JPH04258173A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPH04258173A
JPH04258173A JP2015091A JP2015091A JPH04258173A JP H04258173 A JPH04258173 A JP H04258173A JP 2015091 A JP2015091 A JP 2015091A JP 2015091 A JP2015091 A JP 2015091A JP H04258173 A JPH04258173 A JP H04258173A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
conductivity type
type
high concentration
drain region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2015091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Suzuki
康一 鈴木
Norihito Miyoshi
則仁 三好
Osamu Inoue
治 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2015091A priority Critical patent/JPH04258173A/en
Publication of JPH04258173A publication Critical patent/JPH04258173A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate a region for merely isolating elements to isolate a lateral DMOS and a vertical DMOS and to reduce the area of a chip even for a lateral DMOS having a small series resistance by isolating a second conductivity type drain region by a first conductivity type region so formed as to reach a first conductivity type semiconductor substrate under a first conductivity type well region. CONSTITUTION:A p-type isolating region 30 for isolating an n-type drain region 12 is so formed as to reach a p-type semiconductor substrate 10 directly under a p-type well region 16. Thus, a vertical DMOS and a lateral DMOS are element-isolated. In the vertical DMOS region, an n<+> type high concentration buried layer 20 is buried in the bottom of an n-type drain region, and an n<+> type high concentration leading region 22 reaching the n-type drain region is formed from the layer 20. This layer 20 becomes a common drain region.

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、特に二重拡
散形MOS素子を用いた大電力のパワーMOSICに関
する。大電力のパワーMOSICの利用分野としてはオ
ーディオの出力回路の他に、ソレノイド制御回路、リレ
ー回路などのアクチュエータ制御回路や、モータ回転制
御回路等があり、近年需要が急速に増えている。特に、
自動車の分野においてはカーエレクトロニクスの進展と
共にアクチュエータ制御回路におけるパワーMOSIC
の需要が増えている。また、近年需要が増大しているス
イッチング電源は高周波化が進み、パワー素子としてパ
ワーMOSICが用いられるようになっている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a high-power power MOSIC using double-diffused MOS elements. Application fields for high-power power MOSICs include audio output circuits, actuator control circuits such as solenoid control circuits and relay circuits, and motor rotation control circuits, and the demand for them has increased rapidly in recent years. especially,
In the field of automobiles, with the advancement of car electronics, power MOSICs are becoming more popular in actuator control circuits.
demand is increasing. In addition, the frequency of switching power supplies has been increasing in recent years, and power MOSICs have come to be used as power elements.

【0002】大電流、大電力を必要とする集積回路であ
るパワーICは、一般に大電流が流れるパワー素子部分
と比較的小電流で動作する駆動回路部分から構成されて
いる。パワー素子部分の面積は消費電流に比例して大き
くなるので、大電流のパワーICほどチップサイズが大
きくなりコストも上昇する。また、モータ回転制御回路
などのように複数個のパワー素子を用いる場合には素子
間分離のための領域が必要となりチップサイズが益々大
きくなる。このため、大電流を維持しながら、いかにし
てチップサイズを小さくするかが大きな技術的課題であ
る。
A power IC, which is an integrated circuit that requires a large current and a large amount of power, is generally composed of a power element portion through which a large current flows and a drive circuit portion that operates with a relatively small current. Since the area of the power element portion increases in proportion to the consumed current, the larger the current power of the power IC, the larger the chip size and the higher the cost. Furthermore, when a plurality of power elements are used, such as in a motor rotation control circuit, an area for separating the elements is required, and the chip size becomes larger. Therefore, a major technical challenge is how to reduce the chip size while maintaining a large current.

【0003】0003

【従来の技術】MOSトランジスタはバイポーラトラン
ジスタに比較して電流集中が起こりにくいので破壊に強
く、少数キャリアの蓄積効果がないので大電流スイッチ
ングが早いという特徴がある。このため、大電流用パワ
ー素子に適しており、他の素子と集積化したLSI化が
進んでいる。
2. Description of the Related Art Compared to bipolar transistors, MOS transistors are characterized by being resistant to destruction because current concentration is less likely to occur, and fast switching of large currents since there is no minority carrier accumulation effect. For this reason, it is suitable as a power device for large currents, and is increasingly being integrated into LSIs with other devices.

【0004】MOSトランジスタの電流容量はゲート幅
に比例するので、単位面積当たりの電流容量を大きくす
るためには、個々のMOSトランジスタを微細化して多
数のMOSトランジスタを並列接続する方法が有力であ
る。近年のLSI技術の進歩によりMOSトランジスタ
の微細化も進み、大電流パワー素子の製造が可能となっ
ている。
Since the current capacity of a MOS transistor is proportional to the gate width, an effective method to increase the current capacity per unit area is to miniaturize each MOS transistor and connect a large number of MOS transistors in parallel. . With recent advances in LSI technology, MOS transistors have become smaller, making it possible to manufacture large current power devices.

【0005】大電流パワー素子として望まれる特性とし
ては、電流容量を大きくすることの他に耐圧が高いこと
、オン抵抗が低いことが重要であり、二重拡散形MOS
トランジスタ(DMOS)が用いられることが多い。 従来の二重拡散形MOSトランジスタ(DMOS)を図
4及び図5に示す。図4は縦形DMOSを示し、図5は
横形DMOSを示している。
[0005] In addition to increasing current capacity, the characteristics desired for a large current power device are high breakdown voltage and low on-resistance.
Transistors (DMOS) are often used. A conventional double diffused MOS transistor (DMOS) is shown in FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows a vertical DMOS, and FIG. 5 shows a horizontal DMOS.

【0006】縦形DMOSは、図4に示すように、p形
半導体基板10上にn形ドレイン領域12が形成され、
このn形ドレイン領域12はp形分離領域14により分
離されている。n形ドレイン領域12内には複数個のp
形ウエル領域16が形成されている。p形ウエル領域1
6内には複数個のn+ 形高濃度ソース領域18が形成
されている。n形ドレイン領域12底部にはn+ 形高
濃度埋込み層20が埋込まれており、n+ 形高濃度埋
込み層20からはn形ドレイン領域12表面に達するn
+ 形高濃度引出領域22が形成されている。
As shown in FIG. 4, the vertical DMOS has an n-type drain region 12 formed on a p-type semiconductor substrate 10.
This n-type drain region 12 is separated by a p-type isolation region 14. In the n-type drain region 12, there are a plurality of p
A shaped well region 16 is formed. p-type well region 1
A plurality of n+ type heavily doped source regions 18 are formed within the region 6 . An n+ type high concentration buried layer 20 is buried in the bottom of the n type drain region 12, and from the n+ type high concentration buried layer 20, an n layer reaches the surface of the n type drain region 12.
A + type high concentration extraction region 22 is formed.

【0007】図4ではp形分離領域14により左右に素
子分離された2つのDMOSが図示されている。左側の
DMOSでは、ソース電極S1がn+ 形高濃度ソース
領域18とp形ウエル領域16に接続するように形成さ
れ、ドレイン電極D1がn+ 形高濃度引出領域22に
接続するように形成されている。ゲート電極G1は、n
+形高濃度ソース領域18とn形ドレイン領域12に跨
がりp形ウエル領域16上にゲート絶縁膜を介して形成
されている。右側のDMOSでは、ソース電極S2がn
+ 形高濃度ソース領域18とp形ウエル領域16に接
続するように形成され、ドレイン電極D2がn+ 形高
濃度引出領域22に接続するように形成されている。ゲ
ート電極G2は、n+ 形高濃度ソース領域18とn形
ドレイン領域12に跨がりp形ウエル領域16上にゲー
ト絶縁膜を介して形成されている。
FIG. 4 shows two DMOS elements separated left and right by a p-type isolation region 14. In the DMOS on the left, the source electrode S1 is formed to be connected to the n+ type high concentration source region 18 and the p type well region 16, and the drain electrode D1 is formed to be connected to the n+ type high concentration extraction region 22. . The gate electrode G1 is n
It is formed on the p-type well region 16, spanning the +-type high concentration source region 18 and the n-type drain region 12, with a gate insulating film interposed therebetween. In the DMOS on the right, the source electrode S2 is n
It is formed so as to be connected to the + type high concentration source region 18 and the p type well region 16, and the drain electrode D2 is formed so as to be connected to the n+ type high concentration extraction region 22. The gate electrode G2 is formed on the p-type well region 16, spanning the n+ type high concentration source region 18 and the n-type drain region 12, with a gate insulating film interposed therebetween.

【0008】図4の縦形DMOSでは、ソース電極S1
、S2から流れ込んだキャリアである電子はn+ 形高
濃度ソース領域18から、ゲート電極G1、G2下のp
形ウエル領域16表面のチャネルを介してn形ドレイン
領域12に流れ込む。n形ドレイン領域12に流れ込ん
だ電子はn+ 形高濃度埋込み層20に集まり、n+ 
形高濃度引出領域22を介してドレイン電極D1、D2
に達するという経路を辿る。
In the vertical DMOS shown in FIG. 4, the source electrode S1
, S2, electrons flow from the n+ type high concentration source region 18 to the p region under the gate electrodes G1 and G2.
It flows into the n-type drain region 12 through a channel on the surface of the well region 16 . The electrons flowing into the n-type drain region 12 gather in the n+ type heavily doped buried layer 20 and become n+
The drain electrodes D1 and D2 are connected to each other through the high concentration extraction region 22.
Follow the path to reach .

【0009】横形DMOSは、図5に示すように、p形
半導体基板10上にn形ドレイン領域12が形成され、
このn形ドレイン領域12はp形分離領域14により分
離されている。n形ドレイン領域12内にはp形ウエル
領域16とその左右にn+ 形高濃度ドレイン領域17
が形成されている。p形ウエル領域16内には複数個の
n+ 形高濃度ソース領域18が形成されている。
As shown in FIG. 5, the lateral DMOS has an n-type drain region 12 formed on a p-type semiconductor substrate 10.
This n-type drain region 12 is separated by a p-type isolation region 14. In the n-type drain region 12, there is a p-type well region 16, and on the left and right sides of the p-type well region 16, there are n+-type high concentration drain regions 17.
is formed. A plurality of n+ type high concentration source regions 18 are formed within the p type well region 16.

【0010】図5ではp形分離領域14により左右に素
子分離された2つのDMOSが図示されている。左側の
DMOSでは、ソース電極S1がn+ 形高濃度ソース
領域18とp形ウエル領域16に接続するように形成さ
れ、ドレイン電極D1がn+ 形高濃度ドレイン領域1
7に接続するように形成されている。ゲート電極G1は
、n+ 形高濃度ソース領域18とn形ドレイン領域1
2に跨がりp形ウエル領域16上にゲート絶縁膜を介し
て形成されている。右側のDMOSでは、ソース電極S
2がn+ 形高濃度ソース領域18とp形ウエル領域1
6に接続するように形成され、ドレイン電極D2がn+
 形高濃度ドレイン領域17に接続するように形成され
ている。 ゲート電極G2は、n+ 形高濃度ソース領域18とn
形ドレイン領域12に跨がりp形ウエル領域16上にゲ
ート絶縁膜を介して形成されている。
FIG. 5 shows two DMOS elements separated left and right by a p-type isolation region 14. In the DMOS on the left, the source electrode S1 is formed so as to be connected to the n+ type heavily doped source region 18 and the p type well region 16, and the drain electrode D1 is connected to the n+ type heavily doped drain region 1.
7. The gate electrode G1 includes an n+ type high concentration source region 18 and an n type drain region 1.
2 and is formed on the p-type well region 16 with a gate insulating film interposed therebetween. In the DMOS on the right, the source electrode S
2 is an n+ type high concentration source region 18 and a p type well region 1
6, and the drain electrode D2 is connected to n+
It is formed so as to be connected to the heavily doped drain region 17. The gate electrode G2 has an n+ type high concentration source region 18 and an n+ type high concentration source region 18.
The p-type well region 16 is formed over the p-type drain region 12 with a gate insulating film interposed therebetween.

【0011】図5の横形DMOSでは、ソース電極S1
、S2から流れ込んだキャリアである電子はn+ 形高
濃度ソース領域18から、ゲート電極G1、G2下のp
形ウエル領域16表面のチャネルを介してn形ドレイン
領域12に流れ込む。n形ドレイン領域12に流れ込ん
だ電子はn+ 形高濃度ドレイン領域17を介してドレ
イン電極D1、D2に達するという経路を辿る。
In the lateral DMOS shown in FIG. 5, the source electrode S1
, S2, electrons flow from the n+ type high concentration source region 18 to the p region under the gate electrodes G1 and G2.
It flows into the n-type drain region 12 through a channel on the surface of the well region 16 . The electrons flowing into the n-type drain region 12 follow a path through which the n+-type high concentration drain region 17 reaches the drain electrodes D1 and D2.

【0012】0012

【発明が解決しようとする課題】このように従来の縦形
DMOSでは、図4に示すように、キャリアがn+ 形
高濃度埋込み層20を通り、n+ 形高濃度引出領域2
2を介してドレインに達するという経路を辿るため、電
流経路が長く直列抵抗が大きいという問題があった。こ
の問題を解決するために、縦形DMOSのn形ドレイン
領域12の大きさを小さくして多数個形成し、並列接続
するようにすれば、全体の直列抵抗を低減させることが
できるがチップ面積が大幅に増加してしまう。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the conventional vertical DMOS, as shown in FIG.
2, the current path is long and the series resistance is large. To solve this problem, if the size of the n-type drain region 12 of the vertical DMOS is reduced, a large number of them are formed, and they are connected in parallel, the overall series resistance can be reduced, but the chip area is It will increase significantly.

【0013】これに対し、横形DMOSでは電流経路が
短いので直列抵抗を小さくすることができるが、表面に
n+ 形高濃度ドレイン領域17が配置されていると共
に、素子分離用のp形分離領域14が必要なため、チッ
プ面積が増加する。特に、縦形DMOSと横形DMOS
のような複数のパワー素子を集積化する場合には素子間
分離のための領域が必要となりチップ面積が益々大きく
なるという問題があった。
On the other hand, in a lateral DMOS, the current path is short, so the series resistance can be reduced. is required, which increases the chip area. In particular, vertical DMOS and horizontal DMOS
When a plurality of power elements such as the above are integrated, a region is required for separating the elements, resulting in a problem that the chip area becomes larger.

【0014】本発明の目的は、チップ面積を増加させる
ことなく複数のパワー素子を集積化することができる半
導体装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device in which a plurality of power elements can be integrated without increasing the chip area.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的は、第1導電形
半導体基板と、前記第1導電形半導体基板上に形成され
た第1の第2導電形ドレイン領域と、前記第1の第2導
電形ドレイン領域表面に形成された第1の第1導電形ウ
エル領域と、前記第1の第1導電形ウエル領域表面に形
成された第1の高濃度第2導電形ソース領域と、前記第
1の第1導電形ウエル領域下から前記第1導電形半導体
基板に達し、前記第1の第2導電形ドレイン領域を分離
する第1導電形分離領域と、前記第1の高濃度第2導電
形ソース領域に接続された第1のソース電極と、前記第
1の第2導電形ドレイン領域に接続された第1のドレイ
ン電極と、前記第1の高濃度第2導電形ソース領域と前
記第1の第2導電形ドレイン領域に跨がるように、前記
第1の第1導電形ウエル領域上に第1のゲート絶縁膜を
介して形成された第1のゲート電極とを有し、前記第1
導電形半導体基板を共通ソース領域とする第1のトラン
ジスタと、前記第1導電形半導体基板上に形成され、前
記第1導電形分離領域により分離された第2の第2導電
形ドレイン領域と、前記第2の第2導電形ドレイン領域
表面に形成された第2の第1導電形ウエル領域と、前記
第2の第1導電形ウエル領域表面に形成された第2の高
濃度第2導電形ソース領域と、前記第2の第2導電形ド
レイン領域底部に埋込まれた高濃度第2導電形埋込み領
域と、前記高濃度第2導電形埋込み領域から前記第2の
第2導電形ドレイン領域表面に達する高濃度第2導電形
引出領域と、前記第2の高濃度第2導電形ソース領域に
接続された第2のソース電極と、前記高濃度第2導電形
引出領域に接続された第2のドレイン電極と、前記第2
の高濃度第2導電形ソース領域と前記第2の第2導電形
ドレイン領域に跨がるように、前記第2の第1導電形ウ
エル領域上に第2のゲート絶縁膜を介して形成された第
2のゲート電極とを有し、前記高濃度第2導電形埋込み
領域を共通ドレイン領域とする第2のトランジスタとを
備えたことを特徴とする半導体装置によって達成される
[Means for Solving the Problems] The above object includes a first conductivity type semiconductor substrate, a first second conductivity type drain region formed on the first conductivity type semiconductor substrate, and a second conductivity type drain region formed on the first conductivity type semiconductor substrate. a first well region of the first conductivity type formed on the surface of the drain region of the conductivity type; a first high concentration source region of the second conductivity type formed on the surface of the first well region of the first conductivity type; a first conductivity type isolation region that reaches the first conductivity type semiconductor substrate from below the first conductivity type well region and isolates the first second conductivity type drain region; and the first high concentration second conductivity type isolation region. a first source electrode connected to the first high concentration second conductivity type source region; a first drain electrode connected to the first second conductivity type drain region; a first gate electrode formed on the first well region of the first conductivity type via a first gate insulating film so as to straddle the drain region of the second conductivity type; 1st
a first transistor having a conductivity type semiconductor substrate as a common source region; a second second conductivity type drain region formed on the first conductivity type semiconductor substrate and separated by the first conductivity type isolation region; a second first conductivity type well region formed on the surface of the second second conductivity type drain region; and a second high concentration second conductivity type well region formed on the surface of the second first conductivity type well region. a source region, a high concentration second conductivity type buried region buried in the bottom of the second second conductivity type drain region, and a second second conductivity type drain region from the high concentration second conductivity type buried region to the second second conductivity type drain region; a high concentration second conductivity type lead region reaching the surface, a second source electrode connected to the second high concentration second conductivity type source region, and a second high concentration second conductivity type lead region connected to the high concentration second conductivity type lead region. 2 drain electrode, and the second drain electrode.
is formed on the second first conductivity type well region with a second gate insulating film interposed therebetween so as to straddle the high concentration second conductivity type source region and the second second conductivity type drain region. This is achieved by a semiconductor device characterized in that it has a second gate electrode and a second transistor having the high concentration buried region of the second conductivity type as a common drain region.

【0016】[0016]

【作用】本発明によれば、第1導電形ウエル領域下に第
1導電形半導体基板に達するように形成された第1導電
形領域により第2導電形ドレイン領域を分離するように
しているので、横形DMOS及び縦形DMOSを分離す
る素子分離のためのみの領域が不要となり、チップ面積
を小さくすることができる。
[Operation] According to the present invention, the drain region of the second conductivity type is separated by the first conductivity type region formed below the first conductivity type well region so as to reach the first conductivity type semiconductor substrate. This eliminates the need for a region solely for element isolation that separates the horizontal DMOS and vertical DMOS, and the chip area can be reduced.

【0017】[0017]

【実施例】本発明の一実施例による半導体装置を図1を
用いて説明する。図1では左側にドレインが共通接続さ
れた2つの縦形DMOSが形成され、右側にソースが共
通接続された2つの横形DMOSが形成されている。p
形半導体基板10上の全領域にn形ドレイン領域12が
形成されている。左側の縦形DMOS形成領域のn形ド
レイン領域12内には複数個のp形ウエル領域16が形
成され、このp形ウエル領域16内には複数個のn+ 
形高濃度ソース領域18が形成されている。右側の横形
DMOS形成領域のn形ドレイン領域12内にはp形ウ
エル領域16とn+ 形高濃度ドレイン領域17が交互
に形成され、このp形ウエル領域16内には複数個のn
+ 形高濃度ソース領域18が形成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, two vertical DMOSs whose drains are commonly connected are formed on the left side, and two horizontal DMOSs whose sources are commonly connected are formed on the right side. p
An n-type drain region 12 is formed in the entire region on the semiconductor substrate 10 . A plurality of p-type well regions 16 are formed in the n-type drain region 12 of the vertical DMOS formation region on the left, and a plurality of n+ well regions 16 are formed in the p-type well region 16.
A heavily doped source region 18 is formed. In the n-type drain region 12 of the horizontal DMOS formation region on the right side, p-type well regions 16 and n + -type high concentration drain regions 17 are alternately formed.
A + type high concentration source region 18 is formed.

【0018】本実施例ではn形ドレイン領域12を分離
するp形分離領域30が、p形ウエル領域16直下から
p形半導体基板10に達するように形成されている。こ
のp形分離領域30により縦形DMOS及び横形DMO
Sが素子分離されている。縦形DMOS形成領域では、
n形ドレイン領域12底部にn+ 形高濃度埋込み層2
0が埋込まれており、n+ 形高濃度埋込み層20から
はn形ドレイン領域12表面に達するn+ 形高濃度引
出領域22が形成されている。このn+ 形高濃度埋込
み層20が共通ドレイン領域となっている。
In this embodiment, a p-type isolation region 30 separating the n-type drain region 12 is formed to reach the p-type semiconductor substrate 10 from directly below the p-type well region 16. This p-type isolation region 30 enables vertical DMOS and horizontal DMOS.
S is separated into elements. In the vertical DMOS formation area,
N+ type high concentration buried layer 2 at the bottom of n type drain region 12
0 is buried therein, and an n+ type high concentration extraction region 22 is formed from the n+ type high concentration buried layer 20 to reach the surface of the n type drain region 12. This n+ type heavily doped buried layer 20 serves as a common drain region.

【0019】左側の縦形DMOSでは、ソース電極S1
がn+ 形高濃度ソース領域18とp形ウエル領域16
に接続するように形成され、ゲート電極G1が、n+ 
形高濃度ソース領域18とn形ドレイン領域12に跨が
りp形ウエル領域16上にゲート絶縁膜を介して形成さ
れている。右側の縦形DMOSでは、ソース電極S2が
n+ 形高濃度ソース領域18とp形ウエル領域16に
接続するように形成され、ゲート電極G2が、n+ 形
高濃度ソース領域18とn形ドレイン領域12に跨がり
p形ウエル領域16上にゲート絶縁膜を介して形成され
ている。 ドレイン電極D1は左右の縦形DMOSに共通であって
、n+ 形高濃度引出領域22に接続するように形成さ
れている。
In the vertical DMOS on the left, the source electrode S1
is an n+ type high concentration source region 18 and a p type well region 16
The gate electrode G1 is formed so as to be connected to n+
It is formed on the p-type well region 16, spanning the high concentration source region 18 and the n-type drain region 12, with a gate insulating film interposed therebetween. In the vertical DMOS on the right, the source electrode S2 is formed to connect to the n+ type high concentration source region 18 and the p type well region 16, and the gate electrode G2 is formed to connect to the n+ type high concentration source region 18 and the n type drain region 12. It is formed on the spanning p-type well region 16 with a gate insulating film interposed therebetween. The drain electrode D1 is common to the left and right vertical DMOSs, and is formed so as to be connected to the n+ type high concentration extraction region 22.

【0020】横形DMOS形成領域では、p形分離領域
30によりp形半導体基板10が接続されて共通ソース
領域となっている。p形分離領域30により左右に素子
分離された2つの横形DMOSのうち、左側の横形DM
OSでは、共通のソース電極S3がn+ 形高濃度ソー
ス領域18とp形ウエル領域16に接続するように形成
され、ドレイン電極D3がn+ 形高濃度ドレイン領域
17に接続するように形成されている。ゲート電極G3
は、n+形高濃度ソース領域18とn形ドレイン領域1
2に跨がりp形ウエル領域16上にゲート絶縁膜を介し
て形成されている。右側の横形DMOSでは、共通のソ
ース電極S3がn+ 形高濃度ソース領域18とp形ウ
エル領域16に接続するように形成され、ドレイン電極
D4がn+ 形高濃度ドレイン領域17に接続するよう
に形成されている。ゲート電極G4は、n+ 形高濃度
ソース領域18とn形ドレイン領域12に跨がりp形ウ
エル領域16上にゲート絶縁膜を介して形成されている
In the lateral DMOS formation region, the p-type semiconductor substrate 10 is connected to the p-type isolation region 30 to form a common source region. Of the two horizontal DMOS elements separated left and right by the p-type isolation region 30, the left horizontal DM
In the OS, a common source electrode S3 is formed to be connected to the n+ type high concentration source region 18 and the p type well region 16, and a drain electrode D3 is formed to be connected to the n+ type high concentration drain region 17. . Gate electrode G3
is an n+ type high concentration source region 18 and an n type drain region 1
2 and is formed on the p-type well region 16 with a gate insulating film interposed therebetween. In the horizontal DMOS on the right, a common source electrode S3 is formed so as to be connected to the n+ type high concentration source region 18 and the p type well region 16, and a drain electrode D4 is formed so as to be connected to the n+ type high concentration drain region 17. has been done. The gate electrode G4 is formed on the p-type well region 16, spanning the n+ type high concentration source region 18 and the n-type drain region 12, with a gate insulating film interposed therebetween.

【0021】このように本実施例によればp形分離領域
30により横形DMOS及び縦形DMOSを素子分離す
るようにしているので、素子分離のためのみの領域を設
ける必要がなく、チップ面積を小さくすることができる
。また、横形DMOS、縦形DMOS及びその他の素子
を集積することが可能であり、駆動回路等をパワー素子
と集積化することができ、しかも、従来の製造工程に新
たな工程を追加することなく製造することができる。
As described above, according to this embodiment, since the horizontal DMOS and vertical DMOS are separated by the p-type isolation region 30, there is no need to provide a region only for device isolation, and the chip area can be reduced. can do. In addition, it is possible to integrate horizontal DMOS, vertical DMOS, and other elements, and it is possible to integrate drive circuits and the like with power elements, and it can be manufactured without adding new processes to conventional manufacturing processes. can do.

【0022】本発明の一実施例による半導体装置を用い
たパワーMOSICの具体例を図2と図3に示す。図2
はソレノイド駆動制御回路である。ソレノイドSL0に
は、正電源側に二重拡散形MOSトランジスタDM0が
直列接続されている。正電源側に設けられた二重拡散形
MOSトランジスタDM0はハイサイドスイッチと呼ば
れる。ソレノイドSL1、SL2には、負電源側に二重
拡散形MOSトランジスタDM1、2が直列接続されて
いる。負電源側に設けられた二重拡散形MOSトランジ
スタDM1、DM2はローサイドスイッチと呼ばれる。
A specific example of a power MOSIC using a semiconductor device according to an embodiment of the present invention is shown in FIGS. 2 and 3. Figure 2
is the solenoid drive control circuit. A double diffused MOS transistor DM0 is connected in series to the solenoid SL0 on the positive power supply side. The double-diffused MOS transistor DM0 provided on the positive power supply side is called a high-side switch. Double diffused MOS transistors DM1 and DM2 are connected in series to the solenoids SL1 and SL2 on the negative power supply side. The double-diffused MOS transistors DM1 and DM2 provided on the negative power supply side are called low-side switches.

【0023】なお、自動車の電装装置ではハイサイドス
イッチが多く用いられている。ハイサイドスイッチであ
る二重拡散形MOSトランジスタDM0には、ドレイン
が共通接続された縦形DMOSが用いられ、ローサイド
スイッチである二重拡散形MOSトランジスタDM1、
DM2には、ソースが共通接続された横形DMOSが用
いられる。したがって、縦形DMOSと横形DMOSを
集積化した図1に示す本発明の一実施例による半導体装
置を用いることができる。
Note that high-side switches are often used in electrical equipment for automobiles. A vertical DMOS whose drains are commonly connected is used for the double diffused MOS transistor DM0, which is a high side switch, and the double diffused MOS transistor DM1, which is a low side switch.
For DM2, a horizontal DMOS whose sources are commonly connected is used. Therefore, it is possible to use a semiconductor device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 in which a vertical DMOS and a horizontal DMOS are integrated.

【0024】ゲート駆動回路GDによりソレノイドSL
0、SL1、SL2への駆動信号が生成される。ハイサ
イドスイッチである二重拡散形MOSトランジスタDM
0へのゲートにはソース電位より高い電位が印加される
必要があるため、ゲート駆動回路GDからの駆動信号は
昇圧回路SCにより昇圧されて二重拡散形MOSトラン
ジスタDM0のゲートに印加される。二重拡散形MOS
トランジスタDM1、DM2のゲートにはゲート駆動回
路GDへの駆動信号がそのまま入力される。ゲート駆動
回路GDにより生成された駆動信号に応じて二重拡散形
MOSトランジスタDM0、DM1、DM2がオンオフ
し、ソレノイドSL0、SL1、SL2の駆動が制御さ
れる。
The solenoid SL is controlled by the gate drive circuit GD.
Drive signals to 0, SL1, and SL2 are generated. Double diffused MOS transistor DM, which is a high-side switch
Since it is necessary to apply a higher potential than the source potential to the gate to 0, the drive signal from the gate drive circuit GD is boosted by the booster circuit SC and applied to the gate of the double diffused MOS transistor DM0. Double diffusion type MOS
A drive signal to the gate drive circuit GD is directly input to the gates of the transistors DM1 and DM2. Double-diffused MOS transistors DM0, DM1, and DM2 are turned on and off according to the drive signal generated by the gate drive circuit GD, and the driving of the solenoids SL0, SL1, and SL2 is controlled.

【0025】図3はモータ正逆転制御回路である。制御
されるモータMTは、直列接続された二重拡散形MOS
トランジスタDM3、DM4の中点と、直列接続された
二重拡散形MOSトランジスタDM5、DM6の中点と
に接続されている。モータ制御回路MDによりモータM
Tへの制御信号が生成され、これら制御信号は二重拡散
形MOSトランジスタDM3、DM4、DM5、DM6
のゲートに入力される。モータ制御回路MDからの制御
信号により二重拡散形MOSトランジスタDM3、DM
6がオンすると、モータMTは正方向に回転し、モータ
制御回路MDからの制御信号により二重拡散形MOSト
ランジスタDM4、DM5がオンすると、モータMTは
逆方向に回転する。
FIG. 3 shows a motor forward/reverse control circuit. The motor MT to be controlled is a double diffusion type MOS connected in series.
It is connected to the midpoint of transistors DM3 and DM4 and to the midpoint of series-connected double diffused MOS transistors DM5 and DM6. Motor M by motor control circuit MD
Control signals are generated to the double diffused MOS transistors DM3, DM4, DM5, DM6.
input into the gate. The double diffusion type MOS transistors DM3 and DM are controlled by the control signal from the motor control circuit MD.
6 is turned on, the motor MT rotates in the forward direction, and when the double diffusion type MOS transistors DM4 and DM5 are turned on by the control signal from the motor control circuit MD, the motor MT is rotated in the reverse direction.

【0026】このモータ正逆転制御回路の二重拡散形M
OSトランジスタDM3、DM5はドレインが共通接続
されており、縦形DMOSを用いることができ、二重拡
散形MOSトランジスタDM4、DM6はソースが共通
接続されており、横形DMOSを用いることができる。 したがって、縦形DMOSと横形DMOSが集積化され
た図1に示す本発明の一実施例による半導体装置を用い
ることができる。
Double diffusion type M of this motor forward/reverse control circuit
The drains of the OS transistors DM3 and DM5 are commonly connected, and a vertical DMOS can be used. The sources of the double diffused MOS transistors DM4 and DM6 are commonly connected, and a horizontal DMOS can be used. Therefore, it is possible to use a semiconductor device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 in which a vertical DMOS and a horizontal DMOS are integrated.

【0027】本発明は上記実施例に限らず種々の変形が
可能である。例えば、上記実施例におけるp形とn形の
導電形を入れ替えた構造でもよい。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications are possible. For example, a structure in which the p-type and n-type conductivity types in the above embodiments are exchanged may be used.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば縦形DMO
Sと横形DMOSを素子分離のみの領域を設けることな
く集積化することが可能であり、チップ面積を小さくす
ることができる。また、チップ面積の減少分だけDMO
Sのセル数を増やすようにすれば、より大電流を流せる
パワー素子を実現することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a vertical DMO
It is possible to integrate S and lateral DMOS without providing a region only for element isolation, and the chip area can be reduced. In addition, the DMO is reduced by the reduction in chip area.
By increasing the number of S cells, a power element that can flow a larger current can be realized.

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

【図1】本発明の一実施例による半導体装置を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例による半導体装置を用いたソ
レノイド駆動制御回路を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a solenoid drive control circuit using a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例による半導体装置を用いたモ
ータ正逆転制御回路を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a motor forward/reverse control circuit using a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図4】従来の縦形二重拡散形MOSトランジスタを示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a conventional vertical double-diffused MOS transistor.

【図5】従来の横形二重拡散形MOSトランジスタを示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a conventional lateral double-diffused MOS transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…p形半導体基板 12…n形ドレイン領域 14…p形分離領域 16…p形ウエル領域 17…n+ 形高濃度ドレイン領域 18…n+ 形高濃度ソース領域 20…n+ 形高濃度埋込み層 22…n+ 形高濃度引出領域 30…p形分離領域 S1、S2、S3…ソース電極 D1、D2、D3、D4…ドレイン電極G1、G2、G
2、G4…ゲート電極 DM0〜DM6…二重拡散形MOSトランジスタSL0
〜SL2…ソレノイド GD…ゲート駆動回路 SC…昇圧回路 MT…モータ MD…モータ制御回路
10...p-type semiconductor substrate 12...n-type drain region 14...p-type isolation region 16...p-type well region 17...n+ type high concentration drain region 18...n+ type high concentration source region 20...n+ type high concentration buried layer 22... n+ type high concentration extraction region 30...p type isolation regions S1, S2, S3...source electrodes D1, D2, D3, D4...drain electrodes G1, G2, G
2, G4...Gate electrode DM0 to DM6...Double diffused MOS transistor SL0
~SL2... Solenoid GD... Gate drive circuit SC... Boost circuit MT... Motor MD... Motor control circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  第1導電形半導体基板と、前記第1導
電形半導体基板上に形成された第1の第2導電形ドレイ
ン領域と、前記第1の第2導電形ドレイン領域表面に形
成された第1の第1導電形ウエル領域と、前記第1の第
1導電形ウエル領域表面に形成された第1の高濃度第2
導電形ソース領域と、前記第1の第1導電形ウエル領域
下から前記第1導電形半導体基板に達し、前記第1の第
2導電形ドレイン領域を分離する第1導電形分離領域と
、前記第1の高濃度第2導電形ソース領域に接続された
第1のソース電極と、前記第1の第2導電形ドレイン領
域に接続された第1のドレイン電極と、前記第1の高濃
度第2導電形ソース領域と前記第1の第2導電形ドレイ
ン領域に跨がるように、前記第1の第1導電形ウエル領
域上に第1のゲート絶縁膜を介して形成された第1のゲ
ート電極とを有し、前記第1導電形半導体基板を共通ソ
ース領域とする第1のトランジスタと、前記第1導電形
半導体基板上に形成され、前記第1導電形分離領域によ
り分離された第2の第2導電形ドレイン領域と、前記第
2の第2導電形ドレイン領域表面に形成された第2の第
1導電形ウエル領域と、前記第2の第1導電形ウエル領
域表面に形成された第2の高濃度第2導電形ソース領域
と、前記第2の第2導電形ドレイン領域底部に埋込まれ
た高濃度第2導電形埋込み領域と、前記高濃度第2導電
形埋込み領域から前記第2の第2導電形ドレイン領域表
面に達する高濃度第2導電形引出領域と、前記第2の高
濃度第2導電形ソース領域に接続された第2のソース電
極と、前記高濃度第2導電形引出領域に接続された第2
のドレイン電極と、前記第2の高濃度第2導電形ソース
領域と前記第2の第2導電形ドレイン領域に跨がるよう
に、前記第2の第1導電形ウエル領域上に第2のゲート
絶縁膜を介して形成された第2のゲート電極とを有し、
前記高濃度第2導電形埋込み領域を共通ドレイン領域と
する第2のトランジスタとを備えたことを特徴とする半
導体装置。
1. A first conductivity type semiconductor substrate, a first second conductivity type drain region formed on the first conductivity type semiconductor substrate, and a first second conductivity type drain region formed on the surface of the first second conductivity type drain region. a first first conductivity type well region; a first high concentration second well region formed on the surface of the first first conductivity type well region;
a conductivity type source region; a first conductivity type isolation region that reaches the first conductivity type semiconductor substrate from below the first conductivity type well region and separates the first conductivity type drain region; a first source electrode connected to the first high concentration second conductivity type source region; a first drain electrode connected to the first second conductivity type drain region; A first well region formed on the first conductivity type well region with a first gate insulating film interposed therebetween so as to span the second conductivity type source region and the first second conductivity type drain region. a first transistor having a gate electrode and using the first conductivity type semiconductor substrate as a common source region; and a first transistor formed on the first conductivity type semiconductor substrate and separated by the first conductivity type isolation region. a second conductivity type drain region; a second first conductivity type well region formed on the surface of the second second conductivity type drain region; and a second first conductivity type well region formed on the surface of the second first conductivity type well region. a second high concentration second conductivity type source region, a high concentration second conductivity type buried region buried in the bottom of the second second conductivity type drain region, and a second high concentration second conductivity type buried region from the high concentration second conductivity type buried region. a high concentration second conductivity type lead region reaching the surface of the second second conductivity type drain region; a second source electrode connected to the second high concentration second conductivity type source region; 2nd conductivity type connected to the draw-out area
a second conductivity type well region on the second first conductivity type well region so as to straddle the second high concentration second conductivity type source region and the second second conductivity type drain region. and a second gate electrode formed through a gate insulating film,
a second transistor having the high concentration second conductivity type buried region as a common drain region.
JP2015091A 1991-02-13 1991-02-13 Semiconductor device Withdrawn JPH04258173A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015091A JPH04258173A (en) 1991-02-13 1991-02-13 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015091A JPH04258173A (en) 1991-02-13 1991-02-13 Semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04258173A true JPH04258173A (en) 1992-09-14

Family

ID=12019129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015091A Withdrawn JPH04258173A (en) 1991-02-13 1991-02-13 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04258173A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2548419A (en) * 2016-03-16 2017-09-20 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Dual device semiconductor structures with shared drain

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2548419A (en) * 2016-03-16 2017-09-20 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Dual device semiconductor structures with shared drain
US10298184B2 (en) 2016-03-16 2019-05-21 Cirrus Logic, Inc. Dual device semiconductor structures with shared drain
GB2548419B (en) * 2016-03-16 2020-01-29 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Dual device semiconductor structures with shared drain
US10917052B2 (en) 2016-03-16 2021-02-09 Cirrus Logic, Inc. Dual device semiconductor structures with shared drain

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100207338B1 (en) Driver circuit
JP2681192B2 (en) Field effect transistor
TWI443836B (en) Power device integration on a common substrate
US5023678A (en) High power MOSFET and integrated control circuit therefor for high-side switch application
US8547162B2 (en) Integration of MOSFETs in a source-down configuration
US5357125A (en) Power switching semiconductor device including SI thyristor and MOSFET connected in cascade
JPH09129833A (en) Semiconductor device
US5910664A (en) Emitter-switched transistor structures
GB2295052A (en) Integrated circuits
US20050029581A1 (en) Field-effect-controllable semiconductor component and method for producing the semiconductor component
EP0253353A2 (en) Composite semiconductor device
JPH1065018A (en) Semiconductor device
JPH04258173A (en) Semiconductor device
US6242967B1 (en) Low on resistance high speed off switching device having unipolar transistors
JPH11340454A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP3279281B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH09129878A (en) Semiconductor device
JPH04258172A (en) Semiconductor device
JPH04364784A (en) Mos type semiconductor element driving circuit
JP2920061B2 (en) Semiconductor integrated device for high load driving driver and high load driving driver device
EP0272753A2 (en) Complementary silicon-on-insulator lateral insulated gate rectifiers
JPH11330452A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPS6231167A (en) Bidirectional power fet having on state of bipolar
JPH0354867A (en) Semiconductor device
JP4193680B2 (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980514