JPH0439789B2 - - Google Patents
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- JPH0439789B2 JPH0439789B2 JP59162551A JP16255184A JPH0439789B2 JP H0439789 B2 JPH0439789 B2 JP H0439789B2 JP 59162551 A JP59162551 A JP 59162551A JP 16255184 A JP16255184 A JP 16255184A JP H0439789 B2 JPH0439789 B2 JP H0439789B2
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- 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
- H10D84/0116—Integrating together multiple components covered by H10D8/00, H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integrating multiple BJTs the components including integrated injection logic [I2L]
-
- 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
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- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は半導体注入集積論理回路装置(以下、
IILという。)の製造方法に関する。
IILという。)の製造方法に関する。
(ロ) 従来の技術
一つの半導体基板上に二つのトランジスタQI,
QRを第2図に示すように構成されたIILは、一般
に第3図に示すように、注入側をラテラルPNP
トランジスタQIとし、出力側を逆方向縦形NPN
トランジスタQRとして、ラテラルPNPトランジ
スタQIのコレクタを逆方向縦形NPNトランジス
タQRのベースと共用する構造を有する。すなわ
ち、P型シリコン基板1上にN+型の埋め込み層
2を設け、基板1上にエピタキシヤル成長で形成
されたN-型のエピタキシヤル層3をP+型の分離
領域4で島状に分離して島領域5が形成される。
この島領域5にP型拡散領域6,7およびN型拡
散領域8,9を順次不純物拡散によつて形成し、
酸化膜3aに設けた電極孔を介して電極10〜1
4が設けられている。そして、ラテラルPNPト
ランジスタQIはP型拡散領域6がエミツタ(イ
ンジエクタ)、エピタキシヤル層(島領域5)が
ベース、P型拡散層7がコレクタでベース接地で
働く。一方逆方向縦形NPNトランジスタQRはエ
ピタキシヤル層(島領域5)がエミツタ、P型拡
散領域7がベース、N型拡散領域8,9がコレク
タとなつている。
QRを第2図に示すように構成されたIILは、一般
に第3図に示すように、注入側をラテラルPNP
トランジスタQIとし、出力側を逆方向縦形NPN
トランジスタQRとして、ラテラルPNPトランジ
スタQIのコレクタを逆方向縦形NPNトランジス
タQRのベースと共用する構造を有する。すなわ
ち、P型シリコン基板1上にN+型の埋め込み層
2を設け、基板1上にエピタキシヤル成長で形成
されたN-型のエピタキシヤル層3をP+型の分離
領域4で島状に分離して島領域5が形成される。
この島領域5にP型拡散領域6,7およびN型拡
散領域8,9を順次不純物拡散によつて形成し、
酸化膜3aに設けた電極孔を介して電極10〜1
4が設けられている。そして、ラテラルPNPト
ランジスタQIはP型拡散領域6がエミツタ(イ
ンジエクタ)、エピタキシヤル層(島領域5)が
ベース、P型拡散層7がコレクタでベース接地で
働く。一方逆方向縦形NPNトランジスタQRはエ
ピタキシヤル層(島領域5)がエミツタ、P型拡
散領域7がベース、N型拡散領域8,9がコレク
タとなつている。
このようなIILにおいては、高速動作を行うべ
く、逆方向縦形NPNトランジスタの高い逆方向
電流増幅率βiを得るために、N+型のカラー領域
15でベース領域、P型拡散領域6,7を取り囲
んでいた(例えば、特公昭49−35030号公報に詳
しい。)。
く、逆方向縦形NPNトランジスタの高い逆方向
電流増幅率βiを得るために、N+型のカラー領域
15でベース領域、P型拡散領域6,7を取り囲
んでいた(例えば、特公昭49−35030号公報に詳
しい。)。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
しかしながら第2図に示すように、従来のIIL
は、N+型のカラー領域15を島領域5表面に形
成しているため、島領域5表面でのホールの逆注
入は抑えることができるが、カラー領域15直下
からのホールの逆注入は大きくホールの逆注入を
一定以上に小さくできず、逆方向電流増幅率βiを
あまり大きくすることはできなかつた。
は、N+型のカラー領域15を島領域5表面に形
成しているため、島領域5表面でのホールの逆注
入は抑えることができるが、カラー領域15直下
からのホールの逆注入は大きくホールの逆注入を
一定以上に小さくできず、逆方向電流増幅率βiを
あまり大きくすることはできなかつた。
また、ホールの逆注入を小さくするために、カ
ラー領域15を深く拡散しようとすれば、カラー
領域15の横方向拡散が大きくなり、集積度を上
げることができないなどの問題点があつた。
ラー領域15を深く拡散しようとすれば、カラー
領域15の横方向拡散が大きくなり、集積度を上
げることができないなどの問題点があつた。
更に、IILはラテラルPNPトランジスタQIのコ
レクタを逆方向縦形NPNトランジスタQRのベー
スとして共用する構造としているため、ラテラル
PNPトランジスタQIの動作の関係上逆方向縦形
NPNトランジスタQRのベース領域の全周をエピ
タキシヤル層表面に形成するカラー領域15で取
り囲むことはできない。従つて、第1図に示すよ
うにP型拡散領域6とP型拡散領域7との間には
N+型のカラー領域15は設けていないので、そ
の領域からのホールの逆注入は抑制できず、逆方
向電流増幅率βiをあまり大きくすることはできな
かつた。
レクタを逆方向縦形NPNトランジスタQRのベー
スとして共用する構造としているため、ラテラル
PNPトランジスタQIの動作の関係上逆方向縦形
NPNトランジスタQRのベース領域の全周をエピ
タキシヤル層表面に形成するカラー領域15で取
り囲むことはできない。従つて、第1図に示すよ
うにP型拡散領域6とP型拡散領域7との間には
N+型のカラー領域15は設けていないので、そ
の領域からのホールの逆注入は抑制できず、逆方
向電流増幅率βiをあまり大きくすることはできな
かつた。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明は上述した従来の問題点を解決するため
になされたもので、一導電型の半導体基板上に逆
導電型の埋め込み層となる不純物堆積層を形成す
る工程と、前記堆積層の不純物の拡散速度より拡
散速度の速い逆導電型の不純物を前記堆積層の所
望位置に注入してベース領域を取り囲む埋め込み
カラー領域となる第2堆積層を形成する工程と、
前記基板上に逆導電型のエピタキシヤル層を形成
する工程と、前記埋め込み層上のエピタキシヤル
層表面の所望箇所に一導電型の不純物を拡散し
て、インジエクタ領域と埋め込みカラー領域に取
り囲まれたベース領域とを形成する工程と、逆導
電型の不純物を前記ベース領域表面およびエピタ
キシヤル層表面に拡散することにより、前記ベー
ス領域にコレクタ領域を形成すると共に、前記エ
ピタキシヤル層表面に前記インジエクタ領域およ
びベース領域を取り囲むカラー領域を形成する工
程と、からなる。
になされたもので、一導電型の半導体基板上に逆
導電型の埋め込み層となる不純物堆積層を形成す
る工程と、前記堆積層の不純物の拡散速度より拡
散速度の速い逆導電型の不純物を前記堆積層の所
望位置に注入してベース領域を取り囲む埋め込み
カラー領域となる第2堆積層を形成する工程と、
前記基板上に逆導電型のエピタキシヤル層を形成
する工程と、前記埋め込み層上のエピタキシヤル
層表面の所望箇所に一導電型の不純物を拡散し
て、インジエクタ領域と埋め込みカラー領域に取
り囲まれたベース領域とを形成する工程と、逆導
電型の不純物を前記ベース領域表面およびエピタ
キシヤル層表面に拡散することにより、前記ベー
ス領域にコレクタ領域を形成すると共に、前記エ
ピタキシヤル層表面に前記インジエクタ領域およ
びベース領域を取り囲むカラー領域を形成する工
程と、からなる。
(ホ) 作用
本発明によれば、横方向拡散を大きくせずにベ
ース領域の側面を高濃度の埋め込みカラー領域で
取り囲むことができる。
ース領域の側面を高濃度の埋め込みカラー領域で
取り囲むことができる。
(ヘ) 実施例
第1図イ〜トは本発明による製造方法の各工程
の断面図を示すものである。
の断面図を示すものである。
(i) P型シリコン半導体基板1の表面に酸化膜3
0等をマスクとしてN+型埋め込み層2を形成
するためにアンチモン(sb)をデボ拡散して不
純物堆積層21を形成する(第1図イ)。
0等をマスクとしてN+型埋め込み層2を形成
するためにアンチモン(sb)をデボ拡散して不
純物堆積層21を形成する(第1図イ)。
(ii) 不純物堆積層21の所望の位置、すなわち、
ベース領域7を取り囲む位置に、N+型の埋め
込みカラー領域20を形成するために酸化膜3
1等をマスクとして不純物堆積層21の不純物
拡散速度より拡散速度の早いN型の不純物、本
実施例ではリンPをイオン注入して第2堆積層
22を形成する(第1図ロ)。
ベース領域7を取り囲む位置に、N+型の埋め
込みカラー領域20を形成するために酸化膜3
1等をマスクとして不純物堆積層21の不純物
拡散速度より拡散速度の早いN型の不純物、本
実施例ではリンPをイオン注入して第2堆積層
22を形成する(第1図ロ)。
(iii) 基板1上に気相によりN-型のエピタキシヤ
ル層3を成長させる。このN-型エピタキシヤ
ル層3の成長により、前記工程でデボジツトお
よびイオン注入して形成された不純物堆積層2
1および第2堆積層22が拡散して埋め込み層
2と埋め込みカラー領域20が形成される(第
1図ハ)。
ル層3を成長させる。このN-型エピタキシヤ
ル層3の成長により、前記工程でデボジツトお
よびイオン注入して形成された不純物堆積層2
1および第2堆積層22が拡散して埋め込み層
2と埋め込みカラー領域20が形成される(第
1図ハ)。
(iv) エピタキシヤル層3表面の酸化膜32をマス
クにして、ボロンBを拡散して基板1に達する
P+型の分離領域4を形成する。この分離領域
4によりエピタキシヤル層3を島状にPN接合
分離して島領域5が形成される。また、この熱
処理によつて埋め込み層2および埋め込みカラ
ー領域16は上下方向に拡散された所定の巾を
有する埋め込み層2と所定のはい上り量を有す
る埋め込みカラー領域16が形成される(第1
図ニ)。
クにして、ボロンBを拡散して基板1に達する
P+型の分離領域4を形成する。この分離領域
4によりエピタキシヤル層3を島状にPN接合
分離して島領域5が形成される。また、この熱
処理によつて埋め込み層2および埋め込みカラ
ー領域16は上下方向に拡散された所定の巾を
有する埋め込み層2と所定のはい上り量を有す
る埋め込みカラー領域16が形成される(第1
図ニ)。
(v) 島領域5表面にP型の不純物拡散によりP型
のインジエクタ領域6およびP型のベース領域
7を形成する。すなわち、エピタキシヤル層3
表面の酸化膜33をマスクにしてボロン(B)を拡
散して、インジエクタ領域6と埋め込みカラー
領域20に隣接してベース領域7を形成する。
そして、ベース領域7の全周は埋め込みカラー
領域20で取り囲まれることになる(第1図
ホ)。
のインジエクタ領域6およびP型のベース領域
7を形成する。すなわち、エピタキシヤル層3
表面の酸化膜33をマスクにしてボロン(B)を拡
散して、インジエクタ領域6と埋め込みカラー
領域20に隣接してベース領域7を形成する。
そして、ベース領域7の全周は埋め込みカラー
領域20で取り囲まれることになる(第1図
ホ)。
(vi) さいごにN型の不純物拡散を行なう。すなわ
ち、エピタキシヤル層3の酸化膜34をマスク
にしてベース領域7表面とベース領域7および
インジエクタ領域6を取り囲む島領域5表面に
リン(P)を拡散する。この拡散工程によりベース
領域7にコレクタ領域8,9が形成されると共
に、ベース領域7およびインジエクタ領域6を
取り囲むN+型カラー領域15が島領域5表面
に形成される。そしてこのカラー領域15は、
埋め込みカラー領域20に接するように形成さ
れており、カラー領域15で取り囲まれている
ベース領域7の周囲は埋め込みカラー領域20
とカラー領域15という高濃度領域で取り囲ま
れている。また、インジエクタ領域6とベース
領域7との間の島領域5表面にはカラー領域1
5は拡散形成されていない(第1図ヘ)。
ち、エピタキシヤル層3の酸化膜34をマスク
にしてベース領域7表面とベース領域7および
インジエクタ領域6を取り囲む島領域5表面に
リン(P)を拡散する。この拡散工程によりベース
領域7にコレクタ領域8,9が形成されると共
に、ベース領域7およびインジエクタ領域6を
取り囲むN+型カラー領域15が島領域5表面
に形成される。そしてこのカラー領域15は、
埋め込みカラー領域20に接するように形成さ
れており、カラー領域15で取り囲まれている
ベース領域7の周囲は埋め込みカラー領域20
とカラー領域15という高濃度領域で取り囲ま
れている。また、インジエクタ領域6とベース
領域7との間の島領域5表面にはカラー領域1
5は拡散形成されていない(第1図ヘ)。
次いて、周知のアルミニウム蒸着技術等によ
り、電極10…14を設けて第1図トに示すIIL
が製造される。
り、電極10…14を設けて第1図トに示すIIL
が製造される。
このようにして製造されたIILは第1図トに示
すように、半導体基板1と基板1上にエピタキシ
ヤル成長されたN-型のエピタキシヤル層3との
間にN+型の埋め込み層2が設けられると共に、
この埋め込み層2とエピタキシヤル層3との間に
ベース領域7を取り囲むN+型の埋め込みカラー
領域20が埋め込み層2からはい上らせて設けら
れている。エピタキシヤル層3はP+型の分離領
域4で島状に分離され島領域5が形成されてい
る。島領域5表面に、P型のインジエクタ領域6
とベース領域7が形成され、ベース領域7表面に
N+型のコレクタ領域8,9が形成される。また
島領域5表面にインジエクタ領域6およびベース
領域7を取り囲むN+型のカラー領域15が形成
されている。3aはエピタキシヤル層3表面に設
けられた酸化膜である。インジエクタ領域6には
インジエクタ電極10、ベース領域7にはベース
電極11、コレクタ領域8,9にはコレクタ電極
12,13が設けられていると共に、逆方向縦形
NPNトランジスタのエミツタ電極14はカラー
領域15にオーミツクコンタクトすることにより
電極の取り出しが行なわれる。
すように、半導体基板1と基板1上にエピタキシ
ヤル成長されたN-型のエピタキシヤル層3との
間にN+型の埋め込み層2が設けられると共に、
この埋め込み層2とエピタキシヤル層3との間に
ベース領域7を取り囲むN+型の埋め込みカラー
領域20が埋め込み層2からはい上らせて設けら
れている。エピタキシヤル層3はP+型の分離領
域4で島状に分離され島領域5が形成されてい
る。島領域5表面に、P型のインジエクタ領域6
とベース領域7が形成され、ベース領域7表面に
N+型のコレクタ領域8,9が形成される。また
島領域5表面にインジエクタ領域6およびベース
領域7を取り囲むN+型のカラー領域15が形成
されている。3aはエピタキシヤル層3表面に設
けられた酸化膜である。インジエクタ領域6には
インジエクタ電極10、ベース領域7にはベース
電極11、コレクタ領域8,9にはコレクタ電極
12,13が設けられていると共に、逆方向縦形
NPNトランジスタのエミツタ電極14はカラー
領域15にオーミツクコンタクトすることにより
電極の取り出しが行なわれる。
このように本発明による製造方法によれば、イ
ンジエクタ領域6とベース領域7との間を除いて
ベース領域7の側面は埋め込みカラー領域20と
カラー領域15とで取り囲み、そしてベース領域
7とインジエクタ領域6との間は埋め込みカラー
領域20がベース領域7に隣接して設けてベース
領域7を取り囲むことができる。従つて、ラテラ
ルPNPトランジスタQIの注入効率を低下させず
に、サイドウオールでのホールの逆注入を埋め込
みカラー領域20とカラー領域15とで抑制で
き、逆方向電流増幅率βiを高くでき、IILの高速
動作が可能となる。
ンジエクタ領域6とベース領域7との間を除いて
ベース領域7の側面は埋め込みカラー領域20と
カラー領域15とで取り囲み、そしてベース領域
7とインジエクタ領域6との間は埋め込みカラー
領域20がベース領域7に隣接して設けてベース
領域7を取り囲むことができる。従つて、ラテラ
ルPNPトランジスタQIの注入効率を低下させず
に、サイドウオールでのホールの逆注入を埋め込
みカラー領域20とカラー領域15とで抑制で
き、逆方向電流増幅率βiを高くでき、IILの高速
動作が可能となる。
また、カラー領域15はコレクタ領域8,9の
形成と同時に形成するため、カラー領域15の横
方向拡散量も小さくすむため集精度を上げること
ができる。
形成と同時に形成するため、カラー領域15の横
方向拡散量も小さくすむため集精度を上げること
ができる。
更に、インジエクタ領域6を取り囲むカラー領
域15による濃度差により立上り電圧が良くな
り、インジエクタ領域6からベース領域7への注
入効率が上る。
域15による濃度差により立上り電圧が良くな
り、インジエクタ領域6からベース領域7への注
入効率が上る。
(ト) 発明の効果
以上説明したように本発明によれば、ラテラル
PNPトランジスタの動作に影響を与えずにサイ
ドウオールからのホールの逆注入を大幅に抑制し
て、逆方向電流増幅率βiを高くした高速動作の可
能なIILを製造することができる。
PNPトランジスタの動作に影響を与えずにサイ
ドウオールからのホールの逆注入を大幅に抑制し
て、逆方向電流増幅率βiを高くした高速動作の可
能なIILを製造することができる。
第1図イ乃至第1図トは本発明による製造方法
の各プロセスにおける工程断面図である。第2図
はIILの回路図、第3図は従来のIIL構造を示す断
面図である。 1……半導体基板、2……埋め込み層、3……
エピタキシヤル層、5……島領域、6……インジ
エクタ領域、7……ベース領域、8,9……コレ
クタ領域、15……カラー領域、20……埋め込
みカラー領域、21……不純物堆積層、22……
第2堆積層。
の各プロセスにおける工程断面図である。第2図
はIILの回路図、第3図は従来のIIL構造を示す断
面図である。 1……半導体基板、2……埋め込み層、3……
エピタキシヤル層、5……島領域、6……インジ
エクタ領域、7……ベース領域、8,9……コレ
クタ領域、15……カラー領域、20……埋め込
みカラー領域、21……不純物堆積層、22……
第2堆積層。
Claims (1)
- 1 一導電型の半導体基板上に逆導電型の埋め込
み層となる不純物堆積層を形成する工程と、前記
堆積層の不純物の拡散速度より拡散速度の速い逆
導電型の不純物を前記堆積層の所望位置に注入し
てベース領域を取り囲む埋め込みカラー領域とな
る第2堆積層を形成する工程と、前記基板上に逆
導電型のエピタキシヤル層を形成する工程と、前
記埋め込み層上のエピタキシヤル層表面の所望箇
所に一導電型の不純物を拡散して、インジエクタ
領域と埋め込みカラー領域に取り囲まれたベース
領域とを形成する工程と、逆導電型の不純物を前
記ベース領域表面およびエピタキシヤル層表面に
拡散することにより、前記ベース領域にコレクタ
領域を形成すると共に、前記エピタキシヤル層表
面に前記インジエクタ領域およびベース領域を取
り囲むカラー領域を形成する工程と、からなる半
導体注入集積論理回路装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16255184A JPS6142166A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | 半導体注入集積論理回路装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16255184A JPS6142166A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | 半導体注入集積論理回路装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142166A JPS6142166A (ja) | 1986-02-28 |
| JPH0439789B2 true JPH0439789B2 (ja) | 1992-06-30 |
Family
ID=15756738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16255184A Granted JPS6142166A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | 半導体注入集積論理回路装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142166A (ja) |
-
1984
- 1984-08-01 JP JP16255184A patent/JPS6142166A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6142166A (ja) | 1986-02-28 |
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