JPS6258678A - トランジスタ - Google Patents
トランジスタInfo
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- JPS6258678A JPS6258678A JP60198083A JP19808385A JPS6258678A JP S6258678 A JPS6258678 A JP S6258678A JP 60198083 A JP60198083 A JP 60198083A JP 19808385 A JP19808385 A JP 19808385A JP S6258678 A JPS6258678 A JP S6258678A
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- Pending
Links
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 7
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/17—Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
- H10D62/177—Base regions of bipolar transistors, e.g. BJTs or IGBTs
Landscapes
- 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。
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
本発明はトランジスタの中でも、特に電力用トランジス
タに関する。
タに関する。
従来の技術
従来、電力用トランジスタでは２次破壊といわれる現象
があり、安全動作領域が制限されるため、コレクタ抵抗
を大きくしたり、エミッタ領域の拡大等によって耐破壊
性を改善している。この製造方法では、耐破壊性は改善
できるが、電力用トランジスタの主要電気特性である、
コレクタ飽和電圧が大きくなったり、エミッタ領域の拡
大に伴なう製造コストが高くなるというような欠点があ
った。
があり、安全動作領域が制限されるため、コレクタ抵抗
を大きくしたり、エミッタ領域の拡大等によって耐破壊
性を改善している。この製造方法では、耐破壊性は改善
できるが、電力用トランジスタの主要電気特性である、
コレクタ飽和電圧が大きくなったり、エミッタ領域の拡
大に伴なう製造コストが高くなるというような欠点があ
った。
このような欠点を排除するために、ベース領域に抵抗を
付加することで電流集中を緩和し、耐破壊性の改善が行
なわれてきた。例えば、電力用トランジスタのエミッタ
周辺に抵抗を付加するにあたり、まず半導体基板にコレ
クタ領域、ベース領域を形成する。次いで、前記ベース
領域に選択的にエミッタ領域とエミッタ領域と同じ導電
型の付加領域を前記エミッタを取り囲むように形成する
。
付加することで電流集中を緩和し、耐破壊性の改善が行
なわれてきた。例えば、電力用トランジスタのエミッタ
周辺に抵抗を付加するにあたり、まず半導体基板にコレ
クタ領域、ベース領域を形成する。次いで、前記ベース
領域に選択的にエミッタ領域とエミッタ領域と同じ導電
型の付加領域を前記エミッタを取り囲むように形成する
。
このような構造をもつ１−ランジスタはエミッタ側面か
らのベース領域に対するキャリヤの注入が阻止され、エ
ミッタ側面領域での電流集中が緩和され、耐破壊レベル
が改善される。
らのベース領域に対するキャリヤの注入が阻止され、エ
ミッタ側面領域での電流集中が緩和され、耐破壊レベル
が改善される。
発明が解決しようとする問題点
このような従来の構造では、エミッタ領域を取り囲む領
域に付加領域を形成するため、付加領域の占める面積が
大きく、電力用トランジスタの１要電気特性であるコレ
クタ飽和電圧が高くなったり、大電流の電流増１１率が
低下１−る欠点があった。
域に付加領域を形成するため、付加領域の占める面積が
大きく、電力用トランジスタの１要電気特性であるコレ
クタ飽和電圧が高くなったり、大電流の電流増１１率が
低下１−る欠点があった。
本発明は耐破壊レベルを、コレクタ飽和電圧や大電流の
電流増１［１率を低下することなく改角出来るトランジ
スタを提供することを目的とＪる。
電流増１［１率を低下することなく改角出来るトランジ
スタを提供することを目的とＪる。
問題点を解決するための手段
本発明のトランジスタは、第１の導電型のコレクタ領域
と、第１の導電型とは反対の第２の導電型で前記コレク
タ領域に接してその間にｌ） Ｎ接合を形成するベース
領域と、第１の導電型で前記ベース領域に接してその間
にＰＮ接合を形成づるエミッタ領域とを設（プると共に
、前記ベース領域には、その表面に接づるベース電極と
、ベース領域内にあって前記ベース電極とベース領域と
の接続部を取り囲む環状で第１の導電型の付加領域とを
設けたことを特徴とづる。
と、第１の導電型とは反対の第２の導電型で前記コレク
タ領域に接してその間にｌ） Ｎ接合を形成するベース
領域と、第１の導電型で前記ベース領域に接してその間
にＰＮ接合を形成づるエミッタ領域とを設（プると共に
、前記ベース領域には、その表面に接づるベース電極と
、ベース領域内にあって前記ベース電極とベース領域と
の接続部を取り囲む環状で第１の導電型の付加領域とを
設けたことを特徴とづる。
作用
この構成によると、ベース領域内にエミッタ領域と同じ
導電型の付加領域をベース電極をとり囲むように形成し
たため、ベース領域との間にＰＮ接合が形成され付加領
域の周辺に空乏層を生じ、エミッタの側壁から直接にベ
ース電極の下のベース領域に注入される電流が制限され
、主注入電流はエミッタの下面から主として流れ出す事
になり、エミッタ側面における電流の集中、それに伴な
う酸化膜との界面の表面状態における再結合による電流
増「１１率の低下が防止出来る。また、付加領域の所要
長が短かくなり、一定ヂツブ面積上に利用し得るエミッ
タ面積が大きくなり、＝ルクタ飽和電圧の増大、大電流
の直流電流増巾率の低下を減少させられる。
導電型の付加領域をベース電極をとり囲むように形成し
たため、ベース領域との間にＰＮ接合が形成され付加領
域の周辺に空乏層を生じ、エミッタの側壁から直接にベ
ース電極の下のベース領域に注入される電流が制限され
、主注入電流はエミッタの下面から主として流れ出す事
になり、エミッタ側面における電流の集中、それに伴な
う酸化膜との界面の表面状態における再結合による電流
増「１１率の低下が防止出来る。また、付加領域の所要
長が短かくなり、一定ヂツブ面積上に利用し得るエミッ
タ面積が大きくなり、＝ルクタ飽和電圧の増大、大電流
の直流電流増巾率の低下を減少させられる。
実施例
次に本発明の一実施例を第１図に示す工程断面図を用い
て詳細に説明する。燐を添加した厚み２３０μＩのＮ型
６０Ωｃｔｎのシリコン基板１を酸イヒし、酸化膜３を
形成したのち、片面の酸化膜を除去したのち、その面に
燐を拡散して表面濃度ｌＸ１０”ｃｍ−３、拡散深さ１
５０μ＋ａの高濃度（Ｎ” ）のコレクター領域２を形
成ケる〔第１図（ａ）］。その後、反対面の酸化膜３を
ホトエツチングによって選択的ベース拡散用の窓聞けを
行ない、この窓を通してボロンを拡散し、表面濃度５ｘ
１０” ｃｍ’ 、拡散深さ１５μｌのベース領域１
を形成する（第１図（ｂ））。その後、再びホトエツチ
ングによってベース領域上の酸化膜３にエミッタ領域と
付加領域の窓聞けを行なう。この窓を通して燐を拡散す
ることによって表面濃度２ｘ１０’°Ｃ１ｎ−’、拡散
深さ１０μｌのＮ１型エミッタ領域５と付加領域６を同
時に形成づ“る〔第１図（Ｃ）〕。１０はチャンネルス
トッパである。以上のように拡散工程の完了した半導体
基板上にベース、エミッタならびにコレクタの各領域に
それぞれ電４Ｍ７．８．９を形成する（第１図（ｄ））
。
て詳細に説明する。燐を添加した厚み２３０μＩのＮ型
６０Ωｃｔｎのシリコン基板１を酸イヒし、酸化膜３を
形成したのち、片面の酸化膜を除去したのち、その面に
燐を拡散して表面濃度ｌＸ１０”ｃｍ−３、拡散深さ１
５０μ＋ａの高濃度（Ｎ” ）のコレクター領域２を形
成ケる〔第１図（ａ）］。その後、反対面の酸化膜３を
ホトエツチングによって選択的ベース拡散用の窓聞けを
行ない、この窓を通してボロンを拡散し、表面濃度５ｘ
１０” ｃｍ’ 、拡散深さ１５μｌのベース領域１
を形成する（第１図（ｂ））。その後、再びホトエツチ
ングによってベース領域上の酸化膜３にエミッタ領域と
付加領域の窓聞けを行なう。この窓を通して燐を拡散す
ることによって表面濃度２ｘ１０’°Ｃ１ｎ−’、拡散
深さ１０μｌのＮ１型エミッタ領域５と付加領域６を同
時に形成づ“る〔第１図（Ｃ）〕。１０はチャンネルス
トッパである。以上のように拡散工程の完了した半導体
基板上にベース、エミッタならびにコレクタの各領域に
それぞれ電４Ｍ７．８．９を形成する（第１図（ｄ））
。
次に本実施例の動作及び特性について説明ザる。
ベース電極７を取り囲む付加領域６にＪ、って、ベース
領域との間にＰＮ接合が形成されるため、付加領域６の
周辺に空乏層を生じ、エミッタ領域５の側壁から直接に
ベース電極７の下のベース領域に注入される電流が制限
され、主注入電流はエミッタの下面から主と１７で流れ
出す事になり、エミッタ側面における電流の集中、それ
に伴なう酸化膜３との界面の表面状態にＪ３ける再結合
による電流増巾率の低下が防止出来る。又、付加領域６
をエミッタ領域５の周囲を取り囲んで形成する従来例の
場合に比して、本実施例ではベース電極７の周辺を取り
囲んでいるため、領域６の所要長が短かくなり、この分
だけ一定チツブ面積上に利用し得るエミッタ面積が大ぎ
くなり、コレクタ飽和電圧の増大、大電流の直流電流増
「［１率の低下を前記の従来例に比して減少させられる
。本実施例の２次破壊電圧Ｖ Ｓ／Ｂと、コレクタ飽和
電圧ＶｃＥ（ｓ＾Ｔ）及び大電流の直流増巾率（１”Ｉ
Ｆｅ）の対コレクタ電流特性の実験結宋は第２図（ａＬ
（ｂ）及び（Ｃ）に示すように、前記の従来例に比べ
て、２次破壊電圧は上袢し、コレクタ飽和電圧は減少し
、大電流値に於ける直流電流増巾率は増大する。
領域との間にＰＮ接合が形成されるため、付加領域６の
周辺に空乏層を生じ、エミッタ領域５の側壁から直接に
ベース電極７の下のベース領域に注入される電流が制限
され、主注入電流はエミッタの下面から主と１７で流れ
出す事になり、エミッタ側面における電流の集中、それ
に伴なう酸化膜３との界面の表面状態にＪ３ける再結合
による電流増巾率の低下が防止出来る。又、付加領域６
をエミッタ領域５の周囲を取り囲んで形成する従来例の
場合に比して、本実施例ではベース電極７の周辺を取り
囲んでいるため、領域６の所要長が短かくなり、この分
だけ一定チツブ面積上に利用し得るエミッタ面積が大ぎ
くなり、コレクタ飽和電圧の増大、大電流の直流電流増
「［１率の低下を前記の従来例に比して減少させられる
。本実施例の２次破壊電圧Ｖ Ｓ／Ｂと、コレクタ飽和
電圧ＶｃＥ（ｓ＾Ｔ）及び大電流の直流増巾率（１”Ｉ
Ｆｅ）の対コレクタ電流特性の実験結宋は第２図（ａＬ
（ｂ）及び（Ｃ）に示すように、前記の従来例に比べ
て、２次破壊電圧は上袢し、コレクタ飽和電圧は減少し
、大電流値に於ける直流電流増巾率は増大する。
発明の詳細
な説明のように本５ｚ明のトランジスタは、ベース領域
には、その表面に接するベース電極と、ベース領域内に
あって前記ベース電極とベース領域との接続部を取り囲
む環状でコレクタ領域と同じ導電型の付加領域とを設け
たため、コレクタ飽和電ｆ’Ｌや大電流値にＪ３ける直
流電流増［ｊＪ率時特性損うことなく、安全動作領域の
広い電力用］・ランジスタが得られるものである。
には、その表面に接するベース電極と、ベース領域内に
あって前記ベース電極とベース領域との接続部を取り囲
む環状でコレクタ領域と同じ導電型の付加領域とを設け
たため、コレクタ飽和電ｆ’Ｌや大電流値にＪ３ける直
流電流増［ｊＪ率時特性損うことなく、安全動作領域の
広い電力用］・ランジスタが得られるものである。
ω
第１図は本発明４トランジスタの一実施例の製造ＴＰｉ
！断面図、第２図は本発明を電力用ｉ・ランジスタに適
用した場合の２次破壊電圧、コレクタ飽和電圧及び直流
電流増Ｉｌｌ率の対コレクタ電流特性の従来例どの比較
説明図である。 １・・・シリコン基板、２・・・コレクタ領域、３・・
・シリコン酸化膜、４・・・ベース領域、５・・・エミ
ッタ領域、６・・・付加領域、７・・・ベース電極、８
・・・エミッタ電極、９・・・コレクタ電極、１０・・
・チ１２ンネルストツパ 第２図 ２．０ ４．Ｑ ６．Ｏｒｃ（Ａ ）ＦＥ ２、（） ａ、ｏ ６．０ １ｃ （Ａ）幻 諷 ルへ
！断面図、第２図は本発明を電力用ｉ・ランジスタに適
用した場合の２次破壊電圧、コレクタ飽和電圧及び直流
電流増Ｉｌｌ率の対コレクタ電流特性の従来例どの比較
説明図である。 １・・・シリコン基板、２・・・コレクタ領域、３・・
・シリコン酸化膜、４・・・ベース領域、５・・・エミ
ッタ領域、６・・・付加領域、７・・・ベース電極、８
・・・エミッタ電極、９・・・コレクタ電極、１０・・
・チ１２ンネルストツパ 第２図 ２．０ ４．Ｑ ６．Ｏｒｃ（Ａ ）ＦＥ ２、（） ａ、ｏ ６．０ １ｃ （Ａ）幻 諷 ルへ
Claims (1)
- １、第１の導電型のコレクタ領域と、第１の導電型とは
反対の第２の導電型で前記コレクタ領域に接してその間
にＰＮ接合を形成するベース領域と、第１の導電型で前
記ベース領域に接してその間にＰＮ接合を形成するエミ
ッタ領域とを設けると共に、前記ベース領域には、その
表面に接するベース電極と、ベース領域内にあつて前記
ベース電極とベース領域との接続部を取り囲む環状で第
１の導電型の付加領域とを設けたトランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60198083A JPS6258678A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60198083A JPS6258678A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6258678A true JPS6258678A (ja) | 1987-03-14 |
Family
ID=16385227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60198083A Pending JPS6258678A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6258678A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5140400A (en) * | 1989-03-29 | 1992-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and photoelectric converting apparatus using the same |
| US5245204A (en) * | 1989-03-29 | 1993-09-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device for use in an improved image pickup apparatus |
| WO2001020683A1 (en) * | 1999-09-09 | 2001-03-22 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
| JP2011103484A (ja) * | 2011-01-24 | 2011-05-26 | Rohm Co Ltd | 半導体装置 |
-
1985
- 1985-09-06 JP JP60198083A patent/JPS6258678A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5140400A (en) * | 1989-03-29 | 1992-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and photoelectric converting apparatus using the same |
| US5245204A (en) * | 1989-03-29 | 1993-09-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device for use in an improved image pickup apparatus |
| WO2001020683A1 (en) * | 1999-09-09 | 2001-03-22 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
| JP2001085443A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-03-30 | Rohm Co Ltd | 半導体装置 |
| US6897546B1 (en) | 1999-09-09 | 2005-05-24 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device including a functional element having a PN junction |
| JP2011103484A (ja) * | 2011-01-24 | 2011-05-26 | Rohm Co Ltd | 半導体装置 |
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