JP3543508B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷駆動用の半導体素子、例えばLDMOS(Lateral Diffused
MOS )トランジスタ(以下、単にLDMOSという)を有してなる半導体装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
従来のLDMOSの構成を図9に示す。LDMOSは、図に示すように、N型基板1にNウェル2が形成され、このNウェル2内にチャネルPウェル3が形成されるとともにチャネルPウェル3内にN型拡散層4が形成され、またNウェル2内にN型拡散層5が形成されている。基板表面にはゲート酸化膜6を介してゲート電極7が形成されており、ゲート電極7直下のチャネルPウェル3の表面領域にはチャネル領域8が形成されている。
【0003】
そして、N型拡散層4をソース領域、N型拡散層5をドレイン領域とし、LOCOS酸化膜9下のNウェル2をドリフト領域としている。なお、10、11はそれぞれソース電極、ドレイン電極であり、12はチャネルPウェル3の電位を取るための拡散層、13は層間絶縁膜である。
このようなLDMOSにおいて、オン抵抗を小さくして電流を流しやすくするために、Nウェル2の濃度を高くすると、ドリフト領域で空乏層が拡大しにくくなり高耐圧を得ることができなくなる。逆に、Nウェル2の濃度を低くすると、高耐圧化を図ることができる反面、電流が流れにくくなりオン抵抗が大きくなるという問題がある。
【0004】
このような問題を解決するものとして、特公昭59ー24550号公報および特開平5ー267652号公報に示す、表面電界緩和型(RESURF)LDMOSがある。その概略構成を図10に示す。
この表面電界緩和型LDMOSにおいては、P型基板14にNウェル2が形成されている。この場合、Nウェル2を拡散形成すると、Nウェル2表面での濃度が高くなり、Nウェル2表面での電流が流れやすくなるとともに、Nウェル2全体で空乏層が広がりやすくなるため、高耐圧化を図ることができる。なお、Nウェル2のドリフト領域のドーパント濃度は、上記公報に記載されているような、いわゆるRESURF条件を満たすように設定されている。
【0005】
また、他の従来技術として、半導体基板の一主面側にSiO2 等の絶縁膜で素子領域を島状に分離した構造、すなわちSOI(Silicon On Insulator)構造のものが種々提案されている。この場合、それぞれの素子領域に、バイポーラトランジスタ、CMOS等の素子が形成される。
そこで、上記した電力用のLDMOSも、島状に分離された素子領域に形成することが考えられる。
【0006】
例えば、図9に示すLDMOSを絶縁膜で周囲を囲むように構成した場合、絶縁膜にはN型基板1が接することになる。この構造の場合、N型基板1、Nウェル2はドレイン電位と共通となる。このため、図11(A)に示すように、電源側に負荷、GND(接地)側にLDMOSを接続したローサイドスイッチ型で負荷駆動を行うようにした場合、LDMOSのスイッチングに合わせてドレイン電位はGNDから電源(又はそれ以上)の電位まで変動し、N型基板1の電位もそれに応じて変動する。
【0007】
絶縁膜を用いて素子分離を行う場合、絶縁膜には寄生キャパシタが存在するため、絶縁膜と接する領域の電位が大きく変動すると、スイッチングノイズが、他の素子領域に伝播し、他の半導体素子の誤動作の要因となる。
また、図10に示す表面電界緩和型LDMOSにおいては、P型基板14が分離用絶縁膜と接することになる。この場合、図10に示すように、P型基板14とソース電極とを同電位にするためには、電位を取るためのディープP+ 拡散層を形成する必要がある。このように構成した場合、図11(B)に示すように、電源側にLDMOS、GND側に負荷を接続したハイサイドスイッチ型で負荷駆動を行うようにした場合、LDMOSのスイッチングに合わせてソース電位が大きく変動するため、上記したのと同様、スイッチングノイズが発生する。
【0008】
SOI構造において、従来では、バイポーラトランジスタ、CMOS等の比較的サイズの小さい素子を素子領域に形成していたため、上記のようなスイッチングノイズは問題とならないが、LDMOSのような負荷駆動用のものでは、素子サイズが大きく、上記したスイッチングノイズが問題となる。
本発明は、負荷駆動用の半導体素子を、絶縁分離された素子領域に形成する場合に、上記したスイッチングノイズの発生を抑制することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1乃至14に記載の発明においては、負荷駆動用の半導体素子を絶縁分離された素子領域に形成し、さらに半導体素子と絶縁膜との間に、半導体素子の周囲を囲む電位固定領域を形成したことを特徴としている。
【0010】
従って、半導体素子の周囲を電位固定領域にて囲むことにより、負荷駆動時の電位変動を抑制し、スイッチングノイズの発生を抑制することができる。負荷駆動用の半導体素子としては、請求項1、9〜12に記載したようなLDMOSを用いることができる。また、請求項1に記載の表面電界緩和型のLDMOSにおいては、ドレイン領域に逆起電圧が印加された場合に、第2ウェルから第1ウェル、第1半導体層および電位固定領域を介して電流経路が形成されるため、逆起電圧印加時のチャネル形成部分での素子破壊を防止することができる。
【0011】
さらに、請求項3に記載の発明のように、第1ウェルの電位をソース電位に固定するようにすれば、電位変動によるスイッチングノイズの発生を一層抑制することができる。また、請求項4、5、9に記載の発明のように、MOSトランジスタをハイサイドスイッチ型とする場合には、電位固定領域を電源に接続し、MOSトランジスタをローサイドスイッチ型とする場合には、電位固定領域を接地に接続する。
【0012】
この場合、請求項6〜8、10〜13に記載の発明のように、電位固定領域に電源あるいは接地のいずれか一方を選択して接続するようにすれば、MOSトランジスタをローサイドスイッチ型でもハイサイドスイッチ型でも自由に選択使用することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
図3に、本発明の一実施形態にて適用する表面電界緩和型LDMOS100の断面構成を示す。
この図3に示すものでは、N型層15にPウェル16を形成し、その中にNウェル2を形成する2重ウェル構造としている。なお、Nウェル2のドリフト領域は、いわゆるRESURF条件を満たすようにドーパント濃度が設定されている。また、図中の符号で図9、図10に示すものと同一のものは、同一もしくは均等の構成を示している。
【0014】
図3に示す表面電界緩和型LDMOS100は、高耐圧および低オン抵抗の本来の効果を有するとともに、ドレイン電極11にL負荷が接続された場合の逆起電圧印加時のチャネル形成部分の破壊を防止することができるものである。この点につき図4を用いて説明する。
ドレイン電極11にL負荷19が接続されている場合、ゲート電極7に印加される電圧を低下させてスイッチオフした時、ドレイン電極11に逆起電圧が印加される。ここで、Nウェル2とPウェル16との間に形成される寄生ダイオードVZ1と、Nウェル2とチャネルPウェル3との間に形成される寄生ダイオードVZ2とがあるが、Nウェル2内の電位上昇により、寄生ダイオードVZ1が先にブレークダウンする。
【0015】
すなわち、上記のような逆起電圧が印加されると、Nウェル2とPウェル16における電位分布は図5に示すようになり、ドレイン領域5からソース領域4方向への横方向に比べて基板方向への縦方向に電位勾配が急になっており、これにより寄生ダイオードVZ1が先にブレークダウンする。
この場合、Pウェル16での抵抗R2によりPウェル16内の電圧が上昇していき、Pウェル16とN型層15間の寄生ダイオードVZ3がオンし、Nウェル2とPウェル16とN型層15による寄生バイポーラトランジスタ18がオンして、面積の広い基板方向に電流が流れるため、電流を分散することができ、従って、電流が流れることによる発熱を抑制できる。これによって、破壊耐量の低いチャネル形成部分での素子の破壊を防止でき、素子の破壊耐量を向上させることができる。
【0016】
また、ソース領域4を含んでPウェル16に達するベース17が設けられており、Pウェル16からソース側に電流Iを流すようにしている。このことによりチャネル形成部分には電流が一層流れにくくなる。
なお、上記構成においては、寄生バイポーラトランジスタ18により基板方向に電流を流すものを示したが、Pウェル16が基板方向に十分薄く形成されている場合には、寄生バイポーラ動作でなく、パンチスルーにより基板方向に電流を流すことができる。
【0017】
本実施形態においては、SOI構造における素子領域に、上記した表面電界緩和型LDMOS100とCMOSとNPNTrとをそれぞれ形成している。
図6にその概略的構成を示す。この図6に示す半導体装置においては、N+ 基板21b上にN- 層(図3のN型層15に相当)21aを形成したN型基板21と、P型基板20とをSiO2 等の絶縁膜22を介して貼り合わせた貼り合わせ基板に、トレンチ溝を形成するとともにその溝内に酸化膜23を形成して、絶縁分離された複数の素子領域を形成し、それぞれの素子領域にLDMOS、CMOS、NPNTrを形成している。
【0018】
この図6に示すものの製造方法を図7、図8に示す工程図を基に説明する。
まず、上記した貼り合わせ基板を用意し、それにトレンチ溝を形成するとともに、その溝内に酸化膜23を形成し、さらに多結晶シリコン24を埋設する。なお、この状態ではN型基板21表面に酸化膜25が形成されている。
そして、図7(A)に示すように、LDMOSの形成領域にディープN+ 拡散層26を形成する。なお、図6、図7では、ディープN+ 拡散層26が酸化膜23の片側のみに形成されたものを図示しているが、実際は後述する図1に示すように、ディープN+ 拡散層26が酸化膜23の内周に接するように形成されている。
【0019】
この後、Pウェル16、Nウェル2を形成するためのイオン注入を行い、それらを同時拡散させる。この場合、Pウェルにはボロン(B)、Nウェルには砒素(As)を用い、両者の拡散係数の相違により、Pウェルを深く、Nウェルを浅く形成する。この工程においては、ボロンと砒素の同時拡散を行っているため、それに必要なマスクを1枚のみとすることができる。
【0020】
なお、上記イオン注入において、ボロンのドーズ量は3×1012〜1×1013原子/cm2 であり、砒素のドーズ量は3×1012〜1×1013原子/cm2 である。また、注入したイオンを拡散させる場合、1200℃で約600分程度のドライブインを行う。
なお、RESURF構造の条件としては、Nウェル層2の表面からPウェル層16とのPN接合までの深さ方向の不純物濃度が、数式1で示す関係になる必要がある。
【0021】
【数1】
【0022】
ここで、Nd (x)は、単位体積当たりの不純物濃度を表し、xは深さを表し、xj は、Nウェル層2とPウェル層16とのPN接合深さを表す。
次に、図7(B)に示すように、CMOSの形成領域にPウェル27、Nウェル28を形成するためのイオン注入を行い、拡散させる。その後、図7(C)に示すように、NPNTrの形成領域にイオン注入を行い、ドライブインしてベース28を形成する。この時、必要であればLDMOS領域にも同様にしてベース17を形成する。
【0023】
次に、図8(A)に示すように、LOCOS酸化を行う。この工程により、LDMOSの形成領域にLOCOS酸化膜9が形成される。この後、LDMOSのゲート酸化膜6を形成するために、基板表面の酸化を行う(図8(B))。そして、基板表面にPoly Siを形成し、リンをドープした後、フォトエッチングしてパターニングを行い、LDMOSのゲート電極7を形成する(図8(C))。
【0024】
この後は、通常の素子形成工程により、LDMOS、CMOS、NPNTrを順次形成していき、最終的に図6に示すものを構成する。なお、LDMOSの形成領域においては、ゲートをマスクとしてNウェル2内にチャネルPウェル8およびソース領域4を拡散形成する。
なお、上記した表面電界緩和型LDMOSにおいては、N型の半導体層21にP型の第1ウェルとN型の第2ウェルが形成された2重ウェル構造としているため、N型の半導体層21をコレクタ層とするNPNTrと同一基板上に形成することができる。
【0025】
次に、絶縁分離された素子領域に形成された表面電界緩和型LDMOSの具体的な構成について説明する。
図1に、その断面構成を示す。ディープN+ 拡散層26およびN+ 基板21bを除く部分が、図3に示した表面電界緩和型LDMOS100に相当している。この図1に示す具体的構成においては、Pウェル16の電位をソース電位に固定するために、Pウェル29およびベース30が設けられている。
【0026】
図2に、図1の平面構成を示す。酸化膜23にて島状に分離形成された素子領域において、図1中のLDMOS100が複数形成された(具体的には、ソース領域、ドレイン領域が格子状に交互に配置され、その間にゲートが配置された)セル領域31が配置され、その周囲に、Pウェル16の電位をソース電位に固定するPウェル29が配置されている。さらに、その外周において、酸化膜23に接するようにディープN+ 拡散層26が形成されている。
【0027】
ディープN+ 拡散層26にはボトム電極Bが接続されており、このボトム電極Bの電位を固定して、ディープN+ 拡散層26およびN+ 基板21bの電位を固定する。絶縁膜22には、図1に示すように寄生キャパシタ32が存在するが、ディープN+ 拡散層26およびN+ 基板21bの電位を固定することにより、LDMOSがスイッチング動作してもP型基板20の電位が変動するのを抑制することができる。
【0028】
なお、図11(A)に示すローサイドスイッチ型で負荷駆動を行う場合には、ボトム電極BをGNDに接続し、図11(B)に示すハイサイドスイッチ型で負荷駆動を行う場合には、ボトム電極Bを電源に接続する。
従って、ローサイドスイッチ型でもハイサイドスイッチ型でも、ボトム電極Bの電位が固定され、スイッチングノイズの発生が抑制される。
【0029】
また、図11(C)に示すように、LDMOSの上下に負荷が接続される場合には、ボトム電極Bを電源に接続する。
さらに、図11(D)に示すように、ハイサイド側とローサイド側に2つのLDMOSを設けて負荷を駆動する場合には、ハイサイド側のLDMOSについてはボトム電極Bを電源に接続し、ローサイド側のLDMOSについてはGNDに接続する。また、図11(E)に示すように、ハイサイド側の2つのLDMOSで1つの負荷を駆動する場合には、それぞれのLDMOSを電源に接続する。
【0030】
なお、ローサイドスイッチ型で負荷駆動を行う場合、上述したように、ドレイン電極11に逆起電圧が印加されると基板方向に電流が流れるが、その電流は、N+ 基板21bおよびディープN+ 拡散層26を介しボトム電極Bから取り出されることになる。
ここで、ボトム電極Bを電源もしくはGNDに接続する場合、ボトム電極Bの電極パターンを、電源もしくはGNDの電極パターンに予め接続するようにしておけばよいが、以下のような構成を用いれば、LDMOSをローサイドスイッチ型でもハイサイドスイッチ型でも自由に選択使用することができる。
【0031】
例えば、図12に示すように、ソース電極の電極パッド35、ドレイン電極の電極パッド36にボトム電極Bの電極パターン34を接続形成しておき、図中の点線A、Bのいずれかをトリミングによりカットすれば、ローサイドスイッチ型あるいはハイサイドスイッチ型の選択を行うことができる。具体的には、点線Aの部分でトリミングカットすれば、ボトム電極Bをドレイン側すなわち電源に接続してハイサイドスイッチ型とすることができ、点線Bの部分でトリミングカットすれば、ボトム電極Bをソース側すなわちGNDに接続してローサイドスイッチ型とすることができる。また、ボトム電極Bの電極パターン34と、ソース電極、ドレイン電極の電極パッド35、36との間にヒューズを設けておき、ヒューズを溶断させて、その選択を行うようにしてもよい。
【0032】
また、図13に示すように、ボトム電極Bの電極パッド34aを、ソース電極の電極パッド35、ドレイン電極の電極パッド36のいずれかにワイヤ37、38を用いてワイヤボンディングすることにより、ローサイドスイッチ型あるいはハイサイドスイッチ型の選択を行うようにすることもできる。
また、MOSトランジスタを用いてボトム電極Bの電位を設定するようにしてもよい。例えば、図11(D)に示す構成に対し、図14に示すように、電位選択用のMOSトランジスタ39〜42を設け、MOSトランジスタ39、42をオン、MOSトランジスタ40、41をオフさせることにより、ハイサイド側のLDMOSのボトム電極Bを電源に接続し、ローサイド側のLDMOSをGNDに接続することができる。この場合、電位選択用のトランジスタとしてはMOSトランジスタ以外に、バイポーラトランジスタを用いてもよい。なお、図14では、回路を分かり易くするためにボトム電極Bをバックゲートのように示している。
【0033】
上述した実施形態においては、電力用半導体素子として、図3に示す表面電荷緩和型LDMOSを用いるものを示したが、図9、図10に示すようなLDMOS、あるいはその他の電力用半導体素子を用いるようにしてもよい。また、LDMOSとしては、Nチャネル型に限らずPチャネル型としてもよい。
なお、図1に示す構成において、P型基板20には図1に示すように基板抵抗33が存在するが、P型基板20の不純物濃度を高くする(1×1018cm-3〜1×1020cm-3程度)ことにより、基板抵抗を低くし、P型基板20からGNDに電流を流しやすくすれば、スイッチングノイズの影響をより低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に用いる表面電界緩和型LDMOSの具体的な断面構成を示す図である。
【図2】図1に示すものの平面構成を示す図である。
【図3】本発明の一実施形態に用いる表面電界緩和型LDMOSの概略的断面構成を示す図である。
【図4】図3に示す構成において、逆起電圧印加時の動作を説明するための説明図である。
【図5】図3に示す構成において、逆起電圧印加時の電位状態を説明するための説明図である。
【図6】本発明の一実施形態を示す半導体装置の断面構成図である。
【図7】図6に示すものの製造工程を示す工程図である。
【図8】図7に示す製造工程に続く製造工程を示す工程図である。
【図9】従来のLDMOSの断面構成を示す図である。
【図10】従来の表面電界緩和型LDMOSの断面構成を示す図である。
【図11】LDMOSを用いて負荷を駆動する回路の構成を示す図である。
【図12】LDMOSをローサイドスイッチ型、ハイサイドスイッチ型のいずれでも選択使用できるようにした第1の例を示す図である。
【図13】LDMOSをローサイドスイッチ型、ハイサイドスイッチ型のいずれでも選択使用できるようにした第2の例を示す図である。
【図14】LDMOSをローサイドスイッチ型、ハイサイドスイッチ型のいずれでも選択使用できるようにした第3の例を示す図である。
【符号の説明】
2…Nウェル、3…チャネルPウェル、4…ソース領域、5…ドレイン領域、
6…ゲート酸化膜、7…ゲート電極、8…チャネル領域、
9…LOCOS酸化膜、10…ソース電極、11…ドレイン電極、
13…層間絶縁膜、15…N型層、16…Pウェル、21…N型基板、
22…P型基板、26…ディープN+ 拡散層、29…Pウェル、
30…ベース。
Claims (14)
- 半導体基板(20、21)の一主表面側に絶縁膜(22、23)により周囲が囲まれて絶縁分離された複数の素子領域が形成され、いずれかの素子領域に負荷駆動用の半導体素子(100)が形成されてなる半導体装置であって、
前記半導体素子(100)は、第1導電型の第1半導体層(21a)に、第2導電型の第1ウェル(16)が形成されるとともにこの第1ウェル(16)内に第1導電型の第2ウェル(2)が形成されており、前記第2ウェル(2)内にソース領域(4)、チャネル領域(8)およびドレイン領域(5)が形成され、さらに前記チャネル領域(8)上にゲート電極(7)が形成されて、前記第2ウェル(2)をドリフト領域とする表面電界緩和型のMOSトランジスタであり、
前記半導体素子と前記絶縁膜との間に、前記半導体素子の周囲を囲む電位固定領域(21b、26)が形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記絶縁膜(22、23)は、前記半導体基板の縦方向の絶縁分離を行う第1の絶縁膜(22)と横方向の絶縁分離を行う第2の絶縁膜(23)とから構成されており、前記電位固定領域は、前記第1の絶縁膜上に形成された第1導電型の第2半導体層(21b)と、この第2半導体層と前記半導体基板の一主表面側との間に形成された第1導電型のディープ拡散層(21b)とから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第1ウェル(16)と前記半導体基板の一主表面側との間に、前記第1ウェルの電位をソース電位に固定する第2導電型の半導体領域(29、30)が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。
- 前記電位固定領域が電源に接続されて、前記MOSトランジスタがハイサイドスイッチ型で負荷駆動を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記電位固定領域が接地に接続されて、前記MOSトランジスタがローサイドスイッチ型で負荷駆動を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記電位固定領域に接続された電極パターン(34)が、電源に接続されるパッド(36)と接地に接続されるパッド(35)に電気的に接続されるように形成されており、両パッドと前記電極パターンとのいずれかの電気的な接続が遮断されて、前記MOSトランジスタが、ローサイドスイッチ型およびハイサイドスイッチ型のいずれか一方で負荷駆動を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記電位固定領域に接続された電極パッド(34a)が、電源に接続されるパッド(36)と接地に接続されるパッド(35)のいずれかにワイヤボンディングされて、前記MOSトランジスタが、ローサイドスイッチ型およびハイサイドスイッチ型のいずれか一方で負荷駆動を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記電位固定領域の電位を電源および接地のいずれか一方に接続するトランジスタ(39〜42)が設けられており、前記MOSトランジスタを、ローサイドスイッチ型およびハイサイドスイッチ型のいずれか一方で負荷駆動するようにしたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 半導体基板(20、21)の一主表面側に絶縁膜(22、23)により周囲が囲まれて絶縁分離された複数の素子領域が形成され、いずれかの素子領域に負荷駆動用の半導体素子(100)が形成されてなる半導体装置であって、
前記半導体素子(100)は、半導体層(2)内にソース領域(4)、チャネル領域(8)およびドレイン領域(5)が形成され、さらに前記チャネル領域(8)上にゲート電極(7)が形成されて、前記半導体層をドリフト領域とするMOSトランジスタであり、
前記半導体素子と前記絶縁膜との間に、前記半導体素子の周囲を囲む電位固定領域(21b、26)が形成されており、
前記電位固定領域が電源に接続されて、前記MOSトランジスタがハイサイドスイッチ型で負荷駆動を行うことを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板(20、21)の一主表面側に絶縁膜(22、23)により周囲が囲まれて絶縁分離された複数の素子領域が形成され、いずれかの素子領域に負荷駆動用の半導体素子(100)が形成されてなる半導体装置であって、
前記半導体素子(100)は、半導体層(2)内にソース領域(4)、チャネル領域(8)およびドレイン領域(5)が形成され、さらに前記チャネル領域(8)上にゲート電極(7)が形成されて、前記半導体層をドリフト領域とするMOSトランジスタであり、
前記半導体素子と前記絶縁膜との間に、前記半導体素子の周囲を囲む電位固定領域(21b、26)が形成されており、
前記電位固定領域に接続された電極パターン(34)が、電源に接続されるパッド(36)と接地に接続されるパッド(35)に電気的に接続されるように形成されており、両パッドと前記電極パターンとのいずれかの電気的な接続が遮断されて、前記MOSトランジスタが、ローサイドスイッチ型およびハイサイドスイッチ型のいずれか一方で負荷駆動を行うことを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板(20、21)の一主表面側に絶縁膜(22、23)により周囲が囲まれて絶縁分離された複数の素子領域が形成され、いずれかの素子領域に負荷駆動用の半導体素子(100)が形成されてなる半導体装置であって、
前記半導体素子(100)は、半導体層(2)内にソース領域(4)、チャネル領域(8)およびドレイン領域(5)が形成され、さらに前記チャネル領域(8)上にゲート電極(7)が形成されて、前記半導体層をドリフト領域とするMOSトランジスタであり、
前記半導体素子と前記絶縁膜との間に、前記半導体素子の周囲を囲む電位固定領域(21b、26)が形成されており、
前記電位固定領域に接続された電極パッド(34a)が、電源に接続されるパッド(36)と接地に接続されるパッド(35)のいずれかにワイヤボンディングされて、前記MOSトランジスタが、ローサイドスイッチ型およびハイサイドスイッチ型のいずれか一方で負荷駆動を行うことを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板(20、21)の一主表面側に絶縁膜(22、23)により周囲が囲まれて絶縁分離された複数の素子領域が形成され、いずれかの素子領域に負荷駆動用の半導体素子(100)が形成されてなる半導体装置であって、
前記半導体素子(100)は、半導体層(2)内にソース領域(4)、チャネル領域(8)およびドレイン領域(5)が形成され、さらに前記チャネル領域(8)上にゲート電極(7)が形成されて、前記半導体層をドリフト領域とするMOSトランジスタであり、
前記半導体素子と前記絶縁膜との間に、前記半導体素子の周囲を囲む電位固定領域(21b、26)が形成されており、
前記電位固定領域の電位を電源および接地のいずれか一方に接続するトランジスタ(39〜42)が設けられており、前記MOSトランジスタを、ローサイドスイッチ型およびハイサイドスイッチ型のいずれか一方で負荷駆動するようにしたことを特徴とする半導体装置。 - 前記電源に接続されるパッドは、前記MOSトランジスタのドレインパッドとソースパッドのいずれか一方のパッドであり、前記接地に接続されるパッドは、他方のパッドであることを特徴とする請求項6、7、10、11のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記絶縁膜(22、23)は、前記半導体基板の縦方向の絶縁分離を行う第1の絶縁膜(22)と横方向の絶縁分離を行う第2の絶縁膜(23)とから構成されており、前記電位固定領域は、前記第1の絶縁膜上に形成された電位固定層(21b)と、この電位固定層と前記半導体基板の一主表面側との間に形成されたディープ拡散層(26)とから構成されていることを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1つに記載の半導体装置。
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