JP3135615B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JP3135615B2
JP3135615B2 JP03175410A JP17541091A JP3135615B2 JP 3135615 B2 JP3135615 B2 JP 3135615B2 JP 03175410 A JP03175410 A JP 03175410A JP 17541091 A JP17541091 A JP 17541091A JP 3135615 B2 JP3135615 B2 JP 3135615B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
base
emitter
iil
collector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03175410A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0521728A (en
Inventor
健裕 平井
昌弘 中谷
彰弘 神田
光男 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP03175410A priority Critical patent/JP3135615B2/en
Publication of JPH0521728A publication Critical patent/JPH0521728A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3135615B2 publication Critical patent/JP3135615B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、IIL(Integrated I
njection Logic,I2L)を備えた半導体装置とその製
造方法に関するものである。
The present invention relates to an IIL (Integrated I
The present invention relates to a semiconductor device provided with njection logic (I 2 L) and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】IILは、高速、高集積度、低消費電力
の点で注目を集めているバイポーラICの構成素子の1
つであって、例えば横型PNPトランジスタ(電流源す
なわちインジェクタとして機能するPNP部分)と該横
型PNPトランジスタによってベースが電流バイアスさ
れた逆動作型マルチコレクタNPNトランジスタ(II
Lのスイッチング素子としてのNPN部分)との1対の
相補型トランジスタを備えたものである。
2. Description of the Related Art IIL is one of the components of a bipolar IC that has attracted attention in terms of high speed, high integration, and low power consumption.
For example, a lateral PNP transistor (a PNP portion functioning as a current source or injector) and a reverse-acting multi-collector NPN transistor (II) whose base is current-biased by the lateral PNP transistor
(An NPN portion as an L switching element).

【0003】さて、半導体装置の1つとして、縦型PN
Pトランジスタと縦型NPNトランジスタとIILとを
各々互いの間に素子分離領域を形成しながら共通の半導
体基板上に同時並行的に形成したバイポーラICが知ら
れている(特開昭59−141261号公報参照)。縦
型トランジスタは、エミッタ−ベース間接合とベース−
コレクタ間接合とが基板の表面に沿って形成された横型
トランジスタとは違って両接合が基板の厚み方向に向か
い合った構造を有するものであり、横型トランジスタに
比べて動作速度等の面で特性が優れている。
As one of the semiconductor devices, a vertical PN
There is known a bipolar IC in which a P transistor, a vertical NPN transistor, and an IIL are simultaneously formed in parallel on a common semiconductor substrate while forming an element isolation region therebetween (Japanese Patent Laid-Open No. 59-141261). Gazette). A vertical transistor has an emitter-base junction and a base-
Unlike a lateral transistor in which the junction between collectors is formed along the surface of the substrate, the junction has a structure in which both junctions face each other in the thickness direction of the substrate. Are better.

【0004】図6は、縦型PNPトランジスタと縦型N
PNトランジスタとIILとが共通の半導体基板上に形
成された従来の半導体装置のうちのIIL部分を示した
断面図である。以下、同図を参照しながら半導体装置の
従来例について説明する。
FIG. 6 shows a vertical PNP transistor and a vertical NNP transistor.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an IIL portion of a conventional semiconductor device in which a PN transistor and an IIL are formed on a common semiconductor substrate. Hereinafter, a conventional example of a semiconductor device will be described with reference to FIG.

【0005】同図中の1はP型半導体基板であって、該
P型半導体基板1の同一主面上に同図に示すIILと不
図示の縦型PNPトランジスタ及び縦型NPNトランジ
スタとの三者が素子分離領域により互いに隔絶された形
で形成されている。5は、縦型NPNトランジスタのコ
レクタ埋込み層となる第1のN+型埋込み層と同時かつ
同じプロセスで形成された第2のN+型埋込み層であっ
て、IILのNPN部分のエミッタ領域の一部となるも
のである。6は、縦型PNPトランジスタのコレクタ埋
込み層となる第1のP+型埋込み層と同時かつ同じプロ
セスで形成された第2のP+型埋込み層であって、素子
分離領域の一部を構成する下部分離領域となるものであ
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 designates a P-type semiconductor substrate. On the same main surface of the P-type semiconductor substrate 1, there are provided three layers of IIL and a vertical PNP transistor and a vertical NPN transistor (not shown). Are separated from each other by element isolation regions. 5 is a vertical NPN transistor second N + -type buried layer formed in the first N + -type buried layer simultaneously and in the same process as the collector buried layer of the emitter region of the NPN part of IIL It will be a part. 6 is a second P + -type buried layer formed in the first P + -type buried layer simultaneously and in the same process as the collector buried layer of the vertical PNP transistor, constitutes a part of the isolation region It becomes a lower isolation region.

【0006】9は、N-型エピタキシャル層であって、
IILのNPN部分のエミッタ領域の一部等となるもの
である。12,10は、縦型PNPトランジスタのコレ
クタ領域の一部となる第1のP-型拡散層と同時かつ同
じプロセスで各々形成された第2及び第3のP-型拡散
層であって、第2のP-型拡散層12はIILのNPN
部分のベース領域の一部となり、第3のP-型拡散層1
0は素子分離領域の一部を構成する上部分離領域となる
ものである。14は、縦型NPNトランジスタのコレク
タウォール領域となる第1のN+型拡散領域と同時かつ
同じプロセスで形成された第2のN+型拡散領域であっ
て、IILのNPN部分のエミッタ領域の一部となるも
のである。
Reference numeral 9 denotes an N type epitaxial layer,
It becomes a part of the emitter region of the NPN portion of the IIL and the like. Reference numerals 12 and 10 denote second and third P -type diffusion layers formed simultaneously and in the same process as the first P -type diffusion layer that is a part of the collector region of the vertical PNP transistor, The second P - type diffusion layer 12 is made of NIL of IIL.
Part of the base region of the third P -type diffusion layer 1
Numeral 0 is an upper isolation region constituting a part of the element isolation region. 14, a vertical and a second N + -type diffusion region formed in the first N + -type diffusion region and simultaneously and the same process as the collector wall region of the NPN transistor, the emitter region of the NPN part of IIL It will be a part.

【0007】17,18は、縦型NPNトランジスタの
ベース領域となる第1のP型拡散層と同時かつ同じプロ
セスで各々形成された第2及び第3のP型拡散層であっ
て、第2のP型拡散層17はIILのインジェクタ領域
となり、第3のP型拡散層18はIILのNPN部分の
ベース領域の一部となるものである。
[0007] Reference numerals 17 and 18 denote second and third P-type diffusion layers formed simultaneously and in the same process as the first P-type diffusion layer serving as the base region of the vertical NPN transistor. The third P-type diffusion layer 17 becomes an injector region of IIL, and the third P-type diffusion layer 18 becomes a part of the base region of the NPN portion of IIL.

【0008】20,100は、縦型PNPトランジスタ
のベース領域となる第1のN型拡散層と同時かつ同じプ
ロセスで形成された第2及び第3のN型拡散層であっ
て、第2のN型拡散層20はIILのNPN部分の複数
のコレクタ領域となり、第3のN型拡散層100はII
LのNPN部分のエミッタ領域の一部となるものであ
る。ただし、複数の第2のN型拡散層20は、各々前記
第2のP-型拡散層12と第3のP型拡散層18との双
方に接している。23は、縦型PNPトランジスタのベ
ースコンタクト領域となる第1のN+型拡散層並びに各
々縦型NPNトランジスタのコレクタコンタクト領域及
びエミッタ領域となる第2及び第3のN+型拡散層と同
時かつ同じプロセスで形成された第4のN+型拡散層で
あって、IILの複数のコレクタコンタクト領域となる
ものである。
Reference numerals 20 and 100 denote second and third N-type diffusion layers formed simultaneously and in the same process as the first N-type diffusion layer serving as a base region of the vertical PNP transistor. The N-type diffusion layer 20 becomes a plurality of collector regions in the NPN portion of the IIL, and the third N-type diffusion layer 100
It becomes a part of the emitter region of the NPN portion of L. However, the plurality of second N-type diffusion layers 20 are in contact with both the second P -type diffusion layer 12 and the third P-type diffusion layer 18. 23, the first N + -type diffusion layer and the second and third N + -type diffusion layer simultaneously and as a collector contact region and the emitter region of each vertical NPN transistor as the base contact region of the vertical PNP transistor A fourth N + -type diffusion layer formed by the same process and serving as a plurality of IIL collector contact regions.

【0009】以上のとおり、P型半導体基板1側の第2
のN+型埋込み層5、N-型エピタキシャル層9、第2の
+型拡散領域14及び第3のN型拡散層100をエミ
ッタ領域とし、第2のP-型拡散層12及び第3のP型
拡散層18をベース領域とし、表面上の複数の第2のN
型拡散層20及び第4のN+型拡散層23を各々複数の
コレクタ領域及びコレクタコンタクト領域とする逆動作
型マルチコレクタNPNトランジスタが形成されてお
り、該NPNトランジスタはIILのスイッチング素子
として機能する。
As described above, the second P-type semiconductor substrate 1 side
The N + type buried layer 5, the N type epitaxial layer 9, the second N + type diffusion region 14 and the third N type diffusion layer 100 are used as the emitter region, and the second P type diffusion layer 12 and the third P-type diffusion layer 18 as a base region, and a plurality of second N
-Operation type multi-collector NPN transistor is formed using the N type diffusion layer 20 and the fourth N + type diffusion layer 23 as a plurality of collector regions and collector contact regions, respectively, and the NPN transistor functions as an IIL switching element. .

【0010】また、第2のP型拡散層17をエミッタ領
域とし、第3のN型拡散層100をベース領域とし、第
3のP型拡散層18をコレクタ領域とする横型PNPト
ランジスタが形成されている。該横型PNPトランジス
タのベース領域及びコレクタ領域は各々上記マルチコレ
クタNPNトランジスタのエミッタ領域の一部及びベー
ス領域の一部と共通になっており、該横型PNPトラン
ジスタは該マルチコレクタNPNトランジスタに対する
電流源として機能するものである。つまり、該横型PN
Pトランジスタのエミッタ領域である第2のP型拡散層
17がIILのインジェクタ領域となっているのであ
る。
Further, a lateral PNP transistor is formed in which the second P-type diffusion layer 17 is used as an emitter region, the third N-type diffusion layer 100 is used as a base region, and the third P-type diffusion layer 18 is used as a collector region. ing. A base region and a collector region of the lateral PNP transistor are respectively common to a part of an emitter region and a part of a base region of the multi-collector NPN transistor, and the lateral PNP transistor serves as a current source for the multi-collector NPN transistor. It works. That is, the horizontal PN
The second P-type diffusion layer 17, which is the emitter region of the P transistor, is the IIL injector region.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の半導体装置
では、N-型エピタキシャル層9と不純物濃度の低い第
2のP-型拡散層12とがIILのマルチコレクタNP
Nトランジスタにおけるエミッタ−ベース間接合を形成
していたので、該トランジスタのエミッタ注入効率が高
くなってIILの電流増幅率が大きくなる利点があっ
た。
In the above-mentioned conventional semiconductor device, the N -- type epitaxial layer 9 and the second P -- type diffusion layer 12 having a low impurity concentration are composed of an IIL multi-collector NP.
Since the emitter-base junction of the N transistor is formed, there is an advantage that the emitter injection efficiency of the transistor is increased and the current amplification factor of the IIL is increased.

【0012】ところが、該低濃度の第2のP-型拡散層
12と第2のN型拡散層20とが該マルチコレクタNP
Nトランジスタのベース−コレクタ間接合を形成してい
たので、N-型エピタキシャル層9を薄くした場合には
必要なコレクタ・エミッタ間耐圧が得られなくなる問題
が生じるため、該N-型エピタキシャル層9の薄膜化に
よる一層の高速化、高集積化を実現することができなか
った。すなわち、N-型エピタキシャル層9を薄くする
と、これに伴って該N-型エピタキシャル層9内の第2
のP-型拡散層12を浅く形成せざるを得なくなり、該
第2のP-型拡散層12の厚みで決まるマルチコレクタ
NPNトランジスタのベース幅が小さくなる。このよう
にマルチコレクタNPNトランジスタのベース領域が低
濃度かつ小ベース幅となると、該トランジスタのコレク
タ・エミッタ間が低い電圧でパンチスルー状態となって
IILが正常に動作しなくなるのである。
However, the low-concentration second P -type diffusion layer 12 and the second N-type diffusion layer 20 are connected to the multi-collector NP.
Base of the N-transistor - since to form the collector junction, N - a problem which can not be obtained collector-emitter breakdown voltage required when thin type epitaxial layer 9 occurs, the N - -type epitaxial layer 9 However, it has not been possible to realize further higher speed and higher integration by thinning the film. That, N - -type When epitaxial layer 9 thinner, the N along with this - the second type epitaxial layer 9
The P -type diffusion layer 12 must be formed shallow, and the base width of the multi-collector NPN transistor determined by the thickness of the second P -type diffusion layer 12 decreases. When the base region of the multi-collector NPN transistor has a low concentration and a small base width, the collector-emitter region of the multi-collector NPN transistor enters a punch-through state at a low voltage and the IIL does not operate normally.

【0013】そうかといってコレクタ・エミッタ間耐圧
を上げるために該第2のP-型拡散層12の不純物濃度
を一様に高くする場合には、前記のエミッタ−ベース間
接合においてベース側の第2のP-型拡散層12の不純
物濃度がエミッタ側のN-型エピタキシャル層9より高
くなってIILの電流増幅率が低下してしまう。また、
前記のように該第2のP-型拡散層12と同時かつ同じ
プロセスで第1のP-型拡散層を縦型PNPトランジス
タのコレクタ領域の一部として形成する場合には、第2
のP-型拡散層12の高濃度化に伴って第1のP-型拡散
層の不純物濃度も高くなってしまうので、該縦型PNP
トランジスタのアーリー電圧が低下してしまう問題もあ
った。
On the other hand, when the impurity concentration of the second P -type diffusion layer 12 is to be uniformly increased in order to increase the collector-emitter breakdown voltage, the base-side junction at the emitter-base junction is required. The impurity concentration of the second P -type diffusion layer 12 is higher than that of the N -type epitaxial layer 9 on the emitter side, and the current amplification factor of the IIL decreases. Also,
As described above, when the first P -type diffusion layer is formed as a part of the collector region of the vertical PNP transistor at the same time and in the same process as the second P -type diffusion layer 12,
Since the impurity concentration of the first P -type diffusion layer also increases with the increase in the concentration of the P -type diffusion layer 12, the vertical PNP
There is also a problem that the early voltage of the transistor is reduced.

【0014】本発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
であって、IILの高電流増幅率と該IILに必要なコ
レクタ・エミッタ間耐圧とを維持しながら半導体装置の
一層の高速化、高集積化を実現することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and further increases the speed and speed of a semiconductor device while maintaining a high current amplification factor of an IIL and a collector-emitter breakdown voltage required for the IIL. The purpose is to realize integration.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、IILのエミッタ領域及びベース領域を各々
2層に分け、エミッタ−ベース間接合を形成するエミッ
タ部分及びベース部分の不純物濃度を各々低く、ベース
−コレクタ間接合を形成する他のベース部分の不純物濃
度を高くした構成を採用したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention divides an emitter region and a base region of an IIL into two layers, respectively , to form an emitter- base junction.
In this configuration, the impurity concentration of each of the base portion and the base portion is low, and the impurity concentration of the other base portion forming the base-collector junction is high.

【0016】具体的に説明すると、請求項1の発明は、
第1導電型の第1のエミッタ層と、該第1のエミッタ層
上に形成され該第1のエミッタ層より不純物濃度が低い
第1導電型の第2のエミッタ層と、該第2のエミッタ層
上に形成され該第2のエミッタ層との間でのみエミッタ
−ベース間接合を形成する第2導電型の第1のベース層
と、該第1のベース層上に形成され該第1のベース層よ
り不純物濃度が高い第2導電型の第2のベース層と、
第2のベース層上に形成され該第2のベース層との間で
のみベース−コレクタ間接合を形成する第1導電型のコ
レクタ層とを有するIILを備えた半導体装置の構成を
採用したものである。
More specifically, the invention of claim 1 is
A first emitter layer of a first conductivity type, and the first emitter layer
Formed thereon and having a lower impurity concentration than the first emitter layer
A second emitter layer of a first conductivity type and the second emitter layer
A first base layer of a second conductivity type formed on the first base layer to form an emitter-base junction only with the second emitter layer; and a first base formed on the first base layer . a second base layer in impurity concentration than the layer of the higher second conductivity type, said
A semiconductor device including an IIL having a first conductivity type collector layer formed on a second base layer and forming a base-collector junction only with the second base layer; It is.

【0017】請求項2〜4の発明は第1導電型の第1
及び第2のエミッタ層と第2導電型の第1及び第2のベ
ース層と第1導電型のコレクタ層とを有するIILを備
えた半導体装置を製造するための方法に関するものであ
って、請求項2の発明は、半導体基板に第1導電型の第
1のエミッタ層を形成する工程と、該半導体基板上への
エピタキシャル成長により該第1のエミッタ層上に該第
1のエミッタ層より不純物濃度が低い第1導電型の第2
のエミッタ層を形成する工程と、該第2のエミッタ層へ
のドーピングにより該第2のエミッタ層上に第2導電型
の第1のベース層を形成する工程と、該第1のベース層
へのドーピングにより該第1のベース層上に該第1のベ
ース層より不純物濃度が高い第2導電型の第2のベース
層を形成する工程と、該第2のベース層へのドーピング
により該第2のベース層上に第1導電型のコレクタ層を
形成する工程とを備えた構成を採用し、第2のエミッタ
と第1のベース層との間でのみエミッタ−ベース間接
合が、第2のベース層とコレクタ層との間でのみベース
−コレクタ間接合がそれぞれ形成されることとしたもの
である。
The invention according to claims 2 to 4 is a first conductivity type of the first type .
And a method for manufacturing a semiconductor device having an IIL having a second emitter layer, first and second base layers of the second conductivity type, and a collector layer of the first conductivity type. The invention of Item 2 provides a semiconductor substrate having a first conductivity type.
Forming one emitter layer; and forming the emitter layer on the semiconductor substrate.
The first emitter layer is formed on the first emitter layer by epitaxial growth.
A second impurity of the first conductivity type having an impurity concentration lower than that of the first emitter layer;
Of forming an emitter layer, forming a first base layer of a second conductivity type in said second emitter layer by doping of the second emitter layer, the first base layer Forming a second base layer of a second conductivity type having a higher impurity concentration than the first base layer on the first base layer by doping; and doping the second base layer by doping the second base layer. the configuration and forming a collector layer of a first conductivity type on the second base layer is adopted, the second emitter
Emitter-base indirect only between the layer and the first base layer
The base is only between the second base layer and the collector layer
The collector junctions are to be formed, respectively .

【0018】請求項3の発明は、縦型PNPトランジス
タとIILとを共通の半導体基板上に形成する場合の半
導体装置の製造方法に関するものであって、上記IIL
の第1のベース層の形成を縦型PNPトランジスタのコ
レクタ層の形成と同時かつ同じプロセスで行う構成を採
用したものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device in which a vertical PNP transistor and an IIL are formed on a common semiconductor substrate.
Of the first base layer is formed simultaneously with the same process as the formation of the collector layer of the vertical PNP transistor.

【0019】請求項4の発明は、縦型NPNトランジス
タとIILとを共通の半導体基板上に形成する場合の半
導体装置の製造方法に関するものであって、上記IIL
の第2のベース層の形成を縦型NPNトランジスタのベ
ース層の形成と同時かつ同じプロセスで行う構成を採用
したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device in which a vertical NPN transistor and an IIL are formed on a common semiconductor substrate.
Of the second base layer is formed simultaneously with the same process as the formation of the base layer of the vertical NPN transistor.

【0020】[0020]

【作用】請求項1の発明によれば、低濃度部分である第
1のベース層が低濃度の第2のエミッタ層との間でエミ
ッタ−ベース間接合を形成し、高濃度部分である第2の
ベース層は該IILの動作時にはほとんど空乏化するの
で、従来同様にエミッタ注入効率が高くなってIILの
高電流増幅率が維持できる。また、高濃度部分である第
2のベース層がコレクタ層との間でベース−コレクタ間
接合を形成しており、該第2のベース層の介在によりベ
ース−コレクタ間接合のベース側への空乏層の広がりが
抑制できるので、ベース幅を小さくしてもコレクタ・エ
ミッタ間のパンチスルーが生じにくく、高いコレクタ・
エミッタ間耐圧が得られる。
According to the first aspect of the present invention, the first base layer, which is a low-concentration portion, forms an emitter-base junction with the low-concentration second emitter layer, and the first base layer, which is a high-concentration portion, Since the base layer 2 is almost depleted during the operation of the IIL, the emitter injection efficiency is increased as in the related art, and the high current amplification factor of the IIL can be maintained. Further, the second base layer, which is a high-concentration portion, forms a base-collector junction with the collector layer, and the interposition of the second base layer causes depletion of the base-collector junction toward the base. Since the spread of the layer can be suppressed, punch-through between the collector and emitter hardly occurs even if the base width is reduced, and a high collector /
An emitter breakdown voltage is obtained.

【0021】請求項2の発明によれば、高濃度の第1の
エミッタ層と低濃度の第2のエミッタ層とでIILのエ
ミッタ領域が構成され、かつ低濃度の第1のベース層と
高濃度の第2のベース層とでIILのベース領域が構成
され、低濃度の第2のエミッタ層と低濃度の第1のベー
ス層との間でのみエミッタ−ベース間接合が形成される
一方で、高濃度の第2のベース層とコレクタ層との間で
のみベース−コレクタ間接合が形成される。したがっ
て、従来同様にIILの高電流増幅率が維持できるだけ
でなく、ベース幅を小さくしても高いコレクタ・エミッ
タ間耐圧が得られる。
According to the second aspect of the present invention, the high-density first
The emitter layer and the low-concentration second emitter layer form an IIL
A low-concentration first base layer and a high-concentration second base layer form an IIL base region, and a low-concentration second emitter layer and a low-concentration first base. emitter only between the layers - while base junction is formed, only the base between a high concentration second base layer and the collector layer of the - collector junction is formed. Therefore, not only can the high current amplification factor of the IIL be maintained as in the related art, but also a high collector-emitter breakdown voltage can be obtained even if the base width is reduced.

【0022】請求項3の発明によれば、前記IILの低
濃度の第1のベース層と縦型PNPトランジスタのコレ
クタ層とが同時かつ同じプロセスで形成されるので、該
縦型PNPトランジスタのコレクタ層が高濃度化するこ
とはない。したがって、この縦型PNPトランジスタの
アーリー電圧を低下させることなく該縦型PNPトラン
ジスタとIILとを共通の半導体基板上に形成すること
ができる。しかも、従来に比べて工程数が増えることは
ない。
According to the third aspect of the present invention, since the low concentration first base layer of the IIL and the collector layer of the vertical PNP transistor are formed simultaneously and in the same process, the collector of the vertical PNP transistor is formed. The layer does not increase in concentration. Therefore, the vertical PNP transistor and the IIL can be formed on a common semiconductor substrate without lowering the early voltage of the vertical PNP transistor. Moreover, the number of steps does not increase as compared with the conventional case.

【0023】請求項4の発明によれば、前記IILの高
濃度の第2のベース層と縦型NPNトランジスタのベー
ス層とが同時かつ同じプロセスで形成されるので、従来
に比べて工程数を増やすことなく該縦型NPNトランジ
スタとIILとを共通の半導体基板上に形成することが
できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the high concentration second base layer of the IIL and the base layer of the vertical NPN transistor are formed simultaneously and in the same process. The vertical NPN transistor and the IIL can be formed on a common semiconductor substrate without increasing.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の一実施例の半導体装置及びそ
の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor device according to one embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1〜図4は、縦型PNPトランジスタと
縦型NPNトランジスタとIILとが共通の半導体基板
上に形成された本発明の一実施例に係る半導体装置の製
造工程断面図である。
FIGS. 1 to 4 are cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention in which a vertical PNP transistor, a vertical NPN transistor, and an IIL are formed on a common semiconductor substrate.

【0026】まず、図1に示したように、比抵抗が例え
ば10〜20Ω・cmのP型(111)半導体基板1の
主面に例えばレジストをマスクにして燐を40keV、
1×1013/cm2の条件でイオン注入した後、120
0℃、120分程度の熱処理を施すことにより、縦型P
NPトランジスタのコレクタ領域とP型半導体基板1と
を分離するためのN型埋込み層2を形成する。次に、例
えばレジストをマスクにして砒素を60keV、1×1
15/cm2の条件でイオン注入した後、900℃、3
0分程度の熱処理を施すことにより、縦型NPNトラン
ジスタのコレクタ埋込み層となる第1のN+型埋込み層
4と、IILのNPN部分のエミッタ領域の一部となる
第2のN+型埋込み層5とを同時に形成する。さらに、
例えばレジストをマスクにしてボロンを40keV、1
×1014/cm2の条件でイオン注入した後、1100
℃、180分程度の熱処理を施すことにより、縦型PN
Pトランジスタのコレクタ埋込層となる第1のP+型埋
込み層7と、素子分離領域の一部を構成する下部分離領
域となる第2のP+型埋込み層6とを同時に形成する。
この場合、不純物の拡散係数が砒素、ボロン、燐の順に
大きくなるので、埋込み層の深さは図示のように第1及
び第2のN+型埋込み層4,5、第1及び第2のP+型埋
込み層6,7、N型埋込み層2の順に深くなる。
First, as shown in FIG. 1, the main surface of a P-type (111) semiconductor substrate 1 having a specific resistance of, for example, 10 to 20 .OMEGA.cm
After ion implantation under the condition of 1 × 10 13 / cm 2 , 120
By performing heat treatment at 0 ° C. for about 120 minutes, the vertical P
An N-type buried layer 2 for separating the collector region of the NP transistor from the P-type semiconductor substrate 1 is formed. Next, arsenic is applied at 60 keV and 1 × 1 using a resist as a mask, for example.
After ion implantation under the condition of 0 15 / cm 2 ,
By heat treatment of about 0 minutes, the first N + -type buried layer 4 serving as a collector buried layer of the vertical NPN transistor, a second N + -type buried to be a part of the emitter region of the NPN part of IIL The layer 5 is formed at the same time. further,
For example, using a resist as a mask, boron is
After ion implantation under the condition of × 10 14 / cm 2 , 1100
Heat treatment at 180 ° C for about 180 minutes allows vertical PN
A first P + -type buried layer 7 serving as a collector buried layer of a P transistor and a second P + -type buried layer 6 serving as a lower isolation region constituting a part of an element isolation region are simultaneously formed.
In this case, since the diffusion coefficient of the impurity increases in the order of arsenic, boron, and phosphorus, the depth of the buried layer is, as shown, the first and second N + -type buried layers 4, 5, the first and second N + buried layers. The P + -type buried layers 6 and 7 become deeper in the order of the N-type buried layer 2.

【0027】次に、図2に示したように、P型半導体基
板1上にIILのNPN部分のエミッタ領域の一部等と
なる例えば比抵抗1Ω・cm、厚さ2.5μmのN-
エピタキシャル層9を形成したうえで、例えばレジスト
をマスクにしてボロンを80keV、2×1012/cm
2の条件でイオン注入した後、1100℃、100分程
度の熱処理を施すことにより、縦型PNPトランジスタ
のコレクタ領域の一部となる第1のP-型拡散層11
と、IILのNPN部分のベース領域の一部となる第2
のP-型拡散層12と、素子分離領域の一部を構成する
上部分離領域となる第3のP-型拡散層10とを同時に
形成する。さらに、例えばレジストをマスクにして燐を
80keV、3×1015/cm2の条件でイオン注入し
た後、950℃、30分程度の熱処理を施すことによ
り、縦型NPNトランジスタのコレクタウォール領域と
なる第1のN+型拡散領域13と、IILのNPN部分
のエミッタ領域の一部となる第2のN+型拡散領域14
とを形成する。
Next, as shown in FIG. 2, P-type on the semiconductor substrate 1 becomes a part such as the emitter region of the NPN part of IIL example resistivity 1 [Omega · cm, a thickness of 2.5 [mu] m N - type After the epitaxial layer 9 is formed, boron is applied at 80 keV, 2 × 10 12 / cm using, for example, a resist as a mask.
After the ion implantation under the conditions of 2 , a heat treatment at about 1100 ° C. for about 100 minutes is performed so that the first P -type diffusion layer 11 which becomes a part of the collector region of the vertical PNP transistor is formed.
And a second part of the base region of the NPN portion of the IIL
Of the P type diffusion layer 12 and the third P type diffusion layer 10 serving as an upper isolation region which constitutes a part of the element isolation region. Furthermore, for example, after ion implantation of phosphorus at 80 keV and 3 × 10 15 / cm 2 using a resist as a mask, a heat treatment is performed at 950 ° C. for about 30 minutes to form a collector wall region of the vertical NPN transistor. A first N + -type diffusion region 13 and a second N + -type diffusion region 14 that is part of the emitter region of the NPN portion of the IIL
And are formed.

【0028】次に、図3に示したように、例えばレジス
トをマスクにしてボロンを30keV、2×1013/c
2の条件でイオン注入した後、900℃、30分程度
の熱処理を施すことにより、縦型NPNトランジスタの
ベース領域となる第1のP型拡散層16と、IILのイ
ンジェクタ領域となる第2のP型拡散層17と、IIL
のNPN部分のベース領域の一部となる第3のP型拡散
層18と、素子分離領域の一部となる第4のP型拡散層
15とを同時に形成する。
Next, as shown in FIG. 3, for example, using a resist as a mask, boron is applied at 30 keV and 2 × 10 13 / c.
After the ion implantation under the condition of m 2 , a heat treatment at 900 ° C. for about 30 minutes is performed, whereby the first P-type diffusion layer 16 serving as the base region of the vertical NPN transistor and the second P-type diffusion layer serving as the IIL injector region are formed. P-type diffusion layer 17 and IIL
The third P-type diffusion layer 18 which becomes a part of the base region of the NPN portion and the fourth P-type diffusion layer 15 which becomes a part of the element isolation region are simultaneously formed.

【0029】さらに、図4に示したように、例えばレジ
ストをマスクにして燐を80keV、4×1013/cm
2の条件でイオン注入することにより、縦型PNPトラ
ンジスタのベース領域となる第1のN型拡散層19と、
IILのNPN部分のコレクタ領域となる複数の第2の
N型拡散層20とを同時に形成する。ただし、第3のP
型拡散層18上に形成される複数の第2のN型拡散層2
0は、いずれも第2のP-型拡散層12に達しないよう
にする。次に、縦型PNPトランジスタのコレクタコン
タクト、ベースコンタクト及びエミッタとなる各領域
上、縦型NPNトランジスタのコレクタコンタクト、ベ
ースコンタクト及びエミッタとなる各領域上、並びに、
IILのインジェクタコンタクト、コレクタコンタク
ト、ベースコンタクト及びエミッタコンタクトとなる各
領域上にポリシリコン膜(図示していない。)を形成し
た後、例えばレジストをマスクにして縦型PNPトラン
ジスタのベースコンタクトとなる領域上、縦型NPNト
ランジスタのコレクタコンタクト及びエミッタとなる各
領域上、並びに、IILのコレクタコンタクト及びエミ
ッタコンタクトとなる各領域上のポリシリコン膜中に砒
素を60keV、1×1016/cm2の条件でイオン注
入し、この後950℃、60分程度の熱処理を施してポ
リシリコン膜から砒素を拡散させることにより、縦型P
NPトランジスタのベースコンタクト領域となる第1の
+型拡散層25と、縦型NPNトランジスタのコレク
タコンタクト領域となる第2のN+型拡散層22と、該
縦型NPNトランジスタのエミッタ領域となる第3のN
+型拡散層21と、IILのコレクタコンタクト領域と
なる第4のN+型拡散層23と、該IILのエミッタコ
ンタクト領域となる第5のN+型拡散層24とを同時に
形成する。引き続いて、例えばレジストをマスクにして
縦型NPNトランジスタのベースコンタクトとなる領域
上、縦型PNPトランジスタのコレクタコンタクト及び
エミッタとなる各領域上、並びに、IILのインジェク
タコンタクト及びベースコンタクトとなる各領域上のポ
リシリコン膜中にボロンを30keV、2×1016/c
2の条件でイオン注入し、この後900℃、45分程
度の熱処理を施してポリシリコン膜からボロンを拡散さ
せることにより、縦型NPNトランジスタのベースコン
タクト領域となる第1のP+型拡散層28と、縦型PN
Pトランジスタのコレクタコンタクト領域となる第2の
+型拡散層27と、該縦型PNPトランジスタのエミ
ッタ領域となる第3のP+型拡散層26と、IILのイ
ンジェクタコンタクト領域となる第4のP+型拡散層2
9と、該IILのベースコンタクト領域となる第5のP
+型拡散層30とを同時に形成する。最後に、例えばA
l(アルミニウム)等を用いた電極配線を形成して本半
導体装置を完成させる。
Further, as shown in FIG. 4, for example, using a resist as a mask, phosphorous is 80 keV, 4 × 10 13 / cm.
The first N-type diffusion layer 19 serving as a base region of the vertical PNP transistor is formed by performing ion implantation under the condition ( 2 ).
A plurality of second N-type diffusion layers 20 serving as a collector region of the NPN portion of the IIL are simultaneously formed. However, the third P
Plurality of second N-type diffusion layers 2 formed on type diffusion layer 18
0 prevents any of them from reaching the second P type diffusion layer 12. Next, on each region serving as a collector contact, a base contact and an emitter of a vertical PNP transistor, on each region serving as a collector contact, a base contact and an emitter of a vertical NPN transistor, and
After a polysilicon film (not shown) is formed on each of the IIL injector contact, collector contact, base contact, and emitter contact, a region serving as a base contact of the vertical PNP transistor using, for example, a resist as a mask. Arsenic is applied at 60 keV and 1 × 10 16 / cm 2 in the polysilicon film on the upper region, on each region serving as the collector contact and the emitter contact of the vertical NPN transistor, and on each region serving as the collector contact and the emitter contact of the IIL. Then, heat treatment is performed at 950 ° C. for about 60 minutes to diffuse arsenic from the polysilicon film, thereby forming a vertical P
A first N + -type diffusion layer 25 serving as a base contact region of the NP transistor, a second N + -type diffusion layer 22 serving as a collector contact region of the vertical NPN transistor, and an emitter region of the vertical NPN transistor Third N
A + type diffusion layer 21, a fourth N + type diffusion layer 23 serving as an IIL collector contact region, and a fifth N + type diffusion layer 24 serving as an IIL emitter contact region are simultaneously formed. Subsequently, for example, on a region serving as a base contact of a vertical NPN transistor using a resist as a mask, on a region serving as a collector contact and an emitter of a vertical PNP transistor, and on a region serving as an injector contact and a base contact of an IIL Boron in the polysilicon film of 30 keV, 2 × 10 16 / c
By implanting ions under the condition of m 2 and then performing a heat treatment at 900 ° C. for about 45 minutes to diffuse boron from the polysilicon film, the first P + -type diffusion which becomes the base contact region of the vertical NPN transistor is formed. Layer 28 and vertical PN
A second P + -type diffusion layer 27 serving as a collector contact region of the P-transistor, a third P + -type diffusion layer 26 serving as an emitter region of the vertical PNP transistor, and a fourth P-type diffusion layer 26 serving as an IIL injector contact region P + type diffusion layer 2
9 and a fifth P serving as a base contact region of the IIL.
The + type diffusion layer 30 is formed simultaneously. Finally, for example, A
An electrode wiring using l (aluminum) or the like is formed to complete the present semiconductor device.

【0030】以上のとおり本実施例では、IILのNP
N部分のエミッタ領域を第2のN + 型埋込み層5と該第
2のN + 型埋込み層5より不純物濃度の低いN - 型エピタ
キシャル層9との2層で構成し、かつIILのNPN部
分のベース領域を第2のP-型拡散層12と該第2のP-
型拡散層12より不純物濃度の高い第3のP型拡散層1
8との2層で構成し、低濃度の-型エピタキシャル層
9と低濃度の第2のP-型拡散層12との間でのみエミ
ッタ−ベース間接合を形成する一方で、高濃度の第3の
P型拡散層18と複数の第2のN型拡散層20との間で
のみ各々ベース−コレクタ間接合を形成している。しか
も、縦型PNPトランジスタのコレクタ領域の一部とな
る低濃度の第1のP-型拡散層11と同時かつ同じプロ
セスでエミッタ側の第2のP-型拡散層12を形成し、
縦型NPNトランジスタのベース領域となる高濃度の第
1のP型拡散層16と同時かつ同じプロセスでコレクタ
側の第3のP型拡散層18を形成している。
As described above, in this embodiment , NP of IIL
The N-part emitter region is formed by the second N + type buried layer 5 and the second
N type epitaxy having a lower impurity concentration than the N + type buried layer 5 of FIG.
Composed of two layers of a Kisharu layer 9 and the base region of the NPN part of the IIL of the 2 P - type diffusion layer 12 and said 2 P -
Third P-type diffusion layer 1 having an impurity concentration higher than that of p-type diffusion layer 12
And an emitter-base junction is formed only between the low-concentration N -type epitaxial layer 9 and the low-concentration second P -type diffusion layer 12. On the other hand, a base-collector junction is formed only between the high-concentration third P-type diffusion layer 18 and the plurality of second N-type diffusion layers 20. In addition, the second P -type diffusion layer 12 on the emitter side is formed simultaneously and in the same process as the low-concentration first P -type diffusion layer 11 that becomes a part of the collector region of the vertical PNP transistor.
A third P-type diffusion layer 18 on the collector side is formed simultaneously with the same process as the high-concentration first P-type diffusion layer 16 serving as a base region of a vertical NPN transistor.

【0031】図5は、図4の半導体装置のIILコレク
タコンタクト領域23の形成位置における不純物濃度プ
ロファイルを示した概念図である。同図に示されるよう
に、エミッタ領域の一部を構成するN-型エピタキシャ
ル層9との間でエミッタ−ベース間接合を形成する第2
のP-型拡散層12(ベース領域下層)の不純物濃度を
従来と同じ程度に低くおさえる一方で、コレクタ領域の
一部を構成する第2のN型拡散層20との間でベース−
コレクタ間接合を形成する第3のP型拡散層18(ベー
ス領域上層)の不純物濃度を従来より高くすることがで
きる。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an impurity concentration profile at a position where the IIL collector contact region 23 of the semiconductor device of FIG. 4 is formed. As shown in the figure, a second emitter-base junction is formed with the N -type epitaxial layer 9 constituting a part of the emitter region.
The impurity concentration of the P -type diffusion layer 12 (lower layer of the base region) is kept as low as the conventional one, while the base concentration between the P -type diffusion layer 12 and the second N-type diffusion layer 20 constituting a part of the collector region is reduced.
The impurity concentration of the third P-type diffusion layer 18 (upper layer of the base region) which forms the collector-to-collector junction can be made higher than before.

【0032】したがって、本実施例によれば、第3のP
型拡散層18の介在によりIILのベース−コレクタ間
接合のベース側への空乏層の広がりが抑制できるので、
IILのコレクタ・エミッタ間耐圧を従来より高くする
ことができる。一方、エミッタ−ベース間接合の不純物
濃度分布は従来と同じであり、ベース−コレクタ間接合
のベース側の高濃度部分すなわち第3のP型拡散層18
はIIL動作時にはほとんど空乏化するので、従来と変
わらない程度の電流増幅率を得ることができる。すなわ
ち、本実施例によれば、一層の高速化、高集積化を図る
ためにN-型エピタキシャル層9を薄くすることがで
き、縦型PNPトランジスタ、縦型NPNトランジスタ
及びIILを一体化した高速、高密度かつ高耐圧の半導
体装置を実現できることとなる。しかも、縦型PNPト
ランジスタの第1のP-型拡散層11とIILの第2の
-型拡散層12とを同時かつ同じプロセスで形成する
とともに、縦型NPNトランジスタの第1のP型拡散層
16とIILの第3のP型拡散層18とを同時かつ同じ
プロセスで形成しているので、従来に比べて製造工程数
が増えることはない。ただし、これら第1のP-型拡散
層11と第2のP-型拡散層12との形成を別々の工程
とすることも可能である。第1のP型拡散層16と第3
のP型拡散層18との形成についても同様である。
Therefore, according to the present embodiment, the third P
The diffusion of the depletion layer to the base side of the base-collector junction of the IIL can be suppressed by the interposition of the type diffusion layer 18.
The IIL collector-emitter breakdown voltage can be made higher than before. On the other hand, the impurity concentration distribution at the junction between the emitter and the base is the same as the conventional one, and the high concentration portion on the base side of the junction between the base and the collector, that is, the third P-type diffusion layer 18 is formed.
Is almost depleted at the time of IIL operation, so that a current amplification rate that is not different from the conventional one can be obtained. That is, according to the present embodiment, the N -type epitaxial layer 9 can be made thinner in order to achieve higher speed and higher integration, and the high-speed integration of the vertical PNP transistor, the vertical NPN transistor, and the IIL. Thus, a semiconductor device with high density and high withstand voltage can be realized. In addition, the first P - type diffusion layer 11 of the vertical PNP transistor and the second P - type diffusion layer 12 of the IIL are formed simultaneously and in the same process, and the first P - type diffusion layer 11 of the vertical NPN transistor is formed. Since the layer 16 and the third P-type diffusion layer 18 of IIL are formed simultaneously and by the same process, the number of manufacturing steps does not increase compared to the related art. However, the formation of the first P -type diffusion layer 11 and the second P -type diffusion layer 12 can be performed in separate steps. The first P-type diffusion layer 16 and the third
The same applies to the formation of the P-type diffusion layer 18.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明してきたとおり請求項1の発明
によれば、IILのエミッタ領域を高濃度の第1のエミ
ッタ層と低濃度の第2のエミッタ層とに分け、かつII
Lのベース領域を低濃度の第1のベース層と高濃度の第
2のベース層とに分け、低濃度の第2のエミッタ層と低
濃度の第1のベース層との間でのみエミッタ−ベース間
接合を形成する一方で、高濃度の第2のベース層とコレ
クタ層との間でのみベース−コレクタ間接合を形成した
半導体装置の構成を採用したので、第2のエミッタ層及
第1のベース層の作用で従来同様にIILの高電流増
幅率が維持できるだけでなく、第2のベース層の介在に
よりベース幅を小さくしても高いコレクタ・エミッタ間
耐圧が得られ、一層の高速化、高集積化を実現すること
ができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the high concentration first emitter layer is formed in the IIL emitter region.
And a lightly doped second emitter layer, and II
The base region of L is divided into a low-concentration first base layer and a high-concentration second base layer, and the emitter is disposed only between the low-concentration second emitter layer and the low-concentration first base layer. while forming the base junction, the base only between the high-concentration second base layer and the collector layer of - because adopting the structure of the semiconductor device forms the collector junction, the second emitter So及
By the action of the first base layer, the high current amplification factor of the IIL can be maintained as in the conventional case, and a high collector-emitter breakdown voltage can be obtained even if the base width is reduced by the interposition of the second base layer. Speed and high integration can be realized.

【0034】請求項2の発明によれば、半導体基板に形
成された高濃度の第1のエミッタ層 上にエピタキシャル
成長により低濃度の第2のエミッタ層を形成したうえで
第2のエミッタ層へ次々とドーピングを行うことによ
り第1及び第2のベース層並びにコレクタ層を順次各々
の上に形成する半導体装置の製造方法を採用したので、
低濃度の第2のエミッタ層と低濃度の第1のベース層と
の間でのみエミッタ−ベース間接合が形成される一方
で、高濃度の第2のベース層とコレクタ層との間でのみ
ベース−コレクタ間接合が形成される。したがって、従
来同様にIILの高電流増幅率が維持できるだけでな
く、ベース幅を小さくしても高いコレクタ・エミッタ間
耐圧が得られ、一層の高速化、高集積化を実現すること
ができる。
According to the second aspect of the present invention, the semiconductor substrate has a shape.
Epitaxial on the high concentration first emitter layer formed
The semiconductor device formed on in terms of the formation of the second emitter layer of a low concentration of the first and second base layers and sequentially each collector layer by performing one after another doping to the second emitter layer by growing Since the manufacturing method was adopted,
An emitter-base junction is formed only between the low-concentration second emitter layer and the low-concentration first base layer, while only between the high-concentration second base layer and the collector layer. A base-collector junction is formed. Therefore, not only can the high current amplification factor of the IIL be maintained as in the related art, but also a high collector-emitter breakdown voltage can be obtained even if the base width is reduced, and higher speed and higher integration can be realized.

【0035】特に、請求項3の発明によれば、上記II
Lの低濃度の第1のベース層の形成を縦型PNPトラン
ジスタのコレクタ層の形成と同時かつ同じプロセスで行
う構成を採用したので、縦型PNPトランジスタのアー
リー電圧を低下させることなく該縦型PNPトランジス
タとIILとを共通の半導体基板上に形成することがで
きる。しかも、従来に比べて工程数が増えることはな
い。また、請求項4の発明によれば、上記IILの高濃
度の第2のベース層の形成を縦型NPNトランジスタの
ベース層の形成と同時かつ同じプロセスで行う構成を採
用したので、従来に比べて工程数を増やすことなく該縦
型NPNトランジスタとIILとを共通の半導体基板上
に形成することができる。
In particular, according to the invention of claim 3, the above II
Since the first base layer having a low concentration of L is formed simultaneously with the formation of the collector layer of the vertical PNP transistor by the same process, the vertical PNP transistor can be formed without lowering the Early voltage. The PNP transistor and the IIL can be formed on a common semiconductor substrate. Moreover, the number of steps does not increase as compared with the conventional case. According to the fourth aspect of the present invention, the formation of the high concentration second base layer of IIL is performed simultaneously with the same process as the formation of the base layer of the vertical NPN transistor. Thus, the vertical NPN transistor and the IIL can be formed on a common semiconductor substrate without increasing the number of steps.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 縦型PNPトランジスタと縦型NPNトラン
ジスタとIILとが共通の半導体基板上に形成された本
発明の一実施例に係る半導体装置の第1の製造工程断面
図である。
FIG. 1 is a first manufacturing process sectional view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention in which a vertical PNP transistor, a vertical NPN transistor, and an IIL are formed on a common semiconductor substrate.

【図2】 図1に続く製造工程を示した第2の製造工程
断面図である。
FIG. 2 is a second manufacturing process sectional view showing a manufacturing process following FIG. 1;

【図3】 図2に続く製造工程を示した第3の製造工程
断面図である。
FIG. 3 is a third manufacturing process sectional view showing a manufacturing process following FIG. 2;

【図4】 本発明の一実施例に係る半導体装置の製造完
了状態を示した第4の製造工程断面図である。
FIG. 4 is a fourth manufacturing process sectional view showing the completed state of the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図5】 図4の半導体装置のIILコレクタコンタク
ト領域の形成位置における不純物濃度プロファイルを示
した概念図である。
5 is a conceptual diagram showing an impurity concentration profile at a position where an IIL collector contact region is formed in the semiconductor device of FIG. 4;

【図6】 縦型PNPトランジスタと縦型NPNトラン
ジスタとIILとが共通の半導体基板上に形成された従
来の半導体装置のうちのIIL部分を示した断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an IIL portion of a conventional semiconductor device in which a vertical PNP transistor, a vertical NPN transistor, and an IIL are formed on a common semiconductor substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…P型半導体基板 2…N型埋込み層(縦型PNPトランジスタのコレクタ
領域と基板との間の分離領域) 4…第1のN+型埋込み層(縦型NPNトランジスタの
コレクタ埋込み層) 5…第2のN+型埋込み層(IILのエミッタ領域の一
部)[IILの第1導電型の第1のエミッタ層] 6…第2のP+型埋込み層(素子分離領域の一部となる
下部分離領域) 7…第1のP+型埋込み層(縦型PNPトランジスタの
コレクタ埋込み層) 9…N-型エピタキシャル層[IILの第1導電型の
2のエミッタ層] 10…第3のP-型拡散層(素子分離領域の一部となる
上部分離領域) 11…第1のP-型拡散層(縦型PNPトランジスタの
コレクタ領域の一部)[縦型PNPトランジスタのコレ
クタ層] 12…第2のP-型拡散層(IILのベース領域の一
部)[IILの第2導電型の第1のベース層] 13…第1のN+型拡散領域(縦型NPNトランジスタ
のコレクタウォール領域) 14…第2のN+型拡散領域(IILのエミッタ領域の
一部) 15…第4のP型拡散層(素子分離領域の一部) 16…第1のP型拡散層(縦型NPNトランジスタのベ
ース領域)[縦型NPNトランジスタのベース層] 17…第2のP型拡散層(IILのインジェクタ領域) 18…第3のP型拡散層(IILのベース領域の一部)
[IILの第2導電型の第2のベース層] 19…第1のN型拡散層(縦型PNPトランジスタのベ
ース領域) 20…第2のN型拡散層(IILのコレクタ領域)[I
ILの第1導電型のコレクタ層] 21…第3のN+型拡散層(縦型NPNトランジスタの
エミッタ領域) 22…第2のN+型拡散層(縦型NPNトランジスタの
コレクタコンタクト領域) 23…第4のN+型拡散層(IILのコレクタコンタク
ト領域) 24…第5のN+型拡散層(IILのエミッタコンタク
ト領域) 25…第1のN+型拡散層(縦型PNPトランジスタの
ベースコンタクト領域) 26…第3のP+型拡散層(縦型PNPトランジスタの
エミッタ領域) 27…第2のP+型拡散層(縦型PNPトランジスタの
コレクタコンタクト領域) 28…第1のP+型拡散層(縦型NPNトランジスタの
ベースコンタクト領域) 29…第4のP+型拡散層(IILのインジェクタコン
タクト領域) 30…第5のP+型拡散層(IILのベースコンタクト
領域)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... P-type semiconductor substrate 2 ... N-type buried layer (separation area between the collector region of a vertical PNP transistor and a substrate) 4 ... 1st N + type buried layer (collector buried layer of a vertical NPN transistor) 5 ... Second N + type buried layer (part of emitter region of IIL ) [First emitter layer of first conductivity type of IIL] 6 ... Second P + type buried layer (part of element isolation region lower isolation region) 7 ... first P + -type buried layer (vertical PNP transistor collector buried layer of) 9 ... N made - -type epitaxial layer [the first conductivity type IIL first
2 emitter layer] 10... Third P -type diffusion layer (upper isolation region that becomes a part of the element isolation region) 11... First P -type diffusion layer (a part of the collector region of the vertical PNP transistor) [Collector layer of vertical PNP transistor] 12... Second P type diffusion layer (part of base region of IIL) [first base layer of second conductive type of IIL] 13. First N + type Diffusion region (collector wall region of vertical NPN transistor) 14... Second N + -type diffusion region (part of emitter region of IIL) 15 .. fourth P-type diffusion layer (part of element isolation region) 16. First P-type diffusion layer (base region of vertical NPN transistor) [Base layer of vertical NPN transistor] 17... Second P-type diffusion layer (IIL injector region) 18... Third P-type diffusion layer ( Part of the base region of IIL)
[Second base layer of second conductivity type of IIL] 19: first N-type diffusion layer (base region of vertical PNP transistor) 20: second N-type diffusion layer (collector region of IIL) [I
IL first conductivity type collector layer] 21... Third N + type diffusion layer (emitter region of vertical NPN transistor) 22... Second N + type diffusion layer (collector contact region of vertical NPN transistor) 23 ... Fourth N + -type diffusion layer (collector contact region of IIL) 24 .. Fifth N + -type diffusion layer (emitter contact region of IIL) 25 .. First N + -type diffusion layer (base of vertical PNP transistor) Contact region) 26: third P + type diffusion layer (emitter region of vertical PNP transistor) 27: second P + type diffusion layer (collector contact region of vertical PNP transistor) 28: first P + type diffusion layers (vertical base contact region of the NPN transistor) 29 ... fourth P + -type diffusion layer (injector contact region IIL) 30 ... fifth P + -type diffusion layer (IIL the base Contact area)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 光男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−98957(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/8226 H01L 27/082 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Mitsuo Tanaka 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-58-98957 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/8226 H01L 27/082

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1導電型の第1のエミッタ層と、該第1のエミッタ層上に形成され、該第1のエミッタ層
より不純物濃度が低い第1導電型の第2のエミッタ層
と、 該第2のエミッタ層上に形成され、該第2の エミッタ層
との間でのみエミッタ−ベース間接合を形成する第2導
電型の第1のベース層と、該第1のベース層上に形成され、 該第1のベース層より
不純物濃度が高い第2導電型の第2のベース層と、該第2のベース層上に形成され、 該第2のベース層との
間でのみベース−コレクタ間接合を形成する第1導電型
のコレクタ層とを有するIILを備えたことを特徴とす
る半導体装置。
A first emitter layer of a first conductivity type and a first emitter layer formed on the first emitter layer;
Second emitter layer of first conductivity type having lower impurity concentration
A first base layer of a second conductivity type formed on the second emitter layer and forming an emitter-base junction only with the second emitter layer; and the first base layer A second conductive type second base layer having a higher impurity concentration than the first base layer, and a second conductive type second base layer formed on the second base layer. A semiconductor device comprising: an IIL having a first conductivity type collector layer forming a base-collector junction.
【請求項2】 第1導電型の第1及び第2のエミッタ層
と第2導電型の第1及び第2のベース層と第1導電型の
コレクタ層とを有するIILを備えた半導体装置を製造
するための方法であって、 半導体基板に前記第1のエミッタ層を形成する工程と、該半導体基板上へのエピタキシャル成長により該第1の
エミッタ層上に該第1のエミッタ層より不純物濃度が低
い前記第2のエミッタ層を形成する工程と、第2のエミッタ層へのドーピングにより該第2のエミ
ッタ層上に前記第1のベース層を形成する工程と、 該第1のベース層へのドーピングにより該第1のベース
層上に該第1のベース層より不純物濃度が高い前記第2
のベース層を形成する工程と、 該第2のベース層へのドーピングにより該第2のベース
層上に前記コレクタ層を形成する工程とを備え 前記第2のエミッタ層と前記第1のベース層との間での
みエミッタ−ベース間接合が、前記第2のベース層と前
記コレクタ層との間でのみベース−コレクタ間接合がそ
れぞれ形成される ことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
2. A semiconductor device comprising an IIL having first and second emitter layers of a first conductivity type, first and second base layers of a second conductivity type, and a collector layer of a first conductivity type. A method for manufacturing , comprising: forming the first emitter layer on a semiconductor substrate; and epitaxially growing the first emitter layer on the semiconductor substrate.
The impurity concentration on the emitter layer is lower than that of the first emitter layer.
Forming a have the second emitter layer, and forming the first base layer to said second emitter <br/> jitter layer by doping into the second emitter layer, the The second base layer having a higher impurity concentration than the first base layer on the first base layer by doping the first base layer.
Forming a base layer on the second base layer, and forming the collector layer on the second base layer by doping the second base layer , wherein the second emitter layer and the first base are formed. Between the layers
The emitter-base junction is in front of the second base layer.
The base-collector junction only occurs with the collector layer.
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein each of the semiconductor devices is formed .
【請求項3】 請求項2記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記IILの第1のベース層の形成は、該IILと共通
の半導体基板上に設けられる縦型PNPトランジスタの
コレクタ層の形成と同時かつ同じプロセスで行われるこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein forming the first base layer of the IIL comprises forming a collector layer of a vertical PNP transistor provided on a semiconductor substrate common to the IIL. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is performed simultaneously and in the same process.
【請求項4】 請求項2記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記IILの第2のベース層の形成は、該IILと共通
の半導体基板上に設けられる縦型NPNトランジスタの
ベース層の形成と同時かつ同じプロセスで行われること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein forming the second base layer of the IIL comprises forming a base layer of a vertical NPN transistor provided on a semiconductor substrate common to the IIL. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is performed simultaneously and in the same process.
JP03175410A 1991-07-16 1991-07-16 Semiconductor device and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP3135615B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03175410A JP3135615B2 (en) 1991-07-16 1991-07-16 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03175410A JP3135615B2 (en) 1991-07-16 1991-07-16 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0521728A JPH0521728A (en) 1993-01-29
JP3135615B2 true JP3135615B2 (en) 2001-02-19

Family

ID=15995610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03175410A Expired - Fee Related JP3135615B2 (en) 1991-07-16 1991-07-16 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3135615B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0521728A (en) 1993-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4038680A (en) Semiconductor integrated circuit device
KR0171128B1 (en) A vertical bipolar transistor
US4724221A (en) High-speed, low-power-dissipation integrated circuits
US4669179A (en) Integrated circuit fabrication process for forming a bipolar transistor having extrinsic base regions
JP3135615B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH0582986B2 (en)
JPS5811743B2 (en) Handout Taisouchino Seizouhouhou
JP3128808B2 (en) Semiconductor device
US5506156A (en) Method of fabricating bipolar transistor having high speed and MOS transistor having small size
US4097888A (en) High density collector-up structure
JPH0582534A (en) Semiconductor device
JPS5916414B2 (en) semiconductor equipment
JPS6241427B2 (en)
JPS63175463A (en) Manufacture of bipolar mos integrated circuit
JPH0499328A (en) Bipolar transistor
JPS63202965A (en) Semiconductor device
JPH0834244B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH0425711B2 (en)
JP3120441B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS62216356A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit
JPH0439787B2 (en)
JPH05109748A (en) Semiconductor device and manufacture of the same
JPH05109745A (en) Semiconductor device
JPH0629374A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH0697275A (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20001114

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees