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TWI277208B - Semiconductor device - Google Patents

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Publication number
TWI277208B
TWI277208B TW093136871A TW93136871A TWI277208B TW I277208 B TWI277208 B TW I277208B TW 093136871 A TW093136871 A TW 093136871A TW 93136871 A TW93136871 A TW 93136871A TW I277208 B TWI277208 B TW I277208B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
impurity region
semiconductor layer
field
region
insulating film
Prior art date
Application number
TW093136871A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200531275A (en
Inventor
Kazuhiro Shimizu
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of TW200531275A publication Critical patent/TW200531275A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI277208B publication Critical patent/TWI277208B/zh

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    • H10D30/65Lateral DMOS [LDMOS] FETs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • HELECTRICITY
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Description

1277208 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於半導體裝置,且特別是關於高 「HVIC」)。 、丨冊 【先前技術】 習知以來,提出利用RESURF(RedUced SURface Field減少表 面區域)效果來實現HVIC的技術。例如,專利文件丨中記載的技 術中,係利用RESURF效果實現將低電位的信號電平變換至高電位 的電平位移電路的高耐壓化。 又’例如在專利文件2中記載有關RESURF的效果,以及在專 利文件3、4中揭露了有關HVIC。又,在專利文件5中揭露了形成 夕重與周圍絕緣的場極板,因此藉由場極板間的電容麵合使半導 體基板的表面電場安定化的技術。 [專利文件1]特開平第9-283716號公報。 [專利文件2]美國專利第4292642號說明書。 [專利文件3]特開平第9-55498號公報。 [專利文件4]特開平第2-248078號公報。 [專利文件5]特開平第5-190693號公報。 【發明内容】 [發明所欲解決的課題] 習知的HVIC中,由於在半導體基板的上方配置施加數百v的 高電位的配線,由於配置的配線的電位影響,可能有電場部分集 中,而引起半導體裝置的耐壓降低。因此,可能無法得到具有所 希望的耐壓的半導體裝置。 又,藉由RESURF效果改善耐壓時通常使用的磊晶層中,雜質 濃度及厚度容易變化,無法滿足RESURF條件,並且可能無法得到 具有所希望的耐壓的半導體裝置。 在此,本發明係鑑於上述的的問題而形成,以提供使半導體 5 2108-6699-PF;Ahddub 1277208 裝置可容易達成所希望的财壓的技術為目的。 [用以解決課題的手段] ^本發明的第1半導體裝置包括··第1導電型的半導體基板; 第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上;上述第1導 電型的第1雜質區域,設置於由上述半導體層的上表面至與上述 半導體基板的界面中的上述半導體層内部且界定上述半導^層中w 的既定區域;半導體元件,設置於上述既定區域外的上述半導體▲ 層中,以及M0S電晶體,設置於上述既定區域内的上述半導體層 中;其中,上述M0S電晶體包括:上述第2導電型的第2雜質區 域,設置於上述既定區域内的上述半導體層的上表面内,雜質濃鲁 度比上述半導體層高;以及汲極電極,電氣連接 域:上述第!半導體裝置更包括:第!絕緣膜,設^於二二 雜質區域與上述第2雜質區域間的上述半導體層上;複數第丨場 極,,設置於第1絕緣膜上,沿著由上述第丨雜質區域往上述第2 =質區域的方向互相分離設置;第2絕緣膜,覆蓋上述複數第工 ,極板且設置於上述第丨絕緣膜上;複數第2場極板,設置於第2 =緣膜上,沿著由上述雜質區域往上述第2雜質區域的方向互相 刀離δ又置,第3絕緣膜,覆蓋上述複數第2場極板且設置於上述 ,2,緣膜上;以及配線,設置於第3絕緣膜上,通過上述複數 第1場極板及上述複數第2場極板的上方,電氣連接上述沒極電着 上述半導體元件;上述複數第1場極板中最靠近上述第1雜 二區域的第1場極板係上述M0S電晶體的閘極電極,且上述複數· 第2,極板分別設置於上述複數第1場極板間的間隙上方;上述“ 複數第2場極板中最靠近上述閘極電極的第2場極板具有在上述 配線下方的切斷處,且位於上述複數第1場極板間的間隙中的上 述切斷處的下方的間隙中設置有與上述複數第1場極板分離的電 極0 本發明的第2半導體裝置包括··第1導電型的半導體基 板’第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上;上述第1 2108-6699-PF;Ahddub 6 1277208 導電型的第1雜質區域,設置於由上述半導體層的上表面至與上 述半導體基板的界面中的上述半導體層内部且界定上述半導體層 中的既定區域;第1半導體元件,設置於上述既定區域内的上述 半導體層中;上述第2導電型的第2雜質區域,在上述既定區域 内’设置於上述第1半導體元件與上述第1雜質區域間的上述半 導體層的上表面内,雜質濃度比上述半導體層高;第2半導體元· 件,設置於上述既定區域外的上述半導體層中;第1絕緣膜,設 置於上述第1雜質區域與上述第2雜質區域間的上述半導體層· 上;複數第1場極板,設置於第丨絕緣膜上,沿著由上述雜質區 域往上述第2雜質區域的方向互相分離設置;第2絕緣膜,覆蓋 上述複數第1場極板且設置於上述第丨絕緣膜上;複數第2場極鲁 板,設置於第2絕緣膜上,沿著由上述第丨雜質區域往上述第2 雜質區域的方向互相分離設置;第3絕緣膜,覆蓋上述複數第2 場極板且設置於上述第2絕緣膜上;以及配線,設置於第3絕緣 膜上,通過上述複數第丨場極板及上述複數第2場極板的上方, 電氣連接上述第1半導體元件和上述第2半導體元件;其中,上 述複數第2場極板分別設置於上述複數第丨場極板間的間隙上 方,上述複數第2場極板中最靠近上述第丨雜質區域的第2場極 板具有在上述配線下方的切斷處,且位於上述複數第丨場極板間 的間隙中的上述切斷處的下方的間隙中設置有與上述複數第丨場 極板分離的電極。 響 又,本發明的第3半導體裝置包括··第丨導電型的半導體基 板;第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上;上述第2, 導電型的第1雜質區域,設置於上述半導體層的上表面内且界定 ^述半導體層中的既定區域,雜質濃度比上述半導體層高;上述 第1導電型的第2雜質區域,設置於由既定區域内的上述半導體 層的上表面至與上述半導體基板的界面中的上述半導體層内部; 半導體元件,δ又置於上述既定區域外的上述半導體層中;以及M〇s 電晶體,設置於上述既定區域内的上述半導體層中;其中,上述 M0S電晶體,包括··上述第j導電型的第3雜質區域,在上述既定 2108-6699-PF;Ahddub 7 1277208 ’ 區域内,設置於上述第1雜質區域與上述第2雜質區域間的上述 半導體層的上表面内;以及沒極電極,電氣連接至上述第3雜質 區域;上述第3半導體裝置更包括··第1絕緣膜,設置於上述第1 雜質區域與上述第3雜質區域間的上述半導體層上;複數第1場 極板,設置於上述第1絕緣膜上,沿著由上述第1雜質區域往上 述第3雜質區域的方向互相分離設置;第2絕緣膜,覆蓋上述複· 數第1場極板且設置於上述第1絕緣膜上;複數第2場極板,設 置於第2絕緣膜上,沿著由上述第1雜質區域往上述第3雜質區· 域的方向互相分離設置;第3絕緣膜,覆蓋上述複數第2場極板 且設置於上述第2絕緣膜上;以及配線,設置於第3絕緣膜上, 通過上述複數第1場極板及上述複數第2場極板的上方,電氣連修 接上述汲極電極和上述半導體元件;上述複數第丨場極板中最靠 近上述第1雜質區域的第1場極板係上述M0S電晶體的閘極電極, 且上述複數第2場極板分別設置於上述複數第1場極板間的間隙 上方;上述複數第2場極板中最靠近上述閘極電極的第2場極板 具有在上述配線下方的切斷處,且位於上述複數第丨場極板間的 間隙中的上述切斷處的下方的間隙中設置有與上述複數第丨場極 板分離的電極。 又,本發明的第4半導體裝置包括:第1導電型的半導體基 板;第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上;上述第^ 導電型的第1雜質區域,設置於由上述半導體層的上表面至與上拳 述半導體基板的界面中的上述半導體層内部且界定上述半導體層 中的既定區域;第1半導體元件,設置於上述既定區域内的上述, 半導體層中;上述第2導電型的第2雜質區域,在上述既定區域, 内,設置於上述第1半導體元件與上述第丨雜質區域間的上述半 導體層的上表面内,雜質濃度比上述半導體層高;第2半導體元 件,設置於上述既定區域外的上述半導體層中;第i絕緣膜,設 置於上述第1雜質區域與上述第2雜質區域間的上述半導體層 上;複數第1場極板,設置於上述第丨絕緣膜上,沿著由上述第i 雜質區域往上述第2雜質區域的方向互相分離設置;第2絕緣膜, 2108-6699-PF;Ahddub 8 1277208 ,蓋上述複數第1場極板且設置於上述第i絕緣膜上;複數第2 ,極板m第2絕緣膜上’沿著由上述第i雜質區域往上述 =2雜質區域的方向互相分離設置;第3絕緣膜,覆蓋上述複數 第2場極板且設置於上述第2絕緣膜上;以及配線,設置於上述 第3絕緣膜上,通過上述複數第丨場極板及上述複數第2場極板 的上方,電氣連接上述第丨半導體元件和上述第2半導體元件; 其中’上述複數第2場極板分別設置於上述複數第丨場極板間的 間隙上方;上述複數第2場極板中最靠近上述第2雜質區域的第2 , 場極板具有在上述配線下方的切斷處,且位於上述複數第丨場極 板間的間隙中的上述切斷處的下方的間隙中設置有與上述複數第 1場極板分離的電極。 _ ★又,本發明的第5半導體裝置包括:第i導電型的半導體基 板;第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上;上述第工 導電型的第1雜質區域’設置於由上述半導體層的上表面至與上 述半導體基板的界面中的上述半導體層内部且界定上述半導&層 中的既疋區域;-半導體元件’設置於上述既定區域外的上述半 導體層中;以及M0S電晶體,設置於上述既定區域内的上述半導 體層中’其中’上述M0S電晶體,包括:上述第2導電型的第2 雜質區域,設置於上述既定區域内的上述半㈣層的上表面内, 雜質濃度比上述半導體層高;以及汲極電極,電氣連接至上述 雜質區域;上述第5半導體裝置更包括:第i絕緣膜,設置於上· 述第1雜質區域與上述第2雜質區域間的上述半導體層上;複數 第、1場極板’設置於第i絕緣膜上,沿著由上述第i雜質區域往· 上述第2雜質區域的方向互相分離設置;第2絕緣膜,覆蓋上述· 複數第1場極板且設置於上述第i絕緣膜上;複數第2場極板 設置於第2絕緣膜上,沿著由上述第!雜質區域往上述第2雜質 區域的方向互相分離設置;第3絕緣膜,覆蓋上述複數第2場極 板且設置於上述第2絕緣膜上;以及配線,設置於第3絕緣膜上, 通過上述複數第1場極板及上述複數第2場極板的上方,電氣連 接上述汲極電極和上述半導體元件;而上述複數第丨場極板中最 2108-6699-PF;Ahddub 9 1277208 ,近上述第1雜質區域的第!場極板係上述聰電晶體的閑極電 極:、且上述複數第2場極板分別設置於上述複數第j場極板間的 間隙上方;上述複數第2場極板中最靠近上述閘極電極的第2場 2具有在上述配線下方的切斷處;除了上述閘極電極及最接近 ^第2場極板之外的上述複數第!場極板和上述複數第2場極板 ’至少-位於鄰接上述閘極電極的第i場極板中,位於上述配 線下方的部分至少在上述閘極電極側的端部位移至比位於其 分的上述端部更接近上述閘極電極側。 又,本發明的第6半導體裝置包括··第i導電型的半導體美 第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上;上述第1 導電型的第1雜質區域,設置於由上述半導體層的上表面至與上 述半導體基板的界面巾的上述半導體層㈣且界定上述半導體声 二:既定區域1 1半導體元件,設置於上述既定區域内的上‘ 半導體層中;上述第2導電型的第2雜質區域,在上述既定區域 2 ’没置於上述第1半導體元件與上述第i雜質區域間的上述半 導體層的上表面内,雜質濃度比上述半導體層高;第2半導體元 件,設置於上述既定區域外的上述半導體層中;帛i絕緣膜,設 置於上述第1雜質區域與上述第2雜質區域間的上述半導體声 上;複數第1場極板,設置於上述第i絕緣膜上,沿著由上述第^ 1質區域往上述第2雜質區域的方向互相分離設置;第2絕緣膜, ?盍上述複數第"昜極板且設置於上述第i絕緣膜上;複數第2丨 场極板,設置於上述第2絕緣膜上,沿著由上述第i雜質區域往 上述第2雜質區域的方向互相分離設置;第3絕緣膜,覆蓋上述, 複數第2場極板且設置於上述第2絕緣膜上;以及配線,設置於 =3絕緣膜上’ *過上述複數第!場極板及上述複數第2場極板 #上方’電氣連接上述第1半導體元件和上述第2半導體元件; -中’上述複數第2場極板分別設置於上述複數第丨場極板間的 ,隙上方;上述複數第2場極板中最靠近上述第丨雜質區域的第2 %極板具有在上述配線下方的切斷處,除了最接近上述第丨雜質 區域的第1及第2場極板之外的上述複數第i場極板和上述複數 2108-6699-PF/Ahddub 10 *1277208 極板J極,中至)一位於第2靠近上述第1雜質區域的第1場 =二地:線下方的部分至少在上述第1雜質區域側的 側。 於八匕部分的上述端部更接近上述第1雜質區域 板.ί 9’ ίΪ”第7半導體裝置包括:第1導電型的半導體基 J = t電型的半導體層,設置於上述半導體基板上;上述第1 上㈣區域’設置於上述半導體層的上表面内且界定 、十層中的—既定區域’雜質濃度比上述半導體層高;上’ Μ電型的第2雜質區域,設置於由上述既定區域内的上述 .曰> 的上表面至與上述半導體基板的界面中的上述半導體層 、邛,半導體元件,設置於上述既定區域外的上述半導體層内丨鲁 =及M0S電晶體,設置於上述既定區域内的上述半導體層中;其 ,上述M0S電晶體,包括:上述第j導電型的第3雜質區域, 在上述上述既定區域内,設置於的上述第1雜質區域與上述第2 雜質區域間的上述半導體層的上表面内;以及汲極電極,電氣連 接至土述第3雜質區域;上述第7半導體裝置更包括:帛1絕緣 膜°又置於上述第1雜質區域與上述第3雜質區域間的上述半導 體層上/複數第1場極板,在第丨絕緣膜上,沿著由上述第丨雜 質,域往上述第3雜質區域的方向互相分離設置;第2絕緣膜, ,蓋上述複數第1場極板且設置於上述第1絕緣膜上;複數第2 ,極板,在上述第2絕緣膜上,沿著由上述第丨雜質區域往上述 第3 =質區域的方向互相分離設置;第3絕緣膜,覆蓋上述複數 第2 %極板且設置於上述第2絕緣膜上;以及配線,設置於第3 絕緣膜上,通過上述複數第丨場極板及上述複數第2場極板的上 方’電氣連接上述汲極電極和上述半導體元件;而上述複數第1 場極板中最靠近上述第丨雜質區域的第1場極板係上述M〇s電晶 體的閘極電極,且上述複數第2場極板分別設置於上述複數第j 場極板間的間隙上方;上述複數第2場極板中最靠近上述閘極電 極的第2場極板具有在上述配線下方的切斷處;除了上述閘極電 極及最罪近的第2場極板之外的上述複數第1場極板和上述複數 2108-6699-PF;Ahddub 11 1277208 第2場極板中,至少一位於鄰接上述閘極電極的第丨場極板中, 位於上述配線下方的部分至少在上述閘極電極側的端部位移至比 位於其它部分的上述端部更接近上述閘極電極側。 又,本發明的第8半導體裝置,包括:第i導電型的半導體 基板,第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上;上述 第1導電型的第1雜質區域,設置於由上述半導體層的上表面至 與上述半導體基板的界面中的上述半導體層内部且界定上述半導 體層中的既定區域;第i半導體元件,設置於上述既定區域内的 上述半導體層中;上述第2導電型的第2雜質區域,在上述既定 區域内,設置於上述第丨半導體元件與上述第丨雜質區域間的上 述半導體層的上表面内,雜質濃度比上述半導體層高;第2半導 ,元件,設置於上述既定區域外的上述半導體層中;第丨絕緣膜, s又置於上述第1雜質區域與上述第2雜質區域間的上述半導體層 上,複數第1場極板,置於上述第丨絕緣膜上,沿著由上述第】 雜^區域往上述第2雜質區域的方向互相分離設置;第2絕緣膜, ,盍上述複數第1場極板且設置於上述第丨絕緣膜上;複數第2 %極板,置於第2絕緣膜上,沿著由上述第丨雜質區域往上述第2 ?質區域的方向互相分離設置;第3絕緣膜,覆蓋上述複數第2 場極板且設置於上述第2絕緣膜上;以及配線,設置於第3絕緣 膜亡,通過上述複數第丨場極板及上述複數第2場極板的上方, 電氣連接上述第1半導體元件和上述第2半導體元件;其中,上 述複數第、2場極板分別設置於上述複數第丨場極板間的間隙上 方,上述複數第2場極板中離上述第2雜質區域最近的第2場極 板具有在^述配線下方的切斷處,除了最接近上述第2雜質區域 的第1及第2場極板之外的上述複數第i場極板和上述複數第2 場極板中,至少一位於第2靠近上述第2雜質區域的第i場極板 中,位於上述配線下方的部分至少在上述第2雜質區域側的端部 位移至比位於其它部分的上述端部更接近上述第2雜質區域側。 又,本發明的第9半導體裝置包括··第1導電型的半導體基 板,第2導電型的磊晶層,設置於上述半導體基板上;上述第j 2108-6699-PF/Ahddub 12 1277208 •導電型的第1雜質區域,設置於由上述磊晶層的上表面至與上述 半導體基板的界面中的上述磊晶層内部且界定上述磊晶層中的既 定區域;以及M0S電晶體,設置於上述既定區域内的上述磊晶層 中,其中,上述M0S電晶體,包括:上述第2導電型的第2雜質 區域,設置於上述既定區域内的上述磊晶層的上表面内,雜質濃 度比上述蠢晶層尚;以及沒極電極,電氣連接至上述第2雜質區 域,上述第9半導體裝置更包括上述第2導電型的擴散區域,設 置於上述磊晶層中的至少在上述第1雜質區域與上述第2雜質區· 域間的上述蠢晶層的上表面内,而雜質濃度比上述磊晶層高。 又,本發明的第10半導體裝置包括:第1導電型的半導體基 板;第2導電型的磊晶層,設置於上述半導體基板上;上述第^鲁· ,電型的第1雜質區域,設置於由上述磊晶層的上表面至與上述 半導體基板的界面中的上述磊晶層内部且界定上述磊晶層中的既 定區域;第1半導體元件,設置於上述既定區域内的上述磊晶層 中,上述第2導電型的第2雜質區域,在上述既定區域内,設置 於上述第1半導體元件與上述第丨雜質區域間的上述磊晶層的上 表面内,雜質濃度比上述磊晶層高;以及上述第2導電型的擴散 區域,設置於上述磊晶層中的至少在上述第丨雜質區域與上述第2 雜質區域間的上述磊晶層的上表面内,而雜質濃度比上述磊晶 [發明效果] 根據本發明的第1半導體裝置,施加比第丨雜質區域高的電· 位於既定區域内的半導體層時,施加逆電壓於由第一雜質區域與· 上述半導體層所形成的PN接合,形成M〇s電晶體的半導體層由空 乏層覆蓋。結果,改善了裝置的耐壓。 ^又,施加比閘極電極高的電位於第2雜質區域及配線時,因 靜電結合產生了最靠近閘極電極的第2場極板與配線間的電位 差。本發明中,由於最靠近閘極電極的第2場極板在配線的下方 具有切斷處,可防止由上述第2場極板與配線間的電位差引起的 2108-6699-PF;Ahddub 13 1277208 • 第3絕緣膜的絕緣破壞。 又,本發明中,在最靠近閘極電極的第2場極板所具有的切 斷處的下方’第1場極板間的間隙中配置有與間隙分離的電極。 因此,即使最靠近閘極電極的第2場極板設有切斷處,由於與上 述電極的第1場極板及半導體層的靜電結合而可形成上述電極與 第1場極板間的等電位面,以及由於上述電極的靜電遮蔽效果, 可緩和因配線電位的半導體層上表面附近的電場集中。結果,可’ 容易地得到具有所希望的财壓的半導體裝置。 . 又,根據本發明的第2半導體裝置,施加比第i雜質區域高 的電位於既定區域内的半導體層時,施加逆電壓於由第一雜質區 域與上述半導體層所形成的PN接合,而在半導體層中形成了空乏鲁 層。結果,第1半導體元件被空乏層圍繞,因而改善了裝置的耐 壓。 又,施加比第1雜質區域高的電位於第2雜質區域及配線時, 因靜電結合產生了最靠近第1雜質區域的第2場極板與配線間的 電位差。本發明中,由於最靠近第丨雜質區域的第2場極板在配 線的下方具有切斷處,可防止由上述第2場極板與配線間的電位 差引起的第3絕緣膜的絕緣破壞。 又,本發明中,在最靠近第1雜質區域的第2場極板所具有 的切斷處的下方,第1場極板間的間隙中配置有與間隙分離的電 極因此,即使最罪近第1雜質區域的第2場極板設有切斷處,⑩ 由於與上述電極的第1場極板及半導體層的靜電結合而可形成上 述電極與第1場極板間的等電位面,以及由於上述電極的靜電遮. 蔽效果’可緩和因配線電位的半導體層上表面附近的電場集中。· 結果’可容易地得到具有所希望的耐壓的半導體裝置。 根據本發明的第3半導體裝置,施加比第2雜質區域高的電 位於既定區域内的半導體層時,施加逆電壓於由第2雜質區域與 上述半導體層所形成的pn接合,形成M0S電晶體的半導體層由空 乏層覆蓋。結果,改善了裝置的耐壓。 又’施加比第3雜質區域及配線高的電位於閘極電極時,因 2108-6699-PF;Ahddub 14 1277208 ί 近間極電極的第2場極板與配線間的電位 ί右於最靠近閘極電極的第2場極板在配線的下方 具有切斷處,可防止由上述第2場極板與 第3絕緣膜的絕緣破壞。 ^151起的 :,本發明中,在最靠近閘極電極的第2場極板所具有的切 斷免的下方’帛1場極板間的間隙中配置與間隙分離的電極。因 此,即使最靠近閘極電極的第2場極板中設有切斷處,由於與上‘ 述電極的第1場極板及半導體層的靜電結合而可形成上述電二盥. 第1場極板間的等電位面,以及由於上述電極的靜電遮蔽效果了 可緩和因配線電位的半導體層上表面附近的電場集中。結果,可 容易地得到具有所希望的耐壓的半導體裝置。 馨 又,根據本發明的第4半導體裝置,施加比第丨雜質區域高 的電位於既定區域内的半導體層時,施加逆電壓於由第丨雜質區 域與上述半導體層所形成的ρη接合,而在半導體層中形成了空乏 層。結果,第1半導體元件被空乏層圍繞,因而改善了裝置 壓。 又’施加比第1雜質區域及配線高的電位於第2雜質區域時, 因靜電、、να 5產生了最罪近第2雜質區域的第2場極板與配線間的 電位差。本發明中,由於最靠近第2雜質區域的第2場極板在配 線的下方具有切斷處,可防止由上述第2場極板與配線間的電位 差引起的第3絕緣膜的絕緣破壞。 礓 又’本發明中,在最靠近第2雜質區域的第2場極板所具有 的切斷處的下方,第1場極板間的間隙中配置有與間隙分離的電* 極。因此,即使最靠近第2雜質區域的第2場極板中設有切斷處,、 由於與上述電極的第丨場極板及半導體層的靜電結合而可形成上 述電極與第1場極板間的等電位面,以及由於上述電極的靜電遮 蔽效果’可緩和因配線電位的半導體層上表面附近的電場集中。 結果,可容易地得到具有所希望的耐壓的半導體裝置。 又’根據本發明的第5半導體裝置,施加比第1雜質區域高 的電位於既定區域内的半導體層時,施加了逆電壓於由第1雜質 2108-6699-PF;Ahddub 15 1277208 • = 電晶體形成的半導體 層甶二乏層覆盍。結果,改善了裝置的耐壓。 播==加比間極電極高的電位於第2雜質區域及配線時,因 ΐ 了最靠近閘極電極的第2場極板與配線間的電位 =L 於最靠近閘極電極的第2場極板在配線的下方 八 处,可防止由上述第2場極板與配線間的電位差引& & 第3絕緣膜的絕緣破壞。 位差引起的· 又本^明中,至少一位於鄰接閘極電極的第1場極板中,· =配線下方的部分至少在閘極電極侧的端部位移至比位於其它 ^的上述端部更接近閘極電極側。因此,在配線下方,間ς電 :二::相鄰的第!場極板間的間隙變小。結果,施加比閘極電·. 二::=第2雜質區域及配線時,閘極電極與位於相鄰的第1 . 琢°曰:曰隙下方的半導體層的上表面容易受到位於與閘極電 亟目、、的較低電位的第i場極板的電位的 的配線”位的影響,且利於半導體層中空乏層的延位 閘極電極的第2場極板中設置的切斷處所引起的電 用八 、、’σ ,可谷易地得到具有所希望的耐壓的半導體裝置。 又,根據本發明的第6半導體裝置,施加比第i雜質區域高 的電位於既定區域内的半導體層時,施加 、雜 ^ =半,形成—接合,而在半導體層二= 二、、J第1半導體元件被空乏層圍繞,因而改善了裝置的· ra播力1比第1雜質區域高的電位於第2雜質區域及配線時,’ =二Ϊ生了最靠近第1雜質區域的第2場極板與配線間的* 線的下方且♦由於最靠近第1雜質區域的第2場極板在配 # ^ 处,可防止由上述第2場極板與配線間的電位 差引起的第3絕緣膜的絕緣破壞。 士 本ΐ明中’至少一第2靠近第1雜質區域的第1場極板 J π甘二配下方的部分至少在第1雜質區域侧的端部位移至比 位於,、它部分的上述端部更接近第i雜質區域侧。因此,在配線 2108-6699-PF;Ahddub 16 1277208 下方’最靠近第1雜質區域的第i場極板與第2靠近的第丄場極 板間的間隙變小。結果,施加比第i雜質區域高的電位於第2雜 質區域及配線時,最靠近第1雜質區域的第1場極板與第2靠近 的第1、場極板間的間隙下方的半導體層的上表面料/受到較低電 位的上述第2靠近的第丨場極板的電位的影響,降低了較高電位 ,配線,,位的影響,且利於半導體層中空乏層的延伸。因此,— 緩和:取罪近第1雜質區域的第2場極板中設置的切斷處所引起 的電場集中,結果,可容易地得到具有所希望的耐壓的半導體裝· 又,根據本發明的第7半導體裝置,施加比第2雜質區域高 的電位於既定區域内的半導體層時,施加了逆電壓於由第2雜質魯 區域與上述半導體層所形成的pn接合,形成M〇s電晶體的 體 層由空乏層覆蓋。結果,改善了裝置的耐壓。 又 > ⑪加比第3雜質區域及配線高的電位於閘極電極時,因 靜電結合產生了最靠近閘極電極的第2場極板與配線間的電位 差。本發明中,由於最线閘極電極的第2場極板在配線的下方 具有切斷處,可防止由上述第2場極板與配線間的電位差 第3絕緣膜的絕緣破壞。 又,本發明中,至少一位於鄰接閘極電極的第1場極板中, 位於配線下方的一分至少在閘極電極側的端部位移至比位於其它 部分的上述端部更接近雜電極側。因此,在配線下方,閘ς電i =與位於相鄰的第1場極板間的間隙變小。結果,施加比第3雜 ^區域及配線高的電位於閘極電極時,閘極電極與位於相鄰的第工, 琢極板門的土’隙下方的半導體層的上表面容易受到位於與閘極電“ 極相鄰的較雨電位的第丨場極板的電位的影響,降低了較低電位 的配線的,位的影響,且抑制了半導體層中空乏層的延伸。因此, 了最*近閘極電極的第2場極板中設置的切斷處所引起的電 場集中結果,可容易地得到具有所希望的耐壓的半導體裝置。 又,根據本發明的第8半導體裝置,施加比第i雜質區域高 的電位於既定區域内的半導體層時,施加了逆電壓於由第工雜質 2108-6699-PF;Ahddub 17 1277208
静雷έ士!^比第1雜質區域及配線高的電位於第2雜質區域時, 位Π又生了最靠近第2雜質區域的第2場極板與配線間的 的下二ίί明中’由於最靠近第2雜質區域的第2場極板在配 引切斷處,可防止由上述第2場極板與配線間的電位 引起的第3絕緣膜的絕緣破壞。 , 本^明中’至少一帛2靠近第2雜質區域的第1場極板 ;配線下方的部分至少在第2雜質區域側的端部位移至比 於,、它部分的上述端部更接近第2雜質區域側。因此,在配線φ 下最靠近第2雜質區域的第!場極板與第2靠近的第i場極 ^严曰的間隙變小。結果’施加比第i _質區域及配線高的電位於 第f雜質區域時,最靠近第2雜質區域的第!場極板與第2靠近 的第1場極板間的間隙下方的半導體層的上表面容易受到較高電 位的上述第2靠近的第1場極板的電位的影響,降 的配線的電位的影響,且抑制了半導體層μ乏層的延位 綾和了曰最靠近第2雜質區域的第2場極板中設置的切斷處所引起 的電π集中果,可谷易地得到具有所希望的耐壓的半導體裝 又,根據本發明的第9及第10半導體裝置,在既定區域内的籲 蠢晶層的上表面内形成雜質濃度較上表面高的擴散區域。通常, 由於擴散區域比磊晶層可更精確地控制雜質濃度及厚度,上述雜, 質濃度(單位:cm3)及厚度(單位:cm)的乘積容易滿足RESURF條件 (与1· 0 X 1012cm2)。因此,可在既定區域内確實地形成空乏層, 並可容易地得到具有所希望的耐壓的半導體裝置。 【實施方式】 〈第一實施例〉 第1圖係方塊圖,顯示根據本發明的第一實施例的半導體裝 2108-6699-PF;Ahddub 18 J277208
置的結構。根據本發明的第一實施例的半導體裝置係利用rESURF 效果實現高耐壓的HVIC,如第1圖所示,包括低電位邏輯電路 1〇〇、高電位邏輯電路101、η通道型的m〇S電晶體102、以及電阻 103 〇 低電位邏輯電路100係以數十ν的較低電位的電位VL作為正 電源而動作的邏輯電路,並施以作為負電源的接地電位。又,高· 電位邏輯電路1〇1係以數百V的較高電位的電位VH作為正電源而 動作的邏輯電路,並施以作為負電源的數百V,高電位邏輯電路* 101的正電源與負電源的電位差為數十V。 ^ M0S電晶體102及電阻103係將低電位邏輯電路1〇〇輸出的低 電位的#唬位移至高電位並輸入至高電位邏輯電路i 〇丨。M〇s電晶鲁 體102的閘極係連接至低電位邏輯電路1〇〇,並於其源極施加接地 電位。。又’ MOS電晶體1〇2的汲極連接至電阻1〇3的一端以及高電 位邏輯電路1 〇 1。因此,電阻i 〇3的另一端施加以電位Μ。 根據上述第一實施例所構成的半導體裝置中,M〇s電晶體1〇2 在OFF(斷開)狀態時,電位VH的高電平信號輸入至高電位邏輯電 二1 L卜曰’低電位邏輯電路100輸出脈衝狀的高電平信號時, 電阳體102為接通狀態,電流流過電阻103。因而,在電阻1〇3 垄下降使電晶體102的沒極電位低下,且改變了 入至言雷位別羅衝化说轉換為極性相異的高電位脈衝信號並輸 同 、電路101。因此,高電位邏輯電路101能根攄低雷 位邏=路⑽輸出的㈣而動作。 月匕根據低電 圖得有關根據第一實施例的半導體裝置的構造。第2 i 3、〜5 乂、:根據第一實施例的半導體裝置的構造模式,而 厂 2108-6699-PP;Ahddub 19 1 S载Si的繁雜,省略了第3 4〜5圖中的絕緣膜23的記 2 Γ ίί^21上的形成物中的場極板2〇a、6〇a。 3 η-,的記號技主的Ρ」、Ρ」、仄」、「η」、「η+」、 4 4係表示半導體内雜質的導電型及雜f濃度。具體而 J277208 二、二、:己唬中的P」、「n」分別表示P型的雜質及η型的雜 :μ: ’广些記號中的負符號、無符號、正符號係表示雜質濃度, 且雜貝濃度依此順序變高。 京墓2 〜5圖所不’根據第一實施例的半導體裝置中,在ρ_ • 土反1上,形成η型的羞晶層的if半導體層2。rT半導體層 雜二?上表面至與P:半導體基板1的界面中形成P雜質區域3。· :允二區域3係圍繞η半導體層2的部分而形成,並在n-半導體層 ,界定出酉己置有高電位邏輯電路1〇1及電阻1〇3的高電位島區域k =道p „區域3還圍繞η·半導體層2的其它部分而形成,並在 η半導體層2内界定出配置有M0S電晶體1〇2的η·區域2〇2。 ,此’向電位島區域201與_S區域202係有口雜質區域3介於· 其間而鄰接。 高電位島區域201内的n-半導體層2中,在周端部之外的區 域與Ρ半導體基板i的界面内選擇性地形成η+埋人雜f區域51。 埋入雜質區域51的上方,在n_半導體層2中形成高電位 邏=電路10卜在心里入雜質區域51的上方,在η.半導體層2的 上表:内更形成圖中未顯示而作為電阻1〇3機能的ρ+雜質區域。 又’尚電位邏輯電路1〇1中包括?通道型的廳電晶體、η通道型 的M0S電晶體、或二極體等的半導體元件。 你、羅=it島2〇1中的η半導體層2的上表面内,避開形成高電巍 二Ϊ::101的部分,* η+埋入雜質區域51的上方,形成η. · 雜貝£域52,而上述η+雜質區域52係圍繞高電位邏輯電路如 而形成。因此,η+雜質區域52係在ρ雜質區域3與高電位邏輯電· 路101間的ΓΤ半導體層2中形成。η、質區域5Wp雜質區域3、 之間的η半導體層2的上表面上形成分離絕緣膜17,且上述分離 ,緣膜17上形成第1場極板55a〜⑸。第j場極板〜心沿 著由P雜質區域3往n+雜質區域52的方向互為分離依序配置,而 由平面所視係圍繞高電位邏輯電路1〇1所形成。 第1場極板55a由分離絕緣膜17往p雜質區域3的方向延伸, 覆蓋料接觸上述P雜質區域3的端部。又’帛1場極板55e由 2108-6699-PF;Ahddub 20 J277208 分離絕緣膜17往n+雜質區域52的方向延伸,覆蓋而不接觸上述 η雜質區域52的端部。 第1場極板55a〜55e中,最靠近ρ雜質區域3的第1場極板 55a與位於相鄰的第i場極板55b間的間隙中配置有與周圍絕緣的 電極56。電極56,與分離絕緣膜17上的第1場極板55a、55b分 離設置’而由平面所視係圍繞高電位邏輯電路1 〇丨所形成。 第1場極板55a與ρ雜質區域3上表面靜電結合,且第1場 極板55e與n+雜質區域52的上表面靜電結合。因此,電極56,係 作為場極板的機能,且由於第1場極板55a〜55e與電極56相互 靜電結合並與η半導體層2的上表面靜電結合,因此執行了緩和p 雜質區域3與η+雜質區域52間的電位差所引起的η-半導體層2的 上表面的電場的功能。又,如之後所述,分別施加接地電位於ρ 雜質區域3、電位VH於η+雜質區域52。 在nMOS區域202幾乎中央部分的η-半導體層2的上表面内, 與M0S電晶體1〇2的沒極電極24電氣連接的η+雜質區域12係與ρ 雜質區域3分離設置。因此,在η+雜質區域12的下方,η-半導體 層2與ρ半導體基板1的界面中形成η+埋入雜質區域11。 Ρ雜質區域3與η+雜質區域12間的η-半導體層2的上表面内, 形成圍繞上述η+雜質區域12的ρ+雜質區域13。因此,在y雜質 區域13的上表面内,形成M0S電晶體1〇2的源極區域14,且上述 源極區域14也設置圍繞n+雜質區域12。又,源極區域14係〇+雜 質區域。 ' P+雜質區域13與n+雜質區域12間的n-半導體層2的上表面 上形成分離絕緣膜17,且上述分離絕緣膜17上形成M0S電晶體 102的閘極電極15a及第1場極板15b〜15e。閘極電極15a與第1 場極板15b〜15e係沿著由p+雜質區域13往n+雜質區域12的方向 依序互相分離配置,而由平面所視係圍繞n+雜質區域12的中央部 所形成。 ~ 在此’ρ雜質區域13係設置於ρ雜質區域3與n+雜質區域j 2 間的rT半導體層2中,所以分離絕緣膜17可以說是部分設置於ρ 2108-6699-PF;Ahddub 21 1277208 H區=3與n+雜質區域12間的n_半導體層2的上表面上。因此, 以^ 膜17上的閘極電極15a及第1場極板15b〜15e可 配置?〜者由?雜質區域3往n%f區域12的方向依序互相分離 罢而閉^電極153係由分離絕緣膜17往p+雜質區域13延伸且覆 接觸夾於源極區域14與n-半導體層2間的?+雜質區域13 μ他Ί ®ί,第1場極板15e由分離絕緣膜17往n+雜質區域U 覆蓋而不接觸上述n+雜質區域12的端部。又,由閉極電極 ^山Γ盍且夹於源極區域14與1^半導體層2間的P+雜質區域13 上方存在有閘極絕緣膜,圖面中上述閘極絕緣膜係包含 於並$載於後述的絕緣膜21内。 T極電極15a與第!場極板服〜…中,最靠近〆雜質區域 、甲1極電極15,換句話說,最靠近?雜質區域3的閘極電極❿, ^ ^於相鄰的第1場極板服之間的間隙配置有與周圍絕緣的電 ^ 16。電極16在分離絕緣膜17上與問極電極❿及第】場極板 5b ^離設置,而由平面所視係圍繞“雜質區域丨2。 第1場極板15e與n+雜質區域12的上表面靜電結合。因此, 閘極電胃極15a及電極16係作為場極板的機能,且閘極電極丨“、 第琢極板1Μ〜15e及電極16互相靜電結合並與n半導體層2 上表面靜電結合,因此執行了電氣連接至汲極電極24的n+雜質區 域^與源極區域14間的電位差所產生的n_半導體層^上表面的 電場緩和的n。又’由於閘極電極15a作為場極板的機能,以 下上述閘極電極15a也稱為「第!場極板15a」。 ^鬲電位島區域2〇1及nMOS區域202以外的rT半導體層2中, 形成低電位邏輯電路100,而形成上述低電位邏輯電路1〇〇的 半導體層2與其中有高電位島區域2〇1及nM〇s區域2〇2的η_半導 體層2係以ρ雜質區域3來界定。 在η半導體層2及分離絕緣膜17上,形成覆蓋第丨場極板15a 〜15e、55a〜55e及電極16、56的絕緣膜21。因此,絕緣膜21 内設置有貫通的電極19及M〇s電晶體102的源極電極18,而源極 2108-6699-PF;Ahddub 22 1277208 電極18接觸p+雜質區域13及源極區域14,且電極19接觸n+雜質 區域12。 在絕緣膜21上,形成第2場極板20a〜20d、60a〜60d。第2 場極板60a〜60d係設置於第1場極板55a〜55e的上方,且沿著 由P雜質區域3往n+雜質區域52的方向依序互相分離配置。因此, 苐2場極板6 0 a〜6 0 d分別配置於第1場極板5 5 a〜5 5 e間的間隙 上方。也就是說,第1場極板55a〜55e内任意相鄰成對的第1場 極板間的間隙上方,配置有任一的第2場極板60a〜60d。因此, 各第2場極板60a〜60d與其下方位於相鄰的成對的2個第1場極 板的端部以平面所視係重疊形成。 第2 %極板60a〜60d中的第2場極板6〇b〜60d以平面所視鲁 係完全圍繞高電位邏輯電路1 〇 1。因此,剩下的第2場極板6〇a 在後述的配線30的下方具有一切斷處69a,而以平面所視除了上 述切斷處69a之外幾乎圍繞了高電位邏輯電路ι〇1。
第2場極板20a〜20d係設置於第1場極板15a〜15e的上方, 沿著由P+雜質區域13往n+雜質區域12的方向,換句話說,沿著 由P雜質區域3往n+雜質區域12的方向,依序互相分離配置。因 此,第2場極板20a〜20d係分別配置於第i場極板15a〜15e間 的間隙上方。也就疋就,第1場極板1 5a〜1 内任意相鄰成對的 第1場極板間的間隙上方,配置有任一的第2場極板2〇a〜2〇d。 因此各第2 %極板20a〜20d與其下方位於相鄰的成對的2個第 1場極板的端部以平面所視係重疊形成。 y第2琢極板2〇a〜20d中的第2場極板20a〜20d以平面所考 =完t圍繞^雜質區域12°因此’剩下的第2場極板施在後劫 方具有—切斷處29a ’而以平面所視除了上述切腾 處69a之外幾乎圍繞了 “雜質區域12。 暖極Λ極15&與第2場極板·藉由在絕緣膜21内貫通絕彳 。窗插塞22a而電氣連接,而第1場極板❿- 在絕緣膜21内貫通絕緣膜21所設置的接】 由插塞22d而電减接。又,第丨場極板❿及第2場極板 2108-6699-PF;Ahddub 23 1277208 # 藉由在絕緣膜21内貫通絕緣膜21所設置的接點窗插塞62a而電 氣連接,而第1場極板55e及第2場極板60d藉由在絕緣膜21内 貫通絕緣膜21所設置的接點窗插塞62d而電氣連接。 接點窗插塞22a、22d分別沿著第2場極板20a、20d延伸, 但不存在於配線30下方。因此,接點窗插塞22a、22d與第2場 極板20a同樣地幾乎圍繞了 n+雜質區域12。又,接點窗插塞62a、· 62d分別沿著第2場極板60a、60d延伸,但不存在於配線30下方。 因此’接點窗插塞62a、62d與第2場極板60a同樣地幾乎圍繞了 · 高電至邏輯電路。 又’第1場極板15b〜15d、55b〜55d及第2場極板20b、20c、 60b、60c係與周圍絕緣的浮動電極。又,第1場極板15e及第2籲 場極板20d除了互相連接的狀態以外也是與周圍絕緣的浮動電 極。同樣地,第1場極板55a及第2場極板6〇a或是第1場極板 55e及第2場極板6〇(1除了互相連接的狀態以外係與周圍絕緣的浮 動電極。 在絕緣膜21上,形成覆蓋源極電極18、電極19及第2場極 板20b〜20d、60b〜60d的絕緣膜23。因此,M0S電晶體1〇2的汲 極電極24係設置絕緣膜23内並貫通絕緣膜23以接觸電極19。藉 此’電氣連接n+雜質區域12與M0S電晶體102的沒極電極24。 在絕緣膜23上’形成連接汲極電極24與高電位邏輯電路1 〇 1 的配線30,藉此,連接如第i圖所示的M〇s電晶體1〇2的汲極與看 咼電位邏輯電路1 〇 1。由汲極電極24出發的配線3〇通過第1場極 板15a〜15e及第2場極板20b〜20d的上方,因此通過nM〇S區域 202與兩電位島區域2〇1的境界中的p雜質區域3的上方,並通過、 第1場極板55a〜55e及第2場極板60b〜60d的上方而到達高電 位邏輯電路101。 第2場極板20a〜20d中,最靠近閘極電極i5a的第2場極板 20a ’如第2圖所示,具有在配線3〇下方的切斷處29。因此,由 於電極16係圍繞n+雜質區域12而形成,所以第一實施例中,電 極16形成於第1場極板15a〜15e間的間隙中位於上述切斷處29 2108-6699-PF;Ahddub 24 J277208 的下方的間隙’即在配線30下方的閘極電極15a與第1場極板15b 間的間隙中。 又’第2場極板60a〜60d中,最靠近p雜質區域3的第2場 極板60a ’如第2圖所示,具有在配線3〇下方的切斷處69a。因 由於電極56係圍繞高電位邏輯電路101而形成,所以第一實 化例中’電極56形成於第1場極板55a〜55e間的間隙中位於上- 述切斷處69a的下方的間隙,即在配線30下方的第1場極板55a、 55b間的間隙中。 在絕緣膜23上,設置有配線31,電氣連接第2場極板20a /、低電位邏輯電路100,而第2場極板2〇a電氣連接至閘極電極 15a配線31與第2場極板20a係以圖中未顯示的接點窗插塞貫 2、、、邑緣臈23而電氣連接。藉此,來自低電位邏輯電路丨〇〇的信號 雨入至MOS電晶體1 〇2的閘極電極1 %。又,在絕緣膜23上設置 有圖中未顯示的配線,電氣連接在高電位島區域2()1内的n_半導 體層2内形成並作為電阻1〇3機能的口+雜質區域(圖中未顯示)與 =線30,而上述配線係與貫通絕緣膜2卜23且作為電阻1⑽機能 、P雜質區域接觸而設置的電極(圖中未顯示)連接。 ις,/問極電極15a、第1場極板15b〜15e、55a〜55e及電極 、6係例如以多晶矽作成,而第2場極板2〇&〜2〇心 及配線3 0、31係例如以鋁作成。 ,據如以上構造所作成的第—實_的半導體裝置中,施加 =VH於作為電阻1G3機能的p、f區域的端部時,經由上述p+ 於-“…二。 電於配線3〇。於是,施加接地電位 電極18,且由低電位邏輯電路剛輸出數十ν的高電 ,經由配線3卜第2場極板2Ga及接點窗插塞仏,給予 上述信號。藉此’咖電晶錢2為接通狀態,且電 機能的p+雜質區域,而產生了在她域 、^下降。、,、口果’配線30及沒極電極24的電位也變化了,且 =位邏輯電路100輸出的低電位的信號位 高電位邏輯電路101。 门电1上侧八主 2108-6699-PF;Ahddub *1277208 又,接通狀態的M0S電晶體i〇2中,電流由汲極電極24開始, =通過電極19、n+雜質區域12、n-半導體層2、p+雜質區域13、 及區域14,流至源極電極18。又,騰電晶體1〇2中,由於 P =區域13與雜質區域12間的n-半導體層2作為電阻機能, /及極電極24的電位由電位VH只下降了數十v。 =,根據第一實施例的半導體裝置中,施加接地電錄p雜· 由品,3及p半導體基板j,而施加電位VH於高電位島區域2〇ι >的n半導體層2、n埋入雜質區域51及n+雜質區域52。藉此,‘ 施加數百V的逆電壓於由高電位島區域2〇1中的n_半導體層2及 ,,的P雜質區域3所構成的pn接合,並藉由RESURF效果形成 在兩,位島區域201内的η-半導體層2的周端部中的空乏層。具馨 體而言,ρ雜質區域3及η+雜質區域52間的η-半導體層2中至其 上表面形成空乏層。結果,高電位邏輯電路1〇1由空乏層圍繞, 而得到高耐壓的高電位邏輯電路1〇1。 又,如上所述,由於施加電位VH於汲極電極24,因此也施加 電位VH於η+雜質區域12,結果,施加了電位VH於區域2〇2 中的η半導體層2。藉此,施加了數百v的逆電壓於牘㈨區域2〇2 中的ιΓ半導體層2及圍繞的p雜質區域3所構成的卯接合,而由 於RESURF效果,p雜質區域3及n+雜質區域12間的n_半導體層2 内,其上表面形成空乏層。結果,nM〇s區域2〇2中的n_半導體曰層 2幾乎全區域内形成空乏層,而可得到高耐壓的M〇s電晶體ι〇2。 又丄第2圖中斜線所示的RESURF分離區域3〇〇、3〇1分別概略顯 不高電位島區域201及nM〇S區域202中形成空乏層的區域。 根據本第一實施例的半導體裝置中,施加高電位於如上述的 配,30。因此,相異於第一實施例地,第i場極板55a〜55e及第 2場極板60a〜60d並不存在,由於配線30的電位抑制了 p雜質區 域3及n+雜質區域52間的n-半導體層2中空乏層的延伸/因而p 雜質區域3附近的η-半導體層2的上表面可能產生電場集中。 不過,本第一實施例中,由於第2場極板60a〜60d與其位於 下方的第1場極板55a〜5 5e間的靜電結合,可降低配線3〇的電 2108-6699-PF;Ahddub 26 J277208 ♦ ,所引起的n-半導體層2的上表面的電場集中。即,由於各第2 場極板60a〜60d與第1場極板55a〜55e中位於下方的相鄰的兩 第1場極板間的靜電結合,可緩和高電位島區201内的n_半導體 層2的上表面的電場集中。 、同樣地,本第一實施例中,由於第2場極板20a〜20d與其位 於下方的第1場極板l5a〜15e間的靜電結合,可降低配線3〇的· 電位所引起的nMOS區域202内的ιΓ半導體層2上表面的電場集中。· 併又,本第一實施例中,由於各施加接地電位及電位VH於ρ雜· 質3及^雜質區域52,最靠近ρ雜質區域3的第i場極板55a及 二八電氣連接的第2場極板60a的電位受到ρ雜質區域3的電位 ,響而具有接近接地電位的值。又,最靠近^雜質區域52的第 琢極板55e及與其電軋連接的第2場極板的電位受到η+雜質 區域52的電位影響而具有接近電位VH的值。因此,第i場極板 ja〜及第2場極板6〇a〜60d的電位,由於它們之間的靜電結 。,隨著由ρ雜質區域3開始至接近n+雜質區域52,從接地電位 附近的低電位至幾百V的高電位之間作變化。 土、又、’、本第一實施例中,由於施加電位VH於n+雜質區域12,最 =近上述η雜質區域12的第!場極板15e及與其電氣連接的第2 琢極板20d又到n雜質區域j 2的電位影響具有接近電位的值。 又:由於施加數十V的低電位於閘極電極15a,與其電氣連接的第 ,極板20a的電位也成為數十v的低電位。因此,第i場極板 人a〜^1=及第2場極板2〇a〜2〇d的電位,由於它們之間的靜電結 口 Ik著由ρ雜貝區域3開始至接近n+雜質區域12,從數十 低電位至幾百V的高電位之間作變化。 τ φ #、相異於本第實施例地,第2場極板20a與閘極電極15a 人”氣連1時,由於第2場極板2〇a與閘極電極15&間的靜電結 :笛H極板2〇3的電位為低電位。同樣地,第2場極板20d ^ Q σ^板5〇e不電氣連接時,第2場極板20d為高電位。又, 亟板6〇a與第1場極板55a不電氣連接時,第2場極板6〇a ”立,而第2場極板6〇d與第!場極板55e不電氣連接時, 2108-6699-PF;Ahddub 27 J277208 第2場極板60d為高電位。 精此,本第一實施例中,由於第2場極板2〇a、6〇a的電位 低電位,施加數百V的高電麼的配線30與第2場極板2〇a、 間產生大的電位差。因此,如果第2場極板20a、60a,不同 -實施例地’不具有切斷處29、69a時,會發生配線30盘第2 極板20a、60a間所夾的絕緣臈被絕緣破壞。本第一實施例 於設置了切斷處29、69a,配線3〇下方不形成第2場極板服、 6〇a,因此可防止配線30與第2場極板2〇a、6〇a間的電位差 起的絕緣膜23的絕緣破壞。 又,根據本第一實施例的半導體裝置中,為了防止如上述的 絕緣膜23的絕緣破壞而設置的第2場極板2〇a的切斷處^的下φ 方中,在第1場極板15a、15b間的間隙中設置與其分離的電極Μ。 藉此,比起不設置上述電極16的情況,緩和了因施加高電位的配 線30的電位所引起的n-半導體層2上表面附近的電場集中,因而 可改善根據本第一實施例的半導體裝置的耐壓。 同樣地,第2場極板60a的切斷處69a的下方中,由於在第j 場極板55a、55b間的間隙中設置與其分離的電極56,比起不設置 上述電極56的情況,緩和了配線3〇的電位所引 上表面附近的電場集中,因而可改善根據本第—實施^fH2 裝置的耐壓。以下詳細說明有關此情況。 第6、7圖係顯示根據本第一實施例的半導體裝置中的電位分籲 佈,而第8、9圖係顯示根據本第一實施例的半導體裝置中無設置 16時的電位分佈。第6、8圖係顯示第2場極板2〇a的切斷· 部分的電位分佈,而第7、9圖係顯示第2場極板2〇a中未切斷部· 分的電位分佈。 如第8圖所示’如果未設置電極16,由於切斷配線3 0下方的 第2場極板2〇a,閘極電極i5a與第1場極板15b間的n-半導體層 L上表面附近的電位分佈受到配線30的電位的影響,等電位線90 密集於問極電極15a的第1場極板15b側的端部附近。因此,如 第8圖所示,靠近閘極電極15a的第1場極板15b側的端部的n_ 2108-6699-PF;Ahddub 28 1277208 ίϊΐ層2的上表面附近形成電場集中部分95a。因此,降低了半 導體裝置的耐壓。 千必i干 另「方面,如第6圖所示,如果設置電極16,由於電極Μ 遮蔽效果,可減低配線3Q的電位對n_半導體層2上表面附 j的電位分佈的影響,而可促進n-半導體層2上表面附近 η车的=二?於電極16與開極電極❿、第1場極板咖及 η +導體層2上表面靜電結合’可形成閘極電極❿與電極16間、 =極16與第1場極板15b間的等電位面。因此,閘極電極❿ 場極板15b間的等電位線變疏。於是,可緩和間極電極❿ ”第1场極板15b間的η.半導體層2上表面附近的電場集中並 :抑制因第2場極板2 G a中設置切斷處2 9所引起的耐壓低下“士 果,可以容易地實現具有所希望的耐壓的半導體裝置。-、'α 又,如上所述,由於電極16與閘極電極15a、第j場極板15b ^半導體層2上表面靜電結合,上述電極16的電位偏壓至閑極 電極15a的電位與第1場極板15b的電位間的中間電位。因此, =第7圖與第9圖可理解,第2場極板施未切斷的部 即使設置電極16,電位分佈也*會變歪,且不產生電場集中。 高!位島區域2〇1中的η—半導體層2中,由於也形成電 極56,因同樣的理由比不設置電極56時 制半導體裝置的耐壓低下。 吁了緩和杨集中,且可抑 門二二第1 圖所示,不形成電極16而第1場極板Β側的 甲"電和15a的端部往第1場極板i 5b側延長時,似 長部分的靜電遮蔽效果而引起的配線3〇的 生σ 是/種情況,如第10圖所示,閘極= 的第1 %極板15b側的端部附近有等電位線密集,且在_ 導體層2的上表面附近形成電場集中部分95b。本第半 不同於上述情況,由於閘極電極15a與第i場極板15 1 ’ 與其分離的電極16,如上所述,閘極電極15a與電極 2 16與第!場極板15b間可形成等電位面,因此可緩和電場極 第11圖顯示,形成電極16時與不形成電極16時,閘極電極 2108-6699-PF;Ahddub 29 1277208 15a的端部延長時的半導體裝置中的絕緣耐壓的實測值。圖中的圓 形纪號係設置電極16的情況,即顯示根據本第一實施例的半導體 裝置的耐壓,而菱形記號係顯示未設置電極16時的耐壓。因此, 圖中的四角記號係顯示閘極電極15a的第1場極板15b側的端部 往上述第1場極板15b側延伸時的耐壓。又,以橫軸顯示的場極 板的長度係指第10圖所示的長度L。又,以四角記號表示的閘極 電極15a的第1場極板15b側的端部延長時的耐壓結果係在未設 置配線30的情況下的值。 如第11圖所示,由測量值可看出,因設置電極丨6增加了耐 壓。又,可看出閘極電極15a的第1場極板15b侧的端部隨著靠 近第1場極板15b而耐壓下降。 〈第二實施例> 第12圖係平面圖模型顯示根據本發明的第二實施例的半導體
裝置的構造’而第13〜15圖係分別顯示第12圖中的箭頭D-D〜F-F 中的剖面圖。根據本第二實施例的半導體裝置係根據本發明的第 一實施例的半導體裝置中的電極16電氣連接至M〇s電晶體1〇2的 閘極電極15a。 又’第12圖係擴大顯示第2場極板2〇a的切斷處29的附近, 且為了避免圖面的煩雜,省略了第13〜15圖中絕緣膜21、23的 圯載。又,在第12圖中,以平面所視有關未顯示之物係以虛線表 不° 如第12〜15圖所示,電極16係經由設於絕緣膜21内並將絕 緣膜21貫通的複數接點窗插塞26電氣連接至第2場極板2〇a。因 此,第2場極板2〇a經由接點窗插塞22a連氣連接至電極15a。因 此,電極16與電極I5a間電氣連接。 複數接點窗插塞26沿著第2場極板20a彼此分離配置。因此, 配,30的下方不配置接點窗插塞26。因此,接點窗插塞26與第 2 %極板20a同樣地幾乎圍繞n+雜質區域12而配置。而關於其它 的構造係與第一實施例相同,因此省略了說明。 如所述’根據本第二實施例的半導體裝置中,電極與閘極 2108-6699-PF;Ahddub 30 1277208 電極15a電氣連接。因此,由於通常係施加接地電位或數十v 低電位於閘極電極15a,上述電極16的電位安定。 、 根據上述第一實施例的電極16,係與周圍絕緣的浮動電極, 因此其電位不安定,而依半導體裝置的動作狀態可能引起n—半 體層2的上表面附近的電場集中。 不過,在根據本第二實施例的半導體裝置中,由於電極16的 電位安定,可依半導體裝置的動作狀態抑制電場集中的發生。 · 又,如第13圖中的等電位線90所示,由於電極μ電氣連接· 至閘極電極15a ’第2場極板20a被切斷的部分中的電位分佈係不 同於第一實施例。但是,由於電極i 6係與閘極電極15a及第i場 極板15b分離配置,可以在閘極電極i5a與電極16之間及電極^ _ 與第1場極板15b間形成等電位面,所以比習知沒有電極16的半 導體裝置更可以緩和弟2場極板2 0 a的切斷部分中的電場集中。 同樣地,在形成第2場極板20a的部分中,如第14、15圖中 的等電位線90所示,由於電極16電氣連接至閘極電極15a,電位 分佈與第一實施例不同。但是,由於連接第2場極板20a與至電 極16的接點窗插塞26互相分離設置,所以可以形成在接點窗插 塞26間的等電位面,因此即使電氣連接電極16至閘極電極丨5a, 形成第2場極板20a的部分中也不會發生電場集中。 〈第三實施例〉 第16圖係方塊圖,顯示根據本發明第三實施例的半導體裝置® 的結構。根據上述第一實施例的半導體裝置係具有將低電位的信 號位移至高電位的電平位移電路,而根據本第三實施例的半導體 裝置係具有將高電位的信號位移至低電位的電平位移電路。 、 本第三實施例的半導體裝置係與根據上述第一實施例的半導 體裝置同樣地利用RESURF效果實現高耐壓的HVIC,如第16圖所 示,包括上述的低電位邏輯電路100及高電位邏輯電路1〇1、p通 道型的M0S電晶體105、以及電阻106。 M0S電晶體105與電阻106係將高電位邏輯電路1〇1輸出的高 電位信號電平位移至低電位並輸入至低電位邏輯電路1 〇〇。M0S電 2108-6699-PF;Ahddub 31 1277208 晶體105的閘極係連接至高電位邏輯電路1〇1,而施加電位傾於 其源極。又,M0S電晶體1 〇5的汲極係連接至低電位邏輯電路j 〇〇 及電阻106的一端,而上述電阻106的另一端係施加接地電位。 。如以上所構成的根據第三實施例的半導體裝置中,高電位邏 輯電路101輸出高電平信號時,M0S電晶體1〇5為斷開狀態,而接 地電位的低電平k號輸入至低電位邏輯電路“Ο。於是,一旦高電 位邏,電路101輸出脈衝狀的低電平信號時,M0S電晶體1〇5為接 通狀態且電流流入電阻106。這使電阻10的兩端產生了電位差並. 改變輸入低電位邏輯電路100的信號的電平。藉此,高電位邏輯 電路101所輸出的高電位的脈衝信號變換為極性相異的低電位脈 衝信號且險入至低電位邏輯電路100。因此,低電位邏輯電路1〇〇鲁 可依據尚電位邏輯電路101輸出的信號而動作。 其次,說明關於根據本第三實施例的半導體裝置的構造。第 17圖係平面圖,顯示根據本第三實施例的半導體裝置的構造模 型,而第18〜20圖係分別顯示第17圖中的箭頭中的剖 面圖。又,為了避免第17圖圖面的繁雜,省略了第18〜2〇圖; 的絕緣膜23的記載,只記載絕緣膜21上的形成物中的 120a、6Gd。 第17〜20圖所示,根據本第三實施例的半導體裝置中,與根 據第-實施例的半導體裝置同樣地,纟p-半導體基板】上,形成 ΓΤ半導體層2W半導體層2中’其上表面至與p-半導體基板^ · 界面中形成p雜質區域3。p雜質區域3,與第一實施例同樣地, 係圍繞ιΓ半導體層2的部分而形成,並在n-半導體層2内界定出. 配置有高電位邏輯電路101的高電位島區域2〇1。 . 岗電位島區域201内的η半導體層2與p-半導體基板j的界 面中的埋入雜質區域51係選擇性地形成。根據本第三實施例的 n+埋入雜質區域51不形成於高電位島區域2〇1内的n_半導體層2 ,周端部與p-半導體基板丨的界面,又,如第19圖所示,係圍曰繞 高電位島區域201内的ιΓ半導體層2 # p-半導體基板!的界面的 一部分180而形成。因此,在n+埋入雜質區域51的上方的η_半導 2108-6699-PF;Ahddub 32 •1277208 Λ 體層2中形成高電位邏輯電路101。 高電位島區域201内的γΓ半導體層2的上表面内形成η+雜質 區域52。根據本第三實施例的η+雜質區域52係在η+埋入雜質區域 51的上方,並避開形成高電位邏輯電路1〇1的部分而形成,且由 平面所視係圍繞高電位邏輯電路101。因此,η+雜質區域52係部 分地形成於ρ雜質區域3及高電位邏輯電路1〇1間的η-半導體層2 · 中〇 又,η+雜質區域52由平面所視係圍繞由η+埋入雜質區域51 · 所圍繞的上述界面的一部分180而形成,因此,高電位島區域2〇1 内的η—半導體層2中界定出形成MOS電晶體105的pMOS區域205。 如第18圖和第20圖所示,在n+雜質區域52和p雜質區域3鲁 間的ιΓ半導體層2的上表面上形成分離絕緣膜17,而在上述分離 絕緣膜17上形成第1場極板55a〜55e。又,關於第1場極板55a 〜55e的構造係與第一實施例相同,因而省略說明。 第1場極板55a〜55e中,最靠近n+雜質區域52的第1場極 板55e與位於相鄰的第1場極板55d之間的間隙配置有電極156。 電極156係在分離絕緣膜17上與第1場極板55d、55e分離設置, 並由平面所視係圍繞高電位邏輯電路1 〇 J。 電極156係作為場極板的機能,且第1場極板55a〜55e及電 極156互相靜電結合,同時也與n-半導體層2的上表面靜電結合, 因而具有緩和電場集中的機能。 響 如第19圖所示,由PM0S區域205内的ιΓ半導體層2的上表 面開始至η+埋入雜質區域51所圍繞的上述界面的一部分18〇的中· 央部’在η半導體層2内部形成ρ雜質區域133。ρ雜質區域133 · 與η雜質區域52間的η-半導體層2的上表面内,與M0S電晶體1〇5 的汲極電極124電氣連接的ρ+雜質區域112與ρ雜質區域133分 離形成。因此,ρ+雜質區域U2由平面所視係圍繞ρ雜質區域133 而形成。 Ρ+雜質區域112與η+雜質區域52間的η—半導體層2的上表面 内,連接ρ+雜質區域112而形成ρ-雜質區域113,而上述ρ-雜質 2108-6699-PF;Ahddub 33 1277208 ‘ 區域113由平面所視係係圍繞p雜質區域丨33而形成。因此,在 n+埋入雜質區域51的上方,p-雜質區域113和n+雜質區域52間的 η半導體層2的上表面内,形成與p-雜質區域113為既定距離的 M0S電晶體1〇5的源極區域114。源極區域114與n+雜質區域52 連接’且由平面所視係圍繞p雜質區域133。又,源極區域114 係P+雜質區域。 沒極電極124與電氣連接至p+雜質區域112的源極114之間 的ιΓ半導體層2的上表面上,形成分離絕緣膜17。具體而言,在 11_半導體層2的上表面内形成的ρ-雜質區域113的上表面上形成分 離絕緣膜17。在此分離絕緣膜π上,形成M0S電晶體105的閘極 電極115a與第1場極板U5b〜115e。 閘極電極115a與第1場極板115b〜115e沿著由n+雜質區域 52往p+雜質區域112的方向依序互相分離配置,而由平面所視係 圍繞p雜質區域133而形成。 閘極電極115a由分離絕緣膜17開始往源極區域114的方向 延伸’不接觸而覆蓋由源極區域114與p-雜質區域113所夾的n- 半導體層2的上表面。又,閘極電極115a所覆蓋且由源極區域U4 與P雜質區域113所夾的η-半導體層2的上表面上存在有閘極絕 緣膜’而圖面中係將上述閘極絕緣膜係包含於並記載於絕緣膜21 内。 、 閘極電極115a與第1場極板115b〜115e中,最靠近η+雜質 區域52的閘極電極n5a與位於相鄰的第!場極板U5b間的間隙 中配置電極116。電極116與分離絕緣膜17上的閘極電極丨丨5a 及第1場極板115b分離設置,而由平面所視係圍繞p雜質區域133 而形成。 閘極電極115a及電極116係作為場極板的機能,由於閘極電 極115a、第1場極板115b〜115e、及電極116互相靜電結合,且 與η半導體層2的上表面靜電結合,所以可達成緩和由於電氣連 接至沒極電極124的ρ+雜質區域112與源極區域114之間的電位 差所引起的η—半導體層2的上表面的電場集中的機能。又,由於 2108-6699-PF;Ahddub 34 •1277208 閘極電極115a係作為場極板115a的機能,以下上述閘極電極丨丨5a 會被稱為「第1場極板115a」。 高電位島區域201以外的η—半導體層2中,形成低電位邏輯 電路100及作為電阻106機能的ρ+雜質區域(圖中未顯示),而形 成此低電位邏輯電路100等的rT半導體層2與高電位島區域201 中的ιΓ半導體層2係以ρ雜質區域3作界定。 在η—半導體層2及分離絕緣膜17上,形成覆蓋第1場極板55a 〜55e、115a〜115e及電極116、156的絕緣膜21。於是,電極119 · 與MOS電晶體1 〇 5的源極電極118在絕緣膜21内貫通絕緣膜21 而設置,而源極電極118與n+雜質區域52及源極區域114接觸, 且電極119與p+雜質區域112接觸。源極電極118及電極119由_ 平面所視係圍繞ρ雜質區域133而形成。 在絕緣膜21上,形成第2場極板60a〜60d、120a〜120d。第 2 %極板60a〜60d係設置於第1場極板55a〜55e的上方,且沿著 P雜質區域3往n+雜質區域52的方向依序互相分離配置。因此, 第2場極板60a〜60d,與第一實施例同樣地,分別配置於第1場 極板55a〜55e間的間隙的上方。因此,各第2場極板60a〜60d 的形成以平面所視係重疊位於下方的相鄰的兩個第1場極板的端 部。 第2場極板60a〜60d中的第2場極板60a〜60c以平面所視_ 係完全圍繞高電位邏輯電路1 〇 1。因此,剩下的第2場極板6〇d, 如第17圖所示,具有配線130下方的切斷處69d,而除上述切斷 處69d以外以平面所視幾乎圍繞高電位邏輯電路ι〇1。 第2場極板120a〜120d係設置於場極板115a〜115e的上方,* 且沿著n+雜質區域52往p+雜質區域112的方向依序互相分離配 置。因此,第2場極板i2〇a〜l2〇d,分別配置於第1場極板115a 〜115e間的間隙的上方。即,第1場極板115a〜115e中任意相鄰 的兩個第1場極板間的間隙的上方,配置第2場極板12〇a〜uod 中之任一個。因此,各第2場極板12〇a〜12〇d的形成以平面所視 係重疊位於下方的相鄰的兩個第1場極板的端部。 2108-6699>PF;Ahddub 35 •1277208 第2場極板i2〇a〜i2〇d中的第2場極板120b〜120d由平面 所視係完全圍繞P雜質區域133。因此,剩下的第2場極板120a, 如第17圖所示,具有配線13〇下方的切斷處129,而除上述切斷 處129以外以平面所視幾乎圍繞p雜質區域133。又,第2場極板 120d與電極119連接。 閘極電極115a與第2場極板120藉由在絕緣膜21内貫通絕. 緣膜21而設置的接點窗插塞i22a電氣連接,而第1場極板i15e 與第2場極板i2〇d藉由在絕緣膜21内貫通絕緣膜21而設置的接· 點窗插塞122d電氣連接。又,第1場極板55a與第2場極板60a 藉由在絕緣膜21内貫通絕緣膜21而設置的接點窗插塞62a電氣 連接’而第1場極板55e與第2場極板60d藉由在絕緣膜21内貫籲 通絕緣膜21而設置的接點窗插塞62d電氣連接。 接點窗插塞122a、122d分別沿著第2場極板120a、120d而 延伸,而不存在於配線13〇的下方。因此,接點窗插塞122a、122(1 與第2場極板120a同樣地幾乎圍繞p雜質區域133。又,接點窗 插塞62a、62d,與第一實施例同樣地,分別沿著第2場極板6〇a、 60d而延伸,而不存在於配線13〇的下方。 又,第1場極板55b〜55d、115b〜115d、及第2場極板60b、 60c、120b、120c係與周圍絕緣的浮動電極。第丨場極板U5a及 第2場極板l2〇a除了互相連接外係與周周圍絕緣,也是浮動電 極。又,第1場極板55a及第2場極板60a、或第1場極板55e馨 及第2場極板60d,與第一實施例同樣地,除了互相連接外,係與 周周圍絕緣的浮動電極。 ”~ - 在絕緣膜21上’形成覆蓋源極電極118、電極119及第2場· 極板60a〜60d、120a〜120d的絕緣膜23。因此,MOS電晶體1〇5 的汲極電極124係設置在絕緣膜23内並貫通絕緣膜23以接觸電 極119。藉此,p+雜質區域112與M0S電晶體1〇5的汲極電極124 間電氣連接。 在絕緣膜23上,形成電氣連接沒極電極124與低電位邏輯電 路100的配線130,藉此,如第16圖所示,連接了 M〇s電晶體1〇5 2108-6699-PF;Ahddub 36 J277208 的汲極與低電位邏輯電路100。由汲極電極124出發的配線l3〇 通過第1場極板115a〜115e及第2場極板120b〜120d的上方, 然後通過第1場極板55a〜55e及第2場極板60a〜60c的上方, 及通過界定高電位島區域201的p雜質區域3的上方,到達低電 位邏輯電路100。 ^ 在絕緣膜23上,設置有電氣連接第2場極板12〇a與高電位· 邏輯電路101的配線131。配線131與第2場極板120a由貫通絕 緣膜23而圖中未顯示的接點窗插塞電氣連接。藉此,信號由高電· 位邏輯電路101經由第2場極板120a給予MOS電晶體105的閘極 電極115 a。又’在絕緣膜2 3上’也設置有圖中未顯示的配線電氣 連接作為電阻106的p+雜質區域與配線13〇,而上述配線連接至電_ 極’此電極係設置與貫通絕緣膜21、23並作為電阻1 〇6機能的p+ 雜質區域接觸。 又,閘極電極115a、第1場極板115b〜115e及電極116、156 例如由多晶矽構成,而第2場極板120a〜120d及配線130、131 例如由紹構成。 如以上的構造所構成的根據本第三實施例的半導體裝置中, 施加電位VH於MOS電晶體105的源極電極118,而施加接地電位 於作為電阻106機能的p+雜質區域的端部。因此,高電位邏輯電 路101輸出的數百V的高電平信號時,MOS電晶體105為斷開狀_ 態,無電流流過作為電阻106機能的p+雜質區域,因此接地電位_ 施加至配線130。 因此,高電位邏輯電路101輸出脈衝狀的低電平信號時,經w 由配線131、第2場極板120a及接點窗插塞122a,施加上述信號, 於閘極電極115。藉此,MOS電晶體1 〇5為接通狀態,電流流過作 為電阻106機能的p+雜質區域,而上述p+雜質區域的低電位邏輯 電路100側的端部電位上昇至數十V。結果,高電位邏輯電路1〇1 輸出的高電位信號電平位移至低電位且輸入至低電位邏輯電路 100。 又,接通狀態的MOS電晶體105中,由源極電極118開始, 2108-6699-PF;Ahddub 37 1277208 ♦
依序通過源極區域114、η-半導體層2、p-雜質區域113、p+雜質區 域112、及電極ι19,電流流入汲極電極124。又,M〇s電晶體 中,由於p雜質區域113作為電阻機能,汲極電極124的電位只 上昇至數十V。因此,配線13〇的電位為數十v的低電位。/、 根據本第三實施例的半導體裝置中,施加接地電位於p雜質 區,3、133、p-雜質區域113及p-半導體基板丨,而施加電位vh 於高電位島區域201中的n-半導體層2、n+埋入雜質區域51及n+ 雜貝區域52。藉此,與第一實施例同樣地,由於RESURF的效果, 在P雜質區域3及n+雜質區域52間的n-半導體層2中至半導體 層2上表面形成空乏層。結果,高電位邏輯電路ι〇ι被空乏層圍 繞’而得到高耐壓的高電位邏輯電路1 〇 1。 又,如上述,因為施加接地電位於卩雜質區域133及雜質 區域113,施加電位VH於n-半導體層2,由於RES(jrf的效果”,在 ^雜質區域133及n+雜質區域52間的n-半導體層2中及_ f區 域113中,至n半導體層2及p-雜質區域113的上表面,形成* 乏,。因此’形成η—半導體層2中的_電晶體1〇5的_區域 的大部分形成空乏層。結果,可以得到高耐㈣刪電晶體 〇5。又,第17圖中,以斜線表示的RESURF分離區域3〇〇 係概略顯示半導體裝置中形成空乏層的區域。
根據本第三實施例的半導體裝置中,施加低電位於如上述的 了。因此’不同於本第三實施例地,不存在第】場極板55a :55e及第2場極板60a〜60d時’由於配線13〇的電位促進 :質區域3與雜質區域52之間的n-半導體層2中的空乏層的延 ,有可能在η+雜質區域52附近的η-半導體層2的上表面產 %集中。 不過,本第三實施例中,由於第2場極板60a〜60d盥位於下 2第1場極板55a〜55e靜電結合,可緩和因配線13〇的電位所 產生的η半導體層2的上表面附近的電場集中。 同樣地,本第三實施例中,由於第2場極板12〇a〜i2〇d與位 於下方的第1場極板115a〜115e靜電結合,可緩和因配線13〇的 2l08-6699-PF;Ahddub 38 1277208 t 電位所產生的IT半導體層2的上表面附近的電場集中。 P雜質及實2:: Jb因為分別施加了接地電位及電位VH於 ”3及η雜質區域52,如第!實施例所說明地,第"暴 極,55a及第2場極板60a的電位為接地電位的接近值,第】場 =55e及第2場極板60d的電位為VH電位的接近值。因此 =板55a〜55e及第2場極板6〇a〜_的電位,由於它們之間 :靜電結合,隨著由p雜質區域3至接近n雜質區域以,由接地 電位附近的低電位變化至數百V的高電位。 本第三實施例中,因為施加了達數十ν的低電位於〆雜 貝區域112,與上述ρ+雜質區域112電氣連接的第i場極板U5e 及第2,極板蘭的電位為達數+v的低電n因為施加數 =v的尚電位於閘極電極115a,電氣連接至閘極電極ιΐ5&的第2 場極板120a的電位為數百v的高電位。因此,第丨場極板U5a 〜115e及第2場極板120a〜120d的電位,由於它們之間的靜電結 合,隨著由n+雜質區域52至接近p+雜質區域112,由數百v的高 電位變化至數十V的低電位。 ° 又,第2場極板120a,不同於本實施例地,與閘極電極丨丨5a 間不電氣連接時,由於它們之間的靜電結合,第2場極板12〇3的 電=為高電位。又,第2場極板I20d與電極119間不電氣連接時, 最罪近P雜質區域112的第1場極板1 i5e受到ρ+雜質區域112的 電位影響而為低電位,而由於第2場極板丨2〇d與上述第丨場極板 115e靜電結合而為低電位。 藉此,本第三實施例中,因為第2場極板6〇d、120a的電位* 為高電位,被施加達數十V的低電位的配線130與第2場極板-60d、120a間產生大的電位差。因此,相異於本第三實施例地,第 2場極板60d、120a無切斷處69d、129時,配線130與第2場極 板60d、120a間所夾的絕緣膜23會有絕緣破壞。本第三實施例中, 由於設置切斷處69d、129,配線130的下方不設置第2場極板60d、 120a,因此可防止配線13〇與第2場極板60d、120a間的電位差 引起的絕緣膜23的絕緣破壞。 2108-6699-PF;Ahddub 39 J277208 又,根據本第三實施例的半導體裝置中,為了防止絕緣膜23 的絕緣破壞所設置的第2場極板120a的切斷處129的下方,第i 場極板115a、115b間的間隙中設置有與其分離的電極116。藉此, 比起不設置上述電極116的情況,緩和了因施加低電位的配^ 13〇 的電位所引起的γΓ半導體層2上表面附近的電場集中,可改呈根 據本第三實施例的半導體裝置的耐壓。 ° 乂 同樣地’第2場極板60d的切斷處69d的下方,因為第1場 極板55d、55e間的間隙中設置有與其分離的電極116,比起不言= 置上述電極116的情況,緩和了因配線丨30的電位所引起的^半 導體層2上表面附近的電場集中,可改善根據本第3實施 導體裝置的耐壓。 千 第21、22圖係顯示根據本第三實施例的半導體裝置中的電位 分佈,而第23圖係顯示根據本第三實施例的半導體裝置中設置電 極156時的電位分佈。第2卜23圖係第2場極板6〇d的切ς部分 的電位分佈,而第22圖係第2場極板60d的未切斷部分的電位分 佈。 如第23圖所示,未設置電極156時,因為配線13〇的下方 切斷的第2場極板60d,第1場極板55d、55e間的n-半導體層2 的上表面附近的電位分佈受到配線13〇的電位的影響,第1場極 板55e的第1場極板55d側的端部附近的等電位線9〇密集。因穷此, 如第23圖所示,第i場極板55e的第i場極板55d側的端部附 的η半導體層2的上表面附近,形成電場集中部分95c。因此 低了半導體裝置的耐壓。 ,另一方面,如第21圖所示,設置電極156時,由於電極156 的靜電遮蔽效果,可減低配線13〇的電位對半導體層2上表 附近的電位分佈的影響,並可抑制空乏層的延伸。又7由於 156與第i場極板55d、e及n-半導體層2上表面靜電結合,第i =板55d與電極156間及電極156與第i場極板…之間可带 阳電位面。因此,第1場極板55d、55e間的等電位線9〇變疏: 必,可緩和第1場極板55d、55e間的n-半導體層2上表面附近 2108-6699-PF;Ahddub 40 J277208 的電場集中,且由於在第2場極板60d設置切斷處69d, 半導體裝置的耐壓低下。結果,可以容易地實 紂 壓的半導體裝置。 、精希望的耐 又,如上所述,由於電極156與第1場極板55d、55e及^ 半導體層2上表面靜電結合,上述電極156的電位被偏壓 ι 場極板55d的電位與第1場極板55e的電位間的中間電位。因此, 如第22圖所示,在第2場極板60d未被切斷的部分中,即使設罝 了電極156,電位分佈也不歪,因而不產生電場集中。 又’ _S區域205㈣η—半導體層2中,由於形成電極ιΐ6, 因同樣的理由,比不設置電極116時可以緩和電場集中, 抑制半導體裝置的耐壓低下。 〃 ' 在本第三實施例中,採用與周圍絕緣的浮動電極作為電極116 時’與上述第2實施例相同地,也可以電氣連接電極116至閘極 電極115a。第24圖係此情況下根據本第三實施例的半導體裝置的 剖面圖,顯示配置電極116的部分的放大。 ^ 24圖所示’電極116與第2場極板_藉由在絕緣膜 内貝通絕緣膜21所設置的接點窗插塞126而電氣連接。藉此, 電極116與閘極電極1153電氣連接。因此,電極116的電位安定, 2第-實施例相同地,可以抑制因半導體裝置 生的電場集中。 /又置了複數個接點窗插塞126,且上述複數接點窗插塞 :互相分離配置。因此,與根據第二實施例的接點窗插塞Μ 同樣地’複數接點窗插塞126係沿著第2場極板·而延伸,而 不配置於配線130的下方。 〈第四實施例〉 第25圖係平面圖,顯示根據第四實施例的半導體裝置的構 w。又,第26(a)、26(b)圖係分別顯示第25圖中的箭頭j —;〜κ—κ '第26 (a)圖係不形成配線30的部分的剖面®,而第 圖係形成配線30的部分的剖面圖。根據第四實施例的半導 -、置係在根據第-實施例的半導體裝置中不設置電極16、56, 2108-6699-PF;Ahddub 41 J277208 且第1場極板15b〜15e、55b〜55e及第2場極板20b〜20d、60b 〜60d的形狀改變而實現了高耐壓化。 又’第25圖中,擴大顯示了第2場極板60a的切斷處69a附 近’且為了避免圖面的煩雜,省略了第26圖中的絕緣膜21、23 的記載。 如第25、26圖所示,根據第四實施例的第1場極板55b〜55e :二位於配線30下方的部分比其它位置的部分,在場極板的寬度 幾乎維持一定下,移位至更靠近p雜質區域3側。因此,第i場 極板55b〜55e中,位於配線30下方的部分的兩端部比其它位置 部分的兩端部移位至更靠近p雜質區域3側。換言之,第丨場極 板55b〜55d中,位於配線3〇下方的部分的兩端分別與第J場極 板55a的第1場極板55b側的一端的距離,比其它位置部分的上 述距離,被設定得比較小。 根據本第四實施例的第1場極板55e中,位於配線30的下方 的部^的p雜質區域3側的端部比位於其它部分的上述端部移位 至更罪近p雜質區域3侧。換言之,第i場極板55e中,位於配 線曰30下方的部分的p雜質區域3側的一端與第上場極板的第 1—場曰極板55b側的一端的距離,比其它位置部分的上述距離,被設 定得比較小。 又,根據本第四實施例的第2場極板6〇b、6〇c中 3〇的下方办的部分比其它位置部分移位至更靠近_質區域=線 而極板的見度幾乎維持一定。因此’帛2場極板_、6 2線30下方的部分的兩端部比其它位置部分的兩端部移位至更 =近P雜質區域3側。換言之’第2場極板_〜6 下方的部分的兩端分別與第極板蝴 於 離,比其它位置部分的上述距離,被設定二 2本第四實施例的第2場極板_中,位於配線如的下方 至區域3側的端部比位於其它部分的上述端部移位 =菲近P雜質區域3側。換言之,第2場極板_巾,位於配 線30下方的部分的p雜質區域3侧的一端與第】場極板咖的第 2108-6699-PF;Ahddub 42 Ί277208 4的距離’比其它位置部分的1述距離,被設 =,如第27圖所示,根據本第四實施例的第i場極板挪〜 5中:位於配線30的下方的部分比其它位置部分移位至更靠近 極15a侧’而極板的寬度幾乎維持—定。因此,第!場極 = Λ5ά中’位"1配線30下方的部分的兩端部比其它位置部 二例的3Ή位至更罪近閘極電極❿ <則。因此,根據本第四實 广“的=1场極板i 5 e中’位於配線3 〇 #下方的部分的閘極電極 tr比其它位置部分的上述端部移位至更靠近閘極電極 ”^十根據本第四實施例的第2場極板2〇b、2〇c中,位於配線 的Γ分比其它位置部分移位至更靠近閘極電極15a側, =板的寬度維持-定。因此’第2場極板咖、*中,位於配 30下㈣部㈣兩端部比其它位置部分的兩端部移位至更靠近 =電極15a侧。因此,根據本第四實施例的第2場極板_中, 二=„的下方的部分的閘極電極15a侧的端部比其它位置部 :厂位至更靠近閘極電極15a側。有關其它的構造係 興弟一實施例相同,因此省略說明。 的的i,_A27(a)圖係顯示對應第2圖中的箭頭B_B位置的剖面圖 =左半邊的構造。又’第27(b)圖顯示nMOS區域202 =位置係對應第2圖中的箭頭A_A位置,而觀看方 A-A的相反側所見的剖面圖。 s 第四實施例中,在配線30的下方,閘極電極…的n+雜質區 域12側的一端與第!場極板15b〜15d及第2場極板2〇b、2〇c =端間的距離差’與其它區域中的上述距離差,彼此相同。因此, 运些距離差,與在配線30的下方的閘極電極15a的n+雜質區域U 侧的一端與第j場極板15e及第2場極板2〇d的閘極電極丨“側 的一端間的距離差與其它區域中的上述距離差,彼此相同。 又,配線30的下方中,第1場極板55a的n+雜質區域52側 的一端與第1場極板55b〜55d及第2場極板6〇b、6〇c的兩端間 2108-6699-PF;Ahddub 43 1277208 差’與其它區域中的上述距離差,彼此相同。因此,這些 ’與在配線30的下方的第i場極板55a的η+ ^的一端與Ρ場極板55e及第2場極板6_ρ 枚 的一端間的距離差與其它區域中的上述距離差,彼此相同 及笛第四實施例中,位於第1場極板既〜❿心〜脱 %極板2〇b〜20d、_〜60d中的配線30的下方的部分的 、部的移位量係均一的。 W 述,在根據本第四實施例的半導體裝置中,第1場極板 、ρ雜質區域3側的端部,在配線3()的下方中,往ρ雜質 在配線3°的下方中,第1場極板心、· η-半導#厗9沾、”果,第1場極板55a、55b間的間隙的下方中的 位的與继0讲上气面變得容易受到低電位的第1場極板55b的電 μ 〇 ?11,;低了冋電位配線30的電位影響,且在上述η-半導體 ί ^^^ 2 eoa , 的耐壓的半導體裝置 集中’結果’可容易地得到具有所希望 分佈弟第282、8=Γ員Ϊ,據本第四實施例的半導體裝置中的電位 圖所干Ϊ 〇“皮切斷部分的電位分佈。如第29 的第aim 例的半導體裝置中,接近第1場極板55a ==板55b側的端部的n_半導體層2的上表面 成電%集中,改善了耐壓。 个〜 的端ί,’ 施例中’第1場極板i5b中的閉極電極❿側 酉n 的下方中’往閉極電極❿侧移動。因此,在 結果,PH下方中’間極電極15a與第1場極板15b間的間隙變小。 ‘體# ; 5電s 15a與第1場極板15b間的間隙的下方中的n_半 的變得容易受到低電位的第1場極板15b的電位 2中立配線30的電位影響,且在上述η—半導體層 斷處29,VC/隹延φ伸。因此’藉ί在第2場極板心設置切 、、、 琢集中,結果,可谷易地得到具有所希望的耐 2l08-6699-pp;Ahddub 44 *1277208 * 壓的半導體裝置。 又,根據本第四實施例的半導體裝置中,第j場極板5讥〜55d 及第^場極板60b、60c中,位於在配線30的下方的部分的兩端, 比其它位置的部分的兩端移位至更靠近p雜質3側。因此,在配 線30的下方中,抑制第丨場極板55b〜及第2場極板6此、 的極板見度及它們之間的位置關係的變化的同時,可使第1場極 板55b的p雜貝3側的端部更靠近第1場極板55a。配線3〇的電 位的影響不只是在第i場極板55a、55b間的間隙的下方的『半導 體層2的上表面,在第i場極板5讥、55c間的間隙的下方、及第 1場極板55c、55d間的間隙的下方的n_半導體層2的上表面 予不小的影響’因此藉由抑制了第!場極板55b、55d及第2場極 板60b、60c的極板寬度、及它們之間的位置關係的變化,可以抑 制上述間隙的下方的n-半導體層2的上表面附近的發生電場集中。 同樣地,根據本第四實施例的半導體裝置中,第丨場極板i5b 〜15d及第2場極板20b、20c中,位於在配線3〇的下方的部分的 兩端部’比其它位置的部分的兩端部移位至更#近閘極電極… U t ’可以抑制第1場極板15b〜15d及第2場極板20b、20c %極板15b、15c間的間隙的下方、及筮】 問砂仏 ^丨眾刃卜万及第1 %極板15c、I5d間的 間隙的下方的η-半導體層2的上表面發生電場集中。 又’如第30圖所示’根據本第三實施例 < 及第2場極板_、咖中,位於配 的邛刀的兩知部,比其它位置的部分的兩本 + ^區^ 52侧。因此,第上場極板55a及第2場極板/中,二 〜在酉己線130的下方的部分的n、質區域以侧的端部,可以比其 匕位置的部分的上述端部移位至更靠近η+雜質區域Μ側。 藉據本第三實施例的半導體裝置中,在配線13〇的 ::二:於第i場極板55d中的η+雜質區域52 = ,在配線130的下方的第1場極板_、脱 間的間隙…結果’第i場極板55d、55e間的間隙的下方中的 2108-6699-PF;Ahddub 45 *1277208 η-半導體層2的上表面變成容易受到高電位的第i場極板55d的 位的影響,減低了低電位配線130的電位影響,且抑制了在上述 η-半導體層2中的空泛層的延伸。因此,藉由在第2場極板上6 = 設置切斷處69d,緩和了電場集中,結果,可容易地得到具 望的耐壓的半導體裝置。 … ψ 又,第1場極板55b〜55d及第2場極板60b、60c中,位於 在配線130的下方的部分的兩端部,由於比其它位置的部分的兩f 端部移位至更靠近雜質區域52側,因此可以抑制第1場^亟^55b 〜55d及第2場極板60b、60c的極板寬度及它們之間的位置關係 的變化,藉此,可以抑制第1場極板55b、55c間的間隙的下方 及第1場極板55c、55d間的間隙的下方的n-半導體層2的上表面儀 因配線130的電位所發生的電場集中。 又,如第31圖所示,根據本第三實施例的半導體裝置中,第 1場極板115b〜115d及第2場極板120b、120c中,位於在配線 =0的下方的部分的兩端部,比其它位置的部分的兩端部移位至更 靠近閘極電極115a側。因此,第1場極板115e及第2場極板12〇 中,位於在配線130的下方的部分的閘極電極U5a側的端部,可 以比其它位置的部分的上述端部移位至更靠近閘極電極U5a側。 如上述,在根據本第三實施例的半導體裝置中,在配線 的下方,由於第1場極板l15b中的閘極電極U5a側的端部往閘 極電極115a側移動,因此在配線13〇的下方中,閘極電極u5a 1 與第1場極板115b間的間隙變小。結果,閘極電極U5a與第ι ,極,115b間的間隙的下方中的n-半導體層2的上表面變得、容易· 受到尚電位的第1場極板l15b的電位的影響,減低了低電位配線 130的電位影響,且抑制了上述n_半導體層2中的空泛層的延伸。 因此,藉由在第2場極板l2〇a設置切斷處129,缓和了電場集中, 結果’可容易地得到具有所希望的耐壓的半導體裝置。 又,第1場極板115b〜115d及第2場極板120b、120c中, 位於在配線130的下方的部分的兩端部,由於比其它位置的部分 的兩端部移位至更靠近閘極電極丨丨5a侧,因此可以抑制第工場極 2108-6699-PF;Ahddub 46 1277208 板115b〜115d及第2場極板120b、120c的極板寬度及它們之間 的位置關係的變化,藉此,可以抑制第i場極板U5b、U5c間的 間隙的下方、及第1場極板115C、115d間的間隙的下方的n_半導 體層2的上表面因配線13 0的電位所發生的電場华中。 又,第30(a)圖係顯示對應第17圖中的箭頭卜丨位置的剖面 圖,而第30(b)圖係顯示對應第π圖中的箭頭G_G位置的約左半 邊的構造。又,第31 (a)圖係顯示對應第17圖中的箭頭h-H位置 的約右半邊的構造,而第31(b)圖顯示pM〇s區域2〇5中的剖面結 ,,位置在對應第17圖中的箭頭G—G位置,而剖面的觀看方向係 箭頭G-G的相反侧所見的剖面圖。 〈第五實施例〉 第32、33圖係剖面圖,顯示根據第五實施例的半導體裝置的 構造。根據第五實施例的半導體裝置係、,在根據上述第四實施例 的半導體裝置中,改變位於第i場極板151)〜156、5讥〜556及第 2田場極板20b〜2Gd、60b〜60d中的配線下方的部分的端部的位移 第32(a)、32(b)圖分別顯示對應第25圖中的箭頭〜K_j =置的剖面圖。第33(a)圖與第27⑷圖同樣地,顯示對應第2圖 中的箭頭B-B位置的剖面圖約左半邊的構造,而第33(_係盘第 27(b)圖同樣地,顯示nM〇s區域2〇2中的剖面構造,位置在 第2圖中的箭頭A_A位置,而剖面的觀看方向係箭頭 反 側所見的剖面圖。 又,第32(a)圖的剖面構造與第32(13)圖的剖面構造以同一比 例上下排列且兩者間的第!場極板…的n、f區域旧側的一端 的位置上下方向對齊的圖示中,第32圖中的角度心,由第犯⑷ 圖的剖面構4:中的第2場極板60c的n+雜質區域52側的一端往第 32⑻圖的剖面構造中的上述—端向下看時的視線方 开H圖Λ剖面構造中的上述—端往正下面看時的視線方向s2,所 形成的角度。同樣地,角度a2、a4、a6、a8、a9分別由第 圖的第1場極板55d、第2場極板60c、第!場極板55c、第2場 2108-6699-PF;Ahddub 47 J277208 極板60d、以及第丨場極板55b的口雜質區域3側的一端的視線方 =si與視線方向s2所形成的角度。又,角度a3、a5、a7分別為 32(a)+圖的第1場極板55c、第2場極板6此、以及第丨場極板 55b的n+雜質區域52側的一端的視線方向si與視線方向s2所形 成的角度。 又,第33(a)圖的剖面構造與第33(1))圖的剖面構造以同一比. 例上下排列且兩者間的閘極電極15&的n+雜質區域12側的一端的* 位置上下方向對齊的圖示中,第33圖中的角度^係,由第犯(約. 圖的剖面構造中的第2場極板2 〇 c的n+雜 犯⑹圖的剖面構造中的上述一端向下看時的視線方向二: 33(a)圖的剖面構造中的上述一端往正下面看時的視線方向^,所馨· 形成的角度。同樣地,角度b2、b4、b6、b8、b9*別由第33(〇 . 圖的第1場極板15d、第2場極板20c、第1場極板15c、第2場 極板20d、以及第1場極板15b的閘極電極15a側的一端的視線方 向si與視線方向s2所形成的角度。又,角度b3、旧、…分別為 第33(a)圖的第1場極板15c、第2場極板2〇b、以及第丨場極板 15b的n+雜質區域12側的一端的視線方向sl與視線方向s2 成的角度。 由以上說明可了解,角度al〜a9、bl〜b9分別為角度的基點 的場極板的一端在配線30下方的位移量的標準。例如,角度 才曰不在配線30下方的第2場極板60c的n+雜質區域52側的端部_ 的位移量。 ° 如第32圖所示,根據本第五實施例的半導體裝置中,角度· 〜a9係設定依此順序變大。因此,以第2場極板6〇c的乂雜^ 域52側的端部、第1場極板55d的p雜質區域3側的端部、第工 場極板55c的n+雜質區域52側的端部、第2場極板6〇c的p雜質 區域3側的端部、第2場極板60b的n+雜質區域52侧的端部、第 1場極板55c的p雜質區域3側的端部、第1場極板551)的^雜 區域52側的端部、第2場極板60b的p雜質區域3側的端部、第 1場極板55b的p雜質區域3側的端部的順序,在配線3〇 = 2108-6699-PF;Ahddub 48 J277208 的位移量變大。又,上述的第四實施例中,第1場極板55e及第2 場極板60d的P雜質區域3側的端部在配線30的下方被位移,而 第五實施例中的此位移s因設定為零而不位移。又,根據第四實 施例的第1場極板55d中的兩端部被位移,而根據第五實施例的 第1場極板55d只位移p雜質區域3側的端部。 如第33圖所示,根據本第五實施例的半導體裝置中,角度Μ 〜b9係設定依此順序變大。因此,以第2場極板2〇c的^雜^區· 域12側的端部、第1場極板I5d的閘極電極15a側的端部、第i · 場極板15c的n+雜質區域12側的端部、第2場極板2〇c的閘極電 極15a侧的端部、第2場極板20b的n+雜質區域丨2側的端部、第 1場極板15c的閘極電極15a側的端部、第丨場極板15b的n+雜質_ 區域12側的端部、第2場極板20b的閘極電極i5a側的端部、第 1場極板15b的閘極電極15a側的端部的順序,在配線3〇的下方 =位移量變大。又,上述的第四實施例中,第i場極板15e及第2 場極板20d的閘極電極15a側的端部在配線3〇的下方被位移,而 第五實施例中的此位移量因設定為零而不位移。又,根據第四實 施例的第1場極板15d中的兩端部被位移,而根據第五實施例的 第1場極板15d只位移閘極電極i5a侧的端部。 如上所述,本第五實施例中,第i場極板55b〜55d及第2場 極板60b、60c中,位於配線30下方的部分的端部的位移量愈靠 近P雜質區域3愈大。即,在配線3〇下方實行往p雜質區域3侧拳 位,的第1場極板55b〜55d及第2場極板60b、60c的端部中, 隨著由最靠近n+雜質區域52的第2埸極板6〇c的n+雜質區域52 ‘ 側的端部往最靠近p雜質區域3的第i埸極板挪一雜質區域3 ‘ 側的端部的順序,位移量變大。由於被施加高電位的配線3〇的電 位給予P雜質區域…、質區域52間的η_半導體層2上表面附 j的電位分佈的影響由高電位的η+雜質區域52愈往低電位的?雜 貝區域3愈大,因此藉由對如上述的場極板端部的位移量實行加 重,可以更有效緩和ρ雜質區域3與η+雜質區域52間的半導體 層2的電場集中。 2108-6699-PF;Ahddub 49 J277208 * 又,本第五實施例中,第丨場極 20b、20c中,位於配線3〇下方的 =5b〜15d及第2場極板 電極15a愈大。因此,由於上述的端部的位移量愈靠近閘極 區域3與n+雜質區域12間的n-半 ,可以更有效緩和P雜質 又,根據以上述第四實施例所說心第的電:集中。 的變形例中,在配線130的下方,、第一實施的半導體裝置 2場極板60b、60c的端部的位移量命丄^ =極板55b〜55d及第 兪大,可以f右绮螇# 灿所r 〜罪近局電位的n+雜質區域52 怼大了更有效綾和P雜質區域3與n+雜暂# 體層2的電場集中。又,在配線j 〇雜^域52間的η半導 〜115d及篦?尸托妃ton 的下方’由於第Ϊ場極板115b m…Π 1! 的端部的位移量愈靠近高電位的 閘極電極115a愈大,可以更有效抑剖 所 非4门电1π扪 域52間的η-半導體層2的電場集中/雜貝區域112與η+雜質區^ i HV、35圖係剖面圖’顯示此情況下的根據第三實施例的構 W。弟34(a)圖與第30(a)圖相同,顯示對應第 位置的剖面圖,而第34⑻圖盘第·= 士第门 17圖中的前頭1一1 ^ φ . ^ p ^ 、叩圃”第30(b)圖相同,顯示對應第17
SnUV 剖面圖的約左半邊的構造。又,第35(a) =二弟31(a)圖相同,顯示對應第17圖中的箭頭H_H位 圖的約右半邊的構圖。第35(b)圖盥第 ^ xJb onr , 口 /、弟31 (b)圖相同地,顯示pM〇s &域205中的剖面結構,位置在對應於第17圖中箭頭g—g位置, 而觀看方向係箭頭G-G的相反側所見的剖面圖。 又,第34(a)圖的剖面構造與第34(1))圖的剖面構造以同一比《 例上下排列且兩者間的第1場極板55e的p雜質區域3側的一端 的位置上下方向對齊的圖示中,第34圖中的角度。係,由第34(&) 圖的剖面構造中的第2場極板60b的p雜質區域3側的一端往第 34(b)圖的剖面構造中的上述一端向下看時的視線方向si、與第 34(a)圖的剖面構造中的上述一端往正下面看時的視線方向s2,所 形成的角度。同樣地,角度C2、c4、c6、c8、c9分別由第34(a) 圖的第1場極板55b、第2場極板60b、第1場極板55c、第2場 極板60c、以及第1場極板55d的n+雜質區域52側的一端的視線 方向si與視線方向S2所形成的角度。又,角度c3、c5、c7分別 50 2108-6699-PF;Ahddub ‘1277208 ,第34(a)圖的第1場極板55c、第2場極板6〇c、以及第i場極 反55d的p雜質區域3側的—端的視線方向^與視線方向$ 形成的角度。 又,第35(a)圖的剖面構造與第35(1))圖的剖面構造以同一比 例上下排列且兩者間的閘極電極丨丨5a的p+雜質區域^ 2側的一端 的位置上下方向對齊的圖示中,第35圖中的角度“係,由第35(技) 圖的剖面構造中的第2場極板12〇(:的p+雜質區 · 苐35(a)圖的剖面構造中的上述一端往正下面看時的視線方向 =’所形成的角度。同樣地,角度d2、d4、d6、d8、d9分別由第 ★5(a)圖的第1場極板U5d、第2場極板12〇c、第丨場極板UR、馨 =2場極板l2〇d、以及第丨場極板115b的閘極電極U5a側的一 端的視線方向si與視線方向s2所形成的角度。又,角度⑽、仍、 d7分別為第35(a)圖的第1場極板115c、第2場極板12〇b、以及 第1場極板115b的雜質區域112側的一端的視線方向si與視 線方向s2所形成的角度。 由以上說明可了解,角度cl〜c9、dl〜d9分別為角度的基點 的%極板的一端在配線130下方的位移量的標準。例如,角产 指示在配線130下方的第2場極板601)的p雜質區域3 ^ 的位移量。 1 又,根據第34、35圖所示第三實施的半導體裝置的變形例中,籲 角度cl〜c9係設定依此順序變大,而角度dl〜d9也設定依此順 序變大。因此,以第1場極板55b〜55d及第2場極板6此、· 中,位於配線30下方的部分的端部的位移量愈靠近n+雜質區域52 · 愈大。即,在配線130下方實行往n+雜質區域52側位移的第i場 極板55b〜55d及第2場極板60b、60c的端部中,隨著由最靠近 雜質區域3的第2埸極板60b的p雜質區域3側的端部往|靠^ n+雜質區域52的第1埸極板55d的n+雜質區域52側的端部的順 序,位移量變大。由於被施加低電位的配線13〇的電位給予p雜 質區域3與n+雜質區域52間的η—半導體層2上表面附近:電位分 2108-6699-PF;Ahddub 51 *I277208 啼 佈的影響由低電位的p雜質區域3愈往高電位的n+雜質區域52愈 大,因此藉由對如上述的場極板端部的位移量實行加重,可以更 有效緩和p雜質區域3與n+雜質區域52間的ιΓ半導體層2的電場 集中。 又,由於角度dl〜d9依序設定變大,第1場極板115b〜115d 及第2場極板120b、120c中位於配線130下方的部分的位移量愈· 靠近閘極電極115a變得愈大。因此,由於上述理由,可以更有效 緩和低電位的p+雜質區域112與高電位的n+雜質區域52間的η- · 半導體層2的電場集中。 〈第六實施例〉 第36圖係剖面圖,顯示根據本發明的第六實施例的半導體裝鲁 置的構造。根據本發明的第六實施例的半導體裝置係在根據上述 第一實施例的半導體裝置中不形成電極16、56,而在磊晶層的η-半導體層2的上表面内設置η擴散區域70。又,第36圖係對應在 第2圖中的箭頭Α-Α的位置的剖面圖。 如第36圖所示,高電位島區域2〇1内的η-半導體層2及nMOS 區域202内的rr半導體層2的上表面内,雜質濃度比it半導體層2 高的η擴散區域70與p雜質區域接觸而形成。根據本第六實施例 的π擴散區域70,以平面所視,形成於高電位島區域2〇1及nM0S £域202内的rr半導體層2的全區域内。 本第六實施例中,n+雜質區域12、52及p+雜質區域13形成於攀 η擴散區域70的上表面内。又,高電位邏輯電路ι〇1形成於擴散 區域70内’且分離絕緣膜17也形成於η擴散區域70上。因此, 根據本第六實施例的半導體裝置,不同於第一實施例,不包括電-極 16、56 〇 又’高電位島區域201及nMOS區域202外形成低電位邏輯電 路100等的η-半導體層2的上表面内也形成擴散區域70,而低電 位邏輯路100等在上述11擴散區域70中形成。關於其它的構造與 根據第一實施例的半導體裝置相同,因此省略說明。 因此’根據本第六實施例的半導體裝置中,由於n—半導體層2 2108-6699-PF;Ahddub 52 •1277208 的上表面内形成η擴散層70,變得容易滿足上述的RESURF分離區 域300、301中的RESURF條件。 根據上述的第--五實施例的半導體裝置中,為了實現高耐 壓化’ rr半導體層2的設計使n_半導體層2的雜質濃度M及其厚 度t滿足以下的公式(1)所表示的rESURF條件。
NdCcm-3) X t(cm)=l.〇 χ l〇12[cm'2] ···· (1) 口蟲晶層中’通常由於此雜質濃度Nd及厚度t分別產生約± 10% 誤差’ 14些的積的誤差範圍約為土 2〇%,而不容易滿足rESURF條‘ 件。因此’不容易得到所希望的耐壓的半導體裝置。 /然而,利用例如離子植入法導入雜質,之後經過熱處理工程 而形成的擴散層區域中,可以精確控制雜質濃度其厚度(擴散深_ 度),因此雜質濃度及厚度的積可抑制在誤差範圍丨%以下。因此,‘ =根據本第六實施例的半導體裝置,n_半導體層2的上表面内由於 設置η擴散區域70,變得容易滿足RESURF條件,可由resurf分 離區域300、301確實地形成空乏層。結果,可以容易地得到所希 望的耐壓的半導體裝置。 又 作又狄KbSURF條件中的容許誤差範圍為士 2〇%時,n_半導體 層2的形成最好是雜質濃度厚度的積少於〇2 χ 1〇12_2)。 其次,說明關於在η-半導體層2的上表面内形成以散區域 的方法的-範例。第37〜42圖係剖面圖’依序顯示擴散區 7。的製造方法的過程。首先,如第37圖所示,在ρ_半導體基板1 上形成磊晶層的η半導體層2,更形成η+埋入雜質區域51。且次, 如第38圖所示,在η-半導體層2上形成具有既定的開口圖案的光 阻72a,並利用上述光阻72a作為光罩,離子植人 離子7卜因此,除去了光阻72a。 ^ ^ ; =次丄如第39圖所示,在n.半導體層2上形成具有既定的開 口圖案的光阻72b’並利用上述光阻72b作為光罩,離 型雜質㈣⑻離子73,然後除去了光阻72a。因此,以約膽 °C實施-小時以上的熱處理。藉此,如第4()圖所示,在n 層2的上表面内形成η擴散區域7()的同時,區域3的—部 2108-6699-PF;Ahddub 53 -1277208 分的p雜質區域3a形成於由n-半導體層2的上表面開始至與P-半導體基板1的界面中的n-半導體層2内部。之後,如第41圖所 =,形成分離絕緣膜17及n+雜質區域52等,接著如第42圖所示, 藉由形成P雜質區域3的一部分的p雜質區域北及第1場極板55a 〜55e ’完成了根據本第六實施例的半導體裝置。 又’本第六實施例中,高電位島區域201及nMOS區域202内. 的η半導體層2的上表面形成遍佈全區域的η擴散區域7〇,而藉 由至少在空乏層所覆蓋的RESURF分離區域3〇〇、3〇1内形成擴散· 區域70,也可得到同樣的效果。即,由於高電位島區域201中至 少在P雜質區域3與n+雜質區域52間的n_半導體層2的上表面内 形成η擴散區域70,且nM0S區域202中至少在p雜質區域3與鲁 n+雜^區域=間的n-半導體層2的上表面内形成η擴散區域7〇,, 可以容易地得到具有所希望的耐壓的半導體裝置。 〈第七實施例〉 第43圖係平面圖,顯示根據本發明的第七實施例的半導體裝 置,構造。根據本發明的第七實施例的半導體裝置係,在根據上 述第六實施例的半導體裝置中的配線3〇的下方,η_半導體層2由 η擴散區域70中露出。第43圖係擴大顯示高電位島區域2()1内的 η半導體層2、與nM0S區域2〇2内的n-半導體層2的境界附近, 而為了說明上的方便,除了配線3〇外,省略了 n_半導體層2上方 的構k的顯示’更省略了 p+雜質區域13及源極區域14的顯示, 而後述的第44、45圖也是一樣。 如第43圖所示,根據本第七實施例的高電位島區域2〇1中,· 在配線30下方的p雜質區域3及n+雜質區域52間的n_半導體層2 · 中’未形成部分的n擴散區域7〇 ’而n_半導體層2具有由η擴散 區域70中所露出的部分2a。η-半導體層2的露出部分仏沿著ρ 雜質區域3與η、質區域52間的η -半導體層2的?雜質區域3侧 的一端往η+雜質區域52的方向延伸。 又,根據本第七實施例的nM0S區域2〇2中,在配線3〇下方 的P雜質區域3與n+雜質區域12間的n-半導體層2中,未形成部 2108-6699-PF;Ahddub 54 *!2772〇8 % =η擴散區域70’而n_半導體層2具有由讀散區域7Q中所露 ^。卜^^半導體層“露出部分⑶沿^雜質區域仏^ 『二區域㈣^半導體^“雜質區域⑽的—端往^雜質 的方向延伸。而關於其它的構造係與根據第六實施例的半 導體裝置相同,因此省略了說明。 如上所述,施加數百¥的高電位的配線3Q的下方的^導體 二中,,因為上述配線的電位的影響,抑制了空乏層的延伸。因 ,η半導體層2的上表面附近會發生電場集中。 本第七實施例中’由於^半導體層2在配線3()的下 ==域:"所露出的❹2a、2b,而上述露出部分2:、仏 ΐ?:; 延伸。這是因為η—半導體層2的雜質濃度比η擴 政£域70低。因此,可緩和由於配令 、 中,而改善了对壓。 由於配線3〇的電位所產生的電場集 <第八實施例〉 晉2 ί4圖係够平面圖,顯示根據本發明的第八實施例的半導體裝 置的構^本第八實施例的半導體裝置係,在根據上述的口 把例的半導體裝置中’改變露出部分2a、2b的形狀。 八如第44圖所示’根據本第八實施㈣n_半導體層之的露出部 二,以平面所視為梯形’以平面所視係由p雜質區域“主n+ &域52的方向的垂直方向的寬度ψ彳& '、 質區域52的方向變窄。又根寬^;:由/雜質區域…雜
露出部分2b以平面所視幾乎第^實=的1^半導體層2的 ..10 呔于為梯形,由P雜質區域3往n+雜皙F ^ =向的垂直方向的寬度W2隨著由_質區域3往 =上2的方向變窄。而關於其它的構造係與 的: 導體裝置相同,因此省略了說明。 員也例的丰 在此,P雜質區域…、質區域52間的0導體 , =低電位的p雜質區域3往高電位^雜質區域” 層變得容易延伸。p雜質區域3與n+雜質區域12間的 2 空乏層也變得容易延伸。因此,如同根據上述的第= 的例方:半 2108-6699-PF;Ahddub 55 J277208 導體裝置’設定露出部分2a、9h 办 露出 部分2a、2b中比較會發生電場集中處度们、W2為均一時 本第八實施例中,由於露出部 區域52的方向變窄,上述露出 的f们隨著往n+雜質 質濃度高的η擴散層70的干擾而;^中的空乏層的延伸受到雜 抑制。因此,由第43圖所示的等電位‘二T 5區域52的方向被 位線90 _可看出,在露出二9::第44圖所示的等電 和上述露出部分2a中的電場集中。的4電位線90較疏,可緩 雜質ε域^第的列:’由於露出部分2b的寬度W2隨著往n+ 到n撼辟展7η 上述路出部分2a中的空乏層的延伸受 二隨著往n+雜質區域12的方向被抑制。因 了緩和上述路出部分2b中的電場集中。 〈第九實施例〉 ^ 置的:4义::Λ,顯示根據本發明的第九實施例的半導體裝 置的構仏。本第九實鈿例的半導體裝置係,在根 施例的半導體裝置中,分$ -丰、 實 數。 刀。J n牛導體層2的露出部分2a、2b為複 八如第45圖所不’根據本第九實施例的n_半導體層2的露出部 :2a被分割為複數而具有複數分割部分2妨。複數分割部分— 在配線30的下方,沿著P雜質區域3往η.雜質區域52的方向互 相分離配置。因此,複數分割部分2aa以平面所視,沿著p雜質 區域3往n+雜質區域52的方向的寬度wu隨著p雜質區域“主n+ 雜質區域52的方向變窄。 、又,根據本第九實施例的n-半導體層2的露出部分2b被分割· 為複數而具有複數分割部分2bb。複數分割部分2bb在配線3〇的 下方’沿著p雜質區域3往n+雜質區域12的方向互相分離配置。 因此’複數分割部分2bb,以平面所視,沿著p雜質區域3往n+ 雜質區域12的方向的寬度W12隨著p雜質區域3往n+雜質區域12 的方向變窄。而關於其它的構造係與根據第七實施例的半導體裝 置相同,因此省略了說明。 2108-6699-PF;Ahddub 56 -1277208 如上所述,在根據本第九實施例的半導體裝置中,因 半導體層2的擴散區域7〇露出部分的複數分割部分& m隨著往雜質區域52的方向變窄,祕分割部分^ : 乏層的延伸隨著往雜質區域52的方向被抑制。因此,可以緩= P雜質區域3與η雜質區域52間的電場集中。 又,由於η-半導體層2的擴散區域7〇的露出部分的複數 部分2bb的寬度Π2隨著往η+雜質區域12的方向變窄,複數八; 部分2bb的空乏層的延伸隨著往n、f區域12的方向被抑制二因 此,可以緩和p雜質區域3與n+雜質區域12間的 〈第十實施例〉 第46圖係剖面圖,顯示根據本發明的第1〇實施例的半導體鲁 裝置的構造。根據本第1〇實施例的半導體裝置係,在上述的第九 實施例的半導體裝置中,基本地,露出部分%的複數分割部分 分別配置於第1場極板55a〜55e間的間隙的下方,且露出部分2b 的複數分割部分2bb分別配置於第i場極板15a〜15e間的間隙的 下方。又,第46圖係對應於在第2圖中的箭頭A—A位置的剖面圖。 如第46圖所示,本第十實施例中,第工場極板55a、55b間 的間隙的下方、第1場極板55b、55c間的間隙的下方、第i場極 板55c、55d間的間隙的下方、及第!場極板55d、55e間的間隙 的下方,設置有分割部分2aa。 又,本第十實施例中,第1場極板15a、15b間的間隙的下方、修 第1場極板15b、15c間的間隙的下方、第1場極板i 5c、丨5d間 的間隙的下方、及第1場極板15d、15e間的間隙的下方,設置有· 分割部分2bb。 . 又’根據上述的第九實施例的分割部分2aa、2bb的寬度W11、 W12隨p雜質區域3往n+雜質區域52的方向或p雜質區域3往n+ 雜質區域12的方向而設定變窄,但本第十實施例中的各分割部分 2aa、2bb的寬度W11、W12與對應的第1場極板間的間隙的距離幾 乎設定為一致。 如上述的根據本第十實施例的半導體裝置中,n-半導體層2 2108-6699-PF;Ahddub 57 J277208 的擴政區i或70的露出部分的複數分割部分仏 =;:55;間帽 曰1的配線30的電位的影響較強的部分係 方,所以藉由空乏層容易在此延伸的分請 配置,可緩和電場集中。結果,改善了耐壓。 7ί!二山t第十實施例的半導體裝置,n_半導體I 2的擴散區域 、路邛分的複數分割部分2bb分別配置於第2場極板15a〜 的間隙的下方。受到P雜質區域3與n+雜質區域12間的配 、、、的電位+的影響較強的部分係第1場極板15a〜15e間的間隙 =方,所以藉由空乏層容易在此延伸的分割部分2bb的配置,可 緩和電場集中。結果,改善了耐壓。 【圖式簡單說明】 [第1圖]顯示根據本發明的第一實施例的半導體裝置的構造 的方塊圖。 [第2圖]顯示根據本發明的第一實施例的半導體裝置的構造 的平面圖。 [第3圖]顯示根據本發明的第一實施例的半導體裝置的構造 的剖面圖。 [第4圖]顯示根據本發明的第一實施例的半導體裝置的構造 的剖面圖。 [第5圖]顯示根據本發明的第一實施例的半導體裝置的構造 的剖面圖。 [第6圖]顯示根據本發明的第一實施例的半導體裝置中的電 仇分佈圖。 [第7圖]顯示根據本發明的第一實施例的半導體裝置中的電 位分佈圖。 [第8圖]顯示習知的半導體裝置中的電位分佈圖。 [第9圖]顯示習知的半導體裝置中的電位分佈圖。 [第10圖]顯示習知的半導體裝置中的電位分佈圖。 2l〇8-6699-PF;Ahddub 58 4 ^77208 [第11圖]顯示根據本發明 緣耐壓的實測值。 弟實施例的半導 [第12圖]顯示根據本發明 的平面圖。 弟一實施例的半導體裝置的構造 [第13圖]顯示根據本發 的剖面圖。 的第一實她例的半導 體裝置中的絕 體裝置的構造 的剖L第圖则顯示根據本發明的第 Λ 二實施例的半導體裝置的構造 的剖面圖。圖]員不根據本發明的第二實施例的半導體裝置的構造 的方塊圖。目根據本發明的第三實施例的半導體裝置的構造❿ 的平^第圖η圖]顯不根據本發明的第三實施例的半導體裝置的構造 的剖L第圖^圖]顯不根據本發明的第三實施例的半導體裝置的構造 [第19圖]顯示根據本發明的第三實施例的半導體裝置的構造 的剖面圖。 [第20圖]顯示根據本發明的第三實施例的半導體裝置的構造 的剖面圖。 [第21圖]顯示根據本發明的第三實施例的半導體裝置中的電· 位分佈圖。 [第22圖]顯示根據本發明的第三實施例的半導體裝置中的電 位分佈圖。 · [第23圖]顯示根習知的半導體裝置中的電位分佈圖。 [第24圖]顯示根據本發明的第三實施例的半導體裝置的構造 的剖面圖。 [第25圖]顯示根據本發明的第四實施例的半導體裝置的構造 的平面圖。 [第26(a)圖至第26(b)圖]顯不根據本發明的第四實施例的半 2108-6699-PF;Ahddub 59 J277208 1 導體裝置的構造的剖面圖。 [第27(a)圖至第27(b)圖]顯示根據本發明的第四實施例的半 導體裝置的構造的剖面圖。 [第28圖]顯示根據本發明的第四實施例的半導體裝置中的電 位分佈圖。 [第29圖]顯示根據本發明的第四實施例的半導體裝置中的電· 位分佈圖。 [第30(a)圖至第30(b)圖]顯示根據本發明的第四實施例的半-導體裝置的構造的剖面圖。 [第31(a)圖至第31(b)圖]顯示根據本發明的第四實施例的半 導體裝置的構造的剖面圖。 儀 [第32(a)圖至第32(b)圖]顯示根據本發明的第五實施例的半 導體裝置的構造的剖面圖。 [第33(a)圖至第33(b)圖]顯示根據本發明的第五實施例的半 導體裝置的構造的剖面圖。 [第34(a)圖至第34(b)圖]顯示根據本發明的第五實施例的半 導體裝置的構造的剖面圖。 [第35(a)圖至第35(b)圖]顯示根據本發明的第五實施例的半 導體裝置的構造的剖面圖。 [第3 6圖]顯示根據本發明的第六實施例的半導體裝置的構造 的别面®。 ® [第3 7圖]依序顯示根據本發明的第六實施例的半導體裝置的 製造方法的過程的剖面圖。 * [第3 8圖]依序顯示根據本發明的第六實施例的半導體裝置的* 製造方法的過程的剖面圖。 [第39圖]依序顯示根據本發明的第六實施例的半導體裝置的 製造方法的過程的剖面圖。 & [第40圖]依序顯示根據本發明的第六實施例的半導體裝置的 製造方法的過程的剖面圖。 [第41圖]依序顯示根據本發明的第六實施例的半導體裝置的 60 2108-6699-PF;Ahddub J277208 4 製造方法的過程的剖面圖。 [第42圖]依序顯示根據本發明的第六實施 製造方法的過程的剖面圖。 +导體裒置的 mL第同43圖]顯示根據本發明的第七實施例的半導體裝置的構造 的平面圖。 [第44圖]顯示根據本發明的第八實施例的半導體裝置的構造· 的平面圖。 [第45圖]顯不根據本發明的第九實施例的半導體裝置的構造-的平面圖。 [第46圖]顯示根據本發明的第十實施例的半導體裝置的構造 的剖面圖。 _ 主要元件符號說明】 100〜低電位邏輯電路 102〜M0S電晶體; 105、 40S電晶體; 115a 〜閘極電極; 116、 156〜電極; 120a 〜第2場極板; 122a 〜接點窗插塞; 130, -配線; 15a、 ‘ 115a〜閘極電極 17〜 分離絕緣膜; 201〜高電位島區域; 205, - pMOS區域; 24 ^ 124〜沒極電極; 2a、 2b〜露出部分; 2〜η Γ半導體層; 30 > 130〜配線; 70〜 η擴散區域; 2l〇8-6699-PF;Ahddub 101〜高電位邏輯電路; 103〜電阻; 112〜p+雜質區域; 115b-115e〜第1場極板; 12、52〜n+雜質區域;
120b-120d〜第2場極板; 124〜沒極電極; 133〜p雜質區域; 16、56、116、156〜電極; 1〜f半導體基板; 202〜nMOS區域; 21、23〜絕緣膜; 26〜接點窗插塞; 2aa、2bb〜分割部分; 3、133〜p雜質區域; 69d、129〜切斷處;
Wl、W2、W1卜W12〜寬度; ,:[277208 22a、26、122a〜接點窗插塞; 29、69a、69d、129〜切斷處; 300、301〜RESURF分離區域; a卜a9、bl-b9、cl-c9、dl-d9〜角度; 15b-15e、55a-55e、115b-115e〜第 1 場極板; 20a-20d、60a-60d、120a-120d〜第 2 場極板。 2108-6699-PF;Ahddub 62

Claims (1)

12772祕 i3687i號申請專利範圍修正本 修正日期:95· S十、申請專利範圍: 1· 一種半導體裝置,包括: 第1導電型的半導體基板;
第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上; 上述苐1導電型的第1雜質區域,設置於由上述半導體層的 上表面至與上述半導體基板的界面中的上述半導體層内部且界定 上述半導體層中的既定區域; |疋 半導體元件’設置於上述既定區域外的上述半導體層中;以 及 曰, MOS電晶體,設置於上述既定區域内的上述半導體層中; 其中,上述MOS電晶體包括: 、、亡述第2導電型的第2雜質區域,設置於上述既定區域内的 上述半導體層的上表面内,雜質濃度比上述半導體層高;以及 汲極電極,電氣連接上述第2雜質區域; 上述半導體裝置更包括: 區域
第1絕緣膜,設置於上述第丨雜質區域與上述第2 間的上述半導體層上; 、 1絕緣膜上,沿著由上述第1 互相分離設置; 場極板且設置於上述第1絕
複數第1場極板,設置於上述第 雜質區域往上述第2雜質區域的方向 第2絕緣膜,覆蓋上述複數第j 緣膜上; 複數第2場極板,設置於上述第2絕緣膜上,沿著由上述第i 雜貝區域往上述第2雜質區域的方向互相分離設置; 緣膜ί 膜’覆盍上述複數第2場極板且設置於上述第2絕 配線’設置於上述第3絕緣脸μ 及9 :、緣膜上,通過上述複數第1場極板 次上述稷數第2場極板的上方,雷* 導體元件,· 乳連接上述汲極電極和上述半 其中,上述複數第1場極板中 場極板係上述MQS電晶體的閘極電極;述第1雜質區域的第1 2108-ee99-PFi;Ahddub/f〇rever769 63 1277208 場極板間的間 、上述複數第2場極板分別設置於上述複數第 隙上方; 上述複數第2場極板中最靠近上述閘極 有在上述配線下方的切斷處;以及 ° 、弟2場極板具 位於上述複數第丨場極板間的間隙 ^ 間隙中設置有與上述複數第極板分離的:^ ^如申請專利範圍第丨項所述的半導體I置,更)括· 第1接點窗插塞,電氣連接上述複數第 ζ靠,斤卜 極:r場極板與上述閘極電極,並貫通:· 2場極
第、2接點窗插塞,電氣連接最靠近上述閘極電極的第 板與上述電極,並貫通上述第2絕緣膜而設置。 3. 一種半導體裝置,包括: 第1導電型的半導體基板; 弟2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上; 上述第1導電型的第1雜質區域,設置於由上述半導體層的 上表面至與上述半導體基板的界面中的上述半導體層内部且^定 上述半導體層中的既定區域; 弟1半導體元件’設置於上述既定區域内的上述半導體層中; 上述弟2導電型的弟2雜質區域,在上述既定區域内,設置 於上述第1半導體元件與上述第1雜質區域間的上述半導體層的_ 上表面内,雜質濃度比上述半導體層高; 第2半導體元件,設置於上述既定區域外的上述半導體層中;-第1絕緣膜,設置於上述第1雜質區域與上述第.2雜質區域' 間的上述半導體層上; 複數第1場極板,設置於上述第1絕緣膜上,沿著由上述雜 質區域往上述第2雜質區域的方向互相分離設置; 第2絕緣膜,覆蓋上述複數第1場極板且設置於上述第1絕 緣膜上; 複數第2場極板,設置於上述第2絕緣膜上,沿著由上述第1 2108-6699-PFl;Ahddub/forever769 64 1277208 雜貝,域往上述第2雜質區域的方向互相分離設置,· 2絕 第·3、、巴緣膜,覆蓋上述複數第2場極板且設置於上述第 緣上,以及 配、,m上述第3絕緣膜上,通過上述複數第」場極板 卜第2場極板的上方,電氣連接上述第1半導體元件和 上述弟2半導體元件; „其中,上述複數第2場極板分別設置於上述複數第1場極板 間的間隙上方; 上述複數第2場極板中最靠近上述第j雜質區域的第2場極 板具有在上述配線下方的切斷處;以及 位於上述複數第〗場極板間的間隙中的上述切斷處的下方的 間隙中,設置有與上述複數第丨場極板分離的電極。 4· 一種半導體裝置,包括: 第1導電型的半導體基板; 第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上; 上辻·弟2 ^電型的弟1雜質區域,設置於上述半導體層的上 表面内且界定上述半導體層中的既定區域,雜質濃度比上述半導 體層高; 干命 上述第1導電型的第2雜質區域,設置於由上述既定區域内 的上述半導體層的上表面至與上述半導體基板的界面中的上述丰 導體層内部; 半導體元件,設置於上述既定區域外的上述半導體層中丨以 及 M0S電晶體,設置於上述既定區域内的上述半導體層中; 其中,上述M0S電晶體包括: 上述第1導電型的第3雜質區域,在上述既定區域内,設置 於上述第1雜質區域與上述第2雜質區域間的上述半導體層^上 表面内;以及 汲極電極,電氣連接至上述第3雜質區域; 上述半導體裝置更包括: 65 2108-6699-PFl;Ahddub/forever769 1277208 第1絕緣膜,設置於上述第1雜質區域舆上述第3雜質區域 間的上述半導體層上; 複數第1場極板,設置於第i絕緣膜上,沿著由上述第1雜 質區域往上述第3雜質區域的方向互相分離設置; :第2絕緣膜,覆蓋上述複數第j場極板且設置於上述第】絕 緣膜上; 複數第2場極板,設置於上述第2絕緣膜上,沿著由上述 雜貝區域往上述第3雜質區域的方向互相分離設置; ^ 3絕緣膜’覆蓋上述複數第2場極板且設置^上述第2絕 緣膜上,以及 及上ΓΪ二:於上述第3絕緣膜上,通過上述複數第1場極板 ϋίΪ 板的上方,電氣連接上述汲極電極和上述半 其中,上述複數第!場極板中最靠近上述第i雜質區域的第/ %極板係上述M0S電晶體的閘極電極; 隙上i述複數第2場極板分職置於上述複㈣1場極板間的間 十η第2場極板巾㈣近上㈣極電極 有在上述配線下方的切斷處;以及 琢τ极-、 门i糸又置有與上述稷數第丨場極板分離的電極。 | ^如申請專利範圍第4項所述的半導體裝置,更包括: 弟1接點*插塞,電氣連接上述複數^ ^ ^ ^ ^ · 板與喻⑷場極 6· —種半導體裝置,包括: 第1導電型的半導體基板; 第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上; 2108-6699-PFl;Ahddub/f〇rever769 66 !277208 上表= /雜質區域’設置於由上述半導體層的 上述半導體層中的界面中的上述半導體層内部且界定 第、1半導體元件,設置於上述既定區域内的上述半導體層中; 於上、朮Ϊ ^ it電型的第2雜質區域,在上述既定區域内,設置 上夺0V體兀件與上述第1雜質區域間的上述半導體層的 上表=内二^質濃度比上述半導體層高; 半V體元件,6又置於上述既定區域外的· 第1絕緣膜,設置於上述第i雜質區域與上 間的上述半導體層上; L、上攻弟2雜貝土域 雜板’設置於上述第1絕緣膜上,沿著由上述第1 雜貝=域彺上述第2雜質區域的方向互相分離設置; 緣膜=2絕緣膜,覆蓋上述複數第i場極板且設置於上述第1絕 複數第2場極板,設置於第2絕緣膜上,沿著由上述 貝區域往上述第2雜質區域的方向互相分離設置; ’ 第3絕緣膜,覆蓋上述複數第2場極板且設置 緣膜上;以及 I弟^巴 配線,設置於第3 述複數第2場極板的上 第2半導體元件;
絕緣膜上,通過上述複數第丨場極板及上 方,電氣連接上述第1半導體元件和上述 中上述複數弟2場極板分別設置於上述複數第1 p 間的間隙上方:琢極板 上述複數第2場極板中最靠近上述第2雜質區域的第2場極 板具有在上述配線下方的切斷處;以及 m ° 位於上述複數第i場極板間的間隙中的上述切斷處的下方 間隙中设置有與上述複數第1場極板分離的電極。、 7· —種半導體裝置,包括: 第1導電型的半導體基板; 第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上; 2108-6699-PFl;Ahddub/f〇rever769 67 1277208 上述第1導電型的第1雜質區域,設置於由上述半導體層的 上表面至與上述半導體基板的界面中的上述半導體層内部且界定 上述半導體層中的既定區域; 半導體元件,設置於上述既定區域外的上述半導體層中;以 及 M0S電晶體,設置於上述既定區域内的上述半導體層中; 其中,上述M0S電晶體包括: 、亡述第2導電型的第2雜質區域,設置於上述既定區域内的 上述半導體層的上表面内,雜質濃度比上述半導體層高;以及 汲極電極,電氣連接至上述第2雜質區域; 上述半導體裝置更包括: 第1絕緣膜’設置於上述第1雜質區域與上述第2雜質區域 間的上述半導體層上; ' 複數第1場極板,設置於上述第丨絕緣膜上,沿著由上述第i 雜貝區域在上述第2雜質區域的方向互相分離設置; 第2絕緣膜,覆蓋上述複數第j場極板且設置於上述第^絕 緣膜上; 禝數第2場極板,設置於第2絕緣膜上,沿著由上述第i雜 貝區域往上述第2雜質區域的方向互相分離設置; 第3絕緣膜,覆蓋上述複數第2場極板且設 緣膜上;以及 ^ 近上述第1雜質區域的第1 其中,上述複數第1場極板中最靠 場極板係上述M0S電晶體的閘極電極, 場極板間的間 上述複數第2場極板分別設置於上述複數 隙上方; 電極的第2場極板具 上述複數第2場極板中最靠近上述閑極 有在上述配線下方的切斷處; 2108-6699~PFl;Ahddub/forever769 68 1277208 1場ΐϋ述開極電極及最接近㈣2場極板之外的上述複數第 :位於上述配線下方的部分至少在上述開極電㈣ W位移至比位於其它部分的上述端部更接近上」 8· —種半導體裝置,包括: 第1導電型的半導體基板,· 第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上; 上述第i導電型的第1雜質區域,設置於由上述半導體声的 上上述半導體基板的界面中的上述半導體層内部且^定 上述半钕體層中的既定區域; 第、1,導體元件,設置於上述既定區域内的上述半導體層中; 上述第2導電型的第2雜質區域,在上述既定區域内, 於上述第1半導體元件與上述第1雜質區域間的上述半導體層的 上表面内,雜質濃度比上述半導體層高; 曰 ,2半導體元件,設置於上述既定區域外的上述半導體層中. 第1絕緣膜,設置於上述第i雜質區域與上述第2雜質3區域 間的上述半導體層上; 、一 複數第1場極板,設置於上述第丨絕緣膜上,沿著由上述第1 雜質區域往上述第2雜質區域的方向互相分離設置; 第2絶緣膜,覆蓋上述複數第丨場極板且設置於 緣膜上; 4乐」、、、巴 複數苐2場極板,設置於上述第2絕緣膜上,沿著由上述第1 雜質區域往上述第2雜質區域的方向互相分離設置; 弟3絕緣膜,覆蓋上述複數第2場極板且設置於上述第2絕 緣膜上;以及 心 配線,設置於上述第3絕緣膜上,通過上述複數第丨場極板 及上述複數第2場極板的上方,電氣連接上述第1半導體元件和 上述第2半導體元件; 其中’上述複數苐2場極板分別設置於上述複數第1場極板 2108-6699-PF1;Ahddub/forever7 69 69 1277208 間的間隙上方; 板且ίίίΐ。場極板中最靠近上述第1雜質區域的第2場極 扳具有在上述配線下方的切斷處;以及 劳位 过、接近上述第1雜質區域的第1及第2場極板之外的上 極板和上述複數第2場極板令,至少位於第2靠近 =雜《域的第i場極板中,位於上述配線 = iii述弟1雜質區域侧的端部位移至比位於其它部分的上述端 部更接近上述第1雜質區域側。刀上攻為 9· 一種芈導體裝置,包括: 第1導電型的半導體基板; 第2導電型的半導體層,設置於上述半導體基板上; 上述第2導電型的第j雜質區域,設置於上述半導體層的上 =面=且界定上述半導體層中的既定區域,雜質濃度比上述半導 體層面, 上述第1 V電型的第2雜質區域,設置於由上述既定區域内 的上述半導體層的上表面至與上述半導體基板的界面中的上述 導體層内部; 半V體元件’設置於上述既定區域外的上述半導體層内丨以 及 M0S電晶體’設置於上述既定區域内的上述半導體層中; 其中,上述M0S電晶體包括: 上述第1導電型的第3雜質區域,在上述既定區域内,設置 於的上述第1雜質區域與上述第2雜質區域間的上述半導體層的 上表面内;以及 汲極電極,電氣連接至上述第3雜質區域; 上述半導體裝置更包括: 第1絕緣膜’設置於上述第1雜質區域與上述第3雜質區域 間的上述半導體層上; 複數第1場極板,設置於上述第1絕緣膜上,沿著由上述第1 雜質區域往上述第3雜質區域的方向互相分離設置; 2108-6699-PFl; Ahddub./forever769 1277208 第2絕緣膜,覆蓋上述複數第丨場極板且設置於上 緣膜上; 複數第2場極板,設置於第2絕緣膜上,沿著由上述第j雜 質區域往上述第3雜質區域的方向互相分離設置; 第3絶緣膜,覆蓋上述複數第2場極板且設置於上述2 緣膜上;以及 、、 配線,設置於上述第3絕緣膜上,通過上述複數第丨場極板 、酋i述複㈣2場極板的上方,f氣連接上歧極電極和上述半 體7〇件; Γ,上述複數第1場極板中最靠近上述第1雜質區域的第1 %極板係上述M0S電晶體的閘極電極; 隙上3複數第2場極板分麟置於上述複數第1場極板間的間 =複數第2場極板中最靠近上述閘極電極的第2場極板且 有在上述配線下方的切斷處; /、 1場^^上^極電極及最靠近的第2場極板之外的上述複數第 的端二立Λ :位於ΐ述配線下方的部分至少在上述閘極電極侧 7抑&至比位於其它部分的上述端部更接近上述閘極電極 ιο· —種半導體裝置,包括: 第1導電型的半導體基板; 電型的半導體層,設置於上述半導體基板上; 上表面U 型的第1雜質區域,設置於由上述半導體層的 上述半導體層;的界㈣的上述半導體層内部且界定 牛’設置於上述既定區域内的上述半導體層甲; 於上述第1丰莫】型的第2雜質區域,在上述既定區域内,設置 上丰而肉 蛤體70件與上述第1雜質區域間的上述半導體層的 上表面内,雜質濃度比上述半導體層高; 2108 6699~PFl;Ahddub/f〇rever769 1277208 ϊ =導體70件,B又置於上述既^區域外的上述半導體層中; 間的上述半ϊΐ層:置於上述第1雜質區域與上述第2雜質區域 複數第1場極板,設置於上述帛j絕緣媒上,、沿著由 雜質區域往上述第2雜質區域的方向互相分離設置; 緣膜ί 7絕緣膜’覆蓋上述複數第1場極板且設置於上述第1絕 併j數第、^極板’設置於第2絕緣膜上,沿著由上述第1雜 貝品/在上述弟2雜質區域的方向互相分離設置; 第3絕緣膜,覆蓋上述複數第2場極板且設置於 2 緣膜上;以及不巴 配線,言免置於上述第3、絕緣膜上,通過上述複數第i場極板 及上述稷數第2場極板的上方,電氣連接上述第丨半導體元件和 上述第2半導體元件; 其中,上述複數第2場極板分別設置於上述複數第i 間的間隙上方; 极 上述複數第2場極板中最靠近上述第2雜質區域的第2場極 板具有在上述配線下方的切斷處; 、十除I最接近上述第2雜質區域的第丨及第2場極板之外的上 述複數第1場極板和上述複數第2場極板中,至少第2靠近上述 第2雜質區域的第1場極板中,位於上述配線下方的部分至少在修 上述第2雜質區域側的端部位移至比位於其它部分的上述端部更 接近上述第2雜質區域側。 · 2108-6699-PFl; Ahddub/forever7 69 72
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