JPS59189665A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS59189665A
JPS59189665A JP58064762A JP6476283A JPS59189665A JP S59189665 A JPS59189665 A JP S59189665A JP 58064762 A JP58064762 A JP 58064762A JP 6476283 A JP6476283 A JP 6476283A JP S59189665 A JPS59189665 A JP S59189665A
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JP
Japan
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resistance
electrode
transistor
base
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JP58064762A
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JPS6410101B2 (ja
Inventor
Haruji Futami
二見 治司
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • 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]

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  • Semiconductor 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。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は半導体集積回路装置(以後、ICと呼ぶ) V
C関し、特VC高周波用iCや低雑音特性全要求される
低周波前置増巾ICの入力破壊防止に関するものである
。
高周波用ICや低周波前置増巾xcvcおいては、初段
回路の構成、性能がIC全体の特性全左右することが少
なくない。例えば、増巾回路の雑音特性は、初段州中部
の雑音特性が支配的である。従っテ、初段州中部に用い
られるトランジスタは、高い電流増巾率を有し、かつベ
ース広がり抵抗(rbb’)の低いものが必要とされ、
その具体的な形状として、丸形エミッタ、丸形ベースを
有するトランジスタや、複数個のベース電極を有するマ
ルチベーストランジスタが使用されている0通常、これ
らトランジスタのベース電極部は直接、IC外部の入力
端子VC接続されることが望ましいが、入力端子VC印
加される種々の異常電圧により、  )ランジスタの劣
化あるいは破壊から傑物するための対策が必要であり1
保護用抵抗、ダイオード等が用いられる。
例えば、第1図に示すような回路構成の入力段において
は、トランジスタ6のベースに接続された入力端子5が
電源端子1と短絡した場合、あるいは端子5 IC正の
静電パルスが印加された場合、入力端子5から入カドラ
ンジスタロのベース・エミッタ間全通る電流経路7を介
して過大電流が流れ、トランジスタ60ベース・エミッ
タ間接合の劣化、破壊音生ずる。尚、第1図において、
2は電流源として働ら(PNP)ランジスタ、3は負荷
抵抗、そして4は次段へ接続される初段の出力端子であ
り、この出力端子は集積回路内に構成されている。
従って、このような場合、保護ダイオード8゜保護抵抗
9全第2図のように配置して、入力端子5の電位全フラ
ングし、かつ電流径路7?介する流入電流の制限を行な
う、抵抗9はトランジスタlのベースと入力端子5との
間に接続され、ダイオード8は入力端子5−電源端子1
間に接続される。
同様VC,第3図のような回路構成では、トランジスタ
11のベースに接続された入力端子15のグランド電位
への短絡や負の静電パルスVこより、トランジスタ11
0ベース・コレクタ間を介する電流径路16を通じて過
大電流が流れる。第3図において、12はIC内の次段
用出力端子、13は負荷抵抗、そして14は電流源とし
て働ら(NPNトランジスタ全それぞれ示す。このため
、第4図に示す如く、保護ダイオード18.保護抵抗1
7を接続して第2図と同じように保護している。
しかしながら、第2図2第4図の回路VCおいては、保
護抵抗9.17は、初段トランジスタ6゜14のベース
抵抗となり、この結果、雑音特性を悪化させる。よって
、電気的特性の面からはできるかぎり低抵抗であること
が望ましく、逆VC電流制限の効果からは、できるかぎ
り高抵抗であることが好ましい。
このようrC1従来の方法Vこおいては、保護抵抗の抵
抗値の設計が電気的特性、入力回路保護効果の両面に満
足するように行なわなければならないという欠点を有し
、電気的特性全優先すると保護効果は充分でなかった。
不発明の目的は、通電動作時においては電気的特性への
影響が少なく1反面、電流制限時VCは十分な制限効果
?得られる入力保護回路全もった半導体装置ケ提供する
ことVCある。
本発明(は、電流制限用の抵抗を半導体基板内に形成さ
れた抵抗領域と半導体基板上VC形成された抵抗領域と
を並列接続して構成し、かつ基板の抵抗領域の抵抗値を
入力端子VC応じて変化させること全特徴とする。
以下1図面を参照して不発明の実施例を詳細に説明する
。
本発明の一実施例を示す平面図および断面図を第5図(
a)および(b) vcそれぞれ示す。第5図で示され
た半導体装置は次のように形成される。
まず、比抵抗1〜3Ω−cm程度のP型基板19上に使
用目的に応じた適当な比抵抗(05〜4Ω−cm程度)
全有するN型エピタキシャル層20を形成する。次に、
N型エピタキシャル層2oの表面よりP型不純物例えば
ボロンを拡散あるいはイすン注入することVCより、層
抵抗の比較的高い(例えば3にΩ/口程度)P型半導体
領域21を形成し、その表面および前記N型エピタキシ
ャル層200表面に絶縁被膜例えば熱酸化してシリコン
酸化膜22を形成する。しかる後に、多結晶シリコン薄
膜會シリコン酸化膜22上に選択的に形成し。
N型不純物例えばリン全導入して高濃度N型多結晶シリ
コン薄膜領域23を設ける。次に、本装置の表面全体に
絶縁被膜としてのシリコン酸化膜24を例えばCVD法
などにより形成し、P型不純物領域21および高濃度N
型多結晶シリコン薄膜領域23の両端に電極部を設ける
ためVC開口部25全設ける。次に、開口部25および
高濃度N型多結晶シリコン薄膜24@上の絶縁被膜24
上に低抵抗物質例えばアルミニウムを選択的に形成して
電極部26−1.26−2および27を得る。尚、第5
図(a) VCUシリコン収111S膜22および24
は図示していない。また、エピタキシャル#2ovcB
トランジスタや抵抗等の他の素子も形成されるものであ
る。
この様な構造Vこおいて、電極部26−1’(r第1図
乃至第4図で示した入力端子5.15VC,もう一方の
電極26−2に人力トランジスタ2,11のベースにそ
れぞれ接続し、さらに電極部27を特定の電位に固定し
て入力回路における過電流制限素子とする。この場合、
電極部27は電源電圧より低い電位に設定されることが
必要である。しタカっテ、電極27は入力トランジスタ
のベースに接続されている電極26−2に接続して、第
6図の如き構造とすることも可能である。
かかる構造および接続関係の過電流制限素子を有する半
碑体釦ICおいて、いま、通常動作時全仮定すると、入
力端子に接続された電極26−1に加えられる信号は比
較的微弱であり、ベース端子側の電極26−2との電位
差はそれほど高くない。したがって、電極27とその直
下の尚濃度〜型多結晶シリコン薄膜領域23との電界は
弱く・多結晶シリコン薄膜領域23とその上部の絶縁被
膜24との界面より多結晶シリコン薄膜領域23側に広
がる空乏層は無視てきうるものである。よって、この時
の電極26−1および26−2両端の抵抗は、P型半導
体領域21と高濃度N型多結晶シリコン薄膜領域23と
の合成抵抗分であって十分低い抵抗値が得られる。っま
シ、初段トランジスタのベース抵抗増加分は、無視でき
る程度である。
しかしながら、入力端子側になんらかの異常状態によジ
高い電位が印加された場合、入力端子側電極26−1は
それVC追従して電位が上昇し始める。一方、初段トラ
ンジスタ側電極26−2はほぼトランジスタのベース電
位に固定されている。
したがって、第5図、第6図の双方において、電極27
と直下の多結晶シリコン薄膜領域23との電界が上昇し
、それVCつれ多結晶シリコン薄膜領域23内部に空乏
層が広が9両端間の抵抗が増加し始め、P型半導体領域
21との合成抵抗も同時に増加する。そして、多結晶シ
リコン薄膜領域23の高電位01ll’(電極26−1
 )で、空乏層が多結晶シリコン薄膜領域23底部まで
達すると、その抵抗は無限大となり、P型半導体領域2
1の抵抗1[自。
にまで達する・つまり、電極26−1側に異常電圧が印
加されると、それVC応じて抵抗値が増加する。
このように、通常時VCは十分低く、異状電圧印加時V
Cは十分高い抵抗値をそれぞれ有Tる過大電流制限用素
子を実現できる。
さらに、N型エピタキシャル領域20?:電源電圧ニハ
イアスすることにより、N型エピタキシャル領域2(l
陰極側、P型半導体領域21を陽極側とそれぞれとする
ダイオード構造が得られるので第2図、第4−図で示し
たダイオード8.18も構成される。つまジ、本発明の
半導体装置を入力端子と初段トランジスタのベース間に
接続するだけで、通常動作時には電気的特性VC悪影響
?与えない、効果の大きい入力回路保護装置が得られる
。
P型半導体領域21は高抵抗であることが望ましいが、
層抵抗上あ壕り高抵抗領域が得られない場合は、i;3
7図に示すように、領域21を蛇行して形成アれば必要
とする抵抗値を得ることが容易である。
本発明で示されfc電流制限抵抗はトランジスタと同一
絶縁領域内VC形成することも可能である。
丁なわち、第8図に示すようVC,領域21は抵抗領域
となると共vcNPN)ランジスタのベース領域となり
、エミッタ領域30がその中に形成されている。領域2
0は高濃度絶縁P 領域29VCよって他から絶縁され
、又、基板19との境界部には埋込み領域28が形成さ
れている。領域20 VCはコレクタコンタクト領域3
3が形成すれ、これからコレクタ電極32が導出されて
いる。エミッタ′1極31がエミッタ領域30VC形成
されている。
上述した実施例では、入力端子に高電圧が印加された場
合について述べたが、入力端子に負の電圧が印加された
時の初段トランジスタ保護のためVCは、高濃度N型多
結晶シリコン薄膜領域23を高濃度P型多結晶シリコン
薄膜領域とし、電極27紮初段トランジスタのベース電
位あるbは電源電圧vCすることにより、同等の効果が
得られる。また、P型半導体領域21’zN型半導体領
域と1−ることVCよって保護ダイオードの効果をもた
せることも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は代表的な増巾回路初段部を示す回路図、第2図
は第1図の回路に初段トランジスタ保護用素子全追加し
た回路図、第3図は、代表的な他の増巾回路初段部全示
す回路図、第4図は第3図の回@VC初段トランジスタ
保護用素子を追加した回路図、第5図(a)、 (b)
はそれぞれ本発明の一実施例の平面図および断面図、第
6図は不発明の第2の実施例を示す断面図、第7図は本
発明の第3の実施例を示す断面図、第8図は本発明の第
4の実施例?示ア断面図である。 1.10は電源端子、2.14は電流源として働ら(P
NP)ランジスタ、3.13は負荷抵抗、4.12は出
力端子、5.15は入力端子、6゜11は初段増巾用N
PN)ランジスタ、7.16は入力端子より流入する過
大電流経路、8.18は保護ダイオード、9.17は保
護抵抗、19はP型基板、20はN型エピタキシャル層
、21はP型牛尋体領域、22はシリコン酸1ヒ膜、2
3は尚濃度N型多結晶シリコン薄膜領域、24は酸化膜
、25に電極形成用開口部、26−1.26−2は電極
部、27は電極部、28は高濃度埋入みN 層、29は
高濃度絶縁P 層、30はエミッタ領域、31はエミッ
タ電極、32はコレクタ電第2図 第す図 /q 第7区

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基体内に形成された第1の半導体領域と前記領域
    上に絶縁層を介して形成された第2の半導体領域とが並
    列に接続され、該第2の半導体領域に対し制御電極層が
    設けられていることを特徴と一76半導体装置。
JP58064762A 1983-04-13 1983-04-13 半導体装置 Granted JPS59189665A (ja)

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JPS6410101B2 JPS6410101B2 (ja) 1989-02-21

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6313371A (ja) * 1986-07-03 1988-01-20 Rohm Co Ltd 半導体装置
FR2634076A1 (en) * 1988-07-11 1990-01-12 Samsung Electronics Co Ltd Input detection device making it possible to improve the delay time of the input stage in semiconductor devices
JP2011054775A (ja) * 2009-09-02 2011-03-17 Dainippon Printing Co Ltd 有機トランジスタ、回路素子及びそれらの製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02285125A (ja) * 1989-04-27 1990-11-22 Sanwa Shutter Corp 開閉戸付きバルコニー

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6313371A (ja) * 1986-07-03 1988-01-20 Rohm Co Ltd 半導体装置
FR2634076A1 (en) * 1988-07-11 1990-01-12 Samsung Electronics Co Ltd Input detection device making it possible to improve the delay time of the input stage in semiconductor devices
JP2011054775A (ja) * 2009-09-02 2011-03-17 Dainippon Printing Co Ltd 有機トランジスタ、回路素子及びそれらの製造方法

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