TW200411937A - Semiconductor device with surge protection circuit - Google Patents

Description

200411937 政、發明說明 [發明所屬之技術區域] 特別為關於具有突波 本發明為關於半導體裝置 (surge)保護電路之半導體裝置 [先前技術] u J用於保護汽車、馬達、螢光顯示、聲頻系統等 $心电日日體兀件等形成之積體電路加吨ratedCircuh)免 ::到瞬間增大的電流或電壓(突波影響之突 =路已有種種提案。習知之突波保護電路有例如日本特 開昭58-74081號公報所示。 依上述公報揭示之構成，習知之突波保護電路含有橫 型pnp電晶體及縱型命曰 P书曰曰月豆0檢型PnP電晶體之基板 板與縱型寧電晶體之集極各與輸人端子作電性連 縱型^電晶體之集極與橫型pnp電晶體之基板為由 η ^晶（epitaxial)層所形成。㈣卿電 ^縱型响電晶體之基極為由形成在上述㈣蟲日日日層= :;P型雜質區域所形成。縱型npn電晶體之射極為由形 成在上述P型雜質區域内之n型雜質區域所形成。 接著說明上述公報所示之突波保護電路的動作。 突波施加於輸入端子時，於橫型pnp電晶體中，集極田 極接合之空乏層延伸到射極.基極接合之 丁 — 土 A： ^ ^ r u Ί 之層’错由發 (PUnch_through)崩潰而有電流自射極流至集極。該 導通，因而使施加在輪入端子之突波電=:r電晶體 7由縫型叩】1電晶 3149]? 200411937 體之射極側放電。 此外，上述以外之突波保護電路則有如日本特開平 5-20 63 85號公報及日本特開昭56-19657號公報所揭示。

為使上述公報所示之突波保護電路正常動作，有必要 使橫型pnp電晶體比縱型npn電晶體以較低的電壓發生崩 潰。然而依上述公報所示的構成，橫型pnp電晶體之崩潰 電壓（以下稱耐壓）會發生比縱型npn電晶體之耐壓高的情 形，於此情形下，突波保護電路有不能正常動作的問題。 具體言之，上述公報所示之突波保護電路中，其縱型 npn電晶體之基極區域及橫型pnp電晶體之集極區域為由 同一濃度之同一區域（即同一 P型雜質區域）形成。又縱型 npn電晶體之集極區域及橫型pnp電晶體之基極區域為由 同一濃度之同一區域（即同一 η型磊晶層）形成。因此，橫 型pnp電晶體之基極·集極之空乏層與縱型npn電晶體之 基極·集極之空乏層為形成相同程度之厚度，因此其發生 累增崩潰（avalanche breakdown)之容易度為相同程度，由 而橫型pnp電晶體之耐壓與縱型npn電晶體之耐壓成為相 同程度。因此，橫型pnp電晶體會比縱型npn電晶體先發 生崩潰，以致突波保護電路之動作不穩定。 [發明内容] 本發明之目的在於提供一種具有能正常動作之突波保 護電路之半導體裝置。 本發明第1形態之具有突波保護電路之半導體裝置為 具備與訊號輸入端子作電性連接，並含有第]電晶體及第 6 314917 200411937 2電晶體之突波保護電路之半導體裝置，藉由第1電晶體 之基極的最狹小區域與第2電晶體之基極的最狹小區域具 有不同之寬度之構成，而使第1電晶體比第2電晶體容易 發生崩潰所構成。 依上述構成，而形成具有當有突波電壓施加在訊號輸 入端子時，由於第1電晶體發生崩潰而使第2電晶體導通， 由此以構成使施加在訊號輸入端子之突波電壓開放的電 路，而得以正常動作之突波保護電路的半導體裝置。 本發明之另一形態之具有突波保護電路之半導體裝置 為具有與訊號輸入端子作電性連接且含有第1電晶體及第 2電晶體之突波保護電路之半導體裝置，其中，藉由使作 為第1電晶體之基極而發揮作用的區域與作為第2電晶體 之基極而發揮作用的區域為具有不同之雜質濃度之構成， 而使第1電晶體比第2電晶體容易發生崩潰而構成。 依上述的構成，而形成具有當有突波電壓施加在訊號 輸入端子時，由於第1電晶體發生崩潰而使第2電晶體導 通，由此以構成使施加在訊號輸入端子之突波電壓開放的 電路，而得以正常動作之突波保護電路的半導體裝置。 本發明之又一形態之具有突波保護電路之半導體裝置 為具有與訊號輸入端子作電性連接且含有第1電晶體及第 2電晶體之突波保護電路之半導體裝置，該裝置具備含有 主表面之半導體基板，及形成在半導體基板之主表面的場 (field)氧化膜，其中，第1電晶體之射極與第2電晶體之 集極與訊號輸入端子作電性連接，第1電晶體之集極與第 314917 200411937 2電晶體之基極係形成互為相同的導電型，並且相互作電 性連接，第1電晶體之基板係與第1電晶體之射極及第2 電晶體之集極作電性連接，第1電晶體之射極與基極之pn 接合部與場氧化膜之一端相接，並且集極與基極之pn接合 部係與場氧化膜之另一端相接。

依上述的構成使得第1電晶體之基極寬度能藉由場氧 化膜而自由控制。因此，可將第1電晶體之基極寬度形成 地比第2電晶體之基極寬度狹小，而容易製作出第1電晶 體比第2電晶體容易發生崩潰的構成。 本發明之又一形態之具有突波保護電路之半導體裝置 為具有與訊號輸入端子作電性連接且含有第1電晶體及第 2電晶體之突波保護電路之半導體裝置，該裝置備有於主 表面具有第1導電型之蠢晶（epitaxial)層的半導體基板，其 中，第1電晶體之射極與第2電晶體之集極係與訊號輸入 端子作電性連接，第1電晶體之集極與第2電晶體之基極 係形成互為相同的導電型，並由互相共通之第2導電型之 第1擴散區域所形成，第1電晶體之基極係與第1電晶體 之射極及第2電晶體之集極作電性連接，第1電晶體之基 極具有包圍第1電晶體之射極周圍且具有比磊晶層更高之 雜質濃度之第1導電型之第2擴散區域，第1擴散區域與 第2擴散區域係與磊晶層内之主表面相互鄰接。 依上述的構成，由於形成第1電晶體之基極的第2擴 散區域與形成第2電晶體之基極的第1擴散區域為由相互 相反的導電型的區域所形成，因此藉由使第1電晶體之基 8 314917 200411937 :見度形成地比第2電晶體之基極寬度為小，而得以形成 晶體比第2電晶體容易發生崩潰的構成。而且，由 方、將弟1電晶體之基極的雜質濃度形成地比第2電晶體之 基極的雜質濃度為高，而楫 而传M形成弟1電晶體比第2電晶 月豆容易發生累增崩潰的構成。 本兒月曰中作為基極而發揮作用的區域係指構成基 極之雜質擴散區域中，分 別與構成射極之雜質擴散區域及 構成本極之雜質擴散區域禮 靖構成叩接合之雜質擴散區域。 [貫施方式] 以下參照圖面說明本發明之實施形態。 (第1實施形態） 參照第1圖，突波保護 又包峪5 1具備npn電晶體3 2 npn電晶體33。npn電晶體 2之木極及nPn電晶體33之 木極係與訊號輸入端子34 汉衣置邛/刀36作電性連接。 毛晶體32之基極與npn電晶體^之基極為互相作電性連 :。曰-電晶體32之射極係與㈣電晶體32之基極η 黾晶體3 3之基極雙方作雷把 乍电性連接。ηΡη電晶體33之 係與接地電位3 5作電性連接。 $往 以下說明第1實施形能 裝置的構成。 具有痛瘦電路之半導體 參照第2圖及第3圖，於半導體裝置61中，例 矽單晶形成之半導體基板91 在由 汉W的卜邛形成有ρ·區域丨 區域1上方則利用注入擴散而形成η +擴散層2。於該、 散層2上方形成η·磊晶層4。又以 以 叫A J站日日層4之周 314917 9 200411937 圍的方式而於ϊγ區域丨上形成+擴散 6a 〇 政層3…型擴散層 於該n+擴散層2及η-磊晶層4内形成有構成突波保護 笔路之npn電晶體32及-電晶體33〇npn電晶體32及 响電晶體33各具有射極區域、基極區域及集極區域。 於npn電晶體32+，集極區域為& n +擴散声2、η· ::曰曰層4、及形成“·蟲晶層4内之η+擴散層8項構成。 基極區域為由形成在η-磊晶層4内 ,+ Ρ叛散層21及形成 在Ρ擴散層21内之ρ +擴散声9a所描〇·、 料麻。 p擴政層9a所構成。射極區域為由〆 8b所構成。 U散層 npn電晶體33中，集極區域為由^晶層41 +擴散 "、及η擴散層8a所構成，並以 之隹托々#所r 门於nPn電晶體32 二：之區域所構成。基極區域為由形成在4晶層 内之p型擴散層6 b戶斤構成。射^^ γ + 兴展“如 射極區域為由形成在Ρ型擴 放層6b内之η +擴散層8c所構成。 八 :為npn電晶體32之基極區域的p+擴 啊電晶體33之基極區域的P型擴散層⑪為由相互^為 之雜質擴散區域所形成 5 utm 互相作電性連接。其中，寬度 狹J厂、:、npn包晶體33之基極的p型擴散層6b之最 狹小區域的寬度，例如為表示位^ 之取 型擴散層6b之深产方& μ — ώ 八放曰8c正下方之ρ 表亍^ 向的覓度（深度）。而且，寬度t2係

心”叩電晶體32之基極的P +擴散層2!之最狹小巴 域的寬度，例如為表示位於„ +擴散声 取犾K 舣智bb正下方之P +擴散 ]〇 U49I7 200411937 層21之冰度方向的寬度（深度）。寬度^比u ^ + ι + 擴散：21之雜質濃度比P型擴散層6b為高。 /、中P擴放層21係作為npn電晶體32之基極而發 車乍 飞而P型擴散層6b係作為npn電晶體33之 基極而發揮作用的區域。 P型擴散層6a、α达—丄 6b為精由例如將硼（b〇r〇n，注入& 編4以形成約10，固/cm3之雜質濃度 P +擴散層21例如為對 ^ ^ 了絲日日層4及P型擴散層6b的表面 實施數1〇nm熱氧化，然後於其表面注 勺矛 1 0“個/cm3量級(。rder)之 ：形成約 ㈣為於作w μ=成。賴 乂η/ 3々、曲命 T庄入砷（AS)以形成約1015 的方式而形成。P +擴散層9a為於p +擴散声 21之表面中，注入B戋BF 〇求士从η Ρ擴政層 方式而形成。〜一―之濃度的 此外’藉由與形成η+擴散層8b之製程柄同的制程， 於η磊晶層4之表面及p型擴散層补之表 :: 擴散層8a、8C。再藉由與形成〆擴散層9a之制'二 製程，於P型擴散層6a之表面形成p +擴散層：二相㈣ 層8a、，擴散層21 & n +擴散層8b&〆擴散層^二擴月: 擴散層6b、η +擴散層8c、以及〆擴散層外係〜a P L〇C〇S(Local OxWaUon of Sillc〇n，石夕局部氧^错由以 場（field)氧化膜7而分別作電性分離。 ）法形成之 以包覆半導體基板91表面的方式形成層 το。在層間絕緣膜ίο中分別形成接觸孔]]a 、、象 至1 ] d。由此 π ^14917 200411937 ，使n+擴散層仏與擴散声 :以及〆擴散層9b j Γ擴散層9a^+擴散層 至lld j^十1露出。然後透過各個接觸孔⑴ 处路出之各區域作電性連接的方 絕緣膜10上形成由例 在層間 曰矽, 作貝之夕晶矽（以下稱摻雜多 日日 +石夕（―edP〇lysillc〇n))而成之配線i2a^i2c。由此 η擴散層8b與p +擴散層9乍, + 城❿。 ％丨王堤接，η擴散層8c盥D +

擴放層9b作電性連接。 P ψ #者％明本實施形態之突波保護電路的動作。 照第1圖’當使突波電壓施加在訊號輸入端子34 日守’由npn電晶體32之射極.集極間的電壓上升，藉此使 -npn。電主晶體3 2發生崩潰⑽仏—η)。當㈣電晶體^發 • 2朋/貝’使npn電晶體33之基極有電流流通而使npn電晶 33導通。當npn電晶體33導通時，使施加在訊號輸入 端子=4之突波電壓透過npn電晶體33而開放於接地電位 3 5。藉此可防止突波電壓施加在裝置部分3 6。 P 接著說明電晶體之崩潰現象。電晶體之崩潰現象可大 ^ 致』刀為累增朋潰（avalanche breakdown)及衝穿崩潰 (punch through breakdown)。累增崩潰係指施加有較大的反 方向電壓時，在空乏層内產生之電子電洞對在電場加速， 且與構成結晶之電子以高速發生衝突，藉此使電子電洞對 以指數函數增加而連通電流的現象。在於，於互相接合之 P型區域及η型區域之濃度較高時’空乏層之寬度變小且 空乏層内的電場變大，因此電子電洞對容易增加。因此於 電晶體中’其作為基極而發揮作用之區域的濃度愈高則愈 314917 200411937 容易發生累增崩潰。 >另-方面，衝穿崩潰則係指特別對於基極區域之濃度 較低的電晶體施加較大的反方向電壓日夺，由於基極.隼極 之空之層延伸以致與射極.基極接合之空乏層相接觸，因 :電位之壁障減低而使電子或電洞由射極通過空乏層直接 流入集極而產生電流流通的現象。 於本實施形態中，形成npn電晶體32之基極的〆擴 散層21之最狹小區域之寬度t2係比形A nPn電晶體33之 基極的p型擴散區域6b的寬度tl狹小。由而npn電晶體 /、有比npn電晶體33容易發生衝穿崩潰的構成。 匕外於本貝轭形悲中，作為npn電晶體3 2之基極而 發揮作用之p +擴散層21具有比作為—電晶體33之基極 =揮作用之p型擴散層6b為高之雜質濃度。由此，叩η 電晶體32具有比ηρη電晶體33容易發生累增崩潰的構 成0 如上所述，依本實施形態，由於ηρη電晶體32能確實 比npn電晶體33先發生崩潰（累增崩潰或衝穿崩潰）的構 成，因此能防止如習知例中npn電晶體33比npn電晶體 32^發生崩潰的錯誤動作。亦即，由於使電晶體u 確=比1Ίρη電晶體33先發生崩潰，而使npn電晶體33確 實導通，藉此使施加在訊號輸入端子34之突波電壓確實開 放口此可貝現此防止錯誤動作而可正常動作之突波保護 電路。 又 其中，於本實施形態中，就具有P +擴散層21之寬度 3M917 13 200411937 -t2小於p型擴執 :具有比P型擴散^ ”度{1的構成⑴’及p+擴散層21 成的情形已做：二6二：之雜質濃度之構成(2)等雙方構 少其一的構成即可。且“者構成⑴及⑺之至 此-電晶體32能確實Vn η，=具有上述構成⑴，藉 的方式構成，則：ρ: 'ΒΒ粗33先發生衝穿崩潰 雜質濃度亦可。：::右ρ型擴散層6b具有較低之 一 32 ,, + 為八有上述構成（2)，藉此npn電晶體 主要為… 擴散層6b之寬度u為寬亦可。 要為由A _上㈣成⑴及⑺之至少任_者 - 使nPn電晶體32比npn電B _ u 6 _ 、 _潰或累增崩潰）的方發生崩潰（衝穿崩 、 式而構成犬波保護電路即可。 +擴貫施形態中，作為ηρη電晶體32之基極區域的 二V由i及作為ηρη電晶體33之基極區域的ρ型擴散 a ,r'不相同之雜質擴散區域形成，而且相互作電性 •連接二曰藉此可控制使npn電晶體32之基極區域的濃度舆 npn^日日體33之基極曲由从 匚或的浪度為互不相同的濃度。而 且’可控制使npn電晶體32之基極區域的寬度t2应响 ，晶體33之基極區域的寬度u為互不相同之寬度。因此， 錯由npn電晶體32之基極區域的構成，可容易地使咐 電晶體32的对M npn電晶體33的财壓為低，由此可容 易地製成能正常動作之突波保護電路。 (弟2實施形態） 參照第4圖，本實施形態之半導體裝置係以】—電晶 314917 14 200411937 體32之基極區域與npn電晶體33之基極區域共有同一 p 型擴散層6b之處而與第i實施形態之構成不同。因此 擴散層8c，〆擴散層9&及n +擴散層⑼為形成在該p型擴 散層0b内。 npn電晶體32之基極區域為由p型擴散層讣及〆擴 散層9a構成。而且，npn電晶體33之基極區域為由p型 擴散層6b構成。依此構成，npn電晶體32之基極區域之 最狹小區域即為11+擴散層8b之圖中橫側之p型擴散層讣 的區域，而具有寬度slQnpn電晶體33之基極區域之最狹 小區域為n +擴散層8c之圖中正下方的p型擴散層讣的區 域，而具有寬度tl。而且，其寬度sl比寬度u狹小。此 外，P型擴散層6b係作為npn電晶體32之基極而發揮作 用的區域及作為npn電晶體33之基極而發揮作用的區域。 除上述以外之構成為與第1圖至第3圖所示之第2實 施形態之構成大致相同，因此關於同一構成要素即註以同 一符號且省略其說明。 於本實施形態中，構成npn電晶體32之基極區域的p 型擴散層6b與構成npn電晶體33之基極區域的p型擴散 層6b係由同一雜質擴散區域形成。依此構成，藉由使订叩 包日日體之基極區域的寬度sl形成地比npn電晶體33 之基極區域的見度11為小的方式，而使npn電晶體3)合 比npn電晶體33容易發生崩潰。因此，能形成可正常動作 之突波保護電路，同時由於雜質擴散區域之數量減少，故 可簡化半導體裝置之製程。 314917 (第3實施形態） /…第5圖，突波保護電路52備有nn、 pnp電晶體38 恭 叩电晶體37、 电阻元件39。pnp電晶鹩3 阻元件39之_古仏々 p电日日月旦38之射極及電 作電性連接。：二t?爾入端子叫 極為互相作電性連％ 基極及Pnp電晶體38之集 接。-電晶截37之射^地電位35作電性連 電曰雕U …尔…ΠΡη电晶體37之基極及ρηρ 电日日體3 8之隹拓苁私，,a 土丨丄久jpnp <木極及接地電位35作 37之隼n作 电『生連接。npn電晶體 木柽係與pnp電晶體38之 方等雙方作電性連接。 “阻讀39之另一 接著說明第3實施形態中之具 體裝置的構成。 有大波㈣電路之半導 參照第6圖及第7圖，於半導。 访留曰π丄 千令版装置62中，例如在由 石夕早日日形成之半導體基板 r上 7卜°卩形成有ρ·區域卜於P- 區域1上方藉由注入擴散而分j (、月又向刀另J形成n+擴散層2a、2b。於 該,散層2a'2b上分別形成η·县晶層仏朴。缺後以 包圍n蟲晶層4a、4b的方式形成P +擴散層3dP型擴散 層6c:錯此使η·磊晶層43與n.磊晶層仆作電性分離。此 外11擴政層2a與n+擴散層2b作電性分離。 於該n+擴散層⑪及η·蟲晶層4a内:成有構成突波保 護電路之npn電晶體37及pnp電晶體3 8。喂電晶體η 及卿電曰曰曰體38各具有射極區域、基極區域、及#極區域。 η· 於】ιρη電晶體37中，集極區域為由n +擴散層孔” 磊晶層4a'及形成在^磊晶層4a内之n+擴散層8d所構成 314917 16 基極區域為由形成在n.蟲晶層4a内之+ 蟲晶層4a内以與p +擴散層21相鄰 汽散層2b於n- 擴散層6g、及形成在該p型擴Μ 方式而形成之P型 所構成.。射極區域為由於+ 《Ρ +擴散層9g 相鄰接的方式形成之4散層8e曰㈣成内以與〆擴散層％ n +擴散層2b所开，成：基極區域為由η·磊晶層4a及 散…形1成1極區域為“型擴散層…擴 其中，P型擴散層9gAp+擴散層 …圖中橫側的方式形成在半導體基 广：蟲晶層4b内形成有構成突波保護電路 笔阻元件39為由形成在η·蟲晶層4b内之〆，： 5,及二成…擴散層…，擴— 方、此構成中，npn電晶體 小區域為n +擴散# 8e夕同+ 丞桎&域之最狹 域，且有寬戶': 圖中正下方的P +擴散層21的區 A +1 卿電晶體38之基極區域之最狹小區奸 為P擴散層9f之圖中樺側 曰 £域 度…而其寬度13小：:^ 層4&的區域’具有寬 Λ ^ 又 、見度s2。而且，Ρ +擴散層21為作 :、……8之基極而發揮作用的區域。形 啊电晶體37之基極而發揮作用之區域的〆擴散声2“ 形成作為卿電晶體38之基極而發揮作 晶層-為由互相相反導電型的區域所形成。…蟲 3 149]? 200411937 P擴散層1 5 i y I , 10_熱氧化，且2 ^晶層4b的表面實施數 之雜質濃度的方式表面…以形成10,4個/⑽3量級 之製程相同的〜形成。而且’藉由與形成n+擴散層8e 8d。再藉由*=’於a晶層的表面形成4散層 擴散層以表面:擴散層9g之製程相同的製程，於p+ /成Ρ擴散層9c、9d，於η-磊晶層4a之 表面形成p +擴散舞 散層处。而且，曰’ ;P!擴散層6c之表面形成，擴 層擴散層I散層^ P+擴散層9C、9d、n+擴散 择 9 g P擴散層9f、P +擴散層9g及n +擴散 層8e及p +擴散屑 L政 層間絕緣膜10為以包覆半導體基板92表面的方式步 /於層間絕緣膜10中分別形成有接觸孔lie至Uj。蕤 P +擴散層9c、p +擴散層9“ +擴散層8d、，擴 ： P擴散層9g及，散層8e、p +擴散層9h之表面露出。然 :以透過各個接觸?匕"e至⑴而與上述露出之各區域作 毛11連接的方式，在層間絕緣膜1 G上形成例如由摻雜少曰 矽形成之配線12d ? 〇 ^ b ‘夕晶 擴散層8d作電性連接§。+错此 使P擴散層9d^ 扯 連接，P擴散層9g及n +擴散層8e盘 :放層9h分別作電性連接。以包覆配線12d至12g的 成層m膜16 °於層間絕緣膜16中分別形成接觸： 曰a及1 7b。然後於接觸孔17a、1 7b内形成例如由接 :矽所成的配、線18。藉此方式，使配線12d與配線⑵ 黾性連接。 3149.17 18 200411937 接著說明本實施形態之突波保護電路的動作。 ^…、第5圖，备使犬波電壓施加至訊號輸入端子3 4

時，由於npn電晶k k ^ L •月且37之射極·集極間的電壓上升，因此 npn迅日日體37會發生崩潰。當㈣電晶體發生崩潰， 宅P兀件3 9的兩令而將產生電位差而使電流流通電阻元件 39且使pnp包晶體38之基極的電位變成接地電位。藉此 =卿電晶體38 _，且輪入於訊號輸入端？ W之突波 電壓會經由pnp電晶體38而開放於接地電位h。藉此可 防止突波電慶施加於裝置部分3 6。 因此，由於以npil電晶體37 發生崩潰（累增崩潰或衝穿崩潰）的 護電路可正常動作。 +於本實施形態中，料npn電晶體37之基極區域的 P擴散層21與作為卿電晶體38之基極區域的n-蟲晶層 4:為由互相相反導電型的區域所形成。藉此，由於n p n電 晶體37之基極寬度t3小於卿電晶體38之基極寬度a， 2使npn電曰曰曰H 37形成比pnp電晶體38容易發生衝穿 朋項的構成。而且’由於使作為npn電晶體37之基極而發 揮作用的p +擴散層21之雜質濃度高於作為卿電晶體 ^基極而發揮作用# 4晶層的雜f濃度，因而使npn電 晶體37形成比pnp電晶體38容易發生累增崩潰的構成。 比pnp電晶體38確實先 方式構成，因此突波保 犹具備疒擴散 於本貫施形態中 } ...... r 从，曰二丄〜見 3小於η蠢晶層4 a的官_ ς 9认碰丄、/1、 , W見度si的構成（])，及〆擴散層

之雜質濃度高於η·磊晶芦之％ μ * & ^L BB禮4a之雜質濃度的構成（2)等雙 314917 19 200411937 構成的情形已做說明 σ 之至少-者的構成即可Γ 述兩者構成⑴及（2) (第4實施形態） 蒼照弟8圖，太每# jjy · ， 半導體裝置中，形成有藉 由P擴散層：)c及p别批卫々爲 P尘擴放層6c，而與n +擴散層2|3及η_ 屋晶層4a作電性分離之+ π狀滘2c及n磊晶層4c。於n- 蟲晶層4c之表面形成右 +被 a 有擴放層8f，然後以露出n +擴散 層8 f之表面的方式開口右垃 、 '阏有接觸孔llq。於接觸孔llq内形 成有配線1 2 g ’藉此方式使+讲玉 + 、仗n獷政層8f、P擴散層9h、n + 擴政層8 e與p擴散層9 g作電性連接。 △上述以外之構成因與第5圖至第7圖所示之第3實施 形態之構成大致相@，因此對其同一構成要素註以同—符 號且省略其說明。 於本實施形態中，npn電晶體37之射極及基極與p邛 電晶體3 8之集極係與和形成有npn電晶體3 7及π。電晶 •體38的磊晶層4a作電性分離的磊晶層訐作電性連 - 接。藉此方式，當從半導體基板92之下部注入電子時，電 子係被吸收在η·磊晶層4c的區域中，而可防止流入電路 中。因此能防止突波保護電路發生錯誤動作。 (第5實施形態） 參照第9圖，本實施形態之半導體裝置中，pnp電曰 日日 體38之射極區域為由形成在磊晶層4a表面的〆擴散層 22，及形成在p +擴散層22内之p +擴散層％所構成。籍此 方式，p +擴散層22為包圍p +擴散層9f之周圍，而與作為 20 314917 200411937

PnP電晶體38之基極區域的n•磊晶層4a構成pn接合。其 中P擴政層2 2為藉由與形成p +擴散層2 1之製程相同^ 製程所形成。 其中，上述以外之構成因與第5圖至第7圖所示之第 3實施形態之構成大致相同，因此對其同一構成要素兮以 同一符號且省略其說明。 於本實施形態中，p +擴散層22為形成包圍p +擴散層 9f之周圍的構成。藉此，由於pnp電晶體38之接八面 積增加，故可流通更大量的電流。因此，使突波保護電路 可適應於更大的突波電流。 (第6實施形態） 參知、弟1 0圖及第1 1圖，本實施形態之半導體裝置為 以包圍形成有η-磊晶層4a内之npn電晶體37及pnp電曰 體3 8之區域之圖中側部，並於全周圍與n+擴散層相接 的方式形成n +擴散層1 3。由此使形成有η·磊晶層内之 npn電晶體3 7及pnp電晶體3 8之區域的圖中側部及下部 措由11擴放層13及η擴散層2 b予以包圍。η +擴散声13 及η +擴散層2b之雜質濃度高於η·磊晶層4a。 其中，上述以外之構成因與第5圖至第7圖所示之第 3實施形態之構成大致相同，因此對其同一構成要素即註 以同一符號而省略説明，並省略其說明。 於本實施形態中，形成η·磊晶層4a内之npn電晶體 3 7及pnp電晶體3 8之區域之圖中側部及下部為由雜質淨 度比η蠢晶層4a為高之η/擴散層]3及n +擴散層2b所包 3)49]? 2] 200411937 圍藉此’當有突波電壓施加在npn電晶體3 7之集極區域 及pnp兒晶體3 8之基極區域時，突波電流將容易從^磊 晶層4a流至n+擴散層13及n+擴散層孔。因此，可阻止突 波迅*由n磊晶層4a流入ρ_區域i及〆擴散層3 〇及p型 擴政層6c。因此能防止突波電流洩漏，而可防止突波電路 發生錯誤動作。 (第7貫施形態）

蒼照第12圖，本實施形態之半導體裝置係以電晶 體37之基極區域及pnp電晶體列之集極區域共有同一 p 型擴散層6g之處而不同於第3者 u々、罘」貝鈿形恶。由此，p +擴散層 9g及n +擴散層8e為形成在該p型擴散層6旦内。 npn電晶體37之基極區域為由0擴散層4及^擴 ，層9g構成。於該構成中’ npn電晶體37之基極區域之 最狹小區域為n+擴散層8e之圖中正下方之』型擴散層& 的區域’具有寬度t3。寬度t3比寬度。小。此外，p型 擴散層6g為作為npn電晶體37之基板而發揮作 域。 其中，上述以外之構成 3實施形態之構成大致相同 一符號，且省略其說明。 因與第5圖至第7圖所示之第 口此對同一構成要素註以同 、+貝挪小怎r，邗為npn電曰 毛日日肢j 7之基極區娀的 型擴散層6g及作為pnp電晶體一 之市極區域的p别供今 層6g為由同一雜質擴散區域所 心月丈 ^成。以此構成亦可笋由 η ρ η笔晶月豆3 7之基極區域白a嘗海 曰 度t3形成地比】〕np電晶體 314917 200411937 3 8之基極區域的寬度s2為小，而得以使ηρη電晶體3 7比 ρηρ兒日日體3 8容易發生衝穿崩潰。因此可形成能正常動作 之突波保護電路，並可減少一個雜質擴散區域的數目，因 而可簡化半導體裝置之製程。 (第8實施形態） ί…、弟13圖及弟14圖，在本貫施形態之半導體裝置 62中，與第5圖至第7圖所示之第3實施形態之構成相較 之下，在電阻元件39方面有所不同。 電阻元件39為由η +擴散層19a構成，而形成在形成 有npn電晶體37及pnp電晶體38之^磊晶層乜内。用以 與該形成電阻元件39之n +擴散層19a作電性分離之p型 擴散層亦形成在n-磊晶層乜内。藉此，γ擴散層 藉由P型擴散層6i而將周圍包覆。 如第13圖所示，當以俯視觀察時，該n +擴散層 及P型擴散層6i為由npn電晶體37及卿電晶體38之男 成區域的-側繞過其形成區域而到達另一側的方 ^ 基板92的表面…，於第7圖中，形成在叩η 电曰曰體37及ρηρ電晶體38之形成區域之圖中右側 ^8d於本實施形態中為形成在ηρη電晶體3Upnp1 日日組38之形成區域之圖中左側。 ”中，η擴散層19a為由注入坤於 ^ P擴政層9g、P +擴散層9f、p +擴散層9g及n + 8e^ P + 9h # ^ 31491? 200411937 場氧化膜7而分別作電性分離。 又本貫施形態之半導體基板92内之構成與第5圖至第 7圊所示之第3貪施形態大致相1¾，對於其同-構成要素 註以同一符號且省略其說明。 層間絕緣膜1 0為以包覆半導體基板92之表面的方式 形成。於層間絕緣膜1〇分別形成有接觸孔llk、iim、un、 UP、Uy、Uz。由此使n +擴散層19a、p +擴散層9f、P +擴 散層9g及n+擴散層8e、n +擴散層8心p +擴散層讣之表面 露出。接著於接觸孔Uk、Um、Un、Up、❿、uz内形 成例如由摻雜多晶石夕所形成之配線12hi nk。由此使n + 擴散層19a肖p +擴散層9f作電性連接，p +擴散層％與γ 擴散層86作電性連接’ n +擴散層8d與n +擴散層19a作電 性連接。以包覆配線12h至12k的方式形成層間絕緣膜 16。於層間絕緣膜16以露出配線⑵及配線瓜之表面的 方式分別形成未圖示之接觸孔。然後於接觸孔内形成例如 由按雜多晶石夕所形成之配線18(第13圖）。由此使配線⑵ 與配線12k作電性連接。 卜於本實施形態中’構成電阻元件39“ +擴散層心 ··’、形成在形成有npn電晶體37及脚電晶體％之η·蟲晶 =4内，而且η +擴散層19a藉由ρ型擴散層μ而分別將周 圍匕覆。由此可阻止流通於構成電阻元件39^ +擴散層 W的電流藉由擴散層6i而漏入…層彳内。因此 可:必對於响電晶體37及卿電晶體38作電性分離以 形成電阻元件39。因此可縮小元件面積。 3149]7 24 (第9實施形態） 一第15圖及第16圖，本 由導電層20形成電阻元件39。:施形態之半導體裝置為 基板92表面之更上方，例如‘兒層20為形成在半導體 層20例如為由摻 ·、、'形成在場氧化膜7上。導電 ^夕日日矽形成。 τ包 並不會形成ρ型擴散居 卜，於本實施形態中， 上述以外之構成為與第二：政：19a。 施形態的構成大致相同，對於直^^及第14圖所示之第8實 號且省略其說明。 、、其同一構成要素註以同一符 於本實施形態中，電阻元件 電晶體38完全作電性八雜 9為與邛η電晶體及Pnp 波電壓之情況下，形成：广件39施加突 區域也不會受到影響。因此，可二37及厂電晶體-之 防：突波保護電路發生錯誤動作：小兀件面積，並可完全 (弟10實施形態） 參照第17圖’突波保護路 及ΡΠΡ電晶體38及電阻元件l備有ΡΠΡ電晶體4〇 電阻元件39之一二！ _電晶體38之射極及 ’’’、电性連接於訊號輸入端子34及裝置 ^ +pnp電晶體4〇之基極及pnp電晶體“之基極為 恭才曰目作$性連接。pnp電晶體4Q之射極為電性連接於卿 兒日日體40之基極及pnp電晶體38之基極等雙方。電阻元 件〇9之另一方為電性連接於P】]P電晶體40之射極及pnp ' 肢4 0之基極及p n p電晶體3 8之基極。p叩電晶體4 〇 之集極為電性連接於pnp電晶體38之集極及接地電位 3Μ9Π 25 200411937 3 5 〇 接著說明第1 0實施形態中具有突波保護電路之半導 體裝置的構成。 參照第18圖，於半導體裝置63中，在例如由矽單晶 士成之半&體基板93之下部形成有p區域1。於區域1 上藉由注入擴散而形成η +擴散層2。於該η+擴散層2上形 ‘成有1^磊晶層4。然後於Ρ·區域1上形成〆擴散層“及ρ Ψ型擴散層6Ρ，以包圍該ΓΓ磊晶層4之周圍。 、構成突波保護電路之ρηρ電晶體40及ρηρ電晶體38 為形成在該η +擴散層2另石a昆/ + - ‘政糟2及11现日日層4内。pnp電晶體4() 及ρηρ電晶體3 8分別呈古如技π a 刀別具有射極區域、基極區域、及集極區 • 域。 、^ρ %日日體40中，射極區域為由 内之，擴散層21b，及來… 屯成在η蟲晶層4 層9m所槿r被 Ρ擴散層21b内之，擴散 續ym所構成。基極區域 芦4內夕+4 /為由n猫日日層4、形成在η-磊晶 k 之η擴散層$及养％ 形成在n-磊曰曰戶4肉 "s斤構成。集極區域為由 猫日日層4内之p +揣埤居 鄰接，擴散層2】a的方=，、於n_蟲晶層4内以 p型擴散層4内之型擴散層如及形成在 之P擴放層9n所構成。 於PnP電晶體38中，鉍托π丄、、 内之P +擴散@ 、°品域為由形成在rT磊晶層4 P擴政層9k所構成。|批 擴散層2所構成隹 土 °區域為由η·磊晶層4及n + 所稱成。集極區域 層9】ι所構成。 ^ P I擴散層6n及p +擴散 其中，雖未圖示，鈇 t 二、p里擴散層6n及.〆擴散層9n為 3)4917 26 200411937 以包圍p +擴散層 93的表面。 9k之圖中橫側的方式形成在 半導體基板 於it透：B猛/ k内形成有用以分離電子亓彼 ， 層6y，電阻元件 包子兀件之P型擴黄 層19〇所構成。雖未m — / /、放層6y内之n +擴黄 & , 圖不’但该n +擴散層} 9及 〗 層6y以俯視觀看時，盍士 ^ “及P型擴影 之形成區域的—' pnp毛晶體4Q及pnp電晶體3: 伸於半導體基板93的表面。 彳違另側的方式延 於该構成Φ， 為P+擴散Λ:之：電晶體4〇之基極區域之最狭小區域 度S3,電b〜8中橫侧的以晶層4的區域，具有寬 層处之圖中^ 基極區域之最狹小區域為作散 ; θ ’、貝'之η磊晶層4的區域，具有寬度s4。該 寬度心。而且晶層4為作為卿電晶 月』之基極而發揮作用的區域，η.蟲晶層（為作為卿電 晶體38之基極而發揮作用的區域。作為卿電晶體4〇之 基極而發揮作用之區域的“晶層4及作為脚電晶體Μ 之基極而％揮作用之區域的η-磊晶層4為由同一雜質擴散 區域所形成。 其中，藉由與形成Ρ +擴散層9η之製程相同的製程， 於η·磊晶層4的表面形成Ρ +擴散層9k，於〆擴散層21b 的表面形成p +擴散層9m，於p型擴散層6p的表面形成〆 擴散層9h。f擴散層〆擴散層％、p +擴散層处、〆 擴散層9n及p型擴散層6n及〆擴散層2]a、p +擴散層如]、 ^擴散層8、n. +擴散層19c、p +擴散層9]1為藉由形成在半 314917 200411937 導體基板93之主表面的場氧化膜分別作泰 作為pnp電晶體40之射極區域 ^ 7刀離。由此使 極區域的P +擴散互相包夾場氧； 成在半導體基板93之主表面。 的方式而化 層間絕緣膜H)為以包覆半導體基板％表面的方式而 形成。於層間絕緣膜10分別形成接觸孔 1王丄lx。由此 使η擴政層19C、P +擴散層9k、p+擴散層9n、p +擴散声細、 n +擴散層8及〆擴散層9h之表面露出。然後以透過各接 觸孔lli i llx而與上逑露出之各區域作電性連接的方 式’而在層間絕緣膜10上形成例如由摻雜多晶矽所形成之 配、’表12m、l2n、12y、及12z。由此使n+擴散層⑽及p + 擴散層9k作電性連接，p +擴散層^及n +擴散層8及γ 擴散層19c分別作電性連接。以包覆配線nm、n… 及1 2z的方式形成層間絕緣膜1 6。於層間絕緣膜1 6分別 形成有接觸孔17e及17f。然後於接觸孔17e、17f内形成 例如用推雜多晶石夕所形成之配線1 8。由此使配線丨與配 線12z作電性連接。 接著說明本實施形態之突波保護電路之動作。 茶照第17圖，當突波電壓施加在訊號輸入端子34時， 由方、pnp電晶體4〇之射極·集極間之電壓上升，使p叫 包曰日肢4〇發生崩潰。pnp電晶體4〇發生崩潰時，電阻元 件39之兩端產生電值差，而使電流流通電阻元件39，使 pnp電晶體3 8之基極電位變成接地電位。由此使pnp電晶 體38導通，使輪入在訊號輪入端子34之突波電壓經由pnp 314917 28 200411937 電晶體38而開放於接地電位35。由此可防止突波電壓施 加在裝置部分3 6。 於本實施形態中，半導體裝置63具有第1 7圖所示之 電路。因此由於pnp電晶體40發生崩潰，使pnp電晶體 38導通’由而可使施加在訊號輸入端子34之突波電壓開 放於接地電位3 5。因此，由於設計為使pnp電晶體為 比Pnp電晶體3 8容易發生崩潰的構成，因而可使突波保護 電路正常的動作。 於本實施形態中，pnp電晶體4〇之基極區域的寬度S3 可藉由i琢氧化膜7而自由控制。因此，由於使寬度s3形成 Ϊ lb寬度S4狭小，因而可容易製作出pnp電晶體40比pnp 電晶體3 8容易發生衝穿崩潰的構成。 (第11實施形態） 触參照第19圖，本實施形態之半導體裝置於形成在半導 土板93之主表面的η·磊晶層4内形成有η型擴散層5。 11型擴散層5之雜質濃声比-石曰s 一 作貝/辰度比η挪日日層4咼。η型擴勒居s 為以包圍p +擴散層2 1 b的方4带A、 、, P夂狀智21b的方式形成，亚且n型擴散層5及 P型擴散層6n為與η-蠢晶声4内之士本； 1说日日層4 π之主表面相互鄰接。而 且’並不會形成Ρ +擴散層21a。 於pnp電晶體40中，基極區域為由形成在n•蟲晶層* 之η型擴散層5所構成。集極區域為由形成在『 石石晶層 A ， ~ ΛΜ5 fcj 曰 之P型擴散層6n及形成在p型擴散膚6n内之P +擴散 :9η所形成。於該構成中，pnp電晶體4。之基極區域之 取狹小區域為p型擴散層6n之圖中橫側之η型擴散層$ 314917 29 200411937 I的區域，具有寬度s3。其寬度s3比寬度s4狹小。此外，r 型擴散層5為作為pnp電晶體4〇之基極而發揮作用的區Γ 域。η型擴散層5為由注入Β於η.蟲晶層4之表面以形成 例如約1 〇12個/cm3量級之雜質濃度而構成。 上述以外之構成與第17圖所示之第1〇實施形態之構 致相同，對其同一構成要素註以同—符號且省略其說 #於本實施形態中，pnp電晶體4〇之基極區域之寬度d 1藉：場氧化膜7而自由控制。因此，由於使寬度S3形成 =見度S4狹小’因此可容易製作卿電晶體4〇比卿 包晶體38容易發生衝穿崩潰的構成。 笋揮卜:於本實施形態中，作為pnp電晶體40之基極而 =作用的η型擴散層5具有比作為卿電晶體38之基極 而^揮作用的η -轰曰爲j苗山 層更南的雜質濃度。®此，pnp電 日日體40具有比 命曰娜 成。 电曰曰肢3 8更容易發生累增崩潰的構 (第1 2實施形態） 蒼弟2 0圖，太告# A匕 p、散層…。由此Γ :之半導體裝置並未形成有 形成在以晶層4内之卿體4〇中，集極區域為由 声 曰 Ρ型擴散層6η，及形成在Ρ型擴散 層6η内之〆擴散 1主^:欣 之射朽F Θ ^ 曰 > 成。此外，作為Pnp電晶體40 之射極區域的P +擔省 6η以相互包夹p 及作為集極區域之P型擴散層 的主表面。 膜7的方式而形成在半導體基板93 3J49]7 30 200411937 大致相同，：==17圖所示之第10實施形態之構成 說明。 此對八同一構成要素註以同一符號且省略其 =實施形態中，並未形成有p+擴散層21 二二之基極；域之寬度S3可藉由場氧…而自: 容易f作，;U形成地比寬度S4狹小，而可 合勿衣作pnp電晶體 潰的構成。因此，二成1?電晶 減少雜質擴散區域數，故可：：：之突波保護電路，並且 (第η實施形態）故了間化半導體農置之製程。 參照第21圖，突波保護電路 4 及ηΡη電晶體42。使卿電晶體41之心/日月豆41 42之集極與訊號輸入端子34及 ^基壶及咐電晶體 JPnP電晶體4 1之其4 ^ 口P刀3 6作電性連接。 甩日日版41之基極係與 晶體42之集極作電 ^"^之射極及响電 /王連接。pnp雷曰雕 電晶體42之基極作電性 曰曰⑯之木極與nPn 接地電位35作電性連接/咖電晶體42之射極為與 接著說明第i 3眚# &山 體裝置的構成。' μ具有突波保護電路之半導 參照第22圖及第23圖 ❹ 由矽單晶形成之半導91 ¥肢衣置Μ中，在例如 令基板9 1的卞邱 p.區域1上方藉由注入擴散而形成有：成/ρ·區域b於 擴散層2上形成有…層4 1包二;放層2。於該11 + 圍的方式而於p-區域 圍6亥11蟲晶層4之周 P擴散層3】·及P型擴散層 31 200411937 6r 〇 於擴散層2及η·蟲晶層4内形成有構成突波保護 P p龟日日體41及npn電晶體42。pnp電晶體 npn # Q yi ^ ^ ^ ^ 且 σ具有射極區域、基極區域及集極區域。 \ΡηΡ電晶體41中，射極區域為由形成在η·蠢晶層* ρ+擴散層21c，及形成在此ρ+擴散層21c内之p+擴曰散 ^ ^ Γ所構成。基極區域為由η·磊晶層4及n+擴散層2所 •冓成木極區域為由形成在η•磊晶層4内之ρ +擴散層21d， 及形成在η·磊晶層4内之卩型擴散層以所構成。 + Ρ11兒日日體42中，集極區域為由形成在〇·磊晶層4 。扣政層8h’及η磊晶層4，以及η +擴散層2所構成。 基極區域為由Ρ型擴散層6t所構成。射極區域為由形成在 P型擴散層6t内之n +擴散層8g所構成。 藉方、方式，作為pnp電晶體4丨之集極區域的〆擴散 層21d’及作為npn電晶體42之基極區域的p型擴散層以 形成為互相相同的導電型，並且互相作電性連接。而且， 作為pnp電晶體41之射極區域的〆擴散層Η。及作為基 極區域之Π晶層4的接合部係與場氧化膜7的一端相 接，亚且作為集極區域的ρ +擴散層2id與作為基極區域之 π·磊晶層4之pn接合部係與場氧化膜了之另一端相接。 而且，於此構成中，pnp電晶體41之基極區域之最狹 J區域為P擴散層2」d之圖中橫側之】]·磊晶層4的區域， 具有寬度S5。叩η電晶體42之基極區域之最狹小區域為n + 擴散層8g之圖中正下方之〗〕型擴散層&的區域，具有寬 314917 2UU411937 度Η。而且其寬度μ比寬 ^ ^ , 又t4狹小。而且，η·磊晶# 4 為作為電晶體41之基極而發 猫日日層4 ^ χ軍作用的區域’ Ρ型擴散® 6 為作為ηρη電晶體42之基而 m文層 甘A 枝而發揮作用的區域。 具中，籍由與形成y择 P M ^ ^ ® ^ 9r之製程相同的製程，於 μ擴放層6r的表面形成 擴散層8e $制t放層9z。而且以與形成n+ L、月又/w »g之製程相同的制 n+擴散# 8h 、王，於η·磊晶層4的表面形成 忙政層8h。ρ +擴散層μ、 私 及P +擴散層2ld、〆擴散；9^月/ g、？型擴散層6t 在半導體基板94之主么 擴散層此為藉由形成 離。 、面的场氧化膜7而分別作電性分 以包覆半導體基板94表 10。於層間絕緣膜!。分別：：：：式形成層間絕緣膜 p+擴散層9z、n+擴散；8g :觸孔253至25£1。由此徒 的表面露出… p擴散層9r、及n+擴散層 出之“L 透過各接觸孔25…5“與上述露 例如由摻# P / 方式而在層間絕緣膜丨。上形成 田L 4夕晶矽所形成之配 散層9Z及M P及12q。由此使P+擴 .Q &放層8g作電性連接，P +擴散声9r乃+掖埤 層8h作電性連接。 Ί政層9i及n擴散 接著說明本實# 炎本貝轭形恶之突波保護電路之動作。 參知罘2 1圖，去古六斗♦降 時，由於 田有犬波毛£施加於訊號輸入端子34 咐電晶體41之射極·集極 ρηρ Φ a 上升，而使 电日日肢4丨發生崩潰。當pnp電晶 主 電晶體42之基極有電 ’山^將使― 當咖電晶，體4，道/ 使_電晶體42導通。 〜。通，則使輸入至訊號輸入端子34之突 3149J7 200411937 波電壓經由npn電晶體42而開放於接地雷 兒1豆j 5。由此可 防止突波電壓施加在裝置部分3 6。 於本實施形態中’卿電晶體41之基極區域之寬度s5 可猎由場氧化膜7而自由控制。因此，由於寬度S5形成地 比見度Η狹小，而可容易製作出pnp電晶體41比叩n電 晶體42容易發生衝穿崩潰的構成。 (第14實施形態） 筝照第24圖，本實施形態之半導體裝置於形成在半導 體基板94之主表面的η.屋晶層4内形成有卩型擴散層5。 η型擴散5之雜質濃度比…層4為高。"擴散層5 為以包圍〆擴散層21c之周圍的方式形成，並且η型擴散 層5及Ρ型擴散層6t係與η·蟲晶層4内的主表面相互鄰 接。而且’並未形成有Ρ +擴散層2 1 d。 於ΡΠΡ電晶體41中，基極區域為由形成在^晶層4 内之η型擴散層5所構成。集極區域為由形成蟲晶層 内之Ρ型擴散層以所構成。於此構成中 之基極區域之最狹小區域為ρ型擴散層“之圖中橫側^ 型擴散層5的區域，具有寬度s5。寬度s5比寬度μ狭小。 而且η型擴散層5為作為卿電晶體Μ之基極而發揮作 ◊區域作為Ρηρ電晶體4 1之集極區域的ρ型擴散層 ::及作為—電晶體42之基極區域的？型擴散層6“系 導電型，並相互共通。 /二中上述以外之構成為與第21圖至第23圖所示之 之構成大致相同，因此對其同一構成要素註 200411937 以同一符號且省略其說明。 於本實施形態中’作為pnp電晶體41之基極區域的打 型擴散層5.’及作為npn電晶體42之基極區域的p型擴散 f 為由互為相反之導電型所形成。因此，由於將p邛電 晶體41之基極寬度s5形成地比npn電晶體〇之基極寬度 W為小，因而能形成pnp電晶體41為比npn電晶體π容 易發生衝穿崩潰的構成。此外，由於將作為卿電晶體q 之基極而發揮作用的n型擴散層5的雜質漢度形成地比作 為ηρη電晶體42之基極而發揮作用的ρ型擴散層&為高， 因而形成pnp電晶體41為比npn電晶體42容易發生累掸 崩潰的構成。 '曰 其中，於本發明之實施形態巾，雖就具有第丨圖、第 5圖、第17圖之電路的半導體裝置的情形加以說明，但本 發明並不限於上述情形，只要是具備與訊號輸入端子作電 性連接’且含有第i電晶體及第2電晶體之突波保護電路 的半導體裝置即可。此外，有關雜質擴散區域之形成方法 並不受限於本實施形態中之條件，依其他條件亦可。 本發明之詳細發明僅為例示性質，並非藉以限定林 明，應可清楚了解本發明之精神及範由附後 4專利範圍加以限定。 [圖式簡單說明] 第1圖係表示本發明第]眚# 彡 月弟】貝施形恶之突波保護電路的 电路圖。 第2圖係概略表示本發明第】實施形態之突波保護電 314917 200411937 路之構成的俯視圖。 第3圖係表示第2圖沿ΠΙ-ΙΙΙ線之剖視圖。 弟4圖係概略表示本發明第2實施形態之具有突波保 護電路之半導體裝置之構成之剖視圖。 弟5圖係表示本發明第3實施形態之突波保護 電路圖。 ^弟6圖係概略表示本發明第3實施形態之.具有突波保 叹电路之半導體裝置之構成的俯視圖。 第7圖係表示第6圖沿VII-VII線之剖視圖。 ^第8圖係概略表示本發明第4實施形態之具有突波保 α兒路之半導體裝置之構成的剖視圖。 ^弟9圖係概略表示本發明第5實施形態之具有突波保 叹包路之半導體裝置之構成的剖視圖。 “第1 〇圖係概略表示本發明第6實施形態之具有突波保 護電路之半導體裝置之構成的俯視圖。

第11圖係表示第1 〇圖沿ΧΙ-ΧΙ線之剖視圖。 »第1 2圖係概略表示本發明第7實施形態之具有突波保 濩电路之半導體裝置之構成的剖視圖。 /第1 J圖係概略表示本發明第8實施形態之具有突波保 瘦電路之半導體裝置之構成的俯視圖。 第14圖係表示第13圖沿XIV-XIV線之剖視圖。 第1 5圖係概略表示本發明第9實施形態之具有突波保 邊電路之半導體裝置之構成的俯視圖。 乐1 6圖係表示第]5圖沿XVI-XVI線之剖視圖。 36 314917 200411937 第 之電路 第 保護電 第 保護電 第 保護電 第 之電路 第 保護電 第 第 保護電 17圖係表示本發明第1 〇實施形態之突波保護電路 圖。 1 8圖係概略表示本發明第1 0實施形態之具有突波 路之半導體裝置之構成的剖視圖。 19圖ίτ、概略表示本發明第11實施形態之具有突波 路之半導體裝置之構成的剖視圖。 圖係概略表示本發明第1 2實施形態之具有突波 路之半‘體裝置之構成的剖視圖。 21圖4车矣-i '、衣不本發明第13實施形態之突波保護電路 圖。 22圖係概略矣一 表不本發明第1 3實施形態之具有突 路之半導體穿 1置之構成的俯視圖。 2 3圖係矣+ 不弟22圖沿χχΠΙ_ΧΧΙΙΙ線之剖視圖。 24圖係概略矣一 衣不本發明第1 4實施形態之具有突波 之半導體裝置之構成的剖視圖。 1 區域 2 、 2a 至 2c 、 8 、 8a $ .0 U、19a、19c n +擴散層 J a、3 c、3 f、3 i、9 队曰 ^ a 至 9d、9f 至 9h、9k、9m、9n、9r 15 、 21 、 21&至 2ld 、 4 、 4a 、 4b 、 4c 5 n型擴散層 6a 至 6c、6g、6i、6n、 7 場氧化膜 22 P +擴散層 Y磊晶層 6Ρ、6ι·、6t、0y ρ 型擴散層 1〇、] 6 層間絕緣膜 9z 314917 200411937

11ί 立至 Ilk、 11m、11 η、 lip 至 1 lz、 17a、17b、17e、 25; a至 25d 接觸孔 12a至 12k、 12m、 12η 、12p、12q、 12y 、 12z 、 18 20 導電層 32 、33 、 37 、42 npn 電晶體 34 訊號輸 入端子 35 接 地電位 36 裝置部 分 38 > 40、 41 pnp電晶體 39 電阻元 件 51 至 54 突波保護電，路 61 至 64半導體裝置 91 至 94 半導體基板 si 至 s5、11 至t4寬度 17f、 配線 38 3149)7

Claims (1)

1. 200411937 拾

   、申請專利範圍： =種半導體裝置，係具有與訊號輸入端子作電性連接且 含有第1電晶體及第2電晶體之突波保護電路直 中， 〃 藉由使刖述第1電晶體之基極的最狹小區域與前 t第2电日日肢之基極的最狹小區域具有不同之寬度的 構成，而使前述第1電晶體形成地比前述第2電晶體容 易發生崩潰而構成。 且 2·=:專：範圍第1項之半導體裝置，其中，藉由作為 二二電晶體之前述基極而發揮作用的區域係與作 ·、’、别述③2電晶體之前述基極而發揮作料區域具有 不同之雜質濃度的構成& 前述第2電晶體容= 電晶體形成地比 。 版谷易發生朋潰而構成。 3 .如申請專利範圍笫 阁弟1項之丰導體裝置， 電晶體之前述基極之最狹小區域係比前述第2電：： 之前述基極之最狹小區域為小。k弟2电日日月且 ，·如申請專利範圍第】項之半 保護電路之前述箓】+ ，、宁則述犬波 电晶體之集極及前述第2雷曰姊之 集極與前述訊號輪入端 …2…之 乍电性連接，且前述第1電晶 肢之别述基極及前：弟 為相同之導電型甘* 电日日肢之珂述基極係形成互 义亚相互作電性遠 a μ 射極係與前述第】命s轉、， ，刖处弟1電晶體之 之前述基極作電性；之前述基極及前述第2電晶體 5.如申請專利範圍第】 、+ V體裝置，其中，前述突波 314917 39 200411937 保護電路更備有電阻元件9前述第2電晶體之射極及前 述電阻元件之一方為與前述訊號輸入端子作電性連 接，前述第1電晶體之前述基極及前述第2電晶體之集 極係形成互為相同之導電型並相互作電性連接.，前述第 1電晶體之射極係與前述第1電晶體之前述基極及前述 第2電晶體之前述集極作電性連接，前述第1電晶體之 集極係與前述第2電晶體之前述基極及前述電阻元件 之另一方作電性連接。 6. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中，前述突波 保護電路更備有電阻元件’前述第2電晶體之射極及前 述電阻元件之一方為與前述訊號輸入端子作電性連 接，前述第1電晶體之前述基極及前述第2電晶體之前 述基極形成互為相同之導電型並相互作電性連接，前述 第1電晶體之射極係與前述第1電晶體之前述基極及前 述第2電晶體之前述基極以及前述電阻元件之另一方 作電性連接，前述第1電晶體之集極係與前述第2電晶 體之集極作電性連接。 7. —種半導體裝置，係具有與訊號輸入端子作電性連接， 且含有第1電晶體及第2電晶體之突波保護電路者，其 中， 藉由作為前述第1電晶體之基極而發揮作用的區 域係與作為前述第2電晶體之基極而發揮作用的區域 具有不同之雜質濃度的構成，而使前述第1電晶體比前 述第2電晶體容易發生崩潰而構成。 40 314917 200411937 8.如申請專利範圍第7項之半導體裝置，其中，作為前述 第1電晶體之前述基極而發揮作用之區域的雜質濃度 比作為前述第2電晶體之前述基極而發揮作用之區域 的雜質濃度為高。 9· 一種半導體裝置，係具有與訊號輸入端子作電性連接且 含有第1電晶體及第2電晶體之突波保護電路者，備 有：

   具有主表面之半導體基板；以及 形成在前述半導體基板之主表面的場氧化膜，其 中， 前述第1電晶體之射極及前述第2電晶體之集極為 與前述訊號輸入端子作電性連接， 前述第1電晶體之集極及前述第2電晶體之基極係 形成互為相同的導電型，並且相互作電性連接，

   前述第1電晶體之基極係與前述第1電晶體之前述 射極及前述第2電晶體之前述集極作電性連接， 前述第1電晶體之前述射極及前述基極之ρ η接合 部係與前述場氧化膜之一端相接，並且前述集極及前述 基極之ρη接合部係與前述場氧化膜之另一端相接。 1 〇· —種半導體裝置，係具有與訊號輸入端子作電性連接且 含有第1電晶體及第2電晶體之突波保護電路者，備 有： 於主表面具有第1導電型之磊晶層的半導體基 板，其中， 41 3]49]7 200411937 ^ 前述第1電晶體之射極及前述第2電晶體之集極與 前述訊號輸入端子作電性連接， 前述第1電晶體之集極與前述第2電晶體之基極係 形成互為相同的導電型，並由相互共通之第2導電型的 第1擴散區域所形成， 前述第1電晶體之基極係與前述第1電晶體之 * 前述射極及前述第2電晶體之前述集極作電性連接， ^ 前述第1電晶體之基極係具有包圍前述第1電晶體 · η 之射極周圍，並且具有比前述蠢晶層更高之雜質濃度的 第1導電型之第2擴散區域， 前述第1擴散區域及前述第2擴散區域係與前述磊 ‘ 晶層内之主表面相互鄰接。 42 314917