JPH0737975A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0737975A
JPH0737975A JP18271793A JP18271793A JPH0737975A JP H0737975 A JPH0737975 A JP H0737975A JP 18271793 A JP18271793 A JP 18271793A JP 18271793 A JP18271793 A JP 18271793A JP H0737975 A JPH0737975 A JP H0737975A
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JP
Japan
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layer
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semiconductor
semiconductor region
electrode
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JP18271793A
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English (en)
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Shigeru Kuromiya
茂 黒宮
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 集積回路用半導体装置において、素子の耐圧
を保って素子領域を小型化すること。 【構成】 一導電型半導体の埋込層12と、埋込層12
より低不純物濃度で埋込層12に接する一導電型の半導
体層13a及びこの半導体層13aに接する他導電型の
半導体層13bを含む第1半導体領域13と、基板表面
10aから埋込層12に接する範囲に形成された一導電
型の第2半導体領域16と、第1半導体領域13の少な
くとも他導電型半導体層13bと第2半導体領域16を
隔離する絶縁体層15aとを具備することを特徴とする
半導体装置。

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、素子の耐圧を保って素子領域を小型化できる集積回
路用半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置における島領域を溝型絶縁領
域で囲むことにより絶縁分離した例が特開平2−151
050号公報に開示されている。図11はこの従来例の
平面を示し、図12は図11のB−B断面構造を示す。
図11及び図12において、半導体基板70のP型基板
部分71上にN+ 型埋込層72が形成されている。更
に、N+ 型埋込層72の上にN- 型エピタキシャル層7
4が形成され、N+ 型拡散層73が基板70の図示上方
の表面70aからN- 型エピタキシャル層74中にN+
型埋込層72に達するように拡散形成されている。P+
型層75はN- 型エピタキシャル層74中に拡散形成さ
れている。更に、N+ 型層76がP+ 型層75中に拡散
形成されている。絶縁層77aはN + 型埋込層72及び
- 型エピタキシャル層74の図示側面を絶縁するよう
に形成されている。なお、多結晶P型層78が絶縁層7
7a間の隙間に形成され、チャンネルストッパ用P+
層79が絶縁層77aの図示下側に拡散形成されてい
る。絶縁層77bが基板70の図示上側表面70aを覆
うように形成され、この絶縁層77bのコンタクトホー
ルに電極81,82,83が形成されている。電極81
はN+ 型層76に、電極82はP+ 型層75に、電極8
3はN+ 型層73にそれぞれオーミックコンタクトして
いる。以上の構成によって、NPNトランジスタが形成
され、N+ 型層76はエミッタとなり、P+ 型層75は
ベースとなり、N- 型エピタキシャル層74はコレクタ
となる。 また、電極81はエミッタ電極となり、電極
82はベース電極となり、電極83はコレクタ電極とな
る。更に、N+ 型拡散層73はコレクタ電極引出し層と
なる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例におい
て、ベース・コレクタ接合耐圧を上げるには、N- 型エ
ピタキシャル層74のN型不純物濃度を低くし、かつN
+ 型層73とP+ 型層75との間隔を長くするととも
に、N- 型エピタキシャル層74の層厚を大にして、ベ
ース・コレクタ間の空乏層の延びを促進することによ
り、ベース・コレクタ接合部分の電界集中を緩和させる
必要がある。更に、N- 型エピタキシャル層74の層厚
を大にすることにより、N+ 型層73の拡散深さが深く
なるので、N+ 型層73の基板70の表面70aにおけ
る面積が増加する。このため、NPNトランジスタの素
子面積が増加するという欠点があった。本発明の課題
は、上述の従来例の欠点をなくし、素子の耐圧を保って
素子領域を小型化できる集積回路用半導体装置を提供す
ることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の構成は、一導電型半導体の埋込層と、前記
埋込層より低不純物濃度で前記埋込層に接する一導電型
の半導体層及びこの半導体層に接する他導電型の半導体
層を含む第1半導体領域と、基板表面から前記埋込層に
接する範囲に形成された一導電型の第2半導体領域と、
前記第1半導体領域の少なくとも他導電型半導体層と前
記第2半導体領域を隔離する絶縁体層とを具備すること
を特徴とする半導体装置である。
【0005】
【作用】上記構成によって、一導電型半導体の埋込層の
電極取り出し用第2半導体領域と第1半導体領域の少な
くとも他導電型半導体層とが絶縁体層で隔離されるた
め、前記第1半導体領域と第2半導体領域との間に耐圧
を確保するためのスペースを設ける必要がなくなる。ま
た、前記第2半導体領域の面積を前記第1半導体領域の
層厚に無関係に設定できるので、前記第1半導体領域の
埋込層より低不純物濃度の前記一導電型の半導体層及び
この半導体層に接する他導電型の半導体層により形成さ
れるPN接合の耐圧を保って素子領域を小型にすること
ができる。
【0006】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の第1実施例の平面を示し、図2は
図1のA−A断面構造を示す。図1及び図2において、
半導体基板10のP型基板部分11上にN+ 型埋込層1
2が形成されている。更に、N+ 型埋込層12の上にN
- 型エピタキシャル層13aが形成されている。P+
層13bはN- 型エピタキシャル層13aの上に形成さ
れている。更に、N+ 型層14がP+ 型層13b中に拡
散形成されている。なお、N- 型エピタキシャル層13
aとP+ 型層13bとで第1半導体領域13を形成して
いる。第2半導体領域16は、N+ 型であり、半導体基
板10の図示上側表面10aから前記N+ 型埋込層12
に達するように形成されている。絶縁体層15aは前記
第1半導体領域13と第2半導体領域16とを隔離する
ように形成されている。また、絶縁体層15a間の隙間
にP型層17が形成されている。また、P+ 型層18が
絶縁体層15aの下側に形成されている。絶縁体層15
bが半導体基板10の図示上側表面を覆うように形成さ
れ、この絶縁体層15bのコンタクトホールに電極2
1,22,23が形成されている。電極21はN+ 型層
14にオーミックコンタクトし、電極22はP+ 型層1
3bにオーミックコンタクトし、電極23はN+ 型第2
半導体領域にオーミックコンタクトしている。したがっ
て、N+ 型層14はエミッタとなり、P+ 型層13bは
ベースとなり、N- 型エピタキシャル層13aはコレク
タとなる。また、電極21はエミッタ電極となり、電極
22はベース電極となり、電極23はコレクタ電極とな
る。更に、N+ 型第2半導体領域16はコレクタ電極引
出し層となる。なお、絶縁体層15a間のP型層17
は、N+ 型層16より相対的に低い電位に保たれるの
で、P型層17とN+ 型層16は電気的に分離される。
【0007】以上の構成によって、埋込層12の電極引
き出し用第2半導体領域16と第1半導体領域13とが
絶縁体層15aで隔離される。このため、第1半導体領
域13のうち埋込層12より低不純物濃度のN- 型エピ
タキシャル層13a及びこのN- 型エピタキシャル層1
3aに接しかつ前記埋込層12に接しないP+ 型層13
bによって形成されるPN接合の耐圧を上げるために、
- 型エピタキシャル層13aのN型不純物濃度を低く
するとともに、N- 型エピタキシャル層13aの層厚を
厚くしても、第2半導体領域16の半導体基板10の表
面10aにおける面積を増加させる必要がないので、N
PNトランジスタ領域の増加を防ぐことができる。ま
た、前記PN接合の耐圧を保ってNPNトランジスタ領
域を小型にすることができる。なお、上記実施例では、
第1半導体領域13と第2半導体領域16とを絶縁体層
15aで隔離する構成としたが、少なくとも第1半導体
領域13のP+ 型層13bと、第2半導体領域16とを
絶縁体で隔離する構成とすれば、本件発明の作用・効果
が得られる。以下の実施例についても同様である。
【0008】図3〜図8は、上述の第1実施例の製造工
程を示す。図3に示すように、まず、P型基板部分11
上にN+ 型埋込層12を形成し、更にN+ 型埋込層12
上にN- 型エピタキシャル層13aを積層形成する。次
に図4に示すように、周知の図示しないエッチングマス
クを使用して、N-型エピタキシャル層13aの一部分
を溝状に反応性イオンエッチング法によりエッチングし
て除去することにより、浅い溝19aを形成する。この
溝19aの深さはN+ 型埋込層12の図示上面に接する
深さである。次に図5に示すように、図4にてエッチン
グした浅い溝19aの底部の一部分を更に同様の方法で
エッチングして除去し、深い分離溝19bを形成する。
次に図6に示すように、周知の図示しないエッチングマ
スクを使用して分離溝19bの底部にボロンを注入し、
その後熱処理によって拡散させてP+ 型チャネルストッ
パ層18を形成するとともに、熱酸化法によってシリコ
ン酸化膜層による絶縁体層15aを形成する。この絶縁
体層15aの厚さは、100〜300nmである。その
後、浅い溝19aの底部の絶縁体層15aをエッチング
により除去し、絶縁体層15aの開口部15bを形成す
る。次に図7に示すように、CVD法によりP型にドー
ピングされた(P型不純物濃度1015〜1016cm-3)ポ
リシリコン層17を堆積し、絶縁体層15a間の浅い溝
19a及び分離溝19b内以外の前記ポリシリコン層1
7を周知の方法によりエッチングして除去する。次に図
8に示すように、絶縁体層15aで囲まれた島状N-
エピタキシャル層13a(図1参照)の上側部分にP+
型層13bを拡散形成する。更に、このP+ 型層13b
中にN+ 型層14を拡散形成する。また、多結晶P型層
17中にイオン注入法によりN+ 型層16を拡散形成す
る。更に、半導体基板10の表面10aを覆うように、
シリコン酸化膜による絶縁体層15bを形成し、絶縁体
層15bのコンタクトホールを貫通するように電極2
1,22,23を形成する。
【0009】図9は本発明の第2実施例の断面構造を示
す。図9において、支持基板40上にSOI基板30が
固定されている。SOI基板30の絶縁体層35aが支
持基板40上に形成され、この絶縁体層35a上にN+
型埋込層32が形成されている。更に、N+ 型埋込層3
2の上にN- 型層33aが形成されている。P+ 型層3
3bはN- 型層33aの上に形成されている。更に、N
+ 型層34がP+ 型層33b中に拡散形成されている。
なお、N- 型層33aとP+ 型層33bとで第1半導体
領域33を構成している。第2半導体領域36は、多結
晶N+ 型であり、SOI基板30の図示上側表面30a
から前記N+ 型埋込層32に達するように形成されてい
る。なお、第2半導体領域36は、後述する多結晶P型
層37中にN型不純物をイオン注入することによって形
成される。絶縁体層35bは前記第1半導体領域33と
第2半導体領域36とを隔離するように形成されてい
る。また、絶縁体層35b間の隙間に多結晶P型層37
が形成されている。絶縁体層35cがSOI基板30の
図示上側表面30aを覆うように形成され、この絶縁体
層35cのコンタクトホールに電極41,42,43が
形成されている。電極41はN+ 型層34にオーミック
コンタクトし、電極42はP+ 型層33bにオーミック
コンタクトし、電極43はN+ 型第2半導体領域36に
オーミックコンタクトしている。したがって、N+ 型層
34はエミッタとなり、P+ 型層33bはベースとな
り、N- 型層33aはコレクタとなる。また、電極41
はエミッタ電極となり、電極42はベース電極となり、
電極43はコレクタ電極となる。
【0010】以上の構成によって、第1半導体領域33
と埋込層32の電極引き出し用第2半導体領域36とが
絶縁体層35bで隔離されるため、第1半導体領域33
のうち埋込層32より低不純物濃度のN- 型層33a及
びこのN- 型層33aに接しかつ前記埋込層32に接し
ないP+ 型層33bによって形成されるPN接合の耐圧
を上げても、NPNトランジスタ領域の増加を防ぐこと
ができ、また、PN接合の耐圧を保ってNPNトランジ
スタ領域を小型にすることができる。
【0011】図10は、本発明の第3実施例の断面構造
を示す。図10において、SOI基板50は支持基板6
0上に固定されている。SOI基板50の絶縁体層55
aが支持基板60上に形成され、この絶縁体層55a上
にN+ 型埋込層52が形成されている。更に、N+ 型埋
込層52の上にN- 型層53aが形成されている。P +
型層53b及びP+ 型層53cがN- 型層53a中に拡
散形成されている。なお、N- 型層53aとP+ 型層5
3cで第1半導体領域53を構成している。第2半導体
領域56は、N+ 型であり、SOI基板50の図示上側
表面50aから前記N+ 型埋込層52に達するように配
設されている。この第2半導体領域56は、後述する多
結晶P型層57中にN型不純物をイオン注入することに
よって形成される。絶縁体層55bは前記第1半導体領
域53と第2半導体領域56とを隔離するように形成さ
れている。また、絶縁体層55b間の隙間に多結晶P型
層57が形成されている。絶縁体層55cがSOI基板
50の図示上側表面50aを覆うように形成され、この
絶縁体層55cのコンタクトホールに電極61,62,
63が形成されている。電極61はP+ 型層53bにオ
ーミックコンタクトし、電極62はP+ 型層53cにオ
ーミックコンタクトし、電極63はN+ 型第2半導体領
域56にオーミックコンタクトしている。したがって、
ラテラルPNPトランジスタが構成され、P+ 型層53
bはエミッタとなり、P+ 型層53cはコレクタとな
り、N- 型層53aはベースとなる。また、電極61は
エミッタ電極となり、電極62はコレクタ電極となり、
電極63はベース電極となる。
【0012】以上の構成によって、第1半導体領域53
と埋込層52の電極引き出し用第2半導体領域56とが
絶縁体層55bで隔離されるため、第1半導体領域53
のうち埋込層52より低不純物濃度のN- 型層(ベー
ス)53a及びこのN- 型層53aに接しかつ前記埋込
層52に接しないP+ 型層(コレクタ)53cによって
形成されるPN接合の耐圧を上げても、ラテラルPNP
トランジスタ領域の増加を防ぐことができ、また、PN
接合の耐圧を保ってラテラルPNPトランジスタ領域を
小型にすることができる。なお、上述の各実施例のP型
とN型とを置き換えた構造も可能である。また、上述の
各実施例においては、トランジスタの場合が挙げてある
が、本発明は、集積回路用トランジスタに限られるので
はなく、集積回路に組み込まれるダイオード等にも応用
可能である。
【0013】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の半
導体装置によれば、集積回路に組み込まれるトランジス
タ等の素子において、素子の耐圧を保って素子領域を小
型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の平面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】前記第1実施例の製造方法説明図である。
【図4】前記第1実施例の製造方法説明図であり、図3
の続きを示すものである。
【図5】前記第1実施例の製造方法説明図であり、図4
の続きを示すものである。
【図6】前記第1実施例の製造方法説明図であり、図5
の続きを示すものである。
【図7】前記第1実施例の製造方法説明図であり、図6
の続きを示すものである。
【図8】前記第1実施例の製造方法説明図であり、図7
の続きを示すものである。
【図9】本発明の第2実施例の断面図である。
【図10】本発明の第3実施例の断面図である。
【図11】従来例の平面図である。
【図12】図11のB−B断面図である。
【符号の説明】
10 半導体基板 10a 半導体基板の表面 30、50 SOI基板 30a、50a SOI基板の表面 12、32、52 N+ 型埋込層 13、33、53 第1半導体領域 13a、33a、53a N- 型層 13b、33b、53c P+ 型層 16、36、56 第2半導体領域 15a、35b、55b 絶縁体層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一導電型半導体の埋込層と、 前記埋込層より低不純物濃度で前記埋込層に接する一導
    電型の半導体層及びこの半導体層に接する他導電型の半
    導体層を含む第1半導体領域と、 基板表面から前記埋込層に接する範囲に形成された一導
    電型の第2半導体領域と、 前記第1半導体領域の少なくとも他導電型半導体層と前
    記第2半導体領域を隔離する絶縁体層とを具備すること
    を特徴とする半導体装置。
JP18271793A 1993-07-23 1993-07-23 半導体装置 Pending JPH0737975A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005044956A (ja) * 2003-07-28 2005-02-17 Renesas Technology Corp 半導体装置
KR100712150B1 (ko) * 2000-01-17 2007-04-27 톰슨 라이센싱 낮은 비트속도의 데이터 스트림의 리코딩 또는 플레이백 방법, 장치, 및 저장 매체
JP2008159675A (ja) * 2006-12-21 2008-07-10 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
US8723949B2 (en) 2008-04-09 2014-05-13 Agency For Science, Technology And Research Fish activity monitoring system for early warning of water contamination

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