JPH06163593A - 半導体デバイス - Google Patents

半導体デバイス

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JPH06163593A
JPH06163593A JP5179210A JP17921093A JPH06163593A JP H06163593 A JPH06163593 A JP H06163593A JP 5179210 A JP5179210 A JP 5179210A JP 17921093 A JP17921093 A JP 17921093A JP H06163593 A JPH06163593 A JP H06163593A
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semiconductor device
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ウィレム ルディクフイゼ アドリアヌス
Franciscus A C M Schoofs
アドリアヌス コルネリス マリア スホーフス フランシスカス
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    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0603Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
    • H01L29/0607Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
    • H01L29/0611Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices
    • H01L29/0615Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices by the doping profile or the shape or the arrangement of the PN junction, or with supplementary regions, e.g. junction termination extension [JTE]
    • H01L29/0619Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices by the doping profile or the shape or the arrangement of the PN junction, or with supplementary regions, e.g. junction termination extension [JTE] with a supplementary region doped oppositely to or in rectifying contact with the semiconductor containing or contacting region, e.g. guard rings with PN or Schottky junction

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体本体に設ける降伏電圧を上昇させるた
めの領域の占積空所を小さくし、半導体本体の有効利用
を図る。 【構成】 高電圧集積回路には通常、高電圧がかかる島
の縁部に、この島の導電形とは反対の導電形の1個又は
数個の降伏電圧上昇リングを表面領域の形態で設けてい
る。本発明では、これらのリングの機能が回路素子の一
部を形成する1個又は数個の領域により局所的に引き継
がれるようにし、これらの領域にも降伏電圧上昇縁を設
けるようにする。降伏電圧上昇用の領域が島絶縁領域の
周辺に沿って局所的に省かれるため、大きなスペースを
節約することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表面に隣接する第1導
電形の島状の第1領域と、この第1領域に隣接すると共
に表面にも隣接し、表面から見て前記第1領域をその全
周に沿って囲むと共にこの第1領域とでpn接合を形成
する第2導電形の第2領域とを具えている半導体本体を
有し、前記第2領域には降伏電圧上昇領域を第2導電形
の第1表面領域の形態で設け、この降伏電圧上昇領域
を、前記pn接合間に逆バイアス方向に十分高い電圧を
かけた場合に、前記第1表面領域が制止pn接合の空乏
領域内に完全に位置するような短い距離前記第2領域か
ら離して前記第1領域内に形成して成る半導体デバイス
に関するものである。
【0002】半導体本体は第2導電形のシリコン基板
と、この基板上に設けた第1導電形のエピタキシャル層
とを有する通常の構成のものとすることができる。通
常、基板はp形とし、エピタキシャル層はn形とする。
しかし、導電形は互いに逆にすることもできる。島状の
第1領域は、この島を囲み、しかも第2導電形の前記第
2領域を形成するp形の島絶縁領域によりエピタキシャ
ル層内に画成される。第1領域は、例えばp形基板内に
形成したn形注入領域(ウェル又はポケット)により形
成し、第2導電形の第2領域は基板の非再ドープ隣接部
分で形成することもできる。本発明の背景及び本発明そ
のものは後に第1実施例を参照して説明するが、本発明
はエピタキシャル層を具える例のみに限定されるもので
ないことは明らかである。
【0003】半導体デバイスの作動中には、島と島絶縁
領域との間のpn接合を逆バイアスして、島を良好に絶
縁する。pn接合間の電圧は、このpn接合の降伏電圧
よりも低くする必要がある。プレーナpn接合の降伏電
圧はドーピング濃度に基づいて予期される値よりも遙か
に低くなることをが屡々あることが知られている。これ
は特に表面効果、そのうちでも特にpn接合の彎曲によ
り電界強度が局所的に増大するからである。
【0004】
【従来の技術】冒頭にて述べた種類の半導体デバイス
は、特に米国特許第4,750,028 号から既知である。これ
に記載されているデバイスでは、比較的弱くドープした
p形の多数の表面領域を島の縁部に沿って設けて、pn
接合が島と島絶縁領域との間の表面に交差する個所の電
界強度を低減させるようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】pn接合の空乏層領域
内に単一の降伏電圧上昇(引き上げ)リングを位置させ
ることにより降伏電圧はかなり改善されるが、前記米国
特許にも示されているように、互いに隣接する数個のリ
ングを用い、最も外側のリングを絶縁領域に直接隣接さ
せ、残りのリングを互いに少し離間して位置させるのが
好適である。しかし、特に数個の降伏電圧上昇リングを
用いる場合、斯様な構成では半導体本体に比較的多くの
スペースを必要とするため、これらのスペースは通常回
路素子形成用に有効に使用することができない。
【0006】本発明の目的は、降伏電圧上昇領域の縁部
が従来のデバイスにおけるよりも少ないスペースを占め
るように適切に構成配置した上述した種類の半導体デバ
イスを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は特に、降伏電圧
上昇縁の機能を少なくとも局所的に能動回路素子により
引き継がせることができ、従って前記回路素子の個所に
おける降伏電圧上昇縁を省くことができるという認識に
基づいて成したものである。
【0008】本発明は冒頭にて述べた種類の半導体デバ
イスにおいて、前記降伏電圧上昇領域が、前記第2領域
に隣接する前記島の周辺部の一部分に沿ってのみ延在
し、且つ前記第1領域内で、しかも前記降伏電圧上昇領
域が設けられていない前記第2領域の部分に回路素子の
一部を形成する回路領域と称する第2導電形の領域を位
置させ、前記降伏電圧上昇領域が設けられていない前記
第2領域の部分とは反対側の前記回路領域の部分に第2
導電型の第2降伏電圧上昇用表面領域を設け、前記回路
領域と前記第1領域との間の制止pn接合間に逆バイア
ス方向に十分高い電圧をかけた場合に、前記第2降伏電
圧上昇領域が前記制止pn接合の空乏領域内に完全に入
るような短い距離前記回路領域から離間して位置するよ
うにしたことを特徴とする。
【0009】上記本発明によれば、島の全周に沿って降
伏電圧上昇領域を設けないため、これにより降伏電圧を
下げることなくスペースが有利に節約される。このスペ
ース節約量は降伏電圧上昇領域の大きさ及び個数の如き
多数のファクタ及び回路領域の大きさに依存する。通
常、前記第1及び第2降伏電圧上昇領域の各々を第1部
分領域と称する第2導電形の領域で構成し、これらの部
分領域を前記第2領域及び前記回路領域にそれぞれ隣接
させると共に、それらのドーピング濃度を隣接第2領域
又は回路領域のドーピング濃度よりも低くする。
【0010】降伏電圧上昇領域の幅は比較的大きいた
め、スペースのかなりの節約となる本発明によるデバイ
スの好適例では、前記第1及び第2降伏電圧上昇領域の
各々に、前記第1部分領域から離間して位置し、且つ前
記半導体本体内の第1導電形の前記第1領域によって全
体的に囲まれる少なくとも1個の他の部分領域も設ける
ようにする。降伏電圧上昇領域を別々の部分領域に分け
るため、比較的多くのスペースを必要とするが、これら
の部分領域のドーピングレベルは、これらの領域を1個
又は数個の回路素子の他の領域と同時に形成し得るよう
に選定することができる。ドーピング濃度の値は5×1
11〜5×1012原子/cm2 とするのが好適である。
【0011】上記回路領域は様々な高電圧回路素子の一
部を形成することができる。本発明の好適例では、前記
回路素子がJFETと称する接合電界効果トランジスタ
を構成し、このトランジスタのゲート電極が前記回路領
域により形成され、前記トランジスタのチャネルが、前
記回路領域の下に位置する第1導電形の第1領域の一部
分で形成されるようにする。実際上、ゲート電極は島を
2部分に分け、高電圧がかかる一方の部分はJFETの
ドレインを形成し、ゲート電極の反対側に位置する部分
はソースを形成する。関連する降伏電圧上昇領域はゲー
ト電極のドレインに面する側に設けるだけで済む。ドレ
インに高電圧がかかり、ドレイン側のチャネルが完全に
空乏化される場合に、トランジスタはピンチ・オフ状態
となるため、チャネルのソース側の電圧は比較的低い電
圧値のままとなり、従って島絶縁領域と、これに隣接す
る島の部分との間のpn接合間の電界も低くなる。島の
この部分に低電圧素子を設けたり、この低電圧の島内に
回路素子への結線を設けたりすることができる。必要に
応じ、ドレイン領域には高電圧で作動する回路素子を設
けることができる。
【0012】本発明のさらに他の好適例では、前記回路
素子を絶縁ゲート電界効果トランジスタとし、このトラ
ンジスタのソース及びドレイン領域の一方を形成する第
1導電形の少なくとも1個の表面領域を、前記トランジ
スタのバックゲート領域を形成する第2導電形の回路領
域内に形成する。このようなトランジスタは文献にてD
MOST又は二重拡散MOSTと称されることのあるタ
イプのものとすることができ、特にこれらのトランジス
タは高電力を切り換えるのに用いることができる。この
例でも、ドリフト領域が属し、しかもドレイン接続部と
バックゲート領域との間に位置するドレインを、高電圧
をかけることのできる島の一部分で形成する。バックゲ
ート領域のドリフト領域に隣接する側には降伏電圧上昇
領域を設ける。バックゲート領域の電位を基板と同電位
に設定する場合には、バックゲートを島絶縁領域に直接
対向して設けるのが好適である。
【0013】さらに本発明の好適例では、前記回路領域
が絶縁ゲート電界効果トランジスタのドレインを形成
し、このトランジスタが第2導電形のソース及びこのソ
ースとドレインとの間に位置する第1領域の一部分によ
って形成されるチャネル領域も具え、前記第2降伏電圧
上昇領域が、前記チャネル領域とドレインとの間に位置
するドレイン延長部を形成するようにする。このトラン
ジスタは、島を通常の如くn形のものとする場合には、
高電圧用のpチャネルMOSTとして用いることができ
る。ドレイン延長部のドーピング濃度は、一方では十分
高く、例えば2×1012原子/cm2 としてトランジス
タの抵抗値が十分低くなるようにし、他方では降伏電圧
の観点からドーピング濃度は十分低い値となるように選
定する。
【0014】
【実施例】図面は概略的に示したものであって、実寸図
示したものではない。各実施例における対応する部分に
はできるだけ同じような参照番号を付して示してある。
【0015】図1及び図2に示す本発明による半導体デ
バイスは半導体本体1に形成した集積高圧回路であり、
本例では半導体本体1をシリコン製とするが、これは他
の適当な半導体材料製のものとすることもできることは
明らかである。シリコン本体1内には表面2に隣接する
第1導電形、本例ではn形の島状部分3を画成する。島
状部分3は本体1内にてその周囲全体に沿う側壁が同じ
く表面2に隣接している反対導電形のp形の第2領域4
により画成される。島状部分3及び隣接するp形領域4
は、領域3を電気的に絶縁するように逆バイアスされる
pn接合5を形成する。このpn接合5の降伏電圧を高
めるために、p形領域4に降伏電圧上昇縁6をp形表面
領域の形態で設ける。この領域6を以後第1表面領域と
称し、これは島状領域3内に形成する。本例では降伏電
圧上昇領域6の少なくとも一部分6aは領域4に直接隣
接させるも、他の例では領域6を領域4から離して、即
ち領域6又は少なくともその一部分6aが、米国特許第
4,750,028号に記載されているようにpn接合5間の逆
バイアス電圧が十分に高い場合に島状領域3内に形成さ
れる空乏領域内に入るような短い距離離して位置させる
ことができる。この空乏領域を図2に破線で概略的に示
してある。
【0016】本発明によれば、降伏電圧上昇領域6をp
形領域4に接する島状領域3の周辺の一部分に沿っての
み延在させる。島状領域3を長方形とする図1の例で
は、p形領域6を長方形の上辺で、しかもp形領域4a
によって画成される所と、上辺に対して垂直で、p形領
域4b及び4cによって画成される2つの辺の所に設け
る。島状領域3の下辺を規定するp形領域4の部分4d
は降伏電圧上昇領域6から離間させる。このp形領域部
分4dの近くには少なくとも1つの領域7を位置させ
る。この領域7は反対導電形のp形領域とし、これは以
後回路領域と称するものであり、この回路領域は回路素
子の一部を形成し、本例では接合電界効果トランジス
タ、即ちJFETの一部を形成し、p形領域7はこのJ
FETのゲート電極を形成する。p形領域7は島状部分
3とで作動中に逆バイアスされるpn接合8を形成す
る。pn接合8の降伏電圧も上昇させる手段を講じるこ
とにより、JFETを高電圧で作動させることができ、
即ちpn接合5間の電圧に匹敵する電圧をpn接合8間
にかけることができる。このために領域7にも以後第2
降伏電圧上昇領域と称するp形の降伏電圧上昇領域9を
設ける。この領域9の少なくとも一部分の領域9aを本
例では領域7に直接隣接させる。しかし、他の例では領
域9を領域7から離間させて、即ち領域9、又はその一
部の領域9aが、作動中に形成される制止pn接合8の
空乏領域内に全体が入るような短い距離離して設けるこ
ともできる。この空乏領域も図2に破線にて示してあ
る。
【0017】p形領域4及び7にそれぞれ隣接する部分
領域6a及び9aのドーピング濃度は、降伏電圧を高く
するためにp形領域4及び7のドーピング濃度よりもそ
れぞれ低くする。降伏電圧をもっと高くしたい場合に
は、降伏電圧上昇領域6及び9の各々に1個又は数個の
他のp形部分領域を設ければよく、この場合にはこれら
の部分領域が半導体本体内にてn形領域3によって完全
に囲まれるようにする。本例ではこれらの他の部分領域
を6b及び9bとして図2に示してある。
【0018】前述したように、回路領域7はJFETの
ゲートを形成する。JFETのチャネル10はゲート7
の下側に延在する島状領域3の部分で形成される。n形
のソース及びドレインはn+ 接点領域12を有する部分
11と島状領域3の部分13とでそれぞれ形成する。ソ
ース11,12はダイオードの陰極を形成するn形領域
15に、図面に概略的に示してある導体14により接続
し、上記ダイオードの陽極はp形の表面領域16により
形成する。本願人による本願と同日出願の「集積半導体
回路」なる名称の特許出願の内容は前記ダイオードがブ
ートストラップの一部を形成するブリッジ回路形成用の
等価デバイスに関するもので、このデバイスの作動につ
いては上記別の出願に詳細に説明してある。
【0019】半導体本体1はp形の基板17を具えてお
り、この基板はpn接合18を介してn形層、本例では
エピタキシャル層に併合し、このエピタキシャル層内に
島3及び他の島が島絶縁領域4によって画成されてい
る。エピタキシャル層の厚さは高電圧をかけても十分な
厚さに選定し、例えば22μmとする。n形島状領域3
は、エピタキシャル層の代りに、基板17を例えばイオ
ン注入によって再ドープした領域で構成することもでき
る。さらに、半導体基板の代りに絶縁材料製の基板を用
いることもできる。エピタキシャル層の固有抵抗値は約
6Ω・cmとする。p形基板の固有抵抗値は例えば約9
0Ω・cmとする。図面に単一領域として示し、しかも
前述した厚さのエピタキシャル層に形成するp形の島絶
縁領域4は既知の方法にて埋込み領域から拡散される領
域及び表面から拡散される領域で構成することができ
る。降伏電圧上昇領域6及び9は、例えばイオン注入に
より同時に形成することができる。これらの領域6及び
9の濃度は、例えば1012〜2.5×1012原子/cm
2 の範囲内の或る特定値とする。島絶縁領域4の降伏電
圧が、この領域4の一部の領域4dの個所における降伏
電圧上昇領域6をなくすことによって低下しないのは、
島状部分3がJFETにより実際上高電圧部分と低電圧
部分とに分けられるからである。基板17及び島絶縁領
域4並びに基板に接続したゲート電極7が大地電位(=
0V)にあるとすると、島3の電位が上昇すると、JF
ETのチャネル10は空乏領域が広がることにより次第
にピンチ・オフされる。チャネル10が完全にピンチ・
オフされない限り、原則としてはJFETのソースを形
成する島部分11はドレイン、即ち島の部分、つまり高
電圧部分の電位に追従することになる。しかし、チャネ
ル10が完全にピンチ・オフされると、JFETのドレ
インにおけるそれ以上の電圧上昇は島状部分11の電
位、従ってダイオードの陰極15に影響を及ぼさなくな
る。JFETのn形ソースとp形絶縁領域4dとの間及
びJFETのn形ソースとゲート7との間のpn接合間
の逆バイアス電圧の値は、JFETのピンチ・オフ電圧
に依存する比較的低い値を越えないようにする。この値
は、当業者が容易に選定することができ、例えばゲート
7の深さによってJFETのピンチ・オフ電圧を調整し
て、降伏電圧を越さないようにする。従って、降伏電圧
上昇領域は局所的に省くことができるのである。全逆バ
イアス電圧はソース11とは反対側のpn接合8間にか
けることができ、これは、この逆バイアス電圧は降伏電
圧上昇領域9により調整されるからである。
【0020】図3の例では、回路素子をJFETでな
く、二重拡散のMOSトランジスタ又はDMOSトラン
ジスタにより形成する。このトランジスタのドレインは
島3(又は少なくともその一部分)で形成する。ソース
は拡散又は注入により形成したp形表面領域22内に同
じく拡散又は注入により形成したn形表面領域21によ
り形成する。p形表面領域22はトランジスタの所謂バ
ックゲート領域を形成し、トランジスタのチャネルは島
3とソース21との間に位置する領域22の表面部分2
3に画成される。ゲート電極24はチャネル領域23の
上方に形成する。このゲート電極24はゲート酸化物層
又は他の適当な誘電体により本体1の表面2から分離さ
せる。ゲート24を図面では概略的に示してあるが、ゲ
ート酸化物は図示してない。ソース21及びゲート24
には接続線25及び26を設ける。島3の横方向はp形
の島絶縁領域4により画成され、この島絶縁領域4には
前例と同様に、島3の周辺部の4dの部分以外の部分に
沿ってのみ延在する降伏電圧上昇縁6を設ける。島絶縁
領域4dにおけるpn接合5のなだれ降伏はDMOST
のバックゲートを形成するp形回路領域22の存在によ
り防止される。バックゲート22と島3との間の降伏電
圧を高めるために、このバックゲートには、高いドレイ
ン電圧でバックゲートのpn接合個所の空乏領域内に全
体が入る降伏電圧上昇領域9を設ける。図3には空乏領
域の境界を破線にて示してある。p形の降伏電圧上昇領
域9を本例でも多数の相対的に離間させた部分領域9
a,9b等で形成し、領域9aは本願人の出願に係る欧
州特許出願第 922,014,568号に記載してあるように局所
的にバックゲートまで完全に延在させることができる。
【0021】本例では、バックゲート22が島絶縁領域
4に隣接するため、コンパクトな構成を得ることができ
る。作動中、領域22は例えば0Vのような固定電位に
ある。ドレインに高電圧が印加されると、先ずは島絶縁
領域4dと島3との間のpn接合5が隣接バックゲート
22の存在により最早表面2(少なくとも高電圧の島3
の側)にて終端しなくなるために、島絶縁領域4dで降
伏が起こらなくなる。従って、降伏電圧はバックゲート
22の降伏電圧により決定され、これは降伏電圧上昇縁
9により所望な高い値にまで高められる。さらに、p形
のバックゲート22とp形基板17との間のn形領域は
高いドレイン電圧にて完全に空乏化されることにより、
pn接合5の個所におけるn形領域内の電圧はドレイン
電圧よりも低いままとなる。図3の例では、バックゲー
ト領域22の電位は島絶縁領域4dを介して固定電位と
する。例えば、ゲート24に電圧をかけるためにバック
ゲート領域22をソース21に接続することが再々所望
される。
【0022】このような例を図4に示す。この場合には
バックゲート領域22を島絶縁領域4dの近くではある
が、それから所定距離離して位置させ、このバックゲー
ト領域22を接続線によりソース21に接続する。バッ
クゲート領域22と島絶縁領域4dとの間に位置するn
形領域30は島絶縁領域4dと共にpn接合5を形成
し、このpn接合は表面2にて終端する。このpn接合
の降伏は原則としては最初の例と同様に寄生JFETに
より防止され、この場合のJFETのソースはn形領域
30により形成され、ドレインは島3により形成され、
ゲートはバックゲート領域22と基板17とにより形成
され、チャネルは領域22と基板17との間のn形領域
31により形成される。領域30における電位は寄生チ
ャネル31がピンチ・オフされてしまうまでは上昇ドレ
イン電圧に追従する。しかし、チャネル31がピンチ・
オフされると、ドレイン電圧がさらに上昇しても、n形
領域31における電圧は殆ど或いは全く上昇しなくなる
ため、島絶縁領域4dのpn接合5間の逆バイアス電圧
は、このpn接合の降伏電圧よりも低い値に限定するこ
とができる。
【0023】図5は本発明による第4番目の実施例を示
し、この例では降伏に対して保護されない島絶縁領域の
部分4dに隣接して位置させる回路素子をpチャネルM
OSトランジスタとする。島絶縁領域4dに隣接するp
形の回路領域はMOSTのp形ドレイン35により形成
され、これにはドレイン35に隣接する高オーム領域9
を形成する。この高オーム領域9はドレイン35の延長
部を成す。p形のソース領域37は、トランジスタのバ
ックゲートを形成する高度にドープしたn形領域39を
経てソース接続線38によりn形の島3と短絡させ、こ
のソース領域37はチャネル36によりドレインの延長
部から離間させる。チャネル36の上方には通常のゲー
ト酸化物(図示せず)により表面2から離間させるゲー
ト40を設ける。この例でもスペースの節約のために、
島絶縁領域4aに設けたような降伏電圧上昇領域6は絶
縁領域部分4dには設けない。前例と同様に、領域4d
の個所でのなだれ降伏はMOSTのドレインをゲートと
しての基板17と関連付ける寄生JFETにより防止さ
れる。高電圧が島3、従ってMOSTのソース37にか
かる場合、即ちドレイン35の電圧よりも遙かに高い電
圧がソース37にかかる場合には、チャネル31がピン
チ・オフするため、島絶縁領域4dに隣接しているn形
領域30は予定値よりも高くならず、降伏電圧よりも低
くなる。
【0024】同時に、ドレイン延長部9はドレイン35
と島3との間のpn接合個所にて降伏が起らないように
する。ドレイン延長部は領域6と同時に形成することが
できる。
【0025】上述した各実施例には文献から既知のリサ
ーフ(RESURF)原理を用いるのが好適であり、そ
うすればエピタキシャル(即ち島3)が降伏電圧よりも
低い電圧で少なくとも局所的にその厚さ全体にわたり空
乏化されるので、表面の電界が低減される。各例におけ
るエピタキシャル層3は、このエピタキシャル層と基板
との間のpn接合から、部分的にエピタキシャル層と降
伏電圧上昇領域6及び9との間の制止pn接合を経て局
所的に空乏化される。しかし、本発明はRESURF原
理を用いずに、降伏電圧上昇領域を例えば文献からも既
知のKaoリングに相当するものとする場合にも有利に
用いることができる。
【0026】本発明は上述した例のみに限定されるもの
でなく、幾多の変更を加え得ること勿論である。例えば
最後に述べた例におけるドレイン35は、このドレイン
を作動中接地する場合には、島絶縁領域4dに直接隣接
させることができる。島絶縁領域の降伏に対する保護を
講じない部分の隣りにはMOSトランジスタの代りに他
の適当な回路素子を設けることができ、例えば縦形のn
pnトランジスタを設けることができ、このトランジス
タのp形ベース領域に降伏電圧上昇領域を設けるように
する。又、上述した各実施例の導電形は全て逆とするこ
ともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体デバイスの第1実施例の一
部分を示す平面図である。
【図2】図1のII−II線上での断面図である。
【図3】本発明による半導体デバイスの第2実施例を示
す断面図である。
【図4】本発明による半導体デバイスの第3実施例を示
す断面図である。
【図5】本発明による半導体デバイスの第4実施例を示
す断面図である。
【符号の説明】
1 半導体本体 3 島状領域(第1領域) 4,4a〜4d 島絶縁領域(第2領域) 5 pn接合 6a,6b 第1降伏電圧上昇領域 7 回路領域(JFETのゲート) 8 pn接合 9a,9b 第2降伏電圧上昇領域 10 JFETのチャネル 11 JFETのソース 12 n+ 接点領域 13 JFETのドレイン 15 n形領域(ダイオードの陰極) 16 p形表面領域(ダイオードの陽極) 17 基板 18 pn接合
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/338 29/812 7376−4M H01L 29/80 P 7376−4M L (72)発明者 フランシスカス アドリアヌス コルネリ ス マリア スホーフス オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ1

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に隣接する第1導電形の島状の第1
    領域と、この第1領域に隣接すると共に表面にも隣接
    し、表面から見て前記第1領域をその全周に沿って囲む
    と共にこの第1領域とでpn接合を形成する第2導電形
    の第2領域とを具えている半導体本体を有し、前記第2
    領域には降伏電圧上昇領域を第2導電形の第1表面領域
    の形態で設け、この降伏電圧上昇領域を、前記pn接合
    間に逆バイアス方向に十分高い電圧をかけた場合に、前
    記第1表面領域が制止pn接合の空乏領域内に完全に位
    置するような短い距離前記第2領域から離して前記第1
    領域内に形成して成る半導体デバイスにおいて、前記降
    伏電圧上昇領域が、前記第2領域に隣接する前記島の周
    辺部の一部分に沿ってのみ延在し、且つ前記第1領域内
    で、しかも前記降伏電圧上昇領域が設けられていない前
    記第2領域の部分に回路素子の一部を形成する回路領域
    と称する第2導電形の領域を位置させ、前記降伏電圧上
    昇領域が設けられていない前記第2領域の部分とは反対
    側の前記回路領域の部分に第2導電型の第2降伏電圧上
    昇用表面領域を設け、前記回路領域と前記第1領域との
    間の制止pn接合間に逆バイアス方向に十分高い電圧を
    かけた場合に、前記第2降伏電圧上昇領域が前記制止p
    n接合の空乏領域内に完全に入るような短い距離前記回
    路領域から離間して位置するようにしたことを特徴とす
    る半導体デバイス。
  2. 【請求項2】 前記第1及び第2降伏電圧上昇領域の各
    々を第1部分領域と称する第2導電形の領域で構成し、
    これらの部分領域を前記第2領域及び前記回路領域にそ
    れぞれ隣接させると共に、それらのドーピング濃度を隣
    接第2領域又は回路領域のドーピング濃度よりも低くし
    たことを特徴とする請求項1に記載の半導体デバイス。
  3. 【請求項3】 前記第1及び第2降伏電圧上昇領域の各
    々に、前記第1部分領域から離間して位置し、且つ前記
    半導体本体内の第1導電形の前記第1領域によって全体
    的に囲まれる少なくとも1個の他の部分領域も設けたこ
    とを特徴とする請求項2に記載の半導体デバイス。
  4. 【請求項4】 前記回路素子がJFETと称する接合電
    界効果トランジスタを構成し、このトランジスタのゲー
    ト電極が前記回路領域により形成され、前記トランジス
    タのチャネルが、前記回路領域の下に位置する第1導電
    形の第1領域の一部分で形成されるようにしたことを特
    徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体デ
    バイス。
  5. 【請求項5】 前記回路素子を絶縁ゲート電界効果トラ
    ンジスタとし、このトランジスタのソース及びドレイン
    領域の一方を形成する第1導電形の少なくとも1個の表
    面領域を、前記トランジスタのバックゲート領域を形成
    する第2導電形の回路領域内に形成したことを特徴とす
    る請求項5に記載の半導体デバイス。
  6. 【請求項6】 前記トランジスタを二重拡散タイプのも
    の、即ちDMOSタイプのものとし、前記回路領域内に
    形成する第1導電形の領域が前記トランジスタのソース
    を形成し、且つ前記回路領域に隣接する第1導電形の第
    1領域の一部分が前記トランジスタのドレインを形成す
    るようにしたことを特徴とする請求項5に記載の半導体
    デバイス。
  7. 【請求項7】 前記回路領域を、この領域と同じ導電形
    の第2領域に隣接させ、且つこの第2領域に接続したこ
    とを特徴とする請求項6に記載の半導体デバイス。
  8. 【請求項8】 前記回路領域が絶縁ゲート電界効果トラ
    ンジスタのドレインを形成し、このトランジスタが第2
    導電形のソース及びこのソースとドレインとの間に位置
    する第1領域の一部分によって形成されるチャネル領域
    も具え、前記第2降伏電圧上昇領域が、前記チャネル領
    域とドレインとの間に位置するドレイン延長部を形成す
    るようにしたことを特徴とする請求項2に記載の半導体
    デバイス。
  9. 【請求項9】 前記各降伏電圧上昇領域のドーピング濃
    度を5×1011〜5×1012原子/cm2 としたことを
    特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の半導体
    デバイス。
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US5324978A (en) 1994-06-28
DE69314401T2 (de) 1998-04-09
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