NL8100347A - Halfgeleiderinrichting met een beveiligingsinrichting. - Google Patents

Halfgeleiderinrichting met een beveiligingsinrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL8100347A
NL8100347A NL8100347A NL8100347A NL8100347A NL 8100347 A NL8100347 A NL 8100347A NL 8100347 A NL8100347 A NL 8100347A NL 8100347 A NL8100347 A NL 8100347A NL 8100347 A NL8100347 A NL 8100347A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
collector
insulating layer
zone
electrode
emitter
Prior art date
Application number
NL8100347A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL8100347A priority Critical patent/NL8100347A/nl
Priority to EP82200025A priority patent/EP0057024B1/en
Priority to DE8282200025T priority patent/DE3261244D1/de
Priority to CA000394612A priority patent/CA1180468A/en
Priority to AU79741/82A priority patent/AU550015B2/en
Priority to IE142/82A priority patent/IE53096B1/en
Priority to JP57010833A priority patent/JPS57143860A/ja
Publication of NL8100347A publication Critical patent/NL8100347A/nl
Priority to US06/889,288 priority patent/US4697199A/en

Links

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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232—Field-effect technology
    • H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/823462—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type with a particular manufacturing method of the gate insulating layers, e.g. different gate insulating layer thicknesses, particular gate insulator materials or particular gate insulator implants
    • 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
    • H01L27/0705—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 comprising components of the field effect type
    • H01L27/0711—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 comprising components of the field effect type in combination with bipolar transistors and diodes, or capacitors, or resistors
    • H01L27/0722—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 comprising components of the field effect type in combination with bipolar transistors and diodes, or capacitors, or resistors in combination with lateral bipolar transistors and diodes, or capacitors, or resistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

* EHN 9938 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.
"Halfgeleiderinrichting met een beveiligingsinrichting".
De uitvinding heeft betrekking qp een half geleider inrichting bevattende tenminste één schakelelement en met een half geleider lichaam, waarbij het genoemde halfgeleiderlichaam tenminste een eerste en een tweede elektrode bevat, welke eerste elektrode is verbonden met het genoent-5 de schakelelement, waarbij een beveidigingsinrichting is aangebracht tussen de genoemde eerste en tweede elektrode cm de eerste elektrode tegen het optreden van overspanningen boven een voorafbepaalde waarde ten opzichte van de spanning van de tweede elektrode te beveiligen, welke beveiligings inrichting een laterale bipolaire transistor bevat met een emit-10 ter- en een kollektorzone van een eerste geleidingstype die qp lateraal gescheiden plaatsen aan een oppervlak van het halfgeleiderlichaam grenzen en met een aangrenzend basisgebied van een tweede geleidingstype dat een eerste en een tweede p-n over gang vormt met de genoemde emitter- resp. kollektorzone, waarbij een isolerende laag aanwezig is op het genoemde 15 oppervlak van het halfgeleiderlichaam, waarbij het basisgebied tussen de genoemde emitter- en kollektorzone aan de isolerende laag grenst en waarbij de genoemde isolerende laag eerste, tweede en derde geleidende lagen scheidt van het genoemde halfgeleiderlichaam, waarbij de eerste elektrode de eerste geleidende laag, die verbonden.is met de genoemde kollektorzone, 20 bevat, waarbij de tweede elektrode de tweede geleidende laag, die is verbonden met de genoemde enitterzone bevat en waarbij de derde geleidende laag zich uitstrékt boven het genoemde basisgebied tussen de genoemde emitter- en kollektorzones en waarbij de genoemde tweede overgang een door-slagspanning heeft, die hoger is dan de kollektor-emitterspanning van de 25 laterale bipolaire transistor in de geleidende toestand van deze transistor.
Een halfgeleiderinrichting met een beveiligings inrichting bevattende een laterale bipolaire transistor zoals boven beschreven is bekend uit het Britse Octrooischrift 1.337.220, 30 In deze bekende inrichting is de derde geleidende laag, die zich boven het basisgebied uitstrékt, verbonden met de emitter zone cm een "veldontlastlngseléktrode" te verschaffen voor de verlaging van de lawi-nedoorslagspanning van de kollektorovergang. Daartoe heeft de isolerende 8100347 ΡΗΝ 9938 2 ! 'f .....
laag ter plaatse waar de derde geleidende laag zich hoven de kollektor-basis-overgang uitstrekt, een dun gedeelte.
Aangezien moderne halfgeleiderinrichtingen in hoge mate geïntegreerd zijn, is het in het algemeen wenselijk, dat een veldeffekttransis-5 tor met geïsoleerde poortelektrode als schakelelement voor zulk een geïntegreerde schakeling een poortisolator heeft, die zo dun mogelijk is teneinde goede eigenschappen te hebben, b.v. om de steilheid te verhogen voor snel bedrijf en lagere bedrijfsspanning. Verkleining van de dikte van een poortisolator zal echter leiden tot een verminderde diëléktrische 10 doorslagspanning en zal aanleiding geven tot doorslag van de poortisolator bij het hanteren tengevolge van onopzettelijk aanleggen van hoge span-'ningspulsen van statische elektriciteit.
Het is daarom wenselijk, een beveiligingsinrichting te hebben, die uiterst snel reageert cm overspanningsstoten veilig af te leiden voor-15 dat de veldeffekttransistor met geïsoleerde poortelektrode te lijden krijgt van diëlektrische doorslag maar zoveel mogelijk zonder afbreuk te doen aan de overige gewenste eigenschappen van de veldeffekttransistor.
De uitvinding heeft onder meer tot doel een verbeterde laterale bipolaire beveiligingstransistor te verschaffen.
20 Hiertoe is de halfgeleiderinrichting van de in de eerste alinea genoemde soort volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de genoemde eerste en derde geleidende lagen geleidend met elkaar verbonden zijn en beide tot de genoemde eerste elektrode behoren, waarbij de derde geleidende laag een poortelektrode vormt van een hulpveldeffékttransistorstruk-25 tuur, die verder de anitterzone als aanvoergebied en de kollektorzone als af voergebied bevat, waarbij de genoemde hulpveldeffékttransistorstruktuur een drempelspanning heeft, die lager is dan de genoemde doorslagspanning van de tweede overgang en die bij voorkeur tenminste gelijk is aan de genoemde kollektor-emitterspanning.
30 In dé beschreven inrichting volgens de uitvinding wordt de span ning waarbij de bipolaire transistor van de niet-geleidende naar de geleidende toestand schakelt, door middel van de hulpveldeffekttransistor verlaagd en wordt de schakelsnelheid van de bipolaire beveiligingstransistor verhoogd.In het geval dat een overspanning aan de eerste elektrode optreedt 35 wordt de hulpveldeffekttransistor geleidend voordat lawinedoorslag van de kolléktorovergang van de bipolaire beveiligingstransistor plaats vind. Een mogelijke verklaring voor het effekt van de hulpveldeffekttransistor is dat de geleidende hulpveldeffekttransistor ladingsdragers injekteert in 8100347 1 * EHN 9938 3 het uitputtingsgebied van de kollektorovergang. Door lawinevermenigvuldi-glng kunnen de geïnjekteerde ladingsdragers resulteren in een extra stroom, die door het basisgebied vloeit en een potentiaal verschaft die voldoende is om de emitter-overgang in voorwaartsrichting voor te spannen en bipo-5 laire transistorwerking te initiëren.
De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren, waarin
Figuur 1 het schakelschema toont van een halfgeleiderinrich-ting volgens de uitvinding met een laterale bipolaire beveiligingstran-10 sistor,
Figuur 2 een schematische dwarsdoorsnede toont van de halfgeleider inrichting volgens Figuur 1,
Figuur 3 schematisch stroom-spanningskarakteristieken toont van de beveiligingsinrichting volgens de uitvinding zoals in Figuur 2 ge-15 tékend,
Figuren 4 tot 8 schematisch dwarsdoorsneden tonen van de inrichting volgens Figuur 2 in verschillende stadia der vervaardiging.
De figuren zijn schematisch en niet op schaal getekend. In de figuren worden overeenkomstige delen in het algemeen met dezelfde verwij-20 zingscijfers aangegeven.
De halfgeleiderinrichting volgens de figuren 1 en 2 heeft een schakelelement, dat in deze uitvoeringsvorm wordt gevormd door de veldef-f ekttrans is tor 1, die verbonden is met een eerste elektrode 2 die tegen het optreden van overspanningen boven een vooraf bepaalde waarde ten op-25 zichte van de spanning van een tweede elektrode 3,3’ dient te warden beschermt. Een beveiligingsinrichting 4 is aangesloten tussen de eerste en de tweede elektrode 2 resp. 3,3'. De beveiligingsinrichting 4 bevat een laterale bipolaire transistor 5 die volgens de uitvinding voorzien is van een hulpveldeffékttransistorstruktuur 6.
30 De halfgeleiderinrichting heeft een halfgeleiderlichaam 7 (fig. 2) met tenminste een eerste en een tweede elektrode 2 resp. 3 dat gemeenschappelijk is voor een aantal schakelelementen (slechts één schakelelement, in deze uitvoeringsvorm de veldeffékttransistor 1, is getekend) en voor de beveiligingsinrichting 4, die de laterale bipolaire 35 transistor bevat met een ingebouwde hulpveldeffekttransistor.
In deze uitvoeringsvorm is het schakelelement de veldeffékttransistor 1, die een aanvoergebied 112 en een af voergebied 113 van een eerste geleidingstype, een dunne poortisolator 114 en een poortelektrode 8100347 ? ΐ ΡΗΝ 9938 4 115 bevat,
De als beveiligingsinrichting aangebrachte laterale bipolaire transistor heeft een emitterzone 8 en een kollektorzone 9 van het eerste geleidingstype die op lateraal gescheiden plaatsen aan een oppervlak 11 5 van het halfgeleiderlichaara 7 grenzen, en heeft een aangrenzend basisgebied 10 van een tweede geleidingstype dat een eerste emitter p-n overgang 12 resp. een tweede kollektor p-n overgang 13 vormt met de emitter- en kollektorzone 8 resp. 9.
Het oppervlak 11 van het halfgeleiderlichaam 7 is bedekt met 10 een isolerende laag 14, Het basisgebied 10 grenst tussen de emitterzone 8 en de kollektorzone 9 aan de isolerende laag 14. De isolerende laag 14 scheidt voorts de eerste, tweede en derde geleidende laag 15, 16, 17 van het halfgeleiderlichaam 7, welke lagen boven de kollektorzone 9, emitterzone 8 resp. het basisgebied 10 liggen.
15 De eerste elektrode 2 bevat de eerste geleidende laag 15, die · geleidend verbonden is met de kollektorzone 9. De tweede elektrode 3 bevat de tweede geleidende laag 16, die geleidend verbonden is met de emitterzone 8.
De derde geleidende laag 17 strekt zich uit boven het basis-20 gebied tussen de emitter- en de kollektorzones 8,9.
Volgens de uitvinding zijn de eerste en de derde geleidende lagen 15, 17 geleidend met elkaar verbonden en behoren beide tot de eerste elektrode 2 waarbij de derde geleidende laag 17 een poortelektrode van een hulpveldeffekttransistorstruktuur vormt.
25 De hulpveldeffékttransistorstruktuur bevat de emitterzone 8 als aanvoergébied en de kollektorzone 9 als af voergebied.
Figuur 3 toont schematisch strocm-spanningskarakteristieken van de beveiligingsinrichting die is toegepast in de halfgeleiderinrich-ting volgens de figuren 1 en 2. De figuur toont de stroom, die vloeit 30 tussen de eerste elektrode 2 en de tweede elektrode 3 en/of 3' naarmate de aan de eerste elektrode aangelegde overspanning vanaf nul toeneemt in een positieve richting.
Bij toenemende spanning s troont een kleine doch toenemende lekstroom over de kollektor-basisovergang 13 naar de elektrode 3', die bij-35 voorbeeld aan aarde is gelegd. Deze lekstroom vindt voornamelijk zijn oorsprong in thermische generatie van beweeglijke ladingsdragers in het uit-puttingsgebied van de in de sperrichting voorgespannen kollektor-basisovergang. De lekstroom neemt toe omdat de dikte van het uitputtingsgebied 8100347 ( * FHN 9938 5 toeneemt.
Op hun weg door het uitputtingsgebied kunnen de gegenereerde mobiele ladingsdragers energie opnemen uit het elektrische veld. Zodra tenminste enige van deze dragers daarvoor voldoende energie hebben gekre-5 gen, kan verdere ionisatie plaatsvinden zodat extra beweeglijke ladingsdragers worden gegenereerd. De vermenigvuldiging van beweeglijke dragers neemt verder toe bij toenemende spanning en leidt tot een lawine-effekt.
De diodeovergang slaat door en de stroom neemt snel toe. De strocmspan-ningskarakteristiek van de diode is schematisch in Figuur 3 aangegeven met 10 de onderbroken kurve 202. Deze kurve^an bij de halfgeleiderinrichting volgens figuur 2 worden gemeten tussen de elektroden 2 en 3' indien de laatste niet met de elektrode 3 is doorverbonden.
Door de aanwezigheid van de emitterzone 8 toont de kollektor-basisovergang echter geen normale lawinedoorslag zoals door kurve 202 is 15 aangegeven, indien de elektrode 3 met de elektrode 3' is verbonden. Een bijkomend effekt is, dat de lekstroom naar aarde vloeit door het basisgebied 10 en het substraat 7. Door deze stroom en de serieweerstand van het basisgebied wordt de potentiaal aan de emitterbasisovergang 12 verhoogd.
Bij toenemende stroom door de kollektor-bas isdiode neemt de spanning over 20 de emitterbasisovergang 12 toe tot het emittergebied 8 ladingsdragers (elektronen) in het basis 10 begint te injekteren.
Tenminste een deel van deze geïnjekteerde ladingsdragers zal het uitputtingsgebied behorende bij de kollektorbasisovergang bereiken.
Er begint normale bipolaire trans is torwerking op te treden en de bevei-25 ligingsinrichting schakelt naar de goedgeleidende toestand (de aan-toe-stand)* aangegeven door kurve 203 in Figuur 3. Als dus de spanning over de beveiligingsinrichting eenmaal een door het punt 204 aangegeven waarde heeft bereikt, raakt de inrichting in een overgangstoestand, hetgeen schematisch door stippen in Figuur 3 is aangegeven, en schakelt naar de 30 aan-toes tand van kurve 203. De geïnjekteerde ladingsdragers, die het kolléktor-basisuitputtingsgebied bereiken, voegen zich bij de thermische gegenereerde ladingsdragers zodat meer ladingsdragers beschikbaar zijn in het uitputtingsgebied en meer ladingsdragers betrokken raken bij een vermenigvuldigingsproces. Het resultaat is dat bij een lagere spanning 35 over de kollektor-bas isovergang niettemin een voldoend aantal gaten gevormd kan worden cm de nodige basisstrocm te produceren en de voorwaarts-spanning over de enitter-basisovergang te handhaven.
Het stroomniveau, waarbij de bipolaire beveiligingstransistor 8100347 ΐ ϊ · ” ........
ΡΗΝ 9938 6 naar de aan-toestand schakelt, hangt onder andere af van de serieweer-stand in het basisgebied en de plaats van het geleidend kontakt met dat basisgebied. Een dergelijk geleidend basiskontakt kan op de onderzijde van het substraat 7 (de elektrode 3' in figuur 2) of op zichzelf bekende 5 wijze aan het bevenoppervlak 11 van het halfgeleiderlichaam worden aangebracht.
Opgemerkt wordt, dat alhoewel het de voorkeur verdient het basisgebied van een geleidend basiskontakt te voorzien, de beveiligings-transistor op soortgelijke wijze zal werken in het geval het basisgebied 10 zwevend wordt gehouden. Bij een zwevend basisgebied zal de lekstroom van de kollektor-basisovergang het basisgebied opladen, zodat de potentiaal daarvan toeneemt tot de spanning over de emitter-basisovergang voldoende is verhoogd om de transistorwerking op gang te brengen. Bij een zwevend basisgebied wordt in de aan-toestand een spanning tussen de elektroden 15 3 en 2 gemeten die In het algemeen bij bipolaire trans is toren wel met BVceq wordt aangeduid.
Uit het bovenstaande zal het duidelijk zijn, dat de lawinedoor-slagspanning van de kollektor-basisovergang (de spanning op punt 204 in Figuur 3) hoger is dan de kollektor-emitterspanning van de laterale bi-20 polaire transistor in de geleidende of aan-toestand (kurve 203). In een praktische beveiligingsinrichting is gebleken, dat de lawinedoorslagspan-ning ongeveer 20 V en de kollektor-emitterspanning in de aan-toestand ongeveer 12 V bedroeg.
Volgens de uitvinding wordt de bekende laterale bipolaire be-25 veiligingstransistor verbeterd door een ingebouwde hulpveldeffekttransis-tor, die de overspanning tussen zijn poortelektrode en zijn aanvoergebied krijgt aangelegd. De drempelspanning van de hulpveldeffekttransistor is lager gekozen dan de lawinedoorslagspanning van de kollektor-basisovergang.Bij een toenemende spanning zal de hulpveldeffekttransistor dus ge-30 leidend worden op het tijdstip dat de drempelspanning wordt bereikt en voordat lawinedoorslag van de kollektor-basisovergang optreedt. Door de hulptransistor zullen elektronen vloeien vanuit het emitter/aanvoergebied in het veldeffekttransistorkanaal en naar het uitputtingsgebied van de kollektor-basisovergang (afvoer-substraatovergang). Tenminste een deel 35 van deze elekronen zal een vermenigvuldigingsproces produceren en zal zowel nieuwe elektronen als nieuwe gaten genereren. De elektronenstrocm helpt een deel van de overspanning en de daarbij behorende elektrische lading af te voeren. Belangrijken is echter, dat de stroom door de hulp- 8100347 * ♦ ΕΉΝ 9938 7 veldeffekttransistor resulteert in extra generatie van gaten. Deze gaten-stroon zal via het basisgebied 10 naar aarde vloeien. In temen van de bovenstaande verklaring van de laterale bipolaire beveiligingstransistor en zijn werking levert de gatenstroom dus extra lekstroom door de kollek-5 tor-basisovergang.
Bij spanningen hoger dan de drsnpelspanning van de hulpveldef-fékttransistor (punt 201 in Figuur 3) neemt dè stroom door de beveiligings-inrichting volgens de uitvinding sneller toe dan bij een laterale beveiligingstransistor van conventionele struktuur. De verbeterde beveiligings-10 transistor komt bij een lagere spanning (punt 205 in figuur 3) in de overgangstoestand en schakelt dan (weer schematisch aangegeven door stippen) naar de door kurve 203 aangegeven aan-toestand van de laterale bipolaire transistor. De hulpveldeffekttransistor verschaft een extra basisstroom-bron en verhoogt daardoor de schakelsnelheid van de bipolaire transistor 15 waarmee deze transistor van de uit- of geblokkeerde toestand naar de aan-of goed geleidende toestand overgaat. Het eigenlijke schakelen gebeurt op een lager spanningsniveau. In de boven aangegeven inrichting waarin de laterale bipolaire transistor bij ongeveer 20V aanschakelde/ resulteerde de toevoeging van de hulpveldeffekttransistor in een verbeterd schakelen 20 bij ongeveer 17 V.
Volledigheidshalve wordt opgemerkt dat het bovenstaande als mogelijke verklaring van de werking van de halfgeleiderinrichting volgens de uitvinding ter verduidelijking dient. Deze mogelijke verklaring beoogt niet de uitvinding te beperken tot het optreden van de daarin aangeduide 25 verschijnselen. Door toepassing van de uitvinding wordt een verbeterde laterale bipolaire beveiligingstransistor verkregen die door het inbouwen van een hulpveldeffekttransistor bij een lagere spanning naar de aan-toestand schakelt dan zonder deze hulpveldeffekttransistor het geval zou zijn. Daarbij brengt de aanwezigheid van deze hulpveldeffekttransistor 30 praktisch geen verandering in bijvoorbeeld de lawinedoorslagspanning van de kollektor-basisovergang van de bipolaire transistor.
De bovengenoemde voorkeursuitvoeringsvorm van de halfgeleiderinrichting met een beveiligingsinrichting volgens de uitvinding kan in en op hetzelfde halfgeleiderlichaam samen met andere schakelelementen zoals 35 veldef f ekttransistoren, dioden en weerstanden worden vervaardigd zonder dat daarvoor extra stappen nodig zijn.
De stappen voor het vervaardigen van de beveiligingsinrichting zullen nu in het kort worden beschreven aan de hand van de bijgaande Fi- 8100347 ΡΗΝ 9938 8 ί ï.
guren 4 tot 8 die schematisch dwarsdoorsneden tonen van de halfgeleider-inrichting in verschillende stadia van de vervaardiging.
Uitgegaan wordt van een halfgeleiderlichaam 7, b.v. een silici-umsubstraat van het p-geleidingstype met een soortelijke weerstand van 5 bijvoorbeeld ongeveer 10 ohm. on. Een oppervlak 11 van het substraat 7 is bedekt met een tegen ionenimplantatie en oxydatie maskerende laag. Deze laag bevat een ongeveer 400 R dikke slliciumoxydefilm 18 en een ongeveer 750 R dikke siliciumnitridefilm 19 die op gebruikelijke wijze zijn aangebracht, bijvoorbeeld door chemisch neerslaan uit de dampfase. Daarna 10 wordt een opening gevormd In de maskeringslaag 18, 19, in welke opening een hooggedoteerde zone 20 van het p-geleidingstype wordt aangebracht 13 -2 door boorimplantatie bij 30 KeV met een dosis van 2,4 x 10 cm . Een dikke isolatielaag 14 van siliciumoxyde, dikte ongeveer 0,5 micron, die over tenminste een deel van zijn dikte in het substraat is verzonken, 15 wordt verkregen door thermische oxydatie (zie figuur 4). De dikke siliciumoxydelaag 14 bevat een deel 424 voor veldpassivering en een deel 414 dat bestemd is voor de hulpveldeffékttransistor van de beveiligingsin-richting. De hooggedoteerde zone 20 van het p-geleidingstype dient ter voorkoming van de vorming van ongewenste kanalen onder het veldoxyde 424 20 tijdens bedrijf van de half geleider inrichting. De maskeringslaag, bevattende de siliciumnitridefilm 19 en de siliciumoxydefilm 18, wordt tenminste gedeeltelijk verwijderd zodat het oppervlak 11 van het halfge-leiderlichaam seléktief wordt blootgelegd in gebieden waar halfgeleider-zones voor het schakelelement 1 en de beveiligingsinrichting 4 zullen 25 worden aangebracht (zie figuur 5).
Het eerste gebied 401 van het halfgeleiderlichaam is bestemd voor aan te brengen schakelelementen, in deze uitvoeringsvorm de veld-effekttransistor 1.
Het tweede gebied 404 van het halfgeleiderlichaam is bestemd 30 voor de beveiligingsinrichting 4. Het tweede gebied 404 heeft twee blootgelegde delen, die bestemd zijn voor het aanbrengen van een emitter- en een kollektorzone van de laterale bipolaire transistor 5.
Tussen deze twee blootgelegde delen bevindt zich het deel 414 van de dikke siliciumoxydelaag 14 dat deel zal uitmaken van de dikke 35 poortisolatielaag van de hulpveldeffékttransistor 6.
In het eerste gebied 401 worden een dunne poortisolator 114 bevattende een ongeveer 500 R dikke siliciumoxydelaag die is aangebracht door thermische oxydatie en een poortelektrode 115 bevattende een onge 8100347 ΓΗΝ 9938 9 ί- * veer 0,4 micron dikke polykristallijne siliciumlaag die is aangebracht door neerslaan, gevormd onder gebruikmaking van conventionele werkwijzen. De siliciumpoorteléktrode is hoog gedoteerd met fosfor (zie figuur 5).
Een doterende verontreiniging ter verschaffing van het n-gelei-5 dingstype wordt in de blootgelegde cppervlaktedelen van het substraat 7 in gebieden 401, 404 geïntroduceerd ter gelijktijdige vorming van het aanvoergébied 112 en het afvoergebied 113 van de veldeffékttransistor 1 en de emitter- en de kollektorzone 8, 9 van de bipolaire transistor 5. Daarbij wordt in dit voorbeeld ook de poortelektrode 115 aan deze dote-10 ringsbewerking blootgesteld.
In dit voorbeeld bestaat de het n-geleidingstype verschaffende doteringsverontrelniging uit arseen. Bij deze behandeling worden arseen- ionen geïmplanteerd onder toepassing van een energie van 100 KeV en een 15 -2 dosis van 5 x 10 cm (zie figuur 5}.
15 Het halfgeleiderlichaam wordt daarna onderworpen aan een ther mische behandeling om de geïmplanteerde doteringsstof te aktiveren. Tijdens de thermische behandeling wordt een ongeveer 0,1 micron dikke thermisch gegroeide siliciumoxydelaag 116 gevormd op het blootgelegde oppervlak van de polykristallijne siliciumpoortelèktrodelaag 115 en op bloot-20 gelegde oppervlakken van de gedoteerde gebieden van het n-geleidingstype (zie Figuur 6).
Daarna wordt een siliciumoxydelaag 434, ongeveer 0,4 micron dik, door chemisch neerslaan uit de dampfase qp het gehele oppervlak van het halfgeleiderlichaam aangebracht (zie Figuur 7).
25 Nadat kontaktgaten zijn gevormd om oppervlaktedelen van de poortelektrode 115, de emitterzone 8 en de kollektorzone 9 bloot te leggen, wordt een geleidende laag 402 aangebracht qp het oppervlak van het halfgeleiderlichaam door neerslaan uit de dampfase. Voor de laag 402 kan een metaallaag worden toegepast, bijvoorbeeld een aluminiumlaag. De metaal-30 laag 402 wordt in patroon gebracht ter vorming van een verbindingspatroon bevattende een eerste geleidende laag 15 (zie Figuur 8) op de kollektorzone 9, een tweede geleidende laag 16 qp de emitterzone 8 en een derde geleidende laag 17 op de dikke poortisolatielaag 414. De eerste en derde geleidende lagen 15, 17 zijn geleidend met elkaar verbonden en behoren 35 beide tot de eerste elektrode 2 die in Figuur 1 is getékend en die is verbonden met de poortelektrode 115 van de veldeffékttransistor 1.
De tweede geleidende laag 16 is geleidend verbonden met de emitterzone 8 van de bipolaire beveiligings trans is tor 5 en behoort tot de 8100347 EHN 9938 10 F t tweede elektrode 3 die in figuur 1 is getekend. Deze elektrode 3 kan aan een referentiepotentiaal b.v. aarde worden gelegd. Echter, ook zonder dat de elektrode 3 uitwendig is''aangesloten zal de beveiligingstransistor het potentiaalverschil tussen de elektroden 2 en 3 tot veilige waarden 5 begrenzen.
In het kader van de onderhavige uitvinding is het van voordeel dat de beveiligingsinriehting wordt verkregen zonder dat.extra.stappen bij de vervaardiging nodig zijn. De beveiligingsinriehting wordt aangebracht met dezelfde werkwijze als het schakelelement. De emitter- en kol-10 lektorzones 8,9 van de bipolaire transistor en de aan- en af voergebieden 112, 113 van de veldeffekttransistor worden gelijktijdig gevormd.
De dunne poortisolator 114 en de poortelektrode 115 van de veldeffekttransistor worden in overeenstemming met voorafbepaalde karakteristieken van het schakelelement aangebracht met behulp van conventio-15 nele werkwijze, zoals thermische oxydatie en neerslaan. Verder worden het deel 414 van de dikke poortisolatielaag van de beveiligingsinriehting 4 en het deel 424 van de veldoxydelaag gelijktijdig gevormd door thermische oxydatie onder toepassing van. de siliciumnitridefilm 19 als masker.
De reden waarom deel 414 als deellaag van de poortisolatie-20 laag van de hulpeffekttransistor wordt gebruikt, is, dat de drempelspan-ning van deze hulpveldeffëkttransistor hoog genoeg dient te zijn cm te voorkomen, dat bij normale bedrijfssparmingen, die aan de elektroden 2. en 3 worden aangelegd, de beveiligingsinriehting een lekweg zal vormen tussen deze elektroden. De beveiligingsinriehting dient tijdens normaal 25 bedrijf van de betreffende geïntegreerde schakeling in de uit-toestand te zijn. Dit zal bijvoorbeeld het geval zijn indien de drempelspanning van de hulptransistor en de spanning waarbij de beveiligingsinriehting naar de aan-toestand schakelt (punt 205 in figuur 3) hoger zijn dan de voedingsspanning van de geïntegreerde schakeling. Bij voorkeur zijn de-30 ze twee spanningen elk ongeveer gelijk aan of tenminste gelijk aan de (bij voorkeur kleinste) drempelspanning voor parasitaire kanaal vorming in het veldoxydegebied (dus onder de isolerende laag 14;424;434). In het beschreven voorbeeld was de drempelspanning voor parasitaire kanaal-vorming onder tegelijk met de poortelektrode 115 aangebrachte maar op 35 het thermische 0357de 424 gelegen polykristallijne siliciumsporen ongeveer 12 Volt.
In een voorkeursvorm van de beveiligingsinriehting volgens de uitvinding is de 'kolléktor-emitterspanning van de beveiligingsinrich- 8100347 f 4 PHN 9938 11 ting in de aan-toestand (kurve 203 in Figuur 3) ook hoger dan de voedingsspanning. In dat geval zal na dissipatie van een overspanningsstoot de beveüigingsinrichting automatisch naar de uit-toestand terugkeren.
Het is voordelig als de hulpveldeffekttransistor slechts ge-5 leidend is in het geval de kollektor-basisspanning hoog genoeg is cm het optreden van vermenigvuldiging in de uitputtingslaag mogelijk te maken.
In verband hiermede is de drempelspanning van de hulpveldeffekttransistor bij voorkeur tenminste gelijk aan de kollëktor-emitterspanning aan de be-veiligingsinrichting in de aan-toestand.
M De dikte van de in de beveüigingsinrichting aanwezige isole rende laag of lagen dient bij voorkeur groter te zijn dan de dikte van het dunste deel van de isolerende laag, dat zich bevindt onder de geleidende lagen van elektrode 2. Met andere woorden, het isolerende laagdeel van de beveüigingsinrichting moet bij voorkeur bestand zijn tegen hogere 15 spanningen dan enig diëlektrisch en/of isolerend laagdeel dat tegen elektrische doorslag moet worden beschermd.
Ofschoon het mogelijk zou zijn geweest een polysüiciumpoort in de hulpveldeffekttransistor toe te passen, wordt de voorkeur gegeven aan de struktuur van het beschreven uitvoer ingsvoorbeeld. In geval een 20 polysüiciumpoort gelijktijdig met siliciumpoort 115 wordt aangebracht, zal de drenpelspanning van de hulpveldeffekttransistor lager zijn dan in de voorkeursuitvoeringsvorm en waarschijnlijk lager dan nodig of wenselijk is. Afgezien daarvan wordt echter een ander probleem voorkomen door toepassing van een dubbele laag 414, 434 als poortdiëlektrikum. Zoals alge-25 meen bekend, hebben plaatselijk thermisch gegroeide oxydelagen de neiging aan de oxyderand de zgn. vogelbek te vertonen. Voorts dient poort-eléktrode 17 bij voorkeur de gehele spleet tussen de emitter- en kollek-torzones 8,9 te overbruggen cm zéker te stellen, dat een overspanning op een gekontrolleerde manier een geleidend kanaal zal induceren dat het 30 aanvoergebied 8 goed verbindt met het uitputtingsgebied van het af voergebied 9. Dientengevolge is het bijna onvermijdelijk, dat de polysüici-umpoort zich op het dunne oxyde van de vogelbek zal uitstrekken. Zoals boven beschreven, kan de aanwezigheid van zulke dunne oxydedelen in de beveüigingsinrichting de betrouwbaarheid van de beveüigingsinrichting 35 ernstig in gevaar brengen. Qra deze en andere redenen wordt er de voorkeur aan gegeven, de pcortelektrode 17 van de hulpveldeffekttransistor gelijktijdig met de geleidersporen aan te brengen die zich bevinden op een tweede verbindingsniveau van de geïntegreerde schakeling, welke spo- 8100347 i \ E>HN 9938 12 ren kunnen worden gebruikt cm de pcortelektrode 115 en de halfgeleider-zones 8,9,112 en 113 te kontakteren. In dat geval kan de isolerende laag, die de geleidende sporen van het eerste en tweede verbindingsniveau van elkaar scheidt, worden toegepast cm een deellaag van het poortdiëlektri-5 kum van de hulpveldeffékttransistor te vormen. Zoals in het voorbeeld getekend, is het poortdiëlektrikum samengesteld uit twee isolerende lagen 414 resp. 434, waarbij de deellaag 414 thermisch is gegroeid en de deellaag 434 is gedeponeerd.
Het dubbellaag-dieléktrikum 414, 434 wordt ook toegepast met 10 het oog op de in vergelijking tot bijvoorbeeld de drempelspanning van veldeffekttransistor 1 betrékkelijk hoge drempelspanning, die voor de hulpveldeffékttransistor gewenst ist. De drenpelspanning van de hulptran-s is tor kan verder worden verhoogd door toepassing van een hoger gedoteerde zone in de basiszone 10 onder de isolerende laag 414, 434 en de poort-15 elektrode 17. Zoals in het voorbeeld kan een dergelijke hooggedoteerde zone gelijktijdig worden aangebracht met het kanaalstqppergebied 20 onder het veldoxyde. Het is echter ook mogelijk cm de drenpelspanning van de hulpveldeffékttransistor met behulp van een speciale implantatiebehande-ling op een gewenste waarde in te stellen.
20 Voor het geval de hoger gedoteerde zone' in het basisgebied 10 zich langs het halfgeleideroppervlak uitstrékt tot aan het kolléktorge-bied 9, zal de kollektor-basislawinedoorslagspanning worden gereduceerd. Dit is een geschikt middel cm punt 204 en ook punt 205 van figuur 3 naar lagere spanningen te verschuiven.
25 De hoger gedoteerde zone, zals deze in de beveiligingsrich- ting van het voorbeeld wordt toegepast, levert zowel eeri verhoging van de drenpelspanning als een verlaging van de lawinedoorslag- en schakel-spanning. De drenpelspanning kan onafhankelijk worden verhoogd door het . selektief aanbrengen van een p-type doteringsstof nabij het aanvoerge-30 bied, bijvoorbeeld door introductie van een dergelijke doteringsstof door hetzelfde venster heen als wordt toegepast cm het emittergebied 8 te verkrijgen. Op soortgelijke wijze kunnen de lawinedoorslag- en de schakel-spanning bijna onafhankelijk van de drenpelspanning worden gereduceerd door het selektief aanbrengen van een p-type doteringsstof nabij de kol-35 léktorzone 9. In het laatste geval wordt de hoger gedoteerde p-type zone bij voorkeur zo aangebracht, dat deze grenst aan de kollektor-basisover-gang en zodanig, dat de hoger gedoteerde zone geheel gedepleerd of bijna geheel gedepleerd zal zijn indien spanningen, die ongeveer gelijk aan of 8100347 i * PHN 9938 13 hoger zijn dan de kollektor-emitterspanning van de laterale bipolaire transistor in de aan-toes tand, warden aangelegd. Met andere woorden: er wordt de voorkeur aan gegeven, dat in de aan-toestand van de beveiligings-inrichting de hoger gedoteerde zone binnen het depletiegebied van de kol-5 lektor-basisovergang bevindt zodat de hoger gedoteerde zone zich niet of praktisch niet uitstrekt in het eigenlijke kanaalgebied van de hulpveld-ef f ekttransistor.
Hat zal duidelijk zijn, dat de uitvinding niet beperkt is tot het beschreven uitvoeringsvoorbeeld en dat voor de vakman binnen het ka-10 der van de uitvinding vele variaties Hogelijk zijn. Bijvoorbeeld kan de beveiligingsinrichting ook worden toegepast cm uitgangselektroden en/of voedingselektroden van halfgeleider inrichtingen tegen overspanningen te beveiligen. Verder wordt het basisgebied 10 niet noodzakelijkerwijs gevormd door een deel van het substraatgebied 7. In het geval van een geïn-15 tegreerde schakeling met complementaire veldeffekttransistoren bijvoorbeeld, kan het basisgebied 10 worden gevormd door een soortgelijk p-type eilandgebied (ook wel bak of put genoemd) als de eilandgebieden die worden gébruikt cm de n-kanaaltransistoren in aan te brengen.
De geleidingstypen zijn slechts gegeven bij wijze van voorbeeld 20 .en kunnen onderling worden verwisseld. Ook kunnen andere materialen worden toegepast. Het halfgeleidermateriaal kan bijvoorbeeld ook bestaan uit germanium of een ver binding - Siliciumnitride of aluminium- oxyde kan als isolerende laag warden toegepast. De isolerende laag in het veldgebied kan met behulp van andere conventionele methoden dan plaatse-25 lijke oxydatie worden verkregen. De polysiliciumsporen kunnen zijn voorzien van een geschikt metaals ilicide of kunnen door een geschikt metaal-silicide worden vervangen.
30 35 8 1 00 34 7

Claims (11)

1. Halfgeleiderinrichting bevattende tenminste één schakelele-ment' en met een halfgeleiderlichaam dat tenminst een eerste en een tweede elektrode bevat, welke eerste elektrode is verbonden met het genoemde schakelelement, waarbij een beveiligingsinrichting is aangebracht tassen 5 de genoemde eerste en tweede elektrode om. de eerste elektrode tegen overspanningen boven een voorafbepaalde waarde ten opzichte van de spanning van de tweede elektrode‘te beveiligen, welke beveiligingsinrichting een laterale bipolaire transistor bevat met een emitter- en een kollektor-zone van een eerste geleidingstype, die qp lateraal gescheiden plaatsen 10 aan een oppervlak van het halfgeleiderlichaam grenzen en met een aangrenzend basisgebied van een tweede geleidingstype dat een eerste en een tweede pn-overgang vormt met de genoemde emitter- resp. kollektorzone, waarbij een isolerende laag aanwezig is op het genoemde oppervlak van het halfgeleiderlichaam, waarbij genoemde emitter- en kollektor- 15 zones aan de isolerende laag grenst en waarbij de isolerende laag eerste, tweede en derde geleidende lagen scheidt van het genoemde halfgeleiderlichaam, waarbij de eerste elektrode de eerste geleidende laag, die is verbonden met de genoemde kollektorzone, bevat, waarbij de tweede elektrode de tweede geleidende laag, die met de genoemde emitterzone is verbonden, 20 bevat en de derde geleidende laag zich uitstrekt boven het genoemde basisgebied tussen de genoemde emitter- en kolléktorzones en waarbij de genoemde tweede overgang een doorslagspanning bezit, die hoger is dan de kollektor-emitterspanning van de laterale bipolaire transistor in de geleidende toestand van deze transistor, met het kenmerk, dat de genoemde 25 eerste en derde geleidende lagen geleidend met elkaar verbonden zijn en beide behoren tot de genoemde eerste elektrode, waarbij de derde geleiden laag een poortelektrode vormt van een hulpveldeffettransistorstruk-tuur, die verder de emitterzone als aanvoergebied en de kollektorzone als af voergebied bevat, waarbij de genoemde hulpveldeffekttransistor-30 struktuur een drempelspanning heeft, die lager is dan de genoemde doorslagspanning van de tweede overgang en die bij voorkeur tenminste gelijk is aan de genoemde kollektor-emitterspanning.
2. Halfgeleiderinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het genoemde schakelelement een veldeffekttransistorstruktuur bevat, 35 die aan- en af voergebieden van het eerste geleidingstype, een dunne poort-isolatielaag en een poortelektrode bevat.
3. Halfgeleiderinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de isolerende laag boven het genoemde basisgebied tussen de 8100347 PHN 9938 15 JF * ί* kollektor- en de anitterzone van de beveiliglngsinrichting een dikke poortisolatielaag vormt waarvan de dikte groter is dan die van de genoemde dunne poortisolatielaag van het schakelelsnent en ten hoogste gelijk is aan de dikte van de isolerende laag onder de eerste en tweede gelei-5 dende laag.
4. Halfgeleider inrichting volgens conclusie 2 en 3, met het kenmerk, dat de poortelektrode van het schakelelement een vierde geleidende laag bevat die althans gedeeltelijk is bedekt met een isolerende laag, waarbij deze isolerende laag tevens een gedeelte heeft, dat zich tussen 10 de derde geleidende laag en het basisgebied bevindt, welk gedeelte een deellaag van de dikke poortisolatielaag vormt.
5. Halfgeleiderinrichting volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de genoemde poortisolatielaag van de beveiligingsinrichting tenminste een door thermische oxydatie verkregen deellaag en een door de- 15 positie verkregen deellaag bevat.
6. Halfgeleiderinrichting volgens een of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat buiten het door het schakelenent ingenomen gebied en buiten het door de beveiliglngsinrichting ingencmen gebied althans plaatselijk onder de isolerende laag een daaraan grenzende hoger 20 gedoteerde zone van het tweede geleidingstype aanwezig is welke hoger gedoteerd is dan een aangrenzend deel van het halfgeleiderlichaam.
7. Halfgeleiderinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het basisgebied tussen de emitter- en kollektorzones een aan het oppervlak grenzende hoger gedoteerde zone van het tweede geleidingstype 25 heeft die tegelijkertijd met de in de voorafgaande conclusie genoemde hoger gedoteerde zone is aangebracht.
8. Halfgeleiderinrichting volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het basisgebied een aan de kolléktorzone grenzende hoger gedoteerde zone van het tweede geleidingstype heeft die 30 hoger dan een aangrenzend deel van het basisgebied gedoteerd is.
9. Halfgeleiderinrichting volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de drempelspanning van de hulpveldeffékt-transistor tenminste gelijk is aan de tijdens bedrijf aan de halfgeleiderinrichting aan te leggen voedingsspanning.
10. Halfgeleiderinrichting volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de drempelspanning van de hulpveldeffekt-transistor praktisch gelijk is aan de drempelspanning voor parasitaire kanaalvorming in niet door schakelelementen ingencmen gebieden van het 8100347 ΡΗΝ 9938 16 5 Μ. · oppervlak van het halfgeleiderlichaam.
11. Halfgeleiderinrichting volgens een of meer der voorgaande con clusies, met het kenmerk, dat de drempelspanning van de hulpveldeffekt-transistor tenminste gelijk is aan de drempelspanning voor parasitaire 5 kanaalvorming in niet door schakelelementen ingenomen gebieden van het oppervlak van het. halfgeleiderlichaam. 10 15 20 25 30 35 8100347
NL8100347A 1981-01-26 1981-01-26 Halfgeleiderinrichting met een beveiligingsinrichting. NL8100347A (nl)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8100347A NL8100347A (nl) 1981-01-26 1981-01-26 Halfgeleiderinrichting met een beveiligingsinrichting.
EP82200025A EP0057024B1 (en) 1981-01-26 1982-01-12 Semiconductor device having a safety device
DE8282200025T DE3261244D1 (en) 1981-01-26 1982-01-12 Semiconductor device having a safety device
CA000394612A CA1180468A (en) 1981-01-26 1982-01-21 Semiconductor device having a safety device
AU79741/82A AU550015B2 (en) 1981-01-26 1982-01-22 Semiconductor device having a safety device
IE142/82A IE53096B1 (en) 1981-01-26 1982-01-25 Semiconductor device having a safety device
JP57010833A JPS57143860A (en) 1981-01-26 1982-01-26 Semiconductor device
US06/889,288 US4697199A (en) 1981-01-26 1986-07-22 Semiconductor protection device having a bipolar transistor and an auxiliary field effect transistor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8100347A NL8100347A (nl) 1981-01-26 1981-01-26 Halfgeleiderinrichting met een beveiligingsinrichting.
NL8100347 1981-01-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8100347A true NL8100347A (nl) 1982-08-16

Family

ID=19836919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8100347A NL8100347A (nl) 1981-01-26 1981-01-26 Halfgeleiderinrichting met een beveiligingsinrichting.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4697199A (nl)
EP (1) EP0057024B1 (nl)
JP (1) JPS57143860A (nl)
AU (1) AU550015B2 (nl)
CA (1) CA1180468A (nl)
DE (1) DE3261244D1 (nl)
IE (1) IE53096B1 (nl)
NL (1) NL8100347A (nl)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60123055A (ja) * 1983-12-07 1985-07-01 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
JPS60207383A (ja) * 1984-03-31 1985-10-18 Toshiba Corp 半導体装置
FR2575333B1 (fr) * 1984-12-21 1987-01-23 Radiotechnique Compelec Dispositif de protection d'un circuit integre contre les decharges electrostatiques
JPS63244874A (ja) * 1987-03-31 1988-10-12 Toshiba Corp 入力保護回路
US4819047A (en) * 1987-05-15 1989-04-04 Advanced Micro Devices, Inc. Protection system for CMOS integrated circuits
JP2679046B2 (ja) * 1987-05-22 1997-11-19 ソニー株式会社 メモリ装置
US4812891A (en) * 1987-12-17 1989-03-14 Maxim Integrated Products Bipolar lateral pass-transistor for CMOS circuits
JPH03502389A (ja) * 1988-02-02 1991-05-30 アナログ　デバイセス　インコーポレーテッド 静電損傷を減少させる手段を備えた集積回路
US5141898A (en) * 1988-02-02 1992-08-25 Analog Devices, Incorporated Integrated circuit with means for reducing ESD damage
US5089433A (en) * 1988-08-08 1992-02-18 National Semiconductor Corporation Bipolar field-effect electrically erasable programmable read only memory cell and method of manufacture
DE58906972D1 (de) * 1988-08-16 1994-03-24 Siemens Ag Bipolartransistor als Schutzelement für integrierte Schaltungen.
US5225896A (en) * 1989-02-01 1993-07-06 U.S. Philips Corporation Protection element and method of manufacturing same
NL8900239A (nl) * 1989-02-01 1990-09-03 Philips Nv Protectie-element en werkwijze ter vervaardiging daarvan.
JPH0821840B2 (ja) * 1989-12-07 1996-03-04 富士電機株式会社 パワー半導体装置のスナバ回路
US5465189A (en) * 1990-03-05 1995-11-07 Texas Instruments Incorporated Low voltage triggering semiconductor controlled rectifiers
US5436183A (en) * 1990-04-17 1995-07-25 National Semiconductor Corporation Electrostatic discharge protection transistor element fabrication process
TW203148B (nl) * 1991-03-27 1993-04-01 American Telephone & Telegraph
US5401997A (en) * 1992-01-22 1995-03-28 Integrated Device Technology, Inc. ESD protection for poly resistor on oxide
JP2512118Y2 (ja) * 1993-01-30 1996-09-25 寛 野垣内 内装用造作柱材
US5459083A (en) * 1993-03-01 1995-10-17 Motorola, Inc. Method for making BIMOS device having a bipolar transistor and a MOS triggering transistor
US5733794A (en) * 1995-02-06 1998-03-31 Motorola, Inc. Process for forming a semiconductor device with ESD protection
KR100214235B1 (ko) * 1995-05-24 1999-08-02 가네꼬 히사시 반도체 장치 및 그 제조방법
JPH09312391A (ja) * 1996-05-22 1997-12-02 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
EP0851552A1 (en) * 1996-12-31 1998-07-01 STMicroelectronics S.r.l. Protection ciruit for an electric supply line in a semiconductor integrated device
US6153892A (en) * 1998-02-12 2000-11-28 Nec Corporation Semiconductor device and method for manufacture thereof
US20140266393A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Linear Technology Corporation Bipolar transistor with lowered 1/f noise
US10937785B2 (en) * 2016-01-29 2021-03-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Semiconductor device

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3395290A (en) * 1965-10-08 1968-07-30 Gen Micro Electronics Inc Protective circuit for insulated gate metal oxide semiconductor fieldeffect device
US3407339A (en) * 1966-05-02 1968-10-22 North American Rockwell Voltage protection device utilizing a field effect transistor
GB1170705A (en) * 1967-02-27 1969-11-12 Hitachi Ltd An Insulated Gate Type Field Effect Semiconductor Device having a Breakdown Preventing Circuit Device and a method of manufacturing the same
GB1179388A (en) * 1967-11-02 1970-01-28 Ncr Co Electrical Protective Circuit for Metal-Oxide-Semiconductor Transistors
US3673427A (en) * 1970-02-02 1972-06-27 Electronic Arrays Input circuit structure for mos integrated circuits
JPS5410836B1 (nl) * 1970-06-26 1979-05-10
US3787717A (en) * 1971-12-09 1974-01-22 Ibm Over voltage protection circuit lateral bipolar transistor with gated collector junction
FR2289051A1 (fr) * 1974-10-22 1976-05-21 Ibm Dispositifs a semi-conducteur du genre transistors a effet de champ et a porte isolee et circuits de protection cotre les surtensions
NL176322C (nl) * 1976-02-24 1985-03-18 Philips Nv Halfgeleiderinrichting met beveiligingsschakeling.
JPS53145486A (en) * 1977-05-24 1978-12-18 Mitsubishi Electric Corp Protecting circuit using insulated gate field effect type transistors
JPS5563871A (en) * 1978-11-06 1980-05-14 Nec Corp Protector for field-effect transistor with insulated gate
JPS55165682A (en) * 1979-06-11 1980-12-24 Mitsubishi Electric Corp Mos field effect semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
AU550015B2 (en) 1986-02-27
JPH0230584B2 (nl) 1990-07-06
CA1180468A (en) 1985-01-02
US4697199A (en) 1987-09-29
EP0057024A1 (en) 1982-08-04
DE3261244D1 (en) 1985-01-03
IE53096B1 (en) 1988-06-22
JPS57143860A (en) 1982-09-06
EP0057024B1 (en) 1984-11-21
IE820142L (en) 1982-07-26
AU7974182A (en) 1982-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8100347A (nl) Halfgeleiderinrichting met een beveiligingsinrichting.
US5060037A (en) Output buffer with enhanced electrostatic discharge protection
KR100375098B1 (ko) 정전방전으로부터보호하기위한구조물을가진집적반도체회로
US6355508B1 (en) Method for forming electrostatic discharge protection device having a graded junction
JP3180831B2 (ja) 絶縁ゲート制御半導体装置
JP2982785B2 (ja) デプレッション型ｍｏｓ半導体素子およびｍｏｓパワーｉｃ
KR100369496B1 (ko) 정전방전으로부터보호하기위한구조물을가진집적반도체회로
JPH09507723A (ja) 最適化したｅｓｄ保護を備える入力／出力トランジスタ
JP2001518714A (ja) 静電放電に対して保護するための保護構造体を備えた集積半導体回路
KR0178980B1 (ko) 보호회로가 제공된 반도체 장치
JP2862027B2 (ja) 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
EP0253105B1 (en) Integrated circuit with improved protective device
JP2002368214A (ja) Ｍｏｓトランジスタ
JP2833610B2 (ja) 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
US7064392B1 (en) Semiconductor device
JP2002208677A (ja) 温度検出機能を備える半導体装置
US6791123B2 (en) ESD protection element
EP0064614B1 (en) Improved emitter structure for semiconductor devices
EP0287114B1 (en) Thyristor of overvoltage self-protection type
JPH0770742B2 (ja) 半導体装置
US4536783A (en) High di/dt, light-triggered thyristor with etched moat current limiting resistors
US4982259A (en) Sensitive thyristor having improved noise-capability
US5880501A (en) Semiconductor integrated circuit and manufacturing method of the same
JP4479041B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3338308B2 (ja) 半導体装置及びその保護方法

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed