JPS62229869A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPS62229869A JPS62229869A JP5425586A JP5425586A JPS62229869A JP S62229869 A JPS62229869 A JP S62229869A JP 5425586 A JP5425586 A JP 5425586A JP 5425586 A JP5425586 A JP 5425586A JP S62229869 A JPS62229869 A JP S62229869A
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Classifications
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- 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
- H01L27/04—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 the substrate being a semiconductor body
- H01L27/06—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 the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
- H01L27/07—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 the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common
- H01L27/0744—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 the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common without components of the field effect type
- H01L27/075—Bipolar transistors in combination with diodes, or capacitors, or resistors, e.g. lateral bipolar transistor, and vertical bipolar transistor and resistor
- H01L27/0755—Vertical bipolar transistor in combination with diodes, or capacitors, or resistors
- H01L27/0761—Vertical bipolar transistor in combination with diodes only
- H01L27/0766—Vertical bipolar transistor in combination with diodes only with Schottky diodes only
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、接合mm界効果トランジスタ(以降J−PE
Tと呼ぶ)に関し、特にエレクトレリトコンデンサマイ
クロホン(以下ECMと呼ぶ)に使用するJ−Fh;T
K関するものである。
Tと呼ぶ)に関し、特にエレクトレリトコンデンサマイ
クロホン(以下ECMと呼ぶ)に使用するJ−Fh;T
K関するものである。
従来、この種のECM用J−FBTにおいては、第5図
に示すようにゲート(G)およびソース(8)間に、I
’二n接合ダイオードDi1および1)i2が逆方向・
並列に接続されていた。この回路の断面構造を第6図に
、”1次その製造工程断面図を第71に示す。EcM用
J−PETおよび並列接続ダイオードは、まず第7図(
a)に示すp型半導体領域lとnfJ半導体領域2とか
ら成るシリコン基板上に、第7図(b)に示す工うに、
フォトリングラフィ技術を用いて選択的に絶縁膜を形成
し、プレーナ拡散技術に↓すnfi領域2に選択的にp
型領域を形成する。さらに第7図(C1に示す工うに7
オトリソグラフイ技術を用いて選択的に絶縁膜を形成し
、プレーナ拡散技術によりpffi領域lに取り囲まれ
たn型領域2円にP+型惜域を形成し、ゲート領域3、
ダイオードL) i 2のpnおよびp型オーミックコ
ンタクト領域5を形成する。次いで第7図(dlに示す
ように選択的に絶縁膜を形成して拡散を行い、n型領域
2内へn生型オーミックコンタクト領域6を形成するこ
とによってダイオードL)il。
に示すようにゲート(G)およびソース(8)間に、I
’二n接合ダイオードDi1および1)i2が逆方向・
並列に接続されていた。この回路の断面構造を第6図に
、”1次その製造工程断面図を第71に示す。EcM用
J−PETおよび並列接続ダイオードは、まず第7図(
a)に示すp型半導体領域lとnfJ半導体領域2とか
ら成るシリコン基板上に、第7図(b)に示す工うに、
フォトリングラフィ技術を用いて選択的に絶縁膜を形成
し、プレーナ拡散技術に↓すnfi領域2に選択的にp
型領域を形成する。さらに第7図(C1に示す工うに7
オトリソグラフイ技術を用いて選択的に絶縁膜を形成し
、プレーナ拡散技術によりpffi領域lに取り囲まれ
たn型領域2円にP+型惜域を形成し、ゲート領域3、
ダイオードL) i 2のpnおよびp型オーミックコ
ンタクト領域5を形成する。次いで第7図(dlに示す
ように選択的に絶縁膜を形成して拡散を行い、n型領域
2内へn生型オーミックコンタクト領域6を形成するこ
とによってダイオードL)il。
Di2およびソースt8)、ドレインυ)のオーミツク
コンタクトが取られるようにする。次に第7図(elに
示すように絶縁膜8を選択的に形成する。そして第7図
(f)に示すように、金属配&19を形成することで製
造される。
コンタクトが取られるようにする。次に第7図(elに
示すように絶縁膜8を選択的に形成する。そして第7図
(f)に示すように、金属配&19を形成することで製
造される。
ECM用J−FETは、第8図に示すように音声等がE
CMに入るとECMの撮動板11が振動し、その容量変
化がJ−PETのゲートGに伝えられ増幅する働きをす
る。ここでG−8間のダイオードDi 1 、 Di
2の働きは、入力インピーダンスを下げ、ECMの安定
時間を早めるためでるる。
CMに入るとECMの撮動板11が振動し、その容量変
化がJ−PETのゲートGに伝えられ増幅する働きをす
る。ここでG−8間のダイオードDi 1 、 Di
2の働きは、入力インピーダンスを下げ、ECMの安定
時間を早めるためでるる。
すなわち、ECM用J−J’ETの特性り第9図に示す
工うに、″wIL源VDDを投入すると、ゲートGの電
位VGは、時定数τlでピーク値VGmaXになった後
、放電されてvGは定常値VGOにきる。このときの時
定数τ2を安定時間と呼んでいるが、G−8間にダイオ
ードが挿入されていない場合には、放電がほとんどない
友め、安定時間は異常に長いものとなり、ECMが安定
に働くまでに長時間を要することになる。
工うに、″wIL源VDDを投入すると、ゲートGの電
位VGは、時定数τlでピーク値VGmaXになった後
、放電されてvGは定常値VGOにきる。このときの時
定数τ2を安定時間と呼んでいるが、G−8間にダイオ
ードが挿入されていない場合には、放電がほとんどない
友め、安定時間は異常に長いものとなり、ECMが安定
に働くまでに長時間を要することになる。
従来のダイオードは、p−n接合ダイオードであり、そ
の電流−電圧特性(V−1特性)は次式のように表わさ
れ、G−8間のインピーダンスも次式で決足されるダイ
オードが逆方向に接続されたものとして考えることがで
きる。
の電流−電圧特性(V−1特性)は次式のように表わさ
れ、G−8間のインピーダンスも次式で決足されるダイ
オードが逆方向に接続されたものとして考えることがで
きる。
DpとDnは正孔と電子の拡散定数。
Lp=84は正孔の拡散距離。
Lnm、4y]−は電子の拡散距離。
n
pnは平衡状態におけるn領域での正孔密度−旧/NL
) npは平衡状態におけるn領域での電子密度−ns/N
人 niは室温(300K)では、ni>1.5XlO/c
IILND、NAはドナーおよびアクセ1りni。
) npは平衡状態におけるn領域での電子密度−ns/N
人 niは室温(300K)では、ni>1.5XlO/c
IILND、NAはドナーおよびアクセ1りni。
上述し友促来のECM用J−FET社、G−8間に挿入
されたDjlお工びD i 2により、ダイオードが挿
入されていない場合よりは入力インピーダンスは低くな
り、安定時間は短かくなっているが、それでも7〜10
秒要する場合があ秒、電源投入直後は、出力が歪んでし
まい電話機等に使用する場合線支障がめった。
されたDjlお工びD i 2により、ダイオードが挿
入されていない場合よりは入力インピーダンスは低くな
り、安定時間は短かくなっているが、それでも7〜10
秒要する場合があ秒、電源投入直後は、出力が歪んでし
まい電話機等に使用する場合線支障がめった。
従来の、ECM内J−B″BTの安定時間がやや長いと
いう問題は、p−n接合ダイオードのインピーダンスが
高いということであり、インピーダンスを下げるには、
(1)式より ■ 接合面積At−大きくする。
いう問題は、p−n接合ダイオードのインピーダンスが
高いということであり、インピーダンスを下げるには、
(1)式より ■ 接合面積At−大きくする。
■ p −n接合ダイオードのm度NDお工びNAを小
さくする。
さくする。
■ キャリアのライフタイムτp、τnt”小さくする
。
。
ことが考えられる。
しかしながら、■接合面積を大きくすることは、コスト
上不刹であり、また容量も大きくなってしまう。また■
のp −n接合ダイオードの濃度ND。
上不刹であり、また容量も大きくなってしまう。また■
のp −n接合ダイオードの濃度ND。
NAを小さくすることは、J−J″ET部と製造方法を
変更しなけれはならず、工程が複雑でコストア雫グにも
つながる。さらに■のキャリアライフタイムを下けみこ
とは熱歪を入れる等により可能でるるがJ−FET部に
も歪が入ることになり、ノイズが大きくなってしまり。
変更しなけれはならず、工程が複雑でコストア雫グにも
つながる。さらに■のキャリアライフタイムを下けみこ
とは熱歪を入れる等により可能でるるがJ−FET部に
も歪が入ることになり、ノイズが大きくなってしまり。
といった問題があった。
本発明の半導体装置は、接合mit界効果トランジスタ
のゲートお工ひソース間にシ!I9トキ・バリヤダイオ
ードとρ−n接合ダイオードとが逆、方向で並列に接続
されていることt%徴としている。
のゲートお工ひソース間にシ!I9トキ・バリヤダイオ
ードとρ−n接合ダイオードとが逆、方向で並列に接続
されていることt%徴としている。
本発明の半導体装置の製造方法は、−擲電星半尋体領域
に囲まれた第1.第2お工ひ第3の通導11L型領域に
逆碑電型層を形成する工程と、!41および第2の通導
11L型牛尋体領域に一導罵型層を形成する工程と、第
3の逆尋’IIL型半尋体領域にシ田呼トキ・バリヤダ
イオードを形成する工程とt有することを特徴としてい
る。
に囲まれた第1.第2お工ひ第3の通導11L型領域に
逆碑電型層を形成する工程と、!41および第2の通導
11L型牛尋体領域に一導罵型層を形成する工程と、第
3の逆尋’IIL型半尋体領域にシ田呼トキ・バリヤダ
イオードを形成する工程とt有することを特徴としてい
る。
次に、本発明について図面t−参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例のECM用J −FETの等
価回路を示しており、J−FEToG−8間にシNヴト
キーバリャダイオード8BDとp −m接合ダイオード
D i 2とが逆方向に並列に接続されているものでお
る。
価回路を示しており、J−FEToG−8間にシNヴト
キーバリャダイオード8BDとp −m接合ダイオード
D i 2とが逆方向に並列に接続されているものでお
る。
第2図は第1図のECM用J−F’ETのベレットパタ
ーンの一例を示したものである。
ーンの一例を示したものである。
83図は、第2図のA−A’線での断面構造を示した4
0”t’、J−FET@、8.B、D部およびDi2S
を区分して示している。
0”t’、J−FET@、8.B、D部およびDi2S
を区分して示している。
P型半導体領域lにより取り囲まれたn型半導体領域2
円にP型領域が形成され、J−■’ETのゲート領域3
bるいはD i 2のダイオード領域が形成される。ま
たn9領域2内には、n+型領領域6形成されダイオー
ドあるいはソース(8)、ドレイン(Dのオーミツクコ
ンタクトが取れるようm度を高くしてるる。また:3B
Ds7は金属配縁9とn型半導体領域2との間で形成さ
れる。4はD i 2のp−n接合部を示す。8は絶#
&膜である。なお金属配線9は、現在の構造上組立プロ
セス上および信頼度上から、Atが使いやすい。
円にP型領域が形成され、J−■’ETのゲート領域3
bるいはD i 2のダイオード領域が形成される。ま
たn9領域2内には、n+型領領域6形成されダイオー
ドあるいはソース(8)、ドレイン(Dのオーミツクコ
ンタクトが取れるようm度を高くしてるる。また:3B
Ds7は金属配縁9とn型半導体領域2との間で形成さ
れる。4はD i 2のp−n接合部を示す。8は絶#
&膜である。なお金属配線9は、現在の構造上組立プロ
セス上および信頼度上から、Atが使いやすい。
SBDの電流特性を表わす式は、
*2 qQ
J=A @T @eXF’−φn e 、、、 a (
6X、r(V−、、−t)と表される。A*はeffe
ctive Richardsonconstantと
呼はれる定数。φBはBan1er hei−ghtと
半導体と金属の種類による。nはn−factorと呼
はれる定数である。
6X、r(V−、、−t)と表される。A*はeffe
ctive Richardsonconstantと
呼はれる定数。φBはBan1er hei−ghtと
半導体と金属の種類による。nはn−factorと呼
はれる定数である。
SBDの特徴は、金属を選ぶことによりその電流特性を
自由に変えることができることであり、従来のp−n接
合型ダイオードよりもインピーダンスを下げることは容
易でるる。尚、インピーダンスを下げすぎるとJ−J”
h、Tのgmの低下がおこり限度がある。
自由に変えることができることであり、従来のp−n接
合型ダイオードよりもインピーダンスを下げることは容
易でるる。尚、インピーダンスを下げすぎるとJ−J”
h、Tのgmの低下がおこり限度がある。
第4図(al〜(g)は、本発明の一実施例のECM用
J−FETの製造方法を、作業工程をおって示したもの
でめる。ます、帛4図(a)に示すp型半導体領域lと
n型半導体領域2から成るシリコン基板上に、第4図(
b)に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて選
択的に絶縁膜を形成し、ブレーナ拡散技術によo、nm
領域2へ選択的にp型領域を形成する。さらに第4図(
C)に示すように1フオトリングラフイ技術を用いて選
択的に絶縁膜を形成し、ブレーナ拡散技術によりp型領
域lに取り囲まれたn型領域2内にpm領域を形成し、
ゲート領域3およびD i 2のpn接合部4が形成さ
れる。また、p型領域にはオーミツクコンタクトが増れ
るようにp+型オーミヅクコンタクト領域5を形成する
。次に第41m(dlに示すように、第4図(blと同
様の方法により、nfJ、領域2内へn 型オーミヴク
コンタクト領域6を形成することによって、ダイオード
あるいはソース(S)、ドレインΩのオーミ9クコンタ
クトが取れるエラにする。次に第4図(elに示す工う
に、第4図(b)と同様の方法により、8BDとして用
いる金属を一711ヴトキ・バリヤ部7に形成し、シ1
!呼トキ・バリアダイオード8に3Df形成する。次に
第4図(f)に示すように、第4図(b)と同様の方法
に工り絶縁膜8を選択的に形成することによって金属配
線のためのコンタクト窓をおける。そして第4図(gl
のように金属9を選択的に形成することにより配線を形
成する。例えば、シ璽ットキ・バリヤ金属と金属配線と
を同一金属で形成する場合には、第4図(e)に示す工
程が省略可能となる。
J−FETの製造方法を、作業工程をおって示したもの
でめる。ます、帛4図(a)に示すp型半導体領域lと
n型半導体領域2から成るシリコン基板上に、第4図(
b)に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて選
択的に絶縁膜を形成し、ブレーナ拡散技術によo、nm
領域2へ選択的にp型領域を形成する。さらに第4図(
C)に示すように1フオトリングラフイ技術を用いて選
択的に絶縁膜を形成し、ブレーナ拡散技術によりp型領
域lに取り囲まれたn型領域2内にpm領域を形成し、
ゲート領域3およびD i 2のpn接合部4が形成さ
れる。また、p型領域にはオーミツクコンタクトが増れ
るようにp+型オーミヅクコンタクト領域5を形成する
。次に第41m(dlに示すように、第4図(blと同
様の方法により、nfJ、領域2内へn 型オーミヴク
コンタクト領域6を形成することによって、ダイオード
あるいはソース(S)、ドレインΩのオーミ9クコンタ
クトが取れるエラにする。次に第4図(elに示す工う
に、第4図(b)と同様の方法により、8BDとして用
いる金属を一711ヴトキ・バリヤ部7に形成し、シ1
!呼トキ・バリアダイオード8に3Df形成する。次に
第4図(f)に示すように、第4図(b)と同様の方法
に工り絶縁膜8を選択的に形成することによって金属配
線のためのコンタクト窓をおける。そして第4図(gl
のように金属9を選択的に形成することにより配線を形
成する。例えば、シ璽ットキ・バリヤ金属と金属配線と
を同一金属で形成する場合には、第4図(e)に示す工
程が省略可能となる。
以上説明したように、本発明はECM用J −F ET
のダイオードt−8BD構造にすることによ抄、入力イ
ンピーダンスを容1に下げることができ、安定時間を早
くすることができ、また熱歪を入れる必要もなく、ノイ
ズも良好で安価で使い易いECM用J−Fh;T2得る
ことができる。
のダイオードt−8BD構造にすることによ抄、入力イ
ンピーダンスを容1に下げることができ、安定時間を早
くすることができ、また熱歪を入れる必要もなく、ノイ
ズも良好で安価で使い易いECM用J−Fh;T2得る
ことができる。
第1図は本発明の一実施例のECM用J−1’E’I’
の等IIt1回路図、第2図位第1図の80M用、J−
1:Tのペレットパターンの一例のパターン図、第3図
れ第1図のに;CM/11J−J’j!;Tの断面構造
図、第4図(a)〜(g)は本発明の一実施例の工程を
順におった断面構造図、第5図は従来のECM用J−1
=″ETの勢価回路図、第6図は第5図の断面構造図、
第7図(at 〜(f)は従来のECM用J−FETの
製造工程の断面構造図、第8図はECMの構成図、第9
図はゲート電圧vGの安定時間を示すグラフである。 !・・・・・・p型半導体仙域、2・・・・・・n W
半導体領域、3・・・・・・ゲート領域、4・・・・・
・pn接合部(Di2 )、5・・・・・・p生型オー
ミリクコンタクト領域、6・・・・・・n生型オーミッ
クコンタクト領域、7・・・・・・シw−1トキ・バリ
ヤ部、8・・・・・・絶縁層、9・・・・・・金属配線
、lO・・・・・・pn接合部(D12)% l l
・・・・・・振動板。 茅 ! 菌 叢31!lI Y 4131> 41.)井 41!I δ−S−υ f−FEr ));’1
年 5 図 Q 第 Z[!I 第 71!g
の等IIt1回路図、第2図位第1図の80M用、J−
1:Tのペレットパターンの一例のパターン図、第3図
れ第1図のに;CM/11J−J’j!;Tの断面構造
図、第4図(a)〜(g)は本発明の一実施例の工程を
順におった断面構造図、第5図は従来のECM用J−1
=″ETの勢価回路図、第6図は第5図の断面構造図、
第7図(at 〜(f)は従来のECM用J−FETの
製造工程の断面構造図、第8図はECMの構成図、第9
図はゲート電圧vGの安定時間を示すグラフである。 !・・・・・・p型半導体仙域、2・・・・・・n W
半導体領域、3・・・・・・ゲート領域、4・・・・・
・pn接合部(Di2 )、5・・・・・・p生型オー
ミリクコンタクト領域、6・・・・・・n生型オーミッ
クコンタクト領域、7・・・・・・シw−1トキ・バリ
ヤ部、8・・・・・・絶縁層、9・・・・・・金属配線
、lO・・・・・・pn接合部(D12)% l l
・・・・・・振動板。 茅 ! 菌 叢31!lI Y 4131> 41.)井 41!I δ−S−υ f−FEr ));’1
年 5 図 Q 第 Z[!I 第 71!g
Claims (2)
- (1)接合型電界効果トランジスタのゲートおよびソー
ス間にショットキバリヤダイオードとp−n接合型ダイ
オードとが逆方向で並列に接続されていることを特徴と
する半導体装置。 - (2)一導電型半導体領域に囲まれた第1、第2および
第3の逆導電型半導体領域に逆導電型層を形成する工程
と、前記第1および第2の逆導電型半導体領域に一導電
型層を形成する工程と、前記第3の逆導電型半導体領域
にショットキ・バリアダイオードを形成する工程とを有
することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60-272849 | 1985-12-03 | ||
JP27284985 | 1985-12-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62229869A true JPS62229869A (ja) | 1987-10-08 |
JPH0587022B2 JPH0587022B2 (ja) | 1993-12-15 |
Family
ID=17519627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5425586A Granted JPS62229869A (ja) | 1985-12-03 | 1986-03-11 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62229869A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5364801A (en) * | 1990-12-17 | 1994-11-15 | Texas Instruments Incorporated | Method of forming a charge pump circuit |
US6555857B1 (en) * | 1999-03-09 | 2003-04-29 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP2011023478A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
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1986
- 1986-03-11 JP JP5425586A patent/JPS62229869A/ja active Granted
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011023478A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0587022B2 (ja) | 1993-12-15 |
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