層246aおよ
びドレイン拡散層246b上にそれぞれ接続孔(コンタ
クトホール)を形成する。その後、NPN型トランジス
タ形成領域281の多結晶シリコン膜243およびN+
型シンカー層206上に開口された接続孔にベース電極
254およびコレクタ電極255を、多結晶シリコン膜
252上にエミッタ電極253をそれぞれ形成する。ま
た、横型のPNP型トランジスタ形成領域282のP+
型コレクタ拡散層211上、多結晶シリコン膜208上
およびN+ 型シンカー層206上に開口された接続孔に
コレクタ電極213、エミッタ電極212およびベース
電極214をそれぞれ形成する。更に、PMOS型トラ
ンジスタ形成領域283のソース拡散層246aおよび
ドレイン拡散層246b上に開口された接続孔にはソー
ス電極256およびドレイン電極257を形成する。な
お、これらのベース電極254,214、エミッタ電極
253,212、コレクタ電極255,213、ソース
電極256およびドレイン電極257はいずれもTi/
TiON/AlSiからなる電極とする。このようにし
て、NPN型トランジスタ291、横型のPNP型トラ
ンジスタ292およびPMOS型トランジスタ293が
形成される。
Subsequently, NPN is performed using lithography technology.
Polysilicon film 24 in type transistor formation region 281
3 and the N + type sinker layer 206, the polycrystalline silicon film 208 of the lateral PNP transistor formation region 282,
P + type collector diffusion layer 211 and N + type sinker layer 2
06 and the PMOS transistor forming region 283
A connection hole (contact hole) is formed on polycrystalline silicon film 244, source diffusion layer 246a and drain diffusion layer 246b. Thereafter, the polycrystalline silicon film 243 and the N + in the NPN transistor formation region 281 are formed.
A base electrode 254 and a collector electrode 255 are formed in the connection holes opened on the mold sinker layer 206, and an emitter electrode 253 is formed on the polycrystalline silicon film 252, respectively. Further, the P + of the lateral PNP transistor formation region 282
A collector electrode 213, an emitter electrode 212, and a base electrode 214 are formed in connection holes opened on the type collector diffusion layer 211, the polycrystalline silicon film 208, and the N + type sinker layer 206, respectively. Further, a source electrode 256 and a drain electrode 257 are formed in connection holes opened on the source diffusion layer 246a and the drain diffusion layer 246b in the PMOS transistor formation region 283. The base electrode 254, 214, the emitter electrode 253, 212, the collector electrode 255, 213, the source electrode 256, and the drain electrode 257 are all Ti /
The electrode is made of TiON / AlSi. Thus, an NPN transistor 291, a lateral PNP transistor 292, and a PMOS transistor 293 are formed.

【0027】このように本実施の形態でも、横型のPN
P型トランジスタ292のP+ 型コレクタ拡散層211
をP+ 型エミッタ拡散層210よりも深く形成したの
で、寄生PNP型トランジスタを流れる漏れ電流が抑制
されて電流増幅率(hFE)の低下を防止することができ
る。また、ベース領域表面が多結晶シリコン膜208に
より保護(シールド)されているため、エミッタ電極2
12およびコレクタ電極213にチタン(Ti)が含有
されているにも関わらずダングリングボンドの増加が抑
制され、高い電流増幅率(hFE)を有する横型のPNP
型トランジスタ292を形成することができる。
As described above, also in this embodiment, the horizontal PN
P + -type collector diffusion layer 211 of P-type transistor 292
Is formed deeper than the P + -type emitter diffusion layer 210, the leakage current flowing through the parasitic PNP transistor is suppressed, and a decrease in the current amplification factor (h FE ) can be prevented. Further, since the surface of the base region is protected (shielded) by the polycrystalline silicon film 208, the emitter electrode 2
12 and the collector electrode 213 contain titanium (Ti), an increase in dangling bonds is suppressed, and a lateral PNP having a high current amplification factor (h FE ).
The type transistor 292 can be formed.

【0028】更に、本実施の形態では、横型のPNP型
トランジスタ292のベース領域の幅が、エミッタ形成
用開口部231および多結晶シリコン膜208とゲート
酸化膜241のかぶせ量A(図7参照)により自己整合
的に決定される。従って、P+ 型エミッタ拡散層上の多
結晶シリコン膜のかぶせ量とP+ 型コレクタ拡散層上の
多結晶シリコン膜のかぶせ量とこれら多結晶シリコン膜
間の分離量との合計分の距離が必要であった従来構造と
比較すると、ベース領域の幅を縮小することが可能であ
り、電流増幅率(hFE)の向上を図ることができる。
Further, in the present embodiment, the width of the base region of the lateral PNP transistor 292 is limited by the amount A of the emitter forming opening 231 and the polycrystalline silicon film 208 and the gate oxide film 241 (see FIG. 7). Is determined in a self-aligned manner. Therefore, the total distance of the overlying amount of the polycrystalline silicon film on the P + -type emitter diffusion layer, the overlying amount of the polycrystalline silicon film on the P + -type collector diffusion layer, and the separation amount between these polycrystalline silicon films is Compared with the required conventional structure, the width of the base region can be reduced, and the current amplification factor (h FE ) can be improved.

【0029】また、本実施の形態では、横型のPNP型
トランジスタ292の多結晶シリコン膜208をNPN
型トランジスタ291の多結晶シリコン膜243および
PMOS型トランジスタ293の多結晶シリコン膜24
4と同時に形成すると共に、横型のPNP型トランジス
タ292の多結晶シリコン膜208とP+ 型コレクタ拡
散層211への不純物の導入をNPN型トランジスタ2
91の多結晶シリコン膜243、PMOS型トランジス
タ293の多結晶シリコン膜244、ソース拡散層24
6aおよびドレイン拡散層246bへの不純物の導入と
同時に行うようにしたので、製造工程を共用化して製造
コストの低減化を図ることができる。
In this embodiment, the polycrystalline silicon film 208 of the lateral PNP transistor 292 is
Film 243 of PMOS transistor 291 and polysilicon film 24 of PMOS transistor 293
4 and at the same time, the introduction of impurities into the polycrystalline silicon film 208 and the P + -type collector diffusion layer 211 of the lateral PNP transistor 292 is performed by the NPN transistor 2.
91, the polysilicon film 244 of the PMOS transistor 293, the source diffusion layer 24
Since the process is performed simultaneously with the introduction of the impurity into the drain diffusion layer 6a and the drain diffusion layer 246b, the manufacturing process can be shared and the manufacturing cost can be reduced.

【0030】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定するものではな
く、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態にお
いては、横型のPNP型トランジスタをNPN型トラン
ジスタおよびPMOS型トランジスタと同時に製造する
ようにしたが、縦型のNPN型トランジスタのみと同時
に製造する工程にも適用できるものである。
Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified. For example, in the above embodiment, the lateral PNP transistor is manufactured simultaneously with the NPN transistor and the PMOS transistor. However, the present invention can be applied to the process of manufacturing only the vertical NPN transistor at the same time. .

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし4記
載の半導体装置によれば、ベース領域表面を水素の拡散
可能な絶縁膜を介して第1導電型の導電体層で覆うよう
にしたので、この導電体層が水素供給膜として機能する
ため、水素を捕獲する機能を有する電極配線層が形成さ
れていてもベース領域表面へ水素が拡散し、ベース電流
の増加が抑制され、電流増幅率を高めることができると
いう効果を奏する。更に、第1導電型の導電体層により
ベース領域表面を覆っているため、電極配線層によりベ
ース領域表面を保護する従来の構造よりも、半導体装置
の縮小化を図ることができるという効果を奏する。
As described above, according to the semiconductor device of the present invention, the surface of the base region is covered with the conductive layer of the first conductivity type via the insulating film capable of diffusing hydrogen. Therefore, since this conductor layer functions as a hydrogen supply film, even if an electrode wiring layer having a function of capturing hydrogen is formed, hydrogen diffuses into the surface of the base region, and an increase in base current is suppressed, and current amplification is suppressed. The effect is that the rate can be increased. Furthermore, since the surface of the base region is covered with the conductive layer of the first conductivity type, the size of the semiconductor device can be reduced as compared with the conventional structure in which the surface of the base region is protected by the electrode wiring layer. .

【0032】また、請求項5ないし8記載の半導体装置
の製造方法によれば、ベース領域上にエミッタ領域形成
用の開口部を有する絶縁膜を形成し、この開口部と絶縁
膜上に例えば多結晶シリコンの半導体パターンを形成す
るようにしたので、電極配線層に含まれる金属による水
素の捕獲を防止するために新たな工程を追加する必要が
なく、従来の工程で容易に製造することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, an insulating film having an opening for forming an emitter region is formed on a base region, and a plurality of insulating films are formed on the opening and the insulating film. Since a semiconductor pattern of crystalline silicon is formed, there is no need to add a new process to prevent the capture of hydrogen by the metal contained in the electrode wiring layer, and the device can be easily manufactured by a conventional process. .

【0033】特に、請求項6記載の半導体装置の製造方
法によれば、ウェル領域上およびベース領域上にゲート
用半導体パターンおよび半導体パターンを同時に形成
し、これらゲートパターンおよび半導体パターンをマス
クとしてウェル領域およびベース領域に同時に第1導電
型不純物が導入させるようにしたので、ウェル領域を有
する半導体装置(MOSトランジスタ)と製造工程を共
有することができ、製造コストの低減化を図ることがで
きるという効果を奏する。
In particular, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a gate semiconductor pattern and a semiconductor pattern are simultaneously formed on the well region and the base region, and the well region is formed using the gate pattern and the semiconductor pattern as a mask. In addition, since the first conductivity type impurity is simultaneously introduced into the base region and the base region, the manufacturing process can be shared with the semiconductor device (MOS transistor) having the well region, and the manufacturing cost can be reduced. To play.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る横型のPNP
型トランジスタの構造を表す断面図である。
FIG. 1 shows a horizontal PNP according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a structure of a type transistor.

【図2】本発明の第2の実施の形態に係る横型のPNP
型トランジスタ、NPN型トランジスタおよびPMOS
型トランジスタの製造工程を表す断面図である。
FIG. 2 shows a horizontal PNP according to a second embodiment of the present invention.
Transistor, NPN transistor and PMOS
It is sectional drawing showing the manufacturing process of a type transistor.

【図3】図2に続く工程を表す断面図である。FIG. 3 is a sectional view illustrating a step following FIG. 2;

【図4】図3に続く工程を表す断面図である。FIG. 4 is a sectional view illustrating a step following FIG. 3;

【図5】図4に続く工程を表す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a process following the process in FIG.

【図6】図5に続く工程を表す断面図である。FIG. 6 is a sectional view illustrating a step following FIG. 5;

【図7】図6に続く工程を表す断面図である。FIG. 7 is a sectional view illustrating a step following FIG. 6;

【図8】従来の横型のPNP型トランジスタの構造を表
す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional lateral PNP transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…シリコン基板、102…N+ 型埋め込み層、1
03…N型エピタキシャル層、104…フィールド酸化
膜、105…P+ 型素子分離層、106…N+型シンカ
ー層、107…絶縁膜、108…多結晶シリコン膜、1
10…P+ 型エミッタ拡散層(エミッタ領域)、111
…P+ 型コレクタ拡散層(コレクタ領域)、112…層
間絶縁膜、113…エミッタ電極、114…コレクタ電
極、115…ベース電極、131…開口部
101: silicon substrate, 102: N + type buried layer, 1
03 ... N type epitaxial layer, 104 ... Field oxide film, 105 ... P + type isolation layer, 106 ... N + type sinker layer, 107 ... Insulating film, 108 ... Polycrystalline silicon film, 1
10 ... P + type emitter diffusion layer (emitter region), 111
... P + -type collector diffusion layer (collector region), 112 ... interlayer insulating film, 113 ... emitter electrode, 114 ... collector electrode, 115 ... base electrode, 131 ... opening

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 27/082 29/78 21/336 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 27/082 29/78 21/336

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体基板内に形成された
第2導電型のベース領域と、 このベース領域内に形成された第1導電型のコレクタ領
域と、 前記ベース領域内に形成された第1導電型のエミッタ領
域と、 前記半導体基板の表面に水素拡散可能な材料により形成
されると共に、前記エミッタ領域に対応して開口部を有
する絶縁膜と、 前記エミッタ領域と電気的に接続されると共に前記絶縁
膜を介して前記エミッタ領域とコレクタ領域との間のベ
ース領域の表面を覆う第1導電型の導電体層と、 この導電体層上に形成されると共に水素を捕獲する金属
を含む電極配線層とを備えたことを特徴とする半導体装
置。
A first conductive type base region formed in a first conductive type semiconductor substrate; a first conductive type collector region formed in the base region; and a second conductive type collector region formed in the base region. A first conductivity type emitter region, an insulating film formed of a material capable of diffusing hydrogen on the surface of the semiconductor substrate and having an opening corresponding to the emitter region, and electrically connected to the emitter region A conductive layer of the first conductivity type covering the surface of the base region between the emitter region and the collector region via the insulating film; and a metal formed on the conductive layer and capturing hydrogen. A semiconductor device comprising: an electrode wiring layer including:
【請求項2】 前記電極配線層がチタンおよびチタン合
金を含有するバリヤメタルにより形成されたことを特徴
とする請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said electrode wiring layer is formed of a barrier metal containing titanium and a titanium alloy.
【請求項3】 前記導電体層が多結晶シリコン膜である
ことを特徴とする請求項2記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein said conductor layer is a polycrystalline silicon film.
【請求項4】 前記コレクタ領域がエミッタ領域よりも
深く形成されたことを特徴とする請求項1記載の半導体
装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said collector region is formed deeper than said emitter region.
【請求項5】 第1導電型の半導体基板内に第2導電型
のベース領域を形成する工程と、 前記ベース領域上にエミッタ領域形成用の開口部を有す
る絶縁膜を形成する工程と、 前記半導体基板上に前記絶縁膜の開口部から絶縁膜上に
ベース幅を定める所定の距離延在する半導体パターンを
形成する工程と、 前記半導体パターンに覆われていないベース領域および
半導体パターン中に第1導電型不純物を同時に導入する
工程と、 前記ベース領域に導入した不純物を活性化してコレクタ
領域を形成する工程と、 前記半導体パターンから前記開口部を介してベース領域
中に第1導電型不純物を拡散させることによりエミッタ
領域を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体装
置の製造方法。
5. A step of forming a base region of a second conductivity type in a semiconductor substrate of a first conductivity type; a step of forming an insulating film having an opening for forming an emitter region on the base region; Forming a semiconductor pattern extending a predetermined distance defining a base width on the insulating film from the opening of the insulating film on the semiconductor substrate; and forming a first region in the base region and the semiconductor pattern not covered by the semiconductor pattern. Simultaneously introducing a conductivity type impurity, activating the impurity introduced into the base region to form a collector region, and diffusing a first conductivity type impurity from the semiconductor pattern into the base region through the opening. Forming an emitter region by performing the method.
【請求項6】 第1導電型の半導体基板内に第2導電型
のウェル領域とベース領域を形成する工程と、 前記ウェル領域上および前記ベース領域上に絶縁膜を形
成する工程と、 前記絶縁膜にエミッタ領域形成用の開口部を形成する工
程と、 前記ウェル領域の絶縁膜上にゲート用半導体パターンを
形成すると共に前記ベース領域の絶縁膜上に前記開口部
からベース幅を定める所定の距離延在する半導体パター
ンを形成する工程と、 前記ゲート用半導体パターンおよび前記半導体パターン
をマスクとして前記ウェル領域およびベース領域に第1
導電型不純物を導入する工程と、 前記半導体パターンから前記開口部を介してベース領域
中に第1導電型不純物を拡散させることによりエミッタ
領域を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体装
置の製造方法。
6. A step of forming a second conductivity type well region and a base region in a first conductivity type semiconductor substrate; a step of forming an insulating film on the well region and the base region; Forming an opening for forming an emitter region in the film; forming a gate semiconductor pattern on the insulating film in the well region; and defining a base width from the opening on the insulating film in the base region. Forming an extending semiconductor pattern; and forming a first semiconductor layer in the well region and the base region using the gate semiconductor pattern and the semiconductor pattern as a mask.
A semiconductor device comprising: a step of introducing a conductive impurity; and a step of forming an emitter region by diffusing a first conductive impurity from the semiconductor pattern into the base region through the opening. Production method.
【請求項7】 前記ゲート用半導体パターンおよび前記
半導体パターンが多結晶シリコン膜であることを特徴と
する請求項6記載の半導体装置の製造方法。
7. The method according to claim 6, wherein the gate semiconductor pattern and the semiconductor pattern are polycrystalline silicon films.
【請求項8】 前記ウェル領域およびベース領域に第1
導電型不純物を導入する工程でのみゲート用半導体パタ
ーンへの不純物の導入を行うことを特徴とする請求項6
記載の半導体装置の製造方法。
8. A first region in the well region and the base region.
7. The method according to claim 6, wherein the impurity is introduced into the gate semiconductor pattern only in the step of introducing the conductive impurity.
The manufacturing method of the semiconductor device described in the above.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7846805B2 (en) * 2005-12-13 2010-12-07 Chartered Semiconductor Manufacturing, Ltd. Self-aligned vertical PNP transistor for high performance SiGe CBiCMOS process
JP2012099626A (en) * 2010-11-02 2012-05-24 Renesas Electronics Corp Semiconductor device
CN102800589A (en) * 2012-08-24 2012-11-28 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 Preparation method of SOI (silicon on insulator)-based SiGe-HBT (heterojunction bipolar transistor)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7846805B2 (en) * 2005-12-13 2010-12-07 Chartered Semiconductor Manufacturing, Ltd. Self-aligned vertical PNP transistor for high performance SiGe CBiCMOS process
JP2012099626A (en) * 2010-11-02 2012-05-24 Renesas Electronics Corp Semiconductor device
CN102800589A (en) * 2012-08-24 2012-11-28 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 Preparation method of SOI (silicon on insulator)-based SiGe-HBT (heterojunction bipolar transistor)

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