JPS62244170A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はトランジスタ、特に高′ｒｌｔ流容量化を図っ
たマルチェミ・／夕領域を有するトランジスタに関する
ものである。

（ｒｌ）従来の技術 従来よりトランジスタの電流容量の増大を図る構造とし
てはエミッタの有効面積を増大させることが知られてい
る。この構造として著名なものにマルチエミッタ構造が
あり、実開昭５９−１３５６５１号公報等がある。

前記公報によるトランジスタはＮ型のシリコン半導体基
板より成るコレクタ領域と、Ｐ型のベース領域と、多数
の島状のＮ型のマルチエミッタ領域とを備え、マルチエ
ミッタ領域はボンディングパ・／ドを形成するパッド予
定領域を除くベース領域のほぼ全表面に均一に配置され
ている。

そして一点鎖線で示す如く基板表面のシリコン酸化膜上
に蒸着アルミニウムより成るベース電極およびエミッタ
電極を形成する。ベース電極は前記ベース領域とオーミ
ックコンタクトし且つポンディングパッド予定領域まで
延在されており、エミッタ電極はマルチエミッタ領域に
オーミックコンタクトしポンディングパッド予定領域ま
で延在されている。また両電極は周知の櫛歯形状をとっ
ている。

また別のマルチエミッタ構造のものとして第２図（イ）
・第２図（ロ）に示すトランジスタがあり、Ｎ型のシリ
コン半導体基板より成るコレクタ領域（２１）と、点線
で示す如くＰ型のベース領域（２２）と、多数の島状の
Ｎ型のマルチエミッタ領域（２３）・・・（２３）とを
備え、マルチエミッタ領域（２３）・−（２３）はベー
ス領域（２２）のほぼ全表面に均一に配置されている。

基板（２１）表面のシリコン酸化膜（２４）上には一点
鎖線で示す一層目の第１のベース電極（２５）と第１の
エミッタ電極（２６）・−（２６）が形成され、第１の
ベース電極（２５）は格子状になっているベース領域（
２２）のほぼ全表面とオーミックコンタクトし、第１の
エミッタ電極（２６）・・・（２６）は各マルチエミッ
タ領域（２３）・・・（２３）にオーミックコンタクト
し多数の島状をなしている。前記第１のベース電極（２
５）および第１のエミッタ電極（２６）はシリコン酸化
膜等の絶縁膜（２７）で被覆され、前記絶縁膜（２７）
上には実線で示す二層目の第２のベース電極（２８）お
よび第２のエミッタ電極（２９）が形成される。第２の
ベース電極（２８）は格子状になっている第１のベース
電極（２５）とオーミックコンタクトし、第２のエミッ
タ電極（２９）は島状に散在した多数の第１のエミッタ
電極（２６）・・・（２６）に夫々オーミックコンタク
トして形成され、両電極とも櫛歯状に形成されている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上述した如く、従来のマルチエミッタ領域（２３）・・
・（２３）を有するトランジスタに於いて、更にスイッ
チングスピードを高速にする際にはこのエミッタ領域（
２３）・・・（２３）の寸法が依然として大きいために
、エミッタ直下のベース領域における少数キャリアの走
行距離が長くなりスイッチングスピードが遅くなる問題
点を有していた。

また前述の問題点を解決すべく前記エミッタ領域（２３
）・・・（２３）の寸法を小さく形成すると、少数キャ
リアの走行距離は短くなるが、前記櫛歯型のエミッタ電
極（２９）の電極幅を細くする必要が生じる。そのため
に前記電極幅を細くすると微細パターンを形成する必要
が生じまた電圧低下を生じる。従ってスイッチングスピ
ードの低下、破壊耐量の低下等の問題点を生じてしまう
。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は上述の如き問題点に鑑みてなきれ、少なくとも
コレクタ領域となる半導体基板〈１〉内に形成されるベ
ース領域（２）と該ベース領域（２）に形成されるマル
チエミッタ領域（３）・・・（３）ど前記コレクタ領域
（１）とベース領域（２）およびマルチエミッタ領域（
３）・・・（３）を被覆する第１の絶縁層（３゛）と該
第１の絶縁層（３−）を介して前記ベース領域（２）お
よびマルチエミッタ領域（３）・・・〈３）と夫々オー
ミックコンタクトしかつ一方向で平行に延在しかつスト
ライプ状に交互に形成される第１のベース電極（４）・
（４′）・・・および第１のエミッタ電極（５）・（５
゛）・・・と該第１のベース電極（４）・（４゛）・・
・および第１のエミッタ電極（５）・（５°）・・・を
被覆する第２の絶縁層（６）と該第２の絶縁層〈６〉を
介して前記第１のベース電極（４）・（４゛）・・・お
よび第１のエミッタ電極（５）・（５゛）・・・とオー
ミックコンタクトしかつ前記第１のベース電極（４）・
（４′）・・・および第１のエミッタ電極（５）・（５
″）・・・と直行する方向に延在される櫛歯状の第２の
ベース電極（７）および第２のエミッタ電極（８）とを
備え、前記第１のベース電極（４）・（４°）・・・お
よび第１のエミッタ電極（５）・（５′）・・・幅より
も夫々太く形成された第２のベース電極（７）および第
２のエミッタ電極（８）を具備することで解決するもの
である。

（＊）作用 前述の問題点を解決するべく前記ベース領域（２）内に
多数形成されるマルチエミッタ領域（３）・・・（３）
の寸法を小さくすると、前記第１のベース電極（４）・
（４′）・・・および第１のエミッタ電極（５〉・（５
゛）・・・とオーミックコンタクトしかつ前記第１のベ
ース電極（４）・（４′）・・・および第１のエミッタ
電極り５）・＜５゛）・・・と直行する方向に延在され
る櫛歯状の第２のベース１極（７）および第２のエミッ
タ電極（８）のフンタクト孔（９）・〈９゛）・・・、
（１０）・（１０゛）・・・は、ストライプ状の電極（
４）・（４′）・・・、（５）・（５゛）・・・の長手
方向に長く形成できるため第１の電極幅よりも太く形成
できる。従って電圧低下の発生、スイッチングスピード
の低下および破壊耐量の低下等を防止でき、更にはパタ
ーン配線も容易となる。

（へ）実施例 以下に本発明の一実施例を第１図（イ）・第１図（ロ）
を参照しながら説明する。

先ず点線で示す如くシリコン半導体基板より成るコレク
タ領域（１）と、該コレクタ領域（１）内に形成される
ベース領域（２）と、該ベース領域（２〉内に形成され
るマルチエミッタ領域（３）・・・（３）とがある。

ここではマルチエミッタ領域（３）・・・（３〉の寸法
を小きくするために、実際にはマルチエミッタ領域（３
〉・・・（３）を前記ベース領域（２）のほぼ全面に均
一に１０個〜１００００個はど形成する。またエミッタ
拡散幅も狭く形成される。

次に前記コレクタ領域（１）とベース領域（２）および
マルチエミッタ領域（３）・・・（３）を被覆するよう
に、前記半導体基板表面に形成される第１の絶縁層であ
るシリコン酸化膜（３′）と、該シリコン酸化膜（３゛
）を介して前記格子状になっているベース領域（２）お
よび島状になっているマルチエミッタ領域（３）・・・
（３）とを夫々オーミックコンタクトしかつ一方向で平
行に延在しかつストライプ状に交互に形成される第１の
ベース電極（４）・（４′）・・・および第１のエミッ
タ電極（５）・（５′）・−とがある。

ここで前記シリコン酸化膜（３′）は例えばＣＶＤ法に
より形成される。そしてこのシリコン酸化膜（３′）を
蝕刻し、ここでは図示してないがコンタクト孔を形成す
る。第１のベース電極（４）・（４′）・・・のコンタ
クト孔は第１のベース電極（４〉・（４′）・・・の長
き方向に一端から他端まで連続して形成しても良い。ま
た第１のエミッタ電極（５）・（５゛）・・・のコンタ
クト孔は前記マルチエミッタ領域（３）・・・（３）の
夫々対応する所に形成しである。更には第１図（イ）に
おける一点鎖線で示したストライプ状の電極は第１列が
第１のベース電極（４）、第２列が第１のエミッタ電極
（５）、第３列が第１のベース電極（４′）、第４列が
第１のエミッタ電極（５゛）、・・・・・・と一方向に
延在し、第１のベース電極（４）・（４′）・・・と第
１のエミッタ電極（５）・（５′）・・・が交互にアル
ミニウムの蒸着等により形成されている。

続いて前記第１のベース電極（４）・（４゛）・・・お
よび第１のエミッタ電極（５）・（５′）・・・を被覆
する第２の絶ＲＭ！Ｊであるシリコン酸化膜等（６）と
、該シリコン酸化膜（６）を介して前記第１のベース電
極（４）・（４′）・・・および第１のエミッタ電極（
５）・（５゛）・・・とオーミックコンタクトしかつ前
記第１のベース電極（４）・（４゛）・・・および第１
のエミッタ電極（５）・（５°）・・・と直行する方向
に延在される櫛歯状の第２のベース電極（７）および第
２のエミッタ電極（８）とでトランジスタは構成されて
いる。

木槽成は本発明の特徴とするところであり、前記第１の
ベース電極（４）・（４′）・・・および第１のエミッ
タ電極（５〉・（５゛）・・・幅よりも前記第２のベー
ス電極（７）および第２のベース電極（８）を夫々太く
形成することにある。

ここでは先ずストライプ状に交互に形成された前記第１
のベース電極（４）・（４′）・・・および第１のエミ
ッタ電極（５）・（５′）・・・を被覆するシリコン酸
化膜（６）をＣＶＤ法等により形成する。ここでは他に
シリコン窒化膜やＰＩＱが考えられる。その後前記シリ
コン酸化膜（６）を蝕彫してこの後に形成する前記櫛歯
状の第２のベース電極（７）および第２のエミッタ電極
（８）のコンタクト孔（９）・（９゛）・・・、（１０
〉・（１０″）・・・を形成する。このコンタクト孔は
第１図（りに於いて２点鎖線で示されている如く、先ず
第１列目の第１のベース電極（４）上に一端より他端ま
で長手方向に（９）の如く長く形成されており、次に第
２列目の第１のエミッタ電極（５）と櫛歯状の第２のエ
ミッタ電極（８）とが交差する前記第１のエミッタ電極
（５）上に長手方向に（１０）の如く形成されている。

続いて第３列目の第１のベース電極（４′）と櫛歯状の
第２のベース電極（７）とが交差する前記第１のベース
電極（４′）上に長手方向に（９′）の如く形成されて
いる。そして第４列目以降も同様に形成されている。一
方櫛歯状の第２のベース電極（７）および第２のエミッ
タ電極（８）より考えるとコンタクト孔は（９）・（９
′）・・・、（１０）・（１０’）・・・の如く夫々１
つ飛びに形成されている。最後に前記コンタクト孔を介
して前記ストライプ状の第１のベース電極（４）・（４
″）・・・および第１のエミッタ電極（５）・（５゛）
・・・と直行する方向に櫛歯状の第２のベース電極（７
）および第２のエミッタ電極（８）が例えばアルミニウ
ムの蒸着等により形成される。

従って前記櫛歯状の第２のベース電極（７）および第２
のエミッタ電極（８）のコンタクト孔をストライプ状の
第１のベース電極（４）・（４゛）・・・および第１の
エミッタ電極（５）・（５′）・・・の長手方向に長く
形成することで、前記第１のベース電極（４）・（４゛
）・・・および第１のエミッタ電極（５）・（５゛）・
・・幅よりも前記第２のベース電極（７）および第２の
エミッタ電極（８）を夫々太く形成することができる。

そのため、電圧低下の発生、スイッチングスピードの低
下および破壊耐量の低下を防止でき、更にはパターン配
線も容易となる。

（ト）発明の効果 以上の説明からも明らかな如く、前記櫛歯状の第２のベ
ース電極（７）および第２のエミッタ電極（８）のコン
タクト孔（９）・（９゛）・・・、（１０）・（１０’
）・・・をストライプ状の第１のベース電極（４）・（
４゛）・・・および第１のエミッタ電極（５）・（５′
）・・・の長手方向に長く形成することで、前記第１の
ベース電極および第１のエミッタ、電極幅よりも前記第
２のベース電極（７）および第２のエミッタ電極（８）
を夫々太く形成することができる。そのため電圧低下の
発生、スイッチングスピードの低下および破壊耐量の低
下を防止でき、更にはパターン配線も容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明の一実施例であるトランジスタの
平面図、第１図（ロ）は第１図（イ）におけるＸ＝ｘ′
線の断面図、第２図（イ）は従来のトランジスタの平面
図、第２図（ロ）は第２図（イ）におけるＸ−Ｘ゛線の
断面図である。 （１）はコレクタ領域、（２）はベース領域、（３）は
マルチエミッタ領域、（３’）はシリコン酸化膜、（４
）・（４゛〉・・・は第１のベース電極、（５）・（５
゛）・・・は第１のエミッタ電極、（６）はシリコン酸
化膜、（７）は第２のベース電極、（８）は第２のエミ
ッタ電極、（９）・（９°）・・・、（１０）・（１０
’）・・・はコンタクト孔である。 出願人　三洋電機株式会社外１名 代理人　弁理士　西野卓嗣　外１名 第１１！ＩＣ４）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともコレクタ領域となる半導体基板内に形
   成されるベース領域と該ベース領域に形成されるマルチ
   エミッタ領域と前記コレクタ領域とベース領域およびマ
   ルチエミッタ領域を被覆する第１の絶縁層と該第１の絶
   縁層を介して前記ベース領域およびマルチエミッタ領域
   と夫々オーミックコンタクトしかつ一方向で平行に延在
   しかつストライプ状に交互に形成される第１のベース電
   極および第１のエミッタ電極と該第１のベース電極およ
   び第１のエミッタ電極を被覆する第２の絶縁層と該第２
   の絶縁層を介して前記第１のベース電極および第１のエ
   ミッタ電極とオーミックコンタクトしかつ前記第１のベ
   ース電極および第１のエミッタ電極と直行する方向に延
   在される櫛歯状の第２のベース電極および第２のエミッ
   タ電極とを備え、前記第１のベース電極および第１のエ
   ミッタ電極幅よりも夫々太く形成された第２のベース電
   極および第２のエミッタ電極を具備することを特徴とし
   たトランジスタ。