JPH0348663B2 - - Google Patents

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JPH0348663B2
JPH0348663B2 JP58119083A JP11908383A JPH0348663B2 JP H0348663 B2 JPH0348663 B2 JP H0348663B2 JP 58119083 A JP58119083 A JP 58119083A JP 11908383 A JP11908383 A JP 11908383A JP H0348663 B2 JPH0348663 B2 JP H0348663B2
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    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D89/00—Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
    • H10D89/60—Integrated devices comprising arrangements for electrical or thermal protection, e.g. protection circuits against electrostatic discharge [ESD]
    • H10D89/601—Integrated devices comprising arrangements for electrical or thermal protection, e.g. protection circuits against electrostatic discharge [ESD] for devices having insulated gate electrodes, e.g. for IGFETs or IGBTs

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Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は半導体装置、詳しくは静電破壊に対す
る耐量が改善された保護回路素子をもつた半導体
装置に関する。
(2) 技術の背景 半導体装置の集積度を高める目的で、不純物領
域（一般的には不純物拡散領域であり、以下では
このように又は拡散領域と称して代表する。）は
横方向に狭く作られるだけでなく、縦方向（深さ
方向）にも浅く形成される傾向にある。ところ
で、例えば入出力回路部において浅い不純物拡散
領域（接合）が形成されたMIS型半導体装置の静
電破壊に対する耐量を改善する手段として、入力
信号が供給される内部素子より深い不純物拡散領
域を形成したMIS型半導体装置が提案されてい
る。
かかる半導体装置は第１図に一部断面図で模式
的に示され、同図において、１はＰ型半導体基
板、２はＮ型不純物拡散領域（以下拡散領域とい
う）、３は入力パツド、４はパツド３とＮ型拡散
領域２とを接続するパツド配線、５はＮ型拡散領
域２と内部素子６のゲートとを接続する配線を示
し、Ｎ型拡散領域２は内部素子６の不純物拡散領
域よりも深く形成され、かつＮ型拡散領域２のプ
ロフアイルは大なる曲率でゆるやかな形状のもの
となつている。
かかる深いＮ型拡散領域は、そのプロフアイル
が前記した如きものであるので、電界集中が緩和
され、アルミニウム（Al）等からなるパツド配
線の拡散領域へのもぐりによる接合破壊を防止す
る。また大なる容量(C)を提供するため、入力する
パルス波形をCRの時定数でなまらせ高電圧が直
接内部素子のゲートに達することを防止するの
で、静電気による破壊を保護する素子として機能
する。
(3) 従来技術と問題点 第１図の半導体装置は上記した効果をもつもの
ではあるが、Ｎ形拡散領域は内部素子よりも深く
形成されているため、保護素子としての駆動電圧
が高く、図示の半導体装置は高電圧でのみ駆動す
る保護素子であり、保護特性が劣化する。内部素
子は前記した如くに高密度化するためにゲート酸
化膜も薄く形成され、ゲート耐圧は小になる傾向
にある。その結果、Ｎ型拡散領域２の駆動電圧よ
りも小なる電圧の静電気が内部素子のゲートに達
し内部素子を破壊する例がしばしばみられる。
また出力回路では、静電破壊は接合の破壊によ
るものである。一般に、出力回路部は大きな出力
素子領域からなり、出力パツドは出力素子の拡散
領域に接続されるため、ノイズ等の高電圧が加え
られてもその拡散領域自体が一種の保護ダイオー
ドとして働くため、出力回路に特に保護回路素子
を介在させることは従来行われていない。また出
力レベルが落ちるため、出力パツドと出力素子の
間に不純物拡散領域からなる抵抗を介在させるこ
とも行われていない。しかし、蛍光表示管等の高
電圧駆動装置を外付けし動作させる高電圧集積回
路においては出力回路部の静電破壊の改善が必要
である。最近、ワンチツプマイコン等にしばしば
使用される入出力兼用パツドにおいては、入力回
路部のみの静電破壊対策を施した場合には出力回
路部の破壊が顕著になり、出力回路部の改善がな
されないと十分にその機能を果たすことができな
い問題がある。
(4) 発明の目的 本発明は上記従来の問題に鑑み、浅い接合が形
成された半導体装置の静電破壊に体する改善手段
として、入力信号が供給される内部素子より深い
拡散領域を形成した半導体装置において、高電圧
の静電気のみならず、内部素子の拡散領域より深
い拡散領域の保護素子としての駆動電圧よりは低
いが、内部素子のゲートを破壊するに足る電圧に
よる静電破壊、および出力回路部の静電破壊、の
いずれに対しても十分な保護特性をもつた半導体
装置を提供することを目的とする。
(5) 発明の構成 そしてこの目的は本発明によれば、半導体基板
上に形成した半導体素子、入力および／または出
力パツドおよび前記入出力パツドと半導体素子を
接続する回路を含み、前記入出力パツドと半導体
素子とは、前記半導体素子の不純物領域よりも深
く形成された第１の不純物領域と、該第１の不純
物領域と同導電型でそれよりもより浅い深さに形
成された第２の不純物領域からなり、これら第１
と第２の不純物領域は抵抗体として接続されたこ
とを特徴とする半導体装置を提供することによつ
て達成される。
(6) 発明の実施例 以下本発明実施例を図面によつて詳説する。
本発明の１実施例は第２図に平面図で示され、
浅い接合部をもつた半導体装置の入力部１１に、
入出力パツド１２から内部素子１３のゲート電極
１４に至る接合部の間に、内部素子１３の拡散領
域１５よりも深い第１の拡散領域１６を設け、か
つ、内部素子１３の拡散領域１５と同程度の深さ
の第２の拡散領域１７をもつた保護回路素子１８
（ラテラルNPNまたはPNP接合）を設ける。な
お第２図において、配線１９は基準電源へ接続さ
れる。
深い第１の拡散領域１６は第１図を参照して説
明した保護回路素子として機能するが、前記した
如き制約があるため従保護素子として働くだけで
ある。
浅いラテラル接合からなる保護回路素子１８
は、それ自体の駆動電圧である接合耐圧を低くす
ることにより、第１の拡散領域１６からなる従保
護素子が駆動されない低電圧においても駆動する
良好な保護回路素子（主保護回路素子）として動
作し、静電気等の電圧が内部素子１３のゲート１
４に加えられることを防止する。
他方、出力回路部２１においては、入出力パツ
ド１２から図示しない出力素子の拡散領域に至る
接続部分の間に、出力素子の拡散領域よりもより
深い第１の拡散領域２２を設け、かつ、出力素子
の拡散領域と同程度の深さの第２の拡散領域２３
をもつた保護回路素子２４（ラテラルNPNまた
はPNP接合）を設けることにより、ノイズ等か
ら発生した電圧から出力素子の接合破壊を防止す
る。なお第２図において、配線２５は基準電源へ
接続される。
なお、上記第２拡散領域１７，２３は内部素子
用拡散層より更に浅いものでもよく、要は第１の
拡散領域１６，２２より浅く、第１拡散領域１
６，２２の方が大きな接合耐圧を具備することで
ある。
次に、第２図に示される半導体装置の入力回路
部１１の製造方法を第３図を参照して説明する。
ＮチヤンネルMOSトランジスタを作る場合を
例にとると、第３図ａに示される如くＰ型半導体
基板３０に選択酸化法（LOCOS法）によつてフ
イールド酸化膜３１を形成する。この工程でP+
型のチヤンネルカツト層３２も形成する。
次いで第３図ｂに示される如くゲート形成用の
酸化膜３３を例えば熱酸化によつて成長する。
次に第３図ｃに示される如く全面に多結晶シリ
コンを成長し、それをパターニングしてゲート３
４を形成し、酸化膜３３をゲートの下の部分以外
はエツチング除去し、ゲート３４をマスクにして
砒素（As+）をイオン注入法によつて注入しソー
ス、ドレイン３５，３６を形成する。
次いで、第２図の第１の拡散領域に相当するソ
ース、ドレイン３５，３６よりも深い第１の拡散
領域を形成するため、全面にレジスト膜３７を形
成し、それをソース、ドレインが形成された部分
をマスクする如くにパターニングし、燐（P+）
をイオン注入法で注入して第１の拡散領域３８を
形成する。
次いで第３図ｅに示される如く、二酸化シリコ
ンのブロツク酸化膜３９を形成する。これは次に
形成される燐・シリケート・ガラス（PSG）膜
の熱溶融（メトル、だらすともいう）のときに燐
（Ｐ）成分がソース、ドレイン３５，３６に拡散
することを防止する機能を果す。次いで全面に
PSG膜４０を形成する。引続きPSG膜をメトル
すると、第１の拡散領域３８は燐（Ｐ）が拡散し
て0.8μｍ程度の深さに、又ＮチヤンネルMOSト
ランジスタのソースドレイン領域は砒素（As+）
が拡散して0.35μｍ程度の深さになる。
次に第３図ｆに示される如くPSG膜４０に窓
開けをなし、引続き例えばAlの配線４１を形成
する。同図において最も左のAl配線４１は入出
力パツドに接続される。
第２図の出力回路部２１も上記と全く同様に入
力部１１と同時に形成しうる。出力回路部におい
ては、第２の不純物拡散領域２３と出力素子の不
純物拡散領域とを分散してもよい。なお上記した
実施例において、入出力パツドは１個のパツドが
入力パツドと出力パツドを兼ねたものであるが、
それに代えて入力パツドと出力パツドは別個に形
成してもよい。
(7) 発明の効果 以上詳細に説明した如く、本発明によれば浅い
拡散領域が形成された半導体装置の入出力部にお
いて、入出力パツドから内部素子のゲート電極に
至る接続部の間に、内部素子の不純物拡散領域よ
り深い第１の不純物拡散領域を設け、かつ、この
第１の不純物拡散領域より浅い深さに形成された
第２の不純物拡散領域からなる保護回路素子を設
けることにより、高電圧および低電圧双方の静電
破壊に対する耐量が十分に改善され、内部素子の
特性を劣化させることなく入力回路部、出力回路
部の静電耐量を増加するに効果がある。なお以上
にはＮチヤンネルMISトランジスタを例に説明し
たが、本発明の適用範囲はその場合に限定される
ものでなく、ＰチヤンネルMISトランジスタ、Ｐ
チヤンネルＥ／Ｄ MOSトランジスタの場合に
も及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の静電保護回路を示す図、第２図
は本発明の１実施例の平面図、第３図は第２図の
装置の入力回路部を形成する工程における半導体
装置要部の断面図である。 １１……入力回路部、１２……入出力パツド、
１３……内部素子、１４……ゲート電極、１５…
…不純物拡散領域、１６，２２，３８……第１の
不純物拡散領域、１７，２３……第２の不純物拡
散領域、１８，２４……保護回路素子、１９……
配線、２１……出力回路部、３０……半導体基
板、３１……フイールド酸化膜、３２……チヤネ
ルカツト層、３３……ゲート酸化膜、３４……ゲ
ート、３５……ソース、３６……ドレイン、３７
……レジスト膜、３９……ブロツク酸化膜、４０
……PSG膜、４１……Al配線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 半導体基板上に形成した半導体素子、入力お
    よび／または出力パツドおよび前記入出力パツド
    と半導体素子を接続する回路を含み、前記入出力
    パツドと半導体素子とは、前記半導体素子の不純
    物領域よりも深く形成された第１の不純物領域
    と、該第１の不純物領域と同導電型でそれよりも
    より浅い深さに形成された第２の不純物領域から
    なりこれら第１と第２の不純物領域は抵抗体とし
    て接続されたことを特徴とする半導体装置。
JP58119083A 1983-06-30 1983-06-30 半導体装置 Granted JPS6010765A (ja)

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