JPH09205212A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPH09205212A
JPH09205212A JP8012174A JP1217496A JPH09205212A JP H09205212 A JPH09205212 A JP H09205212A JP 8012174 A JP8012174 A JP 8012174A JP 1217496 A JP1217496 A JP 1217496A JP H09205212 A JPH09205212 A JP H09205212A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
type
oxide film
drain region
well 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Withdrawn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
JP8012174A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Suzuki
裕二 鈴木
Mitsuhide Maeda
光英 前田
仁路 ▲高▼野
Kimimichi Takano
Yoshiki Hayazaki
嘉城 早崎
Takashi Kishida
貴司 岸田
Masahiko Suzumura
正彦 鈴村
Yoshifumi Shirai
良史 白井
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 JP8012174A priority Critical patent/JPH09205212A/ja
Publication of JPH09205212A publication Critical patent/JPH09205212A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7801DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
    • H01L29/7816Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors
    • H01L29/7824Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors with a substrate comprising an insulating layer, e.g. SOI-LDMOS transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42364Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity
    • H01L29/42368Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity the thickness being non-uniform
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/402Field plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高耐圧な半導体装置を提供する。 【解決手段】 n形シリコン基板10上に埋め込み酸化
膜11を介して形成されたn形シリコン層1内に、p形
ウェル領域4と、n+ 形ドレイン領域2とが離間して形
成され、n+ 形ソース領域3がp形ウェル領域4内に形
成され、n+ 形ドレイン領域2’側からp形ウェル領域
4側へ向かって不純物の濃度が低くなるような横方向の
線形ドーピング領域1aが形成され、n+ 形ドレイン領
域2にはドレイン電極7が形成され、p形ウェル領域4
の一部及びn+ 形ソース領域3の一部にはソース電極8
が形成され、p形ウェル領域4の一部にはゲート酸化膜
5を介してフィールドプレート9及びゲート電極6が形
成された半導体装置において、n+ 形ドレイン領域2が
埋め込み酸化膜11と接触しないように形成されてい
る。

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、SOI構造を利用した半導体装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来より、半導体装置の素子分離技術と
して、拡散分離技術および誘電体(絶縁体)分離技術が
知られているが、絶縁体分離技術は素子(デバイス)が
絶縁体で完全に分離されるため、拡散分離技術と比べて
絶縁性が高く、寄生容量が小さい等の利点を有する。こ
のため、絶縁体分離技術によって素子間分離を行う誘電
体分離型の半導体装置は高耐圧・大容量のパワーデバイ
スへ利用されている。
【0003】このような半導体装置として、シリコン基
板上に酸化膜よりなる絶縁膜を介して単結晶シリコン膜
が設けられた所謂SOI(Silicon on In
sulator)基板を用いたLDMOS(Later
al Double Diffused MOSFE
T)やIGBT(InsulatedGate Bip
olar Transistor)等のパワーデバイス
が注目されている。図2にSOI基板を用いたLDMO
S(以下、SOI−LDMOSと称す)の断面構造を示
す(特開平7−66428号公報)。
【0004】図2に示す従来のnチャネルSOI−LD
MOSは、n形シリコン基板(支持基板)10上に埋め
込み酸化膜11を介して形成されたn形シリコン層1内
に、p形ウェル領域4と、n+ 形ドレイン領域2’とが
離間して形成され、n+ 形ソース領域3がp形ウェル領
域4内に形成されている。n+ 形ドレイン領域2’には
ドレイン電極7が、p形ウェル領域4の一部及びn+
ソース領域3の一部にはソース電極8が、p形ウェル領
域4の一部にはゲート酸化膜5を介してフィールドプレ
ート9及びゲート電極6が、それぞれ形成されている。
また、n形シリコン層1には、素子を横方向に電気的に
絶縁分離するための溝19が埋め込み酸化膜11に達す
る深さまで形成され、溝19には酸化膜20が埋め込ま
れている。溝19に埋め込まれた酸化膜20は素子間分
離領域20aを形成しており、この素子間分離領域20
aによってSOI−LDMOSと図示しない隣接する他
の素子とが電気的に絶縁分離されている。ここで、n形
シリコン層1は、p形ウェル領域4とn+ 形ドレイン領
域2’との間にでその厚みが薄く、且つ、n+ 形ドレイ
ン領域2’側からp形ウェル領域4側へ向かって不純物
の濃度が低くなるような横方向の線形ドーピング領域1
aが形成されている。線形ドーピング領域1aの上方に
は、酸化膜20bを介して、前述のゲート電極6に短絡
されたフィールドプレート9が形成されている。
【0005】以下、上記nチャネルSOI−LDMOS
の動作を簡単に説明する。上記nチャネルSOI−LD
MOSは、ゲート電極6に正の電圧を印加し、この電圧
を大きくしていくと、ゲート電極6直下のp形ウェル領
域4の表面領域にn形反転層(n形チャネル)が形成さ
れ、その結果、n形チャネルと、線形ドーピング領域1
aとを通してn+ 形ソース領域3からn+ 形ドレイン領
域2’に向かって電子が流れ(電流は、n+ 形ドレイン
領域2’からn+ 形ソース領域3へ向かって流れ)、オ
フ状態からオン状態へと移行する。一方、オン状態から
オフ状態への移行は、ゲート電極6への印加電圧を零ボ
ルト以下にすることによってn形チャネルをなくすこと
で達成される。
【0006】上記nチャネルSOI−LDMOSのオフ
状態でのドレイン・ソース間電圧(耐圧)はフィールド
プレート9等の高耐圧構造と、線形ドーピング領域1a
のドーピング濃度の傾き及び厚さ、埋め込み酸化膜11
の厚さとで決定される。つまり、オフ状態では、ドレイ
ン電圧に依存してp形ウェル領域4とn形シリコン層1
との接合部からn+ 形ドレイン領域2’の方向へ空乏層
が拡がるが、線形ドーピング領域1aとゲート電極6自
身あるいはゲート電極6と短絡されたフィールドプレー
ト9等の高耐圧構造を用いることにより、前記空乏層の
拡がりや電界分布を最適化でき、(オン抵抗を小さくす
るために)線形ドーピング領域1aを薄くしても高い耐
圧を維持することが可能となるのである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記S
OI−LDMOSでは、設計耐圧に対して作製された素
子の耐圧が低い(例えば、耐圧を500ボルト程度に設
計した場合、作製された素子では耐圧が50ボルト程度
低い)という問題があった。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、高耐圧な半導体装置
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、半導体基板上に絶縁膜を介して形成され
た第1の導電形の半導体層の主表面に、第1導電形のソ
ース領域及びドレイン領域が離間して形成され、前記ソ
ース領域を囲んで第2の導電形のウェル領域が形成さ
れ、前記ウェル領域と前記ドレイン領域との間には横方
向の線形ドーピング領域が形成され、前記ソース領域と
前記ドレイン領域との間に介在する前記ウェル領域上に
酸化膜を介してゲート電極が形成されて成り、前記ドレ
イン領域が、前記絶縁膜に接触していないことをことを
特徴とするものであり、前記ドレイン領域が、前記絶縁
膜に接触していないので、前記ドレイン領域と前記絶縁
膜との間の位置での電界を緩和することができ、その結
果、この電界による耐圧の低下を抑制することができ、
高耐圧を得ることが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1に本実施の形態のnチャネル
SOI−LDMOSの断面図を示す。本nチャネルSO
I−LDMOSは、n形シリコン基板(支持基板)10
上に埋め込み酸化膜11を介して形成されたn形シリコ
ン層1内に、p形ウェル領域4と、n + 形ドレイン領域
2とが離間して形成され、n+ 形ソース領域3がp形ウ
ェル領域4内に形成されている。ここで、n+ 形ドレイ
ン領域2は、埋め込み酸化膜11に接触しないように形
成されている。n+ 形ドレイン領域2にはドレイン電極
7が、p形ウェル領域4の一部及びn+ 形ソース領域3
の一部にはソース電極8が、p形ウェル領域4の一部に
はゲート酸化膜5を介してフィールドプレート9及びゲ
ート電極6が、それぞれ形成されている。また、n形シ
リコン層1には、素子を横方向に電気的に絶縁分離する
ための溝19が埋め込み酸化膜11に達する深さまで形
成され、溝19には酸化膜20が埋め込まれている。溝
19に埋め込まれた酸化膜20は素子間分離領域20a
を形成しており、この素子間分離領域20aによってS
OI−LDMOSと図示しない隣接する他の素子とが電
気的に絶縁分離されている。ここで、n形シリコン層1
は、p形ウェル領域4とn+形ドレイン領域2’との間
でその厚みが薄くなっており、n+ 形ドレイン領域2’
側からp形ウェル領域4側へ向かって不純物の濃度が低
くなるような横方向の線形ドーピング領域1aが形成さ
れている。線形ドーピング領域1aの上方には、酸化膜
20bを介して、前述のゲート電極6に短絡されたフィ
ールドプレート9が形成されている。
【0010】ところで、図2で説明した従来例ではのn
+ 形ドレイン領域2’が埋め込み酸化膜11に達する深
さまで形成されることによりn+ 形ドレイン領域2’と
埋め込み酸化膜11とが接触していたが、本nチャネル
SOI−LDMOSでは、n + 形ドレイン領域2が埋め
込み酸化膜11と接触していないことに特徴がある。す
なわち、本nチャネルSOI−LDMOSでは、素子が
オフ状態の時、n+ 形ドレイン領域2が埋め込み酸化膜
11と接触していないため、n+ 形ドレイン領域2と埋
め込み酸化膜11との間の位置での高電界の発生を従来
例よりも抑制でき、その結果、この高電界による耐圧の
低下を抑制でき、設計耐圧に略等しい高耐圧を達成する
ことができるのである。
【0011】なお、各実施の形態では、SOI基板とし
て、シリコン基板に酸素イオンを注入し、高温熱処理を
経てシリコン基板中に埋め込み酸化膜を形成することに
よりSOI構造をもつ所謂SIMOX(Separat
ion by Implanted Oxygen)基
板を用いているが、これに限定するものではなく、2枚
のシリコン基板を貼り合わせて素子形成側のシリコン基
板を薄膜化した所謂貼り合わせSOI基板(BE−SO
I:Bonded and Etched SOI)
や、絶縁性基板上に単結晶シリコンをエピタキシャル成
長したSOI基板を用いてもよいことは勿論である。
【0012】
【発明の効果】本発明は、ドレイン領域が、絶縁膜に接
触していないので、前記ドレイン領域と前記絶縁膜との
間の位置での電界を緩和することができ、その結果、こ
の電界による耐圧の低下を抑制することができ、高耐圧
を得ることが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図2】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 n形シリコン層 1a 線形ドーピング領域 2 n+ 形ドレイン領域 3 n+ 形ソース領域 4 p形ウェル領域 5 ゲート酸化膜 6 ゲート電極 7 ドレイン電極 8 ソース電極 9 フィールドプレート 10 n形シリコン基板 11 埋め込み酸化膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早崎 嘉城 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 岸田 貴司 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 鈴村 正彦 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 白井 良史 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に絶縁膜を介して形成され
    た第1の導電形の半導体層の主表面に、第1導電形のソ
    ース領域及びドレイン領域が離間して形成され、前記ソ
    ース領域を囲んで第2の導電形のウェル領域が形成さ
    れ、前記ウェル領域と前記ドレイン領域との間には横方
    向の線形ドーピング領域が形成され、前記ソース領域と
    前記ドレイン領域との間に介在する前記ウェル領域上に
    酸化膜を介してゲート電極が形成されて成り、前記ドレ
    イン領域が、前記絶縁膜に接触していないことをことを
    特徴とする半導体装置。
JP8012174A 1996-01-26 1996-01-26 半導体装置 Withdrawn JPH09205212A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8012174A JPH09205212A (ja) 1996-01-26 1996-01-26 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8012174A JPH09205212A (ja) 1996-01-26 1996-01-26 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09205212A true JPH09205212A (ja) 1997-08-05

Family

ID=11798072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8012174A Withdrawn JPH09205212A (ja) 1996-01-26 1996-01-26 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09205212A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6127703A (en) * 1999-08-31 2000-10-03 Philips Electronics North America Corporation Lateral thin-film silicon-on-insulator (SOI) PMOS device having a drain extension region
CN110970507A (zh) * 2018-10-01 2020-04-07 恩智浦有限公司 包括pn结二极管的半导体装置
CN111261718A (zh) * 2020-01-21 2020-06-09 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Nldmos器件及工艺方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6127703A (en) * 1999-08-31 2000-10-03 Philips Electronics North America Corporation Lateral thin-film silicon-on-insulator (SOI) PMOS device having a drain extension region
CN110970507A (zh) * 2018-10-01 2020-04-07 恩智浦有限公司 包括pn结二极管的半导体装置
CN111261718A (zh) * 2020-01-21 2020-06-09 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Nldmos器件及工艺方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4344081A (en) Combined DMOS and a vertical bipolar transistor device and fabrication method therefor
US6072215A (en) Semiconductor device including lateral MOS element
KR100321540B1 (ko) 매립된다이오드가있는래터럴반도체-온-절연체반도체디바이스
EP1033759B1 (en) MOS-gated device having a buried gate and process for forming same
KR100423249B1 (ko) 횡형 반도체장치
KR100652449B1 (ko) 횡형 박막 실리콘-온-절연체 jfet 디바이스
US5760440A (en) Back-source MOSFET
US6025237A (en) Methods of forming field effect transistors having graded drain region doping profiles therein
US5411901A (en) Method of making high voltage transistor
JPH08222735A (ja) 縦型トレンチmisfetおよびその製造方法
JP3319215B2 (ja) 絶縁ゲート型半導体装置およびその製造方法
JPH0357614B2 (ja)
US4952991A (en) Vertical field-effect transistor having a high breakdown voltage and a small on-resistance
EP0185415B1 (en) Conductivity-enhanced combined lateral mos/bipolar transistor
JP2983110B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2000332247A (ja) 半導体装置
JPH08213617A (ja) 半導体装置およびその駆動方法
JPH08181321A (ja) Soi基板及びその製造方法
JP2941823B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3354127B2 (ja) 高電圧素子及びその製造方法
JPH1197689A (ja) 半導体装置
JPH0518267B2 (ja)
JPH09205212A (ja) 半導体装置
JP2000068372A (ja) 半導体デバイス及びその製造方法
JP3210853B2 (ja) 半導体装置

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: 20030401