JPH0471266A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0471266A
JPH0471266A JP2183222A JP18322290A JPH0471266A JP H0471266 A JPH0471266 A JP H0471266A JP 2183222 A JP2183222 A JP 2183222A JP 18322290 A JP18322290 A JP 18322290A JP H0471266 A JPH0471266 A JP H0471266A
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Tomooki Hara
原 友意
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NEC Yamagata Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に半導体基板
上にI 2L (Integraシed Inject
ion Logic)とバイポーラ−トランジスタとが
共存する半導体集積回路の製造方法に関するものである
〔従来の技術〕
I2Lはキャリア注入用の第1極性型インジェクタトラ
ンジスタと増幅用の第2極性型インバータトランジスタ
とから構成され、インジェクタトラジスタのコレクタと
インバータトラジスタのベースとが共通になっている。
従来技術によるI2L、NPN)ランジスタ、三重拡散
型(Triple Diffused−) P N P
 )ランジスタく以下T−PNPと称する)が共存する
半導体集積回路について、第4図を参照して説明する。
はじめにP−型シリコン基板1にN4型埋込層2とP型
埋込層3とを形成する。
つぎに全面にN”型エピタキシャル層4を成長させてか
ら、P1型第2コレクタ7aとP1型分N層7bとを同
時に形成する。
つぎにN+型埋込層2に達するN1型カラー6を形成す
る。
つぎにP“型エミッタ10a、P”型エミッタ10c、
P“型コレクタコンタクト10dを同時に形成する。
つぎにT−PNP領域のP型第1コレクタ5bを形成す
る。
つぎにT−PNP領域のN型ベース8bを形成する。
つぎにI2L領域のインバータNPN)ランジスタのP
+型ベース9a(インジェクタPNP)ランジスタのP
+型コレクタ)とNPNトランジスタ領域のP“型ベー
ス9bとを同時に形成する。
ここでP”型エミッタ10aは、NPNトランジスタ領
域のP+型ベース9bと同時に形成することもできる。
つぎに12L領域のインバータNPN)ランジスタのN
+型エミッタコンタクトlla、N+型コレクタ1 l
b、NPNトランジスタ領域のN4型エミッタilc、
N″′型コレクタコンタクトlld、T−PNP)−ラ
ンジスタ領域のN+型ベースコンタクトlieを同時に
形成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来技術によるI2Lには、つぎのような問題点があっ
た。
(1)インバータNPNトランジスタのβIJPは順方
向NPNトランジスタのhPEと線形の相関にあり、β
upを大きくするためにhFEを大きくすると、エミッ
ターコレクタ間耐圧(以下BVcε0と称する)が低下
してしまう。
(2)NPNトランジスタのBVCli:Oを確保する
ためにエピタキシャル濃度(以下N eel と称する
)を低くし、インバータNPN)−ランジスタのベース
直下の実効エピタキシャル層厚く以下W @p lと称
する)を厚くすると、正孔キャリアの蓄積のために大電
流における動作速度が遅くなる。
(3)インジェクタPNPトランジスタである横方向ト
ランジスタのベース接地電流増幅率(以下αと称する)
は0.6〜0.8と低く、特に小電流における動作速度
をさらに速くすることができない。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の■2Lと第1極性型バイポーラトランジスタと
が第1導電型半導体層に共存する半導体装置の製造方法
は、I2Lのf2極性型インバータトランジスタのベー
ス領域でかつ第1極性型インジェクタトランジスタのコ
レクタ領域となる第2導電型第1領域と、バイポーラト
ランジスタのコレクタ領域となる第2導電型第2領域と
を同時に形成する工程と、I2Lの第1領域の一部と重
複し、インジェクタトランジスタのベース領域となる第
1導電型第3領域と、バイポーラトランジスタの第2領
域の内部にベース領域となる第1導電型第4領域とを第
1および第2領域よりも高濃度かつ浅く同時に形成する
工程と、半導体層表面に12Lのインジェクタトランジ
スタの第3領域にエミッタ領域となる第2導電型第5領
域と、バイポーラトランジスタの第3領域の内側にエミ
ッタ領域となる第2導電型第6領域とを、第3および第
4領域よりも高濃度かつ浅く同時に形成する工程とを含
むものである。
〔実施例〕
本発明の第1の実施例について、第1図(a)〜(C)
を参照して説明する。
はじめに第1図(a)に示すように、不純物濃度101
4〜1016c m−’のP−型シリコン基板1の表面
にsbまたはAsを拡散して層抵抗10〜・30Ω/口
のN゛型埋込層2を形成する。
つぎに素子分離領域とT−PNP領域のN+型埋込層2
とにBCj!mを拡散して、層抵抗50〜250Ω/口
のP型埋込層3を形成する。
つぎに厚さ10〜15μm、不純物濃度5×1015c
 m’−3〜I X 1016c m−’のN−型エピ
タキシャル層4を成長させる。
つぎに第1図(b)に示すように、I2L領域およびT
−PNP領域に硼素(IIB+)をイオン注入して層抵
抗1〜5にΩ/口のインバータNPNトランジスタのP
型ベース5a(インジェクタPNPトランジスタのP型
コレクタ)と、T−PNP領域のP型箱1コレクタ5b
とを同時に形成する。
つぎにPOCffl、を拡散して、N“型埋込層2に達
する層抵抗10〜30Ω/口のN“型カラー6を形成す
る。
つぎにBCffl、を拡散して、P“型埋込層3に達す
る層抵抗10〜20Ω/口のT−PNP領域のP+型第
2コレクタ7aおよびP“型分離ff17bを同時に形
成する。
つぎに第1図(C)に示すように、例えば燐(31p+
)をイオン注入して、P型ベース5aよりも高濃度で浅
い、層抵抗150〜500Ω/口のインジェクタPNP
)ランジスタのN型ベース8aを形成する。
同時に”>PNP領域のN型ベース8bを形成する。
つぎに例えは硼素(+113+)をイオン注入して、層
抵抗150〜250Ω/口のNPNトラジスタのP+型
ベース9bを形成する。
つぎにBCl13を拡散して、層抵抗10〜50Ω/口
のP+型インジェクタ10a、P”型ベースコンタクト
10b、T−PNP)−ランジスタのP+型エミッタ1
0cを同時に形成する。
最後にpocη3を拡散して、層抵抗10〜20Ω/口
のインバータNPNトランジスタのN+型エミッタコン
タクト1]、a、N”型コレクタ11b、NPNトラン
ジスタのN+型エミッタ11c、N+型コレクタコンタ
クト11 d、 T−PNPNトランジスタ+型ベース
コンタクトlieを同時に形成して、素子部が完成する
つぎに本発明の第2の実施例について、第2図を参照し
て説明する。
ここではI2L領域のN1型埋込層2の上に形成された
P型埋込層3に達するインバータN P Nトランジス
タのP型ベース5aが形成されている。
そのためにN−型エピタキシャル層の厚さW ep、を
零にすることができ、正孔キャリアの蓄積を著しく減少
させることにより、大電流での動作速度を向上させるこ
とができる。
つぎに本発明の第3の実施例について、第3図を参照し
て説明する。
ここではI21−領域のインバータNPNトランジスタ
のコレクタ8cが、インジェクタPNP)ランジスタの
N型ベース8aおよび丁”−P N Pトランジスタの
N型ベース8bと同時に形成されている。
そのために第4図に示す従来技術のN+型コレクタll
bと比べて深く、インバータNPN)−ランジスタのベ
ース幅が小さく、βupを大きくすることができた。
その結果インバータNPNトランジスタのファンアウト
数を大きくとることか可能になった。
〔発明の効果〕
NPN トランジスタ領域の1)′1型ベースとは別工
程で、I2L領域のインバータNPN)ランジスタのP
型ベースを低濃度かつ深く形成している。
そのためにN P N )ラジスタ領域のBV98oに
影響を与えることなくインバータNPN)ランジスタの
βupを高くすることができる。
またI2L領域のW e p lが小さくなり、インバ
−タNPNトランジスタのベース直下のエピタキシャル
層中の正孔キャリアの蓄積を削減することにより、大電
流における動作速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(c)は本発明の第1の実施例を製造工
程順に示す断面図、第2図は本発明の第2の実施例を示
す断面図、第3図は本発明の第3の実施例を示す断面図
、第4図は従来技術を示す断面図である。 1・・・P−型シリコン基板、2・・・N”型埋込層、
3・・・P型埋込層、4・・・N−型エピタキシャル層
、5a・・・インバータNPN)−ランジスタのP型ベ
ース、5b・・・T−PNPトランジスタのP型筒1コ
レクタ、6・・・N+型カラー、7a・・・P1型第2
コレクタ、7b・・・P+型分離層、8a・・・インジ
ェクタPNP)ランジスタのN型ベース、8b・・・T
PNP)ランジスタのN型コレクタ、8c・・・インバ
ータNPNトランジスタのN型コレクタ、9a、・・イ
ンバータNPNトランジスタのP+型ベース、9b・・
・NPNトランジスタのP1型ベース、10a・・・P
“型インジェクタ、10b・・・インバータNPN)ラ
ンジスタのP1型ベースコンタクト、10c・・・T−
PNP)ラジスタのP4型エミッタ、1.Od・・・T
−PNP )ランジスタのP+型コレクタコンタクト、
lla・・・インバータNPNトランジスタのN+型エ
ミッタコンタクト、11b・・・インバータNPNトラ
ンジスタのN+型コレクタ、llc・・・NPN)ラン
ジスタのN+型エミッタ、lld・・・NPN)ランジ
スタのN+型コレクタコンタクト、lle・・・T−P
NPトランジスタのN+型ベースコンタクト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、I^2Lと第1極性型バイポーラトランジスタとが
    第1導電型半導体層に共存する半導体装置の製造方法に
    おいて、前記I^2Lの第2極性型インバータトランジ
    スタのベース領域でかつ前記第1極性型インジェクタト
    ランジスタのコレクタ領域となる第2導電型第1領域と
    、前記バイポーラトランジスタのコレクタ領域となる前
    記第2導電型第2領域とを同時に形成する工程と、前記
    I^2Lの前記第1領域の一部と重複し、前記インジェ
    クタトランジスタのベース領域となる前記第1導電型第
    3領域と、前記バイポーラトランジスタの前記第2領域
    の内部にベース領域となる前記第1導電型第4領域とを
    前記第1および第2領域よりも高濃度かつ浅く同時に形
    成する工程と、前記半導体層表面に前記I^2Lの前記
    インジェクタトランジスタの前記第3領域にエミッタ領
    域となる前記第2導電型第5領域と、前記バイポーラト
    ランジスタの前記第3領域の内側にエミッタ領域となる
    前記第2導電型第6領域とを、前記第3および第4領域
    よりも高濃度かつ浅く同時に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、前記I^2Lの前記第1領域の内側に、しかも前記
    第3領域と横方向に離れて、インバータトランジスタの
    コレクタ領域となる、少なくとも1個の前記第1導電型
    第7領域を、前記I^2Lの前記第3領域および前記バ
    イポーラトランジスタの前記第4領域と同時に形成する
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6593629B2 (en) * 2000-12-28 2003-07-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5368087A (en) * 1976-11-29 1978-06-17 Fujitsu Ltd Semiconductor device
JPS62104069A (ja) * 1985-10-31 1987-05-14 Nec Corp 半導体集積回路の製造方法

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