一种横向高耐压晶体管，其特征在于，具有：第1导电型的半导体衬底；第2导电型的半导体层，其设置在所述半导体衬底的一侧主面；第1导电型的源极区域，其选择性地设置在所述半导体层的表面；第1导电型的漏极区域，其与所述源极区域隔着间隔而选择性地设置在所述半导体层的表面；栅极电极，其经由栅极绝缘膜设置在所述源极区域和所述漏极区域之间的所述半导体层上，一端在俯视时与所述源极区域重叠；以及第1导电型的漂移区域，其选择性地设置在所述半导体层的表面，一端与所述漏极区域连接，另一端在俯视时与所述栅极电极的另一端重叠，所述漂移区域由从所述漏极区域开始向所述源极区域方向平行地延伸的条纹状的扩散层构成，构成所述条纹状的扩散层的线状扩散层分别由彼此相邻且相邻部分双重扩散的条纹状的扩散区域形成。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的目的在于提供一种横向高耐压晶体管，其兼顾高耐电压性和低泄露电流。横向高耐压晶体管具有：第1导电型的半导体衬底；第2导电型的半导体层，其设置在半导体衬底的一侧主面；第1导电型的源极区域，其选择性地设置在半导体层的表面；第1导电型的漏极区域（5），其选择性地设置在半导体层的表面；栅极电极（8），其经由栅极绝缘膜设置在源极区域和所述漏极区域之间的半导体层上；以及第1导电型的漂移区域（13），其选择性地设置在半导体层的表面，漂移区域由从漏极区域开始向源极区域方向平行地延伸的条纹状的扩散层构成，构成条纹状的扩散层的线状扩散层（5b）分别由彼此相邻且相邻部分双重扩散的条纹状的扩散区域（5e）形成。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
作为要求高耐电压性的电力用途等的半导体元件，已知横向MOSFET等横向高耐压晶体管。现有的横向高耐压晶体管在断开状态下施加有高电压时，漂移区域的耗尽化不充分，存在耐电压性低的问题。因此，例如在专利文献I中通过由条纹状的扩散层形成漂移区域，从而能够可靠地将漂移区域耗尽化，提高耐电压性。专利文献1:日本特开2000-114520号公报现有的横向高耐压晶体管存在下述问题，S卩，在向漏极-源极间施加有高电压的状态下，在对栅极施加大于或等于阈值电压的电压而形成为接通状态的情况下，经过沟道的电流向衬底泄露，漏极电流减小。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种兼顾高耐电压性和低泄露电流的横向高耐压晶体管。本专利技术所涉及的横向高耐压晶体管的特征在于，具有:第I导电型的半导体衬底；第2导电型的半导体层，其设置在半导体衬底的一侧主面；第I导电型的源极区域，其选择性地设置在该半导体层的表面；第I导电型的漏极区域，其与源极区域隔着间隔而选择性地设置在该半导体层的表面；栅极电极，其经由栅极绝缘膜设置在源极区域和漏极区域之间的所述半导体层上，一端在俯视时与源极区域重叠；以及第I导电型的漂移区域，其选择性地设置在半导体层的表面，一端与漏极区域连接，另一端在俯视时与栅极电极的另一端重叠，漂移区域由从漏极区域开始向源极区域方向平行地延伸的条纹状的扩散层构成，构成条纹状的扩散层的线状扩散层各自由彼此相邻且相邻部分双重扩散的条纹状的扩散区域形成。专利技术的效果根据本专利技术，通过形成为上述结构，在构成条纹状扩散层的各线状扩散层中，不易引起碰撞电离，因此，能够减少泄露电流。通过实验确认到，根据本专利技术所涉及的横向高耐压晶体管，不会降低耐电压性而能够减少泄露电流。在本专利技术所涉及的横向高耐压晶体管中，作为不易引起碰撞电离的理由可以认为是，流经漂移区域的漏极电流集中在杂质浓度较高且双重扩散的区域的表面部分，另一方面，向各扩散层施加的电场不会集中在漏极电流集中的部分。【专利附图】【附图说明】图1是包含实施方式I所涉及的横向高耐压晶体管的集成电路的局部俯视图及剖视图。图2是实施方式I所涉及的横向高耐压晶体管的剖面斜视图。图3是图2的线段A— A’处的剖视图。图4是用于说明实施方式I所涉及的横向高耐压晶体管的制造方法的图。图5是表示实施方式I所涉及的横向高耐压晶体管的漏极电流和衬底电流的测量方法的图。图6表示实施方式I所涉及的横向高耐压晶体管的漏极电流和衬底电流的漏极-源极间电压依赖性的图。图7表示在实施方式I所涉及的横向高耐压晶体管的制造中使用的掩膜的狭缝的宽度和耐压的关系的图。图8是表示实施方式I所涉及的横向高耐压晶体管的漂移区域中的杂质浓度分布的图。图9是表示与图8相比掩膜的狭缝间隔LI大的情况下的杂质浓度分布的图。图10是表示前提技术所涉及的横向高耐压晶体管的漂移区域中的杂质浓度分布的图。图11是表示实施方式2所涉及的横向高耐压晶体管的构造及制造方法的图。图12是表示实施方式3所涉及的横向高耐压晶体管的制造方法的图和构造的图。图13是表示实施方式4所涉及的横向高耐压晶体管的剖面斜视图。图14是表示实施方式5涉及的横向高耐压晶体管的剖面斜视图。图15是作为前提技术的横向高耐压晶体管的剖面斜视图。图16是图15的线段B— B’处的剖视图。图17是说明作为前提技术的横向高耐压晶体管的动作的图。图18是作为前提技术的横向高耐压晶体管的动作过程中的剖视图。【具体实施方式】<前提技术>< 结构 >在图15中示出作为前提技术的横向高耐压晶体管的剖面斜视图。作为现有的横向高耐压晶体管的例子，针对P沟道MOSFET进行说明。在第I导电型即P —型的半导体衬底I的主面侧，作为RESURF区域形成有第2导电型即N型的半导体层3。在N型的半导体层3的表面彼此隔着距离地形成有作为P +型扩散层的源极区域6及漏极区域5。而且，在源极区域6和漏极区域5之间的半导体层3上形成有栅极电极8，该栅极电极8经由栅极绝缘膜(未图示)而设置，一端在俯视观察时与源极区域6重叠。栅极绝缘膜例如由多晶硅构成。而且，形成P型的漂移区域13，该漂移区域13设置为一端与漏极区域5连接，另一端在俯视观察时与栅极电极8的另一端重叠。漂移区域13由从漏极区域5开始向源极区域6方向平行地延伸的条纹状的P型的扩散层构成，该条纹状的扩散层由多个线状的扩散层5f构成。另外，在半导体层3的表面以与源极区域6邻接的方式形成N+型的扩散层7。另外，在漏极区域5的与漂移区域13相反这一侧的区域形成有达到半导体衬底I的P型的扩散层4。另外，半导体层3在源极区域6下部，在源极区域6与半导体衬底I之间具有N+型的埋入扩散层2。以包覆上述说明的横向高耐压晶体管的方式形成有绝缘层(未图示)。通过设置在该绝缘层上的接触孔而形成为，源极电极11与源极区域6及N+型的扩散层7电连接，漏极电极10与漏极区域5电连接，配线9与P型的扩散层4电连接。进行源极电极11、漏极电极10及配线9之间的电连接。在图16中示出图15所示的线段B— B’处的剖视图。各扩散层5f隔着不会因扩散而相连的间隔形成。本前提技术中的横向高耐压晶体管的漂移区域13如图15所示由条纹状的扩散层形成。与没有将漂移区域13形成为条纹状而是由相同的P型扩散层形成的情况相比，通过设置成条纹状，从而易于将漂移区域13完全耗尽化。由于能够将扩散层5f的杂质浓度设得更高，从而能够减小源极-漏极间的电阻，降低接通电阻。〈动作〉如图17所示，如果在将配线9和漏极电极10设为同电位的状态下对源极电极11施加高电压，则耗尽区域20蔓延至虚线的内侧区域。即，通过使漏极区域5、各扩散层5f和半导体层3的大部分耗尽化，从而保持高耐压。在该状态下，如果对栅极电极8施加大于或等于阈值电压的电压，则在栅极绝缘膜正下方的半导体层表面上形成反转层(沟道)，横向高耐压晶体管成为接通状态，流动漏极电流。在图18中示出接通状态下的漂移区域13的剖面图。在各扩散层5f中，由于杂质浓度较高，因此在成为低电阻的扩散层5f表面的中央部电流密度提高。另一方面，如图中箭头所示，由于电场产生在与PN结的界面垂直的方向上，因此，向扩散层5f的表面施加的电场(强度)集中在扩散层5f的中央部。其表示，在各扩散层5f中高电流密度位置与电场(强度)集中位置一致。在此，针对在高电流及高电场的条件下产生电子-空穴对的现象即碰撞电离本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种横向高耐压晶体管，其特征在于，具有：第1导电型的半导体衬底；第2导电型的半导体层，其设置在所述半导体衬底的一侧主面；第1导电型的源极区域，其选择性地设置在所述半导体层的表面；第1导电型的漏极区域，其与所述源极区域隔着间隔而选择性地设置在所述半导体层的表面；栅极电极，其经由栅极绝缘膜设置在所述源极区域和所述漏极区域之间的所述半导体层上，一端在俯视时与所述源极区域重叠；以及第1导电型的漂移区域，其选择性地设置在所述半导体层的表面，一端与所述漏极区域连接，另一端在俯视时与所述栅极电极的另一端重叠，所述漂移区域由从所述漏极区域开始向所述源极区域方向平行地延伸的条纹状的扩散层构成，构成所述条纹状的扩散层的线状扩散层分别由彼此相邻且相邻部分双重扩散的条纹状的扩散区域形成。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉野学，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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