JPH05190779A - Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof

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JPH05190779A
JPH05190779A JP4179634A JP17963492A JPH05190779A JP H05190779 A JPH05190779 A JP H05190779A JP 4179634 A JP4179634 A JP 4179634A JP 17963492 A JP17963492 A JP 17963492A JP H05190779 A JPH05190779 A JP H05190779A
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semiconductor
film
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diffusion layer
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Shigeki Sawada
茂樹 澤田
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Matsushita Electronics Corp
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Abstract

PURPOSE:To avoid a drop in the current-amplification factor of a reverse- direction vertical-type transistor and to avoid a drop in the high-speed operation of an IIL element due to the storage of minority carriers by a method wherein a self-aligned ultrahigh-speed transistor and the IIL element are integrated on the same chip. CONSTITUTION:An NPN transistor 32, an NPN transistor 33 and a horizontal- type PNP transistor 34 are formed and integrated on a silicon substrate 31 in a self-aligned manner. An emitter-extraction-part opening 42 for the NPN transistor 32 and a collector-extraction-part opening 43 for the NPN transistor 33 are formed in a self-aligned manner with base extraction electrodes 38a, 38b. A P-type intrinsic base layer 47 for the NPN transistor 32 is formed in an N-type epitaxial layer 36.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置とそ
の製造方法に関し、特に自己整合型の超高速バイポーラ
トランジスタとIIL素子を同一半導体基板上に形成す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a self-aligned ultra high speed bipolar transistor and an IIL element formed on the same semiconductor substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】高速ECL(Emitter-Coupled Logic)
回路や、アナログ回路等の他のバイポーラ回路は同一チ
ップ上に集積するることが容易である。このため、ディ
ジタル回路とアナログ回路とを共存させた集積回路にI
IL(Integrated Injection Logic)素子が広く用いら
れている。
2. Description of the Related Art High-speed ECL (Emitter-Coupled Logic)
Circuits and other bipolar circuits such as analog circuits can be easily integrated on the same chip. For this reason, an integrated circuit in which a digital circuit and an analog circuit coexist is I
IL (Integrated Injection Logic) elements are widely used.

【0003】図3にIIL素子の回路構成図を示す。I
IL素子を構成する縦型トランジスタは、通常の縦型ト
ランジスタと異なり、キャリアが逆方向に動く。通常の
縦型トランジスタは、表面に近い高濃度の拡散層からエ
ミッタ、ベース、コレクタと配列されている。これに対
してIIL素子の縦型トランジスタは、表面に近い高濃
度の拡散層からコレクタ、ベース、エミッタと配列され
ている。すなわち、IIL素子の縦型トランジスタは通
常の縦型トランジスタと比べて逆方向構造を持ってい
る。IIL素子はこのような逆方向構造を持つ縦型NP
Nトランジスタ1と、横型PNPトランジスタ2とで構
成された論理素子である。
FIG. 3 shows a circuit configuration diagram of the IIL element. I
In a vertical transistor that constitutes an IL element, carriers move in the opposite direction, unlike a normal vertical transistor. A normal vertical transistor is arranged from a high-concentration diffusion layer near the surface to an emitter, a base, and a collector. On the other hand, the vertical transistor of the IIL element is arranged from the high-concentration diffusion layer near the surface to the collector, the base, and the emitter. That is, the vertical transistor of the IIL element has a reverse structure as compared with the normal vertical transistor. The IIL element is a vertical NP having such a reverse structure.
It is a logic element composed of an N-transistor 1 and a lateral PNP transistor 2.

【0004】横型PNPトランジスタ2は、逆方向構造
を持つ縦型NPNトランジスタ1のベースをコレクタと
する複合構造になっている。ここでPNPトランジスタ
2は、NPNトランジスタ1のベースに電荷を注入する
インジェクタ3として働く。また縦型NPNトランジス
タ1はインバータとして動作する。
The lateral PNP transistor 2 has a composite structure in which the base of the vertical NPN transistor 1 having a reverse structure is used as a collector. Here, the PNP transistor 2 functions as an injector 3 that injects charges into the base of the NPN transistor 1. Further, the vertical NPN transistor 1 operates as an inverter.

【0005】ところで近年バイポーラトランジスタは、
自己整合技術を用いて微細化が図られ、高速のECL回
路を実現できることが、特公平2−108451号公報
に記述されている。この内容について図面を用いて以下
に説明する。
By the way, in recent years, bipolar transistors have been
It is described in Japanese Examined Patent Publication No. 2-108451 that a high-speed ECL circuit can be realized by miniaturization using a self-alignment technique. The contents will be described below with reference to the drawings.

【0006】図4(a)〜(d)は、従来の自己整合技
術を用いたNPNバイポーラトランジスタの製造方法を
説明するための工程順断面図である。
FIGS. 4A to 4D are sectional views in order of steps for explaining a method for manufacturing an NPN bipolar transistor using a conventional self-alignment technique.

【0007】シリコン基板11の表面に埋め込みコレク
タ層12を形成する。この後、シリコン基板11上にエ
ピタキシャル層13を成長する。次に素子分離用のLO
COS膜14をエピタキシャル層13表面の所定領域に
形成する。この後、ベース引出し電極15となるポリシ
リコン膜と、続いて酸化膜16を全面に成長する。さら
に、イオン注入により不純物であるボロンをベース引出
し電極15となるポリシリコン膜に導入する。フォトリ
ソグラフィで用いられるレジストをマスクに酸化膜16
とベース引出し電極15となるポリシリコン膜を選択的
にエッチング除去する。このようにしてエピタキシャル
層13表面の真性ベース領域17を露出させる(図4
(a))。
A buried collector layer 12 is formed on the surface of the silicon substrate 11. Then, the epitaxial layer 13 is grown on the silicon substrate 11. Next, LO for element isolation
The COS film 14 is formed in a predetermined region on the surface of the epitaxial layer 13. After that, a polysilicon film to be the base extraction electrode 15 and subsequently an oxide film 16 are grown on the entire surface. Further, boron, which is an impurity, is introduced into the polysilicon film serving as the base extraction electrode 15 by ion implantation. Oxide film 16 using the resist used in photolithography as a mask
Then, the polysilicon film to be the base extraction electrode 15 is selectively removed by etching. In this way, the intrinsic base region 17 on the surface of the epitaxial layer 13 is exposed (FIG. 4).
(A)).

【0008】次に、窒化膜18を酸化膜16と真性ベー
ス領域17との上に成長する。この後、熱処理によりベ
ース引出し電極15であるポリシリコン膜から不純物の
ボロンをエピタキシャル層13表面の真性ベース領域1
7の周辺部に導入し、外部ベース層19を形成する(図
4(b))。
Next, a nitride film 18 is grown on the oxide film 16 and the intrinsic base region 17. Thereafter, heat treatment is performed to remove boron as an impurity from the polysilicon film serving as the base extraction electrode 15 on the intrinsic base region 1 on the surface of the epitaxial layer 13.
7 is introduced into the peripheral portion to form the external base layer 19 (FIG. 4B).

【0009】さらに、全面にポリシリコン膜を成長す
る。この後、このポリシリコン膜を異方性エッチングす
る。このエッチングによってベース引出し電極であるポ
リシリコン膜15の側壁にポリシリコンサイドウォール
20を形成する。このポリシリコンサイドウォール20
をマスクに窒化膜18をエッチング除去する。次に、ベ
ース引出し電極15であるポリシリコン膜と自己整合的
にエミッタ引出し電極部開口21を形成する(図4
(c))。
Further, a polysilicon film is grown on the entire surface. Then, this polysilicon film is anisotropically etched. By this etching, the polysilicon side wall 20 is formed on the side wall of the polysilicon film 15 which is the base extraction electrode. This polysilicon sidewall 20
The nitride film 18 is removed by etching with using as a mask. Next, the emitter extraction electrode portion opening 21 is formed in self-alignment with the polysilicon film which is the base extraction electrode 15 (FIG. 4).
(C)).

【0010】最後に、全面にポリシリコン膜を成長す
る。この後、ポリシリコン膜をフォトリソグラフィで形
成したレジストをマスクにエッチングする。これによっ
てエミッタ引出し電極22が形成される。その後、エミ
ッタ引出し電極22にイオン注入を用いて不純物である
ボロンを導入する。この後、熱処理を施しボロンをエミ
ッタ引出し電極部開口21を通して、エピタキシャル層
13表面の真性ベース領域17に導入する。以上のよう
にして真性ベース層23が形成される。さらにエミッタ
引出し電極22にイオン注入を用いて不純物である砒素
を導入する。この後、熱処理により不純物の砒素をエミ
ッタ引出し電極部開口21を通して真性ベース層23中
に導入する。これによってエミッタ層24が形成される
(図4(d))。
Finally, a polysilicon film is grown on the entire surface. After that, the polysilicon film is etched using a resist formed by photolithography as a mask. As a result, the emitter extraction electrode 22 is formed. After that, boron, which is an impurity, is introduced into the emitter extraction electrode 22 by using ion implantation. Then, heat treatment is performed to introduce boron into the intrinsic base region 17 on the surface of the epitaxial layer 13 through the emitter extraction electrode portion opening 21. The intrinsic base layer 23 is formed as described above. Further, arsenic, which is an impurity, is introduced into the emitter extraction electrode 22 by using ion implantation. After that, arsenic as an impurity is introduced into the intrinsic base layer 23 through the emitter extraction electrode portion opening 21 by heat treatment. As a result, the emitter layer 24 is formed (FIG. 4D).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
ベース引出し電極15にポリシリコン膜を用いて自己整
合的にベース引出し電極15とエミッタ引出し電極開口
21およびエミッタ層24を形成している。また、エミ
ッタ引出し電極22であるポリシリコン膜から不純物を
拡散させて真性ベース層23を形成する。ところが、上
記した従来のトランジスタの構造を用いて、ECL回路
や高周波のリニア回路と、IIL素子とを同一基板上に
集積化しようとすると、次の点が問題となる。
SUMMARY OF THE INVENTION In the above conventional technique,
The base extraction electrode 15, the emitter extraction electrode opening 21, and the emitter layer 24 are formed in a self-aligned manner by using a polysilicon film for the base extraction electrode 15. Further, the intrinsic base layer 23 is formed by diffusing impurities from the polysilicon film which is the emitter extraction electrode 22. However, when the ECL circuit or the high frequency linear circuit and the IIL element are integrated on the same substrate by using the above-described conventional transistor structure, the following problems arise.

【0012】自己整合技術を用いて超高速の動作をする
トランジスタを形成し、別の工程でIIL素子を形成す
ることになる。この場合、工程数が増加し、製造コスト
が高くつき、生産上の歩留まりを低下させる。
A transistor which operates at a very high speed is formed by using a self-alignment technique, and an IIL element is formed in another step. In this case, the number of steps is increased, the manufacturing cost is increased, and the production yield is reduced.

【0013】このような理由から、IIL素子を構成し
ている逆方向構造を持つ縦型トランジスタも自己整合技
術を用いて形成する必要がある。逆方向構造を持つ縦型
トランジスタのエミッタである真性ベース層下にはエピ
タキシャル層13が形成されている。エピタキシャル層
13の不純物濃度は、埋め込みコレクタ層12や真性ベ
ース層23のそれに比べて低い。このため、エピタキシ
ャル層13の低い不純物濃度である領域の厚さが厚くな
ると、キャリア注入効率が低くなり、電流増幅率を低下
させる。このためIIL素子の動作は不安定なものにな
る。
For this reason, it is necessary to form the vertical transistor having the reverse structure which constitutes the IIL element by using the self-alignment technique. An epitaxial layer 13 is formed below the intrinsic base layer that is the emitter of the vertical transistor having the reverse structure. The impurity concentration of the epitaxial layer 13 is lower than those of the buried collector layer 12 and the intrinsic base layer 23. Therefore, when the thickness of the region of the epitaxial layer 13 having a low impurity concentration is increased, the carrier injection efficiency is reduced and the current amplification factor is reduced. Therefore, the operation of the IIL element becomes unstable.

【0014】また、不純物濃度の厚さが厚くなると、I
IL素子を動作させる場合、逆方向構造の縦型トランジ
スタのエミッタ層となるエピタキシャル層13に蓄積さ
れる少数キャリアが増加する。IIL素子の動作速度
は、この少数キャリアの充放電で決まる。このためII
L素子の動作速度は低下する。
When the impurity concentration becomes thicker, I
When the IL element is operated, the number of minority carriers accumulated in the epitaxial layer 13 serving as the emitter layer of the vertical transistor having the reverse structure increases. The operation speed of the IIL element is determined by the charge / discharge of this minority carrier. Because of this II
The operation speed of the L element decreases.

【0015】上記問題点に鑑み、本発明の目的は、工程
数や製造コストを増やさず、また高速で安定動作のでき
るIIL素子を持つ半導体集積回路を提供することにあ
る。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit having an IIL element which does not increase the number of steps and manufacturing cost and can operate stably at high speed.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の半導体集積回路装置は、第1導電型の半導体
基板上に、順方向構造を持つ第1の縦型半導体素子と、
IIL素子の内の逆方向構造を持つ第2の縦型半導体素
子とから少なくとも構成され、前記第1の縦型半導体素
子の第2導電型のエミッタ層と、前記第2の縦型半導体
素子の第2導電型のコレクタ層と、前記第1の縦型半導
体素子の第1導電型の外部べース層と、前記第2の縦型
半導体素子の第1導電型のベースコンタクト層とで構成
され、前記エミッタ層と前記外部ベース層が自己整合的
に形成され、前記コレクタ層と前記ベースコンタクト層
が自己整合的に形成されている。
In order to solve the above-mentioned problems, a semiconductor integrated circuit device of the present invention comprises a first vertical semiconductor element having a forward structure on a semiconductor substrate of a first conductivity type,
At least a second vertical semiconductor element having a reverse structure of the IIL element, the second conductivity type emitter layer of the first vertical semiconductor element, and the second vertical semiconductor element of the second vertical semiconductor element. A second conductive type collector layer, a first conductive type outer base layer of the first vertical type semiconductor device, and a first conductive type base contact layer of the second vertical type semiconductor device. The emitter layer and the external base layer are formed in self-alignment, and the collector layer and the base contact layer are formed in self-alignment.

【0017】また、第1導電型の半導体基板上に形成さ
れた第2導電型の半導体層と、前記半導体層中の第1と
第2の半導体素子領域の周辺部に形成された2つの第1
導電型の第1の拡散層と、前記第1の拡散層の引出し電
極として形成された第1導電型の第1の多結晶半導体膜
と、前記第1の拡散層間に形成された第2導電型の第2
の拡散層と、前記第2の拡散層の引出し電極として形成
された第2導電型の第2の多結晶半導体膜を備え、前記
第1の半導体素子領域には前記第1の拡散層の接合深さ
より浅く形成された第1導電型の第3の拡散層と、前記
第2の半導体素子領域には前記第1の拡散層の深さより
深く形成された第1導電型の第4の拡散層である。
Also, a second conductive type semiconductor layer formed on the first conductive type semiconductor substrate, and two second conductive layer formed in the peripheral portion of the first and second semiconductor element regions in the semiconductor layer. 1
A conductive type first diffusion layer, a first conductive type first polycrystalline semiconductor film formed as an extraction electrode of the first diffusion layer, and a second conductive layer formed between the first diffusion layers. Type 2
And a second conductive type second polycrystalline semiconductor film formed as an extraction electrode of the second diffusion layer, and the first diffusion layer is bonded to the first semiconductor element region. A third diffusion layer of the first conductivity type formed shallower than the depth, and a fourth diffusion layer of the first conductivity type formed in the second semiconductor element region deeper than the depth of the first diffusion layer. Is.

【0018】上記課題を解決するために本発明の半導体
集積回路装置の製造方法は、第1導電型の半導体基板上
に第2導電型の半導体層を形成する工程と、前記半導体
層の第1の半導体素子領域に第1導電型の第1の拡散層
を形成する工程と、前記半導体基板上に第1の多結晶半
導体膜を形成する工程と、前記第1の多結晶半導体膜上
に第1の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の多結晶半
導体膜に第1導電型の第1の不純物を導入する工程と、
前記第1の絶縁膜と前記第1の多結晶半導体膜とを選択
的にエッチング除去し、第1の開口を形成する工程と、
少なくとも前記第1の開口内に第2の絶縁膜を形成する
工程と、前記第1の不純物を前記半導体層に導入し、第
1導電型の第2の拡散層を形成する工程と、前記第2の
絶縁膜に第2の開口を形成する工程と、前記第2の開口
内に第2の多結晶半導体膜を成長する工程と、前記第1
の半導体素子領域以外の第2の半導体素子領域の前記第
2の多結晶半導体膜に選択的に第1導電型の第2の不純
物を導入する工程と、前記第2の開口を通して前記第2
の不純物を前記半導体層に導入し、第3の拡散層を形成
する工程と、すべての前記第2の多結晶半導体膜に第2
導電型の第3の不純物を導入する工程と、前記第2の開
口を通して前記第3の不純物を前記半導体層に導入し、
第2導電型の第4の拡散層を形成する工程を備えてい
る。
In order to solve the above problems, a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention comprises a step of forming a second conductive type semiconductor layer on a first conductive type semiconductor substrate, and a first step of forming the semiconductor layer. Forming a first diffusion layer of the first conductivity type in the semiconductor element region, forming a first polycrystalline semiconductor film on the semiconductor substrate, and forming a first polycrystalline semiconductor film on the first polycrystalline semiconductor film. A step of forming a first insulating film, a step of introducing a first impurity of a first conductivity type into the first polycrystalline semiconductor film,
A step of selectively etching away the first insulating film and the first polycrystalline semiconductor film to form a first opening;
Forming a second insulating film at least in the first opening; introducing the first impurity into the semiconductor layer to form a second diffusion layer of a first conductivity type; Forming a second opening in the second insulating film; growing a second polycrystalline semiconductor film in the second opening;
Selectively introducing a second impurity of the first conductivity type into the second polycrystalline semiconductor film in the second semiconductor element region other than the second semiconductor element region, and the second opening through the second opening.
Second impurity is introduced into the semiconductor layer to form a third diffusion layer, and a second diffusion layer is formed on all the second polycrystalline semiconductor films.
Introducing a conductive type third impurity, and introducing the third impurity into the semiconductor layer through the second opening,
The method includes a step of forming a fourth diffusion layer of the second conductivity type.

【0019】[0019]

【作用】本発明の半導体集積回路とその製造方法による
と、IIL素子を構成する逆方向構造を持つ縦型トラン
ジスタのベース引出し電極やコレクタ層を、それぞれ自
己整合技術を用いて順方向構造を持つ通常の縦型トラン
ジスタのベース引出し電極やエミッタ層と同じ工程で形
成できる。
According to the semiconductor integrated circuit and the method of manufacturing the same of the present invention, the base extraction electrode and the collector layer of the vertical transistor having the reverse structure forming the IIL element have the forward structure by using the self-alignment technique. It can be formed in the same process as the base extraction electrode and the emitter layer of a normal vertical transistor.

【0020】これによって、自己整合技術を用いて順方
向構造を持つ縦型トランジスタとIIL素子とを同一基
板上に集積化することができる。
Thus, the vertical transistor having the forward structure and the IIL element can be integrated on the same substrate by using the self-alignment technique.

【0021】また、従来の技術に示した自己整合技術を
用いた超高速の動作ができる順方向構造の縦型トランジ
スタでは、ポリシリコン膜で形成されたエミッタ電極か
ら不純物を拡散させてベース層を形成する。しかし、本
発明の製造方法では、IIL素子を構成する逆方向構造
を持つ縦型トランジスタの真性ベース層の接合の深さ
が、順方向構造を持つ縦型トランジスタのものより深く
形成することができる。
Further, in the vertical transistor of the forward direction structure which can operate at a very high speed using the self-alignment technique shown in the prior art, impurities are diffused from the emitter electrode formed of the polysilicon film to form the base layer. Form. However, in the manufacturing method of the present invention, the junction depth of the intrinsic base layer of the vertical transistor having the reverse structure forming the IIL element can be formed deeper than that of the vertical transistor having the forward structure. ..

【0022】したがって、逆方向構造を持つ縦型トラン
ジスタの真性ベース層下に形成されたエピタキシャル層
の低い不純物濃度を持つ領域を薄くできる。
Therefore, the region having a low impurity concentration in the epitaxial layer formed below the intrinsic base layer of the vertical transistor having the reverse structure can be thinned.

【0023】このようにエピタキシャル層の低い不純物
濃度を持つ領域を薄くできるので、逆方向構造を持つ縦
型トランジスタの電流増幅率を低下させることがない。
Since the region having a low impurity concentration in the epitaxial layer can be thinned in this manner, the current amplification factor of the vertical transistor having the reverse structure is not lowered.

【0024】さらに、少数キャリアが蓄積されることが
ないので、IIL素子を高速で動作させることができ
る。
Further, since the minority carriers are not accumulated, the IIL element can be operated at high speed.

【0025】[0025]

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の一実施例の半導体集積回路の断面
図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention.

【0026】比抵抗10Ωcm程度のP型シリコン基板
31上には、おもに次の3つの領域で構成されている。
1つは、極めて薄い厚さのベースを持ち、超高速での動
作が可能な順方向構造を持つ縦型NPNトランジスタ3
2が形成された領域。2つは、IIL素子の逆方向構造
を持つ縦型NPNトランジスタ33が形成された領域。
3つは、IIL素子のインジェクタとなる横型PNPト
ランジスタ34が形成された領域である。
On the P-type silicon substrate 31 having a specific resistance of about 10 Ωcm, the following three regions are mainly formed.
The first is a vertical NPN transistor 3 that has an extremely thin base and has a forward structure capable of operating at ultra-high speed.
Area where 2 is formed. Two are regions where the vertical NPN transistor 33 having the reverse structure of the IIL element is formed.
The three are regions in which the lateral PNP transistor 34 serving as the injector of the IIL element is formed.

【0027】P型シリコン基板31を用いると、超高速
の縦型NPNトランジスタ32や、IIL素子で高速の
動作が要求される縦型NPNトランジスタ33を、NP
N型を持つトランジスタで構成できる。このためキャリ
アの移動度が、NPNトランジスタよりPNPトランジ
スタの方が高くなるためである。また、各不純物の拡散
速度の関係からNPNトランジスタの方が、浅いエミッ
タ・ベース接合を形成できる。このため素子の動作速度
を高速にできる。
When the P-type silicon substrate 31 is used, the ultra-high speed vertical NPN transistor 32 and the vertical NPN transistor 33 which requires high speed operation by the IIL element are replaced by NP.
It can be composed of an N-type transistor. Therefore, the mobility of carriers is higher in the PNP transistor than in the NPN transistor. In addition, a shallow emitter-base junction can be formed in the NPN transistor due to the diffusion rate of each impurity. Therefore, the operating speed of the element can be increased.

【0028】シリコン基板31表面の所定領域に、N型
埋め込み層35が形成されている。埋め込み層35は、
NPNトランジスタ32のN型埋め込みコレクタ層35
aと、NPNトランジスタ33の埋め込みエミッタ層3
5bとで構成されている。
An N type buried layer 35 is formed in a predetermined region on the surface of the silicon substrate 31. The buried layer 35 is
N-type buried collector layer 35 of NPN transistor 32
a and the buried emitter layer 3 of the NPN transistor 33
5b and.

【0029】ここで、NPNトランジスタ33の埋め込
みエミッタ層35bは、IIL素子のPNPトランジス
タ34のベース引出しを兼ねている。この埋め込み層3
5の接合深さは1〜2μmで、そのシート抵抗は50〜
100Ω/□である。
Here, the buried emitter layer 35b of the NPN transistor 33 also serves as the base lead of the PNP transistor 34 of the IIL element. This buried layer 3
5 has a junction depth of 1-2 μm and a sheet resistance of 50-
It is 100Ω / □.

【0030】この埋め込み層35の接合深さが2μm以
上になると、寄生の接合容量が大きくなる。これは素子
が高速で動作するのを妨げる。シート抵抗が100Ω/
□以上になると、寄生抵抗が大きくなり、素子が高速で
動作するのを妨げる。接合深さが1μm以下、あるいは
シート抵抗が50Ω/□以下にしようとすると、埋め込
み層35の表面濃度が3×1019cm-3を越える。埋め
込み層35を形成した後に施される熱処理によって埋め
込み層35内の不純物が上部へせり上がる。これによっ
て素子の耐圧は劣化してしまう。
When the junction depth of the buried layer 35 is 2 μm or more, the parasitic junction capacitance becomes large. This prevents the device from operating at high speed. Sheet resistance is 100Ω /
When it is □ or more, the parasitic resistance becomes large, which prevents the device from operating at high speed. If the junction depth is 1 μm or less or the sheet resistance is 50 Ω / □ or less, the surface concentration of the burying layer 35 exceeds 3 × 10 19 cm −3 . Impurities in the buried layer 35 rise upward due to the heat treatment performed after the buried layer 35 is formed. As a result, the breakdown voltage of the device deteriorates.

【0031】次に、シリコン基板31上にはN型エピタ
キシャル層36が成長されている。エピタキシャル層3
6の膜厚は1μmで、その比抵抗は0.5Ωcm程度に
してある。エピタキシャル層36の膜厚は、0.6〜1.
2μm程度で使用される。ここでエピタキシャル層36
の膜厚が厚いと、素子が動作する速度は低くなる。逆に
エピタキシャル層36の膜厚が薄いと、素子の素子耐圧
が低下してしまう。
Next, an N type epitaxial layer 36 is grown on the silicon substrate 31. Epitaxial layer 3
The film thickness of 6 is 1 μm, and its specific resistance is about 0.5 Ωcm. The thickness of the epitaxial layer 36 is 0.6-1.
It is used at about 2 μm. Here, the epitaxial layer 36
The thicker the film, the lower the speed at which the device operates. On the contrary, when the epitaxial layer 36 is thin, the element breakdown voltage of the element is lowered.

【0032】エピタキシャル層36は、NPNトランジ
スタ32ではコレクタとして、NPNトランジスタ33
ではエミッタとして、PNPトランジスタ34ではベー
スとして動作する。このため、NPNトランジスタ32
ではエピタキシャル層36のこの部分をN型エピコレク
タと呼ぶ。同様に、NPNトランジスタ3ではそれをエ
ピエミッタと呼ぶ。
The epitaxial layer 36 serves as a collector in the NPN transistor 32 and serves as the NPN transistor 33.
Operates as an emitter and as a base in the PNP transistor 34. Therefore, the NPN transistor 32
This part of the epitaxial layer 36 is called an N type epicollector. Similarly, in the NPN transistor 3, it is called an epi-emitter.

【0033】エピタキシャル層36表面には、素子分離
用のLOCOS膜37が形成されている。LOCOS膜
37の膜厚は1〜1.5μmの厚さである。LOCOS
膜37は、NPNトランジスタ32と、NPNトランジ
スタ33やPNPトランジスタ34とを電気的に分離す
るのに設けられている。
A LOCOS film 37 for element isolation is formed on the surface of the epitaxial layer 36. The film thickness of the LOCOS film 37 is 1 to 1.5 μm. LOCOS
The film 37 is provided to electrically separate the NPN transistor 32 from the NPN transistor 33 or the PNP transistor 34.

【0034】LOCOS膜37の膜厚がエピタキシャル
層36の膜厚より浅いと、シリコン基板31とP型拡散
層間での耐圧が低下する。ここで、P型拡散層は、後述
するNPNトランジスタ32,33のベース層47,4
8、外部ベース層49、ベースコンタクト層50と、P
NPトランジスタ34のエミッタ層51、コレクタ層5
2を指す。さらに、シリコン基板31とエピタキシャル
層36とP型拡散層とで形成される寄生PNPトランジ
スタが構成される。
If the film thickness of the LOCOS film 37 is smaller than the film thickness of the epitaxial layer 36, the breakdown voltage between the silicon substrate 31 and the P type diffusion layer is lowered. Here, the P-type diffusion layer is a base layer 47, 4 of NPN transistors 32, 33 described later.
8, external base layer 49, base contact layer 50, and P
The emitter layer 51 and the collector layer 5 of the NP transistor 34
Refers to 2. Further, a parasitic PNP transistor formed by the silicon substrate 31, the epitaxial layer 36 and the P type diffusion layer is formed.

【0035】寄生PNPトランジスタが形成されると、
シリコン基板31とP型拡散層間とのリーク電流が増加
したり、ラッチアップ現象が生じ、特性が劣化する。
When the parasitic PNP transistor is formed,
A leak current between the silicon substrate 31 and the P-type diffusion layer increases, or a latch-up phenomenon occurs, which deteriorates the characteristics.

【0036】次に、シリコン基板31上の所定領域に、
P型ポリシリコン膜が形成されている。このポリシリコ
ン膜38は、NPNトランジスタ32のベース引出し電
極38aとして、またNPNトランジスタ33のベース
引出し電極38bとして、さらにはPNPトランジスタ
34のエミッタ引出し電極38cとなるインジェクタ引
出し電極である。ここで、ベース引出し電極38bはP
NPトランジスタ34のコレクタ引出し電極を兼ねてい
る。さらに、ポリシリコン膜38は、NPNトランジス
タ32のベース引出し電極38dとNPNトランジスタ
33のベース引出し電極38eとを構成している。ベー
ス引出し電極38d,38eは、それぞれのベース抵抗
を下げるために設けられている。
Next, in a predetermined region on the silicon substrate 31,
A P-type polysilicon film is formed. The polysilicon film 38 is an injector lead electrode serving as a base lead electrode 38a of the NPN transistor 32, a base lead electrode 38b of the NPN transistor 33, and an emitter lead electrode 38c of the PNP transistor 34. Here, the base extraction electrode 38b is P
It also serves as a collector extraction electrode of the NP transistor 34. Further, the polysilicon film 38 constitutes a base lead electrode 38d of the NPN transistor 32 and a base lead electrode 38e of the NPN transistor 33. The base extraction electrodes 38d and 38e are provided to reduce the respective base resistances.

【0037】このポリシリコン膜38の膜厚は400n
mで、そのシート抵抗は100Ω/□程度である。ポリ
シリコン膜38の膜厚は300〜500nmで使用され
る。ポリシリコン膜38の膜厚が300nm以下では、
シート抵抗が増加してしまう。逆にポリシリコン膜38
の膜厚が500nm以上では、基板表面の段差が増加す
る。また、ポリシリコン膜38のシート抵抗は70〜1
30Ω/□で使用される。ポリシリコン膜38のシート
抵抗が130Ω/□以上であると、ベース抵抗が増加す
る。このため素子の動作速度は低下してしまう。
The thickness of this polysilicon film 38 is 400 n.
m, the sheet resistance is about 100Ω / □. The thickness of the polysilicon film 38 is 300 to 500 nm. When the thickness of the polysilicon film 38 is 300 nm or less,
The sheet resistance will increase. Conversely, the polysilicon film 38
When the film thickness is 500 nm or more, the step difference on the substrate surface increases. The sheet resistance of the polysilicon film 38 is 70 to 1
Used at 30Ω / □. If the sheet resistance of the polysilicon film 38 is 130Ω / □ or more, the base resistance increases. As a result, the operating speed of the device is reduced.

【0038】ポリシリコン膜38のシート抵抗が70Ω
/□以下であると、ポリシリコン膜38からの拡散によ
って形成される外部ベース層の不純物濃度が大きくな
り、外部ベース層が深くなる。このため素子の耐圧は低
下してしまい、さらには素子の動作速度は低下する。
The sheet resistance of the polysilicon film 38 is 70Ω.
If it is / square or less, the impurity concentration of the external base layer formed by diffusion from the polysilicon film 38 becomes large and the external base layer becomes deep. As a result, the breakdown voltage of the device is lowered, and the operating speed of the device is lowered.

【0039】さらにポリシリコン膜38には、1〜1.
5μm幅の開口39が形成されている。この時、ポリシ
リコン膜38の幅が1μm以下であると、そのパターン
形成における加工バラツキが起こりやすくなり、素子特
性にばらつきが生じる。1.5μm以上であれば容量が
増加し、素子の動作速度を低下させる。
Further, the polysilicon film 38 has 1-1.1.
An opening 39 having a width of 5 μm is formed. At this time, if the width of the polysilicon film 38 is 1 μm or less, processing variations in pattern formation are likely to occur, resulting in variations in element characteristics. If the thickness is 1.5 μm or more, the capacity increases and the operation speed of the element decreases.

【0040】開口39の内壁には、膜厚50〜120n
mの窒化膜40が形成されている。ここで窒化膜40の
膜厚が50nm以下であると、素子の動作速度を低下さ
せる寄生容量が増加する。また、電気的に絶縁させるこ
とが困難で、素子の信頼性を低下させることになる。一
方、膜厚が120nm以上であれば膜の応力によって、
素子特性が劣化してしまう。
The inner wall of the opening 39 has a film thickness of 50 to 120 n.
A nitride film 40 of m is formed. Here, if the film thickness of the nitride film 40 is 50 nm or less, the parasitic capacitance that decreases the operation speed of the device increases. In addition, it is difficult to electrically insulate the element, which reduces the reliability of the element. On the other hand, if the film thickness is 120 nm or more, the stress of the film causes
The element characteristics will deteriorate.

【0041】NPNトランジスタ32、33のそれぞれ
のコンタクトが形成される領域の窒化膜40は除去され
ており、下地のシリコン基板31が露出している。
The nitride film 40 in the regions where the respective contacts of the NPN transistors 32 and 33 are formed is removed, and the underlying silicon substrate 31 is exposed.

【0042】この時、PNPトランジスタ34の領域に
ある窒化膜40は除去されずに残存している。
At this time, the nitride film 40 in the region of the PNP transistor 34 remains without being removed.

【0043】窒化膜40の側壁上にはポリシリコン膜が
形成されている。NPNトランジスタ32とNPNトラ
ンジスタ33とPNPトランジスタ34のそれぞれのコ
ンタクトが形成される領域のポリシリコン膜は除去さ
れ、ポリシリコンサイドウォール41が形成されてい
る。ここでNPNトランジスタ32とNPNトランジス
タ33とに形成された窒化膜40の開口幅とこのポリシ
リコン膜の開口幅とは等しく形成されている。このポリ
シリコンサイドウォール41の幅は約200nm程度で
ある。
A polysilicon film is formed on the side wall of the nitride film 40. The polysilicon film in the regions where the contacts of the NPN transistor 32, the NPN transistor 33, and the PNP transistor 34 are formed is removed, and the polysilicon sidewall 41 is formed. Here, the opening width of the nitride film 40 formed in the NPN transistor 32 and the NPN transistor 33 is equal to the opening width of this polysilicon film. The width of the polysilicon sidewall 41 is about 200 nm.

【0044】ここでポリシリコンサイドウォール41の
幅は、各拡散層の不純物濃度プロファイルや加工設備の
精度に合わせて最適化が必要である。ここで、各拡散層
は後述する外部ベース層49、真性ベース層47、エミ
ッタ層53、ベースコレクタ層50、コレクタ層54を
指す。もしポリシリコンサイドウォール41の膜厚が厚
いと、素子の耐圧が低下してしまう。また、ベース抵抗
が増加する。膜厚が薄いと素子の動作速度が遅くなる。
ここで、ベース抵抗は、真性ベース層47の抵抗、詳細
には真性ベース層47と外部ベース層49との重なり合
った領域の抵抗を指す。
Here, the width of the polysilicon side wall 41 needs to be optimized in accordance with the impurity concentration profile of each diffusion layer and the accuracy of processing equipment. Here, each diffusion layer refers to an external base layer 49, an intrinsic base layer 47, an emitter layer 53, a base collector layer 50, and a collector layer 54, which will be described later. If the polysilicon sidewall 41 is thick, the breakdown voltage of the device will be reduced. Also, the base resistance increases. If the film thickness is thin, the operation speed of the device becomes slow.
Here, the base resistance refers to the resistance of the intrinsic base layer 47, specifically, the resistance of the region where the intrinsic base layer 47 and the external base layer 49 overlap.

【0045】図面では、PNPトランジスタ34やLO
COS膜37上にポリシリコンサイドウォール41が形
成されているが、ここには必ずしも形成する必要はな
い。
In the drawing, PNP transistor 34 and LO
Although the polysilicon sidewall 41 is formed on the COS film 37, it is not always necessary to form it here.

【0046】このようにポリシリコンサイドウォール4
1と窒化膜40とが開口された部分は、NPNトランジ
スタ32のエミッタ引出し部開口42とNPNトランジ
スタ33のコレクタ引出し部開口43となる。
As described above, the polysilicon side wall 4 is formed.
1 and the nitride film 40 are opened to form an emitter lead-out opening 42 of the NPN transistor 32 and a collector lead-out opening 43 of the NPN transistor 33.

【0047】ここで、エミッタ引出し部開口42やコレ
クタ引出し部開口43は、ベース引出し電極38a,3
8bまでの距離が約300nm程度である。すなわち、
それぞれの開口周囲のどの位置においても等距離になる
ように自己整合的に形成されている。
Here, the emitter lead-out portion opening 42 and the collector lead-out portion opening 43 are connected to the base lead-out electrodes 38a, 3a.
The distance to 8b is about 300 nm. That is,
It is formed in a self-aligned manner so as to be equidistant at any position around each opening.

【0048】エミッタ引出し部開口42とコレクタ引出
し部開口43には、それぞれエミッタ引出し電極44と
コレクタ引出し電極45とが形成されている。エミッタ
引出し電極44とコレクタ引出し電極45とは、膜厚3
00nm程度のポリシリコン膜で形成されている。ポリ
シリコン膜の膜厚は200〜350nmを用いることが
できる。この膜厚が350nmより厚いと、電極の抵抗
が増加してしまう。一方、膜厚が200nmより薄い
と、NPNトランジスタ32の電流増幅率が低下する。
また、膜厚が薄いと、電極の抵抗を下げるためにこのポ
リシリコン膜にイオン注入した際、そのイオンがポリシ
リコン膜を突き抜け、シリコン基板31内の素子が形成
される領域に導入されてしまう。
An emitter extraction electrode 44 and a collector extraction electrode 45 are formed in the emitter extraction portion opening 42 and the collector extraction portion opening 43, respectively. The emitter extraction electrode 44 and the collector extraction electrode 45 have a film thickness of 3
It is formed of a polysilicon film having a thickness of about 00 nm. The thickness of the polysilicon film can be 200 to 350 nm. If this film thickness is thicker than 350 nm, the resistance of the electrode will increase. On the other hand, if the film thickness is less than 200 nm, the current amplification factor of the NPN transistor 32 decreases.
Further, if the film thickness is thin, when ions are implanted into this polysilicon film in order to reduce the resistance of the electrode, the ions penetrate the polysilicon film and are introduced into the region in the silicon substrate 31 where elements are formed. ..

【0049】この時、ベース引出し電極38a,38
b,38d,38eの一部上に膜厚200nmのCVD
酸化膜46が、その周辺に窒化膜40が形成されてい
る。これによって、ベース引出し電極38a,38b,
38d,38eとエミッタ引出し電極44あるいはコレ
クタ引出し電極45とが電気的に分離されている。
At this time, the base extraction electrodes 38a, 38
CVD with a film thickness of 200 nm on b, 38d, and 38e
The oxide film 46 and the nitride film 40 are formed around it. As a result, the base extraction electrodes 38a, 38b,
38d and 38e are electrically separated from the emitter extraction electrode 44 or the collector extraction electrode 45.

【0050】CVD酸化膜46の膜厚には、150〜3
00nmにするのがよい。膜厚が薄いと寄生容量が増加
してしまう。また、膜厚が厚いと基板表面の段差が大き
くなってしまう。
The thickness of the CVD oxide film 46 is 150 to 3
It is good to set it to 00 nm. If the film thickness is thin, the parasitic capacitance will increase. Further, if the film thickness is large, the step difference on the substrate surface becomes large.

【0051】エピタキシャル層36中には、NPNトラ
ンジスタ32のP型真性ベース層47が形成されてい
る。真性ベース層47の接合深さは0.15μm程度
で、その表面濃度は1×1019cm-3程度である。真性
ベース層47の接合深さは0.1〜0.20μm程度が最
適である。これより薄いと素子の耐圧が低下してしま
う。また、これより厚いと素子が動作速度が遅くなって
しまう。
A P-type intrinsic base layer 47 of the NPN transistor 32 is formed in the epitaxial layer 36. The junction depth of the intrinsic base layer 47 is about 0.15 μm, and its surface concentration is about 1 × 10 19 cm −3 . The optimal junction depth of the intrinsic base layer 47 is about 0.1 to 0.20 μm. If it is thinner than this, the breakdown voltage of the device will be reduced. On the other hand, if the thickness is thicker than this, the operation speed of the element will be slow.

【0052】また、真性ベース層47の表面濃度は5×
1018〜2×1019cm-3の間で用いるのがよい。これ
より表面濃度が小さいと、素子の耐圧が低下してしま
い、真性ベース層47のベース抵抗が増加する。表面濃
度が高いと、NPNトランジスタ32の電流増幅率が低
下し、その動作速度が低下してしまう。
The surface concentration of the intrinsic base layer 47 is 5 ×.
It is preferable to use it in the range of 10 18 to 2 × 10 19 cm −3 . If the surface concentration is lower than this, the breakdown voltage of the element is lowered, and the base resistance of the intrinsic base layer 47 increases. If the surface concentration is high, the current amplification factor of the NPN transistor 32 is lowered, and the operating speed thereof is lowered.

【0053】さらにエピタキシャル層36中には、NP
Nトランジスタ33のP型ベース層48が形成されてい
る。ベース層48の接合深さは0.5μm程度で、その
表面濃度は(1〜3)×1017cm-3である。ベース層
48の接合深さは0.4〜0.7μmが適切である。これ
よりも浅い接合深さでは、低い不純物濃度を持つエピタ
キシャル層36の厚さが厚くなってしまう。これが厚い
と、素子の動作速度が低下してしまうとともに、素子の
動作マージンを低下してしまう。逆に接合深さが深い
と、接合容量が増加し、やはり素子が動作速度を低くし
てしまう。すなわちエピタキシャル層36の厚さを制御
するためには、ベース層48の接合深さを精度よく制御
することが必要である。
Further, in the epitaxial layer 36, NP
The P-type base layer 48 of the N-transistor 33 is formed. The junction depth of the base layer 48 is about 0.5 μm, and the surface concentration is (1 to 3) × 10 17 cm −3 . It is appropriate that the junction depth of the base layer 48 is 0.4 to 0.7 μm. If the junction depth is shallower than this, the thickness of the epitaxial layer 36 having a low impurity concentration becomes thick. If it is thick, the operating speed of the device is reduced and the operating margin of the device is reduced. On the contrary, if the junction depth is deep, the junction capacitance increases, and the operating speed of the device also decreases. That is, in order to control the thickness of the epitaxial layer 36, it is necessary to accurately control the junction depth of the base layer 48.

【0054】同様にベース層48の不純物濃度について
も重要なファクターである。ベース層48の表面濃度が
1×1017cm-3以下では素子の耐圧は低下してしま
い、製造上のバラツキに対するマージンが小さくなる。
表面濃度が3×1017cm-3以上であれば接合容量が増
加し、素子の動作速度を低下させる。
Similarly, the impurity concentration of the base layer 48 is also an important factor. When the surface concentration of the base layer 48 is 1 × 10 17 cm −3 or less, the breakdown voltage of the device is lowered, and the margin for manufacturing variations is reduced.
If the surface concentration is 3 × 10 17 cm −3 or more, the junction capacitance increases and the operation speed of the device decreases.

【0055】また、NPNトランジスタ32のベース引
出し電極38a直下の素子領域には、P型外部べース層
49が形成されている。外部べース層49は、その接合
深さが0.3μm程度で、表面濃度が(1〜3)×10
20cm-3になるように形成されている。外部ベース層4
9の接合深さは0.2〜0.35μmの値に設定するのが
よい。外部ベース層49の表面濃度が1×1020cm-3
以下か、あるいは外部ベース層49の接合深さが0.2
μm以下であれば、ベース抵抗が増加するとともに、素
子の耐圧が低下する。また、表面濃度が3×1020cm
-3以上で、外部ベース層49の接合深さが0.35μm
以上であれば、素子の動作速度を低下させる。
A P-type external base layer 49 is formed in the element region immediately below the base extraction electrode 38a of the NPN transistor 32. The outer base layer 49 has a junction depth of about 0.3 μm and a surface concentration of (1 to 3) × 10.
It is formed to have a size of 20 cm -3 . External base layer 4
The junction depth of 9 is preferably set to a value of 0.2 to 0.35 μm. The surface concentration of the external base layer 49 is 1 × 10 20 cm -3
Or less, or the junction depth of the external base layer 49 is 0.2
When it is less than μm, the base resistance increases and the breakdown voltage of the element decreases. The surface concentration is 3 × 10 20 cm
-3 or more, the junction depth of the external base layer 49 is 0.35 μm
If it is above, the operating speed of the element is reduced.

【0056】また、NPNトランジスタ33のベース引
出し電極38b直下の素子領域には、NPNトランジス
タ33のP型ベースコンタクト層50が形成されてい
る。ベースコンタクト層50は、接合深さが0.3μm
程度で、表面濃度が(1〜3)×1020cm-3で形成さ
れている。ここで、ベース引出し電極38bは、PNP
トランジスタ34のコレクタ引出し電極を兼ねている。
A P-type base contact layer 50 of the NPN transistor 33 is formed in the element region immediately below the base extraction electrode 38b of the NPN transistor 33. The base contact layer 50 has a junction depth of 0.3 μm.
The surface concentration is (1 to 3) × 10 20 cm −3 . Here, the base extraction electrode 38b is a PNP.
It also serves as a collector extraction electrode of the transistor 34.

【0057】ベースコンタクト層50の接合深さと、表
面濃度はNPNトランジスタ32の外部ベース層49と
同時に作るので0.3μmとなる。このためその作製条
件は外部ベース層49の場合と全く同じで、接合深さは
0.2〜0.35μmが適当である。
The junction depth and the surface concentration of the base contact layer 50 are 0.3 μm because they are formed at the same time as the external base layer 49 of the NPN transistor 32. Therefore, the manufacturing conditions are exactly the same as those for the external base layer 49, and the junction depth is preferably 0.2 to 0.35 μm.

【0058】PNPトランジスタ34のエミッタ引出し
電極38cとなるインジェクタ引出し電極直下の素子領
域には、PNPトランジスタ34のP型エミッタ層51
とP型コレクタ層52とが形成されている。エミッタ層
51とコレクタ層52との接合深さと、表面濃度はNP
Nトランジスタ32の外部ベース層49と同時に作るの
で、やはり接合深さは0.2〜0.3μmで、表面濃度は
(1〜3)×1020cm-3である。
The P-type emitter layer 51 of the PNP transistor 34 is formed in the element region immediately below the injector extraction electrode which becomes the emitter extraction electrode 38c of the PNP transistor 34.
And a P-type collector layer 52 are formed. The junction depth between the emitter layer 51 and the collector layer 52 and the surface concentration are NP.
Since it is formed at the same time as the external base layer 49 of the N-transistor 32, the junction depth is also 0.2 to 0.3 μm and the surface concentration is (1 to 3) × 10 20 cm −3 .

【0059】以上のように外部べース層49とベース引
出し電極38bとエミッタ引出し電極38c、エミッタ
層51とコレクタ層52とは、全て、それぞれの接合深
さが0.2〜0.3μm程度で、表面濃度が(1〜3)×
1020cm-3である。
As described above, the outer base layer 49, the base extraction electrode 38b, the emitter extraction electrode 38c, the emitter layer 51 and the collector layer 52 all have a junction depth of about 0.2 to 0.3 μm. And the surface density is (1-3) ×
It is 10 20 cm -3 .

【0060】さらに、NPNトランジスタ32のエミッ
タ引出し電極44下に形成されたP型真性ベース層47
中にはN型エミッタ層53が、接合深さ0.05μm
で、表面濃度が3×1020cm-3程度に形成されてい
る。エミッタ層53の接合深さは0.03〜0.08μm
に設定して有る。また、エミッタ層53の表面濃度は
(2〜5)×1020cm-3にするのがよい。エミッタ層
53の表面濃度が2×1020cm-3以下か、あるいは接
合深さが0.03μm以下であれば、寄生抵抗が増大し
てしまい、素子の動作速度が低下する。また、表面濃度
が5×1020cm-3以上か、接合深さが0.08μm以
上であれば、今度は寄生容量が大きくなり、やはり素子
の動作速度が低下する。
Furthermore, a P-type intrinsic base layer 47 formed below the emitter extraction electrode 44 of the NPN transistor 32.
The N-type emitter layer 53 has a junction depth of 0.05 μm.
The surface concentration is about 3 × 10 20 cm −3 . The junction depth of the emitter layer 53 is 0.03 to 0.08 μm.
Set to. The surface concentration of the emitter layer 53 is preferably (2-5) × 10 20 cm -3 . If the surface concentration of the emitter layer 53 is 2 × 10 20 cm −3 or less or the junction depth is 0.03 μm or less, the parasitic resistance increases and the operating speed of the element decreases. Further, if the surface concentration is 5 × 10 20 cm −3 or more or the junction depth is 0.08 μm or more, the parasitic capacitance becomes large this time, and the operating speed of the device also decreases.

【0061】NPNトランジスタ33のコレクタ引出し
電極45下に形成されたベース層48中にはN型コレク
タ層54が形成されている。コレクタ層54は、その接
合深さが0.05μmで、表面濃度が3×1020cm-3
程度である。
An N-type collector layer 54 is formed in the base layer 48 formed below the collector extraction electrode 45 of the NPN transistor 33. The collector layer 54 has a junction depth of 0.05 μm and a surface concentration of 3 × 10 20 cm −3.
It is a degree.

【0062】このコレクタ層54はエミッタ層53と同
時に形成されている。このため、接合深さは0.03〜
0.08μmが適当で、表面濃度は(2〜5)×1020
cm-3で用いるのがよい。同様に、その表面濃度が2×
1020cm-3以下か、あるいは接合深さが0.03μm
以下であれば、寄生抵抗が増大し、素子の動作速度が低
下する。また、表面濃度が5×1020cm-3以下か、接
合深さが0.08μm以上であれば、寄生容量が大きく
なり、やはり素子の動作速度が低下する。
The collector layer 54 is formed at the same time as the emitter layer 53. Therefore, the junction depth is 0.03 ~
0.08 μm is suitable and the surface concentration is (2-5) × 10 20
It is recommended to use at cm -3 . Similarly, the surface density is 2 ×
10 20 cm -3 or less, or junction depth is 0.03 μm
If it is below, the parasitic resistance increases and the operation speed of the element decreases. If the surface concentration is 5 × 10 20 cm −3 or less or the junction depth is 0.08 μm or more, the parasitic capacitance increases and the operating speed of the device also decreases.

【0063】ここで各拡散層の横方向の拡散長は深さ方
向の80%程度である。エミッタ引出し部開口42やコ
レクタ引出し部開口43と、ベース引出し電極38a,
38bとの間隔は300nm程度に保たれている。よっ
て、NPNトランジスタ32の真性ベース層47と外部
べース層49とは、素子の耐圧を低下させることがな
く、寄生抵抗による抵抗の増加が生じないように十分な
不純物濃度を持った状態でオーバーラップさせておく必
要がある。また、それぞれの開口からそれぞれの電極は
所定の距離だけ遠ざけて形成されているので、外部べー
ス層49やベースコンタクト層50が、エミッタ層53
やコレクタ層54の領域に入り込むことを避けることが
できる。外部べース層49やベースコンタクト層50
が、エミッタ層53やコレクタ層54に入り込むと、素
子の耐圧が低下し、さらにはリークが増加する。また、
素子の動作速度も低下する。
The lateral diffusion length of each diffusion layer is about 80% in the depth direction. The emitter lead-out portion opening 42, the collector lead-out portion opening 43, the base lead-out electrode 38a,
The distance from 38b is maintained at about 300 nm. Therefore, the intrinsic base layer 47 and the external base layer 49 of the NPN transistor 32 have a sufficient impurity concentration so that the breakdown voltage of the element is not lowered and the resistance is not increased by the parasitic resistance. It needs to be overlapped. Further, since the respective electrodes are formed apart from the respective openings by a predetermined distance, the outer base layer 49 and the base contact layer 50 are formed in the emitter layer 53.
It is possible to avoid entering the region of the collector layer 54. The outer base layer 49 and the base contact layer 50
However, if it gets into the emitter layer 53 and the collector layer 54, the breakdown voltage of the element is lowered and further the leak is increased. Also,
The operating speed of the device also decreases.

【0064】次に、本発明の半導体集積回路の製造方法
の一実施例を図2(a)〜(d)の工程順断面図を用い
て説明する。
Next, one embodiment of the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention will be described with reference to the step-by-step sectional views of FIGS.

【0065】まず図2(a)に示すように、比抵抗10
Ωcm程度で、(111)あるいは(100)のP型シ
リコン基板61表面に、フォトリソグラフィを用いてレ
ジスト(図示せず)の所定領域に窓を開ける。このレジ
ストをマスクとして、砒素あるいはアンチモンのイオン
注入を行う。イオン注入は、ドーズ量(1〜2)×10
15cm-2で、加速エネルギー40〜60keVを用い
た。次に酸素ガスを用いたプラズマアッシングでレジス
トを除去する。この後、温度1200℃で、30分程度
の熱処理を行う。これによって、接合深さが1〜2μm
で、シート抵抗が50〜100Ω/□であるN型埋め込
み層62を形成する。埋め込み層62は、超高速の動作
ができる順方向構造を持つ縦型NPNトランジスタ63
の埋め込みコレクタ層62や、IIL素子の内の横型P
NPトランジスタ65のベース引出しを兼ねた逆方向構
造を持つ縦型NPNトランジスタ64の埋め込みエミッ
タ層となる。
First, as shown in FIG. 2A, the specific resistance 10
A window is opened in a predetermined region of a resist (not shown) on the surface of the (111) or (100) P-type silicon substrate 61 at about Ωcm by using photolithography. Arsenic or antimony ions are implanted using this resist as a mask. Ion implantation is performed in a dose amount (1-2) × 10
An acceleration energy of 40 to 60 keV was used at 15 cm -2 . Next, the resist is removed by plasma ashing using oxygen gas. After that, heat treatment is performed at a temperature of 1200 ° C. for about 30 minutes. As a result, the junction depth is 1-2 μm.
Then, the N-type buried layer 62 having a sheet resistance of 50 to 100 Ω / □ is formed. The buried layer 62 is a vertical NPN transistor 63 having a forward structure capable of operating at a very high speed.
Embedded collector layer 62, and the lateral P of the IIL element
It serves as a buried emitter layer of the vertical NPN transistor 64 having a reverse structure that also serves as the base extraction of the NP transistor 65.

【0066】さらに、シリコン基板61上に厚さ1μ
m、比抵抗0.5Ωcm程度となるN型エピタキシャル
層66を成長する。エピタキシャル層66の形成条件
は、温度は1050℃、圧力は80Torr程度、ガス
はジクロールシラン(SiH2Cl2)とアルシン(As
3)の混合ガスを用いた。
Further, a thickness of 1 μm is formed on the silicon substrate 61.
m, and an N type epitaxial layer 66 having a specific resistance of about 0.5 Ωcm is grown. The epitaxial layer 66 is formed under conditions of a temperature of 1050 ° C., a pressure of about 80 Torr, a gas of dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) and arsine (As).
H 3 ) mixed gas was used.

【0067】次に、エピタキシャル層66の上にシリコ
ン窒化膜を形成する。シリコン窒化膜は、ガスにジクロ
ールシランとアンモニア(NH3)の混合ガスを用い
て、減圧CVDによって成長させた。ここではシリコン
窒化膜の膜厚は120nm程度とした。
Next, a silicon nitride film is formed on the epitaxial layer 66. The silicon nitride film was grown by low pressure CVD using a mixed gas of dichlorosilane and ammonia (NH 3 ) as a gas. Here, the film thickness of the silicon nitride film is about 120 nm.

【0068】次に、シリコン窒化膜上にフォトリソグラ
フィを用いて所定のレジストパターン(図示せず)を設
ける。このレジストパターンをマスクにして、ドライエ
ッチングによってシリコン窒化膜を除去する。ドライエ
ッチングは、ガスにフロンガスと臭素系ガスとの混合ガ
スで行う。このエッチングによって素子分離領域を形成
する位置のシリコン窒化膜が除去される。次に、エピタ
キシャル層66にシリコン溝をドライエッチングを用い
て形成する。ドライエッチングは、六フッ化硫黄(SF
6)ガスで行う。シリコン溝の深さは、エピタキシャル
層66の膜厚の半分より若干大きい程度の深さ、ここで
は0.6μm程度で行う。
Next, a predetermined resist pattern (not shown) is provided on the silicon nitride film by photolithography. Using this resist pattern as a mask, the silicon nitride film is removed by dry etching. Dry etching is performed using a mixed gas of Freon gas and bromine gas. By this etching, the silicon nitride film at the position where the element isolation region is formed is removed. Next, a silicon groove is formed in the epitaxial layer 66 by dry etching. Dry etching uses sulfur hexafluoride (SF
6 ) Use gas. The depth of the silicon groove is set to be slightly larger than half the thickness of the epitaxial layer 66, here about 0.6 μm.

【0069】さらに酸素プラズマアッシングを用いてレ
ジストを除去する。この後、圧力が8気圧程度の高圧パ
イロ酸化を用いて素子分離用のLOCOS膜67を形成
する。LOCOS膜67は、シリコン窒化膜をマスクに
して成長させると、選択的に形成することができる。こ
の時、LOCOS膜67の膜厚は1〜1.5μmとし
た。
Further, the resist is removed by using oxygen plasma ashing. After that, the LOCOS film 67 for element isolation is formed by high pressure pyrooxidation at a pressure of about 8 atm. The LOCOS film 67 can be selectively formed by growing it using a silicon nitride film as a mask. At this time, the film thickness of the LOCOS film 67 was set to 1 to 1.5 μm.

【0070】このようにシリコン溝にLOCOS膜67
を形成すると、シリコン基板61にまで到達するための
LOCOS膜67の膜厚は、シリコン溝のない場合の半
分程度の厚さにできる。この時、LOCOS膜67の底
面はエピタキシャル層66の底面より下に位置する。こ
のようにLOCOS膜67の膜厚が、通常の半分の厚さ
でよいので、LOCOS膜67の作成時の酸化時間を短
くできる。このため、酸化時の熱処理による埋め込み層
62からエピタキシャル層67に不純物がせり上がるこ
とを抑えることができる。
In this way, the LOCOS film 67 is formed in the silicon trench.
When the above is formed, the film thickness of the LOCOS film 67 for reaching the silicon substrate 61 can be set to about half that in the case where there is no silicon groove. At this time, the bottom surface of the LOCOS film 67 is located below the bottom surface of the epitaxial layer 66. As described above, the LOCOS film 67 may have a thickness that is half the normal thickness, so that the oxidation time at the time of forming the LOCOS film 67 can be shortened. Therefore, it is possible to prevent impurities from rising from the buried layer 62 to the epitaxial layer 67 due to the heat treatment during oxidation.

【0071】また、通常LOCOS膜67を成長させる
と、酸化されたシリコンは膨張する。シリコン溝が設け
られていると、形成されたLOCOS膜67の上面はエ
ピタキシャル層66表面とほぼ一致する。すなわちLO
COS膜67がシリコン溝内に充填される。このためL
OCOS膜67の形成によって生じる基板表面の凹凸を
抑えることができる。表面に凹凸があると、後の工程で
行われる異方性エッチングで、凹部や段差部に被エッチ
ング材料が残存する。
Further, when the LOCOS film 67 is normally grown, the oxidized silicon expands. When the silicon groove is provided, the upper surface of the formed LOCOS film 67 substantially coincides with the surface of the epitaxial layer 66. That is, LO
The COS film 67 is filled in the silicon trench. Therefore, L
It is possible to suppress unevenness on the substrate surface caused by the formation of the OCOS film 67. If the surface has irregularities, the material to be etched remains in the concave portions or the step portions by anisotropic etching performed in a later step.

【0072】ここで、高圧でのパイロ酸化法を使用して
いる理由は、パイロ酸化では、1200℃程度の高温で
酸化するのと同程度あるいはそれ以上の酸化速度を実現
できる。このため、埋め込み層62の不純物が熱処理に
よってエピタキシャル層66へせり上がり、拡散するの
を抑えることができる。このようにエピタキシャル層6
6へ不純物が拡散するのを抑えれば、素子の耐圧が低下
することを避けることができる。
Here, the reason why the high-pressure pyrooxidation method is used is that the pyrooxidation can achieve an oxidation rate that is the same as or higher than that at a high temperature of about 1200.degree. Therefore, it is possible to prevent impurities in the buried layer 62 from rising to the epitaxial layer 66 and being diffused by the heat treatment. Thus, the epitaxial layer 6
If the diffusion of impurities into 6 is suppressed, the breakdown voltage of the device can be prevented from lowering.

【0073】さらに、リン酸液を用いてシリコン窒化膜
を除去する。この後、LOCOS膜67に囲まれた素子
領域のうち、IIL素子の内のNPNトランジスタ64
を形成する素子領域に、ボロンのイオン注入を行う。こ
のイオン注入は、フォトリソグラフィを用いて形成され
たレジストをマスクにして、選択的に注入される。この
イオン注入条件は、加速エネルギーが100〜160k
eVで、ドーズ量が5×1012〜2×1013cm-2程度
である。この後、酸素プラズマアッシングを用いてレジ
ストを除去する。次に、窒素ガス雰囲気で温度900℃
で、30分程度のアニール処理を行う。この結果、NP
Nトランジスタ64のベース層68が形成される。
Further, the silicon nitride film is removed by using phosphoric acid solution. After that, in the element region surrounded by the LOCOS film 67, the NPN transistor 64 in the IIL element is formed.
Ion implantation of boron is performed in the element region in which the element is formed. This ion implantation is selectively performed using a resist formed by photolithography as a mask. This ion implantation condition has an acceleration energy of 100 to 160 k.
The dose amount is about 5 × 10 12 to 2 × 10 13 cm −2 at eV. After that, the resist is removed by using oxygen plasma ashing. Next, in a nitrogen gas atmosphere, the temperature is 900 ° C.
Then, annealing treatment is performed for about 30 minutes. As a result, NP
The base layer 68 of the N-transistor 64 is formed.

【0074】次に図2(b)のように、NPNトランジ
スタ63のベース引出し電極、NPNトランジスタ64
のベース引出し電極、インジェクタ引出し電極となるポ
リシリコン膜69を形成する。ポリシリコン膜69は、
シランガスを用いた減圧CVDにより、膜厚400nm
程度に形成する。続いてポリシリコン電極間の絶縁膜と
なる酸化膜70を膜厚250nm程度成長させる。酸化
膜70は、ジクロールシランガスとN2Oガスとの混合
ガスを用いて減圧CVDにより形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, the base extraction electrode of the NPN transistor 63 and the NPN transistor 64.
A polysilicon film 69 to be a base extraction electrode and an injector extraction electrode is formed. The polysilicon film 69 is
Film thickness 400 nm by low pressure CVD using silane gas
Form to a degree. Then, an oxide film 70 to be an insulating film between the polysilicon electrodes is grown to a film thickness of about 250 nm. The oxide film 70 is formed by low pressure CVD using a mixed gas of dichlorosilane gas and N 2 O gas.

【0075】その後、NPNトランジスタ63の外部べ
ース層、NPNトランジスタ64のベースコンタクト
層、PNPトランジスタ65のエミッタ層およびコレク
タ層の不純物拡散源となるボロンをイオン注入する。イ
オン注入は、ドーズ量1×10 16cm-2で、加速エネル
ギー60keV程度で行う。このような条件でイオン注
入を行うと、ボロンは、酸化膜37を通りこしてポリシ
リコン膜69にイオン注入される。
After that, the outside of the NPN transistor 63 is
Base contact of the NPN transistor 64
Layer, the emitter layer of the PNP transistor 65 and the collector
Boron, which is a diffusion source of impurities in the silicon layer, is ion-implanted. I
ON implantation is a dose amount of 1 × 10 16cm-2And acceleration energy
Gee is performed at about 60 keV. Ion injection under such conditions
When the boron is turned on, the boron passes through the oxide film 37 and becomes a policy.
Ions are implanted into the recon film 69.

【0076】ここで酸化膜70を形成した後、ポリシリ
コン膜69へイオン注入を行うのは、エピタキシャル層
66表面にボロンが導入されるのを防止するためであ
る。すなわち、酸化膜70を減圧CVDを用いて成長す
る場合、温度800℃程度の熱処理が行われる。この
時、ポリシリコン膜69にすでにボロンがイオン注入さ
れていると、そのボロンは固相拡散し、エピタキシャル
層66表面に導入される。ボロンが導入されると、NP
Nトランジスタ63、64では、後の工程で浅いベース
層を形成しようとしても、ベース層が深くなる。これに
よって素子の高周波特性が低下してしまう。また、PN
Pトランジスタ65では、導入されたボロンによってコ
レクタ・エミッタ間のリークが発生し易くなる。
Ions are implanted into the polysilicon film 69 after the oxide film 70 is formed in order to prevent boron from being introduced into the surface of the epitaxial layer 66. That is, when the oxide film 70 is grown by low pressure CVD, heat treatment at a temperature of about 800 ° C. is performed. At this time, if boron is already ion-implanted into the polysilicon film 69, the boron is solid-phase diffused and introduced into the surface of the epitaxial layer 66. When boron is introduced, NP
In the N transistors 63 and 64, even if an attempt is made to form a shallow base layer in a later step, the base layer becomes deep. As a result, the high frequency characteristics of the device deteriorate. Also, PN
In the P-transistor 65, the introduced boron easily causes the collector-emitter leakage.

【0077】次に、1〜2μm幅に開口されたレジスト
パターン(図示せず)をマスクに、CHF3、アンモニ
ア、酸素との混合ガス中で、ドライエッチングを行い酸
化膜70を除去する。さらに、連続してSF6とC2Cl
5との混合ガスを用いてポリシリコン膜69を異方性
エッチングし、除去する。このようにして各ポリシリコ
ン電極を形成すると同時に、NPNトランジスタ63、
64のベースとなる領域71とPNPトランジスタ65
のベースとなる領域72を開口する。次に、レジストパ
ターンを酸素プラズマアッシングで除去する。この後、
全面に膜厚120nmのシリコン窒化膜73を成長す
る。シリコン窒化膜73は、ジクロールシランとアンモ
ニアとの混合ガスを用いて減圧CVDで成長させる。
Next, using the resist pattern (not shown) having a width of 1 to 2 μm as a mask, dry etching is performed in a mixed gas of CHF 3 , ammonia and oxygen to remove the oxide film 70. In addition, SF 6 and C 2 Cl
The polysilicon film 69 is anisotropically etched and removed using a mixed gas with F 5 . In this way, each polysilicon electrode is formed, and at the same time, the NPN transistor 63,
The base 71 of 64 and the PNP transistor 65
A region 72 serving as a base of is opened. Next, the resist pattern is removed by oxygen plasma ashing. After this,
A 120 nm-thickness silicon nitride film 73 is grown on the entire surface. The silicon nitride film 73 is grown by low pressure CVD using a mixed gas of dichlorosilane and ammonia.

【0078】シリコン窒化膜73は、各ポリシリコン電
極間を電気的に絶縁する。このため信頼性上十分な膜厚
が必要となる。しかし、膜厚が厚過ぎるとシリコン窒化
膜73の応力によって素子特性が劣化する。したがって
十分な絶縁特性を有し、応力による劣化が生じないシリ
コン窒化膜73の膜厚は、50〜120nmである。
The silicon nitride film 73 electrically insulates each polysilicon electrode. Therefore, a sufficient film thickness is required for reliability. However, if the film thickness is too thick, the element characteristics are deteriorated by the stress of the silicon nitride film 73. Therefore, the film thickness of the silicon nitride film 73, which has sufficient insulation characteristics and does not deteriorate due to stress, is 50 to 120 nm.

【0079】その後、窒素ガス雰囲気中で、温度100
0℃程度で、30〜60分の熱処理を行う。これによっ
てポリシリコン膜69中のボロン不純物はエピタキシャ
ル層66の表面に拡散する。このようにしてNPNトラ
ンジスタ63、64のベースコンタクト層やPNPトラ
ンジスタ65のエミッタ層およびコレクタ層となるP +
型拡散層74が形成される。各々の拡散層は、接合深さ
が0.3μm程度で、表面濃度は(1〜3)×1020
-3程度である。
Then, in a nitrogen gas atmosphere, the temperature is set to 100.
Heat treatment is performed at about 0 ° C. for 30 to 60 minutes. By this
The boron impurities in the polysilicon film 69 are epitaxy.
Diffuses to the surface of the rule layer 66. In this way NPN tiger
Base contact layers of transistors 63 and 64 and PNP transistors.
P which becomes an emitter layer and a collector layer of the transistor 65. +
The mold diffusion layer 74 is formed. Each diffusion layer has a junction depth
Is about 0.3 μm, and the surface concentration is (1 to 3) × 1020c
m-3It is a degree.

【0080】次に図2(c)に示すように、シリコン窒
化膜73の全表面にポリシリコン膜を成長させる。ポリ
シリコン膜は、シランガスを用いた減圧CVDで、膜厚
200〜300nm程度の厚さで成長させる。この後、
ポリシリコン膜に極めて異方性の高いエッチングを行
う。異方性エッチングは、SF6とCCl4との混合ガス
中で行うことにより実現できる。このようにしてポリシ
リコンサイドウォール75が形成される。このポリシリ
コンサイドウォール75と、フォトリソグラフィを用い
て形成したレジスト(図示せず)をマスクに、CF4
CHBr3とO2との混合ガス中でシリコン窒化膜73を
エッチングする。このようにして、NPNトランジスタ
63のエミッタ引出し部開口76およびNPNトランジ
スタ64のコレクタ引出し部開口77が、ベース引出し
電極となるポリシリコン膜69と開口周囲のどの位置に
おいても等距離になるように、自己整合的に形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, a polysilicon film is grown on the entire surface of the silicon nitride film 73. The polysilicon film is grown at a thickness of about 200 to 300 nm by low pressure CVD using silane gas. After this,
Extremely anisotropic etching is performed on the polysilicon film. The anisotropic etching can be realized by performing in a mixed gas of SF 6 and CCl 4 . In this way, the polysilicon side wall 75 is formed. Using the polysilicon side wall 75 and a resist (not shown) formed by photolithography as a mask, the silicon nitride film 73 is etched in a mixed gas of CF 4 , CHBr 3, and O 2 . In this manner, the emitter lead-out opening 76 of the NPN transistor 63 and the collector lead-out opening 77 of the NPN transistor 64 are equidistant from the polysilicon film 69 serving as the base lead-out electrode at any position around the opening. Form in a self-aligned manner.

【0081】ここでエミッタ引出し部開口76とコレク
タ引出し部開口77とを自己整合的に形成するのに、シ
リコン窒化膜73とポリシリコンサイドウォール75と
の2重層にしている。この理由は、NPNトランジスタ
63のエミッタ接合やNPNトランジスタ64のコレク
タ接合をシリコン窒化膜73で覆うと、その保護膜とし
ての効果が期待できる。すなわちシリコン窒化膜73を
形成した、それ以後の工程で形成された膜や外部雰囲気
から不純物がNPNトランジスタ63のエミッタ接合の
周辺部に侵入するのを防止できる。エミッタ接合の周辺
の表面近傍に存在する界面準位にこの不純物がトラップ
されると、素子の電流増幅率が劣化する等、素子の信頼
性に悪影響を及ぼす。また、ポリシリコンの熱膨張率が
シリコン基板と等しいので、ポリシリコンサイドウォー
ル75の応力はシリコン窒化膜73のそれよりはるかに
小さい。このためシリコン窒化膜73を極力薄くし、そ
の厚さ分をポリシリコンサイドウォール75で補う。こ
れによって、シリコン窒化膜73の応力による素子の信
頼性を劣化させることがない。
Here, in order to form the emitter leading-out portion opening 76 and the collector leading-out portion opening 77 in a self-aligned manner, a double layer of the silicon nitride film 73 and the polysilicon side wall 75 is used. The reason is that when the emitter junction of the NPN transistor 63 and the collector junction of the NPN transistor 64 are covered with the silicon nitride film 73, the effect as a protective film can be expected. That is, it is possible to prevent impurities from entering the peripheral portion of the emitter junction of the NPN transistor 63 from the film formed in the subsequent steps in which the silicon nitride film 73 is formed and the external atmosphere. If this impurity is trapped in the interface state existing near the surface around the emitter junction, the current amplification factor of the device is deteriorated and the reliability of the device is adversely affected. Further, since the coefficient of thermal expansion of polysilicon is the same as that of the silicon substrate, the stress of the polysilicon sidewall 75 is much smaller than that of the silicon nitride film 73. Therefore, the silicon nitride film 73 is made as thin as possible, and the thickness is compensated by the polysilicon sidewalls 75. As a result, the reliability of the element is not deteriorated by the stress of the silicon nitride film 73.

【0082】最後に図2(d)のように、ポリシリコン
膜で、NPNトランジスタ63のエミッタ引出し電極と
NPNトランジスタ64のコレクタ引出し電極となるポ
リシリコン電極78を形成する。ポリシリコン膜は、シ
ランガスを用いて減圧CVDで、膜厚300nm程度に
成長する。さらにポリシリコン電極78は、ポリシリコ
ン膜をフォトリソグラフィで用いたレジストをマスクに
SF6とC2ClF5との混合ガスを用いてエッチング
し、形成する。
Finally, as shown in FIG. 2D, a polysilicon film is used to form a polysilicon electrode 78 serving as an emitter extraction electrode of the NPN transistor 63 and a collector extraction electrode of the NPN transistor 64. The polysilicon film is grown to a thickness of about 300 nm by low pressure CVD using silane gas. Further, the polysilicon electrode 78 is formed by etching the polysilicon film using a resist used in photolithography as a mask and using a mixed gas of SF 6 and C 2 ClF 5 .

【0083】その後、ポリシリコン電極78の領域を開
口するのに用いたレジストパターンをマスクに、ポリシ
リコン電極78中にボロンをイオン注入する。
After that, boron is ion-implanted into the polysilicon electrode 78 using the resist pattern used for opening the region of the polysilicon electrode 78 as a mask.

【0084】この後、酸素プラズマアッシングによりレ
ジストを除去する。次に、窒素雰囲気中で熱処理を行
う。この熱処理によって、ポリシリコン電極78中のボ
ロン不純物はエミッタ引出し部開口76とコレクタ引出
し部開口77とを通して、エピタキシャル層66表面に
拡散される。エピタキシャル層66表面に拡散したボロ
ンによって、NPNトランジスタ63のP型ベース層7
9が形成される。
After that, the resist is removed by oxygen plasma ashing. Next, heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere. By this heat treatment, the boron impurities in the polysilicon electrode 78 are diffused to the surface of the epitaxial layer 66 through the emitter extraction portion opening 76 and the collector extraction portion opening 77. Due to the boron diffused on the surface of the epitaxial layer 66, the P-type base layer 7 of the NPN transistor 63 is formed.
9 is formed.

【0085】さらに、ポリシリコン電極78の領域を開
口するように露光現像したレジストパターンを形成す
る。このレジストパターンをマスクとして、ポリシリコ
ン電極78中に砒素をイオン注入する。イオン注入は、
加速エネルギーを40〜80keVで、ドーズ量を5×
1015〜2×1016cm-2で行う。
Further, a resist pattern which is exposed and developed is formed so as to open the region of the polysilicon electrode 78. Arsenic is ion-implanted into the polysilicon electrode 78 using this resist pattern as a mask. Ion implantation is
Acceleration energy is 40 to 80 keV and dose is 5 ×
It is performed at 10 15 to 2 × 10 16 cm -2 .

【0086】この後、酸素プラズマアッシングによりレ
ジストを除去する。次に、窒素雰囲気中で熱処理を行
う。この熱処理によって、ポリシリコン電極78中の砒
素不純物はエミッタ引出し部開口76とコレクタ引出し
部開口77とを通して、エピタキシャル層66表面に拡
散される。エピタキシャル層66表面に拡散した砒素に
よって、NPNトランジスタ63のN型エミッタ層とI
IL素子の内のNPNトランジスタ64のN型コレクタ
層となるN+拡散層80を形成する。
After that, the resist is removed by oxygen plasma ashing. Next, heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere. By this heat treatment, the arsenic impurity in the polysilicon electrode 78 is diffused to the surface of the epitaxial layer 66 through the emitter leading portion opening 76 and the collector leading portion opening 77. By the arsenic diffused on the surface of the epitaxial layer 66, the N-type emitter layer of the NPN transistor 63 and I
An N + diffusion layer 80, which will be the N-type collector layer of the NPN transistor 64 in the IL element, is formed.

【0087】ここで、NPNトランジスタ63のポリシ
リコン電極78中にボロンをイオン注入する場合、ボロ
ンがポリシリコン電極78を突き抜けないようにする。
このためイオン注入条件は、加速エネルギーを30ke
V以下とし、そのドーズ量を(2〜4)×1014cm-2
としている。この後、温度900〜950℃で、30〜
60分程度熱処理することで、表面濃度が1×1019
-3程度で、拡散深さが0.1〜0.15μm程度のNP
Nトランジスタ63のP型ベース層79が形成される。
Here, when boron ions are implanted into the polysilicon electrode 78 of the NPN transistor 63, the boron is prevented from penetrating the polysilicon electrode 78.
Therefore, the ion implantation condition is that the acceleration energy is 30 ke
V or less and the dose amount is (2 to 4) × 10 14 cm -2
I am trying. After this, at a temperature of 900 to 950 ° C., 30 to
By heat treatment for about 60 minutes, the surface concentration is 1 × 10 19 c
NP with a diffusion depth of about 0.1 to 0.15 μm at about m -3
A P-type base layer 79 of N transistor 63 is formed.

【0088】またN+拡散層80は、熱処理が温度90
0℃で、30分程度であれば、表面濃度を3×1020
-3程度とし、その深さを0.05μm以下に形成でき
る。各拡散層の横方向の拡散長は深さ方向の約80%程
度となるので、P+拡散層74は、エミッタ引出し部開
口76の周囲でベース層79と十分な不純物濃度を持っ
た状態で、オーバーラップさせることができる。また同
時に、N+拡散層80とP+拡散層74とが接合されるの
を防ぐことができる。この両拡散層74、80は、不純
物濃度が高いので、それらが接合すると、トンネル電流
が発生する。このため、逆バイアス状態では、リーク電
流が発生し、順バイアス状態では、素子の電流増幅率の
直線性が低下してしまう。これを防ぐためには、一方の
拡散層の不純物濃度が1×1018cm-3以下であること
が望ましい。
The N + diffusion layer 80 is heat treated at a temperature of 90.
At 0 ° C for about 30 minutes, the surface concentration should be 3 × 10 20 c
The depth can be set to about m −3 and the depth can be set to 0.05 μm or less. Since the lateral diffusion length of each diffusion layer is about 80% in the depth direction, the P + diffusion layer 74 has a sufficient impurity concentration with the base layer 79 around the emitter extraction opening 76. , Can be overlapped. At the same time, it is possible to prevent the N + diffusion layer 80 and the P + diffusion layer 74 from being joined. Since the diffusion layers 74 and 80 have a high impurity concentration, when they are joined, a tunnel current is generated. Therefore, leakage current occurs in the reverse bias state, and the linearity of the current amplification factor of the element deteriorates in the forward bias state. In order to prevent this, it is desirable that the impurity concentration of one diffusion layer be 1 × 10 18 cm −3 or less.

【0089】以上のように、NPNトランジスタ63の
ポリシリコン電極78中にイオン注入したボロンを、熱
処理を用いてエミッタ引出し部開口76を通して拡散さ
せ、P型ベース層79を形成している。このため、NP
Nトランジスタ63のベース層79を極めて浅くでき
る。
As described above, the boron ion-implanted into the polysilicon electrode 78 of the NPN transistor 63 is diffused through the emitter extraction opening 76 by heat treatment to form the P-type base layer 79. Therefore, NP
The base layer 79 of the N-transistor 63 can be made extremely shallow.

【0090】また、ポリシリコン膜69を異方性ドライ
エッチングすることで、NPNトランジスタのベース領
域71にダメージが発生する。ポリシリコン膜69の異
方性ドライエッチングは、NPNトランジスタ63のベ
ース引出し電極、PNPトランジスタ65のコレクタ引
出し電極を兼ねたNPNトランジスタ64のベース引出
し電極、PNPトランジスタ65のエミッタ引出し電極
となるインジェクタ引出し電極を形成するのに用いられ
ている。このようにベース領域71に形成されたダメー
ジは、ベース層79を形成する際のイオン注入によっ
て、基板内部にまで及ぶようになる。これが拡散層の接
合にまで及んだ場合、接合が逆バイアスされると、リー
ク電流が増加したり、製造上歩留りが低下するような問
題が生じる。
By anisotropically etching the polysilicon film 69, the base region 71 of the NPN transistor is damaged. The anisotropic dry etching of the polysilicon film 69 is performed by using the base extraction electrode of the NPN transistor 63, the base extraction electrode of the NPN transistor 64 which also serves as the collector extraction electrode of the PNP transistor 65, and the injector extraction electrode serving as the emitter extraction electrode of the PNP transistor 65. Is used to form the. The damage formed in the base region 71 as described above reaches the inside of the substrate by the ion implantation when forming the base layer 79. If this extends to the junction of the diffusion layer and the junction is reverse-biased, there arise problems such as an increase in leak current and a reduction in manufacturing yield.

【0091】ポリシリコン膜からの拡散を用いることに
よりこれを避けることができる。IIL素子を構成する
NPNトランジスタ64のベース層68をイオン注入で
形成する工程も、同様の理由でポリシリコン膜69の異
方性ドライエッチングによるポリシリコン電極形成の工
程の前に置かなければならない。
This can be avoided by using diffusion from the polysilicon film. The step of forming the base layer 68 of the NPN transistor 64 forming the IIL element by ion implantation must be placed before the step of forming the polysilicon electrode by anisotropic dry etching of the polysilicon film 69 for the same reason.

【0092】また、NPNトランジスタ64のベース層
68は、比較的深く形成する。このためNPNトランジ
スタ63と同様にポリシリコン電極78中からのボロン
拡散で形成すると、極めて浅いベース層68が形成され
る。ベース層68が浅ければ、エミッタとなる低い不純
物濃度を持つエピタキシャル層66の厚さが厚くなる。
これによって素子の動作速度が低下してしまう。
The base layer 68 of the NPN transistor 64 is formed relatively deep. Therefore, as in the NPN transistor 63, if it is formed by boron diffusion from the polysilicon electrode 78, an extremely shallow base layer 68 is formed. If the base layer 68 is shallow, the thickness of the epitaxial layer 66 having a low impurity concentration, which serves as an emitter, increases.
This reduces the operating speed of the device.

【0093】以上ことから、ベース電極を形成した後、
イオン注入を用いてNPNトランジスタ64のベース層
68を形成すると、イオン注入に伴うダメージの問題が
生じる。一方、イオン注入に代わってポリシリコン膜か
らの拡散によって形成する場合にも、ベース層68の深
さが浅くなるという問題が生じる。ここで本実施例のよ
うに、イオン注入によってNPNトランジスタ64のベ
ース層68を形成した後、ベース電極を形成すること
で、ダメージやベース層の深さに関する問題を解決でき
るのである。
From the above, after forming the base electrode,
When the base layer 68 of the NPN transistor 64 is formed by using ion implantation, a problem of damage due to ion implantation occurs. On the other hand, when the diffusion is performed from the polysilicon film instead of the ion implantation, there is a problem that the depth of the base layer 68 becomes shallow. Here, as in the present embodiment, by forming the base layer 68 of the NPN transistor 64 by ion implantation and then forming the base electrode, problems regarding damage and the depth of the base layer can be solved.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体集積
回路とその製造方法によると、IIL素子を構成する逆
方向縦型トランジスタも自己整合プロセスで形成でき、
自己整合型の超高速トランジスタとIIL素子を同一チ
ップ上に集積化することができる。また、このIIL素
子を構成する逆方向縦型トランジスタのベース層は、ポ
リシリコンエミッタ電極からの不純物拡散で形成した自
己整合型の超高速トランジスタの極浅ベース層よりも接
合を深く形成でき、逆方向縦型トランジスタのエミッタ
を構成するベース層下の低濃度エピタキシャル層部を小
さくできる。したがって、逆方向縦型トランジスタでエ
ミッタとなるベース層下の低濃度エピタキシャル層部が
関係した、逆方向縦型トランジスタの電流増幅率低下
や、少数キャリアの蓄積に伴うIILの高速動作の低下
を避けることができる。
As described above, according to the semiconductor integrated circuit and the method of manufacturing the same of the present invention, the reverse vertical transistor forming the IIL element can also be formed by the self-alignment process,
The self-aligned ultra-high speed transistor and the IIL element can be integrated on the same chip. In addition, the base layer of the reverse vertical transistor that constitutes the IIL element can form a deeper junction than the ultra-shallow base layer of the self-aligned ultra-high speed transistor formed by impurity diffusion from the polysilicon emitter electrode. The low-concentration epitaxial layer portion below the base layer forming the emitter of the vertical directional transistor can be made small. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the current amplification factor of the reverse vertical transistor, which is related to the low-concentration epitaxial layer portion below the base layer that serves as an emitter in the reverse vertical transistor, and a decrease in high-speed operation of the IIL due to the accumulation of minority carriers. be able to.

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

【図1】本発明の一実施例の半導体集積回路の構成を示
す断面図
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】同半導体集積回路の製造方法を示す工程順断面
2A to 2C are cross-sectional views in order of the processes, showing the method for manufacturing the same semiconductor integrated circuit.

【図3】従来のIIL素子の構成を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional IIL element.

【図4】従来の自己整合型の超高速トランジスタの構成
とその製造方法を示す工程順断面図
4A to 4C are cross-sectional views in order of the processes, showing the configuration of a conventional self-aligned ultra-high speed transistor and a method of manufacturing the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 シリコン基板 32、33 NPNトランジスタ 34 PNPトランジスタ 35 埋め込み層 35a コレクタ層 35b エミッタ層 36 エピタキシャル層 37 LOCOS膜 38 ポリシリコン膜 38a、38b、38d、38e ベース引出し電極 38c エミッタ引出し電極 39 開口 40 窒化膜 41 ポリシリコンサイドウォール 42 エミッタ引出し部開口 43 コレクタ引出し部開口 44 エミッタ引出し電極 45 コレクタ引出し電極 46 CVD酸化膜 47 真性ベース層 48 P型ベース層 49 外部べース層 50 ベースコンタクト層 51 エミッタ層 52 コレクタ層 53 エミッタ層 31 silicon substrate 32, 33 NPN transistor 34 PNP transistor 35 buried layer 35a collector layer 35b emitter layer 36 epitaxial layer 37 LOCOS film 38 polysilicon film 38a, 38b, 38d, 38e base extraction electrode 38c emitter extraction electrode 39 opening 40 nitride film 41 Polysilicon sidewall 42 Emitter extraction part opening 43 Collector extraction part opening 44 Emitter extraction electrode 45 Collector extraction electrode 46 CVD oxide film 47 Intrinsic base layer 48 P-type base layer 49 External base layer 50 Base contact layer 51 Emitter layer 52 Collector Layer 53 Emitter layer

Claims (11)

【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、順方向構造
を持つ第1の縦型半導体素子と、IIL素子の内の逆方
向構造を持つ第2の縦型半導体素子とから少なくとも構
成され、前記第1の縦型半導体素子の第2導電型のエミ
ッタ層と、前記第2の縦型半導体素子の第2導電型のコ
レクタ層と、前記第1の縦型半導体素子の第1導電型の
外部べース層と、前記第2の縦型半導体素子の第1導電
型のベースコンタクト層とで構成され、前記エミッタ層
と前記外部ベース層が自己整合的に形成され、前記コレ
クタ層と前記ベースコンタクト層が自己整合的に形成さ
れていることを特徴とする半導体集積回路装置。
1. At least a first vertical semiconductor element having a forward structure and a second vertical semiconductor element having a reverse structure of an IIL element on a semiconductor substrate of a first conductivity type. A second conductive type emitter layer of the first vertical semiconductor element, a second conductive type collector layer of the second vertical semiconductor element, and a first conductive type of the first vertical semiconductor element. Type external base layer and a first conductivity type base contact layer of the second vertical semiconductor device, the emitter layer and the external base layer are formed in a self-aligned manner, and the collector layer A semiconductor integrated circuit device, wherein the base contact layer and the base contact layer are formed in a self-aligned manner.
【請求項2】前記半導体基板上には、横型半導体素子が
形成されており、前記エミッタ層と前記コレクタ層との
拡散深さと不純物濃度がほぼ同じであり、前記外部ベー
ス層と前記ベースコンタクト層と前記横型半導体素子の
エミッタ層と前記横型半導体素子のコレクタ層との接合
深さと不純物濃度がほぼ同じであることを特徴とする請
求項1記載の半導体集積回路装置。
2. A lateral semiconductor element is formed on the semiconductor substrate, the diffusion depth and the impurity concentration of the emitter layer and the collector layer are substantially the same, and the external base layer and the base contact layer are formed. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the junction depth and the impurity concentration of the emitter layer of the lateral semiconductor element and the collector layer of the lateral semiconductor element are substantially the same.
【請求項3】前記エミッタ層と前記コレクタ層の接合深
さが0.03〜0.08μmであることを特徴とする請求
項1記載の半導体集積回路装置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the junction depth between the emitter layer and the collector layer is 0.03 to 0.08 μm.
【請求項4】前記外部ベース層と前記ベースコンタクト
層と、前記横型半導体素子のエミッタ層と前記横型半導
体素子のコレクタ層との接合深さが0.2〜0.3μmで
あることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装
置。
4. The junction depth between the external base layer, the base contact layer, the emitter layer of the lateral semiconductor element and the collector layer of the lateral semiconductor element is 0.2 to 0.3 μm. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
【請求項5】第1導電型の半導体基板上に形成された第
2導電型の半導体層と、前記半導体層中の第1と第2の
半導体素子領域の周辺部に形成された2つの第1導電型
の第1の拡散層と、前記第1の拡散層の引出し電極とし
て形成された第1導電型の第1の多結晶半導体膜と、前
記第1の拡散層間に形成された第2導電型の第2の拡散
層と、前記第2の拡散層の引出し電極として形成された
第2導電型の第2の多結晶半導体膜を備え、前記第1の
半導体素子領域には前記第1の拡散層の接合深さより浅
く形成された第1導電型の第3の拡散層と、前記第2の
半導体素子領域には前記第1の拡散層の深さより深く形
成された第1導電型の第4の拡散層であることを特徴と
する半導体集積回路装置。
5. A semiconductor layer of a second conductivity type formed on a semiconductor substrate of a first conductivity type, and two second semiconductor layers formed in the peripheral portion of the first and second semiconductor element regions in the semiconductor layer. A first conductivity type first diffusion layer, a first conductivity type first polycrystalline semiconductor film formed as an extraction electrode of the first diffusion layer, and a second diffusion layer formed between the first diffusion layers. A second diffusion layer of a conductive type and a second polycrystalline semiconductor film of a second conductive type formed as an extraction electrode of the second diffusion layer are provided, and the first semiconductor element region is provided with the first semiconductor element region. A third diffusion layer of the first conductivity type formed shallower than the junction depth of the first diffusion layer and a first conductivity type formed in the second semiconductor element region deeper than the depth of the first diffusion layer. A semiconductor integrated circuit device comprising a fourth diffusion layer.
【請求項6】前記第1の半導体素子領域の前記第1の拡
散層と前記第3の拡散層とがオーバーラップしており、
前記オーバーラップした領域の不純物濃度が同じである
ことを特徴とする請求項5記載の半導体集積回路装置。
6. The first diffusion layer and the third diffusion layer of the first semiconductor element region overlap each other,
The semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the overlapping regions have the same impurity concentration.
【請求項7】前記第2の多結晶半導体膜が、前記第1の
多結晶半導体膜の側壁に形成された第1の絶縁膜(1
2)と、前記第1の絶縁膜上に設けられた第3の多結晶
半導体膜とを側壁とした開口内に少なくとも形成されて
いることを特徴とする請求項6記載の半導体集積回路装
置。
7. A first insulating film (1) in which the second polycrystalline semiconductor film is formed on a sidewall of the first polycrystalline semiconductor film.
7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein the semiconductor integrated circuit device is formed at least in an opening having sidewalls 2) and a third polycrystalline semiconductor film provided on the first insulating film.
【請求項8】前記第1の半導体素子領域と第2の半導体
素子領域とを電気的に分離する分離酸化膜の深さが、前
記半導体層の深さより深いことを特徴とする請求項5記
載の半導体集積回路装置。
8. The depth of the isolation oxide film for electrically isolating the first semiconductor element region and the second semiconductor element region is deeper than the depth of the semiconductor layer. Semiconductor integrated circuit device.
【請求項9】前記第3の拡散層の接合深さが0.1〜0.
20μmであることを特徴とする請求項5記載の半導体
集積回路装置。
9. The junction depth of the third diffusion layer is 0.1 to 0.1.
The semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the semiconductor integrated circuit device has a thickness of 20 μm.
【請求項10】第1導電型の半導体基板上に第2導電型
の半導体層を形成する工程と、前記半導体層の第1の半
導体素子領域に第1導電型の第1の拡散層を形成する工
程と、前記半導体基板上に第1の多結晶半導体膜を形成
する工程と、前記第1の多結晶半導体膜上に第1の絶縁
膜を形成する工程と、前記第1の多結晶半導体膜に第1
導電型の第1の不純物を導入する工程と、前記第1の絶
縁膜と前記第1の多結晶半導体膜とを選択的にエッチン
グ除去し、第1の開口を形成する工程と、少なくとも前
記第1の開口内に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記
第1の不純物を前記半導体層に導入し、第1導電型の第
2の拡散層を形成する工程と、前記第2の絶縁膜に第2
の開口を形成する工程と、前記第2の開口内に第2の多
結晶半導体膜を成長する工程と、前記第1の半導体素子
領域以外の第2の半導体素子領域の前記第2の多結晶半
導体膜に選択的に第1導電型の第2の不純物を導入する
工程と、前記第2の開口を通して前記第2の不純物を前
記半導体層に導入し、第3の拡散層を形成する工程と、
すべての前記第2の多結晶半導体膜に第2導電型の第3
の不純物を導入する工程と、前記第2の開口を通して前
記第3の不純物を前記半導体層に導入し、第2導電型の
第4の拡散層を形成する工程を備えたことを特徴とする
半導体集積回路装置の製造方法。
10. A step of forming a second conductive type semiconductor layer on a first conductive type semiconductor substrate, and forming a first conductive type first diffusion layer in a first semiconductor element region of the semiconductor layer. And a step of forming a first polycrystalline semiconductor film on the semiconductor substrate, a step of forming a first insulating film on the first polycrystalline semiconductor film, and the first polycrystalline semiconductor First on the membrane
A step of introducing a conductive type first impurity; a step of selectively etching away the first insulating film and the first polycrystalline semiconductor film to form a first opening; and at least the first opening. Forming a second insulating film in the first opening; introducing the first impurity into the semiconductor layer to form a second diffusion layer of the first conductivity type; and the second insulating film. Second on the membrane
Forming an opening in the second opening, a step of growing a second polycrystalline semiconductor film in the second opening, and the second polycrystal in a second semiconductor element region other than the first semiconductor element region. A step of selectively introducing a second impurity of the first conductivity type into the semiconductor film; and a step of introducing the second impurity into the semiconductor layer through the second opening to form a third diffusion layer. ,
The second conductive type third layer is formed on all the second polycrystalline semiconductor films.
And a step of introducing the third impurity into the semiconductor layer through the second opening to form a fourth diffusion layer of the second conductivity type. Manufacturing method of integrated circuit device.
【請求項11】第1導電型の半導体基板上に第2導電型
の半導体層を形成する工程と、前記半導体層の第1の半
導体素子領域に第1導電型の第1の拡散層を形成する工
程と、前記半導体基板上に第1の多結晶半導体膜を形成
する工程と、前記第1の多結晶半導体膜上に第1の絶縁
膜を形成する工程と、前記第1の多結晶半導体膜に第1
導電型の第1の不純物を導入する工程と、前記第1の絶
縁膜と前記第1の多結晶半導体膜とを選択的にエッチン
グ除去し、第1の開口を形成する工程と、少なくとも前
記第1の開口内に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記
第1の不純物を前記半導体層に導入し、第1導電型の第
2の拡散層を形成する工程と、前記第2の絶縁膜上に第
2の多結晶半導体膜を形成する工程と、前記第2の絶縁
膜と前記第2の多結晶半導体膜に第2の開口を形成する
工程と、少なくとも前記第2の開口内に第3の多結晶半
導体膜を成長する工程と、前記第1の半導体素子領域以
外の第2の半導体素子領域の前記第3の多結晶半導体膜
に選択的に第1導電型の第2の不純物を導入する工程
と、前記第2の開口を通して前記第2の不純物を前記半
導体層に導入し、第3の拡散層を形成する工程と、すべ
ての少なくとも前記第3の多結晶半導体膜に第2導電型
の第3の不純物を導入する工程と、前記第2の開口を通
して前記第3の不純物を前記半導体層に導入し、第2導
電型の第4の拡散層を形成する工程を備えたことを特徴
とする半導体集積回路装置の製造方法。
11. A step of forming a second conductive type semiconductor layer on a first conductive type semiconductor substrate, and forming a first conductive type first diffusion layer in a first semiconductor element region of the semiconductor layer. And a step of forming a first polycrystalline semiconductor film on the semiconductor substrate, a step of forming a first insulating film on the first polycrystalline semiconductor film, and the first polycrystalline semiconductor First on the membrane
A step of introducing a conductive type first impurity; a step of selectively etching away the first insulating film and the first polycrystalline semiconductor film to form a first opening; and at least the first opening. Forming a second insulating film in the first opening; introducing the first impurity into the semiconductor layer to form a second diffusion layer of the first conductivity type; and the second insulating film. Forming a second polycrystalline semiconductor film on the film; forming a second opening in the second insulating film and the second polycrystalline semiconductor film; and at least in the second opening. A step of growing a third polycrystalline semiconductor film, and a second impurity of the first conductivity type selectively in the third polycrystalline semiconductor film in the second semiconductor element region other than the first semiconductor element region And introducing the second impurity into the semiconductor layer through the second opening, A diffusion layer of the second conductivity type, a step of introducing a third impurity of the second conductivity type into all at least the third polycrystalline semiconductor film, and a step of introducing the third impurity into the semiconductor through the second opening. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising the step of forming a fourth diffusion layer of the second conductivity type by introducing it into a layer.
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