JPS622706B2 - - Google Patents
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- JPS622706B2 JPS622706B2 JP55037703A JP3770380A JPS622706B2 JP S622706 B2 JPS622706 B2 JP S622706B2 JP 55037703 A JP55037703 A JP 55037703A JP 3770380 A JP3770380 A JP 3770380A JP S622706 B2 JPS622706 B2 JP S622706B2
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- Japan
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- region
- conductor
- drain
- source
- electrode
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/111—Field plates
- H10D64/115—Resistive field plates, e.g. semi-insulating field plates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/601—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET] having lightly-doped drain or source extensions, e.g. LDD IGFETs or DDD IGFETs
- H10D30/603—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET] having lightly-doped drain or source extensions, e.g. LDD IGFETs or DDD IGFETs having asymmetry in the channel direction, e.g. lateral high-voltage MISFETs having drain offset region or extended drain IGFETs [EDMOS]
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高耐圧MOS電界効果半導体装置(以
下高耐圧MOSFETと略す)に関するものであ
る。
下高耐圧MOSFETと略す)に関するものであ
る。
従来から知られている高耐圧MOSFETの断面
図を第1図に示す。同図において、1はP型半導
体基板で、該基板1にN+ソース領域2及びN+ド
レイン領域3が夫々形成されており、更にソース
領域2の周囲には自己整合プロセスによつて
MOSFETのゲートチヤネルのためのP+領域4が
設けられ、またP+領域4とN+ドレイン領域3間
の基板にはドレイン領域3に接続された同一導電
型の低不純物濃度層5(以下ピンチ抵抗層と呼
ぶ)が設けられている。上記のように不純物拡散
がなされた半導体基板に対して、該基板1の表面
にはN+ソース領域2に接続されたソース電極8
及びN+ドレイン領域3に接続されたドレイン電
極9が形成され、ドレイン電極9は先端が延長さ
れてフイールドプレート9′が設けられ、ドレイ
ン領域3に近接したN-ピンチ抵抗領域5の一部
がフイールドプレート9′で被われている。
図を第1図に示す。同図において、1はP型半導
体基板で、該基板1にN+ソース領域2及びN+ド
レイン領域3が夫々形成されており、更にソース
領域2の周囲には自己整合プロセスによつて
MOSFETのゲートチヤネルのためのP+領域4が
設けられ、またP+領域4とN+ドレイン領域3間
の基板にはドレイン領域3に接続された同一導電
型の低不純物濃度層5(以下ピンチ抵抗層と呼
ぶ)が設けられている。上記のように不純物拡散
がなされた半導体基板に対して、該基板1の表面
にはN+ソース領域2に接続されたソース電極8
及びN+ドレイン領域3に接続されたドレイン電
極9が形成され、ドレイン電極9は先端が延長さ
れてフイールドプレート9′が設けられ、ドレイ
ン領域3に近接したN-ピンチ抵抗領域5の一部
がフイールドプレート9′で被われている。
上記構造のMOSFETはゲート電極10とフイ
ールドプレート9′の間に、絶縁膜11で被覆は
されているがAl或いは多結晶Siのような導体で被
覆されないピンチ低抗層の領域5′が生じること
になり、該導体被覆されないピンチ抵抗層の領域
5′は外部電荷の影響を受け易く、高温バイアス
試験時等における動作時の耐圧(以下オン耐圧と
呼ぶ)、ドレイン電流及びオン抵抗等の電気的特
性に変動を生じる欠点があつた。
ールドプレート9′の間に、絶縁膜11で被覆は
されているがAl或いは多結晶Siのような導体で被
覆されないピンチ低抗層の領域5′が生じること
になり、該導体被覆されないピンチ抵抗層の領域
5′は外部電荷の影響を受け易く、高温バイアス
試験時等における動作時の耐圧(以下オン耐圧と
呼ぶ)、ドレイン電流及びオン抵抗等の電気的特
性に変動を生じる欠点があつた。
上記のような構造のMOSFETに対して、ピン
チ抵抗層の領域を絶縁膜を介して導体で完全に被
覆することも試みられているが、ピンチ抵抗層を
被う導体は電位的に浮いた状態か又はドレイン電
位、ソース電位等の特定の電位に固定されるもの
で、導体下にある半導体基板の表面状態にとつて
は必ずしも好ましいものではなかつた。
チ抵抗層の領域を絶縁膜を介して導体で完全に被
覆することも試みられているが、ピンチ抵抗層を
被う導体は電位的に浮いた状態か又はドレイン電
位、ソース電位等の特定の電位に固定されるもの
で、導体下にある半導体基板の表面状態にとつて
は必ずしも好ましいものではなかつた。
本発明は上記従来装置の欠点を除去し、信頼性
の高い高耐圧MOSFETを提供するもので、次に
実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
の高い高耐圧MOSFETを提供するもので、次に
実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
即ち本発明は高耐圧MOSFETにおいて、ソー
ス領域及びドレイン領域間に位置する半導体基
板、特に低不純物濃度に形成されたN-ピンチ抵
抗層が外部電荷の影響を受けないように、半導体
基板面上を絶縁膜を介して外部の影響を受けない
ように導電体又は抵抗体で被覆し、該導電体又は
抵抗体を高抵抗層を介してドレイン電極及びソー
ス電極等に電気的接続して電位を固定するもので
ある。
ス領域及びドレイン領域間に位置する半導体基
板、特に低不純物濃度に形成されたN-ピンチ抵
抗層が外部電荷の影響を受けないように、半導体
基板面上を絶縁膜を介して外部の影響を受けない
ように導電体又は抵抗体で被覆し、該導電体又は
抵抗体を高抵抗層を介してドレイン電極及びソー
ス電極等に電気的接続して電位を固定するもので
ある。
第2図は本発明による一実施例のMOSFET半
導体装置の断面図を示し、従来装置と同様に不純
物拡散がなされた半導体基板1に於て、ピンチ抵
抗層5の領域を絶縁膜11を介して被う状態に導
体又は抵抗体13が形成されている。即ち、ソー
ス電極8を延長させて形成されたフイールドプレ
ート部8′、及びドレイン電極9を延長させて形
成されたフイールドプレート部9′でピンチ抵抗
層上を被うと共に、両フイールドプレートのオフ
セツト部分に絶縁層11を介して多結晶Si,Al,
MO,W等の導体或いは抵抗体13を設け、結果
的にピンチ抵抗層5上を絶縁層を介して導体或い
は抵抗体で完全に被う。
導体装置の断面図を示し、従来装置と同様に不純
物拡散がなされた半導体基板1に於て、ピンチ抵
抗層5の領域を絶縁膜11を介して被う状態に導
体又は抵抗体13が形成されている。即ち、ソー
ス電極8を延長させて形成されたフイールドプレ
ート部8′、及びドレイン電極9を延長させて形
成されたフイールドプレート部9′でピンチ抵抗
層上を被うと共に、両フイールドプレートのオフ
セツト部分に絶縁層11を介して多結晶Si,Al,
MO,W等の導体或いは抵抗体13を設け、結果
的にピンチ抵抗層5上を絶縁層を介して導体或い
は抵抗体で完全に被う。
ここで上記導体13は、各電極からのフイール
ドプレートと直接に電気的接続されることを避け
るため、フイールドプレートとは異なる平面に、
絶縁層中に埋設された状態に設けられている。上
記導体13は絶縁層中に埋設されただけでは電気
的に浮いた状態にあり、特性が不安定になる欠点
がある。そのため導体13とソース側フイールド
プレート8及びドレイン側電極9とを高抵抗体1
5,16を介して夫々電気的に接続し、動作時に
おける導体13の電位をソース、ドレイン間の中
間の電位に固定させる。12及び14は上記高抵
抗体15,16をフイールドプレート8′及び電
極9に電気的接続するための低抵抗端である。上
記高抵抗体15及び16は多結晶Si或いは半絶縁
材料で形成され、所望の抵抗値を示すように予め
調整されている。オフセツト部を被う導体13が
高抵抗体15,16を介してソース及びドレイン
側に電気的接続されることにより、動作状態で導
体13の電位はドレイン電圧を抵抗体15,16
で分圧した値に固定されることになり、特性の不
安定化を阻止することができる。
ドプレートと直接に電気的接続されることを避け
るため、フイールドプレートとは異なる平面に、
絶縁層中に埋設された状態に設けられている。上
記導体13は絶縁層中に埋設されただけでは電気
的に浮いた状態にあり、特性が不安定になる欠点
がある。そのため導体13とソース側フイールド
プレート8及びドレイン側電極9とを高抵抗体1
5,16を介して夫々電気的に接続し、動作時に
おける導体13の電位をソース、ドレイン間の中
間の電位に固定させる。12及び14は上記高抵
抗体15,16をフイールドプレート8′及び電
極9に電気的接続するための低抵抗端である。上
記高抵抗体15及び16は多結晶Si或いは半絶縁
材料で形成され、所望の抵抗値を示すように予め
調整されている。オフセツト部を被う導体13が
高抵抗体15,16を介してソース及びドレイン
側に電気的接続されることにより、動作状態で導
体13の電位はドレイン電圧を抵抗体15,16
で分圧した値に固定されることになり、特性の不
安定化を阻止することができる。
上記高耐圧MOSFETにおいて、N+ドレイン領
域3に連結された低不純物濃度のピンチ抵抗層5
の他端側は、P+チヤネル領域4と連結すること
なく適当な間隔7が設定され、P-基板領域が残
されている。またソース領域2を囲んで形成され
たチヤネル領域4の外側基板表面にはP+不純物
を注入したフイールドドープ領域6が形成されて
いる。更にソース領域2に電気的接続されたソー
ス電極8は、ソース領域2と同時にP+チヤネル
領域4及びフイールドドープ領域6の一部にも電
気的接続されている。このようにフイールドドー
プ領域6、チヤネル領域4及びソース領域2を同
時に電気的接続すること、及び上記適当な間隔7
を設けることはいずれもMOSFETのカツトオフ
耐圧及びオン耐圧の向上に寄与する。
域3に連結された低不純物濃度のピンチ抵抗層5
の他端側は、P+チヤネル領域4と連結すること
なく適当な間隔7が設定され、P-基板領域が残
されている。またソース領域2を囲んで形成され
たチヤネル領域4の外側基板表面にはP+不純物
を注入したフイールドドープ領域6が形成されて
いる。更にソース領域2に電気的接続されたソー
ス電極8は、ソース領域2と同時にP+チヤネル
領域4及びフイールドドープ領域6の一部にも電
気的接続されている。このようにフイールドドー
プ領域6、チヤネル領域4及びソース領域2を同
時に電気的接続すること、及び上記適当な間隔7
を設けることはいずれもMOSFETのカツトオフ
耐圧及びオン耐圧の向上に寄与する。
第3図は上記構造の高耐圧MOSFETにおける
導体13が形成された面の平面図で、高抵抗体1
5及び16の長さはソース、ドレイン間のリーク
電流をできるだけ小さくするためにできるだけ長
くすることが望ましい。尚高抵抗体で電位固定が
なされる導体13は1個所にまとめて形成する場
合を挙げたが、複数に分割したり或いは多層に設
けて実施することもできる。
導体13が形成された面の平面図で、高抵抗体1
5及び16の長さはソース、ドレイン間のリーク
電流をできるだけ小さくするためにできるだけ長
くすることが望ましい。尚高抵抗体で電位固定が
なされる導体13は1個所にまとめて形成する場
合を挙げたが、複数に分割したり或いは多層に設
けて実施することもできる。
次に第4図a〜fを用いて上記高耐圧
MOSFETの製造工程を説明する。第4図aにお
いて、半導体基板1は低不純物濃度のP型基板
で、その表面にはソース領域及びチヤネル領域と
なる部分をレジスト17で被覆した後表面を被つ
ている薄い酸化膜18を介して31P+イオンがイオ
ン注入される。注入された不純物は更に熱処理が
施こされて拡散され、N-ピンチ抵抗層5が形成
される。上記熱処理の過程で生成された厚い酸化
膜19は、第4図bに示す如く少なくともソー
ス・ドレイン領域を形成する部分が写真食刻技術
を用いて一旦窓開けされ、続いて薄い酸化膜20
が再び形成された状態で、レジスト21を部分的
に残し、表面からイオン注入続いて拡散の処理を
施こしてチヤネル領域となるP+領域4がピンチ
抵抗層5の端から間隔7隔てた状態で形成され
る。その後拡散又はイオン注入を行なつてN+不
純物領域を形成し、ソース領域2及びドレイン領
域3を形成して表面を被つている酸化膜19,2
0を除去する。酸化膜が除去された半導体基板
は、レジスト22を部分的に残し、イオン注入に
よつてフイールドドープ領域としてのP+領域6
が第4図cに示す如く形成される。上記のような
工程を経て不純物拡散処理がなされた半導体基板
は、表面に気相成長法による厚い酸化膜11が形
成され、ドレイン領域、ゲート領域及びソース領
域を被う厚い酸化膜は一旦除去された後再び薄い
酸化膜23が形成される。次に多結晶Si層が形成
される。該多結晶Siは第4図dに示す如くゲート
電極10、導体13及び高抵抗体15,16とな
るもので、各部分に相当する多結晶Si領域はイオ
ン注入等によつて各部分に応じた抵抗値をとるよ
うに低抵抗化処理され、所望の抵抗値に制御され
た後多結晶Siの不要部分はエツチングによつて除
去される。
MOSFETの製造工程を説明する。第4図aにお
いて、半導体基板1は低不純物濃度のP型基板
で、その表面にはソース領域及びチヤネル領域と
なる部分をレジスト17で被覆した後表面を被つ
ている薄い酸化膜18を介して31P+イオンがイオ
ン注入される。注入された不純物は更に熱処理が
施こされて拡散され、N-ピンチ抵抗層5が形成
される。上記熱処理の過程で生成された厚い酸化
膜19は、第4図bに示す如く少なくともソー
ス・ドレイン領域を形成する部分が写真食刻技術
を用いて一旦窓開けされ、続いて薄い酸化膜20
が再び形成された状態で、レジスト21を部分的
に残し、表面からイオン注入続いて拡散の処理を
施こしてチヤネル領域となるP+領域4がピンチ
抵抗層5の端から間隔7隔てた状態で形成され
る。その後拡散又はイオン注入を行なつてN+不
純物領域を形成し、ソース領域2及びドレイン領
域3を形成して表面を被つている酸化膜19,2
0を除去する。酸化膜が除去された半導体基板
は、レジスト22を部分的に残し、イオン注入に
よつてフイールドドープ領域としてのP+領域6
が第4図cに示す如く形成される。上記のような
工程を経て不純物拡散処理がなされた半導体基板
は、表面に気相成長法による厚い酸化膜11が形
成され、ドレイン領域、ゲート領域及びソース領
域を被う厚い酸化膜は一旦除去された後再び薄い
酸化膜23が形成される。次に多結晶Si層が形成
される。該多結晶Siは第4図dに示す如くゲート
電極10、導体13及び高抵抗体15,16とな
るもので、各部分に相当する多結晶Si領域はイオ
ン注入等によつて各部分に応じた抵抗値をとるよ
うに低抵抗化処理され、所望の抵抗値に制御され
た後多結晶Siの不要部分はエツチングによつて除
去される。
上記低抵抗処理工程で同時に高抵抗体15,1
6をオーミツク接続するための低抵抗端12,1
4が形成される。
6をオーミツク接続するための低抵抗端12,1
4が形成される。
ゲート電極10、導体13及び高抵抗体15,
16が形成された基板1は全面にリンシリケート
ガラス膜24が被着され、ソース領域、ドレイン
領域及び上記多結晶Siの低抵抗端14を被つてい
るリンシリケートガラス膜24が第4図eに示す
如く電気的接続のために開孔される。窓開けされ
た半導体基板面にAl蒸着が施こされ、所望のパ
ターンにエツチングされてソース電極8、ドレイ
ン電極9及びそれ等に連続したフイールドプレー
ト部が形成される。該工程で同時に導体13に接
続された高抵抗体15,16の低抵抗端12,1
4が夫々ドレイン電極9及びソース電極8に電気
的接続され、導体13の電位を固定させるための
電気的接続がなされる。最後に保護膜25で半導
体基板上が被われて第4図fに示す如く高耐圧
MOSFETを完成する。
16が形成された基板1は全面にリンシリケート
ガラス膜24が被着され、ソース領域、ドレイン
領域及び上記多結晶Siの低抵抗端14を被つてい
るリンシリケートガラス膜24が第4図eに示す
如く電気的接続のために開孔される。窓開けされ
た半導体基板面にAl蒸着が施こされ、所望のパ
ターンにエツチングされてソース電極8、ドレイ
ン電極9及びそれ等に連続したフイールドプレー
ト部が形成される。該工程で同時に導体13に接
続された高抵抗体15,16の低抵抗端12,1
4が夫々ドレイン電極9及びソース電極8に電気
的接続され、導体13の電位を固定させるための
電気的接続がなされる。最後に保護膜25で半導
体基板上が被われて第4図fに示す如く高耐圧
MOSFETを完成する。
上記実施例はオフセツト部を1個の導体で被覆
した構造を挙げたが、複数に分割して設けること
ができ、また導体、フイールドプレート及び高抵
抗体の空間的位置関係は上記実施例に限られるも
のではなく、各要素の形状及び作成工程特によつ
て変えることができ、例えば第5図及び第6図に
示す構造に設けることができる。
した構造を挙げたが、複数に分割して設けること
ができ、また導体、フイールドプレート及び高抵
抗体の空間的位置関係は上記実施例に限られるも
のではなく、各要素の形状及び作成工程特によつ
て変えることができ、例えば第5図及び第6図に
示す構造に設けることができる。
上記のような導体或いは抵抗体による特性の安
定化は、ピンチ抵抗層が形成されていない
MOSFET、P+チヤネル領域が設けられていない
MOSFET、ピンチ抵抗層及びP+チヤネル領域の
いずれもがないMOSFETにおいても同様に実施
することができる。
定化は、ピンチ抵抗層が形成されていない
MOSFET、P+チヤネル領域が設けられていない
MOSFET、ピンチ抵抗層及びP+チヤネル領域の
いずれもがないMOSFETにおいても同様に実施
することができる。
以上本発明によれば、高耐圧MOSFETの基板
面が絶縁層を介してドレイン電圧を分圧した電位
の導電体または抵抗体で被われているため、外部
電荷の影響を受けることなく動作の安定した信頼
性の高い半導体装置を得ることができる。
面が絶縁層を介してドレイン電圧を分圧した電位
の導電体または抵抗体で被われているため、外部
電荷の影響を受けることなく動作の安定した信頼
性の高い半導体装置を得ることができる。
第1図は従来装置の断面図、第2図は本発明に
よる一実施例の断面図、第3図は同実施例の平面
図、第4図a〜fは同実施例の製造工程を説明す
るための断面図、第5図及び第6図は本発明によ
る他の実施例を示す断面図である。 1:P-基板、2:ソース領域、3:ドレイン
領域、5:N-ピンチ抵抗層、8:ソース電極、
9:ドレイン電極、10:ゲート電極、13:導
体、15,16:高抵抗体。
よる一実施例の断面図、第3図は同実施例の平面
図、第4図a〜fは同実施例の製造工程を説明す
るための断面図、第5図及び第6図は本発明によ
る他の実施例を示す断面図である。 1:P-基板、2:ソース領域、3:ドレイン
領域、5:N-ピンチ抵抗層、8:ソース電極、
9:ドレイン電極、10:ゲート電極、13:導
体、15,16:高抵抗体。
Claims (1)
- 1 第1の導電型を有する半導体基板に第2導電
型のドレイン領域及びソース領域が形成された
MOS電界効果半導体装置において、チヤネル領
域に、絶縁膜を介してドレイン電極とソース電極
又はゲート電極に電気的接続された高抵抗体を形
成し、高抵抗体に接続した導電体又は抵抗体でチ
ヤネル領域上を被つてなることを特徴とする高耐
圧MOS電界効果半導体装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3770380A JPS56133871A (en) | 1980-03-22 | 1980-03-22 | Mos field effect semiconductor device with high breakdown voltage |
| US07/277,440 US4947232A (en) | 1980-03-22 | 1988-11-28 | High voltage MOS transistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3770380A JPS56133871A (en) | 1980-03-22 | 1980-03-22 | Mos field effect semiconductor device with high breakdown voltage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56133871A JPS56133871A (en) | 1981-10-20 |
| JPS622706B2 true JPS622706B2 (ja) | 1987-01-21 |
Family
ID=12504881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3770380A Granted JPS56133871A (en) | 1980-03-22 | 1980-03-22 | Mos field effect semiconductor device with high breakdown voltage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56133871A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6452933A (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-01 | Yoshio Saito | Method of construction utilizing thinning wood |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5040045A (en) * | 1990-05-17 | 1991-08-13 | U.S. Philips Corporation | High voltage MOS transistor having shielded crossover path for a high voltage connection bus |
| JP5691267B2 (ja) * | 2010-07-06 | 2015-04-01 | サンケン電気株式会社 | 半導体装置 |
-
1980
- 1980-03-22 JP JP3770380A patent/JPS56133871A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6452933A (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-01 | Yoshio Saito | Method of construction utilizing thinning wood |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56133871A (en) | 1981-10-20 |
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