JPS5939903B2 - Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor integrated circuit deviceInfo
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- JPS5939903B2 JPS5939903B2 JP50076089A JP7608975A JPS5939903B2 JP S5939903 B2 JPS5939903 B2 JP S5939903B2 JP 50076089 A JP50076089 A JP 50076089A JP 7608975 A JP7608975 A JP 7608975A JP S5939903 B2 JPS5939903 B2 JP S5939903B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明はMOSトランジスタとバイポーラトランジス
タの両方の機能を持つ半導体集積回路に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor integrated circuit having the functions of both a MOS transistor and a bipolar transistor.
第1図は従来のバイポーラトランジスタをMOS集積回
路に組み込んだ場合の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional bipolar transistor incorporated into a MOS integrated circuit.
第1図においてA、B、Cはバイポーラトランジスタ、
DはnチャンネルMOSトランジスタ、Eはpチャンネ
ルMOSトランジスタであり、1はn形導電性を有する
半導体基板でコレクタ領域となる。2、3、4はP−ウ
ェル26と同時に形成したベース領域、5はコレクタ電
極を接続させるための高濃度n形導電性領域である。In Fig. 1, A, B, and C are bipolar transistors;
D is an n-channel MOS transistor, E is a p-channel MOS transistor, and 1 is a semiconductor substrate having n-type conductivity and serves as a collector region. 2, 3, and 4 are base regions formed at the same time as the P-well 26, and 5 is a highly doped n-type conductive region for connecting the collector electrode.
6、7、8はn゛形拡散領域よりなるエミッタ領域、n
゛形領域27、28はnチャンネルMOSトランジスタ
Dのドレイン、ソース領域であ一つて同時に形成された
ものである。6, 7, and 8 are emitter regions consisting of n-type diffusion regions, n
The square regions 27 and 28 are the drain and source regions of the n-channel MOS transistor D, and are formed simultaneously.
9、10、11はベース電極を接続させるための高濃度
p形導電性領域で、pチャンネルMOSトランジスタE
のドレイン、ソース29、30と同時に形成される。9, 10, and 11 are highly doped p-type conductive regions for connecting the base electrode of the p-channel MOS transistor E.
The drain and source 29 and 30 are formed simultaneously.
12は絶縁膜、13、14、15、16、17、18、
19、33、34、35は電極であり、31、32はゲ
ートとなる多結晶シリコンである。12 is an insulating film, 13, 14, 15, 16, 17, 18,
19, 33, 34, and 35 are electrodes, and 31 and 32 are polycrystalline silicon serving as gates.
上記集積回路において、バイポーラトランジスタA、B
、Cのベース領域2、3、4はMOSトランジスタのP
ウェル26と同時に形成するため、一般には閾値電圧V
Tを高くしないように不純物濃度を1017at0mS
/C−ITL以下とするのが通常である。In the above integrated circuit, bipolar transistors A and B
, C base regions 2, 3, and 4 are MOS transistor P
Since it is formed simultaneously with the well 26, the threshold voltage V
The impurity concentration is set to 1017at0mS to avoid increasing T.
/C-ITL or less is normal.
例えばシリコンゲートnチャンネルMOSトランジスタ
の場合、P−ウェル26の不純物を約2×1016aを
oms//cwL程度にしなければならない。しかしな
がらこの構成においては通常のプレーナ−形バイポーラ
トランジスタに比べて、MOSトランジスタの耐圧等の
関係からベース巾が広くなり直流電流増巾率βを高くす
ることができない。また、ベース領域2、3、4の不純
物濃度をさらに下けてエミッタ注入効率を高めることに
よりβを高くしてもベース巾が広いために少数キャリヤ
の平均寿命がベース領域内の欠陥等により相対的にベー
ス巾より短かくなりβが素子によりバラツキを生じるこ
とになる。またn形基板1をエミッタとし、nf拡散層
6、7、8をコレクタとした逆トランジスタの場合も一
般にp−チャンネルMOSトランジスタの閾値電圧等に
よる制限よりn形基板1は低濃度のものを必要とするた
めに逆βが小さくなりトランジスタとして正常な動作を
得ることができない。For example, in the case of a silicon gate n-channel MOS transistor, the impurity in the P-well 26 must be about 2×10 16 a oms//cwL. However, in this configuration, the base width is wider than that of a normal planar bipolar transistor due to the breakdown voltage of the MOS transistor, and the DC current amplification factor β cannot be increased. In addition, even if β is increased by further lowering the impurity concentration in base regions 2, 3, and 4 to increase the emitter injection efficiency, the average lifetime of minority carriers will be reduced due to defects in the base region due to the wide base width. In other words, the width becomes shorter than the base width, and β varies depending on the element. Also, in the case of a reverse transistor in which the n-type substrate 1 is the emitter and the nf diffusion layers 6, 7, and 8 are the collectors, the n-type substrate 1 generally needs to be of low concentration due to limitations such as the threshold voltage of the p-channel MOS transistor. Therefore, the inverse β becomes small and normal operation as a transistor cannot be obtained.
そこで、この発明の目的はMOSトランジスタとバイポ
ーラトランジスタの両方を有した半導体集積回路におい
て、従来の前述した欠点を除去し、直流電流増巾率が高
くかつバラツキの少ないバイポーラトランジスタを簡単
な構成で得ようとするものである。特にMOSトランジ
スタが低閾値電圧のためP−ウエル、n形基板がいずれ
も1017at0ms//CTil以下の不純物濃度の
場合に効果的に前述の欠点を除去するものである。Therefore, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional semiconductor integrated circuit having both MOS transistors and bipolar transistors, and to obtain bipolar transistors with a simple configuration that have a high DC current amplification rate and less variation. This is what we are trying to do. In particular, since the MOS transistor has a low threshold voltage, the above-mentioned drawbacks can be effectively eliminated when both the P-well and the n-type substrate have an impurity concentration of 1017 at0 ms//CTil or less.
さて、第2図a−dに本発明の一実施例の半導体集積回
路装置の製造工程を示す第2図においては第1図と同一
のものについては同一番号を付している。Now, in FIG. 2, which shows the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2A to 2D show the same reference numerals as those in FIG.
まず第2図aに示す如く、n形基板1にnチヤンネルM
OSトランジスタ用としてPウエル26とp形領域10
0とシリコンゲート31を形成する。First, as shown in FIG. 2a, an n-channel M is formed on an n-type substrate 1.
P well 26 and p type region 10 for OS transistor
0 and a silicon gate 31 is formed.
このp形領域100はバイポーラトランジスタA,Bの
ベース領域となるものである。すなわちトランジスタの
ベース領域を共通に形成する。その後bに示すように高
濃度n形導電性領域101,102を選択的に拡散する
。この時bに示すように必ずしも高濃度n形領域101
,102はp形領域100の下部まで到達させる必要は
ない。次に、nチヤンネルMOSトランジスタDにおい
てはソース,ドレイン27,28、バイポーラトランジ
スタA,Bにおいては高濃度n形導電性領域よりなるエ
ミツタ(又はコレクタ)6,7およびコレクタ電極を取
り出すための領域5、ベース電極を取り出すための高濃
度p形導電性領域9,10を形成する。This p-type region 100 becomes the base region of bipolar transistors A and B. That is, the base region of the transistors is formed in common. Thereafter, as shown in b, the high concentration n-type conductive regions 101 and 102 are selectively diffused. At this time, as shown in b, the high concentration n-type region 101
, 102 do not need to reach the bottom of the p-type region 100. Next, in the n-channel MOS transistor D, the source and drain 27, 28, in the bipolar transistors A, B, the emitters (or collectors) 6, 7 made of high concentration n-type conductive regions, and the region 5 for taking out the collector electrode. , forming highly doped p-type conductive regions 9 and 10 for taking out the base electrode.
この時の拡散工程によりcに示すように先に形成したn
+領域101,102はさらに拡散され、p形領域10
0の下部に到達し、p形ベース領域2,3が分離形成さ
れる。この後dに示すように電極13,14,15,1
6,17,18,23,24,33,34を形成して、
バイポーラトランジスタA,B(!:nチヤンネルMO
SトランジスタDが同一半導体基板上に形成される。上
記方法は、ベース領域は当初分離しないでp形領域10
0として一体形成し、゛その後n+形領域101,10
2をp形領域100の底部にまで達するように形成して
p形ベース領域2,3を分離形成し、n+形領域101
を各ベース領域間の分離領域かつコレクタ電極領域とし
たものである。なお、n+領域102はコレクタ電極取
出し用としてのみ使用される。第2図においてはトラン
ジスタA,B,Dのみを示したが、トランジスタ数はい
くつあつてもよいことはいうまでもない。上記方法によ
り作成されたバイポーラトランジスタにおいては、コレ
クタ領域をベース領域2,3の下側のみならず、側面も
充分に活用することができ、かつコレクタ電極を各トラ
ンジスタの各側面から最少専有面積で取り出すことがで
き各トランジスタのコレクタシリーズ抵抗を減少せしめ
ることが可能となる。Due to the diffusion process at this time, the previously formed n
The + regions 101 and 102 are further diffused, and the p-type region 10
0, and p-type base regions 2 and 3 are formed separately. After this, as shown in d, the electrodes 13, 14, 15, 1
6, 17, 18, 23, 24, 33, 34,
Bipolar transistors A, B (!: n-channel MO
An S transistor D is formed on the same semiconductor substrate. In the above method, the base region is not initially separated and the p-type region 10
0, and then n+ type regions 101, 10.
2 to reach the bottom of the p-type region 100 to separate the p-type base regions 2 and 3, and form the n+-type region 101.
is a separation region between each base region and a collector electrode region. Note that the n+ region 102 is used only for extracting the collector electrode. Although only transistors A, B, and D are shown in FIG. 2, it goes without saying that any number of transistors may be used. In the bipolar transistor manufactured by the above method, the collector region can be fully utilized not only under the base regions 2 and 3 but also on the side surfaces, and the collector electrode can be formed from each side surface of each transistor with a minimum occupied area. This makes it possible to reduce the collector series resistance of each transistor.
また、基板1をエミツタとして使用しn+形拡散領域6
,7をコレクタとした場合、ベース領域2,3の側部に
上記n+形領域101,102が存在するためここがエ
ミツタ領域として働きエミツタ注入効率が上昇し、逆β
が高くなり、トランジスタの回路設計の面からも有利と
なる。In addition, the substrate 1 is used as an emitter and the n+ type diffusion region 6 is
, 7 as collectors, the n+ type regions 101 and 102 exist on the sides of the base regions 2 and 3, which act as emitter regions and increase the emitter injection efficiency, resulting in an inverse β
This increases the resistance, which is advantageous in terms of transistor circuit design.
なお第2図においてトランジスタAの左側に101と同
様のn+領域を設けることはむろん制限されるものでは
ない。さらにn+分離層となるn+形領域101,10
2およびP−ウエル内に設けたn+拡散領域を環状にす
ることによつてより効果的にシリーズ抵抗を下げるとと
もに逆βを上げることができる。Note that it is of course not limited to providing an n+ region similar to 101 on the left side of transistor A in FIG. Furthermore, n+ type regions 101 and 10 which become n+ separation layers
By forming the n+ diffusion regions provided in the 2 and P-wells into an annular shape, the series resistance can be more effectively lowered and the inverse β can be increased.
以上のように、本発明によれば、MOSlバイポーラ両
方のトランジスタを含む集積回路において、安定したす
ぐれた特性のバイポーラトランジスタを得ることができ
る。As described above, according to the present invention, a bipolar transistor with stable and excellent characteristics can be obtained in an integrated circuit including both MOS1 bipolar transistors.
第1図はMOS形集積回路内にバイポーラトランジスタ
の構成された半導体集積回路の断面図、第2図a−dは
MOS形集積回路におけるMOSおよびバイポーラトラ
ンジスタの製造工程断面図である。
A,B・・・・・・バイポーラトランジスタ、D・・・
・・・MOSトランジスタ、1・・・・・・n形半導体
基板、2,3・・・・・・p形ベース領域、6,7・・
・・・・n+形拡散領域(エミツタ領域)、26・・・
・・・Pウエル、27,28・・・・・・n+形ソース
,ドレイン領域、100・・・・・・p形領域、101
,102・・・・・・n+形領域。FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor integrated circuit in which a bipolar transistor is constructed in a MOS type integrated circuit, and FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views of the manufacturing process of the MOS and bipolar transistors in the MOS type integrated circuit. A, B... Bipolar transistor, D...
...MOS transistor, 1...n-type semiconductor substrate, 2, 3...p-type base region, 6,7...
...n+ type diffusion region (emitter region), 26...
...P well, 27, 28...n+ type source, drain region, 100...p type region, 101
, 102...n+ type area.
Claims (1)
同時にp形領域を形成する工程と、このp形領域の一部
表面から上記基板に達するようにn形領域を選択的に形
成することにより、上記p形領域を分割して複数のバイ
ポーラトランジスタのベース領域を形成する工程とを備
えたことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。1. By forming a p-type region on an n-type semiconductor substrate at the same time as a P-well of a MOS transistor, and selectively forming an n-type region so as to reach the substrate from a part of the surface of this p-type region, 1. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: dividing a p-type region to form base regions of a plurality of bipolar transistors.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50076089A JPS5939903B2 (en) | 1975-06-20 | 1975-06-20 | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50076089A JPS5939903B2 (en) | 1975-06-20 | 1975-06-20 | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51151088A JPS51151088A (en) | 1976-12-25 |
| JPS5939903B2 true JPS5939903B2 (en) | 1984-09-27 |
Family
ID=13595095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50076089A Expired JPS5939903B2 (en) | 1975-06-20 | 1975-06-20 | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5939903B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS568865A (en) * | 1979-07-02 | 1981-01-29 | Nec Corp | Semiconductor device |
-
1975
- 1975-06-20 JP JP50076089A patent/JPS5939903B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51151088A (en) | 1976-12-25 |
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