JPH08162469A - 縦型pnpトランジスタ - Google Patents

縦型pnpトランジスタ

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JPH08162469A
JPH08162469A JP6297656A JP29765694A JPH08162469A JP H08162469 A JPH08162469 A JP H08162469A JP 6297656 A JP6297656 A JP 6297656A JP 29765694 A JP29765694 A JP 29765694A JP H08162469 A JPH08162469 A JP H08162469A
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JP
Japan
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type well
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region
well
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Pending
Application number
JP6297656A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Hamazawa
靖史 濱澤
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.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP6297656A priority Critical patent/JPH08162469A/ja
Publication of JPH08162469A publication Critical patent/JPH08162469A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D10/00Bipolar junction transistors [BJT]
    • H10D10/40Vertical BJTs
    • H10D10/421Vertical BJTs having both emitter-base and base-collector junctions ending at the same surface of the body

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 高耐圧で、しかもβ(直流電流増幅率)及び
fT (トラジション周波数)の低下を抑える縦型PNP
トランジスタを提供する。 【構成】 P型埋込層4とP型ウエル11がコレク
タ領域として、N型ウエル6がベース領域として、P
++拡散領域9がエミッタ領域として、P型拡散領域
7がコレクタの引き出し層として作用する。このよう
に、コレクタ・ベース接合面をP型ウエル11とN型
ウエル6の接合面とすることで、ベース幅を広げること
なく高耐圧で、しかもβ(直流電流増幅率)及びfT
(トラジション周波数)の低下を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、縦型PNPトランジス
タに関し、特に半導体集積回路に組込まれる縦型PNP
トランジスタに関する。
【0002】
【従来の技術】バイポーラトランジスタを利用したLS
Iとして、NPNトランジスタとPNPトランジスタと
を組み合わせてアナログ回路を構成したものが知られて
おり、このアナログ回路を高密度でかつ高周波化するた
めに、従来より縦型PNPトランジスタが提案されてい
る。
【0003】まず、NPNトランジスタと同時に形成さ
れる従来の縦型PNPトランジスタを図4を参照に説明
する。この縦型PNPトランジスタは図4に示すよう
に、P−型半導体基板1と、この半導体基板1上の堆積
されたN- 型エピタキシャル層2と、半導体基板1の所
定の位置に形成されたN+ 型埋込層3と、N+ 型埋込層
3上に形成されたP+ 型埋込層4と、エピタキシャル層
2内に形成されたN型ウエル6と、N型ウエル6を囲み
+ 型埋込層4と接するP+ 型拡散領域7と、N型ウエ
ル6内の所定の位置にそれぞれ形成されたP++拡散領域
9とN++型拡散領域10と、P++拡散領域9,N++型拡
散領域10及びP+ 型拡散領域7に設けられた電極2
1,22,23と、電極21,22,23以外のエピタ
キシャル層2の表面を覆う酸化膜20とから構成されて
おり、P+ 型埋込層4がコレクタ領域として、エピタキ
シャル層2とN型ウエル6がベース領域として、P++
散領域9がエミッタ領域として、P+ 型拡散領域7がコ
レクタの引き出し層として作用する。
【0004】PNPトランジスタはP+ 型の予備拡散領
域5と対をなす分離拡散領域8により他の素子と電気的
に分離されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構造の縦型PNPトランジスタでは次のような問題を生
じていた。縦型PNPトランジスタの動作抵抗を低減す
るためにコレクタ領域に高濃度のP+ 型埋込層4を設け
て、ベース領域の一部をなすN- 型エピタキシャル層2
を堆積させている。
【0006】しかしながら、この構造では、P+ 埋込層
4とN- 型エピタキシャル層2の間の接合面、すなわち
コレクタ・ベース間の接合面では、N- 型エピタキシャ
ル層2の不純物濃度がP+ 型埋込層4の不純物濃度より
低いので、空乏層が容易にN型ウエル6側(ベース領
域)のP++型拡散領域9にまで広がり、低い電圧でパン
チスルー降伏が生じていた。そのため、コレクタ・エミ
ッタ領域間の耐圧を高耐圧とすることが困難であった。
【0007】一方、コレクタ,エミッタ領域間を高耐圧
にするには、P++型拡散領域9の底面とP+ 型埋込層4
との間隔、いわゆるベース幅、を広くしなければならな
い。しかし、ベース幅を拡大することは、β(直流電流
増幅率)及びfT (トラジション周波数)の低下を招く
ため、使用上の制約を受けていた。本発明は、上述した
問題点に鑑み、高耐圧で、しかもβ(直流電流増幅率)
及びfT (トラジション周波数)の低下を抑える縦型P
NPトランジスタを提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために次のような構成をとる。すなわち、請求
項1記載の縦型PNPトランジスタは、P- 型の半導体
基板と、該半導体基板上の堆積されたN- 型のエピタキ
シャル層と、前記半導体基板の所定の位置に形成された
+ 型の埋込層と、該N+ 型の埋込層上に形成されたP
+ 型の埋込層と、前記エピタキシャル層の表面より前記
+ 型の埋込層に達するように形成されたP- 型ウエル
と、前記P- 型ウエル内にこのP- 型ウエルより高い不
純物濃度で形成されたN型ウエルと、該N型ウエル内の
所定の位置に形成されたP++型の拡散領域とを具備した
ことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明の縦型PNPトランジスタによれば、エ
ピタキシャル層の表面よりP型埋込層に達するように形
成されたP型ウエル内にこのP型ウエルより高い不純物
濃度のN型ウエルを設けているので、コレクタ・ベース
間の接合面はP- 型ウエルとN型ウエル間の接合面とな
り、コレクタ・ベース接合面に発生する空乏層はより濃
度の低い領域、つまりP- 型ウエル側に延びて、ベース
領域であるN型ウエル側にはあまり延びない。この結
果、P+ 型埋込層とN型ウエル内のP++型拡散領域との
間で低い電圧でパンチスルー降伏が起こりにくくなり、
コレクタ・エミッタ領域間の耐圧を高耐圧とすることが
できる。
【0010】従って、ベース幅を広げることなく高耐圧
を実現できるので、β(直流電流増幅率)及びfT (ト
ラジション周波数)の低下を防止することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図1を参照しつつ
説明する。尚、従来と同一部分や相当部分には同一の符
号を付している。本発明の縦型PNPトランジスタは図
1に示すように、P- 型半導体基板1上にN- 型エピタ
キシャル層2が堆積されており、半導体基板1の所定の
位置にはN+ 型埋込層3が形成されている。N+ 型埋込
層3上にはP+ 型埋込層4が設けられるとともに、N+
型埋込層3を取り囲むようにP+ 型の予備拡散領域5が
形成されている。
【0012】半導体基板1上に堆積されたエピタキシャ
ル層2にはP+ 型埋込層4に達するP- 型ウエル11
と、このP- 型ウエル11と接しP+ 型埋込層4に達す
るP+拡散領域7と、P+ 型の予備拡散領域5に達する
+ 型の分離拡散領域8とが形成されている。そして、
- 型ウエル11内にはN型ウエル6が形成されるとと
もに、N型ウエル6内の所定の位置にはP++型拡散領域
9とN++拡散領域10が形成されている。
【0013】P++型拡散領域9,N++拡散領域10及び
+型拡散領域7にはそれぞれアルミ等からなる電極2
1,22,23が設けられている。エピタキシャル層2
の表面は電極21,22,23部を除き酸化膜20で覆
われている。従来と同様、P + 型の予備拡散領域5と対
をなす分離拡散領域8により他の素子と電気的に分離さ
れている。
【0014】本発明の縦型PNPトランジスタでは、P
+ 型埋込層4とP- 型ウエル11がコレクタ領域とし
て、N型ウエル6がベース領域として、P++拡散領域9
がエミッタ領域として、P+ 型拡散領域7がコレクタの
引き出し層として作用する。このように、コレクタ・ベ
ース接合面をP- 型ウエル11とN型ウエル6の接合面
とすることで、ベース幅を広げることなく高耐圧で、し
かもβ(直流電流増幅率)及びfT (トラジション周波
数)の低下を防止できる縦型PNPトランジスタを得る
ことができる。
【0015】次に、本発明の縦型PNPトランジスタの
製造方法について、図2を参照に説明する。まず、図2
(a)に示すように、P- 型半導体基板1の所定の位置
に設けられたN+ 型埋込層3上にP+ 型埋込層4を形成
するとともに、N+ 型埋込層3を取り囲むようにP+
の予備拡散領域5を形成する。そして、P- 型半導体基
板1の表面にN- 型エピタキシャル層2を堆積する。エ
ピタキシャル層2を堆積させるときの熱により、N+
埋込層3,P+ 型埋込層4及びP+ 型の予備拡散領域5
の不純物はエピタキシャル層2内へも拡散する。
【0016】次に、図2(b)に示すように、エピタキ
シャル層2内にP+ 型埋込層4に達するP- 型ウエル1
1を形成するとともに、このP- 型ウエル11内にN型
ウエル6を所定の深さとなるように形成する。次に、図
2(c)に示すように、P- 型ウエル11と接しP+
埋込層4に達するP+ 拡散領域7と、P+ 型の予備拡散
領域5に達するP+ 型の分離拡散領域8とを形成する。
【0017】最後に、図2(d)に示すように、N型ウ
エル6内の所定の位置にP++型拡散領域9とN++拡散領
域10を形成する。エピタキシャル層2の表面に酸化膜
20を形成した後所定箇所を開口し、P++型拡散領域
9,N++拡散領域10及びP+型拡散領域7の各領域に
アルミニウム等かならる電極21,22,23を蒸着法
等により形成することで、本発明の縦型PNPトランジ
スタが完成する。
【0018】図3に本発明の縦型PNPトランジスタの
エミッタ直下の不純物プロファイルを示す。この図から
も明らかなように、コレクタ・ベース間の接合面はP-
型ウエルとN型ウエル間の接合面となるので、空乏層は
より濃度の低い領域、つまりP- 型ウエルに延びて、N
型ウエル側には延びずパンチスルー降伏が起こりにくく
なる。
【0019】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の縦型PN
Pトランジスタによれば、エピタキシャル層の表面より
P型埋込層に達するように形成されたP- 型ウエル内に
このP型ウエルより高い不純物濃度のN型ウエルを設け
ているので、コレクタ・ベース間の接合面はP- 型ウエ
ルとN型ウエル間の接合面となり、コレクタ・ベース接
合面に発生する空乏層はより濃度の低い領域、つまりP
- 型ウエル側に延びて、ベース領域であるN型ウエル側
にはあまり延びない。この結果、P+ 型埋込層とN型ウ
エル内のP++型拡散領域との間で低い電圧でパンチスル
ー降伏が起こりにくくなり、コレクタ・エミッタ領域間
の耐圧を高耐圧とすることができる。
【0020】従って、ベース幅を広げることなく高耐圧
を実現できるので、β(直流電流増幅率)及びfT (ト
ラジション周波数)の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の縦型PNPトランジスタを示す説明
図。
【図2】本発明の縦型PNPトランジスタを示す説明
図。
【図3】本発明の縦型PNPトランジスタにおける不純
物プロファイルを示す図面。
【図4】従来の縦型PNPトランジスタを示す説明図。
【符号の説明】
1 P-型半導体基板 2 N-型エピタキシャル層 3 N+型埋込層 4 P+型埋込層 5 P+型予備拡散領域 6 N型ウエル 7 P+型拡散領域 8 P+型分離拡散領域 9 P++型拡散領域 10 N++型拡散領域 11 P-型ウエル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 P型の半導体基板と、該半導体基板上の
    堆積されたN型のエピタキシャル層と、前記半導体基板
    の所定の位置に形成されたN型の埋込層と、該N型の埋
    込層上に形成されたP型の埋込層と、前記エピタキシャ
    ル層の表面より前記P型の埋込層に達するように形成さ
    れたP型ウエルと、前記P型ウエル内にこのP型ウエル
    より高い不純物濃度で形成されたN型ウエルと、該N型
    ウエル内の所定の位置に形成されたP型の拡散領域とを
    具備したことを特徴とする縦型PNPトランジスタ。
JP6297656A 1994-11-30 1994-11-30 縦型pnpトランジスタ Pending JPH08162469A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100465491B1 (ko) * 2002-03-07 2005-01-13 주식회사 케이이씨 종방향 트랜지스터 및 그 제조 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01187868A (ja) * 1988-01-21 1989-07-27 Nikon Corp 半導体装置
JPH03116774A (ja) * 1989-09-28 1991-05-17 Nec Corp 半導体装置の製造方法

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