横向晶体管 【技术领域】
本发明涉及横向晶体管，特别是涉及能在长时间内保持电流放大系数稳定的横向晶体管结构。
技术背景
迄今，在汽车、电动机、荧光显示以及声频装置等的产品中都使用横向晶体管。
这里，横向晶体管是指发射极、集电极及基极都在衬底的同一表面内形成，与从发射极注入的少数载流子流的表面平行的分量控制晶体管工作的一种晶体管。(例如，参照专利文献1)
专利文献1
特开平5-36701号公报(图2)
但是，在以往的横向晶体管中，存在电流放大系数按时间顺序增加的问题。
【发明内容】
因此，本发明的目的在于提供能够在长时间内保持电流放大系数大体稳定的横向晶体管。
为达到上述目的，本发明的第一方面中所述的横向晶体管在发射极区、集电极区及基极区都在衬底的同一主面上形成的横向晶体管中，具备横跨上述集电极区与上述基极区而形成的场绝缘膜和在上述场绝缘膜上形成的导电层，导电层从上述集电极区朝向上述发射极区、经上述场绝缘膜覆盖上述集电极区与上述基极区，上述发射极区与上述导电层进行电连接。
【附图说明】
图1是示出本发明地横向晶体管的剖面结构的图。
图2是示出本发明的横向晶体管的结构的平面图。
图3是示出现有结构的横向晶体管的剖面结构的图。
图4是示出现有结构的横向晶体管中的耗尽层的形态及电子流的图。
图5是示出现有结构的横向晶体管的电流放大系数按时间顺序变化的实验数据图。
图6是示出本发明的横向晶体管中的耗尽层的形态的图。
图7是示出本发明的横向晶体管的其他形态的放大剖面图。
【具体实施方式】
以下，根据表示实施例的附图具体地说明本发明。
实施例
图1是示出本实施例的横向晶体管结构的剖面图。
在图1中，在P-型半导体衬底1的表面内的规定的部位，形成N+型的埋入扩散层2和P+型隔离扩散层3。另外，形成由N型外延层构成的基极区4，使之覆盖P-型的半导体衬底1、N+型的埋入扩散层2及P+型隔离扩散层3。
这里，在P+型隔离扩散层3的上部，形成P型隔离扩散层9，用P+型隔离扩散层3和P型隔离扩散层9形成隔离区。
另外，对基极区4的表面内实施数百纳米的氧化处理，在进行照相制版处理后，注入硼等，进行高于1100℃的热处理，在规定的区域形成P型扩散层的集电极区5，在平面上看该集电极区5呈环状。
另外，形成P+型扩散层的发射极区6，使之被环状的集电极区5包围。即，从图1所知，基极区4、集电极区5、发射极区6在半导体衬底1的同一主面上形成。
另外，在基极区4的规定的部位，形成N+型扩散层7，其目的在于降低与布线10的接触电阻，在集电极区5的规定的部位，形成P+扩散层8，其目的在于降低与布线11的接触电阻。
另外，形成作为场绝缘膜的LOCOS氧化膜12，使之覆盖基极区4、集电极区5及P型隔离扩散层9。进而，从集电极区5朝向发射极区6形成作为导电层的多晶硅层14，使之经LOCOS氧化膜12，覆盖集电极区6和基极区4。
另外，形成作为层间绝缘膜的氧化膜13，使之覆盖该多晶硅层14及LOCOS氧化膜12等。
这里，在氧化膜13的规定的部位，通过形成贯通的开口部(通路孔)，在该开口部内充填铝等导电体，配设布线10使之与N+扩散层7连接，配设布线11使之与P+型扩散层8连接，进而，配设布线15使之与发射极区6连接。
另外，在本发明的横向晶体管中，布线15也与多晶硅层14连接，发射极区6与多晶硅层14电连接。
此外，图2是图1所示的横向晶体管的平面图。这里，各扩散层4、5、6、7、8、9的形状用虚线表示，多晶硅层14的形状用实线表示。另外，省略了各氧化膜12、13及布线10、11、15的图示。
从以上的结构可知，在本发明中，将多晶硅层14设置在LOCOS氧化膜12的规定的位置上，由布线15与发射极区6电连接。
为了说明如此构成的横向晶体管的效果，首先说明现有结构的横向晶体管。
图3是示出现有的横向晶体管的结构的剖面图。这里，在图3中，与实施例中所记符号相同的符号的部分表示同一或者同等的构件(部分)。
另外，图4是示出使图3所示的现有结构的横向晶体管工作时，在基极-集电极结的耗尽层20、23的状态及电子流21、22。
从图4可知，在现有结构的横向晶体管中，当处于工作状态时，由于在基极-集电极结附近热激发的电子(以下，称为热载流子)漂移，该热载流子从集电极区流向基极区(符号22)。这时，受到「+」电位的布线15的影响，热载流子的一部分被俘获在基极-集电极结面附近的LOCOS氧化膜12中。
因此，基极区4、集电极区5的上表面附近的视在电位下降，在基极-集电极结的基极区4一侧的耗尽层20在该基极区4的上表面附近扩展，集电极区5一侧的耗尽层23在该集电极区5的上表面附近变窄。
也就是说，随着热载流子被俘获在LOCOS氧化膜12中，有效基极区变窄，这意味着基极电流(电子流21)逐渐地减少(关于电流放大系数则增加)，不能提供具有按时间顺序的稳定性的横向晶体管。
此外，图5是示出现有结构的横向晶体管的电流放大系数按时间顺序的变化的实验数据，如图5所示，在10年后，电流放大系数比初始值增加16％左右。
但是，在本发明中，由于在规定的位置上形成多晶硅层14，使之经LOCOS氧化膜，覆盖集电极区5和基极区4，经布线15将该多晶硅层14与发射极区6电连接，如图6所示，能够抑制基极区4的上表面附近的耗尽层20随着时间推移的扩展。
也就是说，在非常接近于基极区4的状态下，由于多晶硅层14起到作为发射极电位的带「+」电的电极的作用，即使例如热载流子被俘获在LOCOS氧化膜12中，与由此引起的基极区4的上表面附近的电位降低相比，多晶硅层14的影响更强，能够抑制因被俘获的热载流子引起的耗尽层20的扩展。
另外，由于多晶硅层14也在集电极区5的上方形成，集电极区5一侧的耗尽层23在该集电极区5的上表面附近更加扩展。因此，热载流子在集电极区5上的LOCOS氧化膜12中被俘获的几率增大，在基极区4上的LOCOS氧化膜12中，不会像现有结构的横向晶体管那样被俘获。
因此，由于热载流子在基极区4一侧的LOCOS氧化膜12中不太会被俘获，更能够抑制基极区4的上表面附近的电位的降低，就这一点说也能够得到更加防止耗尽层20的扩展的结果。
这样，由于本发明的横向晶体管能够抑制在基极-集电极结的基极区4一侧的上表面附近的耗尽层20的扩展，能够防止基极电流按时间顺序的减少(关于电流放大系数则按时间顺序增加)，因而能够提供品质更优良的横向晶体管。
另外，就横向晶体管的制造方面来说，仅仅在LOCOS氧化膜12的规定的位置上制作多晶硅层14即可，而且，由于该制作时多晶硅层14的位置偏离容限取得比较大，因而能够容易地制成本发明的横向晶体管。
此外，作为本发明的横向晶体管的另一形态，也能够制成图7所示结构的横向晶体管。也就是说，多晶硅层也可以作成完全覆盖发射极区6，换句话说多晶硅层4被延伸直到与发射极区6接触。
另外，在本发明中，作为控制耗尽层20、23的形状的电极可以使用多晶硅层14构成，但也可以使用其他的导电层构成。
发明的效果
在发射极区、集电极区及基极区在衬底的同一主面上形成的横向晶体管中，本发明的第一方面中所述的横向晶体管具备：横跨在上述集电极区和上述基极区上形成的场绝缘膜和在上述场绝缘膜上形成的导电层，该导电层经上述场绝缘膜覆盖上述集电极区和上述基极区，由于上述发射极区与上述导电层进行电连接，能够抑制基极区上表面附近的耗尽层的扩展，即使使该横向晶体管长期工作，也能够得到大体稳定的电流放大系数。