JPS61502156A - モノリシツク集積プレ−ナ半導体装置 - 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】 モノリシック集積ゾレーナ半導体装置 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の半導体装置から出発している 。

従来技術 ドイツ連邦共和国特許公開第３２２７５５６号公報から、共通のサブストレート における２つのトランジスタが、ゾレーナ技術において七ノリシック集積されて いる、ダーリントントランジスタ接続として形成される半導体装置は公知である 。この装置においては、サブストレートは、２つのトランジスタのコレクタ領域 を形成している。サブストレートの主表面上には、シリコンダイオードから成る 不活性化層があり、その不活性化層はこの主表面を、窓コンタクトを除いて覆っ ている。２つのトランジスタのベースコレクタ接合部は、不活性化層より上に在 り、被覆電極として称される金属電極により保護される。この半導体装置は、さ らに集積された分圧器を有し、その集積された分圧器のタップは、被覆電極と接 続されている。被覆電極から出る静電界は、その下方にあるｐｎ接合部として形 成されるペースコレクタ接合部の降伏電圧に影響を与える。分圧器を適当に選択 することＫより、降伏電圧の調整が行なわれる。公知の半導体装置においては、 降伏電圧の調整は、望ましくなく影響を与えられる。

逆方向電流が、ベースに流れるだけでなく、抵抗帯状部にも流れる場合に、分圧 器が所望のように働かなくなり、降伏電圧は逆方向電流に著しく依存する。ベー スの逆方向電流がトランジスタを制御するので、エミッターコレクタ逆方向電圧 をクランプするためにこの装置を用いる場合に、分圧器が所望のように働かない と、結局、クランプ電圧がコレクタ電流に著しく依存することになる。というの は、制御に必要なベース電流は、コレクタ電流と増幅度とから生じるからである 。

発明の効果 本発明の半導体装置は、不活性化層を種々の厚さにすることにより、抵抗帯状領 域の表面降伏が回避されるという利点を有する。なぜなら、抵抗帯状領域の酸化 層の厚さは、ｐｎ接合部で境界付けられる空間電荷領域の酸化層の厚さよりも厚 くされるからである。本発明の半導体装置においては、たとえばツェナダイオ− ｙまたは単一トランジスタまたはダーリントン接続回路が問題となっている。阻 止帯状部とダーリントン接続の出力トランジスタのベース領域との間の領域にお ける不活性化層を薄くすると、表面降伏の逆方向電流が専ら出力トランジスタの ベースに流れるようになる。その都度の要求に相応して、たとえば回路装置のそ の都度の実施態様およびに所望のクランプ電圧または降伏電圧に依存して、不活 性化層の厚さを種々に選択しなげればならない。車両の点火コイル用の制御回路 として用いられるダーリントントランジスタ回路において、たとえば４００ｖの クランプ電圧の場合に、阻止帯状部またはストップリングと、出力トランジスタ のベース領域との間の領域に、他の領域よりも０，５−１１１ｘｒ１だげ薄い層 が設けられる。

また、実施態様項に、本発明は有利な実施例が示されている。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の半導体装置の平面図であり、第２図は第１図の回路図であり 、第３図は第１図のＡ−Ａ′線に沿って切断した部分断面図である。

第１図に示すモノリシック集積ダーリントントランジスタ回路の平面図では、表 面１から、抵抗帯状部２、阻止帯状部３、出力トランジスタで２のベース領域４ 、分離帯状部５、ドライバトランジスタで１のベース領域６が拡散されている。

阻止帯状部３は、外側ストップリング７と接続されており、外側ストップリング ７はサブストレート８の上部から拡散されている（第３図）。

ドライバトランジスタＴ１のベース領域６にトランジスタＴ１のエミッタ領域９ が拡散されエミッタ領域は環状に形成され、その境界は図では実線１０によって 示されている。出力トランジスタＴ２のエミッタ領域１１は、出力トランジスタ Ｔ２のベース領域４へ拡散されている。

表面上に種々の金属化部分があり、その縁は、破線で示されている。抵抗帯状部 ２のタップ１２と接続されている被覆電極１３は、そのような１つの金属化部を 形成する。この被覆電極１３は、二酸化珪素から成る不活性化層１４上に、不活 性化層の下にある半導体材料から絶縁して設けられている。抵抗帯状部２のタッ プ１２と接続することによって、被覆電極１３には所定の電位が加わる。この電 位は、２つの分圧器抵抗Ｒ１とＲ２とから形成される抵抗帯状部２の構成に依存 している。２つの分圧器抵抗Ｒ１ｐ　ｕ　２の選択により、降伏電圧が調整され る。被覆電極１３の作用は、ドイツ連邦共和国特許公開第３２２７５３６号公報 に詳しく記載されている。

抵抗帯状部２の左上部の上で被覆電極１３に、不活性化１ｉ１４のない窓１５が 設けられている。不活性化層１４の露出部分において短絡金属化部Ｍによって橋 絡されている窓コンタクトが設けられ、それにより抵抗帯状部２からなる分圧器 が調整可能になっている。

他の金属化部１６．１７と１８．１９は、下にある領域を保護し、部分的に接続 端子電極として用いられる。

二酸化珪素から成る不活性化層１４は、被覆電極１３の下方で異なる厚さで形成 されている。厚い酸化層を有する領域は、図では点々で示されており、一方斜線 で示された領域は、薄い酸化層を有する領域を示１７ている。薄い酸化層を有す る領域は、主に阻止帯状部３、外側ストップリング７、出力トランジスタＴ２の ベース領域４により制限されている。

第２図は第１図のダーリントン接続回路を示している。被覆電極１３に対しで重 要な抵抗は、この回路ではＲＤで示され、共通コレクタＣとトランジスタＴ２の ベースとの間に設げられている。出力トランジスタＴ２のベースに隣接した領域 にある薄い酸化層によってトランジスタＴ２のコｌ／クタＣとベースとの間で電 圧の降伏が起こるのが保証される。抵抗ＲＤに並列に接続されたツェナダイオ− Ｖｚは、この関係を記号で示す。

ドライバトランジスタＴ１のベースと出力トランジスタＴ２のエミッタとの間で 分圧器を形成している別の抵抗Ｒ３とＲ４は、第１図の平面図では示されていな い。

第３図の部分断面図においてンよ、第１図のモノリシンク集積された回路装置の 構造が、切断線Ａ−・Ａ′に沿って、示されている。サブストレート８の下部に は、共通コレクタ端子Ｃ用の接続端子電極Ｃを形成する金属化部２１が設げられ ている。表面１がらｎドーピングされているサブストレート８の中へ、ｎ＋ｆ− ピングされたストップリング７、Ｐドーピングされた抵抗帯状部２　、ｎ　＋ド ーピングされた阻止帯状部３、出力トランジスタＴ２のＰｖ−ピングされたベー ス領域４が拡散されている。ベース領域４の中へ出力トランジスタＴ２のｎ　＋ 　Ｈ＋−ピングされたエミッタ領域１１が拡散されている。

被覆電極１３の下部には二酸化珪素からなる不活性化層１４があり、その不活性 化層１４は阻止帯状部３またはストップリング１とベース領域４との間の領域で 、被覆電極１３の下部の他の領域よりもより薄く形成されている。

ベース領域４の北部には、絶縁体として用いられる二酸化珪素から周縁が制限さ れている金属化部２２がある。エミッタ領域１１の上部には、エミッタ端子・Ｒ ２用の電極を形成するも５１つの金属化部２３が設げられている。

阻止帯状部３またはストップリング７とベース領域４との間の領域にある不活性 化層１４が薄いことによって抵抗帯状部２の領域の表面降伏を妨げることができ る。阻止帯状部３は、ベース領域４と抵抗帯状部２を取りまく空間電荷領域が相 互に分離されるように高くドーピングすべきである。

Ｆ／σ：２　ｐｔσ３ 国際調査報告 ｍ　τＯＴ、’、！　ＫＭτＥＲＮＡＴ工０）玖”、Ｓ：ＡＲＣＨＲＥ！’ＯＲ Ｔ　ＯＮ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１つのｐｎ接合部を有し、該ｐｎ接合部が所定の導電形を有する サブストレートと、そのサブストレート中に拡散された逆の導電形の領域とによ つて形成されており、また不活性化層を介して設けられた被覆電極を有し、該不 活性化層が、遮断動作時に生じる空間電荷領域を覆い、抵抗帯状部として前記ｐ ｎ接合部から間隔をおいて拡散された分圧器のタツプと接続されており、抵抗帯 状部とｐｎ接合部との間で、サブストレート中に拡散されている阻止帯状部を有 し、該阻止帯状部は、半導体装置を境界付ける外側ストツプリングと接続されて いる、モノリシツク集積プレーナ半導体装置において、被覆電極（１３）の下部 に設けられた不活性化層（１４）が、抵抗帯状部（２）と阻止帯状部（３）とス トツプリング（７）との間の領域で、阻止帯状部（３）と隣接するｐｎ接合領域 との間の領域、またはｐｎ接合とストツプリング（７）との間の領域よりも厚い ことを特徴とするモノリシツク集積プレーナ半導体装値。
2. ２．酸化層として形成されている不活性化層（１４）が、薄い酸化層を有する領 域において、被覆電極（１３）の下方の他の領域におけるよりも約０．５ｕｍ薄 い特許請求の範囲第１項記載のモノリシツク集積プレーナ半導体装置。
3. ３．阻止帯状部（３）とストツプリング（７）が高ドーピングされサブストレー ト（８）と同じ導電形を有する特許請求の範囲第１項または第２項記載のモノリ シツク集積プレーナ半導体装置。
4. ４．半導体装置が少なくとも１つのドライバトランジスタ（Ｔ１）と出力トラン ジスタ（Ｔ２）を有するダーリントントランジスタ接続回路として形成され、該 トランジスタのコレクタ領域がサブストレート（８）から形成され、ベース領域 が主表面からコレクタ領域へ拡散され、不活性化層（１４）が阻止帯状部（３〕 またはストツプリング（７）と出力トランジスタ（Ｔ２）のベース領域（４）と の間の領域において、被覆電極（１３）の下部の他の領域におけるよりも薄く形 成されている前記特許請求の範囲のいずれか１項に記載のモノリシツク集積プレ ーナ半導体装置。 発明の詳細な説■