JPS6327865B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6327865B2
JPS6327865B2 JP55022937A JP2293780A JPS6327865B2 JP S6327865 B2 JPS6327865 B2 JP S6327865B2 JP 55022937 A JP55022937 A JP 55022937A JP 2293780 A JP2293780 A JP 2293780A JP S6327865 B2 JPS6327865 B2 JP S6327865B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor layer
type
main electrode
electrode region
semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
JP55022937A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56120169A (en
Inventor
Kunihiro Nakamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2293780A priority Critical patent/JPS56120169A/ja
Publication of JPS56120169A publication Critical patent/JPS56120169A/ja
Publication of JPS6327865B2 publication Critical patent/JPS6327865B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor 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
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0603Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
    • H01L29/0607Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
    • H01L29/0638Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for preventing surface leakage due to surface inversion layer, e.g. with channel stopper
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture 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
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components
    • H01L21/761PN junctions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Thyristors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体装置に係り、特にダイオード
装置の逆方向サージ電圧破壊強度を大きくするた
めの改良に関するものである。
以下、バイポーラ形半導体集積回路装置構成用
のダイオード装置を例にとり説明する。
第1図はバイポーラ形半導体集積回路装置構成
用の従来のダイオード装置の一例を示す断面図で
ある。
図において、1はp形シリコン(Si)基板で、
このp形Si基板1は陽極領域を構成する。2はp
形Si基板1の主面上にエピタキシヤル成長させた
低不純物濃度のn-形エピタキシヤル成長半導体
層(以下「n-形エピタキシヤル層」と呼ぶ)、3
はn-形エピタキシヤル層2の表面部の一部にn
形不純物を高濃度に選択的に拡散することによつ
て形成された高不純物濃度のn+形陰極領域、4
はn+形陰極領域3との間に所定距離をおいてこ
れを取り囲んで、n-形エピタキシヤル層2に、
その表面からp形Si基板1に達するように、p形
不純物を高濃度に選択的に拡散することによつて
形成された1018〜1019/cm3程度の高不純物濃度の
p+形素子間分離層(以下「p+形分離層」と呼
ぶ)、5はn-形エピタキシヤル層2の表面上、p+
形分離層4の表面上、およびn+形陰極領域3の
表面上にわたつて形成された酸化ケイ素(SiO2
膜、6はp+形分離層4上のSiO2膜5に設けられ
たコンタクトホールを通してp+形分離層4に接
続された陽極電極、7はn+形陰極領域3上の
SiO2膜5に設けられたコンタクトホールを通し
てn+形陰極領域3に接続された陰極電極である。
このように構成されたダイオードにおいては、
p+形分離層4が素子間を充分電気的に分離する
ためには、このp+形分離層4とその両側に接す
るn-形エピタキシヤル層2との間で寄生のnpnト
ランジスタ動作を行なわないようにする必要性
と、n-形エピタキシヤル層2の厚さ以上のp形
不純物の拡散を行う必要性とから、p+形分離層
4の不純物濃度を1018〜1019/cm3程度の高不純物
濃度に設定する必要がある。また、例えば200V
以上の逆電圧強度があるようにするためには、
n-形エピタキシヤル層2の不純物濃度を低くし
て、p形Si基板1およびp+形分離層4から延びる
空乏層〔図示イおよびロ〕がn+形陰極領域3側
のn-形エピタキシヤル層2内へ充分拡がるよう
にする必要がある。ところがn-形エピタキシヤ
ル層2の厚さは、そのエピタキシヤル成長時に生
ずる欠陥、p+形分離層4の形成時における不純
物の拡散時間などの点から、薄い方が有利で、厚
くなる程製造が困難になる。一方、n-形エピタ
キシヤル層2の厚さが薄い場合には、次に述べる
ように、逆電圧強度が小さくなる。すなわち、陽
極電極6と陰極電極7との間に高い逆電圧が印加
されると、p形Si基板1からn+形陰極領域3の直
下のn-形エピタキシヤル層2内の部分へ延びる
空乏層イが、p+形分離層4からエピタキシヤル
層2内へその表面部に沿うて延びる空乏層ロよ
り、先にn+形陰極領域3に達するようになつて、
その直下のn-形エピタキシヤル層2内の部分に
パンチスルーが生じる。そうすると、このn+
陰極領域3の直下の部分に、電流が集中して流
れ、この集中電流を制限する高抵抗(低不純物濃
度)層が存在しないので、逆電圧が幅の狭い逆方
向サージ電圧であつても、この逆方向サージ電圧
によつて氷久破壊が生ずる。
この発明は、上述の欠点に鑑みてなされたもの
で、表面部の一部に高不純物濃度の主電極領域が
形成されこの主電極領域と同一伝導形の半導体層
の上記主電極領域の直下の部分よりも先に、上記
表面部に沿うてパンチスルーが生ずるようにする
とともに、このパンチスルーによつて上記主電極
領域へ流れる電流を制限する電流制限抵抗が上記
表面部に形成されるようにすることによつて、幅
の狭い逆方向サージ電圧によつて氷久破壊が生じ
ないような逆方向サージ電圧破壊強度の大きい半
導体装置を提供することを目的とする。
第2図AおよびBはそれぞれこの発明の一実施
例を示す断面図、およびその主要部の一部を断面
にして示す斜視図である。
図において、第1図の従来例に示した符号と同
一符号は同様のものを示す。8はn+形陰極領域
3とp+形分離層4との間にはさまれたn-形エピ
タキシヤル層2の表面部に、p+形分離層4との
間に第1の距離x1をおくとともにn+形陰極領域
3との間に第2の距離x2をおいてn+形陰極領域
3を取り囲んで設けられ幅wを有する高不純物濃
度のn+形中間層である。なお、上記距離x1が、
n+形陰極領域3の直下のn-形エピタキシヤル層
2の厚さtより小さくなるように設定されてい
る。
次に、この実施例の動作について説明する。
陽極電極6と陰極電極7との間に逆方向サージ
電圧が印加されると、まず、p+形分離層4から
n-形エピタキシヤル層2の表面部に沿うてn+
陰極領域3側へ延びる空乏層がn+形中間層8の
一部に達して、このn+形中間層8の部分とp+
分離層4との間のn-形エピタキシヤル層2の表
面部にパンチスルーが生ずる。そうすると、この
パンチスルーによつて上記n-形エピタキシヤル
層2の表面部を流れる電流は、上記n+形中間層
8の部分とn+形陰極領域3との間にはさまれた
n-形エピタキシヤル層2を経てn+形陰極領域3
に流れる。従つて、上記n+形中間層8の部分と
n+形陰極領域3との間にはさまれたn-形エピタ
キシヤル層2の抵抗が、上記パンチスルーによる
電流を制限する電流制限抵抗として動作するとと
もに、幅の狭い逆方向サージ電圧のエネルギーを
吸収するので、逆方向サージ電圧破壊強度を大き
くすることができ。この電流制限抵抗を充分大き
な値にするには、第2図Aに示した距離x2を大き
くするとともに、n+形中間層8の幅wを小さく
して、n+形陰極領域3のn-形エピタキシヤル層
2の表面に露出する露出面の囲りに沿う方向(第
2図Bに示すy方向)のn+形中間層8の抵抗を
大きくし、この抵抗によつてこのy方向へ上記パ
ンチスルーによる電流が拡がるのを制限するよう
にすればよい。
一方、陽極電極6と陰極電極7との間に順電圧
を印加した場合には、n-形エピタキシヤル層2
の表面部に沿う抵抗は、上述の電流制限抵抗があ
るので、大きくなるが、n+形陰極領域3からそ
の直下のp形Si基板1へ順電流が主として流れる
ので、順方向の電圧降下は大きくならない。
この実施例では、n+形陰極領域3のn-形エピ
タキシヤル層2の表面に露出する露出面の囲りに
沿う方向(図示y方向)にn+形中間層8を連続
して形成したが、必ずしもこれを連続して形成す
る必要がなく、第3図AまたはBにそれぞれ主要
部の一部を断面にして示す斜視図の他の実施例の
ように、n+形陰極領域3のn-エピタキシヤル層
2の表面に露出する露出面の囲りに沿う方向(図
示y方向)に互いに所定間隔を順次おいて角形状
の断面を有するn+形中間層8aまたは丸形状の
断面を有するn+形中間層8bを不連続に形成し
てもよい。これらの他の実施例では、上述のパン
チスルーによる電流が上記y方向へ拡がるのを一
層有効に制限することができる。
上記実施例において、n形領域をp形領域に
し、p形領域をn形領域にした場合にも、この発
明は適用できる。
なお、これまで、バイポーラ形半導体集積回路
装置構成用のダイオード装置を例にとり述べた
が、この発明はこれに限らず、第1伝導形の半導
体基板の主面上に形成された第2伝導形の第1の
半導体層と、この第1の半導体層の表面部の一部
に形成された第2伝導形の主電極領域と、この主
電極領域との間に所定距離をおいてこれを取り囲
むように上記第1の半導体層内に設けられ上記半
導体基板と実質的に同電位にある第1伝導形の第
2の半導体層とを備えたその他の半導体装置にも
適用することができる。
以上、説明したように、この発明の半導体装置
では、第1の主電極領域を構成する第1伝導形の
半導体基板の主面上に形成された低不純物濃度の
第2伝導形の第1の半導体層と、この第1の半導
体層の表面部の一部に形成された高不純物濃度の
第2伝導形の第2の主電極領域と、この第2の主
電極領域との間に第1の所定距離をおいてこれを
取り囲むように上記第1の半導体層内に設けられ
上記半導体基板と実質的に同電位にある第1伝導
形の第2の半導体層とを備えたものにおいて、上
記第2の主電極領域と上記第2の半導体層との間
にはさまれた上記第1の半導体層の表面部の上記
第2の主電極の周囲に、上記第2の半導体層との
間に第2の所定距離をおくとともに上記第2の主
電極領域との間に第3の所定距離をおいて第2伝
導形の第3の半導体層を設け、上記第2の所定距
離が上記第2の主電極領域と上記半導体基板との
間にはさまれた上記第1の半導体層の厚さより小
さくなるようにしたので、上記半導体基板と上記
第2の主電極領域との間に逆方向サージ電圧が印
加されたときに、上記第2の主電極領域と上記半
導体基板との間にはさまれた上記第1の半導体層
の部分よりも先に、上記第2の半導体層と上記第
3の半導体層との間にはさまれた上記第1の半導
体層の表面部に沿うてパンチスルーが生ずるよう
にすることができるとともに、上記第3の半導体
層と上記第2の主電極領域との間にはさまれた上
記第1の半導体層の抵抗が、上記パンチスルーに
よつて上記第2の主電極領域へ流れる電流を制限
する電流制限抵抗として動作する。従つて、逆方
向サージ電圧破壊強度を大きくすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はバイポーラ形半導体集積回路装置構成
用の従来のダイオード装置の一例を示す断面図、
第2図AおよびBはそれぞれこの発明の一実施例
を示す断面図、およびその主要部の一部を断面に
して示す斜視図、第3図AおよびBはこの発明の
他の実施例を主要部の一部を断面にして示す斜視
図である。 図において、1はp形Si基板(第1伝導形の半
導体基板)、2はn-形エピタキシヤル層(第2伝
導形の第1の半導体層)、3はn+形陰極領域(第
2伝導形の第2の主電極領域)、4はp+形分離層
(第1伝導形の第2の半導体層)、8はn+形中間
層(第2伝導形の第3の半導体層)、x1は(第2
の所定距離)、x2は(第3の所定距離)である。
なお、図中同一符号はそれぞれ同一もしくは相当
部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1伝導形の半導体基板で構成された第1の
    主電極領域と、上記半導体基板の主面上に形成さ
    れた低不純物濃度の第2伝導形の第1の半導体層
    と、この第1の半導体層の表面部の一部に形成さ
    れた高不純物濃度の第2伝導形の第2の主電極領
    域と、この第2の主電極領域と離隔してこれを取
    り囲むと共に上記第1の半導体層の表面から上記
    半導体基板に達するように上記第1の半導体層内
    に設けられ上記半導体基板と実質的に同電位にあ
    る第1伝導形の第2の半導体層とを備えたものに
    おいて、上記第2の主電極領域と上記第2の半導
    体層との間にはさまれた上記第1の半導体層の表
    面部の上記第2の主電極領域の周囲に上記第2の
    半導体層との間に第1の距離をおくとともに上記
    第2の主電極領域との間に第2の距離をおいて第
    2伝導形の第3の半導体層を設け、上記第1の距
    離が上記第2の主電極領域と上記半導体基板との
    間にはさまれた上記第1の半導体層の厚さより小
    さくなるようになし、上記第2の半導体層と第3
    の半導体層との間に生じたパンチスルーおよび上
    記第2の主電極領域と上記第3の半導体層との間
    の抵抗により上記第2の主電極領域へ流れる電流
    を制限するようにしたことを特徴とする半導体装
    置。 2 第3の半導体層が第2の主電極領域の第1の
    半導体層の表面に露出する露出面の周りに沿う方
    向に連続して設けられたことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の半導体装置。 3 第3の半導体層が第2の主電極領域の第1の
    半導体層の表面に露出する露出面の周りに沿う方
    向に互いに所定間隔を順次おいて不連続に設けら
    れたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の半導体装置。
JP2293780A 1980-02-25 1980-02-25 Semiconductor device Granted JPS56120169A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2293780A JPS56120169A (en) 1980-02-25 1980-02-25 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2293780A JPS56120169A (en) 1980-02-25 1980-02-25 Semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56120169A JPS56120169A (en) 1981-09-21
JPS6327865B2 true JPS6327865B2 (ja) 1988-06-06

Family

ID=12096540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2293780A Granted JPS56120169A (en) 1980-02-25 1980-02-25 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS56120169A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63191754A (ja) * 1987-01-21 1988-08-09 日本テクトロン株式会社 試薬収納容器

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0673649A (ja) * 1991-12-26 1994-03-15 Goosen:Kk 組紐状糸条物
JP4860146B2 (ja) * 2004-12-24 2012-01-25 パナソニック株式会社 サージ保護用半導体装置
JP2014165317A (ja) * 2013-02-25 2014-09-08 Toshiba Corp 半導体装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50108885A (ja) * 1974-01-31 1975-08-27

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50108885A (ja) * 1974-01-31 1975-08-27

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63191754A (ja) * 1987-01-21 1988-08-09 日本テクトロン株式会社 試薬収納容器

Also Published As

Publication number Publication date
JPS56120169A (en) 1981-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5468654A (en) Method of manufacturing an insulated gate bipolar transistor
JP2862027B2 (ja) 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
JP3165480B2 (ja) ターンオフサイリスタ
JP2001257366A (ja) 半導体装置
JPH0465552B2 (ja)
JPH049378B2 (ja)
EP0064614B1 (en) Improved emitter structure for semiconductor devices
JPS6327865B2 (ja)
US3936856A (en) Space-charge-limited integrated circuit structure
JPH0888290A (ja) 半導体装置およびその使用方法
JP2526960B2 (ja) 導電変調型mosfet
JPS584829B2 (ja) 半導体集積回路
JPS5916414B2 (ja) 半導体装置
JPH0818075A (ja) ショットキーバリヤダイオード及び半導体集積回路
JP3128958B2 (ja) 半導体集積回路
JP2000216381A (ja) 電界効果トランジスタ
JP2916158B2 (ja) 導電変調型mosfet
JPH08227941A (ja) 複合半導体素子
JPS621261B2 (ja)
JPH06342903A (ja) 横型導電変調型mosfet
KR890004974B1 (ko) 트랜지스터
JPH0621344A (ja) 半導体装置
JPH02220445A (ja) 半導体装置
JPH0558256B2 (ja)
JP2003174188A (ja) 光半導体装置及びその製造方法