JPH01187972A - バイポーラ型半導体記憶装置 - Google Patents

バイポーラ型半導体記憶装置

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JPH01187972A
JPH01187972A JP63013010A JP1301088A JPH01187972A JP H01187972 A JPH01187972 A JP H01187972A JP 63013010 A JP63013010 A JP 63013010A JP 1301088 A JP1301088 A JP 1301088A JP H01187972 A JPH01187972 A JP H01187972A
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JP
Japan
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type
layer
pnp transistor
emitter
concentration
Prior art date
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Pending
Application number
JP63013010A
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English (en)
Inventor
Susumu Oi
進 大井
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバイポーラ型半導体記憶装置に関し、特に横m
pnpトランジスタをメモリ・セルの負荷として用いた
クロスカップル型pnpnメモリ・セルの半導体記憶装
置に関する。
〔従来の技術〕
第5図および第6図はそれぞれクロスカップル型pnp
n半導体メモリ・セルの接続回路図およびその従来の牛
導体装置構造図金示すものである。
第6図は左右対称の接続回路の何れか一万金示している
が、これら明らかなように、横型pnp トランジスタ
Q1.Q*をメモリ・セルの負荷として用いると、この
I)npトランジスタばnpnマルチエミッタ・トラン
ジスタQs(ま几はQ a )の舊き込み/読み出しく
W/几)用エミッタ18とホールド用エミッタ19の共
通ベース領域16’(i−コレクタとし、we、共通;
レクメ領域15全べ−るので、セル面積を縮小化出来る
利点があシ、更にこのp型N17全npn )う/ジス
タのベース領域16と同一工程で形成することも可能で
、グロセス上の繁雑さを伴わない利点も有するので、き
わめて多用される。
しかしながら、この種のpnp負荷型メモリ・セルでは
、オン(ON)側のpnpトランジスタとnpnトラン
ジスタとで形成されるpnpnサイリスタがラッチを起
こすことでメモリー情報が保持されるので、pnpトラ
ンジスタおよびnpnトランジスタとも保い飽和状態に
ある。従って、メモリ情報の反転書き込みに時間を要し
、書き込みスピードが遅いのが欠点である。これについ
ては、pnpトランジスタのベース領域が広い為、pn
pトランジスタのベース領域に注入されている少数キャ
リアの数が多く、pnp)う/ジスタのオy(ON)状
態からオフ(OFF)状態に移るリカバリータイムを長
くしていることが書き込みスピードの遅れに最も影響を
与えているとされている。従って、最近ではこのpnp
トランジスタのりカバリ−を速くする手段として、p 
n p トランジスタのエミッタとコレクタを共に深く
してエミッタとコレクタ直下のベース領域におけるキャ
リア蓄積を減らす構造がとられるようになった。
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上述した如きpnpトランジスタのエミッタ全
床く設定する改良手法では、第6図から明らかなように
、pnpトランジスタのエミッタ(p型層17)とn型
のエピタキシャル層15および埋込層12とp型シリコ
ン基板11とで形成される浮遊pnpトランジスタ(以
下サブpnpトランジスタという)の電流増幅率を高め
る結果を招くようになる。従って、長時間パルスを入れ
る書込みモードで動作させ友場合では、このサブpnp
−トランジスタのベース領域にキャリアが溜ま)、ベー
ス電位が高くなって、これがオン(ON)状態となシリ
コン基板11に電流を流すようになるので、メモリ動作
に不良(ラッチアップ)が生じる。この対策にはシリコ
ン基板11の不純物濃度金玉げることでサブpnpトラ
ンジスタの電流増幅率金工げる方法があるが、この方法
はnpnト2ンジスタのコレクタ、すなわち、pnpト
ランジスタのベースとシリコン基板間の容量を増大させ
ることともなるので、npnおよびpnp双方のトラン
ジスタ動作に遅延をもtらす新たな欠点を生じている。
本発明の目的は、上記の情況に鑑み、シリコン基板の不
純物濃度を高めることなくサブpnp)−ランジスタの
電流増幅率の上昇を抑えることにより、横型負荷pnp
トランジスタのりカバリ−動作の迅速化を達成しtバイ
ボー2型半導体記憶装置を提供することである。
〔問題点を解決する九めの手段〕
本発明によれば、p型シリコン基板の一生面上に高濃度
n型埋込層全弁して形成されるn型エピタキシャル層上
に横型pnpトランジスタをメモリ・セルの負荷とする
クロスカップル型pnpn半4体メモリ・セルを形成す
るバイポーラ型半導体記憶装置は、前記横型pnpトラ
ンジスタのエミッタとコレクタを形成する2つのp型層
にはさまれるベース領域下の前記高濃度n型埋込層上に
高濃度のn型層が付加形成されることを含んで構成され
る。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図(alおよび(b)はそれぞれ本発明の一英施例
を示すクロスカップルWpnpn半導体メモリ・セルの
平面図およびそのx−x’断面図である。本実施例によ
れば、バイポーラ型半導体記憶装置は、p型シリコン基
板11と、このp21シリコン基板11上に埋込まれる
高濃度n型埋込層12と、この上に堆積されるn型エピ
タキシャル層15と、n型エピタキシャル層15上にク
ロスカップル型pnpn半導体メモリ・セルの横型負荷
トランジスタおよびnpnメモリ・セル・トランジスタ
全−体化構造に形成する2つのp型層16.17および
2つのエミツタ層18.19と、横型負荷トランジスタ
のエミッタ領域を形成するp型層17とコレクタ領域全
形成するp型層16にはさまれ之ベース領域のn型エピ
タキシャル層15内に、高濃度n型埋込層12と接触す
るこうに形成された高濃度のnW層14とを含む。ここ
で、13はnpn) −E−IJ・セル・トランジスタ
のコレクタ引出用の高濃度n型層、20は素子分離用の
シリコン酸化膜、ま之、21,22,23.24および
25は各トランジスタの引出電極をそれぞれ示す。
本実施例によれば、横型pflpトランジスタのエミッ
タ領域(n型層17)とコレクタ領域(p型層16)間
にはさまれ九ベース領域下の高濃度n型埋込層12の直
上には、高濃度のn型層14が形成されているので、横
型pnpのエミッタ(n型層17)@下およびコレクタ
(p型層16)直下並びにこれらエミッタとコレクタに
はさまれtベース領域内におけるn型エピタキシャル層
15の領域を狭めることができる。従って、これらの領
域に注入されるキャリアの数を抑えることが出来るので
、横型pn p トランジスタのリカバリー動作を迅速
化することが可能となる。
第2図(a)〜(C)は上記実施例の製造方法を示す一
工程順序図である。この製造工程によれば、選択的に高
濃度n型埋込層12が形成されep散型シリコン基板l
l上n型のエピタキシャル層15t−まず成長し、つい
で、シリコン窒化膜27をマスクとして素子間絶縁分離
用のシリコン酸化膜2゜の酸化全行い、更にコレクタ引
き出し用の高濃度n型層13ft形成する〔第2(a)
図参照〕。次Vcフォトレジスト28t−マスクに、将
来pflp)?;/ジスタが形成される領域のみに対し
てプロジェクト・レンジが高濃度n型埋込層12の表面
よシ少し浅くなる様な加速エネルギーでり/(P)t−
イオン注入し、高濃度n型層14を形成する( IX 
2 (b)図参照〕。
次にs pnpトランジスタのエミッタ領域2よびnp
nのベース領域を形成するため、n型エピタキシャル層
15にボロン(均をイオン注入してp型拡鴫層17およ
び16に形成し、更にnpn トランジスタのエミッタ
18.19全ヒ累(As)のイオン注入で形成し、つい
でコンタクト孔を開孔して第1層目の配線を行うことで
第1図の構造を得るO 第3図(a)〜(C)は上記実施例の製造方法を示す他
の工程順序図である。本製造工程によれば、p型シリコ
ン基板ll上に高濃度n型埋込層12を形成μ成長すべ
きn型エピタキシャル層の最終膜厚の約172の膜厚の
n型エピタキシャル層15′J&:成長し、将来pnp
トランジスタが形成されるべき領域にシリコン空化膜2
7t−マスクにリン(P)’に拡散するか、リン■ある
いはヒ素(As)を7オトレジスト28をマスクとして
イオン注入することする〔第3(b)図参照〕。後は前
工程とほぼ同様の工程を経ることで第1図の構造を得る
ことができる。
第4図は本発明の他の実施例を示すクロスカップル型p
npn半導体メモリ・セルの片側断面図である。本実施
例によれば、p型層16がn型層17よシも深く形成さ
れ、まt1高濃度n型層14がn型層17の直下のみに
形成される。かかる構造をとる場合でも、pQpトラン
ジスタのベース領域内のn型領域は狭められ、′少数キ
ャリアの蓄積量が抑えられるので、前実施例と同様の効
果全期待し得る。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明し比ようへ本発明によれば、横[pnp
ト:7ンジスタのエミッタと、エミッタとコレクタには
さまれ九ベース領域下に高濃度のn型層を形成すること
によ[、pnpトランジスタのエミッタを深くすること
なく、従って、基板濃度を高めることもなくサブPnp
トランジスタのベース領域の注入キャリアの蓄積を減ら
す事が出来るので、クロスカップルfJl p n p
 o半導体メモリ・セルにおける横型負荷pnpトラン
ジスタのりカバリ−タイムを短かくすることが出来る。
すなわち、本発明を実施することにより、高集積、高性
能の牛導体記憶装置を容易に実現することが可能となる
【図面の簡単な説明】
第1図(a)および(b)はそれぞれ本発明の一実施例
を示すクロスカップル型pnpn半導体メモリ・セルの
平面図およびそのx−x’断面図、第2図(a)〜(C
)は上記実施例の製造方法を示す一工程順序図、第3図
(a)〜(C)は上記実施例の製造方法金示す他の工程
順序図、第4図は本発明の他の実施例を示すクロスカッ
プルff1pnpn半導体メモリ・セルの片側断面図、
第5図および第6図はそれぞれクロスカップル型半導体
メモリ・セルの接続回路図およびその従来の半導体装置
構造図である。 11・・・・・・p!シリコン基板、12・・・・・・
高濃度n型埋込層、13.14・・・・・・高a度n型
層、15・・・・・・n型エピタキシャル層、16・・
・・・・p型層(npnトランジスタのベース、pnp
トランジスタのコレクタ)、17・・・・・・高濃度p
型層(popトランジスタのエミッタ〕、18・・・・
・・npnトランジスタのW/Rエミッタ湘、19・・
・・・・npn)う/ジスタのホールド・エミツタ層、
20・・・・・・シリコン酸化膜、21・・・・・・p
npトランジスタのエミッタ電極、22.24・・・・
・・W/几エミッタ電極、ホールド・エミッタ電極、2
3・・・・・・npnトランジスタおよびpopトラン
ジスタのベースおよびコレクタtffl、25・・・・
・・npn)7/ジスタおよびpnp寮2何 tρノ 峯3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  P型シリコン基板の一主面上に高濃度n型埋込層を介
    して形成されるn型エピタキシャル層上に横型pnpト
    ランジスタをメモリ・セルを負荷とするクロスカップル
    型pnpn半導体メモリ・セルを形成するバイポーラ型
    半導体記憶装置において、前記横型pnpトランジスタ
    のエミッタとコレクタを形成する2つのp重層にはさま
    れるベース領域下の前記高濃度n型埋込層上に高濃度の
    n型層が付加形成されることを特徴とするバイポーラ型
    半導体記憶装置。
JP63013010A 1988-01-22 1988-01-22 バイポーラ型半導体記憶装置 Pending JPH01187972A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6464353A (en) * 1987-06-11 1989-03-10 Fairchild Semiconductor Manufacture of self-aligning high performance lateral operation silicon control rectfier and static ram

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6464353A (en) * 1987-06-11 1989-03-10 Fairchild Semiconductor Manufacture of self-aligning high performance lateral operation silicon control rectfier and static ram

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