JPH04240764A - Iil semiconductor device - Google Patents
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- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明はIIL型半導体装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an IIL type semiconductor device.
【0002】0002
【従来の技術】従来のIIL回路の基本構造は図2(a
)に示すようになっている。この従来例をその製造過程
に沿って説明すると、高濃度N型埋込層2を有するP型
半導体基体1上に不純物濃度(立方センチメートル当り
)10の13乗から10の14乗(1E13〜1E14
と記す。以下これに準じる)のN型エピタキシャル層3
を形成し、ついでN型エピタキシャル層3の表面より不
純物を選択的に導入してP型アイソレーション領域5を
形成する。[Prior Art] The basic structure of a conventional IIL circuit is shown in FIG.
) as shown. To explain this conventional example along the manufacturing process, an impurity concentration (per cubic centimeter) ranging from 10 to the 14th power (1E13 to 1E14) is formed on a P-type semiconductor substrate 1 having a high concentration N-type buried layer 2.
It is written as (hereinafter the same shall apply) N-type epitaxial layer 3
Then, impurities are selectively introduced from the surface of the N-type epitaxial layer 3 to form a P-type isolation region 5.
【0003】次にアイソレーションされたN型エピタキ
シャル層3に高濃度N型コレクタリン領域11を形成し
、さらに選択拡散法によって高濃度P型インジェクタ領
域6及び高濃度P型ベース領域7を同時に形成する。Next, a high concentration N type collector region 11 is formed in the isolated N type epitaxial layer 3, and a high concentration P type injector region 6 and a high concentration P type base region 7 are simultaneously formed by a selective diffusion method. do.
【0004】次に高濃度P型ベース領域7の周囲により
濃度の高い高濃度P型ガードリング領域9を形成し、そ
の後N型不純物を拡散し、高濃度P型ベース領域7上に
高濃度N型コレクタ領域8を形成し同時に高濃度N型エ
ミッタ領域10を高濃度N型コレクタリン領域11上に
形成する。Next, a highly doped P-type guard ring region 9 with a higher concentration is formed around the highly doped P-type base region 7 , and then an N-type impurity is diffused to form a highly doped N-type impurity on the highly doped P-type base region 7 . A type collector region 8 is formed, and at the same time, a highly doped N-type emitter region 10 is formed on the highly doped N-type collector region 11.
【0005】最後に、酸化シリコン膜2の開孔部を通じ
て、インジェクタ電極13,ベース電極14,コレクタ
電極15,エミッタ電極16を形成する。Finally, an injector electrode 13, a base electrode 14, a collector electrode 15, and an emitter electrode 16 are formed through the openings in the silicon oxide film 2.
【0006】又、図2(b)にこの従来例の等価回路図
を示してある。ここで、図2(a)の断面図のインジェ
クタ電極13,エミッタ電極16,ベース電極14で図
2(b)のPNPトランジスタQ1のエミッタ,ベース
,コレクタを形成し、コレクタ電極15,ベース電極1
4,エミッタ電極16でNPNトランジスタQ2のコレ
クタ,ベース,エミッタを形成する。FIG. 2(b) shows an equivalent circuit diagram of this conventional example. Here, the injector electrode 13, emitter electrode 16, and base electrode 14 in the sectional view of FIG. 2(a) form the emitter, base, and collector of the PNP transistor Q1 in FIG. 2(b), and the collector electrode 15 and base electrode 1
4. Form the collector, base, and emitter of the NPN transistor Q2 using the emitter electrode 16.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のIIL
回路では次の欠点がある。[Problem to be solved by the invention] The above-mentioned conventional IIL
The circuit has the following drawbacks.
【0008】高濃度P型ベース領域7の表面反転を防ぐ
為、高濃度P型ガードリング領域9を形成しているが、
それによりPNPトランジスタQ1のコレクタ濃度が濃
くなり、PNPトランジスタQ1のコレクタからベース
への注入効率が増加することによってインジェクタ電極
13をエミッタ電極16と同電位にした場合のNPNト
ランジスタQ2の直流電流増幅率が小さくなるという欠
点がある。In order to prevent surface inversion of the highly doped P-type base region 7, a highly doped P-type guard ring region 9 is formed.
As a result, the collector concentration of the PNP transistor Q1 increases, and the injection efficiency from the collector to the base of the PNP transistor Q1 increases, so that the DC current amplification factor of the NPN transistor Q2 when the injector electrode 13 is set to the same potential as the emitter electrode 16. The disadvantage is that it becomes smaller.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のIIL型半導体
装置は、P型半導体基体上に順次に堆積されたN型第1
エピタキシャル層および前記N型第1エピタキシャル層
より高濃度のN型第2エピタキシャル層を有する半導体
基板の前記N型第2エピタキシャル層に選択的に形成さ
れた横型PNPトランジスタの高濃度P型ベース領域と
、前記高濃度P型ベース領域の周囲に設けられた、前記
高濃度P型ベース領域より濃度の高い高濃度P型ガード
リング領域と、前記高濃度P型ガードリング領域と所定
距離はなれて前記N型第2エピタキシャル層に選択的に
形成された高濃度P型インジェクタ領域とを含むIIL
回路を有するというものである。Means for Solving the Problems The IIL type semiconductor device of the present invention includes first N type semiconductors deposited sequentially on a P type semiconductor substrate.
a highly doped P-type base region of a lateral PNP transistor selectively formed in the N-type second epitaxial layer of a semiconductor substrate having an epitaxial layer and an N-type second epitaxial layer with a higher concentration than the N-type first epitaxial layer; , a high concentration P type guard ring region provided around the high concentration P type base region and having a higher concentration than the high concentration P type base region; and a high concentration P type guard ring region provided at a predetermined distance from the high concentration P type guard ring region; and a heavily doped P-type injector region selectively formed in the second epitaxial layer.
It has a circuit.
【0010】0010
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。Embodiments Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0011】図1(a)は本発明の一実施例におけるI
IL回路の基本構造を示す半導体チップの断面図である
。FIG. 1(a) shows I in one embodiment of the present invention.
1 is a cross-sectional view of a semiconductor chip showing the basic structure of an IL circuit.
【0012】この実施例をその製造工程に沿って説明す
ると、高濃度N型埋込層2を有するP型半導体基体1上
に不純物濃度、立方センチメートル当り1E13〜1E
14のN型第1エピタキシャル層4−1を形成し、つい
でN型第1エピタキシャル層より高濃度の不純物濃度、
立方センチメートル当り1E15〜1E16のN型第2
エピタキシャル層4−2を形成する。次にN型第2エピ
タキシャル層4−2より不純物を選択的に導入してP型
アイソレーション領域5を形成する。To explain this embodiment along the manufacturing process, impurity concentration is 1E13 to 1E per cubic centimeter on a P type semiconductor substrate 1 having a high concentration N type buried layer 2.
14 N-type first epitaxial layers 4-1 are formed, and then an impurity concentration higher than that of the N-type first epitaxial layer is formed.
1E15-1E16 per cubic centimeter N type 2nd
An epitaxial layer 4-2 is formed. Next, impurities are selectively introduced into the N-type second epitaxial layer 4-2 to form a P-type isolation region 5.
【0013】次にアイソレーションされたN型第2エピ
タキシャル層4−2に高濃度、N型コレクタリン領域1
1を形成し、さらに選択拡散法によって高濃度P型イン
ジェクタ領域6及び高濃度P型ベース領域7を同時に形
成する。Next, a high concentration N-type collector phosphorus region 1 is formed in the isolated N-type second epitaxial layer 4-2.
1 is formed, and then a high concentration P-type injector region 6 and a high concentration P-type base region 7 are simultaneously formed by a selective diffusion method.
【0014】次に高濃度P型ベース領域7の周囲に、よ
り濃度の高い高濃度P型ガードリング領域9を形成し、
その後N型不純物を拡散し、高濃度P型ベース領域7上
に高濃度N型コレクタ領域8を形成し、同時に高濃度N
型エミッタ領域10を高濃度N型コレクタリン領域11
上に形成する。最後に酸化シリコン膜12の開口部を通
じて、インジェクタ電極13,ベース電極14,コレク
タ電極15,エミッタ電極16を形成する。Next, a high concentration P type guard ring region 9 with a higher concentration is formed around the high concentration P type base region 7.
Thereafter, N-type impurities are diffused to form a highly doped N-type collector region 8 on the heavily doped P-type base region 7, and at the same time, a highly doped N-type collector region 8 is formed on the highly doped P-type base region 7.
The type emitter region 10 is replaced by a highly doped N-type collector region 11.
Form on top. Finally, an injector electrode 13, a base electrode 14, a collector electrode 15, and an emitter electrode 16 are formed through the opening of the silicon oxide film 12.
【0015】又、図1(b)に図1(a)のIIL回路
の等価回路図を示してある。インジェクタ電極13,エ
ミッタ電極16,ベース電極14でPNPトランジスタ
Q1のエミッタ,ベース,コレクタを形成し、コレクタ
電極15,ベース電極14エミッタ電極16でNPNト
ランジスタQ2のコレクタ,ベース,エミッタを形成す
る。Further, FIG. 1(b) shows an equivalent circuit diagram of the IIL circuit of FIG. 1(a). The injector electrode 13, emitter electrode 16, and base electrode 14 form the emitter, base, and collector of the PNP transistor Q1, and the collector electrode 15, base electrode 14, and emitter electrode 16 form the collector, base, and emitter of the NPN transistor Q2.
【0016】本実施例でN型第2エピタキシャル層の不
純物濃度を濃くする事によって、PNPトランジスタQ
1のベース濃度が高くなり、従来例と比較するとインジ
ェクタ電極13をエミッタ電極16と同電位にした場合
、PNPトランジスタQ1のコレクタからベースへの注
入効率が減少することによってNPNトランジスタQ2
の直流電流増幅率が大きくなる。In this embodiment, by increasing the impurity concentration of the N-type second epitaxial layer, the PNP transistor Q
When the base concentration of PNP transistor Q1 increases and the injector electrode 13 is made to have the same potential as the emitter electrode 16 compared to the conventional example, the injection efficiency from the collector to the base of the PNP transistor Q1 decreases, resulting in a decrease in the NPN transistor Q2.
The DC current amplification factor increases.
【0017】又、N型第1エピタキシャル層4−1の濃
度を従来例のN型エピタキシャル層3と同じにすればP
NPトランジスタQ1の直流電流増幅率は変わらない。Furthermore, if the concentration of the N-type first epitaxial layer 4-1 is made the same as that of the conventional N-type epitaxial layer 3, P
The DC current amplification factor of the NP transistor Q1 remains unchanged.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、N型第1
エピタキシャル層とその上に設けられた高濃度のN型第
2エピタキシャル層を設けN型第2エピタキシャル層に
インジェクタ領域やガードリング領域を設けることによ
り、IIL回路におけるPNPトランジスタの直流電流
増幅率を変えることなくNPNトランジスタの直流電流
増幅率を増加させることができる。従ってIIL回路の
性能を改善できる効果がある。Effects of the Invention As explained above, the present invention provides an N-type first
By providing an epitaxial layer and a highly doped N-type second epitaxial layer provided thereon, and providing an injector region and a guard ring region in the N-type second epitaxial layer, the DC current amplification factor of the PNP transistor in the IIL circuit is changed. It is possible to increase the direct current amplification factor of the NPN transistor without any increase in the current amplification factor. Therefore, there is an effect that the performance of the IIL circuit can be improved.
【図1】本発明の一実施例の説明に使用するための断面
図(a)および等価回路図(b)である。FIG. 1 is a cross-sectional view (a) and an equivalent circuit diagram (b) for use in explaining one embodiment of the present invention.
【図2】従来例の説明に使用するための断面図(a)お
よび等価回路図(b)である。FIG. 2 is a cross-sectional view (a) and an equivalent circuit diagram (b) for use in explaining a conventional example.
1 P型半導体基体
2 高濃度N型埋込層
3 N型エピタキシャル層
4−1 N型第1エピタキシャル層4−2
N型第2エピタキシャル層5 P型アイソレー
ション領域
6 高濃度P型インジェクタ領域7 高濃
度P型ベース領域
8 高濃度N型コレクタ領域
9 高濃度P型ガードリング領域10 高
濃度N型エミッタ領域
11 高濃度N型コレクタリン領域12
酸化シリコン膜
13 インジェクタ電極
14 ベース電極
15 コレクタ電極
16 エミッタ電極
Q1 NPNトランジスタ
Q2 PNPトランジスタ
Q3 NPNトランジスタ
Q4 PNPトランジスタ1 P-type semiconductor substrate 2 High concentration N-type buried layer 3 N-type epitaxial layer 4-1 N-type first epitaxial layer 4-2
N-type second epitaxial layer 5 P-type isolation region 6 Highly doped P-type injector region 7 Highly doped P-type base region 8 Highly doped N-type collector region 9 Highly doped P-type guard ring region 10 Highly doped N-type emitter region 11 High Concentration N-type collectorin region 12
Silicon oxide film 13 Injector electrode 14 Base electrode 15 Collector electrode 16 Emitter electrode Q1 NPN transistor Q2 PNP transistor Q3 NPN transistor Q4 PNP transistor
Claims (1)
N型第1エピタキシャル層および前記N型第1エピタキ
シャル層より高濃度のN型第2エピタキシャル層を有す
る半導体基板の前記N型第2エピタキシャル層に選択的
に形成された横型PNPトランジスタの高濃度P型ベー
ス領域と、前記高濃度P型ベース領域の周囲に設けられ
た、前記高濃度P型ベース領域より濃度の高い高濃度P
型ガードリング領域と、前記高濃度P型ガードリング領
域と所定距離はなれて前記N型第2エピタキシャル層に
選択的に形成された高濃度P型インジェクタ領域とを含
むIIL回路を有することを特徴とするIIL型半導体
装置。1. The N-type second epitaxial layer of the semiconductor substrate has an N-type first epitaxial layer sequentially deposited on a P-type semiconductor substrate and an N-type second epitaxial layer having a higher concentration than the N-type first epitaxial layer. A highly doped P-type base region of a lateral PNP transistor selectively formed in an epitaxial layer, and a highly doped P-type base region with a higher concentration than the highly doped P-type base region provided around the highly doped P-type base region.
and a high concentration P type injector region selectively formed in the N type second epitaxial layer apart from the high concentration P type guard ring region by a predetermined distance. IIL type semiconductor device.
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JP3007373A JP2648027B2 (en) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | IIL type semiconductor device |
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- 1991-01-25 JP JP3007373A patent/JP2648027B2/en not_active Expired - Lifetime
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