JPH02144961A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH02144961A
JPH02144961A JP63298124A JP29812488A JPH02144961A JP H02144961 A JPH02144961 A JP H02144961A JP 63298124 A JP63298124 A JP 63298124A JP 29812488 A JP29812488 A JP 29812488A JP H02144961 A JPH02144961 A JP H02144961A
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JP
Japan
Prior art keywords
bipolar
concentration
cell array
memory cell
peripheral circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP63298124A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Tsukamoto
塚本 研一
Takashi Mihara
孝士 三原
Kenzo Matsumura
謙三 松村
Kunihiko Watanabe
邦彦 渡辺
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.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
Priority to JP63298124A priority Critical patent/JPH02144961A/en
Publication of JPH02144961A publication Critical patent/JPH02144961A/en
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Abstract

PURPOSE:To realize a high-speed operation by a method wherein a base diffusion concentration of a bipolar element constituting a peripheral circuit of a bipolar RAM is set selectively at a high concentration with reference to a base diffusion concentration of a bipolar element inside a memory cell array. CONSTITUTION:In a semiconductor memory device 1 as a whole, a selective implantation operation of a p-conductivity-giving substance by using a mask is executed in two or more processes in order to form a base diffusion layer of a bipolar transistor. During a first selective implantation process, a mask 4 covering a memory cell array 2 wholly is used. The mask 4 used during this process is composed of a whole-face mask part 41 which covers the memory cell array 2 wholly and a selective mask part 42 which selectively exposes a base electrode extraction part inside a peripheral circuit 3. Since an ion implantation operation is blocked completely under the whole-face mask part 41, this part becomes a low-concentration base diffusion region 5; a part under the selective mask part 42 becomes a high-concentration base diffusion region 6. Thereby, it is possible to selectively set only a base region 8 of a bipolar transistor QB inside the peripheral circuit 3 at a high concentration; a high-speed operation can be realized.

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、さらには半導体記憶装置に適用
して有効な技術に関するもので1例えば高集積度で高速
のバイポーラRAMに利用して有効な技術に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a technique that is effective when applied to semiconductor devices, and furthermore, to semiconductor memory devices. It is about effective techniques.

[従来の技術] バイポーラRAMの高速化を図るためには、バイポーラ
・トランジスタ特に周辺回路を構成するバイポーラ・ト
ランジスタのベース抵抗を低減させることが有効である
にのベース抵抗を低減させるためには、ベース拡散層の
導電性付与物質濃度を高める必要がある(例えば1日経
マグロウヒル社刊行[日経エレクトロニクス1987年
4月6日号(no、418)p74.75参照)。
[Prior Art] In order to increase the speed of bipolar RAM, it is effective to reduce the base resistance of bipolar transistors, especially bipolar transistors that constitute peripheral circuits. It is necessary to increase the concentration of the conductivity-imparting substance in the base diffusion layer (for example, see Nikkei Electronics, April 6, 1987 issue (no. 418), p. 74.75, published by Nikkei McGraw-Hill).

そこで、バイポーラRAMが集積形成される半導体装置
内のすべてのバイポーラ・トランジスタのベース領域に
、例えばホウ素などの導電性付与物質を、いわゆるイン
プラと呼ばれるイオン打ち込みによって追加することが
行われていた。これにより、バイポーラ・トランジスタ
のベース拡散濃度を高めて、ベース抵抗の低減による高
速化を図ることができる。
Therefore, a conductivity-imparting substance such as boron is added to the base regions of all bipolar transistors in a semiconductor device in which a bipolar RAM is integrated by ion implantation called implantation. Thereby, the base diffusion concentration of the bipolar transistor can be increased, and the base resistance can be reduced to increase the speed.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した技術には、次のような問題のあ
ることが本発明者らによってあきらかとされた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the inventors have found that the above-mentioned technique has the following problems.

すなわち、ベース拡散層の高濃度化による高速化を図る
ためにイオン打ち込みを過度に行なうと、そのイオン打
ち込みに起因する結晶欠陥が発生しやすくなり、このた
め、高速化の反面、バイポーラ・トランジスタの歩留り
が低下して不良発生の確率が高なるという問題を生じる
ことが、本発明者らによって明らかにされた。
In other words, if ion implantation is performed excessively in order to increase the speed by increasing the concentration of the base diffusion layer, crystal defects due to the ion implantation are likely to occur. The inventors of the present invention have revealed that this causes problems such as a decrease in yield and an increase in the probability of occurrence of defects.

さらに、本発明者らが知得したところによると、イオン
打ち込みに起因する上記不良は、多数のバイポーラ・ト
ランジスタが高密度に配列されるメモリセル・アレイの
部分に生じやすい傾向のあることが判明した。メモリセ
ル・アレイ内のバイポーラ・トランジスタに不良が生じ
ると、いわゆるビット落ちと呼ばれる記憶の部分不良が
生じる。
Furthermore, the inventors have learned that the above-mentioned defects caused by ion implantation tend to occur in the portion of the memory cell array where a large number of bipolar transistors are arranged in high density. did. When a defect occurs in a bipolar transistor in a memory cell array, a partial memory defect called so-called bit drop occurs.

このビット落ちは発見が難しい反面、装置やシステムの
信頼性を著しく損なうため、非常に嫌われる。
Although this bit loss is difficult to detect, it is highly disliked because it significantly impairs the reliability of devices and systems.

本発明の目的は1例えばバイポーラRAMが形成される
半導体装置にあってビット落ちなどの不良発生を確実に
回避しつつ、動作の高速化を図ることができるようにす
る、という技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technology that can increase the operating speed of a semiconductor device in which a bipolar RAM is formed, for example, while reliably avoiding the occurrence of defects such as dropped bits. It is in.

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴につ
いては、本明細書の記述および添附図面から明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[課題を解決するための手段] 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
を説明すれば、下記のとおりである。
[Means for Solving the Problems] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

すなわち、例えばバイポーラRAMの周辺回路を構成す
るバイポーラ素子のベース拡散濃度をメモリセル・アレ
イ内のバイポーラ素子のベース拡散濃度に対して選択的
に高濃度化する。というものである。
That is, for example, the base diffusion concentration of bipolar elements constituting the peripheral circuit of a bipolar RAM is selectively made higher than the base diffusion concentration of bipolar elements in the memory cell array. That is what it is.

[作用コ 上記した手段によれば、記憶装置の動作速度に大きな影
響をもつ周辺回路内のバイポーラ素子は、そのベース拡
散濃度の高濃度化によって高速化される一方、メモリセ
ル・アレイ内のバイポーラ素子は、ベース拡散濃度の高
濃度化に伴う結晶欠陥などの不良発生を回避することが
できる。
[Operation] According to the above-described means, the speed of the bipolar elements in the peripheral circuit, which has a large effect on the operating speed of the memory device, is increased by increasing the concentration of the base diffusion, while the bipolar elements in the memory cell array are The element can avoid occurrence of defects such as crystal defects due to an increase in the base diffusion concentration.

これにより、例えばバイポーラRAMが形成される半導
体装置にあって、ビット落ちなどの不良発生を確実に回
避しつつ、動作の高速化を図ることができるようにする
、という目的が達成される。
This achieves the object of, for example, making it possible to speed up the operation of a semiconductor device in which a bipolar RAM is formed, while reliably avoiding the occurrence of defects such as dropped bits.

[実施例] 以下、本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明
する。
[Embodiments] Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、図において、同一符号は同一あるいは相当部分を
示すものとする。
In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

第1図は本発明の一実施例による半導体装置の概略構成
を平面レイアウトによって示す。
FIG. 1 shows the schematic structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention in terms of a planar layout.

同図に示す半導体装置は、バイポーラRAMをなす半導
体記憶装置1として構成されている。この半導体記憶装
置1は、多数のバイポーラ・トランジスタが高密度に配
列されたメモリセル・アレイ2と、バイポーラ・トラン
ジスタを用いて構成される周辺回路3とが同一半導体基
板内に集積形成されている。
The semiconductor device shown in the figure is configured as a semiconductor memory device 1 forming a bipolar RAM. This semiconductor memory device 1 includes a memory cell array 2 in which a large number of bipolar transistors are arranged at high density, and a peripheral circuit 3 configured using bipolar transistors, which are integrated within the same semiconductor substrate. .

周辺回路3としては、Xデコーダ31、Xドライバ32
、Yデコーダ33、Y選択スイッチ34、記憶データ入
力回路35、センス回路36、記憶データ出力回路37
などが、メモリセル・アレイ2の周囲に配置されて形成
されている。
The peripheral circuit 3 includes an X decoder 31 and an X driver 32.
, Y decoder 33, Y selection switch 34, storage data input circuit 35, sense circuit 36, storage data output circuit 37
etc. are arranged and formed around the memory cell array 2.

ここで、第2図に示すように、上記周辺回路3を構成す
るバイポーラ・トランジスタQBのベース拡散濃度は、
上記メモリセル・アレイ2内のバイボーラ・トランジス
タQAのベース拡散濃度に対して選択的に高濃度化され
ている。
Here, as shown in FIG. 2, the base diffusion concentration of the bipolar transistor QB constituting the peripheral circuit 3 is:
The base diffusion concentration of the bipolar transistor QA in the memory cell array 2 is selectively increased.

第2図において、QA、QBはそれぞれnpn型バイポ
ーラ・トランジスタであって、7はn型拡散層によるコ
レクタ領域、8はp型拡散層によるベース領域、9はn
型拡散層によるエミッタ領域、Cはコレクタ電極、Bは
ベース電極、Eはエミッタ電極をそれぞれ示す。
In FIG. 2, QA and QB are npn-type bipolar transistors, 7 is a collector region formed by an n-type diffusion layer, 8 is a base region formed by a p-type diffusion layer, and 9 is an n-type bipolar transistor.
An emitter region formed by a type diffusion layer, C a collector electrode, B a base electrode, and E an emitter electrode, respectively.

周辺回路3を構成するバイポーラ・トランジスタQBは
、そのベース領域8の電極取出部分が。
The bipolar transistor QB constituting the peripheral circuit 3 has an electrode extraction portion of its base region 8.

p導電性付与物質であるホウ素の追加イオン打ち込み(
インプラ)によって部分的に高濃度化されている。81
は、その高濃度化部分を示す。この部分的な高濃度化に
よるベース抵抗の低減によって、バイポーラ・トランジ
スタQBの動作が高速化されるようになっている。
Additional ion implantation of boron, which is a p-conductivity imparting substance (
The concentration is partially increased by implantation. 81
indicates the highly concentrated part. By reducing the base resistance due to this partial increase in concentration, the operation speed of the bipolar transistor QB is increased.

一方、メモリセル・アレイ2を構成するバイポーラ・ト
ランジスタQAは、そのベース領域8には追加イオン打
ち込みによる高濃度化部分が形成されていない。これに
より、結晶欠陥が生じゃすくなることを回避している。
On the other hand, the base region 8 of the bipolar transistor QA constituting the memory cell array 2 has no high concentration portion formed by additional ion implantation. This prevents crystal defects from forming easily.

ここで1周辺回路3内のバイポーラ・トランジスタQB
のベース領域8だけを選択的に高濃度化するためには、
次のような工程が行われる。
Here, bipolar transistor QB in 1 peripheral circuit 3
In order to selectively increase the concentration only in the base region 8 of
The following steps are performed.

すなわち、半導体記憶装置1の全体としては、バイポー
ラ・トランジスタのベース拡散層を形成するために行わ
れるP導電性付与型物質のマスクによる選択打ち込みを
、少なくとも2回の工程に分けて行なう。このとき、第
1図に点線で示すように、少なくとも1回の選択打ち込
み工程の際に、上記メモリセル・アレイ2を全面的に覆
うマスク4を使用する。
That is, for the semiconductor memory device 1 as a whole, the selective implantation of the P conductivity-imparting material using a mask to form the base diffusion layer of the bipolar transistor is performed in at least two steps. At this time, as shown by the dotted line in FIG. 1, a mask 4 that completely covers the memory cell array 2 is used during at least one selective implantation process.

このときに使用するマスク4は、第1図に点線で示すよ
うに、メモリセル・アレイ2の上を全面的に覆う全面マ
スク部41と、周辺回路3内のベース電極取り出し部分
を選択的に露出させる選択マスク部42とからなる。全
面マスク部41の下は、イオン打ち込みが全面的に阻止
されるために低濃度ベース拡散領域5となり1選択マス
ク部42の下は高濃度ベース拡散領域6となる。つまり
、メモリセル・アレイ2の部分だけを除いてイオン打ち
込みさせるようなマスク4を使用することによって、周
辺回路3内のバイポーラ・トランジスタQBのベース領
域8だけを選択的高濃度化させることが簡単に行なえる
The mask 4 used at this time includes a full-face mask portion 41 that completely covers the top of the memory cell array 2, and selectively covers the base electrode extraction portion in the peripheral circuit 3, as shown by the dotted line in FIG. It consists of a selection mask section 42 to be exposed. Since ion implantation is completely blocked under the entire surface mask section 41, the region becomes a low concentration base diffusion region 5, and the region under the 1 selection mask section 42 becomes a high concentration base diffusion region 6. In other words, by using the mask 4 that implants ions except for the memory cell array 2, it is easy to selectively increase the concentration of only the base region 8 of the bipolar transistor QB in the peripheral circuit 3. can be done.

以上のようにして、記憶装置の動作速度に大きな影響を
もつ周辺回路3のバイポーラ・トランジスタQBは、そ
のベース拡散濃度の高濃度化によって高速化される一方
、メモリセル・アレイ2内のバイポーラ・トランジスタ
QBは、ベース拡散濃度の高濃度化に伴う結晶欠陥の発
生を回避することができる。
As described above, the bipolar transistor QB in the peripheral circuit 3, which has a large effect on the operating speed of the memory device, is made faster by increasing its base diffusion concentration, while the bipolar transistor QB in the memory cell array 2 Transistor QB can avoid crystal defects caused by high base diffusion concentration.

これにより、例えばビット落ちなどの不良発生を確実に
回避しつつ、動作の高速化を1図ることができるように
なる。
This makes it possible to increase the speed of operation while reliably avoiding the occurrence of defects such as dropped bits.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、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
であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.

例えば、周辺回路3あるいはメモリセル・アレイ2内の
回路は、バイポーラ・CMO9Mt合型の回路いわゆる
Bi−CMO8回路であってもよい。
For example, the peripheral circuit 3 or the circuit in the memory cell array 2 may be a bipolar/CMO9Mt combination circuit, a so-called Bi-CMO8 circuit.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるバイポーラRAMに
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、例えばレジスタ・アレイなどのRAM以外
のメモリーが形成される半導体装置にも適用できる。
In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to bipolar RAM, which is the background field of application. It can also be applied to semiconductor devices in which memories are formed.

[発明の効果コ 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
[Effects of the Invention] The effects obtained by typical inventions disclosed in this application are briefly explained below.

すなわち、半導体装置内に形成されたメモリーについて
1例えばビット落ちなどの不良発生を確実に回避しつつ
、動作の高速化を図ることができる。という効果が得ら
れる。
That is, it is possible to increase the speed of operation while reliably avoiding the occurrence of defects such as missing bits in the memory formed in the semiconductor device. This effect can be obtained.

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

第1図は本発明の一実施例による半導体装置の概略構成
を示す図、 イボーラ素子の構成を示す図である。 1・・・・半導体記憶装置、2・・・・メモリセル・ア
レイ、3・・・・周辺回路部、4・・・・ベース拡散層
の形成工程で使用されるマスク、41・・・・全面マス
ク部、42・・・・選択マスク部、5・・・・低濃度ベ
ース拡散領域、6・・・・高濃度ベース拡散領域、QA
・・・・メモリセル・アレイ2内のバイポーラ・トラン
ジスタ、QB・・・・周辺回路3内のバイポーラ・トラ
ンジスタ、8・・・・ベース領域。 81・・・・高濃度化部分。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and a diagram showing the configuration of an Ibora element. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Semiconductor memory device, 2...Memory cell array, 3...Peripheral circuit section, 4...Mask used in the step of forming a base diffusion layer, 41... Full-face mask part, 42... Selected mask part, 5... Low concentration base diffusion region, 6... High concentration base diffusion region, QA
... Bipolar transistor in memory cell array 2, QB... Bipolar transistor in peripheral circuit 3, 8... Base region. 81...High concentration part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、多数のバイポーラ素子が高密度に配列されたメモリ
セル・アレイと、バイポーラ素子を用いて構成される周
辺回路とが同一半導体基板内に集積形成された半導体装
置であって、上記周辺回路を構成するバイポーラ素子の
ベース拡散濃度を上記メモリセル・アレイ内のバイポー
ラ素子のベース拡散濃度に対して選択的に高濃度化した
ことを特徴とする半導体装置。 2、上記周辺回路を構成するバイポーラ素子のベース領
域の電極取出部分が、導電性付与物質の追加打ち込みに
よって部分的に高濃度化されていることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の半導体装置。 3、多数のバイポーラ素子が高密度に配列されたメモリ
セル・アレイと、バイポーラ素子を用いて構成される周
辺回路とが同一半導体基板内に集積形成された半導体装
置の製造方法であって、上記バイポーラ素子のベース拡
散層を形成するために行われる導電性付与型物質の選択
打ち込みを少なくとも2回の工程に分けて行なうととも
に、少なくとも1回の選択打ち込みの工程の際に、上記
メモリセル・アレイを全面的に覆うマスクを使用するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
[Claims] 1. A semiconductor device in which a memory cell array in which a large number of bipolar elements are arranged at high density and a peripheral circuit configured using bipolar elements are integrated within the same semiconductor substrate. A semiconductor device characterized in that the base diffusion concentration of the bipolar elements constituting the peripheral circuit is selectively made higher than the base diffusion concentration of the bipolar elements in the memory cell array. 2. The electrode extraction portion of the base region of the bipolar element constituting the peripheral circuit is partially enriched by additionally implanting a conductivity imparting substance, as set forth in claim 1. Semiconductor equipment. 3. A method for manufacturing a semiconductor device in which a memory cell array in which a large number of bipolar elements are arranged at high density and a peripheral circuit configured using bipolar elements are integrated in the same semiconductor substrate, The selective implantation of the conductivity-imparting material to form the base diffusion layer of the bipolar element is performed in at least two steps, and during at least one selective implantation step, the memory cell array is 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising using a mask that completely covers the semiconductor device.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58139460A (en) * 1982-02-15 1983-08-18 Toshiba Corp Read-exclusive memory

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58139460A (en) * 1982-02-15 1983-08-18 Toshiba Corp Read-exclusive memory

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