JPS6343357A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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Publication number
JPS6343357A
JPS6343357A JP18728186A JP18728186A JPS6343357A JP S6343357 A JPS6343357 A JP S6343357A JP 18728186 A JP18728186 A JP 18728186A JP 18728186 A JP18728186 A JP 18728186A JP S6343357 A JPS6343357 A JP S6343357A
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JP
Japan
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region
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island
conductivity type
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Pending
Application number
JP18728186A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Okoda
敏幸 大古田
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6343357A publication Critical patent/JPS6343357A/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
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0214Particular design considerations for integrated circuits for internal polarisation, e.g. I2L
    • H01L27/0229Particular design considerations for integrated circuits for internal polarisation, e.g. I2L of bipolar structures
    • H01L27/0233Integrated injection logic structures [I2L]
    • H01L27/0244I2L structures integrated in combination with analog structures

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は半導体集積回路に関し、特に高速のIILとN
PN)−ランジスタ及び縦型PNPトランジスタとを一
体化共存させた半導体集積回路に関する。
(ロ)従来の技術 従来の半導体集積回路は例えば第3図に示す如く、P型
半導体基板(1)上に積層して形成したN型のエピタキ
シャル層(2)と、基板〈1)表面に形成した複数個の
埋込m (3a)(3b)(3c)と、埋込7!(3a
)(3b)(3c)を夫々取囲むようにエピタキシャル
層(2)を貫通したP+型の分離領域(4)と、分離領
域(4)により島状に分離された第1、第2、第3の島
領域(5a)(5b)(5c)と、第1の島領域(5a
)表面に形成したP型のIILのベース領域(6)及び
インジェクタ領域(7)と、IILのベース領域(6)
表面に形成したN+型のコレクタ領域(8〉と、N+型
のエミッタコンタクト領域(9)と、第2の島領域く5
b)表面に形成したP型のベース領域(10)と、ベー
ス領域(10)表面に形成したN1型のエミッタ領域(
11)と、Nゝ型のコレクタコンタクト領域(12)と
、第3の島領域(5c)の埋込層(3c)に重畳してこ
れとエピタキシャル層(2)との間に埋込まれたP+型
のコレクタ埋込層(13)と、エピタキシャル層(2)
で形成する縦型PNP )−ランジスタのベース領域(
14)を区画するように第3の島領域(5c)表面から
コレクタ埋込層(13)まで達するP+型のコレクタ導
出領域(15)と、そのベース領域(14)表面に形成
したP型のエミッタ領域(16)及びN+型のベースコ
ンタクト領域(17)と、エピタキシャル層(2)を被
覆する酸化膜(18)と、酸化膜<18〉を開孔したコ
ンタクトホールを介して各領域とオーミックコンタクト
する電1(19)とで構成されている。
尚第1の島領域(5a)に形成したIILは例えば特願
昭60−206971号に、第3の島領域(5c)に形
成した縦型PNPトランジスタは例えば特開昭59−2
11270号公報に記載されている。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第3の島領域(5c)に形成した縦型P
NPトランジスタでは、その構造上所定の耐圧VC!O
を得るためにエピタキシャルJvI(2)を10μm以
上とかなり厚くしなければならない。すると第1の島領
域(5a)に形成したIILでは埋込層(3a)からベ
ース領域(6)までが離間し、エミッタからベースへの
少数キャリアの注入効率が減少して逆方向縦型NPN)
−ランジスタの逆βが低下してしまい、IILの高速性
が活かせなくなってしまう。しかも前記した理由により
縦型PNP トランジスタではベース幅が広く、fTを
高くできないのでIILに対応した高速の素子とするこ
とができない。そのためこれらの素子を各々の特性を満
足させながら共存きせることがガしい欠点があった。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は斯上した欠点に鑑みてなされ、第3の島領域<
25c)に形成する縦型PNP トランジスタのエミッ
タ領域(38)を、イオン注入法等により形成したNP
Nトランジスタのベース領域(31)より浅い領域で構
成することにより、従来の欠点を大幅に改善した半導体
集積回路を提供するものである。
(ホ)作用 本発明によれば、縦型PNP I−ランジスタのエミッ
タ領域(38)を0.5〜1μとかなり浅い領域で形成
したので、耐圧VC*Oを考慮したベース幅を残しつつ
エピタキシャルn (22)を薄く設定でき、それによ
って特性良好なILLの一体化共存が可能になる。
くへ)実施例 以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
第1図は本発明による半導体集積回路を示し、P型半導
体基板(21)上に積層して形成した逆導電型のエピタ
キシャルJW(22)と、基板(21)表面に埋込んで
形成したN4型の第1、第2、第3の埋込層(23a)
(23b)(23c)と、この第1、第2、第3の埋込
層(23a)(23b)<23c)を夫々取囲むように
エピタキシャルJl(22)を貫通したP+型の分離領
域(?4)と、分離領域り怪)によって島状に接合分離
した第1、第2、第3の島領域(25a)(25b)(
25c)と、第1の島領域(25a)の第1の埋込層(
23a)とエピタキシャルJ’ff1(22)との間に
埋込んで形成したP型の埋込ベース領域(26)と、第
1の島領域(25a)表面に形成した複数個のN1型の
コレクタ領域<27)と、このコレクタ領域(27)を
夫々取囲むようにエピタキシャル層り22)表面から埋
込ベース領域<26)まで達するP1型のベース導出領
域(28)と、第1の島領域(25a)表面に形成した
P+型のインジェクタ領域(29)及びN“型のエミッ
タコンタクト領域(30)と、第2の島領域(25b)
表面に形成したP型のベース領域(31)及びこの表面
に形成したN+型のエミッタ領域(32)と、第2の島
領域(25b)表面に形成したN゛型コレクタコンタク
ト領域(33)と、第3の島領域(25c )の第3の
埋込層(23c )とエピタキシャル層(22)との間
に埋込んで形成したP“型のコレクタ埋込、II(34
)と、エピタキシャル層(22)表面からコレクタ埋込
層(34)まで達するP“型のコレクタ導出領域(35
)と、コレクタ導出領域(35)により区画されたベー
ス領域(36)の表面に形成したN+型のベースコンタ
クト領域(37)及びP型のエミッタ領域(38)と、
エピタキシャル!(22)を被覆する酸化膜(39)と
、この酸化膜(39)を開孔したコンタクトホールを介
して各領域とオーミックコンタクトする電極(40)と
で構成きれ、第1の島領域(25a)にはその逆方向縦
型NPNI−ランジスタのベースを埋込ベース領域(2
6)で形成するIILが、第2の島領域<25b)には
通常のNPNトランジスタが、第3の島領域(25c)
にはそのエミッタをイオン注入法等によりかなり浅く形
成したエミッタ領域(38)で形成する縦型PNP ト
ランジスタが夫々一体止共存され形成されている。
以下、本発明による半導体集積回路の製造方法の一例を
第2図を用いて説明する。
先ず第2図Aに示す如く、基板(21)表面の所定の領
域に第1乃至第3の埋込Jffl(23a)乃至(23
c)を形成するアンチモン(Sb)をデポジットし、続
いて第3の埋込層(23c)上及び第1乃至第3の埋込
層(23a)乃至(23c)を囲む基板(21)表面に
はコレクタ埋込fl(34)と分離領域(聾)の下側拡
散層(41)を形成するボロン(B)をデポジットし、
さらに第1の埋込[(23a)上には埋込ベース領域(
26)を形成するポロン(B)を例えばイオン注入法に
よって形成する。
次に第2図Bに示す如く、基板(21)全面に周知の気
相成長法によってN型のエピタキシャル層(22)を例
えば約5μ厚に積層して形成し、その表面よりP+型の
IILのベース導出領域(28)とインジェクタ領域(
29)及び縦型PNPトランジスタのコレクタ導出領域
(35)、そして分離領域(都)を形成する上側拡散層
(42)を同時に選択拡散し、この拡散工程によって先
にデポジットしておいた不純物をドライブインしてベー
ス導出領域(28)を埋込ベース領域(26)へ、コレ
クタ導出領域(35)をコレクタ埋込層(34)へ、分
離領域(都)の上側拡散層(42)を下側拡散層(41
)へ夫々連結きせる。尚埋込ベース領域(26)は不純
物濃度の差異によってコレクタ埋込層(34)よりやや
浅く拡ff&形成する。
続いて第2図Cに示す如く、エピタキシャル層(22)
表面よりP型のNPN)ランジスタのベース領域(31
)を拡散深さ約1.5μに、N+型のIILのフレフタ
領域(27)及びエミッタコンタクト領域(30)、N
PNトランジスタのエミッタ領域(32)及びコレクタ
コンタクト領域(33)、縦型PNPトランジスタのベ
ースコンタクト領域(37)を拡散深さ約1μに順次選
択拡散する。
そして第2図りに示す如く、縦型PNPトランジスタの
ベース領域(36)表面に拡散深さ0.5〜1μ程度の
P型のエミッタ領域(38)を例え番fドーズ4]10
 ” 〜10 lsc+71−”、加速電圧40〜80
KeVでイオン注入法により形成し、最後に電極(40
)を配設して製造工程を終了する。尚エミッタ領域(3
8)は余計な再拡散を防ぐために最終の拡散工程とする
のが望ましい。
このようにして形成した半導体集積回路では、縦型PN
Pトランジスタのエミッタをイオン注入法等により形成
したかなり浅いエミッタ領域(38)で形成したので、
エピタキシャルJW(22)を薄く各素子にとって最適
な厚さに設定できる。つまり、縦型PNP トランジス
タを集積回路へ組込む際のエピタキシャル層(22)に
はコレクタ埋込層(34)の上方向への拡散深さとエミ
ッタ領域(28)の拡散深さ及びパンチスルー効果によ
る耐圧VCKOを考應したベース幅の総和の厚さが求め
られ、この中でコレクタ埋込層(34)はフレフタ抵抗
を減じて所定のVcx(sat−)を得るため、ベース
幅は所定の耐圧V ctoを得るために夫々最低限の厚
さが要求されるから、本願の如くエミッタをかなり浅く
形成したエミッタ領域(28)で形成することによりV
cIL(S吐)及びve!。を維持したままでエピタキ
シャル層(22〉を薄く設定できるのである。
そしてエピタキシャル層(22)を薄く設定スることに
より、第1の島領域(25a)に形成したIILではベ
ース導出領域<28)を埋込ベース領域(26)に容易
に到達させることができ、さらに坦体走行時間を小なら
しめて高速性を活かすことができる。
しかも、ベースを基板り21)表面から上方向へ拡散形
成した埋込ベース領域(26)で形成したので、エミッ
タからコレクタへと濃度勾配による加速電界が生じ、よ
り高い逆βが得られ、且つNPN トランジスタのエミ
ッタ領域(32)と同時に形成するコレクタ領域(27
)のばらつきの影響を受けないので、安定した逆βが得
られる。
また、第2の島領域(25b)に形成したNPN l−
ランジスタではエピタキシャル層(22)の厚さを耐圧
に無駄のない効率的な厚さに設定できる。
ところで、縦型PNP )−ランジスタのエミッタ領域
(38)をかなり浅く形成することによって電極り40
)のアロイスパイクによるベース・エミッタの短絡の危
惧が生じてくる。このような場合には、電極(40)を
シリコン(Si)を含有するアルミニウム(Aj2>で
形成したり、電極(40)とエミッタ領域(38)との
間にポリシリコン膜を介在させることによりアロイスパ
イスを抑制又は防止する手段が考えられる。また後者の
手法を用いるならば、不純物をドープしたポリシリコン
膜を拡散源膜とし且つ拡散後はポリシリコン膜をそのま
ま電極として用いる拡散方法によってエミッタ領域(3
8)を形成することも可能である。
そして更に、本発明の他の実施例として、IILのコレ
クタの電極(40)をベース導出領域(28)によって
区画されたエピタキシャル層(22)にショットキーコ
ンタクトさせることにより、上記実施例よりきらに高速
のIILと共存させることが可能になる。
(ト)発明の詳細 な説明した如く、本発明によれば共存が難しイ、u&型
p N P トランジスタと埋込ベース型のIILlそ
れに通常のNPNトランジスタとを容易に一体化共存で
きる利点を有する。しかも縦型PNPトランジ、スタで
はVc!(sat)、VetO共に良好な値を維持し、
IILではより逆βを高く高速性が活かせる利点をも有
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を説明するための断面図、第2図A乃至
りは夫々本発明による半導体集積回路の製造方法を説明
するための断面図、第3図は従来例を説明するための断
面図である。 (21)は半導体基板、 (25a) (25b)(2
5c)は夫々第1、第2、第3の島領域、 (26)は
埋込ベース領域、 (28)はベース導出領域、 (2
9)はインジェクタ領域、 (31)はNPN トラン
ジスタのベース領域、 (34)はコレクタ埋込層、 
(38)は縦型PNP トランジスタのエミッタ領域で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一導電型半導体基板上に形成した逆導電型のエピ
    タキシャル層と、前記基板表面に形成した複数個の逆導
    電型の埋込層と、該埋込層を夫々取囲むように前記エピ
    タキシャル層を貫通した一導電型の分離領域と、該分離
    領域により島状に分離された第1、第2、第3の島領域
    と、該第1の島領域の前記埋込層に重畳して前記基板表
    面から上方向へ拡散形成した一導電型の埋込ベース領域
    と、前記第1の島領域表面に形成した逆導電型のコレク
    タ領域と、該コレクタ領域を取囲むように前記エピタキ
    シャル層表面から前記埋込ベース領域まで達する一導電
    型のベース導出領域と、前記第1の島領域表面に形成し
    た一導電型のインジェクタ領域と、前記第2の島領域表
    面に形成した一導電型のベース領域及びその表面に形成
    した逆導電型のエミッタ領域と、前記第3の島領域の前
    記埋込層に重畳して前記基板表面から上方向へ拡散形成
    した一導電型のコレクタ埋込層と、前記エピタキシャル
    層表面から前記コレクタ埋込層まで達する一導電型のコ
    レクタ導出領域と、該コレクタ導出領域により区画され
    た前記第3の島領域表面に形成した逆導電型のベースコ
    ンタクト領域及び前記第2の島領域表面に形成したベー
    ス領域より浅い一導電型のエミッタ領域とを具備するこ
    とを特徴とする半導体集積回路。
JP18728186A 1986-08-08 1986-08-08 半導体集積回路 Pending JPS6343357A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5504368A (en) * 1991-09-24 1996-04-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit device with self-aligned superhigh speed bipolar transistor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5504368A (en) * 1991-09-24 1996-04-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit device with self-aligned superhigh speed bipolar transistor
US5591656A (en) * 1991-09-24 1997-01-07 Matsushita Electronics Corporation, Ltd. Semiconductor integrated circuit device with self-aligned superhigh speed bipolar transistor

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