JPS58186965A - トランジスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分針及び従来技術の説明 本発明は特に高周波用、高速スイッチング用もしくはオ
プトエレクトロニクス用のホットエレクトロントランジ
スタ及びホットホールトランジスタに関するものである
が、これらに限定されるものではない。藺るトランジス
タは個別デバイスに形成することができると共に、もつ
と複雑な構造、例えばモノリレツク集積回路に集積する
ことができる。

英国特許出願公開第（ＧＢ−人）　２０５６１６６号に
は、表面に隣接するシリコン表面領域と、その表ｒＭ領
域のＦ−を少くとも部分的に延在するベース領域と、該
ベース領域の下側な少くとも部分的に延在するコレクタ
領域と、前記ベース領域と前記表面領域の少くとも一部
分との間にエミッターペース障壁を形成する障壁形成部
及び前記ベース領域とコレクタ領域との聞にベース−コ
レクタ障壁を形成する障壁形成部を含む半導体本体を具
え、エミッターペース障壁からベース領域を通る電流の
流れが一導電型のホット電荷キャリアにより生ずるよう
にしたホットホールトランジスタ及びホットエレクトロ
ントランジスタが開示されている。

斯るトランジスタは多数キャリア（ユニポーラ）装置で
あって、高速ｉで又は高周波数で動作することができる
。前記表面領域は一導電型としてトランジスタのエミッ
タの一部とすることができ、或は反対導電型の低ドープ
領域としてエミッターペース障壁の一部とすることがで
きる。

上記英国特許出願公開に開示されているトランジスタの
一例においては、半導体本体（砒化ガリウム）の一部を
エツチングしてトランジスタの種々の領域の対応する部
分をそれらの厚さ全体に亘つ【除去してエミッターペー
ス障壁及びベース−コレクタ障壁を半導体本体の側面で
終端させて互に絶縁すると共に、トランジスタの各領域
を表面で露出させてそれぞれの電極層を接触させている
。

しかし、斯るエツチングは、特に集積回路に対しては不
活性化された略々平坦な表面が一般に望まれるのに対し
、不活性化されてない非平坦のメサ型半導体表面を生ず
る。

前記英国特許出願公開並びに米国特許第４１４９１７４
号明細書に開示されているトランジスタの殆んどはトラ
ンジスタの個々の半導体領域の横方向部分を上側半導体
表面まで横方向から取り囲むように延長させている。時
にはこれら横方向部分を形成するために高濃度の追加の
表面隣接領域を設けている。半導体本体（シリコン）の
上側表面は略々平坦にされ、絶縁層で不活性化している
。これがため、これらのトランジスタにおいてはベース
−コレクタ障壁及びエミッターペース障壁をベース領域
内のホット電荷キャリア流の導電型と反対導電型の空乏
化されてない環状包囲領域にて終端させることが既知で
ある。との空乏化されてない反対導電型領域はトランジ
スタの個々の領域に電極接続部が設けられる上１１１１
１面に隣接するコレクタ、ベース及びエミッタ表面領域
を互に絶縁分離するｐｎ接合も提供する。本願人は、斯
るｐｎ接合分離はこれらの多数キャリアデバイスに僅か
な少数キャリア蓄積効果を生じると共に半導体本体の表
面にスペースのむだ使いを生ずることを確かめた。

本発明は半導体本体を具え、該半導体本体は本体表面に
隣接するシリコン表面領域と、該表面領域の下＠に少く
とも部分的に延在するベース領域と、該ベース領域の下
側に少くとも部分的に延在するコレクタ領域と、前記ベ
ース領域と前記表面領域の少くとも一部分との間にエイ
ツタ−ベース障壁を形成する障壁形成部及び前記ベース
領域と前記コレクタ領域との間にベース−コレクタ障壁
を形成する障壁形成部を含み、前記エミッターベース障
壁を横切りベース領域を経て流れる電流が一導電型のホ
ット電荷キャリアにより生ずるようにしたトランジスタ
において、前記ベース及びコレクタ領域の少くとも一つ
の領域を、前記半導体本体のＳ面から少くとも前記表１
領域の厚さを貫通して延在し前記ベース及びコレクタ領
域の一つの領域に電気的に接触する金属珪化物領域によ
り半導体本体表面まで延長させ、該金属珪化物領域が半
導体本体の隣接半導体部分と分離ショットキー障壁を形
成して前記ベース及びコレクタ領域の一つの＠謔を前記
隣接半導体部分から電気的に分離するよう圧したことを
特徴とする。

本発明は、ホットエレクトロン又はホットホールトラン
ジスタのトランジスタ領域をこのように金属珪化物領域
で絶縁分離すること（及び電極接続すること）は、実際
上シリコン本体部分の珪化布形成を形成すべきシリコン
の厚さがこれラトランジスタのエミッタ、ベース及びコ
レクタ領域に好適な浅い深さに相当するため容易に実施
し得るという事実、更にこのように形成された分離ショ
ットキー障壁は高品質のユニポーラダイオード特性を有
し少数電荷キャリアの蓄積効果が回避されると共に金属
珪化物領域は高５１ｆ半導体層又は珪化物層から成るの
が一般的であるベース及びコレクタ領域に良好なオーム
接触を形成し得るという事実を確かめ、貼る認識に基づ
いて為したものである。更に、このような金属珪化樽接
繞領域は高−産学導体領域より低い固有抵抗を有し、低
１１＆で過渡ヒーティング技術によりａｎすることがで
き、本体内の例えば予め形成されている障壁領域のよう
な予めドープされた領域のドーピングプロフィールに悪
影響を与えないようｋすることができる。

前記金属珪化物領域と分離ショットキー障壁を形成する
隣接半導体部分は前記表面領域の一部分又はベース領域
の下１１にあってコレクタ領域又はベース−コレクタ障
壁に属する部分、又はコレクタ領域の上側の基板部分と
することができる。多くの場合は前記表面領域の一部分
と分離シ１ットキー障壁を形成してトランジスタのコレ
クタをベース及びエミッタから分離するのが好適である
。

本発明においては、ベース領域を半導体表面まで延長す
る前記金属珪化物領域により前記表面領域を第１部分と
＠３部分に分割し、第１部分はベース領域とエミッタ接
続部との間に位置させ、館２部分はコレクタ領域に＠接
して位置させると、特に良好に分離されたベース構造が
得られる。即ち、この場合にはこの金属珪化物領域がト
ランジスタの動作中分離ショットキー接合により第１及
び第２部分を分離するためである。この表面領域の第１
部分は一導電型のエミッタ部分とするのが好適であるが
、エミッターベース障壁の反対導電型部分（又は真性部
分）Ｋすることもできる。このようにベース領域に接触
すると共に表面領域を分割する金属珪化物領域は表面領
域の第１部分を細面から完全に囲むようＫするのが好適
である。

少くともエミッターベース障壁は少くとも一側を前記金
属珪化物領域で終端させるのが好適である。

本発明によれば、斯る金属珪化物領域によりベース領域
を本体表面にあるベース電極層に接続することができる
。しかし、トランジスタが例えばフォトトランジスタの
ようにベース電極層を有しないときでも本発明では分離
のためＫこのようなベース領域に接触する金属珪化物領
域を設けることができる。

ベース領域は金属珪化物領域と分離ショットキー障壁を
形成する表面領域の半導体部分より少くとも１０１１倍
高いａｆを有する少くとも一つの一導電型高ドープ半導
体部分で構成することができる。この場合、ペース領域
は少くとも１ｏｆｉＯ不純物原子／ｃｍｓの導電−決定
ドーピング製置を有する単一の高ドープ半導体領域とす
ることができ、エミッターペース及びベース−コレクタ
障壁は前記英国特許出願公開に記載されているように半
導体障壁領域で形成することができる。しかし、他のタ
イプのベース領域及び障壁領域も可能である。

これがため、例えばベース領域自体を一導電■のエミッ
タ領域部分とエミツターペースシ冒ットキー障壁を形成
すると共に同様に一導電一のコレクタ領域部分とベース
ーコレクタシ曹ットキー障壁を形成する金属珪化物層と
することもできる。

本発明によれば、金属珪化物領域によりコレクタ領域を
、トランジスタのエミッタ電極と同一の本体表面にある
コレクタ電極に接続することができる。この場合、コレ
クタ領域にはこの金属珪化物領域と接触する高導電性半
導体層（−導電蓋の高ドープ半導体層又は珪化物層）と
、ベース−コレクタ障壁の阻止特性を維持するためにこ
の高導電性半導体層をベース−コレクタ障壁から分離す
るコレクタ領域の低導電性の低ドープ半導体部分を設け
るのが好適である。このコレクタ領域の低ドープ部分は
ベース領域とコレクタ接続用の金属珪化物領域との間の
表面領域部分まで延長することができる。この場合には
表面領域のこの部分を前述したようにベース領域を表面
まで延長する金属珪化物領域によって、又は表面領域が
反対導電型の場合にはｐｎ＊合によってエミッタ部分か
ら分離することができる。

実施例の説明 以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

第１〜５図は線図であって一定のスケールで表わしてな
い。これら図の各部の相対的寸法及び寸法比は図を明瞭
とするために拡大したり縮小して示してあり、特に第２
．第４及び第５図の断面図のいくつかの部分の厚さは適
宜拡大、縮小して示しである。また、各実施例の対応す
る部分は同一の符号で示しである。受圧、図を明瞭とす
るために第２．４及び６図の断面図では半導体領域にハ
ツチをつけず、金属珪化物領域にハツチをつけると共Ｋ
［１及び第８図の平面図でも金属珪化物領域にハツチを
つけである。

第１及び第２図に示すホラ墜エレクトロントランジスタ
は半導体本体１０を具え、該本体は表面に隣接するシリ
コン表面領域１．１と、この表面領域１．２の下側に少
くとも一部分が位置するシリコンベース領域８と、この
ベース領域の下側に少（とも一部分が位置するシリコン
コレクタ領域番。

５と、ベース領域８と表７面領域１．１のエイツタ部分
１との間にエミッターペース障壁１８を形成すると共に
ベース領域８とコレクタ領域４．ＪＳとの間にベース−
コレクタ障壁ａ４を形成する障壁形成領域を含む。エミ
ッターベース障壁１ａからベース領域δを通る電流の流
れは一導電型のホット電荷キャリア（第８図に示す各部
の導電−の場合は電子）忙よる。

エミッターベース及びベース−コレクタ障壁１８及び８
４を間に有するシリコン領域ｌ、ｓ及び４．５を具える
第３図の基本的なトランジスタ構造は前記英国特許出願
公開＠（ＧＢ−ム）８０５６１６６号に開示されている
ホットエレクトロントランジスタに類似のモノリシック
デバイス構造である。従って、ベース領域８とコレクタ
領域部分５は一導電型の高ドープ半導体領域であり、−
＆面領域１．２及びコレクタ領域４は一導電型の低ドー
プ半導体領域であり、エミッターベース及びベース−コ
レクタ障壁１８及びａ４は反対導電型の高ドーピング１
ｌ１１＆を有する空乏化された半導体領域で形成される
。高ドープコレクタ領域部分６はベース−コレクタ障壁
領域８４から低ドープコレクタ領域部分４により分離さ
れる。

ベース領域８は極めて高ドープのｎ型半導体領域であり
、例えば約１５〜２０　ｎｍの厚さとすることができる
。このベース領域δは１ｏ１０ドナー原子７　ｃｌ１８
のドーピング濃ｉを有し、代表例では１０１１〜１０１
５砒素イオン／１１のドーズ當のイオン注入で形成する
ことができる。ベース−コレクタ障壁は、高いアクセプ
タドーピングＩ！１ｌｌｆを有するが零バイアス時でも
自由電荷キャリアが殆んど存在しないよう空乏化される
薄い半導体領域δ４で形成する。この障壁領域ａ４は零
バイアス時にペース領域８１１Ｃより形成される９乏層
とコレクタ領域部分ｉにより形成される空乏層により空
乏化される。このｌ＊Ｉｉ領域８４の代表的な厚さは約
１５〜２０ｎｍである。この障壜領域８４のアクセプタ
ドーピングａｌｆの大きさによりペース領域８からコレ
クタ傾城４．５への電子の流れに対する電位障壁の高さ
が決まる。代表例ではペース−コレクタ障壁類１１８４
ハＩ　Ｘ　１０”　〜１　ｘ　１　ｇ１４ホウ素又はイ
ンジウムイオン／１１のドーズ量のイオン注入により形
成される。

エミッターペース障壁は、零バイアス時にペース領域８
及びエミッタ領域部分１により形成される空乏層によっ
てその厚さの少くとも一部が空乏化されないような高い
アクセプタドーピング濃ばを有する薄い半導体ＩＪｉ域
１８で形成する。この場合、トランジスタのペース及び
エイツタ関ニバイアス電圧を印加することが、（例えば
パンチスルー、アバランシ又はツェナー降服により）ペ
ース−コレクタ障壁より高いエネルギーでペース領域８
に注入されるホットキャリアの供給状態を設定するのに
必Ｗ！トなる。このようにすると、前記英国％許出願公
開に記載されているように、ペース−コレクタ障壁の収
集効率が零バイアスで既に空乏化すれているエミッター
ペース障壁領域１８を有する類似のトランジスタと比較
して増大する。

代表例ではエミッターベース障壁領域は約１０〜１５　
ｎｍの厚さとし、少くともｌＯホウ素又はインジウムイ
オン／１３のドーズ量のイオン注入で形成することがで
きる。

第１及び２図に示す特定の例では、障壁領域１ｇ及びａ
４を有する基本トランジスタ構造ｌ。

８．４．５は集積回路の一部として半導体本体ｌＯの電
気的に絶縁分離されたアイランド内に形成される。他の
回路素子、例えば類似のトランジスタは本体ｌＯの他の
アイランド内に存在する。

これがため、本体ｌＯは各トランジスタアイランドのｎ
Ｗコレクタ領域部分６の下部と分離用ｐｎ接合を形成す
る高固有抵抗の反対導電型基板６を具える。低ドープｎ
ｍ領域１．１及び番は、基壕６の表面を局部的にドーピ
ングしてコレクタ領域部分６を埋込Ａ域とし【形成した
後に基板６上に既知の方法で成長させた高固有抵抗のシ
リコン層として設けることができる。これらのシリコン
層１．２及び番は１０　　［子／ａｌＩ８ノドーピング
濃度を有するものとし、シリコン層１．ｚは例えば０．
１＃ｍの厚さとし、シリコン層４は例えば０４６μｍの
庫さとすることができる。

ｍｌ及び２図に示す例では、トランジスタアイランドは
埋設絶縁層７で周囲から絶縁され、この絶縁層７は既知
のように高固有抵抗シリコン層ｌ。

８．４をＭ部的にエツチングすると共に酸化して形成し
た基板６まで遣する二酸化シリコンで形成することがで
きる。堰設絶緻層テの開口の縁を第１図に太い輪郭線で
示す。第２図に示すように、高固有抵抗基板６には場込
絶嶽層）の下部にチャンネルストッパとして作用する高
＃Ｉ縦のＰｇ環状領域８も存在する。基板６、チャンネ
ルストッパ領域８及び高ａｌｌｌｆ壜込領域器の導電製
決定不純物の１硬はそれぞれ例えば５　ｘ　１０１４１
−ｍ　、　１ｏ　１・１−８及び５　Ｘ　Ｉ　Ｑ”Ｃｌ
１＝にすることができる。

エミッタ、ペース及びコレクタ電極用の接点窓を除い−
ごトランジスタの上ｍ表面は絶縁層９で不活性化し、こ
の絶縁層は例えば０．２μｍ厚の二酸化シリコンとする
ことができる。

本発明においては、ｎ型ペース及びコレクタ領域４．５
を、トランジスタアイランドの上＠表面から表ｔｉｉｆ
ｌ域１．２を貫通し後述するように隣接半導体部分と分
離ショットキー障壁を形成する各別の金属珪化物領域惟
域２ａ及び２５によりトランジスタアイランドの上１１
１１ｆ１表面まで延長する。

ペース金属珪化物領域８８はエミッターペース障壁領域
１８を貫通し、ペース領域８に電気的に接触すると共に
ペース−コレクタ障１領域８４もｖＩｉ通する。この金
Ｓ珪化物領域２ａは表面領域１゜２をエミッタ電極接続
部８１を有するエミッタ部分ｌと、コレクタ接続領域Ｈ
５に＠接する部分２とに分割する。金属珪化物領域２ａ
は低ドープｎａ！！表面領域１，２の画部分１及び２と
７ヨツトキー障壁を形成する。

トランジスタの常規動作においてコレクタ領域４．５が
ペース領域８に対し正にバイアスされると、領域Ｂ８が
部分８と形成するショットキー障壁が逆バイアスされて
本発明によればこのペース金属珪化物領域２８がｎａ１
ｍ分３から絶縁分離され、ｎ型部分２が事実上トランジ
スタのコレクタの一部となる。更に％第１図に示すよう
に１ベース接続領域２Ｂはエイツタ部分ｌ、障壁領域１
８、ペース領域８及び障壁領域８４から成る層構造を完
全に囲む環状構造にする結果、エミッターベース障壁領
ｔｉｌｉｌｓ及びペース−コレクタ障壁領域８４が全周
で金属珪化物領域ｚ８にて完全に終端される。

第２図に示す実施例では金属珪化物領域ｓ８がペース領
域８及びペース−コレクタ障壁領域８４を貫通するため
、この領域ｌｉはコレクタ領域６の低ドープ部分４とも
分離ショットキー障壁を形成する。金属珪化物領域２５
は領域ｚ８よりも深く本体１０内に侵入させ、高ドープ
コレクタ領域部分６内に侵入させてトランジスタのコレ
クタ接続領域を形成する。第２ｔｇＪに示すトランジス
タ構造では、この珪化物領域２５をコレクタ領域部分５
をｗｉ通させてＰ型基板の隣接下＠部分とも分離ショッ
トキーＶａ、壷を形成するようにしである。

浅いペース金属珪化物接続領域２８と深いコレクタ金属
珪化物接続領域２５は種々の金属珪化物材料で形成する
ことができる。使用し得る材料としては例えば珪化プラ
チナ、珪化ニッケル、珪化パラジウムがあり、これらは
低ｍｌｆで形成することができる。しかし、（パルス状
電子又はレーザビームアニーリングのような）局部的過
渡ヒーティング技術を用いて基本的トランジスタドープ
層構造１．１ａ、８４及び４内への不純物拡散を最低に
するときは高ｍｆで形成される珪化物を用いることがで
きる。

金属層の形角のペース及びコレクタ電極トラックａａ／
ｉ（びａ５を埋設絶縁層７上を横切ってそれぞれ金属珪
化物領域ｚ８及び２５まで延在させ、これら領域２ａ及
び２６によりこれら金属トラック８８及び８器をペース
領域８及びコレクタ領域４．６にそれぞれ接続する。こ
れらトラックＳ畠及び８ｂは、絶縁層パターン１．９の
ペース及びコレクタ接点窓内の本体１０のシリコンｌＯ
と反応させて珪化物領域３８及び怠６を形成するのに使
用する金属と同一の金属で形成することがで赦る。しか
し、必要に応じトラック８８及び８５は後から堆積する
他の金属で形成することもできる。

エミッタ電極接続トラック８１は絶縁層パターンテ、９
上を延在して表面領域１．１の低ドープｎ型部分１のエ
ミッタ接点窓内の部分に壷触させる。第１及び２図の例
ではペース金属珪化物１１ｍ領域２δがこの部分１を側
面から完全に囲むため、珪化物領域Ｂ８とエミッタ接続
トラック８１との間の交差部分に中間絶縁層を設ける。

この中間絶縁層はこの部分の珪化物領域ｓｓ上に絶縁材
料を堆積するか、或はこの部分の珪化物領域２易の表面
を酸化するととＫより形成することができる。

エミッタ電極８１をペース珪化物領域３８からエミッタ
部分１を横切って分離するために、工ｉツタ電極層８１
はこの低ドープｎ型部分ｌとショットキー障壁を形成す
るようにして動作中この部分ｌがこの逆バイアスエミッ
タショットキー障壁部に１崎成され電極層８１からエミ
ッターペース障壁領域１８まで部分１を横切って拡がる
苧乏層により９乏化されるようにする。更に、エミッタ
電極８１の接点傾城の縁から周囲の珪化物領域ｚ８への
鑞子陣を阻止するためには、このエミッタショットキー
ｔｍ壁を珪化物領域２８から遠い所よりも近い所で実効
的に高くするのが好適である。これは、第１及び２図に
示すようにエミッタ接点領域において電極８１と低ドー
プｎ型領域部分１との間に接点＠嘘の縁から離して高ド
ナードープの極めて浅い表面層１１を設けてショットキ
ー障壁の高さを局部的に低減するととＫより達成するこ
とができる。第１及び第２図の代表的な例では、電４１
＠＄８１はニッケルとすることができ、＃ｌｌはＩＱ”
ｆｌ”のドーズ幸の砒素イオンを５にθＶでイオン圧入
することにより形成することができる。

＠８及び４図は本発明ホットエレクトロントランジスタ
の他の例に関するもので、第１及び３図のトランジスタ
構造のいくつかの蜜更部を示す。

第８及び４図のトランジスタにおいても低ドープｎｍ表
面領域１．１をベース領域８を延長する金属珪化物領域
ｇ８により別個の部分ｌ及び３に分割するが、本例では
領域２８をトランジスタ領域構造１．１８．８及び８４
を片側のみで限界するストリップ状にする。領域構造１
．１ａ、ａ及び８４の他側は埋設絶縁層フで限界して極
めてコンパクトな構造を得る。同様に、コレクタ珪化物
接続領域２５も第１及び２図のようにコレクタ領域部分
４．５．２の８側圧沿って延在させる代りにｍ−のみで
これら領域４．６．１１と接触させる。

′ａ８図に示すように、エミッタ電極トラック１１は金
属珪化物領域２８とクロスオーバさせる必要がなく、こ
れによりＪＩ１１１１１７Ｋが簡卑になる。

更に、本例では第４図に示すように、コレクタ領域１．
５の高導電性部分６を半導体領域の代りに金属珪化物層
とし、その上に半導体領域部発鳴。

ｌ＆び２を構成する低ドープシリコン層を堆積する。こ
の金属珪化物埋込コレクタ層５は基板６と分離ショット
キー接合を形成する。斯る珪化物埋込コレクタ１−５は
第１及び第２図のトランジスタにも使用することができ
、半導体部分５よりも著しく低抵抗値にすることができ
る。また、このように基板分子１４　ｐｎ接合をショッ
トキー障壁と置き換えることによりトランジスタ構造か
ら少数午ヤリア源を−に除去することができる。しかし
、ショットキー接合を用いて基板分離を与える代りに１
金ｒＡｔ−を化物コレクタ領域部分５及び埋設絶縁層７
と隣接する基板の少くとも上１１１表面部を絶縁材料（
例えば二實化シリコン）とすることもできる。

本発明においては史に多くの他の変更が可能である。例
えば、領域２８及び２５としてＰ型シリコンに対し高い
障壁高さのショットキー障壁を形成する金属珪化物を選
択することにより第１及び２図に示す例及び第８及び４
図に示す例の分割された表１［ｌ領域１．８を低ドープ
Ｐ型シリコンとして、動作状ＰＰヤにおいてこのＰ型領
域ｌがエミッターペース障壁ｃ高アクセプタドーピング
−縦を有する領域１δも含む）の完全に空乏化される部
分となるようＫすることができる。この場合、ニオツタ
電極８１は低ドープＰ型領域ｌとオーム接点かショット
キー障壁の何れかを形成することができる。また、この
場合には金属珪化物ベース接続領域２８は高ドープベー
ス領域８内で終端させて領域２８がベース−コレクタ障
壁領域８４を横切って低ドープｎ型コレクタ領域番と接
触しないようにする必要がある。

第５同はＰ型表面領域１２を有するホットエレクトロン
トランジスタの他の質形例を示し、本例では表面領域１
２は（第１及び８図と第８及び４図の例の表面領域１．
２と異なり）金属珪化物ベース接続領域２８によりＢつ
の部分ｌ及び２に分割されない。第５図のトランジスタ
では金属珪化物ベース接続領域ｊＩ８はトランジスタア
イランドの少（とも−側で高ドープｎ型ベース領域８と
接触し、金属珪化物コレクタ接続領域２６はトランジス
タアイランドの少くとも反対側で高ドープｎ型コレクタ
領域部分器と接触する。更に、ベース領域δはコレクタ
接続領域ｚｌＳと対向する側において、低ドープｎｆｉ
コレクタ領域部分会からベース−コレクタ障壁領域８４
の一部分で横方向に離間すると共に１エミツターペース
障壁領域ｌＪ！はベース−コレクタ障壁領域８４のこの
部分からベース領域８の一部分で横方向に離間する。従
って、低ドープコレクタ領域部発番はペース領域８と金
属珪化物コレクタ接続領域８ｂとの間のこの区域におい
てＰ型表面領域１２とｐｎ接合を形成すると共に金属珪
化物領域Ｉ８５はＰ型表面領域１２とショットキー障壁
を形成するため、トランジスタのエミッタ８１がコレク
タ領域４．５及びその接続領域２５．８５から絶縁分離
される。

第１及び２図と第８及び４図と第５図の賽施例ではベー
ス電極層δ８が設けられているため、金属珪化物領域２
８は接続機能と分離機能を成す。

斯るトランジスタは高周波数用又は高速スイッチング用
に嬌適である。しかし、斯る金属珪化物領域２８は本発
明によるフォトトランジスタにも組み込むことができる
。フォトトランジスタの場合Ｋ　ｉ！　一般にペース電
極層８Ｉがないため１領域・ｓ８はベース領域δを本体
１Ｇ＃）１１面まで延長して分離する機能を行なうだけ
である。ＩＥに、図示の例ではトランジスタは集積ａ路
の一回路素子であるが、本発明トランジスタは個別デバ
イスにすることもできる。個別ホットエレクトロントラ
ンジスタの場合には基板６全体をｎ導電鰻とし【これで
高ドープコレクタ領域部分（ｓ）を形成し、その上に低
ドープ領域部分会を構成するｎ１１７９３７層を胤積し
、コレクタ電極を（本体１０の上側表面の代りＫ）この
コレクタ基板の背−全体に設けることができる。

集積回路の場合には各別のトランジスタアイランド間の
横方向分離は埋設絶縁層νの代りにコレクタ金属珪化物
領域ＩＳで与えることができる。

この場合には各別の環状金属珪化物領域ｇｓで各アイラ
ンドの全ｇＩ４面を限界すると共に各アイランドの環状
金属珪化物領域ＳＳは隣りのアイランドの金属珪化物領
域２５から中間シリコン領域で分ｓ６は更にこのアイラ
ンドのベース領域８及び関連する珪化物領域Ｓａから離
間させる必要がある。

図示のトランジスタは単一のエミッタと一つのエミッタ
ーベース障壁領域を有するものである。

しかし、本発明トランジスタはベース領域δに対し各々
エイツタ−ペース瞳曖領域を有する複数個の並置エミッ
タを設けることもできる。この場合１ベース領域８と接
触する金属珪化物領域８８４を並置エミッタ藺に延在さ
せることができる。斯るマルチエミッタトランジスタは
例えば高電力用として又は論理回路の高速スイッチング
トランジスタとして設計することができる。本発明のト
ランジスタ構造は他の半導体領域と一緒に集積すると共
に適当な電極接続導体を設けて一層複雑なデバイスを形
成することができる。

以上ａ明したトランジスタはホットエレクトロントラン
ジスタである。しかし、本発明に従ってホットホールト
ランジスタを構成することもできること勿論であり、こ
の場合にはペース及びコレクタ領域Ｂ、４．６をＰＩと
し、障壁領域１８及び８４にドナー不純物をドープする
。更に１本発明によるホットエレクトロン及びホットホ
ールトランジスタは前記英国特許出願公開Ｋｖ３＠され
ているタイプの障壁傾城を具える必１がない。

これがため、エミッターペース及び／又はペース−コレ
クタ障壁領域は、例えばｒ　ｌ１ｅｃｔｒｏｎｉｃＬ＠
ｔｔｓｒａ　Ｊ　’Ｖｏ１．１６　、　Ｐ、　８Ｊｌマ
ｆｆ、（１９＠ＯＡＫ発表されているＲ、　Ｊ、　Ｍａ
ｌｉｋ等の論文″Ｐｌａｎａｒ　−００１）＠（ｌ　Ｂ
ａｒｒｉ＊ｒａ　ｉｎ　Ｇａムｓ　ｂｙ　Ｍｏ１ｅｃｕ
ｌａｒ　ＢｅａｍＥｐｉｔａｘｙ″に記載されているよ
うに多層タイプにすることができる。斯る多層障壁領域
は１個の真性半導体領域（これらも障壁の一部を構成す
る）間に挾まれた完全に空乏化された高ドープ領域を具
える。本発明のシリコントランジスタ構造Ｋｌｌ造する
ときは、領域部発番をもつズペースーツレクタ障壁領域
のコレクタ側の真性領域を形成し、領域部分１をもつ【
エミッターベース障壁領域のエミッタ側の真性領域を形
成することができる。

この場合には高ドープエミッタ領域を真性領域部分ｌ内
Ｋｅｔけ、これにエミッタ電極接続導体を接触させる。

ホットエレクト°ロンデバイスの場合には高ドープ障壁
領域はｐｍとし、領域１８．８４に匹適させることがで
きる。しかし、ペース領域δト、エミッターペース及び
ベース−コレクタ障壁の断る高ドープ領域との関には追
加の真性領域を設ける。

第４図は金属珪化物コレクタ領域部分６を有する本発明
のトランジスタを示すが、本発明のトランジスタはベー
ス領域Ｓを金属珪化物領域とすることもできる。この場
合にはエミッターペース及びコレクターベース障壁は金
属珪、化物ペース領域Ｓがｎ型エミッタ及びコレクタシ
リコン領域部分ｌ及び番と直接形成するシ冒ットキー障
壁とするこ゛とができる。この場合金属珪化物ペース領
域δは本発明に従って前述したと同様にして金属珪化物
領域ｓ８で上側ｌＮ面まで延在させることができる。Ｊ
９Ｔるトランジスタは４１に簡単な構造であるが、ベー
ス領域８内に注入され、コレクタ領域番、ｓへと流れる
ホットエレクトロンがエミツターペ−ス及びペース−コ
レクタ障壁における異なる材料間の界面を横断しなけれ
ばならない。その結果ホットエレクトロンの量子力学的
反射が生じ、エイツタ及びコレクタ効率が低下すると共
にキャリア移送効率が低下し、そのためこの構造はｌｌ
ｌ１及び２図、第８及び４図及び第墨ｍＫ示す完全？Ｉ
ｃＩｃジノリシックミツターペースーコレタタ構造より
も一般に劣る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ホットエレクトロントランジスタの一例
の平面図、 第８図は第１図の１−１纏上の新面図、第８図は本発明
ホットエレタトｍｙ）ランジスタの他の例の平面図、 第４図は第８図のｆｆ−ｍＶ纏上の断面図、第６図は本
発明ホットエレタトロントランジスタの更に他の例の平
面図である。 １Ｇ・・・半導体本体　　　　Ｌ、Ｓ・・・シリコンミ
ｍ領域８・・・ペース領域　　　　４．１・・・コレク
タ領域６・・・基板　　　　　　　、マ・・・環設二酸
化珪素層８・・・チャンネルストッパ領域 ９・・・二酸化珪素層　　　１１・・・高ドープ表面層
１８・・・エミッターペース障壁領域 ８４・・・ペース−コレクタ障壁領域 ｗｓ　、　ｍｓ・・・金属珪化物領域 δ１　、８８　、８６・・・電極接続トラック。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　半導体本体を具え、該半導体本体は本体表面に隣接
   するシリコン表面領域と、該表面領域の下側に少くとも
   部分的に延在するペース領域と、該ベース領域の下側に
   少くとも部分的に延在するコレクタ領域と、前記ベース
   領域と前記表面領域の少くとも一部分との間にエミッタ
   ーペース障壁を形成する障壁形成部及び前記ベース領域
   と前記コレクタ領域との関にベーメーコレクタ障壁を形
   成する障壁形成部を含み、前記エイツタ−ペース障壁を
   横′　切りベース領域を経て流れる電流が一導電一のホ
   ット電荷キャリアにより生ずるようｋしたトランジスタ
   において、−配ベーメ及びコレクタ領域の少くとも一つ
   の領域を、前記半導体表面から少くとも前記表面領域を
   貫通して延在し前記ペース及びコレクタ領域の少くとも
   一つの領域に電気的に接触する金属珪化物領域により前
   記半導体本体表面まで延長し、該金属珪化物領域が半導
   体本体の隣接半導体部分と分離ショットキー障壁を形成
   して前記ペース及びコレクタ領域の少くとも一つの領域
   を前記隣接半導体部分から電気的に分離するよう構成し
   たことを特徴とするトランジスタ。 〜÷鉄シ ｉ　特許請求の範囲第１項紀　　　　て、前記金属珪化
   物領域と相まって分離ショットキー障壁を形成する前記
   隣接半導体部分は前記表面領域の一部分であることを特
   徴とするトランジスタ。 １１式す ！Ｌ　特Ｗ！ｆ＃ｌ］求の範囲第８項記　　　　　、前
   記金属珪化物領域は前記ベース領域を前記半導体本体表
   面まで延長すると共に前記表面領域を第１部分と第８部
   分に分割し、その第１部分はベース領域とエミッタ接続
   部との間に存在させると共に第３部分はコレクタ接続部
   に隣接して位１させ、前記分離ショットキー障壁により
   前記金属珪化物領域をトランジスタの動作中前記表面領
   域の第１及びＩ！Ｘｓ部分から電気的に分離するよ５Ｋ
   したことを特徴とエミッターペース障壁は前記ベース領
   域と前記表面領域の第１部分との間に存在し、少くとも
   一側において前記金属珪化物領域で終端いて、前記金Ｓ
   珪化物領域は前記表面領域の第１部公金体を横方向から
   庫り囲むよう設けいて、前記表面領域は一導電型であり
   、前記エミッタ接続部は前記表面傾城の第１部分とショ
   ットキー障壁を形成するエミッタ電極層エミッタ電極層
   と前記表面領域の第１１１分との間に形成されるショッ
   トキー障壁は前記金属珪化物領域に近いところの方がｖ
   Ｉ＠域から遠いところよりも高い実効障壁高さを有する
   ことを％徴とするトランジスタ。 ８　特許請求の範囲第１〜７項の何れかに記載のトラン
   ジスタにおいて、ペース電極層は半導体本体の表面に設
   け、紬記金鵬珪化物領域により曲紀ベース領域に接続し
   たことを特徴とするトランジスタ。 １　％許請求の範囲第１〜８項の何れかに記載のトラン
   ジスタにおいて、前記ベース領域は当該ベース領域を真
   通しＦ（ＩＩＩの低ドープ半導体部分と接触し【分離シ
   ョットキー障壁を形成するか゛コレクタ領域の高導電性
   部までは達しない金属珪化物領域により半導体表面まで
   延長させたことを特徴とするトランジスタ。 う階Ｃ伊 ｌａ　特許請求の範囲第９項　　　　いて、鋪紀ベース
   ーコレクタ障壁は前記下側低ドープ半導体部分と分離シ
   ョットキー障壁を形成する金属珪化物領域において少く
   とも一個が終端していることを特徴とするトランジスタ
   。 １１　４？許晴求の範囲ｆａ１〜１０項の何れかに記載
   のトランジスタにおいて、前記ベース領域は前記金属珪
   化物領域と相まつ【分離り曹ットキー障壁を形成する前
   記表面領域部分よりも少くとも１０８倍高くドープした
   一導電型の高ドープ半導体部分を少くとも具えること紀
   ペース領域は少くとも１０１０不純物原子／ｃＲ８の導
   電型決定ドーピング＃Ａｆを有する単一の高ドープ半導
   体領域から成ることを特徴とするトランジスタ。 ｌａ　特許請求の範囲第１−１１項の何れかに記載のト
   ランジスタにおいて、前記コレクター域は低導電性低ド
   ープ半導体部分と、該低導電性低ドープ半導体部分によ
   りベース−コレクタ障壁から離間された高導電性部分を
   具え、半導体本体表面に存在するコレクタ電極層は前記
   コレクタ領域の高導電性部分と接触する金属珪化物領域
   によりコレクタ領域に４１ｄしたことを特徴とするトラ
   ンジスタ。 １４　　特許請求の範囲第９〜１８項の何れかに記載の
   トランジスタにおいて、前記コレクタ領域の高導電性部
   分は金属珪化物層としたことを特徴とするトランジスタ
   。 １五　特許請求の範囲９〜１８項の何れかに記載のトラ
   ンジスタにおいて、前記コレクタ領域の誦導電性部分は
   一導電型の高ドープ半導体部分としたことを特徴とする
   トランジスタ。 ｌａ　　特許請求の範囲第１〜１５項の何れかに記載の
   トランジスタにおいて、前記エミッターベース障唾及び
   ペース−コレクタ障壁の少くとも一万は、前記−導電型
   と反対の導電型のドーピングｄ！Ａｌｔを有し前記金属
   珪化物領域において終端する半導体障壁領域を具え、該
   障＠ｉ領域は少（ともトランジスタの動作中前記反対導
   電型の電荷キャリアが存在しないよう９乏化されるよう
   にしたことを特徴とするトランジスタ。 １１、　　特許請求の範囲第１６項記載のトランジスタ
   において、前記エミッターペース障磯形成部は＃虻表面
   領域とベース領域との間にあって零バイアス時にエミッ
   ターベース障壁に存在する空乏層によりその厚さの少く
   とも一部分が空乏化されない障壁領域を具え、ベース−
   コレクタ障壁より高いエネルギーでベース領域に注入さ
   れる一導電型のホットキャリアの供給状轢を設定するＫ
   はベース−エミッタ間にバイアス電圧を印加する必暑が
   あるようにしたことを特徴とするトランジスタ。 ｌ＆　特許請求の範囲第１６項又は１７項記載のトラン
   ジスタにおいて、前記ベース−コレクタ障壁形成部は前
   記ベース領域とコレクタ領域との間にあって零バイアス
   時にベース領域及びコレクタ領域と相まつ″Ｃ形成され
   る空乏スタ。