JPH02252243A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH02252243A JPH02252243A JP1074212A JP7421289A JPH02252243A JP H02252243 A JPH02252243 A JP H02252243A JP 1074212 A JP1074212 A JP 1074212A JP 7421289 A JP7421289 A JP 7421289A JP H02252243 A JPH02252243 A JP H02252243A
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- Japan
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- buried layer
- layer
- bipolar transistor
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、半導体装置、特にMOSFETとバイポーラ
トランジスタとが同一基板上に混在する半導体装置に関
する。
トランジスタとが同一基板上に混在する半導体装置に関
する。
[従来の技術]
縦型PNPバイポーラトランジスタと、NチャンネルM
O8FETS PチャンネルMO8FETとを同一基板
上に形成した従来の半導体装置の構造断面図を第3図に
示す。
O8FETS PチャンネルMO8FETとを同一基板
上に形成した従来の半導体装置の構造断面図を第3図に
示す。
P型基板301にP型埋め込み層302およびN型埋め
込み層303が形成されており、その上部にN型エピタ
キシャル層304が形成されている。
込み層303が形成されており、その上部にN型エピタ
キシャル層304が形成されている。
縦型PNPバイポーラトランジスタは、P型基板301
およびP型埋め込み層302をコレクタとし、N型エピ
タキシャル層304をベースとし、N型エピタキシャル
層304の表面にPチャンネルMO8FETのソース、
ドレインと同時に形成されたP型拡散層305をエミ
ッタとして構成されている。
およびP型埋め込み層302をコレクタとし、N型エピ
タキシャル層304をベースとし、N型エピタキシャル
層304の表面にPチャンネルMO8FETのソース、
ドレインと同時に形成されたP型拡散層305をエミ
ッタとして構成されている。
PチャンネルMOS F E Tは、N型埋め込み層3
03上のN型エピタキシャル層304の表面に形成され
たゲート酸化膜306、ゲート電極307、ソース、ド
レイン308により構成されている。
03上のN型エピタキシャル層304の表面に形成され
たゲート酸化膜306、ゲート電極307、ソース、ド
レイン308により構成されている。
NチャンネルMO8FETは、P型埋め込み層302上
のN型エピタキシャル層304内に形成されたP型ウェ
ル309の表面に形成されたゲート酸化膜306、ゲー
ト電極307、ソース、ドレイン310により構成され
ている。
のN型エピタキシャル層304内に形成されたP型ウェ
ル309の表面に形成されたゲート酸化膜306、ゲー
ト電極307、ソース、ドレイン310により構成され
ている。
[発明が解決しようとする課題]
バイポーラトランジスタにおいては、動作スピードを向
上させるために、コレクタ抵抗を下げて負荷を低減する
ことが必要であり、そのため番;縦型バイポーラトラン
ジスタにおいては埋め込み層の不純物濃度を濃くする必
要がある。しかし前記のような従来構造のバイポーラト
ランジスタでは、埋め込み層の不純物濃度を濃くするほ
どプロセス中の熱処理によって埋め込み層の不純物が上
方拡散し、エミッタと埋め込み層との間のバンチスルー
耐圧が低下してしまうという問題点を有していた。
上させるために、コレクタ抵抗を下げて負荷を低減する
ことが必要であり、そのため番;縦型バイポーラトラン
ジスタにおいては埋め込み層の不純物濃度を濃くする必
要がある。しかし前記のような従来構造のバイポーラト
ランジスタでは、埋め込み層の不純物濃度を濃くするほ
どプロセス中の熱処理によって埋め込み層の不純物が上
方拡散し、エミッタと埋め込み層との間のバンチスルー
耐圧が低下してしまうという問題点を有していた。
また、MOSFETが形成されている領域の半導体基板
内に埋め込み層が形成されている場合においても、埋め
込み層の上方拡散によりMOSFETのしきい値電圧が
変化してしまうという問題点を有していた。
内に埋め込み層が形成されている場合においても、埋め
込み層の上方拡散によりMOSFETのしきい値電圧が
変化してしまうという問題点を有していた。
そこで、本発明はこのような課題を解決しようとするも
ので、その目的とするところは、半導体基板の一表面に
MOS F E Tとバイポーラトランジスタとが形成
されている半導体装置において、コレクタの抵抗値を下
げるために、埋め込み層の不純物濃度を湯<シても、バ
イポーラトランジスタのエミッタとコレクタ間のパンチ
スルー耐圧が下がらず、かつMOSFETのしきい値電
圧が変化しない半導体装置を提供するところにある。
ので、その目的とするところは、半導体基板の一表面に
MOS F E Tとバイポーラトランジスタとが形成
されている半導体装置において、コレクタの抵抗値を下
げるために、埋め込み層の不純物濃度を湯<シても、バ
イポーラトランジスタのエミッタとコレクタ間のパンチ
スルー耐圧が下がらず、かつMOSFETのしきい値電
圧が変化しない半導体装置を提供するところにある。
〔課題を解決するための手段]
本発明の半導体装置は、半導体基板の一表面に、MOS
FETとバイポーラトランジスタとが形成されている半
導体装置において、少なくともバイポーラトランジスタ
が形成されてiる領域の半導体基板内には埋め込み層が
形成されており、前記バイポーラトランジスタ領域の埋
め込み層のうち、少なくとも一つのバイポーラトランジ
スタの、エミッタに対向する部分の埋め込み層の濃度が
、前記エミッタを除いた部分と対向する埋め込み層の濃
度より薄いことを特徴とする。
FETとバイポーラトランジスタとが形成されている半
導体装置において、少なくともバイポーラトランジスタ
が形成されてiる領域の半導体基板内には埋め込み層が
形成されており、前記バイポーラトランジスタ領域の埋
め込み層のうち、少なくとも一つのバイポーラトランジ
スタの、エミッタに対向する部分の埋め込み層の濃度が
、前記エミッタを除いた部分と対向する埋め込み層の濃
度より薄いことを特徴とする。
また、本発明の半導体装置は、特許請求の範囲第1項に
お1)て、MOSFETが形成されている領域の半導体
基板内に埋め込み層が形成されており、少なくとも一つ
のMOSFETの、ゲート電極に対向する部分の埋め込
み層の濃度が、前記ゲート電極を除いた部分と対向する
埋め込み層の濃度より薄いことを特徴とする。
お1)て、MOSFETが形成されている領域の半導体
基板内に埋め込み層が形成されており、少なくとも一つ
のMOSFETの、ゲート電極に対向する部分の埋め込
み層の濃度が、前記ゲート電極を除いた部分と対向する
埋め込み層の濃度より薄いことを特徴とする。
[実施例]
以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。
第1図は、本発明による半導体装置の構造断面図であり
、縦型PNPバイポーラトランジスタと、Nチャンネル
MO8FET、PチャンネルMO8FETとを同一基板
上に形成したBiCMO8構造の半導体装置である。
、縦型PNPバイポーラトランジスタと、Nチャンネル
MO8FET、PチャンネルMO8FETとを同一基板
上に形成したBiCMO8構造の半導体装置である。
、第1のP型埋め込み層101.第1のP型埋め込み層
101よりも不純物濃度の薄い第2のP型埋め込み層1
02.第1のN型埋め込み層103゜第1のN型埋め込
み層103よりも不純物濃度の薄い第2のN型埋め込み
層104が、その主表面に部分的に形成されているP型
半導体基板105上にN型エピタキシャル層106が形
成されている。 縦型PNPバイポーラトランジスタ
107は、N型エピタキシャル層106の表面領域にP
チャンネルMO8FETのソース、 ドレインと同時に
形成されたP型不純物層108をエミッタとし、N型エ
ピタキシャル層106をペースとし、第1のP型埋め込
み層101及び第2のP型埋め込み層102をコレクタ
として構成されている。
101よりも不純物濃度の薄い第2のP型埋め込み層1
02.第1のN型埋め込み層103゜第1のN型埋め込
み層103よりも不純物濃度の薄い第2のN型埋め込み
層104が、その主表面に部分的に形成されているP型
半導体基板105上にN型エピタキシャル層106が形
成されている。 縦型PNPバイポーラトランジスタ
107は、N型エピタキシャル層106の表面領域にP
チャンネルMO8FETのソース、 ドレインと同時に
形成されたP型不純物層108をエミッタとし、N型エ
ピタキシャル層106をペースとし、第1のP型埋め込
み層101及び第2のP型埋め込み層102をコレクタ
として構成されている。
ここで、エミッタに対向する部分には第2のP型埋め込
み層102が形成されており、前記エミッタを除いた部
分と対向する部分には第1のP型埋め込み層101が形
成されている。
み層102が形成されており、前記エミッタを除いた部
分と対向する部分には第1のP型埋め込み層101が形
成されている。
PチャンネルMO8FET109は、第1のN型埋め込
み層103及び第2のN型埋め込み層104上のN型エ
ピタキシャル層106の表面に、ゲート酸化膜110、
ゲート電極111、ソース。
み層103及び第2のN型埋め込み層104上のN型エ
ピタキシャル層106の表面に、ゲート酸化膜110、
ゲート電極111、ソース。
ドレイン112により構成されている。ここで、ゲート
電極111に対向する部分には第2のN型埋め込み層1
04が、前記ゲート電極を除いた部分と対向する部分に
は第1のN型埋め込み層103が形成されている。
電極111に対向する部分には第2のN型埋め込み層1
04が、前記ゲート電極を除いた部分と対向する部分に
は第1のN型埋め込み層103が形成されている。
NチャンネルMO8FET113は、第1のP型埋め込
み層101及び第2のP型埋め込み層102上のN型エ
ピタキシャル層106内に形成されたP型ウェル114
の表面に、ゲート酸化ll110、ゲート電極115、
ソース、 ドレイン116により構成されている。ここ
で、ゲート電極115に対向する部分には第2のP型埋
め込み層102が、前記ゲート電極115を除く部分と
対向する部分には第1のP型埋め込み層101が、それ
ぞれ形成されている。
み層101及び第2のP型埋め込み層102上のN型エ
ピタキシャル層106内に形成されたP型ウェル114
の表面に、ゲート酸化ll110、ゲート電極115、
ソース、 ドレイン116により構成されている。ここ
で、ゲート電極115に対向する部分には第2のP型埋
め込み層102が、前記ゲート電極115を除く部分と
対向する部分には第1のP型埋め込み層101が、それ
ぞれ形成されている。
次に、本発明め半導体装置の製造方法の一実施例を第2
図(a)〜(f)に基づき説明する。
図(a)〜(f)に基づき説明する。
まず、第2図(a)のように、P型シリコン基板201
の一生表面に、第1のN型不純物層202及び、第1の
P型不純物層203を、選択的に形成する。N型不純物
層202は、例えば砒素イオンを80KeVのエネルギ
ーでlXl0”/c#イオン打ち込みする事で形成する
。P型不純物層203は、例えばボロンイオンを150
KeVのエネルギーでlXl0”/e+/イオン打ち込
みする事で形成する。
の一生表面に、第1のN型不純物層202及び、第1の
P型不純物層203を、選択的に形成する。N型不純物
層202は、例えば砒素イオンを80KeVのエネルギ
ーでlXl0”/c#イオン打ち込みする事で形成する
。P型不純物層203は、例えばボロンイオンを150
KeVのエネルギーでlXl0”/e+/イオン打ち込
みする事で形成する。
次に、第2図(b)のように、フォトレジストlI20
4をマスクとして、後にPチャンネルMO8FETのゲ
ート電極を形成する領域を除いた前記第1のN型不純物
層202にN型不純物、例えば砒素のイオンを80Ke
Vのエネルギーで1×10”/ct/打ち込む。このよ
うにして、前記第1のN型不純物層202よりも不純物
濃度の濃い第2のN型不純物層205が形成される。
4をマスクとして、後にPチャンネルMO8FETのゲ
ート電極を形成する領域を除いた前記第1のN型不純物
層202にN型不純物、例えば砒素のイオンを80Ke
Vのエネルギーで1×10”/ct/打ち込む。このよ
うにして、前記第1のN型不純物層202よりも不純物
濃度の濃い第2のN型不純物層205が形成される。
次に、第2図(C)のように、第2図(b)と同様に、
フォトレジスト膜206をマスクとして、PNPバイポ
ーラトランジスタのエミッタ及びNチャンネルMO8F
ETのゲート電極を形成する領域を除いた前記第1のP
型不純物層203にP型不純物、例えばボロンのイオン
を150KeVのエネルギーでI X 10 ”/cd
打ち込むことにより、前記第1のP型不純物層203よ
りも不純物濃度の濃い第2のP型不純物層207を形成
する。
フォトレジスト膜206をマスクとして、PNPバイポ
ーラトランジスタのエミッタ及びNチャンネルMO8F
ETのゲート電極を形成する領域を除いた前記第1のP
型不純物層203にP型不純物、例えばボロンのイオン
を150KeVのエネルギーでI X 10 ”/cd
打ち込むことにより、前記第1のP型不純物層203よ
りも不純物濃度の濃い第2のP型不純物層207を形成
する。
次に、第2図(d)の如く、前記第1及び第2のN型不
純物層202,205および前記第1及び第2のP型不
純物層203,207が形成されているP型シリコン基
板201上にN型エピタキシャル層208を約1.2μ
mの厚さで形成し、さらに、NチャンネルMO8FET
が形成される領域及びバイポーラトランジスタのコレク
タ引出し領域にP型ウェル領域209を形成する。N型
エピタキシャル層208の不純物濃度は約5X10”/
calであり、P型ウェル領域209は、ボロンイオン
を100KeV、2X1012/cdで打ち込み、形成
する。
純物層202,205および前記第1及び第2のP型不
純物層203,207が形成されているP型シリコン基
板201上にN型エピタキシャル層208を約1.2μ
mの厚さで形成し、さらに、NチャンネルMO8FET
が形成される領域及びバイポーラトランジスタのコレク
タ引出し領域にP型ウェル領域209を形成する。N型
エピタキシャル層208の不純物濃度は約5X10”/
calであり、P型ウェル領域209は、ボロンイオン
を100KeV、2X1012/cdで打ち込み、形成
する。
その後は、通常の0MO8形成プロセスを通して、縦型
PNPバイポーラトランジスタ及びNチャンネルMO8
FET、PチャンネルMO8FETを形成し、第1図に
示す、本発明の実施例の構造を得ることができる。
PNPバイポーラトランジスタ及びNチャンネルMO8
FET、PチャンネルMO8FETを形成し、第1図に
示す、本発明の実施例の構造を得ることができる。
以上本実施例では、バイポーラトランジスタが縦型PN
Pバイポーラトランジスタである場合について述べたが
、バイポーラトランジスタがNPNバイポーラトランジ
スタである場合にも、不純物の種類を種々選択すること
により、本発明を適用できる。
Pバイポーラトランジスタである場合について述べたが
、バイポーラトランジスタがNPNバイポーラトランジ
スタである場合にも、不純物の種類を種々選択すること
により、本発明を適用できる。
[発明の効果]
以上述べたように、本発明によれば、コレクタの抵抗値
を下げるために、埋め込み層の不純物濃度を潰<シても
、バイポーラトランジスタのエミッタとコレクタ間のバ
ンチスルー耐圧が下がらず、かつMOSFETのしきい
値電圧が変化しないという多大な効果を有する。
を下げるために、埋め込み層の不純物濃度を潰<シても
、バイポーラトランジスタのエミッタとコレクタ間のバ
ンチスルー耐圧が下がらず、かつMOSFETのしきい
値電圧が変化しないという多大な効果を有する。
第1図は、本発明の半導体装置の構造を示す断実施例を
示す図である。 第3図は、従来の半導体装置の構造を示す断面図である
。 101−第1P型埋め込み層 102−第2P型埋め込み層 103−第1N型埋め込み層 104−第2N型埋め込み層 105−P型半導体基板 106−N型エピタキシャル層 107−縦型PNPバイポーラトランジスタ108−P
型不純物N(エミッタ) 109−PチャンネルMO8FET 110−ゲート酸化膜 111−ゲート電極 112−PチャンネルMO8FETのソース、ドレイン 113−NチャンネルMO8FET 114−P型ウェル 115−NチャンネルMO8FETのゲート電極116
−NfヤンネルMO8FETのソース、 ドレイン 201−P型シリコン基板 202−第1のN型不純物層 203−第1のP型不純物層 204−フォトレジスト膜 205−第2のN型不純物層 206−フォトレジスト膜 207−第2のP型不純物層 208−N型エピタキシャル層 209−P型ウェル 301−P型シリコン基板 302−P型埋め込み層 303−N型埋め込み層 304−N型エピタキシャル層 305−エミッタ 306−ゲート酸化膜 307−ゲート電極 308−PチャンネルMO8FETのソース。 レイン 309−P型ウェル 310−NチャンネルMO8FETのソース。 レイン ト ド IO’7 //3 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士 幹体喜三S(他1名) メ 1 邑 覚 人 邑 昆
示す図である。 第3図は、従来の半導体装置の構造を示す断面図である
。 101−第1P型埋め込み層 102−第2P型埋め込み層 103−第1N型埋め込み層 104−第2N型埋め込み層 105−P型半導体基板 106−N型エピタキシャル層 107−縦型PNPバイポーラトランジスタ108−P
型不純物N(エミッタ) 109−PチャンネルMO8FET 110−ゲート酸化膜 111−ゲート電極 112−PチャンネルMO8FETのソース、ドレイン 113−NチャンネルMO8FET 114−P型ウェル 115−NチャンネルMO8FETのゲート電極116
−NfヤンネルMO8FETのソース、 ドレイン 201−P型シリコン基板 202−第1のN型不純物層 203−第1のP型不純物層 204−フォトレジスト膜 205−第2のN型不純物層 206−フォトレジスト膜 207−第2のP型不純物層 208−N型エピタキシャル層 209−P型ウェル 301−P型シリコン基板 302−P型埋め込み層 303−N型埋め込み層 304−N型エピタキシャル層 305−エミッタ 306−ゲート酸化膜 307−ゲート電極 308−PチャンネルMO8FETのソース。 レイン 309−P型ウェル 310−NチャンネルMO8FETのソース。 レイン ト ド IO’7 //3 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士 幹体喜三S(他1名) メ 1 邑 覚 人 邑 昆
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体基板の一表面に、MOSFETとバイポーラ
トランジスタとが形成されている半導体装置において、
少なくともバイポーラトランジスタが形成されている領
域の半導体基板内には埋め込み層が形成されており、前
記バイポーラトランジスタ領域の埋め込み層のうち、少
なくとも一つのバイポーラトランジスタの、エミッタに
対向する部分の埋め込み層の濃度が、前記エミッタを除
いた部分と対向する埋め込み層の濃度より薄いことを特
徴とする半導体装置。 2、特許請求の範囲第1項において、MOSFETが形
成されている領域の半導体基板内に埋め込み層が形成さ
れており、少なくとも一つのMOSFETの、ゲート電
極に対向する部分の埋め込み層の濃度が、前記ゲート電
極を除いた部分と対向する埋め込み層の濃度より薄いこ
とを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074212A JPH02252243A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074212A JPH02252243A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02252243A true JPH02252243A (ja) | 1990-10-11 |
Family
ID=13540658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1074212A Pending JPH02252243A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02252243A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2670324A1 (fr) * | 1990-12-07 | 1992-06-12 | Mitsubishi Electric Corp | Dispositif a semiconducteurs comprenant des transistors a effet de champ a grille isolee et des transistors bipolaires, et procede de fabrication. |
| JPH06204411A (ja) * | 1993-01-06 | 1994-07-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 複合半導体装置およびその製造方法 |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP1074212A patent/JPH02252243A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2670324A1 (fr) * | 1990-12-07 | 1992-06-12 | Mitsubishi Electric Corp | Dispositif a semiconducteurs comprenant des transistors a effet de champ a grille isolee et des transistors bipolaires, et procede de fabrication. |
| US5245209A (en) * | 1990-12-07 | 1993-09-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device including complementary insulating gate field effect transistors and bipolar transistors in semiconductor substrate |
| JPH06204411A (ja) * | 1993-01-06 | 1994-07-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 複合半導体装置およびその製造方法 |
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