JPH02125462A - Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof

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JPH02125462A
JPH02125462A JP27895688A JP27895688A JPH02125462A JP H02125462 A JPH02125462 A JP H02125462A JP 27895688 A JP27895688 A JP 27895688A JP 27895688 A JP27895688 A JP 27895688A JP H02125462 A JPH02125462 A JP H02125462A
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Japan
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layer
type
conductivity type
circuit device
semiconductor integrated
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JP27895688A
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Ken Meguro
目黒 謙
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase the current amplification factor of a bipolar transistor and to suppress the irregularity by insularly sequentially diffusing a first conductivity type collector layer, a second conductivity type base layer and a first conductivity type emitter layer in an isolated region. CONSTITUTION:High concentration N<+> type buried layers 2a, 2b, 2c are formed on a P-type semiconductor substrate 1. Then, a N<-> type epitaxial layer is grown, and a P-type isolating layer 4 is formed by a selective diffusing technique to form isolating regions 3a, 3b, 3c. Thereafter, a P<-> type collector layer 25 and a P<-> type well layer 13 are simultaneously formed. Then, after the part of the layer 25 of an insulating oxide film 7 is opened with a window, impurity ions are implanted, heat-treated to insularly form an N-type base layer 26 in a P<-> type collector layer 5. Subsequently, a polysilicon layer is deposited on the surface, and a polysilicon gate layer 27 remains only on a part to be a gate by photolithography. The source and drain of a P-channel FET (Fp) are formed of the layer 27 by a self-aligning method.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バイポーラトランジスタとMOS型FETを
同一チップ上に有する半導体集積回路装置及びその製造
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device having a bipolar transistor and a MOS FET on the same chip, and a method for manufacturing the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体集積回路装置はその構造によりバイポーラ型とM
OS型とに分類される。バイポーラ型にはNPN )ラ
ンジスタとP N P )ランジスタの2種類の能動素
子がある。一方、MOS型にはNチャネル電界効果トラ
ンジスタ(NチャネルFET)とPチャネル電界効果ト
ランジスタ(PチャネルFET)の2種類の能動素子が
ある。また近年、lチップ上にバイポーラ型素子と相補
対のMOS型素子とを共存するBi−CMOS型O3回
路装置が実現されている。
Semiconductor integrated circuit devices are classified into bipolar and M type depending on their structure.
It is classified into OS type. There are two types of active devices in the bipolar type: NPN) transistors and PNP) transistors. On the other hand, there are two types of MOS type active elements: an N-channel field effect transistor (N-channel FET) and a P-channel field-effect transistor (P-channel FET). Furthermore, in recent years, a Bi-CMOS type O3 circuit device in which a bipolar type element and a complementary pair of MOS type elements coexist on an l chip has been realized.

第3図は従来のBi−CMOS型O3回路装置の一例を
示す縦断面図で、バイポーラ型素子であるNPN トラ
ンジスタTnとPNP )ランジスタTp及び相補対0
MOS型素子を構成するPチャネルFET(Fl))と
NチャネルFET(Fn)が同一チップ内に作り込まれ
ている。このBi−CMOS型O3回路装置の製造方法
は、まずP形半導体基板1上に絶縁酸化膜形成、フォト
リソグラフィー、拡散を行い、選択的にN形高濃度不純
物の埋込拡散層2a、  2b、  2aを形成した後
、その上にN−形エピタキシャル層を成長させる。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing an example of a conventional Bi-CMOS type O3 circuit device.
A P-channel FET (Fl) and an N-channel FET (Fn) constituting a MOS type element are built into the same chip. The method for manufacturing this Bi-CMOS type O3 circuit device is to first form an insulating oxide film on a P-type semiconductor substrate 1, photolithography, and diffusion, and then selectively fill N-type high-concentration impurity buried diffusion layers 2a, 2b, After forming 2a, an N-type epitaxial layer is grown thereon.

次に、P形分離層4を基板1まで接続するよう深く拡散
形成して、分離領域を画成し、その分離領域3a内にN
PN )ランジスタTn (P形ベース層5.N′″形
エミッタ層6.  N+形コレクタコンタクト層7)を
、他の分離領域3b内にPNP )ランジスタ’rp 
(p形エミッタ層8.P形コレクタFi9.N+JBベ
ースコンタクト層10)を、更に別の分離領域3C内に
CMOS型O5Tを構成するPチャネルFET (P形
ソース層11.P形ドレイン層12>とNチャネルFE
T(P−形ウエル層13.  N−形ソース層14. 
 N”形ドレイン層15)を形成する。
Next, the P type isolation layer 4 is deeply diffused so as to connect to the substrate 1 to define an isolation region, and the N
PN) transistor Tn (P type base layer 5, N'' type emitter layer 6, N+ type collector contact layer 7) is placed in another isolation region 3b.
(p-type emitter layer 8.P-type collector Fi9.N+JB base contact layer 10) and a P-channel FET (P-type source layer 11.P-type drain layer 12> and N channel FE
T (P-type well layer 13. N-type source layer 14.
An N'' type drain layer 15) is formed.

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

しかしながら、上記従来のB i−CMOS型O3回路
装置にあっては、PNP )ランジスタTpはエミッタ
層8とコレクタ層9が横並びのいわゆる横型PNP )
ランジスタ構造であることから、その電流増幅率(hp
t)がlO〜50と低い値となる。
However, in the above conventional Bi-CMOS type O3 circuit device, the PNP transistor Tp is a so-called lateral PNP transistor in which the emitter layer 8 and the collector layer 9 are arranged side by side.
Since it has a transistor structure, its current amplification factor (hp
t) has a low value of lO~50.

もっともエミγり接合とコレクタ接合との間のベース幅
を狭くすることにより電流増幅率を改善できるが、横型
PNP構造上、ベース幅の精度はフォトリソグラフィー
による微細加工技術により左右されるたt1ベース幅を
狭くすればするほど電流増幅率のバラツキが大きくなる
。現在のフォトリソグラフィー技術ではベース幅は0,
5μmが制御限界である。
However, the current amplification factor can be improved by narrowing the base width between the emitter gamma junction and the collector junction, but due to the horizontal PNP structure, the accuracy of the base width depends on the microfabrication technology using photolithography. The narrower the width, the greater the variation in current amplification factor. With current photolithography technology, the base width is 0,
5 μm is the control limit.

本発明は、上記問題点を解決するものであり、その目的
は、バイポーラトランジスタの電流増幅率が従来に比し
て大きく、且つそのバラツキを抑制したBi−CMOS
型半導体集積回路装置及びその製造方法を提供すること
にある。
The present invention solves the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a Bi-CMOS in which the current amplification factor of the bipolar transistor is larger than that of the conventional one and its variation is suppressed.
An object of the present invention is to provide a type semiconductor integrated circuit device and a method for manufacturing the same.

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

上記目的を達成するため、本発明に係る半導体集積回路
装置は、第1の導電形の半導体基板上に成長された第2
の導電形のエピタキシャル層内で第1の導電形の分離層
により接合分離され、底部に第2の導電形の埋込層を備
える分離領域内において、島状に順次拡散形成された第
1の導電形のコレクタ層、第2の導電形のベース層及び
第1の導電形のエミッタ層を有する縦型バイポーラトラ
ンジスタを含むものであり、かかる半導体集積回路装置
の製造方法は、第1の導電形の半導体基板に第2の導電
形の埋込層を設け、その上に第2の導電型のエピタキン
ヤル層を成長させた後、第1の導電形の分離層を形成し
て分離領域を画成し、その対応する分離領域内に第1の
導電形のコレクタ層と第2の導電形チャネルMOSFE
Tの第1の導電形ウェル層とを同時に拡散形成し、次に
、第2の導電形のベース層を拡散形成し、次に、第1の
導電形のエミッタ層と第1の導電形チャネルMOS型F
ETのソース層及びドレイン層を同時に拡散形成するも
のである。
In order to achieve the above object, a semiconductor integrated circuit device according to the present invention provides a second semiconductor integrated circuit device grown on a semiconductor substrate of a first conductivity type.
A first conductive layer is formed in an island shape and sequentially diffused in an isolation region which is junction-separated by a first conductivity type isolation layer in an epitaxial layer of a conductivity type, and has a buried layer of a second conductivity type at the bottom. The semiconductor integrated circuit device includes a vertical bipolar transistor having a collector layer of a conductivity type, a base layer of a second conductivity type, and an emitter layer of a first conductivity type. After providing a buried layer of a second conductivity type in a semiconductor substrate and growing an epitaxial layer of a second conductivity type thereon, an isolation layer of a first conductivity type is formed to define an isolation region. and a collector layer of a first conductivity type and a channel MOSFET of a second conductivity type in the corresponding isolation region.
A first conductivity type well layer of T is simultaneously diffused, then a second conductivity type base layer is diffused, and then a first conductivity type emitter layer and a first conductivity type channel are formed. MOS type F
The source layer and drain layer of ET are simultaneously formed by diffusion.

〔作用〕[Effect]

かかる構成の半導体集積回路装置によれば、横型バイポ
ーラトランジスタでなく熱拡散技術による縦型バイポー
ラトランジスタを含むので、エミッタ接合とコレクタ接
合の間のベース幅を高精度に狭小に設定でき、バイポー
ラトランジスタの電流増幅率を従来に比して格段に向上
させることが可能で、そのバラツキも低くすることがで
きる。
According to the semiconductor integrated circuit device having such a configuration, since it includes a vertical bipolar transistor made by thermal diffusion technology instead of a horizontal bipolar transistor, the base width between the emitter junction and the collector junction can be set narrowly with high precision, and the bipolar transistor The current amplification factor can be significantly improved compared to the conventional method, and its variation can also be reduced.

また、本発明に係る製造方法によれば、第2の導電形の
ベース層の拡散形成をMOS型素子の拡散形成とは独立
に行うものであるから、ベース条件の選択に融通性をも
たせることができ、所望の電流増幅率が得やすい。上記
ベース層の独立形成工程が存在するものの、第1の導電
形のコレクタ層と第1の導電形ウェル層の形成が同時に
行われ、しかも第1の導電形のエミッタ層と第1の導電
形のソース層及びドレイン層の形成が同時に行われるか
ら、製造工数は従来より増加せず、低コストで高性能の
半導体集積回路装置を提供できる。
Furthermore, according to the manufacturing method of the present invention, the diffusion formation of the base layer of the second conductivity type is performed independently of the diffusion formation of the MOS type element, so that flexibility can be provided in the selection of base conditions. This makes it easy to obtain the desired current amplification factor. Although there is an independent formation step of the base layer, the formation of the collector layer of the first conductivity type and the well layer of the first conductivity type are performed simultaneously, and the emitter layer of the first conductivity type and the first conductivity type well layer are formed simultaneously. Since the formation of the source layer and drain layer is performed simultaneously, the number of manufacturing steps is not increased compared to the conventional method, and a high-performance semiconductor integrated circuit device can be provided at low cost.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the accompanying drawings.

第1図は、本発明の第1実施例の主な製造工程における
縦断面図で、第1図(e)は製造された半導体集積回路
装置が示されている。この実施例においては、PNP 
)ランジスタの縦型構造によるベース幅の狭小化、その
ベース層の独立形成、工程数の最小化が図られているの
で、各工程を順次追いながらその構成を説明する。なお
、第1図において第3図に示す部分と同一部分には同一
参照符号を付しである。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of the main manufacturing steps of the first embodiment of the present invention, and FIG. 1(e) shows the manufactured semiconductor integrated circuit device. In this example, PNP
) Since the vertical structure of the transistor reduces the base width, forms the base layer independently, and minimizes the number of steps, the structure will be explained by following each step in turn. Note that the same parts in FIG. 1 as those shown in FIG. 3 are given the same reference numerals.

まず、第1図(a)に示す如く、P形半導体基板((1
00)面を有するC2Pシリコン基板、不純物源ボロン
、抵抗率10〜20Ωcm)lを用意し、この上に絶縁
酸化膜形成、フォトリソグラフィー、熱拡散を行い、高
濃度のN+形埋込層2a、2b。
First, as shown in FIG. 1(a), a P-type semiconductor substrate ((1
A C2P silicon substrate having a 00) surface, an impurity source of boron, and a resistivity of 10 to 20 Ωcm) are prepared, and an insulating oxide film is formed thereon, photolithography, and thermal diffusion are performed to form a highly concentrated N+ type buried layer 2a, 2b.

2c(拡11に深さ3〜5μm1表面不純物濃度5〜1
0XIO”am−3,ンート抵抗20〜50Ω/ロ、不
純物源アンチモン〉を形成する。左側の埋込層2al’
!NPN)ランジスタTn用、中央の埋込層2bはPN
P)ランジスタTp用で、右側の比較的広範囲の埋込層
2CはPチャネルFET (Fp)とNチャネルFET
 (Fn)のためのものである。次いでN−形エピタキ
シャル層(成長厚3〜lOμm、抵抗率2〜5Ωcm、
不純物源リン)を成長させ、その後、P形分離層4(拡
散深さ4〜12μm1表面不純物濃度5〜10 X 1
0 ” am−’ 、不純物源ボロン)を選択拡散技術
(絶縁酸化膜7形成、フォトリソグラフィー、イオン注
入、熱拡散)により形成して分離領域3a、3b、3c
を形成する。その後、P−形コレクタ層25及びP−形
ウエル層13を同時に形成させる。具体的には、ボロン
をイオン注入により1〜l0XIO”am−2導入し、
熱処理により拡散深さ2〜8μm1表面不純物濃度1〜
l0XIO”cl’として形成する。
2c (enlargement 11, depth 3-5 μm, surface impurity concentration 5-1
0XIO"am-3, root resistance 20 to 50 Ω/2, impurity source antimony). Left side buried layer 2al'
! NPN) for transistor Tn, the central buried layer 2b is PN
P) For transistor Tp, the relatively wide buried layer 2C on the right side is for P channel FET (Fp) and N channel FET
(Fn). Next, an N-type epitaxial layer (growth thickness 3-10 μm, resistivity 2-5 Ωcm,
After that, a P-type separation layer 4 (diffusion depth 4-12 μm 1 surface impurity concentration 5-10 × 1
0 "am-', impurity source boron) is formed by selective diffusion technology (formation of insulating oxide film 7, photolithography, ion implantation, thermal diffusion) to form isolation regions 3a, 3b, 3c.
form. Thereafter, a P-type collector layer 25 and a P-type well layer 13 are simultaneously formed. Specifically, boron is introduced by ion implantation from 1 to 10XIO"am-2,
Diffusion depth 2-8μm 1 surface impurity concentration 1-8μm by heat treatment
Formed as 10XIO"cl'.

次に、第1図(b)に示す如く、フォトリソグラフィー
により絶縁酸化膜7の P−形コレクタ層25上の一部
を窓明けした後、イオン注入等により不純物イオンを導
入して熱処理を行い、N形ベース層26を P−コレク
タ層5内に島状に形成する。具体的には、リンをイオン
注入により1〜1’OX 1011cm−’導入し、熱
処理により拡散深さ1〜5μm。
Next, as shown in FIG. 1(b), a window is opened in a part of the P-type collector layer 25 of the insulating oxide film 7 by photolithography, and then impurity ions are introduced by ion implantation or the like and heat treatment is performed. , an N-type base layer 26 is formed in the shape of an island within the P-collector layer 5. Specifically, phosphorus is introduced to a depth of 1 to 1'OX 1011 cm by ion implantation, and the diffusion depth is 1 to 5 μm by heat treatment.

表面不純物濃度1〜l0XIO”Cm−”とする。この
N形ベース層26の P−形コレクタ層25内への島状
拡散形成はNチャネルFET (Fn)の形成とは独立
して行われるので、後述するように縦型構造として構成
されるPNP)ランジスタTpの素子特性を最適化し得
る。
The surface impurity concentration is set to 1 to 10XIO"Cm-". Since this island-like diffusion formation of the N-type base layer 26 into the P-type collector layer 25 is performed independently from the formation of the N-channel FET (Fn), the PNP configured as a vertical structure is ) The element characteristics of the transistor Tp can be optimized.

次に、第1図(C)に示す如く、CVD法によりポリシ
リコン層を表面に堆積させ、フォトリングラフイーによ
りゲートとなるべき部分にのみポリシリコンゲート層2
7を残す。次にNPN )ランジスタTnのベースとな
るべき部分とPNP )ランジスタTpのエミッタ及び
コレクタとなるべき部分とPチャネルFET (Fp)
のソース及びドレインとなるべき部分の窓明けを行い、
他の部分をフォトレジストマスク層28により被覆し、
P形イオン29の注入によりP形イオン注入層30を形
成する。
Next, as shown in FIG. 1(C), a polysilicon layer is deposited on the surface by the CVD method, and a polysilicon gate layer 2 is deposited only on the portion that will become the gate by photophosphorography.
Leave 7. Next, NPN) the part that should become the base of the transistor Tn, PNP) the part that should become the emitter and collector of the transistor Tp, and the P-channel FET (Fp)
Open a window in the part that should become the source and drain of the
other parts are covered with a photoresist mask layer 28;
A P-type ion implantation layer 30 is formed by implanting P-type ions 29 .

ここではポリシリコンゲート層27によりPチャネルF
ET (F p)のソース及びドレインの形成がセルフ
ァライン手法で実現される。
Here, the polysilicon gate layer 27 allows a P-channel F
The formation of the source and drain of ET (Fp) is realized by a self-line technique.

次に、第1図(d)に示す如く、P形イオン注入層30
の形成後、熱処理によりNPN)ランジスタTnのP形
ベース層5.PNP)ランジスタTpのP形エミッタ層
31とP形コレクタコンタクト層32及びPチャネルF
 ET (F p)のソース層11とドレイン層12を
同時に拡散形成する。具体的には、拡散深さ0.4〜4
μm1表面不純物濃度1〜1OXIO”cm−3とする
。分離領域3b内には P−形コレクタ層25.N形ベ
ース層26、P形エミッタ層31が順次島状に拡散形成
され、これらは縦型NPNトランジスタを構成する。縦
型構造におけるベース幅は0.1〜1.0μmで、しか
もこの幅は拡散熱処理により高精度に制御できる。電流
増幅率(Li)はベース幅及びエミッタ層31.ベース
層26の濃度に依存するが、これらを比較的容易に制御
できるので、100〜300の値の電流増幅率を得るこ
とができる。また、コレクタ層25の濃度、深さは同時
にNチャネルFET(Fn)のP形つェル層13の濃度
、深さに関係し、エミッタ層31の濃度、深さはPチャ
ネルFET (Fp)のソース層11及びドレイン層1
2の濃度、深さに関係し、これらはPチャネルFET(
Fp)及びNチャネルFET(Fn)の素子特性を決定
する要因であるから、自由に変えることは困難であるが
、N形ベース層26はCMO8の形成と分離され単独工
程により得られるので、このベース形成条件を最適化す
ることにより縦型トランジスタの素子特性の最適化が可
能である。
Next, as shown in FIG. 1(d), a P-type ion implantation layer 30
After formation of the P-type base layer 5. of the NPN) transistor Tn by heat treatment. PNP) P-type emitter layer 31, P-type collector contact layer 32 and P-channel F of transistor Tp
A source layer 11 and a drain layer 12 of ET (Fp) are simultaneously formed by diffusion. Specifically, the diffusion depth is 0.4 to 4.
μm1 surface impurity concentration is 1 to 1 OXIO"cm-3. In the isolation region 3b, a P-type collector layer 25, an N-type base layer 26, and a P-type emitter layer 31 are sequentially diffused into an island shape, and these are vertically formed. It constitutes a type NPN transistor.The base width in the vertical structure is 0.1 to 1.0 μm, and this width can be controlled with high precision by diffusion heat treatment.The current amplification factor (Li) is determined by the base width and the emitter layer 31. Although it depends on the concentration of the base layer 26, since these can be controlled relatively easily, a current amplification factor of 100 to 300 can be obtained.Also, the concentration and depth of the collector layer 25 can be adjusted at the same time as the N-channel FET. The concentration and depth of the emitter layer 31 are related to the concentration and depth of the P-type well layer 13 (Fn), and the concentration and depth of the emitter layer 31 are related to the source layer 11 and drain layer 1 of the P-channel FET (Fp).
2, and these are related to the concentration and depth of P-channel FET (
Since it is a factor that determines the device characteristics of Fp) and N-channel FET (Fn), it is difficult to change it freely. By optimizing the conditions for forming the base, it is possible to optimize the device characteristics of the vertical transistor.

次に、NPNトランジスタTnのエミッタ、コレクタ及
びNチャネルFET (Fn)のソース。
Next, the emitter and collector of the NPN transistor Tn and the source of the N-channel FET (Fn).

ドレインに不純物を注入させるため、他の部分をフォト
レジストマスク層28で覆い、N形イオン33の注入を
行い、l =lOX 10” am−’程度のイオ注入
層34を形成する。
In order to implant impurities into the drain, the other portions are covered with a photoresist mask layer 28, and N-type ions 33 are implanted to form an ion implantation layer 34 with a thickness of about l=lOX 10''am-'.

次に第1図(e)に示す如く、導入された不純物を熱拡
散させ、NPNトランジスタTnのエミッタ層35.コ
レクタコンタクト層36及びNチャネルFET (Fn
)のソース層37.ドレイン層38を形成する。各層は
、拡散深さが0,2〜2μm程度で表面不純物濃度がl
 =lOX 10” cm−3程度である。次に、電極
形成のための窓明けをフォ) IJソゲラフイーにより
行い、アルミニウム蒸着によりNPN )ランジスタT
nのエミッタE、ベースB、コレクタCの各電極、PN
PトランジスタTnのエミッタE、ベースB、コレクタ
Cの各電極、PチャネルFET (Fp)のソースS、
ゲートG、ドレインDの各電極及びNチャネルFET(
Fn)のソースS、ゲートG、ドレインDの各電極を形
成した後、フォトリソグラフィーにより電極配線を完成
させる。
Next, as shown in FIG. 1(e), the introduced impurity is thermally diffused into the emitter layer 35 of the NPN transistor Tn. Collector contact layer 36 and N-channel FET (Fn
) source layer 37. A drain layer 38 is formed. Each layer has a diffusion depth of about 0.2 to 2 μm and a surface impurity concentration of l.
= lOX about 10" cm-3. Next, the window for electrode formation is made using IJ Sogelafy, and NPN transistor T is formed by aluminum evaporation.
n emitter E, base B, collector C electrodes, PN
The emitter E, base B, and collector C electrodes of the P transistor Tn, the source S of the P channel FET (Fp),
Gate G, drain D electrodes and N-channel FET (
After forming the source S, gate G, and drain D electrodes of Fn), the electrode wiring is completed by photolithography.

上記の製造方法によれば、当初目的とする電流増幅率が
大の半導体集積回路装置を得ることができるが、N形ベ
ース層26の形成が単独であることから、その分の工数
が増すものの、PNPトランジスタTpの P−形コレ
クタ層25とNチャネルFETTnのP形つェル層13
とを同時形成し、且つPNP )ランジスタTpのP形
エミッタ層31とPチャネルFET(Fp)のソース層
11及びドレイン層12を同時形成するものであるから
、全体としての工数増大を招かずに済み、高性能低コス
トの半導体集積回路装置を実現できる。
According to the above manufacturing method, it is possible to obtain a semiconductor integrated circuit device with a high current amplification factor as originally intended, but since the N-type base layer 26 is formed alone, the number of man-hours increases accordingly. , P-type collector layer 25 of PNP transistor Tp and P-type well layer 13 of N-channel FET Tn.
Since the P-type emitter layer 31 of the PNP transistor Tp and the source layer 11 and drain layer 12 of the P-channel FET (Fp) are simultaneously formed, there is no need to increase the overall man-hours. This makes it possible to realize high-performance, low-cost semiconductor integrated circuit devices.

第2図は、本発明に係る半導体集積回路装置の第2実施
例を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the semiconductor integrated circuit device according to the present invention.

これは電極配線を完成した状態を示すが、第1実施例と
異なる点は、NPN)ランジスタTnのN形コレクタウ
オール層40が形成されているところにある。このコレ
クタウオール層40の形成は、第1図(b)に示すPN
P )ランジスタTpのN形ベース層26の形成と同時
に行われる。すなわち、N形ベース層26の形成工程は
、素子特性の要因上、CMOS素子形成とは分離させて
行うものであるが、NPNトランジスタTnのコレクタ
抵抗の低減を図るため、コレクタウオール層40をも同
時形成するものである。
This shows the state in which the electrode wiring has been completed, but the difference from the first embodiment is that an N-type collector all layer 40 of the NPN transistor Tn is formed. The formation of this collector all layer 40 is performed using a PN layer shown in FIG. 1(b).
P) This is performed simultaneously with the formation of the N-type base layer 26 of the transistor Tp. That is, the formation process of the N-type base layer 26 is performed separately from the CMOS element formation due to the element characteristics, but in order to reduce the collector resistance of the NPN transistor Tn, the collector all layer 40 is also formed. They are formed simultaneously.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明に係る半導体集積回路装置
は、バイポーラトランジスタとMOS型FETを同一チ
ップ上に有する半導体集積回路において、分離領域内に
順次第1の導電形のコレクタ層、第2の導電形のベース
層及び第1の導電形のエミッタ層を島状に拡散形成して
なる縦型バイポーラトランジスタを有するものであるか
ら、ベース幅を従来に比して高精度に狭く設定でき、そ
の電流増幅率を相当大とすることができる。
As explained above, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in a semiconductor integrated circuit having a bipolar transistor and a MOS FET on the same chip, a collector layer of a first conductivity type and a collector layer of a second conductivity type are sequentially provided in an isolation region. Since it has a vertical bipolar transistor formed by diffusing a base layer of a conductivity type and an emitter layer of a first conductivity type into an island shape, the base width can be set narrower with higher precision than in the past. The current amplification factor can be made considerably large.

また、上記半導体集積回路装置を実現する製造方法は、
第2の導電形のベース層の形成をMOS型FETの各層
の形成とは独立に行い、ベース条件を比較的自由に最適
化することにより縦型バイポーラトランジスタの最適化
が実現される。更に、ボイポーラトランジスタの他の各
層とMOS型FETの各層を同時に形成させるものであ
るから、ベース層の独立形成工程の存在にもかかわらず
、工数の増大を抑制でき、低コストで高性能の半導体集
積回路装置を提供できる。
Further, the manufacturing method for realizing the above semiconductor integrated circuit device is as follows:
Optimization of the vertical bipolar transistor is realized by forming the base layer of the second conductivity type independently from the formation of each layer of the MOS FET and optimizing the base conditions relatively freely. Furthermore, since each layer of the vipolar transistor and each layer of the MOS FET are formed at the same time, despite the existence of an independent formation process for the base layer, the increase in man-hours can be suppressed and high performance can be achieved at low cost. A semiconductor integrated circuit device can be provided.

更に、第2の導電形のベース層の形成と同時に第2の導
電形のコレクタウオール層を形成する場合には、製造工
数を増大せず、コレクタ抵抗が低減した半導体集積回路
装置が得られる。
Furthermore, if the collector all layer of the second conductivity type is formed simultaneously with the formation of the base layer of the second conductivity type, a semiconductor integrated circuit device with reduced collector resistance can be obtained without increasing the number of manufacturing steps.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)乃至(e)は、本発明に係る半導体集積回
路装置の第1実施例における主要製造プロセスを示す縦
断面図であり、その第1図(e)はその工程により得ら
れた本発明に係る半導体集積回路装置の第1実施例を示
す縦断面図である。 第2図は、本発明に係る半導体集積回路装置の第2実施
例を示す縦断面図である。 第3図は、従来の半導体集積回路装置の一例を示す縦断
面図である。 I P形半導体基板、2a、2b、2cmN”形埋込層
、3a、3b、3c  分離領域、4 分離層、5 P
形ベース層、7 絶縁酸化膜、11P形ソ一ス層、12
 P形ドレイン層、13−  P−形ウエル層、25P
−形コレクタ層、26−N形ベース層、27  ポリシ
リコンゲート層、28  フォトレジストマスク層、2
9 P形イオン、30 P形イオン注入層、31 P形
エミッタ層、32−P形コレクタコンタクトIi! 、
33.、、、 N形イオン、34 N形イオン注入層、
35N+形工ミツタ層、36− N+形コレクタコンタ
クト層、37N′″ソ一ス層、38N+ドレイン層、T
n −NPN )ランジスタ、Tp、、、−P N P
 )ランジスタ、Fp PチャネルFET 、 F n
−−NチャネルFET02a、2b、2c 埋込層 30.3b、3C分離領域 第 ] 図 釦 Fp n 図
FIGS. 1(a) to 1(e) are vertical cross-sectional views showing the main manufacturing process in the first embodiment of the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, and FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention; FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the semiconductor integrated circuit device according to the present invention. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing an example of a conventional semiconductor integrated circuit device. I P type semiconductor substrate, 2a, 2b, 2cm N'' type buried layer, 3a, 3b, 3c isolation region, 4 isolation layer, 5 P
type base layer, 7 insulating oxide film, 11P type source layer, 12
P-type drain layer, 13- P-type well layer, 25P
- type collector layer, 26 - N type base layer, 27 polysilicon gate layer, 28 photoresist mask layer, 2
9 P-type ion, 30 P-type ion implantation layer, 31 P-type emitter layer, 32-P-type collector contact Ii! ,
33. ,,, N-type ion, 34 N-type ion implantation layer,
35N+ shaped mitsuta layer, 36- N+ type collector contact layer, 37N''' source layer, 38N+ drain layer, T
n -NPN) transistor, Tp, , -PNP
) transistor, Fp P channel FET, F n
--N channel FET02a, 2b, 2c buried layer 30.3b, 3C isolation region] Figure button Fp n Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)第1の導電形の半導体基板上に成長された第2の導
電形のエピタキシャル層内で第1の導電形の分離層によ
り接合分離され、底部に第2の導電形の埋込層を備える
分離領域内においてバイポーラトランジスタとMOS型
FETが作り込まれた半導体集積回路装置であって、該
分離領域内に島状に順次拡散形成された第1の導電形の
コレクタ層第2の導電形のベース層及び第1の導電形の
エミッタ層を有する縦型バイポーラトランジスタを含む
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 2)第1の導電形の半導体基板に第2の導電形の埋込層
を設け、その上に第2の導電形のエピタキシャル層を成
長させた後、第1の導電形の分離層を形成して分離領域
を画成し、しかる後その分離領域内にそれぞれバイポー
ラトランジスタとMOS型FETを作り込む半導体集積
回路装置の製造方法であって、第1の導電形のコレクタ
層と第2の導電形チャネルMOS型FETの第1の導電
形ウェル層とを同時に拡散形成する工程と、次に、第2
の導電形のベース層を拡散形成する工程と、次に、第1
の導電形のエミッタ層と第1の導電形チャネルMOS型
FETのソース層及びドレイン層を同時に拡散形成する
工程とを含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。 3)前記第2の導電形のベース層拡散形成工程において
、別の分離層内に第2の導電形のコレクタウォール層を
同時形成することを特徴とする請求項第2項に記載の半
導体集積回路装置の製造方法。
[Claims] 1) An epitaxial layer of a second conductivity type grown on a semiconductor substrate of a first conductivity type, which is junction-separated by a separation layer of the first conductivity type, and has a second conductivity layer at the bottom. A semiconductor integrated circuit device in which a bipolar transistor and a MOS FET are built in an isolation region having a shaped buried layer, wherein a collector of a first conductivity type is sequentially diffused in an island shape within the isolation region. A semiconductor integrated circuit device comprising a vertical bipolar transistor having a base layer of a second conductivity type and an emitter layer of a first conductivity type. 2) Providing a buried layer of a second conductivity type on a semiconductor substrate of a first conductivity type, growing an epitaxial layer of a second conductivity type thereon, and then forming a separation layer of a first conductivity type. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, in which a collector layer of a first conductivity type and a collector layer of a second conductivity type are formed to define an isolation region, and then a bipolar transistor and a MOS FET are respectively formed in the isolation region. a step of simultaneously diffusing and forming a first conductivity type well layer of a type channel MOS type FET;
a step of diffusion forming a base layer of conductivity type;
1. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising the step of simultaneously diffusing an emitter layer of a conductivity type and a source layer and a drain layer of a channel MOS FET of a first conductivity type. 3) The semiconductor integrated device according to claim 2, wherein in the second conductivity type base layer diffusion forming step, a second conductivity type collector wall layer is simultaneously formed in another separation layer. A method of manufacturing a circuit device.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57118663A (en) * 1980-09-25 1982-07-23 Nec Corp Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JPS62247558A (en) * 1986-01-30 1987-10-28 エッセヂエッセ―トムソン マイクロエレクトロニクス・エッセ・エッレ・エッレ Monolithic integrated semiconductor device containing bipolar junction transistor,cmos and dmos transistor and diode with little leakage

Patent Citations (2)

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