JPH07122664A - Semiconductor device and fabrication thereof - Google Patents

Semiconductor device and fabrication thereof

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JPH07122664A
JPH07122664A JP29150093A JP29150093A JPH07122664A JP H07122664 A JPH07122664 A JP H07122664A JP 29150093 A JP29150093 A JP 29150093A JP 29150093 A JP29150093 A JP 29150093A JP H07122664 A JPH07122664 A JP H07122664A
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JP
Japan
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transistor
base
semiconductor device
bipolar
bipolar transistor
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Application number
JP29150093A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Motoyoshi
真 元吉
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH07122664A publication Critical patent/JPH07122664A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a high performance Bi-CMOS semiconductor device by differentiating the impurity concentration in the vicinity of base-collector junction between a bipolar transistor requiring high speed operation and a bipolar transistor requiring high amplitude operation. CONSTITUTION:The semiconductor device 10 comprises at least two types of bipolar transistors and an insulated gate FET transistor formed on one semiconductor substrate 12. N type impurity ions are implanted in the vicinity of base- collector junction of a region 24 for forming a transistor requiring a narrow base width. N type impurity ions are also implanted into a well in a region 22 for forming a P channel insulated gate FET transistor. The ion implantations are effected in one step.

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、半導体装置及びその製
造方法に係り、詳しくは少なくとも2種類のバイポーラ
トランジスタと絶縁ゲート電界効果トランジスタ(MO
SFET)とが同一半導体基板に形成された所謂Bi−
CMOS半導体装置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to at least two types of bipolar transistors and insulated gate field effect transistors (MO).
SFET) formed on the same semiconductor substrate, so-called Bi-
The present invention relates to a CMOS semiconductor device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高集積性と低消費電力性の特徴に
より、C−MOS(Complementary Metal-Oxide Semico
nductor )LSIはLSIデバイスの主流となってい
る。また一方、高速性や高利得性などの特徴から、バイ
ポーラLSIもアナログ回路などに多用されている。更
にまた、最近この両者の特徴を合わせた形のBi−CM
OS構造のLSIが提案されている。Bi−CMOS
は、高電流駆動能力をもつバイポーラトランジスタと高
集積かつ低消費電力のCMOSとを組み合わせたもの
で、特に記憶用のメモリでは回路の大部分を占めるメモ
リセルをMOSで形成し、高速性が要求される周辺回路
にBi−CMOSゲートを使い、超高速でかつ高集積メ
モリを実現している。
2. Description of the Related Art In recent years, due to the features of high integration and low power consumption, C-MOS (Complementary Metal-Oxide Semico)
LSI is the mainstream of LSI devices. On the other hand, bipolar LSIs are often used in analog circuits and the like because of their characteristics such as high speed and high gain. Furthermore, recently, a Bi-CM with a shape that combines the features of both
An LSI having an OS structure has been proposed. Bi-CMOS
Is a combination of a bipolar transistor having a high current drive capability and a highly integrated and low power consumption CMOS. Particularly, in a memory for storage, a memory cell that occupies most of the circuit is formed by MOS, and high speed is required. Bi-CMOS gates are used for the peripheral circuits used to realize an ultra-high speed and highly integrated memory.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの半
導体装置の電源として、従来は、5V程度が主に用いら
れていたのであるが、最近は3.3V程度が用いられる
傾向にあり、この電源電圧の低下等によってBi−CM
OSのC−MOSに対する優位性が少なくなってきてい
る。この場合に、MOSトランジスタについていえば、
しきい値電圧を下げることで速度の低下を抑えることが
できるが、バイポーラトランジスタはVBE(ベース−エ
ミッタ間電圧)が一定であるので、VBE自体の電源電圧
に占める割合が大きくなり、そのままでは速度の低下は
避けられない。
However, in the past, about 5V was mainly used as a power source for these semiconductor devices, but recently, about 3.3V tends to be used. Bi-CM due to voltage drop, etc.
The superiority of OS over C-MOS is decreasing. In this case, regarding the MOS transistor,
Although lowering the speed can be suppressed by lowering the threshold voltage, since the V BE (base-emitter voltage) of the bipolar transistor is constant, the ratio of V BE itself to the power supply voltage increases, and it remains unchanged. Then, the decrease in speed is inevitable.

【0004】以上の問題に鑑み、本発明の目的は、Bi
−CMOSLSIのバイポーラトランジスタのうち、高
速で動作させる必要のあるバイポーラトランジスタと大
振幅で動作させる必要のあるバイポーラトランジスタの
ベース−コレクタ接合近傍の不純物濃度を異ならせて高
性能なBi−CMOSの半導体装置を提供することにあ
る。
In view of the above problems, the object of the present invention is Bi
-A high performance Bi-CMOS semiconductor device by changing the impurity concentration in the vicinity of the base-collector junction of a bipolar transistor that needs to operate at a high speed and a bipolar transistor that needs to operate at a large amplitude among the bipolar transistors of CMOS LSI To provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る半導体装置は、ベース幅の異なる複数
のバイポーラトランジスタと、絶縁ゲート電界効果トラ
ンジスタとを同一半導体基板に備え、前記バイポーラト
ランジスタのうち、ベース幅の狭いトランジスタでは、
ベース−コレクタ接合近傍領域における不純物濃度が、
ベース幅の広いトランジスタのそれより高くなっている
ことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention comprises a plurality of bipolar transistors having different base widths and an insulated gate field effect transistor on the same semiconductor substrate. Of the transistors, the one with the narrow base width
The impurity concentration in the region near the base-collector junction is
The feature is that it is higher than that of a transistor with a wide base.

【0006】不純物濃度を高くするには、例えば、ベー
ス−コレクタ接合近傍にN型不純物をイオン注入法によ
り導入する。ここで、ベース幅が異なるバイポーラトラ
ンジスタとは、意識してベース幅を異ならしめたバイポ
ーラトランジスタの関係であって、例えば、大振幅動作
が必要とされるためにベース幅を広くしてコレクタとベ
ースとの間の耐圧を確保する必要のあるものと、高速動
作が必要とされるためにベース幅を狭くする必要のある
ものとの2種類のトランジスタを言う。
In order to increase the impurity concentration, for example, N-type impurities are introduced in the vicinity of the base-collector junction by the ion implantation method. Here, a bipolar transistor having a different base width is a bipolar transistor in which the base width is intentionally made different. For example, since a large amplitude operation is required, the base width is widened and the collector and the base are different. The two types of transistors are one that requires a high withstand voltage between the two and one that requires a narrow base width because high-speed operation is required.

【0007】また、本発明に係る半導体装置の別の態様
は、ベース幅の狭いトランジスタのベース−コレクタ接
合近傍領域の不純物濃度が、N型不純物の導入によって
ベース幅の広いトランジスタのそれより高くなり、かつ
絶縁ゲート電界効果トランジスタのうち、Pチャンネル
トランジスタが、ウェルにN型不純物が導入されている
ことを特徴としている。
According to another aspect of the semiconductor device of the present invention, the impurity concentration in the region near the base-collector junction of a transistor having a narrow base width becomes higher than that of a transistor having a wide base width due to the introduction of N-type impurities. Among the insulated gate field effect transistors, the P-channel transistor is characterized in that an N-type impurity is introduced into the well.

【0008】また更に、本発明は、ベース幅の異なるバ
イポーラトランジスタと、絶縁ゲート電界効果トランジ
スタとを同一半導体基板に形成するようにした、半導体
装置の製造方法において、前記バイポーラトランジスタ
のうち、トランジスタのベース−コレクタ接合近傍領域
にN型不純物を導入してベース幅を狭くする工程と、前
記絶縁ゲート電界効果トランジスタのうち、Pチャンネ
ルトランジスタのウェルにN型不純物を導入する工程と
が、同一工程によっておこなわれることを特徴としてい
る。
Furthermore, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, wherein a bipolar transistor having a different base width and an insulated gate field effect transistor are formed on the same semiconductor substrate. The step of introducing the N-type impurity into the region near the base-collector junction to narrow the base width and the step of introducing the N-type impurity into the well of the P-channel transistor of the insulated gate field effect transistor are performed by the same step. It is characterized by being performed.

【0009】[0009]

【作用】上述のように構成されているので、図3に示す
グラフに示すようには、例えばベース−コレクタ接合近
傍領域にN型不純物(N2 相当)をイオン注入により導
入したバイポーラトランジスタのベース幅W2 は、イオ
ン注入されないもの(N1 相当)のベース幅W1 よりも
狭くなっている。尚、図3は、縦軸に不純物濃度を取
り、横軸に深さ(ベース等の幅)を取ったグラフで不純
物の濃度を高くすることによりベースの幅が小さくなる
ことを示す。これは、ベース−コレクタ接合近傍領域の
不純物濃度をN1 からN2 まで上げるとベース幅がW1
からW2 に縮小され、また同時にコレクタ抵抗も下がる
ためである。また、いま仮に、電源電圧を3.3Vとす
ると、大振幅動作をおこなうバイポーラトランジスタ
は、コレクタ−エミッタ間及びベース−エミッタ間で
3.3Vの耐圧特性を必要とする。これに対し、高速動
作をおこなうバイポーラトランジスタの耐圧は、電源電
圧以下(回路により異なるが2V以下のものが多い。)
でよい。
Since it is constructed as described above, as shown in the graph of FIG. 3, for example, the base of a bipolar transistor in which an N-type impurity (corresponding to N 2 ) is introduced by ion implantation into a region near the base-collector junction. The width W 2 is narrower than the base width W 1 of the non-ion-implanted one (equivalent to N 1 ). Note that FIG. 3 is a graph in which the ordinate represents the impurity concentration and the abscissa represents the depth (width of the base, etc.), and shows that the width of the base is reduced by increasing the concentration of the impurity. This is because when the impurity concentration in the region near the base-collector junction is increased from N 1 to N 2 , the base width becomes W 1.
Is reduced to W 2 and at the same time, the collector resistance is also reduced. Further, assuming that the power supply voltage is 3.3V, a bipolar transistor performing a large amplitude operation needs a withstand voltage characteristic of 3.3V between the collector and the emitter and between the base and the emitter. On the other hand, the withstand voltage of the bipolar transistor that operates at high speed is equal to or lower than the power supply voltage (often 2V or less, although it depends on the circuit).
Good.

【0010】すなわち、耐圧と高速性能とはトレードオ
フにあるため、高速動作を行う必要のあるバイポーラト
ランジスタのベース幅を、このような構成により狭くし
て耐圧を落とし、より高速性能のバイポーラトランジス
タにすることができる。このように、バイポーラトラン
ジスタのベースとエミッタ構造を変えることなく、ベー
ス−コレクタ接合近傍の不純物濃度を高めることだけ
で、特定のトランジスタについて所望の高速性能を実現
することができる。
That is, since there is a trade-off between the withstand voltage and the high-speed performance, the base width of the bipolar transistor that needs to operate at high speed is narrowed by such a structure to lower the withstand voltage, and a bipolar transistor with higher speed performance is obtained. can do. As described above, desired high-speed performance can be achieved for a specific transistor by merely increasing the impurity concentration in the vicinity of the base-collector junction without changing the base and emitter structures of the bipolar transistor.

【0011】また、ベース幅を狭くすることが要求され
るトランジスタのベース−コレクタ接合近傍にN型不純
物をイオン注入により導入する工程と、前記絶縁ゲート
電界効果トランジスタ(MOSFET)のPチャンネル
トランジスタのウェルにN型不純物をイオン注入により
導入する工程とを、同一工程によって行うようにしたの
で、半導体製造工程に新たな工程を追加することなく、
ベース幅を狭めて特定のトランジスタに高速性能を与
え、かつMOSのパンチスルーも抑制することができる
ことになる。
In addition, a step of introducing an N-type impurity into the vicinity of the base-collector junction of a transistor required to have a narrow base width by ion implantation, and a well of a P-channel transistor of the insulated gate field effect transistor (MOSFET). Since the step of introducing the N-type impurity into the substrate by ion implantation is performed in the same step, it is possible to add a new step to the semiconductor manufacturing step without adding a new step.
By narrowing the base width, high speed performance can be given to a specific transistor, and MOS punch through can be suppressed.

【0012】[0012]

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例について
説明する。図1(a)〜(c)及び図2(d)〜(e)
には、本発明に係る半導体装置10の製造工程の一例が
示されており、順に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 (a)-(c) and 2 (d)-(e)
Shows an example of a manufacturing process of the semiconductor device 10 according to the present invention, which will be described in order.

【0013】(a):先ず、P型シリコン基板12を用
意して、その表面を酸化した後、フォトリソグラフィ技
術により酸化膜を選択的に除去し、アンチモン(Sb)
をデポジット(堆積)拡散することによりn+ 埋込層1
4を形成する。このn+ 埋込層14はバイポーラトラン
ジスタのコレクタの一部となるものである。次に、残っ
た酸化膜を除去して、全面にシリコン(Si)をエピタ
キシャル成長させて、厚さ1.3μm程度で抵抗率1〜
2Ω・cmのn型Si層16を形成する。
(A): First, a P-type silicon substrate 12 is prepared, its surface is oxidized, and then an oxide film is selectively removed by a photolithography technique to obtain antimony (Sb).
N + buried layer 1 by deposit diffusion
4 is formed. The n + buried layer 14 becomes a part of the collector of the bipolar transistor. Next, the remaining oxide film is removed, silicon (Si) is epitaxially grown on the entire surface, and the resistivity of 1 to 1.3 μm is obtained.
An n-type Si layer 16 of 2 Ω · cm is formed.

【0014】(b):続いて、シリコンナイトライド
(Si3 4 )膜を選択酸化マスクとする周知の選択酸
化技術により素子形成領域を除いた前記n型Si層16
の表面に400nmの厚いフィールド酸化膜18を形成
する。このあと、選択酸化マスクを除去し、素子形成領
域に前記n型Si層16を露出させる。次に、表面に熱
酸化膜20を形成し、そのあとフォトリソグラフィ技術
により、p型(チャンネル)MOSトランジスタ形成領
域22と高速動作を必要とするバイポーラトランジスタ
形成領域24の熱酸化膜20を除去して、同一工程によ
ってその部分にN型不純物であるリン(P)をイオン打
込する。これにより、図3のグラフに示すように、例え
ばベース−コレクタ接合近傍領域にN型不純物(N2
当)をイオン注入法により導入したバイポーラトランジ
スタのベース幅W2 を、イオン注入されないもの(N1
相当)のベース幅W1 よりも狭くすることができる。
(B): Subsequently, the n-type Si layer 16 excluding the element formation region is formed by a well-known selective oxidation technique using a silicon nitride (Si 3 N 4 ) film as a selective oxidation mask.
A thick field oxide film 18 of 400 nm is formed on the surface of. After that, the selective oxidation mask is removed to expose the n-type Si layer 16 in the element formation region. Next, a thermal oxide film 20 is formed on the surface, and then the thermal oxide film 20 in the p-type (channel) MOS transistor formation region 22 and the bipolar transistor formation region 24 that requires high-speed operation is removed by photolithography. Then, phosphorus (P), which is an N-type impurity, is ion-implanted into the portion in the same step. As a result, as shown in the graph of FIG. 3, for example, the base width W 2 of a bipolar transistor in which an N-type impurity (corresponding to N 2 ) is introduced into the region near the base-collector junction by the ion implantation method is not ion-implanted (N 1
It can be made narrower than the base width W 1 of (corresponding).

【0015】同様に、n型(チャンネル)MOS形成領
域26にはP型不純物であるボロン(B)をイオン打込
する。そして、1000℃で30分の熱拡散をおこな
う。なお、28は大振幅動作を必要とするバイポーラト
ランジスタ形成領域であり、ベース−コレクタ接合近傍
の不純物濃度はエピタキシャル成長によるn型Si層1
6と等しい。
Similarly, boron (B) which is a P-type impurity is ion-implanted into the n-type (channel) MOS formation region 26. Then, thermal diffusion is performed at 1000 ° C. for 30 minutes. Reference numeral 28 denotes a bipolar transistor formation region which requires a large amplitude operation, and the impurity concentration near the base-collector junction has an n-type Si layer 1 formed by epitaxial growth.
Equal to 6.

【0016】(c):次に、熱酸化膜20を除去した
後、再度熱酸化により露出表面に15nmの薄いゲート
酸化膜30を形成し、MOSトランジスタ形成領域2
2、26にフォトリソグラフィ技術により選択的に、し
きい値調整用のボロンイオン注入をおこなう。次いで、
その部分にCDV法によりポリシリコン膜32を620
℃で100nm堆積させる。更に、POCl3 ソースを
用いた周知の技術でポリシリコン膜32中にリン(P)
をドーピングする。表面に形成されたリンガラスを除去
したあと、ポリシリコン膜32の全面にCVD法でWS
i膜34を100nm堆積させる。次いで、選択的にW
Si膜34とポリシリコン膜32を異方性エッチング
し、MOSトランジスタのゲート電極36を形成する。
(C): Next, after removing the thermal oxide film 20, a thin gate oxide film 30 of 15 nm is formed on the exposed surface by thermal oxidation again, and the MOS transistor formation region 2 is formed.
Boron ion implantation for threshold value adjustment is selectively performed on the layers 2 and 26 by the photolithography technique. Then
A 620 polysilicon film 32 is formed on that portion by the CDV method.
Deposit 100 nm at ° C. Further, phosphorus (P) is contained in the polysilicon film 32 by a well-known technique using a POCl 3 source.
Dope. After removing the phosphorus glass formed on the surface, WS is deposited on the entire surface of the polysilicon film 32 by the CVD method.
The i film 34 is deposited to 100 nm. Then selectively W
The Si film 34 and the polysilicon film 32 are anisotropically etched to form the gate electrode 36 of the MOS transistor.

【0017】次に、n型MOS形成領域26に、5×1
15/cm2 の砒素(As)を50keVでイオン注入
してN+ 高濃度拡散層38を形成するとともに、p型M
OSトランジスタ形成領域22とバイポーラトランジス
タのベース領域には、3×1015/cm2 のBF2 をイ
オン注入してP+ 高濃度拡散層40を形成する。次に、
2種類のバイポーラトランジスタのコレクタ引出し部に
5×1015/cm2 のリン(P)を500keVでイオ
ン注入しコレクタ引出し層42を形成する。続いて、2
種類のバイポーラトランジスタのベース形成部44にB
2 を70keVで3×1013/cm2 イオン注入し9
00℃で20分の熱処理をおこなう。
Next, 5 × 1 is formed in the n-type MOS formation region 26.
Arsenic (As) of 0 15 / cm 2 is ion-implanted at 50 keV to form the N + high-concentration diffusion layer 38, and p-type M
The base region of the OS transistor forming region 22 and the bipolar transistor, a BF 2 of 3 × 10 15 / cm 2 by ion implantation to form a P + high concentration diffusion layer 40. next,
Phosphorus (P) of 5 × 10 15 / cm 2 is ion-implanted at 500 keV into the collector extraction portions of the two types of bipolar transistors to form the collector extraction layer 42. Then 2
B in the base forming portion 44 of the bipolar transistor of the kind
F 2 was ion-implanted at 70 keV and 3 × 10 13 / cm 2 9
Heat treatment is performed at 00 ° C. for 20 minutes.

【0018】(d):次に、CVD法により、全面に酸
化膜46を100nmほど堆積させ、フォトリソグラフ
ィ技術によりエミッタコンタクトホールをパターニング
し、異方性エッチングによってエミッタコンタクトホー
ル48を形成する。次いで、全面にポリシリコンを62
0℃で150nm堆積させ、砒素(As)を70keV
で1×1016/cm2 イオン注入する。更に、フォトリ
ソグラフィとドライエッチングを用いてポリシリコンエ
ミッタ50を形成する。
(D): Next, an oxide film 46 of about 100 nm is deposited on the entire surface by the CVD method, the emitter contact hole is patterned by the photolithography technique, and the emitter contact hole 48 is formed by anisotropic etching. Next, 62 polysilicon is applied to the entire surface.
Deposit 150 nm at 0 ° C., and arsenic (As) 70 keV
1 × 10 16 / cm 2 ions are implanted. Further, the polysilicon emitter 50 is formed by using photolithography and dry etching.

【0019】(e):次にまた、CVD法により、全面
に酸化膜52を150nmほど堆積させ、その上にBP
SG(Boro-Phospho-Silicateglass)膜54を430℃
で400nm堆積させ、900℃でリフローして平坦化
する。この際に、同時にポリシリコンエミッタ50から
砒素(As)がSi表面に拡散しエミッタが形成され
る。次に、フォトリソグラフィ技術と酸化膜の異方性エ
ッチング技術によりコンタクトホール56を形成する。
次いで、チタン(Ti)層58、窒化チタン(TiN)
層60、Al−Cu−Si合金層62を、それぞれ3
0、70、800nmスパッタ堆積させ、フォトリソグ
ラフィ技術とAlドライエッチング技術とを用いて所望
の配線パターン64を形成し、フォーミングガス中にお
いて400℃でアニールをおこなう。次に、プラズマC
VD法により、全面に窒化膜66を堆積させたあと、フ
ォトリソグラフィ技術とドライエッチングを用いてボン
ディングパット用の孔をあけ、半導体装置を完成させ
る。
(E): Next, an oxide film 52 is deposited to a thickness of 150 nm on the entire surface by the CVD method, and BP is deposited thereon.
SG (Boro-Phospho-Silicateglass) film 54 at 430 ° C.
At 400 ° C. and then reflowed at 900 ° C. for planarization. At this time, arsenic (As) is simultaneously diffused from the polysilicon emitter 50 to the Si surface to form an emitter. Next, the contact hole 56 is formed by the photolithography technique and the anisotropic etching technique of the oxide film.
Next, titanium (Ti) layer 58, titanium nitride (TiN)
The layer 60 and the Al-Cu-Si alloy layer 62 are respectively 3
Sputter deposition is performed at 0, 70, and 800 nm, a desired wiring pattern 64 is formed by using a photolithography technique and an Al dry etching technique, and annealing is performed at 400 ° C. in a forming gas. Next, plasma C
After the nitride film 66 is deposited on the entire surface by the VD method, a hole for a bonding pad is opened by using the photolithography technique and dry etching to complete the semiconductor device.

【0020】このように、この半導体装置は、バイポー
ラトランジスタのうち、高速で動作させる必要のあるバ
イポーラトランジスタのベース−コレクタ接合近傍の不
純物濃度を高くしたので、ベース幅が狭まり、使用する
電源電圧が低下しても高速で働き、C−MOSのみで構
成するメモリより性能が優れている。
As described above, in this semiconductor device, the impurity concentration in the vicinity of the base-collector junction of the bipolar transistor which is required to operate at high speed among the bipolar transistors is increased, so that the base width is narrowed and the power supply voltage used is reduced. It operates at high speed even if it drops, and has better performance than a memory composed of only C-MOS.

【0021】また、製造工程において、p型MOSトラ
ンジスタ形成領域22と高速動作を必要とするバイポー
ラトランジスタ形成領域24に、同一工程によってリン
(P)をイオン打込むようにしたので、工程数を追加せ
ずにベース幅を狭めてトランジスタを高速度にし、かつ
MOSのパンチスルーも抑制することができる。
In the manufacturing process, phosphorus (P) is ion-implanted into the p-type MOS transistor formation region 22 and the bipolar transistor formation region 24 that needs to operate at high speed in the same process. Without doing so, the base width can be narrowed to increase the speed of the transistor, and MOS punch through can be suppressed.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、バイポーラトランジスタのうち、バイポーラト
ランジスタのうち、ベース幅の狭いトランジスタでは、
ベース−コレクタ接合近傍領域における不純物濃度が、
ベース幅の広いトランジスタのそれより高くなっている
ようにすることにより、高速で動作するバイポーラトラ
ンジスタと、大振幅で動作するバイポーラトランジスタ
の作り分けを簡単に行い、2種類のバイポーラトランジ
スタが併存したBi−CMOSを実現できる。換言すれ
ば、コレクタ濃度を変えることにより、耐圧の高い大振
幅用のバイポーラトランジスタと、高速動作用のバイポ
ーラトランジスタとを作り分けた半導体装置を実現でき
る。
As described above, according to the invention of claim 1, among the bipolar transistors, among the bipolar transistors, the transistor having a narrow base width is
The impurity concentration in the region near the base-collector junction is
By making the width higher than that of a transistor having a wide base, it is possible to easily make a bipolar transistor operating at a high speed and a bipolar transistor operating at a large amplitude separately, and a Bi transistor having two types of bipolar transistors coexisting. -A CMOS can be realized. In other words, by changing the collector concentration, it is possible to realize a semiconductor device in which a large-amplitude bipolar transistor having a high breakdown voltage and a bipolar transistor for high-speed operation are separately manufactured.

【0023】また、請求項2の発明によれば、耐圧の高
いバイポーラトランジスタのコレクタ濃度をn型エピタ
キシャル基板濃度で設定し、高性能バイポーラトランジ
スタのコレクタ濃度をn型エピタキシャル基板濃度+N
ウエルインプランテーションで設定すれば、Bi−CM
OSの工程を追加することなく、2種類のトランジスタ
を作り分けた高性能な高性能なBi−CMOSの半導体
装置を実現できる。
According to the second aspect of the present invention, the collector concentration of the bipolar transistor having a high breakdown voltage is set to the n-type epitaxial substrate concentration, and the collector concentration of the high performance bipolar transistor is set to the n-type epitaxial substrate concentration + N.
Bi-CM if set by well implantation
It is possible to realize a high-performance and high-performance Bi-CMOS semiconductor device in which two types of transistors are separately formed without adding an OS process.

【0024】また、請求項3の発明によれば、絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタのpチャンネルトランジスタ形
成領域にN型不純物をイオン注入により導入する工程
と、高速動作を必要とするバイポーラトランジスタのベ
ース−コレクタ接合近傍の両方にN型不純物をイオン注
入により導入する工程とを、同一工程によっておこなう
ようにしたので、本発明に係る半導体装置の製造方法
は、工程数を追加せずに、ベース幅を狭めてトランジス
タを高速度にし、かつpチャンネルトランジスタのパン
チスルーも抑制することができる半導体装置を提供でき
る。
According to the invention of claim 3, the step of introducing N-type impurities into the p-channel transistor forming region of the insulated gate field effect transistor by ion implantation, and the base-collector of the bipolar transistor requiring high speed operation. Since the step of introducing the N-type impurity into both the vicinity of the junction by ion implantation is performed in the same step, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention narrows the base width without adding the number of steps. Thus, it is possible to provide a semiconductor device capable of increasing the speed of a transistor and suppressing punch-through of a p-channel transistor.

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

【図1】本発明に係る半導体装置の製造工程を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of a semiconductor device according to the present invention.

【図2】図1に続く本発明に係る半導体装置の製造工程
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the present invention subsequent to FIG. 1;

【図3】不純物濃度とベース幅との関係を説明するため
の図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a relationship between an impurity concentration and a base width.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体装置 12 半導体基板 14 n+ 埋込層 16 n型Si層 18 酸化膜 20 熱酸化膜 22 p型MOSトランジスタ形成領域 24 高速動作をおこなうバイポーラトランジスタ形
成領域 26 n型MOSトランジスタ形成領域 28 大振幅動作をおこなうバイポーラトランジスタ
形成領域 30 ゲート酸化膜 32 ポリシリコン膜 34 WSi膜 36 ゲート電極 38 N+ 高濃度拡散層 40 P+ 高濃度拡散層 42 コレクタ引出し層 44 ベース形成部 46 酸化膜 48 エミッタコンタクトホール 50 ポリシリコンエミッタ 52 酸化膜 54 BPSG膜 56 コンタクトホール 58 チタン膜 60 窒化チタン膜 62 Al−Cu−Si合金層 64 配線パターン 66 窒化膜
10 semiconductor device 12 semiconductor substrate 14 n + buried layer 16 n-type Si layer 18 oxide film 20 thermal oxide film 22 p-type MOS transistor formation region 24 bipolar transistor formation region 26 for high-speed operation n-type MOS transistor formation region 28 large amplitude Operational bipolar transistor formation region 30 Gate oxide film 32 Polysilicon film 34 WSi film 36 Gate electrode 38 N + High concentration diffusion layer 40 P + High concentration diffusion layer 42 Collector extraction layer 44 Base formation portion 46 Oxide film 48 Emitter contact hole 50 Polysilicon emitter 52 Oxide film 54 BPSG film 56 Contact hole 58 Titanium film 60 Titanium nitride film 62 Al-Cu-Si alloy layer 64 Wiring pattern 66 Nitride film

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベース幅の異なる複数のバイポーラトラ
ンジスタと、絶縁ゲート電界効果トランジスタとを同一
半導体基板に備え、 前記バイポーラトランジスタのうち、ベース幅の狭いト
ランジスタでは、ベース−コレクタ接合近傍領域におけ
る不純物濃度が、ベース幅の広いトランジスタのそれよ
り高くなっていることを特徴とする半導体装置。
1. A plurality of bipolar transistors having different base widths and an insulated gate field effect transistor are provided on the same semiconductor substrate. Among the bipolar transistors, a transistor having a narrow base width has an impurity concentration in a region near a base-collector junction. Is higher than that of a transistor having a wide base, a semiconductor device.
【請求項2】 前記ベース幅の狭いトランジスタのベー
ス−コレクタ接合近傍領域の不純物濃度が、N型不純物
の導入によってベース幅の広いトランジスタのそれより
高くなり、かつ前記絶縁ゲート電界効果トランジスタの
うち、Pチャンネルトランジスタが、ウェルにN型不純
物が導入されていることを特徴とする請求項1記載の半
導体装置。
2. The impurity concentration of a region near the base-collector junction of the transistor having a narrow base width is higher than that of a transistor having a wide base width due to the introduction of N-type impurities, and the insulated gate field effect transistor includes: 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the P-channel transistor has an N-type impurity introduced into the well.
【請求項3】 ベース幅の異なるバイポーラトランジス
タと、絶縁ゲート電界効果トランジスタとを同一半導体
基板に形成するようにした、半導体装置の製造方法にお
いて、 前記バイポーラトランジスタのうち、トランジスタのベ
ース−コレクタ接合近傍領域にN型不純物を導入してベ
ース幅を狭くする工程と、前記絶縁ゲート電界効果トラ
ンジスタのうち、Pチャンネルトランジスタのウェルに
N型不純物を導入する工程とが、同一工程によって行わ
れることを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a bipolar transistor having a different base width and an insulated gate field effect transistor are formed on the same semiconductor substrate, wherein the bipolar transistor is near the base-collector junction of the transistor. The step of introducing the N-type impurity into the region to narrow the base width and the step of introducing the N-type impurity into the well of the P-channel transistor of the insulated gate field effect transistor are performed in the same step. And a method for manufacturing a semiconductor device.
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