JP2002026314A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2002026314A
JP2002026314A JP2000205070A JP2000205070A JP2002026314A JP 2002026314 A JP2002026314 A JP 2002026314A JP 2000205070 A JP2000205070 A JP 2000205070A JP 2000205070 A JP2000205070 A JP 2000205070A JP 2002026314 A JP2002026314 A JP 2002026314A
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drain
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conductivity type
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Kiminori Watanabe
君則 渡邉
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    • H01L29/1087Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate characterised by the contact structure of the substrate region, e.g. for controlling or preventing bipolar effect

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device of improved breakdown strength. SOLUTION: Inside a device, a drain region 15 and source region 16 are enclosed with a p-well layer 14. A high-concentration n-type deep diffusion layer 19 is formed from the surface of a substrate 11 at a drain as deep as an embedded layer 12. The distance X between a drain contact region 20 and a source region 16 is larger than the film thickness Y of an epitaxial layer 13 on the embedded layer 12, with the length not preventing micronizing of an element.

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、高耐圧用の半導体
装置に係わり、特に横形構造のパワーMOSFETに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high breakdown voltage semiconductor device, and more particularly to a power MOSFET having a horizontal structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】高耐圧用のパワーMOSFETは、オン
抵抗を下げるために、電流経路の短い横形構造を採用
し、さらにデバイス長を短くして最適化を図っている。
2. Description of the Related Art A power MOSFET for high withstand voltage employs a horizontal structure having a short current path in order to reduce the on-resistance, and further optimizes the device length by shortening the device length.

【0003】図6は、従来の高耐圧用の横形パワーMO
SFETの断面図を示している。
FIG. 6 shows a conventional horizontal power MO for high withstand voltage.
FIG. 2 shows a cross-sectional view of an SFET.

【0004】図6に示すように、p型の半導体基板11
1にn型の埋め込み層112が形成され、この埋め込み
層112上にn型のエピタキシャル層113がエピタキ
シャル成長により形成されている。このエピタキシャル
層113の表面にp型のウェル層114が選択的に形成
され、このウェル層114の表面に低濃度のn-型のド
レイン領域115が選択的に形成されている。このドレ
イン領域115と離間して、ウェル層114の表面に高
濃度のn+型のソース領域116が選択的に形成されて
いる。ドレイン領域115とソース領域116との間の
半導体基板111上、即ちチャネル117上には、半導
体基板111と絶縁してゲート電極118が形成されて
いる。
[0006] As shown in FIG. 6, a p-type semiconductor substrate 11 is formed.
1, an n-type buried layer 112 is formed, and an n-type epitaxial layer 113 is formed on the buried layer 112 by epitaxial growth. A p-type well layer 114 is selectively formed on the surface of the epitaxial layer 113, and a low-concentration n -type drain region 115 is selectively formed on the surface of the well layer 114. A high concentration n + -type source region 116 is selectively formed on the surface of well layer 114 so as to be separated from drain region 115. On the semiconductor substrate 111 between the drain region 115 and the source region 116, that is, on the channel 117, a gate electrode 118 is formed insulated from the semiconductor substrate 111.

【0005】また、ドレイン領域115内には、ドレイ
ン領域115よりも高濃度のn+型のドレインコンタク
ト領域120が形成されている。このドレインコンタク
ト領域120とチャネル117との間の半導体基板11
1にはフィールド絶縁膜121が形成されている。ま
た、ウェル層114の表面において、ソース領域116
と隣接してソースコンタクト領域122が形成されてい
る。
In the drain region 115, an n + -type drain contact region 120 having a higher concentration than the drain region 115 is formed. The semiconductor substrate 11 between the drain contact region 120 and the channel 117
1, a field insulating film 121 is formed. Further, on the surface of the well layer 114, the source region 116 is formed.
Is formed adjacent to the source contact region 122.

【0006】また、ウェル層114と離間して、n型の
分離拡散層123がウェル層114を囲んで形成され、
この分離拡散層123は埋め込み層112の端部に達す
るように設けられている。分離拡散層123の表面に
は、この分離拡散層123よりも高濃度のn+型のドレ
インコンタクト領域124が形成されている。
Further, an n-type isolation / diffusion layer 123 is formed surrounding the well layer 114 so as to be separated from the well layer 114.
This separation / diffusion layer 123 is provided so as to reach the end of the buried layer 112. On the surface of the isolation diffusion layer 123, an n + -type drain contact region 124 having a higher concentration than the isolation diffusion layer 123 is formed.

【0007】フィールド絶縁膜121及び各半導体領域
が形成された半導体基板111上には、層間絶縁膜12
5が形成されている。この層間絶縁膜125は、ドレイ
ンコンタクト領域120、124の表面を露出するコン
タクト孔126と、ソース領域116及びソースコンタ
クト領域122の表面を露出するコンタクト孔127と
を有する。
The interlayer insulating film 12 is formed on the semiconductor substrate 111 on which the field insulating film 121 and each semiconductor region are formed.
5 are formed. The interlayer insulating film 125 has a contact hole 126 exposing the surfaces of the drain contact regions 120 and 124, and a contact hole 127 exposing the surfaces of the source region 116 and the source contact region 122.

【0008】層間絶縁膜125上には、コンタクト孔1
26を介してドレインコンタクト領域120、124に
接する第1、第2のドレイン電極128、129と、コ
ンタクト孔127を介してソース領域116及びソース
コンタクト領域122に接するソース電極130とが形
成されている。第1のドレイン電極128はドレインコ
ンタクト領域120を介してドレイン領域115に電気
的に接続され、ソース電極130はソースコンタクト領
域122を介してウェル層114にも電気的に接続され
ている。また、一方の第2のドレイン電極129はドレ
インコンタクト領域124、分離拡散層123、及び埋
め込み層112を介して他方の第2のドレイン電極12
9と電気的に接続されている。
The contact hole 1 is formed on the interlayer insulating film 125.
First and second drain electrodes 128 and 129 are formed in contact with the drain contact regions 120 and 124 through the gate electrode 26, and a source electrode 130 is formed in the source region 116 and the source contact region 122 through the contact hole 127. . The first drain electrode 128 is electrically connected to the drain region 115 via the drain contact region 120, and the source electrode 130 is also electrically connected to the well layer 114 via the source contact region 122. Further, one second drain electrode 129 is connected to the other second drain electrode 12 via the drain contact region 124, the isolation diffusion layer 123, and the buried layer 112.
9 is electrically connected.

【0009】さらに、分離拡散層123と離間してp型
のウェル層131が形成され、このウェル層131と半
導体基板111とを接続するp型の埋め込み層132が
形成されている。また、ウェル層131上にこのウェル
層131よりも高濃度のp+型のグランドコンタクト領
域133が形成され、層間絶縁膜125内のコンタクト
孔134を介してグランドコンタクト領域133に接す
るグランド電極135が形成されている。
Further, a p-type well layer 131 is formed apart from the isolation diffusion layer 123, and a p-type buried layer 132 connecting the well layer 131 and the semiconductor substrate 111 is formed. A p + -type ground contact region 133 having a higher concentration than the well layer 131 is formed on the well layer 131, and a ground electrode 135 in contact with the ground contact region 133 via the contact hole 134 in the interlayer insulating film 125 is formed. Is formed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の高耐圧用の半導体装置、特にハイサイドスイッチと
しての横形構造のパワーMOSFETは、縦形構造の高
耐圧デバイスに比べてドレイン部のn+拡散層(ドレイ
ンコンタクト領域120)が浅いため、PNジャンクシ
ョンが浅く、ソース−ドレイン間の容量が小さくなる。
従って、ドレイン電極128を介してサージが印加され
たとき、サージ電荷を十分にチャージすることができな
いため、サージ電流を緩和できない。また、電流のパス
が基板111の界面に形成されているため、ドレインコ
ンタクト領域120の湾曲面120’に電界が集中し易
い。従って、縦形構造の高耐圧デバイスに比べて静電気
による破壊耐量(ESD破壊耐量)が低い。
However, the conventional high breakdown voltage semiconductor device, particularly a power MOSFET having a horizontal structure as a high-side switch, has an n + diffusion layer of a drain portion as compared with a high breakdown voltage device having a vertical structure. Since the (drain contact region 120) is shallow, the PN junction is shallow and the capacitance between the source and the drain is small.
Therefore, when a surge is applied via the drain electrode 128, the surge charge cannot be sufficiently charged, so that the surge current cannot be reduced. Further, since the current path is formed at the interface of the substrate 111, the electric field tends to concentrate on the curved surface 120 'of the drain contact region 120. Therefore, the breakdown strength due to static electricity (ESD breakdown strength) is lower than that of a high-voltage device having a vertical structure.

【0011】そこで、従来、アクティブクランプ保護回
路等の保護回路を高耐圧デバイスに設けることにより、
ESD破壊耐量の向上を図っていた。しかし、保護回路
が取り付けられない回路構成があることや、保護回路を
設けられる場合も素子面積が大きくなるためチップ面積
の増大を招くこと等により、ESD破壊耐量を向上させ
ることが非常に困難であった。
Therefore, conventionally, by providing a protection circuit such as an active clamp protection circuit in a high breakdown voltage device,
The aim was to improve the ESD resistance. However, it is very difficult to improve the ESD withstand capability due to the fact that there is a circuit configuration in which a protection circuit cannot be mounted, and even in the case where a protection circuit is provided, the chip area increases due to the large element area. there were.

【0012】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、破壊耐量を向
上することが可能な半導体装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of improving the breakdown strength.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために以下に示す手段を用いている。
The present invention uses the following means to achieve the above object.

【0014】本発明の第1の半導体装置は、第1導電型
の半導体基板と、前記半導体基板に形成された第2導電
型の埋め込み層と、前記埋め込み層上に形成された第2
導電型のエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層の
表面に形成された第1導電型のウェル層と、前記ウェル
層の表面に選択的に形成された第2導電型のソース領域
と、前記ウェル層の表面に、前記ソース領域と離間して
選択的に形成された第2導電型のドレイン領域と、前記
ドレイン領域の表面に選択的に形成された前記ドレイン
領域よりも高濃度の第2導電型のドレインコンタクト領
域と、前記ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記
半導体基板上に、この半導体基板と絶縁して形成された
ゲート電極と、前記ドレインコンタクト領域上に形成さ
れ、前記ドレインコンタクト領域を介して前記ドレイン
領域に電気的に接続する第1のドレイン電極と、前記ソ
ース領域上に形成され、前記ソース領域に電気的に接続
するソース電極と、前記ウェル層と離間して前記ウェル
層を囲んで形成され、前記埋め込み層に接する第2導電
型の分離拡散層と、前記分離拡散層上に形成され、前記
第1のドレイン電極と電気的に接続する第2のドレイン
電極とを具備し、前記ドレインコンタクト領域と前記ソ
ース領域との距離Xは、前記埋め込み層上の前記エピタ
キシャル層の膜厚Yよりも長くなっている。
According to a first semiconductor device of the present invention, there is provided a semiconductor substrate of a first conductivity type, a buried layer of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate, and a second buried layer formed on the buried layer.
A conductive type epitaxial layer; a first conductive type well layer formed on the surface of the epitaxial layer; a second conductive type source region selectively formed on the surface of the well layer; A second conductive type drain region selectively formed on the surface separately from the source region; and a second conductive type higher concentration than the drain region selectively formed on the surface of the drain region. A drain contact region, a gate electrode formed insulated from the semiconductor substrate on the semiconductor substrate between the drain region and the source region, and a gate electrode formed on the drain contact region; A first drain electrode electrically connected to the drain region through the source electrode, and a source electrode formed on the source region and electrically connected to the source region. A second conductivity type separation / diffusion layer formed around the well layer so as to be separated from the well layer and in contact with the buried layer; and formed on the separation / diffusion layer and electrically connected to the first drain electrode. A second drain electrode to be connected, wherein a distance X between the drain contact region and the source region is longer than a film thickness Y of the epitaxial layer on the buried layer.

【0015】上記第1の半導体装置によれば、ドレイン
電極を介してサージが印加されたとき、サージ電流を距
離Xの方向(横方向)よりも膜厚Yの方向(縦方向)へ
主に逃がすことができる。これにより、横方向よりも縦
方向において電界が集中し、埋め込み層でブレークダウ
ンが生じる。つまり、ドレインコンタクト領域の湾曲面
における電界集中が減少し、横方向におけるブレークダ
ウンを抑制できる。その結果、電界集中が緩和され、素
子の破壊耐量が向上できる。さらに、デバイス内部にお
いて、ドレイン領域及びソース領域は、ウェル層内に形
成されているため、電流パスがソース領域にまで広がる
ことを防止できるため、素子の抵抗を低減できる。
According to the first semiconductor device, when a surge is applied through the drain electrode, the surge current is mainly shifted in the direction of the film thickness Y (vertical direction) rather than in the direction of the distance X (horizontal direction). You can escape. As a result, the electric field is more concentrated in the vertical direction than in the horizontal direction, and breakdown occurs in the buried layer. That is, the electric field concentration on the curved surface of the drain contact region is reduced, and the breakdown in the lateral direction can be suppressed. As a result, the electric field concentration is reduced, and the breakdown strength of the element can be improved. Furthermore, since the drain region and the source region are formed in the well layer inside the device, it is possible to prevent the current path from spreading to the source region, so that the resistance of the element can be reduced.

【0016】本発明の第2の半導体装置は、第1導電型
の半導体基板と、前記半導体基板に形成された第2導電
型の埋め込み層と、前記埋め込み層上に形成された第2
導電型のエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層の
表面に選択的に形成された第1導電型のウェル層と、前
記ウェル層の表面に選択的に形成された第2導電型のソ
ース領域と、前記エピタキシャル層又は前記ウェル層の
表面に、前記ソース領域と離間して選択的に形成された
第2導電型のドレイン領域と、前記ドレイン領域の表面
に選択的に形成された前記ドレイン領域よりも高濃度の
第2導電型のドレインコンタクト領域と、前記ドレイン
領域に前記ドレイン領域の下面よりも深く、前記埋め込
み層に接して形成された第2導電型のディープ拡散層
と、前記ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記半
導体基板上に、この半導体基板と絶縁して形成されたゲ
ート電極と、前記ドレインコンタクト領域上に形成さ
れ、前記ドレインコンタクト領域を介して前記ドレイン
領域に電気的に接続する第1のドレイン電極と、前記ソ
ース領域上に形成され、前記ソース領域に電気的に接続
するソース電極と、前記ウェル層と離間して前記ドレイ
ン領域及び前記ソース領域を囲んで形成され、前記埋め
込み層に接する第2導電型の分離拡散層と、前記分離拡
散層上に形成され、前記第1のドレイン電極と電気的に
接続する第2のドレイン電極とを具備し、前記ディープ
拡散層と前記ソース領域との距離X’は、前記埋め込み
層上の前記エピタキシャル層の膜厚Yよりも長くなって
いる。
According to a second semiconductor device of the present invention, there is provided a semiconductor substrate of a first conductivity type, a buried layer of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate, and a second buried layer formed on the buried layer.
A conductive type epitaxial layer, a first conductive type well layer selectively formed on the surface of the epitaxial layer, a second conductive type source region selectively formed on the surface of the well layer, A drain region of the second conductivity type selectively formed on the surface of the epitaxial layer or the well layer separately from the source region, and higher than the drain region selectively formed on the surface of the drain region; Concentration of a second conductivity type drain contact region, a second conductivity type deep diffusion layer formed in the drain region deeper than a lower surface of the drain region and in contact with the buried layer, the drain region and the source A gate electrode formed insulated from the semiconductor substrate on the semiconductor substrate between the drain contact region and the drain contact region; A first drain electrode electrically connected to the drain region via a contact region, a source electrode formed on the source region and electrically connected to the source region, A second conductivity type separation / diffusion layer formed surrounding the drain region and the source region and in contact with the buried layer; and a second conductivity type separation / diffusion layer formed on the separation / diffusion layer and electrically connected to the first drain electrode. And a distance X ′ between the deep diffusion layer and the source region is longer than a film thickness Y of the epitaxial layer on the buried layer.

【0017】上記第2の半導体装置によれば、ドレイン
電極を介してサージが印加されたとき、サージ電流を距
離X’の方向(横方向)よりも膜厚Yの方向(縦方向)
へ主に逃がすことができる。これにより、横方向よりも
縦方向において電界が集中し、埋め込み層でブレークダ
ウンが生じる。つまり、ドレインコンタクト領域の湾曲
面における電界集中が減少し、横方向におけるブレーク
ダウンを抑制できる。その結果、電界集中が緩和され、
素子の破壊耐量が向上できる。また、ドレイン部の基板
表面から埋め込み層に達する深さまでディープ拡散層が
形成されているため、ソース−ドレイン間の容量を大き
くできる。従って、ドレイン電極を介してサージが印加
されたとき、この容量にてサージ電荷を十分にチャージ
できるため、サージ電圧を抑制できる。その結果、ドレ
インコンタクト領域の湾曲面における電界集中が緩和さ
れ、ESD破壊耐量を向上できる。
According to the second semiconductor device, when a surge is applied through the drain electrode, the surge current is reduced more in the direction of the film thickness Y (vertical direction) than in the direction of the distance X '(horizontal direction).
You can escape to the Lord. As a result, the electric field is more concentrated in the vertical direction than in the horizontal direction, and breakdown occurs in the buried layer. That is, the electric field concentration on the curved surface of the drain contact region is reduced, and the breakdown in the lateral direction can be suppressed. As a result, the electric field concentration is reduced,
The breakdown strength of the element can be improved. Further, since the deep diffusion layer is formed from the substrate surface of the drain portion to the depth reaching the buried layer, the capacitance between the source and the drain can be increased. Therefore, when a surge is applied via the drain electrode, the surge charge can be sufficiently charged with this capacitance, and the surge voltage can be suppressed. As a result, the electric field concentration on the curved surface of the drain contact region is reduced, and the ESD breakdown strength can be improved.

【0018】本発明の第3の半導体装置は、第1導電型
の半導体基板と、前記半導体基板に形成された第2導電
型の埋め込み層と、前記埋め込み層上に形成された第2
導電型のエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層の
表面に選択的に形成された第1導電型のウェル層と、前
記ウェル層の表面に選択的に形成された第2導電型のソ
ース領域と、前記エピタキシャル層又は前記ウェル層の
表面に、前記ソース領域と離間して選択的に形成された
第2導電型のドレイン領域と、前記ドレイン領域に前記
ドレイン領域の下面よりも深く、前記埋め込み層に接し
て形成され、前記ドレイン領域よりも高濃度の第2導電
型のディープ拡散層と、前記ドレイン領域と前記ソース
領域との間の前記半導体基板上に、この半導体基板と絶
縁して形成されたゲート電極と、前記ディープ拡散層上
に形成され、前記ディープ拡散層を介して前記ドレイン
領域に電気的に接続する第1のドレイン電極と、前記ソ
ース領域上に形成され、前記ソース領域に電気的に接続
するソース電極と、前記ウェル層と離間して前記ドレイ
ン領域及び前記ソース領域を囲んで形成され、前記埋め
込み層に接する第2導電型の分離拡散層と、前記分離拡
散層上に形成され、前記第1のドレイン電極と電気的に
接続する第2のドレイン電極とを具備し、前記ディープ
拡散層と前記ソース領域との距離X’は、前記埋め込み
層上の前記エピタキシャル層の膜厚Yよりも長くなって
いる。
According to a third semiconductor device of the present invention, there is provided a semiconductor substrate of a first conductivity type, a buried layer of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate, and a second buried layer formed on the buried layer.
A conductive type epitaxial layer, a first conductive type well layer selectively formed on the surface of the epitaxial layer, a second conductive type source region selectively formed on the surface of the well layer, A second conductivity type drain region selectively formed on the surface of the epitaxial layer or the well layer and separated from the source region; and a drain region which is deeper than the lower surface of the drain region and is in contact with the buried layer. A second conductive type deep diffusion layer having a higher concentration than the drain region, and a gate formed on the semiconductor substrate between the drain region and the source region insulated from the semiconductor substrate. An electrode, a first drain electrode formed on the deep diffusion layer and electrically connected to the drain region via the deep diffusion layer, and a first drain electrode formed on the source region A source electrode electrically connected to the source region, a second conductivity type separation / diffusion layer formed surrounding the drain region and the source region apart from the well layer and in contact with the buried layer; A second drain electrode formed on the isolation diffusion layer and electrically connected to the first drain electrode, wherein a distance X ′ between the deep diffusion layer and the source region is above the buried layer. Is longer than the film thickness Y of the epitaxial layer.

【0019】上記第3の半導体装置によれば、上記第2
の半導体装置と同様の効果が得られる。
According to the third semiconductor device, the second semiconductor device
The same effects as those of the semiconductor device described above can be obtained.

【0020】尚、上記第1乃至第3の半導体装置におい
て、前記距離X又は前記距離X’は、前記膜厚Yに対し
て、前記膜厚Yの10%乃至50%長いことが望まし
い。
In the first to third semiconductor devices, it is preferable that the distance X or the distance X ′ is longer than the film thickness Y by 10% to 50% of the film thickness Y.

【0021】上記第2、第3の半導体装置において、前
記ドレイン領域及び前記ソース領域は、前記ウェル層内
に形成されていることが望ましい。また、前記ディープ
拡散層の濃度は、3.0×1012cm-3乃至5.0×1
15cm-3であることが望ましい。
In the second and third semiconductor devices, it is preferable that the drain region and the source region are formed in the well layer. The concentration of the deep diffusion layer is 3.0 × 10 12 cm −3 to 5.0 × 1.
It is desirably 0 15 cm -3 .

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】[第1の実施形態]第1の実施形態は、ド
レインコンタクト領域とソース領域との距離Xは、埋め
込み層上のエピタキシャル層の膜厚Yよりも長く、かつ
素子の微細化を妨げない程度の長さにされていることに
特徴がある。これにより、横方向の電界集中を抑制し、
破壊耐量の向上を図っている。
[First Embodiment] In the first embodiment, the distance X between the drain contact region and the source region is longer than the film thickness Y of the epitaxial layer on the buried layer, and prevents miniaturization of the device. It is characterized in that it is not long enough. This suppresses lateral electric field concentration,
The breakdown resistance has been improved.

【0024】図1は、本発明の第1の実施形態に係る高
耐圧用の横形MOSFETの断面図を示している。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a high breakdown voltage lateral MOSFET according to a first embodiment of the present invention.

【0025】図1に示すように、p型の半導体基板11
にn型の埋め込み層12が形成され、この埋め込み層1
2上にn型のエピタキシャル層13がエピタキシャル成
長により形成されている。このエピタキシャル層13の
表面にp型のウェル層14が選択的に形成され、このウ
ェル層14の表面に低濃度のn-型のドレイン領域15
が選択的に形成されている。このドレイン領域15と離
間して、ウェル層14の表面に高濃度のn+型のソース
領域16が選択的に形成されている。ドレイン領域15
とソース領域16との間の半導体基板11上、即ちチャ
ネル17上には、半導体基板11と絶縁してゲート電極
18が形成されている。
As shown in FIG. 1, a p-type semiconductor substrate 11 is formed.
An n-type buried layer 12 is formed on the buried layer 1.
An n-type epitaxial layer 13 is formed on the substrate 2 by epitaxial growth. A p-type well layer 14 is selectively formed on the surface of the epitaxial layer 13, and a low-concentration n -type drain region 15 is formed on the surface of the well layer 14.
Are selectively formed. A high-concentration n + -type source region 16 is selectively formed on the surface of the well layer 14 separately from the drain region 15. Drain region 15
On the semiconductor substrate 11 between the semiconductor substrate 11 and the source region 16, that is, on the channel 17, a gate electrode 18 is formed insulated from the semiconductor substrate 11.

【0026】また、ドレイン領域15の表面にドレイン
領域15よりも高濃度のn+型のドレインコンタクト領
域20が形成されている。ドレインコンタクト領域20
とチャネル17との間の半導体基板11にはフィールド
絶縁膜21が形成されている。また、ウェル層14の表
面において、ソース領域16と隣接してソースコンタク
ト領域22が形成されている。
An n + -type drain contact region 20 having a higher concentration than the drain region 15 is formed on the surface of the drain region 15. Drain contact region 20
A field insulating film 21 is formed on the semiconductor substrate 11 between the gate and the channel 17. A source contact region 22 is formed on the surface of the well layer 14 adjacent to the source region 16.

【0027】また、ウェル層14と離間して、n型の分
離拡散層23がウェル層14を囲んで形成され、この分
離拡散層23は埋め込み層12の端部に達するように設
けられている。分離拡散層23の表面には、この分離拡
散層23よりも高濃度のn+型のドレインコンタクト領
域24が形成されている。
An n-type separation / diffusion layer 23 is formed so as to surround the well layer 14 so as to be separated from the well layer 14, and the separation / diffusion layer 23 is provided so as to reach an end of the buried layer 12. . On the surface of the isolation diffusion layer 23, an n + -type drain contact region 24 having a higher concentration than the isolation diffusion layer 23 is formed.

【0028】フィールド絶縁膜21及び各半導体領域が
形成された半導体基板11上には、層間絶縁膜25が形
成されている。この層間絶縁膜25は、ドレインコンタ
クト領域20、24の表面を露出するコンタクト孔26
と、ソース領域16及びソースコンタクト領域22の表
面を露出するコンタクト孔27とを有する。
On the semiconductor substrate 11 on which the field insulating film 21 and the respective semiconductor regions are formed, an interlayer insulating film 25 is formed. The interlayer insulating film 25 has a contact hole 26 exposing the surfaces of the drain contact regions 20 and 24.
And a contact hole 27 exposing the surfaces of the source region 16 and the source contact region 22.

【0029】層間絶縁膜25上には、コンタクト孔26
を介してドレインコンタクト領域20、24に接する第
1、第2のドレイン電極28、29と、コンタクト孔2
7を介してソース領域16及びソースコンタクト領域2
2に接するソース電極30とが形成されている。第1の
ドレイン電極28はドレインコンタクト領域20を介し
てドレイン領域15に電気的に接続され、ソース電極3
0はソースコンタクト領域22を介してウェル層14に
も電気的に接続されている。また、一方の第2のドレイ
ン電極29はドレインコンタクト領域24、分離拡散層
23、及び埋め込み層12を介して他方の第2のドレイ
ン電極29と電気的に接続されている。
The contact hole 26 is formed on the interlayer insulating film 25.
And first and second drain electrodes 28 and 29 in contact with drain contact regions 20 and 24 through contact hole 2
7, source region 16 and source contact region 2
2 is formed in contact with the source electrode 30. The first drain electrode 28 is electrically connected to the drain region 15 through the drain contact region 20, and the source electrode 3
0 is also electrically connected to the well layer 14 via the source contact region 22. Further, one second drain electrode 29 is electrically connected to the other second drain electrode 29 via the drain contact region 24, the separation diffusion layer 23, and the buried layer 12.

【0030】さらに、分離拡散層23と離間してp型の
ウェル層31が形成され、このウェル層31と半導体基
板11とを接続するp型の埋め込み層32が形成されて
いる。また、ウェル層31上にこのウェル層31よりも
高濃度のp+型のグランドコンタクト領域33が形成さ
れ、層間絶縁膜25内のコンタクト孔34を介してグラ
ンドコンタクト領域33に接するグランド電極35が形
成されている。
Further, a p-type well layer 31 is formed apart from the separation diffusion layer 23, and a p-type buried layer 32 connecting the well layer 31 and the semiconductor substrate 11 is formed. A p + -type ground contact region 33 having a higher concentration than the well layer 31 is formed on the well layer 31, and a ground electrode 35 in contact with the ground contact region 33 via a contact hole 34 in the interlayer insulating film 25 is formed. Is formed.

【0031】このような第1の実施形態において、ソー
ス−ドレイン間の距離、即ちn+型のドレインコンタク
ト領域20とn+型のソース領域16との距離をXと
し、ドレイン−埋め込み層間の距離、即ち埋め込み層1
2上のエピタキシャル層13の膜厚をYとしたとき、ド
レインコンタクト領域20とソース領域16との距離X
は、エピタキシャル層13の膜厚Yよりも長く(X>
Y)、かつ素子の微細化を妨げない程度の長さにされて
いる。例えば、距離Xは、膜厚Yに対して、膜厚Yの1
0%乃至50%長くすることが望ましい。
In the first embodiment, the distance between the source and the drain, that is, the distance between the n + -type drain contact region 20 and the n + -type source region 16 is defined as X, and the distance between the drain and the buried layer is defined as X. That is, the buried layer 1
2, the distance X between the drain contact region 20 and the source region 16 is assumed to be Y.
Is longer than the film thickness Y of the epitaxial layer 13 (X>
Y), and the length is such that the miniaturization of the element is not hindered. For example, the distance X is 1 to the film thickness Y with respect to the film thickness Y.
It is desirable to make it 0% to 50% longer.

【0032】上記第1の実施形態によれば、埋め込み層
12、分離拡散層23及びドレインコンタクト領域24
からなるn型の拡散層で囲まれた横形パワーMOSFE
Tにおいて、ドレインコンタクト領域20とソース領域
16との距離Xは、埋め込み層12上のエピタキシャル
層13の膜厚Yよりも長く、かつ素子の微細化を妨げな
い程度の長さにされている。
According to the first embodiment, the buried layer 12, the isolation diffusion layer 23 and the drain contact region 24
Power MOSFET surrounded by an n-type diffusion layer made of
In T, the distance X between the drain contact region 20 and the source region 16 is longer than the film thickness Y of the epitaxial layer 13 on the buried layer 12 and is set to a length that does not hinder miniaturization of the device.

【0033】従って、ドレイン電極28を介してサージ
が印加されたとき、サージ電流を距離Xの方向(横方
向)よりも膜厚Yの方向(縦方向)へ主に逃がすことが
できる。これにより、横方向よりも縦方向において電界
が集中し、n型埋め込み層12でブレークダウンが生じ
る。つまり、ドレインコンタクト領域20の湾曲面にお
ける電界集中が減少し、横方向におけるブレークダウン
を抑制できる。その結果、電界集中が緩和され、素子の
破壊耐量が向上できる。
Therefore, when a surge is applied via the drain electrode 28, the surge current can be mainly released in the direction of the film thickness Y (vertical direction) rather than in the direction of the distance X (horizontal direction). As a result, the electric field is more concentrated in the vertical direction than in the horizontal direction, and breakdown occurs in the n-type buried layer 12. That is, the electric field concentration on the curved surface of the drain contact region 20 is reduced, and the breakdown in the lateral direction can be suppressed. As a result, the electric field concentration is reduced, and the breakdown strength of the element can be improved.

【0034】さらに、デバイス内部において、ドレイン
領域15及びソース領域16は、pウェル層14内に形
成されている。従って、電流パスがソース領域16にま
で広がることを防止できるため、素子の抵抗を低減でき
る。これにより、ドレインコンタクト領域20とソース
領域16との距離Xが、埋め込み層12上のエピタキシ
ャル層13の膜厚Yよりも長くても、距離Xが長くなる
ことによる素子性能の劣化を防止することが可能であ
る。
Further, inside the device, the drain region 15 and the source region 16 are formed in the p-well layer 14. Therefore, since the current path can be prevented from spreading to the source region 16, the resistance of the element can be reduced. Thereby, even if the distance X between the drain contact region 20 and the source region 16 is longer than the film thickness Y of the epitaxial layer 13 on the buried layer 12, deterioration of the device performance due to the long distance X is prevented. Is possible.

【0035】[第2の実施形態]第2の実施形態は、ド
レイン部の基板表面から埋め込み層に達する深さまで高
濃度のn型ディープ拡散層が形成されており、さらに、
ディープ拡散層とソース領域との距離X’は、埋め込み
層上のエピタキシャル層の膜厚Yよりも長く、かつ素子
の微細化を妨げない程度の長さにされていることに特徴
がある。これにより、横方向よりも縦方向に電界を集中
させ、かつソース−ドレイン間の容量を大きくすること
により、破壊耐量の向上を図っている。以下、第1の実
施形態と異なる構造についてのみ説明する。
[Second Embodiment] In the second embodiment, an n-type deep diffusion layer having a high concentration is formed from the substrate surface of the drain portion to a depth reaching the buried layer.
The feature is that the distance X 'between the deep diffusion layer and the source region is longer than the thickness Y of the epitaxial layer on the buried layer and is set to a length that does not hinder miniaturization of the device. Thus, the electric field is concentrated in the vertical direction rather than the horizontal direction, and the capacitance between the source and the drain is increased, thereby improving the breakdown strength. Hereinafter, only the structure different from the first embodiment will be described.

【0036】図2は、本発明の第2の実施形態に係る高
耐圧用の横形MOSFETの断面図を示している。
FIG. 2 is a sectional view of a lateral MOSFET for high withstand voltage according to a second embodiment of the present invention.

【0037】図2に示すように、第2の実施形態が第1
の実施形態と異なるところは、ドレイン領域15内にお
いて、このドレイン領域15の下面よりも深く、基板1
1表面から埋め込み層12に接する深さまで高濃度のn
型のディープ拡散層19が形成されていることである。
これにより、第2のドレイン電極29はドレインコンタ
クト領域24、20、分離拡散層23、埋め込み層1
2、及びディープ拡散層19を介して第1のドレイン電
極28と電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2, the second embodiment is the first embodiment.
The difference from the first embodiment is that the inside of the drain region 15 is deeper than the lower surface of the drain region 15 and the substrate 1
High concentration of n from one surface to a depth contacting the buried layer 12
That is, the mold deep diffusion layer 19 is formed.
As a result, the second drain electrode 29 includes the drain contact regions 24 and 20, the isolation / diffusion layer 23, and the buried layer 1
2 and the first drain electrode 28 via the deep diffusion layer 19.

【0038】また、第1の実施形態では、pウェル層1
4内にドレイン領域15、ソース領域16及びソースコ
ンタクト領域22が形成されていた。これに対し、第2
の実施形態では、pウェル層14’内にはソース領域1
6及びソースコンタクト領域22のみが形成され、ドレ
イン領域15はpウェル層14’と離間して形成されて
いる。そして、分離拡散層23は、pウェル層14’と
離間して、ドレイン領域15及びソース領域16が形成
された素子領域を囲んで形成されている。
In the first embodiment, the p-well layer 1
4, a drain region 15, a source region 16, and a source contact region 22 were formed. In contrast, the second
In the embodiment, the source region 1 is provided in the p-well layer 14 '.
6 and the source contact region 22 only, and the drain region 15 is formed apart from the p-well layer 14 '. The isolation diffusion layer 23 is formed so as to be separated from the p-well layer 14 'and surround the element region in which the drain region 15 and the source region 16 are formed.

【0039】尚、上述したディープ拡散層19の濃度
は、サージ印加時にディープ拡散層19の全面が空乏化
しない濃度以上に設定され、かつリーク電流の発生を抑
制できる濃度以下に設定されている。従って、ディープ
拡散層19の濃度は、例えば、3.0×1012cm-3
至5.0×1015cm-3であることが望ましい。
The concentration of the above-described deep diffusion layer 19 is set to a value higher than the concentration at which the entire surface of the deep diffusion layer 19 is not depleted when a surge is applied, and lower than the concentration at which generation of a leak current can be suppressed. Therefore, the concentration of the deep diffusion layer 19 is desirably, for example, 3.0 × 10 12 cm −3 to 5.0 × 10 15 cm −3 .

【0040】このような第2の実施形態において、ソー
ス−ドレイン間の距離、即ちディープ拡散層19とn+
型のソース領域16との距離をX’とし、ドレイン−埋
め込み層間の距離、即ち埋め込み層12上のエピタキシ
ャル層13の膜厚をYとしたとき、ディープ拡散層19
とソース領域16との距離X’は、エピタキシャル層1
3の膜厚Yよりも長く(X>Y)、かつ素子の微細化を
妨げない程度の長さにされている。例えば、距離X’
は、膜厚Yに対して、膜厚Yの10%乃至50%長くす
ることが望ましい。
In the second embodiment, the distance between the source and the drain, that is, the deep diffusion layer 19 and n +
When the distance from the source region 16 of the mold is X ′ and the distance between the drain and the buried layer, that is, the thickness of the epitaxial layer 13 on the buried layer 12 is Y, the deep diffusion layer 19 is formed.
The distance X ′ between the semiconductor layer and the source region 16 is equal to the epitaxial layer 1
The thickness is longer than the film thickness Y (X> Y) and does not hinder miniaturization of the element. For example, distance X '
Is preferably 10% to 50% longer than the film thickness Y.

【0041】上記第2の実施形態によれば、第1の実施
形態と同様に、ディープ拡散層19とソース領域16と
の距離X’は、埋め込み層12上のエピタキシャル層1
3の膜厚Yよりも長く、かつ素子の微細化を妨げない程
度の長さにされている。従って、ドレイン電極28を介
してサージが印加されたとき、サージ電流を距離X’の
方向(横方向)よりも膜厚Yの方向(縦方向)へ主に逃
がすことができる。これにより、横方向よりも縦方向に
おいて電界が集中し、n型埋め込み層12でブレークダ
ウンが生じる。つまり、ドレインコンタクト領域20の
湾曲面における電界集中が減少し、横方向におけるブレ
ークダウンを抑制できる。その結果、電界集中が緩和さ
れ、素子の破壊耐量が向上できる。
According to the second embodiment, similarly to the first embodiment, the distance X ′ between the deep diffusion layer 19 and the source region 16 is different from that of the epitaxial layer 1 on the buried layer 12.
The thickness is longer than the film thickness Y of No. 3 and does not hinder miniaturization of the element. Therefore, when a surge is applied through the drain electrode 28, the surge current can be mainly released in the direction of the film thickness Y (vertical direction) rather than in the direction of the distance X '(horizontal direction). As a result, the electric field is more concentrated in the vertical direction than in the horizontal direction, and breakdown occurs in the n-type buried layer 12. That is, the electric field concentration on the curved surface of the drain contact region 20 is reduced, and the breakdown in the lateral direction can be suppressed. As a result, the electric field concentration is reduced, and the breakdown strength of the element can be improved.

【0042】また、ドレイン部の基板11表面から埋め
込み層12に達する深さまで高濃度のn型ディープ拡散
層19が形成されている。このため、ソース−ドレイン
間の容量を大きくできる。従って、ドレイン電極28を
介してサージが印加されたとき、この容量にてサージ電
荷を十分にチャージできるため、サージ電圧を抑制でき
る。その結果、ドレインコンタクト領域20の湾曲面に
おける電界集中がさらに緩和され、ESD破壊耐量をさ
らに向上できる。
Further, an n-type deep diffusion layer 19 having a high concentration is formed from the surface of the substrate 11 in the drain portion to the depth reaching the buried layer 12. Therefore, the capacitance between the source and the drain can be increased. Therefore, when a surge is applied via the drain electrode 28, the surge charge can be sufficiently charged with this capacitance, and the surge voltage can be suppressed. As a result, the electric field concentration on the curved surface of the drain contact region 20 is further alleviated, and the ESD breakdown strength can be further improved.

【0043】さらに、ディープ拡散層19は、サージ印
加時にディープ拡散層19の全面が空乏化しない濃度に
設定されている。これにより、サージによる電界集中を
さらに緩和し、ESD破壊耐量をさらに向上できる。
Further, the concentration of the deep diffusion layer 19 is set so that the entire surface of the deep diffusion layer 19 is not depleted when a surge is applied. As a result, the electric field concentration due to the surge can be further alleviated, and the ESD resistance can be further improved.

【0044】尚、第2の実施形態は上記構造に限定され
ず、以下に説明するような構造でもよい。
Incidentally, the second embodiment is not limited to the above structure, but may have a structure as described below.

【0045】図3は、第2の実施形態における他の構造
を示している。図3に示すように、上記第1の実施形態
と同様に、デバイス内部において、ドレイン領域15及
びソース領域16は、pウェル層14内に形成されてい
てもよい。この場合、上記第2の実施形態における効果
と同様の効果を得ることができるだけでなく、さらに、
電流パスがソース領域16にまで広がることを防止でき
るため、素子の抵抗を低減できる。また、上記構造のよ
うに複数のpウェル層14’を形成する必要がないた
め、製造工程が容易となる。
FIG. 3 shows another structure according to the second embodiment. As shown in FIG. 3, as in the first embodiment, the drain region 15 and the source region 16 may be formed in the p-well layer 14 inside the device. In this case, not only the same effects as those in the second embodiment can be obtained, but also
Since the current path can be prevented from spreading to the source region 16, the resistance of the element can be reduced. Further, since there is no need to form a plurality of p-well layers 14 'as in the above-described structure, the manufacturing process is facilitated.

【0046】[第3の実施形態]第3の実施形態は、第
2の実施形態と同様に、ドレイン部の基板表面から埋め
込み層に達する深さまでディープ拡散層が形成されお
り、さらに、このディープ拡散層がドレインコンタクト
領域の役割も兼ねていることに特徴がある。以下、第2
の実施形態と異なる構造についてのみ説明する。
[Third Embodiment] In the third embodiment, as in the second embodiment, a deep diffusion layer is formed from the substrate surface of the drain portion to a depth reaching the buried layer. The feature is that the diffusion layer also functions as a drain contact region. The second
Only the structure different from the above embodiment will be described.

【0047】図4は、本発明の第3の実施形態に係る高
耐圧用の横形MOSFETの断面図を示している。
FIG. 4 is a sectional view of a lateral MOSFET for high breakdown voltage according to a third embodiment of the present invention.

【0048】図4に示すように、第3の実施形態が第2
の実施形態と異なるところは、ドレインコンタクト領域
20が設けられずに、ドレイン領域15にドレイン電極
28と直接接するディープ拡散層19’が形成されてい
ることである。つまり、このディープ拡散層19’がド
レインコンタクト領域20の役割も兼ねているため、ド
レインコンタクト領域20のようにn+型の高濃度の拡
散層となっている。
As shown in FIG. 4, the third embodiment is the second embodiment.
The difference from this embodiment is that the drain contact region 20 is not provided, and a deep diffusion layer 19 ′ that is in direct contact with the drain electrode 28 is formed in the drain region 15. That is, since the deep diffusion layer 19 ′ also functions as the drain contact region 20, the deep diffusion layer 19 ′ is an n + -type high concentration diffusion layer like the drain contact region 20.

【0049】上記第3の実施形態によれば、第2の実施
形態と同様の効果を得ることができる。さらに、不純物
プロファイルが均一となり、電界集中がより防止できる
という利点がある。
According to the third embodiment, the same effects as in the second embodiment can be obtained. Further, there is an advantage that the impurity profile becomes uniform and electric field concentration can be further prevented.

【0050】尚、第3の実施形態は上記構造に限定され
ず、以下に説明するような構造でもよい。
Note that the third embodiment is not limited to the above-described structure, and may have a structure as described below.

【0051】図5は、第3の実施形態における他の構造
を示している。図5に示すように、上記第1の実施形態
と同様に、デバイス内部において、ドレイン領域15及
びソース領域16は、pウェル層14内に形成されてい
てもよい。この場合、上記第3の実施形態における効果
と同様の効果を得ることができるだけでなく、さらに、
電流パスがソース領域16にまで広がることを防止でき
るため、素子の抵抗を低減できる。また、上記構造のよ
うに複数のpウェル層14’を形成する必要がないた
め、製造工程が容易となる。
FIG. 5 shows another structure according to the third embodiment. As shown in FIG. 5, as in the first embodiment, the drain region 15 and the source region 16 may be formed in the p-well layer 14 inside the device. In this case, not only the same effects as those in the third embodiment can be obtained, but also
Since the current path can be prevented from spreading to the source region 16, the resistance of the element can be reduced. Further, since there is no need to form a plurality of p-well layers 14 'as in the above-described structure, the manufacturing process is facilitated.

【0052】その他、本発明は、その要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することが可能である。
The present invention can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、破
壊耐量を向上することが可能な半導体装置を提供でき
る。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device capable of improving the breakdown strength.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係わる半導体装置を
示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態に係わる半導体装置を
示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態に係わる他の構造の半
導体装置を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing a semiconductor device having another structure according to the second embodiment of the present invention;

【図4】本発明の第3の実施形態に係わる半導体装置を
示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態に係わる他の構造の半
導体装置を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing a semiconductor device having another structure according to the third embodiment of the present invention.

【図6】従来技術による半導体装置を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing a semiconductor device according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…p型半導体基板、 12…n型埋め込み層、 13…n型エピタキシャル層、 14、14’、31…p型ウェル層、 15…n-型ドレイン領域、 16…n+型ソース領域、 17…チャネル、 18…ゲート電極、 19、19’…n型ディープ拡散層、 20、24…n+型ドレインコンタクト領域、 21…フィールド絶縁膜、 22…p+型ソースコンタクト領域、 23…n型分離拡散層、 25…層間絶縁膜、 26、27、34…コンタクト孔、 28、29…ドレイン電極、 30…ソース電極、 32…p型埋め込み層、 33…グランドコンタクト領域、 35…グランド電極。11 ... p-type semiconductor substrate, 12 ... n-type buried layer, 13 ... n-type epitaxial layer, 14, 14 ', 31 ... p-type well layer, 15 ... n - -type drain region, 16 ... n + -type source region, 17 ... channel, 18 ... gate electrode, 19,19 '... n-type deep diffusion layer, 20, 24 ... n + type drain contact region, 21 ... field insulating film, 22 ... p + type source contact region, 23 ... n-type separation Diffusion layer, 25: interlayer insulating film, 26, 27, 34: contact hole, 28, 29: drain electrode, 30: source electrode, 32: p-type buried layer, 33: ground contact region, 35: ground electrode.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体基板と、 前記半導体基板に形成された第2導電型の埋め込み層
と、 前記埋め込み層上に形成された第2導電型のエピタキシ
ャル層と、 前記エピタキシャル層の表面に形成された第1導電型の
ウェル層と、 前記ウェル層の表面に選択的に形成された第2導電型の
ソース領域と、 前記ウェル層の表面に、前記ソース領域と離間して選択
的に形成された第2導電型のドレイン領域と、 前記ドレイン領域の表面に選択的に形成された前記ドレ
イン領域よりも高濃度の第2導電型のドレインコンタク
ト領域と、 前記ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記半導体
基板上に、この半導体基板と絶縁して形成されたゲート
電極と、 前記ドレインコンタクト領域上に形成され、前記ドレイ
ンコンタクト領域を介して前記ドレイン領域に電気的に
接続する第1のドレイン電極と、 前記ソース領域上に形成され、前記ソース領域に電気的
に接続するソース電極と、 前記ウェル層と離間して前記ウェル層を囲んで形成さ
れ、前記埋め込み層に接する第2導電型の分離拡散層
と、 前記分離拡散層上に形成され、前記第1のドレイン電極
と電気的に接続する第2のドレイン電極とを具備し、 前記ドレインコンタクト領域と前記ソース領域との距離
Xは、前記埋め込み層上の前記エピタキシャル層の膜厚
Yよりも長くなっていることを特徴とする半導体装置。
A first conductive type semiconductor substrate; a second conductive type buried layer formed on the semiconductor substrate; a second conductive type epitaxial layer formed on the buried layer; A first conductivity type well layer formed on the surface of the second conductive type source region selectively formed on the surface of the well layer; A second conductivity type drain region selectively formed; a second conductivity type drain contact region having a higher concentration than the drain region selectively formed on the surface of the drain region; A gate electrode formed on the semiconductor substrate between the source region and the semiconductor substrate insulated from the semiconductor substrate; and a gate electrode formed on the drain contact region, via the drain contact region. A first drain electrode electrically connected to the drain region, a source electrode formed on the source region and electrically connected to the source region, and a first electrode separated from the well layer and surrounding the well layer. A second conductivity type separation / diffusion layer formed and in contact with the buried layer; and a second drain electrode formed on the separation / diffusion layer and electrically connected to the first drain electrode. A semiconductor device, wherein a distance X between a drain contact region and the source region is longer than a film thickness Y of the epitaxial layer on the buried layer.
【請求項2】 第1導電型の半導体基板と、 前記半導体基板に形成された第2導電型の埋め込み層
と、 前記埋め込み層上に形成された第2導電型のエピタキシ
ャル層と、 前記エピタキシャル層の表面に選択的に形成された第1
導電型のウェル層と、 前記ウェル層の表面に選択的に形成された第2導電型の
ソース領域と、 前記エピタキシャル層又は前記ウェル層の表面に、前記
ソース領域と離間して選択的に形成された第2導電型の
ドレイン領域と、 前記ドレイン領域の表面に選択的に形成された前記ドレ
イン領域よりも高濃度の第2導電型のドレインコンタク
ト領域と、 前記ドレイン領域に前記ドレイン領域の下面よりも深
く、前記埋め込み層に接して形成された第2導電型のデ
ィープ拡散層と、 前記ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記半導体
基板上に、この半導体基板と絶縁して形成されたゲート
電極と、 前記ドレインコンタクト領域上に形成され、前記ドレイ
ンコンタクト領域を介して前記ドレイン領域に電気的に
接続する第1のドレイン電極と、 前記ソース領域上に形成され、前記ソース領域に電気的
に接続するソース電極と、 前記ウェル層と離間して前記ドレイン領域及び前記ソー
ス領域を囲んで形成され、前記埋め込み層に接する第2
導電型の分離拡散層と、 前記分離拡散層上に形成され、前記第1のドレイン電極
と電気的に接続する第2のドレイン電極とを具備し、 前記ディープ拡散層と前記ソース領域との距離X’は、
前記埋め込み層上の前記エピタキシャル層の膜厚Yより
も長くなっていることを特徴とする半導体装置。
2. A semiconductor substrate of a first conductivity type, a buried layer of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate, an epitaxial layer of a second conductivity type formed on the buried layer, and the epitaxial layer The first selectively formed on the surface of
A conductivity type well layer; a second conductivity type source region selectively formed on the surface of the well layer; and selectively formed on the surface of the epitaxial layer or the well layer separately from the source region. A second conductivity type drain region, a second conductivity type drain contact region having a higher concentration than the drain region selectively formed on the surface of the drain region, and a lower surface of the drain region in the drain region. And a second conductive type deep diffusion layer formed deeper and in contact with the buried layer, and formed on the semiconductor substrate between the drain region and the source region, insulated from the semiconductor substrate. A gate electrode; a first drain electrode formed on the drain contact region and electrically connected to the drain region via the drain contact region; A source electrode formed on the source region and electrically connected to the source region; and a second electrode formed to surround the drain region and the source region apart from the well layer and to be in contact with the buried layer.
A conductive type separation / diffusion layer; and a second drain electrode formed on the separation / diffusion layer and electrically connected to the first drain electrode, wherein a distance between the deep diffusion layer and the source region is provided. X 'is
A semiconductor device, wherein the thickness is greater than the thickness Y of the epitaxial layer on the buried layer.
【請求項3】 第1導電型の半導体基板と、 前記半導体基板に形成された第2導電型の埋め込み層
と、 前記埋め込み層上に形成された第2導電型のエピタキシ
ャル層と、 前記エピタキシャル層の表面に選択的に形成された第1
導電型のウェル層と、 前記ウェル層の表面に選択的に形成された第2導電型の
ソース領域と、 前記エピタキシャル層又は前記ウェル層の表面に、前記
ソース領域と離間して選択的に形成された第2導電型の
ドレイン領域と、 前記ドレイン領域に前記ドレイン領域の下面よりも深
く、前記埋め込み層に接して形成され、前記ドレイン領
域よりも高濃度の第2導電型のディープ拡散層と、 前記ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記半導体
基板上に、この半導体基板と絶縁して形成されたゲート
電極と、 前記ディープ拡散層上に形成され、前記ディープ拡散層
を介して前記ドレイン領域に電気的に接続する第1のド
レイン電極と、 前記ソース領域上に形成され、前記ソース領域に電気的
に接続するソース電極と、 前記ウェル層と離間して前記ドレイン領域及び前記ソー
ス領域を囲んで形成され、前記埋め込み層に接する第2
導電型の分離拡散層と、 前記分離拡散層上に形成され、前記第1のドレイン電極
と電気的に接続する第2のドレイン電極とを具備し、 前記ディープ拡散層と前記ソース領域との距離X’は、
前記埋め込み層上の前記エピタキシャル層の膜厚Yより
も長くなっていることを特徴とする半導体装置。
3. A semiconductor substrate of a first conductivity type, a buried layer of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate, an epitaxial layer of a second conductivity type formed on the buried layer, and the epitaxial layer The first selectively formed on the surface of
A conductivity type well layer; a second conductivity type source region selectively formed on the surface of the well layer; and selectively formed on the surface of the epitaxial layer or the well layer separately from the source region. A drain region of the second conductivity type formed, and a deep diffusion layer of the second conductivity type formed in the drain region deeper than the lower surface of the drain region, in contact with the buried layer, and having a higher concentration than the drain region. A gate electrode formed on the semiconductor substrate between the drain region and the source region so as to be insulated from the semiconductor substrate; a gate electrode formed on the deep diffusion layer; A first drain electrode electrically connected to the region, a source electrode formed on the source region and electrically connected to the source region, A second region formed surrounding the drain region and the source region and in contact with the buried layer;
A conductive type separation / diffusion layer; and a second drain electrode formed on the separation / diffusion layer and electrically connected to the first drain electrode, wherein a distance between the deep diffusion layer and the source region is provided. X 'is
A semiconductor device, wherein the thickness is greater than the thickness Y of the epitaxial layer on the buried layer.
【請求項4】 前記ドレイン領域及び前記ソース領域
は、前記ウェル層内に形成されていることを特徴とする
請求項2又は3記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 2, wherein said drain region and said source region are formed in said well layer.
【請求項5】 前記距離X又は前記距離X’は、前記膜
厚Yに対して、前記膜厚Yの10%乃至50%長いこと
を特徴とする請求項1乃至4記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the distance X or the distance X ′ is longer than the film thickness Y by 10% to 50% of the film thickness Y.
【請求項6】 前記ディープ拡散層の濃度は、3.0×
1012cm-3乃至5.0×1015cm-3であることを特
徴とする請求項2乃至4記載の半導体装置。
6. The concentration of the deep diffusion layer is 3.0 ×
The semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor device has a thickness of 10 12 cm −3 to 5.0 × 10 15 cm −3 .
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005311052A (en) * 2004-04-21 2005-11-04 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Semiconductor device
JP2006237223A (en) * 2005-02-24 2006-09-07 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor device
JP2008091445A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor device
JP2008546198A (en) * 2005-06-02 2008-12-18 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Semiconductor device and manufacturing method
JP2010087149A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Nec Electronics Corp Semiconductor device and method of manufacturing same
JP2012064830A (en) * 2010-09-17 2012-03-29 New Japan Radio Co Ltd Semiconductor device and integrated circuit
JP2015216410A (en) * 2015-09-04 2015-12-03 セイコーエプソン株式会社 Semiconductor device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005311052A (en) * 2004-04-21 2005-11-04 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Semiconductor device
JP2006237223A (en) * 2005-02-24 2006-09-07 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor device
JP2008546198A (en) * 2005-06-02 2008-12-18 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Semiconductor device and manufacturing method
JP2008091445A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor device
US8546877B2 (en) 2006-09-29 2013-10-01 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor device
JP2010087149A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Nec Electronics Corp Semiconductor device and method of manufacturing same
JP2012064830A (en) * 2010-09-17 2012-03-29 New Japan Radio Co Ltd Semiconductor device and integrated circuit
JP2015216410A (en) * 2015-09-04 2015-12-03 セイコーエプソン株式会社 Semiconductor device

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