[发明专利]半导体装置

说明书

本发明提供半导体装置，其包括双极晶体管和保护二极管且具有适合小型化的结构。在基板上配置有子集电极层和双极晶体管，该双极晶体管包括由载流子浓度比子集电极层的载流子浓度低的半导体构成的集电极层、基极层、发射极层。肖特基电极在集电极层的上表面的一部分的区域中与集电极层肖特基接触。包括该肖特基电极的保护二极管与基极层以及发射极层中的一方连接。在集电极层中，与基极层接合的部分和与肖特基电极接合的部分经由集电极层电连接。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

为了保护双极晶体管免受静电放电(ESD)的破坏，而将保护二极管连接在集电极与发射极之间或者集电极与基极之间。

专利文献1公开了一种半导体装置，其中集成了异质结双极晶体管(HBT)和反向浪涌吸收用的pn二极管。在该半导体装置中，在半导体基板划分有HBT区域和pn二极管区域，且两者被形成在半导体基板的表面的槽分离。

专利文献2公开了具有针对过电压施加的保护功能的双极晶体管。在该半导体装置中，使用肖特基二极管作为具有保护功能的二极管。在n⁺型的子集电极层上配置有包括n－型的集电极层、p型的基极层、以及n型的发射极层的HBT。在配置有HBT的区域的外侧的子集电极层的上表面配置有肖特基电极。

在专利文献3公开了防止过大的浪涌电流流入双极晶体管的半导体装置。在该半导体装置中，在半绝缘性的基板上配置有n型的集电极接触(子集电极)层，并在其上配置有包括集电极层、基极层、以及发射极层的HBT。在配置有HBT的区域的外侧的集电极接触层上形成有使集电极层和金属布线接触的肖特基二极管。在HBT的集电极层与肖特基二极管的集电极层之间的集电极接触层上配置有HBT的集电极电极。

专利文献4公开了防止由电感器中产生的反电动势破坏晶体管的半导体装置。在该半导体装置中，在连接HBT的集电极和电源的仅DC信号通过的线路并联连接有二极管。在HBT的结构的旁边配置有二极管。

专利文献1：日本特开平3－64929号公报

专利文献2：日本特开2005－123221号公报

专利文献3：日本特开2001－144097号公报

专利文献4：日本特开2006－324267号公报

发明内容

期望包括双极晶体管和保护二极管的半导体装置的小型化。本发明的目的在于提供一种半导体装置，包括双极晶体管和保护二极管且具有适合小型化的结构。

本发明的第一观点所涉及的半导体装置具有：

子集电极层，配置在基板上且由半导体构成；

双极晶体管，包括：集电极层，配置在上述子集电极层上且由载流子浓度比上述子集电极层的载流子浓度低的半导体构成；基极层，配置在上述集电极层上且由半导体构成；以及发射极层，配置在上述基极层上且由半导体构成；以及

第一保护二极管，包括第一肖特基电极，该第一肖特基电极在上述集电极层的上表面的一部分的区域中与上述集电极层肖特基接触，并且与上述基极层以及上述发射极层中的一方连接，

在上述集电极层中，与上述基极层接合的部分和与上述第一肖特基电极接合的部分经由上述集电极层电连接。

第一保护二极管配置于双极晶体管的集电极发射极间以及集电极基极间的一方。由此，能够保护双极晶体管免受施加于集电极发射极间的过电压以及施加于集电极基极间的过电压的一方的破坏。由于双极晶体管的集电极层还被用作第一保护二极管的半导体层，所以与和双极晶体管用的集电极层单独设置第一保护二极管用的半导体层的结构相比，能够实现半导体装置的小型化。

本发明的第二观点所涉及的半导体装置在第一观点所涉及的半导体装置的结构的基础上，还具有如下的特征，即：