JPH02123741A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH02123741A JPH02123741A JP27771588A JP27771588A JPH02123741A JP H02123741 A JPH02123741 A JP H02123741A JP 27771588 A JP27771588 A JP 27771588A JP 27771588 A JP27771588 A JP 27771588A JP H02123741 A JPH02123741 A JP H02123741A
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- Japan
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- semiconductor
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- embedded
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- Pending
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 40
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 6
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Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
皇呈上q肌且分粁
本発明は半導体装置に関するものであり、より特定的に
はバイポーラトランジスタのベース、エミッタ、コレク
タの各半導体領域が縦型に配列される形式の半導体装置
に関する。
はバイポーラトランジスタのベース、エミッタ、コレク
タの各半導体領域が縦型に配列される形式の半導体装置
に関する。
従来夏伎街
第6図にPNP トランジスタを縦型に構成した従来の
半導体装置の構造を示す。ここで、(1)はP型の半導
体基板(以下「基板」という)である。
半導体装置の構造を示す。ここで、(1)はP型の半導
体基板(以下「基板」という)である。
(2)は、この基Fi(1)に拡散により埋込まれたN
゛埋込層であって、このN゛埋込層はその上に形成され
るトランジスタと基板(1)との間を電気的に分離する
役割をなす。(3)はN′埋込み層(2)に埋込まれた
P″埋込層であり、(4)はN型のエピタキシャル成長
層、(5)は該エピタキシャル成長層(4)に拡散形成
されたN型のベース領域、(6)はこのベース領域に拡
散されたP型のエミッタ領域である。尚、前記P゛埋込
N(3)はコレクタを構成する。(7)はP゛埋込層(
3)をコンタクトへ結合するために深く埋込まれたP層
であり、(8)はベース領域(5)とコンタクト材料(
図示せず)とのオーム接触を良好になすためのN′層で
ある。また、(9)はトランジスタ能動素子を隣接する
部分から分離するためのP型のアイソレーション層であ
る。
゛埋込層であって、このN゛埋込層はその上に形成され
るトランジスタと基板(1)との間を電気的に分離する
役割をなす。(3)はN′埋込み層(2)に埋込まれた
P″埋込層であり、(4)はN型のエピタキシャル成長
層、(5)は該エピタキシャル成長層(4)に拡散形成
されたN型のベース領域、(6)はこのベース領域に拡
散されたP型のエミッタ領域である。尚、前記P゛埋込
N(3)はコレクタを構成する。(7)はP゛埋込層(
3)をコンタクトへ結合するために深く埋込まれたP層
であり、(8)はベース領域(5)とコンタクト材料(
図示せず)とのオーム接触を良好になすためのN′層で
ある。また、(9)はトランジスタ能動素子を隣接する
部分から分離するためのP型のアイソレーション層であ
る。
このような第6図の半導体装置はP゛埋込方法によって
形成されるのが普通である。第7図はその方法を示して
おり、まず同図(a)では、P型の半導体基板(1)に
拡散によって分離用のN゛埋込層(2)を作成すると共
に該N°埋込み層(2)に更に拡散によってP゛埋込層
(3)を形成する。
形成されるのが普通である。第7図はその方法を示して
おり、まず同図(a)では、P型の半導体基板(1)に
拡散によって分離用のN゛埋込層(2)を作成すると共
に該N°埋込み層(2)に更に拡散によってP゛埋込層
(3)を形成する。
しかる後、(b)に示rようにエピタキシャル成長層(
4)を形成する。このとき、エピタキシャル成長時及び
その後の熱処理等によってP゛埋込層(3)及びN゛埋
込層(2)が上層のエピタキシャル成長層(4)内に拡
散し、それらの一部が基板(1)の表面よりも上方に隆
起したような形となる。
4)を形成する。このとき、エピタキシャル成長時及び
その後の熱処理等によってP゛埋込層(3)及びN゛埋
込層(2)が上層のエピタキシャル成長層(4)内に拡
散し、それらの一部が基板(1)の表面よりも上方に隆
起したような形となる。
次に、エピタキシャル成長層(4)に拡散によってベー
ス、エミッタに対応する領域(5)、 (6)等を作成
する〔第7図(C)〕。尚、アイソレーション層(9)
はエピタキシャル成長を行う前に予め基板(1)上にP
型層(9a)を成長させておき、N型のエピタキシャル
成長層(4)を形成した後に今度は更に一部(9b)を
上方から拡散して形成する。
ス、エミッタに対応する領域(5)、 (6)等を作成
する〔第7図(C)〕。尚、アイソレーション層(9)
はエピタキシャル成長を行う前に予め基板(1)上にP
型層(9a)を成長させておき、N型のエピタキシャル
成長層(4)を形成した後に今度は更に一部(9b)を
上方から拡散して形成する。
従来の縦型のPNPトランジスタは第8図に示すように
P型の半導体基板(11)に分離用のN゛埋込層(12
)を形成し、そのN゛埋込層(12)上に位置するよう
にエピタキシャル成長層(14)内に設けられた深いP
拡散層(13)をコレクタとし、P拡散層(13)に施
されたN拡散層(15)をベースとし、更にN拡散層(
15)に施されたP゛拡+1(16)をエミッタとした
構成となっている。尚、(9)はアイソレーション層、
(17)及び(18)はそれぞれコンタクト材料とのオ
ーム接触を良好になすためのP。
P型の半導体基板(11)に分離用のN゛埋込層(12
)を形成し、そのN゛埋込層(12)上に位置するよう
にエピタキシャル成長層(14)内に設けられた深いP
拡散層(13)をコレクタとし、P拡散層(13)に施
されたN拡散層(15)をベースとし、更にN拡散層(
15)に施されたP゛拡+1(16)をエミッタとした
構成となっている。尚、(9)はアイソレーション層、
(17)及び(18)はそれぞれコンタクト材料とのオ
ーム接触を良好になすためのP。
層及びN1層である。
この第8図の半導体装置は三重拡散法によって形成され
る。第9図でN″埋込層(12)の形成の後にエピタキ
シャル成長層(14)を形成し、その後にコレクタとし
てのP拡散層(13)を形成している点で第7図のP゛
埋込法と異なる。
る。第9図でN″埋込層(12)の形成の後にエピタキ
シャル成長層(14)を形成し、その後にコレクタとし
てのP拡散層(13)を形成している点で第7図のP゛
埋込法と異なる。
Hが7決しようとする課。
バイポーラトランジスタ(特にNPN トランジスタ)
の動作の高速化要求に伴ないエピタキシャル成長層(4
)(14)は薄くする必要があるが、特に縦型PNP
トランジスタを構成する半導体装置では第6図に示すよ
うに分離用のN゛埋込層(2)の上にコレクタ、ベース
、エミッタの各領域層(3) (5) (6)を形成し
なければならないため、例えば高速化に望まれる2〜3
μm以下の薄いエピタキシャル成長層では十分な特性を
もつ食型PNPトランジスタを作り込むことが困難であ
る。
の動作の高速化要求に伴ないエピタキシャル成長層(4
)(14)は薄くする必要があるが、特に縦型PNP
トランジスタを構成する半導体装置では第6図に示すよ
うに分離用のN゛埋込層(2)の上にコレクタ、ベース
、エミッタの各領域層(3) (5) (6)を形成し
なければならないため、例えば高速化に望まれる2〜3
μm以下の薄いエピタキシャル成長層では十分な特性を
もつ食型PNPトランジスタを作り込むことが困難であ
る。
尚、縮型PNPの半導体装置の場合、分離用のN°埋込
み層(2) (12)がエピタキシャル成長層(4)
(14)内に拡散して見掛は上N゛埋込層(2)(12
)が大きく隆起した形になると、その上にトランジスタ
領域を形成する必要性からエピタキシャル成長層を予め
厚く形成しておかなくてはならないが、これは高速化を
妨げることになる。
み層(2) (12)がエピタキシャル成長層(4)
(14)内に拡散して見掛は上N゛埋込層(2)(12
)が大きく隆起した形になると、その上にトランジスタ
領域を形成する必要性からエピタキシャル成長層を予め
厚く形成しておかなくてはならないが、これは高速化を
妨げることになる。
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、エ
ピタキシャル成長層に対する分離用の半導体層の突出を
軽減するように工夫した新規な半導体装置を提供するこ
とを目的とする。
ピタキシャル成長層に対する分離用の半導体層の突出を
軽減するように工夫した新規な半導体装置を提供するこ
とを目的とする。
課題を解決するための手段
上記の目的を達成するため本発明では、半導体基板に逆
導電型の分離用半導体層を埋込むと共に前記半導体基板
上にエピタキシャル成長層を形成し且つ分離用半導体層
上に縦型トランジスタを構成する半導体層を設けてなる
半導体装置において、前記分離用半導体層を予め前記半
導体基板表面に設けた凹部に埋込んだ構成としている。
導電型の分離用半導体層を埋込むと共に前記半導体基板
上にエピタキシャル成長層を形成し且つ分離用半導体層
上に縦型トランジスタを構成する半導体層を設けてなる
半導体装置において、前記分離用半導体層を予め前記半
導体基板表面に設けた凹部に埋込んだ構成としている。
在−里
このような構成によると、エピタキシャル成長層形成及
びその後の熱処理時の熱で分離用半導体層がエピタキシ
ャル成長層内に拡散して半導体基板から隆起しようとし
ても予め半導体基板表面よりも低い凹部に配されている
ので、エピタキシャル成長層内に占める高さ方向の寸法
は小さくなる。
びその後の熱処理時の熱で分離用半導体層がエピタキシ
ャル成長層内に拡散して半導体基板から隆起しようとし
ても予め半導体基板表面よりも低い凹部に配されている
ので、エピタキシャル成長層内に占める高さ方向の寸法
は小さくなる。
そのため、エピタキシャル成長層を薄く形成しても分離
用半導体層上にトランジスタの半導体領域層を縦に容易
に形成することができる。
用半導体層上にトランジスタの半導体領域層を縦に容易
に形成することができる。
丈」L斑
以下、図面に従って本発明の詳細な説明する。
第1図の縦型PNP トランジスタ用半導体装置におい
て、第6図の従来例と同一部分には同一の符号を付して
重複説明を省略する。本実施例では基本的な構造につい
ては従来例と変わらないが、基板(1)に埋込まれる分
離用のN゛埋込層(2)及びP゛埋込層(3)の位置が
従来例の場合よりも下方に下がった配置となっている。
て、第6図の従来例と同一部分には同一の符号を付して
重複説明を省略する。本実施例では基本的な構造につい
ては従来例と変わらないが、基板(1)に埋込まれる分
離用のN゛埋込層(2)及びP゛埋込層(3)の位置が
従来例の場合よりも下方に下がった配置となっている。
これはN゛埋込層(2)を基板(1)に早め形成した凹
部内に施して理込んだ結果による。このため、P″埋込
層(3)の上方に形成されるベース領域(5)及びエミ
ッタ領域(6)はエピタキシャル成長層(4)の縦方向
(垂直方向)を充分に利用して作成されるので、薄いエ
ピタキシャル成長層(4)で動作特性の良好な縦型PN
P半導体装置となっている。
部内に施して理込んだ結果による。このため、P″埋込
層(3)の上方に形成されるベース領域(5)及びエミ
ッタ領域(6)はエピタキシャル成長層(4)の縦方向
(垂直方向)を充分に利用して作成されるので、薄いエ
ピタキシャル成長層(4)で動作特性の良好な縦型PN
P半導体装置となっている。
次に、この半導体装置の製造方法を第2図を参照して説
明する。まず、同図(イ)に示すように基vi(1)に
は予め凹部(1a)を形成する。次に(ロ)において、
この凹部(1a)に分離用のN゛埋込層(2)を拡散に
より形成する。続いて、(ハ)でN゛埋込層(2)にコ
レクタ領域となるP゛埋込層(3)をやはり拡散により
形成する。次に、第2図(ニ)の如く基板(1)にN型
層をエビクキシャル成長させる。そのエピタキシャル成
長層(4)の上端面は前記基板(1)の凹部(1a)に
対応した部分が凹部(4a)となる。このエピタキシャ
ル成長層(4)の上端面に(ホ)の如< 5i02膜(
19)を形成した後、フォトリブにより第2図(へ)の
如く凹部(4a)のSi0g膜(19)のみ残す。次に
、残された5ift膜(19)をマスクにしてエツチン
グ処理を行い、第2図(へ)の点線(20)までの部分
を削除し〔第2図(ト)〕、エピタキシャル成長層(4
)の上端面を平坦にする。尚、マスクしたSi0g膜(
19)は除去される。その後は従来と同様にエピタキシ
ャル成長層(4)内にベース及びエミッタ用の領域等を
形成する〔第1図(チ)〕。
明する。まず、同図(イ)に示すように基vi(1)に
は予め凹部(1a)を形成する。次に(ロ)において、
この凹部(1a)に分離用のN゛埋込層(2)を拡散に
より形成する。続いて、(ハ)でN゛埋込層(2)にコ
レクタ領域となるP゛埋込層(3)をやはり拡散により
形成する。次に、第2図(ニ)の如く基板(1)にN型
層をエビクキシャル成長させる。そのエピタキシャル成
長層(4)の上端面は前記基板(1)の凹部(1a)に
対応した部分が凹部(4a)となる。このエピタキシャ
ル成長層(4)の上端面に(ホ)の如< 5i02膜(
19)を形成した後、フォトリブにより第2図(へ)の
如く凹部(4a)のSi0g膜(19)のみ残す。次に
、残された5ift膜(19)をマスクにしてエツチン
グ処理を行い、第2図(へ)の点線(20)までの部分
を削除し〔第2図(ト)〕、エピタキシャル成長層(4
)の上端面を平坦にする。尚、マスクしたSi0g膜(
19)は除去される。その後は従来と同様にエピタキシ
ャル成長層(4)内にベース及びエミッタ用の領域等を
形成する〔第1図(チ)〕。
第3図は三重拡散法による縦型PNPトランジスタを構
成する半導体装置について本発明を適用した例を示して
おり、第8図の従来例と同一部分には同一の符号を付し
である。ここでも分離用のN゛埋込層(12)は基板(
11)の凹部(lla)に埋込まれているので、基板(
11)の表面からエピタキシャル成長層(14)に突出
することが殆どなく、あっても僅かであるので、その上
方のエピタキシャル成長層(14)内にコレクタ領域と
してのP拡散層(13)、ベース領域としてのN拡散層
(15)、エミッタ領域のP゛拡散層(16)がエピタ
キシャル成長層(14)を薄くしても充分に形成できる
ので、トランジスタの高速動作を図ることができる。ま
た、へ−大領域としてのN埋込み層(15)と分離用の
N゛埋込層(12)の距離を充分にとって耐圧を向上さ
せることもできる。
成する半導体装置について本発明を適用した例を示して
おり、第8図の従来例と同一部分には同一の符号を付し
である。ここでも分離用のN゛埋込層(12)は基板(
11)の凹部(lla)に埋込まれているので、基板(
11)の表面からエピタキシャル成長層(14)に突出
することが殆どなく、あっても僅かであるので、その上
方のエピタキシャル成長層(14)内にコレクタ領域と
してのP拡散層(13)、ベース領域としてのN拡散層
(15)、エミッタ領域のP゛拡散層(16)がエピタ
キシャル成長層(14)を薄くしても充分に形成できる
ので、トランジスタの高速動作を図ることができる。ま
た、へ−大領域としてのN埋込み層(15)と分離用の
N゛埋込層(12)の距離を充分にとって耐圧を向上さ
せることもできる。
第4図は同一基板に縦型PNP トランジスタと、高速
動作のNPr1ランジスタ及び高耐圧NPNトランジス
タを形成した例である。このように基板の凹部に形成し
たN゛理込層を利用して高耐圧のNPN トランジスタ
も同時に形成することができる。
動作のNPr1ランジスタ及び高耐圧NPNトランジス
タを形成した例である。このように基板の凹部に形成し
たN゛理込層を利用して高耐圧のNPN トランジスタ
も同時に形成することができる。
また、第5図は縦型PNP トランジスタを形成するの
にP゛埋込法(第1図)と三重拡散法(第3図)とを併
用したものであり、エミッタ領域としてのP゛拡散層(
16)とP拡散層(13)との間のN拡散層(15)の
寸法(1)、即ちベース幅のバラツキを少な(すること
ができるという利点を享受しつつ、P″埋込層(3)に
よりコレクタ抵抗の少ないPNP トランジスタを得る
ことができるが、このように分離用のN゛埋込層(2)
上に1つ余分な層を形成できるのはN゛埋込層(2)の
上方への突出を抑えるようにしたためエピタキシャル成
長層の活用範囲が広がったからである。
にP゛埋込法(第1図)と三重拡散法(第3図)とを併
用したものであり、エミッタ領域としてのP゛拡散層(
16)とP拡散層(13)との間のN拡散層(15)の
寸法(1)、即ちベース幅のバラツキを少な(すること
ができるという利点を享受しつつ、P″埋込層(3)に
よりコレクタ抵抗の少ないPNP トランジスタを得る
ことができるが、このように分離用のN゛埋込層(2)
上に1つ余分な層を形成できるのはN゛埋込層(2)の
上方への突出を抑えるようにしたためエピタキシャル成
長層の活用範囲が広がったからである。
主皿夏塾来
以上の通り本発明によれば、基板と縦型トランジスタ部
分とを分離する分離用半導体層の位置が低く抑えられて
いるので、その上に施されるエピタキシャル成長層の縦
方向寸法を小さくしても縦型トランジスタを構成する各
半導体層を充分に形成することができるので、同一基板
上に動作特性の良好な縦型PNP トランジスタと高速
動作のNPNトランジスタとの共有を図ることができる
。
分とを分離する分離用半導体層の位置が低く抑えられて
いるので、その上に施されるエピタキシャル成長層の縦
方向寸法を小さくしても縦型トランジスタを構成する各
半導体層を充分に形成することができるので、同一基板
上に動作特性の良好な縦型PNP トランジスタと高速
動作のNPNトランジスタとの共有を図ることができる
。
更に、同一基板上に耐圧を向上させたNPN I−ラン
ジスタを作り込むこともできるなど本発明は縦型のトラ
ンジスタを構成する半導体装置に極めて有効である。
ジスタを作り込むこともできるなど本発明は縦型のトラ
ンジスタを構成する半導体装置に極めて有効である。
第1図は本発明を実施した縦型PNP !−ランジスタ
用半導体装置の構造図であり、第2図はその製造方法を
示す工程図である。第3図は本発明を実施した別の縦型
PNPトランジスタ用半導体装置の構造図であり、第4
図及び第5図はそれぞれ本発明の他の実施例の構造図で
ある。第6図は従来の縦型PNPトランジスタ用半導体
装置の構造口であり、第7図はその製造方法を示す図で
ある。 第8図は従来の縦型PNP)ランジスク用半導体装置の
構造図であり、第9図はその製造方法を示す図である。 (1)(11) −−半導体基板、 (la) (ll
a) −四部。 (2)(12) −・分剤用のN゛埋込層(4)(14
)−・・エピタキシャル成長層。
用半導体装置の構造図であり、第2図はその製造方法を
示す工程図である。第3図は本発明を実施した別の縦型
PNPトランジスタ用半導体装置の構造図であり、第4
図及び第5図はそれぞれ本発明の他の実施例の構造図で
ある。第6図は従来の縦型PNPトランジスタ用半導体
装置の構造口であり、第7図はその製造方法を示す図で
ある。 第8図は従来の縦型PNP)ランジスク用半導体装置の
構造図であり、第9図はその製造方法を示す図である。 (1)(11) −−半導体基板、 (la) (ll
a) −四部。 (2)(12) −・分剤用のN゛埋込層(4)(14
)−・・エピタキシャル成長層。
Claims (3)
- (1)半導体基板に逆導電型の分離用半導体層を埋込む
と共に前記半導体基板上にエピタキシャル成長層を形成
し且つ分離用半導体層上に縦型トランジスタを構成する
半導体層を設けてなる半導体装置において、前記分離用
半導体層が予め前記半導体基板表面に設けた凹部に埋込
まれたものであることを特徴とする半導体装置。 - (2)半導体基板と、該半導体基板に埋込まれたN^+
埋込み層と、該N^+埋込み層に埋込まれたP^+埋込
み層と、前記N^+埋込み層とP^+埋込み層を施した
前記半導体基板上に設けられたN型のエピタキシャル成
長層と、該N型エピタキシャル成長層に施されたN型の
拡散層、P^+拡散層と、から成り前記P^+埋込み層
、N型の拡散層、P^+拡散層でPNPトランジスタを
構成する半導体装置において、前記N^+埋込み層が予
め前記半導体基板に設けた凹部に埋込まれたものである
ことを特徴とする半導体装置。 - (3)半導体基板と、該半導体基板に埋込まれたN^+
埋込み層と、該N^+埋込み層を施した半導体基板上に
設けられたN型のエピタキシャル成長層と、該エピタキ
シャル成長層に施された深いP拡散層と、該P拡散層に
施されたN拡散層と、該N拡散層に施されたP^+拡散
層と、から成り前記P拡散層、N拡散層、P^+拡散層
でPNP型トランジスタを構成する半導体装置において
、前記N^+埋込み層が予め前記半導体基板に設けた凹
部に埋込まれたものであることを特徴とする半導体装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27771588A JPH02123741A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27771588A JPH02123741A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02123741A true JPH02123741A (ja) | 1990-05-11 |
Family
ID=17587310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27771588A Pending JPH02123741A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02123741A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04188867A (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2013058644A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Ricoh Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2019169620A (ja) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | サンケン電気株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-11-02 JP JP27771588A patent/JPH02123741A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04188867A (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2013058644A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Ricoh Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2019169620A (ja) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | サンケン電気株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
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