[發(fā)明專利]半導體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810743704.6
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN109390331B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 佐佐木健次;大部功
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L27/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;李洋

本發(fā)明提供半導體裝置，其包括雙極晶體管和保護二極管且具有適合小型化的結(jié)構(gòu)。在基板上配置有子集電極層和雙極晶體管，該雙極晶體管包括由載流子濃度比子集電極層的載流子濃度低的半導體構(gòu)成的集電極層、基極層、發(fā)射極層。肖特基電極在集電極層的上表面的一部分的區(qū)域中與集電極層肖特基接觸。包括該肖特基電極的保護二極管與基極層以及發(fā)射極層中的一方連接。在集電極層中，與基極層接合的部分和與肖特基電極接合的部分經(jīng)由集電極層電連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體裝置。

背景技術(shù)

為了保護雙極晶體管免受靜電放電(ESD)的破壞，而將保護二極管連接在集電極與發(fā)射極之間或者集電極與基極之間。

專利文獻1公開了一種半導體裝置，其中集成了異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)和反向浪涌吸收用的pn二極管。在該半導體裝置中，在半導體基板劃分有HBT區(qū)域和pn二極管區(qū)域，且兩者被形成在半導體基板的表面的槽分離。

專利文獻2公開了具有針對過電壓施加的保護功能的雙極晶體管。在該半導體裝置中，使用肖特基二極管作為具有保護功能的二極管。在n⁺型的子集電極層上配置有包括n－型的集電極層、p型的基極層、以及n型的發(fā)射極層的HBT。在配置有HBT的區(qū)域的外側(cè)的子集電極層的上表面配置有肖特基電極。

在專利文獻3公開了防止過大的浪涌電流流入雙極晶體管的半導體裝置。在該半導體裝置中，在半絕緣性的基板上配置有n型的集電極接觸(子集電極)層，并在其上配置有包括集電極層、基極層、以及發(fā)射極層的HBT。在配置有HBT的區(qū)域的外側(cè)的集電極接觸層上形成有使集電極層和金屬布線接觸的肖特基二極管。在HBT的集電極層與肖特基二極管的集電極層之間的集電極接觸層上配置有HBT的集電極電極。

專利文獻4公開了防止由電感器中產(chǎn)生的反電動勢破壞晶體管的半導體裝置。在該半導體裝置中，在連接HBT的集電極和電源的僅DC信號通過的線路并聯(lián)連接有二極管。在HBT的結(jié)構(gòu)的旁邊配置有二極管。

專利文獻1：日本特開平3－64929號公報

專利文獻2：日本特開2005－123221號公報

專利文獻3：日本特開2001－144097號公報

專利文獻4：日本特開2006－324267號公報

發(fā)明內(nèi)容

期望包括雙極晶體管和保護二極管的半導體裝置的小型化。本發(fā)明的目的在于提供一種半導體裝置，包括雙極晶體管和保護二極管且具有適合小型化的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的第一觀點所涉及的半導體裝置具有：

子集電極層，配置在基板上且由半導體構(gòu)成；

雙極晶體管，包括：集電極層，配置在上述子集電極層上且由載流子濃度比上述子集電極層的載流子濃度低的半導體構(gòu)成；基極層，配置在上述集電極層上且由半導體構(gòu)成；以及發(fā)射極層，配置在上述基極層上且由半導體構(gòu)成；以及

第一保護二極管，包括第一肖特基電極，該第一肖特基電極在上述集電極層的上表面的一部分的區(qū)域中與上述集電極層肖特基接觸，并且與上述基極層以及上述發(fā)射極層中的一方連接，

在上述集電極層中，與上述基極層接合的部分和與上述第一肖特基電極接合的部分經(jīng)由上述集電極層電連接。

第一保護二極管配置于雙極晶體管的集電極發(fā)射極間以及集電極基極間的一方。由此，能夠保護雙極晶體管免受施加于集電極發(fā)射極間的過電壓以及施加于集電極基極間的過電壓的一方的破壞。由于雙極晶體管的集電極層還被用作第一保護二極管的半導體層，所以與和雙極晶體管用的集電極層單獨設(shè)置第一保護二極管用的半導體層的結(jié)構(gòu)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)半導體裝置的小型化。

本發(fā)明的第二觀點所涉及的半導體裝置在第一觀點所涉及的半導體裝置的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還具有如下的特征，即：