JP2011040773A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】n-層110の一側にはMOSFETのチャネル領域となるpウェル111が、他側にはn+ドレイン領域118が形成される。n-層110の上方には、第1絶縁膜LAおよび第2絶縁膜LBを介して複数の第2フローティングフィールドプレートFBが形成される。その上には第3絶縁膜LCを介して、複数の第3フローティングフィールドプレートFCが形成される。n+ドレイン領域118の上に接続したドレイン電極119は、第1絶縁膜LA上に延びる第1ドレイン電極部DAを有する。
【選択図】図27
Description
図1は、本発明が適用可能な半導体装置の一例を説明するための図であり、一般的なパワーデバイスおよびパワーデバイス駆動装置を示す図である。パワースイッチングデバイスであるnチャネル型IGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)51,52は、主電源である高電圧HVをスイッチングする。ノードN30には負荷が接続されており、IGBT51,52のそれぞれには、該負荷による逆起電圧から保護するためのフリーホイールダイオードD1、D2が接続されている。
図14は、実施の形態2に係るHV−MOSの構成を示す図である。実施の形態1において図6に示したHV−MOSと異なる点は、ドレイン電極119が、第2絶縁膜LB上に延びる部位DBを有していることである。この部位DBは通常の(フローティング状態ではない)フィールドプレートとして機能しており、以下「第2ドレイン電極部DB」と称する。
図17は、実施の形態3に係るHV−MOSの構成を示す図である。この図においては、図6および図14に示したものと同様の要素には同一符号を付してあるので、それらの詳細な説明は省略する。
図20は、実施の形態4に係るHV−MOSの構成を示す図である。この図においては、図6および図14に示したものと同様の要素には同一符号を付してあるので、それらの詳細な説明は省略する。
図26は、実施の形態5に係るHV−MOSの構成を示す図である。この図においては、図6および図14に示したものと同様の要素には同一符号を付してあるので、それらの詳細な説明は省略する。
図27は、実施の形態6に係るHV−MOSの構成を示す図である。この図においては、図20に示したものと同様の要素には同一符号を付してあるので、それらの詳細な説明は省略する。
図31は、実施の形態7に係るHV−MOSの構成を示す図である。この図においては、図6および図14に示したものと同様の要素には同一符号を付してあるので、それらの詳細な説明は省略する。
実施の形態8では、実施の形態6に実施の形態7を適用した例を示す。図38は、本実施の形態に係るHV−MOSの構成を示す図である。この図においては、図6および図29に示したものと同様の要素には同一符号を付してあるので、それらの詳細な説明は省略する。
以上の各実施の形態では、本発明を、RESURF構造を適用した横型のデバイスに適用したが、本発明は縦型のデバイスに対しても適用可能である。ここでは、縦型のデバイスに上記実施の形態1を適用した変形例を示す。
Claims (7)
- 第1導電型の第1半導体領域と、
前記第1半導体領域を挟むように形成された第2導電型の第2半導体領域および前記第1半導体領域よりも不純物濃度が高い第1導電型の第3半導体領域と、
前記第3半導体領域上に形成された電極と、
前記第1半導体領域上に形成された第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜上に形成された第2絶縁膜と、
前記第2絶縁膜上に形成され、前記第1半導体領域上方に、前記第3半導体領域から前記第2半導体領域へ向かう第1方向に並べて配設された複数個の第2フローティングフィールドプレートと、
前記第2フローティングフィールドプレート上に形成された第3絶縁膜と、
前記第3絶縁膜上に形成され、前記第1半導体領域上方に、前記第1方向に並べて配設された複数個の第3フローティングフィールドプレートとを備える半導体装置であって、
前記電極は、前記第1絶縁膜上に前記第1方向に延びる第1電極部を有する
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置であって、
前記電極は、前記第2絶縁膜上に延びる第2電極部および前記第3絶縁膜上に延びる第3電極部をさらに有し、
前記第3電極部における前記第1絶縁膜上方を前記第1方向に延びた部分の長さは、前記第1電極部における前記第1絶縁膜上を前記第1方向に延びた部分の長さよりも長く、且つ、前記第2電極部における前記第1絶縁膜上方を前記第1方向に延びた部分の長さよりも長い
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1または請求項2記載の半導体装置であって、
前記第1絶縁膜の厚さをa、前記第2絶縁膜の厚さをb、前記第2フローティングフィールドプレートと前記第3フローティングフィールドプレート間の前記厚さの方向である第2方向の距離をcとしたとき、
a+b>cである
ことを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型の第1半導体領域と、
前記第1半導体領域を挟むように形成された第2導電型の第2半導体領域および前記第1半導体領域よりも不純物濃度が高い第1導電型の第3半導体領域と、
前記第3半導体領域上に形成された電極と、
前記第1半導体領域上に形成された第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜上に形成された第2絶縁膜と、
前記第2絶縁膜上に形成され、前記第1半導体領域上方に、前記第3半導体領域から前記第2半導体領域へ向かう第1方向に並べて配設された複数個の第2フローティングフィールドプレートと、
前記第2フローティングフィールドプレート上に形成された第3絶縁膜と、
前記第3絶縁膜上に形成され、前記第1半導体領域上方に、前記第1方向に並べて配設された複数個の第3フローティングフィールドプレートとを備える半導体装置であって、
前記電極は、前記第1絶縁膜上に延びる第1電極部および前記第2絶縁膜上に延びる第2電極部を有し、
前記第2電極部における前記第1絶縁膜上方を前記第1方向に延びた部分の長さは、前記第1電極部における前記第1絶縁膜上を前記第1方向に延びた部分の長さよりも長い
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項4に記載の半導体装置であって、
前記電極は、前記第3絶縁膜上に延びる第3電極部をさらに有し、
前記第3電極部における前記第1絶縁膜上方を前記第1方向に延びた部分の長さは、前記第2電極部における前記第1絶縁膜上方を前記第1方向に延びた部分の長さよりもさらに長い
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項5記載の半導体装置であって、
前記第1電極部における前記第1絶縁膜上を前記第1方向に延びた部分の長さをdとし、
前記第2電極部における前記第1絶縁膜上方を前記第1方向に延びた部分の長さが、前記長さdよりも長さeだけ長いとし、
前記第3電極部における前記第1絶縁膜上方を前記第1方向に延びた部分の長さが、前記長さd+eよりもさらに長さfだけ長いとしたとき、
d>e、且つ、d>fである
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項4から請求項6のいずれかに記載の半導体装置であって、
前記第1絶縁膜の厚さをa、前記第2絶縁膜の厚さをb、前記第2フローティングフィールドプレートと前記第3フローティングフィールドプレート間の前記厚さの方向である第2方向の距離をcとしたとき、
a+b>cである
ことを特徴とする半導体装置。
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WO2013105350A1 (ja) * | 2012-01-12 | 2013-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置とその製造方法 |
JP2013153079A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Toyota Motor Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2014003233A (ja) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2014120535A (ja) * | 2012-12-13 | 2014-06-30 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置 |
US10304948B2 (en) | 2015-01-29 | 2019-05-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
CN117613072A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-27 | 粤芯半导体技术股份有限公司 | 半导体器件及其制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5683076A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-07 | Sharp Corp | High tension mos field-effect transistor |
JPS56169369A (en) * | 1980-05-30 | 1981-12-26 | Sharp Corp | High withstand voltage mos field effect semiconductor device |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5683076A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-07 | Sharp Corp | High tension mos field-effect transistor |
JPS56169369A (en) * | 1980-05-30 | 1981-12-26 | Sharp Corp | High withstand voltage mos field effect semiconductor device |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013105350A1 (ja) * | 2012-01-12 | 2013-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置とその製造方法 |
CN104040720A (zh) * | 2012-01-12 | 2014-09-10 | 丰田自动车株式会社 | 半导体装置及其制造方法 |
US9385188B2 (en) | 2012-01-12 | 2016-07-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor device with termination region having floating electrodes in an insulating layer |
JP2013153079A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Toyota Motor Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2014003233A (ja) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2014120535A (ja) * | 2012-12-13 | 2014-06-30 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置 |
US10304948B2 (en) | 2015-01-29 | 2019-05-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
CN117613072A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-27 | 粤芯半导体技术股份有限公司 | 半导体器件及其制备方法 |
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