JP2647862B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2647862B2 JP62268153A JP26815387A JP2647862B2 JP 2647862 B2 JP2647862 B2 JP 2647862B2 JP 62268153 A JP62268153 A JP 62268153A JP 26815387 A JP26815387 A JP 26815387A JP 2647862 B2 JP2647862 B2 JP 2647862B2
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、主
に、バイポーラICとCMOSFET(Complementary Metal Oxi
de Semiconductor Field Effect Transistor)ICとを1
つの半導体チップに組み込んだ半導体装置(以下略称し
てBiCMOS ICとする)の高耐圧化技術に関するものであ
る。
The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and mainly relates to a bipolar IC and a complementary metal oxide semiconductor (CMOSFET).
de Semiconductor Field Effect Transistor) IC and 1
The present invention relates to a technology for increasing the breakdown voltage of a semiconductor device (hereinafter abbreviated as BiCMOS IC) incorporated in one semiconductor chip.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

バイポーラICは高速化,高集積化の傾向にあり、これ
を実現する手段として微細化技術や選択酸化膜を使う自
己整合化技術が進められている。これに伴いプロセスの
複雑さと耐圧低下が問題となっている。上述したこと
は、日経マグロウヒル社発行NIKKEIELECTRONICS1983年
6.20p.179−207に述べられている。
Bipolar ICs tend to be faster and more integrated, and miniaturization techniques and self-alignment techniques using selective oxide films are being pursued as means to achieve this. Along with this, the complexity of the process and the decrease in breakdown voltage have become problems. The above is from NIKKEIELECTRONICS published by Nikkei McGraw-Hill 1983
6.20 p.179-207.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

一つの半導体基板(半導体チップ)にバイポーラICと
CMOS ICを共存させるBiCMOS ICについて特に、微小化に
伴ってバイポーラトランジスタの耐電圧に限界のあるこ
とが判ってきた。
Bipolar IC on one semiconductor substrate (semiconductor chip)
In particular, it has been found that the withstand voltage of a bipolar transistor is limited with the miniaturization of a BiCMOS IC coexisting with a CMOS IC.

BiCMOS ICにおいて、特にバイポーラトランジスタの
ベース・コレクタ接合耐圧BVCBOはICの電圧上限を決定
するものである。現状のBiCMOS ICにおいては、線幅5
μmの製造プロセスをとって製造されているが、その場
合のBVCBOは40Vが限界である。これ以上に耐圧を高める
手段としてバイポーラトランジスタのベース・コレクタ
接合の曲率を大きくすることが必要である。
In a BiCMOS IC, the base-collector junction breakdown voltage BV CBO of a bipolar transistor particularly determines the upper voltage limit of the IC. In the current BiCMOS IC, the line width is 5
It is manufactured using a μm manufacturing process, but the BV CBO in that case is limited to 40V. As a means for further increasing the breakdown voltage, it is necessary to increase the curvature of the base-collector junction of the bipolar transistor.

本発明は上記した問題点を克服するためになされたも
のであり、その目的とするところは、CMOS ICと共存す
るバイポーラ半導体素子を有する半導体装置において、
そのプロセスを特に複雑にすることなく耐電圧を向上さ
せることにある。
The present invention has been made to overcome the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device having a bipolar semiconductor element coexisting with a CMOS IC.
The object is to improve the withstand voltage without particularly complicating the process.

本発明の他の目的は、高耐圧で微細加工されたバイポ
ーラ半導体素子とMOS FETとを共存させた半導体装置の
製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device in which a bipolar semiconductor element finely processed at a high withstand voltage and a MOS FET coexist.

本発明のさらにまた他の目的は、簡単な製造プロセス
をもって高耐圧のBiCMOS ICを製造する方法を提供する
ことにある。
Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a high-withstand-voltage BiCMOS IC by a simple manufacturing process.

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴
は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになろ
う。なお、本発明の関連出願として特願昭61−225944号
(特開昭63−81970号)がある。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings. A related application of the present invention is Japanese Patent Application No. 61-225944 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-81970).

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を簡単に説明すれば下記のとおりである。
The outline of a representative invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、相互に電気的に分離された複数の島状の半
導体領域の一の島状のn型半導体領域には、ラテラルpn
pバイポーラトランジスタが形成され、他の島状のp型
半導体領域にはMOSFETが形成されてなるBiMOS形半導体
装置の製造方法において、前記p型半導体領域内へのチ
ャネルストッパの為のp型不純物導入とともに、ラテラ
ルバイポーラトランジスタのコレクタP層の周辺部に位
置し、アイソレーション用酸化シリコン膜の一部にかか
るように、p型不純物を導入して電界集中防止層を形成
するものである。
That is, one of the plurality of island-shaped semiconductor regions electrically isolated from each other has lateral pn
In a method of manufacturing a BiMOS type semiconductor device in which a p-type bipolar transistor is formed and a MOSFET is formed in another island-like p-type semiconductor region, p-type impurities for channel stopper are introduced into the p-type semiconductor region. At the same time, an electric field concentration preventing layer is formed by introducing a p-type impurity so as to be located in the peripheral portion of the collector P layer of the lateral bipolar transistor and to cover a part of the isolation silicon oxide film.

〔作 用〕(Operation)

上記した手段によれば、従来のBiMOS ICの製造プロセ
スを大幅にかえることなくバイポーラ半導体素子部の耐
圧BVCBOを有効に高めることができ、前記目的を達成で
きる。
According to the above-described means, the withstand voltage BV CBO of the bipolar semiconductor element portion can be effectively increased without significantly changing the conventional BiMOS IC manufacturing process, and the above object can be achieved.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を詳述するに先だって、バイポーラnp
nトランジスタおよびまたはバイポーラpnpトランジスタ
などのバイポーラトランジスタとMOS FETとを同一基板
に形成されたBiCMOS ICにおけるバイポーラトランジス
タの高耐圧化のための電界集中防止用拡散層について以
下詳述する。
Prior to describing embodiments of the present invention, a bipolar np
A diffusion layer for preventing electric field concentration for increasing the withstand voltage of a bipolar transistor in a BiCMOS IC in which a bipolar transistor such as an n transistor and / or a bipolar pnp transistor and a MOS FET are formed on the same substrate will be described in detail.

バイポーラトランジスタのベースとコレクタ間、ベー
スとエミッタ間、エミッタとコレクタ間に大きな逆方向
電圧を印加すると降伏現象が生ずる。これは基本的には
アバランシェ現象によるものである。
When a large reverse voltage is applied between the base and the collector, between the base and the emitter, and between the emitter and the collector of the bipolar transistor, a breakdown phenomenon occurs. This is basically due to the avalanche phenomenon.

PN接合に逆方向電圧を加えて、その電圧をしだいに高
くしてゆくと、ある電圧から逆方向電流が急激に増加す
る、いわゆるブレークダウン、あるいは降伏と呼ばれる
現象があります。このような現象が起きるのは空間電荷
領域での電界強度が非常に大きくなってくるからで、そ
の機構にはアバランシブレークダウンとツェナーブレー
クダウンとが考えられます。
When a reverse voltage is applied to the PN junction and the voltage is gradually increased, the reverse current suddenly increases from a certain voltage, a phenomenon called breakdown or breakdown. This phenomenon occurs because the electric field strength in the space charge region becomes extremely large. The mechanism is considered to be avalanche breakdown or zener breakdown.

アバランシブレークダウンでは、P側の半導体の方に
ある電子がN側に向かって移動する途中、空間電荷領域
での強い電界で加速され、その大きな運動エネルギーで
結晶の共有結合を形作っている電子と衝突して電子を叩
き出し、動ける電子、すなわちキャリヤとしての電子を
作り出します。これはエネルギーバンド構造で考える
と、電界による電子の運動エネルギーで充満帯の電子を
伝導帯に引き上げ、これによって新たに発生した伝導電
子が高電界でさらに同じことをくり返していくので、伝
導電子の数がなだれ式に急激にふえてゆくことになるわ
けです。これをなだれ増倍効果とかアバランシ増倍効果
といい、これによって急激に逆方向電流が増大する電圧
をアバランシェブレークダウン電圧といいます。
In avalanche breakdown, electrons in the P-side semiconductor are accelerated by a strong electric field in the space charge region while moving toward the N-side, and the electrons that form covalent bonds in the crystal with their large kinetic energy. Collides with the electron to create electrons that can move, that is, electrons as carriers. Considering the energy band structure, the electrons in the full band are raised to the conduction band by the kinetic energy of the electrons due to the electric field, and the newly generated conduction electrons repeat the same in a high electric field. The number will suddenly increase in the avalanche. This is called the avalanche multiplication effect or the avalanche multiplication effect, and the voltage at which the reverse current increases rapidly is called the avalanche breakdown voltage.

ベース・コレクタ間逆耐圧およびベース・エミッタ間
逆耐圧などがこの電圧で規制される。アバランシェ降伏
現象は、逆方向印加電圧によって生じた空乏層内の最大
電界強度が、その結晶のなだれ電界強度以上になったと
きに、空乏層内のキャリアの増倍現像によって起る。こ
の値は、単結晶の材料とその不純物濃度(比抵抗)に依
存する。
The reverse withstand voltage between the base and the collector and the reverse withstand voltage between the base and the emitter are regulated by this voltage. The avalanche breakdown phenomenon occurs when the maximum electric field intensity in the depletion layer caused by the reverse applied voltage becomes higher than the avalanche electric field intensity of the crystal, due to the multiplication development of the carriers in the depletion layer. This value depends on the material of the single crystal and its impurity concentration (resistivity).

今、増倍係数をM、イオン化係数をαとすると、気体
放電のタウンゼント(Townsend)の式に似て、次式が成
りたつ。
Now, assuming that the multiplication coefficient is M and the ionization coefficient is α, the following equation is obtained, similar to the Townsend equation of gas discharge.

Xm;空乏層の厚さ この積分値が1に近づけば、増倍係数Mは無限大とな
りアバランシェ降伏を意味する。ゆえにアバランシェの
条件式は次式となる。
Xm; thickness of depletion layer If this integral value approaches 1, the multiplication factor M becomes infinite, meaning avalanche breakdown. Therefore, the avalanche conditional expression is as follows.

したがってイオン化係数の電界依存性を仮定し、接合
の形がきまり、電界分布が求まると結晶不純物濃度と降
伏電圧の関係は、(2)式を使って求めることができ
る。
Therefore, assuming the electric field dependence of the ionization coefficient, the shape of the junction is determined, and when the electric field distribution is obtained, the relationship between the crystal impurity concentration and the breakdown voltage can be obtained by using equation (2).

一方、プレーナ構造のバイポーラトランジスタのベー
スなどはそのベースとコレクタ間のPN接合の端部におい
て接合面の曲がりのために電界が集中し、アバランシェ
降伏がPN接合の平坦部よりも早めにおきて耐圧を低下さ
せる。
On the other hand, in the base of a bipolar transistor with a planar structure, the electric field is concentrated at the end of the PN junction between the base and the collector due to the bending of the junction surface, and the avalanche breakdown occurs earlier than the flat part of the PN junction, and the breakdown voltage is increased. Lower.

このため、高耐圧を得るために設ける本発明の電界集
中防止用の拡散層は、それを前記ベースとコレクタ間な
どのPN接合の曲がり部分に形成し、その曲率を大きくし
たり、不純物濃度を変化させて、アバランシェ降伏電圧
を高めるような作用をもたせたものである。
For this reason, the diffusion layer for preventing electric field concentration of the present invention, which is provided to obtain a high withstand voltage, is formed at a bent portion of a PN junction such as between the base and the collector to increase the curvature or reduce the impurity concentration. It has an effect of increasing the avalanche breakdown voltage.

具体的にバイポーラnpnトランジスタとMOS FETを同一
基板に形成したBiCMOS ICにおいて説明すると以下のと
おりである。
Specifically, a BiCMOS IC in which a bipolar npn transistor and a MOS FET are formed on the same substrate will be described below.

バイポーラnpnトランジスタの耐圧BVCBOの向上のため
に設ける電界集中防止用拡散層は、p型ベース拡散層よ
りも深いものでかつ不純物濃度がp型ベース拡散層より
も大きいp型層とすれば、コレクタとベース間の耐圧BV
CBOを向上できる。
If the diffusion layer for preventing electric field concentration provided for improving the breakdown voltage BV CBO of the bipolar npn transistor is a p-type layer that is deeper than the p-type base diffusion layer and has a higher impurity concentration than the p-type base diffusion layer, Breakdown voltage BV between collector and base
CBO can be improved.

また、バイポーラnpnトランジスタの耐圧BVCBOの向上
のために設ける電界集中防止用拡散層は、p型ベース拡
散層よりも浅いものでかつ不純物濃度がp型ベース拡散
層よりも小さいp型層とすれば、コレクタとベース間の
耐圧BVCBOを向上できる。
Also, the diffusion layer for preventing electric field concentration provided for improving the breakdown voltage BV CBO of the bipolar npn transistor is a p-type layer which is shallower than the p-type base diffusion layer and has an impurity concentration smaller than that of the p-type base diffusion layer. Thus, the breakdown voltage BV CBO between the collector and the base can be improved.

本発明の一実施例としては、チャンネルストッパ用拡
散層形成と同一プロセスにて電界集中防止用拡散層、す
なわち電界集中を緩和する半導体層を形成する。電界集
中防止用拡散層の形成におけるn−エピタキシャル層に
ボロン不純物をイオン打ち込みする量はn−エピタキシ
ャル層表面において約2×1017atoms/cm3であるのに対
し、NPNトランジスタのp型ベース拡散層形成のための
ボロン不純物をイオン打ち込みする量はn−エピタキシ
ャル層方面において2×1018atoms/cm3である。
In one embodiment of the present invention, a diffusion layer for preventing electric field concentration, that is, a semiconductor layer for reducing electric field concentration is formed by the same process as that for forming a diffusion layer for a channel stopper. The amount of ion implantation of boron impurities into the n-epitaxial layer in the formation of the diffusion layer for preventing electric field concentration is about 2 × 10 17 atoms / cm 3 on the surface of the n-epitaxial layer, whereas the p-type base diffusion of the NPN transistor is The amount of ion implantation of boron impurities for forming a layer is 2 × 10 18 atoms / cm 3 in the direction of the n-epitaxial layer.

第1図乃至第8図は本発明の電界集中防止用拡散層を
説明する参考例の製造プロセスを説明する各工程での断
面図である。
1 to 8 are cross-sectional views at respective steps for explaining a manufacturing process of a reference example for explaining a diffusion layer for preventing electric field concentration according to the present invention.

(1) サブストレートとしてp-型シリコン基板1を用
意し、その表面にn+埋込層2及びPN接合のアイソレーシ
ョン層形成用埋込p+層3形成のための拡散不純物のイオ
ン打込みを行う(第1図)。n+埋込層2の形成にはアン
チモン(Sb)を使用し、p+層3の形成にはボロン(B)
を使用し、各々選択拡散技術を用いる。
(1) p as substrate - -type silicon substrate 1 is prepared, the ion implantation of the diffusion impurity for the n + embedded layer 2 and the isolation layer forming the buried p + layer 3 formed of the PN junction to the surface (FIG. 1). Antimony (Sb) is used to form the n + buried layer 2, and boron (B) is used to form the p + layer 3.
, Each using a selective diffusion technique.

(2) エピタキシャル技術により全面n-エピタキシャ
ル層4を厚く形成し、n+埋込層2を埋めこむとともに、
アイソレーション層形成のためのp+層3の拡散不純物を
n-層(エピタキシャル層)4にわき上らせる(第2
図)。
(2) The entire surface of the n epitaxial layer 4 is formed thick by the epitaxial technique, and the n + buried layer 2 is embedded.
Diffusing impurities of p + layer 3 for forming isolation layer
n - layer (epitaxial layer) 4 (second
Figure).

(3) n-エピタキシャル層4表面よりボロン(B)を
イオン打込みし、次いで拡散してアイソレーション層用
p+層5を形成することにより、バイポーラ素子形成領域
のための島領域IとCMOS FET素子形成領域のための島領
域IIに分離する。
(3) Boron (B) is ion-implanted from the surface of the n - epitaxial layer 4 and then diffused to form an isolation layer.
By forming the p + layer 5, the island region I for the bipolar element formation region and the island region II for the CMOS FET element formation region are separated.

島領域IIの一部にはnチャンネルMOS FETのためにp
ウエル6を形成する(第3図)。
Part of the island region II has p for n-channel MOS FET.
The well 6 is formed (FIG. 3).

(4) n-エピタキシャル層4表面にうすい酸化シリコ
ン膜7を介して選択酸化用マスクのためのシリコン窒化
膜(SiN)8を、選択エッチング用マスクとしてのホト
レジスト9を用いて選択的にn-エピタキシャル層4表面
に形成する(第4図)。
(4) n - silicon nitride film (SiN) 8 for the mask for selective oxidation through the thin silicon oxide film 7 in the epitaxial layer 4 surface, by selectively using the photoresist 9 as a mask for selective etching n - It is formed on the surface of the epitaxial layer 4 (FIG. 4).

(5) NチャンネルMOS FETの周辺にチャンネルスト
ッパーを形成するためのホトレジストからなるマスク10
と、NPNトランジスタのベース周辺に電界集中防止用の
拡散層を形成するためのホトレジストからなるマスク10
を同一プロセスによって形成する。このホトレジストか
らなるマスク10と前述したシリコン窒化膜8を不純物拡
散用マスクとして、ボロン(B)をイオン打込みする
(第5図)。
(5) Photomask 10 for forming a channel stopper around the N-channel MOS FET
And a mask 10 made of photoresist for forming a diffusion layer for preventing electric field concentration around the base of the NPN transistor.
Are formed by the same process. Boron (B) is ion-implanted using the photoresist mask 10 and the silicon nitride film 8 described above as an impurity diffusion mask (FIG. 5).

(6) この状態で選択酸化処理を行なってLOCOS(loc
al oxidation of silicon)構造の厚い酸化シリコン膜1
1を形成する。このとき同時に、領域IのLOCOS構造の厚
い酸化シリコン膜11の周辺部にそって電界集中防止用の
p層12が形成されると共に、領域IIのpウエル層6周辺
部におけるLOCOS構造の厚い酸化シリコン膜11の周辺部
にチャンネルストッパ用のP層13が形成される(第6
図)。
(6) In this state, selective oxidation is performed to obtain LOCOS (loc
al oxidation of silicon) thick silicon oxide film 1
Form one. At the same time, a p-layer 12 for preventing electric field concentration is formed along the peripheral portion of the thick silicon oxide film 11 having the LOCOS structure in the region I, and the thick LOCOS structure in the peripheral portion of the p-well layer 6 in the region II is formed. A P layer 13 for a channel stopper is formed around the silicon film 11.
Figure).

(7) 領域IIの表面にCMOS FETのためのゲート絶縁膜
を形成し、そのゲート絶縁膜上にゲート電極14を形成す
る。次いで、領域Iのn-層表面にベースとなるp拡散層
15を自己整合により形成する一方、領域IIのn層表面に
pチャンネルMOS FET素子のためのソース・ドレイン用
p層16を自己整合により形成する(第7図)。
(7) A gate insulating film for a CMOS FET is formed on the surface of the region II, and a gate electrode 14 is formed on the gate insulating film. Then, n of the region I - p diffusion layer serving as a base layer surface
15 is formed by self-alignment, while a source / drain p-layer 16 for a p-channel MOS FET element is formed by self-alignment on the n-layer surface of the region II (FIG. 7).

(8) 領域Iのベース表面の一部にエミッタ用n+層17
を選択拡散により形成し、領域IIのpウエル6表面にn
チャンネルMOS FET素子のためのソース及びドレイン用
n層18を自己整合的に形成する(第8図)。
(8) An n + layer 17 for the emitter is formed on a part of the base surface of the region I.
Is formed by selective diffusion, and n is formed on the surface of the p well 6 in the region II.
Source and drain n-layers 18 for the channel MOS FET elements are formed in a self-aligned manner (FIG. 8).

(9) このあと、、第9図に示すように、領域Iのn+
埋込層2を共有する隣接の領域にコレクタコンタクト電
極取出しのためのn+拡散層19を形成する。最後にCVDに
より形成されるSiO2,PSG等によるパッシベーション膜20
を施し、コンタクト電極形成用ホトエッチングを行った
後、アルミニウム(Al)蒸着,配線パターニング工程を
経て各素子の電極及び配線21を形成しBiCMOS ICを完成
する。
(9) As shown in the later ,, Fig. 9, regions I n +
An n + diffusion layer 19 for taking out a collector contact electrode is formed in an adjacent region sharing the buried layer 2. Finally, passivation film 20 made of SiO 2 , PSG, etc. formed by CVD
After performing photoetching for forming a contact electrode, an electrode of each element and a wiring 21 are formed through aluminum (Al) vapor deposition and wiring patterning steps to complete a BiCMOS IC.

なお、第9図は第1図〜第8図に示すBiCMOS ICのプ
ロセス断面図とは別の角度からみた断面図である。これ
は、コレクタコンタクト部等を図示するために行なった
ものである。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the BiCMOS IC shown in FIGS. 1 to 8 viewed from a different angle from the cross-sectional view of the process. This is performed to illustrate the collector contact portion and the like.

このようにして製造されたバイポーラnpnトランジス
タと、NチャンネルMOS FETとpチャンネルMOS FETを有
するCMOS FETとの共存のBiCMOS ICにおいては下記理由
によりその効果が得られる。
In a BiCMOS IC in which a bipolar npn transistor manufactured in this way and a CMOS FET having an N-channel MOS FET and a p-channel MOS FET coexist, the effect is obtained for the following reasons.

(1) バイポーラnpnトランジスタにおいて、ベース
・コレクタ接合の周辺部にそってp層12が設けられるこ
とにより、ベース接合表面部での曲率が大きくなり、電
界集中をなくし、バイポーラ部の耐圧BVCBOを現状の40V
から100Vに大幅に向上できる。このことにより使用電圧
が100Vの製品までBiCMOS IC及びその製造プロセスを適
用できることになる。
(1) In a bipolar npn transistor, since the p-layer 12 is provided along the periphery of the base-collector junction, the curvature at the surface of the base junction is increased, electric field concentration is eliminated, and the breakdown voltage BV CBO of the bipolar portion is reduced. Current 40V
From 100V to 100V. As a result, a BiCMOS IC and its manufacturing process can be applied to a product having a working voltage of 100 V.

(2) バイポーラnpnトランジスタのベース・コレク
タ接合の周辺部のp層12はCMOS FETにおけるNチャンネ
ルMOS FETのチャンネルストッパ用p層12の形成と同時
に形成するものであるから、従来のBiCMOS ICの製造プ
ロセスにマスクパターンの一部を変えるのみで実現でき
る。このことにより半導体装置の製造法としてプロセス
を複雑化することなく、コスト節減の効果をもたらすも
のである。
(2) Since the p-layer 12 around the base-collector junction of the bipolar npn transistor is formed simultaneously with the formation of the channel stopper p-layer 12 of the N-channel MOS FET in the CMOS FET, a conventional BiCMOS IC is manufactured. It can be realized only by changing a part of the mask pattern in the process. As a result, the cost can be reduced without complicating the process as a method of manufacturing a semiconductor device.

(3) 微細加工によりBiCMOS ICを形成した場合、バ
イポーラトランジスタの耐圧が浅い拡散層のために低下
するが、参考例の電解集中防止用拡散層を設けることに
より、バイポーラトランジスタの耐圧を高めることがで
きるため、微細加工されたBiCMOS ICであっても、高耐
圧の半導体装置を提供できる。
(3) When a BiCMOS IC is formed by microfabrication, the withstand voltage of the bipolar transistor decreases due to the shallow diffusion layer. However, by providing the diffusion layer for preventing electrolytic concentration of the reference example, the withstand voltage of the bipolar transistor can be increased. Therefore, a semiconductor device with a high withstand voltage can be provided even with a micro-processed BiCMOS IC.

第10図は本発明の一実施例を示すものであって、一つ
の基板にラテラルpnpトランジスタとCMOS FETを共存さ
せたBiCMOS ICの縦断面図である。
FIG. 10 shows an embodiment of the present invention and is a longitudinal sectional view of a BiCMOS IC in which a lateral pnp transistor and a CMOS FET coexist on one substrate.

領域Iにおいて、22はラテラルpnpトランジスタのコ
レクタとなるp拡散層である。このコレクタp層22の周
辺部にはアイソレーション用酸化シリコン膜の一部にか
かるように電解集中防止用p層12が設けられる。
In the region I, reference numeral 22 denotes a p diffusion layer serving as a collector of a lateral pnp transistor. An electrolytic concentration preventing p-layer 12 is provided around the collector p-layer 22 so as to cover a part of the isolation silicon oxide film.

23はエミッタとなるp拡散層である。24はベースコン
タクト電極取出し部となるn+拡散層である。
23 is a p-diffusion layer serving as an emitter. Reference numeral 24 denotes an n + diffusion layer serving as a base contact electrode extraction portion.

領域IIにはpチャンネルMOS FET及びnチャンネルMOS
FETが形成され、おれらは実施例1で説明した第9図の
ものと同一であり、共通の指示記号を用いてある。
Region II has p-channel MOS FET and n-channel MOS
FETs are formed, which are the same as those in FIG. 9 described in the first embodiment, and use the same designation symbols.

領域Iのコレクタ用p層周辺の電界集中防止用p層12
は領域IIのnチャンネルMOS FETの周辺部のチャネルス
トッパ用p層13と同時に形成されている。
Electric field concentration preventing p layer 12 around collector p layer in region I
Is formed at the same time as the channel stopper p layer 13 at the periphery of the n-channel MOS FET in the region II.

このような半導体装置における耐圧向上の効果は、電
界集中防止用p層12が設けられていることにより、この
p層12によって電界集中が緩和される結果、高耐圧の半
導体装置構造のものとなっている。
The effect of improving the withstand voltage in such a semiconductor device is that the provision of the p-layer 12 for preventing electric field concentration reduces the electric field concentration by the p-layer 12, resulting in a semiconductor device having a high withstand voltage structure. ing.

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified without departing from the gist thereof.

上記実施例においては、バイポーラトランジスタとCM
OS FETとを同一半導体基板に形成したBiCMOS ICにおい
て、バイポーラトランジスタに高耐圧化のため電界集中
防止用拡散層を、BiCMOS ICのCMOS FETのチャンネルス
トッパ用拡散層の形成時と同時に形成したもの、すなわ
ち電界集中防止用拡散層の形成とチャンネルストッパ用
拡散装置の形成とを同一プロセスにより行なったものに
ついて説明した。この場合は、電界集中防止用拡散層の
形状や不純物濃度はある程度チャンネルストッパ用拡散
層の形成のためのイオン打ち込みによる不純物濃度及び
熱処理による前記イオン打ち込みされた拡散不純物の引
き延ばし拡散条件によって規定されるものである。
In the above embodiment, the bipolar transistor and the CM
BiCMOS ICs with OS FETs formed on the same semiconductor substrate, in which a bipolar transistor is formed with a diffusion layer for preventing electric field concentration to increase the breakdown voltage at the same time as the formation of the diffusion layer for the channel stopper of the CMOS FET of the BiCMOS IC. That is, the case where the formation of the diffusion layer for preventing electric field concentration and the formation of the diffusion device for the channel stopper are performed by the same process has been described. In this case, the shape and the impurity concentration of the diffusion layer for preventing electric field concentration are determined to some extent by the impurity concentration by ion implantation for forming the channel stopper diffusion layer and the diffusion diffusion conditions of the ion-implanted diffusion impurity by heat treatment. Things.

本発明が適用できる具体的なBiCMOS ICとしては、VTR
電源回路用スイッチングレギュレータ,ビデオカメラ用
オートホワイトバランス,フロッピーディスク用コント
ローラ等の種々の電気回路のBiCMOS ICがある。
As a specific BiCMOS IC to which the present invention can be applied, a VTR
There are BiCMOS ICs for various electric circuits such as switching regulators for power supply circuits, auto white balance for video cameras, and controllers for floppy disks.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりであ
る。
The following is a brief description of an effect obtained by a representative one of the inventions disclosed in the present application.

すなわち、本発明は、BiCMOS ICなどのBiMOS ICとそ
の製造方法に関し、バイポーラトランジスタとMOS FET
とを同一半導体基板に形成したBiMOS ICのバイポーラnp
nトランジスタのベースとなるp型層などのバイポーラ
トランジスタの耐電圧を向上させるために、MOS FETに
おけるチャンネルストッパ用p型層などの拡散層の形成
と同時かまたは別プロセスにより、バイポーラトランジ
スタに電界集中防止用拡散層を設けるものである。これ
により、BiMOS ICの製造プロセスを大幅にかえることな
く、バイポーラ半導体素子部の耐電圧を向上させたBiMO
S ICを提供することができる。
That is, the present invention relates to a BiMOS IC such as a BiCMOS IC and a method of manufacturing the same, and relates to a bipolar transistor and a MOS FET.
Bipolar np of BiMOS IC formed on the same semiconductor substrate
In order to improve the withstand voltage of a bipolar transistor such as a p-type layer serving as the base of an n-transistor, the electric field is concentrated on the bipolar transistor simultaneously with or separately from the formation of a diffusion layer such as a channel stopper p-type layer in a MOS FET. A diffusion layer for prevention is provided. This makes it possible to improve the withstand voltage of the bipolar semiconductor element without significantly changing the manufacturing process of the BiMOS IC.
S IC can be provided.

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

第1図乃至第8図は本発明の参考例を示す、BiCMOS IC
の製造プロセスの各工程での断面図である。 第9図は本発明の参考例であるBiCMOS ICの完成断面図
である。 第10図は本発明の一実施例であるラテラルpnpトランジ
スタを有するBiCMOS ICの断面図である。 1……p-Si基板、2……n+埋込層、3……アイソレーシ
ョンp+埋込層、4……エピタキシャルn-Si層、5……ア
イソレーションp層、6……pウエル、7……酸化膜、
8……シリコン窒化膜、9……ホトレジスト、10……ホ
トレジストマスク、11……選択酸化膜(LOCOS)、12…
…電界集中防止用p層、13……チャネルストッパp層、
14……ゲート電極、15……ベースp層、16……ソース・
ドレインp層、17……エミッタn+層、18……ソース・ド
レインn+層。
1 to 8 show a BiCMOS IC according to a reference example of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of each step of the manufacturing process. FIG. 9 is a completed sectional view of a BiCMOS IC as a reference example of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view of a BiCMOS IC having a lateral pnp transistor according to one embodiment of the present invention. 1 ... p - Si substrate, 2 ... n + buried layer, 3 ... isolation p + buried layer, 4 ... epitaxial n - Si layer, 5 ... isolation p layer, 6 ... p-well , 7 ... oxide film,
8 silicon nitride film, 9 photoresist, 10 photoresist mask, 11 selective oxide film (LOCOS), 12
... p layer for preventing electric field concentration, 13 ... p layer for channel stopper,
14 ... gate electrode, 15 ... base p layer, 16 ... source
Drain p layer, 17 ... emitter n + layer, 18 ... source / drain n + layer.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】相互に電気的に分離された複数の島状の半
導体領域の一の島状のn型半導体領域には、ラテラルpn
pバイポーラトランジスタが形成され、他の島状のp型
半導体領域にはMOSFETが形成されてなるBiMOS形半導体
装置の製造方法において、 前記p型半導体領域内へのチャネルストッパの為のp型
不純物導入とともに、ラテラルバイポーラトランジスタ
のコレクタP層の周辺部に位置し、アイソレーション用
酸化シリコン膜の一部にかかるように、p型不純物を導
入して電界集中防止層を形成することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
A lateral pn-type semiconductor region is provided in one of the plurality of island-like semiconductor regions electrically isolated from each other.
In a method of manufacturing a BiMOS type semiconductor device in which a p-type bipolar transistor is formed and a MOSFET is formed in another island-shaped p-type semiconductor region, p-type impurities for channel stopper are introduced into the p-type semiconductor region. In addition, a semiconductor is characterized in that a p-type impurity is introduced to form an electric field concentration prevention layer so as to be located at a peripheral portion of a collector P layer of a lateral bipolar transistor and to cover a part of a silicon oxide film for isolation. Device manufacturing method.
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