JPH104142A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH104142A
JPH104142A JP8156481A JP15648196A JPH104142A JP H104142 A JPH104142 A JP H104142A JP 8156481 A JP8156481 A JP 8156481A JP 15648196 A JP15648196 A JP 15648196A JP H104142 A JPH104142 A JP H104142A
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JP
Japan
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bipolar transistor
region
emitter
semiconductor device
semiconductor substrate
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JP8156481A
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Takayuki Gomi
孝行 五味
Hiroaki Yasushige
博章 安茂
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8222Bipolar technology
    • H01L21/8228Complementary devices, e.g. complementary transistors
    • H01L21/82285Complementary vertical transistors

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シングルポリシリコン構造でそれぞれ逆導電
型の第1バイポーラトランジスタと第2バイポーラトラ
ンジスタとを同一基板上に形成する際の製造工程を簡略
化する。 【解決手段】 同一の半導体基板10にシングルポリシ
リコン構造の第1バイポーラトランジスタとシングルポ
リシリコン構造で前記第1バイポーラトランジスタと逆
導電型の第2バイポーラトランジスタとダブルポリシリ
コン構造の第3バイポーラトランジスタとを設けてなる
半導体装置の製造方法であって、第1バイポーラトラン
ジスタのベース取り出し部108aと第2バイポーラト
ランジスタのエミッタ107bとを同一工程で形成す
る。第1バイポーラトランジスタのエミッタと第2バイ
ポーラトランジスタ及び第3バイポーラトランジスタの
ベース取り出し部を同一工程で形成する。これによっ
て、拡散層の形成工程を共通化し工程の簡略化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特には導電型の異なるバイポーラトランジ
スタを同一基板上に配置してなる半導体装置の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】バイポーラトランジスタで回路が構成さ
れる半導体装置においては、エミッタとベース取り出し
部との間隔を狭くすることが可能なダブルポリシリコン
構造のNPNバイポーラトランジスタ(以下、Trと記
す)で回路を構成することによって、回路動作の高速化
を達成している。
【0003】また、上記高速NPNTrと同一の半導体
基板上にPNPTrを配置することで混成回路を形成
し、これによって上記半導体装置の高機能化を達成して
いる。この場合、上記PNPTrは、より少ない工程数
で形成可能なシングルポリシリコン構造で形成される。
そして、このようなシングルポリシリコン構造のTrで
は、エミッタとベース取り出し部との間の間隔を広くし
たり、エミッタの不純物分布を深くしたり、エミッタと
ベースとの接合部における不純物濃度を低くすることに
よって、エミッタとベースとの間の耐圧を確保すること
ができる。
【0004】そして、上記半導体装置を形成するには、
それぞれのTrのエミッタ,ベース及びコレクタをそれ
ぞれ個別の工程で形成している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記混成回
路で構成される半導体装置においては、上記NPNTr
の遮断周波数を高くするためにベース不純物のプロファ
イルを浅く濃くし、エミッタの不純物濃度を濃くする必
要がある。このため、当該NPNTrは、エミッタとベ
ースとの間の耐圧が低いものになる。しかし、近年半導
体装置の使用目的が多様化しており、上記NPNTr及
びPNPTrと共に高耐圧のNPNTrを用いて回路を
構成する必要性が生じてきた。
【0006】そして、上記回路を構成するには、半導体
基板上に上記ダブルポリシリコン構造の上記NPNTr
とは別にシングルポリシリコン構造のNPNTrを形成
する必要がある。したがって、この半導体装置は、半導
体基板上に高速NPNTrと共にシングルポリシリコン
構造のNPNTr及びPNPTrが配置されたものにな
る。
【0007】そして、上記シングルポリシリコン構造の
NPNTrとPNPTrとを同一の半導体基板上に形成
する場合や、これらのTrと上記ダブルポリシリコン構
造のTrとを同一の半導体基板上に形成する場合には、
それぞれのTrの拡散層の形成工程を個別に行ってい
る。このため、製造工程が複雑になり製造コストが高い
と言う課題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するための本発明の半導体装置の製造方法は、同一の半
導体基板にシングルポリシリコン構造で逆導電型の第1
バイポーラトランジスタと第2バイポーラトランジスタ
とを配置してなる半導体装置の製造方法であって、第1
バイポーラトランジスタのベース取り出し部と第2バイ
ポーラトランジスタのエミッタとを同一工程で形成し、
第1バイポーラトランジスタのエミッタと第2バイポー
ラトランジスタのベース取り出し部とを同一工程で形成
することを特徴としている。
【0009】上記製造方法では、第1バイポーラトラン
ジスタのベース取り出し部と第2バイポーラトランジス
タのエミッタとが同一工程で形成され、第1バイポーラ
トランジスタのエミッタと第2バイポーラトランジスタ
のベース取り出し部とが同一工程で形成されることか
ら、同一導電型のみで構成されるバイポーラトランジス
タの形成工程にベース及びコレクタを形成するための工
程を1回ずつ付加するのみで逆導電型の第1バイポーラ
トランジスタと第2バイポーラトランジスタとを設けて
なる半導体装置が形成される。
【0010】また、上記第1バイポーラトランジスタと
第2バイポーラトランジスタと共に、ダブルポリシリコ
ン構造の第3バイポーラトランジスタとを配置してなる
半導体装置の製造方法であって、上記第1バイポーラト
ランジスタのベース取り出し部と上記第2バイポーラト
ランジスタのエミッタとを同一工程で形成し、上記第1
バイポーラトランジスタのエミッタと上記第2バイポー
ラトランジスタ及び上記第3バイポーラトランジスタの
ベース取り出し部を同一工程で形成し、上記第2バイポ
ーラトランジスタ及び上記第3バイポーラトランジスタ
のコレクタを同一工程で形成することを特徴としてい
る。
【0011】上記製造方法では、ダブルポリシリコン構
造のバイポーラトランジスタと同一導電型のみで構成さ
れるシングルポリシリコン構造のバイポーラトランジス
タとの2種類のバイポーラトランジスタを形成する工程
に、シングルポリシリコン構造のバイポーラトランジス
タのベースを形成する工程を追加するのみで上記3種類
のバイポーラトランジスタで構成される半導体装置が形
成される。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態では、
同一の半導体基板上に、第1バイポーラトランジスタ
(以下、第1Trと記す)及び第2バイポーラトランジ
スタ(以下、第2Tr)と共に第3バイポーラトランジ
スタ(以下、第3Tr)を形成する場合を例に採って説
明を行う。ここでは、上記第1Trをシングルポリシリ
コン構造のPNPバイポーラトランジスタとし、上記第
2Trをシングルポリシリコン構造のNPNバイポーラ
トランジスタとし、上記第3Trをダブルポリシリコン
構造のNPNバイポーラトランジスタとする。そして、
第1Trは半導体基板の第1領域に形成され、第2Tr
は同第2領域に形成され、第3Trは同第3領域に形成
されることとする。尚、上記シングルポリシリコン構造
のバイポーラトランジスタとは、当該バイポーラトラン
ジスタに設けられるポリシリコン電極の全てが単一のポ
リシリコン膜で形成されたものである。また、ダブルポ
リシリコン構造のバイポーラトランジスタとは、当該バ
イポーラトランジスタに設けられるポリシリコン電極が
2層ポリシリコン膜で形成されたものである。
【0013】そして、本発明の各実施形態においてポイ
ントになる工程を説明する前に、先ず、各実施形態に共
通する前工程を図9〜図11を用いて説明する。図9
(1)に示すように、P型の<111>単結晶シリコン
からなるシリコン基板101上に、熱酸化法によって膜
厚330nmの酸化シリコン膜201を成膜する。リソ
グラフィー法によって形成したレジストパターン(図示
せず)をマスクに用いたエッチングによって、シリコン
基板101の第2領域10b及び第3領域10c上にお
ける酸化シリコン膜201を除去する。その後、上記レ
ジストパターンを除去する。
【0014】次に、図9(2)に示すように、シリコン
基板101上に、第1領域10a上に開口部分を有する
レジストパターン301を形成し、このレジストパター
ン301をマスクに用いたイオン注入によって、シリコ
ン基板101中に分離領域102を形成するためのN型
不純物を導入する。ここでは、例えばリンイオン
(P + )を1×1013〜7×1013個/cm2 だけ導入
するすることとし、注入エネルギーを300〜600k
eV程度にして、シリコン基板101の深い位置にN型
不純物が導入されるようにする。
【0015】その後、図9(3)に示すように、レジス
トパターン(301)を除去し、ここでは図示しない酸
化アンチモン(Sb2 3 )を固体拡散源とした気相拡
散(1200℃、1時間)によって、第2領域10b及
び第3領域10cにおけるシリコン基板101の表面層
に埋め込みコレクタ103b,103cを形成する。こ
の埋め込みコレクタ103b,103cは、シート抵抗
20〜50Ω/□、深さ1〜2μm程度にする。この
際、シリコン基板101は露出表面部分から約50nm
程度の深さで酸化され、この露出表面上に約100nm
程度の膜厚の酸化シリコン膜202が生成される。ま
た、この熱処理により、第1領域10aにイオン注入し
たリン(P)が拡散し、分離領域102が形成される。
この分離領域102は、シリコン基板101の深い位置
に形成されるため、第1領域10aの表面部分のN型不
純物濃度は低く抑えられる。
【0016】次に、図10(4)に示すように、フッ酸
を用いたウエットエッチングによりシリコン基板101
表面の酸化シリコン膜(201,202)を除去する。
その後、既存のエピタキシャル技術により、抵抗率0.
3〜5ΩcmのN型エピタキシャル層104を0.7〜
2.0μmの膜厚でシリコン基板101上に形成し、シ
リコン基板101とエピタキシャル層104とからなる
半導体基板10を形成する。
【0017】次いで、熱酸化法によって半導体基板10
の表面に酸化シリコン膜203を50nm程度の膜厚で
成膜した後、CVD法によって酸化シリコン膜203の
上面に窒化シリコン膜204を100nmの膜厚で形成
する。上記酸化シリコン膜203はLOCOS法を行う
際の緩衝膜になるものであり、また上記窒化シリコン膜
204はLOCOS法を行う際のマスクになるものであ
る。そして、上記酸化シリコン膜203及びこの窒化シ
リコン膜204の膜厚は、LOCOS法によって形成さ
れる素子分離のバーズビークの長さ、LOCOS法に伴
う応力や結晶欠陥の発生を防止できる範囲で決定され
る。
【0018】次に、窒化シリコン膜204上に、第1領
域10a、第2領域10b及び第3領域10c上を覆う
形状のレジストパターン302を形成する。その後、こ
のレジストパターン302をマスクに用いて、窒化シリ
コン膜204、酸化シリコン膜203及び半導体基板
(エピタキシャル層104)10の表面層を順次エッチ
ングする。半導体基板10のエッチング量は、LOCO
S法によって素子分離膜を形成した後の半導体基板10
の表面が平坦になるように、素子分離膜の膜厚の約1/
2にする。
【0019】以上の後、図10(5)に示すように、レ
ジストパターン(302)を除去し、次いでLOCOS
法(例えば、1000〜1050℃のスチーム酸化)に
よって半導体基板10の表面側に酸化シリコンからなる
素子分離膜205を形成する。素子分離膜205の膜厚
は、例えば0.8〜1.5μmにする。次に、熱リン酸
を用いたウェットエッチングによって、窒化シリコン膜
(204)を除去する。
【0020】次に、図11(6)に示すように、半導体
基板10表面の平坦化を行う。この際、CVD法によっ
て半導体基板10上に酸化シリコン膜(図示せず)を1
00〜600nm程度の膜厚で成膜し、さらにこの上面
にレジスト膜を塗布する。その後、RIE(Reactive I
on Etching)によってレジスト膜の上面側から半導体基
板10の表面が平坦化するまでエッチバックを行う。
【0021】その後、熱酸化法(900℃)によって、
10〜30nm程度の膜厚の酸化シリコン膜(図示せ
ず)を半導体基板10上に成膜する。次に、図11
(7)に示すように、半導体基板10上に、素子分離膜
205の中央部上及び第1領域10a上に開口部を有す
るレジストパターン303を形成する。そして、このレ
ジストパターン303をマスクに用いたイオン注入を行
うことによって、素子分離膜205の下部にアイソレー
ション105を形成しかつ第1領域10aに第1Trの
埋め込みコレクタ103a形成するためのP型不純物を
導入する。ここでは、例えばホウ素イオン(B+ )を2
00〜500keV程度の注入エネルギーで1013〜1
14個/cm2 程度導入する。
【0022】以上のようにして形成した素子分離膜20
5及びアイソレーション105によって、半導体基板1
0の表面側を第1領域10a、第2領域10b及び第3
領域10cに分離した後、本発明のポイントとなる工程
を行う。以下に、上記前工程に続けて行う製造工程を各
実施形態毎に説明する。
【0023】(第1実施形態)図1〜図4は、本発明の
半導体装置の製造方法の一実施形態を説明する工程図で
あり、これらの図を用いて第1実施形態を説明する。先
ず、第1実施形態の方法を行うにあたっては、上記前工
程において図10(5)を用いて説明したようにして窒
化シリコン膜(204)を除去した後で、かつ図11
(6)を用いて説明したように、半導体基板10表面の
平坦化を行うための酸化シリコン膜を成膜する前に、第
2領域10b及び第3領域10cにおける半導体基板1
0の表面側にコレクタ取り出し部(106b,106
c)を形成するための不純物導入を行う。その後、半導
体基板10表面の平坦化を行うための酸化シリコン膜を
成膜し、上記不純物の活性化熱処理を行う。これによっ
て、上記第2領域10b及び第3領域10cの表面側
に、第2Tr及び第3Trのコレクタ取り出し部106
b,106cを形成しておくこととする。
【0024】そして先ず、上記前工程に続けて行う第1
実施形態の製造工程では、図1(1)に示すように、図
11(7)に示したレジストパターン(303)を除去
した後、第1領域10aにおける第1Trのベース取り
出し部形成領域上及び第2領域10bにおける第2Tr
のエミッタ形成領域上に開口部分を有するレジストパタ
ーン304を半導体基板10上に形成する。次いで、こ
のレジストパターン304をマスクに用いたイオン注入
を行うことによって、第2領域10bにエミッタ107
bを形成するためのN型不純物を導入すると共に、第1
領域10aにベース取り出し部108aを形成するため
のN型不純物を導入する。ここでは、例えばヒ素イオン
(As+ )を30〜70keV程度の注入エネルギーで
1015〜1016個/cm2 程度導入する。
【0025】次に、図1(2)に示すように、上記レジ
ストパターン(304)を除去した後、第1領域10a
における第1Trのベース形成領域上に開口部を有する
レジストパターン(図示せず)を半導体基板10上に形
成する。次いでこのレジストパターンをマスクに用いた
イオン注入を行うことによって、第1領域10aにベー
ス109aを形成するためのN型不純物を導入する。こ
こでは、例えばリンイオン(P+ )を150〜300k
eV程度の注入エネルギーで1013〜1014個/cm2
程度導入する。
【0026】次いで、上記レジストパターンを除去した
後、第2領域10bにおける第2Trのベース形成領域
上に開口部を有するレジストパターン305を半導体基
板10上に形成する。次いで、このレジストパターン3
05をマスクに用いたイオン注入を行うことによって、
第2領域10bにベース109bを形成するためのP型
不純物を導入する。ここでは、例えばホウ素イオン(B
+ )を20〜70keV程度の注入エネルギーで1013
〜1014個/cm2 程度導入する。本実施形態において
は、同一半導体基板上にダブルポリシリコン構造のNP
NTrとシングルポリシリコン構造のPNPTrとを形
成する従来の工程に、この工程が追加されるだけであ
る。尚、上記図1(2)を用いて説明をした2回のイオ
ン注入工程は、逆の手順で行っても良い。
【0027】次に、図2(3)に示すように、上記レジ
ストパターン(305)を除去した後、CVD法によっ
て50〜100nm程度の膜厚の酸化シリコン膜206
を成膜する。次いで、第1領域10aにおける第1Tr
のエミッタ形成領域上及びコレクタ取り出し部形成領域
上、第2領域10bにおける第2Trのベース取り出し
部形成領域上、さらに第3領域10cにおけるエミッタ
・ベース取り出し部形成領域上の上記酸化シリコン膜2
06をエッチング除去する。次に、CVD法によって、
上記酸化シリコン膜206を覆う状態で、半導体基板1
0上に第1ポリシリコン膜207を成膜し、次いでイオ
ン注入によって当該第1ポリシリコン膜207中にP型
不純物を導入する。この際、P型不純物として、二フッ
化ホウ素イオン(BF2 + )を30〜70keVの注入
エネルギーで1015〜1016個/cm2 程度導入する。
尚、上記工程ではホウ素(P型不純物)を含有する第1
ポリシリコン膜を成膜するようにしても良い。
【0028】次に、図2(4)に示すように、第1ポリ
シリコン膜207をパターニングし、第1領域10aに
おけるエミッタ形成領域上及びコレクタ取り出し部形成
領域上、第2領域10bにおけるベース取り出し部形成
領域上、さらに第3領域10cにおけるエミッタ・ベー
ス取り出し部形成領域上に当該第1ポリシリコン膜20
7からなるポリシリコン電極207Aを形成する。その
後、CVD法によって酸化シリコン膜208を成膜し、
次いで第3領域10cにおけるエミッタ形成領域上に開
口部を有するレジストパターン306をこの酸化シリコ
ン膜208上に形成する。
【0029】次に、図3(5)に示すように、上記レジ
ストパターン(306)をマスクに用いたRIEを行う
ことによって、酸化シリコン膜208及び第1ポリシリ
コン膜207をエッチング除去し、第3領域10cの半
導体基板10におけるエミッタ形成領域に達するコンタ
クトホール209を形成する。この際、酸化シリコン膜
208のエッチングガスには酸素(O2 )と三フッ化メ
タン(CHF3 )とを用い、第1ポリシリコン膜207
のエッチングガスには三フッ化三塩化エタン(C2 Cl
3 3 )と六フッ化硫黄(SF6 )とを用いる。
【0030】次に、レジストパターン(306)を除去
した後、熱酸化法によってここでは図示しない酸化膜を
半導体基板10の露出表面に成膜し、次いで、酸化シリ
コン膜208をマスクに用いたイオン注入によって、上
記酸化膜上から当該半導体基板10の表面層に第3Tr
のベース109cを形成するためのP型不純物を導入す
る。この際、P型不純物として、二フッ化ホウ素イオン
(BF2 + )を30〜70keVの注入エネルギーで1
13〜1014個/cm2 程度導入する。また、第3Tr
をさらに高速化する場合には、ベース109cの下方に
ペデスタル領域110を形成するためのN型不純物を導
入する。この際、N型不純物として、リンイオン
(P+ )を300〜700keVの注入エネルギーで1
12〜1013個/cm2 程度導入する。
【0031】次に、CVD法によって、ここでは図示し
ないサイドウォール形成用の酸化シリコン膜を300〜
600nm程度の膜厚で成膜する。その後、図3(6)
に示すように、800〜950℃で10〜60分間の熱
処理を行うことによって、半導体基板10中に拡散させ
た不純物を活性化させると共に、ポリシリコン電極20
7A中の不純物を半導体基板10中に拡散させる。これ
によって、第1領域10aには第1Trのエミッタ10
7a及びコレクタ取り出し部106aを形成し、第2領
域10bには第2Trのベース取り出し部108bを形
成し、第3領域10cには第3Trのベース取り出し部
108cを形成する。これらの不純物の活性化領域は、
その後の熱処理によっても拡散される。
【0032】以上によって、第1領域10aにシングル
ポリシリコン構造のPNPバイポーラトランジスタから
なる第1TrAが形成され、第2領域10bにシングル
ポリシリコン構造のNPNバイポーラトランジスタから
なる第2TrBが形成される。
【0033】その後、上記サイドウォール形成用の酸化
シリコン膜をRIEによってエッチバックし、第3領域
10cのコンタクトホール209の側壁に当該酸化シリ
コン膜からなるサイドウォール210を形成する。次
に、CVD法によって、半導体基板10上に第2ポリシ
リコン膜211を50〜200nm程度の膜厚で成膜し
た後、イオン注入によって当該第2ポリシリコン膜21
1中にN型不純物を導入する。この際、N型不純物とし
て、ヒ素イオン(As+ )を30〜100keVの注入
エネルギーで1015〜1016個/cm 2 程度導入する。
【0034】次に、図4(7)に示すように、第1ポリ
シリコン膜207と同様のRIEによって第2ポリシリ
コン膜211をパターニングし、第3領域10cのエミ
ッタ形成領域上にのみ当該第2ポリシリコン膜211を
残す。これによって、当該第2ポリシリコン膜211か
らなるポリシリコン電極211Aを形成する。次いで、
CVD法によって半導体基板10上に酸化シリコン膜2
12を100〜300nm程度の膜厚で成膜した後、熱
処理を行うことによって第2ポリシリコン膜211中の
N型不純物を第3領域10cにおけるベース109cの
表面層に導入し、当該ベース109cの表面層部分に第
3Trのエミッタ107cを形成する。この熱処理は、
800〜1000℃で数十分または、900〜1100
℃で数秒〜数十秒行うこととする。以上によって、第3
領域10cにダブルポリシリコン構造のNPNバイポー
ラトランジスタからなる第3TrCが形成される。
【0035】その後、図4(8)に示すように、第1T
rA,第2TrB及び第3TrCの各エミッタ107
a,107b,107c、ベース取り出し部108a,
108b,108c、コレクタ取り出し部106a,1
06b,106cまたはこれらに接続されたポリシリコ
ン電極207A,211Aに達するコンタクトホール2
13を酸化シリコン膜212,208に形成する。次
に、これらのコンタクトホール213内にバリアメタル
及びアルミニウムからなる電極214を形成し、後の多
層配線工程(図示省略)を行うことによって半導体装置
1を完成させる。
【0036】(第2実施形態)次に、図5及び図6は、
本発明の半導体装置の製造方法の他の実施形態を説明す
る工程図であり、これらの図を用いて第2実施形態を説
明する。尚、第2実施形態の方法を行うにあたっては、
上記図1(1)を用いて説明した前工程で、第2領域1
0b及び第3領域10cの表面側にコレクタ取り出し部
(106b,106c)を形成しておく必要はない。
【0037】そして、上記前工程に続けて行う第2実施
形態の製造工程では、先ず、図5(1)に示すように、
上記第1実施形態において図1(2)を用いて説明した
工程と同様にして、素子分離膜205,アイソレーショ
ン105及び埋め込みコレクタ103a,103b,1
03cが形成された半導体基板10において、第1領域
10aに第1Trのベース109aを形成するためのN
型不純物を導入し、第2領域10bに第2Trのベース
109bを形成するためのP型不純物を導入する。
【0038】その後、図5(2)に示すように、CVD
法によって、50〜100nm程度の膜厚の酸化シリコ
ン膜501を成膜する。次いで、第1領域10a及び第
2領域10bにおける第1Tr及び第2Trのエミッタ
形成領域上、コレクタ取り出し部形成領域上及びベース
取り出し部形成領域上と、第3領域10cにおけるエミ
ッタ・ベース取り出し部形成領域上及びコレクタ取り出
し部形成領域上の上記酸化シリコン膜501をエッチン
グ除去する。次に、CVD法によって、上記酸化シリコ
ン膜501を覆う状態で、半導体基板10上に第1ポリ
シリコン膜502を成膜する。
【0039】次に、第1ポリシリコン膜502上に、第
1領域10aにおけるエミッタ形成領域上及びコレクタ
取り出し部形成領域上と、第2領域10bにおけるベー
ス取り出し部形成領域上と、第3領域10cにおけるエ
ミッタ・ベース形成領域上とに開口部分を有し、かつ第
1領域10aにおけるベース取り出し部形成領域上と、
第2領域10bにおけるエミッタ形成領域上及びコレク
タ取り出し部形成領域上と、第3領域10cにおけるコ
レクタ取り出し部形成領域上とを覆う形状のレジストパ
ターン601を形成する。そして、このレジストパター
ン601をマスクに用いたイオン注入によって、第1ポ
リシリコン膜502中にP型不純物を導入する。この
際、P型不純物として、二フッ化ホウ素イオン(BF2
+ )を30〜70keVの注入エネルギーで1015〜1
16個/cm2 程度導入する。
【0040】次に、図6(3)に示すように、上記レジ
ストパターン(601)を除去した後、第1ポリシリコ
ン膜502上に、第1領域10aにおけるベース取り出
し部形成領域上,第2領域10bにおけるエミッタ形成
領域上及びコレクタ取り出し部形成領域上,第3領域1
0cにおけるコレクタ取り出し部形成領域上に開口部分
を有するレジストパターン602を形成する。その後、
このレジストパターン602をマスクに用いたイオン注
入によって、第1ポリシリコン膜502中にN型不純物
を導入する。この際、N型不純物として、リンイオン
(P+ )を30〜70keVの注入エネルギーで1015
〜1016個/cm2 程度導入する。本実施形態において
は、同一半導体基板上にダブルポリシリコン構造のNP
NTrとシングルポリシリコン構造のPNPTrとを形
成する従来の工程に、上記図5(1)及び図6(3)で
示したイオン注入工程が追加されるだけである。
【0041】以上の工程までを行った後、上記第1実施
形態で図2(4)〜図4(8)を用いて説明したと同様
の手順で各工程を行う。次いで、図6(4)に示すよう
に、第1ポリシリコン膜502または第2ポリシリコン
膜503からなるポリシリコン電極502A,503A
が接する半導体基板10の表面層に、当該ポリシコン電
極502A,503AからN型不純物やP型不純物を固
相拡散させる。これによって、第1TrA,第2TrB
及び第3TrCのエミッタ107a,107b,107
c,ベース取り出し部108a,108b,108c及
びコレクタ取り出し部106a,106b,106cを
形成する。そして、第1領域10aにシングルポリシリ
コン構造のPNPバイポーラトランジスタからなる第1
TrAを配置し、第2領域10bにシングルポリシリコ
ン構造のNPNバイポーラトランジスタからなる第2T
rBを配置し、第3領域10cにダブルポリシリコン構
造のNPNバイポーラトランジスタからなる第3TrC
を配置してなる半導体装置2を完成させる。
【0042】(第3実施形態)次に、図7及び図8は、
本発明の半導体装置の製造方法のさらに他の実施形態を
説明する工程図であり、これらの図を用いて第3実施形
態を説明する。先ず、第3実施形態の方法を行うにあた
っては、上記図9〜図11を用いて説明した前工程で、
上記第1実施形態と同様に第2領域10b及び第3領域
10cにおける半導体基板10の表面側にコレクタ取り
出し部106b,106cを形成しておく。
【0043】そして、上記前工程に続けて行う第3実施
形態の製造工程では、先ず、図7(1)に示すように、
上記第1実施形態において図1(2)を用いて説明した
工程と同様にして、素子分離膜205,アイソレーショ
ン105及び第1領域10aに埋め込みコレクタ103
aが形成された半導体基板10において、第1領域10
aに第1Trのベース109aを形成するためのN型不
純物を導入し、第2領域10bに第2Trのベース10
9bを形成するためのP型不純物を導入する。
【0044】その後、図7(2)に示す工程では、CV
D法によって、50〜100nm程度の膜厚の酸化シリ
コン膜701を成膜する。次いで、第1領域10aにお
ける第1Trのエミッタ形成領域上,コレクタ取り出し
部形成領域上及びベース取り出し部形成領域上と、第2
領域10bにおける第2Trのエミッタ形成領域上及び
ベース取り出し部形成領域上と、第3領域10cにおけ
る第3Trのエミッタ・ベース取り出し部形成領域上の
上記酸化シリコン膜701をエッチング除去する。次
に、CVD法によって、上記酸化シリコン膜701を覆
う状態で、半導体基板10上に第1ポリシリコン膜70
2を成膜する。
【0045】次に、第1ポリシリコン膜702上に、第
1領域10aにおけるエミッタ形成領域上及びコレクタ
取り出し部形成領域上と、第2領域10bにおけるベー
ス取り出し部形成領域上と、第3領域10cにおけるエ
ミッタ・ベース取り出し部形成領域上とに開口部分を有
し、かつ第1領域10aにおけるベース取り出し部形成
領域上と、第2領域10bにおけるエミッタ形成領域上
及びコレクタ取り出し部形成領域上とを覆う形状のレジ
ストパターン801を形成する。そして、このレジスト
パターン801をマスクに用いたイオン注入によって、
第1ポリシリコン膜702中にP型不純物を導入する。
この際、P型不純物として、二フッ化ホウ素イオン(B
2 + )を30〜70keVの注入エネルギーで1015
〜1016個/cm2 程度導入する。
【0046】次に、図8(3)に示すように、上記レジ
ストパターン(801)を除去した後、第1ポリシリコ
ン膜702上に、第1領域10aにおけるベース取り出
し部形成領域上及び第2領域におけるエミッタ形成領域
上に開口部を有するレジストパターン802を形成す
る。その後、このレジストパターン802をマスクに用
いたイオン注入によって、第1ポリシリコン膜702中
にN型不純物を導入する。この際、N型不純物として、
リンイオン(P+ )を30〜70keVの注入エネルギ
ーで1015〜1016個/cm2 程度導入する。本実施形
態においては、同一半導体基板上にダブルポリシリコン
構造のNPNTrとシングルポリシリコン構造のPNP
Trとを形成する従来の工程に、上記図7(1)及び図
8(3)で示したイオン注入工程が追加されるだけであ
る。
【0047】以上の工程までを行った後、上記第1実施
形態で図2(4)〜図4(8)を用いて説明したと同様
の手順で各工程を行う。次いで、図8(4)に示すよう
に、第1ポリシリコン膜702または第2ポリシリコン
膜703からなるポリシリコン電極702A,703A
が接する半導体基板10の表面層に、当該ポリシコン電
極702A,703AからN型不純物やP型不純物を固
相拡散させる。これによって、第1Trのエミッタ10
7a,ベース取り出し部108a,コレクタ取り出し部
106a,第2Tr及び第3Trのエミッタ107b,
107c及びベース取り出し部108b,108cを形
成する。そして、第1領域10aにシングルポリシリコ
ン構造のPNPバイポーラトランジスタからなる第1T
rAを配置し、第2領域10bにシングルポリシリコン
構造のNPNバイポーラトランジスタからなる第2Tr
Bを配置し、第3領域10cにダブルポリシリコン構造
のNPNバイポーラトランジスタからなる第3TrCを
配置してなる半導体装置3を完成させる。
【0048】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、同一の半
導体基板にシングルポリシリコン構造で逆導電型の第1
バイポーラトランジスタと第2バイポーラトランジスタ
とを配置してなる半導体装置を製造する際、第1バイポ
ーラトランジスタのベース取り出し部と第2バイポーラ
トランジスタのエミッタとを同一工程で形成し、第1バ
イポーラトランジスタのエミッタと第2バイポーラトラ
ンジスタのベース取り出し部とを同一工程で形成するこ
とで、単一の導電型で構成されるシングルポリシリコン
構造のバイポーラトランジスタからなる半導体装置及び
これとダブルポリシリコン構造のバイポーラトランジス
タとからなる半導体装置の製造工程にベース及びコレク
タを形成するための工程を1回ずつ付加するのみで上記
半導体装置が形成される。したがって、混成回路からな
る半導体装置の製造工程を簡略化することが可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態を説明する製造工程図(その1)
である。
【図2】第1実施形態を説明する製造工程図(その2)
である。
【図3】第1実施形態を説明する製造工程図(その3)
である。
【図4】第1実施形態を説明する製造工程図(その4)
である。
【図5】第2実施形態を説明する製造工程図(その1)
である。
【図6】第2実施形態を説明する製造工程図(その2)
である。
【図7】第3実施形態を説明する製造工程図(その1)
である。
【図8】第3実施形態を説明する製造工程図(その2)
である。
【図9】各実施形態に共通する前工程を説明する製造工
程図(その1)である。
【図10】各実施形態に共通する前工程を説明する製造
工程図(その2)である。
【図11】各実施形態に共通する前工程を説明する製造
工程図(その3)である。
【符号の説明】
1 半導体装置 10 半導体基板 106a,106b,106c コレクタ取り出し部 107a,107b,107c エミッタ 108a,108b,108c ベース取り出し部 A 第1Tr(第1バイポーラトランジスタ) B 第2Tr(第2バイポーラトランジスタ) C 第3Tr(第3バイポーラトランジスタ)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一の半導体基板にシングルポリシリコ
    ン構造の第1バイポーラトランジスタとシングルポリシ
    リコン構造で前記第1バイポーラトランジスタと逆導電
    型の第2バイポーラトランジスタとを設けてなる半導体
    装置の製造方法であって、 前記第1バイポーラトランジスタのベース取り出し部と
    前記第2バイポーラトランジスタのエミッタとを同一工
    程で形成し、 前記第1バイポーラトランジスタのエミッタと前記第2
    バイポーラトランジスタのベース取り出し部とを同一工
    程で形成することを特徴としている半導体装置の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記第1バイポーラトランジスタのコレクタ取り出し部
    を当該第1バイポーラトランジスタのエミッタ及び前記
    第2バイポーラトランジスタのベース取り出し部と同一
    工程で形成すること、 を特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 同一の半導体基板にシングルポリシリコ
    ン構造の第1バイポーラトランジスタとシングルポリシ
    リコン構造で前記第1バイポーラトランジスタと逆導電
    型の第2バイポーラトランジスタとダブルポリシリコン
    構造の第3バイポーラトランジスタとを設けてなる半導
    体装置の製造方法であって、 前記第1バイポーラトランジスタのベース取り出し部と
    前記第2バイポーラトランジスタのエミッタとを同一工
    程で形成し、 前記第1バイポーラトランジスタのエミッタと前記第2
    バイポーラトランジスタ及び前記第3バイポーラトラン
    ジスタのベース取り出し部を同一工程で形成し、 前記第2バイポーラトランジスタ及び前記第3バイポー
    ラトランジスタのコレクタを同一工程で形成することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記第1バイポーラトランジスタのコレクタ取り出し部
    を、当該第1バイポーラトランジスタのエミッタと前記
    第2バイポーラトランジスタ及び前記第3バイポーラト
    ランジスタのベース取り出し部と同一工程で形成するこ
    と、 を特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記第2バイポーラトランジスタ及び前記第3バイポー
    ラトランジスタのコレクタ取り出し部を、前記第1バイ
    ポーラトランジスタのベース取り出し部と当該第2バイ
    ポーラトランジスタのエミッタと同一工程で形成するこ
    と、 を特徴とする半導体装置の製造方法。
JP8156481A 1996-06-18 1996-06-18 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH104142A (ja)

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