[其他]晶體管

在審

• 申請號: 101985000005124
• 申請日: 1985-07-04
• 公開（公告）號: CN1004844B
• 公開（公告）日: 1989-07-19
• 發明（設計）人: 田中忠彥
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖春京

本發明提供一種具有在網狀發射極區（２２）進行接觸的第１發射極電極（２６）及在島狀基極接觸區（２３）進行接觸的第１基極（２５）和設置在層間絕緣膜（２７）上面分別與上述的第１發射極電極（２６）和第１基極（２５）聯結的第２發射極電極（２９）和第２基極電極（２８），上述第２發射極電極（２９）及上述第２基極電極（２８）形成梳齒狀，使上述第２發射極電極（２９）和上述第１發射極電極（２６）在每個梳齒上進行帶狀的接觸，通過大幅度地擴大接觸面積來抑制電流的集中、小芯片面積而有較強的耐破壞力的高電流容器的晶體管。

本發明是關于晶體管、特別是關于經過大電流容量化的晶體管的改良。

從來作為增大晶體管的容許電流的構造都是采用擴大發射極的有效面積的辦法，這是眾所用知的。作為這種構造有如圖5所示的網狀基極構造及島狀發射極造成，圖5中，（1）是由半導體襯底組成的集電極區;（2）是基極區;（3）是島狀發射極區;用虛線表示的（4）是在基極區（2）進行電阻接觸的基極電極;（5）是在各島狀發射極區（3）…（3）進行電阻接觸的發射電極。

在上述的構造里，通過多數的島狀發射極區（3）…（3）可以擴大基極接合的周長以致能夠容易地達到大電流容量化的目的。可是，從圖5能夠清楚地得知，在島狀發射極區（3）…（3）面積的增加的同時，網狀基極區（2）的面積也隨著增加，因而也就致使芯片面積的增加，可是，在基極里因為只能通過集電極電流的1/h的電流，所以基極（2）的增加基本上不會對晶體管的大電流容量化起到什么作用。

因而就考慮采用如圖6所示的網狀發射極構造的晶體管，圖6中的（10）是由半導體襯底組成的集電極區;（11）是基極區，（12）是網狀的發射極區;用虛線表示的（13）是在發射極區（12）進行電阻接觸的發射極電極;（14）是在分布著的基極區（11）進行電阻接觸的基極電極。

在上述構造里，因為通過網狀發射極區（12）可以只擴大發射極的面積;所以對防止芯片面積的增大相當有效，然而從圖6可以清楚地得知，由于發射極電極（13）與基極電極（14）形成梳齒狀，所以發射極電極（13）只能在網狀極射極區（12）的大約一半的面積進行電阻接觸，因而發射極（12）的面積雖然可以得到擴大，但是發射極電極（13）的面積就無法擴大了。這樣一來網狀發射極區（12）就不能充分地得到利用，結果網狀發射極區（12）也就無法在擴大電流容量方面充分發揮作用。

為此，進一步進行多次改良，考慮了一種如圖7（a）（b）所示的具有多層電極構造的網狀發射極的晶體管，這種晶體管具有由硅半導體襯底組成的集電極區（20）、基極區（21）和網狀發射極區（22），在基極區（21）的幾乎全部表面都配置了發射極區（22），基極區（21）的接觸區（23）…（23）則是在多數島狀發射區（22）內以完全被發射極區（22）包圍的狀態而配置的。在襯底（20）表面的氧化硅薄膜（24）上邊，形成用虛線表示的第一層的第1基極電極（25）和第1發射極電極（26），第1基極電極（25）是在基極區（21）的各個接觸區（23）…（23）進行電阻接觸，成為多數的島狀;第1發射電極（26）是和發射極區（22）的幾乎全部表面進行電阻接觸而形成網狀的。第1基極電極（25）及第1發射極電極（26）是被聚酰亞胺等層間絕緣膜（27）所覆蓋著。在層間絕緣膜（27）上，形成了用實線表示的第2層的第2基極電極（28）及第2發射電極（29），第2基極電極（28）分別在以島狀分布的多數的第1基極電極（25）…（25）進行電阻接觸、形成梳齒狀朝一方向延伸，第2發射電極（29）是在用斜線表示的網狀第1發射電極（26）的外周部進行電阻接觸，并延伸到焊接點。

根據以上的構造，因為在網狀發射極區（22）幾乎全部都可以配置第1發射極電極（26），所以能夠使網狀發射極區（22）高效率地進行工作，從而擴大電流容量。可是，采用多層電極構造的時候，如果第1發射電極的（26）及第1基極（25）厚度形成過厚的話，第1層的電極的階段差就會變大，以致影響到第2層的層間絕緣膜（27）復蓋了這個第1層的電極而變厚，但由于發生裂縫，使第1層的電極和第2層的電極短路。因此，第1發射電極（26）及第1基極（25）的厚度不能過厚，在這一第1層的電極（26）的膜厚很薄的狀態下大電流一通過，在和設于第1發射電極（26）的外周部的第2發射電極（29）的接觸部分就會有由于電流集中而發生破壞的缺點。