JPS5810859A - コンプリメンタリトランジスタの製造方法および装置 - Google Patents
コンプリメンタリトランジスタの製造方法および装置Info
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- JPS5810859A JPS5810859A JP57108258A JP10825882A JPS5810859A JP S5810859 A JPS5810859 A JP S5810859A JP 57108258 A JP57108258 A JP 57108258A JP 10825882 A JP10825882 A JP 10825882A JP S5810859 A JPS5810859 A JP S5810859A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、VLS Iチップの製造ステップを利用し
て共通な機能的チップ上に同時に多数の装置を適合して
製造するための、サブミクロンタイプの誘電的に分離さ
れたラテラルコンプリメンタリトランジスタの新規な構
造と製造方法とに関する。
て共通な機能的チップ上に同時に多数の装置を適合して
製造するための、サブミクロンタイプの誘電的に分離さ
れたラテラルコンプリメンタリトランジスタの新規な構
造と製造方法とに関する。
先行技術から引出される技法はサブミクロンフアプリケ
ーション技術の分野からきており、そこでは寸法的な解
析度は、現在シリコン上に熱生成されるシリコン酸化物
の厚さと同等かまたは幾分小さい。またその寸法は、現
在拡散トランジスタに用いられるベースの幅、すなわち
0.4から1.0ミクロンと同等かまたは幾分小さい。
ーション技術の分野からきており、そこでは寸法的な解
析度は、現在シリコン上に熱生成されるシリコン酸化物
の厚さと同等かまたは幾分小さい。またその寸法は、現
在拡散トランジスタに用いられるベースの幅、すなわち
0.4から1.0ミクロンと同等かまたは幾分小さい。
これらの技法から、寄生的容量および抵抗を大幅に減少
したコンプリメンタリラテラルトランジスタのだめの新
規な構造と製造方法とが達成される。
したコンプリメンタリラテラルトランジスタのだめの新
規な構造と製造方法とが達成される。
この発明は、それぞれ各活性領域を規定するためのスロ
ットのIllの2習およびそれらと関連する垂直スロッ
トの配置によって選択的にNおよびPドープされたサブ
ストレート上に形成される、新規なラテラルコンプリメ
ンタリトランジスタを備える。スロットはサブストレー
ト酸化物で充填されて、活性領域をサブストレートから
絶縁する。
ットのIllの2習およびそれらと関連する垂直スロッ
トの配置によって選択的にNおよびPドープされたサブ
ストレート上に形成される、新規なラテラルコンプリメ
ンタリトランジスタを備える。スロットはサブストレー
ト酸化物で充填されて、活性領域をサブストレートから
絶縁する。
酸化物が垂直スロットを充填する前に選択的ドーピング
が各NPN活性領域の対向した表面から導入され、かつ
スロットの深さが深められてサブストレートドーピング
と反対のドーピングが深められたスロットを通じて導入
されて、活性領域内のサブストレートドーピングを転換
してNPN配列を規定する。各活性領域の対向した表面
の選択的ドーピングに続いて、コンプリメンタリPNP
配列のために、サブストレートドーピングがスロットを
通じて導入される反対のドーピングによって逆転される
。スロットは原サブストレートのドープ領域内に深さが
深められ、かつ酸化と電極形状とが施される。コンプリ
メンタリ装置の交叉スロットと垂直スロットとは、好ま
しくはそれぞれ垂直に関連している。電気的接続は従来
の手法によって形成され、エミッタ、ベースおよびコレ
クタ領域となる。
が各NPN活性領域の対向した表面から導入され、かつ
スロットの深さが深められてサブストレートドーピング
と反対のドーピングが深められたスロットを通じて導入
されて、活性領域内のサブストレートドーピングを転換
してNPN配列を規定する。各活性領域の対向した表面
の選択的ドーピングに続いて、コンプリメンタリPNP
配列のために、サブストレートドーピングがスロットを
通じて導入される反対のドーピングによって逆転される
。スロットは原サブストレートのドープ領域内に深さが
深められ、かつ酸化と電極形状とが施される。コンプリ
メンタリ装置の交叉スロットと垂直スロットとは、好ま
しくはそれぞれ垂直に関連している。電気的接続は従来
の手法によって形成され、エミッタ、ベースおよびコレ
クタ領域となる。
この発明によって製造される装置においては、サブスト
レートの影響は装置の操作に対して極小化される。絶縁
された活性領域がほぼ5d x3d−15d’(dはほ
んの0.4ミクロン)の表面領域内に完全に包含されて
しまうことが認謙されねばならない。各活性領域はサブ
ストレート酸化物によってサブストレートから完全に分
離され、かつトラジスタがまさにその電子的活性領域に
まで縮小されるため、寄生的容量および抵抗は達成可能
な極小の値にまでほとんど完全に減少される。
レートの影響は装置の操作に対して極小化される。絶縁
された活性領域がほぼ5d x3d−15d’(dはほ
んの0.4ミクロン)の表面領域内に完全に包含されて
しまうことが認謙されねばならない。各活性領域はサブ
ストレート酸化物によってサブストレートから完全に分
離され、かつトラジスタがまさにその電子的活性領域に
まで縮小されるため、寄生的容量および抵抗は達成可能
な極小の値にまでほとんど完全に減少される。
従来のくバーチカル)トランジスタにおいては、電子的
活性領域は全トランジスタ領域または容積のほんの一部
の領域にしかない。サブストレート酸化物によってもた
らされるトランジスタ圀の誘電的分離は高周波特性、高
電圧集積回路、放射抵抗および回路適用性に関して有利
な点を有しており、その製造過程は同一の集@ロ路チッ
プ上にNPNおよびPNP@置を提供する。
活性領域は全トランジスタ領域または容積のほんの一部
の領域にしかない。サブストレート酸化物によってもた
らされるトランジスタ圀の誘電的分離は高周波特性、高
電圧集積回路、放射抵抗および回路適用性に関して有利
な点を有しており、その製造過程は同一の集@ロ路チッ
プ上にNPNおよびPNP@置を提供する。
第1図においてチップまたはダイスが、トランジスタ構
造2のNPN配列とトランジスタ構造3の分離したPN
P配列とを含んで、1で部分的に示されている。
造2のNPN配列とトランジスタ構造3の分離したPN
P配列とを含んで、1で部分的に示されている。
配列2において、交叉スロット4および5の対は、垂直
スロット8および9&ll″よって分離される活性領域
6および7を形成する。矢印10およUllは、その上
にあるサブストレートのNまたはN十ドーピングのため
の角度をもったドーピング経路(上方に傾けられたとき
)を示している。その後スロツ1−8および9は酸化物
でまた充填され、かつ電気的接続が絶縁された活性トラ
ンジスタ鎖酸の電極端域に対して形成される。
スロット8および9&ll″よって分離される活性領域
6および7を形成する。矢印10およUllは、その上
にあるサブストレートのNまたはN十ドーピングのため
の角度をもったドーピング経路(上方に傾けられたとき
)を示している。その後スロツ1−8および9は酸化物
でまた充填され、かつ電気的接続が絶縁された活性トラ
ンジスタ鎖酸の電極端域に対して形成される。
配列3においU、P領域の交叉ス、ロット12および1
3はN領域2の交叉スロット4および5に対して垂直に
措かれており、かつ矢印14および15によって示され
る角度をもったドーピングの方向は、領域2の矢印10
および11に対して直、角である。イオンミリングおよ
びイオンドーピングが好ましくは施されるので、2およ
び3のような多くの領域がチップ1を横切って澤択的に
配列され、かつ今日の従来技術によって正確にインデッ
クスされ得る。これはコンプリメンタリトランジスタの
岨合わせの多様性を提供する。スロット101および1
02に対するスロット8および9の図示された垂直な関
係を用いることは、ドーピングの汚染を妨げる。すなわ
ちNタイプドーピングは、Pタイプドーピングに対して
垂直な角度でのみ尋人される。
3はN領域2の交叉スロット4および5に対して垂直に
措かれており、かつ矢印14および15によって示され
る角度をもったドーピングの方向は、領域2の矢印10
および11に対して直、角である。イオンミリングおよ
びイオンドーピングが好ましくは施されるので、2およ
び3のような多くの領域がチップ1を横切って澤択的に
配列され、かつ今日の従来技術によって正確にインデッ
クスされ得る。これはコンプリメンタリトランジスタの
岨合わせの多様性を提供する。スロット101および1
02に対するスロット8および9の図示された垂直な関
係を用いることは、ドーピングの汚染を妨げる。すなわ
ちNタイプドーピングは、Pタイプドーピングに対して
垂直な角度でのみ尋人される。
第2図において、Nタイプサブストレート11は、シリ
コンまたはシリコン・オン・サファイアを含む。サブス
トレートはマスクされたフォトレジスト層13で覆われ
、化学線で照射され、そしてフォトレジスト13′によ
って習われた領域で示されるような単一のトランジスタ
のための活1性鋼域19(第3all)の境界の周囲に
スロットされまたは凹所が設けられるサブストレートの
領域の輪郭を描く領域15および17内において溶解し
たところで7オトレジストは除去される。
コンまたはシリコン・オン・サファイアを含む。サブス
トレートはマスクされたフォトレジスト層13で覆われ
、化学線で照射され、そしてフォトレジスト13′によ
って習われた領域で示されるような単一のトランジスタ
のための活1性鋼域19(第3all)の境界の周囲に
スロットされまたは凹所が設けられるサブストレートの
領域の輪郭を描く領域15および17内において溶解し
たところで7オトレジストは除去される。
1に3図においてスロット21および23は領域17お
よび15においてサブストレート11内へとミリングさ
れているが、他の領域はフォ[・レジスト13によって
保鑵されている。12図において示されるように、スロ
ットまたは凹所21および23は単に2つの側部におい
てのみ活性領域19を境界づけるものであるが、実際に
はこの境界づけのために凹所を設けることまたはスロッ
テイングすることは第8図に示されるようにトランジス
タ活性領域19について完全に拡張され、(こではスロ
ット領域21および23は領域19の2つの側部を境界
づけているように見えるが、スロット25および27が
他の2つの領域な境界つけ、全活性娯域19が凹所また
はスロットによって境界づけられることが理解されるで
あろう。
よび15においてサブストレート11内へとミリングさ
れているが、他の領域はフォ[・レジスト13によって
保鑵されている。12図において示されるように、スロ
ットまたは凹所21および23は単に2つの側部におい
てのみ活性領域19を境界づけるものであるが、実際に
はこの境界づけのために凹所を設けることまたはスロッ
テイングすることは第8図に示されるようにトランジス
タ活性領域19について完全に拡張され、(こではスロ
ット領域21および23は領域19の2つの側部を境界
づけているように見えるが、スロット25および27が
他の2つの領域な境界つけ、全活性娯域19が凹所また
はスロットによって境界づけられることが理解されるで
あろう。
第3図に戻って、好ましい一造過程(おける次のステッ
プは、スロット21および23内へ砒素を付着して、サ
ブストレート11内のスロット21および23に隣接す
るN+ドープ餉域31および33を形成することである
。
プは、スロット21および23内へ砒素を付着して、サ
ブストレート11内のスロット21および23に隣接す
るN+ドープ餉域31および33を形成することである
。
N+トド−ングステップに続いて、16および16′で
示されるように、シリコン鹸化物がサブストレート11
の全露出IEIi上に生成される・。
示されるように、シリコン鹸化物がサブストレート11
の全露出IEIi上に生成される・。
第4図(移って、N+ドープ領域31および33よりも
深くサブストレート11を貫通する拡張領域21′およ
び23′によって示されるように、スロット21および
23はより深くミリングされる。また8Iさが深められ
たスロット21および23に沿ったシリコン酸化物は、
第5図に最もよく示されているホウ素の拡散ステップの
準備のための電束の手払に従って除去される。ここでP
タイプ領域は、35.35’ 、35”および35″で
示されている。サブストレート11のNタイプ領域は、
ライン37によって概略的に規定されている。Pli域
がスロット21の拡張領域21′およびスロット23の
拡張領域23′の下にあり、かつまたN十括性領域31
および33の間の領域を占めているのが見られる。
深くサブストレート11を貫通する拡張領域21′およ
び23′によって示されるように、スロット21および
23はより深くミリングされる。また8Iさが深められ
たスロット21および23に沿ったシリコン酸化物は、
第5図に最もよく示されているホウ素の拡散ステップの
準備のための電束の手払に従って除去される。ここでP
タイプ領域は、35.35’ 、35”および35″で
示されている。サブストレート11のNタイプ領域は、
ライン37によって概略的に規定されている。Pli域
がスロット21の拡張領域21′およびスロット23の
拡張領域23′の下にあり、かつまたN十括性領域31
および33の間の領域を占めているのが見られる。
第6図において再び好ましくはイオンミリングにより1
、三浪目のスロット21および23の深さを深めること
が行なわれ、今度はh−137の1にあるN領域を貫通
するそれらの底部21″および23“にまでイれらを拡
張プる。サブストレート11はそれから十分に酸化され
てスロット21および23をシリコン酸化物で完全に充
填し、かつサブストレート11をシリコン酸化物の表面
1151で被yi−4゛る。この段−において、凹所ま
たはスロン1へのシリコン鹸化物は、この絶縁された境
界内の活性領域において形成されているトランジスタ装
置のN1−PN十清性餉域を完全に誘電的に分離するこ
とかm識され得る。
、三浪目のスロット21および23の深さを深めること
が行なわれ、今度はh−137の1にあるN領域を貫通
するそれらの底部21″および23“にまでイれらを拡
張プる。サブストレート11はそれから十分に酸化され
てスロット21および23をシリコン酸化物で完全に充
填し、かつサブストレート11をシリコン酸化物の表面
1151で被yi−4゛る。この段−において、凹所ま
たはスロン1へのシリコン鹸化物は、この絶縁された境
界内の活性領域において形成されているトランジスタ装
置のN1−PN十清性餉域を完全に誘電的に分離するこ
とかm識され得る。
M7図において、鹸化物51で示される鹸化物はエツチ
ングに五ノで完全にその頂部から除去され、53におい
てP十紀4;1によって示されたホウ素P+の注入を許
容する。このタイプのド・−ピングを達成する1)の方
法は、Pfa域には低エネルギのホウ素の拡散、またP
士鋼域には高エネルギのホウ素の拡散を用いることであ
6゜ また第7図において、メタライゼーションの層がサブス
トレート11の上部表面に対して施され、フォトレジス
トによって被覆されてかつパターン化され、溶解したと
ころが除去され、モしてメタライゼーションがエツチン
グされてN十領域31およびN十領域33と接続して示
される特別の金属導体55および57を残す。同様の方
法によってベースのリード纏59(第8図)が第7図に
おいて示されたメタライゼーションおよびパターン化の
ステップから形成されており、このようにして電橋の接
続がエミッタ領域31.コレクタ領域33およびベース
領域59に対して形成される。
ングに五ノで完全にその頂部から除去され、53におい
てP十紀4;1によって示されたホウ素P+の注入を許
容する。このタイプのド・−ピングを達成する1)の方
法は、Pfa域には低エネルギのホウ素の拡散、またP
士鋼域には高エネルギのホウ素の拡散を用いることであ
6゜ また第7図において、メタライゼーションの層がサブス
トレート11の上部表面に対して施され、フォトレジス
トによって被覆されてかつパターン化され、溶解したと
ころが除去され、モしてメタライゼーションがエツチン
グされてN十領域31およびN十領域33と接続して示
される特別の金属導体55および57を残す。同様の方
法によってベースのリード纏59(第8図)が第7図に
おいて示されたメタライゼーションおよびパターン化の
ステップから形成されており、このようにして電橋の接
続がエミッタ領域31.コレクタ領域33およびベース
領域59に対して形成される。
第7図の断面図が面5−5に沿って得られることが、第
8図から認識される。また第8図のトランジスタは、2
0d2の面積を占める4dx5dの大きさであり、ここ
でdは0.4から1ミクロンの寸法である。縦方向の寸
法は、ベース領域59のための第1のdと、ベース領域
およびエミッタ領域31の閣の開隔のための第2のdと
、エミッタ領域31の幅のための第3のdと、電1t5
5およびN十領域31の端部の闇の間隔のためのd/2
+d/2と、1つの凹所25を取り囲む15のdとを備
えていることが見得る。垂直方向の寸法は、凹所21の
幅のための第1のdと、電極59に対する間隔のための
第2のdと、ベース電極59の幅のための第3のdと、
凹所23の寸法である第4のdとを利用する。要約的に
、これらの2極式のトランジスタは非常に小さな面積を
有し、かつ寄生的な容量および抵抗はまた大幅に減少さ
れる。トランジスタの全体的な大きさは、トランジスタ
の活性領域よりもそれほど大きいことはない。ベース・
エミッタ接合容量およびコレクタ・ベース容量は非常に
小さく形成される。またベースの拡張抵抗は小さい。ベ
ースの幅が小さく、すなわちおよそ0.1ミクロン近く
に形成され得るので、高い利得および低い通過時間が達
成され得る。また非常に低いコレクタ・エミッタ飽和抵
抗をもった対称的トランジスタが達成可能となる。
8図から認識される。また第8図のトランジスタは、2
0d2の面積を占める4dx5dの大きさであり、ここ
でdは0.4から1ミクロンの寸法である。縦方向の寸
法は、ベース領域59のための第1のdと、ベース領域
およびエミッタ領域31の閣の開隔のための第2のdと
、エミッタ領域31の幅のための第3のdと、電1t5
5およびN十領域31の端部の闇の間隔のためのd/2
+d/2と、1つの凹所25を取り囲む15のdとを備
えていることが見得る。垂直方向の寸法は、凹所21の
幅のための第1のdと、電極59に対する間隔のための
第2のdと、ベース電極59の幅のための第3のdと、
凹所23の寸法である第4のdとを利用する。要約的に
、これらの2極式のトランジスタは非常に小さな面積を
有し、かつ寄生的な容量および抵抗はまた大幅に減少さ
れる。トランジスタの全体的な大きさは、トランジスタ
の活性領域よりもそれほど大きいことはない。ベース・
エミッタ接合容量およびコレクタ・ベース容量は非常に
小さく形成される。またベースの拡張抵抗は小さい。ベ
ースの幅が小さく、すなわちおよそ0.1ミクロン近く
に形成され得るので、高い利得および低い通過時間が達
成され得る。また非常に低いコレクタ・エミッタ飽和抵
抗をもった対称的トランジスタが達成可能となる。
さらに、コレクタ抵抗もまた非常に小さい。
第9図において、Pタイプサブストレート111は、シ
リコンまたはシリコン・オン拳サファイアを含む。サブ
ストレート111は最初、116で示されるように任意
的に酸化される。それからマスクされたフォトレジスト
層113で覆われ、化学棒に照射され、そしてフォトレ
ジスト113′によって覆われた領域で示されるような
一一のトランジスタのための活性領域119(第10図
)の境界の周囲でスロットされまたは凹所が設けられる
サブストレートの領域の輪郭を描く領域115および1
17内において溶解したところでフォトレジストは除去
される、 第iomにおいて、スロット121および123は領域
117および115においてサブストレート111内ヘ
ミリングされているが、他の領域はフォトレジスト11
3J5よび任意的な酸化物によって僚躾されている。l
ll110@lにおいて示されるように、スロットまた
は凹1vr121または123は活性領域119を2つ
の側部(おいてのみ境界づけるが、実際にはこの境界づ
けのために凹所な設けることまたはスロツテイングする
ことは第15図に示されるようにトランジスタ活性領域
119に関して完全に拡張され、そこではスロット領域
121および123は領域119の2つの側面を境界づ
けているように見えるが、スロット125および127
が他の2つの側面を境界づけ、全活性領域119が凹所
またはスロット、すなわち周辺的凹所によって境界づけ
られることが理解されるであろう。
リコンまたはシリコン・オン拳サファイアを含む。サブ
ストレート111は最初、116で示されるように任意
的に酸化される。それからマスクされたフォトレジスト
層113で覆われ、化学棒に照射され、そしてフォトレ
ジスト113′によって覆われた領域で示されるような
一一のトランジスタのための活性領域119(第10図
)の境界の周囲でスロットされまたは凹所が設けられる
サブストレートの領域の輪郭を描く領域115および1
17内において溶解したところでフォトレジストは除去
される、 第iomにおいて、スロット121および123は領域
117および115においてサブストレート111内ヘ
ミリングされているが、他の領域はフォトレジスト11
3J5よび任意的な酸化物によって僚躾されている。l
ll110@lにおいて示されるように、スロットまた
は凹1vr121または123は活性領域119を2つ
の側部(おいてのみ境界づけるが、実際にはこの境界づ
けのために凹所な設けることまたはスロツテイングする
ことは第15図に示されるようにトランジスタ活性領域
119に関して完全に拡張され、そこではスロット領域
121および123は領域119の2つの側面を境界づ
けているように見えるが、スロット125および127
が他の2つの側面を境界づけ、全活性領域119が凹所
またはスロット、すなわち周辺的凹所によって境界づけ
られることが理解されるであろう。
第10図に戻って、好ましい一造過程における次のステ
ップは、スロット121および123内へ砒素または燐
を付着して、サブストレートのドーピングを活性領域内
においてPから四へ転換することである。
ップは、スロット121および123内へ砒素または燐
を付着して、サブストレートのドーピングを活性領域内
においてPから四へ転換することである。
Nドーピングステップに続いて、116および116′
で示されるように、シリコン酸化物がサブストレート1
11の全露出表面上に生成される。
で示されるように、シリコン酸化物がサブストレート1
11の全露出表面上に生成される。
もし酸化物層116が第9図におけるようkもともと論
されていたものであれば、このステップにおいて単にそ
の厚さが増すだけである。それからホウ素が、サブスト
レートおよびP+ll域131および133内へと拡散
される。
されていたものであれば、このステップにおいて単にそ
の厚さが増すだけである。それからホウ素が、サブスト
レートおよびP+ll域131および133内へと拡散
される。
第11図に移って、スロット121および123は、P
+ドープ饋鎖酸31および133よりも深くサブストレ
ート111を貫通する拡張領域121′および123′
によって示されるように、より深くミリングされる。ま
た深められたスロット121および123に沿ったいが
なる残存しているシリコン酸化物も、従来の手法に従っ
て除去される。第12図において、Nタイプ領域が13
5.135’ 、135”および135“′で示されて
いる。サブストレート111のPに対するN領域は、今
度はライン137によって概略的に規定される。N領域
がスロット121の拡張領域121′およびスロット1
23の拡張領域123′の下にあり、かつまたP十数性
領域131および133の−の領域を占めることが見ら
れる。
+ドープ饋鎖酸31および133よりも深くサブストレ
ート111を貫通する拡張領域121′および123′
によって示されるように、より深くミリングされる。ま
た深められたスロット121および123に沿ったいが
なる残存しているシリコン酸化物も、従来の手法に従っ
て除去される。第12図において、Nタイプ領域が13
5.135’ 、135”および135“′で示されて
いる。サブストレート111のPに対するN領域は、今
度はライン137によって概略的に規定される。N領域
がスロット121の拡張領域121′およびスロット1
23の拡張領域123′の下にあり、かつまたP十数性
領域131および133の−の領域を占めることが見ら
れる。
1113図において、再び好ましくはイオンミリングに
よってスロット121および123の深さが再び深めら
れ、今度はカー1137の下のPサブストレート領域を
間通するそれらの底部121”および123″にまでそ
れらを拡張する。サブストレート111はそれから充分
に鹸化されてスロット121および123をシリコン酸
化物で完全に充填し、かつサブストレート111をシリ
コン酸化物の表向11151で被覆する。この段階で、
凹所またはスロットのシリコン鹸化物が、この絶縁され
た境界内の活性領域において形成されているトランジス
タ装置のP+NP+活性領域を完全に誘電的に分離する
ことがamされ得る。
よってスロット121および123の深さが再び深めら
れ、今度はカー1137の下のPサブストレート領域を
間通するそれらの底部121”および123″にまでそ
れらを拡張する。サブストレート111はそれから充分
に鹸化されてスロット121および123をシリコン酸
化物で完全に充填し、かつサブストレート111をシリ
コン酸化物の表向11151で被覆する。この段階で、
凹所またはスロットのシリコン鹸化物が、この絶縁され
た境界内の活性領域において形成されているトランジス
タ装置のP+NP+活性領域を完全に誘電的に分離する
ことがamされ得る。
第14図において、鹸化物151で示される鹸化物はエ
ツチングによってその頂部から完全に除去され、153
でN十符号によって示された任意的な砒隼のN十注入を
許容する。このタイプのドーピングを完成する1つの7
+1は、N11i域には低エネルギの砒素の拡散、また
N+1iii域には^エネルギの砒素の拡散を用いるこ
とである。また第14図において、サブストレート11
1′の上部表面に対してメタライゼーションの層が施さ
れ、かつフォトレジストによって被覆されてパターン化
され、溶解したところが除去され、そしてメタライゼー
ションがエツチングされてP十領域131およびP十領
域133と接続して示される特別な金属導体155およ
び157が残される。同様の方法によって第14図で示
されたメタライゼーションおよびパターン化ステップか
らベース導線159(第15図)が形成されており、こ
のようにして電気的接続がエミッタ領域131、コレク
タ領域133およびベース領域159に対して形成され
る。
ツチングによってその頂部から完全に除去され、153
でN十符号によって示された任意的な砒隼のN十注入を
許容する。このタイプのドーピングを完成する1つの7
+1は、N11i域には低エネルギの砒素の拡散、また
N+1iii域には^エネルギの砒素の拡散を用いるこ
とである。また第14図において、サブストレート11
1′の上部表面に対してメタライゼーションの層が施さ
れ、かつフォトレジストによって被覆されてパターン化
され、溶解したところが除去され、そしてメタライゼー
ションがエツチングされてP十領域131およびP十領
域133と接続して示される特別な金属導体155およ
び157が残される。同様の方法によって第14図で示
されたメタライゼーションおよびパターン化ステップか
らベース導線159(第15図)が形成されており、こ
のようにして電気的接続がエミッタ領域131、コレク
タ領域133およびベース領域159に対して形成され
る。
第14図の断面図が面5−5に沿って得られることが、
第15図から認識されるであろう。また第15図のトラ
ンジスタは20d2の面積を有する4dX5dの大きさ
であり、ここでdは0.4から1ミクロンの寸法である
。1方向の寸法は、ベース領域159のための第1のd
と、ベース領域およびエミッタ領域131の閤の開隔の
ための第2のdと、エミッタ領域131の幅のための第
3のdと、電極155およびN十領域131の端部の−
のII隔のためのd /2+d /2と、1つの凹所1
25を取り囲む第5のdとを備えてるいることが見得る
。垂直方向における寸法は、凹所121の幅のための第
1のdと、電極159に対する間隔のための第2のdと
、ベース電Ii159の幅のための第3のdと、凹所1
23の寸法である第4のdとを利用する。要約的に、こ
れらの2極式のトランジスタは非常に小さな面積を−え
ており、かつ寄生的容量および抵抗はまたは大幅に減少
される。トランジスタの全体的な大きさは、トランジス
タの活性領域よりもそれほど大きいことはない。ベース
・エミッタ接合容量およびコレクタ・ベース容量は、非
常に小さく形成される。またベース拡散抵抗は小さい。
第15図から認識されるであろう。また第15図のトラ
ンジスタは20d2の面積を有する4dX5dの大きさ
であり、ここでdは0.4から1ミクロンの寸法である
。1方向の寸法は、ベース領域159のための第1のd
と、ベース領域およびエミッタ領域131の閤の開隔の
ための第2のdと、エミッタ領域131の幅のための第
3のdと、電極155およびN十領域131の端部の−
のII隔のためのd /2+d /2と、1つの凹所1
25を取り囲む第5のdとを備えてるいることが見得る
。垂直方向における寸法は、凹所121の幅のための第
1のdと、電極159に対する間隔のための第2のdと
、ベース電Ii159の幅のための第3のdと、凹所1
23の寸法である第4のdとを利用する。要約的に、こ
れらの2極式のトランジスタは非常に小さな面積を−え
ており、かつ寄生的容量および抵抗はまたは大幅に減少
される。トランジスタの全体的な大きさは、トランジス
タの活性領域よりもそれほど大きいことはない。ベース
・エミッタ接合容量およびコレクタ・ベース容量は、非
常に小さく形成される。またベース拡散抵抗は小さい。
ベースの輪が小さく、すなわちおよそ0.1ミクロン近
くに形成されるので、高い利得および低い通過時開が達
成され得る。また非常に低いコレクタ・エミッタ飽和電
圧をもった対称的トランジスタが達成可能となる。
くに形成されるので、高い利得および低い通過時開が達
成され得る。また非常に低いコレクタ・エミッタ飽和電
圧をもった対称的トランジスタが達成可能となる。
さらにコレクタ抵抗はまた非常に小さい。
NおよびP配列は必ずしも直角である必要はないが、こ
の配列はイオンドーピングが最も効果的に施されかつコ
ンプリメンタリPNPトランジス夕をドープするような
NPNトランジスタに対して施されるドーピングの成分
が全く存在しなくなるということを確実にするというこ
とに注意されねばならない。この配列は、^スピードお
よびより効果的な製造過程を容易にする。
の配列はイオンドーピングが最も効果的に施されかつコ
ンプリメンタリPNPトランジス夕をドープするような
NPNトランジスタに対して施されるドーピングの成分
が全く存在しなくなるということを確実にするというこ
とに注意されねばならない。この配列は、^スピードお
よびより効果的な製造過程を容易にする。
この発明の誘電的に分離されたコンプリメンタリトラン
ジスタには接合の歪がなく、このために高いブレイクダ
ウン電圧を示す。また非常に低い容量すなわち(Hcb
、 CbctおよびCcsを示す。同様に体積抵抗は非
常に低く、すなわちrbb ’ 、 rcc′およびr
ae ’である。対称的トランジスタは、IC−0で非
常に低いvceを容易に達成し得る。
ジスタには接合の歪がなく、このために高いブレイクダ
ウン電圧を示す。また非常に低い容量すなわち(Hcb
、 CbctおよびCcsを示す。同様に体積抵抗は非
常に低く、すなわちrbb ’ 、 rcc′およびr
ae ’である。対称的トランジスタは、IC−0で非
常に低いvceを容易に達成し得る。
また高い電流レベルで何ら電流が群がることなしに、低
い電流レベル(L/MA)における高いβを達成し得る
。大きな装置を用いることによって、トランジスタパラ
メータ以上の精密なコントロールが確実な値に関して可
能であり、そしてより重虜的には、それがラテラル輪重
の機能であって従来の二重接散トランジスタにおけるよ
うな2つの拡散のわずかな相違の機能ではないので、優
れたコントロールのためのマツチングの許容誤差がベー
スの幅に関して達成可能となる。
い電流レベル(L/MA)における高いβを達成し得る
。大きな装置を用いることによって、トランジスタパラ
メータ以上の精密なコントロールが確実な値に関して可
能であり、そしてより重虜的には、それがラテラル輪重
の機能であって従来の二重接散トランジスタにおけるよ
うな2つの拡散のわずかな相違の機能ではないので、優
れたコントロールのためのマツチングの許容誤差がベー
スの幅に関して達成可能となる。
コレクタおよびエミッタ領域のためにドーピングをドラ
イブインすることのように、他の修正が当業者にとって
必要となるかもしれない。メタライゼーション層とは異
なった構造から電極を形成することなどおよびそのよう
な修正は、ここに記述された独特の構造および手法の中
に含まれ得る。
イブインすることのように、他の修正が当業者にとって
必要となるかもしれない。メタライゼーション層とは異
なった構造から電極を形成することなどおよびそのよう
な修正は、ここに記述された独特の構造および手法の中
に含まれ得る。
第1図は、NPNおよびPNP装置の分離した配列を含
んだチップの一郡を示す。 第2図は、単一のNPNトランジスタが形成されるNド
ープされたサブストレートの領域の断面図であり、サブ
ストレート内へと凹所が設けられる領域の輪郭を描きか
つまたトランジスタの活性領域を保護するフォトレジス
1〜を示している。 第3図は、N+トド−ングが完成され続いて酸化物が生
成された、境界づけのための凹所*域に沿ってスロット
されたサブストレートを示している。 第411は、N+ドープ饋鎖酸越えて深められた境界づ
けのための凹所を示している。 第5図は、スロットを通ずるかつN+領領域閤の拡散に
よって形成されるP領域を示している。 第6図は、Pドープ領域を越えてNドープサブストレー
ト内へと拡張した凹所領域および酸化物で充填された境
界づけのための凹所を示している。 #l711は、N+ドープされていない活性領域に隣接
したP十注入およびパターン化とメタライゼーションと
のステップの結果を示している。 第8は図は単一のラテラルNPNトランジスタの平ll
1lであり、酸化物で充填された境界づけのための凹所
および電気的接続を有するエミッタ、ベースおよびコレ
クタ電極を示している。 第9図は単一のPNPトランジスタが形成されるサブス
トレートの領域の断面図であり、サブストレート内へと
凹所が設けられる領域の輪郭を描きかつトランジスタの
活性領域を保躾するフォトレジストを示している。 第10図は、Nドーピングがスロットを通じて完成され
て活性領域内におけるサブストレートのドーピングを転
換し1、続いて酸化物が生成された、境界づけのための
凹所領域に沿ってスロットされたサブストレートを示し
ている。 第11図は、P+ドープ領埴を示している。 第12図は、P十領域の下に拡張されたスロットを示し
ている。 箪13図は、P十ドープ領域を越えてPドープサブスト
レート内へと拡張した凹所領域および鹸化物で充填され
た境界づけのための凹所を示している。 1414図は、上側のサブストレートのドープされた活
性領域のN十注入およびパターン化とメタライゼーショ
ンとのステップの結果を示している。 第15図は単一のラテラルPNPトランジスタの平面図
であり、酸化物で充填された境界づけのための凹所およ
び電気的接続を有するエミッタ、ベースおよびコレクタ
電極を示している。 図において、4,5.12.13は交叉スロット、8.
9,101.102はスロット、6.7は活性領域、1
1,111はサブストレート、13,113はフォトレ
ジスト、21.23,121.123はスロットまたは
凹所、16.16’ 。 116.116’ はシリコン酸化物、31.33はN
+トド−ング領域、131.133はP十活性領域、2
1’ 、23’ 、121’ 、123’は拡張領域、
51,151はシリコン鹸化物の表面層、55.57,
155,157は特別の金属導体をそれぞれ示す。 特許出願人 ロックウェル・インターナショナルFIG
、 2 日6.3 FIG、6 FIG、 7 FIG、8 FIG、9 5r 日6.13 FIG、 14 FIG、I5
んだチップの一郡を示す。 第2図は、単一のNPNトランジスタが形成されるNド
ープされたサブストレートの領域の断面図であり、サブ
ストレート内へと凹所が設けられる領域の輪郭を描きか
つまたトランジスタの活性領域を保護するフォトレジス
1〜を示している。 第3図は、N+トド−ングが完成され続いて酸化物が生
成された、境界づけのための凹所*域に沿ってスロット
されたサブストレートを示している。 第411は、N+ドープ饋鎖酸越えて深められた境界づ
けのための凹所を示している。 第5図は、スロットを通ずるかつN+領領域閤の拡散に
よって形成されるP領域を示している。 第6図は、Pドープ領域を越えてNドープサブストレー
ト内へと拡張した凹所領域および酸化物で充填された境
界づけのための凹所を示している。 #l711は、N+ドープされていない活性領域に隣接
したP十注入およびパターン化とメタライゼーションと
のステップの結果を示している。 第8は図は単一のラテラルNPNトランジスタの平ll
1lであり、酸化物で充填された境界づけのための凹所
および電気的接続を有するエミッタ、ベースおよびコレ
クタ電極を示している。 第9図は単一のPNPトランジスタが形成されるサブス
トレートの領域の断面図であり、サブストレート内へと
凹所が設けられる領域の輪郭を描きかつトランジスタの
活性領域を保躾するフォトレジストを示している。 第10図は、Nドーピングがスロットを通じて完成され
て活性領域内におけるサブストレートのドーピングを転
換し1、続いて酸化物が生成された、境界づけのための
凹所領域に沿ってスロットされたサブストレートを示し
ている。 第11図は、P+ドープ領埴を示している。 第12図は、P十領域の下に拡張されたスロットを示し
ている。 箪13図は、P十ドープ領域を越えてPドープサブスト
レート内へと拡張した凹所領域および鹸化物で充填され
た境界づけのための凹所を示している。 1414図は、上側のサブストレートのドープされた活
性領域のN十注入およびパターン化とメタライゼーショ
ンとのステップの結果を示している。 第15図は単一のラテラルPNPトランジスタの平面図
であり、酸化物で充填された境界づけのための凹所およ
び電気的接続を有するエミッタ、ベースおよびコレクタ
電極を示している。 図において、4,5.12.13は交叉スロット、8.
9,101.102はスロット、6.7は活性領域、1
1,111はサブストレート、13,113はフォトレ
ジスト、21.23,121.123はスロットまたは
凹所、16.16’ 。 116.116’ はシリコン酸化物、31.33はN
+トド−ング領域、131.133はP十活性領域、2
1’ 、23’ 、121’ 、123’は拡張領域、
51,151はシリコン鹸化物の表面層、55.57,
155,157は特別の金属導体をそれぞれ示す。 特許出願人 ロックウェル・インターナショナルFIG
、 2 日6.3 FIG、6 FIG、 7 FIG、8 FIG、9 5r 日6.13 FIG、 14 FIG、I5
Claims (7)
- (1) PtjよびNタイプにドープされたシリコン
サブストレート上にII或されるサブミクロン寸法のコ
ンプリメンタリNPNおよびPNPタイプのラテラルト
ランジスタのアレイであって、トランジスタとなる中t
+Uit域のセミアレイを規定する、サブストレートの
PおよUNli域を横切って離れて配置された関係にあ
る、スロットの対の複数のIllの側壁と、 前記スロットを充填しかつそれらが作られたサブストレ
ートの表部を被wするシリコン酸化物と、セミアレイ鎖
酸を各トランジスタ活性領域に分割する、前記スロット
の対に関連した垂直スロットの置数の第2の装置と、 前記1112の側壁を通じτNサブストレート饋域内の
前記活性領域内へと導入され、かつドライブインされτ
BINサブストレートの各側面上にN+エミッタおよび
コレクタ領域を構成するNドーピングと、 Pドープされたサブストレート領域の垂直スロットの側
壁および底部を通じてサブストレート内へ導入されて、
活性領域に内のサブストレートのドーピングをPからN
へ転換するNドーピングとを−え、 ゛ 前記原N領域の第2の側壁はその深さが深められ、かつ
局部的なサブストレート領域のNドーピングと反対のP
ドーピングが導入されて、各Nベース領域となるように
エミッタおよ・びコレクタ領域以外の活性領域内のサブ
ストレートのドーピングを変化させ、 垂直な側壁を通じτNドープされていないl[P領域内
へ導入されて、PNPトランジスタが形成されるための
エミッタおよびコレクタ領域を構成するPドーピングを
さらに1L 11N領域における垂直スロットはIIINサブストレ
ート内へその深さが深められ、かつ原P領域における垂
直スロットはIMFサブストレート内においてその深さ
が深められ、 垂直スロットを充填する酸化物と、 各エミッタ、ベースおよびコレクタ領域と電気的に接続
するメタライゼーションパターンと、各活性領域の表面
を少なくとも実質的に覆うシリコン酸化物とをさらに―
えるコンプリメンタリトランジスタ。 - (2) 前記最初に述べたNPNトランジスタのための
スロットは前記最初に述べたPNPトランジスタのため
のスロットに対して垂直であり、かつ前記NPNトラン
ジスタのための垂直スロットは前記PNPトランジスタ
のための垂直スロットに対して垂直である、特許請求の
範囲第1項記載のコンプリメンタリトランジスタ。 - (3) N十エミッタとコレクタとの閣のサブストレー
ト表面領域のためのP+ドーピング、およびP十エミッ
タとコレクタとの閣のサブストレート表面領域のための
N+トド−ングをさら(備える、特許請求の範囲第1項
または第2項記載のコンプリメンタリトランジスタ。 - (4) 共通のサブストレート上に形成されるNPN−
PNPコンプリメンタリトランジスタの対であって、 前記サブストレートのPドープ領域と、PNPt−ラン
ジスタの長さを規定する、サブストレート酸化物で充填
される前記領域における平行スロットの対と、 Nドーピングが前記PNPトランジスタの活性領域内へ
と導入されてベースを形成し、その後P+ドーピングが
導入されてエミッタおよびコレクタを形成する、前記平
行スロットに関して前記P領域における垂直スロットの
対とを備え、前記スロットは絶縁のためにIIPサブス
トレート内へと深さが深められ、 前記垂直スロットはサブストレート酸化物で充填され、 前記サブストレートのNドープ領域と、NPNトランジ
スタの長さを規定する、サブストレート酸化物で充填さ
れる前記N領域における平行スロットの第2の対と、 N+トド−ングが前記NPNt−ランジスタの端部内へ
とドライブインされて各コレクタおよびエミッタを構成
す委、前記平行スロットの第2の対に関して前記N領域
における垂直スロットの第2の対とをさらに備え、 前記ベースは、垂直スロットの第2の対の深さを深めか
つPドーピングを導入することによってPドーピングに
転換されるNドープサブストレートからなり、 前記垂直スロットの第2の対はサブストレート酸化物で
充填され、 少なくとも前記エミッタ、ベースおよびコレクタと電気
的に接続する導体をさらに備える、コンプリメンタリト
ランジスタ。 - (5) 共通のサブストレート上に形成される活性領域
を有するコンブ−リメンタリトランジスタの製造方法で
あって、 サブストレートの領域をPにかつ他の領域をNにドープ
するステップと、 各トランジスタ活性領域の表面に沿って、実質的にサブ
ストレートに凹所を設けるステップと、前記凹所を設け
ることによって形成された凹所領域を通じて、トランジ
スタ活性領域を選択的にドープするステップと、 前記凹所領域の深さを深め、かつ局部的なサブストレー
トに対して反対のドーピングを導入してドーピングを転
換するステップと、 前記凹所をサブストレート酸化物で充填して、活性領域
を前記サブストレートから絶縁するステップと、 各活性領域の異なった領域に導体を構成して電気的接続
を形成するステップとを備える、コンプリメンタリトラ
ンジスタの製造方法。 - (6) 前記選択的ドーピングは、サブストレートのP
lii域に対してはP+でありサプス[・レートのNf
l域(対してはN+である、特許請求の範囲第5項記載
のコンプリメンタリトランジスタの一章方法。 - (7) NPNトランジスタはサブストレートのNa
1l域内に形成され、かつPNPトランジスタはサブス
トレートのPWA域内に形成される、特許請求の範囲第
611i記載のコンプリメンタリトランジスタの製造方
法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US27948381A | 1981-07-01 | 1981-07-01 | |
US279483 | 1981-07-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5810859A true JPS5810859A (ja) | 1983-01-21 |
Family
ID=23069171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57108258A Pending JPS5810859A (ja) | 1981-07-01 | 1982-06-21 | コンプリメンタリトランジスタの製造方法および装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0068070A1 (ja) |
JP (1) | JPS5810859A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011163065A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Daiwa House Industry Co Ltd | 採光装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5001538A (en) * | 1988-12-28 | 1991-03-19 | Synergy Semiconductor Corporation | Bipolar sinker structure and process for forming same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS583279A (ja) * | 1981-06-25 | 1983-01-10 | ロツクウエル・インタ−ナシヨナル・コ−ポレ−シヨン | Npn・pnpコンプリメンタリラテラルトランジスタの製造方法および装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51145276A (en) * | 1975-06-10 | 1976-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
DE2529951A1 (de) * | 1975-07-04 | 1977-01-27 | Siemens Ag | Lateraler, bipolarer transistor |
US4140558A (en) * | 1978-03-02 | 1979-02-20 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Isolation of integrated circuits utilizing selective etching and diffusion |
US4214315A (en) * | 1979-03-16 | 1980-07-22 | International Business Machines Corporation | Method for fabricating vertical NPN and PNP structures and the resulting product |
-
1982
- 1982-02-25 EP EP82101438A patent/EP0068070A1/en not_active Withdrawn
- 1982-06-21 JP JP57108258A patent/JPS5810859A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS583279A (ja) * | 1981-06-25 | 1983-01-10 | ロツクウエル・インタ−ナシヨナル・コ−ポレ−シヨン | Npn・pnpコンプリメンタリラテラルトランジスタの製造方法および装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011163065A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Daiwa House Industry Co Ltd | 採光装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0068070A1 (en) | 1983-01-05 |
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