JPH08306792A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPH08306792A
JPH08306792A JP7107499A JP10749995A JPH08306792A JP H08306792 A JPH08306792 A JP H08306792A JP 7107499 A JP7107499 A JP 7107499A JP 10749995 A JP10749995 A JP 10749995A JP H08306792 A JPH08306792 A JP H08306792A
Authority
JP
Japan
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layer
breakdown voltage
collector
bipolar transistor
buried
Prior art date
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Pending
Application number
JP7107499A
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English (en)
Inventor
Nobufumi Kayazono
展史 仮屋園
Toshiya Watanabe
俊哉 渡辺
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH08306792A publication Critical patent/JPH08306792A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】素子領域間の距離を短くし、コンパクトな半導
体装置を提供する。 【構成】P型の基板12上にはP型の活性層14が形成
される。活性層14内には、素子分離領域42を挟んで
高耐圧バイポーラトランジスタ20と低耐圧バイポーラ
トランジスタ50とが形成される。基板12内には、両
バイポーラトランジスタ20、50に対応してN型の第
1及び第2埋め込み層16、18が形成される。両埋め
込み層16、18の深さは実質的に同一であり、両バイ
ポーラトランジスタ20、50のベース層24、54も
深さは実質的に同一である。しかし、高耐圧バイポーラ
トランジスタ20のコレクタ層22の深さは低耐圧バイ
ポーラトランジスタ50のコレクタ層52の深さよりも
大きく設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、よ
り具体的には、高耐圧バイポーラトランジスタと低耐圧
バイポーラトランジスタとが混載された半導体装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】高耐圧及び低耐圧の2つのバイポーラト
ランジスタが基板上に混載された半導体装置が知られて
いる。この場合、基板上にエピタキシャル成長により形
成される単結晶の活性層の厚さは、高耐圧の素子が有す
る予定の耐圧によって決定される。即ち、低耐圧の素子
の領域においては活性層の厚さは耐圧に必要な値以上の
ものとなっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の半導体装置
においては、素子領域間即ち素子分離領域においても活
性層の厚さが厚くなる。このため、素子分離領域を拡散
層により形成しようとすると、活性層が厚い分だけ素子
分離領域の幅を大きくとる必要が生じる。また更に、半
導体装置の横方向の耐圧を確保するためには、素子分離
領域の拡散層とバイポーラトランジスタのベースとの間
の距離も大きくする必要がある。従って、これらの理由
から、半導体装置の平面積を大きくする必要があり、こ
れが半導体装置の小型化を制限する要因となっている。
【0004】本発明は、上記問題を考慮してなされたも
ので、高耐圧及び低耐圧の2つのバイポーラトランジス
タが基板上に混載された半導体装置において、素子領域
間の距離を減少させ、これにより、コンパクトな半導体
装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、単結晶半導体からなる基板と、前記基板上に形成さ
れた単結晶半導体からなる活性層と、前記活性層内に形
成された高耐圧バイポーラトランジスタ及び低耐圧バイ
ポーラトランジスタと、前記両バイポーラトランジスタ
を分離するため、拡散により前記活性層の表面内に形成
された素子分離拡散層とを具備する半導体装置であっ
て、前記活性層に接触するように前記基板内に形成され
た第1導電型で低抵抗の第1及び第2埋め込み層と、前
記活性層の表面から、前記第1埋め込み層に到達するよ
うに形成された第1導電型の第1コレクタ層と、前記活
性層の表面から、前記第1埋め込み層に到達するように
前記第1コレクタ層に沿って形成された第1導電型で低
抵抗の第1引出し層と、前記第1コレクタ層の表面内に
形成された第2導電型の第1ベース層と、前記第1ベー
ス層の表面内に形成された第1導電型の第1エミッタ層
と、前記活性層の表面から、前記第2埋め込み層に到達
するように形成された第1導電型の第2コレクタ層と、
前記活性層の表面から、前記第2埋め込み層に到達する
ように前記第2コレクタ層に沿って形成された第1導電
型で低抵抗の第2引出し層と、前記第2コレクタ層の表
面内に形成された第2導電型の第2ベース層と、前記第
2ベース層の表面内に形成された第1導電型の第2エミ
ッタ層と、を具備し、前記第1及び第2埋め込み層の深
さは実質的に同一であると共に前記第1及び第2ベース
層の深さも実質的に同一である一方、前記第1コレクタ
層の深さは第2コレクタ層の深さよりも大きく、前記第
1コレクタ層、第1ベース層及び第1エミッタ層が前記
高耐圧バイポーラトランジスタを構成し、前記第2コレ
クタ層、第2ベース層及び第2エミッタ層が前記低耐圧
バイポーラトランジスタを構成することを特徴とする。
【0006】望ましい態様において、前記第1及び第2
引出し層が、前記両バイポーラトランジスタ間で対向し
て配置され、前記素子分離拡散層が前記第1及び第2引
出し層間に形成される。
【0007】
【作用】本発明によれば、素子領域間における活性層の
厚さが低耐圧の素子に必要な厚さまで減少するため、素
子分離拡散層の幅を小さくすることができる。また、素
子分離領域を挟んで第1及び第2引出し層を対向させる
と、半導体装置の横方向の耐圧が確保でき、素子分離拡
散層とバイポーラトランジスタのベースとの間の距離を
小さくすることができる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は本発明の第1実施例に係る半導体装置を示
す概略断面図である。P型の単結晶シリコンからなる基
板12上にはエピタキシャル成長によりP型の単結晶シ
リコンからなる活性層14が形成される。活性層14内
には、高耐圧バイポーラトランジスタ20と低耐圧バイ
ポーラトランジスタ50とが形成される。両バイポーラ
トランジスタ20、50間には素子分離領域42が形成
され、これは、拡散により活性層14の表面内に形成さ
れたP型で高抵抗の素子分離層44を有する。基板12
内には、N型で低抵抗の第1及び第2埋め込み層16、
18が形成され、これらは活性層14に接触する。
【0009】高耐圧バイポーラトランジスタ20の領域
において、活性層14の表面から、第1埋め込み層16
に到達するようにN型の第1コレクタ層即ち第1ウェル
22が形成される。また、活性層14の表面から、第1
埋め込み層16に到達するように、N型で低抵抗の第1
引出し層32が形成される。第1引出し層32は第1コ
レクタ層22の周囲の例えば4箇所に配置される。第1
コレクタ層22の表面内にはP型の第1ベース層24が
形成され、更に、第1ベース層24の表面内にはN型の
第1エミッタ層26が形成される。
【0010】各第1引出し層32の表面内には、N型の
第1コレクタコンタクト層34が形成される。第1ベー
ス層24の表面内には、P型の第1ベースコンタクト層
28が複数形成される。第1エミッタ層26、第1ベー
スコンタクト層28、第1コレクタコンタクト層34は
同心円状に配置される。
【0011】低耐圧バイポーラトランジスタ50の領域
において、活性層14の表面から、第2埋め込み層18
に到達するようにN型の第2コレクタ層即ち第2ウェル
52が形成される。また、活性層14の表面から、第2
埋め込み層18に到達するように、N型で低抵抗の第2
引出し層62が形成される。第2引出し層52は第2コ
レクタ層52の周囲の例えば4箇所に配置される。第2
コレクタ層52の表面内にはP型の第2ベース層54が
形成され、更に、第2ベース層54の表面内にはN型の
第2エミッタ層56が形成される。
【0012】各第2引出し層62の表面内には、N型の
第2コレクタコンタクト層64が形成される。第2ベー
ス層54の表面内には、P型の第2ベースコンタクト層
58が複数形成される。第2エミッタ層56、第2ベー
スコンタクト層58、第2コレクタコンタクト層64は
同心円状に配置される。
【0013】活性層14の表面には絶縁層46が形成さ
れ、ここに、第1及び第2エミッタ層26、56並びに
コンタクト層28、34、58、64に対応してコンタ
クトホールが形成される。各コンタクトホール内には電
極48が配設され、活性層14の対応する表面部位に接
触する。
【0014】第1及び第2埋め込み層16、18は同一
工程で形成され、それらの深さは実質的に同一である。
また第1及び第2ベース層24、54も同一工程で形成
され、それらの深さは実質的に同一である。しかし、第
1コレクタ層22の深さは第2コレクタ層52の深さよ
りも大きく設定される。これにより高耐圧バイポーラト
ランジスタ20における第1埋め込み層16上面から第
1ベース層24の下面までの長さにより決まる耐圧が、
低耐圧バイポーラトランジスタ50における第2埋め込
み層18上面から第2ベース層54の下面までの長さに
より決まる耐圧よりも大きくなる。
【0015】第1及び第2引出し層32、62は、少な
くとも両バイポーラトランジスタ20、50間で対向す
るように配置され、素子分離層44は第1及び第2引出
し層32、62間に形成される。この構造は、半導体装
置の横方向の耐圧を確保する点で望ましい。しかし、第
1及び第2引出し層32、62は、両バイポーラトラン
ジスタ20、50間に位置しないように配置することも
可能であり、この場合は、素子分離層44は第1及び第
2コレクタ層22、52間でこれらに接するように形成
されることとなる。
【0016】図2及び図3は本発明の第1実施例に係る
半導体装置の製造方法の一部を、各工程における概略断
面により順に示す図である。まず、図2(a)、(b)
図示の如く、P型の単結晶シリコンからなる基板12の
表面内にN型で低抵抗の第1及び第2埋め込み層16、
18が形成される。次に、図2(c)図示の如く、基板
12、第1及び第2埋め込み層16、18上にエピタキ
シャル成長により薄い単結晶シリコン層72が形成され
る。
【0017】次に、図3(a)図示の如く、高耐圧バイ
ポーラトランジスタの第1埋め込み層16がエッチング
により掘り下げられ、凹部74が形成される。この時の
凹部74の深さは、高耐圧バイポーラトランジスタ20
が有する予定の耐圧に依存して決定される。次に、図3
(b)図示の如く、シリコン層72を残したまま、凹部
74及びシリコン層72上にエピタキシャル成長により
厚い単結晶シリコン層76が形成される。
【0018】次に、図3(c)図示の如く、高耐圧側と
低耐圧側との間に形成される段差をなくすように、単結
晶シリコン層76の表面がポリッシングにより削られ、
平坦化される。なお、図1の活性層14は、図3(c)
における単結晶シリコン層72、76に対応する。
【0019】次に、図1図示の如く、次にイオン注入及
び熱処理により、活性層72、76内にN型層32、6
2及びP型層44が形成される。次に、イオン注入及び
熱処理或いは拡散により、順次P型層24、54、N型
層26、34、56、64、P型層28、58が形成さ
れる。そして、活性層76上に絶縁膜46が形成され、
更に、コンタクトホールの形成後、電極48が埋め込ま
れる。
【0020】なお、図2及び図3における薄い単結晶シ
リコン層72は、主に製造工程における保護膜としての
機能を利用するものであるから、これを、単結晶シリコ
ン層以外の保護膜、例えば酸化膜に置き換えることがで
きる。
【0021】図4はこの様な観点に基づいて、図2及び
図3図示の方法を変更した別の製造方法を示す図であ
る。図4(a)は、図2(c)に続く工程であり、但
し、薄い単結晶シリコン層72は、保護膜73に置き換
えられている。そして、高耐圧バイポーラトランジスタ
の第1埋め込み層16がエッチングにより掘り下げら
れ、凹部74が形成される。次に、図4(b)図示の如
く、保護膜73が除去され後、基板12、第1及び第2
埋め込み層16、18上にエピタキシャル成長により厚
い単結晶シリコン層76が形成される。
【0022】次に、図4(c)図示の如く、高耐圧側と
低耐圧側との間に形成される段差をなくすように、単結
晶シリコン層76の表面がポリッシングにより削られ、
平坦化される。なお、この場合、図1の活性層14は、
図4(c)における単結晶シリコン層76に対応する。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、素子領域間における活
性層の厚さを低耐圧の素子に必要な厚さまで減少させる
ことができ、このため、素子分離領域を拡散層により形
成しても、その幅を小さくすることができる。また、素
子分離領域を挟んで第1及び第2引出し層を対向させる
ことにより半導体装置の横方向の耐圧を確保でき、素子
分離拡散層とバイポーラトランジスタのベースとの間の
距離を小さくすることができる。従って、素子領域間の
距離を小さくし、コンパクトな半導体装置を提供するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る半導体装置を示す概
略断面図。
【図2】本発明の第1実施例に係る半導体装置の製造方
法の、各工程における概略断面を順に示す図。
【図3】本発明の第1実施例に係る半導体装置の製造方
法の、各工程における概略断面を図2に続いて順に示す
図。
【図4】本発明の第1実施例に係る半導体装置の別の製
造方法の、各工程における概略断面を図2に続いて順に
示す図。
【符号の説明】
12…基板、14…活性層、16、18…埋め込み層、
20…高耐圧バイポーラトランジスタ、22…コレクタ
層、24…ベース層、26…エミッタ層、32…引出し
層、42…素子分離領域、44…素子分離層、50…低
耐圧バイポーラトランジスタ、52…コレクタ層、54
…ベース層、56…エミッタ層、62…引出し層。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】単結晶半導体からなる基板と、前記基板上
    に形成された単結晶半導体からなる活性層と、前記活性
    層内に形成された高耐圧バイポーラトランジスタ及び低
    耐圧バイポーラトランジスタと、前記両バイポーラトラ
    ンジスタを分離するため、拡散により前記活性層の表面
    内に形成された素子分離拡散層とを具備する半導体装置
    であって、 前記活性層に接触するように前記基板内に形成された第
    1導電型で低抵抗の第1及び第2埋め込み層と、 前記活性層の表面から、前記第1埋め込み層に到達する
    ように形成された第1導電型の第1コレクタ層と、 前記活性層の表面から、前記第1埋め込み層に到達する
    ように前記第1コレクタ層に沿って形成された第1導電
    型で低抵抗の第1引出し層と、 前記第1コレクタ層の表面内に形成された第2導電型の
    第1ベース層と、 前記第1ベース層の表面内に形成された第1導電型の第
    1エミッタ層と、 前記活性層の表面から、前記第2埋め込み層に到達する
    ように形成された第1導電型の第2コレクタ層と、 前記活性層の表面から、前記第2埋め込み層に到達する
    ように前記第2コレクタ層に沿って形成された第1導電
    型で低抵抗の第2引出し層と、 前記第2コレクタ層の表面内に形成された第2導電型の
    第2ベース層と、 前記第2ベース層の表面内に形成された第1導電型の第
    2エミッタ層と、を具備し、前記第1及び第2埋め込み
    層の深さは実質的に同一であると共に前記第1及び第2
    ベース層の深さも実質的に同一である一方、前記第1コ
    レクタ層の深さは第2コレクタ層の深さよりも大きく、
    前記第1コレクタ層、第1ベース層及び第1エミッタ層
    が前記高耐圧バイポーラトランジスタを構成し、前記第
    2コレクタ層、第2ベース層及び第2エミッタ層が前記
    低耐圧バイポーラトランジスタを構成することを特徴と
    する半導体装置。
  2. 【請求項2】前記第1及び第2引出し層が、前記両バイ
    ポーラトランジスタ間で対向して配置され、前記素子分
    離拡散層が前記第1及び第2引出し層間に形成されるこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
JP7107499A 1995-05-01 1995-05-01 半導体装置 Pending JPH08306792A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100454545C (zh) * 2005-09-27 2009-01-21 三洋电机株式会社 半导体装置及其制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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