JPS59121872A - 半導体装置 - 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】 ＋８＋　　発明の技術分野 本発明は半導体装置にかかり、特にショットキーダイオ
ードクランプトランジスタの構造に関する。

（′ｂ）従来技術と問題点 トランジスタをスイッチ素子として用いる論理回路構成
のＩＣ（集積回路）では、ＴＴＬ回路に代表されるよう
に一般にトランジスタを飽和状態で動作させる飽和形が
多く使用されている。しかし、飽和形論理回路はそのま
までは未飽和形より動作速度が遅いことが難点で、その
原因はトランジスタがＯＮ状態からＯＦＦ状態になる時
、コレクタ、ヘースに蓄積された多数の小数キャリアが
消滅するだめの時間がかかるからである。

従って、当初よりこの消滅時間を短縮するために種々の
方法、例えば金拡散などが行われてきた。

しかし、最近では殆どすべてがショットキーダイオード
をクランプしたトランジスタ構造となっており、それは
ダイオードクランプするとコレクタから小数キャリアが
注入されず、且つショク（・キーダイオードは多数キャ
リアによる伝導であるから高速動作するためである。し
かも、飽和形量路は未飽和形に比べて消ｇ電力が少なく
電圧余裕も小さくて済むから、上記のメリットが加わっ
てむしろ未飽上目形よりはるかに重用されている状況で
ある。

第１図はこのような従来のショットキーダイオードクラ
ンプトランジスタの一実施例の断面構造図を示す。図に
おいて、１はコレクタ領域、２はベース’ＡＭ域、３は
エミッタ領域、４はコレクタコンタクト領域、５はショ
ットキーダイオード、６はコレクタ電極、７はエミッタ
電極で、ショットキーダイオード電極８はベース領域３
と接続してベース電極を兼ねた共通電極で、且つショッ
トキーダイオード５はｎ型コレクタ領域と接して接触面
にバリヤ層を形成している。このショットキーダイオー
ド電極８は通常アルミニウムが多いが、その他の金属も
用いられる。

ところで、周知のようにＩＣは更に高速にするため益々
高集積化され、個々のトランジスタ素子は一層高密度化
されている。従って、上記ショットキーダイオードをク
ランプしたトランジスタ素子も例外でなく高密度化の方
向にあるが、素子を高密度化すればベース領域を薄くし
てその不純物濃度も低くすることになり、そうするとベ
ース抵抗が増加する。特に、ショットキーダイオードを
含むトランジスタはベース領域の面禎が広くなって通常
のトランジスタよりもその抵抗が増大する。

その増大したベース抵抗を低くする目的で、ショットキ
ーダイオード電極８窓よりベースと同し導電型のＰ型不
純物を注入してＰ型領域９を形成するとベース領域の抵
抗は低下するが、ベースコンタクト領域が拡がって高密
度化に反することになると共に、ＰＮ接合面積が増加し
て容量が増加するマイナス面がでる。このように、論理
回路ＩＣにおいてはまづ最初にショットキーダイオード
クランプトランジスタが高密度化の限界に達しており、
その他のトランジスタ素子はなお高密度化が可能でも上
記の素子は小型化が困難な状況である。

（Ｃ１発明の目的 本発明はこのような問題点を解決し、上記素子を更に小
型化して、しかも動作速度を損なわない構造にしたショ
ットキーダイオードクランプトランジスタ素子を提案す
るものである。

ｆｄｌ　　発明の構成 その目的は、トランジスタのベース電極とショットキー
ダイオード電極とを共通にしたショットキーダイオード
クランプトランジスタにおいて、該共通電極がベース領
域と該領域の側面で接した金属シリサイドによりなる半
導体装置によって達成される。

（ｅｌ　　発明の実施例 以下９図面を参照して実施例によって詳細に説明する。

第２図は本発明にかかるトランジスタの構造を示してお
り、図示のようにモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ２　
）層１０をコレクタ領域１内に形成して、この層はベー
ス領域１２の側面と垂直面で接続させており、このＭｏ
Ｓｉ２層１０がベース電極とショットキーダイオード電
極との共通電極で、この領域がショク１−キーダイオー
ド５である。このようにすれば、ベース領域は小さくな
って、ベース抵抗が減少できる。且つ、ショットキーダ
イオードのバリヤ層はコレクタ領域内部で形成され、モ
リブデンシリサイド層側面のバリヤ層も利用されてダイ
オードは小さくでき、従って素子の高密度化が可能にな
るものである。尚、１１は埋没層を示している。

次ぎに、その製造方法を第３図ないし第６図に示す工程
順断面図によって説明する。第３図は公知の製法によっ
て埋没層１１を設け、ｎ型エピクキシャル層１　（コレ
クタ領域となる）を被着し、コレクタコンタクト領域４
を形成し、更に硼素をイオン注入してベース領域１２を
形成した工程断面図である。

次いで、第４図に示すようにショットキーダイオード形
成領域（この領域は一部ベース領域を含んでいる）上の
二酸化シリコン股１３を除去し窓あけした後、膜厚１５
００人の金属モリブデン膜１４を被着して５００〜６ｏ
ｏ℃１数１０分間熱処理する。そうすると、直接シリコ
ン面に被着したショットキーダイオード形成領域では膜
厚３゜００人のモリブデンシリサイド’ＦｉｌＯが形成
されて、モリブデンシリサイド層側面とベース領域側面
とが垂直に接続する。

次いで、第５図に示すように二酸化シリコン膜１３上の
金属モリブデン１４を除去した後、砒素または燐を注入
し、１０００”Ｃ，１分間熱処理してエミッタ電極３を
形成する。

次いで第６図に示すように二酸化シリコン膜に電極芯を
窓あけして、第２図のようにベースおよびショットキー
ダイオード電極８．コレクタコンタクト電極６．エミッ
タ電極７を形成しで完成する。

上記はモリブデンシリサイドをショットキーダイオード
電極とする例であるが、タングステンシリサイド、タン
タルシリサイド、チタンシリサイド、パナジウムシサイ
ド、白金シリサイド、パラジウムシリサイドを形成して
も、同様の構造のショットキーダイオードかえられる。

但し、白金シリサイド、パラジウムシリサイドを形成す
る場合は、エミッタ領域形成後にシリサイドを形成する
工程に順序を変える必要がある。

（ｆｌ　　発明のすＪ果 以上の説明から明らかなように、本発明によればショッ
トキーダイオードクランプトランジスタを小型化できる
から論理回路構成ＩＣの集留度向上に著しく寄与するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のショットキーダイオードクランプトラン
ジスタの断面構造図、第２図は本発明にかかるショット
キーダイオードクランプトランジスタの断面構造図、第
３図なし）シ第６図ｔよその製造工程順断面図である。 図中、１はコレクタ領域、２．１２＆まベース領域、３
はエミ・ツタ領域、４４よコレクタコンタクト領域、５
はショットキーダイメ”−ド゛、６しまコレクタコンタ
クト電極、７はエミ・ツタ電極、８番まへ一スおよびシ
ョットキーダイメ・−ド電極、１０番よモリブデンシリ
サイド層、１４しま金属モＩＪフ゛デンを示している。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第　６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トランジスタのヘース電極とショットキーダイオード電
   極とを共通にしたショットキーダイオードクランプトラ
   ンジスタにおいて、該共通電極かヘース領域と該領域の
   側面で接した金属シリサイドによって構成されたことを
   特徴とする半導体装置。