KR19980036773A - 고전압 반도체소자 - Google Patents
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Abstract
고전압 반도체 소자에 관하여 개시한다. 본 발명은 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 중앙부에 직사각형으로 마련된 주 접합영역과, 주접합영역의 둘레에 형성되는 플로팅 필드링을 구비하는 고전압 반도체 소자에 있어서, 상기 플로팅 필드링의 모서리 부분의 폭이 변 부분의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 고전압 반도체 소자를 제공한다. 본 발명에 의하면, 모서리 부분에 형성되는 플로팅 필드링을 변과 다르게 형성하여 모서리 부분의 항복전압을 변 부분과 대등하게 끌어올려 고전압 반도체 소자의 항복전압을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 고전압 반도체 소자에 관한 것으로, 특히 모서리에 형성되는 플로팅 필드 링(floating field ring) 또는 필드 플레이트(field plate)의 폭을 넓게하여 항복전압을 향상시킬 수 있는 고전압 반도체 소자에 관한 것이다.
최근 응용기기의 대형화·대용량화 추세에 따라 높은 항복 전압(high breakdown voltage), 높은 전류(high current) 특성을 갖는 고전압 반도체 소자의 필요성이 대두되고 있다.
일반적으로 반도체 소자의 항복 전압은 PN 접합의 공핍영역에 의해 결정된다. 이는, PN 접합에 인가된 전압의 대부분이 공핍영역에 인가되기 때문이며, 이 공핍영역 내의 전기장의 수평방향 성분을 적분한 값이 공핍영역의 전압이 되고, 이 값이 PN 접합, 즉 고전압 반도체 소자의 항복전압이 된다.
따라서, 공핍층이 멀리 뻗어 있을수록 적분영역이 넓기 때문에, 동일한 전압이 인가된 경우, 공핍영역 각 부분에서의 최대 전기장의 크기가 작아도 되므로 에벌런치 항복을 억제할 수 있다.
이와 같은 이유로, 공핍영역의 수평방향 면적을 증가시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 필드 플레이트 또는 플로팅 필드 링을 채용한 구조가 제시되어 있다. 여기서, 일예로 플로팅 필드 링을 이용한 고전압 반도체 소자를 설명한다.
도 1은 종래의 플로팅 필드 링을 구비한 고전압 반도체 소자의 평면도이고, 도 2 및 도 3은 상기 도 1에 도시한 고전압 반도체 소자의 모서리(aa') 및 변(bb')에서의 공핍영역의 형성과 표면 전기장을 도시한 도면이다.
구체적으로, 반도체 기판(1)의 주표면에 주 접합영역(3)이 형성되어 있으며, 상기 주 접합영역(3)을 둘러싸는 플로팅 필드링(4)이 같은 폭으로 형성되어 있다. 이에 따라, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 모서리 부분의 전기장 피크는 크고 공핍영역(5a)의 횡방향 뻗침이 변의 공핍영역(5b)보다 작다. 따라서, 최대 전기장 부분에서 일어나는 어밸런치 항복은 모서리 부분에서 먼저 일어나게 된다. 결과적으로, 종래의 고전압 반도체 소자의 항복전압은 모서리 부분에 의하여 결정되어 낮아지게 된다.
요약하자면, 종래의 고전압 반도체 소자에 있어서, 플로팅 필드 링은 칩의 변 부분이나 모서리 부분이나 같은 폭으로 형성되어 있다. 그런데, 플로팅 필드 링의 모서리 부분은 변 부분에 비해 공핍층의 횡방향 폭이 작으며 그에 따라 전기장이 강하게 형성되므로, 모서리 부분의 항복전압을 올리기 위해 공핍층이 횡방향으로 잘 뻗치게 설계하면 변 부분에서는 공핍층이 너무 잘 뻗치게 된다. 결과적으로, 마지막 플로팅 필드 링에서 전기장이 크게 걸리거나 칩 외각의 접합에 닿게 되어 펀치스루우 현상을 일으켜 항복전압이 낮게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 플로팅 필드 링 또는 필드 플레이트의 모서리 부분의 구조를 변 부분과 달리하여 모서리 부분의 항복전압을 향상시킬 수 있는 고전압 반도체 소자를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 플로팅 필드 링을 구비한 고전압 반도체 소자의 평면도이다.
도 2 및 도 3은 각각 상기 도 1에 도시한 고전압 반도체 소자의 모서리(aa') 및 변(bb')에서의 공핍영역의 형성과 표면 전기장을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 플로팅 필드 링을 구비한 고전압 반도체 소자를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 플로팅 필드링과 필드 플레이트를 구비한 고전압 반도체 소자를 도시한 평면도이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 중앙부에 직사각형으로 마련된 주 접합영역과, 주접합영역의 둘레에 형성되는 플로팅 필드링을 구비하는 고전압 반도체 소자에 있어서,
상기 플로팅 필드 링의 모서리 부분의 폭이 변 부분의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 고전압 반도체 소자를 제공한다.
또한, 본 발명은 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 중앙부에 직사각형으로 마련된 주 접합영역과, 주접합영역의 둘레에 형성되는 플로팅 필드링 및 필드 플레이트를 구비하는 고전압 반도체 소자에 있어서,
상기 플로팅 필드 링 및 필드 플레이트의 모서리 부분의 폭이 변 부분의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 고전압 반도체 소자를 제공한다.
본 발명에 의하면, 모서리 부분에 형성되는 플로팅 필드 링 또는 필드 플레이트를 변과 다르게 형성하여 모서리 부분의 항복전압을 변 부분과 대등하게 끌어올려 고전압 반도체 소자의 항복전압을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 고집적 반도체 소자의 단면구조는 도 2 및 도 3에 설명된 바와 같으며, 평면적으로 주 접합영역의 모서리에 형성되는 플로팅 필드 링 또는 필드 플레이트의 폭이 변과 다르게 형성되도록 되어 있다. 이를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 플로팅 필드 링을 구비한 고전압 반도체 소자를 도시한 평면도이다.
구체적으로, 본 발명의 고전압 반도체 소자는 반도체 기판의 중앙부에 직사각형으로 마련된 주 접합영역(10)이 형성되어 있으며, 상기 주 접합영역(10)을 접합마감(Junction termination)하기 위하여 주접합영역의 둘레에 플로팅 필드링(11, 13)이 형성되어 있다.
특히, 본 발명의 고전압 반도체 소자는 모서리 부분에 형성된 플로팅 필드 링(13)의 폭이 변 부분에 형성된 플로팅 필드 링(11)의 폭보다 크게 형성한다. 이렇게 하면, 고전압 반도체 소자의 항복전압을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 플로팅 필드링과 필드 플레이트를 구비한 고전압 반도체 소자를 도시한 평면도이다.
구체적으로, 본 발명의 고전압 반도체 소자는 반도체 기판의 중앙부에 직사각형으로 마련된 주 접합영역(20)이 형성되어 있으며, 상기 주 접합영역(20)을 접합마감(Junction termination)하기 위하여 주접합영역의 둘레에 플로팅 필드링(15, 19) 및 필드 플레이트(17, 21)가 형성되어 있다.
특히, 본 발명의 고전압 반도체 소자는 모서리 부분에 형성된 플로팅 필드 링(15) 및 필드 플레이트(17)의 폭이 변 부분에 형성된 플로팅 필드 링(19) 및 필드 플레이트(21)의 폭보다 크게 형성되어 있다. 이렇게 하면, 고전압 반도체 소자의 항복전압을 향상시킬 수 있다.
본 발명을 일실시예를 들어 한정적으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 사상의 범위 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 본원 발명에 대한 각종 변형이 가능함은 자명하다.
상술한 바와 같이 본 발명은 플로팅 필드 링 또는 필드 플레이트의 모서리 부분의 구조를 변 부분과 달리하여 모서리 부분에서 공핍영역이 잘 뻗치게 함으로써 모서리 부분의 항복전압을 변 부분과 대등하게 끌어올려 고전압 반도체 소자의 항복전압을 향상시킬 수 있다.
Claims (2)
- 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 중앙부에 직사각형으로 마련된 주 접합영역과, 주접합영역의 둘레에 형성되는 플로팅 필드링을 구비하는 고전압 반도체 소자에 있어서,상기 플로팅 필드 링의 모서리 부분의 폭이 변 부분의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 고전압 반도체 소자.
- 제1 도전형의 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 중앙부에 직사각형으로 마련된 주접합영역과, 주접합영역의 둘레에 형성되는 플로팅 필드링 및 필드 플레이트를 구비하는 고전압 반도체 소자에 있어서,상기 플로팅 필드 링 및 필드 플레이트의 모서리 부분의 폭이 변 부분의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 고전압 반도체 소자.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019960055395A KR19980036773A (ko) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 고전압 반도체소자 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960055395A KR19980036773A (ko) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 고전압 반도체소자 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR19980036773A true KR19980036773A (ko) | 1998-08-05 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019960055395A KR19980036773A (ko) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 고전압 반도체소자 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR19980036773A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108766999A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-11-06 | 盛廷微电子（深圳）有限公司 | 用于半导体功率器件的终端 |
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1996
- 1996-11-19 KR KR1019960055395A patent/KR19980036773A/ko not_active IP Right Cessation
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| CN108766999A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-11-06 | 盛廷微电子（深圳）有限公司 | 用于半导体功率器件的终端 |
| CN108766999B (zh) * | 2018-08-02 | 2024-04-16 | 盛廷微电子（深圳）有限公司 | 用于半导体功率器件的终端 |
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