JP2006196661A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 低濃度N型エピタキシャル層2とP型半導体のベース層3と高濃度N型半導体のエミッタ層4と高濃度N型半導体のコンタクト層5と高濃度N型半導体のカソード層6と配線7とを備え、高濃度N型半導体のカソード層6をP型半導体のベース層3の表面から層内へ延在させて高濃度N型半導体のカソード層6とP型半導体のベース層3でツェナーダイオードを構成し、高濃度N型半導体のカソード層6から配線7と高濃度N型半導体のコンタクト層5とを介して低濃度N型エピタキシャル層2へ繋げる事でP型半導体のベース層3と低濃度N型エピタキシャル層2との界面はツェナーダイオードの降伏に影響されず、本来のトランジスタのコレクタ−ベース間の動作が可能となる。
【選択図】 図1
Description
図1、2は、本発明の実施の形態1におけるツェナーダイオードを内蔵するトランジスタを示すもので、図1は断面を示しており、図2は製造過程に沿ったフローを断面で示している。
図3は、本発明の実施の形態2のツェナーダイオードを内蔵するトランジスタの上面と断面を現す図である。尚、上面図は半導体基板の上に形成された電極と配線と絶縁皮膜とを除去した状態である。
2、102 低濃度N型エピタキシャル層
3、103 P型半導体のベース層
4、104 高濃度N型半導体のエミッタ層
5 高濃度N型半導体のコンタクト層
6、105 高濃度N型半導体のカソード層
7 配線
8、109 エミッタ電極
9 絶縁皮膜
9a ベース拡散窓
9b エミッタ拡散窓
9c カソード拡散窓
9d 高濃度N型のコンタクト層拡散窓
9e エミッタコンタクト窓
9f カソードコンタクト窓
9g N型層コンタクト窓
10、110 コレクタ電極
100 トランジスタ(P型)
106 高濃度P型半導体のアノード層
107 SiO2層
108 ベース電極
111 コレクタ
112 エミッタ
113 ベース
114 ツェナーダイオード
Claims (3)
- 高濃度第一導電型半導体基板の第一主面側上に低濃度第一導電型半導体層が形成され、
該半導体層の表面から層内に延在した第二導電型半導体のベース層が選択的に形成され、
該ベース層の表面から層内に延在した高濃度第一導電型半導体のエミッタ層が選択的に形成され、
該エミッタ層から離間した前記第二導電型半導体のベース層の表面から層内に延在した高濃度第一導電型のカソード層が選択的に形成され、
前記第二導電型半導体のベース層から離間した前記低濃度第一導電型半導体層の表面から層内に延在した高濃度第一導電型のコンタクト層が選択的に形成され、
半導体基板の第一主面である前記低濃度第一導電型半導体層と前記第二導電型半導体のベース層と前記高濃度第一導電型半導体のエミッタ層と前記高濃度第一導電型のコンタクト層と前記高濃度第一導電型のカソード層とを含む表面を前記高濃度第一導電型半導体のエミッタ層の前記第二導電型半導体のベース層との境界を残した内側と前記高濃度第一導電型のコンタクト層の前記低濃度第一導電型半導体層との境界を残した内側と前記高濃度第一導電型のカソード層の前記第二導電型半導体のベース層との境界を残した内側とに窓を有する絶縁皮膜が覆って形成され、
前記高濃度第一導電型のカソード層の表面と前記高濃度第一導電型のコンタクト層の表面とを前記絶縁皮膜上面を経て繋いだ配線が形成され、
前記高濃度第一導電型半導体のエミッタ層の表面から前記絶縁皮膜表面周辺に延在したエミッタ電極が形成され、
前記高濃度第一導電型半導体基板の第二主面上にコレクタ電極が形成されている事を特徴とする半導体装置。 - 前記高濃度第一導電型半導体基板の第一主面上に、前記高濃度第一導電型半導体のエミッタ層と該エミッタ層を中心とした同心な前記第二導電型半導体のベース層と前記高濃度第一導電型のカソード層と前記高濃度第一導電型のコンタクト層とを含む前記低濃度第一導電型半導体層が形成された事を特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 高濃度第一導電型半導体基板の第一主面の上に低濃度第一導電型エピタキシャル層をエピタキシャル成長させ、該エピタキシャル層の上面に熱酸化法によって酸化膜である絶縁皮膜を成膜し、該絶縁皮膜にフォトリソグラフィを用いた選択的エッチング除去を施して、第二導電型半導体のベース層形成予定部にベース拡散窓を窓開けする半導体基板形成工程と、
前記低濃度第一導電型エピタキシャル層の露出面上に第二導電型のドーパントを含む膜を形成し、熱拡散法によってドライブ拡散を施して前記低濃度第一導電型エピタキシャル層の表面から層内に延在した第二導電型半導体のベース層を選択的に形成する第二導電型拡散工程と、
前記第二導電型半導体のベース層の高濃度第一導電型半導体のエミッタ層と高濃度第一導電型のカソード層との形成予定部と、前記低濃度第一導電型エピタキシャル層の高濃度第一導電型のコンタクト層形成予定部との上に位置する前記絶縁皮膜にフォトリソグラフィを用いた選択的エッチング除去にてエミッタ拡散窓とカソード拡散窓と高濃度第一導電型のコンタクト層拡散窓として窓開けを施す第一導電型拡散窓開け工程と、
前記第二導電型半導体のベース層の露出面と前記低濃度第一導電型エピタキシャル層の露出面とに一括して第一導電型ドーパントを含む膜を形成し、熱拡散法によってドライブ拡散を施して、前記第二導電型半導体のベース層の表面から層内に延在した前記高濃度第一導電型半導体のエミッタ層と前記高濃度第一導電型のカソード層と、前記低濃度第一導電型エピタキシャル層の表面から層内に延在した前記高濃度第一導電型のコンタクト層とを選択的に形成する第一導電型拡散工程と、
前記絶縁皮膜にフォトリソグラフィを用いた選択的エッチング除去を施して、前記高濃度第一導電型半導体のエミッタ層上の該エミッタ層と前記第二導電型半導体のベース層との境界を残した内側に位置する前記絶縁皮膜と、前記高濃度第一導電型のカソード層上の該カソード層と前記第二導電型半導体のベース層との境界を残した内側に位置する前記絶縁皮膜と、前記高濃度第一導電型のコンタクト層上の該コンタクト層と前記低濃度第一導電型エピタキシャル層との境界を残した内側に位置する前記絶縁皮膜とに、エミッタコンタクト窓とカソードコンタクト窓と第一導電型層コンタクト窓として窓開けを施すコンタクト窓開け工程と、
半導体基板の、前記絶縁皮膜表面と前記高濃度第一導電型半導体のエミッタ層の露出面と前記高濃度第一導電型のカソード層の露出面と前記高濃度第一導電型のコンタクト層の露出面とを含む第一主面にEB蒸着によってメタル層を形成し、該メタル層にフォトリソグラフィを用いた選択的エッチングを施して前記高濃度第一導電型半導体のエミッタ層の表面から前記絶縁皮膜の表面周辺へ延在したエミッタ電極と前記高濃度第一導電型のカソード層の表面と前記高濃度第一導電型のコンタクト層の表面とを前記絶縁皮膜上面を経て繋いだ配線を形成し、前記高濃度第一導電型半導体基板の第二主面を研削研磨して厚み調整し、該第二主面にメタライズを施してコレクタ電極を形成するメタル形成工程とを含む事を特徴とする半導体装置の製造方法。
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