JPS61194764A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JPS61194764A
JPS61194764A JP60034318A JP3431885A JPS61194764A JP S61194764 A JPS61194764 A JP S61194764A JP 60034318 A JP60034318 A JP 60034318A JP 3431885 A JP3431885 A JP 3431885A JP S61194764 A JPS61194764 A JP S61194764A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
emitter
electrode
conductive layer
base region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60034318A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Tanba
丹場 展雄
Masanori Odaka
小高 雅則
Katsumi Ogiue
荻上 勝己
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP60034318A priority Critical patent/JPS61194764A/en
Publication of JPS61194764A publication Critical patent/JPS61194764A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • 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
    • H01L21/8248Combination of bipolar and field-effect technology
    • H01L21/8249Bipolar and MOS technology

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the performance of a bipolar transistor while reducing the size of the element by forming an emitter region by an impurity diffusion from a conductive layer as an emitter electrode shaped to one part on a semiconductor region as a base region while introducing an impurity in high concentration to an external base region section while using the conductive layer as a mask. CONSTITUTION:In a process in which a bipolar transistor and a MISFET are shaped onto the same semiconductor substrate, a gate electrode for the MISFET is formed while an emitter electrode is shaped, and an emitter region is formed through the diffusion of an N-type impurity from the emitter electrode while a P-type impurity is introduced to an external base region at the same time as ion implantation for shaping source-drain regions in the P channel type MISFET as employing the emitter electrode as an ion implanting mask. Accordingly, the emitter region and the external base region can be shaped in a self- alignment manner, thus lowering the resistance of the external base region and improving the performance of the bipolar transistor while reducing the size of an element for the bipolar transistor, then enhancing the degree of integration.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] この発明は、半導体技術さらには半導体集積回路におけ
るバイポーラトランジスタの形成に適用して特に有効な
技術に関し1例えば同一半導体基板上にバイポーラトラ
ンジスタとMISFET(絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタ)が形成されるようにされた半導体集積回路にお
けるエミッタ領域の形成に利用して有効な技術に関する
Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to a technology that is particularly effective when applied to semiconductor technology and to the formation of bipolar transistors in semiconductor integrated circuits. The present invention relates to a technique that can be effectively used to form an emitter region in a semiconductor integrated circuit in which a field effect transistor (type field effect transistor) is formed.

[背景技術] メモリアレイをM I S FETからなる高抵抗負荷
型のメモリセル(第2図参照)で構成し、人出カバッフ
ァや読出し回路(センスアンプ)等の周辺回路をバイポ
ーラトランジスタで構成してなるスタティックRAMに
関する発明が提案されている。また、そのようなスタテ
ィックRAMを形成するため、同一半導体基板上にバイ
ポーラトランジスタとMISFETとを形成するプロセ
ス(以FB 1−CMOSプロセスと称する)に関する
技術も種々提案されている(特願昭58−143869
号)。
[Background technology] The memory array is composed of high-resistance load type memory cells made of MISFETs (see Figure 2), and the peripheral circuits such as the turnout buffer and readout circuit (sense amplifier) are composed of bipolar transistors. An invention related to a static RAM has been proposed. In addition, in order to form such a static RAM, various technologies have been proposed regarding a process (hereinafter referred to as the FB1-CMOS process) for forming a bipolar transistor and a MISFET on the same semiconductor substrate (Japanese Patent Application No. 1983-1989). 143869
issue).

上記先願に係るB i −CMOSプロセスにおいては
、ベース領域形成後に、その外部ベース領域に対して、
PチャンネルM I S FETのソース。
In the B i -CMOS process according to the above-mentioned prior application, after forming the base region, for the external base region,
P-channel MIS FET source.

ドレイン領域の形成のためのイオン打込みと同時にP型
不純物を導入して、ベース抵抗を下げている。また、エ
ミッタ領域は、メモリセル内の負荷抵抗を構成するポリ
シリコン層と同時に形成されたポリシリコン電極からの
N型不純物の拡散により形成するようにしている。
At the same time as the ion implantation for forming the drain region, P-type impurities are introduced to lower the base resistance. Further, the emitter region is formed by diffusion of N-type impurities from a polysilicon electrode formed at the same time as the polysilicon layer constituting the load resistance in the memory cell.

しかしながら、上記プロセスに従うと、エミッタ領域と
外部ベース領域が自己整合的でないため、ベース抵抗が
充分に低減されないとともに、バイボ・−ラトランジス
タの素子寸法も小さくならないという問題点があった。
However, when the above process is followed, the emitter region and the external base region are not self-aligned, so there is a problem that the base resistance cannot be sufficiently reduced and the element size of the bibolar transistor cannot be reduced.

[発明の目的コ この発明の目的は、バイポーラトランジスタの性能を向
上させるとともに、その素子寸法を低減して高集積化を
可能にするような半導体技術を提供することにある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a semiconductor technology that improves the performance of bipolar transistors, reduces the element size, and enables high integration.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明かにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[発明の概要] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。
[Summary of the Invention] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

すなわち、同一半導体基板上にバイポーラトランジスタ
とMISFETを形成するプロセスにおいて、MTSF
ETのゲート電極の形成と同時にエミッタ電極を形成し
てこのエミッタ電極からのN型不純物の拡散によってエ
ミッタ領域を形成するとともに、このエミッタ電極をイ
オン打込みマスクとして、Pチャンネル形M I S 
FETのソース、ドレイン領域形成のためのイオン打込
みと同時に外部ベース領域にP型不純物を導入させるよ
うにすることによって、エミッタ領域と外部ベース領域
を自己整合的に形成できるようにし、これによって外部
ベース領域の抵抗を下げてバイポーラトランジスタの性
能を向上させるとともに、バイポーラトランジスタの素
子寸法を低減し、高集積化を可能にするという上記目的
を達成するものである。
That is, in the process of forming bipolar transistors and MISFETs on the same semiconductor substrate, MTSF
An emitter electrode is formed simultaneously with the formation of the gate electrode of the ET, and an emitter region is formed by diffusion of N-type impurities from this emitter electrode. Using this emitter electrode as an ion implantation mask, a P-channel type MIS is formed.
By introducing P-type impurities into the external base region at the same time as the ion implantation for forming the source and drain regions of the FET, the emitter region and the external base region can be formed in a self-aligned manner. The present invention achieves the above-mentioned objects of improving the performance of bipolar transistors by lowering the region resistance, and reducing the device dimensions of bipolar transistors to enable high integration.

[実施例コ 第1図(A)〜(E)は、本発明をバイポーラトランジ
スタとMISFETが同一の半導体基板に形成されるよ
うにされた半導体集積回路に適用した場合の一実施例を
製造工程順に示すものである。
[Example 1] Figures 1 (A) to (E) show a manufacturing process of an example in which the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit in which a bipolar transistor and a MISFET are formed on the same semiconductor substrate. They are shown in order.

先ず、P型車結晶シリコン基板のような半導体基板1を
用意し、その表面を酸化して酸化シリコン膜を形成し、
この酸化シリコン膜等をマスクとしてアンチモンのよう
なN型不純物を熱拡散等により半導体基板1の主面上に
導入、拡散させてN+型埋込層2a、2bを形成する。
First, a semiconductor substrate 1 such as a P-type crystal silicon substrate is prepared, and its surface is oxidized to form a silicon oxide film.
Using this silicon oxide film or the like as a mask, an N type impurity such as antimony is introduced and diffused onto the main surface of the semiconductor substrate 1 by thermal diffusion or the like to form N+ type buried layers 2a and 2b.

それから同様の方法により、N+型埋込層2a、2b間
にP+型埋込層3を形成してから、マスクとなった酸化
膜を除去した後、気相成長法により半導体基板1上に全
面的にN型エピタキシャル層4を形成して、第1図(A
)の状態となる。
Then, by the same method, a P+ type buried layer 3 is formed between the N+ type buried layers 2a and 2b, and after removing the oxide film that served as a mask, the entire surface is deposited on the semiconductor substrate 1 by vapor phase epitaxy. An N-type epitaxial layer 4 is formed as shown in FIG.
).

次に、上記N型エピタキシャル層4の表面を酸化して酸
化シリコン膜を形成してからフォトエツチングを行ない
、この酸化シリコン膜をマスクとしてバイポーラトラン
ジスタおよびPチャンネルMISFETが形成される箇
所にN型不純物を拡散させてNウェル領域5を形成する
。それから、同様の方法により、NチャンネルM I 
S FETが形成される箇所にP型不純物を拡散させて
Pウェル領域(図示省略)を形成する。
Next, the surface of the N-type epitaxial layer 4 is oxidized to form a silicon oxide film, and then photoetching is performed, and using this silicon oxide film as a mask, N-type impurities are added to the locations where the bipolar transistor and P-channel MISFET are to be formed. is diffused to form an N-well region 5. Then, in a similar manner, the N-channel MI
A P-well region (not shown) is formed by diffusing P-type impurities in a location where an S FET is to be formed.

それから、ウェル領域形成マスクとなった酸化シリコン
膜を除去した後、再び基板1の表面を薄く酸化して酸化
膜7aを形成してからCVD法(ケミカル・ベイパー・
デポジション法)等により窒化シリコン膜6を形成する
。しかる後、フォトエツチングを行なって、バイポーラ
トランジスタやM I S FETなどの素子が形成さ
れるべき領域上にのみ窒化シリコン膜6が残るようにす
る。そして、バイポーラトランジスタ形成領域とMIS
FET形成領域の境界に、例えばPウェル形成のための
イオン打込みと同時もしくは別の工程で、チャンネルス
トッパ層形成のためのP型不純物のイオン打込みを行な
う。
Then, after removing the silicon oxide film that served as a well region formation mask, the surface of the substrate 1 is again thinly oxidized to form an oxide film 7a, and then CVD (chemical vapor deposition) is performed.
A silicon nitride film 6 is formed by a deposition method or the like. Thereafter, photoetching is performed so that the silicon nitride film 6 remains only on the regions where elements such as bipolar transistors and MISFETs are to be formed. Then, the bipolar transistor formation region and the MIS
P-type impurity ion implantation for forming a channel stopper layer is performed at the boundary of the FET forming region, for example, at the same time as or in a separate step from ion implantation for forming a P well.

次に、上記窒化シリコン膜6を耐酸化用マスクとして、
酸化性雰囲気中で半導体基板1の表面を選択的に熱酸化
させて比較的厚いフィールド絶縁膜7を形成する。この
とき、窒化シリコン膜6は酸素を通さないので、窒化シ
リコン膜6の下の基板主面は酸化されない。また、この
熱処理によって、予め打ち込んでおいたP型不純物が拡
散されて、バイポーラトランジスタとM I S FE
Tの境界のフィールド絶縁膜7の直下には、チャンネル
ストッパ層としてP型半導体領域8が形成され、第1図
(B)の状態となる。
Next, using the silicon nitride film 6 as an oxidation-resistant mask,
A relatively thick field insulating film 7 is formed by selectively thermally oxidizing the surface of the semiconductor substrate 1 in an oxidizing atmosphere. At this time, since silicon nitride film 6 does not allow oxygen to pass through, the main surface of the substrate below silicon nitride film 6 is not oxidized. Also, through this heat treatment, the P-type impurity implanted in advance is diffused, and the bipolar transistor and M I S FE
A P-type semiconductor region 8 is formed as a channel stopper layer directly under the field insulating film 7 at the T boundary, resulting in the state shown in FIG. 1(B).

第1図(B)の状態の後は、先ず耐酸化用マスクとなっ
た窒化シリコン膜6を除去し、基板主面上の酸化シリコ
ン膜7aを除去してから熱酸化を行なって、露出された
基板主面上にゲート絶縁膜となる酸化シリコン膜11を
形成する。フォトレジスト被膜をマスクとしてコレクタ
引上げ口となる部分にN型不純物をイオン打込み等によ
り注入して拡散させ、N+型埋込層2aに達するような
N型半導体領域9を形成する。しかる後、上記コレクタ
引上げ口(9)およびMISFETが形成されるべき部
分を、フォトレジスト被膜等で覆っておいてイオン打込
み等により基板主面上にP型不純物を注入、拡散させて
ベース領域となるP型半導体領域10を形成して第1図
(C)の状態となる。
After the state shown in FIG. 1(B), first, the silicon nitride film 6 serving as an oxidation-resistant mask is removed, and then the silicon oxide film 7a on the main surface of the substrate is removed and then thermal oxidation is performed to remove the exposed parts. A silicon oxide film 11, which will become a gate insulating film, is formed on the main surface of the substrate. Using the photoresist film as a mask, an N-type impurity is implanted and diffused into the portion that will become the collector pull-up port by ion implantation or the like, thereby forming an N-type semiconductor region 9 that reaches the N+ type buried layer 2a. Thereafter, the collector pull-up port (9) and the portion where the MISFET is to be formed are covered with a photoresist film or the like, and P-type impurities are implanted and diffused onto the main surface of the substrate by ion implantation or the like to form a base region. A P-type semiconductor region 10 is formed, resulting in the state shown in FIG. 1(C).

そして、コレクタ引上げ口9およびエミッタが形成され
るべき部分の表面の酸化シリコン膜11をウェット・エ
ツチング等により除去して開口部11a、llbを形成
してから、この酸化シリコン膜11上にCVD法により
、ポリシリコン層を全面的に形成する。しかる後、この
ポリシリコン層に対して、ひ素もしくはリンのようなN
型不純物をイオン打込みにより導入してから、その上に
モリブデンやタングステンのような高融点金属層を薄く
蒸着する。それから、熱処理を施こす。すると、ポリシ
リコン層の上層部分がメタルシリサイド(金属とシリコ
ンの化合物)層に変化してポリシリコン層とその上のメ
タルシリサイド層とからなる2層膜(ポリサイド膜)構
造12が形成されるとともに、ポリシリコン層からN型
不純物が基板主面上に拡散されて、ベース領域(10)
上にエミッタ領域たるN型半導体領域13が形成されて
第1図(D)の状態となる。
Then, the silicon oxide film 11 on the surface of the portion where the collector pull-up port 9 and the emitter are to be formed is removed by wet etching or the like to form openings 11a and 11b, and then the silicon oxide film 11 is etched using a CVD method. A polysilicon layer is formed over the entire surface. This polysilicon layer is then treated with N such as arsenic or phosphorus.
After introducing type impurities by ion implantation, a thin layer of a high melting point metal such as molybdenum or tungsten is deposited thereon. Then, heat treatment is performed. Then, the upper layer of the polysilicon layer changes to a metal silicide (compound of metal and silicon) layer, and a two-layer film (polycide film) structure 12 consisting of the polysilicon layer and the metal silicide layer thereon is formed. , N-type impurities are diffused from the polysilicon layer onto the main surface of the substrate to form a base region (10).
An N-type semiconductor region 13 serving as an emitter region is formed thereon, resulting in the state shown in FIG. 1(D).

しかる後、ポリサイド層(12)に対し、フォトエツチ
ングを行なって、MISFETのゲート電極12aおよ
びエミッタ電極12bとコレクタ電極12cを形成して
から、上記バイポーラトランジスタおよびPチャンネル
形M I S FETの上方をフォトレジスト被膜で覆
った状態でゲート電極をマスクとしたN型不純物のイオ
ン打込みを行なってNチャンネル形M I S FET
のソース、ドレイン領域を形成する。
Thereafter, the polycide layer (12) is photoetched to form the gate electrode 12a, emitter electrode 12b, and collector electrode 12c of the MISFET, and then the upper part of the bipolar transistor and the P-channel MISFET is etched. N-type impurity ions are implanted using the gate electrode as a mask while covered with a photoresist film to form an N-channel MIS FET.
Form the source and drain regions.

次に、コレクタ引上げ口9および図示しないNチャンネ
ルM I S FET形成領域の上方をフォトレジスト
被膜14で覆った状態で、上記ゲート電極12aおよび
エミッタ電極12bをイオン打込みマスクとしてボロン
のようなP型不純物を半導体基板の主面に導入する。
Next, with the collector pull-up port 9 and the N-channel MIS FET formation region (not shown) covered with a photoresist film 14, a P-type ion implant such as boron is implanted using the gate electrode 12a and emitter electrode 12b as ion implantation masks. Impurities are introduced into the main surface of the semiconductor substrate.

すると、これによって、Nウェル領域5上にはゲート電
極12aに自己整合されてPチャンネル形MISFET
のソース、ドレイン領域たるP型半導体領域15が形成
されるとともに、エミッタ領域たるN型半導体領域13
の外側のベース領域には、エミッタ電極12bに自己整
合されてP型不純物が高濃度に注入された外部ベース領
域lOaが形成されて、第1図(E)の状態になる。
As a result, a P-channel MISFET is formed on the N-well region 5, self-aligned with the gate electrode 12a.
P-type semiconductor regions 15 are formed as source and drain regions, and N-type semiconductor regions 13 are formed as emitter regions.
An external base region lOa, which is self-aligned with the emitter electrode 12b and into which P-type impurities are implanted at a high concentration, is formed in the outer base region of FIG. 1E.

つまり、この実施例では、エミッタ領域(13)と外部
ベース領域10aとが自己整合的に形成される。その結
果、エミッタ領域(13)と外部ベース領域10aとの
距離が非常に近くなって外部ベースの抵抗値が下がり、
バイポーラトランジスタの性能が向上され゛る。また、
エミッタ領域(13)と外部ベース10aとが自己整合
的に形成されるためベース領域ひいてはトランジスタの
素子寸法を小さくすることができ、これによって高集積
化が可能となる。
That is, in this embodiment, the emitter region (13) and the external base region 10a are formed in a self-aligned manner. As a result, the distance between the emitter region (13) and the external base region 10a becomes very short, and the resistance value of the external base decreases.
The performance of bipolar transistors is improved. Also,
Since the emitter region (13) and the external base 10a are formed in a self-aligned manner, the base region and thus the element size of the transistor can be reduced, thereby making it possible to achieve high integration.

さらに、上記実施例では、エミッタ電極12bおよびコ
レクタ電極12cの一部がメタルシリサイドで形成され
ているため、接触抵抗および引出し配線の抵抗が、それ
をポリシリコン電極とした場合に比へて下がり、トラン
ジスタの動作速度が向上される。
Furthermore, in the above embodiment, since a part of the emitter electrode 12b and the collector electrode 12c are formed of metal silicide, the contact resistance and the resistance of the lead wiring are lower than when they are made of polysilicon electrodes. The operating speed of the transistor is improved.

しかも、エミッタ電極12bとなるメタルシリサイド層
は低抵抗であるので、それをそのまま延長させて配線と
することができる。そのため、配線のレイアウト設計も
楽になる。
Moreover, since the metal silicide layer that becomes the emitter electrode 12b has a low resistance, it can be extended as it is to form a wiring. Therefore, wiring layout design becomes easier.

それから、Bi−CMO3型スタティックRAMのプロ
セス等では、CVD法により二層目のポリシリコン層を
全面的に形成してから、パターニングを行なって、Nチ
ャンネルM I S FETのソース、ドレイン用ポリ
シリコン電極を形成するとともに、NチャンネルM I
 S FETのゲート電極12aの上方には、絶縁膜を
介して抵抗素子を形成するためのポリシリコン層を残す
Then, in the process of Bi-CMO3 type static RAM, etc., a second polysilicon layer is formed on the entire surface using the CVD method, and then patterned to form polysilicon layers for the source and drain of the N-channel MIS FET. In addition to forming electrodes, N-channel MI
A polysilicon layer for forming a resistance element is left above the gate electrode 12a of the S FET with an insulating film interposed therebetween.

次に、抵抗素子を構成するためのポリシリコン層の上方
のみをフォトレジスト被膜で覆った状態でN型不純物の
イオン打込みを行なってアニールし、抵抗素子たるポリ
シリコン層以外のポリシリコン層を低抵抗化する。
Next, with only the upper part of the polysilicon layer forming the resistance element covered with a photoresist film, N-type impurity ions are implanted and annealed to reduce the thickness of the polysilicon layer other than the polysilicon layer forming the resistance element. Become a resistance.

しかる後、半導体基板全体にPSG膜(リン・シリケー
ト・ガラス膜)のような層間絶縁膜を形成してから、ド
ライエツチングによりこの層間絶縁膜に対し、コンタク
ト窓を開ける。それから、アルミニウム層を全面的に蒸
着したのち、パターニングを行なってエミッタ電極、ベ
ース電極、コレクタ電極およびMTSFETのソース、
ドレイン電極や配線層を形成し、最後にそれらのアルミ
電極や配線層の上にファイナルパッシベーション膜を全
面的に形成することにより完成状態とされる。
Thereafter, an interlayer insulating film such as a PSG film (phosphorus silicate glass film) is formed over the entire semiconductor substrate, and a contact window is opened in this interlayer insulating film by dry etching. Then, after depositing an aluminum layer on the entire surface, patterning is performed to form the emitter electrode, base electrode, collector electrode and source of the MTSFET.
A completed state is achieved by forming a drain electrode and a wiring layer, and finally forming a final passivation film over the entire surface of the aluminum electrode and wiring layer.

なお、上記実施例では、コレクタ引上げ口(9)の表面
にもメタルシリサイドからなるコレクタ電極が形成され
るようにされているが、それに限定されるものでなく、
アルミ電極を直接接触させたす、あるいは二層目のポリ
シリコン層からなるコレクタ電極を接触させる構造とし
てもよい。
In the above embodiment, a collector electrode made of metal silicide is also formed on the surface of the collector pull-up port (9), but the present invention is not limited thereto.
It is also possible to have a structure in which the aluminum electrode is brought into direct contact, or a collector electrode made of a second polysilicon layer is brought into contact.

ところで、第2図に示すような高抵抗負荷形のメモリセ
ルを使用したBi−CMO3型スタティックRAMでは
、メモリセルの入出力ノードn1(またはノードn2)
で、駆動用M I S F E T Q 1(またはQ
l)およびトランスファM I S FETQ3 (ま
たはQ4)のソース、ドレイン領域と、反対側のMIS
FETQ2  (またはQl)のゲート電極と、負荷抵
抗R1(またはR2)の一端とが互いに接続される。そ
の場合、それらを一箇所で集中的に接触させる。つまり
、M I S F E T Q 。
By the way, in a Bi-CMO3 type static RAM using a high resistance load type memory cell as shown in FIG. 2, the input/output node n1 (or node n2) of the memory cell
Then, drive M I S F E T Q 1 (or Q
l) and the source and drain regions of transfer MIS FETQ3 (or Q4) and the MIS on the opposite side.
The gate electrode of FET Q2 (or Ql) and one end of load resistor R1 (or R2) are connected to each other. In that case, contact them intensively in one place. In other words, MISFETQ.

(Ql)およびQ3(Q4)の共通のソース、ドレイン
領域たる拡散層に対して、MISFETQ2(Ql)の
ゲート電極たるポリシリコン層(もしく鴎ポリサイド層
)と負荷抵抗を構成するポリシリコン層の一端をそれぞ
れ引き延ばして接触させる構造を採ることにより、メモ
リセルの占有面積の低減を図ることができる。
(Ql) and Q3 (Q4) have a common source and drain region, which is the diffusion layer, and a polysilicon layer (or polycide layer) which is the gate electrode of MISFET Q2 (Ql) and a polysilicon layer which constitutes the load resistance. By adopting a structure in which one end is extended and brought into contact with each other, it is possible to reduce the area occupied by the memory cell.

第3図には、上記入出力ノードn1またはR2における
接触構造の一例が示されている。
FIG. 3 shows an example of the contact structure at the input/output node n1 or R2.

すなわち、半導体基板1の主面上のフィールド絶縁膜7
で囲まれた領域20の表面の一部には。
That is, the field insulating film 7 on the main surface of the semiconductor substrate 1
On a part of the surface of the area 20 surrounded by.

その表面に一旦形成されるゲート絶縁膜を除去した状態
で、M I S FETのゲート電極たるポリサイド層
12の一端を直接接触させる。そして、このポリサイド
層12(特にポリシリコン層)からのN型不純物(リン
もしくはひ素)の拡散によってN型拡散領域21を形成
する。また、上記ポリサイド層12をイオン打込みマス
クとして、ポリサイド層で覆われていない領域20の表
面に1図示しないNチャンネルM I S FETのソ
ース、ドレイン領域の形成と同時にN型半導体領域22
を形成する。このようにして形成されるN型領域21と
22を、第2図に示されているMISFETQlとQa
(もしくはQlと04)のソース、ドレイン領域と連続
するように形成する。
With the gate insulating film once formed on its surface removed, one end of the polycide layer 12 serving as the gate electrode of the MI S FET is brought into direct contact. Then, an N-type diffusion region 21 is formed by diffusion of an N-type impurity (phosphorus or arsenic) from this polycide layer 12 (particularly a polysilicon layer). Using the polycide layer 12 as an ion implantation mask, an N-type semiconductor region 22 is simultaneously formed on the surface of the region 20 not covered with the polycide layer at the same time as the source and drain regions of an N-channel MIS FET (not shown) are formed.
form. The N-type regions 21 and 22 formed in this way are connected to the MISFETs Ql and Qa shown in FIG.
(or Ql and 04) so as to be continuous with the source and drain regions.

それから、その上方に形成されるCVD法による酸化シ
リコン膜のような層間絶縁膜23に対し、上記領域20
よりも少し大きな開口部23aを形成する。そして、そ
の上に負荷抵抗R1(R2)を構成するためのポリシリ
コン層24の一端を引き延ばして来て、上記N型半導体
領域22の表面およびポリサイド層12の表面に接触さ
せる。これによって、第2図におけるメモリセルの入出
力ノードn1およびB2における接続構造が極めて小さ
な面積で実現される。また、接触抵抗も小さい。
Then, the above-mentioned region 20 is
The opening 23a is formed slightly larger than the opening 23a. Then, one end of the polysilicon layer 24 for configuring the load resistance R1 (R2) is extended thereon and brought into contact with the surface of the N-type semiconductor region 22 and the surface of the polycide layer 12. As a result, the connection structure at the memory cell input/output nodes n1 and B2 in FIG. 2 can be realized with an extremely small area. Also, contact resistance is low.

しかも、第3図に示した接触構造は、第1図(E)と比
較すれば分かるように、前記実施例におけるエミッタ領
域13の形成と同じ方法で形成することができる。
Furthermore, the contact structure shown in FIG. 3 can be formed by the same method as the emitter region 13 in the previous embodiment, as can be seen by comparing it with FIG. 1(E).

従って、高抵抗負荷形のメモリセルを用いたBi −C
M OS型スタティックRAMのメモリセル内の入出力
ノードの接続に、第3図に示したような接触構造を採用
したものにおいては、全くプロセスを変更することなく
、前記実施例におけるエミッタ構造およびこれに自己整
合された外部ベース領域10aの形成が可能となる。
Therefore, Bi-C using high resistance load type memory cells
In an MOS type static RAM in which a contact structure as shown in FIG. The external base region 10a can be formed in a self-aligned manner.

あるいは、共通のプロセスで前記実施例のバイポーラト
ランジスタの構造と、第3図に示した占有面積の小さな
入出力ノード(nlln2)の接触構造とを実現するこ
とができ、チップサイズの低減が可能になる。
Alternatively, the structure of the bipolar transistor of the above embodiment and the contact structure of the input/output node (nlln2) that occupies a small area as shown in FIG. 3 can be realized by a common process, and the chip size can be reduced. Become.

上記実施例では、B1−CMOSプロセスの半導体集積
回路に適用したものについて説明したが、この発明はバ
イポーラトランジスタのみからなるバイポーラ集積回路
に適用することもでき、それによって上述したようにす
ぐれた効果を奏するバイポーラトランジスタを得ること
ができる。
Although the above embodiment has been described as being applied to a semiconductor integrated circuit using the B1-CMOS process, the present invention can also be applied to a bipolar integrated circuit consisting only of bipolar transistors, thereby achieving the excellent effects as described above. A bipolar transistor with high performance can be obtained.

[効果] 同一半導体基板上にバイポーラトランジスタとM I 
S FETを形成するプロセスにおいて、MISFET
のゲート電極の形成と同時にエミッタ電極を形成してこ
のエミッタ電極からのN型不純物の拡散によってエミッ
タ領域を形成するとともに、このエミッタ電極をイオン
打込みマスクとして、Pチャンネル形MISFETのソ
ース、ドレイン領域形成のためのイオン打込みと同時に
外部ベース領域にP型不純物を導入させるようにしたの
で、エミッタ領域と外部ベース領域を自己整合的に形成
できるようになるという作用により、プロセスを複雑に
することなく、外部ベース領域の抵抗を下げてバイポー
ラトランジスタの性能を向上させるとともに、バイポー
ラトランジスタの素子寸法が低減され、高集積化が可能
になるという効果がある。
[Effect] Bipolar transistor and MI on the same semiconductor substrate
In the process of forming S FET, MISFET
Simultaneously with the formation of the gate electrode, an emitter electrode is formed, and an emitter region is formed by diffusion of N-type impurities from this emitter electrode, and the source and drain regions of a P-channel MISFET are formed using this emitter electrode as an ion implantation mask. Since the P-type impurity is introduced into the external base region at the same time as the ion implantation for the This has the effect that the resistance of the external base region is lowered to improve the performance of the bipolar transistor, and the element size of the bipolar transistor is reduced, making it possible to achieve high integration.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが1本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば、前記実施例では
エミッタ電極をMISFETのゲート電極と同じメタル
シリサイド層で形成しているが、ゲート電極と同じポリ
シリコン層またはゲート電極と異なる導電層であっても
よい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, in the embodiment described above, the emitter electrode is formed of the same metal silicide layer as the gate electrode of the MISFET, but it may be formed of the same polysilicon layer as the gate electrode or a conductive layer different from the gate electrode.

[利用分野] 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるB1−CMOS構成
のスタティックRAMのプロセスに適用したものについ
て説明したが、それに限定されるものでなく 、 B 
i −CMOSプロセスさらにはバイポーラプロセス一
般に利用することができる。
[Field of Application] In the above description, the invention made by the present inventor has been mainly applied to the process of static RAM of B1-CMOS configuration, which is the field of application that formed the background of the invention, but the present invention is not limited thereto. Without, B
It can be used for i-CMOS processes and even bipolar processes in general.

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

第1図(A)〜(E)は、本発明をB1−CMo5プロ
セスに適用した場合の一実施例を製造工程順に示す断面
図、 第2図は、スタティックRAMにおける高抵抗負荷形の
メモリセルの構成例を示す回路図、第3図は、そのメモ
リセルの入出力ノードの接触構造の一例を示す断面図で
ある。 1・・・・半導体基板、2a、2b・・・・N+型埋込
層、3・・・・P中型埋込層、4・・・・N型エピタキ
シャル層、5・・・・Pウェル領域、6・・・・窒化シ
リコン膜、7・・・・フィールド絶縁膜、8・・・・P
型半導体領域(チャンネルストッパ層)、9・・・・N
型半導体領域(コレクタ引上げ口)、10・・・・P型
半導体領域(ベース領域)、10a・・・・外部ベース
領域、11・・・・酸化シリコン膜(ゲート絶縁膜)、
lla、llb・・・・開口部。 】2・・・メタルシリサイド層、12a・・・・ゲート
電極、12b・・・・エミッタ電極、12c・・・・コ
レクタ電極、13・・・・N型半導体領域(エミッタ領
域)、14・・・・フォトレジスト被膜、20・・・・
接触領域、21.22・・・・N+型半導体領域、23
・・・・層間絶縁膜、24・・・・ポリシリコン層。 第  1  図 第  1  図 第  1  図 (E)
FIGS. 1(A) to (E) are cross-sectional views showing an embodiment of the present invention applied to the B1-CMo5 process in the order of manufacturing steps. FIG. 2 is a high-resistance load type memory cell in static RAM. FIG. 3 is a sectional view showing an example of the contact structure of the input/output nodes of the memory cell. 1... Semiconductor substrate, 2a, 2b... N+ type buried layer, 3... P medium buried layer, 4... N type epitaxial layer, 5... P well region , 6... silicon nitride film, 7... field insulating film, 8... P
type semiconductor region (channel stopper layer), 9...N
type semiconductor region (collector pull-up port), 10... P-type semiconductor region (base region), 10a... external base region, 11... silicon oxide film (gate insulating film),
lla, llb...opening. ]2...Metal silicide layer, 12a...Gate electrode, 12b...Emitter electrode, 12c...Collector electrode, 13...N-type semiconductor region (emitter region), 14... ...Photoresist coating, 20...
Contact region, 21.22...N+ type semiconductor region, 23
...Interlayer insulating film, 24...polysilicon layer. Figure 1 Figure 1 Figure 1 (E)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板の主面上に形成されたバイポーラトラン
ジスタのベース領域となる半導体領域上の一部に、エミ
ッタ電極となる導電層を形成し、この導電層からの不純
物拡散によってエミッタ領域を形成するとともに、上記
導電層をイオン打込みマスクとして外部ベース領域部分
に不純物を高濃度に導入させるようにしたことを特徴と
する半導体装置の製造方法。 2、エミッタ電極たる上記導電層は、同一の半導体基板
の他の領域に形成される絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタのゲート電極となる導電層と同時に形成するように
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導
体装置の製造方法。 3、ゲート電極およびエミッタ電極を構成する上記導電
層は、高融点金属もしくはそのシリサイド層により形成
するとともに、バイポーラトランジスタのコレクタ引上
げ口の表面にはこれらの導電層と同時に形成される電極
を設けるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
2項記載の半導体装置の製造方法。
[Claims] 1. A conductive layer that will become an emitter electrode is formed on a part of the semiconductor region that will be the base region of the bipolar transistor formed on the main surface of the semiconductor substrate, and impurities will be diffused from this conductive layer. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that an emitter region is formed by using the conductive layer as an ion implantation mask, and impurities are introduced at a high concentration into an external base region by using the conductive layer as an ion implantation mask. 2. The conductive layer serving as the emitter electrode is formed at the same time as the conductive layer serving as the gate electrode of an insulated gate field effect transistor formed in another region of the same semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device according to scope 1. 3. The conductive layer constituting the gate electrode and the emitter electrode is formed of a high-melting point metal or its silicide layer, and an electrode is provided on the surface of the collector pull-up port of the bipolar transistor at the same time as these conductive layers. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, characterized in that:
JP60034318A 1985-02-25 1985-02-25 Manufacture of semiconductor device Pending JPS61194764A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60034318A JPS61194764A (en) 1985-02-25 1985-02-25 Manufacture of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60034318A JPS61194764A (en) 1985-02-25 1985-02-25 Manufacture of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61194764A true JPS61194764A (en) 1986-08-29

Family

ID=12410809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60034318A Pending JPS61194764A (en) 1985-02-25 1985-02-25 Manufacture of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61194764A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01111366A (en) * 1987-10-26 1989-04-28 Hitachi Ltd Semiconductor device and its manufacture
JPH025463A (en) * 1988-06-24 1990-01-10 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
JPH0223648A (en) * 1988-07-12 1990-01-25 Seiko Epson Corp Semiconductor device
JPH06326259A (en) * 1991-02-28 1994-11-25 Samsung Electron Co Ltd Preparation of bicmos device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01111366A (en) * 1987-10-26 1989-04-28 Hitachi Ltd Semiconductor device and its manufacture
JPH025463A (en) * 1988-06-24 1990-01-10 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
JPH0223648A (en) * 1988-07-12 1990-01-25 Seiko Epson Corp Semiconductor device
JPH06326259A (en) * 1991-02-28 1994-11-25 Samsung Electron Co Ltd Preparation of bicmos device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3031855B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0521726A (en) Bicmos device and manufacture thereof
US5086006A (en) Semiconductor device and method of production
US5656841A (en) Semiconductor device with contact hole
JP3128323B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same
US4965216A (en) Method of fabricating a bi-CMOS device
US5190886A (en) Semiconductor device and method of production
US6078079A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JPS61194764A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH01259560A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPS6038856A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS6251216A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2821602B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS6334619B2 (en)
JPH0481336B2 (en)
JPH0322708B2 (en)
JP2982758B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH07273197A (en) Semiconductor device and its fabrication
JPS6155783B2 (en)
JPS61251163A (en) Manufacture of bi-mis integrated circuit
JPS6156448A (en) Manufacture of complementary semiconductor device
JPH01272145A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
JPS61251164A (en) Manufacture of bi-mis integrated circuit
JPS632365A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit
JPS61125165A (en) Manufacture of semiconductor device