JPH04196360A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH04196360A JPH04196360A JP32649690A JP32649690A JPH04196360A JP H04196360 A JPH04196360 A JP H04196360A JP 32649690 A JP32649690 A JP 32649690A JP 32649690 A JP32649690 A JP 32649690A JP H04196360 A JPH04196360 A JP H04196360A
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Landscapes
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、半導体装置に係り、特に横ハリの二重拡散
型電界効果トランジスタの微細化技術に関する。
型電界効果トランジスタの微細化技術に関する。
従来のパワー用の二重拡散型電界効果トランジスタとし
ては、ソース電極とドレイン電極とが基板の互いに向か
い合う1面に形成される縦型の二重拡散型電界効果トラ
ンジスタ(以下、これをVDMO3と記す)と、ソース
電極とドレイン電極とが基板の同一の主面に形成される
横1“jの二重拡散型電界効果トランジスタ(以下、こ
れをしDMO8と記す)とがある。
ては、ソース電極とドレイン電極とが基板の互いに向か
い合う1面に形成される縦型の二重拡散型電界効果トラ
ンジスタ(以下、これをVDMO3と記す)と、ソース
電極とドレイン電極とが基板の同一の主面に形成される
横1“jの二重拡散型電界効果トランジスタ(以下、こ
れをしDMO8と記す)とがある。
上記のごときVDMO8としては、例えば第5図に示し
たようなものがある。なお、第5図は従来のNヂャネル
形VDMO8の11i面図を示している。
たようなものがある。なお、第5図は従来のNヂャネル
形VDMO8の11i面図を示している。
まず、その構成を第5図に基づいて説明する。
第5図において、500はN′″形半導体基板であって
、該N+形半導体基板500の表面上にN形エピタキシ
ャル層501が形成されている。このN4″形半導体基
板500およびN形エピタキシャル層501がドレイン
領域を形成しており、N+形半導体基板500の裏面側
にドレイン電極508が接続されている。
、該N+形半導体基板500の表面上にN形エピタキシ
ャル層501が形成されている。このN4″形半導体基
板500およびN形エピタキシャル層501がドレイン
領域を形成しており、N+形半導体基板500の裏面側
にドレイン電極508が接続されている。
そして、N形エピタキシャル層501中には、チャネル
を形成するための領域であるP形ベース領域502が形
成され、該P形ベース領域502中にソース領域である
N+形半導体領域503が形成されている。
を形成するための領域であるP形ベース領域502が形
成され、該P形ベース領域502中にソース領域である
N+形半導体領域503が形成されている。
N形エピタキシャル@501表面のP形ベース領域50
2上に、ゲート絶縁膜504を介してゲート電極505
が形成され、該ケート電極505は層間絶縁膜506に
より覆われている。そして、層間絶縁膜506上にソー
ス電極504が形成され、該ソース電極507はP形ベ
ース領域502およびN4形半導体領域503に接続さ
れている。
2上に、ゲート絶縁膜504を介してゲート電極505
が形成され、該ケート電極505は層間絶縁膜506に
より覆われている。そして、層間絶縁膜506上にソー
ス電極504が形成され、該ソース電極507はP形ベ
ース領域502およびN4形半導体領域503に接続さ
れている。
上記のこと<VDMO3は、電流のメイン通路となるソ
ース電極507とドレイン電極508とを基板の表裏に
作り分【ノている構造である。このI:め、電流を平面
的に収集する必要がなく、オン抵抗を極めて低くづるこ
とができる。
ース電極507とドレイン電極508とを基板の表裏に
作り分【ノている構造である。このI:め、電流を平面
的に収集する必要がなく、オン抵抗を極めて低くづるこ
とができる。
一方、VDMO8は、N”形半導体基板5・00かドレ
イン領域を形成している構造である。このため、同一の
基板中に複数のVDMO3を形成し、これらのVDMO
3を独Ylシて動作させることができない。さらに、同
・の基板中【こVDMO3と、CMO8集積回路あるい
はバイポーラ集積回路等とを一緒に集積化することが困
難であるという問題があった。
イン領域を形成している構造である。このため、同一の
基板中に複数のVDMO3を形成し、これらのVDMO
3を独Ylシて動作させることができない。さらに、同
・の基板中【こVDMO3と、CMO8集積回路あるい
はバイポーラ集積回路等とを一緒に集積化することが困
難であるという問題があった。
これに対して、ソース電極とドレイン電極とが基板の同
一の主面に形成されるl−r)MOSが元案されており
、その−例を第6図に示す。なお、第6図は、従来Nチ
ャネル形LDMO3の一断面図である。
一の主面に形成されるl−r)MOSが元案されており
、その−例を第6図に示す。なお、第6図は、従来Nチ
ャネル形LDMO3の一断面図である。
第6図において、600はP形半導体基板であって、該
P形半導体基板600の表面上にN形エピタキシャルl
501が形成されている。
P形半導体基板600の表面上にN形エピタキシャルl
501が形成されている。
そして、N形エピタキシャル層501中には、N+形半
導体領域601が形成されている。N形エピタキシャル
層501はドレイン領域を構成しており、N+半導体l
[601を介してドレイン電極5081\接続されてい
る。
導体領域601が形成されている。N形エピタキシャル
層501はドレイン領域を構成しており、N+半導体l
[601を介してドレイン電極5081\接続されてい
る。
さらに、N形エピタキシャル@ 501中には、チャネ
ル領域であるP形ベース領[502が形成され、該P形
ベース領域502中にソース領域であるN+形半導体領
域503が形成されている。
ル領域であるP形ベース領[502が形成され、該P形
ベース領域502中にソース領域であるN+形半導体領
域503が形成されている。
N形エピタキシャル[1501表面のP形ベース領域5
02上に、ゲート絶縁#!504を介してゲート電極5
05が形成され、該ゲート電極505は層間絶縁115
06により覆われている。そして、層間絶縁膜506上
にソース電極507が形成され、該ソース電極507は
P形ベース領域502およびN+形半導体領[503に
接続されている。
02上に、ゲート絶縁#!504を介してゲート電極5
05が形成され、該ゲート電極505は層間絶縁115
06により覆われている。そして、層間絶縁膜506上
にソース電極507が形成され、該ソース電極507は
P形ベース領域502およびN+形半導体領[503に
接続されている。
上記のこと<LDMO8は、P形半導体基板600土に
形成される構造である。このため、同一基板上に他のデ
バイスあるいは、他のしDMO3を電気的に分離して形
成づることが可能である。
形成される構造である。このため、同一基板上に他のデ
バイスあるいは、他のしDMO3を電気的に分離して形
成づることが可能である。
一方、LDMO3のソース−ドレイン間にPN接合ダイ
オード(以下、これをSD間ダイオードと記す)が形成
されている。このSD間ダイオードは、N形」ビタギシ
ャル層501とP形ベース領1ii 502とのPN接
合で形成されるSD間ダイオードD已1である。
オード(以下、これをSD間ダイオードと記す)が形成
されている。このSD間ダイオードは、N形」ビタギシ
ャル層501とP形ベース領1ii 502とのPN接
合で形成されるSD間ダイオードD已1である。
ここで、例えばドレイン電極508へサージ電゛圧等の
高%Jtが印加された場合を元える。ドレイン電極50
8へ印加される電圧が上昇し、SD間ダイオードDB1
の降伏電圧VB1を越えると、SD間ダイオードD61
がブレークダウンする1、するど、寄生的に形成された
NPN トランジスタTr+が導通状態となり、大きな
電流が表面近傍に集中的に流れて、I−D M OSが
づ−ジ電流により熱破壊される虞がある。
高%Jtが印加された場合を元える。ドレイン電極50
8へ印加される電圧が上昇し、SD間ダイオードDB1
の降伏電圧VB1を越えると、SD間ダイオードD61
がブレークダウンする1、するど、寄生的に形成された
NPN トランジスタTr+が導通状態となり、大きな
電流が表面近傍に集中的に流れて、I−D M OSが
づ−ジ電流により熱破壊される虞がある。
これを回避するために、表面近傍に形成されるSD@ダ
イオードDe+よりも降伏電圧の低いSD間ダイオード
DB2をP形半導体基板600の深い部分に形成した第
7図に示したようなLDMO3が提案されている。なお
、第7図は、従来のLDMO3の11i面図を示してい
る。
イオードDe+よりも降伏電圧の低いSD間ダイオード
DB2をP形半導体基板600の深い部分に形成した第
7図に示したようなLDMO3が提案されている。なお
、第7図は、従来のLDMO3の11i面図を示してい
る。
第7図に示したように、P形半導体基板600とN形エ
ピタキシャル層501の間に、P+形埋め込み領域70
0が、P形ベース領域502と接するように形成されて
いる。
ピタキシャル層501の間に、P+形埋め込み領域70
0が、P形ベース領域502と接するように形成されて
いる。
なお、これ以外の構造は、第6図に示した[DMO8と
同様の構造であり、ここでは説明を省略する。
同様の構造であり、ここでは説明を省略する。
上記のごとく、P”形埋め込み領1ti700をP形半
導体基板600中に形成したために、N形エピタキシャ
ル層501とP1形埋め込み領域700とのPN接合よ
りなるSD間ダイオードDB2が、P形半導体基板60
0の深い部分に形成される。
導体基板600中に形成したために、N形エピタキシャ
ル層501とP1形埋め込み領域700とのPN接合よ
りなるSD間ダイオードDB2が、P形半導体基板60
0の深い部分に形成される。
なお、P形ベース領域502よりも、P1形埋め込み領
域700のほうが不純物濃度が高いために、SD間ダイ
オードDa+の降伏電圧Va+よりもSD間ダイオード
DB2の降伏電圧VB2が低くなる。
域700のほうが不純物濃度が高いために、SD間ダイ
オードDa+の降伏電圧Va+よりもSD間ダイオード
DB2の降伏電圧VB2が低くなる。
したがって、ドレイン電極508へ高電圧が印加された
場合、SD間ダイオードDB2のほうが先にブレークダ
ウンづる。このため、電流は、SD間ダイオ−F’ D
B2側を流れ、NPNランジスリスnが導通状態とな
ることがなくなり、1.r)MOSがサージ本流による
熱破壊を防止することができる。
場合、SD間ダイオードDB2のほうが先にブレークダ
ウンづる。このため、電流は、SD間ダイオ−F’ D
B2側を流れ、NPNランジスリスnが導通状態とな
ることがなくなり、1.r)MOSがサージ本流による
熱破壊を防止することができる。
しかしながら、上記ごとぎ従来のLDMO3にあっては
、例えばパワー用のり、 D M OSとCMO8集積
回路とを同一基板上に形成した場合、以下に示すような
問題点がある。
、例えばパワー用のり、 D M OSとCMO8集積
回路とを同一基板上に形成した場合、以下に示すような
問題点がある。
パワー用のLDMO3と同一のP形半導体基板600上
に、CMOS集積回路を形成する場合、−般に次のよう
に形成する。
に、CMOS集積回路を形成する場合、−般に次のよう
に形成する。
ドレイン領域であるN形」ビタAシャル層501中にP
形つェル領域を形成し、さらに当該P形つ1ル領域中に
N形つェル領域を形成する。そして、各々のP形および
N形つlル領域中にMOSトランジスタを形成すること
によって、CMO8集積回路を形成していた。
形つェル領域を形成し、さらに当該P形つ1ル領域中に
N形つェル領域を形成する。そして、各々のP形および
N形つlル領域中にMOSトランジスタを形成すること
によって、CMO8集積回路を形成していた。
この場合、MOS t−ランリスタの耐圧等の特性を確
保するために、P形およびN形つ1ル領域の厚さを所定
値以上とする理由があった。このため必然的に、N形エ
ピタキシャル@501の厚さも、所定の値以上確保する
必要があった。
保するために、P形およびN形つ1ル領域の厚さを所定
値以上とする理由があった。このため必然的に、N形エ
ピタキシャル@501の厚さも、所定の値以上確保する
必要があった。
上記のごとき理由によりN形エピタキシャル層501の
厚さを大きくすると、N形1ビタキシャル層501が有
する抵抗成分が大きくなる。ここで、ある電圧がドレイ
ン電極508に印加された場合、その抵抗成分により電
圧時下が生じ、SD間ダイオードDB2に実質的に印加
される電圧が低くなり、SD間ダイオードDa+のほう
が先にブレークダウンしてしまう可能性がある。
厚さを大きくすると、N形1ビタキシャル層501が有
する抵抗成分が大きくなる。ここで、ある電圧がドレイ
ン電極508に印加された場合、その抵抗成分により電
圧時下が生じ、SD間ダイオードDB2に実質的に印加
される電圧が低くなり、SD間ダイオードDa+のほう
が先にブレークダウンしてしまう可能性がある。
したがって、N形エピタキシャル層5(11が有する抵
抗成分による影響を低減させるl二めに、N”形半導体
領域601を深く形成する必要があった。
抗成分による影響を低減させるl二めに、N”形半導体
領域601を深く形成する必要があった。
このようにN+形半導体領域601を形成づるために不
純物を縦方向に深く拡散させると、横方向にも同時に不
純物が拡散されてしまう。よって、N1形半導体領域6
01が基板表面上に占める面積が大きくなり、微細化を
行うことが困難になるという問題点があった。
純物を縦方向に深く拡散させると、横方向にも同時に不
純物が拡散されてしまう。よって、N1形半導体領域6
01が基板表面上に占める面積が大きくなり、微細化を
行うことが困難になるという問題点があった。
この発明は、上記のごとき問題点に鑑みてなされたもの
であり、高濃度のP形およびN形の埋め込み領域を基板
中に設けることにより、降伏電圧の低いSD間ダイオー
ドを基板中に形成し、ドレイン電極と]ンタクするため
の第1不純物領域の横方向のサイズを小さくして半導体
装置の微細化を図ることを目的としている。
であり、高濃度のP形およびN形の埋め込み領域を基板
中に設けることにより、降伏電圧の低いSD間ダイオー
ドを基板中に形成し、ドレイン電極と]ンタクするため
の第1不純物領域の横方向のサイズを小さくして半導体
装置の微細化を図ることを目的としている。
(問題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、ドレインを構成している
第1導電形のドレイン領域と、該ドレイン領域中に形成
された第1導電形の高濃度の第1不純物領域と、該81
1度の第1不純物領域に接続されたドレイン電極と、ド
レイン領域中に形成されたチャネルを形成するための領
域である第2導電形のベース領域と、該ベース領域中に
形成されたソース領域を構成している第1導電形の高濃
度の第2不純物領域と、該BWi度の第2不純物領域お
よび前記ベース領域に接続されたソース電極と、ベース
領域の下部にベース領域と電気的に接続されるように形
成される第2s電形の第1高m度埋め込み領域と、ドレ
イン領域と高濃度の第2不純物領域との間の前記ベース
領域の上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極
とを具Hづ−る半導体装置において、ドレイン領域の下
部にドレイン領域と電気的に接続されるようにドレイン
領域よりも不純物濃度が高い第1導電形の第2埋め込み
領域を設け、該第2埋め込み領域と第1埋め込み領域と
の間の耐圧を、ドレイン領域とベース領域との間の耐圧
およびドレイン領域と第1埋め込み領域との間の耐圧よ
りも低くなるようにした半導体装置とする。
第1導電形のドレイン領域と、該ドレイン領域中に形成
された第1導電形の高濃度の第1不純物領域と、該81
1度の第1不純物領域に接続されたドレイン電極と、ド
レイン領域中に形成されたチャネルを形成するための領
域である第2導電形のベース領域と、該ベース領域中に
形成されたソース領域を構成している第1導電形の高濃
度の第2不純物領域と、該BWi度の第2不純物領域お
よび前記ベース領域に接続されたソース電極と、ベース
領域の下部にベース領域と電気的に接続されるように形
成される第2s電形の第1高m度埋め込み領域と、ドレ
イン領域と高濃度の第2不純物領域との間の前記ベース
領域の上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極
とを具Hづ−る半導体装置において、ドレイン領域の下
部にドレイン領域と電気的に接続されるようにドレイン
領域よりも不純物濃度が高い第1導電形の第2埋め込み
領域を設け、該第2埋め込み領域と第1埋め込み領域と
の間の耐圧を、ドレイン領域とベース領域との間の耐圧
およびドレイン領域と第1埋め込み領域との間の耐圧よ
りも低くなるようにした半導体装置とする。
チャネル領域である第2導電形のベース領域の下部に形
成した第2導電形の高濃度の第1埋め込み領域と、第1
導電形のドレイン領域の下部に形成した第1導電形の高
gi度の第2埋め込み領域とによって、基板内部にSD
間ダイA−ドを形成する構成としたために、80間ダイ
オードの舒伏電圧を、容易に制御づることができ、半導
体装置を例えばCMO3集積回路等と同一の基板上に形
成づるために、ドレイン領域の厚さを反くする必要があ
る場合でも、ドレイン電極と接続するための第1導電形
の高濃度の第1不純物領域を小さくすることが可能であ
り、半導体装置を微細化することができる。
成した第2導電形の高濃度の第1埋め込み領域と、第1
導電形のドレイン領域の下部に形成した第1導電形の高
gi度の第2埋め込み領域とによって、基板内部にSD
間ダイA−ドを形成する構成としたために、80間ダイ
オードの舒伏電圧を、容易に制御づることができ、半導
体装置を例えばCMO3集積回路等と同一の基板上に形
成づるために、ドレイン領域の厚さを反くする必要があ
る場合でも、ドレイン電極と接続するための第1導電形
の高濃度の第1不純物領域を小さくすることが可能であ
り、半導体装置を微細化することができる。
(実施例)
以下、具体的な実施例に基づいて説明する。
第1図は、この発明の第1の実施例を示す図であり、半
導体装置であるNチャネル形のり、 D M O8の一
断面を示す図である。まず最初に、この第1図に基づい
て半導体装置の禍迄を説明する。
導体装置であるNチャネル形のり、 D M O8の一
断面を示す図である。まず最初に、この第1図に基づい
て半導体装置の禍迄を説明する。
第1図において、100はP形半導体基板である。
このP形半導体基板100の一生面に、P形不純物を拡
散させて第1埋め込み領域であるP”形埋め込み領域1
02を形成する。
散させて第1埋め込み領域であるP”形埋め込み領域1
02を形成する。
同様に、P形半導体基板100の一生面に、N型不純物
を拡散させて第2埋め込み領域ぐあるN+形埋め込み領
域104.とを形成する。
を拡散させて第2埋め込み領域ぐあるN+形埋め込み領
域104.とを形成する。
次に、P+形およびN+形埋め込み102.1011の
上に、P形シリコンをエピタキシャル成長させてP形」
−ビタキシャル層106を形成する。
上に、P形シリコンをエピタキシャル成長させてP形」
−ビタキシャル層106を形成する。
P形エピタキシャル1106中に、N形不純物をドープ
させて、N+形埋め込み領域104と電気的に接続した
ドレイン領域であるN形半導体領域108を形成する。
させて、N+形埋め込み領域104と電気的に接続した
ドレイン領域であるN形半導体領域108を形成する。
このため、N1形埋め込み領域104は、N形半導体領
域108の下部【二形成されたことになる。
域108の下部【二形成されたことになる。
さらに、N形半導体領blL108中に、N形不純物を
ドープさせてドレインコンタクトをとるための第1不純
物領域であるN+形半導体領域110を形成する。
ドープさせてドレインコンタクトをとるための第1不純
物領域であるN+形半導体領域110を形成する。
そのN形半導体領域108およびN+形半導体領域11
0の表面を酸化してゲート絶縁膜112を形成する。そ
のゲート絶縁膜112の上参面に、多結晶シリコンによ
るゲート電極116を形成する。
0の表面を酸化してゲート絶縁膜112を形成する。そ
のゲート絶縁膜112の上参面に、多結晶シリコンによ
るゲート電極116を形成する。
次に、ゲート電極116をマスクとして、N形半導体領
域108中に、P形不純物を注入して拡散させて、P+
形埋め込み領域102に電気的に接続したチャネル領域
であるP形ベース領域118を形成する。よって、P+
形埋め込み領域+02は、P形ベース領域118の下部
に形成されたことにくrる。
域108中に、P形不純物を注入して拡散させて、P+
形埋め込み領域102に電気的に接続したチャネル領域
であるP形ベース領域118を形成する。よって、P+
形埋め込み領域+02は、P形ベース領域118の下部
に形成されたことにくrる。
そのP形ベース領域118中に、P形ベース領域118
のコンタクトをとるためのP+形半導体領域120と、
ソース領域(第2不純物領域)であるN1形半導体領埴
122とを形成する。
のコンタクトをとるためのP+形半導体領域120と、
ソース領域(第2不純物領域)であるN1形半導体領埴
122とを形成する。
この後、例えばPSG (リンシリケートガラス)等に
よる1層目の層間絶耘膜124をP形」ピクキシャル層
106上全面に形成する。その層間絶縁膜124上に、
例えばアルミ等によるソース電$fi130とドレイン
第1電極132を形成する。
よる1層目の層間絶耘膜124をP形」ピクキシャル層
106上全面に形成する。その層間絶縁膜124上に、
例えばアルミ等によるソース電$fi130とドレイン
第1電極132を形成する。
なお、第1図に示したように、層間絶縁膜124に設け
られたコンタクトホールによって、ソース電VM130
どP+形半導体領域120J3よびN+形半導体領滅1
22が電気的に接続され、ドレイン第1電極132とN
1形半導体領域110が電気的に接続されている。
られたコンタクトホールによって、ソース電VM130
どP+形半導体領域120J3よびN+形半導体領滅1
22が電気的に接続され、ドレイン第1電極132とN
1形半導体領域110が電気的に接続されている。
同様にして、ソース電極130およびドレイン第1電極
132上に2層目の層間絶縁膜126が形成され、その
層間絶縁11!11126上に、ドレイン第1電極13
2に接続されたドレイン第2電極134が形成される。
132上に2層目の層間絶縁膜126が形成され、その
層間絶縁11!11126上に、ドレイン第1電極13
2に接続されたドレイン第2電極134が形成される。
第2図に、第1図に示したLDMO8を負荷に供給する
電圧のオンオフスイッチとして用いた例を示す。
電圧のオンオフスイッチとして用いた例を示す。
第2図において、200は誘導性負荷である。負荷20
0の一方が電源202の高電位側に接続され、他方が第
1図に示したようなL D M OS 204のドレイ
ン端子に接続される。
0の一方が電源202の高電位側に接続され、他方が第
1図に示したようなL D M OS 204のドレイ
ン端子に接続される。
そして、L D M OS 204のソース端子が電源
202の低電位側に接続され、LDMO3204のゲー
ト端子がCMO8集積回路206に接続されている。
202の低電位側に接続され、LDMO3204のゲー
ト端子がCMO8集積回路206に接続されている。
また、DB+、DB2はSD間ダイオードであって、L
D M OS 204のソース端子とドレイン端子の
間に接続されている。
D M OS 204のソース端子とドレイン端子の
間に接続されている。
なお、SD間タイオードDB+は、第1図に示したN形
半導体領域108とP形ベース領域118とのPN接合
によって形成されるものである。そして、SD間ダイオ
ードDB2は、第1図に示したN形半導体領域108と
N4形埋め込み領[104とのPN接合によって形成さ
れるものである。
半導体領域108とP形ベース領域118とのPN接合
によって形成されるものである。そして、SD間ダイオ
ードDB2は、第1図に示したN形半導体領域108と
N4形埋め込み領[104とのPN接合によって形成さ
れるものである。
また、SD間ダイオードDBIDB2の各降伏電圧Vs
+、V已2は、夫々のSD間ダイオードを形成している
各領域の不純物濃度に依存しており、不純物濃度が高い
埋め込み領域によって形成されたSD間ダイオードDB
2の降伏電圧VB2が低くなっている。
+、V已2は、夫々のSD間ダイオードを形成している
各領域の不純物濃度に依存しており、不純物濃度が高い
埋め込み領域によって形成されたSD間ダイオードDB
2の降伏電圧VB2が低くなっている。
なお、L D M OS 204は、第1図に示したL
DMO8を、一つの基板上に多数形成し、それらのLD
MO3を並列に接続したものである。
DMO8を、一つの基板上に多数形成し、それらのLD
MO3を並列に接続したものである。
次に、第1図および第2図に基づいて動作を説明する。
CMO8集積回路の出力状態が’High”となって、
1、 D M OS 204のしきい値を越えると、l
−D M 08204が導通状態となり、負荷200に
電源202から電圧が供給される。
1、 D M OS 204のしきい値を越えると、l
−D M 08204が導通状態となり、負荷200に
電源202から電圧が供給される。
逆に、CMO3集積回路の出力状態が’Low’“とな
って、L D M OS 204のしきい値以下になる
と、l D M OS 204が非導通状態となり、負
荷200に対する電圧供給が停止する。
って、L D M OS 204のしきい値以下になる
と、l D M OS 204が非導通状態となり、負
荷200に対する電圧供給が停止する。
このとき、負荷200が誘導性であるために、L D
M OS 204が非導通状態となった瞬間に、誘導性
起電力が生じ、L D M OS 204のドレイン端
子−ソース端子間に (L:負荷200の自己インダクタンス、i:電流。
M OS 204が非導通状態となった瞬間に、誘導性
起電力が生じ、L D M OS 204のドレイン端
子−ソース端子間に (L:負荷200の自己インダクタンス、i:電流。
t:時間)
の高い電圧v1が印加される。
この電圧■1の印加によって、降伏電圧VB2の低いS
D間ダイオードDB2がブレークダウンする。
D間ダイオードDB2がブレークダウンする。
よって、電流は、ドレイン第1および第2電極132.
134からN+形半導体領1iio 、 N形半導体領
1108 、 N+形埋め込み領域104へと流れる。
134からN+形半導体領1iio 、 N形半導体領
1108 、 N+形埋め込み領域104へと流れる。
そして、N+形埋め込み領域104からP+形埋め込み
領域102 、 P形ベース領域118 、 P+形半
導体領域120へと流れ、ソース電極103を介して電
源202の低電位側へ流れる。
領域102 、 P形ベース領域118 、 P+形半
導体領域120へと流れ、ソース電極103を介して電
源202の低電位側へ流れる。
上記のごとく、基板の内部に不純物111度の高いP+
形およびN4形埋め込み領域102.104を形成し、
降伏電圧VB2の低いSD間ダイオードD82を形成し
たために、次のような効果が1qられる。
形およびN4形埋め込み領域102.104を形成し、
降伏電圧VB2の低いSD間ダイオードD82を形成し
たために、次のような効果が1qられる。
例えば、パワー用の1. D M OS 204と同一
のP形下導体基板100にCMO8集積回路206を形
成するような場合、P形1ピタキシャル層106中にC
MO3集積回路206を形成するために、P形エピタキ
シャル層106を厚く形成する必要がある。
のP形下導体基板100にCMO8集積回路206を形
成するような場合、P形1ピタキシャル層106中にC
MO3集積回路206を形成するために、P形エピタキ
シャル層106を厚く形成する必要がある。
すると、ドレイン領域であるN形半導体領域108を深
く形成する必要性が生じ、N形半導体領域108のもつ
内部抵抗が大きくなり、N形半導体領域108中に含ま
れる不純物は表面からの深さによって濃度が変化し、深
くなるほど不純物m度が低くなる。
く形成する必要性が生じ、N形半導体領域108のもつ
内部抵抗が大きくなり、N形半導体領域108中に含ま
れる不純物は表面からの深さによって濃度が変化し、深
くなるほど不純物m度が低くなる。
このため、前述したように、第7図に示したようなドレ
イン領域とP+形埋め込み領域とでSD閤ダイオードD
B2を形成する従来のLDMO8では、5DIliダイ
オード82の降伏電圧VD2が高くなってしまう。また
、SD間ダイオードDB2にかかる電圧もドレイン領域
の内部抵抗による電圧降下で低下してしまう。このよう
な影響によって、基板表面近傍に形成されるSD間ダイ
オードDB+が先にブレークダウンしないように、N+
形半導体領VL110を深く形成して基板内部に形成さ
れる5DliJダイオードD82がさきにブレークダウ
ンするようにしていた。
イン領域とP+形埋め込み領域とでSD閤ダイオードD
B2を形成する従来のLDMO8では、5DIliダイ
オード82の降伏電圧VD2が高くなってしまう。また
、SD間ダイオードDB2にかかる電圧もドレイン領域
の内部抵抗による電圧降下で低下してしまう。このよう
な影響によって、基板表面近傍に形成されるSD間ダイ
オードDB+が先にブレークダウンしないように、N+
形半導体領VL110を深く形成して基板内部に形成さ
れる5DliJダイオードD82がさきにブレークダウ
ンするようにしていた。
これに対して、本発明の場合には、N+形半導体領域1
10を深く形成する必要がないために、N+形半導体領
域110の横方向のサイズを小さくすることができl
D M OSを微細化することができるという効果があ
る。
10を深く形成する必要がないために、N+形半導体領
域110の横方向のサイズを小さくすることができl
D M OSを微細化することができるという効果があ
る。
第3図に、第2の実施例を示す。
第2実施例は、P形半導体基板100の一生面に、N形
不純物をドープしてN′″形埋め込み領域104を先に
形成しておき、次にP形不純物をドープしてP”形埋め
込み領tii!1102を、一部がN”形埋め込み領域
104とオーバーラツプするように形成したものである
。
不純物をドープしてN′″形埋め込み領域104を先に
形成しておき、次にP形不純物をドープしてP”形埋め
込み領tii!1102を、一部がN”形埋め込み領域
104とオーバーラツプするように形成したものである
。
なお、上記以外の構造は、第1図に示した第1の実施例
の構造と同様であり、ここでは説明を省略する。
の構造と同様であり、ここでは説明を省略する。
第2の実施例は、第1の実施例と同様の効果を有するほ
か、P1形埋め込み領14102とN+形埋め込み領域
104との接合面積を大きくすることができ、SD間ダ
イオードDB2の降伏電圧VD2の制御が容易になると
いう効果がある。
か、P1形埋め込み領14102とN+形埋め込み領域
104との接合面積を大きくすることができ、SD間ダ
イオードDB2の降伏電圧VD2の制御が容易になると
いう効果がある。
第4図に、第3の実施例を示す。
第3の実施例は、P形半導体基板100の一生面に、所
定の間隔を開(」てN+形埋め込み領[104およびP
′″形埋め込み領域102を形成したものである。
定の間隔を開(」てN+形埋め込み領[104およびP
′″形埋め込み領域102を形成したものである。
なお、上記以外の構造は、第1図に示した第1の実施例
のvA造と同様であり、ここでは説明を省略する。
のvA造と同様であり、ここでは説明を省略する。
第3の実施例の場合、ソース−ドレイン間に電圧が印加
されると、N“形埋め込み領域104とP1形埋め込み
領ti102との間でリーチスルーして電流を流す。第
3の実施例の効果としては、第1の実施例と同様である
。
されると、N“形埋め込み領域104とP1形埋め込み
領ti102との間でリーチスルーして電流を流す。第
3の実施例の効果としては、第1の実施例と同様である
。
以上、具体的な実施例に基づいて説明してきたように、
ヂャネルを形成するための領域である第2導電形のベー
ス領域の下部に形成した第2導電形の高濃度埋め込み領
域と、ドレイン領域の下部に形成した第1s電形の高1
1度埋め込み領域とによって、基板内部にSD間ダイオ
ードを形成する構成としたために、SD間ダイオードの
降伏電圧を、容易に制@することができ、半導体装置を
例えばCMO8集積回路等と同一の基板上に形成するた
めに、ドレイン領域である第1s電形の半導体領域の厚
さを厚くする必要がある場合でも、ドレイン電極と接続
するための第1導電形の第1高濃度半導体領域を小さく
することが可能であり、半導体装置を微細化づることが
できるという効果が得られる。
ヂャネルを形成するための領域である第2導電形のベー
ス領域の下部に形成した第2導電形の高濃度埋め込み領
域と、ドレイン領域の下部に形成した第1s電形の高1
1度埋め込み領域とによって、基板内部にSD間ダイオ
ードを形成する構成としたために、SD間ダイオードの
降伏電圧を、容易に制@することができ、半導体装置を
例えばCMO8集積回路等と同一の基板上に形成するた
めに、ドレイン領域である第1s電形の半導体領域の厚
さを厚くする必要がある場合でも、ドレイン電極と接続
するための第1導電形の第1高濃度半導体領域を小さく
することが可能であり、半導体装置を微細化づることが
できるという効果が得られる。
第1図は、この発明の第1の実施例を示す一断面図、
第2図は、第1の実施例の等両回路を示す図、第3図は
、この発明の第2の実施例を示す一断面図、 第4図は、この発明の第3の実施例を示す一断面図、 第5図〜第7図は、従来図である。 100・・・P形半導体基板、102・・・P1形埋め
込み領域、104・・・N″11形埋み領域、106・
・・P形1ピタキシャル層、108・・・N形半導体領
域、110,122・・・N1形半導体領域、112・
・・ゲート絶縁膜、116・・ゲート電極、118・・
・P形ベース領域、120・・・P+形半導体領域、1
24.126・・・層間絶縁膜、130・・・ソース電
極、132.134・・・ドレイン電極、。
、この発明の第2の実施例を示す一断面図、 第4図は、この発明の第3の実施例を示す一断面図、 第5図〜第7図は、従来図である。 100・・・P形半導体基板、102・・・P1形埋め
込み領域、104・・・N″11形埋み領域、106・
・・P形1ピタキシャル層、108・・・N形半導体領
域、110,122・・・N1形半導体領域、112・
・・ゲート絶縁膜、116・・ゲート電極、118・・
・P形ベース領域、120・・・P+形半導体領域、1
24.126・・・層間絶縁膜、130・・・ソース電
極、132.134・・・ドレイン電極、。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ドレインを構成している第1導電形のドレイン領域と
、該ドレイン領域中に形成された第1導電形の高濃度の
第1不純物領域と、該第1不純物領域に接続されたドレ
イン電極と、前記ドレイン領域中に形成されたチャネル
を形成するための領域である第2導電形のベース領域と
、該ベース領域中に形成されたソース領域を構成してい
る第1導電形の高濃度の第2不純物領域と、該第2不純
物領域および前記ベース領域に接続されたソース電極と
、前記ベース領域の下部に前記ベース領域と電気的に接
続されるように形成された第2導電形の第1埋め込み領
域と、前記ドレイン領域と前記第2不純物領域との間の
前記ベース領域の上にゲート絶縁膜を介して形成された
ゲート電極とを具備する半導体装置において、 前記ドレイン領域の下部に前記ドレイン領域と電気的に
接続されるように前記ドレイン領域よりも不純物濃度が
高い第1導電形の第2埋め込み領域を設け、該第2埋め
込み領域と前記第1埋め込み領域との間の耐圧を、前記
ドレイン領域と前記ベース領域との間の耐圧および前記
ドレイン領域と前記第1埋め込み領域との間の耐圧より
も低くなるようにしたことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32649690A JPH04196360A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32649690A JPH04196360A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04196360A true JPH04196360A (ja) | 1992-07-16 |
Family
ID=18188477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32649690A Pending JPH04196360A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04196360A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002158348A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
JP2004335990A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-11-25 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | Mis型半導体装置 |
JP2007258501A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Hitachi Ltd | 誘電体分離型半導体装置及びその製造方法 |
JP2012244074A (ja) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
JP2016134480A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 株式会社豊田中央研究所 | 半導体装置 |
WO2020095412A1 (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | サンケン電気株式会社 | 半導体装置 |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP32649690A patent/JPH04196360A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002158348A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
JP2004335990A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-11-25 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | Mis型半導体装置 |
US7692239B2 (en) | 2003-03-10 | 2010-04-06 | Fuji Electric Device Technology Co., Ltd. | MIS-type semiconductor device |
JP2007258501A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Hitachi Ltd | 誘電体分離型半導体装置及びその製造方法 |
JP2012244074A (ja) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
JP2016134480A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 株式会社豊田中央研究所 | 半導体装置 |
WO2020095412A1 (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | サンケン電気株式会社 | 半導体装置 |
CN112956004A (zh) * | 2018-11-08 | 2021-06-11 | 三垦电气株式会社 | 半导体装置 |
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