JPS62111461A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS62111461A
JPS62111461A JP60250761A JP25076185A JPS62111461A JP S62111461 A JPS62111461 A JP S62111461A JP 60250761 A JP60250761 A JP 60250761A JP 25076185 A JP25076185 A JP 25076185A JP S62111461 A JPS62111461 A JP S62111461A
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JP
Japan
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layer
iil
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mask
color
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Pending
Application number
JP60250761A
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English (en)
Inventor
Eiji Wakimoto
脇本 英治
Yasunobu Tanizaki
谷崎 泰信
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8222Bipolar technology
    • H01L21/8226Bipolar technology comprising merged transistor logic or integrated injection logic

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (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】 〔技術分野〕 本発明はリニア回路・IIL(注入集積論理)回路共存
半導体装置の製造技術に関する。
〔背景技術〕
一つの半導体基体にバイポーラnpn )ランジスタ等
の能動素子を含むIJ ニア部とならべて、横形pnp
)ランジスタと逆方向縦形npnトランジスタを一体化
して論理回路をつくるIIL部とを形成する+7 ニア
・IIL共存ICは、ま丁ま丁集積化し、微細化する傾
向にある。
リニア・IIL共存ICにおいては、基体の表面に深い
溝とその直下に形成した拡散接合や絶縁膜により囲まれ
た島領域をつくり、この島領域内にリニア部やIIL部
を他領域から電気的分離させた状態で設けている。
このうちIIL部では逆方向電流増幅率βiを上げるた
めにIIL素子の形成されるエピタキシャル層を薄く形
成し、又は全面にリン打込みを行うなどの方法が本出願
人等により提案されている。
又、基体内に埋め込まれた高濃度のn+層からの電極取
出しのために前記分離溝とならべて深溝を掘る技術も提
案されている。(特開昭58−79752 )上記技術
によれば、第14図に示すように、まず基体表面にリニ
ア部の分離溝6a、6bとIIL周囲のカラーと称する
深溝6c、6dとを同時に形成し、次いで第15図に示
すようにIIL部の実効エピタキシャル層厚dxをコン
トロールするためにエッチを行うプロセスが採用されて
いる。
ところで、IIL部においては高速化のためカラー底部
を高濃度化する必要があるが、上記プロセスでは、最初
の溝あけ後、エッチマスクを利用してIILカラ一部へ
の不純物注入した場合、その後にエピタキシャル層をエ
ッチするため溝内に注入された不純物もエッチされてし
まう。しかし、従来技術のようにレジストマスクを用い
てイオン注入を行った場合、溝との合わせ余裕が必要で
、集積度低下を来たし、さらに溝底にレジストが残りや
丁く実用性が少ない。一方、IIL部のエピタキシャル
層全面を高濃度化すると特性に悪影響があり、正孔の漏
れを防止するために最適な濃度は適用できない等の問題
があることがわかった。
〔発明の目的〕
本発明は上記した問題を克服するべくなされたものであ
り、発明の一つの目的は、IILにおけるカラ一部の溝
形成と不純物注入を自己整合化することにあり、他の一
つの目的は高集積・高速のリニア/IIL共存半導体装
置の実現にある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば下記のとおりである。
すなわち、一つの半導体基体表面にリニア部とIIL部
とを共存させるプロセスにおいて、IILiのエピタキ
シャル層の厚さのコントロールのためのエッチを行った
後に、マスクエッチを行ってリニア部においては素子分
離のための溝を形成し、IIL部においては周囲のカラ
ー溝を形成し、上記溝形成のためのマスクをそのまま利
用して自己整合的に溝底部に高濃度不純物イオン打ちこ
みを行うものであって、レジストマスク工程を少なくし
て集積度を損うことなく、高速のリニア/IIL共存半
導体装置を実現でき、前記発明の目的を達成できる。
〔実施例1〕 第1図乃至第3図は本発明の基本的な一実施例を示すも
のであって、IILの製造プロセスのカラ一部の形成、
拡散工程における正面断面斜視図である。
(11Si基板1の上にエミッタとなるn+埋込層2を
介して形成したエピタキシャルn一層30表面にHLD
(高温低圧下で堆積)Sin、膜4を生成し、ホトリン
グラフィによりHLD膜をエツチングしてカラ一部5を
窓開する。(第1図)(2)窓開されたHLD膜4をマ
スクとしてシリコンn一層表面に対しCF、ガス等によ
るドライエッチを行い、深さ0.8μm程度のカラー溝
6をあける。次いで上記HLD膜4をマスクとしてカラ
ー溝底部にドナ不純物たとえばリン(p+ )をイオン
打込みする。(第2図) (3)  このあと1表面酸化による5i02膜7をマ
スクにして選択的不純物イオン注入、拡散によりインジ
ェクタ9層8.ベースp層9.コレクタn+層10を形
成する。この間の熱拡散によりカラ一部の溝6の下に注
入された不純物が引き伸ばされて、n+埋込層2に接続
するn+型の高濃度領域11が形成される。(第3図) 〔効 果〕 カラ一部エッチマスクをそのまま利用して高濃度拡散を
行うため、従来のようなIIL部全面にリン拡散を行う
場合に比して速度が向上し、レジストマスクを用いてカ
ラ一部だけにリン打込みを行う場合のようなマスク合わ
せ余裕が不要であることによりカラ一部の幅をせまくで
き、高集積・高速のIILを実現できる。
〔実施例2] 第4図乃至第10図は本発明の具体的実施例を示すもの
であって、一つの半導体基板1にリニア部とIIL部と
を共存させ、リニア部のトランジスタの分離に浅溝とp
n接合を用い、IIL部のエピタキシャル層を他の部分
より薄くした構造を得ろプロセスを示す工程断面図であ
る。
(1)  p−型Si基板1(結晶面(100)、1〜
2Ωm)表面にSb(アンチ七ン)の選択拡散により形
成したn+埋込層2を埋めこんで、エピタキシャル法に
よりn−型Si層3(1,0ΩcIR)を厚さ1.85
μm程度に形成する。次いでこのn−3i層30表面に
HLD膜又は5ift膜4を1500A程度にデポジッ
トする。(第4図)(2)  5iOz膜、Siをホト
エッチしてIIL部に約0.4μm程度の段差12をつ
(る。(第5図)(3)酸化又はHLDによる5i02
膜13を全面に形成し、ホトリソ・グラフィーにより一
部をエッチし、次いでSiエッチを行ってリニア部の分
離部、コレクタ取出し部及びIIL部のカラ一部に溝6
a、6b・・・・・・を深さ0.8μm程度にあける。
(第6図) (4)分離部にB” (ボロン)を注入する。この際に
リニア部コレクタの一部、IIL部全面をレジスト14
で覆った状態で高濃度B”(4X:1013側−2)7
5KeVでイオン打込みを行う。(第7図)(5)  
リニア部をレジスト15で覆い、IIL部のカラ一部に
高濃度P”(リン)イオン打込みを行う。
(第8図) (6)熱酸化により全面にSin、膜14を形成すると
ともに、前工程(4)(5)で注入した不純物を拡散す
ることにより、リニア部で分離溝6aの底部に9層15
をp−基板1に接続するように形成する一方、IIL部
ではカラー溝6c、6dの底部にエミッタ取出しのため
n+層16をn+埋込層に接続するように形成する。(
第9図) (7)  このあと1通常のリニア素子、IIL素子製
造プロセスに従ってホトレジストを使用する選択的Bイ
オン打込み、Asイオン打込み、引伸し拡散を行ってリ
ニア部にはnpnトランジスタのペースp+層17.エ
ミッタn+層18.コレクタ取出しn+層19を形成し
、IIL部にはインジェクタp層20.ベースp層21
.コレクタ(マルチコレクタ)n+層22.エミッタ取
出しn+層23を形成する。最後にコンタクトホトエッ
チを行いA1蒸着、ホトレジストによるバターニングを
行って各領域にオーミックコンタクトするA2電極を形
成し、リニア/IIL共存半導体装置を完成する。(第
10図) 〔効 果〕 従来のプロセスではIJ ニア部分能#IIL部カラー
溝形成後にカラー溝内にリンイオン打込みを行っても、
その後にIIL部の実効エピタキシャル層コントロール
エッチを行うことにより、カラー溝内のリン注入部分が
削りとられてしまう。
また、IIL部エフェッチ後ン注入した場合は、溝形成
エッチのマスクは丁でに除されていて、セルファライン
化に利用できない。本発明によれば一溝形成直後にカラ
一部リン注入ができ、溝とセルファライン化が可能であ
る。その結果、IIL部に全面にリン注入の場合より高
速化し、レジストマスクを使用してカラ一部だけにリン
注入する場合に比してカラ一部の幅をせまくでき、高集
積・高速リニア/IIL共存半導体装置を実現できる。
〔実施例3〕 第11図乃至第13図は本発明の変形例を示し、分離溝
とエピタキシャル層厚さコントロールエッチの深さを等
しくする場合に適用できるプロセスの一部工程断面図で
ある。
(1)前記実施例1〜2の工程(1)、第1〜4図まで
は共通のプロセスとし、その後、HLD膜4をマスクに
して、リニア部の分離溝6a、6b及びIILの段部(
エピタキシャル層を薄(するための凹部)6eを同じホ
トエッチ工程により形成する。
(第11図) (2)リニア部の分離溝の一部(コレクタ部)及びII
L部の全部をレジストで覆い、B”(ボロンイオン)を
注入する。(第12図) (3)酸化・HLD膜25を形成し、ホトレジストを使
用してIILの溝となる部分な窓開エッチしてカラー溝
部6c、6bをあけ、その後P”(リンイオン)注入を
行なう。(第12図) (4)  これ以後は実施例2の工程(6)以下第9図
以下と同様の工程によりリニア/IIL共存半導体装置
を完成する。
〔効 果〕
実施例2で述べた効果と共に同プロセスに対してホトエ
ッチ工程を一工程節減できる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではな(、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能である。
〔利用分野〕
本発明はIILを有する半導体装置プロセスの全てに適
用できる。
本発明は特に分離溝な有するnpnトランジスタリニア
回路エミッタ取出しカラー溝を有するIIL共存半導体
装置の製造プロセスに応用した場合に最も効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明の一実施例を示し、IIL製
造プロセスの一部工程正面断面斜視図である。 第4図乃至第10図は本発明の他の一実施例を示し、リ
ニア/IIL共存半導体装置の製造プロセスの工程断面
図である。 第11図乃至第13図は本発明の応用例を示し、リニア
/LIL共存半導体装置の製造プロセスの一部工程断面
図である。 第14図乃至第15図は従来例を示すリニア/IIL共
存半導体装置の製造プロセスの一部工程断面図である。 l・・・81基板、2・・埋込層、3・・・エピタキシ
ャル層、4・・・CV D −S ioz膜、5・・・
カラ一部、6・・・カラー溝、7・・・Sin、膜。 第  3  図 第  4  図 (リニア部’)             (r工乙部
)、7/4第  5  図 Δ 第   6  図 竺7図 第  8  図 、・5 第  9 ° 図 第10図 ど 第  11 図 チ・ (jo−ち狐)、/4 、、υ    (1二・
部)   バC第12図 第  13 図 第14図 第15図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一つの半導体基体の一主表面を絶縁的に分離し、分
    離された半導体島領域にリニア素子及びIIL(注入集
    積論理)素子をそれぞれに形成する半導体装置の製造方
    法であって、IIL素子部の基体表面層の厚さをコント
    ロールエッチ後に、一つのマスクを用いて上記分離のた
    めの溝エッチ及び、リニア素子のコレクタ乃至IIL素
    子のエミッタ取出しのための溝エッチを行った後、上記
    マスクを用いて溝底部に高濃度不純物導入を行うことを
    特徴とする半導体装置の製造方法。 2、上記溝底部への高濃度不純物導入は基体内に埋込ま
    れた高濃度層からの電極取出しのためにリンのイオン打
    込みを行うものである特許請求の範囲第1項に記載の半
    導体装置の製造方法。 3、上記溝底部への高濃度不純物導入は素子分離のため
    にボロンイオン打込みを行うものである特許請求の範囲
    第1項に記載の半導体装置の製造方法。
JP60250761A 1985-11-11 1985-11-11 半導体装置の製造方法 Pending JPS62111461A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5323054A (en) * 1991-07-01 1994-06-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device including integrated injection logic and vertical NPN and PNP transistors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5323054A (en) * 1991-07-01 1994-06-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device including integrated injection logic and vertical NPN and PNP transistors

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