JP3114317B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP3114317B2
JP3114317B2 JP04004632A JP463292A JP3114317B2 JP 3114317 B2 JP3114317 B2 JP 3114317B2 JP 04004632 A JP04004632 A JP 04004632A JP 463292 A JP463292 A JP 463292A JP 3114317 B2 JP3114317 B2 JP 3114317B2
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cell
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/73Bipolar junction transistors
    • H01L29/7302Bipolar junction transistors structurally associated with other devices

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に係り、特に
耐圧が高くオン抵抗が低くターンオフ特性が優れたMO
SFETを集積してなる半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to an MO having a high withstand voltage, low on-resistance and excellent turn-off characteristics.
The present invention relates to a semiconductor device in which SFETs are integrated.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体装置、例えばパワー・バイ
ポーラ・トランジスタは図10に示すようなものがあ
り、その構成を説明すると、高濃度N形の半導体基板1
表面上に低濃度N形のエピタキシャル層2が形成されて
いる。エピタキシャル層2の表面上に所定の濃度と厚み
を有するベース領域3が形成され、ベース領域3の表面
所定個所に高濃度N形のエミッタ領域5が形成されてい
る。エミッタ領域5は多結晶Siエミッタ引き出し領域
6を介してエミッタ電極7に接続されている。ベース領
域3は、高濃度ベース引き出し領域4を介してベース電
極8に接続されている。絶縁層9はベース電極8と多結
晶Siエミッタ引き出し領域6を分離するために形成さ
れている。図10(b)は、図10(a)に示すバイポ
ーラ・トランジスタセルを複数個並列に接続した場合の
等価回路図である。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor device, for example, a power bipolar transistor has a structure as shown in FIG. 10, and the structure thereof will be described.
A low concentration N-type epitaxial layer 2 is formed on the surface. Base region 3 having a predetermined concentration and thickness is formed on the surface of epitaxial layer 2, and high concentration N-type emitter region 5 is formed at a predetermined position on the surface of base region 3. Emitter region 5 is connected to emitter electrode 7 via polycrystalline Si emitter lead-out region 6. The base region 3 is connected to a base electrode 8 via a high-concentration base extraction region 4. The insulating layer 9 is formed to separate the base electrode 8 from the polycrystalline Si emitter extraction region 6. FIG. 10B is an equivalent circuit diagram when a plurality of the bipolar transistor cells shown in FIG. 10A are connected in parallel.

【0003】作用を説明する。バイポーラ・トランジス
タがオフ状態になっている場合、コレクタ電圧がエピタ
キシャル層2に印加される。エピタキシャル層2は濃度
が低く十分な厚みを有しているためその耐圧が高い。次
にベース電流を流し、バイポーラ・トランジスタをター
ンオンさせた場合について説明する。ベース領域3や高
濃度ベース引き出し領域4からエピタキシャル層2へ大
量の正孔が注入され、エピタキシャル層2の伝導度が変
調され、その結果、エピタキシャル層2の抵抗が減少す
る。伝導度変調効果によって特に高耐圧のバイポーラ・
トランジスタは同等な耐圧をもつMOSFETよりもオ
ン抵抗が低い。
The operation will be described. When the bipolar transistor is off, a collector voltage is applied to the epitaxial layer 2. Since the epitaxial layer 2 has a low concentration and a sufficient thickness, the withstand voltage is high. Next, a case where a base current is supplied to turn on a bipolar transistor will be described. A large amount of holes are injected into the epitaxial layer 2 from the base region 3 or the high-concentration base extraction region 4, and the conductivity of the epitaxial layer 2 is modulated. As a result, the resistance of the epitaxial layer 2 decreases. Bipolar with particularly high breakdown voltage due to conductivity modulation effect
Transistors have lower on-resistance than MOSFETs with equivalent breakdown voltage.

【0004】半導体装置の他の例として、例えば、図1
2に示すものは、縦型パワーMOSFETの断面を示す
ものであって、高濃度基板31上に低濃度ドリフト領域
32と、ドリフト領域32上の所定個所にゲート電圧に
応じて表面にチャネル形成用のボディ領域33が形成さ
れ、ボディ領域33上の所定個所にソース領域34およ
びボディ・コンタクト領域35が形成されている。さら
に低濃度ドリフト領域32とソース領域34によって挾
まれたボディ領域33の表面上にゲート絶縁膜36を介
してゲート電極37が形成されている。なお高濃度基板
31はドレイン電極、ソース領域34とボディ・コンタ
クト領域35はともにソース電極に接続されている。
FIG. 1 shows another example of a semiconductor device.
2 shows a cross section of a vertical power MOSFET, in which a low-concentration drift region 32 is formed on a high-concentration substrate 31, and a channel forming surface is formed at a predetermined position on the drift region 32 in accordance with a gate voltage. Body region 33 is formed, and source region 34 and body contact region 35 are formed at predetermined positions on body region 33. Further, a gate electrode 37 is formed on the surface of the body region 33 sandwiched between the low concentration drift region 32 and the source region 34 via a gate insulating film 36. The high concentration substrate 31 is connected to the drain electrode, and the source region 34 and the body contact region 35 are all connected to the source electrode.

【0005】次に作用を説明すると、ゲート電圧を印加
するとボディ領域33の表面上にチャネルとなる反転層
38が形成され、電流がドレイン電極から31→32→
38→34を経てソース電極へ流れる。従ってこのとき
のオン抵抗は低濃度ドリフト領域32の濃度が高いほ
ど、また低濃度ドリフト領域32の厚みが薄いほど小さ
くなる。しかしながら低濃度ドリフト領域32の濃度を
高くするか、または低濃度ドリフト領域32の厚みを薄
くするとドレインとソース間の耐圧が低下する。そのた
めに所定耐圧を有するMOSFETのオン抵抗はある一
定値以下にすることができず、MOSFETは耐圧を高
くするとオン抵抗が大きくなってしまう問題点があっ
た。このために、特に数百V以上の高耐圧MOSFET
は実用化されていない。
Next, the operation will be described. When a gate voltage is applied, an inversion layer 38 serving as a channel is formed on the surface of the body region 33, and current flows from the drain electrode 31 → 32 →
It flows to the source electrode via 38 → 34. Accordingly, the on-resistance at this time decreases as the concentration of the low-concentration drift region 32 increases and as the thickness of the low-concentration drift region 32 decreases. However, if the concentration of the low concentration drift region 32 is increased or the thickness of the low concentration drift region 32 is reduced, the breakdown voltage between the drain and the source is reduced. Therefore, the on-resistance of a MOSFET having a predetermined withstand voltage cannot be reduced to a certain fixed value or less, and the on-resistance of the MOSFET increases when the withstand voltage is increased. For this reason, especially high-voltage MOSFET of several hundred V or more
Has not been put to practical use.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のパワー・バイポ
ーラ・トランジスタには以下のような問題点があった。
The conventional power bipolar transistor has the following problems.

【0007】(a)温度上昇にともなってコレクタ電流
が増加し、消費電力も増加する。その結果、さらに温度
が上昇し電流集中による局部破壊を引き起すおそれがあ
る。
(A) As the temperature rises, the collector current increases and the power consumption also increases. As a result, there is a possibility that the temperature will further rise and local destruction due to current concentration will occur.

【0008】(b)バイポーラ・トランジスタをターン
オフさせるときエピタキシャル層2に蓄積された正孔が
電子と再結合して消滅するまで継続してコレクタ電流が
流れターンオフ時間が長くなる。
(B) When the bipolar transistor is turned off, the collector current flows until the holes accumulated in the epitaxial layer 2 recombine with the electrons and disappear, so that the turn-off time becomes longer.

【0009】従来は上記電流集中を防ぐため、エミッタ
にバラスト抵抗REを接続することにより、集中して電
流が流れているバイポーラ・トランジスタセルのエミッ
タ電位が上昇し、その結果としてベースとエミッタ間の
電圧が減少し、ベースおよびコレクタ電流が減少する。
図10に示す例では多結晶Siエミッタ引き出し領域6
の抵抗がバラスト抵抗REとして作用する。
Conventionally, in order to prevent the above-mentioned current concentration, a ballast resistor RE is connected to the emitter, whereby the emitter potential of the bipolar transistor cell through which the current flows in a concentrated manner rises. And the base and collector currents decrease.
In the example shown in FIG.
The resistance acts as a ballast resistor R E.

【0010】バイポーラ・トランジスタのターンオフ特
性を改善するために、図11に示す回路が考えられてい
る。(例えば“MOS-Controlled Thyristors-A New Clas
s ofPower Devices”,V.A.K.Temple, IEEE-ED vol.33
No.10,Oct.1986, p.1609)その構成は、高耐圧パワー・
バイポーラ・トランジスタ10のエミッタに低耐圧パワ
ーMOSFET11が直列に接続されカスコード構成に
なっている。この構成の作用を説明すると、オン状態で
はバイポーラ・トランジスタ10および低耐圧パワーM
OSFET11に電流が流れる。バイポーラ・トランジ
スタ10のオン抵抗は伝導度変調効果によって小さい。
また低耐圧パワーMOSFET11が低耐圧でよいため
に短チャネル化ができ、オン抵抗を十分小さく設計する
ことができる。高耐圧パワー・バイポーラ・トランジス
タ10および低耐圧パワーMOSFET11をターンオ
フすると低耐圧パワーMOSFET11が先にターンオ
フし、その結果として電流が流れることができなくな
り、従ってターンオフ時間が短くなる。さらにオフ状態
ではバイポーラ・トランジスタ10のエミッタがフロー
ティングしているためにその耐圧が高い。
[0010] In order to improve the turn-off characteristics of the bipolar transistor, a circuit shown in FIG. 11 has been proposed. (For example, “MOS-Controlled Thyristors-A New Clas
s ofPower Devices ”, VAKTemple, IEEE-ED vol.33
No.10, Oct.1986, p.1609) The structure is
A low breakdown voltage power MOSFET 11 is connected in series to the emitter of the bipolar transistor 10 to form a cascode configuration. The operation of this configuration will be described. In the ON state, the bipolar transistor 10 and the low breakdown voltage power M
A current flows through the OSFET 11. The on-resistance of the bipolar transistor 10 is small due to the conductivity modulation effect.
Further, since the low breakdown voltage power MOSFET 11 may have a low breakdown voltage, the channel can be shortened, and the on-resistance can be designed to be sufficiently small. When the high withstand voltage power bipolar transistor 10 and the low withstand voltage power MOSFET 11 are turned off, the low withstand voltage power MOSFET 11 is turned off first, and as a result, no current can flow, and the turn-off time is shortened. In the off state, the withstand voltage is high because the emitter of the bipolar transistor 10 is floating.

【0011】本発明は、図11の高耐圧パワー・バイポ
ーラ・トランジスタ10と低耐圧パワーMOSFET1
1のカスコード接続を同一半導体基板上に集積し、集積
によって生じる寄生デバイスが動作に悪影響を与えない
構成を提供すること、及び集積によって低耐圧パワーM
OSFET11が高耐圧パワー・バイポーラ・トランジ
スタ10のバラスト抵抗として働くようにし、バイポー
ラ・トランジスタ10のバラスト抵抗を不要にし、構成
を簡略にすることを目的とするものである。また図12
に示すような縦型パワーMOSFETに対する耐圧を高
めることをもう一つの目的としてなされたものである。
The present invention relates to a high voltage power bipolar transistor 10 and a low voltage power MOSFET 1 shown in FIG.
A single cascode connection on the same semiconductor substrate to provide a configuration in which a parasitic device caused by the integration does not adversely affect the operation;
It is an object of the present invention to make the OSFET 11 work as a ballast resistor of the high withstand voltage power bipolar transistor 10, eliminate the need for the ballast resistor of the bipolar transistor 10, and simplify the configuration. FIG.
Another object of the present invention is to increase the breakdown voltage of the vertical power MOSFET as shown in FIG.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
第1の発明は、第1の導電形を有する半導体基板と、前
記半導体基板の一主面に形成した第2の導電形を有する
ベース領域と、前記ベース領域に接して独立にそれぞれ
形成した、前記ベース領域と同じ導電形を有する高不純
物濃度のベース引き出し領域及び第1のカソード領域
と、前記ベース領域内の所定個所に形成した、第1の導
電形を有する高不純物濃度のフローティングエミッタ領
域並びに第2のカソード領域と、前記フローティングエ
ミッタ領域と前記第2のカソード領域によって挾まれた
前記ベース領域の一主面にゲート絶縁層を介して形成し
たゲート電極と、前記高不純物濃度のベース引き出し領
域に接続したベース電極と、前記第1のカソード領域と
前記第2カソード領域が共に短絡接続されたカソード電
極とから構成される。また第2の発明は、第1の導電形
を有する半導体基板と、前記半導体基板の一主面に形成
した第2の導電形を有するベース領域と、該ベース領域
と同じ導電形で高不純物濃度を有しかつ該ベース領域に
接して形成したベース引き出し領域並びにボディ・コン
タクト領域と、前記ベース領域内所定個所に形成した第
1導電形の高不純物濃度を有するソース領域と、前記ベ
ース領域の一主面上に前記ソース領域に接するゲート絶
縁膜を介して形成したゲート電極と、前記ボディ・コン
タクト領域と前記ソース領域が共に短絡短絡されたカソ
ード電極とから構成される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor substrate having a first conductivity type, and a base having a second conductivity type formed on one main surface of the semiconductor substrate. A region, a base extraction region and a first cathode region having the same conductivity type as the base region and independently formed in contact with the base region, respectively, and formed at predetermined locations in the base region; A high impurity concentration floating emitter region having a first conductivity type, a second cathode region, and a main surface of the base region sandwiched between the floating emitter region and the second cathode region via a gate insulating layer. A gate electrode connected to the high impurity concentration base extraction region, the first cathode region and the second cathode region. There composed of a cathode electrode which are both short-circuited. According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor substrate having a first conductivity type, a base region having a second conductivity type formed on one main surface of the semiconductor substrate, and a high impurity concentration having the same conductivity type as the base region. A base extraction region and a body contact region formed in contact with the base region, a source region having a high impurity concentration of a first conductivity type formed at a predetermined position in the base region, and one of the base region A gate electrode is formed on the main surface via a gate insulating film in contact with the source region, and a cathode electrode is formed by short-circuiting the body contact region and the source region.

【0013】[0013]

【作用】上記の構成により、第1の発明は、半導体基板
とエピタキシャル層とベース領域とフローティングエッ
ミッタ領域によりバイポーラ・トランジスタセルが形成
され、また、フローティングエミッタ領域と第2カソー
ド領域とゲート電極によってMOSFETセルが形成さ
れ、またベース領域は、バイポーラ・トランジスタセル
及びMOSFETセルのベース領域を兼ねる構成になっ
ている。バイポーラ・トランジスタセルとMOSFET
セルの集積により半導体基板、エピタキシャル層、第1
のカソード領域によって寄生ダイオードが構成され、半
導体基板、エピタキシャル層、ベース領域、第2のカソ
ード領域により、また、フローティングエミッタ領域、
ベース領域、第2のカソード領域により、2種の寄生バ
イポーラ・トランジスタが生成される。
According to the first aspect of the present invention, a bipolar transistor cell is formed by a semiconductor substrate, an epitaxial layer, a base region, and a floating emitter region, and a floating emitter region, a second cathode region, and a gate electrode. A MOSFET cell is formed, and the base region is configured to also serve as a base region of the bipolar transistor cell and the MOSFET cell. Bipolar transistor cell and MOSFET
The integration of the cell allows the semiconductor substrate, the epitaxial layer, the first
A parasitic diode is constituted by the cathode region of the semiconductor substrate, the epitaxial layer, the base region, and the second cathode region.
Two kinds of parasitic bipolar transistors are generated by the base region and the second cathode region.

【0014】ゲート電極に電圧を印加し、低耐圧パワー
MOSFETセルをターンオンし、ベース電極から電流
を流すと高耐圧バイポーラ・トランジスタセルがターン
オンし電流がアノードとカソードに流れ、このとき寄生
バイポーラ・トランジスタのベース電位は、バイポーラ
・トランジスタセルの電位より低く、寄生バイポーラ・
トランジスタのベース抵抗が十分小さければ、寄生バイ
ポーラ・トランジスタは何れもターンオンすることがで
きない。ターンオン時、電流はパワー・バイポーラ・ト
ランジスタセルとMOSFETセルを流れる。バイポー
ラ・トランジスタセルのオン抵抗は伝導度変調効果によ
って抵抗値が小さく、MOSFETセルのオン抵抗が小
さいので全体としてのオン抵抗も小さい。また、MOS
FETセルのエミッタがバイポーラ・トランジスタセル
に接続されているために、バイポーラ・トランジスタセ
ルはMOSFETセルのエミッタバラスト抵抗として働
き電流集中効果を緩和する。
When a voltage is applied to the gate electrode, the low voltage power MOSFET cell is turned on, and a current flows from the base electrode, the high voltage bipolar transistor cell is turned on and current flows to the anode and the cathode. At this time, the parasitic bipolar transistor Is lower than the potential of the bipolar transistor cell and the parasitic bipolar
If the base resistance of the transistor is small enough, none of the parasitic bipolar transistors can be turned on. At turn-on, current flows through the power bipolar transistor cell and the MOSFET cell. The on-resistance of the bipolar transistor cell has a small resistance value due to the conductivity modulation effect. Since the on-resistance of the MOSFET cell is small, the overall on-resistance is also small. Also, MOS
Because the emitter of the FET cell is connected to the bipolar transistor cell, the bipolar transistor cell acts as an emitter ballast resistor for the MOSFET cell to mitigate current crowding effects.

【0015】ベース電流及びゲート電圧印加を止めると
バイポーラ・トランジスタセルMOSFETセルがター
ンオフする。バイポーラ・トランジスタセルのターンオ
フが遅いために、先ずMOSFETセルがターンオフす
る。バイポーラ・トランジスタセル、MOSFETセル
を通って流れるためにMOSFETセルがターンオフす
ると電流が流れることができなくなり、全体としてのタ
ーンオフ時間は短い。
When the application of the base current and the gate voltage is stopped, the bipolar transistor cell MOSFET cell is turned off. Due to the slow turn-off of the bipolar transistor cell, first the MOSFET cell is turned off. When the MOSFET cell is turned off due to the flow through the bipolar transistor cell and the MOSFET cell, no current can flow, and the turn-off time as a whole is short.

【0016】寄生ダイオードは上記正常動作時の特性に
影響を及ぼさない。カソードの電位がアノードの電位よ
り高くなるような異常動作時に、寄生ダイオードがフラ
イホイールダイオードとしての作用により電流を流す結
果、高い電圧がMOSFETセルに印加されず、高い電
圧による破壊からMOSFETセルを保護する。
The parasitic diode does not affect the characteristics during normal operation. During abnormal operation when the potential of the cathode becomes higher than the potential of the anode, the parasitic diode conducts current by acting as a flywheel diode, so that a high voltage is not applied to the MOSFET cell and the MOSFET cell is protected from destruction due to the high voltage. I do.

【0017】さらに、第2の発明は、MOSFETの反
転層が実質エミッタとして働き、ボディ領域につながる
ように、新たにベース領域およびベース引き出し領域を
設け、ベースおよびベース引き出し領域から少数キャリ
アを注入することによって低濃度ドリフト領域の伝導度
が変調される。
Further, according to the second invention, a base region and a base extraction region are newly provided so that the inversion layer of the MOSFET substantially functions as an emitter and is connected to the body region, and minority carriers are injected from the base and the base extraction region. This modulates the conductivity of the low concentration drift region.

【0018】[0018]

【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。
図1は、この発明の第1実施例を示す断面図であって、
まず構成を説明すると高濃度N形の半導体基板1上に低
濃度N形のエピタキシャル層2、エピタキシャル層2上
に所定濃度と厚みを有するP形のベース領域3が形成さ
れている。ベース領域3上の所定個所に高濃度N形のフ
ローティングエミッタ領域12とN+カソード領域14
が形成されている。フローティングエミッタ領域12と
N+カソード領域14の間のP形のベース領域3表面上
にゲート絶縁膜絶縁層16を介してゲート多結晶Si膜
15が形成されている。P+ベース領域3が高濃度P形
ベース引き出し領域4を介してベース電極8に接続され
るとともに、P+カソード領域13を介してカソード電
極17に接続されている。カソード電極17は絶縁層1
6によってゲート多結晶Si膜15から絶縁され、N+
カソード領域14に接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention,
First, the structure will be described. A low-concentration N-type epitaxial layer 2 is formed on a high-concentration N-type semiconductor substrate 1, and a P-type base region 3 having a predetermined concentration and thickness is formed on the epitaxial layer 2. A high concentration N-type floating emitter region 12 and an N + cathode region 14 are provided at predetermined locations on the base region 3.
Are formed. On the surface of P type base region 3 between floating emitter region 12 and N + cathode region 14, gate polycrystalline Si film 15 is formed via gate insulating film insulating layer 16. The P + base region 3 is connected to the base electrode 8 via the high-concentration P-type base extraction region 4 and to the cathode electrode 17 via the P + cathode region 13. Cathode electrode 17 is insulating layer 1
6 and is insulated from the gate polycrystalline Si film 15 by N +.
It is connected to the cathode region 14.

【0019】以上の構成の特徴をまとめると次のように
なる。 (A)フローティングエミッタ領域12が外部端子に直
接接続されていない。
The features of the above configuration are summarized as follows. (A) The floating emitter region 12 is not directly connected to an external terminal.

【0020】(B)フローティングエミッタ領域12
は、 半導体基板1と エピタキシャル層2と ベース領域3と フローティングエミッタ領域12と からなるN+N-P-N+バイポーラ・トランジスタセル1
9のエミッタを構成すると同時に、 フローティングエミッタ領域12と ゲート多結晶Si膜15と N+カソード領域14と によって構成されている低耐圧パワーMOSFETセル
20のドレインにもなっている。
(B) Floating emitter region 12
Is an N + NPN + bipolar transistor cell 1 comprising a semiconductor substrate 1, an epitaxial layer 2, a base region 3, and a floating emitter region 12.
At the same time as constituting the emitters 9, the drains also serve as the drains of the low breakdown voltage power MOSFET cell 20 constituted by the floating emitter region 12, the gate polycrystalline Si film 15, and the N + cathode region 14.

【0021】(C)ベース領域3は、高耐圧パワー・バ
イポーラ・トランジスタセル19のベース領域であると
同時に低耐圧パワーMOSFETセル20のベース領域
にもなっている。
(C) The base region 3 is a base region of the high withstand voltage power bipolar transistor cell 19 and also a base region of the low withstand voltage power MOSFET cell 20.

【0022】(D)P+カソード領域13とN+カソード
領域14は、ともにカソード電極17に接続されてい
る。
(D) The P + cathode region 13 and the N + cathode region 14 are both connected to the cathode electrode 17.

【0023】図1(b)は、図1(a)の等価回路図で
ある。図1(b)には集積によって生じる寄生デバイス
も示されている。すなわち、高耐圧パワー・バイポーラ
・トランジスタセル19と低耐圧パワーMOSFETセ
ル20を集積した結果、半導体基板1、エピタキシャル
層2、P+カソード領域13によって構成された寄生ダ
イオード21と、半導体基板1、エピタキシャル層2、
ベース領域3、N+カソード領域14によって構成され
た寄生バイポーラ・トランジスタ22aと、フローティ
ングエミッタ領域12、ベース領域3、N+カソード領
域14によって構成された寄生バイポーラ・トランジス
タ22bとが生成される。またベース電極8がベース領
域3によって構成された抵抗R1を介してカソード電極
17に接続されている。
FIG. 1 (b) is an equivalent circuit diagram of FIG. 1 (a). FIG. 1B also shows a parasitic device caused by the integration. That is, as a result of integrating the high withstand voltage power bipolar transistor cell 19 and the low withstand voltage power MOSFET cell 20, the parasitic diode 21 constituted by the semiconductor substrate 1, the epitaxial layer 2 and the P + cathode region 13, the semiconductor substrate 1, Layer 2,
A parasitic bipolar transistor 22a constituted by the base region 3 and the N + cathode region 14 and a parasitic bipolar transistor 22b constituted by the floating emitter region 12, the base region 3 and the N + cathode region 14 are generated. The base electrode 8 is connected to the cathode electrode 17 through the resistor R 1, which is constituted by the base region 3.

【0024】次に作用を説明する。ゲートGに電圧を印
加して低耐圧パワーMOSFETセル20をターンオン
し、ベースBから電流を流すと高耐圧バイポーラ・トラ
ンジスタセル19がターンオンし、電流がアノードAと
カソードKを流れる。このとき寄生バイポーラ・トラン
ジスタ22a、22bのベース電位は、R1によって高
耐圧パワー・バイポーラ・トランジスタセル19の電位
より低く、寄生バイポーラ・トランジスタ22a、22
bのベース抵抗を十分小さく設計しておけば寄生バイポ
ーラ・トランジスタ22a、22bともにターンオンす
ることができない。寄生バイポーラ・トランジスタ22
a、22bのベース抵抗を小さくするにはP+カソード
領域13の不純物濃度を濃くし深く拡散するようにすれ
ばよい。
Next, the operation will be described. When a voltage is applied to the gate G to turn on the low withstand voltage power MOSFET cell 20 and a current flows from the base B, the high withstand voltage bipolar transistor cell 19 is turned on and current flows through the anode A and the cathode K. In this case the parasitic bipolar transistor 22a, the base potential of 22b is lower than the potential of the high voltage power bipolar transistor cell 19 by R 1, the parasitic bipolar transistor 22a, 22
If the base resistance of b is designed to be sufficiently small, both the parasitic bipolar transistors 22a and 22b cannot be turned on. Parasitic bipolar transistor 22
In order to reduce the base resistances of the transistors a and 22b, the impurity concentration of the P + cathode region 13 may be increased so as to diffuse deeply.

【0025】従って、ターンオン時、電流は必ず高耐圧
パワー・バイポーラ・トランジスタセル19と低耐圧パ
ワーMOSFETセル20を流れる。高耐圧パワー・バ
イポーラ・トランジスタセル19のオン抵抗は伝導度変
調効果によって抵抗値が小さく、低耐圧パワーMOSF
ETセル20のオン抵抗が小さいので全体としてのオン
抵抗も小さい。また低耐圧パワーMOSFETセル20
のエミッタが高耐圧パワー・バイポーラ・トランジスタ
セル19に接続されているために高耐圧パワー・バイポ
ーラ・トランジスタセル19は低耐圧パワーMOSFE
Tセル20のエミッタバラスト抵抗として働き、電流集
中効果を緩和する。従ってこの構造の場合にはほかのバ
ラスト抵抗を必要としない。
Therefore, at the time of turn-on, current always flows through the high-voltage power bipolar transistor cell 19 and the low-voltage power MOSFET cell 20. The on-resistance of the high withstand voltage power bipolar transistor cell 19 has a small resistance value due to the conductivity modulation effect, and the low withstand voltage power MOSF
Since the ON resistance of the ET cell 20 is small, the overall ON resistance is also small. In addition, the low-voltage power MOSFET cell 20
Is connected to the high withstand voltage power bipolar transistor cell 19, the high withstand voltage power bipolar transistor cell 19 is connected to the low withstand voltage power MOSFE.
It acts as an emitter ballast resistor of the T cell 20 and reduces the current concentration effect. Therefore, in the case of this structure, no other ballast resistor is required.

【0026】次にベース電流およびゲート電圧の印加を
止めると高耐圧パワー・バイポーラ・トランジスタセル
19、低耐圧パワーMOSFETセル20がターンオフ
する。高耐圧パワー・バイポーラ・トランジスタセル1
9のターンオフが遅いために、先ず低耐圧パワーMOS
FETセル20がターンオフする。電流が必ず高耐圧パ
ワー・バイポーラ・トランジスタセル19、低耐圧パワ
ーMOSFETセル20を通って流れるために低耐圧パ
ワーMOSFETセル20がターンオフすると電流が流
れることができなくなる。従って全体としてのターンオ
フ時間が短い。
Next, when the application of the base current and the gate voltage is stopped, the high withstand voltage power bipolar transistor cell 19 and the low withstand voltage power MOSFET cell 20 are turned off. High voltage power bipolar transistor cell 1
9 has a slow turn-off, so first the low voltage power MOS
The FET cell 20 turns off. Since the current always flows through the high-voltage power bipolar transistor cell 19 and the low-voltage power MOSFET cell 20, the current cannot flow when the low-voltage power MOSFET cell 20 is turned off. Therefore, the turn-off time as a whole is short.

【0027】寄生ダイオード21は以上述べた正常動作
時の特性に影響を及ぼさない。カソードKの電位がアノ
ードAの電位より高くなるような異常動作時に、寄生ダ
イオード21がフライホイールダイオードとしての作用
により電流を流す結果、高い電圧が低耐圧パワーMOS
FETセル20に印加されず、従って高い電圧による破
壊から低耐圧パワーMOSFETセル20を保護するこ
とができる。
The parasitic diode 21 does not affect the above-mentioned characteristics during normal operation. During an abnormal operation in which the potential of the cathode K becomes higher than the potential of the anode A, the parasitic diode 21 causes a current to flow by acting as a flywheel diode.
The low-voltage power MOSFET cell 20 is not applied to the FET cell 20 and thus can be protected from destruction by a high voltage.

【0028】図2は平面レイアウトパターンの実施例図
である。このパターンの場合には高濃度ベース引き出し
領域4、フローティングエミッタ領域12、N+カソー
ド領域14、P+カソード領域13およびゲート15の
全てがストライプ状になっており、コンタクト孔23を
介してN+カソード領域13、P+カソード領域14がカ
ソード電極17に、また高濃度ベース引き出し領域4が
ベース電極8にそれぞれ接続されている。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a plane layout pattern. In the case of this pattern, the high-concentration base extraction region 4, floating emitter region 12, N + cathode region 14, P + cathode region 13 and gate 15 all have a stripe shape. The cathode region 13 and the P + cathode region 14 are connected to the cathode electrode 17, and the high-concentration base extraction region 4 is connected to the base electrode 8.

【0029】図3は別の平面レイアウトパターンの実施
例図である。これはN+カソード領域14とP+カソード
領域13が、同心円状になってカソードセルを形成した
ものである。またベース引き出し領域4とフローティン
グエミッタ領域12も同心円状に配置されベースセルを
形成する。ベースセルが正6角形の中心に配置されカソ
ードセルは正6角形の各頂点に配置されている。この正
6角形配置によって円形セルを最密に配置できるために
オン抵抗をさらに低減できる。正6角形配置でも、図3
とは逆にカソードセルを中心に、ベースセルを各頂点に
それぞれ配置するレイアウトパターンも図3の応用実施
例として適用することができる。
FIG. 3 is an embodiment diagram of another planar layout pattern. This is one in which an N + cathode region 14 and a P + cathode region 13 are concentrically formed to form a cathode cell. The base extraction region 4 and the floating emitter region 12 are also arranged concentrically to form a base cell. The base cell is located at the center of the regular hexagon, and the cathode cells are located at each vertex of the regular hexagon. With this regular hexagonal arrangement, the circular cells can be arranged in the closest density, so that the on-resistance can be further reduced. Even in a regular hexagonal arrangement, FIG.
Conversely, a layout pattern in which a base cell is arranged at each vertex with the cathode cell as the center can also be applied as the application example of FIG.

【0030】また、カソード電極17、ベース電極8の
平面レイアウトパターンとして、図4に示すフィンガー
パターンによる実施例がある。
As a planar layout pattern of the cathode electrode 17 and the base electrode 8, there is an embodiment using a finger pattern shown in FIG.

【0031】さらにまた、多層金属配線技術を用いてカ
ソード電極17とベース電極8を配置することが可能で
あり、例えば、図5に示すものは、2層に金属配線した
実施例図である。本実施例ではベース電極として第1金
属層24を用い、カソード電極として第1金属層24お
よび第2金属層26を用いており、カソード電極とベー
ス電極の間は、層間絶縁膜25によって絶縁されてい
る。このように、多層金属配線技術を用いることによ
り、カソードセルおよびベースセルをさらに密に配置で
きるためオン抵抗を単層配線よりも一層小さくすること
ができる。
Furthermore, it is possible to arrange the cathode electrode 17 and the base electrode 8 by using a multilayer metal wiring technique. For example, FIG. 5 shows an embodiment in which metal wiring is performed in two layers. In this embodiment, the first metal layer 24 is used as the base electrode, and the first metal layer 24 and the second metal layer 26 are used as the cathode electrode. The cathode electrode and the base electrode are insulated by the interlayer insulating film 25. ing. As described above, by using the multi-layer metal wiring technique, the cathode cells and the base cells can be arranged more densely, so that the on-resistance can be further reduced as compared with the single-layer wiring.

【0032】図6に本発明の第2実施例を示す。この実
施例では各バイポーラ・トランジスタセルにUMOSが
集積されている。この場合でもフローティングエミッタ
領域12がバイポーラ・トランジスタのエミッタとなっ
ているほか、UMOSFETのドレインにもなってい
る。またベース領域3はバイポーラ・トランジスタのベ
ースとして働くと同時にUMOSFETのベースにもな
っており、ベース領域3の溝側面にUMOSFETのチ
ャネルが形成される。さらに、P+カソード領域13を
介してベース領域3の一方がカソード電極17に接続さ
れ、ベース領域3の他方がベース引き出し領域4を介し
てベース電極8に接続される。MOSFETをUMOS
にしたことによりセルを図1(a)に示す表面形MOS
FETの場合よりも密に配置できる。さらにUMOSに
した場合寄生バイポーラ・トランジスタ22a、22b
のベース抵抗を容易に小さくできる効果がある。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a UMOS is integrated in each bipolar transistor cell. Also in this case, the floating emitter region 12 serves as the emitter of the bipolar transistor and also serves as the drain of the UMOSFET. The base region 3 serves as the base of the bipolar transistor and also serves as the base of the UMOSFET, and a channel of the UMOSFET is formed on the groove side surface of the base region 3. Further, one of the base regions 3 is connected to the cathode electrode 17 via the P + cathode region 13, and the other of the base regions 3 is connected to the base electrode 8 via the base extraction region 4. UMOS MOSFET
As a result, the surface MOS transistor shown in FIG.
It can be arranged more densely than in the case of FET. Further, when UMOS is used, the parasitic bipolar transistors 22a and 22b
Has the effect that the base resistance of the substrate can be easily reduced.

【0033】上記各実施例の説明は、NPN形バイポー
ラ・トランジスタと、N形MOSFETを集積した構造
について説明を述べてきたが、本発明はPNP形バイポ
ーラ・トランジスタとP形MOSFETを集積する場合
にも適用することができる。
In the above embodiments, the structure in which the NPN-type bipolar transistor and the N-type MOSFET are integrated has been described. However, the present invention is applicable to the case where the PNP-type bipolar transistor and the P-type MOSFET are integrated. Can also be applied.

【0034】図7は、第3実施例を示す図であって、ま
ず構成を説明すると、図12の従来技術と同様に高濃度
基板31上に低濃度ドリフト領域32、ボディ領域3
3、ソース領域34、ボディ・コンタクト領域35、ゲ
ート絶縁膜36、ゲート電極7が形成されている。さら
にボディ領域33につながるようにベース領域39が低
濃度ドリフト領域32の表面上に形成される。最後にボ
ディ領域33やボディ・コンタクト領域35とは独立に
ベース領域39とベース外部端子を接続するためのベー
ス引き出し領域40が形成される。
FIG. 7 is a view showing a third embodiment. First, the structure will be described. First, a low-concentration drift region 32 and a body region 3 are formed on a high-concentration substrate 31 similarly to the prior art shown in FIG.
3, a source region 34, a body contact region 35, a gate insulating film 36, and a gate electrode 7 are formed. Further, base region 39 is formed on the surface of low concentration drift region 32 so as to be connected to body region 33. Finally, a base extraction region 40 for connecting the base region 39 and the base external terminal is formed independently of the body region 33 and the body contact region 35.

【0035】図7に示す半導体装置をターンオンするに
はゲート電圧を印加し、さらにベース電極Bよりベース
電流を流す。ゲート電圧によって反転層38がゲートG
直下に形成される。反転層38は、高濃度基板31→ド
リフト領域32→ベース領域39→反転層38なるバイ
ポーラ・トランジスタの実質エミッタとして働くために
ゲート直下にバイポーラ・トランジスタが形成される。
ベース電流によってベース引き出し領域側に近いゲート
G直下に形成されたバイポーラ・トランジスタがターン
オンし、電流がドレインDから上記バイポーラ・トラン
ジスタ、反転層38を通ってソース電極へ流れる。この
とき、ベース電流によってドリフト領域32に少数キャ
リアが注入され、ドリフト領域32の伝導度が変調され
る。その結果ドリフト領域32の抵抗が小さくなり、本
半導体装置のオン抵抗が同じ耐圧を有するMOSFET
よりも小さくなる。
In order to turn on the semiconductor device shown in FIG. 7, a gate voltage is applied, and a base current flows from the base electrode B. The inversion layer 38 changes the gate G by the gate voltage.
It is formed directly below. Since the inversion layer 38 functions as a substantial emitter of the bipolar transistor consisting of the high-concentration substrate 31, the drift region 32, the base region 39, and the inversion layer 38, a bipolar transistor is formed immediately below the gate.
The base transistor turns on the bipolar transistor formed immediately below the gate G near the base extraction region side, and a current flows from the drain D to the source electrode through the bipolar transistor and the inversion layer 38. At this time, minority carriers are injected into the drift region 32 by the base current, and the conductivity of the drift region 32 is modulated. As a result, the resistance of the drift region 32 decreases, and the on-resistance of the semiconductor device has the same withstand voltage as the MOSFET.
Smaller than.

【0036】このときボディ・コンタクト領域35側に
近いゲートG直下に形成されたバイポーラ・トランジス
タや基板31→ドリフト領域32→ボディ領域33→ソ
ース領域34によって構成される寄生バイポーラ・トラ
ンジスタのベースがボディ・コンタクト領域35を介し
てエミッタとなるソース領域34に短絡されているため
に、これらのバイポーラ・トランジスタがターンオンで
きない。その結果として本半導体装置のドレインD・ソ
ースS間を流れる電流は必ず反転層38を通って流れ
る。温度が上昇すると反転層38の抵抗が大きくなり、
本半導体装置を流れる電流が減少する。従ってこの場合
バイポーラ・トランジスタのように温度上昇部に電流が
集中して局部破壊することはない。
At this time, the base of the bipolar transistor formed immediately below the gate G near the body contact region 35 side or the parasitic bipolar transistor constituted by the substrate 31 → the drift region 32 → the body region 33 → the source region 34 -These bipolar transistors cannot be turned on because they are short-circuited to the source region 34 serving as the emitter via the contact region 35. As a result, the current flowing between the drain D and the source S of the semiconductor device always flows through the inversion layer 38. When the temperature rises, the resistance of the inversion layer 38 increases,
The current flowing through the semiconductor device decreases. Therefore, in this case, unlike the bipolar transistor, the current does not concentrate on the temperature rising part and the local destruction does not occur.

【0037】図8に、図7に示す実施例のボディ領域3
3を省略した第4実施例の断面図を示す。この場合でも
図7と同様に動作し、オン抵抗が同等耐圧のMOSFE
Tよりも小さくなる。
FIG. 8 shows the body region 3 of the embodiment shown in FIG.
4 shows a cross-sectional view of the fourth embodiment in which 3 is omitted. In this case, the operation is similar to that of FIG.
It becomes smaller than T.

【0038】図9は、第5実施例を示す図である。この
実施例は、図8に示す実施例のゲート電極を溝内に形成
したものである。この構造の場合、基板31→ドリフト
領域32→ベース領域39→ソース領域34によって構
成される寄生バイポーラ・トランジスタが図8に示す構
造のそれよりもターンオンしにくい。
FIG. 9 is a diagram showing a fifth embodiment. In this embodiment, the gate electrode of the embodiment shown in FIG. 8 is formed in a groove. In the case of this structure, the parasitic bipolar transistor constituted by the substrate 31, the drift region 32, the base region 39, and the source region 34 is harder to turn on than that of the structure shown in FIG.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明してきたように、第1の発明に
よれば、その構成を各バイポーラ・トランジスタセルの
エミッタをフローティングにし、フローティングエミッ
タをMOSFETセルのドレイン(キャリアの吸入口)
として用い、バイポーラ・トランジスタのベースとその
表面にチャネルが形成されるMOSFETのベースを共
通の領域で構成し、ベース領域の所定個所とMOSFE
Tセルのソース(キャリア供給源)を短絡しカソード電
極に接続するようにしたため、バイポーラ・トランジス
タと、MOSFETをモノリシックにカスコード接続
し、かつ寄生バイポーラトランジスタがターンオンでき
ず、オン電流が必ずMOSFETを流れ、従ってターン
オフ特性を改善できること、MOSFETセルがバラス
ト抵抗の働きをするので構造が簡単になること、および
アノードとカソード間にフライホイールダイオードを同
時に集積できるという効果が得られる。また、第2の発
明によれば、その構成をボディ・コンタクト領域または
ボディ領域に隣接したベース領域およびベース引き出し
領域を設け、ベース引き出し領域よりベース電流を流
し、MOSFETの反転層が実質エミッタとして作動す
るようにしたため、ベース電流によってドリフト領域に
少数キャリアが注入され、ドリフト領域の伝導度が変調
され、同等の耐圧を有するMOSFETよりもオン抵抗
を小さくできるという効果が得られる。
As described above, according to the first aspect, the structure is such that the emitter of each bipolar transistor cell is made to be floating, and the floating emitter is made to be the drain of the MOSFET cell (the carrier suction port).
The base of the bipolar transistor and the base of the MOSFET in which the channel is formed on the surface thereof are constituted by a common region.
Since the source (carrier supply source) of the T cell is short-circuited and connected to the cathode electrode, the bipolar transistor and the MOSFET are cascode-connected monolithically, and the parasitic bipolar transistor cannot be turned on. Therefore, the turn-off characteristics can be improved, the structure is simplified because the MOSFET cell acts as a ballast resistor, and the flywheel diode can be integrated between the anode and the cathode at the same time. Further, according to the second aspect, the structure is such that a base region and a base extraction region are provided adjacent to the body contact region or the body region, a base current flows from the base extraction region, and the inversion layer of the MOSFET operates substantially as an emitter. As a result, minority carriers are injected into the drift region by the base current, the conductivity of the drift region is modulated, and the effect that the on-resistance can be made smaller than that of a MOSFET having the same withstand voltage can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例図(a)およびその等価回
路図(b)である。
FIG. 1A is a diagram of a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an equivalent circuit diagram thereof.

【図2】本発明の平面レイアウトパターンの実施例を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a planar layout pattern of the present invention.

【図3】本発明の平面レイアウトパターンの別の実施例
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the planar layout pattern of the present invention.

【図4】本発明のフィンガーパターンによる電極レイア
ウトの実施例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of an electrode layout using a finger pattern according to the present invention.

【図5】本発明の第1実施例に2層金属配線を用いた図
である。
FIG. 5 is a diagram using a two-layer metal wiring in the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施例図である。FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3実施例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図10】従来のパワー・バイポーラ・トランジスタを
示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a conventional power bipolar transistor.

【図11】パワー・バイポーラ・トランジスタとMOS
FETをカスコード接続した従来の回路構成図である。
FIG. 11 shows a power bipolar transistor and a MOS.
It is a conventional circuit configuration diagram in which FETs are cascode-connected.

【図12】他の従来技術を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing another conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体基板 2…エピタキシャル層 3
…ベース領域 4…高濃度ベース引き出し領域 5
…エミッタ領域 6…多結晶Siエミッタ引き出し領域 7
…エミッタ電極 8…ベース電極 9…絶縁層 RE…エミ
ッタ・バラスト抵抗 10…高耐圧パワー・バイポーラ・トランジスタ 11…低耐圧パワーMOSFET 12…フローティングエミッタ領域 13…P+カソード領域 14…N+カソード領域 1
5…ゲート多結晶Si膜 16…絶縁層 17…カソード電極 1
8…ベース電極 19…高耐圧パワー・バイポーラ・トランジスタセル 20…低耐圧パワーMOSFETセル 21…寄生ダイオード 22…寄生バイポーラ・トラ
ンジスタ 23…コンタクト孔 24…第1金属層 2
5…層間絶縁層 26…第2金属層 31…高濃度基板 32…低濃度ドリフト領域 33…ボディ領域 34…ソース領域 35…ボディ・コンタクト領域 3
6…ゲート絶縁膜 37…ゲート電極 38…反転層 3
9…ベース領域 40…ベース引き出し領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate 2 ... Epitaxial layer 3
... Base area 4 ... High concentration base extraction area 5
... Emitter region 6 ... Polycrystalline Si emitter extraction region 7
... Emitter electrode 8 ... Base electrode 9 ... Insulating layer R E ... Emitter ballast resistance 10 ... High voltage power bipolar transistor 11 ... Low voltage power MOSFET 12 ... Floating emitter region 13 ... P + cathode region 14 ... N + cathode region 1
5 gate polycrystalline Si film 16 insulating layer 17 cathode electrode 1
Reference Signs List 8: base electrode 19: high withstand voltage power bipolar transistor cell 20: low withstand voltage power MOSFET cell 21: parasitic diode 22: parasitic bipolar transistor 23: contact hole 24: first metal layer 2
5 Interlayer insulating layer 26 Second metal layer 31 High-concentration substrate 32 Low-concentration drift region 33 Body region 34 Source region 35 Body contact region 3
6 gate insulating film 37 gate electrode 38 inversion layer 3
9 Base area 40 Base extraction area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 29/78 656 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01L 29/78 656

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1の導電形を有する半導体基板と、 前記半導体基板の一主面に形成した第2の導電形を有す
るベース領域と、 前記ベース領域に接して独立にそれぞれ形成した、前記
ベース領域と同じ導電形を有する高不純物濃度のベース
引き出し領域及び第1のカソード領域と、 前記ベース領域内の所定個所に形成した、第1の導電形
を有する高不純物濃度のフローティングエミッタ領域並
びに第2のカソード領域と、 前記フローティングエミッタ領域と前記第2のカソード
領域によって挾まれた前記ベース領域の一主面にゲート
絶縁層を介して形成したゲート電極と、 前記高不純物濃度のベース引き出し領域に接続したベー
ス電極と、 前記第1のカソード領域と前記第2のカソード領域が共
に短絡接続されたカソード電極と、 を備えることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor substrate having a first conductivity type; a base region having a second conductivity type formed on one principal surface of the semiconductor substrate; and a base region formed independently of and in contact with the base region. A high impurity concentration base extraction region and a first cathode region having the same conductivity type as the base region; a high impurity concentration floating emitter region having a first conductivity type and formed at a predetermined location in the base region; A second cathode region, a gate electrode formed on one main surface of the base region sandwiched between the floating emitter region and the second cathode region via a gate insulating layer, and a base extraction region having a high impurity concentration. A connected base electrode; and a cathode electrode in which the first cathode region and the second cathode region are short-circuited together. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】第1の導電形を有する半導体基板と、 前記半導体基板の一主面に形成した第2の導電形を有す
るベース領域と、 該ベース領域と同じ導電形で高不純物濃度を有しかつ該
ベース領域に接して形成したベース引き出し領域並びに
ボディ・コンタクト領域と、 前記ベース領域内所定個所に形成した第1導電形の高不
純物濃度を有するソース領域と、 前記ベース領域の一主面上に前記ソース領域に接するゲ
ート絶縁膜を介して形成したゲート電極と、 前記ボディ・コンタクト領域と前記ソース領域が共に短
絡接続されたカソード電極と、 を備えることを特徴とする半導体装置。
2. A semiconductor substrate having a first conductivity type, a base region having a second conductivity type formed on one principal surface of the semiconductor substrate, and a high impurity concentration having the same conductivity type as the base region. A base extraction region and a body contact region formed in contact with the base region; a source region having a high impurity concentration of a first conductivity type formed at a predetermined position in the base region; and one main surface of the base region A semiconductor device, comprising: a gate electrode formed thereon via a gate insulating film in contact with the source region; and a cathode electrode in which the body contact region and the source region are short-circuited together.
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