JPH03246965A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPH03246965A JPH03246965A JP2043953A JP4395390A JPH03246965A JP H03246965 A JPH03246965 A JP H03246965A JP 2043953 A JP2043953 A JP 2043953A JP 4395390 A JP4395390 A JP 4395390A JP H03246965 A JPH03246965 A JP H03246965A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は半導体装置、特にコレクターベース間にタイオ
ードを有するダーリントントランジスタに関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to semiconductor devices, particularly to Darlington transistors having a diode between collector and base.
従来の技術
近年、ダーリントントランジスタのコ】・フタ−ベース
間にタイオードを形成し、Ｌ負荷時の電圧吸収用に用い
られる傾向にある。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, there has been a trend to form a diode between the core and base of a Darlington transistor and use it to absorb voltage during an L load.
以下従来のダーリントント・ランジスタについて説明す
る。The conventional Darlington transistor will be explained below.
第５図は従来のコレクターベース間にタイオードを有す
るダーリントントランジスタの平面区、第６図は出力段
のトランジスタのｍ遣を示す第５図のｖ−ｖ′面の断面
図、第７図は入力段のトランジスタの構造を示す第５図
のｗ−ｗ’面の断面図である。また、第４図はコレクタ
ーベース間にダイオードを有するダーリントントランジ
スタの等価回路である。Fig. 5 is a plan view of a conventional Darlington transistor having a diode between the collector and base, Fig. 6 is a cross-sectional view taken along the v-v' plane of Fig. 5 showing the configuration of the transistor in the output stage, and Fig. 7 is an input FIG. 6 is a sectional view taken along the w-w' plane in FIG. 5 showing the structure of the transistor in the stage; Moreover, FIG. 4 is an equivalent circuit of a Darlington transistor having a diode between the collector and the base.
半導体基板内にＮ型の濃度が高いコレクタ領域８を形成
し、このコレクタ領域８上にＮ型のコレクタ領域７を形
成し、このコレクタ領域７内に第７図に示すように、Ｐ
型の第１のベース領域４′を形成し、この第１のベース
領域４′内にＮ型のエミッタ領域５′を形成して入力段
トランジスタＴ ｒｌを形成し、また第６図に示すよう
に、コレクタ領域７内に第１のベース領域４′とは別に
Ｐ型の第２のベース領域４を形成し、この第２のベース
領域４内にＮ型の第２のエミッタ領域５を形成して出力
段トランジスタＴ、２形成し、この入力段トランジスタ
Ｔ ｒｌと出力段トランジスタＴ １２が第４図に示す
ダーリントン接続となるよう、コレクタ電極９、ベース
電極３、エミッタ電極２、および入力段トランジスタＴ
、１のエミッタ領域５′と出力段トランジスタＴ ｒ２
のベース領域４を接続スる電極１０を形成している。ま
た、コレクタ領域７内に、第１のベース領域４′および
第２のベース領域４から距ＭＣＭなしてＮ型の濃度の高
い高濃度領域６を形成して入力段トランジスタＴ、１と
出力段トランジスタＴ１□の各コレクターベース間に第
４図に示すように逆向きのタイオードＤ１とダイオード
Ｄ２を設けている。第６図、第７図において１は絶縁製
である。A collector region 8 having a high concentration of N type is formed in the semiconductor substrate, an N type collector region 7 is formed on this collector region 8, and P is formed in this collector region 7 as shown in FIG.
A first base region 4' of N type is formed, and an emitter region 5' of N type is formed in this first base region 4' to form an input stage transistor T rl, and as shown in FIG. In addition to the first base region 4', a P-type second base region 4 is formed in the collector region 7, and an N-type second emitter region 5 is formed in the second base region 4. The collector electrode 9, the base electrode 3, the emitter electrode 2, and the input stage transistor T2 are formed so that the input stage transistor Trl and the output stage transistor T12 form a Darlington connection as shown in FIG. transistor T
, 1 and the output stage transistor T r2
An electrode 10 is formed to connect the base region 4 of the substrate. Further, in the collector region 7, an N-type high concentration region 6 is formed with a distance MCM from the first base region 4' and the second base region 4, and the input stage transistor T,1 and the output stage transistor T,1 are connected to each other. As shown in FIG. 4, a diode D1 and a diode D2 are provided between the respective collector bases of the transistor T1□. In FIGS. 6 and 7, 1 is made of insulating material.
前記距離Ｃは入力段トランジスタＴ ｒｌのベース領域
４′と出力段トランジスタＴ、□のベース領域４と裏面
の濃度の高いコレクタ領域８との距離Ｃ゛より狭く、こ
のＷＭＣによりダーリントントランジスタのコレクター
ベース間のダイオードの逆方向耐圧を規制する構造とな
っている。また、ダーリントントランジスタのコレクタ
ーベース間の逆方向の許容電流、すなわち、ダイオード
耐量は、コレクタ領域７より濃度の高いコレクタ領域と
同一４電型の高濃度領域６と入力段トランジスタＴ ｒ
ｌのベース領域４′および出力段トランジスタＴ ｒ
２のベース領域４の周辺長で決定される。The distance C is smaller than the distance C' between the base region 4' of the input stage transistor T rl and the base region 4 of the output stage transistor T, □ and the highly doped collector region 8 on the back surface, and this WMC allows the collector base of the Darlington transistor to be It has a structure that regulates the reverse breakdown voltage of the diode between the two. Further, the permissible current in the reverse direction between the collector and base of the Darlington transistor, that is, the diode withstand capacity, is the same as that of the collector region 7, which has a higher concentration than the collector region 7, and the input stage transistor T r
base region 4' of l and output stage transistor T r
It is determined by the peripheral length of the base region 4 of No. 2.
発明が解決しようとする課題
しかし、従来の構成では、第６図および第７図に示すよ
うに入力段トランジスタＴ ｒｌに形成されたタイオー
ドＤ１と出力段トランジスタＴ１□に形成されたタイオ
ードＤ２の逆方向耐圧には入力段トランジスタＴ、、１
のエミッターベース間の順方向耐圧（約０．７Ｖ）Ｌか
差がないために、逆方向に電流を流したときに入力段ト
ランジスタＴ ｒ ｌのダイオードＤ１が先に動作し、
発振し、逆方向電圧が規制できないという問題があった
。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional configuration, as shown in FIGS. 6 and 7, the diode D1 formed in the input stage transistor T rl and the diode D2 formed in the output stage transistor T1□ are inversely connected. For directional breakdown voltage, input stage transistors T, 1
Since there is no difference in forward breakdown voltage (approximately 0.7V) L between the emitter and base of
There was a problem that oscillation occurred and the reverse voltage could not be regulated.
本発明は上記問題を解決するものであり、ダーリントン
トランジスタのコレクターベース間のダイオードの発振
を防止し、ダイオードの電圧を規制することが可能な半
導体装１を提供することを目的とするものである。The present invention solves the above problem, and aims to provide a semiconductor device 1 that can prevent oscillation of a diode between the collector base of a Darlington transistor and regulate the voltage of the diode. .
課題を解決するための手段
上記問題を解決するため本発明の半導体装１は、半導体
基板上に形成された一導電型のコレクタ領域内に逆導電
型の第１のベース領域を形成し、この第１のベース領域
内に一導電型の第１のエミッタａｍを形成してなる入力
段トランジスタと、前記第１のベース領域とは別に前記
コレクタ領域内に逆導電型の第２のベース領域を形成し
、この第２のベース領域内に一導電型の第２のエミッタ
領域を形成してなる出力段トランジスタとをダーリント
ン接続し、前記コレクタ領域内に、前記第１のベース領
域および第２のベース領域から所定距Ｍ離なして、−再
電型の濃度の高い高濃度領域を形成してコレクターベー
ス間にダイオードを形成した半導体装置であって、前記
入力段トランジスタの第１のベース領域から前記高濃度
領域までの距離より、前記出力段トランジスタの第２の
ベース領域から前記高濃度領域までの距離を短く形成し
たことを特徴とするものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a semiconductor device 1 of the present invention includes a first base region of an opposite conductivity type formed in a collector region of one conductivity type formed on a semiconductor substrate, and a first base region of an opposite conductivity type formed on a semiconductor substrate. An input stage transistor includes a first emitter am of one conductivity type formed in a first base region, and a second base region of an opposite conductivity type in the collector region separate from the first base region. and an output stage transistor having a second emitter region of one conductivity type formed in the second base region are Darlington connected, and the first base region and the second emitter region are formed in the collector region. A semiconductor device in which a diode is formed between a collector base by forming a high concentration region of a -recharge type at a predetermined distance M from a base region, the semiconductor device comprising: a first base region of the input stage transistor; The device is characterized in that the distance from the second base region of the output stage transistor to the high concentration region is shorter than the distance to the high concentration region.
作用
上記構成により、出力段トランジスタのダイオードの逆
方向耐圧は、入力段トランジスタの第１のベース領域か
ら高濃度領域までの距離より、出力段トランジスタの第
２のベース領域から高濃度領域までの距離を短くしたこ
とによって、入力段トランジスタのダイオードの逆方向
耐圧より低い値となる。したがって、ダーリントントラ
ンジス夕のコレクターベース間のタイオードに逆方向の
バイアスが印加されて、電圧降伏が生じ、電流が流れは
じめるとき、電流はダイオードの逆方向耐圧か低い出力
段トランジスタのダイオードから必ず流れはじめ、これ
により逆方向にバイアスをかけて電流を流したとき発振
せずに、タイオードの電圧を規制することができる。ま
た、電流値が増加すると入力段トランジスタのダイオー
ドが動作し、ダイオード耐量を減少させることもない。Effect With the above configuration, the reverse breakdown voltage of the diode of the output stage transistor is smaller than the distance from the second base region of the output stage transistor to the high concentration region than the distance from the first base region of the input stage transistor to the high concentration region. By shortening , the value becomes lower than the reverse breakdown voltage of the diode of the input stage transistor. Therefore, when a reverse bias is applied to the diode between the collector and base of the Darlington transistor, voltage breakdown occurs and current begins to flow, the current always begins to flow either from the reverse breakdown voltage of the diode or from the diode of the output stage transistor with a lower voltage. This makes it possible to regulate the voltage of the diode without causing oscillation when bias is applied in the reverse direction and current flows. Furthermore, when the current value increases, the diode of the input stage transistor operates, and the diode withstand capability does not decrease.
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。な
お、従来例の第５図〜第７図の構造と同一の構造には同
一の符号を付して説明を省略する。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. Note that structures that are the same as those of the conventional example shown in FIGS. 5 to 7 are denoted by the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted.
第１図は本発明の一実施例を示す半導体装置の平面図、
第２図は出力段トランジスタの構造を示す第１図ｘ−ｘ
’面の断面図、第３図は入力段トランジスタの構造を示
す第１図Ｙ−Ｙ′面の断面図である。FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device showing an embodiment of the present invention;
Figure 2 shows the structure of the output stage transistor in Figure 1 x-x.
FIG. 3 is a sectional view taken along YY' plane in FIG. 1, showing the structure of the input stage transistor.
本発明の半導体装置は、入力段トランジスタの第１のベ
ース領域４′からＮ型の濃度の高い高濃度領域６′まで
の距離Ｂより、出力段トランジスタの第２のベース領域
４から高濃度領域６′までの距ｉ１Ａを短くしている。In the semiconductor device of the present invention, the distance B from the first base region 4' of the input stage transistor to the high concentration region 6' with high concentration of N-type is greater than the distance B from the second base region 4 of the output stage transistor to the high concentration region 6'. The distance i1A to 6' is shortened.
したがって出力段トランジスタＴｒ２のダイオードＤ２
の逆方向耐汗は入力後トランジスタＴｒｌのダイオード
Ｄ１の逆方向耐圧より低い値となっている。Therefore, the diode D2 of the output stage transistor Tr2
The reverse sweat resistance of is lower than the reverse breakdown voltage of the diode D1 of the post-input transistor Trl.
上記構成により、ダーリントントランジスタのコレクタ
ーベース間のダイオードに逆方向にバイアスを印加し、
電流を流したとき、まず逆方向耐圧の低いダイオードＤ
２から必ず電流が流れるために、ダーリントントランジ
スタのコレクターベース間のダイオードの発振を防止す
ることができ、ダイオードの電圧を規制することができ
る。また電流値が増加すると入力段トランジスタＴ ｒ
ｌのダイオードＤ１が動作し、ダイオード耐量を減少
させることもない。With the above configuration, a reverse bias is applied to the diode between the collector and base of the Darlington transistor,
When current flows through the diode D, which has a low reverse breakdown voltage,
Since current always flows from 2, oscillation of the diode between the collector and base of the Darlington transistor can be prevented, and the voltage of the diode can be regulated. Also, when the current value increases, the input stage transistor T r
The diode D1 of 1 operates without reducing the diode withstand capability.
発明の効果
以上のように本発明によれば、出力段トランジスタのダ
イオードの逆方向耐圧を入力段トランジスタのダイオー
ドの逆方向耐圧より低い鎖とすることによってダーリン
トントランジスタのコレクターベース間のダイオードの
発振を防止することができ、ダイオードの電圧と規制す
ることが可能となり、Ｌ負荷時のトランジスタの保護ダ
イオードとして、最適となり、その効果は絶大である。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the oscillation of the diode between the collector and base of the Darlington transistor is suppressed by making the reverse breakdown voltage of the diode of the output stage transistor lower than that of the diode of the input stage transistor. It is possible to prevent this and to regulate the voltage of the diode, making it optimal as a protection diode for a transistor at the time of L load, and its effect is tremendous.
第１図は本発明の一実施例を示す半導体装置の平面図、
第２図は第１図のｘ−ｘ′面の断面図、第３図は第１図
のＹ−Ｙ′面の断面図、第４図はダーリントントランジ
スタの等価回路図、第５図は従来の半導体装Ｗの平面図
、第６図は第５図のｖ−Ｙ′面の断面図、第７図は第５
図のｗ−ｗ′面の断面図である。
１・・・絶縁膜、２・・・エミッタ領域、３・・・ベー
ス電極、４．４′・・・ベース領域、５．５′・エミッ
タ領域、６．６′・・・高濃度領域（コレクタ領域と同
一導電型で濃度の高い領域）、７・・・コレクタ領域、
８・・・濃度の高いコレクタ領域、９・・・コレクタ電
極、１０・・・を極。FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device showing an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a sectional view taken along the x-x' plane in Figure 1, Figure 3 is a sectional view taken along the Y-Y' plane in Figure 1, Figure 4 is an equivalent circuit diagram of a Darlington transistor, and Figure 5 is a conventional 6 is a sectional view taken along the v-Y' plane of FIG. 5, and FIG.
It is a sectional view taken along the w-w' plane in the figure. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Insulating film, 2... Emitter region, 3... Base electrode, 4.4'... Base region, 5.5'... Emitter region, 6.6'... High concentration region ( 7... Collector region,
8... Collector region with high concentration, 9... Collector electrode, 10... as pole.
Claims (1)
内に逆導電型の第１のベース領域を形成し、この第１の
ベース領域内に一導電型の第１のエミッタ領域を形成し
てなる入力段トランジスタと、前記第１のベース領域と
は別に前記コレクタ領域内に逆導電型の第２のベース領
域を形成し、この第２のベース領域内に一導電型の第２
のエミッタ領域を形成してなる出力段トランジスタとを
ダーリントン接続し、前記コレクタ領域内に、前記第１
のベース領域および第２のベース領域から所定距離離な
して、一導電型の濃度の高い高濃度領域を形成してコレ
クターベース間にダイオードを形成した半導体装置であ
って、 前記入力段トランジスタの第１のベース領域から前記高
濃度領域までの距離より、前記出力段トランジスタの第
２のベース領域から前記高濃度領域までの距離を短く形
成したことを特徴とする半導体装置。[Claims] 1. A first base region of an opposite conductivity type is formed in a collector region of one conductivity type formed on a semiconductor substrate, and a first base region of one conductivity type is formed in the first base region. an input stage transistor having an emitter region formed therein; a second base region of an opposite conductivity type formed in the collector region separately from the first base region; Type 2
and an output stage transistor formed by forming an emitter region of the transistor are connected in Darlington, and the first
A semiconductor device in which a high concentration region of one conductivity type is formed at a predetermined distance from a base region and a second base region to form a diode between the collector base and the second base region of the input stage transistor. A semiconductor device characterized in that a distance from a second base region of the output stage transistor to the high concentration region is shorter than a distance from the first base region to the high concentration region.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2043953A JPH03246965A (en) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2043953A JPH03246965A (en) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03246965A true JPH03246965A (en) | 1991-11-05 |
Family
ID=12678068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2043953A Pending JPH03246965A (en) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03246965A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62106663A (en) * | 1985-11-02 | 1987-05-18 | Matsushita Electronics Corp | Semiconductor device |
| JPS6315067B2 (en) * | 1979-12-10 | 1988-04-02 | Mitsubishi Electric Corp |
-
1990
- 1990-02-23 JP JP2043953A patent/JPH03246965A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6315067B2 (en) * | 1979-12-10 | 1988-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | |
| JPS62106663A (en) * | 1985-11-02 | 1987-05-18 | Matsushita Electronics Corp | Semiconductor device |
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