JPH0321075A - High voltage semiconductor integrated circuit device - Google Patents
High voltage semiconductor integrated circuit deviceInfo
- Publication number
- JPH0321075A JPH0321075A JP15547989A JP15547989A JPH0321075A JP H0321075 A JPH0321075 A JP H0321075A JP 15547989 A JP15547989 A JP 15547989A JP 15547989 A JP15547989 A JP 15547989A JP H0321075 A JPH0321075 A JP H0321075A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- wiring
- substrate
- electrode wiring
- high voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は高耐圧MOSFETに関するものである。高耐
圧MOSFETは個別素子として、又は他の半導体素子
とともにIC化されて用いられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a high voltage MOSFET. High voltage MOSFETs are used as individual elements or integrated into ICs together with other semiconductor elements.
(従来の技術)
基板表面にソース領域とドレイン領域が対向して般けら
れた高耐圧MOSFETでは、表面で反転層が形成され
るのを防止して耐圧を上げるために、基板表面でソース
領域の周りを取り囲む形状にソース領域と同じ導電型の
不純物拡散領域(以下、単に拡散領域という)のガード
リング(フィールド・リミティング・リング)と称され
るものを形或している。(Prior art) In high-voltage MOSFETs in which a source region and a drain region face each other on the surface of a substrate, the source region and the drain region are arranged on the surface of the substrate in order to prevent the formation of an inversion layer on the surface and increase the breakdown voltage. A so-called guard ring (field limiting ring) of an impurity diffusion region (hereinafter simply referred to as a diffusion region) of the same conductivity type as the source region is formed to surround the source region.
第3図及び第4図はそのような高耐圧MOSFETを表
わしたものであり、第3図は表面をソース電極の配線が
通っている領域を表わしたもの、第4図は配線の通って
いない領域を表わしたものである。Figures 3 and 4 show such high-voltage MOSFETs, with Figure 3 showing the area where the source electrode wiring runs through the surface, and Figure 4 showing the area where no wiring runs through. It represents an area.
第3図及び第4図で、高耐圧MOSFETは誘電体膜2
で分離されたN−シリコン基板6に形或されている。高
耐圧MOSFETを同一チップに形成した半導体集積回
路装置では、従来の半導体集積回路装置に比べて低濃度
基板を使用する。4はN+層である。8はソース領域、
10はドレイン領域であり、ソース領域8を取り囲むよ
うにガードリングのP1拡散領域12が設けられている
。In Figures 3 and 4, the high voltage MOSFET has a dielectric film 2.
It is formed on an N-silicon substrate 6 separated by . A semiconductor integrated circuit device in which high voltage MOSFETs are formed on the same chip uses a lower concentration substrate than a conventional semiconductor integrated circuit device. 4 is the N+ layer. 8 is the source area,
10 is a drain region, and a guard ring P1 diffusion region 12 is provided so as to surround the source region 8.
14はシリコン酸化膜、工6はソース領域8に接続され
るメタル配線である。18は誘電体分離された素子を支
持している多結晶シリコン層である。Reference numeral 14 is a silicon oxide film, and reference numeral 6 is a metal wiring connected to the source region 8. 18 is a polycrystalline silicon layer supporting dielectrically isolated elements.
このような高耐圧MOSFETを集積化すると、ソース
電極やゲート電極のための電極配線がこのFETの表面
を通過することは避けられなくなる。When such high breakdown voltage MOSFETs are integrated, it becomes inevitable that electrode wiring for source electrodes and gate electrodes passes through the surface of this FET.
(発明が解決しようとする課題)
これらの状況下では、しばしば電極直下の領域において
表面空乏化又は反転チャネル・リークが起こりやすくな
る。特に、電極直下の表面空乏化が進むために、基板と
同じ導電型で基板電位をとる高濃度領域10に空乏層(
第3図の破線領域)がつながるリーチスルー(第3図の
状態)が起こる。リーチスルーしたドレイン領域10の
近傍では電界強度が高くなり、印加電圧+■の上昇に伴
なって臨界値に達する。これに対し、配線の通らない領
域では、第4図に示されるように、表面空乏化は進んで
おらず、ソース領域8及びガードリング12において電
界強度が上昇する。(Problems to be Solved by the Invention) Under these conditions, surface depletion or inversion channel leakage often tends to occur in the region immediately below the electrode. In particular, as the surface depletion directly under the electrode progresses, a depletion layer (
Reach-through (the state shown in FIG. 3) occurs, where the broken line area in FIG. 3 is connected. The electric field strength increases in the vicinity of the reach-through drain region 10, and reaches a critical value as the applied voltage +■ increases. On the other hand, in the region where the wiring does not pass, as shown in FIG. 4, surface depletion has not progressed, and the electric field strength increases in the source region 8 and the guard ring 12.
そのために、配線直下の基板表面に基板と同じ導電型の
高濃度領域のチャネルストッパーを導入したものがある
が、なお耐圧低下の問題を抱えている。To this end, some devices have introduced a channel stopper in a high concentration region of the same conductivity type as the substrate on the surface of the substrate directly under the wiring, but this still suffers from the problem of a drop in breakdown voltage.
他の対策としては、リーチスルーによる耐圧低下を緩和
するために、基板電位をとり基板と同じ導電型の高濃度
領域10に接してソース領域側に中程度の濃度領域を設
けたF R R (FieldReduction R
+4ion)構造が提案されている。As another countermeasure, in order to alleviate the breakdown voltage drop due to reach-through, FRR ( Field Reduction R
+4ion) structure has been proposed.
本発明はガードリング電位を利用して配線直下のリーチ
スルーによる耐圧低下を防止することを目的とするもの
である。An object of the present invention is to use a guard ring potential to prevent a drop in breakdown voltage due to reach-through directly under the wiring.
(課題を解決するための手段)
本発明では電極配線の下側に、基板及び電極配線とは絶
縁膜で鞄縁され、ガードリンクと短絡された導電層を形
戊する。(Means for Solving the Problems) In the present invention, a conductive layer is formed below the electrode wiring, which is connected to the substrate and the electrode wiring by an insulating film, and is short-circuited to a guard link.
(実施例)
第工図は一実施例をソース電極配線の領域で切断した状
態を表わす断面図、第2図は同実施例のソース電極配線
領域の平面図である。(Embodiment) The first construction drawing is a sectional view showing an embodiment cut in the region of the source electrode wiring, and FIG. 2 is a plan view of the source electrode wiring region of the same embodiment.
MOSFETは、シリコン酸化膜などの誘電股22で分
離されたシリコン基板領域に形成されている。26は不
純物濃度が低いN型シリコン基板一3
であり、24は基板26の底部に設けられた高濃度N型
拡散層であり、表面に設けられたドレイン領域である高
濃度N型拡散領域30とつながっている。28は高濃度
P型拡散領域にてなるソース領域であり、基板表面に設
けられている。The MOSFETs are formed in silicon substrate regions separated by dielectric legs 22 such as silicon oxide films. 26 is an N-type silicon substrate 3 with a low impurity concentration, 24 is a high-concentration N-type diffusion layer provided at the bottom of the substrate 26, and a high-concentration N-type diffusion region 30 which is a drain region provided on the surface. is connected to Reference numeral 28 denotes a source region made of a heavily doped P-type diffusion region, and is provided on the surface of the substrate.
基板表面ではまた、ソース領域28を取り囲んだ形状の
高濃度P型拡散領域32がガードリングとして形成され
ている。ガードリング32は基板表面での反転層形或を
防止して耐圧を上げるために導入されている。本実施例
では、ガードリング32はソース電極配線36などの配
線が基板26上を通過する部分では一部切断されている
。Also on the substrate surface, a heavily doped P-type diffusion region 32 surrounding the source region 28 is formed as a guard ring. The guard ring 32 is introduced to prevent layer inversion on the substrate surface and to increase the withstand voltage. In this embodiment, the guard ring 32 is partially cut off at a portion where wiring such as the source electrode wiring 36 passes over the substrate 26.
基板26の表面はゲート酸化膜であるシリコン酸化膜3
4により被われている。シリコン酸化膜34上にはソー
ス電極配線とゲート電極配線が通過する領域に不純物ド
ープされた多結晶シリコン膜の導電層40が形或されて
いる。図ではソース電極配線36の部分の導電層40だ
けが示されている。配線が形或される領域を除く領域に
は、同し多結晶シリコン膜によるゲート電極が形威され
4−
ている。多結晶シリコン膜40とその上に形成される配
線36との絶縁膜としてシリコン酸化股などの層間絶縁
膜42が形或されている。層間絶縁膜42上にはアルミ
ニウムなどによるソース電極配線36やゲート電極配線
(図示略)が形或されている。配線36は絶縁膜42.
34に設けられたコンタクトホールを経てソース領域2
8と接続されている。50は配線36とソース領域28
とのコンタク1〜である。The surface of the substrate 26 is a silicon oxide film 3 which is a gate oxide film.
It is covered by 4. A conductive layer 40 of a polycrystalline silicon film doped with impurities is formed on the silicon oxide film 34 in a region through which the source electrode wiring and the gate electrode wiring pass. In the figure, only the conductive layer 40 in the source electrode wiring 36 portion is shown. A gate electrode made of the same polycrystalline silicon film is formed in the region other than the region where the wiring is formed. An interlayer insulating film 42 such as a silicon oxide layer is formed as an insulating film between the polycrystalline silicon film 40 and the wiring 36 formed thereon. A source electrode wiring 36 and a gate electrode wiring (not shown) made of aluminum or the like are formed on the interlayer insulating film 42 . The wiring 36 is an insulating film 42.
The source region 2 is connected to the source region 2 through the contact hole provided in 34.
8 is connected. 50 is the wiring 36 and the source region 28
Contact 1~.
導電層40は第2図に示されるようにガードリング32
と短絡されている。メタル配線44が形或され、ガード
リング32とメタル配線44がコンタク1〜46で接続
され、メタル配線44はコンタクト48を経て導電層4
0と接続されている。The conductive layer 40 is connected to the guard ring 32 as shown in FIG.
is short-circuited. A metal wiring 44 is formed, the guard ring 32 and the metal wiring 44 are connected through contacts 1 to 46, and the metal wiring 44 is connected to the conductive layer 4 through the contact 48.
Connected to 0.
次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
この高耐圧MOSFETを動作させるとき、jくレイン
領域30には正の電源電圧+Vが印加され、ソース領域
28は接地される。ドレイン領域3oへの電圧印加とと
もにガードリング32の電位が正方向に上昇し、導電W
J4.0の電位も正電位となる。配線36が通過してい
る領域では、基板26」二にゲート酸化膜34を介して
正電位の導電層40が存在することになり、配線36直
下の基板表面の空乏化が抑えられ、耐圧低下が防止され
る。When operating this high voltage MOSFET, a positive power supply voltage +V is applied to the drain region 30 and the source region 28 is grounded. As voltage is applied to the drain region 3o, the potential of the guard ring 32 increases in the positive direction, and the conductivity W
The potential of J4.0 also becomes a positive potential. In the area where the wiring 36 passes, a conductive layer 40 with a positive potential exists on the substrate 26'2 via the gate oxide film 34, which suppresses depletion of the substrate surface directly under the wiring 36, and reduces the withstand voltage. is prevented.
ゲート電極配線直下でも同様にガードリング電位と同電
位の導電層が存在するため、ゲート電極電位がOVのと
きにリーチスルーが起こることを防止する。Since a conductive layer having the same potential as the guard ring potential also exists directly under the gate electrode wiring, reach-through is prevented from occurring when the gate electrode potential is OV.
(発明の効果)
本発明では電極配線の下側に、基板及び電極配線とは絶
縁膜で絶縁され、ガードリングと短絡された導電層を形
成したので、ガードリング電位によって配線直下にリー
チスルーが起こることを防止することができ、高耐圧M
OSFETの耐圧低下を防ぐことができる。例えば抵抗
値40Ω・CmのN一基板を用いた高耐圧MOSFET
において、電極配線の下側に導電層をもたない従来のも
のに比べて、本発明は発明では耐圧を60〜70V高く
することができる。(Effects of the Invention) In the present invention, a conductive layer is formed below the electrode wiring, which is insulated from the substrate and the electrode wiring by an insulating film and short-circuited with the guard ring, so that reach-through occurs directly under the wiring due to the guard ring potential. High voltage resistance M
It is possible to prevent a decrease in the breakdown voltage of the OSFET. For example, a high voltage MOSFET using an N-substrate with a resistance value of 40Ω・Cm
In the present invention, the withstand voltage can be increased by 60 to 70 V compared to the conventional device which does not have a conductive layer below the electrode wiring.
第エ図は一実施例をソース電極配線の領域で切断した状
態を表わす断面図、第2図は同実施例のソース電極配線
領域の平面図である。第3図は従来の高耐圧MOSFE
Tをソース電極配線領域で切断して示す断面図、第4図
は従来の同高耐圧MOSFETをソース電極配線の通っ
ていない領域で切断して示す断面図である。
26 ・・・・基板、28・・・・・ソース領域、30
・・ドレイン領域、32・・・・・ガードリング、34
・・・・・ゲート酸化膜、36・・・・・配線、40・
・・・・・導電層、44・・・・・・メタル配線、46
.48・・・・・・コンタク1へ。FIG. E is a cross-sectional view showing one embodiment cut in the region of the source electrode wiring, and FIG. 2 is a plan view of the source electrode wiring region of the same embodiment. Figure 3 shows a conventional high voltage MOSFE
FIG. 4 is a cross-sectional view of the conventional high-voltage MOSFET taken through a region where the source electrode wire does not pass. 26...Substrate, 28...Source region, 30
... Drain region, 32 ... Guard ring, 34
...Gate oxide film, 36... Wiring, 40.
... Conductive layer, 44 ... Metal wiring, 46
.. 48...Go to contact 1.
Claims (1)
設けられ、両領域の間にはソース領域と同じ導電型の不
純物拡散領域が形成され、電極配線の下側には基板及び
前記電極配線とは絶縁膜で絶縁され、前記不純物拡散領
域と短絡された導電層が形成されている高耐圧半導体集
積回路装置。(1) A source region and a drain region are provided facing each other on the surface of the substrate, an impurity diffusion region of the same conductivity type as the source region is formed between the two regions, and the substrate and the electrode wiring are provided below the electrode wiring. A high-voltage semiconductor integrated circuit device includes a conductive layer insulated by an insulating film and short-circuited to the impurity diffusion region.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1155479A JP2612495B2 (en) | 1989-06-17 | 1989-06-17 | High voltage semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1155479A JP2612495B2 (en) | 1989-06-17 | 1989-06-17 | High voltage semiconductor integrated circuit device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0321075A true JPH0321075A (en) | 1991-01-29 |
| JP2612495B2 JP2612495B2 (en) | 1997-05-21 |
Family
ID=15606950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1155479A Expired - Fee Related JP2612495B2 (en) | 1989-06-17 | 1989-06-17 | High voltage semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2612495B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49115679A (en) * | 1973-03-07 | 1974-11-05 | ||
| JPS61254U (en) * | 1985-04-30 | 1986-01-06 | 富士通株式会社 | semiconductor equipment |
| JPS6364905A (en) * | 1986-09-02 | 1988-03-23 | Toa Nenryo Kogyo Kk | Secondary particle aggregate of hydroxyapatite, production and use thereof as chromatographic packing |
| JPS63122154A (en) * | 1986-11-12 | 1988-05-26 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit device |
-
1989
- 1989-06-17 JP JP1155479A patent/JP2612495B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49115679A (en) * | 1973-03-07 | 1974-11-05 | ||
| JPS61254U (en) * | 1985-04-30 | 1986-01-06 | 富士通株式会社 | semiconductor equipment |
| JPS6364905A (en) * | 1986-09-02 | 1988-03-23 | Toa Nenryo Kogyo Kk | Secondary particle aggregate of hydroxyapatite, production and use thereof as chromatographic packing |
| JPS63122154A (en) * | 1986-11-12 | 1988-05-26 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2612495B2 (en) | 1997-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6825536B2 (en) | Lateral power MOSFET for high switching speeds | |
| US5017985A (en) | Input protection arrangement for VLSI integrated circuit devices | |
| US4509067A (en) | Semiconductor integrated circuit devices with protective means against overvoltages | |
| US4819044A (en) | Vertical type MOS transistor and its chip | |
| JPH04361571A (en) | Mos type semiconductor device | |
| KR100196597B1 (en) | Semiconductor integrated circuit device with electrostatic protective function | |
| JPH08274321A (en) | Semiconductor device | |
| JP2996722B2 (en) | NMOS device with integrated ESD protection | |
| US11923451B2 (en) | Semiconductor device | |
| US4890143A (en) | Protective clamp for MOS gated devices | |
| JPH0321075A (en) | High voltage semiconductor integrated circuit device | |
| JP3412393B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP3217484B2 (en) | High voltage semiconductor device | |
| US5160990A (en) | MIS-FET with small chip area and high strength against static electricity | |
| JPH07105495B2 (en) | Insulated gate type semiconductor device | |
| JP2629426B2 (en) | Semiconductor device having double diffusion type MISFET and method of manufacturing the same | |
| JP3394872B2 (en) | High voltage semiconductor device | |
| JP3074064B2 (en) | Lateral MOS field effect transistor | |
| JP2907504B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPH0685270A (en) | High voltage semiconductor device | |
| JP3233002B2 (en) | Field effect transistor | |
| JPS6262559A (en) | input protection circuit | |
| JPS5863177A (en) | Semiconductor device | |
| JPH06216401A (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
| JPH0247873A (en) | Semiconductor integrated circuit device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |