JPH0618203B2 - 縦型pnpトランジスタの製造方法 - Google Patents

縦型pnpトランジスタの製造方法

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JPH0618203B2
JPH0618203B2 JP61057441A JP5744186A JPH0618203B2 JP H0618203 B2 JPH0618203 B2 JP H0618203B2 JP 61057441 A JP61057441 A JP 61057441A JP 5744186 A JP5744186 A JP 5744186A JP H0618203 B2 JPH0618203 B2 JP H0618203B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は半導体集積回路に組み込まれる縦型PNPトラ
ンジスタの改良に関する。
(ロ)従来の技術 従来の縦型PNPトランジスタの製造方法を第3図(イ)
乃至第3図(ホ)を用いて説明する。
先ず第2図(イ)に示す如く、半導体基板(1)としてP型の
シリコン基板を用い、基板(1) 上に選択的にアンチモン
(Sb)をデポジットしてN+型の埋込層(2)を形成し、埋
込層(2) 上および埋込層(2)を囲ぶ基板(1)表面にはボロ
ン(B)をデポジットしてコレクタ埋込層(3)と上下分離領
域(4)の下拡散層(5)を形成する。
次に第2図(ロ)に示す如く、基板(1)全面に周知の気相成
長法によりN-型のエピタキシャル層(6)を所定厚さに形
成する。この時埋込層(2)、コレクタ埋込層(3)および下
拡散層(5)は上下方向に若干拡散される。
次に第2図(ハ)に示す如く、エピタキシャル層(6)表面の
コレクタ埋込層(3)上に対応する領域に選択的にリン(P)
をイオン注入してベース領域(7)を付着する。このイオ
ン注入はリン(P) をドーズ量1012〜1013cm-2で加速
電圧80〜1000KeVで行う。
次に第2図(ニ) に示す如く、エピタキシャル層(6)表面
から上下分離領域(4)の上拡散層(8) とコレクタ導出領
域(9) を約1200℃、3〜4時間で拡散し、同時に埋
込層(2)とコレクタ埋込層(3)及び下拡散層(5)をエピタ
キシャル層(6)内にはい上らせて拡散し、ベース領域(7)
をドライブインする。この工程で上拡散層(8)は下拡散
層(5)と連結してエピタキシャル層(6) を接合分離し、
コレクタ導出領域(9)はコレクタ埋込層(3)まで達してベ
ース領域(7) 全周を囲む。具体的には、エピタキシャル
層(6) の厚みを13μmとすると上拡散層(8)は約9μ
mの深さに拡散され、下拡散層(5)は約7μmの深さに
はい上げられる。またボロン(B)とアンチモン(Sb) の拡
散係数の差によりコレクタ埋込層(3)は約7μm、埋込
層(2)は約3μmの深さにはい上げられ、ベース領域(7)
は不純物濃度の差により上拡散層(8) より浅く約4μm
の深さに拡散される。
次に第2図(ホ)に示す如く、ベース領域(7)表面に拡散深
さ約2μmのP型エミッタ領域(10)を形成し、続いて拡
散深さ約1.5μmのN+型ベースコンタクト領域(11)
を形成する。尚エミッタ領域(10)はNPNトランジスタ
のベース拡散工程で形成し、ベースコンタクト領域(11)
はNPNトランジスタのエミッタ拡散工程で形成する。
この様に形成した縦型PNPトランジスタにおいては、
活性ベースの大部分をイオン注入により形成したベース
領域(7) で形成するので、その不純物濃度が内部にドリ
フト電界を生じさせてエミッタから注入したホールを加
速する方向に働き、高い利得帯域幅積fTが得られる。
また縦型PNPトランジスタのhFEはほぼイオン注入に
より形成したベース領域(7) で決定されるので、エピタ
キシャル層(6) の比抵抗や厚さがばらついてもhFEはあ
まりばらつかない。
尚斯る縦型PNPトランジスタは、例えば特開昭59−
211270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、従来の製造方法では上下分離領域(4)の
上拡散層(8)と下拡散層(5)とを同時に拡散し且つその工
程でコレクタ埋込層(3)、コレクタ導出領域(9)及びベー
ス領域(7)をも同時に拡散形成している。するとこの拡
散工程では、イオン注入による低濃度のベース領域(7)
を十分深く、しかもアンチモン(Sb)とボロン(B) の拡散
係数の差で形成するコレクタ埋込層(3) を十分に深くは
い上げるために上拡散層(8) をかなり深く形成しなけれ
ばならない。さらに上拡散層(8) と下拡散層(5)とでは
上拡散層(8)の方が拡散に供給される不純物が多い状
態、具体的に言えばボロン(B) を多量に含む拡散源膜を
付着したままの状態で拡散するため、上拡散層(8)の方
が下拡散層(5)よりかなり深く拡散されてしまう。
従って上拡散層(8)とコレクタ導出領域(9)の横方向拡散
が大きくエピタキシャル層(6) 表面での占有面積が大で
集積度を向上できない欠点があった。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は斯上したこれらの欠点に鑑みてなされ、上下分
離領域(4)の下拡散層(5)とコレクタ埋込層(3)とをエピ
タキシャル層(6)の厚みの半分以上深くはい上げて拡散
し、同時にベース領域(7)をコレクタ埋込層(3) に到達す
るか又は略到達するように形成した後、上下分離領域
(4) の上拡散層(8)とコレクタ導出領域(9)をそれぞれ下
拡散層(5)とコレクタ埋込層(3)に到達するように拡散す
ることにより、従来の欠点を大幅に改善した縦型PNP
トランジスタの製造方法を提供するものである。
(ホ)作用 本発明によれば、あらかじめ下拡散層(5)、コレクタ埋込
層(3)およびベース領域(7)を十分に深く拡散してから上
拡散層(8) とコレクタ導出領域(9)を浅く形成するの
で、上拡散層(8)とコレクタ導出領域(9) の横方向拡散
を抑え、集積度を向上できる。
(ヘ)実施例 以下、本発明による縦型PNPトランジスタの製造方法
を第1図(イ)乃至第1図(ヘ)を用いて詳細に説明する。
先ず第1図(イ)に示す如く、半導体基板(1)としてP型の
シリコン基板を用い、基板(1) 上に選択的にアンチモン
(b)をデポジットしてN+型の埋込層(2)を形成し、埋込
層(2) 上および埋込層(2)を囲む基板(1)表面にはボロン
(B)をデポジットしてコレクタ埋込層(3)と上下分離領域
(4)の下拡散層(5)を形成する。
次に第1図(ロ)に示す如く、基板(1)全面に周知の気相成
長法によりN-型のエピタキシャル層(6)を約7μm厚に
形成する。この時埋込層(2)、コレクタ埋込層(3)及び下
拡散層(5)は上下方向に若干拡散される。
次に第1図(ハ) に示す如く、エピタキシャル層(6)表面
のコレクタ埋込層(3)上に対応する領域に選択的にリン
(P)をイオン注入してベース領域(7)を付着する。このイ
オン注入はリン(P) をドーズ量1012〜1013cm-2で加
速電圧80〜100KeVで行う。
次に第1図(ニ)に示す如く、基板(1)全体に約1200
℃、2時間の熱処理を加えることにより上下分離領域
(4)の下拡散層(5)とコレクタ埋込層(3)とをエピタキシ
ャル層(6)の厚みの半分以上深くはい上げて拡散し、同
時にベース領域(7) を上拡散層(8) と同程度かそれより
深く拡散する。具体的には、下拡散層(5)とコレクタ埋
込層(3)は基板(1)表面から約5μmはい上げて拡散し、
ベース領域(7)はエピタキシャル層(6)表面から約3μm
拡散する。従ってベース領域(7) はコレクタ埋込層(3)
まで完全に到達する。尚埋込層(2)も基板(1)表面から約
2μmはい上げて拡散する。
次に第1図(ホ) に示す如く、エピタキシャル層(6)表面
から上下分離領域(4)の上拡散層(8) とコレクタ導出領
域(9) とを同時に選択拡散し、上下分離領域(4)をエピ
タキシャル層(6)の厚みの半分より浅い位置で連結させ
てこれを接合分離する。またコレクタ導出領域(9)はコ
レクタ埋込層(3)まで達し、ベース領域(7)を完全に囲
む。
本工程は本発明の特徴とする工程で、あらかじめコレク
タ埋込層(3)と下拡散層(5)をエピタキシャル層(6) の厚
みの半分以上深くはい上げて拡散し、同時にベース領域
(7) を十分に深く拡散した後に上拡散層(8)とコレクタ
導出領域(9)を形成しているので、上拡散層(8) とコレ
クタ導出領域(9) を約3μmと浅くでき、その拡散時間
を約1時間と短くできる。このため上拡散層(8) とコレ
クタ導出領域(9) の横方向拡散を約3μmに抑えること
ができ、それらの表面占有面積を大幅に縮小できる。具
体的には、拡散窓の幅が4μmであれば、下拡散層(5)
の幅が約14μmに形成されるのに対して上拡散層(8)
とコレクタ導出領域(9)の幅は約10μmに形成され
る。
次に第1図(ヘ)に示す如く、ベース領域(7)表面に拡散深
さ約1.5μmのP型エミッタ領域(10)を形成し、続い
て拡散深さ約1.0μmのN+型ベースコンタクト領域
(11)を形成する。尚エミッタ領域(10)は通常のNPNト
ランジスタのベース拡散工程で形成し、ベースコンタク
ト領域(11)は通常のNPNトランジスタのエミッタ拡散
工程で形成する。
この様に形成した縦型PNPトランジスタは、上拡散層
(8) を浅くできるのでエピタキシャル層(6)を薄くで
き、上下分離領域(4)がエピタキシャル層(6) の厚みの
半分より浅い位置で連結され且つ下拡散層(5)は上拡散
層(8)より幅広に形成される。またコレクタ埋込層(3)は
下拡散層(5)と同様に大きくはい上げられ且つコレクタ
導出領域(9) は上拡散層(8) と同様に浅く形成される。
そして、ベース領域(7)はコレクタ埋込層(3)に達するま
で十分に深く拡散され、コレクタ埋込層(3) とコレクタ
導出領域(9)とで完全に囲まれる。
よって本発明によれば、コレクタ埋込層(3) とベース領
域(7) を十分に深く拡散する一方で、上拡散層(8)とコ
レクタ導出領域(9)を浅くでき、それらの横方向拡散を
抑えて表面占有面積を大幅に縮小できる。しかも上下分
離領域(4) の下拡散層(5)は上拡散層(8)より幅広に形成
するものの、下拡散層(5)とコレクタ導出領域(9)又は下
拡散層(5)とコレクタ埋込層(3)とはそれらの周端部が横
方向拡散により湾曲しており、エピタキシャル層(6) 深
部においてある程度の離間距離が保たれているので、下
拡散層(5)はエピタキシャル層(6)表面での集積度の向上
をあまり防げず、上拡散層(8)とコレクタ導出領域(9)
とを十分に近接して配置できる。よって縦型PNPトラ
ンジスタのパターンサイズを大幅に縮小できる。
また本発明によれば、上拡散層(8) の拡散時間が短いの
で熱拡散によるエピタキシャル層(6) 表面の結晶欠陥が
少く、さらに下拡散層(5) を上拡散層(8) より幅広に形
成するので、多少のマスクずれがあっても完全な接合分
離が得られる。
そして本発明によれば、ベース領域(7) をコレクタ埋込
層(3) に完全に到達するように形成すると、活性ベース
の全てをイオン注入により形成した低濃度のベース領域
(7) のみで形成できるので、その一部をエピタキシャル
層(6) で形成した従来のものよりfTを更に向上でき、
且つエピタキシャル層(6) のばらつきによるhFEのばら
つきがほとんど無くなる。しかもコレクタ埋込層(3) が
十分にはい上って拡散されるので、所定の低いVCE(sa
t)が得られる。
尚本発明の他の実施例として、ベース領域(7)の不純物濃
度を調整することによりベース領域(7)をエミッタ領域
(10)より深くコレクタ埋込層(3)の上部より浅く形成し
ても、従来例と同程度の高いfTとhFE のばらつきが
少い縦型PNPトランジスタが得られる。
(ト)発明の効果 以上説明した如く、本発明によればコレクタ埋込層(3)
とベース領域(7)を十分に深く拡散できる一方で、上拡
散層(8)とコレクタ導出領域(9)を浅く形成できる。従っ
て上拡散層(8) とコレクタ導出領域(9) の横方向拡散を
抑え、それらの表面占有面積を大幅に縮小して集積度を
向上べきる利点を有する。
また上拡散層(8) の拡散時間が短いので、熱拡散による
エピタキシャル層(6) 表面の結晶欠陥が少く、トランジ
スタの雑音が低減し、さらに上拡散層(8)より下拡散層
(5)を幅広にするので、多少のマスクずれであっても完
全な接合分離が得られるという利点を有する。
さらに本発明を用いればベース領域(7) をコレクタ埋込
層(3) に完全に到達させることもできるので、活性ベー
スの全てもイオン注入により形成した低濃度のベース領
域(7) のみで形成できる。この結果、一部をエピタキシ
ャル層(6) で形成していた従来のものよりfTを更に向
上でき、且つエピタキシャル層(6) のばらつきによるh
FEのばらつきがほとんど無くなるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】 第1図(イ)乃至第1図(ヘ)は本発明を説明するための工程
断面図、第2図(イ)乃至第2図(ホ)は従来の縦型PNPト
ランジスタの製造方法を説明するための工程断面図であ
る。 (1)は半導体基板、(3)はコレクタ埋込層、(5)は上下分
離領域(4)の下拡散層、(6)はエピタキシャル層、(7)は
ベース領域、(8)は上下分離領域(4)の上拡散層、(9)は
コレクタ導出領域である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一導電型半導体基板表面に埋込層を形成す
    る逆導電型の不純物を付着し、該埋込層上および前記埋
    込層を囲む前記基板表面にコレクタ埋込層および上下分
    離領域の下拡散層を形成する一導電型の不純物を付着す
    る工程、 前記基板全面に逆導電型のエピタキシャル層を積層する
    工程、 前記エピタキシャル層表面の前記コレクタ埋込層に対応
    する部分にベース領域を形成する逆導電型の不純物をイ
    オン注入により付着する工程、 前記基板全体に熱処理を加えて前記上下分離領域の下拡
    散層が前記エピタキシャル層の厚みの半分より上までは
    い上がるように拡散し、同時に前記コレクタ埋込層およ
    び前記埋込層を前記エピタキシャル層内にはい上がらせ
    て拡散し、且つこの熱処理によって前記イオン注入した
    ベース領域の不純物を前記エピタキシャル層内に引き伸
    ばし拡散して前記コレクタ埋込層に到達するか又は略到
    達するように形成する工程、 前記基板表面から前記エピタキシャル層の厚みの半分よ
    り上まではい上がるように引き伸ばし拡散した下拡散層
    に対し、前記エピタキシャル層表面よりエピタキシャル
    層の厚みの半分より浅く且つその占有面積が前記下拡散
    層のものより小さくなるような前記上下分離領域の導電
    型の上拡散層を拡散して前記下拡散層に到達させ、同時
    にコレクタ導出領域を拡散して前記コレクタ埋込層に到
    達させる工程、 前記ベース領域表面に一導電型のエミッタ領域を形成す
    る工程、 前記ベース領域表面に逆導電型のベースコンタクト領域
    を形成する工程とを具備することを特徴とする縦型PN
    Pトランジスタの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6019671B2 (ja) * 1976-02-27 1985-05-17 ソニー株式会社 半導体装置の製法
JPS586168A (ja) * 1981-07-02 1983-01-13 Matsushita Electronics Corp 半導体集積回路
JPS5965465A (ja) * 1982-10-06 1984-04-13 Matsushita Electronics Corp 半導体装置の製造方法
JPS59194465A (ja) * 1983-04-19 1984-11-05 Sanken Electric Co Ltd 半導体集積回路の製造方法
JPS59211270A (ja) * 1983-05-17 1984-11-30 Sanyo Electric Co Ltd 縦型pnpトランジスタ
JPS60247968A (ja) * 1984-05-23 1985-12-07 Nec Corp 半導体装置
JPS6167959A (ja) * 1984-09-11 1986-04-08 Nec Corp 半導体装置の製造方法

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