JP2009176884A - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device capable of enhancing the tolerance as a whole, by enhancing the tolerance of a sensing part. <P>SOLUTION: This semiconductor device 1 comprises: a first main current region 11; a first main current control region 131 placed in a main face part of the first main current region; a second main current region 141 placed in a main face part of the first main current control region 131; a first transistor T1 of a main part 2 having the first main current region 11, the first main current control region and the second main current region 141; a third main current region 11 having a plane area smaller than that of the first main current region 11; a second main current control region 132 placed in a main face part of the third main current region and having a junction depth larger than that of the first main current control region 131; a fourth main current region 142 placed in a main face part of the second main current control region; and a second transistor T2 of a sensing part 3 having the third main current region 11, the second main current control region 132 and the fourth main current region 142. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置に関し、特にトランジスタに流れる電流を検出する電流センス機能を備えた半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device having a current sense function for detecting a current flowing through a transistor.

電流センス機能を内蔵する電力用半導体装置の開発が進められている。この電力用半導体装置には、パワーMOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)、IGBT(insulated gate bipolar transistor)等、電流のオン、オフ制御を行うトランジスタがメイン部として搭載されている。電流センス機能は、メイン部のトランジスタに流れる電流の検出を行い、メイン部とともに電力用半導体装置に搭載されている。   Development of power semiconductor devices incorporating a current sensing function is underway. In this power semiconductor device, a transistor that performs on / off control of current, such as a power MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor) and an insulated gate bipolar transistor (IGBT), is mounted as a main part. The current sensing function detects the current flowing through the transistor in the main part, and is mounted on the power semiconductor device together with the main part.

電力用半導体装置のメイン部のトランジスタは、例えばパワートランジスタの場合、n型ドレイン領域と、p型ボディ領域と、n型ソース領域と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを備えている。n型ドレイン領域はn型シリコン単結晶基板上のn型半導体領域により構成されている。このn型半導体領域は、例えばエピタキシャル成長法によりn型シリコン単結晶基板上に成長させたシリコン単結晶層にn型不純物を注入若しくは拡散することにより形成されている。また、n型半導体領域はn型シリコン単結晶基板の主面部にn型不純物を注入若しくは拡散することにより形成されている。p型ボディ領域はn型ドレイン領域の主面部にp型不純物を注入若しくは拡散することにより形成されている。n型ソース領域はp型ボディ領域の主面部にn型不純物を注入若しくは拡散することにより形成されている。ゲート絶縁膜はp型ボディ領域の表面上に配設され、ゲート電極はゲート絶縁膜上に配設されている。   For example, in the case of a power transistor, the transistor in the main part of the power semiconductor device includes an n-type drain region, a p-type body region, an n-type source region, a gate insulating film, and a gate electrode. The n-type drain region is constituted by an n-type semiconductor region on the n-type silicon single crystal substrate. The n-type semiconductor region is formed by implanting or diffusing an n-type impurity in a silicon single crystal layer grown on an n-type silicon single crystal substrate by, for example, an epitaxial growth method. The n-type semiconductor region is formed by implanting or diffusing n-type impurities into the main surface portion of the n-type silicon single crystal substrate. The p-type body region is formed by implanting or diffusing p-type impurities in the main surface portion of the n-type drain region. The n-type source region is formed by injecting or diffusing n-type impurities into the main surface portion of the p-type body region. The gate insulating film is disposed on the surface of the p-type body region, and the gate electrode is disposed on the gate insulating film.

センス部のトランジスタは、メイン部のトランジスタと同一のn型シリコン単結晶基板上に同一構造においてかつ同一製造工程により形成されている。すなわち、センス部のトランジスタは、メイン部のトランジスタと同様に、n型ドレイン領域と、p型ボディ領域と、n型ソース領域と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを備え、パワートランジスタにより構成されている。   The transistor of the sense part is formed on the same n-type silicon single crystal substrate as the transistor of the main part with the same structure and the same manufacturing process. That is, the transistor in the sense section includes an n-type drain region, a p-type body region, an n-type source region, a gate insulating film, and a gate electrode, as in the main portion transistor, and is configured by a power transistor. ing.

メイン部のトランジスタのn型ドレイン領域とセンス部のトランジスタのn型ドレイン領域とは共用され、双方の間は電気的に並列に接続されている。また、メイン部のトランジスタのゲート電極とセンス部のトランジスタのゲート電極との間は電気的に並列に接続されている。   The n-type drain region of the main portion transistor and the n-type drain region of the sense portion transistor are shared, and both are electrically connected in parallel. Further, the gate electrode of the transistor in the main part and the gate electrode of the transistor in the sense part are electrically connected in parallel.

なお、パワートランジスタの電流センス方法に関しては、例えば下記非特許文献1に開示がなされている。
”Current Sensing Power MOSFETs”. Semiconductor Components Industries, LLC, 2002. July, 2002-Rev. 5. Publication Order Number AND8093/D, pp.1-10.
For example, the following Non-Patent Document 1 discloses the power transistor current sensing method.
“Current Sensing Power MOSFETs”. Semiconductor Components Industries, LLC, 2002. July, 2002-Rev. 5. Publication Order Number AND8093 / D, pp.1-10.

しかしながら、前述の電力用半導体装置においては、以下の点について配慮がなされていなかった。電力用半導体装置に電流センス機能が搭載される場合、n型シリコン単結晶基板(半導体チップ)の主面の大半が主電流のオン、オフ制御を行うメイン部により構成される。これに対して、メイン部のトランジスタの電流検出を行うセンス部はn型シリコン単結晶基板の主面の極一部の領域に構成されている。例えば、メイン部の面積(平面面積)に対してセンス部の面積は約1000の1である。メイン部のトランジスタ、センス部のトランジスタのそれぞれは同一構造において同一製造工程(同一製造条件)により構成されているので、双方の降伏電圧は同等であるが、センス部の面積がメイン部に比べて極端に小さいので、センス部のトランジスタにおいてアバランシェ破壊が発生し易い。このため、センス部のトランジスタの耐量が弱く、結果として電力用半導体装置の全体としての耐量が弱くなる。   However, in the above-described power semiconductor device, the following points have not been considered. When a current sensing function is mounted in a power semiconductor device, most of the main surface of the n-type silicon single crystal substrate (semiconductor chip) is constituted by a main portion that controls on / off of the main current. On the other hand, the sense portion that detects the current of the transistor in the main portion is configured in a partial region of the main surface of the n-type silicon single crystal substrate. For example, the area of the sense portion is about 1000, which is 1 with respect to the area (planar area) of the main portion. Since the transistors in the main part and the transistors in the sense part are configured in the same structure and in the same manufacturing process (same manufacturing condition), the breakdown voltage of both is the same, but the area of the sense part is smaller than that of the main part. Since it is extremely small, avalanche breakdown is likely to occur in the transistor of the sense portion. For this reason, the withstand capability of the transistor in the sense section is weak, and as a result, the overall withstand capability of the power semiconductor device is weakened.

本発明は上記課題を解決するためになされたものである。従って、本発明は、センス部の耐量を高め、装置全体としての耐量を向上することができる半導体装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above problems. Accordingly, the present invention is to provide a semiconductor device capable of increasing the tolerance of the sense portion and improving the tolerance of the entire device.

上記課題を解決するために、本発明の実施の形態に係る第1の特徴は、半導体装置において、第1の導電型を有する第1の主電流領域と、第1の主電流領域の主面部に配設され、第1の導電型に対して逆の第2の導電型を有する第1の主電流制御領域と、第1の主電流制御領域の主面部に配設され、第1の導電型を有する第2の主電流領域と、第1の主電流領域、第1の主電流制御領域及び第2の主電流領域を有する第1のトランジスタと、第1の導電型を有し、第1の主電流領域の平面面積に比べて平面面積が小さい第3の主電流領域と、第3の主電流領域の主面部に配設され、第2の導電型を有し、第1の主電流制御領域の接合深さに比べて深い接合深さを有する第2の主電流制御領域と、第2の主電流制御領域の主面部に配設され、第1の導電型を有する第4の主電流領域と、第3の主電流領域、第2の主電流制御領域及び第4の主電流領域を有する第2のトランジスタとを備えている。   In order to solve the above-described problem, a first feature according to an embodiment of the present invention is that, in a semiconductor device, a first main current region having a first conductivity type and a main surface portion of the first main current region. And a first main current control region having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and a main surface portion of the first main current control region. A second main current region having a type, a first transistor having a first main current region, a first main current control region, and a second main current region, and a first conductivity type, A third main current region having a smaller plane area than the plane area of the first main current region, and a main surface portion of the third main current region, having a second conductivity type, A second main current control region having a junction depth deeper than the junction depth of the current control region, and a main surface portion of the second main current control region; It has the fourth main current region having a conductivity type, the third main current region, and a second transistor having a second main current control region and the fourth main current region.

本発明の実施の形態に係る第2の特徴は、第1の導電型を有する第1の主電流領域、この第1の主電流領域上に配設され第1の導電型とは逆の第2の導電型を有する第1の主電流制御領域、及び第1の主電流制御領域上に配設され第1の導電型を有する第2の主電流領域を備え、主電流のスイッチング制御を行う第1のトランジスタを有するメイン部と、第1の導電型を有する第3の主電流領域、この第3の主電流領域上に配設され第2の導電型を有し第1の主電流制御領域の接合深さに比べて深い接合深さを有する第2の主電流制御領域、及び第2の主電流制御領域上に配設され第1の導電型を有する第4の主電流領域を備え、第1のトランジスタの電流検出を行う第2のトランジスタを有するセンス部とを備えている。   A second feature according to the embodiment of the present invention is that a first main current region having a first conductivity type, a first main current region disposed on the first main current region and opposite to the first conductivity type. A first main current control region having a conductivity type of 2 and a second main current region having a first conductivity type disposed on the first main current control region and performing switching control of the main current A main portion having a first transistor, a third main current region having a first conductivity type, and a first main current control having a second conductivity type disposed on the third main current region A second main current control region having a junction depth deeper than the junction depth of the region, and a fourth main current region having a first conductivity type disposed on the second main current control region. And a sense unit having a second transistor for detecting the current of the first transistor.

第1の特徴又は第2の特徴に係る半導体装置において、第1のトランジスタの第1の主電流制御領域に沿う第1のゲート絶縁膜を介して配設された第1のゲート電極と、第2のトランジスタの第2の主電流制御領域に沿う第2のゲート絶縁膜を介して配設された第2のゲート電極と、を備え、第1のトランジスタの第1の主電流領域と第2のトランジスタの第3の主電流領域とが電気的に接続され、第1のゲート電極と第2のゲート電極とが電気的に接続されることが好ましい。   In the semiconductor device according to the first feature or the second feature, a first gate electrode disposed via a first gate insulating film along the first main current control region of the first transistor, And a second gate electrode disposed through a second gate insulating film along the second main current control region of the second transistor, and the second main electrode and the second main current region of the first transistor It is preferable that the third main current region of the transistor is electrically connected, and the first gate electrode and the second gate electrode are electrically connected.

また、第1の特徴又は第2の特徴に係る半導体装置において、第2の主電流制御領域は、第3の主電流領域と第4の主電流領域との間の主電流が流れる主電流経路部と、この主電流経路部とは別の領域であって、上層電極が接続されるコンタクト領域部と、を更に備え、第2の主電流制御領域のコンタクト領域部の接合深さが、第1の主電流制御領域の接合深さに比べて深く構成されていることが好ましい。また、第1の特徴又は第2の特徴に係る半導体装置において、第2の主電流制御領域の主電流経路部の接合深さが、第1の主電流制御領域の接合深さと同等であることが好ましい。   In the semiconductor device according to the first feature or the second feature, the second main current control region is a main current path through which a main current flows between the third main current region and the fourth main current region. And a contact region portion to which the upper layer electrode is connected, which is a region different from the main current path portion, and the junction depth of the contact region portion of the second main current control region is It is preferable that the first main current control region be deeper than the junction depth. In the semiconductor device according to the first feature or the second feature, the junction depth of the main current path portion of the second main current control region is equal to the junction depth of the first main current control region. Is preferred.

また、第1の特徴又は第2の特徴に係る半導体装置において、第1の主電流領域の主面部の全域にはこの第1の主電流領域と同一導電型を有しかつ第1の主電流領域に比べて不純物密度が高い第1の半導体領域が配設され、第3の主電流領域の主面部には、第2の主電流制御領域と上層電極とのコンタクト領域部以外に、この第3の主電流領域と同一導電型を有しかつ第3の主電流領域に比べて不純物密度が高い第2の半導体領域が配設されていることが好ましい。   In the semiconductor device according to the first feature or the second feature, the entire main surface portion of the first main current region has the same conductivity type as the first main current region and the first main current. A first semiconductor region having a higher impurity density than that of the region is provided, and the main surface portion of the third main current region has the first main region in addition to the contact region portion between the second main current control region and the upper layer electrode. Preferably, a second semiconductor region having the same conductivity type as that of the third main current region and having a higher impurity density than the third main current region is provided.

更に、第1の特徴又は第2の特徴に係る半導体装置において、第2のトランジスタの第4の主電流領域には800オーム以下の抵抗が電気的に接続されていることが好ましい。   Furthermore, in the semiconductor device according to the first feature or the second feature, it is preferable that a resistor of 800 ohm or less is electrically connected to the fourth main current region of the second transistor.

本発明によれば、センス部の耐量を高め、装置全体として耐量を向上することができる半導体装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device capable of increasing the tolerance of the sense portion and improving the tolerance of the entire device.

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic and different from actual ones. In addition, there may be a case where the dimensional relationships and ratios are different between the drawings.

また、以下に示す実施の形態はこの発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。   Further, the following embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is to arrange the components and the like as follows. Not specific. The technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態は、パワートランジスタを搭載し、電流センス機能を搭載した電力用半導体装置に本発明を適用した例を説明するものである。
(First embodiment)
The first embodiment of the present invention describes an example in which the present invention is applied to a power semiconductor device equipped with a power transistor and a current sense function.

[半導体装置の回路構成]
第1の実施の形態に係る半導体装置1は、図2に示すように、主電流のオン、オフ制御を行う第1のトランジスタT1を有するメイン部2と、このメイン部2の第1のトランジスタT1に流れる主電流の検出を行う第2のトランジスタT2を有するセンス部3とを備えている。メイン部2及びセンス部3は同一基板(半導体チップ)内に搭載されている。センス部3は電流センス機能を構築し、第1の実施の形態に係る半導体装置1は電流センス機能を内蔵する。
[Circuit Configuration of Semiconductor Device]
As shown in FIG. 2, the semiconductor device 1 according to the first embodiment includes a main unit 2 having a first transistor T <b> 1 that performs on / off control of a main current, and a first transistor of the main unit 2. And a sense unit 3 having a second transistor T2 for detecting a main current flowing in T1. The main part 2 and the sense part 3 are mounted on the same substrate (semiconductor chip). The sense unit 3 constructs a current sense function, and the semiconductor device 1 according to the first embodiment incorporates a current sense function.

第1の実施の形態において、メイン部2の第1のトランジスタT1にはパワーMISFET(metal insulator field effect transistor)が使用されている。ここで、MISFETとは、ゲート絶縁膜に絶縁体が使用されているトランジスタを意味し、MOSFET(metal oxide field effect transistor)を含む意味において使用されている。第1のトランジスタT1の一方の第1の主電流領域(ここでは、ドレイン領域。)はドレイン端子Dに電気的に接続され、他方の第2の主電流領域(ここでは、ソース領域。)はソース端子S1に電気的に接続されている。ソース端子S1はケルビンソース端子である。ゲート電極はゲート端子Gに電気的に接続されている。   In the first embodiment, a power MISFET (metal insulator field effect transistor) is used for the first transistor T1 of the main section 2. Here, the MISFET means a transistor in which an insulator is used for the gate insulating film, and is used in the meaning including a MOSFET (metal oxide field effect transistor). One first main current region (here, drain region) of the first transistor T1 is electrically connected to the drain terminal D, and the other second main current region (here, source region) is electrically connected. It is electrically connected to the source terminal S1. The source terminal S1 is a Kelvin source terminal. The gate electrode is electrically connected to the gate terminal G.

センス部3の第2のトランジスタT2には、第1のトランジスタT1の第1の主電流制御領域(131)よりも深い接合深さを有する第2の主電流制御領域(132)を有するパワーMISFETが使用されている。第2のトランジスタT2の一方の第3の主電流領域(ここでは、ドレイン領域。)は、第1のトランジスタT1の第1の主電流領域に電気的に接続され、同一の(共用の)ドレイン端子Dに電気的に接続されている。他方の第4の主電流領域(ここでは、ソース領域。)はソース端子S2に電気的に接続されている。ソース端子S2はセンス部3のソース端子である。第2のトランジスタT2のゲート電極は、第1のトランジスタT1のゲート電極に電気的に接続され、同一の(共用の)ゲート端子Gに電気的に接続されている。   The second transistor T2 of the sense unit 3 includes a power MISFET having a second main current control region (132) having a junction depth deeper than the first main current control region (131) of the first transistor T1. Is used. One third main current region (here, drain region) of the second transistor T2 is electrically connected to the first main current region of the first transistor T1, and the same (shared) drain. It is electrically connected to the terminal D. The other fourth main current region (here, the source region) is electrically connected to the source terminal S2. The source terminal S2 is a source terminal of the sense unit 3. The gate electrode of the second transistor T2 is electrically connected to the gate electrode of the first transistor T1, and is electrically connected to the same (shared) gate terminal G.

ソース端子S2には半導体装置1の外部素子としての外付け抵抗Rが電気的に直列に接続される。第1の実施の形態においてこの外付け抵抗Rは800オーム以下の抵抗値を有し、ここでは100オームの抵抗値を有する外付け抵抗Rが使用されている。   An external resistor R as an external element of the semiconductor device 1 is electrically connected in series to the source terminal S2. In the first embodiment, the external resistor R has a resistance value of 800 ohms or less, and an external resistor R having a resistance value of 100 ohms is used here.

[半導体装置のチップレイアウト]
図3に示すように、第1の実施の形態に係る半導体装置1における基板(半導体チップ)10は平面方形状である。この基板10は、半導体装置1の製造過程において半導体ウエーハに複数個の同一の回路パターンを製作し、ダイシング工程により回路パターン毎に切り出されたものである。
[Chip layout of semiconductor devices]
As shown in FIG. 3, the substrate (semiconductor chip) 10 in the semiconductor device 1 according to the first embodiment has a planar rectangular shape. The substrate 10 is obtained by manufacturing a plurality of identical circuit patterns on a semiconductor wafer in the manufacturing process of the semiconductor device 1 and cutting out each circuit pattern by a dicing process.

基板10の主面上の大半にメイン部2が配設され、メイン部2に比べて十分に小さく、基板10の主面上の極一部ここでは図3中左側の極一部の領域にセンス部3が配設されている。第1の実施の形態において、基板10の主面のメイン部2の占有面積(複数個の第1のトランジスタT1の合計の占有面積)とセンス部3の占有面積(複数個の第2のトランジスタT2の合計の占有面積)との比は、例えば約1000対1である。ここで、基板10の主面とは、第1のトランジスタT1及び第2のトランジスタT2のゲート絶縁膜やゲート電極が成膜される側の基板10の表面(図1中、上側表面)であって、トランジスタが作り込まれる主要な表面という意味において使用される。   The main portion 2 is disposed on most of the main surface of the substrate 10 and is sufficiently smaller than the main portion 2, and a part of the pole on the main surface of the substrate 10 here is a part of the pole on the left side in FIG. A sense unit 3 is provided. In the first embodiment, the occupied area of the main portion 2 on the main surface of the substrate 10 (the total occupied area of the plurality of first transistors T1) and the occupied area of the sense portion 3 (the plurality of second transistors). The ratio of the total occupied area of T2 is, for example, about 1000 to 1. Here, the main surface of the substrate 10 is the surface (the upper surface in FIG. 1) of the substrate 10 on which the gate insulating films and gate electrodes of the first transistor T1 and the second transistor T2 are formed. And is used to mean the primary surface on which the transistor is built.

メイン部2においては、複数個の第1のトランジスタT1が、第1の主電流領域、第2の主電流領域、ゲート電極のそれぞれを個々に共有し、電気的に並列に接続されている。同様に、センス部3においては、複数個の第2のトランジスタT2が、第3の主電流領域、第4の主電流領域、ゲート電極のそれぞれを個々に共有し、電気的に並列に接続されている。   In the main portion 2, a plurality of first transistors T1 share the first main current region, the second main current region, and the gate electrode, respectively, and are electrically connected in parallel. Similarly, in the sense unit 3, a plurality of second transistors T2 share the third main current region, the fourth main current region, and the gate electrode, respectively, and are electrically connected in parallel. ing.

[半導体装置の断面構造]
図1に示すように、第1の実施の形態に係る半導体装置1は、基板10の主面上にメイン部2を構築する複数個の第1のトランジスタT1と、センス部3を構築する複数個の第2のトランジスタT2とを備えている。基板10には第1の実施の形態においてn型シリコン単結晶基板が使用されている。この基板10の主面上にはn型半導体領域11が配設されている。n型半導体領域11は、基板10の主面上にエピタキシャル成長法を用いて基板10の主面上の全面にシリコン単結晶層を成長させ、このシリコン単結晶層の全面に注入法若しくは拡散法を用いてn型不純物を導入することにより形成されている。また、n型半導体領域11は、基板10の主面部(表面部分)に注入法若しくは拡散法を用いてn型不純物を導入することにより形成されている。n型半導体領域11は例えば 1 x 1014 atoms/cm3 − 3 x 1014 atoms/cm3の不純物密度に設定されている。
[Cross-sectional structure of semiconductor device]
As shown in FIG. 1, the semiconductor device 1 according to the first embodiment includes a plurality of first transistors T <b> 1 that construct a main unit 2 on a main surface of a substrate 10, and a plurality that constructs a sense unit 3. Second transistors T2. As the substrate 10, an n-type silicon single crystal substrate is used in the first embodiment. An n-type semiconductor region 11 is disposed on the main surface of the substrate 10. In the n-type semiconductor region 11, a silicon single crystal layer is grown on the entire main surface of the substrate 10 on the main surface of the substrate 10 using an epitaxial growth method, and an implantation method or a diffusion method is applied to the entire surface of the silicon single crystal layer. It is formed by introducing n-type impurities. The n-type semiconductor region 11 is formed by introducing an n-type impurity into the main surface portion (surface portion) of the substrate 10 using an implantation method or a diffusion method. For example, the n-type semiconductor region 11 is set to an impurity density of 1 × 10 14 atoms / cm 3 −3 × 10 14 atoms / cm 3 .

メイン部2の第1のトランジスタT1は、図1中、左側に示すように、第1の導電型を有する第1の主電流領域と、第1の主電流領域の主面部に配設され、第1の導電型に対して逆の第2の導電型を有する第1の主電流制御領域と、第1の主電流制御領域の主面部に配設され、第1の導電型を有する第2の主電流領域と、第1の主電流制御領域に沿う第1のゲート絶縁膜151を介して配設された第1のゲート電極161とを備えている。ここで、第1の実施の形態において、第1の導電型とはn型であり、第2の導電型とはp型である。   As shown on the left side in FIG. 1, the first transistor T1 of the main portion 2 is disposed on the first main current region having the first conductivity type and the main surface portion of the first main current region, A first main current control region having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and a second main surface region disposed on a main surface portion of the first main current control region and having the first conductivity type Main current region, and a first gate electrode 161 disposed via a first gate insulating film 151 along the first main current control region. Here, in the first embodiment, the first conductivity type is n-type, and the second conductivity type is p-type.

この第1のトランジスタT1の第1の主電流領域は、n型ドレイン領域であり、主にn型半導体領域11により構成されている。メイン部2においては、第1の主電流制御領域が配設される領域を含み、n型半導体領域11つまり第1の主電流領域の主面部には、この第1の主電流領域と同一導電型において第1の主電流領域の不純物密度に比べて高い不純物密度を有する第1の半導体領域(表面n層)121が配設されている。つまり、第1の半導体領域121はメイン部2においてn型半導体領域11の主面部の全域に配設されている。この第1の半導体領域121は、第1の主電流領域における主電流(ソース領域とドレイン領域との間に流れる電流)の経路の抵抗値を減少する目的において配設されている。第1の半導体領域121は例えば 1 x 1016 atoms/cm3 − 3 x 1016 atoms/cm3の不純物密度に設定されている。 The first main current region of the first transistor T1 is an n-type drain region, and is mainly composed of an n-type semiconductor region 11. The main portion 2 includes a region where the first main current control region is disposed, and the n-type semiconductor region 11, that is, the main surface portion of the first main current region, has the same conductivity as the first main current region. In the mold, a first semiconductor region (surface n layer) 121 having an impurity density higher than that of the first main current region is provided. In other words, the first semiconductor region 121 is disposed in the entire main surface portion of the n-type semiconductor region 11 in the main portion 2. The first semiconductor region 121 is disposed for the purpose of reducing the resistance value of the path of the main current (current flowing between the source region and the drain region) in the first main current region. For example, the first semiconductor region 121 is set to an impurity density of 1 × 10 16 atoms / cm 3 −3 × 10 16 atoms / cm 3 .

第1のトランジスタT1の第1の主電流制御領域は、p型ボディ領域であり、p型半導体領域131により構成されている。p型半導体領域131は例えば 1 x 1017 atoms/cm3 − 3 x 1017 atoms/cm3の不純物密度に設定されている。この第1の主電流制御領域が配設される領域、詳細には第1の主電流制御領域の第1の主電流領域と第2の主電流領域との間の主電流経路部並びに上層の電極(18)が電気的に接続されるコンタクト領域部(ここでは、第1の主電流制御領域のコンタクト領域。)には、第1の半導体領域121を形成するための反対導電型の不純物が導入(注入若しくは拡散)されている。第1の主電流制御領域のこれら主電流経路部並びにコンタクト領域部は第1の半導体領域121のn型を打ち消してp型に設定されている。 The first main current control region of the first transistor T1 is a p-type body region and is configured by a p-type semiconductor region 131. The p-type semiconductor region 131 is set to an impurity density of, for example, 1 × 10 17 atoms / cm 3 −3 × 10 17 atoms / cm 3 . The region where the first main current control region is disposed, more specifically, the main current path portion between the first main current region and the second main current region of the first main current control region and the upper layer In the contact region portion (here, the contact region of the first main current control region) to which the electrode (18) is electrically connected, impurities of opposite conductivity type for forming the first semiconductor region 121 are present. Introduced (implanted or diffused). The main current path portion and the contact region portion of the first main current control region are set to be p-type by canceling the n-type of the first semiconductor region 121.

第2の主電流領域は、n型ソース領域であり、n型半導体領域14により構成されている。n型半導体領域14は例えば 1 x 1020 atoms/cm3 − 3 x 1020 atoms/cm3の不純物密度に設定されている。 The second main current region is an n-type source region and is composed of an n-type semiconductor region 14. For example, the n-type semiconductor region 14 is set to an impurity density of 1 × 10 20 atoms / cm 3 −3 × 10 20 atoms / cm 3 .

第1のトランジスT1のゲート絶縁膜151は、後述するコンタクト領域部(ここでは、第1の主電流制御領域並びに第2の主電極領域のコンタクト領域。)を除き、少なくとも第1の主電流制御領域(p型半導体領域131)の第1の主電流領域と第2の主電流領域との間の表面上に(第1の主電流制御領域に沿って)配設されている。ゲート絶縁膜151には、例えば熱酸化法を用いて成膜されたシリコン酸化膜の単層膜を実用的に使用することができる。また、ゲート絶縁膜151には、シリコン窒化膜の単層膜や、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とを組み合わせた複合膜を使用することができる。ゲート電極161には例えばCVD法を用いて成膜されたシリコン多結晶膜を実用的に使用することができ、このシリコン多結晶膜には抵抗値を低減する例えばn型不純物が注入若しくは拡散により導入されている。   The gate insulating film 151 of the first transistor T1 is at least a first main current control, except for a contact region portion (here, a contact region of a first main current control region and a second main electrode region) described later. The region (p-type semiconductor region 131) is disposed on the surface between the first main current region and the second main current region (along the first main current control region). As the gate insulating film 151, for example, a single layer film of a silicon oxide film formed by using a thermal oxidation method can be practically used. As the gate insulating film 151, a single layer film of a silicon nitride film or a composite film in which a silicon oxide film and a silicon nitride film are combined can be used. For the gate electrode 161, for example, a silicon polycrystalline film formed by using the CVD method can be used practically. For example, an n-type impurity for reducing the resistance value is implanted or diffused into the silicon polycrystalline film. Has been introduced.

メイン部2において、第1のトランジスタT1は、その平面構造を示していないが、図3に示す基板10の上辺から下辺に向かってゲート電極161が延在し、かつ一定間隔において離間して複数配列されている。第1のトランジスタT1の第1の主電流制御領域並びに第2の主電流領域は、隣り合うゲート電極161間においてゲート電極161の延在方向と同一方向に延在し、ゲート電極161の配列間隔に相応して一定間隔をおいて配列されている。ここで、第1のトランジスタT1は平面ストライプ形状に構成されている。なお、第1のトランジスタT1の平面形状は必ずしもこのような形状に限定されるものではない。   In the main portion 2, the first transistor T1 does not show its planar structure, but the gate electrode 161 extends from the upper side to the lower side of the substrate 10 shown in FIG. It is arranged. The first main current control region and the second main current region of the first transistor T1 extend in the same direction as the extension direction of the gate electrode 161 between the adjacent gate electrodes 161, and the arrangement interval of the gate electrodes 161 Are arranged at regular intervals corresponding to Here, the first transistor T1 has a planar stripe shape. Note that the planar shape of the first transistor T1 is not necessarily limited to such a shape.

メイン部2の第1のトランジスタT1上には層間絶縁膜17が配設されている。層間絶縁膜17には例えば燐シリケートガラス(PSG)膜を実用的に使用することができる。第1のトランジスタT1の第2の主電流領域上及び第1の主電流制御領域の主電流経路部に対して第2の主電流領域を介在させた反対側の領域上において、層間絶縁膜17にはコンタクト開口17Hが配設されている。層間絶縁膜17上には電極18が配設され、この電極18は層間絶縁膜17に配設されたコンタクト開口17Hを通して第1の主電流制御領域並びに第2の主電流領域に電気的に接続されている。電極18は第1の実施の形態においてソース電極(又はソース配線)である。電極18には、例えばアロイスパイク耐性を有するシリコン(Si)、マイグレーション耐性を有する銅(Cu)の少なくともいずれか一方がアルミニウム(Al)に添加されたAl合金(例えば、Al−Si、Al−Cu、Al−Cu−Si等。)を実用的に使用することができる。また、電極18には、チタン(Ti)、窒化チタン(TiN)等のバリアメタルとアルミニウムとを積層した複合膜を使用することができる。   An interlayer insulating film 17 is disposed on the first transistor T1 in the main portion 2. For example, a phosphorus silicate glass (PSG) film can be used practically for the interlayer insulating film 17. The interlayer insulating film 17 is formed on the second main current region of the first transistor T1 and on the region opposite to the main current path portion of the first main current control region with the second main current region interposed. Is provided with a contact opening 17H. An electrode 18 is disposed on the interlayer insulating film 17, and this electrode 18 is electrically connected to the first main current control region and the second main current region through a contact opening 17H disposed in the interlayer insulating film 17. Has been. The electrode 18 is a source electrode (or source wiring) in the first embodiment. For the electrode 18, for example, an Al alloy (for example, Al—Si, Al—Cu) in which at least one of silicon (Si) having alloy spike resistance and copper (Cu) having migration resistance is added to aluminum (Al). , Al-Cu-Si, etc.) can be used practically. The electrode 18 may be a composite film in which a barrier metal such as titanium (Ti) or titanium nitride (TiN) and aluminum are laminated.

センス部3の第1のトランジスタT2は、図1中、右側に示すように、第1の導電型を有する第3の主電流領域と、第3の主電流領域の主面部に配設され、第1の導電型に対して逆の第2の導電型を有する第2の主電流制御領域と、第2の主電流制御領域の主面部に配設され、第1の導電型を有する第4の主電流領域と、第2の主電流制御領域に沿う第2のゲート絶縁膜152を介して配設された第1のゲート電極162とを備えている。ここで、第1のトランジスタT1と同様に、第1の導電型とはn型であり、第2の導電型とはp型である。   As shown on the right side in FIG. 1, the first transistor T2 of the sense unit 3 is disposed on the third main current region having the first conductivity type and the main surface portion of the third main current region. A second main current control region having a second conductivity type opposite to the first conductivity type; and a fourth main current control region disposed on a main surface portion of the second main current control region and having the first conductivity type. Main current region, and a first gate electrode 162 disposed via a second gate insulating film 152 along the second main current control region. Here, like the first transistor T1, the first conductivity type is n-type, and the second conductivity type is p-type.

この第2のトランジスタT2の第3の主電流領域は、n型ドレイン領域であり、主に第1のトランジスタT1のn型半導体領域11と同一層のn型半導体領域11により構成されている。つまり、n型半導体領域11は第1のトランジスタT1と第2のトランジスタT2とにおいて共用されている。センス部3においては、第2の主電流制御領域のコンタクト領域部1322以外において、第2の主電流制御領域の主電流経路部1321の主面部、及びn型半導体領域11つまり第3の主電流領域の主面部には、この第3の主電流領域と同一導電型において第3の主電流領域の不純物密度に比べて高い不純物密度を有する第2の半導体領域(表面n層)122が配設されている。この第2の半導体領域122は、第3の主電流領域における主電流(ソース領域とドレイン領域との間に流れる電流)の経路の抵抗値を減少する目的において配設されている。第2の半導体領域122は、第1の半導体領域121と同様に例えば 1 x 1016 atoms/cm3 − 3 x 1016 atoms/cm3の不純物密度に設定され、第1の実施の形態においては第1の半導体領域121と同一製造工程により同時にかつ同一製造条件において製造されている。ここで、コンタクト領域部1322とは、第2の主電流制御領域(p型半導体領域132)の電極18との接続部分という意味において使用されている。 The third main current region of the second transistor T2 is an n-type drain region, and is mainly composed of the n-type semiconductor region 11 in the same layer as the n-type semiconductor region 11 of the first transistor T1. That is, the n-type semiconductor region 11 is shared by the first transistor T1 and the second transistor T2. In the sense portion 3, in addition to the contact region portion 1322 of the second main current control region, the main surface portion of the main current path portion 1321 of the second main current control region and the n-type semiconductor region 11, that is, the third main current A second semiconductor region (surface n layer) 122 having the same conductivity type as that of the third main current region and having a higher impurity density than that of the third main current region is disposed on the main surface portion of the region. Has been. The second semiconductor region 122 is disposed for the purpose of reducing the resistance value of the path of the main current (current flowing between the source region and the drain region) in the third main current region. Similar to the first semiconductor region 121, the second semiconductor region 122 is set to an impurity density of, for example, 1 × 10 16 atoms / cm 3 −3 × 10 16 atoms / cm 3 , and in the first embodiment, The first semiconductor region 121 and the first semiconductor region 121 are manufactured at the same time and under the same manufacturing conditions. Here, the contact region portion 1322 is used to mean a connection portion with the electrode 18 in the second main current control region (p-type semiconductor region 132).

また、第1の実施の形態においては、第2の主電流制御領域の主電流経路部(p型半導体領域)1321が配設された領域並びに第4の主電流領域(n型半導体領域142)が配設された領域と同一の領域において、第2の半導体領域122が配設されている。これは、第2のトランジスタT2のトランジスタとしての電気的特性を第1のトランジスタT1の電気的特性に対して等しくするためである。   In the first embodiment, the main current path portion (p-type semiconductor region) 1321 of the second main current control region and the fourth main current region (n-type semiconductor region 142) are provided. The second semiconductor region 122 is disposed in the same region as the region where is disposed. This is because the electrical characteristics of the second transistor T2 as a transistor are equal to the electrical characteristics of the first transistor T1.

第2のトランジスタT2の第2の主電流制御領域は、p型ボディ領域であり、p型半導体領域132により構成されている。p型半導体領域132は例えば 1 x 1017 atoms/cm3 − 3 x 1017 atoms/cm3の不純物密度に設定され、第1の実施の形態においては第1の主電流制御領域のp型半導体領域131と同一製造工程により同時にかつ同一製造条件において製造されている。 The second main current control region of the second transistor T2 is a p-type body region, and is constituted by a p-type semiconductor region 132. The p-type semiconductor region 132 is set to an impurity density of, for example, 1 × 10 17 atoms / cm 3 −3 × 10 17 atoms / cm 3 , and in the first embodiment, the p-type semiconductor in the first main current control region The region 131 is manufactured simultaneously and under the same manufacturing conditions by the same manufacturing process.

この第2の主電流制御領域が配設される領域、詳細には第2の主電流制御領域の第3の主電流領域と第4の主電流領域との間の主電流経路部1321は第2の半導体領域122のn型を打ち消してp型に設定されている。つまり、第2のトランジスタT2において、第2の主電流制御領域(p型半導体領域132)の主電流経路部1321の不純物密度並びに接合深さ(xj)は第1のトランジスタT1の第1の主電流制御領域(p型半導体領域131)の主電流経路部の不純物密度並びに接合深さと同等に設定されている。 The region where the second main current control region is disposed, specifically, the main current path portion 1321 between the third main current region and the fourth main current region of the second main current control region is the first The n-type of the second semiconductor region 122 is canceled and set to the p-type. That is, in the second transistor T2, the impurity density and the junction depth (x j ) of the main current path portion 1321 of the second main current control region (p-type semiconductor region 132) are the same as those of the first transistor T1. It is set to be equal to the impurity density and junction depth of the main current path portion of the main current control region (p-type semiconductor region 131).

一方、第2の主電流制御領域のコンタクト領域部1322は第2の半導体領域122を配設していないので、第2の半導体領域122のn型を打ち消してp型に設定する必要がなくなり、コンタクト領域部1322のp型不純物が第3の主電流領域(n型半導体領域)の主面から深さ方向に深く拡散される。つまり、第2の主電流制御領域のコンタクト領域部1322の接合深さ(xj)、換言すれば第2の主電流制御領域のコンタクト領域直下の接合深さは、主電流経路1321の接合深さよりも深く、同様に第1の主電流制御領域の接合深さよりも深く設定されている。 On the other hand, since the second semiconductor region 122 is not provided in the contact region portion 1322 of the second main current control region, it is not necessary to cancel the n-type of the second semiconductor region 122 and set it to p-type. The p-type impurity in contact region portion 1322 is deeply diffused in the depth direction from the main surface of the third main current region (n-type semiconductor region). That is, the junction depth (x j ) of the contact region portion 1322 of the second main current control region, in other words, the junction depth immediately below the contact region of the second main current control region is the junction depth of the main current path 1321. The junction depth of the first main current control region is set deeper than the first main current control region.

第4の主電流領域は、n型ソース領域であり、n型半導体領域142により構成されている。n型半導体領域14は例えば 1 x 1020 atoms/cm3 − 3 x 1020 atoms/cm3の不純物密度に設定され、第1の実施の形態においては第2の主電流領域のn型半導体領域141と同一製造工程により同時にかつ同一製造条件において製造されている。 The fourth main current region is an n-type source region and is composed of an n-type semiconductor region 142. The n-type semiconductor region 14 is set to an impurity density of 1 × 10 20 atoms / cm 3 −3 × 10 20 atoms / cm 3 , for example, and in the first embodiment, the n-type semiconductor region of the second main current region 141 are manufactured at the same time and under the same manufacturing conditions.

第2のトランジスT2のゲート絶縁膜152は、後述するコンタクト領域部(ここでは、第2の主電流制御領域並びに第4の主電極領域のコンタクト領域。)を除き、少なくとも第2の主電流制御領域(p型半導体領域132)の第3の主電流領域と第4の主電流領域との間の表面上に配設されている。ゲート絶縁膜152は、第1のトランジスタT1のゲート絶縁膜151と同一製造工程により同時にかつ同一製造条件において製造されている。ゲート電極162は第1のトランジスタT1のゲート電極161と同一製造工程により同時にかつ同一製造条件において製造されている。   The gate insulating film 152 of the second transistor T2 is at least a second main current control except for a contact region portion described later (here, a contact region of a second main current control region and a fourth main electrode region). The region (p-type semiconductor region 132) is disposed on the surface between the third main current region and the fourth main current region. The gate insulating film 152 is manufactured simultaneously and under the same manufacturing conditions by the same manufacturing process as the gate insulating film 151 of the first transistor T1. The gate electrode 162 is manufactured at the same time and under the same manufacturing conditions by the same manufacturing process as the gate electrode 161 of the first transistor T1.

センス部3において、メイン部2の第1のトランジスタT1と同様に、第2のトランジスタT2は、その平面構造を示していないが、図3に示す基板10の上辺から下辺に向かってゲート電極162が延在し、かつ一定間隔において離間して複数配列されている。第2のトランジスタT2の第2の主電流制御領域並びに第4の主電流領域は、隣り合うゲート電極162間においてゲート電極162の延在方向と同一方向に延在し、ゲート電極162の配列間隔に相応して一定間隔において配列されている。例えば、第2のトランジスタT2は、第1のトランジスタT1と同様に、平面ストライプ形状において構成されている。なお、第2のトランジスタT2の平面形状は必ずしもこのような形状に限定されるものではない。   In the sense part 3, like the first transistor T1 of the main part 2, the second transistor T2 does not show its planar structure, but the gate electrode 162 from the upper side to the lower side of the substrate 10 shown in FIG. And a plurality of them are arranged at regular intervals. The second main current control region and the fourth main current region of the second transistor T2 extend in the same direction as the extending direction of the gate electrode 162 between the adjacent gate electrodes 162, and the arrangement interval of the gate electrodes 162 Are arranged at regular intervals corresponding to For example, like the first transistor T1, the second transistor T2 has a planar stripe shape. Note that the planar shape of the second transistor T2 is not necessarily limited to such a shape.

センス部3の第2のトランジスタT2上には層間絶縁膜17が配設されている。この層間絶縁膜17はメイン部2上の層間絶縁膜17と同一層である。第2のトランジスタT2の第4の主電流領域上及び第2の主電流制御領域の主電流経路部1321に対して第4の主電流領域を介在させた反対側の領域上において、層間絶縁膜17にはコンタクト開口17Hが配設されている。層間絶縁膜17上には電極18が配設され、この電極18は層間絶縁膜17に配設されたコンタクト開口17Hを通して第2の主電流制御領域並びに第4の主電流領域に電気的に接続されている。電極18は、第1の実施の形態においてソース電極(又はソース配線)であり、メイン部2上の電極18と同一層である。   An interlayer insulating film 17 is disposed on the second transistor T2 of the sense unit 3. This interlayer insulating film 17 is the same layer as the interlayer insulating film 17 on the main portion 2. On the fourth main current region of the second transistor T2 and on the region opposite to the main current path portion 1321 of the second main current control region with the fourth main current region interposed, the interlayer insulating film 17 is provided with a contact opening 17H. An electrode 18 is disposed on the interlayer insulating film 17, and the electrode 18 is electrically connected to the second main current control region and the fourth main current region through a contact opening 17H disposed in the interlayer insulating film 17. Has been. The electrode 18 is a source electrode (or source wiring) in the first embodiment, and is the same layer as the electrode 18 on the main unit 2.

図1中、中央部分には分離領域(分離バッファ領域)4が配設されている。この分離領域4は、メイン部2とセンス部3との間においてn型半導体領域11の主面部に配設され、p型半導体領域133により構成されている。このp型半導体領域133は、第1のトランジスタT1の第1の主電流制御領域であるp型半導体領域131、第2のトランジスタT2の第2の主電流制御領域であるp型半導体領域132のそれぞれと同一製造工程により同一製造条件において形成されている。   In FIG. 1, a separation region (separation buffer region) 4 is disposed at the center. The isolation region 4 is disposed on the main surface portion of the n-type semiconductor region 11 between the main portion 2 and the sense portion 3, and is constituted by a p-type semiconductor region 133. The p-type semiconductor region 133 includes a p-type semiconductor region 131 that is a first main current control region of the first transistor T1, and a p-type semiconductor region 132 that is a second main current control region of the second transistor T2. They are formed under the same manufacturing conditions by the same manufacturing process.

なお、第1のトランジスタT1の第1の主電流制御領域であるp型半導体領域131と、それに隣り合う別の第1のトランジスタT1の第1の主電流制御領域であるp型半導体領域131との間又は隣り合う第2のトランジスタT2の第2の主電流制御領域であるp型半導体領域132との間の離間距離が十分に大きい場合には、分離領域4のp型半導体領域133は必ずしも必要ではない。離間距離が十分に大きいとは、第1のトランジスタT1の第2の主電流領域と電極18との間、第2のトランジスタT2の第4の主電流領域と電極18との間においてコンタクト領域を形成することができる幅を有することである。   A p-type semiconductor region 131 that is a first main current control region of the first transistor T1, and a p-type semiconductor region 131 that is a first main current control region of another first transistor T1 adjacent to the first transistor T1. When the separation distance between the second transistor T2 and the p-type semiconductor region 132 that is the second main current control region of the adjacent second transistor T2 is sufficiently large, the p-type semiconductor region 133 of the isolation region 4 is not necessarily Not necessary. The sufficiently large separation distance means that the contact region is formed between the second main current region of the first transistor T1 and the electrode 18 and between the fourth main current region of the second transistor T2 and the electrode 18. It has a width that can be formed.

[半導体装置の特徴]
このように構成される第1の実施の形態に係る半導体装置1においては、センス部3の第2のトランジスタT2の第2の主電流制御領域、詳細にはコンタクト領域部1322の接合深さがメイン部2の第1のトランジスタT1の第1の主電流制御領域の接合深さに比べて深く構成されている。図1に一点鎖線で示すように、第1のトランジスタT1の第1の主電流制御領域(p型半導体領域131)と第1の主電流領域(n型半導体領域11)とのpn接合界面から第1の主電流領域側に伸びる空乏層21の輪郭形状に対して、第2のトランジスタT2の第2の主電流制御領域(p型半導体領域132)と第3の主電流領域(n型半導体領域11)とのpn接合界面から第3の主電流領域側に伸びる空乏層22の輪郭形状を緩やかにすることができる。この結果、センス部3の第2のトランジスタT2の第3の主電流領域と第2の主電流制御領域とのpn接合部におけるアバランシェ破壊を抑制することができ、耐量を高めることができる。
[Features of semiconductor devices]
In the semiconductor device 1 according to the first embodiment configured as described above, the junction depth of the second main current control region of the second transistor T2 of the sense portion 3, specifically, the contact region portion 1322, is determined. This is deeper than the junction depth of the first main current control region of the first transistor T1 of the main portion 2. As shown by a one-dot chain line in FIG. 1, from the pn junction interface between the first main current control region (p-type semiconductor region 131) and the first main current region (n-type semiconductor region 11) of the first transistor T1. For the contour shape of the depletion layer 21 extending to the first main current region side, the second main current control region (p-type semiconductor region 132) and the third main current region (n-type semiconductor) of the second transistor T2. The contour shape of the depletion layer 22 extending from the pn junction interface with the region 11) toward the third main current region can be made gentle. As a result, avalanche breakdown at the pn junction between the third main current region and the second main current control region of the second transistor T2 of the sense unit 3 can be suppressed, and the withstand capability can be increased.

例えば、第1の実施の形態に係る半導体装置1においては、センス部3の第2のトランジスタT2の耐量を約2倍に高めることができた。また、第2のトランジスタT2の耐圧においては約20 V −30 V 程度高められ、第2のトランジスタT2の耐圧は第1のトランジスタT1の耐圧よりも高められた。   For example, in the semiconductor device 1 according to the first embodiment, the withstand capability of the second transistor T2 of the sense unit 3 can be increased approximately twice. In addition, the breakdown voltage of the second transistor T2 was increased by about 20 V-30 V, and the breakdown voltage of the second transistor T2 was higher than the breakdown voltage of the first transistor T1.

更に、第1の実施の形態に係る半導体装置1においては、メイン部2の第1のトランジスタT1の第1の主電流制御領域の主電流経路部に第1の半導体領域121が配設されるとともに、同一製造条件において、センス部3の第2のトランジスタT2の第2の主電流制御領域の主電流経路部1321に第2の半導体領域122が配設される。従って、メイン部2の第1のトランジスタT1の電気的特性とセンス部3の第2のトランジスタT2の電気的特性とを同等に設定することができる。   Furthermore, in the semiconductor device 1 according to the first embodiment, the first semiconductor region 121 is disposed in the main current path portion of the first main current control region of the first transistor T1 of the main portion 2. At the same time, the second semiconductor region 122 is disposed in the main current path portion 1321 of the second main current control region of the second transistor T2 of the sense portion 3 under the same manufacturing conditions. Therefore, the electrical characteristics of the first transistor T1 of the main section 2 and the electrical characteristics of the second transistor T2 of the sense section 3 can be set to be equal.

[半導体装置の製造方法]
次に、前述の第1の実施の形態に係る半導体装置1の製造方法を、図4及び図9を用いて説明する。
[Method for Manufacturing Semiconductor Device]
Next, a method for manufacturing the semiconductor device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、最初に、n型シリコン単結晶基板からなる基板10が準備される(図4参照。)。図4に示すように、この基板10の主面上又は主面部にn型半導体領域11が形成される。メイン部2において、n型半導体領域11は第1のトランジスタT1の第1の主電流領域として使用される。センス部3において、n型半導体領域11は第2のトランジスタT2の第3の主電流領域として使用される。   First, a substrate 10 made of an n-type silicon single crystal substrate is prepared (see FIG. 4). As shown in FIG. 4, an n-type semiconductor region 11 is formed on or on the main surface of the substrate 10. In the main part 2, the n-type semiconductor region 11 is used as a first main current region of the first transistor T1. In the sense unit 3, the n-type semiconductor region 11 is used as a third main current region of the second transistor T2.

図5に示すように、n型半導体領域11の主面上に、メイン部2においてゲート絶縁膜151が形成され、センス部3においてゲート絶縁膜152が形成される。ここでは、ゲート絶縁膜151、152のそれぞれは同一製造工程により同一製造条件において形成される。   As shown in FIG. 5, the gate insulating film 151 is formed in the main portion 2 and the gate insulating film 152 is formed in the sense portion 3 on the main surface of the n-type semiconductor region 11. Here, each of the gate insulating films 151 and 152 is formed by the same manufacturing process under the same manufacturing conditions.

引き続き、センス部3の第2のトランジスタT2の第2の主電流制御領域のコンタクト領域部(1322)が形成される領域において、ゲート絶縁膜152上にマスク30が形成される(図6参照。)マスク30は、センス部3において第2の半導体領域(表面n層)122を形成しない領域に形成される。マスク30は、ここではイオン注入法を用いてn型不純物を注入するので、耐イオン注入マスクとして使用される。マスク30には例えばフォトリソグラフィ技術を用いて形成されたフォトレジスト膜を実用的に使用することができる。第1の半導体領域(表面n層)121及び第2の半導体領域122を形成するn型不純物が元々マスクを使用して注入される場合には、マスクパターンを変更するだけで、製造工程を追加することなく、マスク30を形成することができる。n型不純物がマスクを使用して注入されない場合には、製造工程を追加して、マスク30が形成される。   Subsequently, a mask 30 is formed on the gate insulating film 152 in a region where the contact region portion (1322) of the second main current control region of the second transistor T2 of the sense portion 3 is formed (see FIG. 6). The mask 30 is formed in a region where the second semiconductor region (surface n layer) 122 is not formed in the sense portion 3. Here, the mask 30 is used as an ion-resistant implantation mask because n-type impurities are implanted using an ion implantation method. For the mask 30, for example, a photoresist film formed by using a photolithography technique can be practically used. When the n-type impurities forming the first semiconductor region (surface n layer) 121 and the second semiconductor region 122 are originally implanted using a mask, a manufacturing process is added only by changing the mask pattern. The mask 30 can be formed without doing so. If n-type impurities are not implanted using a mask, a mask 30 is formed by adding a manufacturing process.

図6に示すように、メイン部2、センス部3、分離領域4のそれぞれにn型不純物が注入される。n型不純物の注入にはイオン注入法が使用される。n型不純物は注入後又は後の工程において活性化され、メイン部2(及び分離領域4)においては第1の半導体領域121が形成され、センス部3においては第2の半導体領域122が形成される。第2の半導体領域122は、n型不純物の注入の際にマスク30を用いてn型不純物の注入が阻止されているので、マスク30直下のn型半導体領域11の主面部には形成されない。この非注入領域は第2のトランジスタT2の第2の主電流制御領域のコンタクト領域部(1322)に相当する。この後、マスク30が除去される。   As shown in FIG. 6, n-type impurities are implanted into the main part 2, the sense part 3, and the isolation region 4. An ion implantation method is used for n-type impurity implantation. The n-type impurity is activated after the implantation or in a later step, and the first semiconductor region 121 is formed in the main portion 2 (and the isolation region 4), and the second semiconductor region 122 is formed in the sense portion 3. The The second semiconductor region 122 is not formed in the main surface portion of the n-type semiconductor region 11 immediately below the mask 30 because the n-type impurity is prevented from being implanted using the mask 30 when the n-type impurity is implanted. This non-injection region corresponds to the contact region portion (1322) of the second main current control region of the second transistor T2. Thereafter, the mask 30 is removed.

図7に示すように、メイン部2においてゲート絶縁膜151上にゲート電極161が形成されるとともに、センス部3においてゲート絶縁膜152上にゲート電極162が形成される。ゲート電極161、162のそれぞれは同一製造工程により同一製造条件において形成される。   As shown in FIG. 7, the gate electrode 161 is formed on the gate insulating film 151 in the main portion 2, and the gate electrode 162 is formed on the gate insulating film 152 in the sense portion 3. Each of the gate electrodes 161 and 162 is formed under the same manufacturing conditions by the same manufacturing process.

図8に示すように、メイン部2においてn型半導体領域11の主面部にp型半導体領域131が形成され、センス部3においてn型半導体領域11の主面部にp型半導体領域132が形成される。p型半導体領域131、132のそれぞれは同一製造工程により同一製造条件において形成される。p型半導体領域131はゲート電極161を耐不純物注入マスクとして使用し、p型半導体領域132はゲート電極162を耐不純物注入マスクとして使用し、p型不純物をイオン注入法により注入することによりp型半導体領域131及び132を形成することができる。   As shown in FIG. 8, a p-type semiconductor region 131 is formed on the main surface portion of the n-type semiconductor region 11 in the main portion 2, and a p-type semiconductor region 132 is formed on the main surface portion of the n-type semiconductor region 11 in the sense portion 3. The Each of the p-type semiconductor regions 131 and 132 is formed under the same manufacturing conditions by the same manufacturing process. The p-type semiconductor region 131 uses the gate electrode 161 as an impurity-resistant implantation mask, the p-type semiconductor region 132 uses the gate electrode 162 as an impurity-resistant implantation mask, and p-type impurities are implanted by ion implantation. Semiconductor regions 131 and 132 can be formed.

メイン部2において、p型半導体領域131は第1のトランジスタT1の第1の主電流制御領域として使用される。センス部3において、p型半導体領域132は第2のトランジスタT2の第2の主電流制御領域として使用される。センス部3において、第2の主電流制御領域は、第2の半導体領域122が形成された領域において第2の半導体領域122のn型をう打ち消してp型に形成された主電流経路部1321と、第2の半導体領域122が形成されない領域においてn型半導体領域11のn型を打ち消してp型に形成されたコンタクト領域部1322とを備えて形成されている。コンタクト領域部1322は第2の半導体領域122の不純物密度に比べて低い不純物密度を有するn型半導体領域11に形成されているので、コンタクト領域部1322の接合深さは、主電流経路1321の接合深さよりも深く、第1の主電流制御領域の接合深さよりも深くなる。   In the main part 2, the p-type semiconductor region 131 is used as a first main current control region of the first transistor T1. In the sense unit 3, the p-type semiconductor region 132 is used as a second main current control region of the second transistor T2. In the sense unit 3, the second main current control region is formed in a p-type by canceling the n-type of the second semiconductor region 122 in the region where the second semiconductor region 122 is formed. And a contact region 1322 formed in a p-type by canceling the n-type of the n-type semiconductor region 11 in a region where the second semiconductor region 122 is not formed. Since the contact region portion 1322 is formed in the n-type semiconductor region 11 having an impurity density lower than that of the second semiconductor region 122, the junction depth of the contact region portion 1322 is the junction depth of the main current path 1321. It is deeper than the depth and deeper than the junction depth of the first main current control region.

図9に示すように、メイン部2において第1の主電流制御領域の主面部にn型半導体領域141が形成され、センス部3において第2の主電流制御領域の主面部にn型半導体領域142が形成される。n型半導体領域141、142のそれぞれは同一製造工程により同一製造条件において形成される。n型半導体領域141はゲート電極161を耐不純物注入マスクとして使用し、n型半導体領域142はゲート電極162を耐不純物注入マスクとして使用し、更に図示しないフォトリソグラフィ技術により形成されたマスクを使用し、n型不純物をイオン注入法により注入することによりn型半導体領域141及び142を形成することができる。   As shown in FIG. 9, an n-type semiconductor region 141 is formed on the main surface portion of the first main current control region in the main portion 2, and an n-type semiconductor region is formed on the main surface portion of the second main current control region in the sense portion 3. 142 is formed. Each of n-type semiconductor regions 141 and 142 is formed under the same manufacturing conditions by the same manufacturing process. The n-type semiconductor region 141 uses the gate electrode 161 as an impurity-resistant implantation mask, the n-type semiconductor region 142 uses the gate electrode 162 as an impurity-resistant implantation mask, and further uses a mask formed by a photolithography technique (not shown). The n-type semiconductor regions 141 and 142 can be formed by implanting n-type impurities by ion implantation.

ここで、n型半導体領域141及び142は、フォトリソグラフィ技術により形成されたマスクを使用する方法以外の方法においても形成可能である。例えば、ゲート電極161、162のそれぞれを形成した後に、ゲート電極161をマスクとしてp型半導体領域131の主面部に隣り合うゲート電極161間の全域においてn型半導体領域141が形成されるとともに、ゲート電極162をマスクとしてp型半導体領域132の主面部に隣り合うゲート電極162間の全域においてn型半導体領域142が形成される(図8及び図9参照)。この後、層間絶縁膜17が形成され、この層間絶縁膜17にコンタクト開口17Hが形成される(図1参照。)。引き続き、メイン部2において、コンタクト開口17Hから露出するn型半導体領域141をp型半導体領域131が露出するまでエッチングにより除去し、n型半導体領域141が細分化される。同様に、センス部3において、コンタクト開口17Hから露出するn型半導体領域142をp型半導体領域132が露出するまでエッチングにより除去し、n型半導体領域142が細分化される。コンタクト開口17Hをパターンニングのためのマスクとして使用し、n型半導体領域141及び142の接合深さよりも深く、p型半導体領域131及び132の接合深さよりも浅い範囲内において、n型半導体領域141及び142がパターンニングされる。   Here, the n-type semiconductor regions 141 and 142 can be formed by a method other than a method using a mask formed by a photolithography technique. For example, after each of the gate electrodes 161 and 162 is formed, the n-type semiconductor region 141 is formed in the entire region between the gate electrodes 161 adjacent to the main surface portion of the p-type semiconductor region 131 using the gate electrode 161 as a mask, and the gate Using the electrode 162 as a mask, an n-type semiconductor region 142 is formed in the entire area between the gate electrodes 162 adjacent to the main surface portion of the p-type semiconductor region 132 (see FIGS. 8 and 9). Thereafter, an interlayer insulating film 17 is formed, and a contact opening 17H is formed in the interlayer insulating film 17 (see FIG. 1). Subsequently, in the main portion 2, the n-type semiconductor region 141 exposed from the contact opening 17H is removed by etching until the p-type semiconductor region 131 is exposed, and the n-type semiconductor region 141 is subdivided. Similarly, in the sense portion 3, the n-type semiconductor region 142 exposed from the contact opening 17H is removed by etching until the p-type semiconductor region 132 is exposed, so that the n-type semiconductor region 142 is subdivided. The contact opening 17H is used as a mask for patterning, and the n-type semiconductor region 141 is within a range deeper than the junction depth of the n-type semiconductor regions 141 and 142 and shallower than the junction depth of the p-type semiconductor regions 131 and 132. And 142 are patterned.

メイン部2において、n型半導体領域141は第1のトランジスタT1の第2の主電流領域として使用される。このn型半導体領域141が形成した段階において、メイン部2の第1のトランジスタT1を完成させることができる。センス部3において、n型半導体領域142は第2のトランジスタT2の第4の主電流領域として使用される。このn型半導体領域142を形成した段階において、センス部3の第2のトランジスタT2を完成させることができる。   In the main part 2, the n-type semiconductor region 141 is used as a second main current region of the first transistor T1. At the stage where the n-type semiconductor region 141 is formed, the first transistor T1 of the main portion 2 can be completed. In the sense unit 3, the n-type semiconductor region 142 is used as a fourth main current region of the second transistor T2. At the stage where the n-type semiconductor region 142 is formed, the second transistor T2 of the sense unit 3 can be completed.

次に、メイン部2上及びセンス部3上を少なくとも覆う層間絶縁膜17が形成され、層間絶縁膜17にコンタクト開口17Hが形成される(図1参照。)。そして、層間絶縁膜17上にコンタクト開口17Hを通して電気的に接続される電極18が形成され、前述の図1に示す半導体装置1を完成させることができる。   Next, an interlayer insulating film 17 covering at least the main portion 2 and the sense portion 3 is formed, and a contact opening 17H is formed in the interlayer insulating film 17 (see FIG. 1). Then, an electrode 18 that is electrically connected through the contact opening 17H is formed on the interlayer insulating film 17, and the semiconductor device 1 shown in FIG. 1 can be completed.

以上説明したように、第1の実施の形態に係る半導体装置1においては、センス部2の耐量を高め、装置全体として耐量を向上することができる。   As described above, in the semiconductor device 1 according to the first embodiment, the tolerance of the sense unit 2 can be increased and the tolerance can be improved as a whole device.

また、第1の実施の形態に係る半導体装置1の製造方法においては、メイン部2とセンス部3とが同一製造工程により同一製造条件において製造することができるので、製造が容易になる。   Further, in the method of manufacturing the semiconductor device 1 according to the first embodiment, the main part 2 and the sense part 3 can be manufactured under the same manufacturing conditions by the same manufacturing process, so that the manufacturing becomes easy.

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態は、IGBTを搭載し、電流センス機能を搭載した電力用半導体装置に本発明を適用した例を説明するものである。
(Second Embodiment)
In the second embodiment of the present invention, an example in which the present invention is applied to a power semiconductor device equipped with an IGBT and equipped with a current sensing function will be described.

第2の実施の形態に係る半導体装置1は、基本的には前述の図1に示す第1の実施の形態に係る半導体装置1と同様の断面構造により構成されている。図1に示す半導体装置1において、メイン部2の第1のトランジスタT1はIGBTにより構成され、センス部3の第2のトランジスタT2がIGBTにより構成される。   The semiconductor device 1 according to the second embodiment is basically configured by the same cross-sectional structure as the semiconductor device 1 according to the first embodiment shown in FIG. In the semiconductor device 1 shown in FIG. 1, the first transistor T1 of the main unit 2 is configured by IGBT, and the second transistor T2 of the sense unit 3 is configured by IGBT.

第1のトランジスタT1においては、第1の主電流領域(n型半導体領域11)はn型コレクタ領域として使用され、第1の主電流制御領域(p型半導体領域131)はp型ボディ領域(p型ベース領域)として使用され、第2の主電流領域(n型半導体領域141)はn型エミッタ領域として使用される。第2のトランジスタT2においては、第3の主電流領域(n型半導体領域11)はn型コレクタ領域として使用され、第2の主電流制御領域(p型半導体領域132)はp型ボディ領域(p型ベース領域)として使用され、第4の主電流領域(n型半導体領域142)はn型エミッタ領域として使用される。   In the first transistor T1, the first main current region (n-type semiconductor region 11) is used as an n-type collector region, and the first main current control region (p-type semiconductor region 131) is a p-type body region ( p-type base region), and the second main current region (n-type semiconductor region 141) is used as an n-type emitter region. In the second transistor T2, the third main current region (n-type semiconductor region 11) is used as an n-type collector region, and the second main current control region (p-type semiconductor region 132) is a p-type body region ( The fourth main current region (n-type semiconductor region 142) is used as an n-type emitter region.

このように構成される第2の実施の形態に係る半導体装置1においては、第1の実施の形態に係る半導体装置1により得られる作用効果と同様に、センス部2の耐量を高め、装置全体として耐量を向上することができるという作用効果を奏することができる。   In the semiconductor device 1 according to the second embodiment configured as described above, the tolerance of the sense unit 2 is increased and the entire device is obtained in the same manner as the effects obtained by the semiconductor device 1 according to the first embodiment. As a result, it is possible to achieve an effect that the withstand capability can be improved.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明を第1の実施の形態並びに第2の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものでない。本発明は様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術に適用することができる。例えば、前述の第1の実施の形態においては半導体装置1に縦型パワートランジスタが搭載され、第2の実施の形態においては縦型IGBTが搭載された例を説明したが、本発明は、縦型に限定されるものではない。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the first embodiment and the second embodiment. However, the description and the drawings constituting a part of this disclosure do not limit the present invention. The present invention can be applied to various alternative embodiments, examples, and operational technologies. For example, in the first embodiment described above, the example in which the vertical power transistor is mounted on the semiconductor device 1 and the vertical IGBT is mounted in the second embodiment has been described. It is not limited to the mold.

また、本発明は、トレンチ内部にゲート絶縁膜及びゲート電極を埋設し、トレンチ側壁に沿ってゲート絶縁膜を介して主電流制御領域を配設したトレンチゲートパワートランジスタ又はトレンチゲートIGBTを搭載した半導体装置に適用することができる。この場合、前述の実施の形態と同様に、センス部の第2のトランジスタにおける第2の主電流制御領域のコンタクト領域部の接合深さが、メイン部の第1のトランジスタの第1の主電流制御領域の接合深さよりも深く設定されている。   In addition, the present invention provides a semiconductor in which a trench gate power transistor or a trench gate IGBT in which a gate insulating film and a gate electrode are embedded in a trench and a main current control region is disposed along the trench side wall through the gate insulating film is mounted. It can be applied to the device. In this case, as in the above-described embodiment, the junction depth of the contact region portion of the second main current control region in the second transistor of the sense portion is equal to the first main current of the first transistor of the main portion. It is set deeper than the junction depth of the control region.

また、本発明は、前述の実施の形態に係る半導体装置のメイン部2の第1のトランジスタT1並びにセンス部3の第2のトランジスタT2の平面形状をストライプ形状において構成したが、このような平面形状に限定されるものではなく、複数のトランジスタがドット状に配列されていてもよい。   In the present invention, the planar shapes of the first transistor T1 of the main portion 2 and the second transistor T2 of the sense portion 3 of the semiconductor device according to the above-described embodiment are configured in a stripe shape. The shape is not limited, and a plurality of transistors may be arranged in a dot shape.

本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の要部拡大断面図である。1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す半導体装置の回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置の概略的なチップレイアウト図である。FIG. 2 is a schematic chip layout diagram of the semiconductor device shown in FIG. 1. 第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する第1の工程断面図である。FIG. 6 is a first process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment. 第2の工程断面図である。It is 2nd process sectional drawing. 第3の工程断面図である。It is 3rd process sectional drawing. 第4の工程断面図である。It is a 4th process sectional view. 第5の工程断面図である。FIG. 10 is a fifth process cross-sectional view. 第6の工程断面図である。It is 6th process sectional drawing.

符号の説明Explanation of symbols

1…半導体装置
2…メイン部
3…センス部
4…分離領域
10…基板
11…n型半導体領域(第1又は第3の主電流領域)
121…第1の半導体領域
122…第2の半導体領域
131、132…p型半導体領域(第1又は第2の主電流制御領域)
1321…主電流経路部
1322…コンタクト領域部
141、142…n型半導体領域(第2又は第4の半導体領域)
151、152…ゲート絶縁膜
161、162…ゲート電極
17…層間絶縁膜
17H…コンタクト開口
18…電極
21、22…空乏層
30…マスク
T1…第1のトランジスタ
T2…第2のトランジスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor device 2 ... Main part 3 ... Sense part 4 ... Isolation area | region 10 ... Substrate 11 ... n-type semiconductor area (1st or 3rd main electric current area | region)
121 ... first semiconductor region 122 ... second semiconductor region 131, 132 ... p-type semiconductor region (first or second main current control region)
1321 ... Main current path portion 1322 ... Contact region portion 141, 142 ... n-type semiconductor region (second or fourth semiconductor region)
151, 152 ... gate insulating film 161, 162 ... gate electrode 17 ... interlayer insulating film 17H ... contact opening 18 ... electrode 21, 22 ... depletion layer 30 ... mask T1 ... first transistor T2 ... second transistor

Claims (7)

第1の導電型を有する第1の主電流領域と、
前記第1の主電流領域の主面部に配設され、前記第1の導電型に対して逆の第2の導電型を有する第1の主電流制御領域と、
前記第1の主電流制御領域の主面部に配設され、前記第1の導電型を有する第2の主電流領域と、
前記第1の主電流領域、前記第1の主電流制御領域及び前記第2の主電流領域を有する第1のトランジスタと、
前記第1の導電型を有し、前記第1の主電流領域の平面面積に比べて平面面積が小さい第3の主電流領域と、
前記第3の主電流領域の主面部に配設され、前記第2の導電型を有し、前記第1の主電流制御領域の接合深さに比べて深い接合深さを有する第2の主電流制御領域と、
前記第2の主電流制御領域の主面部に配設され、前記第1の導電型を有する第4の主電流領域と、
前記第3の主電流領域、前記第2の主電流制御領域及び前記第4の主電流領域を有する第2のトランジスタと、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
A first main current region having a first conductivity type;
A first main current control region disposed on a main surface portion of the first main current region and having a second conductivity type opposite to the first conductivity type;
A second main current region disposed on a main surface portion of the first main current control region and having the first conductivity type;
A first transistor having the first main current region, the first main current control region, and the second main current region;
A third main current region having the first conductivity type and having a planar area smaller than that of the first main current region;
A second main element disposed on a main surface portion of the third main current region, having the second conductivity type, and having a junction depth deeper than that of the first main current control region. A current control region;
A fourth main current region disposed on a main surface portion of the second main current control region and having the first conductivity type;
A second transistor having the third main current region, the second main current control region, and the fourth main current region;
A semiconductor device comprising:
第1の導電型を有する第1の主電流領域、この第1の主電流領域上に配設され前記第1の導電型とは逆の第2の導電型を有する第1の主電流制御領域、及び前記第1の主電流制御領域上に配設され前記第1の導電型を有する第2の主電流領域を備え、主電流のスイッチング制御を行う第1のトランジスタを有するメイン部と、
前記第1の導電型を有する第3の主電流領域、この第3の主電流領域上に配設され前記第2の導電型を有し前記第1の主電流制御領域の接合深さに比べて深い接合深さを有する第2の主電流制御領域、及び前記第2の主電流制御領域上に配設され前記第1の導電型を有する第4の主電流領域を備え、前記第1のトランジスタの電流検出を行う第2のトランジスタを有するセンス部と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
A first main current region having a first conductivity type, and a first main current control region having a second conductivity type opposite to the first conductivity type and disposed on the first main current region And a main portion having a first transistor which is disposed on the first main current control region and has a second main current region having the first conductivity type and which performs switching control of the main current;
A third main current region having the first conductivity type, and a junction depth of the first main current control region having the second conductivity type disposed on the third main current region. A second main current control region having a deep and deep junction depth, and a fourth main current region having the first conductivity type and disposed on the second main current control region, A sense unit having a second transistor for current detection of the transistor;
A semiconductor device comprising:
前記第1のトランジスタの前記第1の主電流制御領域に沿う第1のゲート絶縁膜を介して配設された第1のゲート電極と、
前記第2のトランジスタの前記第2の主電流制御領域に沿う第2のゲート絶縁膜を介して配設された第2のゲート電極と、を更に備え、
前記第1のトランジスタの前記第1の主電流領域と前記第2のトランジスタの前記第3の主電流領域とが電気的に接続され、前記第1のゲート電極と前記第2のゲート電極とが電気的に接続されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置。
A first gate electrode disposed via a first gate insulating film along the first main current control region of the first transistor;
A second gate electrode disposed via a second gate insulating film along the second main current control region of the second transistor,
The first main current region of the first transistor and the third main current region of the second transistor are electrically connected, and the first gate electrode and the second gate electrode are The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is electrically connected.
前記第2の主電流制御領域は、前記第3の主電流領域と前記第4の主電流領域との間の主電流が流れる主電流経路部と、この主電流経路部とは別の領域であって、上層電極が接続されるコンタクト領域部と、を備え、
前記第2の主電流制御領域の前記コンタクト領域部の接合深さが、前記第1の主電流制御領域の接合深さに比べて深く構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の半導体装置。
The second main current control region is a region different from the main current path portion through which a main current flows between the third main current region and the fourth main current region. A contact region portion to which the upper layer electrode is connected,
The junction depth of the contact region portion of the second main current control region is deeper than the junction depth of the first main current control region. 4. The semiconductor device according to any one of 3.
前記第2の主電流制御領域の前記主電流経路部の接合深さが、前記第1の主電流制御領域の接合深さと同等であることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 4, wherein a junction depth of the main current path portion in the second main current control region is equal to a junction depth of the first main current control region. 前記第1の主電流領域の主面部の全域にはこの第1の主電流領域と同一導電型を有しかつ前記第1の主電流領域に比べて不純物密度が高い第1の半導体領域が配設され、前記第3の主電流領域の主面部には、前記第2の主電流制御領域と前記上層電極との前記コンタクト領域部以外に、この第3の主電流領域と同一導電型を有しかつ前記第3の主電流領域に比べて不純物密度が高い第2の半導体領域が配設されていることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の半導体装置。   A first semiconductor region having the same conductivity type as that of the first main current region and having a higher impurity density than that of the first main current region is arranged over the entire main surface of the first main current region. The main surface portion of the third main current region has the same conductivity type as that of the third main current region except for the contact region portion between the second main current control region and the upper layer electrode. 6. The semiconductor device according to claim 4, wherein a second semiconductor region having a higher impurity density than that of the third main current region is provided. 前記第2のトランジスタの第4の主電流領域には800オーム以下の抵抗が電気的に接続されていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の半導体装置。   7. The semiconductor device according to claim 1, wherein a resistor having a resistance of 800 ohms or less is electrically connected to the fourth main current region of the second transistor.
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