JPH02170568A - ダーリントン装置 - Google Patents

ダーリントン装置

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Publication number
JPH02170568A
JPH02170568A JP1280003A JP28000389A JPH02170568A JP H02170568 A JPH02170568 A JP H02170568A JP 1280003 A JP1280003 A JP 1280003A JP 28000389 A JP28000389 A JP 28000389A JP H02170568 A JPH02170568 A JP H02170568A
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JP
Japan
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transistor
concentration
type
base
emitter
Prior art date
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Pending
Application number
JP1280003A
Other languages
English (en)
Inventor
David Ballaro
デビッド バラロ
Alfonso Patti
アルフォンソ パッティ
Giuseppe Ferla
フェルラ ジュゼッペ
Ferruccio Frisina
フェルッチオ フリジーナ
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.)
STMicroelectronics SRL
STMicroelectronics lnc USA
Original Assignee
SGS Thomson Microelectronics SRL
SGS Thomson Microelectronics Inc
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Publication date
Application filed by SGS Thomson Microelectronics SRL, SGS Thomson Microelectronics Inc filed Critical SGS Thomson Microelectronics SRL
Publication of JPH02170568A publication Critical patent/JPH02170568A/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
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/60Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of BJTs
    • H10D84/641Combinations of only vertical BJTs
    • H10D84/642Combinations of non-inverted vertical BJTs of the same conductivity type having different characteristics, e.g. Darlington transistors

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  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Transistors (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) 本発明は超軽量のエミッタスピードアップトランジスタ
を有するダーリントン装置およびその製造方法に関する
ものである。
(従来の技術) ダーリントン構体におけるバイポーラ電力トランジスタ
はそのスイッチオン・オフが極めて緩慢となる欠点があ
る。実際上、スイッチングの瞬時には、ベース領域に蓄
積された電荷のスピードアップ電流は駆動トランジスタ
(TI)にのみ迅速に流れるが、最終段トランジスタ(
T2)には緩慢に流れるようになる。
ダーリントン配置のスイッチングをスピードアンプする
最も普通に用いられる手段は第1図の回路配置に示すよ
うに駆動段トランジスタのベースおよび最終段トランジ
スタのベース間にスピードアップダイオードを挿入する
ことである。このスピードアップダイオードは第2図の
回路配置に示すように極めて低利得のスピードアップト
ランジスタ(T3)と一体に形成することができる。
既知のダーリントン装置およびその製造方法では、スピ
ードアンプトランジスタT3のベースを充分に高濃度P
+十として、相対利得を充分に低くし得るようにしてい
る。
(発明が解決しようとする課題) このダーリントン装置およびその製造方法は次に示すよ
うな多数の欠点を有している。
・トランジスタT3のベースを拡散する工程とトランジ
スタT1およびT2のベースを拡散する工程とが分離さ
れている。
・関連するベースの電荷量(ドープ量)を容易に制御し
得ないため、トランジスタT3の利得が不均一となる。
その理由はドープ材が固体源から堆積されるからである
・ドープ材の固体源を用いるため重金属を導入すると装
置の寿命が減少し、電流特性が悪化するようになる。
・ドープ材(硼素)を極めて多量に堆積するため、珪素
表面が損傷され得るようになる。
本発明は上述した欠点を除去し得るように構成配置した
上述した種類のダーリントン装置およびその製造方法を
提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明ダーリントン装置は駆動トランジスタと、最終段
トランジスタと、スピードアップダイオード型のトラン
ジスタとを具え、このトランジスタのエミッタ領域を前
記最終段トランジスタのベース領域内に位置させると共
にそのドープ濃度および厚さを充分に規制するようにし
たことを特徴とする。
前記トランジスタのベース領域はそのドープ材の表面濃
度を1013原子/cm”とし、深さをほぼ10μmと
し、前記トラン・ジスクのエミッタ領域はそのドープ材
の濃度をベース領域の濃度よりもわずかに高くし、その
深さを1μmよりも浅くし得るようにする。
半導体表面の金属化はP t / T i / W /
 A I合金とし得るようにする。
また、本発明NPNダーリントン装置の製造方法は駆動
トランジスタと、最終段トランジスタと、スピードアッ
プダイオード型のトランジスタとを具える型のNPNダ
ーリントン装置を製造するに当たり、N十形の基板にN
−形の層をエピタキシャル成長させる工程と、P形ドー
プ材を7−8・10′4原子/ cm 2の濃度でイオ
ン注入し次いで拡散して前記トランジスタのP十形のベ
ース領域を形成する工程と、N形のドープ材により前記
トランジスタのエミッタ領域を形成し、この際トランジ
スタのエミッタは濃度4−5・1013原子/ cm 
”で砒素イオン注入を行い次いで拡散して形成する工程
と、Pt/Ti/W/Al合金により半導体表面を金属
化する工程とを具えることを特徴とする。
更に、本発明PNPダーリントン装置の製造方法は駆動
トランジスタと、最終段トランジスタと、スピードアッ
プダイオード型のトランジスタとを具える型のPNPダ
ーリントン装置を製造するに当たり、P形の基板にP−
形の層をエピタキシャル成長させる工程と、N形ドープ
材を4−6・10”原子/cI112の濃度でイオン注
入し次いで拡散して前記トランジスタのベース領域を形
成する工程と、P形のドープ材により前記トランジスタ
のエミッタ領域を形成し、この際トランジスタのエミッ
タは3−6・1013原子/ cm 2の濃度で硼素イ
オン注入を行い次いで拡散して形成する工程と、P t
 / T i / W /At合金により半導体表面を
金属化する工程とを具えることを特徴とする 特に、本発明によれば、トランジスタ(T 1 )、(
T2)および(T3)のベース領域を一回の工程で製造
することができる。
また、ベースおよびエミッタの形成にイオン注入を用い
ることができるため、トランジスタT3の利得を極めて
均一とすることができる。
上述したようにイオン注入を用い得るため、金属イオン
が存在しない場合でも装置の寿命を増大することができ
る。
(実施例) 図面につき本発明の詳細な説明する。
第3図の既知のダーリントン装置を製造する方法は、次
の工程を具える。
・固体源、即ち、注入硼素を用いほぼ1015原子/ 
cm ”の濃度でN形基板上にトランジスタT1および
T2のPチャネルトランジスタP十形ベースを拡散して
トランジスタTIおよびT2のベースよりも深いベース
を得るようにする。
・トランジスタTI、T2およびT3に対しN+エミッ
タ領域を同時に形成する。
P+領域およびP++領域間のドーピング差はトランジ
スタTIおよびT2のエミッタ間の差(く5μm)およ
びトランジスタT3のエミッタ間の深さの差(〈1μm
)をとなる。かようにして0.01−0.02利得範囲
を有するトランジスタT3を得ることができる。
第4図のダーリントン構体は本発明NPNダーリントン
装置に関するものである。このダーリントン構体はトラ
ンジスタT2と共通のベースとして作用するとともにド
ーピング濃度および厚さが著しく制限された領域5にス
ピードアップトランジスタT3のエミッタ領域4を形成
するようにしたプレーナ技術によって形成する。特にト
ランジスタT1のベース領域6および領域5はそのドー
ピング材の表面濃度をほぼ10′8原子/ cm ’と
し、深さをほぼ10μmとするが、トランジスタT3の
エミッタ領域4のドーピング材の濃度はベースのドーピ
ング材の濃度よりも僅かだけ高くし、その深さは1μm
だけ浅くなるようにする。
半導体表面の金属化はPt/Ti/W/Al合金によっ
て行い、AIのスパイクがトランジスタT3のエミッタ
およびベースを短絡するのを防止し得るようにする か
ようにして、トランジスタT3の利得をエミッタのドー
ピング材の低濃度のために0.0002〜0.001の
範囲内で著しく低くし、従って、効率を著しく低(する
第4図の構体は次の順次の工程を具える処理によって得
ることができる。
・N十形の基板上にN−形の層をエピタキシャル成長さ
せる。
・このN−形の層に、硼素を7.8.1014原子/ 
cm 2の濃度でイオン注入し、次いで8時間に亘り1
200°Cの温度で拡散し、はぼ1013原子/ cm
 3の表面濃度で深さがほぼ10μmのベース領域が得
られるようにしてトランジスタTI、T2およびT3の
P+ベース領域を形成する。
・トランジスタTI、T2およびT3のエミッタ領域8
.9および4を形成し、この際、トランジスタT3のエ
ミッタは砒素を4.5・10′3原子/ cm 2でイ
オン注入し、次いで20分に亘り1100’Cの温度で
拡散して濃度が上述したベースの表面濃度よりも僅かに
高く、深さが1μmのエミッタ領域が得られるようにし
て形成し、 表面部分(第4図に0で示す部分)を酸化してその酸化
物に接点用の窓を開け、 ・表面部分をP t / T i / W / A 1
合金によって金属化する。
上述した所から明らかなように、本発明方法はトランジ
スタT2と同一のベースにトランジスタT3のエミッタ
を形成し、これによりベースを形成する単一処理と同一
処理を用いてトランジスタT3に対する高い濃度のベー
スを形成する工程を除去することができる。
上述した所では単一段のNPNダーリントン構体を“プ
レーナ゛°技術によって形成する場合について説明した
。しかし、本発明はこれに限定する事なく、種々に変形
して多重段のダーリントン装置に適用することができ、
またこれらダーリントン構体ヲ’“エピベースパおよび
“′マルチーエピメサ”′技術によって形成することが
できる。
また、本発明をPNPダーリントン構体に適用すること
もでき、この場合にはダーリントン構体を構成する工程
は次に示すように要約することができる。
・P形の基板にP−形の層をエピタキシャル成長させる
・N形のドープ材(例えば燐)を5・10’“原子/c
m”の濃度でイオン注入し、次いで6時間に亘り120
0°Cの温度で拡散してトランジスタT1、T2および
T3のベースを形成する。
・P形のドープ材(例えば硼素)によりトランジスタT
1、T2およびT3のエミッタを形成し、この際硼素を
4−5・1013原子/ cm ”の濃度でイオン注入
し、次いで20分に亘り1100″Cの温度で拡散して
形成し得るようにする。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はダーリントン構体の代表的な回路
構成を示す回路図、 第3図は既知の技術により形成されるスピードアップト
ランジスタの構成を示す断面図、第4図は本発明により
形成されるスピードアンプトランジスタの構成を示す断
面図である。 T1、T2、T3・・・トランジスタ E1、B2およびB3・・・エミッタ B1、B23・・・ベース 4.8.9・・・エミ・ンタ令買域 5・・・共通ベース領域 6・・・ベース領域

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、駆動トランジスタ(T1)と、最終段トランジスタ
    (T2)と、スピードアップダイオード型のトランジス
    タ(T3)とを具え、このトランジスタ(T3)のエミ
    ッタ領域を前記最終段トランジスタ(T2)のベース領
    域内に位置させると共にそのドープ濃度および厚さを充
    分に規制するようにしたことを特徴とするダーリントン
    装置。 2、前記トランジスタ(T1)、(T2)および(T3
    )のベース領域はそのドープ材の表面濃度を10^1^
    3原子/cm^3とし、深さをほぼ10μmとし、前記
    トランジスタ(T3)のエミッタ領域はそのドープ材の
    濃度をベース領域の濃度よりもわずかに高くし、その深
    さを1μmよりもあさくするようにしたことを特徴とす
    る請求項1に記載のダーリントン装置。 3、半導体表面の金属化はpt/Ti/W/Al合金と
    したことを特徴とする請求項1に記載のダーリントン装
    置。 4、駆動トランジスタ(T1)と、最終段トランジスタ
    (T2)と、スピードアップダイオード型のトランジス
    タ(T3)とを具える型のNPNダーリントン装置を製
    造するに当たり、N+形の基板にN−形の層をエピタキ
    シャル成長させる工程と、P形ドープ材を 7−8・10^1^4原子/cm^2の濃度でイオン注
    入し次いで拡散して前記トランジスタ(T1)、 (T2)および(T3)のP+形のベース領域を形成す
    る工程と、N形のドープ材により前記トランジスタ(T
    1)、(T2)および(T3)のエミッタ領域を形成し
    、この際トランジスタ(T3)のエミッタは濃度 4−5・10^1^3原子/cm^2で砒素イオン注入
    を行い次いで拡散して形成する工程と、pt/Ti/W
    /Al合金により半導体表面を金属化する工程とを具え
    ることを特徴とするNPNダーリントン装置の製造方法
    。 5、駆動トランジスタ(T1)と、最終段トランジスタ
    (T2)と、スピードアップダイオード型のトランジス
    タ(T3)とを具える型のPNPダーリントン装置を製
    造するに当たり、P形の基板にP−形の層をエピタキシ
    ャル成長させる工程と、N形ドープ材を 4−6・10^1^4原子/cm^2の濃度でイオン注
    入し次いで拡散して前記トランジスタ(T1)、 (T2)および(T3)のベース領域を形成する工程と
    、P形のドープ材により前記トランジスタ(T1)、(
    T2)および(T3)のエミッタ領域を形成し、この際
    トランジスタ(T3)のエミッタは3−6・10^1^
    3原子/cm^2の濃度で硼素イオン注入を行い次いで
    拡散して形成する工程と、Pt/Ti/W/Al合金に
    より半導体表面を金属化する工程とを具えることを特徴
    とするPNPダーリントン装置の製造方法。
JP1280003A 1988-10-28 1989-10-30 ダーリントン装置 Pending JPH02170568A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT6621A/88 1988-10-28
IT8806621A IT1230025B (it) 1988-10-28 1988-10-28 Dispositivo darlington con transistore di estrazione ed emettitore ultraleggero e relativo procedimento di fabbricazione

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02170568A true JPH02170568A (ja) 1990-07-02

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ID=11121535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1280003A Pending JPH02170568A (ja) 1988-10-28 1989-10-30 ダーリントン装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5083182A (ja)
EP (1) EP0366213B1 (ja)
JP (1) JPH02170568A (ja)
DE (1) DE68918390T2 (ja)
IT (1) IT1230025B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012085676A1 (en) * 2010-12-20 2012-06-28 Diodes Zetex Semiconductors Limited Reduction of stored charge in the base region of a bipolar transistor to improve switching speed

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62274624A (ja) * 1986-05-22 1987-11-28 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
JPS63157462A (ja) * 1986-12-20 1988-06-30 Toshiba Corp 半導体装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1558281A (en) * 1975-07-31 1979-12-19 Tokyo Shibaura Electric Co Semiconductor device and logic circuit constituted by the semiconductor device
FR2377706A1 (fr) * 1977-01-12 1978-08-11 Radiotechnique Compelec Dispositif semi-conducteur integre du type darlington et son procede de fabrication
US4159915A (en) * 1977-10-25 1979-07-03 International Business Machines Corporation Method for fabrication vertical NPN and PNP structures utilizing ion-implantation
JPS6070756A (ja) * 1983-09-26 1985-04-22 Nec Corp モノリシツクダ−リントントランジスタ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62274624A (ja) * 1986-05-22 1987-11-28 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
JPS63157462A (ja) * 1986-12-20 1988-06-30 Toshiba Corp 半導体装置

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DE68918390T2 (de) 1995-03-02
IT8806621A0 (it) 1988-10-28
US5083182A (en) 1992-01-21
EP0366213A1 (en) 1990-05-02
EP0366213B1 (en) 1994-09-21
DE68918390D1 (de) 1994-10-27
IT1230025B (it) 1991-09-24

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