JPS60247968A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS60247968A
JPS60247968A JP59103873A JP10387384A JPS60247968A JP S60247968 A JPS60247968 A JP S60247968A JP 59103873 A JP59103873 A JP 59103873A JP 10387384 A JP10387384 A JP 10387384A JP S60247968 A JPS60247968 A JP S60247968A
Authority
JP
Japan
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type
region
base
collector
regions
Prior art date
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Pending
Application number
JP59103873A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomooki Hara
原 友意
Hisashi Tajima
田島 久之
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.)
NEC Corp
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd, NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP59103873A priority Critical patent/JPS60247968A/ja
Publication of JPS60247968A publication Critical patent/JPS60247968A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/17Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
    • H10D62/177Base regions of bipolar transistors, e.g. BJTs or IGBTs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/13Semiconductor regions connected to electrodes carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. source or drain regions
    • H10D62/137Collector regions of BJTs

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置、特に三重拡散型トランジスタに
関するものである。
(従来技術〕 従来、半導体集積回路(以下、ICという)におけるP
NPトランジスタとしては、いわゆる横型PNPトラン
ジスタ及び縦型PNP )ランジスタが実用化されてい
る。このうち横型PNP )ランジスタは、製造方法は
容易であるが、エミッタ接地電流増幅率(以下hPHと
いう)が小さく、利得帯域幅積(以下fTという)が小
3いという欠点を有している。これに対し、鞭型PNP
トランジスタはり、は大きいがコレクタ飽和電圧(以下
VOg(sat)という)が大きいという欠点を有して
いる。従ってICにおいては、従来のPNPトランジス
タでは使用目的及び使用用途もかなシ制限されている。
又、NPNトランジスタとの相補性からもPNP )ラ
ンジスタの特性改善が要求されている。
この要求を満足するために考えられたのが第1図に示す
三重拡散型PNP)ランジスタである。
三重拡散型PNP )ランジスタは、以下の様にして形
成される。N+型埋込層102及びP+型埋込層103
,103’を有するP型子導体基板101上にN型エピ
タキシャ々層104を形成し、エピタキシャル層104
表面よシ、コレクタ領域の一部となるP彩画1コレクタ
領域105を形成する。
次にコレクタ領域の一部となるP+形第2コレクタ領域
106と島領域を電気的に絶縁するためのP+形絶縁分
離領域106’を同時に形成する。
このときP彩画1コレクタ領域105、P 彩画2コレ
クタ領域106及びP+形絶縁分離領域106′は、P
 形埋込層103及び103′と各々連続する。次に、
P形第1コレクタ領域105内にN形ベース領域107
全形成し、次にP+形エミッタ領域109及びP 形コ
レクタコノタクト領域109′を同時に形成する。次に
N+形ベースコンタクト領域110t−形成し、最後に
酸化膜111の開口を通じてエミッタ、ベース及びコレ
クタ電極112,113及び114を各々形成する。
かかる三重拡散型PNP トランジスタにおいてはP彩
画1コレクタ領域105.N形ペース領域107及びP
 彫工q、タ領域109を拡散やイオン注入等によって
形成するのでベース幅の制御が容易であり、hFEの制
御上好都合でるる。又ベース領域107は高濃度(従来
の横型PNP)ランジスタのベース領域は、エピタキシ
ャル層であり濃度が低い。)でしかも、不純物勾配が生
じているため、hFBの電流依存性や高周波特性が飛躍
的に改善される。従ってNPN)ランジスタとの相補性
も極めて良(IC設計上大いに注目されている。
今日では三重拡散型PNP )ランジスタ會オーディオ
・電源等の出力部へ応用する試みがあシ、vam(sa
t)の低減に依る大電流化の検討及びエミッタコレクタ
間耐圧(以下BYOBOという)。
エミッタ、ベース短絡コレクタ間耐圧(以下BVOFI
S)の上昇に依る耐サージ、耐負荷ショート破壊強度の
上昇の検討が行なわれている。
三重拡散型PNP )ランジスタにおいては、構造上の
問題から■。g(sat)の低減及びBvo m 。
の上昇を容易に満足することが困難である。BVOBO
は埋込層のせり上がシの濃度プロファイル傾斜に依る空
乏層の広が力に依存し、傾斜が急峻な程低下することが
知られている。これは埋込層におけるリーチスルーで耐
圧が制限されているためでめ全コレクタ直列抵抗(以下
rscという)に対して大きな比率を有しているため埋
込層の高濃度化を計らない限り実現は困難である。とこ
ろが埋込層の高濃度化は、埋込層のせ力上がシの濃度プ
ロファイルをさらに急峻にするためBVOBOの高耐圧
化には増々不利になる。この対策として埋込層に加わる
熱処理を増大させせシ上がシの濃度プロファイルの傾斜
を緩慢にすることが考えられるが。
所望耐圧を得るためにエピタキシャル層104の厚さを
いたずらに増大させることになり、同一基板上に形成さ
れるNPN)ランジスタの特性を悪化させる結果となる
。又、横広がシも大きくなシペレット面積の増大を招く
。従ってベースを低濃度化(エピタキシャル濃度に比し
ては充分高濃度である)し、ベース、コレクタ接合から
広がる空乏層をベース側へ伸ばし縦方向及び横方向の耐
圧。
ffxbち8Vowo及ヒBVo B S @上昇させ
ることが試られている。しかしベース金低濃度化すると
電流の上昇となってhFIBが低下する。さらに横コ一 方向でのlミックからベースへの注入が上昇し、いる。
尚、この傾向はエミッタの大きさ、特にLB/AE(こ
こでAEはエミッタ面積、LEはエミッタ周団長とする
)が小さい程大きくなっておシ、オーディオ等の出力部
へCE/AEの小さいパワートランジスタに応用した場
合、歪率の悪化を引き起こす原因となっている。又低周
波での1/f雑音も悪化してくる。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、かかる問題点を解決し、 VCIF。
(sat)の低減とBY□ E O,BVOE sの上
昇全容易にし、hFBの上昇1 hFI! のリニアリ
ティーの向上、さらには1/f雑音の低減全実現する三
重拡散型トランジスタ全提供することにある。
(問題点全解決するための手段) 本発明によれば、第2ベース領域が第1コレクタ領域内
に形成され、エミッタ領域に接してこれを取シ囲み、第
1ベース領域に比して高濃度かつ浅い接合金有している
トランジスタ金得る。特に。
第2ベース領域は第1ベース領域内に形成される必要は
なく、さらにエミッタ領域よりも低濃度である必要もな
い。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明を説明する。第2図(a)
〜(C)は本発明の一実施例の三重拡散型PNPトラン
ジスタの製造工程を示す構造断面図で、りる。
まず、同図(a)に示すようにP形基板1表面よりN型
不純物、例えばリン(P)ffiイオン注入しN形埋込
層2を形成する。次に同様にP型基板1表面より、P 
型不純物を拡散し、P 型埋込層3,3′を同時に形成
する。次にN型エピタキシャル層4ケ成長させた後、エ
ピタキシャル層4の表面よりP型不純物、例えは、ボロ
ン(11B+)全イオン注入し、P型温1コレクタ領域
5を形成する。次にエピタキシャル層4の表面よ、?P
 型不純物全拡散し、コレクタ領域の一部となるP+型
第2コレクタ領域6及びP 型絶縁分離領域6′を同時
に形成する。このときP型温1コレクタ領域5はP+型
埋込層3に連続し、同様にP+型第2コレクタ領域6及
びP+型絶縁分離領域6′もP+型埋込層3及び3′と
各々連続する。
次に、同図(b)の様にP型巣1コレクタ領域5内にN
型不純物1例えば”P” ’eイオン注入し、N型第1
ペース領域7を形成する。次に、N型第1ベース領域7
内にN+型不純物を拡散することにより、N+型第2ベ
ース領域8を形成する。ここで第2ベース領域8は第1
ベース領域7内に形成する必要は必ずしもなく、第1コ
レクタ領域5円に形成され後述するP+型エミッタ領域
9に接してこれ金取フ囲み、第1ペース領域7に比して
高濃度かつ浅い接合を有していれば良い。
次に、同図(C)の様に第2ベース領域8の内側に接す
る様に、P+型不純物を拡散し、P+型エミッタ領域9
を形成する・。このときP+型コレクタコンタクト領域
9′も同時に形成する。次にN+型不純物を拡散し、N
 型ベースコンタクト領域10を形成する。次に、エミ
ッタベースコレクタ領域の所定のコンタクト開ロ領域ヲ
酸化膜11をエツチングして各電極パターン12.13
.14を形成する。かようにして本発明による三重拡散
型PNP )ランジスタが製造される。
(発明の効果) かかる本発明の実施例によれば%iA1ベース領域7が
低濃度で形成されるため、ベース コレクタ接合から伸
びた空乏層がベース側へより大きく広かっ、縦方向にお
けるBVo FiOが上昇する。又、高濃度の第2ベー
ス領域8が第1ペース領域7の内側に形成された場合、
同理由により、横方向におけるBVOE Sも上昇する
。又、第2ベース領域8が横方向において、エミッタ領
域9を覆うように形成されているため横方向でのエミッ
タからベースへの注入が減少し、ベース電流の減少とな
ってhPHは上昇する。 さらに同理由により、エミッ
タ・ベース接合奔乏層の幅及び面積が減少するため表面
及び空乏層内での再結合電流が減少し。
hPHのリニアリティが上昇する。
(まとめ) 以上の様に、本発明によれは三重拡散型トランシフタの
WaE(sat)の低減及びBVOEO,”vOESの
上昇を容易にし、hFBの上昇、低電流におけるhPH
のリニアリティの上昇、及び1/f雑音の低減を実現す
ることがでさるため、オーディオ・電源等の出力部への
応用も充分可能となる。尚、本発明は上記実施例に限ら
れることなく極性を換えても本発明の範囲を逸脱するも
のではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の三重拡散形PNP )ランジスタを示す
構造断面図である。第2図(a)〜(C)は本発明の一
実施例の三重拡散形PNPトランジスタの製造工程を示
す構造断面図である。 1.101・・・・・P型基板、2,102・・・・・
・N形埋込層、3.3’ 、103,103’・・・・
・・P 形埋込L 4. 104・・・・・・N形エピ
タキシャル層。 5.105・・・・・P彩画1コレクタ領域、6,10
6、・・・・・P+形第2コレクタ領域、6’、106
’・・・・・・P+形絶縁分離領域、7,107・・・
・・・N彩画1ベース領域及びN形ベース領域(107
)、8・・・・・・N彩画2ベース領域、9,109・
・・・・・P+形エミッタ領域、9’、109’・・・
・・・P+形コレクタコンタク)領L 10,110・
・・・・・N+形ベースコンタクト領域、11,111
・・・・・・酸化r&−125112・・・・エミッタ
電極パターン、13,113・・・・・・ヘ−7,電極
パターン、14,114・川・コレクタ電極パターン。 代理人 弁理士 内 原 晋 第1目 第Z図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11−導電型子導体基板表面に形成された他の導電型
    の第1埋込層と、前記第1埋込層内に形成された前記−
    導電型の第2埋込層と、前記第1及び第2埋込層を含む
    前記半導体基板上に形成された前記他の導電型のlピタ
    キシャル層と、−ニー 前記!ビタキシャル層内に前記第2埋込層と連続して形
    成された前記−導電型の第3領域と、前記第3領域内に
    形成された前記他の導電型のれ、しかも前記第5領域に
    接してこれを取り囲み、かつ前記第4領域に比して高濃
    度の前記他の導電型の第6領域とを有すること全特徴と
    する半導体装置。 (2)前記第6領域が前記第5領域に比して低濃度でる
    ること全特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の半
    導体装置。 (3)前記第6領域が前記第4領域内に形成されている
    こと全特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の半導
    体装置。
JP59103873A 1984-05-23 1984-05-23 半導体装置 Pending JPS60247968A (ja)

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JP (1) JPS60247968A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62214662A (ja) * 1986-03-14 1987-09-21 Sanyo Electric Co Ltd 縦型pnpトランジスタの製造方法
JPS63128751A (ja) * 1986-11-19 1988-06-01 Sanyo Electric Co Ltd 縦型pnpトランジスタ
JPS63177066U (ja) * 1987-05-07 1988-11-16

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62214662A (ja) * 1986-03-14 1987-09-21 Sanyo Electric Co Ltd 縦型pnpトランジスタの製造方法
JPS63128751A (ja) * 1986-11-19 1988-06-01 Sanyo Electric Co Ltd 縦型pnpトランジスタ
JPS63177066U (ja) * 1987-05-07 1988-11-16

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