JPS5827356A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPS5827356A
JPS5827356A JP56125101A JP12510181A JPS5827356A JP S5827356 A JPS5827356 A JP S5827356A JP 56125101 A JP56125101 A JP 56125101A JP 12510181 A JP12510181 A JP 12510181A JP S5827356 A JPS5827356 A JP S5827356A
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JP
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transistor
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semiconductor integrated
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JP56125101A
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Koichi Kanzaki
神崎 晃一
Hiroshi Iwasaki
博 岩崎
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • 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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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I”Lもしく扛高速トランジスタと高耐圧トラ
ンジスタとからなる半導体集積回路に関する。
バイポーラ論理回路は従来高速スイッチング動作を必要
とされる分野に応用されてき九。其の中でもECL (
111m1ttsr Coupled Logla )
はダート当シサプナノセカンドの遅延しかもたない動作
が可能であり、最もスイッチング時間の短かいロジック
である。このような高速動作のバイポーラ論理回路には
よシ浅い接合によ〕形成されたトランジスタを用いるこ
とが有利である。
−万、I”Lは素子間分離が不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。
更にI”Lはパイデー2技術であることから他の実現で
きる手段として脚光を浴びている。この■!Lに於いて
も浅い接合によ〕動作速度を高めかつ集積度を増すこと
が可能となる。
また−万このような、ECL等の高速パイポー2回路や
I”L応用技術の一つとして高耐圧トランジスタとの共
存が考えられる。
近年、微細加工技術の進展とともに接合の浅いトランジ
スタによシパイ?−ラ回路の高速性、高集積度性に著し
い進歩がみられる。とルわけFLに於いては浅い接合の
トランジスタを用いることによシ、その高集積度性を最
大限に発揮できる。ところが高耐圧トランジスタはペー
ス拡散を浅く形成すると、ペースの拡散層、曲率半径で
ペース−コレクタ間耐圧BVc l oが決まり、この
耐圧を低下させてしまうことから比較的深いペース拡散
層によシ形成されてきた。従って同一トランジスタでE
CL等の高速パイ−−2回路あるいはI”Lと高耐圧ト
ランジスタとを形成すると、高速バイポーラ回路の高速
性あるいはIILO高集積高集積度−しはリニアトラン
ジスタの高耐圧性の一方が損なわれてしまう。
また、高耐圧トランジスタを実現させるためにはリニア
トランジスタのペースと、その下に形成される?埋込み
層の間隔を太きくしなければならない。このことは一方
でI”Lのエミッタ領域に少数キャリアを多数蓄積させ
る結果となシ、I”Lのスイ、チンゲスピードを極めて
遅くさせる。
本発明は上記点に鑑みなされ九もので、高速あるいは高
集積性の要求される第1のトランジスタの一導電型の活
性ペース領域を、高耐圧を必要とする第2のトランジス
タの活性ペース領域と同一の厚さに形成し、かつ第2の
トランジスタの活性ベース領域の周囲に深い外部ペース
層を形成することKよりて同一チ、f上に異なる機能を
有する複数のトランジスタを共存させ大半導体集積回路
を提供するものである。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第1図
は高周波トランジスタ10.PL12、高耐圧トランジ
スタ14からなる半導体集積回路である。P型シリコン
基板16上に第1ON+型不純物層1#が選択的に形成
されている。更にその上に第1のN型シリ;ンエぎタキ
シャル層z0を形成し、その$1(DNfliシリコン
エ♂タキシャル層200層面00表面と第3ON+ 2
不純物層21.14を形成する。更にその上に第2のN
型シリ;ンエ♂タキシヤルfi26t−形成し、第2の
Nllシリコン工♂タキシャル層26からpHシリコン
基板1−に達するP+拡散層JJiatj#b tJJ
ie *j184によυ島状領域30 * J j e
 J 4を形成する。
ところで上記P+屋屋敷散層Jla@・・・28dは5
102等の誘電体層であってもよい。
次に第2ON+ H不純物層22上の第1のN型層86
に高周波トランジスタのP型活性ペース領域38を浅く
形成する。また@3ON+整不純物層24上に誘電体層
40**40bで包囲された第2のN型層42にI”L
JjのP凰インノエクタ領域44とPMの活性ペース領
域46を同時に同−深さに形成し、且つ第3のN型層4
8に高耐圧トランジスタ14のpm活性ベース領域50
を同様に形成する。また高耐圧トランジスタ14の活性
ペース領域50の周囲にP+ sの深い外部ペース層j
 J a e l J b を形成する。然る後にNf
li不純物を選択的に拡散させて、高周波トランジスタ
10の工Z、り領域54とコレクタ領域56 * I”
Ll 1の;レクタ領aSS、高耐圧トシンゾスタ14
のニオ、り領域#0とコレクタ領域e2を形成する。高
周波トランジスタ10の工<、夕領域l 41 FLI
2のコレクタ領域58と高耐圧トランジスタ14の工<
y夕領域#0は各々活性ペース領域3B、46.50中
に形成される。更に5toz膜64f選択的に開孔して
Aノを堆積し更にエツチングして高周波トランジスタ1
0のエミッタ電極66、ペース電極68とコレクタ電極
70I”L 12のインジェクタ電極12.ペース電極
74とコレクタ電極7σ、高耐圧トランジスタ14のベ
ース電極r8.工t、り電極80とコレクタ電極82を
形成する。
なお高周波トランジスタ10の活性ペース領!38.I
”LJjのインジェクタ領域44と活性ペース領域46
.高耐圧トランジスタ14の活性ペース領域50は・0
.2〜0.5μの厚さを有する。また高周波トランジス
タ10のエミッタ領域54.コレクタ領域56*I”L
12のコレクタ領域58.高耐圧トランジスタ740!
t !Fタ領域60.コレクタ領域−2は0.1〜0.
4μの厚さを有する。また高耐圧トランジスタ14の外
部ベース層6 J a t 5 J b B 1.0〜
3.OIt O接合深さを有する。
ところで近年題S′!ik積回路の高速化が急速に進み
、伝搬遅延時間tpd(insの論理回路がMO8集積
回路でも可能になシつつあるが、現時点でみればパイ?
−ラECL回路かシリフンデバイスの中で最も高速な論
理回路である。この高周波トランジスタを用いればtp
dユ200〜400 psの論理回路が夾現できる。そ
のための必要要件としては活性ペース領域38は可能な
@シ薄い方が好ましく、縦方向の層の深さはxJ≦α5
Aが一般に用いられる。−1高耐圧トランジスタとして
ペースコレクタ耐圧BVc s oン数1Ovf:*現
させるにはベース層の曲率半径を大きくする必要からx
J≧1.0μが要求される。従りて高周波トランジスタ
に要求される接合の深さと高耐圧トランジスタに要求さ
れる接合の深さとは相容れないが、上記実施例に示すよ
うに411成すれば高周波トランジスタ10と高耐圧ト
ランジスタ14とを同−半導体基板上に効果的に形成で
きる。
ま九上記実施例によれば、I”l、JJは十分に浅い接
合で形成されているため、高集積度、高速性に優れ、た
とえば選択酸化膜でllLr−ト間會分離しても、II
Lff−)間の相互作用は十分小さくてすむ。−万高耐
圧ト2ンゾスメ14の活性ペース領域5gは浅い接合で
形成されても、深い外部ベース層52*e51bで周囲
を囲まれているので、ペース領域の周辺での曲率半径は
大きい。従ってペース−コレクタ耐圧。
BVc B Oは70〜SOVと非常に高くとれ、工々
ツターコレクタ耐圧BVcりも約30Vと高くできた。
また深い外部ベース層5 j a w 57 bを形成
しても第1のN+聾不純物層18がよシ深く形成されて
いるため、・ペースからのびたを2層が第1ON+型不
純物層11に達して耐圧を低下させてしまうという不都
合は発生しない。−万I”L12はペース領域46と第
3の?微不純物層24との間隔が狭いため、エミッタ領
域に於いて少数キャリアが蓄積されることが殆んどなく
高速動作が可能である。従って本発明によればIIL 
12と高耐圧トランジスタ14とを同一半導体基板上に
効果的に形成できる。
また上記実施例のように高耐圧トランジスタ14を高周
波トランジスタ10や1”L12j−同一の拡散層で形
成することは、製造コストを下げ、所定特性を有するト
ランジスタを再現性よ(製造するという観点からも望ま
しい。従って高耐圧トランジスp14の活性ペース領域
50のxjに対して著しく深い外部ベース層52a。
52bt−形成することは高耐圧トランジスタ製造上よ
)大きな効果が期待できる。
なお上述した実施例では、深いP外部ベース層62h、
52bを高耐圧トランジスタ14の外周部に設けたが、
I”Ll:lの活性ペース領域46の周囲に形成しても
よい。そのように構成すれば更にIIL 12の動作速
度を同上できる。
次に第2図を参照して本発明に係る別の実施例を説明す
る。本実施例に於けるI”Ll:Iはセルファ2イン減
である。セルファラインff1i”L12に於いては、
コレクタ拡散源であシ且つ引き出し配線であるN+型多
結晶シリコン84に対し自己整合的にベースコンタクト
ホールを開孔させる必要から、N+型コレクタ領域58
の横方向の拡がシは最小限にしなければならない。
上記拡がりは通常0.2μ程度が好ましく、高々0.4
1Aが上限である。0.4μ以下ならば良好なペース−
コレクタ耐圧かえられ、α4μ以上になるとN+型コレ
クタ領域58が、自己整合的に開孔したベースコンタク
トホール部に達する場合が生じるのでペースコレクタ間
にリークが発生し易くなる。
なお第2図の実施例は@1図の実施例と略同−であるの
で、同一箇所には同一符号を付しその詳しい説明を省略
する。
以上詳述したように本発明によれば浅い活性ベース領域
が要求される第1のトランジスタト深い活性ペース領域
が要求される@2のトランジスタとが同一半導体基板に
形成された半導体集積回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る半導体集積回路の断面図、第2図
は本発明に係る別の半導体集積回路の断面図である。 10・・・高周波トランジスタ、12・・・I”L%1
4・・・高耐圧トランジスタ、16・・・P型シリコン
基板、18・・・第1ON+型不純物層、2o・・・第
1のN型シリコンエピタキシャル層、XZ・・・第2の
N+型不純物層、24・・・第3のN+型不純物Nj、
zr;・・・第2のN型シリコンエピタキシャル層、1
8 a * 28b t 28 c + 28 d”’
P+型拡散層、10,32.34・・・島状領域、36
・・・第1のN型層、38・・・P型ベース領域、40
a。 40b・・・鰐電体層、42・・・第2のN型層、44
・・・P型インジェクタ領域、46・・・P型ベース領
域、48・・・第3のN型層、50・・・P型ベース領
域、53 a 、 5 J b ・”外部ベース層、5
4 、60・・・エン、夕領斌、56.68.62・・
・コシフタ領域、64・・・5io2膜、66mgo・
・・エン、り電極、6B、14.18・・・ペース電極
、10゜16.82・・・コレクタ電極、72・・・イ
ンジェクタ電極、84・・・N” W多結晶シリコン。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  半導体基板に形成され一導電型の活性ペース
    領域の厚みがα5J以下であるtxlのトランジスタと
    、前記半導体基板に形成され前記第1のトランジスタと
    略同じ厚みの活性ペース領域を有し且つ活性ペース領域
    の周囲に1゜0μ以上の深さを有する外部ペース層が形
    成された第2のトランジスタとからなる半導体集積回路
    において、前記第2のトランジスタで構成されるパイデ
    ー2回路に供給される電源電圧あるいはオーシンコレク
    タに供給される電圧が、前記第1のトランジスタで構成
    されるパイーーラ回路に供給される電圧よシ高いことを
    特徴とする半導体集積回路。
  2. (2)前記第1と第2のトランジスタは、各活性ペース
    領域で囲まれた0、4μ以下の厚みを有する逆導電型の
    不純物領域を有すること1に%徴とする特許請求の範囲
    第(1)項記載の半導体集積回路。
  3. (3)前記第1のトランジスタがI”Lであることを特
    徴とする特許請求の範囲第(1)項または第(2)項記
    載の半導体集積回路。
  4. (4)前記@lのトランジスタによりICCL回路が構
    成されることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項ま
    たは第(2)項記載の半導体集積回路。
  5. (5)  前記IIlのトランジスタの活性ペース領域
    下に存在するメ高濃度不純物領域は、前記第2のトラン
    ジスタの活性ペース領域下に存在する高濃度不純物領域
    より浅く形成されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第(1)項ないし第(4)項のいずれかに記載の半導
    体集積回路。
JP56125101A 1981-08-10 1981-08-10 半導体集積回路 Granted JPS5827356A (ja)

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JPH0131305B2 JPH0131305B2 (ja) 1989-06-26

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4935800A (en) * 1986-05-27 1990-06-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor integrated circuit

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55128861A (en) * 1979-03-28 1980-10-06 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device and method of fabricating the same
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