JPH1065150A - Dmos fet - Google Patents

Dmos fet

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JPH1065150A
JPH1065150A JP21451896A JP21451896A JPH1065150A JP H1065150 A JPH1065150 A JP H1065150A JP 21451896 A JP21451896 A JP 21451896A JP 21451896 A JP21451896 A JP 21451896A JP H1065150 A JPH1065150 A JP H1065150A
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JP
Japan
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layer
drain
drift
resistance
source
Prior art date
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Pending
Application number
JP21451896A
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Japanese (ja)
Inventor
Minoru Nakaya
実 仲矢
Tomonori Komachi
友則 小町
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.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH1065150A publication Critical patent/JPH1065150A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • 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
    • H01L29/7833Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's
    • H01L29/7835Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's with asymmetrical source and drain regions, e.g. lateral high-voltage MISFETs with drain offset region, extended drain MISFETs
    • HELECTRICITY
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    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/417Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/41725Source or drain electrodes for field effect devices
    • H01L29/41766Source or drain electrodes for field effect devices with at least part of the source or drain electrode having contact below the semiconductor surface, e.g. the source or drain electrode formed at least partially in a groove or with inclusions of conductor inside the semiconductor

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently absorb a current which flows through a drift channel and reduce on resistance by forming a drain layer at a position deeper than a drift layer. SOLUTION: In a case where a drift channel length LD and an appropriate concentration value of a drift layer 151 of the DMOS FET are already determined, to further reduce the on resistance, a current path must be enlarged. If the DMOS FET is of horizontal type, an n-type semiconductor drain layer 152a is provided at a position deeper than the drift layer 151. That is, in this case, the surface of the drain layer 152a is at a position a deeper than the surface of the drain layer 152, by an amount d. As a result of this, the same effect as that which is obtained in a case where the areas of the drift channel and the source region are increased can be found. Accordingly, a larger amount of current can be passed between a source electrode 157 and a drain electrode 153 at this time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】スイッチング電源や半導体リ
レーに利用される横型DMOS FETスイッチ素子に
関し、特に、素子のサイズを変更することなくオン抵抗
を低減させる構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lateral DMOS FET switch element used for a switching power supply or a semiconductor relay, and more particularly, to a structure for reducing on-resistance without changing the element size.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14は、横型DMOS FETがスイ
ッチ素子として用いられている半導体リレーの回路図の
一例を示す。141はIN1及びIN2端子に印加され
た入力信号を光に変換するLEDである。142はLE
D141が発生させた光信号を受けて電気信号に変換す
る電圧出力型フォトダイオードアレイである。LED1
41と組み合わせて入力信号源から電気的に絶縁され
る。143a、143bは電圧出力型フォトダイオード
アレイ142の出力信号をゲートGに受けるとドレイン
DとソースS間が導通状態又は遮断状態になるDMOS
FETである。双方向の導通を得るため2個逆方向に
接続している。DMOS FETが導通状態にある時の
ドレインDとソースS間の抵抗をオン抵抗と呼ぶ。14
4はゲートGに蓄積した電荷を放電させるためにゲート
G、ソースS間に並列される制御回路である。また、こ
の制御回路144は寄生トランジスタを発生させないよ
う薄膜抵抗等を用いて構成する。次にこの半導体リレー
の動作を説明す。IN1及びIN2端子に入力信号が印
加されると光電効果によりLED141を介してフォト
ダイオードアレイ142に一定の電流が発生する。この
電流は全てゲートGに流れ込む。ゲート容量が充電され
DMOS FETのしきい値を超える電圧がゲートに印
加されるとDMOS FETはオン状態に達し、ソース
S及びドレインD間の低インピーダンス状態は保持され
る。そのため、出力端子OUT1とOUT2の間にはオ
ン抵抗によって決定される電流を流すことができる。入
力信号として測定信号を伝達する場合にはソースS及び
ドレインD間のオン抵抗は出来る限り小さいことが望ま
れる。また、DMOS FETがスイッチング電源に使
用される場合には十分な耐圧と、電力損失を少なくする
ために特に低いオン抵抗が要求される。
2. Description of the Related Art FIG. 14 shows an example of a circuit diagram of a semiconductor relay in which a lateral DMOS FET is used as a switching element. An LED 141 converts an input signal applied to the IN1 and IN2 terminals into light. 142 is LE
D141 is a voltage output type photodiode array that receives the generated optical signal and converts it into an electric signal. LED1
41, it is electrically insulated from the input signal source. 143a and 143b are DMOSs that, when the output signal of the voltage output type photodiode array 142 is received by the gate G, the state between the drain D and the source S is turned on or off.
FET. Two are connected in the opposite direction to obtain bidirectional conduction. The resistance between the drain D and the source S when the DMOS FET is conductive is called on-resistance. 14
Reference numeral 4 denotes a control circuit connected in parallel between the gate G and the source S to discharge the charge accumulated in the gate G. The control circuit 144 is configured using a thin film resistor or the like so as not to generate a parasitic transistor. Next, the operation of this semiconductor relay will be described. When an input signal is applied to the IN1 and IN2 terminals, a constant current is generated in the photodiode array 142 via the LED 141 due to the photoelectric effect. All of this current flows into the gate G. When the gate capacitance is charged and a voltage exceeding the threshold value of the DMOS FET is applied to the gate, the DMOS FET reaches the ON state, and the low impedance state between the source S and the drain D is maintained. Therefore, a current determined by the on-resistance can flow between the output terminals OUT1 and OUT2. When transmitting a measurement signal as an input signal, it is desirable that the on-resistance between the source S and the drain D be as small as possible. When a DMOS FET is used for a switching power supply, a sufficient withstand voltage and a particularly low on-resistance are required to reduce power loss.

【0003】図15は、従来の横型DMOS FETの
断面図である。150はp型シリコン基板である。15
1はn型半導体のドリフト層である。152はn型半導
体のドレイン層である。153はドレイン層152に接
続されたドレイン電極である。154はLocosプロ
セスにより形成されたシリコン酸化膜(SiO2)であ
る。単にLocosと呼ぶ場合もある。155は基板1
50の中に形成されたpベース層である。pベース15
5とドレイン電極153との間の長さをドリフトチャン
ネル長という。図ではLDで示した。このLDが大きいほ
ど耐圧が大きくなるがオン抵抗も増加する。オン抵抗を
下げるためにドリフトチャンネルの濃度を上げると空乏
層が伸び難く耐圧が下がる。従ってドリフトチャンネル
の幅(図面に垂直方向)を拡げることと合わせて最適値
が決まる。156はpベース層155の中に形成された
n型半導体のソース層である。157はソース層156
に接続されたソース電極である。158はpベース層1
55からドリフト層151にわたってシリコン酸化膜1
54を介して形成したゲート電極である。159は絶縁
保護膜である。図14で説明したドレインD、ソース
S、ゲートGはそれぞれ図15のドレイン電極153、
ソース電極157、ゲート電極158と対応する。図の
中で、後の説明の都合上ドレイン層152の表面を掘り
下げ寸法の基準点とし、aで示している。DMOS F
ETのドリフトチャンネル長LD及びドリフト層151
の濃度の最適値が既に決定されている場合に、さらにオ
ン抵抗を低下させるには、電流経路を確保するためチッ
プサイズを大きくする必要がある。チップサイズが大き
くなるとパッケイジサイズも大きくなるため実装密度が
低下する。その上コストアップを招く。
FIG. 15 is a sectional view of a conventional lateral DMOS FET. 150 is a p-type silicon substrate. Fifteen
Reference numeral 1 denotes an n-type semiconductor drift layer. Reference numeral 152 denotes an n-type semiconductor drain layer. 153 is a drain electrode connected to the drain layer 152. Reference numeral 154 denotes a silicon oxide film (SiO 2 ) formed by the Locos process. It may be simply called Locos. 155 is the substrate 1
50 is a p-base layer formed inside. p base 15
5 and the drain electrode 153 are called a drift channel length. In the figure, it is indicated by L D. Although withstand higher the L D is greater is greater on-resistance increases. If the concentration of the drift channel is increased in order to reduce the on-resistance, the depletion layer is difficult to extend and the breakdown voltage is reduced. Therefore, the optimum value is determined in combination with increasing the width of the drift channel (in the direction perpendicular to the drawing). Reference numeral 156 denotes an n-type semiconductor source layer formed in the p base layer 155. 157 is a source layer 156
Are connected to the source electrode. 158 is a p base layer 1
55 to the drift layer 151.
The gate electrode is formed through the gate electrode 54. 159 is an insulating protective film. The drain D, source S, and gate G described with reference to FIG.
Corresponds to the source electrode 157 and the gate electrode 158. In the figure, the surface of the drain layer 152 is set as a reference point of the digging dimension for convenience of later description, and is indicated by a. DMOS F
ET drift channel length L D and drift layer 151
In order to further reduce the on-resistance when the optimum value of the concentration has already been determined, it is necessary to increase the chip size in order to secure a current path. As the chip size increases, the package size also increases, resulting in a decrease in the mounting density. In addition, the cost is increased.

【0004】図16は、従来型ドレインに対するドレイ
ン電流を示すシミュレーショングラフである。ドレイン
層152は通常の深さとして1μm、ドリフト層151
の厚さは4μm、基板の底まで約10μm、これらの幅
(図面に垂直の方向)は1μmとしている。ソース電極
157に0V、ゲート電極158に10V、ドレイン電
極153に0.2Vを印加した場合を計算すると、ソー
ス電極157とドレイン電極153の間に流れる電流は
1.986×10-6Aとなる。
FIG. 16 is a simulation graph showing a drain current for a conventional drain. The drain layer 152 has a normal depth of 1 μm and the drift layer 151.
Have a thickness of 4 μm, a thickness of about 10 μm up to the bottom of the substrate, and a width (in a direction perpendicular to the drawing) of 1 μm. Calculating the case where 0V is applied to the source electrode 157, 10V is applied to the gate electrode 158, and 0.2V is applied to the drain electrode 153, the current flowing between the source electrode 157 and the drain electrode 153 is 1.986 × 10 −6 A. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の横型DMOS FETにより所定の耐圧が得られオン
抵抗も最低となるようドリフトチャンネル長Ld、ドリ
フトチャンネルの濃度が十分最適化されている場合に、
尚一層オン抵抗の低減を実現することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to sufficiently optimize the drift channel length Ld and the drift channel concentration so that a predetermined lateral breakdown voltage can be obtained and the on-resistance is minimized by the conventional lateral DMOS FET. In case,
Still another object is to further reduce the on-resistance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明では次の点に着目
した。横型DMOS FETのオン抵抗を低減させるた
めに、一般的にはゲートの幅を増大させて電流通路を大
きくしオン抵抗を低下させる。これに伴いドリフトチャ
ンネル、ソース領域等も増大しチイプサイズが大きくな
る。そこで、ドリフトチャンネル、ソース領域の面積を
大きくしないで、ドリフト層をより深い位置まで掘り下
げることにより面積を増したのと同じ効果を求める。本
発明の横型DMOS FETは、 シリコン基板の一つ
の面に形成された半導体のドリフト層及びpベース層
と、前記ドリフト層の自由面側に形成されたドレイン層
と、前記pベース層の自由面側に形成されたソース層
と、前記pベース層からドリフト層にわたってシリコン
酸化膜を介して設けられたゲート電極とを含む横型DM
OS FETにおいて、前記ドリフト層のより深く掘り
下げた位置に前記ドレイン層を形成してオン抵抗を低減
させたことを特徴とする。
The present invention focuses on the following points. In order to reduce the on-resistance of the lateral DMOS FET, generally, the width of the gate is increased to enlarge the current path and reduce the on-resistance. Accordingly, the drift channel, the source region, and the like also increase and the chip size increases. Therefore, the same effect as increasing the area by digging the drift layer to a deeper position without increasing the area of the drift channel and the source region is obtained. A lateral DMOS FET according to the present invention includes: a semiconductor drift layer and a p base layer formed on one surface of a silicon substrate; a drain layer formed on a free surface side of the drift layer; and a free surface of the p base layer. Lateral DM including a source layer formed on the side and a gate electrode provided via a silicon oxide film from the p base layer to the drift layer.
In the OSFET, the drain layer is formed at a position dug deeper in the drift layer to reduce on-resistance.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態を示す
横型DMOS FETの構造断面図である。符号は各図
面共共通である。150はp型シリコン基板である。1
51はn型半導体のドリフト層である。152aはn型
半導体のドレイン層である。この部分を従来のDMOS
FETよりもドリフト層151のより深い位置に設け
ている。153はドレイン層152に接続されたドレイ
ン電極である。154はLocosプロセスにより形成
されたシリコン酸化膜SiO2である。単にLocos
と呼ぶ場合もある。155は基板150の中に形成され
たpベース層である。pベース155とドレイン電極1
53との間の長さをドリフトチャンネル長という。図で
はLDで示した。このLDが大きいほど耐圧が大きくなる
がオン抵抗も増加する。オン抵抗を下げるためにドリフ
トチャンネルの濃度を上げるほど空乏層は伸び難く耐圧
が下がる。従ってドリフトチャンネルの幅(図面に垂直
方向)を拡げることと合わせて最適値が決まる。156
はpベース層155の中に形成されたn型半導体のソー
ス層である。157はソース層156に接続されたソー
ス電極である。158はpベース層155からドリフト
層151にわたって酸化膜154を介して形成したゲー
ト電極である。159は絶縁保護膜である。図14で説
明したドレインD、ソースS、ゲートGはそれぞれ図1
のドレイン電極153、ソース電極157、ゲート電極
158と対応する。図の中でも図15と同じ基準でドレ
イン層152の表面の掘り下げ寸法の基準点とし、aで
示している。
FIG. 1 is a structural sectional view of a lateral DMOS FET showing one embodiment of the present invention. The reference numerals are common to all the drawings. 150 is a p-type silicon substrate. 1
Reference numeral 51 denotes an n-type semiconductor drift layer. 152a is an n-type semiconductor drain layer. This part is a conventional DMOS
It is provided at a position deeper in the drift layer 151 than in the FET. 153 is a drain electrode connected to the drain layer 152. Reference numeral 154 denotes a silicon oxide film SiO 2 formed by the Locos process. Simply Locos
Sometimes called. 155 is a p base layer formed in the substrate 150. p base 155 and drain electrode 1
The length between them is called the drift channel length. In the figure, it is indicated by L D. Although withstand higher the L D is greater is greater on-resistance increases. As the concentration of the drift channel is increased in order to lower the on-resistance, the depletion layer is less likely to extend and the breakdown voltage is reduced. Therefore, the optimum value is determined in combination with increasing the width of the drift channel (in the direction perpendicular to the drawing). 156
Is a source layer of an n-type semiconductor formed in the p base layer 155. 157 is a source electrode connected to the source layer 156. 158 is a gate electrode formed from the p base layer 155 to the drift layer 151 via the oxide film 154. 159 is an insulating protective film. The drain D, source S, and gate G described with reference to FIG.
Correspond to the drain electrode 153, the source electrode 157, and the gate electrode 158. In the drawing, the reference point of the depth of the surface of the drain layer 152 is indicated by a, based on the same reference as in FIG.

【0008】図2は図1のドレイン層152の近傍の構
造を拡大した断面図である。aで示した従来例のドレイ
ン層152の表面からdだけ掘り下げた位置に本発明の
ドレイン層152aの表面があることを示している。図
3は本発明によるドレイン層152aの掘り下げ量dに
対するドレイン電流を示すシミュレーショングラフであ
る。ドレイン層152aの深さとして2μm、ドリフト
層151の厚さは4μm、基板の底まで約10μm、こ
れらの幅(図面に垂直の方向)は1μmとしている。図
15の場合と同様にソース電極157に0V、ゲート電
極158に10V、ドレイン電極153に0.2Vを印
加した場合を計算すると、ソース電極157とドレイン
電極153の間に流れる電流は2.069×10-6Aと
なる。他の条件が同じであれば図15が示す従来の横型
DMOS FETに比べて約4%多くの電流を流すこと
ができる。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the structure near the drain layer 152 in FIG. This indicates that the surface of the drain layer 152a of the present invention is located at a position dug down from the surface of the drain layer 152 of the conventional example indicated by a. FIG. 3 is a simulation graph showing the drain current with respect to the depth d of the drain layer 152a according to the present invention. The depth of the drain layer 152a is 2 μm, the thickness of the drift layer 151 is 4 μm, about 10 μm up to the bottom of the substrate, and their width (in the direction perpendicular to the drawing) is 1 μm. When a case where 0 V is applied to the source electrode 157, 10 V is applied to the gate electrode 158, and 0.2 V is applied to the drain electrode 153 as in the case of FIG. 15, the current flowing between the source electrode 157 and the drain electrode 153 is 2.069. × 10 -6 A. If other conditions are the same, about 4% more current can flow than the conventional lateral DMOS FET shown in FIG.

【0009】図4はドレイン層の掘り下げ量dに対する
オン抵抗の低下率を示すシミュレーショングラフであ
る。掘り下げ量dが一定の値を超えるとオン抵抗が急速
に減少することが分かる。次に本発明の横型DMOS
FETの製作工程の概略を説明する。製作工程は図面番
号通りに進行する。図5はドリフト層とLocos酸化
膜の形成を示す断面図である。p形シリコン基板150
の上にイオン注入によりドリフト層151を作る。その
上にLocosプロセスにより厚い二酸化珪素膜(Lo
cos)を形成する。図6はドレイン部のLocos酸
化膜のフォトエッチングを示す断面図である。ドレイン
層を形成する位置を除いてフォトレジストを塗布する。
図7はLocos酸化膜のエッチング後の断面図であ
る。先の工程でフォトレジストを塗布しなかったドレイ
ン層を予定する部分の酸化膜をエッチングにより掘り下
げる。そしてフォトレジストを取り除く。ここで、従来
のDMOS FETを製作する場合は図11の工程に進
めばよい。
FIG. 4 is a simulation graph showing the rate of decrease in on-resistance with respect to the depth d of the drain layer. It can be seen that when the depth d exceeds a certain value, the on-resistance rapidly decreases. Next, the horizontal DMOS of the present invention
The outline of the manufacturing process of the FET will be described. The manufacturing process proceeds according to the drawing numbers. FIG. 5 is a sectional view showing the formation of the drift layer and the Locos oxide film. p-type silicon substrate 150
A drift layer 151 by ion implantation. A thick silicon dioxide film (Lo) is formed thereon by a Locos process.
cos). FIG. 6 is a cross-sectional view showing the photo-etching of the Locos oxide film in the drain portion. A photoresist is applied except for a position where a drain layer is to be formed.
FIG. 7 is a cross-sectional view after the etching of the Locos oxide film. The oxide film in the portion where the drain layer is not coated with the photoresist in the previous step and which is intended for the drain layer is dug down by etching. Then, the photoresist is removed. Here, in the case of manufacturing a conventional DMOS FET, it is sufficient to proceed to the step of FIG.

【0010】以下の工程が本願発明の特徴であるドレイ
ン層を掘り下げる工程である。図8はLocos酸化膜
のフォトエッチングを示す断面図である。図7の工程で
製作した基板のドレイン層を予定する位置を除いてフォ
トレジストを塗布する。図9はフォトエッチングによる
ドリフト層の再エッチングを説明する断面図である。ド
レイン層を予定する部分のドリフト層を所定の値d及び
ドレイン層の厚さ分だけ再びエッチングして掘り下げ
る。図10はレジストを除去した断面図である。図11
はゲート電極の形成を示す断面図である。図7または図
10の工程で加工した基板のドレイン層及びソース層を
予定する部分をLocosプロセスにより選択的に酸化
して酸化膜を形成する。その上所定の位置にポリシリコ
ンのゲート電極を形成する。このプロセスは一般化され
たSiゲートプロセスを用いることができる。図12は
pベースの形成を示す断面図である。イオン注入により
pベース層を形成する。図13はN+ソース領域の形成
を示す断面図である。Asイオンなどの打ち込みにより
+のドレイン層およびソース層を形成する。次にこの
両層の上にSi入りAlスパッタ蒸着やドライエッチン
グなどの方法によりドレイン電極およびソース電極を形
成し、水素アニール、絶縁保護膜の塗布の工程を経て図
1で示した横型DMOS FETが完成する。
The following steps are the steps of digging down the drain layer, which is a feature of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the photo-etching of the Locos oxide film. A photoresist is applied to the substrate manufactured in the process of FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating re-etching of the drift layer by photo-etching. The portion of the drift layer where the drain layer is to be formed is etched again by a predetermined value d and the thickness of the drain layer, and is dug down. FIG. 10 is a sectional view from which the resist has been removed. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating formation of a gate electrode. A portion where the drain layer and the source layer of the substrate processed in the process of FIG. 7 or 10 are to be selectively oxidized by the Locos process to form an oxide film. Further, a polysilicon gate electrode is formed at a predetermined position. This process can use a generalized Si gate process. FIG. 12 is a sectional view showing the formation of the p base. A p base layer is formed by ion implantation. FIG. 13 is a cross-sectional view showing the formation of the N + source region. An N + drain layer and a source layer are formed by implanting As ions or the like. Next, a drain electrode and a source electrode are formed on both of these layers by a method such as Al-sputtering with Si or dry etching, and after the steps of hydrogen annealing and application of an insulating protective film, the horizontal DMOS FET shown in FIG. Complete.

【0011】[0011]

【発明の効果】本発明によれば、横型DMOSFETの
ドレイン取り出し層のN+領域を掘り下げることにより
ドリフトチャンネルを流れる電流を効率よく吸収できる
のでオン抵抗を下げる効果がある。ドレイン取り出しN
+領域を2μm掘り下げたことによりオン抵抗を約4%
下げることができた。
According to the present invention, the current flowing through the drift channel can be efficiently absorbed by digging the N + region of the drain extraction layer of the lateral type DMOSFET, so that the on-resistance is reduced. Drain extraction N
Approximately 4% reduction in on-resistance due to 2μm deepening of + area
Could be lowered.

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

【図1】本発明の一実施形態を示す横型DMOS FE
Tの構造断面図である。
FIG. 1 shows a lateral DMOS FE according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a structural sectional view of T.

【図2】図1のドレイン層近傍の構造を拡大した断面図
である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a structure near a drain layer in FIG. 1;

【図3】ドレイン層の掘り下げ量に対するドレイン電流
を示すシミュレーショングラフである。
FIG. 3 is a simulation graph showing a drain current with respect to a depth of a drain layer.

【図4】ドレイン層の掘り下げ量に対するオン抵抗の低
下率を示すシミュレーショングラフである。
FIG. 4 is a simulation graph showing a rate of decrease in on-resistance with respect to a depth of a drain layer.

【図5】ドリフト層とLocos酸化膜の形成を示す断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing the formation of a drift layer and a Locos oxide film.

【図6】ドレイン部のLocos酸化膜のフォトエッチ
ングを示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing photoetching of a Locos oxide film in a drain portion.

【図7】Locos酸化膜のエッチング後の断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view after the Locos oxide film is etched.

【図8】Locos酸化膜のフォトエッチングを示す断
面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing photoetching of a Locos oxide film.

【図9】フォトエッチングによるドリフト層の再エッチ
ングを説明する断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating re-etching of the drift layer by photo-etching.

【図10】レジストを除去した断面図である。FIG. 10 is a sectional view from which a resist has been removed.

【図11】ゲートの形成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing the formation of a gate.

【図12】Pベースの形成を示す断面図である。FIG. 12 is a sectional view showing formation of a P base.

【図13】N+ソース領域の形成を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing the formation of an N + source region.

【図14】半導体リレーの回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram of a semiconductor relay.

【図15】従来の横型DMOS FETの断面図であ
る。
FIG. 15 is a cross-sectional view of a conventional lateral DMOS FET.

【図16】従来型ドレインに対するドレイン電流を示す
シミュレーショングラフである。
FIG. 16 is a simulation graph showing a drain current for a conventional drain.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

141 LED 142 フォトダイオードアレイ 143a、143b DMOS FET 144 制御回路 151 ドリフト層 152、152a ドレイン層 153 ドレイン電極 154 二酸化珪素膜(Locos) 155 pベース層 156 ソース層 157 ソース電極 158 ゲート電極 159 中間絶縁保護膜 141 LED 142 Photodiode array 143a, 143b DMOS FET 144 Control circuit 151 Drift layer 152, 152a Drain layer 153 Drain electrode 154 Silicon dioxide film (Locos) 155 P base layer 156 Source layer 157 Source electrode 158 Gate electrode 159 Intermediate insulating protective film

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シリコン基板の一つの面に形成された半導
体のドリフト層及びpベース層と、前記ドリフト層の自
由面側に形成されたドレイン層と、前記pベース層の自
由面側に形成されたソース層と、前記pベース層からド
リフト層にわたってシリコン酸化膜を介して設けられた
ゲート電極とを含む横型DMOS FETにおいて、 前記ドリフト層をより深く掘り下げた位置に前記ドレイ
ン層を形成してオン抵抗を低減させたことを特徴とする
DMOS FET。
1. A drift layer and a p base layer of a semiconductor formed on one surface of a silicon substrate, a drain layer formed on a free surface side of the drift layer, and a free layer side of the p base layer. The drain layer is formed at a position where the drift layer is dug deeper in a lateral DMOS FET including the source layer thus formed and a gate electrode provided via a silicon oxide film from the p base layer to the drift layer. A DMOS FET having a reduced on-resistance.
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