JPS6290971A

JPS6290971A - 集積回路保護構造

Info

Publication number: JPS6290971A
Application number: JP61186698A
Authority: JP
Inventors: ニコラス　ポール　カウリイ
Original assignee: Plessey Overseas Ltd
Current assignee: Plessey Overseas Ltd
Priority date: 1985-08-09
Filing date: 1986-08-08
Publication date: 1987-04-25
Also published as: GB8520039D0; GB2179495B; GB2179495A; DE3626910A1

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】本発明は集積回路保護構造に関する。

集積回路等の静電感応装置に使用する従来の保護構造は
、ダイオードや、サイリスタや、トランジスタやその組
合せからなっている。このような保護ｖ４造は特定技術
に従って製作する必要があり、それによって集積回路の
残りの部分の製作に利用できる技術が＄り約される点で
不利である。従って、ある程度、使用する保護構造によ
って製作可能な全体集積回路構造の性質が制約され、そ
の結果、集積回路の性能が劣化する。

前記した問題を緩和し、別の製作技術を使用して集積回
路を製作することができる保護構造を提供することが本
発明の目的である。

本発明に従って集積回路の保護構造が提供され、それは
第１の導電型の基板と、前記基、板の上になる第２の導
電型のエピタキシャル層と、前記基板とエピタキシャル
層との間にある第２の導電型の中間層と、前記エピタキ
シャル層中を延在して前記中間）Ｎと接触する第１の導
電型の拡散領域と、前記エピタキシャル層内へ延在して
前記中間層の上にくる第１の導電型のもう一つの拡散領
域からなっている。

第１の導電型は正のドープ、すなわちＰ型とすることが
でき、第２の導電型は負のドープ、すなわちＮ型とする
ことができる。

拡散領域のドーピング濃度は、好ましくはＵ板よりも高
い。

もう一つの拡散領域のドーピング濃度は、好ましくは基
板よりも高い。

中間層のドーピング１１！度は、好ましくはエピタキシ
１フル層よりも高い。

好ましくは、中間層は拡散領域及びもう一つの拡散領域
の横方向限界を実質的に越えて延在することはない。

好ましくは基板よりも高いドーピング濃度を有する第１
の導電型の絶縁領域をエピタキシャル層内に設けて保護
構造を包囲し、保護構造を絶縁することができる。

拡散領域及び／もしくは絶縁領域には横方向に延在する
浅い領域を付随することができる。

エピタキシせル層上には酸化物層を設けることができる
。

拡散領域、もう一つの拡散領域、絶縁領域もしくはその
組合せは、好ましくは凹んだ接触窓を有し、任意もしく
は全ての領域が斜角隅部を有して各領域の隅部における
電荷濃度を低減させることができる。

拡散領域はもう一つの拡散領域の周りに円周方向に延在
させて、拡散領域ともう一つの拡散領域間の導通領域を
延在させることができる。

［実施例１第１図はＰ−導電型の基板４上に沈積されたＮ−導電型
のエピタキシャル層２を有する保護構造の略図である。

Ｎ＋導電型の中間層６がエピタキシャル層２と基板４と
の間に埋設されている。

基板４と同じ導電型でドーピング濃度の高い拡散領域８
がエピタキシャルｒＡ２を介して拡散され、中間層６と
接触するように配置されている。拡散領域８は浅い領Ｖ
ｉ、１０を有し、それは拡散領域８の横方向限界を越え
てエピ全４ニシヤル層２内へ横方向に延在している。拡
散領ｖｉ８と同じ導電型で且つ類似のドーピングの浅い
領ｂ１１０により、拡散領ＩＩ！！８の接触窓１４を介
した電極１２どの接触が容易になる。

もう一つの拡散領域１６がエピタキシャル層２内に設け
られ、中間層６の上に来るように配置されている。もう
一つの拡散層１６はＰ＋導電型であり、基板４よりも高
いドーピング濃度を有している。実施例において、もう
一つの拡散層１６は浅い拡散層である。もう一つの拡散
領域１６は接触窓２０を介して電Ｎｉ１８に接続されて
いる。

保護構造はもう一つの拡散領域１６と同じ導電型及びド
ーピング濃度で、エピタキシャル層中を延在して基板４
と接触する絶縁領域２２により絶縁されている。絶縁領
域２２は保護構造を包囲し、環状構成とすることができ
る（対応する右側は第１図から省れている）。絶縁領域
２２には浅い領域２４が付随しており、それは接触窓２
８を介して電極２６に接続されている。

■ビター１−シＶル層２には浅い１１０、もう一つの拡
散領域１６及び浅い領域２４の製作中にマスクとして動
くことのできる電界酸化物層３０が被覆されている。酸
化物層３０には、それぞれ凹状接触窓１４，２０．２８
を形成する接触酸化物層３２が被覆されている。

実施例において、拡散領域８はＰ＋導電型で強くドープ
され、中間層６と接触してＰ”Ｎ“ダイオードを形成す
る。

絶縁領域２２は保ｒＪ構造のみを絶縁するものであり、
ダイオードプラス絶縁領域の二重機能は果さない。

この保護構造は（図示せぬ）電圧供給レールＶＣＣの保
護に使用することができる。この場合、もう一つの拡散
領域１６の電極１８は電圧供給レールｖｃｃ１．：接続
され、拡散領ｔａ８の電極１２は接地される。

この場合、電極１８に正の遷移が生じると、電圧Ｖｂｅ
　（ダイオードの順接合宿圧）がもう一つの拡散領域１
６／工ピクキシヤル層２境界に士じる。拡散領域８／中
間層６境界のダイオードＰ＋Ｎ＋が逆破壊を受ける点に
達して、電極１８を電極１２の電圧よりも高く、Ｐ”Ｎ
＋ダイオードの逆破壊電圧プラスらう一つの拡散領域１
６／工ピタキシヤル層２境界におけるダイオードの順接
合宿圧に等しい電圧にクランプする。破壊が生じると、
電１ｔｉ１８からの電流は電極１２を介して大地へ流出
される。

電極１８に負の遷移が生じると、電圧Ｖｂｅ（ダイオー
ドの順接合宿圧）がＰ’　Ｎ＋ダイオード境界に生じる
。もう一つの拡散領域１６／工ビタ４ニジＡフル層２境
界ダイオードが逆破壊を受ける魚に達して、電極１８を
電極１２の電圧よりも低く、もう一つの拡散領域１６／
工ピタキシヤル層１２ダイオードの逆破壊電圧プラスＰ
”Ｎ＋ダイオードの順接合宿圧に等しい電圧にクランプ
する。

破壊が生じると、電極１８からの電流は゛市穫１２を介
して大地へ流出する。

第２ａ図は接触窓２０の非凹状構成を示す。これは、第
１図に示す接触窓１４，２０，２８とは別の構造である
。第２ｂ図は接触窓２０の凹状構造を示し、第１図に示
す構造に対応している。第２ａ図において、接触酸化物
３２はもう一つの拡散層１６の表面まで下方に延在して
はいないが、第２ｂ図では、接触酸化物３２はもう一つ
の拡散層１６まで下方に延在している。凹状構造は、領
ｍＡ及びＡ′内の電極１８とエピタキシャル層２との間
で電極１８からの゛ゝパンデスルー″が行われないとい
う利点を有している。

第３図はもう一つの拡ｔ’＆領域１６に関する拡散領域
８の可能な構成を示す。第３図は第１図に示す構造の平
面図であり、拡散領域８はらう一つの拡散領域１６の少
くとも主要部の周りを円周方向に延在できることを示し
ている。この構成は、２つの領域間の導電領域を延在さ
せることができる点で有利である。さらに、第３図はこ
れらの領域の隅部において電荷１１！度を低減できるよ
うに、拡散領域８もしくは１６の隅部を斜角とすること
ができることを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した保護構造の略図、第２ａ図は
拡散領域の非凹状接触窓、第２ｂ図は拡散領域の凹状接
触窓、第３図はもう一つの拡散領域の周りに円周方向に
延在している保護構造の拡散領域を示す。参照符号の説明２・・・エピタキシャル層４・・・基板６・・・中間層８．１６・・・拡散領域１２．１８・・・電極１４．２０．２８・・・凹状接触窓２２・・・絶縁領域２４・・・浅い領域３０．３２・・・酸化物層

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１の導電型の基板（４）と、前記基板（４）の
上に来る第２の導電型のエピタキシャル層（２）と、前
記基板（４）とエピタキシャル層（２）間に配置された
第２の導電型の中間層（６）と、前記エピタキシャル層
（２）中を延在して前記中間層（６）と接触する第１の
導電型の拡散領域（８）と、前記エピタキシャル層（２
）内へ延在して前記中間層（６）の上に来る第１の導電
型のもう一つの拡散領域（１６）からなることを特徴と
する集積回路の保護構造。
（２）特許請求の範囲第（１）項において、前記第１の
導電型はＰ型であり、前記第２の導電型はＮ型であるこ
とを特徴とする集積回路の保護構造。
（３）特許請求の範囲第（１）項もしくは第（２）項に
おいて、前記拡散領域（８）のドーピング濃度は基板（
４）のドーピング濃度よりも高いことを特徴とする集積
回路の保護構造。
（４）特許請求の範囲第（１）項、第（２）項もしくは
第（３）項において、前記もう一つの拡散領域（１６）
のドーピング濃度は基板（４）のドーピング濃度よりも
高いことを特徴とする集積回路の保護構造。
（５）前記特許請求の範囲いずれか一項において、前記
中間層（６）のドーピング濃度は前記エピタキシャル層
（２）のドーピング濃度よりも高いことを特徴とする集
積回路の保護構造。
（６）前記特許請求の範囲いずれか一項において、前記
中間層（６）は前記拡散領域（８）及びもう一つの拡散
領域（１６）の横方向限界を実質的に越えて横方向に延
在することがないことを特徴とする集積回路の保護構造
。
（７）前記特許請求の範囲いずれか一項において、第１
の導電型の絶縁領域（２２）がエピタキシャル層（２）
内に設けられ、保護構造を包囲して絶縁することを特徴
とする集積回路の保護構造。
（８）前記特許請求の範囲いずれか一項において、前記
拡散領域（８）には横方向に延在する浅い領域（１０）
が付随していることを特徴とする集積　回路の保護構造
。
（９）特許請求の範囲第（７）項において、前記絶縁領
域（２２）には横方向に延在する浅い領域が付随してい
ることを特徴とする集積回路の保護構造。
（１０）前記特許請求の範囲いずれか一項において、酸
化物層（３０）がエピタキシャル層（２）と拡散領域（
８）、もう一つの拡散領域（１６）、絶縁領域（２２）
もしくはその組合せ上に設けられ、凹状接触窓（１４）
、（２０）、（２８）を有することを特徴とする集積回
路の保護構造。
（１１）特許請求の範囲第（１０）項において、前記接
触窓（１４）、（２０）、（２８）はその隅領域におけ
る電荷濃度を低減するための斜角隅部を有することを特
徴とする集積回路の保護構造。
（１２）前記特許請求の範囲いずれか一項において、前
記拡散領域（８）は前記もう一つの拡散領域（１６）の
周りを円周方向に延在することを特徴とする集積回路の
保護構造。