JP2732495B2 - Insulated gate semiconductor device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、絶縁ゲート型半導体装置に係り、特に、電
力用MISFETあるいはIGBT等に適用して有効な、ゲート抵
抗を低減した絶縁ゲート型半導体装置に関する。
〔従来の技術〕
電力用半導体集積回路に用いたパワーMOSFETに関する
従来技術として、例えば、1986アイ・イー・イー・イー
・インターナシヨナル・ソリツド・ステート・サーキツ
ト・コンフアレンス・ダイジエスト・オブ・テクニカル
・ペーパーズ第22頁から第23頁(19861IEEE Internati
onal Solid−State Circutis Conference DIGEST
OF TECHNICAL PAPERSpp22−23)、富士時報第50巻第1
1号(1986年)第703頁から第706頁、あるいは、電子通
信学会技術研究報告第86巻第363号(1987年)第23頁か
ら第29頁に記載された技術が知られている。
これらの従来技術は、電力用MISFETあるいはIGBTのゲ
ートを自己整合プロセスを用いて製造しており、ゲート
電極が多結晶シリコンで形成されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記従来技術は、電力用MISFETあるいはIGBTのゲート
を自己整合プロセスを採用して形成している為、該ゲー
トが多結晶シリコンで形成されている。一般に多結晶シ
リコンのシート抵抗は数10Ω/□であるので、前記従来
技術は、MISFET,IGBTのゲート抵抗が大きな値となつて
しまうという問題点を有している。特に、電力用半導体
装置は、導通時の損失の低減、即ちオン抵抗の低減が必
要であり、有効チヤネル幅を確保する為に素子面積が大
きくなつてしまう。その為ゲート抵抗が大きいという従
来技術の問題はより深刻なものとなる。
この問題点を電力用MISFETを例にとり、以下に説明す
る。
即ち、複数の単位MISFETにより構成される電力用MISF
ETにおいて、ゲート電極の取り出し口に近い部分の単位
MISFETのゲート抵抗に比べてゲート電極の取り出し口か
ら遠い部分の単位MISFETのゲート抵抗は、はるかに大き
な値となり、ゲート入力時定数も大きな値となる。つま
り、同じゲート入力信号に対しゲート電位が単位MISFET
のしきい値電圧に達するまでの時間に大きな差が出るこ
とになる。従つて、MISFET全体としてのスイツチング時
間は、ゲート電位の立ち上がり時刻の平均的な値に支配
される事になる。言換えると、ゲート抵抗のばらつきに
よりMISFETのスイツチングスピードが抑えられていると
いえる。
また、スイツチングスピードにばらつきがあると安全
動作領域(ASO)を小さくする事にもなる。即ち、MISFE
Tがオン状態からオフ状態へ変わる際に、ゲートにオフ
信号が入力されると、ゲート抵抗の小さい部分はす速く
オフ状態に変わるが、ゲート抵抗の大きい部分はオフ状
態に変わるのが遅れる。電力用の素子の負荷は誘導性負
荷が多いので、このオフの遅れた部分に電流が集中し
て、素子破壊につながりかねない。
そして、電力用MISFETでは、素子耐圧を確保する為に
高抵抗ドレイン層を有しているが、導通時にはこの抵抗
分が損失を招ねくので、ドレイン抵抗の低減が必要であ
る。特に、素子がオン状態からオフ状態へ変わつた際に
す速くドレイン抵抗を下げなければならない。
本発明の目的は、電力用MISFET等の電力用半導体装置
のゲート抵抗を低減して素子のスイツチング速度を速
め、安全動作領域を拡大し、かつドレイン抵抗を低減し
た絶縁シート型半導体装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、半導体装置を構成する各単位
セルの動作のばらつきを小さく抑え、電流の集中を防止
して、各単位セルに流れる電流を均一化し、これによ
り、大電流のスイッチングを行うことのできる絶縁ゲー
ト型半導体装置を提供することにある。
本発明によれば、前記目的は、電力用MISFETあるいは
IGBTのゲート電極上に該ゲート電極を構成する材料より
シート抵抗の小さい材料を重ねて形成することにより、
ゲート電極材料を該ゲート電極材料よりシート抵抗の小
さい材料で短絡することにより達成される。
また、前記目的は、ソース領域に設けられる単位セル
の電極を、半導体装置の表面を覆うように形成した導電
層により隣接する単位セルの同一の電極に接続すること
により達成される。
〔作用〕
ゲート電極材料を該ゲート電極材料よりシート抵抗の
小さい材料で短絡することにより、電力用MISFETあるい
はIGBTのゲート抵抗を低減でき、ゲート信号入力部に近
いMISFETに比べて遠くにあるMISFETの時間遅れを低減出
来、結果として、電力用MISFETあるいはIGBTのスイッチ
ングを速めることが出来る。
さらに、ゲート抵抗が低減されるので、電力用MISFET
あるいはIGBTの単位セル相互の動作速度のばらつきを小
さく抑える事が出来るので、ターンオフ時の電流集中を
防ぐ事が出来、結果として安全動作領域を拡大出来る。
そして、ゲート抵抗を低減出来る事から、ゲート電極
の電位をす速く上昇させる事が出来るのでゲート電極下
の高抵抗ドレイン層を蓄積層に変化させ、ドレイン抵抗
を低減出来、結果としてオン抵抗を低減出来る。
さらに、ソース領域に設けられる単位セルの電極が、
半導体装置の表面を覆うように形成した導電層により隣
接する単位セルの同一の電極に接続されているので、こ
れにより、各単位セルとソース電極との間の抵抗を小さ
く、かつ、均一にすることができるので、各単位セルに
流れる電流を均一化し、大電流のスイッチングを行うこ
とができる。
〔実施例〕
以下、本発明による電力用絶縁ゲート型半導体装置の
実施例を図面により詳細に説明する。
なお、以後の説明において、参考例として示す例は、
本発明をよりよく理解するためのものである。
参考例1
第1図は参考例1の構成を示す第2図のA−A′切断
線における断面図、第2図は電力用MISFETの単位セル4
個の平面図を示す。尚、第2図には構成を見易すくする
為にゲート電極、ゲート電極短絡用導電層、ソース接続
孔、ソース電極、第2ソース電極ソース電極・第2ソー
ス電極接続孔のみが示されている。
第1図において、1はN+単結晶シリコンからなる半導
体基板であり、2は半導体基板1上のエピタキシヤル層
からなるN-型半導体領域である。N型半導体領域1及び
2は電力用MISFETのドレイン領域を構成している。N-型
半導体領域2内に前記電力用MISFETのチヤネル及び、ウ
エル領域となるP型半導体領域3が形成されている。こ
のP型半導体領域内に前記電力用MISFETのソース領域と
なるN+型半導体領域4が形成されている。エピタキシヤ
ル層(N-型半導体領域2)の表面の酸化による酸化シリ
コン膜からなるゲート酸化膜5と例えば多結晶シリコン
膜からなるゲート電極6とは、ゲート部分を構成してい
る。N-型ドレイン領域2はN-型半導体領域2のうち、主
にゲート電極6の下部の部分からなつている。言換えれ
ばゲート電極6はチヤネル領域のみならず、ドレイン領
域2の上にも設けられている。P型チヤネル領域3のゲ
ート電極側端部はゲート電極6で規定されており、かつ
ゲート電極6の下部に廻り込んでいる。N+型ソース領域
4のゲート電極側端部はゲート電極6によつて規定され
ており、かつゲート電極6の下部に廻り込んでいる。ゲ
ート電極6側端部以外の周辺部は、例えばレジスト膜か
らなるマスクによつて規定したしものである。
N+ソース領域4とP型ウエル領域3に第1アルミニウ
ム層からなる導電層7bが酸化シリコン膜5及び絶縁膜12
を選択的に除去してなる接続孔10bを通して接続されて
いる。また、ゲート電極6上には導電層7aが、絶縁膜12
を選択的に除去してなる接続孔10aを通して接続されて
いる。
N+ソース領域4に接続されている導電層7bと例えば第
2アルミニウム層からなる単位セル相互間を接続する導
電層9は絶縁膜8を選択的に除去してなる接続孔11を通
して接続されている。
ゲート電極6に接続孔10aを通して接続されている導
電層7aは、ゲート信号入力用ボンデイング・パツドまで
延長されており、ゲート抵抗を低減する効果がある。
以上の説明のように、本参考例の電力用MISFETのゲー
ト電極は、ゲート電極材料よりシート抵抗の低い導電層
が重ねられて短絡されている。すなわち、ゲート入力信
号に対して、ゲート用ボンデイングパツドに近い部分
も、ゲート用ボンデイングパツトから遠い部分も時間遅
れなくゲート信号に応じて動作する。さらに、ゲート電
極下の高抵抗ドレイン層を蓄積層へと変化させて、ドレ
イン抵抗の低減を図ることができる。
また、各単位セルのソース領域に設けられる電極が、
導電層9により他の単位セルの電極に接続されているの
で、各単位セルとソース電極との間の抵抗を小さく、か
つ、均一にすることができるので、各単位セルに流れる
電流を均一化し、大電流のスイッチングを行わせること
ができる。
また、このような構成は、従来の電力用MISFET製造工
程に絶縁層、接続孔、第2導電層を形成する工程を付加
するだけで構成出来る。
実施例1
第3図は実施例1の平面図であり、第4図、第5図は
それぞれ第3図のB−B′切断線、C−C′切断線にお
ける断面図である。第3図は電力用MISFETの単位セル4
個の平面図を示す。尚、第3図では構成を見易すくする
為にゲート電極、ソース電極、ソース接続孔、ゲート電
極・ゲート短絡用導電層間接続孔、ゲート短絡用電極の
みを示している。
本実施例はゲート電極6を第2アルミニウム層からな
る導電層9を用い接続孔11を通して短絡している。
以下詳細に説明する。
この実施例1は、第3図に示すように、ソース接続孔
10及びゲート電極・ゲート短絡用導電層間接続孔11がお
互いに重ならないように平面上に配置されて構成され
る。
第4図及び第5図において、1はN+型単結晶シリコン
からなる半導体基板であり、2は半導体基板1上のエピ
タキシヤル層からなるN-型半導体領域である。N型半導
体領域1及び2は電力用MISFETのドレイン領域を構成し
ている。N-型半導体領域2内に前記電力用MISFETのチヤ
ネル及び、ウエル領域となるP型半導体領域3が形成さ
れている。このP型半導体領域内に前記電力用MISFETの
ソース領域となるN+型半導体領域4が形成されている。
エピタキシヤル層(N-型半導体領域2)の表面の酸化に
よる酸化シリコン膜からなるゲート酸化膜5と例えば多
結晶シリコン膜からなるゲート電極6とでゲート部分が
構成されている。N-型ドレイン領域2はN-型半導体領域
2のうち、主にゲート電極6の下部の部分からなつてい
る。言換えれば、ゲート電極6はチヤネル領域のみなら
ず、ドレイン領域2の上にも設けられている。P型チヤ
ネル領域3のゲート電極側端部はゲート電極6で規定さ
れており、かつゲート電極6の下部に廻り込んでいる。
N+型ソース領域4のゲート電極側端部はゲート電極6に
よつて規定されており、かつゲート電極6の下部に廻り
込んでいる。ゲート電極6側端部以外の周辺部は、例え
ばレジスト膜からなるマスクによつて規定したものであ
る。
N+ソース領域4とP型ウエル領域3に第1アルミニウ
ム層からなる導電層7が酸化シリコン膜5及び絶縁膜12
を選択的に除去してなる接続孔10を通して接続されてい
る。導電層7上には絶縁膜8を形成する。ゲート電極6
上には例えば第2アルミニウム層からなる導電層9が、
絶縁膜12及び8を選択的に除去してなる接続孔11を通し
て接続されている。
ゲート電極6に接続孔11を通して接続している導電層
9はゲート用ボンデイングパツドまで延長されており、
ゲート抵抗を低減する効果がある。
なお、図には示していないが、従来技術の場合と同様
に、ドレイン領域として作用している半導体基板には、
ドレイン電極が接続されている。
以上の説明のように、本実施例の電力用MISFETのゲー
ト電極はゲート電極材料よりシート抵抗の低い導電層で
短絡されている。すなわち、ゲート入力信号に対して、
ゲート用ボンデイングパツドに近い部分も、ゲート用ボ
ンデイングパツドから遠い部分も時間遅れなくゲート信
号に応じて動作する。さらに、ゲート電極下の高抵抗ド
レイン層を蓄積層へと変化させて、ドレイン抵抗の低減
を図ることができる。
また、このような構成は、従来の電力用MISFET製造工
程に絶縁層、接続孔、第2導電層を形成する工程を付加
するだけで構成出来る。
参考例2
第6図は参考例2の構成を示す第7図のD−D′切断
線における断面図、第7図はIGBTの単位セル4個の平面
図を示す。尚、第7図では構成を見易すくする為にゲー
ト電極、カソード電極、第2ソース電極、カソード接続
孔、ゲート電極・ゲート短絡用導電層間接続孔、ゲート
短絡用導電層のみを示している。
本参考例は、IGBTの例である。以下詳細に説明する。
第6図において、13はP+型単結晶シリコンからなる半
導体基板であり、14は半導体基板13内に形成したN+拡散
層であり、15は半導体基板13上のエピタキシヤル層から
なるN-型半導体領域である。P+型半導体領域13はIGBTの
アノード領域を構成している。N+拡散層14はアノード領
域13とN-半導体領域間が順方向にバイアスされた場合に
アノード領域13からN-半導体領域15へ正孔が注入される
のを抑制するように働く。
N-型半導体領域15内に前記IGBTのチヤネル及び、ウエ
ル領域となるP型半導体領域16が形成されている。この
P型半導体領域16内に前記IGBTのカソード領域となるN+
型半導体領域17が形成されている。エピタキシヤル層
(N-型半導体領域15)の表面の酸化による酸化シリコン
膜からなるゲート酸化膜18と例えば多結晶シリコン膜か
らなるゲート電極19とでゲート部分が構成されている。
N-型半導体領域15はN-型半導体領域15のうち、主にゲー
ト電極19の下部の部分からなつている。言換えればゲー
ト電極19はチヤネル領域のみならず、N-半導体領域15の
上にも設けられている。P型チヤネル領域16のゲート電
極側端部はゲート電極19で規定されており、かつゲート
電極19の下部に廻り込んでいる。N+型カソード領域17の
ゲート電極側端部はゲート電極19によつて規定されてお
り、かつゲート電極19の下部に廻り込んでいる。ゲート
電極19側端部以外の周辺部は、例えばレジスト膜からな
るマスクによつて規定したものである。
N+カソード領域17とP型基板領域16に第1アルミニウ
ム層からなる導電層20bが酸化シリコン膜18及び絶縁膜2
3を選択的に除去してなる接続孔23bを通して接続されて
いる。ゲート電極19上には導電層20aが、絶縁膜25を選
択的に除去してなる接続孔23aを通して接続されてい
る。
N+カソード領域17に接続されている導電層20bと第2
アルミニウム層からなる導電層22は絶縁膜21を選択的に
除去してなる接続孔24を通して接続されている。導電層
22は各単位セルの導電層20b相互間を接続すると共に、
カソード用ボンデイングパツドまで延長している。
ゲート電極19に接続孔23aを通して接続されている導
電層20aはゲート用ボンデイングパツドまで延長されて
おり、ゲート抵抗を低減する効果がある。
以上の説明のように、本参考例のIGBTはゲートがゲー
ト電極材料よりシート抵抗の低い導電層で短絡されてい
る。すなわち、ゲート入力信号に対して、ゲート用ボン
デイングパツドに近い部分も、ゲート用ボンデイングパ
ツドから遠い部分も時間遅れなくゲート信号に応じて動
作する。さらに、ゲート電極下の高抵抗N-層を蓄積層へ
と変化させて、オン抵抗の低減を図ることができる。
また、このような構成は従来のIGBT製造工程に絶縁
層、接続孔、第2導電層を形成する工程を付加するだけ
で構成出来る。
実施例2
第8図は実施例2の平面図であり、第9図及び第10図
はそれぞれ第8図のE−E′切断線及びF−F′切断線
における断面図である。第8図はIGBTの単位セル4個の
平面図を示す。尚、第8図では構成を見易すくする為に
ゲート電極、カソード電極第2カソード電極、カソード
接続孔、ゲート電極・ゲート短絡用導電層間接続孔、ゲ
ート短絡用導電層のみを示している。
本実施例はIGBTにおいてゲート電極19を第2アルミニ
ウム層からなる導電層22を用い、接続孔24を通して短絡
した構成である。以下詳細に説明する。
第9図及び第10図において、13はP+型単結晶シリコン
からなる半導体基板であり、14は半導体基板13内に形成
したN+拡散層であり、15は半導体基板13上のエピタキシ
ヤル層からなるN-型半導体領域である。P+型半導体領域
13はIGBTのアノード領域を構成している。N+拡散層14は
アノード領域13とN-半導体領域間が順方向にバイアスさ
れた場合にアノード領域13からN-半導体領域へ正孔が注
入されるのを抑制するように働く。
N-型半導体領域15内に前記IGBTのチヤネル及び、ウエ
ル領域となるP型半導体領域16が形成されている。この
P型半導体領域16内に前記IGBTのカソード領域となるN+
型半導体領域17が形成されている。エピタキシヤル層
(N-型半導体領域15)表面の酸化による酸化シリコン膜
からなるゲート酸化膜18と例えば多結晶シリコン膜から
なるゲート電極19とでゲート部分が構成されている。N-
型半導体領域15はN-型半導体領域15のうち、主にゲート
電極19の下部の部分からなつている。言換えればゲート
電極19はチヤネル領域のみならず、N-半導体領域15の上
にも設けられている。P型チヤネル領域16のゲート電極
側端部はゲート電極19で規定されており、かつゲート電
極19の下部に廻り込んでいる。N+型カソード領域17のゲ
ート電極側端部はゲート電極19によつて規定されてお
り、かつゲート電極19の下部に廻り込んでいる。ゲート
電極19側端部以外の周辺部は、例えばレジスト膜からな
るマスクによつて規定したものである。
N+カソード領域17とP型基板領域16に第1アルミニウ
ム層からなる導電層20が酸化シリコン膜18及び絶縁膜23
を選択的に除去してなる接続孔23を通して接続されてい
る。導電層20上には絶縁層21を形成する。ゲート電極19
上には第2アルミニウム層からなる導電層22が、絶縁膜
21及び25を選択的に除去してなる接続孔24を通して接続
されている。
N+カソード領域17に接続されている導電層20はカソー
ド用ボンデイングパツドまで延長されている。
ゲート電極19に接続孔24を通して接続されている導電
層22はゲート用ボンデイングパツドまで延長されてお
り、ゲート抵抗を低減する効果がある。
なお、図には示していないが、従来技術の場合と同様
に、アノード領域として作用している半導体基板には、
アノード電極が接続されている。
以上の説明のように、本実施例のIGBTはゲートがゲー
ト電極材料よりシート抵抗の低い導電層で短絡されてい
る。すなわち、ゲート入力信号に対して、ゲート用ボン
デイングパツドに近い部分も、ゲート用ボンデイングパ
ツドから遠い部分も時間遅れなくゲート信号に応じて動
作する。さらに、ゲート電極下の高抵抗N-層を蓄積層へ
と変化させて、オン抵抗の低減を図ることができる。
また、このような構成は従来のIGBT製造工程に絶縁
層、接続孔、第2導電層を形成する工程を付加するだけ
で構成出来る。
参考例3
第11図は参考例3の平面図であり、第12図は第11図の
G−G′切断線における断面図である。第11図は電力用
MISFETの単位セル4個の平面図を示す。尚、第11図では
構成を見易すくなる為にゲート電極、ソース電極、第2
ソース電極、ソース接続孔、ゲート電極・ゲート短絡用
導電層間接続孔、ゲート短絡用導電層のみを示してい
る。
本参考例は、集積化が容易な構造の電力用MISFETであ
る。以下詳細に説明する。
第12図において、26はP+型単結晶シリコンからなる半
導体基板であり、27は半導体基板26内に形成したN+半導
体層であり、28は半導体基板26上のエピタキシヤル層か
らなるN-型半導体領域である。N型半導体領域27及び28
は前記電力用MISFETのドレイン領域を構成している。39
はN-型エピタキシヤル層領域28内に形成したN+型半導体
領域であり、N+型半導体領域27を半導体基板26の表面に
引出すためのものである。
N-型半導体領域28内に前記電力用MISFETのチヤネル及
び、ウエル領域となるP型半導体領域29が形成されてい
る。このP型半導体領域29内に前記電力用MISFETのソー
ス領域となるN+型半導体領域30が形成されている。エピ
タキシヤル層(N-型半導体領域28)の表面の酸化による
酸化シリコン膜からなるゲート酸化膜31と例えば多結晶
シリコン膜からなるゲート電極32とでゲート部分が構成
されている。N-型半導体領域28はN-型半導体領域28のう
ち、主にゲート電極32の下部の部分からなつている。言
換えればゲート電極32はチヤネル領域のみならず、N-半
導体領域28の上にも設けられている。P型チヤネル領域
29のゲート電極側端部はゲート電極32で規定されてお
り、かつゲート電極32の下部に廻り込んでいる。N+型ソ
ース領域30のゲート電極側端部はゲート電極32によつて
規定されており、かつゲート電極32の下部に廻り込んで
いる。ゲート電極32側端部以外の周辺部は、例えばレジ
スト膜からなるマスクによつて規定したものである。
N+ソース領域30とP型半導体領域29に第1アルミニウ
ム層からなる導電層33bが酸化シリコン膜31及び絶縁膜3
8を選択的に除去してなる接続孔36bを通して接続されて
いる。ゲート電極32上には導電層33aが、絶縁膜38を選
択的に除去してなる接続孔36aを通して接続されてい
る。
N+ソース領域30に接続されている導電層33bと第2ア
ルミニウム層からなる導電層35aは絶縁膜34を選択的に
除去してなる接続孔37を通して接続されている。導電層
35aはソース電極として、電力用MISFETの外部へ延長さ
れている。
N+ドレイン領域27を表面へ引き出しているN+型半導体
領域39は、絶縁膜38を選択的に除去してなる接続孔36b
を通して導電層33へ接続され、さらに導電層33は、絶縁
膜34を選択的に除去してなる接続孔37を通して導電層35
bへ接続されている。そして、導電層35bはドレイン電極
として電力用MISFETの外部まで延長されている。
ゲート電極32に接続孔36aを通して接続されている導
電層33aはゲート電極として電力用MISFETの外部まで延
長されており、ゲート抵抗を低減する効果がある。
以上の説明のように本参考例の電力用MISFETのゲート
は、ゲート電極材料よりシート抵抗の低い導電層で短絡
されている。すなわち、ゲート入力信号に対してゲート
に近い部分も、遠い部分も時間遅れなくゲート信号に応
じて動作させることが可能となる。さらに、ゲート電極
下の高抵抗N-層を蓄積層へと変化させてオン抵抗の低減
を図ることが出来る。
また、このような構成は従来の電力用MISFETの製造工
程に絶縁層、接続孔、第2導電層を形成する工程を付加
するだけで構成出来る。
実施例3
第13図は実施例3の平面図であり、第14図および第15
図はそれぞれ第13図のH−H′切断線およびI−I′切
断線における断面図である。第13図は電力用MISFETの単
位セル4個の平面図を示す。尚、第13図では構成を見易
すくする為にゲート電極、ソース電極第2ソース電極、
ソース接続孔、ゲート電極・ゲート短絡用導電層間接続
孔、ゲート短絡用導電層のみを示している。
本実施例は本発明を集積化が容易な構造の電力用MISF
ETに適用したものである。以下詳細に説明する。
第14図および第15図において、26はP+型単結晶シリコ
ンからなる半導体基板であり、27は半導体基板26内に形
成したN+半導体層であり、28は半導体基板26上のエピタ
キシヤル層からなるN-型半導体領域である。N型半導体
領域27及び28は前記電力用MISFETのドレイン領域を構成
している。39はN-型エピタキシヤル層領域28内に形成し
たN+型半導体領域であり、N+型半導体領域27を半導体基
板26の表面に引き出すためのものである。
N-型半導体領域28内に前記電力用MISFETのチヤネル及
び、基板領域となるP型半導体領域29が形成されてい
る。このP型半導体領域29内に前記電力用MISFETのソー
ス領域となるN+型半導体領域30が形成されている。エピ
タキシヤル層(N-型半導体領域28)の表面の酸化による
酸化シリコン膜からなるゲート酸化膜31と例えば多結晶
シリコン膜からなるゲート電極32とでゲート部分が構成
されている。N-型半導体領域28はN-型半導体領域28のう
ち、主にゲート電極32の下部の部分からなつている。言
換えればゲート電極32はチヤネル領域のみならず、N-半
導体領域28の上にも設けられている。P型チヤネル領域
29のゲート電極側端部はゲート電極32で規定されてお
り、かつゲート電極32の下部に廻り込んでいる。N+型ソ
ース領域30のゲート電極側端部はゲート電極32によつて
規定されており、かつゲート電極32の下部に廻り込んで
いる。ゲート電極32側端部以外の周辺部は、例えばレジ
スト膜からなるマスクによつて規定したものである。
N+ソース領域30とP型半導体領域29に第1アルミニウ
ム層からなる導電層33が酸化シリコン膜31及び絶縁膜38
を選択的に除去してなる接続孔36を通して接続されてい
る。導電層33上には絶縁膜34を形成する。ゲート電極32
上には第2アルミニウム層からなる導電層33が、絶縁膜
34及び38を選択的に除去してなる接続孔37を通して接続
されている。
N+ソース領域30に接続されている導電層33は、ソース
電極として、電力用MISFETの外部へ延長している。
N+ドレイン領域27を表面へ引き出しているN+型半導体
領域39は、絶縁膜38を選択的に除去してなる接続孔36を
通して導電層33へ接続され、さらに導電層33は、絶縁膜
34を選択的に除去してなる接続孔37を通して導電層35b
へ接続されている。そして、導電層35bはドレイン電極
として電力用MISFETの外部まで延長されている。
ゲート電極32に接続孔37を通して接続されている導電
層35aはゲート電極として電力用MISFETの外部まで延長
されており、ゲート抵抗を低減する効果がある。
以上の説明ように本実施例の電力用MISFETのゲート
は、ゲート電極材料よりシート抵抗の低い導電層で短絡
されている。すなわち、ゲート入力信号に対してゲート
に近い部分も、遠い部分も時間遅れなくゲート信号に応
じて動作させることが可能となる。さらに、ゲート電極
下の高抵抗N-層を蓄積層へと変化させてオン抵抗の低減
を図ることが出来る。
また、このような構成は従来の電力用MISFETの製造工
程に絶縁層、接続孔、第2導電層を形成する工程を付加
するだけで構成出来る。
参考例4
第16図は参考例4の平面図であり、第17図は第16図の
J−J′切断線における断面図である。第16図はIGBTの
単位セル4個の平面図を示す。尚、第16図では構成を見
易すくする為にゲート電極、カソード電極、第2カソー
ド電極、カソード接続孔、ゲート電極・ゲート短絡用導
電層間接続孔、ゲート短絡用導電層のみを示している。
本参考例は、集積化が容易な構造の電力用IGBTであ
る。以下詳細に説明する。
第17図において、40はN型単結晶シリコンからなる半
導体基板であり、41は半導体基板40内に成形したP+半導
体層であり、42は半導体基板40上のエピタキシヤル層か
らなるN-型半導体領域である。P+型半導体領域41は前記
IGBTのアノード領域を構成している。53はN-型エピタキ
シヤル層領域42内に形成したP+型半導体領域であり、P+
型半導体領域41を半導体基板40の表面に引出すためのも
のである。
N-型半導体領域42内に前記IGBTのチヤネル及び、ウエ
ル領域となるP型半導体領域43が形成されている。この
P型半導体領域43内に前記IGBTのカソード領域となるN+
型半導体領域44が形成されている。エピタキシヤル層
(N-型半導体領域42)の表面の酸化による酸化シリコン
膜からなるゲート酸化膜45と例えば多結晶シリコン膜か
らなるゲート電極46とでゲート部分が構成されている。
N-型半導体領域42はN-型半導体領域42のうち、主にゲー
ト電極46の下部の部分からなつている。言換えればゲー
ト電極46はチヤネル領域のみならず、N-半導体領域42の
上にも設けられている。P型チヤネル領域43のゲート電
極側端部はゲート電極46で規定されており、かつゲート
電極46の下部に廻り込んでいる。N+型カソード領域44の
ゲート電極側端部はゲート電極46によつて規定されてお
り、かつゲート電極46の下部に廻り込んでいる。ゲート
電極46側端部以外の周辺部は、例えばレジスト膜からな
るマスクによつて規定したものである。
N+カソード領域44とP型半導体領域43に第1アルミニ
ウム層からなる導電層47bが酸化シリコン膜45及び絶縁
膜52を選択的に除去してなる接続孔50bを通して接続さ
れている。ゲート電極46上には導電層47aが絶縁膜52を
選択的に除去してなる接続孔50aを通して接続されてい
る。
N+カソード領域44に接続されている導電層47bと第2
アルミニウム層からなる導電層49aは絶縁膜48を選択的
に除去してなる接続孔51を通して接続されている。導電
層49aはカソード電極として、IGBTの外部へ延長されて
いる。
P+アノード領域41を表面へ引き出しているP+型半導体
領域53は、絶縁膜52を選択的に除去してなる接続孔50を
通して導電層47へ接続され、さらに導電層47は、絶縁膜
48を選択的に除去してなる接続孔51を通して導電層49b
へ接続されている。そして、導電層49bはドレイン電極
としてIGBTの外部まで延長されている。
ゲート電極46に接続孔50aを通して接続されている導
電層47aはゲート電極としてIGBTの外部まで延長されて
おり、ゲート抵抗を低減する効果がある。
以上の説明のように本参考例のIGBTのゲートは、ゲー
ト電極材料よりシート抵抗の低い導電層で短絡されてい
る。すなわち、ゲート入力信号に対してゲートに近い部
分も、遠い部分も時間遅れなくゲート信号に応じて動作
させることが可能となる。さらに、ゲート電極下の高抵
抗N-層を蓄積層へと変化させてオン抵抗の低減を図るこ
とが出来る。
また、このような構成は従来のIGBTの製造工程に絶縁
層、接続孔、第2導電層を形成する工程を付加するだけ
で構成出来る。
実施例4
第18図は実施例4の平面図であり、第19図及び第20図
は第18図のK−K′切断線及びL−L′切断線における
断面図である。第18図はIGBTの単位セル4個の平面図を
示す。尚、第18図では構成を見易すくする為にゲート電
極、カソード電極第2カソード電極、カソード接続孔、
ゲート電極・ゲート短絡用導電層間接続孔、ゲート短絡
用導電層のみを示している。
本実施例は本発明を集積化が容易な構造のIGBTに適用
したものである。以下詳細に説明する。
第19図および第20図において、40はN型単結晶シリコ
ンからなる半導体基板であり、41は半導体基板40内に形
成したP+半導体層であり、42は半導体基板40上のエピタ
キシヤル層からなるN-型半導体領域である。P+型半導体
領域41は前記IGBTのアノード領域を構成している。53は
N-型エピタキシヤル層領域42内に形成したP+型半導体領
域であり、P+型半導体領域41を半導体基板40の表面に引
出すためのものである。
N-型半導体領域42内に前記IGBTのチヤネル及び、ウエ
ル領域となるP型半導体領域43が形成されている。この
P型半導体領域43内に前記IGBTのカソード領域となるN+
型半導体領域44が形成されている。エピタキシヤル層
(N-型半導体領域42)の表面の酸化による酸化シリコン
膜からなるゲート酸化膜45と例えば多結晶シリコン膜か
らなるゲート電極46とでゲート部分が構成されている。
N-型半導体領域42はN-型半導体領域42のうち、主にゲー
ト電極46の下部の部分からなつている。言換えればゲー
ト電極46はチヤネル領域のみならず、N-半導体領域42の
上にも設けられている。P型チヤネル領域43のゲート電
極側端部はゲート電極46で規定されており、かつゲート
電極46の下部に廻り込んでいる。N+型カソード領域44の
ゲート電極側端部はゲート電極46によつて規定されてお
り、かつゲート電極46の下部に廻り込んでいる。ゲート
電極46側端部以外の周辺部は、例えばレジスト膜からな
るマスクによつて規定したものである。
N+カソード領域44とP型半導体領域43に第1アルミニ
ウム層からなる導電層47が酸化シリコン膜45及び絶縁膜
52を選択的に除去してなる接続孔50bを通して接続され
ている。導電層47の上には絶縁膜48を形成するゲート電
極46上には第2アルミニウム層からなる導電層49aが絶
縁膜52及び48を選択的に除去してなる接続孔51を通して
接続されている。
N+カソード領域44に接続されている導電層47はカソー
ド電極として、IGBTの外部へ延長されている。
P+アノード領域41を表面へ引き出しているP+型半導体
領域53は、絶縁膜52を選択的に除去してなる接続孔50を
通して導電層47へ接続され、さらに導電層47は、絶縁膜
48を選択的に除去してなる接続孔51を通して導電層49b
へ接続されている。そして、導電層49bはドレイン電極
としてIGBTの外部まで延長されている。
ゲート電極46に接続孔51を通して接続されている導電
層49aはゲート電極としてIGBTの外部まで延長されてお
り、ゲート抵抗を低減する効果がある。
以上の説明のように本実施例のIGBTのゲートは、ゲー
ト電極材料よりシート抵抗の低い導電層で短絡されてい
る。すなわち、ゲート入力信号に対してゲートに近い部
分も、遠い部分も時間遅れなくゲート信号に応じて動作
させることが可能となる。さらに、ゲート電極下の高抵
抗N-層を蓄積層へと変化させてオン抵抗の低減を図るこ
とが出来る。
また、このような構成は従来のIGBTの製造工程に絶縁
層、接続孔、第2導電層を形成する工程を付加するだけ
で構成出来る。
以上、実施例1から4において、第1導電層及び第2
導電層にはアルミニウムを用いるものとして説明してあ
るが、本発明はこれに限定されるものではなく他の導電
性材料(例えば銅あるいは銅合金)を用いてもいつこう
にかまわない。
また、実施例1から4において、Nチャネル電力用MI
SFETあるいはNチャネルIGBTについて説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、Pチャネル電力用
MISFETあるいはPチャネルIGBTに対しても適用すること
ができる。
また、実施例1〜実施例4において、ゲート電極を短
絡する材料は、複数個の接続孔を介してゲート電極を短
絡するように備えられてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、電力用MISFET
あるいはIGBTのゲート電極を該ゲート電極を構成する材
料より低シート抵抗の材料で短絡する事により、電力用
MISFETあるいはIGBTのゲート抵抗を低減し、結果として
電力用MISFETあるいはIGBTのスイツチング速度を速め、
安全動作領域を拡げ、かつオン抵抗を低減出来るという
効果を奏することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Industrial applications]
The present invention relates to an insulated gate semiconductor device, and more particularly to an insulated gate semiconductor device.
Gate resistance effective when applied to MISFET or IGBT for power
The present invention relates to an insulated gate semiconductor device with reduced resistance.
[Conventional technology]
Power MOSFETs used in power semiconductor integrated circuits
As a conventional technology, for example, 1986 IEE
・ International Solid State Circuits
To Conference Digest of Technical
・ Papers Pages 22 to 23 (19861 IEEE Internati
onal Solid-State Circutis Conference DIGEST
OF TECHNICAL PAPERSpp22-23), Fuji Jiho Vol. 50, No. 1,
No. 1 (1986) pages 703 to 706, or electronic mail
IEICE Technical Report Vol. 86, No. 363 (1987), p. 23
The technique described on page 29 is known.
These conventional technologies are used for power MISFET or IGBT gates.
Gates are manufactured using a self-aligned process
The electrodes are formed of polycrystalline silicon.
[Problems to be solved by the invention]
The above prior art is a power MISFET or IGBT gate.
Is formed by adopting a self-alignment process.
Is formed of polycrystalline silicon. Generally polycrystalline silicon
Since the sheet resistance of the recon is several tens of ohms / square,
The technology is used to increase the gate resistance of MISFET and IGBT
There is a problem that it is. In particular, power semiconductors
The device must reduce conduction loss, that is, reduce on-resistance.
It is important that the element area is large to secure the effective channel width.
It will be sharp. Therefore, the gate resistance is large.
Future technology problems will be more serious.
This problem is explained below using the power MISFET as an example.
You.
That is, a power MISF configured by a plurality of unit MISFETs
In ET, the unit near the gate electrode outlet
MISFET gate resistance compared to gate electrode outlet?
The gate resistance of the unit MISFET farther away is much higher.
And the gate input time constant also becomes a large value. Toes
The gate potential is MISFET for the same gate input signal.
Large difference in the time to reach the threshold voltage of
And Therefore, when switching the MISFET as a whole,
Is governed by the average value of the rise time of the gate potential
Will be done. In other words, variations in gate resistance
If the switching speed of MISFET is suppressed more
I can say.
Also, if the switching speed varies, it is safe.
It also reduces the operating area (ASO). That is, MISFE
Turns off the gate when T changes from on to off
When a signal is input, the part with low gate resistance is fast
Turns off, but high gate resistance is off
It is late to change to a state. Load of power element is inductive negative
Since the load is heavy, current concentrates on this delayed part
May lead to device destruction.
And in the power MISFET, in order to secure the element breakdown voltage,
Although it has a high-resistance drain layer, this resistance
Therefore, it is necessary to reduce the drain resistance.
You. In particular, when the element changes from the on state to the off state
The drain resistance must be reduced quickly.
An object of the present invention is to provide a power semiconductor device such as a power MISFET.
The gate switching resistance of the device to increase the switching speed of the device.
To increase the safe operating area and reduce the drain resistance.
To provide an insulating sheet type semiconductor device.
It is another object of the present invention to provide a semiconductor device comprising:
Minimizes cell operation variations and prevents current concentration
And equalize the current flowing through each unit cell.
Insulated gate capable of switching large current
A semiconductor device.
According to the present invention, the object is to provide a power MISFET or
On the gate electrode of the IGBT, the material constituting the gate electrode
By layering materials with small sheet resistance,
The gate electrode material has a lower sheet resistance than the gate electrode material.
Achieved by short-circuiting the material.
Further, the object is to provide a unit cell provided in a source region.
Electrodes formed so as to cover the surface of the semiconductor device
Connecting layers to the same electrode of adjacent unit cells
Is achieved by
[Action]
The gate electrode material has a lower sheet resistance than the gate electrode material.
MISFET or power for power by short-circuiting with small material
Reduces the gate resistance of the IGBT and is close to the gate signal input.
Time delay of MISFETs far away compared to
As a result, power MISFET or IGBT switches
Can be speeded up.
Furthermore, since the gate resistance is reduced, the power MISFET
Or, reduce the variation in operating speed between IGBT unit cells.
Current concentration during turn-off.
Can be prevented, and as a result, the safe operation area can be expanded.
And since the gate resistance can be reduced, the gate electrode
The potential of the gate electrode can be quickly increased,
Change the high-resistance drain layer to a storage layer
Can be reduced, and as a result, the on-resistance can be reduced.
Furthermore, the electrode of the unit cell provided in the source region is
Next to the conductive layer formed to cover the surface of the semiconductor device
Since they are connected to the same electrode of the unit cell
This reduces the resistance between each unit cell and the source electrode.
And uniformity, so each unit cell
Make the flowing current uniform and perform high-current switching.
Can be.
〔Example〕
Hereinafter, of the power insulated gate semiconductor device according to the present invention
Embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
In the following description, examples shown as reference examples are as follows:
It is for a better understanding of the invention.
Reference Example 1
FIG. 1 is a sectional view taken along the line AA 'of FIG.
2 is a cross-sectional view taken along a line, and FIG. 2 is a unit cell 4 of a power MISFET.
FIG. In FIG. 2, the configuration is made easy to see.
Electrode, conductive layer for gate electrode short-circuit, source connection
Hole, source electrode, second source electrode source electrode, second saw
Only the electrode connection holes are shown.
In FIG. 1, 1 is N+Semiconductor made of single crystal silicon
Reference numeral 2 denotes an epitaxial layer on the semiconductor substrate 1.
Consisting of N-Type semiconductor region. N-type semiconductor region 1 and
Reference numeral 2 denotes a drain region of the power MISFET. N-Type
In the semiconductor region 2, the channel of the power MISFET and
A P-type semiconductor region 3 serving as an L region is formed. This
A source region of the power MISFET in a P-type semiconductor region of
N+A type semiconductor region 4 is formed. Epitaxy
Layer (N-Oxide due to oxidation of the surface of the semiconductor region 2)
A gate oxide film 5 made of a silicon film and, for example, polycrystalline silicon
The gate electrode 6 made of a film constitutes a gate portion.
You. N-Type drain region 2 is N-Of the semiconductor region 2
And the lower part of the gate electrode 6. Paraphrase
For example, the gate electrode 6 is not only in the channel region but also in the drain region.
It is also provided on region 2. P-type channel region 3
The gate electrode side end is defined by the gate electrode 6, and
It extends around the lower part of the gate electrode 6. N+Type source area
4 is defined by the gate electrode 6 at its gate electrode side end.
And goes under the gate electrode 6. Get
The periphery other than the end on the side of the gate electrode 6 is, for example, a resist film.
This is defined by a mask made of such a material.
N+First aluminum is added to the source region 4 and the P-type well region 3.
The conductive layer 7b made of a silicon oxide film 5 and the insulating film 12
Are selectively removed through the connection hole 10b.
I have. In addition, a conductive layer 7a is formed on the gate electrode 6 by an insulating film 12a.
Are selectively removed through the connection hole 10a.
I have.
N+The conductive layer 7b connected to the source region 4
Conductor connecting between unit cells consisting of two aluminum layers
The conductive layer 9 passes through a connection hole 11 formed by selectively removing the insulating film 8.
Connected.
The connection connected to the gate electrode 6 through the connection hole 10a
The electrical layer 7a extends to the bonding pad for gate signal input.
It is extended and has the effect of reducing the gate resistance.
As described above, the power MISFET gaming
The gate electrode is a conductive layer with lower sheet resistance than the gate electrode material
Are overlapped and short-circuited. That is, the gate input signal
Part close to the bonding pad for the gate
And parts far from the gate bonding pad are delayed
It operates according to the gate signal. In addition, the gate
By changing the underlying high-resistance drain layer to a storage layer,
In-resistance can be reduced.
Further, the electrode provided in the source region of each unit cell is
It is connected to the electrodes of other unit cells by the conductive layer 9.
And reduce the resistance between each unit cell and the source electrode.
And can flow evenly in each unit cell
Making the current uniform and switching large currents
Can be.
In addition, such a configuration is compatible with the conventional power MISFET manufacturing process.
Process to form insulating layer, connection hole and second conductive layer
It can be configured just by doing.
Example 1
FIG. 3 is a plan view of the first embodiment, and FIG. 4 and FIG.
3 along the line BB 'and the line CC', respectively.
FIG. FIG. 3 shows a unit cell 4 of the power MISFET.
FIG. In FIG. 3, the configuration is made easy to see.
Gate electrode, source electrode, source connection hole, gate electrode
Electrode for gate / electrode short-circuit
Only shows.
In this embodiment, the gate electrode 6 is formed of the second aluminum layer.
Short-circuited through the connection hole 11 using the conductive layer 9.
This will be described in detail below.
In the first embodiment, as shown in FIG.
10 and the conductive interlayer connection hole 11 for gate electrode / gate short circuit
Are arranged on a plane so that they do not overlap each other.
You.
4 and 5, 1 is N+Type single crystal silicon
The semiconductor substrate 2 is composed of
N consisting of a taxial layer-Type semiconductor region. N-type semiconductive
Body regions 1 and 2 constitute the drain region of the power MISFET.
ing. N-Of the power MISFET in the semiconductor region 2
And a P-type semiconductor region 3 serving as a well region is formed.
Have been. In this P-type semiconductor region, the power MISFET
N to be the source area+A type semiconductor region 4 is formed.
Epitaxial layer (N-Oxidation of the surface of the semiconductor region 2)
A gate oxide film 5 made of a silicon oxide film
The gate portion is formed by the gate electrode 6 made of a crystalline silicon film.
It is configured. N-Type drain region 2 is N-Semiconductor region
2 mainly consists of the lower part of the gate electrode 6.
You. In other words, if the gate electrode 6 has only the channel region,
Instead, it is also provided on the drain region 2. P type chair
A gate electrode side end of the tunnel region 3 is defined by a gate electrode 6.
And goes under the gate electrode 6.
N+The gate electrode side end of the source region 4 is connected to the gate electrode 6.
Around the lower portion of the gate electrode 6.
It is crowded. Peripheral parts other than the end on the gate electrode 6 side are, for example,
For example, it is defined by a mask made of a resist film.
You.
N+First aluminum is added to the source region 4 and the P-type well region 3.
The conductive layer 7 composed of a silicon oxide film 5 and an insulating film 12
Are selectively removed through the connection hole 10.
You. An insulating film 8 is formed on the conductive layer 7. Gate electrode 6
A conductive layer 9 made of, for example, a second aluminum layer is formed thereon.
Through the connection hole 11 formed by selectively removing the insulating films 12 and 8
Connected.
Conductive layer connected to gate electrode 6 through connection hole 11
9 is extended to the bonding pad for the gate,
This has the effect of reducing the gate resistance.
Although not shown in the figure, it is the same as in the case of the prior art.
In addition, the semiconductor substrate acting as the drain region includes:
The drain electrode is connected.
As described above, the gate of the power MISFET of the present embodiment is
The gate electrode is a conductive layer with lower sheet resistance than the gate electrode material.
Short-circuited. That is, for the gate input signal,
The part close to the bonding pad for the gate should also be
Gate signals can be transmitted to the part far from the
It works according to the number. In addition, the high-resistance gate under the gate electrode
Reducing drain resistance by changing rain layer to accumulation layer
Can be achieved.
In addition, such a configuration is compatible with the conventional power MISFET manufacturing process.
Process to form insulating layer, connection hole and second conductive layer
It can be configured just by doing.
Reference example 2
FIG. 6 is a sectional view taken along the line DD 'of FIG.
7 is a plan view of four IGBT unit cells.
The figure is shown. In FIG. 7, the game is
Electrode, cathode electrode, second source electrode, cathode connection
Hole, gate electrode / gate short circuit conductive interlayer connection hole, gate
Only the conductive layer for short circuit is shown.
This reference example is an example of an IGBT. This will be described in detail below.
In FIG. 6, 13 is P+Type single crystal silicon half
Reference numeral 14 denotes a conductor substrate, and 14 denotes N formed in the semiconductor substrate 13.+diffusion
15 is a layer from the epitaxial layer on the semiconductor substrate 13.
N-Type semiconductor region. P+Type semiconductor region 13 is an IGBT
It constitutes the anode region. N+The diffusion layer 14 has an anode area.
Zone 13 and N-When forward bias is applied between semiconductor regions
Anode region 13 to N-Holes are injected into the semiconductor region 15
It works to suppress.
N-IGBT channels and wafers in the semiconductor region 15.
A P-type semiconductor region 16 serving as a memory region is formed. this
N serving as a cathode region of the IGBT in the P-type semiconductor region 16+
A type semiconductor region 17 is formed. Epitaxy layer
(N-Oxide by oxidation of the surface of the semiconductor region 15)
Film gate oxide film 18 and for example polycrystalline silicon film
A gate portion is constituted by the gate electrode 19 made of such a material.
N-Type semiconductor region 15 is N-Out of the semiconductor region 15
The lower part of the electrode 19 is formed. In other words, game
The electrode 19 is not only in the channel region, but also in N-Semiconductor region 15
It is also provided above. Gate voltage of P-type channel region 16
The pole end is defined by the gate electrode 19, and
It goes around the lower part of the electrode 19. N+Mold cathode area 17
The end on the gate electrode side is defined by the gate electrode 19.
And goes under the gate electrode 19. Gate
The peripheral part other than the end on the electrode 19 side is made of, for example, a resist film.
This is defined by a mask.
N+First aluminum is applied to the cathode region 17 and the P-type substrate region 16.
The conductive layer 20b composed of a silicon oxide film 18 and the insulating film 2
3 is selectively removed through the connection hole 23b.
I have. On the gate electrode 19, the conductive layer 20a selects the insulating film 25.
Connected through the connection hole 23a that is selectively removed.
You.
N+The conductive layer 20b connected to the cathode region 17 and the second
The conductive layer 22 made of an aluminum layer selectively covers the insulating film 21.
The connection is made through the connection hole 24 that has been removed. Conductive layer
22 connects between the conductive layers 20b of each unit cell,
It extends to the cathode bonding pad.
The conductor connected to the gate electrode 19 through the connection hole 23a
The electric layer 20a is extended to the bonding pad for the gate.
This has the effect of reducing the gate resistance.
As described above, the gate of the IGBT of this reference example is
Shorted by a conductive layer with a lower sheet resistance than the electrode material.
You. That is, the gate input signal is
The part close to the opening pad is also used for the gate bonding pad.
The part far from the edge also moves according to the gate signal without time delay.
Make. In addition, the high resistance N under the gate electrode-Layer to accumulation layer
, The on-resistance can be reduced.
In addition, such a configuration is insulated from the conventional IGBT manufacturing process.
Just add the steps of forming layers, contact holes and second conductive layer
Can be configured.
Example 2
FIG. 8 is a plan view of the second embodiment, and FIG. 9 and FIG.
Are the EE 'section line and the FF' section line in FIG. 8, respectively.
FIG. Fig. 8 shows four IGBT unit cells.
FIG. In FIG. 8, in order to make the configuration easy to see,
Gate electrode, cathode electrode Second cathode electrode, cathode
Connection hole, gate electrode / gate short-circuit conductive interlayer connection hole,
Only the short-circuit conductive layer is shown.
In this embodiment, the gate electrode 19 of the IGBT is
Short-circuit through the connection hole 24 using the conductive layer 22 consisting of
This is the configuration. This will be described in detail below.
9 and 10, 13 is P+Type single crystal silicon
14 is formed in the semiconductor substrate 13
N+Reference numeral 15 denotes a diffusion layer.
N consisting of a dial layer-Type semiconductor region. P+Semiconductor region
13 constitutes the anode region of the IGBT. N+The diffusion layer 14
Anode region 13 and N-Forward bias between semiconductor regions
The anode region 13 to N-Holes injected into semiconductor area
It works to prevent entry.
N-IGBT channels and wafers in the semiconductor region 15.
A P-type semiconductor region 16 serving as a memory region is formed. this
N serving as a cathode region of the IGBT in the P-type semiconductor region 16+
A type semiconductor region 17 is formed. Epitaxy layer
(N-Type semiconductor region 15) Silicon oxide film by oxidation of the surface
From a gate oxide film 18 composed of, for example, a polycrystalline silicon film.
And the gate electrode 19 constitute a gate portion. N-
Type semiconductor region 15 is N-Of the gate type semiconductor region 15
It consists of the lower part of the electrode 19. In other words, the gate
The electrode 19 is not only in the channel region, but also in N-Above semiconductor region 15
Is also provided. Gate electrode of P-type channel region 16
The side end is defined by the gate electrode 19, and
It wraps around the bottom of pole 19. N+Type cathode region 17
The gate electrode side end is defined by the gate electrode 19.
And goes under the gate electrode 19. Gate
The peripheral part other than the end on the electrode 19 side is made of, for example, a resist film.
This is defined by a mask.
N+First aluminum is applied to the cathode region 17 and the P-type substrate region 16.
The conductive layer 20 composed of a silicon oxide film 18 and the insulating film 23
Connected through a connection hole 23 that is selectively removed.
You. An insulating layer 21 is formed over the conductive layer 20. Gate electrode 19
A conductive layer 22 made of a second aluminum layer is formed on the insulating film.
Connected through connection hole 24 which is selectively removed 21 and 25
Have been.
N+The conductive layer 20 connected to the cathode region 17 is
It has been extended to the padding pad.
A conductive electrode connected to the gate electrode 19 through the connection hole 24
Layer 22 extends to the bonding pad for the gate
This has the effect of reducing the gate resistance.
Although not shown in the figure, it is the same as in the case of the prior art.
In addition, the semiconductor substrate acting as the anode region includes:
The anode electrode is connected.
As described above, the gate of the IGBT of this embodiment is
Shorted by a conductive layer with a lower sheet resistance than the electrode material.
You. That is, the gate input signal is
The part close to the opening pad is also used for the gate bonding pad.
The part far from the edge also moves according to the gate signal without time delay.
Make. In addition, the high resistance N under the gate electrode-Layer to accumulation layer
, The on-resistance can be reduced.
In addition, such a configuration is insulated from the conventional IGBT manufacturing process.
Just add the steps of forming layers, contact holes and second conductive layer
Can be configured.
Reference Example 3
FIG. 11 is a plan view of Reference Example 3, and FIG.
It is sectional drawing in the GG 'cutting line. Fig. 11 is for electric power
FIG. 3 shows a plan view of four unit cells of the MISFET. In FIG. 11,
The gate electrode, the source electrode, and the second
For source electrode, source connection hole, gate electrode / gate short circuit
Only conductive layer connection holes and gate short-circuit conductive layer are shown.
You.
This reference example is a power MISFET with a structure that is easy to integrate.
You. This will be described in detail below.
In FIG. 12, 26 is P+Type single crystal silicon half
27 is a conductor substrate, and 27 is an N formed in the semiconductor substrate 26.+Semiconduct
28 is an epitaxial layer on the semiconductor substrate 26
Rara N-Type semiconductor region. N-type semiconductor regions 27 and 28
Constitutes the drain region of the power MISFET. 39
Is N-N formed in the epitaxial layer region 28+Type semiconductor
Area and N+Semiconductor region 27 on the surface of semiconductor substrate 26
It is for withdrawal.
N-In the semiconductor region 28, the channel and the
And a P-type semiconductor region 29 serving as a well region is formed.
You. In this P-type semiconductor region 29, the power MISFET source
N that is the+A type semiconductor region 30 is formed. Epi
Taxi layer (N-Oxidation of the surface of the semiconductor region 28)
A gate oxide film 31 composed of a silicon oxide film and, for example, polycrystalline
The gate part consists of the gate electrode 32 made of silicon film
Have been. N-Type semiconductor region 28 is N-Semiconductor region 28
That is, it mainly consists of the lower part of the gate electrode 32. Word
In other words, the gate electrode 32 is not only in the channel region but also in the N region.-Half
It is also provided on the conductor region 28. P-type channel area
The gate electrode side end of 29 is defined by the gate electrode 32.
And goes under the gate electrode 32. N+Type
The gate electrode side end of the source region 30 is connected to the gate electrode 32.
Is defined, and wraps around the lower part of the gate electrode 32.
I have. The peripheral portion other than the end on the gate electrode 32 side is, for example, a resist.
This is defined by a mask made of a strike film.
N+First aluminum is added to the source region 30 and the P-type semiconductor region 29.
The conductive layer 33b made of a silicon oxide film 31 and the insulating film 3
8 is selectively removed through the connection hole 36b.
I have. On the gate electrode 32, a conductive layer 33a selects an insulating film 38.
The connection is made through the connection hole 36a that is selectively removed.
You.
N+The conductive layer 33b connected to the source region 30 and the second
The conductive layer 35a made of a luminium layer selectively covers the insulating film 34.
The connection is made through the connection hole 37 that has been removed. Conductive layer
35a extends outside the power MISFET as a source electrode
Have been.
N+N pulling out drain region 27 to the surface+Type semiconductor
The region 39 has a connection hole 36b formed by selectively removing the insulating film 38.
Is connected to the conductive layer 33 through the conductive layer 33.
Conductive layer 35 through connection hole 37 formed by selectively removing film 34
Connected to b. The conductive layer 35b is a drain electrode
As an extension to the outside of the power MISFET.
The conductor connected to the gate electrode 32 through the connection hole 36a
The conductive layer 33a extends to the outside of the power MISFET as a gate electrode.
And has the effect of reducing the gate resistance.
As described above, the gate of the power MISFET of this reference example
Is short-circuited in the conductive layer with lower sheet resistance than the gate electrode material
Have been. In other words, gate input signal
Both near and far parts respond to the gate signal without time delay.
It can be operated in the same way. In addition, the gate electrode
Lower high resistance N-Turn on layer to storage layer to reduce on-resistance
Can be achieved.
In addition, such a configuration can be used in a conventional power MISFET manufacturing process.
Process to form insulating layer, connection hole and second conductive layer
It can be configured just by doing.
Example 3
FIG. 13 is a plan view of the third embodiment, and FIGS.
The figures are taken along the line HH 'and the line II' in FIG. 13, respectively.
It is sectional drawing in a disconnection. Fig. 13 shows the power MISFET
FIG. 4 shows a plan view of four place cells. The configuration is easy to see in Fig. 13.
Gate electrode, source electrode, second source electrode,
Source connection hole, conductive layer connection for gate electrode and gate short circuit
Only the hole and the conductive layer for gate short circuit are shown.
In this embodiment, the present invention is applied to a power MISF having a structure that can be easily integrated.
Applied to ET. This will be described in detail below.
In FIGS. 14 and 15, 26 is P+Type single crystal silicon
27 is a semiconductor substrate composed of
N made+28 is a semiconductor layer, and 28 is an epitaxial layer on the semiconductor substrate 26.
N consisting of a xylar layer-Type semiconductor region. N-type semiconductor
Regions 27 and 28 constitute the drain region of the power MISFET.
doing. 39 is N-Formed in the epitaxial layer region 28.
T+Type semiconductor region, N+Semiconductor region 27
This is for drawing out to the surface of the plate 26.
N-In the semiconductor region 28, the channel and the
And a P-type semiconductor region 29 serving as a substrate region is formed.
You. In this P-type semiconductor region 29, the power MISFET source
N that is the+A type semiconductor region 30 is formed. Epi
Taxi layer (N-Oxidation of the surface of the semiconductor region 28)
A gate oxide film 31 composed of a silicon oxide film and, for example, polycrystalline
The gate part consists of the gate electrode 32 made of silicon film
Have been. N-Type semiconductor region 28 is N-Semiconductor region 28
That is, it mainly consists of the lower part of the gate electrode 32. Word
In other words, the gate electrode 32 is not only in the channel region but also in the N region.-Half
It is also provided on the conductor region 28. P-type channel area
The gate electrode side end of 29 is defined by the gate electrode 32.
And goes under the gate electrode 32. N+Type
The gate electrode side end of the source region 30 is connected to the gate electrode 32.
Is defined, and wraps around the lower part of the gate electrode 32.
I have. The peripheral portion other than the end on the gate electrode 32 side is, for example, a resist.
This is defined by a mask made of a strike film.
N+First aluminum is added to the source region 30 and the P-type semiconductor region 29.
The conductive layer 33 composed of a silicon oxide film 31 and an insulating film 38
Are selectively removed through the connection hole 36.
You. An insulating film 34 is formed on the conductive layer 33. Gate electrode 32
A conductive layer 33 made of a second aluminum layer is formed on the insulating film.
Connection through connection hole 37 with 34 and 38 selectively removed
Have been.
N+The conductive layer 33 connected to the source region 30
The electrode extends outside the power MISFET.
N+N pulling out drain region 27 to the surface+Type semiconductor
The region 39 has a connection hole 36 formed by selectively removing the insulating film 38.
Connected to the conductive layer 33, and furthermore, the conductive layer 33 is an insulating film.
Conductive layer 35b through connection hole 37 formed by selectively removing 34
Connected to The conductive layer 35b is a drain electrode
As an extension to the outside of the power MISFET.
A conductive electrode connected to the gate electrode 32 through the connection hole 37
Layer 35a extends outside power MISFET as gate electrode
And has the effect of reducing the gate resistance.
As described above, the gate of the power MISFET of the present embodiment
Is short-circuited in the conductive layer with lower sheet resistance than the gate electrode material
Have been. In other words, gate input signal
Both near and far parts respond to the gate signal without time delay.
It can be operated in the same way. In addition, the gate electrode
Lower high resistance N-Turn on layer to storage layer to reduce on-resistance
Can be achieved.
In addition, such a configuration can be used in a conventional power MISFET manufacturing process.
Process to form insulating layer, connection hole and second conductive layer
It can be configured just by doing.
Reference example 4
FIG. 16 is a plan view of Reference Example 4, and FIG. 17 is a plan view of FIG.
It is sectional drawing in the JJ 'cutting line. Figure 16 shows the IGBT
A plan view of four unit cells is shown. FIG. 16 shows the configuration.
Gate electrode, cathode electrode, 2nd cathode
Electrode, cathode connection hole, gate electrode / gate shorting conductor
Only the inter-layer connection hole and the gate short-circuiting conductive layer are shown.
This reference example is a power IGBT with a structure that is easy to integrate.
You. This will be described in detail below.
In FIG. 17, reference numeral 40 denotes a half made of N-type single crystal silicon.
41 is a conductor substrate, and 41 is a P formed in the semiconductor substrate 40.+Semiconduct
42 is an epitaxial layer on the semiconductor substrate 40
Rara N-Type semiconductor region. P+Type semiconductor region 41
It constitutes the anode region of IGBT. 53 is N-Epitaxy
P formed in the shear layer region 42+Type semiconductor region, P+
For drawing the semiconductor region 41 to the surface of the semiconductor substrate 40.
It is.
N-In the semiconductor region 42, the channel of the IGBT and the wafer
A P-type semiconductor region 43 serving as a memory region is formed. this
In the P-type semiconductor region 43, N serving as a cathode region of the IGBT is formed.+
A type semiconductor region 44 is formed. Epitaxy layer
(N-Oxide by oxidation of the surface of the semiconductor region 42)
Film gate oxide film 45 and for example polycrystalline silicon film
A gate portion is constituted by the gate electrode 46 made of such a material.
N-Type semiconductor region 42 is N-Out of the semiconductor region 42
The lower electrode 46 has a lower portion. In other words, game
The electrode 46 is not only in the channel region, but also in N-Of semiconductor region 42
It is also provided above. Gate voltage of P-type channel region 43
The pole end is defined by the gate electrode 46, and
It goes around the lower part of the electrode 46. N+Type cathode region 44
The gate electrode side end is defined by the gate electrode 46.
And goes around the lower part of the gate electrode 46. Gate
The peripheral part other than the end on the electrode 46 side is made of, for example, a resist film.
This is defined by a mask.
N+The first aluminum region is connected to the cathode region 44 and the P-type semiconductor region 43.
The conductive layer 47b made of a metal layer is insulated from the silicon oxide film 45.
The connection is made through a connection hole 50b formed by selectively removing the film 52.
Have been. On the gate electrode 46, a conductive layer 47a forms an insulating film 52.
It is connected through the connection hole 50a that is selectively removed.
You.
N+The conductive layer 47b connected to the cathode region 44 and the second
The conductive layer 49a made of an aluminum layer selectively uses the insulating film 48.
The connection is made through a connection hole 51 that has been removed. Conductive
The layer 49a is extended outside the IGBT as a cathode electrode.
I have.
P+P pulling out the anode region 41 to the surface+Type semiconductor
The region 53 has a connection hole 50 formed by selectively removing the insulating film 52.
Connected to the conductive layer 47, and furthermore, the conductive layer 47 is an insulating film.
Conductive layer 49b through connection hole 51 formed by selectively removing 48
Connected to The conductive layer 49b is a drain electrode
It has been extended outside the IGBT.
The conductor connected to the gate electrode 46 through the connection hole 50a
The electric layer 47a is extended to the outside of the IGBT as a gate electrode.
This has the effect of reducing the gate resistance.
As described above, the gate of the IGBT of this reference example
Shorted by a conductive layer with a lower sheet resistance than the electrode material.
You. That is, the portion near the gate for the gate input signal
Minutes and distant parts operate according to the gate signal without time delay
It is possible to do. In addition, the high resistance under the gate electrode
Anti-N-Change the layer to a storage layer to reduce on-resistance.
Can be.
In addition, such a configuration is insulated from the conventional IGBT manufacturing process.
Just add the steps of forming layers, contact holes and second conductive layer
Can be configured.
Example 4
FIG. 18 is a plan view of the fourth embodiment, and FIG. 19 and FIG.
At the KK 'section line and the LL' section line in FIG.
It is sectional drawing. Figure 18 shows a plan view of four IGBT unit cells.
Show. In FIG. 18, the gate voltage is set to make the structure easier to see.
Pole, cathode electrode second cathode electrode, cathode connection hole,
Conductive interlayer connection hole for gate electrode / gate short circuit, gate short circuit
Only the conductive layer is shown.
In this embodiment, the present invention is applied to an IGBT having an easily integrated structure.
It was done. This will be described in detail below.
In FIGS. 19 and 20, reference numeral 40 denotes an N-type single crystal silicon.
A semiconductor substrate 41 is formed in the semiconductor substrate 40.
P made+Reference numeral 42 denotes a semiconductor layer.
N consisting of a xylar layer-Type semiconductor region. P+Type semiconductor
Region 41 constitutes the anode region of the IGBT. 53 is
N-P formed in the epitaxial layer region 42+Type semiconductor area
Area and P+Semiconductor region 41 on the surface of the semiconductor substrate 40
It is for putting out.
N-In the semiconductor region 42, the channel of the IGBT and the wafer
A P-type semiconductor region 43 serving as a memory region is formed. this
In the P-type semiconductor region 43, N serving as a cathode region of the IGBT is formed.+
A type semiconductor region 44 is formed. Epitaxy layer
(N-Oxide by oxidation of the surface of the semiconductor region 42)
Film gate oxide film 45 and for example polycrystalline silicon film
A gate portion is constituted by the gate electrode 46 made of such a material.
N-Type semiconductor region 42 is N-Out of the semiconductor region 42
The lower electrode 46 has a lower portion. In other words, game
The electrode 46 is not only in the channel region, but also in N-Of semiconductor region 42
It is also provided above. Gate voltage of P-type channel region 43
The pole end is defined by the gate electrode 46, and
It goes around the lower part of the electrode 46. N+Type cathode region 44
The gate electrode side end is defined by the gate electrode 46.
And goes around the lower part of the gate electrode 46. Gate
The peripheral part other than the end on the electrode 46 side is made of, for example, a resist film.
This is defined by a mask.
N+The first aluminum region is connected to the cathode region 44 and the P-type semiconductor region 43.
The conductive layer 47 made of a metal layer is a silicon oxide film 45 and an insulating film.
52 is selectively removed through a connection hole 50b.
ing. A gate electrode for forming an insulating film 48 on the conductive layer 47
A conductive layer 49a made of a second aluminum layer is formed on the pole 46.
Through the connection hole 51 formed by selectively removing the edge films 52 and 48
It is connected.
N+The conductive layer 47 connected to the cathode region 44 is a cathode
The electrode extends outside the IGBT.
P+P pulling out the anode region 41 to the surface+Type semiconductor
The region 53 has a connection hole 50 formed by selectively removing the insulating film 52.
Connected to the conductive layer 47, and furthermore, the conductive layer 47 is an insulating film.
Conductive layer 49b through connection hole 51 formed by selectively removing 48
Connected to The conductive layer 49b is a drain electrode
It has been extended outside the IGBT.
A conductive electrode connected to the gate electrode 46 through the connection hole 51
Layer 49a is extended outside the IGBT as a gate electrode.
This has the effect of reducing the gate resistance.
As described above, the gate of the IGBT of this embodiment is
Shorted by a conductive layer with a lower sheet resistance than the electrode material.
You. That is, the portion near the gate for the gate input signal
Minutes and distant parts operate according to the gate signal without time delay
It is possible to do. In addition, the high resistance under the gate electrode
Anti-N-Change the layer to a storage layer to reduce on-resistance.
Can be.
In addition, such a configuration is insulated from the conventional IGBT manufacturing process.
Just add the steps of forming layers, contact holes and second conductive layer
Can be configured.
As described above, in the first to fourth embodiments, the first conductive layer and the second conductive layer
The description is made on the assumption that aluminum is used for the conductive layer.
However, the present invention is not limited to this.
When using conductive materials (eg copper or copper alloy)
It doesn't matter.
In the first to fourth embodiments, the N-channel power MI
SFET or N-channel IGBT was explained.
Ming is not limited to this, but for P-channel power
Applicable to MISFET or P-channel IGBT
Can be.
In Examples 1 to 4, the gate electrode was shortened.
The short-circuiting material shortens the gate electrode through a plurality of connection holes.
It may be provided to be entangled.
〔The invention's effect〕
As described above, according to the present invention, a power MISFET
Alternatively, the gate electrode of the IGBT is made of a material constituting the gate electrode.
Short-circuit with a material with lower sheet resistance than
Reduce the gate resistance of MISFET or IGBT, and as a result
Increase the switching speed of power MISFET or IGBT,
It is possible to expand the safe operation area and reduce the on-resistance
The effect can be achieved.
【図面の簡単な説明】
第1図は参考例1の構成を示す第2図のA−A′切断線
における断面図、第2図は参考例1の電力用MISFETの平
面図、第3図は実施例1の電力用MISFETの平面図、第4
図及び第5図はそれぞれ第3図のB−B′切断線、C−
C′切断線における断面図、第6図は参考例2の構成を
示す第7図のD−D′切断線における断面図、第7図は
参考例2のIGBTの平面図、第8図は実施例2のIGBTの平
面図であり、第9図及び第10図はそれぞれ第8図のE−
E′切断線、F−F′切断線における断面図、第11図は
参考例3の電力用MISFETの平面図、第12図は第11図のG
−G′切断線における断面図、第13図は実施例3の電力
用MISFETの平面図、第14図及び第15図はそれぞれ第13図
のH−H′切断線、I−I′切断線における断面図、第
16図は参考例4のIGBTの平面図、第17図は第16図のJ−
J′切断線における断面図、第18図は実施例4のIGBTの
平面図、第19図及び第20図はそれぞれ第18図のK−K′
切断線L−L′切断線における断面図である。
1……N+型半導体基板(ドレイン領域)、2……N-型エ
ピタキシヤル層(ドレイン領域)、3……P型半導体領
域、4……N+型ソース領域、5……ゲート絶縁膜(酸化
シリコン膜)、6……ゲート電極(多結晶シリコン
膜)、7a……ゲート短絡用導電層、7b……ソース接続用
導電層、8……絶縁膜、9……導電層、10a……ゲート
短絡用接続孔、10b……ソース接続用接続孔、11……接
続孔、12……絶縁膜。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA 'of FIG. 2 showing the configuration of Reference Example 1, FIG. 2 is a plan view of a power MISFET of Reference Example 1, and FIG. Is a plan view of the power MISFET of the first embodiment, and FIG.
FIG. 5 and FIG. 5 are respectively a sectional view taken along the line BB ′ of FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line C ′, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line D-D ′ in FIG. 7, showing the configuration of Reference Example 2, FIG. 7 is a plan view of the IGBT of Reference Example 2, and FIG. FIG. 9 is a plan view of the IGBT of Example 2, and FIGS.
FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line E ′ and line FF ′. FIG. 11 is a plan view of the power MISFET of Reference Example 3, and FIG.
13 is a sectional view taken along line G ', FIG. 13 is a plan view of the power MISFET of the third embodiment, and FIGS. 14 and 15 are HH' line and II 'line of FIG. 13, respectively. Sectional view at
FIG. 16 is a plan view of the IGBT of Reference Example 4, and FIG.
FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line J ′, FIG. 18 is a plan view of the IGBT of the fourth embodiment, and FIGS. 19 and 20 are KK ′ in FIG.
It is sectional drawing in the cutting line LL 'cutting line. 1 ...... N + -type semiconductor substrate (drain region), 2 ...... N - -type epitaxial layer (drain region), 3 ...... P-type semiconductor region, 4 ...... N + -type source region, 5 ...... gate insulating film (Silicon oxide film), 6 ... gate electrode (polycrystalline silicon film), 7a ... gate short-circuit conductive layer, 7b ... source connection conductive layer, 8 ... insulating film, 9 ... conductive layer, 10a ... ... connection hole for gate short-circuit, 10b ... connection hole for source connection, 11 ... connection hole, 12 ... insulating film.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−248475(JP,A) 特開 昭61−82477(JP,A) 特開 昭57−162359(JP,A) 特開 昭58−17676(JP,A) 特開 昭60−236265(JP,A) 特開 昭58−89864(JP,A) 特開 昭59−149058(JP,A) 特開 昭60−27170(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-61-248475 (JP, A) JP-A-61-82477 (JP, A) JP-A-57-162359 (JP, A) JP-A-58-17676 (JP, A) JP-A-60-236265 (JP, A) JP-A-58-89864 (JP, A) JP-A-59-149058 (JP, A) JP-A-60-27170 (JP, A)
Claims (1)
1の領域、第1の領域内に形成された前記第1の領域と
は異なる導電型を有する複数の第2の領域、前記複数の
第2の領域内に形成された前記第1の領域と同一の導電
型を有する複数の第3の領域、前記第1の領域の表面の
一部または全部、及び、前記第2の領域の表面の一部ま
たは全部にゲート絶縁膜を介して設けられた複数の絶縁
ゲート電極、前記第2及び第3の領域に設けられた複数
の電極、及び、前記半導体基板に接続された電極を備え
る絶縁ゲート型半導体装置において、 前記第2及び第3の領域に設けられた複数の電極は、該
複数の電極から絶縁ゲート電極上に延びた短絡部により
互いに短絡され、前記複数の電極上及び該電極の短絡部
上には、絶縁膜が設けられ、前記複数の絶縁ゲート電極
は、前記絶縁膜上において前記複数の電極の短絡部をま
たぐようにして設けられかつ前記複数の絶縁ゲート電極
の材料よりもシート抵抗の低い導電層により、互いに短
絡され、前記導電層はゲート用ボンディングパッドまで
延長されていることを特徴とする絶縁ゲート型半導体装
置。 2.特許請求の範囲第1項において、半導体基板と第1
の領域とが同じ導電型を有することを特徴とする絶縁ゲ
ート型半導体装置。 3.特許請求の範囲第1項において、半導体基板と第1
の領域とが反対導電型を有することを特徴とする絶縁ゲ
ート型半導体装置。 4.特許請求の範囲第1項において、絶縁ゲート電極は
多結晶シリコンにより構成されていることを特徴とする
絶縁ゲート型半導体装置。 5.特許請求の範囲第1項において、導電層はアルミニ
ウム合金であることを特徴とする絶縁ゲート型半導体装
置。(57) [Claims] A semiconductor substrate, a first region having a lower impurity concentration than the semiconductor substrate, a plurality of second regions formed in the first region and having a different conductivity type from the first region, and the plurality of second regions. A plurality of third regions formed in the region and having the same conductivity type as the first region, part or all of the surface of the first region, and part of the surface of the second region; Alternatively, an insulated gate semiconductor including a plurality of insulated gate electrodes provided entirely via a gate insulating film, a plurality of electrodes provided in the second and third regions, and an electrode connected to the semiconductor substrate In the device, a plurality of electrodes provided in the second and third regions are short-circuited to each other by a short-circuit portion extending from the plurality of electrodes onto an insulated gate electrode, and a short-circuit portion between the plurality of electrodes and the electrode is formed. An insulating film is provided on the The insulated gate electrode is provided on the insulating film so as to straddle a short-circuit portion of the plurality of electrodes, and is short-circuited to each other by a conductive layer having a lower sheet resistance than a material of the plurality of insulated gate electrodes. Is an insulated gate semiconductor device extending to a gate bonding pad. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein
And a region having the same conductivity type. 3. The semiconductor device according to claim 1, wherein
An insulated gate semiconductor device having a region of opposite conductivity type. 4. 2. The insulated gate semiconductor device according to claim 1, wherein the insulated gate electrode is made of polycrystalline silicon. 5. 2. The insulated gate semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive layer is made of an aluminum alloy.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62237528A JP2732495B2 (en) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | Insulated gate semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62237528A JP2732495B2 (en) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | Insulated gate semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6481367A JPS6481367A (en) | 1989-03-27 |
JP2732495B2 true JP2732495B2 (en) | 1998-03-30 |
Family
ID=17016667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62237528A Expired - Lifetime JP2732495B2 (en) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | Insulated gate semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2732495B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02189977A (en) * | 1989-01-18 | 1990-07-25 | Nec Corp | Semiconductor device |
US5489788A (en) * | 1993-03-09 | 1996-02-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Insulated gate semiconductor device with improved short-circuit tolerance |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57162359A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-06 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
JP2585505B2 (en) * | 1984-09-29 | 1997-02-26 | 株式会社東芝 | Conduction modulation type MOSFET |
JPS61248475A (en) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Tdk Corp | Semiconductor device |
-
1987
- 1987-09-24 JP JP62237528A patent/JP2732495B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6481367A (en) | 1989-03-27 |
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