JPS63244666A - 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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JPS63244666A
JPS63244666A JP7617187A JP7617187A JPS63244666A JP S63244666 A JPS63244666 A JP S63244666A JP 7617187 A JP7617187 A JP 7617187A JP 7617187 A JP7617187 A JP 7617187A JP S63244666 A JPS63244666 A JP S63244666A
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敬 山田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置の製造方法に係わり、特にバイポ
ーラトランジスタとMOSトランジスタを同一基板上に
形成したs + −MO8構造の半導体装置の製造方法
に関する。
(従来の技術) 従来、バイポーラトランジスタとMOSトランジスタと
を同一基板上に形成する技術は、バイポーラトランジス
タの大電流、高速動作とMOSトランジスタの高集積度
との双方の利点を有効に利用したものとして注目されて
いる。第2図は、代表的な従来の3 i −MO8構造
半導体装置の製造工程を示す断面図である。以下、本発
明との比較のために、従来方法を簡単に説明する。
まず、第2図(a)に示す如くp型半導体基板11上に
n型埋込み1112及びp型エピタキシャル成長層13
を形成したのち、同図(b)に示す如くp型エピタキシ
ャル成長1113内にバイポーラトランジスタのコレク
タ領域14を形成する。
続いて、第2図(C)に示す如く、フィールド酸化膜1
5を形成したのち、コレクタ領域14内に第1コレクタ
取出し口16を形成する。次いで、第2図(d)に示す
如く、コレクタ領域14内にベース領域17を形成した
のち、シリコン酸化膜18をMOSトランジスタ及びバ
イポーラトランジスタ形成領域の表面に形成する。その
後、第2図(e)に示す如く、エミッタ領域と第2コレ
クタ取出し口形酸のための各開口19.20を形成する
次いで、第2図(f)に示す如く、全面にp型多結晶シ
リコン膜を形成したのち、この膜のバターニングによっ
てエミッタ電極21及びコレクタ電極22を形成する。
そして、エミッタ領域23及び第2コレクタ取出し口2
4を形成するために、n型不純物を多結晶シリコン膜を
通した拡散により形成する。次いで、第2図(1)に示
す如く、MOSトランジスタのゲート酸化膜25及びゲ
ート電極26を形成する。次いで、第2図(h)に示す
如く、p型エピタキシャル成長層13内に、ソース領域
27とドレイン領域28を形成するために、n型不純物
を通常のイオン注入と熱拡散を併用して形成する。最後
に、第2図(i)に示す如く、CVDによるS i 0
2膜或いはPSG膜29を被着した後、コンタクト窓3
0.31゜32.33.34を開け、AJ2蒸着を行い
、選択エツチングによって配線層35を形成する。
以上のように、バイポーラトランジスタとMOSトラン
ジスタを同一基板上に形成する半導体装置の製造方法は
、非常に工程数が多いため、工程の簡略化が要求されて
いる。特に従来技術では、バイポーラトランジスタの高
濃度n型領域であるエミッタ領域及び第2コレクタ取出
し領域と、MOSトランジスタの高濃度n型領域である
ソース・ドレイン領域との形成のために少なくとも2回
の拡散工程が必要となり、これが工程の簡略化を妨げる
大きな要因となっていた。
また、MOSトランジスタについては、高密度化が進む
につれて、素子の重要なパラメータであるしきい値電圧
の制御が行い難くなっていく問題がある。この解決策と
しては、ソース・ドレイン領域の深さを浅くすることに
より上記問題を低減できることが知られている。しかし
ながら、従来方法ではイオン注入と熱拡散を併用してソ
ース・ドレイン領域を形成しているため、接合深さを0
.1μm以下にはできなC)と云う問題があった。
(発明が解決しようとする問題点) このように従来、エミッタ領域とソース・ドレイン領域
の形成のために少なくとも2回の拡散工程が必要となり
、その製造工程が煩雑であった。
また、ソース・ドレイン領域の形成を、イオン注入と熱
拡散により行っているため、浅い拡散層を実現できない
ことが問題となっている。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、工程の簡略化をはかり得ると共に、ソ
ース・ドレイン拡散深さを十分浅くすることができ、素
子の特性及び信頼性向上等に寄与し得るB i −MO
8構造の半導体装置の製造方法を提供することにある。
[発明の構成〕 (問題点を解決するための手段) 本発明の骨子は、バイポーラトランジスタのエミッタ領
域の形成と、MOSトランジスタのソース・ドレイン領
域の形成を、多結晶シリコン膜からの固相拡散により同
時に行うことにある。
即ち本発明は、同一半導体チップ上にバイポーラトラン
ジスタとMOSトランジスタとを形成した半導体装置の
製造方法において、第1導電型の半導体基板の一主面に
コレクタ領域となるべき第2導電型の深い拡散層を形成
したのち、この深い拡散層の一部にベース領域となるべ
き第1導電型の浅い拡散層を形成し、次いでこの第1導
電型の拡散層の表面に一部開口部を有するシリコン酸化
膜を形成し、次いでこのシリコン酸化膜の開口部及び前
記MO8トランジスタのソース・ドレイン形成領域に多
結晶シリコン膜を形成し、次いでこの多結晶シリコン膜
からの不純物拡散により第2導電型のソース・ドレイン
拡散層及びエミッタ拡散層を形成し、しかるのち前記M
OSトランジスタのチャネル領域上にゲート酸化膜を介
してゲート電極を形成するようにしだ方法である。
(作用) 本発明によれば、バイポーラトランジスタのエミッタ領
域の形成とMOSトランジスタのソース・ドレイン領域
の形成が同時に行われるので、これらの形成が1回の拡
散工程で済むことになり、全体の工程数が減少する。ま
た、多結晶シリコン躾からの固相拡散を利用しているこ
とから、MOSトランジスタのソース・ドレイン領域を
浅くすることが可能となり、その結果しきい値電圧の制
御が行い易くなるため、MOSトランジスタの信頼性及
び性能が向上する。さらに、MOSトランジスタのソー
ス・トレイン領域の形成に多結晶シリコン膜を用いてい
ることから、トランジスタの取出し配線とのコンタクト
をフィールド上にとることができ、素子の微細化にも有
効となる。
(実施例) 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第1図は本発明の一実施例に係わる31−MO3構造半
導体装置の製造工程を示す断面図である。
まず、第1図(a)に示す如く、シリコン基板等からな
るp型半導体基板11の表面にn型コレクタ埋込み層1
2を形成し、続いてこれらの上にp型エピタキシャル層
13を成長形成する。次いで、第1図(b)に示す如く
、p型エピタキシャル1113内に、バイポーラトラン
ジスタのコレクタ領域14を形成するため、n型不純物
を拡散する。次いで、第1図(C)に示す如く、フィー
ルド酸化[115を形成したのち、コレクタ領域14内
に第1コレクタ取出し口16を形成するため、n型不純
物を拡散する。次いで、第1図(d)に示す如く、コレ
クタ領域14内にベース領域17を形成するため、n型
不純物を拡散し、その後イオン注入のマスクとなり得る
程度に厚いシリコン酸化膜18をバイポーラトランジス
タ及びMOSトランジスタ形成領域の表面に形成する。
ここまでの工程は従来方法と同様であり、本実施例方法
は以下の工程を従来と異にしている。即ち、第1図(d
)に示す工程のあとに同図(e)に示す如く、前記シリ
コン酸化膜18をバイポーラトランジスタのベース領域
の一部以外除去する。
つまり、ベース領域上のシリコン酸化1118にエミッ
タ開口部19を設けると共に、それ以外の領域、即ちn
型第1コレクタ取出口及びMO8領域の酸化[118を
除去する。次いで、第1図(f)に示す如く、全面に多
結晶シリコン膜を形成し、これにn型不純物をイオン注
入したのち、多結晶シリコン膜のパターニングによりバ
イポーラトランジスタのエミッタ電極21及びコレクタ
電極22と、MOSトランジスタのソース電極41及び
ドレイン電極42を形成する。そして、残った多結晶シ
リコン膜(21,22,41,42)からの拡散により
、エミッタ領域23#第2コレクタ取出し口24及びソ
ース・ドレイン領域27゜28を形成する。これにより
、バイポーラトランジスタのエミッタ領域及びMOSト
ランジスタのソース・ドレイン領域が同時に形成される
ことになる。
次いで、第1図(g)に示す如く、熱酸化等によりゲー
ト酸化1125.11間絶縁膜25′を形成し、さらに
ゲート酸化1125上にゲート電極26を形成する。次
いで、第1図(h)に示す如く、CVD−3i 02 
II或いはPSGII29を全面に被着したのち、コン
タクト窓30.31.32゜33.34を開け、Aj2
蒸着を行い、エツチングによって配線層35を形成する
かくして本実施例方法によれば、バイポーラトランジス
タとMOSトランジスタとを同一基板上に形成した3 
i −MO8構造の半導体装置を製造することができる
。そしてこの場合、多結晶シリコン膜からの固相拡散に
より、バイポーラトランジスタのエミッタ領域及びMO
Sトランジスタのソース・ドレイン領域を同時に形成し
ているので、これらを別々に形成していた従来方法に比
べて工程数の減少をはかることができる。さらに、同相
拡散によりソース・ドレインを形成しているので、これ
らの接合深さを十分浅<(0,1μm以下)することが
でき、MOSトランジスタのしきい値電圧の制御性が良
くなり、デザインルールを縮小しても高信頼性及び高性
能を保つことができる。また、ソース・ドレイン電極に
多結晶シリコンを用いているので、フィールド酸化膜上
にコンタクトを取ることができるため、MOSトランジ
スタの集積度向上が可能となる。
なお、本発明は上述した実施例方法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、種々変形して実
施することができる。例えば、前記各トランジスタの導
電型として、MOSトランジスタをpチャネル、バイポ
ーラトランジスタをρnρとしてもよい。また、多結晶
シリコン膜に不純物をイオン注入する代りに、予め不純
物を含有した多結晶シリコン膜を形成するようにしても
よい。さらに、拡散深さや拡散のドーズ量等の条件は、
仕様に応じて適宜変更可能である。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、多結晶シリコン躾
からの同相拡散によりバイポーラトランジスタのエミッ
タ領域及びMOSトランジスタのソース・ドレイン領域
を同時に形成しているので、全体工程を簡略化できると
共に、ソース・ドレイン領域の接合深さを十分浅く形成
することができる。このため、Bi−MO8構造の信頼
性向上及び集積度の向上をはかり得、その有用性は大で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係わるBi−MO8構造半
導体装置の製造工程を示す断面図、第2図は従来装瞳の
製造工程を示す断面図である。 11・・・半導体基板、12・・・n型埋込み層、13
・・・p型エピタキシャル層、14・・・n型コレクタ
領域、15・・・フィールド酸化膜、16・・・n型第
1コレクタ取出し口、17・・・p型ベース領域、18
・・・シリコン酸化膜、19・・・エミッタ開口、21
・・・エミッタ電極、22・・・コレクタ電極、23・
・・n型エミッタ領域、24・・・n型第2コレクタ取
出し口、25・・・ゲート酸化膜、26・・・ゲート電
極、27・・・n型ソース領域、28・・・n型ドレイ
ン領域、29・・・CVD−8i 02膜或いはPSG
膜、35・・・A2配線層。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)同一半導体チップ上にバイポーラトランジスタと
    MOSトランジスタとを形成した半導体装置の製造方法
    において、第1導電型の半導体基板の一主面にコレクタ
    領域となるべき第2導電型の深い拡散層を形成する工程
    と、前記深い拡散層の一部にベース領域となるべき第1
    導電型の浅い拡散層を形成する工程と、前記第1導電型
    の拡散層の表面に一部開口部を有するシリコン酸化膜を
    形成する工程と、前記シリコン酸化膜の開口部及び前記
    MOSトランジスタのソース・ドレイン形成領域に多結
    晶シリコン膜を形成する工程と、前記多結晶シリコン膜
    からの不純物拡散により第2導電型のソース・ドレイン
    拡散層及びエミッタ拡散層を形成する工程と、前記MO
    Sトランジスタのチャネル領域上にゲート酸化膜を介し
    てゲート電極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。
  2. (2)前記バイポーラトランジスタのコレクタ取出し口
    を、前記多結晶シリコン膜の形成及び該膜からの拡散工
    程により形成することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の半導体装置の製造方法。
  3. (3)前記バイポーラトランジスタがnpnの場合前記
    MOSトランジスタがnチャネルあり、前記バイポーラ
    トランジスタがpnpの場合前記MOSトランジスタが
    pチャネルであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の半導体装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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