JPH0440272Y2 - - Google Patents
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- JPH0440272Y2 JPH0440272Y2 JP1984100906U JP10090684U JPH0440272Y2 JP H0440272 Y2 JPH0440272 Y2 JP H0440272Y2 JP 1984100906 U JP1984100906 U JP 1984100906U JP 10090684 U JP10090684 U JP 10090684U JP H0440272 Y2 JPH0440272 Y2 JP H0440272Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本考案は半導体集積回路装置、特にコレクタベ
ースシヨート型ダイオードの改良に関する。[Detailed Description of the Invention] (a) Industrial Application Field The present invention relates to improvements in semiconductor integrated circuit devices, particularly collector-base short diodes.
(ロ) 従来の技術
従来モノリシツク集積回路に組み込まれる
NPNトランジスタを用いたコレクタベースシヨ
ート型ダイオードは第４図および第５図に示す如
く、Ｐ型半導体基板１と、コレクタ領域となるＮ
型エピタキシヤル層２と、エピタキシヤル層２を
複数の島領域３に分離するＰ型分離領域４と、島
領域３底面に設けられたN+型埋め込み層５と、
島領域３表面に２重拡散されたＰ型ベース領域６
およびN+型エミツタ領域７と、ベース領域６に
接近して島領域３表面に形成されたN+型コンタ
クト領域８と、エミツタ領域７とオーミツク接触
するカソード電極９と、ベース領域６およびコン
タクト領域８にオーミツク接触するアノード電極
１０から構成されている。なお隣接する島領域３
には他のNPNトランジスタが形成されている。(b) Conventional technology Traditionally incorporated into monolithic integrated circuits
As shown in FIGS. 4 and 5, a collector-base short diode using an NPN transistor has a P-type semiconductor substrate 1 and an N-type semiconductor substrate 1 serving as a collector region.
type epitaxial layer 2, a P type isolation region 4 that separates the epitaxial layer 2 into a plurality of island regions 3, an N + type buried layer 5 provided on the bottom surface of the island region 3,
P-type base region 6 doubly diffused on the surface of island region 3
and an N + type emitter region 7, an N + type contact region 8 formed on the surface of the island region 3 close to the base region 6, a cathode electrode 9 in ohmic contact with the emitter region 7, the base region 6 and the contact region. The anode electrode 10 is in ohmic contact with the electrode 8. In addition, the adjacent island area 3
Another NPN transistor is formed in .
従来上述したNPNトランジスタでは寄生効果
が発生しその防止策が採られていた。これは
NPNトランジスタが飽和領域に入ると、コレク
タ領域３がベース領域６より電位が低くなり、そ
の差が0.6V近辺になるとベース領域６、コレク
タ領域３および基板１で形成される寄生PNPト
ランジスタがオンするものであつた。しかしなが
らコレクタベースシヨート型ダイオードではベー
ス領域６とコレクタ領域３とがシヨートされてい
て同電位であるので、電位差が発生せず寄生効果
は生じないものと考えられていた。 Conventionally, parasitic effects occur in the above-mentioned NPN transistors, and measures have been taken to prevent them. this is
When the NPN transistor enters the saturation region, the potential of the collector region 3 becomes lower than that of the base region 6, and when the difference becomes around 0.6V, the parasitic PNP transistor formed by the base region 6, collector region 3, and substrate 1 turns on. It was hot. However, in the collector-base shorted diode, the base region 6 and the collector region 3 are shorted and have the same potential, so it was thought that no potential difference would occur and no parasitic effects would occur.
ところが斯るダイオードもトランジスタとして
の動作を行うためコレクタ領域３内の抵抗でコレ
クタ電流により電圧降下が発生することが明らか
となり、ベース領域６とコレクタ領域３は同電位
でないことが分つた。その結果コレクタベースシ
ヨート型ダイオードにおいても寄生PNPトラン
ジスタが生じる。この寄生PNPトランジスタの
もれ電流によりそのまわりの基板１の電位が0V
より持ち上がり種々の悪影響を及ぼす。 However, it has become clear that since such a diode also operates as a transistor, a voltage drop occurs due to the collector current due to the resistance in the collector region 3, and it has been found that the base region 6 and the collector region 3 are not at the same potential. As a result, a parasitic PNP transistor also occurs in the collector-base shorted diode. Due to the leakage current of this parasitic PNP transistor, the potential of the substrate 1 around it becomes 0V.
It lifts up more and has various negative effects.
そこで、コレクタベースシヨート型ダイオード
においても寄生効果の防止策が提案されている。
例えば、実開昭58−106954号公報に詳しい。 Therefore, measures to prevent parasitic effects have been proposed also in collector-base short diodes.
For example, see Utility Model Application Publication No. 58-106954 for details.
しかしながら、従来のコレクタベースシヨート
型ダイオードは寄生効果については、種々検討さ
れているが、エピタキシヤル層表面の反転による
リーク電流については何ら改善されていない。特
に、第３図に示すように、電源電圧（Vcc）とグ
ランドラインとの間に使用されるダイオードにお
いて、その電位差がエピタキシヤル層の反転電位
以上になる場合にリーク電流が流れる問題があ
る。 However, although various studies have been conducted regarding the parasitic effects of conventional collector-base short diodes, no improvements have been made regarding leakage current due to inversion of the surface of the epitaxial layer. In particular, as shown in FIG. 3, in a diode used between a power supply voltage (Vcc) and a ground line, there is a problem in which leakage current flows when the potential difference therebetween exceeds the inversion potential of the epitaxial layer.
(ハ) 考案が解決しようとする問題点
上述したコレクタベースシヨート型ダイオード
は、ベース領域６とコレクタ領域３とが同電位に
なるために、エピタキシヤル層（島領域３）表面
が反転し易く、分離領域４からの負電位の影響で
ベース領域６と分離領域４との間のエピタキシヤ
ル層（島領域３）表面が反転し、ベース領域６か
ら分離領域４を介して基板１へリーク電流が流れ
て、回路動作上支障をきたすという問題があつ
た。(c) Problems to be solved by the invention In the collector-base short type diode described above, since the base region 6 and the collector region 3 have the same potential, the surface of the epitaxial layer (island region 3) is likely to be inverted. , the surface of the epitaxial layer (island region 3) between the base region 6 and the isolation region 4 is reversed due to the influence of the negative potential from the isolation region 4, and current leaks from the base region 6 to the substrate 1 via the isolation region 4. There was a problem in that the current flow caused problems in circuit operation.
(ニ) 問題点を解決するための手段
本考案は、上述した問題点を解消すべくなされ
たものであつて、第１図および第２図に示す如
く、Ｐ型の半導体基板１と、Ｎ型のエピタキシヤ
ル層２と、エピタキシヤル層２をP+型の分離領
域４で島状に分離して形成されコレクタ領域とし
て働く島領域３と、島領域３表面のＰ型ベース領
域６およびN+型エミツタ領域７と、N+型コレク
タコンタクト領域８と、カソード電極９およびア
ノード電極１０とを具備するコレクタベースシヨ
ート型ダイオードにおいて、アノード電極１０を
拡張して島領域３表面を被覆したことを特徴とす
る。(d) Means for solving the problems The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and as shown in FIGS. 1 and 2, a P-type semiconductor substrate 1 and an N A type epitaxial layer 2, an island region 3 formed by separating the epitaxial layer 2 into islands by a P + type isolation region 4 and functioning as a collector region, a P type base region 6 on the surface of the island region 3, and an N type epitaxial layer 2. In a collector base short diode comprising a + type emitter region 7, an N + type collector contact region 8, a cathode electrode 9 and an anode electrode 10, the anode electrode 10 is expanded to cover the surface of the island region 3. It is characterized by
(ホ) 作用
本考案は最も電位の高いアノード電極１０で島
領域３表面を被覆することにより、反転層の生成
が防止できる。(e) Effect The present invention can prevent the formation of an inversion layer by covering the surface of the island region 3 with the anode electrode 10 having the highest potential.
(ヘ) 実施例
以下、本考案の一実施例を第１図および第２図
に従い説明する。第１図は本考案によるコレクタ
ベースシヨート型ダイオードを備えた半導体集積
回路装置の上面図、第２図は第１図の−線断
面図である。(f) Example An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a top view of a semiconductor integrated circuit device equipped with a collector-base short diode according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line -- in FIG.
Ｐ型シリコン半導体基板１上に、Ｎ型のエピタ
キシヤル層２が形成され、このエピタキシヤル層
２をP+型の分離領域４で島状に分離して島領域
３が形成される。この島領域３がコレクタ領域３
として働く。島領域３の底面にはN+型の埋め込
み層５が設けられ、埋め込み層５上の島領域３表
面にＰ型ベース領域６が設けられる。このベース
領域６表面にはN+型のエミツタ領域７が設けら
れる。そして、このとき島領域３表面にはN+型
のコレクタコンタクト領域８が形成される。 An N-type epitaxial layer 2 is formed on a P-type silicon semiconductor substrate 1, and this epitaxial layer 2 is separated into islands by P + type isolation regions 4 to form island regions 3. This island area 3 is the collector area 3
Work as. An N + type buried layer 5 is provided on the bottom surface of the island region 3 , and a P type base region 6 is provided on the surface of the island region 3 above the buried layer 5 . An N + type emitter region 7 is provided on the surface of this base region 6 . At this time, an N + type collector contact region 8 is formed on the surface of the island region 3.
そして、エミツタ領域７には、保護膜１１に設
けたコンタクトホールを介してオーミツク接触す
る蒸着アルミニウムより成るカソード電極９が配
設される。同じくベース領域６およびコレクタコ
ンタクト領域８にも、保護膜１１のコンタクトホ
ールを介してオーミツク接触したアノード電極１
０が配設され、コレクタベースシヨート型ダイオ
ードが形成される。 A cathode electrode 9 made of vapor-deposited aluminum is provided in the emitter region 7 in ohmic contact through a contact hole provided in the protective film 11. Similarly, the anode electrode 1 is also in ohmic contact with the base region 6 and the collector contact region 8 through the contact hole of the protective film 11.
0 is arranged to form a collector-base short diode.
尚、第１図において斜線部はコンタクト部を示
す。また、上述した実施例では、コレクタコンタ
クト領域８はベース領域６と離間して形成してい
るが、ベース領域６に隣接してコレクタコンタク
ト領域８を形成すれば、保護膜１１に形成するコ
ンタクトホールをベース領域６とコレクタコンタ
クト領域８に跨がつて設ければ、このコンタクト
ホールを介してオーミツク接触するアノード電極
１０を設けることにより、コレクタとベースがシ
ヨートすることになる。 Note that in FIG. 1, the shaded area indicates the contact portion. Further, in the above embodiment, the collector contact region 8 is formed separately from the base region 6, but if the collector contact region 8 is formed adjacent to the base region 6, the contact hole formed in the protective film 11 can be formed. If the anode electrode 10 is provided so as to span the base region 6 and the collector contact region 8, the collector and the base will be shot by providing the anode electrode 10 in ohmic contact through this contact hole.
さて、本考案の特徴は、第１図に示すように、
アノード電極１０を拡張して島領域３表面上の保
護膜１１上に配設することにより、島領域３表面
をアノード電極１０で被覆したことにある。すな
わち、島領域３表面上に最高電位にあるアノード
電極１０が配設される。 Now, the features of this invention are as shown in Figure 1.
By expanding the anode electrode 10 and disposing it on the protective film 11 on the surface of the island region 3, the surface of the island region 3 is covered with the anode electrode 10. That is, the anode electrode 10 at the highest potential is provided on the surface of the island region 3.
而して、本考案は、最も電位の高いアノード電
極１０で島領域３表面上を被覆しているので、島
領域３表面の反転層の生成が防止される。従つて
基板１へリーク電流が流れることはなく、回路動
作に支障をきたすことはない。 According to the present invention, since the surface of the island region 3 is coated with the anode electrode 10 having the highest potential, generation of an inversion layer on the surface of the island region 3 is prevented. Therefore, no leakage current flows to the substrate 1, and circuit operation is not hindered.
また、アノード電極１０とカソード電極９とを
いわゆる多層配線で構成する。すなわち、アノー
ド電極１０を一層目に設け、島領域３の全面を被
覆し、カソード電極９を二層目に設けると、島領
域３表面の全面を最高電位であるアノード電極１
０で被覆して、表面の安定化を図ることができ
る。 Further, the anode electrode 10 and the cathode electrode 9 are constructed by so-called multilayer wiring. That is, when the anode electrode 10 is provided in the first layer to cover the entire surface of the island region 3 and the cathode electrode 9 is provided in the second layer, the anode electrode 1 having the highest potential covers the entire surface of the island region 3.
0 to stabilize the surface.
(ト) 考案の効果
以上説明したように、本考案によれば、島領域
表面の反転を有効に抑制することができる。この
結果、島領域表面の反転によるリーク電流が基板
へ流れるおそれもなくなり、回路動作が良好に行
える。(g) Effects of the invention As explained above, according to the invention, inversion of the surface of the island region can be effectively suppressed. As a result, there is no risk of leakage current flowing to the substrate due to the inversion of the surface of the island region, and the circuit can operate satisfactorily.
第１図および第２図は本考案の一実施例を示
し、第１図は上面図、第２図は第１図の−線
断面図である。第３図はコレクタベースシヨート
型ダイオードの使用例の一例を示す回路図であ
る。第４図および第５図は従来例を示し、第４図
は上面図、第５図は第４図の−線断面図であ
る。
１……半導体基板、２……エピタキシヤル層、
３……島領域、４……分離領域、６……ベース領
域、７……エミツタ領域、８……コレクタコンタ
クト領域、９……カソード電極、１０……アノー
ド電極。
1 and 2 show an embodiment of the present invention, with FIG. 1 being a top view and FIG. 2 being a sectional view taken along the line -- in FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the use of a collector-base short diode. 4 and 5 show a conventional example, with FIG. 4 being a top view and FIG. 5 being a sectional view taken along the line -- in FIG. 1... Semiconductor substrate, 2... Epitaxial layer,
3... Island region, 4... Separation region, 6... Base region, 7... Emitter region, 8... Collector contact region, 9... Cathode electrode, 10... Anode electrode.
Claims (1)
電型のエピタキシヤル層と、 このエピタキシヤル層を一導電型の分離領域で
島状に分離して形成された島領域と、 この島領域表面に形成された一導電型のベース
領域と、 このベース領域表面に形成された逆導電型のエ
ミツタ領域と、 前記島領域表面に形成された逆導電型のコレク
タコンタクト領域と、 前記エミツタ領域にオーミツク接触したカソー
ド電極と、 前記ベース領域およびコレクタコンタクト領域
にオーミツク接触した最高電位にあるアノード電
極とを具備したコレクタベースシヨート型ダイオ
ードにおいて、 前記アノード電極を拡張して前記島領域表面を
被覆し、前記分離領域の電位の影響による前記ベ
ース領域と分離領域との間の前記島領域表面の反
転を防止し、この島領域表面のリーク電流を防止
したことを特徴とする半導体集積回路装置。[Claims for Utility Model Registration] A semiconductor substrate of one conductivity type, an epitaxial layer of the opposite conductivity type provided on this substrate and serving as a collector region, and an island-like structure in which this epitaxial layer is separated by an isolation region of one conductivity type. an island region formed separately, a base region of one conductivity type formed on the surface of this island region, an emitter region of opposite conductivity type formed on the surface of this base region, and an emitter region formed on the surface of the island region. A collector-base short diode comprising: a collector contact region of opposite conductivity type; a cathode electrode in ohmic contact with the emitter region; and an anode electrode at the highest potential in ohmic contact with the base region and the collector contact region. An anode electrode is extended to cover the surface of the island region, to prevent the surface of the island region from reversing between the base region and the separation region due to the influence of the potential of the separation region, and to reduce leakage current on the surface of the island region. A semiconductor integrated circuit device characterized by preventing
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10090684U JPS6115760U (en) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10090684U JPS6115760U (en) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6115760U JPS6115760U (en) | 1986-01-29 |
| JPH0440272Y2 true JPH0440272Y2 (en) | 1992-09-21 |
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ID=30660348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10090684U Granted JPS6115760U (en) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPS6115760U (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5151258B2 (en) * | 2006-06-15 | 2013-02-27 | 株式会社リコー | Semiconductor device for step-up DC-DC converter and step-up DC-DC converter |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57102069A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
| JPS59100907A (en) * | 1982-12-02 | 1984-06-11 | Koyo Denshi Kogyo Kk | Output unit of programmable controller |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58106954U (en) * | 1982-01-18 | 1983-07-21 | 三洋電機株式会社 | diode |
-
1984
- 1984-07-04 JP JP10090684U patent/JPS6115760U/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57102069A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
| JPS59100907A (en) * | 1982-12-02 | 1984-06-11 | Koyo Denshi Kogyo Kk | Output unit of programmable controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6115760U (en) | 1986-01-29 |
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