JP2020047647A - 半導体装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】トランジスタの耐圧が改善される。【解決手段】半導体記憶装置は、p型の活性領域内の表面側に設けられるn型のソース・ドレインと、ゲートと、を含み、ソース・ドレインの少なくとも一端から予め設定された距離を空けて配置され、n型の不純物が拡散されて、耐圧改善電圧を印加することでソース・ドレインに到達する空乏層を広げて、トランジスタの最大耐圧電圧値を上げる耐圧改善層を有する。【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
半導体装置の1種であるトランジスタは、駆動する際に印加される電圧により破壊されないように種々の耐圧の対策が施されている。
特開2003−86800号公報
耐圧が改善される半導体装置を提供できる。
実施形態に係る半導体装置は、第1導電型の活性領域となる第1半導体領域と、前記第1半導体領域内の表面側で互い離間して設けられる、第2導電型の不純物が拡散される第2半導体領域及び前記第2導電型の不純物が拡散される第3半導体領域と、前記第2半導体領域と前記第3半導体領域との間に配置されて、前記第2半導体領域と前記第3半導体領域との間を流れる電流を制御する制御電極と、を含み、前記第1半導体領域内で、前記第2半導体領域及び前記第3半導体領域の少なくとも一端から予め設定された距離を空けて配置され、前記第2導電型の不純物が拡散されて、電圧を印加することで前記第2半導体領域又は前記第3半導体領域に到達する空乏層を広げる第4半導体領域を有する。
図1は、第1実施形態に係る耐圧改善層を有する半導体装置の構成例を示す断面図である。 図2Aは、耐圧改善層の第1配置例を示す図である。 図2Bは、耐圧改善層の第1配置例の半導体装置の構成例を示す断面図である。 図3は、印加する耐圧改善電圧に対する改善された最大耐圧電圧値を示す図である。 図4Aは、耐圧改善層の第2配置例を示す図である。 図4Bは、耐圧改善層の第3配置例を示す図である。 図4Cは、耐圧改善層の第4配置例を示す図である。 図4Dは、耐圧改善層の第5配置例を示す図である。 図4Eは、耐圧改善層の第6配置例を示す図である。 図4Fは、耐圧改善層の第7配置例を示す図である。 図4Gは、耐圧改善層の第8配置例を示す図である。 図4Hは、耐圧改善層の第9配置例を示す図である。 図5は、第2実施形態に係る耐圧改善層を有する半導体装置の構成例を示す断面図である。 図6は、第3実施形態に係る耐圧改善層を有する半導体装置の構成例を示す断面図である。 図7Aは、第4実施形態に係る耐圧改善層を有する半導体装置の構成例を示す図である。 図7Bは、第4実施形態に係る耐圧改善層を有する半導体装置の構成例を示す断面図である。 図7Cは、第4実施形態の変形例の半導体装置の構成例を示す断面図である。 図8Aは、第5実施形態に係る耐圧改善層を有する半導体装置の構成例を示す図である。 図8Bは、第5実施形態の変形例に係る半導体装置の構成例を示す図である。
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
図1及び図2A,図2Bを参照して、第1実施形態に係る耐圧改善層を有する半導体装置の一例として、耐圧改善層をNチャンネルMOSトランジスタ(以下、トランジスタとする)に適用した例について説明する。ここで、図2Aは、耐圧改善層の第1配置例を示している。尚、本実施形態では、耐圧改善層を適用するNチャンネルMOSトランジスタを一例として説明するが、PチャンネルMOSトランジスタにおいても、導電型が入れ替わるだけであり、耐圧改善層を同様に適用することができる。
図1に示すように、トランジスタ1は、p型[第1導電型]半導体基板100の活性領域(又は、回路素子形成領域)であるp型ウェル領域101[第1半導体領域]の表面領域内に、互いに離隔した2つのn型[第2導電型]不純物拡散層12,13が形成されている。以下の説明において、不純物拡散層12[第2半導体領域]は、トランジスタ1のソース12として機能する。同様に、不純物拡散層13[第3半導体領域]は、トランジスタ1のドレイン13として機能する。これらのソース12とドレイン13間におけるp型ウェル領域101上には、ゲート絶縁膜14を介して、ゲート[制御電極]11が配置されている。このゲート11は、例えば、多結晶シリコン層等により形成される。トランジスタ1は、上層に絶縁層4が積層形成されている。
トランジスタ1は、例えば、半導体記憶装置のローデコーダ等に用いられる高耐圧トランジスタである。このローデコーダは、一般的に、高耐圧のエンハンスメント型nチャネル型MOSトランジスタ、高耐圧のディプレッション型nチャネル型MOSトランジスタ、及び高耐圧のエンハンスメント型pチャネル型MOSトランジスタ等の複数種類のMOSトランジスタを含んでいる。これらの高耐圧MOSトランジスタは、最大耐圧電圧値を十分に確保することが重要である。
一般的に、トランジスタの耐圧として、ジャンクション(junction:接合)耐圧及びサーフェス(surface:表面)耐圧等が知られている。ジャンクション耐圧は、ゲート、ソース、及びドレインにある電圧を印加した際の、ソース及びドレインと、ウェル領域(または半導体基板)との間のpn接合の耐圧である。また、サーフェス耐圧は、ゲートに0Vが印加された状態で、ゲートとソースまたはドレインとの間に高電位差が生じた際に、ソースまたはドレインとゲート付近のウェル領域(半導体基板)のpn接合に起こる破壊耐圧である。
これらの耐圧のうち、例えば、サーフェス耐圧を決める1つの要因として、ソース・ドレインの不純物拡散層における空乏層の存在がある。つまり、空乏層を大きくすることで、耐圧が改善されて耐圧値が大きくなる。その空乏層を広げる手法としては、不純物濃度を低くする、又は印加する電圧を上げる等がある。しかし、空乏層を広げるために、ソース・ドレインの不純物濃度を低くすると、トランジスタの特性に影響を与える場合がある。不純物濃度の低下は、例えば、トランジスタ回路素子の微細化に伴う短チャンネル効果による閾値電圧値の低下等を招く懸念がある。
本実施形態では、ソース・ドレイン等のトランジスタ1の回路素子とは、配線による接続がなく回路的に繋がりを持たずに孤立する不純物拡散層からなる耐圧改善層[第4半導体領域]2をソース・ドレインに近接するように形成(配置)する。本実施形態では、ドレインの近傍に耐圧改善層2を配置する例について説明する。以下の説明において、耐圧改善電圧は、耐圧改善層2に印加する電圧値である。
耐圧改善層2は、耐圧改善層2の単体で印加できる耐圧改善電圧を、0V〜最大耐圧電圧値、例えば、略20Vまでの範囲内で印加する。耐圧改善電圧の印加により、耐圧改善層2は、空乏層15を発生させて広げ、ドレイン13に達する又はドレイン13の空乏層16に繋げる。尚、最大耐圧電圧値は、一例であって、20Vに限定されるものではない。耐圧改善層2に印加される耐圧改善電圧は、最大耐圧電圧値に対して、60%〜90%の電圧範囲の中間電位の電圧が好適する。つまり、中間電位の電圧は、最大耐圧電圧値を略20Vとすれば、例えば、12V〜18V程度である。勿論、耐圧改善層2を適用する半導体装置に応じて、所望する耐圧性能が得られるのであれば、中間電位の電圧は、上述の電圧範囲には限定されない。
耐圧改善層2に印加される電源は、専用に電源回路を設けても良いし、他の回路素子に利用される電源電圧を流用することも可能である。例えば、半導体記憶装置であれば、メモリセル等に供給される電圧(書き込み、読出し等に必要な種々の電圧)を発生する電圧発生回路が設けられている。電圧発生回路は、データ書き込み動作時に、書き込み用高電圧(〜20V)と中間電圧(〜10V)をそれぞれ発生する。ここでは、書き込み用高電圧を耐圧改善電圧として利用することができる。
耐圧改善層2への耐圧改善電圧の印加のタイミングは、トランジスタ1の駆動前であり、特にトランジスタ1の駆動前に耐圧改善層2の空乏層が広がり、トランジスタ1に影響を与える状態、即ち、ドレイン13に空乏層が達している状態に至っていることが重要である。また、耐圧改善層2は、空乏層を発生するのみで有り、他の回路素子に電流(信号)を出力することはないため、消費する電力はごく僅かである。
本実施形態においては、ドレイン13の端部13aに対して、後述する距離L1を離間させて、ドレイン13と同型(n型)の不純物拡散層からなる耐圧改善層2を形成している。本実施形態の耐圧改善層2は、ドレイン13と同等な不純物であり、任意の不純物濃度である。また、耐圧改善層2は、大きさ(表面積及び厚さ)においても、ドレイン13と同様な大きさを想定している。耐圧改善層2は、例えば、トランジスタ1のドレイン13の製造工程時に併せて形成して、ドレイン13と同じ不純物濃度であってもよい。
耐圧改善層2における不純物導入方法としては、イオン注入法、熱拡散法、レーザドーピング法、又はプラズマドーピング法等の種々の方法を用いることが可能である。基本的には、耐圧改善層2から広がる空乏層が短時間でドレイン13に到達することであり、耐圧改善層2の大きさ(表面積及び厚さ)及び不純物濃度は、適用対象となるトランジスタに応じて、適宜、変更可能である。
この不純物濃度は、必要とする空乏層の広がる範囲に応じて、調整することも可能である。また、不純物拡散層の不純物濃度は、必ずしも層内で均一である必要は無く、空乏層を広げたい領域(方向)と広げたくない領域(方向)がある場合には、異なる不純物濃度であってもよい。例えば、空乏層を厚み方向(深さ方向)よりも側方に広げたい場合には、イオン注入の際に耐圧改善層2の底側の不純物濃度を高くし、側方の不純物濃度を低くするなど、適宜設定することが可能である。
耐圧改善層2とドレイン13との距離L1は、例えば、1.5μm〜10μmが好適する。また、後述するように同一素子領域内で、複数の同等のトランジスタがグループを形成し、高耐圧トランジスタのグループと低耐圧トランジスタのグループが隣接して配置される場合がある。この配置において、図2Bに示すように、高耐圧トランジスタに対して設けられた耐圧改善層2と低耐圧トランジスタとの距離L2は、耐圧改善電圧の印加により耐圧改善層2の空乏層が広がった際に、低耐圧トランジスタ側の空乏層に影響しない距離、即ちパンチスルーが発生しない距離とする。
図3は、本実施形態に係る耐圧改善層2が設けられた2つの高耐圧トランジスタTr1,Tr2において、実測により取得した改善された耐圧値の例を示している。これらの高耐圧トランジスタTr1,Tr2は、設計仕様値においては、最大耐圧電圧値が略20Vであった。ここでは、高耐圧トランジスタに対して図2に示す位置に耐圧改善層2を設けている。この例では、耐圧改善電圧を12V〜20Vの範囲に設定している。勿論、耐圧改善電圧を12V以下であっても耐圧改善の効果を奏している。
図3に示すように、高耐圧トランジスタTr1においては、耐圧改善層2に14Vの耐圧改善電圧を印加した時に、サーフェス耐圧値20Vが28.4Vに上昇し、最大耐圧電圧値が略1.4倍にまで改善されている。同様に、高耐圧トランジスタTr2においても、12Vの耐圧改善電圧を印加した時に、サーフェス耐圧値20Vが27.8Vまで改善されている。尚、測定不可は、最大耐圧電圧値が略20Vのトランジスタに対して、20Vの耐圧改善電圧を印加したため、不具合等の発生により測定ができない状態を示している。以上のことから、実測値においては、耐圧改善層2に印加する耐圧改善電圧の最大値は、耐圧値の90%程度までを上限として耐圧改善電圧は、12V〜18Vの範囲が好適する。
よって、トランジスタにおけるサーフェス耐圧の最大耐圧電圧値が大きくなり、耐圧が改善され、トランジスタ1が破壊されがたくなる。
次に、図4A乃至図4hを参照して、耐圧改善層2の配置例について説明する。図4Aを参照して、本実施形態に係る耐圧改善層2の第2配置例について説明する。
この第2配置例は、トランジスタ1のドレイン13の端部13aから前述した距離L1が離れた位置に、2つに分割された耐圧改善層2aが形成される。第2配置例は、1つ又は2つの耐圧改善層2aを選択して、耐圧改善電圧を印加することで空乏層の大きさを変えることができ、耐圧の大きさも変更することができる。この第2配置例は、例えば、トランジスタを実装するパッケージ(チップ)の発熱量が大きく、チップの温度上昇を抑制したいが、トランジスタに対して、ある程度の耐圧が求められる場合などに好適する。また同様に、チップにおける消費電力を抑制したい場合にも、耐圧改善層2aの使用数を選択することにより、僅かではあるが低消費電力化の効果を奏する。尚、第2配置例は、耐圧改善層2aを2つに等分割した例であったが、3つ以上に分割されていてもよい。また分割比は、等分割に限定されたものではなく、例えば、2:3など、任意の比で分割されてもよい。
図4Bを参照して、本実施形態に係る耐圧改善層2の第3配置例について説明する。
前述した第1配置例では、耐圧改善層2は、角を有する矩形形状であったが、耐圧改善層2cは、角を丸めた長丸(トラック)形状である。勿論、角を丸めた形状であれば、楕円などの他の形状であってもよい。
この第3配置例は、複数のトランジスタ1が列状や近接して配置されている時に、矩形の耐圧改善層2bの角部分に形成される空乏層が隣接するトランジスタに影響を与える可能性がある場合には、角部を丸めて、隣接するトランジスタの回路素子やその回路素子の空乏層との間に距離を取ることができる。また、必ずしも、耐圧改善層2の四隅の全てを丸める必要は無く、必要な箇所のみを丸めた形状にしてもよい。
他にも、チップ上のレイアウトの都合で、耐圧改善層2で形成される空乏層が隣接する半導体装置や回路素子に影響する場合には、耐圧改善層2の形状を適宜変形させる、例えば、幅に対して、途中から狭くするなど段差を設けることで、他の半導体装置や回路素子との間に距離を確保して、耐圧改善層2による空乏層の影響を回避することも可能である。
図4Cを参照して、本実施形態に係る耐圧改善層2の第4配置例について説明する。
第4配置例は、トランジスタ1のドレイン13の側方13bから距離L1が離れた位置に、1つの矩形形状の耐圧改善層2cが配置される。
第4配置例は、複数のトランジスタ1が列状に配置され、隣接するトランジスタとの間隔の狭い配置に対して好適する。即ち、トランジスタ1のドレイン13と隣接する他のトランジスタの間に耐圧改善層2cを配置すると、空乏層が隣接するトランジスタの空乏層と接近し、パンチスルー等の障害の発生が懸念される場合などに、トランジスタ1の側方に配置することで、隣接するトランジスタとの障害の発生を防止できる。耐圧改善層2cの両側に配置された2つのトランジスタに対して、空乏層を広げて耐圧を改善することもできる。また、耐圧改善層2cの形状においては、第3配置例の耐圧改善層2bで説明した形状を適用してもよい。
図4Dを参照して、本実施形態に係る耐圧改善層2の第5配置例について説明する。
第5配置例は、前述した第4配置例の耐圧改善層2cと第3配置例の耐圧改善層2cを連結したL型形状の耐圧改善層2dである。複数のトランジスタ1が列状に配置されていた場合に、最も外側に配置されたトランジスタの耐圧が低下する傾向があるため、チップ上の回路素子領域(活性領域)の最も外側の四隅に配置のトランジスタ等に対して、L型形状の耐圧改善層2dを設けることにより、耐圧改善層2b,2cに比べて、ドレイン13に接する空乏層の面積を大きくすることができ、トランジスタ1のより高い耐圧を奏することができる。
図4Eを参照して、本実施形態に係る耐圧改善層2の第6配置例について説明する。
第6配置例は、トランジスタ1のドレイン13の側方13bから距離L1が離れた位置に、破線形状の耐圧改善層2eが配置される。この例では、トランジスタ1のゲート11の側方に耐圧改善層2eの切れ目部分が配置されるように形成される。これは、耐圧改善層2eが空乏層を広げた際に、トランジスタ1のソース・ドレインの互いの空乏層が耐圧改善層2eの空乏層によって繋がることを防止するためである。
第6配置例は、高耐圧トランジスタの列と低耐圧トランジスタの列が並設されていた配置の場合に、高耐圧トランジスタの列の側面側に沿って前述した距離L1を離れた位置に配置する。高耐圧トランジスタ列の端に配置されていた場合、高耐圧トランジスタの耐圧が低下する傾向があるため、耐圧改善層2eを配置することで、耐圧の低下を防止することができる。
図4Fを参照して、本実施形態に係る耐圧改善層2の第7配置例について説明する。
第7配置例は、トランジスタ1のドレイン13の端部13aの側方に、ライン形状の耐圧改善層2fが配置される。
第7配置例は、前述した第6配置例と同様に、トランジスタ1が半導体基板の素子形成領域に最も端に配置されていた場合に、トランジスタ1の耐圧が低下する傾向があるため、耐圧改善層2fを配置することで、耐圧の低下を防止することができる。
図4Gを参照して、本実施形態に係る耐圧改善層2の第8配置例について説明する。
第8配置例は、トランジスタ1のドレイン13の端部13a及び両側方13bから取り囲むように3つの耐圧改善層2g1,2g2,2g3が配置される分割型取り囲み配置である。この例では、耐圧改善層2g1,2g2,2g3から拡がる各空乏層がドレイン13に対して三方から均一的に接するため、安定した状態でトランジスタ1の耐圧値をより大きくすることができる。
図4Hを参照して、本実施形態に係る耐圧改善層2の第9配置例について説明する。
第9配置例は、トランジスタ1のドレイン13の端部13a及び両側方13bから取り囲むように、カップ形状の耐圧改善層2hが配置される一体型取り囲み配置である。この例では、耐圧改善層2g1,2g2,2g3が三方からトランジスタ1のドレイン13に対して空乏層の拡がりを補うため、前述した第8配置例と同様に、安定した状態で耐圧値をより大きくすることができる。
図5を参照して、第2実施形態に係る耐圧改善層を有する半導体装置の一例として、耐圧改善層をトランジスタに適用した例について説明する。
本実施形態の耐圧改善層2は、前述した第1実施形態の耐圧改善層2と同等である。本実施形態では、耐圧改善層2とトランジスタ1のドレイン13との間に回路素子領域を分離するための埋め込み型素子分離領域(STI:Shallow Trench Isolation)18が介在する断面構成である。
耐圧改善層2は、ドレイン13との間に素子分離領域18が存在したとしても、素子分離領域18の底部よりも深さ方向のp型領域が存在していたならば、空乏層15を拡大した際に、素子分離領域18の深さ方向の底部を越えて広がるため、トランジスタ1の耐圧改善を実現することができる。
図6を参照して、第3実施形態に係る耐圧改善層を有する半導体装置の一例として、耐圧改善層をトランジスタに適用した例について説明する。
本実施形態の耐圧改善層2は、前述した第1実施形態の耐圧改善層2と同等である。本実施形態では、耐圧改善対象のトランジスタ1を含め、耐圧改善層2上に絶縁層4を積層形成する。チップの回路素子の配置と素子間を接続する配線が絶縁層4を介して耐圧改善層2上を通過することも可能である。耐圧改善層2は、中間電位の電圧は印加されるが、電流通路とはなっていない。このため、中間電位を印加された耐圧改善層2は、配線層19に対して影響を与えず、反対に、配線層19に信号や電源電圧が印加されても耐圧改善層2には影響を与えない。
よって、耐圧改善層2が配置されていたとしても、耐圧改善層2に絶縁層を介して配線を形成することができるため、配置パターンの設計の自由度は制限されない。
図7A,7Bを参照して、第4実施形態に係る耐圧改善層を有する半導体装置の一例として、耐圧改善層をトランジスタに適用した例について説明する。
本実施形態の耐圧改善層2は、前述した第1実施形態の耐圧改善層2と同等であり、トランジスタ1のドレイン13の近傍に配置される。その耐圧改善層2の外側(ドレインとは反対側)には、回路素子領域を切れ目なく取り囲むガードリング28が設けられている。ガードリング28は、ノイズ及びリーク電流を減少させて、耐圧特性を向上させるように作用する。ここでは、ガードリング28は、ドレインと同じノードのn型不純物半導体により形成される。ガードリング28の電位は、基準電位(又は、接地電位)、例えば、0Vである。
本実施形態によれば、ガードリング28の配置により回路素子領域の耐圧が向上し、さらに、所望のトランジスタに耐圧改善層2を配置することで、選択的にトランジスタの耐圧を改善及び向上させることができる。
また図7Cを参照して、第4実施形態の変形例について説明する。
この変形例は、イオン注入法等を用いて、耐圧改善層2を活性領域(半導体基板)内に埋め込むように形成する。耐圧改善層2に対して、空乏層が影響しない距離L3を空けて、上層にガードリング28を形成する。耐圧改善層2は、ガードリング28に空乏層が達しないように、ガードリング28に対向する側の不純物濃度の濃度を調整することで、距離L3の長短を変更することができる。また、耐圧改善層2は、埋め込み配置することで、層厚を薄くすることができる。
本変形例によれば、耐圧改善層2とガードリング28を厚さ方向に積層できるため、回路素子領域の面積の増加を抑制することができる。
図8Aを参照して、第5実施形態に係る耐圧改善層を有する半導体装置の一例として、耐圧改善層をトランジスタに適用した例について説明する。
本実施形態は、チップ上に高耐圧トランジスタ形成領域32と低耐圧トランジスタ形成領域34とがチップ端1aから見て、内側に向かって並ぶように隣接して配置される混合配置時に耐圧改善層2を配置した適用例について説明する。
例えば、半導体記憶装置においては、1つのチップ上に回路素子として、メモリセルアレイ、ローデコーダ、ドライバ回路、センスアンプ、データラッチ及び、電圧発生回路及び、制御回路等が配置されている。これらの回路内では、複数の高耐圧トランジスタ31が配列される高耐圧トランジスタ形成領域32と、複数の低耐圧トランジスタ33が配列される低耐圧トランジスタ形成領域34が隣接して配置される場合がある。前述したように、高耐圧トランジスタ形成領域32の端部に配置された高耐圧トランジスタ31は、内側に配置されている他の高耐圧トランジスタ31よりも耐圧が低くなる傾向がある。そこで、前述した耐圧改善層2を耐圧改善を所望する高耐圧トランジスタ31のドレイン・ソースに隣接させて配置する。
以上のように、チップ端部や高耐圧トランジスタ形成領域32の端部に配置されるトランジスタだけではなく、高耐圧トランジスタ31と低耐圧トランジスタ33とが隣接する配置においても、これらの間に耐圧改善層2を配置することにより、高耐圧トランジスタ31の耐圧を改善することができる。尚、耐圧改善層2と低耐圧トランジスタ31との距離は、前述したようにパンチスルーしない距離L2を離して配置する。
また、図8Bを参照して、第5実施形態の変形例として、耐圧改善層をトランジスタに適用した例について説明する。本変形例は、前述した第5の実施形態における高耐圧トランジスタ形成領域32と低耐圧トランジスタ形成領域34の配置に対して、高耐圧トランジスタ形成領域32と低耐圧トランジスタ形成領域34とがチップ端1aに沿って横並びに隣接して配置される例である。このように、高耐圧トランジスタ31が低耐圧トランジスタ33の側方で隣接して配置された場合には、チップ端1aに沿って横並びに耐圧改善層2を配置し、さらに、図4Cで示したように、高耐圧トランジスタ31のドレイン・ソースのそれぞれの脇に距離L1を空けて耐圧改善層2を配する。この配置により、高耐圧トランジスタ31の耐圧改善を実現することができる。尚、耐圧改善層2と低耐圧トランジスタ33との距離は、第5の実施形態と同様にパンチスルーしない距離L2を離して配置する。
以上説明した本発明のいくつかの実施形態及び変形例は、限定されるものではない。実施段階では、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、上述した実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出される。また、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出される。
1…NチャンネルMOSトランジスタ、2…耐圧改善層、2a〜2h…耐圧改善層、4…絶縁層、11…ゲート、12…ソース(n型不純物拡散層)、13…ドレイン(n型不純物拡散層)、13a…端部、13b…側方、14…ゲート絶縁膜、15,16…空乏層、18…素子分離領域、19…配線層、20V…耐圧値、28…ガードリング、31…高耐圧トランジスタ、32…高耐圧トランジスタ領域、33…低耐圧トランジスタ、34…低耐圧トランジスタ領域、100…p型半導体基板、101…p型ウェル領域。

Claims (8)

  1. 第1導電型の活性領域となる第1半導体領域と、
    前記第1半導体領域内の表面側で互い離間して設けられる、第2導電型の不純物が拡散される第2半導体領域及び前記第2導電型の不純物が拡散される第3半導体領域と、
    前記第2半導体領域と前記第3半導体領域との間に配置されて、前記第2半導体領域と前記第3半導体領域との間を流れる電流を制御する制御電極と、
    を含み、
    前記第1半導体領域内で、前記第2半導体領域及び前記第3半導体領域の少なくとも一端から予め設定された距離を空けて配置され、前記第2導電型の不純物が拡散されて、電圧を印加することで前記第2半導体領域又は前記第3半導体領域に到達する空乏層を広げる第4半導体領域を有する、半導体装置。
  2. 前記第4半導体領域は、前記第2半導体領域又は前記第3半導体領域と、前記第1半導体領域との間の耐圧に対して、前記空乏層を前記第2半導体領域又は前記第3半導体領域に到達するまで広げることで、前記耐圧の最大耐圧電圧値を上げる、請求項1に記載の半導体装置。
  3. 前記第4半導体領域は、前記第2半導体領域、前記第3半導体領域及び、前記制御電極とは配線接続されずに孤立し、
    基準電位から前記耐圧の最大耐圧電圧値までのうちの任意に設定した範囲内の電圧を耐圧改善電圧として前記第4半導体領域に印加する電圧発生回路が備えられる、請求項2に記載の半導体装置。
  4. 前記第2半導体領域と前記第3半導体領域と前記制御電極とで、高耐圧トランジスタ又は低耐圧トランジスタが構成され、
    前記第4半導体領域は、前記高耐圧トランジスタの前記第2半導体領域又は前記第3半導体領域に対して、前記空乏層を広げて前記高耐圧トランジスタのサーフェス耐圧の耐圧値を上げる、請求項2に記載の半導体装置。
  5. 前記第4半導体領域は、共に矩形形状を成している前記第2半導体領域と前記第3半導体領域に対して、前記制御電極が接する辺以外の3辺の少なくとも一辺に前記距離を空けて配置される、請求項1に記載の半導体装置。
  6. 前記活性領域内で複数の前記高耐圧トランジスタが配置された構成において、
    前記第4半導体領域は、前記活性領域内で最も外側に配置される前記高耐圧トランジスタに対して、前記外側に近い前記第2半導体領域又は前記第3半導体領域の近傍に前記距離を空けて配置される、請求項4に記載の半導体装置。
  7. 前記活性領域内で、複数の前記高耐圧トランジスタの群と複数の低耐圧トランジスタの群とが並設して配置された構成において、
    前記第4半導体領域は、前記活性領域内で最も外側に配置される前記高耐圧トランジスタに対して、前記外側に近い前記第2半導体領域又は前記第3半導体領域の近傍に前記距離を空けて配置される、請求項4に記載の半導体装置。
  8. 前記活性領域内で、複数の前記高耐圧トランジスタの群と複数の低耐圧トランジスタの群とが並設して配置された構成において、
    前記高耐圧トランジスタに配置された前記第4半導体領域は、前記低耐圧トランジスタの前記第2半導体領域又は前記第3半導体領域に対して、前記空乏層を広げた際にパンチスルーが発生しない距離を空けて配置される、請求項4に記載の半導体装置。
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