本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置。尤其涉及在半導(dǎo)體裝置中使用的鉗位二極管。

背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置中使用的鉗位二極管是利用p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間的結(jié)耐壓來(lái)使提供給電路的電壓固定（鉗位）的器件。鉗位二極管是能夠簡(jiǎn)便地限制電壓的器件，其需求較大，在電子設(shè)備中被廣泛使用。在鉗位二極管的制造中，在固定地限制電壓的鉗位二極管中，耐壓的晶片（wafer）面內(nèi)偏差、晶片間偏差以及批次（lot）間偏差較小，經(jīng)時(shí)變化較小的這一點(diǎn)顯得非常重要。此外，減小擊穿前的漏電流也是重要的一點(diǎn)。雖然是簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，但以滿足全部上述特性的方式制造鉗位二極管并非易事。在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了用于改善上述經(jīng)時(shí)變化的發(fā)明。圖7表示在專利文獻(xiàn)1的圖1中所示的結(jié)構(gòu)的剖視圖。如圖7所示，記載有：使第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1距離元件分離用絕緣膜2預(yù)定的距離，此外，經(jīng)由絕緣膜9設(shè)置電極8，調(diào)整所述電極8的電壓，由此，可以改善鉗位二極管的經(jīng)時(shí)變化。此外，圖8示出該文獻(xiàn)的圖6所示的結(jié)構(gòu)的剖視圖。如該結(jié)構(gòu)所示，記載有即使在沒(méi)有圖7中的電極8的情況下，也得到相同的效果。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平11－307787號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
但是，雖然專利文獻(xiàn)1所示的發(fā)明改善了經(jīng)時(shí)變化，但是專利文獻(xiàn)1并沒(méi)有涉及晶片面內(nèi)偏差、晶片間偏差和批次間偏差大小以及擊穿前有無(wú)泄漏。實(shí)際上，在專利文獻(xiàn)1所示的發(fā)明中，由于以下的理由，晶片面內(nèi)偏差、晶片間偏差以及批次間偏差并未減少。在圖7的結(jié)構(gòu)中，將與施加于電極8的電壓對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)經(jīng)由氧化膜9施加于pn結(jié)，因此，電場(chǎng)是固定的，看起來(lái)pn結(jié)耐壓不變動(dòng)。認(rèn)為理想的是如果將相同大小的電壓施加于電極8則耐壓相同，但是實(shí)際上，在晶片面內(nèi)、晶片之間以及批次之間，氧化膜9的厚度并不相同，在電極8的電壓施加于pn結(jié)而形成的電場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生偏差。因此，pn結(jié)耐壓具有偏差。此外，在圖7以及圖8中所具有的元件分離用絕緣膜2的下面，存在第一導(dǎo)電型區(qū)域7，因此，該雜質(zhì)會(huì)給pn結(jié)附近的雜質(zhì)分布帶來(lái)影響，使pn結(jié)的耐壓發(fā)生變化。這是因?yàn)椋诶硐肭闆r下，如果在相同的條件下作成第一導(dǎo)電型區(qū)域7，則pn結(jié)的耐壓應(yīng)該相同，但是實(shí)際上，由于在晶片面內(nèi)、晶片之間以及批次之間，第一導(dǎo)電型區(qū)域7的濃度并不相同，所以對(duì)pn結(jié)耐壓的影響程度具有偏差，其結(jié)果是，pn結(jié)耐壓具有偏差。此外，根據(jù)專利文獻(xiàn)1的話，圖7的第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1的平面形狀是8邊形（本說(shuō)明書(shū)中未圖示）。在這樣存在折角的結(jié)構(gòu)中，由于電場(chǎng)強(qiáng)度在折角部變強(qiáng)，所以根據(jù)其折角部決定耐壓。圖9示出第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1的平面形狀為矩形的情況下以及圓形的情況下的耐壓。這樣，很清楚的是，與圓形相比，具有矩形的第二導(dǎo)電型區(qū)域1的鉗位二極管的耐壓較低。也就是說(shuō)，很清楚的是，電場(chǎng)集中于矩形的折角部，其折角部決定耐壓。理想的是，如果在相同的條件下進(jìn)行光刻，則折角部的形狀始終相同，因此pn結(jié)的耐壓應(yīng)相同，但是實(shí)際上，在晶片面內(nèi)、晶片之間以及批次之間，折角部的電場(chǎng)強(qiáng)度具有偏差，結(jié)果pn結(jié)耐壓具有偏差。這樣，使pn結(jié)的耐壓具有偏差的因素較多，為了抑制這些偏差，需要盡可能地簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，將成為偏差的主要原因的要素減少到極限。本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，提供一種鉗位二極管，該鉗位二極管抑制了經(jīng)時(shí)劣化、晶片面內(nèi)偏差、晶片間偏差、批次偏差以及擊穿前的泄漏。為了解決上述課題，包含本發(fā)明所涉及的鉗位二極管的半導(dǎo)體裝置具有：設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域；圓形的第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域，其設(shè)置在所述耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域內(nèi)；環(huán)狀的元件分離用絕緣膜，其在所述耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域內(nèi)，被設(shè)置成以不與所述第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域相接的方式圍住所述第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域；第一導(dǎo)電型高濃度區(qū)域，其在所述耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域內(nèi)，設(shè)置在元件分離用絕緣膜的環(huán)以外。通過(guò)使用上述的單元，能夠提供一種經(jīng)時(shí)劣化、晶片面內(nèi)、晶片間、批次間偏差以及擊穿前的泄漏小的鉗位二極管。附圖說(shuō)明圖1是示出本發(fā)明的代表例的圖。圖2是示出鉗位二極管中的泄漏特性的圖。圖3是示出本發(fā)明的變形例1的圖。圖4是示出本發(fā)明的變形例2的圖。圖5是示出本發(fā)明的變形例4的圖。圖6是示出本發(fā)明的變形例5的圖。圖7是示出現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施例的圖。圖8是示出現(xiàn)有技術(shù)的其它實(shí)施例的圖。圖9是示出鉗位二極管中的電流電壓特性與第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1形狀的依賴性的圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域2元件分離用絕緣膜3第一導(dǎo)電型高濃度區(qū)域4觸點(diǎn)5耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域6半導(dǎo)體襯底7第一導(dǎo)電型區(qū)域8電極9絕緣膜具體實(shí)施方式以下，使用附圖對(duì)用于實(shí)施發(fā)明的方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是示出半導(dǎo)體裝置中的鉗位二極管的第一實(shí)施方式的圖。圖1（a）示出俯視圖，圖1（b）示出沿著該圖（a）的線A-A’的剖視圖。耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域5設(shè)置在半導(dǎo)體襯底6的表面，具有與耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域5相反的導(dǎo)電型的第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1在耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域5的表面的部分，在俯視圖中設(shè)置成圓形。在耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域5的表面上以不與第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1相接的方式圍住第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1地設(shè)置有環(huán)（ring）狀的元件分離用絕緣膜2。此處，環(huán)狀并非一定是圓環(huán)形狀或者圈（doughnut）形狀，元件分離用絕緣膜2的環(huán)狀的內(nèi)側(cè)部分的形狀為圓形，但是其外形在本實(shí)施例中為矩形。此外，在耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域5上，以圍住元件分離用絕緣膜2的方式設(shè)置有矩形的第一導(dǎo)電型高濃度區(qū)域3。第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1和第一導(dǎo)電型高濃度區(qū)域3的表面被絕緣膜覆蓋，并分別經(jīng)由觸點(diǎn)4與不同的配線連接。當(dāng)在第一導(dǎo)電型高濃度區(qū)域3與第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1之間施加電壓時(shí)，由于第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1與耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域5之間的pn結(jié)的擊穿而將電壓鉗位于固定的電壓。根據(jù)目的，半導(dǎo)體裝置可以僅包含鉗位二極管，有時(shí)也可以包含由鉗位二極管以外的晶體管等構(gòu)成的電路。＜效果1＞發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：如本發(fā)明的圖1所示，由于第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1被設(shè)置為不與元件分離用絕緣膜2相接，所以如專利文獻(xiàn)1中所述那樣，得到抑制經(jīng)時(shí)劣化的效果，但是不僅如此，還能夠得到抑制pn結(jié)的耐壓以下的電壓下的泄漏電流的效果。圖2是示出鉗位二極管的電壓電流特性的曲線圖。圖2的曲線圖中的“不相接”示出圖1所示的第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1不與元件分離用絕緣膜2相接的結(jié)構(gòu)，“相接”示出第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1與元件分離用絕緣膜2相接的結(jié)構(gòu)。這樣，“不相接”結(jié)構(gòu)與“相接”結(jié)構(gòu)相比，泄漏電流小。發(fā)明者推測(cè)，其原因是，如果形成與第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1相接的元件分離用絕緣膜2，則在元件分離用絕緣膜2與耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域5之間會(huì)產(chǎn)生形變，從而在耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域5的禁帯中生成能級(jí)，該能級(jí)消解而產(chǎn)生電流，因此，在第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1與元件分離用絕緣膜2相接的結(jié)構(gòu)中，泄漏電流大。因此，在本發(fā)明的圖1中，不但得到專利文獻(xiàn)1的經(jīng)時(shí)劣化的抑制效果，還得到抑制作為課題之一的、泄漏電流的效果。＜效果2＞在本發(fā)明的圖1中，由于不存在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的圖7所示的電極8以及絕緣膜9，所以不再存在作為課題之一的從電極8傳給pn結(jié)耐壓的電場(chǎng)偏差，結(jié)果pn結(jié)耐壓的偏差減小。＜效果3＞在本發(fā)明的圖1中，由于不存在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的圖7以及圖8中所具有的第一導(dǎo)電型區(qū)域7，所以消除了作為課題之一的、對(duì)第一導(dǎo)電型區(qū)域7的pn結(jié)耐壓的影響程度的偏差，結(jié)果pn結(jié)耐壓的偏差結(jié)合效果2而進(jìn)一步減小。＜效果4＞在本發(fā)明的圖1中，由于第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1的平面形狀是圓形而不存在折角，所以消除了作為課題之一的、第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1的折角部中的偏差所導(dǎo)致的電場(chǎng)強(qiáng)度的偏差，結(jié)果pn結(jié)耐壓的偏差結(jié)合效果2和3而進(jìn)一步減小。＜變形例1＞圖3示出本發(fā)明的變形例1的俯視圖。圖3是元件分離絕緣膜2面向第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1的部分的平面形狀為矩形的情況。這樣，只要第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1不與元件分離絕緣膜2相接，即使元件分離離絕緣膜2的平面形狀不是圖1所示的圓形而是矩形或6邊形等，也能得到上述效果1至4。＜變形例2＞圖4（a）示出本發(fā)明的變形例2的俯視圖，圖4（b）示出沿該圖（a）的線段B-B’的剖視圖。在圖4所示的例中，不存在圖3所示的元件分離絕緣膜2。這樣，即使在不存在元件分離離絕緣膜2的情況下，也能得到上述效果1至4。＜變形例3＞在圖1、圖3以及圖4中，第一導(dǎo)電型高濃度區(qū)域3被配置為矩形的環(huán)狀。即使第一導(dǎo)電型高濃度區(qū)域3是矩形以外的形狀、或者不是環(huán)狀，也能得到上述效果1～效果4的效果。＜變形例4＞此外，在鉗位二極管中，為了在任何電流帶下都固定于相同的電壓，要求陡峭的擊穿特性。為了得到該陡峭的擊穿特性，減少寄生電阻即可，但是，在本發(fā)明中，通過(guò)縮短第二導(dǎo)電型高濃度區(qū)域1與第一導(dǎo)電型高濃度區(qū)域3之間的距離來(lái)減少耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域5的寄生電阻，從而能夠得到陡峭的擊穿特性。圖5（a）示出將該耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域5的寄生電阻減少到極限的圖1的型的鉗位二極管的俯視圖，圖5（b）示出圖4的類型的鉗位二極管的俯視圖。如圖所示，元件分離絕緣膜2和第一導(dǎo)電型高濃度區(qū)域3的環(huán)狀均為由圓形構(gòu)成的圓環(huán)形狀，并將各自的尺寸設(shè)定為設(shè)計(jì)規(guī)格的最小值，由此，能夠?qū)⒛蛪赫{(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域5的寄生電阻減少至極限，從而能夠得到最陡峭的擊穿特性。＜變形例5＞圖6（a）和（b）是對(duì)圖5（a）和（b）進(jìn)行變形后的鉗位二極管的俯視圖。這樣，即使第一導(dǎo)電型高濃度區(qū)域3的環(huán)狀的外側(cè)的部分成為圓形以外的形狀，由于耐壓調(diào)整用第一導(dǎo)電型低濃度區(qū)域5的寄生電阻與圖5相同，所以得到與變形例4相同的效果。＜變形例6＞在上述全部的本發(fā)明中，元件分離絕緣膜2假定為L(zhǎng)OCOS，但是即使該元件分離絕緣膜2為STI（ShallowTrenchIsolation：淺溝槽隔離），也得到相同的效果。這樣，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不脫離其要旨的范圍內(nèi)，可進(jìn)行變形來(lái)實(shí)施本發(fā)明。