JPH0661338A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0661338A
JPH0661338A JP13644492A JP13644492A JPH0661338A JP H0661338 A JPH0661338 A JP H0661338A JP 13644492 A JP13644492 A JP 13644492A JP 13644492 A JP13644492 A JP 13644492A JP H0661338 A JPH0661338 A JP H0661338A
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JP
Japan
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type
buried layer
layer
type buried
semiconductor device
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Withdrawn
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JP13644492A
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English (en)
Inventor
Sanekatsu Takahashi
実且 高橋
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】N型埋込層に外包されたP型埋込層を有してP
型半導体基板に形成される縦型PNPバイポーラ半導体
装置において、P型埋込層,N型埋込層,P型半導体基
板による寄生PNP効果を低減し、縦型PNPバイポー
ラ半導体装置のP型半導体基板に対する耐圧を下ること
なしにこの縦型PNPバイポーラ半導体装置の素子寸法
の縮小を可能にする。 【構成】P型半導体基板1表面にはN型埋込層2,P型
埋込層3が設けられ、さらに、P型埋込層3の側面周囲
を囲み,N型埋込層2の周囲においてこれと接続し,か
つN型埋込層2の周囲に沿った姿態を有して、N型埋込
層2より不純物濃度の高い第2N型埋込層4が設けられ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
バイポーラ半導体装置の埋込層の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、縦型PNPバイポーラ半導体装
置と縦型NPNバイポーラ半導体装置とが同一半導体基
板に形成される場合、縦型PNPバイポーラ半導体装置
は、縦型NPNバイポーラ半導体装置の形成と同一の工
程が利用される。縦型NPNバイポーラ半導体装置の場
合、P型半導体基板の所定領域に砒素もしくはアンチモ
ン等の不純物を導入してN型埋込層を形成した後、所望
の膜厚のN型エピタキシャル層をP型半導体基板上に成
長させる。このN型埋込層は、N型エピタキシャル層の
表面に形成されたN型拡散層と接続し、N型エピタキシ
ャル層に流れこんだ電流をこのN型拡散層を介して低抵
抗で半導体装置の外部へ引き出し、このNPNバイポー
ラ半導体装置のコレクタとして機能する。このNPNバ
イポーラ半導体装置は、上記のN型埋込層とP型半導体
基板との間とPN接合により、一定電位に印加されたP
型半導体基板から電気的に分離される。
【0003】バイポーラ半導体装置の断面図である図2
を参照すると、上述の従来の縦型PNPバイポーラ半導
体装置は、P型半導体基板1表面の所定領域には燐の導
入による低濃度のN型埋込層2が設けられ、N型埋込層
2に外包された姿態を有してコレクタとして機能するP
型埋込層3が設けられている。このような姿態を得るた
めに、このN型埋込層2は縦型NPNバイポーラ半導体
装置のN型埋込層と同時に形成することはできず、この
N型埋込層2の形成には1000℃以上の高温で数時間
の熱処理が行なわれる。P型半導体基板1上には所望の
膜厚のN型エピタキシャル層5が設けられ、N型エピタ
キシャル層5の表面,上にはシリコン酸化膜7a,7b
が設けられ、シリコン酸化膜7aの直下にはP型半導体
基板1の表面に達するP型のチャネルストッパー6が設
けられている。さらにN型エピタキシャル層5表面には
ベースとなるN型拡散層9,N型拡散層9に外包された
エミッタとなるP型拡散層10が設けられ、P型埋込層
3に達するP型拡散層8が設けられている。これらの拡
散層8,9,10は、シリコン酸化膜7bに設けられた
開口部を介して、それぞれ電極11に接続させる。P型
埋込層3がP型拡散層8と接続されることにより、コレ
クタ電流を低抵抗で半導体装置の外部へ引き出すことが
できる。
【0004】上記N型埋込層2,P型埋込層3によりこ
の縦型PNPバイポーラ半導体装置はP型半導体基板1
と電気的に分離され、上記チャネルストッパー6,シリ
コン酸化膜7aにより他の半導体装置と電気的に分離さ
れる。N型埋込層2とP型埋込層3との間のPN接合耐
圧は、この縦型PNPバイポーラ半導体装置のベース
(N型拡散層9)開放時のエミッタ(P型拡散層10)
−コレクタ間耐圧に相当する値でなければならない。し
たがって、エミッタ−コレクタ間耐圧の順方向の電流増
幅率とは反比例の関係にあることから、P型埋込層3が
エミッタ,N型埋込層2がベース,P型半導体基板1が
コレクタとなる寄生PNPバイポーラトランジスタの順
方向の電流増幅率をできるだけ小さくなるように設計す
ることが必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の縦型PN
Pバイポーラ半導体装置では、製造に必要な熱処理に応
じて、P型埋込層3に対するN型埋込層2のオーバーラ
ップ寸法を見込んで設計する必要がある。なぜならば、
P型埋込層3がエミッタ,N型埋込層2がベース,P型
半導体基板1がコレクタとなる寄生PNPバイポーラト
ランジスタにおいて、このオーバーラップ寸法が小さい
と、P型埋込層3の側面方向でこの寄生トランジスタの
ベース領域となるN型埋込層2の幅が狭くなり、順方向
の電流増幅率が著しく増大し、この寄生トランジスタの
エミッタ−コレクタ間耐圧が低下する。したがって、P
型埋込層3に対するN型埋込層2のオーバーラップ寸法
を縮小することは不可能となり、半導体装置の素子寸法
縮小の妨げとなるという問題点がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
一導電型の半導体基板上に設けられた逆導電型のエピタ
キシャル層と、このエピタキシャル層の表面に設けられ
た逆導電型の第1の拡散層と、第1の拡散層に外包さ
れ,かつこのエピタキシャル層の表面に設けられた一導
電型の第2の拡散層と、半導体基板の表面に設けられた
逆導電型の第1の埋込層と、第1の埋込層に外包され,
かつ半導体基板の表面に設けられた一導電型の第2の埋
込層と、このエピタクシャル層の表面に設けられ,かつ
第2の埋込層と接続する一導電型の第3の拡散層とを有
し、さらに、第1の埋込層の不純物濃度より高い不純物
濃度を有して,第1の埋込層の周囲において第1の埋込
層と接続し,かつ第1の埋込層の周囲に沿って半導体基
板の表面に設けられた逆導電型の第3の埋込層を有して
いる。
【0007】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0008】縦型PNPバイポーラ半導体装置と縦型N
PNバイポーラ半導体装置とが同一半導体基板に形成さ
れる場合の縦型PNPバイポーラ半導体装置の断面図で
ある図1の参照すると、本発明の一実施例は、P型半導
体基板1表面の所定領域には低濃度のN型埋込層2(第
1の埋込層)が設けられ、N型埋込層2に外包された姿
態を有してコレクタとして機能するP型埋込層3(第2
の埋込層)が設けられている。さらに、P型埋込層3の
側面周囲を囲み,N型埋込層2の周囲においてこれと接
続し,かつN型埋込層2の周囲に沿った姿態を有して、
N型埋込層2より不純物濃度の高い第2N型埋込層4
(第3の埋込層)が設けられている。
【0009】P型半導体基板1上には所望の膜厚のN型
エピタキシャル層5が設けられ、N型エピタキシャル層
5の表面,上にはシリコン酸化膜7a,7bが設けら
れ、シリコン酸化膜7aの直下にはP型半導体基板1の
表面に達するP型のチャネルストッパー6が設けられて
いる。さらにN型エピタキシャル層5表面にはベースと
なるN型拡散層9(第1の拡散層),N型拡散層9に外
包されたエミッタとなるP型拡散層10(第2の拡散
層)が設けられ、P型埋込層3に達するP型拡散層8
(第3の拡散層)が設けられている。これらの拡散層
8,9,10は、シリコン酸化膜7bに設けられた開口
部を介して、それぞれ電極11に接続させる。P型埋込
層3がと接続されることにより、コレクタ電流を低抵抗
で半導体装置の外部へ引き出すことができる。
【0010】上記N型埋込層2,P型埋込層3によりこ
の縦型PNPバイポーラ半導体装置はP型半導体基板1
の電気的に分離され、上記チャネルストッパー6,シリ
コン酸化膜7aにより他の半導体装置と電気的に分離さ
れる。
【0011】上述のような姿態を得るために、他の埋込
層2,3の形成に先だってN型埋込層2を形成する。N
型埋込層2の形成には、不純物として拡散係数の大きな
燐が導入され,1000℃以上の高温で数時間の熱処理
が行なわれる。一方、第2N型埋込層4は、N型埋込層
2を形成した後に形成され、砒素もしくはアンチモン等
の拡散係数の小さな不純物を導入し、900〜1000
℃程度で1時間以内の熱処理により形成される。この第
2N型埋込層4の形成は、縦型NPNバイポーラ半導体
装置のN型埋込層と同時に形成してもよい。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、縦型PN
Pバイポーラ半導体装置の埋込層の構造において、高濃
度の第2のN型埋込層によってP型埋込層の周囲を囲む
構造としている。このため、このP型埋込層を形成する
前に形成する第1のN型埋込層のP型埋込層に対する側
面方向のオーバーラップ寸法を縮小しても、P型埋込層
がエミッタ,第1のN型埋込層がベース,P型半導体基
板がコレクタとなる寄生バイポーラトランジスタにおい
て、P型埋込層の側面方向でのベースの不純物濃度が高
くなり、順方向の電流増幅率は大きくならず、P型埋込
層とP型半導体基板との間の(エミッタ−コレクタ)耐
圧を下ることなく、P型埋込層に対する第1のN型埋込
層のオーバーラップ寸法を縮小することができ、縦型P
NPバイポーラ半導体装置の素子寸法を縮小することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を説明するための断面図であ
る。
【図2】従来の縦型PNPバイポーラ半導体装置を説明
するための断面図である。
【符号の説明】
1 P型半導体基板 2 N型埋込層 3 P型埋込層 4 第2N型埋込層 5 N型エピタキシャル層 6 チャネルストッパー 7a,7b シリコン酸化膜 8 P型拡散層 9 N型拡散層(ベース) 10 P型拡散層(エミッタ) 11 電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一導電型の半導体基板上に設けられた逆
    導電型のエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層の
    表面に設けられた逆導電型の第1の拡散層と、前記第1
    の拡散層に外包され,かつ前記エピタキシャル層の表面
    に設けられた一導電型の第2の拡散層と、前記半導体基
    板の表面に設けられた逆導電型の第1の埋込層と、前記
    第1の埋込層に外包され,かつ前記半導体基板の表面に
    設けられた一導電型の第2の埋込層と、前記エピタクシ
    ャル層の表面に設けられ,かつ前記第2の埋込層と接続
    する一導電型の第3の拡散層とを有することと、 さらに、前記第1の埋込層の不純物濃度より高い不純物
    濃度を有して,前記第1の埋込層の周囲において前記第
    1の埋込層と接続し,かつ前記第1の埋込層の周囲に沿
    って前記半導体基板の表面に設けられた逆導電型の第3
    の埋込層を有することと、を併せて特徴とする半導体装
    置。
JP13644492A 1992-05-28 1992-05-28 半導体装置 Withdrawn JPH0661338A (ja)

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JP13644492A JPH0661338A (ja) 1992-05-28 1992-05-28 半導体装置

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Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990803