DE2547220A1 - Integrated semiconductor circuit prodn. - deposits semiconductor zones of opposite conductivity in substrate and further zones in first and fourth zones - Google Patents

Integrated semiconductor circuit prodn. - deposits semiconductor zones of opposite conductivity in substrate and further zones in first and fourth zones

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Abstract

Form semiconductor zones are deposited in a semiconductor substrate of opposite conductivity. The first semiconductor zone contains two adjacent zones of the substrate conductivity, while a semiconductor zone of the substrate conductivity is deposited in the fourth substrate zone. Preferably the first zone conduc tivity is lower than that of the other three zones. The first zone is typically deposited in a greater depth. The fourth zone may be surrounded by a semiconductor zone of the substrate conductivity, but of a higher conductive value. Alternatively the fourth zone may be by two zones of the surrounding zone characteristics. Diffusion or ion implantation may be used in the process.

Description

Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schal-Method for producing an integrated circuit

tungsanordnung" Die integrierte Schaltungstechnik erfolgt heute in Bipolar technik sowie in MOS-Technik. Für manche Anwendungszwecke ist es erforderlich, beide Techniken miteinander zu kombinieren. arrangement "Today, integrated circuit technology takes place in Bipolar technology and MOS technology. For some purposes it is necessary to combine both techniques.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltungsanordnung anzugeben, bei welchem Bauelemente in MOS-Technik sowie in Bipolartechnik gleichzeitig hergestellt werden. Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß in einen Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp nebeneinander vier Halbleiterzonen vom zweiten Leitungstyp eingebracht werden und daß in die erste Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp zwei nebeneinander liegende HaLbleiterzonen vom ersten Leitungstyp und in die vierte Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp eine Halbleiterzone vom ersten Leitungstyp eingebracht werden.The invention is based on the object of a method for manufacturing specify an integrated circuit arrangement in which components in MOS technology as well as in bipolar technology can be produced at the same time. To solve this problem is proposed according to the invention that in a semiconductor body from the first Conduction type introduced four semiconductor zones of the second conduction type next to one another and that in the first semiconductor zone of the second conductivity type two side by side lying semiconductor zones of the first conductivity type and in the fourth semiconductor zone of the second conductivity type, a semiconductor zone of the first conductivity type can be introduced.

Die Leitfähigkeit der ersten Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp wird vorzugsweise geringer gewählt als die Leitfähigkeit der anderen drei Halbleiterzonen vom zweiten Leitungstyp. Die Halbleiterzonen vom zweiten Leitungstyp unterscheiden sich dadurch,daß die Leitfähigkeit der ersten Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp geringer ist als die Leitfäniqkeit der anderen drei Helbleiterzonen vom zweiten Leitungstyp. Die erste Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp wird vorzugsweise tiefer in den Halbleiterkörper eingebracht als die anderen drei Halbleiterzonen vom zweiten Leitungstyp.The conductivity of the first semiconductor zone of the second conductivity type will preferably selected to be lower than the conductivity of the other three semiconductor zones of the second type of conduction. Differentiate the semiconductor zones from the second conductivity type characterized in that the conductivity of the first semiconductor zone of the second conductivity type is less than the conductivity of the other three semiconductor zones of the second Line type. The first semiconductor zone of the second conductivity type is preferred introduced deeper into the semiconductor body than the other three semiconductor zones of the second type of conduction.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird in den Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp eine Halbleiterzone vom ersten Leitungstyp eingebracht, die die vierte Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp umgibt und deren Leitfähigkeit größer ist als die des Halbleiterkörpers. Anstelle der die vierte Hölbleiterzone vom zweiten Leitungstyp umgebenden HalbleiteLzona vom ersten Leitungstyp können in den Haibleiterkörper auctl zwei Halbleiterzonen vom ersten Leitungstyp eingebracht werden, die seitlich von der vierten Halbleiterzone vom #weiten Leitungstyp angeordnet sind. Diese Hdibleiterzonen liegen einander vorzugsweise gegenüber.According to a development of the invention, the semiconductor body is used of the first conductivity type introduced a semiconductor zone of the first conductivity type, which surrounds the fourth semiconductor zone of the second conductivity type and its conductivity is larger than that of the semiconductor body. Instead of the fourth semiconductor zone of the second conductivity type surrounding semiconductor zone of the first conductivity type two semiconductor zones of the first conductivity type are introduced into the semiconductor body which are arranged to the side of the fourth semiconductor region of the #wide conductivity type are. These semiconductor zones are preferably opposite one another.

Die Herstellung einer integrierten Schaltungsanordnung nach der Erfindung erfolgt beispielsweise dadurch, daß in den Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp zunächst die erste Hdlbleiterzone vom zweiten Leitungstyp eingebracht wird, daß dann in einem gemeinsamen Verfahrensschritt die weiteren drei Halbleiterzonen vom zweiten Leitungstyp in den Halblei terkörper eingebracht werden, und daß danach in einem gemeinsamen Verfahrensschritt die Halbleiterzonen vom ersten Leitungstyp eingebracht werden. Die in den Halbleiterkörper eingebrachten Halbleiterzonen werden vorzugsweise durch Diffusion oder durch Ionenimplantation hergestellt.The manufacture of an integrated circuit arrangement according to the invention takes place, for example, in that in the semiconductor body from the first conductivity type first introduced the first semiconductor zone of the second conductivity type is that then the other three semiconductor zones in a common process step of the second conductivity type are introduced into the semiconductors, and that afterwards the semiconductor zones of the first conductivity type in a common process step be introduced. The semiconductor zones introduced into the semiconductor body are preferably made by diffusion or by ion implantation.

Die Erfindung findet mit Vorteil bei der Herstellung von zwei zueinander komplementären MOS-Transistoren sowie eines bipolaren Transistors Anwendung. In diesem Fall dienen die zweite und die dritte Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp als Drain- und Source-Zone eines MOS-Transistors, während die in die erste Halbleiterzone vom zweiten Leitungstypein gebrachte bzw. eingelassene Haibleiterzone vom ersten Leitungstyp als Drain- und Source-Zone eines zu dem ersten MOS-Transistor komplementären MOS-Transistors verwendet werden.The invention takes place with advantage in the manufacture of two to each other complementary MOS transistors and a bipolar transistor application. In the second and third semiconductor zones of the second conductivity type are used in this case as the drain and source zone of a MOS transistor, while the one in the first semiconductor zone of the second conductivity type introduced or embedded semiconductor zone of the first Conduction type as drain and source zone of a complementary to the first MOS transistor MOS transistor can be used.

Der bipolare Transistor wird durch den Halbleiterkörper sowie durch die vierte Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp und durch die in diese Zone eingebrachte Halbleiterzone vom ersten Leitungstyp gebildet. Der Halbleiterkörper übernimmt dabei die Funktion der Kollektorzone, die vierte Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp die Funktion der Basiszone und die in die Busiszone eingebrachte Halblelterzone vom ersten Leitungstyp die Funktion der Emitterzone des bipolaren Transistors. Halbleiterzonen vom ersten Leitungstyp, die die vierte Halbleiter zone umgeben oder seitlich von ihr angeordnet sind, dienen als Anschlußzonen für die Kontaktierung der Kollektorzone des bipolaren Transistors. Die in den Halbleiterkörper eingebrachten Halbleiterzonen werden natürlich noch kontaktiert, indem sie mit Elektroden versehen werden.The bipolar transistor is made by the semiconductor body as well the fourth semiconductor zone of the second conductivity type and through the one introduced into this zone Formed semiconductor zone of the first conductivity type. The semiconductor body takes over the function of the collector zone, the fourth semiconductor zone of the second conductivity type the function of the base zone and the brought into the business zone Half-parent zone of the first conductivity type the function of the emitter zone of the bipolar Transistor. Semiconductor zones of the first conductivity type, the fourth semiconductor zone are surrounded or arranged to the side of it, serve as connection zones for the Contacting the collector zone of the bipolar transistor. The ones in the semiconductor body Introduced semiconductor zones are of course still contacted by using electrodes be provided.

Außerdem sind zwischen den Drain- und Source-Zonen der MOS-Transistoren noch isolierte Steuerelektroden erforderlich, wobei die Isolierschicht für die Steuerelektrode natürlich auch aus einem anderen Isoliermaterial wie Siliziumdioxyd, also beispielsweise auch aus Siliziumnitrid bestehen kann.In addition, there are between the drain and source zones of the MOS transistors Insulated control electrodes are still required, with the insulating layer for the control electrode Of course, made of another insulating material such as silicon dioxide, for example can also consist of silicon nitride.

Die Erfindung wird im folgenden an-einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment explained.

Zur gleitllzeitigen Herstellung eines npn-Transistors und zweite zueinander komplementärer MOS-Transistoren geht man gemäß der Figur 1 von einem Halbleiterkörper 1 vom n-Leitungstyp aus, in dessen eine Oberflächenseite eine erste Halbleiterzone 2 vom p-Leitungstyp eindiffundiert wird. Danach werden in den Halbleiterkörper gemäß der Figur 2 noch eine weite, dritte und vierte Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp eindffundiert, die mit den Bezugsziffern 3, 4 und 5 beelühnet sind. Die Leitfähigkeit der zweiten, dritten und vierten Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp (3,4,5) ist größer als die Leitfähigkeit der ersten Halbleiterzone 2 tom zweiten Leitungstyp.For the simultaneous manufacture of an npn transistor and a second to each other Complementary MOS transistors, according to FIG. 1, are based on a semiconductor body 1 of the n-conductivity type, in one surface side of which a first semiconductor zone 2 of the p-conductivity type is diffused. Thereafter, in the semiconductor body according to FIG. 2 also shows a wide, third and fourth semiconductor zone of the second conductivity type which are denoted by the reference numerals 3, 4 and 5. The conductivity the second, third and fourth semiconductor zone of the second conductivity type (3,4,5) is greater than the conductivity of the first semiconductor zone 2 to the second Line type.

Nach der Eindiffusion der vierten Halbleiterzone vom p-Leitungstyp werden gemäß der Figur 3 in den Halbleiterkörper Halbleiterzonen vom n-Leitungstyp eindiffundiert, deren Tiefe geringer ist als die Tiefe der drei zuvor eindiffundierten p-Zonen (3,4,5). Bei der n-Diffusion werden die beiden Halbleiterzonen 6 und 7 in die erste Halbleiterzone 2 vom p-Leitungstyp eindiffundiert, während in die vierte Halbleiterzone 5 vom p-Leitungstyp nur eine Halbleiterzone 8 vom n-Leitungstyp eindiffundiert wird. Bei der n-Diffusion wird gegebenenfalls gleichzeitig eine Ringzone 9 hergestellt, die die vierte Halbleiterzone 5 vom p-Leitungstyp umgibt wer anstelle dieser Ringzone zwei Halbleiterzonen 9, die seitlich von der vierten Halbleiterzone 5 vom p-Leitungstyp angeordnet sind.After the diffusion of the fourth semiconductor zone of the p-conductivity type According to FIG. 3, semiconductor zones of the n-conductivity type are in the semiconductor body diffused in, the depth of which is less than the depth of the three previously diffused p-zones (3,4,5). In the case of n-diffusion, the two semiconductor zones 6 and 7 are in the first semiconductor zone 2 diffused from the p-conductivity type, while in the fourth Semiconductor zone 5 of the p-conductivity type only a semiconductor zone 8 of the n-conductivity type diffused will. In the case of n-diffusion, a ring zone 9 is optionally produced at the same time, which surrounds the fourth semiconductor zone 5 of the p-conductivity type who instead of this ring zone two semiconductor zones 9, the side of the fourth semiconductor zone 5 of the p-conductivity type are arranged.

Der eine MOS-Transistor wird durch die beiden n-Zonen 6 und 7 als Drain- und Source-Zone sowie durch eine isolierte Steuer elektrode gebildet, während der dazu komplementäre MOS-Transistor aus den beiden p-Zonen 3 und 4 als Drain- und Source-Zone sowie durch eine zwischen diesen beiden Zonen liegende, ebenfalls nicht eingezeichnete isolierte Steuerelektrode gebildet wird. Die beiden MOS-Transistoren sind voneinander durch die p-Zone 2 isoliert. Der bipolare Transistor wird durch die n-Zone 8 als Emitterzone, durch die p-Zone 5 als Basiszone sowie durch den Halbleiterkörper 1 als Kollektorzone gebildet.The one MOS transistor is through the two n-zones 6 and 7 as Drain and source zone and formed by an isolated control electrode while the complementary MOS transistor from the two p-zones 3 and 4 as drain and source zone as well as by a between these two zones, Likewise not drawn isolated control electrode is formed. The two MOS transistors are isolated from each other by the p-zone 2. The bipolar transistor is through the n-zone 8 as the emitter zone, through the p-zone 5 as the base zone and through the semiconductor body 1 formed as a collector zone.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (9)

Patentansprüche 9 Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltungsanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp nebeneinander vier Halbleiterzonen vom zweiten Leitungstyp eingebracht werden und daß in die erste Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp zwei nebeneinander liegende Halbleiterzonen vom ersten Leitungstyp und in die vierte Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp eine Halbleiterzone vom ersten Leitungstyp eingebracht werden.Claims 9 method for producing an integrated circuit arrangement, characterized in that side by side in a semiconductor body of the first conductivity type four semiconductor zones of the second conductivity type are introduced and that in the first Semiconductor zone of the second conductivity type two semiconductor zones lying next to one another of the first conductivity type and in the fourth semiconductor zone of the second conductivity type a semiconductor zone of the first conductivity type can be introduced. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfähigkeit der ersten Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp geringer ist als die Leitfähigkeit der anderen drei Halbleiterzonen vom zweiten Leitungstyp.2) Method according to claim 1, characterized in that the conductivity of the first semiconductor zone of the second conductivity type is lower than the conductivity the other three semiconductor zones of the second conductivity type. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp tiefer in den Halbleiterkörper eingebracht wird als die anderen drei Halbleiterzonen vom zweiten Leitungstyp.3) Method according to claim 1 or 2, characterized in that the first semiconductor zone of the second conductivity type introduced deeper into the semiconductor body becomes of the second conductivity type than the other three semiconductor regions. 4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp eine Halbleiterzone-vorn ersten Leitungstyp eingebracht wird, die die vierte Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp umgibt und deren Leitfähigkeit größer ist als die des Halbleiterkörpers.4) Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that in the semiconductor body of the first conductivity type a semiconductor zone-front first Line type is introduced, which is the fourth semiconductor zone from surrounds the second conductivity type and whose conductivity is greater than that of the semiconductor body. 5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp zwei Halbleiterzonen vom ersten Leitungstyp eingebracht werden, die seitlich von der vierten Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp angeordnet sind und deren Leitfähigkeit größer ist als die Leitfähigkeit des Halbleiterkörpers.5) Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that in the semiconductor body of the first conductivity type two semiconductor zones from the first Conduction type are introduced, the side of the fourth semiconductor zone from second conductivity type are arranged and whose conductivity is greater than the conductivity of the semiconductor body. 6) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp zunächst die erste Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp eingebracht wird, daß dann in einem gemeinsamen Verfahrensschritt die weiteren drei Halbleiterzonen vom zweiten Leitungstyp in den Halbleiterkörper eingebracht werden, und daß danach in einem gemeinsamen Verfahrensschritt die Halbleiterzonen vom ersten Leitungstyp eingebracht werden.6) Method for producing a semiconductor device according to one of the Claims 1 to 5, characterized in that in the semiconductor body from the first Conduction type first introduced the first semiconductor zone of the second conduction type is that then the other three semiconductor zones in a common process step of the second conductivity type are introduced into the semiconductor body, and that afterwards the semiconductor zones of the first conductivity type in a common process step be introduced. 7) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterzonen im Halbleiterkörper durch Diffusion oder durch Ionenimplantation hergestellt werden.7) Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the semiconductor zones in the semiconductor body by diffusion or by ion implantation getting produced. 8) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und die dritte Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp als Drain- und Source-Zone eines #OS-Transistor die in die erste Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp einqebrachten Halbleiterzonen vom ersten Leitungstyp als Source- und Drain-Zone eines zu dem ersten MOS-Transistors komplementären MOS-Transistors, die vierte Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp als Basiszone und die in diese Zone eingebrachte Halbleiterzone vom ersten Leitungstyp als Emitterzone eines bipolaren Transistors verwendet werden.8) Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the second and the third semiconductor zone of the second conductivity type as drain and source region of a # OS transistor which is in the first semiconductor region of the second Conductivity type introduced semiconductor zones of the first conductivity type as source and Drain zone of a MOS transistor complementary to the first MOS transistor, the fourth semiconductor zone of the second conductivity type as the base zone and the one in this zone Introduced semiconductor zone of the first conductivity type as the emitter zone of a bipolar Transistor can be used. 9) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die vierte Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp umgebende Halbleiterzone vom ersten Leitungstyp oder die beiden seitlich von der vierten Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp angeordneten Halbleiterzonen vom ersten Leitungstyp als Anschlußzonen für die Kontaktierung der Kollektorzone des bipolaren Transistors verwendet werden.9) Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the semiconductor zone surrounding the fourth semiconductor zone of the second conductivity type of the first conductivity type or the two to the side of the fourth semiconductor zone from Second conductivity type arranged semiconductor zones of the first conductivity type as connection zones can be used for contacting the collector zone of the bipolar transistor.
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