JPH01310536A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH01310536A
JPH01310536A JP63141377A JP14137788A JPH01310536A JP H01310536 A JPH01310536 A JP H01310536A JP 63141377 A JP63141377 A JP 63141377A JP 14137788 A JP14137788 A JP 14137788A JP H01310536 A JPH01310536 A JP H01310536A
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JP
Japan
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type
region
semiconductor region
npn
ion
Prior art date
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Pending
Application number
JP63141377A
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English (en)
Inventor
Makoto Tanigawa
谷川 真
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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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】 (イ)産業上の利用分野 この発明は半導体装置の製造方法に関し、特にバイポー
ラ型接合を有する半導体装置の製造方法に関する。
(ロ)従来の技術 モノリシックなバイポーラトランジスタは、半導体基板
内に種々の手法でPNP又はNPN半導体領域を形成さ
せることにより得られるか、従来からウェル抵抗を下げ
るために、まず半導体基板内に不純物が高濃度にドープ
された一導電型半導体領域をイオン注入法等によって形
成し、次いでこの上にエピタキシャルと不純物の熱拡散
によって低濃度の一導電型半導体層を形成した後、この
低濃度の半導体層内にイオン注入法によりP型不純物及
びN型不純物を所定の順序で注入してPNP又はN P
 N半導体接合を形成する方法が汎用されている。
この方法によるバイポーラトランジスタ素子の典型的な
製造工程の一例を第2図(a)〜(h)に順に示した。
第2図(a)は、P型シリコン半導体基板!内へレジス
ト3を用いてイオン注入により高濃度にドープされたN
型半導体領域2(いイつゆる埋込み層)を形成する工程
を示す。第2図(b)は、エビタキソヤルによってP型
半導体膜4を被覆形成する工程を示す。第2図(c)は
、P型半導体膜4内にN型不純物をイオン注入によりド
ーピングしてN型エピタキシャル膜5を形成する工程を
示す。第2図(d)は、絶縁層6の形成による素子分離
工程を示す。第2図(e)は、N型エピタキシャル膜5
中にイオン注入によりP型頭域7を形成する工程を示し
、第2図(f)は、同じくコレクタ接続用の高濃度N型
不純物ドープ部8の形成工程を示す。第2図(g)は、
P型頭域7にベース接続用の高濃度P型不純物ドープ部
9を形成する工程を示す。そして、第2図(h)は、P
型頭域7にエミッタ用の高濃度N型領域10を形成した
後、各々ベース配911、エミッタ配線12、コレクタ
配線13を接続した状態を示すしのである。
(ハ)発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来のバイポーラトランジスタの製
造方法においては、エピタキシャル膜4゜5を用いてい
るため製造工程が煩雑であると共に、エピタキシャル膜
中に生じうる欠陥により歩留りが低下し易いという不都
合があった。また、かかるエピタキシャル膜の形成にコ
ストがかかり、しかも埋込み層の形成ら行っているため
、経済性の点で必ずしも満足できるものではなかった。
この発明はかかる状況に鑑みなされたものであり、こと
に前述のごときエピタキシャル膜を形成することなく、
低抵抗のバイポーラトランジスタを効率良く得ることか
できる製造法を提供しようとするものである。
(ニ)課題を解決するための手段 上記観点から本発明者らは鋭意研究を行った結果、高濃
度不純物がドーピングされた一導電型半導体領域に、い
わゆるレトログレードウェルの作製に用いられるイオン
注入法を適用して、逆導電型の不純物イオンを注入する
ことにより、一導電型半導体領域の表層部に自動的にP
NP型又はNPN型のトランジスタ領域が形成されるこ
とを見出し、この発明に到達した。
かくしてこの発明によれば、P型(又はN型)不純物が
高濃度にドーピングされた一導電型半導体領域に、イオ
ン注入法によりN型(又はP型)不純物イオンを照射注
入することによって、上記一導電型半導体領域内にPN
P型又はN P N型トランジスタ領域を形成すること
を特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
この発明における一導電型半導体領域は、例えば、シリ
コン半導体基板にP型又はN型の所定の不純物を高濃度
にドーピングすることにより形成することができ、濃度
制御の点で通常のイオン注入法によりドーピングを行う
のが好ましい。この際の濃度は、P型シリコン基板にN
型不純物(例えばリン)を注入する場合には、アニール
後のN型半導体領域内の濃度が1×107〜lXl0’
個/cm3程度の範囲となるよう制御するのが適してい
る。
かかる半導体傾城にイオン注入法により逆導電型不純物
イオンが照射注入される。例えば、N型半導体領域に対
しては、ホウ素、アルミニウム、ガリウム等のP型不純
物イオン、P型半導体領域に対してはリン、砒素等のN
型不純物イオンかいイオン注入される。この際の注入イ
オンのエネルギーは、とくに限定されないか、通常、5
0KeV〜数百KeVとする。のが適しており、50K
ev−100KeVとするのが好ましい。
このようなイオン照射により、通常上記半導体領域のイ
オン照射面近傍、ことに表層部に、上記イオンの平均飛
浬位置を中心として新たtj P N P型又はNPN
型トランジスタ領域が形成される。
ただし、イオン注入の前記エネルギーをより高めること
により、内部にもかかるトランジスタ領域を形成可能で
ある。この後、必要な接続用部位の作製、リード線の取
付け、アニーリング処理等を適宜行うことにより実際に
使用されるバイポーラトランジスタ素子が構成されろ。
ただし、この際、アニーリング処理は形成されたPNP
型又はNPN型トランジスタ領域の構造が破壊されない
ような温度下又は処理時間で行う必要がある。
(ホ)作用 N型(又はP型)、すなわち逆導電型の不純物イオンが
照射されることにより、高濃度ドーピングされた一導電
型半導体領域の表層部における不純物イオンの平均飛程
位置付近に高濃度の逆導電型不純物イオンが注入され、
かつこの平均飛程位置付近を中心として下側及び上側に
低濃度の逆導電型不純物イオンが注入される。これによ
り、平均飛程位置不純物では、導電型が逆転して逆導電
型半導体領域が形成され、かつ個の上側及び下側では、
ベースの一導電型不純物の一部が中和されて、低濃度の
一導電型半導体領域が形成され、その結果高濃度ドーピ
ングされた一導電型半導体領域内に、新たなNPN型又
はPNP型トランジスタ領域が形成されることとなる。
(へ)実施例 p型シリコン半導体基板lに、イオン照射装置を用いて
N型不純物としてのリンイオン(180KeV)を注入
し、1150’C下で3時間アニーリングを行って第1
図(a)に示すごとく、リンイオンが高濃度(2X 1
0”個/am3)にドーピングされたN型半導体領域2
を形成した。
次いで、イオン注入のマスクとしてレジストを表面塗布
した後、N型半導体領域2へP型不純物としてホウ素イ
オン(70KeV)を照射し、次いで1050℃で2時
間アニーリングを行った。これにより、N型半導体領域
2の照射面近傍に、ホウ素イオンの平均飛程位置付近を
P型逆耘層とするNPN型トランジスタ領域が自己整合
的に形成された。
この状態を第1図(b)に示した。図中、3はレノスト
、15は逆転により生じたP型層、14゜16は各々N
型層を示すものである。
なお、上記ホウ素イオン注入により表層部に形成杢れる
NPN型トランジスタ領域の各不純物濃度をシミュレー
ションによって確認した結果を第3図に示した。
このように表層部にNPN型トランジスタ領域を形成し
た後、第1図(c)に示すごとくベース接続用及びベー
ス部のアイソレーション用の高濃度P型不純物ドープ部
17を形成し、さらに第1図(d)に示すごとくエミッ
タ接続用及びコレクタ接続用の高濃度N型不純物ドープ
部18.19の形成を行うことにより、NPN型バイポ
ーラトランジスタを得た。このようにして得られたトラ
ンジスタは、トランジスタ特性を示すと共に高濃度のN
型不純物領域をウェルとして形成しているため、低抵抗
のものであった。
(ト)発明の効果 この発明によれば、イオン注入法によって一導電型半導
体領域内に同時にNPN型又はPNP型トランジスタ領
域が形成されるので、極めて簡便にバイポーラトランジ
スタ素子を構成することができる。そして、ことに従来
のごときエピタキシャル膜等を形成することなく低抵抗
のバイポーラトランジスタ素子を構成できるため、製造
効率、歩留り等が優れており、経済性の点でも極めて有
利である。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(d)は、この発明の半導体装置の製造
方法の一実施例を示す製造工程図、第2図(a)〜(h
)は、従来のバイポーラトランジスタ素子の製造方法を
例示する製造工程図、第3図は、この発明の製造方法の
一実施例によって形成されるNPN型トランジスタ領域
の不純物濃度をシミュレーションによって示すグラフ図
である。 1・・・・・・P型シリコン半導体基板、2・・・・・
N型半導体領域、 3・・・・・レジスト、14.16
・・・・・・N型層、15・・・・P型層、17・・・
・・・高濃度N型不純物ドープ部、18.19・・・・
・・高濃度N型不純物ドープ部。 第 1 図 第 3図 三?i;、  ご (/Am) (b) (h) 手続補正書 昭和63年8月7q日 1、事件の表示 昭和63年特許願第141377号 2、発明の名称 半導体装置の製造方法 3、hli正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所  大阪市阿倍!IIF区長池町22番22号名
 称   (504)ンヤーブ株式会社代表者  辻 
 晴 雄 4、代理人〒530 住 所  大阪市北区西天満5丁目1−3クォーター・
ワンビルG、?+li正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 7、hli正の内容 補正の内容 1、明細書第5頁第8行のrlxlO’ 〜1xlO’
個/c+a’Jをrlxlo” 〜lxl O”個/c
+n″Jと訂正する。 ・2.同頁第14行の「N型不純物イオンかい」をrN
型不純物イオンが」と訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、P型(又はN型)不純物が高濃度にドーピングされ
    た一導電型半導体領域に、イオン注入法によりN型(又
    はP型)不純物イオンを照射注入することによって、上
    記一導電型半導体領域内にPNP型又はNPN型トラン
    ジスタ領域を形成することを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
JP63141377A 1988-06-08 1988-06-08 半導体装置の製造方法 Pending JPH01310536A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100363078B1 (ko) * 1995-12-30 2003-02-05 삼성전자 주식회사 공정을단순화한바이씨모스(BiCMOS)트랜지스터의제조방법
JP2010040907A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Sharp Corp 半導体装置とその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6390164A (ja) * 1986-10-03 1988-04-21 Hitachi Ltd 半導体装置

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