JP2014103193A - Lateral bipolar transistor - Google Patents

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峰司 大川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To disclose a lateral bipolar transistor which can inhibit decrease in a current gain while improving a withstand voltage.SOLUTION: A lateral bipolar transistor 10 comprises: an n-type semiconductor layer 16; a p-type emitter region 40 provided on a part of a surface of the semiconductor layer 16; a p-type collector region 20 which is provided at a part of the surface of the semiconductor layer 16 and arranged at a distance from the emitter region 40; and an n-type base region 30 which is provided at a part of the surface of the semiconductor layer 16 and arranged between the emitter region 40 and the collector region 20. The emitter region 40, the collector region 20 and the base region 30 are isolated from each other by the semiconductor layer 16. The lateral bipolar transistor further comprises a p-type first buried region 50 in the semiconductor layer 16 and under the base region 30 in a depth direction from the surface of the semiconductor layer 16, in which a charge amount of the first buried region 50 is equal to a charge amount of the base region 30.

Description

本明細書で開示する技術は、横型バイポーラトランジスタに関する。   The technology disclosed in this specification relates to a lateral bipolar transistor.

例えば、特許文献1には、半導体基板の表面に形成されたn型の半導体層の表面側に、p型のコレクタ領域と、p型のエミッタ領域と、n型のベース領域を有する横型のpnpトランジスタが開示されている。このpnpトランジスタでは、半導体層の内部に、半導体層の表面からの深さ方向において、コレクタ領域の下方に、p型のコレクタ第2領域が形成されている。即ち、このpnpトランジスタでは、コレクタ領域が半導体層の深い位置まで形成されている。これにより、キャリア(ホール)の移動距離を短くし、電流増幅率の低下の抑制が図られている。 For example, Patent Document 1 discloses a lateral type having a p-type collector region, a p-type emitter region, and an n + -type base region on the surface side of an n-type semiconductor layer formed on the surface of a semiconductor substrate. A pnp transistor is disclosed. In this pnp transistor, a p + -type collector second region is formed inside the semiconductor layer and below the collector region in the depth direction from the surface of the semiconductor layer. That is, in this pnp transistor, the collector region is formed up to a deep position of the semiconductor layer. Thereby, the movement distance of a carrier (hole) is shortened and suppression of the fall of a current gain is aimed at.

特開2010−67901号公報JP 2010-67901 A

ところで、コレクタ領域とエミッタ領域の間にベース領域を配置する構造の横型バイポーラトランジスタも知られている。この構造の横型バイポーラトランジスタでは、コレクタ領域とエミッタ領域の間の距離が長く確保されるため、耐圧を向上できるという利点がある。しかしながら、コレクタ領域とエミッタ領域の間の距離が長いため、キャリア(ホール)の移動距離も長くなり、電流増幅率が低下してしまう場合がある。   Incidentally, a lateral bipolar transistor having a structure in which a base region is disposed between a collector region and an emitter region is also known. In the lateral bipolar transistor having this structure, a long distance is secured between the collector region and the emitter region, so that there is an advantage that the breakdown voltage can be improved. However, since the distance between the collector region and the emitter region is long, the moving distance of carriers (holes) is also long, and the current amplification factor may be reduced.

本明細書では、耐圧を向上しながら、電流増幅率の低下を抑制することができる横型バイポーラトランジスタを開示する。   The present specification discloses a lateral bipolar transistor that can suppress a decrease in current gain while improving a withstand voltage.

本明細書で開示する横型バイポーラトランジスタは、第1導電型の半導体層と、半導体層の表面の一部に設けられた第2導電型のエミッタ領域と、半導体層の表面の一部に設けられ、エミッタ領域から間隔を空けて配置されている第2導電型のコレクタ領域と、半導体層の表面の一部に設けられ、エミッタ領域とコレクタ領域の間に配置されている第1導電型のベース領域とを有している。エミッタ領域とコレクタ領域とベース領域は、半導体層により互いに分離されている。半導体層内であって、半導体層の表面からの深さ方向においてベース領域の下方には、第2導電型の第1埋め込み領域がさらに設けられている。第1埋め込み領域の電荷量は、ベース領域の電荷量と等しい。   The lateral bipolar transistor disclosed in this specification is provided in a first conductivity type semiconductor layer, a second conductivity type emitter region provided in a part of the surface of the semiconductor layer, and in a part of the surface of the semiconductor layer. A collector region of the second conductivity type disposed at a distance from the emitter region, and a base of the first conductivity type provided on a part of the surface of the semiconductor layer and disposed between the emitter region and the collector region. And have a region. The emitter region, the collector region, and the base region are separated from each other by a semiconductor layer. A second conductivity type first buried region is further provided in the semiconductor layer and below the base region in the depth direction from the surface of the semiconductor layer. The charge amount of the first buried region is equal to the charge amount of the base region.

上記の横型バイポーラトランジスタでは、コレクタ領域とエミッタ領域の間にベース領域が配置されているため、コレクタ領域とエミッタ領域の間の距離を長く確保できることができ、耐圧を向上することができる。また、半導体層内の第1導電型のベース領域の下方に、第2導電型の第1埋め込み領域を有している。エミッタ‐コレクタ間でキャリアが移動する場合、第1埋め込み領域内では電荷とキャリアの結合が起きず、損失が生じない。そのため、キャリアは第1埋め込み領域の分だけ移動距離を短くすることができる。その結果、電流増幅率の低下を抑制することができる。従って、上記の横型バイポーラトランジスタによると、耐圧を向上しながら電流増幅率の低下を抑制することができる。   In the above lateral bipolar transistor, since the base region is disposed between the collector region and the emitter region, a long distance can be secured between the collector region and the emitter region, and the breakdown voltage can be improved. In addition, a second conductivity type first buried region is provided below the first conductivity type base region in the semiconductor layer. When carriers move between the emitter and the collector, no charge and carrier coupling occurs in the first buried region, and no loss occurs. Therefore, the carrier can shorten the moving distance by the amount corresponding to the first buried region. As a result, a decrease in current gain can be suppressed. Therefore, according to the above lateral bipolar transistor, it is possible to suppress a decrease in current gain while improving a withstand voltage.

第1実施例の横型バイポーラトランジスタの断面図。Sectional drawing of the lateral bipolar transistor of 1st Example. 第1実施例の横型バイポーラトランジスタがオフしているときの等電位線分布を模式的に示す図。The figure which shows typically equipotential line distribution when the horizontal bipolar transistor of 1st Example is OFF. 第2実施例の横型バイポーラトランジスタの断面図。Sectional drawing of the lateral bipolar transistor of 2nd Example. 第1実施例の横型バイポーラトランジスタとLDMOSを同一の半導体基板上に形成した半導体装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the semiconductor device which formed the lateral bipolar transistor and LDMOS of 1st Example on the same semiconductor substrate.

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。   The main features of the embodiments described below are listed. The technical elements described below are independent technical elements and exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Absent.

(特徴1)半導体層内には、半導体層の表面からの深さ方向において第1埋め込み領域の下方に、第1埋め込み領域と間隔を空けて配置された第2導電型の第2埋め込み領域と、第1埋め込み領域と第2埋め込み領域の間に配置された第1導電型の特定領域と、がさらに設けられていてもよい。特定領域の電荷量は、第2埋め込み領域の電荷量と等しくてもよい。この構成によると、エミッタ‐コレクタ間でキャリアが移動する場合、より多くのキャリアが、第1及び第2埋め込み領域の分だけ移動距離を短くすることができるため、電流増幅率の低下をさらに抑制することができる。 (Characteristic 1) In the semiconductor layer, a second conductivity type second buried region disposed at a distance from the first buried region below the first buried region in the depth direction from the surface of the semiconductor layer. The specific region of the first conductivity type disposed between the first embedded region and the second embedded region may be further provided. The charge amount in the specific region may be equal to the charge amount in the second buried region. According to this configuration, when carriers move between the emitter and the collector, the movement distance of more carriers can be shortened by the amount corresponding to the first and second buried regions, thereby further suppressing a decrease in current gain. can do.

(第1実施例)
図1に示すように、本実施例の横型バイポーラトランジスタ10は、主にSiからなる半導体基板12と、半導体基板12の表面側(図1の上側)に形成されている埋め込み絶縁膜14と、埋め込み絶縁膜の表面側に形成されている半導体層16と、半導体層16の表面に設けられた電極26、36、46と、金属配線等によって構成されている。本実施例の横型バイポーラトランジスタ10は、pnpトランジスタである。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, a lateral bipolar transistor 10 of this embodiment includes a semiconductor substrate 12 mainly made of Si, a buried insulating film 14 formed on the surface side of the semiconductor substrate 12 (upper side in FIG. 1), The semiconductor layer 16 is formed on the surface side of the buried insulating film, electrodes 26, 36, and 46 provided on the surface of the semiconductor layer 16, and metal wiring. The lateral bipolar transistor 10 of the present embodiment is a pnp transistor.

半導体層16は、主にSiからなる層である。半導体層16は、n型であり、その不純物濃度は低い。半導体層16の表面の一部には、エミッタ領域40、コレクタ領域20、及び、ベース領域30が形成されている。エミッタ領域40とコレクタ領域20とベース領域30は、半導体層16によって互いに分離されている。本実施例では、ベース領域30が、エミッタ領域40とコレクタ領域20の間に配置されている。半導体層16内であって、半導体層16の表面からの深さ方向においてベース領域30の下方には、第1埋め込み領域50が形成されている。   The semiconductor layer 16 is a layer mainly made of Si. The semiconductor layer 16 is n-type and has a low impurity concentration. An emitter region 40, a collector region 20, and a base region 30 are formed on part of the surface of the semiconductor layer 16. The emitter region 40, the collector region 20, and the base region 30 are separated from each other by the semiconductor layer 16. In this embodiment, the base region 30 is disposed between the emitter region 40 and the collector region 20. A first buried region 50 is formed in the semiconductor layer 16 and below the base region 30 in the depth direction from the surface of the semiconductor layer 16.

エミッタ領域40は、p型である。エミッタ領域40は、不純物濃度が高い高濃度領域42と、高濃度領域42に比べて不純物濃度が低い低濃度領域44とを有している。エミッタ領域40は、半導体層16の表面に露出する範囲に島状に形成されている。エミッタ領域40の表面には、エミッタ電極46が接続されている。   The emitter region 40 is p-type. The emitter region 40 includes a high concentration region 42 having a high impurity concentration and a low concentration region 44 having a lower impurity concentration than the high concentration region 42. The emitter region 40 is formed in an island shape in a range exposed on the surface of the semiconductor layer 16. An emitter electrode 46 is connected to the surface of the emitter region 40.

コレクタ領域20は、p型である。コレクタ領域20は、不純物濃度が高い高濃度領域22と、高濃度領域22に比べて不純物濃度が低い低濃度領域24とを有している。コレクタ領域20も、半導体層16の表面に露出する範囲に島状に形成されている。コレクタ領域20は、エミッタ領域40から間隔を空けて形成されている。本実施例では、コレクタ領域20とエミッタ領域40の間にベース領域30が配置されているため、コレクタ領域20とエミッタ領域40の間の距離が長く確保されている。コレクタ領域20の表面には、コレクタ電極26が接続されている。   The collector region 20 is p-type. The collector region 20 includes a high concentration region 22 having a high impurity concentration and a low concentration region 24 having a lower impurity concentration than the high concentration region 22. The collector region 20 is also formed in an island shape in a range exposed on the surface of the semiconductor layer 16. The collector region 20 is formed at a distance from the emitter region 40. In this embodiment, since the base region 30 is disposed between the collector region 20 and the emitter region 40, a long distance is ensured between the collector region 20 and the emitter region 40. A collector electrode 26 is connected to the surface of the collector region 20.

ベース領域30は、n型である。ベース領域30は、不純物濃度が高い高濃度領域32と、高濃度領域32に比べて不純物濃度が低い低濃度領域34とを有している。ベース領域30も、半導体層16の表面に露出する範囲に島状に形成されている。上記の通り、ベース領域30は、コレクタ領域20とエミッタ領域40の間に配置されている。ベース領域30の表面には、ベース電極36が接続されている。   Base region 30 is n-type. The base region 30 includes a high concentration region 32 having a high impurity concentration and a low concentration region 34 having a lower impurity concentration than the high concentration region 32. The base region 30 is also formed in an island shape in a range exposed on the surface of the semiconductor layer 16. As described above, the base region 30 is disposed between the collector region 20 and the emitter region 40. A base electrode 36 is connected to the surface of the base region 30.

第1埋め込み領域50は、n型である。第1埋め込み領域50の不純物濃度は、半導体層16の不純物濃度よりも高い。また、第1埋め込み領域50の電荷量は、直上に設けられたベース領域30の電荷量と等しい。即ち、第1埋め込み領域50には、ベース領域30と電荷量が等しくなるように不純物が注入されている。具体的には、第1埋め込み領域50を形成する際に、ベース領域30と電荷量が等しくなるように、注入する不純物の濃度や深さが調整されている。上記の通り、第1埋め込み領域50は、半導体層16の表面からの深さ方向においてベース領域30の下方に形成されている。   The first embedded region 50 is n-type. The impurity concentration of the first buried region 50 is higher than the impurity concentration of the semiconductor layer 16. The charge amount of the first buried region 50 is equal to the charge amount of the base region 30 provided immediately above. That is, impurities are implanted into the first buried region 50 so that the charge amount is equal to that of the base region 30. Specifically, when the first buried region 50 is formed, the concentration and depth of the implanted impurity are adjusted so that the amount of charge is equal to that of the base region 30. As described above, the first buried region 50 is formed below the base region 30 in the depth direction from the surface of the semiconductor layer 16.

半導体層16内の端部(図1中の左端)には、横型バイポーラトランジスタ10を他の領域(図示省略)と分離するための分離トレンチ60が形成されている。分離トレンチ60は、半導体層16の表面から下方に伸び、埋め込み絶縁膜14の表面に達する深さに形成されている。分離トレンチ60には、分離トレンチ60の内壁を被覆する分離絶縁層62が形成されている。分離絶縁層62の内側には、埋め込み電極64が形成されている。図1では図示していないが、本実施例では、埋め込み電極64は、コレクタ電極26と接続されている。このため、埋め込み電極64は、コレクタ電極26と同電位を有する。   An isolation trench 60 for isolating the lateral bipolar transistor 10 from other regions (not shown) is formed at an end portion (left end in FIG. 1) in the semiconductor layer 16. The isolation trench 60 extends downward from the surface of the semiconductor layer 16 and is formed to a depth that reaches the surface of the buried insulating film 14. In the isolation trench 60, an isolation insulating layer 62 that covers the inner wall of the isolation trench 60 is formed. A buried electrode 64 is formed inside the isolation insulating layer 62. Although not shown in FIG. 1, in this embodiment, the embedded electrode 64 is connected to the collector electrode 26. For this reason, the buried electrode 64 has the same potential as the collector electrode 26.

次に、本実施例の横型バイポーラトランジスタ10の動作を説明する。エミッタ電極46とコレクタ電極26の間に、エミッタ電極46がプラスとなる電圧(即ち、横型バイポーラトランジスタ10に対する順電圧)を印加し、ベース電極36に所定のオン電位を印加すると、横型バイポーラトランジスタ10がオンする。即ち、電子が、コレクタ領域20からエミッタ領域40に向かって半導体層16内を移動するとともに、キャリア(ホール)が、エミッタ領域40からコレクタ領域20に向かって移動する。これにより、エミッタ電極46からコレクタ電極26に電流が流れる。一部のホールは、エミッタ領域40からコレクタ領域20に向かって移動する際、第1埋め込み領域50内を通過する。第1埋め込み領域50内では電子とホールの結合が起きず、損失が生じない。そのため、ホールはエミッタ領域40からコレクタ領域20まで移動するが、一部のホールは第1埋め込み領域50の分だけ実質的な移動距離が短くなる。その結果、横型バイポーラトランジスタ10の電流増幅率の低下を抑制することができる。   Next, the operation of the lateral bipolar transistor 10 of this embodiment will be described. When a voltage (that is, a forward voltage with respect to the lateral bipolar transistor 10) that makes the emitter electrode 46 positive is applied between the emitter electrode 46 and the collector electrode 26 and a predetermined on-potential is applied to the base electrode 36, the lateral bipolar transistor 10 Turns on. That is, electrons move in the semiconductor layer 16 from the collector region 20 toward the emitter region 40, and carriers (holes) move from the emitter region 40 toward the collector region 20. As a result, a current flows from the emitter electrode 46 to the collector electrode 26. Some holes pass through the first buried region 50 when moving from the emitter region 40 toward the collector region 20. In the first buried region 50, the combination of electrons and holes does not occur and no loss occurs. For this reason, the holes move from the emitter region 40 to the collector region 20, but the substantial moving distance of some holes is shortened by the amount of the first buried region 50. As a result, it is possible to suppress a decrease in current amplification factor of the lateral bipolar transistor 10.

ベース電極36に印加する電位を、オン電位からオフ電位に切り替えると、横型バイポーラトランジスタ10がオフする。その場合、図2に示すように、エミッタ領域40とコレクタ領域20の間に空乏層70が形成される。図2には、オフ状態の横型バイポーラトランジスタ10の空乏層70内に形成される等電位線80、82、84、86、88、90、92、94、96が示されている。本実施例では、第1埋め込み領域50の電荷量と、ベース領域30の電荷量は等しい。そのため、等電位線80〜96が示すように、横型バイポーラトランジスタ10がオフされている間、エミッタ領域40とコレクタ領域20の間に形成される空乏層70内の電位分布が、ベース領域30近傍で大きく変動することが抑制される。従って、ベース領域30の近傍に電界が集中することも抑制される。   When the potential applied to the base electrode 36 is switched from the on potential to the off potential, the lateral bipolar transistor 10 is turned off. In that case, a depletion layer 70 is formed between the emitter region 40 and the collector region 20 as shown in FIG. FIG. 2 shows equipotential lines 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96 formed in the depletion layer 70 of the lateral bipolar transistor 10 in the off state. In the present embodiment, the charge amount of the first buried region 50 and the charge amount of the base region 30 are equal. Therefore, as shown by equipotential lines 80 to 96, the potential distribution in the depletion layer 70 formed between the emitter region 40 and the collector region 20 is in the vicinity of the base region 30 while the lateral bipolar transistor 10 is turned off. It is suppressed that it fluctuates greatly. Accordingly, the concentration of the electric field in the vicinity of the base region 30 is also suppressed.

以上、本実施例の横型バイポーラトランジスタ10の構造と動作について説明した。上記の通り、本実施例の横型バイポーラトランジスタ10では、半導体層16内のn型のベース領域30の下方に、p型の第1埋め込み領域50を有している。エミッタ領域40からコレクタ領域20にホールが移動する場合、第1埋め込み領域50内では電子とホールの結合が起きず、損失が生じない。そのため、ホールは第1埋め込み領域50の分だけ実質的な移動距離を短くすることができる。その結果、電流増幅率の低下を抑制することができる。さらに、本実施例の横型バイポーラトランジスタ10では、コレクタ領域20とエミッタ領域40の間にベース領域30が配置されているため、コレクタ領域20とエミッタ領域40の間の距離を長く確保できることができ、耐圧を向上することもできる。従って、上記の横型バイポーラトランジスタ10によると、耐圧を向上しながら、電流増幅率の低下を抑制することができる。   The structure and operation of the lateral bipolar transistor 10 of this embodiment have been described above. As described above, the lateral bipolar transistor 10 of this embodiment has the p-type first buried region 50 below the n-type base region 30 in the semiconductor layer 16. When holes move from the emitter region 40 to the collector region 20, no electron-hole coupling occurs in the first buried region 50, and no loss occurs. Therefore, the substantial moving distance of the hole can be shortened by the amount corresponding to the first buried region 50. As a result, a decrease in current gain can be suppressed. Furthermore, in the lateral bipolar transistor 10 of the present embodiment, since the base region 30 is disposed between the collector region 20 and the emitter region 40, a long distance between the collector region 20 and the emitter region 40 can be secured, The breakdown voltage can also be improved. Therefore, according to the lateral bipolar transistor 10 described above, it is possible to suppress a decrease in the current gain while improving the breakdown voltage.

(第2実施例)
続いて、図3を参照して、第2実施例の横型バイポーラトランジスタ100について、第1実施例と異なる点を中心に説明する。本実施例の横型バイポーラトランジスタ100も、その基本構成は第1実施例と共通する。ただし、本実施例では、図3に示すように、第1埋め込み領域150の下方に、第1埋め込み領域150と間隔を空けてp型の第2埋め込み領域152が形成され、第1埋め込み領域150と第2埋め込み領域152の間に、n型の特定領域160が形成されている。
(Second embodiment)
Next, with reference to FIG. 3, the lateral bipolar transistor 100 of the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment. The basic configuration of the lateral bipolar transistor 100 of this embodiment is the same as that of the first embodiment. However, in this embodiment, as shown in FIG. 3, a p-type second embedded region 152 is formed below the first embedded region 150 at a distance from the first embedded region 150. An n-type specific region 160 is formed between the second embedded region 152 and the second embedded region 152.

本実施例では、第2埋め込み領域152は、その下端部が、埋め込み絶縁膜14の表面に達する位置に形成されている。また、特定領域160の電荷量は、直下の第2埋め込み領域152の電荷量と等しい。さらに、本実施例では、特定領域160の電荷量は、第1埋め込み領域150の電荷量とも等しい。   In the present embodiment, the second buried region 152 is formed at a position where the lower end portion reaches the surface of the buried insulating film 14. In addition, the charge amount of the specific region 160 is equal to the charge amount of the second buried region 152 immediately below. Furthermore, in this embodiment, the charge amount of the specific region 160 is equal to the charge amount of the first buried region 150.

本実施例の横型バイポーラトランジスタ100も、第1実施例の横型バイポーラトランジスタ10と同様の作用効果を発揮することができる。さらに、本実施例では、上記の通り、第1埋め込み領域150の下方に、第2埋め込み領域152と特定領域160が形成されている。そのため、横型バイポーラトランジスタ100がオンされ、エミッタ領域40からコレクタ領域20に向かってキャリア(ホール)が移動する場合、より多くのホールが、第1及び第2埋め込み領域150、152内を移動することとなる。即ち、より多くのホールが、第1及び第2埋め込み領域150、152の分だけ実質的な移動距離を短くすることができる。従って、電流増幅率の低下をさらに抑制することができる。   The lateral bipolar transistor 100 of the present embodiment can also exhibit the same operational effects as the lateral bipolar transistor 10 of the first embodiment. Furthermore, in this embodiment, as described above, the second embedded region 152 and the specific region 160 are formed below the first embedded region 150. Therefore, when the lateral bipolar transistor 100 is turned on and carriers (holes) move from the emitter region 40 toward the collector region 20, more holes move in the first and second buried regions 150 and 152. It becomes. That is, more holes can reduce the substantial moving distance by the first and second buried regions 150 and 152. Accordingly, it is possible to further suppress a decrease in current gain.

(第3実施例)
図6に、第3実施例の半導体装置200を示す。図6に示す半導体装置200は、横型バイポーラトランジスタ10(図1参照)と、LDMOS(Laterally Diffused MOS)210とを同一基板上に形成した半導体装置である。横型バイポーラトランジスタ10は、LDMOS210と分離トレンチ60によって分離されている。横型バイポーラトランジスタ10の構造は第1実施例と同様である。したがって、横型バイポーラトランジスタ10は、第1実施例と同様の作用効果を発揮することができる。
(Third embodiment)
FIG. 6 shows a semiconductor device 200 according to the third embodiment. A semiconductor device 200 shown in FIG. 6 is a semiconductor device in which a lateral bipolar transistor 10 (see FIG. 1) and an LDMOS (Laterally Diffused MOS) 210 are formed on the same substrate. The lateral bipolar transistor 10 is separated by the LDMOS 210 and the isolation trench 60. The structure of the lateral bipolar transistor 10 is the same as that of the first embodiment. Therefore, the lateral bipolar transistor 10 can exhibit the same operational effects as the first embodiment.

LDMOS210は、半導体層16内に、n型のソース領域220、p型のボディ領域230、p型の拡散ボディ領域232、n型のドリフト領域240、n型のドレイン領域250を有している。ソース領域220には、ソース電極222が接続されている。ドレイン領域250には、ドレイン電極252が接続されている。また、ゲート電極260が、ソース領域220とドリフト領域240を分離しているボディ領域230の表面に対向して設けられている。本実施例では、n型のドリフト領域240の下方に、p型のドリフト領域242が形成されている。n型のドリフト領域240の電荷量は、p型のドリフト領域242の電荷量と等しい。n型のドリフト領域240の下方にp型のドリフト領域242を有することで、LDMOS210がオフされているときにn型のドリフト領域240の近傍に電界が集中することを抑制している。 The LDMOS 210 has an n + type source region 220, a p type body region 230, a p + type diffusion body region 232, an n type drift region 240, and an n type drain region 250 in the semiconductor layer 16. Yes. A source electrode 222 is connected to the source region 220. A drain electrode 252 is connected to the drain region 250. A gate electrode 260 is provided opposite to the surface of the body region 230 that separates the source region 220 and the drift region 240. In this embodiment, a p-type drift region 242 is formed below the n-type drift region 240. The charge amount of the n-type drift region 240 is equal to the charge amount of the p-type drift region 242. By having the p-type drift region 242 below the n-type drift region 240, the concentration of the electric field in the vicinity of the n-type drift region 240 is suppressed when the LDMOS 210 is turned off.

以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。   As mentioned above, although the specific example of the technique disclosed by this specification was demonstrated in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. For example, the following modifications may be adopted.

(変形例1)上記の各実施例では、横型バイポーラトランジスタ10(100)がpnpトランジスタである場合について説明した。横型バイポーラトランジスタは、pnpトランジスタには限られず、npnトランジスタであってもよい。横型バイポーラトランジスタがnpnトランジスタである場合も、上記の各実施例の技術を適用することができる。 (Modification 1) In each of the above embodiments, the case where the lateral bipolar transistor 10 (100) is a pnp transistor has been described. The lateral bipolar transistor is not limited to a pnp transistor, and may be an npn transistor. Even when the lateral bipolar transistor is an npn transistor, the techniques of the above-described embodiments can be applied.

(変形例2)上記の第2実施例では、n型のベース領域30の下方に、p型の第1及び第2埋め込み領域150、152を備え、第1及び第2埋め込み領域150、152の間にn型の特定領域を備えている。これに限られず、n型のベース領域30の下方に、p型の埋め込み領域を3か所以上に形成してもよい。その場合、各埋め込み領域の間に、n型の特定領域を備えればよい。各特定領域の電荷量は、当該特定領域の直下に設けられた埋め込み領域の電荷量と等しければよい。 (Modification 2) In the second embodiment, the p-type first and second buried regions 150 and 152 are provided below the n-type base region 30, and the first and second buried regions 150 and 152 are provided. An n-type specific region is provided between them. However, the present invention is not limited to this, and p-type buried regions may be formed at three or more locations below the n-type base region 30. In that case, an n-type specific region may be provided between the embedded regions. The charge amount of each specific region may be equal to the charge amount of the buried region provided immediately below the specific region.

(変形例3)上記の第2実施例では、特定領域160の電荷量は、第2埋め込み領域152の電荷量と、第1埋め込み領域150の電荷量の両方と等しい。これに限られず、特定領域160の電荷量は、特定領域160の直下に設けられた第2埋め込み領域152の電荷量と等しければ、第1埋め込み領域150の電荷量とは異なっていてもよい。その場合も、エミッタ領域40とコレクタ領域20の間に形成される空乏層70内の電位分布が、ベース領域30近傍で大きく変動することを抑制できる。 (Modification 3) In the second embodiment, the charge amount of the specific region 160 is equal to both the charge amount of the second embedded region 152 and the charge amount of the first embedded region 150. However, the charge amount of the specific region 160 may be different from the charge amount of the first embedded region 150 as long as it is equal to the charge amount of the second embedded region 152 provided immediately below the specific region 160. Also in this case, it is possible to suppress the potential distribution in the depletion layer 70 formed between the emitter region 40 and the collector region 20 from fluctuating greatly in the vicinity of the base region 30.

また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

10:横型バイポーラトランジスタ
12:半導体基板
14:埋め込み絶縁膜
16:半導体層
20:コレクタ領域
22:高濃度領域
24:低濃度領域
26:コレクタ電極
30:ベース領域
32:高濃度領域
34:低濃度領域
36:ベース電極
40:エミッタ領域
42:高濃度領域
44:低濃度領域
46:エミッタ電極
50:第1埋め込み領域
60:分離トレンチ
62:分離絶縁層
64:埋め込み電極
70:空乏層
80、82、84、86、88、90、92、94、96:等電位線
100:横型バイポーラトランジスタ
150:第1埋め込み領域
152:第2埋め込み領域
160:特定領域
200:半導体装置
210:LDMOS
220:ソース領域
222:ソース電極
230:ボディ領域
232:拡散ボディ領域
240:n型ドリフト領域
242:p型ドリフト領域
250:ドレイン領域
252:ドレイン電極
260:ゲート電極
10: lateral bipolar transistor 12: semiconductor substrate 14: buried insulating film 16: semiconductor layer 20: collector region 22: high concentration region 24: low concentration region 26: collector electrode 30: base region 32: high concentration region 34: low concentration region 36: base electrode 40: emitter region 42: high concentration region 44: low concentration region 46: emitter electrode 50: first buried region 60: isolation trench 62: isolation insulating layer 64: buried electrode 70: depletion layers 80, 82, 84 86, 88, 90, 92, 94, 96: equipotential line 100: lateral bipolar transistor 150: first buried region 152: second buried region 160: specific region 200: semiconductor device 210: LDMOS
220: source region 222: source electrode 230: body region 232: diffusion body region 240: n-type drift region 242: p-type drift region 250: drain region 252: drain electrode 260: gate electrode

Claims (2)

第1導電型の半導体層と、
半導体層の表面の一部に設けられた第2導電型のエミッタ領域と、
半導体層の表面の一部に設けられ、エミッタ領域から間隔を空けて配置されている第2導電型のコレクタ領域と、
半導体層の表面の一部に設けられ、エミッタ領域とコレクタ領域の間に配置されている第1導電型のベース領域とを有しており、
エミッタ領域とコレクタ領域とベース領域は、半導体層により互いに分離されており、
半導体層内であって、半導体層の表面からの深さ方向においてベース領域の下方には、第2導電型の第1埋め込み領域がさらに設けられており、
第1埋め込み領域の電荷量は、ベース領域の電荷量と等しい、
ことを特徴とする横型バイポーラトランジスタ。
A first conductivity type semiconductor layer;
An emitter region of a second conductivity type provided on a part of the surface of the semiconductor layer;
A collector region of a second conductivity type provided on a part of the surface of the semiconductor layer and spaced from the emitter region;
A base region of a first conductivity type provided on a part of the surface of the semiconductor layer and disposed between the emitter region and the collector region;
The emitter region, the collector region, and the base region are separated from each other by a semiconductor layer,
A second conductivity type first buried region is further provided in the semiconductor layer and below the base region in the depth direction from the surface of the semiconductor layer,
The charge amount of the first buried region is equal to the charge amount of the base region,
A lateral bipolar transistor characterized by that.
半導体層内には、
半導体層の表面からの深さ方向において第1埋め込み領域の下方に、第1埋め込み領域と間隔を空けて配置された第2導電型の第2埋め込み領域と、
第1埋め込み領域と第2埋め込み領域の間に配置された第1導電型の特定領域と、がさらに設けられており、
特定領域の電荷量は、第2埋め込み領域の電荷量と等しい、
ことを特徴とする請求項1に記載の横型バイポーラトランジスタ。
In the semiconductor layer,
A second buried region of a second conductivity type disposed below the first buried region in the depth direction from the surface of the semiconductor layer and spaced from the first buried region;
A specific region of the first conductivity type disposed between the first embedded region and the second embedded region is further provided,
The charge amount of the specific region is equal to the charge amount of the second embedded region,
The lateral bipolar transistor according to claim 1, wherein:
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