JPH0214781B2 - - Google Patents
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- JPH0214781B2 JPH0214781B2 JP55148399A JP14839980A JPH0214781B2 JP H0214781 B2 JPH0214781 B2 JP H0214781B2 JP 55148399 A JP55148399 A JP 55148399A JP 14839980 A JP14839980 A JP 14839980A JP H0214781 B2 JPH0214781 B2 JP H0214781B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W15/00—Highly-doped buried regions of integrated devices
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- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Thyristors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体集積回路に係わり、特に、誘電
体絶縁分離基板に高耐圧が要求される回路素子と
低抵抗が要求される回路素子を同時に集積化して
いる半導体集積回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly, to a semiconductor integrated circuit in which circuit elements that require a high withstand voltage and circuit elements that require a low resistance are simultaneously integrated on a dielectric isolation substrate. It is related to.
高耐圧が要求される回路素子と低抵抗が要求さ
れる回路素子が用いられている一例を第1図に示
すサイリスタのdv/dt保護回路により説明する。 An example of the use of circuit elements that require a high breakdown voltage and circuit elements that require a low resistance will be explained using a thyristor dv/dt protection circuit shown in FIG.
第1図において、1はPE、nB、PB、nEの4層か
らなるサイリスタで、ゲートとカソードの両端子
G、K間にはnC、PB、nEの3層からなるトランジ
ジスタ2、コレクタとエミツタ両端子C,E、お
よび抵抗3が接続され、サイリスタのアノード端
子Aとトランジスタ2のベース端子B間にはコン
デンサ4が接続され、サイリスタ1のカソード端
子Kもしくは、トランジスタ2のエミツタ端子E
とトランジスタ2のベース端子B間にはダイオー
ド5が接続されている。サイリスタ1のアノード
とカソードの両端子A,K間に急峻な上昇率の電
圧が加わつた時、サイリスタ1のnB、PB間の逆バ
イアスPn接合を通して、PB層に変位電流が流れ
込み、PB層の電位が上昇する。この電位がPB層
とnE層間のビルトイン電圧以上であると、nE層か
らPB層にキヤリアが注入されてサイリスタ1は
ゲート端子Gにゲート信号が加えられていないに
もかかわらず点弧する。この現象をレート効果と
云い、点弧を起さない電圧の変化率dv/dtをも
つて、サイリスタ1の良し悪しが決まり、この値
をdv/dt耐量と称している。ところが、第1図
に示す保護回路においては、コンデンサ4を介し
てトランジスタ2のベース端子Bにも充電電流が
供給されるので、トランジスタ2は導通し、サイ
リスタ1のゲート、カソード両端子G、K間を短
絡する。このため、サイリスタ1のPB層におけ
る変位電流はトランジスタ2を介してカソード端
子Kへ側路され、サイリスタ1はレート効果によ
る誤点弧を免れる。トランジスタ2の飽和度が高
いほど、短絡効果は上昇し、dv/dt耐量は向上
する。一方、急峻な立上りの電圧が加わらない
時、トランジスタ2は非導通であるのでゲート信
号はトランジスタ2を側路することはなく、抵抗
3を高抵抗としておけば、ゲート信号はほとんど
サイリスタ1の点弧信号として用いられることに
なるので、ゲート感度は良好である。尚、ダイオ
ード5はコンデンサ4における電荷の放電回路を
形成するために設けられている。 In Figure 1, 1 is a thyristor consisting of four layers P E , n B , P B , n E , and between the gate and cathode terminals G and K is a thyristor consisting of three layers n C , P B , n E . A transistor 2 is connected to the collector and emitter terminals C, E, and a resistor 3. A capacitor 4 is connected between the anode terminal A of the thyristor and the base terminal B of the transistor 2, and the cathode terminal K of the thyristor 1 or Emitter terminal E of transistor 2
A diode 5 is connected between the base terminal B of the transistor 2 and the base terminal B of the transistor 2. When a voltage with a steep rising rate is applied between the anode and cathode terminals A and K of thyristor 1, a displacement current flows into the P B layer through the reverse bias Pn junction between n B and P B of thyristor 1, The potential of the P B layer increases. If this potential is higher than the built-in voltage between the P B layer and the n E layer, carriers are injected from the n E layer to the P B layer, causing thyristor 1 to turn off even though no gate signal is applied to the gate terminal G. arc This phenomenon is called the rate effect, and the quality of the thyristor 1 is determined by the rate of change in voltage dv/dt that does not cause ignition, and this value is called the dv/dt withstand capacity. However, in the protection circuit shown in FIG. 1, the charging current is also supplied to the base terminal B of the transistor 2 via the capacitor 4, so the transistor 2 becomes conductive and the gate and cathode terminals G and K of the thyristor 1 are connected. short-circuit between Therefore, the displacement current in the P B layer of the thyristor 1 is diverted to the cathode terminal K via the transistor 2, and the thyristor 1 is prevented from erroneous firing due to the rate effect. The higher the saturation degree of the transistor 2, the higher the short circuit effect and the higher the dv/dt tolerance. On the other hand, when a voltage with a steep rise is not applied, transistor 2 is non-conducting, so the gate signal does not bypass transistor 2. If resistor 3 is set to a high resistance, the gate signal is almost at the point of thyristor 1. Since it is used as an arc signal, the gate sensitivity is good. Note that the diode 5 is provided to form a discharge circuit for the electric charge in the capacitor 4.
最近、サイリスタ1は高耐圧化の一途をたどつ
ており、また、dv/dt耐量も増加の傾向にある。
サイリスタ1の高耐圧化はnB層の比抵抗の増大等
によつて達成され、dv/dt耐量の増加はトラン
ジスタ2の飽和抵抗、即、nc層の比抵抗の低減等
によつて達成される。 Recently, the voltage resistance of the thyristor 1 has been steadily increasing, and the dv/dt resistance has also tended to increase.
Increasing the breakdown voltage of thyristor 1 is achieved by increasing the specific resistance of the nB layer, etc., and increasing the dv/dt withstand capability is achieved by reducing the saturation resistance of transistor 2, that is, the specific resistance of the nc layer. be done.
半導体集積回路においては、サイリスタ1のnB
とトランジスタ2のnc層は同じ比抵抗を持つてい
ることがあり、第1図に示す保護回路では、高耐
圧と高dv/dt耐量を同時に達成することは困難
であつた。 In semiconductor integrated circuits, n B of thyristor 1
In some cases, the n c layer of transistor 2 and the n c layer of transistor 2 have the same specific resistance, and it has been difficult to achieve high breakdown voltage and high dv/dt capacity at the same time with the protection circuit shown in FIG.
そこで、従来の半導体集積回路により、サイリ
スタ1とトランジスタ2を集積化した第2図に示
した例に基づいて詳細に説明する。 Therefore, a detailed explanation will be given based on an example shown in FIG. 2 in which a thyristor 1 and a transistor 2 are integrated using a conventional semiconductor integrated circuit.
第2図において、10は誘電体絶縁分離基板
で、これは、単結晶シリコン島領域11,12が
SiO2等の誘電体膜13,14を介して多結晶シ
リコン支持領域15に絶縁支持されたものであ
る。両島領域11,12の上側主表面は支持領域
15の上側主表面と一致する形で埋込まれてお
り、云わば、蒔絵における象眼のような構造とな
つている。 In FIG. 2, reference numeral 10 denotes a dielectric insulating isolation substrate, which has single crystal silicon island regions 11 and 12.
It is insulated and supported by a polycrystalline silicon support region 15 via dielectric films 13 and 14 such as SiO 2 . The upper main surfaces of both island regions 11 and 12 are embedded in a manner that coincides with the upper main surface of the support region 15, so to speak, and have a structure similar to an inlay in maki-e.
両島領域11,12はn型導電性を持つもの
で、アクセプタやドナー等の不純物が上側主表面
から選択的に拡散されることによつて島領域11
には第1図に示すサイリスタ1が、また、島領域
12にはトランジスタ2が形成されている。両島
領域11,12と誘電体膜13,14が接する部
分の両島領域11,12には高濃度にドナーが拡
散された高不純物濃度層n+が設けられている。 Both island regions 11 and 12 have n-type conductivity, and impurities such as acceptors and donors are selectively diffused from the upper main surface to form the island region 11.
A thyristor 1 shown in FIG. 1 is formed in the island region 12, and a transistor 2 is formed in the island region 12. A high impurity concentration layer n + in which donors are diffused at a high concentration is provided in both the island regions 11 and 12 at the portions where the island regions 11 and 12 and the dielectric films 13 and 14 are in contact with each other.
基板10の上側主表面にはSiO2等の表面安定
化膜16が設けられており、この表面安定化膜1
6に設けた開孔を通して、表面安定化膜16上に
設けたAl等による配線17〜23が各層に端子
としてオーミツクコンタクトしている。配線2
0,23とn+層を接続するために、n+層24,
25が設けられている。両島領域11,12にお
いて、第1図のサイリスタ1、トランジスタ2の
各層に対応する部分には同一符号が付けられてい
る。 A surface stabilizing film 16 such as SiO 2 is provided on the upper main surface of the substrate 10 .
Wirings 17 to 23 made of Al or the like provided on the surface stabilizing film 16 are in ohmic contact with each layer as terminals through the openings provided in 6. Wiring 2
0,23 and n + layer to connect n + layer 24,
25 are provided. In both island regions 11 and 12, portions corresponding to the respective layers of thyristor 1 and transistor 2 in FIG. 1 are given the same reference numerals.
次にサイリスタ1における耐圧について説明す
る。 Next, the breakdown voltage of the thyristor 1 will be explained.
配線17、配線19を介してnE層に対してPE層
に負の電圧が加えられた時、電圧の大部分を阻止
する空乏層はPE層とnB層にまたがつて形成され
る。nB層において空乏層の拡がりが良いほど、高
耐圧を阻止できるので、nB層の比抵抗は高い方が
良い。一方、nB層における空乏層は配線17の電
界効果により、点線にて示すように図中の右方向
に向つて引き伸ばされ、誘電体膜13に到達する
と、その伸張は止まり降伏する。また、同時にチ
ヤネル26が形成され、誘電体膜13に到達する
と、リーク電流が増大する。 When a negative voltage is applied to the P E layer relative to the n E layer via the wiring 17 and the wiring 19, a depletion layer that blocks most of the voltage is formed across the P E layer and the n B layer. Ru. The better the spread of the depletion layer in the nB layer is, the more a high breakdown voltage can be prevented, so the higher the specific resistance of the nB layer, the better. On the other hand, the depletion layer in the nB layer is stretched toward the right in the figure as shown by the dotted line due to the electric field effect of the wiring 17, and when it reaches the dielectric film 13, the stretching stops and breakdown occurs. Furthermore, when a channel 26 is formed at the same time and reaches the dielectric film 13, leakage current increases.
この問題はn+層がチヤネル・ストツパーとし
て働いて、チヤネルは止められるもののこの部分
での電界集中が激しく、このためこれを阻止する
ためには表面安定化膜16を厚くする必要があつ
た。例えば、500V程度の耐圧を阻止させるため
には、表面安定化膜16は3.5〜4μmもの厚さを
必要とし、このような膜厚を与えることは、半導
体集積回路を作るうえで種々の不都合がある。 The problem with this problem is that the n + layer acts as a channel stopper, and although the channel is stopped, the electric field is concentrated in this part, so it is necessary to make the surface stabilizing film 16 thicker in order to prevent this. For example, in order to prevent a withstand voltage of about 500V, the surface stabilizing film 16 needs to have a thickness of 3.5 to 4 μm, and providing such a film thickness has various disadvantages when manufacturing semiconductor integrated circuits. be.
次に、トランジスタ2における飽和抵抗につい
て説明する。 Next, saturation resistance in transistor 2 will be explained.
誘電体絶縁分離基板10自体の製法としてはシ
ングルポリ法、ダブルポリ法等、種々の製法が存
在するが、n型単結晶シリコンウエハを出発母材
としていることが多い。 Although there are various methods for manufacturing the dielectric insulating isolation substrate 10 itself, such as a single poly method and a double poly method, n-type single crystal silicon wafers are often used as the starting material.
一例として、シングルポリ法について説明す
る。 As an example, the single poly method will be explained.
先ず、n型単結晶シリコンウエハが用意され、
一主表面側に格子状のV字形分離溝が形成され
る。この一主表面側全面に、n+層が拡散等によ
つて形成された後、誘電体膜を被着させる。第2
図では誘電体膜13,14に分割して示している
が、この段階では連続したものである。次に、こ
の誘電体膜上に多結晶シリコン支持領域15が気
相成長される。さらにシリコンウエハの他方側の
主表面から、シリコンウエハを研磨等により除去
する。V字形分離溝の底部が露出した段階で除去
作業を中止すると第2図に示すような誘電体絶縁
分離基板10が得られる。 First, an n-type single crystal silicon wafer is prepared,
A grid-like V-shaped separation groove is formed on one main surface side. After an n + layer is formed on the entire surface of this main surface by diffusion or the like, a dielectric film is deposited. Second
In the figure, the dielectric films 13 and 14 are shown divided, but at this stage they are continuous. Next, a polycrystalline silicon support region 15 is grown in vapor phase on this dielectric film. Further, the silicon wafer is removed from the other main surface of the silicon wafer by polishing or the like. If the removal operation is stopped when the bottom of the V-shaped isolation groove is exposed, a dielectric insulation isolation substrate 10 as shown in FIG. 2 is obtained.
つまり、サイリスタ1のnB層とトランジスタ2
のnc層は同じ比抵抗を持つている。また、上側主
表面から測つた島領域11,12の厚さも同じで
ある。 In other words, the n B layer of thyristor 1 and transistor 2
The n c layers have the same resistivity. Furthermore, the thicknesses of the island regions 11 and 12 measured from the upper main surface are also the same.
トランジスタ2における飽和抵抗の大部分はnc
層における抵抗であり、nc層の不純物濃度が高
く、また、厚さが薄いと、飽和抵抗は小さくな
る。島領域12におけるn+層はnc層の一部を構成
しこの飽和抵抗の低減に貢献してはいるが、nc層
はサイリスタ1のnB層を中心に設計されると、全
体的にみれば飽和抵抗は高抵抗とならざるを得
ず、第1図のような保護回路に適用した時には充
分なるdv/dt耐量が得られない実状にあつた。 Most of the saturation resistance in transistor 2 is n c
It is the resistance in the layer, and if the impurity concentration of the nc layer is high and the thickness is thin, the saturation resistance becomes small. The n + layer in the island region 12 constitutes a part of the nc layer and contributes to reducing this saturation resistance, but if the nc layer is designed around the nb layer of thyristor 1, the overall As a result, the saturation resistance had to be high, and when applied to a protection circuit as shown in Figure 1, sufficient dv/dt tolerance could not be obtained.
サイリスタ1におけるPB層とトランジスタ2
におけるPB層を個別の拡散工程で作りトランジ
スタ2におけるPB層を厚くすれば、トランジス
タ2における飽和抵抗は低減できるが、このよう
な方法は製造工程が複雑化するので、良い解決法
とは云えない。 P B layer in thyristor 1 and transistor 2
The saturation resistance in transistor 2 can be reduced by creating the P B layer in a separate diffusion process and increasing the thickness of the P B layer in transistor 2, but such a method complicates the manufacturing process, so it is not a good solution. I can't say it.
それゆえ、本発明の目的とするところは、高耐
圧の回路素子と低抵抗の回路素子を同時に集積化
されている半導体集積回路を提供するにある。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit in which high-voltage circuit elements and low-resistance circuit elements are simultaneously integrated.
上記目的を達成する本発明の特徴とするところ
は、誘電体膜に隣接する高不純物濃度層n+とこ
の層に隣接している半導体層(例えばnB層あるい
はnc層)の間に両層の中間不純物濃度の半導体層
を設けた点にある。 A feature of the present invention that achieves the above object is that both the high impurity concentration layer n + adjacent to the dielectric film and the semiconductor layer adjacent to this layer (e.g. nB layer or nc layer) The point is that a semiconductor layer with an intermediate impurity concentration is provided.
この中間不純物濃度層は高耐圧が要求される回
路素子においては電界緩和層となり、また、低抵
抗が要求される回路素子においては抵抗低減層と
して働く。そして、この中間不純物濃度層は誘電
体絶縁分離基板を作る時に同時に形成することが
できる利点もある。 This intermediate impurity concentration layer serves as an electric field relaxation layer in circuit elements that require high breakdown voltage, and serves as a resistance reduction layer in circuit elements that require low resistance. Another advantage is that this intermediate impurity concentration layer can be formed at the same time as the dielectric insulation isolation substrate.
第3図は本発明の一実施例を示しており、第1
図、第2図と同一符号は同一物を示しており、図
中、nで示した半導体層が本発明になる中間不純
物濃度層である。 FIG. 3 shows an embodiment of the present invention.
The same reference numerals as in FIG. 1 and FIG. 2 indicate the same elements, and the semiconductor layer indicated by n in the figure is the intermediate impurity concentration layer according to the present invention.
島領域11ではn層に配線20がオーミツクコ
ンタクトしているが、アノード等の配線17〜1
9はオーミツクコンタクトしていない。このた
め、n層は電界緩和層となり、n+層はチヤネル
ストツパとして働く。即ち、n層はn+層より不
純物濃度が低いので、PE層とnB層間に逆バイアス
電圧が加わつた時、この両層にできる空乏層は、
n層内では止らず、n+層内で終端する。n層はnB
層より不純物濃度が高いので、空乏層の伸び量は
低下することになる。このため、n+層で、急激
に終端しなくなり、電界は緩和されたことにな
る。 In the island region 11, the wiring 20 is in ohmic contact with the n layer, but the wiring 17 to 1 such as the anode
9 has no ohmic contact. Therefore, the n layer serves as an electric field relaxation layer, and the n + layer serves as a channel stopper. In other words, since the n layer has a lower impurity concentration than the n + layer, when a reverse bias voltage is applied between the P E layer and the n B layer, the depletion layer formed in both layers is
It does not stop within the n layer but terminates within the n + layer. n layer is n B
Since the impurity concentration is higher than that of the depletion layer, the amount of extension of the depletion layer is reduced. Therefore, the termination does not occur abruptly in the n + layer, and the electric field is relaxed.
島領域12ではn層にコレクタ端子となる配線
23にオーミツクコンタクトしているので、電流
はn+層、n層から、nc層へ流れ込む。nc層はn層
の分だけ厚さが薄くなつており、n層は比抵抗が
低下しているので、島領域12に作られたトラン
ジスタ2の飽和抵抗は低減されたことになる。 In the island region 12, the n layer is in ohmic contact with the wiring 23 which becomes the collector terminal, so current flows from the n + layer and the n layer to the n c layer. Since the thickness of the nc layer is reduced by the amount of the n layer, and the specific resistance of the n layer is reduced, the saturation resistance of the transistor 2 formed in the island region 12 is reduced.
従つて、第3図に示すような誘電体絶縁分離基
板を用いて第1図に示すサイリスタのdv/dt保
護回路を集積化すれば、高耐圧で高dv/dt耐量
のサイリスタのdv/dt保護回路を得ることが可
能となる。 Therefore, if the dv/dt protection circuit of the thyristor shown in Fig. 1 is integrated using a dielectric isolation isolation substrate as shown in Fig. 3, the dv/dt of the thyristor with high withstand voltage and high dv/dt withstand capacity can be reduced. It becomes possible to obtain a protection circuit.
第4図は、サイリスタ1における耐圧の一測定
例を示しており、この例では、第2図に示す従来
例に比べて耐圧が約60V向上していることが分
る。 FIG. 4 shows an example of measuring the withstand voltage of the thyristor 1, and it can be seen that in this example, the withstand voltage is improved by about 60 V compared to the conventional example shown in FIG.
第5図はトランジスタ2におけるコレクタ飽和
電圧と電流の関係を示している。図中、曲線Aは
第2図に示す従来例によるもの、曲線Bは第3図
に示す本発明によるものである。飽和抵抗は約1/
2に低減していることが分る。 FIG. 5 shows the relationship between collector saturation voltage and current in transistor 2. In the figure, curve A is based on the conventional example shown in FIG. 2, and curve B is based on the present invention shown in FIG. Saturation resistance is approximately 1/
It can be seen that the number has been reduced to 2.
dv/dt耐量を比べたところ、従来例では
500V/μsであつたが、本発明によれば2000V/
μsに向上していることが確認された。 When comparing the dv/dt tolerance, the conventional example
500V/μs, but according to the present invention, it is 2000V/μs.
It was confirmed that the speed was improved to μs.
次に、第3図に示す誘電体絶縁分離基板の製作
法をシングルポリ法に従つて説明する。 Next, a method of manufacturing the dielectric insulating isolation substrate shown in FIG. 3 will be explained according to the single poly method.
第6a図に示すように、n型導電性の単結晶シ
リコンウエフア31を用意し、熱酸化して酸化膜
32を形成する。公知の選択エツチング法により
開孔を設け、ここからリンを拡散してn層33を
形成する。 As shown in FIG. 6a, an n-type conductive single crystal silicon wafer 31 is prepared and thermally oxidized to form an oxide film 32. As shown in FIG. Openings are provided by a known selective etching method, and phosphorus is diffused through the openings to form the n-layer 33.
次に第6b図に示すように再度熱酸化して酸化
膜34を形成し、公知の選択エツチング法により
開孔を設け、アルカリ系エツチング液によりこの
開孔部から、シリコンウエフア31を選択エツチ
ングしてV字状分離溝35を形成する。 Next, as shown in FIG. 6b, an oxide film 34 is formed by thermal oxidation again, an opening is formed by a known selective etching method, and the silicon wafer 31 is selectively etched from this opening using an alkaline etching solution. Then, a V-shaped separation groove 35 is formed.
次に、第6c図に示すように、シリコンウエフ
ア31上に残つている酸化膜をマスクとしてリン
拡散を行い、n層36を形成する。両n層33,
36は第3図におけるn層に相当するもので、シ
リコンウエフア31より不純物濃度が高いことは
云うまでもない。 Next, as shown in FIG. 6c, phosphorus is diffused using the oxide film remaining on the silicon wafer 31 as a mask to form an n-layer 36. Both n-layers 33,
36 corresponds to the n layer in FIG. 3, and it goes without saying that the impurity concentration is higher than that of the silicon wafer 31.
次に第6d図に示すように、シリコンウエフア
31上の酸化膜34を除去して、全面にアンチモ
ンを拡散してn+層37を形成する。n+層37は
第7図におけるn+層に相当し、n層33,36
よりも不純物濃度が高い。 Next, as shown in FIG. 6d, the oxide film 34 on the silicon wafer 31 is removed and antimony is diffused over the entire surface to form an n + layer 37. The n + layer 37 corresponds to the n + layer in FIG.
The impurity concentration is higher than that of
次に第6e図に示すようにシリコンウエフア3
1上に誘電体膜となる酸化膜38を形成し、さら
にその上に多結晶シリコン支持領域39を気相成
長させる。その後、一点鎖線A−Aに示す位置、
すなわち、分離溝35の底部が露出するまでシリ
コンウエフア31を研磨する。 Next, as shown in FIG. 6e, the silicon wafer 3 is
An oxide film 38 serving as a dielectric film is formed on the oxide film 1, and a polycrystalline silicon support region 39 is further grown in a vapor phase on the oxide film 38. After that, the position shown in the dashed line A-A,
That is, the silicon wafer 31 is polished until the bottom of the separation groove 35 is exposed.
第6f図は研磨後、上下関係を逆転させた誘電
体絶縁分離基板40を示している。 FIG. 6f shows the dielectric insulating isolation substrate 40 in which the vertical relationship has been reversed after polishing.
以上説明したように、電界緩和層や抵抗低減層
となるn層は誘電体絶縁分離基板40を製作する
工程の途中で設けられるので、このような層を持
つていたとしても、半導体集積回路の製作工程と
しては複雑になることはない。 As explained above, the n-layer, which serves as an electric field relaxation layer and a resistance reduction layer, is provided during the process of manufacturing the dielectric insulation isolation substrate 40, so even if such a layer is included, the semiconductor integrated circuit The manufacturing process is not complicated.
尚、出発母材としてn型導電性シリコンウエフ
ア31を用意しているがこれはP型導電性であつ
ても良い。この時、33,36,37の各半導体
層はP型導電性である。 Note that although an n-type conductive silicon wafer 31 is prepared as a starting base material, it may be of p-type conductivity. At this time, each of the semiconductor layers 33, 36, and 37 has P-type conductivity.
以上述べたように、本発明によれば、高耐圧が
要求される回路素子と低抵抗が要求される回路素
子を同一誘電体絶縁分離基板を用いて簡単に集積
化することができる。 As described above, according to the present invention, circuit elements that require high breakdown voltage and circuit elements that require low resistance can be easily integrated using the same dielectric isolation substrate.
第1図はサイリスタのdv/dt保護回路の接続
図、第2図は第1図に示すサイリスタのdv/dt
保護回路を従来例により集積化した誘電体絶縁分
離基板の部分的縦断面図、第3図は本発明の一実
施例を示す誘電体絶縁分離基板の部分的縦断面
図、第4図、第5図は第3図に示す誘電体絶縁分
離基板を用い第1図に示すサイリスタのdv/dt
保護回路を集積化した時のサイリスタにおける耐
圧およびトランジスタにおけるコレクタ飽和電圧
とコレクタ電流の関係を示す図、第6a図〜第6
f図は第3図に示す誘電体絶縁分離基板の製作工
程を示す図である。
10……誘電体絶縁分離基板、11,12……
単結晶シリコン島領域、13,14……誘電体
膜、15……多結晶シリコン支持領域、16……
表面安定化膜、17〜23……配線。
Figure 1 is a connection diagram of the thyristor dv/dt protection circuit, and Figure 2 is the thyristor dv/dt shown in Figure 1.
FIG. 3 is a partial longitudinal cross-sectional view of a dielectric insulation isolation substrate in which a protection circuit is integrated according to a conventional example; FIG. Figure 5 shows the dv/dt of the thyristor shown in Figure 1 using the dielectric isolation isolation substrate shown in Figure 3.
Figures 6a to 6 are diagrams showing the relationship between the withstand voltage in a thyristor and the collector saturation voltage and collector current in a transistor when a protection circuit is integrated.
FIG. f is a diagram showing the manufacturing process of the dielectric insulation isolation substrate shown in FIG. 3. 10... Dielectric insulation isolation substrate, 11, 12...
Single crystal silicon island region, 13, 14... dielectric film, 15... polycrystalline silicon support region, 16...
Surface stabilizing film, 17-23...wiring.
Claims (1)
誘電体膜を介して支持領域に各島領域の主表面が
露出するように埋設され、島領域には主表面側か
ら不純物が拡散されて回路素子が形成され、島領
域の主表面には表面安定化膜が設けられ、表面安
定化膜上には該膜に設けた開孔を通して回路素子
の所定領域にオーミツクコンタクトする配線が設
けられている半導体集積回路において、上記複数
個の島領域は少くとも、誘電体膜と隣接する部分
全体に亘つて誘電体膜側から順次一導電型で島領
域より高不純物濃度の第1のシリコン層と、一導
電型で第1のシリコン層より低不純物濃度で島領
域より高不純物濃度の第2のシリコン層とが設け
られている第1の島領域と、誘電体膜と隣接する
部分全体に亘つて設けられた一導電型で島領域よ
り高不純物濃度の第3のシリコン層と、第3のシ
リコン層の島領域底部に位置する個所を除く部分
全体に亘つて設けられた一導電型で第3のシリコ
ン層より低不純物濃度で島領域より高不純物濃度
の第4のシリコン層とが設けられた第2の島領域
とを具備することを特徴とする半導体集積回路。1 A plurality of single-crystal silicon island regions of one conductivity type are buried in a support region through a dielectric film so that the main surface of each island region is exposed, and impurities are diffused into the island region from the main surface side. A circuit element is formed, a surface stabilizing film is provided on the main surface of the island region, and wiring is provided on the surface stabilizing film to make ohmic contact with a predetermined area of the circuit element through an opening provided in the film. In the semiconductor integrated circuit, the plurality of island regions have at least a first silicon layer of one conductivity type and a higher impurity concentration than the island region, sequentially from the dielectric film side over the entire portion adjacent to the dielectric film. and a second silicon layer of one conductivity type having a lower impurity concentration than the first silicon layer and a higher impurity concentration than the island region, and the entire portion adjacent to the dielectric film. a third silicon layer of one conductivity type and having a higher impurity concentration than the island region; 1. A semiconductor integrated circuit comprising a second island region provided with a fourth silicon layer having an impurity concentration lower than that of the third silicon layer and higher impurity concentration than the island region.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55148399A JPS5772345A (en) | 1980-10-24 | 1980-10-24 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55148399A JPS5772345A (en) | 1980-10-24 | 1980-10-24 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5772345A JPS5772345A (en) | 1982-05-06 |
| JPH0214781B2 true JPH0214781B2 (en) | 1990-04-10 |
Family
ID=15451908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55148399A Granted JPS5772345A (en) | 1980-10-24 | 1980-10-24 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5772345A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0397880U (en) * | 1990-01-26 | 1991-10-09 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4963026B2 (en) * | 2006-01-26 | 2012-06-27 | 株式会社豊田中央研究所 | Semiconductor device for electrostatic protection |
-
1980
- 1980-10-24 JP JP55148399A patent/JPS5772345A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0397880U (en) * | 1990-01-26 | 1991-10-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5772345A (en) | 1982-05-06 |
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