JPS5931218B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPS5931218B2
JPS5931218B2 JP53139761A JP13976178A JPS5931218B2 JP S5931218 B2 JPS5931218 B2 JP S5931218B2 JP 53139761 A JP53139761 A JP 53139761A JP 13976178 A JP13976178 A JP 13976178A JP S5931218 B2 JPS5931218 B2 JP S5931218B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体装置に関するものである。
この半導体装置?丸少くとも第1および第2のバイボー
ラ且つ相補形(コンプリメンタリ)であるバーチカルト
ランジスタを有する半導体本体を具え、前記各トランジ
スタは、エミツタ領域およびコレクタ領域として機能す
る2つの外部領域間にベース領域を具え、前記半導体本
体を、第1導電形の第1エピタキシヤル層と、この層上
に延在し第1エピタキシヤル層とは反対の第2導電形の
第2エビタキシヤル層とによつて覆われたサブストレー
トにより形成し、前記第1トランジスタのベース領域と
前記第2トランジスタの1つの外部領域の少くとも一部
とを、前記第1エピタキシヤル層の共通平面部により形
成し、前記第2トランジスタのベース領域を前記第2エ
ピタキシヤル層の第1部分により形成し、前記サブスト
レートの第1部分が前記第1および第2トランジスタの
うちの一方のトランジスタのコレクタ領域の少くとも一
部を形成し、絶縁障壁が前記半導体本体の上側表面から
少くともサブストレートまで延在しており、前記サブス
トレートの下側表面には電極が接触している。種々の応
用、特に電力増幅においては、少くとも2個の相補能動
素子、たとえば対応する領域が反対導電形である2個の
トランジスタが集積されたモノリシツク半導体装置を実
現することが試みられている。
これは、たとえばPNP形の入力または制御トランジス
タを具え、そのコレクタが出力または電力トランジスタ
のベースを制御し、入力トランジスタのエミツタが出力
トランジスタのコレクタに接続されているいわゆる混合
ダーリントン形の増幅器装置の場合である。2個のトラ
ンジスタは、エピタキシヤル堆積および拡散の公知の手
段によつてサブストレート基板に集積化することができ
る。
このようにして得られた構造の一例は、フランス国特許
出願2297495号明細書に開示されている。
この構造は、良好なオーミツク表面接続を許容する能動
表面の平担さのために、特に利得に関してかなりの利点
を与えている。しかし、前記フランス国特許出願に開示
されているダーリントン・アセンブリの入力トランジス
タのエミツタと出力トランジスタのコレクタとの間の接
続は、メサ溝の底部に達する金属接続を必要とする。こ
れは、ある場合には困難である。さらに、入力トランジ
スタのコレクタと出力トランジスタのベースとの間の接
続は、同一エピタキシヤル層内のこれら2つの領域間の
連続性によつて実現される内部接続である。これは、高
濃度にドープされた局部埋込層を必要とする。この埋込
層にもかかわらず、前記接続の抵抗は、ある応用におい
ては依然として非常に高くなる。さらに、前記層の非常
に高濃度のドーピングは、不純物のエピタキシヤル層へ
の移動のためにエピタキシ(Epitaxy)における
困難性を含んでいる。本発明の目的の1つは、上述した
ダーリントン装置のような公知の装置の可能性を改善し
、および構造が簡単で低抵抗かつ信頼性の良い電気的接
続を有する2個のコンプリメンタリ・トランジスタのア
センブリを提供することにある。
本発明は、少くとも第1および第2のバイポーラ且つ相
補形であるバーチカルトランジスタを有する半導体本体
を具え、前記各トランジスタは、エミツタ領域およびコ
レクタ領域として機能する2つの外部領域間にベース領
域を具え、前記半導体本体を、第1導電形の第1エピタ
キシヤル層と、この層上に延在し第1エピタキシヤル層
とは反対の第2導電形の第2エピタキシヤル層とによつ
て覆われたサブストレートにより形成し、前記第1トラ
ンジスタのベース領域と前記第2トランジスタの1つの
外部領域の少くとも一部とを、前記第1エピタキシヤル
層の共通平面部により形成し、前記第2トランジスタの
ベース領域を前記第2工ピタキシヤル層の第1部分によ
り形成し、前記サブストレートの第1部分が前記第1お
よび第2トランジスタのうちの一方のトランジスタのコ
レクタ領域の少くとも一部を形成し、絶縁障壁が前記半
導体本体の上側表面から少くともサブストレートまで延
在しており、前記サブストレートの下側表面には電極が
接触している半導体装置において、前記第1トランジス
タの1つの外部領域の少なくとも一部分を、前記第2エ
ピタキシヤル層の前記第1部分と共通平面であるこの第
2エピタキシヤル層の第2部分を以つて構成し、一方の
トランジスタのエミツタ領域の少くとも一部分を、サブ
ストレートの前記第1部分に隣接しこの第1部分と共通
平面にありこの第1部分の導電形とは反対の導電形であ
るサブストレートの第2部分を以つて構成し、サブスト
レートの前記第1および第2部分である2つの部分によ
りp−n接合を形成し、このp−n接合によりサブスト
レートの前記下側表面から前記の絶縁障壁まで延在する
p−n接合の少くとも一部分を構成し、サブストレート
の前記第1および第2部分には前記サブストレートの下
側表面上の前記の電極を接触させたことを特徴とする。
本発明半導体装置においては、コンプリメンタリ・アセ
ンブリのトランジスタの接続は、半導体装置の表面に堆
積された導電層によつて実現される。
したがつて接続の抵抗を所望のごとく小さくすることが
できる。サブストレートの隣接部分に形成された2つの
外部領域の間(一方のトランジスタのエミツタと他方の
トランジスタのコレクタとの間)の電気的接続は、サブ
ストレートの下側表面に延在する導電電極、たとえば金
属電極によつて非常に簡単に得られる。
第2エピタキシヤル層の上側表面である半導体装置の上
側表面(または能動表面)は、たとえば局部的金属堆積
によつて良品質の電気的接続を与え得る良好な平担さを
有している。
平担な表面のために、接続は信頼性が良い。これら接続
は容易に実現される。さらに、製造工程の終りにおける
金属堆積は、半導体装置に何んらの障害も与えない。本
発明のコンプリメンタリ・トランジスタのアセンブリの
第1実施例では、サブストレート内に設けた領域(サブ
ストレートの第2および第1部分)を、前記第1トラン
ジスタのエミツタおよび前記第2トランジスタのコレク
タの第1領域とし、前記第1トランジスタのベースおよ
び第2トランジスタのコレクタの第2領域を、前記第1
エピタキシヤル層の部分によつて形成し、前記第1トラ
ンジスタのコレクタおよび前記第2トランジスタのベー
スを、前記第2エピタキシヤル層の部分によつて形成し
、前記第2トランジスタのエミツタを、前記第2エピタ
キシヤル層内に含まれる第1導電形のドーブ領域によつ
て形成し、前記第1トランジスタのベース接点を、上側
表面から前記第2エピタキシヤル層の深さを越える深さ
にまで延在する同じ第1導電形のドープ領域によつて形
成するのが好適である。
第1トランジスタのコレクタの接点領域および第2トラ
ンジスタのベース接点の接点領域は、必要ならば、第2
エピタキシヤル層内に形成された第2導電形のドープ領
域によつて形成される。
これら領域は、一般に、拡散領域または注入領域によつ
て形成される。この実施例においては、第1トランジス
タ(第1エピタキシヤル層に形成されたベースが第1導
電形であるもの)のコレクタを、第2トランジスタ(第
2エピタキシヤル層に形成されたベースが第2導電形で
あるもの)のベースに簡単に接続することができる。こ
の実施例における発明を、第1形の混合ダーリントン装
置を得るために直接適用できることがわかる。実際には
、前記第1実施例の混合ダーリントン配置への応用にお
いて、入力トランジスタを前記第1トランジスタによつ
て形成し、出力トランジスタを前記第2トランジスタに
よつて形成し、前記第1トランジスタのコレクタを前記
第2トランジスタのベースに接続し、前記第1トランジ
スタのベースに接続された電極が増幅器の入力端子を形
成し、サブストレート内に設けられた2つの領域を、サ
ブストレートの下側表面に延在し出力端子を形成する電
極によつて短絡する。
本発明のコンプリメンタリ・トランジスタのアセンプリ
の第2実施例では、サブストレート内に設けられた領域
を、前記第1トランジスタのコレクタおよび前記第2ト
ランジスタのエミツタの第1領域とし、前記第1トラン
ジスタのベースおよび前記第2トランジスタのエミツタ
の第2領域を、前記第1エピタキシヤル層の部分によつ
て形成し、前記第1トランジスタのエミツタおよび第2
トランジスタのベースを、前記第2エピタキシヤル層の
部分によつて形成し、前記第2トランジスタのコレクタ
を、前記第2エピタキシヤル層に含まれる第1導電形の
ドープ領域によつて形成し、前記第1トランジスタのベ
ース接点領域を、上側表面から前記第2エピタキシヤル
層の厚さを越える深さにまで延在する第1導電形のドー
プ領域により形成するのが好適である。
第2トランジスタのベース接点領域および第1トランジ
スタのエミツタ接点領域を、第2エピタキシヤル層に形
成した第2導電形のドープ領域′こよつて形成する。
これらの領域は、拡散または注入によつて形成すること
ができる。コンプリメンタリ・アセンプリのこの実施例
では、コレクタをコンプリメンタリ・トランジスタのベ
ースに容易に接続することのできる第2トランジスタ(
第2エピタキシヤル層に設けられたベースが第2導電形
のもの)であり、第1トランジスタ(第1エピタキシヤ
ル層に設けられているベースが第1導電形であるもの)
である。
この第1トランジスタは、混合ダーリントン配置の入カ
トランジスタとして特に機能することができる。この第
2実施例の混合ダーリントン配置への応用では、入力ト
ランジスタを前記第2トランジスタによつて形成し、出
力トランジスタを前記第1トランジスタによつて形成し
、前記第2トランジスタを前記第1トランジスタのベー
スに接続し、前記第2トランジスタのベースに接続され
た電極が増幅器の入力端子を形成し、サブストレート内
に設けられた2つの領域を、サブストレートの下側表面
に延在し出力端子を形成する電極によつて短絡する。“
第1実施例”のダーリントン配置と同じ場所に実現され
だ第2実施例”のダーリントン配置は、前者とは反対の
形であり、相補形をなしている。
したがつて、2個のコンプリメンタリ・トランジスタの
反対および相補形のアッセンブリを、同一プレート上に
得ることができ、特に、混合NPN/PNPダーリント
ン配置およびPNP/NPNダーリントン配置とするこ
とができる。
増幅器装置の好適な実施例では、コンプリメンタリ・ト
ランジスタの2つのコンプリメンタリ・アセンブリを同
一プレート上で組合せて、いわゆる対称プツシユプル形
の増幅器を形成する。前記コンプリメンタリ・アセンブ
リの一方は第1実施例のものであり、他方は第2実施例
のものであり、いずれも混合ダーリントン配置を形成し
ている。同一半導体本体に、“第1実施例゛の第1アセ
ンブリによつて構成される第1混合ダーリントン配置お
よび1第2実施例゛の第2アセンブリによつて構成され
る第2混合ダーリントンアセンブリを具える半導体装置
においては、前記第1アセンブリに用いられる2つのサ
ブストレート部分と、第1エピタキシヤル層の2つの部
分と、第2エピタキシヤル層の2つの部分は、それぞれ
、前記第2アセンブリに用いられるサブストレートの2
つの部分と、第1エピタキシヤル層の2つの部分と、第
2エピタキシヤル層の2つの部分に対し同平面にあり、
前記2つのエピタキシヤル層内に設けられた前記第1ア
センブリのトランジスタの領域を、上側表面から前記2
つのエピタキシヤル層の厚さを越える深さにまで延在す
る絶縁障壁によつて、前記2つのエピタキシヤル層内に
設けられた第2アセンブリのトランジスタの領域から分
離し、サブストレートの前記4つの部分を、サブストレ
ートの下側面上に設けられた導電電極により短絡し、前
記2つのアセンブリが、入力端子が前記第1アセンブリ
の第1トランジスタのベースおよび前記第2アセンブリ
の第2トランジスタのベースであり、出力端子がサブス
トレートの下側表面に設けられた前記電極であるいわゆ
るブツシュプル形の増幅器を構成するのが好適である。
この半導体装置の利点は多い。
まず第1に、ダーリントン配置の利点を有し、接続部が
低抵抗であり、信頼性が良く、製造が容易である。さら
に、サブストレートの下側面に設けられた金属電極を零
電圧レベルにできる点において特に興昧がある。この電
極は放熱器(DissipatOr)および外囲器に接
続されており、使用者は高電圧に触れることはなく、こ
のことは安全性を改善する。さらに、半導体装置は同一
温度にあるので、個別素子には必要な温度安定性を改善
するための補足回路を必要としない。本発明半導体装置
の異なる区域および領域を、必要に従つてドープされた
材料で作る。
エミツタおよび接点区域すなわち導通区域は高濃度にド
ープするのが好適であり、ベースおよびコレクタは最良
の特性、特に半導体装置に要求されるブレークダウン電
圧を得られるように、低濃度にドープされた区域を具え
ている。第1実施例に基づく第1トランジスタのエミツ
タと第2トランジスタのコレクタとの間の電気的接続、
および第2実施例に基づく第2トランジスタのエミツタ
と第1トランジスタのコレクタとの間(混合ダーリント
ン配置への応用の2つの場合には入力トランジスタのエ
ミツタと出力トランジスタのコレクタとの間)の電気的
接続は、たとえばサブストレートの下側面に延在する金
属電極によつて非常に簡単に得られるが、サブストレー
トが、同時に放熱器として機能する金属支持体と共に1
個のアセンブリを形成するように作られている場合には
、特にはんだ付けによつて実現される。
このようにして作られた接続部は、低抵抗であり非常に
信頼性が良い。特にダーリントン配置への応用において
は、第1層のレベルでの第1トランジスタのベースおよ
び第2トランジスタのベースを、第2層のレベルでの第
1トランジスタの外部領域から分離する絶縁障壁、およ
び2つのコンプリメンタリ・ダーリントン配置を有する
いわゆるプツシユプル増幅器への応用において、第1ダ
ーリントン配置を第2ダーリントン配置から分離する障
壁を、溝によつて形成するのが好適である。
これら溝は、第2エピタキシヤル層の表面からサブスト
レートへわたつて形成され、絶縁材料により充てんされ
、またはたとえば酸化物の不活性絶縁材料によつて被覆
される。このような絶縁障壁は、局部酸化によつて、必
要ならばイオンたとえば窒素の注入によつて作ることが
できる。
絶縁障壁の形成が活性表面上における平担さに不完性が
ある場合には、レベルの前記差の導電性フイルム接続部
との交差に対し平担な表面を設けることができる。
前記導電性フイルムは、第1トランジスタ電極と第2ト
ランジスタの電極との間の接続を形成し、他方、前記障
壁内に通路を形成する中断部または不連続部を形成する
。障壁が溝により得られる場合には、前記接続部を形成
するのが望ましい場所に平担プレートを残すことで十分
である。
前記通路は、このようにして残された半導体材料によつ
て形成される。導電通路を形成する層が平担であるとい
う事実によつて導電通路に与えられる信頼性の利点は、
障壁の中断部を、優先的とみなすことのできる解決法に
向けさせる。第1形状では、前記絶縁障壁の少くとも一
部においてサブストレートに接続する底部を、一方の側
では第1導電形のサブストレートの一部によつて取り囲
み、他方の側では第2導電形のサブストレートの一部に
よつて取り囲み、サブストレートの2つの隣接する部分
間にある前記P−N接合が前記絶縁障壁で直接終るよう
にする。
第2形状では、第1導電形の前記第1エピタキシヤル層
内で、第1導電形のトランージスタのベースを形成する
第1部分を第1導電形とは相補形のトランジスタの外部
領域の区域を形成する第2部分から分離する前記絶縁障
壁は、第2導電形である部分内でのみ前記サブストレー
トに接触し、前記障壁から突出するサブストレートの前
記部分が、前記第1エピタキシヤル層の前記第2部分の
隣接端部とによつてP−N接合を形成し、この接合は前
記障壁におけるその端部のうちの1つで終了し、他の端
部においてサブストレートの反対導電形の2つの部分間
にあるP−N接合に結合し、サブストレートの下側表面
から前記絶縁障壁にまで延在するP−N接合を形成する
この2つの可能性は、製造において大きな公差を許容す
るので、大きな柔軟性を与える。
本発明半導体装置を製造する方法は、公知の方法によつ
て行なうことができる。
この製造方法は、特に以下の工程を有する点において特
徴がある。第1導電形のプレート内に前の導電形とは反
対の導電形を与える不純物を、前記プレートの濃度を越
える濃度でサブストレートの少くとも或る厚さに局部的
に導入して第1導電形とは反対の部分を少くとも形成し
、低濃度にドープされた第1エピタキシヤル層を、2種
類の導電形の部分が成長する前記プレートの大きさ表面
のうちの1つに堆積し、前記第1エピタキシヤル層とは
反対の導電形の低濃度にドープされた第2エピタキシヤ
ル層を第1エピタキシヤル層上に堆積し、第1エピタキ
シヤル層の少くとも2種類の導電形の局部領域を形成し
、一方は前記第2エピタキシヤル層の厚さを越える深さ
を有し前記第1トランジスタのベース接点を形成するた
めに設け、前記第2トランジスタの外部領域を形成する
ために設けられた他方は前記第2エピタキシヤル層内に
設け、絶縁障壁を設け、接点および接続部を形成する。
基本的には公知の技術によつて行なうことのできる半導
体装置のこの製造方法は、わずかのリスクを伴う。
第1導電形とは反対の導電形の部分を形成するためにサ
ブストレート内に不純物を導入する際に、アセンブリの
サブストレートを形成するプレートの全厚さに前記不純
物を導人することができる。
これは特に簡単である。前記プレートの一方の面から導
入される不純物の深さを、プレートの厚さよりも小さな
値に制限して、導入面とは反対の面に、第1導電形の層
を残存させることができる。
この層はその後除去される。このことは、不純物の導入
時間を減少させ、同時に厚く且つ抵抗性のあるプレート
が得られるようにする。本発明半導体装置の製造方歩の
第1実施例によれば、第1導電形のプレートの少くとも
一部とは反対の導電形を与える高濃度の不純物の局部的
導入を、温度勾配における溶融区域の偏位によつて行な
う。
この方法はしばしば熱的移動と称されている。シリコン
であつてNまたはN+形(正符号は高ドーピングを示す
)を示すプレート、およびサブストレートの高ドープP
4形部分は、アルミニウムの熱的移動によつて得られる
金−アンチモンの熱的移動によつて、F形サブストレー
トから始めてその中にNν域を実現することもできる。
熱的移動によるこの方法は急速であり、その工程は少く
、したがつて経済的である。
本発明半導体装置の製造方法の第2実施例によれば、第
1導電形のプレートの少くとも一部とは反対の導電形を
与える高濃度の不純物の局部的導入を、たとえば予備拡
散(Pre−DiffusiOn)堆積から始めて、拡
散によつて行なう。
アルミニウムまたはホウ素の拡散によつてたとえばN+
形のシリコンプレート内にp+形部分を得ることができ
、または燐を拡散することによつ十

+てP形シリコンのプレート内にN形部分を得ることが
できる。
この工程は周知の方法を利用して行なう。
本発明は、特に増幅器に予定される混合ダーリントン形
のコンプリメンタリ・トランジスタ装置の実現に特に適
用することができる。
それぞれが混合ダーリントン配置に設けられプツシユプ
ル増幅器を構成するコンプリメンタリ・トランジスタの
2つのアセンブリの配置は、本発明による構造によつて
モノリシツクプレートに好適に実現される。以下、本発
明を図面に基づいて詳細に説明する。
明瞭にするために、図面は正確に拡大したものではなく
、特に厚さ寸法は誇張していることに注意すべきである
。第1図および第2図に示す回路は、本発明装置におい
て実現することのできる回路の例である。
第1図に示す回路は、2個の相補形トランジスタすなわ
ち入力トランジスタTeおよび出力トランジスタTsを
具える混合ダーリントン増幅器配置の回路である。第1
図では、入力トランジスタはPNPトランジスタであり
、出力トランジスタはNPNトランジスタである。入力
トランジスタがNPNトランジスタで出力トランジスタ
がPNPトランジスタである混合ダーリントン増幅器と
することも可能である。この種の回路は、トランジスタ
の特性を改良するために出力トランジスタのベースーエ
ミツタ接合に並列に加えた抵抗Rsを具えている。実際
には、この抵抗は、入力トランジスタから漏れ電流の一
部を取り出す。このため、この電流の一部は出力トラン
ジスタで増幅されない。第2図に示す回路は、2つの相
補形混合ダーリントン配置を具えるいわゆる対称形プツ
シユプル増幅器の回路である。
第1混合ダーリントン配置は、PNP形の入力トランジ
スタTEおよびNPN形の出力トランジスタT8より成
り、第1混合ダーリントン配置に対し相補形をなす第2
混合ダーリントン配置は、NPN形の入力トランジスタ
TFおよびPNP形の出力トランジスタTTより成つて
いる。この回路を、本発明の一実施例の1つでは、モノ
リシツクプレートに集積することができる。
第3,第4,第5図は、第1形状および第1実施例の半
導体装置を示す。この半導体装置は、少くとも第1トラ
ンジスタT。,lおよび第2トランジスタT8lを有す
る半導体本体を具えており、これらトランジスタは、バ
ーチカル形、バイボーラ形、およびコンプリメンタリ形
である。前記基板は、平担なサブストレート100によ
つて構成され、その表面103は第1導電形の第1エピ
タキシヤル層上には第1導電形とは反対の第2導電形の
第2エピタキシヤル層が延在している。
第1トランジスタTelのベース領域4および第2トラ
ンジスタT8,のコレクタ5の一部により形成する。第
2トランジスタのベース領域7および第1トランジスタ
のコレクタ6を、第2エピタキシヤル層の共通プレーナ
部によつて形成する。第2トランジスタのコレクタ領域
の他の部分を形成するサブストレートの部分2(第1導
電形の)は、第1トランジスタのエミツタを形成する前
記サブストレートの第2導電形の部分1に隣接する。サ
ブストレート100のこれら2つの部分1および2は、
接合3によつて分離される。この接合は、第3,4,5
図の装置が第1形状であるために、半導体装置の上側活
性表面140から沈んだ絶縁障壁170の底部から、層
102と101およびサブストレートの表面103を経
て、サブストレートの内部に延在している。第2トラン
ジスタのエミツタ9を、第2エピタキシヤル層に含まれ
る第1導電形のドープ領域によつて形成し、第1トラン
ジスタのベース接点11を、第2エピタキシヤル層の土
側表面140から第2エピタキシヤル層の深さを越える
深さに延在する同一の第1導電形のドープ領域によつて
形成する。
この第1実施例では、第1トランジスタTelはPNP
トランジスタであり、第2トランジスタT8lはNPN
トランジスタである。
サブストレートの部分1は、5×1019個原子/CI
Ifの濃度にアルミニウムによりドープされたP形であ
り、部分2は5×1018個原子/dの濃度にアンチモ
ンでドープされたN形である。第1エピタキシヤル層1
01は、サブストレート部2と同様にN導電形であるが
、少なくドープされており(たとえば1015個原子/
d)、3Ω・いの抵抗率を与える。
第2エピタキシヤル層102は、P形であり、少くドー
プされている(たとえば3X1015個原子/d)。
絶縁溝1.7は、層101内において、第1トランジス
タのベース4を第2トランジスタのコレクタ5から分離
し、層102において、大部分が第1トランジスタのコ
レクタ6を形成する部分102aを、大部分が第2トラ
ンジスタのベース7を構成する部分102bから分離す
る。
第3図において、溝17の底部を、一方の側はサブスト
レートの部分1によつて形成し、他方の側は同じサブス
トレートの部分2によつて形成する。
接合3は、第1形状に従つて、面103とは反対側のサ
ブストレートの下側面104から、溝17の底部にまで
直接延びている。溝17は、一方のトランジスタから他
方のトランジスタへの平担な金属接続層106を支持す
る通路を形成する中断部105を具えている。
第3,4,5図では、絶縁溝17と同時に前記集積回路
の縁部に作られるメサ(Mesa)を+17aで示す。
部分102a内に拡散されたP形の高濃度にドープされ
た浅い領域10は、第1トランジスタのコレクタ6の抵
抗を減少させる働+きをする。
高濃度にドープされたN形領域11を、また、第1トラ
ンジスタのベース4に達して接触するに十分な深さまで
拡散する。この領域は、王冠、リング、円環または帯の
形状、特にコレクタ6を取り囲む前記領域と類似の(H
OmeOmOr一PhOus)大きさの形状とするのが
好適である。トポロギ一(TOpOlOgy)では、2
つの図形のそれぞれが連続的変形によつて他方の変形で
ある場合には、これら2つの図形は類似であることに注
意すべきである。このことは、たとえばE.M.PAT
TERSON著の″TOpOlOgy゛第2頁第9〜1
6行に記載されている。十 部分102a内に拡散された高濃度ドープN形の浅い領
域9は、第2トランジスタのエミツタを構成する。
部分102bに拡散された高濃度ド+ープP形の浅い領
域8は、第2トランジスタのベース7上の接点を改善す
る働きをする。
前記領域は、第2トランジスタのエミツタを部分的に取
り囲むフツク形状とするのが好適である。突出部8aが
前記フツク部上に形成され、後述する抵抗R8lを実現
するのに役立つ。第2トランジスタのエミツターベース
接合を、第4図に実線107によつて示す。半導体装置
の表面を、絶縁酸化物層12によつて覆う。
この層内には接点開口が設けられる。12aは絶縁溝1
7の底部における酸化物のプレートを示し、12bは絶
縁溝の縁部およびメサの縁部に酸化物のラインを示し、
12gは第2トランジスタのエミツタ接点開口に治つた
酸化物層の縁部を示す。
これらの輪郭を第4図に示す。金属フイルムによつて、
第1トランジスタのベースに対しては16にコレクタに
対しては14に、第2トランジスタのベースに対しては
18にエミツタに対しては15に接点が形成される。第
4図では、領域11はリングに類似の閉じた形状を有す
るが、これは、第1トランジスタのコレタタ接点14を
第2トランジスタのベース接点18(この接点は領域8
のフツク形状内にある)に接続する導電フイルム106
のための通路を残すための開口を具えるフイルム16に
対する場合でないことに注意すべきである。
サブストレート100の下側面104上の金属堆積部1
3は、前記サブストレートの部分1と2との間の接合部
3の短絡を確保し、同時に第1トランジスタのエミツタ
および第2トランジスタのコレクタ上に接点を確保する
金属堆積部13は、最小抵抗値の信頼しうる電気接続を
形成する。溝17は、通路105によつて中断される。
第1エピタキシヤル層101のレベルで、前記中断部は
、層101の部分4と5との間の接続部105aを残す
。上述した半導体装置は第1実施例であり、部分4は第
1トランジスタのベースであり、部分5は、第1トラン
ジスタのエミツタ1に接続された第2トランジスタのコ
レクタの一部であり、したがつて前記接続領域は第1ト
ランジスタのエミツターベース接合上に並列抵抗を形成
する。ダーリントン配置へ応用する場合には、前段より
生じる入力トランジスタの制御電流の一部を取り出し、
この理由のために、その抵抗の存在が入力トランジスタ
の利得を減少させる。しかし、このことは必ずしも欠点
ではない。
たとえば、低周波数で用いる場合、雑音の増幅を避ける
ために小さな信号を平滑にする抵抗が入力端子に設けら
れ、さらに前記抵抗は先行するトランジスタに反応し、
およびその抵抗値を適切に固定することによつて、前記
トランジスタのモードおよび動作範囲を一定にすること
ができる。すべてのこれらの場合において、抵抗の存在
は有益であり、トランジスタのアセンブリの利得に適合
する可能な最低値を有することがしばしば必要とされ、
前記回路を集積化することができる。本発明の第1実施
例の選択は、通路の抵抗が有益であるという点において
特に興昧がある。
第1エピタキシヤル層が低濃度にドープされているので
(その抵抗率はたとえば3Ω・(7nである】トランジ
スタの利得がわずかに影響を受けるようにするためには
前記接続領域は十分な抵抗値を有し、前記抵抗が寄生抵
抗を形成する限り、たとえばコムユテーシヨン(COm
mutatiOn)性能を改善するためには高い値を与
えることもできる。この高い値は、たとえば前記接続領
域を細長形状とすることにより、より正確には前記接続
領域を実際には直列抵抗を形成する1個以上の細長セグ
メントによつて連続させることによつて得られる。この
ためには、第6図および第7図に関し次の例で詳細に説
明するトボロギ一が有効に用いられる。前記抵抗を用い
るためには、中断部を不連続部によつて置き換えること
ができ、特に溝の深さを減少させることができる。これ
は妥協的な解決法である。第2エピタキシヤル層102
のレベルで、第2トランジスタT8lのベース7および
第1トランジスタT。
lのコレクタ6を、第1トランジスタTelのベース接
点11(この接点はリングの形状に類似の形状を有して
いる)により、および接合部109によつて絶縁する。
酸化物層12は、上述の接続部106を支持する通路1
05を覆う。
上述したように、トランジスタT8lのベース接点領域
8(ベース領域7の内部におけるその正確な輪郭は図に
は示していない)は、突出部8aを与える。
この突出部は、層12の領域120の下側に、および金
属膜15の直下の前記領域の縁部12,1の他の側上に
延在している。したがつて、第2トランジスタのベース
ーエミツタ接合107は、金属膜15を直接に支持する
湾曲部107aを有する。抵抗R5lはトランジスタT
8lのベースーエミツタ接合に並列に形成される。この
抵抗は、2個のトランジスタの漏れ電流を分離し、入力
トランジスタの漏れ電流を取り出し、この漏れ電流が出
力トランジスタによつて増幅されるのを防止する。前記
抵抗の形状は、単なる表示によつて図に示したものであ
る。層の抵抗率に適合させることができる。このように
して、入力トランジスタTelが、エミツタ1、ベース
4、コレクタ6、ベース接点領域11、およびコレクタ
接点領域10を具え、電力トランジスタT8lが、コレ
クタ5とコレクタ接点領域2、ベース7とベース接点領
域8、およびエミツタ9を具える第1図に示すような信
頼性の高い混合ダーリントン配置が得られる。
入力トランジスタTelのベースーエミツタ接合に並列
の抵抗は、溝17を横切る通路105の部分105によ
つて形成され、出力トランジスタT,lのベースーエミ
ツタ接合に並列の抵抗R8lは、接合部107の部分1
07aをエミツタ接点15の直下にもたらすベース接点
領域の突出部8aの表面層によつて形成される。トラン
ジスタTelのコレクタをトランジスタT8lのベース
に接続する接続部は、導電フイルム106によつて形成
される。
トランジスタTelのエミツタをトランジスタT8lの
コレクタに接続する接続部は、層13によつて形成され
る。これらの抵抗は、抵抗値が小さく、信頼ができ、実
現するのが容易である。この混合ダーリントン配置は、
入力トランジスタがTe2で示され出力トランジスタが
T82で示される第6図および第1図に示すように、ト
ボロギ一においてほぼ実現することができる。
これら図において、41および42は、接合部43を構
成するサブストレート400の共通プレーナ部であする
小さい表面の部分41はP形であり、入力トランジスタ
Te2すなわち第1トランジスタの工+ミツタを構成す
る。
部分42はN形であり、出力トランジスタTS2すなわ
ち第2トランジスタのコレクタの一部を形成する。サブ
ストレートのこれら2つの部分を、N形に低濃度にドー
プされたエピタキシヤル層401によつて覆い、このエ
ピタキシヤル層を、P形に低濃度にドープされた第2エ
ピタキシヤル層は、サブストレートにわずかに突入し互
いに垂直の2つの部分53aおよび53bを有する溝4
10によつて形成された絶縁障害部411、および追加
の障壁部54によつて互いに分離される。
その最大長では、接合部43は、部分53aと53bの
トラツク、およびトランジスタTe2のベースを形成す
る第1エピタキシヤル層401の部分401aの下側の
サブストレートの部分41に続く。
部分41は、第2エピタキシヤル層402の部分402
aの下側にある。層402の部分402aには、一方で
は、下側層44の部分に達+しベース接点を形成するN
形の高濃度ドープされたリング52に類似の領域が拡散
され、他方では、第2エピタキシヤル層よりも浅く、部
分402aの残りの部分47と共に入力トランジスタT
e2のコレクタを形成するビ形の高濃度にドープされた
領域51が拡散される。
第1トランジスタが形成される側とは反対の絶縁障壁部
の部分53a側にある第1エピタキシヤル層401の部
分は、それ自体が2つの部分を具えている。
すなわち、出力トランジスタT82のコレクタを形成す
るサブストレートの部分42の大部分上に延在する部分
46と、部分53aにほぼ平行な追加の絶縁障壁部によ
つて分離された前記2つの絶縁障壁部53aと54の間
の細長いセグメントの形の部分45とである。このセグ
メント45は、第1端部45aによつて、通路405の
接続領域を経て、第1トランジスタのベース44に接続
され、第2端部45bによつて、前記第1エピタキシヤ
ル層401に形成された第2トランジスタT82の外部
領域の区域46に、すなわちこの実施例では第2トラン
ジスタのコレクタに接続される。
入力トランジスタのベースーエミツタ接合に並列の寄生
抵抗と直列に接続された抵抗を形成する。この抵抗の抵
抗値を高くする、たとえば10KΩとすることができる
。このトポロギ一の利点は、この細長形状が抵抗Re2
を与える高い値に存在する。絶縁障壁部54の部分は、
第2エピタキシヤル層において、部分48を部分402
bから分離する。
部分48は、リングに類似のベース接点52を有する端
部において有する接合部409によつてコレクタ47か
ら絶縁される。他の端部では、トランジスタT82のコ
レクタ46上に延在する部分402bに接続されている
。部分402bでは、トランジスタT82のエミツタを
形成する第2エピタキシヤル層の厚さよりも+小さい深
さの高濃度にドープされたN形領域55を拡散し、この
領域55の周囲には、第2工ピタキシヤル層よりも浅く
且つベース接点領域を+形成する高濃度にドープされた
P形領域50を拡散し、トランジスタT82のベースを
部分402bの部分によつて形成する。
領域50および51は、同じ熱作用によつて拡散するの
が好適である。エミツタおよびベース接点は、第6図に
示すように指合形状にするのが好適である。この半導体
装置は、絶縁および不活性酸化物層56によつて溝53
および54内、およびエピタキシヤル層とサブストレー
トのアセンブリによつて形成されるメサの側部上が覆わ
れる。
この酸化物層内に種々の接点のための窓を設ける。金属
導体を設け、領域51上の接点60、領域50上の接点
58、領域55上の接点57、領域52上の接点63を
形成する。通路405上およびセグメント上に設けられ
、2個のトランジスタを結合する導体59は、領域50
と領域51との間の接続を形成する。前の実施例では抵
抗R8lである抵抗R82は、トランジスタT82のベ
ースーエミツタ接合の局部的短絡により実現でき、これ
を62で示す。
半導体装置の下側面は、サブストレートの部分41と4
2との間の接続を確立する金属堆積部61を具えている
このようにして、入力トランジスタTe2が、エミツタ
41、ベース44、コレクタ47、ベース接点領域52
、コレクタ接点領域51を具え、電力トランジスタT8
2が、コレクタ46、コレクタ導通領域42、ベース4
9、エミツタ55、ベース接点領域50を具え、出力抵
抗が62にあり、入力トランジスタのベースーエミツタ
接合に並列の抵抗の値の高い混合ダーリントン配置が得
られる。
同時に前述しだ第2形状゛および0第2実施例゛を示す
第8図および第9図に表わされる半導体装置において、
混合ダーリントン配置を形成する2個の相補形トランジ
スタTe3およびT83は、半導体本体に集積化されて
いる。
この半導体本体は、接合部23によつて分離されている
反対導電形の高濃度にドープされた2つの部分21およ
び22を具える平担なサブストレートと、このサブスト
レート200の表面203上に延在しサブストレート2
00の部分22と共に接合部209を形成する。部分2
1(第1導電形)と同じ導電形ではあるが低濃度にドー
プされた第1エピタキシヤル層201と、この第1エピ
タキシヤル層上に延在しこの層とは反対の第2導電形の
低濃度にドープされた第2エピタキシヤル層202とに
よつて形成されている。溝210から実現される絶縁障
壁部212は、第1エピタキシヤル層を2つの部分26
と27とに分離し、第2エピタキシヤル層を2つの部分
202aと202bとに分離する。溝202の底部は、
第1エピタキシヤル層とは反対の導電形の部分22のサ
ブストレート200内にわずかに突入しており、接合部
209を2つの部分209aと209bとに分けている
。この接合部209bは、絶縁障壁部212に対し一方
の側で、サブストレートの部分21および22を分離す
る接合部23に対しては他方の側で終了している。接合
部209bは、接合部23と共に、サブストレートの下
側面204(面203とは反対側の)から絶縁障壁部2
12に延在する接合部を形成する。この接合は、領域2
6および21を領域22から完全に分離する。接合部2
09bと23との交差点位置は重要ではなく、製造の点
から望ましいことは明らかである。サブストレートの部
分21は、入力トランジスタTe3すなわち半導体装置
の1第2トランジスタ”゜のエミツタ領域の導通領域を
形成し、他方部分22は電力トランジスタすなわち半導
体装置の6第1トランジスタのコレクタを形成する。
絶縁障壁部は、第1エピタキシヤル層201において、
第2トランジスタのエミツタを形成する部分26を第1
トランジスタのベースを形成する部分27から分離し、
第2エピタキシヤル層において、一部が第1トランジス
タのエミツタ領域28を形成する部分202aを一部が
第2トランジスタのベース領域29を形成する部分20
2bを分離する。第1導電形の高濃度にドープされた浅
い拡散領域30は、第2トランジスタのコレクタを形成
し、上側面214から第2エピタキシヤル層の厚さを越
える深さにまで延在し、領域32を取り囲むリングに類
似する第1導電形の高濃度にドープされた拡散領域36
は第1トランジスタのベース上の接点を形成する。
第2エピタキシヤル層202に拡散され、このエピタキ
シヤル層と同じ第2導電形の高濃度にドープされた表面
層208は、第1トランジスタのエミツタ接点32およ
び第2トランジスタのベース接点35を形成する。
出力トランジスタのエミツターベース接合に並列の抵抗
は、前の実施例における抵抗62のように、エミツタ接
点33の下側に延在する領域36の突出部によつて得ら
れる。
この突出部を、第9図に213で示す。半導体装置の背
面上の金属堆積部25は、部分21と22との間の接合
部23を短絡し、同時に第1トランジスタのコレクタお
よび第2トランジスタのエミツタのための接点を形成す
る。
半導体装置の表面の良好な平担さを確保するためには、
絶縁障壁部212を、接続パツド206を支持する通路
205によつて中断する。
第2エピタキシヤル層のレベルで、入力トランジスタT
e3(第2トランジスタ)のベース29と出力トランジ
スタT83(第1トランジスタ)のエミツタ28(およ
びその接点32)との間の絶縁を、前記エミツタ28お
よびその接点32を完全に取り囲むリングに類似する出
力トランジスタのベース接点36により行なう。第1エ
ピタキシヤル層のレベルでは、前記通路205は、出力
トランジスタのベース27と、金属層25によつて出力
トランジスタのコレクタ22に接続された入力トランジ
スタのエミツタ領域26との間に抵抗を形成する接続領
域を含んでいる。
第1エピタキシヤル層は低濃度にドープされているので
、前記抵抗の値は大きく、このため大きな不都合を与え
ない。出力トランジスタのベース−コレクタ接合に並列
に前記抵抗が存在することにより生じる不都合(もしあ
れば)は、第6図および第7図において説明した実施例
におけるように、前記実施例において述べたセグメント
の形の部分に類似の第1トランジスタの部分とは反対の
絶縁障壁部のそばに位置する第1エピタキシヤル層部分
のセグメントの形の細長部分の抵抗を直列に設けること
によつて最小にすることができる。
このセグメントは、障壁部53のセグメント53aに並
列の追加の障壁部54に類似の前記絶縁障壁部に並列の
追加の絶縁障壁部によつて、第2トランジスタのエミツ
タから分離される。前記セグメントの第1端部は、前記
通過領域によつて第1トランジスタ(出力トランジスタ
)のベースに接続され、第2端部は第2トランジスタ(
この場合入力トランジスタ)のエミツタに接続されてい
る。前記抵抗の値を増大するためには、障壁部の中断部
は、溝の深さを減少させることによつて、不連続部で置
き換えることもできる。これは折衷的な解決法である。
半導体装置の表面は、接点窓が設けられる絶縁層によつ
て覆われる。接点は、コレクタ上の31に、入力トラン
ジスタ(第2トランジスタ)のベース上の39に、エミ
ツタ上の33に、出力トランジスタ(第1トランジスタ
)のベース上の38に金属堆積によつて形成する。
このようにして、出力トランジスタ(第1トランジスタ
)が、エミツタ接点領域が32にあるエミツタ28と、
ベース接点領域が36にあるベース27と、コレクタ2
2とを具え、第2トランジスタが、エミツタ導通領域2
1と、エミツタ領域26と、ベース接点領域が35にあ
るベース29と、コレクタ領域30とを具える混合ダー
リントン配置が得られる。増幅器の出力端子は、領域2
1および22を短絡する金属層25によつて形成する。
入力トランジスタ(第2トランジスタ)のコレクタと出
力トランジスタ(第1トランジスタ)との間の接続は、
金属層206によつて形成する。このアセンブリでは、
入力トランジスタは第1エピタキシヤル層がN形であれ
ばNPN形に、第1エピタキシヤル層がP形であればP
NP形にすることができる。出力トランジスタは相補形
である。いずれにしても、このようにして得られたダー
リントン配置は、同一プレート上に設けられた第1実施
例のアセンブリに対し相補形をなす。
第10図は、いわゆるプツシユプル増幅器の断面図であ
る。この増幅器は、半導体本体に形成された第2図に基
づく(第10図に抵抗R8は示されていない)混合ダー
リントン配置に設けられた2つの相補形アセンブリによ
り構成されている。前記半導体本体は、2種類の導電形
の部分を具えるサブストレート500に占り構成され、
このサブストレートの上側に第1導電形の第1エピタキ
シヤル層540および第1導電形とは反対の第2導電形
の第2エピタキシヤル層550が延在している。図を簡
単にするために、すべてのこれらのアセンブリは第1形
状(第3,4,5,6,7図の形状)によつて示す。
第1アセンブリは、入力トランジスタTEl6第1アセ
ンブリの第1トランジスタ′2と、出力トランジスタT
Sl゛第1アセンブリの第2トランジスタ”とによつて
構成されている。
第1アセンブリは、第1実施例に係るものである。第2
アセンブリは、トランジスタTElの型とは反対の型の
入力トランジスタTFど第2アセンブリの第2トランジ
スタと、出力トランジスタTTl゛第2アセンブリの第
1トランジスタとによつて構成されている。
この第2アセンブリは、第2実施例に係るものである。
この半導体装置は、相補形トランジスタの第1アセンブ
リによつて形成される第1混合ダーリントン配置を具え
,この第1配置の入力トランジスタTElは、前記第1
アセンブリの1第1トランジスタ′2であり、サブスト
レートの一部によつて形成されるエミツタ521と、第
1エピタキシヤル層の一部によつて形成されリングに類
似の接点領域561が第2エピタキシヤル層を横切るベ
ース541と、第2エピタキシヤル層の部分550aの
存在部分551により形成されるコレクタとを具え、リ
ングlこ類似のベース接点領域561と、コレクタ接点
領域と、金属化ベース接点581と、金属化コレクタ接
点591とが形成される。
前記第1ダーリントン配置の出力トランジスタTSlは
、前記アセンブリの第2トランジスタであり、サブスト
レートの一部によつて形成されるコレクタ導通領域52
2と、第1エピタキシヤル層の一部によつて形成される
コレクタ542と、ベース552と、第2エピタキシヤ
ルの部分550bの存在部分とを具え、第1導電形のエ
ミツタ領域572と、第2導電形のベース接点領域56
2と、金属化ベース接点582と、金属化コレクタ接点
592とが設けられている。前記エミツタ領域572と
ベース接点領域562の両方は、第2エピタキシヤル層
の厚さよりも小さい深さを有している。第1トランジス
タのベースおよびコレクタは、上側表面510から2つ
のエピタキシヤル層の厚さを越える深さにまで延在しサ
ブストレートに突入する絶縁障壁部535によつて、第
2トランジスタのベースおよびコレクタから分離されて
いる。部分521および522は、反対形であり、サブ
ストレートの下側面504から障壁部535にまで延在
する(図では障壁部に直接に接している)接合部の少く
とも一部を形成する接合部531によつて分離されてい
る。第1トランジスタのエミツタ521と第2トランジ
スタのコレクタ522とは、サブストレート500の下
側面に堆積された導電層505によつて短絡される。第
1トランジスタTElのコレクタ551は、第2トラン
ジスタのベース552に接続されている。前記半導体装
置は、また、同じ半導体本体内に相補形トランジスタの
第2アセンブリを具えており、この第2アセンブリは、
第2実施例の前記第1アセンブリに対し相補形をなし、
混合ダーリントン配置に構成されている。前記第2混合
ダーリントン配置は、第3トランジスタTFlおよび第
4トランジスタTT,によつて構成される。
これらトランジスタは、バーチカル・バイボーラ・トラ
ンジスタである。この第3トランジスタTF,すなわち
第2アセンブリの第2トランジスタは、接点領域が56
3にある第2エピタキシヤル層550の部分550cの
存在部分553により形成されるベースと、第2エピタ
キシヤル層の前記部分550c内に含まれる第1導電形
のオーバドープされた(0ver−DOped)領域に
より形成されるコレクタ573と、第1エピタキシヤル
層の部分543およびこの部分543の下側にあつて導
通領域を形成する第1導電形のサブストレートの部分5
23によつて形成されるエミツタとを具えている。
前記第4トランジスタすなわち第2アセンブリの第1ト
ランジスタは、リングに類似のオーバドープ領域564
が第2エピタキシヤル層を横切る第1エピタキシヤル層
の一部によつて形成されるベース544と、第2導電形
のサブストレート部により形成されるコレクタ524と
、第2エピタキシヤル層の部分550dの存在部分によ
り形成されるエミツタ(その接点領域は574にある)
とを具えている。
一方ではサブストレートの他方では第1エピタキシヤル
層の、および第3の場所における第2エピタキシヤル層
の種々の部分は、これらの間でおよび第1アセンブリの
第1トランジスタと第2トランジスタに用いられる部分
と共に、それぞれ共通プレーナである。
前記第3および第4トランジスタ(第2アセンブリの第
2および第1トランジスタ)に用いられる反対形の2つ
のサブストレート部分523および524は隣接し、P
−N接合532を形成する。
このP−N接合は、サブストレートの下側表面から絶縁
障壁部536まで延在する接合の少くとも一部を形成す
る。前記絶縁障壁は、上側表面510・から2つのエピ
タキシヤル層の厚さを越える深さにまで延在している。
この絶縁障壁は、前記2つのエピタキシヤル層において
、トランジスタTFlに用いられる部分の少くとも一部
を、第4トランジスタTTlに用いられる部分から完全
に分離する。絶縁障壁部はサブストレートまで延在して
いる。エピタキシヤル層の部分によつて形成される第1
アセンブリの第1トランジスタおよび第2トランジスタ
の領域は、上側表面510から前記2つのエピタキシヤ
ル層の厚さを越えてサブストレートに到る深さにまで延
在する絶縁障壁部537によつて、第3および第4トラ
ンジスタ(それぞれ第2アセンブリの第2トランジスタ
および第1トランジスタ)の隣接領域から分離される。
第3トランジスタのコレクタ573は、図には示されて
いない金属フイルムによつて第4トランジスタのベース
544に再結合され、サブストレート内に形成された4
つの領域は、サブストレート500の下側面504上に
形成された導電電極505によつて短絡され、第3およ
び第4トランジスタは、第1′Tセンブリとは反対形の
第2ダーリントン増幅器配置を形成し、この第2アセン
ブリの入力トランジスタは第3トランジスタTFlであ
り、出力トランジスタは第4トランジスタTTlである
第2アセンブリは、第1アセンブリと共にプツシユプル
増幅器を形成する。
この増幅器の入力端子は、第1アセンブリの第1トラン
ジスタおよび第2アセンブリの第2トランジスタ(第3
トランジスタ)のベースであり、出力端子はサブストレ
ートの下側面に形成された導電電極によつて構成される
。プツシユプル増幅器を構成するダーリントン配置の2
つの相補形アセンブリを、2つの異なるトボロギ一で与
えることもできる。
前述の最初のトボロギ一では、サブストレートを交互の
導電形の4つの部分に分割している。
522および523は第1導電形であり、521および
524は第2導電形である。
2つの異なるアセンブリに属する隣接サブストレート部
分は、反対導置形であり接合によつて分離されている。
したがつて、サブストレートの下側面から障壁部分まで
延在する接合の少くとも一部を形成する。第1トボロギ
一を示す第10図においては、隣接するサブストレート
部分は、絶縁障壁部537の底部に直接に再結合する接
合によつて分離されている。第2形状におけるように、
前記接合533が、サブストレート部分が第1導電形で
ある障壁部537の側で終るようにすることもできる。
第12図に示す第2トボロギ一では、2つの異ノなるア
センブリに属する隣接サブストレート部分は同一導電形
である。
サブストレートの4つの部分521,522,523,
524は、第2図における共通出力端子Aを形成しサブ
ストレートの下側面504上に堆積された金属化電極5
05によつて短絡される。
半導体装置の上側面は、絶縁および不活性層538によ
つて覆う。この層内には開口を設け(図示せず)、上述
の金属接点を形成する。前記酸化物層は、また、前述の
溝を覆うことにより絶縁障壁部に寄与する。入力トラン
ジスタTE,のコレクタを、絶縁障壁部535が中断さ
れる箇所において、一方のトランジスタから他方のトラ
ンジスタに延在する金属化通路によつて出力トランジス
タTSlのベースに接続する。
同様に、入力トランジスタTElのコレクタを、絶縁障
壁部536が中断される箇所において一方のトランジス
タから他方のトランジスタに延在する金属化通路によつ
て、出力トランジスタTSlのベースに接続する。
増幅器の入力端子を形成する2個の入カトランザスタの
ベースの金属化接点591および593は、有効に接続
部を有している(図示せず)。
障壁部535および536内のこれら中断部および2つ
の金属化通路は、第10図には示されていない。これら
は、第3,4,5,8,9図に示すものに全く類似して
いる。2つのアセンブリの出力抵抗R8は、第1実施例
について述べたと同じように設けることができる。
出力抵抗は第10図には示していない。同様に、第6図
および第7図に類似してトポロギ一を適用し、トランジ
スタTElのエミツターベース接合およびトランジスタ
TFlのコレクターベース接合に並列の抵抗値を増大さ
せて、抵抗が不所望な役割をはたすのを避けることがで
きる。トランジスタTElおよびTSlによつて構成さ
れる第1アセンブリのトポロギ一を、トランジスタTF
lおよびTT,によつて構成される第2アセンブリのト
ボロギ一と無関係にするためには、絶縁障壁部を中断す
べきでないことに注意すべきである。このようにして、
第2図に基づく対称形プツシユプル増幅器が得られる。
サブストレートの背面の金属電極によつて半導体装置に
実現される点Aは、低周波出力端子を形成するが高電圧
ではない。前記電極は放熱器に接続されているので安全
が保証され、使用者は高電圧に触れることはない。さら
に、サブストレートがベースにはんだ付けされるという
事実のために、全半導体装置が同一温度にあり、温度安
定を確保するために個別素子に必要とされる追加回路を
省略することができる。本発明トランジスタのアセンブ
リの製造方法は、次の工程を有している。第1導電形の
プレート内に、前の導電形とは反対の導電形を与える不
純物を、2つの導電形の部分を得るために前記プレート
の濃度よりも大きい濃度で、サブストレートの少くとも
一定厚さまで極部的に導入し、次に、2つの導電形の部
分が成長する前記プレートの大きな表面の一方に低濃度
にドープした第、1エピタキシヤル層を形成し、次に、
前記第1エピタキシヤル層とは反対の導電形の低濃度に
ドープした第2エピタキシヤル層を第1エピタキシヤル
層上に形成し、次に、第1エピタキシヤルの少くとも2
つの導電形の局部領域を形成し、この局部領域の一方は
、第2エピタキシヤル層の厚さを越える深さを有し第1
トランジスタのベース接点を形成するために予定され、
他方は第2トランジスタの外部領域を形成するために予
定され第2エピタキシヤル層内に含まれており、次に絶
縁障壁部を形成し、接点および接続部を形成する。
反対導電形のプレート・共通平面(COplanar)
部に形成するように予定される第1導電形の不純物のプ
レート内への局部的導入は、異なる方法によつて行なう
ことができる。
本発明半導体装置の製−造方法の第1実施例によれば、
第1導電形のサブストレート内に反対導電形の部分を、
熱拡散たとえば第11図に関して後述するようにシリコ
ンのサブストレート内にアルミニウムの熱的移動によつ
て形成することができる。
第11図の第11A図〜第11E図は、前記プロセスの
種々の段階を示す断面図である。出発材料は、たとえば
、約5X1018個原子/dの濃度でアンチモンによつ
てドープしたN形ま+たはN形であり、751nLの直
径と350μmのオーダの厚さを有し、表面はグライン
ドはされているがポリツシングはされておらず主表面が
(111)結晶面であるシリコンプレート500である
このプレートを熱酸化処理し、その表面に2μmの厚さ
の熱酸化物層501を形成する。
感光層(図示せず)によつて、保持すべきサブストレー
トのN形の部分に相当する部分を、活性表面として選ば
れたプレートの一方の面502において保護する。容易
に緩衝されるフツ化水素酸溶液によつて、保護されてい
ない部分503a,503b等をエツチングする。この
状態のプレートを第11図に示ず。残された酸化物領域
を501a,501b等で示す。熱的移動の開始時に溶
融アルミニウムが球状に形成されないようにするために
部分503を、幅が50μm〜500μM,好適には3
001tm〜400μmで長さが幅の10倍である細長
スロツト状とすることが重要であることが経験的にわか
つた。
本発明半導体装置を形成するのに必要な約2m77!の
長さに対しては300Itm〜4001tmの幅が優れ
ている。このようにして、半導体装置の大部分を形成す
るためには不十分の幅で、サブストレート内にP形チヤ
ネルが得られる。しかし、本願人は経験により次のこと
がわかつた。
すなわち、1μm〜50p,mの間隔たとえば15μm
の間隔だけ離間された複数のほぼ平行なスロツトより始
めて複数のチヤネルを形成する間に広いP形領域を得る
ことができる。熱的移動の間は、横方向拡散が極端に弱
いが、多数の連続する熱処理の間は、熱的移動により得
られる2つの隣接チヤネル間の間隔をなくすためには、
前記横方向拡散は十分である。
変化されるべき各部は、少なくとも複数の前記スロツト
によつて覆われる。
これらスロツトは前記部分の全表面上に延在している。
第11A′図は、2つのグループのスロツトを示す。
それぞれは、本発明半導体装置を製造するために用いる
ことのできるサブストレート部を形成するために設けら
れている。これら2つのグループは、酸化物領域501
dによつて互いに分離されており、酸化物領域5゛01
aおよび501gによつて他のグループから分離されて
いる。酸化物領域501b,501cによつて分離され
ているスロツト503a,503b,503cは第1グ
ループを形成し、酸化物層501eおよび501fによ
つて分離されているスロツト503d,503e,50
3fは第2グループを形成する。
次の工程の間に、厚さが6〜101tmのアルミニウム
層506を、たとえば真空中での蒸着によつて、全プレ
ート上に堆積する。
第11B図は、この状態のプレートを示す。感光層によ
つてマスク(図示せず)を形成する。
このマスクの形状は、前のマスクの形状と正確に逆であ
る。化学処理によつて、残りの領域501a,501b
等上に堆積されたアルミニウム領域を酸化物層から除去
し、酸化物領域間のスロツト内でシリコン上に直接に堆
積しているアルミニウム領領506a,506b等を残
す。
次にマスクを除去する。第11C図は、この状態のプレ
ートを示す。次に、プレートを560℃の窒素雰囲気中
で15分間加熱する。
熱的移動に必要な温度勾配を得るためには、次にプレー
トを誘導により加熱されたエピタキシ(Epitaxy
)リアクトル内に置く。
プレートの活性表面502が最高温度にあるようにする
。シリコン層により覆われた炭化ケイ素層で被覆された
黒鉛レシーバ(Receiver)上に置く。1050
℃〜1200℃に保たれたレシーバ(プレートの背面の
温度はこのレシーバの温度に等しい)の温度に対して熱
的移動を得ることができる。
レシーバの温度は1140℃〜1160℃とするのが好
適であり、上述の実施例では1150℃であつた。プレ
ートの活性面と背面との間の温度差は、5。C〜70℃
とすることができる。上述の実施例では、活性面の温度
は1100℃のオーダであつた。温度差は、プレートの
活性面を冷却する水素の強力な供給(たとえば120t
/分)を有する排気によつて得られる。この動作は10
分〜20分続ける。アルミニウムは温度勾配の方向に移
動し、この移動が十分に制御されるならば、この方向は
面502に好適に垂直となる。
絶対的に垂直である必要はない。温度勾配の方向は、3
0垂および45゜までの頂角を有し軸がプレート表面に
垂直な円錐内とすることができる。第8図においては、
プレートの面の平面に対する接合の角度は、故意に直角
とは異ならせて示している。
このようにして、P形のチヤネル507(添字を付して
示す)が形成され、領域525,509a,509b,
522,509c,509d,523はN形のままであ
る。
第11D図は、この状態のプレートを示す。熱的移動を
行なう間、温度勾配によつて移動するアルミニウムの横
方向拡散はほぼ零であり、P形ドープ領域はチヤネルす
なわちスロツト53の下側区域から横方向に突出しない
しかし、半導体装置の製造の間に(1170℃でのエピ
タキシヤル処理および1100℃のオーダの温度での拡
散処理の間)発生する横方向拡散の結果、一方のチヤネ
ル507a,507b,507cおよび他方のチヤネル
507d,507e,507fが一体となつて単一領域
521および単一領域524(第11F図参照)を形成
し、N形の領域509a,509b,509c,509
dを消滅させる。これらの単一領域521および524
は、5×1919個原子/C[1fのアルミニウムの量
を示している。N形の薄い中間領域がP形領域の内部に
偶然に残ることがある。このN形領域の存在は、サブス
トレートの種々の部分が背面で短絡されているために、
重大なことではない。さらに必要ならば、エピタキシヤ
ル処理の前にP形領域上にホウ素の軽い拡散工程を行な
つて、入力トランジスタの工ミツタ上に分離領域が生じ
ないようにすることができる。図には示していないこの
工程は、サブストレートのN形部分の表面とP形部分の
表面との間に、わずかな粗さを与えるという追加の利点
を有している。
前記粗さは、エピタキシヤル層の表面に影響し、活性面
から形成される素子の位置、特に2つの隣接するサブス
トレート部分間の対応する接合に対する絶縁障壁の位置
を正確に定めることができるようにする。注入不純物の
深さは、注人面とは反対側の面の側に、最初の導電形の
層を残すことによつて、プレートの厚さよりも小さい値
に制限することができる。
前記残された層は、たとえばサブストレートの背面に金
属電極を堆積してこの表面を容器に溶融する直前に前記
背面から除去される。このようにして製造工程の間に、
厚くしたがつて機械的に堅固なプレートが得られる。次
に、プレートの上側面508を、エピタキシヤル成長の
ために準備する。
P形領域の表面領域は極端に乱れ、酸化物層501の残
りの領域を除去した後の一方および他方の面の付近にお
ける濃度とは全く異なる不純物濃度を与えることができ
るので、たとえば化学的エツチングによつて一方の面お
よび他方の面から30μm厚さのシリコンが除去される
第11E図は、この段階のプレートを示す。次に、この
活性表面を研摩によつてみがき、1015個原子/dの
濃度にヒ素によつてドープされたN形シリコンの第1エ
ピタキシヤル層540の堆積を公知の方法で行なう。
このエピタキシヤル層は、3Ω一砺の抵抗率を与え、そ
の深さは10μmである。次に3×1515個原子/d
の濃度で7μmの厚さにホウ素でドープされたP形シリ
コンの第2エピタキシヤル層550を形成する。この段
階では、プレートは拡散工程の準備が整つている。第1
1F図には、P形領域521および524が形成された
状態を示す。最初の燐拡散を、2個のPNPトランジス
タTElおよびTT2のベース接点領域に相当する領域
において行ない、第1エピタキシヤル層に達する+N形
の領域561および564を得る。
次に、トランジスタTElのコレクターベース接点領域
に、トランジスタTTlのエミツタ、トランジスタTF
lおよびTSlのベースに対応する領域上においてホウ
素拡散を行なつて、高濃度にドープされたP形領域57
1,574,562,563を得る。
これら領域の深さは、第2エピタキシヤル層の厚さより
も小さい。第11G図は、この段階でのプレートを示す
次に、トランジスタTSlのエミツタおよびトランジス
タTFlのコレクタに対応する領域に従つて燐拡散を行
なつて深さが第2エピタキシヤル層の十厚さよりも小さ
い高濃度ドープN形領域572および573を得る。
サブストレートに達するに十分な深さを有する最小幅の
溝525,526,527を、エツチング処理によつて
形成する。
このエツチング処理は、前記溝を中断する接続用の狭い
通路の支持体(図示せず)を残したレイアウトに従つて
種々のトランジスタを互いに分離するのに適している。
前記溝525,526,527と同時に、たとえば数個
の同じ半導体装置が同時に形成されるプレートの縁部に
おいて、半導体装置の境界を決定する溝528を形成し
、メサ形の半導体装置を与える。第11H図は、この状
態のプレートを示す。半導体装置の表面を、不活性絶縁
酸化シリコン層538で被覆する。この酸化シリコン層
は、溝525,526,527を被覆して絶縁障壁53
5,536,537を形成する。酸化シリコン層内に接
点窓534を設ける。
第11図はこの状態のプレートを示す。アルミニウムを
堆積し、適切なエツチング処理によつて種々の接点およ
び接続部を得る(第10図参照)。
すなわちトランジスタTElのベース接点581、トラ
ンジスタTElのコレクタ接点591、トランジスタT
Slのエミツタ接点592、トランジスタTSlのベー
ス接点582、トランジスタTSlのベース接点583
、トランジスタTFlのコレクタ接点593、トランジ
スタTTlのベース接点584である。トランジスタT
Elのコレクタ接点とトランジスタTSlのベース接点
との間、トランジスタTF,のコレクタ接点593とト
ランジスタTTlのベース接点との間の接続は前記接点
と同時に形成されるが、図には示していない。
トランジスタTElとTFlのエミツタ接点、およびト
ランジスタTSlとTTlのコレクタ接点は、プレート
の背面にアルミニウムを堆積することによつて得られる
このようにして得られた装置は第10図に示す装置であ
り、その構造は前述した通りである。本発明半導体装置
の製造方法は、非常に簡単であり,信頼性が良い。
特に、本発明半導体装置は、いかなる埋込層も具えてい
ない。接続部は特に簡単に作られる。使用者に対する安
全性も優れている。熱的安定性は保証されている。最初
の導電形とは反対の導電形のサブストレートの部分の実
現は迅速であり、わずかの工程を必要とするだけであり
、したがつて経済的である。第12A図〜12H図は、
本発明半導体装置の製造方法の第2形態に基づいて製造
された本発明に基づくいわゆるプツシユプル増幅器の製
造の種種の段階を示す。
この第2形態によれば、第1導電形のサブストレート内
の反対導電形の部分は拡散によつて得られる。サブスト
レートは、処理に対して必要とされる機械的堅固性をそ
れ自体に具えなければならないので、その厚さは、その
厚さにわたる拡散作用の期間を抑制することができる。
この場合、拡散の前にプレート内に凹部を作り、厚さを
所望の値に局部的に減少させることができる。プレート
の第1面より始めて、少くとも1グループの凹部を次・
に形成する。
各グループは、プレートの厚さの0.25〜0.40倍
の深さを有する少くとも1個の凹部を具え、各凹部の長
さおよび幅は1mmよりも小さく、同一グループ内の2
個の凹部間の距離は所望の拡散深さの1倍から1.5倍
である。前記凹部の底部より始めて、導入すべき不純物
によつて、プレートの厚さの0.25〜0.40倍の深
さに少くとも1つの拡散区域を形成する。前記第1面と
は反対の第2面から始めて、反対導電形の前記拡散区域
が、前記第2面上の前記プレートの新しい表面を有する
レベルになるまで、プレートを薄くする。前記新しい表
面上に、第1工ピタキシヤル層を、次に第2エピタキシ
ヤル層を連続的に堆積する。前記第2面より始めて、絶
縁障壁によつて分離された少くとも1個の前記゛第1゛
トランジスタおよび少くとも1個の前記0第2″トラン
ジスタの領域を、エピタキシヤル層内に特に拡散によつ
て形成する。一方ではサブストレート内に、他方では第
1導電形のサブストレートの少くとも一部内に局部的に
拡散された区域は、前記トランジスタのうちの一方のト
ランジスタのコレクタ領域の少くとも一部、および他方
のトランジスタのエミツタ領域の少くとも一部を形成す
る。
プレートの前記第2面上に金属化接点および接続部を形
成し、プレートの前記第1面から始めて、および好適に
は半導体装置を前記第1面によつて容器にはんだ付けす
る直前に、凹部の深さに少くとも等しい厚さを除去し、
前記新しい第1面に、サブストレート内に作られる領域
の金属化接点を形成する。
たとえば約5X1018個原子/dの濃度にアン十チモ
ンによつてドープされたN形またはN形のプレート86
0を、300ttm〜600Itmにある十分な厚さに
選ぶ(実施例では450μm)。
これは、堅固性によつて取り扱いに耐えうるようにする
ためである。第11A図は、第1面より出発して、一方
の2個の凹部863aと863b、および他方の2個の
凹部864aと864bの2つのグループを設ける。
これら凹部は、150μmの深さ(プレートの厚さの0
.25〜0.40倍)であり、一辺が1nより小さいの
が好適な(本実施例では700μm)長方形状断面を有
している。1つのグループの2個の凹部は、200μm
の距離だけ(所望の拡散深さの1〜1.5倍)離間され
ている。
凹部の2つのグループは、少くとも1m7!Lの距離だ
け離間されている。拡散は、プレートの2つの面から行
う。
一方の面はエピタキシヤル層を支持するために予定され
る面、すなわち活性面または上側面である。他方の面は
、反対側の面であつて前記凹部が形成される下側面であ
る。酸化物は深い拡散に対しては不十分なマスクである
ため、1μmの厚さを有するホウ素のドープされた層8
65aおよび865bを、プレートの2つの露出面86
1および862のそれぞれに直接に形成する。
ホウ素の堆積は、1100れCで1時間の間行う。次に
、拡散加熱を1280℃の空気中で約120時間行う。
ホウ素はプレート内に拡散し、プレートの各表面に薄い
酸化物層866および867が形成される。第12B図
は、拡散の間のプレートを示す。
第1P形区域868を面862の方から形成し、同一深
さの第2P形区域99を面861の方から形成する。こ
のP形区域99内において、凹部の縁部で添字aの付さ
れている部分は、横方向拡散によるものである。
第12C図は、拡散工程の終りにおけるプレートを示す
一方の凹部863aと863bとの間の距離、および他
方の凹部864aと864bとの間の距離は拡散深さの
1〜1.5倍であり、層99の一方の部分99a2と9
9a3、および他方の部部99a6と99a7は結合す
る。凹部の底部と表面862との間の厚さ(本実施例で
は300μmよりも小さい)は、拡散深さ(150μm
)の2倍よりも小さい。層99の部分99。,,99。
2,9903,99。
4は層868と一緒になる。
このようにして、130〜140μm付近の厚さにある
N形の残存区域75の両側に位置するP形の2つの大き
な区域73および74が形成され、表面プレートの酸化
はプレートの両側にシリコンの2〜3μmの厚さで行な
われる。
次の工程は、プレートを機械的およびまたは化学的に表
面862の方から薄くし、この表面から拡散されたP形
の層868に相当する厚さにわたる部分を除去すること
である。
領域75は、面861とは反対のプレートの新しい面と
同じレベルになる。
領域75は、2つの部分73と74とを分離する。第1
2D図は、この状態のプレートを示す。このプレートを
ポリツシユすると、エピタキシが行なわわるサブストレ
ートが得られる。同じようにして、拡散によりP形プレ
ートから始まるP形部分およびN形部分を具えるサブス
トレートを得ることができる。
次の工程の間に、10μmの厚さに1015個原子/d
の濃度でヒ素によりドープしたN形シリコンの第1エピ
タキシヤル層77の堆積を行なう。
次に、7μmの厚さに3×1015個原子/dの濃度で
ホウ素によりドープされたP形シリコンの第2エピタキ
シヤル層78を堆積する。第12E図は、この状態のプ
レートを示す。トランジスタTE2およびTT2のベー
ス接点区域を対応する領域に従つて、最初の燐拡散を行
なつ十て、第1エピタキシヤル層に達するN形の区域7
9および80を得る。
トランジスタTE2のコレクタ接点区域、トランジスタ
TT2のエミツタ、トランジスタTS2およびTF2の
ベースに対応する領域に従つて、ホウ素拡散を行ない、
第2エピタキシヤル層の厚さよりも小さい深さを有する
高濃度+にドープされたP形区域81,83,82を得
る。
トランジスタTS2のエミツタおよびトランジスタTF
2のコレクタに対する領域に従つて、燐拡散を行い、第
2エピタキシヤル層の厚さよりも小十さい深さを有する
高濃度にドープされたN形区域84および85を得る。
第12F図は、この状態のプレートを示す。サブストレ
ートに達するに十分な深さと最小の幅を有する溝86、
たとえばプラズマエツチングによつて切り、抵抗の役割
をはたす通路(図示せず)を残しトレーミングに従つて
多数のトランジスタを互いに分離する。
2つの溝86aおよび86bは、サブストレート部分7
3と75との間の接合871において、およびサブスト
レート部分74と75との間の接合872において終つ
ている。
溝86cは、トランジスタTS2のベース82aを、ト
ランジスタTF2のベース82bから分離する。
これら2個のトランジスタは同じ種類である。溝86と
同時に、半導体装置の境界を決定する溝(図示せず)を
切つて、半導体装置をメサ形状とする。溝86を含む半
導体装置の表面を、絶縁不活性酸化シリコン層88で覆
い、この酸化シリコン層内に接点窓を設ける。
アルミニウムを堆積し、適切なエツチング処理によつて
多数の接点および接続部を得る。すなわち、トランジス
タTE2のベース接点91、トランジスタTE2のコレ
クタ接点、トランジスタTS2のエミツタ接点93、ト
ランジスタTS2のベース接点94、トランジスタTF
2のベース接点95、トランジスタTF2のコレクタ接
点96、トランジスタTT2のエミツタ接点97、トラ
ンジスタTT2のベース接点98である。第12G図は
この状態のプレートを示す。その厚さは、製造過程での
悪化を避けるに十分である。ハンダ付けの前に、層99
dおよび凹部863,864の深さを同時に越える厚さ
に、サブストレートの層を面861から除去する。した
がつて、区域75は新しい面869と同じレベルになつ
て、トランジスタTS2のコレクタおよびトランジスタ
TS2のコレクタおよびトランジスタTF2のエミツタ
への接触を可能にする。他方、凹部が除去され、容器へ
の熱伝達に優れている。領域73と75との間の接合8
71および領域74と75との間の接合は、表面869
から障壁86aおよび86bまで延在している。この場
合のプレートは、150μmのオーダの厚さを有してい
る。トランジスタTE2とTF2のエミツタ接点、トラ
ンジスタTS2とTT2のコレクタ接点、および前記領
域間の接続部は、プレートの背面上へのアルミニウム堆
積によつて得られる。
次にこのプレートを容器にハンダ付けする。第12H図
は、ハンダ付け前のプレートを示す。
第12図に相当する対称形プツシユプル配置を構成する
反対形の2つのダーリントン・アセンブリを具えている
。この後者のトボロギ一においては、サブストレートは
3つの部分に73,75,74に分けられ、部分75は
同一形の2個の異なるトランジスタの外部部分を形成す
る。
本発明半導体装置の製造方法のこの実施例は、周知であ
つて使用に適する金属のみを用いるという利点を与える
ダーリントン増幅器に関して説明したすべての実施例は
、2個のコンプリメンタリ・トランジスタを具える他の
配置にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は2個のコンプリメンタリ・トランジスタを有す
る混合ダーリントン配置を示す図、第2図は2個のコン
プリメンタリ・トランジスタの2つのコンプリメンタリ
・アセンブリを有するいわゆるプツシユプル増幅器を示
す図、第3図は第1実施例および第1形状の2個のコン
プリメンタリ・トランジスタのアセンブリを示す第4図
のI−線における線図的断面図、第4図は第3図に示す
半導体装置の平面図、第5図は第4図に示す半導体装置
の−線における線図的断面図であつて特に絶縁障壁内の
中断部を示す図、第6図は第1実施例および第1形状の
2個のコンプリメンタリ・トランジスタのアセンブリの
第2トボロギ一の平面図、第7図は第6図に示す半導体
装置の−線における線図的断面図、第8図は第2実施例
および第2形状の2個のコンプリメンタリ・トランジス
タのアセンブリの第9図の−線における線図的断面図、
第9図は第8図に示す半導体装置の平面図、第10図は
2個のコンプリメンタリ・トランジスタを有する2つの
コンプリメンタリ・アセンブリを具えるいわゆるプツシ
ユプル増幅器の線図的断面図、第11A図〜第111図
は本発明製造方法の第1実施例に基づいて第10図に示
す半導体装置の製造段階を示す線図的断面図、第12A
図〜第12H図はわずかに異なるトポロギ一のいわゆる
対称形プツシユプル増幅器の本発明製造方法の第2実施
例に基づく製造段階を示す線図的断面図である。 100,200,500・・・・・・サブストレート、
101,201,401・・・・・・第1エピタキシヤ
ル層、102,202,550・・・・・・第2エピタ
キシャル層、4・・・・・・ベース領域、5,46・・
・・・・コレクタ、3,109・・・・・・接合、54
,170,411・・・・・・絶縁障壁、9,41,5
5・・・・・・エミツタ、11,35,561・・・・
・・ベース接点、17,410,525・・・・・・絶
縁溝、105・・・・・・中断部、+11,561,5
64・・・・・・N形領域、12・・・・・・絶縁酸化
物層、13,25・・・・・・金属堆積部、51・・・
・・・コレクタ接点、33・・・・・・エミツタ接点、
213・・・・・・抵抗、29・・・・・・ベース、5
05・・・・・・導電層、506・・・・・・アルミニ
ウム層、507・・・・・・チャネル、509・・・・
・・N形領域、571,574・・・・・・P+形領域
、534・・・・・・接点窓、863,864・・・・
・・凹部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 少くとも第1および第2のバイポーラ且つ相補形で
    あるバーチカルトランジスタを有する半導体本体を具え
    、前記各トランジスタは、エミッタ領域およびコレクタ
    領域として機能する2つの外部領域間にベース領域を具
    え、前記半導体本体を、第1導電形の第1エピタキシャ
    ル層と、この層上に延在し第1エピタキシャル層とは反
    対の第2導電形の第2エピタキシャル層とによつて覆わ
    れたサブストレートにより形成し、前記第1トランジス
    タのベース領域と前記第2トランジスタの1つの外部領
    域の少くとも一部とを、前記第1エピタキシャル層の共
    通平面部により形成し、前記第2トランジスタのベース
    領域を前記第2エピキシヤル層の第1部分により形成し
    、前記サブストレートの第1部分が前記第1および第2
    トランジスタのうちの一方のトランジスタのコレクタ領
    域の少くとも一部を形成し、絶縁障壁が前記半導体本体
    の上側表面から少くともサブストレートまで延在してお
    り、前記サブストレートの下側表面には電極が接触して
    いる半導体装置において、前記第1トランジスタの1つ
    の外部領域の少くとも一部分を、前記第2エピタキシャ
    ル層の前記第1部分と共通平面であるこの第2エピタキ
    シャル層の第2部分を以つて構成し、一方のトランジス
    タのエミッタ領域の少くとも一部分を、サブストレート
    の前記第1部分に隣接しこの第1部分と共通平面にあり
    この第1部分の導電形とは反対の導電形であるサブスト
    レートの第2部分を以つて構成し、サブストレートの前
    記第1および第2部分である2つの部分によりp−n接
    合を形成し、このp−n接合によりサブストレートの前
    記下側表面から前記の絶縁障壁まで延在するp−n接合
    の少くとも一部分を構成し、サブストレートの前記第1
    および第2部分には前記サブストレートの下側表面上の
    前記の電極を接触させたことを特徴とする半導体装置。 2 第1導電形のウエフア内に前記第1導電形とは反対
    の第2導電形を与える不純物を、熱移動により、前記ウ
    エフアの不純物濃度を越える不純物濃度でこのウエフア
    の少くとも或る厚さに局部的に導入してこのウエフア内
    に第2導電形の部分を形成し、次に、低濃度にドープさ
    れた第1エピタキシャル層を、2種類の導電形の部分が
    終端している前記ウエフアの主表面上に堆積し、次に、
    前記第1エピタキシャル層とは反対の導電形の低濃度に
    ドープされた第2エピタキシャル層を第1エピタキシャ
    ル層上に堆積し、次に、複数個の局部領域を形成し、こ
    れら局部領域のうち少くとも2つを第1エピタキシャル
    層の導電形とし、一方の局部領域は前記第2エピタキシ
    ャル層の厚さを越える深さとすることにより第1トラン
    ジスタのベース接点を構成し、他方の局部領域は前記第
    1トランジスタに対し相補形である第2トランジスタの
    外部領域を構成するように前記第2エピタキシャル層内
    に設けることを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP53139761A 1977-11-14 1978-11-13 半導体装置およびその製造方法 Expired JPS5931218B2 (ja)

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FR000007734126 1977-11-14

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JPS5478678A JPS5478678A (en) 1979-06-22
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