JPH04217357A - Semiconductor apparatus and its manufacture - Google Patents

Semiconductor apparatus and its manufacture

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JPH04217357A
JPH04217357A JP2403136A JP40313690A JPH04217357A JP H04217357 A JPH04217357 A JP H04217357A JP 2403136 A JP2403136 A JP 2403136A JP 40313690 A JP40313690 A JP 40313690A JP H04217357 A JPH04217357 A JP H04217357A
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JP
Japan
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groove
oxide film
layer
diffusion layer
epitaxial layer
Prior art date
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Application number
JP2403136A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Nakajima
貴志 中島
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make a semiconductor apparatus smaller without decreasing its Early voltage by forming a groove so as to surround the first diffusion layer formed in an epitaxial layer on a substrate of a semiconductor and also forming the second diffusion layer so as to surround said groove. CONSTITUTION:A groove 21 is formed by surrounding an emitter diffusion layer 8 in an epitaxial layer 3 on a semiconductor substrate 1. Then, the inside of the groove 21 is filled up with the first heat oxide film 22 and a polysilicon layer 23, and a collector diffusion layer 7 is formed by surrounding the groove 21. By doing this, the effective base width WB is determined by the depth (d) and width (w)of the groove 21 and the base width WB becomes equal to (2Xd+w), so that the width (w) of the groove 21 can be reduced by increasing the depth (d) of the groove 21 without making the depth too close to the substrate 1. Therefore, the semiconductor apparatus can be made smaller while securing a sufficient base width WB and, moreover, any trouble due to a drop in Early voltage can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、横型バイポーラトラ
ンジスタ等の半導体装置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device such as a lateral bipolar transistor and a method for manufacturing the same.

【0002】0002

【従来の技術】図10は従来の半導体装置である横型p
npトランジスタの断面図であり、同図において、1は
p型半導体基板、2は基板1の表面に形成されたn+ 
型埋込拡散層、3は基板1上及び埋込拡散層2上に形成
されたn− 型エピタキシャル層、4はLOCOS法に
よりエピタキシャル層3の表面に形成されたフィールド
酸化膜、5はp+ 型素子分離、6は素子分離5上に形
成された酸化膜、7,8,9はそれぞれエピタキシャル
層3の表面のコレクタ領域,エミッタ領域,ベース領域
に形成されたp+ 型コレクタ拡散層,p+ 型エミッ
タ拡散層,n+ 型ベース拡散層、10,11,12は
それぞれコレクタ拡散層7,エミッタ拡散層8,ベース
拡散層9に接触して形成された電極、13は表面保護用
のPSG膜である。
[Prior Art] FIG. 10 shows a conventional semiconductor device, lateral type p
1 is a cross-sectional view of an np transistor, in which 1 is a p-type semiconductor substrate and 2 is an n+ semiconductor formed on the surface of the substrate 1.
3 is an n- type epitaxial layer formed on the substrate 1 and the buried diffusion layer 2, 4 is a field oxide film formed on the surface of the epitaxial layer 3 by the LOCOS method, and 5 is a p+ type buried diffusion layer. 6 is an oxide film formed on the element isolation 5; 7, 8, and 9 are p+ type collector diffusion layers and p+ type emitters formed in the collector region, emitter region, and base region of the surface of the epitaxial layer 3, respectively. A diffusion layer, an n+ type base diffusion layer, 10, 11, and 12 are electrodes formed in contact with the collector diffusion layer 7, emitter diffusion layer 8, and base diffusion layer 9, respectively, and 13 is a PSG film for surface protection.

【0003】そして、通常バイポーラ集積回路では縦型
npnトランジスタの製造フローに合わせて、横型pn
pトランジスタの製造が行われ、npnトランジスタの
ベースのp+ 拡散がpnpトランジスタのコレクタ,
エミッタの拡散に相当し、npnトランジスタのエミッ
タのn+ 拡散がpnpトランジスタのベースの拡散に
相当し、横型pnpトランジスタの製造はnpnトラン
ジスタとほぼ同様の工程によってなされる。
[0003] Normally, in bipolar integrated circuits, horizontal pn
The fabrication of a p-transistor is carried out, and the p+ diffusion of the base of the npn transistor is connected to the collector of the pnp transistor,
The n+ diffusion of the emitter of an npn transistor corresponds to the diffusion of the base of a pnp transistor, and the lateral pnp transistor is manufactured by substantially the same process as that of the npn transistor.

【0004】つぎに、図11ないし図18は上記横型p
nnトランジスタの製造工程を示す断面図であり、以下
に各工程について説明する。
Next, FIGS. 11 to 18 show the horizontal type p
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the nn transistor, and each process will be described below.

【0005】まず、図11に示すように、基板1の表面
にフローティングコレクタと呼ばれるn+ 型埋込拡散
層2が形成されたのち、基板1上及び埋込拡散層2上に
n− 型エピタキシャル層3が形成される。このとき、
埋込拡散層2はコレクタ及びエミッタと基板1との耐圧
維持などが目的である。
First, as shown in FIG. 11, an n+ type buried diffusion layer 2 called a floating collector is formed on the surface of a substrate 1, and then an n- type epitaxial layer is formed on the substrate 1 and the buried diffusion layer 2. 3 is formed. At this time,
The purpose of the buried diffusion layer 2 is to maintain a breakdown voltage between the collector and emitter and the substrate 1.

【0006】つぎに、図12に示すように、エピタキシ
ャル層3の表面に薄い下敷酸化膜14が形成され、その
上にLPCVD法などにより窒化膜15が形成されたの
ち、後の工程において拡散層が形成される領域に窒化膜
15が残るようにパターニングされる。
Next, as shown in FIG. 12, a thin underlying oxide film 14 is formed on the surface of the epitaxial layer 3, and a nitride film 15 is formed thereon by LPCVD or the like, and then a diffusion layer is formed in a later step. The patterning is performed so that the nitride film 15 remains in the region where the nitride film 15 is formed.

【0007】そして、図13に示すように、LOCOS
法により、窒化膜15の残存領域以外,即ち後の工程に
おいて拡散層が形成される領域以外のエピタキシャル層
3の表面に厚いフィールド酸化膜4が形成される。  
さらに、図14に示すように、素子分離5の形成領域上
の窒化膜15及び下敷酸化膜14が除去されたのち、図
15に示すように、素子分離5の形成領域にp型不純物
が高濃度に拡散されてp+ 型素子分離5が形成される
[0007] Then, as shown in FIG.
By this method, a thick field oxide film 4 is formed on the surface of the epitaxial layer 3 except for the remaining region of the nitride film 15, that is, the region other than the region where a diffusion layer will be formed in a later step.
Furthermore, as shown in FIG. 14, after the nitride film 15 and underlying oxide film 14 on the region where the element isolation 5 is formed are removed, as shown in FIG. The p+ type element isolation 5 is formed by diffusion to a high concentration.

【0008】このとき、基板1のコレクタ領域上,エミ
ッタ領域上,ベース領域上には窒化膜15及び下敷酸化
膜14がそれぞれ残り、マスクされるため、これらの領
域にはp型不純物が拡散されることはなく、一方このp
+ 拡散時に加えられる酸化により、素子分離5上に酸
化膜6が形成される。
At this time, the nitride film 15 and underlying oxide film 14 remain on the collector region, emitter region, and base region of the substrate 1, respectively, and are masked, so that p-type impurities are not diffused into these regions. On the other hand, this p
+ An oxide film 6 is formed on the element isolation 5 by oxidation added during diffusion.

【0009】つぎに、図16に示すように、窒化膜15
がすべて除去されたのち、コレクタ領域及びエミッタ領
域以外の領域にフォトレジスト16が塗布され、これを
マスクとしてボロン(B)がイオン注入され、図17に
示すように、熱処理が施されて基板1の表面のイオン注
入による歪みの回復及び注入されたBイオンの拡散が行
われ、p+ 型コレクタ拡散層7及びp+ 型エミッタ
拡散層8が形成される。このとき、フィールド酸化膜4
が厚いため、その下方にBイオンが到達することはない
Next, as shown in FIG.
After all of the photoresist 16 is removed, a photoresist 16 is applied to the regions other than the collector region and the emitter region, boron (B) ions are implanted using this as a mask, and heat treatment is performed to form the substrate 1 as shown in FIG. The strain on the surface is recovered by ion implantation and the implanted B ions are diffused, thereby forming a p+ type collector diffusion layer 7 and a p+ type emitter diffusion layer 8. At this time, field oxide film 4
is so thick that B ions cannot reach the area below it.

【0010】さらに、図17に示すように、フォトレジ
スト16が除去されたのち、ベース領域以外の領域にフ
ォトレジスト17が塗布され、ベース領域の下敷酸化膜
14が除去され、フォトレジスト17をマスクとしてヒ
素(As)がイオン注入され、その後図18に示すよう
に、熱処理が施されて注入されたAsイオンの拡散が行
われ、n+ 型ベース拡散層9が形成され、フォトレジ
スト17が除去される。
Further, as shown in FIG. 17, after the photoresist 16 is removed, a photoresist 17 is applied to areas other than the base area, the underlying oxide film 14 of the base area is removed, and the photoresist 17 is masked. As shown in FIG. 18, arsenic (As) is ion-implanted, and then, as shown in FIG. 18, heat treatment is performed to diffuse the implanted As ions, forming an n+ type base diffusion layer 9, and removing the photoresist 17. Ru.

【0011】このとき、熱処理によってベース拡散層9
上が酸化され、薄い酸化膜18が形成される。
At this time, the base diffusion layer 9 is
The top is oxidized to form a thin oxide film 18.

【0012】そして、全面にPSG膜13がCVD法に
より形成されたのち、PSG膜13,薄い酸化膜18及
び下敷酸化膜14にコレクタ,エミッタ,ベースの各電
極取出口が形成され、これらの電極取出口に各電極10
,11,12が形成され、図10に示すような横型pn
pトランジスタが形成される。
After the PSG film 13 is formed on the entire surface by the CVD method, collector, emitter, and base electrode outlets are formed in the PSG film 13, thin oxide film 18, and underlying oxide film 14, and these electrodes are Each electrode 10 at the outlet
, 11, 12 are formed, and a horizontal pn as shown in FIG.
A p-transistor is formed.

【0013】ところで、図16,図17に示すよう工程
のように、p+ 拡散を行ったのちにn+ 拡散を行う
のは、前述したように縦型npnトランジスタの製造工
程に合わせて横型pnpトランジスタの製造を行うこと
を考慮したためである。
By the way, as shown in FIGS. 16 and 17, the p+ diffusion and then the n+ diffusion are performed in accordance with the manufacturing process of the vertical npn transistor, as described above. This is because consideration was given to manufacturing.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置であ
る横型pnpトランジスタは以上のように構成されてい
るため、トランジスタのサイズを小さくするにはエミッ
タ拡散層8とコレクタ拡散層7との距離,即ちベース幅
WB を小さくすればよく、これにより特性的には電流
増幅率hFEが増加するが、図19に示すように、ベー
ス幅WB の減少に伴ってアーリ電圧が低下し、例えば
カレントミラー回路を構成した場合に定電流特性の低下
を招くという問題点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] Since the lateral pnp transistor, which is a conventional semiconductor device, is constructed as described above, in order to reduce the size of the transistor, the distance between the emitter diffusion layer 8 and the collector diffusion layer 7, In other words, the base width WB can be made smaller, which characteristically increases the current amplification factor hFE, but as shown in FIG. However, there is a problem in that the constant current characteristics deteriorate when configured as follows.

【0015】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、半導体装置の小型化が図れ、
しかも従来のようなアーリ電圧の低下を防止できるよう
にすることを目的とする。
The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to reduce the size of a semiconductor device.
Moreover, it is an object of the present invention to prevent the early voltage from decreasing as in the conventional case.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、第1導電型の半導体基板上に形成された第2導電
型のエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層に形成
された第1導電型の第1の拡散層と、前記エピタキシャ
ル層に前記第1の拡散層を囲むように形成され半導体層
及び酸化膜が充填された溝と、前記エピタキシャル層に
前記溝を囲むように形成された第1導電型の第2の拡散
層とを備えたことを特徴としている。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor device according to the present invention includes an epitaxial layer of a second conductivity type formed on a semiconductor substrate of a first conductivity type, and an epitaxial layer of a first conductivity type formed on the epitaxial layer. a first diffusion layer; a trench formed in the epitaxial layer to surround the first diffusion layer and filled with a semiconductor layer and an oxide film; and a first trench formed in the epitaxial layer to surround the trench. It is characterized by comprising a conductive type second diffusion layer.

【0017】また、その製造方法として、第1導電型の
半導体基板上に第2導電型のエピタキシャル層を形成す
る工程と、前記エピタキシャル層上に第1の酸化膜,窒
化膜及び第2の酸化膜を順次形成する工程と、前記第2
の酸化膜,前記窒化膜,前記第1の酸化膜及び前記エピ
タキシャル層の表層部に所定領域を囲むように溝を形成
する工程と、前記第2の酸化膜を除去し前記溝の内面に
第1の熱酸化膜を形成する工程と、全面に半導体層を堆
積して前記溝を埋めたのち前記溝内にのみ前記半導体層
を残す工程と、熱酸化により前記半導体層の表面を第2
の熱酸化膜で覆ったのち前記窒化膜を除去する工程と、
前記エピタキシャル層の前記溝で囲まれた前記所定領域
、及び前記溝を囲む領域にそれぞれ第1導電型の第1,
第2の拡散層を形成する工程とを含むことが効果的であ
る。
The manufacturing method also includes a step of forming an epitaxial layer of a second conductivity type on a semiconductor substrate of a first conductivity type, and forming a first oxide film, a nitride film, and a second oxide film on the epitaxial layer. a step of sequentially forming films; and a step of sequentially forming films;
forming a groove in the surface layer portions of the oxide film, the nitride film, the first oxide film, and the epitaxial layer so as to surround a predetermined region, and removing the second oxide film and forming a groove on the inner surface of the groove. a step of forming a first thermal oxide film; a step of depositing a semiconductor layer over the entire surface to fill the trench, and then leaving the semiconductor layer only in the trench;
covering with a thermal oxide film and then removing the nitride film;
The predetermined region surrounded by the groove of the epitaxial layer and the region surrounding the groove are each provided with a first conductive type,
It is effective to include a step of forming a second diffusion layer.

【0018】[0018]

【作用】請求項1に記載の半導体装置においては、第1
の拡散層を囲むように溝が形成され、溝を囲むように第
2の拡散層が形成されるため、第1,第2の拡散層の間
の距離であるベース幅は“(溝の深さ)×2+(溝の幅
)”に等しくなり、溝の深さを基板に達しない程度の十
分な深さにすることによって溝の幅を小さくすることが
可能になり、その結果十分なベース幅を確保しつつ半導
体装置の小型化が図れ、しかも従来のようなアーリ電圧
の低下による不都合が防止される。
[Operation] In the semiconductor device according to claim 1, the first
A groove is formed to surround the first diffusion layer, and a second diffusion layer is formed to surround the groove, so the base width, which is the distance between the first and second diffusion layers, is ) x 2 + (groove width)", and it is possible to reduce the width of the groove by making it deep enough so that it does not reach the substrate, resulting in a sufficient base The size of the semiconductor device can be reduced while maintaining the width, and the disadvantages caused by the drop in early voltage, which are conventional, can be prevented.

【0019】また、請求項2に記載の製造方法における
各工程により、上記のような半導体装置を得ることが可
能になる。
Further, each step in the manufacturing method according to the second aspect makes it possible to obtain the semiconductor device as described above.

【0020】[0020]

【実施例】図1はこの発明の半導体装置及びその製造方
法の一実施例を示し、半導体装置としての横型pnpト
ランジスタの断面図である。なお、同図において、図1
0と同一符号は同一または相当部分を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of a semiconductor device and a method for manufacturing the same according to the present invention, and is a sectional view of a lateral pnp transistor as a semiconductor device. In addition, in the same figure, Figure 1
The same symbols as 0 indicate the same or equivalent parts.

【0021】図1において、21はエミッタ拡散層8を
囲むようにエピタキシャル層3に形成された溝であり、
溝21の内面には第1の熱酸化膜22及び半導体層であ
るポリシリコン層23が充填され、この溝21を囲むよ
うにコレクタ拡散層7が形成されている。
In FIG. 1, 21 is a groove formed in the epitaxial layer 3 so as to surround the emitter diffusion layer 8.
The inner surface of the groove 21 is filled with a first thermal oxide film 22 and a polysilicon layer 23 which is a semiconductor layer, and a collector diffusion layer 7 is formed to surround the groove 21.

【0022】このとき、エミッタ拡散層8が第1の拡散
層に相当し、コレクタ拡散層7が第2の拡散層に相当す
る。
At this time, the emitter diffusion layer 8 corresponds to the first diffusion layer, and the collector diffusion layer 7 corresponds to the second diffusion layer.

【0023】つぎに、図2ないし図7は上記横型pnp
トランジスタの製造工程を示す一部の断面図であり、以
下の各工程について説明する。
Next, FIGS. 2 to 7 show the above-mentioned horizontal PNP
3 is a partial cross-sectional view showing a manufacturing process of a transistor, and each of the following steps will be described. FIG.

【0024】まず、図2に示すように、基板1の表面に
n+ 型埋込拡散層2が形成されたのち、基板1上及び
埋込拡散層2上にn− 型エピタキシャル層3が形成さ
れ、このエピタキシャル層3の表面に厚さ約500オン
グストロームの第1の酸化膜24,厚さ約1000オン
グストロームの窒化膜25及び溝形成時の保護用の厚い
CVDによる第2の酸化膜26が順次形成される。この
後、従来の技術の項で説明した工程と同様の工程により
p+ 型素子分離5が形成される。
First, as shown in FIG. 2, an n+ type buried diffusion layer 2 is formed on the surface of a substrate 1, and then an n- type epitaxial layer 3 is formed on the substrate 1 and the buried diffusion layer 2. On the surface of this epitaxial layer 3, a first oxide film 24 with a thickness of about 500 angstroms, a nitride film 25 with a thickness of about 1000 angstroms, and a thick second oxide film 26 for protection during trench formation are formed in sequence by CVD. be done. Thereafter, p+ type element isolation 5 is formed by a process similar to that described in the prior art section.

【0025】つぎに、図3に示すように、第2の酸化膜
26,窒化膜25,第1の酸化膜24,及びエピタキシ
ャル層3の表層部に、CCl4 とO2 の混合ガスを
用いたRIEにより、所定領域1を囲むように深さ0.
5〜2μm程度の溝21が形成され、最上層の第2の酸
化膜26が除去されたのち、溝21の内面にだ第1の熱
酸化膜22が形成される。このとき、溝21は基板1に
達することがない程度の深さに設定される。
Next, as shown in FIG. 3, the second oxide film 26, the nitride film 25, the first oxide film 24, and the surface layer of the epitaxial layer 3 are subjected to RIE using a mixed gas of CCl4 and O2. Accordingly, a depth of 0.
A groove 21 of about 5 to 2 μm is formed, and after the second oxide film 26 on the uppermost layer is removed, a first thermal oxide film 22 is formed on the inner surface of the groove 21. At this time, the groove 21 is set to a depth that does not reach the substrate 1.

【0026】そして、図4に示すように、全面にノンド
ープのポリシリコン層23が約5000オングストロー
ムの厚さに推積されて溝21が埋められたのち、SF6
 とCCl4 の混合ガスを用いたRIEによりポリシ
リコン層23が選択的に除去され、図5に示すように、
溝21の内面に形成された第1の熱酸化膜22の更に内
側にポリシリコン層23が充填される。
Then, as shown in FIG. 4, a non-doped polysilicon layer 23 is deposited on the entire surface to a thickness of about 5000 angstroms to fill the groove 21, and then SF6
The polysilicon layer 23 is selectively removed by RIE using a mixed gas of CCl4 and CCl4, and as shown in FIG.
Further inside the first thermal oxide film 22 formed on the inner surface of the trench 21, a polysilicon layer 23 is filled.

【0027】さらに、熱酸化によりポリシリコン層23
の表面に、2000〜3000オングストロームの比較
的厚い第2の熱酸化膜27が形成されたのち、図6に示
すように窒化膜25が除去され、図7に示すように、B
がイオン注入されて熱処理が施され、p+ 型のコレク
タ拡散層7及びエミッタ拡散層8が形成され、その後従
来の技術の項で説明した工程と同様の工程によりベース
拡散層9が形成され、PSG膜13及び各電極10,1
1,12が形成される。
Furthermore, the polysilicon layer 23 is formed by thermal oxidation.
After a relatively thick second thermal oxide film 27 of 2000 to 3000 angstroms is formed on the surface of B, the nitride film 25 is removed as shown in FIG.
is ion-implanted and subjected to heat treatment to form a p+ type collector diffusion layer 7 and emitter diffusion layer 8. After that, a base diffusion layer 9 is formed by the same process as described in the prior art section, and the PSG is Membrane 13 and each electrode 10,1
1 and 12 are formed.

【0028】従って、エミッタ拡散層8を囲むように溝
21が形成され、更にこの溝21を囲むようにコレクタ
拡散層7が形成され、従来の両拡散層8,7間のフィー
ルド酸化膜4に代って溝21が形成されることになり、
この様子を平面的に表わすと図8に示すようになる。
Therefore, a groove 21 is formed to surround the emitter diffusion layer 8, and a collector diffusion layer 7 is further formed to surround this groove 21, so that the conventional field oxide film 4 between the two diffusion layers 8, 7 is formed. Instead, a groove 21 is formed,
This situation is shown in FIG. 8 in a plan view.

【0029】ところで、このような構成にすることによ
り、実効的なベース幅WB (エミッタ拡散層8とコレ
クタ拡散層7との距離)は、図6に示す溝21の深さd
と溝21の幅wで決まり、ベース幅WB は(2・d+
w)に等しくなるため、基板1に達しない程度に溝21
の深さdを十分に確保することによって、溝21の幅w
を小さくすることが可能になり、その結果溝21の幅w
を小さくすることによってトランジスタのサイズを小さ
くすることができ、しかもベース幅WB として十分な
値を確保することができ、従来のように、カレントミラ
ー回路を構成したときのアーリ電圧の低下による定電流
特性の低下を防止することができる。
By the way, with such a configuration, the effective base width WB (the distance between the emitter diffusion layer 8 and the collector diffusion layer 7) is the depth d of the groove 21 shown in FIG.
is determined by the width w of the groove 21, and the base width WB is (2・d+
w), the groove 21 is made to the extent that it does not reach the substrate 1.
By ensuring a sufficient depth d of the groove 21, the width w of the groove 21 can be
As a result, the width w of the groove 21 can be reduced.
By reducing , the size of the transistor can be reduced, and a sufficient value can be secured for the base width WB, which reduces the constant current due to the drop in early voltage when configuring a current mirror circuit, as in the conventional case. Deterioration of characteristics can be prevented.

【0030】また、コレクタ,エミッタ拡散層7,8間
に第1の熱酸化膜22及びシリコン層23が充填された
溝21を形成したため、エピタキシャル層3のp型への
反転電圧を上げるために、従来のような厚いフィールド
酸化膜4を形成する必要がなく、従来よりも酸化膜の段
差を小さくして平坦性を良くすることができ、金属配線
の信頼性の向上を図ることができる。
Furthermore, since the groove 21 filled with the first thermal oxide film 22 and the silicon layer 23 is formed between the collector and emitter diffusion layers 7 and 8, it is possible to increase the reversal voltage of the epitaxial layer 3 to p-type. It is not necessary to form a thick field oxide film 4 as in the conventional method, and the step difference in the oxide film can be made smaller than in the conventional method to improve flatness, and the reliability of the metal wiring can be improved.

【0031】図9はこの発明の他の実施例の断面図であ
り、同図において、図1と相違するのは、エミッタ,コ
レクタ拡散層8,7との間だけでなく、ベース拡散層9
との間にも、同様の溝21を形成し、従来の厚いフィー
ルド酸化膜4(図10参照)に代わり、第1の熱酸化膜
22及びポリシリコン層23が充填された溝21を形成
したことである。
FIG. 9 is a sectional view of another embodiment of the present invention. In this figure, the difference from FIG. 1 is not only between the emitter and collector diffusion layers 8 and 7 but also between the base diffusion layer 9.
A similar trench 21 was also formed between the two layers, and instead of the conventional thick field oxide film 4 (see FIG. 10), a trench 21 filled with a first thermal oxide film 22 and a polysilicon layer 23 was formed. That's true.

【0032】このように、すべてのフィールド酸化膜4
を溝21で置き換えると、図1の場合に比べ、フィール
ド酸化膜4と溝21のマスク合わせを考慮する必要がな
く、溝21の方がフィールド酸化膜4よりも深いために
拡散層の分離能力が高くなり、図1よりもいっそうトラ
ンジスタの小型化を図ることができる。
In this way, all the field oxide films 4
When is replaced with the trench 21, there is no need to consider the mask alignment between the field oxide film 4 and the trench 21 compared to the case of FIG. 1, and since the trench 21 is deeper than the field oxide film 4, the isolation ability of the diffusion layer 1, and the transistor can be further miniaturized than in FIG.

【0033】また、薄い酸化膜24,27であってもエ
ピタキシャル層3のp型への反転電圧を十分高い値に確
保することができ、図1よりも酸化膜の表面段差を抑制
して平坦性をいっそう良好にすることができる。
Furthermore, even with the thin oxide films 24 and 27, it is possible to secure a sufficiently high voltage for inverting the epitaxial layer 3 to p-type, and to suppress the step difference on the surface of the oxide film compared to FIG. It can make your sex even better.

【0034】なお、上記両実施例は横型pnpトランジ
スタに適用した場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、例えば横型npnトランジスタにも
適用できるのは言うまでもない。
Although both of the above embodiments have been described with reference to the application to a lateral pnp transistor, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the present invention can also be applied to, for example, a lateral npn transistor.

【0035】また、溝21に充填する半導体層はポリシ
リコン層に限らないのは勿論である。
Further, the semiconductor layer filling the trench 21 is of course not limited to the polysilicon layer.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の半導体
装置によれば、第1の拡散層を囲むように溝が形成され
、溝を囲むように第2の拡散層が形成されるため、第1
,第2の拡散層の間の距離であるベース幅は“(溝の深
さ)×2+(溝の幅)に等しくなり、溝の深さを基板に
達しない程度の十分な深さにすることによって溝の幅を
小さくすることが可能になり、その結果十分なベース幅
を確保しつつ半導体装置の小型化を図ることができ、し
かも従来のようなアーリ電圧の低下による不都合を防止
することができ、小型でかつ特性の優れた半導体装置を
提供することができる。
As described above, according to the semiconductor device according to the first aspect, the groove is formed so as to surround the first diffusion layer, and the second diffusion layer is formed so as to surround the groove. Therefore, the first
, the base width, which is the distance between the second diffusion layers, is equal to "(groove depth) x 2 + (groove width)," making the groove deep enough not to reach the substrate. This makes it possible to reduce the width of the groove, and as a result, it is possible to downsize the semiconductor device while ensuring a sufficient base width, and to prevent the disadvantages caused by the drop in early voltage as in the conventional method. It is possible to provide a semiconductor device that is small in size and has excellent characteristics.

【0037】また、請求項2に記載の製造方法によれば
、上記のように小型かつ特性の優れた半導体装置を得る
ことが可能になり、横型pnpトランジスタやnpnト
ランジスタ等の製造に極めて有効である。
Further, according to the manufacturing method according to claim 2, it is possible to obtain a semiconductor device that is small and has excellent characteristics as described above, and is extremely effective for manufacturing lateral pnp transistors, npn transistors, etc. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明の半導体装置及びその製造方法の一実
施例の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a semiconductor device and a method for manufacturing the same according to the present invention.

【図2】図1に示す半導体装置の製造工程を示す断面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 1;

【図3】図1に示す半導体装置の製造工程を示す断面図
である。
3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 1. FIG.

【図4】図1に示す半導体装置の製造工程を示す断面図
である。
4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 1. FIG.

【図5】図1に示す半導体装置の製造工程を示す断面図
である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 1;

【図6】図1に示す半導体装置の製造工程を示す断面図
である。
6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 1. FIG.

【図7】図1に示す半導体装置の製造工程を示す断面図
である。
7 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 1. FIG.

【図8】図1に示す半導体装置の平面図である。8 is a plan view of the semiconductor device shown in FIG. 1. FIG.

【図9】この発明の他の実施例の断面図である。FIG. 9 is a sectional view of another embodiment of the invention.

【図10】従来の半導体装置の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device.

【図11】図10に示す半導体装置の製造工程を示す断
面図である。
11 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 10. FIG.

【図12】図10に示す半導体装置の製造工程を示す断
面図である。
12 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 10. FIG.

【図13】図10に示す半導体装置の製造工程を示す断
面図である。
13 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 10. FIG.

【図14】図10に示す半導体装置の製造工程を示す断
面図である。
14 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 10. FIG.

【図15】図10に示す半導体装置の製造工程を示す断
面図である。
15 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 10. FIG.

【図16】図10に示す半導体装置の製造工程を示す断
面図である。
16 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 10. FIG.

【図17】図10に示す半導体装置の製造工程を示す断
面図である。
17 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 10. FIG.

【図18】図10に示す半導体装置の製造工程を示す断
面図である。
18 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 10. FIG.

【図19】一般の半導体装置におけるベース幅とアーリ
電圧との関係図である。
FIG. 19 is a relationship diagram between base width and Early voltage in a general semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  半導体基板 3  エピタキシャル層 7  コレクタ拡散層(第2の拡散層)8  エミッタ
拡散層(第1の拡散層)21  溝 22  第1の熱酸化膜 23  ポリシリコン層 24  第1の酸化膜 25  窒化膜 26  第2の酸化膜 27  第2の熱酸化膜
1 Semiconductor substrate 3 Epitaxial layer 7 Collector diffusion layer (second diffusion layer) 8 Emitter diffusion layer (first diffusion layer) 21 Groove 22 First thermal oxide film 23 Polysilicon layer 24 First oxide film 25 Nitride film 26 Second oxide film 27 Second thermal oxide film

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  第1導電型の半導体基板上に形成され
た第2導電型のエピタキシャル層と、前記エピタキシャ
ル層に形成された第1導電型の第1の拡散層と、前記エ
ピタキシャル層に前記第1の拡散層を囲むように形成さ
れ半導体層及び酸化膜が充填された溝と、前記エピタキ
シャル層に前記溝を囲むように形成された第1導電型の
第2の拡散層とを備えたことを特徴とする半導体装置。
1. An epitaxial layer of a second conductivity type formed on a semiconductor substrate of a first conductivity type; a first diffusion layer of a first conductivity type formed in the epitaxial layer; a groove formed to surround a first diffusion layer and filled with a semiconductor layer and an oxide film; and a second diffusion layer of a first conductivity type formed in the epitaxial layer to surround the groove. A semiconductor device characterized by:
【請求項2】  第1導電型の半導体基板上に第2導電
型のエピタキシャル層を形成する工程と、前記エピタキ
シャル層上に第1の酸化膜,窒化膜及び第2の酸化膜を
順次形成する工程と、前記第2の酸化膜,前記窒化膜,
前記第1の酸化膜及び前記エピタキシャル層の表層部に
所定領域を囲むように溝を形成する工程と、前記第2の
酸化膜を除去し前記溝の内面に第1の熱酸化膜を形成す
る工程と、全面に半導体層を堆積して前記溝を埋めたの
ち前記溝内にのみ前記半導体層を残す工程と、熱酸化に
より前記半導体層の表面を第2の熱酸化膜で覆ったのち
前記窒化膜を除去する工程と、前記エピタキシャル層の
前記溝で囲まれた前記所定領域、及び前記溝を囲む領域
にそれぞれ第1導電型の第1,第2の拡散層を形成する
工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. Forming an epitaxial layer of a second conductivity type on a semiconductor substrate of a first conductivity type, and sequentially forming a first oxide film, a nitride film, and a second oxide film on the epitaxial layer. a step, the second oxide film, the nitride film,
forming a groove in the surface layer of the first oxide film and the epitaxial layer so as to surround a predetermined region; and removing the second oxide film and forming a first thermal oxide film on the inner surface of the groove. a step of depositing a semiconductor layer over the entire surface to fill the trench, and then leaving the semiconductor layer only in the trench; and a step of covering the surface of the semiconductor layer with a second thermal oxide film by thermal oxidation, and then a step of removing a nitride film; and a step of forming first and second diffusion layers of a first conductivity type in the predetermined region surrounded by the groove of the epitaxial layer and in a region surrounding the groove, respectively. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that:
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