JPS6167253A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS6167253A
JPS6167253A JP19025084A JP19025084A JPS6167253A JP S6167253 A JPS6167253 A JP S6167253A JP 19025084 A JP19025084 A JP 19025084A JP 19025084 A JP19025084 A JP 19025084A JP S6167253 A JPS6167253 A JP S6167253A
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JP
Japan
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layer
electrode
semiconductor device
elements
transistor
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Pending
Application number
JP19025084A
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English (en)
Inventor
Yoshinobu Kakihara
柿原 良亘
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPS6167253A publication Critical patent/JPS6167253A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の111用分野) 本発明は、素子間分離を特徴とする半導体装置に関ずろ
(従来技術) 最近、半導体装置は、高速化、高密度化、高集積化へと
技術変革を遂げつつある。
その中でも、CM OSやN M OSのLSIは、低
消費電力駆動や大容量なとの特徴を活かして、半4体市
場への占有率か大幅に増大し、ハイボーラトランノスタ
との占有率か逆転している状況にある。
しかしながら、CMOSやNMOSのLSIは、負荷特
性に弱いことらあって、高速処理の必要なスーパーコン
ピュータや画像処理装置などの分野では、まだ市場性が
極度に低いのが実tnである。
他方、バイボーラトランジスタは、高速性や負荷特性に
優れているにもかかわらず、消費電力が大きいため、応
用範囲は特定の分野に限定されて来ている。
(発明の目的) 本発明の目的は、同一の半導体装置内にMOSトランジ
スタとパイポーラトラノノスタとを内蔵することが可能
な半導体装■をill、することである。
(発明の構1戊) 本発明に係る半導体装置は、基板上に斤ユ成した絶縁体
の単結晶層上に、バイボーラトランジスタとMOSトラ
ンジスタとを含む庖数個の素子か形成され、且つ、電気
的に分離されるへき隣接する素子の1川に絶縁体層か形
成されることを特徴とす(作 用) 本発明に係る半導体装置においては、絶縁体層で素子間
の分離が図られるので、同一半導体装置内にバイボーラ
トランジスタとMOSトランジスタとを含む回路を構成
することができる。また、各素子間の寄生容量を十分小
さくてきる。
(実施例) 以下、添付の図面を用いて、本発明に係る半導体装置の
実施例の製作工程を説明する。簡単のため、半導体装置
は、第1図に示すように、バイボーラトランジスタ1個
とCMOSMOSトランジスクl側なるしのとする。
第2図(a)に示すように、まず、ノリコン単桔品基板
lの上に、酸化物単結晶の代表的なしのである安定化ノ
ルコニア(たとえば、(ZrO+)。6(x+go)o
、+) ノ膜2をスパッタ、MOCVD、ALE、Ic
B、イオンブレーティング法などにより02〜1μ前後
の膜厚て形成する。
その上に/リコノn 半導体層3を、ノリコンのエビタ
キノトル装置を使用し、原料ガスとしてモノノラノ(S
i(4)、四塩化硅素(Sic&4)やトリクロロノラ
ノ(S iHC0,3)にフォスフイン(PH3)やア
ルツノ(AsH= )をl足台さ仕て、03〜1μ前後
の膜厚にエピタキノヤル成長させる。
更に、その上に酸化物単結晶の安定化ノルコニア膜4を
前述と同様な方法で形成させる。
次に、第2図(b)に示すように、所定のパターンに基
つきエツチングを行い、以下に第2図(C)に示すバイ
ポーラトランジスタ用の成長層23とコレクタ電極24
のための取出口4a、4aを安定化ノルコニア膜4に開
口する。そして、その上に、ノリコン層(nXJ)5を
エピタキノヤル装置によりフォスフインやアルノンの量
を変えて同す、ηに形成さlる。次に、ノリコン層50
表面を加熱して酸化させ、CMOS)ランノスタ用のケ
ート酸化膜11を作製する。
次に、第2図(C)に示すように、所定のパターンに基
づいて、順序良く、ハイボーラトラノノスタの9層2+
、n  層23をイオン注入により形成する。次にベー
ス電極(p 層)22へのボロノ、XII濃度注入及び
PMO5やNMOSの0層12,9層16へのイオン注
入を行う。次に、MOSトランジスタのソースとドレイ
ンに当たるp+層13.14とn+層17.18を形成
する。最後に、コレクタ電極24にAsを高濃度で注入
させる。
次に、第2図(d)に示すように、ベース電極23にア
イル−ノヨン穴6aをあけろ。また、素子間のアイソレ
ーノヨノ穴6b、6c、6dを、それぞれ、バイポーラ
トランジスタ21.23七PM0512.13との間に
、PMO5+ 2.14とNMOS l 6.17との
間に、NMO916,Hlとバイボーラトランジスタの
コレクタ電極24との間に、安定化ジルコニア層・1に
まてあ1ヲろ。さらに、装置全体を分離するアイソレー
ノヨン穴6e。
6[を両端に安定化ジルコニア層2にまてあける。
そして、第2図(e)に示すように、その上に、SiO
+欣7を全面に被覆し、その表面を平坦化技術を用いて
平坦にする。
次に、第2図(「)に示すように、ハイボーラトランノ
スタのベース電極穴8a、エミック電極穴8b、コレク
タ電極穴8c及びCMO5hMOSトランジスタ用電極
穴8d、 8g、ゲート電極穴8e。
8h、トレイン電極穴EN、8i等をRIEのエツチン
グにより形成する。全面にポリノリコンと金属電極を形
成する。最後に、電極は所定の回路パターンにエツチン
グし、バイボーラトランジスタのベース電極25a、エ
ミッタ電極25b、コレクタ電極25cと、Pfv[O
5のソース電極15a、ゲート電極+5b、トレイン電
極15cと、N〜tOSのソース電極!9a、ゲート電
極+9b、I’レイ7電極19cとが形成される。こう
して、本半導体装置の製作は完了する(第2図(g))
この槌に半導体装置を作製することによって、同一半導
体装置内部にパイポーラトランノスタとCMOSMOS
トランジスタ込むことか可能になる。パイボーラトラノ
ノスタの電極取り出しか容易に行なえる。バイポーラの
素子分離は乙とよりCMOSの素子分離ら容易に成され
ており、しからバーズビークの心配もないため、高密度
、高集種化と、超高速性並びに低山7′1電力駆動で信
頼性の高い半導体装置か実現する。
上記の実施例は絶縁体単結晶層に関しては、安定化ノル
コニア膜を用いているが、スピネル膜。
サファイヤ膜やその他の酸化物単結晶をら適用出来る。
まt二、バイポーラトランジスタとNMOSトランジス
タ及びバイポーラトランジスタとPMOS)ランノスタ
等の組合せに関しても適用されることは言うまでもない
(発明の効果) 本発明は同一半導体装置内部に、負荷特性に強いバイポ
ーラトランジスタと高速、消費電力に優れたCMO5I
−ランノスタ等とが内蔵され、両者の特徴を生かした回
路構成を実現できる。しかも、すべての素子群か互に独
立し、絶縁膜で完全に素子間の分離が図られているため
、寄生容量らなく、超高速化の駆動を行うことが出来る
。又同時に装置の製造を比較的容易に作製することが出
来る点に於いても特徴かある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例の図式的jj断面図である。 第2図(a)〜(g)は、第1図に示しjコ実施例の製
作工程を順次示ず図式的な断面図てある。 1 ・店仮、    2・・絶縁体単結晶層、3 エピ
タキシャル層、4 絶縁体単結晶層、4a、4a−穴、
  5 エピタキシャル層、6a、6b、・、6f・穴
、 7・・絶縁体層、8a、8b・、8i  電極用穴
、 II ケート絶縁膜、 12 ・ゲート層(PMOS)、 13 ソース層(PMOS)、 I4・・ドレイン層(PMOS)、 15a、 I 5b、 l 5c  電1!Ji(PM
OS)、I6・ケート層(NMO5)、 17 ・ソース層(NMO5)、 18 ・ドレイン層(NMO3)、 19a、 I 9b、 l 9c  電極(NIvlO
5)、21.22  ・ベース層、   23 エミツ
タ層、24・コレクタ層、25a、25b、25c−電
極。 第2図 第2図 (C) ■ (・)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁体の単結晶層上に、バイボーラトランジスタ
    とMOSトランジスタとを含む複数個の素子が形成され
    、且つ、電気的に分離されるべき隣接する素子の間に絶
    縁体層が形成されることを特徴とする半導体装置。
JP19025084A 1984-09-10 1984-09-10 半導体装置 Pending JPS6167253A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5040043A (en) * 1988-10-12 1991-08-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Power semiconductor device
US5430318A (en) * 1993-06-14 1995-07-04 Sharp Microelectronics Technology, Inc. BiCMOS SOI structure having vertical BJT and method of fabricating same
US7829971B2 (en) 2007-12-14 2010-11-09 Denso Corporation Semiconductor apparatus
US8148809B2 (en) 2009-01-15 2012-04-03 Denso Corporation Semiconductor device, method for manufacturing the same, and multilayer substrate having the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5430318A (en) * 1993-06-14 1995-07-04 Sharp Microelectronics Technology, Inc. BiCMOS SOI structure having vertical BJT and method of fabricating same
US7829971B2 (en) 2007-12-14 2010-11-09 Denso Corporation Semiconductor apparatus
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