JPH09129866A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPH09129866A
JPH09129866A JP27944395A JP27944395A JPH09129866A JP H09129866 A JPH09129866 A JP H09129866A JP 27944395 A JP27944395 A JP 27944395A JP 27944395 A JP27944395 A JP 27944395A JP H09129866 A JPH09129866 A JP H09129866A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
single crystal
silicon substrate
crystal silicon
semiconductor device
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Withdrawn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
JP27944395A
Other languages
English (en)
Inventor
Takuji Keno
拓治 毛野
Takashi Okuto
崇史 奥戸
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.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works 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 Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP27944395A priority Critical patent/JPH09129866A/ja
Publication of JPH09129866A publication Critical patent/JPH09129866A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】温度変化によるドレイン・ソース間の電流・電
圧特性の変化が小さく、閾値や飽和電流等の特性パラメ
ータの変化が小さい半導体装置を提供する。 【解決手段】単結晶シリコン基板2内に、ドレイン領域
1、チャネル領域6が離間して形成され、チャネル領域
6中にソース領域4が形成され、ドレイン領域1にはド
レイン電極3が、チャネル領域6の一部およびソース領
域4の一部にはソース電極5が、単結晶シリコン基板2
の一部およびチャネル領域6の一部およびソース領域4
の一部上には絶縁膜9を介してゲート電極7が、夫々形
成されているMOSFETにおいて、ドレイン領域1・
ソース領域4間の単結晶シリコン基板2の一部に、単結
晶シリコン基板2と抵抗率が略等しい多結晶シリコン層
8を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関
し、特に、車載用IC等の高温用の半導体装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、車載用IC等に用いられる単
極性(ユニポーラ)の半導体装置であるMOSFET
は、図4に示すように、単結晶シリコン基板2内に、ド
レイン領域1、チャネル領域6が離間して形成され、チ
ャネル領域6中にソース領域4が形成されている。ここ
で、単結晶シリコン基板2は、MOSFETのベース領
域となる。ドレイン領域1にはドレイン電極3が、チャ
ネル領域6の一部およびソース領域4の一部にはソース
電極5が、単結晶シリコン基板2の一部およびチャネル
領域6の一部およびソース領域4の一部上には絶縁膜9
を介してゲート電極7が、夫々形成されている。
【0003】一方、半導体集積回路の設計においては、
予め決められたプロセスで、敷き詰められるセルデバイ
スの特性、特にその半導体集積回路を使用する温度環境
に対する温度特性を考慮して、チップ上に形成する回路
を決める。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記MOS
FETでは、ドレイン領域1・ソース領域4間を流れる
電流に関する抵抗成分を決めるベース領域が単結晶シリ
コン基板2のみで形成されているので、ベース領域は温
度変化に対して正の抵抗温度係数を持つ。このため、図
5に示すように、室温T1 でのドレイン電極3・ソース
電極5間の電流電圧特性をm1 ’とすると、高温T2
の電流電圧特性はm2 ’のようになり、温度上昇にとも
なって不飽和領域での直線の傾きがなだらかになるとと
もに、高温T2 時の飽和電流Isat2’も常温時の飽和電
流Isat1’に比べて小さくなる。
【0005】つまり、上記MOSFETは、使用環境温
度(・動作温度)が高くなるとベース領域の抵抗が高く
なり、特性パラメータである閾値や飽和電流が大幅に変
化する。従って、車載用IC等の高温用の半導体装置
は、高温時の特性を設計パラメータとして回路設計を行
う必要があるが、高温での特性はばらつきが大きいため
設計マージンが少ないという問題がある(その結果、プ
ロセス条件のマージンも小さくなり歩留りが低下すると
いう問題もある)。
【0006】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、温度変化によるドレイン・ソース間
の電流・電圧特性の変化が小さく、温度変化による閾値
や飽和電流等の特性パラメータの変化が小さい半導体装
置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、単結晶シリコン基板の主表面に
ドレイン領域およびソース領域が離間して形成され、前
記ドレイン領域・前記ソース領域間を流れる電流を制御
するゲートを有する単極性の半導体装置において、前記
ドレイン領域・前記ソース領域間の前記単結晶シリコン
基板の一部に、前記単結晶シリコン基板と略等しい抵抗
率の多結晶シリコン層を有することを特徴とするので、
単結晶シリコン基板と多結晶シリコン層との抵抗温度係
数の極性が異なることによって、温度変化に伴うドレイ
ン・ソース間の電流電圧特性の変動を抑制することがで
き、このため、温度変化に伴う閾値や飽和電流等の特性
パラメータの変化を小さくすることができる。その結
果、高温用の半導体装置を、常温での特性パラメータに
よって回路設計を行うことができるので、従来よりも高
温用の半導体装置の設計マージンが大きくなり、歩留り
が向上する。
【0008】請求項2の発明は、単結晶シリコン基板の
主表面にドレイン領域およびソース領域が離間して形成
され、前記ドレイン領域・前記ソース領域間を流れる電
流を制御するゲートを有する単極性の半導体装置におい
て、前記ドレイン領域・前記ソース領域間の前記単結晶
シリコン基板の一部に、シリコン中で深い準位を形成す
る重金属イオンまたは重金属が添加されたディープレベ
ルトラップ層を有することを特徴とするので、単結晶シ
リコン基板と前記ディープレベルトラップ層との抵抗温
度係数の極性が異なることによって、温度変化に伴うド
レイン・ソース間の電流電圧特性の変動を抑制すること
ができ、このため、温度変化に伴う閾値や飽和電流等の
特性パラメータの変化を小さくすることができる。その
結果、高温用の半導体装置を、常温での特性パラメータ
によって回路設計を行うことができるので、従来よりも
高温用の半導体装置の設計マージンが大きくなり、歩留
りが向上する。
【0009】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)本実施の形態は請求項1の発明に対応
するものであり、以下、図1により説明する。本実施の
形態のMOSFETは、図1に示すように、その基本構
造は従来例の図4と略同じであり、本実施の形態のMO
SFETの特徴とするところは、ドレイン領域1・ソー
ス領域4間の単結晶シリコン基板2(つまり、ベース領
域)の一部に、単結晶シリコン基板2と抵抗率が略等し
い多結晶シリコン層8を設けたことにある。
【0010】ここで、単結晶シリコン基板2の抵抗温度
係数が正の値であるのに対して、多結晶シリコン層8の
抵抗温度係数は負の値であるので、温度変化に伴うドレ
イン電極・ソース電極間の電流電圧特性の変動を従来例
よりも抑制することができる。例えば、図2に示すよう
に、室温T1 でのドレイン電極3・ソース電極5間の電
流電圧特性をm1 とすると、高温T2 での電流電圧特性
はm2 のようになり、温度上昇に伴う不飽和領域での直
線の傾きの変化は従来例に比べて小さく、高温T2 時の
飽和電流Isat2の値も常温時の飽和電流Isat1に比べて
従来例ほど変化しない。
【0011】従って、MOSFETの常温時と高温時と
の電流電圧特性の変動が抑えられるので、温度変化によ
るMOSFETの特性パラメータの変動が少なくなり、
常温での特性パラメータのばらつきの範囲で回路設計を
行え、効率良く品質の高い半導体装置が得られる。 (実施の形態2)本実施の形態は請求項2の発明に対応
するものであり、以下、図3により説明する。
【0012】本実施の形態のMOSFETは、図3に示
すように、その基本構造は従来例の図4と略同じであ
り、本実施の形態のMOSFETの特徴とするところ
は、ドレイン領域1・ソース領域4間の単結晶シリコン
基板2(つまり、ベース領域)の一部に、熱拡散または
イオン注入などによって、シリコン中で深い準位を形成
する重金属(例えば、AuやPt等)またはその重金属
イオンが添加されたディープレベルトラップ層18を設
けたことにある。
【0013】ここで、単結晶シリコン基板2の抵抗温度
係数が正の値である。一方、ディープレベルトラップ層
18は、温度が低いほど深い準位のトラップの影響で電
気伝導が抑制されるので、抵抗値が大きく、温度が上昇
すると電気伝導が起こりやすくなって抵抗値が小さくな
る。つまり、ディープレベルトラップ層18の抵抗温度
係数は負の値であるので、温度変化に伴うドレイン電極
・ソース電極間の電流電圧特性の変動を従来例よりも抑
制することができる。
【0014】従って、実施の形態1と同様に、MOSF
ETの常温時と高温時との電流電圧特性の変動が抑えら
れるので、温度変化によるMOSFETの特性パラメー
タの変動が少なくなり、常温での特性パラメータのばら
つきの範囲で回路設計を行え、効率良く品質の高い半導
体装置が得られる。
【0015】
【発明の効果】請求項1の発明は、ドレイン領域・ソー
ス領域間の単結晶シリコン基板の一部に、前記単結晶シ
リコン基板と略等しい抵抗率の多結晶シリコン層を有す
るので、単結晶シリコン基板と多結晶シリコン層との抵
抗温度係数の極性が異なることによって、温度変化に伴
うドレイン・ソース間の電流電圧特性の変動を抑制する
ことができるという効果があり、このため、温度変化に
伴う閾値や飽和電流等の特性パラメータの変化を小さく
することができるという効果がある。その結果、高温用
の半導体装置を、常温での特性パラメータによって回路
設計を行うことができるので、従来よりも高温用の半導
体装置の設計マージンが大きくなり、歩留りが向上する
という効果がある。
【0016】請求項2の発明は、ドレイン領域・ソース
領域間の単結晶シリコン基板の一部に、シリコン中で深
い準位を形成する重金属イオンまたは重金属が添加され
たディープレベルトラップ層を有するので、単結晶シリ
コン基板と前記ディープレベルトラップ層との抵抗温度
係数の極性が異なることによって、温度変化に伴うドレ
イン・ソース間の電流電圧特性の変動を抑制することが
できるという効果があり、このため、温度変化に伴う閾
値や飽和電流等の特性パラメータの変化を小さくするこ
とができるという効果がある。その結果、高温用の半導
体装置を、常温での特性パラメータによって回路設計を
行うことができるので、従来よりも高温用の半導体装置
の設計マージンが大きくなり、歩留りが向上するという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1を示す構造断面図である。
【図2】実施の形態1の動作説明図である。
【図3】実施の形態2を示す構造断面図である。
【図4】従来例の構造断面図である。
【図5】従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
1 ドレイン領域 2 単結晶シリコン基板 3 ドレイン電極 4 ソース領域 5 ソース電極 6 チャネル領域 7 ゲート電極 8 多結晶シリコン層 9 絶縁膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単結晶シリコン基板の主表面にドレイン
    領域およびソース領域が離間して形成され、前記ドレイ
    ン領域・前記ソース領域間を流れる電流を制御するゲー
    トを有する単極性の半導体装置において、前記ドレイン
    領域・前記ソース領域間の前記単結晶シリコン基板の一
    部に、前記単結晶シリコン基板と略等しい抵抗率の多結
    晶シリコン層を有することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 単結晶シリコン基板の主表面にドレイン
    領域およびソース領域が離間して形成され、前記ドレイ
    ン領域・前記ソース領域間を流れる電流を制御するゲー
    トを有する単極性の半導体装置において、前記ドレイン
    領域・前記ソース領域間の前記単結晶シリコン基板の一
    部に、シリコン中で深い準位を形成する重金属イオンま
    たは重金属が添加されたディープレベルトラップ層を有
    することを特徴とする半導体装置。
JP27944395A 1995-10-26 1995-10-26 半導体装置 Withdrawn JPH09129866A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27944395A JPH09129866A (ja) 1995-10-26 1995-10-26 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27944395A JPH09129866A (ja) 1995-10-26 1995-10-26 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09129866A true JPH09129866A (ja) 1997-05-16

Family

ID=17611145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27944395A Withdrawn JPH09129866A (ja) 1995-10-26 1995-10-26 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09129866A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007180116A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007180116A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 半導体装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101267293B1 (ko) 개선된 성능 및 방법을 가진 전력 반도체 디바이스
JPS6072243A (ja) 半導体集積回路装置
JPS63120442A (ja) 半導体にドープして接続部に導電性スルーホールを形成する方法
JP2002185011A (ja) 半導体装置
US4641164A (en) Bidirectional vertical power MOS device and fabrication method
JPH06334189A (ja) 電力mos装置用集積構造電流感知抵抗
JPH0818011A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH09129866A (ja) 半導体装置
US4700460A (en) Method for fabricating bidirectional vertical power MOS device
JPS5834943A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100192973B1 (ko) 경사진 게이트 산화막을 갖는 전력용 모스 소자및그제조방법
JPH11345964A (ja) Mosfetおよびその製造方法
JPH0329326A (ja) 接合型電界効果型トランジスタ
JPS5868979A (ja) 半導体装置
JPS6321341B2 (ja)
JP2768202B2 (ja) Mosfet及びその製造方法
JPH0480957A (ja) 電界効果トランジスタ
JP2008518435A (ja) ドープされたチタン酸ボディを有するMOS(Metal−Oxide−Semiconductor)デバイス
JPH10144871A (ja) Cmos半導体装置
JPH07240522A (ja) 半導体集積回路装置およびその製造方法
JPH0563197A (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JPH0936352A (ja) 半導体装置
TWI596673B (zh) 半導體元件及其製造方法
JPS6110990B2 (ja)
JPH0653250A (ja) ショットキー型電界効果トランジスタ

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030107