JPH06342903A - Lateral conductivity modulation mosfet - Google Patents

Lateral conductivity modulation mosfet

Info

Publication number
JPH06342903A
JPH06342903A JP10864094A JP10864094A JPH06342903A JP H06342903 A JPH06342903 A JP H06342903A JP 10864094 A JP10864094 A JP 10864094A JP 10864094 A JP10864094 A JP 10864094A JP H06342903 A JPH06342903 A JP H06342903A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
diffusion layer
type
high resistance
base diffusion
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.)
Granted
Application number
JP10864094A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0789588B2 (en
Inventor
Akio Nakagawa
明夫 中川
Yoshihiro Yamaguchi
好広 山口
Kiminori Watanabe
君則 渡辺
Hiromichi Ohashi
弘通 大橋
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6108640A priority Critical patent/JPH0789588B2/en
Publication of JPH06342903A publication Critical patent/JPH06342903A/en
Publication of JPH0789588B2 publication Critical patent/JPH0789588B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a lateral conductivity modulation MOSFET, in which a latch-up is difficult to be generated. CONSTITUTION:A p-type base diffusion layer 33 is formed to a high resistance layer 32 section on the drain layer side of a semiconductor substrate wafer with an n- type high resistance layer 32 and a p<+> type drain layer 40 selectively formed onto the surface of the layer 32, and an n'' type source diffusion layer 34 is formed into the base diffusion layer 33. In a lateral type conductivity modulation type MOSFET, a gate electrode 36 is shaped onto a the base diffusion layer 33 as a channel region held by the source diffusion layer 34 and the high resistance layer 32 through a gate insulating film 35, and a source electrode 37 brought into contact with both the source diffusion layer 34 and the base diffusion layer 33 is formed. An opening section exposed onto the wafer surface of the high resistance layer 32 is formed in an insular shape completely surrounded by the base diffusion layer 33, and the drain layer 40 is shaped selectively to the surface of a p<+> type diffusion layer 39 formed on the surface of the high resistance layer 32.

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、横型導電変調型MOS
FETに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lateral conductivity modulation type MOS.
Regarding FET.

【0002】[0002]

【従来の技術】導電変調型MOSFETは、通常のパワ
ーMOSFETのドレイン領域をソース領域とは逆の導
電型にしたものである。従来の導電変調型MOSFET
の構造を図4に示す。41はp+ ドレイン層、42はn
- 型高抵抗層であり、この高抵抗層42の表面にp型ベ
ース拡散層43が形成され、更にこのp型ベース拡散層
43内にn+ 型ソース拡散層44が形成されている。そ
して、ソース拡散層44と表面に露出している高抵抗層
42に挟まれたp型ベース層43部分をチャネル領域4
9として、この上にゲート絶縁膜45を介してゲート電
極46を配設し、また、ソース拡散層44とベース拡散
層43の双方にコンタクトするソース電極47を形成し
ている。ドレイン層48の表面にはドレイン電極48が
形成されている。
2. Description of the Related Art A conductivity modulation type MOSFET is a power MOSFET in which a drain region has a conductivity type opposite to that of a source region. Conventional conductivity modulation type MOSFET
The structure of is shown in FIG. 41 is a p + drain layer, 42 is n
It is a − type high resistance layer, and a p type base diffusion layer 43 is formed on the surface of the high resistance layer 42, and an n + type source diffusion layer 44 is further formed in the p type base diffusion layer 43. The portion of the p-type base layer 43 sandwiched between the source diffusion layer 44 and the high resistance layer 42 exposed on the surface is formed into the channel region 4.
9, a gate electrode 46 is disposed on the gate insulating film 45, and a source electrode 47 that contacts both the source diffusion layer 44 and the base diffusion layer 43 is formed thereon. A drain electrode 48 is formed on the surface of the drain layer 48.

【0003】この導電変調型MOSFETでは、ゲート
電極46にソース電極47に対して正の電圧を印加する
とチャネル領域49に反転層が形成され、ソース拡散層
44からの電子がこのチャネル領域49を通ってn-
高抵抗層42に注入される。注入された電子は高抵抗層
42を拡散してドレイン電極48へ抜けるが、このとき
ドレイン層41から正孔の注入を引起こす。この正孔の
注入により、高抵抗層42にはキャリアの蓄積による導
電変調が起こり、この高抵抗層42の抵抗が低下する。
これにより、通常のパワーMOSFETより低いオン抵
抗を持ったMOSFETが得られることになる。
In this conductivity modulation type MOSFET, when a positive voltage is applied to the gate electrode 46 with respect to the source electrode 47, an inversion layer is formed in the channel region 49, and electrons from the source diffusion layer 44 pass through the channel region 49. Are implanted into the n type high resistance layer 42. The injected electrons diffuse through the high resistance layer 42 and escape to the drain electrode 48, but at this time, injection of holes from the drain layer 41 is caused. By the injection of the holes, conductivity modulation occurs in the high resistance layer 42 due to the accumulation of carriers, and the resistance of the high resistance layer 42 decreases.
As a result, a MOSFET having an ON resistance lower than that of a normal power MOSFET can be obtained.

【0004】ところでこの様な導電変調型MOSFET
では、p+ 型ドレイン層41−n-型高抵抗層42−p
型ベース拡散層43−n+ 型ソース拡散層44の四層が
サイリスタを構成する。この寄生サイリスタが導通する
と、ゲート・ソース間電圧を零にしても素子はオフでき
なくなり、多くの場合素子破壊に繋がる。この寄生サイ
リスタがオンになる原因は、p+ 型ドレイン層41から
注入された正孔がソース電極47へ抜ける際にp型ベー
ス拡散層43を通ることにある。即ち、このような正孔
電流が流れ、ベース拡散層43のソース拡散層44直下
の抵抗による電圧降下がベース・ソース間のビルトイン
電圧を越えると、ソース層44からの電子注入をもたら
し、寄生サイリスタがオンしてしまう。
By the way, such a conductive modulation type MOSFET
Then, the p + type drain layer 41-n type high resistance layer 42-p
The four layers of the type base diffusion layer 43-n + type source diffusion layer 44 form a thyristor. When this parasitic thyristor becomes conductive, the element cannot be turned off even if the voltage between the gate and the source becomes zero, and in many cases, the element is destroyed. The reason why the parasitic thyristor is turned on is that the holes injected from the p + type drain layer 41 pass through the p type base diffusion layer 43 when passing out to the source electrode 47. That is, when such a hole current flows and the voltage drop due to the resistance directly below the source diffusion layer 44 of the base diffusion layer 43 exceeds the built-in voltage between the base and the source, electron injection from the source layer 44 occurs, and the parasitic thyristor. Turns on.

【0005】このような寄生サイリスタのラッチング現
象を防止するため、図5に示すようにp型ベース拡散層
43に高濃度のp+ 型ベース拡散層50を形成してp型
ベース拡散層の抵抗を下げることが行われている。しか
し、このようにしても、従来の導電変調型MOSFET
では高々200A/cm2 程度の電流しかオフすること
ができない、という問題があった。その根本的な理由を
追及した結果、従来の導電変調型MOSFETが、通常
のパワーMOSFETと同じソース、ゲートのパターン
を用いていることにあることが明らかになった。この点
を以下に詳細に説明する。
In order to prevent such a latching phenomenon of the parasitic thyristor, a high concentration p + -type base diffusion layer 50 is formed in the p-type base diffusion layer 43 as shown in FIG. Is being lowered. However, even with this configuration, the conventional conductivity modulation type MOSFET
However, there is a problem that only a current of about 200 A / cm 2 can be turned off at most. As a result of pursuing the fundamental reason, it has been clarified that the conventional conductive modulation type MOSFET uses the same source / gate pattern as the normal power MOSFET. This point will be described in detail below.

【0006】図6は図5の導電変調型MOSFETの拡
散層パターンを示している。図のようにp型ベース拡散
層43は六角形状に複数個拡散形成され、それぞれの周
辺部にチャネル領域49が形成されるパターンとなって
いる。このようなパターンはパワーMOSFETでは、
ゲート面積を大きくしてオン抵抗を小さくする意味で有
効なものであった。しかしながら、寄生サイリスタをオ
ンさせてはならない、という要請がある導電変調型MO
SFETでは、このようなパターンでは次のような不都
合があった。
FIG. 6 shows a diffusion layer pattern of the conductivity modulation type MOSFET of FIG. As shown in the figure, a plurality of p-type base diffusion layers 43 are formed in a hexagonal shape so as to be diffused, and a channel region 49 is formed in each peripheral portion. In a power MOSFET, such a pattern is
This was effective in increasing the gate area and decreasing the on-resistance. However, there is a demand that the parasitic thyristor should not be turned on.
In the SFET, such a pattern has the following inconveniences.

【0007】第1に、寄生サイリスタ動作を防止するた
めには、チャネル領域49からp+型ベース拡散層50
の開口部までの抵抗ができるだけ小さいことが望まし
い。ところが図6のパターンでは、p+ 型ベース拡散層
50のソース電極とのコンタクトがp型ベース拡散層4
3の中心部に形成されていて、その周囲長はp型ベース
拡散層43の周辺にあるチャネル領域49の長さに比べ
て小さく、その広がり抵抗のためチャネル領域49とp
+ 型ベース拡散層50のソース電極とコンタクトの間の
抵抗を十分小さくすることができない。
First, in order to prevent the parasitic thyristor operation, from the channel region 49 to the p + type base diffusion layer 50.
It is desirable that the resistance to the opening is as small as possible. However, in the pattern of FIG. 6, the contact between the p + -type base diffusion layer 50 and the source electrode is p-type base diffusion layer 4.
3 has a peripheral length smaller than that of the channel region 49 around the p-type base diffusion layer 43, and its permeation resistance causes the channel region 49 and p
The resistance between the source electrode of the + type base diffusion layer 50 and the contact cannot be sufficiently reduced.

【0008】第2に、図6のパターンでは、n- 型高抵
抗層42の基板ウェーハ表面に露出する開口部、即ちゲ
ート電極が配設される部分の幅LG が大きいことがサイ
リスタ動作をし易くしていることが本発明者等の研究に
より明らかになった。
Secondly, in the pattern of FIG. 6, the thyristor operation is caused when the width L G of the opening portion of the n type high resistance layer 42 exposed on the substrate wafer surface, that is, the portion where the gate electrode is arranged is large. It has been clarified by the study of the present inventors that it is easy to do.

【0009】寄生サイリスタのラッチング時のドレイン
電流がLG に逆比例することは次のように示される。ゲ
ート絶縁膜下には略一様に電流が流れこれがp型ベース
層に流れ込むので、チャネル領域49の単位長さの横幅
のゲート絶縁膜下には次の電流IP が流れ込む。
The fact that the drain current during latching of the parasitic thyristor is inversely proportional to L G is shown as follows. Since a current flows substantially uniformly under the gate insulating film and flows into the p-type base layer, the next current I P flows under the gate insulating film having a unit width of the channel region 49.

【0010】 IP =SG ・JP /T …(1) ここでJP は正孔電流密度であり、SG は単位面積当り
のn- 型高抵抗層開口部の面積、Tは単位面積当りのp
型ベース拡散層の周囲長である。この電流がソース拡散
層下のベース拡散層に流れ込み、ソース拡散層下の抵抗
B による電圧降下がベース・ソース間のビルトイン電
圧Vbiより高くなると、寄生サイリスタがオンする。こ
れを式で表わすと、 Vbi=IP ・RB /T =SG ・JP ・RB /T …(2) となる。但しRB は単位の周囲長当りのp型ベース層の
チャネルからp+ コンタクトまでの抵抗である。これを
P について解くと、 JP =Vbi・T/(SG ・RB ) …(3) となる。ターンオフ時にはチャネルの反転層は消失し、
殆ど正孔電流になるので、ラッチングする電流密度JL
は、 JL =Vbi・T/(SG ・RB ) …(4) となる。SG /Tは概略LG となり、JL はLG に逆比
例することになる。このことは、本発明者らの実験デー
タである図8からも明らかである。一方、図7の斜視図
に示すように、ゲート電極46を多結晶シリコン膜46
1 とAl膜462の積層構造とした場合、Al膜462
の幅を30μmとすると、多結晶シリコン膜461 の幅
は50〜60μm必要である。即ち、従来の図6のよう
なパターンを用いた場合には、n- 型高抵抗層42の開
口部の幅LG として50〜60μm必要になる。このこ
とが従来の導電変調型MOSFETのラッチアップを効
果的に防止することができない理由となっていたのであ
る。
I P = S G · J P / T (1) Here, J P is the hole current density, S G is the area of the n -type high resistance layer opening per unit area, and T is the unit. P per area
The perimeter of the mold base diffusion layer. When this current flows into the base diffusion layer under the source diffusion layer and the voltage drop due to the resistance R B under the source diffusion layer becomes higher than the built-in voltage Vbi between the base and the source, the parasitic thyristor turns on. Denoting this formula, the Vbi = I P · R B / T = S G · J P · R B / T ... (2). However, R B is the resistance from the channel of the p-type base layer to the p + contact per unit perimeter. When this is solved for J P , J P = Vbi · T / (S G · R B ) ... (3) At turn-off, the channel inversion layer disappears,
Since it becomes almost a hole current, the latching current density J L
Is J L = Vbi · T / (S G · R B ) ... (4) S G / T is approximately L G , and J L is inversely proportional to L G. This is also clear from FIG. 8 which is the experimental data of the present inventors. On the other hand, as shown in the perspective view of FIG.
When the laminated structure of 1 and the Al film 46 2 is used, the Al film 46 2
If the width is 30 μm, the width of the polycrystalline silicon film 46 1 needs to be 50 to 60 μm. That is, when the conventional pattern as shown in FIG. 6 is used, the width L G of the opening of the n type high resistance layer 42 needs to be 50 to 60 μm. This is the reason why the conventional conductive modulation type MOSFET cannot be effectively prevented from latching up.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の導
電変調型MOSFETはラッチアップを効果的に防止す
ることができないという問題があった。本発明は、上記
事情を考慮してなされたもので、その目的とするところ
は、ラッチアップの起こり難い横型導電変調型MOSF
ETを提供することにある。
As described above, the conventional conductive modulation type MOSFET has a problem that it cannot prevent latch-up effectively. The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to provide a lateral conductivity modulation type MOSF in which latch-up is unlikely to occur.
To provide ET.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の横型導電変調型MOSFETは、第1導
電型の高抵抗層とこれの表面に選択的に形成された高濃
度、第2導電型のドレイン層とを有する半導体基板ウエ
ーハの前記ドレイン層側の前記高抵抗層部分に第2導電
型のベース拡散層が選択的に形成され、このベース拡散
層内に高濃度、第1導電型のソース拡散層が選択的に形
成され、このソース拡散層と前記高抵抗層に挟まれたチ
ャネル領域となる前記ベース拡散層上にゲート絶縁膜を
介してゲート電極が形成され、前記ソース拡散層と前記
ベース拡散層の双方にコンタクトするソース電極37が
形成された横型導電変調型MOSFETにおいて、前記
高抵抗層のウェーハ表面に露出した開口部が前記ベース
拡散層に完全に囲まれた島状をなし、且つ前記ドレイン
層は前記高抵抗層の表面に選択的に形成された高濃度、
第1導電型の拡散層の表面に選択的に形成されているこ
とを特徴とする。
In order to achieve the above object, a lateral conductivity modulation type MOSFET of the present invention comprises a high resistance layer of a first conductivity type and a high concentration selectively formed on the surface thereof. A second conductivity type base diffusion layer is selectively formed in the high resistance layer portion on the drain layer side of a semiconductor substrate wafer having a second conductivity type drain layer. A one-conductivity type source diffusion layer is selectively formed, and a gate electrode is formed on the base diffusion layer, which is a channel region sandwiched between the source diffusion layer and the high resistance layer, via a gate insulating film. In a lateral conductivity modulation type MOSFET in which a source electrode 37 that contacts both the source diffusion layer and the base diffusion layer is formed, an opening exposed on the wafer surface of the high resistance layer is completely surrounded by the base diffusion layer. None of the islands, and the high concentration the drain layer which is selectively formed on the surface of the high resistance layer,
It is characterized in that it is selectively formed on the surface of the diffusion layer of the first conductivity type.

【0013】[0013]

【作用】本発明では、高抵抗層のウェーハ表面に露出す
る部分がベース拡散層を取り囲む従来のパターンとは逆
に、高抵抗層のウェーハ表面に露出する部分がベース拡
散層に囲まれた島状に配置されるパターンを採用してい
る。
According to the present invention, contrary to the conventional pattern in which the portion of the high resistance layer exposed on the wafer surface surrounds the base diffusion layer, the island of the high resistance layer exposed on the wafer surface is surrounded by the base diffusion layer. The pattern is arranged in a shape.

【0014】このようなパターンを採用すると、チャネ
ル領域下のベース層抵抗およびゲート絶縁膜下に開口す
る高抵抗層の面積が従来より小さくなるので、つまり、
G・RB の値が従来よりも小さくなる。一方、Tは従
来よりも大きくなる。
If such a pattern is adopted, the area of the base layer resistance below the channel region and the area of the high resistance layer opening below the gate insulating film will be smaller than before, that is,
The value of S G · R B becomes smaller than before. On the other hand, T becomes larger than before.

【0015】したがって、本発明者等が見出した式
(4)の値(電流密度JL )が従来よりも大きくなるの
で、ラッチアップが起こる電流密度が高くなり、例え
ば、750A/cm2 以上までラッチアップしない横型
導電変調型MOSFETを実現できるようになる。
Therefore, the value (current density J L ) of the formula (4) found by the present inventors becomes larger than that of the conventional one, and the current density at which latch-up occurs becomes high, for example, up to 750 A / cm 2 or more. It becomes possible to realize a lateral conductivity modulation type MOSFET which does not latch up.

【0016】更に、本発明では、高抵抗層の表面に直接
ドレイン層を形成するのではなく、高抵抗層の表面に選
択的に形成された高濃度、第1導電型の拡散層の表面に
形成しているので、順方向素子状態にある時に発生する
空乏層の伸びを効果的に抑制できるようになり、耐圧の
向上を図れるようになる。
Further, in the present invention, the drain layer is not directly formed on the surface of the high resistance layer, but is formed on the surface of the high-concentration, first conductivity type diffusion layer selectively formed on the surface of the high resistance layer. Since it is formed, it is possible to effectively suppress the expansion of the depletion layer that occurs in the forward element state, and it is possible to improve the breakdown voltage.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例に係る横型導電変調型MO
SFETの断面図である。図中、31はp+ 型層を示し
ており、このp+ 型層31上にはn- 型高抵抗層32が
形成されている。このn- 型高抵抗層32の表面にはp
型ベース拡散層33が選択的に形成され、そして、この
p型ベース拡散層33の表面にはn+ 型ソース拡散層3
4が選択的に形成されている。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a lateral conductivity modulation type MO according to an embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of SFET. In the figure, 31 denotes a p + -type layer, on the p + -type layer 31 is n - type high-resistance layer 32 is formed. The surface of the n type high resistance layer 32 has p
The type base diffusion layer 33 is selectively formed, and the n + type source diffusion layer 3 is formed on the surface of the p type base diffusion layer 33.
4 are selectively formed.

【0018】ここで、p型ベース拡散層33、n- 型高
抵抗層32の拡散パターンは、p型ベース拡散層33が
- 型高抵抗層32のウェーハ開口部を完全に取り囲む
ようなパターンとなっている。
[0018] Here, p-type base diffusion layer 33, n - diffusion pattern type high-resistance layer 32, p-type base diffusion layer 33 the n - pattern so as to surround the wafer opening type high-resistance layer 32 completely Has become.

【0019】また、n+ 型ソース拡散層34とn- 型高
抵抗層32に挟まれたチャネル領域38となるp型ベー
ス拡散層33上にはゲート絶縁膜35を介してゲート電
極36が配設され、そして、n+ 型ソース拡散層34と
p型ベース拡散層33の両方にコンタクトするソース電
極37が配設されている。
On the p-type base diffusion layer 33, which becomes the channel region 38 sandwiched between the n + -type source diffusion layer 34 and the n -type high resistance layer 32, a gate electrode 36 is arranged via a gate insulating film 35. The source electrode 37 is provided and is in contact with both the n + type source diffusion layer 34 and the p type base diffusion layer 33.

【0020】また、高抵抗層32の表面には更にこれよ
り高濃度のn型層39が選択的に形成され、その表面に
はp+ 型ドレイン層40が選択的に形成されている。こ
のp+ 型ドレイン層40にはドレイン電極30が配設さ
れている。このn型層39を設けることによって、この
横型導電変調型MOSFETが順方向阻止状態にある時
に発生する空乏層の伸びを抑えることができるので耐圧
が向上し、また、高抵抗層32のウェーハ開口部の幅L
DSを小さくすることができる。
On the surface of the high resistance layer 32, an n-type layer 39 having a higher concentration than that is selectively formed, and a p + -type drain layer 40 is selectively formed on the surface thereof. The drain electrode 30 is disposed on the p + type drain layer 40. By providing the n-type layer 39, it is possible to suppress the expansion of the depletion layer that occurs when the lateral conductivity modulation type MOSFET is in the forward blocking state, so that the breakdown voltage is improved and the wafer opening of the high resistance layer 32 is formed. Part width L
DS can be reduced.

【0021】図2に図1の横型導電変調型MOSFET
を上から見た拡散層パターンの一例を示す。図2のA−
A´断面図は図1の断面図のようになる。上述したよう
に、p型ベース拡散層33がn- 型高抵抗層32のウェ
ーハ開口部を完全に取り囲むようなパターンとなってお
り、そこに本実施例の特徴がある。
FIG. 2 shows the lateral conductivity modulation type MOSFET of FIG.
An example of a diffusion layer pattern viewed from above is shown. A- in FIG.
The A ′ sectional view is as shown in FIG. As described above, the p-type base diffusion layer 33 has a pattern that completely surrounds the wafer opening of the n -type high resistance layer 32, and this is a feature of this embodiment.

【0022】すなわち、本実施例によれば、(4)式に
おいて、単位面積当りのp型ベース拡散層33の周囲長
Tは、図4に示す従来構造(n- 型高抵抗層32がp型
ベース拡散層33のウエーハ開口部を完全に取り囲むよ
うなパターン)のそれよりも大きくなり、一方、SG
B の値は従来よりも小さくなるので、電流密度JL
値が従来よりも大きくなる(例えば、750A/cm2
以上)。したがって、本実施例によれば、従来よりもラ
ッチアップの起こり難い横導電変調型MOSFETを実
現できるようになる。
[0022] That is, according to this embodiment, in (4), the circumferential length T of the p-type base diffusion layer 33 per unit area, the conventional structure (n shown in FIG. 4 - the type high-resistance layer 32 p Pattern that completely surrounds the wafer opening of the mold base diffusion layer 33), while S G ·
Since the value of R B becomes smaller than that of the conventional one, the value of the current density J L becomes larger than that of the conventional one (for example, 750 A / cm 2
that's all). Therefore, according to this embodiment, it is possible to realize a lateral conduction modulation type MOSFET in which latch-up is less likely to occur than in the conventional case.

【0023】また、本実施例では、ゲート絶縁膜35が
ゲート電極36の下部のp型ベース拡散層33を越えて
開口部のn- 型高抵抗層32にまで形成されている。こ
のため、n- 型高抵抗層32の表面にも反転層が形成さ
れ、その分、電子の注入効率が高くなり、ターンオン特
性が改善される。
Further, in this embodiment, the gate insulating film 35 is formed beyond the p-type base diffusion layer 33 below the gate electrode 36 to the n -type high resistance layer 32 in the opening. Therefore, the inversion layer is also formed on the surface of the n -type high resistance layer 32, and the electron injection efficiency is increased accordingly, and the turn-on characteristic is improved.

【0024】更に、本実施例によれば、ラッチアップが
起こる電流値を高くできるので、この電流値を素子の飽
和電流値よりも高くすことができるようになり、もって
実質的にラッチアップが起こらない横型導電変調型MO
SFETを実現できるようになる。
Furthermore, according to the present embodiment, the current value at which latch-up occurs can be increased, so that this current value can be made higher than the saturation current value of the element, so that latch-up is substantially achieved. Horizontal conductivity modulation type MO that does not occur
SFET can be realized.

【0025】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、図1のp+ 型層31をN+ 型層に
することも可能である。また、p+ 型層31およびそれ
に設けられた電極(図1において、p+ 型層31の下の
斜線で示された部分)は必ずしも必要ではない。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the p + -type layer 31 in FIG. 1 can be an N + -type layer. Further, the p + -type layer 31 and the electrode provided thereon (the portion shown by the diagonal lines below the p + -type layer 31 in FIG. 1) are not always necessary.

【0026】また、p+ 型層31の上記電極はソース電
極として用いても良いし、あるいはドレイン電極として
用いても良いが、ソース電極として用いた場合には、p
型ベース拡散層33から下に向かって伸びる空乏層の他
に、p+ 型層31から上に向かって伸びる空乏層が形成
されるので、耐圧向上の効果が得られる。
The above-mentioned electrode of the p + -type layer 31 may be used as a source electrode or a drain electrode.
Since the depletion layer extending downward from the type base diffusion layer 33 and the depletion layer extending upward from the p + type layer 31 are formed, the effect of improving the breakdown voltage can be obtained.

【0027】また、各拡散層のパターンは内側の拡散層
が外側の拡散層に囲まれていれば良い。また、図5のp
+ 型ベース拡散層50と同様に、ソース電極37の下部
に高濃度で深いベース拡散層を形成しても良い。
The pattern of each diffusion layer may be such that the inner diffusion layer is surrounded by the outer diffusion layer. In addition, p in FIG.
Similar to the + type base diffusion layer 50, a high concentration and deep base diffusion layer may be formed below the source electrode 37.

【0028】また、実際の素子製造は、例えば、高抵抗
のp型Si基板を出発基板としてこれにn- 型高抵抗層
32をエピタキシャル成長させたウェーハを用い、これ
に不順物拡散、電極形成を順次行なっても良い。n-
高抵抗層32を出発基板としても勿論よい。
In the actual device manufacturing, for example, a high-resistance p-type Si substrate is used as a starting substrate and a wafer on which an n -type high resistance layer 32 is epitaxially grown is used. You may perform sequentially. Of course, the n type high resistance layer 32 may be used as the starting substrate.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、従
来よりもラッチアップの起こり難い横型導電変調型MO
SFETを実現できるようになる。更に、本発明によれ
ば、ラッチアップが起こる電流値を高くできるので、こ
の電流値を素子の飽和電流値よりも大きくすことができ
るようになり、もって実質的にラッチアップが起こらな
い横型導電変調型MOSFETを実現できるようにな
る。
As described in detail above, according to the present invention, lateral conductivity modulation type MO in which latch-up is less likely to occur than in the past.
SFET can be realized. Further, according to the present invention, since the current value at which latch-up occurs can be increased, it becomes possible to make this current value larger than the saturation current value of the element, so that the lateral conductivity in which latch-up does not substantially occur. A modulation type MOSFET can be realized.

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

【図1】図1の横型導電変調型MOSFETの断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of the lateral conductivity modulation type MOSFET of FIG.

【図2】図1の横型導電変調型MOSFETの拡散層パ
ターンの一例を示す図
FIG. 2 is a diagram showing an example of a diffusion layer pattern of the lateral conductivity modulation type MOSFET of FIG.

【図3】従来の横型導電変調型MOSFETの拡散層パ
ターンを示す図
FIG. 3 is a diagram showing a diffusion layer pattern of a conventional lateral conductivity modulation type MOSFET.

【図4】従来の導電変調型MOSFETの断面図FIG. 4 is a sectional view of a conventional conductivity modulation type MOSFET.

【図5】従来の他の導電変調型MOSFETの断面図FIG. 5 is a sectional view of another conventional conductive modulation type MOSFET.

【図6】従来の導電変調型MOSFETの拡散層パター
ンを示す図
FIG. 6 is a diagram showing a diffusion layer pattern of a conventional conductivity modulation type MOSFET.

【図7】従来の導電変調型MOSFETの斜視図FIG. 7 is a perspective view of a conventional conductivity modulation type MOSFET.

【図8】ラッチング特性を示す実験データFIG. 8: Experimental data showing latching characteristics

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30…ドレイン電極 31…p+ 型層 32…n- 型高抵抗層 33…p型ベース拡散層 34…n+ 型ソース拡散層 35…ゲート絶縁膜 36…ゲート電極 37…ソース電極 38…チャネル領域 39…高濃度のn型層 40…p+ 型ドレイン層30 ... Drain electrode 31 ... P + type layer 32 ... N - type high resistance layer 33 ... P type base diffusion layer 34 ... N + type source diffusion layer 35 ... Gate insulating film 36 ... Gate electrode 37 ... Source electrode 38 ... Channel region 39 ... High-concentration n-type layer 40 ... p + -type drain layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 弘通 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiromichi Ohashi No. 1 Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Incorporated Toshiba Research Laboratories

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1導電型の高抵抗層とこれの表面に選択
的に形成された高濃度、第2導電型のドレイン層とを有
する半導体基板ウエーハの前記ドレイン層側の前記高抵
抗層部分に第2導電型のベース拡散層が選択的に形成さ
れ、このベース拡散層内に高濃度、第1導電型のソース
拡散層が選択的に形成され、このソース拡散層と前記高
抵抗層に挟まれたチャネル領域となる前記ベース拡散層
上にゲート絶縁膜を介してゲート電極が形成され、前記
ソース拡散層と前記ベース拡散層の双方にコンタクトす
るソース電極37が形成された横型導電変調型MOSF
ETにおいて、 前記高抵抗層のウェーハ表面に露出した開口部は前記ベ
ース拡散層に完全に囲まれた島状をなし、且つ前記ドレ
イン層は前記高抵抗層の表面に選択的に形成された高濃
度、第1導電型の拡散層の表面に選択的に形成されてい
ることを特徴とする横型導電変調型MOSFET。
1. A high resistance layer on the side of the drain layer of a semiconductor substrate wafer having a first conductivity type high resistance layer and a high-concentration, second conductivity type drain layer selectively formed on the surface thereof. A second conductive type base diffusion layer is selectively formed in the portion, and a high-concentration, first conductive type source diffusion layer is selectively formed in the base diffusion layer, and the source diffusion layer and the high resistance layer are formed. A lateral conductive modulation in which a gate electrode is formed via a gate insulating film on the base diffusion layer serving as a channel region sandwiched between the source diffusion layer and a source electrode 37 contacting both the source diffusion layer and the base diffusion layer. Type MOSF
In ET, the opening exposed on the wafer surface of the high resistance layer has an island shape that is completely surrounded by the base diffusion layer, and the drain layer is formed on the surface of the high resistance layer by a high-pressure layer. A lateral conductivity modulation type MOSFET characterized by being selectively formed on the surface of a diffusion layer of the first conductivity type in concentration.
JP6108640A 1994-05-23 1994-05-23 Lateral conductivity modulation type MOSFET Expired - Lifetime JPH0789588B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6108640A JPH0789588B2 (en) 1994-05-23 1994-05-23 Lateral conductivity modulation type MOSFET

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6108640A JPH0789588B2 (en) 1994-05-23 1994-05-23 Lateral conductivity modulation type MOSFET

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59204427A Division JP2585505B2 (en) 1984-05-30 1984-09-29 Conduction modulation type MOSFET

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24272997A Division JPH10173184A (en) 1997-09-08 1997-09-08 Lateral conduction modulating mode mosfet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06342903A true JPH06342903A (en) 1994-12-13
JPH0789588B2 JPH0789588B2 (en) 1995-09-27

Family

ID=14489925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6108640A Expired - Lifetime JPH0789588B2 (en) 1994-05-23 1994-05-23 Lateral conductivity modulation type MOSFET

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0789588B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008186921A (en) * 2007-01-29 2008-08-14 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device
JP2012186503A (en) * 2012-06-01 2012-09-27 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57133677A (en) * 1981-02-12 1982-08-18 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor integrated circuit device
JPS5887855A (en) * 1981-11-11 1983-05-25 テクトロニクス・インコ−ポレイテツド Method of producing mos element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57133677A (en) * 1981-02-12 1982-08-18 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor integrated circuit device
JPS5887855A (en) * 1981-11-11 1983-05-25 テクトロニクス・インコ−ポレイテツド Method of producing mos element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008186921A (en) * 2007-01-29 2008-08-14 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device
JP2012186503A (en) * 2012-06-01 2012-09-27 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0789588B2 (en) 1995-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5780887A (en) Conductivity modulated MOSFET
JP3471823B2 (en) Insulated gate semiconductor device and method of manufacturing the same
JPH0467343B2 (en)
JPH0457111B2 (en)
JP2585505B2 (en) Conduction modulation type MOSFET
JP2633145B2 (en) Semiconductor laterally insulated gate bipolar transistor device
US6563193B1 (en) Semiconductor device
JPH0560263B2 (en)
JPH07101737B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US5198688A (en) Semiconductor device provided with a conductivity modulation MISFET
JPH0620141B2 (en) Conduction modulation type MOSFET
JP3063278B2 (en) Vertical field-effect transistor
JPH06112494A (en) Insulated gate bipolar transistor
JPH0888357A (en) Lateral igbt
JPH06342903A (en) Lateral conductivity modulation mosfet
JPH0467790B2 (en)
JPS6373670A (en) Conductive modulation type mosfet
JP2724204B2 (en) Conduction modulation type MOSFET
JP2856257B2 (en) P-channel insulated gate bipolar transistor
JP3655143B2 (en) High voltage semiconductor device
JP2645219B2 (en) Conduction modulation type MOSFET
US6727527B1 (en) Reverse blocking IGBT
JP4016901B2 (en) Insulated gate semiconductor device and method for manufacturing insulated gate semiconductor device
JPS6327865B2 (en)
JP2629437B2 (en) Lateral insulated gate bipolar transistor

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term