JP2608976B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置に関し、特に高耐圧横型MOS(酸
化金属半導体)電界効果トランジスタに関するものであ
る。
従来の技術 以下、従来の高耐圧横型MOS電界効果トランジスタ
(以下、LMOSと略す)について説明する。
第4図Aは従来のLMOSのマスク図面、同図Bはその断
面図である。
高濃度のドレイン領域1は延長ドレイン領域2内に形
成され、さらに同様に延長ドレイン領域2に包含され
た、シリコン基板と同一導電型の領域3(以下、PT領域
と称す)に回りを取り囲まれるように形成されている。
延長ドレイン領域2とシリコン基板4とのシリコン基板
表面部における接合部のシリコン基板4側にはチャネル
部5が形成され、チャネル部5上にはゲート酸化膜6お
よびゲート電極5となるポリシリコン7が並設されてい
る。チャネル部5の横には、延長ドレイン領域2に相対
して基板4と逆導電型のソース領域8が形成されてお
り、またソース領域8を取り囲むようにして高濃度の基
板4と同一導電型のチャネルストッパ9が形成されてい
る。さらにチャネルの基板バイアス効果を抑制するた
め、ソース領域8に隣接して同一導電型の高濃度領域10
を設け、ソース領域8と同様にソース電極11と電気的に
接続されている。またPT領域3は、延長ドレイン領域2
の部分的な表面に、PT領域3とシリコン基板4を結ぶ同
一導電型層12(以下、FI領域と称す)を設けている。
発明が解決しようとする課題 このような従来のLMOSにおいては、延長ドレイン領域
2の表面全域にわたってPT領域3が矩形状に形成されて
いる。したがって電流の流れる領域は、延長ドレイン領
域2の深さとPT領域3の深さの差が幅となり、さらにシ
リコン基板4の表面から深いため、延長ドレイン領域2
の濃度の薄い領域である。また、このPT領域3下の延長
ドレイン領域2の抵抗成分が、全オン抵抗の大部分を占
めているため、ゲートがオン時のドレイン電極1A−ソー
ス電極11間の損失(以下、オン抵抗と称す)が大きくな
るという欠点があった。
課題を解決するための手段 本発明は、このような従来の欠点を解消するものであ
り、一導電型のシリコン基板上に逆導電型の延長ドレイ
ン領域を設け、この延長ドレイン領域内に高濃度ドレイ
ン領域を設け、この高濃度ドレイン領域からチャネル領
域方向のシリコン基板表面に、シリコン基板と同一導電
型のくし形状同一導電型領域を設け、このくし形状同一
導電型領域の長い部分が、上記チャネル方向に対し垂直
な方向に間隔を置いて形成された半導体装置である。さ
らに間隔を置き形成された同一導電型領域の長い部分が
電気的に接続されるものである。
作用 このような本発明の構造によれば同様のプロセスで、
同様の耐圧品でのオン抵抗の低減が可能であり、大幅な
コストダウンを図ることができる。
実 施 例 以下に図面を参照して、本発明の一実施例におけるLM
OSの構造を説明する。第1は本発明の一実施例における
LMOSのマスク図面、同図Bは第1図AのA−A′線断面
図、同図Cは第1図AのB−B′線断面図、同図Dは第
1図AのC−C′線におけるゲートオフ時の空乏層の分
布図、第2図は同LMOSのオン抵抗の等価回路図を示して
いる。第1図において、1は高濃度のドレイン領域、2
はたとえばN型の延長ドレイン領域、3は平面的にみる
とくし形状のPT領域、4はたとえばP型のシリコン基
板、5はチャネル部、6はゲート酸化膜、7はポリシリ
コン、8はソース領域、9はチャネルストッパ、10はシ
リコン基板と同一導電型の高濃度領域、11はソース電
極、12はFI領域を示している。
本実施例のLMOSは、第4図と比較してみると明らかな
ようにPT領域3がくし形となっていて、その長さが部分
的に短くなっている。この短い部分を3A、長い部分を3B
としてこのため、第1図Cに示す断面では、電流の流れ
る延長ドレイン領域2の幅が広くなり、またシリコン基
板4表面の高濃度部も電流の流れる領域となるため、オ
ン抵抗は低減する。すなわち第2図に示すように本実施
例のLMOSは、短いPT領域3Aによる小さい抵抗22と、従来
と同じ長さの長いPT領域3Bによる大きい抵抗21が並列に
接続されていることになる。一方、従来は、第4図に示
すように大きい抵抗24が並列に接続された形となってい
る。このため結果的に、第2図のオン抵抗が第4図のオ
ン抵抗より低減される。
ここで重要なことは耐圧の低減をなくすることであ
る。そこで、本実施例のLMOSにおける長いPT領域3Bの間
隔は、第1図Dに示すように、ゲートオフ時に、延長ド
レイン領域2内に空乏層30が閉じ込められるような間隔
でなければならない。また、それぞれの長いPT領域3Bは
ソース領域8およびシリコン基板4と電気的に接続され
るように、短いPT領域3Aを設けそれぞれの長いPT領域3B
を電気的に接続している。
第3図は従来品と本発明品の、同じチップサイズにお
けるオン抵抗の比較を行ったものである。本発明品のオ
ン抵抗は従来品と比較すると、約70%に低減している。
発明の効果 以上のように本発明によれば、同じプロセスでデバイ
スのチップシュリンクによるコストダウンが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは本発明の一実施例におけるLMOSの平面図、第
1図Bは第1図AのA−A′線断面図、第1図Cは第1
図AのB−B′線断面図、第1図Dは第1図AのC−
C′線におけるゲートオフ時の空乏層の分布図、第2図
はLMOSのオン抵抗の等価回路図、第3図は従来品と本発
明品のオン抵抗の比較図、第4図Aは従来のLMOSの平面
図、第4図Bは第4図AのD−D′断面図、第5図は従
来のLMOSのオン抵抗の等価回路図である。 1……高濃度のドレイン領域、2……延長ドレイン領
域、3……PT領域、4……シリコン基板、5……チャネ
ル部、6……ゲート酸化膜、7……ゲートポリシリコン
電極、8……ソース領域、9……チャネルストッパ、10
……同一導電型の高濃度領域、11……ソース電極、12…
…FI領域、30……空乏層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 進藤 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 子工業株式会社内 (72)発明者 宇野 利彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 子工業株式会社内 (72)発明者 川崎 英夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 子工業株式会社内

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一導電型のシリコン基板に逆導電型の延長
    ドレイン領域を設け、前記延長ドレイン領域内に高濃度
    ドレイン領域と、前記高濃度ドレイン領域からチャネル
    領域方向に対して伸びた2以上の互いに電気的に接続さ
    れた長い部分からなるシリコン基板と同一導電型領域と
    を設けた半導体装置。
  2. 【請求項2】長い部分が高濃度ドレイン領域からチャン
    ネル領域方向に対して垂直方向に間隔を置いて形成され
    た請求項1に記載の半導体装置。
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