JPS6164165A - Mos型電界効果トランジスタ - Google Patents

Mos型電界効果トランジスタ

Info

Publication number
JPS6164165A
JPS6164165A JP59185845A JP18584584A JPS6164165A JP S6164165 A JPS6164165 A JP S6164165A JP 59185845 A JP59185845 A JP 59185845A JP 18584584 A JP18584584 A JP 18584584A JP S6164165 A JPS6164165 A JP S6164165A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
region
semiconductor substrate
epitaxial layer
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.)
Pending
Application number
JP59185845A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Ishikawa
修 石川
Takeya Ezaki
豪弥 江崎
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 Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co 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 Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP59185845A priority Critical patent/JPS6164165A/ja
Publication of JPS6164165A publication Critical patent/JPS6164165A/ja
Pending 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
    • H01L29/7802Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS 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
    • H01L29/02Semiconductor 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
    • H01L29/08Semiconductor 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 with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0843Source or drain regions of field-effect devices
    • H01L29/0847Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/0852Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate of DMOS transistors
    • H01L29/0873Drain regions
    • H01L29/0878Impurity concentration or distribution
    • 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
    • H01L29/02Semiconductor 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
    • H01L29/08Semiconductor 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 with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0843Source or drain regions of field-effect devices
    • H01L29/0847Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate

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)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電流が基板主面に対し垂直方向に流れる、い
わゆる縦型2重拡散構造のMO8型電界効果トランジス
タに関する。
従来例の構成とその問題点 縦型2重拡散構造を有するMOS型電界効果トランジス
タを電力増幅用として用いる場合には、高いドレイン電
圧で使用することが一般的で、デバイスのソース・ドレ
イン間耐圧(以下B Vdsと略す)は十分高くしかも
オン抵抗(以下Ro、lと略す)が小さく大電流を取シ
扱うことができなければならない。しかしながら、高い
Bvdsと低いROMの両者を両立させることは極めて
困難で1、ROMを下げる為に、比抵抗の低いエビ層を
用いると空乏層の伸びが小さくなりB vdsが低下す
るという結果になっていた。
第1図は、−従来の縦型2重拡散構造を有するMO1S
型電界効果トランジスタの断面構造図である。第1図に
おいて、ドレイン領域となるN+型半導体基板1とN型
エピ層2の主面側よりP型のチャンネル形成領域3が互
いに離間して形成される。それぞれのチャンネル形成領
域3の内部には、同じく主面側よりN+型ンソー領域4
が形成される。このN+型ソース領域4に隣接し、チャ
ンネル形成領域3の表面の一部には、ゲート酸化膜5を
介してゲート電極6が配置される。又、ソース電極7は
N′″型ソース領域4及びチャンネル形成領域3の両方
に接触しており、B vdsを確保する構成となってい
る。このソース電極7は、絶縁膜を介して、互いに離間
して形成されたチャンネル形成領域3にはさまれたN型
16層2の表面上及びゲート電極6の表面上を被ってい
る。第1図中の記号G、S、Dはそれぞれゲート端子、
ソース端子、ドレイン端子を示しており、通常の動作に
おいてはソース端子はグランドに接続し、ゲート端子に
は+1v〜+6v程度、ドレイ/端子には+40v〜+
100V程度のバイアス電圧を加える。
第1図に示した従来例において、チャンネル形成領域3
にはさまれたN型16層2の表面を絶縁膜を介して被う
ソース電極7は、B Vdsを確保する為に形成される
。即ち、ソース端子Sをグランドに接続し、ドレイン端
子りに高い←)バイアスが加えられた時、チャンネル形
成領域3と、N型エビ層2の間には、チャンネル側空乏
層8が伸びるが、N型エビ層2の表面上をソース電極7
を彼うことにより、表面側空乏層9が広がってきてチャ
ンネル側空乏層8とつながり、表面での電界集中を緩和
するのである。しかしながら、ROやを下げる為にN型
16層2として比抵抗の抵い(例えば0.8Ω−遍〜1
.4Ω−匹程度)エビ層を用いた場合には、RONの低
下により電流は増加するものの、チャンネル側空乏層8
及び表面側空乏層9が広がらなくなってつながらず曲率
の影響を受は耐圧は急激に低下する。従って高いドレイ
ンバイアスでの動作が不可能となり、トラ/シスクを;
’l’;I出力化することは極めて困難であった。
発明の目的 本発明の目的は、高いソース・ドレイン間耐圧を確保す
ると共に、オン抵抗が小さく大電流を取り扱うことがで
きる大電力動作可能な縦型2重拡散構造を有するMOS
型電界効果トランジスタを提供することにある。
発明の構成 本発明は、縦型2重拡散構造を有するMOS型電界効果
トランジスタにおいて、互いに離間してなるチャンネル
形成領域の間に位置する半導体基板の主面側の少なくと
も一部が、ドレイン領域となる半導体基板より低濃度で
あることを特徴とする。
実施例の説明 第2図は、本発明の縦型2重拡散構造を有するMO5型
電界効果トランジスタの第1の実施例の断面構造図であ
る。第2図において、第1図と等価な構成部分には同一
の参照番号及び記号を付して示す。第2図において、互
いに離間してなるP型のチャンネル形成領域3にはさま
れたN型エピ層20表面領域の一部には、N型16層2
より比抵抗の高いN型低濃度層10が主面側より形成さ
れる。このN型低濃度層10は、ソース端子Sがグラン
ドに、ドレイ/端子りに高い(→バイアスが加えられた
時に、濃度が低い為に空乏化し易く、従って表面側空乏
層9は表面よシ深い位置まで伸び、チャンネル側空乏層
8を相互に空乏層でつなぐ働きなし、チャンネル側空乏
層の曲率によるB Vdsの低下を防止する。この効果
は、特にN型16層2が低比抵抗の時、つまりROMを
低減し大電流化する為に、N型16層2を例えば0.8
Ω−α〜1.40−品程度の比抵抗を用いた時に効果が
大きく、耐圧の著しい低下なしに大電流化が達成できる
。又、このN型低濃度層1QはN型16層2の主面側よ
シ形成されており、しかもドレイン電流の通路より少し
離れた位置に形成されているので、本質的にROMを高
めることはない。
N型!1度層10の形成方法については、レジスト等を
マスクにして通常のイオン注入法により基板に反対導電
型の不純物を所定の位置に導入すれば良い。
第3図は、本発明の縦型2M拡散構造を有するMO5型
電界効果トランジスタの第2の実施例の断面構造図であ
る。第3図において、第1図及び第2図と等価な構成部
分には同一のgllび番号及び記号を付して示す。第3
図に示す本発明の第2の実施例において、N型低濃度層
10は#?iiいに魁間して形成されたチャンネル形成
領域3にはさまれたN型エビ製2の主面側全面に形成さ
れる。N型1氏濃度;+710の効果は、第2図に示し
た本発明の第1の実施例の効果と同様で、B Vdsの
低下を防ぐ働きをする。N型低濃度層10を、N型エビ
層2の主面側全曲に形成したことにより、ドレイン電流
の通路と交差することにな’f)RoNが上昇する可能
性があるが、N型低濃度層1Qの深さ方向の厚みを制御
することによりROMの上昇を最小限に押さえることが
できる。第3図におけるN型低濃度層10の形成方法に
ついては、反対導電型の不純物を全面にイオン注入する
か、又はエビ層を堆積する時点で、表面側の不純物濃度
を下げ、同一導電型の2重エビ構造にする方法により形
成すれば良い。
第2図及び第3図に示した本発明の第1及び第2の実施
例において、N型低贋度層10の深さ方向の厚みは均一
のものを例に取り説明を加えたが、必ずしも均一である
必要はなく、中央部のみ深くし、電界をさらに緩和し易
くする形状でめっても良い。
発明の効果 本発明により次の様な効果がもたらされる。
縦型2重拡散構造を有するMO8型電界効果トランジス
タにおいて、低比抵抗のエビ層を用いた場合においても
耐圧低下がなく、大電流化と高耐圧化を同時に達成でき
、大電力動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のMOS型電界効果トランジスタの断面構
造図、第2図及び第3図はそれぞれ本発明のMO5型電
界効果トランジスタの第1及び第2の実施例の断面構造
図である。 1・・・・・・N”型半導体基板、2・・・・・・N型
エビ層、3・・・・・・チャ/ネル形成領域、4・・・
・・・N”型ソース領域、6・・・・・・ゲート電極、
7・・・・・・ソース電極、10・・・・・・N型低濃
度層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名υ 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  ドレイン領域である一導電型半導体基板の主面側より
    形成された反対導電型で互いに離間してなるチャンネル
    形成領域と、前記チャンネル形成領域内に形成された一
    導電型のソース領域と、前記ソース領域に隣接し、ゲー
    ト絶縁膜を介して前記チャンネル形成領域上に形成され
    たゲート電極とからなり、前記互いに離間してなるチャ
    ンネル形成領域の間に位置する一導電型半導体基板の主
    面側の少なくとも一部が、ドレイン領域である一導電型
    半導体基板より低濃度であることを特徴とするMOS型
    電界効果トランジスタ。
JP59185845A 1984-09-05 1984-09-05 Mos型電界効果トランジスタ Pending JPS6164165A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59185845A JPS6164165A (ja) 1984-09-05 1984-09-05 Mos型電界効果トランジスタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59185845A JPS6164165A (ja) 1984-09-05 1984-09-05 Mos型電界効果トランジスタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6164165A true JPS6164165A (ja) 1986-04-02

Family

ID=16177883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59185845A Pending JPS6164165A (ja) 1984-09-05 1984-09-05 Mos型電界効果トランジスタ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6164165A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5016066A (en) * 1988-04-01 1991-05-14 Nec Corporation Vertical power MOSFET having high withstand voltage and high switching speed
US5124772A (en) * 1989-09-11 1992-06-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Insulated gate bipolar transistor with a shortened carrier lifetime region
US5231474A (en) * 1986-03-21 1993-07-27 Advanced Power Technology, Inc. Semiconductor device with doped electrical breakdown control region
EP0568692A1 (en) * 1991-11-25 1993-11-10 Harris Corp PERFORMANCE FIELD EFFECT TRANSISTOR WITH CHIMED CHANNELS.
US5504360A (en) * 1990-09-24 1996-04-02 Nippondenso Co., Ltd. Vertical type semiconductor device provided with an improved construction to greatly decrease device on-resistance without impairing breakdown
JP2005005578A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2005136166A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 縦型mosfet

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5231474A (en) * 1986-03-21 1993-07-27 Advanced Power Technology, Inc. Semiconductor device with doped electrical breakdown control region
US5434095A (en) * 1986-03-21 1995-07-18 Sundstrand Corporation Method for controlling electrical breakdown in semiconductor power devices
US5016066A (en) * 1988-04-01 1991-05-14 Nec Corporation Vertical power MOSFET having high withstand voltage and high switching speed
US5124772A (en) * 1989-09-11 1992-06-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Insulated gate bipolar transistor with a shortened carrier lifetime region
US5504360A (en) * 1990-09-24 1996-04-02 Nippondenso Co., Ltd. Vertical type semiconductor device provided with an improved construction to greatly decrease device on-resistance without impairing breakdown
EP0568692A1 (en) * 1991-11-25 1993-11-10 Harris Corp PERFORMANCE FIELD EFFECT TRANSISTOR WITH CHIMED CHANNELS.
JP2005005578A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2005136166A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 縦型mosfet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6713794B2 (en) Lateral semiconductor device
JP3641547B2 (ja) 横型mos素子を含む半導体装置
JP3158738B2 (ja) 高耐圧mis電界効果トランジスタおよび半導体集積回路
JPH0330310B2 (ja)
JPS62176168A (ja) 縦型mosトランジスタ
JPS6164165A (ja) Mos型電界効果トランジスタ
JPH1145998A (ja) 絶縁ゲート型半導体装置
JPS62115873A (ja) 縦型mos電界効果トランジスタ
JP2730088B2 (ja) 高耐圧半導体装置
JPS60262468A (ja) Mos型電界効果トランジスタ
JPH1174517A (ja) 半導体装置
JP2005332886A (ja) 半導体装置
JP3376294B2 (ja) 半導体装置
JPS6136389B2 (ja)
JP2001298183A (ja) 半導体装置
JPH01111378A (ja) 縦型mos fet
JP2540754B2 (ja) 高耐圧トランジスタ
JP2629437B2 (ja) 横型絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
JP2988047B2 (ja) 半導体装置
JPH01286367A (ja) 縦型電界効果トランジスタ
JP3233002B2 (ja) 電界効果トランジスタ
JPH0653490A (ja) 半導体装置
JPH1041402A (ja) 過電流保護形dmos fet
JPH04137563A (ja) 高耐圧プレーナ素子
JPS59188976A (ja) Mos電界効果トランジスタ