JPH09213708A - Lateral bipolar transistor and manufacture of the same - Google Patents

Lateral bipolar transistor and manufacture of the same

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JPH09213708A
JPH09213708A JP8014067A JP1406796A JPH09213708A JP H09213708 A JPH09213708 A JP H09213708A JP 8014067 A JP8014067 A JP 8014067A JP 1406796 A JP1406796 A JP 1406796A JP H09213708 A JPH09213708 A JP H09213708A
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JP
Japan
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region
emitter region
emitter
conductivity type
collector
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JP8014067A
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Japanese (ja)
Inventor
Izumi Oosaga
泉 大佐賀
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NEC Yamagata Ltd
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NEC Yamagata Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09213708A publication Critical patent/JPH09213708A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve withstand voltage between an emitter region and a collector region in a fine lateral bipolar transistor. SOLUTION: The lateral bipolar transistor has a conductor pattern formed on the surface of one conductive semiconductor substrate through an oxide film 8, and reverse conducting emitter region 5 and collector region 6, which are formed in self alignment for the conductor pattern. The conductor pattern exists on a base region between the emitter region and the collector region 6, and the conductor pattern is connected so that potential becomes equal to that of the emitter region.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はラテラル・バイポー
ラトランジスタおよびその製造方法に関し、特にバイポ
ーラトランジスタとMOSトラジスタが混在するBiC
MOSと称される半導体集積回路中に形成されるラテラ
ル・バイポーラトランジスタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lateral bipolar transistor and its manufacturing method, and in particular to a BiC in which a bipolar transistor and a MOS transistor are mixed.
The present invention relates to a lateral bipolar transistor formed in a semiconductor integrated circuit called MOS.

【0002】[0002]

【従来の技術】BiCMOSで構成される半導体集積回
路装置では、ラテラル・バイポーラトランジスタのエミ
ッタ領域とコレクタ領域がPチャネルMOSトランジス
タと同様にゲート電極パターンに自己整合的(セルフア
ライン)に形成できる。
2. Description of the Related Art In a semiconductor integrated circuit device composed of BiCMOS, an emitter region and a collector region of a lateral bipolar transistor can be formed in a self-aligned manner (self-aligned) with a gate electrode pattern like a P channel MOS transistor.

【0003】このように形成したラテラル・バイポーラ
トランジスタについて、図5で説明する。図5は特開昭
64−82560号公報に記載されたラテラル・バイポ
ーラトランジスタの断面図である。図5に示すように、
導電型がP型のシリコン基板31の表面に導電型がN型
のエピタキシャル層32が形成される。そして、ラテラ
ル・PNPトラジスタ(以下、L−PNPトランジスタ
という)の形成される領域がP型分離領域33とフィー
ルド酸化膜34により分離されている。そして、エピタ
キシャル層32の下部にN型の埋込み層35が設けられ
ている。この埋込み層35はエミッタ領域36、コレク
タ領域37およびベースコンタクト領域38が設けられ
ている領域にわたって形成される。
The lateral bipolar transistor thus formed will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a sectional view of a lateral bipolar transistor described in Japanese Patent Laid-Open No. 64-82560. As shown in FIG.
An epitaxial layer 32 having an N conductivity type is formed on the surface of a silicon substrate 31 having a P conductivity type. The region where the lateral PNP transistor (hereinafter referred to as L-PNP transistor) is formed is separated by the P-type isolation region 33 and the field oxide film 34. Then, an N-type buried layer 35 is provided below the epitaxial layer 32. The buried layer 35 is formed over the region where the emitter region 36, the collector region 37 and the base contact region 38 are provided.

【0004】ベースとなるエピタキシャル層32の表面
には、酸化膜39上に形成されたポリシリコン層40を
マスクとしてセルフアラインにエミッタ領域36とコレ
クタ領域37がP型不純物のイオン注入または拡散によ
り形成されている。そして、ポリシコン層40は残存し
ており、その上から層間絶縁膜41が堆積され、エミッ
タ領域36、コレクタ領域37、ベースコンタクト領域
38およびポリシリコン層40上にそれぞれコンタクト
孔があけられ、それぞれのコンタクト孔を通して接続さ
れるエミッタ電極42、コレクタ電極43、ベース電極
44およびポリシリコン層電極45が形成されている。
On the surface of the base epitaxial layer 32, the emitter region 36 and the collector region 37 are formed by ion implantation or diffusion of P-type impurities in self-alignment with the polysilicon layer 40 formed on the oxide film 39 as a mask. Has been done. Then, the polysilicon layer 40 remains, an interlayer insulating film 41 is deposited on the polysilicon layer 40, and contact holes are formed in the emitter region 36, the collector region 37, the base contact region 38, and the polysilicon layer 40, respectively. An emitter electrode 42, a collector electrode 43, a base electrode 44 and a polysilicon layer electrode 45 which are connected through the contact holes are formed.

【0005】そして、これらの電極のうちベース電極4
4とポリシリコン層電極45とは短絡されている。
Of these electrodes, the base electrode 4
4 and the polysilicon layer electrode 45 are short-circuited.

【0006】この技術では、ベース領域であるエピタキ
シャル層32とポリシリコン層40とが同電位に保持さ
れるようになる。そして、エミッタ領域36とコレクタ
領域37の間のベース領域で空乏層が形成されにくくな
る。
According to this technique, the epitaxial layer 32 and the polysilicon layer 40, which are base regions, are held at the same potential. Then, it becomes difficult for a depletion layer to be formed in the base region between the emitter region 36 and the collector region 37.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の技
術の場合には、ベース領域の不純物濃度が低いためエミ
ッタ領域とコレクタ領域間の耐圧は低い上に、さらに、
L−PNPトラジスタの動作状態により、エミッタ領域
36とコレクタ領域37間のベース領域の空乏層の形成
抑制が不十分になる。それは、特に、ベース電極44お
よびポリシリコン層電極45が正電位から0Vに変化す
る時に現れる。これは、埋込み層35を含むエピタキシ
ャル層32の抵抗のため、ベース電極44が0Vになっ
ても、一時的にはエミッタ領域36とコレクタ領域37
間のベース領域の電位が正電位のままになるからであ
る。そして、瞬間的に、ポリシリコン層電極45下のベ
ース領域表面に、上記の空乏層が形成され易くなる。
However, in the case of this conventional technique, since the impurity concentration of the base region is low, the breakdown voltage between the emitter region and the collector region is low, and further,
Due to the operating state of the L-PNP transistor, the suppression of the formation of the depletion layer in the base region between the emitter region 36 and the collector region 37 becomes insufficient. It appears especially when the base electrode 44 and the polysilicon layer electrode 45 change from a positive potential to 0V. This is because of the resistance of the epitaxial layer 32 including the buried layer 35, even if the base electrode 44 becomes 0 V, the emitter region 36 and the collector region 37 are temporarily provided.
This is because the potential of the base region between them remains a positive potential. Then, instantaneously, the above depletion layer is easily formed on the surface of the base region below the polysilicon layer electrode 45.

【0008】更には、この従来の技術の場合には、ポリ
シリコン層40にホウ素不純物が多く導入されると、ポ
リシリコン層40のフェルミ準位が下ってくる。ここ
で、このホウ素不純物の導入は、P+ 型のエミッタ領域
36およびコレクタ領域37を形成する時に起る。この
場合には、エミッタ領域36とコレクタ領域37間のベ
ース領域とポリシリコン層40との間に大きな内部電位
が生じる。そして、この内部電位は、上記の空乏層を形
成し易くする。これらの空乏層の形成は、エミッタ領域
とコレクタ領域間のパンチスルー耐圧を低下させる。
Further, in the case of this conventional technique, when a large amount of boron impurities are introduced into the polysilicon layer 40, the Fermi level of the polysilicon layer 40 is lowered. Here, the introduction of the boron impurity occurs when the P + type emitter region 36 and the collector region 37 are formed. In this case, a large internal potential is generated between the polysilicon layer 40 and the base region between the emitter region 36 and the collector region 37. Then, this internal potential facilitates the formation of the depletion layer. The formation of these depletion layers reduces the punch-through breakdown voltage between the emitter region and the collector region.

【0009】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
上記の空乏層を完全に抑制しエミッタ領域とコレクタ領
域との間で生じ易いパンチスルーを防止することにあ
る。
An object of the present invention is to solve the above problems,
The purpose is to completely suppress the above-mentioned depletion layer and prevent punch-through which tends to occur between the emitter region and the collector region.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このために、本発明のラ
テラル・バイポーラトランジスタは、一導電型の半導体
基板の表面に酸化膜を介して形成された導電体パターン
と、前記導電体パターンに対しセルフアラインに形成さ
れた逆導電型のエミッタ領域とコレクタ領域とを有し、
前記エミッタ領域とコレクタ領域の間のベース領域上に
前記導電体パターンが存在しており、前記導電体のパタ
ーンがエミッタ領域と同電位になるように接続されてい
る。
To this end, the lateral bipolar transistor of the present invention includes a conductor pattern formed on the surface of a semiconductor substrate of one conductivity type through an oxide film and a conductor pattern for the conductor pattern. It has an opposite conductivity type emitter region and a collector region formed in self-alignment,
The conductor pattern is present on the base region between the emitter region and the collector region, and the conductor pattern is connected so as to have the same potential as the emitter region.

【0011】また、本発明のラテラル・バイポーラトラ
ンジスタでは、前記半導体基板の表面であり前記導電体
パターン、エミッタ領域およびコレクタ領域の外側に位
置する領域にベースコンタクト領域が形成され、更に、
前記半導体基板の内部であり、前記導電体パターン、エ
ミッタ領域、コレクタ領域およびベースコンタクト領域
の下部に位置する領域全体にわたって同導電型で高濃度
不純物を有する埋込み層が形成されている。
Further, in the lateral bipolar transistor of the present invention, a base contact region is formed on the surface of the semiconductor substrate and outside the conductor pattern, the emitter region and the collector region.
A buried layer having the same conductivity type and a high concentration of impurities is formed inside the semiconductor substrate and over the entire region located under the conductor pattern, the emitter region, the collector region and the base contact region.

【0012】本発明のラテラル・バイポーラトランジス
タの製造方法は、一導電型の半導体基板の表面から同導
電型の不純物イオンを高加速エネルギーで選択的にイオ
ン注入し、前記半導体基板の内部に高濃度不純物を有す
る埋込み層を形成する工程と、前記半導体基板の表面に
酸化膜を介して導電体膜を成膜しパターニングする工程
と、前記パターニングした導電体膜をマスクにし逆導電
型の不純物イオンをイオン注入し、前記半導体基板の表
面にエミッタ領域とコレクタ領域とを形成する工程と、
前記エミッタ領域とコレクタ領域の外側に位置する領域
に同導電型の不純物をイオン注入しベースコンタクト領
域を形成する工程と、前記エミッタ領域、コレクタ領
域、ベースコンタクト領域およびパターニングした導電
体膜上にそれぞれ電極を形成し前記エミッタ領域上の電
極と前記パターニングした導電体膜上の電極とを接続す
る工程とを含む。
According to the method of manufacturing a lateral bipolar transistor of the present invention, impurity ions of the same conductivity type are selectively ion-implanted from the surface of a semiconductor substrate of one conductivity type with high acceleration energy, and a high concentration is introduced into the inside of the semiconductor substrate. A step of forming a buried layer containing impurities; a step of forming and patterning a conductor film on the surface of the semiconductor substrate via an oxide film; and a step of using the patterned conductor film as a mask to remove impurity ions of opposite conductivity type. Ion implantation to form an emitter region and a collector region on the surface of the semiconductor substrate;
Forming a base contact region by ion-implanting an impurity of the same conductivity type into a region located outside the emitter region and the collector region; and forming a base contact region on the emitter region, the collector region, the base contact region and the patterned conductor film, respectively. Forming an electrode and connecting the electrode on the emitter region and the electrode on the patterned conductor film.

【0013】導電体パターンの電位がエミッタの電位と
同電位になると、この電位は、前記導電体パターンの酸
化膜を介した下部のベース領域をキャリア蓄積の状態に
する働きを有する。このため、この導電体パターンにセ
ルフアラインに形成されるエミッタ領域とコレクタ領域
間での空乏層の形成が抑えられ、これらの間の耐圧が向
上するようになる。
When the potential of the conductor pattern becomes the same as the potential of the emitter, this potential has a function of bringing the lower base region via the oxide film of the conductor pattern into a state of carrier accumulation. Therefore, the formation of a depletion layer between the emitter region and the collector region, which is formed in self-alignment with this conductor pattern, is suppressed, and the breakdown voltage between them is improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図1
に基づいて説明する。図1は、本発明の場合のL−PN
Pトランジスタの断面図である。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
It will be described based on. FIG. 1 shows an L-PN according to the present invention.
It is sectional drawing of a P transistor.

【0015】図1に示すように、従来の技術と同様にし
て導電型がP型のシリコン基板1の表面に導電型がN型
のエピタキシャル層2が形成される。ここで、このエピ
タキシャル層2の膜厚は1〜2μmである。そして、こ
の層の不純物濃度は1016原子/cm3 程度に設定され
ている。さらに、L−PNPトランジスタの形成される
領域がP型分離領域(図示されず)とフィールド酸化膜
3により分離されている。そして、エピタキシャル層2
の下部にN型の埋込み層4が設けられている。この埋込
み層4は、図1に示すように、エピタキシャル層2上の
表面のエミッタ領域5、コレクタ領域6およびベースコ
ンタクト領域7が設けられている領域にわたって形成さ
れる。
As shown in FIG. 1, an epitaxial layer 2 having a conductivity type of N is formed on the surface of a silicon substrate 1 having a conductivity type of P as in the prior art. Here, the film thickness of the epitaxial layer 2 is 1 to 2 μm. The impurity concentration of this layer is set to about 10 16 atoms / cm 3 . Further, the region where the L-PNP transistor is formed is separated from the P-type isolation region (not shown) by the field oxide film 3. And the epitaxial layer 2
An N-type buried layer 4 is provided under. As shown in FIG. 1, this buried layer 4 is formed on the surface of the epitaxial layer 2 over the region where the emitter region 5, the collector region 6 and the base contact region 7 are provided.

【0016】また、従来の技術と同様に、ベースとなる
エピタキシャル層2の表面には、酸化膜8上に形成され
たポリサイド層9をマスクとしてセルフアラインにエミ
ッタ領域5とコレクタ領域6が形成されている。そし
て、ポリサイド層9は残存したままで、その上からCV
D酸化膜10が堆積され、さらに、このCVD酸化膜1
0に被着してBPSG酸化膜11が堆積される。そし
て、エミッタ領域5、コレクタ領域6、ベースコンタク
ト領域7およびポリサイド層9上にそれぞれコンタクト
孔があけられ、それぞれのコンタクト孔を通して接続さ
れるエミッタ電極12、コレクタ電極13、ベース電極
14およびポリサイド層電極15が形成されている。
Further, similarly to the conventional technique, the emitter region 5 and the collector region 6 are self-aligned on the surface of the epitaxial layer 2 serving as the base, using the polycide layer 9 formed on the oxide film 8 as a mask. ing. Then, the polycide layer 9 remains, and the CV is applied from above.
The D oxide film 10 is deposited, and the CVD oxide film 1 is further deposited.
0 to deposit a BPSG oxide film 11. Then, contact holes are respectively formed on the emitter region 5, the collector region 6, the base contact region 7, and the polycide layer 9, and the emitter electrode 12, the collector electrode 13, the base electrode 14, and the polycide layer electrode which are connected through the contact holes are connected. 15 is formed.

【0017】そして、これらの電極のうちエミッタ電極
12とポリサイド層電極15とが短絡されている。
Of these electrodes, the emitter electrode 12 and the polycide layer electrode 15 are short-circuited.

【0018】本発明の場合には、エミッタ領域12とポ
リサイド層9とが同電位に保持されるようになる。そし
て、このポリサイド層15には、L−PNPトランジス
タで最も高い電圧が印加されることになる。
In the case of the present invention, the emitter region 12 and the polycide layer 9 are held at the same potential. Then, the highest voltage of the L-PNP transistor is applied to the polycide layer 15.

【0019】次に、本発明の構造のラテラル・バイポー
ラトランジスタの製造方法を図2および図3に基づいて
説明する。図2および図3は上記の実施の形態で説明し
たL−PNPトランジスタの製造工程順の断面図であ
る。
Next, a method of manufacturing the lateral bipolar transistor having the structure of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views in the order of manufacturing steps of the L-PNP transistor described in the above embodiment.

【0020】図2(a)に示すように、P導電型のシリ
コン基板1の表面にN導電型のエピタキシャル層2を形
成した後、マスク16をイオン注入マスクにしてリンイ
オンを注入し熱処理を加えて埋込み層4を形成する。こ
こで、エピタキシャル層2の膜厚は1.5μmに設定さ
れ、N型不純物の濃度は5×1016原子/cm3 に設定
される。また、リン不純物のイオン注入では、2価イオ
ンのリンの加速エネルギーは500keV、イオンのド
ーズ量は5×1014イオン/cm2 に設定される。
As shown in FIG. 2A, after the N-conductivity type epitaxial layer 2 is formed on the surface of the P-conductivity type silicon substrate 1, phosphorus ions are implanted by using the mask 16 as an ion implantation mask and heat treatment is applied. To form the buried layer 4. Here, the film thickness of the epitaxial layer 2 is set to 1.5 μm, and the concentration of the N-type impurity is set to 5 × 10 16 atoms / cm 3 . Further, in the ion implantation of phosphorus impurities, the acceleration energy of phosphorus of divalent ions is set to 500 keV and the dose amount of ions is set to 5 × 10 14 ions / cm 2 .

【0021】次に、マスク16を除去し、図2(b)に
示すように、公知のLOCOS法でフィールド酸化膜3
を形成した後、熱酸化によりエピタキシャル層2の表面
に酸化膜8を形成する。ここで、この酸化膜8の膜厚は
20nm程度である。そして、リン不純物を含む膜厚1
00nmのポリシリコン層と膜厚200nmのタングス
テンシリサイド層を積層して堆積させ、公知のフォトリ
ソグラフィ技術とドライエッチング技術とでパターニン
グしポリサイド層9を形成する。
Next, the mask 16 is removed, and as shown in FIG. 2B, the field oxide film 3 is formed by the known LOCOS method.
Then, an oxide film 8 is formed on the surface of the epitaxial layer 2 by thermal oxidation. Here, the thickness of the oxide film 8 is about 20 nm. And, the film thickness including phosphorus impurities 1
A polysilicon layer having a thickness of 00 nm and a tungsten silicide layer having a thickness of 200 nm are stacked and deposited, and patterned by a known photolithography technique and dry etching technique to form a polycide layer 9.

【0022】次に、図2(c)に示すように、レジスト
マスク17を公知のフォトリソグラフィ技術で形成し、
これをマスクにしてボロンイオン18の注入を行う。こ
こで、注入エネルギーは20keVであり、そのドーズ
量は1×1015イオン/cm2 である。このようにし
て、エピタキシャル層2の表面に、ポリサイド層9とフ
ィールド酸化膜3にセルフアラインにエミッタ領域5と
コレクタ領域6とを形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, a resist mask 17 is formed by a known photolithography technique,
Using this as a mask, boron ions 18 are implanted. Here, the implantation energy is 20 keV and the dose is 1 × 10 15 ions / cm 2 . Thus, the emitter region 5 and the collector region 6 are formed on the surface of the epitaxial layer 2 in self alignment with the polycide layer 9 and the field oxide film 3.

【0023】次に、レジストマスク17を除去した後、
図3(a)に示すように、レジストマスク19を公知の
フォトリソグラフィ技術で形成する。そして、これをマ
スクにしてヒ素イオン20の注入を行う。ここで注入エ
ネルギーは50keVであり、そのドーズ量は5×10
15イオン/cm2 である。このようにして、エピタキシ
ャル層2の表面にフィールド酸化膜3にセルフアライン
にベースコンタクト領域7を形成する。
Next, after removing the resist mask 17,
As shown in FIG. 3A, a resist mask 19 is formed by a known photolithography technique. Then, using this as a mask, arsenic ions 20 are implanted. Here, the implantation energy is 50 keV and the dose is 5 × 10 5.
It is 15 ions / cm 2 . In this way, the base contact region 7 is formed in the field oxide film 3 on the surface of the epitaxial layer 2 in a self-aligned manner.

【0024】次に、レジストマスク19を除去した後、
図3(b)に示すように、膜厚が100nm程度のCV
D酸化膜10を堆積させ、更に、膜厚が500nm程度
のBPSG酸化膜11を堆積させる。そして、900℃
程度で20分間の熱処理を施し、イオン注入で導入した
ホウ素とヒ素の活性化とBPSG酸化膜11のリフロー
を行う。ここで、CVD酸化膜10は化学気相成長(C
VD)法で成膜されるシリコン酸化膜であり、BPSG
酸化膜11はCVD法で成膜されるボロンガラスとリン
ガラスを含むシリコン酸化膜である。
Next, after removing the resist mask 19,
As shown in FIG. 3B, a CV having a film thickness of about 100 nm
A D oxide film 10 is deposited, and a BPSG oxide film 11 having a film thickness of about 500 nm is further deposited. And 900 ℃
A heat treatment is performed for about 20 minutes to activate boron and arsenic introduced by ion implantation and reflow the BPSG oxide film 11. Here, the CVD oxide film 10 is formed by chemical vapor deposition (C
VD) is a silicon oxide film formed by the BPSG method.
The oxide film 11 is a silicon oxide film containing boron glass and phosphorus glass formed by a CVD method.

【0025】そして、エミッタ領域5、コレクタ領域
6、ベースコンタクト領域7およびポリサイド層9上の
CVD酸化膜10とBPSG酸化膜11にそれぞれコン
タクト孔があけられ、それぞれのコンタクト孔を通して
接続されるエミッタ電極12、コレクタ電極13、ベー
ス電極14およびポリサイド層電極15が形成される。
更に、これらの電極のうちエミッタ電極12とポリサイ
ド層電極15とが短絡されて図1で説明した本発明のL
−PNPトランジスタが完成する。
Then, contact holes are respectively formed in the CVD oxide film 10 and the BPSG oxide film 11 on the emitter region 5, the collector region 6, the base contact region 7, and the polycide layer 9, and the emitter electrodes connected through the respective contact holes. 12, collector electrode 13, base electrode 14 and polycide layer electrode 15 are formed.
Further, among these electrodes, the emitter electrode 12 and the polycide layer electrode 15 are short-circuited, and the L electrode of the present invention described in FIG.
-The PNP transistor is completed.

【0026】次に、本発明のラテラル・バイポーラトラ
ンジスタを半導体集積回路に用いた場合の効果につい
て、図4に基づいて説明する。図4は、抵抗21と21
a、負荷用PNPトランジスタ22と22a、駆動用P
NPトランジスタ23と23a、入力端子24、出力端
子25で構成される回路の一部である。このような回路
において、入力端子24に印加される小信号が高い正電
圧値から低い正電圧値に下る時、すなわち駆動用PNP
トランジスタ23および23aが非導通の状態から導通
の状態に変化する時、出力端子25は高い正電圧たとえ
ば5Vから0Vに近い低い電圧に低下する。そして、こ
の時に、負荷用PNPトランジスタ22および22aの
ベースの電位も高い電圧から0Vに近い低い電圧に低下
する。
Next, the effect of using the lateral bipolar transistor of the present invention in a semiconductor integrated circuit will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows resistors 21 and 21.
a, load PNP transistors 22 and 22a, drive P
It is a part of a circuit composed of NP transistors 23 and 23a, an input terminal 24, and an output terminal 25. In such a circuit, when the small signal applied to the input terminal 24 falls from a high positive voltage value to a low positive voltage value, that is, the driving PNP.
When transistors 23 and 23a change from a non-conducting state to a conducting state, output terminal 25 drops from a high positive voltage, eg 5V, to a low voltage near 0V. Then, at this time, the potentials of the bases of the load PNP transistors 22 and 22a also decrease from a high voltage to a low voltage close to 0V.

【0027】このような電圧の変化する過渡の状態で、
従来の技術の場合には、ポリシリコン層45はベース電
極44に接続されているため、先述した発明が解決しよ
うとする課題で触れているように、負荷用PNPトラジ
スタ22および22aのベース領域内に電位差が生じ、
コレクタ領域とベース領域との間に空乏層が形成され易
くなる。そして、半導体素子の微細化でベース幅が狭く
なってくると、エミッタ領域とコレクタ領域間にパンチ
スルーが生じるようになる。
In such a transient state where the voltage changes,
In the case of the conventional technique, since the polysilicon layer 45 is connected to the base electrode 44, as described in the problem to be solved by the invention described above, the polysilicon layer 45 is located in the base region of the load PNP transistors 22 and 22a. Potential difference occurs,
A depletion layer is easily formed between the collector region and the base region. Then, when the base width becomes narrower due to the miniaturization of the semiconductor element, punch-through occurs between the emitter region and the collector region.

【0028】これに対し本発明の場合には、先述したポ
リサイド層9は最も高い正電圧であるエミッタ電極に接
続されているため、先述したような回路がどのような状
態にあろうとベース領域の空乏層の形成を抑えるように
働く。
On the other hand, in the case of the present invention, the polycide layer 9 described above is connected to the emitter electrode having the highest positive voltage. It works to suppress the formation of depletion layers.

【0029】このために、本発明の場合には、半導体素
子が微細になりベース幅が小さくなった場合でもエミッ
タ領域とコレクタ領域間で十分な耐圧が得られる。
Therefore, in the case of the present invention, a sufficient breakdown voltage can be obtained between the emitter region and the collector region even when the semiconductor element becomes fine and the base width becomes small.

【0030】以上に説明した本発明の実施の形態では、
ベース領域上に酸化膜を介してポリサイド層が形成され
る場合について説明したが、このポリサイド層は他の導
電体材料たとえば高融点金属等で形成されてもよいこと
に言及しておく。
In the embodiment of the present invention described above,
Although the case where the polycide layer is formed on the base region via the oxide film has been described, it should be noted that the polycide layer may be formed of another conductive material such as a refractory metal.

【0031】また、本発明の実施の形態ではL−PNP
トランジスタがエピタキシャル層に形成される場合につ
いて説明されたが、このL−PNPトランジスタはシリ
コン基板表面のウェル層に形成されてもよい。
In the embodiment of the present invention, the L-PNP is used.
Although the case where the transistor is formed in the epitaxial layer has been described, the L-PNP transistor may be formed in the well layer on the surface of the silicon substrate.

【0032】また、本発明は、実施の形態で説明したL
−PNPトラジスタに限定されるものでなく、L−NP
Nトランジスタでも同様に形成される。そして、L−P
NPトランジスタで説明したのと同様の効果が得られ
る。この場合は、トランジスタの形成において実施の形
態とは逆の導電型不純物が使用される。
Further, the present invention relates to L described in the embodiment.
-Not limited to PNP transistors, but L-NP
The N-transistor is similarly formed. And LP
The same effect as described for the NP transistor can be obtained. In this case, the conductivity type impurity opposite to that used in the embodiment is used in forming the transistor.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明では、ラ
テラル・バイポーラトランジスタにおいて、ゲート電極
形状にパターニングされたポリサイド層にセルフアライ
ンに形成されるエミッタ領域とコレクタ領域とを有し、
このポリサイド層とエミッタ領あとが同電位になるよう
に電気接続されている。
As described above, according to the present invention, a lateral bipolar transistor has an emitter region and a collector region which are formed in self alignment in a polycide layer patterned into a gate electrode shape,
The polycide layer and the emitter region are electrically connected so that they have the same potential.

【0034】このため、ラテラル・バイポーラトランジ
スタの動作状態がどのような状態であろうとも、エミッ
タ領域とコレクタ領域間に形成される空乏層は抑制され
るようになり、その間のパンチスルーも抑制されて、エ
ミッタ領域とコレクタ領域間の耐圧が向上するようにな
る。
Therefore, no matter what the operating state of the lateral bipolar transistor is, the depletion layer formed between the emitter region and the collector region is suppressed, and punch-through between them is also suppressed. As a result, the breakdown voltage between the emitter region and the collector region is improved.

【0035】更には、従来の技術の場合に生じる問題、
すなわち、ポリシリコン層40にホウ素不純物が多く導
入されると、ポリシリコン層40のフェルミ準位が下っ
てくる。そして、この場合にエミッタ領域36とコレク
タ領域37間のベース領域とポリシリコン層40との間
に大きな内部電位が生じる。そして、この内部電位は、
上記の空乏層を形成し易くしエミッタ領域とコレクタ領
域の耐圧を低下させるという問題も無くなる。
Furthermore, the problems that occur in the case of the prior art,
That is, when a large amount of boron impurities are introduced into the polysilicon layer 40, the Fermi level of the polysilicon layer 40 decreases. In this case, a large internal potential is generated between the polysilicon layer 40 and the base region between the emitter region 36 and the collector region 37. And this internal potential is
There is no problem of facilitating the formation of the depletion layer and lowering the breakdown voltage of the emitter region and the collector region.

【0036】このように本発明は、上記のような空乏層
を完全に抑制しエミッタ領域とコレクタ領域との間で生
じ易いパンチスルーを防止し耐圧の低下を抑制する。そ
して、ラテラル・バイポーラトランジスタの微細化を促
進するようになる。
As described above, the present invention completely suppresses the depletion layer as described above, prevents punch-through that tends to occur between the emitter region and the collector region, and suppresses the reduction in breakdown voltage. Then, miniaturization of the lateral bipolar transistor is promoted.

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

【図1】本発明のラテラル・バイポーラトランジスタを
説明する断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a lateral bipolar transistor of the present invention.

【図2】本発明のラテラル・バイポーラトランジスタの
製造工程順の断面図である。
2A to 2D are cross-sectional views in the manufacturing process order of the lateral bipolar transistor of the present invention.

【図3】本発明のラテラル・バイポーラトランジスタの
製造工程順の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view in the manufacturing process order of the lateral bipolar transistor of the present invention.

【図4】本発明の効果を説明するための回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram for explaining an effect of the present invention.

【図5】従来を技術を説明するためのバイポーラトラン
ジスタの断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a bipolar transistor for explaining a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,31 シリコン基板 2,32 エピタキシャル層 3,34 フィールド酸化膜 4,35 埋込み層 5,36 エミッタ領域 6,37 コレクタ領域 7,38 ベースコンタクト領域 8,39 酸化膜 9 ポリサイド層 10 CVD酸化膜 11 BPSG酸化膜 12,42 エミッタ電極 13,43 コレクタ電極 14,44 ベース電極 15 ポリサイド層電極 16 マスク 17,19 レジストマスク 18 ボロンイオン 20 ヒ素イオン 21 抵抗 22,22a 負荷用PNPトランジスタ 23,23a 駆動用PNPトランジスタ 24 入力端子 25 出力端子 33 P型分離領域 40 ポリシリコン層 41 層間絶縁膜 45 ポリシリコン層電極 1,31 Silicon substrate 2,32 Epitaxial layer 3,34 Field oxide film 4,35 Buried layer 5,36 Emitter region 6,37 Collector region 7,38 Base contact region 8,39 Oxide film 9 Polycide layer 10 CVD oxide film 11 BPSG oxide film 12,42 Emitter electrode 13,43 Collector electrode 14,44 Base electrode 15 Polycide layer electrode 16 Mask 17,19 Resist mask 18 Boron ion 20 Arsenic ion 21 Resistor 22,22a Load PNP transistor 23,23a Driving PNP Transistor 24 Input terminal 25 Output terminal 33 P-type isolation region 40 Polysilicon layer 41 Interlayer insulating film 45 Polysilicon layer electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/082 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical indication location H01L 27/082

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一導電型の半導体基板の表面に酸化膜を
介して形成された導電体パターンと、前記導電体パター
ンに対しセルフアラインに形成された逆導電型のエミッ
タ領域とコレクタ領域とを有し、前記エミッタ領域とコ
レクタ領域の間のベース領域上に前記導電体パターンが
存在しており、前記導電体のパターンがエミッタ領域と
同電位になるように接続されていることを特徴とするラ
テラル・バイポーラトランジスタ。
1. A conductive pattern formed on a surface of a semiconductor substrate of one conductivity type via an oxide film, and an emitter region and a collector region of opposite conductivity type formed in self-alignment with the conductive pattern. And the conductor pattern is present on the base region between the emitter region and the collector region, and the conductor pattern is connected so as to have the same potential as the emitter region. Lateral bipolar transistor.
【請求項2】 前記半導体基板の表面であり、前記導電
体パターン、エミッタ領域およびコレクタ領域の外側に
位置する領域にベースコンタクト領域が形成され、更
に、前記半導体基板の内部であり、前記導電体パター
ン、エミッタ領域、コレクタ領域およびベースコンタク
ト領域の下部に位置する領域全体にわたって同導電型で
高濃度不純物を有する埋込み層が形成されていることを
特徴とする請求項1記載のラテラル・バイポーラトラン
ジスタ。
2. A base contact region is formed on the surface of the semiconductor substrate and outside the conductor pattern, the emitter region and the collector region, and further inside the semiconductor substrate, the conductor 2. The lateral bipolar transistor according to claim 1, wherein a buried layer having the same conductivity type and a high concentration of impurities is formed over the entire region located below the pattern, the emitter region, the collector region and the base contact region.
【請求項3】 一導電型の半導体基板の表面から同導電
型の不純物イオンを高加速エネルギーで選択的にイオン
注入し、前記半導体基板の内部に高濃度不純物を有する
埋込み層を形成する工程と、前記半導体基板の表面に酸
化膜を介して導電体膜を成膜しパターニングする工程
と、前記パターニングした導電体膜をマスクにし逆導電
型の不純物イオンをイオン注入し、前記半導体基板の表
面にエミッタ領域とコレクタ領域とを形成する工程と、
前記エミッタ領域とコレクタ領域の外側に位置する領域
に同導電型の不純物をイオン注入しベースコンタクト領
域を形成する工程と、前記エミッタ領域、コレクタ領
域、ベースコンタクト領域およびパターニングした導電
体膜上にそれぞれ電極を形成し前記エミッタ領域上の電
極と前記パターニングした導電体膜上の電極とを接続す
る工程と、を含むことを特徴とするラテラル・バイポー
ラトランジスタの製造方法。
3. A step of selectively implanting impurity ions of the same conductivity type with high acceleration energy from the surface of a semiconductor substrate of one conductivity type to form a buried layer having a high concentration of impurities inside the semiconductor substrate. A step of forming and patterning a conductor film on the surface of the semiconductor substrate via an oxide film, and impurity ions of the opposite conductivity type are ion-implanted using the patterned conductor film as a mask to the surface of the semiconductor substrate. Forming an emitter region and a collector region,
Forming a base contact region by ion-implanting an impurity of the same conductivity type into a region located outside the emitter region and the collector region; and forming a base contact region on the emitter region, the collector region, the base contact region and the patterned conductor film, respectively. Forming an electrode and connecting the electrode on the emitter region to the electrode on the patterned conductor film, a method for manufacturing a lateral bipolar transistor.
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