JPH0684931A - バイポーラ型半導体装置 - Google Patents
バイポーラ型半導体装置Info
- Publication number
- JPH0684931A JPH0684931A JP4236583A JP23658392A JPH0684931A JP H0684931 A JPH0684931 A JP H0684931A JP 4236583 A JP4236583 A JP 4236583A JP 23658392 A JP23658392 A JP 23658392A JP H0684931 A JPH0684931 A JP H0684931A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 素子を追加することなくまた素子面積を大き
くしないで、静電破壊耐量を向上するバイポ−ラ型半導
体装置を提供する点。 【構成】 縦型トランジスタのベ−ス11と同一構造領
域13をコレクタ接点10を境にして前記縦型トランジ
スタのベ−ス11とほぼ等距離の前記半導体層に、縦型
トランジスタを囲んで形成して静電破壊耐量を向上す
る。
くしないで、静電破壊耐量を向上するバイポ−ラ型半導
体装置を提供する点。 【構成】 縦型トランジスタのベ−ス11と同一構造領
域13をコレクタ接点10を境にして前記縦型トランジ
スタのベ−ス11とほぼ等距離の前記半導体層に、縦型
トランジスタを囲んで形成して静電破壊耐量を向上す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バイポ−ラ型半導体装
置に係わり特に、バイポ−ラトランジスタの静電破壊防
止に好適する。
置に係わり特に、バイポ−ラトランジスタの静電破壊防
止に好適する。
【0002】
【従来の技術】多くの分野で利用されているバイポ−ラ
型半導体装置では、図1の等価回路図及び図2の断面図
に示すように、バイポ−ラトランジスタ1のコレクタ2
と接地間に保護ダイオード3を設ける型もある。即ち図
2に明らかなように、P型の半導体基板4の表面には、
選択的にN+ 埋込層5を形成後、いわゆるエピタキシャ
ル層即ちN- 型の半導体層6を被覆する。このN- 半導
体層6の表面付近には、選択酸化膜7を形成し更に、そ
の一部に形成する窓8を介してP+ の分離領域9を形成
して複数の島領域を設ける。
型半導体装置では、図1の等価回路図及び図2の断面図
に示すように、バイポ−ラトランジスタ1のコレクタ2
と接地間に保護ダイオード3を設ける型もある。即ち図
2に明らかなように、P型の半導体基板4の表面には、
選択的にN+ 埋込層5を形成後、いわゆるエピタキシャ
ル層即ちN- 型の半導体層6を被覆する。このN- 半導
体層6の表面付近には、選択酸化膜7を形成し更に、そ
の一部に形成する窓8を介してP+ の分離領域9を形成
して複数の島領域を設ける。
【0003】島領域にバイポ−ラNPNトランジスタを
形成するために、選択酸化膜7部分を除去してN+ 埋込
層5に接続するディ−プN+ 層即ちコレクタ接点10を
設ける外に、ベ−ス11ならびにエミッタ12を形成し
てバイポ−ラトランジスタ1を完成する。図2に示すよ
うに、他の島領域には、P+ 層13を形成してダイオ−
ドとして機能させると共に、図1にあるようにバイポ−
ラトランジスタのエミッタ12及びコレクタ接点10と
電気的に並列に接続する。
形成するために、選択酸化膜7部分を除去してN+ 埋込
層5に接続するディ−プN+ 層即ちコレクタ接点10を
設ける外に、ベ−ス11ならびにエミッタ12を形成し
てバイポ−ラトランジスタ1を完成する。図2に示すよ
うに、他の島領域には、P+ 層13を形成してダイオ−
ドとして機能させると共に、図1にあるようにバイポ−
ラトランジスタのエミッタ12及びコレクタ接点10と
電気的に並列に接続する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】バイポ−ラ半導体装置
では、バイポ−ラトランジスタと並列に保護ダイオ−ド
を設置するのが通常であるが、NPNトランジスタのベ
−スはpn接合を持ち、保護ダイオ−ドのアノ−ドはP
型層だけであり,構造が違うので微細化に伴ってNPN
トランジスタのベ−スエミッタ接合が浅くなり、サ−ジ
印加に伴ってベ−スエミッタ間が破壊し易くなる。
では、バイポ−ラトランジスタと並列に保護ダイオ−ド
を設置するのが通常であるが、NPNトランジスタのベ
−スはpn接合を持ち、保護ダイオ−ドのアノ−ドはP
型層だけであり,構造が違うので微細化に伴ってNPN
トランジスタのベ−スエミッタ接合が浅くなり、サ−ジ
印加に伴ってベ−スエミッタ間が破壊し易くなる。
【0005】即ち、コレクタから出力する際接地電位を
基準とするエミッタ基準電位をコレクタにプラスサ−ジ
として印加すると、ベ−スコレクタ間が逆バイアスとな
りベ−スのエッジ(Edge)部分に電界が集中する。この状
態を図3にAとして記載する。 また、ベ−スエミッタ
間の耐圧は、約8Vと低いためにサ−ジは、エミッタに
流れようとするが、エミッタのXj が浅いためにベ−ス
のエッジ部分に集中した電界がエミッタのエッジ部分に
も集中して、保護ダイオ−ドのアノ−ドカソ−ド接合部
より先にベ−スエミッタ接合を破壊し、この様子を図3
に示す。
基準とするエミッタ基準電位をコレクタにプラスサ−ジ
として印加すると、ベ−スコレクタ間が逆バイアスとな
りベ−スのエッジ(Edge)部分に電界が集中する。この状
態を図3にAとして記載する。 また、ベ−スエミッタ
間の耐圧は、約8Vと低いためにサ−ジは、エミッタに
流れようとするが、エミッタのXj が浅いためにベ−ス
のエッジ部分に集中した電界がエミッタのエッジ部分に
も集中して、保護ダイオ−ドのアノ−ドカソ−ド接合部
より先にベ−スエミッタ接合を破壊し、この様子を図3
に示す。
【0006】サ−ジがエミッタに流れず接地(半導体基
板)に抜かせるには、素子の周りに接地用コンタクトを
設けなければならず、ひいては素子間の距離を長くしな
ければならない。
板)に抜かせるには、素子の周りに接地用コンタクトを
設けなければならず、ひいては素子間の距離を長くしな
ければならない。
【0007】本発明は、このような事情により成された
もので、特に素子を追加することなくまた素子面積を大
きくしないで、静電破壊耐量を向上するバイポ−ラ型半
導体装置を提供することを目的とする。
もので、特に素子を追加することなくまた素子面積を大
きくしないで、静電破壊耐量を向上するバイポ−ラ型半
導体装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1導電型の半導体層
と,この半導体層に選択的に設ける分離領域と,この分
離領域により形成する島領域と,この島領域に設ける縦
型トランジスタと,この縦型トランジスタのコレクタ接
点及びベ−スと,このコレクタ接点を境にして前記縦型
トランジスタのベ−ス間の距離とほぼ等としい位置の前
記半導体層部分に形成するベ−スと同一構造領域とに本
発明に係わるバイポ−ラ型半導体装置の特徴がある。
と,この半導体層に選択的に設ける分離領域と,この分
離領域により形成する島領域と,この島領域に設ける縦
型トランジスタと,この縦型トランジスタのコレクタ接
点及びベ−スと,このコレクタ接点を境にして前記縦型
トランジスタのベ−ス間の距離とほぼ等としい位置の前
記半導体層部分に形成するベ−スと同一構造領域とに本
発明に係わるバイポ−ラ型半導体装置の特徴がある。
【0009】
【作用】本発明に係わるバイポ−ラ型半導体装置では、
縦型トランジスタのベ−スと同一構造領域をコレクタ接
点を境にして前記縦型トランジスタのベ−スとほぼ等距
離の前記半導体層に形成して静電破壊耐量を向上する。
縦型トランジスタのベ−スと同一構造領域をコレクタ接
点を境にして前記縦型トランジスタのベ−スとほぼ等距
離の前記半導体層に形成して静電破壊耐量を向上する。
【0010】
【実施例】本発明の実施例を工程別に示した図4乃至図
8の断面図を参照して説明する。図4に明らかにするよ
うにBを1013/cc程度含有するP型の半導体基板4
の表面から内部に向けて、約1020/ccのSbを選択
的に拡散してN+ 埋込層5を形成後、いわゆるエピタキ
シャル層即ちN- 型の半導体層6を被覆する。半導体層
6は、Pを1015〜16/cc位含んでおり、N+ 埋込層
5を選択的に形成するのは後述する島領域に対応するた
めである。
8の断面図を参照して説明する。図4に明らかにするよ
うにBを1013/cc程度含有するP型の半導体基板4
の表面から内部に向けて、約1020/ccのSbを選択
的に拡散してN+ 埋込層5を形成後、いわゆるエピタキ
シャル層即ちN- 型の半導体層6を被覆する。半導体層
6は、Pを1015〜16/cc位含んでおり、N+ 埋込層
5を選択的に形成するのは後述する島領域に対応するた
めである。
【0011】N+ 埋込層5に対応するN- 型の半導体層
6には、公知のフォトリソグラフィ(Photo Lithograph
y) 工程を利用して形成する開口を介してN+ 埋込層5
に接続するディ−プN+ 層即ちコレクタ接点10を形成
する(図4参照)。
6には、公知のフォトリソグラフィ(Photo Lithograph
y) 工程を利用して形成する開口を介してN+ 埋込層5
に接続するディ−プN+ 層即ちコレクタ接点10を形成
する(図4参照)。
【0012】次に窒化珪素層を利用するマスクを利用す
る常法によって、N- 半導体層6の表面付近には、選択
酸化膜7を形成し、更にその一部にフォトリソグラフィ
工程により窓8(図2参照)を設置する。この窓8を介
してP型分離領域9を形成して複数の島領域を設ける。
なお、分離領域9における濃度は、ほぼ1020/ccの
Bを含有する。
る常法によって、N- 半導体層6の表面付近には、選択
酸化膜7を形成し、更にその一部にフォトリソグラフィ
工程により窓8(図2参照)を設置する。この窓8を介
してP型分離領域9を形成して複数の島領域を設ける。
なお、分離領域9における濃度は、ほぼ1020/ccの
Bを含有する。
【0013】島領域にバイポ−ラトランジスタ1を形成
するには、従来技術と同様な手段により形成するので図
示せず説明に止める。選択酸化膜7部分をフォトリソグ
ラフィ工程により溶除して形成する窓を利用して、ベ−
ス11ならびにエミッタ12を形成して完成する。ベ−
ス11の濃度は、約1017〜18/ccのBであり、エミ
ッタ12の濃度は、約1021/ccのAsで構成する。
するには、従来技術と同様な手段により形成するので図
示せず説明に止める。選択酸化膜7部分をフォトリソグ
ラフィ工程により溶除して形成する窓を利用して、ベ−
ス11ならびにエミッタ12を形成して完成する。ベ−
ス11の濃度は、約1017〜18/ccのBであり、エミ
ッタ12の濃度は、約1021/ccのAsで構成する。
【0014】本発明では、ベ−ス11と同一構造領域1
3を設置するのが特徴である(図6参照)。即ち、図5
に示すようにコレクタ接点10を境としてベ−ス11ま
での距離Aとほぼ等しい位置のN- 半導体層6部分に形
成する。従って同一構造領域13には、Bが1017〜18
/cc程度含まれる。なおベース11と同一構造領域1
3は、NPNトランジスタを囲んで形成する。
3を設置するのが特徴である(図6参照)。即ち、図5
に示すようにコレクタ接点10を境としてベ−ス11ま
での距離Aとほぼ等しい位置のN- 半導体層6部分に形
成する。従って同一構造領域13には、Bが1017〜18
/cc程度含まれる。なおベース11と同一構造領域1
3は、NPNトランジスタを囲んで形成する。
【0015】同一構造領域13の形成に際しての選択酸
化膜7部分のパタ−ニング工程には、当然フォトリソグ
ラフィ技術を利用しており、分離領域9と半導体層6に
跨がった開口Bを図5に示すようにレジスト15に形成
し、これを介してボロンBを拡散する。この時バイポ−
ラトランジスタ1のベ−ス用開口Cも設置して、ベース
11ならびにベース11と同一構造領域13を同時に形
成する。なお図5には、ケ−ト酸化膜16を記載した。
化膜7部分のパタ−ニング工程には、当然フォトリソグ
ラフィ技術を利用しており、分離領域9と半導体層6に
跨がった開口Bを図5に示すようにレジスト15に形成
し、これを介してボロンBを拡散する。この時バイポ−
ラトランジスタ1のベ−ス用開口Cも設置して、ベース
11ならびにベース11と同一構造領域13を同時に形
成する。なお図5には、ケ−ト酸化膜16を記載した。
【0016】その後、選択酸化膜7に形成する開口に、
導電性金属例えばAl−Si、Al−Si−Cuなどの
Al合金から成る電極17を形成して図6の断面構造の
バイポ−ラ型半導体装置が完成する。
導電性金属例えばAl−Si、Al−Si−Cuなどの
Al合金から成る電極17を形成して図6の断面構造の
バイポ−ラ型半導体装置が完成する。
【0017】図7には、他の実施例としてP型半導体層
6を形成する例を示す。この例では、Bを1013/cc
程度含有するP型の半導体基板4表面から内部に向け
て、約1020/ccのSbを選択的に拡散してN+ 埋込
層5を形成後、いわゆるエピタキシャル層即ちP型の半
導体層6を被覆する。
6を形成する例を示す。この例では、Bを1013/cc
程度含有するP型の半導体基板4表面から内部に向け
て、約1020/ccのSbを選択的に拡散してN+ 埋込
層5を形成後、いわゆるエピタキシャル層即ちP型の半
導体層6を被覆する。
【0018】このP型半導体層6には、Pを1015〜16
/cc位含んだNウエル層18を設け、ここに縦型NP
Nトランジスタ1を形成する。
/cc位含んだNウエル層18を設け、ここに縦型NP
Nトランジスタ1を形成する。
【0019】N+ 埋込層5に対応するNウエル領域18
には、公知のフォトリソグラフィ技術を利用してパタ−
ニングして開口を設け、これを利用してN+ 埋込層5に
接続するディ−プN+ 層即ちコレクタ接点10を形成す
る。
には、公知のフォトリソグラフィ技術を利用してパタ−
ニングして開口を設け、これを利用してN+ 埋込層5に
接続するディ−プN+ 層即ちコレクタ接点10を形成す
る。
【0020】次に窒化珪素層を利用するマスクを利用し
て、Nウエル領域18の表面付近には、選択酸化膜7を
形成し、更にその一部にフォトリソグラフィ工程により
窓を設置する。この窓を介してP+ の分離領域9を形成
して複数の島領域を設ける。なお、分離領域9の濃度
は、ほぼ1020/ccのBである。
て、Nウエル領域18の表面付近には、選択酸化膜7を
形成し、更にその一部にフォトリソグラフィ工程により
窓を設置する。この窓を介してP+ の分離領域9を形成
して複数の島領域を設ける。なお、分離領域9の濃度
は、ほぼ1020/ccのBである。
【0021】島領域にバイポ−ラトランジスタ1を形成
するには、選択酸化膜7部分をフォトリソグラフィ工程
により溶除して形成する窓を利用して、ベ−ス11なら
びにエミッタ12を形成して完成する。Pベ−ス11の
濃度は、約1017〜18/ccのBであり、エミッタ12
の濃度は、約1021/ccのAsである。
するには、選択酸化膜7部分をフォトリソグラフィ工程
により溶除して形成する窓を利用して、ベ−ス11なら
びにエミッタ12を形成して完成する。Pベ−ス11の
濃度は、約1017〜18/ccのBであり、エミッタ12
の濃度は、約1021/ccのAsである。
【0022】本発明では、Pベ−ス11と同一構造領域
13を設置するのが特徴であるので、コレクタ接点10
を境としてPベ−ス11までの距離とほぼ等しいNウエ
ル領域18の部分に形成する。従ってベース11と同一
構造領域13には、Bが1017〜18/cc程度含まれ
る。なおベース11と同一構造領域13は、NPNトラ
ンジスタ1を囲んで形成する。
13を設置するのが特徴であるので、コレクタ接点10
を境としてPベ−ス11までの距離とほぼ等しいNウエ
ル領域18の部分に形成する。従ってベース11と同一
構造領域13には、Bが1017〜18/cc程度含まれ
る。なおベース11と同一構造領域13は、NPNトラ
ンジスタ1を囲んで形成する。
【0023】ベース11と同一構造領域13の形成に際
しての選択酸化膜7部分のパタ−ニング工程には、当然
フォトリソグラフィ技術を利用しており、分離領域9と
Nウエル領域18に跨がった開口を形成し、これを介し
てBを拡散する。
しての選択酸化膜7部分のパタ−ニング工程には、当然
フォトリソグラフィ技術を利用しており、分離領域9と
Nウエル領域18に跨がった開口を形成し、これを介し
てBを拡散する。
【0024】その後、選択酸化膜7に形成する開口に
は、導電性金属例えばAl−Si、Al−Si−Cuな
どのAl合金から成る電極17を形成して図7の断面図
のバイポ−ラ型半導体装置が完成する。
は、導電性金属例えばAl−Si、Al−Si−Cuな
どのAl合金から成る電極17を形成して図7の断面図
のバイポ−ラ型半導体装置が完成する。
【0025】
【発明の効果】本発明に係わるバイポ−ラ型半導体装置
のコレクタ出力において、接地基準に準ずるエミッタ基
準によりコレクタ+サージが印加すると、NPNトラン
ジスタのベ−スコレクタ接合部と、ベ−スと同一構造領
域が形成されているために、両者に同一の電界が集中す
る。しかもベ−スと同一構造領域ならびに半導体基板が
共通になっているために、サージがエミッタに抜けず接
地に抜けるので、ベ−ス−エミッタ接合部の破壊が起き
ない。
のコレクタ出力において、接地基準に準ずるエミッタ基
準によりコレクタ+サージが印加すると、NPNトラン
ジスタのベ−スコレクタ接合部と、ベ−スと同一構造領
域が形成されているために、両者に同一の電界が集中す
る。しかもベ−スと同一構造領域ならびに半導体基板が
共通になっているために、サージがエミッタに抜けず接
地に抜けるので、ベ−ス−エミッタ接合部の破壊が起き
ない。
【0026】図8には、ベ−スと同一構造領域11によ
りベ−ス−エミッタ接合部に電界が集中しない様子を明
らかにした。
りベ−ス−エミッタ接合部に電界が集中しない様子を明
らかにした。
【図1】従来のバイポ−ラ型半導体装置の等価回路図で
ある。
ある。
【図2】図1の回路を備えるバイポ−ラ型半導体装置の
断面図である。
断面図である。
【図3】図2のバイポ−ラ型半導体装置の問題点を明ら
かにする図である。
かにする図である。
【図4】本発明に係わるバイポ−ラ型半導体装置の製造
工程を示す断面図である。
工程を示す断面図である。
【図5】図4に続く製造工程を示す断面図である。
【図6】図5に続く製造工程を示す断面図である。
【図7】他の実施例によるバイポ−ラ型半導体装置の断
面図である。
面図である。
【図8】本発明によるバイポ−ラ型半導体装置の効果を
明らかにする断面図である。
明らかにする断面図である。
1:バイポ−ラトランジスタ、 2:コレクタ、 3:保護ダイオ−ド、 4:半導体基板、 5:N+ 埋込層、 6:エピタキャル層即ち半導体層、 7:選択酸化層、 8:窓、 9:P+ 分離層、 10:N+ コレクタ接点 11:ベ−ス、 12:エミッタ、 13:ベ−スと同一構造領域 17:電極、 18:Nウエル領域。
Claims (1)
- 【請求項1】 第1導電型の半導体層と,この半導体層
に選択的に設ける分離領域と,この分離領域により形成
する島領域と,この島領域に設ける縦型トランジスタ
と,この縦型トランジスタのコレクタ接点及びベ−ス
と,このコレクタ接点を境にして前記縦型トランジスタ
のベ−ス間の距離とほぼ等としい位置の前記半導体層部
分に形成するベ−スと同一構造領域を具備することを特
徴とするバイポ−ラ型半導体装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4236583A JPH0684931A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | バイポーラ型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4236583A JPH0684931A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | バイポーラ型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684931A true JPH0684931A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=17002789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4236583A Pending JPH0684931A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | バイポーラ型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684931A (ja) |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP4236583A patent/JPH0684931A/ja active Pending
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