JPS6317557A - 個別半導体装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は個別半導体装置に係わり、特にベース、コレク
タ間の耐圧を低下させることなくコレクタ抵抗を減少さ
せることのできる個別バイポーラトランジスタ装置に関
する。

〈従来の技術〉 第２図は個別バイポーラトランジスタ装置の断面図であ
り、図中１は高不純物濃度の半導体基板であり、この半
導体基板１の厚さは約３５０μｍ、その比抵抗値は約０
．０１Ω−ａｍである。この半導体基板１には比抵抗値
が約１０乃至５ｏΩ−ｃｍのエピタキシャル層３が５０
μｍ程度成長させられており、これらの半導体基板１と
エピタキシャル層３とはコレクタ領域として機能する。

エピタキシャル層３の表面部にはｐ形の不純物、例えば
ボロンが１５μｍ程度の深さに拡散されてベース領域５
が形成されており、ベース領域５の表面部にはｎ形の不
純物１例えば燐が約１５２ｍ程度の深さに拡散されて高
不純物濃度のエミッタ領域７が形成されている。

エピタキシャル層３の表面には酸化膜９が成長されてお
り、この酸化膜９に穿設されたコンタクト孔を介してベ
ース電極１１とエミッタ電極１３とがベース領域５とエ
ミッタ領域７とにそれぞれ電気的に接続されている。こ
れに対して、半導体基板１の裏面には裏メタル１５が被
着されており。

この裏メタル１５はコレクタ電極として機能している。

したがって、かかる構成の個別バイポーラトランジスタ
装置で電気回路を組み、増幅機能を奏さしめると、ベー
ス電極１１に供給されるベース電流に制御されてエミッ
タ領域７からベース領域５に注入されコレクタ領域に到
達するコレクタ電流が変化し、信号の増幅が図られる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 一般に、コレクタ領域とベース領域とには逆電圧が印加
されているので、ベース、コレクタの接合面がら空乏層
が面領域に広がり、この空乏層の電界強度が所定値を超
えると降伏が生じる。空乏層の幅は半導体層の不純物濃
度に反比例するので、コレクタ領域の不純物濃度を低く
して空乏層の広がりを大きくして上記降伏を防止してい
る。ところがコレクタ領域の不純物濃度が低いと、コレ
クタ領域を通過するキャリアの受ける抵抗、すなわちコ
レクタ抵抗が大きくなり、コレクタの飽和電圧値（Ｖｃ
ｓａｔ）が大きくなるという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑み、耐圧を低下させることなく
コレクタ抵抗の低下を図ることのできる個別バイポーラ
トランジスタ装置を提供せんとするものである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は高不純物濃度の半導体基板と、該半導体基板上
に積層され表面部にベース領域が、該ベース領域の表面
部にエミッタ領域がそれぞれ形成され半導体基板と同一
導電形で、かつ低不純物濃度の半導体層と、上記ベース
領域の表面部とエミッタ領域の表面部とにそれぞれ設け
られたベース電橋およびエミッタ電極と、上記半導体基
板の裏面に設けられたコレクタ電極とを有しており、上
記ベース領域から所定距離離隔した上記半導体層の表面
から上記半導体基板にまで延在し上記半導体層より高不
純物濃度で、かつ該半導体層と同一導電形の不純物領域
を形成したことを要旨としている。

く作用および効果〉 一般に、エミッタ領域からベース領域に注入されたキャ
リアはベース領域を拡散してコレクタ領域に到達し、コ
レクタ領域を通過してコレクタ電極に集められる。個別
バイポーラトランジスタ装置の場合、コレクタ電極は半
導体基板の裏面に設けられているので、半導体層の深い
位置でコレクタ領域に到達したキャリアは通過すべき半
導体層の距離が比較的短いので半導体層の比抵抗値が大
きくでもキャリアの受ける抵抗は比較的小さい。

ところが、半導体層の表面近傍でコレクタ領域に到達す
るキャリアは半導体層の略全厚さを通過しなければなら
ないので、大きな抵抗を受け、結局　。

トータルのコレクタ抵抗値を引き上げてしまっていた。

ところが、本発明に係わる個別半導体装置の場合には、
ベース領域から所定距離離隔した上記半導体層の表面か
ら上記半導体基板にまで延在し上記半導体層より高不純
物濃度で、かつ該半導体層と同一導電形の不純物領域が
形成されているので、半導体層の表面近傍でコレクタ領
域に到達したキャリアはこの高不純物濃度の不純物領域
を介して半導体基板に到達することができる。したがっ
て、半導体層の表面近傍でコレクタ領域に到達したキャ
リアの受ける抵抗を小さくすることができ、トータルの
コレクタ抵抗を低下させることができる。しかも、ベー
ス領域は依然として低不純物１度の半導体層と接合して
いるので、耐圧が低下することがない。

〈実施例〉 第１図は本発明の一実施例を示す断面図であり、図中２
１は高不純物濃度の半導体基板である。この半導体基板
２１の厚さは約３５０μｍ、その比抵抗値は約０．０１
Ω−ｃｍである。この半導体基板２１には比抵抗値が約
１０乃至５０Ω−Ｑｍのエピタキシャル層２３が２０μ
ｍ程度成長させられた後、ｎ形の不純物、例えば燐が導
入されて高不純物濃度領域２５が選択的に形成される。

しかる後、再びエピタキシャル層２７が約３０μｍ程度
成長され、これらの半導体基板２１とエピタキシャル層
２３．２７とはコレクタ領域として機能する。続いて、
エピタキシャル層２７の表面部にはｐ形の不純物、例え
ばボロンが１５μｍ程度の深さに拡散されてベース領域
２９が形成され、ベース領域２９の表面部と該ベース領
域２９から所定距離離隔したエピタキシャル層２７の表
面部とにはｎ形の不純物、例えば燐が約１５μｍ程度の
深さに拡散されて高不純物濃度のエミッタ領域３１と高
不純物濃度領域３３とが形成される。上記高不純物濃度
領域２５は上記エピタキシャル成長中、およびベース拡
散、エミッタ拡散中に高温下で拡散し、高不純物濃度領
域３３と半導体基板とを連結する不純物領域が形成され
る。

エピタキシャル層２７の表面には酸化膜３５が成長され
ており、この酸化膜３５に穿設されたコンタクト孔を介
してベース電極３７とエミッタ電極３９とがベース領域
２９とエミッタ領域３１とにそれぞれ電気的に接続され
ている。これに対して、半導体基板２１の裏面には裏メ
タル４１が被着されており、この裏メタル４１はコレク
タ電極として機能している。

次に、一実施例の作用を説明する。上記構成の個別バイ
ポーラトランジスタ装置が増幅機能を奏する際には、エ
ミッタ領域３１がらベース領域２９に注入されたキャリ
アがエピタキシャル層２７の深い位置でベース領域２９
を通過すると、矢印Ａ、Ｂで示されているようにエピタ
キシャル層を通過して半導体基板２１に達し、裏メタル
に４１に集められる。この場合は、キャリアの通過しな
ければならないエピタキシャル層２３．２７の距離が短
いので、キャリアの受ける抵抗も少ない。

一方、エピタキシャル層２７の表面近傍に流入したキャ
リアは、矢印Ｃ，Ｄに示されているように・高不純物濃
度領域３３．２５に流入して該領域３３．２５を通過し
て半導体基板２１に達する。その結果、これらのキャリ
アも比抵抗の小さな領域３３．２５を通過して半導体基
板２１に達するので、受ける抵抗は小さく、結局コレク
タ抵抗を大幅に引き下げることができる。しかも、ベー
ス領域２９は比抵抗の大きなエピタキシャル層２７と接
合しているので、耐圧が低下することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は従来
例の断面図である。 ２１・・・・・・・半導体基板、 ２３．２７・・・・半導体層、 ２５．３３・・・・不純物領域、 ２９・・・・・・・ベース領域。 ３１・・・・・・・エミッタ領域、 ３７・・・・・・・ベース電極、 ３９・・・・・・・エミッタ電極、 ４１・・・・・・・コレクタ電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 高不純物濃度の半導体基板と、 該半導体基板上に積層され表面部にベース領域が、該ベ
   ース領域の表面部にエミッタ領域がそれぞれ形成され半
   導体基板と同一導電形で、かつ低不純物濃度の半導体層
   と、 上記ベース領域の表面部とエミッタ領域の表面部とにそ
   れぞれ設けられたベース電極およびエミッタ電極と、 上記半導体基板の裏面に設けられたコレクタ電極とを有
   する個別半導体装置において、 上記ベース領域から所定距離離隔した上記半導体層の表
   面から上記半導体基板にまで延在し上記半導体層より高
   不純物濃度で、かつ該半導体層と同一導電形の不純物領
   域を形成したことを特徴とする個別半導体装置。