JPS61150231A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS61150231A
JPS61150231A JP27092684A JP27092684A JPS61150231A JP S61150231 A JPS61150231 A JP S61150231A JP 27092684 A JP27092684 A JP 27092684A JP 27092684 A JP27092684 A JP 27092684A JP S61150231 A JPS61150231 A JP S61150231A
Authority
JP
Japan
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layer
conductivity type
type
transistor
semiconductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP27092684A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Takigawa
滝川 章
▲はい▼島 幹雄
Mikio Haijima
Hiroshi Ihara
伊原 洋
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.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Akita Electronics Systems Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
Akita Electronics Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61150231A publication Critical patent/JPS61150231A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Element Separation (AREA)

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】 〔技術分野〕 本発明は半導体装置、特に飽和形のトランジメタを有す
るIC(半導体集積回路装置)における寄生トランジス
タ防止技術に関する。
〔背景技術〕
バイポーラICにおいては、素子間の電気的分離のため
に半導体基体の一部に溝部や絶縁層を設け、さらにこれ
とpn接合を組み合せたアイソレーション構造を用いる
ことが知られている。(電子材料1982年7月P11
1〜115新しい素子分離技術) 第13図は微小化されたICにおいて本願出願人により
採用されている溝部を用いたアイソレーション構造の例
を示す。
1はp−型シリコン半導体基板(サブストレート)でこ
の上にn 型埋込層2を部分的に介在ささせてエピタキ
シャルn−型シリコン層3を形成し、このn−型シリコ
ン層30表面の一部に溝部(アイソレーション溝)4を
掘りこの溝部4直下にp型層5をp型基板に接続するよ
うに形成する。
この溝部4及びp型層5により囲まれたn−型半導体の
島領域3aをコレクタとし、その表面にベース飽和時6
及びエミッタn 型層7を拡散して縦形npn)ランジ
スタを構成する。なお、コレクタ取出し部8は上記溝部
4の一部を利用して浅いn+型型数散層形成する。(コ
レクタ直列抵抗低減も可能である) このようなnpn)ランリスク構造では、ベース部(6
)が飽和時にベース愉コレクタ間が順方向電位となるこ
とにより、アイソレーション溝部直下のp型層5と結合
して第14図に示すように寄生のサブpnp)ランジス
タが発生し、アイソレーション部の電位があがりサイリ
スク等のnpnトランジスタの動作不良を来たす。
このような寄生サブpnp )ランリスク構造ではベー
ス部となるエピタキシャルn−型層の不純物濃度が薄く
、かつベースとアイソレーションの距離が狭(なるため
pnp動作を起しゃすい状態になるのであって、特にエ
ピタキシャルn−型層の厚さが薄い微小化形ICにおい
て顕著である。
このことは、また溝形アイソレーション部により隔離さ
れた横形pnp )ランジスタを有する:1、Cにおい
ても同様であって、この場合はpnpトランジスタのp
型エミッタ拳n型ベース・p型サブストレート及びp型
コレクタ飽和時のコレクタベース−サブストレートによ
って構成される寄生サブpnp )ランジスタの発生と
なった。
〔発明の目的〕
本発明は上記した問題点を克服するべくなされたもので
あって、その目的とするところは飽和型で使用される微
小形ICにおいて、寄生サブpnpトランジスタの発生
をなくシトランジスタの特性を向上し、IC動作を安定
化することにある。
〔発明の概要〕
本発明者によって開示される発明のうち代表的なものの
概要を説明すれば下記のとおりである。
すなわち、p−型牛導体基板の上にn++埋込層を部分
的に介在させてエピタキシャルn−型層を形成し、n−
型層の表面の一部アイソレージ1ン溝部を掘り、このア
イソレーション溝部とその直下のp−型基板の間にアイ
ソレージ1ンp型層を設け、これらアイソレージロン部
によって[気的に隔離されたn−型半導体領域表面にこ
のn−型層をコレクタとするnpn)ランジスタが形成
したICであって、上記n−型型溝導体領域アイソレー
ションp型層との間に上記n 型埋込層を延長させたn
+型型数散層形成することにより、ベース飽和時のサブ
pnp寄生トランジスタの発生を防止して発明の目的を
達成するものである。
〔実施例1〕 第1図及び第2図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第1図はnpn)ランジスタを有するICの要部平
面図、第2図は第1図におけるA−A’ 切断断面図で
ある。1はp゛−型シリコン基板(サブストレート)、
2はn++埋込層、3は基板の上にエピタキシャル成長
により形成したn−型シリコン層、4はアイソレージジ
ン溝、5は溝とその直下の基板との間に設けたアイソレ
ージ1ンp+型拡散層である。これらアイソレージ1ン
部により囲まれたメサ形の半導体領域3aの表面にp型
拡散層6及びn+型型数散層7形成されnpn )ラン
ジスタのベース及びエミッタを構成する。
この発明において特に注目すべき部分は、n++埋込層
2がアイソレーション溝4の下部まで延在し、メサ形の
n−型半導体領域3aの周辺部(溝部と接する部分を含
める)とn++埋込層延長部との間に高濃度のn+型型
数散層9設けられていることである。なお、このn 型
拡散層9の一部は第1図に示すようにコレクタ取出し部
(8)となって溝内に位置してコレクタ電極Cが設けで
ある。10は表面酸化膜(Sin、膜)である。
第3図はエピタキシャルn−型層の厚さに比してアイソ
レーション溝4を深くすることにより、n++埋込層2
が溝の底部に接するようにした場合の例で、この場合に
は周辺部のn+型型数散層9)は必しも形成しなくても
よい。
〔効果〕
このようなnpn)ランリスタを有するIC構造におい
て、そのベース部が飽和時に周辺溝部のアイソレーショ
ンp型拡散層と結びついて寄生のサブpnp)ランリス
タが発生するが、サブpnpトランジスタのベースとな
る周辺部に高濃度のn++散層9が設けられることによ
り、I)nl))ランリスタの増幅率αが低下すること
により、寄生pnp )ランリスタ動作を阻止すること
ができる。
このように寄生pnp)ランリスタ動作がなくなれば、
npn)ランリスタは高い飽和特性をもつことになり、
特性向上とともに低消費電力化が実現する。
〔実施例2〕 第4図は本発明の他の一実施例を示すものであって、ア
イソレーション溝4及びアイソレーションp型拡散層5
によって周辺から電気的に離隔されたn−型島領域に横
形pnp )ランリスタを形成したICの断面図である
この場合、島領域n−型層3bは横形pnp トランジ
スタのベースとなる。11はコレクタとなるp+型層、
12はエミッタとなるp+型層である。13はベース取
り出し部となるn+型層で溝4内に位置し、n++埋込
層2に接続する。表面には絶縁膜(S r Ot膜)1
0で覆われている。
この発明において特に注目すべき部分は、n++埋込層
2がアイソレーション溝4の下部まで延在し、メサ形の
n−型半導体島領域3bの周辺部とn++埋込層2との
間に高濃度のn+型型数散層9設けられていることであ
る。
〔効果〕
このような横形pnp )ランリスタを有するIC構造
において、横形pnp)ランリスタのコレクタ飽和時に
発生する寄生サブpnp)ランリスタのベース部である
n−型領域周辺部の不純物濃度を高(することによりそ
の電流増幅率αが低減され、これにより寄生電流が少な
くなる。
このように寄生サブpnp)ランリスタ動作がなくなる
ことにより、横形pnp)ランリスタは高い飽和特性を
もつこと忙なり、その特性が向上するとともに低消費電
力化が実現できる。
〔実施例〕
第5図乃至第12図は本発明の他の実施例を示すもので
あって、同−基板上忙リニア素子(npnトランジスタ
)とIIL(注入積層論理)とをそなえたICの製造プ
ロセスの工程断面図である。
以下、各工程に従って具体的に説明する。
(1)p−型シリコン結晶基板1(ウェハ)を用意し、
酸化、ホトエッチ、sb(アンチモン)拡散により第5
図に示すn 型埋込層2を形成し、n−型シリコン層3
をエピタキシャル成長(厚さ1.5μm)させた後、そ
の上に熱酸化膜14.CVD・酸化膜(Sin、)15
を形成する。
(21CVD11Si01をホトエッチしたマスクを通
してn−型シリコン層3をエッチし第6図に示すように
深さ0.8μmのアイソレーション溝4を掘る。
上記アイソレーション溝4によって分離されたn−型層
3のうち、領域3aはリニア素子形成領域、3bはII
L領域とする。
(311Jニア側を酸化膜マスク16で覆い、第7図に
示すよIcIIL側のn−型層3bの表面をさらに0.
3μmエッチする〇 (4)酸化、ホトエッチ忙より酸化膜マスク17を形成
し、P(リン)をイオン打込み(5X1012cIIr
” ) して第8図に示すように、リニア側においては
コレクタ取出し部18を含めて周辺部にn+型型数散層
19形成し、IIL側においてはインジェクタの形成さ
れる領域全面20及びエミッタ取出し部の形成される周
辺部in  型拡散層21を形成する。
(5)つづいて、酸化、ホトエッチにより新たに形成し
たマスク22を通してB(ボロン)イオン打込み(1,
5X 10”am ” )を行い第9図に示すように溝
部直下にアイソレーションp型層23を各領域を囲むよ
うに形成する。
(6)酸化、ホトエッチ後Bイオン打込み(2,7X1
0I4cm”)を行い、第10図に示すようにリニア側
にベースp型層24を形成し、IIL側にインジェクタ
p 型層25、インバータのベースp+型層26を形成
する。
(7)  エミッタ、ホトエッチ、酸化+Asイオン打
込み(5X I 0IIlcIX+−りを行い、第11
図に示すようにリニア側でエミッタn 型層27.リニ
ア側でマルチコレクタn+型層28をそれぞれに形成す
る。
(8)  さいごに酸化後コンタクトホトエッチ、アル
ミニウム蒸着、パターニングエッチ、コンタクトアロイ
を行って第12図に示すように各領域にコンタクトする
アルミニウム電極29を形成する。
〔効果〕
トランジスタの形成される半導体島領域の周辺部にn 
型拡散層を形成するにあたってIILのIN拡散工程を
利用することにより、新たに工程数を増やすことな(寄
生サブpnp )ランリスタの発生を防止することが可
能となる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとすき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
である。
たとえば、半導体島領域の周辺部へのn+型型数散層形
成をn++埋込層2からの[湧き上り拡散JKよって行
うようにしてもよい。
アイソレーション溝にそって選択酸化による酸化膜を形
成するアイソプレーナ酸化膜にそってn+型型数散層形
成する場合にも本発明は応用できる。
〔利用分野〕
本発明はIC一般、%に溝アイソレーション方式の微細
化ICに適用することができる。
本発明はとくに飽和型仕様のIC,TTL、  “II
L を含むIC9LSIに応用する場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の一実施例を示し、第1図は
npn)ランリスタを有するICの要部平面図、 第2図は第1図におけるA−A’切断断面図である。 第3図は本発明の他の実施例を示すICの断面図である
。 第4−図は本発明の他の一実施例を示し、横形p n 
p トランジスタを有するICの要部断面図である。 第5図乃至第1・2図は本発明の他の実施例を示し、す
=アφIIL共存ICの製造プロセスの工程断面図であ
る。 第13図はアイツレ−ジョン溝を有するICの例を示す
断面図、   ゛ 第14図は第13図に等価゛の回路図である。 1・・・p−型シリコン基板(サブストレート)、2・
・・n++埋込層、3・・・エピタキシャルn−型シリ
コン層、4・・・アイソレーション溝、5・・・アイツ
レ−”ジョンp 型拡散層、6・・・p型拡散層(ベー
ス)、7・・・n+型型数散層エミッタ)、8・・・n
+型型数散層コレクタ取出し部)、9・・・n+型型数
散層10・・・表面酸化膜、1:1・・・p+型層(コ
レクタ)、12・・・p+型層(エミッタ)、13・・
・n+型型数散層ベース取出し部)、14・・・熱酸化
膜、15・・・CVD・酸化膜、16・・・酸化膜マス
ク、17・・・酸化膜マスク、23・・・アイソレーシ
ョッp型層、24・・・べ一玄p型層、25・・・イン
ジェクタp+型層、26・・・ベースp型層、27・・
・エミッタn+型層、28・・・マルチコレク゛りn+
型層、29ICに− IFR−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1導電型半導体基体の上に第2導電型高濃度埋込
    層を部分的に介在させてエピタキシャル成長第2導電型
    低濃度半導体層が形成され、上記第2導電型半導体層は
    その表面の一部と基体との間に設けられた隔離用の第1
    導電型層によって他領域から電気的に隔離された半導体
    領域がつくられ、この半導体領域表面には第2導電型層
    をコレクタとする縦形トランジスタが形成された半導体
    装置であって、上記トランジスタのベースとなる第1導
    電型領域と上記隔離用の第1導電型層との間に上記高濃
    度埋込層が延長された第2導電型高濃度拡散層が介在さ
    れていることを特徴とする半導体装置。 2、上記第2導電型半導体層の表面の一部に溝が掘られ
    、この溝部直下と第1導電型基板との間に電気的分離の
    ための第1導電型層が形成されている特許請求の範囲第
    1項に記載の半導体装置。 3、第1導電型半導体基体の上に第2導電型高濃度埋込
    層を部分的に介在させてエピタキシャル成長第2導電型
    低濃度半導体層が形成され、上記第2導電型半導体層は
    その表面の一部と基体との間に設けられた第1導電型層
    によって他領域から電気的に隔離された半導体領域がつ
    くられ、この半導体領域表面に第2導電型層をベースと
    する横形トランジスタが形成された半導体装置であって
    、上記トランジスタのコレクタとなる第1導電型層と上
    記隔離用の第1導電型層との間に上記高濃度埋込層が延
    長された第2導電型高濃度層が介在されていることを特
    徴とする半導体装置。 4、上記第2導電型層の表面の一部に溝が掘られ、この
    溝部直下と第1導電型基板との間に電気的分離のための
    第1導電型層が形成されている特許請求の範囲第3項に
    記載の半導体装置。
JP27092684A 1984-12-24 1984-12-24 半導体装置 Pending JPS61150231A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6927452B2 (en) 2002-03-05 2005-08-09 Samsung Electronics, Co., Ltd. Semiconductor device having dual isolation structure and method of fabricating the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6927452B2 (en) 2002-03-05 2005-08-09 Samsung Electronics, Co., Ltd. Semiconductor device having dual isolation structure and method of fabricating the same
DE10309997B4 (de) * 2002-03-05 2006-02-09 Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon Halbleiterbauelement mit Isolationsschichtstruktur und Herstellungsverfahren hierfür
US7297604B2 (en) 2002-03-05 2007-11-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device having dual isolation structure and method of fabricating the same

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