JPH01133351A - 半導体集積回路の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路の製造方法

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JPH01133351A
JPH01133351A JP62292415A JP29241587A JPH01133351A JP H01133351 A JPH01133351 A JP H01133351A JP 62292415 A JP62292415 A JP 62292415A JP 29241587 A JP29241587 A JP 29241587A JP H01133351 A JPH01133351 A JP H01133351A
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JP
Japan
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region
pattern
forming
resistance
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JP62292415A
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English (en)
Inventor
Kazuo Takeda
竹田 和男
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • 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
    • H10D84/01Manufacture or treatment
    • H10D84/0112Integrating together multiple components covered by H10D8/00, H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integrating multiple BJTs
    • 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
    • H10D84/01Manufacture or treatment
    • H10D84/02Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
    • H10D84/03Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology
    • H10D84/038Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology using silicon technology, e.g. SiGe
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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    • H10D84/611Combinations of BJTs and one or more of diodes, resistors or capacitors
    • H10D84/613Combinations of vertical BJTs and one or more of diodes, resistors or capacitors
    • H10D84/615Combinations of vertical BJTs and one or more of resistors or capacitors

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (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】 くイ)産業上の利用分野 本発明はイオン注入法による抵抗素子を組み込んだ半導
体集積回路のNPN トランジスタのh□制御を容易な
らしめた製造方法に関する。
(ロ)従来の技術 バイポーラ型ICは、コレクタとなる半導体層表面にベ
ース・エミッタを2重拡散して形成した縦型のNPN 
トランジスタを主体として構成されている。その為、前
記NPN トランジスタを製造するベース及びエミッタ
拡散工程は必要不可欠の工程であり、コレクタ直列抵抗
を低減する為の高濃度埋込層形成工程やエピタキシャル
層成長工程、各素子を接合分離する為の分離領域形成工
程や電気的接続の為の電極形成工程等と並んでバイポー
ラ型ICを製造するのに欠かせない工程(基本工程)で
ある。
一方、回路的な要求から他の素子、例えばPNPトラン
ジスタ、抵抗、容量、ツェナーダイオード等を同一基板
上に組み込みたい要求がある。この場合、工程の簡素化
という点から可能な限り前記基本工程を流用した方が好
ましいことは言うまでもない。しかしながら、前記ベー
ス及びエミッタ拡散工程はNPNトランジスタの特性を
最重要視して諸条件が設定される為、前記基本工程だけ
では集積化が困難な場合が多い。そこで、基本的なNP
N トランジスタの形成を目的とせず、他の素子を組み
込む為もしくは他素子の特性を向上することを]]的と
して新規な工程を追加することがある。例えば前記エミ
ッタ拡散によるカソード領域とでツェナーダイオードの
ツェナー電圧を制御するアノード領域を形成する為のP
+拡散工程、ベース領域とは比抵抗が異る抵抗領域を形
成する為のR拡散工程やインプラ抵抗形成工程、MOS
型よりも大きな容量が得られる窒化膜容量を形成する為
の窒化膜形成工程、NPN)−ランジスタのコレクタ直
列抵抗を更に低減する為のコレクタ低抵抗領域形成工程
等がそれであり、全てバイポーラICの用途や目的及び
コスト的な面から検討して追加するか否かが決定される
工程(オブション工程)である。
上記オブション工程を利用して形成したインプラ抵抗を
第3図に示す。同図において、(1)はP型半導体基板
、(2)はN+型埋込層、(3)はN型エピタキシA・
ル層、(4)はP1型分離領域、(5)はアイランド、
(6)はNPN)ランジスタのP型ベース領域、(7)
及び(8)はNPN トランジスタのN+型エミッタ領
域及びコレクトコンタクト領域、(9)はイオン注入に
よる抵抗領域、(10)はベース拡散で形成したコンタ
クト領域である。
尚、第3図のインプラ抵抗は例えば特公昭57−218
2号公報に記載されている。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 しかしながら、近年のICの多種・多様化の要望からイ
オン注入法を利用した高精度のインプラ抵抗を不純物濃
度を異ならしめて複数種類組み込みたい要求がある。こ
の様な場合、単純に工程を追加すれば可能ではあるが、
工程の複雑化及びコスト高という欠点がある。その為、
本願は高精度に制御した複数種類のインプラ抵抗を効率
良く組み込むことを目的とする。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は衛士した欠点に鑑みてなされ、ポジ型レジスト
による1回目のレジストパターン(27)を形成し、こ
のパターン(27)を利用してボロン(B)の1回目の
イオン注入を行う工程と、ネガ型レジストによって前記
1回目のイオン注入で形成した領域の不純物濃度を変え
たくない領域を覆う2回[1のレジストパターン(30
)を形成し、前回の工程で形成した酸化膜(26)パタ
ーン又は1回目レジストパターン(30)をマスクとし
て再度ホロン(B)の2回目のイオン注入を行う工程と
を具備することを特徴とする。
(ホ)作用 本発明によれば、1回目のレジストパターン(27)に
よって高精度に形成したパターンをそのまま利用して2
回目のイオン注入を行うので、2回目のレジストパター
ン(30)は1回目程高い精度で制御せずに済む。また
、2つの領域を形成するのに酸化膜パターン(26)の
形成が1回で済む。
(へ)実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。
先4′第1図Aに示す如く、P型のシリコン半導体基板
(21)の表面にアンチモン(Sb)又はヒ素(As)
等のN型不純物を―択的にドープしてN+型埋込層(2
2)を形成し、基板(21)全面に厚さ5〜10μのN
型のエピタキシャル層(23)を積層する。
次に第1図Bに示す如く、エピタキシャル層(23)表
面からボロン(B)を選択的に拡散することによって、
埋込M!J(22)を夫々取囲むようにエピタキシャル
層(23)を貫通するP+型の分離領域(24)を形成
する。分離領域(24)で囲まれたエピタキシャル層(
23)が夫々の回路素子を形成する為のアイランド(2
5)となる。
次に第1図Cに示す如く、熱酸化を行ってエピタキシャ
ル層(23)全面に酸化膜(26)を形成し、スピンオ
ン塗布によって酸化膜(26)上にポジ型のフォトレジ
ストを塗布、続いて反射型投影方式又は縮小投影露光方
式等の1μm以下の重ね合せ精度を有する露光装置を用
いて所望形状のパターンを焼付け、現像することによっ
て1回目のレジストパターン(27〉を形成する。
次に第1図りに示す如く、リアクティブ・イオン・エツ
チング等のドライエツチングで酸化膜(26)を異方性
エツチングすることにより1回目レジストパターン(2
7〉に対応する酸化膜(26)パターンを形成し、その
後1回目レジストパターン(27)を除去又は残存させ
た状態でエピタキシャルJffl(23)表面から1回
目のボロン(B)のイオン注入を行うことにより2つの
アイランド(25)表面に同一の不純物濃度を有する第
1と第2の抵抗領域(28)(29)を夫々形成する。
尚、電位的な問題が無ければ2つの抵抗領域(28)(
29)は同一アイランド(25)に設けても良い。1回
目のイオン注入は比抵抗を高くする側の第1の抵抗領域
(28)の不純物濃度に合わせてボロン(B)のドーズ
量と加速電圧が選択される。
次に第1図Eに示す如く、1回目のレジストパターン(
27)を除去又は残した状態でその表面にネガ型のフォ
トレジスト膜をスピンオン塗布し、今度はプロキシミテ
ィ露光方式や投影露光方式によって所望形状のパターン
を焼付け、現像することによって2回目のレジストパタ
ーン(30)を形成する。2回目のレジストパターン(
30)は1回目のレジストパターン(27)より遮へい
部分を小さくし、酸化膜(26)パターンの開孔部分を
前回のパターンより拡大して開孔する。その為、2回目
のレジストパターン(30)の開孔部分には前の工程で
イオン注入した領域の表面と1回目レジストパターン(
27)又は酸化膜(26)パターンのエツジ部分が露出
することになる。2回目のレジストパターン(30)の
一部分(31)は抵抗領域(28)の両端を除く表面を
直接覆い、第1の抵抗領域(28)のコンタクト部分だ
けを露出する。
そして、エピタキシャル層(23)表面から前回の工程
で形成した1回目レジストパターン(27)又は酸化膜
(26)パターンを再びマスクとして2回目のボロン(
B)のイオン注入を行う。第2の抵抗領域(29)には
ボロン(B)が重ねてイオン注入されるので、この段階
で比抵抗を低くする側即ち第2の抵抗領域(29)の不
純物濃度を決めるように2回目イオン注入のドーズ量が
設定される。また、第2の抵抗領域(29)の不純物濃
度は後で形成する電極とのオーミックコンタクトが行え
るような不純物濃度とし、それ由第1の抵抗領域(28
)の両端にも2回目のイオン注入をすることによって第
2の抵抗領域(29)と同一不純物濃度を有する電極配
設用のコンタクト領域(32)を形成する。コンタクト
領域(32)の間の第1の抵抗領域(28)は2回目レ
ジストパターン(30)の一部分(31)で覆われてい
るので2回目のボロン(B)がイオン注入されない。そ
の為、2回目レジストパターン(30)の一部分(31
)で覆われた部分の不純物濃度は1回目のイオン注入に
より設定された不純物濃度がそのまま残り、この領域が
インプラ抵抗の抵抗値を実質的に決定する領域となる。
また、不純物濃度が低いので前述したコンタクト領域(
32)が必要となる。その後1回目及び2回目レジスト
パターン(27)(30)を除去し、全体をCVDの酸
化膜(26)で覆うと共にコンタクト領域(32)を一
定深さにまで拡散する熱処理を行う。尚、2回目のイオ
ン注入の段階で1回目レジストパターン(27)の有無
は問わないが、残しておいた場合にはエツチング工程が
1回省ける利点と酸化膜(26)の膜厚を薄くできる利
点を有する。
次に第1図Fに示す如く、第1と第2の抵抗領域(28
)(29)の両端に酸化膜(26)を開孔したコンタク
トホールを設け、エピタキシャル層(23)全面に周知
の蒸着又はスパッタ技術によりアルミニウム層を形成し
た後、このアルミニウム層をパターニングすることによ
って所定の電極(33)を配設する。
上述した製法により形成した第1の抵抗領域(28)の
平面図は第2図の如くになる。同図において、(25)
はアイランド、(28)は第1の抵抗領域、(32)は
コンタクト領域、(34)はコンタクトホール、そして
(31)は第1図りにおける2回目レジストパターン(
30)の一部分の形状を示す。第1の抵抗領域(28)
の線幅とコンタクト領域(32)の大きさは第1図Cの
1回目のレジストパターン(27)によって既に決定さ
れるので、このインプラ抵抗の抵抗値はフンタクト領域
(32)間の距離では無く2回目レジストパターン(3
0)の一部分(31)が覆う抵抗領域(28)の長さで
決まる。その為本実施例ではコンタクト孔(34)の大
きさを第1の抵抗領域(28)の線幅以下とすることに
よってフンタクト領域(32)の不純物濃度の変化によ
る抵抗値の変動が最も少い構造とし、この構造とするこ
とにより2回目レジストパターン(30)の一部分(3
1〉の側端部(35)をコンタクト領域(32)の側端
部(36)と一致させである。その為、インプラ抵抗の
占有面積を最も小さくでき、マスクずれによる抵抗値の
変動を僅ど無視できると共にポジ型レジストとRIHに
よる高精度の1回目のフォトエツチングの精度を損うこ
とが無い。
衛士した本願の製造方法によれば、1回目のフォトエツ
チングを高精度に行って第1と第2の抵抗領域(28)
(29)を形成した後、1回目のレジストパターン(2
7)をそのまま利用して第2の抵抗領域(29)だけに
2回目のイオン注入を行うので、高精度の比抵抗の異る
複数種類のインプラ抵抗を簡単に組み込むことができる
。しかも高精度のフォトエツチングを2回繰り返さず済
むので、工程の簡略化とコストダウンが図れる。
(ト)発明の詳細 な説明した如く、本発明によれば比抵抗の異る複数種類
の高精度のインプラ抵抗をIC内に共存させることがで
きる利点を有する。また、高精度のフォトエツチングを
2回繰り返さず番ζ済むので、工程の簡略化とコストダ
ウンが図れる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図A乃至第1図Fは本発明を説明する為の断面図、
第2図は本発明を説明する為の平面図、第3図は従来例
を説明する為の断面図である。 (21)はP型半導体基板、 (27)は1回目のレジ
ストパターン、 (28)は第1の抵抗領域、 (29
)は第2の抵抗領域、(30)は2回目のレジストパタ
ーンである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一導電型半導体基板の所望の領域に逆導電型の埋
    込層を形成する工程、 前記基板の上に逆導電型のエピタキシャル層を形成する
    工程、 前記エピタキシャル層を分離して複数個のアイランドを
    形成する工程、 前記エピタキシャル層の表面の絶縁膜上にフォトレジス
    ト膜を形成し、前記アイランド上に開孔部を有する1回
    目のレジストパターンを形成する工程、 前記1回目レジストパターンを利用して前記絶縁膜を選
    択的にドライエッチングすることにより絶縁膜パターン
    を形成し、この絶縁膜パターン又は前記1回目レジスト
    パターンをマスクとして一導電型の不、鈍物をイオン注
    入することにより同一不純物濃度を有する少なくとも2
    個以上の抵抗領域を形成する工程、 全面に再度フォトレジスト膜を形成し、一方の抵抗領域
    の表面にはその全部又は主要部分を覆うようなレジスト
    パターンを他方の抵抗領域の表面にはその全部を露出し
    且つパターンのエッジ部分をも露出するような開孔部を
    拡大したレジストパターンを有する2回目のレジストパ
    ターンを形成し、このパターンを利用して選択的に一導
    電型の不純物をイオン注入することにより前記一方の抵
    抗領域の不純物濃度より前記他の抵抗領域の不純物を増
    大させ、比抵抗の異なる2種類の抵抗領域を形成する工
    程とを具備することを特徴とする半導体集積回路の製造
    方法。
JP62292415A 1987-11-19 1987-11-19 半導体集積回路の製造方法 Pending JPH01133351A (ja)

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US07/271,748 US4898837A (en) 1987-11-19 1988-11-15 Method of fabricating a semiconductor integrated circuit
KR1019880015291A KR920004174B1 (ko) 1987-11-19 1988-11-19 반도체 집적회로의 제조방법

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5773963A (en) * 1981-08-31 1982-05-08 Hitachi Ltd Manufacture of semiconductor integrated circuit
JPS6199364A (ja) * 1984-10-22 1986-05-17 Fujitsu Ltd 抵抗層の形成方法

Patent Citations (2)

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