JPH04259260A - モノシリックダイオード - Google Patents
モノシリックダイオードInfo
- Publication number
- JPH04259260A JPH04259260A JP3040762A JP4076291A JPH04259260A JP H04259260 A JPH04259260 A JP H04259260A JP 3040762 A JP3040762 A JP 3040762A JP 4076291 A JP4076291 A JP 4076291A JP H04259260 A JPH04259260 A JP H04259260A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- junction
- high concentration
- silicon layer
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 9
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 241000293849 Cordylanthus Species 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Element Separation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、素子領域が酸化膜で分
離された半導体集積回路のモノシリックダイオードに関
する。
離された半導体集積回路のモノシリックダイオードに関
する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のこの種のダイオードの一例
の構造を示す断面図で、１はＰ型シリコン基板、２はＮ
ウエル、３は素子分離酸化膜、４はＮ型反転防止層、５
は高濃度Ｐ型シリコン層である。
の構造を示す断面図で、１はＰ型シリコン基板、２はＮ
ウエル、３は素子分離酸化膜、４はＮ型反転防止層、５
は高濃度Ｐ型シリコン層である。
【０００３】図にはＮウエル２中に高濃度Ｐ型シリコン
層５を形成した例を示したが、Ｐウエル中に高濃度Ｎ型
シリコン層を形成した構造のものについても同様のこと
が言える。
層５を形成した例を示したが、Ｐウエル中に高濃度Ｎ型
シリコン層を形成した構造のものについても同様のこと
が言える。
【０００４】一般に、高濃度シリコン層５は、イオン注
入装置を用い薄い酸化膜を介して不純物イオンを注入し
て形成する。この際、素子分離酸化膜領域では、膜厚が
上記イオン注入領域の酸化膜の３０倍以上ある厚い酸化
膜３にイオンが阻止され、素子分離酸化膜３の下には高
濃度シリコン層５は形成されない。また、ウエル２、及
び高濃度シリコン層５共、表面からの不純物のドープ及
び拡散によって形成されるので、その不純物濃度は、相
対的に表面ほど高濃度となっている。そして、素子分離
酸化膜３の下には、反転防止のため、ウエル２と同じタ
イプの不純物がドープされていて、表面付近はウエル２
より約１桁程度高い不純物濃度になっている。
入装置を用い薄い酸化膜を介して不純物イオンを注入し
て形成する。この際、素子分離酸化膜領域では、膜厚が
上記イオン注入領域の酸化膜の３０倍以上ある厚い酸化
膜３にイオンが阻止され、素子分離酸化膜３の下には高
濃度シリコン層５は形成されない。また、ウエル２、及
び高濃度シリコン層５共、表面からの不純物のドープ及
び拡散によって形成されるので、その不純物濃度は、相
対的に表面ほど高濃度となっている。そして、素子分離
酸化膜３の下には、反転防止のため、ウエル２と同じタ
イプの不純物がドープされていて、表面付近はウエル２
より約１桁程度高い不純物濃度になっている。
【０００５】更に、素子分離酸化膜３と高濃度シリコン
層の境界は、図３に示すように、バーズビークと呼ばれ
、徐々に酸化膜３は薄くなっていて、表面近くのＰＮ接
合は、この薄くなっている酸化膜３の下に位置し、その
うえ、表面近くのＰＮ接合の濃度差は、高濃度底部のＰ
Ｎ接合の濃度差よりも大きい。
層の境界は、図３に示すように、バーズビークと呼ばれ
、徐々に酸化膜３は薄くなっていて、表面近くのＰＮ接
合は、この薄くなっている酸化膜３の下に位置し、その
うえ、表面近くのＰＮ接合の濃度差は、高濃度底部のＰ
Ｎ接合の濃度差よりも大きい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来構造
のものでは、ダイオードに逆バイアスを印加したときの
ブレークダウンは、表面近くの接合部で起こり易く、表
面付近の接合に電流が集中し易く、また、電流が表面付
近を流れるので、上の酸化膜３にキャリアがトラップ（
捕獲）される。上記のことがダイオードの劣化に重大な
影響を与える。本発明は上記の問題を解消するためにな
されたもので、ブレークダウンの際電流が高濃度層底部
のＰＮ接合に均一に流れるようにし、ダイオードの劣化
を防ぐことを目的とする。
のものでは、ダイオードに逆バイアスを印加したときの
ブレークダウンは、表面近くの接合部で起こり易く、表
面付近の接合に電流が集中し易く、また、電流が表面付
近を流れるので、上の酸化膜３にキャリアがトラップ（
捕獲）される。上記のことがダイオードの劣化に重大な
影響を与える。本発明は上記の問題を解消するためにな
されたもので、ブレークダウンの際電流が高濃度層底部
のＰＮ接合に均一に流れるようにし、ダイオードの劣化
を防ぐことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のダイオードは、高濃度シリコン層と素子分
離酸化膜の下の反転防止層の間に高濃度シリコン層の周
りを囲い上記反転防止層と同程度の濃度で上記高濃度シ
リコン層より低い濃度で同タイプの不純物拡散層を設け
、ダイオード接合の表面部の濃度差を小さくし、電流が
高濃度層底部の接合に均一に流れる構造としたものであ
る。
に、本発明のダイオードは、高濃度シリコン層と素子分
離酸化膜の下の反転防止層の間に高濃度シリコン層の周
りを囲い上記反転防止層と同程度の濃度で上記高濃度シ
リコン層より低い濃度で同タイプの不純物拡散層を設け
、ダイオード接合の表面部の濃度差を小さくし、電流が
高濃度層底部の接合に均一に流れる構造としたものであ
る。
【０００８】
【作用】上記のような構造にすると、接合の表面付近の
濃度差が高濃度層底部の濃度差より小さくなり、表面付
近の接合より高濃度層底部の接合の耐圧が低くできるの
でブレークダウンの際の電流は高濃度層底部の接合に均
一に流れるようになる。
濃度差が高濃度層底部の濃度差より小さくなり、表面付
近の接合より高濃度層底部の接合の耐圧が低くできるの
でブレークダウンの際の電流は高濃度層底部の接合に均
一に流れるようになる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例の構造を示す断面図
であり、図２と同一の符号は同一または相当する部分を
示し、６は高濃度シリコン層５と反転防止層４の間に高
濃度シリコン層５の周りを囲んで設けた高濃度シリコン
層と同タイプの不純物拡散層（低濃度シリコン層）であ
る。
であり、図２と同一の符号は同一または相当する部分を
示し、６は高濃度シリコン層５と反転防止層４の間に高
濃度シリコン層５の周りを囲んで設けた高濃度シリコン
層と同タイプの不純物拡散層（低濃度シリコン層）であ
る。
【００１０】通常、高濃度シリコン層５の不純物濃度は
約１×１０２０ｃｍ−３、低濃度シリコン層６と反転防
止層４の不純物濃度はほぼ同じで１×１０１６〜１×１
０１７ｃｍ−３、ウエル２の不純物濃度は約１×１０１
６ｃｍ−３となっており、表面付近の接合は低濃度シリ
コン層６と反転防止層４で形成され、高濃度シリコン層
底部の接合は高濃度シリコン層５とウエル２で形成され
ている。
約１×１０２０ｃｍ−３、低濃度シリコン層６と反転防
止層４の不純物濃度はほぼ同じで１×１０１６〜１×１
０１７ｃｍ−３、ウエル２の不純物濃度は約１×１０１
６ｃｍ−３となっており、表面付近の接合は低濃度シリ
コン層６と反転防止層４で形成され、高濃度シリコン層
底部の接合は高濃度シリコン層５とウエル２で形成され
ている。
【００１１】したがって、表面付近の接合より高濃度シ
リコン層底部の接合の方が不純物濃度差が大きく、耐圧
が低くて、ブレークダウンの際、電流は高濃度シリコン
層底部の接合に均一に流れる。表面付近の接合の面積に
較べ、高濃度シリコン層底部の接合の面積が大きいので
、高濃度シリコン層底部の方が劣化に至るまでの電流許
容量は大きい。
リコン層底部の接合の方が不純物濃度差が大きく、耐圧
が低くて、ブレークダウンの際、電流は高濃度シリコン
層底部の接合に均一に流れる。表面付近の接合の面積に
較べ、高濃度シリコン層底部の接合の面積が大きいので
、高濃度シリコン層底部の方が劣化に至るまでの電流許
容量は大きい。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電流が表面付近を流れることなく、高濃度シリコン層底
部を流れるようになり、ダイオードの劣化の進行状態が
改善される。特に、半導体集積回路の静電破壊の保護回
路に適用すると、過大入力電圧及び電流による劣化の抑
制に大いに効果を発揮し、また、ウエル濃度を調整する
ことにより、本発明の構造のツェナーダイオードを実現
すると、ツェナー電圧のドリフトの抑制に効果があり、
半導体集積回路の信頼性の向上をもたらす。
電流が表面付近を流れることなく、高濃度シリコン層底
部を流れるようになり、ダイオードの劣化の進行状態が
改善される。特に、半導体集積回路の静電破壊の保護回
路に適用すると、過大入力電圧及び電流による劣化の抑
制に大いに効果を発揮し、また、ウエル濃度を調整する
ことにより、本発明の構造のツェナーダイオードを実現
すると、ツェナー電圧のドリフトの抑制に効果があり、
半導体集積回路の信頼性の向上をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構造を示す断面図である。
【図２】従来のこの種のダイオードの一例の構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】従来のこの種のダイオードの一例の素子分離酸
化膜と高濃度シリコン層の境界付近の詳細な構造を示す
断面図である。
化膜と高濃度シリコン層の境界付近の詳細な構造を示す
断面図である。
１ Ｐ型シリコン基板
２ Ｎウエル
３ 素子分離酸化膜
４ Ｎ型反転防止層
５ 高濃度Ｐ型シリコン層
Claims (1)
- 【請求項１】 素子領域が酸化膜で分離された半導体
集積回路のモノシリックダイオードにおいて、高濃度シ
リコン層の周りを囲い該高濃度シリコン層と素子分離酸
化膜の下の反転防止層の間に上記反転防止層と同程度の
濃度で上記高濃度シリコン層より低い濃度で同タイプの
不純物拡散層を備え、ダイオード接合の表面部の濃度差
が小さく、電流が高濃度層底部の接合に均一に流れるこ
とを特徴とするモノシリックダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040762A JPH04259260A (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | モノシリックダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040762A JPH04259260A (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | モノシリックダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04259260A true JPH04259260A (ja) | 1992-09-14 |
Family
ID=12589639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3040762A Pending JPH04259260A (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | モノシリックダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04259260A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100369269C (zh) * | 2003-12-10 | 2008-02-13 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 嵌位二极管结构（三） |
| JP2011233772A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2014179650A (ja) * | 2014-05-30 | 2014-09-25 | Toshiba Corp | ダイオード |
-
1991
- 1991-02-14 JP JP3040762A patent/JPH04259260A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100369269C (zh) * | 2003-12-10 | 2008-02-13 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 嵌位二极管结构（三） |
| JP2011233772A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| US8637952B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-01-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device with zener diode and method for manufacturing same |
| JP2014179650A (ja) * | 2014-05-30 | 2014-09-25 | Toshiba Corp | ダイオード |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6306728B1 (en) | Stable high voltage semiconductor device structure | |
| US5369041A (en) | Method for forming a silicon controlled rectifier | |
| KR20060077116A (ko) | 이에스디 보호회로 및 그 제조방법 | |
| JP2010157636A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH10256393A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0715006A (ja) | 集積化構体保護装置 | |
| EP0462270A4 (en) | THIN TRANSISTOR STRUCTURE WITH SMALL COLLECTOR RESISTANCE LOCATED IN A DIELECTRICALLY INSULATED AREA. | |
| JP5448895B2 (ja) | 静電気放電保護装置及び方法 | |
| US20060049463A1 (en) | High voltage operating electrostatic discharge protection device | |
| US20010042862A1 (en) | Schottky diode | |
| KR101570483B1 (ko) | 과도전압 보호용 다이오드 소자를 내장하는 전력 반도체 장치 및 그 제조방법 | |
| JPH04259260A (ja) | モノシリックダイオード | |
| CN110581126A (zh) | 含静电放电保护电路的半导体集成电路器件及其制造方法 | |
| JPS5921170B2 (ja) | Ｍｏｓ型半導体装置 | |
| JP2006179632A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH08195443A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| KR100625362B1 (ko) | 과도 전압 억제 소자 및 그 제조 방법 | |
| US5880514A (en) | Protection circuit for semiconductor device | |
| US6423985B1 (en) | SCR compact structure | |
| US6780685B1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP3288430B2 (ja) | Ｐｎ接合ダイオードおよびその製造方法 | |
| JPS6147664A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS61156830A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH09181335A (ja) | 半導体装置 | |
| KR0175378B1 (ko) | 횡형 바이폴라 트랜지스터 및 그 제조방법 |