(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交する方向の第１のバイポーラトランジスタと第２のバイポーラトランジスタにおいて、前記第１のバイポーラトランジスタと前記第２のバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁とコレクタ電極形成予定側壁を露出するため、レジストマスクを用いて窒化膜及び前記第１のバイポーラトランジスタと前記第２のバイポーラトランジスタを順次エッチングする工程の際、前記第１のバイポーラトランジスタのエミッタ、ベース、コレクタが並ぶ方向に従って、前記第２のバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁と反対側のコレクタ電極形成予定側壁との側壁面の幅が少しずつ狭くなっているようにし、第１の方向に基板を傾けてイオン注入し、前記第１のバイポーラトランジスタのエミッタ・ベース形成予定領域側壁だけに第２導電型の不純物を導入するとき、ウエハを傾ける位置に少し誤差があっても、前記第２のバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁と反対側のコレクタ電極形成予定側壁にイオン注入されることがないようにし、同時に上記順次エッチングする工程の際、前記第２のバイポーラトランジスタのエミッタ、ベース、コレクタが並ぶ方向に従って、前記第１のバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁と反対側のコレクタ電極形成予定側壁との側壁面の幅が少しずつ狭くなっているようにし、第２の方向に基板を傾けてイオン注入し、前記第２のバイポーラトランジスタのエミッタ・ベース形成予定領域側壁だけに第１導電型の不純物を導入するとき、ウエハを傾ける位置に少し誤差があっても、前記第１のバイポーラトランジスタのエミッタ・ベース形成予定領域側壁と反対側のコレクタ電極形成予定側壁にイオン注入されることがないように形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に、バイポーラトランジスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ａ．従来技術（その１）
図５〜図１３を用いて、従来のバイポーラトランジスタの製造工程（その１）を説明する。
（１）ＳＩＭＯＸ技術で形成された基板を用い、図５（ａ）〜図５（ｂ）に示すように、Ｎ型単結晶シリコンをホトリソとエッチング技術を用いてパターニングして、ＮＰＮバイポーラパターンａ１０１と、ＰＮＰバイポーラパターンｂ１０１を同時に形成している。ただし、ＮＰＮバイポーラとＰＮＰバイポーラの方向を互いに直交する方向に配置する。ここで、トランジスタの方向とはエミッタ、ベース、コレクタが並ぶ方向である。
【０００３】
（２）次いで、図６に示すように、ホトリソ技術によりレジストマスクで、ＰＮＰバイポーラパターンｂ１０１だけを露出する。そして、露出したＰＮＰバイポーラパターンｂ１０１だけにイオン注入によってＰ型の不純物を注入する。
（３）次に、図７に示すように、レジストマスクを除去し、注入したＰ型不純物を熱処理により活性化均一化し、ＰＮＰバイポーラパターンｂ１０１をＰ型にする。
【０００４】
（４）次に、図８及び図９に示すように、ＣＶＤ技術によりウエハ全面に窒化膜１０４を形成する。
（５）次に、図１０（ａ）に示すように、ＮＰＮバイポーラパターンａ１０１の両部側壁、すなわち、ベース・エミッタ形成予定側壁ａ１０５とコレクタ電極形成予定側壁ａ１０６を露出するため、レジストマスクを用いて窒化膜１０４及びＮＰＮバイポーラパターンａ１０１の一部を順次エッチングする工程と、図１０（ｂ）に示すように、ＰＮＰバイポーラｂ１０１のエッチング（ＰＮＰバイポーラパターンｂ１０１の両部側壁、すなわち、ベース・エミッタ形成予定側壁ｂ１０５とコレクタ電極形成予定側壁ｂ１０６を露出するため、レジストマスクを用いて窒化膜１０４及びＰＮＰバイポーラパターンｂ１０１の一部を順次エッチングする工程）を同時に行う。
【０００５】
（６）次に、図１１に示すように、ＮＰＮバイポーラａ１０１のベース領域とＰＮＰバイポーラｂ１０１のベース領域をイオン注入により、それぞれ独立に形成する。
すなわち、イオン注入によりＮＰＮバイポーラａ１０１のベース・エミッタ形成予定領域ａ１０５だけにＰ型の真性ベース領域を形成する。このイオン注入はイオン線方向の直交面に対しウエハを傾けて行う。そのウエハを傾ける方向は、ベース・エミッタ形成予定側壁ａ１０５にイオンが注入される方向である。すなわち、（ウ）側をイオン線源の方向へ傾ける。このイオン注入の際、ベース・エミッタ形成予定側壁ａ１０５の反対側のコレクタ電極形成予定側壁ａ１０６は、加速されたイオン線の影となり、イオンが注入されない。しかも、ＰＮＰバイポーラのベース・エミッタ形成予定側壁とコレクタ電極形成予定側壁もイオン線と平行な面なので、イオンが注入されることはない。
【０００６】
（７）次に、図１２に示すように、イオン注入によりＰＮＰバイポーラｂ１０１のベース・エミッタ形成予定領域ｂ１０５だけにＮ型の真性ベース領域を形成する。このイオン注入は、イオン線方向の直交面に対しウエハを傾けて行う。そのウエハを傾ける方向は、ベース・エミッタ形成予定側壁ｂ１０５にイオンが注入される方向である。すなわち、（エ）側をイオン線源の方向へ傾ける。このイオン注入の際、ベース・エミッタ形成予定側壁ｂ１０５の反対側のコレクタ電極形成予定側壁ｂ１０６は、加速されたイオン線の影となり、イオンが注入されない。しかも、ＮＰＮバイポーラのベース・エミッタ形成予定側壁とコレクタ電極形成予定側壁もイオン線と平行な面なので、イオンが注入されることはない。
【０００７】
（８）次に、図１３に示すように、ＣＶＤ技術により、ポリシリコンを全面に生成し、ポリシリコンを異方性エッチングによりパターニングし、ＮＰＮバイポーラａ１０１のベース電極ａ１０７、エミッタ電極ａ１０８、コレクタ電極ａ１０９、ＰＮＰバイポーラｂ１０１のベース電極ｂ１０７、エミッタ電極ｂ１０８、コレクタ電極ｂ１０９を同時に形成する。
【０００８】
レジストマスクでＮＰＮバイポーラａ１０１のベース電極ａ１０７、ＰＮＰバイポーラのエミッタ電極ｂ１０８とコレクタ電極ｂ１０９だけを露出して、これにイオン注入法によりＰ型の不純物をドーピングする。
更に、レジストマスクでＮＰＮバイポーラａ１０１のエミッタ電極ａ１０８とコレクタ電極ａ１０９、ＰＮＰバイポーラｂ１０１のベース電極ｂ１０７を露出して、これらに、イオン注入法により、Ｎ型の不純物をドーピングする。
【０００９】
次に、熱処理を行い、ＮＰＮバイポーラａ１０１のエミッタ電極ａ１０８からＮ型の不純物を拡散してＮＰＮバイポーラａ１０１のエミッタ領域を形成し、ＮＰＮバイポーラａ１０１のベース電極ａ１０７からＰ型の不純物を拡散してＮＰＮバイポーラａ１０１の外部ベース領域を形成し、ＮＰＮバイポーラａ１０１のコレクタ電極ａ１０９からＮ型の不純物を拡散し、高濃度コレクタ領域を形成する。
【００１０】
これと同時に、ＰＮＰバイポーラｂ１０１のエミッタ電極ｂ１０８からＰ型の不純物を拡散してＰＮＰバイポーラｂ１０１のエミッタ領域を形成し、ＰＮＰバイポーラｂ１０１のベース電極ｂ１０７からＮ型の不純物を拡散してＰＮＰバイポーラｂ１０１の外部ベース領域を形成し、ＰＮＰバイポーラｂ１０１のコレクタ電極ｂ１０９からＰ型の不純物を拡散し、高濃度コレクタ領域を形成する。次に、層間膜工程、コンタクト工程、配線工程を施すことにより、バイポーラトランジスタが形成される。
【００１１】
Ｂ．従来技術（その２）
次に、図１４を用いて従来のバイポーラトランジスタの製造工程（その２）を説明する。
（１）図１４（ａ）に示すように、ＳＩＭＯＸ技術で形成したＳＯＩ基板２０１を用い、その上に低濃度Ｎ型単結晶シリコン膜２０３を形成する。
【００１２】
（２）次に、図１４（ｂ）に示すように、その低濃度Ｎ型単結晶シリコン膜２０３の上にＣＶＤ技術により酸化膜２０４を生成する。
（３）次に、図１４（ｃ）に示すように、ホトリソとエッチング技術により、酸化膜２０４と単結晶シリコン膜２０３をエッチング技術を用いて順次パターニングする。
【００１３】
（４）次いで、図１４（ｄ）に示すように、ウエハを傾けてイオン注入し、パターニングされた単結晶シリコン膜２０３の一つの側面であるベース形成予定領域のみにイオンを注入してベース領域２０５を形成し、ベース領域２０５以外の単結晶シリコン膜２０３の側面は、イオン線の影になりイオンが注入されないようにする。
【００１４】
（５）次に、図１４（ｅ）に示すように、ＣＶＤ技術により全面にポリシリコン膜を生成する。そのポリシリコン膜をホトリソ、エッチングすることにより、ベース電極２０６、エミッタ電極２０７、コレクタ電極２０８をパターニングする。ホトリソマスクによりベース電極２０６だけを露出して、露出したベース電極２０６にイオン注入によりＰ型の不純物をドーピングする。
【００１５】
次に、ホトリソマスクによりエミッタ電極２０７、コレクタ電極２０８だけを露出して、これらに、イオン注入によりＮ型の不純物をドーピングする。
次に、熱処理を行いベース電極２０６からＰ型の不純物を単結晶シリコン膜２０３に拡散してバイポーラトランジスタの高濃度ベースを形成し、エミッタ電極２０７からＮ型の不純物を単結晶シリコン２０３に拡散してバイポーラトランジスタの高濃度エミッタ領域を形成し、コレクタ電極２０８からＮ型の不純物を単結晶シリコン２０３に拡散してバイポーラトランジスタの高濃度コレクタ領域を形成する。次に、層間膜工程、コンタクト工程、配線工程を施す。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の半導体装置の製造方法においては、
（１）まず、上記した従来技術（その１）の問題として、ウエハを傾けてイオン注入法によりＮＰＮバイポーラトランジスタのベース領域を形成する工程において、理想的には、図１５に示すように、ＮＰＮバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁ａ１０５だけにイオンが注入されるようにし、ＰＮＰバイポーラのベース・エミッタ形成予定側壁ｂ１０５とコレクタ電極形成予定側壁ｂ１０６にはイオン注入されないようにイオン線と平行な面になるようにウエハを傾けるべきである。しかし、現実にはウエハを傾ける際、誤差があり、図１６に示すように、イオン注入されたくないＰＮＰバイポーラのベース・エミッタ形成予定側壁ｂ１０５にイオンが注入されたり、逆にＰＮＰバイポーラのコレクタ電極形成予定側壁ｂ１０６にイオンが注入されたりしてしまう。
【００１７】
（２）また、上記した従来技術（その２）の問題としても同様に、ウエハを傾けてイオン注入し、単結晶シリコン２０３の一つの側面であるベース形成領域２０５のみにイオンを注入してベース領域を形成し、ベース形成領域２０５以外の単結晶シリコン２０３の側面にはイオンが注入されないようにする際、理想的には、図１７に示すように、ベース形成領域２０５にだけイオン注入されるべきであるが、現実にはウエハを傾ける際、誤差があり、図１８に示すように、ベース形成領域２０５以外のイオン注入されたくない単結晶シリコン２０３の側面にもイオン注入されてしまう。
【００１８】
本発明は、上記問題点を除去し、異なった向きに配置されるバイポーラトランジスタの側面へのイオン注入時にも、確実なイオン注入を行うことができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕半導体装置の製造方法において、直交する方向の第１のバイポーラトランジスタと第２のバイポーラトランジスタにおいて、前記第１のバイポーラトランジスタと前記第２のバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁とコレクタ電極形成予定側壁を露出するため、レジストマスクを用いて窒化膜及び前記第１のバイポーラトランジスタと前記第２のバイポーラトランジスタを順次エッチングする工程の際、前記第１のバイポーラトランジスタのエミッタ、ベース、コレクタが並ぶ方向に従って、前記第２のバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁と反対側のコレクタ電極形成予定側壁との側壁面の幅が少しずつ狭くなっているようにし、第１の方向に基板を傾けてイオン注入し、前記第１のバイポーラトランジスタのエミッタ・ベース形成予定領域側壁だけに第２導電型の不純物を導入するとき、ウエハを傾ける位置に少し誤差があっても、前記第２のバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁と反対側のコレクタ電極形成予定側壁にイオン注入されることがないようにし、同時に上記順次エッチングする工程の際、前記第２のバイポーラトランジスタのエミッタ、ベース、コレクタが並ぶ方向に従って、前記第１のバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁と反対側のコレクタ電極形成予定側壁との側壁面の幅が少しずつ狭くなっているようにし、第２の方向に基板を傾けてイオン注入し、前記第２のバイポーラトランジスタのエミッタ・ベース形成予定領域側壁だけに第１導電型の不純物を導入するとき、前記ウエハを傾ける位置に少し誤差があっても、前記第１のバイポーラトランジスタのエミッタ・ベース形成予定領域側壁と反対側のコレクタ電極形成予定側壁にイオン注入されることがないように形成するようにしたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施例を示すバイポーラトランジスタの構成図であり、図１（ａ）はそのバイポーラトランジスタの基本的配置を示す平面図、図１（ｂ）はバイポーラトランジスタのウエハ全体における配置例を示す平面図である。なお、この種のバイポーラトランジスタは、図５に示された従来技術（その１）と同種のものである。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、ＮＰＮバイポーラパターンａ７０１の両部側壁、すなわち、ベース・エミッタ形成予定側壁ａ８０５とコレクタ電極形成予定側壁ａ８０６を露出するため、レジストマスクを用いて窒化膜８０４及びＮＰＮバイポーラパターンａ７０１の一部を順次エッチングする工程と、ＮＰＮバイポーラパターンａ７０１のエッチング（ＰＮＰバイポーラパターンｂ７０１の両部側壁、すなわちベース・エミッタ形成予定側壁ｂ８０５とコレクタ電極形成予定側壁ｂ８０６を露出するため、レジストマスクを用いて窒化膜８０４及びＰＮＰバイポーラパターンｂ７０１の一部を順次エッチングする工程）を同時に行う際、ＮＰＮバイポーラトランジスタのベース・エミッタが並ぶ方向に従ってベース・エミッタ形成予定側壁ｂ８０５の面と反対側のコレクタ電極形成予定側壁ａ８０６との側壁面の幅が少しずつ狭くなるように形成する。つまり、テーパを持たせる。
【００２２】
同時に、ＰＮＰバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁ｂ８０５の面と反対側のコレクタ電極形成予定側壁ｂ８０６の側壁面も平行にしないで、ＮＰＮバイポーラトランジスタのエミッタ、ベース、コレクタが並ぶ方向に従ってベース・エミッタ形成予定側壁ｂ８０５の面と反対側のコレクタ電極形成予定側壁ｂ８０６との側壁面の幅が少しずつ狭くなるように形成する。つまり、テーパを持たせる。
【００２３】
以下、詳細に説明する。
図２は本発明の第１実施例を示すバイポーラトランジスタの製造に係る説明図であり、図２（ａ）はそのウエハ全体の平面図、図２（ｂ）及び図２（ｃ）はそのウエハ全体を傾けてイオン注入を行う状態を示す図である。
図２に示すように、ウエハを傾けてイオン注入法によりＮＰＮバイポーラトランジスタのベース領域を形成する工程において、ＮＰＮバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁ａ８０５だけにイオンを注入する際、例え、ウエハを傾ける位置に少し誤差があっても、本実施例では、ＮＰＮバイポーラトランジスタのエミッタ、ベース、コレクタが並ぶ方向に従って、ＰＮＰバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁ｂ８０５の面と反対側のコレクタ電極形成予定側壁ｂ８０６との側壁面の幅が少しづつ狭くなっているので、ＰＮＰバイポーラのベース・エミッタ形成予定側壁ｂ８０５とコレクタ電極形成予定側壁ｂ８０６にはイオン注入されることはない。
【００２４】
更に、ウエハを傾けてイオン注入法により、ＰＮＰバイポーラトランジスタのベース領域を形成する工程において、ＰＮＰバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁ｂ８０５だけにイオンを注入する際、例え、ウエハを傾ける位置に少し誤差があっても、ＰＮＰバイポーラトランジスタのエミッタ、ベース、コレクタが並ぶ方向に従ってＮＰＮバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁ａ８０５の面と反対側のコレクタ電極形成予定側壁ａ８０６の側壁面との幅が少しづつ狭くなっているので、ＮＰＮバイポーラのベース・エミッタ形成予定側壁ａ８０５とコレクタ電極形成予定側壁ａ８０６にはイオン注入されることはない。
【００２５】
図３は本発明の第２実施例を示すバイポーラトランジスタの製造工程断面図であり、図３（ａ）はＳＩＭＯＸ技術で形成したＳＯＩ基板の断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）上に酸化膜９０４を形成した断面図、図３（ｃ）は第２実施例を示すバイポーラトランジスタの構成図である。
その図３（ｃ）に示すように、ホトリソとエッチング技術により、酸化膜９０４と単結晶シリコン膜９０３を順次エッチングする際、ベース形成予定領域のトランジスタの幅は広くコレクタ形成領域にいくにしたがってトランジスタの幅が狭くなるように形成する。
【００２６】
以下、詳細に説明する。
図４は本発明の第２実施例を示すバイポーラトランジスタの製造に係る説明図であり、図４（ａ）はそのバイポーラトランジスタの構成図、図４（ｂ）及び図４（ｃ）はそのバイポーラトランジスタのイオン注入工程図である。
図４（ｂ）又は（ｃ）に示すように、ウエハを傾けてイオン注入し、単結晶シリコン膜９０３の一つの側面であるベース形成領域９０５のみにイオンを注入してベース領域を形成する際、たとえウエハを傾ける位置に少し誤差があっても、パターンの形状が、ベース形成予定領域のトランジスタの幅を広く、コレクタ形成領域にしたがってトランジスタの幅が狭くなるように形成されているので、ベース形成領域９０５以外の単結晶シリコン膜９０３の側面にはイオンが注入されることはない。
【００２７】
次に、本発明の第３実施例について説明する。
図１９〜図２６は本発明の第３実施例を示す半導体装置の製造工程図である。  （Ａ）図１９（ａ）〜（ｂ）に示すように、ＳＩＭＯＸ技術で形成された基板２０００を用いる。低濃度Ｎ型単結晶シリコン膜をホトリソとエッチング技術を用いてパターニングして、ＮＰＮバイポーラパターンａ２００１と、ＰＮＰバイポーラパターンｂ２００１を同時に形成する。ここで、ＮＰＮバイポーラパターンａ２００１とＰＮＰバイポーラパターンｂ２００１は、平行で逆の方向になるようにする。ここで、方向とは、まだ形成されていないが、エミッタ、ベース、コレクタの並び順である。
【００２８】
（Ｂ）次いで、図２０に示すように、ホトリソ技術により、全面をレジスト２００２で覆い、ＰＮＰバイポーラパターンｂ２００１だけを露出する。イオン注入技術により、露出したＰＮＰバイポーラパターンｂ２００１にＰ型の不純物をドーピングして、ＰＮＰバイポーラパターンｂ２００１を低濃度Ｐ型半導体にする。
【００２９】
（Ｃ）次に、図２１に示すように、レジスト２００２を取り除き、ＣＶＤ技術により全面を再び窒化膜２００３で覆う。
（Ｄ）次に、図２２に示すように、ＣＶＤ技術により全面に酸化膜（図示なし）を生成する。生成した酸化膜をホトリソおよびエッチング技術によりパターニングして、ＮＰＮバイポーラパターンａ２００１と窒化膜２００３の上にＮＰＮ酸化膜パターンａ２００４を、ＰＮＰバイポーラパターンｂ２００１と窒化膜２００３の上にＰＮＰ酸化膜パターンｂ２００４を形成する。
【００３０】
（Ｅ）次に、図２３に示すように、ホトリソマスクとＮＰＮ酸化膜パターンａ２００４を使い、窒化膜２００３とＮＰＮバイポーラパターンａ２００１を順次選択的異方性エッチングして、ＮＰＮエミッタ・ベース形成予定側壁ａ２００５を露出し、同時に、ホトリソマスクとＰＮＰ酸化膜パターンｂ２００４を使い、窒化膜２００３とＰＮＰバイポーラパターンｂ２００１を順次選択的異方性エッチングして、ＰＮＰエミッタ・ベース形成予定側壁ｂ２００５を露出する。ここで、前述したように、ＮＰＮバイポーラパターンａ２００１とＰＮＰバイポーラパターンｂ２００１は方向が逆なので、ＮＰＮエミッタ・ベース形成予定側壁ａ２００５とＰＮＰエミッタ・ベース形成予定側壁ｂ２００５は露出された面が反対側になる。
【００３１】
（Ｆ）次に、図２４に示すように、露出した半導体は、ＮＰＮエミッタ・ベース形成予定領域ａ２００５とＰＮＰエミッタ・ベース形成予定領域ｂ２００５だけとなる。そこで、イオン注入技術を用いてＮＰＮエミッタ・ベース形成予定領域ａ２００５にＰ型の不純物をドーピングし、反対に、イオン注入技術を用いてＰＮＰエミッタ・ベース形成予定領域ｂ２００５にＮ型の不純物をドーピングする。
【００３２】
そこで、図２４（ａ）に示すように、ウエハの（ウ）側をイオン注入のイオン源に傾けてＰ型の不純物をイオン注入する。すると、ＮＰＮエミッタ・ベース形成予定領域ａ２００５のみに、Ｐ型の不純物がドーピングされ、反対側のＰＮＰエミッタ・ベース形成予定領域ｂ２００５にはイオン線の影になり不純物がドーピングされない。今度はウエハの（ア）をイオン注入のイオン源に傾けてＮ型の不純物をイオン注入する。するとＰＮＰエミッタ・ベース形成予定領域ｂ２００５にのみＮ型の不純物がドーピングされ、反対側のＮＰＮエミッタ・ベース形成予定領域ａ２００５にはイオン線の影になり不純物がドーピングされない。
【００３３】
（Ｇ）次に、図２５に示すように、選択的異方性エッチングにより、ＮＰＮ酸化膜パターンａ２００４とＰＮＰ酸化膜パターンｂ２００４の下だけに窒化膜２００３が残るように、その他の窒化膜２００３は取り除く。
（Ｈ）次に、図２６に示すように、ＣＶＤ技術により全面にポリシリコンを生成し、そのポリシリコンをホトリソとエッチング技術によりパターニングして、ＮＰＮエミッタ電極ａ２００６、ＮＰＮベース電極ａ２００７、ＮＰＮコレクタ電極ａ２００８、ＰＮＰエミッタ電極ｂ２００６、ＰＮＰベース電極ｂ２００７、ＰＮＰコレクタ電極ｂ２００８を形成する。ホトリソ技術によりレジストマスクで覆い、ＮＰＮエミッタ電極ａ２００６、ＮＰＮコレクタ電極ａ２００８、ＰＮＰベース電極ｂ２００７だけを露出する。
【００３４】
これら露出しているＮＰＮエミッタ電極ａ２００６、ＮＰＮコレクタ電極ａ２００８、ＰＮＰベース電極ｂ２００７に、イオン注入により、Ｎ型の不純物をドーピングする。次いで、レジストマスクを取り除く。
再び、レジストマスクで覆い、今度は、ＮＰＮベース電極ａ２００７、ＰＮＰエミッタ電極ｂ２００６、ＰＮＰコレクタ電極ｂ２００８だけを露出する。露出しているＮＰＮベース電極ａ２００７、ＰＮＰエミッタ電極ｂ２００６、ＰＮＰコレクタ電極ｂ２００８に、イオン注入により、Ｐ型の不純物をドーピングする。
【００３５】
レジストマスクを取り除く。熱処理により、それぞれの電極の不純物を拡散し、ＮＰＮエミッタ電極ａ２００６からはＮ型の不純物を拡散しＮＰＮバイポーラ素子のエミッタ領域を形成し、ＮＰＮベース電極ａ２００７からはＰ型の不純物を拡散し、ＮＰＮバイポーラ素子の高濃度ベース領域を形成し、ＮＰＮコレクタ電極ａ２００８からはＮ型の不純物を拡散しＮＰＮバイポーラ素子の高濃度コレクタ領域を形成し、ＰＮＰエミッタ電極ｂ２００６からはＰ型の不純物を拡散しＰＮＰバイポーラ素子のエミッタ領域を形成し、ＰＮＰベース電極ｂ２００７からはＮ型の不純物を拡散しＰＮＰバイポーラ素子の高濃度ベース領域を形成し、ＰＮＰコレクタ電極ｂ２００８からはＰ型の不純物を拡散しＰＮＰバイポーラ素子の高濃度コレクタ電極を形成する。
【００３６】
次に、層間膜形成工程、コンタクト工程、配線工程を施す。
このように、第３実施例によれば、ＮＰＮバイポーラ素子と、ＰＮＰバイポーラ素子が互いに平行で逆方向に配置されているので、ＮＰＮエミッタ・ベース形成予定側壁ａ２００５とＰＮＰエミッタ・ベース形成予定側壁ｂ２００５は反対の面になり、ＮＰＮエミッタ・ベース形成予定側壁ａ２００５にイオン注入するためにウエハを傾ける際、誤差があっても、ＰＮＰエミッタ・ベース形成予定側壁ｂ２００５にイオンが注入されない。
【００３７】
また、ＰＮＰエミッタ・ベース形成予定側壁ｂ２００５にイオン注入するためにウエハを傾ける際も同様に、誤差があっても、ＮＰＮエミッタ・ベース形成予定側壁ａ２００５にはイオンが注入されない。
次に、本発明の第４実施例について説明する。
図２７〜図３４は本発明の第４実施例を示す半導体装置の製造工程図である。
【００３８】
図２７（ｂ）に示すように、本実施例ではバイポーラ素子３００１の向きを、互いに９０度以上になるように３方向に向ける。
バイポーラ素子の方向以外の製造方法は、第３実施例と同じである。なお、図２７〜図３４において、３０００は基板、ａ３００１はＮＰＮバイポーラ素子、ｂ３００１はＰＮＰバイポーラ素子、３００２はレジストマスク、３００３は窒化膜、ａ３００４は酸化膜パターン、ａ３００５はエミッタ電極形成予定側壁、ａ３００６はエミッタ電極、ａ３００７はベース電極、ａ３００８はコレクタ電極である。
【００３９】
このように第４実施例によれば、図３２に示すように、バイポーラ素子の方向が互いに９０度以上になるように３方向に配置されるので、独立に３種類のベースプロファイルのバイポーラ素子を同時に形成することが可能となる。
しかも、３方向のバイポーラ素子を、例えば時計の１２時、４時、８時の方向になるように並べると、３種類の内、特定のベース領域をウエハを傾けてイオン注入で形成する際、ウエハを傾ける方向に誤差があっても、３種類のベース形成予定領域が時計の１２時、４時、８時の方向に向いているので、特定以外の２つのベース形成予定領域にイオン注入されることはない。
【００４０】
次に、本発明の第５実施例について説明する。
図３５〜図４２は本発明の第５実施例を示す半導体装置の製造工程図である。
この実施例では、図３５（ｂ）に示すように、バイポーラ素子の向きを、互いに９０度になるように、４方向に向ける。
バイポーラ素子の方向以外の製造方法は、第３実施例と同じである。なお、図３５〜図４２において、４０００は基板、ａ４００１はＮＰＮバイポーラ素子、ｂ４００１はＰＮＰバイポーラ素子、４００２はレジストマスク、４００３は窒化膜、ａ４００４は酸化膜パターン、ａ４００５はエミッタ電極形成予定側壁、ａ４００６はエミッタ電極、ａ４００７はベース電極、ａ４００８はコレクタ電極である。
【００４１】
このように第５実施例によれば、図４０（ａ）に示すように、バイポーラ素子の方向が互いに９０度になるように４方向に配置されているので、独立に４種類のベースプロファイルのバイポーラ素子を同時に形成することが可能である。
次に、本発明の第６実施例について説明する。
この実施例では、第３実施例で示されたバイポーラトランジスタの少なくともどれか一つをサイリスタに置き換えるようにしたものである。
【００４２】
次に、本発明の第７実施例について説明する。
この実施例は、第４実施例で示されたバイポーラトランジスタの少なくともどれか一つをサイリスタに置き換えるようにしたものである。
次に、本発明の第８実施例について説明する。
この実施例は、第５実施例で示されたバイポーラトランジスタの少なくともどれか一つをサイリスタに置き換えるようにしたものである。
【００４３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００４４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
（Ａ）異なった向きに配置されるバイポーラトランジスタの側面へのイオン注入時にも、確実なイオン注入を行うことができる。
【００４５】
（Ｂ）ウエハを傾ける位置に少し誤差があっても、ＮＰＮバイポーラトランジスタのエミッタ、ベース、コレクタが並ぶ方向に従って、ＰＮＰバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁の面と反対側のコレクタ電極形成予定側壁との側壁面の幅が少しづつ狭くなっているので、ＰＮＰバイポーラのベース・エミッタ形成予定側壁とコレクタ電極形成予定側壁にはイオン注入されることはない。
【００４６】
同様に、ウエハを傾けてイオン注入法によりＰＮＰバイポーラトランジスタのベース領域を形成する工程において、ＰＮＰバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁だけにイオンが注入する際、例え、ウエハを傾ける位置に少し誤差があっても、ＰＮＰバイポーラトランジスタのエミッタ、ベース、コレクタが並ぶ方向に従ってＮＰＮバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁の面と反対側のコレクタ電極形成予定側壁の側壁面との幅が少しづつ狭くなっているので、ＮＰＮバイポーラのベース・エミッタ形成予定側壁とコレクタ電極形成予定側壁にはイオン注入されることはない。
【００４７】
（Ｃ）ウエハを傾けてイオン注入し、単結晶シリコン膜の一つの側面であるベース形成領域のみにイオンを注入してベース領域を形成する際、例え、ウエハを傾ける位置に少し誤差があっても、パターンの形状が、ベース形成予定領域のトランジスタの幅を広く、コレクタ形成領域にいくにしたがってトランジスタの幅が狭くなるように形成されているので、ベース形成領域以外の単結晶シリコン膜の側面にはイオンが注入されることはない。
【００４８】
（Ｄ）ＮＰＮバイポーラ素子と、ＰＮＰバイポーラ素子が互いに平行で逆方向となるように配置されるので、ＮＰＮエミッタ・ベース形成予定側壁とＰＮＰエミッタ・ベース形成予定側壁は反対の面になり、ＮＰＮエミッタ・ベース形成予定側壁にイオン注入するためにウエハを傾ける際、誤差があっても、ＰＮＰエミッタ・ベース形成予定側壁にイオンが注入されることはない。
【００４９】
また、ＰＮＰエミッタ・ベース形成予定側壁にイオン注入するためにウエハを傾ける際、誤差があっても、ＮＰＮエミッタ・ベース形成予定側壁にイオンが注入されることはない。
（Ｅ）バイポーラ素子の方向が互いに９０度以上になるように３方向に配置されているので、独立に３種類のベースプロファイルのバイポーラ素子を同時に形成することが可能である。
【００５０】
しかも、３方向のバイポーラ素子を例えば時計の１２時、４時、８時の方向になるように並べると、３種類の内、特定のベース領域をウエハを傾けてイオン注入で形成する際、ウエハを傾ける方向に誤差があっても、３種類のベース形成予定領域が時計の１２時、４時、８時の方向に向いているので、特定以外の２つのベース形成予定領域にイオン注入されることはない。
【００５１】
（Ｆ）バイポーラ素子の方向が互いに９０度になるように４方向に配置されているので、独立に４種類のベースプロファイルのバイポーラ素子を同時に形成することが可能である。
（Ｇ）ウエハ内に形成されるバイポーラの内、少なくとも１つをサイリスタで構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例を示すバイポーラトランジスタの構成図である。
【図２】  本発明の第１実施例を示すバイポーラトランジスタの製造に係る説明図である。
【図３】  本発明の第２実施例を示すバイポーラトランジスタの製造工程断面図である。
【図４】  本発明の第２実施例を示すバイポーラトランジスタの製造に係る説明図である。
【図５】  従来技術（その１）のバイポーラトランジスタの第１の製造工程を示す図である。
【図６】  従来技術（その１）のバイポーラトランジスタの第２の製造工程を示す図である。
【図７】  従来技術（その１）のバイポーラトランジスタの第３の製造工程を示す図である。
【図８】  従来技術（その１）のバイポーラトランジスタの第４の製造工程を示す図である。
【図９】  従来技術（その１）のバイポーラトランジスタの第５の製造工程を示す図である。
【図１０】  従来技術（その１）のバイポーラトランジスタの第６の製造工程を示す図である。
【図１１】  従来技術（その１）のバイポーラトランジスタの第７の製造工程を示す図である。
【図１２】  従来技術（その１）のバイポーラトランジスタの第８の製造工程を示す図である。
【図１３】  従来技術（その１）のバイポーラトランジスタの第９の製造工程を示す図である。
【図１４】  従来技術（その２）のバイポーラトランジスタの製造工程を示す図である。
【図１５】  従来技術（その１）のバイポーラトランジスタの製造工程における正常なイオン注入工程の説明図である。
【図１６】  従来技術（その１）のバイポーラトランジスタの製造工程における正常でないイオン注入工程での問題点を示す図である。
【図１７】  従来技術（その２）のバイポーラトランジスタの製造工程における正常なイオン注入工程の説明図である。
【図１８】  従来技術（その２）のバイポーラトランジスタの製造工程における正常でないイオン注入工程での問題点を示す図である。
【図１９】  本発明の第３実施例を示すバイポーラトランジスタの第１の製造工程を示す図である。
【図２０】  本発明の第３実施例を示すバイポーラトランジスタの第２の製造工程を示す図である。
【図２１】  本発明の第３実施例を示すバイポーラトランジスタの第３の製造工程を示す図である。
【図２２】  本発明の第３実施例を示すバイポーラトランジスタの第４の製造工程を示す図である。
【図２３】  本発明の第３実施例を示すバイポーラトランジスタの第５の製造工程を示す図である。
【図２４】  本発明の第３実施例を示すバイポーラトランジスタの第６の製造工程を示す図である。
【図２５】  本発明の第３実施例を示すバイポーラトランジスタの第７の製造工程を示す図である。
【図２６】  本発明の第３実施例を示すバイポーラトランジスタの第８の製造工程を示す図である。
【図２７】  本発明の第４実施例を示すバイポーラトランジスタの第１の製造工程を示す図である。
【図２８】  本発明の第４実施例を示すバイポーラトランジスタの第２の製造工程を示す図である。
【図２９】  本発明の第４実施例を示すバイポーラトランジスタの第３の製造工程を示す図である。
【図３０】  本発明の第４実施例を示すバイポーラトランジスタの第４の製造工程を示す図である。
【図３１】  本発明の第４実施例を示すバイポーラトランジスタの第５の製造工程を示す図である。
【図３２】  本発明の第４実施例を示すバイポーラトランジスタの第６の製造工程を示す図である。
【図３３】  本発明の第４実施例を示すバイポーラトランジスタの第７の製造工程を示す図である。
【図３４】  本発明の第４実施例を示すバイポーラトランジスタの第８の製造工程を示す図である。
【図３５】  本発明の第５実施例を示すバイポーラトランジスタの第１の製造工程を示す図である。
【図３６】  本発明の第５実施例を示すバイポーラトランジスタの第２の製造工程を示す図である。
【図３７】  本発明の第５実施例を示すバイポーラトランジスタの第３の製造工程を示す図である。
【図３８】  本発明の第５実施例を示すバイポーラトランジスタの第４の製造工程を示す図である。
【図３９】  本発明の第５実施例を示すバイポーラトランジスタの第５の製造工程を示す図である。
【図４０】  本発明の第５実施例を示すバイポーラトランジスタの第６の製造工程を示す図である。
【図４１】  本発明の第５実施例を示すバイポーラトランジスタの第７の製造工程を示す図である。
【図４２】  本発明の第５実施例を示すバイポーラトランジスタの第８の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
ａ７０１    ＮＰＮバイポーラパターン
ｂ７０１    ＰＮＰバイポーラパターン
ａ７０５，ａ８０５    ＮＰＮバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁
ａ７０６，ａ８０６，ｂ８０６    コレクタ電極形成予定側壁
ｂ８０５    ＰＮＰバイポーラトランジスタのベース・エミッタ形成予定側壁
９０１    ＳＯＩ基板
９０３    単結晶シリコン膜
９０４    酸化膜
９０５    ベース形成領域
２０００，３０００，４０００    基板
ａ２００１    ＮＰＮバイポーラパターン
ｂ２００１    ＰＮＰバイポーラパターン
２００２    レジスト
２００３    窒化膜
ａ２００４    ＮＰＮ酸化膜パターン
ｂ２００４    ＰＮＰ酸化膜パターン
ａ２００５    ＮＰＮエミッタ・ベース形成予定側壁
ｂ２００５    ＰＮＰエミッタ・ベース形成予定側壁
ａ２００６    ＮＰＮエミッタ電極
ｂ２００６    ＰＮＰエミッタ電極
ａ２００７    ＮＰＮベース電極
ｂ２００７    ＰＮＰベース電極
ａ２００８    ＮＰＮコレクタ電極
ｂ２００８    ＰＮＰコレクタ電極
ａ３００１，ａ４００１    ＮＰＮバイポーラ素子
ｂ３００１，ｂ４００１    ＰＮＰバイポーラ素子
３００２，４００２    レジストマスク
３００３，４００３    窒化膜
ａ３００４，ａ４００４    酸化膜パターン
ａ３００５，ａ４００５    エミッタ電極形成予定側壁
ａ３００６，ａ４００６    エミッタ電極
ａ３００７，ａ４００７    ベース電極
ａ３００８，ａ４００８    コレクタ電極
【図１】
0004450920.tif 000002
【図２】
0004450920.tif 000003
【図３】
0004450920.tif 000004
【図４】
0004450920.tif 000005
【図５】
0004450920.tif 000006
【図６】
0004450920.tif 000007
【図７】
0004450920.tif 000008
【図８】
0004450920.tif 000009
【図９】
0004450920.tif 000010
【図１０】
0004450920.tif 000011
【図１１】
0004450920.tif 000012
【図１２】
0004450920.tif 000013
【図１３】
0004450920.tif 000014
【図１４】
0004450920.tif 000015
【図１５】
0004450920.tif 000016
【図１６】
0004450920.tif 000017
【図１７】
0004450920.tif 000018
【図１８】
0004450920.tif 000019
【図１９】
0004450920.tif 000020
【図２０】
0004450920.tif 000021
【図２１】
0004450920.tif 000022
【図２２】
0004450920.tif 000023
【図２３】
0004450920.tif 000024
【図２４】
0004450920.tif 000025
【図２５】
0004450920.tif 000026
【図２６】
0004450920.tif 000027
【図２７】
0004450920.tif 000028
【図２８】
0004450920.tif 000029
【図２９】
0004450920.tif 000030
【図３０】
0004450920.tif 000031
【図３１】
0004450920.tif 000032
【図３２】
0004450920.tif 000033
【図３３】
0004450920.tif 000034
【図３４】
0004450920.tif 000035
【図３５】
0004450920.tif 000036
【図３６】
0004450920.tif 000037
【図３７】
0004450920.tif 000038
【図３８】
0004450920.tif 000039
【図３９】
0004450920.tif 000040
【図４０】
0004450920.tif 000041
【図４１】
0004450920.tif 000042
【図４２】
0004450920.tif 000043