JP2881833B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number
JP2881833B2
JP2881833B2 JP21228189A JP21228189A JP2881833B2 JP 2881833 B2 JP2881833 B2 JP 2881833B2 JP 21228189 A JP21228189 A JP 21228189A JP 21228189 A JP21228189 A JP 21228189A JP 2881833 B2 JP2881833 B2 JP 2881833B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type
region
concentration
diffusion layer
transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP21228189A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0376154A (en
Inventor
誠一 ▲高▼橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP21228189A priority Critical patent/JP2881833B2/en
Publication of JPH0376154A publication Critical patent/JPH0376154A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2881833B2 publication Critical patent/JP2881833B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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の製造方法に関し、特にBiCMOS半
導体装置の製造方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a BiCMOS semiconductor device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

BiCMOS・ICはバイポーラトランジスタの高速動作,高
駆動能力と、CMOSトランジスタの低消費電力を同時に実
現できることから、近年多くの試みが報告されている。
設計寸法の微細化に伴い、NチャンネルMOSトランジス
タで問題となるホットエレクトロンの発生を抑制するた
めに、ドレイン端に電界が集中するのを緩和する二重拡
散型ドレイン(以下、DDDと記す)を用いたBiCMOS・IC
の製造方法の開発が盛んに行なわれている。
In recent years, many attempts have been reported for BiCMOS ICs because they can simultaneously realize high-speed operation and high driving capability of bipolar transistors and low power consumption of CMOS transistors.
In order to suppress the generation of hot electrons, which is a problem in N-channel MOS transistors as the design dimensions become finer, a double diffusion type drain (hereinafter abbreviated as DDD) that reduces the concentration of electric field at the drain end BiCMOS ・ IC used
The development of the manufacturing method of has been actively carried out.

従来報告されているDDDを用いたシリコンゲートBiCMO
S・ICの素子断面図を第3図に示す。この製造工程を順
を追って説明する。
Previously reported silicon gate BiCMO using DDD
FIG. 3 is a cross-sectional view of the element of the SIC. This manufacturing process will be described step by step.

まず、不純物濃度1〜2×1015cm-3のP-型半導体基板
1にN+型埋込み領域2,P+型埋込み領域3を形成し、N-
エピタキシャル領域4を1〜5μm程度形成する。
First, an N + -type buried region 2 and a P + -type buried region 3 are formed in a P -type semiconductor substrate 1 having an impurity concentration of 1 to 2 × 10 15 cm −3 , and an N -type epitaxial region 4 is formed to a thickness of about 1 to 5 μm. I do.

次に、P型ウエル領域5およびN型ウエル領域6を形
成した後、素子間分離酸化膜7,ゲート酸化膜を形成す
る。
Next, after forming the P-type well region 5 and the N-type well region 6, an inter-element isolation oxide film 7 and a gate oxide film are formed.

その後、MOSトランジスタのゲート電極9およびNPN型
トランジスタのコレクタ電極10となる多結晶シリコン層
を成長し、不純物拡散を行ないNPN型トランジスタのN+
型コレクタ領域11を形成する。
Thereafter, a polycrystalline silicon layer serving as the gate electrode 9 of the MOS transistor and the collector electrode 10 of the NPN transistor is grown, and impurities are diffused to perform N +
A mold collector region 11 is formed.

次に、P型ベース領域17をドース量1〜3×1013cm-2
のボロンのイオン注入等で形成した後、NチャンネルMO
SトランジスタのDDD型ソース,ドレイン領域13およびNP
N型トランジスタのエミッタ領域14をそれぞれドース量
5×1015cm-2程度のひ素およびドース量5×1013〜3×
1014cm-2程度のりんのイオン注入により形成する。
Next, the P-type base region 17 is doped with a dose of 1 to 3 × 10 13 cm −2.
N-channel MO after ion implantation of boron
DDD type source / drain region 13 of S transistor and NP
The emitter region 14 of the N-type transistor is made of arsenic having a dose of about 5 × 10 15 cm −2 and a dose of 5 × 10 13 to 3 ×.
It is formed by ion implantation of about 10 14 cm -2 of phosphorus.

さらに、PチャンネルMOSトランジスタのP+型ソー
ス,ドレイン領域15およびNPN型トランジスタのP+型ベ
ースコンタクト領域16をドース量5×1015cm-2程度のボ
ロンのイオン注入により形成し、素子を完成する。
Further, the P + type source / drain region 15 of the P-channel MOS transistor and the P + type base contact region 16 of the NPN type transistor are formed by boron ion implantation at a dose of about 5 × 10 15 cm −2 to complete the device. I do.

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

上述した従来のDDDを用いたシリコンゲートBiCMOS・I
Cは、ソース,ドレイン領域を形成するためにひ素およ
びりんのイオン注入を1回のフォトリソグラフィ工程で
連続して行なうため、エミッタ領域の形成を兼用して行
なうと、エミッタ領域もまたDDD構造となる。
Silicon gate BiCMOS I using conventional DDD described above
C is continuously ion-implanted with arsenic and phosphorus in one photolithography process to form source and drain regions. Therefore, if the emitter region is also formed, the emitter region also has a DDD structure. Become.

ベース幅はボロン等のP型不純物とりんの接合の深さ
により決定するが、りんはひ素に比べて拡散係数が大き
く、接合の深さがばらつき易いため、ベース幅はばらつ
き易くなる。従って、バイポーラトランジスタの電流増
幅率のばらつきは大きくなる。逆に、これを解消するた
めにベースへの不純物を深く拡散するとベース幅が拡が
り、高周波特性が劣化するという欠点がある。
The base width is determined by the depth of the junction between the P-type impurity such as boron and phosphorus, but phosphorus has a larger diffusion coefficient than arsenic and the depth of the junction tends to vary, so that the base width tends to vary. Therefore, the variation in the current amplification factor of the bipolar transistor increases. Conversely, if the impurity is deeply diffused into the base in order to solve this, there is a disadvantage that the base width is widened and the high frequency characteristics deteriorate.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明のDDD構造を有するシリコンゲートBiCMOS・IC
の製造方法は、NチャンネルMOSトランジスタのソー
ス,ドレイン領域並にびNPN型トランジスタのエミッタ
領域の高濃度および低濃度N型領域とNPN型トランジス
タのベース領域のP型領域の形成において、不純物濃度
の関係が高濃度N型領域>P型領域>低濃度N型領域と
なり、接合の深さの関係が高濃度N型領域<P型領域<
低濃度N型領域となるように形成する工程を有してい
る。
Silicon gate BiCMOS IC having DDD structure of the present invention
Is a method of forming a high-concentration and low-concentration N-type region in the source and drain regions of an N-channel MOS transistor and an emitter region of an NPN transistor and a P-type region in a base region of the NPN transistor. The relationship is high-concentration N-type region> P-type region> low-concentration N-type region, and the relationship of junction depth is high-concentration N-type region <P-type region <
Forming a low-concentration N-type region;

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図(a)〜(d)は本発明の一実施例の工程断面
図である。
1 (a) to 1 (d) are process sectional views of an embodiment of the present invention.

まず、第1図(a)に示すように、不純物濃度1〜2
×1015cm-3のP-型半導体基板1にN+型埋込み領域2,P+
埋込み領域3を形成し、不純物濃度が2〜5×1015cm-3
のN-型エピタキシャル領域4を1〜5μm程度形成す
る。
First, as shown in FIG.
× 10 15 cm -3 of P - -type semiconductor substrate 1 to form an N + -type buried region 2, P + -type buried region 3, the impurity concentration of 2 to 5 × 10 15 cm -3
Of the N type epitaxial region 4 is formed in a thickness of about 1 to 5 μm.

次に、P型ウエル領域5およびN型ウエル領域6を形
成した後、素子間分離酸化膜7,ゲート酸化膜8を形成す
る。
Next, after forming the P-type well region 5 and the N-type well region 6, an inter-element isolation oxide film 7 and a gate oxide film 8 are formed.

次に、第1図(b)に示すように、コレクタ形成予定
領域上に拡散窓を開口後、ゲート電極9,コレクタ電極10
となる多結晶シリコン層を0.6μm程度成長し、不純物
拡散を行なってN+型コレクタ領域11を形成し、多結晶シ
リコン表面を酸化した後、フォトレジスト12を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 1 (b), after opening a diffusion window on a region where a collector is to be formed, a gate electrode 9, a collector electrode 10
A polycrystalline silicon layer is grown to a thickness of about 0.6 μm, and an impurity is diffused to form an N + -type collector region 11. After oxidizing the polycrystalline silicon surface, a photoresist 12 is formed.

次に、第1図(c)に示すように、フォトレジスト12
をマスクとして、加速エネルギー70keV,ドース量3〜5
×1015cm-2のひ素のイオン注入を行ない、連続して加速
エネルギー40〜50keV,ドース量1×1014cm-2を行なっ
て、NチャンネルMOSトランジスタのDDD型のソース,ド
レイン領域13およびNPN型トランジスタのDDD型のエミッ
タ領域14を形成する。
Next, as shown in FIG.
Using 70 as a mask, acceleration energy 70keV, dose 3-5
The ion implantation of arsenic of × 10 15 cm -2 is performed, the acceleration energy is continuously set to 40 to 50 keV, and the dose is set to 1 × 10 14 cm -2, so that the source / drain regions 13 and 13 of the N-channel MOS transistor have the DDD type. The DDD emitter region 14 of the NPN transistor is formed.

さらに、フォトレジスト12を除去した後、別のフォト
レジストパターンをマスクとして用い、PチャンネルMO
SトランジスタのP+型ソース,ドレイン領域15およびNPN
型トランジスタのP+型ベースコンタクト領域16をドース
量5×1015cm-2程度のボロンのイオン注入により形成す
る。
Further, after removing the photoresist 12, using another photoresist pattern as a mask, the P-channel MO is removed.
P + type source / drain region 15 of S transistor and NPN
The P + type base contact region 16 of the type transistor is formed by boron ion implantation at a dose of about 5 × 10 15 cm −2 .

最後に、第1図(d)に示すように、加速エネルギー
30〜40keV,ドース量5×1014〜1×1015cm-2のボロンの
イオン注入を行ないP型ベース領域17を形成する。
Finally, as shown in FIG.
Boron ions of 30 to 40 keV and a dose of 5 × 10 14 to 1 × 10 15 cm −2 are implanted to form a P-type base region 17.

以下従来の半導体装置の製造方法に基ずいて、金属配
線等を形成し、素子を完成する。
Hereinafter, based on a conventional method for manufacturing a semiconductor device, metal wiring and the like are formed to complete an element.

以上の工程によって形成されたNPN型トランジスタの
第1図(d)に示したAA′線におけるひ素,りん,ボロ
ンの濃度分布は第2図(a)に示す通りであり、これら
の濃度分布を合成すると、N型,P型の不純物分布は第2
図(b)のようになり、ベース幅を薄くすることができ
る。
The concentration distribution of arsenic, phosphorus, and boron on the AA 'line shown in FIG. 1 (d) of the NPN transistor formed by the above steps is as shown in FIG. 2 (a). When synthesized, the N-type and P-type impurity distributions are second
As shown in FIG. 2B, the base width can be reduced.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、DDD構造を有するシリ
コンゲートBiCMOS・ICの製造方法において、Nチャンネ
ルMOSトランジスタのソース,ドレイン領域並にびNPN型
トランジスタのエミッタ領域の高濃度および低濃度N型
領域とNPN型トランジスタのベース領域のP型領域の形
成において、不純物濃度の関係が高濃度N型領域>P型
領域>低濃度N型領域となり、接合の深さの関係が高濃
度N型領域<P型領域<低濃度N型領域となるように形
成することにより、幅の薄いベース領域を簡単に形成す
ることができ、高周波特性の向上を図ることができる。
As described above, the present invention relates to a method of manufacturing a silicon gate BiCMOS IC having a DDD structure, wherein high-concentration and low-concentration N-type regions of the source and drain regions of an N-channel MOS transistor and the emitter region of an NPN transistor are provided. And the formation of the P-type region of the base region of the NPN transistor, the relationship of the impurity concentration is high-concentration N-type region> P-type region> low-concentration N-type region, and the relationship of the junction depth is the high-concentration N-type region < By forming the P-type region <the low-concentration N-type region, a base region having a small width can be easily formed, and high-frequency characteristics can be improved.

また、エミッタ・ベース接合は高濃度N型領域とP型
ベース領域で決まり、一般に高濃度N型領域はひ素等の
拡散係数の比較的小さな不純物を選ぶため、ベース幅の
ばらつきは小さくなり、従ってバイポーラトランジスタ
の電流増幅率のばらつきも小さくすることができる。
Further, the emitter-base junction is determined by the high-concentration N-type region and the P-type base region. In general, the high-concentration N-type region selects an impurity such as arsenic having a relatively small diffusion coefficient, so that the variation in the base width is small. Variations in the current amplification factor of the bipolar transistor can also be reduced.

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

第1図(a)〜(d)は本発明の一実施例の工程順断面
図、第2図(a),(b)は一実施例のバイポーラトラ
ンジスタにおける不純物の深さ方向に対する分布図、第
3図は従来技術を示す断面図である。 1……P-型半導体基板、2……N+型埋込み領域、3……
P+型埋込み領域、4……N-型エピタキシャル領域、5…
…P型ウエル領域、6……N型ウエル領域、7……素子
間分離酸化膜、8……ゲート酸化膜、9……ゲート電
極、10……コレクタ電極、11……N+型コレクタ領域、12
……フォトレジスト、13……DDD型ソース,ドレイン領
域、14……DDD型エミッタ領域、15……P+型ソース,ド
レイン領域、16……P+型ベースコンタクト領域、17……
P型ベース領域。
1 (a) to 1 (d) are sectional views in the order of steps of an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are distribution diagrams of impurities in a depth direction in a bipolar transistor according to an embodiment. FIG. 3 is a sectional view showing the prior art. 1 ... P - type semiconductor substrate, 2 ... N + type buried region, 3 ...
P + type buried region, 4 ... N - type epitaxial region, 5 ...
... P-type well region, 6 ... N-type well region, 7 ... element isolation oxide film, 8 ... gate oxide film, 9 ... gate electrode, 10 ... collector electrode, 11 ... N + type collector region , 12
... Photoresist, 13 ... DDD type source / drain region, 14 ... DDD type emitter region, 15 ... P + type source / drain region, 16 ... P + type base contact region, 17 ...
P-type base region.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】二重拡散型ドレインを有するシリコンゲー
トCMOSトランジスタとバイポーラトランジスタとを同一
の半導体基板上に形成する半導体装置の製造方法におい
て、NチャンネルMOSトランジスタのソースおよびドレ
イン並びにエミッタの形成予定領域に高濃度のN型不純
物を拡散して高濃度N型拡散層を形成する工程と、ベー
ス形成予定領域に前記高濃度N型拡散層より低濃度かつ
接合の深さが前記高濃度N型拡散層より深いP型拡散層
を形成する工程と、前記NチャンネルMOSトランジスタ
の前記ソースおよび前記ドレイン並びに前記エミッタの
前記形成予定領域に前記P型拡散層より低濃度かつ接合
の深さが前記P型拡散層より深いN型拡散層を形成する
工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
In a method of manufacturing a semiconductor device in which a silicon gate CMOS transistor having a double diffusion type drain and a bipolar transistor are formed on the same semiconductor substrate, regions where a source, a drain and an emitter of an N-channel MOS transistor are to be formed are provided. Forming a high-concentration N-type diffusion layer by diffusing a high-concentration N-type impurity into the substrate; Forming a P-type diffusion layer deeper than the P-type diffusion layer; and forming the source, the drain, and the emitter of the N-channel MOS transistor in the region where the formation is to be formed, with a lower concentration than the P-type diffusion layer and a junction depth lower than the P-type diffusion layer. Forming a N-type diffusion layer deeper than the diffusion layer.
JP21228189A 1989-08-18 1989-08-18 Method for manufacturing semiconductor device Expired - Lifetime JP2881833B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21228189A JP2881833B2 (en) 1989-08-18 1989-08-18 Method for manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21228189A JP2881833B2 (en) 1989-08-18 1989-08-18 Method for manufacturing semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0376154A JPH0376154A (en) 1991-04-02
JP2881833B2 true JP2881833B2 (en) 1999-04-12

Family

ID=16620005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21228189A Expired - Lifetime JP2881833B2 (en) 1989-08-18 1989-08-18 Method for manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2881833B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2985824B2 (en) 1997-03-14 1999-12-06 日本電気株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0376154A (en) 1991-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6649982B2 (en) Integration of bipolar and CMOS devices for sub-0.1 micrometer transistors
JPH04226066A (en) Bi-cmos device and its manufacture
JP3354145B2 (en) Bipolar transistor and its manufacturing method
JPH0555484A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH04226064A (en) Interconnection body for semiconductor device use its manufacture
JPH04239760A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0645343A (en) Semiconductor device provided with borosilicate glass spacer and its manufacture
US5837590A (en) Isolated vertical PNP transistor without required buried layer
JPH0878674A (en) Semiconductor device and its manufacture and bipolar transistor
KR100234550B1 (en) Transistor device with increased breakdown voltage and the manufacturing method thereof
JPH0348458A (en) Bi-cmos integrated circuit and manufacture thereof
JPH0226032A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2881833B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2982420B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
US6383855B1 (en) High speed, low cost BICMOS process using profile engineering
JP3207883B2 (en) Manufacturing method of bipolar semiconductor device
JP4043452B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JPH0713971B2 (en) Bipolar transistor manufacturing method
JPS63244768A (en) Bipolar cmos type semiconductor device and manufacture thereof
JP3272596B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS62293665A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JP2573303B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH09129747A (en) Semiconductor device manufacturing method
JPH07335662A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH07101717B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device