JPH0119404Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0119404Y2 JPH0119404Y2 JP1985101810U JP10181085U JPH0119404Y2 JP H0119404 Y2 JPH0119404 Y2 JP H0119404Y2 JP 1985101810 U JP1985101810 U JP 1985101810U JP 10181085 U JP10181085 U JP 10181085U JP H0119404 Y2 JPH0119404 Y2 JP H0119404Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- type
- semiconductor
- buried
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/113—Isolations within a component, i.e. internal isolations
- H10D62/115—Dielectric isolations, e.g. air gaps
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/0112—Integrating together multiple components covered by H10D8/00, H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integrating multiple BJTs
- H10D84/0119—Integrating together multiple components covered by H10D8/00, H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integrating multiple BJTs the components including complementary BJTs
- H10D84/0121—Integrating together multiple components covered by H10D8/00, H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integrating multiple BJTs the components including complementary BJTs the complementary BJTs being vertical BJTs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/02—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
- H10D84/03—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology
- H10D84/038—Manufacture 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
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/60—Integrated 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 H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of BJTs
- H10D84/611—Combinations of BJTs and one or more of diodes, resistors or capacitors
- H10D84/613—Combinations of vertical BJTs and one or more of diodes, resistors or capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/60—Integrated 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 H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of BJTs
- H10D84/641—Combinations of only vertical BJTs
- H10D84/643—Combinations of non-inverted vertical BJTs and inverted vertical BJTs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/60—Integrated 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 H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of BJTs
- H10D84/67—Complementary BJTs
- H10D84/673—Vertical complementary BJTs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/01—Manufacture or treatment
- H10W20/021—Manufacture or treatment of interconnections within wafers or substrates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/131—Reactive ion etching rie
Landscapes
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Element Separation (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
A 産業上の利用分野
本考案は縦形PNPトランジスタを含む集積回
路に関する。
路に関する。
B 従来技術
モノリシツク集積回路技術では、集積回路構造
内で種々の能動素子及び受動素子を互いに分離す
ることを必要とするのが普通である。こういう装
置の分離は、PN接合の逆バイアス、部分的な誘
電体による分離、並びに完全な誘電体による分離
によつて行なわれている。この為に使われる誘電
体材料は2酸化シリコン、硝子等である。特に集
積密度が高くなつた場合の好ましい分離は、或る
形式の誘電体による分離である。誘電体による分
離は、分離部に接して回路素子を形成できるの
で、集積回路チツプに於ける能動素子及び受動素
子の実装密度が一層大きくなり、従つてPN接合
による分離よりも実質的に有利である。
内で種々の能動素子及び受動素子を互いに分離す
ることを必要とするのが普通である。こういう装
置の分離は、PN接合の逆バイアス、部分的な誘
電体による分離、並びに完全な誘電体による分離
によつて行なわれている。この為に使われる誘電
体材料は2酸化シリコン、硝子等である。特に集
積密度が高くなつた場合の好ましい分離は、或る
形式の誘電体による分離である。誘電体による分
離は、分離部に接して回路素子を形成できるの
で、集積回路チツプに於ける能動素子及び受動素
子の実装密度が一層大きくなり、従つてPN接合
による分離よりも実質的に有利である。
上に述べた分離の結果、モノリシツク・シリコ
ンの分離されたポケツトが出来る。バイポーラ形
トランジスタや電界効果トランジスタの様な能動
素子、並びに抵抗やダイオードの様な受動素子を
これらの単結晶シリコンのポケツト内に形成する
ことが出来る。プレーナ形シリコン装置を形成す
る場合の主な工程は、例えば1972年にニユーヨー
ク州のResearch and Education Associationか
ら出版されたMax Fogiel書“Modern
Microelectronics”の第463頁乃至第472頁に記載
されている。簡単に云うと、この方法は、例えば
シリコンのP形基板を作り、表面を酸化し、標準
的な露光及び食刻方法を用いて、2酸化シリコン
内に窓をあけ、この窓を介して埋込N+形領域を
拡散する。2酸化シリコンを取去り、その上にN
形シリコンのエピタキシヤル層を成長させる。エ
ピタキシヤル層の成長の間、埋込層がエピタキシ
ヤル層の中に幾分外方拡散する。埋込層は、この
例では、NPN形トランジスタのサブコレクタに
なるものである。エピタキシヤル層の表面に別の
2酸化シリコン層を成長させ、フオトレジスト及
び食刻方法によつて2酸化シリコン内に拡散を行
なう為の開口を形成し、分離用の拡散又は誘電体
の分離部を形成して、単結晶シリコンのポケツト
を分離する。NPN形トランジスタのベースを形
成する所並びにP形抵抗を形成する場合は、それ
を形成する所で、2酸化シリコン被覆に開口を形
成し、P形拡散によつてN形エピタキシヤル層内
にPN接合を形成する。表面を再び酸化し、露光
及び食刻方法を用いて、エミツタ並びにコレクタ
の接続部となる領域をあける。次にエミツタと接
続部(リーチスルー)の拡散を行なう。表面を再
び酸化し、次にオーミツク接点を設ける為に、普
通の露光及び食刻方法を用いて、2酸化シリコ
ン・マスク内に開口を作る。次にアルミニウム被
膜等を用いて表面全体をメタライズし、普通の露
光及び食刻方法を用いて、金属被膜を選択的に食
刻することにより相互接続部を形成する。
ンの分離されたポケツトが出来る。バイポーラ形
トランジスタや電界効果トランジスタの様な能動
素子、並びに抵抗やダイオードの様な受動素子を
これらの単結晶シリコンのポケツト内に形成する
ことが出来る。プレーナ形シリコン装置を形成す
る場合の主な工程は、例えば1972年にニユーヨー
ク州のResearch and Education Associationか
ら出版されたMax Fogiel書“Modern
Microelectronics”の第463頁乃至第472頁に記載
されている。簡単に云うと、この方法は、例えば
シリコンのP形基板を作り、表面を酸化し、標準
的な露光及び食刻方法を用いて、2酸化シリコン
内に窓をあけ、この窓を介して埋込N+形領域を
拡散する。2酸化シリコンを取去り、その上にN
形シリコンのエピタキシヤル層を成長させる。エ
ピタキシヤル層の成長の間、埋込層がエピタキシ
ヤル層の中に幾分外方拡散する。埋込層は、この
例では、NPN形トランジスタのサブコレクタに
なるものである。エピタキシヤル層の表面に別の
2酸化シリコン層を成長させ、フオトレジスト及
び食刻方法によつて2酸化シリコン内に拡散を行
なう為の開口を形成し、分離用の拡散又は誘電体
の分離部を形成して、単結晶シリコンのポケツト
を分離する。NPN形トランジスタのベースを形
成する所並びにP形抵抗を形成する場合は、それ
を形成する所で、2酸化シリコン被覆に開口を形
成し、P形拡散によつてN形エピタキシヤル層内
にPN接合を形成する。表面を再び酸化し、露光
及び食刻方法を用いて、エミツタ並びにコレクタ
の接続部となる領域をあける。次にエミツタと接
続部(リーチスルー)の拡散を行なう。表面を再
び酸化し、次にオーミツク接点を設ける為に、普
通の露光及び食刻方法を用いて、2酸化シリコ
ン・マスク内に開口を作る。次にアルミニウム被
膜等を用いて表面全体をメタライズし、普通の露
光及び食刻方法を用いて、金属被膜を選択的に食
刻することにより相互接続部を形成する。
C 考案が解決しようとする問題点
複数個のPNPトランジスタ及びNPNトランジ
スタを同じ半導体本体上に形成する様な集積回路
を製造する場合、縦形NPNトランジスタ及び縦
形PNPトランジスタを製造する実用的な方法が
なかつた。こういう構造を作る場合、トランジス
タの電気特性を犠牲にしていた。その犠牲の為、
PNPトランジスタでは、電流利得が小さく、飽
和抵抗値が大きくなつた。この様なPNPトラン
ジスタはNPNトランジスタに較べると性能が劣
る。或る製造方法では、2重拡散方法による
NPN及びPNPトランジスタの製造が相次いで行
なわれる。この方法では、前に拡散した部分が後
で拡散する際に移動するという望ましくないこと
が起る為、プロセス制御が非常に複雑になる。
スタを同じ半導体本体上に形成する様な集積回路
を製造する場合、縦形NPNトランジスタ及び縦
形PNPトランジスタを製造する実用的な方法が
なかつた。こういう構造を作る場合、トランジス
タの電気特性を犠牲にしていた。その犠牲の為、
PNPトランジスタでは、電流利得が小さく、飽
和抵抗値が大きくなつた。この様なPNPトラン
ジスタはNPNトランジスタに較べると性能が劣
る。或る製造方法では、2重拡散方法による
NPN及びPNPトランジスタの製造が相次いで行
なわれる。この方法では、前に拡散した部分が後
で拡散する際に移動するという望ましくないこと
が起る為、プロセス制御が非常に複雑になる。
この問題を解決する別の方法は、NPNトラン
ジスタ及び横形PNPトランジスタを同時に作る
ことであつた。横形構造では、半導体層が普通は
ベースを構成し、エミツタ及びコレクタ領域はベ
ース内にあるが、相隔たつている。横形PNPト
ランジスタのエミツタ領域もコレクタ領域も、2
重拡散によるNPNトランジスタのベース領域を
形成する為に使われる拡散工程の間に形成するこ
とが出来る。その為NPNトランジスタが形成さ
れた後の高温の処理工程がない。この方法によつ
て形成された横形PNPトランジスタは、βが非
常に小さく、エミツタ電流の増加に伴つて、βが
急速に低下するという2つの大きな問題がある。
米国特許第3971059号には、縦形NPNトランジス
タ及び横形PNPトランジスタの相補形装置を作
ることが記載されている。
ジスタ及び横形PNPトランジスタを同時に作る
ことであつた。横形構造では、半導体層が普通は
ベースを構成し、エミツタ及びコレクタ領域はベ
ース内にあるが、相隔たつている。横形PNPト
ランジスタのエミツタ領域もコレクタ領域も、2
重拡散によるNPNトランジスタのベース領域を
形成する為に使われる拡散工程の間に形成するこ
とが出来る。その為NPNトランジスタが形成さ
れた後の高温の処理工程がない。この方法によつ
て形成された横形PNPトランジスタは、βが非
常に小さく、エミツタ電流の増加に伴つて、βが
急速に低下するという2つの大きな問題がある。
米国特許第3971059号には、縦形NPNトランジス
タ及び横形PNPトランジスタの相補形装置を作
ることが記載されている。
米国特許第3611067号及びIBM TDB第15巻、
第1号、1972年6月号、第261頁には、従来の幾
つかの難点を解決する為に、PNPトランジスタ
にシヨツトキ障壁コレクタを使うことが記載され
ている。この米国特許では2重拡散によるNPN
トランジスタと、拡散したエミツタ、エピタキシ
ヤルのベース及びシヨツトキ障壁コレクタを含む
縦形構造を持つたPNPトランジスタとを用いて
いる。この米国特許の構造でエピタキシヤル成長
のベースを必要とするのは、プロセスが著しく複
雑になり、ベースの単結晶エピタキシヤル成長の
際、その構造の他の面の上にポリシリコンを成長
させるという問題があり、高温のエピタキシヤル
成長の際に他の拡散領域が移動する原因になる
し、その他にも、PNPトランジスタの利得及び
周波数応答に悪影響がある。前掲TDBの論文の
場合、エピタキシヤル成長の間に硼素の埋込エミ
ツタ領域の実質的な外方拡散がある為、よくても
PNPトランジスタは動作特性が不良になる。硼
素が横方向にも垂直方向にも一層急速に移動し
て、補償済みポケツトの寸法を横方向に拡大する
と共に垂直方向には表面に達し、PNPトランジ
スタのエミツタとコレクタに影響すると考えられ
る。
第1号、1972年6月号、第261頁には、従来の幾
つかの難点を解決する為に、PNPトランジスタ
にシヨツトキ障壁コレクタを使うことが記載され
ている。この米国特許では2重拡散によるNPN
トランジスタと、拡散したエミツタ、エピタキシ
ヤルのベース及びシヨツトキ障壁コレクタを含む
縦形構造を持つたPNPトランジスタとを用いて
いる。この米国特許の構造でエピタキシヤル成長
のベースを必要とするのは、プロセスが著しく複
雑になり、ベースの単結晶エピタキシヤル成長の
際、その構造の他の面の上にポリシリコンを成長
させるという問題があり、高温のエピタキシヤル
成長の際に他の拡散領域が移動する原因になる
し、その他にも、PNPトランジスタの利得及び
周波数応答に悪影響がある。前掲TDBの論文の
場合、エピタキシヤル成長の間に硼素の埋込エミ
ツタ領域の実質的な外方拡散がある為、よくても
PNPトランジスタは動作特性が不良になる。硼
素が横方向にも垂直方向にも一層急速に移動し
て、補償済みポケツトの寸法を横方向に拡大する
と共に垂直方向には表面に達し、PNPトランジ
スタのエミツタとコレクタに影響すると考えられ
る。
米国特許第3861968号、同第3930909号及び同第
3999080号には相補形のPNP及びNPNトランジ
スタが記載されている。然し、これらは相補形の
トランジスタとは云つても、どちらかと云えば複
雑な製造方法を用い、実際に使うにははつきりと
不利であるから、一般的な興味があるにすぎな
い。米国特許第3648130号、同第3922565号及び同
第4005469号には、集積回路トランジスタにシヨ
ツトキ障壁コレクタ接点を使うことが記載されて
いるが、縦形のPNP及びNPNトランジスタの集
積構造の問題に対する解決策は記載されていな
い。
3999080号には相補形のPNP及びNPNトランジ
スタが記載されている。然し、これらは相補形の
トランジスタとは云つても、どちらかと云えば複
雑な製造方法を用い、実際に使うにははつきりと
不利であるから、一般的な興味があるにすぎな
い。米国特許第3648130号、同第3922565号及び同
第4005469号には、集積回路トランジスタにシヨ
ツトキ障壁コレクタ接点を使うことが記載されて
いるが、縦形のPNP及びNPNトランジスタの集
積構造の問題に対する解決策は記載されていな
い。
D 問題点を解決するための手段
本考案は、縦形NPNトランジスタと共に形成
するのに適した構造の縦形PNPトランジスタを
含む集積回路を提供する。この集積回路は、P形
の半導体基板と、該基板上に形成されたN形のエ
ピタキシヤル層とが構成される。エピタキシヤル
層は分離領域によつて互いに分離されている複数
の半導体領域(ポケツト)を含み、そのうちの少
なくとも1つにおいて、基板との界面付近に埋込
N形領域が設けられる。この埋込N形領域は、
NPNトランジスタの場合は、周知のようにサブ
コレクタとして働くが、本考案によるPNPトラ
ンジスタの場合は分離領域として働く。PNPト
ランジスタを形成すべき半導体領域においては、
埋込N形領域の上に埋込P形エミツタ領域が設け
られ、更にこのエミツタ領域を表面まで延在させ
るためのP形接続領域が設けられる。当該半導体
領域の表面には、P形接続領域とオーミツク接触
するエミツタ電極、半導体領域とオーミツク接触
するベース電極、及び半導体領域とシヨツトキ接
触するコレクタ電極が設けられる。
するのに適した構造の縦形PNPトランジスタを
含む集積回路を提供する。この集積回路は、P形
の半導体基板と、該基板上に形成されたN形のエ
ピタキシヤル層とが構成される。エピタキシヤル
層は分離領域によつて互いに分離されている複数
の半導体領域(ポケツト)を含み、そのうちの少
なくとも1つにおいて、基板との界面付近に埋込
N形領域が設けられる。この埋込N形領域は、
NPNトランジスタの場合は、周知のようにサブ
コレクタとして働くが、本考案によるPNPトラ
ンジスタの場合は分離領域として働く。PNPト
ランジスタを形成すべき半導体領域においては、
埋込N形領域の上に埋込P形エミツタ領域が設け
られ、更にこのエミツタ領域を表面まで延在させ
るためのP形接続領域が設けられる。当該半導体
領域の表面には、P形接続領域とオーミツク接触
するエミツタ電極、半導体領域とオーミツク接触
するベース電極、及び半導体領域とシヨツトキ接
触するコレクタ電極が設けられる。
PNPトランジスタの構造を上述のようにする
と、NPNトランジスタと共に同じ基板に形成す
る場合、埋込P形エミツタ領域を除いて、NPN
トランジスタの製造ステツプをそのまま利用する
ことができる。
と、NPNトランジスタと共に同じ基板に形成す
る場合、埋込P形エミツタ領域を除いて、NPN
トランジスタの製造ステツプをそのまま利用する
ことができる。
E 実施例
次に第1図乃至第10図について具体的に説明
すると、本考案に従う集積回路の製造工程は、P
形単結晶シリコン材料のウエーハ又、基板10か
ら始まる。基板10は、硼素の様なP形材料を含
む適当な溶融物から、<100>の結晶配向を持つ種
子結晶を用いて、単結晶の棒を引上げることによ
つて作られる。この結果得られた棒を薄切りし
て、やはり<100>の表面結晶配向を持つ非常に
薄いウエーハを作る。P形シリコン・ウエーハは
比抵抗が10乃至20オーム・センチであることが好
ましい。
すると、本考案に従う集積回路の製造工程は、P
形単結晶シリコン材料のウエーハ又、基板10か
ら始まる。基板10は、硼素の様なP形材料を含
む適当な溶融物から、<100>の結晶配向を持つ種
子結晶を用いて、単結晶の棒を引上げることによ
つて作られる。この結果得られた棒を薄切りし
て、やはり<100>の表面結晶配向を持つ非常に
薄いウエーハを作る。P形シリコン・ウエーハは
比抵抗が10乃至20オーム・センチであることが好
ましい。
第1図について説明すると、基板とは導電型の
異なる領域12を基板10内に形成する。この領
域はイオン注入法によつて形成することが好まし
いが、普通の拡散方法によつて形成してもよい。
領域12は、シリコン基板の場合、最初の半導体
表面上に熱酸化によつて2酸化シリコンの絶縁層
14を作ることによつて形成される。2酸化シリ
コンの好ましい厚さは3000Åである。熱酸化によ
つて作られた2酸化シリコン層に普通の露光及び
食刻法によつて開口をあける。次に、加熱により
又は熱分解方法により、この開口の中に厚さ約
250乃至300Åの2酸化シリコン層16を成長させ
る。この厚さがこの後のイオン注入工程に対する
スクリーンとして作用する。酸化されたシリコ
ン・ウエーハをイオン注入装置内に配置し、
50keVで1×1016原子/cm2の線量の砒素イオンに
さらす。その期間は、注入範囲Rp=320Å、σ=
118ÅのN+形層12が得られる位の期間にし、
その後の焼鈍サイクルの後、シート抵抗値が8乃
至10オーム・スクエアの埋込層が得られる様にす
る。この構造をイオン注入装置から取出し、適当
な加熱装置内に配置して、イオン注入層を約1100
℃で酸素中で5分間、アルゴン中で70分間、蒸気
中で55分間そして酸素中で5分間加熱する。この
熱処理の効果として、砒素が一層深くP形基板の
中に追い込まれると共に、表面が更に酸化され
る。次に2酸化シリコンの表面層14,16を適
当な食刻法によつて除去する。
異なる領域12を基板10内に形成する。この領
域はイオン注入法によつて形成することが好まし
いが、普通の拡散方法によつて形成してもよい。
領域12は、シリコン基板の場合、最初の半導体
表面上に熱酸化によつて2酸化シリコンの絶縁層
14を作ることによつて形成される。2酸化シリ
コンの好ましい厚さは3000Åである。熱酸化によ
つて作られた2酸化シリコン層に普通の露光及び
食刻法によつて開口をあける。次に、加熱により
又は熱分解方法により、この開口の中に厚さ約
250乃至300Åの2酸化シリコン層16を成長させ
る。この厚さがこの後のイオン注入工程に対する
スクリーンとして作用する。酸化されたシリコ
ン・ウエーハをイオン注入装置内に配置し、
50keVで1×1016原子/cm2の線量の砒素イオンに
さらす。その期間は、注入範囲Rp=320Å、σ=
118ÅのN+形層12が得られる位の期間にし、
その後の焼鈍サイクルの後、シート抵抗値が8乃
至10オーム・スクエアの埋込層が得られる様にす
る。この構造をイオン注入装置から取出し、適当
な加熱装置内に配置して、イオン注入層を約1100
℃で酸素中で5分間、アルゴン中で70分間、蒸気
中で55分間そして酸素中で5分間加熱する。この
熱処理の効果として、砒素が一層深くP形基板の
中に追い込まれると共に、表面が更に酸化され
る。次に2酸化シリコンの表面層14,16を適
当な食刻法によつて除去する。
次にこの構造をエピタキシヤル成長室内に配置
し、基板10,12の表面の上にエピタキシヤル
層18を成長させる。このエピタキシヤル層の厚
さは任意の所望の値でよいが、この考案で対象に
する様な種類の性能の高い装置を得る為には、こ
の厚さは約2ミクロン未満にすべきである。エピ
タキシヤル層の好ましい厚さは約1.2ミクロンで
ある。基板10,12に対する層18の成長は、
約1000乃至1200℃のSiCl4/H2又はSiH4/H2混
合物を使うという様な普通の方法によつて行なわ
れる。エピタキシヤル成長の間、層12内のドー
プ剤がエピタキシヤル層内に移動する。この結果
第2図の層20が出来、その一部分は、第1図乃
至第10図に示す方法によつて形成されるNPN
トランジスタのサブコレクタ並びに/又はPNP
トランジスタのPN接合分離領域として役立つ。
し、基板10,12の表面の上にエピタキシヤル
層18を成長させる。このエピタキシヤル層の厚
さは任意の所望の値でよいが、この考案で対象に
する様な種類の性能の高い装置を得る為には、こ
の厚さは約2ミクロン未満にすべきである。エピ
タキシヤル層の好ましい厚さは約1.2ミクロンで
ある。基板10,12に対する層18の成長は、
約1000乃至1200℃のSiCl4/H2又はSiH4/H2混
合物を使うという様な普通の方法によつて行なわ
れる。エピタキシヤル成長の間、層12内のドー
プ剤がエピタキシヤル層内に移動する。この結果
第2図の層20が出来、その一部分は、第1図乃
至第10図に示す方法によつて形成されるNPN
トランジスタのサブコレクタ並びに/又はPNP
トランジスタのPN接合分離領域として役立つ。
次の一連の工程は、シリコン構造の反応性イオ
ン食刻方法に関するものである。湿つた又は乾燥
した酸素雰囲気内で970℃の温度に於ける熱成長、
又は化学蒸着(CVD)の普通の方法により、2
酸化シリコン層22が形成される。窒化シリコン
及び酸化アルミニウム又はその組合せの様な他の
マスク材料を使うことも出来る。800℃に於ける
シラン及びN2Oの化学蒸着により、1000乃至
3000Åの2酸化シリコン被覆を形成することが好
ましい。最初の凹部酸化工程は、埋込PN接合分
離領域まで、NPN及びPNPトランジスタのベー
ス用分離領域を形成することである。普通の露光
及び食刻方法により、分離領域を形成しようとす
る所で、2酸化シリコン22内に適当な開口を形
成する。次にこの構造をシリコン反応性イオン食
刻雰囲気内に入れる。この反応性イオン食刻方法
は、特開昭52−9648号公報に詳しく記載されてい
る。この公開公報に記載された、RFで誘起され
るプラズマは、反応性の塩素、臭素又は沃素種目
である。マスク層の厚さは2000乃至20000Åであ
るが、厚さを幾らにするかはシリコンの溝に必要
な深さに関係する。RF放電装置について詳しい
ことは前掲公開公報に記載されている。反応性イ
オン食刻又はプラズマ雰囲気は、アルゴンの様な
不活性ガスと塩素種目との組合せであることが好
ましい。印加する適当な電力は、RF電圧源から
約0.1乃至0.75ワツト/cm2程度であり、これによ
つてシリコンの反応性イオン食刻作業が適当な速
度で実行される位の電力密度になる。この食刻の
所望の結果として、浅い開口が得られ、この開口
又は溝部は少なくとも部分的にN+形領域20に
入り込む。
ン食刻方法に関するものである。湿つた又は乾燥
した酸素雰囲気内で970℃の温度に於ける熱成長、
又は化学蒸着(CVD)の普通の方法により、2
酸化シリコン層22が形成される。窒化シリコン
及び酸化アルミニウム又はその組合せの様な他の
マスク材料を使うことも出来る。800℃に於ける
シラン及びN2Oの化学蒸着により、1000乃至
3000Åの2酸化シリコン被覆を形成することが好
ましい。最初の凹部酸化工程は、埋込PN接合分
離領域まで、NPN及びPNPトランジスタのベー
ス用分離領域を形成することである。普通の露光
及び食刻方法により、分離領域を形成しようとす
る所で、2酸化シリコン22内に適当な開口を形
成する。次にこの構造をシリコン反応性イオン食
刻雰囲気内に入れる。この反応性イオン食刻方法
は、特開昭52−9648号公報に詳しく記載されてい
る。この公開公報に記載された、RFで誘起され
るプラズマは、反応性の塩素、臭素又は沃素種目
である。マスク層の厚さは2000乃至20000Åであ
るが、厚さを幾らにするかはシリコンの溝に必要
な深さに関係する。RF放電装置について詳しい
ことは前掲公開公報に記載されている。反応性イ
オン食刻又はプラズマ雰囲気は、アルゴンの様な
不活性ガスと塩素種目との組合せであることが好
ましい。印加する適当な電力は、RF電圧源から
約0.1乃至0.75ワツト/cm2程度であり、これによ
つてシリコンの反応性イオン食刻作業が適当な速
度で実行される位の電力密度になる。この食刻の
所望の結果として、浅い開口が得られ、この開口
又は溝部は少なくとも部分的にN+形領域20に
入り込む。
2番目のシリコン反応性イオン食刻方法は、単
結晶シリコン領域の間に深い分離領域を形成する
ことである。普通の食刻方法によつて2酸化シリ
コン被覆22を除去する。別の2酸化シリコン層
を0.6乃至0.8ミクロンの厚さに形成するが、これ
は800℃でシラン及びN2Oの高温分解による付着
で行なうのが好ましい。この時、付着する際の高
温分解による2酸化シリコンによつて開口が埋め
られ、分離領域24が形成される。次に普通の露
光及び食刻方法により、新しい2酸化シリコン被
覆内に開口が形成される。この開口の場所は、単
結晶シリコン領域を分離する所望の誘電体分離領
域を形成しようとする場所である。次にこの構造
を前に述べた反応性イオン食刻雰囲気内に入れ
る。前述の開口を介して、シリコンの反応性イオ
ン食刻が所望の深さまで行なわれる。開口がN+
形領域20を通抜けて基板領域10に入り込むこ
とが好ましい。反応性イオン食刻によつて溝部又
は開口を形成する好ましい方法が、米国特許第
4104086号に記載されている。
結晶シリコン領域の間に深い分離領域を形成する
ことである。普通の食刻方法によつて2酸化シリ
コン被覆22を除去する。別の2酸化シリコン層
を0.6乃至0.8ミクロンの厚さに形成するが、これ
は800℃でシラン及びN2Oの高温分解による付着
で行なうのが好ましい。この時、付着する際の高
温分解による2酸化シリコンによつて開口が埋め
られ、分離領域24が形成される。次に普通の露
光及び食刻方法により、新しい2酸化シリコン被
覆内に開口が形成される。この開口の場所は、単
結晶シリコン領域を分離する所望の誘電体分離領
域を形成しようとする場所である。次にこの構造
を前に述べた反応性イオン食刻雰囲気内に入れ
る。前述の開口を介して、シリコンの反応性イオ
ン食刻が所望の深さまで行なわれる。開口がN+
形領域20を通抜けて基板領域10に入り込むこ
とが好ましい。反応性イオン食刻によつて溝部又
は開口を形成する好ましい方法が、米国特許第
4104086号に記載されている。
次の工程は、本体を酸化雰囲気にさらすことに
より、開口又は溝部を熱酸化することである。こ
の雰囲気は例えば970℃の湿つた酸素であつてよ
い。本体を約10乃至30分間この雰囲気にさらし、
開口又は溝部の中に約500乃至2000Åの好ましい
厚さを持つ2酸化シリコンを作る。この熱酸化物
の目的は、2酸化シリコンの良好な界面特性を保
証することである。化学蒸着(CVD)による誘
電体材料では、この界面の性質はそれ程よくない
のが普通であるからである。この後、拡散した接
合を誘電体分離部に接触させることが出来る様に
する為には、品質の良好な誘電体材料が必要であ
る。蒸着された2酸化シリコンを用いて、開口が
適当な誘電体材料で完全に充填される。この方法
の詳細は前掲米国特許第4104086号に記載されて
いる。
より、開口又は溝部を熱酸化することである。こ
の雰囲気は例えば970℃の湿つた酸素であつてよ
い。本体を約10乃至30分間この雰囲気にさらし、
開口又は溝部の中に約500乃至2000Åの好ましい
厚さを持つ2酸化シリコンを作る。この熱酸化物
の目的は、2酸化シリコンの良好な界面特性を保
証することである。化学蒸着(CVD)による誘
電体材料では、この界面の性質はそれ程よくない
のが普通であるからである。この後、拡散した接
合を誘電体分離部に接触させることが出来る様に
する為には、品質の良好な誘電体材料が必要であ
る。蒸着された2酸化シリコンを用いて、開口が
適当な誘電体材料で完全に充填される。この方法
の詳細は前掲米国特許第4104086号に記載されて
いる。
場合によつては、高温分解による付着工程の前
に、溝部の底にある酸化物の底を介して硼素イオ
ンをイオン注入することが好ましいことがある。
こうすると、分離領域の下にP+領域が形成さ
れ、それが分離領域の下にあるP形領域がN形材
料に反転するのを妨げる。
に、溝部の底にある酸化物の底を介して硼素イオ
ンをイオン注入することが好ましいことがある。
こうすると、分離領域の下にP+領域が形成さ
れ、それが分離領域の下にあるP形領域がN形材
料に反転するのを妨げる。
高温分解による2酸化シリコンが好ましくは2
乃至3ミクロンの厚さに付着される。好ましい充
填過程は、CO2/SiH4/N4又はN2O/SiH4/N2
のガス混合物を使つて800乃至1000℃で2酸化シ
リコンを化学蒸着することである。典型的な蒸着
速度は毎分50乃至100Å程度である。
乃至3ミクロンの厚さに付着される。好ましい充
填過程は、CO2/SiH4/N4又はN2O/SiH4/N2
のガス混合物を使つて800乃至1000℃で2酸化シ
リコンを化学蒸着することである。典型的な蒸着
速度は毎分50乃至100Å程度である。
次の工程は、表面から過剰の2酸化シリコンを
除去する為に、化学蒸着された2酸化シリコン層
を反応性イオン食刻によつて食刻することであ
る。この過程に使われる装置は低圧スパツタ食刻
形装置にし、ウエーハをシリコンの陰極カバー板
の上に配置する。SiO2/Siの比が大体1:1に
なる様に、食刻剤としてCF4の様な弗素化炭化水
素を使う。ガス圧力は10乃至70ミクロンにし、ガ
スの流量は2乃至50c.c./分にする。RF電力レベ
ルは0.1ワツト/cm2にする。
除去する為に、化学蒸着された2酸化シリコン層
を反応性イオン食刻によつて食刻することであ
る。この過程に使われる装置は低圧スパツタ食刻
形装置にし、ウエーハをシリコンの陰極カバー板
の上に配置する。SiO2/Siの比が大体1:1に
なる様に、食刻剤としてCF4の様な弗素化炭化水
素を使う。ガス圧力は10乃至70ミクロンにし、ガ
スの流量は2乃至50c.c./分にする。RF電力レベ
ルは0.1ワツト/cm2にする。
第4図は誘電体分離領域26によつて所望の単
結晶シリコン領域が完全に分離されたことを示
す。本体の表面が0.3乃至0.5ミクロンの熱酸化物
を成長させることによつて再び酸化され、2酸化
シリコン層28を所望の厚さにする。
結晶シリコン領域が完全に分離されたことを示
す。本体の表面が0.3乃至0.5ミクロンの熱酸化物
を成長させることによつて再び酸化され、2酸化
シリコン層28を所望の厚さにする。
第5図では、PNPトランジスタの埋込エミツ
タの注入が行なわれる。露光及び食刻方法を用い
て、フオトレジスト・パターン30の露光及び現
像を行ない、次にフオトレジスト区域の一部分を
除去して、P+形イオン注入を行なうべき領域を
露出する。次にこの構造を適当なイオン注入装置
内に配置し、500keV及び5×1014原子/cm2で、
硼素のイオン注入を行なう。構造の表面上には、
250乃至500Åの薄い酸化物被覆28を残したまま
にすることに注意されたい。この2酸化シリコン
被覆は、イオン注入工程に対するスクリーンの作
用がある。フオトレジスト層30を除去する。こ
の過程の結果、P形埋込エミツタ32が得られ
る。
タの注入が行なわれる。露光及び食刻方法を用い
て、フオトレジスト・パターン30の露光及び現
像を行ない、次にフオトレジスト区域の一部分を
除去して、P+形イオン注入を行なうべき領域を
露出する。次にこの構造を適当なイオン注入装置
内に配置し、500keV及び5×1014原子/cm2で、
硼素のイオン注入を行なう。構造の表面上には、
250乃至500Åの薄い酸化物被覆28を残したまま
にすることに注意されたい。この2酸化シリコン
被覆は、イオン注入工程に対するスクリーンの作
用がある。フオトレジスト層30を除去する。こ
の過程の結果、P形埋込エミツタ32が得られ
る。
次に第6図について説明すると、NPNトラン
ジスタのベース並びにPNPトランジスタのエミ
ツタ接続拡散部が形成される。この為、簡単なフ
オトレジスト34を適用し、フオトレジストの露
光並びに現像を行なつて、NPNトランジスタの
ベース領域並びにPNPトランジスタのP形接続
部となる領域をフオトレジストの中で露出する。
この構造を再び適当なイオン注入装置内に配置
し、150keV及び5×1012cm2の線量で、構造の表
面に硼素のイオン注入を加える。フオトレジスト
層34を除去する。この後の高温処理工程がこの
工程に対する焼鈍サイクルとして作用する。この
時構造はベース領域36とエミツタ接続領域38
を持つ。
ジスタのベース並びにPNPトランジスタのエミ
ツタ接続拡散部が形成される。この為、簡単なフ
オトレジスト34を適用し、フオトレジストの露
光並びに現像を行なつて、NPNトランジスタの
ベース領域並びにPNPトランジスタのP形接続
部となる領域をフオトレジストの中で露出する。
この構造を再び適当なイオン注入装置内に配置
し、150keV及び5×1012cm2の線量で、構造の表
面に硼素のイオン注入を加える。フオトレジスト
層34を除去する。この後の高温処理工程がこの
工程に対する焼鈍サイクルとして作用する。この
時構造はベース領域36とエミツタ接続領域38
を持つ。
次に第7図について説明すると、適当な食刻剤
を用いて、2酸化シリコン層28を除去する。約
970℃の湿つた酸素を使つて、800乃至1000Åの2
酸化シリコン層40を熱成長させる。化学蒸着過程
により800乃至1000Åの窒化シリコン層42を形
成する。窒化シリコン層は、シラン及びアンモニ
アの混合物から窒素担体ガスの中で800℃で蒸着
される。800乃至1000Åの化学蒸着による2酸化
シリコン層(図に示してない)が、窒素雰囲気内
でシラン及びN2Oを使うことによつて形成され
る。普通の露光及び食刻方法を用いて、高温分解
による2酸化シリコン・マスク中の所望の区域を
開け、次にそれを使つて、窒化シリコン層42内
の所望の区域を食刻する。その後、高温分解の2
酸化シリコン・マスクを除去し、窒化シリコン層
42をマスクとして使つた、2酸化シリコン層4
0をシリコンの表面まで食刻する。この時露出し
た区域は、電気接点用開口、NPNトランジスタ
のエミツタ拡散用開口、並びにNPNトランジス
タ及びPNPトランジスタのN+形接続領域であ
る。1ミクロンのフオトレジスト層を表面に適用
し、露光、現像、食刻して、接続領域の注入イオ
ンに対するフオトレジスト・マスク44を形成す
る。次に200keVの電力で1×1015cm-2の線量の
燐を用いて、この構造を適当なイオン注入装置内
でイオン注入する。その後、フオトレジスト層4
4を除去する。
を用いて、2酸化シリコン層28を除去する。約
970℃の湿つた酸素を使つて、800乃至1000Åの2
酸化シリコン層40を熱成長させる。化学蒸着過程
により800乃至1000Åの窒化シリコン層42を形
成する。窒化シリコン層は、シラン及びアンモニ
アの混合物から窒素担体ガスの中で800℃で蒸着
される。800乃至1000Åの化学蒸着による2酸化
シリコン層(図に示してない)が、窒素雰囲気内
でシラン及びN2Oを使うことによつて形成され
る。普通の露光及び食刻方法を用いて、高温分解
による2酸化シリコン・マスク中の所望の区域を
開け、次にそれを使つて、窒化シリコン層42内
の所望の区域を食刻する。その後、高温分解の2
酸化シリコン・マスクを除去し、窒化シリコン層
42をマスクとして使つた、2酸化シリコン層4
0をシリコンの表面まで食刻する。この時露出し
た区域は、電気接点用開口、NPNトランジスタ
のエミツタ拡散用開口、並びにNPNトランジス
タ及びPNPトランジスタのN+形接続領域であ
る。1ミクロンのフオトレジスト層を表面に適用
し、露光、現像、食刻して、接続領域の注入イオ
ンに対するフオトレジスト・マスク44を形成す
る。次に200keVの電力で1×1015cm-2の線量の
燐を用いて、この構造を適当なイオン注入装置内
でイオン注入する。その後、フオトレジスト層4
4を除去する。
1ミクロンの別のフオトレジストを適用し、露
光、現像して、エミツタ用フオトレジスト・マス
ク46として使う。NPNトランジスタのコレク
タ接続部、PNPトランジスタのベース接点、並
びにPNPトランジスタのN形接続部にも開口が
ある。この構造を適当なイオン注入装置に入れ、
40keVの電力で3×1015cm-2の線量で砒素イオン
を注入する。この後、適当な食刻方法によつて、
フオトレジスト層46を除去する。ウエーハは窒
素雰囲気内で20乃至30分間、1000℃で焼鈍され
る。
光、現像して、エミツタ用フオトレジスト・マス
ク46として使う。NPNトランジスタのコレク
タ接続部、PNPトランジスタのベース接点、並
びにPNPトランジスタのN形接続部にも開口が
ある。この構造を適当なイオン注入装置に入れ、
40keVの電力で3×1015cm-2の線量で砒素イオン
を注入する。この後、適当な食刻方法によつて、
フオトレジスト層46を除去する。ウエーハは窒
素雰囲気内で20乃至30分間、1000℃で焼鈍され
る。
次に蒸着又はその他の手段により、構造の上面
に適当なオーミツク接点金属をつける。典型的な
接点材料はアルミニウム又はアルミニウム銅であ
る。然し、白金、パラジウム、モリブデン等の様
な他の周知の材料を使うことが出来る。露光及び
食刻方法を用いて、一面に拡がる金属層から半導
体構造の表面上に所望の導電線を作る。
に適当なオーミツク接点金属をつける。典型的な
接点材料はアルミニウム又はアルミニウム銅であ
る。然し、白金、パラジウム、モリブデン等の様
な他の周知の材料を使うことが出来る。露光及び
食刻方法を用いて、一面に拡がる金属層から半導
体構造の表面上に所望の導電線を作る。
第10図は上に説明した方法によつて完成され
たNPNトランジスタ及びPNPトランジスタの構
造を示す。この構造で、NPNトランジスタはエ
ミツタ電気接点50、ベース接点52及びコレク
タ接続接点54を有する。PNPトランジスタは
エミツタ接続接点56、ベース接点58、シヨツ
トキ障壁コレクタ接点60及びPN分離接点62
を有する。
たNPNトランジスタ及びPNPトランジスタの構
造を示す。この構造で、NPNトランジスタはエ
ミツタ電気接点50、ベース接点52及びコレク
タ接続接点54を有する。PNPトランジスタは
エミツタ接続接点56、ベース接点58、シヨツ
トキ障壁コレクタ接点60及びPN分離接点62
を有する。
第11図及び第12図には、PNPトランジス
タとシヨツトキ障壁ダイオード70との組合せが
示されている。PNPトランジスタはシヨツトキ
障壁コレクタ74、ベース領域76、N+形ベー
ス接点78、ベース電極80、エミツタ領域8
2、エミツタ接続部84及びエミツタ電極86で
構成される。第11図と第12図の違いは、第1
1図の場合には、分離領域72が埋込N+形領域
20に入り込み、シヨツトキ障壁ダイオード区域
の表面領域をPNPトランジスタの表面領域から
部分的に分離することである。これは分離された
PNPトランジスタを作るという利点がある。
タとシヨツトキ障壁ダイオード70との組合せが
示されている。PNPトランジスタはシヨツトキ
障壁コレクタ74、ベース領域76、N+形ベー
ス接点78、ベース電極80、エミツタ領域8
2、エミツタ接続部84及びエミツタ電極86で
構成される。第11図と第12図の違いは、第1
1図の場合には、分離領域72が埋込N+形領域
20に入り込み、シヨツトキ障壁ダイオード区域
の表面領域をPNPトランジスタの表面領域から
部分的に分離することである。これは分離された
PNPトランジスタを作るという利点がある。
シヨツトキ障壁ダイオード70は次の様にして
作られる。最初にシヨツトキ障壁コレクタ74の
接点区域を開け、その上にN形シリコンに対する
障壁(φ)が大きいPt,Pd等の様な金属を付着
する。ウエーハを450乃至550℃で15乃至30分間、
不活性雰囲気内で加熱して、露出したシリコン区
域内にPtSi,PdSi等を形成する。酸化物の上の
金属を除去し、次にダイオード70の接点区域を
適当な食刻剤であける。N形シリコンに対する障
壁(φ)が小さいTi,Ta,Ti−W等の様な金属
をウエーハの上に蒸着する。この薄層は、普通は
2000乃至5000Åであるが、その上にAl−Cuの様
な電流を通す金属の厚い層を蒸着する。金属パタ
ーンを食刻し、ウエーハを再び不活性雰囲気内で
400乃至500℃で20乃至30分間加熱する。かくし
て、74のところでは、φが約0.82eVの障壁の大
きいシヨツトキ・ダイオードが得られ、70のとこ
ろでは、φが約0.5eVの障壁の低いシヨツトキ・
ダイオードが出来る。
作られる。最初にシヨツトキ障壁コレクタ74の
接点区域を開け、その上にN形シリコンに対する
障壁(φ)が大きいPt,Pd等の様な金属を付着
する。ウエーハを450乃至550℃で15乃至30分間、
不活性雰囲気内で加熱して、露出したシリコン区
域内にPtSi,PdSi等を形成する。酸化物の上の
金属を除去し、次にダイオード70の接点区域を
適当な食刻剤であける。N形シリコンに対する障
壁(φ)が小さいTi,Ta,Ti−W等の様な金属
をウエーハの上に蒸着する。この薄層は、普通は
2000乃至5000Åであるが、その上にAl−Cuの様
な電流を通す金属の厚い層を蒸着する。金属パタ
ーンを食刻し、ウエーハを再び不活性雰囲気内で
400乃至500℃で20乃至30分間加熱する。かくし
て、74のところでは、φが約0.82eVの障壁の大
きいシヨツトキ・ダイオードが得られ、70のとこ
ろでは、φが約0.5eVの障壁の低いシヨツトキ・
ダイオードが出来る。
第13図には普通のダイオード・トランジスタ
論理回路(DTL)が示されている。92は普通
の障壁の大きいシヨツトキ・ダイオード・クラン
プであつて、トランジスタ94の飽和を防止す
る。入力ダイオード96は障壁の小さいダイオー
ドである。
論理回路(DTL)が示されている。92は普通
の障壁の大きいシヨツトキ・ダイオード・クラン
プであつて、トランジスタ94の飽和を防止す
る。入力ダイオード96は障壁の小さいダイオー
ドである。
第14図は第11図及び第12図に示したシヨ
ツトキ障壁ダイオードとPNPトランジスタの組
合せの等価回路である。抵抗90は第11図及び
第12図の外部の抵抗である。この例では、障壁
の小さいダイオード70及びシヨツトキ障壁を持
つPNPトランジスタがダイオード・トランジス
タ論理回路を形成する。シヨツトキ・コレクタを
持つPNPトランジスタは、普通の意味では飽和
せず、クランプ・ダイオードの必要がない。この
為、この形式のダイオード・トランジスタ論理回
路は実装密度を高くすることが出来る。
ツトキ障壁ダイオードとPNPトランジスタの組
合せの等価回路である。抵抗90は第11図及び
第12図の外部の抵抗である。この例では、障壁
の小さいダイオード70及びシヨツトキ障壁を持
つPNPトランジスタがダイオード・トランジス
タ論理回路を形成する。シヨツトキ・コレクタを
持つPNPトランジスタは、普通の意味では飽和
せず、クランプ・ダイオードの必要がない。この
為、この形式のダイオード・トランジスタ論理回
路は実装密度を高くすることが出来る。
第1図乃至第10図は本考案に従う集積回路を
工程順に示す概略断面図、第11図及び第12図
は本考案の集積回路にシヨツトキ障壁ダイオード
を組込んだ例を示す概略断面図、第13図は普通
のダイオード・トランジスタ論理回路を示す回路
図、第14図は第11図又は第12図に示した集
積構造の等価回路を示す回路図である。 10……基板、12……埋込N形領域、18…
…エピタキシヤル層、26……分離領域、32…
…PNPトランジスタの埋込エミツタ領域、36
……NPNトランジスタのベース領域、50,5
2,54,56,58,60……接点。
工程順に示す概略断面図、第11図及び第12図
は本考案の集積回路にシヨツトキ障壁ダイオード
を組込んだ例を示す概略断面図、第13図は普通
のダイオード・トランジスタ論理回路を示す回路
図、第14図は第11図又は第12図に示した集
積構造の等価回路を示す回路図である。 10……基板、12……埋込N形領域、18…
…エピタキシヤル層、26……分離領域、32…
…PNPトランジスタの埋込エミツタ領域、36
……NPNトランジスタのベース領域、50,5
2,54,56,58,60……接点。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (イ) P形の半導体基板と、 (ロ) 前記基板上に形成され、分離領域によつて互
いに分離されている複数の半導体領域を含むN
形エピタキシヤル層と、 (ハ) 前記複数の半導体領域のうちの少なくとも第
1半導体領域及び第2半導体領域において当該
半導体領域と前記基板との界面付近に形成され
た埋込N形領域と、 (ニ) 前記第1半導体領域において、前記埋込N形
領域を前記第1半導体領域の表面に接続するN
形接続領域、前記N形エピタキシヤル層に形成
されたP形ベース領域、該P形ベース領域に形
成されたN形エミツタ領域、並びに前記N形接
続領域、前記P形ベース領域及び前記N形エミ
ツタ領域とそれぞれオーミツク接触する電極で
構成されたNPNトランジスタと、 (ホ) 前記第2半導体領域において、前記埋込N形
領域の上に形成された埋込P形エミツタ領域、
該エミツタ領域を前記第2半導体領域の表面に
接続するP形接続領域、該P形接続領域及び前
記第2半導体領域とそれぞれオーミツク接触す
る電極、前記第2半導体領域とシヨツトキ接触
する電極、並びに前記埋込N形領域を逆バイア
スするための電極で構成されたPNPトランジ
スタと、 を有する縦形PNPトランジスタを含む集積回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/844,767 US4159915A (en) | 1977-10-25 | 1977-10-25 | Method for fabrication vertical NPN and PNP structures utilizing ion-implantation |
| US844767 | 1977-10-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142862U JPS6142862U (ja) | 1986-03-19 |
| JPH0119404Y2 true JPH0119404Y2 (ja) | 1989-06-05 |
Family
ID=25293575
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12368578A Pending JPS5467384A (en) | 1977-10-25 | 1978-10-09 | Longitudinal pnp semiconductor |
| JP56201714A Granted JPS57122563A (en) | 1977-10-25 | 1981-12-16 | Method of producing vertical npn and pnp transistor |
| JP1985101810U Granted JPS6142862U (ja) | 1977-10-25 | 1985-07-05 | 縦形pnpトランジスタを含む集積回路 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12368578A Pending JPS5467384A (en) | 1977-10-25 | 1978-10-09 | Longitudinal pnp semiconductor |
| JP56201714A Granted JPS57122563A (en) | 1977-10-25 | 1981-12-16 | Method of producing vertical npn and pnp transistor |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4159915A (ja) |
| EP (1) | EP0001586B1 (ja) |
| JP (3) | JPS5467384A (ja) |
| DE (1) | DE2861117D1 (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4316319A (en) * | 1977-10-25 | 1982-02-23 | International Business Machines Corporation | Method for making a high sheet resistance structure for high density integrated circuits |
| JPS5499580A (en) * | 1977-12-27 | 1979-08-06 | Nec Corp | Semiconductor integrated circuit device |
| US4214946A (en) * | 1979-02-21 | 1980-07-29 | International Business Machines Corporation | Selective reactive ion etching of polysilicon against SiO2 utilizing SF6 -Cl2 -inert gas etchant |
| US4412376A (en) * | 1979-03-30 | 1983-11-01 | Ibm Corporation | Fabrication method for vertical PNP structure with Schottky barrier diode emitter utilizing ion implantation |
| US4425574A (en) | 1979-06-29 | 1984-01-10 | International Business Machines Corporation | Buried injector memory cell formed from vertical complementary bipolar transistor circuits and method of fabrication therefor |
| US4254428A (en) * | 1979-12-28 | 1981-03-03 | International Business Machines Corporation | Self-aligned Schottky diode structure and method of fabrication |
| US4309812A (en) * | 1980-03-03 | 1982-01-12 | International Business Machines Corporation | Process for fabricating improved bipolar transistor utilizing selective etching |
| US4318751A (en) * | 1980-03-13 | 1982-03-09 | International Business Machines Corporation | Self-aligned process for providing an improved high performance bipolar transistor |
| US4339767A (en) * | 1980-05-05 | 1982-07-13 | International Business Machines Corporation | High performance PNP and NPN transistor structure |
| US4506435A (en) * | 1981-07-27 | 1985-03-26 | International Business Machines Corporation | Method for forming recessed isolated regions |
| US4492008A (en) * | 1983-08-04 | 1985-01-08 | International Business Machines Corporation | Methods for making high performance lateral bipolar transistors |
| US5098854A (en) * | 1984-07-09 | 1992-03-24 | National Semiconductor Corporation | Process for forming self-aligned silicide base contact for bipolar transistor |
| US4947230A (en) * | 1984-09-14 | 1990-08-07 | Fairchild Camera & Instrument Corp. | Base-coupled transistor logic |
| DE3883459T2 (de) * | 1987-07-29 | 1994-03-17 | Fairchild Semiconductor | Verfahren zum Herstellen komplementärer kontaktloser vertikaler Bipolartransistoren. |
| US5332920A (en) * | 1988-02-08 | 1994-07-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dielectrically isolated high and low voltage substrate regions |
| IT1230025B (it) * | 1988-10-28 | 1991-09-24 | Sgs Thomson Microelectronics | Dispositivo darlington con transistore di estrazione ed emettitore ultraleggero e relativo procedimento di fabbricazione |
| US4951115A (en) * | 1989-03-06 | 1990-08-21 | International Business Machines Corp. | Complementary transistor structure and method for manufacture |
| US5026437A (en) * | 1990-01-22 | 1991-06-25 | Tencor Instruments | Cantilevered microtip manufacturing by ion implantation and etching |
| US4997775A (en) * | 1990-02-26 | 1991-03-05 | Cook Robert K | Method for forming a complementary bipolar transistor structure including a self-aligned vertical PNP transistor |
| US5248624A (en) * | 1991-08-23 | 1993-09-28 | Exar Corporation | Method of making isolated vertical pnp transistor in a complementary bicmos process with eeprom memory |
| DE19632412A1 (de) * | 1996-08-05 | 1998-02-12 | Sifu Hu | Vertikaler Bipolartransistor und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US6344374B1 (en) * | 2000-10-12 | 2002-02-05 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Method of fabricating insulators for isolating electronic devices |
| US7332818B2 (en) * | 2005-05-12 | 2008-02-19 | Endicott Interconnect Technologies, Inc. | Multi-chip electronic package with reduced line skew and circuitized substrate for use therein |
| US7329940B2 (en) | 2005-11-02 | 2008-02-12 | International Business Machines Corporation | Semiconductor structure and method of manufacture |
| US7242071B1 (en) * | 2006-07-06 | 2007-07-10 | International Business Machine Corporation | Semiconductor structure |
| US7936041B2 (en) | 2006-09-15 | 2011-05-03 | International Business Machines Corporation | Schottky barrier diodes for millimeter wave SiGe BICMOS applications |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3930909A (en) * | 1966-10-21 | 1976-01-06 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a semiconductor device utilizing simultaneous outdiffusion during epitaxial growth |
| US3659675A (en) * | 1969-06-30 | 1972-05-02 | Transportation Specialists Inc | Lubrication system and reservoir therefor |
| US3611067A (en) * | 1970-04-20 | 1971-10-05 | Fairchild Camera Instr Co | Complementary npn/pnp structure for monolithic integrated circuits |
| DE2212168C2 (de) * | 1972-03-14 | 1982-10-21 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Monolithisch integrierte Halbleiteranordnung |
| JPS4911659U (ja) * | 1972-05-09 | 1974-01-31 | ||
| US3861968A (en) * | 1972-06-19 | 1975-01-21 | Ibm | Method of fabricating integrated circuit device structure with complementary elements utilizing selective thermal oxidation and selective epitaxial deposition |
| DE2262297C2 (de) * | 1972-12-20 | 1985-11-28 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Monolithisch integrierbare, logisch verknüpfbare Halbleiterschaltungsanordnung mit I↑2↑L-Aufbau |
| US3924264A (en) * | 1973-05-17 | 1975-12-02 | Ibm | Schottky barrier device and circuit application |
| US3901735A (en) * | 1973-09-10 | 1975-08-26 | Nat Semiconductor Corp | Integrated circuit device and method utilizing ion implanted and up diffusion for isolated region |
| US3968272A (en) * | 1974-01-25 | 1976-07-06 | Microwave Associates, Inc. | Zero-bias Schottky barrier detector diodes |
| NL7408110A (nl) * | 1974-06-18 | 1975-12-22 | Philips Nv | Halfgeleiderinrichting met complementaire tran- sistorstrukturen en werkwijze ter vervaardiging daarvan. |
| GB1516304A (en) * | 1974-07-25 | 1978-07-05 | Dunlop Ltd | Outflow meter |
| US4199775A (en) * | 1974-09-03 | 1980-04-22 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Integrated circuit and method for fabrication thereof |
| US3999080A (en) * | 1974-12-23 | 1976-12-21 | Texas Instruments Inc. | Transistor coupled logic circuit |
| DE2509530C2 (de) * | 1975-03-05 | 1985-05-23 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Halbleiteranordnung für die Grundbausteine eines hochintegrierbaren logischen Halbleiterschaltungskonzepts basierend auf Mehrfachkollektor-Umkehrtransistoren |
| CA1056513A (en) * | 1975-06-19 | 1979-06-12 | Benjamin J. Sloan (Jr.) | Integrated logic circuit and method of fabrication |
| US4005469A (en) * | 1975-06-20 | 1977-01-25 | International Business Machines Corporation | P-type-epitaxial-base transistor with base-collector Schottky diode clamp |
| US4032962A (en) * | 1975-12-29 | 1977-06-28 | Ibm Corporation | High density semiconductor integrated circuit layout |
| US4106049A (en) * | 1976-02-23 | 1978-08-08 | Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
| DE2624409C2 (de) * | 1976-05-31 | 1987-02-12 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schottky-Transistor-Logik-Anordnung |
| US4021270A (en) * | 1976-06-28 | 1977-05-03 | Motorola, Inc. | Double master mask process for integrated circuit manufacture |
| US4087900A (en) * | 1976-10-18 | 1978-05-09 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Fabrication of semiconductor integrated circuit structure including injection logic configuration compatible with complementary bipolar transistors utilizing simultaneous formation of device regions |
-
1977
- 1977-10-25 US US05/844,767 patent/US4159915A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-10-03 EP EP78101056A patent/EP0001586B1/de not_active Expired
- 1978-10-03 DE DE7878101056T patent/DE2861117D1/de not_active Expired
- 1978-10-09 JP JP12368578A patent/JPS5467384A/ja active Pending
-
1981
- 1981-12-16 JP JP56201714A patent/JPS57122563A/ja active Granted
-
1985
- 1985-07-05 JP JP1985101810U patent/JPS6142862U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6142862U (ja) | 1986-03-19 |
| US4159915A (en) | 1979-07-03 |
| EP0001586B1 (de) | 1981-09-23 |
| JPS5467384A (en) | 1979-05-30 |
| DE2861117D1 (en) | 1981-12-10 |
| EP0001586A1 (de) | 1979-05-02 |
| JPS57122563A (en) | 1982-07-30 |
| JPH0123953B2 (ja) | 1989-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4160991A (en) | High performance bipolar device and method for making same | |
| US4159915A (en) | Method for fabrication vertical NPN and PNP structures utilizing ion-implantation | |
| US4299024A (en) | Fabrication of complementary bipolar transistors and CMOS devices with poly gates | |
| US4236294A (en) | High performance bipolar device and method for making same | |
| CA1048656A (en) | Fabricating high performance integrated bipolar and complementary field effect transistors | |
| EP0188291B1 (en) | Bipolar semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| US4507171A (en) | Method for contacting a narrow width PN junction region | |
| JPH07118478B2 (ja) | 横方向トランジスタの製造方法 | |
| US4214315A (en) | Method for fabricating vertical NPN and PNP structures and the resulting product | |
| US4228450A (en) | Buried high sheet resistance structure for high density integrated circuits with reach through contacts | |
| US4418469A (en) | Method of simultaneously forming buried resistors and bipolar transistors by ion implantation | |
| JPS59106150A (ja) | 集積回路及びその製造方法 | |
| JPH0376575B2 (ja) | ||
| US4408387A (en) | Method for producing a bipolar transistor utilizing an oxidized semiconductor masking layer in conjunction with an anti-oxidation mask | |
| JPS62256465A (ja) | 集積半導体装置の製造方法 | |
| JPS58168271A (ja) | 集積回路 | |
| JPH06342802A (ja) | 高性能半導体装置及びその製造方法 | |
| US4573256A (en) | Method for making a high performance transistor integrated circuit | |
| JPS62290173A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
| US4752817A (en) | High performance integrated circuit having modified extrinsic base | |
| US4316319A (en) | Method for making a high sheet resistance structure for high density integrated circuits | |
| JPS6095969A (ja) | 半導体集積回路の製造方法 | |
| JPS5854502B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0550856B2 (ja) | ||
| JPS5984469A (ja) | 半導体装置の製造方法 |