JPS60224241A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS60224241A JPS60224241A JP7949184A JP7949184A JPS60224241A JP S60224241 A JPS60224241 A JP S60224241A JP 7949184 A JP7949184 A JP 7949184A JP 7949184 A JP7949184 A JP 7949184A JP S60224241 A JPS60224241 A JP S60224241A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture 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
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/74—Making of localized buried regions, e.g. buried collector layers, internal connections substrate contacts
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
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】
〔技術分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に半導体集積
回路における三重拡散型ト2ンジヌタの製造方法に関す
るものである。
回路における三重拡散型ト2ンジヌタの製造方法に関す
るものである。
従来、半導体集積回路におけるPNP)ランジスタとし
ては横型PNP )ランジスタ及び縦型PNP)?ンジ
スタが実用化されている。このうち横型PNPトランジ
スタは製造方法は容易であるがエミッタ接地電流増幅率
(以下hFKと記す)が小さく利得帯域幅積(以下fT
と記す)が小さいという欠点を有している。これに対し
縦型PNPトランジスタはhPl は大きいがコレクタ
飽和電圧(以下■CI(5at)と記す)が大きいとい
う欠点を有している。従ってICにおける従来のPNP
トランジスタでは使用目的及び使用用途もかなシ制限を
受けている。又NPN)ランジスタとの相補性からもP
NP)ランジスタの特性改善が要求されている。
ては横型PNP )ランジスタ及び縦型PNP)?ンジ
スタが実用化されている。このうち横型PNPトランジ
スタは製造方法は容易であるがエミッタ接地電流増幅率
(以下hFKと記す)が小さく利得帯域幅積(以下fT
と記す)が小さいという欠点を有している。これに対し
縦型PNPトランジスタはhPl は大きいがコレクタ
飽和電圧(以下■CI(5at)と記す)が大きいとい
う欠点を有している。従ってICにおける従来のPNP
トランジスタでは使用目的及び使用用途もかなシ制限を
受けている。又NPN)ランジスタとの相補性からもP
NP)ランジスタの特性改善が要求されている。
この要求を満足するために考えられたのが第1図に示す
三重拡散型PNP)ランジスタである。
三重拡散型PNP)ランジスタである。
三重拡散型PNP)ランジスタに以下の様にして形成さ
れる。
れる。
N型埋込層202及びP+型埋込層203゜203′を
有する半導体基板201上にN−型エピタキシャル層2
04を形成し、エピタキシャル層204表面よシコレク
タ領域の一部となるP型第2コレクタ領域205を形成
する。次にコレクタ領域の一部となるP+型第2コレク
タ領域206と島領域を電気的に絶縁するためのP 型
絶縁分離領域206′を同時に形成する。このときP形
第1コレクタ領域205P 型第2コレクタ領域206
及びP 型絶縁分離領域206 はP 型埋込層203
及び203′と連続する。次にP型第1コレクタ領域2
05内にN型ベース領域207を形成し次にP 型エミ
ッタ領域208及びP 型コレクタコンタクト領域20
8′を同時に形成する。次にN+型ベースコンタクト領
域209を形成し最後に酸化膜210の開口を通じて工
ζツタベース及びコレクタ電極パターン211,212
及び213を形成する。
有する半導体基板201上にN−型エピタキシャル層2
04を形成し、エピタキシャル層204表面よシコレク
タ領域の一部となるP型第2コレクタ領域205を形成
する。次にコレクタ領域の一部となるP+型第2コレク
タ領域206と島領域を電気的に絶縁するためのP 型
絶縁分離領域206′を同時に形成する。このときP形
第1コレクタ領域205P 型第2コレクタ領域206
及びP 型絶縁分離領域206 はP 型埋込層203
及び203′と連続する。次にP型第1コレクタ領域2
05内にN型ベース領域207を形成し次にP 型エミ
ッタ領域208及びP 型コレクタコンタクト領域20
8′を同時に形成する。次にN+型ベースコンタクト領
域209を形成し最後に酸化膜210の開口を通じて工
ζツタベース及びコレクタ電極パターン211,212
及び213を形成する。
かかる三重拡散型PNP)ランジスタにおいて2はP型
第1コレクタ領域、N型ベース領域及びP+型リミッタ
領域を拡散やイオン注入で形成するのでベース幅W の
制御が容易であ”hFBコントレール上好ましい。又ベ
ース領域が高濃度(従来のPNP )ランジスタはエピ
タキシャル層でベースを形成しているので1014〜1
016cm−3程度ンであるためバンチスルーの心配が
なくベース幅WBをNPN並に小さくでき、しかも不純
物勾配を生じているためhF8の電流依存性や高周波特
性が飛躍的に改善される。従ってNPN)9ンジスタと
の相補性も極めて良く工。設計上大いに注目されている
。
第1コレクタ領域、N型ベース領域及びP+型リミッタ
領域を拡散やイオン注入で形成するのでベース幅W の
制御が容易であ”hFBコントレール上好ましい。又ベ
ース領域が高濃度(従来のPNP )ランジスタはエピ
タキシャル層でベースを形成しているので1014〜1
016cm−3程度ンであるためバンチスルーの心配が
なくベース幅WBをNPN並に小さくでき、しかも不純
物勾配を生じているためhF8の電流依存性や高周波特
性が飛躍的に改善される。従ってNPN)9ンジスタと
の相補性も極めて良く工。設計上大いに注目されている
。
今日では三重拡散型PNP)ツンジスタをオーディオ、
電源尋の出力部へ応用することが考えられてお”C)i
!(sat)の低減等に依る大電流化の検討及びエミッ
タコレクタ間耐圧(以下B vcicoと記す)の上昇
に依る耐サージ、耐負荷、シ璽−ト破壊強度の上昇の検
討が行なわれている。
電源尋の出力部へ応用することが考えられてお”C)i
!(sat)の低減等に依る大電流化の検討及びエミッ
タコレクタ間耐圧(以下B vcicoと記す)の上昇
に依る耐サージ、耐負荷、シ璽−ト破壊強度の上昇の検
討が行なわれている。
三重拡散型PNP)ランジスタにおいては構造上0問題
から■CE(mat)の低減及びBVcRoの上昇を容
易に満足することが困難である。BvcK。
から■CE(mat)の低減及びBVcRoの上昇を容
易に満足することが困難である。BvcK。
に埋込層のせシ上が9の濃度プロファイル傾斜に依る空
乏層の広が夛に依存し傾斜が急峻な程低下するいわゆる
埋込層におけるリーチヌル−で制御を受けている。この
ためBvcgoは埋込層濃度プロファイル及びエピタキ
シャル層厚に大きく依存する。■ 、 の低減は埋込層
の抵抗分が全コCB(s t) レクタ直列抵抗(以下γ、6という)に対して大きな比
率を有しているため埋込層の高濃度化を計らない限シ実
現が困難である。ところが埋込層の高濃度化は埋込層の
せシ上がシの濃度プロファイルをさらに急峻にするため
高耐圧化には増々不利になる。
乏層の広が夛に依存し傾斜が急峻な程低下するいわゆる
埋込層におけるリーチヌル−で制御を受けている。この
ためBvcgoは埋込層濃度プロファイル及びエピタキ
シャル層厚に大きく依存する。■ 、 の低減は埋込層
の抵抗分が全コCB(s t) レクタ直列抵抗(以下γ、6という)に対して大きな比
率を有しているため埋込層の高濃度化を計らない限シ実
現が困難である。ところが埋込層の高濃度化は埋込層の
せシ上がシの濃度プロファイルをさらに急峻にするため
高耐圧化には増々不利になる。
以上よりv。E(+at)の低減及びBvc]i、oの
上昇に際しては埋込層の高濃度化を計υ埋込層のせシ上
がシ濃度プロファイルを緩慢にすることが必要である。
上昇に際しては埋込層の高濃度化を計υ埋込層のせシ上
がシ濃度プロファイルを緩慢にすることが必要である。
埋込層のせシ上がシ濃度プ0ファイルを緩慢にする対策
としては埋込層に加わる熱処理時間を増大させせシ上が
6o濃度プロファイルを緩慢にすることが考えられるが
所望耐圧Bvo8oを得るためにエピタキシャル層の厚
さをいたずらに増大させることになりNPN)ランジス
タの特性の悪化、横広が9の増大に依るペレット面積の
増大結晶欠陥の発生の増加を招く結果となる。
としては埋込層に加わる熱処理時間を増大させせシ上が
6o濃度プロファイルを緩慢にすることが考えられるが
所望耐圧Bvo8oを得るためにエピタキシャル層の厚
さをいたずらに増大させることになりNPN)ランジス
タの特性の悪化、横広が9の増大に依るペレット面積の
増大結晶欠陥の発生の増加を招く結果となる。
本発明の目的1@かかる問題点を解決すべくなされたも
のであLv 、の低減、BV、、oのCIC(s t) 上昇を容易に満足する三重拡散型トランジスタを有する
半導体装置の製造方法を提供することにある。
のであLv 、の低減、BV、、oのCIC(s t) 上昇を容易に満足する三重拡散型トランジスタを有する
半導体装置の製造方法を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明の半導体装置の製造方法は一導電型の半導体基板
表面よシ他の導電型の第1埋込層を形成し1次に前記第
1埋込層表面よ)前記−導電型の第2埋込層を形成し、
しかる後前記信の導電型の第1エピタキシャル層を形成
し1次に前記第1エピタキシャル層表面よシ前記第2埋
込層と連続ししかも前記第2埋込層に比して低濃度の前
記−導電型第3埋込層を形成し、しかる後前記信の導電
型の第2エピタキシャル層を形成し1次に前記第2エピ
タキシャル層表面よシ前記第3埋込層と連続するように
前記−導電型の第1領域を形成し。
表面よシ他の導電型の第1埋込層を形成し1次に前記第
1埋込層表面よ)前記−導電型の第2埋込層を形成し、
しかる後前記信の導電型の第1エピタキシャル層を形成
し1次に前記第1エピタキシャル層表面よシ前記第2埋
込層と連続ししかも前記第2埋込層に比して低濃度の前
記−導電型第3埋込層を形成し、しかる後前記信の導電
型の第2エピタキシャル層を形成し1次に前記第2エピ
タキシャル層表面よシ前記第3埋込層と連続するように
前記−導電型の第1領域を形成し。
しかる後前記第1領域内に前記信の導電型の第2領域を
形成し1次いで前記第2領域内に前記−導電型の第3領
域を形成することによシ構成される。
形成し1次いで前記第2領域内に前記−導電型の第3領
域を形成することによシ構成される。
以下に図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。第2図(a)〜(d)tEt本発明の一実施例を説
明するために工程順に示した断面図でちゃ5本実施例で
は三重拡散型PNP)ランジスタの製造方法につき説明
する。
る。第2図(a)〜(d)tEt本発明の一実施例を説
明するために工程順に示した断面図でちゃ5本実施例で
は三重拡散型PNP)ランジスタの製造方法につき説明
する。
まず1.第2図(a)゛に示すようKP型基板1表面よ
りN型不純物例えばリン(P)をイオン注入−型埋込層
2を形成する。次に埋込112内を含む所+ 定基板1表面よりp 型不純物を拡散しt 型埋込層3
及び3′を同時に形成する。このときP+型不純物拡散
後のシート抵抗ρ、は例えば10〜40Ω/Δ程度であ
る。次にN−型第1エピタキシヤル114を成長させる
。
りN型不純物例えばリン(P)をイオン注入−型埋込層
2を形成する。次に埋込112内を含む所+ 定基板1表面よりp 型不純物を拡散しt 型埋込層3
及び3′を同時に形成する。このときP+型不純物拡散
後のシート抵抗ρ、は例えば10〜40Ω/Δ程度であ
る。次にN−型第1エピタキシヤル114を成長させる
。
次に、第2図(blに示すように所定第1エピタキシヤ
ルI14表面よシP+型不純物を拡散しP+型埋込層1
03及び103′を同時に形成する。このときP 型不
純物拡散後のρ8は例えば50〜200V口程度である
。次にN−型第2エピタキシャル層104を成長させる
。
ルI14表面よシP+型不純物を拡散しP+型埋込層1
03及び103′を同時に形成する。このときP 型不
純物拡散後のρ8は例えば50〜200V口程度である
。次にN−型第2エピタキシャル層104を成長させる
。
次に、第2図(c)VC示すように、所定第2エピタキ
シヤル$104表面よりP型不純物1例えばホウ素(B
)をイオン注入し°P型第1コレクタ領域5を形成する
。次に所定第2エピタキシャル層104表面よシP+型
不純物を拡散し戸型第2コレクタ領域6及びP+型絶縁
分離領域6′を同時に形成する。このときP+型第1埋
込層3とP+型第2埋込層103は連続し、さらにP+
型第2埋込層103とP型箔1コレクタ領域5も連続す
る。又P+型第2埋込層103とP+型第2コレクタ領
域6も連続しコレクタ領域が形成される。
シヤル$104表面よりP型不純物1例えばホウ素(B
)をイオン注入し°P型第1コレクタ領域5を形成する
。次に所定第2エピタキシャル層104表面よシP+型
不純物を拡散し戸型第2コレクタ領域6及びP+型絶縁
分離領域6′を同時に形成する。このときP+型第1埋
込層3とP+型第2埋込層103は連続し、さらにP+
型第2埋込層103とP型箔1コレクタ領域5も連続す
る。又P+型第2埋込層103とP+型第2コレクタ領
域6も連続しコレクタ領域が形成される。
同様rcp+型第1埋込層3′とP+型第2埋込層10
3′及びP+型第2埋込層103′とP 型絶縁分離領
域6′も連続し島領域を完全に分離している。
3′及びP+型第2埋込層103′とP 型絶縁分離領
域6′も連続し島領域を完全に分離している。
次に、第2図(d)に示すようKN型不純物例えば(3
1P−%イオン注入しN型ベース領域7を形成し、その
後P 型不純物を拡散し、P 型皿(ツタ領域8及びP
型コレクタコンタクト領域8′を形成する。尚コレク
タコンタクト領域はNPNのベースと同時に形成しても
よい。次にN+型不純物を拡散しN 型ベースコンタク
ト領域9を形成し最後にエミッタベース及びコレクタ領
域の所定コンタクト開口領域を酸化膜10をエツチング
して各電極パターン11.12及び13を形成する。
1P−%イオン注入しN型ベース領域7を形成し、その
後P 型不純物を拡散し、P 型皿(ツタ領域8及びP
型コレクタコンタクト領域8′を形成する。尚コレク
タコンタクト領域はNPNのベースと同時に形成しても
よい。次にN+型不純物を拡散しN 型ベースコンタク
ト領域9を形成し最後にエミッタベース及びコレクタ領
域の所定コンタクト開口領域を酸化膜10をエツチング
して各電極パターン11.12及び13を形成する。
かようにして本発明による三重拡散型PNP )ランジ
スタが製造される。第3図は第2図(elのA −A′
断面の不純物濃度7FC11フアイルを示す。
スタが製造される。第3図は第2図(elのA −A′
断面の不純物濃度7FC11フアイルを示す。
本発明の実施例によれば実際の埋込層の抵抗分としては
P型筒1埋込層における抵抗分が効いてくることになる
が高濃度で形成しているので低抵抗化が実現できる。エ
ミッタ直下部のコレクタ領域における低濃度P型第2埋
込層の縦方向の抵抗分はトランジスタが飽和している場
合例えばコレクタ電流とベース電流の比Ie/InがI
C/IB=10程度の場合コレクタ伝導度変調が起こる
ため小さくなることが知られている。従ってP型筒2埋
込r@を低濃度で形成しても全コレクタ直列抵抗rsc
は増大せずP型第1埋込#金高濃度で形成している分だ
け”scが低減し■。E(□t)は著しく低減できる。
P型筒1埋込層における抵抗分が効いてくることになる
が高濃度で形成しているので低抵抗化が実現できる。エ
ミッタ直下部のコレクタ領域における低濃度P型第2埋
込層の縦方向の抵抗分はトランジスタが飽和している場
合例えばコレクタ電流とベース電流の比Ie/InがI
C/IB=10程度の場合コレクタ伝導度変調が起こる
ため小さくなることが知られている。従ってP型筒2埋
込r@を低濃度で形成しても全コレクタ直列抵抗rsc
は増大せずP型第1埋込#金高濃度で形成している分だ
け”scが低減し■。E(□t)は著しく低減できる。
又P型組2埋込層を低濃度で形成しているため例えば従
来と同一熱処理時間を施した場合埋込層のせシ上が9濃
度プロファイル傾斜は緩慢にな夛所望BvcEoの確保
及び為耐圧化は容易になり第2エピタキシャル層厚の薄
膜化を実現できる。又P型組2埋込層のせシ上が夛濃度
プロファイル傾斜が緩慢であることはエピタキシャル層
厚が大きくなってもエミッタ直下部の第1コレクタ領域
と第2埋込層の合成に依る実効コレクタ濃度の低下が小
さくなるから擬似飽和現象に依るhPiHの電流依存性
の悪化は小さくなる。
来と同一熱処理時間を施した場合埋込層のせシ上が9濃
度プロファイル傾斜は緩慢にな夛所望BvcEoの確保
及び為耐圧化は容易になり第2エピタキシャル層厚の薄
膜化を実現できる。又P型組2埋込層のせシ上が夛濃度
プロファイル傾斜が緩慢であることはエピタキシャル層
厚が大きくなってもエミッタ直下部の第1コレクタ領域
と第2埋込層の合成に依る実効コレクタ濃度の低下が小
さくなるから擬似飽和現象に依るhPiHの電流依存性
の悪化は小さくなる。
以上説明したとおシ1本発明によれば* vCIC(a
at)の低減ThBvCEOの上昇を容易に実現できオ
ーディオや電源等の出力部への応用を可能にしうる三重
拡散型トランジスタを容易に製造することができる。
at)の低減ThBvCEOの上昇を容易に実現できオ
ーディオや電源等の出力部への応用を可能にしうる三重
拡散型トランジスタを容易に製造することができる。
尚本発明は上記実施例に限られることなく極性を換えて
も本発明の範囲を逸脱するものではない。
も本発明の範囲を逸脱するものではない。
第1図は従来の三重拡散型PNP)ランジスタの断面図
、第2図(a)〜(d)は本発明の一実施例を説明する
ために工程順に示した断面図、第3図は第2図(C)の
A−A’断面の不純物濃度プロファイルである。 1・・・・・・P 型半導体基板、2・・・・・・N型
埋込層(第1埋込層)、3・・・・・・P 型第1埋込
層(第2埋込層)%3′・・・・・・P+型第1埋込層
、4・・・・・・N−型第1エピタキシヤルNI% 1
03・・・・・・P型第2埋込層(第3埋込層)、10
3’・・・・・・P+型第2埋込層、104・・・・・
・N−型第2エピタキシャル層。 5・・・・・・P型筒1コレクタ領域(第1領域)、6
・・・・・・P+型第2コレクタ領域、7・・団・N型
ペース領域、8・・・・・・P+型エミッタ領域、8′
・・団・P+型コレクタコンタクト領域、9・・団・N
型ヘースコンタクト領域、10・・・・・・酸化膜、
11・・・・・・エミッタ電極ハターン、12・・・・
・・ペース電伊パターン。 13・・・・・・コレクタ電極パターン。 茅1ffi ′¥−2百 牛Zヅ 事、1 鞠°゛“″゛
、第2図(a)〜(d)は本発明の一実施例を説明する
ために工程順に示した断面図、第3図は第2図(C)の
A−A’断面の不純物濃度プロファイルである。 1・・・・・・P 型半導体基板、2・・・・・・N型
埋込層(第1埋込層)、3・・・・・・P 型第1埋込
層(第2埋込層)%3′・・・・・・P+型第1埋込層
、4・・・・・・N−型第1エピタキシヤルNI% 1
03・・・・・・P型第2埋込層(第3埋込層)、10
3’・・・・・・P+型第2埋込層、104・・・・・
・N−型第2エピタキシャル層。 5・・・・・・P型筒1コレクタ領域(第1領域)、6
・・・・・・P+型第2コレクタ領域、7・・団・N型
ペース領域、8・・・・・・P+型エミッタ領域、8′
・・団・P+型コレクタコンタクト領域、9・・団・N
型ヘースコンタクト領域、10・・・・・・酸化膜、
11・・・・・・エミッタ電極ハターン、12・・・・
・・ペース電伊パターン。 13・・・・・・コレクタ電極パターン。 茅1ffi ′¥−2百 牛Zヅ 事、1 鞠°゛“″゛
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ゛−導電型の半導体基板表面よシ他の導電型の第1埋込
層を形成し1次に前記第1埋込層表面より前記−導電型
の第2埋込層を形成し、しかる後前記信の導電型の第1
エピタキシャル層を形成し。 次に前記第1エピタキシャル層表面より前記第2埋込層
と連続ししかも前記第2埋込層に比して低濃度の前記−
導電型第3埋込層を形成し、しかる後的配信の導電型の
第2エピタキシャル層を形成し1次に前記第2エピタキ
シャル層表面より前記第3埋込層と連続するように前記
−導電型の第1領域を形成し、しかる後前記第1領域内
に前記信の導電型の第2領域を形成し1次いで前記第2
領域内に前記−導電型の第3領域を形成することを特徴
とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7949184A JPS60224241A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7949184A JPS60224241A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60224241A true JPS60224241A (ja) | 1985-11-08 |
Family
ID=13691368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7949184A Pending JPS60224241A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60224241A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0287548A (ja) * | 1988-09-24 | 1990-03-28 | Matsushita Electric Works Ltd | 絶縁層分離基板の製造方法 |
-
1984
- 1984-04-20 JP JP7949184A patent/JPS60224241A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0287548A (ja) * | 1988-09-24 | 1990-03-28 | Matsushita Electric Works Ltd | 絶縁層分離基板の製造方法 |
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