JPH0364065A - 半導体装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はトランジスタを主とする半導体装置に係り、特
に外部ノイズ・誘導電波等の影響を受は難い構造をもつ
自動車部品用半導体装置に関する。

［従来の技術］ 最近は自動車部品の急速な電子化が進み、ダツシュボー
ド等に取り付けるランプ、ＬＥＤ等の表示デバイスが増
えている。これら表示デバイスには、それらを駆動する
デイスプレィ・トランジスタが必要となるが、これらト
ランジスタは同時に車内に装備された自動車電話、パー
ソナル無線等からの電波発振、エンジンから出る電波な
どの外部ノイズによる影響を受けやすいことが知られて
いる。

すなわち、駆動用トランジスタ（デイスプレィ・トラン
ジスタ）の入力（０ＭＯＳ出力）ＤＣレベルがＯＦＦの
状態では当然にトランジスタの出力もＯＦＦ状態となり
、出力系に接続された表示デバイスは例えば消燈状態と
なる。この状態で駆動用トランジスタの入力系に電波な
いしノイズ等がのると、信号成分が増幅され、出力が表
れる。その結果、表示デバイスが誤動作を起こす。

これに対して一般には駆動用トランジスタに第１２図、
第１３図に示すようにコンデンサ等で外付けのバイパス
を設けて対応している。しかしこのために１部品数が増
え、基板実装面積の増加や、原価の上昇が生じる、とい
う欠点があった。

［発明が解決しようとする課題］ デイスプレー（駆動用）トランジスタがノイズ、電波等
の影響を受けないような周波数特性（ｆＴ）の低いもの
であれば外付けのコンデンサ等は必しも必要ではないと
いうことができる。

一般的にトランジスタのｆｔを下げるのに有効な手段は
、ベース幅を広くとること、コレクタ容量を大きくする
こと、コレクタ抵抗を大きくすること等である。

しかし、コレクタ抵抗を上げること直流特性（ｈＦＥリ
ニアリティ、γＣε５ａｔ）等が低下してしまう、また
、ベース幅やコレクタ容量を大きくすれば、トランジス
タの大型化はまぬがれず、好ましくない。

本発明は上記した点を考慮してなされたもので、その目
的は外付けのコンデンサを使用することなく、サイズを
変えることなく、しかもトランジスタのｆ〒特性を低下
させる自動車部品用の半導体装置を提供することにある
。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために１本発明は半導体基板の一主
表面にトランジスタの能動領域と、それに接続する２つ
の電極とが形成された半導体装置であって、上記主表面
の能動領域外の部分に容量、たとえば接合容量を設は上
記トランジスタの周波数特性を低減させる方向に接続す
るものである。

［作用コ 駆動用のトランジスタのｆ〒特性は一般に下式％式％ （τ丘、τＢ・・・はエミッタ・ベース・・・の時定数
）ｆＴを下げるには、通常、ベース拡散層、エミッタ拡
散層を深くシ、さらにベース幅を広げる手段がある。す
なわち、τＢの最適化である。また、τＸ、τＣの増加
も可能であるが、ＤＣ特性（ｈＦＥリニアリティ、γｃ
Ｉ：ｃｓａｔ）等の劣化が生じ、本考案な目的である高
周波特性のみの鈍化に対しては副次°の問題を生ずる。

本発明ではτ　及びτＣに含まれる抵抗成分及び容量成
分、（ｔａ＝γｅ（Ｃｉ　＋Ｃｃ）、ｔｃ＝γｓｃ’　
Ｃｃ） すなわち、Ｃｃ、Ｃｃを増加させる容量を配置すること
によりｆＴを小さくするものである。

［実施例］ 以下、本発明をいくつかの実施例について図面を参照に
しながら説明する。

第１図はトランジスタ機能領域の形成された半導体基板
に接合容量を内蔵させた場合の一例を示す縦断面図であ
る。

１はコレクタとなるｎ　エピタキシャルＳｉ基板、２は
ｎ＋コレクタ取り出し部（サブストレート）、３はベー
スＰ拡散層、４はエミッタｎ十拡散層でこれらによりバ
イポーラｎｐｎトランジスタが構成される。５は接合容
量形式用Ｐ拡散層でコレクタｎ−層との間にＰｎ接合容
量Ｃ□をつくる。

６は酸化膜（Ｓｉｎ、膜）、この酸化膜の孔を通してＡ
Ｑ電極膜７が拡散領域にオーミックコンタクトするとと
もに、ベースと接合容量Ｃ１との間を接続する。

第３図は第１図の半導体装置におけるベース２層３その
まま延在させてコレクタとの間の接合容量として利用し
たものである。

これらの半導体装置においては第２図に等価回路で示す
ようにトランジスタのベース・エミッタ間にＰｎ接合（
接合ダイオード）による容量（Ｃ□）を介挿したことで
高周波特性を低下させることができ、しかも外付けのバ
イパスを設ける従来構造に比べると簡素化され、かさば
ることがない。

第４図はトランジスタの能動領域をはさんで両側に接合
容量形成用のＰ拡散層８，９それぞれに設けた例であっ
て、一つはベースに接続し、他の一つはエミッタに接続
することにより第５図に等価回路図で示すようにコレク
タ・ベース間及びコレクタ・エミッタ間にＰｎ接合容量
（ｃ　ｉ＝　ｃ　ｚ　）を介在されて同様の効果を得る
ようにしたものである。

第６図はこの応用例であって、ベース・コレク夕闇及び
ベース・エミッタ間にＰｎ接合容量（Ｃ１゜ＣＳ　）が
存在するように接続した場合の半導体装置の等価回路図
である。

第７図は第１図における接合ダイオードをトランジスタ
に置きかえてそのベース・コレクタ接合容量Ｃ工を利用
した例であって、第８図の等価回路図に示すように２つ
のトランジスタ（ｖｙユ。

丁γ８）が並列接続された形をとるものである。

この場合接合ダイオードに代るトランジスタ（〒１２）
は駆動トランジスタ（〒γ、）に比べてｈＦＥが充分に
小さいトランジスタが使われる。トランジスタ構造、の
特性はこれによりいく分度化するが、半導体装置全体の
幅率（ｈＦＥ）が必要な値以上になるようにトランジス
タ構造２のｈＦＥを設定する等の最適化を行えば前記実
施例（第１図〜第４図）の場合と同様の効果が得られる
。

第９図はトランジスタ能動領域の形威された基板の同じ
主面にＭＯＳ容量を内蔵させた場合の例を示す縦断面図
である。

１０はうすい絶縁膜（Ｓ　ｉ　Ｏ，膜）で半導体（Ｓｉ
）基板上に形威し、この上に金属電極としてＡｆｉ電極
＠ｌを形成することでＭＯＳ容量Ｃ４を構成し、このＡ
Ｑ電極をトランジスタのベース電極に接続したものであ
る。

このＳｉｎ、膜厚をよりうすくすればＭＯＳの容量Ｃ４
は−そう大きくなる。

第１０図はこの半導体装置の等価回路図である。

この半導体装置において、ＭＯＳ容量の引出し電極部１
１はエミッタ電極から接続してもよい。

あるいはまた、第１１図の等価回路図に示すようにベー
ス・エミッタの両方の電極から同時に接続した場合にも
同様の作用効果が得られる。

［発明の効果コ 以上実施例において説明した本発明によれば以下に記載
のような効果が奏せられる。

トランジスタ能動領域の形成された同じ基板に容量を内
蔵させることにより簡単なトランジスタ構造でそのｆ７
特性を低下させ外部からノイズ、電波による影響をなく
し、トランジスタの誤動作を防止することができ、自動
車記載部品の信頼性を向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す半導体装置の縦断面図
である。 第２図は第１図に対応する等価回路図である。 第３図は第１図の半導体装置の変形例を示す縦断面図で
ある。 第４図は本発明の他の一実施例を示す半導体装置の縦断
面図である。 第５図は第４図に対応する等価回路図である。 第６図は第４図の装置の一変形例に対応する等価回路図
である。 第７図は本発明の他の一実施例を示す半導体装置の縦断
面図である。 第８図は第７図に対応する等価回路図である。 第９ｒＪＡは本発明の他の一実施例を示す半導体装置の
縦断面図である。 第１０図は第９図に対応する等価回路図である。 第１１図は第９図の装置の一変形例に対応する等価回路
図である。 第１２図は従来例を示す半導体装置の縦断面図である。 第１３図は第１２図の装置に対応する等価回路図である
。 １・・コレクタ（ｎ−半導体層） ３・・ベース（Ｐ）拡散層 ４・・エミッタ（ｎ十）拡散層 ５・・接合容量形成用拡散層 ７・・Ａｌｌ電極膜 １０・・Ｓ　ｉ　Ｏ，膜 第 １ 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 ０ 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板の一主表面にトランジスタの能動領域と
   それに接続する２つの電極とが形成された半導体装置で
   あって、上記主表面の能動領域外の部分に容量を設け、
   上記トランジスタの周波数特性が低減する方向に接続し
   たことを特徴とする半導体装置。 ２、請求項１に記載の半導体装置において、上記容量は
   接合容量である。 ３、請求項１に記載の半導体装置において、上記容量は
   ＭＯＳ容量である。