JPS6290964A - 集積回路保護構造 - Google Patents
集積回路保護構造Info
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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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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 61
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
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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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- 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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- (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)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)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)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)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)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)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)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)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)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)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)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)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。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8520038 | 1985-08-09 | ||
GB8520038A GB2179494B (en) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | Protection structures for integrated circuits |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6290964A true JPS6290964A (ja) | 1987-04-25 |
Family
ID=10583554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18669786A Pending JPS6290964A (ja) | 1985-08-09 | 1986-08-08 | 集積回路保護構造 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6290964A (ja) |
DE (1) | DE3626858A1 (ja) |
GB (1) | GB2179494B (ja) |
Cited By (1)
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)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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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 |
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EP0905781A3 (de) * | 1997-09-30 | 2000-11-02 | Siemens Aktiengesellschaft | ESD-Schutzdiode |
Family Cites Families (10)
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