JPH06224214A - 縦型バイポーラトランジスタおよび横型バイポーラトランジスタ - Google Patents

縦型バイポーラトランジスタおよび横型バイポーラトランジスタ

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Publication number
JPH06224214A
JPH06224214A JP5027274A JP2727493A JPH06224214A JP H06224214 A JPH06224214 A JP H06224214A JP 5027274 A JP5027274 A JP 5027274A JP 2727493 A JP2727493 A JP 2727493A JP H06224214 A JPH06224214 A JP H06224214A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type
bipolar transistor
emitters
emitter
collector
Prior art date
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Pending
Application number
JP5027274A
Other languages
English (en)
Inventor
Chihiro Arai
千広 荒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH06224214A publication Critical patent/JPH06224214A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、エミッタを複数に設けた縦型また
は横型バイポーラトランジスタにおいて、エミッタの個
数倍の電流比が正確にとれるようにすることにより、大
電流駆動または低電圧動作を可能にする。 【構成】 縦型バイポーラトランジスタ1 としては、複
数のP型ベース14,15を設け、各P型ベース14,15の上
層にN+ 型エミッタ18,19を設け、各P型ベース14,15
の側周側を連続的に囲むものでN+ 型エミッタ18,19と
同一導電型の高濃度拡散層よりなりコレクタとして作用
するN+ 型プラグイン20を設けたものである。また図示
しないが横型バイポーラトランジスタとしては、複数の
エミッタを有し、各エミッタのそれぞれに対して各エミ
ッタの側周を連続的に囲む状態にコレクタを設け、各コ
レクタの側周を連続的に囲む状態にエミッタとは極性が
異なる高濃度拡散層よりなるベースを設けたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、大電流駆動または低電
圧動作を要求される縦型バイポーラトランジスタおよび
横型バイポーラトランジスタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】縦型NPNバイポーラトランジスタで
は、寄生電流増幅率hFEの低減、コレクタ−エミッタ間
の飽和電圧Vcesatの低下、コレクタ抵抗rcの低
下、ベース−素子分離領域間の耐圧の向上を目的とし
て、いわゆるコレクタリングセル構造が採用されてい
る。さらに、回路内において大電流駆動を必要とする箇
所、または単一のトランジスタに対して電流比を大きく
とりたい(例えば2倍または3倍以上の電流を流した
い)箇所には、エミッタを複数箇所に形成した、いわゆ
るマルチトランジスタ構造が採用されている。
【0003】縦型NPNバイポーラトランジスタを、図
5のレイアウト図および図6の概略構成断面図により説
明する。図では、エミッタを例えば4箇所に設けた、い
わゆるマルチトランジスタを示す。図に示すように、P
型シリコン基板51の上層にはN+ 型埋め込み拡散層5
2(図5のレイアウト図では破線で囲む領域)が形成さ
れている。このP型シリコン基板51の上面には、N型
エピタキシャル層53が形成されている。上記N+ 型埋
め込み拡散層52上におけるN型エピタキシャル層53
の上層の一部分にはP型ベース54が形成されている。
当該P型ベース54の上層の一部分にはN+ 型エミッタ
55〜58が2行2列に設けられている。またP型ベー
ス54の側方を囲む状態に素子分離領域59が形成され
ている。さらにP型ベース54の一方側における上記N
型エピタキシャル層53には、上記素子分離領域59を
介して上記N+ 型埋め込み拡散層52に接続するN+
プラグイン60が形成されている。このN+ 型プラグイ
ン60の側方を囲む状態に、上記素子分離領域59が延
長した状態に形成されている。上記N+ 型プラグイン6
0は、N型エピタキシャル層53とN+ 型埋め込み拡散
層52とともにコレクタになる。上記の如くに、縦型N
PNバイポーラトランジスタ3は構成されている。
【0004】次に上記構成の縦型NPNバイポーラトラ
ンジスタ3の電流経路を上記図5,図6により説明す
る。電流経路は、各矢印で示すように、N+ 型エミッタ
55〜58より、コレクタ61として作用するN型エピ
タキシャル層53を通ってN+ 型埋め込み拡散層52に
入りさらにN+ 型プラグイン60へ流れる経路をたど
る。
【0005】また横型バイポーラトランジスタにおいて
も、寄生電流増幅率hFEの低減、ベース抵抗rbb’の
低下、コレクタ−素子分離領域間の耐圧の向上を目的に
いわゆるベースリングセル構造が採用されている。さら
に、回路内において大電流駆動を必要とする箇所、また
は単一のトランジスタに対して電流比を大きくとりたい
(例えば2倍または3倍以上の電流を流したい)箇所に
は、エミッタを複数箇所に形成した、いわゆるマルチト
ランジスタ構造が採用されている。このような横型PN
Pバイポーラトランジスタを、図7のレイアウト図およ
び図8の概略構成断面図により説明する。
【0006】図に示すように、P型シリコン基板71の
上層にはN+ 型埋め込み拡散層72(図1では破線で囲
まれた領域)が形成されている。このP型シリコン基板
71の上面には、N型エピタキシャル層73が形成され
ている。N型エピタキシャル層73の上層にはP型エミ
ッタ74〜77が形成されている。このP型エミッタ7
4〜77のそれぞれの側周方には当該N型エピタキシャ
ル層73を介してP型コレクタ78〜81が形成されて
いる。またP型コレクタ78〜81の側方には、当該P
型コレクタ78〜81のそれぞれを囲む状態に素子分離
領域82(図1では斜線で示す領域)が設けられてい
る。さらに素子分離領域82の外側方におけるN型エピ
タキシャル層73の上層には上記N+ 型埋め込み拡散層
72に接続するN+ 型プラグイン83が形成されてい
る。上記N+ 型プラグイン83は、N型エピタキシャル
層73とN+ 型埋め込み拡散層72とともにベースにな
る。またN+ 型プラグイン83の外側方におけるN型エ
ピタキシャル層73の上層には素子分離領域84(図1
では斜線で示す領域)が設けられている。上記の如く
に、横型PNPバイポーラトランジスタ4は構成されて
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術で説明
したような構造のコレクタリングセルの縦型NPNバイ
ポーラトランジスタやベースリングセルの横型PNPバ
イポーラトランジスタでは、隣り合うエミッタ同士が障
害になって、隣のエミッタ方向には電流が流れ難くな
り、電流の流れる方向によって電流値が異なるために、
複数に設けたエミッタの個数倍の電流比が正確にとれな
い。
【0008】本発明は、エミッタの個数に対応する正確
な電流比が得られるとともに大電流駆動または低電圧動
作が可能な縦型バイポーラトランジスタおよび横型バイ
ポーラトランジスタを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものである。すなわち、縦型バイ
ポーラトランジスタとしては、複数のエミッタを有する
もので、各エミッタのそれぞれに対してベースを設ける
とともに、各ベースの側周側を連続的に囲む状態にエミ
ッタの導電型と同一導電型の高濃度拡散層よりなるコレ
クタを設けたものである。
【0010】また横型バイポーラトランジスタとして
は、複数のエミッタを有するもので、各エミッタのそれ
ぞれに対して各エミッタの側周を囲む状態にコレクタを
設けるとともに、各コレクタの側周を連続的に囲む状態
にエミッタとは極性が異なる高濃度拡散層よりなるベー
スを設けたものである。
【0011】
【作用】上記縦型バイポーラトランジスタの構造では、
個々のエミッタに対して、コレクタが当該エミッタの側
周側を連続的に囲む状態に設けられていることにより、
各エミッタは単一のエミッタを設けたバイポーラトラン
ジスタと同様に作用する。このため、エミッタの個数分
だけ正確な電流比が得られる。したがって、コレクタの
シリーズ抵抗が低減されることと併せて、低電圧回路ま
たは大電流駆動回路に適用し易くなる。
【0012】上記横型バイポーラトランジスタの構造で
は、個々のエミッタに対して、ベースが当該エミッタの
側周側を連続的に囲む状態に設けられていることによ
り、ベース電流の流れが単一のエミッタを設けたバイポ
ーラトランジスタと同様に作用する。このため、エミッ
タの個数分だけ正確な電流比が得られる。
【0013】
【実施例】本発明の実施例を図1のレイアウト図および
図2の概略構成断面図により説明する。図では、エミッ
タを例えば2箇所に設けた、いわゆるマルチトランジス
タを示す。なお図2の(1)では図1中のA−A線断面
を示し、図2の(2)では図1中のb−b線断面を示
す。
【0014】図に示すように、P型シリコン基板11の
上層にはN+ 型埋め込み拡散層12(図1では破線で囲
む領域)が形成されている。このP型シリコン基板11
の上面には、N型エピタキシャル層13が形成されてい
る。N型エピタキシャル層13の上層の一部分には、P
型ベース14,15が形成されている。各P型ベース1
4,15の側周には連続的に素子分離領域16,17
(図1では斜線で示す領域)が形成されている。さらに
各P型ベース14,15のそれぞれの上層の一部分に
は、N+ 型エミッタ18,19が設けられている。また
上記素子分離領域16,17の外側方を囲む状態にし
て、上記N型エピタキシャル層13には、上記N+ 型埋
め込み拡散層12に接続するN+ 型プラグイン20が形
成されている。上記N+ 型プラグイン20は、N型エピ
タキシャル層13とN+ 型埋め込み拡散層12とともに
コレクタになる。さらに上記N+ 型プラグイン20の外
側方を囲む状態に素子分離領域21(図1では斜線で示
す領域)が設けられている。上記の如くに、縦型NPN
バイポーラトランジスタ1は構成されている。
【0015】次に上記構成の縦型NPNバイポーラトラ
ンジスタ1の電流経路を上記図2の(1)により説明す
る。上記縦型バイポーラトランジスタ1では、個々のN
+ 型エミッタ18,19に対して、コレクタになるN+
型プラグイン20が当該N+ 型エミッタ18,19の側
周側を連続的に囲む状態に設けられていることにより、
その電流経路は、矢印アで示すように、N+ 型エミッタ
18,19よりその下方を通ってN+ 型埋め込み拡散層
12に入り、さらにN+ 型プラグイン20へ流れる経路
をたどる。このように各N+ 型エミッタ18,19は単
一のエミッタを設けたバイポーラトランジスタと同様に
作用する。このため、N+ 型エミッタ18,19の個数
分だけ正確な電流比が得られる。したがって、コレクタ
のシリーズ抵抗が低減されることと併せて、低電圧回路
または大電流駆動回路に適用し易くなる。
【0016】次に第2の実施例として、横型バイポーラ
トランジスタを図3のレイアウト図および図4の概略構
成断面図により説明する。なお図4の(1)では図3中
のC−C線断面を示し、図4の(2)では図3中のD−
D線断面を示す。図に示すように、P型シリコン基板3
1の上層にはN+ 型埋め込み拡散層32(図1では破線
で囲む領域)が形成されている。このP型シリコン基板
31の上面には、N型エピタキシャル層33が形成され
ている。N型エピタキシャル層33の上層の一部分に
は、P型エミッタ34,35が形成されている。このP
型エミッタ34,35の外側方には、当該N型エピタキ
シャル層33を介して上記P型エミッタ34,35を連
続的に囲む状態にP型コレクタ36,37が形成されて
いる。さらに各P型コレクタ36,37の外側周側に
は、連続的に当該P型コレクタ36,37を囲む状態に
素子分離領域38,39が形成されている。また各素子
分離領域38,39の外側周側には、上記N+型埋め込
み拡散層32に接続するもので各素子分離領域38,3
9を連続的に囲むN+ 型プラグイン40が形成されてい
る。上記N+ 型プラグイン40は、N型エピタキシャル
層33とN+ 型埋め込み拡散層32とともにベースにな
る。上記の如くに、横型PNPバイポーラトランジスタ
2は構成されている。
【0017】次に上記構成の横型PNPバイポーラトラ
ンジスタ2では、ベースとなるN+型プラグイン40を
上記の如くに形成したので、ベース電流の流れが均一に
なる。それによって、交流特性の改善やノイズの低減が
図れる。またベース電流の流れが単一のエミッタを設け
たバイポーラトランジスタと同様に作用するので、P型
エミッタ34,35の個数分だけ正確な電流比が得られ
る。
【0018】上記各第1,第2の実施例の説明では、2
個のエミッタを設けた場合を説明したが、さらに多くの
エミッタを設けた場合も、上記説明したと同様の構成を
とることにより、エミッタの個数分だけの正確な電流比
が得られる。
【0019】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1の発明
によれば、個々のエミッタに対して、コレクタが当該エ
ミッタの側周側を連続的に囲む状態に設けられているの
で、各エミッタは単一のエミッタを設けた縦型バイポー
ラトランジスタと同様に作用する。このため、エミッタ
の個数分だけ正確な電流比を得ることができる。したが
って、コレクタのシリーズ抵抗が低減できることと併せ
て、低電圧回路または大電流駆動回路に適用することが
可能になる。
【0020】また請求項2の発明によれば、個々のエミ
ッタに対して、ベースが当該エミッタの側周側を連続的
に囲む状態に設けられているので、ベース電流の流れが
単一のエミッタを設けた横型バイポーラトランジスタと
同様に作用する。このため、エミッタの個数分だけ正確
な電流比を得ることができ、上記縦型バイポーラトラン
ジスタと同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例のレイアウト図である。
【図2】第1の実施例の概略構成断面図である。
【図3】第2の実施例のレイアウト図である。
【図4】第2の実施例の概略構成断面図である。
【図5】従来例の縦型NPNバイポーラトランジスタの
レイアウト図である。
【図6】従来例の縦型NPNバイポーラトランジスタの
概略構成断面図である。
【図7】従来例の横型PNPバイポーラトランジスタの
レイアウト図である。
【図8】従来例の横型PNPバイポーラトランジスタの
概略構成断面図である。
【符号の説明】
1 縦型バイポーラトランジスタ 2 横型バイポーラトランジスタ 14 P型ベース 15 P型ベース 18 N+ 型エミッタ 19 N+ 型エミッタ 20 N+ 型プラグイン 33 N型エピタキシャル層 34 P型エミッタ 35 P型エミッタ 36 P型コレクタ 37 P型コレクタ 40 N+ 型プラグイン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のエミッタを有する縦型バイポーラ
    トランジスタにおいて、 前記各エミッタのそれぞれに対してベースを設けるとと
    もに、前記各ベースの側周側を連続的に囲む状態に前記
    エミッタの導電型と同一のと導電型の高濃度拡散層より
    なるコレクタ設けたことを特徴とする縦型バイポーラト
    ランジスタ。
  2. 【請求項2】 複数のエミッタを有する横型バイポーラ
    トランジスタにおいて、 前記各エミッタのそれぞれに対して当該各エミッタの側
    周を囲む状態にコレクタを設けるとともに、前記各コレ
    クタの側周を連続的に囲む状態に前記エミッタとは極性
    の異なる高濃度拡散層よりなるベースを設けたことを特
    徴とする横型バイポーラトランジスタ。
JP5027274A 1993-01-22 1993-01-22 縦型バイポーラトランジスタおよび横型バイポーラトランジスタ Pending JPH06224214A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6423603B2 (en) 1998-11-06 2002-07-23 International Business Machines Corporation Method of forming a microwave array transistor for low-noise and high-power applications
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