JPS63254761A - Manufacture of semiconductor integrated circuit - Google Patents
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- JPS63254761A JPS63254761A JP8953487A JP8953487A JPS63254761A JP S63254761 A JPS63254761 A JP S63254761A JP 8953487 A JP8953487 A JP 8953487A JP 8953487 A JP8953487 A JP 8953487A JP S63254761 A JPS63254761 A JP S63254761A
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Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、同一半導体基板内にバイポーラトランジスタ
とMOSトランジスタを形成する半導体集積回路の製造
方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit in which a bipolar transistor and a MOS transistor are formed within the same semiconductor substrate.
従来の技術
バイポーラトランジスタとCMO8(相補型MO3)ト
ランジスタを同一半導体基板内に集積化した従来の半導
体集積回路は、第2図に示すような工程流れ図に従って
形成されていた。以下、第2図を参照して従来の半導体
集積回路の構造とその製造方法について説明する。2. Description of the Related Art A conventional semiconductor integrated circuit in which a bipolar transistor and a CMO8 (complementary MO3) transistor are integrated on the same semiconductor substrate has been formed according to a process flowchart as shown in FIG. The structure of a conventional semiconductor integrated circuit and its manufacturing method will be described below with reference to FIG.
まず、第2図aのように、n型埋め込み領域2.21及
びn型埋め込み領域3.31が選択的に形成されたp型
車結晶シリコン基板1の上に、n型シリコンエピタキシ
ャル層4を形成し、p型不純物の拡散でn型埋め込み領
域3の上にはこれに繋がるp型分離領域5を、n型埋め
込み領域31の上にはこれに繋がるpウェル領域6を形
成する。First, as shown in FIG. 2a, an n-type silicon epitaxial layer 4 is formed on a p-type wheel crystal silicon substrate 1 in which an n-type buried region 2.21 and an n-type buried region 3.31 are selectively formed. A p-type isolation region 5 is formed on the n-type buried region 3 and a p-type isolation region 5 is formed on the n-type buried region 3, and a p-well region 6 is formed on the n-type buried region 31 by diffusion of p-type impurities.
次に、第2図すのように、n型エピタキシャル層4上の
素子分離形成予定領域にはn十のチャンネルストップ拡
散層7を、pウェル領域6上の素予分離形成予定領域に
はp+のチャンネルストップ拡散層8を形成したのち、
選択酸化法により厚いシリコン酸化膜9を成長させ、素
子分離領域を形成する。Next, as shown in FIG. 2, an n+ channel stop diffusion layer 7 is formed in the region on the n-type epitaxial layer 4 where element isolation is to be formed, and a p+ After forming the channel stop diffusion layer 8,
A thick silicon oxide film 9 is grown by selective oxidation to form element isolation regions.
次に、第2図Cのように、MOSトランジスタ用のゲー
ト酸化膜となる薄いシリコン酸化膜10を形成し、さら
にこの上に多結晶シリコン等の導電膜を選択的に形成し
てゲート電極11を形成する。そうしたのち、p型のド
ーパントをイオン注入することにより、NPNトランジ
スタのベース領域12.nチャンネルMOSトランジス
タのソース領域13.ドレイン領域113およびガート
バンド領域14を形成する。また、n型のドーパントを
イオン注入することにより、NPN トランジスタのエ
ミッタ領域15.コレクタコンタクト領域16.ボトム
ゲートコンタクト領域17.nチャンネルMOSトラン
ジスタのソース領域18゜ドレイン領域118を形成す
る。なお、ソースとドレインの拡散層の拡散深さは、ゲ
ート長が3μ−の場合を例にすると、pチャンネル側で
0.6〜0.7μ霧、nチャンネル側で0.3〜0.4
μm程度である。Next, as shown in FIG. 2C, a thin silicon oxide film 10 is formed to serve as a gate oxide film for a MOS transistor, and a conductive film such as polycrystalline silicon is selectively formed on this to form a gate electrode 11. form. Thereafter, the base region 12. of the NPN transistor is ion-implanted with a p-type dopant. Source region 13 of n-channel MOS transistor. Drain region 113 and guard band region 14 are formed. Also, by ion-implanting an n-type dopant, the emitter region 15 of the NPN transistor. Collector contact area 16. Bottom gate contact region 17. A source region 18° and a drain region 118 of an n-channel MOS transistor are formed. Note that the diffusion depth of the source and drain diffusion layers is 0.6 to 0.7 μ on the p-channel side and 0.3 to 0.4 on the n-channel side, taking the case where the gate length is 3 μ- as an example.
It is about μm.
最後に、第2図dのように、層間絶縁膜となるPSG膜
19を表面に形成した後、コンタクト窓をあけ、この部
分にアルミニウム電極20を形成する。Finally, as shown in FIG. 2d, after a PSG film 19 serving as an interlayer insulating film is formed on the surface, a contact window is opened and an aluminum electrode 20 is formed in this part.
発明が解決しようとする問題点
このような従来の製造方法では、MOSトランジスタの
実効チャンネル長の低減を押えるために、ソースとドレ
インの拡散深さが比較的浅くなるように設計されている
。このため、工程削減のためpチャンネルMO8)ラン
ジスタのソース・ドレインとNPNトランジスタのベー
ス、nチャンネルMOSトランジスタのソース・ドレイ
ンとNPN)ランジスタのエミッタを共用する場合に、
バイポーラトランジスタの耐圧に制限を受けるという問
題があった。Problems to be Solved by the Invention In such conventional manufacturing methods, the diffusion depths of the source and drain are designed to be relatively shallow in order to suppress reduction in the effective channel length of the MOS transistor. Therefore, in order to reduce the number of steps, when the source/drain of a p-channel MO8) transistor and the base of an NPN transistor are shared, and the source/drain of an n-channel MOS transistor and the emitter of an NPN) transistor are shared,
There was a problem in that the withstand voltage of bipolar transistors was limited.
問題点を解決するための手段
この問題点を解決するために本発明は、MOSトランジ
スタのゲート長の設計値を故意に大きくし、NPNトラ
ンジスタの耐圧向上のために、ベースの拡散深さとエミ
ッタの拡散深さを深くしても、NPN トランジスタの
ベース領域とnチャンネルMOSトランジスタのソース
領域及びドレイン領域、エミッタ領域とnチャンネルM
OSトランジスタのソース領域及びドレイン領域を同一
の工程で形成するものである。Means for Solving the Problem In order to solve this problem, the present invention intentionally increases the design value of the gate length of the MOS transistor, and increases the base diffusion depth and emitter depth in order to improve the withstand voltage of the NPN transistor. Even if the diffusion depth is increased, the base region of the NPN transistor, the source region and drain region of the n-channel MOS transistor, the emitter region and the n-channel MOS transistor
The source region and drain region of the OS transistor are formed in the same process.
作用
この構成により、高耐圧バイポーラトランジスタのベー
ス領域とnチャンネルMOSトランジスタのソース領域
及びドレイン領域、エミッタ領域とnチャンネルMOS
トランジスタのソース領域及びドレイン領域を同一の工
程で形成することができる。Operation With this configuration, the base region of the high voltage bipolar transistor, the source region and drain region of the n-channel MOS transistor, the emitter region and the n-channel MOS
A source region and a drain region of a transistor can be formed in the same process.
実施例
本発明の半導体集積回路の実施例を第1図を参照して説
明する。まず、第1図aのように、p型車結晶シリコン
基板1の中に、アンチモンあるいは砒素を選択的にドー
プしてn型埋め込み領域2.21を形成する。次に、ボ
ロンを選択的にドープしてp型埋め込み領域3.31を
形成する。Embodiment An embodiment of the semiconductor integrated circuit of the present invention will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 1A, an n-type buried region 2.21 is formed by selectively doping antimony or arsenic into a p-type crystalline silicon substrate 1. Next, boron is selectively doped to form a p-type buried region 3.31.
次いで、表面全体に比抵抗が、1〜5Ωcmのn型シリ
コンエピタキシャル層4を10〜20ua+成長させる
。ついで、p型埋め込み領域3と31に対応するn型エ
ピタキシャル層表面部分にボロンを選択的にドープして
、p型埋め込み領域3の上にはこれに繋がる分離領域5
を形成し、また、p型埋め込み領域31の上にはnチャ
ンネルMOSトランジスタを形成するためのpウェル領
域6を形成する。Next, an n-type silicon epitaxial layer 4 having a resistivity of 1 to 5 Ωcm is grown over the entire surface in an area of 10 to 20 ua+. Next, boron is selectively doped into the surface portion of the n-type epitaxial layer corresponding to the p-type buried regions 3 and 31, and an isolation region 5 is formed above the p-type buried region 3 to connect thereto.
Furthermore, a p-well region 6 for forming an n-channel MOS transistor is formed on the p-type buried region 31.
次に、第1図すのように、n型エピタキシャル層4上の
素子分離形成予定領域にはn+のチャンネルストップ拡
散層7を、pウェル領域6上の素子分離形成予定領域に
はp+のチャンネルストップ拡散層8を形成したのち、
選択酸化法により厚いシリコン酸化膜9を成長させ、素
子分離領域を形成する。Next, as shown in FIG. 1, an n+ channel stop diffusion layer 7 is formed in the region on the n-type epitaxial layer 4 where element isolation is to be formed, and a p+ channel stop diffusion layer 7 is formed in the region where element isolation is to be formed on the p well region 6. After forming the stop diffusion layer 8,
A thick silicon oxide film 9 is grown by selective oxidation to form element isolation regions.
次に、第1図Cのように、MOSトランジスタ用のゲー
ト酸化膜となる薄いシリコン酸化膜10を形成し、さら
に、この上に多結晶シリコン等の導電膜を選択的に形成
してゲート電極11を形成する。この際、高耐圧NPN
トランジスタの拡散深さの深いベース・エミッタとM
OS)ランジスタのソース・ドレインを共用する事を考
慮し、実効チャンネル長の低減を押えるためにゲート長
を予め長くする。このとき、NPN トランジスタのベ
ース拡散深さを1.0Um以上、nチャンネルMOSト
ランジスタのチャンネル長を3.0μmに設定すると、
ゲート長は4.5Um以上が遣当である。そうしたのち
、p型のドーパントをイオン注入し、拡散処理すること
により、拡散深さ1.0U−以上のNPNトランジスタ
のベース領域は、nチャンネルMOSトランジスタのソ
ース領域13゜ドレイン領域113およびガートバンド
領域14を形成する。次いで、n型のドーパントをイオ
ン注入し、拡散処理することにより、NPNトランジス
タのエミッタ領域15.コレクタコンタクト領域16.
ボトムゲートコンタクト17.nチャンネルMOS)ラ
ンジスタのソース領域18.ドレイン領域118を形成
する。Next, as shown in FIG. 1C, a thin silicon oxide film 10 is formed to serve as a gate oxide film for a MOS transistor, and a conductive film such as polycrystalline silicon is selectively formed on this film to form a gate electrode. 11 is formed. At this time, high voltage NPN
Transistor deep diffusion base emitter and M
OS) Considering that the source and drain of the transistor are shared, the gate length is lengthened in advance to prevent reduction in the effective channel length. At this time, if the base diffusion depth of the NPN transistor is set to 1.0 Um or more and the channel length of the n-channel MOS transistor is set to 3.0 μm, then
The gate length must be 4.5 Um or more. After that, by ion-implanting a p-type dopant and performing a diffusion process, the base region of the NPN transistor with a diffusion depth of 1.0 U- or more is formed into the source region 13° drain region 113 and guard band region of the n-channel MOS transistor. form 14. Next, an n-type dopant is ion-implanted and diffused to form the emitter region 15. of the NPN transistor. Collector contact area 16.
Bottom gate contact 17. n-channel MOS) transistor source region 18. A drain region 118 is formed.
最後に、第1図dのように、眉間絶縁膜となるPSG膜
19を表面に形成した後、コンタクト窓をあけ、この部
分にアルミニウム電極20を形成する。Finally, as shown in FIG. 1d, after a PSG film 19 serving as an insulating film between the eyebrows is formed on the surface, a contact window is opened and an aluminum electrode 20 is formed in this part.
発明の効果
以上のように本発明によれば、高耐圧NPN トランジ
スタを含むBi−CMOS集積回路のベース領域とnチ
ャンネルMOSトランジスタのソース及びドレイン領域
、エミッタ領域とnチャンネルMOSトランジスタのソ
ース及びドレイン領域をそれぞれ同一の工程で形成する
ことができるため、製造工程を簡素化でき、経済的効果
が大きい。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the base region of a Bi-CMOS integrated circuit including a high voltage NPN transistor, the source and drain regions of an n-channel MOS transistor, and the emitter region and the source and drain regions of an n-channel MOS transistor. Since each can be formed in the same process, the manufacturing process can be simplified and the economic effect is large.
1・・・・・・p型車結晶シリコン基板、2,21・・
・・・・n型埋め込み領域、3,31・・・・・・n型
埋め込み領域、4・・・・・・n型シリコンエピタキシ
ャル層、5・・・・・・p型分離領域、6・・・・・・
pウェル領域、7.8・・・・・・チャンネルストッパ
ー領域、9・・・・・・厚いシリコン酸化膜、10・・
・・・・シリコン酸化膜、11・・・・・・ゲート電極
、12・・・・・・NPN)ランジスタのベース領域、
13・・・・・・nチャンネルMOSトランジスタのソ
ース領域、113・・・・・・nチャンネルMOSトラ
ンジスタのドレイン領域、14・・・・・・ガートバン
ド領域、15・・・・・・NPN トランジスタのエミ
ッタ領域、16・・・・・・コレクタコンタクト領域、
17・・・・・・ボトムゲートコンタクト領域、18・
・・・・・nチャンネルMOSトランジスタのソース領
域、118・・・・・・nチャンネルMOS)ランジス
タのドレイン領域、19・・・・・・PSG膜、20・
・・・・・アルミニウム電極。
代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか1名5−rv分
分角1デj
呪−pつIル碩ml(
fO−−−シラコン脇更イこ月炙
11−・−メーk(擾
第2図
〒1...P-type car crystal silicon substrate, 2, 21...
...N type buried region, 3, 31... N type buried region, 4... N type silicon epitaxial layer, 5... P type isolation region, 6.・・・・・・
p-well region, 7.8... channel stopper region, 9... thick silicon oxide film, 10...
... silicon oxide film, 11 ... gate electrode, 12 ... NPN) transistor base region,
13... Source region of n-channel MOS transistor, 113... Drain region of n-channel MOS transistor, 14... Guard band region, 15... NPN transistor emitter region, 16...collector contact region,
17...Bottom gate contact region, 18.
... Source region of n-channel MOS transistor, 118 ... Drain region of n-channel MOS) transistor, 19 ... PSG film, 20.
...Aluminum electrode. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person Figure
Claims (1)
び第2の領域を分離して形成する工程と、前記半導体基
板の表面に酸化膜を形成したのち、前記第2の領域上に
位置する前記酸化膜の上にそのゲート長を長くしたゲー
ト電極を形成する工程と、前記半導体基板と同一導電型
の不純物イオンを注入し、前記第1の領域内にベース領
域を、前記第2の領域内にソース及びドレイン領域を同
時に形成する工程と、前記半導体基板と逆導電型の不純
物をイオン注入し、前記第1の領域内にエミッタ領域を
、前記第2の領域内にソース及びドレイン領域を同時に
形成する工程とを有することを特徴とする半導体集積回
路の製造方法。a step of separately forming first and second regions of an opposite conductivity type on a semiconductor substrate of one conductivity type, and forming an oxide film on the surface of the semiconductor substrate; forming a gate electrode with a longer gate length on the oxide film located above, and implanting impurity ions of the same conductivity type as the semiconductor substrate to form a base region in the first region; a step of simultaneously forming source and drain regions in a second region, ion-implanting an impurity of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate, forming an emitter region in the first region and a source region in the second region; and a step of simultaneously forming a drain region.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8953487A JPS63254761A (en) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | Manufacture of semiconductor integrated circuit |
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JP8953487A JPS63254761A (en) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | Manufacture of semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63254761A true JPS63254761A (en) | 1988-10-21 |
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JP8953487A Pending JPS63254761A (en) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | Manufacture of semiconductor integrated circuit |
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JP (1) | JPS63254761A (en) |
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1987
- 1987-04-10 JP JP8953487A patent/JPS63254761A/en active Pending
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