JPH0529553A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0529553A
JPH0529553A JP3180796A JP18079691A JPH0529553A JP H0529553 A JPH0529553 A JP H0529553A JP 3180796 A JP3180796 A JP 3180796A JP 18079691 A JP18079691 A JP 18079691A JP H0529553 A JPH0529553 A JP H0529553A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
type
transistor
emitter
diffusion layer
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Withdrawn
Application number
JP3180796A
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English (en)
Inventor
Motohiko Yamamoto
元彦 山本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 P型半導体基板1の主表面上の所定領域に形
成されたN型エピタキシャル層4と、N型エピタキシャ
ル層4の表面上の所定領域に形成されたP型ベース拡散
層6と、P型ベース拡散層6の表面上の所定領域に形成
されたN型エミッタ拡散層7と、N型エピタキシャル層
4に電気的に接続され、NPNトランジスタのコレクタ
電極を構成するAlSi電極9aと、N型エミッタ拡散
層7に電気的に接続され、NPNトランジスタのエミッ
タ電極を構成するAlSi電極9bと、N型エピタキシ
ャル層4およびP型ベース拡散層6に電気的に接続さ
れ、ショットキ・バリア・ダイオードの金属電極を構成
するとともにNPNトランジスタのベース電極を構成す
るAl電極11とを備えている。 【効果】 N型エミッタ拡散層7の拡散が浅い場合に
も、Alスパイクによるエミッタ・ベース間のショート
現象が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置に関し、
特に、第1導電型の半導体基板上にショットキ・バリア
・ダイオードが付加されたトランジスタが形成される半
導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、TTL(transistor
transistor logic)などに用いられる
ものとして、ショットキ・バリア・ダイオード(以下S
BDという)を内蔵した集積回路素子が知られている。
このようなSBDが付加された集積回路装置(NPNト
ランジスタ)は、一般にSBDクランプNPNトランジ
スタと呼ばれている。
【0003】図5は、従来のSBDクランプNPNトラ
ンジスタを示した断面構造図である。図6は、図5に示
したSBDクランプNPNトランジスタの等価回路図で
ある。
【0004】図5および図6を参照して、従来のSBD
クランプNPNトランジスタについて説明する。
【0005】従来のSBDクランプNPNトランジスタ
は、P型半導体基板1と、P型半導体基板1の表面上の
所定領域に埋込むように形成されたN型埋込拡散層2
と、P型半導体基板1上にエピタキシャル成長によって
形成されたN型エピタキシャル層4と、N型エピタキシ
ャル層4の表面上の所定領域にP型半導体基板1にまで
到達するように形成され、隣接する素子間を分離するた
めのP型分離拡散層3と、N型エピタキシャル層4の表
面上のP型分離拡散層3によって囲まれた所定領域に形
成されたP型ベース拡散層6と、P型ベース拡散層6の
表面上の所定領域に形成されたN型エミッタ拡散層7
と、N型エピタキシャル層4の表面上のP型ベース拡散
層6が形成される領域から所定の間隔を隔ててN型埋込
拡散層2に到達するように形成されたN型コレクタ補償
拡散層5とを備えている。
【0006】SBDクランプNPNトランジスタは、さ
らに、N型エピタキシャル層4上に所定の厚みで形成さ
れ、N型エピタキシャル層4およびP型ベース拡散層
6、N型エミッタ拡散層7、N型コレクタ補償拡散層5
上にそれぞれ開孔部を有するシリコン表面保護膜8と、
シリコン表面保護膜8の開孔部内にN型コレクタ補償拡
散層5に電気的に接続するように形成されたNPNトラ
ンジスタのコレクタ電極を構成するAlSi電極9a
と、シリコン表面保護膜8の開孔部内にN型エミッタ拡
散層7に電気的に接続するように形成されたNPNトラ
ンジスタのベース電極を構成するAlSi電極9bと、
シリコン表面保護膜8の開孔部内にP型ベース拡散層6
およびN型エピタキシャル層4に電気的に接続するよう
に形成され、NPNトランジスタのベース電極を構成す
るとともにSBDの金属電極を構成するAlSi電極9
cと、全面を覆うように形成されたチップ表面保護膜1
2とを備えている。
【0007】SBD(ショットキ・バリア・ダイオー
ド)は、N型エピタキシャル層4と、AlSi電極9c
とによって構成される。NPNトランジスタは、N型エ
ミッタ拡散層7、P型ベース拡散層6、N型エピタキシ
ャル層4およびN型コレクタ補償拡散層5によって構成
される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
SBDクランプNPNトランジスタでは、NPNトラン
ジスタのべース電極、コレクタ電極、エミッタ電極とし
てAlSi電極を用いていた。そして、エミッタ電極を
構成するAlSi電極10cは、SBDの金属電極部を
も兼用していた。
【0009】ここで、電極配線の材料として、AlSi
を用いるのは、以下のような理由による。
【0010】すなわち、配線材料として一般的に用いら
れる純Al(アルミニウム)は、ベースおよびエミッタ
拡散が浅く形成されたNPNトランジスタには適さな
い。つまり、電極配線の材料としてAlを用いると、そ
の拡散が浅く形成されたN型エミッタ拡散層7におい
て、Alスパイクが発生する。この結果、エミッタ・ベ
ース間がショートするという問題点があった。これによ
り、製造工程において歩留り(良品率)を向上させるこ
とができないという問題点があった。従来ではこのよう
なAlスパイクによるEBショートを防止するため、純
AlにSiを若干量混入したAlSiを用いていた。
【0011】しかしながら、電極配線材料(SBDの電
極配線材料)として、AlSiを用いると、SBDの特
性に経時変化が生じるという不都合があった。このSB
Dの特性の経時変化は、AlSi中に過飽和量含まれて
いるSiが析出することに起因する。このようにSBD
の特性に経時変化が生じると、SBDを含むSBDクラ
ンプNPNトランジスタの特性にも悪影響を及ぼすとい
う問題点があった。
【0012】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、高速化および高集積化のために
トランジスタのベースおよびエミッタ拡散が浅く形成さ
れた場合にも、経時変化のない安定した特性を有する半
導体装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明における半導体
装置は、第1導電型の半導体基板上にショットキ・バリ
ア・ダイオードが付加されたトランジスタが形成される
半導体装置であって、半導体基板の主表面上の所定領域
に形成された第2導電型を有する第1の不純物領域と、
第1の不純物領域の表面上の所定領域に形成された第1
導電型を有する第2の不純物領域と、第2の不純物領域
の表面上の所定領域に形成された第2導電型を有する第
3の不純物領域と、第1の不純物領域に電気的に接続さ
れ、トランジスタのコレクタ電極を構成するAl以外の
金属材料からなる第1の電極配線層と、第3の不純物領
域に電気的に接続され、トランジスタのエミッタ電極を
構成するAl以外の金属材料からなる第2の電極配線層
と、第1および第2の不純物領域に電気的に接続され、
ショットキ・バリア・ダイオードの金属電極を構成する
とともにトランジスタのベース電極を構成するAlから
なる第3の電極配線層とを備えている。
【0014】
【作用】この発明にかかる半導体装置では、トランジス
タのコレクタ電極を構成する第1の電極配線層がAl以
外の金属材料から構成され、トランジスタのエミッタ電
極を構成する第2の電極配線層がAl以外の金属材料か
ら構成され、ショットキ・バリア・ダイオードの金属電
極を構成するとともにトランジスタのベース電極を構成
する第3の電極配線層がAlから構成されるので、エミ
ッタ領域へのAlスパイクによるエミッタ・ベース間の
ショート現象が防止され、かつ、ショットキ・バリア・
ダイオードの特性が経時変化することがない。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0016】図1は、本発明の一実施例によるSBDク
ランプNPNトランジスタを示した断面構造図である。
【0017】図1を参照して、本実施例のSBDクラン
プNPNトランジスタは、P型半導体基板1と、P型半
導体基板1の表面上の所定領域に埋込むように形成され
たN型埋込拡散層2と、P型半導体基板1上にエピタキ
シャル成長によって形成されたN型エピタキシャル層4
と、N型エピタキシャル層4の表面上の所定領域にP型
半導体基板1に達するように形成された隣接する素子間
を分離するためのP型分離拡散層3と、P型分離拡散層
3によって囲まれたN型エピタキシャル層4の表面上の
所定領域に形成されたP型べース拡散層6と、P型ベー
ス拡散層6の表面上の所定領域に形成されたN型エミッ
タ拡散層7と、N型エピタキシャル層4のP型ベース拡
散層6が形成される領域から所定間隔を隔ててN型埋込
拡散層2に到達するように形成されたN型コレクタ補償
拡散層5と、N型エピタキシャル層4上に所定の厚みで
形成され、N型コレクタ補償拡散層5、N型エミッタ拡
散層7、N型べース拡散層6およびN型エピタキシャル
層4の表面上に開孔部を有するシリコン表面保護膜8
と、シリコン表面保護膜8の開孔部を介してN型コレク
タ補償拡散層5に電気的に接続するように形成され、N
PNトランジスタのコレクタ電極を構成するAlSi電
極9aと、シリコン表面保護膜8の開孔部を介してN型
エミッタ拡散層7に電気的に接続するように形成され、
NPNトランジスタのエミッタ電極を構成するAlSi
電極9bと、シリコン表面保護膜8およびAlSi電極
9a,9bを覆うように形成され、P型ベース拡散層6
およびN型エピタキシャル層4の上に形成されたシリコ
ン表面保護膜8の開孔部よりもさらに大きい開孔部を有
する層間絶縁膜10と、シリコン表面保護膜8および層
間絶縁膜10に設けられた開孔部を介してP型ベース拡
散層6、N型エピタキシャル層4に電気的に接続するよ
うに形成され、NPNトランジスタのベース電極を構成
するとともにSBDの金属電極部分を構成するAl電極
11と、層間絶縁膜10およびAl電極11を覆うよう
に形成されたチップ表面保護膜12とを備えている。
【0018】本実施例のSBD(ショットキ・バリア・
ダイオード)は、N型エピタキシャル層4と、Al電極
11とによって構成される。NPNトランジスタは、N
型エミッタ拡散層7、P型ベース拡散層6、N型エピタ
キシャル層4およびN型コレクタ補償拡散層5によって
構成される。
【0019】本実施例では、このように、NPNトラン
ジスタのエミッタ電極およびコレクタ電極をAlSi電
極によって構成し、SBDの金属電極とNPNトランジ
スタのベース電極を兼用する電極をAl電極11により
構成する。このように構成することによって、NPNト
ランジスタのエミッタ領域では、その拡散が浅い場合で
もAlスパイクによるエミッタ・ベース間のショートが
生じることがない。また、SBDの金属電極部分がAl
電極11によって形成されているため、従来のようにS
iが析出することもない。この結果、従来のようにSB
Dの特性が経時変化するという不都合も生じない。した
がって、本実施例では、半導体装置の高速化および高集
積化のためにNPNトランジスタのベースおよびエミッ
タ拡散が浅く形成された場合にも、SBDの経時変化の
ない安定した特性を有するSBDクランプNPNトラン
ジスタが得られる。
【0020】図2ないし図4は、図1に示したSBDク
ランプNPNトランジスタの製造プロセス(第1工程〜
第3工程)を説明するための断面構造図である。図1お
よび、図2ないし図4を参照して、次に本実施例のSB
DクランプNPNトランジスタの製造プロセスについて
説明する。
【0021】まず、図2に示すように、通常のバイポー
ラICプロセスを用いて、P型半導体基板1上にN型コ
レクタ補償拡散層5、N型エミッタ拡散層7、P型ベー
ス拡散層6およびN型エピタキシャル層4からなるNP
Nトランジスタを形成する。N型エピタキシャル層4上
に所定の厚みでシリコン表面保護膜8を形成する。シリ
コン表面保護膜8のN型コレクタ補償拡散層5上および
N型エミッタ拡散層7上に位置する領域にそれぞれ開孔
部を形成する。次に、全面にAlSi層(図示せず)を
形成する。AlSi層の上の所定領域にフォトレジスト
(図示せず)を形成する。このフォトレジストを用いて
異方性ドライエッチングすることにより、AlSi電極
9a,9bを形成する。
【0022】次に、図3に示したように、全面を覆うよ
うに層間絶縁膜10を形成する。層間絶縁膜10上に、
SBDの電極部分およびNPNトランジスタのべース電
極形成領域の上方に開孔部を有するフォトレジスト13
を形成する。フォトレジスト13をマスクとして、層間
絶縁膜10を等方性ドライエッチングする。この等方性
ドライエッチングにより、層間絶縁膜10の開孔部はフ
ォトレジスト13の開孔部より大きくなるように形成さ
れる。
【0023】次に、図4に示すように、レジストマスク
13(図3参照)をそのまま用いて、異方性エッチング
することにより、シリコン表面保護膜8を開孔する。こ
れによって、P型ベース拡散層6およびN型エピタキシ
ャル層4の所定領域上に、2段階の大きさを有する2層
構造のコンタクトホール14が形成される。
【0024】最後に、図1に示したように、層間絶縁膜
10および開孔部14上の全面にAl層を形成する。通
常のフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用
いてSBDの金属電極部分およびNPNトランジスタの
ベース電極を兼用するAl電極11を形成する。層間絶
縁膜10およびAl電極11を覆うようにチップ表面保
護膜12を形成する。これによって、本実施例のSBD
クランプNPNトランジスタが完成される。
【0025】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、トラ
ンジスタのコレクタ電極を構成する第1の電極配線層を
Al以外の金属材料によって構成し、トランジスタのエ
ミッタ電極を構成する第2の電極配線層をAl以外の金
属材料により構成し、ショットキ・バリア・ダイオード
の金属電極を構成するとともにトランジスタのベース電
極を構成する第3の電極配線層をAlによって構成する
ことによって、トランジスタのベースおよびエミッタ拡
散が浅い場合にもエミッタ領域へのAlスパイクによる
エミッタ・ベース間のショート現象が防止され、かつ、
ショットキ・バリア・ダイオードの特性が経時変化する
ことがない。この結果、高速化および高集積化のために
トランジスタのベースおよびエミッタ拡散が浅く形成さ
れた場合にも経時変化のない安定した特性を有する半導
体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるSBD(ショットキ・
バリア・ダイオード)クランプNPNトランジスタを示
した断面構造図である。
【図2】図2に示したSBDクランプNPNトランジス
タの製造プロセスの第1工程を説明するための断面構造
図である。
【図3】図2に示したSBDクランプNPNトランジス
タの製造プロセスの第2工程を説明するための断面構造
図である。
【図4】図2に示したSBDクランプNPNトランジス
タの製造プロセスの第3工程を説明するための断面構造
図である。
【図5】従来のSBDクランプNPNトランジスタを示
した断面構造図である。
【図6】図5に示したSBDクランプNPNトランジス
タの等価回路図である。
【符号の説明】
1:P型半導体基板 2:N型埋込拡散層 3:P型分離拡散層 4:N型エピタキシャル層 5:N型コレクタ補償拡散層 6:P型ベース拡散層 7:N型エミッタ拡散層 8:シリコン表面保護膜 9a,9b:AlSi電極 10:層間絶縁膜 11:Al電極 12:チップ表面保護膜 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 第1導電型の半導体基板上に、ショット
    キ・バリア・ダイオードが付加されたトランジスタが形
    成される半導体装置であって、 前記半導体基板の主表面上の所定領域に形成された第2
    導電型を有する第1の不純物領域と、 前記第1の不純物領域の表面上の所定領域に形成された
    第1導電型を有する第2の不純物領域と、 前記第2の不純物領域の表面上の所定領域に形成された
    第2導電型を有する第3の不純物領域と、 前記第1の不純物領域に電気的に接続され、前記トラン
    ジスタのコレクタ電極を構成するAl(アルミニウム)
    以外の金属材料からなる第1の電極配線層と、 前記第3の不純物領域に電気的に接続され、前記トラン
    ジスタのエミッタ電極を構成するAl以外の金属材料か
    らなる第2の電極配線層と、 前記第1および第2の不純物領域に電気的に接続され、
    ショットキ・バリア・ダイオードの金属電極を構成する
    とともに、前記トランジスタのベース電極を構成するA
    lからなる第3の電極配線層とを備えた、半導体装置。
JP3180796A 1991-07-22 1991-07-22 半導体装置 Withdrawn JPH0529553A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6690037B1 (en) * 2000-08-31 2004-02-10 Agere Systems Inc. Field plated Schottky diode

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6690037B1 (en) * 2000-08-31 2004-02-10 Agere Systems Inc. Field plated Schottky diode

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981008