JPH06310664A - Isolation structure of semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Isolation structure of semiconductor device and manufacture thereof

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JPH06310664A
JPH06310664A JP12046693A JP12046693A JPH06310664A JP H06310664 A JPH06310664 A JP H06310664A JP 12046693 A JP12046693 A JP 12046693A JP 12046693 A JP12046693 A JP 12046693A JP H06310664 A JPH06310664 A JP H06310664A
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JP
Japan
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oxide film
transistor
bipolar transistor
semiconductor device
isolation structure
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Application number
JP12046693A
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Japanese (ja)
Inventor
Ikuo Yoshihara
郁夫 吉原
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an isolation structure for a semiconductor device wherein elements can be surely isolated with low energy and a manufacturing process is simple, in a hybrid LSI structure wherein a bipolar transistor and a MOS transistor are formed on the same substrate. CONSTITUTION:In the isolation structure of a semiconductor device wherein a MIS transistor 9 and a bipolar transistor 8 are formed on a semiconductor substrate 1, a trench 15 as well as a burled contact is formed in an element isolation region of the bipolar transistor.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の素子間分離
のためのアイソレーション構造に関し、特にMIS型ト
ランジスタとバイポーラトランジスタとを同一基板上に
形成した半導体デバイスのアイソレーション構造および
その製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an isolation structure for isolating elements of a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device isolation structure in which a MIS transistor and a bipolar transistor are formed on the same substrate and a method of manufacturing the same. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスのアイソレーション構造
として、酸化膜を選択的に肉厚に形成したフィールド酸
化膜やこのフィールド酸化膜に不純物をドープした構造
が用いられている。このようなアイソレーションにより
同一チップ上の隣接素子間の電気的干渉を防止してい
る。また、バイポーラLSIの素子分離構造として、U
溝による分離の例が記載されている(「月間Semic
onnductor World」1987.4 P1
04 図14)。このようなU溝による分離は、不純物
領域による分離に比べて電気的に(耐圧で比較)特性の
高い分離が可能である。
2. Description of the Related Art As an isolation structure of a semiconductor device, a field oxide film in which an oxide film is selectively formed thick and a structure in which an impurity is doped into this field oxide film are used. Such isolation prevents electrical interference between adjacent elements on the same chip. Further, as an element isolation structure of a bipolar LSI, U
An example of groove separation is described (see "Monthly Semi
on director World "1987.4 P1
04 Figure 14). Separation by such a U-groove enables separation having higher electrical characteristics (compared to withstand voltage) than separation by an impurity region.

【0003】一方、高速動作でかつ出力の大きいバイポ
ーラトランジスタと高い集積密度で少ない消費電力のC
MOSトランジスタ等のMIS型トランジスタとを同一
基板上に形成して、高速で低消費電力の高集積LSIの
実現を図るBiCMOS(Bipolar−CMOS)
構造のLSIが近年開発されている。このようなBiC
MOS構造においては、異なる種類の複数のトランジス
タが同一基板上に形成されるため、製造工程数が増加し
製造プロセスが複雑化する。従って、素子分離領域を形
成する場合においても、簡素化されたステップでかつ確
実に素子間分離を達成できるアイソレーション構造が要
求される。
On the other hand, a bipolar transistor which operates at high speed and has a large output, and C which has a high integration density and consumes little power.
BiCMOS (Bipolar-CMOS) for realizing a high-speed and low-power highly integrated LSI by forming a MIS transistor such as a MOS transistor on the same substrate.
A structured LSI has been developed in recent years. BiC like this
In the MOS structure, a plurality of transistors of different types are formed on the same substrate, which increases the number of manufacturing steps and complicates the manufacturing process. Therefore, even in the case of forming the element isolation region, an isolation structure that can achieve element isolation surely in a simplified step is required.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
U溝による分離構造では、溝のエッチングや埋込み工程
を特別に必要とし、プロセスが著しく複雑になりスルー
プットの低下を来すという問題がある。また、フィール
ド酸化膜に不純物領域を形成する構造においては、不純
物領域のみによる分離構造の場合も含め、エピタキシャ
ル成長層表面からエピタキシャル成長層下の基板まで達
する高エネルギーのイオン注入が必要となり、イオン注
入工程のスループットやイオン注入装置の能力的な問題
あるいは常に一定の安定した素子分離領域を形成するた
めの再現性の問題等が起こる。この場合、高エネルギー
のイオン注入の対象となるエピタキシャル成長層の膜厚
は1〜2μm位であり、B+イオンの場合500KeV
〜1MeV以上のエネルギーが必要になる。更に不純物
領域により素子分離を行うには、横方向の拡散等により
大面積が必要になる。
However, the conventional U-groove isolation structure has a problem that a special etching or burying step is required for the groove, which significantly complicates the process and lowers the throughput. In addition, in the structure in which the impurity region is formed in the field oxide film, high-energy ion implantation reaching from the surface of the epitaxial growth layer to the substrate below the epitaxial growth layer is necessary, including the case of the isolation structure only by the impurity region, The throughput and the capability of the ion implantation apparatus or the reproducibility for forming a constant and stable element isolation region always occur. In this case, the film thickness of the epitaxial growth layer targeted for high energy ion implantation is about 1 to 2 μm, and 500 KeV for B + ions.
Energy of 1 MeV or more is required. Further, in order to perform element isolation by the impurity region, a large area is required due to lateral diffusion and the like.

【0005】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたものであって、特にバイポーラトランジスタとMO
Sトランジスタとを同一基板上に形成した混載LSI構
造において、低エネルギーで確実な素子間分離が達成で
きるとともに製造工程の簡素化を図った半導体装置のア
イソレーション構造の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and particularly, a bipolar transistor and an MO
It is an object of the present invention to provide an isolation structure for a semiconductor device, which can achieve reliable element isolation with low energy and simplifies the manufacturing process in a mixed LSI structure in which an S transistor is formed on the same substrate.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、半導体基板上にMIS型トランジスタ
とバイポーラトランジスタが形成された半導体装置のア
イソレーション構造において、前記バイポーラトランジ
スタの素子間分離領域に、トレンチを形成している。
In order to achieve the above object, the present invention provides an isolation structure of a bipolar transistor in an isolation structure of a semiconductor device in which a MIS type transistor and a bipolar transistor are formed on a semiconductor substrate. A trench is formed in the.

【0007】しかもそのトレンチは、前記MIS型トラ
ンジスタの素子形成領域に設けた埋込み型コンタクトと
同時に形成されたものである。
Moreover, the trench is formed at the same time as the buried contact provided in the element forming region of the MIS transistor.

【0008】さらに好ましい実施例においては、前記M
IS型トランジスタはCMOS構造からなり、前記バイ
ポーラトランジスタとともにBiCMOSデバイスを構
成する。
In a further preferred embodiment, the M
The IS type transistor has a CMOS structure and constitutes a BiCMOS device together with the bipolar transistor.

【0009】さらに前記目的を達成するため、本発明に
係る半導体装置のアイソレーション構造製造方法は、半
導体基板上にMIS型トランジスタとバイポーラトラン
ジスタが形成された半導体装置のアイソレーション構造
の製造方法であって、半導体基板上に酸化膜を形成する
ステップと、前記MIS型トランジスタの素子形成領域
の酸化膜を選択的に除去して埋込み型コンタクト部分を
形成するステップと、前記埋込み型コンタクト部分の酸
化膜除去後に半導体基板をポリシリコン層で覆うステッ
プと、前記MIS型トランジスタのポリシリコン層をパ
ターニングするステップとを含む半導体装置のアイソレ
ーション構造の製造方法において、前記MIS型トラン
ジスタの埋込み型コンタクト部分の酸化膜除去ステップ
において前記バイポーラトランジスタの素子間分離領域
の酸化膜を同時に除去し、前記ポリシリコン層のパター
ニングステップにおいて、酸化膜が除去された該バイポ
ーラトランジスタの素子間分離領域にトレンチを形成
し、該トレンチによりバイポーラトランジスタの素子間
分離を行う。
Further, in order to achieve the above object, a method of manufacturing an isolation structure of a semiconductor device according to the present invention is a method of manufacturing an isolation structure of a semiconductor device in which a MIS type transistor and a bipolar transistor are formed on a semiconductor substrate. Forming an oxide film on the semiconductor substrate, selectively removing the oxide film in the element formation region of the MIS transistor to form a buried contact portion, and oxide film in the buried contact portion. In a method of manufacturing an isolation structure of a semiconductor device, which includes a step of covering a semiconductor substrate with a polysilicon layer after removal and a step of patterning a polysilicon layer of the MIS transistor, oxidation of a buried contact portion of the MIS transistor. In the film removal step, Oxide film in the element isolation region of the bipolar transistor is removed at the same time, and in the patterning step of the polysilicon layer, a trench is formed in the element isolation region of the bipolar transistor from which the oxide film has been removed, and the trench is formed by the trench. The elements are separated.

【0010】好ましい実施例においては、前記ポリシリ
コン層のパターニングステップはエッチング工程からな
り、該エッチングにより前記MIS型トランジスタの素
子形成領域および前記バイポーラトランジスタの素子間
分離領域に対し同時に溝を形成する。
In a preferred embodiment, the step of patterning the polysilicon layer comprises an etching process, which simultaneously forms trenches in the element forming region of the MIS type transistor and the element isolation region of the bipolar transistor.

【0011】[0011]

【作用】例えばCMOS構造のMISトランジスタのソ
ースドレイン領域の表面酸化膜除去による埋込みコンタ
クトを形成するステップと同時にバイポーラトランジス
タの素子間分離領域の表面酸化膜も除去し、ゲートの電
極形成ステップでのエッチング処理によりバイポーラト
ランジスタの素子間分離領域に溝(トレンチ)を形成す
る。このトレンチ底部に不純物をイオン注入することに
より低エネルギーで基板面に達する不純物層が形成され
る。
For example, at the same time as the step of forming a buried contact by removing the surface oxide film of the source / drain region of the CMOS structure MIS transistor, the surface oxide film of the element isolation region of the bipolar transistor is also removed, and etching is performed in the gate electrode forming step. By processing, a trench is formed in the element isolation region of the bipolar transistor. By implanting impurities into the bottom of the trench, an impurity layer reaching the substrate surface with low energy is formed.

【0012】[0012]

【実施例】図1(A)(B)および図2(A)(B)
は、本発明の実施例に係るBiCMOSデバイスの製造
工程を順番に示す断面構成図である。図は共通のP形基
板1上のバイポーラトランジスタ形成領域8およびMO
Sトランジスタ形成領域9の断面を示す。
EXAMPLE FIG. 1 (A) (B) and FIG. 2 (A) (B)
FIG. 6 is a sectional configuration diagram sequentially showing a manufacturing process of a BiCMOS device according to an example of the present invention. The figure shows a bipolar transistor formation region 8 and MO on a common P-type substrate 1.
The cross section of the S transistor formation region 9 is shown.

【0013】図1(A)の状態では、MOSトランジス
タ形成領域9においては、P形基板1上にN型のエピタ
キシャル成長層3、P型のウエル領域3’が形成され、
その上にSiO2からなる酸化膜4およびフィールド酸
化膜5が形成される。フィールド酸化膜5の底部には不
純物(リンイオン)打ち込みによりチャンネルストッパ
6が形成される。このMOSトランジスタの素子形成領
域には埋込み型コンタクトを形成するために酸化膜4を
除去したベリッドコンタクト7が形成される。
In the state shown in FIG. 1A, in the MOS transistor formation region 9, an N type epitaxial growth layer 3 and a P type well region 3'are formed on the P type substrate 1.
An oxide film 4 made of SiO 2 and a field oxide film 5 are formed thereon. A channel stopper 6 is formed at the bottom of the field oxide film 5 by implanting impurities (phosphorus ions). A buried contact 7 from which the oxide film 4 has been removed to form a buried contact is formed in the element formation region of this MOS transistor.

【0014】バイポーラトランジスタ形成領域8におい
てはP形基板1上にN+埋込み層を介してN層3が形成
されその上にSiO2からなる酸化膜4およびフィール
ド酸化膜5が形成される。フィールド酸化膜5の底部に
は不純物(リンイオン)打ち込みによりチャンネルスト
ッパ6が形成される。このバイポーラトランジスタ形成
領域8の素子間分離領域には、酸化膜4を除去したベリ
ッドコンタクト7が形成される。このベリッドコンタク
ト7はMOSトランジスタ形成領域9のベリッドコンタ
クト7と同時に形成される。
In the bipolar transistor forming region 8, an N layer 3 is formed on a P type substrate 1 with an N + buried layer interposed, and an oxide film 4 and a field oxide film 5 made of SiO 2 are formed thereon. A channel stopper 6 is formed at the bottom of the field oxide film 5 by implanting impurities (phosphorus ions). A buried contact 7 from which the oxide film 4 has been removed is formed in the element isolation region of the bipolar transistor formation region 8. This buried contact 7 is formed simultaneously with the buried contact 7 in the MOS transistor formation region 9.

【0015】次に、図1(B)に示すように、MOSト
ランジスタ形成領域9に、例えば100μmのポリシリ
コン層12と100μmのタングステンシリサイド層1
1とからなるポリサイド構造の1層目のゲート電極10
が形成される。このゲート電極10の形成時にポリシリ
コン層がバイポーラトランジスタ形成領域8を含めて基
板面全体に形成され、前記MOSトランジスタおよびバ
イポーラトランジスタのベリッドコンタクト7(図1
(A))の部分をエッチングによりパターニングするこ
とにより、MOSトランジスタの埋込み型コンタクトを
形成する溝13とともにバイポーラトランジスタの素子
間分離領域にトレンチ(溝)15が形成される。続いて
MOSトランジスタのソースドレイン部分にイオン注入
および拡散によりN形の不純物層14が形成される。
Next, as shown in FIG. 1B, in the MOS transistor formation region 9, for example, a polysilicon layer 12 of 100 μm and a tungsten silicide layer 1 of 100 μm are formed.
The first-layer gate electrode 10 having a polycide structure composed of
Is formed. When the gate electrode 10 is formed, a polysilicon layer is formed over the entire surface of the substrate including the bipolar transistor forming region 8, and the buried contact 7 of the MOS transistor and the bipolar transistor (see FIG. 1) is formed.
By patterning the portion (A)) by etching, a trench (groove) 15 is formed in the element isolation region of the bipolar transistor together with the trench 13 forming the buried contact of the MOS transistor. Then, an N-type impurity layer 14 is formed in the source / drain portion of the MOS transistor by ion implantation and diffusion.

【0016】次に、図2(A)に示すように、バイポー
ラトランジスタの素子間分離領域に形成されたトレンチ
15の底部にP+不純物層16をイオン注入により形成
する。この場合、トレンチ15による溝が形成されてい
るため、イオンは低エネルギーで基板1に達し確実な素
子間分離機能を達成する。
Next, as shown in FIG. 2A, a P + impurity layer 16 is formed by ion implantation at the bottom of the trench 15 formed in the element isolation region of the bipolar transistor. In this case, since the groove formed by the trench 15 is formed, the ions reach the substrate 1 with low energy and achieve a reliable element isolation function.

【0017】続いて図2(B)に示すように、バイポー
ラトランジスタのベース20およびエミッタ31が形成
される。エミッタ31はポリシリコン層21からの拡散
で形成される。更に層間絶縁膜18をパターニングして
それぞれアルミニウム電極22,23を接続する。ま
た、N+の埋込み層2には同じくN+の接続層17を介
してアルミニウム電極19が接続される。同様にMOS
トランジスタについても層間絶縁膜18をパターニング
してアルミニウム電極端子が形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 2B, the base 20 and the emitter 31 of the bipolar transistor are formed. The emitter 31 is formed by diffusion from the polysilicon layer 21. Further, the interlayer insulating film 18 is patterned to connect the aluminum electrodes 22 and 23, respectively. An aluminum electrode 19 is also connected to the N + buried layer 2 via the N + connection layer 17. Similarly MOS
Also for the transistor, the interlayer insulating film 18 is patterned to form an aluminum electrode terminal.

【0018】上記BiCMOSデバイスの製造プロセス
について図3〜図6を用いてさらに詳しく説明する。図
3(A)〜(D)および図4(E)〜(G)は、本発明
の実施例に係るBiCMOSデバイスのCMOS形成部
分の製造工程を順番に示す断面構成図である。
The manufacturing process of the above BiCMOS device will be described in more detail with reference to FIGS. 3A to 3D and FIGS. 4E to 4G are cross-sectional configuration diagrams sequentially showing the manufacturing process of the CMOS formation portion of the BiCMOS device according to the embodiment of the present invention.

【0019】まず図3(A)に示すように、P形シリコ
ン基板1上にN層3をエピタキシャル成長させる。続い
て図3(B)に示すように、N層3上にSiO2の酸化
膜4を形成し、さらにその上をSiN等のナイトライド
層24で覆いパターニングした後に酸化しフィールド酸
化膜5を形成する(LOCOS法)。
First, as shown in FIG. 3A, an N layer 3 is epitaxially grown on a P-type silicon substrate 1. Subsequently, as shown in FIG. 3B, an oxide film 4 of SiO 2 is formed on the N layer 3, and a nitride layer 24 of SiN or the like is formed on the oxide film 4 for patterning. Form (LOCOS method).

【0020】次に図3(C)に示すように、レジストパ
ターンマスク25を介してホウ素イオンを注入し、Pウ
エル26を形成する。リンイオンをイオン注入してチャ
ネルストップ層6を形成する。次に図3(D)に示すよ
うに、レジストパターンマスク25と酸化膜4を除去す
る。続いてゲート酸化膜4aを形成する(図4
(E))。
Next, as shown in FIG. 3C, boron ions are implanted through the resist pattern mask 25 to form a P well 26. Phosphorus ions are ion-implanted to form the channel stop layer 6. Next, as shown in FIG. 3D, the resist pattern mask 25 and the oxide film 4 are removed. Subsequently, a gate oxide film 4a is formed (FIG. 4).
(E)).

【0021】次に図4(F)に示すように、レジスト2
7を介してゲート酸化膜4aを開口しベリッドコンタク
ト28を形成する。続いて、レジスト27を除去し、ポ
リサイド層(ポリシリコンおよびタングステンシリサイ
ド)を積層しエッチングによりベリッドコンタクト28
部分に溝が形成される。さらに図4(G)に示すよう
に、NMOS部42およびPMOS部43にそれぞれN
イオンおよびPイオンを打ち込み、ポリシリコン層12
およびシリサイド層11からなる電極を形成する。この
後、パターニングされた層間絶縁膜を介してアルミニウ
ム電極端子(図示しない)を形成する。
Next, as shown in FIG.
The gate oxide film 4a is opened through the via 7, and a buried contact 28 is formed. Then, the resist 27 is removed, a polycide layer (polysilicon and tungsten silicide) is stacked, and a buried contact 28 is formed by etching.
A groove is formed in the portion. Further, as shown in FIG. 4G, the NMOS section 42 and the PMOS section 43 have N
Implanting ions and P ions to form the polysilicon layer 12
Then, an electrode composed of the silicide layer 11 is formed. Then, aluminum electrode terminals (not shown) are formed through the patterned interlayer insulating film.

【0022】図5(A)〜(D)および図6(E)〜
(H)は、上記BiCMOSデバイスのCMOS形成部
の製造プロセスと並列して同じ基板上に形成されるバイ
ポーラトランジスタの製造プロセスを順番に示す断面構
成図である。
5 (A) to 5 (D) and 6 (E) to
FIG. 3H is a cross-sectional configuration diagram sequentially showing the manufacturing process of the bipolar transistor formed on the same substrate in parallel with the manufacturing process of the CMOS formation portion of the BiCMOS device.

【0023】まず、図5(A)に示すように、P形シリ
コン基板1上にN+層2およびN層3が形成される。こ
のN層3は、前述のCMOSトランジスタのN層3の製
造ステップ(図3(A))において同時に行われる。次
に、図5(B)に示すように、N層3上に酸化膜4を形
成し、ナイトライド層24をパターニングしてLOCO
S法により選択的にフィールド酸化膜5を形成する。こ
のフィールド酸化膜5についても、図3(B)で示した
前述のCMOSトランジスタのフィールド酸化膜5と同
時に形成される。
First, as shown in FIG. 5A, an N + layer 2 and an N layer 3 are formed on a P-type silicon substrate 1. This N layer 3 is simultaneously performed in the above-described manufacturing step (FIG. 3A) of the N layer 3 of the CMOS transistor. Next, as shown in FIG. 5B, an oxide film 4 is formed on the N layer 3 and the nitride layer 24 is patterned to form LOCO.
The field oxide film 5 is selectively formed by the S method. This field oxide film 5 is also formed at the same time as the field oxide film 5 of the CMOS transistor shown in FIG.

【0024】次に、図5(C)に示すように、ゲート酸
化膜4aおよびフィールド酸化膜5をレジスト27で覆
い、このレジスト27をパターニングしてゲート酸化膜
4aを開口し素子間分離領域にベリッドコンタクト28
を形成する。このベリッドコンタクト28は、前述のC
MOSトランジスタのベリッドコンタクト形成ステップ
(図4(F))において同時に形成される。
Next, as shown in FIG. 5C, the gate oxide film 4a and the field oxide film 5 are covered with a resist 27, and the resist 27 is patterned to open the gate oxide film 4a in the element isolation region. Velid Contact 28
To form. This buried contact 28 is the above-mentioned C.
They are simultaneously formed in the step of forming the buried contact of the MOS transistor (FIG. 4F).

【0025】次に、図5(D)に示すように、素子間分
離領域に形成したベリッドコンタクト28部分にエッチ
ングによりトレンチ15を形成する。このトレンチ15
のエッチング工程は、前述のCMOSトランジスタの電
極形成ステップと同時に行われ、CMOSトランジスタ
電極のポリシリコン積層時に同時にバイポーラトランジ
スタ部分にもポリシリコンを積層し、このポリシリコン
のパターニングをCMOSトランジスタの電極形成と同
時に行うことにより同一ステップでバイポーラトランジ
スタの素子間分離領域のトレンチ15を形成する。
Next, as shown in FIG. 5D, a trench 15 is formed by etching in the buried contact 28 portion formed in the element isolation region. This trench 15
The etching step is performed at the same time as the step of forming the electrode of the CMOS transistor described above. When the polysilicon of the CMOS transistor electrode is laminated, the polysilicon is also laminated on the bipolar transistor portion at the same time, and the patterning of this polysilicon is performed to form the electrode of the CMOS transistor. By performing them simultaneously, the trench 15 in the element isolation region of the bipolar transistor is formed in the same step.

【0026】次に、図6(E)に示すように、トレンチ
15の底部にイオン注入によりP+の不純物層16を形
成する。このトレンチ15とその底部の基板1に達する
不純物層16とによりバイポーラトランジスタの各素子
間が分離される。
Next, as shown in FIG. 6E, a P + impurity layer 16 is formed in the bottom of the trench 15 by ion implantation. The trench 15 and the impurity layer 16 reaching the substrate 1 at the bottom of the trench 15 separate the elements of the bipolar transistor.

【0027】この後、図6(F)に示すように、BF2
の+イオンを打込むことによりゲート酸化膜4aの下面
に真性ベース29を形成する。続いて図6(G)に示す
ように、グラフトベース30を形成し、ポリシリコン層
32を設け、このポリシリコン層32を介してAsイオ
ンを注入し、パターニングした後層間絶縁膜18を形成
する。更にアニールによりポリシリコン層32からAs
を拡散させてエミッタ31を形成する。さらに、図6
(H)に示すように、層間絶縁膜18をパターニングし
て、コレクタ接続部17、ベース30、エミッタ31お
よび素子間分離トレンチ部にそれぞれアルミニウム電極
端子19,22,23,24を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 6 (F), BF 2
By implanting + ions of, the intrinsic base 29 is formed on the lower surface of the gate oxide film 4a. Subsequently, as shown in FIG. 6G, a graft base 30 is formed, a polysilicon layer 32 is provided, As ions are implanted through the polysilicon layer 32, and after patterning, an interlayer insulating film 18 is formed. . Further, annealing is performed to remove As from the polysilicon layer 32.
Are diffused to form the emitter 31. Furthermore, FIG.
As shown in (H), the interlayer insulating film 18 is patterned to form aluminum electrode terminals 19, 22, 23, and 24 in the collector connection portion 17, the base 30, the emitter 31, and the element isolation trench portion, respectively.

【0028】以上のようにして同一のシリコン基板上に
バイポーラトランジスタとMOSトランジスタとを製造
プロセスの一部を重複させて形成することができる。な
お、上記実施例では1層目のトランジスタ電極形成時に
ついてのトレンチ構成を説明したが、2層目さらに3層
目のポリシリコン層等についても同様にトレンチを形成
することができる。2層目ポリシリコン層、3層目ポリ
シリコン等でも同様にエッチングを行えば、トレンチは
更に深くなりP型基板1まで達し不純物は不要になる。
As described above, the bipolar transistor and the MOS transistor can be formed on the same silicon substrate by partially overlapping the manufacturing process. In addition, in the above-mentioned embodiment, the trench structure at the time of forming the transistor electrode of the first layer is described, but the trench can be similarly formed in the polysilicon layer of the second layer and the third layer. If the second layer polysilicon layer, the third layer polysilicon, etc. are also etched in the same manner, the trench becomes deeper and reaches the P-type substrate 1, so that no impurities are needed.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、バイポーラ素子とMOS素子との混載LSIにおい
て、バイポーラ素子基板上のエピタキシャル成長層の素
子間分離領域にトレンチを形成するとともにこのトレン
チ底部に不純物層を設けているため、低エネルギーで不
純物イオンを基板面に達する深さまで注入することがで
き確実な素子間分離が達成される。また、トレンチはM
OS素子の埋込み型コンタクト形成と同時に同一プロセ
スで形成されるため、素子間分離構造の形成プロセスの
簡素化が図られデバイス製造のスループットが向上す
る。また、低エネルギーでイオン注入を制御できるた
め、再現性のある安定した素子分離特性が得られる。
As described above, according to the present invention, in a mixed LSI of a bipolar element and a MOS element, a trench is formed in an element isolation region of an epitaxial growth layer on a bipolar element substrate and an impurity is formed at the bottom of the trench. Since the layer is provided, the impurity ions can be implanted at a low energy to a depth reaching the substrate surface, and reliable element isolation can be achieved. Also, the trench is M
Since the OS element is formed in the same process at the same time as the buried contact formation, the process for forming the element isolation structure is simplified and the throughput of device manufacturing is improved. Further, since ion implantation can be controlled with low energy, reproducible and stable element isolation characteristics can be obtained.

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

【図1】 本発明の実施例に係るBiCMOSLSIの
断面構成を、製造プロセスの順番に示す製造プロセス説
明図である。
FIG. 1 is a manufacturing process explanatory diagram showing, in the order of manufacturing processes, a cross-sectional structure of a BiCMOS LSI according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の製造プロセスに続くプロセスの断面構
成を順番に示す製造プロセス説明図である。
FIG. 2 is a manufacturing process explanatory diagram sequentially showing a cross-sectional structure of a process subsequent to the manufacturing process of FIG.

【図3】 本発明の実施例に係るBiCMOSLSIの
CMOS形成部分の断面構成を、製造プロセスの順番に
示す製造プロセス説明図である。
FIG. 3 is a manufacturing process explanatory diagram showing, in the order of manufacturing processes, a cross-sectional structure of a CMOS formation portion of a BiCMOS LSI according to an example of the present invention.

【図4】 図3の製造プロセスに続くCMOS形成部分
の断面構成を順番に示す製造プロセス説明図である。
FIG. 4 is a manufacturing process explanatory diagram sequentially showing the cross-sectional structure of the CMOS formation portion subsequent to the manufacturing process of FIG. 3;

【図5】 本発明の実施例に係るBiCMOSLSIの
バイポーラ素子形成部分の断面構成を順番に示す製造プ
ロセス説明図である。
FIG. 5 is a manufacturing process explanatory diagram sequentially showing the cross-sectional structure of the bipolar element formation portion of the BiCMOS LSI according to the embodiment of the invention.

【図6】 図5の製造プロセスに続くバイポーラ素子形
成部分の断面構成を順番に示す製造プロセス説明図であ
る。
FIG. 6 is a manufacturing process explanatory diagram sequentially showing the cross-sectional structure of the bipolar element formation portion subsequent to the manufacturing process of FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:P形基板、 2:N+層、 3:N層、 4:酸化
膜、 4a:ゲート酸化膜、 5:フィールド酸化膜、
6:チャンネルストッパ、 7:ベリッドコンタク
ト、 8:バイポーラトランジスタ形成領域、 9:M
OSトランジスタ形成領域、10:電極、 15:トレ
ンチ、 16:不純物層、 19,22,23、:アル
ミニウム電極端子、 20:ベース、 31:エミッ
タ。
1: P-type substrate, 2: N + layer, 3: N layer, 4: oxide film, 4a: gate oxide film, 5: field oxide film,
6: channel stopper, 7: buried contact, 8: bipolar transistor formation region, 9: M
OS transistor forming region, 10: electrode, 15: trench, 16: impurity layer, 19, 22, 23: aluminum electrode terminal, 20: base, 31: emitter.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上にMIS型トランジスタと
バイポーラトランジスタが形成された半導体装置のアイ
ソレーション構造において、前記MIS型トランジスタ
のゲート電極と前記半導体基板とを接続する埋込み型コ
ンタクトが形成され、該埋込み型コンタクトは、前記バ
イポーラトランジスタの素子分離領域にトレンチを形成
して設けられたことを特徴とする半導体装置のアイソレ
ーション構造。
1. In an isolation structure of a semiconductor device in which a MIS type transistor and a bipolar transistor are formed on a semiconductor substrate, an embedded contact for connecting a gate electrode of the MIS type transistor and the semiconductor substrate is formed, The buried contact is provided by forming a trench in an element isolation region of the bipolar transistor, and an isolation structure of a semiconductor device.
【請求項2】 前記MIS型トランジスタはCMOS構
造からなり、前記バイポーラトランジスタとともにBi
CMOSデバイスを構成することを特徴とする請求項1
に記載の半導体装置のアイソレーション構造。
2. The MIS type transistor has a CMOS structure, and together with the bipolar transistor, Bi
A CMOS device is configured to claim 1.
An isolation structure for a semiconductor device according to 1.
【請求項3】 半導体基板上にMIS型トランジスタと
バイポーラトランジスタが形成された半導体装置のアイ
ソレーション構造の製造方法であって、 半導体基板上に酸化膜を形成するステップと、 前記MIS型トランジスタの素子形成領域上の酸化膜を
選択的に除去して埋込み型コンタクト部分を形成するス
テップと、 前記埋込み型コンタクト部分の酸化膜除去後に半導体基
板をポリシリコン層で覆うステップと、 前記MIS型トランジスタのポリシリコン層をパターニ
ングするステップとを含む半導体装置のアイソレーショ
ン構造の製造方法において、 前記MIS型トランジスタの埋込み型コンタクト部分の
酸化膜除去ステップにおいて前記バイポーラトランジス
タの素子間分離領域の酸化膜を同時に除去し、 前記ポリシリコン層のパターニングステップにおいて、
酸化膜が除去された該バイポーラトランジスタの素子間
分離領域にトレンチを形成し、 該トレンチによりバイポーラトランジスタの素子間分離
を行うことを特徴をする半導体装置のアイソレーション
構造の製造方法。
3. A method of manufacturing an isolation structure of a semiconductor device, wherein a MIS type transistor and a bipolar transistor are formed on a semiconductor substrate, the method comprising: forming an oxide film on the semiconductor substrate; and an element of the MIS type transistor. Selectively removing an oxide film on the formation region to form a buried contact portion; covering the semiconductor substrate with a polysilicon layer after removing the oxide film in the buried contact portion; A method of manufacturing an isolation structure of a semiconductor device, which comprises a step of patterning a silicon layer, wherein an oxide film in an element isolation region of the bipolar transistor is simultaneously removed in an oxide film removing step of a buried contact portion of the MIS transistor. , The polysilicon layer In the turning step,
A method of manufacturing an isolation structure of a semiconductor device, comprising forming a trench in an element isolation region of the bipolar transistor from which an oxide film has been removed, and performing element isolation of the bipolar transistor by the trench.
【請求項4】 前記ポリシリコン層のパターニングステ
ップはエッチング工程からなり、該エッチングにより前
記MIS型トランジスタの素子形成領域および前記バイ
ポーラトランジスタの素子間分離領域に対し同時に溝を
形成することを特徴とする請求項3に記載の半導体装置
のアイソレーション構造の製造方法。
4. The patterning step of the polysilicon layer comprises an etching step, and by the etching, trenches are simultaneously formed in an element forming region of the MIS type transistor and an element isolation region of the bipolar transistor. A method of manufacturing an isolation structure for a semiconductor device according to claim 3.
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