JPS592344A - 半導体集積回路の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路の製造方法

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JPS592344A
JPS592344A JP11110782A JP11110782A JPS592344A JP S592344 A JPS592344 A JP S592344A JP 11110782 A JP11110782 A JP 11110782A JP 11110782 A JP11110782 A JP 11110782A JP S592344 A JPS592344 A JP S592344A
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JP
Japan
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layer
epitaxial
boron
insulation
diffusion
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Pending
Application number
JP11110782A
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English (en)
Inventor
「あ」川 武夫
Takeo Yoshikawa
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components
    • H01L21/761PN junctions

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体集積回路に関し、特にPN接合によp絶
縁分離(アイソレーション)ラスるバイポーラ型集積回
路に関する。
従来この柚のバイポーラ型集積回路は、第1図に示すよ
うにP型半導体単結晶基板l上にn十埋込層2を拡散、
酸化した抜、n型エピタキシャル層3を気相成長法で形
成して半導体集積回路基板4をつくる。次に素子分離と
して該エピタキシャル層3上にボロン(P+)’e選択
的に拡散、酸化して、絶縁分離領域5を形成する。
更にボロン拡散によpベース層6、リン(N+)拡散に
よ)エミツタ層7、コレクタの電極8、最稜に各々ゲー
トに電極取り出し9を形成し、その上に配線層10を形
成して半導体集積回路がつくられる。11はマスク及び
表面保護用酸化膜である。
さて前記絶縁分離領域5は、高温の長時間酸化によりエ
ピタキシャル層3表面に拡散されたP+層が、エビ下面
に深く拡散すると共に、P基板1上の不純物ボロン(P
+)がエビ層にせり上p拡散し、その結果絶縁分離領域
5が形成されるが、この時絶縁分離領域5はたて方向の
みならず、エビ層の表面にそって横方向にも拡散しくサ
イドデイフィージョン)、その値はたて方向のキョリ×
に比べ0.8 Xとされる。このため、アイソレーショ
ンとベース6間、又はコレクタ8間の間隔寸法はそれを
見込して決定せねばならず、特に厚いエピタキシャル層
を必要とする高耐圧トランジスタは必然的にアイランド
サイズが大きくなる。従ってチップ面積増大させ、結果
として歩留り低下をもたらす欠点を有していた。
本発明は、半導体単結晶基板にエピタキシャル層を階層
的に形成すると同時にアイソレーション用としてボロン
拡散(P+)を各エピタキシャル層に形成することによ
り上記次点を除去し、アイランドサイズの少さな、結果
として歩留力の良好な半導体集積回路を提供することに
ある。
本発明は、半導体単結晶基板上にアイソレージ1ン用不
純物を拡散する工程と、該基板上にエピタキシャル成長
層を形成する工程と、該エピタキシャル成長層上にアイ
ソレーク四ン用不純物を拡散する工程と、前記複数の工
程終了 該エビタキンヤル成長層形成工程と該エピタキ
シャル成長層上にアイソレーション用不純物拡散工程と
を有限回繰り返して半導体基板を形成することで構成さ
れる。
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第2図はP型半導体単結晶基板1上に階層的にエピタキ
シャル層と絶縁ボロン拡散#を交互に形成してゆく様子
を示した構造断面図でlはP型半導体基板、2はn+埋
込層、11はエツチング用マスク又は保護膜としての酸
化膜、13は気相成長法による第1エピタキシャル成長
層12は絶縁ボロン拡散層、14 、15は各々第2、
第nエピタキシャル層である。
まずP型半導体単結晶基板1を全面酸化して配化膜11
に形成し、次にn+拡散層形成のためフォトマスクを使
って光露光、現象後酸化膜をエツチングし所定の位置に
穴をあける。次にn ソースとしてアンチモン又はヒ素
を高温で長時間拡散酸化してn+埋込層2を形成する。
(第1図(a))。
更eこ第2図(b)にて上記と同様にして酸化膜11の
所定の位置をエツチングし、絶縁分離領域とじてのボロ
ン(P+)拡散を高温で行い絶縁ボロン拡散NAl2を
つくる○そして第2図(C1にてまず拡散により生じた
絃化M11除いfC抜5iCJ、等の高温ふいん気中で
気相成長させ第1エピタキシャル成長層13を形成する
。この時反応ガス中に例えばPH3を微量混入すると成
長層の導電率、抵抗率の制御されたn型のエピタキシャ
ル成長層が実現できる。次に第2図(dlにて第1エピ
タキシャル層13形成後再び基板を全面酸化し酸化膜1
1をつくった後、前記と同様酸化膜11の所定の位置を
エツチング稜絶縁ボロン拡散し絶縁ボロン拡散Mi12
をつくる。以下上記と同様にして第2エピタキシャル成
長層14形成(第2図(e))、絶縁ボロン拡散層12
形成(第2図げ))の各工程をn回縁p返して第nエピ
タキシャル層15を形成して半導体集積回路基板16が
実現できる。
第3図は、該半導体集積回路基板16を用いて半導体素
子製造時の、特に絶縁分離拡散部のPN分離の様子を示
した断面図である。まずmnエビタキ7ヤル層15上に
絶縁ホルン拡散音し図の破5− 線で示すボロン拡散層17をつくるのは前記と同様であ
る。次に該基板16を高温で所定時間酸化する。すると
各エピタキシャル層に前もった拡散されたいたボロンが
各エビ層下面に拡散および横に拡散(サイドドフィージ
田ン)すると同時にエビ表面から他のエビ層へせり上り
拡散し、その結果PN接合のない、だんご状の絶縁分離
領域18が形成される。本方法によれば従来の方法(第
1図)に比べ短時間に絶縁分離領域が形成できるだけな
い、サイドディフィージーが少ないためアイランドサイ
ズが少さくできること従って更に高密度集積が可能であ
ることは明らかである。又厚いエピタキシャル層例えば
20μm程度を必要とする高耐圧トランジスタにおいて
はその効果は特に顕著である。
第4図は絶縁分離拡散後、ベース層、エミツタ層を形成
した最終的な半導体トランジスタを示す構造断面図であ
る。だんご状の絶縁分離領域18が少さやできている。
本発明は以上説明した様に階層的にエビタキシ6一 ャル層を形成すると共に各エビ層に絶縁ボロン拡散を施
こすことにより、短時間に絶縁分離領域が形成されるだ
けでなく、横広がりの少ない(ザイドデフイージョン)
絶縁分離領域が実現でき、アイランドサイズの小さな、
従ってチップ面積の少ない、結果として歩留りの良い低
コストの半導体集積回路f:提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来における素子分離技術を用いた半導体素子
の断面図、第2囚は本発明の一実施例全工程順に示した
もので第2図(at 、 (bl + (c) 、 (
di 、 (eJ、 (fl 、 (glはその断面図
、第3図は本発明の絶縁分離形成時の様子を示した断面
図、第4図は半導体素子形成後の最終的な構造断面図で
ある。 l・・・・・・P型半導体単結晶基板、2・・・・・・
n+埋込層、3・・・・・・エピタキシャル層、4・・
・・・・半導体集積回路基板、5・・・4・・・絶縁分
離領域、6・・・・・・ベース層、7・・・・・・エミ
ツタ層、8・・・・・・電極、9・・・・・・電極域す
出LIO・・・・・・配線層、11・・・・・・酸化膜
、12・・・・・・絶縁ボロン拡散層、13・・・・・
第1エピタキシャル成長層、14・・・・・・第2エピ
タキシャル成長層、15・・・・・・第nエピタキシャ
ル成長層、16・・・・・・半導体集積回路基板、17
・・・・・・ボロン拡散層、18・・・・・・だんご状
の絶縁分離領域、19・・・・・・第1エピタキシヤル
。 手続補正書(自発) 1.事件の表示   昭和57年特許 願第11110
7号2、発明の名称  半導体集積回路の製造方法3、
補正をする者 事件との関係       出 願 人東京都港区芝五
丁目33番1号 (423)   日本電気株式会社 代表者 関本忠弘 4、代理人 〒108  東京都港区芝五丁目37番8号 住友三田
ビル日本電気株式会社内 (6591)  弁理士 内 原   晋電話東京(0
3)456−3111(大代表)(連絡先 日本電気株
式会社特許部) 5、補正の対象    明細書の発明の詳細な説−(W
′6、補正の内容 (1)  明細書第6頁、5行目の「(サイトドフィー
ジョン)」を「(サイドディフィージーン)」と訂正い
たします。 (2)  明細書第6頁lO行目の[サイドディフィー
ジー]を「サイドディフィージョン」と訂正いたします

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体単結晶基板上にアイソレーション用不純物を拡散
    する工程と、該基板上にエピタキシャル成長層を形成す
    る工程と、該エピタキシャル成長層表面にアイソレーシ
    ョン用不純物を拡散する工程と、前記複数の工程終了稜
    該エピタキシャル成長層形成工程と、該エピタキシャル
    成長層にアイソレーション用不純物拡散工程とを有限回
    繰り返して半導体基板を形成することを特徴とする半導
    体集積回路の製造方法。
JP11110782A 1982-06-28 1982-06-28 半導体集積回路の製造方法 Pending JPS592344A (ja)

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