JPS6290964A - 集積回路保護構造 - Google Patents

集積回路保護構造

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JPS6290964A
JPS6290964A JP18669786A JP18669786A JPS6290964A JP S6290964 A JPS6290964 A JP S6290964A JP 18669786 A JP18669786 A JP 18669786A JP 18669786 A JP18669786 A JP 18669786A JP S6290964 A JPS6290964 A JP S6290964A
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JP
Japan
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diffusion region
integrated circuit
epitaxial layer
conductivity type
protective structure
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JP18669786A
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English (en)
Inventor
ニコラス　ポール　カウリイ
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Plessey Overseas Ltd
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Plessey Overseas Ltd
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Publication date
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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
    • H01L27/0203—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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861—Diodes

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は集積回路保護構造に関する。
集積回路等の静電感応装置に使用する従来の保護構造は
、ダイオードや、サイリスタや、トランジスタやその組
合せからなっている。このような保護構造は特定技術に
従って製作する必要があり、それによって集積回路の残
りの部分の製作に利用できる技術が制約される点で不利
である。従って、ある程度、使用する保護構造によって
製作可能な全体集積回路構造の性質が制約され、その結
果、集積回路の性能が劣化する。
さらに、エピタキシャル層を介して拡散されて中間層と
接触する同じ導電型の一対の拡散領域からなる保護構造
が提案されている。この保護構造は一対の拡散領域間に
チャネルが形成されて保護構造内に好ましくない電荷漏
洩を生じ、それによって保護回路としての構造の有効性
が低下するという欠点がある。また、寄生トランジスタ
作用も生じる。
前記した問題を緩和し、別の製作技術を使用して集積回
路を製作することができる保護構造を提供することが本
発明の目的である。
本発明に従って集積回路の保護構造が提供され、それは
第１の導電型の基板と、前記基板の上になる第２の導電
型のエピタキシャル層と、前記基板とエピタキシャル層
との間にある第２の導電型の中間層と、前記エピタキシ
ャル層中を延在して前記中間層と接触する第２の導電型
の拡散領域と、前記エピタキシャル層内へ延在して前記
中間層の上にくる第１の導電型のもう一つの拡散領域か
らなっている。
第１の導電型は正のドープ、すなわちＰ型とすることが
でき、第２の導電型は負のドープ、すなわちＮ型とする
ことができる。
もう一つの拡散領域はエピタキシャル位中を延在して中
間層と接触することができる。
もう一つの拡散領域が中間層と接触する場合には、もう
一つの拡散領域と同じ導電型の浅い領域にはもう一つの
拡散領域を付随することができる。
拡散領域のドーピング濃度は、好ましくはエピタキシャ
ル層よりも高い。
もう一つの拡散領域のドーピング濃度は、好ましくは基
板よりも高い。
中間層のドーピング濃度は、好ましくはエピタキシャル
層よりも高い。
、好ましくは、中間層は拡散領域及びもう一つの拡散領
域の横方向限界を実質的に越えて延在することはない。
好ましくは基板よりも高いドーピング濃度を有する第１
の導電型の絶縁領域をエピタキシャル層内に設けて保護
構造を包囲し、保護構造を絶縁することができる。
拡散領域及び／もしくは治ｎｍ１ｉｉＩｉには横方向に
延在する浅い領域を付随Ｊ−ることができる。
エピタキシャル層上には酸化物層を設けることができる
。
拡散領域、もう一つの拡散領域、絶縁領域もしくはその
組合せは、好ましくは凹んだ接触窓を有し、任意もしく
は全ての領域が斜角隅部を有して各領域の隅部における
電荷濃度を低減させることができる。
拡散領域はもう一つの拡散領域の周りに円周方向に延在
させて、拡散領域ともう一つの拡散領域間の導通領域を
延在させることができる。
［実施例１ 第１図はＰ−導電型の基板４上に沈積されたＮ”導電型
のエピタキシャル層２を有する保護構造の略図である。
Ｎ＋導電型の中間層６がエピタキシャル層２と基板４と
の間に埋設されている。
中間層６と同じ導電型で類似のドーピングの拡散領［８
がエピタキシャル層２を介して拡散され、中間層６と接
触するように配置されている。拡散領域８は浅い領域１
ｏを有し、それは拡散領域８の横方向限界を越えてエピ
タキシャル層２内へ横方向に延在している。拡散領域８
と同じ導通型で且つ類似のドーピングの浅い領域１０に
より、拡散領１８の接触窓１４を介した電極１２との接
触が容易になる。
もう一つの拡散領域１６がエピタキシャル層２内に設け
られ、中間層６の上に来るように配置されている。もう
一つの拡散領域１６はＰ＋導電型であり、基板４よりも
高いドーピングａ度を有している。実施例において、も
う一つの拡散領域１６は浅い拡散領域である。もう一つ
の拡散領域１６は接触窓２０を介して電極１８に接続さ
れている。
保護構造はもう一つの拡散領域１６と同じ導電型及び類
似のドーピング濃度で、エピタキシャル層中を延在して
基板４と接触する絶縁領域２２により絶縁されている。
絶縁領域２２は保護構造を包囲し、環状構成とすること
ができる（対応する右側は第１図から省れている）。絶
縁領１４２２には浅い領域２４が付随しており、それは
接触窓２８を介して電極２６に接続されている。
第２図の保護構造は、もう一つの拡散領域１６がエピタ
キシャル層２を介して拡散され中間層６と接触する点に
おいて第１図の保護構造とは異っている。
エピタキシャル層２には浅い層１０、もう一つの拡散領
域１６及び浅い領域２４の製作中にマスクとして働くこ
とのできる電界酸化物層３ｏが被覆されている。酸化物
層３０には、それぞれ凹状接触窓１４，２０．２８を形
成する接触酸化物層３２が被覆されている。
第１図及び第２図に示す保護構造は集積回路の電圧供給
Ｖｃｃに対する保護構造として使用することができ、こ
の場合、電極１２はＶｃｃに接続され電極１８は接地さ
れる。電極１２上の正の遷移に対して、もう一つの拡散
領１４１６／工ピタキシヤル層２境界に形成されるダイ
オードの逆破壊は、電極１８の電圧がダイオードの破壊
電圧を越える時に生じる。破１内が生じると、Ｖｃｃ給
電からの電流は電極１８を介して大地へ流出する。従っ
て、電極１２の電圧は逆破壊電圧にクランプされる。負
の遷移に対しては、もう一つの拡散領域１６／工ピタキ
シヤル層２境界に形成されたダイオードが順導通にバイ
アスされ、電極１２はダイオードの順接合電圧にクラン
プされる。電極１２の電圧が順接合破１電圧を越えて負
になると、再び電極１８を介して大地へ電流が流出する
。
もう一つの拡散領域１６がエピタキシャル層２中を延在
して第２図に示すように中間層６と接触する場合には、
もう一つの拡散領域１６／中間層６境界においてダイオ
ードはＰ＋Ｎ＋ダイオードである点を除けば、保護構造
は集積回路のＶｃｃを保護するように構成された場合の
前記方法と同様に作動する。
第１図及び第２図の実施例はまた、集積回路構造が供給
電圧ＶＣＣに静電放電するのを保護するように構成する
こともできる。この場合、電極１２はＶＣＣに接続され
電極１８は集積回路の構造に接続される。
もう一つの拡散層１６が浅い第１図の場合には、電極１
８の正の遷移に対して、電極１８の電圧は供給電圧、す
なわちＶＣＣよりも高いもう一つの拡散層１６／工ピタ
キシＡフル層２境界におけるダイオードの順接合電圧に
クランプされる。ダイオードが導通すると、電流が供給
電圧ＶＣＣへ流入する。電極１８の負の遷移に対しては
、ダイオードの逆破壊が生じ余分な電流が電極１２を介
して給電源へ流入する。
もう一つの拡散層１６が中間層６と接触する場合には、
ダイオードがＰ＋Ｎ＋ダイオードである点を除けばプロ
セスは同じである。
ＶＣＣが保護構造により保護される場合には、絶縁領域
２２を大地に接続してＰ＋Ｎ＋ダイオードすなわちもう
一つの拡散領域１６／工ピタキシヤル層２ダイオードの
他に大地に対して並列なダイオードを提供することがで
きる。
第３ａ図は接触窓２０の非凹状構成を示す。これは第１
図及び第２図に示す接触窓１４．２０及び２８とは別の
構造である。第３ｂ図は接触窓２０の凹状構造を示し、
第１図及び第２図に示す構造に対応している。第３ａ図
において、接触酸化物３２はもう一つの拡散層１６の表
面まで下方に延在してはいないが、第３ｂ図では、接触
酸化物３２はもう一つの拡散層１６まで下方に延在して
いる。凹状構造は、領域Ａ及びＡ′内の電極１８とエピ
タキシャル層２との間で電極１８からの゛パンチスルー
″が行われないという利点を有している。
第４図はもう一つの拡散領域１６に関する拡散領域８の
可能な構成を示す。第４図は第１図及び第２図に示す構
造の平面図であり、拡散領域８はらう一つの拡散領域１
６の少くとも主要部の周りを円周方向に延在できること
を示している。この構成は２つの領域間の導電領域を延
在させることができ且つ破壊電圧を低減させる点で有利
である。
さらに、第４図はこれらの領域の隅部において電荷濃度
を低減できるように、拡散領域８もしくは１６の隅部を
斜角とすることができることを示している。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を実施した保護構造の略図、第２図は第
１図の実施例の修正例、第３ａ図は拡散領域の非凹状接
触窓、第３ｂ図は拡散領域の凹状接触窓、第４図はもう
一つの拡散領域の周りを円周方向に延在する保護構造の
拡散領域である。 参照符号の説明 ２・・・エピタキシャル層 ４・・・基板 ６・・・中間層 ８．１６・・・拡散領域 １２．１８・・・電極 １４．２０．２８・・・凹状接触窓 ２２・・・絶縁領域 ２４・・・浅い領域 ３０．３２・・・酸化物層

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）第１の導電型の基板（４）と、前記基板（４）の
    上に来る第２の導電型のエピタキシャル層（２）と、前
    記基板（４）とエピタキシャル層（２）間に配置された
    第２の導電型の中間層（６）と、前記エピタキシャル層
    （２）中を延在して前記中間層（６）と接触する第１の
    導電型の拡散領域（８）と、前記エピタキシャル層（２
    ）内へ延在して前記中間層（６）の上に来る第１の導電
    型のもう一つの拡散領域（１６）からなることを特徴と
    する集積回路の保護構造。
  2. （２）特許請求の範囲第（１）項において、前記第１の
    導電型はＰ型であり、前記第２の導電型はＮ型であるこ
    とを特徴とする集積回路の保護構造。
  3. （３）特許請求の範囲第（１）項もしくは第（２）項に
    おいて、前記もう一つの拡散領域（１６）は前記エピタ
    キシャル層（２）中を延在して前記中間層（６）と接触
    することを特徴とする集積回路の保護構造。
  4. （４）前記特許請求の範囲いずれか一項において、前記
    拡散領域（８）のドーピング濃度はエピタキシャル層（
    ２）のドーピング濃度よりも高いことを特徴とする集積
    回路の保護構造。
  5. （５）前記特許請求の範囲いずれか一項において、前記
    もう一つの拡散領域（１６）のドーピング濃度は前記基
    板（４）のドーピング濃度よりも高いことを特徴とする
    集積回路の保護構造。
  6. （６）前記特許請求の範囲いずれか一項において、前記
    中間層（６）のドーピング濃度は前記エピタキシャル層
    （２）のドーピング濃度よりも高いことを特徴とする集
    積回路の保護構造。
  7. （７）前記特許請求の範囲いずれか一項において、前記
    中間層（６）は前記拡散領域（８）及びもう一つの拡散
    領域（１６）の横方向限界を実質的に越えて横方向に延
    在することがないことを特徴とする集積回路の保護構造
    。
  8. （８）前記特許請求の範囲いずれか一項において、第１
    の導電型の絶縁領域（２２）が前記エピタキシャル層（
    ２）内に設けられており、前記保護構造を包囲して絶縁
    することを特徴とする集積回路の保護構造。
  9. （９）前記特許請求の範囲いずれか一項において、前記
    拡散領域（８）には横方向に延在する浅い領域（１０）
    が付随していることを特徴とする集積回路の保護構造。
  10. （１０）特許請求の範囲第（８）項において、前記絶縁
    領域（２２）には横方向に延在する浅い領域（２４）が
    付随していることを特徴とする集積回路の保護構造。
  11. （１１）前記特許請求の範囲いずれか一項において、酸
    化物層（３０）がエピタキシャル層（２）と拡散領域（
    ８）、もう一つの拡散領域（１６）、絶縁領域（２２）
    もしくはその組合せ上に設けられ、凹状接触窓（１４）
    、（２０）、（２８）を有することを特徴とする集積回
    路の保護構造。
  12. （１２）特許請求の範囲第（１１）項において、前記接
    触窓（１４）、（２０）、（２８）はその隅領域におけ
    る電荷濃度を低減するための斜角隅部を有することを特
    徴とする集積回路の保護構造。
  13. （１３）前記特許請求の範囲いずれか一項において、前
    記拡散領域（８）はもう一つの拡散領域（１６）の周り
    を円周方向に延在することを特徴とする集積回路の保護
    構造。
JP18669786A 1985-08-09 1986-08-08 集積回路保護構造 Pending JPS6290964A (ja)

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GB8520038 1985-08-09
GB8520038A GB2179494B (en) 1985-08-09 1985-08-09 Protection structures for integrated circuits

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JPS6290964A true JPS6290964A (ja) 1987-04-25

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ID=10583554

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JP18669786A Pending JPS6290964A (ja) 1985-08-09 1986-08-08 集積回路保護構造

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GB (1) GB2179494B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015072990A (ja) * 2013-10-02 2015-04-16 サンケン電気株式会社 半導体装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900008746B1 (ko) * 1986-11-19 1990-11-29 삼성전자 주식회사 접합 파괴장치 반도체장치
DE3714647C2 (de) * 1987-05-02 1993-10-07 Telefunken Microelectron Integrierte Schaltungsanordnung
US5708289A (en) * 1996-02-29 1998-01-13 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Pad protection diode structure
EP0905781A3 (de) * 1997-09-30 2000-11-02 Siemens Aktiengesellschaft ESD-Schutzdiode

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1073551A (en) * 1964-07-02 1967-06-28 Westinghouse Electric Corp Integrated circuit comprising a diode and method of making the same
GB1188864A (en) * 1967-07-06 1970-04-22 Itt Method for the Manufacturing of a Solid State Circuit Adaptable as H.F. Tuner.
GB1281058A (en) * 1968-12-31 1972-07-12 Texas Instruments Inc High speed semiconductor switching device
BE754677A (fr) * 1969-08-11 1971-01-18 Rca Corp Circuits integres fonctionnant sur courant
US3699362A (en) * 1971-05-27 1972-10-17 Ibm Transistor logic circuit
US4027325A (en) * 1975-01-30 1977-05-31 Sprague Electric Company Integrated full wave diode bridge rectifier
US4117507A (en) * 1976-06-22 1978-09-26 Sgs-Ates Componeti Elettronici S.P.A. Diode formed in integrated-circuit structure
JPS577151A (en) * 1980-06-17 1982-01-14 Nec Corp Monolithic ic circuit
JPS57166068A (en) * 1981-04-07 1982-10-13 Toshiba Corp Semiconductor device
JPS59134863A (ja) * 1982-12-28 1984-08-02 Fujitsu Ltd 静電破壊防止回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015072990A (ja) * 2013-10-02 2015-04-16 サンケン電気株式会社 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
GB2179494A (en) 1987-03-04
GB2179494B (en) 1989-07-26
DE3626858A1 (de) 1987-02-19
GB8520038D0 (en) 1985-09-18

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