JPS63244667A - バイポ−ラ集積回路の製造方法 - Google Patents

バイポ−ラ集積回路の製造方法

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JPS63244667A
JPS63244667A JP62079106A JP7910687A JPS63244667A JP S63244667 A JPS63244667 A JP S63244667A JP 62079106 A JP62079106 A JP 62079106A JP 7910687 A JP7910687 A JP 7910687A JP S63244667 A JPS63244667 A JP S63244667A
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impurity diffusion
layer
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Masaaki Ikegami
雅明 池上
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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】 [産業上の利用分野] この発明は、バイポーラ集積回路の製造方法に関し、特
に同一半導体基板上に他の素子とPN分離しつつ縦型P
NPトランジスタを形成する方法に関する。
[従来の技術] 第2A図〜第2■図は、従来のバイポーラICの製造方
法を示す工程別断面図である。以下、これら第2A図〜
第2■図を用いて従来のバイポーラICの製造方法を説
明する。
第2A図 まず、P型シリコン基板1の表面に酸化処理によって第
1の酸化膜2を形成し、これを写真製版技術を用いてバ
ターニングする。次に、バターニングされた第1の酸化
112をマスクとして、アンチモン、砒素、リン等のN
型不純物をイオン注入法や拡散法を用いてP型シリコン
基板1に導入する。
第2B図 Nl不純物を導入したP型シリコン基板1を熱処理し、
N型不純物の活性化を行ない、N型埋込拡散層3を形成
する。同時に、P型シリコン基板1のN’l埋込拡散層
3上に第2の酸化膜ぺを形成する。次に、この第2の酸
化l!4を写真製版技術でバターニングし、このバター
ニングされた第2の酸化114をマスクとして、ボロン
等のP型不純物をイオン注入法ヤ拡散法を用いてP型シ
リコン基板1に導入する。
第2C図 P型不純物を導入したP型シリコン基板1を熱処理し、
P型不純物の活性化を行ない、拡散定数の差を利用して
、N型埋込拡散層3上にP型埋込分離層5および5′ 
(これらの層が、将来縦型PNPトランジスタのコレク
タおよび素子間分離拡散層となる)を形成し、P型シリ
コン基板1上の酸化膜4を湿式のエツチングで除去し、
N型シリコンエピタキシャル層6を形成する。次に1.
NP!l!シリコンエピタキシャル層6上に層化上理に
よって第3の酸化膜7を形成し、これを写真製版技術を
用いてバターニングし、このバターニングされた第3の
酸化117をマスクとしてリン、砒素等のN型不純物を
イオン注入等でN型シリコンエピタキシャル層6上に導
入する。
第2D図 次に、熱処理を施し、第4の酸化W49を形成しつつ、
N型不純物を活性化し、Nウェル層8(この層が縦型P
NPI−ランジスタのベースの一部となる)を形成する
。次に、第4の酸化膜9を写真製版技術でバターニング
し、このバターニングされた第4の酸化iI9をマスク
として、ボロン等のP型不純物を拡散法等でN型シリコ
ンエピタキシャル層6表面に導入する。
第2E図 N型シリコンエピタキシャル層6にP型不純物を導入し
たP型シリコン基板1に熱処理を施し、第5の酸化膜1
1を形成しつつP型不純物を活性化し、P型上方弁離層
10.10’をP型埋込分1l11層5,5′に到達す
るように拡散し、P型埋応分離層5′とP型上方分離m
1o’で素子分離を行なう。
第2F図 次に、第5の酸化!111を写真製版技術でバターニン
グし、このバターニングされた第5の酸化膜11をマス
クとしてボロン等のP型不純物をイオン注入法等でN型
シリコンエピタキシャルW6上に導入する。
第2G図 さらに、熱処理を施し、第6の酸化膜13をN型シリコ
ンエピタキシャルW!J6上に形成しつつ、P型不純物
を活性化し、P型エミッタ層12(この層が縦型PNP
)−ランジスタのエミッタとなる)およびP型ベース層
12′ (この層がNPNトランジスタのベースとなる
)を形成する。そして、第6の酸化膜13を写真製版技
術でバターニングし、このバターニングされた第6の酸
化膜13をマスクとして砒素等のN型不純物をイオン注
入法等でN型シリコンエピタキシャル層6上に導入する
第2H図 これに熱処理を施し、N型不純物を活性化し、N型ベー
ス層14くこの層が縦型PNPトランジスタ゛のベース
となる)、N型エミッタ1114’(この層がNPNト
ランジスタのエミッタとなる)およびN型コレクタF1
14”(この層がNPNトランジスタのコレクタとなる
)を形成する。さらに、第6の酸化膜13上に数moi
%のリンを含んだPSG (Phospho  5ll
lcate Glass)等の表面保護11115を形
成する。
第2I図 各不純物拡散層上の第6の酸化膜13および表面保11
115にコンタクト孔を形成し、金属配線16を形成し
、最終保護1117を表面に形成する。
[発明が解決しようとする問題点] 従来の半導体装置は、以上のような工程で製造されてい
るので、素子分離耐圧を上げるために、P型埋込分離層
5.5′をP型上方弁離層10゜10′に到達させすぎ
ると、縦型PNPトランジスタのベース幅(第2■図の
aの部分)が小さくなり、縦型PNPトランジスタのエ
ミッターコレクタ間耐圧が小さくなったり、最悪の場合
は、PNPトランジスタとして動作しないなどの問題点
があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、素子分離耐圧は十分に高くできるとともに、
縦型PNPトランジスタのエミッターコレクタ間電圧も
高いバイポーラICの製造方法を提供することを目的と
する。
[問題点を解決するための手段] この発明に係るバイポーラ集積回路の製造方法は、まず
P型半導体基板上において少なくとも縦型PNPトラン
ジスタを形成すべき領域に第1のN型不純物拡散層を形
成する。
次に、P型半導体基板上において、縦型PNPトランジ
スタと隣接する他の素子との分離領域および第1のN型
不純物拡散層上の所定の領域に第1のP型不純物拡散層
を形成する。
次に、第1のN型不純物拡散層上に形成された第1のP
型不純物拡散層の一部分をエツチングで除去する。
次に、PgJ!半導体基板の全面に表面が平坦なN型エ
ピタキシャル層を形成する。
次に、N型エピタキシャル層において、第1のP型不純
物拡散層のエツチングされた部分に対向する位置に第2
のN型不純物撞@層を形成する。
次に、N型エピタキシャル層において、縦型PNPトラ
ンジスタと隣接の他の素子との分離儂域に形成された第
1のP型不純物拡散層の上部領域および第1のN型不純
物拡散層上に形成された第1のP型不純物拡散層のエツ
チングされていない部分の上部領域に、第2のP型不純
物拡散層を、第1のP型不純物拡散層に到達する深さま
で形成する。
次に、N型エピタキシャル層において、第2のN型不純
物拡散層内に第3のP型不純物層を形成する。
最後に、N型エピタキシャル層において、第2のN型不
純物拡散層内の第3のP型不純物層以外の位置に第3の
N型不純物拡散層を形成する。
〔作用〕
この発明においては、P型半導体基板の上にN型エピタ
キシャル層を形成する前に、P型半導体基板に形成され
た第1のP型不純物拡散層(将来、縦型PNPトランジ
スタのコレクタを形成する)の一部分をエツチングする
ことにより、この第1のP型不純物拡散層がN型エピタ
キシャル層に拡散するのを抑制し、それによって縦型P
NPトランジスタのベース幅を十分に確保し、その結果
縦型PNPトランジスタのエミッターコレクタ間耐圧の
向上を図る。
[実施例] 第1A図〜第1H図は、この発明の一実施例によるバイ
ポーラICの製造方法を示す工程別断面図である。以下
、これら第1A図〜第1H図を参照して、この発明の一
実施例によるバイポーラICの製゛造方法を説明する。
第1A図 P型シリコン基板1の表面に酸化処理によって第1の酸
化11!2を形成し、これを写真製版技術を用いてバタ
ーニングし、このバターニングされた第1の酸化12を
マスクとして、アンチモン等のN型不純物を拡散法等で
P型シリコン基板1に導入する。
第1B図 N型不純物を導入したP型シリコン基板1を熱処理し、
第2の酸化WIA4を形成すると同時に、N型不純物を
活性化し、N型埋込拡散層3を形成する。次に、第2の
酸化114を写真製版技術を用いてバターニングし、こ
のバターニングされた第2の酸化114をマスクとして
、ボロン等のP型不純物をイオン注入法や拡散法を用い
てP型シリコン基板1に導入する。
第1C図 P’!不純物を導入したP型シリコン基板1を熱処理し
、P型不純物を活性化し、P型層込分離層5.5′を形
成し、表面の酸化膜を除去する。
第1D図 次に、縦型PNPトランジスタのコレクタとなる領域の
P型シリコン基板1(すなわちP型埋応分離層5の一部
分)をエツチングし、縦型PNPトランジスタ埋込コレ
クタ1150を形成する。なお、このときのエツチング
方法としては、湿式または乾式エツチングのいずれを用
いてもよく、さらに等方性または異方性エツチングのい
ずれを用いてもよい。
第1E図 各埋込拡散層を形成したP型シリコン基板1上に、N型
シリロンエピタキシャルH6を表面が平坦となるように
形成(たとえばエッチバック法を用いて形成)シ、さら
にこのN型シリコンエピタキシャル層6上に酸化処理に
よって第3の酸化膜7を形成する。このとき、Plj:
!埋込弁11115’および縦型PNPトランジスタ埋
込コレクタ層50のN型シリコンエピタキシャル116
への拡散が起こるが、縦型PNPトランジスタ埋込コレ
クタ層50のエツチングされた部分はその表面のP型不
純物mjfが他の部分よりも低くなっているため、縦型
PNPトランジスタ埋込コレクタ1150におけるエツ
チングされた部分のN型シリコンエピタキシャルWJ6
への拡散は、PPJ!埋込分離層5′の拡散よりも抑制
することができる。次に、表面の第3の酸化117を写
真製版技術を用いてバターニングし、このバターニング
された第3の酸化1117をマスクとして、リン等のN
型不純物をイオン注入等でN型シリコンエピタキシャル
層6へ導入する。
第1F図 次に、熱処理を施し、第4の酸化膜9を形成しつつN型
不純物を活性化し、Nウェル層8〈この舅は縦型PNP
トランジスタのベースの一部となる)を形成する。次に
、写真製版技術を用いて第4の酸化lI9をバターニン
グし、このバターニングされた第4の酸化膜9をマスク
として、ボロン等のP型不純物をN型エピタキシャル層
6表面に導入する。
第1G図 これを熱処理し、表面に第5の酸化1111を形成しつ
つ、P型不純物を活性化し、P型上方分離層io、io
’をP型埋込分離!115’および縦型PNPトランジ
スタ埋込コレクタl150に到達するように拡散し、P
型埋込分離層5′とP型上方分11層10′で素子分離
を行なう。
第1H図  ゛ その後、前記の第2F図〜第2■図と同様の方法で、P
型エミッタ層12.P型ベース層12′。
第6(7)l化ml 3.N型’(−ス1114.N型
エミッタ層14’、N型コレクタ層14”、表面保護1
1Wi 5.金属配Jii16.l終保護膜17を形成
し、縦型PNPトランジスタおよびNPNトランジスタ
を完成させる。
以上説明した製造方法により、素子分離耐圧は十分に高
<、sit型PNPトランジスタのベース幅(第1H図
のAの部分)も十分大きくすることができ、縦型PNP
トランジスタのエミッターフしノクタ間耐圧を大きくす
ることができる。
なお、上記実施例では、縦型PNPトランジスタに隣接
してNPNトランジスタを同時形成する方法について述
べたが、この発明では縦型PNPトランジスタに隣接す
る素子はNPNトランジスタに限定されることはなく、
たとえば拡散抵抗やPNPトランジスタを同時形成する
ものであってもよい。さらに、縦型PNPトランジスタ
に隣接する他の素子は、縦型PNPトランジスタの形成
前に既に形成されていてもよい。
[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、縦型PNPトランジ
スタのコレクタとなる領域のP型半導体基板をN型エピ
タキシャル層の形成前にエツチングするようにしたので
、素子分離耐圧が十分に高く、かつ、縦型PNPトラン
ジスタのエミッターコレクタ間耐圧も十分に高く、高性
能で高集積度のバイポーラ集積回路を得ることができる
【図面の簡単な説明】
第1A図〜第1H図はこの発明の一実施例によるバイポ
ーラICの製造方法を示す主要工程断面図である。第2
A図〜第2■図は従来のバイポーラICの製造方法を示
す主要工程断面図である。 図において、1はP型シリコン基板、2は第1の酸化膜
、3はN型埋込拡散層、4は第2の酸化膜、5.5’は
P型埋応分離層、50は縦型PNPトランジスタ埋込コ
レクタ層、6はN型シリコンエピタキシャル層、7は第
3の酸化膜、8はNウェル層、9は第4の酸化膜、10
.10’はP型上方弁離層、11は第5の酸化膜、12
はP型エミッタ層、12′はP型へ−ス層、13は第6
の酸化膜、14はN型ベース層、14′はN型エミッタ
署、14″はN型コレクタ層、15は表面保護膜、16
は金属配線、17は最終像Imを示す。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)同一のP型半導体基板上において、縦型PNPト
    ランジスタを隣接する他の素子とPN分離しつつ形成す
    るためのバイポーラ集積回路の製造方法であって、 前記P型半導体基板上において、少なくとも前記縦型P
    NPトランジスタを形成すべき領域に第1のN型不純物
    拡散層を形成する工程と、 前記P型半導体基板上において、前記縦型PNPトラン
    ジスタと前記他の素子との分離領域および前記第1のN
    型不純物拡散層上の所定の領域に第1のP型不純物拡散
    層を形成する工程と、前記第1のN型不純物拡散層上に
    形成された前記第1のP型不純物拡散層の一部分をエッ
    チングする工程と、 前記P型半導体基板の全面に表面が平坦なN型エピタキ
    シャル層を形成する工程と、 前記N型エピタキシャル層において、前記第1のP型不
    純物拡散層のエッチングされた部分に対向する位置に第
    2のN型不純物拡散層を形成する工程と、 前記N型エピタキシャル層において、前記分離領域に形
    成された前記第1のP型不純物拡散層の上部領域および
    前記第1のN型不純物拡散層上に形成された前記第1の
    P型不純物拡散層のエッチングされていない部分の上部
    領域に、第2のP型不純物拡散層を、当該第1のP型不
    純物拡散層に到達する深さまで形成する工程と、 前記N型エピタキシャル層において、前記第2のN型不
    純物拡散層内に第3のP型不純物層を形成する工程と、 前記N型エピタキシャル層において、前記第2のN型不
    純物拡散層内の前記第3のP型不純物層以外の位置に第
    3のN型不純物拡散層を形成する工程とを備える、バイ
    ポーラ集積回路の製造方法。
  2. (2)前記他の素子は、前記縦型PNPトランジスタと
    同時形成される、特許請求の範囲第1項記載のバイポー
    ラ集積回路の製造方法。
  3. (3)前記他の素子はNPNトランジスタである、特許
    請求の範囲第2項記載のバイポーラ集積回路の製造方法
  4. (4)前記第1のN型不純物拡散層上に形成された前記
    第1のP型不純物拡散層の一部分をエッチングする工程
    は、湿式エッチングであることを特徴とする、特許請求
    の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載のバイポー
    ラ集積回路の製造方法。
  5. (5)前記第1のN型不純物拡散層上に形成された前記
    第1のP型不純物拡散層の一部分をエッチングする工程
    は、乾式エッチングであることを特徴とする、特許請求
    の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載のバイポー
    ラ集積回路の製造方法。
  6. (6)前記第1のN型不純物拡散層上に形成された前記
    第1のP型不純物拡散層の一部分をエッチングする工程
    は、等方性エッチングであることを特徴とする、特許請
    求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記載のバイポ
    ーラ集積回路の製造方法。
  7. (7)前記第1のN型不純物拡散層上に形成された前記
    第1のP型不純物拡散層の一部分をエッチングする工程
    は、異方性エッチングであることを特徴とする、特許請
    求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記載のバイポ
    ーラ集積回路の製造方法。
  8. (8)前記N型エピタキシャル層を形成する工程は、エ
    ッチバック法を用いて行なわれることを特徴とする、特
    許請求の範囲第1項ないし第7項のいずれかに記載のバ
    イポーラ集積回路の製造方法。
JP62079106A 1987-03-30 1987-03-30 バイポ−ラ集積回路の製造方法 Granted JPS63244667A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0521726A (ja) * 1991-06-27 1993-01-29 Samsung Electron Co Ltd BiCMOS装置及びその製造方法
JP2006066788A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0521726A (ja) * 1991-06-27 1993-01-29 Samsung Electron Co Ltd BiCMOS装置及びその製造方法
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