JPH05218453A - Electrostatic induction type semiconductor device - Google Patents

Electrostatic induction type semiconductor device

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Publication number
JPH05218453A
JPH05218453A JP1554992A JP1554992A JPH05218453A JP H05218453 A JPH05218453 A JP H05218453A JP 1554992 A JP1554992 A JP 1554992A JP 1554992 A JP1554992 A JP 1554992A JP H05218453 A JPH05218453 A JP H05218453A
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JP
Japan
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type
region
source
gate
conductivity
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP1554992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Munekore Yamamoto
宗是 山本
Takanori Okabe
孝徳 岡部
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP1554992A priority Critical patent/JPH05218453A/en
Publication of JPH05218453A publication Critical patent/JPH05218453A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To enable an electrostatic induction type semiconductor device to be enhanced in resistance to a reverse surge voltage between a gate and a source and improved in backward breakdown strength between a drain and a source. CONSTITUTION:A peripheral isolation P-type semiconductor region 47 of the same impurity concentration and thickness with a P-type gate region 37 is formed under a source bonding pad region 39a located above an N--type epitaxial layer 33 as being isolated from a P-type gate region 37 and electrically connected to a source electrode 39. The peripheral isolation P-type semiconductor region 47 is made to serve as the anode region of a reverse diode between a drain and a source formed of the N--type epitaxial layer 33 and the region 47. A junction composed the peripheral isolation P-type semiconductor region 47, the N--type epitaxial layer 33, and an adjacent P-type gate region 37a is formed to serve as a punch-through diode which is punched through under a lower voltage than the breakdown voltage of a PN junction between a P-type channel region 35 and an N<+>-type source region 36.

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、高耐圧、高電流増幅率
を要求される静電誘導型半導体装置に係り、特には、ド
レイン−ソース間に逆方向ダイオードが、またゲート−
ソース間にパンチスルーダイオードが各々付加された構
造を有する静電誘導型半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic induction type semiconductor device which is required to have a high breakdown voltage and a high current amplification factor.
The present invention relates to an electrostatic induction semiconductor device having a structure in which punch through diodes are added between sources.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、静電誘導トランジスタ(Static
Induction Transistor 、以下SITという)は、高電
流増幅率を特長とするものであるが、他の半導体領域に
較べてそのソース領域は特に微細な構造が採られてい
る。
2. Description of the Related Art Generally, static induction transistors (Static
Induction Transistor (hereinafter referred to as SIT) is characterized by a high current amplification factor, but its source region has a particularly fine structure compared to other semiconductor regions.

【0003】図3は、従来のノーマリオフ型のSITを
構成する半導体チップの要部の内部構造を示す断面図で
ある。同図に示すように、上記従来のSITを構成する
半導体チップ11は、N+ 型シリコン基板12と、該N
+ 型シリコン基板12の上方にエピタキシャル成長を施
して形成されるN- 型エピタキシャル層13を母体とし
て形成されている。
FIG. 3 is a sectional view showing an internal structure of a main part of a semiconductor chip constituting a conventional normally-off type SIT. As shown in the figure, the semiconductor chip 11 constituting the conventional SIT includes an N + type silicon substrate 12 and an N + type silicon substrate 12.
The N type epitaxial layer 13 formed by performing epitaxial growth above the + type silicon substrate 12 is formed as a mother body.

【0004】そして,半導体チップ11の上方部には、
絶縁膜としてN- 型エピタキシャル層13の表面を酸化
して成る所定の膜厚のシリコン酸化膜(Si 2 )14
が選択的に形成されている。該シリコン酸化膜14の形
成と除去を繰り返しながら、上方から例えばイオン打ち
込み等を選択的に施すことによって該N- 型エピタキシ
ャル層13の上層に、P型不純物を低濃度に含有して成
るP- 型チャネル領域15が所定の間隔を置いて複数個
配設され、該複数のP- 型チャネル領域15の各々の上
層部には、同じくイオン打ち込み等によりN型不純物を
高濃度に含有して成るN+ 型ソース領域16が形成され
ている。
Then, in the upper part of the semiconductor chip 11,
A silicon oxide film (S i O 2 ) 14 having a predetermined thickness formed by oxidizing the surface of the N type epitaxial layer 13 as an insulating film.
Are selectively formed. Repeating the formation and removal of the silicon oxide film 14, the N by selectively applying it from above, for example, ion implantation or the like - in the upper layer of the type epitaxial layer 13, comprising a P-type impurity at a low concentration P - A plurality of type channel regions 15 are arranged at predetermined intervals, and the upper layer portion of each of the plurality of P type channel regions 15 also contains a high concentration of N type impurities by ion implantation or the like. The N + type source region 16 is formed.

【0005】また、N+ 型ソース領域16が形成された
各P- 型チャネル領域15を取り囲むように、P型不純
物を中濃度に含有して成るP型ゲート領域17が、同じ
くイオン打ち込み等により該P- 型チャネル領域15を
取り囲むように連続的に配設されている。上記各N+
ソース領域16を挟んで隣接されているP型ゲート領域
17間の各P- 型チャネル領域15に、主電流路が形成
される。
A P-type gate region 17 containing a P-type impurity at a medium concentration is also formed by ion implantation or the like so as to surround each P - type channel region 15 in which the N + type source region 16 is formed. The P type channel region 15 is continuously arranged so as to surround the P type channel region 15. A main current path is formed in each P type channel region 15 between the P type gate regions 17 which are adjacent to each other with the N + type source regions 16 interposed therebetween.

【0006】ここで、各P- 型チャネル領域15及び各
+ 型ソース領域16の周囲の位置にあるP型ゲート領
域17(以下、周辺P型ゲート領域という)のうちの、
一方の周辺P型ゲート領域17a上の一部のシリコン酸
化膜14はエッチング等により除去され、該周辺P型ゲ
ート領域17aの露出した表面及びその周辺のシリコン
酸化膜14上には、真空蒸着等の手法により例えばアル
ミニウムを用いてゲート電極18が設置され、該周辺P
型ゲート領域17aとゲート電極18とは導通されてい
る。
Here, of the P-type gate regions 17 (hereinafter, referred to as peripheral P-type gate regions) at positions around each P -type channel region 15 and each N + -type source region 16,
Part of the silicon oxide film 14 on one peripheral P-type gate region 17a is removed by etching or the like, and vacuum evaporation or the like is performed on the exposed surface of the peripheral P-type gate region 17a and the silicon oxide film 14 on the periphery thereof. The gate electrode 18 is installed using aluminum, for example, by
The mold gate region 17a and the gate electrode 18 are electrically connected.

【0007】さらに、半導体チップ11上方の上記一方
の周辺P型ゲート領域17a上の一部から他方の周辺P
型ゲート領域17b上にわたって、各N+ 型ソース領域
16上部を除いて形成されているシリコン酸化膜14上
には、同じく真空蒸着等の手法により例えばアルミニウ
ムを用いてソース電極19が設置されている。従って、
周辺P型ゲート領域17bとソース電極19とは、絶縁
されている。
Further, from a portion above the one peripheral P type gate region 17a above the semiconductor chip 11 to the other peripheral P type gate region 17a.
On the silicon oxide film 14 formed over the type gate region 17b except the upper portion of each N + type source region 16, a source electrode 19 is also formed by using, for example, aluminum by a method such as vacuum deposition. .. Therefore,
The peripheral P-type gate region 17b and the source electrode 19 are insulated.

【0008】そして、装置の特性の安定化を図る等のた
め、上記両電極が設置された半導体チップ11の上部に
はゲートボンディングパッド領域18a及びソースボン
ディングパッド領域19aを残し、両電極の一部及びシ
リコン酸化膜14を被覆してパッシベーション膜20が
一様に設置されている。該パッシベーション膜20で、
ゲート電極18とソース電極19との絶縁も行われてい
る。
In order to stabilize the characteristics of the device, the gate bonding pad region 18a and the source bonding pad region 19a are left on the upper part of the semiconductor chip 11 on which both electrodes are provided, and a part of both electrodes is left. The silicon oxide film 14 and the passivation film 20 are evenly provided. With the passivation film 20,
The gate electrode 18 and the source electrode 19 are also insulated.

【0009】また、N+ 型半導体基板12はN+ 型ドレ
イン領域となっており、該N+ 型ドレイン領域の全面に
接触して適宜の電極材を用いてドレイン電極21が設置
されている。
Further, the N + type semiconductor substrate 12 is an N + type drain region, and the drain electrode 21 is provided in contact with the entire surface of the N + type drain region by using an appropriate electrode material.

【0010】上記構成のSITは、ノーマリオフ型のS
ITであり、ゲート電極18とソース電極19間に所定
の電圧値以上の順方向バイアス電圧が加えられないとき
は、上記P- 型チャネル領域15は全て空乏化されてお
り、ソース−ドレイン間には電流が流れないようになっ
ている。
The SIT having the above structure is a normally-off type SIT.
When IT, and when a forward bias voltage of a predetermined voltage value or more is not applied between the gate electrode 18 and the source electrode 19, the P type channel region 15 is completely depleted, and the P type channel region 15 is between the source and the drain. Does not flow current.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、上
記構成のSITにおいては、半導体領域のうちのN+
ソース領域16は他の半導体領域に較べて微細な構造が
採られており、ゲート−ソース間の逆方向の入力容量が
小さく、ゲート−ソース間の接合は静電気その他による
逆方向サージ電圧に弱く、またチャネル領域のP型不純
物濃度が薄いためにドレイン−ソース間の逆方向耐圧が
低かった。このため、実使用に供される際には、逆方向
ダイオードの付加が必要とされることが多かった。
Generally, in the SIT having the above structure, the N + type source region 16 of the semiconductor region has a finer structure than the other semiconductor regions, and the gate- The input capacitance in the reverse direction between the sources is small, the junction between the gate and the source is weak against the reverse surge voltage due to static electricity, and the reverse breakdown voltage between the drain and the source is low because the P-type impurity concentration in the channel region is low. It was For this reason, it is often necessary to add a reverse diode when the device is actually used.

【0012】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、従来から用いられていた製
造工程を増加,複雑化することなく製造可能であって、
ゲートソース間が逆方向サージ電圧に強くなり、静電気
耐量も上がり、またドレイン−ソース間の逆方向破壊耐
量の向上が図れる構造の静電誘導型半導体装置を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to enable manufacture without increasing or complicating a manufacturing process which has been conventionally used,
An object of the present invention is to provide a static induction semiconductor device having a structure in which the reverse surge voltage between the gate and the source is strong, the electrostatic withstand capability is increased, and the reverse breakdown withstand capability between the drain and the source is improved.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、第1導電型の
半導体層の一主面近傍に所定の間隔で配設された複数の
第1導電型のソース領域と、前記第1導電型の半導体層
の一主面近傍に前記各第1導電型のソース領域を取り囲
んで配設された第2導電型のゲート領域とを有し、前記
各第1導電型のソース領域を挟んで隣接する第2導電型
のゲート領域間を該第2導電型のゲート領域より薄い不
純物濃度の第2導電型のチャネル領域とする静電誘導型
半導体装置において、ソース電極のボンディングパッド
領域下の前記第2導電型のゲート領域から一部を分離し
て前記ソース電極と導通された第2導電型の半導体領域
を設け、前記第2導電型のゲート領域及び前記第2導電
型の半導体領域の分離部分にある前記第1導電型の半導
体層と前記第2導電型のゲート領域間の耐圧、及び該分
離部分にある前記第1導電型の半導体層と前記第2導電
型の半導体領域間の耐圧を、前記第2導電型のチャネル
領域と前記第1導電型のソース領域間の耐圧より低く設
定することを特徴とするものである。
According to the present invention, a plurality of first-conductivity-type source regions are provided near a main surface of a first-conductivity-type semiconductor layer at predetermined intervals, and the first-conductivity-type source regions. And a second conductive type gate region disposed so as to surround each of the first conductive type source regions in the vicinity of one main surface of the semiconductor layer, and adjacent to each other with the first conductive type source region interposed therebetween. In the static induction semiconductor device, in which the second conductive type gate region between the second conductive type gate regions is a second conductive type channel region having an impurity concentration lower than that of the second conductive type gate region, A second-conductivity-type semiconductor region that is electrically connected to the source electrode is provided by separating a part from the second-conductivity-type gate region, and the second-conductivity-type gate region and the second-conductivity-type semiconductor region are separated. A semiconductor layer of the first conductivity type and a second conductive layer The withstand voltage between the gate regions of the first conductivity type and the withstand voltage between the semiconductor layer of the first conductivity type and the semiconductor region of the second conductivity type in the separation portion are the channel region of the second conductivity type and the first conductivity type. It is characterized in that it is set lower than the withstand voltage between the source regions.

【0014】[0014]

【作用】本発明においては、第2導電型の半導体領域
は、第2導電型のゲート領域とは分離されまたソース電
極とは導通されて形成されて、さらに第2導電型の半導
体領域と第1導電型の半導体層から成る逆方向ダイオー
ドのアノード領域として形成される。故に、ドレインに
対しソースの電位が高くなると電流はこの逆方向ダイオ
ードを流れるから、素子の破壊は免れる。
In the present invention, the second-conductivity-type semiconductor region is formed separately from the second-conductivity-type gate region and electrically connected to the source electrode. It is formed as an anode region of a reverse diode composed of a semiconductor layer of one conductivity type. Therefore, when the potential of the source becomes higher than that of the drain, the current flows through this reverse diode, and the destruction of the element is avoided.

【0015】また、第2導電型のゲート領域及び第2導
電型の半導体領域の分離部分にある第1導電型の半導体
層と第2導電型のゲート領域間の耐圧、及び該分離部分
にある前記第1導電型の半導体層と第2導電型の半導体
領域間の耐圧が、第2導電型のチャネル領域と第1導電
型のソース領域間の耐圧より低く設定されるから、微細
な構造である第1導電型のソース領域より広い範囲の分
離領域の第1導電型の半導体層でパンチスルーさせるこ
とになり、ゲート−ソース間の逆方向サージ電圧に強く
なり静電気耐量も向上し、素子破壊から免れる。
In addition, the breakdown voltage between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type gate region in the isolation portion of the second conductivity type gate region and the second conductivity type semiconductor region, and the isolation portion. Since the breakdown voltage between the first conductive type semiconductor layer and the second conductive type semiconductor region is set lower than the breakdown voltage between the second conductive type channel region and the first conductive type source region, a fine structure is achieved. The semiconductor layer of the first conductivity type in the isolation region, which is wider than the source region of the first conductivity type, is punched through, and the reverse surge voltage between the gate and the source is strengthened, and the electrostatic withstand capability is improved, resulting in device breakdown. Escape from.

【0016】さらに、第2導電型の半導体領域は、第2
導電型のゲート領域と同不純物濃度及び同深度であるか
ら、製造工程の増加,複雑化にはつながらない。
Further, the second conductivity type semiconductor region is the second region.
Since it has the same impurity concentration and the same depth as those of the conductive type gate region, it does not lead to an increase in the number of manufacturing processes and a complicated process.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。図1は、本発明のノーマリオフ型のS
ITを構成する半導体チップの要部の内部構造を示す断
面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a normally-off type S of the present invention.
It is sectional drawing which shows the internal structure of the principal part of the semiconductor chip which comprises IT.

【0018】図1に示すように、本実施例のSITを構
成する半導体チップ31は、図3に示す従来のSITと
同様に、N+ 型シリコン基板32と、該N+ 型シリコン
基板32の上方にエピタキシャル成長を施して形成され
るN- 型エピタキシャル層33を母体として形成されて
いる。シリコン単結晶からなる半導体基板を母体として
形成しても良い。
As shown in FIG. 1, the semiconductor chip 31 constituting the SIT of this embodiment has the N + type silicon substrate 32 and the N + type silicon substrate 32 as in the conventional SIT shown in FIG. The N type epitaxial layer 33 formed by performing epitaxial growth on the upper side is formed as a base material. A semiconductor substrate made of silicon single crystal may be formed as a matrix.

【0019】そして、半導体チップ31の表面領域に
は、絶縁膜としてN- 型エピタキシャル層33の表面を
酸化して成る所定の膜厚のシリコン酸化膜(Si 2
34が選択的にて形成されている。該シリコン酸化膜3
4の形成と除去を繰り返しながら、上方から例えばイオ
ン打ち込み等を選択的に施すことによって、以下に示す
ような各種半導体領域がN- 型エピタキシャル層33の
上層に形成されている。
[0019] On the surface region of the semiconductor chip 31, N as the insulating film - -type epitaxial layer by oxidizing the surface of the 33 comprising a predetermined film thickness of the silicon oxide film (S i O 2)
34 are selectively formed. The silicon oxide film 3
Various semiconductor regions as shown below are formed in the upper layer of the N type epitaxial layer 33 by selectively performing, for example, ion implantation from above while repeatedly forming and removing 4.

【0020】即ち、N- 型エピタキシャル層33の上層
には、P型不純物を低濃度に含有して成るP- 型チャネ
ル領域35が所定の間隔を置いて複数個配設され、該複
数のP- 型チャネル領域35の各々の上層部には、N型
不純物を高濃度に含有して成るストライプ状またはブロ
ック状のN+ 型ソース領域36が形成されている。
That is, in the upper layer of the N type epitaxial layer 33, a plurality of P type channel regions 35 containing a low concentration of P type impurities are arranged at predetermined intervals, and the plurality of P type channel regions 35 are formed. - the upper portion of each type channel region 35, a stripe-shaped or block-shaped N + type source region 36 comprising an N-type impurity in a high concentration is formed.

【0021】また、N+ 型ソース領域36が各々形成さ
れた各P- 型チャネル領域35を取り囲むように、P型
不純物を中濃度に含有して成るP型ゲート領域37が、
該P - 型チャネル領域35を取り囲むように連続的に配
設され、さらに該連続的に配設されたP型ゲート領域3
7とは分離してP型半導体領域47(以下、周辺分離P
型半導体領域という)が該P型ゲート領域37と同不純
物濃度及び同深度で配設されている。これは、上記のよ
うに連続的に配設されるP型ゲート領域37のうちの該
周辺分離P型半導体領域47に最も近い領域(以下、近
傍P型ゲート領域37cという)から所定の距離L隔て
て配設されている。ここで、各N+ 型ソース領域36を
挟んで隣接されているP型ゲート領域37間の各P-
チャネル領域35に、主電流路が形成される。
Also, N+Each of the mold source regions 36 is formed.
Each P-P-type so as to surround the mold channel region 35
The P-type gate region 37 containing an impurity in a medium concentration,
The P -Are continuously arranged so as to surround the mold channel region 35.
P-type gate region 3 which is provided and is continuously arranged
P-type semiconductor region 47 (hereinafter, peripheral isolation P
Type semiconductor region) is the same impurity as the P type gate region 37.
They are arranged at the same concentration and the same depth. This is above
Of the P-type gate regions 37 continuously arranged as
A region closest to the peripheral isolation P-type semiconductor region 47 (hereinafter, referred to as a near region).
A predetermined distance L from the side P-type gate region 37c)
Are installed. Where each N+The mold source region 36
Each P between the P-type gate regions 37 that are adjacent to each other with a pin between them-Type
A main current path is formed in the channel region 35.

【0022】そして、各P- 型チャネル領域35及び各
+ 型ソース領域36を取り囲む位置の上記近傍P型ゲ
ート領域37cに対し他方の周辺のP型ゲート領域37
a(以下、周辺P型ゲート領域という)上の一部のシリ
コン酸化膜34はエッチング等により除去され、該周辺
P型ゲート領域37aの露出した表面及びその周辺のシ
リコン酸化膜34上には、真空蒸着等の手法により例え
ばアルミニウムを用いてゲート電極38が設置され、該
周辺P型ゲート領域37aとゲート電極38とは導通さ
れている。
Then, with respect to the neighboring P type gate region 37c at a position surrounding each P type channel region 35 and each N + type source region 36, the other peripheral P type gate region 37 is provided.
Part of the silicon oxide film 34 on a (hereinafter referred to as the peripheral P-type gate region) is removed by etching or the like, and the exposed surface of the peripheral P-type gate region 37a and the silicon oxide film 34 on the periphery thereof are The gate electrode 38 is provided using, for example, aluminum by a technique such as vacuum deposition, and the peripheral P-type gate region 37a and the gate electrode 38 are electrically connected.

【0023】さらに、半導体チップ31上方の周辺P型
ゲート領域37a上の一部から周辺分離P型半導体領域
47上の一部にわたって、各N+ 型ソース領域36上部
を除いて形成されているシリコン酸化膜34上には、同
じく真空蒸着等の手法により例えばアルミニウムを用い
てソース電極39が設置されている。ここで周辺分離P
型半導体領域47上のシリコン酸化膜34は、一部を残
してエッチング等により除去され、該周辺分離P型半導
体領域47とソース電極39とは導通されている。
Further, silicon is formed over a part of the peripheral P-type gate region 37a above the semiconductor chip 31 to a part of the peripheral isolation P-type semiconductor region 47 except the upper part of each N + type source region 36. On the oxide film 34, the source electrode 39 is similarly installed by using a method such as vacuum vapor deposition using aluminum. Perimeter separation P
The silicon oxide film 34 on the type semiconductor region 47 is removed by etching or the like, leaving a part thereof, and the peripheral isolation P-type semiconductor region 47 and the source electrode 39 are electrically connected.

【0024】そして、装置の特性の安定化を図る等のた
め、上記両電極が設置された半導体チップ31の上部に
は、ゲートボンディングパッド領域38a及びソースボ
ンディングパッド領域39aを残し、両電極の一部及び
シリコン酸化膜34を被覆してパッシベーション膜40
が一様に設置されている。該パッシベーション膜40
で、ゲート電極38とソース電極39との絶縁も行われ
ている。
In order to stabilize the characteristics of the device, the gate bonding pad region 38a and the source bonding pad region 39a are left above the semiconductor chip 31 on which the above-mentioned electrodes are provided, and one electrode of both electrodes is left. Portion and the silicon oxide film 34 to cover the passivation film 40.
Are installed uniformly. The passivation film 40
Therefore, the gate electrode 38 and the source electrode 39 are also insulated.

【0025】また、N+ 型半導体基板32はN+ 型ドレ
イン領域となっており、該N+ 型ドレイン領域の全面に
接触して適宜の電極材を用いてドレイン電極41が設置
されている。これにより、SITとしての機能を具備す
る半導体チップ31が得られることになる。
The N + type semiconductor substrate 32 is an N + type drain region, and the drain electrode 41 is provided in contact with the entire surface of the N + type drain region using an appropriate electrode material. As a result, the semiconductor chip 31 having the function of SIT is obtained.

【0026】上記において、周辺分離P型半導体領域4
7と近傍P型ゲート領域37c間の距離Lは、N- 型エ
ピタキシャル層33のN型不純物の濃度にも依存する
が、例えば数μm乃至10数μmに形成され、ゲート−
ソース間のPN接合耐圧より低い電圧でパンチスルーす
るような距離に設定されている。
In the above, the peripheral isolation P-type semiconductor region 4
The distance L between the P-type gate region 37c and the neighboring P-type gate region 37c depends on the concentration of N-type impurities in the N type epitaxial layer 33, but is, for example, several μm to several tens of μm.
The distance is set so as to punch through at a voltage lower than the PN junction breakdown voltage between the sources.

【0027】本実施例は上記のように構成されており、
従来例におけるソースボンディングパッド19a下のP
型ゲート領域17b(図3参照)は、本実施例において
は同様にソースボンディングパッド39a下の近傍P型
ゲート領域37cと周辺分離P型半導体領域47とに分
離して形成されている。そして該周辺分離P型半導体領
域47はソース電極39と導通されるとともに、該P型
半導体領域47とN-型エピタキシャル層33とで形成
されるPN(PN- )接合から成るダイオードのアノー
ド領域として形成され、図2の等価回路に示すように、
ドレイン−ソース間に逆方向ダイオード51が付加され
ていることになる。
This embodiment is configured as described above,
P under the source bonding pad 19a in the conventional example
In the present embodiment, the type gate region 17b (see FIG. 3) is similarly formed separately in the neighboring P type gate region 37c below the source bonding pad 39a and the peripheral isolation P type semiconductor region 47. The peripheral isolation P-type semiconductor region 47 is electrically connected to the source electrode 39 and serves as an anode region of a diode formed of a PN (PN ) junction formed by the P-type semiconductor region 47 and the N type epitaxial layer 33. Formed, as shown in the equivalent circuit of FIG.
This means that the reverse diode 51 is added between the drain and the source.

【0028】また、近傍P型ゲート領域37cとN-
エピタキシャル層33と周辺分離P型半導体領域47と
で形成されるPNP(PN- P)接合は、P- 型チャネ
ル領域35とN+ 型ソース領域36とで形成されるゲー
ト−ソース間のPN接合の耐圧より低い電圧でパンチス
ルーするように形成され、図2の等価回路に示すように
パンチスルーダイオード52が付加されていることにな
る。
The PNP (PN - P) junction formed by the neighboring P-type gate region 37c, the N -- type epitaxial layer 33 and the peripheral isolation P-type semiconductor region 47 has a P -- type channel region 35 and an N + -type channel region. It is formed so as to punch through at a voltage lower than the breakdown voltage of the gate-source PN junction formed with the source region 36, and a punch through diode 52 is added as shown in the equivalent circuit of FIG. ..

【0029】従って、上記構成のSITが逆バイアスさ
れ、ドレインに対しソースの電位が高くなった場合、ド
レイン−ソース間を流れる電流は該逆方向ダイオード5
1を流れ、微細な構造に形成されているN+ 型ソース領
域36には流れ込まない。よって、素子の破壊から免れ
る。
Therefore, when the SIT having the above structure is reverse-biased and the potential of the source becomes higher than that of the drain, the current flowing between the drain and the source is the reverse diode 5.
1 and does not flow into the N + type source region 36 formed in the fine structure. Therefore, the device is not destroyed.

【0030】また、ソースボンディングパット下に形成
されるパンチスルーダイオード52の一構成部分であ
る、N- 型エピタキシャル層33の近傍P型ゲート領域
37cと周辺分離P型半導体領域47との分離領域によ
り、本実施例のSITにおいては、ゲート−ソース間を
広い範囲でパンチスルーさせることになり、サージ電圧
に強い構造となり、静電気耐量も向上され、素子破壊か
ら免れることになる。
In addition, the isolation region between the P-type gate region 37c in the vicinity of the N -- type epitaxial layer 33 and the peripheral isolation P-type semiconductor region 47, which is a component of the punch-through diode 52 formed under the source bonding pad, is formed. In the SIT of this embodiment, the gate-source is punched through in a wide range, the structure is strong against surge voltage, the electrostatic withstand capability is improved, and the device is protected from destruction.

【0031】さらに、上記本実施例のSITは、従来の
SITに較べて、コンタクト用マスク、P型ゲート領域
用マスクの変更のみで製造可能であり、従来と同一工程
数で製造可能であるから製造工程の増加,複雑化にはつ
ながらない。
Further, the SIT of the present embodiment can be manufactured by changing only the contact mask and the P-type gate region mask as compared with the conventional SIT, and can be manufactured in the same number of steps as the conventional. It does not lead to increase or complexity of manufacturing process.

【0032】尚、上記実施例は、表面ゲート型のSIT
への適用例であるが、埋め込みゲート型のSITにも適
用可能であり、その上、これらの両型のSITとは導電
型を逆にしたSITにも適用可能である。
The above embodiment is a surface gate type SIT.
However, it is also applicable to an embedded gate type SIT, and further to an SIT whose conductivity type is opposite to those of these two types of SIT.

【0033】また、Si デバイスに限らず、Ge または
a s 等の化合物半導体であっても良い。さらに、上
記SITと基本的に同様な構造、即ち、上記実施例と同
様に、ドレイン−ソース間に逆方向ダイオードが付加さ
れ、ゲート−ソース間にパンチスルーダイオードが付加
された構造のバイポーラ型トランジスタに対しても適用
可能である。
Further, not only the S i device but also a compound semiconductor such as G e or G a A s may be used. Further, a bipolar transistor having a structure basically similar to that of the SIT, that is, a structure in which a reverse diode is added between the drain and the source and a punch through diode is added between the gate and the source as in the above embodiment. Can also be applied to.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ドレイ
ン−ソース間に逆方向ダイオードが付加されることにな
って逆バイアス電圧印加による素子の破壊がなくなり、
ゲート−ソース間にパンチスルーダイオードが付加され
ることになってゲート−ソース間の逆方向サージ電圧に
強くなり静電気耐量も向上する。
As described above, according to the present invention, since the reverse diode is added between the drain and the source, the breakdown of the element due to the application of the reverse bias voltage is eliminated.
Since a punch-through diode is added between the gate and the source, the reverse surge voltage between the gate and the source is strengthened and the electrostatic withstand capability is improved.

【0035】さらに、従来に較べて、マスクの変更のみ
で製造可能であり、同一工程数で製造可能であるから、
製造工程の増加,複雑化にはつながらない。
Further, as compared with the conventional method, it can be manufactured only by changing the mask, and can be manufactured in the same number of steps.
It does not lead to increase or complexity of manufacturing process.

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

【図1】本発明の一実施例のSITを構成する半導体チ
ップの要部の内部構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an internal structure of a main part of a semiconductor chip that constitutes an SIT according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のSITのドレイン−ソース間及びゲート
−ソース間の等価回路の例示である。
FIG. 2 is an illustration of a drain-source and gate-source equivalent circuit of the SIT of FIG.

【図3】従来のSITを構成する半導体チップの要部の
内部構造を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an internal structure of a main part of a semiconductor chip forming a conventional SIT.

【符号の説明】 31 半導体チップ 32 N+ 型シリコン基板 33 N- 型エピタキシャル層 35 P- 型チャネル領域 36 N+ 型ソース領域 37 P型ゲート領域 38 ゲート電極 38a ゲートボンディングパッド領域 39 ソース電極 39a ソースボンディングパッド領域 41 ドレイン電極 47 周辺分離P型半導体領域[Description of Reference Signs] 31 semiconductor chip 32 N + type silicon substrate 33 N type epitaxial layer 35 P type channel region 36 N + type source region 37 P type gate region 38 gate electrode 38a gate bonding pad region 39 source electrode 39a source Bonding pad area 41 Drain electrode 47 Peripheral isolation P-type semiconductor area

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体層の一主面近傍に所
定の間隔で配設された複数の第1導電型のソース領域
と、 前記第1導電型の半導体層の一主面近傍に前記各第1導
電型のソース領域を取り囲んで配設された第2導電型の
ゲート領域とを有し、 前記各第1導電型のソース領域を挟んで隣接する第2導
電型のゲート領域間を該第2導電型のゲート領域より薄
い不純物濃度の第2導電型のチャネル領域とする静電誘
導型半導体装置において、 ソース電極のボンディングパッド領域下の前記第2導電
型のゲート領域から一部を分離して前記ソース電極と導
通された第2導電型の半導体領域を設け、 前記第2導電型のゲート領域及び前記第2導電型の半導
体領域の分離部分にある前記第1導電型の半導体層と前
記第2導電型のゲート領域間の耐圧、及び該分離部分に
ある前記第1導電型の半導体層と前記第2導電型の半導
体領域間の耐圧を、前記第2導電型のチャネル領域と前
記第1導電型のソース領域間の耐圧より低く設定するこ
とを特徴とする静電誘導型半導体装置。
1. A plurality of first-conductivity-type source regions arranged at a predetermined interval in the vicinity of one main surface of a first-conductivity-type semiconductor layer, and in the vicinity of one main surface of the first-conductivity-type semiconductor layer. And a second conductive type gate region surrounding the first conductive type source region, the second conductive type gate region being adjacent to each other with the first conductive type source region interposed therebetween. In a static induction type semiconductor device in which a second conductive type channel region having an impurity concentration lower than that of the second conductive type gate region is formed between the second conductive type gate region and the second conductive type gate region below the bonding pad region of the source electrode. A second conductive type semiconductor region that is electrically connected to the source electrode is provided by separating the portion, and the first conductive type semiconductor region is provided in a separated portion of the second conductive type gate region and the second conductive type semiconductor region. Between the semiconductor layer and the gate region of the second conductivity type , And the breakdown voltage between the semiconductor layer of the first conductivity type and the semiconductor region of the second conductivity type in the isolation portion is calculated from the breakdown voltage between the channel region of the second conductivity type and the source region of the first conductivity type. An electrostatic induction type semiconductor device characterized by being set low.
JP1554992A 1992-01-30 1992-01-30 Electrostatic induction type semiconductor device Withdrawn JPH05218453A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004186558A (en) * 2002-12-05 2004-07-02 Furukawa Electric Co Ltd:The GaN SYSTEM SEMICONDUCTOR DEVICE EQUIPPED WITH CURRENT BREAKER

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