JPH0645522A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0645522A JPH0645522A JP4199339A JP19933992A JPH0645522A JP H0645522 A JPH0645522 A JP H0645522A JP 4199339 A JP4199339 A JP 4199339A JP 19933992 A JP19933992 A JP 19933992A JP H0645522 A JPH0645522 A JP H0645522A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- 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
- H10D84/60—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of BJTs
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-
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】SSTとキャパシタを同一半導体チップに形成
する際に、SSTのベース領域形成用の3層絶縁膜9の
一部をキャパシタ誘電体膜(9a)として利用する。 【効果】TATが短縮できる。
する際に、SSTのベース領域形成用の3層絶縁膜9の
一部をキャパシタ誘電体膜(9a)として利用する。 【効果】TATが短縮できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特にバイポーラ・トランジスタとキャパシタとを
同一半導体チップに集積した半導体装置の製造方法に関
する。
関し、特にバイポーラ・トランジスタとキャパシタとを
同一半導体チップに集積した半導体装置の製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、ベース,エミッタ間がセルフアラ
イン構造となるバイポーラ・トランジスタとキャパシタ
とを形成する場合、図3(a)に示すように、p型シリ
コン基体1とn型エピタキシャル層4の境界部に選択的
にn+ 型埋込層3を形成した半導体基板の表面部に選択
的にフィールド酸化膜2を形成してトランジスタ形成領
域を区画し、ポリシリコン膜を堆積してフィールド酸化
膜2上にキャパシタ下部電極用のポリシリコン膜5,ト
ランジスタ形成領域の一部に接触するコレクタコンタク
ト電極用のポリシリコン膜6およびトランジスタ形成領
域の他の部分に酸化シリコン膜2aを介してベース引出
電極となるポリシリコン膜7を形成する。次に、ポリシ
リコン膜にリンまたはボロンを注入して、図3(b)に
示すように、リンドープトポリシリコン膜6a、ボロン
ドープトポリシリコン膜5a,7aを形成する。次に、
ボロンドープトポリシリコン膜5aを窒化シリコン膜な
どで選択的に被覆して、図4に示すように、キャパシタ
誘電体膜8を形成する。
イン構造となるバイポーラ・トランジスタとキャパシタ
とを形成する場合、図3(a)に示すように、p型シリ
コン基体1とn型エピタキシャル層4の境界部に選択的
にn+ 型埋込層3を形成した半導体基板の表面部に選択
的にフィールド酸化膜2を形成してトランジスタ形成領
域を区画し、ポリシリコン膜を堆積してフィールド酸化
膜2上にキャパシタ下部電極用のポリシリコン膜5,ト
ランジスタ形成領域の一部に接触するコレクタコンタク
ト電極用のポリシリコン膜6およびトランジスタ形成領
域の他の部分に酸化シリコン膜2aを介してベース引出
電極となるポリシリコン膜7を形成する。次に、ポリシ
リコン膜にリンまたはボロンを注入して、図3(b)に
示すように、リンドープトポリシリコン膜6a、ボロン
ドープトポリシリコン膜5a,7aを形成する。次に、
ボロンドープトポリシリコン膜5aを窒化シリコン膜な
どで選択的に被覆して、図4に示すように、キャパシタ
誘電体膜8を形成する。
【0003】次に、図5(a)に示すように、全面に厚
さ110nmの窒化シリコン膜9a、厚さ200nmの
酸化シリコン膜9bおよび厚さ150nmの窒化シリコ
ン膜9cを堆積し、トランジスタ形成領域(図4のA
部)にイオンエッチングにより開口を形成し、バッファ
ドフッ酸により酸化シリコン膜9bのサイドエッチング
を行なう。次に厚さ110nmの窒化シリコン膜9dを
堆積し、エッチバックを行ない、図5(b)に示すよう
に、側壁スペーサ9eを形成し、酸化シリコン膜2aの
エッチングを行ないn型エピタキシャル層4の表面を露
出させるとともに、図示のように開口部の絶縁部の酸化
シリコン膜2aをえぐる。
さ110nmの窒化シリコン膜9a、厚さ200nmの
酸化シリコン膜9bおよび厚さ150nmの窒化シリコ
ン膜9cを堆積し、トランジスタ形成領域(図4のA
部)にイオンエッチングにより開口を形成し、バッファ
ドフッ酸により酸化シリコン膜9bのサイドエッチング
を行なう。次に厚さ110nmの窒化シリコン膜9dを
堆積し、エッチバックを行ない、図5(b)に示すよう
に、側壁スペーサ9eを形成し、酸化シリコン膜2aの
エッチングを行ないn型エピタキシャル層4の表面を露
出させるとともに、図示のように開口部の絶縁部の酸化
シリコン膜2aをえぐる。
【0004】次に、図5(c)に示すように、厚さ35
0nmのノンドープポリシリコン膜Bを堆積する。この
とき、前述したえぐりとった部分をポリシリコン膜で埋
める。熱処理を行ない、ボロンドープトポリシリコン膜
7aからのボロンの拡散により、ベース引出電極7bと
n型エピタキシャル層4の表面部にp+ 型拡散層10a
を形成する。次にノンドープポリシリコン膜7aを選択
的に除去したのち、図5(b)に示すように、熱酸化に
より厚さ70nmの酸化シリコン膜9fを形成する。
0nmのノンドープポリシリコン膜Bを堆積する。この
とき、前述したえぐりとった部分をポリシリコン膜で埋
める。熱処理を行ない、ボロンドープトポリシリコン膜
7aからのボロンの拡散により、ベース引出電極7bと
n型エピタキシャル層4の表面部にp+ 型拡散層10a
を形成する。次にノンドープポリシリコン膜7aを選択
的に除去したのち、図5(b)に示すように、熱酸化に
より厚さ70nmの酸化シリコン膜9fを形成する。
【0005】次いで、ボロンイオンを注入し、厚さ15
0nmの窒化シリコン膜を堆積し、押込拡散を行ない、
図5(e)に示すように、p+ 型のグラフトベース領域
10b、p型ベース領域10cを形成する。
0nmの窒化シリコン膜を堆積し、押込拡散を行ない、
図5(e)に示すように、p+ 型のグラフトベース領域
10b、p型ベース領域10cを形成する。
【0006】次に、前述の窒化シリコン膜の異方性エッ
チングを行ない側壁スペーサ9gを形成し、側壁スペー
サ9gで囲まれたエミッタ形成用の開口部底面の酸化シ
リコン膜9fを除去する。このときの全体の状態を図6
(a)に示す。ただし、絶縁膜9は、窒化シリコン膜9
a、酸化シリコン膜9bおよび窒化シリコン膜9cの3
層膜である。
チングを行ない側壁スペーサ9gを形成し、側壁スペー
サ9gで囲まれたエミッタ形成用の開口部底面の酸化シ
リコン膜9fを除去する。このときの全体の状態を図6
(a)に示す。ただし、絶縁膜9は、窒化シリコン膜9
a、酸化シリコン膜9bおよび窒化シリコン膜9cの3
層膜である。
【0007】次に、図6(b)に示すように、絶縁膜9
を容量領域11のみ選択的にエッチングしてキャパシタ
誘電体膜8の表面の主要部を露出させ、ポリシリコン膜
の成膜後ヒ素を注入し、パターニングを行ないキャパシ
タ上部電極12およびエミッタ電極14を形成し、熱拡
散によりn型エミッタ領域13を形成する。次に、図7
(b)に示すように層間絶縁膜18を形成し、キャパシ
タ下部電極5a、キャパシタ上部電極12、コレクタコ
ンタクト電極(6a)、ベース引出電極7b、およびエ
ミッタ電極14の上部にコンタクト孔をあけバリアメタ
ル膜15を電極部分に選択的に形成し、キャパシタ下部
電極配線16、キャパシタ上部電極配線17、コレクタ
電極配線19、ベース電極配線20、エミッタ電極配線
21を形成するという手順であった。
を容量領域11のみ選択的にエッチングしてキャパシタ
誘電体膜8の表面の主要部を露出させ、ポリシリコン膜
の成膜後ヒ素を注入し、パターニングを行ないキャパシ
タ上部電極12およびエミッタ電極14を形成し、熱拡
散によりn型エミッタ領域13を形成する。次に、図7
(b)に示すように層間絶縁膜18を形成し、キャパシ
タ下部電極5a、キャパシタ上部電極12、コレクタコ
ンタクト電極(6a)、ベース引出電極7b、およびエ
ミッタ電極14の上部にコンタクト孔をあけバリアメタ
ル膜15を電極部分に選択的に形成し、キャパシタ下部
電極配線16、キャパシタ上部電極配線17、コレクタ
電極配線19、ベース電極配線20、エミッタ電極配線
21を形成するという手順であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体装置
の製造方法では、キャパシタ誘電体膜の成膜工程、及び
フォトレジスト工程が必要であり、ウェーハ製造時の工
程準備期間(TAT)が長くなるという問題点があっ
た。
の製造方法では、キャパシタ誘電体膜の成膜工程、及び
フォトレジスト工程が必要であり、ウェーハ製造時の工
程準備期間(TAT)が長くなるという問題点があっ
た。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、半導体基板の表面に選択的にフィールド酸化
膜を形成して第1領域を区画する工程と、前記フィール
ド酸化膜上、および前記第1領域表面に第1絶縁膜を介
してそれぞれポリシリコン膜からなるキャパシタ下部電
極およびベース引出電極を形成する工程と、第2絶縁
膜、第3絶縁膜および第4絶縁膜を堆積し前記ベース引
出電極部上で選択的に除去して開口を形成することによ
り前記第1絶縁膜の表面を露出させ、第5絶縁膜を堆積
し異方性エッチングを行ない前記開口に側壁スペーサを
形成し、異方性エッチングを行なって前記開口部の前記
第1絶縁膜を除去し、ポリシリコン膜を堆積して前記ベ
ース引出電極を前記半導体基板に連結し、グラフトベー
ス領域およびベース領域を形成する工程と、前記キャパ
シタ下部電極上の前記第4絶縁膜および第3絶縁膜を除
去し前記第2絶縁膜をキャパシタ誘電体膜として残す工
程とを有し、同一半導体チップにバイポーラ・トランジ
スタとキャパシタとを集積するというものである。
造方法は、半導体基板の表面に選択的にフィールド酸化
膜を形成して第1領域を区画する工程と、前記フィール
ド酸化膜上、および前記第1領域表面に第1絶縁膜を介
してそれぞれポリシリコン膜からなるキャパシタ下部電
極およびベース引出電極を形成する工程と、第2絶縁
膜、第3絶縁膜および第4絶縁膜を堆積し前記ベース引
出電極部上で選択的に除去して開口を形成することによ
り前記第1絶縁膜の表面を露出させ、第5絶縁膜を堆積
し異方性エッチングを行ない前記開口に側壁スペーサを
形成し、異方性エッチングを行なって前記開口部の前記
第1絶縁膜を除去し、ポリシリコン膜を堆積して前記ベ
ース引出電極を前記半導体基板に連結し、グラフトベー
ス領域およびベース領域を形成する工程と、前記キャパ
シタ下部電極上の前記第4絶縁膜および第3絶縁膜を除
去し前記第2絶縁膜をキャパシタ誘電体膜として残す工
程とを有し、同一半導体チップにバイポーラ・トランジ
スタとキャパシタとを集積するというものである。
【0010】
【実施例】従来例と同様に図3(a),(b)に対応す
る工程の後に、図4に対応するキャパシタ誘電体膜8の
形成を行なわず、図5(a)〜(e)に対応する工程を
行なう。このときの状態を図1(a)に示す。次に、図
1(b)に示すように、キャパシタ下部電極5a上の絶
縁膜9のうち例えば窒化シリコン膜9cをCF4 で除去
し、酸化シリコン膜9bをバッファードフッ酸で除去
し、窒化シリコン膜9aをキャパシタ誘電体膜として残
す。この場合バッファードフッ酸を用いることにより酸
化シリコン膜9bを窒化シリコン膜9aに対して選択的
に除去できる。
る工程の後に、図4に対応するキャパシタ誘電体膜8の
形成を行なわず、図5(a)〜(e)に対応する工程を
行なう。このときの状態を図1(a)に示す。次に、図
1(b)に示すように、キャパシタ下部電極5a上の絶
縁膜9のうち例えば窒化シリコン膜9cをCF4 で除去
し、酸化シリコン膜9bをバッファードフッ酸で除去
し、窒化シリコン膜9aをキャパシタ誘電体膜として残
す。この場合バッファードフッ酸を用いることにより酸
化シリコン膜9bを窒化シリコン膜9aに対して選択的
に除去できる。
【0011】以下、従来例に準じて、図2(a)に示す
ように、キャパシタ上部電極12、エミッタコンタクト
電極14、n型エミッタ領域13を形成し、図2(b)
に示すように層間絶縁膜18を堆積し、コンタクト孔を
形成し、バリアメタル膜15を形成し、キャパシタ下部
電極配線16,キャパシタ上部電極配線17,コレクタ
電極配線19,ベース電極配線20,エミッタ電極配線
21を形成する。
ように、キャパシタ上部電極12、エミッタコンタクト
電極14、n型エミッタ領域13を形成し、図2(b)
に示すように層間絶縁膜18を堆積し、コンタクト孔を
形成し、バリアメタル膜15を形成し、キャパシタ下部
電極配線16,キャパシタ上部電極配線17,コレクタ
電極配線19,ベース電極配線20,エミッタ電極配線
21を形成する。
【0012】バイポーラトランジスタ(SST)形成に
使用する3層絶縁膜9の一部をキャパシタ誘電体膜とし
て使用するので、工程が簡単になる。
使用する3層絶縁膜9の一部をキャパシタ誘電体膜とし
て使用するので、工程が簡単になる。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、バイポー
ラ・トランジスタの形成に使用する絶縁膜の一部をキャ
パシタ誘電体膜として用いることにより、従来必要だっ
たキャパシタ誘電体膜を成膜工程及びフォトレジスト工
程を省略しウェーハ製造時のTATを短かくできる効果
がある。
ラ・トランジスタの形成に使用する絶縁膜の一部をキャ
パシタ誘電体膜として用いることにより、従来必要だっ
たキャパシタ誘電体膜を成膜工程及びフォトレジスト工
程を省略しウェーハ製造時のTATを短かくできる効果
がある。
【図1】本発明の一実施例の説明のため(a),(b)
に分図して示す工程順断面図である。
に分図して示す工程順断面図である。
【図2】図1に対応する工程の後工程の説明のため
(a),(b)に分図して示す工程順断面図である。
(a),(b)に分図して示す工程順断面図である。
【図3】従来例の説明のため(a),(b)に分図して
示す工程順断面図である。
示す工程順断面図である。
【図4】図3に対応する工程の後工程の説明のための断
面図である。
面図である。
【図5】図4に対応する工程の後工程の説明のため
(a)〜(e)に分図して示す拡大断面図である。
(a)〜(e)に分図して示す拡大断面図である。
【図6】図4(e)に対応する断面図である。
【図7】図6に対応する工程の後工程の説明のため
(a),(b)に分図して示す断面図である。
(a),(b)に分図して示す断面図である。
1 p型シリコン基板 2 フィールド酸化膜 2a 酸化シリコン膜 3 n+ 型埋込層 4 n型エピタキシャル層 5 ポリシリコン膜 5a ボロンドープトポリシリコン膜 6 ポリシリコン膜 6a リンドープトポリシリコン膜 7 ポリシリコン膜 7a ボロンドープトポリシリコン膜 7b ベース引出電極 8 キャパシタ誘電体膜 9 絶縁膜 9a 窒化シリコン膜 9b 酸化シリコン膜 9c 窒化シリコン膜 9d 窒化シリコン膜 9e 側壁スペーサ 9f 酸化シリコン膜 9g 側壁スペーサ 10a p+ 型拡散層 10b グラフトベース領域 10c p型ベース領域 11 容量領域 12 キャパシタ上部電極 13 n型エミッタ領域 14 エミッタコンタクト電極 15 バリアメタル膜 16 キャパシタ下部電極配線 17 キャパシタ上部電極配線 18 層間絶縁膜 19 コレクタ電極配線 20 ベース電極配線 21 エミッタ電極配線
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体基板の表面に選択的にフィールド
酸化膜を形成して第1領域を区画する工程と、前記フィ
ールド酸化膜上、および前記第1領域表面に第1絶縁膜
を介してそれぞれポリシリコン膜からなるキャパシタ下
部電極およびベース引出電極を形成する工程と、第2絶
縁膜、第3絶縁膜および第4絶縁膜を堆積し前記ベース
引出電極部上で選択的に除去して開口を形成することに
より前記第1絶縁膜の表面を露出させ、第5絶縁膜を堆
積し異方性エッチングを行ない前記開口に側壁スペーサ
を形成し、異方性エッチングを行なって前記開口部の前
記第1絶縁膜を除去し、ポリシリコン膜を堆積して前記
ベース引出電極を前記半導体基板に連結し、グラフトベ
ース領域およびベース領域を形成する工程と、前記キャ
パシタ下部電極上の前記第4絶縁膜および第3絶縁膜を
除去し前記第2絶縁膜をキャパシタ誘電体膜として残す
工程とを有し、同一半導体チップにバイポーラ・トラン
ジスタとキャパシタとを集積することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199339A JP2762851B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 半導体装置の製造方法 |
| US08/096,987 US5336632A (en) | 1992-07-27 | 1993-07-27 | Method for manufacturing capacitor and bipolar transistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199339A JP2762851B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
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