JPH04144273A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH04144273A
JPH04144273A JP26882490A JP26882490A JPH04144273A JP H04144273 A JPH04144273 A JP H04144273A JP 26882490 A JP26882490 A JP 26882490A JP 26882490 A JP26882490 A JP 26882490A JP H04144273 A JPH04144273 A JP H04144273A
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JP
Japan
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diffusion layer
mos
layer
oxide film
region
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JP26882490A
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English (en)
Inventor
Takashi Nakajima
貴志 中島
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体装置及びその製造方法に関し、特に、
MOS容量を有する半導体装置及びその製造方法に関す
るものである。
〔従来の技術〕
第2図は従来のバイポーラ集積回路の断面構造を示して
おり、同一基板上にMOS容量とNPN型バイポーラト
ランジスタとか一体形成されているものを示している。
図において、1はp型のシリコン基板、3はp型シリコ
ン基板1の表面上に形成されたn型エピタキシャル成長
層、2はp型のシリコン基板1とn型エピタキシャル成
長層の間に形成されたn型の埋込層、4はn型エピタキ
シャル成長層表面を分離するよう形成されたフィールド
酸化膜、5はn型エピタキシャル成長層内に素子分離す
るよう形成されたn型拡散層からなる分離領域、6はコ
レクタ抵抗低減のため、n型埋込層2上部のn型エピタ
キシャル成長層3内に形成されたn型拡散層、7はフィ
ールド酸化膜4の形成部以外のn型エピタキシャル成長
層の表面に形成された薄い酸化膜、8は分離領域5上に
薄い酸化膜7を介して形成された燐(P)ドープのポリ
シリコン膜、9は高濃度にn型不純物を有する領域(ベ
ース領域)10は高濃度にn型不純物を有する領域(エ
ミッタ、コレクタ領域)、11は素子の表面保護のため
のP S G (phospho−silicate 
glass)膜、I2はPSG膜11に設けられたコン
タクトホール、13はコンタクトホール12を介してベ
ース領域9゜エミッタ、コレクタ領域10.及びリンド
ープのポリシリコン膜8に電気的に接続されたアルミ配
線である。
次に本構造の製造方法について説明する。
まず、基板上にNPN型バイポーラトランジスタ部を製
造する方法について説明する。
まずp型シリコン基板1にn型埋込層2を設けた後、n
型エピタキシャル成長層3を形成し、Locos法(l
ocal oxidation of 5ilicon
:選択酸化法)にてフィールド酸化膜4を形成し、その
後、素子分離の目的でn型拡散層5を形成する。
次いで−Hフイールド酸化膜4をエツチング除去し、薄
い酸化膜7を形成する。さらに不純物拡散によりベース
領域9.エミッタ、コレクタ領域10を形成後、表面保
護の目的てPSG膜11をCVD法(chemical
 vapor deposition:気相化学反応法
)にて堆積する。
続いて、PSG膜11.薄い酸化膜7に電極取り出しの
ためコンタクトホール12を開孔し、該開口部にアルミ
等を設けて金属電極配線13を形成する。
一方、このバイポーラ集積回路で同一基板上にMOS容
量を設ける場合は、第2図に示すように、NPNバイポ
ーラトランジスタ形成時の薄い酸化膜7をつけた後に、
ポリシリコン膜8を堆積し、これに高濃度の燐を添加す
る。なお、この薄い酸化膜7下には、事前にバイポーラ
トランジスタの素子分離に用いている高濃度n型拡散層
5を設けておき、これによりMOS容量に付随する抵抗
値の低減をはかる。さらにMOS容量の基板側の電極の
コンタクトにおいては、コンタクト抵抗の低減のため、
素子分離領域5の表面に高濃度にn型不純物層を含むベ
ース拡散層9を形成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の半導体装置におけるMOS容量は以上のように構
成されているので、MOS容量値を太き(とりたければ
、酸化膜7を薄くしなければならない。しかし、酸化膜
7が薄いとサージ等による破壊が起こりやすくなるため
、集積回路内のポンディングパッドに直結しているMO
S容量は使えなくなる。
逆に、サージ破壊を起こりにくくするには酸化膜7を厚
くする必要があるが、これにより、MO8容量値が小さ
くなるという相反する問題点かあった。
二の発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、同一集積回路で容量値の大きなMOS容量と
サージ耐圧の大きいMOS容量を同時に設けることが可
能である半導体装置の構造及びその半導体装置を容易に
制画性よく形成できる半導体装置の製造方法を提供する
ことを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る半導体装置は、同一基板上に、互いに異
なる膜厚の酸化膜を有する二種類のMO8容量を備えた
ことを特徴とするものである。
また、この発明に係る半導体装置の製造方法は、同一基
板内の第1の領域に高濃度の第1の不純物拡散層を形成
するとともに、第2の領域に第1の不純物拡散層に比し
て低濃度の第2の不純物拡散層を形成する工程、低温の
ウェット酸化にて同時に第1の不純物拡散層及び第2の
不純物拡散層上に互いに異なる膜厚を有する第1及び第
2の酸化膜を形成する工程、第1.第2の領域にそれぞ
れ第1のMOS容量、第2のMOS容量を形成する工程
とを備えたことを特徴とするものである。
また、この発明においては、上記の半導体装置の製造方
法において、バイポーラトランジスタのコレクタ拡散層
を第1の不純物拡散層として用い、コレクタ拡散層より
は低濃度のバイポーラトランジスタの分離拡散層を、第
2のMOS容量の構成要素である第2の不純物拡散層と
して用いたものである。
〔作用〕
この発明における半導体装置においては、同一基板上に
、互いに異なる膜厚の酸化膜を有する二種類のMOS容
量を備えるようにしたので、厚い膜厚の酸化膜を有する
MOS容量ではサージ耐圧の大きいものが得られ、薄い
膜厚の酸化膜を有するMOS容量では容量値の大きなも
のか得られる。
また、この発明における半導体装置の製造方法において
は、同一基板内の第1.第2のの領域にそれぞれ高濃度
、低濃度の第1.第2の不純物拡散層を形成し、それぞ
れの表面を低温のウェット酸化したので、マスクを変え
なくても第1.第2の不純物拡散層の表面にそれぞれ厚
い第1の酸化膜、薄い第2の酸化膜と厚さの異なる酸化
膜か同時に形成される。よって厚い第1の酸化膜上、薄
い第2の酸化膜上にそれぞれ第1.第2のMOS容量を
設けることにより、同一基板上に容量値の太きいものと
サージ耐圧の大きいものと、特性の異なる2種のMOS
容量が同時に形成される。
また、上記の製造方法において、高濃度の第1の拡散層
をバイポーラトランジスタのコレクタ拡散層とし、第2
の拡散層をバイポーラトランジスタの分離拡散層とした
ものでは分離拡散層の表面濃度とコレクタ拡散層の表面
濃度の違いを利用して異なる厚さの第1.第2の酸化膜
が形成てき、第1.第2の拡散層形成のために特別な工
程を設けることなく、バイポーラトランジスタの形成工
程のみで容易に2種類のMOS容量か形成される。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図について説明する。
第1図は本発明の一実施例による半導体装置の断面構造
を示しており、図において、第2図と同一符号は同一部
分を示しており、7aはNPN)ランジスタの分離領域
であるp型不純物拡散層5の表面に形成された薄い酸化
膜、7bはn型不純物拡散層6の表面に形成された厚い
酸化膜である。
10は分離拡散層5により分離した基板内に形成された
NPN トランジスタで、これはn“型の埋め込み層2
.コレクタ抵抗低減のためのn゛型のコレクタ拡散層6
.ベース領域であるp+型型数散層9エミッタ領域、コ
レクタ領域であるn。
拡散層10.及びベース、エミッタ、コレクタの各領域
に、電気的に接続されたアルミ配線13等から構成され
ている。
また、20はNPN)ランジスタ10の分離拡散層5を
その基板拡散とした第2のMOS容量であり、また、3
0はNPN)ランジスタlOのコレクタ拡散層6をその
基板拡散とした第2のM○S容量である。
次に製造方法について説明する。
まず、基板上にNPN型バイポーラトランジスタlOを
製造する方法は従来例で説明したのと同様で、p型シリ
コン基板1(=n型埋込層2を設け、n型エピタキシャ
ル成長層3を形成し、LOCO8法にてフィールド酸化
膜4を形成し、その後、素子分離の目的でp型拡散層5
を形成する。次いて−Hフイールド酸化膜4をエツチン
グ除去し、薄い酸化膜7を形成し、さらに不純物拡散に
よりベース領域9.エミッタ領域10を形成後、表面保
護の目的てPSG膜11を堆積し、PSG膜11及び薄
い酸化膜7に電極取り出しのためコンタクトホール12
を開孔し、該開口部にアルミ等を設けて金属電極配線1
3を形成する。
一方、このバイポーラ集積回路で同一基板上に2種類の
MOS容量を設ける場合は、NPNバイポーラトランジ
スタ形成形成形成されたコレクタ拡散領域6及び分離領
域5の表面を低温のウェット酸化により酸化し、それぞ
れの表面に厚い酸化膜7a、及び酸化膜7aよりも薄い
酸化膜7bを形成した後に、これらの表面にポリシリコ
ン膜8を堆積し、これに高濃度の燐を添加する。さらに
MOS容量の基板側の電極のコンタクト抵抗の低減のた
め、素子分離領域5の表面に高濃度にp型不純物層を含
む領域9を形成するとともに、コレクタ拡散層6の表面
に高濃度にn型不純物を含む領域10を形成する。
ここで、それぞれのMOS容量を形づくる酸化膜7a、
7b0)Jfg成工程について詳細に説明する本実施例
では、バイポーラ集積回路に用いるp型分離拡散層の5
の表面濃度を4X10”個/ad程度、n+型コし・フ
タ拡散層6の表面濃度を1×1020個/al程度に形
成する。900°C以下の比較自〜低温(好ましくは8
20℃程度)で、分圧0゜92の条件下で分離拡散層5
及びコレクタ拡散層らの表面をウェット酸化し、MOS
容量を形づくる酸化膜を形成す6場合、分離5上よりも
コレクタ拡散6上での方かより厚い酸化膜か形成される
例えば、分離5上で400人程度の酸化膜厚であれば、
コレクタ61ては800人程度にもなる。
これは、シリコ:5ノ中i二高濃度に不純物か添加され
ている場合に酸化速度が増大する現象であるが、n型不
純物添加の場合は低温でのみこの濃度依存性が観測され
ている。本実施例では、上述のように900°C以下(
850°C程度)の低温でウェット酸化した場合に、分
離5上よりもコレクタ拡散6上で酸化膜7が厚く形成さ
れるという現象を利用している。
即ち、外部からのサージがかからず、容量値を大きくと
りたい回路部では、第1図の第2のMO8容量20に示
すように、MOS容量の基板拡散層を分離拡散層5とす
る。一方、サージかかかりやすい回路部では、第1のM
OS容量30に示すように、MOS容量の基板拡散層を
分離5よりも高濃度のコレクタ拡散層とする。但し、上
述したように、MOS容量の拡散層をコレクタ拡散層6
にする場合には、基板電極側のコンタクト下の拡散をエ
ミッタ即ち、n+型型数散層10置き換える必要がある
このような本実施例では、各MOS容量の基板拡散はバ
イポーラトランジスタの製造段階で形成されるコレクタ
拡散層6と分離拡散層5を用いているので、バイポーラ
集積回路においては同−基板上で2種類のMOS容量を
形成しても、マスク枚数が増える等の工程数の増加もな
く、容易に容量値の大きなMOS容量とサージ耐圧の大
きなMO8容量を実現することかできる。
なお上記実施例では、異なる不純物型でMOS容量下の
拡散層を形成したが、これは濃度の異なる同型不純物に
よる拡散層にしてもよい。このときは、高濃度拡散を用
いたMOS容量はサージ耐圧の必要な回路部に、低濃度
拡散側のMOS容量は大きな容量値が必要な回路部に用
いる。但しこの場合、上述のようにn型不純物による拡
散層を用いた場合には、酸化膜の形成は濃度差による酸
化膜7の膜厚差を大きくするために低温(900°C以
下、好ましくは800〜900°C)のウェット酸化に
する必要かある。
また、上記実施例ではバイポーラ集積回路について示し
たが、本発明はバイポーラ集積回路に限定されることな
く、MOS集積回路、BiMOS集積回路等にも応用て
きることはいうまでもない。
〔発明の効果〕
この発明では同一基板上に互いに異なる膜厚の酸化膜を
存する二種類のMOS容量を設けたので、同一集積回路
内で容量値の大きなMOS容量とサージ耐圧の大きいM
OS容量を同時に実現可能となる効果かある。
また、この発明では、容量値を大きくとりたい回路部で
のMOS容量下の拡散層は、比較的低濃度に、またサー
ジ耐圧の大きなものが必要な回路部でのMOS容量下の
拡散層は高濃度にし、比較的低温のウェット酸化にてM
OS容量の酸化膜を形成するようにしたので、容量値の
大きなMOS容量とサージ耐圧の大きなMOS容量を、
マスク工程を増やさず容易に制御性よく形成できるとい
う効果がある。
さらにこの発明では、容量値を大きくとりたい回路部て
のMOS容量下の拡散層を、バイポーラトランジスタの
分離拡散層とし、サージ耐圧の大きなものが必要な回路
部でのMOS容量下の拡散層を分離よりも高濃度の拡散
層であるバイポーラトランジスタのコレクタ拡散層とし
たので、バイポーラトランジスタの製造工程のみで同時
に容量値の大きなMOS容量とサージ耐圧の大きいMO
8容量の二種類のMOS容量を実現することができると
いう効果かある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による半導体装置の断面構造
を示す図、第2図は従来例による半導体装置の断面構造
を示す図である。 図において、1はp型シリコン基板、2はn″″型埋込
層、3はn型エピタキシャル成長層、4はフィールド酸
化膜、5は分離拡散層(p″型拡散層)、6はコレクタ
抵抗低減のためのコレクタ拡散層(n+型型数散層、7
aは酸化膜、7bは厚い酸化膜、8は燐ドープのポリシ
リコン膜、9はベース(p+型型数散層、lOはエミッ
タ(n’型型数散層、11はPSG膜、12はコンタク
トホール、13はアルミ配線、10はNPN t−ラン
ジスタ、20は第2のMOS容量、30は第1のMO8
容量である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)同一基板上に、互いに異なる膜厚の酸化膜を有す
    る二種類のMOS容量を備えたことを特徴とする半導体
    装置。
  2. (2)同一基板内の第1の領域に高濃度の第1の不純物
    拡散層を形成するとともに、第2の領域に前記第1の不
    純物拡散層に比して低濃度の第2の不純物拡散層を形成
    する工程、低温のウェット酸化にて、前記第1の不純物
    拡散層及び第2の不純物拡散層上に、同時に互いに異な
    る膜厚を有する第1及び第2の酸化膜を形成する工程、 前記第1の領域、及び第2の領域にそれぞれ第1のMO
    S容量、及び第2のMOS容量を形成する工程とを備え
    たことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. (3)前記第1の不純物拡散層は、バイポーラトランジ
    スタのコレクタ拡散層であり、 前記第2の不純物拡散層は、前記コレクタ拡散層より低
    濃度のバイポーラトランジスタの分離拡散層であること
    を特徴とする請求項2記載の半導体装置の製造方法。
JP26882490A 1990-10-05 1990-10-05 半導体装置及びその製造方法 Pending JPH04144273A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066897A (ja) * 2004-07-30 2006-03-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 容量素子及び半導体装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066897A (ja) * 2004-07-30 2006-03-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 容量素子及び半導体装置

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