JPH0130308B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0130308B2 JPH0130308B2 JP56033419A JP3341981A JPH0130308B2 JP H0130308 B2 JPH0130308 B2 JP H0130308B2 JP 56033419 A JP56033419 A JP 56033419A JP 3341981 A JP3341981 A JP 3341981A JP H0130308 B2 JPH0130308 B2 JP H0130308B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- collector
- region
- transistor
- base
- impurity concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
- Element Separation (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はコレクタが低濃度の不純物で形成され
た複合半導体装置に関する。
た複合半導体装置に関する。
従来、特にPNP極性をもつトランジスタは、
コレクタが低濃度のＰ形不純物にて形成されてい
る。第１図はPNP形トランジスタの酸化膜と界
面との関係を示す図であり、低濃度のＰ形不純物
で形成されたコレクタ領域１上の酸化膜２の汚染
物質などの正電荷により、等価的にコレクタ領域
１の酸化膜２との界面近傍部３がＮ形に反転する
ことは周知の通りである。この界面近傍部３の反
転層により、たとえばコレクタ領域１とベース領
域４との間に逆バイアス電圧を印加すると、多大
の漏洩電流が流れるので、この対策が種々提案さ
れている。
コレクタが低濃度のＰ形不純物にて形成されてい
る。第１図はPNP形トランジスタの酸化膜と界
面との関係を示す図であり、低濃度のＰ形不純物
で形成されたコレクタ領域１上の酸化膜２の汚染
物質などの正電荷により、等価的にコレクタ領域
１の酸化膜２との界面近傍部３がＮ形に反転する
ことは周知の通りである。この界面近傍部３の反
転層により、たとえばコレクタ領域１とベース領
域４との間に逆バイアス電圧を印加すると、多大
の漏洩電流が流れるので、この対策が種々提案さ
れている。
ところで、コレクタが低濃度の不純物で形成さ
れた複合半導体装置には、たとえば、ダーリント
ン接続の半導体素子がある。このダーリントン接
続の半導体素子は通常、第２図に示すような等価
回路構成になつている。すなわち、PNP形トラ
ンジスタ２１のエミツタとPNP形トランジスタ
２２のベースとが直結され、さらにこれらトラン
ジスタ２１，２２のコレクタも直結され、トラン
ジスタ２１のベースとトランジスタ２２のベース
との間にはバイアス抵抗２３が接続され、トラン
ジスタ２２のベース・エミツタ間にもバイアス抵
抗２４が接続されている。
れた複合半導体装置には、たとえば、ダーリント
ン接続の半導体素子がある。このダーリントン接
続の半導体素子は通常、第２図に示すような等価
回路構成になつている。すなわち、PNP形トラ
ンジスタ２１のエミツタとPNP形トランジスタ
２２のベースとが直結され、さらにこれらトラン
ジスタ２１，２２のコレクタも直結され、トラン
ジスタ２１のベースとトランジスタ２２のベース
との間にはバイアス抵抗２３が接続され、トラン
ジスタ２２のベース・エミツタ間にもバイアス抵
抗２４が接続されている。
このようなダーリントン接続をもつ半導体素子
の構造を第３図に示す。すなわち、トランジスタ
２１およびトランジスタ２２の間に接続されてい
るバイアス抵抗２３は両トランジスタ２１，２２
間に配置されている。なお、図中の斜線部分は電
極を示しており、３１はトランジスタ２１のベー
ス電極、３２はエミツタ電極、３３はトランジス
タ２２のベース電極、３４はエミツタ電極であ
る。
の構造を第３図に示す。すなわち、トランジスタ
２１およびトランジスタ２２の間に接続されてい
るバイアス抵抗２３は両トランジスタ２１，２２
間に配置されている。なお、図中の斜線部分は電
極を示しており、３１はトランジスタ２１のベー
ス電極、３２はエミツタ電極、３３はトランジス
タ２２のベース電極、３４はエミツタ電極であ
る。
このように構成されるダーリントン接続の半導
体素子では、低濃度の不純物でＰ形のコレクタが
形成されているため、第１図に示したコレクタ領
域１の界面近傍部３に発生する反転層が第２図の
ダーリントン接続の半導体素子のＰ形コレクタ２
９にも発生し、このコレクタ２９のＮ形反転層の
影響を受け、ダーリントン接続ではコレクタ電流
（IC）に対するコレクタ・エミツタ間電圧の特性
は第４図に示す静特性となる。すなわち、コレク
タ領域に反転層を有するトランジスタでダーリン
トン接続の半導体素子を構成した場合には、コレ
クタ電流の小電流領域においてコレクタ飽和電圧
（VCE）が高くなるのである。この現象は、トラ
ンジスタ２２のベースに注入される電流（IB）は
コレクタ反転層のリーク電流を打消す分だけ余剰
に注入する必要があり、その分だけベース・エミ
ツタ間電圧（VBE）のバイアス電流が余剰に必要
となるため、見かけ上のコレクタ・エミツタ間電
圧が高くなることによるものと思われる。
体素子では、低濃度の不純物でＰ形のコレクタが
形成されているため、第１図に示したコレクタ領
域１の界面近傍部３に発生する反転層が第２図の
ダーリントン接続の半導体素子のＰ形コレクタ２
９にも発生し、このコレクタ２９のＮ形反転層の
影響を受け、ダーリントン接続ではコレクタ電流
（IC）に対するコレクタ・エミツタ間電圧の特性
は第４図に示す静特性となる。すなわち、コレク
タ領域に反転層を有するトランジスタでダーリン
トン接続の半導体素子を構成した場合には、コレ
クタ電流の小電流領域においてコレクタ飽和電圧
（VCE）が高くなるのである。この現象は、トラ
ンジスタ２２のベースに注入される電流（IB）は
コレクタ反転層のリーク電流を打消す分だけ余剰
に注入する必要があり、その分だけベース・エミ
ツタ間電圧（VBE）のバイアス電流が余剰に必要
となるため、見かけ上のコレクタ・エミツタ間電
圧が高くなることによるものと思われる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、コレクタ領域の反転層の
影響を極少におさえて、このコレクタ小電流領域
のコレクタ・エミツタ飽和電圧の特性改善を図
り、常に正常な特性を得ることができる複合半導
体装置を提供することにある。
の目的とするところは、コレクタ領域の反転層の
影響を極少におさえて、このコレクタ小電流領域
のコレクタ・エミツタ飽和電圧の特性改善を図
り、常に正常な特性を得ることができる複合半導
体装置を提供することにある。
以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。なおこの実施例は、第２図に示す等
価回路のダーリントン接続をもつ半導体素子に適
用した場合である。また、第２図および第３図と
同一部分には同一符号を付してある。
て説明する。なおこの実施例は、第２図に示す等
価回路のダーリントン接続をもつ半導体素子に適
用した場合である。また、第２図および第３図と
同一部分には同一符号を付してある。
第５図Ａ，Ｂにおいて、トランジスタ２１，２
２のコレクタ２９を半導体基板に形成し、このコ
レクタ２９の領域にトランジスタ２１，２２のベ
ース２５，２７およびエミツタ２６，２８をそれ
ぞれ離隔して形成し、これらの間にトランジスタ
２１，２２のベースと同一伝導性を持ち同時に拡
散したバイアス抵抗２３をそれぞれ形成し、トラ
ンジスタ２１，２２のベース電極を接続状態に形
成する。そして、これら機能素子であるトランジ
スタ２１，２２およびバイアス抵抗２３のそれぞ
れを囲繞するように高濃度不純物で形成した壁５
１を形成する。この壁５１は、コレクタ２９と同
形のＰ形不純物、たとえばボロンを含ませて、コ
レクタ２９の不純物濃度よりもはるかに高い濃度
に形成する。この実施例では、たとえば1.5×
1020個／c.c.のボロン不純物濃度を拡散により形成
している。
２のコレクタ２９を半導体基板に形成し、このコ
レクタ２９の領域にトランジスタ２１，２２のベ
ース２５，２７およびエミツタ２６，２８をそれ
ぞれ離隔して形成し、これらの間にトランジスタ
２１，２２のベースと同一伝導性を持ち同時に拡
散したバイアス抵抗２３をそれぞれ形成し、トラ
ンジスタ２１，２２のベース電極を接続状態に形
成する。そして、これら機能素子であるトランジ
スタ２１，２２およびバイアス抵抗２３のそれぞ
れを囲繞するように高濃度不純物で形成した壁５
１を形成する。この壁５１は、コレクタ２９と同
形のＰ形不純物、たとえばボロンを含ませて、コ
レクタ２９の不純物濃度よりもはるかに高い濃度
に形成する。この実施例では、たとえば1.5×
1020個／c.c.のボロン不純物濃度を拡散により形成
している。
このように壁５１を各素子を囲繞するように形
成することによつて、トランジスタ２１，２２お
よびバイアス抵抗２３のコレクタ側に対する反転
層の発生を停止させることができる。したがつ
て、ダーリントン接続をもつ半導体素子の静特性
は、第６図に示すようにコレクタ電流の小電流領
域でのコレクタ飽和電圧が高くなるのを防止で
き、常に正常な特性を得ることができる。
成することによつて、トランジスタ２１，２２お
よびバイアス抵抗２３のコレクタ側に対する反転
層の発生を停止させることができる。したがつ
て、ダーリントン接続をもつ半導体素子の静特性
は、第６図に示すようにコレクタ電流の小電流領
域でのコレクタ飽和電圧が高くなるのを防止で
き、常に正常な特性を得ることができる。
なお前記壁５１の形成は、トランジスタ２１，
２２のエミツタ２６，２８を形成するとき同時に
同じＰ形の不純物ボロンの拡散を行つて形成でき
るが、勿論エミツタ２６，２８の不純物濃度と異
なる不純物濃度に形成してもよい。要するに、コ
レクタ２９の不純物濃度より高濃度であれば良
い。
２２のエミツタ２６，２８を形成するとき同時に
同じＰ形の不純物ボロンの拡散を行つて形成でき
るが、勿論エミツタ２６，２８の不純物濃度と異
なる不純物濃度に形成してもよい。要するに、コ
レクタ２９の不純物濃度より高濃度であれば良
い。
また前記実施例では、PNP形トランジスタを
用いた場合について説明したが、NPN形トラン
ジスタを用いても同様の効果が得られる。この
NPN形の場合は、壁の不純物濃度が１×1022
個／c.c.以下である。さらに、ダーリントン接続の
半導体素子に適用した場合について説明したが、
コレクタが低不純物濃度で形成したトランジスタ
を複数接続した複合半導体装置であれば何れにも
適用できる。また、壁５１の形成を拡散によつて
行つたが、イオン注入により形成してもよいし、
エピタキシヤル技術により形成してもよい。
用いた場合について説明したが、NPN形トラン
ジスタを用いても同様の効果が得られる。この
NPN形の場合は、壁の不純物濃度が１×1022
個／c.c.以下である。さらに、ダーリントン接続の
半導体素子に適用した場合について説明したが、
コレクタが低不純物濃度で形成したトランジスタ
を複数接続した複合半導体装置であれば何れにも
適用できる。また、壁５１の形成を拡散によつて
行つたが、イオン注入により形成してもよいし、
エピタキシヤル技術により形成してもよい。
以上説明したように本発明によれば、コレクタ
が低不純物濃度のトランジスタでコレクタに反転
層の形成される場合でも、このトランジスタを囲
繞するようにコレクタより高濃度な壁を形成する
ことによつて、反転層の発生を防止でき、よつて
コレクタ小電流領域のコレクタ・エミツタ飽和電
圧の特性改善が図れ、常に正常な特性が得られる
複合半導体装置を提供できる。
が低不純物濃度のトランジスタでコレクタに反転
層の形成される場合でも、このトランジスタを囲
繞するようにコレクタより高濃度な壁を形成する
ことによつて、反転層の発生を防止でき、よつて
コレクタ小電流領域のコレクタ・エミツタ飽和電
圧の特性改善が図れ、常に正常な特性が得られる
複合半導体装置を提供できる。
第１図は不純物濃度のコレクタをもつトランジ
スタの反転層の発生状態説明図、第２図はダーリ
ントン接続をもつ半導体素子の等価回路図、第３
図Ａ，Ｂは第２図の半導体素子の構造図を示し、
Ａ図は平面図、Ｂ図はＡ図におけるＡ−A′線に
沿う断面図、第４図は第３図の半導体素子のコレ
クタ電流に対するコレクタ・エミツタ間飽和電圧
の特性曲線図、第５図Ａ，Ｂは本発明の一実施例
を示し、Ａ図は平面図、Ｂ図はＡ図におけるＢ−
B′線に沿う断面図、第６図は同実施例における
半導体素子のコレクタ電流に対するコレクタ・エ
ミツタ間飽和電圧の特性曲線図である。 ２１，２２……PNP形トランジスタ、２３，
２４……バイアス抵抗、２５，２７……ベース、
２６，２８……エミツタ、２９……コレクタ、３
１，３３……ベース電極、３２，３４……エミツ
タ電極、５１……壁。
スタの反転層の発生状態説明図、第２図はダーリ
ントン接続をもつ半導体素子の等価回路図、第３
図Ａ，Ｂは第２図の半導体素子の構造図を示し、
Ａ図は平面図、Ｂ図はＡ図におけるＡ−A′線に
沿う断面図、第４図は第３図の半導体素子のコレ
クタ電流に対するコレクタ・エミツタ間飽和電圧
の特性曲線図、第５図Ａ，Ｂは本発明の一実施例
を示し、Ａ図は平面図、Ｂ図はＡ図におけるＢ−
B′線に沿う断面図、第６図は同実施例における
半導体素子のコレクタ電流に対するコレクタ・エ
ミツタ間飽和電圧の特性曲線図である。 ２１，２２……PNP形トランジスタ、２３，
２４……バイアス抵抗、２５，２７……ベース、
２６，２８……エミツタ、２９……コレクタ、３
１，３３……ベース電極、３２，３４……エミツ
タ電極、５１……壁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 低不純物濃度のコレクタ領域内に各々のベー
ス領域が形成され、ダーリントン接続された第１
および第２のトランジスタと、前記両ベース領域
とは独立してその両ベース領域の対向した辺それ
ぞれに対して長手方向が平行するような配置状態
で両ベース領域間に介在されるように前記コレク
タ領域内に形成されると共に、電極配線を介して
前記ベース領域間を接続するバイアス抵抗領域
と、前記各ベース領域およびバイアス抵抗領域を
それぞれ囲繞するように設けられ、前記コレクタ
領域と同一導電型でその不純物濃度より高濃度の
壁とを具備することを特徴とする複合半導体装
置。 ２ 前記壁の不純物濃度は１×1022個／c.c.以下で
ある特許請求の範囲第１項記載の複合半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56033419A JPS57148369A (en) | 1981-03-09 | 1981-03-09 | Composite semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56033419A JPS57148369A (en) | 1981-03-09 | 1981-03-09 | Composite semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57148369A JPS57148369A (en) | 1982-09-13 |
| JPH0130308B2 true JPH0130308B2 (ja) | 1989-06-19 |
Family
ID=12386043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56033419A Granted JPS57148369A (en) | 1981-03-09 | 1981-03-09 | Composite semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57148369A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0715134Y2 (ja) * | 1983-09-21 | 1995-04-10 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
| JPS61206262A (ja) * | 1985-03-11 | 1986-09-12 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 高耐圧プレ−ナ型半導体装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54104779A (en) * | 1978-02-03 | 1979-08-17 | Fuji Electric Co Ltd | Semiconductor device |
| JPS54105977A (en) * | 1978-02-08 | 1979-08-20 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JPS5545258U (ja) * | 1978-09-19 | 1980-03-25 | ||
| JPS5559768A (en) * | 1978-10-30 | 1980-05-06 | Hitachi Ltd | Darlington power transistor |
| JPS5629360A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-24 | Nec Corp | Composite semiconductor device |
-
1981
- 1981-03-09 JP JP56033419A patent/JPS57148369A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57148369A (en) | 1982-09-13 |
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