【手続補正書】
【提出日】平成17年6月21日(2005.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
第１導電型の半導体基板と、
前記半導体基板上に設けられた第２導電型の半導体層と、
前記半導体層の上面から前記半導体基板との界面にかけて前記半導体層内部に設けられ、ＲＥＳＵＲＦ分離領域を区分する前記第１導電型の第１不純物領域と、
前記半導体層の上面から少なくとも前記半導体基板との界面付近にかけて前記ＲＥＳＵＲＦ分離領域内の前記半導体層内部に前記第１不純物領域と接続して設けられ、前記ＲＥＳＵＲＦ分離領域内に前記第１不純物領域とともにトレンチ分離領域を区分する第１のトレンチ分離構造と、
前記ＲＥＳＵＲＦ分離領域内であって、かつ前記トレンチ分離領域外の前記半導体層に設けられた半導体素子と、
第１のＭＯＳトランジスタと
を備え、
前記第１のＭＯＳトランジスタは、
前記トレンチ分離領域内の前記半導体層の上面内に設けられた、ドレイン電極との接続のための前記第２導電型の第２不純物領域と、
前記第１不純物領域と前記第２不純物領域との間の前記半導体層の上面内に設けられた前記第１導電型の第３不純物領域と、
前記第３不純物領域の上面内に設けられた前記第２導電型の第１のソース領域と
を有し、
前記第２不純物領域の下方において前記半導体層と前記半導体基板との界面に設けられた、前記半導体層よりも高濃度の前記第２導電型の埋め込み不純物領域を更に備える、半導体装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
Ｉ／Ｆ回路１０１及びパルス発生回路１０２のそれぞれには電源電位ＶＣＣ及び接地電位ＧＮＤが半導体装置１００の外部から印加され、これらを電源として動作する。また、ｎＭＯＳトランジスタ１０３，１０４のそれぞれのソースには接地電位ＧＮＤが与えられる。なお、電源電位ＶＣＣは例えば＋１５Ｖに設定される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
電位ＶＢ，ＶＳは例えば数百Ｖの電位であって、電位ＶＳを基準とした際の電位ＶＢは例えば＋１５Ｖに設定される。インターロック回路１０８とＲＳフリップフロップ回路１０９には電位ＶＢ，ＶＳが与えられ、これらを電源として動作する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
ｐＭＯＳトランジスタＱＰは、トレンチ分離構造２１を介してｎＭＯＳトランジスタＱＮの隣りに配置されている。ｎ+埋め込み不純物領域２０の上方のｎ-半導体層２の上面内には、ｐＭＯＳトランジスタＱＰのソース領域及びドレイン領域としてそれぞれ機能するｐ+不純物領域３３，３４が設けられている。ｐ+不純物領域３３，３４に挟まれたｎ-半導体層２の上方にはゲート電極３６が設けられている。ｐ+不純物領域３３の隣りには、ｎ-半導体層２の上面内に設けられたｎ+不純物領域３５が分離絶縁膜１０を介して配置されている。なお、トレンチ分離構造２１の上面は分離絶縁膜１０で覆われている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
本実施の形態１に係る半導体装置１００では、電極１７及びｐ-半導体基板１にそれぞれ電位ＶＢ及び接地電位ＧＮＤが与えられると、ＲＥＳＵＲＦ効果によってｐ不純物領域３から制御回路１０５の方向に向って空乏層が延びる。この結果、ＲＥＳＵＲＦ分離領域Ａの周縁に沿って空乏層が形成され、制御回路１０５が当該空乏層によって取り囲まれる。これにより、高耐圧の制御回路１０５を実現している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
また、ｎＭＯＳトランジスタ１０３は、ｐ不純物領域３とトレンチ分離構造８ａによって取り囲まれたトレンチ分離領域Ｂに形成されているため、ｎＭＯＳトランジスタ１０３が形成されているｎ-半導体層２と、制御回路１０５が形成されているｎ-半導体層２とが相互に絶縁されている。従って、ｎＭＯＳトランジスタ１０３のソースとドレイン間の電流が制御回路形成領域Ｃにおけるｎ-半導体層２にリークするのを抑制することができ、電位ＶＢが印加される電極１７と、ｎＭＯＳトランジスタ１０３のドレイン電極１４との短絡を防止することができる。その結果、ｎＭＯＳトランジスタ１０３のゲート電極９に与えられるパルス信号Ｐ１を確実に高電位側にレベルシフトすることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
また本実施の形態１では、フィールドプレート１３はトレンチ分離領域Ｂにおけるｎ-半導体層２に電気的に接続されていたが、その替わりに、図１２に示されるように、周囲から絶縁された浮遊電極で、つまりフローティングでフィールドプレート１３を構成しても良い。またフィールドプレート１３を、トレンチ分離領域Ｂにおけるｎ-半導体層２に電気的に接続する替わりに、制御回路形成領域におけるｎ-半導体層２に電気的に接続させても良い。具体的には、図１３に示されるように、配線１５とトレンチ分離構造８ａとの間に設けられたフィールドプレート１３に接触する電極４２を絶縁膜１８を貫通して設けて、絶縁膜１８上に設けられた配線４３でもって電極４２と電極１７とを接続する。なお、電極４２及び配線４３のそれぞれは例えばアルミニウムからなる。これにより、フィールドプレート１３が制御回路形成領域におけるｎ-半導体層２に電気的に接続される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
ここで、線状部分８０ａは、図１６に示されるように、ソース領域５からｎ+不純物領域７に向う方向に沿ってｐ不純物領域３から延びている。言い換えれば、ｐ不純物領域３からｎ+不純物領域７に近づく方向に延在している。そして、トレンチ分離構造８ａはトレンチ分離領域Ｂにおけるｎ-半導体層２を間に挟んで互いに対向する２つの線状部分８０ａを有している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
本実施の形態３では、実施の形態１に係るトレンチ分離構造８ａを部分的に点線状に形成したが、図１５に示される実施の形態２に係るトレンチ分離構造８ａ，８ｃ，８ｄをそれぞれ部分的に点線状にしても良い。図１９はこの場合の実施の形態３に係る半導体装置の構造を示す平面図である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
トレンチ分離構造８ｄの線状部分８０ｄにおいては、導電性膜８ｄａの表面のうち、ｎ-半導体層２及びｐ-半導体基板１に埋もれている表面を覆う絶縁膜８ｄｂが、導電性膜８ｄａごとに設けられている。そして、互いに隣り合う絶縁膜８ｄｂにおいては、一方の絶縁膜８ｄｂの導電性膜８ｄａとは反対側の側面と、それと対向する、他方の絶縁膜８ｄｂの導電性膜８ｄａとは反対側の側面とは、互いに所定距離ｄを成している。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
トレンチ分離構造６８ｂは、互いに離れて設けられ、領域Ｍの周縁に沿って並ぶ複数の導電性膜６８ｂａを有している。各導電性膜６８ｂａは、トレンチ分離構造８ａの導電性膜８ａａと同様に、ｎ-半導体層２の上面からｐ-半導体基板１との界面にかけてｎ-半導体層２内部に設けられている。そして、トレンチ分離構造６８ｂには、導電性膜６８ｂａの表面のうち、ｎ-半導体層２及びｐ-半導体基板１に埋もれている表面を覆う絶縁膜６８ｂｂが、各導電性膜６８ｂａごとに設けられており、絶縁膜６８ｂｂは互いに離れている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
領域Ｍにおけるｎ-半導体層２の上面には電極パッド６９ａが設けられている。そして、トレンチ分離構造６８ａ，６８ｂの間のｎ-半導体層２の上面には電極パッド６９ｂが設けられている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
本実施の形態４では、上記テスト構造５３を例えば３つ準備する。そして、テスト構造５３のうちの一つについては、トレンチ分離構造６８ｂの絶縁膜６８ｂｂ間の距離ｄ１を、線状部分８０ａの絶縁膜８ａｂ間の距離ｄに一致させる。そして、距離ｄ１が線状部分８０ａにおける距離ｄよりも大きい値に設定されるテスト構造５３と、小さい値に設定されるテスト構造５３とを準備する。以後、距離ｄ１が線状部分８０ａにおける距離ｄと同じ値に設定されるテスト構造５３を「テスト構造５３ａ」、距離ｄよりも大きい値に設定されるテスト構造５３を「テスト構造５３ｂ」、距離ｄよりも小さい値に設定されるテスト構造５３を「テスト構造５３ｃ」とそれぞれ呼ぶ。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４１】
なお、電極１７及びｐ-半導体基板１にそれぞれ電位ＶＢ及び接地電位ＧＮＤを印加した場合に、ｐ不純物領域５５とｎ-半導体層２とで形成されるＰＮ接合には逆電圧が印加されるが、この場合に、ｐ不純物領域５５の全領域が空乏化することが望ましい。ｐ不純物領域５５の全領域が空乏化しない場合には、ｐ不純物領域５５に電界が集中し、耐圧低下を引き起こすことがあるからである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６７】
図３４，３５に示されるように、線状部分８０ａにおける各導電性膜８ａａはｎ-半導体層２の上面から露出しており、その上には分離絶縁膜１０が形成されていない。そして、ｐ不純物領域３とｎ+埋め込み不純物領域４との間のｎ-半導体層２の上に、分離絶縁膜１０を介して設けられたフィールドプレート１２ａは、線状部分８０ａの導電性膜８ａａに接続されている。また、フィールドプレート１２ａと同様に、ｐ不純物領域３と埋め込み不純物領域４との間のｎ-半導体層２の上に分離絶縁膜１０を介して設けられたフィールドプレート１２ｂは、線状部分８０ａにおけるフィールドプレート１２ａとは異なる導電性膜８ａａに接続されている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７７】
【発明の効果】
この発明の半導体装置によれば、ＭＯＳトランジスタは、第１不純物領域とトレンチ分離構造によって区分されたトレンチ分離領域内に形成されているため、ＭＯＳトランジスタのソースとドレインとの間の電流が、半導体素子が形成されている半導体層にリークすることを抑制することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2004349296.tif 000001
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
2004349296.tif 000002
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３３】
2004349296.tif 000003