JPH06120422A - Semiconductor integrated circuit and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor integrated circuit and manufacture thereof

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JPH06120422A
JPH06120422A JP26603092A JP26603092A JPH06120422A JP H06120422 A JPH06120422 A JP H06120422A JP 26603092 A JP26603092 A JP 26603092A JP 26603092 A JP26603092 A JP 26603092A JP H06120422 A JPH06120422 A JP H06120422A
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JP
Japan
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region
junction
oxide film
field oxide
capacitance
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Withdrawn
Application number
JP26603092A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Sakai
敏昭 酒井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06120422A publication Critical patent/JPH06120422A/en
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Abstract

PURPOSE:To supply a stable voltage by utilizing the pn junction under a thick field oxide film as a capacitance for voltage stabilization thereby to reduce the impedance of a predetermined voltage-line. CONSTITUTION:A selective ion implantation is performed in a predetermined position of a p-type Si substrate 1 to form a high doped buried layer 3 of n<+>Si. Then, a semiconductor epitaxial layer 5 of n<->Si is deposited. A p-type impurity ion implantation is performed immediately above the high doped buried layer 3 to form a high doped semiconductor region 4 of p<+>-type Si. Thereafter, a thick field oxide film 2 is formed by high-temperature thermal oxidation. Thus, a pn junction capacitance can be formed under the field oxide film, and can be utilized as a capacitance if a wiring is connected to the pn junction region.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路に関
し、特に電圧安定化用静電容量を含む半導体集積回路に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit including a voltage stabilizing capacitance.

【0002】[0002]

【従来の技術】ECL・CML(エミッタ共通電流切替
論理)回路等の半導体集積回路においては、回路を動作
させる場合に基準電圧が必要である。したがって、基準
電圧発生回路が設けられている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor integrated circuit such as an ECL / CML (common emitter current switching logic) circuit, a reference voltage is required to operate the circuit. Therefore, the reference voltage generating circuit is provided.

【0003】しかし、基準電圧発生機能のみでは、電流
切替えに伴う過渡的な電圧変動が基準電圧に影響を与え
て誤動作を生じさせたり、基準電圧発生回路を発振させ
たりする恐れがある。
However, with only the reference voltage generating function, there is a possibility that a transient voltage fluctuation due to current switching may affect the reference voltage to cause a malfunction or cause the reference voltage generating circuit to oscillate.

【0004】そこで、基準電圧発生回路に静電容量を接
続して回路インピーダンスを下げ、尖頭電流による電圧
変動を抑制する方法が一般的に用いられている。この目
的に使用される静電容量としては、通常不純物拡散法に
よって形成されたpn接合を逆バイアスした接合容量が
用いられる。
Therefore, a method is generally used in which a capacitance is connected to the reference voltage generating circuit to reduce the circuit impedance and suppress the voltage fluctuation due to the peak current. As the electrostatic capacitance used for this purpose, a junction capacitance obtained by reverse biasing a pn junction formed by an impurity diffusion method is usually used.

【0005】このような電圧変動緩衝用静電容量を得る
ために、従来は半導体基板表面にフィールド酸化膜を形
成した後、フィールド酸化膜のない領域にpn接合を形
成することが多かった。
In order to obtain such a capacitance for buffering voltage fluctuations, conventionally, after forming a field oxide film on the surface of a semiconductor substrate, a pn junction is often formed in a region without a field oxide film.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】基準電圧発生回路に必
要とされる静電容量値は、通常数百fF〜数pFであ
る。pn接合の逆バイアスによる静電容量は1fF/μ
2 程度なので、数百fF〜数pFの静電容量値を得る
には、数百〜数千μm2 の面積が必要になる。
The capacitance value required for the reference voltage generating circuit is usually several hundred fF to several pF. Capacitance due to reverse bias of pn junction is 1fF / μ
Since it is about m 2, an area of several hundreds to several thousands μm 2 is required to obtain a capacitance value of several hundreds fF to several pF.

【0007】たとえば、1pFの静電容量を形成するた
めに約30μm平方の基板面積を必要とする。このよう
に、基板面積を消費すると、高集積化に大きな障害とな
る。静電容量の上は、通常薄い酸化膜で覆われる。この
酸化膜上に配線を形成すると、集積度は向上できるが、
信号遅延の問題が生じる。すなわち、信号配線とpn
(またはpin)接合の間に大きな静電容量を形成さ
れ、信号配線を伝搬する信号は、大きな静電容量に基づ
く大きなRC時定数によって遅延し、ECL・CML型
集積回路等の高速性が損なわれる。なお、この問題は、
ECL・CMLに限らない。
For example, a substrate area of about 30 μm square is required to form a capacitance of 1 pF. Thus, consuming the substrate area is a major obstacle to high integration. The top of the capacitance is usually covered with a thin oxide film. If wiring is formed on this oxide film, the degree of integration can be improved,
The problem of signal delay arises. That is, signal wiring and pn
A large electrostatic capacitance is formed between the (or pin) junctions, and a signal propagating through the signal wiring is delayed by a large RC time constant based on the large electrostatic capacitance, which impairs the high speed performance of the ECL / CML type integrated circuit or the like. Be done. In addition, this problem is
It is not limited to ECL / CML.

【0008】本発明の目的は、チップサイズを増大させ
ることなく、信号遅延を生じることの少ない付加静電容
量を含む半導体集積回路を提供することである。
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit including an additional electrostatic capacitance which causes less signal delay without increasing the chip size.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、半導体集積回路の素子形成領域を囲むように形成さ
れた素子非形成領域に設けられた素子間分離・絶縁用の
フィールド酸化膜下の半導体領域に選択的に形成された
pn接合領域と、素子形成領域に設けられたバイポーラ
トランジスタとを有し、前記pn接合領域を電圧変動に
対する安定化用静電容量として利用する構造を含む。
A semiconductor integrated circuit according to the present invention comprises a field oxide film for element isolation / insulation provided in an element non-formation region formed so as to surround an element formation region of the semiconductor integrated circuit. Of the semiconductor region, a pn junction region selectively formed in the semiconductor region, and a bipolar transistor provided in the element forming region are included, and the pn junction region is used as a stabilizing capacitance against voltage fluctuation.

【0010】[0010]

【作用】フィールド酸化膜は、半導体集積回路の素子形
成領域、たとえば機能素子形成領域や入出力バッファ回
路形成領域を完全に絶縁分離する機能を有する。
The field oxide film has a function of completely insulating and separating the element formation region of the semiconductor integrated circuit, for example, the functional element formation region and the input / output buffer circuit formation region.

【0011】フィールド酸化膜下に形成されたpn接合
領域は、他の回路素子に与える影響を少なくしつつ十分
な静電容量を形成することができる。フィールド酸化膜
上に配線を形成しても、形成された配線と静電容量間に
おける電気的干渉は少ない。フィールド酸化領域を静電
容量形成領域および配線領域として利用することより、
所定のチップ面積で高い集積度を得ることができる。
The pn junction region formed under the field oxide film can form a sufficient capacitance while reducing the influence on other circuit elements. Even if the wiring is formed on the field oxide film, electrical interference between the formed wiring and the capacitance is small. By using the field oxidation region as the capacitance forming region and the wiring region,
A high degree of integration can be obtained with a predetermined chip area.

【0012】以下、本発明を実施例に基づいてより詳し
く述べる。
The present invention will be described in more detail below based on examples.

【0013】[0013]

【実施例】図1は、実施例によるpn接合型電圧安定用
静電容量をフィールド酸化膜2の直下に形成した状態を
示す断面図である。
EXAMPLE FIG. 1 is a sectional view showing a state in which a pn junction type voltage stabilizing capacitance according to an example is formed immediately below a field oxide film 2.

【0014】p- 型単結晶Siのような第1の導電型を
有する半導体基板1の主面上の所定領域に、第2の導電
型(n型)を有する高濃度ドープ埋込層3が形成され、
その上にn- 型Siのような第2の導電型を有する半導
体エピタキシャル層5が堆積している。
A heavily doped buried layer 3 having a second conductivity type (n type) is formed in a predetermined region on a main surface of a semiconductor substrate 1 having a first conductivity type such as p type single crystal Si. Formed,
A semiconductor epitaxial layer 5 having a second conductivity type such as n type Si is deposited thereon.

【0015】半導体エピタキシャル層5の高濃度ドープ
埋込層3直上領域には、p+ 型のような第1の導電型を
有する高濃度ドープ半導体領域4が不純物イオン注入に
よって形成されている。
In the region immediately above the heavily doped buried layer 3 of the semiconductor epitaxial layer 5, a heavily doped semiconductor region 4 having a first conductivity type such as p + type is formed by impurity ion implantation.

【0016】高濃度ドープ埋込層3から半導体エピタキ
シャル層5への不純物拡散によってpn接合は半導体エ
ピタキシャル層5内に形成されている。半導体エピタキ
シャル層5の主面上には、厚いフィールド酸化膜2が熱
酸化によって形成されている。なお、各領域の導電型を
反転させてもよい。
A pn junction is formed in the semiconductor epitaxial layer 5 by impurity diffusion from the heavily doped buried layer 3 into the semiconductor epitaxial layer 5. A thick field oxide film 2 is formed on the main surface of the semiconductor epitaxial layer 5 by thermal oxidation. The conductivity type of each region may be reversed.

【0017】図1のような構造は、図2または図3のよ
うな工程によって製造することができる。初めに図2の
工程を説明する。まず、図2(A)に示すように、たと
えばp- 型Si基板1の所定位置にパターニングされた
マスク(図示せず)を用いて選択拡散または選択イオン
注入を行ない、n+ 型Siの高濃度ドープ埋込層3を形
成する。
The structure as shown in FIG. 1 can be manufactured by the process as shown in FIG. 2 or 3. First, the process of FIG. 2 will be described. First, as shown in FIG. 2A, for example, selective diffusion or selective ion implantation is performed using a mask (not shown) patterned at a predetermined position of the p type Si substrate 1 to increase the n + type Si level. A heavily doped buried layer 3 is formed.

【0018】次に、図2(B)に示すように、たとえば
厚さ1.5〜2μmのn- 型Siからなる半導体エピタ
キシャル層5を堆積する。この過程で不純物拡散により
高濃度ドープ埋込層3の領域は拡大し、図示したように
半導体エピタキシャル層5内も侵入する。
Next, as shown in FIG. 2B, a semiconductor epitaxial layer 5 made of n type Si having a thickness of 1.5 to 2 μm, for example, is deposited. In this process, the region of the heavily doped buried layer 3 is expanded due to the impurity diffusion, and the semiconductor epitaxial layer 5 is also penetrated as shown in the figure.

【0019】次に、図2(C)に示すように、高濃度ド
ープ埋込層3と同じマスクを用い、高濃度ドープ埋込層
3の直上にp型不純物のイオン注入を行ない、p+ 型S
iからなる高濃度ドープ半導体領域4を形成する。p+
型Siを得るには、たとえばB+ を1015cm-2程度5
〜60KeVでドーズすればよい。この結果、所定の静
電容量を有するpn接合が形成される。
Next, as shown in FIG. 2C, using the same mask as the heavily doped buried layer 3, p-type impurity ions are implanted directly above the heavily doped buried layer 3 to obtain p +. Type S
A heavily doped semiconductor region 4 of i is formed. p +
To obtain the type Si, for example, B + is about 10 15 cm -2 5
The dose may be about 60 KeV. As a result, a pn junction having a predetermined capacitance is formed.

【0020】その後、図2(D)に示すように、高温熱
酸化によって厚いフィールド酸化膜2を形成する。たと
えば、その厚さは0.5μmである。このようにして、
フィールド酸化膜の下にpn接合容量を形成することが
できる。
After that, as shown in FIG. 2D, a thick field oxide film 2 is formed by high temperature thermal oxidation. For example, its thickness is 0.5 μm. In this way
A pn junction capacitor can be formed under the field oxide film.

【0021】図3は、図2(C)と(D)の工程を逆に
したプロセスを示す。図3(A)、(B)は、p- 型S
iの半導体基板1の表面にn+ 型埋込層3を形成し、そ
の後、半導体基板1表面上にn- 型Siのエピタキシャ
ル層5を成長する工程を示す。
FIG. 3 shows a process in which the steps of FIGS. 2C and 2D are reversed. 3A and 3B show p type S
A step of forming an n + type buried layer 3 on the surface of the semiconductor substrate 1 of i and then growing an epitaxial layer 5 of n type Si on the surface of the semiconductor substrate 1 will be described.

【0022】その後、図3(C)に示すように、エピタ
キシャル層5の表面を熱酸化し、フィールド酸化膜2を
形成する。フィールド酸化膜2を形成した後、図3
(D)に示すように、フィールド酸化膜2を通してエピ
タキシャル層5にp型不純物のイオン注入を行なう。
Thereafter, as shown in FIG. 3C, the surface of the epitaxial layer 5 is thermally oxidized to form the field oxide film 2. After forming the field oxide film 2, FIG.
As shown in (D), p-type impurity ions are implanted into the epitaxial layer 5 through the field oxide film 2.

【0023】フィールド酸化膜2の上からイオン注入す
る場合、当然より高い加速電圧が必要である。たとえ
ば、0.5μmの厚みの酸化膜上からB+ を同じ濃度イ
オン注入するには、数百KeVの加速電圧が必要であ
る。
When ion implantation is performed from above the field oxide film 2, naturally a higher acceleration voltage is required. For example, in order to ion-implant B + at the same concentration from an oxide film having a thickness of 0.5 μm, an accelerating voltage of several hundred KeV is required.

【0024】図2、3のようにして形成したpn接合領
域に配線を接続すれば容量として用いることができる。
pn接合に対する導電接続は、たとえば図4のようなU
字溝を利用して行なうことができる。
If a wiring is connected to the pn junction region formed as shown in FIGS. 2 and 3, it can be used as a capacitor.
The conductive connection to the pn junction is, for example, U as shown in FIG.
It can be performed using a groove.

【0025】図4(A)に示すように、厚いフィールド
酸化膜2上にホトレジスト層(図示せず)を形成し、フ
ィールド酸化膜2を適当なドライエッチング、たとえば
CCl4 系ガスを用いた異方性エッチングによって溝状
開口部を形成し、さらにフレオン系等のエッチングガス
を用いて露出したSiを選択エッチングしてイオン注入
で形成した高濃度ドープ半導体領域4中間に達するU字
溝6を形成する。
As shown in FIG. 4A, a photoresist layer (not shown) is formed on the thick field oxide film 2 and the field oxide film 2 is subjected to appropriate dry etching, for example, using a CCl 4 -based gas. A groove-shaped opening is formed by means of isotropic etching, and the exposed Si is selectively etched using an etching gas such as Freon to form a U-shaped groove 6 reaching the middle of the heavily-doped semiconductor region 4 formed by ion implantation. To do.

【0026】次に、p型不純物を多量にドープした高濃
度ドープポリシリコン7をCVD法等によってU字溝6
内に充填する。フィールド酸化膜2上に堆積したポリシ
リコンは、ドライエッチングで除去することができる。
Next, heavily doped polysilicon 7 heavily doped with p-type impurities is formed into a U-shaped groove 6 by a CVD method or the like.
Fill inside. The polysilicon deposited on the field oxide film 2 can be removed by dry etching.

【0027】適当な熱処理を加えると、ポリシリコン7
にドープされたp型不純物、たとえば硼素が拡散し、U
字溝6の底領域から高濃度ドープ埋込層3にも侵入し
て、図示したように、p型領域が拡がり、pn接合を形
成する。硼素拡散領域8は、p型高濃度ドープ半導体領
域4内では単に低抵抗領域として働く。
When subjected to an appropriate heat treatment, polysilicon 7
P-type impurities, such as boron, doped in
The high-concentration doped buried layer 3 is also penetrated from the bottom region of the groove 6, and the p-type region is expanded to form a pn junction, as shown in the figure. The boron diffusion region 8 simply functions as a low resistance region in the p-type heavily doped semiconductor region 4.

【0028】図4(B)は、U字溝6をn+ 型高濃度ド
ープ埋込層3内に達するまで深く形成した場合を示す。
この場合は、硼素拡散領域8が高濃度ドープ埋込層3を
突き抜けて、p- 型Si半導体基板1領域に達しないよ
うに拡散を制御する。
FIG. 4B shows a case where the U-shaped groove 6 is deeply formed to reach the inside of the n + -type heavily doped buried layer 3.
In this case, the diffusion is controlled so that the boron diffusion region 8 does not penetrate the heavily doped buried layer 3 and reach the p type Si semiconductor substrate 1 region.

【0029】フィールド酸化膜2上に配線を形成し、U
字溝6に充填したポリシリコン7と、フィールド酸化膜
2上に配置する配線との間を完全に絶縁する必要がある
場合には、図5(A)で示すように、ポリシリコン7の
上部をエッチオフ後、熱酸化またはCVDによりその上
にSiO2 膜10を形成することができる。
A wiring is formed on the field oxide film 2 and U
When it is necessary to completely insulate between the polysilicon 7 filled in the groove 6 and the wiring arranged on the field oxide film 2, as shown in FIG. After etching off, the SiO 2 film 10 can be formed thereon by thermal oxidation or CVD.

【0030】一旦、SiO2 膜10で埋めたポリシリコ
ン7への導電接続は支障のない位置で、たとえば図5
(B)に示すようにSiO2 膜10の一部に設けた開口
部にAl等金属配線9を形成すればよい。
The conductive connection to the polysilicon 7 once filled with the SiO 2 film 10 is at a position where there is no problem, for example, as shown in FIG.
As shown in (B), the metal wiring 9 such as Al may be formed in the opening provided in a part of the SiO 2 film 10.

【0031】pn接合領域への導電接続は、このように
U字溝6を設け、ポリシリコンで埋め戻さなくてもよ
い。フィールド酸化膜2に適当な形状で穿孔し、高濃度
ドープ半導体領域4に直接導電性配線することもでき
る。
The conductive connection to the pn junction region need not be backfilled with polysilicon by providing the U-shaped groove 6 in this way. It is also possible to perforate the field oxide film 2 in an appropriate shape and directly connect conductive wiring to the heavily doped semiconductor region 4.

【0032】たとえば、図6(A)は円形穿孔を貫通さ
せ、開口部にAl等金属配線9を充填した例であり、図
6(B)はSi3 4 でコンタクト部を形成すべき領域
をカバー後、LOCOS法で選択熱酸化してフィールド
酸化膜2を形成し、Si3 4 を除去後、その領域に金
属配線9を行なった例である。
For example, FIG. 6 (A) illustrates a circular perforation.
In this example, the opening is filled with metal wiring 9 such as Al.
6 (B) is Si3NFourArea where the contact part should be formed
After covering it, it is subjected to selective thermal oxidation by the LOCOS method and then the field.
Form oxide film 23N FourAfter removing the
This is an example of performing the metal wiring 9.

【0033】なお、pn接合のn+ 型高濃度埋込層3に
対する電気的接続は、上述のようなU字溝と、そこに充
填したn+ 型ポリシリコンで行なうこともできるが、n
+ 型高濃度埋込層3に接続されるn- 型エピタキシャル
層5にコンタクトを形成しても行なえる。なお、pn接
合領域を囲んで電気的分離領域を形成し、pn接合領域
を他の回路素子から分離する。
The electrical connection of the pn junction to the n + -type high-concentration buried layer 3 can be made by the U-shaped groove as described above and the n + -type polysilicon filled therein.
It is also possible to form a contact on the n type epitaxial layer 5 connected to the + type high concentration buried layer 3. Note that an electrical isolation region is formed so as to surround the pn junction region and isolate the pn junction region from other circuit elements.

【0034】図7は、2つの隣接するpn接合領域(静
電容量)の接続例を示す。2つのpn接合領域の間に、
該pn接合領域より深い基板位置まで選択エッチングし
て形成したU字溝12を設ける。このU字溝は、上述の
電気的分離領域として利用できる。
FIG. 7 shows an example of connection between two adjacent pn junction regions (capacitance). Between the two pn junction regions,
A U-shaped groove 12 formed by selective etching is provided to a substrate position deeper than the pn junction region. This U-shaped groove can be used as the above-mentioned electrical isolation region.

【0035】このU字溝12の側壁および底部を熱酸化
により完全に絶縁化した後、その内側に不純物を多量に
ドープしたポリシリコンを充填し、導電領域を形成す
る。熱酸化膜に加え、CVDによって絶縁膜を堆積して
もよい。
After the side walls and bottom of the U-shaped groove 12 are completely insulated by thermal oxidation, the inside thereof is filled with polysilicon heavily doped with impurities to form a conductive region. In addition to the thermal oxide film, an insulating film may be deposited by CVD.

【0036】各pn接合領域には、p+ 型高濃度ドープ
半導体領域4まで達するU字溝6が形成され、その内部
に適当な導電性材料、たとえばp+ 型ポリシリコンが充
填され、表面上にはAl等の金属配線9が形成されてい
る。各pn接合領域のp+ 領域は、金属配線9、U字溝
12内の導電領域を介して電気的に接続される。
In each pn junction region, a U-shaped groove 6 reaching the p + -type heavily doped semiconductor region 4 is formed, and a suitable conductive material such as p + -type polysilicon is filled in the inside thereof, and the U-shaped groove 6 is formed on the surface. A metal wiring 9 made of Al or the like is formed on. The p + region of each pn junction region is electrically connected via the metal wiring 9 and the conductive region in the U-shaped groove 12.

【0037】pn接合領域のn+ 領域間の接続も同様に
行なうことができる。なお、深いU字溝内のポリシリコ
ンは、金属間の接続を行なうものであればp型でもn型
でもよい。
The connection between the n + regions of the pn junction region can be similarly made. The polysilicon in the deep U-shaped groove may be p-type or n-type as long as it makes a connection between metals.

【0038】U字溝12を充填するポリシリコン上に、
一旦厚いフィールド酸化膜またはCVD酸化膜を形成
後、該フィールド酸化膜2の一部に穿孔してU字溝12
に達する金属配線を行なうこともできる。
On the polysilicon filling the U-groove 12,
Once a thick field oxide film or CVD oxide film is formed, a part of the field oxide film 2 is perforated to form a U-shaped groove 12
It is also possible to carry out metal wiring reaching up to.

【0039】さらに、U字溝12内のポリシリコンをイ
オン注入で高濃度にドープし、その表面を薄い酸化膜で
被覆し、その上に金属配線して容量結合配線する方法も
ある。
Further, there is also a method in which the polysilicon in the U-shaped groove 12 is doped with a high concentration by ion implantation, the surface thereof is covered with a thin oxide film, and metal wiring is formed on the surface to perform capacitive coupling wiring.

【0040】このように形成したフィールド絶縁膜直下
領域の静電容量は、たとえば集積回路の素子形成領域に
あるバイポーラトランジスタと、図8のようにして接続
する。この場合、静電容量Cは金属配線9によってバイ
ポーラトランジスタTrのコレクタに接続している。分
離用U字溝12は、静電容量Cをバイポーラトランジス
タTrから分離している。
The electrostatic capacitance of the region directly under the field insulating film thus formed is connected to, for example, the bipolar transistor in the element forming region of the integrated circuit as shown in FIG. In this case, the capacitance C is connected to the collector of the bipolar transistor Tr by the metal wiring 9. The separation U-shaped groove 12 separates the capacitance C from the bipolar transistor Tr.

【0041】電圧安定化用の静電容量の接続は、これに
留まるものではない。たとえば、ECL・CML型集積
回路の配線列を、図9に示した。図において、ダイオー
ド記号で示されているのが、pn接合による静電容量で
ある。図9(A)は、ECL・CML回路主要部の回路
図を示し、図9(B)はその基準電圧発生回路の回路図
を示す。
The connection of the capacitance for stabilizing the voltage is not limited to this. For example, the wiring line of the ECL / CML type integrated circuit is shown in FIG. In the figure, what is indicated by a diode symbol is the capacitance due to the pn junction. 9A shows a circuit diagram of the main part of the ECL / CML circuit, and FIG. 9B shows a circuit diagram of the reference voltage generating circuit thereof.

【0042】安定化が必要な中間電位Vref 、Vcs、V
rm等および電源電圧に、それぞれ静電容量が接続されて
いる。なお、集積回路内で共用される電位については、
接続する静電容量を任意に共用させてもよい。
Intermediate potentials V ref , V cs , V that need to be stabilized
Capacitances are connected to rm etc. and the power supply voltage. Regarding the potential shared in the integrated circuit,
The capacitance to be connected may be shared as desired.

【0043】図10は、半導体チップ内における素子形
成領域とフィールド酸化膜領域の配置パターン例を示
す。四角形で示された各素子形成領域(入力バッファ回
路領域も含む)が、フィールド酸化領域によってそれぞ
れ電気的に絶縁されている。
FIG. 10 shows an example of a layout pattern of element forming regions and field oxide film regions in a semiconductor chip. Each element formation region (including the input buffer circuit region) shown by a rectangle is electrically insulated by the field oxidation region.

【0044】フィールド酸化領域は、素子形成領域に比
べて十分広い面積を有するので、電圧安定化用静電容量
はチップサイズを増大させることなく、十分な余裕をも
って形成することが可能である。たとえば、電源電圧安
定化用の静電容量を複数の素子領域を囲む広いフィール
ド酸化膜下に連続して作ることもできる。
Since the field oxide region has a sufficiently large area as compared with the element forming region, the voltage stabilizing capacitance can be formed with a sufficient margin without increasing the chip size. For example, a capacitance for stabilizing the power supply voltage can be continuously formed under a wide field oxide film surrounding a plurality of element regions.

【0045】以上、集積回路形成用半導体チップに形成
する静電容量を説明したが、チップ内に形成する静電容
量の数や寸法は自由に選択することができる。また、形
成した静電容量を周囲から絶縁するためには、静電容量
を囲んでエピタキシャル層を貫通する絶縁領域等を形成
すればよい。
Although the capacitance formed in the semiconductor chip for forming an integrated circuit has been described above, the number and size of the capacitance formed in the chip can be freely selected. Further, in order to insulate the formed capacitance from the surroundings, an insulating region or the like surrounding the capacitance and penetrating the epitaxial layer may be formed.

【0046】また、チップ内に複数の静電容量を、たと
えばストライプ状、インターデジタル状等に形成するこ
ともできる。また、集積回路はバイポーラトランジスタ
を含むもののみでなく、バイポーラトランジスタとCM
OSトランジスタを含むもの等にも適用することができ
る。
It is also possible to form a plurality of capacitances in the chip, for example, in a stripe shape, an interdigital shape, or the like. Further, the integrated circuit is not limited to the one including the bipolar transistor, but may include the bipolar transistor and the CM.
It can also be applied to a device including an OS transistor.

【0047】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
The present invention has been described above with reference to the embodiments.
The present invention is not limited to these. For example,
It will be apparent to those skilled in the art that various changes, improvements, combinations and the like can be made.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
厚いフィールド酸化膜下のpn接合を電圧安定化用静電
容量として利用できるので、所定電圧線のインピーダン
スを低下させ、安定した電圧を供給することができる。
As described above, according to the present invention,
Since the pn junction under the thick field oxide film can be used as the voltage stabilizing capacitance, the impedance of the predetermined voltage line can be lowered and a stable voltage can be supplied.

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

【図1】実施例によるpn接合型静電容量を示す断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a pn junction type capacitance according to an example.

【図2】図1の構造を得るための製造工程を示す断面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process for obtaining the structure of FIG.

【図3】図1の構造を得るための別の製造工程を示す断
面図である。
3 is a cross-sectional view showing another manufacturing step for obtaining the structure of FIG.

【図4】図1の静電容量に対する導電接続例を示す断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of conductive connection to the electrostatic capacitance of FIG.

【図5】図1の静電容量に対する別の導電接続例を示す
断面図である。
5 is a cross-sectional view showing another conductive connection example for the capacitance of FIG.

【図6】図1の静電容量に対するさらに別の導電接続例
を示す断面図である。
6 is a cross-sectional view showing still another conductive connection example with respect to the capacitance of FIG.

【図7】2つの静電容量の接続例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a connection example of two capacitances.

【図8】図1の静電容量のバイポーラトランジスタへの
接続例を示す断面図である。
8 is a cross-sectional view showing an example of connection of the electrostatic capacitance of FIG. 1 to a bipolar transistor.

【図9】静電容量配線例を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of capacitance wiring.

【図10】半導体チップ内における素子形成領域とフィ
ールド酸化膜領域の配置パターン例を示す平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view showing an arrangement pattern example of element formation regions and field oxide film regions in a semiconductor chip.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板(p- 型Si) 2 フィールド酸化膜 3 高濃度ドープ埋込層(n+ ) 4 高濃度ドープ半導体領域(p+ ) 5 半導体エピタキシャル層(n- ) 6 U字溝 7 高濃度ドープポリシリコン 8 硼素拡散領域 9 金属配線 10 SiO2 膜 11 p+ 型Si 12 U字溝1 semiconductor substrate (p type Si) 2 field oxide film 3 heavily doped buried layer (n + ) 4 heavily doped semiconductor region (p + ) 5 semiconductor epitaxial layer (n ) 6 U-shaped groove 7 heavily doped Polysilicon 8 Boron diffusion region 9 Metal wiring 10 SiO 2 film 11 p + type Si 12 U-shaped groove

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体集積回路の素子形成領域を囲むよ
うに形成された素子非形成領域に設けられた素子間分離
・絶縁用のフィールド酸化膜下の半導体領域に選択的に
形成されたpn接合領域(3、4)と、 素子形成領域に設けられたバイポーラトランジスタ(T
r)とを有し、前記pn接合領域を電圧変動に対する安
定化用静電容量として利用する構造を含む半導体集積回
路。
1. A pn junction selectively formed in a semiconductor region below a field oxide film for element isolation / insulation provided in an element non-formation region formed so as to surround an element formation region of a semiconductor integrated circuit. Regions (3, 4) and bipolar transistors (T
r) and a structure that uses the pn junction region as a stabilizing capacitance against voltage fluctuations.
【請求項2】 さらに、前記pn接合領域上のフィール
ド酸化膜上に形成された配線を含む請求項1記載の半導
体集積回路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising a wiring formed on a field oxide film on the pn junction region.
【請求項3】 前記pn接合領域が複数個の半導体素子
形成領域を囲んで形成されている請求項1ないし2記載
の半導体集積回路。
3. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the pn junction region is formed so as to surround a plurality of semiconductor element formation regions.
【請求項4】 第1の導電型を有する半導体基板の所定
位置に第2の導電型を有する高濃度ドープ埋込層を形成
する工程と、 第2の導電型を有する半導体層を半導体基板上にエピタ
キシャル成長させる工程と、 該エピタキシャル成長層に選択的にイオン注入を行な
い、前記高濃度ドープ埋込層とほぼ同じ形状・面積を有
し、該高濃度ドープ埋込層とpn接合を形成する第1の
導電型を有する高濃度ドープ半導体領域を形成する工程
と、 前記pn接合の形成されたエピタキシャル成長層上にフ
ィールド酸化膜を形成する工程とを含む半導体集積回路
の製造方法。
4. A step of forming a heavily doped buried layer having a second conductivity type at a predetermined position of a semiconductor substrate having a first conductivity type, and a semiconductor layer having a second conductivity type on the semiconductor substrate. A step of performing epitaxial growth on the epitaxially grown layer and selectively ion-implanting the epitaxially grown layer to form a pn junction with the heavily doped buried layer having substantially the same shape and area as the heavily doped buried layer; And a step of forming a field oxide film on the epitaxial growth layer in which the pn junction is formed, and a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114008A (en) * 1997-02-20 2000-09-05 Mannington Mills, Inc. Surface coverings having a natural appearance and methods to make a surface covering having a natural appearance

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