JPS6110275A - Semiconductor device - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/1004—Base region of bipolar transistors
- H01L29/1008—Base region of bipolar transistors of lateral transistors
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
この発明は、ラテラルPNP型トランジスタを含む、半
導体装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application This invention relates to a semiconductor device including a lateral PNP transistor.
(ロ)従来技術
一般に、集積回路における回路特性上の要求によりラテ
ラルPNP型トランジスタおよびNPN型トランジスタ
等を同一チップ内に形成することは通常行われている。(b) Prior Art In general, it is common practice to form lateral PNP transistors, NPN transistors, etc. on the same chip due to requirements for circuit characteristics in integrated circuits.
そしてこのとき、前記NPN型トランジスタの利得を向
上さゼるには、エピタキシャル層の比抵抗を低くして飽
和抵抗を下げる必要があり、−力ラテラルPNP型トラ
ンジスタの利得を向上させるには、エピタキシャル層の
比抵抗を高くしてやる必要がある。しかしながら、最近
では消費電力の低減のため集積回路装置そのものの駆動
電圧の低電圧化が進みエピタキシャル層の比抵抗を低く
することにより、NPN型トランジスタの利f44を向
上さゼる傾向になっている。この場合、エピタキシャル
層の比抵抗を低くするにつれてラテラルPNP型トラン
ジスタの電流増幅度hfeは低くなる。そのため、電流
増幅度hfeの高いラテラルPNP型トランジスタを形
成するには、素子形状を大きしな+Jればならないとい
う問題を生しる。At this time, in order to improve the gain of the NPN type transistor, it is necessary to lower the specific resistance of the epitaxial layer to lower the saturation resistance. It is necessary to increase the resistivity of the layer. However, recently, in order to reduce power consumption, the driving voltage of integrated circuit devices themselves has been lowered, and there is a tendency to improve the gain f44 of NPN transistors by lowering the resistivity of the epitaxial layer. . In this case, as the specific resistance of the epitaxial layer is lowered, the current amplification degree hfe of the lateral PNP transistor becomes lower. Therefore, in order to form a lateral PNP transistor with a high current amplification degree hfe, a problem arises in that the element shape must be large +J.
そこで、電流増幅度hfeの高いラテラルI) NP型
トランジスタの形成において、同一素子形状で異なる電
流増幅度hfeを得ることのできる半導体装置が望まれ
ている。Therefore, in forming a lateral I) NP type transistor with a high current amplification degree hfe, a semiconductor device is desired that can obtain different current amplification degrees hfe with the same element shape.
(ハ)目的
この発明は、同一素子形状で異なる電流増幅度hfeを
得ることのできる半導体装置を提供することを目的とし
ている。(c) Purpose This invention aims to provide a semiconductor device that can obtain different current amplification degrees hfe with the same element shape.
(ニ)構成
この発明に係る半導体装置は、ラテラルPNP型トラン
ジスタを含む半導体装置であって、エミッタ層とコレク
タ層との間にエピタキシャル層の濃度よりも低い濃度で
、しかも同じ極性の不純物層を形成したことを特徴とし
ている。(D) Structure The semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device including a lateral PNP transistor, and has an impurity layer formed between an emitter layer and a collector layer at a concentration lower than that of the epitaxial layer, but with the same polarity. It is characterized by the fact that it was formed.
(ホ)実施例
第1図はこの発明に係る半導体装置の一実施例を示した
断面説明図である。(e) Embodiment FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing an embodiment of a semiconductor device according to the present invention.
第1図において、■はラテラルPNP型トランジスタ、
10はP型のシリコンからなる半導体基板であり、N中
型の埋め込み拡散層11と、特にベースを形成するエピ
タキシャル層12と、各素子を分離する分離拡散1’i
13とが形成されている。In Figure 1, ■ is a lateral PNP transistor;
Reference numeral 10 denotes a semiconductor substrate made of P-type silicon, which includes an N medium-sized buried diffusion layer 11, an epitaxial layer 12 forming a base in particular, and an isolation diffusion layer 1'i for separating each element.
13 are formed.
前記エピタキシャル層12には、P中型のエミッタ層1
4と、P中型のコレクタ層15と、N中型のベースのコ
ンタクト層16と、前記エミッタ層14とコレクタ層1
5との間に形成されたN−一型の不純物層17とを形成
している。この不純物層17は、前記エピタキシャルI
′g12の濃度よりも薄い濃度であり、しかも同じ極性
である。The epitaxial layer 12 includes a P medium emitter layer 1.
4, a P medium-sized collector layer 15, an N medium-sized base contact layer 16, the emitter layer 14 and the collector layer 1.
5 and an N-1 type impurity layer 17 formed between the N-type impurity layer 17 and This impurity layer 17 is formed on the epitaxial I
The concentration is lower than that of 'g12, and it has the same polarity.
20は絶縁欣としてのシリコン酸化膜であり、その膜厚
は比較的厚く形成されている。Reference numeral 20 denotes a silicon oxide film serving as an insulator, and the film thickness thereof is relatively thick.
30aはエミッタJif14に接続しているエミッタ電
極である。30bはコレク列引5に接続しているコレク
タ領域である。30cはベースのコンタクト層16に接
続しているベース電極である。30a is an emitter electrode connected to the emitter Jif14. 30b is a collector area connected to the collector column 5. 30c is a base electrode connected to the contact layer 16 of the base.
次に上述した半導体装置の製造方法を第2図に従って説
明する。尚、ラテラルPNP型トランジスタとNPN型
のトランジスタとを同時に形成する場合について説明す
る。Next, a method for manufacturing the above-mentioned semiconductor device will be explained with reference to FIG. Note that a case will be described in which a lateral PNP transistor and an NPN transistor are formed at the same time.
第2図は第1図に示した半導体装置の製造方法の一実施
例を示す断面説明図である。但し、第1図と同一部分は
同一符合で示している。 ′(δ)半導体基板10の
表面に埋め込み拡散層11を形成し、エピタキシャル層
12を成長させる。分離拡散層13でもって各素子に分
離する。この基板10の表面に比較的膜厚が厚いソリコ
ン酸化膜20を形成する。次に、ラテラルPNP型トラ
ンジスタ1のエミッタ領域およびコレクタ領域およびN
PN型トランジスタ40のベース領域を形成する部分以
外の基板表面をホトレジスト50で覆う。FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing an embodiment of the method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1. However, the same parts as in FIG. 1 are indicated by the same reference numerals. '(δ) A buried diffusion layer 11 is formed on the surface of the semiconductor substrate 10, and an epitaxial layer 12 is grown. The isolation diffusion layer 13 separates each element. A relatively thick solicon oxide film 20 is formed on the surface of this substrate 10. Next, the emitter region and collector region of the lateral PNP transistor 1 and the N
The surface of the substrate other than the portion forming the base region of the PN type transistor 40 is covered with a photoresist 50.
(b) 前記ホトレジスト50をマスクとしてシリコ
ン酸化fli20を選択エツチングする。そして、前記
ホトレジスト50を除去した基板表面のシリコン酸化膜
20をマスクとしてP中型の不純物(例えば、ボロン)
をイオン打込みする。(b) Using the photoresist 50 as a mask, the silicon oxide fli 20 is selectively etched. Then, using the silicon oxide film 20 on the substrate surface from which the photoresist 50 has been removed as a mask, P medium-sized impurities (for example, boron) are added.
ion implantation.
(C1前記イオン打込みされた基板を熱処理して拡散さ
せることにより、ラテラルPNP型トランジスタ1のエ
ミッタFii14およびコレク列引5を形成すると共に
、NPN型トランジスタ40のベース層41を形成する
。(C1) The ion-implanted substrate is heat-treated and diffused to form the emitter Fii 14 and collector column 5 of the lateral PNP transistor 1, as well as the base layer 41 of the NPN transistor 40.
(d) 前記ラテラルPNP型トランジスタ1のエミ
ッタ層14とコレクタ層15との間で、かつ、このエミ
ッタ層14とコレクタ層15とにオーバラップするよう
な領域以外の基板表面を新たなホトレジスト51で覆う
。このホトレジスト51をマスクとして前記シリコン酸
化膜20を選択エツチングする。(d) A new photoresist 51 is applied to the surface of the substrate except for the area between the emitter layer 14 and the collector layer 15 of the lateral PNP transistor 1 and where the emitter layer 14 and the collector layer 15 overlap. cover. Using this photoresist 51 as a mask, the silicon oxide film 20 is selectively etched.
(e) 前記選択エツチングされたシリコン酸化膜2
0をマスクとして例えば濃度の薄いP型の不純物(例え
ば、ボロン)をイオン打込みする。しかる後、熱処理す
るごとにより不純物層17を形成する(一点鎖線で示す
)。(e) The selectively etched silicon oxide film 2
Using 0 as a mask, for example, a low concentration P-type impurity (eg, boron) is ion-implanted. Thereafter, an impurity layer 17 is formed by each heat treatment (indicated by a chain line).
(fl ラテラルPNP型トランジスタ1のベースの
コンタクト領域と、NPN型トランジスタ40のエミッ
タ領域およびコレクタのコンタクト領域を形成する部分
以外の基板表面をホトレジスト52で覆う。(fl Cover the substrate surface with a photoresist 52 except for the portion where the base contact region of the lateral PNP transistor 1 and the emitter region and collector contact region of the NPN transistor 40 are to be formed.
(g) このホトレジスト52をマスクとして前記シ
リコン酸化膜20を選択エツチングする。しかる後、こ
のシリコン酸化M*20をマスクとしてN中型の不純物
(例えば、砒素)をイオン打込みする。(g) Using this photoresist 52 as a mask, the silicon oxide film 20 is selectively etched. Thereafter, using this silicon oxide M*20 as a mask, N medium size impurity (eg, arsenic) is ion-implanted.
(h) 前記イオン打込みされた基板を熱処理して拡
散することにより、ラテラルPNP型トランジスタ1の
ベースのコンタクト層16と、NPN型トランジスタ4
0のエミッタ層42およびコレクタのコンタクト層43
を形成する。(h) By heat-treating and diffusing the ion-implanted substrate, the contact layer 16 of the base of the lateral PNP transistor 1 and the NPN transistor 4 are formed.
0 emitter layer 42 and collector contact layer 43
form.
(1)以下通當の半導体装置の製造方法と同様に各電極
が形成される。(1) Each electrode is formed in the same manner as in the conventional semiconductor device manufacturing method.
尚、上述した製造方法の(al〜(e)までの工程は、
以下のような方法であってもよく、第3図に従って説明
する。In addition, the steps (al to (e)) of the above-mentioned manufacturing method are as follows:
The following method may be used, and will be explained with reference to FIG.
第3図は第1図に示した半導体装置の製造方法の別の実
施例を示す断面説明図である。尚、第2図と同一部分は
同一符合で示している。FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing another embodiment of the method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. Note that the same parts as in FIG. 2 are indicated by the same reference numerals.
(al 基板10の表面に絶縁膜としての熱酸化膜2
1(膜厚としては例えば、1000人位)を形成する。(Al Thermal oxide film 2 as an insulating film on the surface of the substrate 10
1 (film thickness is, for example, about 1000 layers).
次に、ラテラルPNP型トランジスタ1のエミソク領域
およびコレクタ領域およびNPN型トランジスタ40の
ベース領域を形成する部分以外の基板表面をホトレジス
ト53で覆う。このホトレジスト53をマスクとしてP
中型の不純物(例えば、ボロン)をイオン打込みする。Next, the surface of the substrate other than the portion where the emitter region and collector region of the lateral PNP transistor 1 and the base region of the NPN transistor 40 are to be formed is covered with a photoresist 53. Using this photoresist 53 as a mask, P
Ion implant a medium-sized impurity (eg, boron).
そして前記ホトレジスト53を除去する。Then, the photoresist 53 is removed.
(bl 不純物117を形成すべき領域以外の基板表
面を新たなホトレジスト54で覆う。このホトレジスト
54をマスクとしてP型不純物(例えば、ボロン)をイ
オン打込みする。そして、前記ホトレジスト54を除去
する。(bl Cover the surface of the substrate other than the region where the impurity 117 is to be formed with a new photoresist 54. Using this photoresist 54 as a mask, ions of a P-type impurity (for example, boron) are implanted. Then, the photoresist 54 is removed.
(C) 前記二回にわたってイオン打込みされた基板
を熱処理して拡散させることにより、ラテラルPNP型
)ランジスタ1のエミッタ層14とコレクタ層15と不
純物層17とを形成すると共に、NPN型トランジスタ
40のベース141を形成する。このとき、熱酸化膜2
1が厚く成長される(第2図に示すシリコン酸化膜20
の膜厚と同じ位)。(C) By heat-treating and diffusing the substrate into which ions have been implanted twice, the emitter layer 14, collector layer 15, and impurity layer 17 of the lateral PNP transistor 1 are formed, as well as the impurity layer 17 of the NPN transistor 40. A base 141 is formed. At this time, the thermal oxide film 2
1 is grown thickly (silicon oxide film 20 shown in FIG.
(same as the film thickness).
尚、上述した別の実施例によると、第2図に示した製造
方法と比較して、工程数を削減できるという効果を奏す
る。It should be noted that, according to the above-described other embodiment, the number of steps can be reduced compared to the manufacturing method shown in FIG. 2.
(へ)効果
この発明は、エミッタ層とコレクタ層との間に、エピタ
キシャルIiJの濃度よりも低い濃度で、しかも同じ極
性の不純物層を形成している。従って、この発明によれ
ば、前記不純物層の濃度を適宜に設定することにより、
同一素子形状で異なる電流増幅度hreを得ることがで
きる。即ち、エピタキシャル層の比抵抗を低くしても素
子形状を太き(することなく電流増幅度hfeを高くす
ることができる。(f) Effects In this invention, an impurity layer is formed between the emitter layer and the collector layer, with a concentration lower than that of the epitaxial IiJ, but with the same polarity. Therefore, according to the present invention, by appropriately setting the concentration of the impurity layer,
Different current amplification degrees hre can be obtained with the same element shape. That is, even if the specific resistance of the epitaxial layer is lowered, the current amplification degree hfe can be increased without making the element shape thicker.
第1図はこの発明に係る半導体装置の一実施例を示す断
面説明図、第2図は第1図に示した半導体装置の製造方
法の一実施例を示す断面説明図、第3図は第1図に示し
た半導体装置の製造方法の別の実施例を示す断面説明図
である。
10・・・半導体基板、12・・・エピタキシャル層、
14・・ ・エミッタ層、15・・・コレクタ層、17
・・・不純物層。
特許出願人 ローム株式会社
代理人 弁理士 大 西 孝 治
第1図1 is an explanatory cross-sectional view showing one embodiment of a semiconductor device according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing an example of the method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 2 is a cross-sectional explanatory diagram showing another example of the method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1; 10... Semiconductor substrate, 12... Epitaxial layer,
14... Emitter layer, 15... Collector layer, 17
...Impurity layer. Patent Applicant: ROHM Co., Ltd. Agent, Patent Attorney: Takaharu Ohnishi Figure 1
Claims (1)
において、エミッタ層とコレクタ層との間にエピタキシ
ャル層の濃度よりも低い濃度で、しかも同じ極性の不純
物層を形成したことを特徴とする半導体装置。(1) A semiconductor device including a lateral PNP transistor, characterized in that an impurity layer is formed between an emitter layer and a collector layer at a concentration lower than that of the epitaxial layer and of the same polarity.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13141084A JPS6110275A (en) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13141084A JPS6110275A (en) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | Semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6110275A true JPS6110275A (en) | 1986-01-17 |
Family
ID=15057316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13141084A Pending JPS6110275A (en) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6110275A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50156376A (en) * | 1974-06-05 | 1975-12-17 | ||
JPS5115380A (en) * | 1974-07-29 | 1976-02-06 | Nippon Telegraph & Telephone | HANDOTA ISOCHI |
JPS57211774A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-25 | Hitachi Ltd | Lateral type transistor |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP13141084A patent/JPS6110275A/en active Pending
Patent Citations (3)
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