JPS6381972A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JPS6381972A
JPS6381972A JP61225974A JP22597486A JPS6381972A JP S6381972 A JPS6381972 A JP S6381972A JP 61225974 A JP61225974 A JP 61225974A JP 22597486 A JP22597486 A JP 22597486A JP S6381972 A JPS6381972 A JP S6381972A
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JP
Japan
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bipolar transistor
region
film
insulating film
transistors
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Application number
JP61225974A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Sekine
康 関根
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6381972A publication Critical patent/JPS6381972A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/082Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including bipolar components only
    • H01L27/0823Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including bipolar components only including vertical bipolar transistors only
    • H01L27/0828Combination of direct and inverse vertical transistors

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Abstract

PURPOSE:To increase the density of integration of transistors by forming a forward bipolar transistor and a reverse bipolar transistor into the same cell. CONSTITUTION:An npn type bipolar transistor Q1 is constituted of an emitter region 8, a base region 6 and a collector region consisting of an silicon epitaxial layer 41 in the lower section of the base region 6, an npn type bipolar transistor Q2 is organized of an emitter region composed of an silicon epitaxial layer 42 in the lower section of a base region 7, the base region 7 and a collector region 9, and the emitter region in Q2 and the collector region in Q1 are connected mutually by a buried layer 2. Accordingly, the density of integration of transistors can be made larger than the forward and reverse npn type bipolar transistors Q1, Q2 are shaped independently in separate cell by approximately twice because Q1 and Q2 are formed in the same cell, and parasitic capacitance CTS with a semiconductor substrate 1 can be minimized because the area of the buried layer 2 per one can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、順方向バ
イポーラトランジスタと逆方向バイポーラトランジスタ
とを有する半導体集積回路装置に適用して有効な技術に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and particularly relates to a technique that is effective when applied to a semiconductor integrated circuit device having a forward bipolar transistor and a reverse bipolar transistor. It is something.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

リニアICの増幅回路として多用されるカスコード接続
型の差動増幅器が知られている(例えば、オーム社昭和
50年11月20日発行、半導体回路マニュアル、 P
、1042〜1043) 、その差動増幅回路の一部の
回路構成を第2図に示す、この第2図に示すように、こ
のカスコード接続型差動増幅器においては、npn型バ
イポーラトランジスタQ1.Q2及び抵抗R1が直列接
続されると共に、npn型バイポーラトランジスタQ3
.Qa及び抵抗R2が直列接続されている。前記抵抗R
+。
Cascode-connected differential amplifiers, which are often used as linear IC amplifier circuits, are known (for example, Ohmsha Publishing, November 20, 1975, Semiconductor Circuit Manual, P.
, 1042-1043), the circuit configuration of a part of the differential amplifier circuit is shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, in this cascode-connected differential amplifier, npn type bipolar transistors Q1. Q2 and resistor R1 are connected in series, and an npn bipolar transistor Q3
.. Qa and resistor R2 are connected in series. The resistance R
+.

R2の一端は電源電位VCCに接続されると共に。One end of R2 is connected to the power supply potential VCC.

前記トランジスタQ、、Q、のエミッタには定電流源C
8が接続されている。このように構成されたカスコード
接続型の差動増幅器においては、トランジスタQ 1.
 Q sのベースにそれぞれ信号Vin+ 、 Vin
2を入力し、これらの差を増幅した出力が出力信号Vo
ut、t 、Vout2の差として得られる。このカス
コード接続型差動増幅器は、入力側に現れるミラー容量
を低減させるものであり、これにより入力容量を減少さ
せ、増幅器の帯域幅を広げることができる。なお、第2
図において、トランジスタQ2.Q4のベースは、定電
位v、。
A constant current source C is connected to the emitters of the transistors Q, ,Q,
8 are connected. In the cascode-connected differential amplifier configured in this way, the transistor Q1.
Signals Vin+ and Vin are applied to the base of Qs, respectively.
2, and the output that amplifies the difference between them is the output signal Vo.
It is obtained as the difference between ut, t, and Vout2. This cascode-connected differential amplifier reduces the Miller capacitance appearing on the input side, thereby reducing the input capacitance and widening the bandwidth of the amplifier. In addition, the second
In the figure, transistor Q2. The base of Q4 has a constant potential v.

に設定されている。is set to .

本発明者は、リニアICによるカスコード接続型差動増
幅器について検討した。以下は公知とされた技術ではな
いが、本発明が検討した技術であり、その概要は次のと
おりである。
The inventor studied a cascode-connected differential amplifier using a linear IC. Although the following is not a publicly known technique, it is a technique studied by the present invention, and its outline is as follows.

すなわち、本発明者が検討した技術においては、半導体
基板上に設けられた例えばn型のエピタキシャル層にフ
ィールド絶縁膜を選択的に形成してトランジスタ形成領
域を規定する。この場合のトランジスタ形成領域をセル
と呼ぶ。このセルはこのセル内に設けられたフィールド
絶縁膜により二つの領域に分けられ、その一方の領域に
例えばP型のベース領域及び例えばt型のエミッタ領域
が設けられている。これらのエミッタ領域、ベース領域
及びこのベース領域の下方における前記エピタキシャル
層から成るコレクタ領域によりnpn型バイポーラトラ
ンジスタが構成され、このトランジスタのコレクタ領域
用の電極を前記セルの他方の領域から取り出している。
That is, in the technique studied by the present inventor, a field insulating film is selectively formed in, for example, an n-type epitaxial layer provided on a semiconductor substrate to define a transistor formation region. The transistor formation region in this case is called a cell. This cell is divided into two regions by a field insulating film provided within the cell, and one region is provided with, for example, a P-type base region and, for example, a T-type emitter region. An npn type bipolar transistor is constituted by the emitter region, the base region, and the collector region made of the epitaxial layer below the base region, and the electrode for the collector region of this transistor is taken out from the other region of the cell.

そして、第2図のトランジスタQ1〜Q4は、上述のよ
うな構成を有するトランジスタを四つ用いて構成されて
いた。
The transistors Q1 to Q4 in FIG. 2 were constructed using four transistors having the above-mentioned configuration.

すなわち、カスコード接続型差動増幅器を構成するため
には四つのセルを用いる必要があった。
That is, it was necessary to use four cells to configure a cascode-connected differential amplifier.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、このように一つのセルに一つのトランジ
スタを形成する場合には、トランジスタの集積密度に限
界がある。
However, when one transistor is formed in one cell in this way, there is a limit to the integration density of the transistors.

本発明の目的は、トランジスタの集積密度の向上を図る
ことが可能な技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique that can improve the integration density of transistors.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を説明すれば、下記のとおりである。
Outline of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、順方向バイポーラトランジスタと逆方向バイ
ポーラトランジスタとを同一セル内に設けている。
That is, a forward bipolar transistor and a reverse bipolar transistor are provided in the same cell.

〔作 用〕[For production]

上記した手段によれば、トランジスターつ当たりの占有
面積を低減することができるので、トランジスタの集積
密度の向上を図ることができる。
According to the above-described means, the area occupied by each transistor can be reduced, so that the integration density of transistors can be improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下1本発明の構成について、実施例に基づき図面を参
照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the present invention will be described below based on embodiments with reference to the drawings.

なお、全図において、同一の機能を有するものには同一
の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
In addition, in all the figures, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted.

失凰厘土 第1図に示すように、実施例IによるリニアICにおい
ては1例えばP型シリコン基板のような半導体基板lの
表面に例えばn゛型の埋め込み層2及び例えばP0型の
チャネルストッパ領域3が設けられている。前記半導体
基板1上には例えばn型のシリコンエピタキシャル層4
が設けられ、このシリコンエピタキシャル層4の側面と
半導体基板1の表面とに例えばSiO2膜のようなフィ
ールド絶縁膜5が設けられている。このフィールド絶縁
膜5により互いに分離されたシリコンエピタキシャルJ
&4+、42中にはそれぞれ例えばp型のベース領域6
,7が設けられ、さらにこれらのベース領域6,7中に
それぞれ例えばn“型のエミッタ領域8.コレクタ領域
9が設けられている。なお。
As shown in FIG. 1, in the linear IC according to Embodiment I, a buried layer 2 of, for example, an n type and a channel stopper of, for example, a P0 type are formed on the surface of a semiconductor substrate l such as a P type silicon substrate. Region 3 is provided. For example, an n-type silicon epitaxial layer 4 is formed on the semiconductor substrate 1.
A field insulating film 5, such as a SiO2 film, is provided on the side surface of the silicon epitaxial layer 4 and on the surface of the semiconductor substrate 1. Silicon epitaxial layers J separated from each other by this field insulating film 5
&4+, 42 each include, for example, a p-type base region 6.
, 7 are provided, and in these base regions 6 and 7, for example, an n'' type emitter region 8 and collector region 9 are provided respectively.

フィールド絶縁膜5で囲まれた前記シリコンエピタキシ
ャル層41.42が一つのセルを構成する。
The silicon epitaxial layers 41 and 42 surrounded by the field insulating film 5 constitute one cell.

これらのエミッタ領域8、ベース領域6及びこのベース
領域6の下方におけるシリコンエピタキシャル層41か
ら成るコレクタ領域によりnpn型バイポーラトランジ
スタQ1が構成され、またベース領域7の下方における
シリコンエピタキシャル層42から成るエミッタ領域、
ベース領域フ及びコレクタ領域9によりnpn型バイポ
ーラトランジスタQ2が構成されている。なお、符号6
a。
An npn bipolar transistor Q1 is constituted by the emitter region 8, the base region 6, and the collector region made of the silicon epitaxial layer 41 below the base region 6, and the emitter region made of the silicon epitaxial layer 42 below the base region 7. ,
The base region 9 and the collector region 9 constitute an npn type bipolar transistor Q2. In addition, code 6
a.

7aは例えばR4型のグラフトベース領域である。7a is, for example, an R4 type graft base region.

前記npn型バイポーラトランジスタQ鵞のエミッタ領
域と前記npn型バイポーラトランジスタQ1のコレク
タ領域とは、埋め込み層2により互いに接続されている
。ここでは、トランジスタQ、を順方向npn型バイポ
ーラトランジスタと呼び、エミッタ領域及びコレクタ領
域の位置関係がこの順方向npn型バイポーラトランジ
スタQ1と逆になっている前記トランジスタQ2を逆方
向npn型バイポーラトランジスタと呼ぶ。
The emitter region of the npn bipolar transistor Q1 and the collector region of the npn bipolar transistor Q1 are connected to each other by a buried layer 2. Here, the transistor Q is called a forward npn-type bipolar transistor, and the transistor Q2, whose emitter region and collector region have a positional relationship opposite to that of the forward npn-type bipolar transistor Q1, is called a reverse npn-type bipolar transistor. call.

これらの順方向及び逆方向npn型バイポーラトランジ
スタQ!、Q2と、これらのトランジスタQ、、Q2と
同一構成の順方向及び逆方向npn型バイポーラトラン
ジスタQs 、Q4 (図示せず)と、抵抗R1、R2
(図示せず)とにより、第2図に示すカスコード接続型
の差動増幅器が構成されている0本発明者が検討した既
述の技術においては、一つのセル内に一つのトランジス
タを設け、前記シリコンエピタキシャル層42はコレク
タ電極の取り出し用に用いていたのに対し、本実施例に
おいては上述のように同一セル内に順方向及び逆方向n
pn型バイポーラトランジスタQI。
These forward and reverse npn bipolar transistors Q! , Q2, forward and reverse npn bipolar transistors Qs, Q4 (not shown) having the same configuration as these transistors Q, , Q2, and resistors R1, R2.
(not shown), the cascode-connected differential amplifier shown in FIG. The silicon epitaxial layer 42 was used for taking out the collector electrode, but in this embodiment, as described above, the silicon epitaxial layer 42 was used to take out the collector electrode in the forward and reverse directions.
pn type bipolar transistor QI.

Q2を設けているので、これらのトランジスタQ1、Q
2を別々のセル内に独立に形成した場合に比べてトラン
ジスタの集積密度を約2倍向上させることができる。ま
た、このように同一セル内に2つのトランジスタQ、、
Q、を設けているので、これらのトランジスタQ1.Q
2を別々のセル内に独立に形成した場合に比べてトラン
ジスターつ当たりの埋め込み層2の面積を減少させるこ
とができる。このため、埋め込み層2と半導体基板1と
の間の寄生容量CマSを減少させることができる。なお
、前記逆方向npn型バイポーラトランジスタQ2の電
流増幅率h+gHは、順方向npn型バイポーラトラン
ジスタQ、に比べて小さくなるが、第2図に示すように
この逆方向npn型バイポーラトランジスタQ2はベー
ス接地で用いるため、これは実用上問題を生じない。
Since Q2 is provided, these transistors Q1 and Q
The integration density of transistors can be increased approximately twice as compared to the case where transistors 2 and 2 are formed independently in separate cells. Also, in this way, two transistors Q,...
Q, these transistors Q1. Q
The area of the buried layer 2 per transistor can be reduced compared to the case where the buried layer 2 is formed independently in separate cells. Therefore, the parasitic capacitance C between the buried layer 2 and the semiconductor substrate 1 can be reduced. Note that the current amplification factor h+gH of the reverse npn bipolar transistor Q2 is smaller than that of the forward npn bipolar transistor Q, but as shown in FIG. This poses no practical problem since it is used in

前記シリコンエピタキシャル1fJ4* 、42の表面
には例えばSiO2膜のような絶II#膜10が設けら
れている。この絶縁膜10及び前記フィールド絶縁膜5
の上には、例えばSi3N、膜のような絶縁膜11が設
けられ、これらの絶縁膜10.11には前記グラフトベ
ース領域6a、エミッタ領域8、グラフトベース領域7
a及びコレクタ領域9に対応してそれぞれ開口121〜
124が設けられている。前記絶縁膜11上には、それ
ぞれ前記開口121.123を通じて前記グラフトベー
ス領域6a、7aに接続されている例えばP″″型の多
結晶シリコン膜13が設けられ、これによりベース引き
出しが行われている。この多結晶シリコン[13は、例
えばSiO2膜のような絶縁膜14゜15により覆われ
ている。前記エミッタ領域8及びコレクタ領域9の上に
は、前記開口122.124を通じて例えばn0型の多
結晶シリコン膜16が設けられている。この多結晶シリ
コン膜16は、例えばSiO2膜のような絶縁膜17及
び例えハSi3N4膜のような絶縁膜18により覆われ
ている。
On the surface of the silicon epitaxial layer 1fJ4*, 42, an insulation II# film 10, such as a SiO2 film, is provided. This insulating film 10 and the field insulating film 5
An insulating film 11, for example a Si3N film, is provided on the insulating film 10.11, and these insulating films 10.11 have the graft base region 6a, the emitter region 8 and the graft base region 7.
a and the collector region 9, respectively.
124 are provided. For example, a P'' type polycrystalline silicon film 13 is provided on the insulating film 11 and is connected to the graft base regions 6a and 7a through the openings 121 and 123, respectively, so that base extraction is performed. There is. This polycrystalline silicon [13] is covered with an insulating film 14, 15, such as a SiO2 film. For example, an n0 type polycrystalline silicon film 16 is provided on the emitter region 8 and the collector region 9 through the openings 122 and 124. This polycrystalline silicon film 16 is covered with an insulating film 17 such as a SiO2 film and an insulating film 18 such as a Si3N4 film.

これらの絶縁膜17.18には開口191〜194が設
けられ、これらの開口191〜194を通じて、前記多
結晶シリコン膜13.16上に例えばアルミニウム膜か
ら成る電極20−会3が設けられている。
These insulating films 17.18 are provided with openings 191-194, and electrodes 20-3 made of, for example, an aluminum film are provided on the polycrystalline silicon film 13.16 through these openings 191-194. .

次に、実施例IによるリニアICの製造方法について説
明する。
Next, a method for manufacturing a linear IC according to Example I will be described.

第3図に示すように、まず半導体基板1の表面に例えば
拡散やイオン打ち込みにより埋め込み層2及びチャネル
ストッパ領域3を選択的に形成した後、半導体基板1上
に例えばエピタキシャル成長によりシリコンエピタキシ
ャル層4を形成し、このシリコンエピタキシャル層4を
エツチングにより所定形状とする。次に、このシリコン
エピタキシャル層4の側面及び半導体基板1の表面を選
択的に熱酸化することによりフィールド絶縁膜5を形成
した後、このフィールド絶縁膜5で凹まれた活性領域の
表面に例えば熱酸化により例えば5i02膜のような絶
縁膜10を形成する。次に、前記フィールド絶縁膜5及
び絶縁膜10の全面に例えば5isN+rflIのよう
な絶縁膜11及び例えば多結晶シリコン膜24を順次形
成した後、この多結晶シリコン膜24の表面を熱酸化す
ることにより例えばSiO2膜のような絶縁膜25を形
成し、さらにこの絶縁膜25の上に例えばSi、 N、
膜のような絶縁11に26を形成する。この後、この絶
縁膜26の上に所定形状のフォトレジスト27を形成す
る。
As shown in FIG. 3, first, a buried layer 2 and a channel stopper region 3 are selectively formed on the surface of a semiconductor substrate 1 by, for example, diffusion or ion implantation, and then a silicon epitaxial layer 4 is formed on the semiconductor substrate 1 by, for example, epitaxial growth. The silicon epitaxial layer 4 is formed into a predetermined shape by etching. Next, after forming a field insulating film 5 by selectively thermally oxidizing the side surfaces of this silicon epitaxial layer 4 and the surface of the semiconductor substrate 1, the surface of the active region recessed by this field insulating film 5 is heated, for example. An insulating film 10 such as a 5i02 film is formed by oxidation. Next, after sequentially forming an insulating film 11 such as 5isN+rflI and a polycrystalline silicon film 24 on the entire surface of the field insulating film 5 and the insulating film 10, the surface of the polycrystalline silicon film 24 is thermally oxidized. For example, an insulating film 25 such as a SiO2 film is formed, and on this insulating film 25, for example, Si, N,
26 is formed on the insulation 11, such as a film. Thereafter, a photoresist 27 having a predetermined shape is formed on this insulating film 26.

次に第4図に示すように、前記フォトレジスト27をマ
スクとして前記絶縁膜26をサイドエツチングが生ずる
までエツチングする0次に、前記フォトレジスト27を
マスクとして前記多結晶シリコン膜24中に例えばホウ
素(B)をイオン打ち込みする。なお、Bがイオン打ち
込みされた部分を符号24aで示す。
Next, as shown in FIG. 4, using the photoresist 27 as a mask, the insulating film 26 is etched until side etching occurs. (B) is ion implanted. Note that the portion into which B ions are implanted is indicated by the reference numeral 24a.

次に、前記フォトレジスト27を除去した後。Next, after removing the photoresist 27.

アニールを行うことによりイオン打ち込みされた前記B
を多結晶シリコン膜24中に拡散させる。
Said B ion-implanted by performing annealing
is diffused into the polycrystalline silicon film 24.

次に、前記絶縁膜26をマスクとして前記絶縁膜25を
サイドエツチングが生ずるまでエツチングすることによ
り、第5図に示すように、前記絶縁膜26の下方の部分
を除いて前記絶縁膜25をエツチング除去する。
Next, by etching the insulating film 25 using the insulating film 26 as a mask until side etching occurs, the insulating film 25 is etched except for the lower part of the insulating film 26, as shown in FIG. Remove.

次に、前記絶縁膜26をエツチング除去した後絶縁膜2
5をマスクとして前記多結晶シリコン膜24をエツチン
グする。この場合、Bのドープにより多結晶シリコンの
エツチング速度が著しく小さくなるため、Bがドープさ
れている部分24aに対してBがドープされていない部
分を例えばヒドラジンにより選択エツチングすることが
可能であり、これを利用して絶縁llI25の端部の近
傍における多結晶シリコン膜24を部分的にエツチング
除去して、第6図に示すように開口24b、24Cを形
成する。
Next, after removing the insulating film 26 by etching, the insulating film 26 is removed by etching.
5 as a mask, the polycrystalline silicon film 24 is etched. In this case, since the etching rate of polycrystalline silicon is significantly reduced by doping with B, it is possible to selectively etch the portion not doped with B with respect to the portion 24a doped with B using, for example, hydrazine. Utilizing this, the polycrystalline silicon film 24 near the end of the insulating llI 25 is partially etched away to form openings 24b and 24C as shown in FIG.

次に、前記絶縁膜25をエツチング除去した後、前記開
口24b、24cを通じて前記絶縁膜11.10を順次
エツチング除去して、第7図に示すように開口121.
123を形成する。次に、Bがドープされていない部分
の多結晶シリコン膜24をエツチング除去した後、全面
に例えばBのような不純物及び例えばBF2のような不
純物を順次イオン打ち込みすることにより、例えばP型
のベース領域6,7及び例えばP3型のグラフトベース
領域6a、7aを形成する。
Next, after the insulating film 25 is etched away, the insulating films 11.10 are sequentially etched away through the openings 24b and 24c, and the openings 121.10 are etched away as shown in FIG.
123 is formed. Next, after etching away the portion of the polycrystalline silicon film 24 that is not doped with B, impurities such as B and BF2 are sequentially ion-implanted into the entire surface to form a P-type base. Regions 6, 7 and, for example, P3 type graft base regions 6a, 7a are formed.

次に第8図に示すように、全面に例えば多結晶シリコン
膜27を形成した後、アニールを行う。
Next, as shown in FIG. 8, after forming, for example, a polycrystalline silicon film 27 on the entire surface, annealing is performed.

これにより、Bがドープされた前記多結晶シリコン膜2
4aと前記グラフトベース領域6a、7aとからBを前
記多結晶シリコン膜27中に拡散させる。この場合、こ
の多結晶シリコンrJ!X27のうちの前記多結晶シリ
コン膜24aに接する部分と前記グラフトベース領域6
a、6bに接する部分とにBがドープされるが、前記絶
縁膜11上の部分における多結晶シリコン膜27にはB
がドープされない。次に、前記多結晶シリコン膜27の
Bがドープされた部分に対してBがドープされていない
部分を選択エツチングすることによりBがドープされた
部分のみ残し、さらにこの多結晶シリコン膜27と多結
晶シリコン膜24aとをエツチングにより所定形状にパ
ターンニングして、第9図に示すように、所定形状の多
結晶シリコン膜13を形成する。
As a result, the polycrystalline silicon film 2 doped with B
4a and the graft base regions 6a and 7a, B is diffused into the polycrystalline silicon film 27. In this case, this polycrystalline silicon rJ! The portion of X27 that is in contact with the polycrystalline silicon film 24a and the graft base region 6
B is doped in the portions contacting the insulating films 11 and 6b, but the polycrystalline silicon film 27 on the insulating film 11 is doped with B.
is not doped. Next, by selectively etching the B-doped portions of the polycrystalline silicon film 27 and the undoped portions, only the B-doped portions are left. The crystalline silicon film 24a is patterned into a predetermined shape by etching to form a polycrystalline silicon film 13 having a predetermined shape, as shown in FIG.

次に第10図に示すように、全面に例えばSiO2膜の
ような絶縁膜14を形成し、この絶縁膜14の4二にさ
らに例えば5isN4膜のような絶縁膜2Bを形成した
後、この絶縁膜2B上に所定形状のフォトレジスト29
を形成する。
Next, as shown in FIG. 10, an insulating film 14 such as a SiO2 film is formed on the entire surface, and an insulating film 2B such as a 5isN4 film is further formed on the insulating film 14. A photoresist 29 having a predetermined shape is formed on the film 2B.
form.

次に、このフォトレジスト29をマスクとして前記絶綜
膜2Bをエツチングし、さらにこのエツチングにより残
された絶縁膜28をマスクとして前記F n膜14をエ
ツチングした後、フォトレジスト29を除去して第11
図に示す状態とする。
Next, the insulating film 2B is etched using this photoresist 29 as a mask, and the Fn film 14 is further etched using the insulating film 28 left by this etching as a mask, and then the photoresist 29 is removed and the insulating film 2B is etched. 11
Set the state as shown in the figure.

次に、前記絶樟瞑28をマスクとして前記多結晶シリコ
ン膜13を部分的に熱酸化することにより、第12図に
示すように例えばSiO2膜のような絶縁[1115を
形成する。
Next, by partially thermally oxidizing the polycrystalline silicon film 13 using the crystalline film 28 as a mask, an insulating layer 1115 such as a SiO2 film is formed as shown in FIG.

次に、前記絶縁膜2Bをエツチング除去した後、第13
図に示すように全面に多結晶シリコン膜16を形成する
0次に、この多結晶シリコンIt!116に例えばイオ
ン打ち込みにより例えばヒ素(As)をドープする0次
に、アニールを行ってこの多結晶シリコン膜16中のA
sをシリコンエピタキシャル層4中に拡散させることに
より、前記ベース領域6,7中にそれぞれ例えばn4型
のエミッタ領域8及びコレクタ領域9を形成する。
Next, after removing the insulating film 2B by etching, the thirteenth
As shown in the figure, a polycrystalline silicon film 16 is formed on the entire surface of the polycrystalline silicon It! 116 is doped with, for example, arsenic (As) by, for example, ion implantation. Next, annealing is performed to remove A in this polycrystalline silicon film 16.
By diffusing s into the silicon epitaxial layer 4, for example, an n4 type emitter region 8 and collector region 9 are formed in the base regions 6 and 7, respectively.

次に、前記多結晶シリコンf1116をエツチングによ
り所定形状にパターンニングした後、全面に絶縁膜17
.18を形成し、これらの絶縁膜17.18の所定部分
をエツチング除去して開口191〜194を形成する0
次に、例えばスパッタにより全面に例えばアルミニウム
膜を形成した後、このアルミニウム膜をエツチングによ
り所定形状にパターンニングして電極20〜23を形成
し、目的とするリニアICを完成させる。
Next, after patterning the polycrystalline silicon f1116 into a predetermined shape by etching, an insulating film 17 is formed on the entire surface.
.. 18 is formed, and predetermined portions of these insulating films 17 and 18 are etched away to form openings 191 to 194.
Next, for example, an aluminum film is formed on the entire surface by sputtering, and then this aluminum film is patterned into a predetermined shape by etching to form electrodes 20 to 23, thereby completing the intended linear IC.

失立鮭l 第14図に示すように、実施例■によるリニアICは、
シリコンエピタキシャル層42がp型であり、このシリ
コンエピタキシャル層42もベース領域の一部を構成す
ることを除いて、第1図に示す実施例IによるリニアI
Cと実質的に同様な構成を灯している。
As shown in FIG. 14, the linear IC according to the embodiment
The linear I according to Example I shown in FIG. 1 except that the silicon epitaxial layer 42 is p-type and also forms part of the base region.
It has a substantially similar configuration to C.

この実施例■にょろリニアICによれば、実施例Iと同
様な効果に加えて1次のような効果がある。すなわち、
逆方向npn型バイポーラトランジスタQ2の埋め込み
W!I2から成るエミッタ領域カヘース領域よりも高不
純物濃度となるので、エミッタ領域からベース領域への
キャリヤの注入効率が高くなり、このため逆方向npn
型バイポーラトランジスタQ2のhFEを向上させるこ
とができる。従って、高性能の差動増幅器を得ることが
できる。
According to the linear IC of this embodiment (2), in addition to the same effects as those of the embodiment I, there is a first-order effect. That is,
Burying of reverse npn type bipolar transistor Q2 W! Since the emitter region composed of I2 has a higher impurity concentration than the cache region, the efficiency of carrier injection from the emitter region to the base region is high, and therefore the reverse direction npn
hFE of the type bipolar transistor Q2 can be improved. Therefore, a high-performance differential amplifier can be obtained.

この実施例■によるリニアICの製造方法は、実施例I
の例えば第3図に示す工程において、例えば絶縁膜10
の形成後にシリコンエピタキシャル層43中に例えばB
のようなp型不純物を例えばフォトレジストマスクを用
いて選択的にイオン打ち込みすることによりp型化する
ことを除いて、実施例Iで述べたと同様である。
The method for manufacturing a linear IC according to this Example ① is as follows: Example I
For example, in the process shown in FIG.
For example, B is added in the silicon epitaxial layer 43 after the formation of
The process is the same as that described in Example I, except that the p-type impurity is selectively implanted using, for example, a photoresist mask to make the p-type impurity p-type.

以上、本発明者によってなされた発明を前記実施例に基
づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において
種々変形し得ることは勿論である。
As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on the above embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the invention. It is.

例えば1本発明は、順方向バイポーラトランジスタと逆
方向バイポーラトランジスタとを有する各種半導体集積
回路装置に適用することができる。
For example, the present invention can be applied to various semiconductor integrated circuit devices having forward bipolar transistors and reverse bipolar transistors.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち1代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば。
The effects obtained by one representative invention among the inventions disclosed in this application will be briefly described.

下記のとおりである。It is as follows.

すなわち、トランジスタの集積密度の向上を図ることが
できる。
That is, it is possible to improve the integration density of transistors.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の実施例IによるリニアICを示す断
面図、 第2図は、カスコード接続型の差動増幅器を示す回路図
。 第3図〜第13図は、第1図に示すリニアICの製造方
法の一例を工程順に示す断面図、第14図は1本発明の
実施例■によるリニアICを示す断面図である。 図中、1・・・半導体基板、2・・・埋め込み層、4・
・・シリコンエピタキシャル層、5・・・フィールド絶
縁膜、6,7・・・ベース領域、8・・・エミッタ領域
、9・・コレクタ領域、13・・・多結晶シリコン膜、
10゜11.14.15.17.18・・・絶縁膜、2
0〜23・・・電極、Q、〜Q4・・・npn型バイポ
ーラトランジスタである。 第  2  図 Vtc 笑  3  A 第1O図 第  11 図 1df  1 2  図 第13図
FIG. 1 is a sectional view showing a linear IC according to Example I of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing a cascode-connected differential amplifier. 3 to 13 are cross-sectional views showing an example of the manufacturing method of the linear IC shown in FIG. 1 in order of steps, and FIG. 14 is a cross-sectional view showing a linear IC according to Example 1 of the present invention. In the figure, 1... semiconductor substrate, 2... buried layer, 4...
... silicon epitaxial layer, 5 ... field insulating film, 6, 7 ... base region, 8 ... emitter region, 9 ... collector region, 13 ... polycrystalline silicon film,
10゜11.14.15.17.18...Insulating film, 2
0 to 23...electrode, Q, to Q4...npn type bipolar transistor. Figure 2 Vtc lol 3 A Figure 1O Figure 11 Figure 1df 1 2 Figure 13

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、順方向バイポーラトランジスタと逆方向バイポーラ
トランジスタとを有する半導体集積回路装置であって、
前記順方向バイポーラトランジスタと前記逆方向バイポ
ーラトランジスタとを同一セル内に設けたことを特徴と
する半導体集積回路装置。 2、前記順方向バイポーラトランジスタと前記逆方向バ
イポーラトランジスタとが埋め込み層を共通にして設け
られていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の半導体集積回路装置。 3、前記順方向バイポーラトランジスタ及び前記逆方向
バイポーラトランジスタがnpn型バイポーラトランジ
スタであることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は
第2項記載の半導体集積回路装置。 4、前記順方向バイポーラトランジスタ及び前記逆方向
バイポーラトランジスタがカスコード接続型の差動増幅
器を構成することを特徴とする特許請求の範囲第1項〜
第3項のいずれか一項記載の半導体集積回路装置。 5、前記半導体集積回路装置がリニアICであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれか一
項記載の半導体集積回路装置。
[Claims] 1. A semiconductor integrated circuit device having a forward bipolar transistor and a reverse bipolar transistor,
A semiconductor integrated circuit device, wherein the forward bipolar transistor and the reverse bipolar transistor are provided in the same cell. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the forward bipolar transistor and the reverse bipolar transistor are provided with a common buried layer. 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2, wherein the forward bipolar transistor and the reverse bipolar transistor are npn bipolar transistors. 4. Claims 1 to 4, wherein the forward bipolar transistor and the reverse bipolar transistor constitute a cascode-connected differential amplifier.
The semiconductor integrated circuit device according to any one of item 3. 5. The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 4, wherein the semiconductor integrated circuit device is a linear IC.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8212291B2 (en) 2008-03-12 2012-07-03 Georgia Tech Research Corporation Inverse mode SiGe HBT cascode device and fabrication method
EP3866198A1 (en) * 2020-02-17 2021-08-18 Nxp B.V. Semiconductor device

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