JP2000323583A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2000323583A
JP2000323583A JP11132673A JP13267399A JP2000323583A JP 2000323583 A JP2000323583 A JP 2000323583A JP 11132673 A JP11132673 A JP 11132673A JP 13267399 A JP13267399 A JP 13267399A JP 2000323583 A JP2000323583 A JP 2000323583A
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JP
Japan
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region
resistance
enhancement
gate voltage
depletion
Prior art date
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Pending
Application number
JP11132673A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Furuta
建一 古田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Miyazaki Oki Electric Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Miyazaki Oki Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd, Miyazaki Oki Electric Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication of JP2000323583A publication Critical patent/JP2000323583A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor device, wherein an on resistance can be controlled by a gate voltage, with an increased controllable range of the gate voltage. SOLUTION: An EDVDMOS 201 is provided with an enhancement region 211 and a depletion region 212, and comprises a substrate 111, a P-type impurity diffused layer 112, an N+ source contact region 113, a P+ source contact region 114, a surface insulating film 115, an electrode interconnection 116 made of, e.g. silicon, an intermediate insulating film 117, an electrode interconnection 118 made of, e.g. Al, and an N+ channel section diffused region 119. Furthermore, the substrate 111 will become a drain, the interconnection 116 a gate, and the interconnection 118 a source, respectively. When the gate voltage is 0 V or lower, the overall on-resistance is controlled by the enhancement region 211, while when the gate voltage exceeds 0 V, the total on-resistance is controlled by the region 211.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は,半導体装置に関す
るものである。
[0001] The present invention relates to a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年,OA機器,通信機器,計測機器な
どの幅広い分野で光MOSリレーが使用されるようにな
った。光MOSリレーの出力部には,VDMOS−FE
T(Vertical Diffusion Meta
l Oxide Semiconductor−Fie
ld Effect Transistor) が備え
られている。
2. Description of the Related Art In recent years, optical MOS relays have been used in a wide range of fields such as OA equipment, communication equipment, and measurement equipment. The output section of the optical MOS relay has VDMOS-FE
T (Vertical Diffusion Meta)
l Oxide Semiconductor-Fie
ld Effect Transistor).

【0003】VDMOS−FETは,計測器内における
コモンノイズ対策用素子としても期待されている。この
ため,VDMOS−FETは,素子耐圧の向上およびオ
ン抵抗の可能な限りの低下が要求されていた。
[0003] VDMOS-FETs are also expected to serve as common noise countermeasure elements in measuring instruments. For this reason, the VDMOS-FET has been required to improve the element withstand voltage and to reduce the on-resistance as much as possible.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで,一般的にF
ETは,ドレイン電流IDS−ゲート電圧V特性によ
って,エンハンスメント型(enhancement
type)とデプレッション型(depletion
type)に分類することができる。
However, in general, F
ET is the drain current I DS - by the gate voltage V G characteristics, an enhancement type (enhancement
type) and depletion type
type).

【0005】エンハンスメント型VDMOS−FETに
おいて,ゲート電圧Vを0V以下とした場合,オン抵
抗RonE=∞となり,ドレイン電流IDS=0Aとな
る。一方,デプレッション型VDMOS−FETの場
合,ゲート電圧Vをプラス方向に変化させていくと,
ある電位でオン抵抗RonDが一定となり,ドレイン電
流IDSが飽和することになる(ドレイン電流IDS
ドレイン飽和電流IDS )。
[0005] In an enhancement-type VDMOS-FET, when the gate voltage V G than 0V, the on-resistance Rone = ∞, and becomes the drain current I DS = 0A. On the other hand, when the depletion-type VDMOS-FET, when gradually changing the gate voltage V G in the positive direction,
ON resistance RonD becomes constant at a certain potential, the drain current I DS is the saturated (drain current I DS =
Drain saturation current I DS S ).

【0006】このように,エンハンスメント型VDMO
S−FETの場合,0Vを基準としてゲート電圧V
プラス方向へ変化させてオン抵抗RonEを制御するこ
とは可能であるが,マイナス方向へ変化させてオン抵抗
RonEを制御することは困難である。逆に,デプレッ
ション型VDMOS−FETの場合,0Vを基準として
ゲート電圧Vをマイナス方向へ変化させてオン抵抗R
onDを制御することは可能であるが,プラス方向へ変
化させてオン抵抗RonDを制御することは困難であ
る。すなわち,エンハンスメント型VDMOS−FET
およびデプレッション型VDMOS−FETは,ともに
オン抵抗RonE,RonDを制御するためのゲート電
圧Vの範囲に制限がある。
As described above, the enhancement type VDMO
For S-FET, the gate voltage V G on the basis of 0V, but changing the plus direction is possible to control the on-resistance Rone, it is difficult to control the on-resistance Rone by changing the negative direction is there. Conversely, when the depletion-type VDMOS-FET, and the gate voltage V G is changed in the negative direction relative to the 0V on-resistance R
Although it is possible to control onD, it is difficult to control the on-resistance RonD by changing it in the plus direction. That is, the enhancement type VDMOS-FET
And depletion type VDMOS-FET are both ON resistance Rone, the range of the gate voltage V G for controlling the RonD limit.

【0007】本発明は,上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり,その目的は,ゲート電圧によってオ
ン抵抗が制御可能であって,制御可能なゲート電圧の範
囲が拡大された半導体装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a semiconductor in which the on-resistance can be controlled by the gate voltage and the range of the controllable gate voltage is expanded. It is to provide a device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に,請求項1によれば,エンハンスメント型トランジス
タとデプレッション型トランジスタとを備えた半導体装
置であって,一つのチップ内に構成されたことを特徴と
する半導体装置が提供される。かかる構成によれば,別
々のチップに形成されたエンハンスメント型トランジス
タおよびデプレッション型トランジスタを電気的に接続
するためのワイヤボンディング工程を省略することが可
能となる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including an enhancement type transistor and a depletion type transistor, wherein the semiconductor device is formed in one chip. A semiconductor device is provided. According to such a configuration, it is possible to omit a wire bonding step for electrically connecting the enhancement type transistor and the depletion type transistor formed on different chips.

【0009】また,各トランジスタを別々のチップに形
成した場合,両トランジスタで共有可能な回路であって
もそれぞれのチップに形成する必要がある。この点,請
求項1に記載の半導体装置によれば,共有回路を形成す
るための領域を設けることが可能となるため,別チップ
に形成した場合に比べて各トランジスタが形成されるア
クティブ領域が拡大され,結果的に各トランジスタの耐
圧を向上させることが可能となる。
Further, when each transistor is formed on a separate chip, it is necessary to form a circuit that can be shared by both transistors on each chip. In this regard, according to the semiconductor device of the first aspect, it is possible to provide a region for forming a shared circuit, so that the active region in which each transistor is formed is smaller than when the transistor is formed on another chip. As a result, the breakdown voltage of each transistor can be improved.

【0010】請求項2に記載のように,エンハンスメン
ト型トランジスタおよびデプレッション型トランジスタ
として,縦型拡散MOSトランジスタを適用することも
可能である。
[0010] As described in claim 2, it is also possible to apply a vertical diffusion MOS transistor as the enhancement type transistor and the depletion type transistor.

【0011】請求項3によれば,エンハンスメント型ト
ランジスタのソースとデプレッション型トランジスタの
ソースは共通化され,エンハンスメント型トランジスタ
のドレインとデプレッション型トランジスタのドレイン
は共通化され,エンハンスメント型トランジスタのゲー
トとデプレッション型トランジスタのゲートは共通化さ
れたことを特徴とする半導体装置が提供される。かかる
構成によれば,ゲートに対して所定のゲート電圧を印加
することによって,各トランジスタのオン抵抗が変化す
ることになる。そして,ゲート電圧がマイナス方向に振
れた場合は,主にデプレッション型トランジスタのオン
抵抗の変化が半導体装置全体のオン抵抗の変化に反映さ
れ,ゲート電圧がプラス方向に振れた場合は,主にエン
ハンスメント型トランジスタのオン抵抗が半導体装置全
体のオン抵抗に反映されることになる。
According to the third aspect, the source of the enhancement type transistor and the source of the depletion type transistor are shared, the drain of the enhancement type transistor and the drain of the depletion type transistor are shared, and the gate of the enhancement type transistor and the depletion type transistor are used. A semiconductor device is provided in which the gates of the transistors are shared. According to such a configuration, by applying a predetermined gate voltage to the gate, the on-resistance of each transistor changes. When the gate voltage swings in the negative direction, the change in the on-resistance of the depletion type transistor is mainly reflected in the change in the on-resistance of the entire semiconductor device. When the gate voltage swings in the plus direction, the enhancement is mainly performed. The on-resistance of the type transistor is reflected on the on-resistance of the entire semiconductor device.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら,
本発明にかかる半導体装置の好適な実施の形態について
詳細に説明する。なお,以下の説明および添付された図
面において,略同一の機能および構成を有する構成要素
については,同一符号を付することによって重複説明を
省略する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
Preferred embodiments of the semiconductor device according to the present invention will be described in detail. In the following description and the accompanying drawings, components having substantially the same functions and configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

【0013】まず,一般的なエンハンスメント型VDM
OS−FETおよびデプレッション型VDMOS−FE
Tの構成,動作を図1,図2に基づいて説明する。
First, a general enhancement type VDM
OS-FET and depletion type VDMOS-FE
The configuration and operation of T will be described with reference to FIGS.

【0014】図1は,一般的なエンハンスメント型VD
MOS−FET(以下,「EVDMOS」という。)1
01の断面を示すものである。このEVDMOS101
は,基板111,P型不純物拡散領域112,Nソー
スコンタクト領域113,P ソースコンタクト領域1
14,表面絶縁膜115,ポリシリコン等から成る電極
配線116,中間絶縁膜117,およびAl等から成る
電極配線118から構成されている。ここで,基板11
1はドレイン,電極配線116はゲート,電極配線11
8はソースとなる。
FIG. 1 shows a general enhancement type VD.
MOS-FET (hereinafter, referred to as “EVDMOS”) 1
1 shows a cross section of FIG. This EVDMOS 101
Represents a substrate 111, a P-type impurity diffusion region 112,+Saw
Contact area 113, P +Source contact area 1
14, surface insulating film 115, electrode made of polysilicon or the like
Wiring 116, intermediate insulating film 117, and Al or the like
It is composed of electrode wiring 118. Here, the substrate 11
1 is a drain, electrode wiring 116 is a gate, electrode wiring 11
8 is the source.

【0015】このEVDMOS101において,ゲート
(電極配線116)に対してスレショルド電圧Vt(>
0V)以上のゲート電圧Vが印加された場合,ドレイ
ン(基板111)−ソース(電極配線118)間に所定
の抵抗(オン抵抗RonE)が生じ,ドレイン−ソース
間に所定のドレイン電流IDSが流れる。ゲートに対し
てスレショルド電圧Vt以下のゲート電圧Vが印加さ
れた場合,ドレイン電流IDSは流れなくなる。
In the EVDMOS 101, a threshold voltage Vt (>
If 0V) than the gate voltage V G is applied, the drain (substrate 111) - occur source (predetermined resistance to electrode wiring 118) between (ON resistance Rone) is the drain - given between the source and the drain current I DS Flows. If the threshold voltage Vt below the gate voltage V G is applied to the gate, the drain current I DS does not flow.

【0016】EVDMOS101において,P型不純物
拡散領域112の不純物濃度を調整することによって,
ゲート電圧Vの値に応じたオン抵抗RonEを得るこ
とが可能となるが,ゲート電圧V=0Vの場合,ドレ
イン電流IDS=0Aとなってしまう。そして,EVD
MOS101では,ゲート電圧Vがマイナス方向に振
れると,オン抵抗RonEおよびドレイン電流I
DSは,それぞれ固定され(オン抵抗RonE=∞,ド
レイン電流IDS=0A),制御不能となってしまう。
In the EVDMOS 101, by adjusting the impurity concentration of the P-type impurity diffusion region 112,
It is possible to obtain the on-resistance RonE corresponding to the value of the gate voltage V G, but if the gate voltage V G = 0V, resulting in a drain current I DS = 0A. And EVD
In MOS 101, the gate voltage V G swings in the negative direction, the on-resistance RonE and the drain current I
DS is fixed (ON resistance RonE = ∞, drain current I DS = 0 A), and cannot be controlled.

【0017】図2は,一般的なデプレッション型VDM
OS−FET(以下,「DVDMOS」という。)10
2の断面を示すものである。このDVDMOS102
は,基板111,P型不純物拡散領域112,Nソー
スコンタクト領域113,Pソースコンタクト領域1
14,表面絶縁膜115,ポリシリコン等から成る電極
配線116,中間絶縁膜117,Al等から成る電極配
線118,およびNチャネル部拡散領域119から構
成されている。ここで,基板111はドレイン,電極配
線116はゲート,電極配線118はソースとなる。な
お,このDVDMOS102は,EVDMOS101に
対して,Nチャネル部拡散領域119のみ異なる構成
を有するものである。
FIG. 2 shows a general depletion type VDM.
OS-FET (hereinafter referred to as “DVDMOS”) 10
2 shows a cross section of FIG. This DVDMOS102
Are a substrate 111, a P-type impurity diffusion region 112, an N + source contact region 113, and a P + source contact region 1.
14, a surface insulating film 115, an electrode wiring 116 made of polysilicon or the like, an intermediate insulating film 117, an electrode wiring 118 made of Al or the like, and an N + channel region diffusion region 119. Here, the substrate 111 is a drain, the electrode wiring 116 is a gate, and the electrode wiring 118 is a source. The DVDMOS 102 has a configuration different from the EVDMOS 101 only in the N + channel portion diffusion region 119.

【0018】このDVDMOS102において,N
ャネル部拡散領域119の不純物濃度を調整することに
よって,ゲート電圧Vの値に応じたオン抵抗RonD
を得ることが可能となるが,ゲート電圧Vをプラス方
向に変化させていくと,ある電位でオン抵抗RonDが
一定となり,ドレイン電流IDSが飽和することになる
(ドレイン電流IDS=ドレイン飽和電流IDSS)。
すなわち,DVDMOS102では,ゲート電圧V
プラス方向に振れると,オン抵抗RonDおよびドレイ
ン電流IDSは,それぞれ固定され,制御不能となって
しまう。
[0018] In this DVDMOS102, by adjusting the impurity concentration of the N + channel unit diffusion region 119, the on-resistance corresponding to the value of the gate voltage V G Rond
Although it is possible to obtain a and gradually changing the gate voltage V G in the positive direction, becomes a certain potential on resistance RonD constant, the drain current I DS is the saturated (drain current I DS = drain Saturation current I DSS ).
That is, in DVDMOS102, the gate voltage V G swings in the positive direction, the on-resistance RonD and drain current I DS is fixed respectively, becomes uncontrollable.

【0019】ここで,本発明の実施の形態にかかる半導
体装置としてのエンハンスメント型+デプレッション型
VDMOS−FET(以下,「EDVDMOS」とい
う。)201の構成,動作を図3に基づいて説明する。
Here, the configuration and operation of an enhancement type + depletion type VDMOS-FET (hereinafter, referred to as “EDVDMOS”) 201 as a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0020】図3は,EDVDMOS201の断面を示
すものである。このEDVDMOS201は,エンハン
スメント領域211およびデプレッション領域212を
備え,基板111,P型不純物拡散領域112,N
ースコンタクト領域113,Pソースコンタクト領域
114,表面絶縁膜115,ポリシリコン等から成る電
極配線116,中間絶縁膜117,Al等から成る電極
配線118,およびN チャネル部拡散領域119から
構成されている。そして,基板111はドレイン,電極
配線116はゲート,電極配線118はソースとなる。
なお,図3には,EDVDMOS201から成るセルが
1個のみ記載されているが同一チップ内に複数のセルを
備えるようにしてもよい。
FIG. 3 shows a cross section of the EDVDMOS201.
It is something. This EDVDMOS201 is enhanced
The displacement area 211 and the depression area 212
Substrate 111, P-type impurity diffusion region 112, N+Seo
Source contact region 113, P+Source contact area
114, a surface insulating film 115, an electrode made of polysilicon or the like.
Electrode wiring 116, intermediate insulating film 117, electrode made of Al, etc.
Wiring 118 and N +From channel region diffusion region 119
It is configured. The substrate 111 is a drain, an electrode
The wiring 116 is a gate, and the electrode wiring 118 is a source.
FIG. 3 shows a cell composed of EDVDMOS201.
Although only one is described, multiple cells can be
It may be provided.

【0021】エンハンスメント領域211は,上述のE
VDMOS101と略同一の構成とされており,デプレ
ッション領域212は,上述のDVDMOS102と略
同一の構成とされている。そして,エンハンスメント領
域211とデプレッション領域212は,EVDMOS
101とDVDMOS102が並列に接続された構成と
されている。つまり,EVDMOS101とDVDMO
S102のソース,ドレイン,ゲートがそれぞれ共通化
された構成とされている。
The enhancement region 211 corresponds to the E
The configuration is substantially the same as that of the VDMOS 101, and the depression area 212 is substantially the same as that of the DVDMOS 102 described above. The enhancement region 211 and the depression region 212 are EVDMOS
101 and the DVDMOS 102 are connected in parallel. In other words, EVDMOS 101 and DVDMO
The source, drain, and gate of S102 are commonly used.

【0022】次に,本発明の実施の形態にかかるEDV
DMOS201の動作について説明する。なお,エンハ
ンスメント領域211のスレショルド電圧をVte,デ
プレッション領域212のスレショルド電圧をVtdと
する。そして,各スレショルド電圧Vte,Vtdは,
式(1)を満足するものとする。
Next, the EDV according to the embodiment of the present invention will be described.
The operation of the DMOS 201 will be described. The threshold voltage of the enhancement region 211 is Vte, and the threshold voltage of the depletion region 212 is Vtd. Then, each threshold voltage Vte, Vtd is
It is assumed that Expression (1) is satisfied.

【0023】Vtd<0V<Vte ・・・(1)Vtd <0V <Vte (1)

【0024】ゲート電圧Vが式(2)を満たす場合,
エンハンスメント領域211,デプレッション領域21
2ともにオフ状態となるため,EDVDMOS201全
体として,オン抵抗Ron=∞,ドレイン電流IDS
0Aとなる。
[0024] If the gate voltage V G satisfies the formula (2),
Enhancement area 211, depression area 21
2 are both turned off, so that the EDVDMOS 201 as a whole has an on-resistance Ron = ∞ and a drain current I DS =
It becomes 0A.

【0025】V<Vtd ・・・(2)V G <Vtd (2)

【0026】ゲート電圧Vが式(3)を満たす場合,
エンハンスメント領域211はオフ状態となり,デプレ
ッション領域212のみがオン状態となる。
[0026] If the gate voltage V G satisfies the formula (3),
The enhancement region 211 is turned off, and only the depression region 212 is turned on.

【0027】Vtd≦V<Vte ・・・(3)Vtd ≦ V G <Vte (3)

【0028】式(3)の条件下では,デプレッション領
域212におけるNチャネル部拡散領域119の不純
物濃度をセル毎に調整することによって,ゲート電圧V
(<0V)によってデプレッション領域212のスレ
ショルド電圧Vtdを制御することが可能となり,結果
的にEDVDMOS201全体のオン抵抗Ronを制御
することが可能となる。
Under the condition of equation (3), the gate voltage V is adjusted by adjusting the impurity concentration of the N + channel diffusion region 119 in the depletion region 212 for each cell.
The threshold voltage Vtd of the depletion region 212 can be controlled by G (<0 V), and as a result, the ON resistance Ron of the entire EDVDMOS 201 can be controlled.

【0029】ゲート電圧Vが式(4)を満たす場合,
エンハンスメント領域211,デプレッション領域21
2ともにオン状態となる。
[0029] If the gate voltage V G satisfies the formula (4),
Enhancement area 211, depression area 21
2 are both turned on.

【0030】Vte≦V ・・・(4)[0030] Vte ≦ V G ··· (4)

【0031】式(4)の条件下では,例えばゲート電圧
>0Vとなると,デプレッション領域212におけ
るオン抵抗RonDは固定され,デプレッション領域2
12におけるドレイン電流IDSは飽和してしまう。し
かし,エンハンスメント領域211におけるP型不純物
拡散領域112の不純物濃度をセル毎に調整し,ゲート
電圧Vの上昇にともないオン状態となるセルが増加す
るように調整することによって,ゲート電圧V>0V
でオン抵抗RonDが固定してしまうデプレッション領
域212とは別に,エンハンスメント領域211におけ
るオン抵抗RonEを制御することが可能となる。した
がって,ゲート電圧V(>0V)を上昇させることに
よって,EDVDMOS201全体のオン抵抗Ronが
低下するように制御することが可能となる。
Under the condition of equation (4), for example, when the gate voltage V G > 0 V, the on-resistance RonD in the depletion region 212 is fixed, and the depletion region 2
12, the drain current IDS is saturated. However, by the impurity concentration of the P-type impurity diffusion regions 112 in the enhancement region 211 is adjusted for each cell, the cell which is turned with increasing gate voltage V G is adjusted to increase, the gate voltage V G> 0V
Thus, the ON resistance RonE in the enhancement region 211 can be controlled separately from the depletion region 212 where the ON resistance RonD is fixed. Thus, by raising the gate voltage V G (> 0V), it is possible to EDVDMOS201 overall on-resistance Ron can be controlled to decrease.

【0032】以下,本発明の実施の形態にかかるEDV
DMOS201の動作を図3に基づき,さらに具体的に
説明する。
Hereinafter, the EDV according to the embodiment of the present invention will be described.
The operation of the DMOS 201 will be described more specifically with reference to FIG.

【0033】ゲート(電極配線116)に対して,スレ
ショルド電圧Vtd未満のゲート電圧Vが印加された
場合(V<Vtd),エンハンスメント領域211に
おいて,基板111とP型不純物拡散領域112はPN
接合となるため,エンハンスメント領域211にドレイ
ン電流IDSは流れない。また,デプレッション領域2
12において,ゲート(電極配線116)の直下に形成
されたNチャネル部拡散領域119がP型に反転する
ため,基板111とP型不純物拡散領域112,基板1
11とNチャネル部拡散領域119はPN接合となる
ため,デプレッション領域212にもドレイン電流I
DSは流れない。したがって,EDVDMOS201全
体として,オン抵抗Ronは∞となり,ドレイン電流I
DSは0Aとなる。
[0033] the gate (electrode wiring 116), when the gate voltage V G below the threshold voltage Vtd is applied (V G <Vtd), in the enhancement region 211, the substrate 111 and the P-type impurity diffusion regions 112 PN
Since the junction, the drain current I DS does not flow in the enhancement region 211. Depletion area 2
At 12, the N + channel diffusion region 119 formed immediately below the gate (electrode wiring 116) is inverted to P-type, so that the substrate 111, the P-type impurity diffusion region 112,
11 and the N + channel diffusion region 119 are PN junctions, so that the drain current I
DS does not flow. Therefore, the ON resistance Ron of the EDVDMOS 201 as a whole becomes ∞, and the drain current I
DS becomes 0A.

【0034】ゲート(電極配線116)に対して,スレ
ショルド電圧Vtd以上,スレショルド電圧Vte未満
のゲート電圧Vが印加された場合(Vtd≦V<V
te),エンハンスメント領域211において,基板1
11とP型不純物拡散領域112はPN接合となるた
め,エンハンスメント領域211にドレイン電流IDS
は流れない。対して,デプレッション領域212におい
て,ドレイン電流IDSは,基板111からNチャネ
ル部拡散領域119を経てNソースコンタクト領域1
13に流れることになる。すなわち,このときドレイン
電流IDSは,デプレッション領域212で生じたオン
抵抗RonDに基づき,デプレッション領域212を経
由して流れることになる。そして,このデプレッション
領域212におけるオン抵抗RonDの変化がEDVD
MOS201全体としてのオン抵抗Ronに反映され
る。
[0034] the gate (electrode wiring 116), the threshold voltage Vtd above, when the gate voltage V G below the threshold voltage Vte is applied (Vtd ≦ V G <V
te), in the enhancement region 211, the substrate 1
11 and the P-type impurity diffusion region 112 form a PN junction, so that the drain current I DS
Does not flow. On the other hand, in the depletion region 212, the drain current IDS is transferred from the substrate 111 through the N + channel portion diffusion region 119 to the N + source contact region 1
13 will flow. In other words, this time the drain current I DS, based on the on-resistance RonD generated in depletion region 212, will flow through the depletion region 212. The change in the on-resistance RonD in the depletion region 212 is caused by the EDVD
This is reflected on the ON resistance Ron of the MOS 201 as a whole.

【0035】ゲート(電極配線116)に対して,スレ
ショルド電圧Vte以上のゲート電圧Vが印加された
場合(Vte≦V),エンハンスメント領域211に
おいて,ゲート直下に位置するP型不純物拡散領域11
2の表面層221がN型に反転するため,ドレイン電流
DSが基板111からP型不純物拡散領域112の表
面層221を経由してNソースコンタクト領域113
に流れることになる。また,デプレッション領域212
において,ドレイン電流IDSは,基板111からN
チャネル部拡散領域119を経てNソースコンタクト
領域113に流れることになる。すなわち,このときド
レイン電流IDSは,エンハンスメント領域211で生
じたオン抵抗RonEおよびデプレッション領域212
で生じたオン抵抗RonDに基づき,エンハンスメント
領域211およびデプレッション領域212を経由して
流れることになる。そして,エンハンスメント領域21
1におけるオン抵抗RonEおよびデプレッション領域
212におけるオン抵抗RonDがEDVDMOS20
1全体としてのオン抵抗Ronとなる。
The gate against (electrode wiring 116), if the threshold voltage Vte more gate voltage V G is applied (Vte ≦ V G), in the enhancement region 211, P-type impurity diffusion region 11 which is located immediately below the gate
2 is inverted to N-type, the drain current IDS is transferred from the substrate 111 through the surface layer 221 of the P-type impurity diffusion region 112 to the N + source contact region 113.
Will flow to In addition, the depletion area 212
, The drain current I DS is changed from the substrate 111 to N +
It flows to the N + source contact region 113 via the channel portion diffusion region 119. In other words, this time the drain current I DS, the on-resistance RonE and depletion region 212 generated in the enhancement region 211
Flows through the enhancement region 211 and the depletion region 212 based on the on-resistance RonD generated in step (1). And the enhancement area 21
1 and the on-resistance RonD in the depletion region 212 are EDVDMOS20.
1 as the whole on-resistance Ron.

【0036】なお,Vte≦Vの条件下でのEDVD
MOS201全体としてのオン抵抗Ronは,Vtd≦
<Vteの条件下でのオン抵抗Ronに比べて,エ
ンハンスメント領域211におけるオン抵抗RonEの
分,低下することになる。
It should be noted, EDVD under conditions of Vte ≦ V G
The ON resistance Ron of the MOS 201 as a whole is Vtd ≦
Compared to on-resistance Ron under conditions of V G <Vte, minute on resistance RonE in the enhancement region 211, it will be reduced.

【0037】以上のように,本発明の実施の形態にかか
るEDVDMOS201によれば,ゲート電圧Vが0
V以下の場合は,デプレッション領域212によって全
体のオン抵抗Ronが制御され,ゲート電圧Vが0V
を上まわる場合は,エンハンスメント領域211によっ
て全体のオン抵抗Ronが制御されることになる。した
がって,本発明の実施の形態にかかるEDVDMOS2
01は,0Vを基準としてプラス方向およびマイナス方
向のゲート電圧Vによってオン抵抗Ronの制御が可
能とされている。
[0037] As described above, according to EDVDMOS201 according to an embodiment of the present invention, the gate voltage V G is zero
For less V, the total on-resistance Ron is controlled by the depletion region 212, the gate voltage V G is 0V
Is exceeded, the entire on-resistance Ron is controlled by the enhancement region 211. Therefore, the EDVDMOS2 according to the embodiment of the present invention is
01 is possible to control the on-resistance Ron by the gate voltage V G of the positive and negative directions relative to the 0V.

【0038】以上,添付図面を参照しながら本発明の好
適な実施の形態について説明したが,本発明はかかる実
施の形態に限定されない。当業者であれば,特許請求の
範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変
更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,そ
れらについても当然に本発明の技術的範囲に属するもの
と了解される。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to these embodiments. It is clear that a person skilled in the art can conceive various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and those modifications naturally fall within the technical scope of the present invention. It is understood to belong.

【0039】例えば,本実施の形態においては,Nチャ
ネル型のエンハンスメント領域211およびNチャネル
型のデプレッション領域212を備えたEDVDMOS
201を用いて説明したが,本発明はこれに限定される
ものではなく,Pチャネル型の構成であっても適用可能
である。
For example, in the present embodiment, an EDVDMOS having an N-channel enhancement region 211 and an N-channel depletion region 212 is provided.
Although the present invention has been described with reference to 201, the present invention is not limited to this, and can be applied to a P-channel type configuration.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように,本発明にかかる半
導体装置によれば,オン抵抗の制御に用いられるゲート
電圧の電圧範囲を拡大することが可能となる。
As described above, according to the semiconductor device of the present invention, the range of the gate voltage used for controlling the on-resistance can be expanded.

【0041】また,本発明にかかる半導体装置は,一つ
のチップ内にエンハンスメント型トランジスタとデプレ
ッション型トランジスタが形成されているため,例え
ば,エンハンスメント型トランジスタが形成されたチッ
プとデプレッション型トランジスタが形成されたチップ
をワイヤボンディングによって接続する場合に対して,
配線工程が省略されることから,製造時間の短縮化,品
質の向上等が実現する。
In the semiconductor device according to the present invention, since the enhancement type transistor and the depletion type transistor are formed in one chip, for example, the chip in which the enhancement type transistor is formed and the depletion type transistor are formed. When connecting chips by wire bonding,
Since the wiring process is omitted, the manufacturing time can be reduced, the quality can be improved, and the like.

【0042】さらに,一つのチップ内にエンハンスメン
ト型トランジスタとデプレッション型トランジスタが形
成されているため,両トランジスタの共有領域を設ける
ことによって,各トランジスタが形成されるアクティブ
領域の拡大が可能となる。したがって,各トランジスタ
のオン抵抗を低下させることが可能となる。
Further, since the enhancement type transistor and the depletion type transistor are formed in one chip, by providing a shared region for both transistors, the active region where each transistor is formed can be expanded. Therefore, the on-resistance of each transistor can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】エンハンスメント型トランジスタの一般的な構
成を示す断面である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a general configuration of an enhancement transistor.

【図2】デプレッション型トランジスタの一般的な構成
を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a general configuration of a depletion-type transistor.

【図3】本発明の実施の形態にかかるエンハンスメント
型+デプレッション型VDMOS−FETの構成を示す
断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of an enhancement type + depletion type VDMOS-FET according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 エンハンスメント型VDMOS−FET 102 デプレッション型VDMOS−FET 111 基板 112 P型不純物拡散領域 113 Nソースコンタクト領域 114 Pソースコンタクト領域 115 表面絶縁膜 116 電極配線 117 中間絶縁膜 118 電極配線 119 Nチャネル部拡散領域 201 エンハンスメント型+デプレッション型VD
MOS−FET 211 エンハンスメント領域 212 デプレッション領域 221 表面層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Enhancement type VDMOS-FET 102 Depletion type VDMOS-FET 111 Substrate 112 P-type impurity diffusion region 113 N + source contact region 114 P + source contact region 115 surface insulating film 116 electrode wiring 117 intermediate insulating film 118 electrode wiring 119 N + channel Partial diffusion region 201 Enhancement type + depletion type VD
MOS-FET 211 Enhancement region 212 Depletion region 221 Surface layer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンハンスメント型トランジスタとデプ
レッション型トランジスタとを備えた半導体装置であっ
て,一つのチップ内に構成されたことを特徴とする,半
導体装置。
1. A semiconductor device comprising an enhancement type transistor and a depletion type transistor, wherein the semiconductor device is formed in one chip.
【請求項2】 前記エンハンスメント型トランジスタお
よびデプレッション型トランジスタは,縦型拡散MOS
トランジスタであることを特徴とする,請求項1に記載
の半導体装置。
2. The device according to claim 1, wherein said enhancement type transistor and said depletion type transistor are vertical diffusion MOS transistors.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a transistor.
【請求項3】 前記エンハンスメント型トランジスタの
ソースと前記デプレッション型トランジスタのソースは
共通化され,前記エンハンスメント型トランジスタのド
レインと前記デプレッション型トランジスタのドレイン
は共通化され,前記エンハンスメント型トランジスタの
ゲートと前記デプレッション型トランジスタのゲートは
共通化されたことを特徴とする,請求項1または2に記
載の半導体装置。
3. The source of the enhancement transistor and the source of the depletion transistor, the drain of the enhancement transistor and the drain of the depletion transistor are shared, and the gate of the enhancement transistor and the depletion transistor. 3. The semiconductor device according to claim 1, wherein a gate of the type transistor is shared.
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