JPS593865B2 - ハンドウタイソウチノセイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置の製造方法、特にエミッタ領域直下
のベース領域の抵抗の変化を利用した半導体装置の製造
方法に関するものである。

１０通常のバイポーラ・トランジスタは、エミッタ又は
ベースに入力信号が加えられて出力電流が制御される３
端子素子であわ、コレクタ領域にベース領域が形成され
、そのベース領域にエミッタ領域が形成されているもの
である。

このようなバイ１５ポーラ●トランジスタに対して、エ
ミッタ領域の両側のベース領域に第１及び第２のベース
電極を設けて、エミッタ領域とコレクタ領域との間に流
れる電流により、エミッタ領域直下のベース領域の抵抗
を制御し、第１及び第２のベース電極間の２０抵抗制御
を行なう半導体装置を提案した。この半導体装置は、例
えば第１図に示すように、ｎｐｎ構造の場合、端子１、
２間に電圧を印加して電流ＩＥを流したとすると、コレ
クタ領域であるｎ一領域の抵抗ｒｃによる電圧降下によ
りｎ−領５ 域とベース領域であるｐ領域との間の逆バ
イヤスが小さくなク、又ｐ領域とエミッタ領域であるｎ
＋領域との間の順バイヤスが大きくなるので、斜線を施
した空乏層が小さくなつて、結果的にはｎ＋領域直下の
ｐ領域が広くなる。又ｎ＋領域直３０下のｐ領域にはｎ
＋領域から注入された電子数と同数の正孔が発生して導
電率が増大することになる。このような現象により電流
ＩＥを流すとｎ＋領域直下のｐ領域の抵抗ｒｂが小さく
なる。従つてｎ＋領域の両側のｐ領域に接続した端子３
、４３５間の抵抗ｒｂは、電流ＩＥにより制御されるこ
とになる。第２図は前述の半導体装置の概略構造説明図
であり、同図ａは上面図、同図ｂは同図ａ＜７）Ａ−Ａ
″線に沿つた断面図、同図ｃは同図Ｂ−Ｂ５線に沿つた
断面図である。

従来のバイポーラ●トランジスタと大きく相違する点は
、エミツタ領域であるｎ＋領域によりベース領域である
ｐ領域が２分され、第１及び第２のベース●コンタクト
領域ＢＣｌ，ＢＣ２に設けた電極間に流れる電流がｎ＋
領域の直下のみを通る構成としなければならないことで
あジ、従つてｎ＋領域のＡ−Ａ５線に沿つた長さは、ｐ
領域のＡ−Ａ′線に沿つた長さとほぼ同じ程度のものと
し、ｎ＋領域の両端に於けるｐ領域の抵抗を、少なくと
もｎ＋領域直下のｐ領域の抵抗以上になるように構成す
るものである。第３図は応用回路例を示すもので、Ｑ１
は前述の半導体装置を示し、Ｒｂは前述のｎ＋領域直下
のｐ領域の抵抗を示すものである。即ちコレクタとエミ
ツタと２個のベースとの４端子素子である。又Ｑ２は通
常のバイポーラ●トランジスタ、ＩＮは入力端子、０Ｕ
Ｔは出力端子、−ＶＥＥは電源端子である。入力端子１
ＮＶＣ００゛の信号即ち低レベルの信号が加えられると
、半導体装置Ｑ１のコレクタ領域とエミツタ領域との間
に電流が流れることになり、前述の如くその電流により
抵抗Ｒｂが小さくなるので、トランジスタＱ２のベース
電位が高くなつて出力端子０ＵＴのレベルが高くなり、
″′１”２の出力となる。反対に入力端子１Ｎに″′１
″の信号即ち高レベルの信号が加えられると、半導体装
置Ｑ１のエミツタ電位が高くなるので電流が流れなくな
り、それによつて抵抗Ｒｂが大きくなるからトランジス
タＱ２のベース電位が低くなつて出力端子０ＵＴのレベ
ルは低く、句゛２の出力となる。

即ち一種の反転回路として動作することになる。なお前
述の半導体装置はＮｐｎ構造として説明しているが、Ｐ
ｎｐ構造とするごとも勿論可能である。前述の如く、コ
レクタ領域とエミツタ領域との間に流れる電流により、
エミツタ領域直下のベース領域の抵抗を制御するもので
あるから、第２図ａに示すように、エミツタ領域の両端
に於けるベース領域の幅を狭くして、エミツタ領域直下
のぺ ｑース領域の抵抗変化が、ベース領域に接続した
第１及び第２の端子間の抵抗変化となるようにしなけれ
ばならない。

即ちベース領域に対するエミツタ領域の位置合せが正確
であることが一層要求されることになる。本発明は前述
の如き半導体装置を容易に製造し得る方法を提供するこ
とを目的とするものである。

その目的を達成する為、本発明の半導体装置の製造方法
は、エミツタ領域によりベース領域が左右に２分され、
エミツタ領域とコレクタ領域との間に流れる電流により
エミツタ領域直下のベース領域の抵抗が制御されること
を利用した半導体装置の製造方法に於いて、第１のペー
ス領域が形成された半導体基板土の絶縁膜に、前記第１
のベース領域を２分する長さの窓を形成し、該窓から前
記第１のベース領域の不純物濃度と同等の不純物濃度の
第２のベース領域を形成し、前記窓から前記第２のベー
ス領域内にエミツタ領域を形成する工程を含むことを特
徴とするものであり、以下実施例について詳細に説明す
る。第４図〜第１０図は本発明の実施例の工程説明図で
あジ、第４図に示すように、一導電型を有するシリコン
（Ｓ１）等の半導体基板１０上のＳｉＯ２等の絶縁膜１
１にベース領域を形成する大きさの窓１２を形成する。

次に第５図に示すように、デポジツト（付着），ドライ
ブイン（導入）工程による不純物拡散を行なつて第１の
ベース領域１３を形成する。

該不純物は、半導体基板１０とは反対導電型を有する。
次に第６図及び第７図に示すように、窓１４を形成して
第２のベース領域１５を拡散処理によつて形成する。こ
の窓１４は、第１のペース領域１３を２分するような長
さに形成するものであり、第２のベース領域１５は点線
で示すように横方向拡散により窓１４より僅か広いもの
となる。又不純物濃度は第１及び第２のベース領域１３
，１５ともに５×１０１８〜５×１０１９〔ＡｔＯｍｓ
／Ｃｃ〕し、第１のベース領域１３の深さは例えば５０
００〔λ〕、第２のベース領域１５の深さは１０００〔
Ａ〕とする。次に第８図及び第９図に示すように、第２
のベース領域１５の拡散用の窓１４を利用してエミツタ
領域１６を形成する為の半導体基板１０と同一導電型の
不純物の拡散処理を行なう、従つてエミツタ領域１６は
第２のベース領域１５内に形成され、このエミツタ領域
１６の両端に於けるベース領域の抵抗を大きくすること
ができる。

又その為の位置合せを特に必要としないものとなる。次
に第１０図に示すように、絶縁膜１１にコンタクト用の
窓開けを行なつた後、電極形成工程を行なうことにより
、エミツタ電極１７、第１及び第２のベース電極１８，
１９、コレクタ電極２０が形成され、第１及び第２のベ
ース電極１８，１９間の抵抗をエミツタ電極１７とコレ
クタ電極２０との間に流す電流によつて制御することが
できるものとなる。導人されて各領域を形成する不純物
は、半導体基板１０の導電型に応じて、バイポーラ●ト
ランジスタを製造する場合と同様に選定されるものであ
り、拡散用の窓等の形成も通常のフオト・エツチング技
術を用いることができるものである。

以上説明したように、本発明はエミツタ領域によりベー
ス領域表面が左右に２分され、エミツタ領域とコレクタ
領域との間に流れる電流により、エミツタ領域直下のベ
ース領域の抵抗が制御されることを利用した４端子素子
としての半導体装置を製造する方法であつて、第２のベ
ース領域を形成した拡散窓を利用して、エミツタ領域の
拡散形成を行なうため、該エミツタ領域の両端のベース
領域の抵抗を、エミツタ領域直下のベース領域の抵抗と
同等以上に大きくする為の位置合せが必要でなくなり、
その他通常のバイポーラ・トランジスタの製造方法を適
用することができるので、製造が容易である利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は先に提案された半導体装置の説明図で
あり、第１図は原理説明図、第２図ａ〜ｃは概路上面図
、Ａ−Ａ″線に沿つた断面図及びＢ−Ｂ″線に沿つた断
面図、第３図は応用回路例を示し、第４図〜第１０図は
本発明の実施例の工程説明図である。 １０は半導体基板、１１は絶縁膜、１２，１４は窓、１
３は第１のベース領域−、１５は第２のベース領域、１
６はエミツタ領域である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エミッタ領域によりベース領域表面が２分され、エ
   ミッタ領域とコレクタ領域との間に流れる電流によりエ
   ミッタ領域直下のベース領域の抵抗が制御されることを
   利用した半導体装置の製造方法に於いて、第１のベース
   領域が形成された半導体基板上の絶縁膜に、前記第１の
   ベース領域を２分する長さの窓を形成し、該窓から前記
   第１のベース領域の不純物濃度と同等の不純物濃度の第
   ２のベース領域を形成し、前記窓から前記第２のベース
   領域内にエミッタ領域を形成する工程を含むことを特徴
   とする半導体装置の製造方法。