JP2011082297A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】n+型カソード領域6を中央に配置してその両側にp+型アノード領域7を配置した構造において、半導体素子部8の上に電極パターン11を形成すると共に、電極パターン11が半導体素子部8の側面に位置する電位制御部9に接続された構造とする。 そして、電極パターン11の内部抵抗による電圧降下を利用して、高電位側のn+型カソード領域6から低電位側のp+型アノード領域7に向かう方向において、半導体素子部8の表面の電位が徐々に低下させる。また、半導体素子部8の側面においても、電極パターン11の内部抵抗による電圧降下を利用して、n+型カソード領域6からp+型アノード領域7に向かう方向において、各電位制御部9の電位を段階的に低下させる。
【選択図】図1
Description
本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態は、半導体素子としてラテラルのPNダイオードを形成した半導体装置に対して本発明の一実施形態を適用したものである。図1は、本実施形態にかかる半導体装置の上面レイアウト図である。また、図2は、図1のA−A’断面図であり、図3は、図1のB−B’断面図である。これらの図を参照して、本実施形態の半導体装置について説明する。なお、図1は断面図ではないが、レイアウト構成を理解し易くするために部分的にハッチングを示してある。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置は、第1実施形態に対してより耐圧向上を図るための構造を追加したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置は、第1実施形態に対してトレンチ分離構造5の構成を変更すると共に電位制御部9の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置は、第3実施形態に対してトレンチ分離構造5の間の幅を規定したものであり、その他に関しては第3実施形態と同様であるため、第3実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置は、第3実施形態に対してトレンチ分離構造5のレイアウトを変更したものであり、その他に関しては第3実施形態と同様であるため、第3実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第6実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置は、第1実施形態に対してトレンチ分離構造5の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第7実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置は、第6実施形態に対してトレンチ分離構造5の構成を変更したものであり、その他に関しては第6実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第8実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置は、第1実施形態に対してトレンチ分離構造5の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第9実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置は、第8実施形態に対してトレンチ分離構造5の構成を変更したものであり、その他に関しては第8実施形態と同様であるため、第8実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
上記各実施形態では、半導体素子としてPNダイオードを形成した半導体装置について説明したが、他の半導体素子が形成される半導体装置についても本発明を適用することができる。
この図に示されるように、活性層3の表層部に、p-型ベース領域60が形成されていると共に、このp-型ベース領域60内において当該p-型ベース領域60の表層部にn+型エミッタ領域(第2不純物層)61およびp+型コンタクト領域62が形成されている。そして、p-型ベース領域60の表面のうちn+型エミッタ領域61と活性層3との間に位置する部分をチャネル領域63として、このチャネル領域63の上にゲート絶縁膜64を介してゲート電極65が配置されている。また、n+型エミッタ領域61およびp+型コンタクト領域62の上には、エミッタ電極(第2電極)66が配置されており、n+型エミッタ領域61およびp+型コンタクト領域62と電気的に接続されている。そして、これら各構成が図示していないが図18の紙面垂直方向を長手方向として短冊状にレイアウトされている。
2 支持基板
3 活性層
4 埋込絶縁膜
5 トレンチ分離構造
5a トレンチ
5a 溝
5b 絶縁膜
5c Poly−Si層
5d 凸部
6 n+型カソード領域
7 p+型アノード領域
8 半導体素子部
9 電位制御部
10 層間絶縁膜
10a〜10c コンタクトホール
11 電極パターン
12 カソード電極
13 アノード電極
20、30 p型領域
21、31 n型型領域
R1 PNダイオード形成領域(第1領域)
R2 他のデバイスの形成領域(第2領域)
Claims (14)
- 支持基板(2)と第1導電型からなる活性層(3)が埋込絶縁膜(4)の両側に形成されたSOI基板(1)を有し、
前記SOI基板(1)における前記活性層(3)に、一方向を長手方向とするストライプ状の上面レイアウトとされた第1不純物層(6、57、68)および第2不純物層(7、51、61)が形成され、第1電極(12、58、69)を通じて前記第1不純物層(6、57、68)に対して高電圧を印加すると共に、第2電極(13、56、66)を通じて前記第2不純物層(7、51、61)に対して前記高電圧よりも低い低電圧を印加する半導体素子が備えられ、前記半導体素子が配置された半導体素子部(8)を含み、外縁がトレンチ分離構造(5)によって囲まれた第1領域(R1)と、
前記デバイス形成領域(R1)とは異なる位置に他の素子が配置された第2領域(R2)と、を備えてなる半導体装置において、
前記半導体素子部(8)における前記第1不純物層(6、57、68)および前記第2不純物層(7、51、61)の両側を側面として、該側面に沿って、前記第1不純物層(6、57、68)から前記第2不純物層(7、51、61)に向かう方向に複数の電位制御部(9)が備えられていると共に、
前記半導体素子部(8)の上に、内部抵抗に応じて前記第1不純物層(6、57、68)から前記第2不純物層(7、51、61)に向かい、かつ、前記半導体素子部(8)の前記側面を通過するパターンとして延設されることで、前記複数の電位制御部(9)のそれぞれに電気的に接続された電極パターン(11)が備えられていることを特徴とする半導体装置。 - 前記電極パターン(11)は、蛇行状にレイアウトされていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記電極パターン(11)は、前記第1不純物層(6、57、68)および前記第2不純物層(7、51、61)の長手方向と平行方向に伸びる平行部分と、該部分の両端において該部分に垂直方向に伸びる垂直部分とを有し、前記垂直部分において前記電位制御部(9)に電気的に接続されていることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
- 前記活性層(3)は層間絶縁膜(10)によって覆われており、前記半導体素子部(8)の上の前記層間絶縁膜(10)内に前記電極パターン(11)が埋め込まれていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記複数の電位制御部(9)は、前記活性層(3)を前記トレンチ分離構造(5)により前記第1不純物層(6、57、68)から前記第2不純物層(7、51、61)に向かう方向において複数に分離したシリコンであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記トレンチ分離構造(5)は、トレンチ(5a)と、該トレンチ(5a)の内壁を熱酸化することで形成した絶縁膜(5b)と、該絶縁膜(5b)の表面において前記トレンチ(5a)内を埋め尽くすように形成されたPoly−Si層(5c)とによって構成されており、
前記複数の電位制御部(9)は、前記半導体素子部(8)の前記側面に配置されたトレンチ分離構造(5)を前記第1不純物層(6、57、68)から前記第2不純物層(7、51、61)に向かう方向において複数に分割することで電気的に分離した複数の前記Poly−Si層(5c)にて構成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体装置。 - 前記複数に分割された前記トレンチ分離構造(5)にて構成された前記複数の電位制御部(9)は、前記半導体素子部(8)の前記側面に複数列備えられていることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。
- 前記複数に分割された前記トレンチ分離構造(5)と前記第1領域(R1)の外縁を囲んでいる前記トレンチ分離構造(5)との間の幅W1が2μm以下とされ、前記複数に分割された前記トレンチ分離構造(5)同士の間の幅W2が2μm以下とされていることを特徴とする請求項6または7に記載の半導体装置。
- 前記活性層(3)のうち前記埋込絶縁膜(4)側の表面には、前記第1不純物層(6、57、68)および前記第2不純物層(7、51、61)の長手方向と平行方向を長手方向とするp型領域(20)およびn型領域(21)にて構成されたPN接合部が繰り返し形成されていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記半導体素子部(8)の前記側面に配置された前記トレンチ分離構造(5)には、前記第1不純物層(6、57、68)から前記第2不純物層(7、51、61)に至るまでの間において、前記半導体素子部(8)側に突出する複数の凸部(5d)が形成されていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記半導体素子部(8)の前記側面における前記トレンチ分離構造(5)よりも内側の前記活性層(3)に対し、前記第1不純物層(6、57、68)から前記第2不純物層(7、51、61)に至るまでの間において、p型領域(30)およびn型領域(31)にて構成されるPN接合部が繰り返し形成されていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記半導体素子は、
前記活性層(3)の表層部に形成された前記第1不純物層に相当する第1導電型のカソード領域(6)および前記第2不純物層に相当する第2導電型のアノード領域(7)と、
前記カソード領域(6)に電気的に接続された前記第1電極に相当するカソード電極(12)と、
前記アノード領域(7)に電気的に接続された前記第2電極に相当するアノード電極(13)とを有し、前記アノード領域(7)が前記カソード領域(6)の両側に配置されたPNダイオードであることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1つに記載の半導体装置。 - 前記半導体素子は、
前記活性層(3)の表層部に形成された第2導電型のチャネル層(50)と、
前記チャネル層(50)内において該チャネル層(50)の表層部に形成された前記第2不純物層に相当する第1導電型のソース領域(51)と、
前記活性層(3)の表層部において前記チャネル層(50)から離間して形成された前記第1不純物層に相当する第1導電型のドレイン領域(57)と、
前記チャネル層(50)の表面のうち前記活性層(3)と前記ソース領域(51)との間に位置する部分をチャネル領域(53)として該チャネル領域(53)の上にゲート絶縁膜(54)を介して備えられたゲート電極(55)と、
前記ソース領域(51)および前記チャネル層(50)に電気的に接続された前記第2電極に相当するソース電極(56)と、
前記ドレイン領域(57)と電気的に接続された前記第1電極に相当するドレイン電極(58)とを有し、前記ソース領域(51)および前記チャネル領域(50)が前記ドレイン領域(57)の両側に配置されたLDMOSであることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1つに記載の半導体装置。 - 前記半導体素子は、
前記活性層(3)の表層部に形成された第2導電型のベース領域(60)と、
前記ベース領域(60)内において該ベース領域(60)の表層部に形成された前記第2不純物層に相当する第1導電型のエミッタ領域(61)と、
前記活性層(3)の表層部において前記ベース領域(60)から離間して形成された前記第1不純物層に相当する第2導電型のコレクタ領域(68)と、
前記ベース領域(60)の表面のうち前記活性層(3)と前記エミッタ領域(61)との間に位置する部分をチャネル領域(63)として該チャネル領域(63)の上にゲート絶縁膜(64)を介して備えられたゲート電極(65)と、
前記エミッタ領域(61)および前記ベース領域(60)に電気的に接続された前記第2電極に相当するエミッタ電極(66)と、
前記コレクタ領域(68)と電気的に接続された前記第1電極に相当するコレクタ電極(69)とを有し、前記エミッタ領域(61)および前記ベース領域(60)が前記コレクタ領域(69)の両側に配置されたIGBTであることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1つに記載の半導体装置。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11312805A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-09 | Denso Corp | 半導体装置 |
JP2000022175A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Toshiba Corp | 高耐圧半導体装置 |
JP2005005443A (ja) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Toshiba Corp | 高耐圧半導体装置 |
JP2008227474A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-09-25 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH11312805A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-09 | Denso Corp | 半導体装置 |
JP2000022175A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Toshiba Corp | 高耐圧半導体装置 |
JP2005005443A (ja) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Toshiba Corp | 高耐圧半導体装置 |
JP2008227474A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-09-25 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013187240A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Toyota Central R&D Labs Inc | 半導体装置 |
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