JP2002314069A - Semiconductor device - Google Patents
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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
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- H10D30/601—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET] having lightly-doped drain or source extensions, e.g. LDD IGFETs or DDD IGFETs
- H10D30/603—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET] having lightly-doped drain or source extensions, e.g. LDD IGFETs or DDD IGFETs having asymmetry in the channel direction, e.g. lateral high-voltage MISFETs having drain offset region or extended drain IGFETs [EDMOS]
Landscapes
- Element Separation (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波動作可能なドレイン耐圧の高い半導体
装置を得る。
【解決手段】 本発明に係る半導体装置は、第1導電型
の半導体基板(12)と、半導体基板(12)上に形成されたゲ
ート電極(3)と、ゲート電極(3)における一方の側の半導
体基板に形成された第2導電型の拡散層からなるソース
領域(41)と、ゲート電極(3)におけるもう一方の側の半
導体基板(12)に形成された第2導電型の拡散層からなる
ドレイン領域(44)と、ソース領域(41)とドレイン領域(4
4)の周囲にわたって設けられた分離用絶縁膜(11)および
分離用絶縁膜(11)下に形成された第1導電型の拡散層(1
5)からなる素子間分離領域とを備え、ゲート長方向にお
けるドレイン領域の第2導電型の拡散層(44)の長さをソ
ース領域の第2導電型の拡散層(41)の長さより長く、か
つ第1導電型の拡散層(15)でドレイン領域(44)に対向し
た端部の不純物濃度を1×1016cm−3以上2×1
018cm−3以下の範囲内としている。
(57) [Problem] To provide a semiconductor device capable of high-frequency operation and having a high drain withstand voltage. A semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor substrate (12) of a first conductivity type, a gate electrode (3) formed on the semiconductor substrate (12), and one side of the gate electrode (3). A source region (41) made of a diffusion layer of the second conductivity type formed on the semiconductor substrate of the second type, and a diffusion layer of the second conductivity type formed on the semiconductor substrate (12) on the other side of the gate electrode (3) Drain region (44), source region (41) and drain region (4
4) and a first conductivity type diffusion layer (1) formed under the isolation insulating film (11) provided under the isolation insulating film (11).
5) the length of the second conductivity type diffusion layer (44) of the drain region in the gate length direction is longer than the length of the second conductivity type diffusion layer (41) of the source region. The impurity concentration at the end of the first conductive type diffusion layer (15) facing the drain region (44) is 1 × 10 16 cm −3 or more and 2 × 1
It is within the range of 0 18 cm −3 or less.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、特に
高周波信号を増幅するトランジスタに関するものであ
る。The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a transistor for amplifying a high-frequency signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】携帯電話等の1〜2GHz程度の高周波信
号を0.1〜100W程度の電力に増幅し、アンテナを
介して電波として空中に発信するためのトランジスタと
して、シリコンのMOS技術を応用したLDMOS(Laterally
Diffused Metal Oxide Semiconductor)トランジ
スタが使用されている。2. Description of the Related Art A silicon MOS technology is applied as a transistor for amplifying a high frequency signal of about 1 to 2 GHz of a mobile phone or the like to an electric power of about 0.1 to 100 W and transmitting the same as radio waves to the air via an antenna. LDMOS (Laterally
Diffused Metal Oxide Semiconductor) transistors are used.
【0003】図5は、従来のLDMOSトランジスタの平面
図である。図中、1は活性層(シリコン)、11は活性
層1の外側に設けられた分離用酸化膜(厚さ1μmのSi
O2)、2はP型のソースワイヤレス拡散層(ボロン
(B)が1×1017cm−3程度含まれているシリコ
ン)、3はゲート電極(厚さ100nmの多結晶シリコ
ン上に厚さ300nmのタングステンシリサイド(WS
i)が積層された多層膜からなる)、41はソース領域
側のN+拡散層(砒素(As)が1×1021cm−3程度
含まれているシリコン、”+”の記号は不純物が相対的
に高濃度であることを示す)、42はドレイン領域側の
N+拡散層(砒素(As)が1×1021cm−3程度含ま
れているシリコン)、である。ここで活性層1とは分離
用酸化膜11で覆われた部分以外の領域を指す。FIG. 5 is a plan view of a conventional LDMOS transistor. In the figure, 1 is an active layer (silicon), 11 is an isolation oxide film (1 μm thick Si) provided outside the active layer 1.
O 2 ), 2 is a P-type source wireless diffusion layer (silicon containing about 1 × 10 17 cm −3 of boron (B)), and 3 is a gate electrode (thickness on a polycrystalline silicon having a thickness of 100 nm). 300 nm tungsten silicide (WS
i) is formed of a multilayer film), 41 is an N + diffusion layer on the source region side (silicon containing arsenic (As) of about 1 × 10 21 cm −3 , and the symbol “ + ” indicates impurities. Reference numeral 42 denotes an N + diffusion layer (silicon containing about 1 × 10 21 cm −3 of arsenic (As)) on the drain region side. Here, the active layer 1 indicates a region other than the portion covered with the isolation oxide film 11.
【0004】図6は、図5中のB−B’線に沿った断面
構造を示している。図中、12は比抵抗10mΩ・cm
のP型シリコン基板、13はP型シリコン基板12上に
エピタキシャル成長によって形成された比抵抗10Ω・
cmのシリコン層、14は分離用酸化膜11下に形成さ
れたP型分離拡散層(ボロン(B)が4×1015cm
−3程度含まれているシリコン)、43はP型拡散層
(ボロン(B)が1×10 17cm−3程度含まれている
シリコン)、44はドレイン領域側に設けられたN−拡散
層(リン(P)が5×1017cm−3程度含まれている
シリコン、”−”は不純物がN+より低濃度であること
を示す)、5は第1アルミニウム配線(厚さ500n
m)、6は第2アルミニウム配線(厚さ2μm)、7
a、7bは層間絶縁膜(SiO2)、をそれぞれ示す。FIG. 6 is a sectional view taken along line B-B 'in FIG.
Shows the structure. In the figure, reference numeral 12 denotes a specific resistance of 10 mΩ · cm.
P-type silicon substrate, 13 is on the P-type silicon substrate 12
Resistivity of 10Ω · formed by epitaxial growth
cm of silicon layer, 14 is formed under the oxide film 11 for isolation.
P-type isolation diffusion layer (boron (B) is 4 × 10Fifteencm
-3To the extent of silicon), 43 is a P-type diffusion layer
(Boron (B) is 1 × 10 17cm-3Degree included
Silicon), 44 is N provided on the drain region side.−diffusion
Layer (phosphorus (P) is 5 × 1017cm-3Degree included
silicon,"−Indicates that the impurity is N+Lower concentration
5 is the first aluminum wiring (thickness: 500 n)
m) and 6 are the second aluminum wiring (thickness 2 μm), 7
a and 7b are interlayer insulating films (SiO2), Respectively.
【0005】次に、従来のLDMOSトランジスタの構造お
よび動作について簡単に説明する。ソース領域側のN+
拡散層41は、第1アルミニウム配線5、および第2ア
ルミニウム配線6を介してソースワイヤレス拡散層2に
接続されている。ソースワイヤレス拡散層2はさらに比
抵抗10mΩ・cmのシリコン基板12に接続されてい
る。従って、LDMOSトランジスタのソース領域はシリコ
ン基板12を接地することで半導体パッケージのリード
と電気的接続が可能となるため、半導体チップ上でソー
スに対するボンディングワイヤが不要となる。ちなみ
に、これがソースワイヤレスという理由である。ボンデ
ィングワイヤをソース側にだけ設けないようにして、ボ
ンディングワイヤのインダクタンス成分(抵抗)を減ら
すことにより、高周波帯での安定な動作を可能としてい
る。Next, the structure and operation of a conventional LDMOS transistor will be briefly described. N + on the source region side
Diffusion layer 41 is connected to source wireless diffusion layer 2 via first aluminum wiring 5 and second aluminum wiring 6. The source wireless diffusion layer 2 is further connected to a silicon substrate 12 having a specific resistance of 10 mΩ · cm. Therefore, since the source region of the LDMOS transistor can be electrically connected to the lead of the semiconductor package by grounding the silicon substrate 12, a bonding wire for the source on the semiconductor chip is not required. By the way, this is the reason for source wireless. By eliminating the bonding wire only on the source side and reducing the inductance component (resistance) of the bonding wire, stable operation in a high frequency band is enabled.
【0006】ドレイン領域のN+拡散層42はゲート電
極3の端部より7μm程度離して設けられており、ドレ
イン領域における活性層1内でN+拡散層42以外の領
域にはN−拡散層44が設けられている。また、N+拡
散層42は、第1アルミニウム配線5、及び第2アルミ
ニウム配線6を介して外部のボンディングワイヤ(図示
せず)に接続されている。The N + diffusion layer 42 in the drain region is provided at a distance of about 7 μm from the end of the gate electrode 3, and a region other than the N + diffusion layer 42 within the active layer 1 in the drain region is an N − diffusion layer. 44 are provided. The N + diffusion layer 42 is connected to an external bonding wire (not shown) via the first aluminum wiring 5 and the second aluminum wiring 6.
【0007】さて、ゲート電極3の電圧を0V、ソース
電極、すなわちシリコン基板12の電圧を0V、ドレイ
ン端子(ドレイン領域に接続されたボンディングワイヤ
(図示せず))に正の電圧を印加する場合を考える。こ
の場合、ゲート電極3の電圧が0Vであるためトランジ
スタはオフ状態で、ソース・ドレイン間に電流(ドレイ
ン電流)は流れない。When the voltage of the gate electrode 3 is 0 V, the voltage of the source electrode, that is, the voltage of the silicon substrate 12 is 0 V, and a positive voltage is applied to the drain terminal (bonding wire (not shown) connected to the drain region). think of. In this case, since the voltage of the gate electrode 3 is 0 V, the transistor is off and no current (drain current) flows between the source and the drain.
【0008】ここでドレイン電圧が増加すると、ドレイ
ン空乏層(図示せず)がドレイン領域側からゲート電極
3下にまで伸長し、ソース領域側N+拡散層41に接し
て、N+拡散層41の電位障壁を下げることによりソー
ス・ドレイン間にいわゆるパンチスルー電流が流れる。
このパンチスルー電流が流れるドレイン電圧をソース・
ドレイン間耐圧と定義している。- 0008] Here the drain voltage increases, the drain depletion layer (not shown) is extended from the drain region side to the 3 below the gate electrode, in contact with the source region side N + diffusion layer 41, N + diffusion layer 41 , A so-called punch-through current flows between the source and the drain.
The drain voltage at which this punch-through current flows is
It is defined as the drain breakdown voltage.
【0009】LDMOSトランジスタでは、ソース領域のN
+拡散層41に比べてゲート長方向において相対的に長
い低濃度N−拡散層44が存するため、ドレイン空乏層
(図示せず)がソース領域側N+拡散層41に接するに
は大きなドレイン電圧が必要となる結果、ソース・ドレ
イン間耐圧が向上する。In an LDMOS transistor, N in the source region
Since the low-concentration N − diffusion layer 44 is relatively longer in the gate length direction than the + diffusion layer 41, a large drain voltage is required for the drain depletion layer (not shown) to contact the N + diffusion layer 41 on the source region side. Is required, the source-drain breakdown voltage is improved.
【0010】P型拡散層43は、LDMOSトランジス
タの閾値電圧(Vth)を1V程度に設定するために設けら
れている。ドレイン領域側にこのようなP型拡散層が設
けられていないのは、ドレイン領域側N+拡散層42やN
−拡散層44に接するP型不純物領域(図では13)の不
純物濃度をできるだけ増加させないようにするためであ
る。The P-type diffusion layer 43 is provided to set the threshold voltage (Vth) of the LDMOS transistor to about 1V. The reason why such a P-type diffusion layer is not provided on the drain region side is that the N + diffusion layer 42 and the N
The reason is that the impurity concentration of the P-type impurity region (13 in the figure) in contact with the diffusion layer 44 is not increased as much as possible.
【0011】ドレイン領域側のP型不純物の濃度が増加
すると、ドレイン領域のPN接合の空乏層が狭くなり、
空乏層容量が増加、すなわち、ドレイン−シリコン基板
間容量が増加して高周波動作に悪影響を与える。ちなみ
に、P型拡散層43がドレイン領域側に設けられていな
いこと、すなわちゲート長方向に濃度勾配が存すること
がLDMOSのLaterally Diffusedという理由である。When the concentration of the P-type impurity on the drain region side increases, the depletion layer of the PN junction in the drain region becomes narrower,
The capacitance of the depletion layer increases, that is, the capacitance between the drain and the silicon substrate increases, which adversely affects high-frequency operation. Incidentally, the reason that the P-type diffusion layer 43 is not provided on the drain region side, that is, the existence of a concentration gradient in the gate length direction is the reason for Laterally Diffused LDMOS.
【0012】このように、LDMOSトランジスタはゲート
長を短くする(たとえば0.5μm)、ソースワイヤレ
ス構造を採用する、しきい値電圧(Vth)設定用P型拡
散層をドレイン領域に設けない等の工夫により高周波特
性の向上を図り、また、ソース領域のN+拡散層41に
比べてゲート長方向において相対的に長い低濃度N−拡
散層44が存するため、ドレイン空乏層(図示せず)がソ
ース領域側N+拡散層41に接するには大きなドレイン
電圧が必要となることによりソース・ドレイン間耐圧を
向上させていた。As described above, in the LDMOS transistor, the gate length is reduced (for example, 0.5 μm), the source wireless structure is adopted, and the threshold voltage (Vth) setting P-type diffusion layer is not provided in the drain region. The high-frequency characteristics are improved by devising, and the low-concentration N − diffusion layer 44, which is relatively longer in the gate length direction than the N + diffusion layer 41 in the source region, exists, so that a drain depletion layer (not shown) is formed. A large drain voltage is required to come into contact with the N + diffusion layer 41 on the source region side, so that the source-drain withstand voltage is improved.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】ところが近年、より高
出力動作可能なトランジスタ実現の要望から、電源電圧
を25V以上に向上させる必要(たとえば50V)が生じ
た。高周波用トランジスタのソース・ドレイン間耐圧は
電源電圧の3倍の値が必要であることから、LDMOSトラ
ンジスタのソース・ドレイン間耐圧のさらなる向上(従
来の80Vから150Vへ)が不可欠となってきた。However, in recent years, there has been a need to increase the power supply voltage to 25 V or more (for example, 50 V) due to a demand for a transistor capable of higher output operation. Since the source-drain breakdown voltage of the high-frequency transistor needs to be three times as large as the power supply voltage, further improvement of the source-drain breakdown voltage of the LDMOS transistor (from the conventional 80 V to 150 V) has become indispensable.
【0014】今までは、ソース・ドレイン間耐圧は、ド
レイン電圧の増加に従ってドレイン空乏層がドレイン領
域側N+拡散層42からソース領域側N+拡散層41へ
向かって伸長し、ソース領域側N+拡散層41に達する
ことにより決定されると考えられていた。従来のLDM
OS構造でも、ソース領域側N+拡散層41に比べてゲ
ート長方向において長いドレイン領域側N−拡散層44を
設けてドレイン空乏層が長く伸びるようにしており、理
論的には150V程度のソース・ドレイン耐圧が得られ
るはずだった。しかしながら、実際には75−80V程
度の耐圧しか得られなかった。Heretofore, the drain-depletion layer has been extended from the drain region side N + diffusion layer 42 to the source region side N + diffusion layer 41 as the drain voltage increases, and the source region side N + It was thought that it was determined by reaching the diffusion layer 41. Conventional LDM
Also in the OS structure, the drain depletion layer is extended longer by providing the drain region side N − diffusion layer 44 longer in the gate length direction than the source region side N + diffusion layer 41, and theoretically, the source voltage of about 150 V is applied.・ Drain breakdown voltage should have been obtained. However, only a withstand voltage of about 75 to 80 V was actually obtained.
【0015】そこで、本発明者は、その原因を追求した
ところ、ドレイン領域側N+拡散層42→ドレイン領域
側N−拡散層44→分離拡散層14→ソース領域側N+拡
散層41というルートで電流がリークする経路ができて
いて、これが本来のソース・ドレイン間耐圧が得られな
い原因であることが判明した。 [ソース・ドレイン間耐圧決定要因の検討]以下、LDMOS
のソース・ドレイン間耐圧を決める要因について調査し
た結果を説明する。[0015] Therefore, the present inventors have revealed that the pursuit of the causes, the drain region side N + diffusion layer 42 → the drain region side N - route of diffusion layer 44 → isolation diffusion layer 14 → the source region side N + diffusion layer 41 Thus, it was found that a current leak path was formed, and this was the cause of failure to obtain the original source-drain breakdown voltage. [Study on factors determining source-drain breakdown voltage]
The following describes the results of an investigation on factors that determine the breakdown voltage between the source and the drain.
【0016】ドレイン領域側N+拡散層42に正の高電
圧(ドレイン電圧)を印加すると、前述したように、ド
レイン空乏層がゲート電極3下に、つまり、ソース領域
側N +拡散層41の方向に伸長する。それと同時に、シ
リコン基板12、P型シリコン層13は接地されている
ためドレイン空乏層は分離用酸化膜11の下の分離拡散層
14の方向にも伸長する。ちなみに、分離用酸化膜11
はLOCOS(Local Oxidation of Silicon)法で形成さ
れている。Drain region side N+A positive high voltage is applied to the diffusion layer 42.
Pressure (drain voltage), as described above,
A rain depletion layer is formed under the gate electrode 3, that is, in the source region.
Side N +It extends in the direction of the diffusion layer 41. At the same time,
The recon substrate 12 and the P-type silicon layer 13 are grounded.
Therefore, the drain depletion layer is an isolation diffusion layer below the isolation oxide film 11.
It also extends in the direction of 14. Incidentally, the separation oxide film 11
Is formed by LOCOS (Local Oxidation of Silicon) method
Have been.
【0017】LOCOS法では分離用酸化膜11の端部下の
シリコン層13中に応力に起因した微小欠陥が発生す
る。図7は図5中のC−C’線に沿った断面構造を示し
ており、図中の×印はかかる微少欠陥の発生箇所を表し
ている。ドレイン空乏層が分離拡散層14まで伸長し、
微小欠陥がドレイン空乏層内に入って微小欠陥の領域の
電界が一定値以上になると微小欠陥から電子・正孔対が
発生する。発生した電子、正孔は電界によって加速され
アバランシェ崩壊を起こす。増加した電子はドレイン領
域側N+拡散層42に向かい(図5中の矢印Dとは逆の
方向)、正孔はゲート電極3の下部を通過し、ソース領
域側N+拡散層41に向かって流れる(図5中の矢印E
の方向)。In the LOCOS method, micro defects due to stress are generated in the silicon layer 13 below the end of the isolation oxide film 11. FIG. 7 shows a cross-sectional structure taken along the line CC ′ in FIG. 5, and the crosses in the figure indicate locations where such micro defects occur. The drain depletion layer extends to the isolation diffusion layer 14,
When the minute defect enters the drain depletion layer and the electric field in the region of the minute defect exceeds a certain value, an electron-hole pair is generated from the minute defect. The generated electrons and holes are accelerated by the electric field and cause avalanche collapse. The increased electrons go to the N + diffusion layer 42 on the drain region side (the direction opposite to the arrow D in FIG. 5), and the holes pass below the gate electrode 3 and go to the N + diffusion layer 41 on the source region side. (Arrow E in FIG. 5)
Direction).
【0018】微小欠陥からは比較的低い電界で電荷が発
生するので、活性層1中でのドレイン領域側N+拡散層
42とゲート電極3の距離で決定されるドレイン電圧で
ドレイン・ソース間に電流(図5のD、Eの矢印が電流
の方向を示す)が流れてしまうが、かかるドレイン電圧
はソース・ドレイン間耐圧に比べて低い。すなわち、LD
MOSのソース・ドレイン間耐圧は分離拡散層14中にあ
る微小欠陥によって決定されることが判明した。さら
に、ソース・ドレイン間耐圧はドレイン領域側N +拡散
層42と分離用酸化膜11との距離(図7中Hで示した
距離、7μm)が短くなるにつれて低下することも明ら
かとなった。Electric charges are generated from a small defect by a relatively low electric field.
, The drain region side N in the active layer 1+Diffusion layer
With the drain voltage determined by the distance between 42 and the gate electrode 3
Current between the drain and source (the arrows of D and E in FIG. 5 indicate the current
Flows), but the drain voltage
Is lower than the source-drain breakdown voltage. That is, LD
The breakdown voltage between the source and drain of the MOS
It has been found that it is determined by the small defects. Further
In addition, the source-drain breakdown voltage is N on the drain region side. +diffusion
The distance between the layer 42 and the isolation oxide film 11 (shown by H in FIG. 7)
It is also clear that the distance decreases as the distance (7 μm) decreases.
It was ok.
【0019】本発明は、以上の研究結果に基づき、LD
MOSにおける耐圧を上述のような分離拡散層14内に
発生した微小欠陥に起因するドレイン耐圧で支配される
状態から本来のソース・ドレイン間耐圧まで向上させる
べく、分離拡散層14中の不純物濃度の高濃度化による
分離拡散層14中へのドレイン空乏層の伸長防止によっ
てドレイン耐圧の向上を図った素子構造を提供するもの
である。The present invention has been developed based on the above research results.
In order to improve the breakdown voltage in the MOS from the state controlled by the drain breakdown voltage caused by the minute defect generated in the isolation diffusion layer 14 as described above to the original source-drain breakdown voltage, the impurity concentration in the isolation diffusion layer 14 is increased. It is an object of the present invention to provide an element structure in which the drain withstand voltage is improved by preventing the drain depletion layer from extending into the separation / diffusion layer 14 due to the high concentration.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、第1導電型の半導体基板と、半導体基板上に形成さ
れたゲート電極と、ゲート電極における一方の側の半導
体基板に形成された第2導電型の拡散層からなるソース
領域と、ゲート電極における他方の側の半導体基板に形
成された第2導電型の拡散層からなるドレイン領域と、
ゲート電極、ソース領域およびドレイン領域の外側に設
けられた分離用絶縁膜および分離用絶縁膜下の半導体基
板中に形成された第1導電型の拡散層からなる素子間分
離領域と、を備え、ゲート長方向におけるドレイン領域
の第2導電型の拡散層の長さがソース領域の第2導電型
の拡散層の長さより長く、かつ第1導電型の拡散層でド
レイン領域に対向した端部の不純物濃度が1×1016
cm−3以上としたものである。A semiconductor device according to the present invention comprises a semiconductor substrate of a first conductivity type, a gate electrode formed on the semiconductor substrate, and a semiconductor substrate on one side of the gate electrode. A source region made of a diffusion layer of the second conductivity type, a drain region made of a diffusion layer of the second conductivity type formed on the semiconductor substrate on the other side of the gate electrode,
A gate electrode, an isolation insulating film provided outside the source region and the drain region, and an element isolation region comprising a first conductivity type diffusion layer formed in the semiconductor substrate below the isolation insulating film; The length of the second conductivity type diffusion layer in the drain region in the gate length direction is longer than the length of the second conductivity type diffusion layer in the source region, and the end of the first conductivity type diffusion layer facing the drain region is The impurity concentration is 1 × 10 16
cm −3 or more.
【0021】また、本発明に係る半導体装置は、上述の
ドレイン領域の第2導電型の拡散層が、低濃度拡散層
と、低濃度拡散層の内側に設けられ低濃度拡散層より不
純物濃度の高い高濃度拡散層とを備え、ゲート幅方向に
おける高濃度拡散層と分離用絶縁膜との互いに対向した
端部間の距離をゲート長方向における高濃度拡散層とゲ
ート電極間の互いに対向した端部間の距離よりも大きく
したものである。Further, in the semiconductor device according to the present invention, the second conductivity type diffusion layer in the drain region is provided inside the low-concentration diffusion layer and the low-concentration diffusion layer, and has a lower impurity concentration than the low-concentration diffusion layer. A high-concentration diffusion layer, and a distance between opposing ends of the high-concentration diffusion layer and the isolation insulating film in the gate width direction is set to a distance between the high-concentration diffusion layer and the gate electrode in the gate length direction. It is larger than the distance between the parts.
【0022】また、本発明に係る半導体装置は、上述の
ゲート幅方向における高濃度拡散層と分離用絶縁膜との
互いに対向した端部間の距離とゲート長方向における高
濃度拡散層とゲート電極との互いに対向した端部間の距
離の差を2μm以上6μm以下としたものである。Further, in the semiconductor device according to the present invention, the distance between the opposing ends of the high concentration diffusion layer and the isolation insulating film in the gate width direction and the high concentration diffusion layer and the gate electrode in the gate length direction are provided. The difference between the distances between the opposing ends is 2 μm or more and 6 μm or less.
【0023】また、本発明に係る半導体装置は、上述の
素子分離領域の境界に所定の幅をもって設けられた第1
のゲート長を有する部分とこの部分以外の第2のゲート
長を有する部分からなるゲート電極と、このゲート電極
直下の半導体基板中に形成されこのゲート電極のゲート
長と略一致した長さを有する第2の第1導電型の拡散層
と、を備え、第1のゲート長が第2のゲート長より大き
いこととしたものである。Further, in the semiconductor device according to the present invention, the first device provided with a predetermined width at the boundary of the element isolation region is provided.
A gate electrode comprising a portion having a gate length of the above and a portion having a second gate length other than this portion, and a length formed in the semiconductor substrate immediately below the gate electrode and substantially matching the gate length of the gate electrode A second diffusion layer of the first conductivity type, wherein the first gate length is longer than the second gate length.
【0024】また、本発明に係る半導体装置は、上述の
前記第1のゲート長と前記第2のゲート長の差を0.1
μm以上0.6μm以下としたものである。Further, in the semiconductor device according to the present invention, the difference between the first gate length and the second gate length is set to 0.1.
It is not less than μm and not more than 0.6 μm.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】実施例1.図1は、本発明におけ
る実施例1のLDMOSトランジスタの構造を示す平面図で
ある。図中、1は活性層(シリコン)、11は活性層1
の外側に設けられた分離用酸化膜(厚さ1μmのSi
O2)、2はP型のソースワイヤレス拡散層(ボロン
(B)が1×1017cm−3程度含まれているシリコ
ン)、3はゲート電極(厚さ100nmの多結晶シリコ
ン上に厚さ300nmのタングステン・シリサイド(W
Si)が積層された多層膜からなる)、41はソース領
域側のN+拡散層(砒素(As)が1×1021cm−3程
度含まれているシリコン、”+”の記号は不純物が相対
的に高濃度であることを示す)、42はドレイン領域側
のN+拡散層(砒素(As)が1×1021cm−3程度含
まれているシリコン)、をそれぞれ示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a plan view showing the structure of an LDMOS transistor according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is an active layer (silicon), 11 is an active layer 1
Isolation oxide film (1 μm thick Si
O 2 ), 2 is a P-type source wireless diffusion layer (silicon containing about 1 × 10 17 cm −3 of boron (B)), and 3 is a gate electrode (thickness on a polycrystalline silicon having a thickness of 100 nm). 300 nm tungsten silicide (W
41) an N + diffusion layer (silicon containing arsenic (As) of about 1 × 10 21 cm −3 ) on the source region side, and the symbol “ + ” represents impurities. Reference numeral 42 denotes an N + diffusion layer (silicon containing about 1 × 10 21 cm −3 of arsenic (As)) on the drain region side.
【0026】また、図2は図1のA−A’線に沿った断
面図である。図中、12は比抵抗10mΩ・cmのP型
シリコン基板、13はP型シリコン基板12上にエピタ
キシャル成長によって形成された比抵抗10Ω・cmの
シリコン層、15は分離用酸化膜11下に形成されたP
型分離拡散層(ボロン(B)が1×1017cm−3程度
含まれているシリコン)、43はP型拡散層(ボロン
(B)が1×1017cm −3程度含まれているシリコ
ン)、44はドレイン領域側に設けられたN−拡散層(リ
ン(P)が5×1017cm−3程度含まれているシリコ
ン、”−”は不純物がN+より低濃度であることを示
す)、5は第1アルミニウム配線(厚さ500nm)、
6は第2アルミニウム配線(厚さ2μm)、をそれぞれ
示す。本構造では従来のLDMOSトランジスタと同
様、ソース領域のN+拡散層41に比べてゲート長方向
において相対的に長い低濃度N−拡散層44が存する。FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A 'of FIG.
FIG. In the figure, 12 is a P-type with a specific resistance of 10 mΩ · cm.
The silicon substrate 13 is formed on the P-type silicon substrate 12 by epitaxy.
Specific resistance of 10Ω · cm formed by axial growth
A silicon layer 15 is formed of a P layer formed under the oxide film 11 for isolation.
Mold separation diffusion layer (boron (B) is 1 × 1017cm−3degree
43) is a P-type diffusion layer (boron)
(B) is 1 × 1017cm -3Degree included silico
) And 44 are N provided on the drain region side.−Diffusion layer
(P) is 5 × 1017cm-3Degree included silico
"−Indicates that the impurity is N+Indicates lower concentration
5) is a first aluminum wiring (500 nm thick),
6 is a second aluminum wiring (thickness 2 μm),
Show. This structure is the same as a conventional LDMOS transistor.
Like, N in the source area+Gate length direction compared to diffusion layer 41
Relatively long low concentration N−The diffusion layer 44 exists.
【0027】実施例1のLDMOSトランジスタの分離
用拡散層15(図2中)にはP型不純物であるボロンが
1×1017cm−3含まれている。ここで不純物濃度は
分離用拡散層15の最表面(ソース・ドレイン領域側に
面し分離用酸化膜11と近接した部分、図2中の×の部
分)における濃度を指す。実施例1におけるLDMOS
トランジスタでは分離用拡散層15の不純物濃度が従来
のLDMOSトランジスタ(4×1015cm−3程度)
より高濃度であるために、ドレイン空乏層が分離用拡散
層15内に存在する微小欠陥にまで到達する際のドレイ
ン電圧が従来構造の場合より高くなる。The separation diffusion layer 15 (FIG. 2) of the LDMOS transistor of the first embodiment contains boron as a P-type impurity at 1 × 10 17 cm −3 . Here, the impurity concentration refers to the concentration at the outermost surface of the separation diffusion layer 15 (the part facing the source / drain region side and close to the separation oxide film 11, the X part in FIG. 2). LDMOS in Embodiment 1
In the transistor, the impurity concentration of the separating diffusion layer 15 is a conventional LDMOS transistor (about 4 × 10 15 cm −3 ).
Since the concentration is higher, the drain voltage when the drain depletion layer reaches the minute defect existing in the isolation diffusion layer 15 becomes higher than in the case of the conventional structure.
【0028】この結果、従来の4×1015cm−3程度
の不純物濃度の分離拡散層の存在によって80V程度と
低耐圧であったソース・ドレイン間耐圧が、本構造にお
けるソース領域のN+拡散層41に比べてゲート長方向
において相対的に長い低濃度N−拡散層44が存すること
によって生じる本来のソース・ドレイン間耐圧、すなわ
ち、150V程度にまで向上させることが可能となっ
た。As a result, the source-drain breakdown voltage, which was as low as about 80 V due to the presence of the conventional isolation diffusion layer having an impurity concentration of about 4 × 10 15 cm −3, is changed to the N + diffusion of the source region in the present structure. The original withstand voltage between the source and the drain caused by the presence of the low-concentration N − diffusion layer 44 which is relatively longer in the gate length direction than the layer 41 can be improved to about 150 V.
【0029】このような改善効果は、分離用拡散層15
の最表面のP型不純物濃度が1×1016cm−3以上、
より好ましくは5×1016cm−3で生じる。これは、
空乏層の伸びは不純物濃度に反比例するので、不純物濃
度を高めることにより、分離用拡散層15内でのドレイ
ン空乏層の伸長が顕著に抑制されるからである。Such an improvement effect can be obtained by the separation diffusion layer 15.
Has a P-type impurity concentration of 1 × 10 16 cm −3 or more on the outermost surface,
More preferably, it occurs at 5 × 10 16 cm −3 . this is,
This is because the extension of the depletion layer is inversely proportional to the impurity concentration, and thus, by increasing the impurity concentration, the extension of the drain depletion layer in the isolation diffusion layer 15 is significantly suppressed.
【0030】実施例2.本発明における実施例2のLD
MOSトランジスタについて、図3を使用して説明す
る。実施例2のLDMOSトランジスタでは、分離用拡
散層15にはP型不純物であるボロンが5×1016cm
−3含まれている。これに加えてゲート幅方向における
ドレイン領域のN+拡散層42と分離用酸化膜11間の
距離(図3中のF)が10μm程度と、ゲート長方向に
おいて対向しているゲート電極3端部とドレイン領域側
N+拡散層42端部間の距離(図3中のG、5μm)よ
りも長く設定されている。よって、ドレイン空乏層が分
離用拡散層15内に存在する微小欠陥まで到達する際の
ドレイン電圧が実施例1の場合よりさらに高くなる。こ
の結果、ソース・ドレイン間耐圧が向上する。なお、こ
の両者の距離の差が2μm以上の場合にソース・ドレイ
ン間耐圧向上の効果が生じる。Embodiment 2 FIG. Second Embodiment LD of the Present Invention
The MOS transistor will be described with reference to FIG. In the LDMOS transistor according to the second embodiment, boron, which is a P-type impurity, is contained in the isolation diffusion layer 15 by 5 × 10 16 cm.
-3 included. In addition, the distance (F in FIG. 3) between the N + diffusion layer 42 in the drain region and the isolation oxide film 11 in the gate width direction is about 10 μm, and the end of the gate electrode 3 facing in the gate length direction. It is set to be longer than the distance (G in FIG. 3, 5 μm) between the gate electrode and the drain region side N + diffusion layer 42 end. Therefore, the drain voltage when the drain depletion layer reaches the minute defect existing in the isolation diffusion layer 15 becomes higher than in the case of the first embodiment. As a result, the withstand voltage between the source and the drain is improved. When the difference between the distances is 2 μm or more, the effect of improving the source-drain withstand voltage is obtained.
【0031】一方、両者の距離の差が10μmを超える
とドレイン領域のN+拡散層42と活性層1間の距離F
が大きくなり、これはドレイン抵抗の増大をもたらすの
で、素子特性が劣化してしてまう。よって、本発明に係
るLDMOSトランジスタを良好に動作させるために
は、両者の距離の差を2μm以上10μm以下の範囲内
に設定する必要がある。On the other hand, if the difference between the distances exceeds 10 μm, the distance F between the N + diffusion layer 42 in the drain region and the active layer 1 is increased.
Becomes large, and this causes an increase in drain resistance, so that device characteristics are degraded. Therefore, in order to operate the LDMOS transistor according to the present invention satisfactorily, it is necessary to set the difference between the distances between 2 μm and 10 μm.
【0032】LDMOSトランジスタにおいて分離用拡
散層15のボロン濃度を高くすれば、実施例1で説明し
たように、その効果のみでソース・ドレイン間耐圧は向
上する。しかしながら、分離用拡散層15の濃度を高く
すれば、ドレイン空乏層の伸長が抑えられ、その結果、
ドレイン空乏層の幅が減少してドレイン−シリコン基板
間の寄生容量が増大する。この寄生容量の増大はLDM
OSトランジスタの高周波特性を劣化させる。実施例1
ではソース・ドレイン間耐圧は150Vにまで向上する
利点を有するものの、2GHz動作時におけるトランジス
タの利得が3dB低下してしまうため、用途によっては不
都合が生じる場合もある。If the boron concentration of the isolation diffusion layer 15 is increased in the LDMOS transistor, as described in the first embodiment, the source-drain breakdown voltage is improved only by the effect. However, if the concentration of the isolation diffusion layer 15 is increased, the extension of the drain depletion layer is suppressed, and as a result,
The width of the drain depletion layer decreases and the parasitic capacitance between the drain and the silicon substrate increases. This increase in parasitic capacitance is due to the LDM
It degrades the high-frequency characteristics of the OS transistor. Example 1
In this case, although the source-drain breakdown voltage has the advantage of being improved to 150 V, the gain of the transistor at the time of operation at 2 GHz is reduced by 3 dB, which may cause inconvenience depending on the application.
【0033】そこで、実施例2のLDMOSトランジス
タではゲート幅方向におけるドレイン領域側N+拡散層
42と分離用酸化膜11間の距離Fをゲート長方向におけ
るゲート電極3とドレイン領域側N+拡散層42間の距離
Gに対して相対的に長くしつつ、さらに分離用拡散層1
5のボロン濃度を従来構造よりは高濃度化するが、実施
例1の素子構造より抑えることによって寄生容量を低減
して、高周波特性の向上(利得の低下がほとんどなし)
とソース・ドレイン間耐圧の向上(150V)の両立を
実現している。Therefore, in the LDMOS transistor of the second embodiment, the N + diffusion layer on the drain region side in the gate width direction is used.
The distance F between the isolation oxide film 11 and the isolation oxide film 11 is relatively longer than the distance G between the gate electrode 3 and the drain region side N + diffusion layer 42 in the gate length direction.
Although the boron concentration of No. 5 is higher than that of the conventional structure, the parasitic capacitance is reduced by suppressing the element structure of the first embodiment, thereby improving the high frequency characteristics (there is almost no decrease in gain).
And an improvement in the withstand voltage between the source and the drain (150 V).
【0034】実施例3.本発明における実施例3のLD
MOSトランジスタについて、図4を用いて説明する。Embodiment 3 FIG. Example 3 LD of the Present Invention
The MOS transistor will be described with reference to FIG.
【0035】実施例3のLDMOSトランジスタでは実
施例2と同様、分離用拡散層15には不純物であるボロ
ンが5×1016cm−3含まれている。これに加えて、
ゲート幅方向における分離用酸化膜11と活性層1との
境界近傍のゲート電極31のゲート長(第1のゲート
長)が1μmと活性層1内部のゲート電極3のゲート長
(第2のゲート長)である0.5μmより長くなってい
る。なお、ゲート電極31下部に位置するP型拡散層4
3(第2の第1導電型の拡散層)もゲート電極31に略
一致した幅を有する。In the LDMOS transistor of the third embodiment, as in the second embodiment, the separation diffusion layer 15 contains boron as an impurity at 5 × 10 16 cm −3 . In addition to this,
The gate length (first gate length) of the gate electrode 31 near the boundary between the isolation oxide film 11 and the active layer 1 in the gate width direction is 1 μm, and the gate length of the gate electrode 3 inside the active layer 1 (second gate). Length) of 0.5 μm. The P-type diffusion layer 4 located below the gate electrode 31
3 (the second diffusion layer of the first conductivity type) also has a width substantially coincident with the gate electrode 31.
【0036】一般に、分離用拡散層15内の微小欠陥か
ら発生した正孔は分離用酸化膜11と活性層1との境界
近傍のゲート電極31の下部を通過してソース領域側N
+拡散層41に流れる。この流入電流は、ドレイン領域
側N+拡散層42をコレクタ、ゲート電極31の下部の
P型拡散層43をベース、ソース領域側N+拡散層41
をエミッタとした寄生バイポーラトランジスタのベース
電流となる。従って、かかる寄生バイポーラトランジス
タがオンしてドレイン−ソース間に流入電流の(寄生バ
イポーラトランジスタの)利得倍の電流が流れることに
よってもソース・ドレイン間耐圧が劣化してしまう。Generally, holes generated from minute defects in the isolation diffusion layer 15 pass through the lower part of the gate electrode 31 near the boundary between the isolation oxide film 11 and the active layer 1 so that the source region side N
+ Diffusion layer 41 flows. This inflow current is collected by the drain region side N + diffusion layer 42 as a collector, the P type diffusion layer 43 below the gate electrode 31 as a base, and the source region side N + diffusion layer 41.
Is the base current of the parasitic bipolar transistor having the emitter as the emitter. Therefore, the source-drain withstand voltage is also deteriorated by the fact that the parasitic bipolar transistor is turned on and a current of a gain times the current (of the parasitic bipolar transistor) flows between the drain and the source.
【0037】実施例3のLDMOSトランジスタでは、
分離用酸化膜11と活性層1との境界における微小欠陥
から発生した流入電流が流れる領域のゲート電極31の
ゲート長が活性層1上のゲート電極3のゲート長より長
くなっているために、実効的に寄生バイポーラトランジ
スタのベース幅を長くした効果が生じる。その結果、寄
生バイポーラトランジスタの利得が低下するためにドレ
イン・ソース間の電流が抑えられ、ソース・ドレイン間
耐圧が170V程度とさらに向上する。なお、かかる効
果は両者のゲート長の差が0.1μm以上の場合に生じ
る。In the LDMOS transistor of the third embodiment,
Since the gate length of the gate electrode 31 in the region where the inflow current generated from the minute defect at the boundary between the isolation oxide film 11 and the active layer 1 flows is longer than the gate length of the gate electrode 3 on the active layer 1, The effect of effectively increasing the base width of the parasitic bipolar transistor is produced. As a result, the current between the drain and the source is suppressed because the gain of the parasitic bipolar transistor is reduced, and the withstand voltage between the source and the drain is further improved to about 170 V. Such an effect occurs when the difference between the two gate lengths is 0.1 μm or more.
【0038】一方、活性層1上のゲート電極3のゲート
長を過度に長くしても、ドレイン耐圧は飽和する傾向に
あり、上述の効果が有効に生じるのは両者のゲート長の
差が0.6μm以下の範囲である。On the other hand, even if the gate length of the gate electrode 3 on the active layer 1 is excessively long, the drain withstand voltage tends to be saturated, and the above-mentioned effect is effectively produced because the difference between the two gate lengths is zero. 0.6 μm or less.
【0039】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではない。また、上述の実施の形態では、NM
OSを用いたが、PMOSを使用しても良い。The present invention is not limited to the above embodiment. Further, in the above embodiment, NM
Although the OS is used, a PMOS may be used.
【0040】さらに、上述の実施例ではLDMOSトラ
ンジスタを一例として説明したが、かかる構造に限定さ
れるものではなく、ゲート長方向のソース領域とドレイ
ン領域の長さが非対称な構造であれば、同様の効果が発
現する。かかる構造では、一般的なソース領域とドレイ
ン領域の長さが対称な構造に比べてソース−ドレイン間
耐圧が高耐圧になり、分離用絶縁膜下の拡散層中の微少
欠陥によるドレイン耐圧の影響を防止することが可能と
なるからである。Further, in the above-described embodiment, the LDMOS transistor has been described as an example. However, the present invention is not limited to such a structure. If the length of the source and drain regions in the gate length direction is asymmetric, the same applies. Effect is exhibited. In such a structure, the source-drain withstand voltage is higher than that of a general structure in which the lengths of the source region and the drain region are symmetric, and the influence of the drain withstand voltage due to minute defects in the diffusion layer below the isolation insulating film. This is because it is possible to prevent
【0041】また、ゲート電極の材料も多結晶シリコン
とWSiの積層膜を一例として説明したが、低抵抗でトラ
ンジスタ形成時の熱処理に耐えうる物質であれば特にか
かる材料に限定されるものではない。Also, the material of the gate electrode has been described as an example of a laminated film of polycrystalline silicon and WSi. However, the material is not particularly limited as long as it has a low resistance and can withstand heat treatment during transistor formation. .
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明に係る半導体装置では、第1導電
型の半導体基板と、半導体基板上に形成されたゲート電
極と、ゲート電極における一方の側の半導体基板に形成
された第2導電型の拡散層からなるソース領域と、ゲー
ト電極における他方の側の半導体基板に形成された第2
導電型の拡散層からなるドレイン領域と、ゲート電極、
ソース領域およびドレイン領域の外側に設けられた分離
用絶縁膜および分離用絶縁膜下の半導体基板中に形成さ
れた第1導電型の拡散層からなる素子間分離領域と、を
備え、ゲート長方向におけるドレイン領域の第2導電型
の拡散層の長さがソース領域の第2導電型の拡散層の長
さより長く、かつ第1導電型の拡散層でドレイン領域に
対向した端部の不純物濃度が1×1016cm−3以上
としたので、ドレイン空乏層が分離用拡散層内に存在す
る微小欠陥にまで到達する際のドレイン電圧が高くなる
ため、ソース・ドレイン間耐圧が向上する結果、ソース
・ドレイン間耐圧が向上した半導体装置が実現できる。According to the semiconductor device of the present invention, a semiconductor substrate of the first conductivity type, a gate electrode formed on the semiconductor substrate, and a second conductivity type formed on the semiconductor substrate on one side of the gate electrode are provided. And a second region formed in the semiconductor substrate on the other side of the gate electrode.
A drain region made of a conductive diffusion layer, a gate electrode,
An element isolation region formed of a first conductivity type diffusion layer formed in a semiconductor substrate below the isolation insulating film and the isolation insulating film provided outside the source region and the drain region; The length of the second conductivity type diffusion layer of the drain region is longer than the length of the second conductivity type diffusion layer of the source region, and the impurity concentration at the end of the first conductivity type diffusion layer facing the drain region is Since it is 1 × 10 16 cm −3 or more, the drain voltage at the time when the drain depletion layer reaches the minute defect existing in the separation diffusion layer becomes high, so that the source-drain withstand voltage is improved. A semiconductor device with improved drain-to-drain breakdown voltage can be realized.
【0043】また、本発明に係る半導体装置では、上述
のドレイン領域の第2導電型の拡散層が、低濃度拡散層
と、低濃度拡散層の内側に設けられ低濃度拡散層より不
純物濃度の高い高濃度拡散層とを備え、ゲート幅方向に
おける高濃度拡散層と分離用絶縁膜との互いに対向した
端部間の距離をゲート長方向における高濃度拡散層とゲ
ート電極との互いに対向した端部間の距離よりも大きく
したので、寄生容量を小さくして、高周波特性の向上と
ソース・ドレイン間耐圧の向上の両立を実現している。In the semiconductor device according to the present invention, the second conductivity type diffusion layer in the drain region is provided with the low concentration diffusion layer and the impurity concentration lower than the low concentration diffusion layer provided inside the low concentration diffusion layer. A high-concentration diffusion layer having a high-concentration diffusion layer, and a distance between opposing ends of the high-concentration diffusion layer and the isolation insulating film in the gate width direction is set to an opposite end of the high-concentration diffusion layer and the gate electrode in the gate length direction. Since the distance is larger than the distance between the parts, the parasitic capacitance is reduced, thereby realizing both improvement of the high frequency characteristics and improvement of the withstand voltage between the source and the drain.
【0044】また、本発明に係る半導体装置では、上述
の素子分離領域の境界に所定の幅をもって設けられた第
1のゲート長を有する部分とこの部分以外の第2のゲー
ト長を有する部分からなるゲート電極と、このゲート電
極直下の半導体基板中に形成されこのゲート電極のゲー
ト長と略一致した長さを有する第2の第1導電型の拡散
層と、を備え、第1のゲート長が第2のゲート長より大
きいこととしたので、寄生バイポーラトランジスタの利
得が低下するためにドレイン・ソース間の電流が抑えら
れ、ソース・ドレイン間耐圧がさらに向上する。Further, in the semiconductor device according to the present invention, a portion having a first gate length provided at a boundary of the above-described element isolation region with a predetermined width and a portion having a second gate length other than this portion are provided. And a second first conductivity type diffusion layer formed in the semiconductor substrate immediately below the gate electrode and having a length substantially equal to the gate length of the gate electrode. Is larger than the second gate length, the gain of the parasitic bipolar transistor is reduced, so that the current between the drain and the source is suppressed and the withstand voltage between the source and the drain is further improved.
【図1】 本発明に係る半導体装置のLDMOSトラン
ジスタにおける実施例1の平面図である。FIG. 1 is a plan view of an LDMOS transistor of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明に係る半導体装置のLDMOSトラン
ジスタにおける図1中のA−A’線に沿った断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view of the LDMOS transistor of the semiconductor device according to the present invention, taken along line AA ′ in FIG.
【図3】 本発明に係る半導体装置のLDMOSトラン
ジスタにおける実施例2の平面図である。FIG. 3 is a plan view of Embodiment 2 of the LDMOS transistor of the semiconductor device according to the present invention.
【図4】 本発明に係る半導体装置のLDMOSトラン
ジスタにおける実施例3の平面図である。FIG. 4 is a plan view of an LDMOS transistor of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.
【図5】 従来のLDMOSトランジスタの平面図であ
る。FIG. 5 is a plan view of a conventional LDMOS transistor.
【図6】 従来のLDMOSトランジスタにおける図5
中のB−B’に沿った断面図である。FIG. 6 shows a conventional LDMOS transistor.
It is sectional drawing along BB 'in a middle.
【図7】 従来のLDMOSトランジスタにおける図5
中のC−C’に沿った断面図である。FIG. 5 in a conventional LDMOS transistor
It is sectional drawing along CC 'in the inside.
1 活性層、 11 分離用酸化膜、 12 シリコン
基板、 13 P型シリコン層、 14 分離用酸化膜
11の下に形成されたP型分離拡散層、 15分離用拡
散層、 2 ソースワイヤレスP型拡散層、 3、31
ゲート電極、41 ソース領域側N+拡散層、 42
ドレイン領域側N+拡散層、 43P型拡散層、 4
4 ドレイン領域側N−拡散層、 5 第1アルミニウ
ム配線、 6 第2アルミニウム配線、 7a、7b
層間絶縁膜。REFERENCE SIGNS LIST 1 active layer, 11 isolation oxide film, 12 silicon substrate, 13 P-type silicon layer, 14 P-type isolation diffusion layer formed under isolation oxide film 11, 15 isolation diffusion layer, 2 source wireless P-type diffusion Layers, 3, 31
Gate electrode, 41 N + diffusion layer on source region side, 42
N + diffusion layer on drain region side, 43P type diffusion layer, 4
4 N - diffusion layer on drain region side, 5 first aluminum wiring, 6 second aluminum wiring, 7a, 7b
Interlayer insulating film.
フロントページの続き Fターム(参考) 5F032 AA13 AC01 BA01 CA17 CA24 DA12 5F140 AA24 AA25 AC21 BA01 BA16 BF04 BF11 BF18 BF51 BF53 BH12 BH13 BH30 BH49 BJ05 BJ11 BJ15 CB01 CB03 CB10 CC03 Continued on the front page F term (reference) 5F032 AA13 AC01 BA01 CA17 CA24 DA12 5F140 AA24 AA25 AC21 BA01 BA16 BF04 BF11 BF18 BF51 BF53 BH12 BH13 BH30 BH49 BJ05 BJ11 BJ15 CB01 CB03 CB10 CC03
Claims (5)
基板上に形成されたゲート電極と、前記ゲート電極にお
ける一方の側の前記半導体基板に形成された第2導電型
の拡散層からなるソース領域と、前記ゲート電極におけ
る他方の側の前記半導体基板に形成された第2導電型の
拡散層からなるドレイン領域と、前記ゲート電極、前記
ソース領域および前記ドレイン領域の外側に設けられた
分離用絶縁膜および前記分離用絶縁膜下の前記半導体基
板中に形成された第1導電型の拡散層からなる素子間分
離領域と、を備え、前記ゲート長方向における前記ドレ
イン領域の第2導電型の拡散層の長さが前記ソース領域
の第2導電型の拡散層の長さより長く、かつ前記第1導
電型の拡散層で前記ドレイン領域に対向した端部の不純
物濃度が1×1016cm−3以上であることを特徴と
する半導体装置。A first conductive type semiconductor substrate; a gate electrode formed on the semiconductor substrate; and a second conductive type diffusion layer formed on the semiconductor substrate on one side of the gate electrode. A source region, a drain region formed of a second conductivity type diffusion layer formed on the semiconductor substrate on the other side of the gate electrode, and a separation provided outside the gate electrode, the source region, and the drain region. An element isolation region formed of a first conductivity type diffusion layer formed in the semiconductor substrate below the isolation insulating film, and a second conductivity type of the drain region in the gate length direction. The length of the diffusion layer is longer than the length of the second conductivity type diffusion layer of the source region, and the impurity concentration at the end of the first conductivity type diffusion layer facing the drain region is 1 × 10 1 A semiconductor device having a size of 6 cm −3 or more.
が、低濃度拡散層と、前記低濃度拡散層の内側に設けら
れ前記低濃度拡散層より不純物濃度の高い高濃度拡散層
とを備え、前記ゲート幅方向における前記高濃度拡散層
と前記分離用絶縁膜との互いに対向した端部間の距離が
前記ゲート長方向における前記高濃度拡散層と前記ゲー
ト電極との互いに対向した端部間の距離よりも大きいこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。2. A diffusion layer of a second conductivity type in the drain region, comprising: a low concentration diffusion layer; and a high concentration diffusion layer provided inside the low concentration diffusion layer and having a higher impurity concentration than the low concentration diffusion layer. Wherein the distance between the opposite ends of the high-concentration diffusion layer and the isolation insulating film in the gate width direction is the opposite end of the high-concentration diffusion layer and the gate electrode in the gate length direction. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the distance is larger than a distance between the semiconductor devices.
散層と前記分離用絶縁膜との互いに対向した端部間の距
離と前記ゲート長方向における前記高濃度拡散層と前記
ゲート電極との互いに対向した端部間の距離の差が2μ
m以上10μm以下であることを特徴とする請求項2記
載の半導体装置。3. A distance between opposing ends of the high-concentration diffusion layer and the isolation insulating film in the gate width direction and an opposition between the high-concentration diffusion layer and the gate electrode in the gate length direction. 2μ difference in the distance between the ends
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the length is not less than m and not more than 10 μm.
って設けられた第1のゲート長を有する部分と前記部分
以外の第2のゲート長を有する部分からなる前記ゲート
電極と、前記ゲート電極直下の前記半導体基板中に形成
され前記ゲート電極のゲート長と略一致した長さを有す
る第2の第1導電型の拡散層と、を備え、前記第1のゲ
ート長が前記第2のゲート長より大きいことを特徴とす
る請求項1ないし3のいずれか1項記載の半導体装置。4. The gate electrode including a portion having a first gate length provided at a boundary of the element isolation region with a predetermined width, a portion having a second gate length other than the portion, and the gate electrode. A second first conductivity type diffusion layer formed in the semiconductor substrate immediately below and having a length substantially coinciding with the gate length of the gate electrode, wherein the first gate length is equal to the second gate length. 4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the length is longer than the length.
長の差が0.1μm以上0.6μm以下であることを特
徴とする請求項4記載の半導体装置。5. The semiconductor device according to claim 4, wherein a difference between said first gate length and said second gate length is not less than 0.1 μm and not more than 0.6 μm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001117131A JP2002314069A (en) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001117131A JP2002314069A (en) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002314069A true JP2002314069A (en) | 2002-10-25 |
Family
ID=18967756
Family Applications (1)
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| JP2001117131A Pending JP2002314069A (en) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2002314069A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156990A (en) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
-
2001
- 2001-04-16 JP JP2001117131A patent/JP2002314069A/en active Pending
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