JPH02215157A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH02215157A
JPH02215157A JP1036486A JP3648689A JPH02215157A JP H02215157 A JPH02215157 A JP H02215157A JP 1036486 A JP1036486 A JP 1036486A JP 3648689 A JP3648689 A JP 3648689A JP H02215157 A JPH02215157 A JP H02215157A
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Japan
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integrated circuit
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semiconductor integrated
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Hiroshi Momose
百瀬 啓
Koji Makita
牧田 耕次
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
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    • H10D84/0109Integrating at least one component covered by H10D12/00 or H10D30/00 with at least one component covered by H10D8/00, H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integrating IGFETs with BJTs the at least one component covered by H10D12/00 or H10D30/00 being a MOS device
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/40Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00 with at least one component covered by groups H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of IGFETs with BJTs
    • H10D84/401Combinations of FETs or IGBTs with BJTs
    • H10D84/403Combinations of FETs or IGBTs with BJTs and with one or more of diodes, resistors or capacitors
    • H10D84/406Combinations of FETs or IGBTs with vertical BJTs and with one or more of diodes, resistors or capacitors

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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、半導体集積回路に関し、特にバイポーラト
ランジスタと、MOSFETとが混在するBi−CMO
Sを構成する半導体集積回路に関するものである。
(従来の技術) 従来、バイポーラトランジスタとMOSFETとが混在
しているB1−CMOSを構成する半導体集積回路とし
て、バイポーラトランジスタのベースとMOSFETの
ドレインとが同一の不純物拡散領域に形成されているも
のがある。
以下、図面を参照して、このようなベースとドレインと
が一体となって形成されている構造を持つ半導体集積回
路について説明する。
第5図は、従来のベースとドレインとが一体となって形
成されている半導体集積回路の平面図、第6図は、第5
図中に示すB−B−線に沿う断面図である。これらの図
中には、n p n型バイポーラトランジスタと、pチ
ャネル型MOSFETとが形成されている。
まず、第5図に示すように、例えばp型半導体基板1内
に、n型ウェル領域2が形成されている。
このn型ウェル領域2は、npn型バイポーラトランジ
スタのコレクタとして作用する。このn型ウェル領域2
には、さらに、不純物濃度を高くしたコレクタ補償拡散
層3が設けられている。さらに、このコレクタ補償拡散
層3に対し、第6図に図示される絶縁膜20を通して、
コンタクト孔12が開孔されている。また、n型ウェル
領域2には、反対導電型であるp重拡散領域6、および
6′が形成されている。まず、これらの領域のうち、p
型拡散領域6′は、pチャネルMOSFETのソース4
として作用する。さらに、このp型拡散領域6′に対し
、第6図に図示される絶縁膜20を通して、コンタクト
孔13が開孔されている。一方、p重拡散領域6は、p
チャネルMOSFETのドレイン7と、およびnpn型
バイポーラトランジスタのベース9として作用する2つ
の領域が存在している。これらのうち、ベース9の領域
には、さらに、n型拡散領域10が形成されている。こ
のn型拡散領域10は、npn型バイポーラトランジス
タのエミッタとして作用する。さらに、このn型拡散領
域10に対し、第6図に図示される絶縁膜20を通して
、コンタクト孔11が開孔されている。また、p重拡散
領域6、およびp型拡散領域6′との間のチャネル領域
上には、第6図に図示されるゲート絶縁膜19を介して
、ゲート電極5が形成されている。
このゲート電極うには、やや面積の広いゲートコンタク
ト領域14が設けられている。さらに、このゲートコン
タクト領域14に対し、第6図に図示される絶縁膜20
を通して、コンタクト孔14゛が開孔されている。
次に、第6図の断面図を参照して、従来のベースとドレ
インとが一体となって形成されている半導体集積回路を
引き続き説明する。第6図において、各参照符号は、第
5図と対応するものとする。
第6図に示すように、p型半導体基板1の表面には、高
濃度のn十型埋込拡散層18が形成されている。この埋
込層18の上部には、n型のウェル領域2が形成されて
いる。このn型のウェル領域2には、先の埋込層18に
届くように、高濃度のn十型のコレクタ補償拡散層3が
形成されているこのn十型埋込拡散層18の形成された
p型半導体基板1上には、p型エピタキシャル層1′が
形成されている、このp型エピタキシャル層1は、第5
図では、便宜上、p型半導体基板1と同じものとして記
載されている。このp型エピタキシャル層1′内には、
前記n十型埋込拡散層に接してn型ウェル領域2が形成
されている。さらに、p型エピタキシャル層1′内には
、n÷型埋込拡散層18に接して、前記n型ウェル領域
2より高濃度のn十型コレクタ補償拡散層3が形成され
ている。これらの3つのn型領域は、バイポーラトラン
ジスタのコレクタとして作用する。一方、p型エピタキ
シャル層1上には、素子分離領域として、フィールド絶
縁!I8が形成されている。
このフィールド絶縁膜8によって分離された素子領域に
は、pチャネルMOSFETのソース4として作用する
p重拡散領域6と、pチャネルMOSFETのドレイン
7、およびnpn型バイポーラトランジスタのベース9
として作用するp型拡散領域6′とが形成されている。
これらの2つのp重拡散領域6と、6′との間のチャネ
ル領域上には、ゲート絶縁膜19を介して、ゲート電極
5が形成されている。また、p重拡散領域6のベース9
内には、n型拡散領域10が形成されている。このn型
拡散領域10は、npn型バイポーラトランジスタのエ
ミッタとして作用する。さらに、このn型拡散領域10
には、絶縁膜20を通してコンタクト孔11が開孔され
ている。さらに、このコンタクト孔11内には、エミッ
タ電極15が形成され、エミッタとしてのn型拡散領域
10に接続されている。同様に、p型拡散領域6″に対
しても、絶縁膜20を通してコンタクト孔13が開孔さ
れている。さらに、このコンタクト孔13内には、ソー
ス電極17が形成され、ソース4に接続されている。コ
レクタ補償拡散層3に対しても、絶縁膜20を通してコ
ンタクト孔12が開孔されている。さらに、このコンタ
クト孔12内には、コレクタ電極16が形成され、コレ
クタ補償拡散層3に接続されている。
このような、従来のベースとドレインとが一体となって
形成されている半導体集積回路の構造であると、第5図
の平面図に示すように、pチャネルMOSFETのゲー
ト電極5は、ドレイン7と、ベース9とが存在するp重
拡散領域6の1辺にのみ接している。すなわち、p型拡
散領域6の一辺のみしかチャネル領域は形成されない。
したがって、npn型バイポーラトランジスタへのベー
ス電流、すなわち、ドレイン電流の供給、もしくは引き
抜きの際、ゲート電極5のチャネル幅は、全集積回路面
積に対して、さして有効ではなかった。
このことから、このような構造を持つ半導体集積口路に
て、MOSFETと、バイポーラトランジスタとが1チ
ツプ上に混在するB i−CMOS集積回路を構成する
と、その動作速度は、非常に緩慢なものとなっていた。
(発明が解決しようとする課題) この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、バイ
ポーラトランジスタのベースに対し、充分に大きなベー
ス電流、すなわち、ドレイン電流の供給、あるいは引抜
きを行い、B 1−CMOS集積回路等の動作速度の向
上を可能とする、半導体集積回路を提供することを目的
とする。
【発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明による半導体集積回路の構造によれば、バイポ
ーラトランジスタのエミッタを含むベースと、MOSF
ETのドレインとの共通領域を間に挟んで、その両側に
対向してMOSFETのゲートを形成することを特徴と
する。
(作 用) 上記のような半導体集積回路の構造によれば、ゲートが
、バイポーラトランジスタのエミッタを含むベースと、
MOSFETのドレインとの共通領域の両側に、対向し
て形成されることにより、充分に大きなベース電流、す
なわち、ドレイン電流、もしくはソース電流を供給、あ
るいは引き抜くことができる。したがって、半導体集積
回路の動作が高速なものとなる。
(実施例) 以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明
する。
(1)第1図乃至第3図を参照して、この発明の第1の
÷実施例に係わるB i−0MO3を構成する半導体集
積回路の構造について説明する。
第1図は、この発明の第1の実施例に係わる構造を持つ
半導体集積回路の平面図、第2図は、第1図中に示すA
−A″線に沿う断面図、第3図は、第1の実施例に係わ
る構造を持つ半導体集積回路の等価回路図である。
まず、第1図に示すように、例えばp型半導体基板10
1内に、n型ウェル領域102が形成されている。この
n型ウェル領域102は、npn型バイポーラトランジ
スタのコレクタとして作用する。このn型ウェル領域1
02には、さらに、不純物濃度を高くしたコレクタ補償
拡散層103が設けられている。さらに、このコレクタ
補償拡散層103に対し、第2図に示す絶縁膜120を
通して、コンタクト孔112が開孔されている。
また、n型ウェル領域102には、反対導電型であるn
型拡散領域106.106″ および106″が形成さ
れている。まず、これらの領域のうち、n型拡散領域1
06′および106′は、pチャネルMOSFETのソ
ース104.104゛として作用する。さらに、このn
型拡散領域106′および106′に対し、第2図に示
す絶縁膜20を通して、おのおのコンタクト孔113、
および113″が開孔されている。一方、n型拡散領域
106は、n型拡散領域106′とゲート電極105、
およびn型拡散領域106′とゲート電極105−に挟
まれた位置に形成されている。このp型拡散層106に
は、pチャネルMOSFETのドレイン107、および
107′と、並びにバイポーラトランジスタのベース1
09として作用する領域が存在している。これらのうち
、ベース109の領域には、さらに、n型拡散領域11
0が形成されている。このn型拡散領域110は、np
n型バイポーラトランジスタのエミッタとして作用する
。さらに、このn型拡散領域110に対し、第2図に示
す絶縁膜120を通してコンタクト孔111が開孔され
ている。これらの3つのp型拡散層106.106゛ 
および106′の−うち、106と、106゛との間の
チャネル領域上には、第2図に示すゲート酸化膜119
を介して、前述したゲート電極105が形成されている
。一方、106と、106′との間のチャネル領域上に
は、第2図に示すゲルト酸化膜119′を介して、前述
したゲート電極105′が形成されている。これらのゲ
ート電極105、および105゛は、一方の端部をおの
おの開放し、他方の端部は、おのおの一つに結合されて
いる。この一つに結合されている部分には、やや面積の
広いゲートコンタクト領域114が設けられている。さ
らに、このゲートコンタクト領域114には、第2図に
示す絶縁膜120を通して、コンタクト孔114″が開
孔されている。
次に、第2図の断面図を参照して、この発明の第1の実
施例に係わる構造を持つ半導体集積回路を説明する。第
2図において、各参照符号は第1図と対応するものとす
る。
第2図に示すように、p型半導体基板101の表面には
、高濃度のn小型埋込拡散層118が形成されている。
このn小型埋込拡散層118の形成されたp型半導体基
板上101には、p型エピタキシャル層101−が形成
されている。このp型エピタキシャル層101′は、第
1図では、便宜上、同じものとみなして記載している。
このp型エピタキシャル層101″内には、前記n+型
埋込拡散層に接してn型ウェル領域102が形成されて
いる。さらに、p型エピタキシャル層101′内には、
n十型埋込拡散層に118に接して、前記n型ウェル領
域102より高濃度のn十型コレクタ補償拡散層103
が形成されている。これらの3つのn型領域は、npn
型バイポーラトランジスタのコレクタとして作用する。
−方、p型エピタキシャル層り01′上には、素子分離
領域として、フィールド絶縁膜108が形成されている
。このフィールド絶縁膜108によって分離された素子
領域には、pチャネルMOSFETのソース104とし
て作用するn型拡散領域106゛と、もうひとつのソー
ス104−とじて作用するn型拡散領域106′と、p
チャネルMOSFETのドレイン107.107−1お
よびnpn型バイポーラトランジスタのべ〜ス109と
して作用するn型拡散領域106が形成されている。こ
れら3つのn型拡散領域106.106”、および10
6′のうち、106と、106−との間のチャネル領域
上には、ゲート絶縁膜119を介して、ゲート電極10
5が形成されている。一方、106と、106′との間
のチャネル領域上には、ゲート絶縁W7に119″を介
して、ゲート電極105′が形成されている。これらの
ゲート電極105、および105゛は、前述したように
、ここでは図示されないが一つに結合されている。また
、これらの3つのp型拡散領域のうち、106に形成さ
れているベース109の内には、n型拡散領域110が
形成されている。このn型拡散領域110は、npn型
バイポーラトランジスタのエミッタとして作用する。さ
らに、このnW1拡散領域110に対し、絶縁膜120
を通して、コンタクト孔111が開孔されている。さら
に、このコンタクト孔111内には、エミッタ電極が形
成され、エミッタとしてのn型拡散領域110に接続さ
れている。同様に、n型拡散領域106′ および10
6′に対しても、絶縁膜120を通して、おのおのコン
タクト孔113、および113′が開孔されている。さ
らに、これらのコンタクト孔113、および113′内
には、おの、おのソース電極117、および117゛が
形成され、おのおのソース104、および104′に接
続されている。コレクタ補償拡散層103に対しても、
絶縁膜120を通して、コンタクト孔112が開孔され
ている。さらに、このコンタクト孔112内には、コレ
クタ電極116が形成され、コレクタ補償拡散層103
に接続されている。
このような第1の実施例に係わる構造を持つ半導体集積
回路によれば、第1図の平面図に示すように、pチャネ
ルMOSFETの素子領域にかかるゲート電極は、10
5、および105′の2つが存在し、ドレイン107、
および107″と1、ベース109とが存在するp型拡
散領域106の2辺に接している。すなわち、p型拡散
領域106の2辺にチャネル領域が形成され、この結果
、エミッタ110に対して、ソース104、および10
4′ ドレイン107、および107′並びにベース1
09が、その2辺を囲む形となる。
したがって、npn型バイポーラトランジスタへのベー
ス電流、すなわち、ドレイン電流の供給、もしくは引き
抜きを充分に行なうことができる。
また、ゲート電極のチャネル幅は、第5図、第6図に示
した従来例に対して、2倍となることによって、npn
型バイポーラトランジスタにとっては、ダブルベースの
ベース電流が得られる構造となり、有効なレイアウトで
もある。
尚、この第1の実施例においては、n型領域にnpn型
バイポーラトランジスタと、nチャネルMOSFETと
を形成したが、p型領域にpnp型バイポーラトランジ
スタと、nチャネルMOSFETとを形成してもよい。
このことから、このような第1の実施例に係わる構造を
持つ半導体集積回路を用いて、Bi−CMO8を構成す
れば、その動作は高速となる。
次に、第1図、および第2図を参照して、第1の実施例
に係わる構造を持つ半導体集積回路の製造方法について
説明する。この第1の実施例の場合は、n型領域にnp
n型バイポーラトランジスタと、nチャネルMOSFE
Tとを形成する。
まず、p型半導体基板101上に、例えば写真蝕刻法を
用いて、ホトレジストによる埋込拡散層パターンを形成
し、このホトレジストパターンをマスクにn型不純物を
イオン注入、およびその拡散を行ない、また、別法とし
て、シリコン熱酸化膜に埋込拡散層パターンを形成した
後、n型不純物を含む、例えばCVD酸化膜を堆積、熱
拡散により、高濃度n十型の埋込拡散層118を形成す
る。この埋込拡散層118の領域上は、npn型バイポ
ーラトランジスタ、およびpチャネル型MOSFETの
形成予定領域とする。次に、全面に、例えばCVD法に
より、エピタキシャル層101゛を形成する。このエピ
タキシャル層101′の厚さは、通常、1〜51程度と
なるように形成される。次に、n◆型埋込拡散層118
上に、例えば写真蝕刻法を用いて、ホトレジストによる
ウェル領域パターンを゛形成し、このホトレジストパタ
ーンをマスクに、n型不純物のイオン注入、および拡散
を行い、n型ウェル領域102を形成する。次に、例え
ば選択酸化法を用いたLOCOS法により、フィールド
酸化膜108を形成し、素子分離を行なう。次に、選択
的に、拡散層領域103に、n型不純物のイオン注入、
および拡散を行い、コレクタ補償拡散層103を形成す
る。次に、全面に、例えば熱酸化法により、ゲート酸化
膜119を形成する。次に、全面に、ゲート材料、例え
ばポリシリコンを、CVD法を用いて堆積する。次に、
例えばホトレジストを用いた写真蝕刻法により、このポ
リシリコンを所定のゲート形成予定領域に残すべくバタ
ーニングを行ない、所定のゲート電極105、および1
05゛を形成する。このゲート電極105と、105゛
とは、一体化して形成する。次に、選択的に、n型不純
物である、例えばヒ素(As)、もしくはリン(P)の
イオン注入、および拡散を行ない、n型エミッタ拡散領
域110を形成する。
この際に、−膜内には、nチャネルMOSFETのソー
ス、ドレインに用いられる工程をかねてもよい。次に、
選択的に、p型不純物である、例えばボロン(B)、も
しくはフッ化ボロン(BF2 )のイオン注入、および
拡散を行い、p十型ドレイン拡散領域107.107−
と、p十型ソース拡散領域104.104゛を形成する
。次に、ドレイン107.107゛と同一の拡散領域1
06となるように、選択的にボロン(B)のイオン注入
、および拡散を行い、ベース拡散領域109を形成する
。この時、ベース拡散領域109の最終の濃度は、10
18c「2程度とする。このベース拡散領域109形成
のイオン注入の際、ドレイン107.107゛が、ホッ
トキャリア防止の目的107.107°と、ベース10
9とは、同一のイオン注入、および拡散で形成してもよ
い。このようにすれば、ベース形成工程の工程増加を緩
和することができる。これらの工程において、熱処理の
拡散は、1回でかねてもよく、また、n型エミッタ、p
型ドレイン、ソース、およびベースイオン注入の工程の
順は上記にかぎらない。この後、全面に5000〜20
000人程度、例えばCVD法により、層間絶縁膜とし
てのシリコン酸化膜120を形成する。次に、酸化膜1
20内に、コンタクト112.113.11B=、およ
び114を、おのおのコレクタ補償拡散層103、ソー
ス拡散領域104、および104’、並びにゲート78
極105に対し、開孔する。次に、全面に、配線材料、
例えばアルミニウムをスパッタ法を用いて堆積し、所定
の配線形状にバターニングすることにより、この発明の
第1の実施例に係わる構造を持つ半導体集積回路が形成
される。
また、n型エミッタ拡散領域110の形成において、別
法として、全面に1000〜3000人程度、例えばC
VD法により、層間絶縁膜としてのシリコン酸化114
1120を形成する。さらに、このシリコン酸化膜12
0内に、エミッタ形成予定領域に達するエミッタ穴11
1を開孔する。この後、全面にポリシリコンを1000
〜3000人程度、堆積、および加工して、ポリシリコ
ンに、例えばヒ素(As)をイオン注入する。そして、
このヒ素が導入されたポリシリコンからの固相拡散によ
り、エミッタ拡散領域110を形成する。
次に、全面に、CVD法により、層間絶縁膜として、最
終的に5000〜20000人程度となるように、シリ
コン酸化膜120を堆積する。その後、上記同様に、酸
化膜120内に、コンタクト112.113.113−
1および114を、おのおのコレクタ補償拡散層103
、ソース拡散領域104、および104+、並びにゲー
ト電極105に対し、開孔する。次に、全面に、配線材
料、例えばアルミニウムをスパッタ法を用いて堆積し、
所定の配線形状にパターニングすることにより、この発
明の第1の実施例に係わる構造を持つ半導体集積回路が
形成される。
次に、第3図を参照して、この第1の実施例の等価回路
について説明する。第3図において、各参照する符号は
、第1図、および第2図と対応するものとする。
第3図に示すように、第1のpチャネルMOSFET、
TIは、ゲート105、ソースlO4、およびドレイン
107で構成されている。
一方、第2のpチャネルMOSFET5T2は、ゲート
105′ ソース104″、およびドレイン107′で
構成されている。これらのpチャネルMOSFET、T
I、T2のドレイン107.107゛は、ノードCで一
つに結合され、npn型バイポーラトランジスタQ1の
ベース109に接続されている。このnpn型バイポー
ラトランジスタQ1は、このベース109と、コレクタ
103、およびエミッタ110で構成されている。
等価回路でみた、第1の実施例の半導体集積回路の構造
は、2つのpチャネルMOSFET、TI、T2のドレ
イン電流が、1つのnpn型バイポーラトランジスタQ
1にベース電流として供給されている。このことから、
npn型バイポーラトランジスタQ1のベース電流は、
pチャネルMOSFET5Tl、およびT2の2つ分と
なり充分に供給される。したがって、従来、npn型バ
イポーラトランジスタQ1にベース電流を供給するpチ
ャネルMOSFETが1つであった点が、2つとなるこ
とから、少なくとも2倍のベース電流の供給が可能とな
る。このことから、コレクタ電流は2倍となり、エミッ
タ電流も2倍となる。
よって、この半導体集積回路は、動作が高速な、例えば
Bi−CMO3の一つであるインバータ回路の基本の構
成となりうる。
(2)次に、第4図を参照して、この発明の第2の実施
例について説明する。
第4図は、この発明の第2の実施例に係わる構造を持つ
半導体集積回路の平面図である。
第4図に示すように、例えばp型半導体基板201内に
、n型ウェル領域202が形成されている。このn型ウ
ェル領域202は、バイポーラトランジスタのコレクタ
として作用する。さらにこのn型ウェル領域202には
、さらに、不純物濃度を高くしたコレクタ補償拡散層2
03が設けられている。さらに、このコレクタ補償拡散
層203に対し、図示されない絶縁膜を通して、コンタ
クト孔212が開孔されている。このコンタクト孔21
2内には、図示しないコレクタ電極が形成され、コレク
タ補償拡散層3と接続されている。また、n型ウェル領
域202には、反対導電型であるn型拡散領域206、
および206′が形成されている。まず、これらの領域
のうち、p中拡散領域206−は、pチャネルMO3F
ETのソース204として作用する。さらに、このn型
拡散領域206′に対し、図示しな、い絶縁膜を通して
コンタクト孔213が開孔されている。このコンタクト
孔213内には、図示しないソース電極が形成され、ソ
ース204に接続されている。一方、n型拡散領域20
6は、n型拡散領域206−と、ゲート電極205とに
囲まれた領域に形成されている。このp重拡散層206
には、pチャネルMO5FETのドレイン207と、お
よびnpnI2バイポーラトランジスタのベース209
として作用する領域が存在している。これらのうち、ベ
ース209の領域には、さらに、n型拡散領域210が
形成されている。このn型拡散領域210は、npn型
バイポーラトランジスタのエミッタとして作用する。さ
らに、このn型拡散領域210に対し、図示しない絶縁
膜を通して、コンタクト孔211が開孔されている。こ
のコンタクト孔211内には、図示しないエミッタ電極
が形成され、エミッタ210に接続されている。また、
前述したゲート電極205は、n型拡散領域206と、
206′との間のチャネル領域上に、図示しないゲート
絶縁膜を介して形成されている。このゲート電極205
は、端部を開放することなく、輪状に形成されている。
さらに、この輪状に形成されたゲート電極205には、
やや面積の広いゲートコンタクト領域214が設けられ
ている。さらに、このゲートコンタクト領域214に対
し、図示しない絶縁膜を通して、コンタクト孔214′
が開孔されている。
このような、第2の実施例に係わる構造を持つ半導体集
積回路によれば、pチャネルMO3FETの素子領域に
かかるゲート電極は、ドレイン207と、ベース209
とが存在するn型拡散領域206の3辺に接し、輪状に
形成されている。すなわち、n型拡散領域206の3辺
にチャネル領域が形成される。この結果、エミッタ21
0に対して、ソース204、ドレイン207、およびベ
ース209が、その3辺を取り囲む形となる。したがっ
て、npn型バイポーラトランジスタへのベース電流、
すなわちドレイン電流の供給、もしくは引き抜きを充分
に行うことができる。
また、ゲート電極のチャネル幅は、第1図、第2図の示
した第1の実施例に対して、さらに増加されているので
、npn型バイポーラトランジスタにとっては、ダブル
ベース以上のベース電流が得られる構造となり、有効な
レイアウトでもある。
また、この第2の実施例でも、第1の実施例同様、p型
頭域にpnp型バイポーラトランジスタと、nチャネル
MO8FETとを形成してもよい。このことから、この
ような、第2の実施例に係わる構造を持つ半導体集積回
路を用いて、Bi−0MO3を構成すれば、その動作は
、高速となる。
上記の第2の実施例の半導体集積回路は、上述の第1の
実施例の半導体集積回路の製造方法と、はぼ同様な製造
方法で製造できる。また、第2の実施例では、ソースの
コンタクト孔213を一つだけ開孔したが、ソースのコ
ンタクト孔を複数開孔し、ソース電極を複数形成しても
よい。
以上説明した第1、および第2の実施例を発展させて、
MOSFETのゲート電極は、例えばドレインと、ベー
スとが存在する拡散領域の4辺に接しても、あるいはそ
れ以上の辺数で接してもよい。また、第1の実施例にお
いて、ゲート電極105、および105′は一つに結合
されているが、それぞれ分離して形成し、おのおのにコ
ンタクト孔を開孔してコンタクトをとってもよい。この
時、ソース104.104−についても、それぞれ別記
線に接続することにより、バイポーラトランジスタのベ
ースに2つのMOSFETが接続されていることになる
。したがって、半導体装置回路をコンパクトに形成する
ことが可能となる。
さらに、第1、および第2の実施例において、コレクタ
補償拡散層103は、片側しか設けられていないが、例
えばエミッタ1°10に対して対称となるように両側に
設け、それぞれにコレクタ電極を形成してもよい。
尚、ゲート電極の形状は、例えばr型であっても、2辺
以上で拡散領域に接しているので構わない。また、円型
、半円型であっても、事実上、上記のような、2辺以上
で拡散領域に接しているのと同様な効果をもたらすので
構わない。したがって、ゲート電極に曲線部があっても
よいことは勿論である。
さらに、本発明の構造、および製造方法において、p型
エピタキシャル層101′を用いているが、n型エピタ
キシャル層を用いてもよい。この際、高濃度n十型埋込
拡散層118以外のエピタキシャル層をp型とすべく、
イオン注入、および拡散により、p型ウェル領域101
を形成してもよい。この際、バイポーラ領域のコレクタ
領域102は、n型エピタキシャル層をそのまま用いる
また、本発明の説明において、nチャンネルMO3FE
Tの形成の説明はないが、既知のB1−CMOS形成方
法によって形成される。
[発明の効果コ 以上説明したようにこの発明によれば、バイポーラトラ
ンジスタのベースに対し、充分に大きな電流を供給でき
ることにより、半導体集積回路の動作が高速化される。
また、ベース電流、すなわち、ドレイン電流、あるいは
ソース電流を供給、もしくは引き抜くためのチャネル幅
が、折返し2倍以上となることで、全回路面積に対し、
有効なものとなる。すなわち、全回路面積に対し、ベー
ス電流の供給、あるいは引き抜きの効率がよくなる。し
たがって、同じ量のベース電流を供給、あるいは引き抜
きを行なうとすれば、この発明の半導体集積回路の方が
微細となる。これらのことから、動作の高速化、構造の
微細化に有利な半導体集積回路が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の第1の実施例に係わる構造を持つ
半導体集積回路の平面図、第2図は、第1図のA−A−
線に沿う断面図、第3図は、第1の実施例に係わる構造
を持つ半導体集積回路の等価回路図、第4図は、この発
明の第2の実施例に係わる構造を持つ半導体集積回路の
平面図、第5図は、従来構造の半導体集積回路の平面図
、第6図は、第1図のB−B ”線に沿う断面図である
。 1・・・p型半導体基板、1−・・・p型エピタキシャ
ル層、2・・・n型ウェル領域、3・・・n÷型コレク
タ補償拡散層、4・・・ソース、5・・・ゲート電極、
6゜6″・・・p型拡散領域、7・・・ドレイン、8・
・・フィールド絶縁膜、9・・・ベース、10・・・n
十型拡散領域(エミッタ)、11.12.13・・・コ
ンタクト孔、14・・・ゲートコンタクト領域、14−
 、、、コンタクト孔、15・・・エミッタ電極、16
・・・コレクタ電極、17・・・ソース電極、18・・
・n十埋込拡散層、19・・・ゲート絶縁膜、20・・
・絶縁膜、101・・・p型半導体基板−1101−・
・・p型エピタキシャル層、102・・・n型ウェル領
域、103・・・n十型コレクタ補償拡散層、104.
104−・・・ソース、105.105−・・・ゲート
電極、106゜106−.106’・・・p型拡散領域
、107゜107″・・・ドレイン、108・・・フィ
ールド絶縁膜、109・・・ベース、110・・・n十
型拡散領域(エミッタ)、111,112,113・・
・コンタクト孔、114・・・ゲートコンタクト領域、
114 ”−・・コンタクト孔、115・・・エミッタ
電極、116・・・コレクタ電極、117・・・ソース
電極、118・・・n÷埋込拡散層、119・・・ゲー
ト絶縁膜、120・・・絶縁膜、201・・・p型半導
体基板、202・・・n型ウェル領域、203・・・n
十型コレクタ補償拡散層、204・・・ソース、205
・・・ゲート電極、206゜206″・・・p型拡散領
域、207・・・ドレイン、209・・・ベース、21
0・・・n十型拡散領域(エミッタ)、211,212
,213・・・コンタクト孔、214・・・ゲートコン
タクト領域、214− ・−コンタクト孔。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第4 図 情 図 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. バイポーラトランジスタとMOSFETから構成され、
    バイポーラトランジスタのエミッタを含むベースと、M
    OSFETのドレインとが共通の領域に形成される半導
    体集積回路の構造において前記共通の領域を間に挟んで
    その両側に対向してMOSFETのゲートが形成される
    ことを特徴とするBi−CMOS型の半導体集積回路。
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EP90103036A EP0383341B1 (en) 1989-02-16 1990-02-16 Mosfet input type bimos ic device
DE69033266T DE69033266T2 (de) 1989-02-16 1990-02-16 BIMOS IC-Anordnung mit Eingangs-MOSFET
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JPH0831541B2 (ja) 1996-03-27
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