JPS5852347B2 - 高耐圧半導体装置 - Google Patents
高耐圧半導体装置Info
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- JPS5852347B2 JPS5852347B2 JP55011506A JP1150680A JPS5852347B2 JP S5852347 B2 JPS5852347 B2 JP S5852347B2 JP 55011506 A JP55011506 A JP 55011506A JP 1150680 A JP1150680 A JP 1150680A JP S5852347 B2 JPS5852347 B2 JP S5852347B2
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- wiring
- semiconductor device
- resistor
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D64/111—Field plates
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
-
- H—ELECTRICITY
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D1/40—Resistors
- H10D1/43—Resistors having PN junctions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
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- H10D62/13—Semiconductor regions connected to electrodes carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. source or drain regions
- H10D62/137—Collector regions of BJTs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の利用分野
本発明は、高耐圧半導体装置に関し、特に集積回路中の
不純物領域の耐圧値を向上させた半導体装置に関する。
不純物領域の耐圧値を向上させた半導体装置に関する。
（２）従来技術
モノリシックＩ Ｏ（ｍｏｎｏ ｌ ｉ ｔ ｈｉ ｃ
ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）の高耐圧化を
さまたげている一つの大きな要因として、チップ内の配
線による耐圧値低下がある。
ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）の高耐圧化を
さまたげている一つの大きな要因として、チップ内の配
線による耐圧値低下がある。
第１図を用い、チップ内配線５による不純物領域２と半
導体基体１との間のＰＮ接合耐圧値の低下について説明
する。
導体基体１との間のＰＮ接合耐圧値の低下について説明
する。
第１図Ａは平面図、第１図Ｂは断面図である。
ここでは、半導体基体１の極性をＮ型とする。
２はＰ型拡散層で、通常のＩＣに於いては、ＮＰＮＩ−
ランジスタのベース領域、ＰＮＰトランジスタのエミッ
タ、コレクタ領域、および抵抗体として用いられる。
ランジスタのベース領域、ＰＮＰトランジスタのエミッ
タ、コレクタ領域、および抵抗体として用いられる。
この拡散層自体の耐圧値は、高耐圧化を考えると、主と
して基体１とで作るＰＮ接合の曲率で決まるようになる
。
して基体１とで作るＰＮ接合の曲率で決まるようになる
。
基体１の比抵抗が２０．Ｑ −（Ｊ、拡散層２の拡散深
さ２．５μｍ、その面積抵抗が２００、！Ｑ／口の場合
には、その耐圧値は約１４０■となる。
さ２．５μｍ、その面積抵抗が２００、！Ｑ／口の場合
には、その耐圧値は約１４０■となる。
この拡散層自体の耐圧値の向上としては、１）拡散深さ
を増大する、２）第２図に示す様に、拡散層２の囲りに
不純物濃度の低い領域３を形成する（Ａは平面図、Ｂは
断面図）等が実施されている。
を増大する、２）第２図に示す様に、拡散層２の囲りに
不純物濃度の低い領域３を形成する（Ａは平面図、Ｂは
断面図）等が実施されている。
例えば、拡散深さを５μｍにすれば、耐圧値は約２５０
Ｖにすることができる。
Ｖにすることができる。
又、低不純物濃度領域３の例では、ｌ０ＩＩ／口程度の
面積抵抗を有する領域３を、領域２の回りにｉ。
面積抵抗を有する領域３を、領域２の回りにｉ。
μｍ以上の幅で形成することにより、２００Ｖ程度まで
領域２と基体１との耐圧を上げることができる。
領域２と基体１との耐圧を上げることができる。
しかし、第１図、第２図に示したように、金属配線５が
、拡散層２の上を絶縁膜（Ｓ ｉ０２等）４を介して通
過する場合には、上記耐圧値を保持することができなく
なる。
、拡散層２の上を絶縁膜（Ｓ ｉ０２等）４を介して通
過する場合には、上記耐圧値を保持することができなく
なる。
すなわち、配線５の電位が、基体１の電位に等しい場合
に、絶縁膜４の厚さを１μｍとすると、領域２の耐圧値
は約９０Ｖ、第２図のように低不純物濃度領域３を付加
したものでも、１４０Ｖ程度の値となる。
に、絶縁膜４の厚さを１μｍとすると、領域２の耐圧値
は約９０Ｖ、第２図のように低不純物濃度領域３を付加
したものでも、１４０Ｖ程度の値となる。
これは、不純物領域２から基体１側へ延びる空乏層を、
配線５がその電位によりさまたげるため、基体表面部分
の電界強度が強くなり、本来の耐圧値より低くなるから
である。
配線５がその電位によりさまたげるため、基体表面部分
の電界強度が強くなり、本来の耐圧値より低くなるから
である。
第２図の場合は、不純物領域３の不純物濃度量により、
耐圧値を第１図の場合に比べて高めることができるが、
やはり不純物領域２と３の境界上の表面部分の電界が強
くなり、耐圧値が低下することになる。
耐圧値を第１図の場合に比べて高めることができるが、
やはり不純物領域２と３の境界上の表面部分の電界が強
くなり、耐圧値が低下することになる。
この耐圧劣化を少くする方法としては、絶縁膜４の厚さ
を厚くする手段があるが、製造プロセス上現状の１μｍ
以上にするのは困難である。
を厚くする手段があるが、製造プロセス上現状の１μｍ
以上にするのは困難である。
第３図Ａに従来の高耐圧ＩＣで用いられる抵抗素子を示
す。
す。
２及び２１はＰ型拡散層であり、抵抗体となる拡散層で
ある。
ある。
５１及び５２が抵抗体２の取り出し電極となっており、
５１が高電位側電極、５２が低電位側電極である。
５１が高電位側電極、５２が低電位側電極である。
この抵抗体の特徴は、高電位側電極５１の延長部５１′
が抵抗体２の上部をおおっている点にある。
が抵抗体２の上部をおおっている点にある。
これは、近接する別の抵抗体２１との間に生じる寄生Ｍ
ＯＳトランジスタを防止する目的で設けられている。
ＯＳトランジスタを防止する目的で設けられている。
第３図Ｂに第３図ＡのＡ−Ａ’線の断面構造図を示しで
ある。
ある。
第３図Ｂを用い配線５１′の効果を説明する。
５１′が存在しない場合には、Ａ−に線の断面構造は第
３図Ｃのような構造となる。
３図Ｃのような構造となる。
抵抗体２と２１との間に電位差があり、いずれか高い方
の電位より２と２１で形成するＭＯ８ｔ−ランジスタの
ＶＴＲより低い電位の電荷６が絶縁膜４の上部に乗った
場合には、寄生ＭＯＳトランジスタは導通状態になり、
抵抗体２と２１の間に電流が流れることになる。
の電位より２と２１で形成するＭＯ８ｔ−ランジスタの
ＶＴＲより低い電位の電荷６が絶縁膜４の上部に乗った
場合には、寄生ＭＯＳトランジスタは導通状態になり、
抵抗体２と２１の間に電流が流れることになる。
電荷６は、いわゆるチャージこぼれという現象により生
じ、裸の半導体あるいは金属配線から主として電子が絶
縁膜上を移動するためト 生じる。
じ、裸の半導体あるいは金属配線から主として電子が絶
縁膜上を移動するためト 生じる。
この現象は電界が強いほど生じやすく、高耐圧ＩＣでは
必ず生じる現象である。
必ず生じる現象である。
又その電位も、ＩＣチップの最小電位まで達すると考え
なければならない。
なければならない。
従って、５０Ｖを越えるＩＣにおいては、必ずこの寄生
ＭＯ８トランジスタに対する対策を実施しなければなら
ない。
ＭＯ８トランジスタに対する対策を実施しなければなら
ない。
上記、チマージこぼれ電荷による寄生ＭＯＳトランジス
タの発生を防止する手段が、第３図Ａ。
タの発生を防止する手段が、第３図Ａ。
Ｂの配線５１′である。
第３図ＡにおけるＡ−１線の断面を第３図Ｂに示したよ
うに、こぼれ電荷６が存在しても、配線５１′の電位を
、抵抗体２の最高電位とし、しかも抵抗体２１よりも高
電位にしておけば、２と２１の間に寄生ＭＯ８Ｉ−ラン
ジスタが発生することはない。
うに、こぼれ電荷６が存在しても、配線５１′の電位を
、抵抗体２の最高電位とし、しかも抵抗体２１よりも高
電位にしておけば、２と２１の間に寄生ＭＯ８Ｉ−ラン
ジスタが発生することはない。
反対に、抵抗２１側の電位が、２の電位より高い場合に
は、抵抗体２１の最高電位の配線にて抵抗体２１の上部
をおおえば良い。
は、抵抗体２１の最高電位の配線にて抵抗体２１の上部
をおおえば良い。
最も確実な寄生ＭＯＳトランジスタ防止方法は、従って
ＩＣ内の最高電位を有する配線で抵抗体の上部をおおう
ことになる。
ＩＣ内の最高電位を有する配線で抵抗体の上部をおおう
ことになる。
この場合の問題点は、先に述べたように、抵抗体と基体
との間の耐圧値が低下することである。
との間の耐圧値が低下することである。
さらに、第３図の配線５１′の場合においても抵抗両端
の電圧が高い時には同様の基板との耐圧低下が生じるこ
とは明らかである。
の電圧が高い時には同様の基板との耐圧低下が生じるこ
とは明らかである。
（３）発明の目的
本発明は、上記従来技術の欠点を改善し、高耐圧集積回
路（高耐圧ＩＯ）を横取できる半導体装置の構造を提供
することを目的とする。
路（高耐圧ＩＯ）を横取できる半導体装置の構造を提供
することを目的とする。
すなわち、本発明は、トランジスタ、抵抗等を横取する
不純物領域と配線を有する半導体装置を、高耐圧化に適
する構造とすることを目的とする。
不純物領域と配線を有する半導体装置を、高耐圧化に適
する構造とすることを目的とする。
又、本発明は、寄生ＭＯＳトランジスタの発生を防止し
、しかも高耐圧の新しい半導体装置構造を提供すること
を目的とする。
、しかも高耐圧の新しい半導体装置構造を提供すること
を目的とする。
（４）発明の総括説明
上記目的を遠戚するため、本発明の半導体装置では、ト
ランジスタ、抵抗等を構成する不純物領域の周囲に、低
不純物濃度領域を設け、さらに、配線は前記不純物領域
上に位置せずに、前記低不純物領域上に位置する様にし
た装置である。
ランジスタ、抵抗等を構成する不純物領域の周囲に、低
不純物濃度領域を設け、さらに、配線は前記不純物領域
上に位置せずに、前記低不純物領域上に位置する様にし
た装置である。
なお、本発明の装置において、不純物領域に対するコン
タクト電極（取り出し電極）は従来構造と同様の構造で
良い。
タクト電極（取り出し電極）は従来構造と同様の構造で
良い。
本発明における対象となる配線は、コンタクト電極と他
の電極、例えば他のコンタクト電極、ボンティングパッ
ド等との間を結ぶ配線さらには寄生ＭＯＳトランジスタ
防止のために、コンタクト電極から伸延する電極等を示
す。
の電極、例えば他のコンタクト電極、ボンティングパッ
ド等との間を結ぶ配線さらには寄生ＭＯＳトランジスタ
防止のために、コンタクト電極から伸延する電極等を示
す。
第４図、第５図に、本発明の半導体装置における不純物
領域と配線との配置構成の基体構造を示す。
領域と配線との配置構成の基体構造を示す。
第４図は第１の基本構造を示し、Ａは平面図、Ｂは断面
図である。
図である。
第４図において、配線５は、不純物領域２の周辺に設け
られた低不純物濃度領域３上のみに存在し、そこで終端
している。
られた低不純物濃度領域３上のみに存在し、そこで終端
している。
第５図は第２の基本構造を示し、Ａは平面図、Ｂは断面
図である。
図である。
第５図において、配線５は不純物領域２の周辺に設けら
れた低不純物濃度領域３上であって、不純物領域２の間
隙部を通り抜けている。
れた低不純物濃度領域３上であって、不純物領域２の間
隙部を通り抜けている。
以上、第４図、第５図の基本構造を用い、本発明の半導
体装置では、高耐圧ＩＯを実現できる。
体装置では、高耐圧ＩＯを実現できる。
（５）実施例
以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明する。
第６図に本発明の高耐圧半導体装置の構造を用いた抵抗
素子の実施例を示す。
素子の実施例を示す。
第６図Ａは平面図、第６図Ｂは第６図ＡのＡ−Ｒ線の断
面図である。
面図である。
この実施例の抵抗素子では、上記の寄生ＭＯＳトランジ
スタの発生が防止されているとともに、しかも耐圧の低
下を併わない構造となっている。
スタの発生が防止されているとともに、しかも耐圧の低
下を併わない構造となっている。
この抵抗素子は、第４図の高耐圧構造を用いたものであ
る。
る。
第６図の抵抗素子においても、電極５１は抵抗体となる
基体１と反対導電形の不純物領域２の高電位側電極とす
る。
基体１と反対導電形の不純物領域２の高電位側電極とす
る。
電極５１の延長部５１′の電位によって、寄生ＭＯＳト
ランジスタを防止している点は、第３図と全く同一であ
るが、下側にある抵抗体２との電位差が大きい個所では
、低濃度不純物領域３の上部にしかかかつていないこと
により、不純物領域２の耐圧低下を防止している点が特
徴である。
ランジスタを防止している点は、第３図と全く同一であ
るが、下側にある抵抗体２との電位差が大きい個所では
、低濃度不純物領域３の上部にしかかかつていないこと
により、不純物領域２の耐圧低下を防止している点が特
徴である。
以上述べた構造により、集積回路中の抵抗素子に対して
、耐圧値の向上と寄生ＭＯ８の防止を伺ら複雑な工程を
追加することなく遠戚することができる。
、耐圧値の向上と寄生ＭＯ８の防止を伺ら複雑な工程を
追加することなく遠戚することができる。
第１図は従来の半導体装置における不純物領域と配線の
配置関係を示す構成国、第２図は従来の他の半導体装置
における不純物領域と配線の配置関係を示す構成国、第
３図は従来の抵抗素子における不純物領域と配線の関係
を示す構成国、第４図、第５図は本発明の半導体装置に
おける不純物領域と配線の配置関係を示す基本構成図、
第６図は本発明の実施例に係る抵抗素子の構成を示す図
である。 １−・・・・・・半導体基体（例えばＮ型Ｓｉ）、２゜
２１・・・・・・不純物領域（例えばＰ型拡散層）、３
゜３１・・・・・・低不純物濃度領域（例えばＰ−型拡
散層）、４・・・・・・絶縁膜（例えばＳ ｉ ０２
）、５・・・・・・配線（例えば、Ａｊ？、多結晶Ｓｉ
等）。
配置関係を示す構成国、第２図は従来の他の半導体装置
における不純物領域と配線の配置関係を示す構成国、第
３図は従来の抵抗素子における不純物領域と配線の関係
を示す構成国、第４図、第５図は本発明の半導体装置に
おける不純物領域と配線の配置関係を示す基本構成図、
第６図は本発明の実施例に係る抵抗素子の構成を示す図
である。 １−・・・・・・半導体基体（例えばＮ型Ｓｉ）、２゜
２１・・・・・・不純物領域（例えばＰ型拡散層）、３
゜３１・・・・・・低不純物濃度領域（例えばＰ−型拡
散層）、４・・・・・・絶縁膜（例えばＳ ｉ ０２
）、５・・・・・・配線（例えば、Ａｊ？、多結晶Ｓｉ
等）。
Claims (1)
- １ 第１導電型の半導体基体と、該基体の主表面領域に
設けられた第２導電型の不純物領域と、該基体表面上に
絶縁膜を介して設けられた配線とを有する半導体装置に
おいて、上記不純物領域は抵抗素子の抵抗体となる領域
であり、該不純物領域の周囲に第２導電物の低不純物濃
度領域を設けてなり、上記配線は前記抵抗素子の高電位
側取り出し電極の低電位側取り出し電極へ向かって伸び
る伸延部であり、該配線は前記不純物領域上を避けて前
記低不純物濃度領域上に位置してなることを特徴とする
高耐圧半導体装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55011506A JPS5852347B2 (ja) | 1980-02-04 | 1980-02-04 | 高耐圧半導体装置 |
| DE19813103785 DE3103785A1 (de) | 1980-02-04 | 1981-02-04 | Halbleiteranordnung mit hoher durchbruchspannung |
| US06/231,285 US4443812A (en) | 1980-02-04 | 1981-02-04 | High-breakdown-voltage semiconductor device |
| IT19502/81A IT1135292B (it) | 1980-02-04 | 1981-02-04 | Dispositivo semiconduttore ad alta tensione di scarica |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55011506A JPS5852347B2 (ja) | 1980-02-04 | 1980-02-04 | 高耐圧半導体装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58123255A Division JPS5931051A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 高耐圧半導体装置 |
| JP58123256A Division JPS5931061A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 高耐圧半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56110251A JPS56110251A (en) | 1981-09-01 |
| JPS5852347B2 true JPS5852347B2 (ja) | 1983-11-22 |
Family
ID=11779899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55011506A Expired JPS5852347B2 (ja) | 1980-02-04 | 1980-02-04 | 高耐圧半導体装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4443812A (ja) |
| JP (1) | JPS5852347B2 (ja) |
| DE (1) | DE3103785A1 (ja) |
| IT (1) | IT1135292B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6097434U (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-03 | 株式会社昭和製作所 | 緩衝器用ダストブ−ツの取付構造 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0618251B2 (ja) * | 1983-02-23 | 1994-03-09 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
| JPS6144454A (ja) * | 1984-08-09 | 1986-03-04 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| NL8403111A (nl) * | 1984-10-12 | 1986-05-01 | Philips Nv | Werkwijze ter vervaardiging van een bipolaire transistor met emitterserieweerstanden, en transistor vervaardigd volgens de werkwijze. |
| DE4137101A1 (de) * | 1991-02-28 | 1992-09-03 | Daimler Benz Ag | Laterales halbleiterbauelement |
| EP0571695A1 (en) * | 1992-05-28 | 1993-12-01 | Consorzio per la Ricerca sulla Microelettronica nel Mezzogiorno - CoRiMMe | High voltage resistor integrated on a semiconductor substrate |
| SE9901575L (sv) * | 1999-05-03 | 2000-11-04 | Eklund Klas Haakan | Halvledarelement |
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| US3961358A (en) * | 1973-02-21 | 1976-06-01 | Rca Corporation | Leakage current prevention in semiconductor integrated circuit devices |
| US4161742A (en) * | 1975-08-02 | 1979-07-17 | Ferranti Limited | Semiconductor devices with matched resistor portions |
| IT1111981B (it) * | 1979-02-13 | 1986-01-13 | Ates Componenti Elettron | Struttura di transistore v(br)ceo protetto per il caso di inversione delle polarita' di alimentazione e prodotto risultante |
-
1980
- 1980-02-04 JP JP55011506A patent/JPS5852347B2/ja not_active Expired
-
1981
- 1981-02-04 IT IT19502/81A patent/IT1135292B/it active
- 1981-02-04 DE DE19813103785 patent/DE3103785A1/de active Granted
- 1981-02-04 US US06/231,285 patent/US4443812A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6064337U (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-07 | 東海ゴム工業株式会社 | 車両懸架装置におけるダストカバ−付アツパサポ−ト |
| JPS6097434U (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-03 | 株式会社昭和製作所 | 緩衝器用ダストブ−ツの取付構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1135292B (it) | 1986-08-20 |
| DE3103785A1 (de) | 1981-12-03 |
| US4443812A (en) | 1984-04-17 |
| DE3103785C2 (ja) | 1988-06-23 |
| IT8119502A0 (it) | 1981-02-04 |
| JPS56110251A (en) | 1981-09-01 |
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