JPH0440272Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は半導体集積回路装置、特にコレクタベ
ースシヨート型ダイオードの改良に関する。

(ロ) 従来の技術 従来モノリシツク集積回路に組み込まれる
NPNトランジスタを用いたコレクタベースシヨ
ート型ダイオードは第４図および第５図に示す如
く、Ｐ型半導体基板１と、コレクタ領域となるＮ
型エピタキシヤル層２と、エピタキシヤル層２を
複数の島領域３に分離するＰ型分離領域４と、島
領域３底面に設けられたN⁺型埋め込み層５と、
島領域３表面に２重拡散されたＰ型ベース領域６
およびN⁺型エミツタ領域７と、ベース領域６に
接近して島領域３表面に形成されたN⁺型コンタ
クト領域８と、エミツタ領域７とオーミツク接触
するカソード電極９と、ベース領域６およびコン
タクト領域８にオーミツク接触するアノード電極
１０から構成されている。なお隣接する島領域３
には他のNPNトランジスタが形成されている。

従来上述したNPNトランジスタでは寄生効果
が発生しその防止策が採られていた。これは
NPNトランジスタが飽和領域に入ると、コレク
タ領域３がベース領域６より電位が低くなり、そ
の差が0.6V近辺になるとベース領域６、コレク
タ領域３および基板１で形成される寄生PNPト
ランジスタがオンするものであつた。しかしなが
らコレクタベースシヨート型ダイオードではベー
ス領域６とコレクタ領域３とがシヨートされてい
て同電位であるので、電位差が発生せず寄生効果
は生じないものと考えられていた。

ところが斯るダイオードもトランジスタとして
の動作を行うためコレクタ領域３内の抵抗でコレ
クタ電流により電圧降下が発生することが明らか
となり、ベース領域６とコレクタ領域３は同電位
でないことが分つた。その結果コレクタベースシ
ヨート型ダイオードにおいても寄生PNPトラン
ジスタが生じる。この寄生PNPトランジスタの
もれ電流によりそのまわりの基板１の電位が0V
より持ち上がり種々の悪影響を及ぼす。

そこで、コレクタベースシヨート型ダイオード
においても寄生効果の防止策が提案されている。
例えば、実開昭58−106954号公報に詳しい。

しかしながら、従来のコレクタベースシヨート
型ダイオードは寄生効果については、種々検討さ
れているが、エピタキシヤル層表面の反転による
リーク電流については何ら改善されていない。特
に、第３図に示すように、電源電圧（Vcc）とグ
ランドラインとの間に使用されるダイオードにお
いて、その電位差がエピタキシヤル層の反転電位
以上になる場合にリーク電流が流れる問題があ
る。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 上述したコレクタベースシヨート型ダイオード
は、ベース領域６とコレクタ領域３とが同電位に
なるために、エピタキシヤル層（島領域３）表面
が反転し易く、分離領域４からの負電位の影響で
ベース領域６と分離領域４との間のエピタキシヤ
ル層（島領域３）表面が反転し、ベース領域６か
ら分離領域４を介して基板１へリーク電流が流れ
て、回路動作上支障をきたすという問題があつ
た。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案は、上述した問題点を解消すべくなされ
たものであつて、第１図および第２図に示す如
く、Ｐ型の半導体基板１と、Ｎ型のエピタキシヤ
ル層２と、エピタキシヤル層２をP⁺型の分離領
域４で島状に分離して形成されコレクタ領域とし
て働く島領域３と、島領域３表面のＰ型ベース領
域６およびN⁺型エミツタ領域７と、N⁺型コレク
タコンタクト領域８と、カソード電極９およびア
ノード電極１０とを具備するコレクタベースシヨ
ート型ダイオードにおいて、アノード電極１０を
拡張して島領域３表面を被覆したことを特徴とす
る。

(ホ) 作用 本考案は最も電位の高いアノード電極１０で島
領域３表面を被覆することにより、反転層の生成
が防止できる。

(ヘ) 実施例 以下、本考案の一実施例を第１図および第２図
に従い説明する。第１図は本考案によるコレクタ
ベースシヨート型ダイオードを備えた半導体集積
回路装置の上面図、第２図は第１図の−線断
面図である。

Ｐ型シリコン半導体基板１上に、Ｎ型のエピタ
キシヤル層２が形成され、このエピタキシヤル層
２をP⁺型の分離領域４で島状に分離して島領域
３が形成される。この島領域３がコレクタ領域３
として働く。島領域３の底面にはN⁺型の埋め込
み層５が設けられ、埋め込み層５上の島領域３表
面にＰ型ベース領域６が設けられる。このベース
領域６表面にはN⁺型のエミツタ領域７が設けら
れる。そして、このとき島領域３表面にはN⁺型
のコレクタコンタクト領域８が形成される。

そして、エミツタ領域７には、保護膜１１に設
けたコンタクトホールを介してオーミツク接触す
る蒸着アルミニウムより成るカソード電極９が配
設される。同じくベース領域６およびコレクタコ
ンタクト領域８にも、保護膜１１のコンタクトホ
ールを介してオーミツク接触したアノード電極１
０が配設され、コレクタベースシヨート型ダイオ
ードが形成される。

尚、第１図において斜線部はコンタクト部を示
す。また、上述した実施例では、コレクタコンタ
クト領域８はベース領域６と離間して形成してい
るが、ベース領域６に隣接してコレクタコンタク
ト領域８を形成すれば、保護膜１１に形成するコ
ンタクトホールをベース領域６とコレクタコンタ
クト領域８に跨がつて設ければ、このコンタクト
ホールを介してオーミツク接触するアノード電極
１０を設けることにより、コレクタとベースがシ
ヨートすることになる。

さて、本考案の特徴は、第１図に示すように、
アノード電極１０を拡張して島領域３表面上の保
護膜１１上に配設することにより、島領域３表面
をアノード電極１０で被覆したことにある。すな
わち、島領域３表面上に最高電位にあるアノード
電極１０が配設される。

而して、本考案は、最も電位の高いアノード電
極１０で島領域３表面上を被覆しているので、島
領域３表面の反転層の生成が防止される。従つて
基板１へリーク電流が流れることはなく、回路動
作に支障をきたすことはない。

また、アノード電極１０とカソード電極９とを
いわゆる多層配線で構成する。すなわち、アノー
ド電極１０を一層目に設け、島領域３の全面を被
覆し、カソード電極９を二層目に設けると、島領
域３表面の全面を最高電位であるアノード電極１
０で被覆して、表面の安定化を図ることができ
る。

(ト) 考案の効果 以上説明したように、本考案によれば、島領域
表面の反転を有効に抑制することができる。この
結果、島領域表面の反転によるリーク電流が基板
へ流れるおそれもなくなり、回路動作が良好に行
える。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の一実施例を示
し、第１図は上面図、第２図は第１図の−線
断面図である。第３図はコレクタベースシヨート
型ダイオードの使用例の一例を示す回路図であ
る。第４図および第５図は従来例を示し、第４図
は上面図、第５図は第４図の−線断面図であ
る。 １……半導体基板、２……エピタキシヤル層、
３……島領域、４……分離領域、６……ベース領
域、７……エミツタ領域、８……コレクタコンタ
クト領域、９……カソード電極、１０……アノー
ド電極。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一導電型の半導体基板と、 この基板上に設けられコレクタ領域となる逆導
   電型のエピタキシヤル層と、 このエピタキシヤル層を一導電型の分離領域で
   島状に分離して形成された島領域と、 この島領域表面に形成された一導電型のベース
   領域と、 このベース領域表面に形成された逆導電型のエ
   ミツタ領域と、 前記島領域表面に形成された逆導電型のコレク
   タコンタクト領域と、 前記エミツタ領域にオーミツク接触したカソー
   ド電極と、 前記ベース領域およびコレクタコンタクト領域
   にオーミツク接触した最高電位にあるアノード電
   極とを具備したコレクタベースシヨート型ダイオ
   ードにおいて、 前記アノード電極を拡張して前記島領域表面を
   被覆し、前記分離領域の電位の影響による前記ベ
   ース領域と分離領域との間の前記島領域表面の反
   転を防止し、この島領域表面のリーク電流を防止
   したことを特徴とする半導体集積回路装置。