JPH079911B2 - High frequency transistor - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は高周波帯で用いられるバイポーラ型の高周波
トランジスタに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a bipolar type high frequency transistor used in a high frequency band.
(b)従来の技術 一般に、トランジスタの高周波性能指数の１つの要素と
してコレクタ−ベース間の接合容量が挙げられる。即ち
コレクタ−ベース間の接合容量はこのトランジスタを用
いた増幅回路の入出力間容量となるため、いわゆるミラ
ー効果によって増幅回路の等価入力容量を著しく増大さ
せることとなり、高周波帯域の利得を低下させる。そこ
で従来の高周波トランジスタではベース領域を縮小する
とともに、ワイヤボンディング用の電極を素子形成領域
外に引き出している。(b) Conventional Technology In general, one factor of the high frequency figure of merit of a transistor is the junction capacitance between the collector and the base. That is, since the junction capacitance between the collector and the base becomes the capacitance between the input and output of the amplifier circuit using this transistor, the equivalent input capacitance of the amplifier circuit is remarkably increased by the so-called Miller effect, and the gain in the high frequency band is lowered. Therefore, in the conventional high-frequency transistor, the base region is reduced, and the electrode for wire bonding is drawn outside the element formation region.
第４図に従来の高周波トランジスタの構成を示す。図に
おいて１はベース領域、2aおよび2bは共にエミッタ領域
を示している。3aおよび3bはエミッタ電極であり、コン
タクト部5,5を介してエミッタ領域2a,2bにそれぞれ接続
されている。２つのエミッタ電極3a,3bは図に示すよう
に共通接続されてエミッタ引出電極４として引き出され
ている。また、図において6a,6b,および6cはベース電極
であり、それぞれコンタクト部8,8,8を介してベース領
域１に接続されている。各ベース電極は共通に接続され
てベース引出電極７として引き出されている。なお、引
出電極4,7ばボンディングパッドとして用いられる。FIG. 4 shows the structure of a conventional high frequency transistor. In the figure, 1 is a base region, and 2a and 2b are both emitter regions. 3a and 3b are emitter electrodes, which are connected to the emitter regions 2a and 2b via the contact portions 5 and 5, respectively. The two emitter electrodes 3a and 3b are connected in common as shown in the figure and led out as an emitter lead electrode 4. Further, in the figure, 6a, 6b, and 6c are base electrodes, which are connected to the base region 1 via the contact portions 8, 8, 8, respectively. The base electrodes are commonly connected and led out as a base lead electrode 7. The lead electrodes 4 and 7 are used as bonding pads.
第５図は第４図に示した主要部の断面構造を表す図であ
り、（Ａ）は第４図におけるＡ−Ａ断面図、（Ｂ）はＢ
−Ｂ断面図である。図において11コレクタ、12はコレク
タ電極である。また10は絶縁膜を示している。このよう
に、素子形成領域を全体に縮小するとともに、ワイヤボ
ンディング用のパッドを素子形成領域外へ引き出すこと
によって高周波帯まで作動するトランジスタを構成して
いる。FIG. 5 is a view showing a cross-sectional structure of the main part shown in FIG. 4, (A) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4, and (B) is B.
It is a -B sectional view. In the figure, 11 is a collector and 12 is a collector electrode. Further, 10 indicates an insulating film. As described above, the transistor that operates up to the high frequency band is configured by reducing the element formation region as a whole and drawing the wire bonding pad out of the element formation region.
(c)発明が解決しようとする課題 ところでトランジスタを低電圧で動作させるためには、
コレクタ・エミッタ飽和電圧（VCE(Sat)）を小さくして
動作抵抗を低減させなければならない。しかしながら従
来の高周波トランジスタにおいては、上述のコレクター
ベース間の接合容量（Cob）（以下コレクタ接合容量と
いう。）を小さくするとともに動作抵抗を低減すること
は困難であった。なぜなら動作抵抗を下げるためには、
エミッタ領域の面積を広くし、またエミッタ領域の周辺
長を長くすることによってコレクタ・エミッタ飽和電圧
を小さくしなければならないが、エミッタ領域の面積を
広くし、周辺長を長くすれば、これに伴いベース領域の
面積が増大する。その結果コレクタ接合容量が大きくな
る。逆にコレクタ接合容量を小さくするためにはベース
領域を縮小しなければならないが、これに伴いエミッタ
領域の面積および周辺長が縮小されるためコレクタ・エ
ミッタ飽和電圧が大きくなって動作抵抗を下げることが
できない。このように動作抵抗とコレクタ接合容量とは
トレードオフの関係にある。そこで第４図および第５図
に示したように、所定の広がりを有するベース領域内に
複数のストライプ状のエミッタ領域を形成することによ
って、特にエミッタ領域の周辺長を増大させて動作抵抗
を若干減少させているが、充分ではなかった。したがっ
て、従来は動作抵抗とコレクタ接合容量のいずれか一方
を優先してベース領域およびエミッタ領域のパターン設
計を行わなければならなかった。(c) Problems to be Solved by the Invention By the way, in order to operate a transistor at a low voltage,
The collector-emitter saturation voltage (V CE (Sat) ) must be reduced to reduce the operating resistance. However, in the conventional high frequency transistor, it has been difficult to reduce the above-mentioned collector-base junction capacitance (Cob) (hereinafter referred to as collector junction capacitance) and the operating resistance. Because to reduce the operating resistance,
The collector-emitter saturation voltage must be reduced by increasing the area of the emitter region and increasing the peripheral length of the emitter region, but if the area of the emitter region is increased and the peripheral length is increased, the The area of the base region increases. As a result, the collector junction capacitance increases. On the contrary, in order to reduce the collector junction capacitance, it is necessary to reduce the base region, but with this, the area of the emitter region and the peripheral length are reduced, which increases the collector-emitter saturation voltage and lowers the operating resistance. I can't. As described above, the operating resistance and the collector junction capacitance have a trade-off relationship. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, by forming a plurality of stripe-shaped emitter regions in a base region having a predetermined spread, in particular, the peripheral length of the emitter region is increased to slightly increase the operating resistance. It is decreasing, but not enough. Therefore, conventionally, it has been necessary to design the pattern of the base region and the emitter region by giving priority to one of the operating resistance and the collector junction capacitance.
この発明の目的は、ベース領域の面積を増大させること
なく、エミッタ領域の面積および周辺長を増大させるこ
とによって、動作抵抗とコレクタ接合容量のいずれをも
低減させた高周波トランジスタを提供することにある。An object of the present invention is to provide a high frequency transistor in which both the operating resistance and the collector junction capacitance are reduced by increasing the area of the emitter region and the peripheral length without increasing the area of the base region. .
(d)課題を解決するための手段 この発明は、ベース領域内にストライプ状のエミッタ領
域を有し、ベース電極とエミッタ電極を素子形成領域外
へ引き出した高周波トランジスタにおいて、 前記ストライプ状のエミッタ領域の両端部において、他
のエミッタ領域の端部と連結する拡張エミッタ領域を備
えたことを特徴とする。(d) Means for Solving the Problems The present invention provides a high-frequency transistor having a stripe-shaped emitter region in a base region, wherein the base electrode and the emitter electrode are drawn out of an element formation region, wherein the stripe-shaped emitter region is provided. At both ends thereof, extended emitter regions connected to the ends of other emitter regions are provided.
(e)作用 この発明の高周波トランジスタにおいては、ベース領域
内にストライプ状のエミッタ領域が形成され、さらに、
エミッタ領域の両端部が他のエミッタ領域の端部と拡張
エミッタ領域によって連結される。したがってこの拡張
エミッタ領域分だけエミッタ領域の面積が増大し、また
エミッタ領域の周辺長が長くなる。これによりコレクタ
・エミッタ飽和電圧が低下し、動作抵抗が減少する。し
かも拡張エミッタ領域はあくまでベース領域内に存在す
るため、ベース領域の面積が増大することなく、これに
伴うコレクタ接合容量の増大はない。(e) Action In the high frequency transistor of the present invention, a stripe-shaped emitter region is formed in the base region, and further,
Both ends of the emitter region are connected to the ends of the other emitter regions by the extended emitter region. Therefore, the area of the emitter region is increased by the amount of this extended emitter region, and the peripheral length of the emitter region is increased. As a result, the collector-emitter saturation voltage decreases and the operating resistance decreases. Moreover, since the extended emitter region exists only in the base region, the area of the base region does not increase and the collector junction capacitance does not increase accordingly.
(f)実施例 第１図はこの発明の実施例である高周波トランジスタの
構成を表す平面図、第２図はその主要部の断面構造を表
す図であり、第２図（Ａ）は第１図におけるＡ−Ａ断
面、第２図（Ｂ）は第１図におけるＢ−Ｂ断面をそれぞ
れ示している。(f) Embodiments FIG. 1 is a plan view showing the structure of a high-frequency transistor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a cross-sectional structure of a main part thereof, and FIG. The AA cross section in the drawing and FIG. 2B show the BB cross section in FIG. 1, respectively.
第１図において１はベース領域、２はエミッタ領域を示
している。エミッタ領域２においてE,Eで示す領域は拡
張エミッタ領域であり、２つのストライプ状のエミッタ
領域を端部間で連結した形状となっている。3a,3bは共
にエミッタ電極であり、コンタクト部5,5を介してエミ
ッタ領域に接続されている。４はエミッタ引出電極であ
り、２つのエミッタ電極3a,3bを共通に接続して引き出
している。また、6a,6b,6cはそれぞれベース電極であ
り、コンタクト部8a,8b,8cを介してベース領域に接続さ
れている。７はベース引出電極であり、３つのベース電
極6a,6b,6cを共通に接続して引き出している。In FIG. 1, 1 is a base region and 2 is an emitter region. Regions E and E in the emitter region 2 are extended emitter regions and have a shape in which two stripe-shaped emitter regions are connected at their ends. Both 3a and 3b are emitter electrodes, which are connected to the emitter region via contact portions 5 and 5. Reference numeral 4 denotes an emitter lead electrode, which connects the two emitter electrodes 3a and 3b in common and pulls them out. Further, 6a, 6b, 6c are base electrodes, respectively, which are connected to the base region via contact portions 8a, 8b, 8c. Reference numeral 7 is a base lead electrode, which is connected to the three base electrodes 6a, 6b, 6c in common and led out.
第２図において11はコレクタ、12はコレクタ電極であ
り、また10は絶縁膜を示している。In FIG. 2, 11 is a collector, 12 is a collector electrode, and 10 is an insulating film.
このようにストライプ状のエミッタ領域をそれぞれ独立
させずに、各ストライプ状のエミッタ領域間を拡張エミ
ッタ領域によって連結することによって、エミッタ領域
全体の面積が増大するとともに、エミッタ領域の外周お
よび内周の全周辺長が伸長することとなる。特に第１図
に示した例ではエミッタ領域のベース・コンタクト8b近
傍の側面に電流が集中するため、拡張エミッタ領域E,E
が活性領域として有効に作用する。このためコレクタ・
エミッタ飽和電圧が低下し動作抵抗が減少する。ここで
ベース領域１は拡張する必要がないため、コレクタ接合
容量は増大しない。By thus connecting the striped emitter regions with each other by the extended emitter regions without making the striped emitter regions independent from each other, the area of the entire emitter region is increased and the outer and inner circumferences of the emitter region are increased. The entire perimeter will be extended. Particularly, in the example shown in FIG. 1, the current concentrates on the side surface of the emitter region near the base contact 8b, so that the extended emitter regions E, E
Effectively acts as an active region. For this reason the collector
The emitter saturation voltage decreases and the operating resistance decreases. Here, since the base region 1 does not need to be expanded, the collector junction capacitance does not increase.
上記実施例では２本のストライプ部を含むエミッタ領域
を形成した例であっが、このストライプの本数はパター
ン形成精度に応じて適宜定めることができる。たとえば
第３図（Ａ），（Ｂ）に示すトランジスタの場合、それ
ぞれ、３本のストライプ状のエミッタ領域は各端部が他
のストライプ状のエミッタ領域の端部と拡張エミッタ領
域で接続されている。Although the above embodiment is an example in which the emitter region including two stripes is formed, the number of stripes can be appropriately determined according to the pattern forming accuracy. For example, in the case of the transistor shown in FIGS. 3A and 3B, each of the three striped emitter regions has its end connected to the end of another striped emitter region by an extended emitter region. There is.
以上に示した高周波トランジスタは次に述べる手順によ
って製造することができる。The high frequency transistor described above can be manufactured by the following procedure.
まずｎ＋基板にｎ型エピタキシャル層を形成する。First, an n-type epitaxial layer is formed on an n + substrate.
表面を酸化させSiO2膜を形成する。The surface is oxidized to form a SiO 2 film.
ベース領域とすべき箇所のSiO2膜に開口部を形成し、
ボロンを拡散させ、ベース領域を形成する。（なおベー
ス領域はベース・コンタクト領域とベース活性領域とを
分けて形成してもよい。） エミッタ領域を形成すべき箇所のSiO2膜に開口部を形
成し、リンまたはヒ素を拡散させ、エミッタ領域を形成
する。An opening is formed in the SiO 2 film at the place to be the base region,
Boron is diffused to form a base region. (Note that the base region may be formed by separately forming the base contact region and the base active region.) An opening is formed in the SiO 2 film where the emitter region is to be formed, phosphorus or arsenic is diffused, and the emitter is formed. Form an area.
このエミッタ領域の開口部形成用のマスクには、第１図
および第３図に示したように複数のストライプ部を互い
に連結する領域を有するパターンが形成されている。As shown in FIGS. 1 and 3, the mask for forming the openings in the emitter region is provided with a pattern having regions that connect a plurality of stripe portions to each other.
ブース・コンタクトおよびエミッタ・コンタクトの開
口部を形成する。Form openings for booth contacts and emitter contacts.
全面にAlなどのメタル蒸着を行い、その後エッチング
によりベース電極、ベース引出電極、エミッタ電極およ
びエミッタ引出電極を形成する。A metal such as Al is deposited on the entire surface, and then a base electrode, a base extraction electrode, an emitter electrode and an emitter extraction electrode are formed by etching.
以上のようにして製造することができるが、特に拡張エ
ミッタ領域をベース・コンタクト部に近接して形成する
ことによって、エミッタの活性領域拡張のために有効で
ある。Although it can be manufactured as described above, it is particularly effective for extending the active region of the emitter by forming the extended emitter region close to the base contact portion.
(g)発明の効果 以上のようにこの発明の高周波トランジスタにおいて
は、ベース領域を拡大することなく、エミッタ領域の面
積および周辺長が拡大されるため、コレクタ−ベース間
接合容量を増大させることなく、動作抵抗を大幅に低減
させることができる。逆に同一の動作抵抗であれば、エ
ミッタ領域とともにベース領域を縮小することによって
コレクタ接合容量を大幅に低減させることができる。(g) Effect of the Invention As described above, in the high-frequency transistor of the present invention, since the area and the peripheral length of the emitter region are expanded without expanding the base region, the junction capacitance between the collector and the base is not increased. The operating resistance can be greatly reduced. Conversely, if the operating resistance is the same, the collector junction capacitance can be significantly reduced by reducing the base region together with the emitter region.
第１図はこの発明の実施例である高周波トランジスタの
構成を表す平面図、第２図は同トランジスタの断面構造
を表す図であり、（Ａ）は第１図におけるＡ−Ａの断面
図、（Ｂ）はＢ−Ｂの断面図である。第３図（Ａ），
（Ｂ）は他の実施例に係る高周波トランジスタの構成を
表す部分平面図である。第４図は従来の高周波トランジ
スタの構成を表す平面図、第５図（Ａ），（Ｂ）はその
主要部の断面構造を表す図である。 １……ベース領域、 2a,2b……エミッタ領域、 3a,3b……エミッタ電極、 ４……エミッタ引出電極、 ５……コンタクト部、 6a,6b,6c……ベース電極、 ７……ベース引出電極、 8a,8b,8c……コンタクト部。1 is a plan view showing the configuration of a high-frequency transistor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a cross-sectional structure of the transistor, and FIG. 1 (A) is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. (B) is a cross-sectional view taken along line BB. Fig. 3 (A),
FIG. 6B is a partial plan view showing the configuration of a high frequency transistor according to another embodiment. FIG. 4 is a plan view showing the structure of a conventional high-frequency transistor, and FIGS. 5 (A) and 5 (B) are views showing the cross-sectional structure of the main part thereof. 1 ... Base region, 2a, 2b ... Emitter region, 3a, 3b ... Emitter electrode, 4 ... Emitter extraction electrode, 5 ... Contact part, 6a, 6b, 6c ... Base electrode, 7 ... Base extraction Electrodes, 8a, 8b, 8c ... Contact parts.
Claims (1)
域を有し、ベース電極とエミッタ電極を素子形成領域外
へ引き出した高周波トランジスタにおいて、 前記ストライプ状のエミッタ領域の両端部において、他
のエミッタ領域の端部と連結する拡張エミッタ領域を備
えたことを特徴とする高周波トランジスタ。1. A high-frequency transistor having a stripe-shaped emitter region in a base region, wherein a base electrode and an emitter electrode are drawn out of an element formation region, and another emitter region is provided at both ends of the stripe-shaped emitter region. High-frequency transistor, characterized in that it has an extended emitter region connected to the end of the.
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|---|---|---|---|
| JP63064904A JPH079911B2 (en) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | High frequency transistor |
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|---|---|---|---|
| JP63064904A JPH079911B2 (en) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | High frequency transistor |
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|---|---|
| JPH01238061A JPH01238061A (en) | 1989-09-22 |
| JPH079911B2 true JPH079911B2 (en) | 1995-02-01 |
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ID=13271517
Family Applications (1)
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| JP63064904A Expired - Fee Related JPH079911B2 (en) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | High frequency transistor |
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
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-
1988
- 1988-03-17 JP JP63064904A patent/JPH079911B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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| JPH01238061A (en) | 1989-09-22 |
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