JPH0366815B2 - - Google Patents

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JPH0366815B2
JPH0366815B2 JP57165350A JP16535082A JPH0366815B2 JP H0366815 B2 JPH0366815 B2 JP H0366815B2 JP 57165350 A JP57165350 A JP 57165350A JP 16535082 A JP16535082 A JP 16535082A JP H0366815 B2 JPH0366815 B2 JP H0366815B2
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JP
Japan
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region
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insulating film
capacitor
film
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JP57165350A
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English (en)
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JPS5954257A (ja
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Makio Iida
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、特に二重拡散型バイポーラトラン
ジスタと共に、MOS型のコンデンサが同一基板
に形成されるようにする半導体装置の製造方法に
関する。
[従来の技術] 従来、例えばNPNバイポーラトランジスタを
製造するに際しては、このトランジスタのエミツ
タ領域(N型拡散層)を形成する方法として、高
温度のN型不純物を含む多結晶シリコン膜を拡散
源として使用するようにして、熱拡散を行なう方
法が知られている。そして、このようにして形成
されたエミツタ領域とされるN型拡散層と配線不
とのコンタクトをとるには、セルフアラインメン
ト(自己整合)で行なう、いわゆるセルフアライ
ンド・コンタクト技術が用いられている。
しかし、このようなNPNトランジスタと共に
コンデンサを同一半導体基板内に形成する場合、
このようなセルフアラインメントによつてコンタ
クトをとることが不可能であつた。これは、半導
体基板に形成されるコンデンサが半導体基板内の
拡散層の上に薄い酸化膜を形成し、さらにこの酸
化膜上に金属層、例えばアルミニウム層を形成し
た構造となるためである。
すなわち、上記コンタクトをとるためのPEP
(Phot Engraving Process)においては、コン
デンサ部分の薄い酸化膜が露出(このとき、まだ
アルミニウム層は形成されていない)しているた
め、コンタクト部の酸化膜と同時にコンデンサ部
の薄い酸化膜をエツチングされるようになり、コ
ンデンサとしての機能が果たされなくなるからで
ある。
[発明が解決しようとする課題] この発明は上記のような点に鑑みなされたもの
で、二重拡散型のバイポーラトランジスタと共
に、MOS型のコンデンサが容易に同一基板上に
形成することができ、コンデンサを含む集積回路
装置が容易且つ効果的に製造されるようにする半
導体の製造方法を提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段] すなわち、この発明に係る半導体の製造方法に
あつては、まず半導体基板に二重拡散型バイポー
ラトランジスタのコレクタ領域およびベース領域
を形成すると共に、コンデンサの一方の電極とな
る拡散領域を形成する工程と、 上記半導体基板の主表面上に第1の絶縁膜を形
成する工程と、 この工程で形成された上記第1の絶縁膜上に、
少なくとも上記コンデンサの他方の電極を形成す
べき予定領域、上記拡散領域に対するコンタクト
形成予定領域、上記トランジスタのエミツタ領域
に対するコンタクト形成予定領域、および上記ベ
ース領域に対するコンタクト形成予定領域を選択
的に開口した第2の絶縁膜を形成する工程と、 上記第2の絶縁膜をマスクとして、上記拡散領
域に対するコンタクト形成予定領域および上記エ
ミツタ領域の上記第1の絶縁膜をエツチング除去
する工程と、 上記ベース領域に対するコンタクト形成予定領
域を除く、少なくとも上記コンデンサの他方の電
極を形成すべき予定領域、上記拡散領域に対する
コンタクト形成予定領域、および上記エミツタ領
域に対するコンタクト形成予定領域上に、高濃度
多結晶シリコン膜を形成する工程と、 この工程で形成された多結晶シリコン膜を拡散
源として熱拡散を行い、上記拡散領域内にコンタ
クト領域を形成すると共に、上記ベース領域内に
上記エミツタ領域を形成する工程と、 上記第1の絶縁膜、上記第2の絶縁膜、および
上記多結晶シリコン膜のうちで、上記第1の絶縁
膜に対して選択的にエツチング可能なエツチング
液を用いて、露出されている上記第1の絶縁膜を
エツチング除去し、上記ベース領域に対するコン
タクト形成予定領域に該ベース領域につながるよ
うにしたコンタクト部分を形成する工程と、 上記多結晶シリコン膜上、および上記コンタク
ト部分に金属層を形成する工程とを具備し、 二重拡散型バイポーラトランジスタとMOS型
コンデンサとが、同一半導体基板に形成されるよ
うにしている。
[作用] 上記のような半導体の製造方法にあつては、コ
ンデンサの誘電体層として使用される絶縁膜がエ
ツチングされることなく、バイポーラトランジス
タが同一半導体基板上に形成されるようになる。
ここで、エミツタ領域を熱拡散により形成するの
は、イオン注入によつてこのエミツタ領域を形成
するようにするとダメージが大きくなるためであ
り、熱拡散によつて形成すると浅い部分が精度良
く形成されるようになつて、バイポーラトランジ
スタのように微少電流を取扱う素子には好適とな
る。またこのような製造方法によつてセルフアラ
インの効果が発揮されるようになり、位置精度を
容易に向上させることができ、またホトリソ工程
が減るのでマスクの使用量を減少させることがで
きるようになる。
[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明する。第1図乃至第5図は二重拡散型バイポー
ラトランジスタとMOS型コンデンサを同一基板
上に形成する製造工程を順次示しているもので、
まず第1図に示すようにP型のシリコン基板21
にN+型埋め込み層22および23を形成する。
このようにして埋め込み層22および23が形成
されたならば、N型エピタキシヤル層24を成長
させ、選択酸化法によつてこのN型エピタキシヤ
ル層24内にP型分離拡散層25を形成する。そ
して、上記N+型埋め込み層22および23にそ
れぞれつながるようにしてN型拡散層26および
27を形成するもので、N型拡散領域26にコン
デンサが形成され、N型拡散領域27はN+型埋
め込み層23でなるコレクタに連続するコレクタ
のコンタクトの形成予定領域のとされるようにな
る。しかる後、このP型シリコン基板21の表面
に、熱酸化法によつて酸化シリコン膜(SiO2
28を形成する。
このようにした酸化シリコン膜28が形成され
たならば、第2図に示すようにこの酸化シリコン
膜28の所定部分、すなわちコンデンサの形成予
定領域に対応してエツチングし、その後熱酸化法
によつてこのエツチング部分に薄い酸化シリコン
膜29を形成する。その後レジスタ膜30をマス
クとして、トランジスタのベースおよびエミツタ
形成領域に対応したP型拡散層予定領域にP型不
純物、例えばボロンをイオン注入する。
このように所定の領域にボロンがイオン注入さ
れたならば、第3図で示すようにCVD法により
酸化シリコン膜31を形成した後、上記イオン注
入されたボロンの熱拡散を行ない、P型拡散層3
2を形成するものであり、さらに減圧CVD法に
よつて、コンデンサ形成予定領域、このコンデン
サおよびトランジスタのベース、エミツタ、コレ
クタの各コンタクト形成領域を除いた領域に、膜
厚900Åの窒化シリコン膜33を形成する。
次ぎに第4図に示すように、コンデンサおよび
エミツタ形成予定領域、さらに上記コンデンサの
一方の端子およびコレクタのコンタクト形成予定
領域の酸化シリコン膜29をホトエツチングによ
り除去した後に、再度熱酸化によつてコンデンサ
形成予定領域に膜厚2000Åの酸化シリコン膜34
を形成するもので、この酸化シリコン膜34は、
コンデンサの誘電体層として使用されるようにな
る。
すなわち、上記酸化シリコン膜28,31およ
び34によつて第1の絶縁膜が形成されるように
なるものであり、この第1の絶縁膜にはエミツタ
形成予定領域、コンデンサおよびコレクタのコン
タクト形成予定領域にそれぞれ対応して開口が形
成されるようになる。そして、この第1の絶縁膜
上に上記開口部が除かれ、さらにコンデンサ形成
予定領域を除くようにした第2の絶縁膜とされる
窒化シリコン膜33が形成されるようになつてい
るもので、この第2の絶縁膜にはベースのコンタ
クト形成予定領域に対応して開口が形成されるよ
うになつている。
このようにして第1および第2の絶縁膜が形成
されたならば、減圧CVD法によつて高濃度N型
多結晶シリコンを2000Å堆積し、ホトレジストを
用いたドライエツチングによつて、コンデンサ形
成予定領域さらにコンデンサ、エミツタ、コレク
タの各コンタクト形成予定領域にのみ、高濃度N
型多結晶シリコン膜35が形成されるようにす
る。
この場合、第6図に示すように窒化シリコン膜
33と高濃度N型多結晶シリコン膜35との重な
る領域Aを、例えば2μm以上とし、マスクずれ
が生じたような場合でも、薄い酸化シリコン膜3
4が常に窒化シリコン膜33あるいは高濃度N型
多結晶シリコン膜35によつて覆われているよう
にする。
このようにして高濃度N型多結晶シリコン膜3
5が形成されたならば、特にコンタクト形成予定
領域に形成された高濃度N型多結晶シリコン膜3
5を拡散源として熱拡散を行ない、それぞれのコ
ンタクト形成予定領域に対応してN型拡散層36
を形成する。その後、P型拡散層32のコンタク
トホールを形成するために、この半導体基板を第
1の絶縁膜を形成する酸化シリヨン膜を選択エツ
チングするエツチング液に入れる。このようにす
ると、上記コンタクトホールの形成予定領域を除
く第1の絶縁膜は、全て窒化シリコン膜35ある
いは高濃度N型多結晶シリコン膜35によつて覆
われているものであるため、第5図で示すよう
に、ベース領域となるP型拡散層32のコンタク
トホールに対応する部分の第1の絶縁膜のみがエ
ツチングされ、ベースコンタクトホール37がセ
ルフアラインメントで形成されるようになる。ま
た、同時に高濃度N型多結晶シリコン膜35の表
面に形成されるようになる薄い酸化シリコン膜も
除去される。
そして、上記コンデンサ領域および上記N型拡
散層36に対応するコンタクト領域に形成された
高濃度N型多結晶シリコン膜35、さらにP型拡
散層32のコンタクト領域を含む領域に、例えば
アルミニウム合金による金属配線38を形成し、
MOS型コンデンサ39と共に、同一基板21上
に二重拡散型バイポーラトランジスタ40が形成
されるようになる。
このようにして製造される半導体装置にあつて
は、バイポーラトランジスタのベースとされるP
型拡散層32のコンタクトホール37を形成する
際に、このコンタクト領域以外はMOS型コンデ
ンサを構成する酸化シリコン膜34を含めて、高
濃度N型多結晶シリコン膜35あるいは窒化シリ
コン膜33によつて覆われているものであり、し
たがつて酸化シリコン膜を選択エツチングするエ
ツチング液によつて、コンタクトホール37がセ
ルフアラインメントで形成されるようになる。そ
して、同時に高濃度N型多結晶シリコン膜35の
表面に自然に形成されるようになる薄い酸化シリ
コン膜も同時に除去される。したがつて、コンデ
ンサ39の一方の電極を構成するようになる高濃
度N型多結晶シリコン膜、このコンデンサ39お
よびバイポーラトランジスタ40のエミツタ、コ
レクタ領域のコンタクトを形成するようになる高
濃度N型多結晶シリコン膜それぞれにおいて、金
属配線38と良好なコンタクトをとることができ
るようになり、従来のようにコンタクトホール形
成のためのPEPを追加することなく、バイポー
ラトラジンスタ40と共にMOS型コンデンサ3
9が形成されるようになるものである。この場
会、MOS型コンヅンサ39の部分は、アルミニ
ウム合金による金属配線38によつて覆われるよ
うになり、したがつてX線等と放射線の照射を受
けることがあつても、薄い酸化シリコン膜34
中、あるいはこの酸化シリコン膜34とN型拡散
層26との界面に準位が形成されず、リーク電流
の発生、耐圧劣化等の経時変化が生じないように
される。
尚、上記実施例においては、MOS型コンデン
サ39を構成する絶縁膜を、P型拡散層32を形
成した後に形成した薄い酸化シリコン膜34によ
つて構成するように説明したが、これはP型拡散
層32を形成する前に形成した薄い酸化シリコン
膜29を用いて構成するようにしてもよい。また
実施例にあつては、MOS型コンデンサ39を構
成する多結晶シリコン膜をNPNバイポーラトラ
ンジスタのエミツタ(N型拡散層36)の拡散源
として使用するため、高濃度N型多結晶シリコン
膜35によつて構成したが、PNPトランジスタ
等のP型拡散層の拡散源として用いるようになる
場合には、高濃度P型多結晶シリコン膜とすれば
よいものである。
[発明の効果] 以上のようにこの発明に係る半導体の製造方法
によれば、同一半導体基板に対して、二重拡散型
バイポーラトランジスタと共にMOS型コンデン
サが形成できるものであり、特にバイポーラトラ
ンジスタにあつては、そのエミツタ領域が熱拡散
による拡散層によつて形成されるようになり、ベ
ース領域のコンタクトはセルフアラインによつて
形成されるようになる。エミツタ領域を例えばイ
オン注入によつて形成するようにした場合にはダ
メージが大きくなるものがあるが、上記のように
熱拡散により形成することによつて、浅い部分が
高精度に形成されるようになるので、バイポーラ
トランジスタのような微少電流を扱う素子におい
ては効果的な構成とすることができる。またセル
フアラインによつてコンタクトが形成されるの
で、位置精度が容易に向上され、またホトリソ工
程等のマスクを使用する工程が減少されるように
なる。そしてこのバイポーラトランジスタと同時
に形成されるMOS型コンデンサにおいても、誘
電体層となる絶縁膜が何等エツチングされること
なく、また、ベース領域につながるようにしたコ
ンタクト部分を形成するためのエツチング工程に
おいて、多結晶シリコン膜の表面に自然に形成さ
れている薄い酸化シリコン膜も同時に除去でき、
バイポーラトランジスタと共に同一基板に、容易
且つ高精度に形成できるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図はそれぞれこの発明の一実施
例に係る半導体装置の製造過程を順次説明するた
めの断面構成図、第6図は第1図dの工程におけ
る高濃度N型多結晶シリコン膜の形成部分の一部
を取出して示す図である。 21……P型シリコン基板、22,23……
N+型埋め込み層、24……N型エピタキシヤル
層、26,27……N型拡散層、28〜29,3
1,34……酸化シリコン膜(第1の絶縁膜)、
32……P型拡散層、33……窒化シリコン膜
(第2の絶縁膜)、35……高濃度N型多結晶シリ
コン膜、36……N型拡散層、37……コンタク
トホール(ベース)、38……金属配線、39…
…MOS型コンデンサ、40……バイポーラトラ
ンジスタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半導体基板に二重拡散型バイポーラトランジ
    スタのコレクタ領域およびベース領域を形成する
    と共に、コンデンサの一方の電極となる拡散領域
    を形成する工程と、 上記半導体基板の主表面上に第1の絶縁膜を形
    成する工程と、 この工程で形成された上記第1の絶縁膜上に、
    少なくとも上記コンデンサの他方の電極を形成す
    べき予定領域、上記拡散領域に対するコンタクト
    形成予定領域、上記トランジスタのエミツタ領域
    に対するコンタクト形成予定領域、および上記ベ
    ース領域に対するコンタクト形成予定領域を選択
    的に開口した第2の絶縁膜を形成する工程と、 上記第2の絶縁膜をマスクとして、上記拡散領
    域に対するコンタクト形成予定領域および上記エ
    ミツタ領域の上記第1の絶縁膜をエツチング除去
    する工程と、 上記ベース領域に対するコンタクト形成予定領
    域を除く、少なくとも上記コンデンサの他方の電
    極を形成すべき予定領域、上記拡散領域に対する
    コンタクト形成予定領域、および上記エミツタ領
    域に対するコンタクト形成予定領域上に、高濃度
    多結晶シリコン膜を形成する工程と、 この工程で形成された多結晶シリコン膜を拡散
    源として熱拡散を行い、上記拡散領域内にコンタ
    クト領域を形成すると共に、上記ベース領域内に
    上記エミツタ領域を形成する工程と、 上記第1の絶縁膜、上記第2の絶縁膜、および
    上記多結晶シリコン膜のうちで、上記第1の絶縁
    膜に対して選択的にエツチング可能なエツチング
    液を用いて、露出されている上記第1の絶縁膜を
    エツチング除去し、上記ベース領域に対するコン
    タクト形成予定領域に該ベース領域につながるよ
    うにしたコンタクト部分を形成する工程と、 上記多結晶シリコン膜上、および上記コンタク
    ト部分に金属層を形成する工程とを具備し、 二重拡散型バイポーラトランジスタとMOS型
    コンデンサとが、同一半導体基板に形成されるよ
    うにしたことを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
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JP2740177B2 (ja) * 1988-01-19 1998-04-15 三洋電機株式会社 半導体集積回路
JP2743369B2 (ja) * 1988-03-14 1998-04-22 ソニー株式会社 半導体装置とその製造方法
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