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JP2597753B2 - Npnトランジスターのラッチ電圧を利用した静電耐力向上ラテラルpnpトランジスター - Google Patents

Npnトランジスターのラッチ電圧を利用した静電耐力向上ラテラルpnpトランジスター

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Publication number
JP2597753B2
JP2597753B2 JP2402505A JP40250590A JP2597753B2 JP 2597753 B2 JP2597753 B2 JP 2597753B2 JP 2402505 A JP2402505 A JP 2402505A JP 40250590 A JP40250590 A JP 40250590A JP 2597753 B2 JP2597753 B2 JP 2597753B2
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JP
Japan
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diffusion region
type
layer
transistor
impurity concentration
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JP2402505A
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JPH0483374A (ja
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ホ ジン イ
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D89/00Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
    • H10D89/60Integrated devices comprising arrangements for electrical or thermal protection, e.g. protection circuits against electrostatic discharge [ESD]
    • H10D89/601Integrated 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
    • H10D89/711Integrated 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 using bipolar transistors as protective elements
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
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    • H01L21/02293Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process formation of epitaxial layers by a deposition process
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/52Circuit arrangements for protecting such amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D10/00Bipolar junction transistors [BJT]
    • H10D10/60Lateral BJTs
    • HELECTRICITY
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    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/60Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of BJTs
    • H10D84/63Combinations of vertical and lateral BJTs

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  • Bipolar Transistors (AREA)
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はNPNトランジスターの
ラッチ電圧を利用したラテラルPNPトランジスターに
関するもので、PNPトランジスターのエミッターやコ
レクターにn+ ディフュージョン層を形成して、PNP
トランジスターのベースに静電気が印加されるときにコ
レクターエミッター間ラッチ電圧で静電気を放電させて
静電耐力を向上させたものである。
【0002】
【従来の技術】従来のラテラルPNPトランジスター
は、第1図の通り、P- 基層10にn+ 埋没層11とn
- エピタキシャル層12が積層され、n- エピタキシャ
ル層12にエミッター用Pディフュージョン層13、コ
レクター用Pディフュージョン層14、ベース用n+
ィフュージョン層15が形成され、各端子はコンタクト
ホールを通じて電極13′,14′,15′が形成され
る。16は分離層である。
【0003】このようなラテラルPNPトランジスター
のベース15に静電気が印加されるとき、この放電路
(path)はベース15とコレクター14間又はベー
ス15とエミッター13間に形成される。一方、放電路
の降伏電圧が高く形成される程低い静電気電圧で素子が
破壊されることは良く知られている事実である。
【0004】従って、ベース15とコレクター14間の
降伏電圧BVCBO と、ベース15とエミッター13間の
降伏電圧は高い電圧で形成されるため、低い静電気電圧
でも素子が破壊される問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はラテラ
ルPNPトランジスターのベースとエミッター間の降伏
電圧BVCBO と、ベースとエミッター間の降伏電圧BV
EBO をNPNトランジスターのコレクターエミッター間
のラッチ電圧に置き換えることにより静電耐力を向上さ
せることにある。
【0006】
【課題を解決する為の手段】本発明を要約すれば、静電
気の放電路(path)が形成されるとき、低い電圧で
降伏電圧(Breakdown voltage)が形
成されれば、静電耐力が向上される点に着目して、ラテ
ラルPNPトランジスターの降伏電圧BVCBO 、BV
EBO をNPNトランジスターのエミッターとコレクター
の間のラッチ電圧LVCEO により代置して、静電耐力を
向上させる。このためにエミッターやコレクター用ディ
フュージョン層内に別途にn+ ディフュージョン層を入
れてこれを実現させるようにする。
【0007】
【実施例】以下、図面を参照しながら詳細に説明する。
第2図は本発明のn+ ディフュージョン層がコレクター
に形成されたもので、P- 基層10、n+ 埋没層11、
- エピタキシャル層12が順次に形成され、n- エピ
タキシャル層12内にエミッター用Pディフュージョン
層13、コレクター用Pディフュージョン層14、ベー
ス用n+ ディフュージョン層15を夫々形成し、コレク
ター用Pディフュージョン層14内にn+ ディフュージ
ョン層20を形成して、コレクター電極14′を接続さ
せる。
【0008】下部の図面はラテラルPNPトランジスタ
ーの垂直断面図であり、上部の図面はラテラルPNPト
ランジスターの水平構造を示す。
【0009】第3図は本発明のn+ ディフュージョン層
がエミッターに形成されたもので、P- 基層10、n+
埋没層11、n- エピタキシャル層12が順次に形成さ
れ、n- エピタキシャル層12内にエミッター用Pディ
フュージョン層13、コレクター用Pディフュージョン
層、ベース用n+ ディフュージョン層15を夫々形成
し、エミッター用Pディフュージョン層13内にn+
ィフュージョン層21を形成して、エミッター電極を形
成する。
【0010】第4図(a) は第2図の等価回路であって、
トランジスターQ11のベースとコレクターにベースとエ
ミッターを共通に接続したトランジスターQ12のコレク
ターとエミッターがそれぞれ接続される。トランジスタ
ーQ11は第2図のディフュージョン層13,14,15
によるものであり、コレクター用Pディフュージョン層
14とn+ ディフュージョン層20がトランジスターQ
11のコレクターに共通に接続される。
【0011】第4図(b) は第3図の等価回路であって、
トランジスターQ21のベースとエミッターにベースとエ
ミッターを共通に接続したトランジスターQ22のコレク
ターとエミッターがそれぞれ接続される。トランジスタ
ーQ21は第3図のディフュージョン層13,14,15
によるものであり、エミッター用Pディフュージョン層
13とn+ ディフュージョン層21がトランジスターQ
21のエミッターに共通に接続される。
【0012】第5図は等価回路第4図(a) を基本構成と
する差動増幅器構造を示す。これはOPアンプ入力端に
用いられる回路に本発明を適用させたものである。
【0013】OPアンプの入力回路に用いられる差動増
幅器でトランジスターQ2 ,Q3 を差動増幅器基本トラ
ンジスターにし、トランジスターQ2 ,Q3 のコレクタ
ーとベースには、ベースとエミッターを共通に接続した
トランジスターQ4 ,Q5 のエミッターとコレクターを
夫々接続する。
【0014】上記トランジスターQ2 ,Q3 のコレクタ
ーにはベースが共通であるトランジスターQ6 ,Q7
コレクターが夫々接続される。トランジスターQ3 の出
力はトランジスターQ8 のベースに印加されてトランジ
スターQ8 出力がOPアンプに提供される。
【0015】上記トランジスターQ2 ,Q4 とトランジ
スターQ3 ,Q4 は差動増幅器を成し、第4図(a) を基
本構成として図面においてAと表示した。
【0016】本発明を第2図の構造を基準として説明す
る。トランジスターQ1 はそのベースにバイアス電圧を
受け、エミッターは抵抗R1 を通じて電源電圧VCCを
受け、差動アンプに電流を供給し、抵抗R4 は入力回路
の負荷として作用する。
【0017】第2図の構造のようなラテラルPNPトラ
ンジスターのベース15とコレクター14のポジティブ
静電気が印加されるとき、既存のラテラルPNPトラン
ジスターは降伏電圧BVCBO で放電路が形成される反
面、本発明はNPNトランジスターQ12のラッチ電圧L
CBO で放電路が形成される。
【0018】一方、ラテラルPNPの降伏電圧BVCBO
はNPNトランジスターのラッチ電圧LVCEO に比べて
大きな値を有するため、静電耐力はPNPトランジスタ
ーQ11の降伏電圧BVCBO の放電路に比べてNPNトラ
ンジスターQ12のラッチ電圧LVCEO の場合の方が高く
なる。
【0019】従って、回路動作はラテラルPNPトラン
ジスターで動作し、静電耐力が向上された新たなラテラ
ルPNPトランジスターを提供することができる。
【0020】第3図及び第4図における通り、エミッタ
ー13にn+ ディフュージョン層21が形成された場合
も同じ原理である。
【0021】
【発明の効果】以上の通り、本発明はラテラルPNPト
ランジスターに新たなNPNトランジスターを追加する
ことなくn+ ディフュージョン層一つのみを用いて容易
に具現できることにより、容易に静電耐力を向上させる
ことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1図は従来のラテラルPNPトランジスター
の水平及び垂直構造図、
【図2】第2図は本発明の水平及び垂直構造図、
【図3】第3図は本発明の他の水平及び垂直構造図、
【図4】(a) は第2図の等価回路、(b) は第3図の等価
回路、
【図5】第5図は一般のOPアンプの入力端に本発明の
第4図(a) を適用した回路構成例である。
【符号の説明】
10 P- 基層 11 n+ 埋没層 12 n- エピタキシャル層 13 エミッター用Pディフュージョン層(エミッタ
ー) 14 コレクター用Pディフュージョン層(コレクタ
ー) 15 ベース用n+ ディフュージョン層(ベース) 13′,14′,15′ 電極 16 分離層 20,21 n+ ディフュージョン層

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ラテラルPNPトランジスターにおいて、 p形基板と、 前記p形基板上にある高不純物濃度n層と、 低不純物濃度n層であってその内部にベース領域を定
    め、前記p形基板と高不純物濃度n層の上にあり、 前記低不純物濃度n層内に形成されたp形コレクタ・デ
    ィフュージョン領域、p形エミッタ・ディフュージョン
    領域およびn形ベース接触ディフュージョン領域であっ
    て、前記p形コレクタ・ディフュージョン領域、p形エ
    ミッタ・ディフュージョン領域およびn形ベース接触デ
    ィフュージョン領域が、互いに隣接しているが、前記低
    不純物濃度n層では離れており、 前記p形コレクタ・ディフュージョン領域内の全体に形
    成された高不純物n形ディフュージョン領域であって、
    前記高不純物濃度n形ディフュージョン領域の形成は、
    前記PNPトランジスターの耐応力性を増大させ、か
    つ、これによって高降伏電圧によるトランジスター故障
    を防止するラテラルPNPトランジスター。
  2. 【請求項2】ラテラルPNPトランジスターにおいて、 p形基板と、 前記p形基板上にある高不純物濃度n層と、 低不純物濃度n層であってその内部にベース領域を定
    め、前記p形基板と高不純物濃度n層の上にあり、 前記低不純物濃度n層内に形成されたp形コレクタ・デ
    ィフュージョン領域、p形エミッタ・ディフュージョン
    領域およびn形ベース接触ディフュージョン領域であっ
    て、前記p形エミッタ・ディフュージョン領域およびn
    形ベース接触ディフュージョン領域が、前記p形コレク
    タ・ディフュージョン領域の対向した側で、かつ前記低
    不純物濃度n層内の全体に配され、 前記p形コレクタ・ディフュージョン領域内の全体に形
    成された高不純物n形ディフュージョン領域であって、
    前記高不純物濃度n形ディフュージョン領域の形成は、
    前記PNPトランジスターの耐応力性を増大させ、か
    つ、これによって高降伏電圧によるトランジスター故障
    を防止するラテラルPNPトランジスター。
JP2402505A 1989-12-16 1990-12-14 Npnトランジスターのラッチ電圧を利用した静電耐力向上ラテラルpnpトランジスター Expired - Lifetime JP2597753B2 (ja)

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KR89-18743 1989-12-16
KR1019890018743A KR920010596B1 (ko) 1989-12-16 1989-12-16 Npn 트랜지스터의 래치전압을 이용한 정전내력향상 래터럴 pnp 트랜지스터

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JPH0483374A JPH0483374A (ja) 1992-03-17
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6077692B1 (ja) * 2016-03-04 2017-02-08 伸興化成株式会社 リサイクル可能な合成樹脂タイル及びその製造方法

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TW198136B (ja) 1993-01-11
JPH0483374A (ja) 1992-03-17
CN1052573A (zh) 1991-06-26
KR910013586A (ko) 1991-08-08
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