JPH02183560A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPH02183560A JPH02183560A JP316289A JP316289A JPH02183560A JP H02183560 A JPH02183560 A JP H02183560A JP 316289 A JP316289 A JP 316289A JP 316289 A JP316289 A JP 316289A JP H02183560 A JPH02183560 A JP H02183560A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は半導体装置、特に高耐圧、高耐流のダイオード
及びダイオードを内蔵するトランジスタに関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to a diode with a high breakdown voltage and high current resistance, and a transistor incorporating the diode.
従来の技術
近年、ダイオード及びダイオードを内蔵したトランジス
タは、高耐圧、高耐量の傾向にある。2. Description of the Related Art In recent years, diodes and transistors incorporating diodes have tended to have high withstand voltages and high withstand capacities.
以下、従来のダイオードについて説明する。A conventional diode will be explained below.
第３図（ａ）は従来ダイオードの平面的パターン図であ
り、第３図（ｂ）は、そのｚ−ｚ’間の断面図である。FIG. 3(a) is a planar pattern diagram of a conventional diode, and FIG. 3(b) is a sectional diagram thereof along z-z'.
従来のダイオードにおいて、カソード領域１に、アノー
ド領域３を形成し、カソード領域１より濃度の高いカソ
ード領域と同一導電形の領域２を距離Ａだけ離れて形成
する。この時、距離Ａは、アノード領域１と裏面のカソ
ード電極６との距ＩＢより狭く、アノード、カソード間
の逆方向耐圧を距離により規制している構造となってい
る。In a conventional diode, an anode region 3 is formed in a cathode region 1, and a region 2 of the same conductivity type as the cathode region, which has a higher concentration than the cathode region 1, is formed a distance A apart. At this time, the distance A is narrower than the distance IB between the anode region 1 and the cathode electrode 6 on the back surface, and the structure is such that the reverse breakdown voltage between the anode and the cathode is regulated by the distance.
また、アノード、カソード間の逆方向の許容電流、すな
わち、ダイオード耐量は、カソード領域１より濃度の高
いカソード領域と同一導電形の領域２がアノード領域３
をとり囲んでいる周辺長によって決定される。In addition, the allowable current in the reverse direction between the anode and the cathode, that is, the diode withstand capacity, is such that the anode region 3
is determined by the perimeter surrounding it.
発明が解決しようとする課題
第３図に示すように、ダイオードの耐量は、カソード領
域により濃度の高いカソード領域と同一導電型の領域が
、アノード領域をとり囲んでいる周辺長により決定され
るため、耐量を高くするためには、アノード領域の面積
を広（して、アノード領域をとり囲んでいる周辺長を増
す必要がある。すなわち、ダイオードの面積を広くする
必要があり、コストが高くなってしまう問題があった。Problems to be Solved by the Invention As shown in Figure 3, the withstand capacity of a diode is determined by the length of the periphery surrounding the anode region of a region of the same conductivity type as the cathode region, which has a higher concentration than the cathode region. In order to increase the withstand capability, it is necessary to widen the area of the anode region and increase the peripheral length surrounding the anode region.In other words, it is necessary to increase the area of the diode, which increases the cost. There was a problem.
課題を解決するための手段
本発明は、半導体基板上に形成された一導電型の第１領
域とその領域内に形成された反対導電型の第２領域とそ
の第２領域から一定の距離を隔てて、−導電型の第１領
域より濃度の高い第３領域を前記第２領域の内部と外部
に形成したものである。Means for Solving the Problems The present invention provides a first region of one conductivity type formed on a semiconductor substrate, a second region of the opposite conductivity type formed within the region, and a region separated by a certain distance from the second region. A third region having a higher concentration than the first region of − conductivity type is formed inside and outside the second region, separated from each other.
作用
前記構造より、ダイオードに逆方向のバイアスが印加さ
れて、電圧降伏が生じ、電流が流れはじめる。この場合
、電流はダイオードの外部と内部の濃度の高い領域をか
いして流れるために、すなわちカソード領域をとり囲む
アノード領域の周辺長が長くなり、許容電流は上昇し、
ダイオードの耐量が向上する。Effect: Due to the structure described above, a reverse bias is applied to the diode, voltage breakdown occurs, and current begins to flow. In this case, the current flows through the high concentration regions inside and outside the diode, that is, the peripheral length of the anode region surrounding the cathode region becomes longer, and the allowable current increases.
The withstand capacity of the diode is improved.
実施例
本発明の一実施例を第１図、第２図に基づいて説明する
。第１図（ａ）は一実施例の平面図であり、第１図（ｂ
）は一実施例のｘ−ｘ’の断面図である。Embodiment An embodiment of the present invention will be explained based on FIGS. 1 and 2. FIG. 1(a) is a plan view of one embodiment, and FIG. 1(b) is a plan view of one embodiment.
) is a sectional view taken along line xx' of one embodiment.
第１図（ｂ）中、１はカソード領域、２はカソード領域
の同一導電型の濃度の高い領域、３はアノード領域、４
はアノード電極、５は絶縁膜、６はカソード電極である
。In FIG. 1(b), 1 is a cathode region, 2 is a high concentration region of the same conductivity type in the cathode region, 3 is an anode region, and 4 is a cathode region.
is an anode electrode, 5 is an insulating film, and 6 is a cathode electrode.
環状のアノード領域３の内部と外部に、カソード領域よ
り濃度の高い領域２を形成し、アノード領域３の上部に
絶縁膜５を介してアノード電極４を形成する。また、裏
面には、カソード電極６を形成する。このようにして形
成されたパターン図が第１図である。環状に形成された
アノード領域の環の内部が外部に、カソード領域より濃
度の高い領域２を形成することにより、カソード領域を
とり囲むアノード領域の周辺長が長くなり、許容電流は
上昇し、ダイオードの耐量が向上する。A region 2 having a higher concentration than the cathode region is formed inside and outside the annular anode region 3, and an anode electrode 4 is formed above the anode region 3 with an insulating film 5 interposed therebetween. Further, a cathode electrode 6 is formed on the back surface. A diagram of the pattern formed in this manner is shown in FIG. By forming a region 2 with a higher concentration than the cathode region outside the ring of the anode region formed in an annular shape, the peripheral length of the anode region surrounding the cathode region becomes longer, the allowable current increases, and the diode The tolerance level is improved.
また、第２図には、本発明のダイオードを内蔵したダー
リントントランジスタの一実施例を示す。第２図（ａ）
は本発明のダイオードを内蔵したダーリントントランジ
スタの平面図であり、第２図（ｂ）はＹ−Ｙ’面の断面
図である。また第２図（Ｃ）は、このトランジスタの等
価回路図である。第２図（ｂ）で、２はコレクタ領域よ
り濃度の高い同一導電型のダイオード領域、５は絶縁膜
、７はダーリントントランジスタの出力段のベース領域
、８はダーリントントランジスタの入力段のベース領域
、９はダーリントントランジスタの出力段のエミッタ領
域、１０はダーリントントランジスタの入力段のエミッ
タ領域、１１はベース電極、１２はエミッタ電極、１３
はコレクタ領域、１４はコレクタ電極である。コレクタ
領域１３の基板上に、入力段のベース領域及び出力段の
ベース領域７を環状に形成し、その内部にそれぞれ入力
段のエミッタ領域１０及び出力段のエミッタ領域９を形
成する。この時、出力段のベース領域７の内部と外部に
コレクタ領域１３より濃度の高い同一導電型のダイオー
ド領域２を形成することにより、出力段のベース領域７
をとり囲むコレクタ領域１３より濃度の高い同一導電型
のダイオードの周辺長が増加し、ダイオードの耐量が増
大する。また、コレクタ領域より濃度の高い同一導電型
のダイオード領域２は、出力段のエミッタ領域９及び入
力段のエミッタ領域１０と同時に形成することも可能で
ある。Further, FIG. 2 shows an embodiment of a Darlington transistor incorporating a diode of the present invention. Figure 2(a)
2 is a plan view of a Darlington transistor incorporating a diode according to the present invention, and FIG. 2(b) is a sectional view taken along YY' plane. Further, FIG. 2(C) is an equivalent circuit diagram of this transistor. In FIG. 2(b), 2 is a diode region of the same conductivity type with higher concentration than the collector region, 5 is an insulating film, 7 is the base region of the output stage of the Darlington transistor, 8 is the base region of the input stage of the Darlington transistor, 9 is an emitter region of the output stage of the Darlington transistor, 10 is an emitter region of the input stage of the Darlington transistor, 11 is a base electrode, 12 is an emitter electrode, 13
is a collector region, and 14 is a collector electrode. An input stage base region and an output stage base region 7 are formed in an annular shape on the substrate of the collector region 13, and an input stage emitter region 10 and an output stage emitter region 9 are formed therein, respectively. At this time, by forming diode regions 2 of the same conductivity type with higher concentration than the collector region 13 inside and outside of the base region 7 of the output stage, the base region 7 of the output stage
The peripheral length of a diode of the same conductivity type that is higher in concentration than the surrounding collector region 13 is increased, and the withstand capability of the diode is increased. Furthermore, the diode region 2 of the same conductivity type, which has a higher concentration than the collector region, can be formed simultaneously with the emitter region 9 of the output stage and the emitter region 10 of the input stage.
第２図＜ｃ＞に示すダーリントントランジスタの等価回
路は、コイル等の負荷に対する過電圧保護用のダイオー
ドとして内蔵されるため、ダイオードの耐量が重要であ
る。The equivalent circuit of the Darlington transistor shown in FIG. 2 <c> is built in as a diode for overvoltage protection against a load such as a coil, so the withstand capacity of the diode is important.
発明の効果
本発明を用いることにより、トランジスタの過電圧保護
能力が上昇することが可能である。このため、ダイオー
ド及びダイオードを内蔵するトランジスタの破壊耐量が
上昇し、その効果は絶大である。Effects of the Invention By using the present invention, it is possible to increase the overvoltage protection ability of a transistor. Therefore, the breakdown resistance of the diode and the transistor incorporating the diode is increased, and the effect is tremendous.
第１図（ａ）は本発明の一実施例による半導体装置の平
面図、第１図（ｂ）はｘ−ｘ’の断面図、第２図（ａ）
は本発明をダーリントランジスタに用いた−実施例の平
面図、第２図（ｂ）はＹ−Ｙ’面の断面図、第２図（Ｃ
）はダーリントントランジスタの等価回路図、第３図（
ａ）は従来の半導体装置の平面図、第３図（ｂ）はｚ−
ｚ ’の断面図である。
１・・・・・・カソード領域、２・・・・・・カソード
領域（コレクタ領域）と同一導電型の濃度の高い領域、
３・・・・・・アノード領域、４・・・・・・アノード
電極、５・・・・・・絶縁膜、６・・・・・・カソード
電極、７・・・・・・ダーリントントランジスタの出力
段のベース領域、８・・・・・・ダーリントントランジ
スタの入力段のベース領域、９・・・・・・ダーリント
ントランジスタの出力段のエミッタ領域、１０・・・・
・・ダーリントントランジスタの入力段のエミッタ領域
、１１・・・・・・ベース電極、１２・・・・・・エミ
ッタ電極、１３・・・・・・コレクタ領域、１４・・・
・・・コレクタ電極。
代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名愚
図
（Ｑ）
（α）FIG. 1(a) is a plan view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1(b) is a sectional view taken along line xx', and FIG. 2(a) is a plan view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
2(b) is a plan view of an embodiment in which the present invention is applied to a Darling transistor, FIG.
) is the equivalent circuit diagram of the Darlington transistor, Figure 3 (
a) is a plan view of a conventional semiconductor device, and FIG. 3(b) is a z-
It is a sectional view of z'. 1... Cathode region, 2... High concentration region of the same conductivity type as the cathode region (collector region),
3... Anode region, 4... Anode electrode, 5... Insulating film, 6... Cathode electrode, 7... Darlington transistor Base region of output stage, 8... Base region of input stage of Darlington transistor, 9... Emitter region of output stage of Darlington transistor, 10...
... Emitter region of input stage of Darlington transistor, 11 ... Base electrode, 12 ... Emitter electrode, 13 ... Collector region, 14 ...
...Collector electrode. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and one other person (Q) (α)
Claims (1)
域内に形成された１個または複数個の反対導電型の第２
領域とその第２領域から一定の距離を隔てて一導電型の
第１領域より濃度の高い第３領域をその第２領域の内部
と外部に持つことを特徴とする半導体装置。A first region of one conductivity type formed on a semiconductor substrate and one or more second regions of an opposite conductivity type formed within the region.
1. A semiconductor device comprising a region and a third region having a higher concentration than the first region of one conductivity type at a certain distance from the second region inside and outside the second region.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP316289A JPH02183560A (en) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP316289A JPH02183560A (en) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183560A true JPH02183560A (en) | 1990-07-18 |
Family
ID=11549662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP316289A Pending JPH02183560A (en) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02183560A (en) |
-
1989
- 1989-01-10 JP JP316289A patent/JPH02183560A/en active Pending
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