JP4781620B2 - 静電気放電保護素子 - Google Patents
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Description
2;支持基板
3;埋込酸化膜
4;シリコン層
5;ESD保護素子
6;Nウエル
7;Pウエル
8;界面
9;P+拡散領域(アノード)
10;N+拡散領域(Nウエル電位制御用電極)
11;シリサイド
12;N−拡散領域
13;N+拡散領域(カソード)
14;P+拡散領域(Pウエル電位制御用電極)
15;P−拡散領域
16;STI領域
17;入力パッド
18;接地電極
19、20;外部抵抗
21;トリガ素子
22;PNPバイポーラトランジスタのベース領域
23;NPNバイポーラトランジスタのベース領域
31;シリサイドブロッキング領域
41;P+拡散領域(アノードの一部)
42;N−拡散領域(ベース領域の一部)
43;Nウエル6内の領域
44;N+拡散領域(カソードの一部)
45;P−拡散領域(ベース領域の一部)
46;Pウエル7内の領域
47;領域
51;N+拡散領域
52;P−拡散領域
53;PNPトランジスタのベース領域
54;NPNトランジスタのベース領域
101;P−型シリコン基板
102;Nウエル
103;Pウエル
104;STI領域
105;N+拡散領域(Nウエル電位制御用電極)
106;P+拡散領域(アノード)
107;N+拡散領域(カソード)
108;P+拡散領域(基板電位制御用電極)
109;シリサイド
110;入力パッド
111;グラウンドパッド
121;半導体基板
122;Nウエル
123;Pウエル
124;N+拡散領域
125;P+拡散領域
Claims (16)
- 支持基板(2)上に絶縁膜(3)が形成されこの絶縁膜(3)上にシリコン層(4)が形成されたSOI基板(1)の前記シリコン層(4)に形成されこのシリコン層(4)に形成された内部回路を保護する静電気放電保護素子(5)において、前記シリコン層(4)に形成された第1導電型ウエル(6)と、この第1導電型ウエル(6)に隣接して形成された第2導電型ウエル(7)と、前記第1導電型ウエル(6)に形成され前記第1導電型ウエル(6)よりも不純物濃度が高い第1の第1導電型拡散領域(10)と、前記第1導電型ウエル(6)に前記第1の第1導電型拡散領域(10)から離隔して形成された第1の第2導電型拡散領域(9)と、前記第1導電型ウエル(6)における前記第1の第1導電型拡散領域(10)及び前記第1の第2導電型拡散領域(9)を除く領域の一部に前記第1の第1導電型拡散領域(10)に接するように形成され不純物濃度が前記第1導電型ウエル(6)よりも高い第1の拡散領域(12)と、前記第2導電型ウエル(7)に形成された第2の第1導電型拡散領域(13)と、前記第2導電型ウエル(7)に前記第2の第1導電型拡散領域(13)から離隔して形成され前記第2導電型ウエル(7)よりも不純物濃度が高い第2の第2導電型拡散領域(14)と、を有することを特徴とする静電気放電保護素子。
- 前記第2導電型ウエル(7)における前記第2の第1導電型拡散領域(13)及び前記第2の第2導電型拡散領域(14)を除く領域の一部に前記第2の第2導電型拡散領域(14)に接するように形成され不純物濃度が前記第2導電型ウエル(7)よりも高い第2の拡散領域(15)を有することを特徴とする請求項1に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1の第1導電型拡散領域(10)は前記第1導電型ウエル(6)の表面に形成されており、前記第1の拡散領域(12)は前記第1の第1導電型拡散領域(10)の下面に接するように形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1導電型ウエル(6)には前記第1の第2導電型拡散領域(9)が複数形成されており、この複数の第1の第2導電型拡散領域(9)は前記第1導電型ウエル(6)と前記第2導電型ウエル(7)との界面(8)に平行な方向に相互に離隔して1列に配列されており、前記シリコン層(4)の表面に垂直な方向から見て、前記第1の第1導電型拡散領域(10)は前記第1の第2導電型拡散領域(9)の端縁における前記界面(8)に対向する部分を除く部分を囲むように櫛型に形成されており、前記第2導電型ウエル(7)には前記第2の第1導電型拡散領域(13)が複数形成されており、この複数の第2の第1導電型拡散領域(13)は前記界面(8)に平行な方向に相互に離隔して1列に配列されており、前記シリコン層(4)の表面に垂直な方向から見て、前記第2の第2導電型拡散領域(14)は前記第2の第1導電型拡散領域(13)の端縁における前記界面(8)に対向する部分を除く部分を囲むように櫛型に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1導電型ウエル(6)には前記第1の第1導電型拡散領域(10)及び前記第1の第2導電型拡散領域(9)が夫々複数形成されており、前記第2導電型ウエル(7)には前記第2の第1導電型拡散領域(13)及び前記第2の第2導電型拡散領域(14)が夫々複数形成されており、前記複数の第1の第1導電型拡散領域(10)及び第1の第2導電型拡散領域(9)は前記第1導電型ウエル(6)と前記第2導電型ウエル(7)との界面(8)に平行な方向に相互に離隔して交互に1列に配列されており、前記複数の第2の第1導電型拡散領域(13)及び第2の第2導電型拡散領域(14)は前記界面(8)に平行な方向に相互に離隔して前記第1の第1導電型拡散領域(10)に相当する位置に前記第2の第2導電型拡散領域(14)が位置し前記第1の第2導電型拡散領域(9)に相当する位置に前記第2の第1導電型拡散領域(13)が位置するように交互に1列に配列されており、前記第1の第1導電型拡散領域(10)は前記第1の第2導電型拡散領域(9)よりも前記界面(8)に向かって突出するように配置されていることを特徴とする請求項3に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1の拡散領域(12)は前記第1の第2導電型拡散領域(9)と前記第2の第1導電型拡散領域(13)との間の電流経路に介在するように形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1導電型ウエル(6)には前記第1の第1導電型拡散領域(10)及び前記第1の第2導電型拡散領域(9)が夫々複数形成されており、前記第2導電型ウエル(7)には前記第2の第1導電型拡散領域(13)及び前記第2の第2導電型拡散領域(14)が夫々複数形成されており、前記複数の第1の第1導電型拡散領域(10)及び第1の第2導電型拡散領域(9)は前記第1導電型ウエル(6)と前記第2導電型ウエル(7)との界面(8)に平行な方向に相互に離隔して交互に1列に配列されており、前記複数の第2の第1導電型拡散領域(13)及び第2の第2導電型拡散領域(14)は前記界面(8)に平行な方向に相互に離隔して前記第1の第1導電型拡散領域(10)に相当する位置に前記第2の第2導電型拡散領域(14)が位置し前記第1の第2導電型拡散領域(9)に相当する位置に前記第2の第1導電型拡散領域(13)が位置するように交互に1列に配列されており、前記第1の第1導電型拡散領域(10)は前記第1の第2導電型拡散領域(9)よりも前記界面(8)に向かって突出するように配置されていることを特徴とする請求項6に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1導電型ウエル(6)には前記第1の第2導電型拡散領域(9)が複数形成されており、この複数の第1の第2導電型拡散領域(9)は前記第1導電型ウエル(6)と前記第2導電型ウエル(7)との界面(8)に平行な方向に相互に離隔して1列に配列されており、前記シリコン層(4)の表面に垂直な方向から見て、前記第1の第1導電型拡散領域(10)は前記第1の第2導電型拡散領域(9)の端縁における前記界面(8)に対向する部分を除く部分を囲むように櫛型に形成されており、前記第2導電型ウエル(7)には前記第2の第1導電型拡散領域(13)が複数形成されており、この複数の第2の第1導電型拡散領域(13)は前記界面(8)に平行な方向に相互に離隔して1列に配列されており、前記シリコン層(4)の表面に垂直な方向から見て、前記第2の第2導電型拡散領域(14)は前記第2の第1導電型拡散領域(13)の端縁における前記界面(8)に対向する部分を除く部分を囲むように櫛型に形成されていることを特徴とする請求項6に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1の拡散領域(12)が前記第1導電型ウエル(6)の表面に形成されていることを特徴とする請求項7又は8に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1の拡散領域(12)が前記内部回路のトランジスタのエクステンション領域と同時に形成されたものであることを特徴とする請求項9に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1の拡散領域(12)の上面が前記第1導電型ウエル(6)の表面に到達しており、前記第1の拡散領域(12)の下面が前記絶縁膜(3)に到達していることを特徴とする請求項7又は8に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1の拡散領域(12)が前記界面(8)及び前記第1の第2導電型拡散領域(9)の双方から離隔していることを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1の拡散領域(12)が前記界面(8)に接していることを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1の拡散領域(12)が前記第1導電型ウエル(6)の表面における前記第1の第2導電型拡散領域(9)に接する領域に形成され第2導電型である上層部分と、この上層部分の直下域に形成され第1導電型である下層部分と、を有することを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載の静電気放電保護素子。
- 前記第1導電型ウエル(6)には前記第1の第1導電型拡散領域(10)及び前記第1の第2導電型拡散領域(9)が夫々複数形成されており、前記第2導電型ウエル(7)には前記第2の第1導電型拡散領域(13)及び前記第2の第2導電型拡散領域(14)が夫々複数形成されており、前記複数の第1の第1導電型拡散領域(10)及び第1の第2導電型拡散領域(9)は前記第1導電型ウエル(6)と前記第2導電型ウエル(7)との界面(8)に平行な方向に相互に離隔して交互に1列に配列されており、前記複数の第2の第1導電型拡散領域(13)及び第2の第2導電型拡散領域(14)は前記界面(8)に平行な方向に相互に離隔して前記第1の第1導電型拡散領域(10)に相当する位置に前記第2の第2導電型拡散領域(14)が位置し前記第1の第2導電型拡散領域(9)に相当する位置に前記第2の第1導電型拡散領域(13)が位置するように交互に1列に配列されており、前記第1の拡散領域(12)が前記第1導電型ウエル(6)の表面に形成され第1導電型である上層部分と、この上層部分の直下域に形成され第2導電型である下層部分と、を有することを特徴とする請求項6に記載の静電気放電保護素子。
- 前記上層部分が前記内部回路のトランジスタのエクステンション領域と同時に形成されたものであることを特徴とする請求項14又は15に記載の静電気放電保護素子。
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