JPH118326A - 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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- JPH118326A JPH118326A JP9161014A JP16101497A JPH118326A JP H118326 A JPH118326 A JP H118326A JP 9161014 A JP9161014 A JP 9161014A JP 16101497 A JP16101497 A JP 16101497A JP H118326 A JPH118326 A JP H118326A
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Abstract
ランジスタ部およびCMOSトランジスタ部のエッチン
グダメージを低減し得る半導体装置の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 CMOSトランジスタ形成時のエッチン
グ保護膜として、外部ベース引出し電極23となる外部
ベース引出し電極層23bを用いるとともに、バイポー
ラトランジスタ形成時のエッチング保護膜として、最終
的にゲート電極となるポリシリコン膜134を含む積層
膜を用いる。これにより、エッチング保護膜の形成工程
と外部ベース電極およびゲート電極の形成工程とを兼ね
ることが可能となる。その結果、製造プロセスが簡略化
されながらバイポーラトランジスタ部およびCMOSト
ランジスタ部のエッチングダメージが軽減される。
Description
造方法に関し、より特定的には、バイポーラトランジス
タと電界効果トランジスタとが半導体基板上に形成され
た半導体装置の製造方法に関する。
するバイポーラトランジスタと、高集積可能で低消費電
力性能を有するCMOSトランジスタとを兼ね備えたB
iCMOS素子が知られている。
MOS素子の製造製造プロセスを説明するための断面構
造図であり、図106はそのような製造プロセスによっ
て完成された従来の第1のBiCMOS素子の断面構造
図である。まず、図106を参照して、従来の第1のB
iCMOS素子の断面構造について説明する。
ラトランジスタ部(A:A1,A2)では、P型シリコ
ン基板1上にN+ 型のコレクタ埋込層2が形成されてい
る。コレクタ埋込層2の上面上にはN型のエピタキシャ
ル層6が形成されている。また、素子分離のために、フ
ィールド酸化膜7とP型の分離領域11とP+ 型の下面
分離領域5とが形成されている。
は、P- 型の真性ベース領域24とP + 型の外部ベース
領域88とからなるベース領域が形成されている。その
ベース領域の表面にはN+ 型のエミッタ領域27が形成
されている。また、外部ベース領域88からフィールド
酸化膜7を挟んだ位置には、N+ 型のコレクタウォール
領域8が形成されている。そのコレクタウォール領域8
はN+ 型のコレクタ埋込層2に達するように形成されて
いる。
ルド酸化膜7上には、P+ 型の外部ベース引出し電極2
3が形成されている。エミッタ用開口E1のサイドウォ
ールスペーサ25の内側には、エミッタ領域27に電気
的に接続するように、N+ 型のエミッタ電極26aが形
成されている。
とN+ 型のエミッタ電極26aとは、サイドウォールス
ペーサ25によって互いに電気的に絶縁されている。
D酸化膜28aが形成されており、外部ベース引出し電
極23の上部表面上にはCVD酸化膜22aが形成され
ている。また、外部ベース引出し電極23およびCVD
酸化膜22aの側表面にはサイドウォールスペーサ25
が形成されている。
トランジスタ部(B)では、P型シリコン基板1にN+
型の埋込層3が形成されている。埋込層3の上にはN型
ウェル領域9が形成されている。また、素子分離のため
に、フィールド酸化膜7が形成されている。N型ウェル
領域9の表面には、チャネル領域を挟むように間隔を隔
てて1対のP型のソース/ドレイン領域15が形成され
ている。このソース/ドレイン領域15は、P- 型のソ
ース/ドレイン領域15aとP+ 型のソース/ドレイン
領域15bとによって構成される。チャネル領域上には
たとえば、N+型ポリシリコン膜とタングステンシリサ
イド(WSi)膜とからなるゲート電極13aが形成さ
れている。ゲート電極13aの側表面にはサイドウォー
ルスペーサ19が形成されている。
は、P型シリコン基板1にP+ 型の埋込層4が形成され
ている。その埋込層4の上にはP型ウェル領域10が形
成されている。また、素子分離のためのフィールド酸化
膜7が形成されている。PMOSトランジスタ部と同
様、P型ウェル領域10の表面にはチャネル領域を挟む
ように1対のN型のソース/ドレイン領域17が形成さ
れている。このソース/ドレイン領域17は、N- 型の
ソース/ドレイン領域17aとN+ 型のソース/ドレイ
ン領域17bとによって構成される。チャネル領域上に
は、たとえば、N+型ポリシリコンとタングステンシリ
サイド(WSi)膜とからなるゲート電極13aが形成
されている。そのゲート電極13aの側表面にはサイド
ウォールスペーサ19が形成されている。
接するポリシリコン抵抗部(D)に位置するフィールド
酸化膜7上にはポリシリコン抵抗30aが形成されてい
る。ポリシリコン抵抗30a上にはCVD酸化膜31が
形成されている。
OSトランジスタ部(B,C)と、ポリシリコン抵抗部
(D)とを覆うように層間絶縁膜32が形成されてい
る。層間絶縁膜32の、コレクタウォール領域8上、エ
ミッタ電極26a上、外部ベース引出し電極23上、ソ
ース/ドレイン領域15上、ソース/ドレイン領域17
上およびポリシリコン抵抗30a上には、それぞれコン
タクトホール33が形成されている。なお、図示しない
が、ゲート電極13a上にもコンタクトホール33が形
成されている。そのコンタクトホール33を埋込むよう
にたとえばタングステンからなる金属膜34が形成され
ている。層間絶縁膜32の上部表面上には、金属膜34
に電気的に接続するように、たとえばアルミニウムから
なる金属配線35が形成されている。
タを用いた集積回路内に抵抗素子としてのポリシリコン
抵抗30aを形成するのは従来から一般的に知られてい
る。図107は、バイポーラトランジスタ内に抵抗素子
を用いたインバータ回路を示したものである。図107
を参照して、このインバータ回路では、入力電圧Vin
に正の電圧が加わると、コレクタとエミッタとの間に電
流が流れ、その結果、抵抗Rで電圧降下を生じ、これに
より出力電圧Voutが下がる。入力電圧Vinが低い
電位にあると、コレクタとエミッタとの間に電流が流れ
ないので、抵抗Rで電圧降下を生じない。このため、出
力電圧Vout=Vccとなり電位が高くなる。このよ
うに抵抗Rはバイポーラトランジスタを用いた素子にお
いて電圧変換動作をすることがわかる。バイポーラトラ
ンジスタと抵抗素子とを用いた論理回路としては、TT
L(Transistor Transistor Logic )およびECL(Em
itter Coupled Logic )回路などがある。このような回
路の場合、バイポーラトランジスタと抵抗素子とを同一
プロセス内で形成する必要がある。
第1のBiCMOS素子の製造プロセスについて説明す
る。
基板1に、N+ 型のコレクタ埋込層2、N+ 型の埋込層
3、P+ 型の埋込層4、P+ 型の下面分離層5を形成し
た後、コレクタ埋込層2上にN型のエピタキシャル層6
を形成する。その後、P型シリコン基板1の主表面の所
定領域にフィールド酸化膜7を形成した後、N+ 型のコ
レクタウォール領域8、N型ウェル領域9、P型ウェル
領域10およびP型の分離領域11をそれぞれ形成す
る。
化膜7によって囲まれた活性領域上にゲート酸化膜12
を形成する。その後、ゲート酸化膜12上およびフィー
ルド酸化膜7上に、N型のポリシリコン膜131とタン
グステンシリサイド膜132とを、それぞれ、2000
Å程度、2000Å程度の厚みで堆積する。タングステ
ンシリサイド膜132上の所定領域にフォトレジストパ
ターン14を形成した後、そのフォトレジストパターン
14をマスクとしてパターニングすることにより、図9
5に示されるようなゲート電極13aを形成する。
およびNMOSトランジスタ部(C)を覆うようにフォ
トレジストパターン16aを形成する。フォトレジスト
パターン16aとPMOSトランジスタ部(B)のゲー
ト電極13aとをマスクとして、N型ウェル領域9の表
面にP型不純物111を注入する。この注入は、たとえ
ば、BF2 + を注入イオンとして、25KeV、7×1
013cm-2の条件下で行なう。これにより、低濃度のP
- 型のソース/ドレイン領域15aを形成する。この後
フォトレジストパターン16aを除去する。
ランジスタ部(A)およびPMOSトランジスタ部
(B)を覆うようにフォトレジストパターン18aを形
成した後、NMOSトランジスタ部(C)のゲート電極
13aおよびフォトレジストパターン18aとをマスク
としてN型の不純物222をP型ウェル領域10の表面
にイオン注入する。この注入の条件は、たとえば、As
+ を注入イオンとして、60KeV、3×1013cm-2
の条件下で行なう。これにより、低濃度のN- 型のソー
ス/ドレイン領域17aが形成される。この後フォトレ
ジストパターン18aを除去する。
2000Å程度の厚みで堆積した後、そのCVD酸化膜
をドライエッチングすることによって、ゲート電極13
aの側面部分に、図97に示されるような、サイドウォ
ールスペーサ19を形成する。
トランジスタ部(A)およびNMOSトランジスタ部
(C)を覆うフォトレジストパターン20aを形成す
る。フォトレジストパターン20aと、PMOSトラン
ジスタ部(B)に位置するゲート電極13aおよびサイ
ドウォールスペーサ19とをマスクとして、N型ウェル
領域9の表面にP型不純物333を注入することによっ
て、高濃度のP+ 型ソース/ドレイン領域15bを形成
する。この注入は、たとえば、BF2 を注入イオンとし
て、20KeV、4×1015cm-2の条件下で行なう。
この後フォトレジストパターン20aを除去する。
ランジスタ部(A)およびPMOSトランジスタ部
(B)を覆うようにフォトレジストパターン21aを形
成する。フォトレジストパターン21aと、NMOSト
ランジスタ部(C)に位置するゲート電極13aおよび
サイドウォールスペーサ19とをマスクとして、P型ウ
ェル領域10の表面にN型不純物444を注入する。こ
の場合のイオン注入は、たとえば、As+ を注入イオン
として、50KeV、4×1015cm-2の条件下で行な
う。これにより、高濃度のN+ 型ソース/ドレイン領域
17bを形成する。この後、フォトレジストパターン2
1aを除去する。
を2000Å程度の厚みで堆積した後、そのポリシリコ
ン膜にP型不純物を注入する。この注入は、たとえば、
BF 2 + を注入イオンとして、40KeV、4×1015
cm-2の条件下で行なう。さらに、全面にCVD酸化膜
(図示せず)を2000Å程度の厚みで堆積した後、フ
ォトレジストパターン(図示せず)をマスクとしてドラ
イエッチングを行なう。これにより、図100に示され
るような形状の外部ベース電極23およびCVD酸化膜
22aが形成される。この後、真性ベース領域を形成す
るためにP型不純物の注入を行なう。この注入は、たと
えば、BF2 + を注入イオンとして、20KeV、8×
1013cm-2の条件下で行なう。このイオン注入工程は
図示しない。その後、全面にCVD酸化膜(図示せず)
を2000Å程度の厚みで堆積した後、そのCVD酸化
膜をドライエッチングすることによって、外部ベース引
出し電極23およびCVD酸化膜22aの側面に図10
1に示されるようなサイドウォールスペーサ25を形成
する。
シリコン膜260aをたとえば2000Å程度の厚みで
堆積した後、そのポリシリコン膜260aにN型不純物
555をイオン注入する。このイオン注入は、たとえ
ば、As+ を注入イオンとして、50KeV、1×10
16cm-2の条件下で行なう。その後、850℃で30分
程度の熱処理を行なうことによってエミッタ領域27を
形成する。また、真性ベース領域24および外部ベース
領域88も形成される。この後、ポリシリコン膜260
a上の全面にCVD酸化膜(図示せず)を2000Å程
度の厚みで堆積した後、図103に示すようなフォトレ
ジストパターン29を形成する。そしてそのフォトレジ
ストパターン29をマスクとしてドライエッチングを行
なうことによって、図103に示されるようなエミッタ
電極26aとその上のCVD酸化膜28aとが形成され
る。この後フォトレジストパターン29を除去する。
にポリシリコン膜30を2000Å程度の厚みで堆積し
た後、所望の抵抗値になるように、注入量および注入エ
ネルギならびに不純物の種類を調節して、ポリシリコン
膜30に、P型またはN型の不純物666をイオン注入
する。この後、全面にCVD酸化膜(図示せず)を20
00Å程度の厚みで堆積した後、そのCVD酸化膜上の
所定領域にフォトレジストパターン(図示せず)を形成
する。そのフォトレジストパターンをマスクとして下層
のCVD酸化膜およびポリシリコン膜30をドライエッ
チングすることにより、図105に示されるようなポリ
シリコン抵抗30aおよびCVD酸化膜31が形成され
る。
うように層間絶縁膜32を形成する。層間絶縁膜32
の、コレクタウォール領域8上、エミッタ電極26a
上、外部ベース引出し電極23上、ソース/ドレイン領
域15上、ソース/ドレイン領域17上、および、ポリ
シリコン抵抗30a上に位置する領域に、それぞれコン
タクトホール33を形成する。各々のコンタクトホール
33内にたとえばタングステンからなる金属膜34を埋
込んだ後、各々の金属膜34の上面に、それぞれ、たと
えばアルミニウムからなる金属配線35を形成する。こ
れにより、図106に示した従来の第1のBiCMOS
素子が完成される。
CMOS素子の製造プロセスを説明するための断面図で
ある。図111を参照して、この従来の第2のBiCM
OS素子では、図106に示した従来の第1のBiCM
OS素子とほぼ同様の構造を有している。ただし、この
第2のBiCMOS素子では、エミッタ電極26aと、
外部ベース引出し電極23と、コレクタウォール領域8
と、ソース/ドレイン領域15および17と、ゲート電
極13bと、ポリシリコン抵抗30aとの表面上には金
属シリサイド膜39が形成されている。この金属シリサ
イド膜39は、各電極および各領域の低抵抗化のために
形成されている。
2のBiCMOS素子の製造プロセスについて説明す
る。
MOS素子の製造プロセスと同様のプロセスを経た後、
図108に示すように、フィールド酸化膜7によって囲
まれる活性領域上にゲート酸化膜12を形成する。フィ
ールド酸化膜7上およびゲート酸化膜12上に、N型ポ
リシリコン膜133を2000Å程度の厚みで形成した
後、その上にCVD酸化膜36を2000Å程度の厚み
で堆積する。CVD酸化膜36上の所定領域にフォトレ
ジストパターン37を形成した後、そのフォトレジスト
パターン37をマスクとしてパターニングを行なう。こ
れにより、図109に示されるような形状のゲート電極
13bが得られる。
第1のBiCMOS素子の製造プロセスと同様の製造プ
ロセスを経る。これにより、図109に示すような形状
が得られる。そして、フォトレジストパターン38をマ
スクとしてシリサイド化しない部分を残すように、CV
D酸化膜22a、28a、31および36をパターニン
グする。これにより図110に示すような形状が得られ
る。この後フォトレジストパターン38を除去する。そ
して、たとえば、全面にコバルトをスパッタした後数回
のランプアニールを行なう。この後コバルトを除去する
ことにより、シリコン上およびポリシリコン上に金属シ
リサイド膜を自己整合的に形成する。なおこのようなプ
ロセスをSALICIDE(Self-Aligned-Silicide )
プロセスという。
いて、エミッタ電極26a、外部ベース引出し電極2
3、コレクタウォール領域8、ソース/ドレイン領域1
5、17、ゲート電極13bの上部表面上と、ポリシリ
コン抵抗30aのコンタクト領域上とにたとえばコバル
トシリサイド膜39を形成する。この後、図106に示
した従来の第1のBiCMOS素子の製造プロセスと同
様のプロセスを経て、従来の第2のBiCMOS素子が
完成される。
した従来の第1のBiCMOS素子の製造方法では、バ
イポーラトランジスタ部(A1,A2)はCMOSトラ
ンジスタ部(B,C)の形成時に1回の酸化膜ドライエ
ッチにさらされる(図97のDE1参照)。一方、CM
OSトランジスタ部(B,C)は、バイポーラトランジ
スタ部(A1,A2)の形成時に1回の酸化膜ドライエ
ッチ(図101のDE2)と、3回のポリシリコンドラ
イエッチ(図100のDE3、図103のDE4、図1
05のDE5)にさらされてしまう。特に、ソース/ド
レイン領域15および17上のポリシリコン膜をポリシ
リコンドライエッチする工程では、ポリシリコン膜と下
地のシリコン基板1とが連続的に存在するとともにポリ
シリコン膜とシリコン基板1とはほとんどエッチングの
選択比がないため、シリコン基板1の表面のソース/ド
レイン領域15および17が大きくエッチングされると
いう不都合が生じる。この場合、ソース/ドレイン領域
15および17の表面領域が凹凸になり注入された領域
が部分的に減少し、その結果、接合リークやトランジス
タ特性のばらつきや特性不良を生じるという問題点があ
った。
(A1)では、エミッタ・ベース接合が表面に露出して
いるので、バイポーラトランジスタの活性領域の表面が
ドライエッチングにさらされた場合、ベースリーク電流
を生じるという問題点があった。
ポリシリコン膜を形成していたので工程数が多くなって
いた。
第2のBiCMOS素子の製造プロセスでは、上記した
従来の第1のBiCMOS素子の製造プロセスの場合に
加えて、さらにソース/ドレイン領域15および17の
表面に酸化膜ドライエッチ(DE6)が加えられる。こ
のように多くのドライエッチが行なわれると、フィール
ド酸化膜7もエッチングにさらされるため、フィールド
酸化膜7の膜厚が減少するという不都合が生じる。最悪
の場合には、図112に示したように、フィールド酸化
膜7がなくなり、NMOSトランジスタのソース/ドレ
イン領域15と、PMOSトランジスタのソース/ドレ
イン領域16との間がシリサイド膜39によってつなが
り、その結果ショートする場合がある。また、PMOS
トランジスタのソース/ドレイン領域15と、P型の分
離領域11、P型の下面分離領域5およびP型シリコン
基板1とがつながり、ショートする場合もあった。この
ような場合、トランジスタの動作不良が生じる場合があ
った。
め、ドライエッチングにさらされる領域にフォトレジス
トパターンなどをマスクとして形成してドライエッチン
グを行うことも考えられる。しかし、このようにする
と、工程数が非常に増加し、製造プロセスが複雑化する
という問題点がある。
簡略化しながら、バイポーラトランジスタ部およびCM
OSトランジスタ部へのエッチングダメージを低減する
ことは困難であった。
ためになされたものであり、この発明の1つの目的は、
製造プロセスを複雑化させることなく、BiCMOS素
子の電気特性の劣化を防止し得る半導体装置の製造方法
を提供することである。
クを追加することなくバイポーラトランジスタの活性領
域へのエッチングダメージを防止することが可能な半導
体装置の製造方法を提供することである。
スを複雑化せずにCMOSトランジスタ部へのエッチン
グダメージを低減することが可能な半導体装置の製造方
法を提供することである。
装置の製造方法は、バイポーラトランジスタと電界効果
トランジスタとが半導体基板上に形成された半導体装置
の製造方法であって、以下の工程を備える。すなわち、
半導体基板の主表面上に素子分離絶縁膜を形成する。半
導体基板の主表面上に、ゲート絶縁膜と、少なくとも第
1の半導体膜と、第1の絶縁膜とを順次形成することに
より積層膜を形成する。バイポーラトランジスタのエミ
ッタ領域およびベース領域上に位置する積層膜を除去す
る。エミッタ領域およびベース領域上に、外部ベース引
出し電極用の第2の半導体膜を形成する。第2の半導体
膜上に第2の絶縁膜を形成する。第2の半導体膜の側面
および第2の絶縁膜の側面に第1のサイドウォール絶縁
膜を形成するとともに、第1の半導体膜上の第1の絶縁
膜を除去する。第1の半導体膜上に少なくとも第3の半
導体膜を形成した後、第1の半導体膜および第3の半導
体膜をパターニングすることによりゲート電極を形成す
る。ゲート電極をマスクとして半導体基板の主表面に不
純物をイオン注入することにより1対のソース/ドレイ
ン領域を形成する。第2の半導体膜をパターニングする
ことにより外部ベース引出し電極とエミッタ用開口とを
形成する。そのエミッタ用開口を介して半導体基板の主
表面に不純物をイオン注入することによりベース領域を
形成する。エミッタ用開口内に位置する外部ベース引出
し電極の側面に第2のサイドウォール絶縁膜を形成す
る。エミッタ用開口内で半導体基板の主表面に電気的に
接続する第4の半導体膜を形成した後パターニングする
ことによりエミッタ電極を形成する。
は、電界効果トランジスタ形成時のエッチング保護膜と
して外部ベース引出し電極となる第2の半導体膜が用い
られるので、レジストなどの新たなマスクを追加するこ
となくバイポーラトランジスタ活性領域へのエッチング
ダメージに対する保護が可能となる。また、エッチング
保護膜の形成工程と外部ベース引出し電極の形成工程と
を兼用することができる。また、バイポーラトランジス
タ形成時のエッチング保護膜として、ゲート電極となる
第1の半導体膜を含む積層膜を用いることによって、エ
ッチング保護膜の形成工程とゲート電極の形成工程とを
兼用することができる。これにより、製造プロセスを簡
略化しながらCMOSトランジスタの活性領域へのエッ
チングダメージに対する保護が可能となる。このよう
に、請求項1に記載の製造方法では、製造プロセスを簡
略化しながら、バイポーラトランジスタ部およびCMO
Sトランジスタ部のエッチングダメージからの保護が可
能となり、その結果、製造プロセスを簡略化しながらエ
ッチングダメージに起因する素子特性の劣化を防止する
ことができる。また、第2の半導体膜の側面および第2
の絶縁膜の側面に第1のサイドウォール絶縁膜を形成す
る際のドライエッチングによって第1の半導体膜上の第
1の絶縁膜を除去するので、この点でも製造プロセスを
簡略化することができる。また、エミッタ・ベース領域
以外の全ての領域が積層膜により覆われているので、エ
ミッタ・ベース領域の形成時にCMOSトランジスタ部
の素子分離絶縁膜の表面が削られるのを有効に防止する
ことができる。それにより、後の工程でシリサイド膜が
形成された場合、そのシリサイド膜が、削られた素子分
離絶縁膜の上でつながりショートするのを有効に防止す
ることができる。
て、第1のサイドウォール絶縁膜を形成するとともに第
1の絶縁膜を除去する際に、第2の半導体膜上の第2の
絶縁膜を残余させる。これにより、第1のサイドウォー
ル膜の形成時に、外部ベース引出し電極の上面がドライ
エッチングにさらされるのをその残余された第2の絶縁
膜によって有効に防止することができる。その結果、外
部ベース引出し電極の膜厚にばらつきが生じてバイポー
ラトランジスタの特性にばらつきが生じるのを有効に防
止することができる。
において、ソース/ドレイン領域の形成のための不純物
をイオン注入する際バイポーラトランジスタのコレクタ
領域にも不純物をイオン注入する。このように構成する
ことによって、請求項1または2の効果に加えて、コレ
クタ抵抗をより低減することができるという効果を奏す
る。
成において、エミッタ電極を形成する工程を、第4の半
導体膜を形成した後第4の半導体膜に第1の不純物注入
を行なう工程と、その第4の半導体膜の第1の抵抗層と
なる部分上にレジストを形成した後第4の半導体膜に第
2の不純物注入を行なう工程と、マスク層を除去した後
第4の半導体膜をパターニングすることにより、エミッ
タ電極と第1の抵抗層とを同時に形成する工程とを含む
ように構成する。このように、第1の抵抗層とエミッタ
電極とを同時に形成することによって、工程数を削減す
ることが可能となる。
て、第4の半導体膜をパターニングすることによりエミ
ッタ電極と第1の抵抗層とに加えてさらに第2の抵抗層
を同時に形成する。これにより、請求項4よりもさらに
工程数を削減することができる。
の構成において、素子形成領域の少なくとも一部の表面
を露出させる工程と、露出された部分の表面にシリサイ
ド膜を形成する工程とをさらに備えるように構成する。
このように、素子形成領域の少なくとも一部の表面上に
シリサイド膜を形成することによって、シリサイド膜を
形成した低抵抗の高速特性に優れたバイポーラトランジ
スタおよびCMOSトランジスタと、シリサイド膜の形
成されていない通常の性能のトランジスタとを同時に形
成することが可能となる。
リサイド膜を形成する工程が、露出された部分の側面に
第3の絶縁膜を形成する工程と、露出された部分の上面
上にシリサイド膜を形成する工程とを含むように構成す
る。このように露出された部分の上面にのみシリサイド
膜を形成することによって、エミッタ電極周辺部に形成
されたシリサイド膜と外部ベース電極のシリサイド膜と
がショートするのを防止することができる。
成において、ベース領域にイオン注入する際に、第2の
サイドウォール絶縁膜の形成後に半導体基板の主表面に
イオン注入することにより行なう。これにより、第2の
サイドウォール絶縁膜の形成時に半導体基板の主表面が
削られることの影響を受けることなくベース領域を形成
することができる。これにより、第2のサイドウォール
絶縁膜の形成時のエッチングによりベース領域表面が削
られた場合にも、その削られた量とは関係なくベース領
域の幅および不純物濃度を制御することが可能となる。
その結果、ベース領域の幅や不純物濃度のばらつきを低
減することができる。
2のサイドウォール絶縁膜の形成に先立って、エミッタ
用開口を介して半導体基板の主表面に不純物をイオン注
入することにより外部ベース領域と真性ベース領域とを
接続するための不純物領域を形成する。このように構成
すれば、請求項8に比べてさらにベース領域の幅および
不純物濃度のばらつきを低減することができ、その結
果、バイポーラトランジスタの電気的特性のばらつきを
低減させることができる。
は、以下の工程を備える。半導体基板の主表面上に素子
分離絶縁膜を形成する。半導体基板の主表面上に、ゲー
ト絶縁膜と、少なくとも第1の半導体膜と、第1の絶縁
膜とを順次形成することにより積層膜を形成する。バイ
ポーラトランジスタのエミッタ領域およびベース領域上
に位置する積層膜を除去する。エミッタ領域およびベー
ス領域上に、外部ベース引出し電極用の第2の半導体膜
を形成する。第2の半導体膜上に第2の絶縁膜を形成す
る。第2の半導体膜および第2の絶縁膜をパターニング
することにより外部ベース引出し電極とエミッタ用開口
とを形成する。エミッタ用開口を介して半導体基板の主
表面に不純物をイオン注入することによりベース領域を
形成する。外部ベース引出し電極の側面および第2の絶
縁膜の側面にサイドウォール絶縁膜をドライエッチング
を用いて形成するとともに、サイドウォール絶縁膜形成
時にドライエッチングにより第1の半導体膜上の第1の
絶縁膜を除去する。第1の半導体膜上およびエミッタ用
開口内に、少なくとも第3の半導体膜を形成した後、パ
ターニングすることによって、ゲート電極とエミッタ電
極とを同時に形成する。ゲート電極をマスクとして半導
体基板の主表面に不純物をイオン注入することにより1
対のソース/ドレイン領域を形成する。
では、バイポーラトランジスタ形成後に電界効果トラン
ジスタを形成するので、バイポーラトランジスタのエミ
ッタ・ベース活性領域へのエッチングダメージを防止す
ることができる。また、バイポーラトランジスタ形成時
のエッチング保護膜として、ゲート電極となる第1の半
導体膜を含む積層膜を用いることによって、エッチング
保護膜の形成工程とゲート電極の形成工程とを兼用する
ことができる。これにより、製造プロセスを簡略化しな
がらCMOSトランジスタの活性領域へのエッチングダ
メージに対する保護が可能となる。また、外部ベース引
出し電極の側面にサイドウォール絶縁膜を形成する際の
ドライエッチングによって第1の半導体膜上の第1の絶
縁膜を除去するので、この点でも製造プロセスを簡略化
することができる。さらに、ゲート電極とエミッタ電極
とが同時に形成されるので、製造プロセスをより簡略化
することができる。請求項11は、請求項10の構成に
おいて、第2の絶縁膜を形成する工程に先立って、以下
の工程を備える。すなわち、第2の半導体膜に第1の不
純物注入を行なう。第2の半導体膜の第1の抵抗層とな
る部分上にマスク層を形成した後、第2の半導体膜に第
2の不純物注入を行なう。マスク層を除去した後第2の
半導体膜をパターニングすることにより、外部ベース引
出し電極と、エミッタ用開口と、第1の抵抗層とを同時
に形成する。このように、外部ベース引出し電極と、エ
ミッタ用開口と、第1の抵抗層とを同時に形成すること
ができるので、請求項10の効果に加えて、より製造プ
ロセスを簡略化することが可能となる。新たなマスクを
追加することなくバイポーラトランジスタ活性領域への
エッチングダメージに対する保護が可能となる。
て、第2の半導体膜のパターニングによって、外部ベー
ス引出し電極と、エミッタ用開口と、第1の抵抗層とに
加えて、さらに第2の抵抗層を同時に形成する。これに
より、請求項11よりもさらに製造プロセスを簡略化す
ることができる。
かの構成において、ソース/ドレイン領域の形成のため
に不純物をイオン注入する際バイポーラトランジスタの
コレクタ領域にも不純物をイオン注入する。これによ
り、コレクタ抵抗をより低減することが可能となる。
かの構成において、素子形成領域の少なくとも一部の表
面を露出させる工程と、露出された部分の表面にシリサ
イド膜を形成する工程とをさらに備える。このように素
子形成領域の少なくとも一部の表面にシリサイド膜を形
成することによって、多くの素子の中で選択的にシリサ
イド膜を形成することができ、その結果、シリサイド膜
が形成された低抵抗で高速特性に優れる素子と、通常の
素子とを同時に形成することができる。
かの構成において、ベース領域にイオン注入する工程
は、第2のサイドウォール絶縁膜の形成後に半導体基板
の主表面にイオン注入することにより行なう。これによ
り、第2のサイドウォール絶縁膜の形成時のエッチング
によりベース領域表面が削られた場合にも、その削られ
た量とは関係なくベース領域の幅および不純物濃度を制
御することが可能となる。
て、サイドウォールの形成に先立って、エミッタ用開口
を介して半導体基板の主表面に不純物をイオン注入する
ことにより外部ベース領域と真性ベース領域とを接続す
るための不純物領域を形成する。このようにすれば、請
求項15よりもベース領域の幅および不純物濃度のばら
つきをより低減することができる。
に基づいて説明する。
の実施の形態1によるBiCMOS素子の製造プロセス
を説明するための断面図である。図1〜図18を参照し
て、実施の形態1による製造プロセスについて説明す
る。
型シリコン基板1上に、N+ 型のコレクタ埋込層2、N
+ 型の埋込層3、P+ 型の埋込層4、P+ 型の下面分離
領域5を形成する。その後、N+ 型のコレクタ埋込層2
の上面上にN型のエピタキシャル層6を形成する。続い
て、P型シリコン基板1の主表面の所定領域にフィール
ド酸化膜7を形成する。その後、N型のコレクタウォー
ル領域8、N型ウェル領域9、P型ウェル領域10およ
びP型の分離領域11をそれぞれ形成する。
ンジスタの活性領域(A)、CMOSトランジスタの活
性領域(B、C)を含むP型シリコン基板1の主表面上
にゲート酸化膜12を形成する。その後、ゲート酸化膜
12およびフィールド酸化膜7上に、500Å程度の膜
厚のポリシリコン膜134と700Å程度の膜厚の窒化
膜40と500Å程度の膜厚のCVD酸化膜41とを順
次堆積する。これにより、ポリシリコン膜134と窒化
膜40とCVD酸化膜41とからなる積層膜が形成され
る。この後、CVD酸化膜41上の所定領域に図3に示
すようなフォトレジストパターン42を形成した後、そ
のフォトレジストパターン42をマスクとしてドライエ
ッチングを行なう。これにより、図3に示されるよう
に、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ活性領
域(A1)上のみに位置する積層膜が除去される。この
後フォトレジストパターン42を除去する。
ース電極となるポリシリコン膜23aを1000Å程度
の厚みで堆積する。そのポリシリコン膜23にP型不純
物777を注入する。この注入は、たとえば、BF2 +
を注入イオンとして、20KeV、4×1015cm-2の
条件下で行なう。この後、全面にCVD酸化膜(図示せ
ず)を3000Å程度の厚みで形成した後図5に示すよ
うなフォトレジストパターン43を形成する。そのフォ
トレジストパターン43をマスクとして下層のCVD酸
化膜およびポリシリコン膜23aをエッチングすること
によって、図5に示されるような形状の外部ベース電極
層23bを形成する。このとき、エミッタ用開口の形成
は行なわない。
2000Å程度の厚みで堆積した後、そのCVD酸化膜
をドライエッチングすることによって、外部ベース電極
23の側表面とCVD酸化膜22の側表面とにサイドウ
ォールスペーサ44を形成する。このとき、積層膜を構
成するCVD酸化膜41(図5参照)も完全に除去され
るようにドライエッチングを行なう。このように、サイ
ドウォールスペーサ44の形成時のドライエッチングを
用いてCVD酸化膜41の除去を行なうことによって、
CVD酸化膜41を別工程で除去する場合に比べて、製
造プロセスをより簡略化することができる。なお、サイ
ドウォールスペーサ44を形成することなく、CVD酸
化膜41を完全に除去するようにドライエッチングを行
なうようにしてもよい。この場合、CVD酸化膜41を
除去する際には、CVD酸化膜22がある程度の厚み分
残るようにする。
図7に示すように、ポリシリコン膜134上に、N型ポ
リシリコン膜135とタングステンシリサイド膜136
とをそれぞれ、1500Å程度、2000Å程度の厚み
で堆積する。タングステンシリサイド膜136上の所定
領域にフォトレジストパターン14を形成した後、その
フォトレジストパターン14をマスクとしてドライエッ
チングを行なう。これにより、図8に示されるようなゲ
ート電極13cが形成される。
およびNMOSトランジスタ部(c)を覆うフォトレジ
ストパターン16aを形成する。フォトレジストパター
ン16aとPMOSトランジスタ部(B)のゲート電極
13cとをマスクとして、P型不純物111をN型ウェ
ル領域9の表面に注入することによって、低濃度のP -
型ソース/ドレイン領域15aを形成する。この注入
は、たとえば、BF2 +を注入イオンとして、25Ke
V、7×1013cm-2の条件下で行なう。この後、フォ
トレジストパターン16aを除去する。
ンジスタ部(A)およびPMOSトランジスタ部(B)
を覆うようにフォトレジストパターン18aを形成す
る。フォトレジストパターン18aおよびNMOSトラ
ンジスタ部(C)のゲート電極13cをマスクとして、
P型ウェル領域10の表面にN型不純物222を注入す
ることにより低濃度のN- 型のソース/ドレイン領域1
7aを形成する。この注入は、たとえば、As+ を注入
イオンとして、60KeV、3×1013cm-2の条件下
で行なう。この後フォトレジストパターン18aを除去
する。
0Å程度の厚みで堆積した後、そのCVD酸化膜をドラ
イエッチングすることによって、ゲート電極13cの側
面部分に、図10に示されるような、サイドウォールス
ペーサ19を形成する。このとき、バイポーラトランジ
スタ部(A)の外部ベース引出し電極層23a上のCV
D酸化膜22aもエッチングされるが、外部ベース引出
し電極層23aの表面が露出しないようにCVD酸化膜
22aを残余させる。これにより、ゲート電極13cの
側面にサイドウォールスペーサ19を形成する際に、外
部ベース引出し電極層23aの表面がドライエッチング
にさらされるのを有効に防止することができる。その結
果、外部ベース引出し電極層23aの膜厚にばらつきが
生じてバイポーラトランジスタの電気的特性にばらつき
が生じるのを有効に防止することができる。この場合、
CVD酸化膜22aは500Å程度の厚み分残余するよ
うに調整する。
およびNMOSトランジスタ部(C)を覆うようにフォ
トレジストパターン20aを形成する。フォトレジスト
パターン20aと、PMOSトランジスタ部(B)のゲ
ート電極13cおよびサイドウォールスペーサ19とを
マスクとしてN型ウェル領域9の表面にP型不純物33
3を注入することによって高濃度のP+ 型ソース/ドレ
イン領域15bを形成する。この注入は、たとえば、B
F2 + を注入イオンとして、20KeV、4×1015c
m-2の条件下で行なう。この後フォトレジストパターン
20aを除去する。
ランジスタ部(A)およびPMOSトランジスタ部
(B)を覆うようにフォトレジストパターン21aを形
成する。フォトレジストパターン21aと、NMOSト
ランジスタ部(C)のゲート電極13cおよびサイドウ
ォールスペーサ19とをマスクとして、P型ウェル領域
10の表面にN型不純物444を注入することにより、
高濃度のN+ 型ソース/ドレイン領域17bを形成す
る。この注入は、たとえば、As+ を注入イオンとし
て、50KeV、4×1015cm-2の条件下で行なう。
この後フォトレジストパターン21aを除去する。
酸化膜45を2500Å程度の厚みで堆積する。この
後、図13に示すように、フォトレジストパターン46
を形成する。フォトレジストパターン46をマスクとし
てドライエッチングを行なうことによって、バイポーラ
トランジスタ部(A)のエミッタ用開口E1を形成す
る。この後フォトレジストパターン46を除去する。
域形成用のP型不純物4444をエミッタ用開口E1を
介して注入する。この注入は、たとえば、BF2 + を注
入イオンとして、20KeV、8×1013cm-2の条件
下で行なう。これにより、真性ベース領域24aを形成
する。
を2000Å程度の厚みで形成した後そのCVD酸化膜
をドライエッチングすることによって、エミッタ用開口
E1内の外部ベース引出し電極23の側面とCVD酸化
膜22aの側面とにCVD酸化膜45の側面とに、図1
5に示されるようなサイドウォールスペーサ47を形成
する。
シリコン膜260aをたとえば1000Å程度の厚みで
堆積した後、そのポリシリコン膜260aにN型不純物
555を注入する。この注入は、たとえば、As+ を注
入イオンとして、50KeV、1×1016cm-2の条件
下で行なう。なお、エミッタ領域27は、後述するよう
にエミッタ電極26aからN型不純物555を注入以降
の熱処理で拡散させて形成しているので、このN型不純
物555の注入はエミッタ領域27の不純物濃度を決定
するものである。なお、ポリシリコン膜260aは、不
純物が予めドーピングされたドープトポリシリコン膜を
堆積するようにしてもよい。この場合、N型不純物55
5の注入を必ずしも行なう必要がない。
を2000Å程度の厚みで堆積した後そのCVD酸化膜
上に図17に示すようなフォトレジストパターン147
を形成する。そのフォトレジストパターン147をマス
クとして下層のCVD酸化膜およびポリシリコン膜26
0aをドライエッチングすることによって、図17に示
されるような、パターニングされたエミッタ電極26a
およびCVD酸化膜28aを形成する。
32を形成する。そして、層間絶縁膜32の、コレクタ
ウォール領域8上、エミッタ電極26a上、外部ベース
引出し電極23上、ソース/ドレイン領域15および1
7上に位置する領域に、それぞれコンタクトホール33
を形成する。なお、図示しないが、ゲート電極上にもコ
ンタクトホール33が形成されている。その各々のコン
タクトホール33内に、たとえばタングステンからなる
金属膜34を埋込んだ後、その各々の金属膜34の上面
に、それぞれ、たとえばアルミニウムからなる金属配線
35を形成する。これにより、実施の形態1によるBi
CMOS素子が完成する。
MOSの製造プロセスでは、CMOSトランジスタ領域
(B,C)の形成時のベース・エミッタ領域(A1)の
エッチング保護膜として外部ベース引出し電極層23b
が用いられるので、レジストなどの新たなマスクを追加
することなくCMOS領域形成時にバイポーラトランジ
スタのベース・エミッタ領域(A1)へのエッチングダ
メージを防止することが可能となる。また、エッチング
保護膜の形成工程と外部ベース引出し電極層23bの形
成工程とを兼用することができ、その結果、製造プロセ
スを簡略化しながらバイポーラトランジスタのベース・
エミッタ領域(A1)へのエッチングダメージに対する
保護が可能となる。また、バイポーラトランジスタのベ
ース・エミッタ領域(A1)形成時のエッチング保護膜
として、ゲート電極13cとなるポリシリコン膜134
を含む積層膜を用いることによって、ゲート電極となる
部分の形成工程と保護膜の形成工程とを兼用させること
ができる。これにより、製造プロセスを簡略化しながら
CMOSトランジスタの活性領域(B,C)およびコレ
クタウォール領域(A2)へのエッチングダメージに対
する保護が可能となる。その結果、CMOSトランジス
タの活性領域が削られたり、活性領域の表面が凹凸にな
るのを防止でき、それにより、接合リーク電流が発生す
るという不都合も防止することができる。
ート電極13cのサイドウォールスペーサ19の形成時
に、外部ベース引出し電極23の上面が露出しないよう
にCVD酸化膜22aを残余させているので、外部ベー
ス引出し電極23がドライエッチングにさらされるのを
防止することができる。それにより、外部ベース引出し
電極23の膜厚にばらつきが生じることに起因するバイ
ポーラトランジスタの電気的特性のばらつきの発生を有
効に防止することができる。
OSの製造プロセスでは、バイポーラトランジスタ形成
時、および、CMOSトランジスタ形成時の各々の工程
でエッチングに関係しない領域は保護膜により覆われて
いるので、エミッタ・ベース活性領域(A1)、コレク
タウォール領域(A2)、CMOSトランジスタの活性
領域(B、C)などがエッチングダメージを受けること
がない。その結果、接合リーク電流などの問題も生じる
ことがなく、常に安定した良好な素子特性を得ることが
可能となる。
明の実施の形態2によるBiCMOS素子の製造プロセ
スを説明するための断面図である。図19〜図22を参
照して、実施の形態2による製造プロセスについて説明
する。
よる製造プロセスと同様のプロセスを用いて、図7に示
すような構造を形成する。
13cのパターニング終了後、バイポーラトランジスタ
部(A)およびNMOSトランジスタ部(C)を覆うよ
うにフォトレジストパターン16aを形成する。フォト
レジストパターン16aとPMOSトランジスタ部
(B)のゲート電極13cとをマスクとして、N型ウェ
ル領域9の表面にP型不純物111を注入することによ
って、低濃度のP- 型ソース/ドレイン領域15aを形
成する。この注入は、たとえば、BF2 + を注入イオン
として、25KeV、7×1013cm-2の条件下で行な
う。この後フォトレジストパターン16aを除去する。
ランジスタ部のベース・エミッタ活性領域(A1)およ
びPMOSトランジスタ部(B)を覆うようにフォトレ
ジストパターン18bを形成する。フォトレジストパタ
ーン18bとNMOSトランジスタ部(C)のゲート電
極13cとをマスクとしてN型不純物222をイオン注
入することによって低濃度のN- 型ソース/ドレイン領
域17aを形成する。このN型不純物22は、コレクタ
ウォール(A2)の表面にも注入され、N型不純物領域
8aが形成される。このイオン注入は、たとえば、As
+ を注入イオンとして、60KeV、3×1013cm-2
の条件下で行なう。この後フォトレジストパターン18
bを除去する。
製造プロセスと同様のプロセスを用いて、図21に示す
ように、ゲート電極13cの側面にサイドウォールスペ
ーサ19を形成する。そして、バイポーラトランジスタ
部(A1、A2)と、NMOSトランジスタ部(C)と
を覆うフォトレジストパターン20aを形成する。フォ
トレジストパターン20aと、PMOSトランジスタ部
(B)のゲート電極13cおよびサイドウォールスペー
サ19とをマスクとして、P型不純物333をN型ウェ
ル領域9の表面にイオン注入することによって、高濃度
のP+ 型ソース/ドレイン領域15bを形成する。この
後、フォトレジストパターン20aを除去する。なお、
サイドウォールスペーサ19のドライエッチング時に
は、ベース引出し電極層23b上のCVD酸化膜22a
が残るようにする。これにより、サイドウォールスペー
サ19の形成時のドライエッチングによって、ベース引
出し電極層23bの上部表面が削られて、ベース引出し
電極層23bの膜厚のばらつきが生じることがない。そ
の結果、最終的に形成されるバイポーラ素子の電気的特
性のばらつきを低減することが可能となる。
ランジスタ部のベース・エミッタ活性領域(A1)とP
MOSトランジスタ部(B)とを覆うフォトレジストパ
ターン21bを形成する。フォトレジストパターン21
bと、NMOSトランジスタ部(C)のゲート電極13
cおよびサイドウォールスペーサ19とをマスクとし
て、P型ウェル領域10の表面にN型不純物444を注
入することにより高濃度のN+ 型ソース/ドレイン領域
15bを形成する。このN型不純物444の注入は、コ
レクタウォール領域(A2)の表面にも注入される。こ
れにより、N型不純物領域8bが形成される。
態1と同様のプロセスを用いて実施の形態2によるBi
CMOS素子が完成される。
は、バイポーラトランジスタのコレクタウォール領域8
の表面に、N型不純物222および444が注入される
ので、実施の形態1の効果に加えて、コレクタ抵抗をよ
り低減化することが可能となる。これにより、バイポー
ラトランジスタの駆動性能および高速性能を向上させる
ことができ、その結果バイポーラトランジスタの高性能
化を図ることができる。
明の実施の形態3によるBiCMOS素子の製造プロセ
スを説明するための断面図である。図23〜図26を参
照して、以下に実施の形態3による製造プロセスについ
て説明する。
による製造プロセスと同様のプロセスを用いて、図15
に示される形状を形成する。
シリコン膜260bを1000Å程度の膜厚で形成した
後、そのポリシリコン膜260bにN型不純物888を
注入する。この注入は、たとえば、As+ を注入イオン
として、50KeV、1×1013cm-2の条件下で行な
う。この注入は、後述するN型ポリシリコン抵抗の抵抗
値を決定するためのものであり、その抵抗値に合せて注
入量および注入エネルギを調節する。
膜260bのN型ポリシリコン抵抗となる領域上にフォ
トレジストパターン48を形成した後、そのフォトレジ
ストパターン48をマスクとしてN型不純物999をポ
リシリコン膜260bに注入する。このN型不純物99
9の注入と、前工程のN型不純物888の注入とを合せ
て、後に形成されるエミッタ電極の抵抗値を決定する。
なお、エミッタ領域27はエミッタ電極からN型不純物
888および999を注入した後熱処理で拡散させるこ
とにより形成されているので、この2回のN型不純物8
88および999の注入は、エミッタ領域27の濃度を
決定するものである。
去する。そして、全面にCVD酸化膜(図示せず)を2
000Å程度の厚みで堆積した後、そのCVD酸化膜上
の所定領域に、図25に示すようなフォトレジストパタ
ーン49aを形成する。フォトレジストパターン49a
をマスクとして下層のCVD酸化膜およびポリシリコン
膜260bをドライエッチングすることによって、図2
5に示されるようなパターニングされた、エミッタ電極
26bおよびCVD酸化膜28bが形成される。この後
フォトレジストパターン49aを除去する。
32を形成した後その層間絶縁膜32の所定領域にコン
タクトホール33を開口する。その各々のコンタクトホ
ール33内に、それぞれ、タングステンからなる金属膜
34を形成する。その各々の金属膜34の上面に、それ
ぞれ、アルミニウムからなる金属配線35を形成する。
は、1回のポリシリコン膜260bの堆積と、1回のポ
リシリコン膜260bのドライエッチングとによって、
ポリシリコン抵抗30bとエミッタ電極26bとを同時
に形成することができる。これにより、CMOSトラン
ジスタ活性領域(BおよびC)がポリシリコンドライエ
ッチングにさらされる回数が従来例と比べて1回減る。
このように、この実施の形態3では、上記した実施の形
態1の効果に加えて、ポリシリコン抵抗30bとエミッ
タ電極26bとを同時に形成することができ、その結果
工程数を削減することができる。
明の実施の形態4によるBiCMOS素子の製造プロセ
スを説明するための断面図である。図27〜図29を参
照して、以下に実施の形態4による製造プロセスについ
て説明する。
の製造プロセスと同様のプロセスを用いて図15に示し
た形状までを形成する。この後、図23に示した実施の
形態2による製造プロセスと同様のプロセスを行なう。
すなわち、全面にポリシリコン膜260bを1000Å
程度の厚みで堆積した後、このポリシリコン膜260b
にN型不純物888を注入する。この注入は、たとえ
ば、As+ を注入イオンとして、50KeV、1×10
13cm-2の条件下で行なう。ここでの注入は、後述する
第1のN型ポリシリコン抵抗30cの抵抗値を決定する
ためのものであり、その抵抗値に合せて注入量および注
入エネルギを設定する。
ン膜260bの後述するN型ポリシリコン抵抗30bと
なる領域上にフォトレジストパターン48を形成する。
フォトレジストパターン48をマスクとしてポリシリコ
ン膜260bにN型不純物999を注入する。この後フ
ォトレジストパターン48を除去する。このN型不純物
999の注入と前工程のN型不純物888の注入とによ
って、後に形成されるエミッタ電極26bへの注入量が
決定される。また、この2回のN型不純物の注入が行な
われたポリシリコン膜260bを、後述する第2のN型
ポリシリコン抵抗30cとして使用する。
化膜(図示せず)を2000Å程度の厚みで形成した
後、そのCVD酸化膜上の所定領域にフォトレジストパ
ターン49bを形成する。そしてそのフォトレジストパ
ターン49bをマスクとしてドライエッチングを行なう
ことによって、エミッタ電極26bと第1のN型ポリシ
リコン抵抗30bと第2のN型ポリシリコン抵抗30c
と、それらの上のCVD法酸化膜28cとを同時に形成
する。この後フォトレジストパターン49bを除去す
る。
32を形成した後、その層間絶縁膜32の所定領域にコ
ンタクトホール33を形成する。その各々のコンタクト
ホール33内にたとえばタングステンからなる金属膜3
4を埋込む。その各々の金属膜34の上面にたとえばア
ルミニウムからなる金属配線35を形成することによっ
て、実施の形態4によるBiCMOS素子が完成され
る。
セスでは、1回のポリシリコン膜260bの堆積と、1
回のドライエッチングとによって、抵抗値の異なる2種
類の第1のN型ポリシリコン抵抗30bと第2のN型ポ
リシリコン抵抗30cと、エミッタ電極26bとを同時
に形成することができる。この結果、製造プロセスを著
しく簡略化することができる。また、所望の抵抗値にす
るための抵抗の大きさ(シート数)を小さくすることが
できる。たとえば、500Ω/□と、2000Ω/□の
2種類の抵抗がある場合、2000Ωの抵抗が必要な場
合は、2000Ω/□の抵抗シート1枚で足りる。しか
し、500Ω/□の1種類の抵抗しかない場合には、2
000Ωの抵抗が必要なときは、500Ω/□の抵抗を
4シート直列につなぐ必要がある。この場合、大きな面
積を必要とする。本実施の形態では、上記のように、2
種類の抵抗を1枚のポリシリコン膜260bによって形
成することができるので、面積を小さくすることがで
き、その結果高集積化を図ることが可能となる。
(b)は、本発明の実施の形態5によるBiCMOS素
子の製造プロセスを説明するための断面図である。図3
0〜図33を参照して、以下に実施の形態5による製造
プロセスについて説明する。
製造プロセスと同様のプロセスを用いて図6までの形状
を形成する。この後、図6に示した窒化膜40を除去し
た後、図30に示すように、露出されたポリシリコン膜
134の表面上にN型ポリシリコン膜137を2000
Å程度の厚みで形成する。N型ポリシリコン膜137上
の所定領域にフォトレジストパターン14を形成した
後、そのフォトレジストパターン14をマスクとしてN
型ポリシリコン膜137およびポリシリコン膜134を
ドライエッチングする。これにより、図31に示される
ような2層構造のゲート電極13dを形成する。この
後、図8〜図15に示した実施の形態1の製造プロセス
と、さらに図23〜図25に示した実施の形態2のプロ
セスと同様のプロセスを経る。この後、図31(a)お
よび(b)に示すように、素子形成領域のうち、金属シ
リサイド膜を形成しない領域にフォトレジストパターン
50を形成する。このフォトレジストパターン50をマ
スクとして下地のCVD酸化膜51をドライエッチング
することによってパターニングする。この後、フォトレ
ジストパターン50を除去する。
金属膜を堆積した後、数回のランプアニールを行なうこ
とによって、シリコン上およびポリシリコン上にのみ図
32(a)および(b)に示すような金属シリサイド膜
39を形成する。そしてその他の部分の金属膜を除去す
る。このようにして、金属シリサイド膜39が形成され
た素子と金属シリサイド膜39が形成されていない素子
とを選択的に容易に形成することができる。
ように、層間絶縁膜32を形成した後、その層間絶縁膜
32の所定領域にコンタクトホール33を形成する。そ
して各々のコンタクトホール33内にたとえばタングス
テンからなる金属膜34を埋込む。各々の金属膜34の
上面にたとえばアルミニウムからなる金属配線35を形
成することによって、実施の形態5によるBiCMOS
素子が完成される。
ロセスでは、バイポーラトランジスタの外部ベース電極
23の形成時には、ポリシリコン膜134、窒化膜40
およびCVD酸化膜41からなる積層膜によりエミッタ
・ベース活性領域(A1)以外が覆われているので、フ
ィールド酸化膜7の膜減り量が減少する。これにより、
最終的に金属シリサイド膜39を形成した場合に、図1
12に示した従来のように金属シリサイド膜39がつな
がってショートを起こすという不都合を防止することが
できる。また、上記のように、金属シリサイド膜39を
有する低抵抗の素子を選択的に形成することができるの
で、素子表面に金属シリサイド膜39が形成された駆動
性能および高速性能の優れたバイポーラトランジスタお
よびCMOSトランジスタと、素子表面に金属シリサイ
ド膜39が形成されていない通常の性能のトランジスタ
とを同時に形成することができる。
よび(b)は、本発明の実施の形態6によるBiCMO
S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
図34〜図38を参照して、以下に実施の形態6による
製造プロセスについて説明する。
同様のプロセスを用いて図34に示した構造を形成す
る。この後、フォトレジストパターン49aを除去す
る。
酸化膜52を1000Å程度の厚みで形成する。次に、
図36(a)および(b)に示すように、後述する金属
シリサイド膜39が形成されない領域を覆うようにフォ
トレジストパターン50を形成する。フォトレジストパ
ターン50をマスクとしてCVD酸化膜52をパターニ
ングする。このパターニングの際のエッチングによっ
て、図36(b)に示すエミッタ電極26bの側面と、
図36(a)および(b)に示す第1のポリシリコン抵
抗30bの側面とにサイドウォールスペーサ53が形成
される。この後フォトレジストパターン50を除去す
る。
うに、たとえばCoなどの金属膜を全面に堆積した後数
回のランプアニールを行なうことによって、シリコン上
およびポリシリコン上に金属シリサイド膜39を形成す
る。そしてそれ以外の金属膜を除去することによって、
シリコン上およびポリシリコン上のみに金属シリサイド
膜39が残余する。ここで、この実施の形態6のプロセ
スでは、第1のポリシリコン抵抗30bの側面とエミッ
タ電極26bの側面とにサイドウォールスペーサ53が
形成されているので、上述した実施の形態5と異なり、
そのサイドウォールスペーサ53が形成されている部分
には金属シリサイド膜39は形成されない。
ように、層間絶縁膜32を形成した後、その層間絶縁膜
32の所定領域にコンタクトホール33を形成する。そ
の各々のコンタクトホール33内に金属膜34を埋込ん
だ後、その各々の金属膜34の上面に金属配線35を形
成する。これにより、実施の形態6によるBiCMOS
素子が完成される。
ミッタ電極26bの側面にはサイドウォールスペーサ5
3が形成されているので、金属シリサイド膜39はエミ
ッタ電極26bの上部表面上にのみ形成される。これに
より、エミッタ電極26bの上面に形成された金属シリ
サイド膜39から外部ベース引出し電極23の上面に形
成された金属シリサイド膜39までの距離が長くなり、
その結果、エミッタ電極26bと外部ベース引出し電極
23との間でショートが起こるのを防止することができ
る。
明の実施の形態7によるBiCMOS素子の製造プロセ
スを説明するための断面図である。図39〜図41を参
照して、以下に実施の形態7による製造プロセスについ
て説明する。
造プロセスと同様のプロセスを経た後、図39に示すよ
うに、バイポーラトランジスタの活性領域(A)、CM
OSトランジスタの活性領域(B,C)上にゲート酸化
膜12を形成する。この後、500Å程度の厚みを有す
るポリシリコン膜134と500Å程度の厚みを有する
CVD酸化膜54とを順次形成する。
フォトレジストパターン42を形成した後、そのフォト
レジストパターン42をマスクとして下層のCVD酸化
膜54およびポリシリコン膜134をドライエッチング
する。これにより、図40に示すような形状が得られ
る。この後フォトレジストパターン42を除去する。そ
して、図4および図5に示した実施の形態1による製造
プロセスと同様のプロセスを経る。
を2000Å程度の厚みで堆積した後、ドライエッチン
グを行なうことによって、外部ベース電極層23aおよ
びCVD酸化膜22aの側面にサイドウォールスペーサ
44を形成する。このサイドウォールスペーサ44の形
成時のエッチングにより、ポリシリコン膜134上のC
VD酸化膜54を完全に除去する。これ以降は、実施の
形態1と同様のプロセスを経て、実施の形態7によるB
iCMOS素子が完成される。
した、ポリシリコン膜134と窒化膜40とCVD酸化
膜41とからなる積層膜を、ポリシリコン膜124とC
VD酸化膜54とからなる積層膜に変更している。これ
により、実施の形態1に比べて工程数を減少させること
ができる。
明の実施の形態8によるBiCMOS素子の製造プロセ
スを説明するための断面図である。図42〜図44を参
照して、以下に実施の形態8による製造プロセスについ
て説明する。
のプロセスと同様のプロセスを経て、エミッタ用開口E
1までを形成する。この後フォトレジストパターン46
を除去する。そして、全面にCVD酸化膜(図示せず)
を2000Å程度の厚みで堆積した後、そのCVD酸化
膜をドライエッチングすることによって、エミッタ用開
口E1内の外部ベース引出し電極23の側面とCVD酸
化膜22aの側面とCVD酸化膜45の側面とにサイド
ウォールスペーサ47を形成する。上述した実施の形態
1〜7では特に示さなかったが、このサイドウォールス
ペーサ47の形成時には、実際には、図42(b)に示
すように、シリコン基板1の表面がd1だけ削られてし
まう。
ベース領域24bを形成するためのP型不純物1111
の注入を行なう。この注入は、たとえば、BF2 + を注
入イオンとして、10KeV、3×1013cm-2の条件
下で行なう。
ず)を1000Å程度の厚みで形成した後そのポリシリ
コン膜にN型不純物を注入する。さらに全面にCVD酸
化膜(図示せず)を2000Å程度の厚みで堆積した後
その上の所定領域に図44に示されるようなフォトレジ
ストパターン49aを形成する。このフォトレジストパ
ターン49aをマスクとして下地のCVD酸化膜および
ポリシリコン膜をパターニングすることによって、図4
4に示されるような、エミッタ電極26bと第1のポリ
シリコン抵抗20bと、パターニングされたCVD酸化
膜28bとを同時に形成する。この後フォトレジストパ
ターン49aを除去する。その後の熱処理によって、エ
ミッタ電極26bからN型不純物がシリコン基板中に拡
散されることによって、エミッタ領域27が形成され
る。この後、図18に示した実施の形態1と同様のプロ
セスを経て、実施の形態8によるBiCMOS素子が完
成される。
用開口E1内にサイドウォールスペーサ47を形成した
後、真性ベース領域24bを形成するためのP型不純物
1111の注入を行なうので、真性ベース領域24aと
外部ベース領域88との接続は、外部ベース電極23か
らのP型不純物の拡散と真性ベース領域24bからの拡
散により行なう。このように、この実施の形態8では、
サイドウォールスペーサ47の形成後に真性ベース注入
を行なうことによって、最終的に形成されるエミッタ領
域27と真性ベース領域24bとの幅などを掘れ量d1
とは無関係に制御することができる。これにより、ベー
ス幅や不純物濃度のばらつきを低減することができ、そ
の結果バイポーラトランジスタの電気的特性のばらつき
を低減することができる。
明の実施の形態9によるBiCMOS素子の製造プロセ
スを説明するための断面図である。図45〜図47を参
照して、以下に実施の形態9のプロセスについて説明す
る。
による製造プロセスと同様のプロセスを経ることによっ
て、エミッタ用開口E1までを形成する。この後フォト
レジストパターン46を除去する。
る真性ベース領域24aと外部ベース領域88とを接続
するためのP型不純物2222の注入を行なう。これに
より、図45(b)に示されるような不純物領域55を
形成する。ここで、エミッタ用開口E1の開口時のエッ
チングの際に、外部ベース引出し電極23とシリコン基
板1とが連続的に形成されているため、シリコン基板1
の表面がd2分だけ削られる。
を2000Åの厚みで堆積した後そのCVD酸化膜をド
ライエッチングすることによって、エミッタ用開口E1
内の外部ベース引出し電極23の側面にサイドウォール
スペーサ47を形成する。この場合も、実施の形態8と
同様、図46(b)に示すように、シリコン基板がd1
分だけ削られてしまう。この後図46(a)に示すよう
に、真性ベース領域24c形成用のP型不純物3333
を注入する。この後、全面にポリシリコン膜(図示せ
ず)を1000Å程度の厚みで堆積した後そのポリシリ
コン膜にN型不純物を注入する。さらに、全面にCVD
酸化膜(図示せず)を2000Å程度の厚みで堆積した
後、そのCVD酸化膜上の所定領域に図47に示される
ようなフォトレジストパターン49aを形成する。この
フォトレジストパターン49aをマスクとして下層のC
VD酸化膜およびポリシリコン膜をドライエッチングす
ることによって、図47に示されるような、エミッタ電
極26bと第1のポリシリコン抵抗層30bとCVD酸
化膜28bとを同時に形成する。その後の熱処理によっ
てエミッタ電極26bからN型不純物がシリコン基板1
中に拡散されることによってエミッタ領域27が形成さ
れる。
1の形成後に真性ベース領域24cと外部ベース領域8
8とをつなぐ不純物領域55を形成するためのイオン注
入を行なうことによって、エミッタ用開口E1の開口時
にシリコン基板1の表面が削られて真性ベース領域24
cと外部ベース領域88との接続部の濃度プロファイル
がばらつくのを有効に防止することができる。さらに、
エミッタ用開口E1内のサイドウォールスペーサ47を
形成した後、真性ベース領域24cを形成するためのイ
オン注入を行なうので、サイドウォールスペーサ47の
エッチングによる影響を受けずにベース幅および不純物
濃度を制御することができる。このように、ベース領域
への注入を2回に分けて行なうことによって、上述した
実施の形態8よりもさらにベース幅や不純物濃度のばら
つきを低減することができ、その結果、バイポーラトラ
ンジスタの電気的特性のばらつきを低減させることがで
きる。
発明の実施の形態10によるBiCMOS素子の製造プ
ロセスを説明するための断面図である。図48〜図58
を参照して、以下に実施の形態10による製造プロセス
について説明する。
よる製造プロセスと同様のプロセスを経る。この後、図
48に示したように、全面にポリシリコン膜23aを1
000Å程度の厚みで堆積した後、そのポリシリコン膜
23aにP型不純物777をイオン注入する。この注入
は、たとえば、BF2 + を注入イオンとして、40Ke
V、4×1015cm-2の条件下で行なう。
3000Å程度の厚みで堆積した後、そのCVD酸化膜
上の所定領域にフォトレジストパターン56を形成す
る。フォトレジストパターン56をマスクとして下層の
CVD酸化膜およびポリシリコン膜23aをドライエッ
チングすることによって、パターニングされた外部ベー
ス引出し電極23とCVD酸化膜22aとを形成する。
このパターニングによって、エミッタ用開口E1も形成
される。この後フォトレジストパターン56を除去す
る。
域24aを形成するためのP型不純物4444のイオン
注入を行なう。この注入は、たとえば、BF2 + を注入
イオンとして、20KeV、8×1013cm-2の条件下
で行なう。この後、全面にCVD酸化膜(図示せず)を
2000Å程度の厚みで堆積した後、CVD酸化膜をド
ライエッチングすることによって、ベース引出し電極2
3の側面とCVD酸化膜22aの側面とに、図51に示
されるような、サイドウォールスペーサ47を形成す
る。このサイドウォールスペーサ47の形成時のエッチ
ングの際に、CMOSトランジスタの活性領域とコレク
タウォール領域8との上に位置するCVD酸化膜41を
同時に除去する。これにより、CVD酸化膜41を別個
に除去する場合に比べて製造プロセスを簡略化すること
ができる。この後、窒化膜40を除去する。
シリコン膜138を1000Å程度の厚みで堆積した
後、N型不純物5555がイオン注入される。この注入
は、たとえば、As+ を注入イオンとして、50Ke
V、1×1016cm-2の条件下で行なう。なお、ポリシ
リコン膜138に注入されたN型不純物5555は、熱
拡散によってエミッタ形成領域に拡散され、それにより
エミッタ領域27が形成される。なお、ポリシリコン膜
138は、予め不純物がドーピングされたドープトポリ
シリコン膜を用いてもよい。この場合は、N型不純物5
555の注入工程は必ずしも必要ではない。
シリサイド(WSi)膜139を1000Å程度の膜厚
で堆積する。タングステンシリサイド膜139上の所定
領域にフォトレジストパターン57を形成する。このフ
ォトレジストパターン57をマスクとしてパターニング
を行なうことによって、図54に示されるような、エミ
ッタ電極26cとゲート電極13eとを同時に形成する
ことができる。この後フォトレジストパターン57(図
53参照)を除去する。次に、図54に示すように、バ
イポーラトランジスタ部(A1およびA2)と、NMO
Sトランジスタ部(C)との上を覆うようにフォトレジ
ストパターン16aを形成する。フォトレジストパター
ン16aとPMOSトランジスタ部(B)のゲート電極
13eとをマスクとして、N型ウェル領域9の表面にP
型不純物111を注入することによって低濃度のP- 型
ソース/ドレイン領域15aを形成する。この注入は、
たとえば、BF2 + を注入イオンとして、25KeV、
7×1013cm-2の条件下で行なう。この後フォトレジ
ストパターン16aを除去する。
ランジスタ部(A1およびA2)と、PMOSトランジ
スタ部(B)とを覆うようにフォトレジストパターン1
8aを形成する。フォトレジストパターン18aとNM
OSトランジスタ部(C)のゲート電極13eとをマス
クとして、N型不純物222をP型ウェル領域10の表
面にイオン注入することによって、低濃度のN- 型のソ
ース/ドレイン領域17aを形成する。この注入は、た
とえば、As+ を注入イオンとして、60KeV、3×
1013cm-2の条件下で行なう。この後フォトレジスト
パターン18aを除去する。
2000Å程度の厚みで堆積した後、そのCVD酸化膜
をドライエッチングすることによって、図56に示され
るようなサイドウォールスペーサ19を形成する。この
後、バイポーラトランジスタ部(A1およびA2)と、
NMOSトランジスタ部(C)とを覆うようにフォトレ
ジストパターン20aを形成する。フォトレジストパタ
ーン20aとゲート電極13eおよびサイドウォールス
ペーサ19とをマスクとしてN型ウェル領域9の表面に
P型不純物333をイオン注入することによって、高濃
度のP+ 型ソース/ドレイン領域15bを形成する。こ
の注入は、たとえば、BF2 + を注入イオンとして、2
0KeV、4×1015cm-2の条件下で行なう。この後
フォトレジストパターン20aを除去する。
ランジスタ部(A1およびA2)と、PMOSトランジ
スタ部(B)とを覆うようにフォトレジストパターン2
1aを形成する。フォトレジストパターン20aと、N
MOSトランジスタ部(C)のゲート電極13eおよび
サイドウォールスペーサ19とをマスクとして、P型ウ
ェル領域10の表面にN型不純物444をイオン注入す
ることによって、高濃度のN+ 型ソース/ドレイン領域
17bを形成する。このイオン注入は、たとえば、As
+ を注入イオンとして、50KeV、4×1015cm-2
の条件下で行なう。この後フォトレジストパターン21
aを除去する。
2を形成した後、その層間絶縁膜32の所定領域にコン
タクトホール33を形成する。各コンタクトホール33
内にタングステン膜からなる金属膜34を埋込んだ後、
その各々の金属膜34の上面にそれぞれアルミニウムな
どからなる金属配線35を形成する。これにより、実施
の形態10によるBiCMOS素子が完成される。
は、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ活性領
域(A1)形成時に、最終的にゲート電極の一部となる
ポリシリコン膜134を含む積層膜によってCMOSト
ランジスタ部(B,C)とコレクタウォール部(A2)
とを覆うことによって、ゲート電極の形成とエッチング
保護膜の形成とを兼ねることができる。この結果、製造
プロセスを簡略化しながら、バイポーラトランジスタの
ベース・エミッタ活性領域(A1)形成時にCMOSト
ランジスタ部(B,C)とコレクタウォール部(A2)
とのエッチングダメージを低減することができる。ま
た、図51に示した工程において、エミッタ用開口E1
内の外部ベース引出し電極23の側面にサイドウォール
スペーサ47を形成するためのエッチングの際に、CM
OSトランジスタ部のエッチング保護膜としてのCVD
酸化膜41も同時に除去するので、サイドウォールスペ
ーサ47の形成とエッチング保護膜としてのCVD酸化
膜41の除去とを同時に行なうことができる。これによ
り、製造プロセスをより簡略化することができる。な
お、図54に示したように、エミッタ電極26cとゲー
ト電極13eとを同時に形成することができるので、こ
れによっても製造プロセスを簡略化することができる。
ロセスでは、製造プロセスを簡略化しながら、バイポー
ラトランジスタ部(A)およびCMOSトランジスタ部
(B,C)のエッチングダメージを低減することができ
る。さらに、バイポーラトランジスタ部(A)をCMO
Sトランジスタ部(B,C)よりも先に形成するので、
CMOSトランジスタ部(B,C)の形成時の熱処理が
バイポーラトランジスタ部(A)のエミッタ・ベース活
性領域(A1)にも加わる。このため、エミッタ・ベー
ス領域の活性化率が高くなり、その結果、バイポーラト
ランジスタの高い電流増幅率(hFE)および大きな電流
が得られる。
発明の実施の形態11によるBiCMOS素子の製造プ
ロセスを説明するための断面図である。図59〜図67
を参照して、以下に実施の形態11によるBiCMOS
素子の製造プロセスについて説明する。
1と同様の製造プロセスにより図2の形状を形成する。
この後、CVD酸化膜41上の所定領域に図59に示さ
れるようなフォトレジストパターン58を形成する。フ
ォトレジストパターン58をマスクとしてCVD酸化膜
41、窒化膜40およびポリシリコン膜134ならびに
ゲート酸化膜12をドライエッチングすることによっ
て、バイポーラトランジスタ部のベース・エミッタ活性
領域(A1)とポリシリコン抵抗部(D)とに位置する
部分を除去する。この後フォトレジストパターン58を
除去する。
リコン膜23aを1000Å程度の厚みで堆積した後、
P型不純物6666をイオン注入する。この注入は、た
とえば、BF2 + を注入イオンとして、40KeV、3
×1013cm-2の条件下で行なう。この注入は、後に形
成されるP型ポリシリコン抵抗30dの抵抗値を決定す
るためのものである。したがって、そのポリシリコン抵
抗30dの抵抗値に合せて、イオン注入の注入量および
注入エネルギを調節する必要がある。
コン抵抗30dが形成される位置上にフォトレジストパ
ターン48を形成する。フォトレジストパターン48を
マスクとしてポリシリコン膜23aにP型不純物777
7を注入する。上記したP型不純物6666の注入と、
P型不純物7777の注入とによって、最終的に形成さ
れる外部ベース引出し電極23の不純物注入量が決定さ
れる。この後フォトレジストパターン48を除去する。
VD酸化膜(図示せず)を3000Å程度の厚みで堆積
した後、そのCVD酸化膜上の所定領域に図62に示さ
れるようなフォトレジストパターン59aを形成する。
このフォトレジストパターン59aをマスクとしてドラ
イエッチングを行なうことによって、外部ベース引出し
電極23とP型ポリシリコン抵抗30dと、CVD酸化
膜22aとを同時に形成する。このとき、エミッタ用開
口E1も同時に形成される。この後フォトレジストパタ
ーン59aを除去する。
形態10のプロセスと同様のプロセスを経て、図63に
示されるようなゲート電極13eとエミッタ電極26c
とが同時にパターニングされる。この後、図63に示す
ように、バイポーラトランジスタ部(A1およびA2)
と、NMOSトランジスタ部(C)と、ポリシリコン抵
抗部(D)とを覆うようにフォトレジストパターン16
cを形成する。フォトレジストパターン16cと、PM
OSトランジスタ部(B)のゲート電極13eとをマス
クとして、N型ウェル領域9の表面にP型不純物111
をイオン注入することによって、低濃度のP- 型ソース
/ドレイン領域15aを形成する。この注入は、たとえ
ば、BF2 + を注入イオンとして、25KeV、7×1
013cm -2の条件下で行なう。この後フォトレジストパ
ターン16cを除去する。
ランジスタ部(A1およびA2)と、NMOSトランジ
スタ部(B)と、ポリシリコン抵抗部(D)とを覆うよ
うにフォトレジストパターン18cを形成する。フォト
レジストパターン18cと、NMOSトランジスタ部
(C)のゲート電極13eとをマスクとして、P型ウェ
ル領域10の表面にN型不純物222をイオン注入する
ことによって、低濃度のN- 型ソース/ドレイン領域1
7aを形成する。この注入は、たとえば、As+を注入
イオンとして、60KeV、3×1013cm-2の条件下
で行なう。この後フォトレジストパターン18cを除去
する。
0Å程度の厚みで形成した後そのCVD酸化膜をドライ
エッチングすることによって、ゲート電極13eの側面
部分に、図65に示されるような、サイドウォールスペ
ーサ19を形成する。この後、バイポーラトランジスタ
部(A1およびA2)と、NMOSトランジスタ部
(C)と、ポリシリコン抵抗部(D)とを覆うようにフ
ォトレジストパターン20cを形成する。フォトレジス
トパターン20cと、PMOSトランジスタ部(B)の
ゲート電極13eおよびサイドウォールスペーサ19と
をマスクとして、N型ウェル領域9の表面にP型不純物
333をイオン注入することによって、高濃度のP+ 型
ソース/ドレイン領域15bを形成する。この注入は、
たとえば、BF2 + を注入イオンとして、20KeV、
4×1015cm-2の条件下で行なう。この後フォトレジ
ストパターン20cを除去する。
ランジスタ部(A1およびA2)と、PMOSトランジ
スタ部(B)と、ポリシリコン抵抗部(D)とを覆うよ
うにフォトレジストパターン21cを形成する。フォト
レジストパターン21cと、NMOSトランジスタ部
(C)のゲート電極13eおよびサイドウォールスペー
サ19とをマスクとして、P型ウェル領域10の表面に
N型不純物444を注入することによって、高濃度のN
+ 型ソース/ドレイン領域17bを形成する。この注入
は、たとえば、As+ を注入イオンとして、50Ke
V、4×1015cm -2の条件下で行なう。この後フォト
レジストパターン21cを除去する。
2を形成した後その層間絶縁膜32の所定領域にコンタ
クトホール33を形成する。各コンタクトホール33内
を埋込むようにタングステンなどからなる金属膜34を
形成した後、その各々の金属膜34の上面にそれぞれア
ルミニウムなどからなる金属配線35を形成する。これ
により、実施の形態11によるBiCMOS素子が完成
される。
スでは、図62に示したように、外部ベース電極23と
ポリシリコン抵抗30dとが同時に形成されるので、ポ
リシリコン抵抗30dを別個に形成する場合に比べて、
ポリシリコン膜の形成工程およびドライエッチング工程
をそれぞれ1回ずつ削減することができる。これによ
り、製造プロセスを簡略化しながらドライエッチング工
程を減らすことができるので、ドライエッチングによる
ダメージも低減させることができる。
発明の実施の形態12によるBiCMOS素子の製造プ
ロセスを説明するための断面図である。図68〜図71
を参照して、以下に実施の形態12による製造プロセス
を説明する。
たプロセスと同様のプロセスによって図59に示す形状
までを形成する。その後フォトレジストパターン58を
除去する。
リコン膜23aを1000Å程度の厚みで堆積した後、
ポリシリコン膜23aにP型不純物6666を注入す
る。この注入は、たとえば、As+ を注入イオンとし
て、50KeV、1×1016cm -2の条件下で行なう。
この注入は、後に形成される第1のP型ポリシリコン抵
抗30dの抵抗値を決定するためのものである。したが
って、第1のP型ポリシリコン抵抗30dの抵抗値に合
せて、注入量および注入エネルギを調節する必要があ
る。
る第1のP型ポリシリコン抵抗30dとなる領域を覆う
ようにフォトレジストパターン48を形成する。フォト
レジストパターン48をマスクとしてポリシリコン膜2
3aにP型不純物7777を注入する。このP型不純物
7777と、前工程のP型不純物6666との注入量が
決定される。また、P型不純物6666と7777の2
回の注入が行なわれたポリシリコン膜23aの部分は後
の工程において第2のP型ポリシリコン抵抗30eと外
部ベース引出し電極23とになる。
VD酸化膜(図示せず)を3000Å程度の厚みで堆積
した後、そのCVD酸化膜上の所定領域にフォトレジス
トパターン59b(図70参照)を形成する。そのフォ
トレジストパターン59bをマスクとして下層のCVD
酸化膜とポリシリコン膜23a(図69参照)をドライ
エッチングすることによって、図70に示されるよう
な、外部ベース引出し電極23と第1のP型ポリシリコ
ン抵抗30dと第2のP型ポリシリコン抵抗30eと、
それらの上のCVD酸化膜22aとが形成される。この
際、エミッタ用開口E1も形成される。この後フォトレ
ジストパターン59bを除去する。
10と同様の製造プロセスを経て、図71に示した実施
の形態12によるBiCMOS素子が完成される。
は、同一のポリシリコン膜23aをパターニングするこ
とによって、外部ベース引出し電極23と、第1のP型
ポリシリコン抵抗30dと、第2のP型ポリシリコン抵
抗30eとを同時に形成する。これにより、それらを別
個の工程で形成した場合に比べて、膜形成工程およびド
ライエッチング工程をそれぞれ2回ずつ削減することが
できる。これにより製造プロセスを簡略化することがで
きるとともにエッチングダメージを低減することができ
る。また、実施の形態4と同様、1つのポリシリコン膜
23aから2つの異なる抵抗値の第1および第2のP型
ポリシリコン抵抗30dおよび30eを形成することが
できるので、実施の形態4と同様、高集積化に適した製
造プロセスである。
発明の実施の形態13によるBiCMOS素子の製造プ
ロセスを示した断面図である。図72〜図75を参照し
て、以下に実施の形態13による製造プロセスについて
説明する。
10の製造プロセスと同様のプロセスを用いて、図53
に示す形状を形成する。図53に示したプロセスにおい
てフォトレジストパターン57をマスクとしてドライエ
ッチングを行なうことによって、図72に示されるよう
なゲート電極13eとエミッタ電極26cとを同時に形
成する。この後、図72に示すように、バイポーラトラ
ンジスタ部(A1およびA2)と、NMOSトランジス
タ部(C)と、ポリシリコン抵抗部(D)とを覆うよう
にフォトレジストパターン16cを形成する。フォトレ
ジストパターン16cと、PMOSトランジスタ部
(B)のゲート電極13eとをマスクとしてN型ウェル
領域9の表面にP型不純物111をイオン注入すること
によって低濃度のP- 型ソース/ドレイン領域15aを
形成する。この注入は、たとえば、BF2 + を注入イオ
ンとして、25KeV、7×1013cm-2の条件下で行
なう。この後フォトレジストパターン16cを除去す
る。
ランジスタ部のエミッタ・ベース領域A1と、PMOS
トランジスタ部(B)と、ポリシリコン抵抗部(D)と
を覆うようにフォトレジストパターン18dを形成す
る。フォトレジストパターン18dと、NMOSトラン
ジスタ部(C)のゲート電極13eとをマスクとして、
N型不純物222をP型ウェル領域10の表面にイオン
注入することによって、低濃度のN- 型ソース/ドレイ
ン領域17aを形成する。このイオン注入の際に、N型
不純物222は、コレクタウォール領域8の表面にも注
入される。これにより、コレクタウォール領域8の表面
にN型不純物領域8aが形成される。このN型不純物2
22の注入は、たとえば、As+ を注入イオンとして、
60KeV、3×1013cm-2の条件下で行なう。この
後フォトレジストパターン18dを除去する。
した実施の形態10のプロセスと同様のプロセスを用い
て、ゲート電極13eの側面に図74に示されるような
サイドウォールスペーサ19を形成する。そして、バイ
ポーラトランジスタ部(A1およびA2)と、NMOS
トランジスタ部(C)と、ポリシリコン抵抗部(D)と
を覆うように、フォトレジストパターン20cを形成す
る。フォトレジストパターン20cと、PMOSトラン
ジスタ部Bのゲート電極13eおよびサイドウォールス
ペーサ19とをマスクとして、N型ウェル領域9の表面
にP型不純物333をイオン注入することによって、高
濃度のP+ 型ソース/ドレイン領域15bを形成する。
この注入は、たとえば、BF2 + を注入イオンとして、
20KeV、4×1015cm-2の条件下で行なう。この
後フォトレジストパターン20cを除去する。
ランジスタ部のベース・エミッタ活性領域(A1)と、
PMOSトランジスタ部(B)と、ポリシリコン抵抗部
(D)とを覆うようにフォトレジストパターン21dを
形成する。フォトレジストパターン21dと、NMOS
トランジスタ部(C)のゲート電極13eおよびサイド
ウォールスペーサ19とをマスクとして、P型ウェル領
域10の表面にN型不純物444をイオン注入すること
によって、高濃度のN+ 型ソース/ドレイン領域17b
を形成する。このN型不純物444は、コレクタウォー
ル領域8の表面にも注入される。これにより、N型不純
物領域8bが形成される。このN型不純物444の注入
は、たとえば、As+ を注入イオンとして、50Ke
V、4×1015cm-2の条件下で行なう。この後、実施
の形態10と同様のプロセスを経て実施の形態13によ
るBiCMOS素子が完成される。
は、コレクタウォール領域8の表面にN型不純物222
および444が注入されて、N型不純物領域8aおよび
8bが形成されるので、実施の形態10〜12の効果に
加えて、コレクタ抵抗を低減することができるという効
果を奏する。これにより、バイポーラトランジスタの駆
動性能および高速性能を向上させることができ、その結
果、バイポーラトランジスタの高性能化を図ることがで
きる。
および(b)は、本発明の実施の形態14によるBiC
MOS素子の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。図76〜図80を参照して、以下に実施の形態14
による製造プロセスについて説明する。
10による製造プロセスと同様のプロセスを用いて、図
52に示す製造プロセスまでを完了する。
ようにポリシリコン膜138上にタングステンシリサイ
ド膜の形成は行なわず、図76に示すように、ポリシリ
コン膜138上の所定領域にフォトレジストパターン5
7を形成する。フォトレジストパターン57をマスクと
して下層のポリシリコン膜138と134とゲート酸化
膜12とをドライエッチングする。これにより、図77
に示されたようなゲート電極13fとエミッタ電極26
dとが同時に形成される。
態11による製造プロセスと同様のプロセスを経て、図
77に示されるようなCMOSトランジスタのソース/
ドレイン領域15および17が形成される。また、外部
ベース引出し電極23およびCVD酸化膜22aの側面
に、サイドウォールスペーサ61aおよび61bが形成
されている。さらに、ポリシリコン抵抗30dの側面と
その上のCVD酸化膜22aの側面とにサイドウォール
スペーサ62が形成されている。
せず)を形成した後、そのCVD酸化膜上の金属シリサ
イド膜39が形成されない領域にフォトレジストパター
ン50を図78に示すように形成する。このフォトレジ
ストパターン50をマスクとして下層のCVD酸化膜を
ドライエッチングすることによって、図78(a)およ
び(b)に示されるようなCVD酸化膜60が形成され
る。この後フォトレジストパターン50を除去する。
堆積した後数回のランプアニールを行なう。これによ
り、シリコン上およびポリシリコン上に位置する金属膜
を金属シリサイド膜に変化させる。この後金属シリサイ
ド膜に変化しなかった金属膜の部分を除去することによ
って、シリコン上およびポリシリコン上のみに図79に
示されるような金属シリサイド膜39が形成される。ま
た、金属シリサイド膜39が形成されたバイポーラトラ
ンジスタおよびCMOSトランジスタと、金属シリサイ
ド膜39が形成されないバイポーラトランジスタおよび
CMOSトランジスタとを選択的に形成することができ
る。また、エミッタ電極26dの表面に形成された金属
シリサイド膜39と外部ベース引出し電極23の表面に
形成された金属シリサイド膜39とは、サイドウォール
スペーサ19およびCVD酸化膜22aによって隔てら
れている。これにより、エミッタ電極26dと外部ベー
ス引出し電極23との間でショートが発生するのを防止
することができる。
膜32を形成した後、その層間絶縁膜32の所定領域に
コンタクトホール33を形成する。各コンタクトホール
33内にタングステンなどからなる金属膜34を埋込ん
だ後、各金属膜34の上面にそれぞれアルミニウムなど
からなる金属配線35を形成する。これにより、実施の
形態14によるBiCMOS素子が完成される。
は、上述した実施の形態6と同様、バイポーラトランジ
スタの外部ベース引出し電極23の形成時にポリシリコ
ン膜134、窒化膜40およびCVD酸化膜41からな
る積層膜によってエミッタ・ベース活性領域(A1)以
外が覆われているので、フィールド酸化膜7の膜減り量
が減少する。これにより、図112に示したようにNM
OSトランジスタ部(C)のソース/ドレイン領域17
とPMOSトランジスタ部(B)のソース/ドレイン領
域15との間が金属シリサイド膜39でつながってショ
ートするなどの不都合を防止することができる。さら
に、金属シリサイド膜39の形成された低抵抗の高速な
バイポーラトランジスタおよびCMOSトランジスタ
と、金属シリサイド膜39の形成されない通常のトラン
ジスタとを同時に形成することができる。
および(b)は、本発明の実施の形態15によるBiC
MOS素子の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。図81〜図83を参照して、以下に実施の形態15
による製造プロセスについて説明する。
極用のポリシリコン膜138を堆積した後N型不純物5
55を注入する。この場合ポリシリコン膜138上には
タングステンシリサイド膜は堆積しない。続いて、ポリ
シリコン膜138の表面上にCVD酸化膜63を堆積し
た後、そのCVD酸化膜63上の所定領域にフォトレジ
ストパターン57を形成する。フォトレジストパターン
57をマスクとしてパターニングすることによって、図
82(a)および(b)に示されるように、ゲート電極
13fとエミッタ電極26dとを同時に形成する。
態11の製造プロセスと同様のプロセスを経て、CMO
Sトランジスタのソース/ドレイン領域15および17
が形成される。この後、全面にCVD酸化膜(図示せ
ず)を1000Å程度の厚みで堆積した後、そのCVD
酸化膜上の所定領域にフォトレジストパターン50を形
成する。このフォトレジストパターン50は、後のプロ
セスで金属シリサイド膜39が形成されない領域を覆う
ように形成する。フォトレジストパターン50をマスク
としてパターニングを行なうことによって、図82
(a)および(b)に示されるような形状のCVD酸化
膜60が形成される。この後フォトレジストパターン5
0を除去する。次に、図79(a)および(b)に示し
た実施の形態14と同じプロセスを経て、図83(a)
および(b)に示されるような実施の形態15によるB
iCMOS素子が完成される。
実施の形態14と同様、フィールド酸化膜7の膜減り量
を低減することができるので、金属シリサイド膜39の
形成に起因するショートなどの不都合を防止しながら、
金属シリサイド膜39が形成された高速性能の優れたト
ランジスタと、金属シリサイド膜39の形成されない通
常のトランジスタとを容易に形成することができる。
は、本発明の実施の形態16によるBiCMOS素子の
製造プロセスを説明するための断面図である。図84お
よび図85を参照して、以下に実施の形態16による製
造プロセスについて説明する。
造プロセスと同じプロセスを用いて図1の形状を形成す
る。この後、図84に示すように、バイポーラトランジ
スタ部(A1およびA2)と、PMOSトランジスタ部
(B)と、NMOSトランジスタ部(C)とのシリコン
基板1の表面上にゲート酸化膜12を形成する。ゲート
酸化膜12およびフィールド酸化膜7上にポリシリコン
膜134を500Å程度の厚みで形成した後、その上に
CVD酸化膜54を500Å程度の厚みで形成する。こ
の後、図3に示した実施の形態1と同様のプロセスを用
いて、ベース・エミッタ活性領域(A1)上に位置する
ポリシリコン膜134とCVD酸化膜54とを除去す
る。その後、図48〜図49に示した実施の形態10に
よる製造プロセスと同様のプロセスを用いて、図85に
示されるような、外部ベース引出し電極23を形成す
る。その後、真性ベース領域24aを形成するための不
純物4444の注入を行なう。続いて、全面にCVD酸
化膜(図示せず)を2000Å程度の厚みで堆積した後
ドライエッチングを行なうことによって、外部ベース引
出し電極23の側面にサイドウォールスペーサ47を形
成する。このサイドウォールスペーサ47の形成時のエ
ッチングによって、ポリシリコン膜134上に位置する
CVD酸化膜54を完全に除去するようにエッチングを
行なう。これにより、ポリシリコン膜134の上面を露
出させる。これ以降の工程は、図52〜図58に示した
実施の形態10による製造プロセスと同様のプロセスを
経て、実施の形態16によるBiCMOS素子が完成さ
れる。
製造プロセスでは、CMOSトランジスタ部(B,C)
領域のエッチング保護膜として、ポリシリコン膜13
4、窒化膜40およびCVD酸化膜41からなる積層膜
を、ポリシリコン膜134およびCVD酸化膜54から
なる積層膜に変更する。これにより、工程数を削減する
ことができる。
は、本発明の実施の形態17によるBiCMOS素子の
製造プロセスを説明するための断面図である。図86お
よび図87を参照して、以下に実施の形態17による製
造プロセスについて説明する。
形態10による製造プロセスと同様のプロセスを用いて
図49に示す工程までを完了する。この後フォトレジス
トパターン56を除去する。
2000Å程度の厚みで堆積した後、そのCVD酸化膜
をドライエッチングすることによって、外部ベース引出
し電極23の側面に図86に示されるような、サイドウ
ォールスペーサ47を形成する。そのサイドウォールス
ペーサ47の形成時のドライエッチングの際に、窒化膜
40上のCVD酸化膜41(図49参照)も除去され
る。この後、真性ベース領域24bを形成するためのP
型不純物1111の注入を行なう。この注入は、たとえ
ば、BF2 を注入イオンとして、10KeV、3×10
13cm-2の条件下で行なう。この後、窒化膜40を除去
する。そして、図87に示すように、全面にポリシリコ
ン膜138を1000Åの厚みで堆積した後、そのポリ
シリコン膜138の表面にN型不純物5555を注入す
る。
(図示せず)を1000Å程度の膜厚で堆積した後パタ
ーニングを行なうことによって、ポリシリコン膜13
4、138およびタングステンシリサイド膜からなるゲ
ート電極(図示せず)を形成する。この後、実施の形態
10と同様のプロセスを経て実施の形態17によるBi
CMOSの素子が完成される。
態8と同様、エミッタ用開口E1内にサイドウォールス
ペーサ47を形成した後P型不純物1111を注入する
ことによって真性ベース領域24bを形成する。これに
より、サイドウォールスペーサ47の形成時にシリコン
基板表面が削られることの影響を受けずに、外部ベース
領域24bの深さを制御することができる。これによ
り、エミッタ・ベースの不純物濃度プロファイルのばら
つきを低減することができ、その結果バイポーラトラン
ジスタの電気的特性のばらつきを低減させることができ
る。
発明の実施の形態18によるBiCMOS素子の製造プ
ロセスを説明するための断面図である。図88〜図90
を参照して以下に実施の形態18による製造プロセスに
ついて説明する。
形態10による製造プロセスと同様のプロセスを経て図
49の工程までを完了させる。この後フォトレジストパ
ターン56を除去する。そして、図88に示すように、
後に形成する真性ベース領域24cと外部ベース領域8
8とを接続するためのP型不純物領域55を形成するた
めにP型不純物2222を注入する。この注入は、たと
えば、BF2 + を注入イオンとして、10KeV、3×
1013cm-2の条件下で行なう。この製造プロセスは、
実施の形態9による製造プロセスと同様である。
を2000Å程度の厚みで堆積した後そのCVD酸化膜
をドライエッチングすることによって外部ベース引出し
電極23の側面にサイドウォールスペーサ47を形成す
る。このサイドウォールスペーサ47を形成した後真性
ベース領域24cを形成するためのP型不純物3333
の注入を行なう。このように、この実施の形態18で
は、ベース注入を2回(2222、3333)に分けて
行なうことによって、実施の形態9と同様ベース幅や不
純物濃度のばらつきを低減することができる。なお、図
90は、エミッタ領域27形成後の工程を示している。
は、本発明の実施の形態19によるBiCMOS素子の
製造プロセスを説明するための断面図である。図91お
よび図92を参照して実施の形態19による製造プロセ
スについて説明する。
よる製造プロセスと同様のプロセスを用いて、図9に示
す工程までを完了させる。この後、CVD酸化膜(図示
せず)を2000Å程度の厚みで全面に堆積した後、そ
の後CVD酸化膜をドライエッチングすることによって
ゲート電極13cの側面に、図91に示されるような、
サイドウォールスペーサ19を形成する。このサイドウ
ォールスペーサ19のドライエッチング時に、外部ベー
ス引出し電極層23b上のCVD酸化膜22(図9参
照)を完全に除去することにより外部ベース引出し電極
層23bの表面を露出させる。
態1による製造プロセスと同様のプロセスを経て図92
に示されるような構造が得られる。この後、図13〜図
18に示した実施の形態1による製造プロセスと同様の
プロセスを経て、実施の形態19によるBiCMOS素
子が完成される。
の形態1と同様、製造プロセスを簡略化しながらバイポ
ーラトランジスタ部およびCMOSトランジスタ部のエ
ッチングダメージを低減することができる。なお、今回
開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限
的なものではないと考えられるべきである。本発明の範
囲は、上記した実施の形態の説明ではなく特許請求の範
囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味
および範囲内でのすべての変更が含まれる。たとえば、
実施の形態1〜19のいずれかを選択的に組合せた製造
プロセスを用いることも可能である。
半導体装置の製造方法によれば、製造プロセスを簡略化
しながらバイポーラトランジスタ部およびCMOSトラ
ンジスタ部のエッチングダメージからの保護が可能とな
り、その結果、製造プロセスを簡略化しながらエッチン
グダメージに起因する素子特性の劣化を防止することが
できる。
子の製造プロセスを説明するための断面図である。
子の製造プロセスを説明するための断面図である。
子の製造プロセスを説明するための断面図である。
子の製造プロセスを説明するための断面図である。
子の製造プロセスを説明するための断面図である。
子の製造プロセスを説明するための断面図である。
子の製造プロセスを説明するための断面図である。
子の製造プロセスを説明するための断面図である。
子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
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素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
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素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
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素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
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S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
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S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
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S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
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S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
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S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
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S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
S素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
セスを説明するための断面図である。
セスを説明するための断面図である。
セスを説明するための断面図である。
セスを説明するための断面図である。
セスを説明するための断面図である。
セスを説明するための断面図である。
セスを説明するための断面図である。
ロセスを説明するための断面図である。
ロセスを説明するための断面図である。
ロセスを説明するための断面図である。
ロセスを説明するための断面図である。
ロセスを説明するための断面図である。
ロセスを説明するための断面図である。
ロセスを説明するための断面図である。
子とを含むインバータ回路を示した等価回路図ある。
ロセスを説明するための断面図である。
ロセスを説明するための断面図である。
ロセスを説明するための断面図である。
ロセスを説明するための断面図である。
ロセスの問題点を説明するための断面図である。
ゲート酸化膜、13a〜f ゲート電極、23a ポリ
シリコン膜、23 外部ベース引出し電極、24 真性
ベース領域、26a エミッタ電極、27 エミッタ領
域、40 窒化膜、41 CVD酸化膜、47 サイド
ウォールスペーサ、15,17 ソース/ドレイン領
域、134〜138 ポリシリコン膜。
Claims (16)
- 【請求項1】 バイポーラトランジスタと電界効果トラ
ンジスタとが半導体基板上に形成された半導体装置の製
造方法であって、 前記半導体基板の主表面上に素子分離絶縁膜を形成する
工程と、 前記半導体基板の主表面上に、ゲート絶縁膜と、少なく
とも第1の半導体膜と、第1の絶縁膜とを順次形成する
ことにより積層膜を形成する工程と、 前記バイポーラトランジスタのエミッタ領域およびベー
ス領域上に位置する前記積層膜を除去する工程と、 前記エミッタ領域および前記ベース領域上に、外部ベー
ス引出し電極用の第2の半導体膜を形成する工程と、 前記第2の半導体膜上に第2の絶縁膜を形成する工程
と、 前記第2の半導体膜の側面および前記第2の絶縁膜の側
面に第1のサイドウォール絶縁膜を形成するとともに、
前記第1の半導体膜上の前記第1の絶縁膜を除去する工
程と、 前記第1の半導体膜上に少なくとも第3の半導体膜を形
成した後、前記第1の半導体膜および前記第3の半導体
膜をパターニングすることによりゲート電極を形成する
工程と、 前記ゲート電極をマスクとして前記半導体基板の主表面
に不純物をイオン注入することにより1対のソース/ド
レイン領域を形成する工程と、 前記第2の半導体膜をパターニングすることにより外部
ベース引出し電極とエミッタ用開口とを形成する工程
と、 前記エミッタ用開口を介して前記半導体基板の主表面に
不純物をイオン注入することによりベース領域を形成す
る工程と、 前記エミッタ用開口内に位置する前記外部ベース引出し
電極の側面に第2のサイドウォール絶縁膜を形成する工
程と、 前記エミッタ用開口内で前記半導体基板の主表面に電気
的に接続する第4の半導体膜を形成した後パターニング
することにより、エミッタ電極を形成する工程とを備え
た、半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記第1のサイドウォール絶縁膜を形成
するとともに前記第1の絶縁膜を除去する際に、前記第
2の半導体膜上の前記第2の絶縁膜を残余させる、請求
項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記ソース/ドレイン領域の形成のため
に不純物をイオン注入する際前記バイポーラトランジス
タのコレクタ領域にも前記不純物をイオン注入する、請
求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 前記エミッタ電極を形成する工程は、 前記第4の半導体膜を形成した後前記第4の半導体膜に
第1の不純物注入を行なう工程と、 前記第4の半導体膜の第1の抵抗層となる部分上にマス
ク層を形成した後、前記第4の半導体膜に第2の不純物
注入を行なう工程と、 前記マスク層を除去した後、前記第4の半導体膜をパタ
ーニングすることにより、前記エミッタ電極と前記第1
の抵抗層とを同時に形成する工程とを含む、請求項1〜
3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 前記第4の半導体膜をパターニングする
ことにより前記エミッタ電極と前記第1の抵抗層とに加
えてさらに第2の抵抗層を同時に形成する、請求項4に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 素子形成領域の少なくとも一部の表面を
露出させる工程と、 前記露出された部分の表面にシリサイド膜を形成する工
程とをさらに備える、請求項1〜5のいずれかに記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 前記シリサイド膜を形成する工程は、 前記露出された部分の側面に第3の絶縁膜を形成する工
程と、 前記露出された部分の上面上にシリサイド膜を形成する
工程とを含む、請求項6に記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項8】 前記ベース領域にイオン注入する工程
は、前記第2のサイドウォール絶縁膜の形成後に前記半
導体基板の主表面にイオン注入することにより行なう、
請求項1〜7のいずれかに記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項9】 前記第2のサイドウォール絶縁膜の形成
に先立って、前記エミッタ用開口を介して前記半導体基
板の主表面に不純物をイオン注入することにより外部ベ
ース領域と真性ベース領域とを接続するための不純物領
域を形成する、請求項8に記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項10】 バイポーラトランジスタと電界効果ト
ランジスタとが半導体基板上に形成された半導体装置の
製造方法であって、 前記半導体基板の主表面上に素子分離絶縁膜を形成する
工程と、 前記半導体基板の主表面上に、ゲート絶縁膜と、少なく
とも第1の半導体膜と、第1の絶縁膜とを順次形成する
ことにより積層膜を形成する工程と、 前記バイポーラトランジスタのエミッタ領域およびベー
ス領域上に位置する前記積層膜を除去する工程と、 前記エミッタ領域および前記ベース領域上に、外部ベー
ス引出し電極用の第2の半導体膜を形成する工程と、 前記第2の半導体膜上に第2の絶縁膜を形成する工程
と、 前記第2の半導体膜および前記第2の絶縁膜をパターニ
ングすることにより外部ベース引出し電極とエミッタ用
開口とを形成する工程と、 前記エミッタ用開口を介して前記半導体基板の主表面に
不純物をイオン注入することによりベース領域を形成す
る工程と、 前記外部ベース引出し電極の側面および前記第2の絶縁
膜の側面にサイドウォール絶縁膜をドライエッチングを
用いて形成するとともに、前記サイドウォール絶縁膜形
成時のドライエッチングにより前記第1の半導体膜上の
前記第1の絶縁膜を除去する工程と、 前記第1の半導体膜上および前記エミッタ開口内に、少
なくとも第3の半導体膜を形成した後パターニングする
ことによって、ゲート電極とエミッタ電極とを同時に形
成する工程と、 前記ゲート電極をマスクとして前記半導体基板の主表面
に不純物をイオン注入することにより1対のソース/ド
レイン領域を形成する工程とを備えた、半導体装置の製
造方法。 - 【請求項11】 前記第1の絶縁膜を形成する工程に先
立って、 前記第2の半導体膜に第1の不純物注入を行なう工程
と、 前記第2の半導体膜の第1の抵抗層となる部分上にマス
ク層を形成した後、前記第2の半導体膜に第2の不純物
注入を行なう工程と、 前記マスク層を除去した後、前記第2の半導体膜をパタ
ーニングすることにより、前記外部ベース引出し電極
と、前記エミッタ用開口と、前記第1の抵抗層とを同時
に形成する工程とをさらに備える、請求項10に記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項12】 前記第2の半導体膜のパターニングに
よって、前記外部ベース引出し電極と、前記エミッタ用
開口と、前記第1の抵抗層とに加えて、さらに、第2の
抵抗層を同時に形成する、請求項11に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項13】 前記ソース/ドレイン領域の形成のた
めに不純物をイオン注入する際前記バイポーラトランジ
スタのコレクタ領域にも前記不純物をイオン注入する、
請求項10〜12のいずれかに記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項14】 素子形成領域の少なくとも一部の表面
を露出させる工程と、 前記露出された部分の表面にシリサイド膜を形成する工
程とをさらに備える、請求項10〜13のいずれかに記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項15】 前記ベース領域にイオン注入する工程
は、前記第2のサイドウォール絶縁膜の形成後に前記半
導体基板の主表面にイオン注入することにより行なう、
請求項10〜14のいずれかに記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項16】 前記第2のサイドウォール絶縁膜の形
成に先立って、前記エミッタ用開口を介して前記半導体
基板の主表面に不純物をイオン注入することにより外部
ベース領域と真性ベース領域とを接続するための不純物
領域を形成する、請求項15に記載の半導体装置の製造
方法。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR100661724B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2006-12-26 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
| CN1328782C (zh) * | 2001-05-04 | 2007-07-25 | 因芬尼昂技术股份公司 | 半导体工艺与集成电路 |
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Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (7)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH06112412A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2886420B2 (ja) * | 1992-10-23 | 1999-04-26 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US5444003A (en) * | 1993-06-23 | 1995-08-22 | Vlsi Technology, Inc. | Method and structure for creating a self-aligned bicmos-compatible bipolar transistor with a laterally graded emitter structure |
| JP3273681B2 (ja) * | 1993-12-16 | 2002-04-08 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPH07335774A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Sony Corp | BiMOS半導体装置及びその製造方法 |
-
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1328782C (zh) * | 2001-05-04 | 2007-07-25 | 因芬尼昂技术股份公司 | 半导体工艺与集成电路 |
| KR100661724B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2006-12-26 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
| JP2008016494A (ja) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
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