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JP3191366B2 - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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JP3191366B2 - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device manufacturing method

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JP3191366B2
JP3191366B2 JP32313691A JP32313691A JP3191366B2 JP 3191366 B2 JP3191366 B2 JP 3191366B2 JP 32313691 A JP32313691 A JP 32313691A JP 32313691 A JP32313691 A JP 32313691A JP 3191366 B2 JP3191366 B2 JP 3191366B2
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製法、特
に同一基板上にMOSトランジスタとバイポーラトラン
ジスタが形成されたBiCMOSデバイスの製法に関す
る。
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a BiCMOS device having a MOS transistor and a bipolar transistor formed on the same substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、半導体装置に関し、メモリセルを
高集積化が可能なMOSトランジスタで構成し、周辺回
路をバイポーラトランジスタを含む回路で構成して高速
化を図った所謂BiCMOSデバイスが注目されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, with respect to semiconductor devices, a so-called BiCMOS device in which a memory cell is formed of a MOS transistor capable of high integration and a peripheral circuit is formed of a circuit including a bipolar transistor to achieve high speed has been receiving attention. ing.

【0003】ここで、重要になるのは、バイポーラプロ
セスとCMOSプロセスの融合による製造工程の合理化
と、段差低減などの構造自体の簡略化である。
What is important here is rationalization of the manufacturing process by integrating the bipolar process and the CMOS process, and simplification of the structure itself such as reduction of steps.

【0004】ここで、従来のBiCMOSデバイスの製
法を図15〜図20に基いて説明する。まず、図15A
に示すように、例えばP型のシリコン基板61上にN型
のエピタキシャル層62を形成する。このとき、バイポ
ーラトランジスタが形成される領域(以下、バイポーラ
トランジスタ形成領域と記す)63にN型の埋め込み層
64が形成される。その後、選択酸化を行ってエピタキ
シャル層62の表面に選択的にフィールド絶縁層65を
形成する。
Here, a conventional method for manufacturing a BiCMOS device will be described with reference to FIGS. First, FIG.
As shown in FIG. 6, an N-type epitaxial layer 62 is formed on a P-type silicon substrate 61, for example. At this time, an N-type buried layer 64 is formed in a region 63 (hereinafter, referred to as a bipolar transistor formation region) where a bipolar transistor is to be formed. After that, selective oxidation is performed to selectively form a field insulating layer 65 on the surface of the epitaxial layer 62.

【0005】次に、図15Bに示すように、全面に多結
晶シリコン層を形成した後、パターンニングしてMOS
トランジスタが形成される領域(以下、単にMOSトラ
ンジスタ形成領域)66に多結晶シリコン層によるゲー
ト電極67を形成する。
Next, as shown in FIG. 15B, after forming a polycrystalline silicon layer on the entire surface, patterning is performed
A gate electrode 67 of a polycrystalline silicon layer is formed in a region (hereinafter, simply referred to as a MOS transistor formation region) 66 where a transistor is formed.

【0006】次に、図16Aに示すように、バイポーラ
トランジスタ形成領域63上にフォトレジスト膜68を
形成した後、ゲート電極67をマスクとしてMOSトラ
ンジスタ形成領域66にLDD領域形成用の不純物、例
えばBF2 + をイオン注入してP型(低濃度)のLDD
領域69を形成する。
Next, as shown in FIG. 16A, after a photoresist film 68 is formed on the bipolar transistor formation region 63, impurities for forming an LDD region, eg, BF, are formed in the MOS transistor formation region 66 using the gate electrode 67 as a mask. P + (low concentration) LDD by ion implantation of 2 +
An area 69 is formed.

【0007】次に、図16Bに示すように、バイポーラ
トランジスタ形成領域63上のフォトレジスト膜68を
除去した後、MOSトランジスタ形成領域66及びコレ
クタ取出し領域が形成される部分にフォトレジスト膜7
0を形成する。その後、バイポーラトランジスタ形成領
域63にベース領域形成用の不純物、例えば例えばBF
2 + をイオン注入してP型のベース領域71を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 16B, after removing the photoresist film 68 on the bipolar transistor formation region 63, the photoresist film 7 is formed on the portion where the MOS transistor formation region 66 and the collector extraction region are formed.
0 is formed. Then, impurities for forming a base region, for example, BF
2 + a is ion-implanted to form a P-type base region 71.

【0008】次に、図17Aに示すように、上記フォト
レジスト膜70を除去した後、再びMOSトランジスタ
形成領域66及びバイポーラトランジスタ形成領域63
の真性ベース領域となる部分にフォトレジスト膜72を
形成する。その後、フォトレジスト膜72をマスクとし
てバイポーラトランジスタ形成領域63にベース取出し
領域形成用の不純物、例えばBF2 + をイオン注入して
バイポーラトランジスタ形成領域63にP型(高濃度)
のベース取出し領域71aを形成する。
Next, as shown in FIG. 17A, after removing the photoresist film 70, the MOS transistor forming region 66 and the bipolar transistor forming region 63 are again formed.
A photoresist film 72 is formed in a portion to be an intrinsic base region. Thereafter, using the photoresist film 72 as a mask, an impurity for forming a base extraction region, for example, BF 2 + is ion-implanted into the bipolar transistor formation region 63 and a P-type (high concentration) is implanted into the bipolar transistor formation region 63.
Is formed.

【0009】次に、図17Bに示すように、上記フォト
レジスト膜72を除去した後、全面に例えばSiO2
らなる絶縁膜をCVD法等で形成する。その後、RIE
(反応性イオンエッチング)にて全面エッチバックを行
って、ゲート電極67の側壁に絶縁膜を残す。即ち、ゲ
ート電極67に上記絶縁膜によるサイドウォール73を
形成する。
Next, as shown in FIG. 17B, after removing the photoresist film 72, an insulating film made of, for example, SiO 2 is formed on the entire surface by a CVD method or the like. After that, RIE
The entire surface is etched back by (reactive ion etching) to leave an insulating film on the side wall of the gate electrode 67. That is, the side wall 73 of the insulating film is formed on the gate electrode 67.

【0010】次に、図18Aに示すように、バイポーラ
トランジスタ形成領域63上にフォトレジスト膜74を
形成した後、ゲート電極67及びサイドウォール73を
マスクとしてMOSトランジスタ形成領域66にソー
ス、ドレイン領域形成用の不純物、例えばBF2 + をイ
オン注入してMOSトランジスタ形成領域66にP型
(高濃度)のソース領域75及びドレイン領域76を形
成する。
Next, as shown in FIG. 18A, after a photoresist film 74 is formed on the bipolar transistor formation region 63, source and drain regions are formed in the MOS transistor formation region 66 using the gate electrode 67 and the sidewall 73 as a mask. For example, BF 2 + is ion-implanted to form a P-type (high concentration) source region 75 and a drain region 76 in the MOS transistor formation region 66.

【0011】次に、図18Bに示すように、上記フォト
レジスト膜74を除去した後、コレクタ取出し領域とな
る部分を除く、バイポーラトランジスタ形成領域63と
MOSトランジスタ形成領域66上にフォトレジスト膜
77を形成した後、Nチャネル型MOSトランジスタの
ソース領域及びドレイン領域となる部分(図示せず)並
びにコレクタ取出し領域となる部分にN型の不純物をイ
オン注入して、Nチャネル型MOSトランジスタとなる
部分に夫々N型のソース領域及びドレイン領域(図示せ
ず)を形成すると共に、バイポーラトランジスタ形成領
域63にN型のコレクタ取出し領域78を形成する。
Next, as shown in FIG. 18B, after removing the photoresist film 74, a photoresist film 77 is formed on the bipolar transistor formation region 63 and the MOS transistor formation region 66 except for a portion to be a collector extraction region. After the formation, an N-type impurity is ion-implanted into a portion (not shown) serving as a source region and a drain region of the N-channel MOS transistor and a portion serving as a collector take-out region. An N-type source region and a drain region (not shown) are formed, and an N-type collector extraction region 78 is formed in the bipolar transistor formation region 63.

【0012】次に、図19Aに示すように、上記フォト
レジスト膜77を除去した後、全面に例えばSiO2
らなる絶縁膜79をCVD法等で形成する。その後、エ
ミッタ領域が形成される部分に対応した箇所に開口79
aを形成した後、全面に多結晶シリコン層80を形成す
る。その後、多結晶シリコン層80中にエミッタ領域形
成用の不純物、例えば砒素(As+ )をイオン注入す
る。
Next, as shown in FIG. 19A, after removing the photoresist film 77, an insulating film 79 made of, for example, SiO 2 is formed on the entire surface by a CVD method or the like. Thereafter, an opening 79 is formed at a position corresponding to the portion where the emitter region is formed.
After forming a, a polycrystalline silicon layer 80 is formed on the entire surface. Thereafter, impurities for forming an emitter region, for example, arsenic (As + ) are ion-implanted into the polycrystalline silicon layer 80.

【0013】次に、図19Bに示すように、多結晶シリ
コン層80をパターニングして開口79aの部分のみに
多結晶シリコン層80を残す。その後、例えばSiO2
からなる層間絶縁膜81を形成した後、熱処理を行う。
このとき、多結晶シリコン層80中の不純物が真性ベー
ス領域71b内に拡散してN型のエミッタ領域82が形
成される。
Next, as shown in FIG. 19B, the polycrystalline silicon layer 80 is patterned to leave the polycrystalline silicon layer 80 only at the opening 79a. Then, for example, SiO 2
After forming the interlayer insulating film 81 made of, heat treatment is performed.
At this time, the impurities in polycrystalline silicon layer 80 diffuse into intrinsic base region 71b to form N-type emitter region 82.

【0014】そして、図20に示すように、ソース領域
75、ドレイン領域76、ベース取出し領域71a、多
結晶シリコン層80及びコレクタ取出し領域78に対応
する箇所に夫々開口83を形成した後、全面にAl層を
形成し、その後、Al層をパターニングしてAl層によ
るソース電極84、ドレイン電極85、ベース電極8
6、エミッタ電極87及びコレクタ電極88を夫々形成
してBiCMOSデバイスを得る。
Then, as shown in FIG. 20, openings 83 are formed at locations corresponding to the source region 75, the drain region 76, the base extraction region 71a, the polycrystalline silicon layer 80, and the collector extraction region 78, respectively. An Al layer is formed, and then the Al layer is patterned to form a source electrode 84, a drain electrode 85, and a base electrode 8 of the Al layer.
6. An emitter electrode 87 and a collector electrode 88 are respectively formed to obtain a BiCMOS device.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
BiCMOSデバイスにおいては、図17Bで示す工程
にて、ゲート電極67にサイドウォール73を形成する
際、RIEによる全面エッチバックを行うが、このと
き、バイポーラトランジスタ形成領域63、特にその動
作領域にエッチングによるダメージが入るという問題が
ある。このダメージを解消させるには、高温(例えば1
000℃以上)の熱処理が必要であるが、通常、MOS
トランジスタの形成プロセスでは、不純物の異常拡散の
関係から高温による熱処理を行うことができない。
However, in the conventional BiCMOS device, when the sidewall 73 is formed on the gate electrode 67 in the process shown in FIG. 17B, the entire surface is etched back by RIE. There is a problem that the bipolar transistor formation region 63, particularly its operation region, is damaged by etching. To eliminate this damage, a high temperature (for example, 1
000 ° C. or higher), but usually MOS
In the transistor formation process, heat treatment at a high temperature cannot be performed due to abnormal diffusion of impurities.

【0016】従って、バイポーラトランジスタ形成領域
63に入ったエッチングによるダメージを、その後のプ
ロセスで有効に除去することができず、作製されたBi
CMOSデバイスのうち、バイポーラトランジスタの特
性がどうしても劣化してしまうという問題があった。
Therefore, the damage caused by the etching that has entered the bipolar transistor formation region 63 cannot be effectively removed in a subsequent process, and the fabricated Bi
Among the CMOS devices, there is a problem that the characteristics of the bipolar transistor are inevitably deteriorated.

【0017】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、MOSトランジスタ
のゲート電極にサイドウォールを形成する際のエッチン
グ処理時において、バイポーラトランジスタ形成領域に
エッチングによるダメージを与えることがなく、特性の
劣化を引き起こすことのない半導体装置の製法を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an etching method for forming a bipolar transistor in a region where a bipolar transistor is to be formed at the time of an etching process for forming a sidewall on a gate electrode of a MOS transistor. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device which does not cause damage due to the semiconductor device and does not cause deterioration of characteristics.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、同一基板1上
に形成された素子分離領域2にて分離されたMOSトラ
ンジスタ形成領域3とバイポーラトランジスタ形成領域
4に夫々MOSトランジスタTr及びバイポーラトラン
ジスタQが形成された半導体装置の製法において、MO
Sトランジスタ形成領域3上にゲート電極8を形成した
後、MOSトランジスタ形成領域3にゲート電極8をマ
スクとして選択的にLDD領域形成用不純物を導入す
る。
According to the present invention, a MOS transistor forming region 3 and a bipolar transistor forming region 4 separated by an element separating region 2 formed on the same substrate 1 have a MOS transistor Tr and a bipolar transistor Q, respectively. In the method of manufacturing a semiconductor device in which
After the gate electrode 8 is formed on the S-transistor formation region 3, an impurity for forming an LDD region is selectively introduced into the MOS transistor formation region 3 using the gate electrode 8 as a mask.

【0019】その後、バイポーラトランジスタ形成領域
4に選択的にベース領域形成用不純物を導入した後、全
面に第1の絶縁膜23を形成する。その後、エッチバッ
クを行って、MOSトランジスタ形成領域3上のゲート
電極8の側壁及びバイポーラトランジスタ形成領域4
中、バイポーラトランジスタの動作領域4aとなる部分
の上に絶縁膜23を残す。即ち、絶縁膜23によるサイ
ドウォール10と絶縁膜22を形成する。次いで、全面
に第2の絶縁膜37を形成する。
Thereafter, a base region forming impurity is selectively introduced into the bipolar transistor forming region 4, and then a first insulating film 23 is formed on the entire surface. Thereafter, an etch back is performed to form a sidewall of the gate electrode 8 on the MOS transistor formation region 3 and the bipolar transistor formation region 4.
In the middle, the insulating film 23 is left on a portion to be the operation region 4a of the bipolar transistor. That is, the side wall 10 and the insulating film 22 are formed by the insulating film 23. Next, a second insulating film 37 is formed on the entire surface.

【0020】その後、MOSトランジスタ形成領域3に
ゲート電極8及び該ゲート電極8の側壁に残存する絶縁
膜(サイドウォール10)並びにバイポーラトランジス
タ形成領域4上の絶縁膜22をマスクとして選択的にソ
ース領域5及びドレイン領域6並びにベース取出し領域
17aを形成するための不純物を導入する。その後、バ
イポーラトランジスタ形成領域4上に残存する上記第1
及び第2の絶縁膜22及び37の一部に開口24を形成
した後、全面に第1の半導体層21を形成する。次い
で、該開口24を介して上記バイポーラトランジスタ形
成領域4にエミッタ領域形成用不純物を導入した後、第
1の半導体層21を所定のパターンに加工する。
Thereafter, the gate electrode 8 and the insulating film (sidewall 10) remaining on the side wall of the gate electrode 8 in the MOS transistor forming region 3 and the insulating film 22 on the bipolar transistor forming region 4 are selectively used as masks in the source region. 5 and the drain region 6 and an impurity for forming the base extraction region 17a are introduced. After that, the first transistor remaining on the bipolar transistor formation region 4 is removed.
After the opening 24 is formed in a part of the second insulating films 22 and 37, the first semiconductor layer 21 is formed on the entire surface. Next, after introducing impurities for forming an emitter region into the bipolar transistor forming region 4 through the opening 24, the first semiconductor layer 21 is processed into a predetermined pattern.

【0021】また、本発明は、同一基板1上に形成され
た素子分離領域2にて分離されたMOSトランジスタ形
成領域3とバイポーラトランジスタ形成領域4に夫々M
OSトランジスタTr及びバイポーラトランジスタQが
形成された半導体装置の製法において、MOSトランジ
スタ形成領域3上にゲート電極8を形成した後、MOS
トランジスタ形成領域3にゲート電極8をマスクとして
選択的にLDD領域形成用不純物を導入する。
Further, according to the present invention, the MOS transistor forming region 3 and the bipolar transistor forming region 4 which are separated by the device separating region 2 formed on the same substrate 1 have M
In a method of manufacturing a semiconductor device in which an OS transistor Tr and a bipolar transistor Q are formed, after a gate electrode 8 is formed on a MOS transistor formation region 3, a MOS transistor is formed.
Using the gate electrode 8 as a mask, an impurity for forming an LDD region is selectively introduced into the transistor formation region 3.

【0022】その後、バイポーラトランジスタ形成領域
4に選択的にベース領域形成用不純物を導入した後、全
面に絶縁膜23を形成する。その後、バイポーラトラン
ジスタ形成領域4上における上記絶縁膜23の一部に開
口24を形成した後、該開口24を含む部分にエミッタ
拡散源となる半導体膜21を形成する。次に、開口24
より幅広のパターンを有する膜52を開口24上を覆う
ように形成した後、エッチバックを行って、MOSトラ
ンジスタ形成領域3上のゲート電極8の側壁及びバイポ
ーラトランジスタ形成領域4中、半導体膜21が形成さ
れた部分に絶縁膜23を残す。即ち、絶縁膜23による
サイドウォール10と絶縁膜22を形成する。
Then, after selectively introducing a base region forming impurity into the bipolar transistor forming region 4, an insulating film 23 is formed on the entire surface. After that, an opening 24 is formed in a part of the insulating film 23 on the bipolar transistor formation region 4, and a semiconductor film 21 serving as an emitter diffusion source is formed in a part including the opening 24. Next, the opening 24
A film 52 having a wider pattern covers the opening 24
After the formation, the etch back is performed to leave the insulating film 23 on the side wall of the gate electrode 8 on the MOS transistor forming region 3 and the portion where the semiconductor film 21 is formed in the bipolar transistor forming region 4. That is, the side wall 10 and the insulating film 22 are formed by the insulating film 23.

【0023】その後、MOSトランジスタ形成領域3に
ゲート電極8及び該ゲート電極8の側壁に残存する絶縁
膜(サイドウォール10)並びにバイポーラトランジス
タ形成領域4上の絶縁膜22をマスクとして選択的にソ
ース領域5及びドレイン領域6並びにベース取出し領域
17aを形成するための不純物を導入する。その後、半
導体膜21から拡散される不純物により形成される領域
18を除く、ベース取出し領域を形成するための不純物
が導入された領域17aにそれぞれ接続する第1及び第
2の電極25を、半導体膜21から拡散された不純物に
より形成された領域18がその間となるように形成す
る。
Thereafter, the gate electrode 8 and the insulating film (sidewall 10) remaining on the side wall of the gate electrode 8 in the MOS transistor forming region 3 and the insulating film 22 on the bipolar transistor forming region 4 are selectively used as masks in the source region. 5 and the drain region 6 and an impurity for forming the base extraction region 17a are introduced. Then half
Region formed by impurities diffused from conductive film 21
Impurities for forming base extraction region except 18
Are connected to the region 17a in which
2 electrode 25 to the impurity diffused from the semiconductor film 21.
Is formed so that the formed region 18 is located therebetween.
You.

【0024】[0024]

【作用】上述の本発明の第1の製法によれば、全面に第
1の絶縁膜23を形成した後、ゲート電極8側壁に絶縁
膜23を残してゲート電極8に絶縁膜23によるサイド
ウォール10を形成する場合において、例えばRIEに
よるエッチングを全面に対して行ったとしても、バイポ
ーラトランジスタ形成領域4中、少なくともバイポーラ
トランジスタの動作領域4a上に上記絶縁膜23(絶縁
膜22)を残すことができる。従って、上記動作領域4
aへのエッチングによるダメージが、動作領域4a上の
絶縁膜22によって回避されることになり、エッチング
ダメージによるバイポーラトランジスタQの特性劣化を
防止することができる。
According to the first manufacturing method of the present invention, after the first insulating film 23 is formed on the entire surface, the insulating film 23 is left on the side wall of the gate electrode 8 and the side wall of the insulating film 23 is formed on the gate electrode 8. In the case where 10 is formed, for example, even if etching by RIE is performed on the entire surface, the insulating film 23 (insulating film 22) may be left at least on the bipolar transistor operating region 4a in the bipolar transistor forming region 4. it can. Therefore, the operation area 4
The damage of the bipolar transistor Q due to etching damage can be prevented by the insulating film 22 on the operation region 4a, and the deterioration of the characteristics of the bipolar transistor Q due to the etching damage can be prevented.

【0025】この場合、例えば全面に上記絶縁膜23を
形成した後、エッチバックを行う前に予め、バイポーラ
トランジスタ形成領域4中、その動作領域4aにおける
絶縁膜23上にフォトレジスト膜36を形成するだけで
よいため、製造工程の増加を最小限に抑えることができ
る。
In this case, for example, after the insulating film 23 is formed on the entire surface, a photoresist film 36 is formed on the insulating film 23 in the operation region 4a in the bipolar transistor formation region 4 before performing the etch back. , It is possible to minimize the number of manufacturing steps.

【0026】また、ゲート電極8及び該ゲート電極8の
側壁に残存する絶縁膜(サイドウォール10)並びに動
作領域4a上の絶縁膜22をマスクとして選択的にソー
ス領域5及びドレイン領域6並びにベース取出し領域1
7aを形成するための不純物を導入するようにしたの
で、製造工程の簡略化を図ることができ、上記フォトレ
ジスト膜36の形成に伴う製造工程の増加を相殺させる
ことができる。
The source region 5 and the drain region 6 and the base extraction are selectively performed using the gate electrode 8, the insulating film (sidewall 10) remaining on the side wall of the gate electrode 8 and the insulating film 22 on the operation region 4a as a mask. Area 1
Since the impurity for forming 7a is introduced, the manufacturing process can be simplified, and the increase in the number of manufacturing processes accompanying the formation of the photoresist film 36 can be offset.

【0027】第1の半導体層21を所定パターンにエッ
チング加工するとき、下層の第2の絶縁膜37がエッチ
ングストッパとなり、MOSトランジスタ形成領域3に
おけるソース領域5及びドレイン領域6、並びにバイポ
ーラトランジスタ形成領域4におけるベース取出し領域
17a及びコレクタ取出し領域に対するオーバーエッチ
ングが防止される。
When the first semiconductor layer 21 is etched into a predetermined pattern, the underlying second insulating film 37 serves as an etching stopper, and the source region 5 and the drain region 6 in the MOS transistor formation region 3 and the bipolar transistor formation region 4 prevents overetching of the base extraction region 17a and the collector extraction region.

【0028】尚、バイポーラトランジスタQのベース領
域17がベース取出し領域17aと真性ベース領域17
bとで構成される場合、上記真性ベース領域17bとM
OSトランジスタTrのLDD領域9とを同時に形成す
ることにより、更に製造工程の簡略化を図ることができ
る。
Incidentally, the base region 17 of the bipolar transistor Q is composed of the base extraction region 17a and the intrinsic base region 17a.
b, the intrinsic base region 17b and M
By simultaneously forming the LDD region 9 of the OS transistor Tr, the manufacturing process can be further simplified.

【0029】また、本発明の第2の製法によれば、上記
第1の製法と同様に、動作領域4aへのエッチングによ
るダメージが、動作領域4a上の絶縁膜22によって回
避されることになり、エッチングダメージによるバイポ
ーラトランジスタQの特性劣化を防止することができ
る。
According to the second manufacturing method of the present invention, similarly to the first manufacturing method, damage to the operation region 4a due to etching is avoided by the insulating film 22 on the operation region 4a. In addition, deterioration of the characteristics of the bipolar transistor Q due to etching damage can be prevented.

【0030】また、上記第1の製法では、動作領域4a
上に絶縁膜22を残した後、エミッタ拡散源となる半導
体膜21をパターニングするようにしているため、マス
クの合わせ精度上、どうしても絶縁膜22を比較的幅広
に形成する必要があるが、この第2の製法の場合、上層
の半導体層21と下層の絶縁膜22を同じ幅でパターニ
ングすることが可能となるため、動作領域4a上に残す
絶縁膜22の幅を狭くすることが可能となり、ベース取
出し領域17aをより真性ベース領域17bに近づける
ことができる。その結果、ベース抵抗を低くすることが
でき、バイポーラトランジスタの特性を更に向上させる
ことができる。また、ベース取出し領域17aのそれぞ
れに接続する第1及び第2の電極25を、半導体膜21
から拡散された不純物により形成された領域(エミッタ
領域)18がその間となるように、即ちエミッタ領域1
8を挟むように形成することにより、開口24とこれよ
り幅広の膜52との相対的な位置ずれ(いわゆるマスク
合わせずれ)が生じても、ベース電極25からエミッタ
領域18直下の真性ベース領域までの距離の近い方のベ
ース電極が実際のベース電極として機能し、高周波特性
に影響を与えるベース抵抗をより低くすることができ
る。
In the first manufacturing method, the operating region 4a
Since the semiconductor film 21 serving as an emitter diffusion source is patterned after the insulating film 22 is left thereon, the insulating film 22 must be formed to be relatively wide due to mask alignment accuracy. In the case of the second manufacturing method, the upper semiconductor layer 21 and the lower insulating film 22 can be patterned with the same width, so that the width of the insulating film 22 left on the operation region 4a can be reduced. The base extraction region 17a can be closer to the intrinsic base region 17b. As a result, the base resistance can be reduced, and the characteristics of the bipolar transistor can be further improved. Also, each of the base take-out areas 17a
The first and second electrodes 25 connected thereto are connected to the semiconductor film 21.
Region formed by impurities diffused from the
Region 18 between them, ie, the emitter region 1
8 so as to sandwich the opening 24.
Relative displacement with the wider film 52 (so-called mask
Even if misalignment occurs, the emitter is
The distance to the intrinsic base area immediately below the area 18 is smaller.
The base electrode functions as the actual base electrode,
Can lower the base resistance affecting
You.

【0031】[0031]

【実施例】以下、図1〜図14を参照しながら本発明の
実施例を説明する。図1は、第1実施例に係るBiCM
OSデバイス(以下、単にデバイスと記す)の構成を示
す断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a BiCM according to the first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an OS device (hereinafter, simply referred to as a device).

【0032】このデバイスは、図示するように、同一の
シリコン基板1上にPチャネル型MOSトランジスタT
rとNPNトランジスタQを有する。これらトランジス
タTr及びQは、例えば選択酸化(LOCOS)法等で
形成された素子分離領域(フィールド絶縁層)2によっ
て互いに分離されたMOSトランジスタ形成領域3とバ
イポーラトランジスタ形成領域4に夫々形成されてい
る。
This device has a P-channel MOS transistor T on the same silicon substrate 1 as shown in FIG.
r and an NPN transistor Q. These transistors Tr and Q are respectively formed in a MOS transistor formation region 3 and a bipolar transistor formation region 4 separated from each other by an element isolation region (field insulating layer) 2 formed by a selective oxidation (LOCOS) method or the like. .

【0033】そして、Pチャネル型MOSトランジスタ
Trは、その形成領域3に形成された例えばP型(高濃
度)のソース領域5及びドレイン領域6と、チャネル領
域上にゲート絶縁膜7を介して形成されたゲート電極8
から構成されている。特に、本例では、MOSトランジ
スタの高集積化に伴うドレイン端への電界集中(短チャ
ネル効果)を防止するために、P型(低濃度)のLDD
領域9が形成されている。
The P-channel MOS transistor Tr is formed, for example, with a P-type (high-concentration) source region 5 and a drain region 6 formed in the formation region 3 and a gate insulating film 7 on the channel region. Gate electrode 8
It is composed of In particular, in this example, a P-type (low-concentration) LDD is used to prevent electric field concentration (short channel effect) at the drain end due to high integration of MOS transistors.
A region 9 is formed.

【0034】このLDD領域9は、ゲート電極8の側壁
に残存する絶縁膜、即ちサイドウォール10下に形成さ
れる。尚、11は層間絶縁膜、12及び13は夫々Al
層によるソース電極及びドレイン電極である。また、ゲ
ート電極8は、上層のタングステンシリサイド層14と
下層の多結晶シリコン層15からなるタングステンポリ
サイド層にて形成される。
The LDD region 9 is formed under the insulating film remaining on the side wall of the gate electrode 8, that is, under the side wall 10. Incidentally, 11 is an interlayer insulating film, and 12 and 13 are Al
A source electrode and a drain electrode by a layer. Gate electrode 8 is formed of a tungsten polycide layer including upper tungsten silicide layer 14 and lower polycrystalline silicon layer 15.

【0035】一方、NPNトランジスタQは、その形成
領域4に形成された例えばN型のコレクタ領域(エピタ
キシャル層16)と、P型のベース領域17と、N型の
エミッタ領域18から構成されている。特に、本例で
は、上記ベース領域17は、比較的深さがあり、中央の
エミッタ領域を囲むように平面ほぼコ字状に形成された
ベース取出し領域17aと、エミッタ領域18の下層に
拡がる比較的浅い真性ベース領域17bから構成されて
いる。
On the other hand, the NPN transistor Q includes, for example, an N-type collector region (epitaxial layer 16) formed in the formation region 4, a P-type base region 17, and an N-type emitter region 18. . In particular, in this example, the base region 17 has a relatively large depth, and a base extraction region 17a formed in a substantially U-shape in a plane so as to surround the central emitter region, and a base extension region extending below the emitter region 18. It is composed of a shallow intrinsic base region 17b.

【0036】また、コレクタ領域16の下層には、コレ
クタ抵抗を低減させるためのN型の埋め込み層19と表
面から埋め込み層19に達するコレクタ取出し領域20
とを有する。また、エミッタ領域18は、その上層に形
成された不純物ドープの多結晶シリコン層21からの不
純物拡散によって形成されている。
Below the collector region 16, an N-type buried layer 19 for reducing collector resistance and a collector extraction region 20 reaching the buried layer 19 from the surface are provided.
And Emitter region 18 is formed by impurity diffusion from impurity-doped polycrystalline silicon layer 21 formed thereon.

【0037】しかして、本例においては、バイポーラト
ランジスタ形成領域4中、その動作領域4aと多結晶シ
リコン層21間に形成された絶縁膜22と、MOSトラ
ンジスタ形成領域3上のゲート電極8に形成されたサイ
ドウォール10とが同じ絶縁膜23にて形成されてい
る。
In the present embodiment, the insulating film 22 formed between the operation region 4a and the polysilicon layer 21 in the bipolar transistor formation region 4 and the gate electrode 8 on the MOS transistor formation region 3 are formed. The formed sidewalls 10 are formed of the same insulating film 23.

【0038】即ち、全面に絶縁膜23を形成した後、例
えばRIEによるエッチング処理にてゲート電極8のサ
イドウォール10と多結晶シリコン層21下の絶縁膜2
2を同時に形成する。そして、絶縁膜22に開口24を
形成した後、不純物ドープの多結晶シリコン層21を形
成して、その後の熱処理により、多結晶シリコン層21
から不純物を拡散させてエミッタ領域18を形成する。
That is, after the insulating film 23 is formed on the entire surface, the side wall 10 of the gate electrode 8 and the insulating film 2 under the polycrystalline silicon layer 21 are etched by, for example, RIE.
2 are formed simultaneously. After an opening 24 is formed in the insulating film 22, an impurity-doped polycrystalline silicon layer 21 is formed.
To form an emitter region 18 by diffusing impurities.

【0039】尚、図において、25、26及び27は、
Al層によるベース電極、エミッタ電極及びコレクタ電
極を示す。また、図2にNPNトランジスタの平面形状
を示す。この図から、エミッタ領域18上に多結晶シリ
コン層21が形成され、該多結晶シリコン層21上にA
l層によるエミッタ電極26が形成された形となってお
り、また、エミッタ電極26を囲むようにベース電極2
5がほぼ平面コ字状に形成された形となっている。
In the figure, 25, 26 and 27 are:
2 shows a base electrode, an emitter electrode, and a collector electrode made of an Al layer. FIG. 2 shows a plan shape of the NPN transistor. From this figure, a polysilicon layer 21 is formed on the emitter region 18, and the polysilicon layer 21 is formed on the polysilicon layer 21.
The emitter electrode 26 is formed by an l-layer, and the base electrode 2 is formed so as to surround the emitter electrode 26.
5 has a substantially U-shape.

【0040】このように、ゲート電極8の側壁に絶縁膜
23を残してゲート電極8に絶縁膜23によるサイドウ
ォール10を形成する際、例えばRIEによるエッチン
グが全面に対して行われ、通常は、バイポーラトランジ
スタ形成領域4上の絶縁膜23は全てエッチング除去さ
れるわけであるが、本例の構成では、ゲート電極8のサ
イドウォール10と、バイポーラトランジスタ形成領域
4上における基板1と多結晶シリコン層21間の絶縁膜
22とを同一の絶縁膜23にて形成するようにしている
ため、バイポーラトランジスタ形成領域4上の絶縁膜2
2は、上記RIEによってはエッチングされず、最終工
程まで残存することになる。このことは、バイポーラト
ランジスタ形成領域4へのエッチングによるダメージ
は、上層の絶縁膜22によって回避されることになり、
エッチングダメージによるバイポーラトランジスタの特
性劣化を防止することができる。
As described above, when the insulating film 23 is left on the side wall of the gate electrode 8 and the side wall 10 of the insulating film 23 is formed on the gate electrode 8, for example, etching by RIE is performed on the entire surface. Although the insulating film 23 on the bipolar transistor formation region 4 is entirely removed by etching, in the configuration of this example, the side wall 10 of the gate electrode 8 and the substrate 1 and the polysilicon layer on the bipolar transistor formation region 4 are formed. Since the same insulating film 23 is formed between the insulating film 22 and the insulating film 22 on the bipolar transistor forming region 4,
No. 2 is not etched by the RIE and remains until the final step. This means that damage to the bipolar transistor formation region 4 due to etching is avoided by the upper insulating film 22,
Deterioration of characteristics of the bipolar transistor due to etching damage can be prevented.

【0041】次に、上記本実施例に係るデバイスを実現
させるための2つの製法(第1実施例及び第2実施例)
を図3〜図14の工程図に基いて説明する。尚、図1と
対応するものについては同符号を記す。
Next, two manufacturing methods for realizing the device according to the present embodiment (first embodiment and second embodiment).
Will be described with reference to the process charts of FIGS. The components corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0042】図3〜図9は、第1実施例に係るデバイス
の製法を示す工程図である。以下、順にその工程を説明
する。
FIGS. 3 to 9 are process diagrams showing a method for manufacturing a device according to the first embodiment. Hereinafter, the steps will be described in order.

【0043】まず、図3Aに示すように、例えばP型の
シリコン基板1上に熱酸化膜31を形成した後、NPN
トランジスタが形成される部分に窓31aを形成する。
その後、全面にアンチモン膜32を形成した後、熱処理
を施してアンチミン膜32よりN型の不純物(アンチモ
ン)を熱酸化膜31の窓31aを通してシリコン基板1
の表面に拡散させて、N型の不純物拡散領域33を形成
する。
First, as shown in FIG. 3A, after a thermal oxide film 31 is formed on a P-type silicon substrate 1, for example, an NPN
A window 31a is formed in a portion where the transistor is formed.
Thereafter, after forming an antimony film 32 on the entire surface, heat treatment is performed to remove N-type impurities (antimony) from the antimin film 32 through the window 31 a of the thermal oxide film 31.
To form an N-type impurity diffusion region 33.

【0044】次に、図3Bに示すように、表面のアンチ
モン膜32及び熱酸化膜31を剥離した後、シリコン基
板1上にN型のエピタキシャル層16を堆積させる。こ
のとき、エピタキシャル層16中のNPNトランジスタ
が形成される領域(以下、単にバイポーラトランジスタ
形成領域と記す)4下のN型の不純物拡散領域33が上
方に成長してN型の埋め込み層19となる。エピタキシ
ャル層16は約1.5μmの厚みを有する。その後、エ
ピタキシャル層16を選択的に酸化してフィールド絶縁
層2を形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, after exfoliating the antimony film 32 and the thermal oxide film 31 on the surface, the N-type epitaxial layer 16 is deposited on the silicon substrate 1. At this time, the N-type impurity diffusion region 33 below the region (hereinafter simply referred to as a bipolar transistor formation region) 4 in the epitaxial layer 16 where the NPN transistor is formed grows upward to become the N-type buried layer 19. . Epitaxial layer 16 has a thickness of about 1.5 μm. After that, the field insulating layer 2 is formed by selectively oxidizing the epitaxial layer 16.

【0045】次に、図3Cに示すように、全面に厚み約
100nmの多結晶シリコン層15及び厚み約100n
mのタングステンシリサイド層14を順次形成してタン
グステンポリサイド層とする。このとき、多結晶シリコ
ン層15には、不純物が導入されて導電性を有してい
る。その後、上記タングステンポリサイド層をパターニ
ングして、エピタキシャル層16中のPチャネル型MO
Sトランジスタが形成される領域(以下、単にMOSト
ランジスタ形成領域と記す)3上にタングステンポリサ
イド層によるゲート電極8を形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, a polycrystalline silicon layer 15 having a thickness of about 100 nm and a
m tungsten silicide layers 14 are sequentially formed to form a tungsten polycide layer. At this time, impurities are introduced into the polycrystalline silicon layer 15 to have conductivity. Thereafter, the tungsten polycide layer is patterned to form a P-channel type MO in the epitaxial layer 16.
A gate electrode 8 of a tungsten polycide layer is formed on a region (hereinafter, simply referred to as a MOS transistor forming region) 3 where an S transistor is to be formed.

【0046】次に、図4Aに示すように、バイポーラト
ランジスタ形成領域4上にフォトレジスト膜34を形成
した後、ゲート電極8をマスクとしてMOSトランジス
タ形成領域3にLDD領域形成用の不純物、例えばBF
2 +をイオン注入してP型(低濃度)のLDD領域9を
自己整合的に形成する。尚、図では省略したが、その前
後において、Nチャネル型MOSトランジスタが形成さ
れる領域に、N型のLDD領域が形成される。
Next, as shown in FIG. 4A, after a photoresist film 34 is formed on the bipolar transistor formation region 4, impurities for forming an LDD region, for example, BF are formed in the MOS transistor formation region 3 using the gate electrode 8 as a mask.
2 + ion implantation to P-type LDD regions 9 (low concentration) in a self-aligned manner. Although not shown in the drawing, an N-type LDD region is formed before and after that in a region where an N-channel MOS transistor is formed.

【0047】次に、図4Bに示すように、バイポーラト
ランジスタ形成領域4上のフォトレジスト膜34を除去
した後、MOSトランジスタ形成領域3上及びコレクタ
取出し領域となる部分上にフォトレジスト膜35を形成
する。その後、ベース領域となる部分にベース領域形成
用の不純物、例えば例えばBF2 + をイオン注入してP
型のベース領域17を形成する。
Next, as shown in FIG. 4B, after removing the photoresist film 34 on the bipolar transistor formation region 4, a photoresist film 35 is formed on the MOS transistor formation region 3 and on a portion to be a collector extraction region. I do. Thereafter, an impurity for forming a base region, for example, BF 2 + is ion-implanted into a portion to be a base region to form a P region.
A mold base region 17 is formed.

【0048】この例では、LDD領域9とベース領域1
7を別工程にて形成するようにしたが、その他図10に
示すように、コレクタ取出し領域となる部分を除く、バ
イポーラトランジスタ形成領域4及びMOSトランジス
タ形成領域3に上記不純物を同時にイオン注入してバイ
ポーラトランジスタ形成領域4にP型のベース領域(比
較的浅い領域)17を、上記LDD領域9と同時に形成
するようにしてもよい。
In this example, the LDD region 9 and the base region 1
7 is formed in a separate process, but as shown in FIG. 10, the above impurities are simultaneously ion-implanted into the bipolar transistor formation region 4 and the MOS transistor formation region 3 except for a portion serving as a collector extraction region. A P-type base region (relatively shallow region) 17 may be formed in the bipolar transistor formation region 4 simultaneously with the LDD region 9.

【0049】次に、図5Aに示すように、上記フォトレ
ジスト膜35を除去した後、全面に例えばSiO2 から
なる厚み約250nmの絶縁膜23をCVD法等で形成
する。その後、バイポーラトランジスタ形成領域4中、
特に動作領域4aとなる部分(ベース取出し領域が形成
される部分を除く、以下同じ)の絶縁膜23上にフォト
レジスト膜36を形成する。
Next, as shown in FIG. 5A, after removing the photoresist film 35, an insulating film 23 made of, for example, SiO 2 and having a thickness of about 250 nm is formed on the entire surface by a CVD method or the like. Then, in the bipolar transistor formation region 4,
In particular, a photoresist film 36 is formed on the insulating film 23 in a portion to be the operation region 4a (except for a portion where a base extraction region is formed, the same applies hereinafter).

【0050】次に、図5Bに示すように、RIEにて全
面エッチバックを行って、ゲート電極8の側壁に絶縁膜
23を残す。即ち、ゲート電極8に上記絶縁膜23によ
るサイドウォール10を形成する。一方、バイポーラト
ランジスタ形成領域4中、その動作領域4aとなる部分
は、フォトレジスト膜36の存在によってRIEによる
エッチングが阻止されるため、バイポーラトランジスタ
形成領域4(特に、動作領域4a)にエッチングによる
ダメージは入らない。このとき、動作領域4a上に絶縁
膜23が残存し、図1で示す絶縁膜22が形成される。
Next, as shown in FIG. 5B, the entire surface is etched back by RIE to leave the insulating film 23 on the side wall of the gate electrode 8. That is, the side wall 10 of the insulating film 23 is formed on the gate electrode 8. On the other hand, in the bipolar transistor formation region 4, the portion to be the operation region 4 a is prevented from being etched by RIE due to the presence of the photoresist film 36. Does not enter. At this time, the insulating film 23 remains on the operation region 4a, and the insulating film 22 shown in FIG. 1 is formed.

【0051】続いて、図6Aに示すように、動作領域4
a上のフォトレジスト膜36を除去した後、全面に厚み
約20nmのSiO2 膜37をCVD法にて形成する。
このSiO2 膜37は、後の工程で多結晶シリコン層2
1(図1参照)をパターニングする際の基板1に対する
オーバーエッチングを防止する上で重要である。
Subsequently, as shown in FIG.
After removing the photoresist film 36 on a, an SiO 2 film 37 having a thickness of about 20 nm is formed on the entire surface by a CVD method.
This SiO 2 film 37 will be used for the polycrystalline silicon layer 2 in a later step.
1 (see FIG. 1) is important in preventing over-etching of the substrate 1 when patterning.

【0052】その後、コレクタ取出し領域となる部分及
び図示しないがNチャネル型MOSトランジスタが形成
される部分にフォトレジスト膜38を形成した後、ゲー
ト電極8及びサイドウォール10並びに動作領域4a上
の絶縁膜22をマスクとしてMOSトランジスタ形成領
域3並びにバイポーラトランジスタ形成領域4にソー
ス、ドレイン領域並びにベース取出し領域形成用の不純
物、例えばBF2 + をイオン注入してMOSトランジス
タ形成領域3にP型(高濃度)のソース領域5及びドレ
イン領域6を形成すると共に、バイポーラトランジスタ
形成領域4にP型のベース取出し領域17aを形成す
る。
Thereafter, a photoresist film 38 is formed on a portion serving as a collector extraction region and a portion (not shown) where an N-channel MOS transistor is formed, and then an insulating film on the gate electrode 8 and the sidewalls 10 and the operation region 4a is formed. Using the mask 22 as a mask, impurities for forming source / drain regions and a base extraction region, for example, BF 2 +, are ion-implanted into the MOS transistor formation region 3 and the bipolar transistor formation region 4 to form a P-type (high concentration) in the MOS transistor formation region 3. The source region 5 and the drain region 6 are formed, and a P-type base extraction region 17a is formed in the bipolar transistor formation region 4.

【0053】続いて、図6Bに示すように、上記フォト
レジスト膜38を除去した後、コレクタ取出し領域とな
る部分を除く、バイポーラトランジスタ形成領域4とM
OSトランジスタ形成領域3上にフォトレジスト膜39
を形成した後、Nチャネル型MOSトランジスタのソー
ス領域及びドレイン領域となる部分(図示せず)及びP
NPトランジスタのベース取出し領域となる部分(図示
せず)並びにコレクタ取出し領域となる部分にN型の不
純物をイオン注入して、Nチャネル型MOSトランジス
タとなる部分に夫々N型のソース領域及びドレイン領域
(図示せず)を形成すると共に、PNPトランジスタと
なる部分にベース取出し領域(図示せず)を形成し、更
にバイポーラトランジスタ形成領域4にN型のコレクタ
取出し領域20を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 6B, after removing the photoresist film 38, the bipolar transistor forming region 4 and the M
A photoresist film 39 is formed on the OS transistor formation region 3.
Are formed, portions (not shown) serving as a source region and a drain region of the N-channel MOS transistor and P
N-type impurities are ion-implanted into a portion (not shown) serving as a base take-out region and a collector take-out region of an NP transistor, and N-type source and drain regions are formed in a portion serving as an N-channel MOS transistor, respectively. (Not shown), a base extraction region (not shown) is formed in a portion to be a PNP transistor, and an N-type collector extraction region 20 is formed in the bipolar transistor formation region 4.

【0054】次に、図7Aに示すように、上記フォトレ
ジスト膜39を除去した後、エミッタ領域に対応する部
分に開口40aを有するフォトレジスト膜40を形成す
る。その後、フォトレジスト膜40の開口40aを介し
て下層の絶縁膜37及び22をエッチング除去し、バイ
ポーラトランジスタ形成領域4に達する開口24を形成
する。
Next, as shown in FIG. 7A, after removing the photoresist film 39, a photoresist film 40 having an opening 40a at a portion corresponding to the emitter region is formed. After that, the lower insulating films 37 and 22 are removed by etching through the openings 40 a of the photoresist film 40 to form the openings 24 reaching the bipolar transistor formation region 4.

【0055】次に、図7Bに示すように、上記フォトレ
ジスト膜40を除去した後、全面に厚み約150nmの
多結晶シリコン層21を形成する。その後、多結晶シリ
コン層21中にエミッタ領域形成用の不純物、例えば砒
素(As+)をイオン注入する。
Next, as shown in FIG. 7B, after removing the photoresist film 40, a polycrystalline silicon layer 21 having a thickness of about 150 nm is formed on the entire surface. Thereafter, an impurity for forming an emitter region, for example, arsenic (As + ) is ion-implanted into the polycrystalline silicon layer 21.

【0056】次に、図8Aに示すように、開口24の部
分にフォトレジスト膜41を形成した後、露出する多結
晶シリコン層21をエッチング除去して開口24の部分
に多結晶シリコン層21を残す。この多結晶シリコン層
21に対するエッチング時、下層のSiO2 膜37がエ
ッチングストッパとなるため、MOSトランジスタ形成
領域3におけるソース領域5及びドレイン領域6並びに
バイポーラトランジスタ形成領域4におけるベース取出
し領域17a及びコレクタ取出し領域となる部分に対す
るオーバーエッチングを防止することができる。
Next, as shown in FIG. 8A, after a photoresist film 41 is formed in the portion of the opening 24, the exposed polysilicon layer 21 is removed by etching so that the polysilicon layer 21 is formed in the portion of the opening 24. leave. When the polycrystalline silicon layer 21 is etched, the underlying SiO 2 film 37 serves as an etching stopper, so that the source region 5 and the drain region 6 in the MOS transistor formation region 3 and the base extraction region 17 a and the collector extraction in the bipolar transistor formation region 4. Over-etching of a portion to be a region can be prevented.

【0057】次に、図8Bに示すように、多結晶シリコ
ン層21上のフォトレジスト膜41を除去した後、全面
に例えばSiO2 からなる層間絶縁膜11を形成し、次
いで熱処理を行う。このとき、多結晶シリコン層21中
の不純物が真性ベース領域17b内に拡散してN型のエ
ミッタ領域18が形成される。
Next, as shown in FIG. 8B, after removing the photoresist film 41 on the polycrystalline silicon layer 21, an interlayer insulating film 11 made of, for example, SiO 2 is formed on the entire surface, and then heat treatment is performed. At this time, impurities in the polycrystalline silicon layer 21 diffuse into the intrinsic base region 17b to form an N-type emitter region 18.

【0058】そして、図9に示すように、ソース領域
5、ドレイン領域6、ベース取出し領域17a、多結晶
シリコン層21及びコレクタ取出し領域20に対応する
箇所に夫々開口42を形成した後、全面にAl層を形成
し、その後、該Al層をパターニングしてAl層による
ソース電極12、ドレイン電極13、ベース電極25、
エミッタ電極26及びコレクタ電極27を夫々形成して
本例に係るデバイスを得る。
Then, as shown in FIG. 9, openings 42 are formed at locations corresponding to the source region 5, the drain region 6, the base extraction region 17a, the polycrystalline silicon layer 21 and the collector extraction region 20, respectively. After forming an Al layer, the Al layer is patterned and the source electrode 12, the drain electrode 13, the base electrode 25,
The emitter electrode 26 and the collector electrode 27 are respectively formed to obtain the device according to the present example.

【0059】この第1実施例に係る製法によれば、全面
に絶縁膜23を形成した後、ゲート電極8側壁に絶縁膜
23を残してゲート電極8に絶縁膜23によるサイドウ
ォール10を形成する場合において、例えばRIEによ
るエッチングを全面に対して行ったとしても、バイポー
ラトランジスタ形成領域4中、少なくともバイポーラト
ランジスタの動作領域4a上に上記絶縁膜23(絶縁膜
22)を残すことができる。
According to the manufacturing method of the first embodiment, after the insulating film 23 is formed on the entire surface, the side wall 10 of the insulating film 23 is formed on the gate electrode 8 while leaving the insulating film 23 on the side wall of the gate electrode 8. In this case, for example, even if etching by RIE is performed on the entire surface, the insulating film 23 (the insulating film 22) can be left in at least the bipolar transistor operation region 4a in the bipolar transistor formation region 4.

【0060】従って、上記動作領域4aへのエッチング
によるダメージが、動作領域4a上の絶縁膜22によっ
て回避されることになり、エッチングダメージによるバ
イポーラトランジスタQの特性劣化を防止することがで
きる。
Therefore, the damage to the operation region 4a due to etching is avoided by the insulating film 22 on the operation region 4a, and the deterioration of the characteristics of the bipolar transistor Q due to the etching damage can be prevented.

【0061】この場合、例えば全面に上記絶縁膜23を
形成した後、エッチバックを行う前に予め、バイポーラ
トランジスタ形成領域4における絶縁膜23上にフォト
レジスト膜36(図5Aで示す工程参照)を形成するだ
けでよいため、製造工程の増加を最小限に抑えることが
できる。
In this case, for example, after the insulating film 23 is formed on the entire surface, a photoresist film 36 (see the step shown in FIG. 5A) is formed on the insulating film 23 in the bipolar transistor formation region 4 before performing the etch back. Since it is only necessary to form them, an increase in the number of manufacturing steps can be minimized.

【0062】また、ゲート電極8及び該ゲート電極8の
サイドウォール10並びに動作領域上の絶縁膜22をマ
スクとして選択的にソース領域5及びドレイン領域6並
びにベース取出し領域17aを形成するための不純物を
導入するようにしたので、製造工程の簡略化を図ること
ができ、上記フォトレジスト膜36の形成に伴う製造工
程の増加を相殺させることができる。また、中央のエミ
ッタ領域18を囲むように平面コ字状のベース取出し領
域17aが形成され、エミッタ電極26が平面コ字状の
ベース電極25に囲まれるように形成されるので、エミ
ッタ領域18の位置がずれても(即ち、エミッタ領域1
8、ベース取出し領域17aの形成の際のマスク合わせ
ずれが生じても)、必ず、ベース電極25と真性ベース
領域17b間の距離の近いところが存在し、ベース抵抗
を低くすることができ、高周波特性の劣化を引き起こす
ことがない。
Further, impurities for selectively forming the source region 5, the drain region 6 and the base extraction region 17a are selectively formed using the gate electrode 8, the side wall 10 of the gate electrode 8 and the insulating film 22 on the operation region as a mask. Since the introduction is performed, the manufacturing process can be simplified, and the increase in the number of manufacturing processes associated with the formation of the photoresist film 36 can be offset. Also, the central Emi
A base U-shaped base take-out area surrounding the
A region 17a is formed, and the emitter electrode 26 is
Since it is formed to be surrounded by the base electrode 25,
Even if the position of the emitter region 18 is shifted (that is,
8. Mask alignment for forming base extraction region 17a
Even if there is a deviation), make sure that the base electrode 25 and the intrinsic base
There is a short distance between the regions 17b, and the base resistance
Can be lowered, causing deterioration of high frequency characteristics
Nothing.

【0063】尚、バイポーラトランジスタQのベース領
域17がベース取出し領域17aと真性ベース領域17
bとで構成される場合、上記真性ベース領域17bとM
OSトランジスタTrのLDD領域9とを同時に形成す
ることにより、更に製造工程の簡略化を図ることができ
る。
Incidentally, the base region 17 of the bipolar transistor Q is composed of the base extraction region 17 a and the intrinsic base region 17.
b, the intrinsic base region 17b and M
By simultaneously forming the LDD region 9 of the OS transistor Tr, the manufacturing process can be further simplified.

【0064】次に、第2実施例に係るデバイスの製法を
図11〜図14に基いて説明する。この第2実施例にお
いては、上記第1実施例で示すP型のベース領域17を
形成する工程(図4B参照)まで同じ工程を踏むため、
これらの工程についてはその説明を省略する。従って、
この第2実施例の製法では、ベース領域17を形成した
以後の工程を順次説明する。
Next, a method of manufacturing the device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the same steps are performed up to the step of forming the P-type base region 17 shown in the first embodiment (see FIG. 4B).
The description of these steps is omitted. Therefore,
In the manufacturing method of the second embodiment, the steps after the formation of the base region 17 will be sequentially described.

【0065】まず、図11Aに示すように、上記フォト
レジスト膜35(図4B参照)を除去した後、全面に例
えばSiO2 からなる厚み約250nmの絶縁膜23を
CVD法等で形成する。その後、エミッタ領域に対応す
る部分に開口51aを有するフォトレジスト膜51を形
成する。その後、フォトレジスト膜51の開口51aを
介して下層の絶縁膜23をエッチング除去し、バイポー
ラトランジスタ形成領域4に達する開口24を形成す
る。
First, as shown in FIG. 11A, after removing the photoresist film 35 (see FIG. 4B), an insulating film 23 made of, for example, SiO 2 and having a thickness of about 250 nm is formed on the entire surface by a CVD method or the like. Thereafter, a photoresist film 51 having an opening 51a at a portion corresponding to the emitter region is formed. After that, the lower insulating film 23 is removed by etching through the opening 51 a of the photoresist film 51 to form an opening 24 reaching the bipolar transistor formation region 4.

【0066】次に、図11Bに示すように、上記フォト
レジスト膜51を除去した後、全面に厚み約150nm
の多結晶シリコン層21を形成する。その後、多結晶シ
リコン層21中にエミッタ領域形成用の不純物、例えば
砒素(As+ )をイオン注入する。
Next, as shown in FIG. 11B, after the photoresist film 51 is removed, a thickness of about 150 nm
Is formed. Thereafter, an impurity for forming an emitter region, for example, arsenic (As + ) is ion-implanted into the polycrystalline silicon layer 21.

【0067】次に、図12Aに示すように、開口24の
部分にフォトレジスト膜52(例えば紫外線硬化型樹脂
からなるレジスト膜)を形成した後、露出する多結晶シ
リコン層21を例えばRIEにてエッチング除去する。
続いて下層の露出する絶縁膜23をRIEにてエッチン
グ除去する。このRIEによる連続エッチングは、エッ
チング条件(例えばガスの成分等)をシーケンス制御に
て変えて行うことができる。この連続エッチングにて、
ほぼ同じ幅の多結晶シリコン層21と絶縁膜23(図1
では絶縁膜22に対応する。以下、この絶縁膜23を絶
縁膜22と記す)が動作領域4aとなる部分の上に残存
することになる。
Next, as shown in FIG. 12A, after a photoresist film 52 (for example, a resist film made of an ultraviolet curable resin) is formed in the opening 24, the exposed polycrystalline silicon layer 21 is formed by, for example, RIE. Remove by etching.
Subsequently, the lower exposed insulating film 23 is removed by etching by RIE. This continuous etching by RIE can be performed by changing the etching conditions (for example, gas components and the like) by sequence control. In this continuous etching,
The polycrystalline silicon layer 21 and the insulating film 23 having substantially the same width (FIG. 1)
Corresponds to the insulating film 22. Hereinafter, this insulating film 23 will be referred to as an insulating film 22) will remain on the portion to be the operation region 4a.

【0068】その後、図示しないが、紫外線によるキュ
ア処理によって、上記フォトレジスト膜52を変質させ
て硬化させる。
Thereafter, although not shown, the photoresist film 52 is altered and cured by a curing process using ultraviolet rays.

【0069】次に、図12Bに示すように、コレクタ取
出し領域となる部分及び図示しないがNチャネル型MO
Sトランジスタが形成される部分にフォトレジスト膜5
3を形成した後、ゲート電極8及びサイドウォール10
並びに動作領域4a上の絶縁膜22をマスクとしてMO
Sトランジスタ形成領域3並びにバイポーラトランジス
タ形成領域4にソース、ドレイン領域並びにベース取出
し領域形成用の不純物、例えばBF2 + をイオン注入し
てMOSトランジスタ形成領域3にP型(高濃度)のソ
ース領域5及びドレイン領域6を形成すると共に、バイ
ポーラトランジスタ形成領域4にP型のベース取出し領
域17aを形成する。尚、多結晶シリコン層21上のフ
ォトレジスト膜52は、紫外線によるキュア処理によっ
て硬化されているため、後に形成されるフォトレジスト
膜53の現像等によっては除去されず、多結晶シリコン
層21上に残存することになる(この方法は、一般にダ
ブルレジスト法と呼ばれている)。
Next, as shown in FIG. 12B, a portion serving as a collector extraction region and an N channel type MO (not shown)
A photoresist film 5 is formed on the portion where the S transistor is formed.
3 is formed, and then the gate electrode 8 and the side wall 10 are formed.
And using the insulating film 22 on the operation region 4a as a mask,
Impurities for forming source / drain regions and a base extraction region, for example, BF 2 +, are ion-implanted into the S transistor formation region 3 and the bipolar transistor formation region 4, and a P-type (high concentration) source region 5 is implanted into the MOS transistor formation region 3. And a drain region 6, and a P-type base extraction region 17a is formed in the bipolar transistor formation region 4. Since the photoresist film 52 on the polycrystalline silicon layer 21 has been cured by a curing process using ultraviolet light, it is not removed by the development of a photoresist film 53 formed later, or the like. This will remain (this method is generally called a double resist method).

【0070】続いて、図13Aに示すように、上記フォ
トレジスト膜52及び53を除去した後、コレクタ取出
し領域となる部分を除く、バイポーラトランジスタ形成
領域4とMOSトランジスタ形成領域3上にフォトレジ
スト膜54を形成した後、Nチャネル型MOSトランジ
スタのソース領域及びドレイン領域となる部分(図示せ
ず)及びPNPトランジスタのベース取出し領域となる
部分(図示せず)並びにコレクタ取出し領域となる部分
にN型の不純物をイオン注入して、Nチャネル型MOS
トランジスタとなる部分に夫々N型のソース領域及びド
レイン領域(図示せず)を形成すると共に、PNPトラ
ンジスタとなる部分にベース取出し領域(図示せず)を
形成し、更にバイポーラトランジスタ形成領域4にN型
のコレクタ取出し領域20を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 13A, after the photoresist films 52 and 53 are removed, a photoresist film is formed on the bipolar transistor formation region 4 and the MOS transistor formation region 3 except for a portion which becomes a collector extraction region. After the formation of the N-type MOS transistor, a portion serving as a source region and a drain region (not shown) of the N-channel MOS transistor, a portion serving as a base take-out region (not shown) of the PNP transistor, and a portion serving as a collector take-out region are N-type. Ion implantation of N-type MOS
An N-type source region and a drain region (not shown) are respectively formed in a portion to be a transistor, a base extraction region (not shown) is formed in a portion to be a PNP transistor, and an N-type region is formed in a bipolar transistor formation region 4. A mold collector removal area 20 is formed.

【0071】次に、図13Bに示すように、上記フォト
レジスト膜54を除去した後、全面に例えばSiO2
らなる層間絶縁膜11を形成し、次いで熱処理を行う。
このとき、多結晶シリコン層21中の不純物が真性ベー
ス領域17b内に拡散してN型のエミッタ領域18が形
成される。
Next, as shown in FIG. 13B, after removing the photoresist film 54, an interlayer insulating film 11 made of, for example, SiO 2 is formed on the entire surface, and then heat treatment is performed.
At this time, impurities in the polycrystalline silicon layer 21 diffuse into the intrinsic base region 17b to form an N-type emitter region 18.

【0072】そして、図14に示すように、ソース領域
5、ドレイン領域6、ベース取出し領域17a、多結晶
シリコン層21及びコレクタ取出し領域20に対応する
箇所に夫々開口42を形成した後、全面にAl層を形成
し、その後、該Al層をパターニングしてAl層による
ソース電極12、ドレイン電極13、ベース電極25、
エミッタ電極26及びコレクタ電極27を夫々形成して
本例に係るデバイスを得る。
Then, as shown in FIG. 14, openings 42 are formed at locations corresponding to the source region 5, the drain region 6, the base extraction region 17a, the polycrystalline silicon layer 21 and the collector extraction region 20, respectively. After forming an Al layer, the Al layer is patterned and the source electrode 12, the drain electrode 13, the base electrode 25,
The emitter electrode 26 and the collector electrode 27 are respectively formed to obtain the device according to the present example.

【0073】この第2実施例に係る製法によれば、上記
第1実施例と同様に、動作領域4aへのエッチングによ
るダメージが、動作領域4a上の絶縁膜22によって回
避されることになり、エッチングダメージによるバイポ
ーラトランジスタQの特性劣化を防止することができ
る。
According to the manufacturing method of the second embodiment, similarly to the first embodiment, damage to the operation region 4a due to etching is avoided by the insulating film 22 on the operation region 4a. It is possible to prevent the characteristics of the bipolar transistor Q from deteriorating due to etching damage.

【0074】また、上記第1実施例では、動作領域4a
上に絶縁膜22を残した後、エミッタ拡散源となる多結
晶シリコン層21をパターニングするようにしているた
め、マスクの合わせ精度上、どうしても絶縁膜22を比
較的幅広に形成する必要があるが、この第2の製法の場
合、上層の多結晶シリコン層21と下層の絶縁膜22を
同じ幅でパターニングすることが可能となる。従って、
動作領域4a上に残す絶縁膜22の幅を狭くすることが
可能となり、ベース取出し領域17aをより真性ベース
領域17bに近づけることができる。その結果、ベース
抵抗を低くすることができ、バイポーラトランジスタQ
の特性を更に向上させることができる。また、上記第1
実施例と同様に、中央のエミッタ領域18を囲むように
平面コ字状のベース取出し領域17aが形成され、エミ
ッタ電極26が平面コ字状のベース電極25に囲まれる
ように形成されるので、エミッタ領域18の位置がずれ
ても、ベース抵抗を低くすることができ、高周波特性の
劣化を引き起こすことがない。
In the first embodiment, the operation area 4a
Since the polycrystalline silicon layer 21 serving as an emitter diffusion source is patterned after the insulating film 22 is left on the insulating film 22, it is necessary to form the insulating film 22 relatively wide due to mask alignment accuracy. In the case of the second manufacturing method, the upper polycrystalline silicon layer 21 and the lower insulating film 22 can be patterned with the same width. Therefore,
The width of the insulating film 22 remaining on the operation region 4a can be reduced, and the base extraction region 17a can be made closer to the intrinsic base region 17b. As a result, the base resistance can be reduced, and the bipolar transistor Q
Characteristics can be further improved. In addition, the first
As in the embodiment, the central emitter region 18 is
A flat U-shaped base extraction region 17a is formed.
The electrode 26 is surrounded by a base electrode 25 having a U-shape in plan view.
The emitter region 18 is misaligned.
However, the base resistance can be lowered,
Does not cause deterioration.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明に係る半導体装置の製法によれ
ば、BiCMOSにおいて、MOSトランジスタのゲー
ト電極にサイドウォールを形成する際のエッチング処理
時に、バイポーラトランジスタ形成領域へのエッチング
によるダメージを与えることがなく、該エッチングダメ
ージによる特性の劣化を阻止することができる。しかも
特性劣化の阻止を製造工程の増加を最小限に抑えて実現
させることができる。エミッタ領域形成用の半導体層の
パターニング時に、ソース、ドレイン領域、ベース取出
し領域、コレクタ取出し領域に対するオーバーエッチン
グを防止できる。また、高周波特性に影響を与えるベー
ス抵抗を低く抑えることができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in a BiCMOS, during etching processing for forming a sidewall on a gate electrode of a MOS transistor, damage to the bipolar transistor formation region due to etching may be caused. In addition, it is possible to prevent the characteristics from deteriorating due to the etching damage. In addition, it is possible to prevent the deterioration of the characteristics while minimizing the increase in the number of manufacturing steps. When patterning the semiconductor layer for forming the emitter region, over-etching of the source, drain, base extraction region, and collector extraction region can be prevented. Further, the base resistance affecting the high frequency characteristics can be suppressed low.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施例に係るBiCMOSデバイスの構成を
示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a BiCMOS device according to an embodiment.

【図2】本実施例に係るNPNトランジスタの構成を示
す平面図。
FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the NPN transistor according to the embodiment.

【図3】第1実施例に係るBiCMOSデバイスの製法
を示す工程図(その1)。
FIG. 3 is a process chart (1) showing a method for manufacturing a BiCMOS device according to the first embodiment.

【図4】第1実施例に係るBiCMOSデバイスの製法
を示す工程図(その2)。
FIG. 4 is a process diagram (part 2) illustrating the method for manufacturing the BiCMOS device according to the first embodiment.

【図5】第1実施例に係るBiCMOSデバイスの製法
を示す工程図(その3)。
FIG. 5 is a process diagram (part 3) illustrating the method for manufacturing the BiCMOS device according to the first embodiment.

【図6】第1実施例に係るBiCMOSデバイスの製法
を示す工程図(その4)。
FIG. 6 is a process diagram (part 4) illustrating the method for manufacturing the BiCMOS device according to the first embodiment.

【図7】第1実施例に係るBiCMOSデバイスの製法
を示す工程図(その5)。
FIG. 7 is a process view (5) showing the method for manufacturing the BiCMOS device according to the first embodiment.

【図8】第1実施例に係るBiCMOSデバイスの製法
を示す工程図(その6)。
FIG. 8 is a process view (part 6) illustrating the method for manufacturing the BiCMOS device according to the first embodiment.

【図9】第1実施例に係るBiCMOSデバイスの製法
を示す工程図(その7)。
FIG. 9 is a process chart (part 7) illustrating the method for manufacturing the BiCMOS device according to the first embodiment.

【図10】ベース領域を形成する場合の他の例を示す工
程経過図。
FIG. 10 is a process flow chart showing another example of forming a base region.

【図11】第2実施例に係るBiCMOSデバイスの製
法を示す工程図(その1)。
FIG. 11 is a process chart (1) showing a method for manufacturing a BiCMOS device according to the second embodiment.

【図12】第2実施例に係るBiCMOSデバイスの製
法を示す工程図(その2)。
FIG. 12 is a process chart (2) showing the method for manufacturing the BiCMOS device according to the second embodiment.

【図13】第2実施例に係るBiCMOSデバイスの製
法を示す工程図(その3)。
FIG. 13 is a process chart (3) showing a method for manufacturing a BiCMOS device according to the second embodiment.

【図14】第2実施例に係るBiCMOSデバイスの製
法を示す工程図(その4)。
FIG. 14 is a process view (part 4) showing the method for manufacturing the BiCMOS device according to the second embodiment.

【図15】従来例に係るBiCMOSデバイスの製法を
示す工程図(その1)。
FIG. 15 is a process chart (1) showing a method for manufacturing a BiCMOS device according to a conventional example.

【図16】従来例に係るBiCMOSデバイスの製法を
示す工程図(その2)。
FIG. 16 is a process diagram (part 2) illustrating a method for manufacturing a BiCMOS device according to a conventional example.

【図17】従来例に係るBiCMOSデバイスの製法を
示す工程図(その3)。
FIG. 17 is a process chart (3) showing a method for manufacturing a BiCMOS device according to a conventional example.

【図18】従来例に係るBiCMOSデバイスの製法を
示す工程図(その4)。
FIG. 18 is a process diagram (part 4) illustrating a method for manufacturing a BiCMOS device according to a conventional example.

【図19】従来例に係るBiCMOSデバイスの製法を
示す工程図(その5)。
FIG. 19 is a process view (5) showing a method for manufacturing a BiCMOS device according to a conventional example.

【図20】従来例に係るBiCMOSデバイスの製法を
示す工程図(その6)。
FIG. 20 is a process chart (part 6) illustrating the method for manufacturing the BiCMOS device according to the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Tr Pチャネル型MOSトランジスタ Q NPNトランジスタ 1 シリコン基板 2 フィールド絶縁層 3 MOSトランジスタ形成領域 4 バイポーラトランジスタ形成領域 5 ソース領域 6 ドレイン領域 7 ゲート絶縁膜 8 ゲート電極 9 LDD領域 10 サイドウォール(絶縁膜23) 11 層間絶縁膜 12 ソース電極 13 ドレイン電極 14 タングステンシリサイド層 15 多結晶シリコン層 16 エピタキシャル層 17 ベース領域 17a ベース取出し領域 17b 真性ベース領域 18 エミッタ領域 19 埋め込み層 20 コレクタ取出し領域 21 多結晶シリコン層 22 絶縁膜(絶縁膜23) 25 ベース電極 26 エミッタ電極 27 コレクタ電極 36,52 フォトレジスト膜 Tr P-channel type MOS transistor Q NPN transistor 1 Silicon substrate 2 Field insulating layer 3 MOS transistor forming region 4 Bipolar transistor forming region 5 Source region 6 Drain region 7 Gate insulating film 8 Gate electrode 9 LDD region 10 Side wall (insulating film 23) DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Interlayer insulating film 12 Source electrode 13 Drain electrode 14 Tungsten silicide layer 15 Polycrystalline silicon layer 16 Epitaxial layer 17 Base region 17a Base extraction region 17b Intrinsic base region 18 Emitter region 19 Buried layer 20 Collector extraction region 21 Polycrystalline silicon layer 22 Insulation Film (insulating film 23) 25 Base electrode 26 Emitter electrode 27 Collector electrode 36, 52 Photoresist film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/06 H01L 21/2849 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/06 H01L 21/2849

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 同一基板上に形成された素子分離領域に
て分離されたMOSトランジスタ形成領域とバイポーラ
トランジスタ形成領域に夫々MOSトランジスタ及びバ
イポーラトランジスタが形成された半導体装置の製法に
おいて、 上記MOSトランジスタ形成領域上にゲート電極を形成
する工程と、 上記MOSトランジスタ形成領域に上記ゲート電極をマ
スクとして選択的にLDD領域形成用不純物を導入する
工程と、 上記バイポーラトランジスタ形成領域に選択的にベース
領域形成用不純物を導入する工程と、 全面に第1の絶縁膜を形成した後、エッチバックして、
上記MOSトランジスタ形成領域上のゲート電極の側壁
及び上記バイポーラトランジスタ形成領域中、上記バイ
ポーラトランジスタの動作領域となる部分の上に上記絶
縁膜を残す工程と、 全面に第2の絶縁膜を形成する工程と、 上記MOSトランジスタ形成領域に上記ゲート電極及び
該ゲート電極の側壁に残存する上記第1の絶縁膜並びに
上記バイポーラトランジスタ形成領域上の上記第1の絶
縁膜をマスクとして選択的にソース、ドレイン領域並び
にベース取出し領域を形成するための不純物を導入する
工程と、 上記バイポーラトランジスタ形成領域上に残存する上記
第1及び第2の絶縁膜の一部に開口を形成した後、全面
に第1の半導体層を形成する工程と、 該開口を介して上記バイポーラトランジスタ形成領域に
エミッタ領域形成用不純物を導入する工程と、 上記第1の半導体層を所定のパターンに加工する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device in which a MOS transistor and a bipolar transistor are formed in a MOS transistor formation region and a bipolar transistor formation region separated by an element isolation region formed on the same substrate, respectively. Forming a gate electrode on the region; selectively introducing an impurity for forming an LDD region into the MOS transistor forming region using the gate electrode as a mask; and selectively forming a base region in the bipolar transistor forming region. A step of introducing impurities, and after forming a first insulating film on the entire surface, etch back,
Leaving the insulating film on the side wall of the gate electrode on the MOS transistor forming region and on the portion of the bipolar transistor forming region which will be the operation region of the bipolar transistor; and forming a second insulating film on the entire surface Source and drain regions selectively using the gate electrode in the MOS transistor formation region, the first insulating film remaining on sidewalls of the gate electrode, and the first insulating film on the bipolar transistor formation region as a mask; A step of introducing an impurity for forming a base extraction region; and forming an opening in a part of the first and second insulating films remaining on the bipolar transistor formation region, and then forming a first semiconductor on the entire surface. Forming a layer, and forming an emitter region in the bipolar transistor formation region through the opening. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of introducing an impurity; and a step of processing the first semiconductor layer into a predetermined pattern.
【請求項2】 上記全面に上記第1の絶縁膜を形成した
後、エッチバックして、上記MOSトランジスタ形成領
域上の上記ゲート電極の側壁及び上記バイポーラトラン
ジスタの動作領域となる部分の上に上記第1の絶縁膜
残す工程において、全面に上記第1の絶縁膜を形成した
後、上記バイポーラトランジスタ形成領域における上記
動作領域となる部分の上記第1の絶縁膜上にフォトレジ
スト膜を形成し、その後上記エッチバックを行うことを
特徴とする請求項1記載の半導体装置の製法。
2. After the first insulating film is formed on the entire surface, the first insulating film is etched back so that the first insulating film is formed on a side wall of the gate electrode on the MOS transistor formation region and a portion to be an operation region of the bipolar transistor. In the step of leaving the first insulating film , after forming the first insulating film on the entire surface, a photoresist film is formed on the first insulating film in a portion to be the operation region in the bipolar transistor formation region. 2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein said etch back is performed thereafter.
【請求項3】 上記開口を介してエミッタ領域形成用不
純物を導入する工程において、上記開口を含む全面に
1の半導体層である多結晶シリコン層を形成した後、該
多結晶シリコン層にエミッタ領域形成用不純物を導入
し、その後、上記多結晶シリコン層をパターニングして
上記開口の部分のみに残し、その後、熱処理を行って、
残存する上記多結晶シリコン層から上記開口を介してバ
イポーラトランジスタ形成領域にエミッタ領域形成用不
純物を拡散させることを特徴とする請求項1又は2記載
の半導体装置の製法。
3. In the step of introducing an impurity for forming an emitter region through the opening, a step of introducing an impurity into the entire surface including the opening is performed .
After forming a polycrystalline silicon layer as one semiconductor layer, an impurity for forming an emitter region is introduced into the polycrystalline silicon layer, and thereafter, the polycrystalline silicon layer is patterned and left only in the opening portion. , Heat treatment,
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein impurities for forming an emitter region are diffused from the remaining polycrystalline silicon layer to the bipolar transistor formation region through the opening.
【請求項4】 同一基板上に形成された素子分離領域に
て分離されたMOSトランジスタ形成領域とバイポーラ
トランジスタ形成領域に夫々MOSトランジスタ及びバ
イポーラトランジスタが形成された半導体装置の製法に
おいて、 上記MOSトランジスタ形成領域上にゲート電極を形成
する工程と、 上記MOSトランジスタ形成領域に上記ゲート電極をマ
スクとして選択的にLDD領域形成用不純物を導入する
工程と、 上記バイポーラトランジスタ形成領域に選択的にベース
領域形成用不純物を導入する工程と、 全面に絶縁膜を形成した後、上記バイポーラトランジス
タ形成領域上における上記絶縁膜の一部に開口を形成す
る工程と、 上記開口を含む部分にエミッタ拡散源となる半導体膜を
形成する工程と、 上記開口より幅広のパターンを有する膜を上記開口上を
覆うように形成した後、エッチバックを行って、上記M
OSトランジスタ形成領域上のゲート電極の側壁及びバ
イポーラトランジスタ形成領域中、上記半導体膜が形成
された部分に上記絶縁膜を残す工程と、 上記MOSトランジスタ形成領域上に上記ゲート電極及
び該ゲート電極の側壁に残存する上記絶縁膜並びに上記
バイポーラトランジスタ形成領域上の上記絶縁膜をマス
クとして選択的にソース、ドレイン領域並びにベース取
出し領域を形成するための不純物を導入する工程と、 上記半導体膜から拡散される不純物により形成される領
域を除く、上記ベース取出し領域を形成するめの不純物
が導入された領域にそれぞれ接続する第1及び第2の電
極を、上記半導体膜から拡散された不純物により形成さ
れた領域がその間となるように形成する工程とを有する
ことを特徴とする半導体装置の製法。
4. A method of manufacturing a semiconductor device in which a MOS transistor and a bipolar transistor are formed in a MOS transistor formation region and a bipolar transistor formation region separated by an element isolation region formed on the same substrate, respectively. Forming a gate electrode on the region; selectively introducing an impurity for forming an LDD region into the MOS transistor forming region using the gate electrode as a mask; and selectively forming a base region in the bipolar transistor forming region. Introducing an impurity, forming an insulating film on the entire surface, forming an opening in a part of the insulating film on the bipolar transistor forming region, and forming a semiconductor film serving as an emitter diffusion source in a portion including the opening. Forming a pattern and a pattern wider than the opening Is formed so as to cover the opening, and then etched back to form a film having the M
Leaving the insulating film in the portion where the semiconductor film is formed in the side wall of the gate electrode on the OS transistor formation region and the bipolar transistor formation region; and forming the gate electrode and the side wall of the gate electrode on the MOS transistor formation region Selectively introducing impurities for forming source, drain and base extraction regions using the insulating film remaining on the substrate and the insulating film on the bipolar transistor formation region as a mask, and diffusing from the semiconductor film. Except for the region formed by the impurity, the first and second electrodes connected to the region into which the impurity for forming the base extraction region is introduced are connected to the region formed by the impurity diffused from the semiconductor film. Forming a semiconductor device between them. .
【請求項5】 上記開口を含む部分にエミッタ拡散源と
なる半導体膜を形成する工程から全面にエッチバックを
行った後、選択的にソース、ドレイン領域並びにベース
取出し領域を形成するための不純物を導入する工程まで
の一連の工程において、全面に上記半導体膜を形成した
後、上記バイポーラトランジスタの動作領域となる部分
の上に上記開口より幅広のパターンを有する膜として
ォトレジスト膜を形成し、その後、露出する半導体膜を
除去して上記開口の部分に半導体膜を残した後、全面に
エッチバックを行って、上記ゲート電極の側壁及び上記
フォトレジスト膜の下層に上記絶縁膜を残し、更に上記
ゲート電極及び該ゲート電極の側壁に残存する上記絶縁
膜並びに上記フォトレジスト膜をマスクとして選択的に
ソース、ドレイン領域並びにベース取出し領域を形成す
るための不純物を導入することを特徴とする請求項4記
載の半導体装置の製法。
5. An etching process is performed on the entire surface from the step of forming a semiconductor film serving as an emitter diffusion source in a portion including the opening, and then an impurity for selectively forming a source / drain region and a base extraction region is removed. In a series of steps up to the introduction step, after forming the semiconductor film on the entire surface, a photoresist film as a film having a pattern wider than the opening is formed on a portion to be an operation region of the bipolar transistor. After that, after removing the exposed semiconductor film and leaving the semiconductor film at the opening, the entire surface is etched back, and the insulating film is formed on the side wall of the gate electrode and under the photoresist film. The source and the drain are selectively left using the gate electrode, the insulating film remaining on the side wall of the gate electrode, and the photoresist film as a mask. Preparation of a semiconductor device according to claim 4, wherein introducing the impurity for forming the region as well as the base take-out region.
【請求項6】 上記バイポーラトランジスタのベース領
域がベース取出し領域と真性ベース領域からなり、上記
真性ベース領域と上記MOSトランジスタのLDD領域
とが同時に形成されることを特徴とする請求項1〜5記
載のいずれかの半導体装置の製法。
6. The bipolar transistor according to claim 1, wherein the base region of the bipolar transistor comprises a base extraction region and an intrinsic base region, and the intrinsic base region and the LDD region of the MOS transistor are formed simultaneously. Any one of the semiconductor device manufacturing methods.
【請求項7】 上記MOSトランジスタがPチャネル型
MOSトランジスタであり、上記バイポーラトランジス
タがNPNトランジスタであることを特徴とする請求項
1〜6記載のいずれかの半導体装置の製法。
7. The method according to claim 1, wherein said MOS transistor is a P-channel type MOS transistor, and said bipolar transistor is an NPN transistor.
【請求項8】 上記MOSトランジスタにおける上記ゲ
ート電極が上層のタングステンシリサイド層と下層の多
結晶シリコン層によるタングステンポリサイド層にて形
成されることを特徴とする請求項1〜7記載のいずれか
の半導体装置の製法。
8. The MOS transistor according to claim 1, wherein said gate electrode is formed of a tungsten polycide layer comprising an upper tungsten silicide layer and a lower polycrystalline silicon layer. Manufacturing method of semiconductor device.
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