特許6028402IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

この発明は、ダブルリサーフ構造である高耐圧分離構造を有する高耐圧IC(HVIC:High Voltage Integrated Circiut)などの半導体装置およびその製造方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかし、図18の回路において、通常は2つのレベルシフト抵抗807の値はプロセスばらつきのために完全には等しくないため、dV/dtノイズによる誤動作を十分に防止することができない。 また、レベルシフト抵抗807が同じ場合でも、dV/dtが大きいと、回路(レベルシフタなど)を構成するMOSFET804の寄生容量に流れる変位電流が大きくなる。この変位電流はレベルシフト抵抗807を通して流れレベルシフト抵抗807での電圧降下を大きくする。そうすると、図18のバッファ回路を論理反転させて、dV/dtノイズによる回路の誤動作が発生する。 また、図16の回路においても、同様であり、MOSFET804の寄生容量に流れる変位電流が大きくなるとRS−FF回路を論理反転させ、dV/dtノイズによる回路の誤動作が発生する。 特許文献1〜4において、ダブルリサーフ構造の表面の浅いp型拡散層を高濃度領域と低濃度領域で形成し、チャージバランスをとる電荷量を変えずにp型拡散層の横方向抵抗を大きくして、dV/dtによる変位電流を小さくできる半導体装置については記載されていない。 この発明の目的は、ダブルリサーフ構造である高耐圧分離構造を有する半導体装置において、dV/dtノイズにより発生する変位電流を小さくできる半導体装置およびその製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

前記の目的を達成するために、特許請求の範囲の請求項1記載の発明によれば、第1導電型の半導体基材上に配置された第2導電型の第1半導体層と、前記第1半導体層の表面層に選択的に形成された第2導電型のドレイン領域と、前記第1半導体層の表面層に選択的に前記ドレイン領域と離れて形成された第1導電型のベース領域と、前記第1半導体層の表面層に選択的に前記ドレイン領域と前記ベース領域との間に前記ドレイン領域と・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
この発明によれば、ダブルリサーフ構造を構成する最表面の半導体層を拡散深さが深い高濃度領域と拡散深さが浅い低濃度領域を交互に隣接して形成することで、最表面の半導体層の総電荷量を変えずに横方向抵抗を大きくすることができる。その結果、dV/dtノイズにより発生する変位電流を小さくすることができる。 また、この構造のMOSFETをレベルシフタに用いることで、dV/dtノイズによる高耐圧ICなどの半導体装置の誤動作を防止できる。
また、MOSFETを形成する半導体基板をSOI基板とすることで、さらにdV/dtノイズによる変位電流を減少させることができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】この発明の第1実施例に係る半導体装置の要部平面図である。

【図2】この発明の第1実施例に係る半導体装置の断面図であり、(a)は図1のA−A線で切断した要部断面図、(b)は図1のB−B線で切断した要部断面図である。

【図3】p型低濃度領域3aとp型高濃度領域3bが交互に接して同心円状に配置したp型拡散層3の横方向抵抗について説明した概略説明図である。

【図4】ダブルリサーフ構造の高耐圧NchMOSFETの等価回路図である

【図5】本実施例の構造と従来構造の変位電流を計算した図である。

【図6】p型拡散層3のp型高濃度領域3bをドット状に配置をした要部平面図である。

【図7】この発明の第2実施例に係る半導体装置200の要部平面図である。

【図8】図7のF部の拡大要部平面図である。

【図9】この発明の第2実施例に係る半導体装置200の断面図であり、(a)は図8のA−A線で切断した要部断面図、(b)は図8のB−B線で切断した要部断面図である。

【図10】この発明の第3実施例に係る半導体装置の製造方法であり、(a)〜(c)は工程順に示した要部製造工程断面図である。

【図11】この発明の第4実施例に係る半導体装置の製造方法であり、(a)〜(d)は工程順に示した要部製造工程断面図である。

【図12】この発明の第5実施例の半導体装置300の要部断面図である。

【図13】この発明の第6実施例に係る半導体装置400の構成図であり、図13は図7のF部の別の例の拡大要部平面図である。

【図14】図14(a)は図13のA−A線で切断した要部断面図、図14(b)は図13のC−C線で切断した要部断面図である。

【図15】図15は図7のF部の別の例の拡大要部平面図である。

【図16】高耐圧ICにおける一般的なゲート駆動回路図である。

【図17】ダブルリサーフ構造のモデル図である。

【図18】特許文献1に示されているdV/dtノイズによる誤動作を解決するための回路図である。

【図19】従来のダブルリサーフ構造である高耐圧分離構造を有する半導体装置の要部平面図である。

【図20】従来のダブルリサーフ構造である高耐圧分離構造を有する半導体装置の断面図であり、(a)は図19のA−A線で切断した要部断面図、(b)は図19のB−B線で切断した要部断面図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1 p型半導体基板   2 n型半導体層   3 p型拡散層   3a p型低濃度領域   3b p型高濃度領域   4 p型ウェル領域   5 LOCOS膜   6 n型ドレイン領域   6a n+領域   7 n型ソース領域   7a p+領域   8 層間絶縁膜   9 ドレイン電極   10 ソース電極   11a,11b フィールドプレート   14 ゲート絶縁膜   15 ゲート電極   16 直線部分   17 コーナー部分   18 高電位領域   19 低電位領域   20 高耐圧分離構造   21,25,27 レジストマスク   22,26,28 ボロン   30 埋め込み酸化膜   55 接続部   100,200,300,400 半導体装置

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