JPS5947762A - 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】 本発明は半導体装置、特に縦形のトランジスタの構造に
関する。

トランジスタも、モノリシック構造で半導体の基板上に
同時に複数個のトランジスタｒ塔載することが多くなっ
之。この場合当然横形トランジスタに対し、縦形トラン
ジスタの方がエミッタ・ベース接合が半導体表面に現わ
れず特性がよい。しかしそれでもモノリシック構造の縦
形トランジスタは構造上コレクタ領域の一部が半導体表
面にでているから、比較的高い電圧で使用する場合この
領域とエミッタ領域との間のベース領域の衣面上に反転
層ができ易く、漏洩電流のため回路の誤動作７行なう欠
点があった。

第１図は従来の構造の縦形ｐｎｐ）ランジスタの一断面
図であるが、以下この図により前記欠点？詳しく説明す
る。このトランジスタの製作工程は周知であるから簡単
に説明する。Ｐ型半導体基板１の所定の位置にＬ形の第
１埋込層（層抵１７＋、〜２０Ω／口）２ｒ形成後、さ
らにこの埋込層に含まれるようにＰ型の第２埋込層（層
抵抗〜２００Ω／口）３ヶ形成しｔ後で、Ｎ型エピタキ
シアル層（比抵抗１〜２０Ωに、厚さ１０〜２０μｍ）
４？成長させる。円筒状または矩形筒状等のＰ形の拡散
領域５企表面より第２埋込層３に達するように形成する
ことによりＮ型エピタキ７アル層４内に一つの区画部４
□ｒ生せしめる。この区画部４１け基板１とも完全に分
離している。これが縦形ｐｎｐ）ランジスタの一単位で
あり、拡散領域５および第２埋込層３とは一体に連なす
、トランジスタのコレクタ領域になる。この領域にかこ
まれたｎ影領域４□がベース領域である。以下周知の方
法でＰ形のエミッタ領域６．　Ｎ　　形のベース電極７
ｒ形成し、アルミ配線ケエミッタ領域６゜ベース電極７
．コレクタ領域５にそれぞｆｌ、９，１０゜１１と設け
る。このようにして形成されたｐｎｐトランジスタはエ
ミッタ領域６とこれと隣接するコレクタ領域部分５１と
の間に寄生ＭＯ８効果が生じることがある。絶縁薄膜８
の上に何らゲートがない場合でも、簿膜形成条件・ベー
ス領域４□の表面不純物濃度などにより、薄膜８上の何
らかの電荷の影響によりコレクタ・エミッタ間の電流が
流れる。また、エミッタ領域６とベース電極ｒ介して対
向しているコレクタ領域部分５□とはｎ影領域でへだて
られているが場合により間隔が近い場合、横形トランジ
スタとして漏洩小電流が流れることもある。

本発明の目的は上記の欠点ケ除去し、比較的高いコレク
タ電圧で使用した場合にも安定に動作する縦形トランジ
スタ？提供することにある。

本発明においてはエミッタ領域６とベース電極７との間
に一つのｐ影領域１２にあらたに設けるとともに１エミ
ツタ電（但９のアルミ配線（七の他の金属でもよい）ｒ
延長してエミッタ電極９に隣接するコレクタ領域部分５
□および前記のｐ型領域１２迄の範囲にあるｎ型領域４
１の一部の表面上の絶縁＃膜８ケエミッタ領域と同電位
にある金属で完全におおうという特徴を有する。

以下本発明ケ図面によって詳しく説明する。第２図が従
来のＷＩＩ造に対応してなされｔ本発明の一実施例であ
るトランジスタの断面図である。同一個所は第１図と同
一の符号？用いている。Ｎ型のエピタキシアル層４の中
に一つの区画４１忙作成する過程は同一である。しかし
ベース電極７とエミッタ電極６との間に別にｐ影領域１
２勿設けている。この領域は第２図の断面図では示され
ていないがエピタキシアル層４の半導体基板と対向する
主表面内で隣接するコレクタ領域部分５．と接続されて
いる。この接続はエミッタ領域６ケ中心に任意に円環状
又は角状でもよい。更にエミッタ領域６の電極は引出電
極１３の形状？なし、Ｐ型〜 領域１２．コレクタ領域部分５１　でかこまれてエピタ
キシアル層内の区画４１ケさらに区分した領域の表面の
すべてにわたって絶縁膜８上ケおおう。

本構造によればエミッタ領域６がソース、！ｆｆレクタ
領域部分５□およびｐ影領域１２がドレインであるＭＯ
Ｓトランジスタ構造たなる。こ＼でドレインの電圧はこ
のトランジスタのコレクタ配線１１に加わる電圧になる
。しかしＭＯＳゲートに相当するエミッタ引出電極【３
の金属膜はドレインと同電位であるから何らＭ、０８ト
ランジスタとして動作しないから従来構造の寄生ＭＯ８
効果は生じない。

以上の説明から明らかなように６本発明による縦形トラ
ンジスタは高いコレクタ電圧が印加されても、コレクタ
領域５１　・エミッタ間の漏洩電流は製作上の欠陥によ
る以外は生ずるこ１となく外部からの可動イオン、ある
いは他からの電磁界の影響を全くうけない。また横方向
トランジスタとしてのコレクタ領域５□　・エミッタ間
の電流は殆ど流れない。従って比較的高い電圧印加時、
高い温度でも安定して動作することができる。エミッタ
・ベース端子間には高濃度のＰ形の拡散領域が介在する
から静電気に対する破壊電圧が増大するという利点もあ
る。これまでの本発明は一実施例としてｐｎｐ）ランジ
スタについて記述したがｎ　ｐ　ｎトランジスタについ
ても適用しうろことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のモノリシック構造の縦形ｐｎｐｎトラン
ジスタ略断面図、第２図は本発明の一実施例？示す縦形
トランジスタの概略断面図である。 ■・・・・・・Ｐ型半導体基板、２・・・・・・Ｎ型第
１埋込層。 計・・・・・Ｐａ第２埋込層、４・・・・・・Ｎ形エピ
タキシアル層、４□・・・・・・ベース領域、５・・・
・・・Ｐ　ＪＶ・拡）ｌ’Ｑ−領域、５□、５□・・・
・・・Ｐ型拡散領域の部分、６・・曲エミッタ％を域、
７・・・・・・ベース電極、８・・印・絶に、漕転、９
，１０゜１１・・・・・・電極配線、１２・・・・・・
Ｐ型拡散領域、１３・・・・・・エミッタ引出電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の導電形盆有する半導体基板」二に、該導電形と異
   なる第２の導電形のエピタキシアル層紮有する結晶内に
   、半導体基板と分離さｔまた第１の導電形の埋込層が基
   板の平面方向に形成さｉｔ、、Ｈ亥埋込層の両端周辺は
   エピタキシアル層の半導体基板と反対の表面から垂直方
   向に拡散された第１の導電形の円筒状または矩形筒状等
   の領域と重なり。 該埋込層と一体となってトランジスタのコレクタ領域と
   なり、この領域によって区分されたエピタキシチル層の
   部分がベース領域となる縦形トランジスタにおいて、エ
   ピタキシアル層表面部分にあるエミッタ領域の周辺に第
   １の導電形の半導体基板に垂直な領域を設け、該領域は
   一方の端はコレクタ領域の１部とエピタキシアル層の表
   面において連結されているが、他端は埋込層には到達し
   ないように形成さ１．これによりベース領域がベース電
   極のみ含む部分とトランジスタ作用ケなす部分とにわか
   れた構造となし、且つ後者の部分においてエミッタ電極
   に連結された引出電極が後者のベース領域上の絶縁膜全
   面葡おおうような構造と牙有すること７部徴とする半導
   体装置。