JPH02272755A - Bi―MOS集積回路の製造方法 - Google Patents
Bi―MOS集積回路の製造方法Info
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- JPH02272755A JPH02272755A JP1094887A JP9488789A JPH02272755A JP H02272755 A JPH02272755 A JP H02272755A JP 1094887 A JP1094887 A JP 1094887A JP 9488789 A JP9488789 A JP 9488789A JP H02272755 A JPH02272755 A JP H02272755A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明はBi−MOS集積回路の製造方法に閏じ、特に
、LDD構造のMOS)ランジスタを有するB 1−M
OS集積回路の製造方法に関する。
、LDD構造のMOS)ランジスタを有するB 1−M
OS集積回路の製造方法に関する。
[従来の技術]
NPNバイポーラトランジスタ(以下、NPNTrと記
すンとNチャネルMOSトランジスタ(以下、NchT
rと記す)とを同一基板上に形成する従来の製造方法を
第3図(a)〜(d)に示す。
すンとNチャネルMOSトランジスタ(以下、NchT
rと記す)とを同一基板上に形成する従来の製造方法を
第3図(a)〜(d)に示す。
第3図(a)に示すように、P−型シリコン基板1上に
、Nゝ型埋込みN2、P+型埋込み層3b、N−型エピ
タキシャルJi14、P型拡散領域5bを形成した後、
N c h T r形成領域上には第1酸化膜7を介し
て第1多結晶シリコン層8を選択的に形成し、また、N
PNTr形成領域内にはP型拡散領域10を形成する0
次に、第3図(b)に示すように、P型拡散領域10上
の第2酸化膜9を選択的に除去してコンタクト孔12a
を形成した後、全面に第2多結晶シリコン層13を堆積
する。続いて第3図(c)に示すように、第2多結晶シ
リコン層13をパターニングして、コンタクト孔上のみ
にこれを残存させる0次に、第3図(d)に示すように
、例えばヒ素のイオン注入によりエミッタ領域、コレク
タコンタクト領域およびソース・ドレイン領域となるN
+型拡散領域15a、15b、15cを同時に形成して
いた。
、Nゝ型埋込みN2、P+型埋込み層3b、N−型エピ
タキシャルJi14、P型拡散領域5bを形成した後、
N c h T r形成領域上には第1酸化膜7を介し
て第1多結晶シリコン層8を選択的に形成し、また、N
PNTr形成領域内にはP型拡散領域10を形成する0
次に、第3図(b)に示すように、P型拡散領域10上
の第2酸化膜9を選択的に除去してコンタクト孔12a
を形成した後、全面に第2多結晶シリコン層13を堆積
する。続いて第3図(c)に示すように、第2多結晶シ
リコン層13をパターニングして、コンタクト孔上のみ
にこれを残存させる0次に、第3図(d)に示すように
、例えばヒ素のイオン注入によりエミッタ領域、コレク
タコンタクト領域およびソース・ドレイン領域となるN
+型拡散領域15a、15b、15cを同時に形成して
いた。
なお、エミッタ領域を形成するのに多結晶シリコン層を
用いているのは、接合を浅くしてNPNTrの高速化を
図るためである。
用いているのは、接合を浅くしてNPNTrの高速化を
図るためである。
[発明が解決しようとする問題点]
上−述した従来の製造方法では、NchTrのソース・
ドレイン領域15cがヒ素の拡散により高濃度・浅接合
に形成されるため、ドレイン側の電界集中が大きく、ゲ
ート酸化膜厚、ゲート長を微細化していった場合、ホッ
トキャリア効果による相互コンダクタンスの減少やしき
い値電圧のシフト等NchTrの劣化が順著になってく
る。これを回避するためにはL D D (Light
ly Doped Drain)i造のソース・ドレイ
ン領域を形成すればよいのであるが、LDDm造のトラ
ンジスタの通常の製造方法を採用すると新たにCVD酸
化膜の形成工程、異方性エツチング工程等を追加する必
要があり工程が複雑化する。
ドレイン領域15cがヒ素の拡散により高濃度・浅接合
に形成されるため、ドレイン側の電界集中が大きく、ゲ
ート酸化膜厚、ゲート長を微細化していった場合、ホッ
トキャリア効果による相互コンダクタンスの減少やしき
い値電圧のシフト等NchTrの劣化が順著になってく
る。これを回避するためにはL D D (Light
ly Doped Drain)i造のソース・ドレイ
ン領域を形成すればよいのであるが、LDDm造のトラ
ンジスタの通常の製造方法を採用すると新たにCVD酸
化膜の形成工程、異方性エツチング工程等を追加する必
要があり工程が複雑化する。
よって、本発明の目的とするところは、新たに工程を追
加することな(LDD構造のMOS)ランジスタを有す
るB 1−MO3集積回路を製造しうるようにして、も
って素子が微細化されてもMOSトランジスタの特性劣
化が起きないようにすることである。
加することな(LDD構造のMOS)ランジスタを有す
るB 1−MO3集積回路を製造しうるようにして、も
って素子が微細化されてもMOSトランジスタの特性劣
化が起きないようにすることである。
[問題点を解決するための手段]
本発明によるBi−MO3集積回路の製造方法は、バイ
ポーラトランジスタ形成領域となる第1導電型の領域と
MOSFET形成領域となる第2導電型の領域とを備え
た半導体基板を作成する工程と、半導体基板上に酸化膜
を形成する工程と、前記MOSFET形成領域上に前記
酸化膜を介してゲート電極を形成する工程と、前記バイ
ポーラトランジスタ形成領域内に第2導電型のベース領
域を形成する工程と、前記MOSFET形成領域内に第
1導電型不純物をイオン注入して低不純物濃度のソース
・ドレイン領域を形成する工程と、前記ベース領域上の
酸化膜を選択的に除去してコンタクト孔を形成する工程
と、全面に多結晶シリコン層を形成する工程と、前記多
結晶シリコン層に異方性エツチングを施してこれを前記
コンタクト孔上と前記ゲート電極の側面部分にのみ残存
させる工程と、前記ゲート電極およびその側面に形成さ
れた多結晶シリコン層をマスクに前記MOSFET形成
領域内に第1導電型不純物をイオン注入して高不純物濃
度のソース・ドレイン領域を形成する工程とを具備して
いる。
ポーラトランジスタ形成領域となる第1導電型の領域と
MOSFET形成領域となる第2導電型の領域とを備え
た半導体基板を作成する工程と、半導体基板上に酸化膜
を形成する工程と、前記MOSFET形成領域上に前記
酸化膜を介してゲート電極を形成する工程と、前記バイ
ポーラトランジスタ形成領域内に第2導電型のベース領
域を形成する工程と、前記MOSFET形成領域内に第
1導電型不純物をイオン注入して低不純物濃度のソース
・ドレイン領域を形成する工程と、前記ベース領域上の
酸化膜を選択的に除去してコンタクト孔を形成する工程
と、全面に多結晶シリコン層を形成する工程と、前記多
結晶シリコン層に異方性エツチングを施してこれを前記
コンタクト孔上と前記ゲート電極の側面部分にのみ残存
させる工程と、前記ゲート電極およびその側面に形成さ
れた多結晶シリコン層をマスクに前記MOSFET形成
領域内に第1導電型不純物をイオン注入して高不純物濃
度のソース・ドレイン領域を形成する工程とを具備して
いる。
[実施例]
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第1図(a)〜(h)は、本発明の一実施例の製造工
程順を示す半導体装置の断面図である。
。第1図(a)〜(h)は、本発明の一実施例の製造工
程順を示す半導体装置の断面図である。
まず、第1図(a)に示すように、比抵抗ρ=10〜5
0Ω・口のP−型シリコン基板1に層抵抗ρ5=20〜
50Ω/口のN+型埋込み層2と層抵抗ρ5=200〜
500Ω/口のP+型埋込みN3a、3bとを形成した
後、比抵抗ρ=0゜5〜2Ω・cm、厚さ3〜5μmの
N−型エピタキシャル層4を成長させる。次に、第1図
(b)に示すように、絶縁分離領域の一部となるP型拡
散領域5a、NchTrのウェル領域となるP型拡散領
域5bを、例えばボロンを、加速エネルギーE=100
〜150keV、ドーズ量Φ=lQI2〜10”cm−
2でイオン注入して形成し、続いて選択酸化により厚さ
約1μmのフィールド酸化膜6を形成する。次に、第1
図(c)に示すように、ゲート酸化膜となる膜厚200
〜400人の第1酸化yA7を熱酸化により形成した後
、全面にリンを高濃度に拡散した第1−多結晶シリコン
層8を成長させ、これを異方性ドライエツチング法によ
りパターニングしてNchTrのゲート電極を形成する
。
0Ω・口のP−型シリコン基板1に層抵抗ρ5=20〜
50Ω/口のN+型埋込み層2と層抵抗ρ5=200〜
500Ω/口のP+型埋込みN3a、3bとを形成した
後、比抵抗ρ=0゜5〜2Ω・cm、厚さ3〜5μmの
N−型エピタキシャル層4を成長させる。次に、第1図
(b)に示すように、絶縁分離領域の一部となるP型拡
散領域5a、NchTrのウェル領域となるP型拡散領
域5bを、例えばボロンを、加速エネルギーE=100
〜150keV、ドーズ量Φ=lQI2〜10”cm−
2でイオン注入して形成し、続いて選択酸化により厚さ
約1μmのフィールド酸化膜6を形成する。次に、第1
図(c)に示すように、ゲート酸化膜となる膜厚200
〜400人の第1酸化yA7を熱酸化により形成した後
、全面にリンを高濃度に拡散した第1−多結晶シリコン
層8を成長させ、これを異方性ドライエツチング法によ
りパターニングしてNchTrのゲート電極を形成する
。
次に、第1図(d)に示すように、第1酸化膜7を全面
除去した後、新たに膜厚500〜700人の第2酸化膜
9を熱酸化により形成し、BF2を、加速エネルギーE
=70〜100kev、ドーズ量Φ=1013〜101
4c111″2でイオン注入してNPNTrのベース領
域となるP型拡散領域を形成し、その後リンを、加速エ
ネルギーE=30〜60keV、ドーズ量Φ= 101
2〜1013C11−2でイオン注入してNchTrの
低濃度ソース・ドレイン領域となるN−型拡散領域11
を形成する。
除去した後、新たに膜厚500〜700人の第2酸化膜
9を熱酸化により形成し、BF2を、加速エネルギーE
=70〜100kev、ドーズ量Φ=1013〜101
4c111″2でイオン注入してNPNTrのベース領
域となるP型拡散領域を形成し、その後リンを、加速エ
ネルギーE=30〜60keV、ドーズ量Φ= 101
2〜1013C11−2でイオン注入してNchTrの
低濃度ソース・ドレイン領域となるN−型拡散領域11
を形成する。
次いで、第1図(e)に示すように、第2酸化膜9を選
択的にエツチングしてコンタクト孔12aを形成し、全
面に膜厚1000〜3000人の第2多結晶シリコン層
13を成長させる0次に、第1図(f)に示すように、
異方性ドライエツチングにより第2多結晶シリコン層1
3をパターニングしてコンタクト孔12a上および、第
1多結晶シリコン層8の側面にのみ第2多結晶シリコン
層13a、13bを残す6次いで、第1図(g>に示す
ように、第2酸化膜9を全面除去した後、新たに膜厚2
00〜300人の第3酸化[14を熱酸化により形成し
、ヒ素を、加速エネルギーE=60〜80keV、ドー
ズ量Φ= l Q 15〜l Q 16CIll−2で
イオン注入しエミッタ領域、コレクタコンタクト領域お
よび高濃度ソース・トレイン領域となるN+型拡散領域
15a、15b、15cを同時に形成する。最後に、第
1図(h)に示すように膜厚的1μmのBPSG膜16
全16用膜として成長させた後、コンタクト孔を開口し
、アルミニウムをスパッタリングし、これをパターニン
グしてアルミニウム電極17を形成する。
択的にエツチングしてコンタクト孔12aを形成し、全
面に膜厚1000〜3000人の第2多結晶シリコン層
13を成長させる0次に、第1図(f)に示すように、
異方性ドライエツチングにより第2多結晶シリコン層1
3をパターニングしてコンタクト孔12a上および、第
1多結晶シリコン層8の側面にのみ第2多結晶シリコン
層13a、13bを残す6次いで、第1図(g>に示す
ように、第2酸化膜9を全面除去した後、新たに膜厚2
00〜300人の第3酸化[14を熱酸化により形成し
、ヒ素を、加速エネルギーE=60〜80keV、ドー
ズ量Φ= l Q 15〜l Q 16CIll−2で
イオン注入しエミッタ領域、コレクタコンタクト領域お
よび高濃度ソース・トレイン領域となるN+型拡散領域
15a、15b、15cを同時に形成する。最後に、第
1図(h)に示すように膜厚的1μmのBPSG膜16
全16用膜として成長させた後、コンタクト孔を開口し
、アルミニウムをスパッタリングし、これをパターニン
グしてアルミニウム電極17を形成する。
なお、上述の実施例においては、P型拡散領域10を形
成した後に、N−型拡散領域11を形成していたがこの
順序は逆にしてもよい。
成した後に、N−型拡散領域11を形成していたがこの
順序は逆にしてもよい。
第2図(a)〜(c)は、本発明の他の実施例の工程順
を示す半導体装置の断面図であり、それぞれ先の実施例
の第17 (e )〜(g>に対応している。第1図(
a)〜(c)、(h)の工程は実施例2でも同様なので
省略する。
を示す半導体装置の断面図であり、それぞれ先の実施例
の第17 (e )〜(g>に対応している。第1図(
a)〜(c)、(h)の工程は実施例2でも同様なので
省略する。
この実施例の特徴は、第2図(a)に示すように、第2
酸化膜を開口してコンタク1−孔12aを形成するとき
、同時に第1多結晶シリコン珊8の両側の将来第2多結
晶シリコンN13がスペーサとして残る部分の第2酸化
膜も選択的にエツチングして開口12bを形成しておく
ことにある。この方法により、第2図(C’)に示すよ
うに、先の実施例の説明で述べたヒ素のイオン注入によ
ってN1型拡散領域15a〜15cを形成するとき、開
口12bから第2多結晶シリコン層13bを介して下地
基板へヒ素の拡散が起こり、低濃度ソース・ドレイン領
域であるN−型拡散領域11の内部に第2の高濃度ソー
ス・トレイン領域であるN1型拡散領域15dが形成さ
れる。その結果、ドレイン端の不純物濃度を低く保って
そこの電界強度を緩和したまま、第2多結晶シリコン層
13b下のN−型拡散領域11のオフセット部内の寄生
抵抗を下げることができる。したがって、この実施例の
NchTrの相互コンダクタンス、動作スピードは先の
実施例のものより改善されている。
酸化膜を開口してコンタク1−孔12aを形成するとき
、同時に第1多結晶シリコン珊8の両側の将来第2多結
晶シリコンN13がスペーサとして残る部分の第2酸化
膜も選択的にエツチングして開口12bを形成しておく
ことにある。この方法により、第2図(C’)に示すよ
うに、先の実施例の説明で述べたヒ素のイオン注入によ
ってN1型拡散領域15a〜15cを形成するとき、開
口12bから第2多結晶シリコン層13bを介して下地
基板へヒ素の拡散が起こり、低濃度ソース・ドレイン領
域であるN−型拡散領域11の内部に第2の高濃度ソー
ス・トレイン領域であるN1型拡散領域15dが形成さ
れる。その結果、ドレイン端の不純物濃度を低く保って
そこの電界強度を緩和したまま、第2多結晶シリコン層
13b下のN−型拡散領域11のオフセット部内の寄生
抵抗を下げることができる。したがって、この実施例の
NchTrの相互コンダクタンス、動作スピードは先の
実施例のものより改善されている。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明は、バイポーラトランジス
タの浅接合エミッタを形成するための多結晶シリコン層
を用いて、ゲート電極の側面にスペーサを形成し、高不
純物濃度のソース・ドレイン領域を形成するものである
ので、本発明によれば、従来の製造工程に新たな工程を
追加することなくLDD構遺のMOsトランジスタを製
造することができる。したがって、本発明によれば、ホ
ットキャリアによる特性劣化の恐れのないBiMO5集
債回路をコスト高を招くことなく製造することができる
。
タの浅接合エミッタを形成するための多結晶シリコン層
を用いて、ゲート電極の側面にスペーサを形成し、高不
純物濃度のソース・ドレイン領域を形成するものである
ので、本発明によれば、従来の製造工程に新たな工程を
追加することなくLDD構遺のMOsトランジスタを製
造することができる。したがって、本発明によれば、ホ
ットキャリアによる特性劣化の恐れのないBiMO5集
債回路をコスト高を招くことなく製造することができる
。
第1図(a)〜(h)、第2図(a)〜(C)は、それ
ぞれ、本発明の実施例の工程順を示す半導体装置の断面
図、第3図(a)〜(d)は、従来例の工程順を示す半
導体装置の断面図である。 1・・・P−型シリコン基板、 2・・・N+型埋込
み層、 3a、3b・・・P1型埋込み層、4・・・
N−型エピタキシャル層、 5a、5b、10・・・
P型拡散領域、 6・・・フィールド酸化膜、7・・・
第1酸化膜、 8・・・第1多結晶シリコン層、9・・
・第2酸化膜、 11・・・N−型拡散領域、12a
・・・コンタクト孔、 12b・・・開口、13.
13a、13b・・・第2多結晶シリコン層、14・・
・第3酸化膜、 15a〜15d・・・N+型拡散領
域、 16・・・BPSG膜、 17・・・アルミ
ニウム電極。
ぞれ、本発明の実施例の工程順を示す半導体装置の断面
図、第3図(a)〜(d)は、従来例の工程順を示す半
導体装置の断面図である。 1・・・P−型シリコン基板、 2・・・N+型埋込
み層、 3a、3b・・・P1型埋込み層、4・・・
N−型エピタキシャル層、 5a、5b、10・・・
P型拡散領域、 6・・・フィールド酸化膜、7・・・
第1酸化膜、 8・・・第1多結晶シリコン層、9・・
・第2酸化膜、 11・・・N−型拡散領域、12a
・・・コンタクト孔、 12b・・・開口、13.
13a、13b・・・第2多結晶シリコン層、14・・
・第3酸化膜、 15a〜15d・・・N+型拡散領
域、 16・・・BPSG膜、 17・・・アルミ
ニウム電極。
Claims (2)
- (1)バイポーラトランジスタ形成領域となる第1導電
型の領域とMOSFET形成領域となる第2導電型の領
域とを備えた半導体基板を作成する工程と、半導体基板
上に酸化膜を形成する工程と、前記MOSFET形成領
域上に前記酸化膜を介してゲート電極を形成する工程と
、前記バイポーラトランジスタ形成領域内に第2導電型
のベース領域を形成する工程と、前記MOSFET形成
領域内に第1導電型不純物をイオン注入して低不純物濃
度のソース・ドレイン領域を形成する工程と、前記ベー
ス領域上の酸化膜を選択的に除去してコンタクト孔を形
成する工程と、全面に多結晶シリコン層を形成する工程
と、前記多結晶シリコン層に異方性エッチングを施して
これを前記コンタクト孔上と前記ゲート電極の側面部分
にのみ残存させる工程と、前記ゲート電極およびその側
面に形成された多結晶シリコン層をマスクに前記MOS
FET形成領域内に第1導電型不純物をイオン注入して
高不純物濃度のソース・ドレイン領域を形成する工程と
を具備することを特徴とするBi−MOS集積回路の製
造方法。 - (2)コンタクト孔形成工程において、コンタクト孔を
形成すると同時に前記ゲート電極に隣接した半導体基板
上の酸化膜を一部除去することを特徴とする請求項1記
載のBi−MOS集積回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1094887A JPH02272755A (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Bi―MOS集積回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1094887A JPH02272755A (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Bi―MOS集積回路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02272755A true JPH02272755A (ja) | 1990-11-07 |
Family
ID=14122556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1094887A Pending JPH02272755A (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Bi―MOS集積回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02272755A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04254371A (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-09 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1989
- 1989-04-14 JP JP1094887A patent/JPH02272755A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04254371A (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-09 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
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