JPH0642557B2 - 静電保護ダイオードを有する半導体装置 - Google Patents
静電保護ダイオードを有する半導体装置Info
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- JPH0642557B2 JPH0642557B2 JP62316773A JP31677387A JPH0642557B2 JP H0642557 B2 JPH0642557 B2 JP H0642557B2 JP 62316773 A JP62316773 A JP 62316773A JP 31677387 A JP31677387 A JP 31677387A JP H0642557 B2 JPH0642557 B2 JP H0642557B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
- H01L27/0248—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
- H01L27/0251—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
- H01L27/0255—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices using diodes as protective elements
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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の静電保護ダイオードに関し、特に
高速動作を行う半導体装置の静電保護ダイオードに関す
る。
高速動作を行う半導体装置の静電保護ダイオードに関す
る。
従来の半導体集積回路は、第３図に示すように、Ｎ型高
濃度埋込領域２を有するＰ型半導体基板１上に絶縁領域
５で複数に分割されたＮ型低不純物濃度領域４が形成さ
れ、トランジスタ等はこの低不純物濃度領域４に形成さ
れていた。この種の半導体回路の静電保護ダイオード
は、入出力電極１０とＶCC電極１１との間にｎｐｎトラ
ンジスタのベースーコレクタ接合に相当する接合よりな
るダイオードを使用し、また、入出力電極１０とＶEE電
極１２との間に埋込領域２と半導体基板１との接合より
なるダイオードを使用していた。
濃度埋込領域２を有するＰ型半導体基板１上に絶縁領域
５で複数に分割されたＮ型低不純物濃度領域４が形成さ
れ、トランジスタ等はこの低不純物濃度領域４に形成さ
れていた。この種の半導体回路の静電保護ダイオード
は、入出力電極１０とＶCC電極１１との間にｎｐｎトラ
ンジスタのベースーコレクタ接合に相当する接合よりな
るダイオードを使用し、また、入出力電極１０とＶEE電
極１２との間に埋込領域２と半導体基板１との接合より
なるダイオードを使用していた。
上述した従来の静電保護ダイオードは、Ｎ＋埋込み層２
と半導体基板１との接合を一方のダイオードとしている
ため、このダイオードとＶEE電極１２との間に半導体基
板１の寄生抵抗が介在するため、ダイオードの寄生直列
抵抗が大きい。このようなダイオードに静電気による電
荷が順バイアス方向に流れようとした場合、その初期の
段階において寄生直列抵抗が大きいため、ダイオード端
子間に高電位差が発生する。その後、低不純物濃度領域
が高注入状態となることから導電率変調が生じ、寄生直
列抵抗が小さくなり、ダイオード端子間の電位差が低下
するが、近年の高速デバイスでは静電保護ダイオードが
上述のように応答する前に内部の素子が応答し、初期の
高電位差により、静電破壊を招くという欠点を有する。
と半導体基板１との接合を一方のダイオードとしている
ため、このダイオードとＶEE電極１２との間に半導体基
板１の寄生抵抗が介在するため、ダイオードの寄生直列
抵抗が大きい。このようなダイオードに静電気による電
荷が順バイアス方向に流れようとした場合、その初期の
段階において寄生直列抵抗が大きいため、ダイオード端
子間に高電位差が発生する。その後、低不純物濃度領域
が高注入状態となることから導電率変調が生じ、寄生直
列抵抗が小さくなり、ダイオード端子間の電位差が低下
するが、近年の高速デバイスでは静電保護ダイオードが
上述のように応答する前に内部の素子が応答し、初期の
高電位差により、静電破壊を招くという欠点を有する。
本発明の静電保護ダイオードは、入出力端子と高低２つ
の電源端子との間にそれぞれ挿入されたダイオードはう
ずれも一導電型埋込領域と、該埋込領域上に形成された
一導電型低不純物濃度領域と、この低不純物濃度領域内
に形成された逆導電型高不純物濃度領域との接合で構成
されている。
の電源端子との間にそれぞれ挿入されたダイオードはう
ずれも一導電型埋込領域と、該埋込領域上に形成された
一導電型低不純物濃度領域と、この低不純物濃度領域内
に形成された逆導電型高不純物濃度領域との接合で構成
されている。
次に、図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。Ｐ−半導
体基板１上にｎ＋埋込領域２とＰ＋チャンネルストップ
領域３を形成し、エピタキシャル成長により0.5μｍか
ら1.5μｍ程度のｎ−低不純物濃度領域４を形成した
後、酸化により絶縁領域５を形成する。次いで、ｎ−低
不純物濃度領域４内にｎ＋埋込接続領域６及びＰ＋高不
純物濃度領域７を形成する。ｎ＋埋込接続領域６は例え
ば、９５０℃１０分のリン拡散の後、表面を酸化し、１
０００℃１０〜２０分ドライブイン拡散を行ってｎ＋埋
込領域６に低抵抗で接続させる。Ｐ＋高不純物濃度領域
７はボロン拡散或いはイオン注入の後、表面を酸化し、
ドライブイン拡散を行ってｎ＋埋込領域２との間にほと
んどｎ−低不純物濃度領域４が残らないように形成し、
ダイオードの寄生抵抗が２０Ω以下、好ましくは５Ω以
下となるようにする。次いで所定の開口９を有する絶縁
膜８及び入出力電極１０，ＶCC電極１１，ＶEE電極１２
を形成する。入出力電極１０は入出力信号配線、ＶCC電
極１１はＶCC配線、ＶEE１２はＶEE配線にそれぞれ接続
することにより静電保護ダイオードが形成される。
体基板１上にｎ＋埋込領域２とＰ＋チャンネルストップ
領域３を形成し、エピタキシャル成長により0.5μｍか
ら1.5μｍ程度のｎ−低不純物濃度領域４を形成した
後、酸化により絶縁領域５を形成する。次いで、ｎ−低
不純物濃度領域４内にｎ＋埋込接続領域６及びＰ＋高不
純物濃度領域７を形成する。ｎ＋埋込接続領域６は例え
ば、９５０℃１０分のリン拡散の後、表面を酸化し、１
０００℃１０〜２０分ドライブイン拡散を行ってｎ＋埋
込領域６に低抵抗で接続させる。Ｐ＋高不純物濃度領域
７はボロン拡散或いはイオン注入の後、表面を酸化し、
ドライブイン拡散を行ってｎ＋埋込領域２との間にほと
んどｎ−低不純物濃度領域４が残らないように形成し、
ダイオードの寄生抵抗が２０Ω以下、好ましくは５Ω以
下となるようにする。次いで所定の開口９を有する絶縁
膜８及び入出力電極１０，ＶCC電極１１，ＶEE電極１２
を形成する。入出力電極１０は入出力信号配線、ＶCC電
極１１はＶCC配線、ＶEE１２はＶEE配線にそれぞれ接続
することにより静電保護ダイオードが形成される。
第２図は本発明の他の実施例の縦断面図である。溝分離
領域１３はｎ−低不純物濃度領域４の表面から半導体基
板１内にまで達しており、底部にＰ＋チャンネルストッ
プ領域３を有している。本実施例では基板接続領域１４
が不要なため、半導体基板１全面にｎ＋埋込領域２を形
成することができ、パターニング工程を減らすことがで
きるという利点がある。
領域１３はｎ−低不純物濃度領域４の表面から半導体基
板１内にまで達しており、底部にＰ＋チャンネルストッ
プ領域３を有している。本実施例では基板接続領域１４
が不要なため、半導体基板１全面にｎ＋埋込領域２を形
成することができ、パターニング工程を減らすことがで
きるという利点がある。
以上説明したように、本発明は一導電型埋込領域及びそ
の上に形成された一導電型低不純物濃度領域とからなる
領域と、一導電型低不純物濃度領域内に形成された逆導
電型領域との接合によりダイオードを形成することによ
り、インピーダンスを低減し、入出力信号端子の静電耐
圧を向上できる効果がある。
の上に形成された一導電型低不純物濃度領域とからなる
領域と、一導電型低不純物濃度領域内に形成された逆導
電型領域との接合によりダイオードを形成することによ
り、インピーダンスを低減し、入出力信号端子の静電耐
圧を向上できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は本発明
の他の実施例の縦断面図、第３図は従来例の縦断面図で
ある。 １……半導体基板、２……一導電型埋込領域、３……チ
ャンネルストップ領域、４……一導電型低不純物濃度領
域、５……絶縁領域、６……一導電型埋込接続領域、７
……逆導電型高不純物濃度領域、８……絶縁膜、９……
開口、１０……入出力電極、１１……ＶCC電極、１２…
…ＶEE電極、１３……溝分離領域、１４……基板接続領
域。
の他の実施例の縦断面図、第３図は従来例の縦断面図で
ある。 １……半導体基板、２……一導電型埋込領域、３……チ
ャンネルストップ領域、４……一導電型低不純物濃度領
域、５……絶縁領域、６……一導電型埋込接続領域、７
……逆導電型高不純物濃度領域、８……絶縁膜、９……
開口、１０……入出力電極、１１……ＶCC電極、１２…
…ＶEE電極、１３……溝分離領域、１４……基板接続領
域。
Claims (2)
- 【請求項１】入出力信号配線と高低両方の電源配線との
間にそれぞれ挿入される第１および第２の静電保護ダイ
オードを有し、これら第１および第２の静電保護ダイオ
ードは電気的に互いに分離された第１および第２の島領
域にそれぞれ形成されており、前記第１および第２の島
領域の夫々は、埋込領域およびその上に形成された低不
純物濃度領域からなる一導電型領域とこの一導電型領域
内に形成された逆導電型領域とを有し、前記入出力信号
配線は前記第１の島領域における前記一導電型領域と前
記第２の島領域における前記逆導電型領域とに接続さ
れ、前記高低両方の電源配線は前記第１の島領域におけ
る前記逆導電型領域と前記第２の島領域における前記一
導電型領域にそれぞれ接続されていることを特徴とする
半導体装置。 - 【請求項２】上記逆導電型領域は上記埋込領域まで到達
していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
静電保護ダイオードを有する半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62316773A JPH0642557B2 (ja) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | 静電保護ダイオードを有する半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62316773A JPH0642557B2 (ja) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | 静電保護ダイオードを有する半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01157575A JPH01157575A (ja) | 1989-06-20 |
| JPH0642557B2 true JPH0642557B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=18080759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62316773A Expired - Lifetime JPH0642557B2 (ja) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | 静電保護ダイオードを有する半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642557B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0657933B1 (en) * | 1993-12-13 | 2000-06-28 | Consorzio per la Ricerca sulla Microelettronica nel Mezzogiorno | Integrated structure active clamp for the protection of power semiconductor devices against overvoltages |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60132053A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-13 | Mitsubishi Electric Corp | スタ−リングエンジンの加熱装置 |
| JPS61225875A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 | Origin Electric Co Ltd | サ−ジ吸収用半導体装置 |
| JPS6232662A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-12 | Nippon Denso Co Ltd | 半導体装置 |
-
1987
- 1987-12-14 JP JP62316773A patent/JPH0642557B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01157575A (ja) | 1989-06-20 |
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