JPS63281456A - 半導体集積回路装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置及びその製造方法

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JPS63281456A
JPS63281456A JP62116089A JP11608987A JPS63281456A JP S63281456 A JPS63281456 A JP S63281456A JP 62116089 A JP62116089 A JP 62116089A JP 11608987 A JP11608987 A JP 11608987A JP S63281456 A JPS63281456 A JP S63281456A
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JP
Japan
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film
integrated circuit
circuit device
semiconductor integrated
polycrystalline silicon
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JP62116089A
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Takahide Ikeda
池田 隆英
Koichiro Yamada
耕一郎 山田
Osamu Saito
修 斉藤
Masanori Odaka
小高 雅則
Nobuo Tanba
丹場 展雄
Katsumi Ogiue
荻上 勝己
Atsushi Hiraishi
厚 平石
Tokuo Watanabe
篤雄 渡辺
Mitsuru Hirao
充 平尾
Akira Fukami
深見 彰
Masayuki Obayashi
正幸 大林
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8248Combination of bipolar and field-effect technology
    • H01L21/8249Bipolar and MOS technology

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置及びその製造方法に関し
、特に、バイポーラトランジスタとMISFETとを有
する半導体集積回路装置(バイポーラ−CMO8LSI
)に適用して有効な技術に関するものである。
〔従来技術〕
従来、バイポーラトランジスタと相補型MISFETと
を同一基板上に形成したバイポーラ−0MO8LSIを
製造する場合には、製造工程が複雑となるのを避けるた
め、バイポーラトランジスタはCMO8技術を利用する
ことによりできるだけ簡単な工程で形成されている。
このバイポーラ−0MO8LSIについては、例えばア
イ・イー・ディー・エム、 1985年、テクニカル 
ダイジェスト 第423頁から第426頁(IEDM 
1985.Technical Digest pp、
423−426)において論じられている。このバイポ
ーラ−0MO8LSIの製造方法は次のとおりである。
すなわち、p−型半導体基板中にn゛型埋込み層及びP
“型埋め込み層を形成した後、この半導体基板上にエピ
タキシャル層を形成する。次に、このエピタキシャル層
中に前記n゛型及びp゛型の埋め込み層に対応してそれ
ぞれnウェル及びpウェルを形成する。次に、このエピ
タキシャル層の表面にフィールド絶縁膜を選択的に形成
した後、このフィールド絶縁膜で囲まれた活性領域表面
に絶縁膜を形成する。
次に、一層目の多結晶シリコン膜によりMISFETの
ゲート電極を形成した後、バイポーラトランジスタのベ
ース領域をイオン打ち込みにより形成する。次に、nチ
ャネル及びpチャネルMISFETのソース領域及びド
レイン領域をイオン打ち込みにより形成する。これらの
nチャネル及びpチャネルMISFETは、ホットエレ
クトロンによる特性変動を防止するために1通常、いわ
ゆるL D D (Lightly Doped Dr
ain)構造にする。従って、これらのソース領域及び
ドレイン領域は、まず前記ゲート電極をマスクとして低
不純物濃度のイオン打ち込みを行った後、このゲート電
極の側面に絶縁物から成る側壁を形成し、その後この側
壁をマスクとして高不純物濃度のイオン打ち込みを行う
ことにより形成する。前記pチャネルMI 5FETの
ソース領域及びドレイン領域の形成のためのイオン打ち
込みの際には、所定のマスクを用いてバイポーラトラン
ジスタの外部ベース領域も形成する。
次に、活性領域上に形成された前記絶縁膜の一7一 部をエツチングにより除去した後、全面に二層目の多結
晶シリコン膜を形成する。次に、この多結晶シリコン膜
に例えばヒ素をドープした後、この多結晶シリコン膜を
パターンニングして、形成すべきエミッタ領域に対応す
る部分のみを残す。次に、この状態でアニールを行うこ
とにより、前記多結晶シリコン膜中のヒ素をエピタキシ
ャル層中に拡散させて、前記ベース領域中にエミッタ領
域を形成する。このエミッタ領域上の多結晶シリコン膜
はそのまま残されてエミッタ電極として用いられる。次
に、全面にパッシベーション用の絶縁膜を形成し、この
絶縁膜にコンタクトホールを形成した後、全面にアルミ
ニウム膜を形成する。次に、このアルミニウム膜をパタ
ーンニングして、バイポーラトランジスタのエミッタ、
ベース及びコレクタ用のアルミニウム電極並びにMIS
FETのソース領域及びドレイン領域用のアルミニウム
電極を形成する。
前記バイポーラ−0MO8LSIにおいてバイポーラト
ランジスタを高速化するためには、エミッタ領域及びベ
ース領域の接合深さを浅くする必要がある。ところが、
ベース領域の接合深さを浅くするとベース抵抗が大きく
なってしまうという問題がある。これは、内部ベース領
域の層抵抗が大きくなること、エミッタ領域と外部ベー
ス領域との距離はマスク合わせ余裕をとる必要があるた
めに狭くすることができないこと等による。
一方、例えばアイ・イー・ディー・エム、 1985年
、テクニカル ダイジェスト 第34頁から第37頁(
IEDM 1985.Technical Diges
t pp、34−37)において論じられているように
、超高速バイポーラLSIの分野では、上述の問題を解
決するために、自己整合技術を用いることにより前記バ
イポーラトランジスタの高速化が図られている。この自
己整合技術を用いたバイポーラトランジスタにおいては
、p1型の多結晶シリコン膜から成るベース引き出し電
極がこのベース引き出し電極からのp型不純物の拡散に
より形成された外部ベース領域に接続されている。前記
ベース引き出し電極の側面及び上面には絶縁膜が形成さ
れ、この絶縁膜を介して、n・型多結晶シリコン膜から
成る多結晶シリコンエミッタ電極が形成されている。エ
ミッタ領域は、この多結晶シリコンエミッタ電極からの
n型不純物の拡散により形成されている。この場合、前
記ベース引き出し電極と前記多結晶シリコンエミッタ電
極とは前記絶縁膜により自己整合的に分離された構造と
なっているため、エミッタ領域と外部ベース領域との距
離を十分に狭くすることができ、これによってベース抵
抗の低減を図ることができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上述の従来のバイポーラ−CMO8LS
Iは製造工程が複雑であるという問題がある。また、上
述の自己整合技術によるバイポーラトランジスタをCM
O8とともに同一基板上に形成する場合、それらの製造
プロセスを単純に組み合わせただけでは製造工程数が著
しく増加してしまうという問題があった。
本発明の目的は、バイポーラトランジスタとMISFE
Tとを有する半導体集積回路装置の製造工程の簡略化を
図ることができる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
〔問題点を解決するための手段〕
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。
すなわち、第1の発明においては、バイポーラトランジ
スタのベース引き出し電極とMI S FETのゲート
電極とが同一の製造工程で形成された同一の導体膜によ
り構成されている。
また、第2の発明においては、導体膜を全面に形成する
工程と、前記導体膜をパターンニングすることによりバ
イポーラトランジスタのベース引き出し電極とMI 5
FETのゲート電極とを同時に形成する工程とを具備し
ている。
〔作用〕
第1の発明における上記した手段によれば、ベ−ス引き
出し電極とゲート電極とが同一の製造工程で形成された
導体膜により構成されていることから、この分だけ製造
工程が減少し、このため半導体集積回路装置の製造工程
の簡略化を図ることができる。
また、第2の発明における上記した手段によれば、同一
の製造工程で形成された導体膜をパターンニングするこ
とによりベース引き出し電極とゲート電極とを同時に形
成しているので、半導体集積回路装置を簡単な製造工程
で製造することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明する
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
を有するものには同一符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。
実施例■ 第1図は、本発明の実施例■によるバイポーラ−CMO
8LSIを示す平面図であり、第2図は、第1図のX−
X線に沿っての断面図である。
第1図及び第2図に示すように、実施例■によるバイポ
ーラ−CMO8LSIにおいては、例えばp−型シリコ
ン基板のような半導体基板1中に例えばn゛型の埋め込
み層2a、2b及び例えばp+型の埋め込み層3a、3
bが設けられている。これらの埋め込みM2a、2bの
最大不純物濃度は例えばI X 101g/a&であり
、埋め込み層3a、3bの最大不純物濃度は例えばI 
X 1017/dである。また、前記半導体基板1上に
は例えばシリコン層のようなエピタキシャル層4が設け
られている。なお、このエピタキシャル層4を成長する
前の半導体基板1の表面を第2図における一点鎖線で示
す。このエピタキシャル層4中には、例えばnウェル5
a、5b及びpウェル6a、(3bがそれぞれ前記埋め
込み層2a、2b及び埋め込み層3a、3bに対応して
設けられている。これらのnウェル5a、5bの平均不
純物濃度及び深さはそれぞれ例えばI X 10”/c
d及び1.0μmであり、pウェル6a、6bの平均不
純物濃度及び深さも同様にそれぞれ例えばI X 10
16/a&及び1.0μmである。
前記エピタキシャル層4の表面には例えば膜厚0.5μ
mのSiC2膜のようなフィールド絶縁膜7が選択的に
設けられ、これにより素子分離が行われている。このフ
ィールド絶縁膜7で囲まれた部分における前記nウェル
5aの表面には、このフィールド絶縁膜7上に延在する
ベース引き出し電極8が設けられてい°る。このベース
引き出し電極8は、例えば膜厚0.1μmのp1型の多
結晶シリコン膜9と、その上に設けられた高融点金属シ
リサイド膜10とから成る。この高融点金属シリサイド
膜10としては、タングステンシリサイド(WSiz)
膜、モリブデンシリサイド(MoSi2)膜、タンタル
シリサイド(TaSi2)膜、チタンシリサイド(Ti
Si2)膜、白金シリサイド(PtSi、)膜等を用い
ることができる。この高融点金属シリサイド膜10とし
て例えば膜厚0.15μmのWSi2膜を用いた場合、
その層抵抗は約5Ω/口と極めて低い。
前記ベース引き出し電極8は、前記p゛型多結晶シリコ
ン膜9からのp型不純物の拡散により前記nウェル5a
中に形成された例えばp◆型の外部ベース領域11に接
続されている。この外部ベース領域11の深さは例えば
0.4μmである。前記ベース引き出し電極8の側面に
は例えばSiO2のような絶縁物から成る側壁12(ス
ペーサ)が設けられ、またその上には例えばSiO□膜
のような絶縁膜13が設けられている。この側壁12の
幅は例えば0゜3μmである。
また、前Hnウェル5a中には、前記ベース引き出し電
極8に対して自己整合的に、しかも前記外部ベース領域
11と接続された状態で例えばp型の内部ベース領域1
4が設けられている。この内部ベース領域14の深さは
例えば0.3μmであり、層抵抗は例えば約900Ω/
口である。符号15は例えばn・型の多結晶シリコン膜
から成る多結晶シリコンエミッタ電極である。この多結
晶シリコンエミッタ電極15により、その上にアルミニ
ウム電極を設けた場合のアロイスパイクを防止すること
ができるので、電極の信頼性の向上を図ることが=15
− できる。前記内部ベース領域14中には、この多結晶シ
リコンエミッタ電極15を構成するn1型多結晶シリコ
ン膜からのn型不純物の拡散により形成された例えばn
・型のエミッタ領域16が前記側壁12に対して自己整
合的に設けられている。このエミッタ領域16の深さは
例えば0.2μmである。これらのエミッタ領域16、
内部ベース領域14及びこの内部ベース領域14の下方
のnウェル5aから成るコレクタ領域により、npn型
バイポーラトランジスタQ工が構成されている。また、
符号17は前記埋め込み層2aと接続されている例えば
n・型のコレクタ取り出し領域である。
上述のことかられかるように、本実施例によれば、エミ
ッタ領域16の周辺が側壁12の幅よりも小さい間隔で
外部ベース領域11により取り囲まれた構造となってお
り、しかもベース引き出し電極8の層抵抗が極めて低い
ので、ベース抵抗を極めて低くすることができる。例え
ば、前記エミッタ領域16の大きさがIX5μm2であ
る場合、既述の従来のバイポーラ−CMO8LSIにお
けるバイポーラトランジスタのベース抵抗は約500Ω
であるのに対して、本実施例によれば、ベース抵抗を約
130Ωと著しく低減することができる。これによって
、前記npn型バイポーラトランジスタQ□の高速動作
化を図ることができる。また、前記ベース引き出し電極
8は、多結晶シリコン膜9及び高融点金属シリサイド膜
10を全面に形成した後にこれらをパターンニングする
ことにより後述のゲート電極19.20と同時に形成さ
れたものである。これによって、この分だけ製造工程数
が減少するので、製造工程の簡略化を図ることができる
一方、フィールド絶縁膜7で囲まれた部分における前記
nウェル5b及びpウェル6bの表面には、例えば膜厚
250人の5in2膜のような絶縁膜18が設けられて
いる。この絶縁膜18の上には、例えばn・型の多結晶
シリコン膜9と、その上に設けられた前記高融点金属シ
リサイド膜10とから成るゲート電極19.20が設け
られている。これらのゲート電極19.20は、上述の
ように前記ベース引き出し電極8と同時に形成されたも
のである。なお、これらのゲート電極19.20の側面
及び上面にはそれぞれ側壁12及び絶縁膜13が設けら
れている。
前記nウェル5b中には、前記ゲート電極19に対して
自己整合的に例えばp゛型のソース領域21及びドレイ
ン領域22が設けられている。これらのゲート電極19
、ソース領域21及びドレイン領域22によりpチャネ
/LzMO8FET(MISFET)Q2が構成されて
いる。これらのソース領域21及びドレイン領域22の
うちの前記ゲート電極19の端部の下方の部分には、例
えばp−型の低不純物濃度部21a、22aが設けられ
ている。すなわち、このpチャネルMO8FETQ2は
、この低不純物濃度部22aによりドレイン領域22の
近傍の電界を緩和した、いわゆるLDD構造を有する。
前記ソース領域21及びドレイン領域22のうちの高不
純物濃度部の深さ及び平均不純物濃度はそれぞれ例えば
0゜4μm及び2 X 1020/cJであり、前記低
不純物濃度部21a、22aの深さ及び平均不純物濃度
はそれぞれ例えば0.2μm及び5 X 10”/cJ
である。
前記pウェル6b中には、前記ゲート電極20に対して
自己整合的に例えばn・型のソース領域23及びドレイ
ン領域24が設けられている。これらのゲート電極20
、ソース領域23及びドレイン領域24によりnチャネ
ルMO8FET(MI 5FET)Q3が構成されてい
る。前記ソース領域23及びドレイン領域24のうちの
前記ゲート電極20の端部の下方の部分には、例えばn
−型の低不純物濃度部23a、24aが設けられている
。従って、このnチャネルMO8FETQ3は、前記P
チャネ/L7MO5FETQ2と同様に、この低不純物
濃度部24aによりドレイン領域24の近傍の電界を緩
和したLDD構造を有する。前記ソース領域23及びド
レイン領域24のうちの高不純物濃度部の深さ及び平均
不純物濃度はそれぞれ例えば0.4μm及び2 X 1
0”/CI+?であり、前記低不純物濃度部23a、2
4Hの深さ及び平均不純物濃度はそれぞれ例えば0.2
μm及び5X1017/a#である。このnチャネルM
oSFE、TQ3と前記pチャネルMO8FETQ。
=19− とによりCMO8(相補型MISFET)が構成されて
いる。なお、これらのpチャネルMO8FETQ2及び
nチャネルMO8FETQ3は必ずしも上述のようにL
DD構造とする必要はない。
また、実際には前記npn型バイポーラトランジスタQ
、、pチャネルMO8FETQ2及びnチャネルMO8
FETQ、を覆うようにパッシベーション用の絶縁膜が
設けられ、この絶縁膜上に例えばアルミニウム配線が設
けられているが、これらの絶縁膜及びアルミニウム配線
の図示は省略し。
第1図にコンタクトホールC1〜C7のみ示す。
なお、前記高融点金属シリサイド膜10の代わりに例え
ばWやMoのような高融点金属膜を用いてもよい。また
、前記ベース引き出し電極8及びゲート電極19.20
を高融点金属シリサイド膜10や高融点金属膜のみによ
り構成してもよい。さらに、前記PチャネルMO8FE
TQ2及びnチャネルMo5FETQ3のしきい値電圧
の調節のために、前記ゲート電極19.20を構成する
n゛型多結晶シリコン膜9の代わりにp゛型多結晶シリ
コン膜を用いでもよい。
次に、上述のように構成された実施例■によるバイポー
ラ−CMO3LSIの製造方法の一例について説明する
第3図に示すように、まずイオン打ち込み、拡散等によ
り半導体基板1中に埋め込み層2a、2b、3a、3b
を形成した後、この半導体基板1上に例えばエピタキシ
ャル成長によりエピタキシャル層4を形成する。次に、
このエピタキシャル層4中に例えばそれぞれn型不純物
及びp型不純物をイオン打ち込みすることによりnウェ
ル5a、5b及びpウェル6a、6bを形成する。次に
、例えば選択酸化により前記エピタキシャル層4の表面
にフィールド絶縁膜7を形成する。次に、例えばリンの
ようなn型不純物のイオン打ち込み、拡散等により前記
nウェル5a中に例えばリンのようなn型不純物を選択
的にイオン打ち込みすることによりコレクタ取り出し領
域17を形成する。
次に、前記フィールド絶縁膜7で囲まれたnウェル5a
、5b及びpウェル6a、6bの表面に例えば熱酸化に
より絶縁膜18を形成する。次に、前記nウェル5aの
表面に形成された絶縁膜18のみ選択的にエツチング除
去する。
次に第4図に示すように、例えばCV D (Chem
ical Vapor Deposition)法によ
り全面に多結晶シリコン膜9を形成した後、この多結晶
シリコン膜9のうちの後にベース引き出し電極8となる
部分を除いて例えばヒ素のようなn型不純物をあらかじ
めイオン打ち込み等により選択的にドープする。
次に、例えばCVD法により全面に高融点金属シリサイ
ド膜10を形成した後、この高融点金属シリサイド膜1
0の上に所定形状のフォトレジスト膜25を形成する。
次に、このフォトレジスト膜25をマスクとして前記多
結晶シリコン膜9及び高融点金属シリサイド膜10中に
例えばホウ素のようなn型不純物をイオン打ち込みする
。このイオン打ち込みは、例えば打ち込みエネルギー1
0keV、ドーズ量5 X 10’″”/alの条件で
行う。この後、前記フォトレジスト膜25を除去する。
次に第5図に示すように、前記高融点金属シリサイド膜
10の上に例えばCVD法により例えば膜厚0.3μm
の絶縁膜13を形成した後、これらの絶縁膜13、前記
高融点金属シリサイド膜10及び前記多結晶シリコン膜
9を例えば反応性イオンエツチング(RIE)のような
異方性エツチングにより順次パターンニングして、ベー
ス引き出し電極8及びゲート電極19.20を形成する
。これによって、これらのベース引き出し電極8及びゲ
ート電極19.20を同時に形成することができる。す
なわち、同一の製造工程で形成された同一の導体膜(多
結晶シリコン膜9及び高融点金属シリサイド膜10)に
より、ベース引き出し電極8及びゲート電極19.20
を構成することができる。また、バイポーラトランジス
タとMISFETの製造工程において、最重要工程であ
るエミツタ幅Wを決定する工程とゲート長りを決定する
工程とが同時に、1回のエツチング工程により行うこと
ができる。前記した理由は、前記ベース引き出し電極8
をパターンニングする工程は、エミツタ幅Wを、後の工
程で形成される側壁12とともに、規定しているからで
ある。
次に第6図に示すように、ゲート電極20をマスクとし
てnウェル6b中に例えばリンのようなn型不純物を例
えば打ち込みエネルギー60keV、ドーズ量lX10
13/dの条件で選択的にイオン打ち込みすることによ
り低不純物濃度部23a、24aを形成する。次に、同
様にしてゲート電極19をマスクとしてnウェル5b中
に例えばホウ素のようなn型不純物を例えば打ち込みエ
ネルギー30keV、ドーズ量lX10’3/alの条
件で選択的にイオン打ち込みすることにより低不純物濃
度部21a、22aを形成する。この後、例えば900
℃で10分間熱処理を行うことにより、前記ベース引き
出し電極8中のP型不純物をnウェル5a中に拡散させ
て外部ベース領域11を形成するとともに、イオン打ち
込みされた前記不純物の電気的活性化を同時に行う。
次に、例えばCVD法により全面に例えば膜厚0.4μ
mの5in2膜のような絶縁膜を形成した後、例えばR
IEによりこの絶縁膜を基板表面と一24= 垂直方向に異方性エツチングすることによって、第7図
に示すように、前記ベース引き出し電極8及びゲート電
極19.20の側面に側壁12を形成する。
次に、この側壁12をマスクとしてnウェル6b中に例
えばヒ素のようなn型不純物を例えば打ち込みエネルギ
ー80keV、ドーズ量5 X 10”/dの条件で選
択的にイオン打ち込みすることにより、この側壁12に
対して自己整合的にソース領域23及びドレイン領域2
4を形成する。次に、この側壁12をマスクとしてnウ
ェル5b中に例えばホウ素のようなn型不純物を例えば
打ち込みエネルギ30keV、ドーズ量2X10”/a
#の条件で選択的にイオン打ち込みすることにより、こ
の側壁12に対して自己整合的にソース領域21及びド
レイン領域22を形成する。次に、この側壁12をマス
クとしてnウェル5a中に例えばホウ素のようなn型不
純物を例えば打ち込みエネルギー10ke■、ドーズ量
lXl014/a#の条件で選択的にイオン打ち込みす
ることにより、この側壁12に対して自己整合的に内部
ベース領域14を形成する。
次に第8図に示すように、例えばCVD法により全面に
例えば膜厚0.15μmの多結晶シリコン膜26を形成
した後、この多結晶シリコン膜26に例えばヒ素のよう
なn型不純物を例えば打ち込みエネルギー80keV、
  ドーズ量1.5X101G/dの条件でイオン打ち
込みする。
次に、例えば950℃で20分間熱処理を行って前記多
結晶シリコン膜26中のn型不純物を前記内部ベース領
域14中に拡散させることにより、第2図に示すように
、前記側壁12に対して自己整合的にエミッタ領域16
を形成する。次に、エツチングにより前記多結晶シリコ
ン膜26をパターンニングして多結晶シリコンエミッタ
電極15を形成する。
この状態における前記エミッタ領域16の深さは例えば
0.1μm、内部ベース領域14の深さは例えば0.2
5μm、外部ベース領域11の深さは例えば0.4μm
、pチャネルMO8FETQ2のソース領域21及びド
レイン領域22並びにnチャネルMO8FETQ3のソ
ース領域23及びドレイン領域24の深さはいずれも例
えば0.4μmである。
この後、全面にパッシベーション用の絶縁膜(図示せず
)を形成した後、この絶縁膜にコンタトクホールC□〜
C7を形成する。次に、全面に例えばアルミニウム膜を
形成し、このアルミニウム膜をエツチングによりパター
ンニングして所定の配線(図示せず)を形成し、これに
よって目的とするバイポーラ−CMO5LSIを完成さ
せる。
上述の製造方法によれば、ベース引き出し電極8と自己
整合的に設けられたエミッタ領域16を有する高速のn
pn型バイポーラトランジスタQ工と0MO8とを簡単
な製造工程で同一の半導体基板1上に形成することがで
きる。
実施例■ 第9図は、本発明の実施例■によるバイポーラ−0MO
8LSIを示す断面図である。なお、この実施例■によ
るバイポーラ−0MO8LSIの平面図は第1図と同様
である。
第9図に示すように、実施例■によるバイポーラ−0M
O8LSIは、ベース引き出し電極8及びゲート電極1
9.20がそれぞれp型及びn型不鈍物をドープした、
層抵抗が例えば200Ω/口の多結晶シリコン膜のみか
ら構成されていることを除いて、実施例■によるバイポ
ーラ−CMO5LSIと実質的に同一の構成を有する。
これらのベース引き出し電極8及びゲート電極19.2
0は、同一製造工程で形成された同一の多結晶シリコン
膜に不純物ドーピングを行った後にパターンニングする
ことにより同時に形成されたものである。
これによって、実施例Iと同様に製造工程の簡略化を図
ることができる。
この実施例■によるバイポーラ−0MO8LSIの製造
方法は、高融点金属シリサイド膜10を形成しないこと
を除いて、実施例Iにおいて述べたと同様である。
実施例■ 第10図は、本発明の実施例■によるバイポーラ−0M
O8LSIを示す断面図である。なお、この実施例■に
よるバイポーラ−0MO8LSIの平面図は第1図と同
様である。
第10図に示すように、実施例■によるパイボ一う−C
MO8LSIは、ベース引き出し電極8及びゲート電極
19.20がそれぞれp型及びn型不純物をドープした
、層抵抗が例えば200Ω/口の多結晶シリコン膜のみ
から構成されていること並びにエミッタ領域16が側壁
12をマスクとして行うn型不純物のイオン打ち込み等
により形成されていることを除いて、実施例Iによるバ
イポーラ−0MO8LSIと実質的に同一の構成を有す
る。これらのベース引き出し電極8及びゲート電極19
.20は、実施例■と同様に、同一製造工程で形成され
た同一の多結晶シリコン膜に不純物ドーピングを行った
後にパターンニングすることにより同時に形成されたも
のである。これによって、実施例I、■と同様に製造工
程の簡略化を図ることができる。
この実施例■によるバイポーラ−0MO8LSIの製造
方法は、高融点金属シリサイド膜10を形成しないこと
及びエミッタ領域16を側壁12をマスクとして行うn
型不純物のイオン打ち込み等により形成することを除い
て、実施例Iにおいて述べたと同様である。
夫1匠■ 第11図は、本発明の実施例■によるバイポーラ−CM
O8LSIを示す断面図である。
第11図に示すように、実施例■によるバイポーラ−C
MO8LSIにおいては、npn型バイポーラトランジ
スタQ工がいわゆるSICOSlC08(Side B
a5e Contact 5tructure)と呼ば
れる構造を有している。すなわち、この5ICO8構造
のnpn型バイポーラトランジスタQ1においては、フ
ィールド絶縁膜7上に例えばp゛型の多結晶シリコン膜
から成るベース引き出し電極8aが設けられている。そ
して、外部ベース領域11の側壁にこのベース引き出し
電極8aが接続された構造を有する。これによって、ベ
ース抵抗の低減及びベース領域の面積の低減を図ること
ができる。
また、前記ベース引き出し電極8aの上には、同一製造
工程で形成された同一の多結晶シリコン膜をパターンニ
ングすることによりゲート電極19.20と同時に形成
されたベース引き出し電極8が設けられている。このベ
ース引き出し電極8によって、ベース抵抗をより一層低
減することができる。
従って、超高速のnpn型バイポーラトランジスタQ工
とCMO8とを同一半導体基板1上に形成することがで
きる。なお、上述の5ICO8構造のnpn型バイポー
ラトランジスタについては、例えばアイ・イー・ディー
・エム、 1986年、テクニカル ダイジェスト 第
472頁から第475頁(IEDM 1986.Tec
hnical Digest pp、472−475)
や特開昭56−1556号公報に記載されている。
この実施例■によるバイポーラ−CMO8LSIを製造
する場合には、5ICO8構造に特徴的な前記ベース引
き出し電極8aを例えば前記特開昭56−1556号公
報に記載されていると同様な方法によりあらかじめ形成
した後、第3図に示す工程以降の工程を進めればよい。
以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
=31− 例えば、前記側壁12は、不純物をドープした多結晶シ
リコンの増速酸化現象を利用して形成することも可能で
ある。すなわち、第12図に示すように1例えばホウ素
のようなn型不純物を高濃度にドープした多結晶シリコ
ン膜から成るベース引き出し電極8及び例えばリンのよ
うなn型不純物を高濃度にドープした多結晶シリコン膜
から成るゲート電極19.20を形成し、この後例えば
スチーム雰囲気において800℃で30分間酸化すると
、前記増速酸化現象によりこれらのベース引き出し電極
8及びゲート電極19.20の側面及び上面に例えば膜
厚1200人のSiO□膜のような厚い絶縁膜27が形
成される。一方、不純物濃度の低いエピタキシャル層4
の表面には例えば膜厚200人の5in2膜のような薄
い絶縁膜(図示せず)しか形成されない。従って、この
絶縁膜を200人程エソツチングすることにより、第1
2図に示すように、ベース引き出し電極8及びゲート電
極19.20の側面に前記側壁12と同様な役割を果た
す絶縁膜27aを形成することができる。
また、前記内部ベース領域14をイオン打ち込みにより
形成するのではなく、第8図に示す多結晶シリコン膜2
6に例えばヒ素のようなn型不純物及び例えばホウ素の
ようなn型不純物をイオン打ち込みした後、熱処理を行
ってこれらの不純物を多結晶シリコン膜26からnウェ
ル5a中に拡散させることにより、この内部ベース領域
14をエミッタ領域16と同時に形成することも可能で
ある。
次に、この内部ベース領域14と前記外部ベース領域1
1との接続部が十分に低抵抗化されず、このためベース
抵抗の低減を十分に図ることができない場合がある。こ
の場合には、前記pチャネルMO3FETQ2のソース
領域21及びドレイン領域22の低不純物濃度部21a
、22aを形成するためのイオン打ち込みの際に側壁1
2の下方にもイオン打ち込みを行うことにより、この内
部ベース領域14と外部ベース領域11との接続部が十
分に低抵抗化され、これによってベース抵抗の低減を十
分に図ることができる。
なお、前記npn型バイポーラトランジスタQ□の代わ
りに、pnp型バイポーラトランジスタを用いることも
勿論可能である。
本発明は、バイポーラ−CMO8による高速のスタチッ
クRAM (Random Access Memor
y)、ゲートアレイ等の各種LSIに適用することがで
きる。本発明の実施例1、■は、特に、高速のスタチッ
クRAMに適用して好適なものである。すなわち、多結
晶シリコンエミッタ電極15の形成に用いた多結晶シリ
コン膜26をスタチックメモリセルに用いる高抵抗多結
晶シリコン抵抗の形成に共用することが可能である。逆
に言えば、二層の多結晶シリコン膜を有するLSIの場
合には、二層目の多結晶シリコン膜を多結晶シリコンエ
ミッタ電極15の形成に用いた多結晶シリコン膜26と
共用することができ、従ってバイポーラトランジスタの
形成のための製造工程の増加は殆どない。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
すなわち、第1の発明によれば、半導体集積回路装置の
製造工程の簡略化を図ることができる。
また、第2の発明によれば、半導体集積回路装置を簡単
な製造工程で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例■によるバイポーラ−CMO
8LSIを示す平面図、 第2図は、第1図のX−X線に沿っての断面図、第3図
〜第8図は、第1図及び第2図に示すバイポーラ−CM
O8LSIの製造方法を工程順に説明するための断面図
、 第9図は、本発明の実施例■によるバイポーラ−CMO
8LSIを示す断面図、 第10図は、本発明の実施例■によるバイポーラ−CM
O8LSIを示す断面図、 第11図は、本発明の実施例■によるバイポーラ−CM
O8LSIを示す断面図、 第12図は、本発明の変形例を示す断面図である。 図中、1・・・半導体基板、2a、2b、3a、3b・
・・埋め込み層、4・・・エピタキシャル層、5a、5
b・・・nウェル、6a、6b・・・pウェル、7・・
・フィールド絶縁膜、8・・・ベース引き出し電極、9
・・・多結晶シリコン膜、10・・・高融点金属シリサ
イド膜、11・・・外部ベース領域、12・・・側壁、
14・・・内部ベース領域、15・・・多結晶シリコン
エミッタ電極、16・・・エミッタ領域、19.20・
・・ゲート電極、21.23・・・ソース領域、22.
24・・・ドレイン領域、Ql・・・npn型バイポー
ラトランジスタ、Q2・・・pチャネル間O8FET、
Q3−nチャネルMOS F E T、 W−・・エミ
ツタ幅、L・・・ゲート長である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、バイポーラトランジスタとMISFETとを有する
    半導体集積回路装置であって、前記バイポーラトランジ
    スタのベース引き出し電極と前記MISFETのゲート
    電極とが同一の製造工程で形成された同一の導体膜によ
    り構成されていることを特徴とする半導体集積回路装置
    。 2、前記ベース引き出し電極及び前記ゲート電極の側面
    に絶縁物から成る側壁が設けられ、前記ベース引き出し
    電極の側面に設けられた前記側壁に対して自己整合的に
    前記バイポーラトランジスタのエミッタ領域が設けられ
    ているとともに、前記ゲート電極の側面に設けられた前
    記側壁に対して自己整合的に前記MISFETのソース
    領域及びドレイン領域が設けられていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。 3、前記バイポーラトランジスタがnpn型バイポーラ
    トランジスタであり、前記MISFETがnチャネルM
    ISFETとpチャネルMISFETとから成る相補型
    MISFETであることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項又は第2項記載の半導体集積回路装置。4、前記導
    体膜が多結晶シリコン膜であることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項〜第3項のいずれか一項記載の半導体集
    積回路装置。 5、前記導体膜が、多結晶シリコン膜と、この多結晶シ
    リコン膜上に設けられた高融点金属シリサイド膜又は高
    融点金属膜とから成る重ね膜であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか一項記載の半導
    体集積回路装置。 6、前記ベース引き出し電極を構成する前記多結晶シリ
    コン膜がp^+型の多結晶シリコン膜であり、前記ゲー
    ト電極を構成する前記多結晶シリコン膜がn^+型の多
    結晶シリコン膜であることを特徴とする特許請求の範囲
    第4項又は第5項記載の半導体集積回路装置。 7、前記p^+型の多結晶シリコン膜からのp型不純物
    の拡散により前記バイポーラトランジスタの外部ベース
    領域が前記ベース引き出し電極に対して自己整合的に設
    けられていることを特徴とする特許請求の範囲第6項記
    載の半導体集積回路装置。 8、前記導体膜が高融点金属膜又は高融点金属シリサイ
    ド膜であることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載
    の半導体集積回路装置。 9、前記半導体集積回路装置がスタチックRAM又はゲ
    ートアレイであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項〜第8項のいずれか一項記載の半導体集積回路装置。 10、バイポーラトランジスタとMISFETとを有す
    る半導体集積回路装置の製造方法であって、導体膜を全
    面に形成する工程と、前記導体膜をパターンニングする
    ことにより前記バイポーラトランジスタのベース引き出
    し電極と前記MISFETのゲート電極とを同時に形成
    する工程とを具備することを特徴とする半導体集積回路
    装置の製造方法。 11、前記ベース引き出し電極及び前記ゲート電極の上
    に絶縁膜を形成し、この絶縁膜を異方性エッチングする
    ことにより前記ベース引き出し電極及び前記ゲート電極
    の側面に絶縁物から成る側壁を形成するようにしたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第10項記載の半導体集積
    回路装置の製造方法。 12、不純物をドープした多結晶シリコン膜からの前記
    不純物の拡散により前記バイポーラトランジスタのエミ
    ッタ領域を前記側壁に対して自己整合的に形成するよう
    にしたことを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の
    半導体集積回路装置の製造方法。 13、前記バイポーラトランジスタがnpn型バイポー
    ラトランジスタであり、前記MISFETがnチャネル
    MISFETとpチャネルMISFETとから成る相補
    型MISFETであることを特徴とする特許請求の範囲
    第10項〜第12項のいずれか一項記載の半導体集積回
    路装置の製造方法。 14、前記導体膜が多結晶シリコン膜であることを特徴
    とする特許請求の範囲第10項〜第13項のいずれか一
    項記載の半導体集積回路装置の製造方法。 15、前記導体膜が、多結晶シリコン膜と、この多結晶
    シリコン膜上に設けられた高融点金属シリサイド膜又は
    高融点金属膜とから成る重ね膜であることを特徴とする
    特許請求の範囲第10項〜第13項のいずれか一項記載
    の半導体集積回路装置の製造方法。 16、前記ベース引き出し電極を構成する前記多結晶シ
    リコン膜がp^+型の多結晶シリコン膜であり、前記ゲ
    ート電極を構成する前記多結晶シリコン膜がn^+型の
    多結晶シリコン膜であることを特徴とする特許請求の範
    囲第14項又は第15項記載の半導体集積回路装置の製
    造方法。 17、前記p^+型の多結晶シリコン膜からのp型不純
    物の拡散により前記バイポーラトランジスタの外部ベー
    ス領域を前記ベース引き出し電極に対して自己整合的に
    形成するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
    16項記載の半導体集積回路装置の製造方法。 18、前記導体膜が高融点金属膜又は高融点金属シリサ
    イド膜であることを特徴とする特許請求の範囲第10項
    〜第13項のいずれか一項記載の半導体集積回路装置の
    製造方法。19、前記半導体集積回路装置がスタチック
    RAM又はゲートアレイであることを特徴とする特許請
    求の範囲第10項〜第18項のいずれか一項記載の半導
    体集積回路装置の製造方法。
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