[发明专利]半导体装置及半导体电路装置

说明书

本发明提供不使芯片尺寸大型化而增大针对浪涌电流的容许电流容量的半导体装置及半导体电路装置。在n^‑型阱区(12)内部相互分离地设置p型阳极区(13)和n型拾取区(17)。在p型阳极区(13)的内部设置p^‑型低浓度阳极区(15)，在p^‑型低浓度阳极区(15)的内部设置n⁺型阴极区(14)。恒定电压钳位电路(4)的最靠高电位侧的第一齐纳二极管(5)由p型阳极区(13)和p^‑型低浓度阳极区(15)与n⁺型阴极区(14)的pn结形成。n型拾取区(17)内部的n⁺型拾取接触区(18)配置在距n⁺型阴极区(14)近，且与n⁺型阴极区相比距p⁺型阳极接触区(16)更远的位置，并与p⁺型阳极接触区(16)短路。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及半导体电路装置。

背景技术

在电源电位的布线(以下，称为电源线)上容易被施加浪涌电压。因此，通常使用将电源线的电压钳位(限制)在预定电压(以下，称为钳位电压)而防止浪涌电压输入到连接于电源线的各电路的恒定电压钳位电路。通常，恒定电压钳位电路构成为在电位Vd的布线(电源线)1与接地电位GND的布线(以下，称为接地线)2之间串联连接有多个齐纳二极管。利用构成恒定电压钳位电路的各齐纳二极管来负担的电压的总和成为钳位电压(例如，参照下述专利文献1、2。)。

这样地将多个齐纳二极管串联连接而构成的恒定电压钳位电路的最大电流容量由连接在最靠电源电位侧(最靠高电位侧)的齐纳二极管的电流容量来决定。其理由如下。是因为：在以半导体基板(半导体芯片)内的pn结形成的齐纳二极管中存在寄生元件，而构成恒定电压钳位电路的多个齐纳二极管之中，以最高电位动作的齐纳二极管中该寄生元件容易最快动作(寄生动作)。由于在该寄生动作位置变得容易流通大电流，且局部发热，所以导致元件在该热集中位置损坏。

图6是示出以往的具备恒定电压钳位电路的半导体电路装置的一例的电路图。图6相当于下述专利文献1的图1。在图6所示的以往的半导体电路装置中，在输出端子102与接地端子103之间并联连接有ESD(Electro Static Discharge：静电放电)保护电路104和输出晶体管105。ESD保护电路104具有双极型晶体管107和串联连接在该双极型晶体管107的基极与输出端子102之间的多个齐纳二极管106。符号101为外部电源端子。

输出晶体管105不论内部电路108的输出如何，根据在ESD施加时从NOR电路109输出的低电平的栅极信号而被关断。如果在输出晶体管105关断时输出端子102的电位上升，则齐纳二极管106击穿而从输出端子102向双极型晶体管107提供基极电流，双极型晶体管107导通。由此，施加到输出端子102的ESD电荷被导通状态的双极型晶体管107所消耗，保护关断状态的输出晶体管105不受ESD电荷影响。

图7是示出以往的具备恒定电压钳位电路的半导体电路装置的另一例的剖视图。图7相当于下述专利文献2的图1。在图7所示的以往的半导体电路装置中，由p⁺型区111与n⁺型区112的pn结所构成的横向型二极管113在p^-型的半导体基板110的正面的表面层配置有多个(粗线框所包围的部分为横向型二极管113的一个单元)，并将该多个横向型二极管113串联连接而构成ESD保护电路。各横向型二极管113分别由分别包覆半导体基板110的、各横向型二极管113的形成区域114的n型区(深n型阱区115和n^-型阱区116)来进行结分离。