JP7689428B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
一方、CDMは、近年の製造工程の自動化により人間が半導体装置に触れる作業が減っていることからHBMよりも注目されている。このCDMは、帯電した半導体装置の端子から装置や治工具類などの金属部に接触して放電するモデルであり、比較的小さいエネルギー量ではあるが数10psec~数100psecという極めて短い時間で半導体装置から放電する。
MOSトランジスタのゲート電極及びソース領域が第1の電源端子又は第2の電源端子に接続され、ドレイン領域が外部信号端子に接続されているオフトランジスタを有する半導体装置において、
前記オフトランジスタは、ゲート電極がチャネル領域に加えてドレイン領域の一部又は全部の上方に延設され、前記ドレイン領域と前記ドレイン領域の上方に延設されている前記ゲート電極との間に容量形成領域を備える。
図1は、第1の実施形態に係る半導体装置が有するオフトランジスタを示す回路図である。
図1に示すように、半導体装置100は、電源電位である第1の電源端子100aと、半導体装置100をオンオフする制御信号が入力される外部信号端子100bと、接地電位である第2の電源端子100cと、オフトランジスタ10と、を有する。
なお、本実施形態では、外部信号端子100bに半導体装置100をオンオフする制御信号が入力されるとしたが、これに限ることなく、他の信号でもよい。
なお、半導体装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、レギュレータ、センサ、メモリ、バッテリ制御等の機能を有する半導体装置などが挙げられる。
なお、アクティブ領域Aは、素子分離領域Bで他の素子から電気的に分離されている。
なお、素子分離領域Bは、本実施形態のように分離用酸化膜2としてLOCOS膜を用いたもので形成してもよく、トレンチ分離(Shallow Trench Isolation:STI)により形成してもよい。
ドレイン領域5及びソース領域6のN型の不純物は、イオン注入法などによりシリコン半導体基板面の略法線方向からゲート電極3の周囲に注入され、続く半導体装置の製造工程における熱処理によってゲート電極3の下面にも拡散する。このため、シリコン半導体基板をその法線方向から平面視した際に、ドレイン領域5及びソース領域6には、ゲート電極3の外周部の直下に位置する部分が存在する。
これにより、ゲート電極3の直下には、ゲート絶縁膜4を介して、ウェル領域1、ドレイン領域5及びソース領域6が存在することから、それぞれ容量が形成される。
また、素子分離領域B下に形成されているチャネルストッパーの役目を果たすウェル領域1よりもP型の不純物濃度の高い領域とドレイン領域5との接触を避けるように故意に離間させて高耐圧構造としてもよい。これにより、ゲート電極3とドレイン領域5との間の容量形成領域Ca2を大きく増大させることが可能となる。
図5は、第2の実施形態に係る半導体装置が有するオフトランジスタを示す概略平面図である。図6は、図5のII-II線における概略断面図である。
図5及び図6に示すように、第2の実施形態は、第1の実施形態において開口部3aを平面視した際の形状を矩形状から櫛状とした開口部8aに変更した以外は、第1の実施形態と同様である。したがって、図2~図4で説明した第1の実施形態と同じ構成については、同じ符号を記すことで説明に代える。
また、開口部8aが櫛状であると、ドレイン領域5及びソース領域6を形成する際に、ウェル領域1の表面に不純物を注入しやすくなる点で有利である。
2 分離用酸化膜
3,8 ゲート電極
3a,8a 開口部
4 ゲート絶縁膜
5 ドレイン領域
6 ソース領域
10 オフトランジスタ
100 半導体装置
100a 第1の電源端子
100b 外部信号端子
100c 第2の電源端子
A アクティブ領域
B 素子分離領域
Ca1 (ゲート電極とウェル領域及びソース領域との間の)容量形成領域
Ca2 (ゲート電極とドレイン領域との間の)容量形成領域
Claims (5)
- MOSトランジスタのゲート電極及びソース領域が接地され、ドレイン領域が外部信号端子に接続されているオフトランジスタを有する半導体装置において、
前記オフトランジスタは、前記ドレイン領域及び前記ソース領域が接地電位のウェル領域に形成されており、前記ゲート電極がチャネル領域に加えて前記ドレイン領域の上方に延設され、
前記ゲート電極と前記ドレイン領域との間で形成される容量は、前記ゲート電極と前記ウェル領域及び前記ソース領域との間に生じる容量よりも大きいことを特徴とする半導体装置。 - 前記ゲート電極は、前記ドレイン領域を覆う箇所に開口部が設けられている請求項1に記載の半導体装置。
- 前記開口部を平面視した際の形状は、矩形状である請求項2に記載の半導体装置。
- 前記開口部を平面視した際の形状は、矩形状の一部に凹部を有する請求項3に記載の半導体装置。
- 前記開口部を平面視した際の形状が櫛状である請求項2に記載の半導体装置。
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