JPH0442959A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH0442959A
JPH0442959A JP14803290A JP14803290A JPH0442959A JP H0442959 A JPH0442959 A JP H0442959A JP 14803290 A JP14803290 A JP 14803290A JP 14803290 A JP14803290 A JP 14803290A JP H0442959 A JPH0442959 A JP H0442959A
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JP
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integrated circuit
layer
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JP14803290A
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Hirokazu Tanaka
田中 裕計
Tamotsu Ishikawa
保 石川
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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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】 〔概 要〕 素子の側壁分離に絶縁体を用い、素子領域と基板との間
をPN接合によって分離した半導体集積回路装置に関し
半導体チップ表面からの基板電位供給インピーダンスを
低くして、各素子領域が基板に対する寄生容量を通して
交流的に結合するのを減少させることを目的とし。
集積回路を構成する素子の側壁分離に絶縁体を用い、各
素子領域と基板との間をPN接合により分離した半導体
集積回路装置において、各素子領域の周囲を取り囲み、
半導体チップの表面から基板に到達する。基板と同一導
電型の不純物を高濃度に導入した素子領域分離層を設け
、該素子領域分離層に、基板電位を供給する電極を少な
くとも1個形成するように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路装置に関する。
半導体集積回路装置においては、要求される特性に応じ
て各種の構造が使用されている。
トランジスタ、キャパシタ9抵抗などの集積回路を構成
する素子の側壁分離に絶縁体を用い、素子領域と基板と
の間をPN接合によって分離した構造は、各素子の基板
に対する浮遊容量を小さくすることができる等の特徴が
あるため、高速信号を扱う半導体集積回路装置に使用さ
れる。
本発明に係る半導体集積回路装置は、上述した集積回路
を構成する素子の側壁分離に絶縁体を用い、素子領域と
基板との間をPN接合によって分離した構造の半導体集
積回路装置を対象とする。
〔従来の技術〕
第5図は、集積回路を構成する素子の側壁分離に絶縁体
を用い、素子領域と基板との間をPN接合によって分離
した構造の半導体集積回路装置の従来例を示す図である
同図(a)は平面図、同図(b)はX−Y断面図である
第5図において、501はP−型シリコン基板。
502はn゛゛埋込層、503はn−型エピタキシャル
層、504は5iO1膜、505はポリシリコン、50
6はp型ベース層5507はn゛゛エミッタ層、508
はnpn)ランジスタ、509はnpnl−ランジスタ
、510はp型拡散抵抗、511は拡散抵抗領域、51
2はP゛型型部濃度不純物拡散層513はSiO2膜、
514はアルミニウム電極、515は基板電位供給電極
である。
本従来例では、npn)ランジスタ508および509
.並びに拡散抵抗領域511の周囲にU溝を堀り、その
中に絶縁体としてポリシリコン505を埋め込んで各素
子領域の側壁分離を行っている。
また、npn)ランジスタ508および509゜並びに
拡散抵抗領域511から成る各素子領域間の分離は、p
−型シリコン基板501−(n’型埋込層502.n−
型エピタキシャル層503)から成るPN接合を逆バイ
アスすることにより行っている。そのために、n−型エ
ピタキシャル層503に、半導体チップ表面からP−型
シリコン基板501に到達する。基板と同一導電型の不
純物を高濃度に導入したp°型型部濃度不純物拡散層5
12半導体チップ内の数個所に設けている。
そして、p゛型型部濃度不純物拡散層512上設けたア
ルミニウムから成る基板電位供給電極515に負電位を
印加することにより、P−型シリコン基板501−(n
”型埋込層502.n−型エピタキシャルJi503)
から成るPN接合を逆バイアスして、npnトランジス
タ508および509、並びに拡散抵抗領域511から
成る名素子領域間を分離する。
〔発明が解決しようとする課題〕
第5図に図示j、また。p゛型高濃度不純物拡散層51
2のインピーダンスRt、およびP−型シリコン基板5
01のインピーダンスR,を用いてnpnトランジスタ
508および509のコレクタまでの基板電位供給イン
ピーダンスを簡易等価回路で示すと、第6図のようにな
る。
P゛型高濃度不純物拡散N512のインピーダンスR8
は低いが、P−型シリコン基板501のインピーダンス
R□は比較的高い。しかしながら。
基板電位は2本来素子領域分離のためのバイアスである
から、直流電流は流れない。このため、低周波領域では
、基板電位供給に対するインピーダンスはさほど問題と
ならない。
しかし1周波数の高い微小信号を増幅する場合等では、
基板電位供給に対するインピーダンスが高いと、各素子
領域間が交流的に寄生容量を透して結合するため、集積
回路に不要な発振が生ずる等の特性に対する悪影響が生
じる。とい・う問題があった。
本発明は、半導体チップ表面からの基板電位供給インピ
ーダンスを低くして、各素子領域が基板に対する寄生容
量を通して交流的に結合するのを減少さセ°た。半導体
集積回路装置、特に素子の側壁分離に絶縁体を用い、各
素子領域と基板との間をPN接合によって分離した半導
体集積回路装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために2本発明に係る半導体集積
回路装置は、集積回路を構成する素子の側壁分離に絶縁
体を用い、各素子領域と基板との間をPN接合により分
離した半導体集積回路装置において、各素子領域の周囲
を取り囲み、半導体チップの表面から基板に到達する。
基板と同一導電型の不純物を高濃度に導入した素子領域
分離層を設け、該素子領域分離層に、基板電位を供給す
る電極を少なくとも1個形成するように構成する。
〔作 用〕
本発明では、トランジスタ、キャパシタ、抵抗などの集
積回路を構成する各素子領域の周囲を取り囲み、半導体
チップの表面から基板に到達する。
基板と同一導電型の不純物を高濃度に導入した素子領域
分離層を設けている。したがって、各素子領域の周囲近
傍まで基板電位を低インピーダンスで供給することが可
能となり、基板の高インピーダンス領域は埋込層直下の
部分のみとなるから。
総合的な基板電位供給インピーダンスは飛躍的に低下す
る。
この結果、素子領域から基板に流れる高周波電流が他の
素子N域に与える影響を抑えることが可能になる。
〔実 施 例〕
(第1実施例) 第1図は3本発明の一実施例を示す図である。
同図(a)は平面図、同図(b)はX−Y断面図である
第1図において、101はp″型シリコン基板。
102はn゛型埋込層、1o3はn”型エピタキシャル
層、104ばSiO□膜、1o5はポリシリコン、10
6はP型ベース層、1o7はn゛型エミソ列L 108
はnpn)ランジスタ、1o9はnpn l−ランジス
タ、110はP型拡散抵抗、111は拡散抵抗領域、1
12はP°型素子領域分離層、113は5i02膜、1
14はアルミニウム電極、115は基板電位供給電極で
ある。
本実施例では、npn)−ランジスタ10Bおよび10
9.並びに拡散抵抗領域111の周囲にtJ溝を掘り、
その中に絶縁体としてポリシリコン105を埋め込んで
各素子領域の側壁分離を行っている。
npnトランジスタ108および109.並びに拡散抵
抗領域111から成る各素子領域の周囲を取り囲み、半
導体チップの表面からP−型シリコン基板101に到達
する。基板101と同一導電型の不純物を高濃度に導入
したp゛型素子領域分離層112が形成されている。
npnトランジスタ108および109.並びに拡散抵
抗領域111から成る各素子領域間の分離は、P゛型素
子領域分離層112−P−型シリコン基板101−(n
”型埋込層102.n〜型エピタキシャル層103)か
ら成るPN接合を逆バイアスすることにより行っている
そして、p゛型素子領域分離層112上に設けたアルミ
ニウムから成る基板電位供給電極115に負電位を印加
することにより、p゛型素子領域分離層112−p−型
シリコン基板101−.(n0型埋込層102.n−型
エピタキシャル層103)から成るPN接合を逆バイア
スして、npnトランジスタ108および109.並び
に拡散抵抗領域111から成る各素子領域間を分離する
第1図に図示した。p゛型素子領域分離層112のイン
ピーダンスRLおよびp−型シ’)コンN板10.1の
インピーダンスR,を用いてnpn)ランジスタ108
および109のコレクタまでの基板電位供給インピーダ
ンスを簡易等価回路で示すと、第2図のようになる。
p゛型素子領域分離層112のインピーダンスRLは低
いが、p−型シリコン基板101のインピーダンスRH
は比較的高い。しかしながら1本実施例では、npn)
ランジスタ108および109、並びに拡散抵抗領域1
11から成る各素子領域の周囲を取り囲み、半導体チッ
プの表面からP−型シリコン基板101に到達する。基
板101と同一導電型の不純物を高濃度に導入したp゛
型素子領域分離層112が形成されているので各素子領
域108,109,111の周囲近傍まで基板電位を低
インピーダンスで供給することが可能となり、P−型シ
リコン基板101の高インピーダンスRHはn+型埋込
層102直下の部分のみとなるから、総合的な基板電位
供給インピーダンスは低い。
(第2実施例) 第3図は2本発明の他の実施例を示す図である。
同図(a)は平面図、同図(b)はX−Y断面図である
第3図において、301はp−型シリコン基板。
302はn“型埋込層、303はn−型エピタキシャル
層、304は5i(h膜、305はポリシリコン、30
6はP型ベース層、307はn゛型エミッタ層、308
はnpn)ランジスタ、309はnpn )ランジスタ
、310はp型拡散抵抗、311は拡散抵抗領域、31
2はP°型素子領域分離層、313はSiO2膜、3I
4はアルミニウム電極、315は基板電位供給電極であ
る。
本実施例では、npnトランジスタ308および309
.並びに拡散抵抗領域311の周囲にU溝を掘り、その
中に絶縁体としてポリシリコン305を埋め込んで各素
子領域の側壁分離を行っている。
npn!−ランジスタ308および309.並びに拡散
抵抗領域311から成る各素子領域の周囲を取り囲むn
−型エピタキシャル層303中に。
半導体チップの表面からp−型シリコン基板301に到
達する。基板301と同一導電型の不純物を高濃度に導
入したp゛型素子領域分離層312が形成されている。
npn )ランジスタ308および309.並びに拡散
抵抗領域311から成る各素子領域間の分離は、p゛型
素子領域分離層312−P−型シリコン基板301−(
n7型埋込層302.n−型エピタキシャル層303)
から成るPN接合を逆バイアスすることにより行ってい
る。
そして、p゛型素子領域分離層312上に設けたアルミ
ニウムから成る基板電位供給電極315に負電位を印加
することにより、p゛型素子領域分離層312−])−
型シリコン基板301−(n゛型埋込層302.n−型
エピタキシャル層303)から成るPN接合を逆バイア
スして、npnトランジスタ308および309.並び
に拡散抵抗領域311から成る各素子領域間を分離する
第3図に図示した。P゛型素子領域分離層312のイン
ピーダンスRLおよびp−型シリコン基板301のイン
ピーダンスRHを用いてnpn)ランジスタ308およ
び309のコレクタまでの基板電位供給インピーダンス
を簡易等価回路で示すと、第1実施例と同様乙こ、第2
図のようになる。
P゛型素子領域分離層312のインピーダンスRLば低
いが、P−型シリコン基板301のインピーダンスR,
は比較的高い。しかしながら1本実施例では、npn)
ランジスタ308および309、並びに拡散抵抗領域3
11から成る各素子領域の周囲を取り囲むn−型エピタ
キシャルH3O3中に、半導体チップの表面からP−型
シリコン基板301に到達する。基板301と同一導電
型の不純物を高濃度に導入したp゛型素子領域分離層3
12が形成されているので、各素子領域308.309
,311の周囲近傍まで基板電位を低インピーダンスで
供給することが可能となり。
P−型シリコン基板301の高インピーダンスR8ばn
゛型埋込層302直下の部分のみとなるから、総合的な
基板電位供給インピーダンスは低い。
(第3実施例) 第4図は1本発明のさらに他の実施例を示す図である。
同図(a)は平面図、同図(b)はX−Y断面図である
第4図において、401ばp−型シリコン基板。
402はn“型埋込層、403はn−型エピタキシャル
層、404は5iOz膜、405はポリシリコン、40
6はP型ベース層、407はn゛型エミンタ層、408
はnpn)ランジスタ領域、409はnpn)ランジス
タ、410はp゛型素子領域分離層、411はSin、
膜、412はアルミニウム電極2413は基板電位供給
電極である。
本実施例では、3個のnpn)ランジスタの周囲に■溝
を掘り、その中に絶縁体としてポリシリコン405を埋
め込んで各素子領域の側壁分離を行っている。
npn)ランジスタ領域408およびnpn )ランジ
スタ409から成る各素子領域の周囲を取り囲むn−型
エピタキシャル層403中に、半導体チップの表面から
P−型シリコン基板401に到達する。基板401と同
一導電型の不純物を高濃度に導入し7たP゛型素子領域
分MN410が形成されている。
npnトランジスタ領域408およびnpnトランジス
タ409から成る各素子領域間の分離はP゛型素子領域
分#Jif410−p−型シリコン基板401−(n”
型埋込層402.n−型エピタキシャル層403)から
成るPN接合を逆バイアスすることにより行っている。
そして、P゛型素子領域分離N410上に設けたアルミ
ニウムから成る基板電位供給電極413に負電位を印加
することにより、p゛型累子領域分離層410−p−型
シリコン基板401−(n゛型埋込層402.n”型エ
ピタキシャル層4゜3)から成るPN接合を逆バイアス
して、npnトランジスタ領域408およびnpn )
ランジスタ409から成る各素子領域間を分離する。
第4図に図示した。P゛型素子領域分離層410のイン
ピーダンスRtおよびp−型シリコン基板401のイン
ピーダンスR,を用いてnpn トランジスタのコレク
タまでの基板電位供給インピーダンスを簡易等価回路で
示すと、第1実施例と同様に、第2図のようになる。
p゛型素子領域分離層410のインピーダンスRLは低
いが、p−型シリコン基板401のインピーダンスR1
1は比較的高い。しかしながら3本実施例では、npn
トランジスタ領域408およびnpn トランジスタ4
09から成る各素子領域の周囲を取り囲むn”型エピタ
キシャル層403中に、半導体チップの表面からP−型
シリコン基板401に到達する1基板401と同一導電
型の不純物を高濃度に導入したP゛型素子領域分離層4
10が形成されているので、各素子領域408゜409
の周囲近傍まで基板電位を低インピーダンスで供給する
ことが可能となり、p−型シリコン基板401の高イン
ピーダンスRMはn9型埋込層402直下の部分のみと
なるから、総合的な蟇板電位供給インピーダンスは低い
〔発明の効果〕
本発明によれば、半導体チップ表面からの基板電位供給
インピーダンスを著しく低下させることができるので、
各素子の基板に対する寄生容量を通しての交流的結合を
減少させることが可能となる。この結果2周波数の高い
微小信号を増幅する場合等においても、集積回路の不要
な発振や、特性に対する悪影響を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1実施例を示す図。 第2図は本発明の簡易等価回路を示す図。 第3図は第2実施例を示す図。 第4図は第3実施例を示す図。 第5図は従来例を示す図。 第6図は従来例の簡易等価回路を示す図である。 第1図において 101:p−型シリコン基板 102:n”型埋込層 103:n−型エピタキシャル層 104 :SiO,膜 105:ポリシリコン 106:P型ベース層 107:n”型エミツタ層 108:npnトランジスタ 109:npn)ランジスタ 110:p型拡散抵抗 111:拡散抵抗領域 112:P”型素子領域分離層 113:SiO□膜 114ニアルミニウム電極 115:基板電位供給電極 第3図において 301:P−型シリコン基板 302:n”型埋込層 303:n−型エピタキシャル層 304:SiO□膜 305:ポリシリコン 306:p型ベース層 307:n”型エミツタ層 308:npnトランジスタ 309 : npn )ランジメタ 310:p型拡散抵抗 311:拡散抵抗領域 312 : p”型素子領域分離層 313:SiO□膜 314ニアルミニウム電極 315:基板電位供給電極 第4図において 401:p−型シリコン基板 402:n”型埋込層 403:n−型エピタキシャル層 404 :5iOz膜 405:ポリシリコン 406:p型ベース層 407:n’型エミッタ層 408:npnトランジスタ領域 : npn )ランジスタ :p゛型素子領域分離層 : 5i(h膜 ニアルミニウム電極 二基板電位供給電極

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)集積回路を構成する素子の側壁分離に絶縁体を用
    い、各素子領域と基板との間をPN接合により分離した
    半導体集積回路装置において、各素子領域の周囲を取り
    囲み、半導体チップの表面から基板に到達する、基板と
    同一導電型の不純物を高濃度に導入した素子領域分離層
    を設け、該素子領域分離層に、基板電位を供給する電極
    を少なくとも1個形成した ことを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. (2)集積回路を構成する素子の側壁分離を素子の周囲
    に形成されたU溝中に絶縁体を埋め込んで行い、各素子
    領域と基板との間をPN接合により分離した半導体集積
    回路装置において、 各素子領域の周囲を取り囲み、半導体チップの表面から
    基板に到達する、基板と同一導電型の不純物を高濃度に
    導入した素子領域分離層を設け、該素子領域分離層に、
    基板電位を供給する電極を少なくとも1個形成した ことを特徴とする半導体集積回路装置。
  3. (3)集積回路を構成する素子の側壁分離を素子の周囲
    に形成されたU溝中に絶縁体を埋め込んで行い、各素子
    領域と基板との間をPN接合により分離した半導体集積
    回路装置において、 基板上に成長させた基板と反対導電型のエピタキシャル
    層中に、各素子領域の周囲を取り囲み、半導体チップの
    表面から基板に到達する、基板と同一導電型の不純物を
    高濃度に導入した素子領域分離層を設け、 該素子領域分離層に、基板電位を供給する電極を少なく
    とも1個形成した ことを特徴とする半導体集積回路装置。
  4. (4)集積回路を構成する素子の側壁分離を素子の周囲
    に形成されたV溝中に絶縁体を埋め込んで行い、各素子
    領域と基板との間をPN接合により分離した半導体集積
    回路装置において、 基板上に成長させた基板と反対導電型のエピタキシャル
    層中に、各素子領域の周囲を取り囲み、半導体チップの
    表面から基板に到達する、基板と同一導電型の不純物を
    高濃度に導入した素子領域分離層を設け、 該素子領域分離層に、基板電位を供給する電極を少なく
    とも1個形成した ことを特徴とする半導体集積回路装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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