JPS5935470A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS5935470A JPS5935470A JP14635982A JP14635982A JPS5935470A JP S5935470 A JPS5935470 A JP S5935470A JP 14635982 A JP14635982 A JP 14635982A JP 14635982 A JP14635982 A JP 14635982A JP S5935470 A JPS5935470 A JP S5935470A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
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- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置にかかり、特に高周波トランジスタ
の耐破壊性を向上するための新頬な構造を有する半導体
装置に関する。
の耐破壊性を向上するための新頬な構造を有する半導体
装置に関する。
半導体装置においては、近年、高速化が計られ、より浅
（・接合深さや、より微細なパターン寸法の実現が追求
されてきて（・る。
（・接合深さや、より微細なパターン寸法の実現が追求
されてきて（・る。
更にまた、消費電力の低減化という方向も同時に要求さ
れている。
れている。
一般に、バイポーラ・トランジスタにおいては、コレク
タ電流工。＝工。ｍａｘにおいて、最高速の性能が得ら
れるが、工。ｍａｘ は、エミ、り面積、エピタキシャ
ル層不純物濃度等に依存している。
タ電流工。＝工。ｍａｘにおいて、最高速の性能が得ら
れるが、工。ｍａｘ は、エミ、り面積、エピタキシャ
ル層不純物濃度等に依存している。
また、■ｃｍａｘにおけるｆＴは、エミッタ面積、ベー
ス帽、Ｃ−Ｂ間接合容量等に依存する。
ス帽、Ｃ−Ｂ間接合容量等に依存する。
従って、上記二つのｉ求、即ち、高速性と低消費電力化
を同時に実現するために、より浅（・接合深さと、より
微細なパターン寸法、とりわけ、エミッタサイズの縮少
化が１ｉ要となってくる。しかしながら、サージや静電
気等の外部からの擾乱が印加された場合の耐破壊性とい
う観点では、上記の構造では、極めて、弱いことが明ら
かとなった。
を同時に実現するために、より浅（・接合深さと、より
微細なパターン寸法、とりわけ、エミッタサイズの縮少
化が１ｉ要となってくる。しかしながら、サージや静電
気等の外部からの擾乱が印加された場合の耐破壊性とい
う観点では、上記の構造では、極めて、弱いことが明ら
かとなった。
特に、エミッタ・ベース間接合は、コレクターベース間
に比べ、接合面積で１／１０以下、また、接合深さにお
いても、１／２以下という場合が多く、トランジスタ内
で最も脆弱な個所であり、従来の構造では、エミッター
・ベース間逆方向電流の過入力や、特に、モールド樹脂
封止トランジスタに顕著に発生する静電気によって、エ
ミッタベース間接合が劣化し、耐圧低下、ｈＦＥ低下を
招き、最悪の場合には、破壊に到るケースが多（・。
に比べ、接合面積で１／１０以下、また、接合深さにお
いても、１／２以下という場合が多く、トランジスタ内
で最も脆弱な個所であり、従来の構造では、エミッター
・ベース間逆方向電流の過入力や、特に、モールド樹脂
封止トランジスタに顕著に発生する静電気によって、エ
ミッタベース間接合が劣化し、耐圧低下、ｈＦＥ低下を
招き、最悪の場合には、破壊に到るケースが多（・。
上記現象への対策としては、回路構成の際、（１）ベー
ス側に抵抗を付加する、（２）エミッターベース間に保
護ダイオードを付加する等の方法が考えられるが、（１
）では、ベース抵抗の増加となり、ＮＦ（雑音指数）の
悪化となる、（２）では、ダイオードの容量や、配線容
量及びインダクタンス＃寄生インピーダンスによって、
回路の特性を悪化させたり、発振させる原因となる。
ス側に抵抗を付加する、（２）エミッターベース間に保
護ダイオードを付加する等の方法が考えられるが、（１
）では、ベース抵抗の増加となり、ＮＦ（雑音指数）の
悪化となる、（２）では、ダイオードの容量や、配線容
量及びインダクタンス＃寄生インピーダンスによって、
回路の特性を悪化させたり、発振させる原因となる。
本発明は、かかる従来のトランジスタが有スる欠点を克
服し、かつ、回路構成上の難点を枡して、高周波トラン
ジスタの特性を維持するために新規な構造を提供するも
のである。
服し、かつ、回路構成上の難点を枡して、高周波トラン
ジスタの特性を維持するために新規な構造を提供するも
のである。
本発明の要旨は、−導電型の半導体基板に、第２位の不
純物濃度を有する反対導電型の半導体領域を有し、該反
対導電型半導体領域中に、最高位不純物濃度を有する一
導電型半導体領域を有する第１の＋１′に造と、前記ヰ
鍾体基板上に形成した絶縁膜上に表面近傍の不純物濃度
がそれぞれオーミック性綴ハ」（及びショットキ性接触
が得られる程度に変化さぜ）ニー９城を持つ半導体層を
有し、該半導体１’ｌ’にショットキダイオードとし、
眩ショットキダイオードが上記第１ｓｆｆ造の半導体装
−〇最高位不純物領域と給２位不純り領域間と逆特性と
なるよう接続されてし・ることを特徴とする半導体装置
にある。
純物濃度を有する反対導電型の半導体領域を有し、該反
対導電型半導体領域中に、最高位不純物濃度を有する一
導電型半導体領域を有する第１の＋１′に造と、前記ヰ
鍾体基板上に形成した絶縁膜上に表面近傍の不純物濃度
がそれぞれオーミック性綴ハ」（及びショットキ性接触
が得られる程度に変化さぜ）ニー９城を持つ半導体層を
有し、該半導体１’ｌ’にショットキダイオードとし、
眩ショットキダイオードが上記第１ｓｆｆ造の半導体装
−〇最高位不純物領域と給２位不純り領域間と逆特性と
なるよう接続されてし・ることを特徴とする半導体装置
にある。
以下本発明を具体的実施例に基き説明する。
第１図（８１〜（Ｃ）は本発明の一実施例による半導体
装置の構成説明用断面図、平面図及び等価回路図である
。第１図（ａ）において１はＮ型の半導体基板でコレク
タ領域、２は半導体基板に形成された第２位の不純物濃
度を有するＰ型の半導体領域でベース領域、３は最高位
不純物り度を有するＮ型半導体領域であるエミッタ領域
であり、これらの領域で第１構造のトランジスタとなる
。４は半導体基板上に形成した絶縁膜であるシリコン酸
化膜である。５はシリコン酸化膜上に形成したＮ型の半
導体層で、該半導体層５の一部の領域ではＮ型不純物の
表面濃度を１×１０２０ｃｒｎ 以上にとり、他の領
域ではＮ型不純物の表面濃度を１ｘ１ｏ１７ｃｎｌ−３
以下に保っておく。
装置の構成説明用断面図、平面図及び等価回路図である
。第１図（ａ）において１はＮ型の半導体基板でコレク
タ領域、２は半導体基板に形成された第２位の不純物濃
度を有するＰ型の半導体領域でベース領域、３は最高位
不純物り度を有するＮ型半導体領域であるエミッタ領域
であり、これらの領域で第１構造のトランジスタとなる
。４は半導体基板上に形成した絶縁膜であるシリコン酸
化膜である。５はシリコン酸化膜上に形成したＮ型の半
導体層で、該半導体層５の一部の領域ではＮ型不純物の
表面濃度を１×１０２０ｃｒｎ 以上にとり、他の領
域ではＮ型不純物の表面濃度を１ｘ１ｏ１７ｃｎｌ−３
以下に保っておく。
半導体層５中の抵抗分をさげるため、＄、面より例えば
２０００Ａ以上の深い部分のＮ型不純物濃度はできるだ
け高いことが望ましい。該半纏体１−５の表面にチタン
、タングステン等の金属を付着させると表面濃度Ｉ Ｘ
１０２０ａｎ−”以上の領域６ではオーミック接触が
得られるのに対し、表面凝ｙ ｉ ｘｌｏｃｒｎ 以下
の領域７ではショットキ接触と１ぶるから、該半導体層
５はショットキダイオードを構成する。エミッタコンタ
クト部８、ベースコンタクト部９、及び半導体層５上の
オーミック接触部６、ショットキ接触部７に金などの金
属を付着させ、エミッタコンタクト部８とショットキ接
触部７、及びベースコンタクト部９とオーミック接触部
６の金属間で電気的接続を行えば該半導体装置は構成す
る。
２０００Ａ以上の深い部分のＮ型不純物濃度はできるだ
け高いことが望ましい。該半纏体１−５の表面にチタン
、タングステン等の金属を付着させると表面濃度Ｉ Ｘ
１０２０ａｎ−”以上の領域６ではオーミック接触が
得られるのに対し、表面凝ｙ ｉ ｘｌｏｃｒｎ 以下
の領域７ではショットキ接触と１ぶるから、該半導体層
５はショットキダイオードを構成する。エミッタコンタ
クト部８、ベースコンタクト部９、及び半導体層５上の
オーミック接触部６、ショットキ接触部７に金などの金
属を付着させ、エミッタコンタクト部８とショットキ接
触部７、及びベースコンタクト部９とオーミック接触部
６の金属間で電気的接続を行えば該半導体装置は構成す
る。
第１図（ｂ）は第１図（ａ）の平面図であり、同じ番号
は同一部分をあられす。第１図（Ｃ）は第１図（ａ）の
等価回路図であり１２は第１の構造であるＮＰＮ）ラン
リスタ、１３は半導体層５に形成されたショットキダイ
オードである。ショットキダイオード１３はトランジス
タ１２のエミッタ書ベース間に挿入され、トランジスタ
のエミッタ・ベース間と逆特性となるよう接続されて（
・る。
は同一部分をあられす。第１図（Ｃ）は第１図（ａ）の
等価回路図であり１２は第１の構造であるＮＰＮ）ラン
リスタ、１３は半導体層５に形成されたショットキダイ
オードである。ショットキダイオード１３はトランジス
タ１２のエミッタ書ベース間に挿入され、トランジスタ
のエミッタ・ベース間と逆特性となるよう接続されて（
・る。
このような構成によればショットキダイオードはエミッ
タ書ペース間の保護ダイオードとしての機能を有するの
みならず、ショットキ性の障壁であるため従来、問題と
なった保護ダイオードの接合容′Ｐばほとんど問題にな
らず、高速性を保持し得る。更に当然ながら、回路構成
が簡単となる。
タ書ペース間の保護ダイオードとしての機能を有するの
みならず、ショットキ性の障壁であるため従来、問題と
なった保護ダイオードの接合容′Ｐばほとんど問題にな
らず、高速性を保持し得る。更に当然ながら、回路構成
が簡単となる。
以上の第１の実施例は半導体基板と同導電型の半導体層
の組合せの例である。
の組合せの例である。
第２図（ａｌ〜（Ｃ）は本発明の他の実施例を示す構成
説明用断面図、平面図および等価回路図をそれぞれ示す
。
説明用断面図、平面図および等価回路図をそれぞれ示す
。
第２図（ａｌ〜（Ｃ）では第１構造であるトランジスタ
をＰＮＰ）ランリスタとした場合の実施例で、２３はＰ
型で最高位不純物一度のエミッタ領域、２２はＮ型で第
２位の不純物濃度のベース領域、２１はＰ型の半導体基
板でコレクタ領域である。これらの領域で第１構造であ
るＰＮＰ）ランリスタとなる。２４はシリコン酸化膜で
２５はシリコン酸化膜上に形成したＮ型の半導体層で、
該半導体２５には第１の実施例と同様にして領域２７で
はショットキ接触、領域２６ではオーミック接触を形成
し結果として半導体層２５でショットキダイオードを構
成する。然るのちエミッタコンタクト部、ベースコンタ
クト部、オーミック接触部、ショットキ接触部に金など
の金属を付着させたのちエミッタコンタクト部２８とオ
ーミック接触部２６及びベースコンタクト部２９とショ
ットキ接触部２７の金属間の電気的接続を行えば本第２
の実施例の半導体装置は完成する。
をＰＮＰ）ランリスタとした場合の実施例で、２３はＰ
型で最高位不純物一度のエミッタ領域、２２はＮ型で第
２位の不純物濃度のベース領域、２１はＰ型の半導体基
板でコレクタ領域である。これらの領域で第１構造であ
るＰＮＰ）ランリスタとなる。２４はシリコン酸化膜で
２５はシリコン酸化膜上に形成したＮ型の半導体層で、
該半導体２５には第１の実施例と同様にして領域２７で
はショットキ接触、領域２６ではオーミック接触を形成
し結果として半導体層２５でショットキダイオードを構
成する。然るのちエミッタコンタクト部、ベースコンタ
クト部、オーミック接触部、ショットキ接触部に金など
の金属を付着させたのちエミッタコンタクト部２８とオ
ーミック接触部２６及びベースコンタクト部２９とショ
ットキ接触部２７の金属間の電気的接続を行えば本第２
の実施例の半導体装置は完成する。
第２図（ｂ）は第２図（ａ）の平面図で、同じ番号は同
一部分をあられして（・る。第１図（Ｃ）は第１図（ａ
）の等価回路図であり、同図の３２は第１構造のＰＮＰ
トランジスタ、３３は半導体層２５に形成されたショッ
トキダイオードである。ショットキダイオード３３はト
ランジスタ３２のエミック拳ベース間に挿入され、トラ
ンジスタのエミッタ・ペース間の逆特性どなるよう接続
されている。この第 ・２の実施例は一導電型の半導
体基板と反対導電型の半導体層の組合せの例であるが、
このような構成においても第１の実施例の第１の構造が
ＮＰＮトランジスタの場合と同様な効果が得られる。
一部分をあられして（・る。第１図（Ｃ）は第１図（ａ
）の等価回路図であり、同図の３２は第１構造のＰＮＰ
トランジスタ、３３は半導体層２５に形成されたショッ
トキダイオードである。ショットキダイオード３３はト
ランジスタ３２のエミック拳ベース間に挿入され、トラ
ンジスタのエミッタ・ペース間の逆特性どなるよう接続
されている。この第 ・２の実施例は一導電型の半導
体基板と反対導電型の半導体層の組合せの例であるが、
このような構成においても第１の実施例の第１の構造が
ＮＰＮトランジスタの場合と同様な効果が得られる。
以上２つの実施例では半導体層としてＮ型不純物を添加
した場合につ（・て述べたがＰ型不純物を添加して構成
した半導体層と第１の構造としてＮＰＮ）ランリスタ又
はＰＮＰ）ランリスタを用いた組合せの場合にお（・て
も、トランジスタのエミッタ領域、ベース領域、および
ショットキダイオードのオーミックコンタクト部、ショ
ットキ接触部の接続を、トランジスタのエミッタｅペー
ス間と逆特性となるようショットキダイオードを接続替
えすることにより同様の効果を発揮する半導体装置が得
られる。
した場合につ（・て述べたがＰ型不純物を添加して構成
した半導体層と第１の構造としてＮＰＮ）ランリスタ又
はＰＮＰ）ランリスタを用いた組合せの場合にお（・て
も、トランジスタのエミッタ領域、ベース領域、および
ショットキダイオードのオーミックコンタクト部、ショ
ットキ接触部の接続を、トランジスタのエミッタｅペー
ス間と逆特性となるようショットキダイオードを接続替
えすることにより同様の効果を発揮する半導体装置が得
られる。
以上説明したように本発明によれば、小型化、低消費電
力化され、しかも高速で信頼性の優れた半導体装置を得
ることができる。
力化され、しかも高速で信頼性の優れた半導体装置を得
ることができる。
第１図（ａ）〜（Ｃ）および第２図（ａ）〜（Ｃ）は本
発明の実施例による半導体装置の構成を示す断面図、平
面図及び等価回路図である。 １．２１・・・・・・半導体基板（コレクタ領域）、２
゜２２・・・・・・ベース領域、３，２３・・・・・・
エミッタ領域、４．２４・・・・・・絶縁膜（シリコン
酸化膜）、５，２５・・・・・・半導体［６，２６・・
・・・・オーミックコンタクト部、７，２７・・・・・
・ショットキ接触部、８，２８・・・・・・エミッタコ
ンタクト部、９，２９・・・・・・ベースコンタクト部
、１０，１１，３０．３１・・・・・・配線、１２．３
２・・・・・・トランジスタ、１３．３３・・・・・・
ショットキダイオード。 ６７ 口 物 ２ 図
発明の実施例による半導体装置の構成を示す断面図、平
面図及び等価回路図である。 １．２１・・・・・・半導体基板（コレクタ領域）、２
゜２２・・・・・・ベース領域、３，２３・・・・・・
エミッタ領域、４．２４・・・・・・絶縁膜（シリコン
酸化膜）、５，２５・・・・・・半導体［６，２６・・
・・・・オーミックコンタクト部、７，２７・・・・・
・ショットキ接触部、８，２８・・・・・・エミッタコ
ンタクト部、９，２９・・・・・・ベースコンタクト部
、１０，１１，３０．３１・・・・・・配線、１２．３
２・・・・・・トランジスタ、１３．３３・・・・・・
ショットキダイオード。 ６７ 口 物 ２ 図
Claims (3)
- （１）−導電型半導体基板に、第２位の不純物濃度を有
する反対導電型の半導体領域を有し、該反対導電型半導
体領域中に最高位不純物濃度を有する一導電型半導体領
域を有する第１の構造と、−前記半導体基板上に形成し
た絶縁膜上に表面近傍の不純物濃度がそれぞれオーミッ
ク性接触及びショットキ性接触が得られる程度に変化さ
せた領域をもつ半導体層を有し、該半導体層をショット
キダイオードとし、該ショットキダイオードが上記第１
構造の半導体装置の最高位不純物領域と第２位不純物領
域間と逆特性となるよう接続されていることを４１とす
る半導体装置。 - （２）半導体層が一導電型で形成され、第１の構造の最
高位不純物濃度の一導電型領域と前記半導体層のショッ
トキ領域が、更に第２位の不純物濃度領域の反対導電型
領域と前記半導体層のオーミック領域とが互（・に電気
的に接続されている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）半導体層が反対導電型で形成され、第１の構造の
最高位不純物濃度の一導電型領域と前記半導体層のオー
ミック領域が、更に第２位の不純物濃度領域の反対導電
型領域と前記半導体層のショットキ領域とが互いに電気
的に接続されている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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14635982A JPS5935470A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14635982A JPS5935470A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935470A true JPS5935470A (ja) | 1984-02-27 |
Family
ID=15405929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14635982A Pending JPS5935470A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935470A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146465A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-06-18 | Nec Corp | 半導体装置 |
| US4966358A (en) * | 1987-07-24 | 1990-10-30 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for feeding recording medium, having means for easy handling of jamming trouble |
-
1982
- 1982-08-24 JP JP14635982A patent/JPS5935470A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146465A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-06-18 | Nec Corp | 半導体装置 |
| US4966358A (en) * | 1987-07-24 | 1990-10-30 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for feeding recording medium, having means for easy handling of jamming trouble |
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