JP2002026028A - 半導体装置 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
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- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
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- H01L29/70—Bipolar devices
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- H01L29/0821—Collector regions of bipolar transistors
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ｐｎ接合における寄生容量を低く抑えつつ、
印加電圧による空乏層幅の変化を抑制できる半導体装置
を提供すること。 【解決手段】 ｎ型シリコン基板１０内に高濃度のコレ
クタ領域１１が形成され、全面に低濃度のコレクタ領域
１２が形成されている。この表面にはベース領域１３が
形成され、ベース領域１３の表面にはエミッタ領域１４
が形成されている。そして低濃度のコレクタ領域１２の
膜厚Ｄcは、通常動作時にコレクト領域１２とベース領
域１３とのｐｎ接合によりコレクタ領域１２に発生する
空乏層幅Ｗcより小さく設定されていることを特徴とし
ている。
印加電圧による空乏層幅の変化を抑制できる半導体装置
を提供すること。 【解決手段】 ｎ型シリコン基板１０内に高濃度のコレ
クタ領域１１が形成され、全面に低濃度のコレクタ領域
１２が形成されている。この表面にはベース領域１３が
形成され、ベース領域１３の表面にはエミッタ領域１４
が形成されている。そして低濃度のコレクタ領域１２の
膜厚Ｄcは、通常動作時にコレクト領域１２とベース領
域１３とのｐｎ接合によりコレクタ領域１２に発生する
空乏層幅Ｗcより小さく設定されていることを特徴とし
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置に関
するもので、特に縦型バイポーラトランジスタのコレク
タ領域の構造に係る。
するもので、特に縦型バイポーラトランジスタのコレク
タ領域の構造に係る。
【０００２】
【従来の技術】バイポーラトランジスタにおける耐圧、
容量等の特性は、その設計パラメータに応じてトレード
オフの関係にある。そのため、設計パラメータの最適化
と共に、その設計パラメータに忠実に設計するための技
術が重要となっている。
容量等の特性は、その設計パラメータに応じてトレード
オフの関係にある。そのため、設計パラメータの最適化
と共に、その設計パラメータに忠実に設計するための技
術が重要となっている。
【０００３】従来の縦型バイポーラトランジスタについ
て図７を用いて説明する。図７はｐｎｐ型のバイポーラ
トランジスタの断面図である。
て図７を用いて説明する。図７はｐｎｐ型のバイポーラ
トランジスタの断面図である。
【０００４】図示するように、ｎ型シリコン基板１００
内にコレクタ領域となるｐ＋型埋め込み層１１０が形成
されている。そして、全面にｐ＋型埋め込み層１１０よ
り低濃度のコレクタ領域となるｐ−型のエピタキシャル
シリコン層１２０が形成されている。このｐ−型シリコ
ン層１２０の表面には、ベース領域となるｎ型拡散層１
３０が形成され、ｎ型拡散層１３０の表面にはエミッタ
領域となるｐ＋＋型拡散層１４０が形成されている。更
にｐ−型のエピタキシャルシリコン層１２０には、２カ
所でｐ＋型埋め込み層１１０とコンタクトを取るｐ＋型
拡散層１５０が形成されることで、バイポーラトランジ
スタが構成されている。
内にコレクタ領域となるｐ＋型埋め込み層１１０が形成
されている。そして、全面にｐ＋型埋め込み層１１０よ
り低濃度のコレクタ領域となるｐ−型のエピタキシャル
シリコン層１２０が形成されている。このｐ−型シリコ
ン層１２０の表面には、ベース領域となるｎ型拡散層１
３０が形成され、ｎ型拡散層１３０の表面にはエミッタ
領域となるｐ＋＋型拡散層１４０が形成されている。更
にｐ−型のエピタキシャルシリコン層１２０には、２カ
所でｐ＋型埋め込み層１１０とコンタクトを取るｐ＋型
拡散層１５０が形成されることで、バイポーラトランジ
スタが構成されている。
【０００５】上記のように従来の縦型バイポーラトラン
ジスタでは、耐圧を下げずにコレクタ・エミッタ間のサ
チレーション電圧を下げるため（コレクタ領域のインピ
ーダンスを下げるため）に、コレクタ領域を比較的高濃
度に不純物を導入した領域１１０と低濃度に不純物を導
入した領域１２０との２層構造としている。
ジスタでは、耐圧を下げずにコレクタ・エミッタ間のサ
チレーション電圧を下げるため（コレクタ領域のインピ
ーダンスを下げるため）に、コレクタ領域を比較的高濃
度に不純物を導入した領域１１０と低濃度に不純物を導
入した領域１２０との２層構造としている。
【０００６】バイポーラトランジスタの通常動作時に
は、ベース・コレクタ間のｐｎ接合には逆バイアスが印
加される。上記構成のバイポーラトランジスタにおいて
は、ベース領域１３０に比してコレクタ領域１２０の不
純物濃度は低濃度であるので、このｐｎ接合に形成され
る空乏層１６０はそのほとんどがコレクタ領域１２０に
幅広く形成される。そのためベース・コレクタ間の寄生
容量は、コレクタ領域１２０に形成される空乏層でほぼ
決定する。そしてコレクタ領域１２０の幅Ｄcは、通常
動作時における印加電圧によりコレクタ領域１２０に形
成される空乏層幅Ｗcよりも大きくなるよう形成される
のが通常である。
は、ベース・コレクタ間のｐｎ接合には逆バイアスが印
加される。上記構成のバイポーラトランジスタにおいて
は、ベース領域１３０に比してコレクタ領域１２０の不
純物濃度は低濃度であるので、このｐｎ接合に形成され
る空乏層１６０はそのほとんどがコレクタ領域１２０に
幅広く形成される。そのためベース・コレクタ間の寄生
容量は、コレクタ領域１２０に形成される空乏層でほぼ
決定する。そしてコレクタ領域１２０の幅Ｄcは、通常
動作時における印加電圧によりコレクタ領域１２０に形
成される空乏層幅Ｗcよりも大きくなるよう形成される
のが通常である。
【０００７】上記のように、従来のバイポーラトランジ
スタにおけるベース・コレクタ間の寄生容量は、不純物
が比較的低濃度に導入されたコレクタ領域１２０に形成
される空乏層によって決まり、この空乏層は幅の広い形
状となる。そして寄生容量は空乏層の幅が広いことから
比較的低く抑えられる。しかしコレクタ領域１２０の不
純物濃度が低いために、空乏層幅の印加電圧依存性が大
きくなるという問題がある。すなわち、ベース・コレク
タ間に印加される電圧による空乏層幅の変化が顕著であ
り、そのため寄生容量も大きく変化する。
スタにおけるベース・コレクタ間の寄生容量は、不純物
が比較的低濃度に導入されたコレクタ領域１２０に形成
される空乏層によって決まり、この空乏層は幅の広い形
状となる。そして寄生容量は空乏層の幅が広いことから
比較的低く抑えられる。しかしコレクタ領域１２０の不
純物濃度が低いために、空乏層幅の印加電圧依存性が大
きくなるという問題がある。すなわち、ベース・コレク
タ間に印加される電圧による空乏層幅の変化が顕著であ
り、そのため寄生容量も大きく変化する。
【０００８】そして、このようなバイポーラトランジス
タを用いて発振回路等を形成した場合、ベース・コレク
タ間の寄生容量が印加電圧によって大きく変化するため
に、その発振周波数も大きく変動する（Pushing）とい
う問題があった。
タを用いて発振回路等を形成した場合、ベース・コレク
タ間の寄生容量が印加電圧によって大きく変化するため
に、その発振周波数も大きく変動する（Pushing）とい
う問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の縦型バイポ
ーラトランジスタのコレクタ領域は、高濃度に不純物が
導入された領域と、低濃度に不純物が導入され、ベース
領域に接する領域との２層構造を有している。ベース領
域に接する低不純物濃度のコレクタ領域は、通常動作時
に印加される電圧によりコレクタ領域に発生する空乏層
幅よりも大きくなるように設計され、その不純物濃度差
から空乏層はそのほとんどがコレクタ領域内に形成され
る。すなわち、ベース・コレクタ間の寄生容量は、低不
純物濃度のコレクタ領域に形成される空乏層によって決
まり、この空乏層は幅の広い形状となる。そのため寄生
容量は比較的低く抑えられる。しかし、逆にベース・コ
レクタ間に印加される電圧による空乏層幅の変化が顕著
であり、そのため寄生容量が大きく変化するという問題
があった。
ーラトランジスタのコレクタ領域は、高濃度に不純物が
導入された領域と、低濃度に不純物が導入され、ベース
領域に接する領域との２層構造を有している。ベース領
域に接する低不純物濃度のコレクタ領域は、通常動作時
に印加される電圧によりコレクタ領域に発生する空乏層
幅よりも大きくなるように設計され、その不純物濃度差
から空乏層はそのほとんどがコレクタ領域内に形成され
る。すなわち、ベース・コレクタ間の寄生容量は、低不
純物濃度のコレクタ領域に形成される空乏層によって決
まり、この空乏層は幅の広い形状となる。そのため寄生
容量は比較的低く抑えられる。しかし、逆にベース・コ
レクタ間に印加される電圧による空乏層幅の変化が顕著
であり、そのため寄生容量が大きく変化するという問題
があった。
【００１０】また、上記従来のバイポーラトランジスタ
を用いて発振回路を構成すると、ベース・コレクタ間の
寄生容量が印加電圧によって大きく変化するために、そ
の発振周波数が大きく変動するという問題があった。
を用いて発振回路を構成すると、ベース・コレクタ間の
寄生容量が印加電圧によって大きく変化するために、そ
の発振周波数が大きく変動するという問題があった。
【００１１】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、ｐｎ接合における寄生容量を低く抑
えつつ、印加電圧による空乏層幅の変化を抑制できる半
導体装置を提供することにある。
ので、その目的は、ｐｎ接合における寄生容量を低く抑
えつつ、印加電圧による空乏層幅の変化を抑制できる半
導体装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に記
載した半導体装置は、コレクタ領域となる第１導電型の
第１半導体領域と、前記第１半導体領域上に設けられ、
前記第１半導体領域よりも低不純物濃度のコレクタ領域
となる第１導電型の第２半導体領域と、前記第２半導体
領域の表面領域内に設けられ、ベース領域となる第２導
電型の第３半導体領域と、前記第３半導体領域の表面領
域内に設けられ、エミッタ領域となる第１導電型の第４
半導体領域とを具備し、前記第２半導体領域の膜厚は、
前記ベース領域と前記エミッタ領域との間の電位差が、
前記コレクタ領域と前記エミッタ領域との間の電位差に
実質的に等しい場合に前記コレクタ領域に形成される空
乏層の幅よりも小さいことを特徴としている。
載した半導体装置は、コレクタ領域となる第１導電型の
第１半導体領域と、前記第１半導体領域上に設けられ、
前記第１半導体領域よりも低不純物濃度のコレクタ領域
となる第１導電型の第２半導体領域と、前記第２半導体
領域の表面領域内に設けられ、ベース領域となる第２導
電型の第３半導体領域と、前記第３半導体領域の表面領
域内に設けられ、エミッタ領域となる第１導電型の第４
半導体領域とを具備し、前記第２半導体領域の膜厚は、
前記ベース領域と前記エミッタ領域との間の電位差が、
前記コレクタ領域と前記エミッタ領域との間の電位差に
実質的に等しい場合に前記コレクタ領域に形成される空
乏層の幅よりも小さいことを特徴としている。
【００１３】また、この発明の請求項２に記載した半導
体装置は、コレクタ領域となる第１導電型の第１半導体
領域と、前記第１半導体領域上に設けられ、前記第１半
導体領域よりも低不純物濃度のコレクタ領域となる第１
導電型の第２半導体領域と、前記第２半導体領域の表面
領域内に設けられ、ベース領域となる第２導電型の第３
半導体領域と、前記第３半導体領域の表面領域内に設け
られ、エミッタ領域となる第１導電型の第４半導体領域
とを具備し、前記第１、第２半導体領域は、前記ベース
領域と前記エミッタ領域との間の電位差が、前記コレク
タ領域と前記エミッタ領域との間の電位差に実質的に等
しい場合にコレクタ領域に形成される空乏層が前記第２
半導体領域に達するような不純物濃度プロファイルを有
することを特徴としている。
体装置は、コレクタ領域となる第１導電型の第１半導体
領域と、前記第１半導体領域上に設けられ、前記第１半
導体領域よりも低不純物濃度のコレクタ領域となる第１
導電型の第２半導体領域と、前記第２半導体領域の表面
領域内に設けられ、ベース領域となる第２導電型の第３
半導体領域と、前記第３半導体領域の表面領域内に設け
られ、エミッタ領域となる第１導電型の第４半導体領域
とを具備し、前記第１、第２半導体領域は、前記ベース
領域と前記エミッタ領域との間の電位差が、前記コレク
タ領域と前記エミッタ領域との間の電位差に実質的に等
しい場合にコレクタ領域に形成される空乏層が前記第２
半導体領域に達するような不純物濃度プロファイルを有
することを特徴としている。
【００１４】更にこの発明の請求項３に記載した半導体
装置は、コレクタ領域となる第１導電型の第１半導体領
域と、前記第１半導体領域上に設けられ、前記第１半導
体領域よりも低不純物濃度のコレクタ領域となる第１導
電型の第２半導体領域と、前記第２半導体領域の表面領
域内に設けられ、ベース領域となる第２導電型の第３半
導体領域と、前記第３半導体領域の表面領域内に設けら
れ、エミッタ領域となる第１導電型の第４半導体領域と
を具備し、前記第２半導体領域は、前記ベース領域と前
記エミッタ領域との間の電位差が、前記コレクタ領域と
前記エミッタ領域との間の電位差に実質的に等しい場合
に前記コレクタ領域に形成される空乏層の幅よりも小さ
い膜厚を有し、深さ方向に１次またはそれ以上の高次の
関数に従って増加する不純物濃度プロファイルを有する
ことを特徴としている。
装置は、コレクタ領域となる第１導電型の第１半導体領
域と、前記第１半導体領域上に設けられ、前記第１半導
体領域よりも低不純物濃度のコレクタ領域となる第１導
電型の第２半導体領域と、前記第２半導体領域の表面領
域内に設けられ、ベース領域となる第２導電型の第３半
導体領域と、前記第３半導体領域の表面領域内に設けら
れ、エミッタ領域となる第１導電型の第４半導体領域と
を具備し、前記第２半導体領域は、前記ベース領域と前
記エミッタ領域との間の電位差が、前記コレクタ領域と
前記エミッタ領域との間の電位差に実質的に等しい場合
に前記コレクタ領域に形成される空乏層の幅よりも小さ
い膜厚を有し、深さ方向に１次またはそれ以上の高次の
関数に従って増加する不純物濃度プロファイルを有する
ことを特徴としている。
【００１５】請求項１に記載した構成の半導体装置によ
れば、コレクタ領域に高不純物濃度領域と、ベース領域
に接する低不純物濃度領域とを有するバイポーラトラン
ジスタにおいて、ベース・エミッタ間電圧Ｖbeがコレク
タ・エミッタ間電圧Ｖceにほぼ等しい場合、すなわち、
ベース・コレクタ間電圧Ｖbcがほぼ０Ｖである場合にコ
レクタ領域に形成される空乏層幅よりも、前記低不純物
濃度領域の膜厚を小さく設定している。そのため、Ｖbc
がほぼ０Ｖを動作条件とするバイポーラトランジスタに
おいて、通常動作時のベース・コレクタ間に発生する寄
生容量を従来と同レベルに維持しつつ、ベース・コレク
タ間に逆バイアスが印加された際の空乏層の変化量を小
さくでき、寄生容量の変化を抑制できる。また、このよ
うなバイポーラトランジスタを用いて発振回路を構成す
れば、発振回路の発振周波数の変動を抑制でき、発振回
路の動作信頼性を向上できる。
れば、コレクタ領域に高不純物濃度領域と、ベース領域
に接する低不純物濃度領域とを有するバイポーラトラン
ジスタにおいて、ベース・エミッタ間電圧Ｖbeがコレク
タ・エミッタ間電圧Ｖceにほぼ等しい場合、すなわち、
ベース・コレクタ間電圧Ｖbcがほぼ０Ｖである場合にコ
レクタ領域に形成される空乏層幅よりも、前記低不純物
濃度領域の膜厚を小さく設定している。そのため、Ｖbc
がほぼ０Ｖを動作条件とするバイポーラトランジスタに
おいて、通常動作時のベース・コレクタ間に発生する寄
生容量を従来と同レベルに維持しつつ、ベース・コレク
タ間に逆バイアスが印加された際の空乏層の変化量を小
さくでき、寄生容量の変化を抑制できる。また、このよ
うなバイポーラトランジスタを用いて発振回路を構成す
れば、発振回路の発振周波数の変動を抑制でき、発振回
路の動作信頼性を向上できる。
【００１６】また、請求項２に記載した構成の半導体装
置によれば、コレクタ領域に高不純物濃度領域と、ベー
ス領域に接する低不純物濃度領域とを有するバイポーラ
トランジスタにおいて、ベース・エミッタ間電圧Ｖbeが
コレクタ・エミッタ間電圧Ｖceにほぼ等しい場合、すな
わち、ベース・コレクタ間電圧Ｖbcがほぼ０Ｖである場
合にコレクタ領域に形成される空乏層が高不純物濃度領
域に達するように不純物濃度プロファイルを設定してい
る。このような構成によっても請求項１と全く同様の効
果が得られる。
置によれば、コレクタ領域に高不純物濃度領域と、ベー
ス領域に接する低不純物濃度領域とを有するバイポーラ
トランジスタにおいて、ベース・エミッタ間電圧Ｖbeが
コレクタ・エミッタ間電圧Ｖceにほぼ等しい場合、すな
わち、ベース・コレクタ間電圧Ｖbcがほぼ０Ｖである場
合にコレクタ領域に形成される空乏層が高不純物濃度領
域に達するように不純物濃度プロファイルを設定してい
る。このような構成によっても請求項１と全く同様の効
果が得られる。
【００１７】更に、請求項３に記載したように、バイポ
ーラトランジスタのコレクタ低濃度不純物領域を、１次
またはそれ以上の高次の関数に従って不純物濃度が増加
する不純物濃度プロファイルに設定することにより、上
記請求項１、２と同様の効果が得られる。
ーラトランジスタのコレクタ低濃度不純物領域を、１次
またはそれ以上の高次の関数に従って不純物濃度が増加
する不純物濃度プロファイルに設定することにより、上
記請求項１、２と同様の効果が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
を参照して説明する。この説明に際し、全図にわたり、
共通する部分には共通する参照符号を付す。
を参照して説明する。この説明に際し、全図にわたり、
共通する部分には共通する参照符号を付す。
【００１９】この発明の第１の実施形態に係る半導体装
置について、図１を用いて説明する。図１はｐｎｐ型の
バイポーラトランジスタの断面図である。
置について、図１を用いて説明する。図１はｐｎｐ型の
バイポーラトランジスタの断面図である。
【００２０】図示するように、ｎ型シリコン基板１０内
にコレクタ領域となるｐ＋型埋め込み層１１が形成され
ている。そして、全面にｐ＋型埋め込み層１１より低濃
度のコレクタ領域となるｐ−型のエピタキシャルシリコ
ン層１２が形成されている。このｐ−型シリコン層１２
の表面には、ベース領域となるｎ型拡散層１３が形成さ
れ、ｎ型拡散層１３の表面にはエミッタ領域となるｐ
＋＋型拡散層１４が形成されている。更にｐ−型のエピ
タキシャルシリコン層１２には、２カ所でｐ＋型埋め込
み層１１とコンタクトを取るｐ＋型拡散層１５が形成さ
れることで、バイポーラトランジスタが構成されてい
る。
にコレクタ領域となるｐ＋型埋め込み層１１が形成され
ている。そして、全面にｐ＋型埋め込み層１１より低濃
度のコレクタ領域となるｐ−型のエピタキシャルシリコ
ン層１２が形成されている。このｐ−型シリコン層１２
の表面には、ベース領域となるｎ型拡散層１３が形成さ
れ、ｎ型拡散層１３の表面にはエミッタ領域となるｐ
＋＋型拡散層１４が形成されている。更にｐ−型のエピ
タキシャルシリコン層１２には、２カ所でｐ＋型埋め込
み層１１とコンタクトを取るｐ＋型拡散層１５が形成さ
れることで、バイポーラトランジスタが構成されてい
る。
【００２１】なおｐ−型のエピタキシャルシリコン層１
２の膜厚Ｄcは、通常動作時にｐ−型エピタキシャルシ
リコン層１２とｎ型拡散層１３とのｐｎ接合によりｐ−
型エピタキシャルシリコン層１２に発生する空乏層幅Ｗ
cより小さく設定されている。
２の膜厚Ｄcは、通常動作時にｐ−型エピタキシャルシ
リコン層１２とｎ型拡散層１３とのｐｎ接合によりｐ−
型エピタキシャルシリコン層１２に発生する空乏層幅Ｗ
cより小さく設定されている。
【００２２】次に縦型バイポーラトランジスタにおける
ベース・コレクタ間の寄生容量について説明する。
ベース・コレクタ間の寄生容量について説明する。
【００２３】バイポーラトランジスタの通常動作時に
は、ベース・コレクタ間のｐｎ接合には逆バイアス、ま
たはｐｎ接合がオンしない程度の順バイアスが印加され
る。この際のベース・コレクタ間の寄生容量Ｃbcは次式
で近似できる。
は、ベース・コレクタ間のｐｎ接合には逆バイアス、ま
たはｐｎ接合がオンしない程度の順バイアスが印加され
る。この際のベース・コレクタ間の寄生容量Ｃbcは次式
で近似できる。
【００２４】
【数１】
【００２５】ここでＶdはベース・コレクタ間電圧、Ｃb
c０はＶd＝０Ｖ時の容量、φ０はビルトインポテンシャ
ルである。
c０はＶd＝０Ｖ時の容量、φ０はビルトインポテンシャ
ルである。
【００２６】上記構成のバイポーラトランジスタにおい
ては、ベース領域１３に比してコレクタ領域１２の不純
物濃度は低濃度であるので、このｐｎ接合に形成される
空乏層１５はそのほとんどがコレクタ領域１２に幅広く
形成される。そのためベース・コレクタ間の寄生容量
は、コレクタ領域１２に形成される空乏層でほぼ決定す
る。
ては、ベース領域１３に比してコレクタ領域１２の不純
物濃度は低濃度であるので、このｐｎ接合に形成される
空乏層１５はそのほとんどがコレクタ領域１２に幅広く
形成される。そのためベース・コレクタ間の寄生容量
は、コレクタ領域１２に形成される空乏層でほぼ決定す
る。
【００２７】寄生容量は次のようにして考えることが出
来る。すなわち、寄生容量はベース・コレクタ間に発生
する空乏層の両端を平行平板電極としたコンデンサであ
るという考え方である。従ってベース・コレクタ間の印
加電圧が増大すると空乏層は拡がっていき、容量値は下
がる。この考え方により寄生容量の算出式を考える。
来る。すなわち、寄生容量はベース・コレクタ間に発生
する空乏層の両端を平行平板電極としたコンデンサであ
るという考え方である。従ってベース・コレクタ間の印
加電圧が増大すると空乏層は拡がっていき、容量値は下
がる。この考え方により寄生容量の算出式を考える。
【００２８】ベース・コレクタ間に電圧Ｖdを印加した
際の空乏層幅をｄ（Ｖd）、ベースとコレクトの接触面
の面積をＳ、シリコンの誘電率をεとすると、寄生容量
Ｃbcは以下の式で表現できる。
際の空乏層幅をｄ（Ｖd）、ベースとコレクトの接触面
の面積をＳ、シリコンの誘電率をεとすると、寄生容量
Ｃbcは以下の式で表現できる。
【００２９】
【数２】
【００３０】空乏層幅は、印加電圧（逆バイアス）に比
例し、不純物濃度に逆比例する関係にある。そのためコ
レクタ領域の不純物濃度を高く設定すると、印加電圧に
よる空乏層の変動量は減少するが、空乏層幅ｄ（Ｖd）
は狭まるため容量値とその変動は大きくなる。
例し、不純物濃度に逆比例する関係にある。そのためコ
レクタ領域の不純物濃度を高く設定すると、印加電圧に
よる空乏層の変動量は減少するが、空乏層幅ｄ（Ｖd）
は狭まるため容量値とその変動は大きくなる。
【００３１】従って、本実施形態のバイポーラトランジ
スタは、空乏層がコレクタ領域の低濃度層と高濃度層と
に跨るように濃度設定を行っている。これにより、寄生
容量の大きさを低濃度のみで構成したものとほぼ同じレ
ベルに抑えつつ、空乏層の変動量は高濃度と同じレベル
の変動量に抑えることが可能となる。
スタは、空乏層がコレクタ領域の低濃度層と高濃度層と
に跨るように濃度設定を行っている。これにより、寄生
容量の大きさを低濃度のみで構成したものとほぼ同じレ
ベルに抑えつつ、空乏層の変動量は高濃度と同じレベル
の変動量に抑えることが可能となる。
【００３２】この点について図２（ａ）、（ｂ）及び図
３（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図２、図３はそれ
ぞれ従来の構造、及び本実施形態の構造を有するバイポ
ーラトランジスタのベース・コレクタ間に発生する空乏
層の様子を示しており、（ａ）図は通常動作時すなわち
ベース・コレクタ間のｐｎ接合がオフの状態、（ｂ）図
はｐｎ接合に更に逆バイアスが印加された状態である。
３（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図２、図３はそれ
ぞれ従来の構造、及び本実施形態の構造を有するバイポ
ーラトランジスタのベース・コレクタ間に発生する空乏
層の様子を示しており、（ａ）図は通常動作時すなわち
ベース・コレクタ間のｐｎ接合がオフの状態、（ｂ）図
はｐｎ接合に更に逆バイアスが印加された状態である。
【００３３】まず従来構造のバイポーラトランジスタは
図２（ａ）に示すように、通常動作に必要なバイアスが
コレクタ・エミッタ間に印加された際にコレクタ領域に
形成される空乏層幅をＷcとする。勿論、この空乏層は
コレクタ領域内の低不純物濃度層内に全て形成されてい
る。
図２（ａ）に示すように、通常動作に必要なバイアスが
コレクタ・エミッタ間に印加された際にコレクタ領域に
形成される空乏層幅をＷcとする。勿論、この空乏層は
コレクタ領域内の低不純物濃度層内に全て形成されてい
る。
【００３４】それに対して本実施形態に係るバイポーラ
トランジスタでは図３（ａ）に示すように、コレクタ領
域に形成される空乏層は、従来構造で形成される空乏層
幅Ｗcとほぼ同じである。但し、空乏層の全てが低濃度
領域に形成されるのではなく、その一部は高濃度層にも
掛かっており、空乏層端部は高濃度層内に形成される。
しかし、その空乏層の殆どは低濃度層に形成されている
ために、ベース・コレクタ間の寄生容量は従来構造とほ
ぼ同じである。
トランジスタでは図３（ａ）に示すように、コレクタ領
域に形成される空乏層は、従来構造で形成される空乏層
幅Ｗcとほぼ同じである。但し、空乏層の全てが低濃度
領域に形成されるのではなく、その一部は高濃度層にも
掛かっており、空乏層端部は高濃度層内に形成される。
しかし、その空乏層の殆どは低濃度層に形成されている
ために、ベース・コレクタ間の寄生容量は従来構造とほ
ぼ同じである。
【００３５】そしてコレクタ・エミッタ間電圧が上昇
し、ベース・コレクタ間に大きな逆バイアスが印加され
た場合を考える。従来構造では、図２（ｂ）に示すよう
にコレクタ領域にはΔｄ１だけ拡がった幅Ｗc’を有す
る空乏層が形成される。この空乏層は低濃度領域内にの
み形成されるように設計されている。そのため印加バイ
アスによる空乏層幅の変化量Δｄ１は比較的大きい。
し、ベース・コレクタ間に大きな逆バイアスが印加され
た場合を考える。従来構造では、図２（ｂ）に示すよう
にコレクタ領域にはΔｄ１だけ拡がった幅Ｗc’を有す
る空乏層が形成される。この空乏層は低濃度領域内にの
み形成されるように設計されている。そのため印加バイ
アスによる空乏層幅の変化量Δｄ１は比較的大きい。
【００３６】それに対して本実施形態に係るバイポーラ
トランジスタでは、図３（ｂ）に示すように、空乏層が
拡がるのは高濃度領域内である。そのため印加バイアス
による空乏層幅の変化量Δｄ２は従来構造のΔｄ１に比
べて小さくなる。
トランジスタでは、図３（ｂ）に示すように、空乏層が
拡がるのは高濃度領域内である。そのため印加バイアス
による空乏層幅の変化量Δｄ２は従来構造のΔｄ１に比
べて小さくなる。
【００３７】以上の原理により、通常動作時における寄
生容量を従来通りに抑えつつ、印加電圧による容量変動
を従来に比べて大幅に低減できる。
生容量を従来通りに抑えつつ、印加電圧による容量変動
を従来に比べて大幅に低減できる。
【００３８】なお、本実施形態ではｐｎｐ型バイポーラ
トランジスタを例に挙げて説明したが、勿論ｎｐｎ型に
適用できることは言うまでもない。また、上記バイポー
ラトランジスタにおいて、埋め込みにより形成したベー
ス、エミッタ領域を例に挙げたが、勿論エピタキシャル
成長層であってもかまわない。
トランジスタを例に挙げて説明したが、勿論ｎｐｎ型に
適用できることは言うまでもない。また、上記バイポー
ラトランジスタにおいて、埋め込みにより形成したベー
ス、エミッタ領域を例に挙げたが、勿論エピタキシャル
成長層であってもかまわない。
【００３９】次にこの発明の第２の実施形態に係る半導
体装置について図４（ａ）乃至（ｃ）を用いて説明す
る。図４（ａ）乃至（ｃ）は、バイポーラトランジスタ
における深さ方向の濃度プロファイルである。
体装置について図４（ａ）乃至（ｃ）を用いて説明す
る。図４（ａ）乃至（ｃ）は、バイポーラトランジスタ
における深さ方向の濃度プロファイルである。
【００４０】図示するように、本実施形態は、上記第１
の実施形態で説明したバイポーラトランジスタにおいて
不純物濃度プロファイルを工夫したものである。図４
（ａ）は、コレクタ領域の不純物濃度が深さ方向に従っ
て１次関数に従って増加するもの、図４（ｂ）は略２次
関数に従って増加するもの、図４（ｃ）は第１の実施形
態より細かいステップで不純物濃度が階段状に増加する
ものである。
の実施形態で説明したバイポーラトランジスタにおいて
不純物濃度プロファイルを工夫したものである。図４
（ａ）は、コレクタ領域の不純物濃度が深さ方向に従っ
て１次関数に従って増加するもの、図４（ｂ）は略２次
関数に従って増加するもの、図４（ｃ）は第１の実施形
態より細かいステップで不純物濃度が階段状に増加する
ものである。
【００４１】上記のように、深さ方向に従って不純物濃
度が大きくなる不純物濃度プロファイルに設定すること
により、ベース・コレクタ間に印加する逆バイアスが大
きくなるにつれて空乏層幅の変化量は小さくできる。す
なわち、ベース・コレクタ間の寄生容量を従来レベルに
維持しつつ、印加バイアスによる寄生容量の変動を抑制
できる。
度が大きくなる不純物濃度プロファイルに設定すること
により、ベース・コレクタ間に印加する逆バイアスが大
きくなるにつれて空乏層幅の変化量は小さくできる。す
なわち、ベース・コレクタ間の寄生容量を従来レベルに
維持しつつ、印加バイアスによる寄生容量の変動を抑制
できる。
【００４２】なお、濃度プロファイルは上記のものに限
られるものではなく、深さ方向に従って濃度が増加する
ものであれば、２次以上の高次の関数や、指数関数的に
増加するものなどを用いてもかまわない。また、空乏層
が拡がる領域以外では不純物の濃度分布は寄生容量に影
響を与えないので、例えばインピーダンスが問題となら
ない範囲で不純物濃度が低下するような領域を設けても
かまわない。また、上記不純物濃度プロファイルは、段
階的に不純物濃度を変化させたイオン注入やエピタキシ
ャル成長等により形成できる。
られるものではなく、深さ方向に従って濃度が増加する
ものであれば、２次以上の高次の関数や、指数関数的に
増加するものなどを用いてもかまわない。また、空乏層
が拡がる領域以外では不純物の濃度分布は寄生容量に影
響を与えないので、例えばインピーダンスが問題となら
ない範囲で不純物濃度が低下するような領域を設けても
かまわない。また、上記不純物濃度プロファイルは、段
階的に不純物濃度を変化させたイオン注入やエピタキシ
ャル成長等により形成できる。
【００４３】次にこの発明の第３の実施形態に係る半導
体装置について、ＰＨＳ（PersonalHandyphone Syste
m）端末を例に挙げて図５を用いて説明する。本実施形
態は、上記第１、第２の実施形態に係るバイポーラトラ
ンジスタを、ＰＨＳ端末に用いられる基準発振器に適用
したものであり、図５はＰＨＳ端末の一部の構成を示す
ブロック図である。
体装置について、ＰＨＳ（PersonalHandyphone Syste
m）端末を例に挙げて図５を用いて説明する。本実施形
態は、上記第１、第２の実施形態に係るバイポーラトラ
ンジスタを、ＰＨＳ端末に用いられる基準発振器に適用
したものであり、図５はＰＨＳ端末の一部の構成を示す
ブロック図である。
【００４４】図示するように、ＰＨＳ端末は、無線ユニ
ット２０と、モデムユニット３０とを備えており、無線
ユニット２０はアンテナ２１、高周波スイッチ２２、受
信部２３、送信部２４、シンセサイザ２５、及び温度セ
ンサ２６とを備えている。
ット２０と、モデムユニット３０とを備えており、無線
ユニット２０はアンテナ２１、高周波スイッチ２２、受
信部２３、送信部２４、シンセサイザ２５、及び温度セ
ンサ２６とを備えている。
【００４５】すなわち、図示せぬ基地局から到来した無
線搬送波信号は、アンテナ２１で受信された後、無線ユ
ニット３０の高周波スイッチ２２を介して受信部２３に
入力される。この受信部２３では、受信された無線搬送
波信号がシンセサイザ２５から発生された基準発振信号
とミキシングされて受信中間周波信号にダウンコンバー
トされる。
線搬送波信号は、アンテナ２１で受信された後、無線ユ
ニット３０の高周波スイッチ２２を介して受信部２３に
入力される。この受信部２３では、受信された無線搬送
波信号がシンセサイザ２５から発生された基準発振信号
とミキシングされて受信中間周波信号にダウンコンバー
トされる。
【００４６】上記受信部２３から出力された受信中間周
波信号は、モデムユニット３０の復調部３１に入力され
る。復調部では上記受信中間周波信号のディジタル復調
が行われ、これによりディジタル復調信号が再生され
る。
波信号は、モデムユニット３０の復調部３１に入力され
る。復調部では上記受信中間周波信号のディジタル復調
が行われ、これによりディジタル復調信号が再生され
る。
【００４７】その後、このディジタル復調信号は各受信
タイムスロット毎に分離され、その分離データがパケッ
トデータや制御データであった場合は、図示せぬデータ
通信部で解析制御が成されて、例えばＰＨＳの表示部に
表示する。データが音声データであった場合は、図示せ
ぬ通話ユニットにより音声データを復号してアナログ信
号に変換し、スピーカから出力する。
タイムスロット毎に分離され、その分離データがパケッ
トデータや制御データであった場合は、図示せぬデータ
通信部で解析制御が成されて、例えばＰＨＳの表示部に
表示する。データが音声データであった場合は、図示せ
ぬ通話ユニットにより音声データを復号してアナログ信
号に変換し、スピーカから出力する。
【００４８】一方、マイクロホンから入力されたＰＨＳ
端末ユーザの音声信号は、図示せぬ通話ユニットにてＰ
ＣＭ（Pulse Code Modulation）符号化及び圧縮符号化
される。この符号化音声データ、及びデータ通信部から
入力された制御データ、パケットデータが多重化され
て、モデムユニット３０の変調部３２へ入力される。
端末ユーザの音声信号は、図示せぬ通話ユニットにてＰ
ＣＭ（Pulse Code Modulation）符号化及び圧縮符号化
される。この符号化音声データ、及びデータ通信部から
入力された制御データ、パケットデータが多重化され
て、モデムユニット３０の変調部３２へ入力される。
【００４９】変調部３２は、入力された多重化ディジタ
ル通信信号により送信中間周波信号をディジタル変調
し、この変調した送信中間周波信号を送信部２４へ出力
する。
ル通信信号により送信中間周波信号をディジタル変調
し、この変調した送信中間周波信号を送信部２４へ出力
する。
【００５０】送信部２４は、上記変調した送信中間周波
信号をシンセサイザ２５から発生された基準発振信号と
ミキシングして無線搬送波周波数にアップコンバート
し、更に所定の送信電力レベルに増幅する。この送信部
２４から出力された無線搬送波信号は、高周波スイッチ
２２を介してアンテナ２１から図示せぬ基地局に向けて
送信される。
信号をシンセサイザ２５から発生された基準発振信号と
ミキシングして無線搬送波周波数にアップコンバート
し、更に所定の送信電力レベルに増幅する。この送信部
２４から出力された無線搬送波信号は、高周波スイッチ
２２を介してアンテナ２１から図示せぬ基地局に向けて
送信される。
【００５１】上記ＰＨＳ端末は、無線ユニット２０内に
温度センサ２６を備えている。この温度センサ２６は、
シンセサイザ２５内に設けられた基準発振器（ＲＥＦ）
４０の発振周波数を周囲温度に応じて補正するものであ
る。
温度センサ２６を備えている。この温度センサ２６は、
シンセサイザ２５内に設けられた基準発振器（ＲＥＦ）
４０の発振周波数を周囲温度に応じて補正するものであ
る。
【００５２】図６は上記基準発振器４０の回路構成の一
例を示したものである。
例を示したものである。
【００５３】図示するように、電源電位Ｖccと接地電位
ＧＮＤ間に、抵抗素子ＲＣ、ｎｐｎ型バイポーラトラン
ジスタＴｒ１、Ｔｒ２、及び抵抗素子ＲＥが直列に接続
されている。また、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２のバ
イアス抵抗となる抵抗素子Ｒ１〜Ｒ３が、抵抗素子
ＲＣ、Ｔｒ１とＴｒ２のベース間、及び抵抗素子ＲＥと
並列に接続されている。そしてトランジスタＴｒ２のベ
ースにはＬＣ発振回路が接続されている。図示するよう
にＬＣ発振回路は、直列接続されたコンデンサＣ１、イ
ンダクタＬと、コンデンサＣ２、Ｃ３を備えており、コ
ンデンサＣ３、Ｃ２の接続ノードは、トランジスタＴｒ
２のエミッタと抵抗素子ＲＥとの接続ノード、及び抵抗
素子Ｒ１、Ｒ２の接続ノードにコンデンサＣ４を介して
接続されている。そしてＴｒ１のエミッタとＴｒ２のコ
レクタとの接続ノードが出力端子となっており、並列に
コンデンサＣ５が挿入されている。
ＧＮＤ間に、抵抗素子ＲＣ、ｎｐｎ型バイポーラトラン
ジスタＴｒ１、Ｔｒ２、及び抵抗素子ＲＥが直列に接続
されている。また、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２のバ
イアス抵抗となる抵抗素子Ｒ１〜Ｒ３が、抵抗素子
ＲＣ、Ｔｒ１とＴｒ２のベース間、及び抵抗素子ＲＥと
並列に接続されている。そしてトランジスタＴｒ２のベ
ースにはＬＣ発振回路が接続されている。図示するよう
にＬＣ発振回路は、直列接続されたコンデンサＣ１、イ
ンダクタＬと、コンデンサＣ２、Ｃ３を備えており、コ
ンデンサＣ３、Ｃ２の接続ノードは、トランジスタＴｒ
２のエミッタと抵抗素子ＲＥとの接続ノード、及び抵抗
素子Ｒ１、Ｒ２の接続ノードにコンデンサＣ４を介して
接続されている。そしてＴｒ１のエミッタとＴｒ２のコ
レクタとの接続ノードが出力端子となっており、並列に
コンデンサＣ５が挿入されている。
【００５４】上記構成の基準発振器が、無線搬送波信号
をダウンコンバートして受信中間周波信号を生成する
際、または送信中間周波信号をアップコンバートして無
線搬送発信号を生成する際に必要となる基準発振信号を
発生する。そのためこの基準発振器には厳密な発振周波
数及び高い信頼性が要求される。この際に重要となるの
がバイポーラトランジスタＴｒ２におけるベース・コレ
クタ間寄生容量である。電源電位Ｖccを供給する電源は
主にバッテリーである。そのため通話やデータ通信によ
り基準電位Ｖccは降下する。この基準電位Ｖccの変化に
よってバイポーラトランジスタＴｒ２のベース・コレク
タ間容量が変動すると、すなわち発振周波数の変動の原
因となる。
をダウンコンバートして受信中間周波信号を生成する
際、または送信中間周波信号をアップコンバートして無
線搬送発信号を生成する際に必要となる基準発振信号を
発生する。そのためこの基準発振器には厳密な発振周波
数及び高い信頼性が要求される。この際に重要となるの
がバイポーラトランジスタＴｒ２におけるベース・コレ
クタ間寄生容量である。電源電位Ｖccを供給する電源は
主にバッテリーである。そのため通話やデータ通信によ
り基準電位Ｖccは降下する。この基準電位Ｖccの変化に
よってバイポーラトランジスタＴｒ２のベース・コレク
タ間容量が変動すると、すなわち発振周波数の変動の原
因となる。
【００５５】そこで本実施形態では、上記基準発振器を
構成するバイポーラトランジスタＴｒ２に、前記第１ま
たは第２の実施形態で述べた構造を適用する。
構成するバイポーラトランジスタＴｒ２に、前記第１ま
たは第２の実施形態で述べた構造を適用する。
【００５６】ＰＨＳは近年の低電圧駆動の要請により、
基準電位Ｖccの電位自体が低く設定されている。そのた
めバイポーラトランジスタＴｒ２の通常動作条件は、ほ
ぼＶbc＝０Ｖ、すなわちＶbe＝Ｖceの関係にある。その
ため、Ｖbc＝０Ｖの際に形成される空乏層幅よりも低濃
度層を小さくすればよい。具体的には、ＰＨＳ端末で使
用される高周波基準発振器において、コレクタ低濃度領
域の不純物濃度を１．５×１０１６ｃｍ−２、Ｖbc＝０
Ｖの条件下でコレクタ領域に形成される空乏層幅は約３
００Åである。よって、コレクタ低濃度領域の膜厚を３
００Å以下に設定すればよい。これにより、ベース・コ
レクタ間の寄生容量を従来レベルに維持しつつ、電源電
位Ｖccの低下に伴う寄生容量の変動を抑制でき、基準発
振器の動作信頼性、ひいてはＰＨＳ端末の動作信頼性を
向上できる。
基準電位Ｖccの電位自体が低く設定されている。そのた
めバイポーラトランジスタＴｒ２の通常動作条件は、ほ
ぼＶbc＝０Ｖ、すなわちＶbe＝Ｖceの関係にある。その
ため、Ｖbc＝０Ｖの際に形成される空乏層幅よりも低濃
度層を小さくすればよい。具体的には、ＰＨＳ端末で使
用される高周波基準発振器において、コレクタ低濃度領
域の不純物濃度を１．５×１０１６ｃｍ−２、Ｖbc＝０
Ｖの条件下でコレクタ領域に形成される空乏層幅は約３
００Åである。よって、コレクタ低濃度領域の膜厚を３
００Å以下に設定すればよい。これにより、ベース・コ
レクタ間の寄生容量を従来レベルに維持しつつ、電源電
位Ｖccの低下に伴う寄生容量の変動を抑制でき、基準発
振器の動作信頼性、ひいてはＰＨＳ端末の動作信頼性を
向上できる。
【００５７】なお、本願発明は上記実施形態に限定され
るものではなく、ｐｎ接合間に発生する空乏層による寄
生容量が問題となる素子において広く適用できるもので
ある。また、実施形態で説明したバイポーラトランジス
タは、ＰＨＳ端末に使用されるものだけでなく、バイポ
ーラトランジスタを用いて構成される発振回路全般にお
いて適用できるものである。また、上記実施形態におけ
る実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形
することが可能である。更に、上記実施形態には種々の
段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件
における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され
うる。例えば、実施形態に示される全構成要件からいく
つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとす
る課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で
述べられている効果が得られる場合には、この構成要件
が削除された構成が発明として抽出されうる。
るものではなく、ｐｎ接合間に発生する空乏層による寄
生容量が問題となる素子において広く適用できるもので
ある。また、実施形態で説明したバイポーラトランジス
タは、ＰＨＳ端末に使用されるものだけでなく、バイポ
ーラトランジスタを用いて構成される発振回路全般にお
いて適用できるものである。また、上記実施形態におけ
る実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形
することが可能である。更に、上記実施形態には種々の
段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件
における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され
うる。例えば、実施形態に示される全構成要件からいく
つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとす
る課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で
述べられている効果が得られる場合には、この構成要件
が削除された構成が発明として抽出されうる。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ｐｎ接合における寄生容量を低く抑えつつ、印加電
圧による空乏層幅の変化を抑制できる半導体装置を提供
できる。
ば、ｐｎ接合における寄生容量を低く抑えつつ、印加電
圧による空乏層幅の変化を抑制できる半導体装置を提供
できる。
【図１】この発明の第１の実施形態に係るバイポーラト
ランジスタの断面図。
ランジスタの断面図。
【図２】従来のバイポーラトランジスタのベース・コレ
クタ間に発生する空乏層の様子を示す図であり、（ａ）
図は通常動作時、（ｂ）図は大きな逆バイアスが印加さ
れた際の様子。
クタ間に発生する空乏層の様子を示す図であり、（ａ）
図は通常動作時、（ｂ）図は大きな逆バイアスが印加さ
れた際の様子。
【図３】この発明の第１の実施形態に係るバイポーラト
ランジスタのベース・コレクタ間に発生する空乏層の様
子を示す図であり、（ａ）図は通常動作時、（ｂ）図は
大きな逆バイアスが印加された際の様子。
ランジスタのベース・コレクタ間に発生する空乏層の様
子を示す図であり、（ａ）図は通常動作時、（ｂ）図は
大きな逆バイアスが印加された際の様子。
【図４】この発明の第２の実施形態に係るバイポーラト
ランジスタの、ベース領域及びコレクタ領域における深
さ方向に沿った不純物濃度プロファイルであり、（ａ）
図は直線的に増加する濃度プロファイル、（ｂ）図は２
次以上の高次の関数に従って増加する濃度プロファイ
ル、（ｃ）図はステップ的に増加する濃度プロファイ
ル。
ランジスタの、ベース領域及びコレクタ領域における深
さ方向に沿った不純物濃度プロファイルであり、（ａ）
図は直線的に増加する濃度プロファイル、（ｂ）図は２
次以上の高次の関数に従って増加する濃度プロファイ
ル、（ｃ）図はステップ的に増加する濃度プロファイ
ル。
【図５】この発明の第３の実施形態に係るＰＨＳ端末の
一部構成のブロック図。
一部構成のブロック図。
【図６】この発明の第３の実施形態に係るＰＨＳ端末に
おける基準発振器の回路図。
おける基準発振器の回路図。
【図７】従来のバイポーラトランジスタの断面図。
１０、１００…シリコン基板 １１、１１０…ｐ＋型埋め込み層 １２、１２０…ｐ−型エピタキシャルシリコン層 １３、１３０…ｎ型拡散層 １４、１４０…ｐ＋＋型拡散層 １５、１５０…ｐ＋型拡散層 １６、１６０…空乏層 ２０…無線ユニット ２１…アンテナ ２２…高周波スイッチ ２３…受信部 ２４…送信部 ２５…シンセサイザ ２６…温度センサ ３０…モデムユニット ３１…復調部 ３２…変調部 ４０…基準発振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F003 AP05 BA91 BC00 BC01 BC02 BC05 BC08 BC90 BG03 BJ03 BJ99 BP31 5F082 AA03 AA25 BA11 BA13 BA22 BA23 BA47 BC03 FA18 GA04 5J081 AA03 BB10 CC18 DD03 DD17 DD24 EE02 EE03 GG01
Claims (3)
- 【請求項１】 コレクタ領域となる第１導電型の第１半
導体領域と、 前記第１半導体領域上に設けられ、前記第１半導体領域
よりも低不純物濃度のコレクタ領域となる第１導電型の
第２半導体領域と、 前記第２半導体領域の表面領域内に設けられ、ベース領
域となる第２導電型の第３半導体領域と、 前記第３半導体領域の表面領域内に設けられ、エミッタ
領域となる第１導電型の第４半導体領域とを具備し、前
記第２半導体領域の膜厚は、 前記ベース領域と前記エミッタ領域との間の電位差が、
前記コレクタ領域と前記エミッタ領域との間の電位差に
実質的に等しい場合に前記コレクタ領域に形成される空
乏層の幅よりも小さいことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 コレクタ領域となる第１導電型の第１半
導体領域と、 前記第１半導体領域上に設けられ、前記第１半導体領域
よりも低不純物濃度のコレクタ領域となる第１導電型の
第２半導体領域と、 前記第２半導体領域の表面領域内に設けられ、ベース領
域となる第２導電型の第３半導体領域と、 前記第３半導体領域の表面領域内に設けられ、エミッタ
領域となる第１導電型の第４半導体領域とを具備し、前
記第１、第２半導体領域は、 前記ベース領域と前記エミッタ領域との間の電位差が、
前記コレクタ領域と前記エミッタ領域との間の電位差に
実質的に等しい場合にコレクタ領域に形成される空乏層
が前記第２半導体領域に達するような不純物濃度プロフ
ァイルを有することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】 コレクタ領域となる第１導電型の第１半
導体領域と、 前記第１半導体領域上に設けられ、前記第１半導体領域
よりも低不純物濃度のコレクタ領域となる第１導電型の
第２半導体領域と、 前記第２半導体領域の表面領域内に設けられ、ベース領
域となる第２導電型の第３半導体領域と、 前記第３半導体領域の表面領域内に設けられ、エミッタ
領域となる第１導電型の第４半導体領域とを具備し、前
記第２半導体領域は、 前記ベース領域と前記エミッタ領域との間の電位差が、
前記コレクタ領域と前記エミッタ領域との間の電位差に
実質的に等しい場合に前記コレクタ領域に形成される空
乏層の幅よりも小さい膜厚を有し、 深さ方向に１次またはそれ以上の高次の関数に従って増
加する不純物濃度プロファイルを有することを特徴とす
る半導体装置。
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