JPS60227481A - 定電圧半導体装置 - Google Patents
定電圧半導体装置Info
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- JPS60227481A JPS60227481A JP8457484A JP8457484A JPS60227481A JP S60227481 A JPS60227481 A JP S60227481A JP 8457484 A JP8457484 A JP 8457484A JP 8457484 A JP8457484 A JP 8457484A JP S60227481 A JPS60227481 A JP S60227481A
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Links
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 18
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
- H01L29/866—Zener diodes
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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
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は半導体装置に関し、特に高不純物濃度ＰＮ接合
の降伏電圧を用いた定電圧半導体装置に関する。
の降伏電圧を用いた定電圧半導体装置に関する。
（発明の背景）
半導体集積回路において、定電圧を得る手段としては、
高不純物濃度のＰＮ接合のツェナーブレイクダウンある
いけアバランシェブレイクダウンの降伏電圧を利用して
いる。これらは一般にツェナーダイオードと呼ばれてお
り、半導体基板表面における降伏を用いる構造と半導体
基板内部における降伏を用いる構造とがある。特に後者
の構造はサブサーフェイスツェナーダイオードとも呼ば
れ、降伏するＰＮ接合が半導体基板内部にあるため、Ｐ
Ｎ接合表面部に起因する降伏１ｉ５圧の変動が小さい。
高不純物濃度のＰＮ接合のツェナーブレイクダウンある
いけアバランシェブレイクダウンの降伏電圧を利用して
いる。これらは一般にツェナーダイオードと呼ばれてお
り、半導体基板表面における降伏を用いる構造と半導体
基板内部における降伏を用いる構造とがある。特に後者
の構造はサブサーフェイスツェナーダイオードとも呼ば
れ、降伏するＰＮ接合が半導体基板内部にあるため、Ｐ
Ｎ接合表面部に起因する降伏１ｉ５圧の変動が小さい。
ところが、従来のサブサーフェイスツェナーダイオード
の問題は、降伏電圧を低くすることが難かしく、低い電
源電圧で動作させる半導体集積回路での使用が困難な点
にある。
の問題は、降伏電圧を低くすることが難かしく、低い電
源電圧で動作させる半導体集積回路での使用が困難な点
にある。
（発明の目的）
本発明の目的は、降伏電圧が十分低くしかも降伏が半導
体内部で起り雑音の小さい定電圧半導体装置を提供する
ことにある。
体内部で起り雑音の小さい定電圧半導体装置を提供する
ことにある。
（発明の構成）
本発明は半導体基板に埋込まれた高濃度の一導電型拡散
層表面に低不純物濃度の逆導電型領域を有し、−導電４
型拡散層及び低不純物濃度の逆導電型領域に接して、少
くとも一導電型拡散層を取り囲む高不純物濃度の逆導電
型環状領域を有し、−導電型拡散層を一方の電極とし高
不純物濃度の逆導電、型領竣を他方の電伊とすることを
特徴とする。
層表面に低不純物濃度の逆導電型領域を有し、−導電４
型拡散層及び低不純物濃度の逆導電型領域に接して、少
くとも一導電型拡散層を取り囲む高不純物濃度の逆導電
型環状領域を有し、−導電型拡散層を一方の電極とし高
不純物濃度の逆導電、型領竣を他方の電伊とすることを
特徴とする。
（発明の作用）
本発明の構造において、降伏はＰＮ接合の最も高不純物
濃度部において起り、これは−導電型拡散層と低不純物
濃度の逆導電領域と高不純物濃度の逆導電型環状領域と
が半導体基板内部で交わる曲線上で生ずる。低不純物濃
度の逆導電型領域の厚さを湖くすることによってＰＮ接
合の半導体基板内深さを高不純物濃度領域に関係なく浅
くすることができる。
濃度部において起り、これは−導電型拡散層と低不純物
濃度の逆導電領域と高不純物濃度の逆導電型環状領域と
が半導体基板内部で交わる曲線上で生ずる。低不純物濃
度の逆導電型領域の厚さを湖くすることによってＰＮ接
合の半導体基板内深さを高不純物濃度領域に関係なく浅
くすることができる。
（発明の効果）
本発明は半導体基板内の浅い部分に高不純物濃度のＰＮ
接合を形成することができるため、比較的深い部分をＰ
Ｎ接合を形成する従来のサブサーフェイスツェナーダイ
オードより低い定電圧半導体装置を得ることができ、低
い電源笥、圧で動作させる半導体集積回路での使用が可
能となる。
接合を形成することができるため、比較的深い部分をＰ
Ｎ接合を形成する従来のサブサーフェイスツェナーダイ
オードより低い定電圧半導体装置を得ることができ、低
い電源笥、圧で動作させる半導体集積回路での使用が可
能となる。
以下、図面をβ照しながら従来技術と共に本発明の実施
例を詳述する。
例を詳述する。
（従来技術）
従来のサブサーフェイスツェナーダイオードの構造は、
第１図に示されるとおり、半導体基板１の表面にＰ型領
域２を形成し、これＱＮ型エピタキシ４−ル層３によっ
て塚込んでいる。次に、ツェナーダイオードのＰ側電極
として高濃度のＰ型拡散層４を形成し同時に電極取り出
しのため、Ｐ 型領域５を形成している。更に、高濃度
のＰ型拡散１’１ｉ４０表面に高不純物濃度のＮ型領域
６を形成してツェナーダイオードのＮ１１ｌｌ電極とし
ている。
第１図に示されるとおり、半導体基板１の表面にＰ型領
域２を形成し、これＱＮ型エピタキシ４−ル層３によっ
て塚込んでいる。次に、ツェナーダイオードのＰ側電極
として高濃度のＰ型拡散層４を形成し同時に電極取り出
しのため、Ｐ 型領域５を形成している。更に、高濃度
のＰ型拡散１’１ｉ４０表面に高不純物濃度のＮ型領域
６を形成してツェナーダイオードのＮ１１ｌｌ電極とし
ている。
領域ムに一方の電極７が、領域６に他方の１！＆８が、
それぞれ形成されている。
それぞれ形成されている。
かかる構造において、サブサーフェイスツェナーダイオ
ードの降伏は、Ｐ型拡散層４とＮ型領域６とが接するＰ
Ｎ接合面２０において起きる。
ードの降伏は、Ｐ型拡散層４とＮ型領域６とが接するＰ
Ｎ接合面２０において起きる。
第３図に第１図のＡ−Ａ’位置における不純物濃度分布
を示すように、ＰＮ接合面２０が比較的深い位置（Ｘ
Ｊ ” ２ｔｔ ）に形成されるため、接合位置におけ
る不純物濃度ｎ１（５Ｘ１０ ）はＰ型拡散層の表面濃
度ｎ２（８Ｘ１０” ）よりも小さくな−てしまい低い
降伏電圧を得ることができなかった。
を示すように、ＰＮ接合面２０が比較的深い位置（Ｘ
Ｊ ” ２ｔｔ ）に形成されるため、接合位置におけ
る不純物濃度ｎ１（５Ｘ１０ ）はＰ型拡散層の表面濃
度ｎ２（８Ｘ１０” ）よりも小さくな−てしまい低い
降伏電圧を得ることができなかった。
（実施例）
一第２図に示した本発明の一実施例によるツェナーダイ
オードでは、従来構造と同様に半導体基板１の表面にＰ
型埋込層２．Ｎ型エピタキシャル層３及び高濃度のＰ型
拡散ｒＷＡ４が形成されている。
オードでは、従来構造と同様に半導体基板１の表面にＰ
型埋込層２．Ｎ型エピタキシャル層３及び高濃度のＰ型
拡散ｒＷＡ４が形成されている。
Ｐ型拡散層４０表面には浅くかつ低不純物濃度のＮ型領
域９が形成されている。更に、Ｐ型拡散層４及びＮ型領
域９に接してこれらを取り囲む高不純物濃度のＮ型領域
１０が環状に形成されている。
域９が形成されている。更に、Ｐ型拡散層４及びＮ型領
域９に接してこれらを取り囲む高不純物濃度のＮ型領域
１０が環状に形成されている。
本実施例において、降伏＃′ｉ、Ｐ型拡散層型上散層純
物濃度Ｎ型領域９及び高不純物濃度Ｎ型領域へ１０とが
接する曲線部分において起きる。
物濃度Ｎ型領域９及び高不純物濃度Ｎ型領域へ１０とが
接する曲線部分において起きる。
すなわち、第４図のＢ−Ｂ’ 、Ｃ−Ｃ’位置における
不純物濃度分布を示すように、接合位置における不純物
濃度ｎ３はＰ型拡散１１４の表面濃度ｎ２とはとんど同
じとなり降伏電圧はｎ２の大きさに対応して十分低い値
が得られる。
不純物濃度分布を示すように、接合位置における不純物
濃度ｎ３はＰ型拡散１１４の表面濃度ｎ２とはとんど同
じとなり降伏電圧はｎ２の大きさに対応して十分低い値
が得られる。
本発明の実施例における第２の効果は、降伏か曲線部分
で生じるため従来の平面部分を利用する構造に比べて電
流密度を大きくできることによって生じる。一般に、ツ
ェナーダイオードの雑音は電流密度に依存し、従来構造
のツェナーダイオードを低い雑音領域で使用するために
は１ｍＡ以上の大きい電流で使用しなければならなかっ
た。これに対し、本実施例の構造では電流密度を大きく
とれるため従来の数分の１の電流で同様の雑音性能を得
ることができる。
で生じるため従来の平面部分を利用する構造に比べて電
流密度を大きくできることによって生じる。一般に、ツ
ェナーダイオードの雑音は電流密度に依存し、従来構造
のツェナーダイオードを低い雑音領域で使用するために
は１ｍＡ以上の大きい電流で使用しなければならなかっ
た。これに対し、本実施例の構造では電流密度を大きく
とれるため従来の数分の１の電流で同様の雑音性能を得
ることができる。
以上説明したように、本発明によれば低い電源電圧で動
作させる半導体集積回路で使用が可能で変動か小さく、
雑音特性のよい定電圧半導体装置を得ることが可能とな
る。
作させる半導体集積回路で使用が可能で変動か小さく、
雑音特性のよい定電圧半導体装置を得ることが可能とな
る。
第１図は従来のサプサーフェイスツエナーダイオードの
断面図、第２図は本発明の一実施例のツェナーダイオー
ドの断面図、第３図は第１図のＡ−Ａ ／における不純
物濃度分布図、第４図は第２図のＢ−Ｂ’ 、Ｃ−Ｃソ
における不純物濃度分布図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・Ｐ埋込層、
３・・・・・・Ｎ型エピタキシャル層、４・・・・・・
Ｐ型高不純物濃度層。 ５・・・・・・Ｐ型電極取り出し部、６・・・・・・Ｎ
型高不純物領域、７・・・・・・Ｐ側金属隼、極、８・
・・・・・Ｎ側金属電極、９・・・・・・Ｎ型低不純物
領域、１０・・・・・・Ｎ型高不純物環状領域 第３図 ８４図
断面図、第２図は本発明の一実施例のツェナーダイオー
ドの断面図、第３図は第１図のＡ−Ａ ／における不純
物濃度分布図、第４図は第２図のＢ−Ｂ’ 、Ｃ−Ｃソ
における不純物濃度分布図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・Ｐ埋込層、
３・・・・・・Ｎ型エピタキシャル層、４・・・・・・
Ｐ型高不純物濃度層。 ５・・・・・・Ｐ型電極取り出し部、６・・・・・・Ｎ
型高不純物領域、７・・・・・・Ｐ側金属隼、極、８・
・・・・・Ｎ側金属電極、９・・・・・・Ｎ型低不純物
領域、１０・・・・・・Ｎ型高不純物環状領域 第３図 ８４図
Claims (1)
- 高濃度の一導市、型領域表面に低不純物濃度の逆導電型
領域を有し、前記−導電型領域及び前記低不純物濃度の
逆導電型領域１接して少くとも前記−導電型領域を取り
囲む高不純物濃度の逆導電型領域を有し、前記−導電型
領域を一方の電極とし、前記高不純物濃度の逆導電型領
域を他方の電極とすることを特徴とする定電圧半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8457484A JPS60227481A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 定電圧半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8457484A JPS60227481A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 定電圧半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60227481A true JPS60227481A (ja) | 1985-11-12 |
Family
ID=13834441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8457484A Pending JPS60227481A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 定電圧半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60227481A (ja) |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP8457484A patent/JPS60227481A/ja active Pending
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