JPS61290764A - ラテラルｎｐｎトランジスタ - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は半導体集積回路（ＩＣ）に組み込まれるラテラ
ルＮＰＮ）ラノジスタを提供するものである。

（ロ）従来の技術 一般にＩＣに組み込まれるＮｐＮＱトランジスタとして
は１例えば特開昭５９−１８９６６５号公報に記載され
ている様に縦型の構造をとってい体基板（１）上に形成
したＮ−型エピタキシャル層（２）と、基板（１）表面
に設けたＮ　型の埋込層（３）と、この埋込層（３）を
囲むようにエピタキシャル層（２）を貫通したＰ　型の
分離領域（４）と、分離領域（４）により島状に分離さ
れた島領域（５）と、島領域（５）表面に形成したＰ型
のベース領域（６）と、ベース領域（６）表面に形成し
たＮ　型のエミッタ領域（７）と、エピタキシャル層（
２）表面を被覆する酸化膜（８）と、この酸化膜（８）
の電極孔を介してコレクタコンタクト領域（９）、ペー
ス領域（６）およびエミッタ領域（７）に夫々オーミッ
クコンタクトするコレクタ電極頭、ベース電極（ロ）お
よびエミッタ電極（６）とから成り、島領域（５）をコ
レクタとしてＮｐＮ４トランジスタが構成される。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来のＮＰＮ　ｌ−ランジスタを第６図
に示す如く単体でアナログスイッチとして用いた場合、
トランジスタは伝送する信号の状態によりその動作が異
るために問題が生じる。例えば第３図において伝送信号
が正の信号（至）に対しては。

そのトランジスタは流れる電流の向きが矢印Ａの如くに
なる順方向動作をなし、負の信号αＧに対しては、その
トランジスタは流れる電流の向きカ矢印Ｂの如くになる
逆方向動作をなす。後者の場合、その電位関係から島領
域（５）がエミッタ、エミッタ領域（７）がコレクタと
して動作する。そうして、従来のトランジスタはペース
からみたエミッタ、コレクタのインピーダンスがそれぞ
れ異るので、前記順方向動作と前記逆方向動作とでは伝
送特性が異り、波形歪の原因になるという欠点があった
。

また斯るＮＰＮ　）ランジスタではペース領域（６）か
ら埋込層（３）を通り、コンクタコ／タクト領域（９）
まで至る経路に存在する抵抗弁、すなわちコレクタ抵抗
ｒｃが大きいので−Ｖｅｘ（ｓａｔ）が大であるという
欠点があった。

に）問題点を解決するための手段 本発明は斯上した欠点に鑑みてなされ、ｖｏ（ｓａｔ）
が低く且つアナログスイッチとして用いた場合に伝送９
ｆ性が電流の向きあるいは伝送する信号の値にかかわら
ず同じであるラテラルＮＰＮ　）ランジスタを得ること
を目的とし、他領域とは電気的に絶縁された島領域（ハ
）と、島領域（ハ）表面に形成したＰ型のベース領域（
ホ）と、ペース領域翰表面に離間して配置したＮ　型の
エミッタ領域（財）及びコレクタ領域−とを具備するこ
とを特徴とする。

（ホ）作用 本発明によれば、ペース・エミッタ接合とペース・コレ
クタ接合とは全く同じ構造になるので、ペースからみた
エミッタ、コレクタのインピーダンスは等しくなり、且
つエミッタ抵抗ｒｍｔコレクタ抵抗ｒｃ共に、高濃度の
領域＠翰の内部抵抗でありほとんど零に近いので、低い
Ｖｃｍ（ｓａｔ）が得られる。

（へ）実施例 以下本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図乃至第２図は本発明によるラテラルＮＰＮトラン
ジスタを示し、Ｐ型半導体基板Ｑ３Ｊ上に形成したＮ−
型のエピタキシャル層（イ）と、基板（財）表面に形成
したＮ　型の埋込層−と、この埋込層（ハ）を囲むよう
にエピタキシャル層−を貫通したＰ＋型分離領域＠によ
り他領域とは電気的に絶縁された島領域（イ）と、島領
域−表面に形成したＰ型のペース領域−と、ベース領域
翰表面に離間して配置したＮ　型のエミッタ領域（財）
及びコレクタ領域−と、エピタキシャル−（２）を被覆
する酸化膜−と、この酸化膜−に開孔した電極孔を介し
て各々の領域（イ）＠翰とオーミックコンタクトする電
極（１）Ｇυ（至）とで構成され、同図から明らかなよ
うに横型の構造になっている。そしてエミッタ領域−と
コレクタ領域−とは同じ寸法、同じ拡散深さとなるよう
にし、島領域（ハ）の電位は、エミッタ領域−（又はコ
レクタ領域）、ベース領域（ホ）及び島領域（ホ）とで
形成される寄生ＮＰＮトランジスタを防止するために何
の電位にもバイアスしないフローティングとしである。

本発明の最も特徴とする点は、島領域−表面に形成した
Ｐ型ベース領域翰と、ペース領域翰表面に離間して配置
したＮ　型のエミッタ領域−及びコレクタ領域−とでラ
テラル型のＮＰＮ　）ランジスタを構成した点にある−
０この構成によれば、ペースからみたエミッタ、コレク
タのインピーダンスが全く等しくなるので、このトラン
ジスタが頭方向動作する場合と逆方向動作する場合とで
その伝送特性は全く等しくなる。すなわち、アナログス
イッチとして用いた場合においてもトランジスタの伝送
特性が電流の向きあるいは伝送する信号の値にかかわら
ず同じであるラテラルＮＰＮトランジスタが実現できる
のである。第３図はこのラテラルＮＰＮ　）ランジスタ
を単体でアナログスイッチとして用いた場合の回路図を
示し、どちらをエミッタとして用いてもかまわない双極
性を示すので、このような記号を用いた。

また斯る構造ではエミッタ抵抗ｒｃｓコレクタ抵抗ｒ、
共に高濃度の領域＠翰の内部抵抗でほとんど零に近いの
で、低いＶｅｘ（ｓａｔ）が得られる。

次にこのラテラルＮＰＮトランジスタの製造方法の一例
を簡単に説明する。先ずＰ型半導体基板Ｑ１）の埋込層
−となるべき領域にＮ型不純物をドープし１周知の気相
成長法を用いてエビタキシャル層＠を形成し、Ｐ型不純
物を選択拡散してＰ　型分離領域（ハ）を形成すること
により島領域（イ）を形成する。それから他の島領域−
に形成するＮＰＮ）ランジスタのベース拡散工程と同時
にベース領域−を形成し、続いて他の島領域（ハ）に形
成するＮＰＮトランジスタのエミッタ拡散工程と同時に
エミッタ領域翰及びコレクタ領域翰とを同時に形成し、
最後に各々の領域上に電極（１）Ｇ″Ｄ＠を配設し、終
了する。

かように、本発明によるラテラルＮＰＮ）ランジスタは
従来のＮＰＮ　）ランジスタと全く同じ工程で製造でき
、同一チップ内に従来の半導体素子、例えばラテラルＰ
ＮＰトランジスタ等と同時に形成することも容易である
。

（ト）発明の詳細 な説明した如く、本発明によればＶｃｍ（Ｓａｔ）が低
い特性良好なラテラル型のＮＰＮ）ランジスタを実現で
きるという利点を有する。また斯るラテラルＮＰＮ）ラ
ンジスタを単体でアナログスイッチとして用いた場合に
おいても、その伝送特性が電流の向きあるいは伝送する
信号にかかわらず同じであるので、伝送する波形が歪ま
ないという利点を有する、さらに本発明は従来のＮＰＮ
）ランジスタの製造工程と何ら変りない工程で製造でき
るので、容易にＩＣ内に組み込めるという利点を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本発明を説明するための断面
図、平面図、第３図は本発明によるラテラルＮＰＮ　）
ランジスタをアナログスイッチとして用いた場合の回路
図、第４図、第５図はそれぞれ従来のＮＰＮ）ランジス
タを説明するための断面図、平面図、第６図はアナログ
スイッチを説明する回路図である。 主な図番の説明 （１）＠は半導体基板、　（５）（２）は島領域、　　
（６）Ｍはベース領域、　（７）＠はエミッタ領域、　
（９）翰はコレクタ領域である。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　靜　失 策２′Ｖ！Ｊ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気的に隔離されたＮ型の島領域と該島領域表面
   に形成したＰ型のベース領域と該ベース領域表面に離間
   して配置したＮ型のエミッタ領域及びコレクタ領域とを
   具備し、前記島領域をフローティングした事を特徴とす
   るラテラルＮＰＮトランジスタ。