JPS61166170A - 半導体集積回路 - 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】 産業上の利用分野 本発明は半導体集積化された電力用トランジスタの安全
動作領域（ＡＳＯ）の拡大を図った半導体集積回路に関
するものである。

従来の技術 近年、集積化の技術が進歩し、電力用トランジスタを使
用した電力回路部を含む回路を集積化した半導体集積回
路が出現している。ところで、半２ペーノ 導体集積回路内に作り込まれるトランジスタの平面形状
は集積化を容易にするため矩形のものが多く、電力用ト
ランジスタもまだこのような平面形状とされる。この形
状の電力用トランジスタの平面図を第３図に示す。

この構造のトランジスタは平面形状が矩形のコレクタ領
域１の中に平面形状が矩形のベース領域２が存在し、こ
のベース領域内にエミッタ領域３を囲むようなコ字形の
ベースコンクタクト窓４がある形状を特徴としたもので
ある。（例えば、傳田精−著　集積回路技術　１９６８
年２月１５日再版発行　工業調査会　Ｐ３　写真１，３
）ところで、ベースコンタクト窓がコ字形形状となって
いるのは、ベース抵抗を下げ、かつ、エミッタ電極配線
層６をトランジスタ領域から取り出すためである。

なお、６はエミッタ領域と同一工程で形成されたコレク
タ領域であり、７はエミッタコンタクト窓、８はコレク
タコンタクト窓、９はベース電極配線層、１０はコレク
タ電極配線層である。

３べ− 発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来のベースコンタクト窓の形状で
は電力用ｌ・ランジスタに大電流を流した場合、電流増
幅率（ｈＦＥ　）が低下するばかりでなくＡＳＯも狭く
なる不都合が生１じる。

即ち、電力用）・ランジスタに電流を流すと、ベースコ
レクタ接合間の電界が矩形ベース領域の四隅で強いだめ
電流がとの領域に集中して、降伏電圧近くでｄ、なだれ
増倍現象をおこし、この時に発生しだ正孔がベースコレ
クタ間の逆バイアスによりベースコンタクト窓内の電極
部に流れ込むところとなるが、ベースコンタクト窓の形
成位置がベース領域の隅の近傍からはずＪｔでくると、
なだれ増倍現象で発生した正孔の一部はエミッタ領域の
近くに１で到達し、エミッタ領域から注入された電子と
再結合する。仁の結果、電流増幅率が低下する。さらに
、なだれ増倍現象により発生した正孔が増加し、これが
エミッタ領域直下のベース領域を通過すると、ベース抵
抗による電圧降下が生じる。この結果、エミッタベース
間の電位差に分布か生じ、電位差の大きい箇所にエミッ
タ電流か集中し、注入効率が低下することによっても電
流増幅率が低下する。

第３図で示した口字形のベースコンタクト窓は、図面土
偶の部分でベース領域の２つの隅から離れる傾向にあり
、この部分で上記のような不都合が生じる。

問題点を解決するための手段 −Ｊ−記の問題を解決するだめの本発明の半導体集積回
路は、トランジスタのコレクタ領域内に作り込−イノ１
．た矩形ベース領域の四隅の近傍に、平面形状か矩形と
なるベースコレクタ接合端縁の各辺と平行で直角に折ｒ
ｔ−４かったベースコンタクト窓を有し、前記ベース領
域」二の一部を前記トランジスタのエミッタ金属配線層
が横切っている形状のトランジスタを内蔵するものであ
る。

作　　用 本発明の半導体集積回路では、集積化された電力用ｌ・
ランジスタに電流を流した場合、降伏電圧近くでは矩形
ベース領域の四隅で起ったなだれ増６１＼−。

倍現象により発生しだ正孔は、エミッタ領域捷で到達す
ることなく、そのほとんどがベースコンタクト窓へ流れ
込む。

実施例 第１図ｄ一本発明の半導体集積回路の電力用トランジス
タの平面形状を示す図であり、第２図は第１図の平面形
状のｘ−ｘ’線に沿った断面構造図である。

製造方法ｄ以下の通りである。

１ず、ｐ形のシリコン基板１１の中に酸化シリコン膜（
図示せず）をマスクとして砒素（Ａｓ）あるいはアンチ
モン（ｓｂ）をスピンオン法やカプセル法により選択的
にドープしてｎ形のコレクタ埋め込み層１２を形成する
。酸化シリコン膜を全て除去し／このち、ｐ形シリコン
基板１１の上に低不純物濃度でｎ形のシリコンエピタキ
シャル層１３を５〜６０　／Ｉｍの厚さに成長させる。

この後、表面に酸化シリコン膜を形成し、これをマスク
にしてｎ形のコレクタ埋め込み層１２を包囲する領域に
ボロン（Ｂ）を選択的にドープしてｐ形分離層１４を作
り込み、平面形状が矩形の島領域１５を形成する。

次に、島領域１５の中にボロン（Ｂ）を熱拡散法で選択
的に拡散さぜ、平面形状が矩形のｐ形ベース領域１６を
形成する。この後、ベース領域１ｅ内と島領域１５の内
にリン（Ｐ）を熱拡散法により選択的に拡散させ、エミ
ッタ領域１７とコレクタコンタクト領域１８を形成する
。

しかるのち、エミッタ領域１７、ベース領域１６および
コレクタコンタクト領域１８の上の酸化シリコン膜１９
を選択的に除き、電極を形成するだめのコンタクト窓２
０，２１．２２を各領域上に形成する。この時、ベース
コンタクト窓２１は、エミッタ金属配線層部分を除めで
エミｙり領域１７を包囲するように、かつ、ベース領域
ノ四隅の近傍では、ベース領域１６と島領域１５間の平
面形状が矩形となるＰＮ接合端縁の各辺と平行で直角に
折ｉ″Ｌまかった形状にする。この形状が最もベース領
域の隅の近くにまで接近でき、かつ、コンタクト窓の幅
を狭くすることができ、トランジスタライスを縮少する
ことができる。

さらに、各コンタクト窓内の領域部分にオーミック接触
するとともに酸化／リコン膜１９の」−に１でのひるエ
ミタ電極配線層２３、ベース電極配線層２４お、］、ひ
コレクタ電極配線層２５を形成するこＪ、により電力用
ｌ・ランジスタが形成される。

この構成によノ１、ば、ベース領域の四隅の近傍には確
実にペースコンククト領域が存在している。

なお、ベースコンタクト窓の形状幻エミーノタ領域を包
囲する」こうに−続きの形状のものに限られ／こわけで
に１なく、ベース領域の四隅にＬ字形形状のものを四つ
分所１［７だものでもよい。

また、以上−ｎ　ｐ　ｎ　ｌ−ランジスタについて述べ
／ζがＰｎｐｌ・ランジスタの半導体集積回路も同様の
効果があるととＵいう寸でもない。

発明の効果 以上の３１こうに本発明の半導体集積回路によれば、ベ
ースコンタクト窓が平面形状が矩形のベース領域の四隅
の近傍にＬ字状にあるため、電力用トランジスタに電流
を流した場合、降伏電圧近くではベース領域の四隅で起
ったなだれ増倍現象により発生した正孔をほとんどベー
スコンタクトで吸収することができるので、大電流領域
での電流増幅率の低下をふせぐことかできる。

丑だ、ベース領域」二を通過するエミッタ電極配線層を
除いた領域でエミッタ領域を包囲するようにベースコン
タクト窓を形成することができるので、ベース抵抗を下
げる効果も奏さカフる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体集積回路を示す平面図、第２図
ｄ第１図のｘ−ｘ’線に沿った断面図、第３図６従、来
例を示す半導体集積回路の平面図である。 １５・・・・島領域（コレクタ領域）、１６　・・・ベ
ース領域、１７　・エミ、り領域、２０・・・・エミッ
タコンタクト窓、２１　・・ベースコンタクト窓、２２
、・　コレクタコンタクト窓、２３・　・・エミッタ電
極配線層。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トランジスタのコレクタ領域内に作り込まれた矩形ベー
   ス領域の四隅の近傍に、平面形状が矩形となるベースコ
   レクタ接合端縁の各辺と平行で直角に折れまがったベー
   スコンタクト窓を有し、前記ベース領域上の一部を前記
   トランジスタのエミッタ金属配線層が横切っている形状
   を特徴とする半導体集積回路。