JPH0482229A - semiconductor equipment - Google Patents

semiconductor equipment

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JPH0482229A
JPH0482229A JP2195872A JP19587290A JPH0482229A JP H0482229 A JPH0482229 A JP H0482229A JP 2195872 A JP2195872 A JP 2195872A JP 19587290 A JP19587290 A JP 19587290A JP H0482229 A JPH0482229 A JP H0482229A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
emitter
region
bipolar transistor
element isolation
base
Prior art date
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Pending
Application number
JP2195872A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Natori
名取 明生
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH0482229A publication Critical patent/JPH0482229A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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、特にエミッタ領域の少なくとも
一部分が素子分離膜と接している、いわゆる、ウォール
ド・エミッタ構造の縦型バイポーラトランジスタの構造
に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to a structure of a vertical bipolar transistor having a so-called walled emitter structure, in which at least a portion of an emitter region is in contact with an element isolation film. .

[従来の技術] 従来のウォールド−エミッタ構造縦型NPNバイポーラ
トランジスタの構造断面図を第3図に示す。
[Prior Art] A cross-sectional view of the structure of a conventional walled-emitter vertical NPN bipolar transistor is shown in FIG.

縦型NPNバイポーラトランジスタは、P型シリコン基
板1内に形成されたN型ウェル2の表面に形成された、
P型不純物よりなるベース領域3゜ベース内の基板表面
に形成されたN型不純物よりなるエミッタ領域4.コレ
クタの電極引出し部5により構成されている。バイポー
ラトランジスタは微細化のためにエミッタ領域4が素子
分離膜6に接する、いわゆる、ウォールド・エミッタ構
造を取っている。
The vertical NPN bipolar transistor is formed on the surface of an N-type well 2 formed in a P-type silicon substrate 1.
Base region 3 made of P-type impurity; Emitter region 4 made of N-type impurity formed on the substrate surface within the base. It is constituted by an electrode lead-out portion 5 of the collector. The bipolar transistor has a so-called walled emitter structure in which the emitter region 4 is in contact with the element isolation film 6 for miniaturization.

そして、素子分離膜の端部において、横方向拡散により
濃度の薄いベース領域とエミッタ領域が重なり、エミッ
タとコレクタ間のパンチスルー耐圧が低下してしまうの
を防ぐために、隣合うNPNバイポーラトランジスタ間
のチャンネルストッパ領域7と同時に形成される不純物
拡散層8が、バイポーラトランジスタのエミッタ領域4
と接している素子分離膜6の下部に配設されている。
At the end of the element isolation film, in order to prevent the lightly doped base region and emitter region from overlapping due to lateral diffusion, which would lower the punch-through breakdown voltage between the emitter and collector, the An impurity diffusion layer 8 formed at the same time as the channel stopper region 7 is formed in the emitter region 4 of the bipolar transistor.
It is arranged under the element isolation film 6 which is in contact with the element isolation film 6.

[発明が解決しようとする課題] しかし、上記のような従来のウォールド・エミッタ構造
縦型NPNバイポーラトランジスタでは以下のような不
具合な点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the conventional walled emitter structure vertical NPN bipolar transistor as described above has the following disadvantages.

チャンネルストッパ領域は寄生トランジスタの形成を阻
止するために、高濃度の不純物拡散層となっており、バ
イポーラトランジスタのエミッタ領域と接している素子
分離膜の下部に形成された不純物拡散層がチャンネルス
トッパ領域と同じく高濃度であることは、エミッタとコ
レクタ間のパンチスルー耐圧を向上させるためには有効
であるが、エミッタ、ベース接合の逆方向ブレークダウ
ン耐圧や、ベース、コレクタ接合の逆方向ブレクダウン
耐圧の点では不利である。また、不純物が横方向に拡散
し、エミッタ直下のベース濃度を上昇させることはバイ
ポーラトランジスタの電流増幅率を低下させることにな
る。
The channel stopper region is a highly concentrated impurity diffusion layer in order to prevent the formation of parasitic transistors. A high concentration is effective for improving the punch-through voltage between the emitter and collector, but it also reduces the reverse breakdown voltage of the emitter-base junction and the reverse breakdown voltage of the base-collector junction. It is disadvantageous in this respect. Further, the impurity diffuses in the lateral direction and increases the base concentration directly under the emitter, which lowers the current amplification factor of the bipolar transistor.

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
、縦型バイポーラトランジスタが形成されており、前記
縦型バイポーラトランジスタのエミッタ領域の少なくと
も一部分が素子分離膜と接している半導体装置において
、エミッタとコレクタ間のパンチスルー耐圧が低下せず
、かつ、エミッタ、ベース接合の逆方向ブレークダウン
耐圧や、ベース、コレクタ接合の逆方向ブレークダウン
耐圧が低下せず、また、バイポーラトランジスタの電流
増幅率が低下しない半導体装置を提供するところにある
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve these problems, and its purpose is to form a vertical bipolar transistor on one surface of a semiconductor substrate, and to form an emitter region of the vertical bipolar transistor. In a semiconductor device in which at least a portion of the device is in contact with an element isolation film, the punch-through voltage between the emitter and the collector does not decrease, and the reverse breakdown voltage of the emitter and base junctions and the reverse breakdown voltage of the base and collector junctions do not decrease. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device in which the withstand voltage does not decrease and the current amplification factor of a bipolar transistor does not decrease.

[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、縦型バ
イポーラトランジスタが形成されており。
[Means for Solving the Problems] In the semiconductor device of the present invention, a vertical bipolar transistor is formed on one surface of a semiconductor substrate.

前記縦型バイポーラトランジスタのエミッタ領域の少な
くとも一部分が素子分離膜と接している半導体装置にお
いて、前記エミッタ領域と接している前舵素子分離膜の
下部には、ベース領域と同一導電型の不純物層が配設さ
れているおり、前記不純物層は、前記ベース領域よりも
高濃度であり、且つ、チャンネルストッパ領域よりも低
濃度であることを特徴とする。
In the semiconductor device in which at least a portion of the emitter region of the vertical bipolar transistor is in contact with an element isolation film, an impurity layer of the same conductivity type as the base region is provided in a lower part of the front rudder element isolation film that is in contact with the emitter region. The impurity layer has a higher concentration than the base region and a lower concentration than the channel stopper region.

[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。[Example] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明による、ウォールド・エミッタ構造を
有する縦型NPNバイポーラトランジスタの構造断面図
である。
FIG. 1 is a structural cross-sectional view of a vertical NPN bipolar transistor with walled emitter structure according to the present invention.

縦型NPNバイポーラトランジスタは、P型シリコン基
板1内に形成されたN型ウェル2の表面に形成された、
P型不純物よりなるベース領域3゜ベース内の基板表面
に形成されたN型不純物よりなるエミッタ領域4.コレ
クタの電極引出し部5により構成されている。エミッタ
領域4が接している素子分離膜6の下部には、不純物温
度が、ベース領域3より高濃度で、且つ、チャンネルス
トッパ7より低温度であるP型不純物層9が配設されて
いる。
The vertical NPN bipolar transistor is formed on the surface of an N-type well 2 formed in a P-type silicon substrate 1.
Base region 3 made of P-type impurity; Emitter region 4 made of N-type impurity formed on the substrate surface within the base. It is constituted by an electrode lead-out portion 5 of the collector. A P-type impurity layer 9 having an impurity temperature higher than that of the base region 3 and lower than that of the channel stopper 7 is provided below the element isolation film 6 in contact with the emitter region 4 .

次に、本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を第2
図(a)〜(d)に基づき説明する。
Next, a second embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described.
This will be explained based on FIGS. (a) to (d).

まず、第2図(a)の様に、NPNバイポーラトランジ
スタを形成する領域のP型シリコン基板1内に、リンイ
オンを120KeVのエネルギーで1×1012/cI
112イオン打ち込みすることでN型ウェル2を形成す
る。
First, as shown in FIG. 2(a), phosphorus ions are injected into the P-type silicon substrate 1 in the region where the NPN bipolar transistor is to be formed at a rate of 1×10 12 /cI with an energy of 120 KeV.
An N-type well 2 is formed by implanting 112 ions.

次に、基板全面にシリコン窒化膜10を形成し、素子分
M%を形成する部分をレジストパターンを用いたエツチ
ングにより除去する。そして、フォトレジスト11およ
び前記シリコン窒化膜10をマスクとして、素子分離領
域に、ボロンのイオンを35KeVのエネルギーで2 
x 10 ”7cm2打ち込み、チャンネルストッパで
あるP型不純物層7を形成する。この状態を第2図(b
)に示す。
Next, a silicon nitride film 10 is formed on the entire surface of the substrate, and the portion where the element portion M% is to be formed is removed by etching using a resist pattern. Then, using the photoresist 11 and the silicon nitride film 10 as a mask, boron ions are irradiated into the element isolation region with an energy of 35 KeV.
x 10" 7cm2 to form a P-type impurity layer 7 which is a channel stopper. This state is shown in Fig. 2 (b).
).

同様に、フォトレジスト11および前記シリコン窒化膜
10をマスクとして、後に形成されるバイポーラトラン
ジスタのエミッタが素子分離膜と接する領域に、ボロン
のイオンを35KeVのエネルギーで1 x 10 ”
/am2打ち込み、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を高めるためのP型不
純物層9を形成する。この状態を第2図(C)に示す。
Similarly, using the photoresist 11 and the silicon nitride film 10 as a mask, boron ions are irradiated with 1 x 10'' at an energy of 35 KeV in the region where the emitter of the bipolar transistor to be formed later contacts the device isolation film.
/am2 implantation to form a P-type impurity layer 9 for increasing the punch-through breakdown voltage between the emitter and collector of the bipolar transistor. This state is shown in FIG. 2(C).

次に、第2図(d)の様に、シリコン窒化膜10を除い
た部分に、熱酸化により素子分離膜6を約1μm形成し
、その後、シリコン窒化膜を除去する。
Next, as shown in FIG. 2(d), an element isolation film 6 of about 1 .mu.m thick is formed by thermal oxidation in the area excluding the silicon nitride film 10, and then the silicon nitride film is removed.

次に、第2図(e)の様に、NPNバイポーラトランジ
スタのベース領域3及びエミッタ領域4を形成する。ベ
ース領域3は、ボロンイオンを30KeVで8 X 1
0 ”/ 0m2打ち込み形成し、エミッタ4は砒素イ
オンを80KeVでlX1016/cm2打ち込み形成
する。形成されたベースの深さは約0. 3μmであり
、エミッタの深さは約0.15μmである。
Next, as shown in FIG. 2(e), the base region 3 and emitter region 4 of the NPN bipolar transistor are formed. Base region 3 contains boron ions at 30KeV 8×1
The emitter 4 is formed by implanting arsenic ions at 1×10 16 /cm 2 at 80 KeV.The depth of the formed base is about 0.3 μm, and the depth of the emitter is about 0.15 μm.

その後は、通常のトランジスタ形成プロセスを通して、
縦型NPNバイポーラトランジスタを形成し、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。
After that, through the normal transistor formation process,
By forming a vertical NPN bipolar transistor, the structure of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 can be obtained.

本実施例は、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ついて述べたが、PNPバ
イポーラトランジスタの場合にっいても不純物タイプを
入れ換えることにより適用できる。
Although this embodiment has been described with reference to the case where the bipolar transistor is an NPN bipolar transistor, it can also be applied to a PNP bipolar transistor by replacing the impurity types.

[発明の効果] 以上述べたように、本発明によれば、いわゆる、ウォー
ルド・エミッタ構造のバイポーラトランジスタにおいて
、エミッタ領域と接している素子分離膜の下部に、ベー
ス領域より高濃度の不純物層を配設することで、エミッ
タとコレクタ間のバンチスルー耐圧が低下せず、かつ、
その不純物層がチャンネルストッパ領域より低濃度であ
ることで、エミッタ、ベース接合の逆方向ブレークダウ
ン耐圧や、ベース、コレクタ接合の逆方向ブレークダウ
ン耐圧が低下せず、また、バイポーラトランジスタの電
流増幅率が低下しないという多大な効果を有する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, in a bipolar transistor with a so-called walled emitter structure, an impurity layer having a higher concentration than the base region is formed in the lower part of the element isolation film in contact with the emitter region. By arranging it, the bunch-through breakdown voltage between the emitter and collector does not decrease,
Because the impurity layer has a lower concentration than the channel stopper region, the reverse breakdown voltage of the emitter and base junctions and the reverse breakdown voltage of the base and collector junctions do not decrease, and the current amplification factor of the bipolar transistor This has the great effect of not reducing the

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の半導体装置の構造を示す断面図であ
る。 第2図(a)〜(e)は、本発明の半導体装置の製造方
法の一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
。 1・・・P型シリコン基板 2・・・N型ウェル 3・・・ベース領域 4・・・エミッタ領域 5・・・コレクタ領域の電極引出し部 6・・・素子分離膜 7・・・チャンネルストッパ 8・・・チャンネルストッパと同温度の不純物層 9・・・チャンネルストッパより低濃度の不純物層 10・・・シリコン窒化膜 11・・・フォトレジスト 以  上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴木喜三部(他1名)充 3 巴
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a semiconductor device of the present invention. FIGS. 2(a) to 2(e) are diagrams showing an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional semiconductor device. 1... P-type silicon substrate 2... N-type well 3... Base region 4... Emitter region 5... Electrode extension part of collector region 6... Element isolation film 7... Channel stopper 8... Impurity layer with the same temperature as the channel stopper 9... Impurity layer with a lower concentration than the channel stopper 10... Silicon nitride film 11... Photoresist or higher Applicant Seiko Epson Corporation Agent Patent Attorney Suzuki Kisanbe (1 other person) Mitsuru 3 Tomoe

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  半導体基板の一表面に、縦型バイポーラトランジスタ
が形成されており、前記縦型バイポーラトランジスタの
エミッタ領域の少なくとも一部分が素子分離膜と接して
いる半導体装置において、前記エミッタ領域と接してい
る前記素子分離膜の下部には、ベース領域と同一導電型
の不純物層が配設されているおり、前記不純物層は、前
記ベース領域よりも高濃度であり、且つ、チャンネルス
トッパ領域よりも低濃度であることを特徴とする半導体
装置。
In a semiconductor device in which a vertical bipolar transistor is formed on one surface of a semiconductor substrate, and at least a portion of an emitter region of the vertical bipolar transistor is in contact with an element isolation film, the element isolation film is in contact with the emitter region. An impurity layer having the same conductivity type as the base region is disposed below the film, and the impurity layer has a higher concentration than the base region and a lower concentration than the channel stopper region. A semiconductor device characterized by:
JP2195872A 1990-07-24 1990-07-24 semiconductor equipment Pending JPH0482229A (en)

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