JPH0421343B2 - - Google Patents

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JPH0421343B2
JPH0421343B2 JP57046900A JP4690082A JPH0421343B2 JP H0421343 B2 JPH0421343 B2 JP H0421343B2 JP 57046900 A JP57046900 A JP 57046900A JP 4690082 A JP4690082 A JP 4690082A JP H0421343 B2 JPH0421343 B2 JP H0421343B2
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JP
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conductivity type
region
high concentration
concentration impurity
single crystal
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JP57046900A
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JPS58164239A (ja
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Tatsuo Negoro
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components
    • H01L21/762Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/76297Dielectric isolation using EPIC techniques, i.e. epitaxial passivated integrated circuit

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Element Separation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は集積回路装置及びその製造方法に係
り、特に高耐圧な集積回路装置及びその製造方法
に関する。
従来技術を図面を参照して説明する。
第1図は従来の方法によつて誘電体分離基板に
npnトランジスタを拡散しコンタクトのフオトリ
ソグラフイーを終了した段階の図である。1は単
結晶n型Si層、2と5は薄いn+領域、6は分離酸
化膜、7は多結晶基板、8は酸化膜、9はpベー
ス領域、10はnエミツタ領域、、11はn+コレ
クタ補償拡散領域である。この図でn+コレクタ
補償拡散領域11と単結晶n型Si層1の側面のn+
領域5とはn+領域5の厚さが薄い為に接続され
ていない。従つてnpnトランジスタのコレクタ直
列抵抗は高くなる。
単結晶島と同じ導電型の高濃度領域であるn+
領域2とn+領域5とを単結晶島の底部及び側壁
部にそれぞれ設けることはコレクタ直列抵抗を下
げること、ラテラルトランジスタのhFEを上げる
こと及び基板依存性を低減すること等の為に重要
である。
なお、この高濃度領域は、単結晶島の底部及び
側壁部でその厚さは同一であり、側壁部の高濃度
領域の薄いn+領域5の厚さが薄いので、誘電体
分離基板の単結晶n型Si層1への拡散による電極
取り出しの為のn+コレクタ補償拡散層11と単
結晶島側壁の高濃度領域の薄いn+領域5とを接
続しようとすると目合わせが困難となる欠点を有
していた。
第2図は従来の方法によつて誘電体分離基板に
npnトランジスタを拡散しコンタクトのフオトリ
ソグラフイーを終了した段階の図である。2は厚
いn+領域を示している。このように単結晶n型Si
層1の底面のn+領域2を厚くすると単結晶島を
深くする必要があり、深い異方性エツチングと厚
い多結晶基板7となるSiの成長等が必要となり誘
電体分離基板の製造工程に無駄が多くなる。また
側壁部の高濃度領域であるn+領域5の厚さを厚
くすると、単結晶島底部の高濃度領域であるn+
領域2の厚さも厚くなり、高耐圧を維持する為に
は単結晶島の深さをn+領域2が厚くなつた分よ
り深くする必要があり高集積化に不利になると同
時に深い異方性エツチング、厚い多結晶半導体層
7のSiの成長等が必要となり誘電体分離基板の製
造工程に無駄が多い。
第3図も従来の方法により誘電体分離基板に
npnトランジスタを拡散し、コンタクトのフオト
リソグラフイーを終了した段階の図である。13
はn+コレクタ補償拡散領域である。このコレク
タ補償拡散領域は、厚さが薄いn+領域5に接続
する為に大きな窓明けを行なうが、研削ポリツシ
ユ工程のバラツキによりこの領域13は多結晶半
導体層7のSi層にはみ出してしまい、分離酸化膜
6で分離されねばならない素子間にリークを生じ
てしまう。
本発明の目的は従来のかかる欠点を除去した誘
電体分離集積回路及びその製造方法を提供するこ
とにある。
本発明によれば単結晶島をn型半導体とすると
その底部には厚さが薄いn+領域2が設けてある
ので単結晶島上面より拡散されたp型半導体領域
であるpベース領域9と底部のn+領域2の間隔
を所定の高耐圧を得る上で必要な距離すなわち降
伏電圧印加時にn型半導体領域の単結晶n型Si層
1内に延びる空乏層幅程度の距離にすることによ
り高耐圧を実現でき単結晶島の深さをことさら深
くしないですむ。又、単結晶島の側壁のn+領域
5は厚く取つてあるので単結晶n型Si層1上面よ
り拡散されるn+コレクタ補償拡散領域11との
接続の目合わせが容易であり誘電体分離基板の仕
上げ工程である研削、ポリツシユ工程で発生する
パターン横方向のずれを吸収でき歩留が向上す
る。すなわち、パーテイカルnpnトランジスタで
は、コレクタ直列抵抗を下げると、ラテラルpnp
トランジスタではhFEが上がることが安定して歩
留り良く得られる。
次に図面を参照して本発明を説明する。
第4図は、本発明の一実施例の誘電体分離基板
にnpnトランジスタを選択的に拡散しコンタクト
のフオトリソグラフイを終了した段階の断面図で
ある。多結晶基板7の主面の一部に、誘電体膜と
しての分離酸化膜6を介して、一導電型単結晶島
が埋め込まれている。この単結晶島内の底部およ
び側壁部には、分離酸化膜6に接して設けられた
底部の一導電型高濃度不純物領域及び側壁部の一
導電型高濃度不純物領域としてのn+領域2およ
びn+領域5がそれぞれ設けられている。n+領域
2は、第1の一導電型不純物として拡散係数の小
さなヒ素、アンチモンを含み、n+領域5より厚
さが薄い領域である。n+領域5は、第2の一導
電型不純物として拡散係数の大きなリン等を含
み、n+領域2より厚さが厚い領域であり、単結
晶島の上面に端部が露出している。これらn+
域2,5以外の単結晶島の表面の一部に選択的に
逆導電型ベース領域であるpベース領域9が設け
られ、トランジスタのベースとなる。このpベー
ス領域9の中の単結晶島の表面の一部に選択的に
nエミツタ領域10を設け、トランジスタのエミ
ツタとなる。このpベース領域9以外の単結晶島
の表面の一部に選択的に側壁部のn+領域5に接
続して設けられた電極取り出し領域としてのn+
コレクタ補償拡散領域11を設ける。
この構成により本願発明は、従来の誘電体分離
基板を用いた集積回路装置が同時に有することが
できなかつた複数の効果を下記のように同時に達
成することができる。
すなわちn+領域5とn+コレクタ補償拡散領域
11とが接続されているのでnpnトランジスタの
場合コレクタ直列抵抗は低くなる。側壁部のn+
領域5の厚さが厚いため、n+コレクタ補償拡散
領域11は、小さくても容易にn+領域5に目合
わせして接続できる。この目合わせの際に目ずれ
が発生した場合でも、n+領域5が厚いため少々
の目ずれでは、n+コレクタ補償拡散領域11が
多結晶基板7にはみ出さず、分離されなければな
らない素子間にリークを生じない。n+コレクタ
補償拡散領域11が小さいので研削ポリツシユ工
程でのバラツキがあつても素子間のリークを生じ
ない。n+領域2は、n+領域5に比べて厚いが薄
いままなので、n+領域2とpベース領域9の間
隔を所定の高耐圧を得る上で必要な距離すなわち
降伏電圧印加時に単結晶n型Si層1内に延びる空
乏層幅程度の距離を、n+領域5が厚くなつても、
維持することができる。
次に本発明の製造方法を図面を用いて説明す
る。第5図a〜fは、本発明の製造方法の一実施
例の製造工程順断面図である。まず第5図aのよ
うに、一導電型単結晶基板としての単結晶n型
(100)Si基板1の一主面に第1の一導電型不純物
として拡散係数の小さなヒ素、アンチモンを拡散
又はイオン注入で拡散して、第1の一導電型高濃
度不純物領域としてのn+領域2を形成する。
次に第5図bのように、n+領域2の表面に酸
化膜3を設ける。
次に第5図cのように、フオトリソグラフイに
より選択的に酸化膜3を除去し、残つた酸化膜を
マスクとして異方性エツチングにより単結晶n型
(100)Si基板1とn+領域2に選択的に複数のV字
の分離溝4を設ける。
次に第5図dのように、このV字の分離溝4に
第1の一導電型不純物より拡散係数が大きい第2
の一導電型不純物としてのリン等を拡散又はイオ
ン注入により拡散して、n+領域2より厚さが厚
いn+領域5を形成する。
次に第5図eのように、n+領域2およびn+
域5をおおう誘電体膜としての分離酸化膜6を設
ける。
次に第5図fのように、分離酸化膜6の表面に
多結晶半導体層としての多結晶Si層7を4塩化シ
リコン又はトリクロルシラン等のガスにより気相
成長し多結晶基板を形成する。次に多結晶Si層に
よる多結晶基板7の逆主面を分離酸化膜6が露出
するまで均一な厚さで研削、ポリツシユして露出
した分離酸化膜6を介して多結晶基板7に単結晶
島を形成し、誘電体分離基板を得る。
次に第4図のように、n+領域5以外の単結晶
島の表面の一部に選択的に逆導電型ベース領域と
してpベース領域9を設けて、トランジスタのベ
ースを形成する。次にpベース領域9の中の単結
晶島の表面の一部に選択的にnエミツタ領域10
を設けて、トランジスタのエミツタを形成する。
このpベース領域9以外の単結晶島の表面の一部
に選択的に側壁部のn+領域5に接続して設けら
れた電極取り出し領域であるn+コレクタ補償拡
散領域11を設ける。これらnエミツタ領域10
とn+コレクタ補償拡散領域11とは同時に形成
してもよい。
このように本願発明の製造方法は、初期単結晶
ウエハースにn+拡散又はイオン注入を行う工程
を増やすだけのきわめて簡単な製造方法である。
この本願発明の製造方法により従来の集積回路
装置の製造方法が同時に有すことができなかつた
複数の効果を下記のように同時に達成することが
できる。
すなわちn+領域5とn+コレクタ補償拡散領域
11とが接続されているのでnpnトランジスタの
コレクタ直列抵抗が低い集積回路装置を製造でき
る。側壁部のn+領域5の厚さが厚い集積回路装
置を製造できるため、n+コレクタ補償拡散領域
11は、小さくても容易にn+領域5に目合わせ
して接続できる。この目合わせの際に目ずれが発
生した場合でも、n+領域5が厚いため少々の目
ずれでは、n+コレクタ補償拡散領域11が多結
晶基板7にはみ出さず、分離されなければならな
い素子間にリークを生じない集積回路装置を製造
できる。n+コレクタ補償拡散領域11が小さい
集積回路装置を製造できるので研削ポリツシユ工
程でのバラツキがあつてもかまわない。n+領域
2は、n+領域5に比べて厚さが薄いままなので、
n+領域2とpベース領域9の間隔を所定の高耐
圧を得る上で必要な距離を、n+領域5が厚くな
つても、維持することができる集積回路装置を製
造できる。
なお、図面の説明では単結晶基板をn型とした
がp型でも単結晶島底部の高濃度半導体層をボロ
ン等の拡散係数の小さな不純物を用いて形成し、
側壁部の高濃度半導体層をガリウム、アルミニウ
ム等の拡散係数の大きな不純物を用いて形成すれ
ばよい。さらに相補型の集積回路装置にも適用で
きるのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は各々従来の集積回路装置の
断面図、第4図は本発明の一実施例の集積回路装
置の断面図、第5図a乃至第5図fは本発明の実
施例の製造方法をその工程順に示した断面図であ
る。 1……一導電型単結晶基板、2……底部の一導
電型高濃度不純物領域(第1の一導電型高濃度不
純物領域)、3……誘電体膜、4……分離溝、5
……側壁部の一導電型高濃度不純物領域(第2の
一導電型高濃度不純物領域)、6……誘電体膜、
7……多結晶基板、8……酸化膜、9……バーテ
イカルトランジスタのベース領域、10……バー
テイカルトランジスタのエミツタ領域、11,1
3……バーテイカルトランジスタの電極取り出し
領域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 多結晶基板と、前記多結晶基板の主面の一部
    に誘電体膜を介して埋め込まれた一導電型単結晶
    島と、前記単結晶島内の底部に前記誘電体膜に接
    して設けられ第1の一導電型不純物が添加された
    底部の一導電型高濃度不純物領域と、前記単結晶
    島内の側壁部に前記誘電体膜および前記底部の一
    導電型高濃度不純物領域に接して設けられ前記第
    1の一導電型不純物より拡散係数が大きい第2の
    一導電型不純物が添加され前記単結晶島の底部の
    一導電型高濃度不純物領域より厚さが厚い側壁部
    の一導電型高濃度不純物領域と、前記側壁部の一
    導電型高濃度不純物領域以外の前記単結晶島の上
    面の一部に選択的に設けられた逆導電型ベース領
    域と、前記ベース領域以外の前記単結晶島の表面
    の一部に選択的に前記側壁部の高濃度不純物領域
    に接続して設けられた一導電型不純物が添加され
    た電極取り出し領域とを有することを特徴とする
    集積回路装置。 2 一導電型単結晶基板の一主面に第1の一導電
    型不純物を拡散して第1の一導電型高濃度不純物
    領域を形成する工程と、前記第1の一導電型高濃
    度不純物領域の表面に選択的に酸化膜を形成する
    工程と、前記酸化膜をマスクとして前記第1の一
    導電型高濃度不純物領域および前記一導電型単結
    晶基板をエツチングして複数の分離溝を形成する
    工程と、前記分離溝に前記第1の一導電型不純物
    より拡散係数が大きい第2の一導電型不純物を拡
    散して前記第1の一導電型高濃度不純物領域より
    厚さが厚い第2の一導電型高濃度不純物領域を形
    成する工程と、前記第1の一導電型高濃度不純物
    領域および前記第2の一導電型高濃度不純物領域
    をおおう誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体
    膜の表面に多結晶半導体層を成長し多結晶基板を
    形成する工程と、前記多結晶基板の逆主面を前記
    誘電体膜が露出するまで均一に除去して前記誘電
    体膜を介して前記多結晶基板に単結晶島を形成す
    る工程と、前記単結晶島の表面の内前記第2の一
    導電型高濃度不純物領域が露出した部分以外の前
    記単結晶島の表面の一部に選択的に逆導電型ベー
    ス領域を形成する工程と、前記ベース領域以外の
    前記単結晶島の表面の一部に選択的に前記第2の
    一導電型高濃度不純物領域に接続して一導電型不
    純物を拡散して電極取り出し領域を形成する工程
    とを有することを特徴とする集積回路装置の製造
    方法。
JP4690082A 1982-03-24 1982-03-24 誘電体分離基板及びその製造方法 Granted JPS58164239A (ja)

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JPS62166540A (ja) * 1986-01-20 1987-07-23 Nec Corp 誘電体分離型半導体装置及びその製造方法
KR910009318B1 (ko) * 1987-09-08 1991-11-09 미쓰비시 뎅끼 가부시기가이샤 반도체 장치의 제조 및 고내압 파묻음 절연막 형성방법
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JPS5075780A (ja) * 1973-11-07 1975-06-21
JPS5326687A (en) * 1976-08-25 1978-03-11 Nec Corp Manu facture of integration-type thyristor matrix

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