JPH0441502B2 - - Google Patents
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- JPH0441502B2 JPH0441502B2 JP58146325A JP14632583A JPH0441502B2 JP H0441502 B2 JPH0441502 B2 JP H0441502B2 JP 58146325 A JP58146325 A JP 58146325A JP 14632583 A JP14632583 A JP 14632583A JP H0441502 B2 JPH0441502 B2 JP H0441502B2
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
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- H10D84/02—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
- H10D84/03—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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
路に適用して特に有効な技術に関するもので、例
えばMOS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有効な技術に関するもので
ある。[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 semiconductor integrated circuits, for example, a technology that is effective when applied to the formation of bipolar transistors in MOS integrated circuits. It is related to.
最近のCMOS集積回路技術においては、一般
にN形半導体基板上にPウエル領域を形成して、
このPウエル領域にNチヤンネル形のMOSFET
(絶縁ゲート形電界効果トランジスタ)を形成す
ることが行なわれている。そこで、このPウエル
領域を利用して、出力部の最終段等において駆動
能力の小さなCMOSインバータの代わりに第1
図に示すようなバイポーラトランジスタを形成し
て出力用トランジスタを構成する技術が知られて
いる(例えば特開昭57−130461号)。
In recent CMOS integrated circuit technology, a P-well region is generally formed on an N-type semiconductor substrate.
An N-channel MOSFET is installed in this P-well area.
(insulated gate field effect transistor) is being formed. Therefore, by using this P-well region, the first
A technique is known in which an output transistor is formed by forming a bipolar transistor as shown in the figure (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 130461/1982).
すなわち、CMOS集積回路においては、N形
半導体基板1上にPウエル領域の製造工程と同時
にベース領域となるP形拡散領域2を形成し、こ
のP形拡散領域2上にエミツタ領域となるN+領
域3をソース・ドレイン領域の形成と同時に形成
する。これにより、全くプロセスを変更すること
なくCMOS集積回路上にNPN形のバイポーラト
ランジスタを構成しようとするものである。 That is, in a CMOS integrated circuit, a P-type diffusion region 2 which becomes a base region is formed on an N-type semiconductor substrate 1 at the same time as the manufacturing process of a P-well region, and an N + which becomes an emitter region is formed on this P-type diffusion region 2. Region 3 is formed simultaneously with the formation of the source/drain regions. This attempts to construct an NPN type bipolar transistor on a CMOS integrated circuit without changing the process at all.
しかしながら、第1図に示すような構造のバイ
ポーラトランジスタは、トランジスタの性能より
もむしろ製造プロセスに重きをおいて、これを変
更しないように設計しているため、トランジスタ
としての動作速度や特性はどうしてもバイポーラ
集積回路上のトランジスタよりもかなり劣つてし
まうという問題点があることが分かつた。 However, the bipolar transistor with the structure shown in Figure 1 is designed to emphasize the manufacturing process rather than the performance of the transistor, and does not change this, so the operating speed and characteristics of the transistor are inevitably affected. It turns out that there is a problem in that they are considerably inferior to transistors on bipolar integrated circuits.
この発明の目的は、従来に比べて顕著な効果を
奏する半導体技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor technology that exhibits remarkable effects compared to the prior art.
この発明の他の目的は、例えばMOS集積回路
に適用した場合に、MOS集積回路の製造プロセ
スをほとんど変更することなく同一半導体基板上
に動作速度が速く特性のすぐれたバイポーラトラ
ンジスタを構成できるようにすることを目的とす
る。 Another object of the present invention is to make it possible to construct bipolar transistors with high operating speed and excellent characteristics on the same semiconductor substrate without changing the manufacturing process of the MOS integrated circuit, for example, when applied to a MOS integrated circuit. The purpose is to
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な
特徴は、本明細書の記述および添付図面からあき
らかになるであろう。 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.
本願において開示される発明のうち代表的なも
のの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわちこの発明は、ポリシリコンが2層に形
成されるようにされたCMOS集積回路において、
例えばNチヤンネル形MOSFETのソース・ドレ
イン用電極のコンタクトホールの形成と同時にエ
ミツタ領域となる部分の絶縁膜に穴をあけて第2
層目のポリシリコン層を形成し、このポリシリコ
ン層から拡散によつてエミツタ用拡散層を形成さ
せることにより、エミツタ領域を浅く形成でき、
かつマスクの合せ余裕が不要となるという作用に
より、エミツタサイズを小さくしてその寄生容量
を減少させてバイボーラトランジスタの動作速度
および特性を向上させるという上記目的を達成す
るものである。 That is, the present invention provides a CMOS integrated circuit in which polysilicon is formed in two layers.
For example, at the same time as forming contact holes for the source and drain electrodes of an N-channel MOSFET, holes are made in the insulating film in the part that will become the emitter region.
By forming a second polysilicon layer and forming an emitter diffusion layer by diffusion from this polysilicon layer, the emitter region can be formed shallowly.
In addition, by eliminating the need for a mask alignment margin, the above-mentioned object of reducing the emitter size and reducing its parasitic capacitance and improving the operating speed and characteristics of the bibolar transistor is achieved.
以下図面を用いてこの発明を具体的に説明す
る。 The present invention will be specifically explained below using the drawings.
第2図〜第5図は本発明をCMOS集積回路に
適用した場合の一実施例を製造工程順に示したも
のである。
FIGS. 2 to 5 show an embodiment of the present invention applied to a CMOS integrated circuit in the order of manufacturing steps.
この実施例では、特に制限されないが、P型シ
リコンチツプのような一個の半導体基板1上に、
Pウエル領域2およびNウエル領域3を形成し、
このPウエル領域2およびNウエル領域3上にそ
れぞれNチヤンネル形MOSFETとPチヤンネル
形MOSFETを形成して第2図のような状態にさ
れるまでの工程は、従来のCMOSプロセスと同
様である。すなわち、先ず半導体基板1の表面に
シリコン酸化膜を形成して、ホトエツチングを行
ない、この酸化膜をマスクとしてNチヤンネル形
MOSFETを形成すべき個所にP型不純物を拡散
させてPウエル領域2を形成する。同様にして、
Pチヤンネル形MOSFETを形成すべき個所に酸
化膜をマスクにしてN型不純物を拡散させてNウ
エル領域3を形成する。なお、このときバイポー
ラトランジスタを形成すべき個所にはコレクタ領
域となるNウエル領域3′を同時に形成する。 In this embodiment, although not particularly limited, on one semiconductor substrate 1 such as a P-type silicon chip,
forming a P-well region 2 and an N-well region 3;
The steps of forming an N-channel MOSFET and a P-channel MOSFET on the P-well region 2 and N-well region 3, respectively, to obtain the state shown in FIG. 2 are similar to the conventional CMOS process. That is, first, a silicon oxide film is formed on the surface of the semiconductor substrate 1, and photoetching is performed, and an N-channel type is formed using this oxide film as a mask.
A P-well region 2 is formed by diffusing P-type impurities into a location where a MOSFET is to be formed. Similarly,
Using the oxide film as a mask, an N-type impurity is diffused in a location where a P-channel type MOSFET is to be formed, thereby forming an N-well region 3. Incidentally, at this time, an N-well region 3', which becomes a collector region, is simultaneously formed at a location where a bipolar transistor is to be formed.
それから基板表面を薄く酸化させた後、Si3
N4膜(シリコンナイトライド膜)を形成し、ホ
トエツチングを行なつてPウエル領域2の両側部
にチヤンネルストツパ用のP型不純物をイオン打
込みする。そして、Si3N4膜をマスクにして基
板表面に比較的厚いフイールド酸化膜4を形成し
た後、Si3N4膜を除去して表面にゲート酸化膜
5を形成し、その上にポリシリコン(多結晶シリ
コン)をデポジシヨンさせてから、ホトエツチン
グによりゲート部分を除いてポリシリコンを除去
し、ポリシリコンゲート電極6a,6bを形成す
る。しかる後、基板表面にSiO2膜をデポジシヨ
ンしてホトエツチングを行ない、このSiO2膜で
Pチヤンネル形MOSFETの形成されるべき部分
(Nウエル領域3の表面)を覆つて酸化膜5を通
してN型不純物を打込み熱拡散させることにより
Nチヤンネル形MOSFETのソース・ドレイン領
域となるN+拡散層7a,7bを形成する。特に
制限されないがこの実施例では、上記N+拡散層
7a,7bと同時に、バイポーラトランジスタの
コレクタの引上げ口となるN+拡散層7cが形成
され、第2図の状態となる。 Then, after thinly oxidizing the substrate surface, Si 3
An N4 film (silicon nitride film) is formed and photoetched to implant P-type impurity ions for channel stopper into both sides of the P well region 2. After forming a relatively thick field oxide film 4 on the substrate surface using the Si 3 N 4 film as a mask, the Si 3 N 4 film is removed and a gate oxide film 5 is formed on the surface, and polysilicon (polysilicon) is formed on the gate oxide film 5. After depositing crystalline silicon, the polysilicon is removed by photoetching except for the gate portion, forming polysilicon gate electrodes 6a and 6b. Thereafter, a SiO 2 film is deposited on the substrate surface and photoetched, and this SiO 2 film is used to cover the part where the P-channel MOSFET is to be formed (the surface of the N-well region 3), and an N-type impurity is injected through the oxide film 5. By implanting and thermally diffusing N + diffusion layers 7a and 7b, which will become the source/drain regions of the N-channel MOSFET. Although not particularly limited, in this embodiment, an N + diffusion layer 7c, which serves as a pull-up port for the collector of the bipolar transistor, is formed simultaneously with the N + diffusion layers 7a and 7b, resulting in the state shown in FIG. 2.
第2図の状態の後は、通常Pチヤンネル形
MOSFETのソース・ドレイン領域となるP+拡散
層を形成するのであるが、この実施例では、先ず
ホトレジストもしくはSiO2膜等をマスクとして
Nウエル領域3′表面のバイポーラトランジスタ
のベース領域となる部分にボロンのようなP型不
純物を打込んで拡散させ、P型拡散層8を形成す
る。それから、基板表面全体に、比較的薄いSi3
N4膜もしくはSiO2膜等の絶縁膜9をCVD法(ケ
ミカル・ベイパー・デポジシヨン法)により形成
させた後、ホトエツチングによりNチヤンネル形
MOSFETのソース・ドレイン電極用のコンタク
トホール10a,10bを形成する。このとき、
同時にバイポーラトランジスタのコレクタ用N+
拡散層7cの表面およびエミツタ領域となる部分
の絶縁膜9も除去しコンタクトホール10c,1
0dをあける。しかる後、基板表面にポリシリコ
ン層12をデポジシヨンし、第3図の状態とな
る。 After the state shown in Figure 2, it is usually P channel type.
A P + diffusion layer that will become the source/drain region of the MOSFET is formed. In this example, first, a photoresist or SiO 2 film is used as a mask to form the part that will become the base region of the bipolar transistor on the surface of the N-well region 3'. A P-type impurity such as boron is implanted and diffused to form a P-type diffusion layer 8. Then, a relatively thin layer of Si 3 is applied over the entire substrate surface.
After forming an insulating film 9 such as N 4 film or SiO 2 film by CVD method (chemical vapor deposition method), an N-channel shape is formed by photoetching.
Contact holes 10a and 10b for source and drain electrodes of the MOSFET are formed. At this time,
At the same time N + for the collector of the bipolar transistor
The surface of the diffusion layer 7c and the portion of the insulating film 9 that will become the emitter region are also removed to form contact holes 10c and 1.
Open 0d. Thereafter, a polysilicon layer 12 is deposited on the surface of the substrate, resulting in the state shown in FIG.
この状態からは先ずホトエツチングによつてN
チヤンネル形MOSFETのソース・ドレイン電極
部12a,12bおよびバイポーラトランジスタ
のコレクタ電極部12cとエミツタ電極部12d
さらに、所定の配線部12eおよび抵抗部分12
rを除く他の不用な部分のポリシリコンを除去す
る。そして、次に、イオン打込みによる汚染防止
のため、ポリシリコン層12上を50〜500〓程度
熱酸化させた後、ポリシリコン抵抗を形成する場
合にはその抵抗部分をホトレジスト11′で覆つ
てN型不純物をイオン打込みによつてポリシリコ
ン層12内に導入し低抵抗化させる。しかる後、
熱処理を行なつてポリシリコン層12からの拡散
によつてベース用P型拡散層8上にエミツタ領域
となるN型拡散層13を形成する。(第4図参
照)。このとき、コレクタ用N+拡散層7cおよび
ソース・ドレイン用N+拡散層7a,7bにもポ
リシリコン層12からの拡散によつてN型不純物
が入つてくるが、もともと高濃度にN型不純物が
拡散されているのでトランジスタの特性に影響を
与えることはない。 From this state, N
Source/drain electrode portions 12a, 12b of channel type MOSFET and collector electrode portion 12c and emitter electrode portion 12d of bipolar transistor
Furthermore, a predetermined wiring portion 12e and a resistor portion 12
Remove polysilicon from unnecessary parts except for r. Next, in order to prevent contamination due to ion implantation, the top of the polysilicon layer 12 is thermally oxidized to about 50 to 500%, and when a polysilicon resistor is to be formed, the resistive portion is covered with a photoresist 11'. Type impurities are introduced into the polysilicon layer 12 by ion implantation to lower the resistance. After that,
Heat treatment is performed to form an N-type diffusion layer 13, which will become an emitter region, on the base P-type diffusion layer 8 by diffusion from the polysilicon layer 12. (See Figure 4). At this time, N type impurities enter the collector N + diffusion layer 7c and the source/drain N + diffusion layers 7a and 7b by diffusion from the polysilicon layer 12, but the N type impurities are originally in a high concentration. Since it is diffused, it does not affect the characteristics of the transistor.
第4図の状態の後は、N−MOS側およびバイ
ポーラトランジスタ上をホトジストで覆つてP型
不純物を薄い絶縁膜9を通して打込み熱拡散させ
てPチヤンネル形MOSFETのソース・ドレイン
領域となるP+拡散層14a,14bを形成する。
それから、基板表面全体にPSG膜(リン・シリ
コン・ガラス膜)15をCVD法によりデポジシ
ヨンさせてから、所定のトランジスタの電極部分
にコンタクトホールを形成し、アルミニウムのよ
うな金属を全面に蒸着する。しかる後、ホトエツ
チングによりアルミ電極16およびアルミ配線を
形成し、その上にバシベーシヨン膜17を形成し
て第5図に示すような完成状態とされる。ただ
し、上記コレクタ用N+拡散層7cは上記のごと
くN−MOSのソース・ドレイン用N+拡散層7
a,7bと同時に形成する代わりに、ポリシリコ
ン層12からの拡散によりエミツタ用拡散層13
と同時に形成させるようにしてもよい。 After the state shown in Figure 4, the N-MOS side and the top of the bipolar transistor are covered with photoresist, and P type impurities are implanted through the thin insulating film 9 and thermally diffused to form the source/drain regions of the P channel MOSFET. Form layers 14a and 14b.
Then, a PSG film (phosphorus silicon glass film) 15 is deposited over the entire surface of the substrate by the CVD method, contact holes are formed in the electrode portions of predetermined transistors, and a metal such as aluminum is deposited over the entire surface. Thereafter, an aluminum electrode 16 and an aluminum wiring are formed by photo-etching, and a vacillation film 17 is formed thereon, resulting in a completed state as shown in FIG. However, the N + diffusion layer 7c for the collector is the N + diffusion layer 7 for the source/drain of the N-MOS as described above.
Instead of forming the emitter diffusion layer 13 at the same time as the emitter a and 7b, the emitter diffusion layer 13 is formed by diffusion from the polysilicon layer 12.
They may be formed simultaneously.
上記実施例によれば、通常のCMOSプロセス
にベース領域となるP+拡散層8を形成するため
のマスクを一枚追加し、ベース領域の打込み、拡
散工程とエミツタ領域形成のための熱処理工程を
追加するだけで、形成することができる。しか
も、エミツタ用N型拡散層13をポリシリコン層
12からの拡散によつて形成することができるた
め、Nチヤンネル形MOSFETのソース・ドレイ
ン領域(N+拡散層)と同時に拡散を行なつてバ
イポーラトランジスタのエミツタ領域を形成する
従来のプロセスに比べてエミツタ用N型拡散層1
3を浅くすることができる。さらに、従来プロセ
スではエミツタ領域およびN−MOSのソース・
ドレイン領域を形成する際のマスクと、エミツタ
領域のコンタクトホールを形成するたるのマスク
を必要とするので、両方のマスクの合せ余裕を持
たせなければならず、そのためエミツタ領域の面
積をそれほど小さくすることができなかつた。こ
れに対し、上記実施例ではコンタクトホールに充
填されたポリシリコンからの拡散によつてエミツ
タを形成しているのでマスクの合せ余裕をとる必
要がなくなる。 According to the above embodiment, one mask for forming the P + diffusion layer 8 which will become the base region is added to the normal CMOS process, and the implantation and diffusion process of the base region and the heat treatment process for forming the emitter region are performed. You can create it just by adding it. Moreover, since the emitter N-type diffusion layer 13 can be formed by diffusion from the polysilicon layer 12, it can be diffused at the same time as the source/drain region (N + diffusion layer) of the N-channel MOSFET to form a bipolar MOSFET. Compared to the conventional process for forming the emitter region of a transistor, the N-type diffusion layer for the emitter 1
3 can be made shallower. Furthermore, in the conventional process, the emitter region and the N-MOS source region
Since a mask for forming the drain region and a barrel mask for forming the contact hole for the emitter region are required, there must be a margin for fitting both masks, so the area of the emitter region is not made that small. I couldn't do it. On the other hand, in the above embodiment, since the emitter is formed by diffusion from the polysilicon filled in the contact hole, there is no need to provide a margin for mask alignment.
その結果、エミツタ領域のサイズを小さくし
て、寄生容量を減らすことができるとともに、バ
イポーラトランジスタ全体のサイズも小さくする
ことができ、これによつて、バイポーラトランジ
スタの動作速度および周波数特性が向上されるよ
うにする。 As a result, the size of the emitter region can be reduced to reduce parasitic capacitance, and the overall size of the bipolar transistor can also be reduced, which improves the operating speed and frequency characteristics of the bipolar transistor. do it like this.
また、上記実施例では、Pチヤンネル
MOSFETのソース・ドレイン用のP+拡散層14
a,14bをバイポーラトランジスタのエミツタ
用N型拡散層13の拡散後に形成するようにして
いるため、エミツタ用の不純物として拡散温度は
高いが浅いN型拡散層を形成することができるひ
素を使用してバイポーラトランジスタの性能を向
上させることができる。つまり、エミツタ用N型
拡散層13を形成する前にP−MOSのP+拡散層
14a,14bを形成すると、ひ素を不純物とし
てエミツタ用N型拡散層13形成のための熱処理
を行なう際にP+拡散層14a,14bの不純物
拡散が進んでしまうので拡散温度の低いリンを不
純物としてエミツタ領域を形成しなければならず
バイポーラトランジスタの性能が上記実施例のも
のよりも劣ることになる。 In addition, in the above embodiment, the P channel
P + diffusion layer 14 for MOSFET source/drain
Since a and 14b are formed after the diffusion of the N-type diffusion layer 13 for the emitter of the bipolar transistor, arsenic, which has a high diffusion temperature but can form a shallow N-type diffusion layer, is used as an impurity for the emitter. This can improve the performance of bipolar transistors. In other words, if the P+ diffusion layers 14a and 14b of P-MOS are formed before forming the N-type diffusion layer 13 for the emitter, the P + diffusion layer 14a and 14b of the P-MOS can be + Since the impurity diffusion in the diffusion layers 14a and 14b progresses, the emitter region must be formed using phosphorus, which has a low diffusion temperature, as an impurity, and the performance of the bipolar transistor will be inferior to that of the above embodiment.
ただし、この発明を適用してバイポーラトラン
ジスタのエミツタ領域形成前にP−MOSのソー
ス・ドレイン領域を形成しておくプロセスも本発
明の他の実施例として挙げることができる。すな
わち、この場合には、上記実施例において、Nチ
ヤンネル形MOSFETのソース・ドレイン用N+拡
散層7a,7bとバイポーラトランジスタのコレ
クタ用N型拡散層7cを形成した後、P−MOS
側のSiO2膜を除去し、N−MOSとバイポーラト
ランジスタをSiO2膜もしくはホトレジストで覆
つてP型不純物の打込み、拡散を行なつてP+拡
散層14a,14bを形成する。その後、前記実
施例と同じ工程を経て、ポリシリコン層12から
の拡散によつてエミツタ領域となるN型拡散層1
3を形成する。 However, another embodiment of the present invention may include a process in which the source/drain regions of the P-MOS are formed before forming the emitter region of the bipolar transistor by applying the present invention. That is, in this case, in the above embodiment, after forming the N + diffusion layers 7a and 7b for the source and drain of the N-channel MOSFET and the N-type diffusion layer 7c for the collector of the bipolar transistor, the P-MOSFET is formed.
The side SiO 2 film is removed, the N-MOS and bipolar transistors are covered with a SiO 2 film or photoresist, and P type impurities are implanted and diffused to form P + diffusion layers 14a and 14b. Thereafter, through the same process as in the previous embodiment, an N-type diffusion layer 1 which becomes an emitter region by diffusion from the polysilicon layer 12 is formed.
form 3.
このようなプロセスによれば、N−MOSのソ
ース・ドレイン用N+拡散層7a,7bのコンタ
クトホールの形成前に形成される絶縁膜9(Si3
N4膜もしくはSiO2膜)を比較的厚くすることが
できる。つまり、前記実施例では、上記絶縁膜9
の形成後にP−MOSのソース・ドレイン用P+拡
散層14a,14bのイオン打込みを行なつてい
るので、イオンが絶縁膜9は貫通するがポリシリ
コンゲート電極6a,6bは貫通しないようにす
るために絶縁膜9をあまり厚くすることができな
い。しかるに、この第2の実施例では、絶縁膜9
の形成前にP−MOSのソース・ドレイン用P+拡
散層14a,14bが形成されるため、絶縁膜9
を厚くすることができる。ただし現在の技術で
は、ポリシリコンゲート電極6a,6bに比べて
充分に薄い絶縁膜9をSiO2によつて形成するこ
とは比較的難しい。一方、Si3N4を用いればポリ
シリコンゲート電極に比べて充分に薄い絶縁膜9
を形成することができる。 According to such a process, the insulating film 9 (Si 3
(N 4 film or SiO 2 film) can be relatively thick. That is, in the embodiment, the insulating film 9
Since the ion implantation of the P + diffusion layers 14a and 14b for the source and drain of the P-MOS is performed after the formation of the ions, the ions penetrate the insulating film 9 but do not penetrate the polysilicon gate electrodes 6a and 6b. Therefore, the insulating film 9 cannot be made very thick. However, in this second embodiment, the insulating film 9
Since the P + diffusion layers 14a and 14b for the source and drain of P-MOS are formed before the formation of the insulating film 9
can be made thicker. However, with the current technology, it is relatively difficult to form the insulating film 9 of SiO 2 which is sufficiently thinner than the polysilicon gate electrodes 6a and 6b. On the other hand, if Si 3 N 4 is used, the insulating film 9 is sufficiently thinner than the polysilicon gate electrode.
can be formed.
なお、前記実施例では、一例としてNチヤンネ
ル形MOSFETの上にポリシリコン抵抗12rが
形成されているものが示されているが、これは例
えばスタテイツクRAMのメモリセルを構成する
MOSトランジスタと負荷抵抗を重ねて形成する
ことにより実装密度を向上させる場合に使用でき
るものである。ただし、この発明はこのような構
成に限定されるものではない。 In the above embodiment, as an example, a polysilicon resistor 12r is formed on an N-channel MOSFET, but this may constitute a memory cell of a static RAM, for example.
This can be used to improve packaging density by stacking a MOS transistor and a load resistor. However, the present invention is not limited to such a configuration.
(1) Nチヤンネル形MOSFETのソース・ドレイ
ン用電極のコンタクトホールの形成と同時にエ
ミツタ領域となる部分の絶縁膜を除去して第2
層目のポリシリコン層を形成し、このポリシリ
コン層からの拡散によつてエミツタ用拡散層を
形成するようにしたので、エミツタ領域を浅く
形成できるとともに、エミツタ領域およびエミ
ツタ電極形成のためのマスク合せ余裕がいらな
くなるという作用で、エミツタサイズを小さく
することができ、これによつてトランジスタの
動作速度および周波数特性が向上されるという
効果がある。
(1) At the same time as forming the contact holes for the source and drain electrodes of the N-channel MOSFET, the insulating film in the part that will become the emitter region is removed and the second
Since a second polysilicon layer is formed and an emitter diffusion layer is formed by diffusion from this polysilicon layer, the emitter region can be formed shallowly, and a mask for forming the emitter region and emitter electrode can be formed. By eliminating the need for alignment margin, the emitter size can be reduced, which has the effect of improving the operating speed and frequency characteristics of the transistor.
(2) ポリシリコンゲート電極上に比較的薄い絶縁
膜を形成して第2のポリシリコン層と絶縁させ
るとともに、エミツタ用拡散層を形成した後の
工程でPチヤンネル形MOSFETのソース・ド
レイン用拡散層を形成するようにしたので、エ
ミツタ用拡散層の不純物として拡散温度の高い
ひ素を用いてもエミツタ形成時にPチヤンネル
形MOSFETのソース・ドレイン用拡散層が拡
張されることがないという作用で、バイポーラ
トランジスタの特性が向上するとともにPチヤ
ンネル形MOSFETのシヨートチヤンネル化が
可能になるという効果がある。(2) Form a relatively thin insulating film on the polysilicon gate electrode to insulate it from the second polysilicon layer, and in the process after forming the emitter diffusion layer, diffuse the source and drain of the P-channel MOSFET. Since a layer is formed, even if arsenic, which has a high diffusion temperature, is used as an impurity in the emitter diffusion layer, the source/drain diffusion layer of the P-channel MOSFET will not be expanded when the emitter is formed. This has the effect of improving the characteristics of bipolar transistors and making it possible to short-channel a P-channel MOSFET.
以上本発明者によつてなされた発明を実施例に
もとづき具体的に説明したが、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
たい範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on examples, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and may be modified in various ways without departing from the gist thereof. Needless to say.
例えば、半導体基板上に埋込層を設けてからそ
の上にエピタキシヤル層を成長させ、しかる後上
記実施例と同一のプロセスによりバイポーラトラ
ンジスタをCMOSデバイス上に形成させるよう
にしてもよい。 For example, a buried layer may be provided on a semiconductor substrate, an epitaxial layer may be grown thereon, and then a bipolar transistor may be formed on a CMOS device using the same process as in the above embodiment.
また、MOSFETのゲート電極は、金属層ある
いは、シリサイド層によつて形成されてもよい。 Furthermore, the gate electrode of the MOSFET may be formed of a metal layer or a silicide layer.
第1図は周知のCMOS集積回路におけるバイ
ポーラトランジスタの構成例を示す半導体基板の
要部断面図、第2〜第5図は本発明をCMOS集
積回路に適用した場合の構成例およびその製法を
工程順に示す同じく半導体基板の要部断面図であ
る。
1……半導体基板、2……Pウエル領域、3…
…Nウエル領域、4……フイールド酸化膜、5…
…ゲート酸化膜、6a,6b……ポリシリコンゲ
ート電極、7a,7b……N−MOSソース・ド
レイン領域(N+拡散層)、8……ベース領域(ベ
ース用P型拡散層)、9……絶縁膜、10a,1
0b……コンタクトホール、12……第2ポリシ
リコン層、13……エミツタ領域(エミツタ用N
型拡散層)、14a,14b……P−MOSソー
ス・ドレイン領域(P+拡散層)。
Fig. 1 is a cross-sectional view of a main part of a semiconductor substrate showing an example of the structure of a bipolar transistor in a well-known CMOS integrated circuit, and Figs. 2 to 5 show an example of the structure and its manufacturing method when the present invention is applied to a CMOS integrated circuit FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the same semiconductor substrate shown in sequence. 1...Semiconductor substrate, 2...P well region, 3...
...N-well region, 4...Field oxide film, 5...
...Gate oxide film, 6a, 6b...Polysilicon gate electrode, 7a, 7b...N-MOS source/drain region (N + diffusion layer), 8...Base region (P-type diffusion layer for base), 9... ...Insulating film, 10a, 1
0b...Contact hole, 12...Second polysilicon layer, 13...Emitter region (N for emitter)
type diffusion layer), 14a, 14b...P-MOS source/drain region (P + diffusion layer).
Claims (1)
るバイポーラトランジスタと、上記一主面の第2
の領域に形成される第1導電型チヤネルの絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタと、上記一主面の第
3の領域に形成される第2導電型チヤネルの絶縁
ゲート型電界効果トランジスタとを有し、前記第
1導電型チヤネルの絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタに接続される配線層と前記バイポーラトラ
ンジスタのエミツタ電極を構成する導体層とが同
一工程で形成されるポリシリコン層から成りかつ
前記ポリシリコン層は、前記第1、第2導電型チ
ヤネルの絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲ
ート電極を構成する導体層を覆う絶縁膜上に延び
るように構成されていることを特徴とする半導体
装置。 2 半導体基体の一主面の第1の領域にバイポー
ラトランジスタを形成し、上記一主面の第2の領
域に第1導電型チヤネルの絶縁ゲート型電界効果
トランジスタを形成し、上記一主面の第3の領域
に第2導電型チヤネルの絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタを形成し、前記バイポーラトランジス
タにポリシリコン層のエミツタ電極を形成し、前
記第1導電型チヤネルの絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタにポリシリコン層から成る配線層を接
続する半導体装置の製造方法であつて、前記バイ
ポーラトランジスタのエミツタ領域形成用の開孔
を形成すると共に前記第1導電型チヤネルの絶縁
ゲート型電界効果トランジスタへの配線層接続用
開孔も形成する工程と、前記エミツタ領域形成用
の開孔と配線層接続用開孔に同一工程でポリシリ
コン層を形成する工程と、前記ポリシリコン層か
ら半導体基体内に不純物をドープすることにより
エミツタ領域を形成する工程とを有することを特
徴とする半導体装置の製造方法。[Claims] 1. A bipolar transistor formed in a first region of one main surface of a semiconductor substrate;
an insulated gate field effect transistor with a first conductivity type channel formed in the region, and an insulated gate field effect transistor with a second conductivity type channel formed in the third region of the one main surface, The wiring layer connected to the insulated gate field effect transistor of the first conductivity type channel and the conductor layer constituting the emitter electrode of the bipolar transistor are made of a polysilicon layer formed in the same process, and the polysilicon layer is . A semiconductor device, characterized in that the semiconductor device is configured to extend over an insulating film covering a conductor layer constituting a gate electrode of the insulated gate field effect transistor of the first and second conductivity type channels. 2 A bipolar transistor is formed in a first region of one main surface of the semiconductor substrate, an insulated gate field effect transistor of a first conductivity type channel is formed in a second region of the one main surface, and a bipolar transistor is formed in a second region of the one main surface of the semiconductor substrate; An insulated gate field effect transistor of a second conductivity type channel is formed in the third region, an emitter electrode of a polysilicon layer is formed in the bipolar transistor, and a polysilicon layer is formed in the insulated gate field effect transistor of the first conductivity type channel. A method for manufacturing a semiconductor device in which a wiring layer made of a silicon layer is connected, the method comprising: forming an opening for forming an emitter region of the bipolar transistor, and connecting a wiring layer to an insulated gate field effect transistor of the first conductivity type channel. a step of also forming a connection hole; a step of forming a polysilicon layer in the same step for the hole for forming the emitter region and the hole for connecting the wiring layer; and doping impurities into the semiconductor substrate from the polysilicon layer. forming an emitter region by forming an emitter region.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146325A JPS6038856A (en) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146325A JPS6038856A (en) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6038856A JPS6038856A (en) | 1985-02-28 |
| JPH0441502B2 true JPH0441502B2 (en) | 1992-07-08 |
Family
ID=15405117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58146325A Granted JPS6038856A (en) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038856A (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6337642A (en) * | 1986-07-31 | 1988-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor integrated circuit device |
| JPH0734453B2 (en) * | 1986-09-12 | 1995-04-12 | 三菱電機株式会社 | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device |
| JPS63131563A (en) * | 1986-11-20 | 1988-06-03 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor integrated circuit device |
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| JPS63205966A (en) * | 1987-02-23 | 1988-08-25 | Matsushita Electronics Corp | Manufacture of semiconductor integrated circuit |
| US6875648B1 (en) * | 2004-07-09 | 2005-04-05 | Atmel Corporation | Fabrication of an EEPROM cell with emitter-polysilicon source/drain regions |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP58146325A patent/JPS6038856A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6038856A (en) | 1985-02-28 |
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