JPH0472390B2 - - Google Patents

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JPH0472390B2
JPH0472390B2 JP2417705A JP41770590A JPH0472390B2 JP H0472390 B2 JPH0472390 B2 JP H0472390B2 JP 2417705 A JP2417705 A JP 2417705A JP 41770590 A JP41770590 A JP 41770590A JP H0472390 B2 JPH0472390 B2 JP H0472390B2
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JP
Japan
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type
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epitaxial layer
collector
diffusion
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JP2417705A
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JPH03245562A (ja
Inventor
Masaru Yoneda
Masaharu Tanaka
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Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric Co Ltd
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Publication date
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Application filed by Sanken Electric Co Ltd filed Critical Sanken Electric Co Ltd
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Publication of JPH03245562A publication Critical patent/JPH03245562A/ja
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  • Element Separation (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明はNPN型トラン
ジスタとPNP型トランジスタとを含む半導体集
積回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】 図1に示す従来のPNP型トラ
ンジスタとNPN型トランジスタとを含むコンプ
リメンタリな半導体集積回路の製造方法は、P-
型基板1にPNP型トランジスタを分離するため
のN型埋込拡散層2を形成する工程と、NPN型
トランジスタのコレクタ低抵抗領域となるN+型
埋込拡散層3を形成する工程と、分離領域を形成
するためのP+型埋込拡散層4a及びPNP型トラ
ンジスタのコレクタ領域となるP+型埋込拡散層
4bを形成する工程と、基板1上にN-型エピタ
キシヤル層5を形成する工程と、P+型分離用拡
散層6a及びコレクタ引き出し用P+型拡散層6
bを形成する工程と、コレクタ引き出し用N+型
拡散層7を形成する工程と、ベース領域となる
P+型拡散層8a及びエミツタ領域となるP+型拡
散層8bを形成する工程と、エミツタ領域となる
N+型拡散層9a及びベース引き出し領域となる
N+型拡散層9bを形成する工程とを有する。
【0003】 従つて、従来の方法では分離領域とし
てP+型埋込拡散層4a及びP+型拡散層6aを設
ける工程、更にN型埋込拡散層2を設ける工程が
必要になる。このため、製造工程が多く、且つチ
ツプ面積が必然的に大になつた。
【0004】 そこで、本発明の目的は、製造工程の
簡略化及びチツプ面積の低減が可能な半導体集積
回路を提供することにある。
【0005】
【発明の構成】 上記目的を達成するための本発
明は、理解を容易にするために実施例を示す図面
の符号を参照して説明すると、N型半導体基板1
1の中に互いに離間して形成されたNPN型トラ
ンジスタのためのP型分離領域12a及びPNP
型トランジスタのためのP型コレクタ領域12b
と、前記P型分離領域12aの中に形成されたN
型低抵抗コレクタ領域13と、前記P型分離領域
12aと前記P型コレクタ領域12bと前記N型
低抵抗コレクタ領域13とを含む前記基板11上
に形成された前記N型低抵抗コレクタ領域13よ
りも高い抵抗値を有するN型エピタキシヤル層1
4と、前記N型エピタキシヤル層14の表面から
前記P型分離領域12aに達するように不純物拡
散で形成されたP型環状分離領域15aと、前記
N型エピタキシヤル層14の表面から前記P型コ
レクタ領域12bに達するように不純物拡散で形
成され且つ前記N型エピタキシヤル層14によつ
て前記P型環状分離領域15aから分離されてい
るP型環状コレクタ引き出し領域15bと、前記
N型エピタキシヤル層14の表面から前記N型低
抵抗コレクタ領域13に達するか又は近づくよう
に不純物拡散で形成され且つ前記N型エピタキシ
ヤル層14よりも高い不純物濃度を有しているN
型コレクタ電極形成領域16と、前記P型環状分
離領域15aで囲まれた前記N型エピタキシヤル
層14の島状領域14aに不純物拡散で形成され
たP型ベース領域18aと、前記P型ベース領域
18aの中に形成されたN型エミツタ領域19
と、前記P型環状コレクタ引き出し領域15bで
囲まれた前記N型エピタキシヤル層14の島状領
域14bにN型不純物の拡散で形成されたN型低
抵抗ベース領域17と、前記N型低抵抗ベース領
域17に隣接するように形成されたP型エミツタ
領域18bとを備えた半導体集積回路に係わるも
のである。
【0006】
【発明の作用効果】 本発明は次の作用効果を有
する。 (1) PNP型トランジスタのコレクタ領域12b
及びコレクタ引き出し領域15bがPNP型ト
ランジスタの分離領域にも使用されているの
で、分離のための特別な拡散領域を設けること
が不要になり、チツプ面積を小さくすることが
できる。 (2) PNP型トランジスタが不純物拡散で形成さ
れたN型低抵抗ベース領域17を有するので、
ベース領域がエピタキシヤル層のみによる均一
ベース型トランジスタに比べて、電気的特性
(耐圧、電流増幅率、電流増幅率の電流依存性、
飽和電圧等)をベースに拡散型トランジスタで
あるNPN型トランジスタに近づけることがで
き、コンプリメンタリペアとして好都合にな
る。
【0007】
【実施例】 次に、図1〜図11を参照して本発
明の実施例に係わる集積回路及びその製造方法に
ついて述べる。本実施例の集積回路は、図11に
示すモータ制御回路の一部、即ち、NPN型の第
1のトランジスタQ1とPNP型の第2のトラン
ジスタQ2とを含む回路、又はNPN型の第3の
トランジスタQ3とPNP型の第4のトランジス
タQ4とを含む回路から成る。
【0008】 図11の回路で要求するNPN型Siト
ランジスタとPNP型Siトランジスタとを同一の
基板に形成するために、まず、図2に示す如く、
5〜10Ω・cmの比抵抗を有するN-Si基板11に、
シート抵抗ρs=50Ω/□、拡散深さxj=15μmの
P+型分離領域12a及びP+コレクタ領域12b
を硼素の選択拡散法により形成する。なお、図2
〜図9では選択拡散のマスクとなるSiO2膜が
夫々省略されている。また、NPN型トランジス
タを高耐圧化する時は、まず、P+型コレクタ領
域12bのためのプレデポジツト拡散を行い、次
いでP+型分離領域12aのためのプレデポジツ
ト拡散を行い、その後同時にドライブ拡散を行う
方法によつてP+型分離領域12aをρs=500Ω/
□、xj=10μmとし、P+型コレクタ領域12bを
ρs=500Ω/□、xj=15μmとしてもよい。
【0009】 次に、図3に示す如く、砒素(あるい
はアンチモン)を選択することによつてρs=
15Ω/□、xj=3μmのN+型低抵抗コレクタ領域1
3をP+型分離領域12aの中に形成する。
【0010】 次に、図4に示す如く、基板11上に
燐をドープしたN-型シリコンを成長させること
によつて比抵抗1〜2Ω・cm、厚さ16μmのN-型
エピタキシヤル層14を形成する。この時、領域
12a,12b,13は上に延びる。
【0011】 次に、図5に示す如く、硼素を選択拡
散することによつて、第1のN-型島状領域14
aが生じるようにP+型環状分離領域15aを形
成し、同時に第2のN-型島状領域14bが生じ
るようにP+型コレクタ領域15bを環状に形成
する。この時、領域15a,15bのρsは10Ω/
□であり、xjは12μmである。なお、領域15a,
15bは互いに独立し且つエピタキシヤル層14
の残存領域14cによつて囲まれている。また、
領域15a,15bはP+型分離領域12aとP+
型コレクタ領域12bとに夫々達している。しか
し、この工程で領域15a,15bと領域12
a,12bとを接続させずに、以後の加熱工程に
おいて接続させてもよい。
【0012】 次に、図6に示す如く、第1の島状領
域14aの中に燐の選択拡散法によつてρs=
15Ω/□、xj=10μmのN+型コレクタ電極形成領
域16を環状に形成する。この実施例では、この
工程で領域16が領域13に達しているが、後の
加熱工程で領域13に達するようにしてもよい。
また、NPN型トランジスタの飽和電圧があまり
問題にならないときは、最終工程においても、領
域16から分離されていてもよい。
【0013】 次に、図7に示す如く、第2の島状領
域14aに燐の選択拡散法によつてρs=60Ω/
□、xj=7μmのN-型島状領域14bよりも低抵
抗のN型低抵抗ベース領域17を形成する。 図7では領域17と領域12bとの間にN-型
島状領域14bの一部が残存するように領域17
が形成されているが、領域17の領域12bに達
するように拡散してもよい。領域17とP+型コ
レクタ引き出し領域15bとの間に、PNP型ト
ランジスタの耐圧向上のためにN-型島状領域1
4bの一部を残存させる。
【0014】 次に、図8に示す如く、硼素の選択拡
散法によつて、ρs=30Ω/□、xj=4μmのP+型ベ
ース領域18a及びP+型エミツタ領域18bを
同時に形成する。この際、一方の領域18aは
N-型の第1島状領域14aのほぼ中央に形成す
るが、他方の領域18bはN型低抵抗ベース領域
17の右側に片寄つた形状に形成する。領域18
bと領域17との関係を更に詳しく説明する。
P+型エミツタ領域18bの右側面とN型低抵抗
ベース領域17の右側面とが重なるように、領域
18bを形成する。このように、領域18bを片
寄つた状態に形成すると、チツプ面積を減少させ
ることが出来る。実施例では、領域18bの右側
面と領域17の右側面とがほぼ重なつているが、
領域18bの右側面と領域14bとの間に領域1
7の一部が少し露出する場合におてもチツプ面積
の低減の効果が得られる。この場合には、領域1
7の露出面の距離が領域18bの下部領域17の
厚さLよりも小であることが望ましい。また、実
施例のように領域17,18bの右側面が重なる
場合には、領域18bの深さxjの2/3以下の深さ
で領域18bの拡散層と領域17の拡散層とが交
差するように選択することが望ましい。上述の如
く、領域18bを領域17の中に片寄つた状態に
配置しても、領域17,18bをN-型領域14
bが囲んでいるので、PNP型トランジスタを得
ることが出来る。
【0015】 次に、図9に示す如く、燐の選択拡散
によつてρs=5Ω/□、xj=2μmN+型エミツタ領
域19をP+型ベース領域18aの中に形成する。
なお、この工程で領域17にN+型のベース電極
接続領域を同時に形成している。
【0016】 次に、図10に示す如く、アルミニウ
ムの蒸着によつて、NPN型トランジスタのコレ
クタ電極20a、ベース電極21a、及びエミツ
タ電極22aを形成すると共にPNP型トランジ
スタのコレクタ電極20b、及びエミツタ電極2
2bを形成し、更にN-型エピタキシヤル層14
の残存領域14aに電源電圧+Vcc(最高電圧)
を印加する電極23を形成し、更にP+型分離領
域12a,15aをグランド(最低電源ライン)
に接続するための電極24を形成する。なお、図
10の25はSiO2膜である。また、図示されて
いない領域の半導体素子も、図示のトランジスタ
と同様に形成する。
【0017】 本実施例の集積回路には次の作用効果
がある。 (A) N-型エピタキシヤル層14の残存領域14
cにP+型コレクタ領域12bよりも高い電圧
(+Vcc)を加えることによつて、領域11,
14cと領域12b,15bとの間が逆バイア
ス状態となり、PNP型トランジスタの分離が
達成される。従つて、分離領域を形成するため
の特別な工程を設けないで、分離が達成され
る。即ち、図1に示す従来の集積回路の領域2
を設ける工程が不要になる。この結果、製造工
程が1工程分簡略化される。 (B) 図1の領域2、及び領域4a,6Aのうち右
側の部分に相当する部分が不要になるので、分
離のための面積が減少し、チツプ面積の低減が
可能になる。 (C) 領域17の中に領域18bを片寄つて配置す
ることにより、領域17の面積を低減させるこ
とが可能になり、チツプ面積を低減することが
出来る。 (D) 領域14bの中に低抵抗ベース領域17bを
設けるので、ベース拡散型トランジスタに近い
構造あるいはベース拡散型トランジスタとする
ことが可能になり、耐圧、電流増幅率、電流増
幅率の電流依存性、飽和電圧等の電気的特性
を、左側のベース拡散型のNPNトランジスタ
に近づけることが可能になる。従つて、図11
に示す回路を構成する際には好都合になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の集積回路の断面図である。
【図2】本発明の実施例の第1の工程を示す断面
図である。
【図3】第2の工程を示す断面図である。
【図4】第3の工程を示す断面図である。
【図5】第4の工程を示す断面図である。
【図6】第5の工程を示す断面図である。
【図7】第6の工程を示す断面図である。
【図8】第7の工程を示す断面図である。
【図9】第8の工程を示す断面図である。
【図10】完成した集積回路を示す断面図であ
る。
【図11】集積回路を使用したモータ制御回路を
示す回路図である。
【符号の説明】
11 基板 12a P+型分離領域 12b P+型コレクタ領域 13 N+型低抵抗コレクタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N型半導体基板11の中に互いに
    離間して形成されたNPN型トランジスタのため
    のP型分離領域12a及びPNP型トランジスタ
    のためのP型コレクタ領域12bと、 前記P型分離領域12aの中に形成されたN型
    低抵抗コレクタ領域13と、 前記P型分離領域12aと前記P型コレクタ領
    域12bと前記N型低抵抗コレクタ領域13とを
    含む前記基板11上に形成された前記N型低抵抗
    コレクタ領域13よりも高い抵抗値を有するN型
    エピタキシヤル層14と、 前記N型エピタキシヤル層14の表面から前記
    P型分離領域12aに達するように不純物拡散で
    形成されたP型環状分離領域15aと、 前記N型エピタキシヤル層14の表面から前記
    P型コレクタ領域12bに達するように不純物拡
    散で形成され且つ前記N型エピタキシヤル層14
    によつて前記P型環状分離領域15aから分離さ
    れているP型環状コレクタ引き出し領域15b
    と、 前記N型エピタキシヤル層14の表面から前記
    N型低抵抗コレクタ領域13に達するか又は近づ
    くように不純物拡散で形成され且つ前記N型エピ
    タキシヤル層14よりも高い不純物濃度を有して
    いるN型コレクタ電極形成領域16と、 前記P型環状分離領域15aで囲まれた前記N
    型エピタキシヤル層14の島状領域14aに不純
    物拡散で形成されたP型ベース領域18aと、前
    記P型ベース領域18aの中に形成されたN型エ
    ミツタ領域19と、前記P型環状コレクタ引き出
    し領域15bで囲まれた前記N型エピタキシヤル
    層14の島状領域14bにN型不純物の拡散で形
    成されたN型低抵抗ベース領域17と、 前記N型低抵抗ベース領域17に隣接するよう
    に形成されたP型エミツタ領域18bとを備えた
    半導体集積回路。
JP2417705A 1983-04-19 1990-12-14 半導体集積回路 Granted JPH03245562A (ja)

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