JPH04107865A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH04107865A JPH04107865A JP2225793A JP22579390A JPH04107865A JP H04107865 A JPH04107865 A JP H04107865A JP 2225793 A JP2225793 A JP 2225793A JP 22579390 A JP22579390 A JP 22579390A JP H04107865 A JPH04107865 A JP H04107865A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
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- conductivity type
- collector
- concentration buffer
- buffer region
- 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
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Bipolar Transistors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はモーター駆動等のスイッチング用素子として使
用することができる半導体装置、特に横型ゲート駆動型
バイポーラトランジスタに関する。
用することができる半導体装置、特に横型ゲート駆動型
バイポーラトランジスタに関する。
従来の技術
従来のゲート駆動型のバイポーラトランジスタは縦型で
この断面構造を第２図に示す。この構造は縦型ＭＯ５Ｆ
ＥＴの半導体基板の下にそれと反対の導電型の領域を形
成したものである。ここではＮチャネルに限ってこの動
作を説明する。先回ゲート１４に正の電圧をかけると、
エミッタ領域１５からベース領域１６を通ってバッファ
領域１７゜１８へ電子が流れ、この電子の流れはコレク
タ領域１９へ吸いこまれる。このときバイポーラ動作が
起こり伝導度の変調によりエミッターコレクタ間の電圧
は低下する。このことでＭＯＳＦＥＴに比べて大幅にオ
ン時の損失を低減でき大電流を扱うスイッチング素子と
しては有利である。なお、１２はソース電極、１３は酸
化シリコン膜である。
この断面構造を第２図に示す。この構造は縦型ＭＯ５Ｆ
ＥＴの半導体基板の下にそれと反対の導電型の領域を形
成したものである。ここではＮチャネルに限ってこの動
作を説明する。先回ゲート１４に正の電圧をかけると、
エミッタ領域１５からベース領域１６を通ってバッファ
領域１７゜１８へ電子が流れ、この電子の流れはコレク
タ領域１９へ吸いこまれる。このときバイポーラ動作が
起こり伝導度の変調によりエミッターコレクタ間の電圧
は低下する。このことでＭＯＳＦＥＴに比べて大幅にオ
ン時の損失を低減でき大電流を扱うスイッチング素子と
しては有利である。なお、１２はソース電極、１３は酸
化シリコン膜である。
発明が解決しようとする課題
上記従来の構造のトランジスタ第３図のようなモーター
回路に使用した場合、電流を停止したときインダクタン
ス負荷（モーター２２）に蓄積されたエネルギーを放出
するため、ゲート駆動型バイポーラトランジスタ２１の
エミッターソース間に外付ダイオード２０が必要である
。もしダイオ−゛ド２０を外付けしないと、エネルギー
の放出が遅れ、電流をすぐに停止することはできない。
回路に使用した場合、電流を停止したときインダクタン
ス負荷（モーター２２）に蓄積されたエネルギーを放出
するため、ゲート駆動型バイポーラトランジスタ２１の
エミッターソース間に外付ダイオード２０が必要である
。もしダイオ−゛ド２０を外付けしないと、エネルギー
の放出が遅れ、電流をすぐに停止することはできない。
課題を解決するための手段
本発明では上記の課題を解決するため下記に示す横型構
造をとる。すなわち第一導電型半導体基板に第二導電型
の高濃度のバッファ領域を設け、このバッファ領域内に
第一導電型のコレクタ領域を設け、上記高濃度のバッフ
ァ領域に接して第二導電型の低濃度バッファ領域を設け
上記低濃度バッファ領域内に、低濃度バッファ領域と逆
バイアスされた第一導電型領域を設け、低濃度バッファ
領域と第二導電型のエミッタ領域間に位置する第一導電
型半導体基板の表面をチャネル領域とし、この上にゲー
ト酸化膜を介してゲート電極を設け、エミッタ領域は上
記半導体基板に電気的に接続されており、コレクタ電極
はコレクタのみまたはコレクタ領域とコレクタ領域を囲
む上記高濃度バッファ領域の両方に電気的に接続された
構造の半導体装置とする。
造をとる。すなわち第一導電型半導体基板に第二導電型
の高濃度のバッファ領域を設け、このバッファ領域内に
第一導電型のコレクタ領域を設け、上記高濃度のバッフ
ァ領域に接して第二導電型の低濃度バッファ領域を設け
上記低濃度バッファ領域内に、低濃度バッファ領域と逆
バイアスされた第一導電型領域を設け、低濃度バッファ
領域と第二導電型のエミッタ領域間に位置する第一導電
型半導体基板の表面をチャネル領域とし、この上にゲー
ト酸化膜を介してゲート電極を設け、エミッタ領域は上
記半導体基板に電気的に接続されており、コレクタ電極
はコレクタのみまたはコレクタ領域とコレクタ領域を囲
む上記高濃度バッファ領域の両方に電気的に接続された
構造の半導体装置とする。
作 用
本発明により横型ゲート駆動型バイポーラトランジスタ
のエミッターコレクタ（ドレイン−ソース）間にダイオ
ードをチップ面積を増加させず内蔵することができる。
のエミッターコレクタ（ドレイン−ソース）間にダイオ
ードをチップ面積を増加させず内蔵することができる。
実施例
第１図に本発明の一実施例における横型ゲート駆動型バ
イポーラトランジスタの断面を示す。第一導電型（たと
えばＰ型）の半導体基板１１に不純物を拡散して第二導
電型（たとえばＮ型）の低濃度バッファ（延長ドレイン
領域）７を設け、この領域７内に第二導電型の高濃度バ
ッファ領域６を設ける。この高濃度バッファ領域６は低
濃度バッファ領域７内に存在する。また第一導電型のコ
レクタ領域５は上記高濃度バッファ領域６内に存在しコ
レクタ電極１はコレクタ領域５と高濃度バッファ領域６
の両方に電気的に接続されている。エミッタ電極２は、
第二導電型のエミッタ領域９と第一導電型のベース領域
（基板コンタクト領域）１０の両方にコンタクトをとっ
ている。
イポーラトランジスタの断面を示す。第一導電型（たと
えばＰ型）の半導体基板１１に不純物を拡散して第二導
電型（たとえばＮ型）の低濃度バッファ（延長ドレイン
領域）７を設け、この領域７内に第二導電型の高濃度バ
ッファ領域６を設ける。この高濃度バッファ領域６は低
濃度バッファ領域７内に存在する。また第一導電型のコ
レクタ領域５は上記高濃度バッファ領域６内に存在しコ
レクタ電極１はコレクタ領域５と高濃度バッファ領域６
の両方に電気的に接続されている。エミッタ電極２は、
第二導電型のエミッタ領域９と第一導電型のベース領域
（基板コンタクト領域）１０の両方にコンタクトをとっ
ている。
ゲート電極４は多結晶シリコンで形成し、半導体基板１
１の表面を覆う２ミクロン以上の厚みのシリコン酸化膜
３内に形成されている。ゲート４のシリコン酸化膜３は
ゲート酸化膜となる。低濃度バッファ領域６に対して逆
バイアスされた第一導電型領域８が低濃度領域７内に設
けられている。
１の表面を覆う２ミクロン以上の厚みのシリコン酸化膜
３内に形成されている。ゲート４のシリコン酸化膜３は
ゲート酸化膜となる。低濃度バッファ領域６に対して逆
バイアスされた第一導電型領域８が低濃度領域７内に設
けられている。
エミッタ９−コレクタ５間に逆電圧がかかったとき、低
濃度バッファ領域７−基板１１間と、第−導電受領域８
と低濃度バッファ領域７間の両方から空乏層が広がるた
めこの領域がない構造よりもバッファ領域の濃度を濃（
しかつ高耐圧を実現できるので、バッファ領域の長さを
大幅に短（できる。
濃度バッファ領域７−基板１１間と、第−導電受領域８
と低濃度バッファ領域７間の両方から空乏層が広がるた
めこの領域がない構造よりもバッファ領域の濃度を濃（
しかつ高耐圧を実現できるので、バッファ領域の長さを
大幅に短（できる。
エミッターコレクタ間の降伏電圧を４００Ｖとするため
、半導体基板ｌｏＲ度を３ Ｘ １０”ｃｍ−３とした
。なお第１図中、２はエミッタ電極、Ｃはチャネル領域
である。
、半導体基板ｌｏＲ度を３ Ｘ １０”ｃｍ−３とした
。なお第１図中、２はエミッタ電極、Ｃはチャネル領域
である。
発明の効果・
以上のように本発明によれば、ゲート駆動型バイポーラ
トランジスタのエミッターコレクタ間にダイオードを内
蔵でき外付けのダイオードなしにモーター回路等に使用
できる。
トランジスタのエミッターコレクタ間にダイオードを内
蔵でき外付けのダイオードなしにモーター回路等に使用
できる。
第１図は本発明の一実施例における横型ゲート駆動型バ
イポーラトランジスタの断面図、第２図は従来の縦型ゲ
ート駆動型バイポーラトランジスタの断面図、第３図は
モーター回路の一部を示す回路図である。 １・・・・・・コレクタ電極、２・・・・・・エミッタ
電極、３・・・・・・シリコン酸化膜、４・・・・・・
ゲート電極、５・・・・・・コレクタ領域、６・・・・
・・高濃度バッファ領域、７・・・・・・低濃度バッフ
ァ領域、８・・・・・・低濃度バッファ領域と逆バイア
スされた第一導電型領域、９・・・・・・工ミッタ領域
、１０・・・・・・ベース領域（基板コンタクト領域）
、１１・・・・・・半導体基板。
イポーラトランジスタの断面図、第２図は従来の縦型ゲ
ート駆動型バイポーラトランジスタの断面図、第３図は
モーター回路の一部を示す回路図である。 １・・・・・・コレクタ電極、２・・・・・・エミッタ
電極、３・・・・・・シリコン酸化膜、４・・・・・・
ゲート電極、５・・・・・・コレクタ領域、６・・・・
・・高濃度バッファ領域、７・・・・・・低濃度バッフ
ァ領域、８・・・・・・低濃度バッファ領域と逆バイア
スされた第一導電型領域、９・・・・・・工ミッタ領域
、１０・・・・・・ベース領域（基板コンタクト領域）
、１１・・・・・・半導体基板。
Claims (1)
- （１）第一導電型の半導体基板に第二導電型の高濃度バ
ッファの領域を設け、このバッファ領域内に第一導電型
のコレクタ領域を設け、上記高濃度バッファ領域に接し
て第二導電型の低濃度バッファ領域を設け、上記低濃度
バッファ領域内に、この低濃度バッファ領域と逆バイア
スされた第一導電型領域を設け上記の低濃度バッファ領
域と第二導電型のエミッタ領域間に位置する第一導電型
半導体基板の表面をチャネル領域とし、このチャネル領
域上にゲート酸化膜を介してゲート電極を設け、エミッ
タ領域は上記半導体基板に電気的に接続されており、コ
レクタ電極はコレクタ領域のみ又はこのコレクタ領域を
囲む上記高濃度のバッファ領域の両方に電気的に接続さ
れている半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2225793A JP2633381B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2225793A JP2633381B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04107865A true JPH04107865A (ja) | 1992-04-09 |
| JP2633381B2 JP2633381B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=16834871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2225793A Expired - Lifetime JP2633381B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2633381B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5578740A (en) * | 1994-12-23 | 1996-11-26 | The Dow Chemical Company | Process for preparation of epoxy compounds essentially free of organic halides |
| JP2009290095A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Hitachi Ltd | 半導体装置およびその製造方法、ならびにその半導体装置を用いた集積半導体装置および不揮発性半導体記憶装置 |
-
1990
- 1990-08-27 JP JP2225793A patent/JP2633381B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5578740A (en) * | 1994-12-23 | 1996-11-26 | The Dow Chemical Company | Process for preparation of epoxy compounds essentially free of organic halides |
| JP2009290095A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Hitachi Ltd | 半導体装置およびその製造方法、ならびにその半導体装置を用いた集積半導体装置および不揮発性半導体記憶装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2633381B2 (ja) | 1997-07-23 |
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