JP2636555B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JP2636555B2 JP2636555B2 JP14438391A JP14438391A JP2636555B2 JP 2636555 B2 JP2636555 B2 JP 2636555B2 JP 14438391 A JP14438391 A JP 14438391A JP 14438391 A JP14438391 A JP 14438391A JP 2636555 B2 JP2636555 B2 JP 2636555B2
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- JP
- Japan
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- oxide film
- emitter
- base
- type
- junction
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
耐放射線特性をもつ縦型バイポーラトランジスタに関す
るものである。
耐放射線特性をもつ縦型バイポーラトランジスタに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来の耐放射線性NPNトランジスタ
は、図3に示すようにエミッタ3−ベース2接合上の酸
化膜5の厚さが数100Aとなっている。この値は通常
のNPNトランジスタのエミッタ−ベース接合上の酸化
膜厚である5000〜10000Aと比べて極端に薄く
なっている。そのほかエピタキシャル層の各拡散層上で
は、通常のトランジスタと変るところはない。
は、図3に示すようにエミッタ3−ベース2接合上の酸
化膜5の厚さが数100Aとなっている。この値は通常
のNPNトランジスタのエミッタ−ベース接合上の酸化
膜厚である5000〜10000Aと比べて極端に薄く
なっている。そのほかエピタキシャル層の各拡散層上で
は、通常のトランジスタと変るところはない。
【0003】酸化膜を薄くするのは、界面準位を減少さ
せるためである。
せるためである。
【0004】放射線照射後の電流増幅率(hFE)低下の
原因であるベース電流の増加は、シリコン−酸化膜界面
の準位が発生・再結合中心として働く表面再結合電流に
よるものである。
原因であるベース電流の増加は、シリコン−酸化膜界面
の準位が発生・再結合中心として働く表面再結合電流に
よるものである。
【0005】この界面準位は酸化膜中で放射線照射時に
発生した正孔を起源とするからである。
発生した正孔を起源とするからである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の耐放射線性縦型
トランジスタでは、一般のトランジスタに比べれば耐放
射線性は向上している。しかし、人工衛星などで要求さ
れる103 Gray(Si)以上の吸収線量の領域にお
いては、エミッタ−ベース接合上の数100Aの酸化膜
から発生する界面準位のため、十分な耐性をもつとは言
い難い。
トランジスタでは、一般のトランジスタに比べれば耐放
射線性は向上している。しかし、人工衛星などで要求さ
れる103 Gray(Si)以上の吸収線量の領域にお
いては、エミッタ−ベース接合上の数100Aの酸化膜
から発生する界面準位のため、十分な耐性をもつとは言
い難い。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体層表面に形成された一導電型のベースと逆導電型
エミッタとの接合部の表面が自然酸化膜および空隙によ
って表面保護膜と隔てられているものである。
半導体層表面に形成された一導電型のベースと逆導電型
エミッタとの接合部の表面が自然酸化膜および空隙によ
って表面保護膜と隔てられているものである。
【0008】
【実施例】本発明の第1の実施例について、図1を参照
して説明する。
して説明する。
【0009】絶縁膜の構造は、エミッタ3−ベース2接
合上を除いて酸化膜5の上に厚さ1000Aの窒化膜6
を重ねた2層構造となっている。N- 型エピタキシャル
層1およびP型ベース2上の酸化膜5の厚さは5000
〜10000Aである。P型ベース2上の酸化膜5の厚
さはN型エミッタ3に近づくにつれて薄くなる。エミッ
タ3近傍2μm以内では一定の数100Aの薄い熱酸化
膜5となる。
合上を除いて酸化膜5の上に厚さ1000Aの窒化膜6
を重ねた2層構造となっている。N- 型エピタキシャル
層1およびP型ベース2上の酸化膜5の厚さは5000
〜10000Aである。P型ベース2上の酸化膜5の厚
さはN型エミッタ3に近づくにつれて薄くなる。エミッ
タ3近傍2μm以内では一定の数100Aの薄い熱酸化
膜5となる。
【0010】エミッタ3近傍1μm以内ではこの酸化膜
5は存在しない。エミッタ3−ベース2接合上は約10
Aの自然酸化膜10で覆われている。その上部はエミッ
タ3近傍1〜2μmのベース2上の熱酸化膜5の厚さ数
100Aの空隙11となっている。その上に厚さ約10
00Aの窒化膜6が覆った構造となっている。
5は存在しない。エミッタ3−ベース2接合上は約10
Aの自然酸化膜10で覆われている。その上部はエミッ
タ3近傍1〜2μmのベース2上の熱酸化膜5の厚さ数
100Aの空隙11となっている。その上に厚さ約10
00Aの窒化膜6が覆った構造となっている。
【0011】なお、本実施例を実現するにはつぎのよう
にすればよい。
にすればよい。
【0012】熱酸化膜5および窒化膜6が形成されてい
る状態で、エミッタ3予定領域の窒化膜6および熱酸化
膜5を通常通りエッチングしてから、熱酸化膜5のみ1
〜1.5μmオーバーエッチングする。そのあとN型ポ
リシリコン12を通してN型不純物をP型ベース2中に
拡散してN型エミッタ3を形成する。
る状態で、エミッタ3予定領域の窒化膜6および熱酸化
膜5を通常通りエッチングしてから、熱酸化膜5のみ1
〜1.5μmオーバーエッチングする。そのあとN型ポ
リシリコン12を通してN型不純物をP型ベース2中に
拡散してN型エミッタ3を形成する。
【0013】つぎに本発明の第2の実施例について、図
2を参照して説明する。
2を参照して説明する。
【0014】N型エミッタ3に直接エミッタ電極7が接
している。N型エミッタ3を形成したのち、熱酸化膜5
をオーバーエッチングすることにより、容易に本実施例
の構造を実現することができる。
している。N型エミッタ3を形成したのち、熱酸化膜5
をオーバーエッチングすることにより、容易に本実施例
の構造を実現することができる。
【0015】本実施例は、第1の実施例と比べてより深
いエミッタ3−ベース2接合を形成することができると
いう利点がある。
いエミッタ3−ベース2接合を形成することができると
いう利点がある。
【0016】
【発明の効果】エミッタ−ベース接合上の絶縁膜を自然
酸化膜とその上の窒化膜との間に空隙を設けた構造とし
た。その結果放射線照射によるシリコン−酸化膜界面の
界面準位の発生源が厚さ10A程度の自然酸化膜のみと
なった。界面準位は従来の1/10以下と大幅に減少し
た。
酸化膜とその上の窒化膜との間に空隙を設けた構造とし
た。その結果放射線照射によるシリコン−酸化膜界面の
界面準位の発生源が厚さ10A程度の自然酸化膜のみと
なった。界面準位は従来の1/10以下と大幅に減少し
た。
【0017】界面準位による表面再結合電流、すなわち
ベース電流の増加を抑制し、放射線照射後のhFEの変動
を大幅に抑える効果がある。
ベース電流の増加を抑制し、放射線照射後のhFEの変動
を大幅に抑える効果がある。
【0018】窒化膜の下面は従来と同じシリコン面から
数100Aを隔てている。そのため放射線照射後の窒化
膜の正の準位によるP型ベース表面の空乏化作用は、従
来と同等のレベルを保っている。
数100Aを隔てている。そのため放射線照射後の窒化
膜の正の準位によるP型ベース表面の空乏化作用は、従
来と同等のレベルを保っている。
【図1】本発明の第1の実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示す断面図である。
【図3】従来技術による耐放射線性縦型トランジスタを
示す断面図である。
示す断面図である。
1 N- 型エピタキシャル層 2 P型ベース 3 N型エミッタ 4 N型コレクタ引出部 5 熱酸化膜 6 窒化膜 7 エミッタ電極 8 ベース電極 9 コレクタ電極 10 自然酸化膜 11 空隙 12 N型ポリシリコン
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体層表面に形成された一導電型のベ
ースと逆導電型エミッタとの接合部の表面が自然酸化膜
および空隙によって表面保護膜と隔てられている半導体
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14438391A JP2636555B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14438391A JP2636555B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04368132A JPH04368132A (ja) | 1992-12-21 |
JP2636555B2 true JP2636555B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=15360859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14438391A Expired - Lifetime JP2636555B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2636555B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP14438391A patent/JP2636555B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04368132A (ja) | 1992-12-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970311 |