JPS5851564A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPS5851564A
JPS5851564A JP14946981A JP14946981A JPS5851564A JP S5851564 A JPS5851564 A JP S5851564A JP 14946981 A JP14946981 A JP 14946981A JP 14946981 A JP14946981 A JP 14946981A JP S5851564 A JPS5851564 A JP S5851564A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
epitaxial
type
substrate
semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14946981A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Akamatsu
由規 赤松
Eiji Minamimura
南村 英二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Microcomputer Engineering Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP14946981A priority Critical patent/JPS5851564A/ja
Publication of JPS5851564A publication Critical patent/JPS5851564A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸化膜によるアイソプレーナ技術を利用した半
導体装置に関する。
バイポーラトランジスタによるメモリセルを構成する場
合に低容量化と高集積化のためにアイソプレーナ技術が
使われている。このアイソプレーナ技1111に:よれ
ば、例えばP″″llSi″llSi基板うすい厚さの
N−雛エビタキシャルS1層を影成し、このエピタキシ
ャル層をs面からP−基板に適する酸化@(840,等
)Kよって囲まれた複数の半導体領域に電気的に分離し
、このうち一つのメ篭りセルとなる相隣れる半導体領域
を高機変のN+厘込層で接続し、一つの領域KN+拡散
によるコレクタを形成し、他の一つの領域にP+拡散に
よるベース、N+拡散によるニオツタを形成するもので
ある。このようなバイボーツメモリセルは過1p基板上
の・Nエピタキシャル層ヲぺ一諷とするためNPN)ラ
ンジスタとじ【形成され、Pl&板を用いたPNP)ラ
ンジスタはアイソプレ−す構造では無理でつくられるこ
とがなかった。
しかし、高速化に有利な、例えばエミッタ嘱3jI隅の
極く小蓋化ができるアイソプレーナ方式をりニアICE
適用するkはP基板を用いたPNP)ランジスタが必要
である。
本発明は上記した問題点を解決するためkなされたもの
であり、七〇鱈釣は高速化できるりニアICE必要なP
IE基板を用いたPNP )フンジスタのm*にある。
以下実施例にそうて本発明を詳述する。
菖imlは本発明によるPNP )ランジスタの原種的
構造を示すものであり、第2図の平面図におけるA −
AWIft面をあられす。
同図に示すようにこのPNP)ランジスタは、高比抵抗
のPI181基板1上にエピタキシャル成長により形成
されたエピタキシャルSi層2を有し、このエピタキシ
ャルS1層2はその表面よりPIIII41[lK適す
るアイソレージ冒ン(分離用)酸化膜(別0□II)3
によって電気的に分離された第1の半導体領域■とこれ
に隣れる縞2の牛導体領域曹とを有し、第1の半導体領
域■はP基板1表面に厘込まれた高S度のP+厘込層4
と、この瀧込層に接しエピタキシャル81層の表面より
設けたスレフタコンタクト部となる高濃度のP+拡散層
5とから成り、第2の半導体領域IはNllのエピタキ
シャル81層2mの表面KX4ツタとなる高濃度?+蓋
拡散層6とこれを11Lsむベースコンタクト部となる
高−j[N+蓋拡散層7とを設けたものである。
このように本発明によれば、アイソレージ嘗ン酸化膜に
よって分離された半導体領域を用い−cP履基板上に縦
形のPNP)ランジスメを構成したものであり、従来の
PNg合アイソレージ曹ン方式による標準リニアIC用
のP基板を用いたPNPトランジスタに比してうすいエ
ピタキシャル別層を使用し横方向の広がりが少なく約4
分之lの面積に減少することができ、高集積化、高速化
リニアICとしての利用が可能となった。
II s II(a)〜(f)+t−ッco p H基
板上KNPN)?ンジスタとPNP )ランジスタを形
成する場合のアイソプレーナリニアICプロセスの來施
例を各主要工@にわたりて示すものである。
(1)  高比抵抗P″″g81単結晶基板11を用意
し、表面酸化膜部やマスクを通してN+麿込層(12)
、形成のためのドナ(例えばAs、Sb)不純物を基板
表面の一部に導入し、又、P+厘込層(13)形成のた
め別に形成した酸化膜マスクを通してアク竜ブタ(例え
ばB)不純物を基板表面の他部に導入する。
伽) 全面Kffi員度のドナをドープしたN″″履エ
ピタキシャル11層14を生長させる。
(c)  N″″蓋エピタキシャル81層14の表面の
アクティブ領域を形成すべき部分Ksi、N、膜勢によ
るマスクlsを形成し、マスクされない81層表面をエ
ッチして凹部を形成した後、上記Si、N。
マスクによる選択酸化を行ない表面からP−基板に達す
るアイソレージ璽ン駿化膜16を形成する。
このようなアイソレージ■ン瞭化1[1・によりて分離
された複数の半導体領域のうち、N+纒込層12によっ
て接続された領域AはNPN)テンジスタを形成するた
めの領域であり、P+塩込層13とそれに隣接する鳳込
層のない領域とを含めた領域BはPNP )ランジスタ
を形成するための領域である。
(d)  ホトレジスト処3!IKより領域A、Bの表
面の一部を覆う酸化膜等の1スク20を形成し、このマ
スクを通してB(ボロン)を拡散することにより領域A
Kおい【一方側(AI)KベースのためP+層17を形
成し、領域Bにおいて一方側(B、)にP+厘込層13
に適するコレクタとなるP+層1a&−形成し他方側(
B、)K工々ツタとなるP+層19を形琲する。
(e)  ホトレジスト処理により領域A、の一部、領
域Bl 、領域B、の一部を覆う酸化膜等のマスク21
を形成し、P(リン)等を拡散するととにより領域大の
うちAIKコレクタとなるN+層22を、Kの−*Ik
wc工建ツタとニオN+層町3を形成し、領域Bのうち
B、の一部にベースとなるN+層23を形成する。
(f)  マスクに用いた酸化膜なエッチ除去し、PE
G(リン働シリケートガラス)等によるパッシペイシ1
ン膜24を形成し、コンタクトホトエッチを行なった後
、AJ蒸着、AJホトエツチ工程な経て、領域AKコレ
クタC1,ベースB1.ニオツタE1の各電極を有する
NPN)ランジスタを構成する一方、領域Bにコレクタ
C8,ぺ−、スBl。
エイツタE、の各電極を有するPNP)ランジスタを構
成する。
以上実施例で述べた本発明によれば、P−鳳込層は在来
アイソプレーナプロセスにおいて、アイソレージ■ン酸
化膜とP基板との関にチャネルストッパ(25)として
Pal込層な形成する工程をそのまま利用すればよく、
従来のプロセスに41に新しい工程を付加する必要がな
い。P+履込層のためのB不純物は拡散速度が一般に大
であるから、充分な熱拡散によりP+ベース拡散層(P
NPのコレクタP+拡散)K接続させることはさはど困
難でない。この発IjIIKより、エピタキシャル層を
薄く形成し一1各素子の占有面積を縮小すると同時に高
速動作できるダニアIC1に一実現することが可能とな
った。
【図面の簡単な説明】
第illは本発明の原種的構造を示すPNP)ランジス
タの断面図、゛第2図は同平藺図であつ【そのA−A断
面に第1図が対応する。第s If(a)〜(f)は本
発明によるアイソプレーナリニアICのプロセスを示す
1穆断面図である。 1・、、pHSム基板、2・・・エピタキシャル81層
、3・・・アイソレージ曹ン酸化膜、4・・・P” m
込層、ト・・1拡散層(コレクタ)、6 ・P+拡散層
(工ζツタ)、γ・・・N” 拡1に層(ヘース)、1
1・・・P−1181基板、1ト・・N+堀込層、13
・・・P+場込層、14・・−N″″″エピタキシヤル
81層!$−・81、N、マスタ、1g・・・アイソレ
ージ冒ン酸化11.17−P+ベース、1ト・・P+コ
レクタ、19・・・P+エイツタ、20.21・・・マ
スク、2ト・N+コレクタ、23・・・N+エミッタ、
24−N+ベース、24・・・パツシベイシ曹ンII、
21P”チャネルストッパ。 代堰人 弁理士  薄 1)利 幸−〜′−1嘗、]ム 第  1  図 第  2  図 第  3  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高比抵抗第1導電履亭導体基板上にエピタキシャル
    半導体層が形成され、このエピタキシャル半導体層はそ
    のIINより基板に達する分離用酸化膜によって電気的
    に分離された第1の半導体領域とこれに隣れる第2の半
    導体領域とを有し、第1の半導体領域は基板餞−に壊込
    ★れた高不純物濃度謔1導電臘櫃込層と、との曹込層に
    鎖しエピタキシャル層s面より設けた^不純物一度第1
    導電履拡散層とから成り、第2の半導体領域は$12導
    電臘のエピタキシャル半導体層の表面く高不純物議度第
    2導電瀝拡散層とこれを取囲む高不純物濃度第1導電臘
    拡散層を設けたものである半導体装置。 1 上記嬉1導電厘半導体基板はPmV9コンを使用し
    、第1の半導体領域をP!1コレクタとし。 菖2の半導体領域をP履ニオツタとこれを取囲むN臘ベ
    ースとする特許請求の範囲第11[K記載の半導体装置
JP14946981A 1981-09-24 1981-09-24 半導体装置 Pending JPS5851564A (ja)

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