Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3215364B2 - Semiconductor device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3215364B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JP3215364B2
JP3215364B2 JP30868797A JP30868797A JP3215364B2 JP 3215364 B2 JP3215364 B2 JP 3215364B2 JP 30868797 A JP30868797 A JP 30868797A JP 30868797 A JP30868797 A JP 30868797A JP 3215364 B2 JP3215364 B2 JP 3215364B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
semiconductor
separation
vertical bipolar
regions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30868797A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10199988A (en
Inventor
逸三 岡
勝比古 東山
泰造 大濱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP30868797A priority Critical patent/JP3215364B2/en
Publication of JPH10199988A publication Critical patent/JPH10199988A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3215364B2 publication Critical patent/JP3215364B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パワートランジス
タを含む複数のトランジスタを備えた半導体装置に係
り、特に各トランジスタ間の相互干渉に起因する特性の
劣化の防止対策に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a plurality of transistors including a power transistor, and more particularly to a measure for preventing deterioration of characteristics due to mutual interference between transistors.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、一般的なオーディオ装置用のス
ピーカ出力回路(混成集積回路)の一例を示す回路図で
ある。同図に示すように、スピーカ出力回路は、一対の
スピーカに対して直列に接続された一対の相補型トラン
ジスタを備えている。すなわち、NPNトランジスタ3
2AとPNPトランジスタ33Aを有する回路がスピー
カ31Aに接続され、NPNトランジスタ32BとPN
Pトランジスタ33Bを有する回路がスピーカ31Bに
接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a speaker output circuit (hybrid integrated circuit) for a general audio device. As shown in the figure, the speaker output circuit includes a pair of complementary transistors connected in series to a pair of speakers. That is, the NPN transistor 3
2A and a circuit having a PNP transistor 33A are connected to the speaker 31A, and an NPN transistor 32B and a PN
A circuit having a P-transistor 33B is connected to the speaker 31B.

【0003】このようなスピーカ出力回路においては、
一対のスピーカの出力特性は同等であることが要求され
る。一般に、複数の回路内にそれぞれパワートランジス
タが配置されている場合には、従来より、複数のパワー
トランジスタを個々に接続して基板に実装するようにし
ている。これは、複数のパワートランジスタを共通の基
板に搭載すると、各トランジスタ間における電流リーク
や発熱の影響によって回路を構成する各トランジスタに
おける熱特性,耐圧特性の劣化が生じるおそれがあるか
らである。したがって、この例のごとく出力特性が互い
に同等である複数の回路が必要とされる場合には、互い
に同等の出力特性が要求される回路の数に対応した分の
トランジスタを、個別に生産されたトランジスタの中か
ら選択して、特性が整合されたNPNトランジスタとP
NPトランジスタとを直列に接続するようにして、互い
に同等の特性を有する複数の回路を実現していた。
In such a speaker output circuit,
The output characteristics of the pair of speakers are required to be equivalent. Generally, when a power transistor is arranged in each of a plurality of circuits, a plurality of power transistors are individually connected and mounted on a substrate. This is because, when a plurality of power transistors are mounted on a common substrate, there is a possibility that thermal characteristics and breakdown voltage characteristics of each transistor constituting a circuit may be deteriorated due to current leakage and heat generation between the transistors. Therefore, when a plurality of circuits having the same output characteristics are required as in this example, transistors corresponding to the number of circuits required to have the same output characteristics are individually produced. NPN transistors whose characteristics are matched with each other are selected from among transistors.
By connecting an NP transistor in series, a plurality of circuits having the same characteristics as each other have been realized.

【0004】一方、特開平6−342876号公報に開
示されているように、半導体基板上に形成された出力用
トランジスタを熱破壊から保護する機能を備えた半導体
装置として、出力用トランジスタで囲まれる領域に出力
トランジスタの温度を検出するためのトランジスタを配
置した半導体装置が提案されている。この半導体装置に
おいて、出力用トランジスタと微弱な信号が流れる温度
検出用トランジスタとは、トランジスタのエミッタ領域
と同時に形成された単一の不純物拡散領域(チャネルス
トッパ)によって電気的に分離される構造となってい
る。
On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-342876, a semiconductor device having a function of protecting an output transistor formed on a semiconductor substrate from thermal destruction is surrounded by output transistors. There has been proposed a semiconductor device in which a transistor for detecting the temperature of an output transistor is arranged in a region. In this semiconductor device, the output transistor and the temperature detection transistor through which a weak signal flows are electrically separated by a single impurity diffusion region (channel stopper) formed simultaneously with the emitter region of the transistor. ing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、オー
ディオ出力アンプのハイパワー化や多チャンネル化が要
求されていることから、上記従来のスピーカ用回路を利
用する場合、個々の回路を構成するために個別に生産さ
れたトランジスタを使用するため、複数の回路の出力特
性をほぼ同等とするには、個々のトランジスタのそれぞ
れにおいて電気的特性あるいは熱特性等の特性を整合さ
せる必要がある。
By the way, in recent years, high power and multi-channel audio output amplifiers have been demanded, and when the above-mentioned conventional speaker circuit is used, it is necessary to construct individual circuits. Therefore, in order to make the output characteristics of a plurality of circuits substantially equal, it is necessary to match the characteristics such as the electrical characteristics or the thermal characteristics of each of the transistors.

【0006】しかしながら、上記従来の技術のごとく、
個別に生産されたトランジスタの特性を目的に応じてそ
れぞれ合わせることは容易ではなく、製造コストの増大
を招くと共に特性上も十分に同等化された複数の回路を
得ることが困難であった。
However, as in the above prior art,
It is not easy to match the characteristics of individually manufactured transistors according to the purpose, and it has been difficult to obtain a plurality of circuits whose manufacturing costs are increased and whose characteristics are sufficiently equalized.

【0007】また、オーディオのスピーカ出力用に使用
される回路にあっては、トランジスタを個別に接続する
ため混成集積回路が大型化するという問題もあった。
Further, in a circuit used for audio speaker output, there is a problem that the size of the hybrid integrated circuit increases because transistors are individually connected.

【0008】一方、上記従来の公報に開示されている熱
破壊防止機能を有する出力トランジスタを有する半導体
装置においては、このチャネルストッパで分離されてい
る出力トランジスタと温度検出用トランジスタとの電気
的な分離が不十分なために、一方のトランジスタの動作
が他のトランジスタの影響を受けやすいという問題があ
った。特に、温度検出用トランジスタの動作において、
出力用トランジスタ及び半導体装置の外部からの雑音
(ノイズ)の影響を受けやすいという問題もあった。
On the other hand, in a semiconductor device having an output transistor having a thermal destruction prevention function disclosed in the above-mentioned conventional publication, an electrical isolation between the output transistor and the temperature detecting transistor separated by the channel stopper is provided. , There is a problem that the operation of one transistor is easily affected by the other transistor. In particular, in the operation of the temperature detection transistor,
There is also a problem that the output transistor and the semiconductor device are susceptible to external noise.

【0009】本発明の第1の目的は、半導体素子と他の
領域との電気的な分離を確実に行うための手段を講ずる
ことにより、個別に制御されるが出力特性がほぼ同等で
ある複数のパワー半導体素子を共通の基板上に設けた半
導体装置や、微弱な信号を扱う検出素子や信号制御素子
をパワー半導体素子のように大きな電圧・電流を扱うも
のと共通の半導体基板上に設けた半導体装置の提供を図
ることにある。
A first object of the present invention is to provide a semiconductor device which is individually controlled but has output characteristics substantially equal to each other by taking measures for ensuring electrical isolation between a semiconductor element and another region. A semiconductor device in which power semiconductor elements are provided on a common substrate, and a detection element and a signal control element that handle weak signals are provided on a common semiconductor substrate with those that handle large voltages and currents such as power semiconductor elements. An object of the present invention is to provide a semiconductor device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
第1導電型の基板領域と、上記基板領域の表面部に形成
された分離帯と、上記基板領域の表面部に設けられ、上
記分離帯を挟み,かつ,互いに離間している各々第2導
電型の第1半導体領域及び第2半導体領域と、上記基板
領域の表面部に設けられ上記第1半導体領域に囲まれた
第1導電型の第3半導体領域と、上記基板領域の表面部
に設けられ上記第2半導体領域に囲まれた第1導電型の
第4半導体領域とにより構成された半導体装置であっ
て、上記分離帯は、上記基板領域の表面から奥方に延び
る第2導電型の第1分離部と、上記第1半導体領域と上
記第1分離部との間に設けられ、上記第1分離部に接
し,かつ上記第1半導体領域とは離間して、上記基板領
域の表面から奥方に延びる第1導電型の第1の第2分離
部と、上記第2半導体領域と上記第1分離部との間に設
けられ、上記第1分離部に接し,かつ,上記第2半導体
領域とは離間して、上記基板領域の表面から奥方に延び
る第1導電型の第2の第2分離部とにより構成されてい
て、上記第1,第2の第2分離部は、上記第1分離部よ
りも浅く形成されている。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
A first conductive type substrate region, a separation band formed on the surface of the substrate region, and a second conductive region provided on the surface of the substrate region and sandwiching the separation band and spaced apart from each other; A first semiconductor region and a second semiconductor region of the first type, a third semiconductor region of the first conductivity type provided on the surface of the substrate region and surrounded by the first semiconductor region, and a third semiconductor region of the first conductivity type provided on the surface of the substrate region. And a fourth semiconductor region of a first conductivity type surrounded by the second semiconductor region, wherein the separation band is a second conductivity type of a second conductivity type extending rearward from a surface of the substrate region. 1 separation part, provided between the first semiconductor region and the first separation part, in contact with the first separation part, and separated from the first semiconductor region, from the surface of the substrate region to the back. A first second separation part of a first conductivity type extending to the second semiconductor; A first conductive type of first conductive type, which is provided between the first region and the first separation portion, is in contact with the first separation portion, is separated from the second semiconductor region, and extends rearward from the surface of the substrate region. 2 of the second separation unit
Thus, the first and second second separating sections are closer to each other than the first separating section.
It is formed shallow.

【0011】これにより、従来のごとく単一導電型の分
離構造を有するものとは異なり、いわば二重導電型の分
離構造が得られるので、分離帯の両側の半導体層を活性
領域とする半導体素子を構成したときに、2つの半導体
素子間の電気的な分離特性が良好になり、それぞれの半
導体素子が独立して動作できるような素子分離が可能に
なる。
Thus, unlike the conventional structure having a single conductivity type separation structure, a so-called double conductivity type separation structure can be obtained, so that the semiconductor layers on both sides of the separation band are activated.
When a semiconductor element is formed as a region, the electrical isolation characteristics between the two semiconductor elements are improved, and element isolation can be performed such that each semiconductor element can operate independently.

【0012】[0012]

【0013】上記分離帯の第1,第2の第2分離部は、
上記第1の分離部の両側から上記第1の分離部を挟んで
いることにより、分離帯の各部において二重導電型構造
が得られ、分離機能が高くなる。を特徴とする半導体装
置。
[0013] The first and second second separation portions of the separation zone are
By the both sides of the first separation portion sandwich the first separation unit, a double conductivity type structure is obtained at each part of the separation zone, the separation function increases. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.

【0014】上記基板領域は、2つのパワー縦型バイポ
ーラトランジスタのコレクタ領域であり、上記第1及び
第2半導体領域は、それぞれ2つのパワー縦型バイポー
ラトランジスタのベース領域であり、上記第3及び第4
半導体領域は、それぞれ2つのパワー縦型バイポーラト
ランジスタのエミッタ領域であって、上記分離帯の第1
分離部は、上記各ベース領域と同等もしくはそれ以上の
拡散深さ及び不純物濃度を有していることにより、パワ
ー縦型バイポーラトランジスタのベース領域を形成する
際の不純物導入工程を利用して分離帯の第1の半導体領
域を形成できる構造となるので、製造コストが低減され
ることになる。
[0014] The substrate area includes two power vertical type
A collector region of the first and second transistors.
The second semiconductor region includes two power vertical bipolar transistors, respectively.
A base region of the third transistor and the fourth region.
The semiconductor area consists of two power vertical bipolar
An emitter region of a transistor, wherein
The isolation portion has a diffusion depth and an impurity concentration equal to or greater than each of the base regions, so that the isolation region can be formed by using an impurity introduction step when forming the base region of the power vertical bipolar transistor. Since the first semiconductor region can be formed, the manufacturing cost can be reduced.

【0015】上記基板領域は、2つのパワー縦型バイポ
ーラトランジスタのコレクタ領域であり、上記第1及び
第2半導体領域は、それぞれ2つのパワー縦型バイポー
ラトランジスタのベース領域であり、上記第3及び第4
半導体領域は、それぞれ2つのパワー縦型バイポーラト
ランジスタのエミッタ領域であって、上記分離帯の第1
の第2分離部と第2の第2分離部とは、上記各エミッタ
領域とほぼ同じ不純物濃度と拡散深さとを有しているこ
とにより、パワー縦型バイポーラトランジスタのエミッ
タ領域を形成する際の不純物導入工程を利用して分離帯
の第2の半導体領域を形成できる構造となるので、製造
コストが低減されることになる。
The substrate area includes two power vertical type bipolars.
A collector region of the first and second transistors.
The second semiconductor region includes two power vertical bipolar transistors, respectively.
A base region of the third transistor and the fourth region.
The semiconductor area consists of two power vertical bipolar
An emitter region of a transistor, wherein
The second separation part and the second second separation part have substantially the same impurity concentration and diffusion depth as the above-mentioned respective emitter regions, so that the emitter region of the power vertical bipolar transistor is formed. Since the structure is such that the second semiconductor region of the separation band can be formed by utilizing the impurity introduction step, the manufacturing cost is reduced.

【0016】上記基板領域は、2つのパワー縦型バイポ
ーラトランジスタのコレクタ領域であり、上記第1及び
第2半導体領域は、それぞれ2つのパワー縦型バイポー
ラトランジスタのベース領域であり、上記第3及び第4
半導体領域は、それぞれ2つのパワー縦型バイポーラト
ランジスタのエミッタ領域であって、上記第1の第2分
離部と上記第1半導体領域との間の横方向の距離は、上
記第2の第2分離部と上記第2半導体領域との間の横方
向の距離にほぼ等しいことにより、両パワー縦型バイポ
ーラトランジスタの分離特性や耐圧特性をほぼ同等なも
のとできる。
The substrate area includes two power vertical type
A collector region of the first and second transistors.
The second semiconductor region includes two power vertical bipolar transistors, respectively.
A base region of the third transistor and the fourth region.
The semiconductor area consists of two power vertical bipolar
An emitter region of the transistor, wherein the first and second
The lateral distance between the separation portion and the first semiconductor region is
Laterally between the second second isolation portion and the second semiconductor region;
By making the distances substantially equal to each other, the separation characteristics and the breakdown voltage characteristics of both power vertical bipolar transistors can be made substantially equal.

【0017】上記基板領域は、2つのパワー縦型バイポ
ーラトランジスタのコレクタ領域であり、上記第1及び
第2半導体領域は、それぞれ2つのパワー縦型バイポー
ラトランジスタのベース領域であり、上記第3及び第4
半導体領域は、それぞれ2つのパワー縦型バイポーラト
ランジスタのエミッタ領域であって、上記第1の第2分
離部は、上記2つのパワー縦型バイポーラトランジスタ
のうちの一方のパワー縦型バイポーラトランジスタの周
囲を囲み、上記第1の第2分離部と上記一方のパワー縦
型バイポーラトランジスタのベース領域との間の横方向
の距離は、上記一方のパワー縦型バイポーラトランジス
の全周に亘ってほぼ一定であることにより、各パワー
縦型バイポーラトランジスタが各トランジスタ自体の耐
圧値によりブレークダウンする構造にすることが可能と
なり、各半導体素子の分離,耐圧特性が向上する。
The substrate area includes two power vertical type
A collector region of the first and second transistors.
The second semiconductor region includes two power vertical bipolar transistors, respectively.
A base region of the third transistor and the fourth region.
The semiconductor area consists of two power vertical bipolar
An emitter region of the transistor, wherein the first and second
The separation part is the above two power vertical bipolar transistors
Of the power vertical bipolar transistor
Surrounding the box, the first and second separation sections and the one of the power
The lateral distance between the base region of the bipolar transistor and the power bipolar transistor
By being substantially constant over the entire circumference of the transistor, it becomes possible to make each power vertical bipolar transistor break down by the breakdown voltage value of each transistor itself, thereby improving the isolation and breakdown voltage characteristics of each semiconductor element. .

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】(第1の実施形態) 図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の平
面図、図2は図1に示すII-II線における断面図であ
る。ただし、図2において、図1に示した半導体装置の
上部における複数の電極及び絶縁膜は省略されている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II shown in FIG. However, in FIG. 2, a plurality of electrodes and an insulating film above the semiconductor device shown in FIG. 1 are omitted.

【0020】本実施形態では、共通の半導体基板上に、
共通のコレクタ領域を有する2個1対の縦型トランジス
タを形成した場合について説明する。
In this embodiment, on a common semiconductor substrate,
A case where a pair of two vertical transistors having a common collector region is formed will be described.

【0021】図1に示すように、半導体装置は平面上で
以下の構造を有している。
As shown in FIG. 1, the semiconductor device has the following structure on a plane.

【0022】半導体基板3には、分離帯7によって分離
される2つのNPN縦型バイポーラトランジスタ(第1
縦型バイポーラトランジスタ1と第2縦型バイポーラト
ランジスタ2)が配置されている。半導体基板3は、例
えば、チップサイズが3.3mm×3.3mm、厚さが
200μmで、濃度が5×1014/mm3 程度のN型不
純物(例えばボロン)がドープされている。
The semiconductor substrate 3 includes two NPN vertical bipolar transistors (first
A vertical bipolar transistor 1 and a second vertical bipolar transistor 2) are arranged. The semiconductor substrate 3 is, for example, doped with an N-type impurity (for example, boron) having a chip size of 3.3 mm × 3.3 mm, a thickness of 200 μm, and a concentration of about 5 × 10 14 / mm 3 .

【0023】そして、第1縦型バイポーラトランジスタ
1は、N型の第1エミッタ領域13と、この第1エミッ
タ領域13を囲むP型の第1ベース領域12と、第1ベ
ース領域12を囲むN型の第1コレクタ領域11とによ
り構成されている。第2縦型バイポーラトランジスタ2
も、同様に、N型の第2エミッタ領域23と、この第2
エミッタ領域23を囲むP型の第2ベース領域22と、
第2ベース領域22を囲むN型の第2コレクタ領域21
とにより構成されている。そして、各縦型バイポーラト
ランジスタ1,2の第1,第2エミッタ領域13,23
は、分離帯7に近い部分と分離帯7から離れた部分とを
有しており、互いの分離帯7に近い部分がなるべくオー
バーラップしないように配置されている。言い換える
と、両エミッタ領域13,23は、平面的に見て、矩形
の一部が欠けた構造をしており、かつ互いに半導体装置
の中心点に関して点対称になるように配置されている。
一方、各縦型バイポーラトランジスタ1,2の第1,第
2ベース領域12,22は、平面的に見て、その外形が
矩形でかつその外周部が互いに半導体装置の中心線に関
して線対称になるように配置されている。第1,第2ベ
ース領域12,22の平面上における寸法は、例えば縦
が3.1mm、横が1.45mm程度である。
The first vertical bipolar transistor 1 has an N-type first emitter region 13, a P-type first base region 12 surrounding the first emitter region 13, and an N-type first base region 12 surrounding the first base region 12. And the first collector region 11 of the mold. Second vertical bipolar transistor 2
Similarly, the N-type second emitter region 23 and the second
A P-type second base region 22 surrounding the emitter region 23;
N-type second collector region 21 surrounding second base region 22
It is composed of The first and second emitter regions 13 and 23 of each of the vertical bipolar transistors 1 and 2
Have a portion close to the separation band 7 and a portion away from the separation band 7, and are arranged so that the portions close to each other as little as possible overlap each other. In other words, the two emitter regions 13 and 23 have a structure in which a part of a rectangle is missing in a plan view, and are arranged so as to be point-symmetric with respect to the center point of the semiconductor device.
On the other hand, the first and second base regions 12 and 22 of each of the vertical bipolar transistors 1 and 2 have a rectangular outer shape in plan view and outer peripheral portions thereof are line-symmetric with respect to the center line of the semiconductor device. Are arranged as follows. The dimensions of the first and second base regions 12 and 22 on a plane are, for example, about 3.1 mm in length and about 1.45 mm in width.

【0024】また、分離帯7は、両ベース領域12,2
2と同じ導電型で略同等の不純物濃度と拡散深さとを有
する上面付近における幅が約30μmの第1分離部8
と、該第1分離部8の両側に形成され両エミッタ領域1
3,23と同じ導電型で略同等の不純物濃度と拡散深さ
とを有する第2分離部9とにより構成されている。上記
第1分離部8は、半導体基板3の上面において、半導体
基板3を横断するように、一方の側面からこれに相対向
する他の側面まで直線状に形成されている。いわば、第
1分離部8は、半導体基板3を平面的に2つに分割する
ように形成されている。また、半導体基板3の上面にお
いて、上記各第2分離部9は、半導体基板3の中央部で
は第1分離部8を両側から挟む一方、各バイポーラトラ
ンジスタ1,2の外周部をそれぞれ囲むように形成され
ている。言い換えると、各第2分離部9は、第1,第2
コレクタ領域11,21の周囲を囲むように形成されて
おり、どの部分においても幅が約30μmである。
The separation zone 7 is formed between the base regions 12 and 2.
2 having a width of about 30 μm near the upper surface having substantially the same impurity concentration and diffusion depth as the same conductivity type as
And both emitter regions 1 formed on both sides of the first isolation portion 8.
3 and 23, the second isolation portion 9 having the same conductivity type and substantially the same impurity concentration and diffusion depth. The first separating portion 8 is formed on the upper surface of the semiconductor substrate 3 in a straight line from one side surface to the other side surface facing the semiconductor substrate 3 so as to cross the semiconductor substrate 3. In other words, the first separating section 8 is formed so as to divide the semiconductor substrate 3 into two in a plane. On the upper surface of the semiconductor substrate 3, each of the second separating portions 9 sandwiches the first separating portion 8 from both sides in the center of the semiconductor substrate 3, and surrounds the outer peripheral portions of the bipolar transistors 1 and 2, respectively. Is formed. In other words, each of the second separating units 9 includes the first and second
The collector regions 11 and 21 are formed so as to surround them, and the width of each portion is about 30 μm.

【0025】また、図2に示すように、半導体装置は、
図1に示すII−II線における断面内で、以下の構造を有
している、半導体基板3の下面上にはクロム,銀等によ
り構成されるコレクタ電極6が形成されており、このコ
レクタ電極6に近接した半導体基板3の最下部はN+ 型
の共通コレクタコンタクト領域5となっている。また、
共通コレクタコンタクト領域5の上方には、N- 型の共
通コレクタ領域4が存在しており、この共通コレクタ領
域4の上方に、分離帯7と、各縦型バイポーラトランジ
スタ1,2の第1,第2ベース領域12,22と、第
1,第2エミッタ領域13,23とが形成されている。
上記共通コレクタ領域4は、第1ベース領域12の近傍
では第1コレクタ領域11となり、第2ベース領域22
の近傍では第2コレクタ領域21となるものであって、
第1コレクタ領域11と第2コレクタ領域21との間に
境界があるわけではない。そして、上記第1,第2ベー
ス領域12,22は、基板内で第1,第2コレクタ領域
11,21によって囲まれており、第1,第2エミッタ
領域13,23は第1,第2ベース領域12,22によ
って囲まれている。つまり、各エミッタ領域13,23
は、各ベース領域12,22よりも浅い。そして、第
1,第2ベース領域12,22は互いに同等の深さを有
し、第1,第2エミッタ領域13,23も互いに同等の
深さを有している。
As shown in FIG. 2, the semiconductor device comprises:
A collector electrode 6 made of chromium, silver, or the like is formed on the lower surface of the semiconductor substrate 3 having the following structure in the cross section taken along the line II-II shown in FIG. The lowermost portion of the semiconductor substrate 3 close to 6 is an N + type common collector contact region 5. Also,
Above the common collector contact region 5, there is an N- type common collector region 4. Above the common collector region 4, a separator 7 and the first and second bipolar transistors 1, 2 Second base regions 12 and 22 and first and second emitter regions 13 and 23 are formed.
The common collector region 4 becomes the first collector region 11 near the first base region 12 and the second base region 22
Is the second collector region 21 in the vicinity of
There is no boundary between the first collector region 11 and the second collector region 21. The first and second base regions 12 and 22 are surrounded by first and second collector regions 11 and 21 in the substrate, and the first and second emitter regions 13 and 23 are formed by the first and second collector regions. It is surrounded by base regions 12 and 22. That is, each of the emitter regions 13 and 23
Is shallower than each of the base regions 12 and 22. The first and second base regions 12 and 22 have the same depth, and the first and second emitter regions 13 and 23 have the same depth.

【0026】一方、半導体基板3の上面上には、第1,
第2ベース領域11,12にコンタクトする第1,第2
ベース電極14,24と、第1,第2エミッタ領域1
3,23にコンタクトする第1,第2エミッタ電極1
5,25とが形成されている。ただし、各電極と各領域
とのコンタクト部以外の基板−各電極間には、絶縁膜が
介在している。
On the other hand, on the upper surface of the semiconductor substrate 3,
First and second contacting second base regions 11 and 12
Base electrodes 14 and 24 and first and second emitter regions 1
First and second emitter electrodes 1 contacting 3, 23
5, 25 are formed. However, an insulating film is interposed between the substrate and each electrode except for a contact portion between each electrode and each region.

【0027】また、半導体基板3内において、上記分離
帯7の第1分離部8は、第1,第2ベース領域12,2
2と同じ深さまで形成され、第2分離部9は第1,第2
エミッタ領域13,23と同じ深さまで、つまり、第1
分離部8は、各第2分離部9よりも深く形成されてい
る。そして、半導体基板3の奥方における第1分離部8
の幅は約60μmである(上述のように上面付近におけ
る幅は30μm)。つまり、半導体基板3の奥方部では
第1分離部8のみが存在するが、半導体基板3の上面付
近では、第2分離部9が第1分離部8と第1,第2コレ
クタ領域11,21との境界部に形成され、2つの第2
分離部9によって第1分離部8を挟む構造となってい
る。
In the semiconductor substrate 3, the first separation portion 8 of the separation band 7 includes first and second base regions 12 and 2.
2 is formed to the same depth as the second, and the second separation portion 9
To the same depth as the emitter regions 13 and 23, that is, the first
The separation part 8 is formed deeper than each second separation part 9. Then, the first separation unit 8 at the back of the semiconductor substrate 3
Is about 60 μm (as described above, the width near the upper surface is 30 μm). In other words, only the first separation part 8 exists in the back part of the semiconductor substrate 3, but near the upper surface of the semiconductor substrate 3, the second separation part 9 is connected to the first separation part 8 and the first and second collector regions 11 and 21. Formed at the boundary with
The first separating unit 8 is sandwiched between the separating units 9.

【0028】次に、本実施形態に係る半導体装置の製造
方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described.

【0029】まず、リンを添加した10cm(4イン
チ)径の円形のN型シリコン基板3上に選択的にボロン
を同時拡散させることにより、互いに独立した第1ベー
ス領域12と第2ベース領域22と第1分離部8とを同
時に同等の拡散深さに形成する。なお、共通コレクタ領
域4は、リンを添加したN型シリコン基板3と同じ不純
物濃度を有している。また、共通コレクタコンタクト領
域5には、ウエハの状態で、共通コレクト領域4よりも
高濃度のリンが拡散されているのが一般的である。
First, boron is selectively diffused simultaneously on a circular N-type silicon substrate 3 having a diameter of 10 cm (4 inches) to which phosphorus is added, so that the first base region 12 and the second base region 22 independent of each other are formed. And the first separation portion 8 are simultaneously formed at the same diffusion depth. Note that the common collector region 4 has the same impurity concentration as the N-type silicon substrate 3 to which phosphorus is added. Further, it is common that phosphorus in the common collector contact region 5 is diffused at a higher concentration than the common collect region 4 in a wafer state.

【0030】次に、前の工程で形成された第1ベース領
域12と第2ベース領域22の一部にリンを導入して、
第1エミッタ領域13と第2エミッタ領域23とを形成
するが、このとき同時に、第1ベース領域12及び第1
分離部8に跨る領域と、第2ベース領域22及び第1分
離部8に跨る領域とにそれぞれリンを導入して、第2分
離部9を形成する。この工程により、各ベース領域1
2,22よりも浅い各エミッタ領域13,23及び第2
分離部9が形成される。
Next, phosphorus is introduced into a part of the first base region 12 and the second base region 22 formed in the previous step,
A first emitter region 13 and a second emitter region 23 are formed. At this time, the first base region 12 and the first
Phosphorus is introduced into a region straddling the separation unit 8 and a region straddling the second base region 22 and the first separation unit 8 to form the second separation unit 9. By this step, each base region 1
Each emitter region 13, 23 shallower than
The separation part 9 is formed.

【0031】その後、基板上に絶縁膜を堆積した後、絶
縁膜に接続孔を形成し、さらに基板上にアルミニウム合
金膜等の金属膜を堆積した後これをパターニングして、
第1,第2ベース領域12,22にそれぞれコンタクト
する第1,第2ベース電極14,24と、第1,第2エ
ミッタ領域13,23にそれぞれコンタクトする第1,
第2エミッタ電極15,25とを形成する。
After that, an insulating film is deposited on the substrate, a connection hole is formed in the insulating film, and a metal film such as an aluminum alloy film is further deposited on the substrate and then patterned.
First and second base electrodes 14 and 24 contacting the first and second base regions 12 and 22, respectively, and first and second base electrodes 14 and 24 contacting the first and second emitter regions 13 and 23, respectively.
The second emitter electrodes 15 and 25 are formed.

【0032】そして、最後に円形のシリコン基板3を、
2個1対の第1縦型バイポーラトランジスタ1と、第2
縦型バイポーラトランジスタ2と、各トランジスタ間を
電気的に分離する分離帯7とからなる半導体装置ごとに
適当なチップサイズで切り出す。
Finally, the circular silicon substrate 3 is
A pair of first vertical bipolar transistors 1;
An appropriate chip size is cut out for each semiconductor device including the vertical bipolar transistor 2 and a separation band 7 for electrically separating the transistors.

【0033】本実施形態に係る半導体装置は、以上の構
造によって、以下のような作用効果を発揮することがで
きる。
The semiconductor device according to the present embodiment has the following functions and effects due to the above structure.

【0034】第1に、同等の特性を要求される2個の縦
型バイポーラトランジスタ1,2が、同時に同一の製造
プロセスにより共通の半導体基板上の近接する位置に対
となって形成されることによって、従来のような個別に
形成した2つの縦型バイポーラトランジスタ同士に比
べ、各縦型バイポーラトランジスタ1,2の電気特性あ
るいは熱特性が互いに非常に近いものとなる。したがっ
て、図8に示す回路内におけるNPNバイポーラトラン
ジスタ32A,32Bとして、この縦型バイポーラトラ
ンジスタ1,2を使用し、PNPバイポーラトランジス
タ33A,33Bとして、本実施形態と同様の構成を有
する共通の半導体基板上に形成された2個1対のPNP
縦型バイポーラトランジスタを用いることにより、各ス
ピーカ31A,31Bの特性をほぼ同等にまで揃えるこ
とができるのである。
First, two vertical bipolar transistors 1 and 2 required to have the same characteristics are simultaneously formed as a pair at close positions on a common semiconductor substrate by the same manufacturing process. As a result, the electrical characteristics or thermal characteristics of each of the vertical bipolar transistors 1 and 2 become very close to each other as compared with two vertically formed bipolar transistors of the related art. Therefore, the vertical bipolar transistors 1 and 2 are used as the NPN bipolar transistors 32A and 32B in the circuit shown in FIG. 8, and the PNP bipolar transistors 33A and 33B have a common semiconductor substrate having the same configuration as that of the present embodiment. A pair of two PNPs formed above
By using the vertical bipolar transistors, the characteristics of the speakers 31A and 31B can be made almost equal.

【0035】特に、分離帯7を異なる導電型からなる2
層により構成し、いわば二重導電型構造とすることによ
って、対となる縦型トランジスタ間の分離,耐圧を確保
することができる。
In particular, the separation zone 7 is made of two different conductive types.
By forming the layers into layers, that is, by adopting a double conductivity type structure, separation and breakdown voltage between the paired vertical transistors can be ensured.

【0036】第2に、分離帯7の第1分離部8が両ベー
ス領域12,22とほぼ同じ深さと同じ導電型で同じ濃
度の不純物とを有し、第2分離部9が両エミッタ領域1
3,23とほぼ同じ深さと同じ導電型で同じ濃度の不純
物とを有しているので、各縦型バイポーラトランジスタ
1,2を形成するためのプロセスを利用して分離帯7を
形成することができる。
Second, the first separation portion 8 of the separation band 7 has substantially the same depth, the same conductivity type and the same concentration of impurities as the base regions 12 and 22, and the second separation portion 9 includes the two emitter regions. 1
Since they have substantially the same depth, the same conductivity type and the same concentration of impurities as those of the bipolar transistors 3 and 23, the separation band 7 can be formed using the process for forming each of the vertical bipolar transistors 1 and 2. it can.

【0037】第3に、分離帯7の構造により、それぞれ
の各縦型バイポーラトランジスタ1,2自体の耐圧値と
同程度の電圧でブレークダウンが生じるので、各縦型バ
イポーラトランジスタ1,2間の分離耐圧値をできるだ
け高く維持することができる。すなわち、それぞれの縦
型バイポーラトランジスタ1,2の各々のエミッタ電極
15,25間にバイアスを印加したときに、ベース領域
−コレクタ領域間に逆バイアスが印加されたときと同様
に、ベース領域の周囲に空乏層が広がる。そのとき、ベ
ース領域から周囲の分離帯(第2分離部を含む)間での
距離をほぼ一定としておくことで、空乏層の広がりをベ
ース領域の周囲でほぼ一定とできる。その結果、それぞ
れの縦型バイポーラトランジスタ1,2がベース領域−
コレクタ領域間の逆バイアスに対してブレークダウンす
る電圧と同程度の電圧でブレークダウンが生じる。つま
り、各縦型バイポーラトランジスタ1,2間の分離耐圧
値がトランジスタ自身の耐圧値にほぼ等しい程度まで確
保される。例えば、分離帯7の両端から第1ベース領域
12と第2ベース領域22までの距離はいずれも60μ
mであり、ベース深さ(拡散深さ)とエミッタ深さ(拡散
深さ)は、それぞれ15μmと12μmである。そし
て、N型シリコン基板である共通コレクタ領域4の比抵
抗が10オームである場合には、各縦型バイポーラトラ
ンジスタ1,2の分離耐圧は100ボルトである。
Third, because of the structure of the separation band 7, breakdown occurs at a voltage approximately equal to the withstand voltage value of each of the vertical bipolar transistors 1 and 2 itself. The separation withstand voltage can be kept as high as possible. That is, when a bias is applied between the emitter electrodes 15 and 25 of each of the vertical bipolar transistors 1 and 2, the same applies to the case where a reverse bias is applied between the base region and the collector region. The depletion layer spreads. At this time, by making the distance between the base region and the surrounding separation zone (including the second separation portion) substantially constant, the spread of the depletion layer can be made substantially constant around the base region. As a result, each of the vertical bipolar transistors 1 and 2 is
Breakdown occurs at the same voltage as the voltage that breaks down due to reverse bias between the collector regions. That is, the isolation withstand voltage between the vertical bipolar transistors 1 and 2 is secured to a level substantially equal to the withstand voltage of the transistor itself. For example, the distance from both ends of the separation zone 7 to the first base region 12 and the second base region 22 is 60 μm.
m, and the base depth (diffusion depth) and the emitter depth (diffusion depth) are 15 μm and 12 μm, respectively. When the specific resistance of the common collector region 4 which is an N-type silicon substrate is 10 ohms, the separation withstand voltage of each of the vertical bipolar transistors 1 and 2 is 100 volts.

【0038】第4に、各縦型バイポーラトランジスタ
1,2の各コレクタ領域11,21が基板奥方で共通コ
レクタ領域4につながっているので、言い換えると各ト
ランジスタのコレクタ領域が共有されているので、各縦
型バイポーラトランジスタ1,2で発生する熱の共有化
を図ることができ、各々の熱特性を合わせやすい。
Fourth, since the collector regions 11 and 21 of the vertical bipolar transistors 1 and 2 are connected to the common collector region 4 at the back of the substrate, in other words, since the collector regions of the transistors are shared, The heat generated in each of the vertical bipolar transistors 1 and 2 can be shared, and the thermal characteristics of each can be easily matched.

【0039】第5に、分離帯7において、第1分離部8
と第2分離部9とが重ねられた構造となっているので、
分離帯7全体の幅を狭くすることができる。つまり、チ
ップサイズを可及的に小さくできるので、半導体装置の
コストアップを防止することができる。
Fifth, in the separation zone 7, the first separation section 8
And the second separating portion 9 are superposed,
The width of the entire separation band 7 can be reduced. That is, since the chip size can be reduced as much as possible, an increase in cost of the semiconductor device can be prevented.

【0040】第6に、図2に示すように、分離帯7にお
いて、各ベース領域12,22と同じ導電型で同じ不純
物濃度を有する第1分離部8が半導体基板3の上面に達
し、かつ第1分離部8が第2分離部9よりも下へ突出す
る(半導体基板3内に向けて深くなる)ように構成されて
いるので、上記のように両トランジスタ1,2間の分離
特性を良好にすることができる。
Sixth, as shown in FIG. 2, in the separation band 7, a first separation portion 8 having the same conductivity type and the same impurity concentration as the base regions 12 and 22 reaches the upper surface of the semiconductor substrate 3, and Since the first separating portion 8 is configured to protrude below (becomes deeper into the semiconductor substrate 3) than the second separating portion 9, as described above, the separation characteristics between the two transistors 1 and 2 are improved. Can be good.

【0041】また、半導体装置の平面形状が図1に示さ
れる形状となっていることから、以下の作用効果が得ら
れる。
Further, since the semiconductor device has the planar shape shown in FIG. 1, the following operation and effect can be obtained.

【0042】第1に、チップ形状の半導体基板3の中央
部に形成された分離帯7によって、各縦型バイポーラト
ランジスタ1,2が形成される基板領域を2つの互いに
線対称の領域に分け、第1,第2ベース領域12,22
の外周部が互いに線対称になるようにすることによっ
て、各縦型バイポーラトランジスタの電気特性あるいは
熱特性をより近いものにすることができる。
First, the substrate region in which the vertical bipolar transistors 1 and 2 are formed is divided into two mutually symmetrical regions by a separation band 7 formed in the center of the chip-shaped semiconductor substrate 3. First and second base regions 12, 22
Are made to be line-symmetrical with each other, the electrical characteristics or thermal characteristics of each vertical bipolar transistor can be made closer.

【0043】第2に、主要発熱部に関与するエミッタ領
域である第1エミッタ領域13と第2エミッタ領域23
とを分離帯7に近い部分をできるだけ少なくし、各エミ
ッタ領域13,23が点対称に配置されているので、各
エミッタ領域13,23の広い領域(主要発熱部)が互
いに食い違っている状態となり、分離帯7で分離された
2個の縦型バイポーラトランジスタ1,2の特性を同等
として、熱耐量特性をさらによくすることができる。
Second, the first emitter region 13 and the second emitter region 23, which are emitter regions involved in the main heat generating portion.
Since the emitter regions 13 and 23 are arranged symmetrically with respect to the point, the wide regions (main heating portions) of the emitter regions 13 and 23 are staggered from each other. The characteristics of the two vertical bipolar transistors 1 and 2 separated by the separation band 7 can be made equal to each other to further improve the heat resistance characteristic.

【0044】第3に、各エミッタ領域13,23の外形
が各ベース領域12,22の外形とは異なっているの
で、2個の縦型バイポーラトランジスタ1,2の発熱が
半導体基板3の中央部分にこもって、熱特性を低下させ
ることがない。特に、本実施形態では、エミッタ領域1
3,23において半導体基板3における対向する一対の
対角部で広くなっており、かつ、分離帯7において第1
エミッタ領域13と第2エミッタ領域23とに共に接近
する箇所がないので、この効果を顕著に発揮することが
できる。実際、このような構成を採用した本実施形態に
係る半導体装置では、単に対の縦型バイポーラトランジ
スタを形成した従来の構成の半導体装置と比べて、熱耐
量特性が20%程度向上した。
Third, since the outer shape of each of the emitter regions 13 and 23 is different from the outer shape of each of the base regions 12 and 22, the heat generated by the two vertical bipolar transistors 1 and 2 is reduced to the central portion of the semiconductor substrate 3. There is no danger of thermal characteristics being reduced. In particular, in the present embodiment, the emitter region 1
3 and 23, the width is widened at a pair of opposed diagonal portions of the semiconductor substrate 3, and the first in the separation band 7.
Since there is no place near both the emitter region 13 and the second emitter region 23, this effect can be remarkably exhibited. In fact, in the semiconductor device according to the present embodiment employing such a configuration, the heat withstand characteristic is improved by about 20% as compared with a semiconductor device having a conventional configuration in which a pair of vertical bipolar transistors is simply formed.

【0045】なお、本実施形態では、各エミッタ領域1
3,23のうち分離帯7に近接する部分よりも分離帯7
から離れている部分の方が長いので、分離帯7において
両側のエミッタ領域13,23に共に近接する部分はな
い。言い換えると、各エミッタ領域13,23が互いに
近接することがないような平面形状を有している。しか
し、本発明は、かかる実施形態の平面形状に限定される
ものではなく、各エミッタ領域のうち分離帯に近接する
部分の方が分離帯から離れている部分よりも長くてもよ
い。その場合にも、分離帯において両側のエミッタ領域
に共に近接する部分が少なくなるように形成されていれ
ばよい。
In this embodiment, each emitter region 1
3 and 23, the separation zone 7 is closer than the portion adjacent to the separation zone 7
Since there is a longer portion away from the emitter region, there is no portion near both the emitter regions 13 and 23 on both sides in the separation band 7. In other words, the emitter regions 13 and 23 have a planar shape such that they do not approach each other. However, the present invention is not limited to the planar shape of this embodiment, and a portion of each emitter region that is closer to the separation band may be longer than a portion that is farther from the separation band. Also in this case, it is only necessary that the separation band be formed so that the portions close to both the emitter regions on both sides are reduced.

【0046】第4に、本実施形態では、各エミッタ領域
13,23の広い領域を各エミッタ電極15,25への
ワイヤボンデング等を行うためにも用いることが可能で
あるので、パターン形状が明確となって、しかも各エミ
ッタ電極15,25が互いに離れている構成となるの
で、ワイヤボンディング接続が容易になる。特に、本実
施形態では、各エミッタ領域13,23と各ベース領域
12,22とを併せたワイヤボンディング接続される領
域を半導体基板3の四方に設ける構成にできるので、実
装がさらに容易になる。
Fourth, in the present embodiment, a large area of each of the emitter regions 13 and 23 can be used for wire bonding to each of the emitter electrodes 15 and 25, so that the pattern shape is Since the configuration is clear and the emitter electrodes 15 and 25 are separated from each other, the wire bonding connection is facilitated. In particular, in the present embodiment, a region in which the respective emitter regions 13 and 23 and the respective base regions 12 and 22 are connected by wire bonding can be provided on all sides of the semiconductor substrate 3, so that mounting is further facilitated.

【0047】ただし、ベース領域の形状が本実施形態と
は異なっているなどの場合には、エミッタ領域のパター
ン形状は、ベース領域のパターン形状に対応してエミッ
タ領域の主要発熱部である広い領域をベース領域の一方
側に形成し、さらにベース領域の他方側にもベース領域
へのワイヤボンド接続を行う領域を確保するように構成
してもよい。
However, in the case where the shape of the base region is different from that of the present embodiment, the pattern shape of the emitter region corresponds to the large heat-generating portion of the emitter region corresponding to the pattern shape of the base region. May be formed on one side of the base region, and a region for performing wire bond connection to the base region may be secured on the other side of the base region.

【0048】第5に、各エミッタ領域13,23の形状
を、広い領域と各ベース領域12,22の一端の近くま
で延びる狭い領域とからなるように形成しているので、
能動領域の活用化が図れることになる。
Fifth, since each of the emitter regions 13 and 23 is formed of a wide region and a narrow region extending near one end of each of the base regions 12 and 22,
The active area can be utilized.

【0049】第6に、本実施形態では、分離帯7で2個
の縦型バイポーラトランジスタ1,2を同等に分割配置
することが可能な必要最低のサイズにする構成にしてあ
るので、半導体装置のチップサイズを小さくして、縦型
バイポーラトランジスタとして機能する活性領域を極力
確保することができる。ただし、分離帯7は、半導体基
板3を2分してその一方側から他方側に達する半導体基
板3の中央部のみでなく、縦型バイポーラトランジスタ
1,2の周囲に設けてもよい。
Sixth, in the present embodiment, the size is set to the minimum necessary size in which the two vertical bipolar transistors 1 and 2 can be equally divided and arranged at the separation band 7, so that the semiconductor device The active region functioning as a vertical bipolar transistor can be secured as much as possible by reducing the chip size. However, the separation band 7 may be provided not only at the center of the semiconductor substrate 3 that divides the semiconductor substrate 3 into two parts and reaches from the one side to the other side, but also around the vertical bipolar transistors 1 and 2.

【0050】なお、本実施形態では、活性領域を広く活
用するために、ベース領域12,22が半導体基板3に
対して極力広い方がよいので、分離帯7により分離され
た半導体基板の平面形状に応じ、周囲に半導体基板3と
同一の導電型領域であるコレクタ領域11,21を残し
てベース領域12,22が配置されるようにしている。
In this embodiment, the base regions 12 and 22 are preferably as wide as possible with respect to the semiconductor substrate 3 in order to widely utilize the active region. Accordingly, base regions 12 and 22 are arranged around collector regions 11 and 21 which are the same conductivity type regions as semiconductor substrate 3.

【0051】また、本実施形態の製造方法によると、分
離帯7の第1分離部8と第2分離部9とを、各ベース領
域12,22および各エミッタ領域13,23への不純
物導入と同時に形成しているため、従来の個別の縦型バ
イポーラトランジスタを製造するためのプロセスに付加
する工程も必要なく、容易かつ低コストで2個1対の縦
型バイポーラトランジスタ1,2を形成することができ
る。
Further, according to the manufacturing method of the present embodiment, the first separating portion 8 and the second separating portion 9 of the separation band 7 are formed by introducing impurities into each of the base regions 12 and 22 and each of the emitter regions 13 and 23. Since they are formed at the same time, there is no need to add a step to the conventional process for manufacturing individual vertical bipolar transistors, and a pair of two vertical bipolar transistors 1 and 2 can be formed easily and at low cost. Can be.

【0052】よって、本実施形態の半導体装置を使用し
た混成集積回路の小型化を図ることができ、しかも、当
該混成集積回路の組立工数を削減することも可能にな
る。
Therefore, the size of the hybrid integrated circuit using the semiconductor device of the present embodiment can be reduced, and the number of assembling steps of the hybrid integrated circuit can be reduced.

【0053】次に、分離帯7における第1分離部8と第
2分離部9の平面構造の変形例について説明する。図3
(a)〜(c)は、上記分離帯7における第1分離部8と第
2分離部9との配置関係の変形例を説明するための平面
図である。
Next, a modified example of the planar structure of the first separating section 8 and the second separating section 9 in the separation band 7 will be described. FIG.
(a)-(c) is a top view for explaining the modification of the arrangement relation of the 1st separation part 8 and the 2nd separation part 9 in the above-mentioned separation zone 7.

【0054】本実施形態における分離帯7の形状以外の
形状としては、図3(a)〜(c)に示す形状が考えら
れる。ここで、各縦型バイポーラトランジスタ1,2間
の分離特性を良好にするためには、図3(a),(b)
に示すように、半導体基板3における第1分離部8が第
2分離部9を囲むような構成にすることが好ましい。一
方、図3(c)に示すように、逆に第1分離部8を第2分
離部9が囲むような構成にすると、範囲Aの間でリーク
が発生するおそれがある。
As the shape other than the shape of the separation band 7 in the present embodiment, the shapes shown in FIGS. Here, in order to improve the isolation characteristics between the respective vertical bipolar transistors 1 and 2, it is necessary to use FIGS. 3 (a) and 3 (b).
It is preferable that the first separating portion 8 of the semiconductor substrate 3 surrounds the second separating portion 9 as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 3C, if the first separating portion 8 is configured to be surrounded by the second separating portion 9, a leak may occur in the range A.

【0055】なお、本実施形態では、パワートランジス
タとして、単純な縦型バイポーラトランジスタを用いた
が、後述の縦型MOSトランジスタやダーリントン接続
パワートランジスタを用いても、上述の効果と実質的に
同等の効果が得られる。
In this embodiment, a simple vertical bipolar transistor is used as the power transistor. However, even if a vertical MOS transistor or a Darlington connection power transistor described later is used, substantially the same effects as described above can be obtained. The effect is obtained.

【0056】(第2の実施形態) 次に、熱破壊を防止するために出力トランジスタとこの
出力トランジスタの温度を検出するための温度検出用ト
ランジスタとを備えた半導体装置に関する第2の実施形
態について説明する。
Second Embodiment Next, a second embodiment relating to a semiconductor device provided with an output transistor for preventing thermal destruction and a temperature detecting transistor for detecting the temperature of the output transistor will be described. explain.

【0057】図4は第2の実施形態に係る半導体装置の
平面図であり、図5は図4に示すV−V線における断面
図である。
FIG. 4 is a plan view of a semiconductor device according to the second embodiment, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV shown in FIG.

【0058】図4に示すように、半導体装置は、N型シ
リコン基板であるコレクタ領域51と、該コレクタ領域
51上に形成されたリング状の第1ベース領域52と、
該第1ベース領域52上に形成されたC字状の第1エミ
ッタ領域53と、コレクタ領域51上における第1ベー
ス領域52及び第1エミッタ領域53の内側に形成され
た分離帯61と、該分離帯61の内側に形成された立方
体の第2ベース領域62と、該第2ベース領域62上に
形成された直方体の第2エミッタ領域63とを備えてい
る。さらに、半導体装置は、コレクタ領域51の下面に
設けられたコレクタ電極54と、第1ベース領域52の
上面に設けられた第1ベース電極55と、第2ベース領
域62の上に設けられた第2ベース電極65と、第1エ
ミッタ領域53の上面に設けられた第1エミッタ電極5
6と、第2エミッタ領域63の上面に設けられた第2エ
ミッタ電極66とを備えている。コレクタ領域51と第
1ベース領域52と第1エミッタ領域53とにより出力
用トランジスタ50が構成されており、コレクタ領域5
1と第2ベース領域62と第2エミッタ領域63とによ
り温度検出用トランジスタ60が構成されている。
As shown in FIG. 4, the semiconductor device comprises a collector region 51 which is an N-type silicon substrate, a ring-shaped first base region 52 formed on the collector region 51,
A C-shaped first emitter region 53 formed on the first base region 52, a separation band 61 formed inside the first base region 52 and the first emitter region 53 on the collector region 51, It has a cubic second base region 62 formed inside the separation band 61, and a rectangular parallelepiped second emitter region 63 formed on the second base region 62. Further, the semiconductor device includes a collector electrode 54 provided on the lower surface of the collector region 51, a first base electrode 55 provided on the upper surface of the first base region 52, and a second electrode provided on the second base region 62. 2 base electrode 65 and first emitter electrode 5 provided on the upper surface of first emitter region 53
6 and a second emitter electrode 66 provided on the upper surface of the second emitter region 63. The output transistor 50 is constituted by the collector region 51, the first base region 52, and the first emitter region 53, and the collector region 5
The first, second base region 62 and second emitter region 63 form a temperature detecting transistor 60.

【0059】上記分離帯61は、上記両ベース領域5
2,62と同じ導電型でほぼ同じ濃度の不純物がほぼ同
じ深さまでドープされてなる第1分離部58と、上記両
エミッタ領域53,63と同じ導電型でほぼ同じ濃度の
不純物がほぼ同じ深さまでドープされてなる第2分離部
59とによって構成されている。そして、半導体基板の
奥方部では第1分離部58のみが存在するが、半導体基
板の上面付近では、第2分離部59が第1分離部58と
コレクタ領域51との境界部に形成され、2つの第2分
離部59によって第1分離部58を挟む構造となってい
る。
The separation zone 61 is formed between the two base regions 5.
The first isolation portion 58 is of the same conductivity type as that of the emitter regions 2 and 62 and is doped with substantially the same concentration of impurities to substantially the same depth. And the second separating portion 59 which has been doped to this extent. Then, only the first separation part 58 exists in the back part of the semiconductor substrate, but near the upper surface of the semiconductor substrate, the second separation part 59 is formed at the boundary between the first separation part 58 and the collector region 51, and The first separation part 58 is sandwiched between two second separation parts 59.

【0060】次に、本実施形態に係る半導体装置の製造
方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described.

【0061】まず、リンを添加した円形のN型シリコン
基板(コレクタ領域51)上に選択的にボロンを同時拡
散させることにより、互いに独立した第1ベース領域5
2と第2ベース領域62と第1分離部58とを同時に同
等の拡散深さに形成する。次に、前の工程で形成された
第1ベース領域52と第2ベース領域62の一部にリン
を導入して、第1エミッタ領域53と第2エミッタ領域
63とを形成するが、このとき同時に、第1ベース領域
52及び第1分離部58に跨る領域と、第2ベース領域
62及び第1分離部58に跨る領域とにそれぞれリンを
導入して、第2分離部59を形成する。この工程によ
り、各ベース領域52,62よりも浅い各エミッタ領域
53,63及び第2分離部59が形成される。
First, boron is simultaneously diffused selectively on a circular N-type silicon substrate (collector region 51) to which phosphorus is added, so that the first base regions 5 independent of each other are formed.
2 and the second base region 62 and the first separation portion 58 are simultaneously formed with the same diffusion depth. Next, phosphorus is introduced into a part of the first base region 52 and the second base region 62 formed in the previous step to form the first emitter region 53 and the second emitter region 63. At the same time, phosphorus is introduced into the region extending over the first base region 52 and the first isolation portion 58 and the region extending over the second base region 62 and the first isolation portion 58 to form the second isolation portion 59. By this step, each of the emitter regions 53 and 63 and the second isolation portion 59 shallower than each of the base regions 52 and 62 are formed.

【0062】その後、基板上に絶縁膜を堆積した後、絶
縁膜に接続孔を形成し、さらに基板上にアルミニウム合
金膜等の金属膜を堆積した後これをパターニングして、
第1,第2ベース領域52,62にそれぞれコンタクト
する第1,第2ベース電極56,65と、第1,第2エ
ミッタ領域53,63にそれぞれコンタクトする第1,
第2エミッタ電極56,66とを形成する。
Then, after an insulating film is deposited on the substrate, a connection hole is formed in the insulating film, and a metal film such as an aluminum alloy film is deposited on the substrate, and then this is patterned.
First and second base electrodes 56 and 65 contacting the first and second base regions 52 and 62, respectively, and first and second base electrodes 56 and 65 contacting the first and second emitter regions 53 and 63, respectively.
The second emitter electrodes 56 and 66 are formed.

【0063】そして、最後に円形のシリコン基板を、出
力用トランジスタ50と、温度検出用トランジスタ60
と、各トランジスタ間を電気的に分離する分離帯61と
からなる半導体装置ごとに適当なチップサイズで切り出
す。
Finally, the circular silicon substrate is divided into an output transistor 50 and a temperature detection transistor 60.
And an appropriate chip size for each semiconductor device including a separation band 61 for electrically separating each transistor.

【0064】本実施形態に係る半導体装置によると、以
上の構造を有することによって以下の作用効果を発揮す
ることができる。
According to the semiconductor device of this embodiment, the following effects can be exhibited by having the above structure.

【0065】第1に、出力用トランジスタ50と温度検
出用トランジスタ60とが異なる導電型の2層により構
成される分離帯62によって分離される構造としたの
で、雑音信号(ノイズ)などから影響を受けないような
構造となり、温度検出用トランジスタ60によって出力
用トランジスタ50の温度を検出する際に、より精度の
高い温度検出を行うことができる。
First, since the output transistor 50 and the temperature detection transistor 60 are separated by a separation band 62 composed of two layers of different conductivity types, the output transistor 50 and the temperature detection transistor 60 are not affected by noise signals (noise). Thus, when the temperature of the output transistor 50 is detected by the temperature detection transistor 60, more accurate temperature detection can be performed.

【0066】第2に、分離帯61の第1分離部58が両
ベース領域52,62と同じ深さと同じ導電型で同じ濃
度の不純物を有し、第2分離部59が両エミッタ領域5
3,63と同じ深さと同じ導電型で同じ濃度の不純物を
有しているので、各トランジスタ50,60を形成する
ためのプロセスを利用して分離帯61を形成することが
できる。
Second, the first isolation portion 58 of the isolation zone 61 has the same depth, the same conductivity type and the same concentration of impurities as the base regions 52 and 62, and the second isolation portion 59 has the same impurity concentration as the base regions 52 and 62.
Since it has the same depth, the same conductivity type, and the same concentration of impurities as those of the transistors 3 and 63, the separation band 61 can be formed by using the process for forming the transistors 50 and 60.

【0067】第3に、上記第1の実施形態で説明したよ
うに、出力用トランジスタ50及び温度検出用トランジ
スタ60は、それぞれのトランジスタ50,60自体の
耐圧値と同程度の逆電圧が印加されたときにブレークダ
ウンが生じるので、出力用トランジスタ50と温度検出
用トランジスタ60との間の分離,耐圧をできるだけ高
く維持することができる。
Third, as described in the first embodiment, the output transistor 50 and the temperature detection transistor 60 are applied with a reverse voltage substantially equal to the withstand voltage of the transistors 50 and 60 themselves. In this case, a breakdown occurs, so that the separation and breakdown voltage between the output transistor 50 and the temperature detection transistor 60 can be maintained as high as possible.

【0068】特に、温度検出用トランジスタ60の周囲
が出力用トランジスタ50の発熱する部分である第1エ
ミッタ領域53により囲まれているので、温度検出用ト
ランジスタ60の検出温度が出力用トランジスタ50温
度とよく一致し、温度検出精度が向上する。
In particular, since the periphery of the temperature detecting transistor 60 is surrounded by the first emitter region 53 which is a portion of the output transistor 50 that generates heat, the temperature detected by the temperature detecting transistor 60 is lower than the temperature of the output transistor 50. Good agreement and improved temperature detection accuracy.

【0069】次に、本実施形態の半導体装置の効果に関
するデータについて説明する。図6は、各トランジスタ
の周囲を囲む単一導電型構造のチャネルストッパ領域を
有する従来の半導体装置と、トランジスタ間を分離する
異なる導電型の2層により構成される分離帯を設けた本
実施形態の半導体装置による検出温度のばらつきを比較
するために行った実験のデータを示す図である。ただ
し、従来の半導体装置及び本実施形態の半導体装置は、
いずれもオーディオ装置に配設されるものであり、出力
用トランジスタの温度の設定は220℃としている。
Next, data relating to the effect of the semiconductor device of this embodiment will be described. FIG. 6 shows a conventional semiconductor device having a channel stopper region of a single conductivity type surrounding the periphery of each transistor, and a present embodiment provided with a separation band composed of two layers of different conductivity types separating transistors. FIG. 7 is a diagram showing data of an experiment performed to compare variations in detected temperature among semiconductor devices. However, the conventional semiconductor device and the semiconductor device of the present embodiment are:
Both are provided in the audio device, and the temperature of the output transistor is set to 220 ° C.

【0070】同図において、Pは本実施形態に係る半導
体装置の検出温度の分布状態を示し、Qは従来の半導体
装置による検出温度の分布状態を示している。同図に示
すように、本実施形態に係る半導体装置による検出温度
のばらつきは、従来の半導体装置による検出温度のばら
つきに比べて大幅に小さくなっている。
In the figure, P indicates the distribution of the detected temperature of the semiconductor device according to the present embodiment, and Q indicates the distribution of the detected temperature of the conventional semiconductor device. As shown in the figure, the variation in the detected temperature of the semiconductor device according to the present embodiment is significantly smaller than the variation of the detected temperature of the conventional semiconductor device.

【0071】このため、本実施形態に係る半導体装置を
オーディオ装置に適用することにより、オーディオ装置
の故障率を大幅に低減することができる。
Therefore, by applying the semiconductor device according to the present embodiment to an audio device, the failure rate of the audio device can be greatly reduced.

【0072】なお、本実施形態においては、出力用トラ
ンジスタとしてシングルトランジスタ構造を採用した
が、シングルトランジスタの代わりにダーリントン接続
トランジスタ構造を採用しても、上述の効果と同様の効
果が得られる。
In the present embodiment, a single transistor structure is used as the output transistor. However, even if a Darlington connection transistor structure is used instead of the single transistor, the same effects as described above can be obtained.

【0073】(第3の実施形態) 次に、第3の実施形態について説明する。(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described.

【0074】図7は、本発明をパワーMOSFETに適
用した例を示す断面図である。ただし、同図の左方は図
示を省略されており、この部分には任意の半導体素子を
配置することができる。同図に示すように、半導体基板
83には、分離帯87によって他の領域から分離される
パワー縦型MOSFET1が配設されている。このパワ
ー縦型MOSFET1は、本例では2つの縦型MOSF
ETにより構成されているが、一般的には、電力に応じ
た数の縦型MOSFETにより1つのパワー縦型MOS
FETが構成されている。半導体基板83には、N型不
純物(例えばボロン)がドープされている。
FIG. 7 is a sectional view showing an example in which the present invention is applied to a power MOSFET. However, the illustration on the left side of the figure is omitted, and an arbitrary semiconductor element can be arranged in this portion. As shown in the figure, a power vertical MOSFET 1 separated from other regions by a separation band 87 is provided on a semiconductor substrate 83. This power vertical MOSFET 1 has two vertical MOSFs in this example.
ET, but generally, one power vertical MOS is formed by a number of vertical MOSFETs corresponding to the power.
An FET is configured. The semiconductor substrate 83 is doped with an N-type impurity (for example, boron).

【0075】そして、各MOSFETは、互いに離間し
て形成された2つのソース領域93と、基板内でこの2
つのソース領域93を囲むP型ウエル領域92と、基板
内でP型ウエル領域92を囲むN型基板領域84(半導
体基板83にドープされた不純物を含む)とにより構成
されている。さらに、N型基板領域84の下方は高濃度
のN型不純物を含むドレインコンタクト領域85となっ
ていて、ドレインコンタクト領域85上にはドレイン電
極86が設けられている。一方、半導体基板83の上面
上には、P型ウエル領域92と2つのソース領域93と
にコンタクトするソース電極95が形成されている。ま
た、2つのMOSFETのPウエル領域92と一方のソ
ース領域93とに絶縁膜を介して跨るポリシリコンゲー
ト96と、該ポリシリコンゲート96にコンタクトする
ゲート電極97とが設けられている。
Each MOSFET has two source regions 93 formed apart from each other and the two source regions 93 in the substrate.
It comprises a P-type well region 92 surrounding one source region 93 and an N-type substrate region 84 (including an impurity doped into the semiconductor substrate 83) surrounding the P-type well region 92 in the substrate. Further, below the N-type substrate region 84 is a drain contact region 85 containing a high concentration of N-type impurities, and a drain electrode 86 is provided on the drain contact region 85. On the other hand, on the upper surface of the semiconductor substrate 83, a source electrode 95 that contacts the P-type well region 92 and the two source regions 93 is formed. In addition, a polysilicon gate 96 that straddles the P well region 92 and one source region 93 of the two MOSFETs via an insulating film, and a gate electrode 97 that contacts the polysilicon gate 96 are provided.

【0076】また、分離帯87は、P型ウエル領域92
と同じ導電型で略同等の濃度の不純物がドープされた上
面付近における第1分離部88と、該第1分離部88の
両側に形成されソース領域93と同じ導電型で略同等の
濃度の不純物が導入された第2分離部89とにより構成
されている。なお、図示しないが、上記第1分離部88
は、チップの一側面(例えば図7を示す紙面の上方)か
ら相対向する他側面(例えば同紙面の下方)までに亘っ
ており、第2分離部89はパワー縦型MOSFET81
の周囲を取り囲んでいる。なお、第1分離部88と第2
分離部89の幅寸法は、上記第1の実施形態と同程度で
よい。
The separation zone 87 is formed in the P-type well region 92.
A first isolation portion 88 near the upper surface doped with an impurity of substantially the same conductivity type and substantially the same concentration, and an impurity of the same conductivity type and substantially the same concentration as the source region 93 formed on both sides of the first isolation portion 88; And the second separation unit 89 into which the is introduced. Although not shown, the first separation unit 88
Extends from one side surface of the chip (for example, above the plane of FIG. 7) to the other side surface (for example, below the plane of FIG. 7), and the second separating unit 89 includes a power vertical MOSFET 81.
Surrounds the In addition, the first separation unit 88 and the second
The width dimension of the separating portion 89 may be substantially the same as that of the first embodiment.

【0077】本実施形態においても、図7の左方の領域
にこのパワー縦型MOSFET81と同じ構造を有する
パワー縦型MOSFETを配置して、同じ特性を有する
1対のパワートランジスタが要求される回路に配設する
ことができる。また、図7の左方の領域にこのパワー縦
型MOSFETの温度を制御するために使用されるセン
サ素子や制御素子を配置することもできる。さらに、図
4に示すように、温度検出素子の周囲に多数の縦型MO
SFETからなるパワー縦型MOSFETを設けてもよ
い。
Also in the present embodiment, a power vertical MOSFET having the same structure as the power vertical MOSFET 81 is arranged in the left region of FIG. 7, and a pair of power transistors having the same characteristics is required. Can be arranged. Further, a sensor element and a control element used for controlling the temperature of the power vertical MOSFET can be arranged in the left area of FIG. Further, as shown in FIG.
A power vertical MOSFET composed of an SFET may be provided.

【0078】本実施形態においても、断面構造や、平面
的な形状を上記第1の実施形態または第2の実施形態と
同様に設けることにより、第1の実施形態や第2の実施
形態と同様の効果を発揮することができる。なお、本実
施形態に係るパワー縦型MOSFETの発熱部は、電流
が集中するソース領域93である。
Also in this embodiment, by providing the cross-sectional structure and the planar shape in the same manner as in the first or second embodiment, the same as in the first or second embodiment is provided. The effect of can be exhibited. Note that the heat generating portion of the power vertical MOSFET according to the present embodiment is the source region 93 where current is concentrated.

【0079】(その他の実施形態) 次に、本発明に係る分離帯構造を3個以上のトランジス
タを備えた半導体装置に設ける場合の平面構造について
説明する。
(Other Embodiments) Next, a planar structure in the case where the separation band structure according to the present invention is provided in a semiconductor device having three or more transistors will be described.

【0080】図9は、上記第1の実施形態に係る縦型バ
イポーラトランジスタと基本的に同じ構造を有する4つ
のトランジスタ1A,2A,1B,2Bを備えた半導体
装置における各領域の配置状態を示す平面図である。同
図に示すように、分離帯7の第1分離部8がチップを4
分割するように十字状に形成されており、第1分離部8
の両側に第2分離部9が設けられている。そして、各第
2分離部9は、各トランジスタ1A,2A,1B,2B
の周囲を取り囲んでいる。また、各トランジスタ1A,
2A,1B,2Bのコレクタ領域11A,21A,11
B,21Bの内側にベース領域12A,22A,12
B,22Bが形成されており、各ベース領域12A,2
2A,12B,22Bの外周部はいずれも同じ大きさの
矩形状に形成されている。そして、各ベース領域12
A,22A,12B,22Bの内方にはそれぞれエミッ
タ領域13A,23A,13B,23Bが形成されてい
る。各エミッタ領域13A,23A,13B,23Bの
発熱部はいずれも4つの角部に配置されていて、熱の集
中を回避できる構成となっている。
FIG. 9 shows an arrangement state of each region in a semiconductor device provided with four transistors 1A, 2A, 1B and 2B having basically the same structure as the vertical bipolar transistor according to the first embodiment. It is a top view. As shown in the figure, the first separation unit 8 of the separation band 7
The first separating unit 8 is formed in a cross shape so as to be divided.
Are provided on both sides. Each of the second separating units 9 includes a corresponding one of the transistors 1A, 2A, 1B, 2B.
Surrounds the Further, each transistor 1A,
Collector regions 11A, 21A, 11 of 2A, 1B, 2B
B, 21B, the base regions 12A, 22A, 12
B, 22B are formed, and each base region 12A, 2B is formed.
The outer peripheral portions of 2A, 12B and 22B are all formed in the same rectangular shape. And each base region 12
Emitter regions 13A, 23A, 13B and 23B are formed inside A, 22A, 12B and 22B, respectively. The heat generating portions of each of the emitter regions 13A, 23A, 13B, and 23B are arranged at four corners, so that heat concentration can be avoided.

【0081】図10は、3つのパワートランジスタであ
る第1〜第3トランジスタを配置した場合の分離帯7の
第1分離部8と第2分離部9の構造例を示す平面図であ
る。また、図11は、6つのパワートランジスタである
第1〜第6トランジスタを配置した場合の分離帯7の第
1分離部8と第2分離部9の構造例を示す平面図であ
る。かかる場合にも、同等の電気特性を有する3つまた
は6つのパワートランジスタを共通の半導体基板に設け
ながら、各トランジスタ間の電気的な分離を確保するこ
とができる。
FIG. 10 is a plan view showing an example of the structure of the first separation part 8 and the second separation part 9 of the separation band 7 when three power transistors, that is, first to third transistors are arranged. FIG. 11 is a plan view showing an example of the structure of the first separation part 8 and the second separation part 9 of the separation band 7 when six power transistors, that is, first to sixth transistors are arranged. In such a case, electrical isolation between the transistors can be ensured while providing three or six power transistors having the same electrical characteristics on a common semiconductor substrate.

【0082】[0082]

【発明の効果】本発明の半導体装置によれば、共通の半
導体基板上に、2つのパワートランジスタや、パワート
ランジスタ及びセンサ素子もしくは制御素子などの2つ
の半導体素子を有する半導体装置における各半導体素子
間の分離構造として、第1導電型の第1の半導体領域と
この第1の半導体領域に隣接する第2導電型の第2の半
導体領域とからなる二重導電型構造としたので、各半導
体素子が互いの信号による干渉を受けることなく、独立
して動作する半導体装置を提供することができる。
According to the semiconductor device of the present invention, each semiconductor element in a semiconductor device having two power transistors and two power transistors and two semiconductor elements such as a sensor element or a control element on a common semiconductor substrate. Has a double conductivity type structure including a first conductivity type first semiconductor region and a second conductivity type second semiconductor region adjacent to the first semiconductor region. Can operate independently without being interfered by each other's signals.

【0083】特に、2つのパワー縦型バイポーラトラン
ジスタを設け、分離帯の第1の半導体領域とバイポーラ
トランジスタの第1導電型のベース領域とを同じ不純物
濃度と拡散深さとを有するものとし、分離帯の第2の半
導体領域とバイポーラトランジスタの第2導電型のエミ
ッタ領域とを同じ不純物濃度と拡散深さとを有するもの
とすることで、拡散工程を増やすことなく分離特性の高
い分離帯を設けることができる。
In particular, two power vertical bipolar transistors are provided, and the first semiconductor region of the separation band and the base region of the first conductivity type of the bipolar transistor have the same impurity concentration and diffusion depth. By making the second semiconductor region and the emitter region of the second conductivity type of the bipolar transistor have the same impurity concentration and diffusion depth, it is possible to provide a separation band having high separation characteristics without increasing the number of diffusion steps. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態に係る2つの縦型バイポーラト
ランジスタを配設した半導体装置の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device provided with two vertical bipolar transistors according to a first embodiment.

【図2】図1に示すII−II線における断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II shown in FIG.

【図3】半導体装置の分離帯における第1分離部と第2
分離部との設置状態の変形例を説明するための平面図で
ある。
FIG. 3 illustrates a first separation unit and a second separation unit in a separation band of a semiconductor device.
It is a top view for explaining the modification of the installation state with a separation part.

【図4】第2の実施形態に係る出力用トランジスタと温
度検出用トランジスタとを配設した半導体装置の平面図
である。
FIG. 4 is a plan view of a semiconductor device provided with an output transistor and a temperature detection transistor according to a second embodiment.

【図5】図4に示すV−V線における断面図である。5 is a sectional view taken along line VV shown in FIG.

【図6】第2の実施形態に係る半導体装置と従来の半導
体装置との検出温度のばらつきのデータを示す図であ
る。
FIG. 6 is a view showing data of variation in detected temperature between the semiconductor device according to the second embodiment and a conventional semiconductor device.

【図7】第3の実施形態に係るパワー縦型MOSFET
の構造を示す断面図である。
FIG. 7 is a power vertical MOSFET according to a third embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of FIG.

【図8】従来の半導体素子及び第1の実施形態の半導体
素子が配置されるオーディオ用のスピーカ出力回路の一
例を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of an audio speaker output circuit in which a conventional semiconductor element and the semiconductor element of the first embodiment are arranged.

【図9】他の実施形態に係る4つのパワー縦型バイポー
ラトランジスタを設けた半導体装置のエミッタ領域の配
置状態を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing an arrangement state of an emitter region of a semiconductor device provided with four power vertical bipolar transistors according to another embodiment.

【図10】その他の実施形態に係る3つのトランジスタ
の間を分離するための分離帯の構造を示す平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view showing a structure of a separation band for separating between three transistors according to another embodiment.

【図11】その他の実施形態に係る6つのトランジスタ
の間を分離するための分離帯の構造を示す平面図であ
る。
FIG. 11 is a plan view showing a structure of a separation band for separating between six transistors according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1縦型バイポーラトランジスタ 2 第2縦型バイポーラトランジスタ 3 半導体基板 4 共通コレクタ領域 5 共通コレクタコンタクト領域 6 コレクタ電極 7 分離帯 8 第1分離部 9 第2分離部 11 第1コレクタ領域 21 第2コレクタ領域 12 第1ベース領域 22 第2ベース領域 13 第1エミッタ領域 23 第2エミッタ領域 50 出力用トランジスタ 51 コレクタ領域 52 第1ベース領域 53 第1エミッタ領域 54 コレクタ電極 55 第1ベース電極 56 第1エミッタ電極 58 第1分離部 59 第2分離部 60 温度検出用トランジスタ 61 分離帯 62 第2ベース領域 63 第2エミッタ領域 65 第2ベース電極 66 第2エミッタ電極 81 パワー縦型MOSFET 83 半導体基板 84 基板領域 85 ドレインコンタクト領域 86 ドレイン電極 87 分離帯 88 第1分離部 89 第2分離部 92 P型ウエル領域 93 ソース領域 95 ソース電極 96 ポリシリコンゲート 97 ゲート電極 REFERENCE SIGNS LIST 1 First vertical bipolar transistor 2 Second vertical bipolar transistor 3 Semiconductor substrate 4 Common collector region 5 Common collector contact region 6 Collector electrode 7 Separator band 8 First separator 9 Second separator 11 First collector region 21 Second Collector region 12 First base region 22 Second base region 13 First emitter region 23 Second emitter region 50 Output transistor 51 Collector region 52 First base region 53 First emitter region 54 Collector electrode 55 First base electrode 56 First Emitter electrode 58 First separating part 59 Second separating part 60 Temperature detecting transistor 61 Separation band 62 Second base region 63 Second emitter region 65 Second base electrode 66 Second emitter electrode 81 Power vertical MOSFET 83 Semiconductor substrate 84 Substrate Region 85 Drain capacitor Tact region 86 Drain electrode 87 Separator band 88 First separator 89 Second separator 92 P-type well region 93 Source region 95 Source electrode 96 Polysilicon gate 97 Gate electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−27685(JP,A) 特開 昭54−88091(JP,A) 特開 平6−342876(JP,A) 特開 昭63−229758(JP,A) 特開 平8−51222(JP,A) 特開 昭50−3270(JP,A) 特開 平3−34360(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/761 H01L 27/082 H01L 29/73 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-47-27685 (JP, A) JP-A-54-88091 (JP, A) JP-A-6-342876 (JP, A) JP-A-63-1988 229758 (JP, A) JP-A-8-51222 (JP, A) JP-A-50-3270 (JP, A) JP-A-3-34360 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/761 H01L 27/082 H01L 29/73

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1導電型の基板領域と、 上記基板領域の表面部に形成された分離帯と、 上記基板領域の表面部に設けられ、上記分離帯を挟み,
かつ,互いに離間している各々第2導電型の第1半導体
領域及び第2半導体領域と、 上記基板領域の表面部に設けられ上記第1半導体領域に
囲まれた第1導電型の第3半導体領域と、 上記基板領域の表面部に設けられ上記第2半導体領域に
囲まれた第1導電型の第4半導体領域とにより構成され
た半導体装置であって、 上記分離帯は、 上記基板領域の表面から奥方に延びる第2導電型の第1
分離部と、 上記第1半導体領域と上記第1分離部との間に設けら
れ、上記第1分離部に接し,かつ上記第1半導体領域と
は離間して、上記基板領域の表面から奥方に延びる第1
導電型の第1の第2分離部と、 上記第2半導体領域と上記第1分離部との間に設けら
れ、上記第1分離部に接し,かつ,上記第2半導体領域
とは離間して、上記基板領域の表面から奥方に延びる第
1導電型の第2の第2分離部とにより構成されていて、 上記第1,第2の第2分離部は、上記第1分離部よりも
浅く形成されている ことを特徴とする半導体装置。
A first conductivity type substrate region; a separation band formed on a surface portion of the substrate region; and a separation band provided on a surface portion of the substrate region, sandwiching the separation band.
A first semiconductor region and a second semiconductor region of a second conductivity type, which are separated from each other; and a third semiconductor of a first conductivity type, provided on a surface portion of the substrate region and surrounded by the first semiconductor region. A semiconductor region comprising a first region and a fourth semiconductor region of a first conductivity type provided on a surface portion of the substrate region and surrounded by the second semiconductor region. A first of a second conductivity type extending rearward from the surface
An isolating portion, provided between the first semiconductor region and the first isolating portion, in contact with the first isolating portion and separated from the first semiconductor region so as to extend from the surface of the substrate region to the back. Extending first
A first second separating portion of a conductivity type, provided between the second semiconductor region and the first separating portion, in contact with the first separating portion, and separated from the second semiconductor region. , it is constituted by a second second separation unit from the surface of the first conductivity type extending deeper in the substrate region, the first, second separation portion of the second, rather than the first separation unit
A semiconductor device characterized by being formed shallowly .
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 上記分離帯の第1,第2の第2分離部は、上記第1の分
離部の両側から上記第1の分離部を挟んでいることを特
徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first and second separation portions of the separation band sandwich the first separation portion from both sides of the first separation portion. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 請求項1記載の半導体装置において、 上記基板領域は、2つのパワー縦型バイポーラトランジ
スタのコレクタ領域であり、 上記第1及び第2半導体領域は、それぞれ2つのパワー
縦型バイポーラトランジスタのベース領域であり、 上記第3及び第4半導体領域は、それぞれ2つのパワー
縦型バイポーラトランジスタのエミッタ領域であって、 上記分離帯の第1分離部は、上記各ベース領域と同等も
しくはそれ以上の拡散深さ及び不純物濃度を有している
ことを特徴とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said substrate region is a collector region of two power vertical bipolar transistors, and said first and second semiconductor regions are each two power vertical bipolar transistors. The third and fourth semiconductor regions are emitter regions of two power vertical bipolar transistors, respectively, and the first isolation portion of the isolation band is equal to or greater than each of the base regions. A semiconductor device having a diffusion depth and an impurity concentration of
【請求項4】 請求項1記載の半導体装置において、 上記基板領域は、2つのパワー縦型バイポーラトランジ
スタのコレクタ領域であり、 上記第1及び第2半導体領域は、それぞれ2つのパワー
縦型バイポーラトランジスタのベース領域であり、 上記第3及び第4半導体領域は、それぞれ2つのパワー
縦型バイポーラトランジスタのエミッタ領域であって、 上記分離帯の第1の第2分離部と第2の第2分離部と
は、上記各エミッタ領域とほぼ同じ不純物濃度と拡散深
さとを有していることを特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said substrate region is a collector region of two power vertical bipolar transistors, and said first and second semiconductor regions are two power vertical bipolar transistors, respectively. The third and fourth semiconductor regions are emitter regions of two power vertical bipolar transistors, respectively, and the first and second separation portions and the second second separation portion of the separation band are provided. "A semiconductor device having substantially the same impurity concentration and diffusion depth as those of the emitter regions.
【請求項5】 請求項1記載の半導体装置において、 上記基板領域は、2つのパワー縦型バイポーラトランジ
スタのコレクタ領域であり、 上記第1及び第2半導体領域は、それぞれ2つのパワー
縦型バイポーラトランジスタのベース領域であり、 上記第3及び第4半導体領域は、それぞれ2つのパワー
縦型バイポーラトランジスタのエミッタ領域であって、 上記第1の第2分離部と上記第1半導体領域との間の横
方向の距離は、上記第2の第2分離部と上記第2半導体
領域との間の横方向の距離にほぼ等しいことを特徴とす
る半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein said substrate region is a collector region of two power vertical bipolar transistors, and said first and second semiconductor regions are two power vertical bipolar transistors, respectively. Wherein the third and fourth semiconductor regions are emitter regions of two power vertical bipolar transistors, respectively, and a lateral region between the first second isolation portion and the first semiconductor region. A semiconductor device, wherein a distance in a direction is substantially equal to a lateral distance between the second second separating portion and the second semiconductor region.
【請求項6】 請求項1記載の半導体装置において、 上記基板領域は、2つのパワー縦型バイポーラトランジ
スタのコレクタ領域であり、 上記第1及び第2半導体領域は、それぞれ2つのパワー
縦型バイポーラトランジスタのベース領域であり、 上記第3及び第4半導体領域は、それぞれ2つのパワー
縦型バイポーラトランジスタのエミッタ領域であって、 上記第1の第2分離部は、上記2つのパワー縦型バイポ
ーラトランジスタのうちの一方のパワー縦型バイポーラ
トランジスタの周囲を囲み、 上記第1の第2分離部と上記一方のパワー縦型バイポー
ラトランジスタのベース領域との間の横方向の距離は、
上記一方のパワー縦型バイポーラトランジスタの全周に
亘ってほぼ一定であることを特徴とする半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein said substrate region is a collector region of two power vertical bipolar transistors, and said first and second semiconductor regions are two power vertical bipolar transistors, respectively. The third and fourth semiconductor regions are emitter regions of two power vertical bipolar transistors, respectively, and the first and second isolation portions are formed of two power vertical bipolar transistors. And surrounding a periphery of one of the power vertical bipolar transistors, a horizontal distance between the first second isolation portion and a base region of the one power vertical bipolar transistor is:
A semiconductor device characterized by being substantially constant over the entire periphery of the one power vertical bipolar transistor.
JP30868797A 1996-11-18 1997-11-11 Semiconductor device Expired - Fee Related JP3215364B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30868797A JP3215364B2 (en) 1996-11-18 1997-11-11 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30648396 1996-11-18
JP8-306483 1996-11-18
JP30868797A JP3215364B2 (en) 1996-11-18 1997-11-11 Semiconductor device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001087091A Division JP4146619B2 (en) 1996-11-18 2001-03-26 Semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10199988A JPH10199988A (en) 1998-07-31
JP3215364B2 true JP3215364B2 (en) 2001-10-02

Family

ID=26564736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30868797A Expired - Fee Related JP3215364B2 (en) 1996-11-18 1997-11-11 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3215364B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE45803E1 (en) 2001-08-07 2015-11-17 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. High solids HBN slurry, HBN paste, spherical HBN powder, and methods of making and using them

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3431517B2 (en) 1998-10-13 2003-07-28 松下電器産業株式会社 Semiconductor device
TW441017B (en) * 2000-01-13 2001-06-16 Taiwan Semiconductor Mfg Manufacturing method of metal interconnects
JP2008182122A (en) * 2007-01-25 2008-08-07 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor device
JP5407808B2 (en) * 2009-11-26 2014-02-05 トヨタ自動車株式会社 Power control device
JP5921055B2 (en) * 2010-03-08 2016-05-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE45803E1 (en) 2001-08-07 2015-11-17 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. High solids HBN slurry, HBN paste, spherical HBN powder, and methods of making and using them
USRE45923E1 (en) 2001-08-07 2016-03-15 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. High solids HBN slurry, HBN paste, spherical HBN powder, and methods of making and using them
USRE47635E1 (en) 2001-08-07 2019-10-08 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. High solids hBN slurry, hBN paste, spherical hBN powder, and methods of making and using them

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10199988A (en) 1998-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20250234637A1 (en) Semiconductor device and semiconductor module
JP2521783B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7956423B2 (en) Semiconductor device with trench gate and method of manufacturing the same
JP2973588B2 (en) MOS type semiconductor device
JPH0434311B2 (en)
JPH03270273A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH1027853A (en) High voltage power integrated circuit with level shifting operation and no metal crossover
JP2018133433A (en) Semiconductor device
CN105810678A (en) Semiconductor device
US5410171A (en) Vertical type semiconductor with main current section and emulation current section
KR100683102B1 (en) Semiconductor devices
JP3215364B2 (en) Semiconductor device
JP2000323654A (en) Semiconductor device
US6140690A (en) Semiconductor device
JP3922038B2 (en) MOS field effect transistor with current detection function
KR100366897B1 (en) Semiconductor device
JP4146619B2 (en) Semiconductor device
JP3237612B2 (en) Semiconductor device
JP3349029B2 (en) Semiconductor device
JP7824893B2 (en) Semiconductor Devices
JP7001785B2 (en) Semiconductor devices and semiconductor modules
JP2005108980A (en) Semiconductor device
JP3431517B2 (en) Semiconductor device
JP3271435B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3012227B2 (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010710

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070727

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080727

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090727

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090727

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100727

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110727

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110727

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120727

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120727

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130727

Year of fee payment: 12

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees