(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある導電型の半導体基板またはウェルの表面領域に形成され、前記半導体基板または前記ウェルとは逆導電型の不純物拡散層と、
前記不純物拡散層から離間して形成された素子分離用絶縁膜と、
前記不純物拡散層から前記素子分離用絶縁膜の端部に至る前記半導体基板または前記ウェルの表面上に形成された、前記素子分離用絶縁膜より薄い絶縁膜と、
前記素子分離用絶縁膜上から、前記不純物拡散層の端部と前記素子分離用絶縁膜の端部との中間の前記薄い絶縁膜上まで形成された電極とを備え、
前記薄い絶縁膜の、前記電極に覆われている部分が複層であり、前記電極から露出された部分が単層である定電圧素子を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記不純物拡散層の端部と前記素子分離用絶縁膜の端部との間の距離を１．２μｍ以上に規定したことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記電極は前記不純物拡散層を囲んで形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路に用いられる半導体装置、特に、半導体内部昇圧回路における定電圧素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路においては、電源電圧をもとにしてそれよりも高い電圧を発生させる内部昇圧回路がよく用いられる。この半導体内部昇圧回路において、昇圧された電圧から所望の定電圧を得るために、従来よりクランプダイオードと呼ばれる定電圧素子が用いられてきた。このクランプダイオードと呼ばれる定電圧素子は、ツェナーダイオードとも称され、半導体基板上に形成した不純物拡散層と半導体基板またはウェルとの間のＰＮ接合における逆方向の降伏現象を利用して、所望の定電圧を得るための素子である。
【０００３】
例えば、図６は、特開平１０−１０７４２１号公報に記載された半導体装置のクランプダイオードが形成された部分の構造の一例を示す断面図であり、これを参照して説明する。
【０００４】
図６において、半導体基板のＮ型ウェル１上に、素子分離用酸化膜２によって絶縁分離され、周囲を囲まれた活性領域３が形成されている。素子分離用酸化膜２の直下には、チャネルストッパー用の中濃度Ｎ型不純物拡散層４が導入され、活性領域３中には高濃度Ｐ型不純物拡散層５が、活性領域３表面には薄い酸化膜６が各々形成されている。
【０００５】
また、活性領域３上部には、少なくとも素子分離用酸化膜２を介して活性領域３を環状に囲うように電極７が形成されている。そして、高濃度Ｐ型不純物拡散層５及び電極７は、層間絶縁膜８の開口部を介して、各々高濃度Ｐ型不純物拡散層用アルミニウム配線９及び電極用アルミニウム配線１０に接続されている。
【０００６】
このようなクランプダイオードを有する構造では、所望の定電圧は、高濃度Ｐ型不純物拡散層５とＮ型ウェル１との間のＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧によって決定される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構成では、高濃度Ｐ型不純物拡散層５とＮ型ウェル１との間のＰＮ接合における逆方向降伏現象によって生じた電子／正孔対のうち、電子が、活性領域３と素子分離用酸化膜２との境界線近傍の、素子分離用酸化膜２と中濃度Ｎ型不純物拡散層４との界面、及び活性領域３と素子分離用酸化膜２との境界線近傍の、酸化膜６とＮ型ウェル１との界面を中心とする電極７下部領域にトラップされやすく、そのため、活性領域３の表面からＮ型ウエル１の内部へ空乏層が延びやすい状態となる。その結果、ＰＮ接合に高電圧が印加されたとき、ＰＮ接合面における空乏層が実効的に厚くなり、Ｎ型ウェル１から高濃度Ｐ型不純物拡散層５へと向かう方向の電界が弱められると考えられることが原因で、ＰＮ接合の逆方向降伏電圧が徐々に上昇する。
【０００８】
また、Ｎ型ウェル１から高濃度Ｐ型不純物拡散層５へと流れた電荷量の増加に伴いトラップされる電子の総量自体も増加するので、図７に示すように、降伏電圧は経時的に上昇していく。
【０００９】
図６に示すクランプダイオード構造は、経時変化がある程度抑制される構造であり、従来の多くのデバイスにおいては、クランプ耐圧が図７のような経時変化があっても許容されたものではあるが、より精密な定電圧を必要とするような半導体集積回路に対してはいまだ不十分なものであった。
【００１０】
よって、本発明は、かかるＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧の経時変動をさらに抑制した半導体装置、特に定電圧素子（クランプダイオード）を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、ある導電型の半導体基板またはウェルの表面領域に形成され、前記半導体基板または前記ウェルとは逆導電型の不純物拡散層と、前記不純物拡散層から離間して形成された素子分離用絶縁膜と、前記不純物拡散層から前記素子分離用絶縁膜の端部に至る前記半導体基板または前記ウェルの表面上に形成された、前記素子分離用絶縁膜より薄い絶縁膜と、前記素子分離用絶縁膜上から、前記不純物拡散層の端部と前記素子分離用絶縁膜の端部との中間の前記薄い絶縁膜上まで形成された電極とを備え、前記薄い絶縁膜の、前記電極に覆われている部分が複層であり、前記電極から露出された部分が単層である定電圧素子を有することを特徴とする。
【００１３】
前記半導体装置において、前記不純物拡散層の端部と前記素子分離用絶縁膜の端部との間の距離を１．２μｍ以上に規定することが好ましい。
【００１４】
前記半導体装置において、前記電極は前記不純物拡散層を囲んで形成されていることが好ましい。
【００１６】
上記の構成によれば、不純物拡散層の端部と素子分離用絶縁膜の端部との間の距離を１．２μｍ以上に規定したこと、また、不純物拡散層と素子分離用絶縁膜との中間で終端する電極を備えたことで、不純物拡散層と半導体基板またはウェルにより構成されるＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧の経時変動を抑制することができ、より高精度の定電圧を供給できる定電圧素子を実現することが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による半導体集積回路装置においてクランプダイオードを形成した部分の一構造例を示す断面図であり、図２は、図１に示すクランプダイオード部分の平面図である。
【００１９】
図１または図２において、１１はＰ型あるいはＮ型半導体基板に形成したＮ型ウェル、１２は素子分離用酸化膜、１３は活性領域、１４は素子分離用酸化膜１２の下に形成されたチャンネルストッパーとなる中濃度Ｎ型不純物拡散層、１５はクランプダイオードを構成する高濃度Ｐ型不純物拡散層、１６は薄い酸化膜、１７は電極、１８は層間絶縁膜、１９は層間絶縁膜１８に開口させたコンタクトホール、２０は高濃度Ｐ型不純物拡散層用アルミニウム配線、２１は電極１７に所望の電圧を印加するための電極用アルミニウム配線、２２は高濃度Ｐ型不純物拡散層１５と電極１７とを隔てるオフセット領域である。
【００２０】
ここで、クランプダイオードによる所望の定電圧は、例えば、１層構造の多結晶シリコンからなる電極１７を例えばフローティング状態にし、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５とＮ型ウェル１１との間のＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧が、例えば１０〜２０Ｖになるまで、高濃度Ｐ型不純物拡散層用アルミニウム配線２０を介して、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５に負電圧を印加することによって得られる。
【００２１】
次に、以上のように構成されたクランプダイオードを有する半導体装置の動作について説明する。
【００２２】
上記のように、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５と電極１７とがオフセット構造を持つ構成であるため、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５の端部は、素子分離用酸化膜１２および中濃度Ｎ型不純物拡散層１４の端部から、例えば２μｍ程度と従来構造の１μｍよりも大きな距離Ｌだけ離して形成され、かつ、電極１７の端部からも例えば１μｍ程度の距離だけ離して形成される。すなわちオフセット領域２２の距離が１μｍ程度となる。
【００２３】
かかる構造においては、２種類の構成がクランプ耐圧の経時変動を抑制するという効果を奏する。
【００２４】
その第１の構成は、ＰＮ接合端部と素子分離用酸化膜１２および中濃度Ｎ型不純物拡散層１４の端部とが２μｍ程度と大きな距離Ｌだけ離して形成されることであり、これによって、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５とＮ型ウェル１１との間のＰＮ接合における逆方向降伏現象によって生じた電子及び正孔対のうち、電子は、活性領域１３と素子分離用酸化膜１２との境界線近傍の、素子分離用酸化膜１２と中濃度Ｎ型不純物拡散層１４との界面に到達する数が小さくなり、トラップされる数も減少する。このようにして、電極１７がフローティング状態であっても単位時間当たりにトラップされる電子の量は減少する。
【００２５】
トラップされる量が減少するため、特に、トラップされた電子の電界によるＮ型ウエル１１の表面からの空乏層の延びは軽減され、その結果、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５に高電圧が印加されたとき、ＰＮ接合面に生ずる空乏層の厚さが厚くなることはなくなり、Ｎ型ウェル１１から高濃度Ｐ型不純物拡散層１５へと向かう方向の電界が緩和されることになる。
【００２６】
一方、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５とＮ型ウェル１１との間のＰＮ接合の逆方向降伏現象によって生じた電子及び正孔対のうち、正孔がトラップされる場合にも同様にトラップされる率が減少し、この場合は、電子とは電荷の符号が反対になるので、クランプ耐圧の経時的な減少を抑制することができる。
【００２７】
次に、クランプ耐圧の変動を抑制する第２の構成は、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５の端部から、電極１７の端部が１μｍ程度のオフセットをもって形成されることである。この第２の構成の利点を従来例と比較して説明する。
【００２８】
一般に、半導体集積回路中の一部としてクランプダイオードが形成される場合は、その回路を構成するＭＯＳトランジスタやメモリーセルを形成するプロセスを利用して形成されるのが普通である。半導体集積回路中に、３Ｖ〜５Ｖ程度の低電圧で駆動するＭＯＳトランジスタと共に、中電圧駆動あるいは高電圧駆動のＭＯＳトランジスタを含むような場合、中電圧や高電圧に耐えるように、ゲート絶縁膜は、低電圧駆動ＭＯＳトランジスタのゲート絶縁膜より厚く形成される。そのような製造プロセスにおいては、まず、低電圧駆動ＭＯＳトランジスタのゲート絶縁膜が形成され、次に、そのゲート絶縁膜にさらに絶縁膜が追加形成されて、中電圧、高電圧駆動ＭＯＳトランジスタの厚いゲート絶縁膜が形成される。
【００２９】
この場合、クランプダイオード部分においては、図１に示す酸化膜１６が、中電圧、高電圧駆動ＭＯＳトランジスタの厚いゲート絶縁膜形成工程で形成される。そして、電極１７は、両ＭＯＳトランジスタの多結晶シリコンからなるゲート電極工程と同時に形成される。こうした場合、酸化膜１６の形成に２回の絶縁膜形成工程を経ているため、低電圧駆動ＭＯＳトランジスタのゲート絶縁膜と追加形成された絶縁膜の間に界面が存在することになる。
【００３０】
このような２回に分けて形成されたゲート絶縁膜あるいはそれ以上の回数で形成された絶縁膜の界面では、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５とＮ型ウェル１１との間のＰＮ接合の逆方向降伏現象によって生じた電子または正孔がトラップされやすいと考えられる。
【００３１】
しかしながら、本実施形態のように、電極１７を短くしオフセット領域２２を形成することで、電極１７のパターンエッチングの際、オフセット領域２２にある下地の酸化膜１６がエッチングされ、酸化膜１６の上層が除去されることによって酸化膜１６の界面をなくすことができる。こうしてオフセット領域２２の酸化膜１６中には電子や正孔がトラップされにくくなり、この部分によるクランプ耐圧の変動を軽減することが可能になる。
【００３２】
なお、本実施形態では、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５と素子分離用酸化膜１２との距離Ｌは２μｍとしたが、実験の結果、１．２μｍ以上離せば有効であることがわかった。高濃度Ｐ型不純物層１５とＮ型ウェル１１との間に電流ストレス１０００μＡ、１００秒印加の条件下で、Ｌ＝１．０μｍとしたとき、クランプ電圧の変動量は約１．７Ｖとなり大きく変動したが、Ｌ＝１．２μｍのときの変動量は急激に減少し、約０．３Ｖとなった。そして、Ｌ＝１．２μｍよりも大きい距離では０．３Ｖ以下でストレス印加時間に対してほぼ一定であった。この結果は、図１に示す酸化膜１６が１回の酸化工程で形成された試料を使用して得られたものであり、電極１７のオフセット距離２２が変わっても変動量はほぼ上記のとおりであった。
【００３３】
また、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５と電極１７とのオフセット距離を１μｍとしたが、オフセット、すわわち電極１７が、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５の端部と素子分離用酸化膜１２の端部との間で終端していれば効果を発揮する。
【００３４】
図３は、図１に示したクランプダイオードについてのクランプ耐圧経時変動を耐圧初期値からの変動量で示した実験結果である。なお、図３に対応するクランプダイオード構造としては、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５の端部と素子分離用酸化膜１２の端部との間の距離Ｌを２μｍ、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５の端部と電極１７の端部との間の距離を１μｍとした。
【００３５】
従来の構造である図６に示すダイオードでは、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５の端部と素子分離用酸化膜１２の端部との間の距離は１μｍであるが、それに対応する図７のクランプ耐圧変動と比較すると、図３に示すように、Ｎ型ウェル１１と高濃度Ｐ型不純物拡散層１５との間のＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧の経時変動を１０００秒でほとんど０Ｖ程度にまで抑制することができた。
【００３６】
この場合は、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５の端部と素子分離用酸化膜１２の端部との間の距離を増加させたことが主たる改善の要因となっているが、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５と電極１７とがオフセット構造にすることでも経時変化を改善できることはもちろんである。
【００３７】
また、本実施形態のように高濃度Ｐ型不純物拡散層１５と電極１７とがオフセット構造を持つことで、電極１７をフローティング状態にするのではなく電極１７にある電圧を印加する用途の場合には、図６に示す従来の構造配置と比較してわかるように、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５に印加される高電圧と電極１７に印加される電圧との間の電位差の一部が酸化膜１６に直接印加されることがない。したがって、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５と電極１７との間の電位差が酸化膜１６の耐圧以上になっても使用することができる。すなわち、クランプダイオードの設定定電圧がかなり高い場合でも使用可能になるという付加的な効果を有する。
【００３８】
また、本実施形態の構造では、図１に示すように、ダイオードの周囲に電極１７が設置されているが、この電極１７を任意の固定電位にバイアスすることで、Ｎ型ウェル１１と高濃度Ｐ型不純物拡散層１５との間のＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧の経時変動を安定化させることができる。例えば、電子が多くトラップされる場合は、Ｎ型ウェル１１の電位に対して電極１７の電位を低くすることで、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５とＮ型ウェル１１との間のＰＮ接合における逆方向降伏現象によって生じた電子を、活性領域１３と素子分離用酸化膜１２との境界線近傍の、素子分離用酸化膜１２と中濃度Ｎ型不純物拡散層１４との界面、及び活性領域１３と素子分離用酸化膜１２との境界線近傍の、酸化膜１６とＮ型ウェル１１との界面に、より一層トラップされにくくすることができる。
【００３９】
また、反対に、Ｎ型ウェル１１の電位に対して電極１７の電位を高くすることで、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５とＮ型ウェル１１との間のＰＮ接合における逆方向降伏現象によって生じた正孔を、活性領域１３と素子分離用酸化膜１２との境界線近傍の、素子分離用酸化膜１２と中濃度Ｎ型不純物拡散層１４との界面、及び活性領域１３と素子分離用酸化膜１２との境界線近傍の、酸化膜１６とＮ型ウェル１１との界面に、より一層トラップされにくくすることができ、上で述べた動作により、結果として、さらに、Ｎ型ウェル１１と高濃度Ｐ型不純物拡散層１５との間のＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧の経時変動を抑制することができる。
【００４０】
ここで、電極１７に印加する電圧としては、半導体集積回路装置の様々な電圧を利用することができ、例えば、接地電位、電源電圧電位、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５と同電位、ウエルあるいは半導体基板またはＮ型ウェル１１に対して電源電圧分だけ電位差を持った電位などである。
【００４１】
また、電極１７が活性領域１３の全周を囲むのではなく、３方または２方または１方に位置する構成であっても、電極１７が位置する側では、上述したように電子をトラップさせにくくする効果を有するので、Ｎ型ウェル１１と高濃度Ｐ型不純物拡散層１５との間のＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧の経時変動の抑制効果は各々３／４、２／４、１／４になるが、経時変動を抑制することができる。
【００４２】
なお、素子分離用酸化膜１２は、ここではＬＯＣＯＳ法を用いて形成したが、半導体基板に溝を形成し絶縁膜を埋め込んだ素子分離領域を形成してもよく、電極１７も、基本的に導電性の材質であれば、多結晶シリコンでも、多結晶シリコンとシリサイドとの積層構造でも、アルミニウムでもよい。また、図２に示すように、高濃度Ｐ型不純物拡散層１５上のコンタクトホール１９は１個、電極１７上のコンタクトホール１９は上下左右の各辺で各々１個形成しているが、複数個形成してもよいことはいうまでもない。
【００４３】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態による半導体集積回路装置においてクランプダイオードを形成した部分の一構造例を示す断面図であり、図５は、図４に示すクランプダイオード部分の平面図である。
【００４４】
図４または図５において、３１はＮ型ウェル、３２は素子分離用酸化膜、３３は活性領域、３４は中濃度Ｎ型不純物拡散層、３５は高濃度Ｐ型不純物拡散層、３６は酸化膜、３７Ａは１層目電極、３７Ｂは２層目電極、（３７は２層電極で１層目電極３７Ａと２層目電極３７Ｂとの総称）、３８は層間絶縁膜、３９は層間絶縁膜３８を開口させたコンタクトホール、４０は高濃度Ｐ型不純物拡散層３５用アルミニウム配線である。４１Ａは１層目電極３７Ａ用アルミニウム配線、４１Ｂは２層目電極３７Ｂ用アルミニウム配線であって、それぞれ独立にバイアス電圧を印加できるようになっている。４２は、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５と電極３７Ａ及び３７Ｂとを隔てるオフセット領域である。
【００４５】
このクランプダイオード部分は、半導体集積回路中に、例えば２層の積層電極を有するメモリセル等を形成する場合に同時に製造される。この場合、１層目電極３７Ａは、メモリセルトランジスタの浮遊ゲート電極の形成と同時に作られ、また、２層目電極３７Ｂは制御ゲート電極と同時に作られる。１層目電極３７Ａと２層目電極３７Ｂとの間には薄い層間絶縁膜が形成されている。そして、酸化膜３６はメモリセルトランジスタのゲート酸化膜と同時に形成される。
【００４６】
所望のクランプダイオード定電圧は、例えば、２層構造の多結晶シリコンからなる１層目電極３７Ａを例えばフローティング状態にし、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５とＮ型ウェル３１との間のＰＮ接合が逆方向降伏電圧になるまで、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５用アルミニウム配線４０を介して、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５に負電圧を印加するか、または、１層目電極３７Ａを例えばフローティング状態にし、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５とＮ型ウェル３１との間のＰＮ接合が逆方向降伏電圧になるまで、Ｎ型ウェル３１に正電圧を印加することによって得られる。
【００４７】
図４に示すクランプダイオード構造は、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５と電極３７とがオフセット構造を持つ構成であるため、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５の端部は、素子分離用酸化膜３２および中濃度Ｎ型不純物拡散層３４の端部から、例えば２μｍ程度と従来構造よりも大きな距離Ｌだけ離して形成され、かつ、電極３７の端部からも例えば１μｍ程度の距離だけ離して形成される。よって、図６に示した従来例よりも距離が離れているので、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５とＮ型ウェル３１との間のＰＮ接合の逆方向降伏現象によって生じた電子または正孔は、活性領域３３と素子分離用酸化膜３２との境界線近傍の、素子分離用酸化膜３２と中濃度Ｎ型不純物拡散層３４との界面に到達しにくくなりトラップされにくくなる。
【００４８】
したがって、１層目電極３７Ａ及び２層目電極３７Ｂがフローティング状態であっても、単位時間当たりにトラップされる電子あるいは正孔の量は減少する。その結果、電子トラップの場合は、ＰＮ接合面におけるＮ型ウェル３１から高濃度Ｐ型不純物拡散層３５へと向かう方向の電界を緩和することができ、正孔トラップの場合は、電界上昇の速度が減少し、Ｎ型ウェル３１と高濃度Ｐ型不純物拡散層３５との間のＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧の経時変動を抑制することができる。言い換えると、Ｎ型ウェル３１と高濃度Ｐ型不純物拡散層３５との間のＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧のクランプ電流依存性も小さくなる。
【００４９】
また、図４のクランプダイオード構造では、１層目電極３７Ａを任意の固定電位にバイアスすることができるが、Ｎ型ウェル３１の電位に対して１層目電極３７Ａの電位を低くすることで、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５とＮ型ウェル３１との間のＰＮ接合における逆方向降伏現象によって生じた電子を、活性領域３３と素子分離用酸化膜３２との境界線近傍の、素子分離用酸化膜３２と中濃度Ｎ型不純物拡散層３４との界面、及び活性領域３３と素子分離用酸化膜３２との境界線近傍の、酸化膜３６とＮ型ウェル３１との界面に、より一層トラップされにくくすることができ、Ｎ型ウェル３１と高濃度Ｐ型不純物拡散層３５との間のＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧の経時変動を抑制することができる。
【００５０】
また、逆に、Ｎ型ウェル３１の電位に対して１層目電極３７Ａの電位を高くすることで、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５とＮ型ウェル３１との間のＰＮ接合の逆方向降伏現象によって生じた正孔を、活性領域３３と素子分離用酸化膜３２との境界線近傍の、素子分離用酸化膜３２と中濃度Ｎ型不純物拡散層３４との界面、及び活性領域３３と素子分離用酸化膜３２との境界線近傍の、酸化膜１６とＮ型ウェル３１との界面に、より一層トラップされにくくすることができ、Ｎ型ウェル３１と高濃度Ｐ型不純物拡散層３５との間のＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧の経時変動を抑制することができる。
【００５１】
また、この構造においても、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５と電極３７とがオフセット構造を持つことで、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５と１層目電極３７Ａとの間の電位差が酸化膜３６に直接印加される可能性がないので、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５と１層目電極３７Ａとの間が酸化膜３６の耐圧以上の電位差になるように、高濃度Ｐ型不純物拡散層３５などに高電圧を印加して使用することもできるようになる。
【００５２】
また、本実施形態のクランプダイオードにおいては、１層目電極３７Ａなどが周囲を囲む配置となっているが、電極３７Ａが活性領域３３の３方または２方または１方に位置する構成であっても、電極３７Ａが位置する側ではバイアスを電極３７Ａに印加できるので、上述したように、Ｎ型ウェル３１と高濃度Ｐ型不純物拡散層３５との間のＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧の経時変動のバイアスによる抑制効果は各々３／４、２／４、１／４になるが、経時変動を抑制することができる。
【００５３】
なお、素子分離用酸化膜３２は、ここではＬＯＣＯＳ法を用いて形成しているが、絶縁物の溝埋め込み法を用いて形成してもよく、電極３７は、基本的に導電性の材質であれば、多結晶シリコンでも、多結晶シリコンとシリサイドとの積層構造でも、アルミニウムでもよい。また、図５に示すように、Ｎ型不純物拡散層３５上のコンタクトホール３９は１個、１層目電極３７Ａ及び２層目電極３７Ｂ上のコンタクトホール１９は上下左右の各辺で各々１個形成しているが、複数個形成してもよい。
【００５４】
さらに、上述したように、１層目電極３７Ａの電位を規定して使用する場合、２層目電極３７Ｂの電位は、１層目電極３７Ａと２層目電極３７Ｂとの間の薄い層間絶縁膜の耐圧範囲内であれば、フローティング状態でも、任意の固定電位でもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、不純物拡散層の端部と素子分離用絶縁膜の端部との間の距離Ｌを１．２μｍ以上に規定したこと、また、不純物拡散層と素子分離用絶縁膜との中間で終端する電極を備えたことで、不純物拡散層と半導体基板またはウェルにより構成されるＰＮ接合にかかる逆方向降伏電圧の経時変動を抑制することができ、より高精度の定電圧を供給できる定電圧素子を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態による半導体集積回路装置においてクランプダイオードを形成した部分の一構造例を示す断面図
【図２】  図１に示すクランプダイオード部分の平面図
【図３】  本発明の第１実施形態におけるクランプダイオード部のクランプ電圧の経時変動を示す図
【図４】  本発明の第２実施形態による半導体集積回路装置においてクランプダイオードを形成した部分の一構造例を示す断面図
【図５】  図４に示すクランプダイオード部の平面図
【図６】  従来のクランプダイオード部の断面図
【図７】  従来のクランプダイオード部におけるクランプ電圧の経時変動を示す図
【符号の説明】
１１、３１  Ｎ型ウェル
１２、３２  素子分離用酸化膜
１３、３３  活性領域
１４、３４  中濃度Ｎ型不純物拡散層
１５、３５  高濃度Ｐ型不純物拡散層
１６、３６  酸化膜
１７、３７  電極
１８、３８  層間絶縁膜
１９、３９  コンタクトホール
２０  高濃度Ｐ型不純物拡散層１５用アルミニウム配線
２１  電極１７用アルミニウム配線
２２、４２  オフセット領域
３７Ａ  １層目電極
３７Ｂ  ２層目電極
４０  高濃度Ｐ型不純物拡散層３５用アルミニウム配線
４１Ａ  １層目電極３７Ａ用アルミニウム配線
４１Ｂ  ２層目電極３７Ｂ用アルミニウム配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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