專利名稱：晶體管結構及電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及晶體管結構以及電子設備，特別涉及有效地適用于大電流以及中電流的晶體管，使用在例如調節(jié)器等的半導體器件、逆變器、電動機驅動器、燈驅動器、DC-DC變換器等電子設備的技術。
背景技術：
圖12A表示已有的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖12B是圖12A的K-K線剖視圖。在形成集電極層的P型半導體基板1的表面上，形成P型外延層2。在P型外延層2的表面上，形成N型基極層3，在該基極層的表面上，網(wǎng)狀地形成射極層、即P型網(wǎng)狀射極層4。
芯片表面覆蓋硅氧化膜等絕緣層5。在芯片表面的絕緣層5上，設置導電性材料構成的第1基極配線6與基極電極。在網(wǎng)狀射極層4上形成島狀基極層3a。作為該島狀基極層3a、以及網(wǎng)狀射極層4的周邊部的基極層3b，在網(wǎng)狀射極層4部分圍繞的基極層3b上的絕緣層5上，設置基極接觸點開口7。所述基極層3a、3b利用充填在基極接觸點開口7內的導電性材料的充填部8a電氣連接在第2基極配線。利用導電性材料電氣連接第1與第2基極配線6、8。
在網(wǎng)狀射極層4上的絕緣層5上，設置射極接觸點開口9。所述網(wǎng)狀射極層4利用充填在射極接觸點開口9的導電性材料的充填部與圖示外的射極配線和射極電氣連接。還在形成集電極層的P型半導體基板1的背面設置集射極電極10，構成PNP晶體管。
圖13A是表示已有的具有平穩(wěn)電阻的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖13B是圖13A的M-M線剖視圖。這樣的晶體管結構公開示于例如特開昭64-59857號公報。該晶體管結構中，在射極層4上形成島狀基極3a。作為該島狀基極層3a、以及射極層4的周邊部的基極層3b，在該射極層4部分圍繞的基極層3b上，形成與構成射極層4的射極擴散層同極、即相同導電型的擴散層11。因此從基極到射極擴散層的電流路徑狹窄，增加了基極-射極間的電阻值。這樣的電阻通常稱為平穩(wěn)電阻12。利用該平穩(wěn)電阻12，能夠限制基極電流，能夠擴大安全工作領域。
近來來為了降低半導體元件的價格，進一步在縮小芯片面積。但是一旦縮小芯片面積，就會出現(xiàn)晶體管的集電極-射極間的飽和電壓上升的問題。
圖14是概略表示網(wǎng)狀射極結構的晶體管元件的平面圖。所述“元件”是指在所述已有的網(wǎng)狀射極結構的晶體管的情況下，由形成于網(wǎng)狀射極內的一個島狀基極區(qū)域與圍繞該島狀基極區(qū)域的射極區(qū)域構成的單一的晶體管。為了避免上述問題，所以有了單純縮小元件尺寸，確保射極周圍長度，使集電極-射極間電壓下降的技術。但是，在這種情況下，在集電極-射極間電壓高的區(qū)域中使晶體管工作時，會具有引起晶體管的局部上電場集中，安全工作區(qū)域狹小的問題。
在特開昭64-59857號公報所述的技術中，由于配置了平穩(wěn)電阻，因此具有安全工作區(qū)域大的優(yōu)點，但是會具有下面所述的問題。(1)集電極-射極間飽和電壓變大。(2)元件尺寸縮小變得困難，降低芯片價格變得困難。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種晶體管結構和電子設備，不加大元件尺寸就能夠避免電場集中，擴大安全工作區(qū)域，而且與已有的平穩(wěn)電阻配置方式相比，能夠使集電極-射極間的飽和電壓下降。
本發(fā)明的晶體管結構，是在平面型半導體的芯片表面的集電極層上形成基極層的晶體管的結構，在基極層上形成射極層，在基極層上形成絕緣層，在該絕緣層上形成第1基極接觸點開口，在第1基極接觸點開口內充填導電性材料，在絕緣層上形成第1基極配線與基極電極，在第1基極接觸點開口與射極層之間的基極層、即在射極層或形成于射極層間的基極層上的絕緣層上形成第2基極接觸點開口，在第2基極接觸點開口內充填導電性材料，在絕緣層上形成第2基極配線，以基極層，連接第1基極配線與第2基極配線。
采用本發(fā)明，則不利用導電性材料連接第1基極配線與第2基極配線，而使用基極層進行連接，所以產(chǎn)生下面所述的效果。能夠在不使元件尺寸變大的情況下避免電場集中，能夠擴大安全工作區(qū)域。與已有的平穩(wěn)電阻配置方式相比，能夠使集電極-射極間的飽和電壓下降。
又，在本發(fā)明中，在連接第1基極配線與第2基極配線的基極層上形成與射極層相同導電型的擴散層。
采用本發(fā)明，則在連接第1基極配線與第2基極配線的基極層上，形成與射極層相同導電型的擴散層，因此從基極電極到所述擴散層的電流路徑狹窄，增加了基極-射極間的電阻值。從而能夠進一步加大安全工作區(qū)域。
又，在本發(fā)明中，在連接第1基極配線與第2基極配線的基極層上，形成與射極層相同導電型的多個島狀擴散層。
采用本發(fā)明，則由于在基極層上形成與射極層相同導電型的多個島狀擴散層，因此能夠利用這些島狀擴散層形成平穩(wěn)電阻。與串聯(lián)地附加射極層與擴散層那樣的已有的結構相比，能夠謀求使元件尺寸小型化。
又，在本發(fā)明中，網(wǎng)狀地形成連接第1基極配線與第2基極配線的基極層。
采用本發(fā)明，則利用形成網(wǎng)狀的基極層，能夠不使元件尺寸變大而又可以避免電場集中，這樣就能夠擴大安全工作區(qū)域，而且與已有的平穩(wěn)電阻的配置方式相比，能夠使集電極-基極間的飽和電壓下降。
又，在本發(fā)明中，網(wǎng)狀地形成第1基極接觸點開口。
采用本發(fā)明，則由于網(wǎng)狀地形成第1基極接觸點開口，所以作為充填在第1基極接觸點開口內的導電性材料的充填部的第1基極接觸點的電流路徑狹窄，增加了基極-射極間的電阻值。從而能夠形成更大的安全工作區(qū)域。
又，在本發(fā)明中，充填在連續(xù)配置的第1基極接觸點開口內的導電性材料的充填部的終端部分具有第2基極接觸點開口之間的、第1基極接觸點開口的延長方向的平行方向上的元件間隔的一半長度。
采用本發(fā)明，則由于充填在的第1基極接觸點開口內的導電性材料的充填部的終端部分具有第2基極接觸點開口之間的，第1基極接觸點開口的延長方向的平行方向上的元件間隔的一半長度，因此能夠使從第2基極配線流過的基極電流均勻化。
又，在本發(fā)明中，第1基極接觸點開口配設成其延長方向與第2基極配線交叉。
采用本發(fā)明，則第1基極接觸點開口配設成使其延長方向與第2基極配線交叉。利用這樣的第1基極接觸點結構與配置能夠使從多條第2基極配線流過的基極電流均勻化。
又，在本發(fā)明中，晶體管是網(wǎng)狀地形成射極層的網(wǎng)狀射極層構成的網(wǎng)狀射極晶體管。
又，在本發(fā)明中，晶體管是多個島狀射極層地所構成射極層的多射極晶體管。
采用本發(fā)明，則能夠不增大元件尺寸而又避免電場集中，能夠實現(xiàn)使安全工作區(qū)域變大并使集電極-射極間的飽和電壓下降的網(wǎng)狀射極晶體管或多射極晶體管。
又，本發(fā)明的電子設備是含有所述晶體管結構的電子設備。
采用本發(fā)明，則能夠實現(xiàn)含有這樣的晶體管結構的電子設備。
本發(fā)明的目的、特點以及優(yōu)點由于以下的詳細說明和附圖會更加明確。
圖1A是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖1B是圖1A的A-A線剖視圖。
圖2A是表示本發(fā)明實施形態(tài)2的多射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖2B是圖2A的B-B線剖視圖。
圖3A是表示本發(fā)明實施形態(tài)3的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖3B是圖3A的C-C線剖視圖。
圖4A是表示實施形態(tài)3的變更形態(tài)的多射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖4B是圖4A的D-D線剖視圖。
圖5A是表示本發(fā)明實施形態(tài)4的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖5B是圖5A的E-E線剖視圖。
圖6A是表示本發(fā)明實施形態(tài)4的變更形態(tài)的多射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖6B是圖6A的F-F線剖視圖。
圖7A是表示本發(fā)明實施形態(tài)5的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖7B是圖7A的G-G線剖視圖。
圖8A是表示本發(fā)明實施形態(tài)5的變更形態(tài)的多射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖8B是圖8A的H-H線剖視圖。
圖9A是表示本發(fā)明實施形態(tài)6的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖9B是圖9A的I-I線剖視圖。
圖10A是表示本發(fā)明實施形態(tài)6的變更形態(tài)的多射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖10B是圖10A的J-J線剖視圖。
圖11是概略表示本發(fā)明實施形態(tài)7的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的平面圖。
圖12A表示已有的網(wǎng)狀射極PNP晶體管，圖12A是主要部分的平面圖，圖12B是圖12A的K-K線剖視圖。
圖13A是表示具備已有的平穩(wěn)電阻的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖13B是圖13A的M-M線剖視圖。
圖14是概略表示網(wǎng)狀射極結構的晶體管元件的平面圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖就多個形態(tài)對實施本發(fā)明用的實施形態(tài)進行說明。在各形態(tài)中對應于前面的形態(tài)中說明的事項的部分被賦予相同的參照標號，省略重復的說明。在僅對結構的一部分進行說明的情況下，結構的其他部分與前面說明的形態(tài)相同。不僅是各實施形態(tài)中具體說明的部分的組合，特別是如果在組合中不發(fā)生障礙，也可以對實施形態(tài)相互之間實施部分組合。
圖1A是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖1B是圖1A的A-A線剖視圖。本實施形態(tài)的晶體管結構，適用于例如調節(jié)器等半導體器件、逆變器、電動機驅動器、燈驅動器、DC-DC變換器等電子設備。但是并不限于這些電子設備。在實施形態(tài)1的網(wǎng)狀射極PNP晶體管(也稱為第1晶體管)中，在形成集電極層的P型半導體基板1的表面上，形成P型外延層2。在P型外延層2的表面上形成N型基極層3。在該基極層3的表面上形成作為成網(wǎng)狀的射極層的P型網(wǎng)狀射極層4。
在形成網(wǎng)狀射極層4的所述基極層3上，形成硅氧化膜等絕緣層5。在網(wǎng)狀射極層4的外側一方的基極層3c上的絕緣層5上，設置第1基極接觸點開口13。在該第1基極接觸點開口13內充填導電性材料，在絕緣層5上以所述導電性材料形成電氣連接在基極層3的第1基極配線6和基極電極。也就是說，基極層3c通過充填在第1基極接觸點開口13內的導電性材料的充填部6a，電氣連接在第1基極配線6和基極電極。作為是被網(wǎng)狀射極層4圍繞的基極層3a的島狀基極層3、以及網(wǎng)狀射極層4的周邊部的基極層3b，在被網(wǎng)狀射極層4部分包圍的基極層3b上的絕緣層5上，設置第2基極接觸點開口14。在第2基極接觸點開口14內充填導電性材料，在絕緣層5上以所述導電性材料形成電氣連接在島狀基極層3a、以及網(wǎng)狀射極層4的周邊部的基極層3b的第2基極配線8。即、島狀基極層3a與網(wǎng)狀射極層4的周邊部的基極層3b通過充填在第2基極接觸點開口14內的導電性材料的充填部8a電氣連接在第2基極配線8。在網(wǎng)狀射極層4上的絕緣層5上設置射極接觸點開口9。所述網(wǎng)狀射極層4通過充填在射極接觸點開口內的導電性材料的充填部電氣連接圖示以外的射極配線與射極電極。還在形成集電極層的P型半導體基板1的背面上設置集電極10，構成網(wǎng)狀射極PNP晶體管。上述第1基極配線6與第2基極配線8不以導電性材料連接，僅以充填部6a、8a間的基極層3d連接。連接這些第1與第2基極配線6、8的基極層3d形成平穩(wěn)電阻15。
采用如上所述說明的第1晶體管，特別是不使用導電性材料連接第1配線6與第2配線8，僅以基極層3d連接，就能夠達到下面所述的效果。能夠不增大元件尺寸(例如一邊為85μm，另一邊為60μm的矩形的元件尺寸)并避免電場集中，能夠擴大安全工作區(qū)域。又，與已有的平穩(wěn)電阻配置方式相比，能夠使集電極-射極間的飽和電壓下降。具體如表1中所表述的本晶體管(這次發(fā)明的結構)與已有產(chǎn)品(以往的結構)的集電極-射極間電壓20V的安全工作區(qū)域、集電極-射極間飽和電壓等。
表1
圖2A是表示本發(fā)明實施形態(tài)2的多射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖2B是圖2A的B-B線剖視圖。在實施形態(tài)2的多射極PNP晶體管(也稱為第2晶體管)中，在形成集電極層的P型半導體基板1表面上形成P型外延層2。在P型外延層2的表面形成N型的基極層3。在該基極層3的表面上形成P型的射極層4。該射極層4在基極層3上形成為多個島狀射極層。
在形成射極層4的基極層3上，形成硅氧化膜等絕緣層5。在射極層4外側方的基極層3c上的絕緣層5上，設置第1基極接觸點開口13。在該第1基極接觸點開口13內充填導電性材料，在絕緣層5上以所述導電性材料形成電氣連接在基極層3c的第1基極配線6與基極電極。即基極層3c通過充填在第1基極接觸點開口13內的導電性材料的充填部6a電氣連接在第1基極配線6與基極電極。在形成于多個島狀射極層4之間的基極層3e上的絕緣層5上，設置第2基極接觸點開口14。在第2基極接觸點開口14內充填導電性材料，在絕緣層5上以所述導電性材料形成與形成于島狀射極層4之間的基極層3e連接的第2基極配線8。即形成于島狀射極層4之間的基極層3e通過充填在第2基極接觸點開口14內的導電性材料的充填部8a電氣連接在第2基極配線8。在島狀射極層4上的絕緣層5上，設置射極接觸點開口9。所述島狀射極層4利用充填在射極接觸點開口9內的導電性材料的充填部電氣連接在圖示以外的射極配線以及射極電極。還有，在形成集電極的P型半導體基板1的背面上設置集電極10，構成多射極PNP晶體管。所述第1基極配線6與第2基極配線8不以導電性材料連接，僅以充填部6a、8a間的基極層3d連接。連接這些第1和第2基極配線6、8的基極層3d形成平穩(wěn)電阻15。
采用以上說明的第2晶體管，則由于不使用導電性材料連接第1基極配線6與第2基極配線8，僅以基極層3d連接，所以能夠達到與第1晶體管相同的效果。也就是說，在多射極PNP晶體管中，也能夠不增大元件尺寸而避免電場集中，擴大安全工作區(qū)域。又，與已有的平穩(wěn)電阻配置方式相比，更能夠使集電極-射極間的飽和電壓下降。
圖3A是表示本發(fā)明實施形態(tài)3的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖3B是圖3A的C-C線剖視圖。在實施形態(tài)3的網(wǎng)狀射極PNP晶體管(也稱為第3晶體管)中，在連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d上形成與P行射極層4相同導電型的擴散層16，連接第1基極配線與第2基極配線的基極層3d形成平穩(wěn)電阻15。形成與其他第1晶體管相同的結構。
采用以上說明的第3晶體管，則由于在連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d上形成與射極層4相同導電型的擴散層16，因此從基極電極到所述擴散層16的電流路徑狹窄，增加了基極-射極間的電阻值。從而更能夠進一步增大安全工作區(qū)域。取得與其他第1晶體管相同的效果。
圖4A是表示實施形態(tài)3的變更形態(tài)的多射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖4B是圖4A的D-D線剖視圖。在所述變更形態(tài)的多射極PNP晶體管中，在連接多射極PNP晶體管的第1基極配線6與第2基極配線2的基極層3d上，形成與P型射極層4相同導電型的擴散層16，因此連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d形成平穩(wěn)電阻15。形成與其他實施形態(tài)2的多射極PNP晶體管相同的結構。
采用以上說明的變更形態(tài)的多射極PNP晶體管，則由于在連接第1射極配線6與第2射極配線8的基極層3d上形成與P型射極層4相同導電型的擴散層16，因此從基極到所述擴散層16的電流路徑狹窄，增加了基極-射極間的電阻值。從而更能夠進一步增大安全工作區(qū)域。達到與其他第2晶體管相同的效果。
圖5A是表示本發(fā)明實施形態(tài)4的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖5B是圖5A的E-E線剖視圖。在實施形態(tài)4的網(wǎng)狀射極PNP晶體管(也稱為第4晶體管)中，由于在連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d上形成與P型射極層4相同導電型的多個島狀擴散層17，因此連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d形成平穩(wěn)電阻15。形成與其他第1晶體管相同的結構。
采用以上說明的第4晶體管，則由于在連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d上形成與P型射極層4相同導電型的多個島狀擴散層17，因此能夠利用這些島狀擴散層17實現(xiàn)平穩(wěn)電阻15。與串聯(lián)地附加射極層與擴散層那樣的已有結構相比，能夠實現(xiàn)元件尺寸的小型化。達到與其他第1晶體管相同的效果。
圖6A是表示本發(fā)明實施形態(tài)4的變更形態(tài)的多射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖6B是圖6A的F-F線剖視圖。在所述變更形態(tài)的多射極PNP型晶體管中，由于在連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d上形成與P型射極層4相同導電型的多個島狀擴散層17，因此連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d形成平穩(wěn)電阻15。形成與其他第2晶體管相同的結構。
采用以上說明的變更形態(tài)的多射極PNP晶體管，則由于在連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d上形成與P型射極層4相同極的多個島狀擴散層17，因此能夠利用這些島狀擴散層17實現(xiàn)平穩(wěn)電阻15。與串聯(lián)地附加射極層與擴散層那樣的已有的結構相比，能夠謀求元件尺寸的小型化。達到與其他第2晶體管相同的效果。
圖7A是表示本發(fā)明實施形態(tài)5的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖7B是圖7A的G-G線剖視圖。實施形態(tài)5的網(wǎng)狀射極PNP晶體管(也稱為第5晶體管)中，由于連接第1基極配線6與第5基極配線8的基極層3d形成網(wǎng)狀，因此連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d形成平穩(wěn)電阻。形成與其他第1晶體管相同的結構。
采用以上說明的第5晶體管，則連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d形成為網(wǎng)狀。利用該形成為網(wǎng)狀的基極層3d，能夠使元件尺寸不增大而避免電場集中，擴大安全工作區(qū)域，與已有的平穩(wěn)電阻配置方式相比，能夠使集電極-射極間的飽和電壓下降。
圖8A是表示本發(fā)明實施形態(tài)5的變更形態(tài)的多射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖8B是圖8A的H-H線剖視圖。在所述變更形態(tài)的多射極PNP晶體管中，連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d形成網(wǎng)狀，連接第1基極配線6與第2基極配線9的基極層3d形成平穩(wěn)電阻15。形成與其他第2晶體管相同的結構。
采用以上說明的所述變更形態(tài)的多射極PNP晶體管，則利用形成網(wǎng)狀的基極層3d能夠使元件尺寸不增大而避免電場集中，擴大安全工作區(qū)域，與已有的平穩(wěn)電阻配置方式相比，能夠進一步使集電極-射極間的飽和電壓下降。達到與其他第2晶體管相同的效果。
圖9A是表示本發(fā)明實施形態(tài)6的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的主要部分的平面圖，圖9B是圖9A的I-I線剖視圖。實施形態(tài)6的網(wǎng)狀射極PNP晶體管(也稱為第6晶體管)中，為電氣連接基極層3c與第1基極配線6而設置的第1基極接觸點開口13形成網(wǎng)狀。形成與其他第1晶體管相同的結構。在本實施形態(tài)中，以第1晶體管作為基準，使第1基極接觸點開口13形成網(wǎng)狀，但也可以以第3～第5晶體管中的任一個為基準，使第1基極接觸點開口13形成網(wǎng)狀。
采用以上說明的第6晶體管，則連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d形成平穩(wěn)電阻15，并且網(wǎng)狀地形成第1基極接觸點開口13，所以作為充填在第1基極接觸點開口13內的導電性材料的充填部6a的第1基極接觸點的電流路徑狹窄，增大了基極-發(fā)射極間的電阻值。因此更能夠增大安全工作區(qū)域。
圖10A是表示本發(fā)明實施形態(tài)6的變更形態(tài)的多射極PNP晶體管的主要部分的剖視圖，圖10B是圖10A的J-J線剖視圖。在所述變更形態(tài)的多射極PNP晶體管中，網(wǎng)狀地形成為電氣連接基極層3c與第1基極配線6設置的第1基極接觸點開口13。形成與其他第2晶體管相同的結構。在本實施形態(tài)中，將第2晶體管作為基準，網(wǎng)狀地形成第1基極接觸點開口13，但也可以以第3～第5晶體管為基準，網(wǎng)狀地形成第1基極接觸點開口13。
采用以上說明的變更形態(tài)的多射極PNP晶體管，則連接第1基極配線6與第2基極配線8的基極層3d形成平穩(wěn)電阻，并且網(wǎng)狀地形成第1基極接觸點開口13，所以作為充填在第1基極接觸點開口13內的導電性材料的充填部6a的第1基極接觸點的電流路徑狹窄，增加了基極-射極間的電阻值。從而更能夠進一步擴大安全工作區(qū)域。取得與其他第2晶體管相同的效果。
圖11是概略表示本發(fā)明實施形態(tài)7的網(wǎng)狀射極PNP晶體管的平面圖。在實施形態(tài)7的網(wǎng)狀射極PNP晶體管(也稱為第7晶體管)中，連續(xù)配置的第1基極接觸點開口13內充填的導電性材料的充填部6a、即第1基極接觸點的終端部分形成為第2基極接觸點開口14間的第1基極接觸點開口13的延長方向的平行方向上的單元間隔(L)的一半長度(L/2)。該終端部分定義為所述充填部6a中，最外側-端側的第2基極配線8的延長線與所述充填部6a的交叉點起向外側方延伸的部分。即作為所述充填部6a的第1基極接觸點可以看作關于以第2基極配線8連接的多個單元所構成的1個單元列，以第2基極配線8的延長線為中心，向兩側各延伸所述單元間隔(L)的一半(L/2)的導體片，即與所述單元間隔(L)相等長度的導體片多片相互連接的集合體。換句話說，這樣構成的第1基極接觸點可以看作長度L的多片導體片在導體延長方向上相互連接的導體。第1基極接觸點開口13其延長方向配設為不與第2基極配線8的延長方向平行?？傊?，第1基極接觸點開口13配設為其延長方向與第2基極平行8交叉。形成與其他第1晶體管相同的結構。
采用以上說明的第7晶體管，則充填在第1基極接觸點開口13內的導電性材料的充填部6a，即第1基極接觸點的終端部分具有第2基極接觸點開口14間的第1基極接觸點開口13的延長方向的平行方向上的單元間隔(L)的一半(L/2)長度，因此對各元件列將長度L的導體片加以分割，使從第2基極配線8流過的基極電流均勻化是可能的。第1基極接觸點開口13配設為其延伸方向與第2基極配線8交叉。利用這樣的第1基極接觸點結構和配置，能夠使從多個第2基極配線8流過的基極電流均勻化。
作為本發(fā)明的其他實施形態(tài)，也可以連續(xù)配置第1晶體管，使其一部分形成與第3晶體管那樣的P型射極層相同導電型的多個擴散層。在這樣的情況下，當多條配置于連續(xù)配置的第1基極配線上的第2基極配線的長度不同時，能夠形成使基極電流均勻化的有效手段。在各實施形態(tài)中都使用PNP晶體管，但也可以使用NPN晶體管。即使是NPN晶體管，也能夠得到與各實施形態(tài)相同的效果。此外，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內也可以以附加各種變更的形態(tài)實施。
本發(fā)明在不脫離其精神或主要特征的情況下，能夠以各種形態(tài)實施。因此，所述實施形態(tài)在所有的點上不過是單純的例示，本發(fā)明的范圍是權利要求書的范圍所示的內容，而不限于說明書正文本身。還有，屬于權利要求書范圍內的變形或變更也全在本發(fā)明的范圍內。
權利要求
1.一種晶體管結構，其特征在于，在平面型半導體芯片的表面的集電極層(1)上形成基極層(3)，在基極層(3)上形成射極層(4)，在基極層(3)上形成絕緣層(5)，在該絕緣層(5)上形成第1基極接觸點開口(13)，在第1基極接觸點開口(13)內充填導電性材料，在絕緣層(5)上形成第1基極配線(6)與基極電極，在第1基極接觸點開口(13)與射極層(4)之間的基極層(3a、3e)、即在射極層(4)或形成于射極層(4)之間的基極層(3a、3e)上的絕緣層(5)上形成第2基極接觸點開口(14)，在第2基極接觸點開口(14)內充填導電性材料，在絕緣層(5)上形成第2基極配線(8)，以基極層(3d)，連接第1基極配線(6)與第2基極配線(8)。
2.權利要求1所述的晶體管結構，其特征在于，在連接第1基極配線(6)與第2基極配線(8)的基極層(3d)上，形成與射極層(4)相同的導電型的擴散層(16)。
3.權利要求1所述的晶體管結構，其特征在于，在連接第1基極配線(6)與第2基極配線(8)的基極層(3d)上，形成與射極層(4)相同的導電型的多個島狀擴散層(17)。
4.權利要求1所述的晶體管結構，其特征在于，網(wǎng)狀地形成連接第1基極配線(6)與第2基極配線(8)的基極層(3d)。
5.權利要求1所述的晶體管結構，其特征在于，網(wǎng)狀地形成第1基極接觸點開口(13)。
6.權利要求1所述的晶體管結構，其特征在于，充填在連續(xù)配置的第1基極接觸點開口(13)內的導電性材料的充填部(6a)的終端部分，具有平行于第2基極接觸點開口(14)間的、第1基極接觸點開口(13)的延伸方向的方向的元件間隔(L)的一半(L/2)的長度。
7.權利要求1所述的晶體管結構，其特征在于，第1基極接觸點開口(13)配設成其延長方向與第2基極配線(8)相交叉。
8.權利要求1所述的晶體管結構，其特征在于，晶體管是網(wǎng)狀地形成射極層(4)的網(wǎng)狀射極層構成的網(wǎng)狀射極晶體管。
9.權利要求1所述的晶體管結構，其特征在于，晶體管是多個島狀射極層地構成射極層(4)的多射極晶體管。
10.一種電子設備，其特征在于，包含權利要求1所述的晶體管結構。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種晶體管結構，不加大元件尺寸而能夠避免電場集中，擴大安全工作區(qū)域，而且與已有的平穩(wěn)電阻配置方式相比，更能夠降低集電極與射極之間的飽和電壓。第1基極配線(6)與第2基極配線(8)不用導電性材料連接只用基極層(3d)連接，連接第1與第2基極配線(6、8)的基極層(3d)構成平穩(wěn)電阻(15)。而且，不加大元件尺寸就能夠避免電場集中，能夠擴大安全工作區(qū)域，而且與已有的平穩(wěn)電阻配置方式相比，也降低了集電極與射極之間的飽和電壓。
文檔編號H01L29/66GK1870290SQ20061008474
公開日2006年11月29日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權日2005年5月23日
發(fā)明者高橋徹 申請人:夏普株式會社