JP2001189449A - Lateral high breakdown voltage transistor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、横型高耐圧MO
Sトランジスタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a horizontal high withstand voltage MO.
It relates to an S transistor.
【0002】[0002]
【従来の技術】横型高耐圧MOSトランジスタは、パワ
ーMOSトランジスタの一種であり、たとえば数十〜数
百V程度の電圧をスイッチングするような半導体製品の
半導体素子として使用されている。2. Description of the Related Art A lateral high voltage MOS transistor is a kind of power MOS transistor, and is used as a semiconductor element of a semiconductor product which switches a voltage of about several tens to several hundreds of volts, for example.
【0003】図7(A)は、従来の横型高耐圧MOSト
ランジスタの平面パターンの一部を拡大して示した平面
図、図7(B)は、図7(A)中の7B−7B線に沿う
断面図である。なお、図7(A)においては、ゲート電
極は省略している。FIG. 7A is an enlarged plan view showing a part of a plane pattern of a conventional lateral high voltage MOS transistor, and FIG. 7B is a line 7B-7B in FIG. 7A. FIG. Note that a gate electrode is omitted in FIG.
【0004】図7(A)、図7(B)に示すように、低
濃度P-型シリコン基板101には、低濃度N-型ドレイ
ン領域102、およびこのドレイン領域102から離間
して形成された高濃度N+型ソース領域103が形成さ
れている。ドレイン領域102とソース領域103との
間の基板101上、即ちチャネル104上には、基板1
01と絶縁されて形成されたゲート電極105が形成さ
れている。As shown in FIGS. 7A and 7B, a low-concentration P − -type silicon substrate 101 is formed on a low-concentration N − -type drain region 102 and is spaced apart from the drain region 102. A high concentration N + type source region 103 is formed. On the substrate 101 between the drain region 102 and the source region 103, that is, on the channel 104, the substrate 1
The gate electrode 105 is formed insulated from the gate electrode 105.
【0005】ドレイン領域102には、このドレイン領
域102よりも高濃度のN+型ドレインコンタクト領域
106が形成されている。ドレインコンタクト領域10
6は、基板1の表面領域に形成されたフィールド絶縁膜
108によって、チャネル104から十分に離隔され
る。フィールド絶縁膜108は、たとえば二酸化シリコ
ンからなり、LOCOS技術、あるいはトレンチアイソ
レーション技術等を用いて形成される。また、ソース領
域103には、基板101に達する高濃度P+型基板コ
ンタクト領域107が形成されている。In the drain region 102, an N + -type drain contact region 106 having a higher concentration than the drain region 102 is formed. Drain contact region 10
6 is sufficiently separated from the channel 104 by the field insulating film 108 formed in the surface region of the substrate 1. Field insulating film 108 is made of, for example, silicon dioxide, and is formed using a LOCOS technique, a trench isolation technique, or the like. In the source region 103, a high-concentration P + type substrate contact region 107 reaching the substrate 101 is formed.
【0006】フィールド絶縁膜108、および各半導体
領域が形成された基板101上には、たとえば二酸化シ
リコン等からなる層間絶縁膜109が形成されている。
層間絶縁膜109は、ドレインコンタクト領域106が
露呈するコンタクト孔110、およびソース領域10
3、並びに基板コンタクト領域107がそれぞれ露呈す
るコンタクト孔111を持つ。層間絶縁膜109上に
は、コンタクト孔110を介してドレインコンタクト領
域106に接触するドレイン配線112、およびコンタ
クト孔111を介してソース領域103、並びに基板コ
ンタクト領域107に接触するソース配線113が形成
されている。ドレイン配線112は、ドレインコンタク
ト領域106を介してドレイン領域102に電気的に接
続される。図7(A)中の参照符号116は、ドレイン
配線112とドレインコンタクト領域106とのコンタ
クト面を示している。また、ソース配線113は、ソー
ス領域103に電気的に接続されるとともに、基板コン
タクト領域107を介して基板101に電気的に接続さ
れる。図7(A)中の参照符号115は、ソース配線1
13とソース領域103および基板コンタクト領域10
7とのコンタクト面を示している。On the field insulating film 108 and the substrate 101 on which the respective semiconductor regions are formed, an interlayer insulating film 109 made of, for example, silicon dioxide or the like is formed.
The interlayer insulating film 109 includes a contact hole 110 where the drain contact region 106 is exposed, and the source region 10.
3, and the substrate contact region 107 has a contact hole 111 that is exposed. On the interlayer insulating film 109, a drain wiring 112 contacting the drain contact region 106 via the contact hole 110, and a source wiring 113 contacting the source region 103 via the contact hole 111 and the substrate contact region 107 are formed. ing. The drain wiring 112 is electrically connected to the drain region 102 via the drain contact region 106. Reference numeral 116 in FIG. 7A indicates a contact surface between the drain wiring 112 and the drain contact region 106. The source wiring 113 is electrically connected to the source region 103 and is also electrically connected to the substrate 101 via the substrate contact region 107. The reference numeral 115 in FIG.
13, source region 103 and substrate contact region 10
7 shows the contact surface.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、横型高耐圧M
OSトランジスタでは、図7(A)に示すように、ドレ
イン領域102が、ソース領域103と同一平面上に存
在するため、ドレイン領域102をコレクタ、基板10
1をベース、ソース領域103をエミッタとした横型寄
生バイポーラトランジスタが存在する。この横型寄生バ
イポーラトランジスタがターンオンしてしまうと、MO
Sトランジスタとしての動作に支障をきたす。横型寄生
バイポーラトランジスタは、たとえば以下のような状況
でターンオンする。However, the horizontal high withstand voltage M
In the OS transistor, as shown in FIG. 7A, since the drain region 102 is on the same plane as the source region 103, the drain region 102 is
There is a lateral parasitic bipolar transistor that uses 1 as a base and the source region 103 as an emitter. When the lateral parasitic bipolar transistor is turned on, the MO
This hinders the operation as an S transistor. The lateral parasitic bipolar transistor is turned on in the following situation, for example.
【0008】ゲートオン時、ドレインの電圧を上げてい
くと、ドレインコンタクト領域106の湾曲部114に
おいてアバランシェ降伏が始まり、ホール電流が基板1
01に向けて流れ出す。このホール電流は、ソース領域
103下を通過して、基板コンタクト領域107に向か
って流れ、通常、基板コンタクト領域107を介してソ
ース配線113に抜けていく。When the voltage of the drain is increased when the gate is turned on, avalanche breakdown starts at the curved portion 114 of the drain contact region 106, and the hole current is reduced.
It flows toward 01. This hole current passes under the source region 103, flows toward the substrate contact region 107, and usually escapes to the source wiring 113 via the substrate contact region 107.
【0009】しかし、ドレインの電圧をさらに上げてい
くと、アバランシェ降伏がより増大し、ホール電流が増
加する。ホール電流が増加するに連れて、ソース領域1
03下における基板101の抵抗分に起因して、大きな
電圧が発生する。このため、基板101とソース領域1
03とのPN接合が順バイアスされ、横型寄生バイポー
ラトランジスタがターンオンする。横型寄生バイポーラ
トランジスタがターンオンしてしまうと、ゲートによる
制御が不可能となり、横型高耐圧MOSトランジスタ
は、破壊に至る。However, when the drain voltage is further increased, the avalanche breakdown is further increased, and the hole current is increased. As the hole current increases, the source region 1
A large voltage is generated due to the resistance of the substrate 101 below the area 03. Therefore, the substrate 101 and the source region 1
03 is forward-biased, and the lateral parasitic bipolar transistor is turned on. When the lateral parasitic bipolar transistor is turned on, control by the gate becomes impossible, and the lateral high breakdown voltage MOS transistor is destroyed.
【0010】この発明は、上記の事情に鑑み為されたも
ので、その目的は、横型寄生バイポーラトランジスタの
ターンオンを抑制し、より高い破壊耐量を持つ横型高耐
圧トランジスタを提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a lateral high withstand voltage transistor which suppresses turn-on of a lateral parasitic bipolar transistor and has a higher breakdown strength.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る横型高耐圧トランジスタの第1の態
様では、第1導電型の半導体基板と、この半導体基板に
形成された第2導電型のドレイン領域と、前記半導体基
板に、前記ドレイン領域から離間して形成された第2導
電型のソース領域と、前記ドレイン領域と前記ソース領
域との間の前記半導体基板上に、この半導体基板と絶縁
されて形成されたゲート電極と、前記ドレイン領域に形
成された、このドレイン領域よりも抵抗が低い第2導電
型のドレインコンタクト領域と、前記ドレインコンタク
ト領域を介して前記ドレイン領域に電気的に接続される
ドレイン配線と、前記ソース領域に形成された、前記半
導体基板に達する第1導電型の基板コンタクト領域と、
前記ソース領域に電気的に接続されるとともに、前記基
板コンタクト領域を介して前記半導体基板に電気的に接
続されるソース配線とを具備する。そして、前記基板コ
ンタクト領域を、前記ソース配線のコンタクト面の内側
から、このコンタクト面の外側まで延長形成したことを
特徴としている。In order to achieve the above object, in a first aspect of the lateral high breakdown voltage transistor according to the present invention, a first conductivity type semiconductor substrate and a second conductivity type semiconductor substrate formed on the semiconductor substrate are provided. A conductive type drain region, a second conductive type source region formed on the semiconductor substrate at a distance from the drain region, and the semiconductor substrate between the drain region and the source region. A gate electrode formed insulated from the substrate, a drain contact region of a second conductivity type formed in the drain region and having a lower resistance than the drain region, and electrically connected to the drain region via the drain contact region. A drain wiring that is electrically connected, a first conductivity type substrate contact region formed in the source region and reaching the semiconductor substrate,
A source line electrically connected to the source region and electrically connected to the semiconductor substrate via the substrate contact region. The substrate contact region is formed so as to extend from the inside of the contact surface of the source wiring to the outside of the contact surface.
【0012】上記第1の態様に係る横型高耐圧トランジ
スタによれば、基板コンタクト領域を、ソース配線のコ
ンタクト面の内側から、このコンタクト面の外側まで延
長形成するので、基板コンタクト領域とソース配線とが
接触する割合を、従来に比べて増加させることができ
る。この結果、基板に流れたホール電流がソース配線に
抜け易くなり、横型寄生バイポーラトランジスタがター
ンオンし難くなる。よって、より高い破壊耐量を持つ横
型高耐圧トランジスタを得ることができる。According to the lateral high withstand voltage transistor of the first aspect, the substrate contact region is formed to extend from the inside of the contact surface of the source wiring to the outside of the contact surface. Can be increased in comparison with the related art. As a result, the hole current that has flowed through the substrate easily flows to the source wiring, and the horizontal parasitic bipolar transistor is hard to turn on. Therefore, a lateral high withstand voltage transistor having a higher breakdown strength can be obtained.
【0013】上記目的を達成するために、この発明に係
る横型高耐圧トランジスタの第2の態様では、第1導電
型の半導体基板と、この半導体基板に形成された第2導
電型のドレイン領域と、前記半導体基板に、前記ドレイ
ン領域から離間して形成された第2導電型のソース領域
と、前記ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記半
導体基板上に、この半導体基板と絶縁されて形成された
ゲート電極と、前記ドレイン領域に形成された、このド
レイン領域よりも抵抗が低い第2導電型のドレインコン
タクト領域と、前記ドレインコンタクト領域を介して前
記ドレイン領域に電気的に接続されるドレイン配線と、
前記ソース領域に形成された、前記半導体基板に達する
第1導電型の基板コンタクト領域と、前記ソース領域に
電気的に接続されるとともに、前記基板コンタクト領域
を介して前記半導体基板に電気的に接続されるソース配
線とを具備する。そして、前記ソース領域の底面と前記
半導体基板との界面に、この半導体基板よりも抵抗が低
い第1導電型の低抵抗層をさらに具備することを特徴と
している。In order to achieve the above object, in a second aspect of the lateral high breakdown voltage transistor according to the present invention, a semiconductor substrate of a first conductivity type and a drain region of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate are provided. Forming a second conductive type source region formed apart from the drain region on the semiconductor substrate; and forming a second conductive type source region on the semiconductor substrate between the drain region and the source region, the semiconductor substrate being insulated from the semiconductor substrate. Gate electrode, a second conductivity type drain contact region formed in the drain region and having a lower resistance than the drain region, and a drain electrically connected to the drain region via the drain contact region. Wiring and
A first conductivity type substrate contact region formed in the source region and reaching the semiconductor substrate, electrically connected to the source region, and electrically connected to the semiconductor substrate via the substrate contact region; Source wiring to be provided. The semiconductor device further comprises a first conductivity type low resistance layer having a lower resistance than the semiconductor substrate, at an interface between the bottom surface of the source region and the semiconductor substrate.
【0014】上記第2の態様に係る横型高耐圧トランジ
スタでは、ソース領域の底面と半導体基板との界面に、
この半導体基板よりも抵抗が低い第1導電型の低抵抗層
をさらに設けるので、ソース領域下の抵抗を従来に比べ
て小さくすることができる。この結果、ホール電流がソ
ース領域下を通過した際に発生する電圧が小さくなり、
横型寄生バイポーラトランジスタがターンオンし難くな
る。よって、より高い破壊耐量を持つ横型高耐圧トラン
ジスタを得ることができる。In the lateral high breakdown voltage transistor according to the second aspect, the interface between the bottom surface of the source region and the semiconductor substrate is
Since the first conductivity type low resistance layer having a lower resistance than the semiconductor substrate is further provided, the resistance under the source region can be reduced as compared with the related art. As a result, the voltage generated when the hole current passes below the source region is reduced,
It becomes difficult for the lateral parasitic bipolar transistor to turn on. Therefore, a lateral high withstand voltage transistor having a higher breakdown strength can be obtained.
【0015】上記目的を達成するために、この発明に係
る横型高耐圧トランジスタの第3の態様では、第1導電
型の半導体基板と、この半導体基板に形成された第2導
電型のドレイン領域と、前記半導体基板に、前記ドレイ
ン領域から離間して形成された第2導電型のソース領域
と、前記ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記半
導体基板上に、この半導体基板と絶縁されて形成された
ゲート電極と、前記ドレイン領域に形成された、このド
レイン領域よりも抵抗が低い第2導電型のドレインコン
タクト領域と、前記ドレインコンタクト領域を介して前
記ドレイン領域に電気的に接続されるドレイン配線と、
前記ソース領域に形成された、前記半導体基板に達する
第1導電型の基板コンタクト領域と、前記ソース領域に
電気的に接続されるとともに、前記基板コンタクト領域
を介して前記半導体基板に電気的に接続されるソース配
線とを具備する。そして、前記ドレイン配線と前記ドレ
インコンタクト領域とのコンタクト面から、このドレイ
ンコンタクト領域の湾曲面までの距離を、前記コンタク
ト面から前記湾曲面までの抵抗値が10オーム前後とな
るように設定したことを特徴としている。In order to achieve the above object, in a third aspect of the lateral high breakdown voltage transistor according to the present invention, a semiconductor substrate of a first conductivity type, a drain region of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate, and Forming a second conductive type source region formed apart from the drain region on the semiconductor substrate; and forming a second conductive type source region on the semiconductor substrate between the drain region and the source region, the semiconductor substrate being insulated from the semiconductor substrate. Gate electrode, a second conductivity type drain contact region formed in the drain region and having a lower resistance than the drain region, and a drain electrically connected to the drain region via the drain contact region. Wiring and
A first conductivity type substrate contact region formed in the source region and reaching the semiconductor substrate, electrically connected to the source region, and electrically connected to the semiconductor substrate via the substrate contact region; Source wiring to be provided. The distance from the contact surface between the drain wiring and the drain contact region to the curved surface of the drain contact region is set so that the resistance value from the contact surface to the curved surface is about 10 ohms. It is characterized by.
【0016】上記第3の態様に係る横型高耐圧トランジ
スタでは、ドレイン配線とドレインコンタクト領域との
コンタクト面から、このドレインコンタクト領域の湾曲
面までの距離を、コンタクト面から湾曲面までの抵抗値
が10オーム前後となるように設定する。つまり、ドレ
イン配線とドレインコンタクト領域とのコンタクト面か
ら、このドレインコンタクト領域の湾曲面までの距離
を、従来に比べて長くする。このため、湾曲面にかかる
電界を従来に比べて弱くすることができ、また、上記湾
曲面までの距離が長くなることで、従来、湾曲面に集中
していたアバランシェ降伏を、ドレインコンタクト領域
の底部に分散させることができる。このように湾曲面へ
の電界集中、およびアバランシェ降伏の分散から、強大
なアバランシェ降伏の発生を抑制できる。この結果、半
導体基板に流れるホール電流が小さくなり、横型寄生バ
イポーラトランジスタがターンオンし難くなる。よっ
て、より高い破壊耐量を持つ横型高耐圧トランジスタを
得ることができる。In the lateral high breakdown voltage transistor according to the third aspect, the distance from the contact surface between the drain wiring and the drain contact region to the curved surface of the drain contact region is determined by the resistance value from the contact surface to the curved surface. Set to be around 10 ohms. That is, the distance from the contact surface between the drain wiring and the drain contact region to the curved surface of the drain contact region is made longer than before. For this reason, the electric field applied to the curved surface can be weakened as compared with the related art, and by increasing the distance to the curved surface, the avalanche breakdown conventionally concentrated on the curved surface can be reduced to the drain contact region. Can be dispersed at the bottom. As described above, the generation of a strong avalanche breakdown can be suppressed from the electric field concentration on the curved surface and the dispersion of the avalanche breakdown. As a result, the hole current flowing through the semiconductor substrate becomes small, and it becomes difficult for the lateral parasitic bipolar transistor to turn on. Therefore, a lateral high withstand voltage transistor having a higher breakdown strength can be obtained.
【0017】上記目的を達成するために、この発明に係
る横型高耐圧トランジスタの第4の態様では、第1導電
型の半導体基板と、この半導体基板に形成された第2導
電型のドレイン領域と、前記半導体基板に、前記ドレイ
ン領域から離間して形成された第2導電型のソース領域
と、前記ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記半
導体基板上に、この半導体基板と絶縁されて形成された
ゲート電極と、前記ドレイン領域に形成された、このド
レイン領域よりも抵抗が低い第2導電型のドレインコン
タクト領域と、前記ドレインコンタクト領域を介して前
記ドレイン領域に電気的に接続されるドレイン配線と、
前記ソース領域に形成された、前記半導体基板に達する
第1導電型の基板コンタクト領域と、前記ソース領域に
電気的に接続されるとともに、前記基板コンタクト領域
を介して前記半導体基板に電気的に接続されるソース配
線とを具備する。そして、前記ドレインコンタクト領域
を、前記ドレイン領域の底部を介して前記半導体基板に
達するように形成したことを特徴としている。In order to achieve the above object, in a fourth aspect of the lateral high breakdown voltage transistor according to the present invention, a semiconductor substrate of a first conductivity type and a drain region of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate are provided. Forming a second conductive type source region formed apart from the drain region on the semiconductor substrate; and forming a second conductive type source region on the semiconductor substrate between the drain region and the source region, the semiconductor substrate being insulated from the semiconductor substrate. Gate electrode, a second conductivity type drain contact region formed in the drain region and having a lower resistance than the drain region, and a drain electrically connected to the drain region via the drain contact region. Wiring and
A first conductivity type substrate contact region formed in the source region and reaching the semiconductor substrate, electrically connected to the source region, and electrically connected to the semiconductor substrate via the substrate contact region; Source wiring to be provided. The drain contact region is formed so as to reach the semiconductor substrate via a bottom of the drain region.
【0018】上記第4の態様に係る横型高耐圧トランジ
スタによれば、ドレインコンタクト領域を、ドレイン領
域の底部を介して半導体基板に達するように形成するの
で、ドレイン配線とドレインコンタクト領域とのコンタ
クト面から、このドレインコンタクト領域の湾曲面まで
の距離を、従来に比べて長くなる。このため、湾曲面に
かかる電界を従来に比べて弱くすることができ、湾曲面
において発生するアバランシェ降伏を小さくできる。こ
の結果、半導体基板に流れるホール電流が小さくなり、
横型寄生バイポーラトランジスタがターンオンし難くな
る。よって、より高い破壊耐量を持つ横型高耐圧トラン
ジスタを得ることができる。According to the lateral high withstand voltage transistor of the fourth aspect, since the drain contact region is formed so as to reach the semiconductor substrate via the bottom of the drain region, the contact surface between the drain wiring and the drain contact region is formed. Therefore, the distance to the curved surface of the drain contact region is longer than that of the related art. For this reason, the electric field applied to the curved surface can be made weaker than before, and the avalanche breakdown generated on the curved surface can be reduced. As a result, the hole current flowing through the semiconductor substrate decreases,
It becomes difficult for the lateral parasitic bipolar transistor to turn on. Therefore, a lateral high withstand voltage transistor having a higher breakdown strength can be obtained.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
を参照して説明する。この説明に際し、全図にわたり、
共通する部分には共通する参照符号を付す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. For this explanation,
Common parts are denoted by common reference symbols.
【0020】[第1の実施形態]図1(A)は、この発
明の第1の実施形態に係る横型高耐圧MOSトランジス
タの平面パターンの一部を拡大して示した平面図、図1
(B)は図1(A)中の1B−1B線に沿う断面図、図
1(C)は図1(A)中の1C−1C線に沿う断面図で
ある。なお、図1(A)においては、ゲート電極は省略
している。[First Embodiment] FIG. 1A is an enlarged plan view showing a part of a plane pattern of a lateral high voltage MOS transistor according to a first embodiment of the present invention.
1B is a cross-sectional view taken along line 1B-1B in FIG. 1A, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along line 1C-1C in FIG. Note that a gate electrode is omitted in FIG.
【0021】図1(A)〜図1(C)に示すように、低
濃度P-型シリコン基板1には、低濃度N-型ドレイン領
域2、およびこのドレイン領域2から離間して形成され
た高濃度N+型ソース領域3が形成されている。ドレイ
ン領域2とソース領域3との間の基板1上、即ちチャネ
ル4上には、基板1と絶縁されて形成されたゲート電極
5が形成されている。As shown in FIGS. 1A to 1C, a low-concentration P − -type silicon substrate 1 is formed with a low-concentration N − -type drain region 2 and formed at a distance from the drain region 2. A high concentration N + type source region 3 is formed. On the substrate 1 between the drain region 2 and the source region 3, that is, on the channel 4, a gate electrode 5 formed insulated from the substrate 1 is formed.
【0022】ドレイン領域2には、このドレイン領域2
よりも高濃度のN+型ドレインコンタクト領域6が形成
されている。ドレインコンタクト領域6は、基板1の表
面領域に形成されたフィールド絶縁膜8によって、チャ
ネル4から十分に離隔される。フィールド絶縁膜8は、
たとえば二酸化シリコンからなり、LOCOS技術、あ
るいはトレンチアイソレーション技術等を用いて形成さ
れる。また、ソース領域3には、基板1に達する高濃度
P+型基板コンタクト領域7が形成されている。In the drain region 2, the drain region 2
An N + -type drain contact region 6 having a higher concentration than that is formed. Drain contact region 6 is sufficiently separated from channel 4 by field insulating film 8 formed in the surface region of substrate 1. The field insulating film 8
For example, it is made of silicon dioxide, and is formed by using a LOCOS technique, a trench isolation technique, or the like. In the source region 3, a high-concentration P + type substrate contact region 7 reaching the substrate 1 is formed.
【0023】フィールド絶縁膜8、および各半導体領域
が形成された基板1上には、たとえば二酸化シリコン等
からなる層間絶縁膜9が形成されている。層間絶縁膜9
は、ドレインコンタクト領域6が露呈するコンタクト孔
10、およびソース領域3、並びに基板コンタクト領域
7がそれぞれ露呈するコンタクト孔11を持つ。層間絶
縁膜9上には、コンタクト孔10を介してドレインコン
タクト領域6に接触するドレイン配線12、およびコン
タクト孔11を介してソース領域3、並びに基板コンタ
クト領域7に接触するソース配線13が形成されてい
る。ドレイン配線12は、ドレインコンタクト領域6を
介してドレイン領域2に電気的に接続される。図1
(A)中の参照符号16は、ドレイン配線12とドレイ
ンコンタクト領域6とのコンタクト面を示している。ま
た、ソース配線13は、ソース領域3に電気的に接続さ
れるとともに、基板コンタクト領域7を介して基板1に
電気的に接続される。図1(A)中の参照符号15は、
ソース配線13とソース領域3および基板コンタクト領
域7とのコンタクト面を示している。On the substrate 1 on which the field insulating film 8 and each semiconductor region are formed, an interlayer insulating film 9 made of, for example, silicon dioxide or the like is formed. Interlayer insulating film 9
Has a contact hole 10 where the drain contact region 6 is exposed, and a contact hole 11 where the source region 3 and the substrate contact region 7 are respectively exposed. On the interlayer insulating film 9, a drain wiring 12 contacting the drain contact region 6 through the contact hole 10, a source region 3 contacting the source region 3 through the contact hole 11, and a source wiring 13 contacting the substrate contact region 7 are formed. ing. Drain wiring 12 is electrically connected to drain region 2 via drain contact region 6. FIG.
Reference numeral 16 in (A) indicates a contact surface between the drain wiring 12 and the drain contact region 6. Further, the source wiring 13 is electrically connected to the source region 3 and is also electrically connected to the substrate 1 via the substrate contact region 7. Reference numeral 15 in FIG.
3 shows a contact surface between the source wiring 13 and the source region 3 and the substrate contact region 7.
【0024】第1の実施形態では、図1(A)に示すよ
うに、基板コンタクト領域7を、ソース配線13のコン
タクト面15の内側から外側に、好ましくはチャネル4
に達するまで延長形成する。これにより、ソース配線1
3と基板コンタクト領域7との接触割合は、図7(A)
に示した従来のMOSトランジスタ、即ち基板コンタク
ト領域107を、ソース配線113のコンタクト面11
5の内側のみに形成したMOSトランジスタに比べて増
加する。In the first embodiment, as shown in FIG. 1A, the substrate contact region 7 is formed from the inside to the outside of the contact surface 15 of the source wiring 13, preferably, the channel 4.
To form an extension. Thereby, the source wiring 1
3 and the contact ratio between the substrate contact region 7 is shown in FIG.
Of the conventional MOS transistor shown in FIG.
5 increases as compared with the MOS transistor formed only inside.
【0025】このような第1の実施形態によれば、ソー
ス配線13と基板コンタクト領域7との接触割合が、従
来に比べて増加するので、ホール電流が基板コンタクト
領域7を介してソース配線13に対して抜け易くなる。According to the first embodiment, since the contact ratio between the source wiring 13 and the substrate contact region 7 is increased as compared with the conventional case, the hole current is reduced via the substrate contact region 7 to the source wiring 13. It is easy to fall out.
【0026】このようにホール電流がソース配線13に
抜け易くなる結果、ドレイン領域2をコレクタ、基板1
をベース、ソース領域3をエミッタとした寄生横型バイ
ポーラトランジスタが、ターンオンし難くなる。As a result, the hole current is easily leaked to the source wiring 13, so that the drain region 2 is
, And the parasitic lateral bipolar transistor having the source region 3 as the emitter becomes difficult to turn on.
【0027】したがって、たとえば図7(A)〜図7
(C)に示した従来の横型高耐圧MOSトランジスタに
比べて、より高い破壊耐量を持つ横型高耐圧MOSトラ
ンジスタを得ることができる。Therefore, for example, FIGS.
As compared with the conventional lateral high-voltage MOS transistor shown in (C), a lateral high-voltage MOS transistor having a higher breakdown strength can be obtained.
【0028】[第2の実施形態]この第2の実施形態
は、第1の実施形態に準ずるものであり、特に基板コン
タクト領域7の平面パターンを改良したものである。[Second Embodiment] The second embodiment is based on the first embodiment, and particularly improves the planar pattern of the substrate contact region 7.
【0029】図2(A)は、この発明の第2の実施形態
に係る横型高耐圧MOSトランジスタの平面パターンの
一部を拡大して示した平面図、図2(B)は図2(A)
中の2B−2B線に沿う断面図、図2(C)は図2
(A)中の2C−2C線に沿う断面図である。なお、図
2(A)においては、ゲート電極は省略している。FIG. 2A is an enlarged plan view showing a part of a plane pattern of a lateral high withstand voltage MOS transistor according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a plan view of FIG. )
FIG. 2C is a sectional view taken along line 2B-2B in FIG.
It is sectional drawing which follows the 2C-2C line in (A). Note that a gate electrode is omitted in FIG.
【0030】図2(A)〜図2(C)に示すように、第
2の実施形態が第1の実施形態と異なるところは、基板
コンタクト領域7の平面パターンである。As shown in FIGS. 2A to 2C, the difference between the second embodiment and the first embodiment is the plane pattern of the substrate contact region 7. FIG.
【0031】第1の実施形態では、複数の基板コンタク
ト領域7を、交互に両側のチャネル4に達するまで延長
形成した。これを、第2の実施形態では、たとえば複数
の基板コンタクト領域7の全てを、両側のチャネル4に
達するまで延長形成する。In the first embodiment, the plurality of substrate contact regions 7 are alternately formed so as to extend to reach the channels 4 on both sides. In the second embodiment, for example, all of the plurality of substrate contact regions 7 are extended to reach the channels 4 on both sides.
【0032】このような第2の実施形態によれば、第1
の実施形態に比べて、ソース配線13と基板コンタクト
領域7との接触割合が、さらに増加する。According to such a second embodiment, the first
The contact ratio between the source line 13 and the substrate contact region 7 is further increased as compared with the embodiment.
【0033】このため、ホール電流がソース配線13に
さらに抜け易くなり、ドレイン領域2をコレクタ、基板
1をベース、ソース領域3をエミッタとした寄生横型バ
イポーラトランジスタは、さらにターンオンし難くな
る。For this reason, the hole current is more easily released to the source wiring 13, and the parasitic lateral bipolar transistor having the drain region 2 as the collector, the substrate 1 as the base, and the source region 3 as the emitter is more difficult to turn on.
【0034】したがって、第1の実施形態に係る横型高
耐圧MOSトランジスタに比べて、破壊耐量の向上を、
さらに図ることできる。Therefore, compared with the lateral high withstand voltage MOS transistor according to the first embodiment, the improvement of the breakdown strength is achieved.
You can do more.
【0035】[第3の実施形態]上記第1、第2の実施
形態では、基板1に流れたホール電流をソース配線3に
抜け易くすることで、横型寄生バイポーラトランジスタ
のターンオンを抑制した。Third Embodiment In the first and second embodiments, the turn-on of the lateral parasitic bipolar transistor is suppressed by making it easy for the hole current flowing in the substrate 1 to escape to the source wiring 3.
【0036】この第3の実施形態は、ホール電流が基板
1に流れたとき、ソース領域3下における基板1の抵抗
分によって発生する電圧を小さくすることで、横型寄生
バイポーラトランジスタのターンオンを抑制するもので
ある。In the third embodiment, when a hole current flows through the substrate 1, the voltage generated by the resistance of the substrate 1 below the source region 3 is reduced, thereby suppressing the turn-on of the lateral parasitic bipolar transistor. Things.
【0037】図3(A)は、この発明の第3の実施形態
に係る横型高耐圧MOSトランジスタの平面パターンの
一部を拡大して示した平面図、図3(B)は図3(A)
中の3B−3B線に沿う断面図である。なお、図3
(A)においては、ゲート電極は省略している。FIG. 3A is an enlarged plan view showing a part of a plane pattern of a lateral high voltage MOS transistor according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a plan view showing FIG. )
It is sectional drawing which follows the 3B-3B line in the inside. Note that FIG.
In (A), the gate electrode is omitted.
【0038】図3(A)、図3(B)に示すように、第
3の実施形態が、図7(A)〜図7(C)に示したMO
Sトランジスタと異なるところは、ソース領域3の底面
と基板1との界面に、基板1よりも不純物濃度が高く、
基板1よりも抵抗が低いP型半導体領域17を設けたこ
とである。As shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), the third embodiment is different from the MO shown in FIGS. 7 (A) to 7 (C).
The difference from the S transistor is that the impurity concentration at the interface between the bottom surface of the source region 3 and the substrate 1 is higher than that of the substrate 1,
That is, a P-type semiconductor region 17 having lower resistance than the substrate 1 is provided.
【0039】このような第3の実施形態によれば、P型
半導体領域17を、ソース領域3の底面と基板1との界
面に設けることで、ソース領域3下の抵抗を、図7
(A)〜図7(C)に示した従来のMOSトランジスタ
に比べて小さくできる。According to the third embodiment, the resistance under the source region 3 is reduced by providing the P-type semiconductor region 17 at the interface between the bottom surface of the source region 3 and the substrate 1 as shown in FIG.
7A to 7C, it can be made smaller than the conventional MOS transistor shown in FIG.
【0040】このため、ソース領域3下をホール電流が
通過した際に発生する電圧は小さくなって、ソース領域
3周囲のPN接合は順バイアスされ難くなる。この結
果、ドレイン領域2をコレクタ、基板1をベース、ソー
ス領域3をエミッタとした寄生横型バイポーラトランジ
スタは、第1、第2の実施形態と同様にターンオンし難
くなる。For this reason, the voltage generated when the hole current passes under the source region 3 becomes small, and the PN junction around the source region 3 is less likely to be forward-biased. As a result, the parasitic lateral bipolar transistor having the drain region 2 as the collector, the substrate 1 as the base, and the source region 3 as the emitter becomes difficult to turn on similarly to the first and second embodiments.
【0041】したがって、たとえば図7(A)〜図7
(C)に示した従来のMOSトランジスタに比べて、よ
り高い破壊耐量を持つMOSトランジスタを得ることが
できる。Therefore, for example, FIGS.
A MOS transistor having a higher breakdown strength can be obtained as compared with the conventional MOS transistor shown in FIG.
【0042】なお、第3の実施形態では、基板コンタク
ト領域7の平面パターンを従来のトランジスタと同じと
したが、基板コンタクト領域7の平面パターンは、第
1、第2の実施形態に係るトランジスタと同様のものと
しても良い。In the third embodiment, the plane pattern of the substrate contact region 7 is the same as that of the conventional transistor. However, the plane pattern of the substrate contact region 7 is the same as that of the transistors according to the first and second embodiments. It may be the same.
【0043】この場合には、ホール電流がソース配線3
に抜け易い、という利点を併せ持てるので、寄生横型バ
イポーラトランジスタは、さらにターンオンし難くな
る。In this case, the hole current is
In addition, the parasitic lateral bipolar transistor is more difficult to turn on.
【0044】[第4の実施形態]この第4の実施形態
は、湾曲面14において発生するアバランシェ降伏を小
さくすることで、横型寄生バイポーラトランジスタのタ
ーンオンを抑制するものである。[Fourth Embodiment] In the fourth embodiment, the turn-on of the lateral parasitic bipolar transistor is suppressed by reducing the avalanche breakdown generated on the curved surface 14.
【0045】図4(A)は、この発明の第4の実施形態
に係る横型高耐圧MOSトランジスタの平面パターンの
一部を拡大して示した平面図、図4(B)は図4(A)
中の4B−4B線に沿う断面図である。なお、図4
(A)においては、ゲート電極は省略している。FIG. 4A is an enlarged plan view showing a part of a plane pattern of a lateral high withstand voltage MOS transistor according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a plan view of FIG. )
It is sectional drawing in alignment with the 4B-4B line in the inside. FIG.
In (A), the gate electrode is omitted.
【0046】図4(A)、図4(B)に示すように、第
4の実施形態が、図7(A)〜図7(C)に示したMO
Sトランジスタと異なるところは、ドレイン配線12と
ドレインコンタクト領域6とのコンタクト面16から、
このドレインコンタクト領域6の湾曲面14までの平面
距離D2を、より長くしたことである。As shown in FIGS. 4A and 4B, the fourth embodiment uses the MO shown in FIGS. 7A to 7C.
The difference from the S transistor is that the contact surface 16 between the drain wiring 12 and the drain contact region 6
The plane distance D2 of the drain contact region 6 to the curved surface 14 is longer.
【0047】具体的には、平面距離D2は、コンタクト
面16から湾曲面14までの抵抗値R2が10オーム前
後となるような値に設定する。More specifically, the plane distance D2 is set to a value such that the resistance value R2 from the contact surface 16 to the curved surface 14 is about 10 ohms.
【0048】このような第4の実施形態によれば、コン
タクト面16から湾曲面14までの平面距離D2を長く
することで、湾曲面14にかかる電界を、従来に比べて
弱くすることができる。また、湾曲面14までの平面距
離D2が長くなることで、従来、湾曲面14に集中して
いたアバランシェ降伏は、ドレインコンタクト領域6の
底部にも分散される。According to the fourth embodiment, by increasing the plane distance D2 from the contact surface 16 to the curved surface 14, the electric field applied to the curved surface 14 can be reduced as compared with the related art. . Further, by increasing the plane distance D2 to the curved surface 14, the avalanche breakdown conventionally concentrated on the curved surface 14 is also distributed to the bottom of the drain contact region 6.
【0049】このように湾曲面14にかかる電界を緩和
でき、かつアバランシェ降伏をドレインコンタクト領域
6の底部にも分散できることから、強大なアバランシェ
降伏の発生を抑制できる。この結果、基板1に流れるホ
ール電流を小さくすることができ、横型寄生バイポーラ
トランジスタがターンオンし難くなる。As described above, the electric field applied to the curved surface 14 can be reduced, and the avalanche breakdown can be dispersed also at the bottom of the drain contact region 6, so that the occurrence of a strong avalanche breakdown can be suppressed. As a result, the hole current flowing through the substrate 1 can be reduced, and the horizontal parasitic bipolar transistor is less likely to be turned on.
【0050】したがって、たとえば図7(A)〜図7
(C)に示した従来の横型高耐圧MOSトランジスタに
比べて、より高い破壊耐量を持つ横型高耐圧MOSトラ
ンジスタを得ることができる。Therefore, for example, FIGS.
As compared with the conventional lateral high-voltage MOS transistor shown in (C), a lateral high-voltage MOS transistor having a higher breakdown strength can be obtained.
【0051】なお、第4の実施形態では、基板コンタク
ト領域7の平面パターンを従来のトランジスタと同じと
したが、基板コンタクト領域7の平面パターンは、第
1、第2の実施形態に係るトランジスタと同様のものと
しても良い。In the fourth embodiment, the plane pattern of the substrate contact region 7 is the same as that of the conventional transistor. However, the plane pattern of the substrate contact region 7 is the same as that of the transistors according to the first and second embodiments. It may be the same.
【0052】また、第3の実施形態のように、ソース領
域3下の抵抗分を小さくするP型半導体領域17を、さ
らに設けても良い。Further, as in the third embodiment, a P-type semiconductor region 17 for reducing the resistance under the source region 3 may be further provided.
【0053】また、上記説明では、平面距離D2は、コ
ンタクト面16から湾曲面14までの抵抗値R2が10
オーム前後となるような値に設定したが、単純に距離と
して規定することもできる。この場合には、5μm以上
25μm以下が良い。平面距離D2が5μm以上であれ
ば、上記アバランシェ降伏をドレインコンタクト領域6
の底部にも分散できる効果を、より良く得ることができ
る。Further, in the above description, the plane distance D2 is such that the resistance value R2 from the contact surface 16 to the curved surface 14 is 10
Although the value is set to be around ohm, it can be simply defined as a distance. In this case, the thickness is preferably 5 μm or more and 25 μm or less. If the plane distance D2 is 5 μm or more, the avalanche breakdown is applied to the drain contact region 6.
The effect of being able to be dispersed also at the bottom can be obtained better.
【0054】また、平面距離D2は、25μm以下が良
い。25μm以上となると、MOSFETの平面面積が
大きくなり、チップサイズの縮小が困難になるためであ
る。The plane distance D2 is preferably 25 μm or less. If the thickness is 25 μm or more, the planar area of the MOSFET becomes large, and it is difficult to reduce the chip size.
【0055】平面距離D2の特に好ましい距離は、15
μm程度である。この時、抵抗値R2が10オーム前後
ならば、なお好ましい。A particularly preferred distance of the plane distance D2 is 15
It is about μm. At this time, it is more preferable that the resistance value R2 is around 10 ohms.
【0056】[第5の実施形態]第5の実施形態は、第
4の実施形態に準ずるものである。[Fifth Embodiment] The fifth embodiment is based on the fourth embodiment.
【0057】図5(A)は、この発明の第5の実施形態
に係る横型高耐圧MOSトランジスタの平面パターンの
一部を拡大して示した平面図、図5(B)は図5(A)
中の5B−5B線に沿う断面図である。なお、図5
(A)においては、ゲート電極は省略している。FIG. 5A is an enlarged plan view showing a part of a plane pattern of a lateral high voltage MOS transistor according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. )
It is sectional drawing which follows the 5B-5B line | wire inside. FIG.
In (A), the gate electrode is omitted.
【0058】図5(A)、図5(B)に示すように、第
3の実施形態が、図7(A)〜図7(C)に示したトラ
ンジスタと異なるところは、ドレインコンタクト領域6
の下に、ドレイン領域2の底面を介して基板1に達する
N+型の深い半導体領域6’を設けたことである。深い
半導体領域6’は、ドレインコンタクト領域6に追加す
る形で形成して良いし、あるいはドレインコンタクト領
域6自体を基板1内に深く拡散させて形成しても良い。
これにより、湾曲面14までの深さD2’は、長くな
り、第4の実施形態と同様の効果を得ることができる。As shown in FIGS. 5A and 5B, the third embodiment differs from the transistors shown in FIGS. 7A to 7C in that the third embodiment differs from the transistor shown in FIGS.
Below, an N + -type deep semiconductor region 6 ′ reaching the substrate 1 via the bottom surface of the drain region 2 is provided. The deep semiconductor region 6 ′ may be formed in addition to the drain contact region 6, or may be formed by deeply diffusing the drain contact region 6 itself into the substrate 1.
Thereby, the depth D2 'up to the curved surface 14 becomes longer, and the same effect as in the fourth embodiment can be obtained.
【0059】また、深い半導体領域6’は、ヒ素やリン
等のN型不純物の総量をたとえば3×1012cm-2以上
とし、N型不純物を十分に含ませておくことが望まし
い。In the deep semiconductor region 6 ′, it is desirable that the total amount of N-type impurities such as arsenic and phosphorus is set to, for example, 3 × 10 12 cm −2 or more and the N-type impurities are sufficiently contained.
【0060】このように深い半導体領域6’にN型不純
物を十分に含ませておくと、ドレイン配線12を介して
サージが印加されたとき、深い半導体領域6’が全て空
乏化せず、深い半導体領域6’が残るようになる。深い
半導体領域6’が残ることで、深い半導体領域6’が全
て空乏化してしまう場合に比べて、電界を緩和する効果
をより良く得ることができる。When the N-type impurity is sufficiently contained in the deep semiconductor region 6 'in this manner, when a surge is applied via the drain wiring 12, the deep semiconductor region 6' is not fully depleted but deep. The semiconductor region 6 'remains. When the deep semiconductor region 6 'remains, the effect of relaxing the electric field can be better obtained than when the entire deep semiconductor region 6' is depleted.
【0061】なお、第5の実施形態では、基板コンタク
ト領域7の平面パターンを従来のトランジスタと同じと
したが、基板コンタクト領域7の平面パターンは、第
1、第2の実施形態に係るトランジスタと同様のものと
しても良い。In the fifth embodiment, the plane pattern of the substrate contact region 7 is the same as that of the conventional transistor. However, the plane pattern of the substrate contact region 7 is the same as that of the transistors according to the first and second embodiments. It may be the same.
【0062】また、第3の実施形態のように、ソース領
域3下の抵抗分を小さくするP型半導体領域17を、さ
らに設けても良い。Further, as in the third embodiment, a P-type semiconductor region 17 for reducing the resistance under the source region 3 may be further provided.
【0063】また、第4の実施形態と組み合わせること
も可能である。It is also possible to combine with the fourth embodiment.
【0064】[第6の実施形態]図6(A)は、この発
明の第6の実施形態に係る横型高耐圧MOSトランジス
タの断面図である。[Sixth Embodiment] FIG. 6A is a sectional view of a lateral high voltage MOS transistor according to a sixth embodiment of the present invention.
【0065】上記第1〜第5の実施形態では、ドレイン
配線12をドレイン端子Dに接続し、ソース配線13を
ソース端子Sに接続し、ゲート電極5をゲート端子Gに
接続することで、横型高耐圧MOSトランジスタとして
機能できる。In the first to fifth embodiments, the horizontal wiring is formed by connecting the drain wiring 12 to the drain terminal D, connecting the source wiring 13 to the source terminal S, and connecting the gate electrode 5 to the gate terminal G. It can function as a high voltage MOS transistor.
【0066】しかし、図6(A)に示すように、ソース
配線13とゲート電極5とをショートすることで、横型
高耐圧MOSトランジスタではなく、ダイオードとして
機能させることもできる。However, as shown in FIG. 6A, by short-circuiting the source wiring 13 and the gate electrode 5, it is possible to function not as a lateral high-voltage MOS transistor but as a diode.
【0067】ダイオードとして機能させた場合の好まし
い使用例は、保護ダイオードとして使用することであ
る。この保護ダイオードの一接続例を、図6(B)に示
す。図6(B)に示すように、保護ダイオードは、カソ
ードを横型高耐圧トランジスタのドレイン端子Dに接続
し、アノードをそのソース端子Sに接続する。このよう
な保護ダイオードは、横型高耐圧トランジスタのドレイ
ン端子Dにサージが印加されたとき、ブレークダウンす
ることで、サージをソース端子Sに逃がす。A preferred example of use when functioning as a diode is to use it as a protection diode. FIG. 6B shows one connection example of this protection diode. As shown in FIG. 6B, the protection diode has a cathode connected to the drain terminal D of the lateral high-voltage transistor and an anode connected to the source terminal S. Such a protection diode breaks down when a surge is applied to the drain terminal D of the lateral high breakdown voltage transistor, so that the surge is released to the source terminal S.
【0068】このようにこの発明に係る横型高耐圧MO
Sトランジスタは、ソース配線13とゲート電極5とを
ショートさせることで、ダイオードとしても機能でき
る。As described above, the lateral high withstand voltage MO according to the present invention is
The S transistor can also function as a diode by short-circuiting the source wiring 13 and the gate electrode 5.
【0069】このため、チップ内に、この発明に係る横
型高耐圧MOSトランジスタを複数形成し、スイッチン
グ素子としてのMOSトランジスタとして機能させると
ともに、その一部を、MOSトランジスタの保護ダイオ
ードとして機能させることもできる。Therefore, a plurality of lateral high-voltage MOS transistors according to the present invention are formed in a chip and function as MOS transistors as switching elements, and a part of them may function as a protection diode of the MOS transistor. it can.
【0070】この場合には、MOSトランジスタ自体
が、第1〜第5の実施形態により説明したように高い破
壊耐量を持ちつつ、なおかつ保護ダイオードを接続する
ので、さらに高い破壊耐量を得ることができる。In this case, since the MOS transistor itself has a high breakdown strength as described in the first to fifth embodiments and is connected to the protection diode, a higher breakdown strength can be obtained. .
【0071】しかも、このような保護ダイオードは、チ
ップ内に形成する各半導体領域パターンの変更は特に必
要なく、各半導体領域の配線を変更するだけで得ること
ができる。Moreover, such a protection diode does not need to be particularly changed in each semiconductor region pattern formed in the chip, and can be obtained only by changing the wiring of each semiconductor region.
【0072】なお、図6(A)には、第1の実施形態に
係る横型高耐圧MOSトランジスタをダイオードとして
機能させた例を示しているが、第2〜第5の実施形態に
おいてもそれぞれ同様に、ソース配線13とゲート電極
5とをショートさせることで、ダイオードとして機能さ
せることができる。FIG. 6A shows an example in which the lateral high voltage MOS transistor according to the first embodiment functions as a diode, but the same applies to the second to fifth embodiments. Then, the source wiring 13 and the gate electrode 5 are short-circuited to function as a diode.
【0073】以上、この発明を第1〜第6の実施形態に
より説明したが、この発明は、これら実施形態に限られ
るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で様々に変
形できることはもちろんである。Although the present invention has been described with reference to the first to sixth embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. .
【0074】[0074]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、横型寄生バイポーラトランジスタのターンオンを抑
制し、より高い破壊耐量を持つ横型高耐圧トランジスタ
を提供できる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a lateral high withstand voltage transistor which suppresses the turn-on of the lateral parasitic bipolar transistor and has a higher breakdown strength.
【図1】図1(A)は、この発明の第1の実施形態に係
る横型高耐圧MOSトランジスタの平面パターンの一部
を拡大して示した平面図、図1(B)は図1(A)中の
1B−1B線に沿う断面図、図1(C)は図1(A)中
の1C−1C線に沿う断面図。FIG. 1A is an enlarged plan view showing a part of a plane pattern of a lateral high-voltage MOS transistor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view of FIG. 1A is a cross-sectional view taken along line 1B-1B, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along line 1C-1C in FIG.
【図2】図2(A)は、この発明の第2の実施形態に係
る横型高耐圧MOSトランジスタの平面パターンの一部
を拡大して示した平面図、図2(B)は図2(A)中の
2B−2B線に沿う断面図、図2(C)は図2(A)中
の2C−2C線に沿う断面図。FIG. 2A is an enlarged plan view showing a part of a plane pattern of a lateral high-voltage MOS transistor according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a plan view of FIG. 2A is a cross-sectional view along the line 2B-2B, and FIG. 2C is a cross-sectional view along the line 2C-2C in FIG. 2A.
【図3】図3(A)は、この発明の第3の実施形態に係
る横型高耐圧MOSトランジスタの平面パターンの一部
を拡大して示した平面図、図3(B)は図3(A)中の
3B−3B線に沿う断面図。FIG. 3A is an enlarged plan view showing a part of a plane pattern of a lateral high-voltage MOS transistor according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a plan view of FIG. Sectional drawing which follows 3B-3B line in A).
【図4】図4(A)は、この発明の第4の実施形態に係
る横型高耐圧MOSトランジスタの平面パターンの一部
を拡大して示した平面図、図4(B)は図4(A)中の
4B−4B線に沿う断面図。FIG. 4A is an enlarged plan view showing a part of a plane pattern of a lateral high voltage MOS transistor according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a plan view of FIG. Sectional drawing which follows the 4B-4B line in A).
【図5】図5(A)は、この発明の第5の実施形態に係
る横型高耐圧MOSトランジスタの平面パターンの一部
を拡大して示した平面図、図5(B)は図5(A)中の
5B−5B線に沿う断面図。FIG. 5A is an enlarged plan view showing a part of a plane pattern of a lateral high voltage MOS transistor according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a plan view of FIG. Sectional drawing which follows the 5B-5B line in A).
【図6】図6(A)は、この発明の第6の実施形態に係
る横型高耐圧MOSトランジスタの断面図、図6(B)
は保護ダイオード付きの横型高耐圧MOSトランジスタ
を示す等価回路図。FIG. 6A is a sectional view of a lateral high-voltage MOS transistor according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 6B.
1 is an equivalent circuit diagram showing a lateral high-voltage MOS transistor with a protection diode.
【図7】図7(A)は、従来の横型高耐圧MOSトラン
ジスタの平面パターンの一部を拡大して示した平面図、
図7(B)は、図7(A)中の7B−7B線に沿う断面
図。FIG. 7A is an enlarged plan view showing a part of a plane pattern of a conventional lateral high voltage MOS transistor;
FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line 7B-7B in FIG. 7A.
1…低濃度P-型シリコン基板、 2…低濃度N-型ドレイン領域、 3…高濃度N+型ソース領域、 4…チャネル、 5…ゲート電極、 6…高濃度N+型ドレインコンタクト領域、 6’…深い高濃度N+型半導体領域、 7…高濃度P+型基板コンタクト領域、 8…フィールド絶縁膜、 9…層間絶縁膜、 10…コンタクト孔、 11…コンタクト孔、 12…ドレイン配線、 13…ソース配線、 14…湾曲面、 15…ソース配線のコンタクト面、 16…ドレイン配線のコンタクト面、 17…P型半導体領域。1 ... low concentration P - -type silicon substrate, 2 ... low concentration N - type drain region, 3 ... high concentration N + -type source region, 4 ... channel, 5 ... gate electrode, 6 ... high concentration N + -type drain contact region, 6 ': deep high-concentration N + type semiconductor region, 7: high-concentration P + -type substrate contact region, 8: field insulating film, 9: interlayer insulating film, 10: contact hole, 11: contact hole, 12: drain wiring, 13: Source wiring, 14: Curved surface, 15: Contact surface of source wiring, 16: Contact surface of drain wiring, 17: P-type semiconductor region
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 隆夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 Fターム(参考) 5F040 DA00 DA23 DA24 DA27 DB04 DB06 DC01 EC19 EF01 EF13 EF18 EH05 EK01 EM01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Takao Ito 1 Tokoba, Komukai Toshiba-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term in the Toshiba Microelectronics Center (reference) 5F040 DA00 DA23 DA24 DA27 DB04 DB06 DC01 EC19 EF01 EF13 EF18 EH05 EK01 EM01
Claims (4)
と、 前記半導体基板に、前記ドレイン領域から離間して形成
された第2導電型のソース領域と、 前記ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記半導体
基板上に、この半導体基板と絶縁されて形成されたゲー
ト電極と、 前記ドレイン領域に形成された、このドレイン領域より
も抵抗が低い第2導電型のドレインコンタクト領域と、 前記ドレインコンタクト領域を介して前記ドレイン領域
に電気的に接続されるドレイン配線と、 前記ソース領域に形成された、前記半導体基板に達する
第1導電型の基板コンタクト領域と、 前記ソース領域に電気的に接続されるとともに、前記基
板コンタクト領域を介して前記半導体基板に電気的に接
続されるソース配線とを具備し、 前記基板コンタクト領域を、前記ソース配線のコンタク
ト面の内側から、このコンタクト面の外側まで延長形成
したことを特徴とする横型高耐圧トランジスタ。A first conductivity type semiconductor substrate; a second conductivity type drain region formed on the semiconductor substrate; and a second conductivity type drain region formed on the semiconductor substrate so as to be separated from the drain region. A source region, a gate electrode formed on the semiconductor substrate between the drain region and the source region and insulated from the semiconductor substrate, and a resistance formed on the drain region, the resistance being higher than that of the drain region. A drain contact region having a low second conductivity type; a drain wiring electrically connected to the drain region via the drain contact region; and a first conductivity type formed in the source region and reaching the semiconductor substrate. A substrate contact region, electrically connected to the source region, and electrically connected to the semiconductor substrate via the substrate contact region; ; And a source wiring, said substrate contact region, the inner contact surfaces of the source wire, the lateral high-voltage transistor, characterized in that the extended form to the outside of the contact surface.
と、 前記半導体基板に、前記ドレイン領域から離間して形成
された第2導電型のソース領域と、 前記ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記半導体
基板上に、この半導体基板と絶縁されて形成されたゲー
ト電極と、 前記ドレイン領域に形成された、このドレイン領域より
も抵抗が低い第2導電型のドレインコンタクト領域と、 前記ドレインコンタクト領域を介して前記ドレイン領域
に電気的に接続されるドレイン配線と、 前記ソース領域に形成された、前記半導体基板に達する
第1導電型の基板コンタクト領域と、 前記ソース領域に電気的に接続されるとともに、前記基
板コンタクト領域を介して前記半導体基板に電気的に接
続されるソース配線とを具備し、 前記ソース領域の底面と前記半導体基板との界面に、こ
の半導体基板よりも抵抗が低い第1導電型の低抵抗層を
さらに具備することを特徴とする横型高耐圧トランジス
タ。2. A semiconductor substrate of a first conductivity type; a drain region of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate; and a second conductivity type formed on the semiconductor substrate at a distance from the drain region. A source region, a gate electrode formed on the semiconductor substrate between the drain region and the source region and insulated from the semiconductor substrate, and a resistance formed on the drain region, the resistance being higher than that of the drain region. A drain contact region having a low second conductivity type; a drain wiring electrically connected to the drain region via the drain contact region; and a first conductivity type formed in the source region and reaching the semiconductor substrate. A substrate contact region, electrically connected to the source region, and electrically connected to the semiconductor substrate via the substrate contact region; A lateral high-breakdown-voltage transistor, comprising: a source wiring; and a first-conductivity-type low-resistance layer having a lower resistance than the semiconductor substrate at an interface between a bottom surface of the source region and the semiconductor substrate. .
と、 前記半導体基板に、前記ドレイン領域から離間して形成
された第2導電型のソース領域と、 前記ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記半導体
基板上に、この半導体基板と絶縁されて形成されたゲー
ト電極と、 前記ドレイン領域に形成された、このドレイン領域より
も抵抗が低い第2導電型のドレインコンタクト領域と、 前記ドレインコンタクト領域を介して前記ドレイン領域
に電気的に接続されるドレイン配線と、 前記ソース領域に形成された、前記半導体基板に達する
第1導電型の基板コンタクト領域と、 前記ソース領域に電気的に接続されるとともに、前記基
板コンタクト領域を介して前記半導体基板に電気的に接
続されるソース配線とを具備し、 前記ドレイン配線と前記ドレインコンタクト領域とのコ
ンタクト面から、このドレインコンタクト領域の湾曲面
までの距離を、前記コンタクト面から前記湾曲面までの
抵抗値が10オーム前後となるように設定したことを特
徴とする横型高耐圧トランジスタ。3. A semiconductor substrate of a first conductivity type; a drain region of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate; and a second conductivity type formed on the semiconductor substrate at a distance from the drain region. A source region, a gate electrode formed on the semiconductor substrate between the drain region and the source region and insulated from the semiconductor substrate, and a resistance formed on the drain region, the resistance being higher than that of the drain region. A drain contact region having a low second conductivity type; a drain wiring electrically connected to the drain region via the drain contact region; and a first conductivity type formed in the source region and reaching the semiconductor substrate. A substrate contact region, electrically connected to the source region, and electrically connected to the semiconductor substrate via the substrate contact region; And a distance from a contact surface between the drain wiring and the drain contact region to a curved surface of the drain contact region, wherein a resistance value from the contact surface to the curved surface is about 10 ohms. A lateral high withstand voltage transistor characterized in that:
と、 前記半導体基板に、前記ドレイン領域から離間して形成
された第2導電型のソース領域と、 前記ドレイン領域と前記ソース領域との間の前記半導体
基板上に、この半導体基板と絶縁されて形成されたゲー
ト電極と、 前記ドレイン領域に形成された、このドレイン領域より
も抵抗が低い第2導電型のドレインコンタクト領域と、 前記ドレインコンタクト領域を介して前記ドレイン領域
に電気的に接続されるドレイン配線と、 前記ソース領域に形成された、前記半導体基板に達する
第1導電型の基板コンタクト領域と、 前記ソース領域に電気的に接続されるとともに、前記基
板コンタクト領域を介して前記半導体基板に電気的に接
続されるソース配線とを具備し、 前記ドレインコンタクト領域を、前記ドレイン領域の底
部を介して前記半導体基板に達するように形成したこと
を特徴とする横型高耐圧トランジスタ。4. A semiconductor substrate of a first conductivity type; a drain region of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate; and a second conductivity type formed on the semiconductor substrate at a distance from the drain region. A source region, a gate electrode formed on the semiconductor substrate between the drain region and the source region and insulated from the semiconductor substrate, and a resistance formed on the drain region, the resistance being higher than that of the drain region. A drain contact region having a low second conductivity type; a drain wiring electrically connected to the drain region via the drain contact region; and a first conductivity type formed in the source region and reaching the semiconductor substrate. A substrate contact region, electrically connected to the source region, and electrically connected to the semiconductor substrate via the substrate contact region; ; And a source wiring, the drain contact region, lateral high-voltage transistor, characterized in that through the bottom of the drain region is formed so as to reach the semiconductor substrate.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37156899A JP2001189449A (en) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Lateral high breakdown voltage transistor |
US09/746,223 US6489653B2 (en) | 1999-12-27 | 2000-12-26 | Lateral high-breakdown-voltage transistor |
US10/277,744 US6707104B2 (en) | 1999-12-27 | 2002-10-23 | Lateral high-breakdown-voltage transistor |
US10/748,187 US6989568B2 (en) | 1999-12-27 | 2003-12-31 | Lateral high-breakdown-voltage transistor having drain contact region |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37156899A JP2001189449A (en) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Lateral high breakdown voltage transistor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001189449A true JP2001189449A (en) | 2001-07-10 |
Family
ID=18498937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37156899A Pending JP2001189449A (en) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Lateral high breakdown voltage transistor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001189449A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004031804A (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP2007049061A (en) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
KR100687108B1 (en) | 2005-05-31 | 2007-02-27 | 라이톤 세미컨덕터 코퍼레이션 | High power semiconductor device that can suppress turn-on of parasitic bipolar transistors |
-
1999
- 1999-12-27 JP JP37156899A patent/JP2001189449A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004031804A (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
KR100687108B1 (en) | 2005-05-31 | 2007-02-27 | 라이톤 세미컨덕터 코퍼레이션 | High power semiconductor device that can suppress turn-on of parasitic bipolar transistors |
JP2007049061A (en) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
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