JPH02285679A - Semiconductor device for power use - Google Patents

Semiconductor device for power use

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JPH02285679A
JPH02285679A JP1106553A JP10655389A JPH02285679A JP H02285679 A JPH02285679 A JP H02285679A JP 1106553 A JP1106553 A JP 1106553A JP 10655389 A JP10655389 A JP 10655389A JP H02285679 A JPH02285679 A JP H02285679A
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current section
emulation
insulating film
main
cells
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康明 都築
Yukio Tsuzuki
幸夫 都築
Toshio Suzuki
俊夫 鈴木
Yutaka Fujimoto
裕 藤本
Masami Yamaoka
山岡 正美
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to avoid an adverse effect due to a parasitic transistor and to obtain a highly reliable semiconductor element for power use by a method wherein an insulating film of a film thickness thikcer than that of a gate insulating film in each active region cell is formed between a main current part and an emulation current part. CONSTITUTION:A plurality of active region cells are formed by insulated-gate type transistor cells (MOS transistor cells) 12 to 14, at least one of the active region cells is used as a main current part (a) and at the same time, another one of the active region cells is used as an emulation current part (b), a common drain electrode 22, which comes into contact to the main and emulation current parts (a) and (b), is formed and at the same time, individual source electrodes (a main current part source electrode and an emulation current part source electrode) 23 and 24, which respectively come into contact to the main and emulation current parts (a) and (b), are formed. In such a semiconductor element for power use, an insulating film 26 of a film thickness thicker than that of a gate insulating film 20 in each active region cell is formed between the above main and emulation current parts. Thereby, a parasitic transistor is prevented from being turned-ON and the erroneous operation of the element and a reduction in an element current level detection accuracy can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、主電流部及びこの主電流部の電流に追従す
るエミュレーション電流部を有する電力用半導体素子に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a power semiconductor device having a main current section and an emulation current section that follows the current of the main current section.

[従来技術] 電力用半導体素子の電流を制限するためには、素子の電
流レベルを感知しな(りればならない。素子の電流レベ
ルを検出する方法としては、例えば、特開昭60−94
772号公報やUSP4553084に示されている。
[Prior Art] In order to limit the current of a power semiconductor device, it is necessary to sense the current level of the device.As a method of detecting the current level of the device, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-94
It is shown in Publication No. 772 and USP 4,553,084.

この方法によれば、主電流部及びエミュレーション電流
部が、電気的・熱的に緊密に結合され、かつこれらの電
流部が同じ製造工程で形成されているためエミュレーシ
ョン電流部の電流レベルは素子の主電流部の電流レベル
にほぼ正確に比例するというものである。
According to this method, the main current section and the emulation current section are closely coupled electrically and thermally, and because these current sections are formed in the same manufacturing process, the current level of the emulation current section is the same as that of the element. It is almost exactly proportional to the current level of the main current section.

[発明が解決しようとする課題] ところが、このような構造を有する半導体素子は、第7
図に示すように、主電流部1とエミュレーション電流部
2との間に奇生トランジスタが存在しく第7図では寄生
1〜ランジスタのチャネル部3を示す)、その奇生トラ
ンジスタは第8図に示すように電気接続されている(こ
の関係の文献として、I EEE、IEDM83.16
・6を挙げておく)。そして、この奇生トランジスタが
オンする条件下では、素子の誤動作の発生や素子電流検
出精度が劣化する等の悪影響がある。
[Problem to be solved by the invention] However, the semiconductor element having such a structure has the seventh problem.
As shown in the figure, there is an anomalous transistor between the main current section 1 and the emulation current section 2 (Fig. 7 shows parasitics 1 to transistor channel section 3), and the anomalous transistor is shown in Fig. 8. Electrical connections are made as shown (References related to this include IEEE, IEDM83.16
・Here are 6). Under conditions in which this anomalous transistor turns on, there are adverse effects such as occurrence of element malfunction and deterioration of element current detection accuracy.

この発明の目的は、寄生l−ランジリスによる悪影響を
回避して信頼性の高い電力用半導体素子を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a highly reliable power semiconductor device that avoids the adverse effects of parasitic l-landilis.

[課題を解決するための手段] この発明は、絶縁ゲート形のトランジスタセルにて複数
の能動領域セルを形成し、能動領域セルの内の少なくと
も1つを主電流部とするとともに、前記能動領域セルの
うち別の1つをエミュレーション電流部とし、前記主電
流部及びエミュレーション電流部に接触する共通のドレ
インを形成するとともに主電流部とエミュレーション電
流部にそれぞれ接触する個別のソースを形成した電力用
半導体素子において、 前記主電流部とエミュレーション電流部との間に前記能
動領域セルのグー1〜絶縁膜よりも膜厚が厚い絶縁膜を
形成した電力用半導体素子をその要旨とするものでおる
[Means for Solving the Problems] The present invention forms a plurality of active area cells using insulated gate transistor cells, at least one of the active area cells is used as a main current section, and the active area Another one of the cells is used as an emulation current section, and a common drain is formed in contact with the main current section and the emulation current section, and separate sources are formed in contact with the main current section and the emulation current section, respectively. The gist of the semiconductor device is a power semiconductor device in which an insulating film thicker than the insulating film of the active region cell is formed between the main current section and the emulation current section.

[作用] 能動領域セルのゲート絶縁膜よりも膜厚が厚い絶縁膜に
て主電流部とエミュレーション電流部との間に形成され
る寄生!〜ランジリスのスレッショルド電圧が上がり、
奇生トランジスタがオンすることが抑制される。
[Function] Parasitic formation between the main current section and the emulation current section in an insulating film that is thicker than the gate insulating film of the active area cell! ~The threshold voltage of the lungis increases,
Turning on of a strange transistor is suppressed.

[実施例] 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。
[Example] An example embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図には電力用半導体素子の簡略断面図を示し、シリ
コン基板9は能動領域10と終端領域11とに区画され
る。第1図は第2図の能動領域10の一部を拡大した図
でおる。
FIG. 2 shows a simplified cross-sectional view of a power semiconductor device, in which a silicon substrate 9 is divided into an active region 10 and a termination region 11. As shown in FIG. FIG. 1 is an enlarged view of a part of the active region 10 in FIG. 2. As shown in FIG.

第1図において、シリコン基板9には多数の縦型D−M
O3l〜ランジスタセル12,13.’14が配置され
ている。このMOSトランジスタセル12.13.14
にて複数の能動領域セルか形成され、能動領域セルの内
の少なくとも1つを主電流部とするとともに、能動領域
セルのうち別の1つをエミュレーション電流部としてい
る。本実施例ではMO3l〜ランジリスセル12.14
にて主電流部が形成されるとともにMOSトランジスタ
セル13にてエミュレーション電流部が形成されでいる
In FIG. 1, a silicon substrate 9 has a large number of vertical D-Ms.
O3l ~ transistor cell 12, 13. '14 is placed. This MOS transistor cell 12.13.14
A plurality of active area cells are formed, with at least one of the active area cells serving as a main current section and another one of the active area cells serving as an emulation current section. In this example, MO3l~Langili cell 12.14
A main current section is formed by the MOS transistor cell 13, and an emulation current section is formed by the MOS transistor cell 13.

以下に具体的構成を詳細に説明していく。高濃度にドー
プされたN導電型領域15上に低濃度にドープされたN
導電型領域16が形成されている。
The specific configuration will be explained in detail below. A lightly doped N conductivity type region 15 is formed on a heavily doped N conductivity type region 15.
A conductivity type region 16 is formed.

この領域16はN導電型領域15の上にエピタキシャル
成長させたものである。
This region 16 is epitaxially grown on the N conductivity type region 15.

又、N導電型領域16にはP導電型領域17が配設され
、この領域17は2つの相異なる抵抗率の部分17a、
17bを有している。P導電型領域17内には高濃度に
ドープされたN導電型領域18が配設されている。P導
電型領域17は、上から見た場合、例えば矩形又は円形
の境界を持つように形成され、N導電型領域18は、上
から見た場合、例えばP導電型領域17に矩形又は円形
のループとして形成される。
Further, a P conductivity type region 17 is provided in the N conductivity type region 16, and this region 17 has two different resistivity parts 17a,
17b. A heavily doped N conductivity type region 18 is disposed within the P conductivity type region 17 . The P conductivity type region 17 is formed to have, for example, a rectangular or circular boundary when viewed from above, and the N conductivity type region 18 is formed to have, for example, a rectangular or circular boundary in the P conductivity type region 17 when viewed from above. Formed as a loop.

ゲート電極19はN型導電性ポリシリコンで形成され、
各セル12,13.14に対し共通のゲートとなってい
る。このグー1〜電極19は二酸化シリコン層等の絶縁
膜20によってシリコン基板9の上面から隔てられてい
る。又、ゲート電極19の上部及び側部は絶縁層21に
より覆われている。そして、第2図においてA部に示す
ように、グー1〜電極19の一部は金属の外部接続用端
子32に接触し、この端子32は酸化物等の絶縁層21
によってシリコン基板9から分離されている。
Gate electrode 19 is formed of N-type conductive polysilicon,
The gate is common to each cell 12, 13, and 14. The goo 1 to the electrode 19 are separated from the upper surface of the silicon substrate 9 by an insulating film 20 such as a silicon dioxide layer. Further, the upper and side parts of the gate electrode 19 are covered with an insulating layer 21. Then, as shown in section A in FIG.
It is separated from the silicon substrate 9 by.

尚、ゲート電極19をMO,W等耐熱導電性材利で形成
してもよい。
Note that the gate electrode 19 may be formed of a heat-resistant conductive material such as MO or W.

シリコン基板9の下側にはドレイン電極22が形成され
、このドレイン電極22はTi −Ni (7)ような
被着された金属で形成され、各セル12゜13.14に
対して共通のドレインを構成する。
A drain electrode 22 is formed on the underside of the silicon substrate 9, and the drain electrode 22 is formed of a deposited metal such as Ti--Ni (7), and has a common drain electrode 22 for each cell 12°13.14. Configure.

主電流部ソース電極23は主電流部のMO8l〜ランジ
リスセル12.14と接触し、エミュレーション電流部
ソース電極24はエミュレーション電流部のMOSトラ
ンジスタセル13と接触している。この主電流部ソース
電極23は絶縁層21によってシリコン基板9から分離
され、外部接続用端子(図示しない)に接続されている
。尚、ソース電極23は直接フィールドリング25(第
2図参照)と接触してもよく、この場合フィールドリン
グ25はソース電極23と同じ電圧になる。
The main current section source electrode 23 is in contact with the main current section MO81 to Langiris cell 12.14, and the emulation current section source electrode 24 is in contact with the MOS transistor cell 13 of the emulation current section. This main current section source electrode 23 is separated from the silicon substrate 9 by an insulating layer 21 and connected to an external connection terminal (not shown). Note that the source electrode 23 may be in direct contact with the field ring 25 (see FIG. 2), in which case the field ring 25 will be at the same voltage as the source electrode 23.

そして、本実施例では主電流部とエミュレーション電流
部との境界線におけるゲート電極1つの下側には、酸化
膜等で形成される奇生トランジスタ防止のための絶縁膜
26が配設されている。この絶縁膜26の膜厚はMOS
トランジスタセル12.13,14のゲート電極19下
の絶縁膜20よりも膜厚が厚くなっている。より具体的
には、通常使用電圧5Vをグー1〜〜ドレイン間に印加
しても第7図に示すチャネル部3をもつ奇生ラテラル1
〜ランジスタがオンしない絶縁膜厚として、3000A
以上である。
In this embodiment, an insulating film 26 made of an oxide film or the like is provided below one gate electrode at the boundary line between the main current section and the emulation current section to prevent an abnormal transistor. . The thickness of this insulating film 26 is MOS
The film thickness is thicker than the insulating film 20 under the gate electrode 19 of the transistor cells 12, 13, and 14. More specifically, even if a normally used voltage of 5V is applied between the drains 1 to 1, the strange lateral 1 with the channel portion 3 shown in FIG.
~3000A as the insulation film thickness that does not turn on the transistor
That's all.

この絶縁膜26の膜厚及び材質は酸化膜等で形成される
フィールド絶縁膜27(第2図参照)と同じであること
が望ましく、シリコン基板9上にフィールド絶縁膜27
を形成する時にフィールド絶縁膜27の形成用マスク(
図示せず)を変更することによって容易に達成すること
ができ、これによって絶縁膜26及びフィールド絶縁膜
27を同時に形成することができる。
The film thickness and material of this insulating film 26 are preferably the same as the field insulating film 27 (see FIG. 2) formed of an oxide film or the like.
When forming the field insulating film 27, a mask (
(not shown), and thereby the insulating film 26 and the field insulating film 27 can be formed at the same time.

奇生トランジスタは、主電流部とエミュレーション電流
部のP導電型領域17及びN導電型領域16及びグー1
〜絶縁膜20.ゲート電極19から形成されるMO3形
トランジスタである。そして、第8図において、ドレイ
ン電圧に対するゲート電圧によって奇生トランジスタが
オン・オフして主電流部ソースとエミュレーション電流
部ソースとの間が導通したり切れたりする。この寄生ト
ランジスタがオンするような条件下で、主電流部ソース
電極23とエミュレーション電流部ソース電極24との
間に電圧差が生じると、寄生トランジスタに電流が流れ
、電力用素子の素子電流を高精度に検出することができ
なくなる。
The parasitic transistor includes a P conductivity type region 17, an N conductivity type region 16, and a goo 1 in the main current section and the emulation current section.
~Insulating film 20. This is an MO3 type transistor formed from a gate electrode 19. In FIG. 8, the parasitic transistor is turned on and off depending on the gate voltage relative to the drain voltage, and the main current section source and the emulation current section source are made conductive or disconnected. When a voltage difference occurs between the main current section source electrode 23 and the emulation current section source electrode 24 under conditions where this parasitic transistor is turned on, a current flows through the parasitic transistor, increasing the element current of the power element. Accurate detection becomes impossible.

さらに、奇生トランジスタがエンハンスメン1〜タイプ
になっているときは、主トランジスタがオンのときに、
奇生トランジスタがオフのため、オンからオフの過渡時
に寄生1〜ランジスタがオンするか、又は高温で奇生ト
ランジスタのリークが増えた時等、影響は限定される。
Furthermore, when the strange transistor is Enhancement 1~ type, when the main transistor is on,
Since the parasitic transistor is off, the influence is limited, such as when the parasitic transistor turns on during an on-to-off transition or when leakage from the parasitic transistor increases at high temperatures.

しかし、奇生トランジスタがデイプレッションタイプに
なっていると、通常動作時に常に奇生トランジスタがオ
ンしバイパス電流が流れ精度に影響してしまう。本実施
例のNボリシリゲ−1〜でNチャンネルのD−MOSに
おいては基板濃度(N導電型領域16の濃度)が界面電
荷の影響を考慮して1016atms/cc以下でスレ
ッショルド電圧は1V以下となっているが、1015a
tms/cc以下ではデイプレッションタイプになりや
すい。そのため、基板濃度(N導電型領域16の濃度〉
の低イ101015at/CC近辺以下を使用する高耐
圧素子では絶縁膜26によるスレッショルド電圧を上げ
る効果は大きい。
However, if the parasitic transistor is a depletion type, the parasitic transistor is always turned on during normal operation, causing a bypass current to flow and affecting accuracy. In the N-channel D-MOS with N-type transistors 1 to 1 of this embodiment, when the substrate concentration (concentration of the N-conductivity type region 16) is 1016 atms/cc or less, the threshold voltage is 1V or less, considering the influence of interfacial charge. However, 1015a
Below tms/cc, it tends to become depression type. Therefore, the substrate concentration (concentration of N conductivity type region 16)
In a high voltage element using a low voltage of around 101015at/CC or less, the effect of raising the threshold voltage by the insulating film 26 is significant.

このように本実施例は、MOSトランジスタセル−2,
13,14(絶縁ゲート形のトランジスタセル)にて複
数の能動領域セルを形成し、能動領域セルの内の少なく
ても1つを主電流部とするとともに、能動領域セルのう
ち別の1つをエミュレーション電流部とし、主電流部及
びエミュレション電流部に接触する共通のドレインを形
成するとともに主電流部とエミュレーション電流部にそ
れぞれ接触する個別のソースを形成し、主電流部とエミ
ュレーション電流部との間(寄生1〜ランジスタのチャ
ンネル部3上)にMOSトランジスタセル12,13,
14のグー1〜絶縁膜20よりも膜厚が厚い絶縁膜26
を形成した。その結果、寄生1〜ランジスタのスレッシ
ョルド電圧を上げ奇生トランジスタがオンしない構造と
することができる。よって、素子の誤動作や素子電流レ
ベル検出精度の低下を防止し、信頼性の高いものとする
ことができる。
In this way, in this embodiment, the MOS transistor cell-2,
13 and 14 (insulated gate type transistor cells) to form a plurality of active area cells, at least one of the active area cells is used as a main current section, and another one of the active area cells is used as a main current section. is the emulation current section, forms a common drain that contacts the main current section and the emulation current section, and forms separate sources that contact the main current section and the emulation current section, respectively. MOS transistor cells 12, 13,
Insulating film 26 thicker than the insulating film 20 of No. 14 Goo 1
was formed. As a result, it is possible to increase the threshold voltages of the parasitic transistors 1 to 1 and create a structure in which the parasitic transistors are not turned on. Therefore, malfunction of the element and deterioration of element current level detection accuracy can be prevented, and reliability can be improved.

尚、この発明は上記実施例に限定されることなく、例え
ば、上記実施例ではMOSトランジスタにてセルを形成
したが、IGBT−FGTOにてセルを形成してもよい
。このIGBT及びGTOを使用する場合、実施例のド
レインは「アノード」を、ソースは1カソード」を意味
する。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. For example, although the cells were formed using MOS transistors in the above-mentioned embodiments, the cells may be formed using IGBT-FGTOs. When using this IGBT and GTO, the drain in the embodiment means "anode" and the source means "one cathode".

又、第3図に示すように、絶縁膜26の下にP導電型領
域28(ソースと逆導電型の拡散層)を配設してもよい
。即ち、奇生トランジスタ防止のための絶縁膜26を設
けるために主電流部とエミュレーション電流部との間隔
が長くなり主電流部及びエミュレーション電流部のドレ
イン−ソース間耐圧の低下を招き易いが、P導電型領域
28によりこれを防止できる。つまり、P導電型領域2
8によりドレイン−ソース間に高電圧が印加されたとき
に、空乏層を繋ぐようにしている(電界緩和)。
Further, as shown in FIG. 3, a P conductivity type region 28 (a diffusion layer of a conductivity type opposite to that of the source) may be provided under the insulating film 26. In other words, in order to provide the insulating film 26 for preventing stray transistors, the distance between the main current section and the emulation current section becomes long, which tends to cause a decrease in the drain-source breakdown voltage of the main current section and the emulation current section. This can be prevented by the conductivity type region 28. In other words, P conductivity type region 2
8 connects the depletion layer when a high voltage is applied between the drain and source (electric field relaxation).

この場合、P導電型領域28は上からみて、絶縁膜26
のエツジよりも内側に形成する必要がある。即ち、第3
図では距離ρだけ内側に配置して、寄生トランジスタの
チャネルが繋がらないようにしている。又、P導電型領
域28は、MOSトランジスタセル12,13.14の
P導電型領域17及びフィールドリング(P領域)25
を形成する時、同時に形成される。つまり、シリコン基
板9にP導電型領域17a、25を形成する時に、P導
電型領域17a、25の形成マスクを変更す1す ることによって容易に達成することができ、これによっ
てP導電型領域28とP導電型領域17a。
In this case, when viewed from above, the P conductivity type region 28 is
It is necessary to form it inside the edge. That is, the third
In the figure, the parasitic transistors are placed inside by a distance ρ so that the channels of the parasitic transistors are not connected. Further, the P conductivity type region 28 is the P conductivity type region 17 of the MOS transistor cells 12, 13.14 and the field ring (P region) 25.
are formed at the same time. That is, when forming the P conductivity type regions 17a and 25 on the silicon substrate 9, this can be easily achieved by changing the mask for forming the P conductivity type regions 17a and 25. and P conductivity type region 17a.

25を同時に形成することができる。25 can be formed simultaneously.

即ち、第4図(a)に示すように、シリコン基板9にP
導電型領域17a、25.28を同時に形成した後、膜
厚が厚い絶縁膜26.27を形成しく第4図(b))、
薄い絶縁膜20を形成する(第4図(C))。そして、
第4図(d)に示すように、Ps電型領域17bを形成
した後に絶縁膜20上にポリシリコンよりなるグー1〜
電極19を形成し、引き続き、N導電影領域18を形成
し絶縁層21を配置して(第4図(e))、ソース電極
23,24を配置するく第4図(f))。
That is, as shown in FIG. 4(a), P is applied to the silicon substrate 9.
After simultaneously forming the conductivity type regions 17a and 25.28, a thick insulating film 26.27 is formed (FIG. 4(b)).
A thin insulating film 20 is formed (FIG. 4(C)). and,
As shown in FIG. 4(d), after forming the Ps type region 17b, the goo 1 to 1 made of polysilicon is placed on the insulating film 20.
After forming the electrode 19, the N conductive shadow region 18 is formed and the insulating layer 21 is placed (FIG. 4(e)), and the source electrodes 23 and 24 are placed (FIG. 4(f)).

このため、製造工程の数は増加せす”、従って本実施例
による電力用半導体素子は従来の素子よりもコストが僅
かに増加するだけである。
Therefore, the number of manufacturing steps is increased, and therefore, the power semiconductor device according to this embodiment is only slightly more expensive than the conventional device.

又、半導体素子の問題点の一つとしてパッシベーション
クラックがある。これはチップを樹脂モールドパッケー
ジする際に、モールド樹脂とシリコンチップ間の線膨張
係数の差により、パッシベ一ジョンにクラックが発生す
るものである。このパッシベーションクランクはチップ
の中心よりも中心から離れた箇所に起こりやすく、又、
第5図に示すように、基板上のアルミに発生するクラッ
クCの発生箇所の大きさを測定すると、第6図に示すよ
うにアルミ配線の幅が50μm以上となると、クラック
発生部の最大長さL maxは非常に大きくなりパッシ
ベーションクラックが入りやすいことが確認できている
Furthermore, one of the problems with semiconductor devices is passivation cracks. This is because when a chip is packaged in a resin mold, cracks occur in the passive region due to the difference in linear expansion coefficient between the mold resin and the silicon chip. This passivation crank is more likely to occur at a location away from the center of the chip than at the center of the chip, and
As shown in Figure 5, when measuring the size of the location where a crack C occurs in the aluminum on the board, as shown in Figure 6, when the width of the aluminum wiring is 50 μm or more, the maximum length of the crack It has been confirmed that L max becomes very large and passivation cracks are likely to occur.

本実施例では、主電流部ソース電極23及びエミュレー
ション電流部ソース電極24は、アルミニウムのような
被着された金属で構成されており、特に、主電流部ソー
ス電極23は多数のMOSトランジスタセル12,14
と接触しており、セルを上面から広範囲に全面に覆うよ
うに配設されている。又、主電流部ソース電極23はア
ルミ幅が大きく、そのエツジはチップ端部に配されてい
るためにこのエツジ部はパッシベーションクラック0し
入りやすい部分となっており、エミュレーション電流部
との境界の主電流部ソース電極23の工フジ下はMOS
トランジスタセルの活性層(空乏層の延在する領域)が
あり、その部分にパッシベーションクラックが発生する
と、素子の電気的リークの発生や最悪の場合は破壊に至
る。
In this embodiment, the main current section source electrode 23 and the emulation current section source electrode 24 are made of a deposited metal such as aluminum. ,14
It is in contact with the cell, and is arranged so as to cover a wide area from the top surface of the cell. In addition, the main current section source electrode 23 has a large aluminum width and its edge is placed at the edge of the chip, so this edge is a part where passivation cracks are likely to occur, and the border with the emulation current section. The bottom part of the main current section source electrode 23 is a MOS
A transistor cell has an active layer (a region where a depletion layer extends), and if a passivation crack occurs in that part, it will lead to electrical leakage of the device or, in the worst case, destruction.

本実施例においては、第3図に示すように、膜厚の厚い
絶縁膜26の上方に主電流部ソース電極23のエツジを
配設することにより、その部分にパッシベーションクラ
ックが入っても絶縁膜26にてそのクラックは止まりや
すく、シリコン基板9の活性層までは達し難い。又、第
2図に示すように、膜厚の厚いフィールド絶縁膜27の
上方に主電流部ソース電極23のエツジが位置している
ので、その部分にパッシベーションクラックが入っても
絶縁膜27にてそのクラックは止まりやすい。尚、第3
図において、エミュレーション電流部ソース電極24は
その幅が30μm程度であり、このソース電極24のエ
ツジにはパッシベーションクラックは発生しにククナっ
ている。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, by arranging the edge of the main current part source electrode 23 above the thick insulating film 26, even if a passivation crack occurs in that part, the insulating film The cracks easily stop at 26 and do not easily reach the active layer of the silicon substrate 9. Furthermore, as shown in FIG. 2, since the edge of the main current section source electrode 23 is located above the thick field insulating film 27, even if a passivation crack occurs in that part, the insulating film 27 will not be damaged. The crack is easy to stop. Furthermore, the third
In the figure, the emulation current section source electrode 24 has a width of about 30 μm, and the edges of the source electrode 24 are cracked without forming passivation cracks.

さらに、第2図に示ずように、フィールドリング(P導
電型領域)25上に主電流部ソース電極23のエツジが
配置されている。その結果、従来例ではUSP4,53
2,534のFiq、1に示すように幅の広いアルミニ
ウム電極のエツジがドレインのN−領域上にあるときは
、このエツジ部分にクラックが発生しシリコン基板にま
で達したときに、クラックがドレインのN−層(N導電
型領域)に発生するとトレイン−ソース間に逆バイアス
がかけられたときにドレイン−ソースのリークが発生す
るが、本実施例ではクラックがフィールドリング(P導
電型領域〉25に達しても、ドレイン−ソースのリーク
を抑制することができる。同様に、第3図に示すように
、P導電型領域28の上方に主電流部ソース電極23の
エツジを配設することにより、この部分にクラックが発
生しシリコン基板9にまで達してもドレイン−ソースの
リークを抑制することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 2, the edge of the main current section source electrode 23 is arranged on the field ring (P conductivity type region) 25. As a result, in the conventional example, USP4,53
As shown in Fiq, 1 of 2,534, when the edge of the wide aluminum electrode is on the N- region of the drain, when a crack occurs at this edge and reaches the silicon substrate, the crack will cause the drain If cracks occur in the N- layer (N conductivity type region) of the field ring, drain-source leakage occurs when a reverse bias is applied between the train and the source, but in this example, cracks occur in the field ring (P conductivity type region). 25, drain-source leakage can be suppressed.Similarly, as shown in FIG. Therefore, even if a crack occurs in this portion and reaches the silicon substrate 9, drain-source leakage can be suppressed.

[発明の効果コ 以上詳述したようにこの発明によれば、奇生トランジス
タによる悪影響を回避して信頼性の高いものとすること
ができる優れた効果を発揮する。
[Effects of the Invention] As described in detail above, the present invention exhibits an excellent effect of avoiding the adverse effects of anomalous transistors and achieving high reliability.

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

第1図は実施例の電力用半導体素子の拡大断面図、第2
図は電力用半導体素子の断面図、第3図は別個の電力用
半導体素子の断面図、第4図(a)〜(f)は製造工程
を説明するための断面図、第5図は基板の平面図、第6
図はアルミ配線幅と最大クラック長さの関係を示す図、
第7図は従来技術を説明するための電力用半導体素子の
断面図、第8図は奇生トランジスタを説明するための回
路図である。 12はMOSトランジスタセル、13はMOSトランジ
スタセル、14はMOSトランジスタセル、19はゲー
ト電極、20はゲート絶縁膜、22はドレイン電極、2
3は主電流部ソース電極、24はエミュレーション電流
部ソース電極、26は絶縁膜。
Figure 1 is an enlarged sectional view of the power semiconductor device of the example, Figure 2
The figure is a sectional view of a power semiconductor device, FIG. 3 is a sectional view of a separate power semiconductor device, FIGS. 4(a) to (f) are sectional views for explaining the manufacturing process, and FIG. 5 is a substrate Plan view, No. 6
The figure shows the relationship between aluminum wiring width and maximum crack length.
FIG. 7 is a sectional view of a power semiconductor element for explaining the prior art, and FIG. 8 is a circuit diagram for explaining an anomalous transistor. 12 is a MOS transistor cell, 13 is a MOS transistor cell, 14 is a MOS transistor cell, 19 is a gate electrode, 20 is a gate insulating film, 22 is a drain electrode, 2
3 is a main current section source electrode, 24 is an emulation current section source electrode, and 26 is an insulating film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、絶縁ゲート形のトランジスタセルにて複数の能動領
域セルを形成し、能動領域セルの内の少なくとも1つを
主電流部とするとともに、前記能動領域セルのうち別の
1つをエミュレーション電流部とし、前記主電流部及び
エミュレーション電流部に接触する共通のドレインを形
成するとともに主電流部とエミュレーション電流部にそ
れぞれ接触する個別のソースを形成した電力用半導体素
子において、 前記主電流部とエミュレーション電流部との間に前記能
動領域セルのゲート絶縁膜よりも膜厚が厚い絶縁膜を形
成したことを特徴とする電力用半導体素子。
[Claims] 1. A plurality of active area cells are formed using insulated gate transistor cells, at least one of the active area cells is used as a main current section, and another of the active area cells is used as a main current section. In a power semiconductor element, one of which is an emulation current section, a common drain is formed in contact with the main current section and the emulation current section, and individual sources are formed in contact with the main current section and the emulation current section, respectively, A power semiconductor device characterized in that an insulating film thicker than the gate insulating film of the active region cell is formed between the main current section and the emulation current section.
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