JPH011285A - zener diode - Google Patents
zener diodeInfo
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- JPH011285A JPH011285A JP62-155566A JP15556687A JPH011285A JP H011285 A JPH011285 A JP H011285A JP 15556687 A JP15556687 A JP 15556687A JP H011285 A JPH011285 A JP H011285A
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- junction
- zener diode
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- layer
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はモノリシックIC等の半導体基板に形成したツ
ェナーダイオードに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a Zener diode formed on a semiconductor substrate such as a monolithic IC.
〔発明の技術的背景およびその問題点〕従来、上記のよ
うなツェナーダイオードとじて第5図および第6図に示
したものがある。図において、21はエピタキシャル成
長によりサブストレート上に形成されたn形層、22は
不純物拡散により上記n形層に形成されたp″領域23
は上記p″領域2とpn接合を形成するように拡散形成
されたn゛領域ある。[Technical background of the invention and its problems] Conventionally, there are Zener diodes as described above as shown in FIGS. 5 and 6. In the figure, 21 is an n-type layer formed on the substrate by epitaxial growth, and 22 is a p'' region 23 formed in the n-type layer by impurity diffusion.
is an n' region formed by diffusion so as to form a pn junction with the p' region 2 described above.
24は気相成長させた二酸化シリコンの絶縁層、25.
26は絶縁層24に形成された孔部を介して上記p″領
域2とn″領域23にそれぞれ接合するように形成され
たアルミニウム製の電極である。なお、上記p″領域2
とn゛領域23のpn接合近傍には両領域間のキャリア
拡散による空乏層が形成されている。24 is an insulating layer of silicon dioxide grown in a vapor phase; 25.
Reference numeral 26 designates aluminum electrodes formed so as to be connected to the p'' region 2 and the n'' region 23, respectively, through holes formed in the insulating layer 24. In addition, the above p'' region 2
A depletion layer is formed near the pn junction of the and n' regions 23 due to carrier diffusion between both regions.
そして、電極25.26を介してp″領域22とn′領
域23間に逆バイアス電圧を印加すると図の斜線の接合
部分、すなわち、上記pn接合の絶縁層24近傍の部分
でトンネル効果あるいはアバランシェ効果による降伏現
象が生じ、ツェナーダイオードとして動作する。When a reverse bias voltage is applied between the p'' region 22 and the n' region 23 via the electrodes 25 and 26, a tunnel effect or avalanche occurs at the diagonally shaded junction in the figure, that is, at the pn junction near the insulating layer 24. A breakdown phenomenon occurs due to the effect, and it operates as a Zener diode.
しかしながら、上記のような従来のツェナーダイオード
においては逆バイアス時に絶縁層24にホットエレクト
ロンが注入され、これによって接合の降伏が起きる前記
pn接合の絶縁層近傍の部分が影響を受けるため、空乏
層の形状が漱妙に変化して降伏電圧が経時変化するとい
う問題があった。However, in the conventional Zener diode as described above, hot electrons are injected into the insulating layer 24 during reverse bias, and this affects the part of the pn junction near the insulating layer where junction breakdown occurs, so the depletion layer There was a problem in that the shape changed suddenly and the breakdown voltage changed over time.
本発明は、上記の問題点を解消し降伏電圧等の特性が変
化しない安定したツェナーダイオードを提供することを
目的とする。An object of the present invention is to solve the above problems and provide a stable Zener diode whose characteristics such as breakdown voltage do not change.
本発明は上記の目的を達成するために、半導体を層状に
形成してなるツェナーダイオードにおいて、表面近傍に
形成されたn形領域またはp形領域と、半導体層内部の
上記n形領域またはp形領域の境界面においてpn接合
を形成する不純物濃度の高いp゛形またはn゛形の埋込
み領域を形成し、半導体層内部の上記埋込み領域のpn
接合で降伏を起こすようにした。In order to achieve the above object, the present invention provides a Zener diode formed by forming a layered semiconductor, in which an n-type region or a p-type region is formed near the surface, and the n-type region or p-type region is formed inside the semiconductor layer. A p-type or n-type buried region with high impurity concentration forming a pn junction is formed at the boundary surface of the region, and the pn of the buried region inside the semiconductor layer is
Made yielding occur at the junction.
これにより、半導体表面の絶縁層に注入されるホットエ
レクトロン等の電荷の影響を軽減して空乏層の変化を抑
え、降伏電圧を安定に保つようにした。This reduces the influence of charges such as hot electrons injected into the insulating layer on the semiconductor surface, suppresses changes in the depletion layer, and keeps the breakdown voltage stable.
第1図は本発明のツェナーダイオードの一実施例を示す
図であり、1はp形基板、2はp形基板1にエピタキシ
ャル成長により形成されたn形層、31.32はn形層
20表面から上記p形基板1まで拡散形成された複数の
p゛゛離領域であり、このp゛分分類領域3xs3tよ
ってn形層2は島状の複数の領域に分離されている。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the Zener diode of the present invention, where 1 is a p-type substrate, 2 is an n-type layer formed on the p-type substrate 1 by epitaxial growth, and 31 and 32 are the surfaces of the n-type layer 20. The n-type layer 2 is divided into a plurality of island-like regions by the p-separated classification regions 3xs3t.
4は一方のp゛゛離領域32に不純物を拡散して形成さ
れたn″領域あり、このn″領域4とp゛゛離領域32
とによってpnn接合炉形成されている。そして、この
pnn接合炉近傍には両領域間のキャリア拡散によって
空乏層が形成されている。4 is an n'' region formed by diffusing impurities in one of the p-isolated regions 32, and this n'' region 4 and the p-isolated region 32 are
A pnn junction furnace is formed by this. A depletion layer is formed near this pnn junction furnace by carrier diffusion between both regions.
5は加熱処理により表面に形成された二酸化シリコンの
絶縁層、6は絶縁層5に形成された孔部を介して上記n
″領域と接合しない他のp゛゛離領域31に接合するよ
うに形成されたアルミニウム製の電極であり、7は同様
にしてn″領域4に接合された電極である。5 is an insulating layer of silicon dioxide formed on the surface by heat treatment, and 6 is the above n through the hole formed in the insulating layer 5.
This electrode is made of aluminum and is formed to be connected to another diagonal region 31 that is not connected to the "n" region, and 7 is an electrode that is similarly joined to the n" region 4.
そして、電極6,7を介してp゛゛離領域31とn″領
域4との間に逆バイアス電圧を印加すると上記pn接合
の部分でトンネル効果あるいはアバランシェ効果による
降伏現象が生じ、n°領域4、p゛゛離領域32 、p
形基板1およびp゛分m’F=M域31間でキャリアの
移送が行われてツェナーダイオードとして動作する。Then, when a reverse bias voltage is applied between the p-isolated region 31 and the n'' region 4 via the electrodes 6 and 7, a breakdown phenomenon occurs at the pn junction due to the tunnel effect or avalanche effect, and the n'' region 4 , p゛゛ separation region 32 , p
Carriers are transferred between the shaped substrate 1 and the p'min'F=M region 31, and the device operates as a Zener diode.
すなわち、上記p゛分、1ii1領域32はn″領域4
とp形基板1との間に形成された叩込み領域となり、こ
れによって形成されるpnn接合炉半導体層内部にある
ため絶縁層4に注入されるホットエレクトロン等の電荷
による影響を受けず、空乏層の形状の変化が抑えられ、
降伏電圧の経時変化が軽減される。In other words, the 1ii1 area 32 for the above p'' is the n'' area 4
The implantation region is formed between the p-type substrate 1 and the p-type substrate 1, and since it is inside the pnn junction furnace semiconductor layer formed by this, it is not affected by charges such as hot electrons injected into the insulating layer 4, and the depletion Changes in the shape of the layer are suppressed,
Changes in breakdown voltage over time are reduced.
第2図は他の実施例を示す図であり、前記第1の実施例
のものに対応する部分には第1図と同じ符号を付して示
しである。FIG. 2 is a diagram showing another embodiment, in which parts corresponding to those of the first embodiment are designated by the same reference numerals as in FIG. 1.
このツェナーダイオードは前記第1の実施例のn″領域
4を形成するp゛゛離領域32にこのp゛゛離領域32
より不純物濃度の高い第2のp″領域3′を形成し、こ
の第2のp″領域3′を形成した後、n+領域4を形成
するようにしたものである。This Zener diode is connected to the p-isolated region 32 forming the n'' region 4 of the first embodiment.
A second p'' region 3' having a higher impurity concentration is formed, and after this second p'' region 3' is formed, an n+ region 4 is formed.
このようにすると、第2のp4領域3′はn゛領領域下
部の埋込み領域として形成され、このp゛LQ 1jj
t、 3 ’とn″頭域4とのpn接合部分J′で降伏
現象が生じ前記同様にp゛゛離領域31.p形基板1お
よびp゛゛離領域32を介してキャリアの移送が行われ
る。In this way, the second p4 region 3' is formed as a buried region under the n' region, and this p'LQ 1jj
A breakdown phenomenon occurs at the pn junction J' between t, 3' and the n'' head region 4, and carriers are transferred via the p-type substrate 1 and the p-separation region 31, as described above. .
第3図は第3の実施例を示す図であり、12はエピタキ
シャル成長によりサブストレートに形成されたn形層、
13は不純物拡散により上記n形層12に形成されたp
″領域、13′は上記p゛゛域13内に埋込み領域とし
て形成された第2のp″領域であり、この第2のp″領
域13′は前記第2の実施例の場合と同様に第1のp″
領域13より不純物濃度を高くして形成されている。FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment, in which 12 is an n-type layer formed on a substrate by epitaxial growth;
13 is a p-type layer formed in the n-type layer 12 by impurity diffusion.
The ``region 13'' is a second p'' region formed as a buried region in the p'' region 13, and this second p'' region 13' is similar to the second embodiment. 1 p''
It is formed with a higher impurity concentration than region 13.
1′4は上記第2のp″領域13′の上部に形成された
p″領域であり、このn+領域14は第1のp゛領域1
2との境界面で接合J1を、また、第2のp゛領域13
′との境界面で接合J2を形成している。1'4 is a p'' region formed above the second p'' region 13', and this n+ region 14 is a p'' region 1
2, the junction J1 at the interface with the second p' region 13
A junction J2 is formed at the interface with '.
15は加熱処理により形成した二酸化シリコン′ の絶
縁層、16は絶縁層15に形成された孔部を介して第1
のp″領域13に接合するように形成されたアルミニウ
ム製の電極であり、17は同様にしてn゛領域14に接
合された電極である。15 is an insulating layer of silicon dioxide formed by heat treatment; 16 is a first insulating layer formed through a hole formed in the insulating layer 15;
An electrode made of aluminum is formed so as to be connected to the p'' region 13, and an electrode 17 is similarly connected to the n'' region 14.
そして、電極16.17を介して第1のp″領域13と
n゛領域14との間に逆バイアス電圧を印加すると、第
1のp′領域13より第2のp゛領域13′のほうが不
純物濃度が高いため、この第2のp″領域13′とn゛
領域14との接合J2において降伏現象が生じ、ツェナ
ーダイオードとして動作する。Then, when a reverse bias voltage is applied between the first p'' region 13 and the n'' region 14 via the electrodes 16 and 17, the second p'' region 13' becomes more sensitive than the first p' region 13. Since the impurity concentration is high, a breakdown phenomenon occurs at the junction J2 between the second p'' region 13' and the n'' region 14, and the junction J2 operates as a Zener diode.
したがって、降伏現象が生じる接合J2は半導体層内部
にあるため前記同様に電荷等による影響を受けず降伏電
圧の経時変化が軽減される。Therefore, since the junction J2 in which the breakdown phenomenon occurs is located inside the semiconductor layer, it is not affected by charges and the like as described above, and the change in breakdown voltage over time is reduced.
なお、第3図に一点iJi線で示したように、第1のp
′領域13の中にn″領域14を形成するようにするこ
ともできる。In addition, as shown by the single point iJi line in Fig. 3, the first p
It is also possible to form an n'' region 14 within the 'region 13.
このように上記第2のp″領域13′が第1のp″領域
13より不純物濃度が高ければ効果をうろことができ、
例えば、第4図に示したように第2のp″領域13′が
n形層12に達する深さまで拡散形成されていても良い
ことはいうまでもない。In this way, if the impurity concentration of the second p'' region 13' is higher than that of the first p'' region 13, the effect can be reduced,
For example, it goes without saying that the second p'' region 13' may be formed by diffusion to a depth that reaches the n-type layer 12, as shown in FIG.
本発明によれば、半導体を層状に形成してなるツェナー
ダイオードにおいて、半導体層内部に埋込み領域を形成
し、この埋込み領域による半導体層内部のpn接合で降
伏を起こすようにしたので、絶縁層に注入されるホット
エレクトロン等の電荷による空乏層への影舌を軽減する
ことができ、降伏電圧等の特性が変化しない安定したツ
ェナーダイオードを得ることができる。According to the present invention, in a Zener diode made of a layered semiconductor, a buried region is formed inside the semiconductor layer, and breakdown occurs at a pn junction inside the semiconductor layer due to the buried region. The influence on the depletion layer due to charges such as injected hot electrons can be reduced, and a stable Zener diode whose characteristics such as breakdown voltage do not change can be obtained.
第1図〜第4図は本発明のツェナーダイオードの各実施
例を示す図、
第5図および第6図は従来のツェナーダイオ−1°の例
を示す図である。
31.32・・・p゛分離領域、3’、13.13’・
・・p″領域、4,14・・・p″領域。
特許出願人 パイオニア株式会社
同 パイオニアビデオ株式会社
第4図
第5図
第6図FIGS. 1 to 4 are diagrams showing each embodiment of the Zener diode of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are diagrams showing an example of a conventional Zener diode of -1°. 31.32...p separation region, 3', 13.13'.
...p'' area, 4,14...p'' area. Patent applicant Pioneer Corporation Pioneer Video Corporation Figure 4 Figure 5 Figure 6
Claims (1)
って、 表面近傍に形成されたn形領域またはp形領域と、半導
体層内部の上記n形領域またはp形領域の境界面におい
てpn接合を形成する不純物濃度の高いp^+形または
n^+形の埋込み領域とを有し、半導体層内部の上記理
込み領域のpn接合で降伏を起こすようにしたことを特
徴とするツェナーダイオード。[Claims] A Zener diode formed of a layered semiconductor, comprising an n-type region or p-type region formed near the surface and an interface between the n-type region or p-type region inside the semiconductor layer. It is characterized by having a p^+ type or n^+ type buried region with high impurity concentration forming a pn junction in the semiconductor layer, and breakdown occurs at the pn junction of the buried region inside the semiconductor layer. Zener diode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15556687A JPS641285A (en) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | Zener diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15556687A JPS641285A (en) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | Zener diode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH011285A true JPH011285A (en) | 1989-01-05 |
| JPS641285A JPS641285A (en) | 1989-01-05 |
Family
ID=15608849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15556687A Pending JPS641285A (en) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | Zener diode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS641285A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216365A (en) * | 1985-03-20 | 1986-09-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Zener diode |
-
1987
- 1987-06-24 JP JP15556687A patent/JPS641285A/en active Pending
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