JPH0471235A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0471235A JPH0471235A JP18322190A JP18322190A JPH0471235A JP H0471235 A JPH0471235 A JP H0471235A JP 18322190 A JP18322190 A JP 18322190A JP 18322190 A JP18322190 A JP 18322190A JP H0471235 A JPH0471235 A JP H0471235A
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Landscapes
- Bipolar Transistors (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置に関し、特に横形トランジスタを含
む半導体装置に関する。
む半導体装置に関する。
一般に、ＰＮＰトランジスタとしては横形ＰＮＰトラン
ジスタがよく用いられている。この横形ＰＮＰトランジ
スタは第３図に示すように、Ｐ型エミッタ領域１１とコ
レクタ領域５は、通常同一基板に形成される縦形ＮＰＮ
トランジスタのベース拡散と同時に形成される。又、９
はコレクタ電極であり、高耐圧横形ＰＮＰ）ランジスタ
では、Ｎ型エピタキシャル層３の上部に張り出した状態
で形成されている。これは、いわゆるフィールド・プレ
ートで、表面付近の接合部の電界集中を緩和し耐圧を向
上させるものである。
ジスタがよく用いられている。この横形ＰＮＰトランジ
スタは第３図に示すように、Ｐ型エミッタ領域１１とコ
レクタ領域５は、通常同一基板に形成される縦形ＮＰＮ
トランジスタのベース拡散と同時に形成される。又、９
はコレクタ電極であり、高耐圧横形ＰＮＰ）ランジスタ
では、Ｎ型エピタキシャル層３の上部に張り出した状態
で形成されている。これは、いわゆるフィールド・プレ
ートで、表面付近の接合部の電界集中を緩和し耐圧を向
上させるものである。
上述した従来の横形ＰＮＰトランジスタでは、Ｐ型エミ
ッタ領域１１から注入されたキャリアは、横方向の成分
と垂直方向の成分とに分けられる。横方向に注入された
キャリアの大部分はＰ型コレクタ領域５に捕獲されてコ
レクタ電流となる。又、垂直成分の一部はＰ型シリコン
基板１に収集されて無効電流となるが、他のほとんどは
ベース領域であるＮ型エピタキシャル層３内で再結合に
よりベース電流となってしまう。従って従来の横形ＰＮ
Ｐトランジスタでは高い電流増幅率Ｆ＋ｐａは望めない
。
ッタ領域１１から注入されたキャリアは、横方向の成分
と垂直方向の成分とに分けられる。横方向に注入された
キャリアの大部分はＰ型コレクタ領域５に捕獲されてコ
レクタ電流となる。又、垂直成分の一部はＰ型シリコン
基板１に収集されて無効電流となるが、他のほとんどは
ベース領域であるＮ型エピタキシャル層３内で再結合に
よりベース電流となってしまう。従って従来の横形ＰＮ
Ｐトランジスタでは高い電流増幅率Ｆ＋ｐａは望めない
。
第４図に従来の横形ＰＮＰトランジスタのコレクタ電流
の電圧依存性を示す。第４図において印加電圧が増大す
るに伴いコレクタ電流が次第に増大するのは、アーリー
効果によるものである。
の電圧依存性を示す。第４図において印加電圧が増大す
るに伴いコレクタ電流が次第に増大するのは、アーリー
効果によるものである。
又、あるコレクタ電圧付近でコレクタ電流が急激に増大
する。これは以下のように説明される。エピタキシャル
層のバルク内ではコレクタ電圧が増大するに伴い、空乏
層端は第３図の点線ａから徐々に点Ｈｂに近づくが、表
面付近では、コレクタ電圧がエピタキシャル層の不純物
濃度と厚さｔのシリコン酸化膜とにより定まるしきい値
電圧を越えると、空乏層端はステップ的に点線すのよう
になるため、ベース幅がステップ的に小さくなり、ｈｐ
ｉがステップ的に増大する。
する。これは以下のように説明される。エピタキシャル
層のバルク内ではコレクタ電圧が増大するに伴い、空乏
層端は第３図の点線ａから徐々に点Ｈｂに近づくが、表
面付近では、コレクタ電圧がエピタキシャル層の不純物
濃度と厚さｔのシリコン酸化膜とにより定まるしきい値
電圧を越えると、空乏層端はステップ的に点線すのよう
になるため、ベース幅がステップ的に小さくなり、ｈｐ
ｉがステップ的に増大する。
本発明の半導体装置は、−導電型の半導体基板と、該半
導体基板上に形成された逆導電型の半導体層と、該半導
体層と前記半導体基板との間に埋込まれた逆導電型の埋
込層と、前記半導体層表面に設けられた凹部と、少くと
も該凹部の底面の前記半導体層に形成された一導電型の
コレクタ領域と、該コレクタ領域と横方向に離間して前
記半導体層表面に形成され、かつ底部が前記埋込層表面
に接続した一導電型のエミッタ領域とを含んで構成され
る。
導体基板上に形成された逆導電型の半導体層と、該半導
体層と前記半導体基板との間に埋込まれた逆導電型の埋
込層と、前記半導体層表面に設けられた凹部と、少くと
も該凹部の底面の前記半導体層に形成された一導電型の
コレクタ領域と、該コレクタ領域と横方向に離間して前
記半導体層表面に形成され、かつ底部が前記埋込層表面
に接続した一導電型のエミッタ領域とを含んで構成され
る。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１の実施例の断面図である。
第３図の従来例と同じ部分には同じ番号を付しである。
Ｐ型シリコン基板１上に選択的にＮ型高濃度埋込層２を
形成し、その上にＮ型エピタキシャル層３を成長させる
。次に、Ｎ型エピタキシャル層３表面からＰ型不純物を
熱拡散やイオン注入法等により拡散し、Ｎ型高濃度埋込
層２の表面に達するようにＰ型エミッタ領域４を形成す
る。次にＮ型エピタキシャル層３の表面に凹部を設ける
。
形成し、その上にＮ型エピタキシャル層３を成長させる
。次に、Ｎ型エピタキシャル層３表面からＰ型不純物を
熱拡散やイオン注入法等により拡散し、Ｎ型高濃度埋込
層２の表面に達するようにＰ型エミッタ領域４を形成す
る。次にＮ型エピタキシャル層３の表面に凹部を設ける
。
１００面を主面とするＮ型エピタキシャル層３をアルカ
リエツチング液を用いて、異方性エツチングを行なうと
、１００面で深くエツチングされ、凹部の側面に所定の
角度をもった平らな１１１面が得られる。アルカリエツ
チング液としては、ＫＯＨ、エチレンジアミン、しドラ
ジン等の強アルカリとカテコール等の錯塩生成剤と水と
の三成分系エツチング液を用いる。その後、Ｎ形エピタ
キシャル層３の表面の凹部の底面にコレクタ領域５を形
成する。なお６はＮ型ベース電極引き出し領域、７はシ
リコン酸化膜、８，９．１０は、それぞれ、エミッタ電
極、コレクタ領域、ベース電極である。ここで、Ｐ型エ
ミッタ領域４とＰ型コレクタ領域５の最短距離は、エピ
タキシャル層のバルク内で決定される。
リエツチング液を用いて、異方性エツチングを行なうと
、１００面で深くエツチングされ、凹部の側面に所定の
角度をもった平らな１１１面が得られる。アルカリエツ
チング液としては、ＫＯＨ、エチレンジアミン、しドラ
ジン等の強アルカリとカテコール等の錯塩生成剤と水と
の三成分系エツチング液を用いる。その後、Ｎ形エピタ
キシャル層３の表面の凹部の底面にコレクタ領域５を形
成する。なお６はＮ型ベース電極引き出し領域、７はシ
リコン酸化膜、８，９．１０は、それぞれ、エミッタ電
極、コレクタ領域、ベース電極である。ここで、Ｐ型エ
ミッタ領域４とＰ型コレクタ領域５の最短距離は、エピ
タキシャル層のバルク内で決定される。
第２図は本発明の第２の実施例の断面図であり、エミッ
タ領域も四部の底面に形成した場合である。
タ領域も四部の底面に形成した場合である。
Ｐ型エミッタ領域の底部をＮ型高濃度埋込層表面に接続
させる為に、深く形成する必要がある。
させる為に、深く形成する必要がある。
本第２の実施例では、Ｎ型エピタキシャル層３表面のＰ
型コレクタ領域５を形成する部分の他に、Ｐ型エミッタ
領域を形成する部にも凹部を設け、凹部の底面にＰ型エ
ミッタ領域４Ａを形成する。
型コレクタ領域５を形成する部分の他に、Ｐ型エミッタ
領域を形成する部にも凹部を設け、凹部の底面にＰ型エ
ミッタ領域４Ａを形成する。
本第２の実施例は第１の実施例と比べてエミッタ領域を
深く形成する必要がない為、横拡がりが小さく、パター
ン寸法を小さく８来るという利点がある。
深く形成する必要がない為、横拡がりが小さく、パター
ン寸法を小さく８来るという利点がある。
なお上記実施例においてはＰＮＰ）ランジスタの場合に
ついて説明したが、ＮＰＮトランジスタであってもよい
ことは勿論である。
ついて説明したが、ＮＰＮトランジスタであってもよい
ことは勿論である。
以上説明したように本発明は、エミッタ領域の底部が高
濃度埋込層表面に接している為、エミッタ領域底部から
の注入がほとんどなく、ベース電流及びシリコン基板に
流れる無効電流の減少により高い電流増幅率が得られる
という効果がある。
濃度埋込層表面に接している為、エミッタ領域底部から
の注入がほとんどなく、ベース電流及びシリコン基板に
流れる無効電流の減少により高い電流増幅率が得られる
という効果がある。
又、本発明ではベース幅がバルク内で決定されている為
、コレクタ電圧の増大に伴うステップ的なコレクタ電流
の増大がないという効果もある。
、コレクタ電圧の増大に伴うステップ的なコレクタ電流
の増大がないという効果もある。
第１図及び第２図は本発明の第１及び第２の実施例を示
す断面図、第３図は従来の半導体装置を示す断面図、第
４図は従来の半導体装置のコレクタ電流の電圧依存性を
示す特性図である。 １・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・Ｎ型高濃度埋込層
、３・・・Ｎ型エピタキシャル層、４，４Ａ・・・Ｐ型
エミッタ領域、５・・・Ｐ型コレクタ領域、６・・・ベ
ース電極引き出し領域、７・・・シリコン酸化膜、８・
・・エミッタ電極、９・・・コレクタ電極、１０・・・
ベース電極、１１・・・Ｐ型エミッタ領域。
す断面図、第３図は従来の半導体装置を示す断面図、第
４図は従来の半導体装置のコレクタ電流の電圧依存性を
示す特性図である。 １・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・Ｎ型高濃度埋込層
、３・・・Ｎ型エピタキシャル層、４，４Ａ・・・Ｐ型
エミッタ領域、５・・・Ｐ型コレクタ領域、６・・・ベ
ース電極引き出し領域、７・・・シリコン酸化膜、８・
・・エミッタ電極、９・・・コレクタ電極、１０・・・
ベース電極、１１・・・Ｐ型エミッタ領域。
Claims (1)
- 一導電型の半導体基板と、該半導体基板上に形成され
た逆導電型の半導体層と、該半導体層と前記半導体基板
との間に埋込まれた逆導電型の埋込層と、前記半導体層
表面に設けられた凹部と、少くとも該凹部の底面の前記
半導体層に形成された一導電型のコレクタ領域と、該コ
レクタ領域と横方向に離間して前記半導体層表面に形成
され、かつ底部が前記埋込層表面に接続した一導電型の
エミッタ領域とを含むことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183221A JP2634932B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183221A JP2634932B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0471235A true JPH0471235A (ja) | 1992-03-05 |
| JP2634932B2 JP2634932B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=16131912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2183221A Expired - Fee Related JP2634932B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2634932B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5253673A (en) * | 1975-10-29 | 1977-04-30 | Hitachi Ltd | Device and production for semiconductor |
| JPS60249363A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-10 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
-
1990
- 1990-07-11 JP JP2183221A patent/JP2634932B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5253673A (en) * | 1975-10-29 | 1977-04-30 | Hitachi Ltd | Device and production for semiconductor |
| JPS60249363A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-10 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2634932B2 (ja) | 1997-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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