JPH03256331A - バイポーラｉｃの製造方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、バイポーラＩＣの製造方法に関し、詳しく
は、外部ベース（以下アウタベース）形のバイポーラト
ランジスタにおいて、その素子分離領域の形成工程を独
立に設けることなく、その製造工程を低減を図ることが
できるようなバイポーラＩＣの製造方法に関する。

［従来の技術］ バイポーラＩＣの１つであるバイポーラＬＳＩでは、Ｌ
ＯＧＯ８により素子分離酸化膜を形成して各素子の分離
が行われか、あるいは、各素子間にＰ型やＮ型の領域を
縦に形成して素子をアイソレーションする素子分離が行
われている。

後者の素子分離方式では、第２図の（ａ）に示すように
、例えば、Ｐ−ｓｕｂ（Ｐ型基板）１に連続してＮ＋の
コレクタ埋込み層（Ｂ／Ｌ）２を形成し、その両側にＰ
＋の下側の素子分離領域（Ｌ／Ｉ）３．３を形成してこ
れを下側素子分離領域とし、その後の工程で、上部から
シリコン酸化膜を介してイオン注入等によりＰ＋イオン
を打込み、同図（ｂ）に示されるように、上側の素子分
離領域（Ｕ／Ｉ）４を上側素子分離領域として形成し、
これらをその先端側で結合して素子のアイソレーション
処理をしている。なお、符号５は、５ｉ０２膜である。

このような素子分離領域を形成した後に、素子分離され
た領域にベース等のバイポーラトランジスタの半導体領
域が形成される。

［解決しようとする課題］ このような従来技術にあっては、必ずマスキング処理を
してＵ／Ｉを独立な工程で形成しなければならないため
にその分余分な工程が必要になる。

そためにこの処理工程骨だけ製造効率が低下する欠点が
ある。

この発明は、このような従来技術の問題点を解決するも
のであって、バイポーラトランジスタを形成する場合に
独立にＵ／Ｉ領域の形成工程を行わなくて済むバイポー
ラＩＣの製造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段コ このような目的を達成するためのこの発明のバイポーラ
ＩＣの製造方法の構成は、埋込み層を形成する不純物の
熱拡散係数より大きな熱拡散係数を有する不純物を前記
下側素子分離領域に導入して下側素子分離領域を形成す
る第１の工程と、熱拡散処理により下側素子分離領域を
上側へ拡大させて形成する第２の工程と、ベース形成工
程においてベース領域形成のためのイオン導入と同時に
下側素子分離領域の上部に上側素子分離領域を形成する
ためのイオンを導入してベース領域の形成と同時に上側
素子分離領域を形成する第３の工程とを備えていて、第
３の工程により形成される上側素子分離領域が第２の工
程により拡大される下側素子分離領域と結合する範囲ま
で第２の工程において下側素子分離領域の範囲の上側へ
の拡大が行われるものである。

［作用］ このように、バイポーラトランジスタを形成スる場合に
おいて、そのベースの形成工程の中でＵ／■領域の形成
を同時に行うようにしているので、独立にＵ／Ｉ領域の
形成工程を設ける必要がなく、特に、アウタベース形の
バイポーラトランジスタにあってはその製造効率を向上
させることができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は、この発明のバイポーラＩＣの製造方法を適用
した一実施例のアウタベース型バイポーラＬＳＩの製造
工程のアイソレーション処理までの主要工程の説明図で
ある。

第１図において、まず、Ｐ−ｓｕｂｌｏにコレクタ埋込
み領域となるＮ十領域を、例えば、５Ｉ０２膜を介して
ヒ素（Ａｓ”）イオンを打込み、あるいはドープして熱
拡散により形成する。これが第１図（ａ）であり、１１
がコレクタ埋込み層、１２が８１０２膜である。

次に、下側素子分離領域（Ｌ／Ｉ）を形成するために、
レジスト１３をマスクにしてＬ／Ｉを形成する対応位置
上の５Ｉ０２膜１２を除去し、そこにボロン（Ｂ＋）等
の不純物をイオン注入する。

このときの状態を示しているのが、同図（ｂ）であり、
１４　ａ、　　１４　ａがこのとき打込まれたボロンで
ある。

次に、レジスト１３．Ｓｌ　０２膜１２を除去してＮ型
単結晶シリコンを１１００膜程度の高温で５μ■程度成
長（その成長層Ｎ−ＥＰＩ）させる。

それが同図（Ｃ）である。そして、このとき形成された
Ｌ／Ｉが１４．１４である。

次に、表面を薄く酸化して８１０２膜１２ａを堆積させ
てコレクタコンタクトウェル領域（Ｃ／前）を形成する
ために、レジストをマスクにコンタクトを形成する対応
位置の上のＳｌ０２Ｍ１２ａを除去後、そこにＮ型の不
純物のイオン注入し、あるいはドープしてＮ型のコンタ
クト領域１５を形成する。これが同図（ｄ）である。

その後、Ｓ　１０２膜１２ａを除去して熱酸化を行い、
各領域の不純物を拡散させる。ボロンの拡散係数は、埋
込み層１１のヒ素の拡散係数に比べて大きいので、こと
のき基板内部に形成されたＬ／１１４の領域が埋込み層
１１より拡大して同図（ｅ）に示す状態になる。なお、
１２ｂは、表面に形成されている５ｉ０２膜である。

次に、アウタベース領域とＵ／Ｉとを形成するためにレ
ジストをマスクにしてその位置に対応してＰ＋の不純物
のイオン注入し、あるいはドープする（同図（ｆ））。

さらに、イナーベース領域を形成するためにレジス）　
１３ａをマスクにシテその位置に対応してＰ＋の不純物
のイオン注入し、あるいはドープする。この状態を示す
のが同図（ｇ）、（ｈ）である。そして、レジスト１３
ａを除去して熱拡散させる。このときのアウタベース領
域１６ａ、イナーベース領域１６ｂからなるベース領域
１６の拡散形成に応じて同時に上側の素子分離領域であ
るＵ／１１７が拡散により形成される。この場合のＵ／
１１７の深さは、下側にあるＬ／１１４に達し、このと
きこれらが結合する。

この状態を示すのが同図（ｉ）である。なお、１２ｃは
、表面に形成されている５ｉ０２膜である。

このようにベース形成工程では、ベース形成とともに上
下にある素子分離領域が相互に結合する。

そのために、その前工程である（ｅ）に示す工程のＬ／
１１４の層は、上部に比較的近い位置に先端が来るとこ
ろまで熱拡散により形成させておくものである。

前記の（ｉ）以降工程は、従来と同様にエミッタを形成
し、バイポーラトランジスタを形成するものであるが、
これらについては従来と同様となるので割愛する。

ここで、（ｉ）に示す状態と従来の第２図の（ｂ）とを
比較すると理解できるように、Ｕ／Ｌ１７とＬ／１１４
とで構成される素子分離領域は、第２図（ａ）では、上
側に大きなエリアを採り、下側にくびれがある。これに
対して前記の（ｉ）では、この状態が反転していて上側
にくびれがきている。その結果、上側のエリアが小さく
なっている。このようなことからこのＵ／Ｌ１７の占有
エリアを従来より小さくすることができる。したがって
、この素子分離方式によりより高集積化ができ、例えば
、従来では、６μｍ幅の素子分離幅が２／３程度の４μ
ｍ程度まで低下させることが可能である。

以上説明してきたが、実施例のＰ＋やＮ今の領域の形成
は、ドープドポリシリコン中の不純物の拡散によりＰ＋
やＮ＋の不純物をその領域にドープすることで形成する
ことができる。

実施例では、アウタベース形成のためにそのためのイオ
ンをドープする時に同時に上側の素子分離領域形成のた
めのイオンをドープしている例を示しているが、この発
明では、ベース領域と素子分離領域との間に間隔が採れ
れば、通常のバイポーラトランジスタのベース形成のた
めの工程において、そのベース形成と上側素子分離領域
形成のイオンドープとを同時に行ってもよい。したがっ
て、通常のバイポーラトランジスタにおいて、ベース領
域と上側の素子分離領域の形成を同じ工程で行って、下
側のそれと結合することができる。

要するに、この発明は、アウタベースタイプのバイポー
ラトランジスタに限定されない。

［発明の効果］ 以上の説明から理解できるように、この発明にあっては
、バイポーラトランジスタを形成する場合において、そ
のベースの形成工程の中でＵ／Ｉ領域の形成を同時に行
うようにしているので、独立にＵ／Ｉ領域の形成工程を
設ける必要がなく、特に、アウタベース形のバイポーラ
トランジスタにあってはその製造効率を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のバイポーラＩＣの製造方法を適用
した一実施例のアウタベース型バイポーラＬＳＩの製造
工程のアイソレージｅン処理までの主要工程の説明図、
第２図は、従来のバイポーラＬＳＩの製造工程の素子分
離領域を形成する工程の概要図である。 １．１０・・・Ｐ−ｓｕｂ　（Ｐ型基板）、２．１１・
・・埋込み層（Ｂ／Ｌ）、 ３．１４・・・下部素子分離領域（Ｌ／Ｉ）、４，１７
・・・上部素子分離領域（Ｕ／　Ｉ　）、１２．１２ａ
、１２ｂ、１２ｃ・・・ＳＩ　０２膜、１３．１３ａ、
１３ｂ・＝レジスト、 １５・・・コレクタコンタクト領域、１６・・・ベース
領域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下側素子分離領域と上側素子分離領域とを形成し
   、これらを一体化させて素子分離を行うバイポーラＩＣ
   の製造方法において、埋込み層を形成する不純物の熱拡
   散係数より大きな熱拡散係数を有する不純物を前記下側
   素子分離領域に導入して前記下側素子分離領域を形成す
   る第１の工程と、熱拡散処理により前記下側素子分離領
   域を上側へ拡大させて形成する第２の工程と、ベース形
   成工程においてベース領域形成のためのイオン導入と同
   時に前記下側素子分離領域の上部に上側素子分離領域を
   形成するためのイオンを導入してベース領域の形成と同
   時に前記上側素子分離領域を形成する第３の工程とを備
   え、第３の工程により形成される前記上側素子分離領域
   が第２の工程により拡大される前記下側素子分離領域と
   結合する範囲まで第２の工程において前記下側素子分離
   領域の範囲の上側への拡大が行われることを特徴とする
   バイポーラＩＣの製造方法。