JPH06120433A - 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Info
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- JPH06120433A JPH06120433A JP4285045A JP28504592A JPH06120433A JP H06120433 A JPH06120433 A JP H06120433A JP 4285045 A JP4285045 A JP 4285045A JP 28504592 A JP28504592 A JP 28504592A JP H06120433 A JPH06120433 A JP H06120433A
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- film
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エッチング時のダメージ、例えばBiCMO
S製造時のLDDスペーサ形成時のエッチングが下地に
及ぼすダメージを防止した半導体装置とその製法を提供
する。 【構成】 半導体基板1上に形成された絶縁膜6と、
絶縁膜6の少なくとも一端を各々被覆する形で形成され
た1対の伝導膜71,72と、該伝導膜直下に存在する基板
と反伝導型の拡散層11,12(エミッタ、コレクタ等)よ
り形成され、1対の伝導膜71,72の間が絶縁膜10で埋め
込まれたBiCMOS等の半導体装置。半導体基板1
上の一部に絶縁膜を形成し、この絶縁膜6の少なくとも
一端を各々被覆する形で1対の伝導膜71,72を形成し、
該1対の伝導膜71,72の間を絶縁膜10で埋め込む工程を
含む半導体装置の製造方法。
S製造時のLDDスペーサ形成時のエッチングが下地に
及ぼすダメージを防止した半導体装置とその製法を提供
する。 【構成】 半導体基板1上に形成された絶縁膜6と、
絶縁膜6の少なくとも一端を各々被覆する形で形成され
た1対の伝導膜71,72と、該伝導膜直下に存在する基板
と反伝導型の拡散層11,12(エミッタ、コレクタ等)よ
り形成され、1対の伝導膜71,72の間が絶縁膜10で埋め
込まれたBiCMOS等の半導体装置。半導体基板1
上の一部に絶縁膜を形成し、この絶縁膜6の少なくとも
一端を各々被覆する形で1対の伝導膜71,72を形成し、
該1対の伝導膜71,72の間を絶縁膜10で埋め込む工程を
含む半導体装置の製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置及びその製
造方法に関する。本発明は、例えば、ラテラルバイポー
ラトランジスタ及びその製造方法として利用できる。
造方法に関する。本発明は、例えば、ラテラルバイポー
ラトランジスタ及びその製造方法として利用できる。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】近年、半導体装置の分野
では、更なる大規模化、高性能化が要求されるに至って
おり、その中でCMOSの高集積、低消費電力性とバイ
ポーラトランジスタ(以下、BIPと記す場合もある)
の高速性の長所を兼ね備えたBiCMOSLSIが注目
されている。
では、更なる大規模化、高性能化が要求されるに至って
おり、その中でCMOSの高集積、低消費電力性とバイ
ポーラトランジスタ(以下、BIPと記す場合もある)
の高速性の長所を兼ね備えたBiCMOSLSIが注目
されている。
【0003】特に、高性能を要求される分野では、最先
端のMOS技術とBIP技術を一体化することが必要に
なり、好ましいMOS構造として、いわゆるLDD構造
が採用されることになる。この場合LDD形成用のスペ
ーサを形成する際のSiO2等のRIE時のBIP部へ
のダメージが問題となる。特にラテラルバイポーラトラ
ンジスタにおいては、基板表面部を素子の活性領域とし
て利用しているため、この影響が顕著である。
端のMOS技術とBIP技術を一体化することが必要に
なり、好ましいMOS構造として、いわゆるLDD構造
が採用されることになる。この場合LDD形成用のスペ
ーサを形成する際のSiO2等のRIE時のBIP部へ
のダメージが問題となる。特にラテラルバイポーラトラ
ンジスタにおいては、基板表面部を素子の活性領域とし
て利用しているため、この影響が顕著である。
【0004】上記問題を、図5ないし図8に示した従来
例を用いて詳細に説明する。図示の半導体装置は、ラテ
ラルバイポーラトランジスタ部とPチャネルMOSトラ
ンジスタ部とを備えた半導体装置であって、これらの図
はそのシリコン基板の上部断面図により、各製造工程を
示す図である。従来技術においては、次の(1)〜
(4)の工程をとる。
例を用いて詳細に説明する。図示の半導体装置は、ラテ
ラルバイポーラトランジスタ部とPチャネルMOSトラ
ンジスタ部とを備えた半導体装置であって、これらの図
はそのシリコン基板の上部断面図により、各製造工程を
示す図である。従来技術においては、次の(1)〜
(4)の工程をとる。
【0005】(1)基板1において、バイポーラトラン
ジスタ部にN+ 埋め込み層2及び拡散層3を形成する。
この埋め込み層2及び拡散層3は、NPNトランジスタ
(図示せず)のコレクタ取り出し、及びPNPトランジ
スタのベース取り出しとして機能する。次に素子分離の
ためのLOCOS酸化膜4、及びP+ 拡散層5を形成し
た後にゲート酸化膜6を形成する。LOCOS酸化膜4
としては400〜500nmの、ゲート酸化膜6として
は10〜20nmの膜厚のSiO2 膜を形成する。その
後、ラテラルバイポーラトランジスタ部のエミッタ、コ
レクタ電極形成部分のゲート酸化膜6を開口する(各開
口を符号61,62で示す)。これにより図5の構造とす
る。
ジスタ部にN+ 埋め込み層2及び拡散層3を形成する。
この埋め込み層2及び拡散層3は、NPNトランジスタ
(図示せず)のコレクタ取り出し、及びPNPトランジ
スタのベース取り出しとして機能する。次に素子分離の
ためのLOCOS酸化膜4、及びP+ 拡散層5を形成し
た後にゲート酸化膜6を形成する。LOCOS酸化膜4
としては400〜500nmの、ゲート酸化膜6として
は10〜20nmの膜厚のSiO2 膜を形成する。その
後、ラテラルバイポーラトランジスタ部のエミッタ、コ
レクタ電極形成部分のゲート酸化膜6を開口する(各開
口を符号61,62で示す)。これにより図5の構造とす
る。
【0006】(2)CVDにより、200〜400nm
の膜厚のPolySiを形成し、MOSトランジスタ部
のゲート電極部にN+ イオン注入を、ラテラルバイポー
ラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極形成部分に
P+ イオン注入を行った後、MOSのゲート電極、ラテ
ラルバイポーラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電
極を残し、通常のドライエッチング技術にて、前記Po
lySiを加工する。これにより、バイポーラトランジ
スタ部のエミッタ、コレクタ電極用のPolySi部7
1,72及びMOSトランジスタ部のゲート電極用のPo
lySi部73を形成する。次にMOSトランジスタ部に
P- イオン注入を行い、LDD拡散層8を形成する。こ
れにより、図6の構造とする。
の膜厚のPolySiを形成し、MOSトランジスタ部
のゲート電極部にN+ イオン注入を、ラテラルバイポー
ラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極形成部分に
P+ イオン注入を行った後、MOSのゲート電極、ラテ
ラルバイポーラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電
極を残し、通常のドライエッチング技術にて、前記Po
lySiを加工する。これにより、バイポーラトランジ
スタ部のエミッタ、コレクタ電極用のPolySi部7
1,72及びMOSトランジスタ部のゲート電極用のPo
lySi部73を形成する。次にMOSトランジスタ部に
P- イオン注入を行い、LDD拡散層8を形成する。こ
れにより、図6の構造とする。
【0007】(3)CVDにより、200〜400nm
の膜厚のSiO2 を形成し、ドライエッチング技術を用
いて異方性エッチングすることにより、サイドウォール
状のLDD形成用SiO2 スペーサ9を形成する。この
時、ラテラルバイポーラトランジスタのベース活性領域
(符号90で示す)がオーバーエッチングにさらされる。
なお、バイポーラトランジスタの電極用PolySi7
1,72にも、サイドウォール91が形成される。次にMO
S部にP+ イオン注入を行い、ソース/ドレイン拡散層
81を形成する。これにより図7の構造とする。
の膜厚のSiO2 を形成し、ドライエッチング技術を用
いて異方性エッチングすることにより、サイドウォール
状のLDD形成用SiO2 スペーサ9を形成する。この
時、ラテラルバイポーラトランジスタのベース活性領域
(符号90で示す)がオーバーエッチングにさらされる。
なお、バイポーラトランジスタの電極用PolySi7
1,72にも、サイドウォール91が形成される。次にMO
S部にP+ イオン注入を行い、ソース/ドレイン拡散層
81を形成する。これにより図7の構造とする。
【0008】(4)熱処理を行うことで、ラテラルバイ
ポーラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極用Po
lySi71,72からP+ を拡散し、エミッタ、コレクタ
を構成する拡散層11,12を形成する。この時、同時にM
OS部ソース/ドレイン拡散層81を活性化させる。その
後、既存の配線技術を用いて、各電極を形成し、図8の
構造を得る。図8中、C,E,Bは各々コレクタ、エミ
ッタ、ベース取り出しを示し、S,Dはソース、ドレイ
ン取り出しを示す(各図中において同じ)。
ポーラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極用Po
lySi71,72からP+ を拡散し、エミッタ、コレクタ
を構成する拡散層11,12を形成する。この時、同時にM
OS部ソース/ドレイン拡散層81を活性化させる。その
後、既存の配線技術を用いて、各電極を形成し、図8の
構造を得る。図8中、C,E,Bは各々コレクタ、エミ
ッタ、ベース取り出しを示し、S,Dはソース、ドレイ
ン取り出しを示す(各図中において同じ)。
【0009】しかしながら、上述した従来方法には、以
下の問題点が存在する。即ち、図7のLDD形成用スペ
ーサ9の形成時において、ラテラルバイポーラトランジ
スタのベース活性領域90がオーバーエッチングにさらさ
れる。この部分はエッチング時には、10〜20nm程
度のゲート酸化膜6で被覆されているだけであるため、
前記オーバーエッチングでSi基板1の表面が露出し、
エッチングダメージが生ずるという問題がある。これに
よりベース電流の増大によるHfeの低下、エミッタと
コレクタ間のリーク電流増大による歩留まりの低下等が
発生し、問題となる。
下の問題点が存在する。即ち、図7のLDD形成用スペ
ーサ9の形成時において、ラテラルバイポーラトランジ
スタのベース活性領域90がオーバーエッチングにさらさ
れる。この部分はエッチング時には、10〜20nm程
度のゲート酸化膜6で被覆されているだけであるため、
前記オーバーエッチングでSi基板1の表面が露出し、
エッチングダメージが生ずるという問題がある。これに
よりベース電流の増大によるHfeの低下、エミッタと
コレクタ間のリーク電流増大による歩留まりの低下等が
発生し、問題となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体装置
製造に当たり問題になる上記の如きエッチング時のダメ
ージを防止した半導体装置、及びその製造方法を提供し
ようとするものであり、例えば高性能なBiCMOSを
実現するに当たり、LDDスペーサ形成時のエッチング
ダメージがバイポーラトランジスタ、特にラテラルバイ
ポーラトランジスタの性能低下、歩留まりの低下等を引
き起こすことを防止して、高性能、低コストのBiCM
OSLSI実現を図るものである。
製造に当たり問題になる上記の如きエッチング時のダメ
ージを防止した半導体装置、及びその製造方法を提供し
ようとするものであり、例えば高性能なBiCMOSを
実現するに当たり、LDDスペーサ形成時のエッチング
ダメージがバイポーラトランジスタ、特にラテラルバイ
ポーラトランジスタの性能低下、歩留まりの低下等を引
き起こすことを防止して、高性能、低コストのBiCM
OSLSI実現を図るものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点に鑑
みて創案されたもので、前記問題点を解決する手段を提
供するものである。
みて創案されたもので、前記問題点を解決する手段を提
供するものである。
【0012】即ち、本出願の請求項1の発明は、半導体
基板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の少なくとも
一端を各々被覆する形で形成された1対の伝導膜と、該
伝導膜直下に存在する基板と反伝導型の拡散層より形成
され、前記1対の伝導膜の間が絶縁膜で埋め込まれたこ
とを特徴とする半導体装置であって、これにより上記問
題点を解決したものである。
基板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の少なくとも
一端を各々被覆する形で形成された1対の伝導膜と、該
伝導膜直下に存在する基板と反伝導型の拡散層より形成
され、前記1対の伝導膜の間が絶縁膜で埋め込まれたこ
とを特徴とする半導体装置であって、これにより上記問
題点を解決したものである。
【0013】本出願の請求項2記載の発明は、半導体基
板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の少なくとも一
端を各々被覆する形で形成された1対の伝導膜と、該伝
導膜直下に存在する基板と反伝導型の拡散層より形成さ
れたエミッタ、コレクタを有し、前記1対の伝導膜の間
が絶縁膜で埋め込まれたことを特徴とするバイポーラト
ランジスタであって、これにより上記問題点を解決した
ものである。
板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の少なくとも一
端を各々被覆する形で形成された1対の伝導膜と、該伝
導膜直下に存在する基板と反伝導型の拡散層より形成さ
れたエミッタ、コレクタを有し、前記1対の伝導膜の間
が絶縁膜で埋め込まれたことを特徴とするバイポーラト
ランジスタであって、これにより上記問題点を解決した
ものである。
【0014】本出願の請求項3記載の発明は、ラテラル
バイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項
2に記載のバイポーラトランジスタであって、これによ
り上記問題点を解決したものである。
バイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項
2に記載のバイポーラトランジスタであって、これによ
り上記問題点を解決したものである。
【0015】本出願の請求項4記載の発明は、半導体基
板上の一部に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の少
なくとも一端を各々被覆する形で1対の伝導膜を形成す
る工程と、該1対の伝導膜の間を絶縁膜で埋め込む工程
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法であっ
て、これにより上記問題点を解決したものである。
板上の一部に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の少
なくとも一端を各々被覆する形で1対の伝導膜を形成す
る工程と、該1対の伝導膜の間を絶縁膜で埋め込む工程
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法であっ
て、これにより上記問題点を解決したものである。
【0016】本出願の請求項5記載の発明は、半導体基
板上の一部に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の少
なくとも一端を各々被覆する形で1対の伝導膜を形成す
る工程と、該1対の伝導膜より基板と反伝導型の不純物
を拡散する工程と、前記1対の伝導膜の間を絶縁膜で埋
め込む工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法であって、これにより上記問題点を解決したものであ
る。
板上の一部に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の少
なくとも一端を各々被覆する形で1対の伝導膜を形成す
る工程と、該1対の伝導膜より基板と反伝導型の不純物
を拡散する工程と、前記1対の伝導膜の間を絶縁膜で埋
め込む工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法であって、これにより上記問題点を解決したものであ
る。
【0017】本出願の請求項6記載の発明は、1対の伝
導膜をPolySiまたはPolySiを含む積層膜に
より形成したことを特徴とする請求項4または5に記載
の半導体装置の製造方法であって、これにより上記問題
点を解決したものである。
導膜をPolySiまたはPolySiを含む積層膜に
より形成したことを特徴とする請求項4または5に記載
の半導体装置の製造方法であって、これにより上記問題
点を解決したものである。
【0018】本出願の請求項7記載の発明は、半導体基
板上の一部に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の少
なくとも一端を各々被覆する形で1対の伝導膜を形成す
る工程と、基板全面に絶縁体を形成した後、異方性エッ
チングにより該1対の伝導膜の少なくとも一端にサイド
ウォールを形成すると同時に前記1対の伝導膜の間を絶
縁膜で埋め込む工程を含むことを特徴とする半導体装置
の製造方法であって、これにより上記問題点を解決した
ものである。
板上の一部に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の少
なくとも一端を各々被覆する形で1対の伝導膜を形成す
る工程と、基板全面に絶縁体を形成した後、異方性エッ
チングにより該1対の伝導膜の少なくとも一端にサイド
ウォールを形成すると同時に前記1対の伝導膜の間を絶
縁膜で埋め込む工程を含むことを特徴とする半導体装置
の製造方法であって、これにより上記問題点を解決した
ものである。
【0019】本出願の請求項8記載の発明は、半導体基
板上の一部に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の少
なくとも一端を各々被覆する形で1対の伝導膜を形成す
る工程と、基板全面に絶縁体を形成した後、異方性エッ
チングにより該1対の伝導膜の少なくとも一端にサイド
ウォールを形成すると同時に前記1対の伝導膜の間を絶
縁膜で埋め込む工程と、該1対の伝導膜より基板と反伝
導型の不純物を拡散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であって、これにより上記問題点
を解決したものである。
板上の一部に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の少
なくとも一端を各々被覆する形で1対の伝導膜を形成す
る工程と、基板全面に絶縁体を形成した後、異方性エッ
チングにより該1対の伝導膜の少なくとも一端にサイド
ウォールを形成すると同時に前記1対の伝導膜の間を絶
縁膜で埋め込む工程と、該1対の伝導膜より基板と反伝
導型の不純物を拡散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であって、これにより上記問題点
を解決したものである。
【0020】本出願の請求項9記載の発明は、1対の伝
導膜をPolySiまたはPolySiを含む積層膜に
より形成したことを特徴とする請求項7または8記載の
半導体装置の製造方法であって、これにより上記問題点
を解決したものである。
導膜をPolySiまたはPolySiを含む積層膜に
より形成したことを特徴とする請求項7または8記載の
半導体装置の製造方法であって、これにより上記問題点
を解決したものである。
【0021】本出願の請求項10記載の発明は、半導体基
板上に絶縁膜と伝導膜の積層膜を形成する工程と、前記
積層膜の一部を残しエッチング除去する工程と、該積層
膜の少なくとも一端を各々被覆する形で1対の伝導膜を
形成する工程と、基板全面に絶縁体を形成した後、異方
性エッチングにより前記1対の伝導膜の少なくとも一端
にサイドウォールを形成すると同時に該1対の伝導膜の
間を絶縁膜で埋め込む工程を含むことを特徴とする半導
体装置の製造方法であって、これにより上記問題点を解
決したものである。
板上に絶縁膜と伝導膜の積層膜を形成する工程と、前記
積層膜の一部を残しエッチング除去する工程と、該積層
膜の少なくとも一端を各々被覆する形で1対の伝導膜を
形成する工程と、基板全面に絶縁体を形成した後、異方
性エッチングにより前記1対の伝導膜の少なくとも一端
にサイドウォールを形成すると同時に該1対の伝導膜の
間を絶縁膜で埋め込む工程を含むことを特徴とする半導
体装置の製造方法であって、これにより上記問題点を解
決したものである。
【0022】本出願の請求項11記載の発明は、半導体基
板上に絶縁膜と伝導膜の積層膜を形成する工程と、前記
積層膜の一部を残しエッチング除去する工程と、該積層
膜の少なくとも一端を各々被覆する形で1対の伝導膜を
形成する工程と、基板全面に絶縁体を形成した後、異方
性エッチングにより該1対の伝導膜の少なくとも一端に
サイドウォールを形成すると同時に前記1対の伝導膜の
間を絶縁膜で埋め込む工程と、該1対の伝導膜より基板
と反伝導型の不純物を拡散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であって、これにより上記
問題点を解決したものである。
板上に絶縁膜と伝導膜の積層膜を形成する工程と、前記
積層膜の一部を残しエッチング除去する工程と、該積層
膜の少なくとも一端を各々被覆する形で1対の伝導膜を
形成する工程と、基板全面に絶縁体を形成した後、異方
性エッチングにより該1対の伝導膜の少なくとも一端に
サイドウォールを形成すると同時に前記1対の伝導膜の
間を絶縁膜で埋め込む工程と、該1対の伝導膜より基板
と反伝導型の不純物を拡散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であって、これにより上記
問題点を解決したものである。
【0023】本出願の請求項12記載の発明は、伝導膜を
PolySiまたはPolySiを含む積層膜により形
成したことを特徴とする請求項10または11に記載の半導
体装置の製造方法であって、これにより上記問題点を解
決したものである。
PolySiまたはPolySiを含む積層膜により形
成したことを特徴とする請求項10または11に記載の半導
体装置の製造方法であって、これにより上記問題点を解
決したものである。
【0024】
【作用】本出願の発明によれば、エッチングによりダメ
ージが与えられるおそれがある部分が保護されるので、
その部分がエッチングにさらされることが防止され、ダ
メージが防がれる。
ージが与えられるおそれがある部分が保護されるので、
その部分がエッチングにさらされることが防止され、ダ
メージが防がれる。
【0025】具体的には、例えばMOSのLDDスペー
サ形成の異方性エッチング時において、ラテラルバイポ
ーラトランジスタのベース活性領域を保護膜で被覆する
ことで、オーバーエッチングにさらされることが防止で
きる。更に、この保護膜として、スペーサ形成用のSi
O2 等の絶縁膜を用いることで、工程の追加無しにこの
作用効果を得ることができる。
サ形成の異方性エッチング時において、ラテラルバイポ
ーラトランジスタのベース活性領域を保護膜で被覆する
ことで、オーバーエッチングにさらされることが防止で
きる。更に、この保護膜として、スペーサ形成用のSi
O2 等の絶縁膜を用いることで、工程の追加無しにこの
作用効果を得ることができる。
【0026】よって、本出願の発明によれば、従来ダメ
ージを受けるおそれのあった場合、例えばMOSのLD
Dスペーサ形成の異方性エッチング時にラテラルバイポ
ーラトランジスタのベース活性領域がオーバーエッチン
グにさらされるおそれがあった場合でも、これが防がれ
るため、従来問題となっていた素子の劣化、歩留まりの
低下等の問題は発生しない。更に、工程の追加によるコ
ストアップも生じないように本発明を具体化することが
できる。
ージを受けるおそれのあった場合、例えばMOSのLD
Dスペーサ形成の異方性エッチング時にラテラルバイポ
ーラトランジスタのベース活性領域がオーバーエッチン
グにさらされるおそれがあった場合でも、これが防がれ
るため、従来問題となっていた素子の劣化、歩留まりの
低下等の問題は発生しない。更に、工程の追加によるコ
ストアップも生じないように本発明を具体化することが
できる。
【0027】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。なお、当然のことではあるが、本発明は実
施例により限定されるものではない。
て説明する。なお、当然のことではあるが、本発明は実
施例により限定されるものではない。
【0028】実施例1 本実施例は、ラテラルバイポーラトランジスタ部を有す
るBiCMOSについて、本発明を具体化したものであ
る。図1に本実施例の半導体装置の断面を示し、図2
に、図1の構造を得るための工程を示す。
るBiCMOSについて、本発明を具体化したものであ
る。図1に本実施例の半導体装置の断面を示し、図2
に、図1の構造を得るための工程を示す。
【0029】本実施例の半導体装置は、図1に示すよう
に、半導体基板1上に形成された絶縁膜(ゲート絶縁
膜)6と、前記絶縁膜6の少なくとも一端を各々被覆す
る形で形成された1対の伝導膜71,72(PolySi
膜)と、該伝導膜71,72直下に存在する基板と反伝導型
の拡散層11,12より形成され、前記1対の伝導膜71,72
の間が絶縁膜10(SiO2 )で埋め込まれて成るもので
ある。
に、半導体基板1上に形成された絶縁膜(ゲート絶縁
膜)6と、前記絶縁膜6の少なくとも一端を各々被覆す
る形で形成された1対の伝導膜71,72(PolySi
膜)と、該伝導膜71,72直下に存在する基板と反伝導型
の拡散層11,12より形成され、前記1対の伝導膜71,72
の間が絶縁膜10(SiO2 )で埋め込まれて成るもので
ある。
【0030】本実施例において、PolySiから成る
1対の伝導膜71,72は、それぞれバイポーラトランジス
タ(特にラテラルバイポーラトランジスタ)のエミッ
タ、コレクタである。
1対の伝導膜71,72は、それぞれバイポーラトランジス
タ(特にラテラルバイポーラトランジスタ)のエミッ
タ、コレクタである。
【0031】本実施例のラテラルバイポーラトランジス
タは次の(1)〜(4)の工程で製造される。図2及び
図1を参照する。
タは次の(1)〜(4)の工程で製造される。図2及び
図1を参照する。
【0032】(1)基板1において、バイポーラトラン
ジスタ部にN+ 埋め込み層2及び拡散層3を形成する。
この埋め込み層2及び拡散層3はNPNトランジスタ
(図示せず)のコレクタ取り出し、及びPNPトランジ
スタのベース取り出しとして機能する。次に素子分離の
ためのLOCOS酸化膜4、及びP+ 拡散層5を形成し
た後に絶縁膜であるゲート酸化膜6を形成する。LOC
OS酸化膜4としては400〜500nmの、ゲート酸
化膜6としては10〜20nmの膜厚のSiO2 膜を形
成する。その後、ラテラルバイポーラトランジスタ部の
エミッタ、コレクタ電極形成部分のゲート酸化膜6を開
口する(各開口を符号61,62で示す)。これにより図2
(a)の構造が得られる。この時、ラテラルバイポーラ
トランジスタのベース幅は、シリコン基板1の表面に残
存させたゲート酸化膜6の幅(図中L)で決定される。
ジスタ部にN+ 埋め込み層2及び拡散層3を形成する。
この埋め込み層2及び拡散層3はNPNトランジスタ
(図示せず)のコレクタ取り出し、及びPNPトランジ
スタのベース取り出しとして機能する。次に素子分離の
ためのLOCOS酸化膜4、及びP+ 拡散層5を形成し
た後に絶縁膜であるゲート酸化膜6を形成する。LOC
OS酸化膜4としては400〜500nmの、ゲート酸
化膜6としては10〜20nmの膜厚のSiO2 膜を形
成する。その後、ラテラルバイポーラトランジスタ部の
エミッタ、コレクタ電極形成部分のゲート酸化膜6を開
口する(各開口を符号61,62で示す)。これにより図2
(a)の構造が得られる。この時、ラテラルバイポーラ
トランジスタのベース幅は、シリコン基板1の表面に残
存させたゲート酸化膜6の幅(図中L)で決定される。
【0033】(2)CVDにより、200〜400nm
の膜厚のPolySiを形成し、MOSのゲート電極部
にN+ イオン注入を、ラテラルバイポーラトランジスタ
部のエミッタ、コレクタ電極形成部分にP+ イオン注入
を行った後、MOSのゲート電極、ラテラルバイポーラ
トランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極を残し、通常
のドライエッチング技術にて、前記PolySiを加工
する。これにより、バイポーラトランジスタ部のエミッ
タ、コレクタ電極用のPolySi部71,72を形成す
る。なお、MOS部には、図6と同様のPolySiゲ
ート電極を同時に形成することができる。この時、ラテ
ラルバイポーラトランジスタ部のエミッタ・コレクタ電
極間の距離(図中LS )を、次の工程(3)で形成する
LDDスペーサ用絶縁体CVD膜の膜厚の概略2倍程度
に設定する。例えばエキシマレーザーリソグラフィー、
i線リソグラフィー技術及び位相シフト技術を用いるこ
とにより、この距離LS として、現状0.3μm程度
迄、縮小して形成することが可能である。次にMOS部
にP- イオン注入を行い、LDD拡散層を形成する(こ
こでは、図示せず。従来例の図示参照)。これにより図
2(b)の構造を得る。
の膜厚のPolySiを形成し、MOSのゲート電極部
にN+ イオン注入を、ラテラルバイポーラトランジスタ
部のエミッタ、コレクタ電極形成部分にP+ イオン注入
を行った後、MOSのゲート電極、ラテラルバイポーラ
トランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極を残し、通常
のドライエッチング技術にて、前記PolySiを加工
する。これにより、バイポーラトランジスタ部のエミッ
タ、コレクタ電極用のPolySi部71,72を形成す
る。なお、MOS部には、図6と同様のPolySiゲ
ート電極を同時に形成することができる。この時、ラテ
ラルバイポーラトランジスタ部のエミッタ・コレクタ電
極間の距離(図中LS )を、次の工程(3)で形成する
LDDスペーサ用絶縁体CVD膜の膜厚の概略2倍程度
に設定する。例えばエキシマレーザーリソグラフィー、
i線リソグラフィー技術及び位相シフト技術を用いるこ
とにより、この距離LS として、現状0.3μm程度
迄、縮小して形成することが可能である。次にMOS部
にP- イオン注入を行い、LDD拡散層を形成する(こ
こでは、図示せず。従来例の図示参照)。これにより図
2(b)の構造を得る。
【0034】(3)CVDにより、200〜400nm
の膜厚のSiO2 を形成する。この時、ラテラルバイポ
ーラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極間スペー
スは、工程(2)で説明したとおりにLDDスペーサ用
SiO2 CVD膜の膜厚の概略2倍程度に設定されてい
ることで、本SiO2 膜で埋め込まれる。従って、ひき
続き異方性エッチングにてLDD用SiO2 スペーサを
形成する際、ラテラルバイポーラトランジスタのベース
活性領域を前記埋め込みSiO2 膜で被覆し、保護する
ことが可能となる。図2(c)中、埋め込み絶縁膜を符
号10で示す。この結果、オーバーエッチングにさらされ
ることが防止される。これにより、従来問題となっいた
素子の劣化、歩留まりの低下等の問題は発生しない。更
に、この保護膜としてスペーサ形成用のSiO2 等の絶
縁膜を用いることで、工程の追加によるコストアップも
生じない。次にMOS部にP+ イオン注入を行い、ソー
ス、ドレイン拡散層を形成する(図示せず)。これによ
り図2(c)の構造を得る。
の膜厚のSiO2 を形成する。この時、ラテラルバイポ
ーラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極間スペー
スは、工程(2)で説明したとおりにLDDスペーサ用
SiO2 CVD膜の膜厚の概略2倍程度に設定されてい
ることで、本SiO2 膜で埋め込まれる。従って、ひき
続き異方性エッチングにてLDD用SiO2 スペーサを
形成する際、ラテラルバイポーラトランジスタのベース
活性領域を前記埋め込みSiO2 膜で被覆し、保護する
ことが可能となる。図2(c)中、埋め込み絶縁膜を符
号10で示す。この結果、オーバーエッチングにさらされ
ることが防止される。これにより、従来問題となっいた
素子の劣化、歩留まりの低下等の問題は発生しない。更
に、この保護膜としてスペーサ形成用のSiO2 等の絶
縁膜を用いることで、工程の追加によるコストアップも
生じない。次にMOS部にP+ イオン注入を行い、ソー
ス、ドレイン拡散層を形成する(図示せず)。これによ
り図2(c)の構造を得る。
【0035】(4)熱処理を行うことで、ラテラルバイ
ポーラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極用Po
lySi71,72からP+ を拡散し、エミッタ、コレクタ
用拡散層11,12を形成する。この時、同時にMOS部ソ
ース、ドレイン拡散層を活性化させる。その後、既存の
配線技術を用いて各電極を形成する。これによって図1
の構造の半導体装置を得るのである。
ポーラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極用Po
lySi71,72からP+ を拡散し、エミッタ、コレクタ
用拡散層11,12を形成する。この時、同時にMOS部ソ
ース、ドレイン拡散層を活性化させる。その後、既存の
配線技術を用いて各電極を形成する。これによって図1
の構造の半導体装置を得るのである。
【0036】以上、説明したように、本実施例にれば、
BiCMOSLSIを製造する際、MOSトランジスタ
部のLDDスペーサ形成の異方性エッチング時におい
て、ラテラルバイポーラトランジスタのベース活性領域
を保護膜(絶縁膜10)で被覆することで、オーバーエッ
チングにさらされることを防止し、従来問題となってい
た素子の劣化、歩留まりの低下等の問題発生を防止する
ことが可能となった。更に、この保護膜として、スペー
サ形成用のSiO2 等の絶縁膜を用いることで、工程の
追加なしにこれを行うことが可能となる。
BiCMOSLSIを製造する際、MOSトランジスタ
部のLDDスペーサ形成の異方性エッチング時におい
て、ラテラルバイポーラトランジスタのベース活性領域
を保護膜(絶縁膜10)で被覆することで、オーバーエッ
チングにさらされることを防止し、従来問題となってい
た素子の劣化、歩留まりの低下等の問題発生を防止する
ことが可能となった。更に、この保護膜として、スペー
サ形成用のSiO2 等の絶縁膜を用いることで、工程の
追加なしにこれを行うことが可能となる。
【0037】実施例2 上記した実施例1では、工程(2)でラテラルバイポー
ラトランジスタ部のエミッタ・コレクタ電極形成部分の
ゲート酸化膜を開口する際のレジスト剥離工程にて、ゲ
ート酸化膜6が汚染されるおそれがあり、耐圧不良等の
原因となる可能性がある。この問題をも解決するように
したのが、この実施例である。
ラトランジスタ部のエミッタ・コレクタ電極形成部分の
ゲート酸化膜を開口する際のレジスト剥離工程にて、ゲ
ート酸化膜6が汚染されるおそれがあり、耐圧不良等の
原因となる可能性がある。この問題をも解決するように
したのが、この実施例である。
【0038】本実施例の半導体装置の断面を図3に示
し、製造工程を図4に示す。本実施例では、以下の
(1)〜(4)の工程で、BiCMOSトランジスタを
形成した。
し、製造工程を図4に示す。本実施例では、以下の
(1)〜(4)の工程で、BiCMOSトランジスタを
形成した。
【0039】(1)バイポーラトランジスタ部にN+ 埋
め込み層2及び拡散層3を形成する。この埋め込み層2
及び拡散層3はNPNトランジスタ(図示せず)のコレ
クタ取り出し、及びPNPトランジスタのベース取り出
しとして機能する。次に素子分離のためのLOCOS酸
化膜4及びP+ 拡散層5を形成した後に絶縁膜であるゲ
ート酸化膜6を形成する。LOCOS酸化膜4としては
400〜500nmの、ゲート酸化膜は10〜20nm
の膜厚のSiO2 膜を形成する。その後、CVDにより
全面に100〜200nm程度の膜厚のPolySi7
を形成した後、ラテラルバイポーラトランジスタ部のエ
ミッタ、コレクタ電極形成部分のPolySiゲート酸
化膜積層膜を、既存のドライエッチング技術で開口する
(各開口を符号61,62で示す)。PolySi膜7は、
この開口形成時、ゲート酸化膜6の保護膜として機能す
る。この時、ラテラルバイポーラトランジスタのベース
幅は、シリコン基板表面に残存させたゲート酸化膜の幅
(図中L)で決定される点は、先の実施例と同様であ
る。これによって、図4(a)の構造を得る。
め込み層2及び拡散層3を形成する。この埋め込み層2
及び拡散層3はNPNトランジスタ(図示せず)のコレ
クタ取り出し、及びPNPトランジスタのベース取り出
しとして機能する。次に素子分離のためのLOCOS酸
化膜4及びP+ 拡散層5を形成した後に絶縁膜であるゲ
ート酸化膜6を形成する。LOCOS酸化膜4としては
400〜500nmの、ゲート酸化膜は10〜20nm
の膜厚のSiO2 膜を形成する。その後、CVDにより
全面に100〜200nm程度の膜厚のPolySi7
を形成した後、ラテラルバイポーラトランジスタ部のエ
ミッタ、コレクタ電極形成部分のPolySiゲート酸
化膜積層膜を、既存のドライエッチング技術で開口する
(各開口を符号61,62で示す)。PolySi膜7は、
この開口形成時、ゲート酸化膜6の保護膜として機能す
る。この時、ラテラルバイポーラトランジスタのベース
幅は、シリコン基板表面に残存させたゲート酸化膜の幅
(図中L)で決定される点は、先の実施例と同様であ
る。これによって、図4(a)の構造を得る。
【0040】(2)CVDにより、100〜200nm
の膜厚のPolySiを形成する。先の、PolySi
CVD7と合わせて、PolySi膜厚の合計は、30
0〜400nmとなり先の実施例と同等になる。MOS
のゲート電極部にN+ イオン注入を、ラテラルバイポー
ラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極形成部分に
P+ イオン注入を行った後、MOSのゲート電極、ラテ
ラルバイポーラトランジスタ部のエミッタ・コレクタ電
極を残し、ドライエッチング技術にて前記PolySi
を加工する。これによって、PolySi電極71,72を
有する図4(b)の構造を得る。この時、ラテラルバイ
ポーラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極間の距
離(図中LS )を次の工程(3)で形成するLDDスペ
ーサ用絶縁体CVD膜の膜厚の概略2倍程度に設定す
る。これにより、ここに保護用の絶縁膜10(図4(c)
参照)を埋め込み可能とする。次にMOS部にP- イオ
ン注入を行い、LDD拡散層を形成する(ここでは図示
せず)。以下、(3)及び(4)工程は、先の実施例と
同一であり、図4(c)及び図3に同一の符号を附し
て、説明を省略する。
の膜厚のPolySiを形成する。先の、PolySi
CVD7と合わせて、PolySi膜厚の合計は、30
0〜400nmとなり先の実施例と同等になる。MOS
のゲート電極部にN+ イオン注入を、ラテラルバイポー
ラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極形成部分に
P+ イオン注入を行った後、MOSのゲート電極、ラテ
ラルバイポーラトランジスタ部のエミッタ・コレクタ電
極を残し、ドライエッチング技術にて前記PolySi
を加工する。これによって、PolySi電極71,72を
有する図4(b)の構造を得る。この時、ラテラルバイ
ポーラトランジスタ部のエミッタ、コレクタ電極間の距
離(図中LS )を次の工程(3)で形成するLDDスペ
ーサ用絶縁体CVD膜の膜厚の概略2倍程度に設定す
る。これにより、ここに保護用の絶縁膜10(図4(c)
参照)を埋め込み可能とする。次にMOS部にP- イオ
ン注入を行い、LDD拡散層を形成する(ここでは図示
せず)。以下、(3)及び(4)工程は、先の実施例と
同一であり、図4(c)及び図3に同一の符号を附し
て、説明を省略する。
【0041】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、半導体装
置製造に当たり、問題になるエッチング時のダメージを
防止した半導体装置、及びその製造方法を提供でき、特
に、高性能なBiCMOSを実現するに当たり、LDD
スペーサ形成時のエッチングダメージがバイポーラトラ
ンジスタ、特にラテラルバイポーラトランジスタの性能
低下、歩留まりの低下等を引き起こすことを防止して、
高性能、低コストのBiCMOSLSI実現を図ること
ができる。
置製造に当たり、問題になるエッチング時のダメージを
防止した半導体装置、及びその製造方法を提供でき、特
に、高性能なBiCMOSを実現するに当たり、LDD
スペーサ形成時のエッチングダメージがバイポーラトラ
ンジスタ、特にラテラルバイポーラトランジスタの性能
低下、歩留まりの低下等を引き起こすことを防止して、
高性能、低コストのBiCMOSLSI実現を図ること
ができる。
【図1】実施例1の半導体装置の断面図を示す。
【図2】実施例1の半導体装置の製造工程を示す。
【図3】実施例2の半導体装置の断面図を示す。
【図4】実施例2の半導体装置の製造工程を示す。
【図5】従来技術の工程を示す(1)。
【図6】従来技術の工程を示す(2)。
【図7】従来技術の工程を示す(3)。
【図8】従来技術の工程を示す(4)。
1 半導体基板 6 絶縁膜(ゲート酸化膜) 71,72 1対の伝導膜(PolySi電極) 10 埋め込み絶縁膜(SiO2 )
Claims (12)
- 【請求項1】半導体基板上に形成された絶縁膜と、前記
絶縁膜の少なくとも一端を各々被覆する形で形成された
1対の伝導膜と、該伝導膜直下に存在する基板と反伝導
型の拡散層より形成され、前記1対の伝導膜の間が絶縁
膜で埋め込まれたことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】半導体基板上に形成された絶縁膜と、前記
絶縁膜の少なくとも一端を各々被覆する形で形成された
1対の伝導膜と、該伝導膜直下に存在する基板と反伝導
型の拡散層より形成されたエミッタ、コレクタを有し、
前記1対の伝導膜の間が絶縁膜で埋め込まれたことを特
徴とするバイポーラトランジスタ。 - 【請求項3】ラテラルバイポーラトランジスタであるこ
とを特徴とする請求項2に記載のバイポーラトランジス
タ。 - 【請求項4】半導体基板上の一部に絶縁膜を形成する工
程と、前記絶縁膜の少なくとも一端を各々被覆する形で
1対の伝導膜を形成する工程と、該1対の伝導膜の間を
絶縁膜で埋め込む工程を含むことを特徴とする半導体装
置の製造方法。 - 【請求項5】半導体基板上の一部に絶縁膜を形成する工
程と、前記絶縁膜の少なくとも一端を各々被覆する形で
1対の伝導膜を形成する工程と、該1対の伝導膜より基
板と反伝導型の不純物を拡散する工程と、前記1対の伝
導膜の間を絶縁膜で埋め込む工程を含むことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】1対の伝導膜をPolySiまたはPol
ySiを含む積層膜により形成したことを特徴とする請
求項4または5に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】半導体基板上の一部に絶縁膜を形成する工
程と、前記絶縁膜の少なくとも一端を各々被覆する形で
1対の伝導膜を形成する工程と、基板全面に絶縁体を形
成した後、異方性エッチングにより該1対の伝導膜の少
なくとも一端にサイドウォールを形成すると同時に前記
1対の伝導膜の間を絶縁膜で埋め込む工程を含むことを
特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項8】半導体基板上の一部に絶縁膜を形成する工
程と、前記絶縁膜の少なくとも一端を各々被覆する形で
1対の伝導膜を形成する工程と、基板全面に絶縁体を形
成した後、異方性エッチングにより該1対の伝導膜の少
なくとも一端にサイドウォールを形成すると同時に前記
1対の伝導膜の間を絶縁膜で埋め込む工程と、該1対の
伝導膜より基板と反伝導型の不純物を拡散する工程とを
含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項9】1対の伝導膜をPolySiまたはPol
ySiを含む積層膜により形成したことを特徴とする請
求項7または8記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項10】半導体基板上に絶縁膜と伝導膜の積層膜を
形成する工程と、前記積層膜の一部を残しエッチング除
去する工程と、該積層膜の少なくとも一端を各々被覆す
る形で1対の伝導膜を形成する工程と、基板全面に絶縁
体を形成した後、異方性エッチングにより前記1対の伝
導膜の少なくとも一端にサイドウォールを形成すると同
時に該1対の伝導膜の間を絶縁膜で埋め込む工程を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項11】半導体基板上に絶縁膜と伝導膜の積層膜を
形成する工程と、前記積層膜の一部を残しエッチング除
去する工程と、該積層膜の少なくとも一端を各々被覆す
る形で1対の伝導膜を形成する工程と、基板全面に絶縁
体を形成した後、異方性エッチングにより当該1対の伝
導膜の少なくとも一端にサイドウォールを形成すると同
時に前記1対の伝導膜の間を絶縁膜で埋め込む工程と、
該1対の伝導膜より基板と反伝導型の不純物を拡散する
工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項12】伝導膜をPolySiまたはPolySi
を含む積層膜により形成したことを特徴とする請求項10
または11に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4285045A JPH06120433A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 半導体装置及びその製造方法 |
| US08/127,507 US5416031A (en) | 1992-09-30 | 1993-09-28 | Method of producing Bi-CMOS transistors |
| US08/201,026 US5666001A (en) | 1992-09-30 | 1994-02-24 | Transistor wherein the base area is covered with an insulating layer which is overlaid with a conductive film that might be polysilicon crystal or aluminum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4285045A JPH06120433A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120433A true JPH06120433A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17686456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4285045A Pending JPH06120433A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06120433A (ja) |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP4285045A patent/JPH06120433A/ja active Pending
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