JPS6052591B2 - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置の製造方法

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JPS6052591B2 JP2035181A JP2035181A JPS6052591B2 JP S6052591 B2 JPS6052591 B2 JP S6052591B2 JP 2035181 A JP2035181 A JP 2035181A JP 2035181 A JP2035181 A JP 2035181A JP S6052591 B2 JPS6052591 B2 JP S6052591B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体集積回路装置の製造方法、特にMOS
素子とバイポーラ素子を同一チップ上に形成する、いわ
ゆるB1−MOS集積回路装置の製造方法に関するもの
である。
一般にバイポーラ素子は、占有チップ面積あたりのド
ライブ能力が大であり、アナログ量処理の精度が高いが
集積度が低く、入力インピーダンスが低いなど欠点があ
り、一方、MOS素子は入力インピーダンスが大きく、
集積度が大きいという特長をもつているので、バイポー
ラ素子を主体とするチップ上にバイポーラ素子の上記九
色を補填するMOS素子を組み込むことが有効であり、
その最も代表的なものとして入力段にMOS素子を用い
た演算増幅器、いわゆるMOSトップのオペレーション
アンプがすでに製品化され、大量に販売されている。
このような従来のB1−MOS集積回路装置はバイポ
ーラ素子として叩nトランジスタ、MOS素子としてp
チャネルMOSトランジスタを用いたものが多いので、
以下かゝるBI−MOS集積回路を代表例として、従来
の製造方法を第1図を用いて説明する。
まず第1図Aに示すように、p形シリコン基板1上に
n形高不純物濃度の埋込み層2を形成したのち、n形低
不純物濃度のエピタキシャル層3を成長させる。
ついで、第1図Bに示すように耐酸化性膜、例えば窒
化膜4をマスクして選択酸化をおこない、エピタキシャ
ル層3における素子形成部3a,3b間を電気的に分離
するための厚に酸化膜5を形成する。
ついで第1図Cに示すように、窒化膜4を除去し、イオ
ン注入時に保護膜として用いるための酸化膜6を形成し
、さらにホトレジスト膜7を形成し、そのレジスト膜7
をマスクとしてボロンイオンを上記酸化膜6を通して半
導体表面部へ注入し、その後上記ホトレジスト膜7を除
去し、熱処理によつて上記注入されたボロンをドライビ
ング拡散させることにより、p形のベース層8とソース
層9およびドレイン層10、さらには拡散抵抗(図示せ
ず)を形成する。
ついで第1図Dに示すようにイオン注入法、ガス拡散法
などによつてn形高不純物濃度のコレクタコンタクト用
n+層11およびエミッタ用n+層12を形成する。
そして第1図Eに示すようにリンガラス膜等の酸化膜1
3をデポジションした後、ゲートとなる部分の酸化膜1
3と6を共に部分的に除去し、あらためてゲート酸化膜
14を形成する。
最後に第1図Fに示すように半導体に対する電極取り出
し部の酸化膜13と6に窓開けを行なつた後電極〔ベー
ス15、エミッタ16、コレクタ17、ソース18、ゲ
ート19、ドレイン20〕等およびその他の配線等を形
成する。
このような集積回路装置を製造するにあたつては、各素
子の特性パラメータを再現性よく精度を高めてコントロ
ールすることが重要なポイントとなるが、BI−MOS
集積回路装置においては最低限制御しなければならない
上記特性パラメータとは、(1)各素子の接合耐圧 (2)Npnトランジスタの電流増幅率(HpEc)P
npトランジスタの電流増幅率(HpE)(3)pチャ
ネルMOSトランジスタのしきい値電圧(Th)(4)
拡散抵抗の抵抗値(R) である。
特に第1図のプロセスを見ても分るように、n+エミッ
タ拡散工程を終了した後に、ゲート酸化膜形成などの高
温の熱処理工程をともなうため、一度拡散したn+層が
再分布してしまい、なかでもバイポーラ回路部のNpn
トランジスタのHFEを精度よくコントロールすること
が大変難しく、BI−MOS集積回路装置製造プロセス
上の最大の問題点ともなつている。このNpnトランジ
スタのh1を精度よくコントロールする方法として、(
a)n+エミッタ拡散工程の時に、その後の熱処理によ
るHFEの変化量を考えてHFEコントロールを行なう
(b)n+エミッタ拡散工程時点では、n+デポジショ
ンを行なうのみにとどめ、ゲート酸化形成工程など、M
OS素子を形成するのに必要な熱処理がすべて終了した
のちに、不活性雰囲気中で熱処理を行なうことにより、
最終工程でHFEの値を再調整する。
(c)n+エミッタ拡散後のMOS素子のゲート酸化膜
を形成するプロセスなどを低温化することによりh1の
変化量を最小におさえる。
などの方法が考えられるが、各方法ともそれぞれ問題が
あり、たとえば(a)の場合ではその後の熱処理工程の
ばらつきが大なるため、HpEの変化量を再現性よく予
想するとが難かしく、(b)の場合では、不活性ガスで
熱処理中に、その熱処理時間の長短によりMOS素子の
Vthの変化量が変り、(c)の場合では、MOS素子
のゲート酸化膜とシリコン基板の準位を精度よくコント
ロールすることが難しく、Thの不安定要因となりうる
したがつて本発明は従来方法におけるHFElVthの
制御性およびVthの不安定性などの欠点を解消するた
めに成されたものであつて、その目的はゲート酸化工程
をエミッタ層形成工程に先立つて行なうことにより、V
thの不安定要因を作らずにHpεの制御性を向上させ
る半導体集積回路装置の製造方法を提供するものてある
この様な目的を達成するため、本発明ではエミッタ形成
前に多結晶シリコン膜を形成し、その多結晶シリコン膜
の一部からエミッタ拡散を行なうとともにこの多結晶シ
リコン膜の他の部分を利用してゲート配線を構成するも
のである。
さらに本発明の他の目的は占有面積を小さくし、高集積
密度の集積回路装置の製造を可能にすることである。以
下本発明をその一実施例を用いて詳細に説明する。
第2図AないしEは本発明に係る半導体集積回路装置の
製造方法の一実施例における各製造工程での試料の断面
を示す図である。
まず、第1図を用いて説明した従来の方法と全つたく同
様な方法により埋込み層2およびエピタキシャル層3を
形成したのち、第2図Aに示すように窒化シリコン膜等
の耐酸化性マスクによつてエピタキシャル層3の素子形
成部3a,3b間を分離するように選択的に厚い酸化膜
5を形成すると同時にバイポーラトランジスタのベース
領域形成部3a1を囲みかつそれ3a1とコレクタコン
タクト形成部3a2とを分離する様に酸化膜5aを形成
し、その後耐酸化性マスクを除去し、薄い酸化膜6を形
成した後、公知の選択的拡散法、たとえばイオン注入法
などによりp形ベース層8を形成したのち必要に応じて
チャネルドープ用イオン注入を行ない、さらに必要に応
じて上記酸化膜6を除去して新らたにきれいなゲート用
酸化膜14を熱酸化法によつて形成する。
ついで第2図Bに示すように、エミッタおよびコレクタ
電極取り出しとなる領域のゲート用酸化−膜14を公知
の写真製版、エッチング技術で除去した後、n形不純物
を含むシリコン膜21を形成する。
このシリコン膜21は多結晶シリコン膜の他、エピタキ
シャル成長シリコン膜ないしは多孔質シリコン膜でもよ
い。またn形不純物はシリコン膜形成時にドープしても
、またはシリコン膜形成後に拡散によつて導入してもよ
い。ついで第2図cに示すように写真製版技術によつて
ホトレジスト膜22をパターニングし、それをマスクと
してシリコン膜21をエッチングし、エミッタ電極部2
1a1コレクタ電極部21bおよびゲート電極部21c
を形成し、その後同じくホトレジスト膜22をマスクと
してp形不純物をイオン注入し、ベース電極取り出し層
8a1ソース9a1ドレイン10aを形成する。
ついで、第2図Dに示すように、アニール処理によりシ
リコン膜11a,11bを拡散源としてn形高不純物濃
度のエミツ用層12とコレクタ電極取り出し層11を形
成し、さらにパッシベーション膜としてリンガラス層1
3をデポジションする。
ついで第2図Eに示すようにベース層およびソース層、
ドレイン層さらには多結晶シリコン膜に対するコレクタ
用としてリンガラス膜、酸化膜に窓開けを行ない、アル
ミニウム電極15,17,18,20および配線層(図
示せず。
)を施こす。以上詳細に説明したように、本発明の半導
体集積回路装置の製造方法においては、ゲート酸化膜形
成後にエミッタ拡散窓を開け、n形高不純物濃度を含む
多結晶シリコン膜をエミッタ拡散形成用拡散源およびゲ
ート電極用として利用するものであるから、バイポーラ
トランジスタのH,を決めるエミッタ拡散層形成後に、
ゲート酸化などの高温熱処理を行なう必要がなく、した
がつてVthの不安定要因を作ることなくHpEの制御
性を向上させることができる。
またベース周囲を酸化膜で囲むことによつてMOSトラ
ンジスタのソース、ドレイン形成が多結晶シリコン膜の
パターニングを行なうときのマスクでセルフ、アライン
的におこなえるため本発明にか)るセルフ●アラインの
多結晶シリコンゲートMOSトランジスタの占有面積す
なわち第2図Eの部分上面図である第3図の厚い酸化膜
5と半導体との境界線A2で囲まれた部分の面積は第1
図Fの部分上面図である。
第4図の従来のアルミニウム・ゲートMOSトランジス
タの占有面積(同じく境界線A1で囲まれた部分の面積
に比べ錫%に縮少され、高集積化が可能となる。また、
多結晶シリコン膜を電極配線として使う場合、アルミニ
ウムなどの金属配線に比べ、抵抗が高くなるので、もし
回路上問題がある場合には、リンガラス膜をデポジショ
ンする前に上記多l結晶シリコン膜上にモリブデンシリ
サイドや白金シリサイドなどの高導電性耐熱材料からな
る層を形成して抵抗を下げるようにするとよい。
図面の簡単な説明第1図AないしFは従来のBI−MO
S集積回路7装置の製造方法における製造工程での試料
の断面を示す図、第2図AないしEは本発明の一実例に
おける各主要工程での試料の断面を示す図、第3図は本
発明の方法、第4図は従来の方法により得られたそれぞ
れのMOSトランジスタ部分の平面9パターンを示す図
面である。
1・・・・・・p形シリコン基板、2・・・・・・n形
高不純物濃度の埋込み層、3,3a,3a1,3a2,
3b・・・・・n形低不純物濃度のエピタキシャル層、
4・・・窒化膜、5,5a,6,13,14・・・・酸
化膜、7・・・・・ホトレジスト膜、8,8a・・・・
・・ベース層、9,9a・・・・・・ソース層、10,
10a・・・・・・ドレイン層、11・・・・・・コレ
クタ電極取り出し層、12・・・・n形高不純物濃度の
エミッタ層、15,16,17,18,19,20・・
・・・電極、21,21a,21b,21c・・・・・
・シリコン膜、22・・・・・・ホトレジスト膜、Al
,A2・・・・・・厚い酸化膜5と半導体との境界線、
B・・・・・・コンタクト用孔の段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 バイポーラ素子とMOSとを同一チップ上に形成す
    る集積回路装置の製造方法において、上記素子間が相互
    に誘電体で電気的に分離されかつバイポーラ素子におけ
    る第1導電形のベース層の全周が上記導電体で囲まれて
    形成された半導体基板に熱酸化法によつて酸化膜を形成
    し、バイポーラ素子のエミッタおよびコレクタ電極取り
    出し領域上の上記酸化膜を除去し、その後第2導電形不
    純物を含むシリコン膜を形成し、上記シリコン膜からの
    不純物拡散によつて第2導電形のエミッタ層とコレクタ
    電極取り出し層を形成するとともに、上記シリコン膜を
    パターンニングしてゲート電極、エミッタ電極およびコ
    レクタ電極として使用し、かつ上記シリコン膜のパター
    ンニングに使用したマスクをもちいて第1導電形の高不
    純物濃度のベース電極取り出し層、ソース層、ドレイン
    層を形成することを特徴とする半導体集積回路装置の製
    造方法。 2 耐酸化性膜をマスクとして選択的に酸化して形成し
    たシリコン酸化膜を上記誘電体として使用することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装
    置の製造方法。 3 シリコン膜表面に金属のシリサイド膜を形成した後
    、パッシベーション膜をデポジションすることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置の
    製造方法。
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JPS60217657A (ja) * 1984-04-12 1985-10-31 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路装置の製造方法
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