JPS639382B2 - - Google Patents

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JPS639382B2
JPS639382B2 JP16469978A JP16469978A JPS639382B2 JP S639382 B2 JPS639382 B2 JP S639382B2 JP 16469978 A JP16469978 A JP 16469978A JP 16469978 A JP16469978 A JP 16469978A JP S639382 B2 JPS639382 B2 JP S639382B2
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JP
Japan
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region
base
emitter
junction
insulating film
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Application number
JP16469978A
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English (en)
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JPS5591164A (en
Inventor
Kazuo Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPS5591164A publication Critical patent/JPS5591164A/ja
Publication of JPS639382B2 publication Critical patent/JPS639382B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B69/00Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、接合破壊形プログラマブルROM、
特に半導体基板上に成長されたエピタキシヤル成
長層にV溝を形成して区分した区分セルを構成
し、該区分セル内の上記エピタキシヤル成長層中
に形成されたベース領域の周辺を拡張することに
よつて、コレクタ・ベース耐圧およびコレクタ・
エミツタ耐圧を向上させると共に集積度を増大さ
せるようにした接合破壊形プログラマブルROM
に関するものである。
従来から一般に、接合破壊形プログラマブル
ROM(以下―ROMと略す)は、例えばP型半導
体基板上に成長せしめたn型エピタキシヤル層を
もうけ、該エピタキシヤル層をいわゆるV溝によ
つて区分してセルを構成するようにされる。そし
て該セル内にp型のベース領域とn型のエミツタ
領域とを形成して、事実上2つの半導体ダイオー
ドが逆極性に直列に接続された構成をつくり、1
方の半導体ダイオードのnpジヤンクシヨン例え
ば上記エミツタ・ベースジヤンクシヨンを破壊す
ることによつて記憶するようにされる。
第1図A,B,Cは、従来のP―ROMの製造
過程の概要を説明する説明図を示す。図中、1は
例えばP型半導体基板、2は埋め込み層n+であ
つてP型半導体基板1内に形成されるもの、3は
n型エピタキシヤル層であつて上記埋め込み層2
上にエピタキシヤル成長されるもの、4はV溝で
あつて上記エピタキシヤル層3を〔100〕面に沿
つて切り込んでセルを区分するもの、5はセルで
あつて上記V溝4によつて全周が区分されるも
の、6は絶縁膜、7は多結晶シリコンであつて絶
縁膜6を介して上記V溝4内を埋めて上記セル5
をいわゆるアイソレーシヨンするものを表わして
いる。
第1図Aは上記セル5がアイソレーシヨンされ
た状態を示している。その状態において、第1図
B図示の如く絶縁膜6の1部をエツチングした窓
8を形成し、次いで窓8を介してP型のベース領
域9を形成する。そして更に第1図C図示の如
く、再び窓10をあけて上記ベース領域内にn型
のエミツタ領域11を形成する。次いで図示を省
略したが、上記エミツタ領域11に対して電極を
形成する。即ち、上記セル5内に上下層状にnp,
pnの2つのジヤンクシヨンを形成し、必要に応
じて例えばエミツタ領域11とベース領域9との
間のnpジヤンクシヨンを破壊することによつて
書き込みが行なわれる。該npジヤンクシヨンの
破壊は、上記エミツタ11領域に接続されている
図示しない電極に必要とする高電圧を印加するこ
とによつて行なわれるが、上記npジヤンクシヨ
ンを破壊する際、誤つて上記ベース領域11とコ
レクタ領域であるエピタキシヤル層3との間の
pnジヤンクシヨンをも破壊されることがある。
非所望な上記pnジヤンクシヨンの破壊を防止す
るためには、上記コレクタ(エピタキシヤル層
3)・エミツタ11間耐圧VCEOを大きくとる必要
があり、該耐圧VCEOを大きくするためには、上記
コレクタ(エピタキシヤル層3)・ベース9間耐
圧VCBOを大きくとると共に電流増幅率hFEを小さ
くすることが必要である。一般に、上記耐圧VCBO
を大、上記電流増幅率を小とする手段としては、
上記ベース領域9の深さ即ち第1図C図示寸法D
が大きくなるよう該ベース領域9を形成するよう
にされている。しかしながら、図示しない電極を
介して上記エミツタ領域11に電圧が印加された
際、上記ベース領域9と絶縁膜6とが接している
境界面に廻り込んでリークする電流が存在する現
象が見られる。該リーク電流は、上記境界面の幅
が狭ければ狭いほど即ち第1図図示寸法Wが小さ
いほど大きくなり、上記非所望なpnジヤンクシ
ヨン破壊の可能性が高くなる。すなわち、境界面
でのリーク電流に伴い、境界面に書込み電流が流
れ、図示しないエミツタ電極と基板の半導体との
共晶合金がエミツタとベース間のPN接合に加
え、ベースとコレクタ間のPN接合まで貫通し非
所望なベース・コレクタ間PN接合の破壊が生じ
るのである。また共晶合金がエミツタ・ベース間
PN接合のみを貫通するだけであつても、その合
金の先端からベース・コレクタ間接合の距離が短
いため耐圧の低下を招来する。従つて、該pnジ
ヤンクシヨンの破壊を防止するためには、上記寸
法Wおよび寸法Dは大きくすれば良いことになる
が、該寸法Wを大きくすることは、上記V溝4の
第1図図示間隔Lが大きくなくなることにつなが
り、ひいては1つの上記セル5の占める面積が広
くなつて全体としての集積度を向上させることが
困難であつた。
本発明は上記の点を解決することを目的として
おり、本発明の接合破壊形プログラマブルROM
は半導体基板上に1方の導電型の半導体層をエピ
タキシヤル成長せしめ、該エピタキシヤル成長層
の下面に少なくとも達するV溝をもつて全周を区
分したセルをもつと共に該V溝内に絶縁膜を介し
て多結晶シリコンを埋めて構成し、かつ上記セル
内の上記エピタキシヤル成長層内にもうけられた
他方の導電型のベース領域と該ベース領域内に形
成された一方の導電型のエミツタ領域とをそなえ
て、上記エミツタ領域に接続される電極を残して
表面が絶縁膜によつて覆われ、上記ベース領域に
電極が形成されないで、上記エミツタ領域と上記
エピタキシヤル成長層との間に電圧を印加してエ
ミツタ・ベース間接合を破壊することによつて書
込みを行う接合破壊形プログラマブルROMにお
いて、上記絶縁膜の下面に沿つて上記ベース領域
から上記V溝側に延在するよう上記絶縁膜の下面
にもうけられるベース拡張領域をそなえ、該ベー
ス拡張領域は上記ベース領域と同一の導電性であ
つて該ベース領域よりも小さい導電性をもつ層で
形成されていることを特徴としている。以下図面
を参照しつつ本発明を説明する。
第2図AないしDは、本発明によるP―ROM
の製造過程を順に説明すると共に本発明のP―
ROMの一実施例構成を示す。図中の符号、1な
いし7,9,11は夫々第1図に対応し、5′,
5″は夫々セル、12はコレクタ・セルであつて、
上記セル5,5′,5″,…に対する共通のコレク
タ電極がもうけられるもの、13はROM形成領
域、14はトランジスタ形成領域であつて半導体
基板1上にトランジスタ素子を一緒に構成する場
合における該トランジスタ素子が形成される領域
である。さらに、15はホト・レジスト、16は
ベース拡張領域P-,17はコレクタ半導体層、
18はエミツタ電極、19はコレクタ電極を夫々
表わしている。
本発明によるP―ROMは、例えば次のような
過程を経て製造される。即ち、 (1) 第2図A図示の状態は、第1図において説明
した従来のP―ROM製造過程を経てセル5,
5′,5″…等がアイソレーシヨンされた状態を
示している。即ちP型半導体基板1内に埋め込
み層n+2が形成され、該埋め込み層2上にn
型エピタキシヤル成長層3が形成されたのち該
エピタキシヤル成長層3を〔100〕面に沿つて
V溝4を切り込んでセル5,5′,5″等が区分
される。ROM領域13とトランジスタ領域1
4との境界に切り込まれるV溝4は、該V溝4
の先端が上記埋め込み層2を超える深さに形成
されている。さらに、各V溝4内を絶縁膜6を
介して多結晶シリコン7を埋めたのち、全体を
アニーリングして上記エピタキシヤル成長層3
の表面に絶縁膜6を形成する。上記の如き過程
を経た状態が第2図Aに示されている。
(2) 第2図A図示状態において、セル領域5,
5′…の夫々にP型不純物(ホウ素)を例えば
絶縁膜6を介してイオン注入して導入すること
によつて必要とする深さを有するベース領域9
を形成する。該ベース領域9が形成された状態
を第2図Bに図示している。なお第2図Cは、
第2図BにおけるROM形成領域13およびト
ランジスタ形成領域14の総ての表面の絶縁膜
6を取り除いた平面図を示している。
(3) 次いで、第2図D図示の如く、トランジスタ
形成領域14およびコレクタ・セル12の領域
をホト・レジスト15によつてマスクし、セル
5,5′,5″…の夫々の領域にイオン注入によ
つてP型不純物(ホウ素)を導入してP-ベー
ス拡張領域16を形成する。該P型不純物のド
ーズ量は、後述する電極18(第2図E図示)
にnpジヤンクシヨン破壊のための電圧が印加
されたときに上記ベース拡張領域16が空乏層
となるように決められる。
(4) 次に、上記ホト・レジスト15を除去し、し
かるのちにアニーリング処理を行なう。
(5) 上記処理4以後の製造過程は従来技術によつ
て、第2図E図示の如く、上記セル5,5′,
5″…の夫々にエミツタ領域11およびコレク
タ・セル12にコレクタ半導体層17に同時に
形成し、上記エミツタ領域11には夫々電極1
8を、また上記コレクタ半導体層17には電極
19をもうける。なお、上記コレクタ半導体層
17は第2図E図示点線、17′の如く深く形
成してもよい。
本発明のP―ROMは上述の如く製造され、か
つ構成されている。即ち、第2図E図示の如く、
ベース領域9が絶縁膜6に沿つて拡張されたベー
ス拡張領域16が形成されており、該ベース拡張
領域16は電極18に電圧が印加された際、空乏
層となるためコレクタ・ベース間耐圧VCBOが大き
くなり、かつ実質上ベース領域9の容積が増大す
ることになるため電流増幅率hFEが小さくなるこ
とによつて、セル面積を小さくしても即ちV溝4
の間隔Lを小さくしても、コレクタ・エミツタ間
耐圧VCEOを高くすることが出来る。
以上説明した如く、本発明によれば、各セル間
を絶縁物を充填したV溝によつて区分しかつイオ
ン注入によつてベース周辺を拡張してコレクタ・
エミツタ間の耐圧を向上せしめることによつて、
製造工程が簡略化されるとともに集積度を増大さ
せることが可能な接合破壊形プログラマブル
ROMを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図A,B,Cは従来の接合破壊形プログラ
マブルROMの製造過程の概要を説明する説明
図、第2図AないしEは本発明による接合破壊形
プログラマブルROMの製造過程を順に説明する
と共に本発明によるROMの一実施例構成を示す
図である。 図中、1は半導体基板、2は埋め込み層、3は
エピタキシヤル層、4はV溝、5,5′,5″は
夫々セル、6は絶縁膜、7は多結晶シリコン、9
はベース領域、11はエミツタ領域、12はコレ
クタ・セル、13はROM形成領域、14はトラ
ンジスタ形成領域、5はホト・レジスト、16は
ベース拡張領域、17はコレクタ半導体層、18
はエミツタ電極、19はコレクタ電極を夫々表わ
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半導体基板上に1方の導電型の半導体層をエ
    ピタキシヤル成長せしめ、 該エピタキシヤル成長層の下面に少なくとも達
    するV溝をもつて全周を区分したセルをもつと共
    に該V溝内に絶縁膜を介して多結晶シリコンを埋
    めて構成し、 かつ上記セル内の上記エピタキシヤル成長層内
    にもうけられた他方の導電型のベース領域と該ベ
    ース領域内に形成された一方の導電型のエミツタ
    領域とをそなえて、 上記エミツタ領域に接続される電極を残して表
    面が絶縁膜によつて覆われ、 上記ベース領域に電極が形成されないで、上記
    エミツタ領域と上記エピタキシヤル成長層との間
    に電圧を印加してエミツタ・ベース間接合を破壊
    することによつて書込みを行う接合破壊形プログ
    ラマブルROMにおいて、 上記絶縁膜の下面に沿つて上記ベース領域から
    上記V溝側に延在するよう上記絶縁膜の下面にも
    うけられるベース拡張領域をそなえ、該ベース拡
    張領域は上記ベース領域と同一の導電性であつて
    該ベース領域よりも小さい導電性をもつ層で形成
    されていることを特徴とする接合破壊形プログラ
    マブルROM。
JP16469978A 1978-12-28 1978-12-28 Junction collapsible type programmable rom Granted JPS5591164A (en)

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JP16469978A JPS5591164A (en) 1978-12-28 1978-12-28 Junction collapsible type programmable rom

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JPS5591164A JPS5591164A (en) 1980-07-10
JPS639382B2 true JPS639382B2 (ja) 1988-02-29

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ID=15798182

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5825260A (ja) * 1981-08-08 1983-02-15 Fujitsu Ltd 接合短絡型プログラマブルリ−ドオンリメモリ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5271992A (en) * 1975-12-11 1977-06-15 Nec Corp Programmable monolithic circuit system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5271992A (en) * 1975-12-11 1977-06-15 Nec Corp Programmable monolithic circuit system

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JPS5591164A (en) 1980-07-10

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