JPS62154661A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPS62154661A
JPS62154661A JP29500885A JP29500885A JPS62154661A JP S62154661 A JPS62154661 A JP S62154661A JP 29500885 A JP29500885 A JP 29500885A JP 29500885 A JP29500885 A JP 29500885A JP S62154661 A JPS62154661 A JP S62154661A
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mis
diode
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Kazuo Kihara
木原 和雄
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
    • H01L27/0251Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
    • H01L27/0255Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices using diodes as protective elements

Abstract

PURPOSE:To prevent the occurrence of dielectric breakdown in an MIS-type capacitor element and thereby to improve a yield and reliability by a construction wherein a protective diode formed in a semiconductor substrate is connected to both electrodes of the MIS-type capacitor element in an integrated circuit device. CONSTITUTION:An N<+> region formed under a thin SiO2 film 8 functions as a semiconductor electrode layer of an MIS-type capacitor, and an N<+> diffusion layer 15, the thin SiO2 film 18 and a metal electrode layer 19 constitute an MIS-type capacitor element. The metal electrode layer 19 is connected to a P-type region 16 constituting a diode between the layer 19 and an N-type epitaxial layer 12, and the N-type epitaxial layer constitutes a diode with a P-type silicon substrate 11. Accordingly, the semiconductor device forms an equivalent circuit as shown by the figure, and when a high voltage is impressed on the metal electrode layer 19 of the MIS-type capacitor, a current flows to the substrate 11 through two serial and reverse diodes connected to the metal electrode layer 19 through the intermediary of a wiring 20. By this construction, an excessive increase in charge on the metal electrode layer 19 is avoided and dielectric breakdown is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体装置に関し、特にMIS型コンデンサ素
子を有する半導体集積回路装置の改良に係る。1 〔発明の技術的背景〕 第8図は、半導体集積回路装置中に設けられた従来のM
IS型(Mctal−1nsulator−Sem1c
onductor )コンデンサの断面構造を示してい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to an improvement in a semiconductor integrated circuit device having an MIS type capacitor element. 1 [Technical Background of the Invention] FIG. 8 shows a conventional M provided in a semiconductor integrated circuit device.
IS type (Mctal-1nsulator-Sem1c
(onductor) shows the cross-sectional structure of a capacitor.

ここでMIS型コンデンサとは、金属電極層と半導体電
極層との間に、5i02またはSi3N4等からなる薄
い絶縁膜を介在させて構成された容量素子である。
Here, the MIS type capacitor is a capacitive element configured by interposing a thin insulating film made of 5i02, Si3N4, etc. between a metal electrode layer and a semiconductor electrode layer.

同図において、1はP型シリコン基板である。In the figure, 1 is a P-type silicon substrate.

該シリコン基板の図示しない領域には、集積回路を構成
するバイポーラトランジスタ等の種々の素子が形成され
ている。また、シリコン基板1の表面には、素子領域以
外の部分を覆う厚いフィールド酸化膜2が形成されてお
り、またコンデンサ領域には薄い絶縁膜3を介して金属
電極層4が形成されている。この金属電極層4の近傍に
は、フィールド酸化膜2に開孔されたコンタクトホール
を介して前記シリコン基板1にオーミックコンタクトし
た金属電極5が形成されている。この場合、P型シリコ
ン基板1および金属電極層4がコンデンサの電極板とし
て機能すると共に、両者間に介在された薄い絶縁膜3が
誘電体として機能する。
Various elements such as bipolar transistors constituting an integrated circuit are formed in a region (not shown) of the silicon substrate. Further, a thick field oxide film 2 is formed on the surface of the silicon substrate 1 to cover a portion other than the element region, and a metal electrode layer 4 is formed in the capacitor region with a thin insulating film 3 interposed therebetween. A metal electrode 5 is formed near the metal electrode layer 4 and is in ohmic contact with the silicon substrate 1 through a contact hole formed in the field oxide film 2. In this case, the P-type silicon substrate 1 and the metal electrode layer 4 function as electrode plates of a capacitor, and the thin insulating film 3 interposed between them functions as a dielectric.

第9図は、従来のMIS型コンデンサ素子の他の例を示
す断面図である。この例では、コンデンサを構成する半
導体電極層として、フィールド酸化膜2の上に形成され
た多結晶シリコン層6が用いられている。そして、この
多結晶シリコン層6の表面を覆って形成された薄い絶縁
膜3′を介して、コンデンサの金属電極層4が形成され
ている。
FIG. 9 is a sectional view showing another example of a conventional MIS type capacitor element. In this example, a polycrystalline silicon layer 6 formed on field oxide film 2 is used as a semiconductor electrode layer constituting a capacitor. A metal electrode layer 4 of the capacitor is formed via a thin insulating film 3' formed to cover the surface of this polycrystalline silicon layer 6.

なお、薄い絶縁膜3′にはコンタクトホールが開孔され
、多結晶シリコン電極層6にオーミックコンタクトした
金属電極5′が形成されている。
Note that a contact hole is opened in the thin insulating film 3', and a metal electrode 5' is formed in ohmic contact with the polycrystalline silicon electrode layer 6.

上記第8図および第9図のコンデンサにおける容1aC
は、薄い絶縁膜3,3′を介在して両側の電極が積層さ
れている部分の面積A、薄い絶縁膜3.3′の膜厚t1
及び該絶縁膜3,3′の誘電率によって決まる。そこで
、大容量のコンデンサを形成する一つの手段として、絶
縁膜3,3′の膜厚tを薄くする方法が用いられている
Capacity 1aC in the capacitors shown in Figures 8 and 9 above
is the area A of the part where the electrodes on both sides are laminated with the thin insulating films 3 and 3' interposed, and the thickness t1 of the thin insulating film 3.3'
It is determined by the dielectric constant of the insulating films 3 and 3'. Therefore, as one means of forming a large capacitance capacitor, a method is used in which the thickness t of the insulating films 3, 3' is reduced.

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

上記のように、従来のMIS型コンデンサでは絶縁膜3
.3′の膜厚tを薄くすることにより単位面積当りの容
量は増大するが、同時に絶縁膜の耐圧は低下する。この
ため、例えば次の場合のように種々の原因でコンデンサ
に高電圧が付加されたとき、絶縁破壊を生じて動作不能
になる問題があった。
As mentioned above, in the conventional MIS type capacitor, the insulating film 3
.. By reducing the film thickness t of 3', the capacitance per unit area increases, but at the same time, the withstand voltage of the insulating film decreases. For this reason, when a high voltage is applied to the capacitor for various reasons, such as in the following case, dielectric breakdown occurs and the capacitor becomes inoperable.

第一に、最近のドライエツチングを用いた製造プロセス
では、製造工程中にコンデンサに対しその耐圧を越える
電圧が印加されることが多い。この場合のコンデンサの
絶縁破壊は、製造歩留を著しく低下させることになる。
First, in recent manufacturing processes using dry etching, a voltage exceeding the withstand voltage of the capacitor is often applied to the capacitor during the manufacturing process. Dielectric breakdown of the capacitor in this case significantly reduces manufacturing yield.

特に、多層配線プロセスにおいて一層目の金属配線工程
が終了した段階でコンデンサが孤立してしまう場合には
、コンデンサの金属電極層がチャージアップされ易いか
ら、不良発生が一層顕著に現れる。
In particular, when a capacitor becomes isolated at the stage where the first layer metal wiring process is completed in a multilayer wiring process, the metal electrode layer of the capacitor is likely to be charged up, so that the occurrence of defects becomes more noticeable.

第二としては、ICの組立て工程中およびICの使用中
において、ピンを通して外部から印加されるサージによ
りコンデンサがチャージアップされ、絶縁破壊を起こす
場合である。
The second case is when the capacitor is charged up due to a surge applied from the outside through the pin during the IC assembly process and during the use of the IC, causing dielectric breakdown.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、半導体集積
回路装置の製造工程および使用時において、装置内に形
成されたMIS型コンデンザ素子に絶縁破壊か生じるの
を防止することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent dielectric breakdown from occurring in an MIS type capacitor element formed in a semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process and use of the device.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明においては、集積回路装置内におけるMIS型コ
ンデンサ素子の両電極に対し、半導体基板中に形成され
た保護用のダイオードを接続することとした。
In the present invention, a protective diode formed in a semiconductor substrate is connected to both electrodes of a MIS type capacitor element in an integrated circuit device.

これにより、コンデンサの電極が過度にチャージアップ
されたときには、前記保護用のダイオードを通して半導
体基板側にチャージを逃がし、コンデンサの絶縁破壊を
防止することができる。
Thereby, when the electrode of the capacitor is excessively charged up, the charge can be released to the semiconductor substrate side through the protective diode, thereby preventing dielectric breakdown of the capacitor.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図は、本発明の一実施例を示す断面図である。同図
において、11はP型シリコン基板である。該シリコン
基板11の上には、エピタキシャル成長されたN型シリ
コン層12が形成されている。該N型エピタキシャル層
12の表面からは、P型シリコン括板11に達するP十
型アイソレーション拡散層13・・・が形成され、これ
によって各素子領域が電気的に分離されている。コンデ
ンサ用の素子領ゾには、N型エピタキシャル層12とP
型シリコン括板11との間にN十型埋込領域14が形成
されている。そして、該埋込領域14に達するN+型型
数散層15形成されている。一方、ダイオード用の索]
′−領域にはP十型8r1域16が設けられ、NFエピ
タキシャル層12との間にダイオードとして機能するP
N接合が形成されている。J−3e種々の不純物領域が
形成されたエピタキシャル層12の表面は厚いフィール
ド酸化膜17で覆われているが、コンデンサ用の素子領
域だけは膜厚の薄い5i02膜18で覆われた部分が存
(1ミする。そして、薄い5i02膜18を覆ってコン
デンサの金属電極層19か形成され、該金属電極層19
は金属配線20を介して前記ダイオード素子を構成する
P要領域16に接続されている。21はN十型拡散層1
5にオーミックコンタクトして設けられた金属電極であ
る。なお、図示しない領域にはバイポーラトランジスタ
等の他の素子が形成されている。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the present invention. In the figure, 11 is a P-type silicon substrate. On the silicon substrate 11, an epitaxially grown N-type silicon layer 12 is formed. A P-type isolation diffusion layer 13 is formed from the surface of the N-type epitaxial layer 12 to reach the P-type silicon substrate 11, thereby electrically separating each element region. In the element region for the capacitor, an N-type epitaxial layer 12 and a P
An N0 type buried region 14 is formed between the silicon plate 11 and the silicon plate 11 . Then, an N+ type scattering layer 15 reaching the buried region 14 is formed. On the other hand, the cable for the diode]
A P ten-type 8r1 region 16 is provided in the '- region, and a P ten-type 8r1 region 16 is provided between it and the NF epitaxial layer 12, which functions as a diode.
An N junction is formed. J-3e The surface of the epitaxial layer 12 on which various impurity regions are formed is covered with a thick field oxide film 17, but only the element region for the capacitor is covered with a thin 5i02 film 18. (The metal electrode layer 19 of the capacitor is formed covering the thin 5i02 film 18.
is connected to the P main region 16 constituting the diode element via a metal wiring 20. 21 is the N-type diffusion layer 1
This is a metal electrode provided in ohmic contact with 5. Note that other elements such as bipolar transistors are formed in regions not shown.

上記実施例では、薄い5i02膜18下に形成されたN
十領域がMIS型コンデンサの半導体電極層として機能
し、従って該N十拡散層15、薄い5i02膜18およ
び金属電極層19がMIS型コンデンサ素子を構成して
いる。そして、金属電極層19はN型エピタキシャル層
12との間でダイオードを構成するP要領域16に接続
され、且つ該N型エピタキシャル層はP型シリコン基板
11との間でダイオードを構成している。また、MIS
型コンデンサの半導体電極層、即ちN十型拡散層15は
、P型シリコン基板11との間でダイオードを構成して
いる。従って、第1図の構造からなる半導体装置は等価
回路的に第2図で表わされる。その結果、MIS型コン
デンサの金属電極層19に高電圧が印加された場合には
、配線20を介して金属電極層19に接続されている直
列且つ逆向きの二つのダイオードを通して基板11に電
流かlガすれるから、金属電極層19の過度のチャージ
アップが回避され、絶縁破壊か防止される。しかも、金
属電極層19に接続されている二つのダイオードが直列
且つ逆向きであるから、金属電極層19に印加される電
圧が十でも−でも同様の保護作用が得られる。即ち、何
れの場合にも、二つのダイオードの内で逆バイアスにな
っている方かブレークダウンして電流が流れることにな
る。
In the above embodiment, N is formed under the thin 5i02 film 18.
The 10 region functions as the semiconductor electrode layer of the MIS type capacitor, and therefore the N10 diffusion layer 15, the thin 5i02 film 18 and the metal electrode layer 19 constitute the MIS type capacitor element. The metal electrode layer 19 is connected to the P essential region 16 which forms a diode with the N-type epitaxial layer 12, and the N-type epitaxial layer forms a diode with the P-type silicon substrate 11. . Also, MIS
The semiconductor electrode layer of the type capacitor, that is, the N0 type diffusion layer 15 forms a diode with the P type silicon substrate 11. Therefore, the semiconductor device having the structure shown in FIG. 1 is represented in terms of an equivalent circuit as shown in FIG. 2. As a result, when a high voltage is applied to the metal electrode layer 19 of the MIS type capacitor, a current flows to the substrate 11 through the two series and oppositely directed diodes connected to the metal electrode layer 19 via the wiring 20. 1, excessive charge-up of the metal electrode layer 19 is avoided and dielectric breakdown is prevented. Furthermore, since the two diodes connected to the metal electrode layer 19 are connected in series and in opposite directions, the same protective effect can be obtained whether the voltage applied to the metal electrode layer 19 is 0 or -. That is, in either case, one of the two diodes that is reverse biased will break down and a current will flow.

上記の作用によって、第1図の実施例では製造工程中に
おけるコンデンサの絶縁破壊不良発生率を顕著に減少さ
せることができる。例えば、薄い5i02膜18の膜厚
を50OAとしたIVI I S型コンデンサ(通常の
耐圧は15〜50V)の場合、保護ダイオードを設けて
いない従来例での歩留は25〜36%であるのに対し、
上記実施例における歩留は100%と著しい向上か見ら
れた。また、1−記保護ダイオードは装置の動作中にお
いても同(,1に作用するから、使用時のサージ入力に
よる絶縁破壊不良も顕著に低減され、信頼性は大幅に向
−1−する。
Due to the above-mentioned effects, the embodiment shown in FIG. 1 can significantly reduce the incidence of dielectric breakdown defects in capacitors during the manufacturing process. For example, in the case of an IVI I S type capacitor with a thin 5i02 film 18 of 50 OA (normal breakdown voltage is 15 to 50 V), the yield in a conventional example without a protection diode is 25 to 36%. For,
The yield in the above example was 100%, a remarkable improvement. Further, since the protection diode 1- acts on the same function even during operation of the device, dielectric breakdown failure due to surge input during use is significantly reduced, and reliability is greatly improved.

次に、本発明の更に好ましい実施例について説明する。Next, further preferred embodiments of the present invention will be described.

第3図は、本発明の他の実施例を示す断面図である。こ
の実施例では、MIS型コンデンサの半導体電極層とし
て、N十型拡散層ではなくP串型拡散層22が形成され
ている。その他の構成は第1図の実施例と全く同じであ
る。この実施例では、MIS型コンデンサの半導体電極
層、即ちP串型拡散層22はN型エピタキシャル層12
との間でダイオードを構成し、且つ該N型エピタキシャ
ル層12はP型シリコン基板11との間でもダイオード
を構成している。従って、この実施例の等価回路図は第
4図で表わされ、MIS型コンデンサの半導体電極層2
2にも直列且つ逆向きの二つのダイオードが接続された
形になっている。
FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, a P-shaped diffusion layer 22 is formed as the semiconductor electrode layer of the MIS type capacitor instead of an N-type diffusion layer. The rest of the structure is exactly the same as the embodiment shown in FIG. In this embodiment, the semiconductor electrode layer of the MIS type capacitor, that is, the P-shaped diffusion layer 22 is formed by the N-type epitaxial layer 12.
A diode is formed between the N-type epitaxial layer 12 and the P-type silicon substrate 11. Therefore, the equivalent circuit diagram of this embodiment is shown in FIG. 4, and the semiconductor electrode layer 2 of the MIS type capacitor
2 is also connected in series with two diodes in opposite directions.

第5図は本発明の更に別の実施例を示す断面図で、第2
図の従来例と同じく、フィールド酸化膜17上に形成さ
れた多結晶シリコン層をMIS型コンデンサの半導体電
極層に用いたものである。
FIG. 5 is a sectional view showing still another embodiment of the present invention.
As in the conventional example shown in the figure, a polycrystalline silicon layer formed on a field oxide film 17 is used as a semiconductor electrode layer of an MIS type capacitor.

即ち1、この実施例では多結晶シリコン層23の表面を
覆って薄い5i02膜18′が形成され、該薄い5i0
2膜の上にMIS型コンデンサの金属電極層19が形成
されている。またこの実施例では、エピタキシャル層1
2との間に保護用ダイオードを構成する二つのP型頭域
161,162が独立して設けられている。そして、金
属電極層19が配線層20を介してこの一方のP種領域
16+に接続されると共に、他方のP型頭域162には
多結晶シリコン層23にオーミックコンタクトして設け
た金属電極21が接続されている。この実施例の等価回
路は第6図に示す通りで、MIS型コンデンサの両電極
層の夫々に、直列且つ逆向きの二つのダイオードが接続
された形になっている。
That is, 1, in this embodiment, a thin 5i02 film 18' is formed covering the surface of the polycrystalline silicon layer 23;
A metal electrode layer 19 of an MIS type capacitor is formed on the two films. Further, in this embodiment, the epitaxial layer 1
Two P-type head regions 161 and 162, which constitute a protection diode, are independently provided between the two. A metal electrode layer 19 is connected to one of the P-type regions 16+ via a wiring layer 20, and a metal electrode 21 is provided in the other P-type head region 162 in ohmic contact with the polycrystalline silicon layer 23. is connected. The equivalent circuit of this embodiment is as shown in FIG. 6, in which two diodes in series and opposite directions are connected to each of the electrode layers of the MIS type capacitor.

上記第3図および第5図の実施例では、チャージアップ
による絶縁破壊を防止する上で第1図の実施例よりも大
きな効果が得られる他、更に次のような特別の効果が得
、られる。即ち、MIS型コンデンサの両方の電極に対
して直列且つ逆向きの二つのダイオードが接続されてい
るから、例えば第7図の回路図に示すように、コンデン
サの両電極が直接には設置されず且つ両電極間の電位関
係が逆転するところに使用した場合に、+または−のサ
ージ入力が何れの側から負荷されたとしても上記と同様
にMIS型コンデンサの絶縁破壊を防止することができ
る。
The embodiments shown in FIGS. 3 and 5 above have a greater effect than the embodiment shown in FIG. 1 in preventing dielectric breakdown due to charge-up, and also have the following special effects. . In other words, since two diodes are connected in series and in opposite directions to both electrodes of the MIS type capacitor, the two electrodes of the capacitor are not directly connected, as shown in the circuit diagram in Figure 7, for example. In addition, when used in a place where the potential relationship between the two electrodes is reversed, dielectric breakdown of the MIS type capacitor can be prevented in the same way as described above, regardless of which side the + or - surge input is applied.

なお、以上の実施例ではMIS型コンデンサの薄い絶縁
膜として5i02を用いたが、Si3N4膜等の他の絶
縁膜を用いた場合にも同様に本発明を適用できる。
In the above embodiments, 5i02 was used as the thin insulating film of the MIS type capacitor, but the present invention can be similarly applied to cases where other insulating films such as Si3N4 film are used.

また、上記実施例では保護用のダイオード素子をMIS
型コンデンサに隣接して設けているか、MIS型コンデ
ンサの電極層に接続されてさえいれば、保護ダイオード
をコンデンサ素子から離間させて設けてもよい。
In addition, in the above embodiment, the protective diode element is
The protection diode may be provided adjacent to the MIS type capacitor or separated from the capacitor element as long as it is connected to the electrode layer of the MIS type capacitor.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように、本発明によれば、半導体集積回路
装置の製造工程において装置内に形成されたMIS型コ
ンデンサ素子に絶縁破壊が生じるのを防止して製造歩留
を大幅に向上することができ、また使用時におけるMI
S型コンデンサの破壊を防止して信頼性を向上できる等
、顕著な効果が得られるものである。
As detailed above, according to the present invention, it is possible to prevent dielectric breakdown from occurring in MIS type capacitor elements formed in a semiconductor integrated circuit device in the manufacturing process of the device, thereby significantly improving the manufacturing yield. can be used, and MI during use
This provides remarkable effects such as preventing destruction of the S-type capacitor and improving reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例になる半導体装置の要部構造
を示す断面図であり、第2図はその等価回路図、第3図
は本発明の他の実施例を示す断面図であり、第4図はそ
の等価回路図、第5図は本発明の更に別の実施例を示す
断面図であり、第6図はその等価回路図、第7図は第3
図および第5図の実施例を用いて特に効果的な回路の例
を示す図、第8図および第9図は、夫々従来のMIS型
コンデンサの構造を示す断面時である。 11・・・P型シリコン基板、12・・・N型エピタキ
シャルシリコン層、13・・・P十型アイソレーション
拡散層、14・・・N小型埋込領域、15・・・N+拡
散層、16. 16t 、  162・・・P十領域、
17・・・フィールド酸化膜、18.18’・・・薄い
5i02膜、19・・・金属電極層、20・・・配線層
、21・・・金属電極、22・・・P+型拡散層、23
・・・多結晶シリコン層。 第 5 図 一下フ 第7図 第 8 図 第9図
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the main structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram thereof, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention. 4 is an equivalent circuit diagram thereof, FIG. 5 is a sectional view showing still another embodiment of the present invention, FIG. 6 is an equivalent circuit diagram thereof, and FIG.
8 and 9 are cross-sectional views showing the structure of a conventional MIS type capacitor, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... P type silicon substrate, 12... N type epitaxial silicon layer, 13... P ten type isolation diffusion layer, 14... N small buried region, 15... N+ diffusion layer, 16 .. 16t, 162...P ten area,
17...Field oxide film, 18.18'...Thin 5i02 film, 19...Metal electrode layer, 20...Wiring layer, 21...Metal electrode, 22...P+ type diffusion layer, 23
...Polycrystalline silicon layer. Figure 5 Figure 1 Lower Figure 7 Figure 8 Figure 9

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)集積回路装置内におけるMIS型コンデンサ素子
の両電極に対し、半導体基板中に形成された保護用のダ
イオードを接続すると共に、前記電極の少なくとも一方
には逆方向で且つ直列に結合された二つのダイオードを
接続したことを特徴とする半導体装置。
(1) A protective diode formed in a semiconductor substrate is connected to both electrodes of a MIS type capacitor element in an integrated circuit device, and a protection diode is connected to at least one of the electrodes in the opposite direction and in series. A semiconductor device characterized by connecting two diodes.
(2)前記MIS型コンデンサの一方の電極には一つの
ダイオードが接続されていることを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載の半導体装置。
(2) The semiconductor device according to claim (1), wherein one diode is connected to one electrode of the MIS type capacitor.
(3)前記MIS型コンデンサの両方の電極に対し、逆
方向で且つ直列に結合された二つのダイオードを接続し
たことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の半
導体装置。
(3) The semiconductor device according to claim (1), characterized in that two diodes coupled in series in opposite directions are connected to both electrodes of the MIS type capacitor.
(4)第一導電型の半導体基板に形成された島状の第二
導電型領域および該第二導電型領域内に形成された第一
導電型不純物領域とで構成されるダイオード素子と、前
記半導体基板の表面を覆って形成された厚い絶縁膜と、
半導体電極層上に薄い絶縁膜を介して金属電極層を積層
したMIS型コンデンサ素子と、該MIS型コンデンサ
素子の金属電極層を前記ダイオード素子を構成する第一
導電型不純物領域に接続する配線と、前記MIS型コン
デンサ素子の半導体電極層に接続されたダイオードとを
具備したことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項、
第(2)項または第(3)項記載の半導体装置。
(4) a diode element comprising an island-shaped second conductivity type region formed in a first conductivity type semiconductor substrate and a first conductivity type impurity region formed within the second conductivity type region; A thick insulating film formed covering the surface of a semiconductor substrate,
An MIS type capacitor element in which a metal electrode layer is laminated on a semiconductor electrode layer via a thin insulating film, and a wiring connecting the metal electrode layer of the MIS type capacitor element to a first conductivity type impurity region constituting the diode element. , and a diode connected to the semiconductor electrode layer of the MIS type capacitor element,
The semiconductor device according to item (2) or item (3).
(5)前記MIS型コンデンサを構成する半導体電極層
が前記第一導電型半導体基板に形成された第二導電型半
導体導電領域であり、前記半導体電極層に接続されたダ
イオードがこの第二導電型半導体領域と前記第一導電型
半導体基板との間に形成される寄生ダイオードであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(4)記載の半導体装
置。
(5) The semiconductor electrode layer constituting the MIS type capacitor is a second conductivity type semiconductor conductive region formed on the first conductivity type semiconductor substrate, and the diode connected to the semiconductor electrode layer is a second conductivity type semiconductor conductive region. 4. The semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor device is a parasitic diode formed between a semiconductor region and the first conductivity type semiconductor substrate.
(6)前記MIS型コンデンサを構成する半導体電極層
が、前記第一導電型半導体基板中の第二導電型半導体領
域に形成された第一導電型半導体領域であり、前記半導
体電極層に接続されたダイオードがこの第一導電型半導
体領域と第二導電型半導体領域との間、及び該第二導電
型半導体領域と前記第一導電型半導体基板との間に形成
される寄生ダイオードであることを特徴とする特許請求
の範囲第(4)記載の半導体装置。
(6) The semiconductor electrode layer constituting the MIS type capacitor is a first conductivity type semiconductor region formed in the second conductivity type semiconductor region in the first conductivity type semiconductor substrate, and is connected to the semiconductor electrode layer. The diode is a parasitic diode formed between the first conductivity type semiconductor region and the second conductivity type semiconductor region and between the second conductivity type semiconductor region and the first conductivity type semiconductor substrate. A semiconductor device according to claim (4).
(7)前記MIS型コンデンサを構成する半導体電極層
が前記厚い絶縁膜上に形成された半導体層であり、該半
導体電極層に接続された前記ダイオードが前記第一導電
型の半導体基板に形成された島状の第二導電型領域およ
び該第二導電型領域内に形成された第一導電型不純物領
域とで構成される他のダイオード素子であることを特徴
とする特許請求の範囲第(4)項記載の半導体装置。
(7) The semiconductor electrode layer constituting the MIS type capacitor is a semiconductor layer formed on the thick insulating film, and the diode connected to the semiconductor electrode layer is formed on the first conductivity type semiconductor substrate. Claim 4 is another diode element comprising an island-shaped second conductivity type region and a first conductivity type impurity region formed within the second conductivity type region. ) The semiconductor device described in item 2.
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