JPS62291121A - プレ−ナ型半導体装置 - Google Patents
プレ−ナ型半導体装置Info
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- JPS62291121A JPS62291121A JP13665286A JP13665286A JPS62291121A JP S62291121 A JPS62291121 A JP S62291121A JP 13665286 A JP13665286 A JP 13665286A JP 13665286 A JP13665286 A JP 13665286A JP S62291121 A JPS62291121 A JP S62291121A
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 8
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- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
１ 発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プレーナ型半導体装置に関し、特に接合を覆
う絶縁膜の構成に関する。
う絶縁膜の構成に関する。
従来、プレーナ型半導体装置の耐圧向上技術の一つにフ
ィールドプレート構造がある。第３図にフィールドプレ
ート構造を持ったＰＮ接合型Ｓｉダイオードの一般例を
示し、以下にフィールドプレート構造の作用を説明する
。
ィールドプレート構造がある。第３図にフィールドプレ
ート構造を持ったＰＮ接合型Ｓｉダイオードの一般例を
示し、以下にフィールドプレート構造の作用を説明する
。
第３図のＳｔダイオードはＮ型基板２４にＰ型拡散層２
５が設けられ、ＰＮ接合端をおおって絶縁膜２１が設け
られ、この絶縁膜上にフィールドプレート２２が設けら
れている。まず仁のＰＮ接合に逆バイアスを印加すると
、第３図中破線に示す通ヤＮ型基板２４に空乏層が広が
る。この時、フィールドプレート２２の電位がＰ型拡散
層と同電位であることから、フィールドブレート直下の
絶縁［２１とＮ型基板２４との界面近傍の空乏層が伸び
、一般のフィールドプレート構造を持たないプレーナ型
半導体装置よシも、耐圧が同上する。
５が設けられ、ＰＮ接合端をおおって絶縁膜２１が設け
られ、この絶縁膜上にフィールドプレート２２が設けら
れている。まず仁のＰＮ接合に逆バイアスを印加すると
、第３図中破線に示す通ヤＮ型基板２４に空乏層が広が
る。この時、フィールドプレート２２の電位がＰ型拡散
層と同電位であることから、フィールドブレート直下の
絶縁［２１とＮ型基板２４との界面近傍の空乏層が伸び
、一般のフィールドプレート構造を持たないプレーナ型
半導体装置よシも、耐圧が同上する。
上述した従来のフィールドプレート構造では、フィール
ドプレートの材質が金属であるため、フィールドプレー
ト全域が等電位となシ、フィールドプレート端部の電界
が強く、外部イオンの吸着等が起シ易く、信頼性上の不
安定要因となる。また、フィールドプレート直下の電界
が強いと絶縁膜との界面近傍のＮ型基板表面がＰチャン
ネルに反転し、Ｐ散拡散層が伸びた状態になシ、最悪の
場合２段ブレークダウンを起すことがある。更に、上述
の現象は、絶縁膜中の電荷密度によって変化し、工程能
力上の問題も関係する 〔問題点を解決するための手段〕 本発明のプレーナ型半導体装置は、金属（Ａｎ等）のフ
ィールドプレート構造のかわシに、高誘電率の誘電体膜
を使用して、Ｎ型基板表面及び、フールドブレート端部
での電界集中を緩和するものである。
ドプレートの材質が金属であるため、フィールドプレー
ト全域が等電位となシ、フィールドプレート端部の電界
が強く、外部イオンの吸着等が起シ易く、信頼性上の不
安定要因となる。また、フィールドプレート直下の電界
が強いと絶縁膜との界面近傍のＮ型基板表面がＰチャン
ネルに反転し、Ｐ散拡散層が伸びた状態になシ、最悪の
場合２段ブレークダウンを起すことがある。更に、上述
の現象は、絶縁膜中の電荷密度によって変化し、工程能
力上の問題も関係する 〔問題点を解決するための手段〕 本発明のプレーナ型半導体装置は、金属（Ａｎ等）のフ
ィールドプレート構造のかわシに、高誘電率の誘電体膜
を使用して、Ｎ型基板表面及び、フールドブレート端部
での電界集中を緩和するものである。
本発明のプレーナ型半導体装置は、ＰＮ接合を１つ以上
有するプレーナ型半導体装置において接合終端を保護し
ている第１の絶縁膜よに第１の絶縁膜の誘電率よシ高い
誘電率を有する第２の絶縁膜を形成されていることを特
徴とする。
有するプレーナ型半導体装置において接合終端を保護し
ている第１の絶縁膜よに第１の絶縁膜の誘電率よシ高い
誘電率を有する第２の絶縁膜を形成されていることを特
徴とする。
好ましい実施態様では、第２の絶縁膜の形成されていな
い第１の絶縁膜上と第２の絶縁膜上とに第１の絶縁膜と
同じ、又はよシ低い誘電率を有し、且つ膜厚が第２の絶
縁膜と同じ又は、厚い第３の絶ｌｆ＆膜が形成されてい
る。
い第１の絶縁膜上と第２の絶縁膜上とに第１の絶縁膜と
同じ、又はよシ低い誘電率を有し、且つ膜厚が第２の絶
縁膜と同じ又は、厚い第３の絶ｌｆ＆膜が形成されてい
る。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。
Ｎ型基板４に形成されたＰ散拡散層５とのＰＮ接合端ｔ
−ａい、基板上に設けられた第１の絶縁膜ｌは、熱酸化
によって形成された比誘電率４．６〜４．８の５ｉＯｚ
膜である。第１の絶縁膜上に設けられ、ＰＮ接合端の上
部を覆う第２の絶縁膜２は、比誘電率８．６〜１０．５
のＡ７ｚＯｓＭＭである。第１および第２の絶縁膜上に
設けられた第３の絶縁膜３は、比誘電率４．０〜４．３
ｃＤＣＶＤＳｉＯｚＭｕＴ６る。
−ａい、基板上に設けられた第１の絶縁膜ｌは、熱酸化
によって形成された比誘電率４．６〜４．８の５ｉＯｚ
膜である。第１の絶縁膜上に設けられ、ＰＮ接合端の上
部を覆う第２の絶縁膜２は、比誘電率８．６〜１０．５
のＡ７ｚＯｓＭＭである。第１および第２の絶縁膜上に
設けられた第３の絶縁膜３は、比誘電率４．０〜４．３
ｃＤＣＶＤＳｉＯｚＭｕＴ６る。
電極６は、Ｐ形波散層５にオーミック接触を持つＡｌ薄
膜であシ、電極７はＮ形基板ｌとオーミック接触を持つ
ＡＪ薄膜である。ここで電極６はｅｑｕｉｐｏｔｅｎｆ
ｉａｌ ｒｉｎｇ （ＥＱＰＲ）として働く。
膜であシ、電極７はＮ形基板ｌとオーミック接触を持つ
ＡＪ薄膜である。ここで電極６はｅｑｕｉｐｏｔｅｎｆ
ｉａｌ ｒｉｎｇ （ＥＱＰＲ）として働く。
まず、ＰＮ接合に逆バイアスを印加すると、Ｎ形基板４
中に空乏層が広がシ、第２の絶縁膜２の形成された部位
近傍を通る等電位線８は、第１図中に破線で示す通シと
なる。これは、第２の絶縁膜２の誘電率ε２が第１の絶
縁膜１の誘電率＃ｌよル高いため、第２の絶縁膜２中の
電界が弱くなシ、第２の絶縁膜２直下の第１の絶縁膜上
中の電界が強くなｈ、Ｎ形基板４表面付近の空乏層を伸
ばす方向に働く。更に、第２の絶縁膜２上には誘電率ｔ
３が第１の絶縁膜１と同程度の第３の絶縁膜が形成され
、第２の絶縁Ｍ２中も電気力線が通過するため、第３の
絶縁膜３上の電位分布は一様となシ、外部イオンの偏シ
による特性変動の少ないプレーナ型半導体装置となる。
中に空乏層が広がシ、第２の絶縁膜２の形成された部位
近傍を通る等電位線８は、第１図中に破線で示す通シと
なる。これは、第２の絶縁膜２の誘電率ε２が第１の絶
縁膜１の誘電率＃ｌよル高いため、第２の絶縁膜２中の
電界が弱くなシ、第２の絶縁膜２直下の第１の絶縁膜上
中の電界が強くなｈ、Ｎ形基板４表面付近の空乏層を伸
ばす方向に働く。更に、第２の絶縁膜２上には誘電率ｔ
３が第１の絶縁膜１と同程度の第３の絶縁膜が形成され
、第２の絶縁Ｍ２中も電気力線が通過するため、第３の
絶縁膜３上の電位分布は一様となシ、外部イオンの偏シ
による特性変動の少ないプレーナ型半導体装置となる。
第２図は本発明の第２の実施例の縦断面図である。第２
の実施例は本発明をＭＯＳＦＥＴ 外周部に適用したも
のである。第１の絶縁膜４１は熱酸化によって形成され
た比誘電率４．６〜４．８のＳｉ０ｇ膜であシ、第２の
絶縁膜１２は、比誘電率３０〜１００のＴｉ０ｚ膜であ
る。第３の絶縁膜１３は、比［率４．０〜４．３０ＣＶ
ＤＳｉＯｚＭである。Ｎ型基板１４は、比抵抗２０〜６
０Ωαの基板であり、ＭＯＳＦＥＴのドレインとして働
く。
の実施例は本発明をＭＯＳＦＥＴ 外周部に適用したも
のである。第１の絶縁膜４１は熱酸化によって形成され
た比誘電率４．６〜４．８のＳｉ０ｇ膜であシ、第２の
絶縁膜１２は、比誘電率３０〜１００のＴｉ０ｚ膜であ
る。第３の絶縁膜１３は、比［率４．０〜４．３０ＣＶ
ＤＳｉＯｚＭである。Ｎ型基板１４は、比抵抗２０〜６
０Ωαの基板であり、ＭＯＳＦＥＴのドレインとして働
く。
Ｐ型拡散層１５は、Ｎ型基板１４内に形成され、ゲート
領域として働く拡散層である。高濃度Ｎ型拡散層１１ｊ
：Ｐ型拡散層１５内に形成され、ＭＯＳＦＥＴのソース
領域として働きＰ散拡散層よシ高濃度拡散層である。電
極１７はソース電極、電極１８はゲート電極（Ｐｏｌｙ
ｉ Ｓｉ ｅｔｃ）である。
領域として働く拡散層である。高濃度Ｎ型拡散層１１ｊ
：Ｐ型拡散層１５内に形成され、ＭＯＳＦＥＴのソース
領域として働きＰ散拡散層よシ高濃度拡散層である。電
極１７はソース電極、電極１８はゲート電極（Ｐｏｌｙ
ｉ Ｓｉ ｅｔｃ）である。
まず、電極１７．１８間をショート状態で接地し、ドレ
イン領域に、正バイアスを印加すると、Ｎ型基板１４中
に空乏層が広がり、第２の絶縁膜１２の近傍の第１の絶
Ｒ膜とＮ型基板との界面の等電位線は第２図中に破線で
示す通シとなシ、空乏層が伸びゲート領域周辺部の電界
集中が緩和される。また、Ｎ型基板表面が反転すること
もなくなり、これまで耐圧保持のみであった外周領域も
、６一 電流経路として使用できる。
イン領域に、正バイアスを印加すると、Ｎ型基板１４中
に空乏層が広がり、第２の絶縁膜１２の近傍の第１の絶
Ｒ膜とＮ型基板との界面の等電位線は第２図中に破線で
示す通シとなシ、空乏層が伸びゲート領域周辺部の電界
集中が緩和される。また、Ｎ型基板表面が反転すること
もなくなり、これまで耐圧保持のみであった外周領域も
、６一 電流経路として使用できる。
以上説明したように本発明は、ＰＮ接合上を保護する第
１の絶縁膜の誘電率よシも高い誘電率を有する第２の絶
縁膜によシ、Ｎ型基板表面上の第１の絶縁膜中の電気力
線を変調させ、Ｎ型基板表面近傍の空乏層を伸ばすこと
ができる。
１の絶縁膜の誘電率よシも高い誘電率を有する第２の絶
縁膜によシ、Ｎ型基板表面上の第１の絶縁膜中の電気力
線を変調させ、Ｎ型基板表面近傍の空乏層を伸ばすこと
ができる。
また、第２の絶縁膜上は、第１の絶縁膜と同程度の誘電
率を有する第３の絶縁膜により覆われているため、半導
体装置表面での電位分布は一様となシ、フィールドプレ
ート構造におけるプレート端へのイオン集中による特性
変動が起らず、耐圧が向上できる効果がある。
率を有する第３の絶縁膜により覆われているため、半導
体装置表面での電位分布は一様となシ、フィールドプレ
ート構造におけるプレート端へのイオン集中による特性
変動が起らず、耐圧が向上できる効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図、第２図は本
発明の第２の実施例の縦断面図、第３図は従来のフィー
ルドプレート構造の縦断面図である。
発明の第２の実施例の縦断面図、第３図は従来のフィー
ルドプレート構造の縦断面図である。
Claims (2)
- （１）ＰＮ接合を１つ以上有するプレーナ型半導体装置
において、接合終端を保護している第１の絶縁膜上に第
１の絶縁膜の誘電率より高い誘電率を有する第２の絶縁
膜が形成されていることを特徴とするプレーナ型半導体
装置。 - （２）前記第２の絶縁膜の形成されていない第１の絶縁
膜上と第２の絶縁膜上とに第１の絶縁膜と同じ、又は低
い誘電率を有し、且つ膜厚が第２の絶縁膜と同じ、又は
厚い第３の絶縁膜３が形成されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のプレーナ型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13665286A JPS62291121A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | プレ−ナ型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13665286A JPS62291121A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | プレ−ナ型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62291121A true JPS62291121A (ja) | 1987-12-17 |
Family
ID=15180334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13665286A Pending JPS62291121A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | プレ−ナ型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62291121A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012105611A1 (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-09 | ローム株式会社 | 半導体パワーデバイスおよびその製造方法 |
| JP2016015482A (ja) * | 2014-06-09 | 2016-01-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 半導体装置 |
-
1986
- 1986-06-11 JP JP13665286A patent/JPS62291121A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012105611A1 (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-09 | ローム株式会社 | 半導体パワーデバイスおよびその製造方法 |
| JP5858934B2 (ja) * | 2011-02-02 | 2016-02-10 | ローム株式会社 | 半導体パワーデバイスおよびその製造方法 |
| US9472405B2 (en) | 2011-02-02 | 2016-10-18 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor power device and method for producing same |
| US9947536B2 (en) | 2011-02-02 | 2018-04-17 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor power device and method for producing same |
| US10515805B2 (en) | 2011-02-02 | 2019-12-24 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor power device and method for producing same |
| US10840098B2 (en) | 2011-02-02 | 2020-11-17 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor power device and method for producing same |
| US11276574B2 (en) | 2011-02-02 | 2022-03-15 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor power device and method for producing same |
| US12009213B2 (en) | 2011-02-02 | 2024-06-11 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor power device and method for producing same |
| JP2016015482A (ja) * | 2014-06-09 | 2016-01-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 半導体装置 |
| US10361266B2 (en) | 2014-06-09 | 2019-07-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Semiconductor device |
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