JPS592364A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS592364A
JPS592364A JP57111109A JP11110982A JPS592364A JP S592364 A JPS592364 A JP S592364A JP 57111109 A JP57111109 A JP 57111109A JP 11110982 A JP11110982 A JP 11110982A JP S592364 A JPS592364 A JP S592364A
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JP
Japan
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epitaxial layers
type epitaxial
isolation
region
integrated circuit
Prior art date
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Application number
JP57111109A
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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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Publication of JPS592364A publication Critical patent/JPS592364A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/082Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including bipolar components only
    • H01L27/0823Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including bipolar components only including vertical bipolar transistors only
    • H01L27/0825Combination of vertical direct transistors of the same conductivity type having different characteristics,(e.g. Darlington transistors)

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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装置に関し、特に逆方向耐圧の
異る、即ち高耐圧半導体素子と低耐圧半導体素子を共通
半導体基板に同時に共存する構造を有すバイポーラ型集
積回路に関する。
従来この種のバイポーラ型半導体集積回路装置は半導体
準結晶基板上に、単一の、一定不純物濃度と分布を有す
n型エピタキシャル層が形成された半導体基板を用いて
、該エピタキシャル層をl’N接合分離によってアイソ
レーション領域を形成し、次にその領域内にp+および
n十元素を拡散し。
トランジスタ、ダイオード等の(ロ)路部品を形成し。
その後電′&取や出しロ、金属配線を形成することによ
J)4$4成されていた。したがって形成さ扛た回路部
品の電気的耐圧を決めるところのn型エピタキシャル層
とアイソレーションM(p型拡散)およびn型エピタキ
シャル層(コレクタ)トベース拡散部(p型拡散)間の
耐圧(PN接合の逆方向耐圧)は一義的に決ま凱それは
すべての同基板に形成された回路部品で同じである。そ
れ故非常に高い耐圧(例えばBVOBO>60 V )
を必要とする回路部品;高耐圧素子と低い耐圧(例えば
HVOEO>15V)Lか要求されない回路部品;低耐
圧素子を同一基板に形成する場合素子の専有面積から不
経済であった。つまり一般に低耐圧素子も高耐圧素子と
同一寸法マージンで設計するためおのずから大きな素子
面積(寸法マージン)を要求される高耐圧素子に一致さ
れられる。従って低耐圧素子としては、過剰品質になV
がちであった。そ扛は結果的に集積回路全体のチップ面
積を増やし、有効ペレット数の減少1歩留り低下、コス
ト増大という欠点を有していた。
本発明は同−牛導体単結茜基板に複数個種類のn型エピ
タキシャル層を形成した半導体基板を用い、該エピタキ
シャル層の不純物濃度に対応して最適寸法形状の回路部
品を形成し、同一基板に異なる逆方向耐圧を有す回路部
品群を経済的に形成した牛導体集積回路装餉を提供する
ものである。
本発明は、半導体単結晶基板表面に、任意の不純物濃度
を有しかつ均一な不純物凍贋分;akWすn型エピタキ
シャル成長層が複数個種類選択的に形成された半導体基
板と、該半導体基板表面の前記エピタキシャル成長層を
電気的に絶縁して形成されfC複数個のアイソレーショ
ン領域と、該アイソレーション領域中の各々に前記n型
エピタキシャル成長層の不純物濃度に対応して形成され
た回路部品と、該回路部品の′#t&取り出し口と、該
回路部品相互を接続する金属配線とから構成される。
次に本発明の実施例について図面を診照して説明する。
第1図は本発明の構成璧素の一つである半導体基板の断
面図を示したもので第1図(al〜(elはその製造工
程時の断m1図、第1図(flはその最終構造断面図で
ある。第2図は第1図に示したところの半導体基板を用
いて本発明の請求範囲であるところの半導体集積回路装
置の断面図、第3図は本発明の他の実施例を示す牛導体
集積回路装−の断面図である。
第1図(atにおいて、まずn型埋込層2と呼ばれる領
域が形成されている千害体率結晶基板1表面にスパッタ
リング等によってエビ成長用酸化膜3(例えばStO,
)を全面コーティングし、その後光露光、現象、エツチ
ングよりパターンニングする。
半導体単結晶基板lは通常バイポーラ型ICにおいてp
型のシリコンウエノ1−である。またエビ成長用酸化膜
3の膜厚は要求耐圧によっては20μmもの厚さが必要
であり、従ってスパッタ装置によるスパッタリングが効
率的である。次に第1図(b)に示す如く一定不純物濃
度と一様な濃度分布を有し、抵抗率ρ1Ω−cxfをも
つ第1n型エピタキシャル成長層4を前記酸化膜3をマ
スクにして気相成長法により作る。次に堆積した第1n
型エピタキシャル成長層4の表面を、酸化膜3の厚さま
でエツチング又は研磨する(第1図(C))。ついで酸
化膜3を選択的にエツチングしく第1図(d))、次に
前記第1n型玉ピタキゾヤル成長層4とは異なり、一定
不純物濃度と一様な濃度分布全有し、抵抗率ρ2Ω−c
nLをもつ第2n型エピタキシャル成長層5を前記同様
にして作る(第1図(e))最後に第1図(f)に示す
如く第1n型エピタキシg)し成長層4上にも堆積した
第2n型エピタキシャル成長層5を第1n型エピタキシ
ャル成長層40表面に合せて研磨し、半導体基板61r
、作る。本実施例は25一 種類のエピタキシャル層を有す半導体基板の例を示した
が、多種類のエピタキシャル層をもつ基板も同様な手段
によp形成できることは明らかである0 次に第2図において上記半導体基板6を用いて半導体集
積回路装w7を構成する例を説明する。
まず複数個のエピタキシャル層を形成した半導体基板6
を全面高温酸化し熱酸化法等により酸化膜8を作る。次
に酸化膜80Pli定位置をエツチングし、絶縁分離拡
散(p+)、酸化し、n型エビヲp型にかえてアイソレ
ージ日ン拡散部9を作ってn型エピタキシャル層を囲む
第1および第2アイソレーション領域10.11を作る
。次に各々アイソレーション領域9.10中のn型エピ
タキクヤル層4.5の抵抗率(不純物濃度)に対応して
トランジスタのベース拡散領域12、エミッタ拡散領域
13′tl−それぞれp  、n  7c累を拡散して
形成する。
一般に形成された回路部品(トランジスタ)の耐圧は、
コレクタに和尚するn型エピタキシャル成長層とベース
間、アイツレ−/Nン拡散部間、お6− よびエミッタ間のpn接合の耐圧に等しく、それは各領
域の不純物濃度によって決まる。従ってベース領域濃度
およびエミッタ領域、アイソレーション拡散領域が一定
の場合n型エピ層の濃度を変化させることにより耐圧を
制御できる。即ち高耐圧素子、低耐圧素子も同−半導体
基板上に容易に実現できるのである。ベース拡散領域1
2.エミッタ拡散領域13形成の後、光蕗光現象、エツ
チングによし各々電極(コンタクト)取り出し口14金
属配#i!15i形成し半導体集積回路装置7が実現で
きる。
第3図は不純物濃度の異なる2つのn型エピタキシャル
層領域5,4中に各々複数個の回路部品(トランジスタ
)を構成した例である。
本発明は以上説明したように半導体単結晶基板に複数個
種類のn型エピタキシャル層を形成した半導体基板を用
い、該エピタキシャル層の不純物濃度に対応して最適寸
法形状の回路部品を形成することによQ1同一基板に異
なる耐圧を有す回路部品(トランジスタ)群を構成でき
、従って集積7− 回路チップ面積の相対的減少、有効ベレット数の増大、
コスト低減を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成要素の−っである半導体基板の断
面図を示したもので、第1図(a)〜(elはその製造
工程時の断面図、第1図げ)はその最終構造断面図、第
2図は本発明の半導体集積回路装置の断面図、第3図は
不発11JI’Jの他の実施例を示す断面図である。 l・・・・・・半導体単結晶基板、2・・・・・・n型
埋込層、3・・・・・・エピタキシャル成長用酸化膜、
4・旧・・第1n型エピタキシャル成長層、1旧・・第
2nff1.エピタキシャル成長層、6・・印・半導体
基板、7・・団・半導体集積回路装置、8・・・・・・
酸化膜、9・川・・アイソレーション拡散部、lo・・
・・・・第1アイソレージ日ン領域、11・・・・・・
第2アイソレージ回ン領域、12・・・・・・ベース拡
散領域、13・・・・・・エミッタ拡散領域、5   
     .3     z、3(a) (b) (乙) (e) (ヂ) 第  f 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 半導体単結晶基板表面に、任意の不純物濃度を有しかつ
    均一な不純物濃度分布を有すエピタキシャル成長層が複
    数個種類選択的に形成された半導体基板と、該半導体基
    板表面の前記n型エピタキシャル成長層を電気的に絶縁
    して形成された複数個のアイソレーション領域と、該ア
    イソレーション領域中の各々に前記n型エピタキシャル
    成長層の不純物微塵に対応して形成された回路部品と。 該回路部品の電極域や出し口と、該回路部品相互を接続
    する配線を有することを特徴とする半導体集積回路装置
JP57111109A 1982-06-28 1982-06-28 半導体集積回路装置 Pending JPS592364A (ja)

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