Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6217386B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6217386B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6217386B2
JPS6217386B2 JP54165494A JP16549479A JPS6217386B2 JP S6217386 B2 JPS6217386 B2 JP S6217386B2 JP 54165494 A JP54165494 A JP 54165494A JP 16549479 A JP16549479 A JP 16549479A JP S6217386 B2 JPS6217386 B2 JP S6217386B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductivity type
region
oxide film
layer
opposite conductivity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54165494A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5688352A (en
Inventor
Minoru Taguchi
Koichi Kanzaki
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP16549479A priority Critical patent/JPS5688352A/ja
Priority to US06/210,759 priority patent/US4404737A/en
Priority to EP80304302A priority patent/EP0030147B1/en
Priority to DE8080304302T priority patent/DE3063191D1/de
Publication of JPS5688352A publication Critical patent/JPS5688352A/ja
Publication of JPS6217386B2 publication Critical patent/JPS6217386B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D89/00Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
    • H10D89/211Design considerations for internal polarisation

Landscapes

  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はI2L(Integrated Injection Logic)
ゲートを集積してなる半導体集積回路に関する。
I2Lはいわゆる逆構造形のバーテイカルトラン
ジスタと、このトランジスタのベースをコレクタ
とする上記トランジスタとは相補形のラテラルト
ランジスタとの複合構造をもつた論理素子であ
る。この論理素子はラテラルトランジスタは前記
逆構造バーテイカルトランジスタのベースに電荷
を注入するインジエクタとして作用し、逆構造バ
ーテイカルトランジスタがインバータとして動作
するものである。従つて論理振幅が小さく、高速
且つ低消費電力の動作が可能な素子として近年注
目されている。また素子間分離が不必要なので集
積度が高く、大規模集積回路への応用に適してい
る。さらにI2Lは、バイポーラプロセス技術であ
ることから、同一チツプ上に容易に他のバイポー
ラ回路、たとえばリニア回路やECL回路と共存
させることができ、複合機能集積回路が実現でき
る。
このようなI2Lを高速動作させるための方法に
ついては多くの研究がなされているが、スイツチ
ングトランジスタのエミツタ及びベース領域に蓄
積されている少数キヤリアを前段のスイツチング
トランジスタがシンクする時間、いわゆる少数キ
ヤリアの蓄積時間を小さくすることが重要である
という説明がたとえばIEEE Journal of Solid―
State Circuits、Vol.SC―14、No.2、April
1979、第327〜336頁でなされている。この少数キ
ヤリアの蓄積を少なくするためには、エピタキシ
ヤル半導体層及びエミツタ層の濃度プロフアイル
を最適化することに加えて、少数キヤリアの蓄積
される領域を必要最少限にすることが効果的であ
る。その方法として、第1図に示すような構造が
考えられる。1はP型シリコン基板、2はN型高
不純物濃度埋込み層、3はN型エピタキシヤル
層、4はシリコン酸化膜、5はP型領域、6はN
型高不純物濃度領域、7はポリシリコン、8は誘
電体、9は酸化膜、10はメタル配線である。す
なわち、I2Lゲートは誘電体層4によりかこま
れ、I2Lコレクタn+層と誘電体層4が隣接し、外
部ベース領域5の面積を最少にしている。
このような構造では、低抵抗の外部ベース領域
5は、コレクタ領域6により分断されており、イ
ンジエクタから注入された電荷は、インジエクタ
から遠いコレクタ直下のベース層まで十分に到達
しえないが、第2図に示されているように、各コ
レクタ6に近接してベースコンタクトホール30
を形成し、金属配線10で相互接続することによ
り上記問題は解決される。この場合、コレクタ
n+層6の拡散源及びその相互接続にポリシリコ
ン層7を用い、ベースコンタクトの相互接続のた
めの金属配線10とは立体交差させる。この構造
によれば、コレクタ6面積に比較して、ベース面
積を小さくできるので、I2Lのスイツチング時間
を速くできる。
この様な構造のI2Lにおいて、ベースコンタク
トホール30をポリシリコン層7に対して、自己
整合的に開口することが出来る。例えば、N+
リシリコン層7とP型ベース層5との酸化速度比
が低温で大きくなることを利用すれば、まず全体
を低温で酸化した後に、比較的に酸化膜厚のうす
いP型ベース5上のみをエツチングで露出でき
る。ところで、この方法で開口したベースコンタ
クトホール30領域がn+コレクター拡散層6、
特にn+ポリシリコン層とフイールド部分がクロ
スしているコレクター層と接触し、ベース―コレ
クター間リークの原因や、フイールド部分の酸化
膜がP型ベース上の酸化膜をエツチングする間
に、オーバーエツチングされP型ベース上の配線
とn型エピ層との間にリークが発生する危険が発
生するし、P型ベース層が浅い場合にはより顕著
になる。これらは、ベースコンタクトホール開口
時のオーバエツチングによつてさらに増大する。
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであ
り、I2Lコレクター層拡散源もしくは、コレクタ
ー接続配線に用いるN+ポリシリコンとベースコ
ンタクトホールとの間にオーバーラツプをもうけ
ずに自己整合的に形成して、I2Lゲートの外部ベ
ース領域を小させることにより、I2Lのスイツチ
ングスピードを向上させる方法において、コレク
ターベース間やベース―n型エピタキシヤル層間
のリーク電流の発生を防止することにより、再現
性ある技術たらしめる半導体集積回路の製造方法
を提供するものである。
この発明の骨子は、I2Lスイツチングトランジ
スタのベースコンタクトホール領域をベース層よ
りも内側に形成し、かつこの中に、n+ポリシリ
コン層を酸化したシリコン酸化膜を介したn+
レクター層を含んだことを特徴とし、この開口部
上に設けた金属配線がN+コレクター層と接触す
ることを防いだことにある。
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
先ず第3図に示よすように、単結晶P型シリコ
ン基板1にN型高不純物濃度層2及びN型エピタ
キシヤル層3を形成し、さらに選択酸化したフイ
ールド酸化膜4を形成する。そして拡散マスクと
なる誘電体層8を設け、拡散によりI2Lのインジ
エクタ及びベース層となるP型半導体層5を形成
し、その上に砒素をドープした多結晶シリコン層
7を選択的に設ける。
次に半導体層5(半導体領域)及び多結晶シリ
コン層7を酸化した後の断面を第4図に示す。こ
の多結晶シリコン層7は、I2Ln+コレクタ層を形
成するための拡散源として用い、たとえば、砒素
が1021/cm3以上ドープされている。このため、低
温でウエツト酸化すると、n+多結晶層7の酸化
速度は、P型半導体層5上の酸化速度よりも1桁
以上速くでき、たとえば、n+多結晶層7上の酸
化膜厚を3000Å、P型半導体層5上の酸化膜厚を
300Å程度にすることができる。
次に第5図に示すごとく砒素をドープした多結
晶シリコン層7より砒素を拡散し、n+I2Lのコレ
クター層を形成する。p型ベース層5とN型エピ
タキシヤル層3との間に形成されるPN接合端部
よりP型ベース層5の表面側にかけて薄い酸化膜
周縁を被うようにレジストマスク11を形成し、
前記酸化膜全体にエツチングを施すことにより、
第6図に示すように前記薄い酸化膜周縁部は残存
させてそのP型ベース層の内側部分の薄い酸化膜
を剥離し、P型ベース層の一部表面を露出させ
る。このエツチングにおいて、多結晶シリコン層
7表面の厚い酸化膜もエツチングされるもその厚
さが厚いため残存する。又この工程における半導
体基板の平面パターンを第7図に示す。P型ベー
ス層5上のみ露出されており、この領域12内に
あるN+多結晶シリコン層7は、必ずこのN+多結
晶シリコンを酸化したシリコン酸化膜9でおおわ
れている。
次にP型ベース層5の一部のシリコン酸化膜の
みエツチングにより剥離したのちに前記P型ベー
スの露出された面に金属配線10を接続し、この
金属配線10は更に、前記残存する厚い酸化膜を
介して多結晶シリコン層7上にまで延在して設け
られている。即ちこの金属配線10はいわゆるベ
ース層などの素子領域上に形成されることにな
り、更に多の配線との接続のためのコンタクト部
をこの素子領域上にとらせることができ、集積回
路の高密度化に役立つ。
以上の工程において、形成されたベース層及び
インジエクター層5のコンタクトホール30がベ
ース層周辺から余裕を取つてあるために、即ち、
ベース層の周縁部における薄い酸化膜が残存させ
てあるために、ベース層上のシリコン酸化膜のエ
ツチング工程によるフイールド部分のシリコン酸
化膜のへりや、フイールドとN+多結晶シリコン
が交差している段差部分のN+多結晶シリコン層
7上のシリコン酸化膜のへり等によるI2Lのベー
スとコレクターのシヨートもしくはリーク電流の
発生もしくは、I2LのベースとNエピタキシヤル
層とのシヨートもしくはリーク電流の発生を防止
でき、この工程によるI2Lを歩留りよく製造出来
る。第9図は、上記実施例により作られたI2Lの
リングオシレータによる電力―遅延曲線である。
伝播遅延速度tpdは最小値1nsec以下であり、従
来のI2Lに比べきわめて高速である。
以上本発明により、きわめて高速のI2Lをコレ
クターとベース、ベースとn型エピタキシヤル層
とのシヨートを防いて歩留りよく製造出来る。
尚、上述した実施例では、低温でN+多結晶シ
リコン7上に比較的に厚い酸化膜、P型ベース層
5上に比較的うすい酸化膜を形成したのち、P型
ベース層5上の一部のシリコン酸化膜をエツチン
グ剥離したが、その前にシリコン酸化膜上に誘電
体層、たとえば窒化シリコン膜を堆積してからベ
ースコンタクトホール30を開口せしめてもよ
い。この場合窒化シリコン膜を使うことにより信
頼性等が向上する。特にI2Lのラテラルpnpトラ
ンジスタのベース部分(n型エピタキシヤル層
3)が窒化シリコンでおおわれるのでI2Lのラテ
ラルpnpトランジスタの不純物混入、パツケージ
からの汚染等による特性劣化が防止出来る。上述
した実施例では、砒素ドープ多結晶シリコン7を
用いたが、リンなどの他のアクセプタ―不純物を
ドープした多結晶シリコンを用いてもよいし、そ
の酸化条件もウエツト酸化に限らずドライ酸化等
でおこなつても可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、IILゲートの断面図、第2図は同平
面図、第3図〜第8図は本発明の一実施例の各製
造工程に於けるIILゲート断面図、第9図は本発
明により製造されたIILゲートのゲート当りのイ
ンジエクタ電流と伝播遅延速度の関係を示す特性
図である。 1…P型シリコン基板、2…N+埋込み層、3
…Nエピタキシヤル層、4…シリコン酸化膜、5
…P層、6…N+層、7…N+ポリシリコン、8…
誘電体層、9…シリコン及びN+ポリシリコン酸
化膜、10…メタル配線、11…レジスト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 1導電型単結晶半導体層の素子形成予定領域
    の一部表面から内部にかけて反対導電型領域を導
    入して、これら半導体層と反対導電型領域との間
    に存在し前記表面に端部が延びているPN接合を
    形成する工程と、この反対導電型領域の一部に、
    1導電型の不純物を含む多結晶シリコン層からな
    る第1配線を形成する工程と、前記多結晶シリコ
    ン層表面及び反対導電型領域表面を酸化させて、
    この多結晶シリコン層の表面に厚い第1酸化膜を
    形成し、反対導電型領域表面に薄い第2酸化膜を
    形成する工程と、前記多結晶シリコン層を拡散源
    として1導電型の不純物を前記反対導電型領域に
    導入して1導電型領域を形成する工程と、前記
    PN接合端部上に位置する第2酸化膜の部分には
    マスクを施した状態で前記第1及び第2酸化膜に
    エツチングを施して、前記反対導電型領域の一部
    表面を露出させる程度に第2酸化膜を除去し第1
    酸化膜は残存させる工程と、前記反対導電型領域
    の露出された面に接続されかつ前記第1配線上
    に、残存する前記第1酸化膜を介して延在された
    第2配線を形成する工程とを具備してなる半導体
    集積回路の製造方法。 2 前記1導電型半導体層はIILゲートのNPNト
    ランジスタのエミツタ、反対導電型領域は前記
    NPNトランジスタのベースを構成し、前記多結
    晶シリコン層からの1導電型不純物の拡散により
    前記反対導電型領域中に形成された前記1導電型
    領域が前記NPNトランジスタのコレクタを構成
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の半導体集積回路の製造方法。
JP16549479A 1979-11-29 1979-12-21 Manufacture of semiconductor integrated circuit Granted JPS5688352A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16549479A JPS5688352A (en) 1979-12-21 1979-12-21 Manufacture of semiconductor integrated circuit
US06/210,759 US4404737A (en) 1979-11-29 1980-11-28 Method for manufacturing a semiconductor integrated circuit utilizing polycrystalline silicon deposition, oxidation and etching
EP80304302A EP0030147B1 (en) 1979-11-29 1980-11-28 Method for manufacturing a semiconductor integrated circuit
DE8080304302T DE3063191D1 (en) 1979-11-29 1980-11-28 Method for manufacturing a semiconductor integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16549479A JPS5688352A (en) 1979-12-21 1979-12-21 Manufacture of semiconductor integrated circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5688352A JPS5688352A (en) 1981-07-17
JPS6217386B2 true JPS6217386B2 (ja) 1987-04-17

Family

ID=15813457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16549479A Granted JPS5688352A (en) 1979-11-29 1979-12-21 Manufacture of semiconductor integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5688352A (ja)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52117579A (en) * 1976-03-30 1977-10-03 Nec Corp Semiconductor device
JPS53132275A (en) * 1977-04-25 1978-11-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor device and its production
JPS53142196A (en) * 1977-05-18 1978-12-11 Hitachi Ltd Bipolar type semiconductor device
JPS5852352B2 (ja) * 1977-12-14 1983-11-22 日本電信電話株式会社 電界効果型トランジスタの製法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5688352A (en) 1981-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3962717A (en) Oxide isolated integrated injection logic with selective guard ring
US4892837A (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
US4433470A (en) Method for manufacturing semiconductor device utilizing selective etching and diffusion
US4066473A (en) Method of fabricating high-gain transistors
US5070030A (en) Method of making an oxide isolated, lateral bipolar transistor
EP0021403B1 (en) Self-aligned semiconductor circuits
US4843448A (en) Thin-film integrated injection logic
US3993513A (en) Combined method for fabricating oxide-isolated vertical bipolar transistors and complementary oxide-isolated lateral bipolar transistors and the resulting structures
US4933737A (en) Polysilon contacts to IC mesas
US4539742A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
CA1055619A (en) Integrated semiconductor circuit arrangement
US4825281A (en) Bipolar transistor with sidewall bare contact structure
US4404737A (en) Method for manufacturing a semiconductor integrated circuit utilizing polycrystalline silicon deposition, oxidation and etching
KR0128339B1 (ko) Cmos 기술을 이용하는 바이폴라 트랜지스터 제조방법
US4407059A (en) Method of producing semiconductor device
EP0034341B1 (en) Method for manufacturing a semiconductor device
KR950001146B1 (ko) 폴리실리콘 자체 정렬 바이폴라 장치 및 이의 제조 방법
EP0375323A1 (en) A high-performance vertical PNP transistor compatible with an advanced ECL bipolar technology and method of manufacturing same
JPS6217386B2 (ja)
EP0036620B1 (en) Semiconductor device and method for fabricating the same
JPS6217384B2 (ja)
JPS6217385B2 (ja)
KR910005393B1 (ko) 복합형 반도체소자의 구조 및 제조방법
JPS6152575B2 (ja)
JPH05335329A (ja) 半導体装置及びその製造方法