JPS61242071A - 複合形トランジスタ - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ベース領域とエミッタ領域との間に安定化用
の抵抗を有する複合トランジスタとその製造方法に関す
る。

従来の技術 たとえば電力用トランジスタではトランジスタのベース
領域とエミッタ領域との間に抵抗を作り込み、この抵抗
を介してベース領域とエミッタ領域との間を接続した構
造のものがある。この構造を有するｎｐｎ形トランジス
タは、たとえば、第３図（ＩＬ）の断面図で示すように
、ＩＮ構造のシリコン基板１の上面を覆う二酸化シリコ
ン膜２をマスクとして利用する選択拡散処理によって、
Ｐ形のベース領域３とＮ形のエミッタ領域４および抵抗
領域５を作り込み、さらに、ベース電極６とエミッタ電
極７を図示するように形成するとともに、コレクタ電極
８を形成した構造である。なお、９はチャネルしゃ新領
域である。

第３図（ｂ）は、かかる構造を有するｎｐｎ形トランジ
スタの等価回路図であシ、Ｎ形の抵抗領域６で付与され
る抵抗Ｒがベースエミッタ間に接続され、また、エミッ
タ電極７の直下のコレクタベース接合部で形成されるダ
イオードＤｉがトランジスタのコレクタエミッタ間に接
続され回路構成となっている。

以下に、第３図で示した抵抗付きｎｐｎ形トランジスタ
の製造方法を説明する。従来の製造方法の一実施例を示
すと、まず、燐を添加した比抵抗５ｏΩ側、厚さ２００
μｍのＮ型シリコン基板の両面に二酸化シリコン（！３
ｉ０２）膜を形成したのち、片面のＳｉＯ□膜の一部を
、周知のフォトリングラフィ技術によって選択的に除い
て開口を形成し、この開口を通じて、Ｐ型不純物である
ボロンを拡散して表面濃度が５Ｘ１０　Ｃ７７１、拡散
深さが１０μｍのベース領域を形成する。

ついで、ベース領域上のＳｉＯ□膜にエミッタ拡散窓を
あけて、燐を拡散し、表面濃度がＩ　Ｘ　１０２１ｔ６
１１＝拡散深さ５μｍのエミッタ領域を形成する。この
拡散に際してエミッタ領域のほぼ中心部に二酸化シリコ
ン膜を残しておくことによって、エミッタ・ベース間に
エミッタ領域下の安定化用拡散抵抗とコレクターエミッ
タ間にダイオードが形成される。

゛この構造で形成される抵抗の大きさは、抵抗領域のＬ
部に残した二酸化シリコン膜の面積、すなわち、この二
酸化シリコン膜直下のエミッタ領域部分の幅とエミッタ
領域の拡散深さによって決定される。こののち電極形成
用の窓を各領域に設けたのち、エミッタ電極およびベー
ス電極を形成することによって、第３図（１）で断面構
造を、（ｂ）で等何回路を示す複合型トランジスタを得
ることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成のトランジスタでは、
ベース領域とエミッタ領域に接続された抵抗が拡散導入
した不純物の濃度および拡散長の変化あるいはばらつき
によって、その抵抗値を大きく変えてしまうことがあっ
た。たとえば、トランジスタの電流増幅率を制御するた
めにエミッタ拡散長の制御でベース幅を変化させると、
これに追随して抵抗値が大きく変動するところとなる。

本発明は、このような問題点を解決するもので、ベース
領域とエミッタ領域との間に接続する安定化用抵抗の抵
抗値のばらつきを抑えることができ、さらに抵抗値の大
きさを容易に制御することもできる複合形トランジスタ
の提供を目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この問題を解決するだめの本発明の複合形トランジスタ
では、ベース領域とエミッタ領域間に従来と同一構造の
拡散抵抗Ｒを形成するとともに、半導体基板上に薄膜抵
抗Ｒ１を形成し、これらの抵抗をベース領域とエミッタ
領域との間に並列に接る。

作用 この構造によれば半導体基板上に形成する薄膜抵抗値Ｒ
５を選択することで、ベース領域とエミッタ領域間の安
・走化抵抗のばらつきを抑えるとともに抵抗値を容易に
制御することができる。

実施例 以下に、第１図および第２図を参照して本発明の複合形
トランジスタについて詳しく説明する。

第１図（２Ｌ）は、本発明にかかる複合形トランジスタ
の断面構造を示す図であり、その基本構造は第４図（＆
）で示した従来の複合形トランジスタの構造と同じであ
る。ところで、従来の構造との相違点は、ベース電極ら
とエミッタ電極７との間にある二酸化シリコン膜の上に
蒸着抵抗９が形成され、しかも、この蒸着抵抗１０がベ
ース電極６とエミッタ電極７に繋っている部分である。

このような構造を有する本発明の複合形トランジスタの
蒸着抵抗をへとすると、この等何回路は、゛第１回申）
で示すように、トランジスタのベースエミッタ間に拡散
抵抗Ｒと蒸着抵抗へか並列に接続され、コレクタエミッ
タ間にダイオードＤｉが接続されたものとなる。

ところで、かかる本発明の複合形トランジスタは、第２
図（ａ）〜（（１）で示す製造過程を経て製作される。

先ず、第２図（２Ｌ）で示すように、燐を添加した比抵
抗が５０以＼厚さ２００μｍのＮ型シリコン基板１の両
面に、二酸化シリコン（Ｓｉｎ２）膜２を形成し、周知
のフォトリソグラフィ技術によってベース領域形成部上
のＳｉＯ膜を除去して開口１１を形成する。次いでこの
間口１１を通じて、Ｐ形不純物であるポロンを拡散し、
表面濃度が５Ｘ１０”ｃＩｎハ拡散深さが１０μｍのベ
ース領域３を形成する。〔第２図（ｂ）〕　　ついで、
シリコン基板上のＳｉｏ２膜２にＮ形不純物拡散用の窓
を形成し、この窓を通してＮ型不純物である燐を拡散し
て第２図（ｃ）で示すように、エミッタ領域４．抵抗領
域６およびチャネルしゃ断領域を形成する。このとき、
エミッタ領域４と抵抗領域６の間にはＳｉ０周を残して
おく。

この配慮を払うことにより、ベース領域３の中にエミッ
タ領域４と抵抗領域の作り込みがなされる。

つぎに、第２図（ｄ）で示すように、多結晶シリコン層
１０を周知のＣＶＤ法（例えば、シラン５ｉｎ４の熱分
解）によって形成する。なお、多結晶シリコン層１ｏの
面積、およびその厚さは、多結晶シリコン層１ｏの固有
抵抗率を考慮して選定する。

この多結晶シリコン層１ｏは、ベース領域間の安定化抵
抗として半導体基板上に形成される抵抗である。このよ
うにして多結晶シリコン層１０を形成したのち第１図で
示した関係でエミッタ電極、ベース電極およびコレクタ
電極となるム１膜を形成することにより、本発明法の複
合形トランジスタが得られる。以上説明した例では、エ
ミッタ・ベース間に形成する蒸着抵抗とし多結晶シリコ
ン膜を用いたが、これの使用理由はｃｖｎ法によって半
導体基板上に多結晶シリコン層を付着させる際の不純物
添加量の制御で抵抗値を１０＝−１０”Ω・−の広い範
囲で変化させることができること、また、フォトリソグ
ラフィ技術によって精度よく加工できること、さらに、
多結晶シリコン膜は、熱的に安定していることなどにあ
る。勿論、これ以外の蒸着膜抵抗を使用することもでき
る。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、ベース領域とエミッタ
領域間の安定化抵抗が拡散抵抗と多結晶シリコン層等の
薄膜抵抗との並列接続体となシ、このため薄膜抵抗の抵
抗値を制御することで安定化抵抗の値を調整することが
可能となる。したがって、従来のトランジスタにくらぺ
て安定化抵抗のばらつきを減少させることができ、また
、安定化抵抗値を容易に制御することもできる。

エミッタ・ベース間に接続する安定化抵抗のばらつきは
、電流増幅率ｈＦＺの値に関係するコレクタ電流に変化
をもたらし、このため電流増幅率ｈＦＫにばらつきを生
じさせるが、本発明によれば、安定化抵抗のばらつきを
抑圧できるためｈＦＥのばらつきを低減でき、製造歩留
を向上させる効果が奏される。なお、本発明のトランジ
スタは、モノリシックダーリントン・トランジスタのド
ライブ用および出力用トランジスタの一方もしくは両方
のトランジスタとすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の複合形トランジス
タの断面図およびその等価回路図、第２図（＆）〜（ｄ
）は本発明にかかる複合形トランジスタの製造過程１・
・・・・・Ｎ型シリコン基板、２・・・・・・Ｓｉｏ２
膜、３・・・・・・ベース領域、４・・・・・・エミッ
タ領域、６・・・・・・抵抗領域、６〜８・・・・・・
ムｌ電極、９・・・・・−チャネルしゃ断領域、１Ｑ・
・・・・・多結晶シリコン層、１１・・・・・・不純物
拡散用の窓。 １−一一シリゴ）基玖 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランジスタのエミッタ領域とベース領域の間に
   拡散抵抗を接続するとともに、同拡散抵抗上を覆う絶縁
   被膜の上に、薄膜抵抗を配設し、同薄膜抵抗を前記拡散
   抵抗と並列に接続し、これらを安定化用抵抗としたこと
   を特徴とする複合形トランジスタ。
2. （２）薄膜抵抗が多結晶シリコン膜からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の複合形トランジス
   タ。