JPH0419705B2 - - Google Patents

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JPH0419705B2
JPH0419705B2 JP56067066A JP6706681A JPH0419705B2 JP H0419705 B2 JPH0419705 B2 JP H0419705B2 JP 56067066 A JP56067066 A JP 56067066A JP 6706681 A JP6706681 A JP 6706681A JP H0419705 B2 JPH0419705 B2 JP H0419705B2
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JP
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emitter
region
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transistor
base
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JP56067066A
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JPS574158A (en
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Zonnenberugeru Pauru
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Koninklijke Philips NV
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Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication of JPH0419705B2 publication Critical patent/JPH0419705B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/60Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of BJTs
    • H10D84/611Combinations of BJTs and one or more of diodes, resistors or capacitors
    • H10D84/613Combinations of vertical BJTs and one or more of diodes, resistors or capacitors
    • H10D84/615Combinations of vertical BJTs and one or more of resistors or capacitors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10D84/641Combinations of only vertical BJTs
    • H10D84/642Combinations of non-inverted vertical BJTs of the same conductivity type having different characteristics, e.g. Darlington transistors

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  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバイポーラトランジスタを具備する半
導体本体を具え、このバイポーラトランジスタが
互に電気的に並列なトランジスタ構造部から成
り、このトランジスタ構造部の少なくとも複数個
が異なるエミツタ直列抵抗の値を有し、上記バイ
ポーラトランジスタが第1の導電形の半導体領域
により形成されたコレクタ領域と、このコレクタ
領域と半導体本体の表面とに接する第2の導電形
のベース領域と、上記表面にある絶縁層に形成し
た複数個のベース接点窓を介して上記ベース領域
に接触するベースメタライズ層と、上記ベース領
域内に形成される第1の導電形のエミツタ領域と
を具え、上記エミツタ領域がベース接点窓近傍に
位置し且つトランジスタ構造部のエミツタとなる
複数個のアクテイブエミツタ領域を具え、このエ
ミツタ領域が他に絶縁層に形成されたエミツタ接
点窓を介してエミツタメタライズ層に接続される
複数個のエミツタ接点領域と、このエミツタ接点
領域と前記アクテイブエミツタ領域とを互に連結
する複数個のエミツタ連結領域とを具える半導体
装置に関するものである。
これらの特徴を具える半導体装置は殊に集積回
路内のトランジスタとして使用するのに適してい
る。蓋し、このトランジスタ内の各部のエミツタ
直列抵抗をうまく定めると動作時に半導体本体の
このトランジスタにより占められる部分の温度分
布が均一になるからである。こうすれば局部的な
過熱のためめ制限されるトランジスタの取り扱え
る電力容量を大きくとれる。
冒頭に記載したタイプの半導体装置はドイツ連
邦共和国公開特許願第26525989号明細書に記載さ
れているが、こゝではトランジスタの構造を有す
るサブトランジスタのエミツタ連結領域に種種の
寸法を与えて各サブトランジスタのエミツタ直列
抵抗を変えている。
しかし、この既知の半導体装置には欠点があつ
て、バイポーラトランジスタが占める面でのエミ
ツタ直列抵抗の分布を所望通りのものにするには
エミツタ領域の表面形状そのものにそれ相当の特
別なパターンを与えねばならず、従つて所定の態
様に構成されたエミツタ拡散マスクを必要とす
る。而して集積回路内にあるトランジスタの放熱
はそのトランジスタの集積回路内での位置如何に
よるから、種々の集積回路内のトランジスタをカ
バーするには種々のエミツタ拡散マスクを必要と
する。
本発明の目的はこの欠点を緩和した冒頭に記載
したような半導体装置を提供するにある。
このような目的を達成するため本発明によれば
冒頭に記載したような半導体装置において少なく
とも複数個のエミツタ接点窓の寸法とエミツタ連
結領域に対する位置とを異ならせることにより当
該トランジスタ構造部のエミツタ直列抵抗の値を
異ならせたことを特徴とする。
こうすればエミツタ接点窓の寸法をしかるべく
選ぶことによりバイポーラトランジスタが占める
区域のエミツタ直列抵抗値の分布を所望通りにす
ることができる。それ故種々の集積回路内のトラ
ンジスタをカバーするにも単に半導体本体の表面
上の絶縁層に形成するエミツタ接点窓及びメタラ
イズ層用のマスクを異ならせるだけでよく、トラ
ンジスタの基本的レイアウトは変えないですむ。
これにより本発明半導体装置は殊に集積回路が既
に設計済みの要素から構成されている場合及び既
に設計済みの半導体構造が半導体本体内で隣接し
て配置される場合に使用するのに適したものとな
り、この場合外部との接続用のメタライズ層及び
関連エミツタ接点窓の設計を特別なものとすれば
足りる。
以下図面につき一実施例を拳げて本発明を詳細
に説明する。
図面は略図であつて寸法通りではない。殊に第
2図の断面図にあつては図面を簡明ならしめるた
め厚さ方向の寸法が誇張されている。なお同一導
電形の半導体領域には同一方向のハツチングを施
してある。また各図を通して対応する部分には対
応する符号を付してある。
第1図乃至第3図に示す半導体装置はP形基板
1を具備する半導体本体を具え、このP形基板1
の上にn形エピタキシヤル層3を成長させ、これ
らのP形基板1とn形エピタキシヤル層3との間
に既知の態様でn形埋込み層2を形成したもので
ある。
この埋込み層2迄延在させたn形接点領域4に
よりn形エピタキシヤル層3内に3個の細長い指
状のコレクタ領域5を画成する。これらのコレク
タ領域5は接点領域4を介して接点に接続され
る。
また各コレクタ領域5内にP形ベース領域6を
形成し、各ベース領域6内にn形エミツタ領域7
を形成する。第1図及び第3図の平面図に示した
ように、n形エミツタ領域7は各々の指状エミツ
タ8,9及び10が各々が1個のサブトランジス
タを形成する同じような構造の部分が一列につな
がつたようになるように構成する。これらの(サ
ブ)トランジスタ構造部の各々でエミツタ領域7
はアクテイブエミツタ領域7a、エミツタ連結領
域7b及びエミツタ接点領域7cを具える。エミ
ツタ領域、ベース領域、コレクタ領域は各々半導
体装置の表面上で関連導体トラツクを介して外部
と接続できるようにする。3個のコレクタ領域5
及び4個のコレクタ接点領域4は4個のコレクタ
接点窓11a乃至11dを介してコレクタメタラ
イズ層11に接続する。ベース領域6はベース接
点窓12cを介してベースメタライズ層12に接
続するが、このベースメタライズ層12は各指状
エミツタ8,9,10毎に設けられ、各々2本の
導体トラツク12aと12bとに分かれている。
そしてこれらのベースメタライズ層12のパス1
2aと12bは通常の態様でn形エピタキシヤル
層3内に形成されたP形領域16を介してベース
電極17に電気的に接続する。最后にエミツタ領
域7はエミツタ接点窓15を介してエミツタメタ
ライズ層13に接続する。このエミツタメタライ
ズ層13は3個の導体トラツク13a,13b及
び13cに分かれ、各指状エミツタ8,9及び1
0毎に1本の導体トラツクが設けられている。
エミツタ連結領域7bはベース領域6の、エミ
ツタ領域7内に位置し且つエミツタ接点窓15と
ベース接点窓12cとの間の表面に触れる部分6
aにより境する。この部分6aは指状エミツタ
8,9及び10内の全ての(サブ)トランジスタ
構造部全部に対して少なくともほぼ同一とすると
好適である。こうすれば後述するようにエミツタ
直列抵抗を正確に調整できるレイアウトも簡単な
トランジスタが得られる。
各指状エミツタの各(サブ)トランジスタ構造
部の各エミツタはエミツタ接点窓15とエミツタ
導体トラツク(エミツタメタライズ層)とを介し
て外部に接続され、エミツタ接点窓15の寸法に
より当該(サブ)トランジスタ構造部のエミツタ
のエミツタ直列抵抗が決まる。エミツタ接点窓を
例えば右端の指状エミツタ10のエミツタ接点窓
15aのように非常に小さく選ぶと、その大きさ
及びエミツタ連結領域7b迄の長さからして関連
トランジスタ構造部についてのエミツタ直列抵抗
が可成り高くなり、従つてエミツタ電流が小さく
なる。しかし、エミツタ接点窓を左端の指状エミ
ツタ8のエミツタ接点窓15bのように可成り大
きくすると、その大きさ及びエミツタ連結領域7
b迄の距離からして関連(サブ)トランジスタ構
造部のエミツタ直列抵抗が低くなり、この(サ
ブ)トランジスタ構造部を流れるエミツタ電流が
大きくなる。左端の指状エミツタ8のエミツタ接
点窓15cのように2個の(サブ)トランジスタ
構造部に跨つて延在する程大きくとることもでき
る。こうすればこれらの(サブ)トランジスタ構
造部のエミツタ直列抵抗をそれだけ小さくするこ
とができる。
斯様にエミツタ接点窓15の寸法をしかるべく
設計するだけで、各(サブ)トランジスタ構造部
のエミツタ直列抵抗、従つて電流分布を選択で
き、これにより集積回路内でのトランジスタから
出る熱の分布を調整し、トランジスタが占める全
面に亘つて一様な温度分布が得られるようにでき
る。第1図乃至第3図の半導体装置では、バイポ
ーラトランジスタが占める区域の周辺部のエミツ
タ接点窓15の方が上記区域の中心部に位置する
エミツタ接点窓よりも大きい。またエミツタ接点
窓15の位置、形状及び寸法(従つてエミツタ直
列抵抗)を選ぶに当つてエミツタメタライズ層1
3での電圧降下を考慮に入れることもできる。即
ち、エミツタ接点窓15の寸法はトランジスタの
動作時にエミツタメタライズ層13内で生ずる電
圧降下を少なくとも一部補償するように選ぶこと
ができる。半導体本体がバイポーラトランジスタ
以外に他の放熱要素を具える場合は、これらの他
の放熱要素近傍に位置するエミツタ接点窓15を
これらの他の放熱要素から離れて位置するエミツ
タ接点窓15よりも小さくすることができる。従
つて、エミツタ接点窓15の寸法、従つてエミツ
タ直列抵抗とトランジスタ内での温度分布を決め
るに当つて、半導体本体内でトランジスタに隣接
して位置する構造要素の温度の影響を考慮に入れ
ることができる。
第4図は指状エミツタの略式等価回路図を示
す。各(サブ)トランジスタ構造部はこの等価回
路図で2個のトランジスタ20及び21で表わ
し、各部の抵抗を3個の抵抗22,23及び24
で表わす。トランジスタ20は(サブ)トランジ
スタのアクテイブエミツタ領域7aにより形成さ
れる部分を表わし、トランジスタ21はエミツタ
接点領域7cにより形成される部分を表わす。抵
抗22はエミツタ接点窓15の直下に位置するエ
ミツタ接点領域7cとベース接点窓12c直下の
領域との間の抵抗を表わす。抵抗23はエミツタ
接点窓15の直下とアクテイブエミツタ領域7a
との間のエミツタ領域の抵抗であり、その抵抗値
はエミツタ接点窓15の寸法又はエミツタ接点窓
15のエミツタ連結領域7bに対する位置により
決まる。15bのような1個の大きなエミツタ接
点窓の両端に代りに2個の小さな接点窓を設けて
も勿論1個の大きな接点窓と同じエミツタ直列抵
抗が得られる。抵抗24は2個の順次のエミツタ
接点窓15間のエミツタメタライズ層13の抵抗
である。
抵抗22は抵抗23よりも約500乃至1000倍抵
抗値が高い。従つて電流は主としてトランジスタ
20及び抵抗23を介して流れる。トランジスタ
20及び21の電流増幅率は約120である。
明らかに上述した実施例を基に本発明の範囲内
で多くの変型例を作ることができる。例えば、本
発明の実施例で全部の半導体領域の導電形を(同
時に)全部逆にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明半導体装置の平面図、第2図は
この−線に沿つて切つてみた断面図、第3図
は第1図の円で囲んだ部分の拡大平面図、第4
図は第1図乃至第3図の半導体装置の一部の等価
回路図である。 1……P形基板、2……n形埋込み層、3……
n形エピタキシヤル層、4……n形コレクタ接点
領域、5……コレクタ領域、6……ベース領域、
7……n形エミツタ領域、(7a……アクテイブ
エミツタ領域、7b……エミツタ連結領域、7c
……エミツタ接点領域)、8〜10……指状エミ
ツタ、11……コレクタメタライズ層(11a〜
11d……コレクタ接点窓)、12……メタライ
ズ層(12a,12b……導体トラツク、12c
……ベース接点窓)、13……エミツタメタライ
ズ層(13a,13b,13c……導体トラツ
ク)、15……エミツタ接点窓、16……P形領
域、17……ベース電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 バイポーラトランジスタを具備する半導体本
    体を具え、このバイポーラトランジスタが互に電
    気的に並列なトランジスタ構造部から成り、この
    トランジスタ構造部の少なくとも複数個が異なる
    エミツタ直列抵抗の値を有し、上記バイポーラト
    ランジスタが第1の導電形の半導体領域により形
    成されたコレクタ領域と、このコレクタ領域と半
    導体本体の表面とに接する第2の導電形のベース
    領域と、上記表面にある絶縁層に形成した複数個
    のベース接点窓を介して上記ベース領域に接触す
    るベースメタライズ層と、上記ベース領域内に形
    成される第1の導電形のエミツタ領域とを具え、
    上記エミツタ領域がベース接点窓近傍に位置し且
    つトランジスタ構造部のエミツタとなる複数個の
    アクテイブエミツタ領域を具え、このエミツタ領
    域が他に絶縁層に形成されたエミツタ接点窓を介
    してエミツタメタライズ層に接続される複数個の
    エミツタ接点領域と、このエミツタ接点領域と前
    記アクテイブエミツタ領域とを互に連結する複数
    個のエミツタ連結領域とを具える半導体装置にお
    いて、少なくとも複数個のエミツタ接点窓の寸法
    とエミツタ連結領域に対する位置とを異ならせる
    ことにより当該トランジスタ構造部のエミツタ直
    列抵抗の値を異ならせたことを特徴とする半導体
    装置。 2 バイポーラトランジスタが占める区域の周縁
    近傍部に位置するエミツタ接点窓を該区域の中心
    部に位置するエミツタ接点窓よりも大きくしたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導
    体装置。 3 バイポーラトランジスタに加えて他の放熱要
    素を設け、この放熱要素近傍に位置するエミツタ
    接点窓をこの放熱要素から遠方に位置するエミツ
    タ接点窓よりも小さくしたことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の半導体装置。 4 エミツタ接点窓の寸法をトランジスタの動作
    時にエミツタメタライズ層内で生ずる電圧降下を
    少なくとも一部補償できるように構成したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装
    置。 5 前記エミツタ連結領域をベース領域の、エミ
    ツタ領域内に位置し且つエミツタ接点窓とベース
    接点窓との間の表面に接する部分により境したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲前記各項のいずれ
    かに記載の半導体装置。
JP6706681A 1980-05-09 1981-05-06 Semiconductor device Granted JPS574158A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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DE3017750A DE3017750C2 (de) 1980-05-09 1980-05-09 Halbleiterbauelement vom Planar-Epitaxial-Typ mit mindestens einem bipolaren Leistungstransistor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS574158A JPS574158A (en) 1982-01-09
JPH0419705B2 true JPH0419705B2 (ja) 1992-03-31

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ID=6101969

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JP6706681A Granted JPS574158A (en) 1980-05-09 1981-05-06 Semiconductor device

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US (1) US4689655A (ja)
JP (1) JPS574158A (ja)
DE (1) DE3017750C2 (ja)
FR (1) FR2482369A1 (ja)
GB (1) GB2075753B (ja)
IT (1) IT1138316B (ja)
NL (1) NL8102201A (ja)

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