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JP2001102388A - High voltage semiconductor device - Google Patents

High voltage semiconductor device

Info

Publication number
JP2001102388A
JP2001102388A JP27400199A JP27400199A JP2001102388A JP 2001102388 A JP2001102388 A JP 2001102388A JP 27400199 A JP27400199 A JP 27400199A JP 27400199 A JP27400199 A JP 27400199A JP 2001102388 A JP2001102388 A JP 2001102388A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
conductivity type
type
conductive type
collector
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.)
Pending
Application number
JP27400199A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutoshi Nakamura
和敏 中村
Yusuke Kawaguchi
雄介 川口
Tomoko Matsushiro
知子 末代
Hirobumi Nagano
博文 永野
Akio Nakagawa
明夫 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP27400199A priority Critical patent/JP2001102388A/en
Priority to US09/670,548 priority patent/US6563193B1/en
Publication of JP2001102388A publication Critical patent/JP2001102388A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベース幅変調効果を抑制し、アーリー電圧の
高い高耐圧ラテラルバイポーラトランジスタを提供する
こと。 【解決手段】 第1導電型の半導体領域3の表面に選択
的に形成された第2導電型エミッタ領域5及び第2導電
型コレクタ領域7と、第2導電型エミッタ領域5及びコ
レクタ領域7と離間して第1導電型の半導体領域3の表
面に選択的に形成された第1導電型ベースコンタクト領
域8と、第2導電型エミッタ領域5と対向する第2導電
型コレクタ領域7の部分に接し、かつ第2導電型エミッ
タ領域5と離間して形成された、第2導電型コレクタ領
域7よりも低濃度の第2導電型半導体領域6とを具備す
ることを特徴とする高耐圧半導体装置。
(57) [Problem] To provide a high withstand voltage lateral bipolar transistor which suppresses a base width modulation effect and has a high early voltage. SOLUTION: A second conductivity type emitter region 5 and a second conductivity type collector region 7 selectively formed on a surface of a first conductivity type semiconductor region 3, a second conductivity type emitter region 5 and a collector region 7, A first conductive type base contact region 8 selectively formed on the surface of the first conductive type semiconductor region 3 at a distance and a second conductive type collector region 7 facing the second conductive type emitter region 5 A high breakdown voltage semiconductor device comprising: a second conductivity type semiconductor region having a lower concentration than the second conductivity type collector region formed in contact with and separated from the second conductivity type emitter region. .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高耐圧半導体装置
に係わり、特にラテラルバイポーラトランジスタに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high breakdown voltage semiconductor device, and more particularly to a lateral bipolar transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の高耐圧素子の一つとして、横型の
バイポーラトランジスタ(ラテラルバイポーラトランジ
スタ)があり、SOI等の基板の上に形成することも試
みられている。この横型のバイポーラトランジスタの従
来例を、PNP型ラテラルバイポーラトランジスタを例
にとって説明する。
2. Description of the Related Art As one of conventional high breakdown voltage elements, there is a lateral bipolar transistor (lateral bipolar transistor), and it has been attempted to form it on a substrate such as SOI. A conventional example of this lateral bipolar transistor will be described by taking a PNP type lateral bipolar transistor as an example.

【0003】図5は、従来のPNP型ラテラルバイポー
ラトランジスタの断面図を示す。図5に示すように、半
導体基板101上にシリコン酸化膜からなる絶縁膜10
2が形成され、この絶縁膜102上にはN型半導体層1
03が形成されている。このN型半導体層103の表面
にはP+型エミッタ領域104が形成され、このP+型エ
ミッタ領域104を取り巻くようにN型半導体層103
の表面にP+型コレクタ領域105が形成されている。
さらに、P+型エミッタ領域104及びP+型コレクタ領
域105と離間してその外部のN型半導体層103の表
面にはN+型ベースコンタクト領域106が形成されて
いる。P+型エミッタ領域104、P+型コレクタ領域1
05、及びN+型ベースコンタクト領域106にはそれ
ぞれ、エミッタ電極107、コレクタ電極108、及び
ベース電極109が設けられている。P+型エミッタ領
域104とP+型コレクタ領域105間のN型半導体層
103はベース領域として機能する。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional PNP type lateral bipolar transistor. As shown in FIG. 5, an insulating film 10 made of a silicon oxide film is formed on a semiconductor substrate 101.
2 is formed, and an N-type semiconductor layer 1 is formed on the insulating film 102.
03 is formed. A P + -type emitter region 104 is formed on the surface of the N-type semiconductor layer 103, and the N-type semiconductor layer 103 is formed so as to surround the P + -type emitter region 104.
A P + type collector region 105 is formed on the surface of the substrate.
Further, an N + -type base contact region 106 is formed on the surface of the N-type semiconductor layer 103 outside the P + -type emitter region 104 and the P + -type collector region 105. P + type emitter region 104, P + type collector region 1
An emitter electrode 107, a collector electrode, and a base electrode 109 are provided in the base contact region 05 and the N + type base contact region 106, respectively. The N-type semiconductor layer 103 between the P + -type emitter region 104 and the P + -type collector region 105 functions as a base region.

【0004】かかる従来のPNP型ラテラルバイポーラ
トランジスタを高耐圧化する場合、一般にベース領域の
不純物濃度を低くすることにより空乏層をベース側に広
げ、電界を緩和する。しかしながら、ベース領域の不純
物濃度を低くすると以下の問題が生じる。即ち、コレク
タ側からの電界によってベース幅が次第に減少し、ゲイ
ンが変化するベース幅変調効果が顕著に現れ、アーリー
電圧が低下するという問題があった。例えば、アーリー
電圧が低いトランジスタでアナログ回路を形成した際に
回路の性能の劣化を招く。その一例として、アーリー電
圧が低いトランジスタをコンパレータに使用した場合、
ゲインが下がることが挙げられる。ここで、アーリー電
圧とは、図3に示すように、コレクタとエミッタ間の電
圧を横軸にとりコレクタ電流を縦軸にとった時に、コレ
クタ電流飽和領域のグラフの直線部分を延長した直線が
横軸と交わる点の電圧値である。
In order to increase the breakdown voltage of such a conventional PNP type lateral bipolar transistor, the depletion layer is generally extended to the base side by lowering the impurity concentration of the base region, and the electric field is reduced. However, lowering the impurity concentration in the base region causes the following problem. That is, there is a problem in that the base width gradually decreases due to the electric field from the collector side, a base width modulation effect in which the gain changes appears, and the Early voltage decreases. For example, when an analog circuit is formed with transistors having a low Early voltage, the performance of the circuit is deteriorated. As an example, if a transistor with a low Early voltage is used for the comparator,
The gain may be reduced. Here, as shown in FIG. 3, when the voltage between the collector and the emitter is plotted on the horizontal axis and the collector current is plotted on the vertical axis as shown in FIG. This is the voltage value at the point where the axis intersects.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来、ラテラルバイポーラトランジスタを高耐圧化する場
合には、ベース領域の不純物濃度を低くすることにより
空乏層をベース側に広げて電界を緩和していた。しかし
ながら、ベース領域の不純物濃度を低くすると、コレク
タ側からの電界によってベース幅が次第に減少し、ベー
ス幅変調効果が顕著に現れ、アーリー電圧が低下すると
いう問題があった。
As described above, conventionally, when the breakdown voltage of a lateral bipolar transistor is increased, the depletion layer is expanded toward the base side by lowering the impurity concentration of the base region to reduce the electric field. Was. However, when the impurity concentration in the base region is reduced, there is a problem that the base width gradually decreases due to the electric field from the collector side, the base width modulation effect appears remarkably, and the Early voltage decreases.

【0006】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、耐圧を保持したままベース幅変調効果を抑制し
たアーリー電圧の高いラテラルバイポーラトランジスタ
を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a lateral bipolar transistor having a high early voltage and suppressing a base width modulation effect while maintaining a withstand voltage.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】(構成)上記課題を解決
するために、本発明の第1は、第1導電型の半導体領域
の表面に選択的に形成された第2導電型エミッタ領域及
び第2導電型コレクタ領域と、前記第2導電型エミッタ
領域及びコレクタ領域と離間して前記第1導電型の半導
体領域の表面に選択的に形成された第1導電型ベースコ
ンタクト領域と、前記第2導電型コレクタ領域と前記第
2導電型エミッタ領域との間に、前記第2導電型エミッ
タ領域と離間し、かつ前記第2導電型コレクタ領域に接
して形成された、当該第2導電型コレクタ領域よりも低
濃度の第1の第2導電型半導体領域とを具備することを
特徴とする高耐圧半導体装置を提供する。
(Structure) In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is to provide a second conductive type emitter region selectively formed on a surface of a first conductive type semiconductor region, and A second conductivity type collector region; a first conductivity type base contact region selectively formed on a surface of the first conductivity type semiconductor region apart from the second conductivity type emitter region and the collector region; A second conductivity type collector formed between the two conductivity type collector region and the second conductivity type emitter region, separated from the second conductivity type emitter region and formed in contact with the second conductivity type collector region; A high breakdown voltage semiconductor device comprising: a first second conductivity type semiconductor region having a lower concentration than the region.

【0008】かかる本発明の第1において、前記第1の
第2導電型半導体領域は、前記第2導電型コレクタ領域
と前記第1導電型ベースコンタクト領域との間に設けら
れた部分を有し、当該部分は前記第1導電型ベースコン
タクト領域と離間していることが好ましい。
In the first aspect of the present invention, the first second conductivity type semiconductor region has a portion provided between the second conductivity type collector region and the first conductivity type base contact region. Preferably, the portion is separated from the first conductivity type base contact region.

【0009】また、前記第2導電型コレクタ領域と前記
第2導電型エミッタ領域との間に、前記第2導電型コレ
クタ領域と離間し、かつ前記第2導電型エミッタ領域に
接して形成された、当該第2導電型エミッタ領域よりも
低濃度の第2の第2導電型半導体領域を備えたことが好
ましい。
A second conductive type collector region is formed between the second conductive type collector region and the second conductive type emitter region so as to be separated from the second conductive type collector region and in contact with the second conductive type emitter region. It is preferable that the semiconductor device further includes a second second conductivity type semiconductor region having a lower concentration than the second conductivity type emitter region.

【0010】さらにまた、前記第2の第2導電型半導体
領域は、前記第2導電型エミッタ領域と前記第1導電型
ベースコンタクト領域との間に設けられた部分を有し、
当該部分は前記第1導電型ベースコンタクト領域と離間
していることが好ましい。
Furthermore, the second second conductivity type semiconductor region has a portion provided between the second conductivity type emitter region and the first conductivity type base contact region,
The portion is preferably separated from the first conductivity type base contact region.

【0011】また、本発明の第2は、第1導電型の半導
体領域の表面に選択的に形成された第2導電型エミッタ
領域及び第2導電型コレクタ領域と、前記第2導電型エ
ミッタ領域及びコレクタ領域と離間して前記第1導電型
の半導体領域の表面に選択的に形成された第1導電型ベ
ースコンタクト領域と、前記第2導電型エミッタ領域と
対向する前記第2導電型コレクタ領域の部分に接し、か
つ当該第2導電型エミッタ領域と離間して形成された、
前記第2導電型コレクタ領域よりも低濃度の第1の第2
導電型半導体領域とを具備することを特徴とする高耐圧
半導体装置を提供する。
A second aspect of the present invention is a second conductivity type emitter region and a second conductivity type collector region selectively formed on a surface of a first conductivity type semiconductor region, and the second conductivity type emitter region. A first conductivity type base contact region selectively formed on the surface of the first conductivity type semiconductor region apart from the collector region; and the second conductivity type collector region facing the second conductivity type emitter region. Formed in contact with the portion of the second conductivity type and separated from the second conductivity type emitter region.
A first second lower concentration than the second conductivity type collector region;
A high breakdown voltage semiconductor device including a conductive semiconductor region is provided.

【0012】かかる本発明の第2において、前記第2導
電型コレクタ領域の前記第1導電型ベースコンタクト領
域と対向する部分にも前記第1の第2導電型半導体領域
が形成され、当該第1の第2導電型半導体領域は前記第
1導電型ベースコンタクト領域と離間していることが好
ましい。
In the second aspect of the present invention, the first second-conductivity-type semiconductor region is also formed in a portion of the second-conductivity-type collector region facing the first-conductivity-type base contact region. The second conductivity type semiconductor region is preferably separated from the first conductivity type base contact region.

【0013】また、前記第2導電型コレクタ領域と対向
する前記第2導電型エミッタ領域の部分に接し、かつ当
該第2導電型コレクタ領域と離間して形成された、前記
第2導電型エミッタ領域よりも低濃度の第2の第2導電
型半導体領域を備えたことが好ましい。
Further, the second conductivity type emitter region is formed in contact with a portion of the second conductivity type emitter region facing the second conductivity type collector region and formed apart from the second conductivity type collector region. It is preferable to include a second second conductivity type semiconductor region having a lower concentration than that.

【0014】さらにまた、前記第2導電型エミッタ領域
の前記第1導電型ベースコンタクト領域と対向する部分
にも前記第2の第2導電型半導体領域が形成され、当該
第2の第2導電型半導体領域は前記第1導電型ベースコ
ンタクト領域と離間していることが好ましい。
Further, the second second conductivity type semiconductor region is also formed in a portion of the second conductivity type emitter region facing the first conductivity type base contact region, and the second second conductivity type semiconductor region is formed. Preferably, the semiconductor region is separated from the first conductivity type base contact region.

【0015】さらにまた、上記した各発明において、以
下の構成を備えることがさらに好ましい。
Further, in each of the above-mentioned inventions, it is more preferable to have the following configuration.

【0016】(1)前記第2の第2導電型半導体領域の
ドーズ量は、4.0×1012cm-2以下であること。
(1) The dose of the second second conductivity type semiconductor region is 4.0 × 10 12 cm −2 or less.

【0017】(2)前記第1の第2導電型半導体領域の
ドーズ量は、4.0×1012cm-2以下であること。
(2) The dose of the first second conductivity type semiconductor region is not more than 4.0 × 10 12 cm −2 .

【0018】(3)前記第1導電型の半導体領域と同一
基板上に設けられた第1導電型活性領域の表面に、選択
的に互いに離間して形成された第2導電型ソース領域及
び第2導電型ドレイン領域と、前記第2導電型ソース領
域と離間しかつ前記第2導電型ドレイン領域と接して形
成され、前記第2導電型ソース領域と前記第2導電型ド
レイン領域との間を含んでなる、前記第2導電型ドレイ
ン領域よりも低濃度の第3の第2導電型半導体領域と、
当該第3の第2導電型半導体領域と前記第2導電型ソー
ス領域との間に挟まれた前記第1導電型活性領域の表面
にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極とを備え
たこと。
(3) On the surface of the first conductivity type active region provided on the same substrate as the first conductivity type semiconductor region, the second conductivity type source region and the second conductivity type source region selectively formed apart from each other are formed. A two-conductivity-type drain region and the second-conductivity-type source region are formed apart from and in contact with the second-conductivity-type drain region. A third second conductivity type semiconductor region having a lower concentration than the second conductivity type drain region,
A gate electrode formed on a surface of the first conductivity type active region interposed between the third second conductivity type semiconductor region and the second conductivity type source region via a gate insulating film; thing.

【0019】(4)前記第2導電型コレクタ領域は、前
記第1導電型ベースコンタクト領域と前記第2導電型エ
ミッタ領域との間の部分を除き、当該第2導電型エミッ
タ領域を取り囲んで形成されていること。
(4) The second conductivity type collector region is formed so as to surround the second conductivity type emitter region except for a portion between the first conductivity type base contact region and the second conductivity type emitter region. is being done.

【0020】(5)前記第1導電型の半導体領域は絶縁
領域上に形成されたものであること。
(5) The semiconductor region of the first conductivity type is formed on an insulating region.

【0021】また、本発明の第3は、第1導電型の半導
体領域の表面に選択的に形成された第2導電型エミッタ
領域及び第2導電型コレクタ領域と、前記第2導電型エ
ミッタ領域及びコレクタ領域と離間して前記第1導電型
の半導体領域の表面に選択的に形成された第1導電型ベ
ースコンタクト領域と、前記第2導電型コレクタ領域と
前記第2導電型エミッタ領域との間における前記第1導
電型の半導体領域の表面のベース領域幅を調節し、かつ
前記第2導電型コレクタ領域と前記第2導電型エミッタ
領域との間の電界を緩和する領域とを具備することを特
徴とする高耐圧半導体装置を提供する。
A third aspect of the present invention is a second conductivity type emitter region and a second conductivity type collector region selectively formed on a surface of a first conductivity type semiconductor region, and the second conductivity type emitter region. A first conductive type base contact region selectively formed on the surface of the first conductive type semiconductor region apart from the collector region; and a second conductive type collector region and the second conductive type emitter region. A region for adjusting a width of a base region on a surface of the semiconductor region of the first conductivity type between the collector region and a region for relaxing an electric field between the collector region of the second conductivity type and the emitter region of the second conductivity type. A high breakdown voltage semiconductor device characterized by the following.

【0022】かかる本発明の第3も、上記した各発明の
構成要件を備えることが好ましい。
It is preferable that the third aspect of the present invention also includes the constituent features of each of the above-described inventions.

【0023】(作用)本発明によれば、ラテラルバイポ
ーラトランジスタ(例えば、PNP型のもの)におい
て、耐圧を保持するために、従来と異なり、空乏層をベ
ース側に伸ばすのではなく、コレクタ側に空乏層を伸ば
して電界緩和を図る。このために、第2導電型コレクタ
領域よりも低濃度の第2導電型半導体領域を形成する。
かかる第2導電型半導体領域内には、ベース領域との界
面から空乏層が伸び、この第2導電型半導体領域におい
て耐圧を確保することができる。したがって、ベース領
域の不純物濃度を高くできるので、ベース領域内におけ
る空乏層の伸びを抑え、ベース幅の減少によるベース幅
変調効果を抑制して、アーリー電圧を高くすることが可
能となる。
(Function) According to the present invention, in a lateral bipolar transistor (for example, a PNP type), in order to maintain a breakdown voltage, a depletion layer is not extended to a base side but to a collector side, unlike a conventional one. The depletion layer is extended to reduce the electric field. For this purpose, a second conductivity type semiconductor region having a lower concentration than the second conductivity type collector region is formed.
In such a second conductivity type semiconductor region, a depletion layer extends from the interface with the base region, and a breakdown voltage can be ensured in the second conductivity type semiconductor region. Therefore, since the impurity concentration in the base region can be increased, the extension of the depletion layer in the base region can be suppressed, the base width modulation effect due to the decrease in the base width can be suppressed, and the early voltage can be increased.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0025】(第1の実施形態)図1は、本発明の高耐
圧半導体装置に係る第1の実施形態の構成を示す上面図
である。また、図2(a)及び図2(b)はそれぞれ、
図1の高耐圧半導体装置の線分AA´、BB´における
断面図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a top view showing the structure of a first embodiment of the high breakdown voltage semiconductor device of the present invention. 2 (a) and 2 (b) are respectively
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line segments AA ′ and BB ′ of the high breakdown voltage semiconductor device of FIG.

【0026】図1、図2に示すように、本実施形態では
PNP型ラテラルバイポーラトランジスタが示される。
まず、半導体基板1上にシリコン酸化膜からなる絶縁膜
2が形成され、この絶縁膜2上にはN型半導体層3が形
成されている。このN型半導体層3の表面にはP+型エ
ミッタ領域5が形成され、このP+型エミッタ領域5を
取り巻くようにN型半導体層3の表面にP+型コレクタ
領域7が形成されている(図1)。
As shown in FIGS. 1 and 2, this embodiment shows a PNP type lateral bipolar transistor.
First, an insulating film 2 made of a silicon oxide film is formed on a semiconductor substrate 1, and an N-type semiconductor layer 3 is formed on the insulating film 2. A P + -type emitter region 5 is formed on the surface of the N-type semiconductor layer 3, and a P + -type collector region 7 is formed on the surface of the N-type semiconductor layer 3 so as to surround the P + -type emitter region 5. (FIG. 1).

【0027】さらに、P+型エミッタ領域5及びP+型コ
レクタ領域7と離間して、N型半導体層3の表面にはN
+型ベースコンタクト領域8が形成されている。P+型エ
ミッタ領域5とP+型コレクタ領域7間のN型半導体層
3はベース領域として機能する。P+型コレクタ領域7
は、N+型ベースコンタクト領域8とP+型エミッタ領域
5との間の部分を除き、P+型エミッタ領域5を取り囲
んで形成されている。
Further, the surface of the N-type semiconductor layer 3 is separated from the P + -type emitter region 5 and the P + -type collector region 7 by N
A + type base contact region 8 is formed. N-type semiconductor layer 3 between P + -type emitter region 5 and P + -type collector region 7 functions as a base region. P + type collector region 7
Is formed so as to surround the P + -type emitter region 5 except for a portion between the N + -type base contact region 8 and the P + -type emitter region 5.

【0028】このようにN+型ベースコンタクト領域8
とP+型エミッタ領域5との間の部分においてP+型コレ
クタ領域7を形成しないのは以下の理由による。即ち、
+型ベースコンタクト領域8からP+型エミッタ領域5
へのベース電流が、P+型コレクタ領域7の電位障壁の
影響を受けることが無いため十分な値のベース電流を得
ることができるためである。かかる構造は、普通の半導
体基板でも有効であるが、特にSOI(Silicon
On Insulator)基板の場合は、後述する
+型埋め込み領域を設ける必要がなく簡便な構造でベ
ース電流を十分確保することが可能である。
As described above, the N + type base contact region 8
The reason why the P + -type collector region 7 is not formed in the portion between the P + -type emitter region 5 and the P + -type emitter region 5 is as follows. That is,
N + type base contact region 8 to P + type emitter region 5
This is because a sufficient value of the base current can be obtained because the base current to the P is not affected by the potential barrier of the P + -type collector region 7. Such a structure is effective for a normal semiconductor substrate, but is particularly effective for SOI (Silicon).
In the case of an On Insulator substrate, it is not necessary to provide an N + -type buried region, which will be described later, and it is possible to secure a sufficient base current with a simple structure.

【0029】また、本発明の重要な構成として、P+
コレクタ領域7の周囲にはこのP+型コレクタ領域7よ
りも低濃度でP-型半導体領域6が形成されている。こ
のP-型半導体領域6は、P+型エミッタ領域5と対向す
るP+型コレクタ領域7の部分に接して形成されてお
り、かつP+型エミッタ領域5と離間して形成されてい
る。
Further, as an important component of the present invention, low concentration P than the P + -type collector region 7 around the P + type collector region 7 - -type semiconductor region 6 is formed. The P - -type semiconductor region 6 is spaced apart is formed in contact with a portion of the P + -type collector region 7 facing the P + -type emitter region 5 and the P + -type emitter region 5.

【0030】さらに、エミッタ側も同様に、P+型エミ
ッタ領域5の周囲にはこのP+型エミッタ領域5よりも
低濃度でP-型半導体領域4が形成されている。このP-
型半導体領域4は、P+型コレクタ領域7と対向するP+
型エミッタ領域5の部分に接して形成されており、かつ
+型コレクタ領域7と離間して形成されている。
Furthermore, also the emitter side, a P + type emitter region around it 5 P at a lower concentration than the P + -type emitter region 5 - -type semiconductor regions 4 are formed. The P -
Type semiconductor region 4 is opposed to the P + type collector region 7 P +
It is formed in contact with the portion of the type emitter region 5 and is formed apart from the P + type collector region 7.

【0031】P+型エミッタ領域5、P+型コレクタ領域
7、及びN+型ベースコンタクト領域8にはそれぞれ、
エミッタ電極9、コレクタ電極10、及びベース電極1
1が設けられている。図1では、コレクタ電極として、
コレクタ電極10以外にコレクタ電極12及び13が示
されている。これらのコレクタ電極12及び13はコン
タクト抵抗を低減させる働きをする。
The P + -type emitter region 5, the P + -type collector region 7, and the N + -type base contact region 8 respectively have
Emitter electrode 9, collector electrode 10, and base electrode 1
1 is provided. In FIG. 1, as the collector electrode,
In addition to the collector electrode 10, collector electrodes 12 and 13 are shown. These collector electrodes 12 and 13 function to reduce the contact resistance.

【0032】上述したように、本実施形態のラテラルバ
イポーラトランジスタによれば、P +型コレクタ領域7
及びP+型エミッタ領域5にそれぞれ電界緩和層として
-型半導体領域6及び4が形成されており、P+型エミ
ッタ領域5とP+型コレクタ領域7間のN型半導体層3
(ベース領域)の不純物濃度を上げている。
As described above, the lateral bar of the present embodiment is
According to the bipolar transistor, P +Mold collector area 7
And P+Each as an electric field relaxation layer in the respective emitter regions 5
P-Semiconductor regions 6 and 4 are formed, and P+Type Emi
Area 5 and P+N-type semiconductor layer 3 between collector regions 7
The impurity concentration of the (base region) is increased.

【0033】かかる構造のラテラルバイポーラトランジ
スタでは、ベース領域の不純物濃度が高く、空乏層は主
としてP-型半導体領域6及び4内に伸びることとな
る。このために、ゲインに大きく影響を与えるベース幅
は、上記したように電界緩和層をコレクタ領域とエミッ
タ領域の両方に形成することで、2つの電界緩和層(P
-型半導体領域6及び4)間の距離となる。したがっ
て、ベース幅はマスクの合わせ精度に影響されないた
め、ばらつきの少ない素子が実現できる。なお、ダイオ
ード等で使われるリサーフと同様の原理で耐圧を確保す
ることができる。
A lateral bipolar transistor having such a structure
In this case, the impurity concentration in the base region is high and the depletion layer is mainly
As P-Extending into the semiconductor regions 6 and 4.
You. For this reason, the base width that greatly affects the gain
As described above, the electric field relaxation layer is
Forming the two electric field relaxation layers (P
-It is the distance between the type semiconductor regions 6 and 4). Accordingly
Base width is not affected by mask alignment accuracy.
Therefore, an element with less variation can be realized. In addition,
Ensures pressure resistance by the same principle as RESURF used in
Can be

【0034】本発明による高耐圧装置の構造と従来装置
の構造とをシミュレーションした比較結果を表1に示
す。
Table 1 shows a comparison result obtained by simulating the structure of the high breakdown voltage device according to the present invention and the structure of the conventional device.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】この表1より本発明の構造は従来構造に比
べて、アーリー電圧が21.3Vから51.6Vへと改
善した。また、コレクタとエミッタ間の耐圧も43.3
Vから62.0Vへと向上している。
According to Table 1, the structure of the present invention improved the Early voltage from 21.3 V to 51.6 V as compared with the conventional structure. The breakdown voltage between the collector and the emitter is also 43.3.
V to 62.0V.

【0037】ここで、P+型コレクタ領域7及びP+型エ
ミッタ領域5の不純物の表面濃度はオーミックコンタク
トを取れるように典型的にはそれぞれ1×1017cm-3
以上である。さらに、P-型半導体領域6及び4の正味
の不純物ドーズ量は、それぞれ4.0×1012cm-2
下の範囲とすることが好ましい。4.0×1012cm -2
よりも高い場合には、完全にP-型半導体領域6及び4
が空乏化しにくくなるために十分な耐圧を出すことが困
難となる。また、P+型エミッタ領域5とP+型コレクタ
領域7間のN型半導体層3(ベース領域)の正味の不純
物ドーズ量は、下限値はパンチスルー耐圧、アーリー電
圧の大きさの兼ね合いで決定され、上限値はゲイン、V
cbo(エミッタ開放コレクタ−ベース間耐圧。特にコレ
クタ直下の耐圧。)で決定される。例えば、P-型半導
体領域6及び4の正味の不純物ドーズ量を2.0×10
12cm-2、N型半導体層3(ベース領域)の正味の不純
物ドーズ量を2.6×1012cm-2とすることができ
る。ここで、N型半導体層3の不純物ドーズ量をP-
半導体領域6及び4のそれよりも高くすることが好まし
い(他の実施形態でも同様。)。
Where P+Mold collector region 7 and P+Type d
The surface concentration of impurities in the emitter region 5 is
Typically 1x10 each17cm-3
That is all. Furthermore, P-Type semiconductor regions 6 and 4 net
Impurity doses of 4.0 × 1012cm-2Less than
It is preferable to set the lower range. 4.0 × 1012cm -2
If it is higher than-Type semiconductor regions 6 and 4
It is difficult to provide sufficient withstand voltage because
It will be difficult. Also, P+Type emitter region 5 and P+Type collector
Net impurity of N-type semiconductor layer 3 (base region) between regions 7
The lower limit of the substance dose is the punch-through withstand voltage,
The upper limit is determined by the balance of the pressure and the gain, V
cbo(Emitter open collector-base breakdown voltage.
Withstand pressure just below Kuta. ). For example, P-Mold semiconductive
The net impurity dose of the body regions 6 and 4 is 2.0 × 10
12cm-2Of the N-type semiconductor layer 3 (base region)
2.6 × 1012cm-2And can
You. Here, the impurity dose of the N-type semiconductor layer 3 is set to P-Type
Preferably, it is higher than that of the semiconductor regions 6 and 4.
(The same applies to other embodiments).

【0038】(第2の実施形態)図4は、本発明による
高耐圧半導体装置に係る第2の実施形態の構成を説明す
る断面図である。本実施形態では、図4に示す二重拡散
型のPチャネル型ラテラルMOSFET(DMOSFE
T)が第1の実施形態に示したPNP型ラテラルバイポ
ーラトランジスタと同一基板上に混載して形成される。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a sectional view for explaining the configuration of a second embodiment of the high breakdown voltage semiconductor device according to the present invention. In the present embodiment, a double diffusion type P-channel lateral MOSFET (DMOSFE) shown in FIG.
T) is formed on the same substrate as the PNP type lateral bipolar transistor shown in the first embodiment.

【0039】図4に示すように、半導体基板1上にシリ
コン酸化膜からなる絶縁膜2が形成され、この絶縁膜2
上にはN型半導体層3が形成されている。このN型半導
体層3の表面において、その第1の領域には第1の実施
形態に示したPNP型ラテラルバイポーラトランジスタ
が形成されている。この第1の領域と異なるN型半導体
層3の表面(第2の領域)には、以下に示す二重拡散型
のPチャネル型ラテラルMOSFETが形成される。
As shown in FIG. 4, an insulating film 2 made of a silicon oxide film is formed on a semiconductor substrate 1.
An N-type semiconductor layer 3 is formed thereon. On the surface of the N-type semiconductor layer 3, the PNP type lateral bipolar transistor shown in the first embodiment is formed in the first region. On the surface (second region) of the N-type semiconductor layer 3 different from the first region, the following double diffusion type P-channel lateral MOSFET is formed.

【0040】即ち、N型半導体層3の表面(第2の領
域)には、P+型ソース領域42が形成され、このP+
ソース領域42に隣接してN型半導体層3の表面にはN
+型コンタクト領域41が形成されている。また、P+
ソース領域42と離間してP-型半導体領域43がN型
半導体層3の表面に形成されており、このP-型半導体
領域43の表面にはP+型ドレイン領域44が選択的に
形成されている。
That is, a P + -type source region 42 is formed on the surface (second region) of the N-type semiconductor layer 3, and is adjacent to the P + -type source region 42. Is N
A + -type contact region 41 is formed. A P type semiconductor region 43 is formed on the surface of the N type semiconductor layer 3 at a distance from the P + type source region 42, and a P + type drain region 44 is formed on the surface of the P type semiconductor region 43. It is selectively formed.

【0041】P-型半導体領域43とP+型ソース領域4
2との間のN型半導体層3の表面には、ゲート絶縁膜4
6を介してゲート電極47が形成されている。また、P
+型ドレイン領域44とN型半導体層3との間のP-型半
導体領域43表面を含んでLOCOSシリコン酸化膜4
5が選択的に形成されている。このシリコン酸化膜45
は、ドレイン側のゲート電極47の端における電界を緩
和する働きをする。ゲート電極47はシリコン酸化膜4
5上にまで延在して形成されている。
P type semiconductor region 43 and P + type source region 4
2 is provided on the surface of the N-type semiconductor layer 3 between the gate insulating film 4
6, a gate electrode 47 is formed. Also, P
LOCOS silicon oxide film 4 including the surface of P type semiconductor region 43 between + type drain region 44 and N type semiconductor layer 3
5 are selectively formed. This silicon oxide film 45
Functions to reduce the electric field at the end of the gate electrode 47 on the drain side. The gate electrode 47 is a silicon oxide film 4
5 and is formed so as to extend above.

【0042】P+型ソース領域42及びN+型コンタクト
領域41にはソース電極48が、P +型ドレイン領域4
4にはドレイン電極49がそれぞれ設けられている。
P+Mold source region 42 and N+Type contact
In the region 41, a source electrode 48 is provided. +Type drain region 4
4 is provided with a drain electrode 49.

【0043】上述したように、本実施形態では、上述の
ようにPチャネル型ラテラルMOSFETと第1の実施
形態に示したPNP型ラテラルバイポーラトランジスタ
とが、同一のSOI基板上に混載して形成されている。
本実施形態によれば、Pチャネル型ラテラルMOSFE
TのP-型半導体領域43とPNP型ラテラルバイポー
ラトランジスタのP-型半導体領域4及び6(図1、図
2)とを、同一工程で作成することが可能となるので、
両者を別々のプロセスで作成せずに簡単な工程でPチャ
ネル型ラテラルMOSFETのP-型半導体領域43を
形成することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, as described above, the P-channel lateral MOSFET and the PNP lateral bipolar transistor shown in the first embodiment are formed by being mounted on the same SOI substrate. ing.
According to the present embodiment, the P-channel type lateral MOSFE
Since the P type semiconductor region 43 of T and the P type semiconductor regions 4 and 6 (FIGS. 1 and 2) of the PNP type lateral bipolar transistor can be formed in the same process,
The P -type semiconductor region 43 of the P-channel lateral MOSFET can be formed in a simple process without forming both in separate processes.

【0044】図4において、二重拡散型のPチャネル型
ラテラルMOSFETのドリフト領域にある電界緩和層
(P-型半導体領域43に相当。)は、第1の実施形態
に示したPNP型ラテラルバイポーラトランジスタと同
じ原理で耐圧を保持するために、共通化できる。ラテラ
ルバイポーラトランジスタの電界緩和層の働きは表面の
電界を緩和するだけなのに対し、二重拡散型のMOSF
ETの電界緩和層はその働きに加えて電流を流す。その
ため、二重拡散型のMOSFETの場合、電界緩和層
(P-型半導体領域43に相当。)は低抵抗である必要
がある。
In FIG. 4, the electric field relaxation layer (corresponding to the P type semiconductor region 43) in the drift region of the double diffusion type P channel type lateral MOSFET is a PNP type lateral bipolar transistor shown in the first embodiment. In order to maintain the breakdown voltage by the same principle as the transistor, they can be shared. While the function of the electric field relaxation layer of a lateral bipolar transistor is only to reduce the electric field on the surface, the double diffusion type MOSF
The electric field relaxation layer of the ET flows a current in addition to its function. Therefore, in the case of a double diffusion type MOSFET, the electric field relaxation layer (corresponding to the P type semiconductor region 43) needs to have low resistance.

【0045】リサーフの原理により、オフ状態において
-型半導体領域43の下のN型半導体層3によりP-
半導体領域43を容易に空乏化できる。したがって、こ
の電界緩和層の正味の不純物ドーズ量は2×1012cm
-2程度、耐圧系が低いMOSFETであれば最大4×1
12cm-2程度まで高めることができ、耐圧を保持しな
がら低抵抗を実現できる。したがって、同一半導体基板
上にアーリー電圧が高いラテラルバイポーラトランジス
タと低オン抵抗の二重拡散型のMOSFETを形成する
には、正味の不純物ドーズ量は2×1012cm-2程度が
適している。
[0045] The principle of RESURF, in the off state P - -type by N-type semiconductor layer 3 below the semiconductor region 43 P - can easily deplete -type semiconductor region 43. Therefore, the net impurity dose of this electric field relaxation layer is 2 × 10 12 cm.
-2 , maximum 4 × 1 for MOSFETs with low breakdown voltage
It can be increased to about 0 12 cm -2 , and a low resistance can be realized while maintaining the withstand voltage. Therefore, to form a lateral bipolar transistor having a high Early voltage and a double-diffusion MOSFET having a low on-resistance on the same semiconductor substrate, a net impurity dose of about 2 × 10 12 cm −2 is suitable.

【0046】このように、工程を増やすことなくアーリ
ー電圧の高いPNP型ラテラルバイポーラトランジスタ
とオン抵抗の低いPチャネル型ラテラルDMOSFET
を同じ半導体基板上に形成することができる。
As described above, a PNP-type lateral bipolar transistor having a high early voltage and a P-channel-type lateral DMOSFET having a low on-resistance without increasing the number of steps.
Can be formed on the same semiconductor substrate.

【0047】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことはない。例えば、上記実施形態では、コレクタ領域
及びエミッタ領域にそれぞれ電界緩和層としてP-型半
導体領域が形成されており、かかる態様が好ましいが、
コレクタ領域にのみかかる電界緩和層を設けても本発明
の効果を達成することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, a P type semiconductor region is formed as an electric field relaxation layer in each of the collector region and the emitter region.
The effect of the present invention can be achieved even if such an electric field relaxation layer is provided only in the collector region.

【0048】また、コレクタ領域とベースコンタクト領
域との間、及びエミッタ領域とベースコンタクト領域と
の間にも電界緩和層が設けられている。これはV
cbo(エミッタ開放コレクタ−ベース間耐圧)、V
ceo(ベース開放コレクタ−エミッタ間耐圧)を出すた
めであるが、耐圧の設計によっては必ずしもかかる領域
に電界緩和層を設ける必要はない。
An electric field relaxation layer is provided between the collector region and the base contact region and between the emitter region and the base contact region. This is V
cbo (emitter open collector-base breakdown voltage), V
This is for obtaining ceo (withstand voltage between the open base collector and the emitter), but it is not always necessary to provide the electric field relaxation layer in such a region depending on the withstand voltage design.

【0049】また、上記実施形態では、P+型コレクタ
領域7は、N+型ベースコンタクト領域8とP+型エミッ
タ領域5との間の部分を除き、P+型エミッタ領域5を
取り囲んで形成されているが、かかる形態に限らず、エ
ミッタ領域を完全にコレクタ領域が取り囲む構造に対し
ても、本発明は適用可能である。この場合には、ベース
領域としてのN型半導体層3の下(P+型エミッタ領域
5及びP+型コレクタ領域7の下でもある。)にN+型埋
め込み領域を設け、このN+型埋め込み領域をN+型ベー
スコンタクト領域8と深い拡散層により接続することが
好ましい。このようにN+型埋め込み領域を設けた場合
には、ベース電流はこのN+型埋め込み領域を通って、
+型エミッタ領域5とP+型コレクタ領域7間のベース
領域へ供給されるため、ベース電流を多く供給すること
が可能である。かかる場合にも、本発明の効果を十分に
発揮することが可能である。
In the above embodiment, the P + type collector region 7 is formed surrounding the P + type emitter region 5 except for a portion between the N + type base contact region 8 and the P + type emitter region 5. However, the present invention is not limited to such a form, and the present invention is applicable to a structure in which the emitter region is completely surrounded by the collector region. In this case, (also under the P + -type emitter region 5 and the P + -type collector region 7.) N-type lower semiconductor layer 3 serving as a base region is provided an N + -type buried region, the N + -type buried Preferably, the region is connected to N + type base contact region 8 by a deep diffusion layer. When the N + type buried region is provided in this manner, the base current passes through the N + type buried region,
Since the power is supplied to the base region between the P + -type emitter region 5 and the P + -type collector region 7, a large amount of base current can be supplied. Even in such a case, the effects of the present invention can be sufficiently exhibited.

【0050】その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することが可能である。
In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、ベース幅変調効果を抑
制したアーリー電圧の高い高耐圧ラテラルバイポーラト
ランジスタを提供することが可能となる。
According to the present invention, it is possible to provide a high withstand voltage lateral bipolar transistor having a high early voltage and a suppressed base width modulation effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明による高耐圧半導体装置に係る第1の
実施形態の構成を示す上面図。
FIG. 1 is a top view showing a configuration of a first embodiment of a high breakdown voltage semiconductor device according to the present invention.

【図2】 図1の高耐圧半導体装置の線分AA´、BB
´における断面図。
FIG. 2 is a line segment AA ′, BB of the high breakdown voltage semiconductor device of FIG. 1;
FIG.

【図3】 アーリー電圧を示す特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram showing Early voltage.

【図4】 本発明による高耐圧半導体装置に係る第2の
実施形態の構成を説明する断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a second embodiment of the high breakdown voltage semiconductor device according to the present invention.

【図5】 従来の横型バイポーラトランジスタの構成を
示す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional lateral bipolar transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体基板 2…絶縁膜 3…N型半導体層 4…P-半導体領域 5…P+型エミッタ領域 6…P-半導体領域 7…P+型コレクタ領域 8…N+型ベースコンタクト領域 9…エミッタ電極 10…コレクタ電極 11…ベース電極 12…コレクタ電極 13…コレクタ電極 41…N+型コンタクト領域 42…P+型ソース領域 43…P-型半導体領域 44…P+型ドレイン領域 45…シリコン酸化膜 46…ゲート絶縁膜 47…ゲート電極 48…ソース電極48 49…ドレイン電極49DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate 2 ... Insulating film 3 ... N-type semiconductor layer 4 ... P - semiconductor region 5 ... P + -type emitter region 6 ... P - semiconductor region 7 ... P + -type collector region 8 ... N + -type base contact region 9 ... The emitter electrode 10 ... collector electrode 11 ... base electrode 12 ... collector electrodes 13 ... collector electrode 41 ... N + -type contact region 42 ... P + -type source region 43 ... P - -type semiconductor region 44 ... P + -type drain region 45 ... silicon oxide Film 46 gate insulating film 47 gate electrode 48 source electrode 48 49 drain electrode 49

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末代 知子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 永野 博文 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター (72)発明者 中川 明夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Fターム(参考) 5F003 AP06 AZ03 BC01 BE01 BG01 BJ15 BN01 5F110 AA13 BB12 CC02 DD05 FF12 GG02 HJ13 HM12 HM15  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Tomoko Suedai, 1st Toshiba R & D Center, Komukai Toshiba, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Hirofumi Nagano Kobuka Toshiba, Koyuki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 Toshiba Microelectronics Center, Inc. (72) Inventor Akio Nakagawa 1 Tokoba Toshiba, Komukai Toshiba, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term (Reference) 5F003 AP06 AZ03 BC01 BE01 BG01 BJ15 BN01 5F110 AA13 BB12 CC02 DD05 FF12 GG02 HJ13 HM12 HM15

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体領域の表面に選択的
に形成された第2導電型エミッタ領域及び第2導電型コ
レクタ領域と、前記第2導電型エミッタ領域及びコレク
タ領域と離間して前記第1導電型の半導体領域の表面に
選択的に形成された第1導電型ベースコンタクト領域
と、前記第2導電型コレクタ領域と前記第2導電型エミ
ッタ領域との間に、前記第2導電型エミッタ領域と離間
し、かつ前記第2導電型コレクタ領域に接して形成され
た、当該第2導電型コレクタ領域よりも低濃度の第1の
第2導電型半導体領域とを具備することを特徴とする高
耐圧半導体装置。
A second conductive type emitter region and a second conductive type collector region selectively formed on a surface of a first conductive type semiconductor region; and a second conductive type emitter region and a collector region. A first conductive type base contact region selectively formed on a surface of the first conductive type semiconductor region; and a second conductive type emitter region between the second conductive type collector region and the second conductive type emitter region. A second conductive type semiconductor region having a lower concentration than the second conductive type collector region, the first second conductive type semiconductor region being formed in contact with the second conductive type collector region and being separated from the type emitter region. High withstand voltage semiconductor device.
【請求項2】 前記第1の第2導電型半導体領域は、前
記第2導電型コレクタ領域と前記第1導電型ベースコン
タクト領域との間に設けられた部分を有し、当該部分は
前記第1導電型ベースコンタクト領域と離間しているこ
とを特徴とする請求項1記載の高耐圧半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first second conductivity type semiconductor region has a portion provided between the second conductivity type collector region and the first conductivity type base contact region. 2. The high breakdown voltage semiconductor device according to claim 1, wherein the high breakdown voltage semiconductor device is separated from the one conductivity type base contact region.
【請求項3】 前記第2導電型コレクタ領域と前記第2
導電型エミッタ領域との間に、前記第2導電型コレクタ
領域と離間し、かつ前記第2導電型エミッタ領域に接し
て形成された、当該第2導電型エミッタ領域よりも低濃
度の第2の第2導電型半導体領域を備えたことを特徴と
する請求項1又は2記載の高耐圧半導体装置。
3. The second conductivity type collector region and the second conductivity type collector region.
A second conductive type emitter region, which is formed between the conductive type emitter region and the second conductive type collector region, is spaced apart from the second conductive type collector region and is formed in contact with the second conductive type emitter region. 3. The high breakdown voltage semiconductor device according to claim 1, further comprising a second conductivity type semiconductor region.
【請求項4】 前記第2の第2導電型半導体領域は、前
記第2導電型エミッタ領域と前記第1導電型ベースコン
タクト領域との間に設けられた部分を有し、当該部分は
前記第1導電型ベースコンタクト領域と離間しているこ
とを特徴とする請求項3記載の高耐圧半導体装置。
4. The semiconductor region of the second second conductivity type has a portion provided between the emitter region of the second conductivity type and the base contact region of the first conductivity type. 4. The high breakdown voltage semiconductor device according to claim 3, wherein the high breakdown voltage semiconductor device is separated from the one conductivity type base contact region.
【請求項5】 第1導電型の半導体領域の表面に選択的
に形成された第2導電型エミッタ領域及び第2導電型コ
レクタ領域と、前記第2導電型エミッタ領域及びコレク
タ領域と離間して前記第1導電型の半導体領域の表面に
選択的に形成された第1導電型ベースコンタクト領域
と、前記第2導電型エミッタ領域と対向する前記第2導
電型コレクタ領域の部分に接し、かつ当該第2導電型エ
ミッタ領域と離間して形成された、前記第2導電型コレ
クタ領域よりも低濃度の第1の第2導電型半導体領域と
を具備することを特徴とする高耐圧半導体装置。
5. A second conductivity type emitter region and a second conductivity type collector region selectively formed on a surface of a first conductivity type semiconductor region, and separated from the second conductivity type emitter region and the collector region. A first conductive type base contact region selectively formed on a surface of the first conductive type semiconductor region; and a second conductive type collector region facing the second conductive type emitter region, and A high breakdown voltage semiconductor device, comprising: a first conductive type semiconductor region having a lower concentration than the second conductive type collector region and formed separately from the second conductive type emitter region.
【請求項6】 前記第2導電型コレクタ領域の前記第1
導電型ベースコンタクト領域と対向する部分にも前記第
1の第2導電型半導体領域が形成され、当該第1の第2
導電型半導体領域は前記第1導電型ベースコンタクト領
域と離間していることを特徴とする請求項5記載の高耐
圧半導体装置。
6. The first conductivity type collector region of the first conductivity type.
The first second conductivity type semiconductor region is also formed in a portion facing the conductivity type base contact region, and the first second conductivity type semiconductor region is formed.
6. The high breakdown voltage semiconductor device according to claim 5, wherein the conductive type semiconductor region is separated from the first conductive type base contact region.
【請求項7】 前記第2導電型コレクタ領域と対向する
前記第2導電型エミッタ領域の部分に接し、かつ当該第
2導電型コレクタ領域と離間して形成された、前記第2
導電型エミッタ領域よりも低濃度の第2の第2導電型半
導体領域を備えたことを特徴とする請求項5又は6記載
の高耐圧半導体装置。
7. The second conductive type collector region, which is formed in contact with a portion of the second conductive type emitter region facing the second conductive type collector region and spaced apart from the second conductive type collector region.
7. The high breakdown voltage semiconductor device according to claim 5, further comprising a second second conductivity type semiconductor region having a lower concentration than the conductivity type emitter region.
【請求項8】 前記第2導電型エミッタ領域の前記第1
導電型ベースコンタクト領域と対向する部分にも前記第
2の第2導電型半導体領域が形成され、当該第2の第2
導電型半導体領域は前記第1導電型ベースコンタクト領
域と離間していることを特徴とする請求項7記載の高耐
圧半導体装置。
8. The first conductivity type emitter region of the first conductivity type emitter region.
The second second conductivity type semiconductor region is also formed in a portion facing the conductivity type base contact region, and the second second conductivity type semiconductor region is formed.
8. The high breakdown voltage semiconductor device according to claim 7, wherein the conductive semiconductor region is separated from the first conductive base contact region.
【請求項9】 前記第2の第2導電型半導体領域のドー
ズ量は、4.0×1012cm-2以下であることを特徴と
する請求項3、4、7、又は8記載の電力用半導体装
置。
9. The electric power according to claim 3, wherein the dose of the second second conductivity type semiconductor region is 4.0 × 10 12 cm −2 or less. For semiconductor devices.
【請求項10】 前記第1の第2導電型半導体領域のド
ーズ量は、4.0×10 12cm-2以下であることを特徴
とする請求項1乃至9記載の電力用半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first and second conductivity type semiconductor regions are doped.
Dose amount is 4.0 × 10 12cm-2Features are
The power semiconductor device according to claim 1, wherein:
【請求項11】 前記第1導電型の半導体領域と同一基
板上に設けられた第1導電型活性領域の表面に、選択的
に互いに離間して形成された第2導電型ソース領域及び
第2導電型ドレイン領域と、前記第2導電型ソース領域
と離間しかつ前記第2導電型ドレイン領域と接して形成
され、前記第2導電型ソース領域と前記第2導電型ドレ
イン領域との間を含んでなる、前記第2導電型ドレイン
領域よりも低濃度の第3の第2導電型半導体領域と、当
該第3の第2導電型半導体領域と前記第2導電型ソース
領域との間に挟まれた前記第1導電型活性領域の表面に
ゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極とを備えた
ことを特徴とする請求項1乃至10記載の高耐圧半導体
装置。
11. A second conductivity type source region and a second conductivity type source region formed selectively on the surface of a first conductivity type active region provided on the same substrate as the first conductivity type semiconductor region. A conductive type drain region, formed between the second conductive type source region and spaced apart from the second conductive type source region, including between the second conductive type source region and the second conductive type drain region; And a third second conductivity type semiconductor region having a lower concentration than the second conductivity type drain region, and sandwiched between the third second conductivity type semiconductor region and the second conductivity type source region. 11. The high breakdown voltage semiconductor device according to claim 1, further comprising a gate electrode formed on a surface of said first conductivity type active region via a gate insulating film.
【請求項12】 前記第2導電型コレクタ領域は、前記
第1導電型ベースコンタクト領域と前記第2導電型エミ
ッタ領域との間の部分を除き、当該第2導電型エミッタ
領域を取り囲んで形成されていることを特徴とする請求
項1乃至11記載の高耐圧半導体装置。
12. The second conductivity type collector region is formed so as to surround the second conductivity type emitter region except for a portion between the first conductivity type base contact region and the second conductivity type emitter region. The high withstand voltage semiconductor device according to claim 1, wherein:
【請求項13】 前記第1導電型の半導体領域は絶縁領
域上に形成されたものであることを特徴とする請求項1
乃至12記載の高耐圧半導体装置。
13. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor region of the first conductivity type is formed on an insulating region.
13. The high withstand voltage semiconductor device according to any one of claims 12 to 12.
【請求項14】 第1導電型の半導体領域の表面に選択
的に形成された第2導電型エミッタ領域及び第2導電型
コレクタ領域と、前記第2導電型エミッタ領域及びコレ
クタ領域と離間して前記第1導電型の半導体領域の表面
に選択的に形成された第1導電型ベースコンタクト領域
と、前記第2導電型コレクタ領域と前記第2導電型エミ
ッタ領域との間における前記第1導電型の半導体領域の
表面のベース領域幅を調節し、かつ前記第2導電型コレ
クタ領域と前記第2導電型エミッタ領域との間の電界を
緩和する領域とを具備することを特徴とする高耐圧半導
体装置。
14. A second conductivity type emitter region and a second conductivity type collector region selectively formed on a surface of a first conductivity type semiconductor region, and separated from the second conductivity type emitter region and the collector region. A first conductivity type base contact region selectively formed on a surface of the first conductivity type semiconductor region; and a first conductivity type between a second conductivity type collector region and the second conductivity type emitter region. A high withstand voltage semiconductor, comprising: a region for adjusting the width of a base region on the surface of the semiconductor region and relaxing an electric field between the collector region and the emitter region of the second conductivity type. apparatus.
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CN110828559A (en) * 2019-11-14 2020-02-21 西安微电子技术研究所 High early voltage transverse transistor structure and preparation method thereof

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