JP2636555B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JP2636555B2 JP2636555B2 JP14438391A JP14438391A JP2636555B2 JP 2636555 B2 JP2636555 B2 JP 2636555B2 JP 14438391 A JP14438391 A JP 14438391A JP 14438391 A JP14438391 A JP 14438391A JP 2636555 B2 JP2636555 B2 JP 2636555B2
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- JP
- Japan
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- oxide film
- emitter
- base
- type
- junction
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
耐放射線特性をもつ縦型バイポーラトランジスタに関す
るものである。
耐放射線特性をもつ縦型バイポーラトランジスタに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の耐放射線性ＮＰＮトランジスタ
は、図３に示すようにエミッタ３−ベース２接合上の酸
化膜５の厚さが数１００Ａとなっている。この値は通常
のＮＰＮトランジスタのエミッタ−ベース接合上の酸化
膜厚である５０００〜１００００Ａと比べて極端に薄く
なっている。そのほかエピタキシャル層の各拡散層上で
は、通常のトランジスタと変るところはない。
は、図３に示すようにエミッタ３−ベース２接合上の酸
化膜５の厚さが数１００Ａとなっている。この値は通常
のＮＰＮトランジスタのエミッタ−ベース接合上の酸化
膜厚である５０００〜１００００Ａと比べて極端に薄く
なっている。そのほかエピタキシャル層の各拡散層上で
は、通常のトランジスタと変るところはない。
【０００３】酸化膜を薄くするのは、界面準位を減少さ
せるためである。
せるためである。
【０００４】放射線照射後の電流増幅率（ｈFE）低下の
原因であるベース電流の増加は、シリコン−酸化膜界面
の準位が発生・再結合中心として働く表面再結合電流に
よるものである。
原因であるベース電流の増加は、シリコン−酸化膜界面
の準位が発生・再結合中心として働く表面再結合電流に
よるものである。
【０００５】この界面準位は酸化膜中で放射線照射時に
発生した正孔を起源とするからである。
発生した正孔を起源とするからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の耐放射線性縦型
トランジスタでは、一般のトランジスタに比べれば耐放
射線性は向上している。しかし、人工衛星などで要求さ
れる１０3 Ｇｒａｙ（Ｓｉ）以上の吸収線量の領域にお
いては、エミッタ−ベース接合上の数１００Ａの酸化膜
から発生する界面準位のため、十分な耐性をもつとは言
い難い。
トランジスタでは、一般のトランジスタに比べれば耐放
射線性は向上している。しかし、人工衛星などで要求さ
れる１０3 Ｇｒａｙ（Ｓｉ）以上の吸収線量の領域にお
いては、エミッタ−ベース接合上の数１００Ａの酸化膜
から発生する界面準位のため、十分な耐性をもつとは言
い難い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体層表面に形成された一導電型のベースと逆導電型
エミッタとの接合部の表面が自然酸化膜および空隙によ
って表面保護膜と隔てられているものである。
半導体層表面に形成された一導電型のベースと逆導電型
エミッタとの接合部の表面が自然酸化膜および空隙によ
って表面保護膜と隔てられているものである。
【０００８】
【実施例】本発明の第１の実施例について、図１を参照
して説明する。
して説明する。
【０００９】絶縁膜の構造は、エミッタ３−ベース２接
合上を除いて酸化膜５の上に厚さ１０００Ａの窒化膜６
を重ねた２層構造となっている。Ｎ- 型エピタキシャル
層１およびＰ型ベース２上の酸化膜５の厚さは５０００
〜１００００Ａである。Ｐ型ベース２上の酸化膜５の厚
さはＮ型エミッタ３に近づくにつれて薄くなる。エミッ
タ３近傍２μｍ以内では一定の数１００Ａの薄い熱酸化
膜５となる。
合上を除いて酸化膜５の上に厚さ１０００Ａの窒化膜６
を重ねた２層構造となっている。Ｎ- 型エピタキシャル
層１およびＰ型ベース２上の酸化膜５の厚さは５０００
〜１００００Ａである。Ｐ型ベース２上の酸化膜５の厚
さはＮ型エミッタ３に近づくにつれて薄くなる。エミッ
タ３近傍２μｍ以内では一定の数１００Ａの薄い熱酸化
膜５となる。
【００１０】エミッタ３近傍１μｍ以内ではこの酸化膜
５は存在しない。エミッタ３−ベース２接合上は約１０
Ａの自然酸化膜１０で覆われている。その上部はエミッ
タ３近傍１〜２μｍのベース２上の熱酸化膜５の厚さ数
１００Ａの空隙１１となっている。その上に厚さ約１０
００Ａの窒化膜６が覆った構造となっている。
５は存在しない。エミッタ３−ベース２接合上は約１０
Ａの自然酸化膜１０で覆われている。その上部はエミッ
タ３近傍１〜２μｍのベース２上の熱酸化膜５の厚さ数
１００Ａの空隙１１となっている。その上に厚さ約１０
００Ａの窒化膜６が覆った構造となっている。
【００１１】なお、本実施例を実現するにはつぎのよう
にすればよい。
にすればよい。
【００１２】熱酸化膜５および窒化膜６が形成されてい
る状態で、エミッタ３予定領域の窒化膜６および熱酸化
膜５を通常通りエッチングしてから、熱酸化膜５のみ１
〜１．５μｍオーバーエッチングする。そのあとＮ型ポ
リシリコン１２を通してＮ型不純物をＰ型ベース２中に
拡散してＮ型エミッタ３を形成する。
る状態で、エミッタ３予定領域の窒化膜６および熱酸化
膜５を通常通りエッチングしてから、熱酸化膜５のみ１
〜１．５μｍオーバーエッチングする。そのあとＮ型ポ
リシリコン１２を通してＮ型不純物をＰ型ベース２中に
拡散してＮ型エミッタ３を形成する。
【００１３】つぎに本発明の第２の実施例について、図
２を参照して説明する。
２を参照して説明する。
【００１４】Ｎ型エミッタ３に直接エミッタ電極７が接
している。Ｎ型エミッタ３を形成したのち、熱酸化膜５
をオーバーエッチングすることにより、容易に本実施例
の構造を実現することができる。
している。Ｎ型エミッタ３を形成したのち、熱酸化膜５
をオーバーエッチングすることにより、容易に本実施例
の構造を実現することができる。
【００１５】本実施例は、第１の実施例と比べてより深
いエミッタ３−ベース２接合を形成することができると
いう利点がある。
いエミッタ３−ベース２接合を形成することができると
いう利点がある。
【００１６】
【発明の効果】エミッタ−ベース接合上の絶縁膜を自然
酸化膜とその上の窒化膜との間に空隙を設けた構造とし
た。その結果放射線照射によるシリコン−酸化膜界面の
界面準位の発生源が厚さ１０Ａ程度の自然酸化膜のみと
なった。界面準位は従来の１／１０以下と大幅に減少し
た。
酸化膜とその上の窒化膜との間に空隙を設けた構造とし
た。その結果放射線照射によるシリコン−酸化膜界面の
界面準位の発生源が厚さ１０Ａ程度の自然酸化膜のみと
なった。界面準位は従来の１／１０以下と大幅に減少し
た。
【００１７】界面準位による表面再結合電流、すなわち
ベース電流の増加を抑制し、放射線照射後のｈFEの変動
を大幅に抑える効果がある。
ベース電流の増加を抑制し、放射線照射後のｈFEの変動
を大幅に抑える効果がある。
【００１８】窒化膜の下面は従来と同じシリコン面から
数１００Ａを隔てている。そのため放射線照射後の窒化
膜の正の準位によるＰ型ベース表面の空乏化作用は、従
来と同等のレベルを保っている。
数１００Ａを隔てている。そのため放射線照射後の窒化
膜の正の準位によるＰ型ベース表面の空乏化作用は、従
来と同等のレベルを保っている。
【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す断面図である。
【図３】従来技術による耐放射線性縦型トランジスタを
示す断面図である。
示す断面図である。
１ Ｎ- 型エピタキシャル層 ２ Ｐ型ベース ３ Ｎ型エミッタ ４ Ｎ型コレクタ引出部 ５ 熱酸化膜 ６ 窒化膜 ７ エミッタ電極 ８ ベース電極 ９ コレクタ電極 １０ 自然酸化膜 １１ 空隙 １２ Ｎ型ポリシリコン
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体層表面に形成された一導電型のベ
ースと逆導電型エミッタとの接合部の表面が自然酸化膜
および空隙によって表面保護膜と隔てられている半導体
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14438391A JP2636555B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14438391A JP2636555B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04368132A JPH04368132A (ja) | 1992-12-21 |
| JP2636555B2 true JP2636555B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=15360859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14438391A Expired - Lifetime JP2636555B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2636555B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP14438391A patent/JP2636555B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04368132A (ja) | 1992-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970311 |