JPS63102376A - 半導体装置の保護ダイオ−ド - Google Patents
半導体装置の保護ダイオ−ドInfo
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- JPS63102376A JPS63102376A JP24893286A JP24893286A JPS63102376A JP S63102376 A JPS63102376 A JP S63102376A JP 24893286 A JP24893286 A JP 24893286A JP 24893286 A JP24893286 A JP 24893286A JP S63102376 A JPS63102376 A JP S63102376A
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- electrode
- diode
- semiconductor device
- schottky
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- Pending
Links
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Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (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
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、半導体装置の耐サージ性を高めるために、半
導体装置と一緒に形成する保護ダイオードに関するもの
である。
導体装置と一緒に形成する保護ダイオードに関するもの
である。
（ロ）従来の技術
例えば化合物半導体装置に於いて、ガリウムーヒ素電界
効果トランジスタ（以下ＧａＡｓ Ｍ Ｅ Ｓ ＦＥＴ
という。）は、低雑音、高利得など優れた特性をもつマ
イクロ波帯増幅素子として実用化が盛んにすすめられて
いる。しかしながら、ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴはゲート
がショットキ接合のためゲート・ソース間、ゲート・ド
レイン間にサージエネルギが加わった場合に、ショット
キ接合部が破壊されやすい性質を有していた。従って最
近ではＧａＡｓを用いてＧａＡｓＭＥＳＦＥＴと保護ダ
イオードをモノリシック集積化するなどの対策がなされ
ている（例えば信学技報５ＳＤ８２−１３２．７５頁乃
至７９頁が詳しい。）。
効果トランジスタ（以下ＧａＡｓ Ｍ Ｅ Ｓ ＦＥＴ
という。）は、低雑音、高利得など優れた特性をもつマ
イクロ波帯増幅素子として実用化が盛んにすすめられて
いる。しかしながら、ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴはゲート
がショットキ接合のためゲート・ソース間、ゲート・ド
レイン間にサージエネルギが加わった場合に、ショット
キ接合部が破壊されやすい性質を有していた。従って最
近ではＧａＡｓを用いてＧａＡｓＭＥＳＦＥＴと保護ダ
イオードをモノリシック集積化するなどの対策がなされ
ている（例えば信学技報５ＳＤ８２−１３２．７５頁乃
至７９頁が詳しい。）。
ところで前述した保護ダイオードク３１）としては第３
図に示すものがあり、ＧａＡｓ基板り３２〉にイオン注
入等で形成されたＮ型の拡散領域（３３）と、前記Ｎ型
の拡散領域（３３）の一部と接合するように形成された
Ｐ＋型の拡散領域（３４）とにより構成され、ＧａＡｓ
ＭＥ Ｓ Ｆ ＥＴのゲート・ソース間に接続された
形でモノリシック集積化されていた。
図に示すものがあり、ＧａＡｓ基板り３２〉にイオン注
入等で形成されたＮ型の拡散領域（３３）と、前記Ｎ型
の拡散領域（３３）の一部と接合するように形成された
Ｐ＋型の拡散領域（３４）とにより構成され、ＧａＡｓ
ＭＥ Ｓ Ｆ ＥＴのゲート・ソース間に接続された
形でモノリシック集積化されていた。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
斯上の如き構成の保護ダイオード（３１）に於いて、Ｐ
″ＮＮ接合ちＰ＋の拡散領域（３４）の底面の一部とＮ
型の拡散領域り３３）で形成されている部分の面積が大
きいために寄生容量が増加し雑音指数（ＮＦ）を大幅に
劣化させる原因となっていた。
″ＮＮ接合ちＰ＋の拡散領域（３４）の底面の一部とＮ
型の拡散領域り３３）で形成されている部分の面積が大
きいために寄生容量が増加し雑音指数（ＮＦ）を大幅に
劣化させる原因となっていた。
（ニ）問題点を解決するための手段
本発明は上述した問題点に鑑みてなされ、半導体基板（
２）に形成される半導体装置（７）の保護ダイオード（
１）に於いて前記半導体基板（２）に形成される一導電
型の第１の拡散領域（３）と、該第１の拡散領域（３）
上に形成される第１のショットキ電極（４）とを備え、
前記第１の拡散領域（３）と第１のショットキ電極（４
）で形成されるダイオード（１）は前記半導体装置（７
）の動作時にピンチオフすることで解決するものである
。
２）に形成される半導体装置（７）の保護ダイオード（
１）に於いて前記半導体基板（２）に形成される一導電
型の第１の拡散領域（３）と、該第１の拡散領域（３）
上に形成される第１のショットキ電極（４）とを備え、
前記第１の拡散領域（３）と第１のショットキ電極（４
）で形成されるダイオード（１）は前記半導体装置（７
）の動作時にピンチオフすることで解決するものである
。
く本）作用
本発明は第４図の如（接続されたダイオード＜１）が半
導体装置（７）の動作している際にピンチオフする点に
特徴がある。
導体装置（７）の動作している際にピンチオフする点に
特徴がある。
従って前記ダイオード（１）がピンチオフしているため
にダイオード〈１）に発生する容量は殆んどゼロとなり
、雑音指数（ＮＦ）を改善できる。
にダイオード〈１）に発生する容量は殆んどゼロとなり
、雑音指数（ＮＦ）を改善できる。
（へ）実施例
以下に本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
ここでは化合物半導体装置を例として説明する。第１図
・第２図は本発明による半導体装置（ここではＧａＡｓ
ＦＥＴを例にとる。）の保護ダイオード（１）の一実施
例である。
・第２図は本発明による半導体装置（ここではＧａＡｓ
ＦＥＴを例にとる。）の保護ダイオード（１）の一実施
例である。
先ず第１図・第２図に示す如く、少なくとも化合物半導
体基板（２）、例えば半絶縁性のＧａＡｓ基板に形成さ
れるＮ型の第１の拡散領域（３）がある。
体基板（２）、例えば半絶縁性のＧａＡｓ基板に形成さ
れるＮ型の第１の拡散領域（３）がある。
ここではＧａＡｓ基板（２）上に例えばＣＶＤ法等を用
いてシリコン酸化膜を約５ｏｏｏ人の厚さに被覆し、Ｎ
型の第１の拡散領域（３）に対応するシリコン酸化膜を
蝕刻して開口し、シリコンイオン（Ｓｉ＋）をドーズ量
１×１０′″ＣＴｎ −”、加速電圧２０ＫｅＶの条件
で注入し、Ｎ型の第１の拡散領域（３）を形成する。
いてシリコン酸化膜を約５ｏｏｏ人の厚さに被覆し、Ｎ
型の第１の拡散領域（３）に対応するシリコン酸化膜を
蝕刻して開口し、シリコンイオン（Ｓｉ＋）をドーズ量
１×１０′″ＣＴｎ −”、加速電圧２０ＫｅＶの条件
で注入し、Ｎ型の第１の拡散領域（３）を形成する。
次に前記第１の拡散領域（３〉上に形成される第１のシ
ョットキ電極り４）がある。
ョットキ電極り４）がある。
つまりここでは前記ＧａＡｓ基板り２）上の前記ショッ
トキ電極り４）に対応する領域のシリコン酸化膜を除去
し、開口部にチタン、白金、および金等の中の１つまた
はそのいくつかを組合せて蒸着しショットキ接合部を形
成する。
トキ電極り４）に対応する領域のシリコン酸化膜を除去
し、開口部にチタン、白金、および金等の中の１つまた
はそのいくつかを組合せて蒸着しショットキ接合部を形
成する。
最後に前記第１の拡散領域（３）の周辺部にオーミック
コンタクトする第１の電極（５）がある。
コンタクトする第１の電極（５）がある。
ここでは第４図に示す等節回路の如く、前記第１の電極
（５）はＧａＡｓ Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ （７）の
ソース電極り８〉と電気的に接続され、前記ショットキ
電極（４）はそれ自身が延在されてゲート電極（６）に
なりショットキー接合されている。
（５）はＧａＡｓ Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ （７）の
ソース電極り８〉と電気的に接続され、前記ショットキ
電極（４）はそれ自身が延在されてゲート電極（６）に
なりショットキー接合されている。
一方半導体装置であるＧａＡｓ Ｆ Ｅ Ｔ（７）のチ
ャンネルはシリコンイオン（Ｓｉ”）で３ ｘ １０
”ｃｍ−”、１５０ ＫｅＶの条件でイオン注入きれる
。またゲート電極はチャンネルとショットキ接合され、
ソースおよびドレイン電極はチャンネル領域にオーミン
クコンタクトきれる。そしてこの場合ドレイン電流１．
＝１０ｍＡの時ゲート電圧はＶｃｓ−１゜５ｖである。
ャンネルはシリコンイオン（Ｓｉ”）で３ ｘ １０
”ｃｍ−”、１５０ ＫｅＶの条件でイオン注入きれる
。またゲート電極はチャンネルとショットキ接合され、
ソースおよびドレイン電極はチャンネル領域にオーミン
クコンタクトきれる。そしてこの場合ドレイン電流１．
＝１０ｍＡの時ゲート電圧はＶｃｓ−１゜５ｖである。
本構成は本発明の特徴とするところであり、前記第１の
拡散領域（３）とショットキ電極（４）で形成されるダ
イオード（１）にある。
拡散領域（３）とショットキ電極（４）で形成されるダ
イオード（１）にある。
つまり半導体装置（ここではＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ）（
７）動作の際は、Ｖｏ、−−１、５Ｖ（７）条件下テ前
記ダイオードク１）がピンチオフしているためにダイオ
ード（１）の発生する容量は殆んどゼロ（ここでは数十
ｆ’Ｆ）となり、雑音指数（ＮＦ）を改善できる。
７）動作の際は、Ｖｏ、−−１、５Ｖ（７）条件下テ前
記ダイオードク１）がピンチオフしているためにダイオ
ード（１）の発生する容量は殆んどゼロ（ここでは数十
ｆ’Ｆ）となり、雑音指数（ＮＦ）を改善できる。
一方半導体装置が停止している時にサージが入ると、前
記ダイオード（１）に添え持つコンデンサ（ここでは数
ｐＦ）によってサージを吸収することができる。サージ
は電圧としては非常に高い値を示すが、パルス幅が非常
に短かいためエネルギとしては非常に少ない。従って良
好にサージを前記コンデンサによって吸収させることが
できる。
記ダイオード（１）に添え持つコンデンサ（ここでは数
ｐＦ）によってサージを吸収することができる。サージ
は電圧としては非常に高い値を示すが、パルス幅が非常
に短かいためエネルギとしては非常に少ない。従って良
好にサージを前記コンデンサによって吸収させることが
できる。
（ト）発明の効果
以上の説明からも明らかな如く、半導体装置（７）を保
護するために形成された前記ダイオード（１）を、前記
半導体装置（７）の動作時はピンチオフしておく。従っ
てダイオード（１）に発生する容量は殆んどゼロとなり
雑音指数を低減できる。
護するために形成された前記ダイオード（１）を、前記
半導体装置（７）の動作時はピンチオフしておく。従っ
てダイオード（１）に発生する容量は殆んどゼロとなり
雑音指数を低減できる。
一方前記半導体装置（７）が動作してない時のサージに
対しては、ダイオード（１）に添え持つコンデンサによ
り良好にサージを吸収することができる。
対しては、ダイオード（１）に添え持つコンデンサによ
り良好にサージを吸収することができる。
また拡散工程（Ｐ“型の拡散）がないために、工程数が
短かくできる。
短かくできる。
第１図は本発明の実施例であり半導体装置の保護ダイオ
ードの断面図、第２図は第１図の半導体装置の保護ダイ
オードの平面図、第３図は従来の半導体装置の保護ダイ
オードの断面図、第４図は半導体装置と保護ダイオード
が接続された時の等価回路図である。 （１）は保護ダイオード、 （２）は半導体基板、り３
）は第１の拡散領域、 （４）はショットキ電極、り５
）は第１の電極、 （６）はゲート電極、 （７）
はＧａＡｓ Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ、 （８）はソ
ース電極である。 第１図 第２図
ードの断面図、第２図は第１図の半導体装置の保護ダイ
オードの平面図、第３図は従来の半導体装置の保護ダイ
オードの断面図、第４図は半導体装置と保護ダイオード
が接続された時の等価回路図である。 （１）は保護ダイオード、 （２）は半導体基板、り３
）は第１の拡散領域、 （４）はショットキ電極、り５
）は第１の電極、 （６）はゲート電極、 （７）
はＧａＡｓ Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ、 （８）はソ
ース電極である。 第１図 第２図
Claims (1)
- （１）半導体基板に形成される半導体装置の保護ダイオ
ードに於いて、前記半導体基板に形成される一導電型の
第１の拡散領域と、該第１の拡散領域上に形成される第
１のショットキ電極とを備え、前記第１の拡散領域と第
１のショットキ電極で形成されるダイオードは前記半導
体装置の動作時にピンチオフすることを特徴とした半導
体装置の保護ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24893286A JPS63102376A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 半導体装置の保護ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24893286A JPS63102376A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 半導体装置の保護ダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63102376A true JPS63102376A (ja) | 1988-05-07 |
Family
ID=17185560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24893286A Pending JPS63102376A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 半導体装置の保護ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63102376A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9685949B2 (en) | 2014-11-28 | 2017-06-20 | Mitsubishi Electric Corporation | ESD protection circuit and RF switch |
-
1986
- 1986-10-20 JP JP24893286A patent/JPS63102376A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9685949B2 (en) | 2014-11-28 | 2017-06-20 | Mitsubishi Electric Corporation | ESD protection circuit and RF switch |
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