JP2007109873A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device.
近年、携帯用電子機器の軽量化・小型化が進み、該電子機器に搭載される半導体装置を縮小化するための研究開発が行われている。このような技術として、低電圧動作用の低耐圧トランジスタと、高電圧動作用の高耐圧トランジスタとを同一基板(同一チップ)に混載し、電子機器に搭載される半導体装置の全体を縮小化する方法がある(例えば特開2003−258120号公報参照)。
本発明の目的は、信頼性の高い半導体装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a highly reliable semiconductor device.
本発明にかかる半導体装置は、
半導体層と、
高耐圧トランジスタ形成領域に形成された第1導電型の第1ウェルと、
前記第1ウェルに設けられた第2導電型のチャネルを有する高耐圧トランジスタと、
前記第1ウェルと隣接する第2導電型の第2ウェルと、
低耐圧トランジスタ形成領域に形成され、前記第2ウェルと隣接する第1導電型の第3ウェルと、
前記第3ウェルに設けられた低耐圧トランジスタと、
前記半導体層の上方に形成された層間絶縁層と、
前記層間絶縁層の上方に形成された導電層と、を含み、
前記導電層は、平面視において、前記第1ウェルと前記第2ウェルとの第1境界、および、前記第2ウェルと前記第3ウェルとの第2境界のうちの少なくとも一方には設けられていない。
The semiconductor device according to the present invention is
A semiconductor layer;
A first well of a first conductivity type formed in the high breakdown voltage transistor formation region;
A high voltage transistor having a second conductivity type channel provided in the first well;
A second well of a second conductivity type adjacent to the first well;
A third well of a first conductivity type formed in a low breakdown voltage transistor forming region and adjacent to the second well;
A low breakdown voltage transistor provided in the third well;
An interlayer insulating layer formed above the semiconductor layer;
A conductive layer formed above the interlayer insulating layer,
The conductive layer is provided on at least one of a first boundary between the first well and the second well and a second boundary between the second well and the third well in plan view. Absent.
この半導体装置では、前記導電層が前記第1境界および前記第2境界のうちの少なくとも一方には設けられていない。これにより、前記導電層に加わる電位によって、前記第1境界に形成されるpn接合、および、前記第2境界に形成されるpn接合のうちの少なくとも一方の耐圧が低下するのを防ぐことができる。従って、本発明によれば、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。 In this semiconductor device, the conductive layer is not provided on at least one of the first boundary and the second boundary. Accordingly, it is possible to prevent the breakdown voltage of at least one of the pn junction formed at the first boundary and the pn junction formed at the second boundary from being lowered by the potential applied to the conductive layer. . Therefore, according to the present invention, a highly reliable semiconductor device can be provided.
本発明に係る半導体装置において、
前記導電層は、平面視において、前記第1境界および前記第2境界から離れて設けられていることができる。
In the semiconductor device according to the present invention,
The conductive layer may be provided apart from the first boundary and the second boundary in plan view.
本発明に係る半導体装置において、
前記導電層のうち、前記第3ウェルの上方に形成されたものの電位を、前記第3ウェルの電位の±10V以内として動作させることができる。
In the semiconductor device according to the present invention,
Of the conductive layers, the potential of those formed above the third well can be operated within ± 10 V of the potential of the third well.
以下、本発明の実施の形態の一例について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1. まず、図1ないし図3を参照しつつ本実施の形態にかかる半導体装置について説明する。図1は、本実施の形態にかかる半導体装置を模式的に示す平面図である。図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。図3は、図1のIII−III線に沿った断面図である。なお、図1において、層間絶縁層40については、便宜上、図示を省略している。
1. First, the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view schematically showing the semiconductor device according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. In FIG. 1, the
図1ないし図3に示すように、本実施の形態の半導体装置は、素子領域である高耐圧トランジスタ形成領域100と、素子領域である低耐圧トランジスタ形成領域200と、が設けられている。高耐圧トランジスタ形成領域100には、p型のチャネルを有する高電圧動作用の高耐圧トランジスタ100P、および、n型のチャネルを有する高電圧動作用の高耐圧トランジスタ100Nが形成されている。低耐圧トランジスタ形成領域200には、n型のチャネルを有する低電圧動作用の低耐圧トランジスタ200N、および、p型のチャネルを有する低電圧動作用の低耐圧トランジスタ200Pが形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the semiconductor device according to the present embodiment is provided with a high breakdown voltage
すなわち、本実施の形態にかかる半導体装置では、同一基板(同一チップ)に、n型の高耐圧トランジスタ100Nおよびp型の高耐圧トランジスタ100Pと、n型の低耐圧トランジスタ200Nおよびp型の低耐圧トランジスタ200Pと、が混載されている。なお、図1には4つのトランジスタしか記載されていないが、これは便宜的なものであって、各トランジスタの個数は特に限定されない。
That is, in the semiconductor device according to the present embodiment, the n-type high
本実施の形態にかかる半導体装置では、高耐圧トランジスタ形成領域100および低耐圧トランジスタ形成領域200は、それぞれ素子分離領域400に囲まれている。素子分離領域400は、一つの素子領域を囲む四辺形の形状を有している。そして、隣接する素子領域同士では、素子分離領域400の一辺を共通にしている。即ち、高耐圧トランジスタ形成領域100と低耐圧トランジスタ形成領域200との間にある素子分離領域400は、双方の素子領域の素子分離領域を兼ねている。なお、図1には、素子分離領域400の半導体層10の最表面に設けられている高濃度不純物領域410(後述する)のみを示すものとする。
In the semiconductor device according to the present embodiment, the high breakdown voltage
また、高耐圧トランジスタ形成領域100では、p型の高耐圧トランジスタ100Pが素子分離領域400により囲まれ、一方、n型の高耐圧トランジスタ100Nも素子分離領域400により囲まれている。n型の高耐圧トランジスタ100Nを囲む素子分離領域400は、ガードリングをも兼ねていることとなる。つまり、高耐圧トランジスタ形成領域100では、素子分離領域400は、高耐圧トランジスタ形成領域100の全体を囲むと同時に、p型の高耐圧トランジスタ100Pおよびn型の高耐圧トランジスタ100Nのそれぞれも囲んでいる。低耐圧トランジスタ形成領域200は、高耐圧トランジスタ形成領域100と同様に、素子分離領域400により囲まれている。
In the high breakdown voltage
1.1. 次に、高耐圧トランジスタ形成領域100について、図1および図2を参照しつつ詳細に説明する。
1.1. Next, the high breakdown voltage
図2に示すように、本実施の形態にかかる半導体装置は、半導体層10を有する。半導体層10としては、たとえば、p型のシリコン基板などを用いることができる。半導体層10に設けられた分離絶縁層20により、p型の高耐圧トランジスタ100Pとn型の高耐圧トランジスタ100Nの形成領域が画定されている。そして、高耐圧トランジスタ形成領域100は、素子分離領域400により囲まれている。
As shown in FIG. 2, the semiconductor device according to the present embodiment has a
p型高耐圧トランジスタ100Pは、n型の第1ウェル144に設けられている。言い換えるならば、第1ウェル144の一部は、高耐圧トランジスタ100Pの形成領域に設けられている。p型高耐圧トランジスタ100Pは、第1ゲート絶縁層130aと、第2ゲート絶縁層130bと、ゲート電極132と、サイドウォール絶縁層134と、p型の高濃度不純物層であるソース領域136と、p型の高濃度不純物層であるドレイン領域136と、オフセット絶縁層24と、p型の低濃度不純物層138と、を含む。
The p-type high
第1ゲート絶縁層130aは、半導体層10の上であって、第1ウェル144内のチャネル領域の上に設けられている。第2ゲート絶縁層130bは、オフセット絶縁層24の上に形成されている。第1ゲート絶縁層130aは、第2ゲート絶縁層130bに挟まれて形成されている。第2ゲート絶縁層130bの膜厚は、第1ゲート絶縁層130aの膜厚よりも小さい。第1ゲート絶縁層130aおよび第2ゲート絶縁層130bの上には、ゲート電極132が形成されている。サイドウォール絶縁層134は、ゲート電極132の側方に形成されている。
The first
ソース領域136およびドレイン領域136は、低濃度不純物層138内の上部に形成されている。ソース領域136およびドレイン領域136では、p型の低濃度不純物層138に比べ、不純物濃度を濃くすることができる。オフセット絶縁層24は、半導体層10の上面側に埋め込まれて形成されている。オフセット絶縁層24は、ソース領域136と第1ゲート絶縁層130a下のチャネル領域との間、および、ドレイン領域136と第1ゲート絶縁層130a下のチャネル領域との間に形成されている。オフセット絶縁層24は、低濃度不純物層138に内包されている。
The
低濃度不純物層138は、第1ウェル144内の上部に形成されている。低濃度不純物層138は、ソース領域136およびドレイン領域136の全てと重なっており、ソース領域136およびドレイン領域136よりも深く形成されている。即ち、低濃度不純物層138は、ソース領域136およびドレイン領域136を内包している。第1ウェル144は、半導体層10内の上部に形成されている。
The low
さらに、高耐圧トランジスタ100Pは、n型のガードリング140により囲まれている。ガードリング140は、分離絶縁層20により高耐圧トランジスタ100Pと離間された半導体層10に設けられている。そして、ガードリング140は、n型低濃度不純物領域142に内包されている。n型低濃度不純物領域142は、n型の第1ウェル144に内包されている。つまり、第1ウェル144は、p型低濃度不純物層138およびn型低濃度不純物領域142を内包している。
Further, the high
n型高耐圧トランジスタ100Nは、図2に示すように、n型の第1ウェル144と隣接するp型の第2ウェル124に設けられている。言い換えるならば、第2ウェル124の一部は、高耐圧トランジスタ100Nの形成領域に設けられている。n型高耐圧トランジスタ100Nは、第1ゲート絶縁層110aと、第2ゲート絶縁層110bと、ゲート電極112と、サイドウォール絶縁層114と、n型の高濃度不純物層であるソース領域116と、p型の高濃度不純物層であるドレイン領域116と、オフセット絶縁層24と、n型低濃度不純物層118と、を含む。それぞれの部材の構成については、不純物の導電型が異なる以外は、上述の高耐圧トランジスタ100Pと同様であるため、その詳細な説明を省略する。
As shown in FIG. 2, the n-type high
図2に示すように、本実施形態にかかる半導体装置は、層間絶縁層40と、導電層50と、を含む。層間絶縁層40は、半導体層10の上方に形成されている。導電層50は、層間絶縁層40の上に形成されている。図示の例では、導電層50は、第1層目の配線層である。導電層50は、例えば、層間絶縁層40を貫通して形成されたコンタクトホール内に埋め込まれたコンタクト層(図示せず)により、p型の高耐圧トランジスタ100Pのゲート電極132、ソース領域136、およびドレイン領域136のそれぞれと個別に接続されている。また、導電層50は、例えば、層間絶縁層40を貫通して形成されたコンタクトホール内に埋め込まれたコンタクト層(図示せず)により、n型の高耐圧トランジスタ100Nのゲート電極112、ソース領域116、およびドレイン領域116のそれぞれと個別に接続されている。
As shown in FIG. 2, the semiconductor device according to the present embodiment includes an interlayer insulating
導電層50のうち、p型の高耐圧トランジスタ100Pを囲むガードリング140の上方に形成されたもの(以下「第1導電層」ともいう)51は、シールド層として機能することができる。シールド層は、その上方に形成された配線層(図示せず)に与えられる高電位が半導体層10に与える影響を緩和することができる。第1導電層51は、例えば、層間絶縁層40を貫通して形成されたコンタクトホール内に埋め込まれたコンタクト層(図示せず)によりガードリング140と接続されている。第1導電層51の平面形状は、例えば図1に示すような矩形のリング状であることができる。第1導電層51は、平面視において、ガードリング140を完全に覆うことができる。
Of the
1.2. 次に、低耐圧トランジスタ形成領域200について、図1および図3を参照しつつ詳細に説明する。
1.2. Next, the low breakdown voltage
図3に示すように、本実施の形態にかかる半導体装置は、半導体層10を有する。半導体層10に設けられた分離絶縁層20により、まず、低耐圧トランジスタ形成領域200が画定されている。低耐圧トランジスタ形成領域200内には、p型の低耐圧トランジスタ200Pとn型の低耐圧トランジスタ200Nとが形成されている。さらに、低耐圧トランジスタ200Pと低耐圧トランジスタ200Nとを囲むように、n型のガードリング204が形成されている。そして、低耐圧トランジスタ形成領域200を囲むように、素子分離領域400が形成されている。すなわち、p型低耐圧トランジスタ200Pおよびn型低耐圧トランジスタ200Nは、ガードリング204と素子分離領域400とに囲まれていることになる。
As shown in FIG. 3, the semiconductor device according to the present embodiment has a
図3に示すように、p型低耐圧トランジスタ200Pは、n型ウェル242に設けられている。言い換えるならば、n型ウェル242の一部は、p型低耐圧トランジスタ200Pの形成領域に設けられている。p型低耐圧トランジスタ200Pは、ゲート絶縁層230と、ゲート電極232と、サイドウォール絶縁層234と、p型の低濃度不純物層238と、p型の高濃度不純物層であるソース領域236と、p型の高濃度不純物層であるドレイン領域236と、を含む。
As shown in FIG. 3, the p-type low
ゲート絶縁層230は、n型ウェル242内のチャネル領域の上に設けられている。ゲート電極232は、ゲート絶縁層230の上に形成されている。サイドウォール絶縁層234は、ゲート電極232の側方に形成されている。低濃度不純物層238、ソース領域236、およびドレイン領域236は、n型ウェル242の上部であって、ゲート絶縁層230下のチャネル領域と分離絶縁層20との間に形成されている。低濃度不純物層238は、ソース領域236およびドレイン領域236よりも浅く形成されている。低濃度不純物層238は、サイドウォール絶縁層234の下方に形成されている。n型の低濃度不純物層238では、n型のソース領域236およびドレイン領域236に比べ、不純物濃度を薄くすることができる。n型ウェル242は、半導体層10内の上部に形成されている。n型ウェル242は、低濃度不純物層238、ソース領域236、およびドレイン領域236を内包している。
The
また、n型ウェル242には、分離絶縁層20により低耐圧トランジスタ200Pと分離された位置に、n型ウェル242の電位を取るためのコンタクト領域240が設けられている。コンタクト領域240は、n型の不純物領域からなる。
The n-
図3に示すように、n型低耐圧トランジスタ200Nは、p型ウェル222に設けられている。言い換えるならば、p型ウェル222の一部は、n型低耐圧トランジスタ200Nの形成領域に設けられている。n型低耐圧トランジスタ200Nは、ゲート絶縁層210と、ゲート電極212と、サイドウォール絶縁層214と、n型の低濃度不純物層218と、n型の高濃度不純物層であるソース領域216と、n型の高濃度不純物層であるドレイン領域216と、を含む。さらに、p型ウェル222内には、分離絶縁層20により低耐圧トランジスタ200Nと分離された位置に、p型ウェル222の電位を取るためのコンタクト領域220が設けられている。なお、それぞれの部材の位置関係については、上述の低耐圧トランジスタ200Pと同様であるため、その詳細な説明を省略する。
As shown in FIG. 3, the n-type low
低耐圧トランジスタ200Pおよび低耐圧トランジスタ200Nを囲むように、ガードリング204が設けられている。ガードリング204は、分離絶縁層20により、低耐圧トランジスタ200Pおよび低耐圧トランジスタ200Nから分離され、かつ、素子分離領域400から分離された領域に設けられている。さらに、ガードリング204は、n型の不純物領域206に内包され、該不純物領域206は、n型の第3ウェル202に内包されている。つまり、第3ウェル202は、不純物領域206、n型ウェル242、およびp型ウェル222を内包している。
A
図3に示すように、本実施形態にかかる半導体装置は、層間絶縁層40と、導電層50と、を含む。層間絶縁層40は、半導体層10の上方に形成されている。導電層50は、層間絶縁層40の上に形成されている。図示の例では、導電層50は、第1層目の配線層である。導電層50のうち、第3ウェル202の上方に形成されたもの(以下「第2導電層」ともいう)52は、例えば、層間絶縁層40を貫通して形成されたコンタクトホール内に埋め込まれたコンタクト層(図示せず)により、p型の低耐圧トランジスタ200Pのゲート電極232、ソース領域236、およびドレイン領域236のそれぞれと個別に接続されている。また、第2導電層52は、例えば、層間絶縁層40を貫通して形成されたコンタクトホール内に埋め込まれたコンタクト層(図示せず)により、n型の低耐圧トランジスタ200Nのゲート電極212、ソース領域216、およびドレイン領域216のそれぞれと個別に接続されている。
As shown in FIG. 3, the semiconductor device according to the present embodiment includes an interlayer insulating
第2導電層52のうち、低耐圧トランジスタ200Pおよび低耐圧トランジスタ200Nを囲むガードリング204の上方に形成されたもの(以下「第3導電層」ともいう)53は、その上方に形成された配線層(図示せず)に与えられる高電位が半導体層10に与える影響を緩和することができる。第3導電層53は、例えば、層間絶縁層40を貫通して形成されたコンタクトホール内に埋め込まれたコンタクト層(図示せず)によりガードリング204と接続されている。第3導電層53の平面形状は、例えば図1に示すような矩形のリング状であることができる。第3導電層53は、平面視において、ガードリング204を完全に覆うことができる。なお、第3導電層53を設けないことも可能である。
Of the second
本実施形態にかかる半導体装置を動作させる際に、第2導電層52(第3導電層53を含む)のうち、p型ウェル222の上方に形成されたもの以外のものの電位は、第3ウェル202の電位の±10V以内として設定されることができる。また、本実施形態にかかる半導体装置を動作させる際に、第2導電層52(第3導電層53を含む)のうち、p型ウェル222の上方に形成されたものの電位は、p型ウェル222の電位の±10V以内として設定されることができる。
When the semiconductor device according to the present embodiment is operated, the potential of the second conductive layer 52 (including the third conductive layer 53) other than that formed above the p-
1.3. 次に、素子分離領域400について、図1ないし図3を参照しつつ詳細に説明する。
1.3. Next, the
上述したように、素子分離領域400は、高耐圧トランジスタ形成領域100および低耐圧トランジスタ形成領域200を囲んでいる。そして、隣り合う素子領域同士では、素子分離領域400の一辺を共通にしている。
As described above, the
この素子分離領域400について、図3を参照しつつ説明する。素子分離領域400は、低耐圧トランジスタ形成領域200を囲む第1分離絶縁層420の一部と、第1分離絶縁層420の端から所定の距離を有して、低耐圧トランジスタ形成領域200を囲んで設けられた第2分離絶縁層422の一部と、を含む。なお、第2分離絶縁層422は、低耐圧トランジスタ形成領域200と隣接する高耐圧トランジスタ形成領域100を囲む分離絶縁層20でもある。そして、素子分離領域400は、第1分離絶縁層420と第2分離絶縁層422との間の半導体層10に設けられたp型の高濃度不純物領域410と、高濃度不純物領域410を内包するp型の中濃度不純物領域412と、中濃度不純物領域412を内包するp型の低濃度不純物領域414と、を含む。つまり、素子分離領域400には、不純物濃度が半導体層10の表面に近づくにつれて濃くなるよう3重の不純物領域が設けられている。
The
ついで、図2を参照しつつ、高耐圧トランジスタ形成領域100を囲む素子分離領域400について説明する。高耐圧トランジスタ形成領域100では、上述したように、高耐圧トランジスタ100Pおよび高耐圧トランジスタ100Nのそれぞれが素子分離領域400に囲まれている。このとき、n型の高耐圧トランジスタ100Nを囲むp型のガードリング120が、素子分離領域400の役割を果たすこととなる。つまり、分離絶縁層20は、素子分離領域400の第1分離絶縁層420および第2分離絶縁層422に相当し、ガードリング120は、高濃度不純物領域410に相当し、p型の低濃度不純物領域122は、中濃度不純物領域412に相当し、第2ウェル124は、低濃度不純物領域414に相当することとなる。第2ウェル124と低濃度不純物領域414とは、異なる符号で図示しているが、連続した一つのウェルである。従って、以下、低濃度不純物領域414を第2ウェル414とも呼ぶこととする。低濃度不純物領域(第2ウェル)414は、図2および図3に示すように、n型の第1ウェル144と隣接し、n型の第3ウェル202と隣接する。
Next, the
素子分離領域400に設けられる不純物領域のうち、底面がもっとも深い位置にある低濃度不純物領域414の底面は、低耐圧トランジスタ形成領域200に設けられている第3ウェル202の底面と比して深い位置に設けられている。
Of the impurity regions provided in the
図2および図3に示すように、本実施形態にかかる半導体装置は、層間絶縁層40と、導電層50と、を含む。層間絶縁層40は、半導体層10の上方に形成されている。導電層50は、層間絶縁層40の上に形成されている。図示の例では、導電層50は、第1層目の配線層である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the semiconductor device according to the present embodiment includes an interlayer insulating
導電層50のうち、n型の高耐圧トランジスタ100Nを囲むガードリング120の上方に形成されたもの(以下「第4導電層」ともいう)54、および、素子分離領域400の高濃度不純物領域410の上方に形成されたもの(以下「第5導電層」ともいう)55は、シールド層として機能することができる。これらのシールド層は、その上方に形成された配線層(図示せず)に与えられる高電位が半導体層10に与える影響を緩和することができる。第4導電層54は、例えば、層間絶縁層40を貫通して形成されたコンタクトホール内に埋め込まれたコンタクト層(図示せず)によりガードリング120と接続されている。第5導電層55は、例えば、層間絶縁層40を貫通して形成されたコンタクトホール内に埋め込まれたコンタクト層(図示せず)により高濃度不純物領域410と接続されている。第4導電層54および第5導電層55の平面形状は、例えば図1に示すような矩形のリング状であることができる。第4導電層54および第5導電層55は、平面視において、ガードリング120および高濃度不純物領域410を完全に覆うことができる。
Among the
1.4. 次に、導電層50のレイアウトについて、図1ないし図3を参照しつつ詳細に説明する。
1.4. Next, the layout of the
導電層50は、図1および図2に示すように、平面視において、第1ウェル144と第2ウェル124,414との第1境界30には設けられていない。そして、導電層50は、平面視において、第1境界30から離れて設けられていることができる。導電層50のうち、平面視において、第1境界30から最も近いもの(図示の例では、第1導電層51および第5導電層55のうちの少なくとも一方)は、第1境界30から例えば1μm離れて設けられていることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、導電層50は、図1および図3に示すように、平面視において、第2ウェル124,414と第3ウェル202との第2境界32には設けられていない。そして、導電層50は、平面視において、第2境界32から離れて設けられていることができる。導電層50のうち、平面視において、第2境界32から最も近いもの(図示の例では、第3導電層53および第5導電層55のうちの少なくとも一方)は、第2境界32から例えば1μm離れて設けられていることができる。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the
なお、図示の例では、導電層50は、平面視において、第1境界30および第2境界32の双方に設けられていないが、導電層50は、第1境界30および第2境界32のうちの少なくとも一方に設けられていないことができる。
In the illustrated example, the
2. 本実施形態では、導電層50が第1境界30に設けられていない。これにより、導電層50に加わる電位によって、第1境界30に形成されるpn接合の耐圧が低下するのを防ぐことができる。また、本実施形態では、導電層50が第2境界32に設けられていない。これにより、導電層50に加わる電位によって、第2境界32に形成されるpn接合の耐圧が低下するのを防ぐことができる。従って、本実施形態によれば、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
2. In the present embodiment, the
また、本実施形態にかかる半導体装置では、同一基板(同一チップ)に、高耐圧トランジスタ100N,100Pと、低耐圧トランジスタ200N,200Pと、が混載されており、導電層50には、高電位(例えば20〜80V)が加わる場合がある。このように、導電層50に高い電位が加わる場合では、例えば、その導電層50の鉛直下方にpn接合が形成されていると、導電層50に低い電位が加わる場合に比べ、該pn接合の耐圧の低下が起こりやすくなる。本実施形態によれば、上述したように、導電層50は、第1境界30および第2境界32には設けられていないため、導電層50に高電位が加わる場合にも、第1境界30および第2境界32に形成されるpn接合の耐圧の低下を防ぐことができる。従って、同一基板(同一チップ)に、高耐圧トランジスタと、低耐圧トランジスタと、を混載するような場合に、本実施形態に係る半導体装置を適用することは特に有効である。
In the semiconductor device according to the present embodiment, the high
また、導電層50は、平面視において、第1境界30および第2境界32から離れて設けられていることができる。これにより、例えば、製造プロセスにおいて導電層50の合わせずれなどが生じても、導電層50が、平面視において、第1境界30および第2境界32に設けられないようにすることができる。従って、導電層50に加わる電位によって、第1境界30および第2境界32に形成されるpn接合の耐圧が低下するのをより確実に防ぐことができる。
In addition, the
また、本実施形態にかかる半導体装置を動作させる際に、第2導電層52(第3導電層53を含む)のうち、p型ウェル222の上方に形成されたもの以外のものの電位は、第3ウェル202の電位の±10V以内として設定されることができる。このように電位を設定することにより、第2導電層52に加わる電位によって、第2境界32に形成されるpn接合の耐圧が低下するのをより確実に防ぐことができる。
Further, when the semiconductor device according to the present embodiment is operated, the potentials of the second conductive layer 52 (including the third conductive layer 53) other than those formed above the p-type well 222 are It can be set within ± 10 V of the potential of the three
また、本実施形態にかかる半導体装置を動作させる際に、第2導電層52(第3導電層53を含む)のうち、p型ウェル222の上方に形成されたものの電位は、p型ウェル222の電位の±10V以内として設定されることができる。このように電位を設定することにより、第2導電層52に加わる電位によって、第2境界32に形成されるpn接合の耐圧が低下するのをより確実に防ぐことができる。さらに、上述のように電位を設定することにより、第2導電層52(第3導電層53を含む)の電位の影響を小さくすることができる。そのことにより低耐圧トランジスタ形成領域200に形成された低耐圧トランジスタ200N,200Pの特性が変動するのを防ぐことができる。
Further, when the semiconductor device according to the present embodiment is operated, the potential of the second conductive layer 52 (including the third conductive layer 53) formed above the p-
3. 上記のように、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。 3. Although the embodiments of the present invention have been described in detail as described above, those skilled in the art will readily understand that many modifications are possible without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are included in the scope of the present invention.
例えば、上述した実施の形態における各層のp型とn型とを入れ替えて半導体装置を形成することができる。 For example, the semiconductor device can be formed by replacing the p-type and the n-type of each layer in the above-described embodiment.
10 半導体層、20 分離絶縁層、24 オフセット絶縁層、30 第1境界、32 第2境界、40 層間絶縁層、50 導電層、51 第1導電層、52 第2導電層、53 第3導電層、54 第4導電層、55 第5導電層、100 高耐圧トランジスタ形成領域、100P p型高耐圧トランジスタ、100N n型高耐圧トランジスタ、110a 第1ゲート絶縁層、110b 第2ゲート絶縁層、112 ゲート電極、114 サイドウォール絶縁層、116 ソース領域(ドレイン領域)、118 n型低濃度不純物層、120 ガードリング、122 低濃度不純物領域、124 第2ウェル、130a 第1ゲート絶縁層、130b 第2ゲート絶縁層、132 ゲート電極、134 サイドウォール絶縁層、136 ソース領域(ドレイン領域)、138 p型低濃度不純物層、140 ガードリング、142 n型低濃度不純物領域、144 第1ウェル、200 低耐圧トランジスタ形成領域、200P p型低耐圧トランジスタ、200N n型低耐圧トランジスタ、202 第3ウェル、204 ガードリング、206 不純物領域、210 ゲート絶縁層、212 ゲート電極、214 サイドウォール絶縁層、216 ソース領域(ドレイン領域)、218 低濃度不純物層、220 コンタクト領域、222 p型ウェル、230 ゲート絶縁層、232 ゲート電極、234 サイドウォール絶縁層、236 ソース領域(ドレイン領域)、238 低濃度不純物層、240 コンタクト領域、242 n型ウェル、400 素子分離領域、410 高濃度不純物領域、412 中濃度不純物領域、414 第2ウェル(低濃度不純物領域)、420 第1分離絶縁層,422 第2分離絶縁層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor layer, 20 Separation insulating layer, 24 Offset insulation layer, 30 1st boundary, 32 2nd boundary, 40 Interlayer insulation layer, 50 Conductive layer, 51 1st conductive layer, 52 2nd conductive layer, 53 3rd conductive layer , 54 4th conductive layer, 55 5th conductive layer, 100 high breakdown voltage transistor formation region, 100P p-type high breakdown voltage transistor, 100N n-type high breakdown voltage transistor, 110a first gate insulation layer, 110b second gate insulation layer, 112 gate Electrode, 114 sidewall insulating layer, 116 source region (drain region), 118 n-type low concentration impurity layer, 120 guard ring, 122 low concentration impurity region, 124 second well, 130a first gate insulating layer, 130b second gate Insulating layer, 132 gate electrode, 134 sidewall insulating layer, 136 source region (drain) 138 p-type low concentration impurity layer, 140 guard ring, 142 n-type low concentration impurity region, 144 first well, 200 low breakdown voltage transistor formation region, 200P p-type low breakdown voltage transistor, 200N n-type low breakdown voltage transistor, 202 third well, 204 guard ring, 206 impurity region, 210 gate insulating layer, 212 gate electrode, 214 sidewall insulating layer, 216 source region (drain region), 218 low concentration impurity layer, 220 contact region, 222 p-type well 230 gate insulating layer, 232 gate electrode, 234 sidewall insulating layer, 236 source region (drain region), 238 low concentration impurity layer, 240 contact region, 242 n-type well, 400 element isolation region, 410 high concentration impurity region, 412 Concentration impurity regions, 414 the second well (low concentration impurity regions), 420 first isolation insulating layer, 422 second isolation insulating layer
Claims (3)
高耐圧トランジスタ形成領域に形成された第1導電型の第1ウェルと、
前記第1ウェルに設けられた第2導電型のチャネルを有する高耐圧トランジスタと、
前記第1ウェルと隣接する第2導電型の第2ウェルと、
低耐圧トランジスタ形成領域に形成され、前記第2ウェルと隣接する第1導電型の第3ウェルと、
前記第3ウェルに設けられた低耐圧トランジスタと、
前記半導体層の上方に形成された層間絶縁層と、
前記層間絶縁層の上方に形成された導電層と、を含み、
前記導電層は、平面視において、前記第1ウェルと前記第2ウェルとの第1境界、および、前記第2ウェルと前記第3ウェルとの第2境界のうちの少なくとも一方には設けられていない、半導体装置。 A semiconductor layer;
A first well of a first conductivity type formed in the high breakdown voltage transistor formation region;
A high voltage transistor having a second conductivity type channel provided in the first well;
A second well of a second conductivity type adjacent to the first well;
A third well of a first conductivity type formed in a low breakdown voltage transistor formation region and adjacent to the second well;
A low breakdown voltage transistor provided in the third well;
An interlayer insulating layer formed above the semiconductor layer;
A conductive layer formed above the interlayer insulating layer,
The conductive layer is provided on at least one of a first boundary between the first well and the second well and a second boundary between the second well and the third well in plan view. No semiconductor device.
前記導電層は、平面視において、前記第1境界および前記第2境界から離れて設けられている、半導体装置。 In claim 1,
The semiconductor device, wherein the conductive layer is provided apart from the first boundary and the second boundary in a plan view.
前記導電層のうち、前記第3ウェルの上方に形成されたものの電位を、前記第3ウェルの電位の±10V以内として動作させる、半導体装置。 In claim 1 or 2,
A semiconductor device, wherein a potential of one of the conductive layers formed above the third well is operated within ± 10 V of a potential of the third well.
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