DE112022003464T5 - Halbleiterbauteil - Google Patents

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Abstract

Das Halbleiterbauteil weist einen Chip auf, der eine Hauptoberfläche, einen Kanalbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps, der in einem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche ausgebildet ist, einen Drift-Bereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche so ausgebildet ist, dass er an den Kanalbereich angrenzt, aufweist, einen Gate-Isolierfilm, der den Kanalbereich und den Drift-Bereich auf der Hauptoberfläche bedeckt, und ein Polysilizium-Gate, das einen ersten Abschnitt vom zweiten Leitfähigkeitstyp, der dem Kanalbereich über den Gate-Isolierfilm zugewandt ist, und einen zweiten Abschnitt vom ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, der dem Drift-Bereich über den Gate-Isolierfilm zugewandt ist und einen pn-Übergangsabschnitt mit dem ersten Abschnitt bildet.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Anmeldung entspricht der japanischen Patentanmeldung Nr. 2021-113669 , die am 8. Juli 2021 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde und deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Halbleiterbauteil.
  • Stand der Technik
  • Die Patentliteratur 1 offenbart einen Feldeffekttransistor, der ein Siliziumsubstrat, einen Drift-Bereich, einen Kanalbereich, einen Gate-Isolierfilm und ein Polysilizium-Gate aufweist.
  • Zitierliste
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung mit der Publikations-Nr. 2015-023208 , nicht geprüft
  • Kurzzusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Eine Ausführungsform stellt ein Halbleiterbauteil bereit, das in der Lage ist, die elektrischen Eigenschaften zu verbessern.
  • Lösung des Problems
  • Eine Ausführungsform stellt ein Halbleiterbauteil bereit, das einen Chip aufweist, der eine Hauptoberfläche hat, einen Kanalbereich eines/vom ersten Leitfähigkeitstyp/s, der in einem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche ausgebildet ist, einen Drift-Bereich eines/vom zweiten Leitfähigkeitstyp/s, der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche so ausgebildet ist, dass er an den Kanalbereich angrenzt, einen Gate-Isolierfilm, der den Kanalbereich und den Drift-Bereich auf der Hauptoberfläche bedeckt, und ein Polysilizium-Gate, das einen ersten Abschnitt vom zweiten Leitfähigkeitstyp, der dem Kanalbereich über den Gate-Isolierfilm zugewandt ist, und einen zweiten Abschnitt vom ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, der dem Drift-Bereich über den Gate-Isolierfilm (hinweg) zugewandt ist und einen pn-Übergangsabschnitt mit dem ersten Abschnitt bildet.
  • Eine Ausführungsform stellt ein Halbleiterbauteil bereit, das einen Chip aufweist, der eine Hauptoberfläche, einen Kanalbereich eines/vom ersten Leitfähigkeitstyp/s, der in einem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche ausgebildet ist, einen Drift-Bereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche so ausgebildet ist, dass er an den Kanalbereich angrenzt, einen Gate-Isolierfilm, der den Kanalbereich und den Drift-Bereich auf der Hauptoberfläche bedeckt, aufweist, ein Polysilizium-Gate, das den Gate-Isolierfilm bedeckt, so dass es dem Kanalbereich und dem Drift-Bereich über den Gate-Isolierfilm (hinweg) zugewandt ist, und eine pn-Übergangsdiode, die innerhalb des Polysilizium-Gates ausgebildet ist, um einen Träger (bzw. Ladungsträger) zu begrenzen, der sich von einem Teil des Polysilizium-Gates, der auf dem Kanalbereich positioniert ist, zu einem Teil des Polysilizium-Gates bewegt, der auf dem Drift-Bereich positioniert ist.
  • Die vorgenannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus den unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
    • [1] 1 ist eine Draufsicht, die ein Halbleiterbauteil gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
    • [2] 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 1 dargestellten Bereichs II.
    • [3] 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 2 dargestellten Linie III-III.
    • [4] 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts einer in 3 dargestellten Struktur.
    • [5] 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts, die ein Halbleiterbauteil gemäß einem ersten Referenzbeispiel zeigt.
    • [6] 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts, die ein Halbleiterbauteil gemäß einem zweiten Referenzbeispiel zeigt.
    • [7] 7 ist ein Diagramm, das eine „Figure of Merit“ (Leistungs-/Gütezahl) zeigt.
    • [8] 8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts, die ein Halbleiterbauteil gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
    • [9] 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts, die ein Halbleiterbauteil gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
    • [10] 10 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts, die ein Halbleiterbauteil gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
    • [11] 11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts, die ein Halbleiterbauteil gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben. Die beiliegenden Zeichnungen sind schematische Zeichnungen und nicht in einer strengen Weise dargestellt, und ein Maßstab, etc. sind nicht unbedingt in Übereinstimmung. Darüber hinaus sind die entsprechenden Strukturen in den beiliegenden Zeichnungen mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine redundante Beschreibungen weggelassen oder vereinfacht wurden. Eine Beschreibung, die vor der Weglassung oder Vereinfachung gemacht wurde, wird auf eine Struktur angewendet werden, deren Beschreibung weggelassen oder vereinfacht wurde.
  • 1 ist eine Draufsicht, die ein Halbleiterbauteil 1A gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 1 dargestellten Bereichs II. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 2 dargestellten Linie III-III. 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptabschnitts einer in 3 dargestellten Struktur. Unter Bezugnahme auf 1 bis 4 weist das Halbleiterbauteil 1A einen Chip 2 (Halbleiterchip) in rechteckiger Parallelepipedform auf. In dieser Ausführungsform besteht der Chip 2 aus einem Siliziumchip. Der Chip 2 hat eine erste Hauptoberfläche 3 auf einer Seite, eine zweite Hauptoberfläche 4 auf der anderen Seite und erste bis vierte Seitenflächen 5A bis 5D, die die erste Hauptoberfläche 3 und die zweite Hauptoberfläche 4 verbinden.
  • Die erste Hauptoberfläche 3 und die zweite Hauptoberfläche 4 sind in einer Draufsicht in einer Normalenrichtung Z dazu gesehen viereckig geformt. Die Normalenrichtung Z ist auch eine Dickenrichtung des Chips 2. Die erste Seitenfläche 5A und die zweite Seitenfläche 5B erstrecken sich entlang einer ersten Richtung X entlang der ersten Hauptoberfläche 3 und sind einander entlang einer zweiten Richtung Y zugewandt, die sich mit der ersten Richtung X schneidet bzw. kreuzt („intersects“) (insbesondere orthogonal zu dieser). Die dritte Seitenfläche 5C und die vierte Seitenfläche 5D erstrecken sich entlang der zweiten Richtung Y und sind einander entlang der ersten Richtung X zugewandt.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen ersten Bereich vom n-Typ 6 auf, der in einem Oberflächenschichtabschnitt der ersten Hauptoberfläche 3 ausgebildet ist. Der erste Bereich 6 ist als eine Schicht ausgebildet, die sich entlang der ersten Hauptoberfläche 3 erstreckt und von der ersten Hauptoberfläche 3 und den ersten bis vierten Seitenflächen 5A bis 5D freiliegt. Das heißt, der erste Bereich 6 hat einen Teil der ersten Hauptoberfläche 3 und Teile der ersten bis vierten Seitenflächen 5A bis 5D. Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration des ersten Bereichs 6 kann nicht weniger als 1 × 1014 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1016 cm-3 betragen. Die Dicke des ersten Bereichs 6 kann nicht weniger als 1 um und nicht mehr als 10 um betragen. In dieser Ausführungsform wird der erste Bereich 6 aus einer epitaktischen Schicht vom n-Typ gebildet.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen zweiten Bereich vom p-Typ 7 auf, der in einem Oberflächenschichtabschnitt der zweiten Hauptoberfläche 4 ausgebildet ist. Der zweite Bereich 7 kann als „Basisbereich“ bezeichnet werden. Der zweite Bereich 7 ist als eine Schicht ausgebildet, die sich entlang der zweiten Hauptoberfläche 4 erstreckt und von der zweiten Hauptoberfläche 4 und den ersten bis vierten Seitenflächen 5A bis 5D freiliegt. Das heißt, der zweite Bereich 7 hat einen Teil der zweiten Hauptoberfläche 4 und Teile der ersten bis vierten Seitenfläche 5A bis 5D. Der zweite Bereich 7 ist mit dem ersten Bereich 6 im Inneren des Chips 2 verbunden.
  • Der zweite Bereich 7 kann eine p-Typ-Verunreinigungskonzentration aufweisen, die in einer Dickenrichtung im Wesentlichen fixiert ist. Eine p-Typ-Verunreinigungskonzentration des zweiten Bereichs 7 kann nicht weniger als 1 × 1014 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1018 cm-3 betragen. Die Dicke des zweiten Bereichs 7 kann nicht weniger als 100 um und nicht mehr als 1000 um betragen. Die Dicke des zweiten Bereichs 7 wird durch Schleifen der zweiten Hauptoberfläche 4 eingestellt. In dieser Ausführungsform wird der zweite Bereich 7 aus einem p-Typ-Halbleitersubstrat gebildet. Das heißt, der Chip 2 hat eine laminierte Struktur, die ein Halbleitersubstrat und eine epitaktische Schicht aufweist. Der zweite Bereich 7 ist in dem Halbleitersubstrat ausgebildet, und der erste Bereich 6 ist in der epitaktischen Schicht ausgebildet.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Vielzahl von Bauteilbereichen 8 auf, die in dem ersten Bereich 6 angeordnet sind. Die Vielzahl der Bauteilbereiche 8 sind jeweils an inneren Abschnitten der ersten Hauptoberfläche 3 in einem Abstand von der ersten bis vierten Seitenfläche 5A bis 5D in einer Draufsicht abgegrenzt. Die Anzahl der Bauteilbereiche 8, eine Anordnung und eine Form derselben sind beliebig, und es gibt keine Beschränkung hinsichtlich der Anzahl, der Anordnung und der Form. Die Vielzahl der Bauteilbereiche 8 schließen jeweils verschiedene Funktionsbauteile mit ein. Das funktionale Bauteil kann mindestens eines von einem Halbleiter-Schaltbauelement, einem Halbleiter-Gleichrichterbauteil und einem passiven Bauteil aufweisen.
  • Das Halbleiter-Schaltbauteil kann mindestens eines von einem BJT (Bipolar Junction Transistor), einem JFET (Junction Field Effect Transistor), einem MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor) und einem IGBT (Insulated Gate Bipolar Junction Transistor) aufweisen bzw. miteinschließen. Das Halbleiter-Gleichrichterbauteil kann mindestens eines von einer pn-Übergangsdiode 29, einer Pin-Übergangsdiode, einer Zener-Diode, einer Schottky-Sperrschichtdiode und einer Fast-Recovery-Diode aufweisen. Das passive Bauteil kann mindestens eines von einem Widerstand, einem Kondensator, einer Induktivität oder einer Sicherung aufweisen.
  • In dieser Ausführungsform weist die Vielzahl der Bauteilbereiche 8 mindestens einen MIS-Bereich 9 auf (siehe Bereich II in 1) . Der MIS-Bereich 9 ist ein Bereich, der mindestens eine Transistorzelle 10 aufweist. Im Folgenden wird eine spezifische Struktur auf der Seite des MIS-Bereichs 9 beschrieben.
  • Unter Bezugnahme auf 2 und 3 weist das Halbleiterbauteil 1A einen Trennbereich 11 vom p-Typ als ein Beispiel für eine Bereichstrennstruktur auf, die den MIS-Bereich 9 in der ersten Hauptoberfläche 3 abgrenzt. Der Trennbereich 11 ist in einer Ringform ausgebildet, die einen Teil der ersten Hauptoberfläche 3 in einer Draufsicht umgibt und den MIS-Bereich 9 mit einer vorgegebenen Form abgrenzt. Der Trennbereich 11 trennt den MIS-Bereich 9 von dem anderen Bereich (Bauteilbereich 8) elektrisch ab.
  • In dieser Ausführungsform ist der Trennbereich 11 in einer Draufsicht vierseitig ringförmig (insbesondere rechteckig, sich in der zweiten Richtung Y erstreckend) ausgebildet und grenzt den MIS-Bereich 9 vierseitig (insbesondere rechteckig, sich in der zweiten Richtung Y erstreckend) durch einen Innenrand ab. Eine planare Form des Trennbereichs 11 (planare Form des MIS-Bereichs 9) ist beliebig. Der Trennbereich 11 erstreckt sich als Wand von der ersten Hauptoberfläche 3 zum zweiten Bereich 7, so dass er den ersten Bereich 6 kreuzt und mit dem zweiten Bereich 7 elektrisch verbunden ist.
  • In dieser Ausführungsform weist der Trennbereich 11 eine laminierte Struktur auf, die eine erste Schicht 11A und eine zweite Schicht 11B aufweist. Die erste Schicht 11A wird in einem Grenzabschnitt zwischen dem ersten Bereich 6 und dem zweiten Bereich 7 gebildet. Die erste Schicht 11A ist in einem Abstand von der ersten Hauptoberfläche 3 und der zweiten Hauptoberfläche 4 in Bezug auf die Normalenrichtung Z ausgebildet und elektrisch mit dem ersten Bereich 6 und dem zweiten Bereich 7 verbunden. Die erste Schicht 11A hat eine p-Typ-Verunreinigungskonzentration, die höher ist als die des zweiten Bereichs 7.
  • Die zweite Schicht 11B wird in einem Bereich zwischen der ersten Hauptoberfläche 3 und der ersten Schicht 11A im ersten Bereich 6 gebildet und ist elektrisch mit der ersten Schicht 11A verbunden. Die zweite Schicht 11B kann eine p-Typ-Verunreinigungskonzentration aufweisen, die nicht höher ist als die p-Typ-Verunreinigungskonzentration der ersten Schicht 11A. In dieser Ausführungsform wird zwar eine zweite Schicht 11B gebildet, aber die Anzahl der zweiten Schichten 11B (die laminierte Anzahl von ihnen) ist beliebig, solange sie elektrisch mit der ersten Schicht 11A verbunden sind.
  • Daher kann die Vielzahl der zweiten Schichten 11B in einem Bereich zwischen der ersten Hauptoberfläche 3 und der ersten Schicht 11A laminiert sein. Selbstverständlich muss der Trennbereich 11 nicht unbedingt eine laminierte Struktur aufweisen, die die erste Schicht 11A und die zweite Schicht 11B aufweist, sondern kann auch eine einschichtige Struktur aufweisen, die aus der einzelnen zweiten Schicht 11B besteht, solange der MIS-Bereich 9 abgegrenzt werden kann.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen eingebetteten Bereich 12 vom n-Typ auf, der im Inneren des Chips 2 so ausgebildet ist, dass er einen unteren Abschnitt des ersten Bereichs 6 im MIS-Bereich 9 kreuzt. Insbesondere ist der eingebettete Bereich 12 in einem Grenzabschnitt zwischen dem ersten Bereich 6 und dem zweiten Bereich 7 ausgebildet. Der eingebettete Bereich 12 hat eine n-Typ-Verunreinigungskonzentration, die höher ist als die des ersten Bereichs 6. Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration des eingebetteten Bereichs 12 kann nicht weniger als 1 × 1017 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1019 cm-3 betragen.
  • Der eingebettete Bereich 12 ist in einem Abstand von der ersten Hauptoberfläche 3 und der zweiten Hauptoberfläche 4 in Bezug auf die Normalenrichtung Z ausgebildet und elektrisch mit dem ersten Bereich 6 und dem zweiten Bereich 7 verbunden. Der eingebettete Bereich 12 ist innerhalb des MIS-Bereichs 9 in einem Abstand von einem Innenrand des Trennbereichs 11 ausgebildet und legt einen Teil des zweiten Bereichs 7 an einem peripheren Randabschnitt des MIS-Bereichs 9 frei. In dieser Ausführungsform ist der eingebettete Bereich 12 in einer viereckigen Form (insbesondere in einer rechteckigen Form, die sich in der zweiten Richtung Y erstreckt) entlang des Innenrands des Trennbereichs 11 in einer Draufsicht ausgebildet.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen Körperbereich 13 vom p-Typ auf, der in einem Oberflächenschichtabschnitt des ersten Bereichs 6 in dem MIS-Bereich 9 ausgebildet ist. Der Körperbereich 13 hat eine p-Typ-Verunreinigungskonzentration, die höher ist als die n-Typ-Verunreinigungskonzentration des ersten Bereichs 6. Die p-Typ-Verunreinigungskonzentration des Körperbereichs 13 kann nicht weniger als 1 × 1016 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1018 cm-3 betragen.
  • Der Körperbereich 13 ist in der Draufsicht innen mit einem Abstand zum Trennbereich 11 ausgebildet. Insbesondere ist der Körperbereich 13 innerhalb eines Bereichs ausgebildet, der von einem Umfangsrand des eingebetteten Bereichs 12 umgeben ist, und zwar innen in einem Abstand von dem Umfangsrand des eingebetteten Bereichs 12 in einer Draufsicht. Das heißt, ein gesamter Bereich des Körperbereichs 13 ist in einer Draufsicht dem eingebetteten Bereich 12 zugewandt.
  • In dieser Ausführungsform ist der Körperbereich 13 als ein Band ausgebildet, das sich in einer Draufsicht in der zweiten Richtung Y erstreckt. Der Körperbereich 13 hat beide Endabschnitte, die in Bezug auf die zweite Richtung Y kreisbogenförmig nach außen gekrümmt sind. Der Körperbereich 13 ist in einem Abstand vom unteren Abschnitt des ersten Bereichs 6 (insbesondere des eingebetteten Bereichs 12) zur ersten Seite der Hauptoberfläche 3 in Bezug auf die Normalrichtung Z ausgebildet.
  • In dieser Ausführungsform weist das Halbleiterbauteil 1A einen Hochkonzentrations-Körperbereich 14 vom p-Typ auf, der in einem Oberflächenschichtabschnitt des Körperbereichs 13 ausgebildet ist. Der Hochkonzentrations-Körperbereich 14 hat eine höhere p-Typ-Verunreinigungskonzentration als der Körperbereich 13. Der Hochkonzentrations-Körperbereich 14 ist ein Bereich, in dem die p-Typ-Verunreinigungskonzentration in dem Oberflächenschichtabschnitt des Körperbereichs 13 erhöht ist und einen Teil des Körperbereichs 13 bildet.
  • Die p-Typ-Verunreinigungskonzentration des Hochkonzentrations-Körperbereichs 14 kann nicht weniger als 1 × 1016 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1018 cm-3 betragen. Der Hochkonzentrations-Körperbereich 14 ist dem ersten Bereich 6 über einen Teil des Körperbereichs 13 hinweg zugewandt, der in dem Oberflächenschichtabschnitt des Körperbereichs 13 in einem Abstand bzw. Intervall von einem Bodenabschnitt des Körperbereichs 13 bis zur ersten Seite der Hauptoberfläche 3 ausgebildet ist.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist mindestens einen (in dieser Ausführungsform einen (einzigen) („one“) n-Typ-Wannenbereich 15 auf, der in einem Oberflächenschichtabschnitt des ersten Bereichs 6 in einem Abstand von dem Körperbereich 13 in dem MIS-Bereich 9 ausgebildet ist. Der Wannenbereich 15 hat eine n-Typ-Verunreinigungskonzentration, die höher ist als die des ersten Bereichs 6. Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration des Wannenbereichs 15 kann nicht weniger als 1 × 1015 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1017 cm-3 betragen.
  • Der Wannenbereich 15 ist in der Draufsicht in einem Abstand zum Trennbereich 11 ausgebildet. Insbesondere ist der Wannenbereich 15 innerhalb eines Bereichs ausgebildet, der von dem peripheren Rand des eingebetteten Bereichs 12 in einem Abstand von dem peripheren Rand des eingebetteten Bereichs 12 in einer Draufsicht umgeben ist. Das heißt, ein ganzer Bereich des Wannenbereichs 15 ist in einer Draufsicht dem eingebetteten Bereich 12 zugewandt. In dieser Ausführungsform ist der Wannenbereich 15 ringförmig ausgebildet und umgibt den Körperbereich 13 in der Draufsicht.
  • Ein innerer Rand des Wannenbereichs 15 kann in einer Draufsicht eine elliptische Form oder eine viereckige Form (insbesondere eine rechteckige Form) aufweisen. Ein äußerer Rand des Wannenbereichs 15 kann in einer Draufsicht eine elliptische Form oder eine viereckige Form (insbesondere eine rechteckige Form) aufweisen. Eine planare Form des äußeren Randes des Wannenbereichs 15 muss nicht unbedingt mit einer planaren Form des inneren Randes des Wannenbereichs 15 übereinstimmen.
  • Der Wannenbereich 15 weist einstückig erste bis vierte Wannenabschnitte 15A bis 15D auf. Der erste Wannenabschnitt 15A ist auf einer Seite (Seite der dritten Seitenfläche 5C) in der ersten Richtung X in einem Abstand von dem Körperbereich 13 angeordnet und als ein Band ausgebildet, das sich in einer Draufsicht in der zweiten Richtung Y erstreckt. Der zweite Wannenabschnitt 15B ist auf der anderen Seite (Seite der vierten Seitenfläche 5D) in der ersten Richtung X in einem Abstand von dem Körperbereich 13 angeordnet und als ein Band ausgebildet, das sich in einer Draufsicht in der zweiten Richtung Y erstreckt. Der zweite Wannenabschnitt 15B ist dem ersten Wannenabschnitt 15A über den Körperbereich 13 hinweg zugewandt.
  • Der dritte Wannenabschnitt 15C ist auf einer Seite (Seite der ersten Seitenfläche 5A) in der zweiten Richtung Y in einem Abstand von dem Körperbereich 13 angeordnet und als ein Band ausgebildet, das sich in einer Draufsicht in der ersten Richtung X erstreckt. Der dritte Wannenabschnitt 15C ist mit einem Endabschnitt der ersten bis zweiten Vertiefungsabschnitte 15A bis 15B verbunden.
  • Der vierte Wannenabschnitt 15D ist auf der anderen Seite (Seite der zweiten Seitenfläche 5B) in der zweiten Richtung Y in einem Abstand von dem Körperbereich 13 angeordnet und als ein Band ausgebildet, das sich in einer Draufsicht in der ersten Richtung X erstreckt. Der vierte Wannenabschnitt 15D ist dem dritten Wannenabschnitt 15C über dem Körperbereich 13 (hinweg) zugewandt. Der vierte Wannenabschnitt 15D ist mit den anderen Endabschnitten der ersten bis zweiten Wannenabschnitte 15A bis 15B verbunden.
  • In dieser Ausführungsform weist das Halbleiterbauteil 1A einen Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 vom n-Typ auf, der selektiv in einem Oberflächenschichtabschnitt des Wannenbereichs 15 ausgebildet ist. Der Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 hat eine höhere n-Typ-Verunreinigungskonzentration als der Wannenbereich 15. Der Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 ist ein Bereich, in dem die n-Typ-Verunreinigungskonzentration in dem Oberflächenschichtabschnitt des Wannenbereichs 15 erhöht ist und einen Teil des Wannenbereichs 15 bildet.
  • Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration des Hochkonzentrations-Wannenbereichs 16 kann nicht weniger als 1 × 1015 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1017 cm-3 betragen. Der Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 ist in dem Oberflächenschichtabschnitt des Wannenbereichs 15 auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 3 in einem Abstand von einem Bodenabschnitt des Wannenbereichs 15 ausgebildet und ist dem ersten Bereich 6 über einen Teil des Wannenbereichs 15 hinweg zugewandt.
  • In dieser Ausführungsform wird der Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 in den Oberflächenschichtabschnitt des Wannenbereichs 15 auf der Innenrandseite (ein peripherer Rand auf der Seite des Körperbereichs 13) eingeführt, aber nicht in den Oberflächenschichtabschnitt des Wannenbereichs 15 auf der Außenrandseite (ein peripherer Rand auf der Seite des Trennbereichs 11). Selbstverständlich kann der Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 in den Oberflächenschichtabschnitt des Wannenbereichs 15 auf der Außenrandseite (ein peripherer Rand auf der Seite des Trennbereichs 11) eingebracht werden. Ferner kann der Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 in einen gesamten Bereich des Oberflächenschichtabschnitts des Wannenbereichs 15 eingebracht werden.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist mindestens einen („one“) Source-Bereich 17 vom n-Typ (in dieser Ausführungsform eine Vielzahl davon) auf, der im Oberflächenschichtabschnitt des Körperbereichs 13 im MIS-Bereich 9 ausgebildet ist. Der Source-Bereich 17 hat eine höhere n-Typ-Verunreinigungskonzentration als der erste Bereich 6. In dieser Ausführungsform ist die n-Typ-Verunreinigungskonzentration jedes der Source-Bereiche 17 höher als die des Well-Bereichs 15. Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration jedes der Source-Bereiche 17 ist vorzugsweise höher als die des hochkonzentrierten Well-Bereichs 16. Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration jedes der Source-Bereiche 17 kann nicht weniger als 1 × 1019 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1021 cm-3 betragen.
  • Die Vielzahl von Source-Bereichen 17 sind jeweils innen in einem Abstand von einem peripheren Rand des Körperbereichs 13 in einer Draufsicht gebildet und in einem Abstand/Intervall in der zweiten Richtung Y angeordnet. Die Vielzahl von Source-Bereichen 17 sind willkürlich in Bezug auf eine planare Form und können in einer viereckigen Form, einer sechseckigen Form oder einer kreisförmigen Form gebildet sein. Die Vielzahl der Source-Bereiche 17 sind auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 3 in einem Abstand vom unteren Abschnitt des Körperbereichs 13 in Bezug auf die Normalrichtung Z ausgebildet und sind dem zweiten Bereich 7 über einen Teil des Körperbereichs 13 hinweg zugewandt.
  • Die Vielzahl der Source-Bereiche 17 kann tiefer als der Hochkonzentrations-Körperbereich 14 oder flacher als der Hochkonzentrations-Körperbereich 14 ausgebildet sein. Die Vielzahl der Source-Bereiche 17 sind elektrisch mit dem Hochkonzentrations-Körperbereich 14 in Bezug auf die erste Richtung X verbunden und sind dem zweiten Bereich 7 über einen Teil oder die Gesamtheit des Hochkonzentrations-Körperbereichs 14 (hinweg) zugewandt.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist mindestens einen („one“) Kontaktbereich 18 vom p-Typ (in dieser Ausführungsform eine Vielzahl davon) auf, der in dem Oberflächenschichtabschnitt des Körperbereichs 13 in dem MIS-Bereich 9 ausgebildet ist. Jeder der Kontaktbereiche 18 hat eine höhere p-Typ-Verunreinigungskonzentration als die des Körperbereichs 13. Die p-Typ-Verunreinigungskonzentration jedes der Kontaktbereiche 18 ist höher als die des Hochkonzentrations-Körperbereichs 14. Die p-Typ-Verunreinigungskonzentration jedes der Kontaktbereiche 18 kann nicht weniger als 1 × 1019 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1021 cm-3 betragen.
  • Die Vielzahl von Kontaktbereichen 18 sind jeweils innen in einem Abstand von dem Umfangsrand des Körperbereichs 13 ausgebildet, so dass sie in einer Draufsicht mit der Vielzahl von Source-Bereichen 17 verbunden sind und in einem Abstand in der zweiten Richtung Y angeordnet sind. Insbesondere sind die Vielzahl von Kontaktbereichen 18 abwechselnd mit der Vielzahl von Source-Bereichen 17 entlang der zweiten Richtung Y angeordnet, so dass ein („one“) Source-Bereich 17 zwischen ihnen gehalten wird. Die Vielzahl von Kontaktbereichen 18 sind beliebig in Bezug auf eine planare Form und können in einer viereckigen Form, einer sechseckigen Form oder einer kreisförmigen Form ausgebildet sein.
  • Die Vielzahl der Kontaktbereiche 18 sind auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 3 in einem Abstand vom unteren Abschnitt des Körperbereichs 13 in Bezug auf die Normalenrichtung Z ausgebildet und sind dem zweiten Bereich 7 über einen Teil des Körperbereichs 13 hinweg zugewandt. Die Vielzahl der Kontaktbereiche 18 kann tiefer als der Hochkonzentrations-Körperbereich 14 oder flacher als der Hochkonzentrations-Körperbereich 14 ausgebildet sein. Die Vielzahl von Kontaktbereichen 18 sind elektrisch mit dem Hochkonzentrations-Körperbereich 14 in Bezug auf die erste Richtung X verbunden und sind dem zweiten Bereich 7 über einen Teil oder die Gesamtheit des Hochkonzentrations-Körperbereichs 14 hinweg zugewandt.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist mindestens einen („one“) Drain-Bereich 19 vom n-Typ (in dieser Ausführungsform zwei davon) auf, der in einem Oberflächenschichtabschnitt des Wannenbereichs 15 im MIS-Bereich 9 ausgebildet ist. Jeder der Drain-Bereiche 19 hat eine n-Typ-Verunreinigungskonzentration, die höher ist als die des Wannenbereichs 15. Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration jedes der Drain-Bereiche 19 ist vorzugsweise höher als die des Hochkonzentrations-Wannenbereichs 16. Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration jedes der Drain-Bereiche 19 kann nicht weniger als 1 × 1019 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1021 cm-3 betragen. Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration jedes der Drain-Bereiche 19 ist vorzugsweise im Wesentlichen gleich der n-Typ-Verunreinigungskonzentration des Source-Bereichs 17.
  • Die Vielzahl von Drain-Bereichen 19 sind im Inneren in einem Abstand von einem peripheren Rand des Well-Bereichs 15 in einer Draufsicht ausgebildet. Insbesondere sind die Vielzahl von Drain-Bereichen 19 im Oberflächenschichtabschnitt des Wannenbereichs 15 an der Außenrandseite des Wannenbereichs 15 in einem Abstand von dem Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 ausgebildet. Die Vielzahl der Drain-Bereiche 19 sind auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 3 in einem Abstand vom Bodenabschnitt des Körperbereichs 13 in Bezug auf eine Dickenrichtung ausgebildet und sind dem ersten Bereich 6 über einen Teil des Wannenbereichs 15 hinweg zugewandt.
  • In dieser Ausführungsform weist die Vielzahl von Drain-Bereichen 19 einen ersten Drain-Bereich 19A und einen zweiten Drain-Bereich 19B auf. Der erste Drain-Bereich 19A ist an einem Oberflächenschichtabschnitt des ersten Wannenbereichs 15A angeordnet und als ein Band ausgebildet, das sich in einer Draufsicht in die zweite Richtung Y erstreckt. Der zweite Drain-Bereich 19B ist an einem Oberflächenschichtabschnitt des zweiten Wannenabschnitts 15B angeordnet und als ein Band ausgebildet, das sich in Draufsicht in die zweite Richtung Y erstreckt. In dieser Ausführungsform ist der Drain-Bereich 19 nicht in dem dritten oder vierten Wannenabschnitt 15C oder 15D ausgebildet.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen Kanalbereich 20 vom p-Typ auf, der in dem Oberflächenschichtabschnitt der ersten Hauptoberfläche 3 in dem MIS-Bereich 9 ausgebildet ist. Der Kanalbereich 20 ist ein Bereich, in dem die Leitung oder Nichtleitung eines Drain/Source-Stroms gesteuert wird. Der Kanalbereich 20 ist in einem Bereich auf der Seite des Source-Bereichs 17 zwischen dem Source-Bereich 17 und dem Drain-Bereich 19 ausgebildet. Insbesondere ist der Kanalbereich 20 in einem Bereich zwischen dem ersten Bereich 6 und der Vielzahl von Source-Bereichen 17 im Oberflächenschichtabschnitt des Körperbereichs 13 (Hochkonzentrations-Körperbereich 14) ausgebildet.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen Drift-Bereich 21 vom n-Typ auf, der in dem Oberflächenschichtabschnitt der ersten Hauptoberfläche 3 so ausgebildet ist, dass er an den Kanalbereich 20 in dem MIS-Bereich 9 angrenzt. Der Drift-Bereich 21 ist ein Bereich, der als Strompfad für den Drain/Source-Strom dient. Der Drift-Bereich 21 ist in einem Bereich auf der Seite des Drain-Bereichs 19 zwischen dem Source-Bereich 17 und dem Drain-Bereich 19 ausgebildet. Insbesondere ist der Drift-Bereich 21 in dem ersten Bereich 6 und auch in dem Wannenbereich 15 in einem Bereich zwischen dem Körperbereich 13 (Hochkonzentrations-Körperbereich 14) und dem Drain-Bereich 19 ausgebildet.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen Feld-Isolierfilm 22 auf, der den Drift-Bereich 21 auf der ersten Hauptoberfläche 3 selektiv abdeckt. Der Feld-Isolierfilm 22 weist vorzugsweise einen Siliziumoxidfilm auf. Insbesondere weist der Feld-Isolierfilm 22 eine erste Öffnung 23 auf, die selektiv das Innere und das Äußere des Source-Bereichs 15 in einer Draufsicht abdeckt und die Vielzahl von Source-Bereichen 17 freilegt, sowie eine Vielzahl von zweiten Öffnungen 24, die die Vielzahl von Drain-Bereichen 19 freilegen.
  • Insbesondere weist die erste Öffnung 23 einen Wandabschnitt auf, der am inneren Rand des Wannenbereichs 15 (Hochkonzentrations-Wannenbereich 16) angeordnet ist und den inneren Rand des Wannenbereichs 15 (Hochkonzentrations-Wannenbereich 16), den ersten Bereich 6, den Körperbereich 13 (Hochkonzentrations-Körperbereich 14), die Vielzahl der Source-Bereiche 17 und die Vielzahl der Kontaktbereiche 18 freilegt. Insbesondere haben die Vielzahl der zweiten Öffnungen 24 jeweils einen Wandabschnitt, der auf einem peripheren Randabschnitt eines entsprechenden Drain-Bereichs 19 positioniert ist und jeden der Drain-Bereiche 19 freilegt, die in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung entsprechen.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine planare Gate-Struktur 25 auf, die auf der ersten Hauptoberfläche 3 so ausgebildet ist, dass sie den Kanalbereich 20 und den Drift-Bereich 21 im MIS-Bereich 9 abdeckt. Die planare Gate-Struktur 25 ist so aufgebaut, dass sie die Inversion und Nicht-Inversion des Kanalbereichs 20 steuert.
  • Insbesondere weist die planare Gate-Struktur 25 eine laminierte Struktur auf, die einen Gate-Isolierfilm 26 und ein Poly-Gate 27 aufweist. Der Gate-Isolierfilm 26 weist vorzugsweise eine Siliziumoxidschicht auf. Das Poly-Gate 27 ist eine Gate-Elektrode, die leitendes Polysilizium enthält. Das Poly-Gate 27 kann als „Polysilizium-Gate“ bezeichnet werden.
  • Der Gate-Isolierfilm 26 hat eine geringere Dicke als der Feld-Isolierfilm 22. Der Gate-Isolierfilm 26 bedeckt den Kanalbereich 20 und den Drift-Bereich 21 innerhalb der ersten Öffnung 23 des Feld-Isolierfilms 22 und setzt sich bis zum Feld-Isolierfilm 22 fort. Im Einzelnen bedeckt der Gate-Isolierfilm 26 den inneren Rand des Wannenbereichs 15 (Hochkonzentrations-Wannenbereich 16), den ersten Bereich 6, den Körperbereich 13 (Hochkonzentrations-Körperbereich 14), die Vielzahl von Source-Bereichen 17 und die Vielzahl von Kontaktbereichen 18. In dieser Ausführungsform ist der Gate-Isolierfilm 26 in einer ringförmigen Form ausgebildet, die in der Draufsicht einen inneren Teil des Körperbereichs 13 umgibt.
  • Das Poly-Gate 27 ist auf dem Gate-Isolierfilm 26 ausgebildet und ist dem Kanalbereich 20 und dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 hinweg zugewandt. Insbesondere ist das Poly-Gate 27 dem inneren Rand des Wannenbereichs 15 (Hochkonzentrations-Wannenbereich 16), dem ersten Bereich 6, dem Körperbereich 13 (Hochkonzentrations-Körperbereich 14), der Vielzahl von Source-Bereichen 17 und der Vielzahl von Kontaktbereichen 18 über den Gate-Isolierfilm 26 hinweg zugewandt. In dieser Ausführungsform ist das Poly-Gate 27 in einer ringförmigen Form ausgebildet, die den inneren Abschnitt des Körperbereichs 13 in einer Draufsicht umgibt.
  • Das Poly-Gate 27 hat eine Innenwand 27A auf der Seite des Körperbereichs 13 und eine Außenwand 27B auf der Seite des Wannenbereichs 15. Die Innenwand 27A ist auf dem Körperbereich 13 angeordnet. Die Innenwand 27A kann eine elliptische oder rechteckige Form haben, die sich entlang des peripheren Rands des Körperbereichs 13 erstreckt. Die Innenwand 27A grenzt eine Öffnung ab, die die Vielzahl von Source-Bereichen 17 und die Vielzahl von Kontaktbereichen 18 auf der inneren Abschnittsseite des Körperbereichs 13 freilegt.
  • Die Außenwand 27B ist auf dem Wannenbereich 15 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist die Außenwand 27B in einer Draufsicht in einem Bereich zwischen dem inneren Rand des Wannenbereichs 15 und der Vielzahl von Drain-Bereichen 19 angeordnet. Die Außenwand 27B ist vorzugsweise in einem Bereich zwischen dem Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 und der Vielzahl von Drain-Bereichen 19 angeordnet. Die Außenwand 27B kann eine elliptische Form oder eine rechteckige Form haben, die sich entlang eines äußeren Randes (inneren Randes) des Wannenbereichs 15 erstreckt. Eine planare Form der Außenwand 27B muss nicht unbedingt mit einer planaren Form der Innenwand 27A übereinstimmen.
  • In dieser Ausführungsform weist das Poly-Gate 27 einen herausgeführten Abschnitt 28 auf, der von dem Gate-Isolierfilm 26 auf den Feld-Isolierfilm 22 geführt wird. Der herausgeführte Abschnitt 28 bildet die Außenwand 27B. Das heißt, die Außenwand 27B des Poly-Gates 27 ist auf dem Feld-Isolierfilm 22 angeordnet. Der herausgeführte Abschnitt 28 ist an dem inneren Rand des Wannenbereichs 15 in einem Abstand von der Seite der Vielzahl von Drain-Bereichen 19 in der Draufsicht ausgebildet und ist dem Drift-Bereich 21 (Wannenbereich 15) über den Feld-Isolierfilm 22 hinweg zugewandt. Der herausgeführte Abschnitt 28 ist nicht der Vielzahl von Drain-Bereichen 19 zugewandt.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine pn-Übergangsdiode 29 auf, die innerhalb des Poly-Gates 27 (Polysilizium der Gate-Elektrode) ausgebildet ist. Die pn-Übergangsdiode 29 kann als ein Bestandteil des Poly-Gates 27 angesehen werden. Die pn-Übergangsdiode 29 hat einen pn-Übergangsabschnitt 30 (Barriere) zwischen der Innenwand 27A und der Außenwand 27B des Poly-Gates 27 und ist so aufgebaut, dass sie einen Träger (bzw. Ladungsträger), der sich von der Seite der Innenwand 27A (Source-Bereich 17) zur Seite der Außenwand 27B (Drain-Bereich 19) bewegt, begrenzt.
  • Insbesondere ist die pn-Übergangsdiode 29 so beschaffen, dass sie einen Träger (bzw. Ladungsträger), der sich von einem Abschnitt des Poly-Gates 27, der auf dem Kanalbereich 20 positioniert ist, zu einem Abschnitt des Poly-Gates 27, der auf dem Drift-Bereich 21 positioniert ist, bewegt, begrenzt. Mit anderen Worten, die pn-Übergangsdiode 29 trennt elektrisch den Abschnitt, der auf dem Kanalbereich 20 positioniert ist, von dem Abschnitt, der auf dem Drift-Bereich 21 in Bezug auf das Poly-Gate 27 positioniert ist.
  • Die pn-Übergangsdiode 29 ist so beschaffen, dass eine Potentialdifferenz zwischen der Innenwand 27A und der Außenwand 27B kleiner ist als eine Durchlass-Schwellenwertspannung Vdth des pn-Übergangsabschnitts 30 innerhalb des Poly-Gates 27. Insbesondere weist die pn-Übergangsdiode 29 einen ersten Polaritätsabschnitt (bzw. Erst-Polaritätsabschnitt) 41 (erster Abschnitt) vom p-Typ und einen zweiten Polaritätsabschnitt (bzw. Zweit-Polaritätsabschnitt) 42 (zweiter Abschnitt) vom n-Typ auf, die innerhalb des Poly-Gates 27 ausgebildet sind.
  • Der erste Polaritätsabschnitt 41 und der zweite Polaritätsabschnitt 42 können beide als ein Bestandteil des Poly-Gates 27 angesehen werden. Der erste Polaritätsabschnitt 41 ist dem Kanalbereich 20 über den Gate-Isolierfilm 26 hinweg zugewandt. Der zweite Polaritätsabschnitt 42 ist dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 hinweg zugewandt und bildet den pn-Übergangsabschnitt 30 mit dem ersten Polaritätsabschnitt 41 innerhalb des Poly-Gates 27.
  • Das heißt, die pn-Übergangsdiode 29 hat den ersten Polaritätsabschnitt 41 vom n-Typ, der dem Kanalbereich 20 auf dem p-Typ-Kanalbereich 20 in der Polarität entgegengesetzt ist, und den zweiten Polaritätsabschnitt 42 vom p-Typ, der dem Drift-Bereich 21 auf dem n-Typ-Drift-Bereich 21 in der Polarität entgegengesetzt ist. Dem ersten Polaritätsabschnitt 41 ist ein erstes Potential V1 (hier Kathodenpotential) zuzuführen, und dem zweiten Polaritätsabschnitt 42 ist ein zweites Potential V2 (hier Anodenpotential) zuzuführen, das von dem ersten Potential V1 verschieden ist.
  • In dieser Ausführungsform soll dem ersten Polaritätsabschnitt 41 ein Gate-Potential Vg (V1 = Vg) als erstes Potential V1 zugeführt werden. Andererseits ist dem zweiten Polaritätsabschnitt 42 ein anderes Potenzial (V2≠ Vg) als das Gate-Potenzial Vg zuzuführen. Das heißt, der erste Polaritätsabschnitt 41 fungiert als Haupt-Gate-Elektrode, die den Kanalbereich 20 innerhalb des Poly-Gates 27 steuert.
  • Zwischen dem ersten Polaritätsabschnitt 41 und dem zweiten Polaritätsabschnitt 42 ist eine vorbestimmte Potentialdifferenz V12 zuzuführen. Die vorbestimmte Potentialdifferenz V12 ist auf einen Wert eingestellt, der kleiner ist als eine Durchlass-Schwellenwertspannung Vdth der pn-Übergangsdiode 29 (V12<Vdth). Als Beispiel für das zweite Potential V2 wird ein schwebendes Potential, ein Referenzpotential oder ein Massepotential angegeben.
  • Das schwebende Potential ist ein Potential, das natürlich am zweiten Polaritätsabschnitt 42 in einem elektrisch geöffneten Zustand auftritt. Das heißt, ein Zustand, in dem das schwebende Potential an dem zweiten Polaritätsabschnitt 42 anliegt, bedeutet, dass der zweite Polaritätsabschnitt 42 in einem elektrisch schwebenden Zustand ausgebildet ist. Das Referenzpotential ist ein Potential, das als Referenz für den Betrieb der Schaltung dient. Das Bezugspotential kann ein Massepotential oder ein anderes Potential als das Massepotential sein.
  • In der pn-Übergangsdiode 29 begrenzt die oben beschriebene Struktur einen Träger (bzw. Ladungsträger), der sich von dem ersten Polaritätsabschnitt 41 zu dem zweiten Polaritätsabschnitt 42 bewegt. Eine Vergrößerung der zugewandten Fläche des ersten Polaritätsabschnitts 41 vom n-Typ in Bezug auf den Kanalbereich 20 vom p-Typ führt zu einer Verringerung der Gate-Schwellenwertspannung Vgth des Poly-Gates 27.
  • Andererseits führt eine Vergrößerung der zugewandten Fläche des zweiten Polaritätsabschnitts 42 vom p-Typ in Bezug auf den Kanalbereich 20 vom p-Typ zu einer Änderung der Arbeitsfunktion innerhalb des Poly-Gates 27 und zu einer Erhöhung der Gate-Schwellenwertspannung Vgth. Daher kann die Gate-Schwellenwertspannung Vgth durch Anpassung des Layouts des ersten Polaritätsabschnitts 41 und des zweiten Polaritätsabschnitts 42 eingestellt werden. Im Allgemeinen ist die Gate-Schwellenwertspannung Vgth vorzugsweise niedrig.
  • In dieser Ausführungsform ist der erste Polaritätsabschnitt 41 aus dem Kanalbereich 20 heraus auf den Drift-Bereich 21 geführt und dem Kanalbereich 20 und dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 hinweg zugewandt. Der erste Polaritätsabschnitt 41 ist nur auf dem Gate-Isolierfilm 26 ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist der erste Polaritätsabschnitt 41 in einer ringförmigen Form ausgebildet, die sich entlang der Innenwand 27A des Poly-Gates 27 in einer Draufsicht erstreckt.
  • Der erste Polaritätsabschnitt 41 liegt an der Innenwand 27A des Poly-Gates 27 frei. Ein äußerer Rand des ersten Polaritätsabschnitts 41 kann in einer Draufsicht in einer elliptischen Form oder einer vierseitigen Form (insbesondere einer rechteckigen Form) ausgebildet sein. Eine planare Form des äußeren Rands des ersten Polaritätsabschnitts 41 muss nicht unbedingt mit einer planaren Form eines inneren Rands des ersten Polaritätsabschnitts 41 übereinstimmen.
  • Andererseits ist in dieser Ausführungsform der zweite Polaritätsabschnitt 42 in einer Draufsicht in einem Bereich außerhalb des Kanalbereichs 20 ausgebildet und ist dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 hinweg zugewandt. Ferner ist der zweite Polaritätsabschnitt 42 auf dem Feld-Isolierfilm 22 von dem Gate-Isolierfilm 26 aus nach außen geführt und dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 und den Feld-Isolierfilm 22 hinweg zugewandt. Der zweite Polaritätsabschnitt 42 ist nicht dem Kanalbereich 20 über den Gate-Isolierfilm 26 zugewandt.
  • In dieser Ausführungsform ist der zweite Polaritätsabschnitt 42 in einer ringförmigen Form ausgebildet, die sich entlang des ersten Polaritätsabschnitts 41 in einer Draufsicht erstreckt. Der zweite Polaritätsabschnitt 42 liegt an der Außenwand 27B des Poly-Gates 27 frei. Ein innerer Rand des zweiten Polaritätsabschnitts 42 kann entsprechend einer planaren Form des äußeren Rands des ersten Polaritätsabschnitts 41 reguliert werden und in einer Draufsicht eine elliptische Form oder eine viereckige Form (insbesondere eine rechteckige Form) aufweisen. Eine planare Form eines äußeren Rands des zweiten Polaritätsabschnitts 42 muss nicht unbedingt mit einer planaren Form des inneren Rands des zweiten Polaritätsabschnitts 42 übereinstimmen.
  • Der zweite Polaritätsabschnitt 42 bildet den pn-Übergangsabschnitt 30, der sich in der Draufsicht ringförmig mit dem ersten Polaritätsabschnitt 41 erstreckt. In dieser Ausführungsform ist der pn-Übergangsabschnitt 30 in einem Bereich außerhalb des Körperbereichs 13 in einer Draufsicht ausgebildet und umgibt den Körperbereich 13. Der pn-Übergangsabschnitt 30 ist in einer Draufsicht vorzugsweise in einem Bereich zwischen dem peripheren Rand des Körperbereichs 13 und einem äußeren Randabschnitt des Gate-Isolierfilms 26 (innerer Wandabschnitt des Feld-Isolierfilms 22) angeordnet.
  • In dieser Ausführungsform ist der pn-Übergangsabschnitt 30 dem Drift-Bereich 21 über den Körperbereich 13 zugewandt, nicht aber dem Kanalbereich 20. Der pn-Übergangsabschnitt 30 kann dem ersten Bereich 6 über den Gate-Isolierfilm 26 zugewandt sein oder kann dem Wannenbereich 15 (Hochkonzentrations-Wannenbereich 16) über den Gate-Isolierfilm 26 zugewandt sein.
  • Selbstverständlich kann der pn-Übergangsabschnitt 30 auf dem Feld-Isolierfilm 22 angeordnet sein. In diesem Fall wird jedoch das Volumen des ersten Polaritätsabschnitts 41 vergrößert, und die Ladungsgeschwindigkeit eines Trägers (bzw. Ladungsträgers) (Reaktionsgeschwindigkeit des Transistors) auf den ersten Polaritätsabschnitt 41 wird verringert. Daher ist der pn-Übergangsabschnitt 30 vorzugsweise auf dem Gate-Isolierfilm 26 angeordnet.
  • In dieser Ausführungsform weist der erste Polaritätsabschnitt 41 einen Konzentrationsgradienten auf, der in der n-Typ-Verunreinigungskonzentration von der Seite der Innenwand 27A zur Seite der Außenwand 27B des Poly-Gates 27 abnimmt. Insbesondere weist der erste Polaritätsabschnitt 41 einen ersten Hochkonzentrations-Abschnitt 41A vom n-Typ und einen ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitt 41B vom n-Typ auf. Der erste Hochkonzentrations-Abschnitt 41A weist eine relativ hohe n-Typ-Verunreinigungskonzentration auf und ist auf der Seite der Innenwand 27A des Poly-Gates 27 ausgebildet.
  • Der erste Hochkonzentrations-Abschnitt 41A ist in einer ringförmigen Form ausgebildet, die sich in einer Draufsicht entlang der Innenwand 27A des Poly-Gates 27 erstreckt. Ein äußerer Rand des ersten Hochkonzentrations-Abschnitts 41A kann in einer Draufsicht in einer elliptischen Form oder einer vierseitigen Form (insbesondere einer rechteckigen Form) ausgebildet sein. Der erste Hochkonzentrations-Abschnitt 41A ist vorzugsweise aus dem Kanalbereich 20 heraus auf den Drift-Bereich 21 geführt und ist dem Kanalbereich 20 und dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 hinweg zugewandt. Der erste Hochkonzentrations-Abschnitt 41A ist vorzugsweise dem ersten Bereich 6 und dem Körperbereich 13 (Hochkonzentrations-Körperbereich 14) über den Gate-Isolierfilm 26 zugewandt.
  • Der erste Niedrigkonzentrations-Abschnitt 41B weist eine n-Typ-Verunreinigungskonzentration auf, die niedriger ist als die des ersten Hochkonzentrations-Abschnitts 41A, und ist auf der Seite der Außenwand 27B des Poly-Gates 27 in Bezug auf den ersten Hochkonzentrations-Abschnitt 41A ausgebildet. Der erste Niedrigkonzentrations-Abschnitt 41B ist in einer ringförmigen Form ausgebildet, die sich in der Draufsicht entlang des ersten Hochkonzentrations-Abschnitts 41A erstreckt. Ein äußerer Rand des ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 41B kann in der Draufsicht eine elliptische Form oder eine viereckige Form (insbesondere eine rechteckige Form) haben. Eine planare Form des äußeren Rands des ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 41B muss nicht notwendigerweise mit einer planaren Form des inneren Rands des Abschnitts 42 mit zweiter Polarität übereinstimmen.
  • Der erste Niedrigkonzentrations-Abschnitt 41B ist vorzugsweise auf dem Gate-Isolierfilm 26 angeordnet und dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 zugewandt. Der erste Niedrigkonzentrations-Abschnitt 41B ist in einer Draufsicht vorzugsweise in einem Bereich zwischen dem peripheren Rand des Körperbereichs 13 und dem äußeren Randabschnitt des Gate-Isolierfilms 26 (Innenwandabschnitt des Feld-Isolierfilms 22) angeordnet. Der erste Niedrigkonzentrations-Abschnitt 41B ist vorzugsweise mindestens einem von dem ersten Bereich 6 und dem Wannenbereich 15 (Hochkonzentrations-Wannenbereich 16) über den Gate-Isolierfilm 26 zugewandt.
  • Der erste Niedrigkonzentrations-Abschnitt 41B hat vorzugsweise eine Breite, die in einer Draufsicht nicht mehr als eine Breite des ersten Hochkonzentrations-Abschnitts 41A ist (vorzugsweise weniger als eine Breite des ersten Hochkonzentrations-Abschnitts 41A). Die Breite des ersten Hochkonzentrations-Abschnitts 41A und die Breite des ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 41B sind eine Breite in einer Richtung orthogonal zu einer Richtung, in der sie sich in einer Draufsicht erstrecken. Eine planare Fläche (Volumen) des ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 41B, die innerhalb des Poly-Gates 27 (erster Polaritätsabschnitt 41) einnimmt, ist vorzugsweise kleiner als eine planare Fläche (Volumen) des ersten Hochkonzentrations-Abschnitts 41A, die innerhalb des Poly-Gates 27 (erster Polaritätsabschnitt 41) einnimmt.
  • Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration des ersten Hochkonzentrations-Abschnitts 41A kann nicht weniger als 1 × 1019 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1021 cm-3 betragen. Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration des ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 41B kann nicht weniger als 1 × 1016 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1018 cm-3 betragen. Der erste Polaritätsabschnitt 41 (erster Hochkonzentrations-Abschnitt 41A) kann eine n-Typ-Verunreinigung (fünfwertiges Element) enthalten, die vom gleichen Typ ist wie eine n-Typ-Verunreinigung (fünfwertiges Element) des Source-Bereichs 17. Ferner kann der erste Polaritätsabschnitt 41 (erster Hochkonzentrations-Abschnitt 41A) eine n-Typ-Verunreinigungskonzentration aufweisen, die im Wesentlichen gleich der n-Typ-Verunreinigungskonzentration des Source-Bereichs 17 ist. Gemäß dieser Struktur kann der erste Polaritätsabschnitt 41 durch Verwendung von Schritten zur Bildung des Source-Bereichs 17 gebildet werden.
  • In dieser Ausführungsform hat der zweite Polaritätsabschnitt 42 einen Konzentrationsgradienten, der in der p-Typ-Verunreinigungskonzentration von der Seite der Außenwand 27B zur Seite der Innenwand 27A des Poly-Gates 27 abnimmt. Insbesondere weist der zweite Polaritätsabschnitt 42 einen zweiten Hochkonzentrations-Abschnitt vom p-Typ 42A und einen zweiten Niedrigkonzentrations-Abschnitt vom p-Typ 42B auf. Der zweite Hochkonzentrations-Abschnitt 42A weist eine relativ hohe p-Typ-Verunreinigungskonzentration auf und ist auf der Seite der Außenwand 27B des Poly-Gates 27 ausgebildet. Der zweite Hochkonzentrations-Abschnitt 42A ist in einer ringförmigen Form ausgebildet, die sich in der Draufsicht entlang der Außenwand 27B des Poly-Gates 27 erstreckt. Ein innerer Rand des zweiten Hochkonzentrations-Abschnitts 42A kann in einer Draufsicht in einer elliptischen Form oder einer viereckigen/vierseitigen Form (insbesondere einer rechteckigen Form) ausgebildet sein.
  • Der zweite Hochkonzentrations-Abschnitt 42A ist vorzugsweise von dem Gate-Isolierfilm 26 aus auf den Feld-Isolierfilm 22 geführt und ist dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 und den Feld-Isolierfilm 22 zugewandt. Der zweite Hochkonzentrations-Abschnitt 42A ist vorzugsweise dem Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 über den Gate-Isolierfilm 26 hinweg zugewandt und ist dem Wannenbereich 15 über den Feld-Isolierfilm 22 hinweg zugewandt.
  • Der zweite Niedrigkonzentrations-Abschnitt 42B hat eine niedrigere p-Typ-Verunreinigungskonzentration als der zweite Hochkonzentrations-Abschnitt 42A und ist auf der Seite der Innenwand 27A des Poly-Gates 27 in Bezug auf den zweiten Hochkonzentrations-Abschnitt 42A ausgebildet. Der zweite Niedrigkonzentrations-Abschnitt 42B ist zwischen dem ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitt 41B und dem zweiten Hochkonzentrations-Abschnitt 42A angeordnet und in einer ringförmigen Form ausgebildet, die sich in einer Draufsicht entlang des ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 41B erstreckt.
  • Ein innerer Rand des zweiten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 42B kann entsprechend einer planaren Form des inneren Rands des ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 41B angepasst werden und in einer elliptischen Form oder einer viereckigen/vierseitigen Form (insbesondere einer rechteckigen Form) in einer Draufsicht ausgebildet sein. Eine planare Form des inneren Rands des zweiten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 42B muss nicht unbedingt mit einer planaren Form des inneren Rands des zweiten Hochkonzentrations-Abschnitts 42A übereinstimmen.
  • Der zweite Niedrigkonzentrations-Abschnitt 42B bildet den pn-Übergangsabschnitt 30 mit dem ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitt 41B. Der zweite Niedrigkonzentrations-Abschnitt 42B ist vorzugsweise auf dem Gate-Isolierfilm 26 angeordnet und dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 zugewandt. Der zweite Niedrigkonzentrations-Abschnitt 42B ist vorzugsweise mindestens einem von dem ersten Bereich 6 und dem Wannenbereich 15 (Hochkonzentrations-Wannenbereich 16) über den Gate-Isolierfilm 26 zugewandt.
  • Der zweite Niedrigkonzentrations-Abschnitt 42B hat vorzugsweise eine Breite, die in einer Draufsicht nicht mehr als eine Breite des zweiten Hochkonzentrations-Abschnitts 42A (vorzugsweise weniger als eine Breite des zweiten Hochkonzentrations-Abschnitts 42A) beträgt. Die Breite des zweiten Hochkonzentrations-Abschnitts 42A und die Breite des zweiten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 42B sind Breiten in einer Richtung orthogonal zu einer Richtung, in der sie sich in einer Draufsicht erstrecken. Eine planare Fläche (Volumen) des zweiten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 42B, die sich innerhalb des Poly-Gates 27 (zweiter Polaritätsabschnitt 42) befindet, ist vorzugsweise kleiner als eine planare Fläche (Volumen) des zweiten Hochkonzentrations-Abschnitts 42A, die sich innerhalb des Poly-Gates 27 (zweiter Polaritätsabschnitt 42) befindet.
  • Eine n-Typ-Verunreinigungskonzentration des zweiten Hochkonzentrations-Abschnitts 42A kann nicht weniger als 1 × 1019 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1021 cm-3 betragen. Eine n-Typ-Verunreinigungskonzentration des zweiten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 42B kann nicht weniger als 1 × 1016 cm-3 und nicht mehr als 1 × 1018 cm-3 betragen. Der zweite Polaritätsabschnitt (zweiter Hochkonzentrations-Abschnitt 42A) kann eine Verunreinigung vom p-Typ (dreiwertiges Element) enthalten, die vom gleichen Typ ist wie eine Verunreinigung vom p-Typ (dreiwertiges Element) des Kontaktbereichs 18. Ferner kann der zweite Polaritätsabschnitt 42 (zweiter Hochkonzentrations-Abschnitt 42A) eine p-Typ-Verunreinigungskonzentration aufweisen, die im Wesentlichen gleich der p-Typ-Verunreinigungskonzentration des Kontaktbereichs 18 ist. Gemäß dieser Struktur kann der zweite Polaritätsabschnitt 42 durch Verwendung von Schritten zur Bildung des Kontaktbereichs 18 gebildet werden.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen Deckelungs-Isolierfilm 45 auf, der selektiv eine Hauptoberfläche des Poly-Gates 27 bedeckt. Der Deckelungs-Isolierfilm 45 enthält vorzugsweise Siliziumoxid. Der Deckelungs-Isolierfilm 45 bedeckt selektiv die Hauptoberfläche des Poly-Gates 27, um den pn-Übergangsabschnitt 30 zu bedecken. Das heißt, der Deckelungs-Isolierfilm 45 bedeckt den ersten Polaritätsabschnitt 41 und den zweiten Polaritätsabschnitt 42. Der Deckelungs-Isolierfilm 45 hat einen Beseitigungsabschnitt 46, der einen anderen Abschnitt als den pn-Übergangsabschnitt 30 in der Hauptoberfläche des Poly-Gates 27 freilegt.
  • In dieser Ausführungsform weist der Beseitigungsabschnitt 46 einen ersten Beseitigungsabschnitt 46A und einen zweiten Beseitigungsabschnitt 46B auf. Der erste Beseitigungsabschnitt 46A legt den ersten Polaritätsabschnitt 41 frei. Der erste Beseitigungsabschnitt 46A legt vorzugsweise zumindest den ersten Hochkonzentrations-Abschnitt 41A frei. Der erste Beseitigungsabschnitt 46A kann sowohl den ersten Hochkonzentrations-Abschnitt 41A als auch den ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitt 41B freilegen. Der erste Beseitigungsabschnitt 46A kann in einer ringförmigen Form ausgebildet sein, die sich in einer Draufsicht entlang des ersten Polaritätsabschnitts 41 erstreckt. Selbstverständlich kann die Vielzahl der ersten Beseitigungsabschnitte 46A in einem Abstand entlang des ersten Polaritätsabschnitts 41 ausgebildet sein.
  • Der zweite Beseitigungsabschnitt 46B legt den zweiten Polaritätsabschnitt 42 frei. Der zweite Beseitigungsabschnitt 46B legt vorzugsweise zumindest den zweiten Hochkonzentrations-Abschnitt 42A frei. Der zweite Beseitigungsabschnitt 46B kann sowohl den zweiten Hochkonzentrations-Abschnitt 42A als auch den zweiten Niedrigkonzentrations-Abschnitt 42B freilegen. Der zweite Beseitigungsabschnitt 46B kann in einer ringförmigen Form ausgebildet sein, die sich in der Draufsicht entlang des zweiten Polaritätsabschnitts 42 erstreckt. Selbstverständlich kann die Vielzahl der zweiten Beseitigungsabschnitte 46B in einem Intervall entlang des zweiten Polaritätsabschnitts 42 gebildet sein.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen Seitenwand-Isolierfilm 47 auf, der eine Seitenwand des Poly-Gates 27 bedeckt. Der Seitenwand-Isolierfilm 47 weist vorzugsweise einen Siliziumoxid- oder einen Siliziumnitridfilm oder beide auf. Der Seitenwand-Isolierfilm 47 weist einen ersten Seitenwand-Isolierfilm 47A und einen zweiten Seitenwand-Isolierfilm 47B auf. Der erste Seitenwand-Isolierfilm 47A bedeckt die Innenwand 27A des Poly-Gates 27.
  • Konkret bedeckt der erste Seitenwand-Isolierfilm 47A den ersten Polaritätsabschnitt 41 (erster Hochkonzentrations-Abschnitt 41A), der von der Innenwand 27A aus freiliegt. Der zweite Seitenwand-Isolierfilm 47B bedeckt die Außenwand 27B des Poly-Gates 27. Insbesondere bedeckt der zweite Seitenwand-Isolierfilm 47B den zweiten Polaritätsabschnitt 42 (zweiter Hochkonzentrations-Abschnitt 42A), der an der Außenwand 27B freiliegt.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist ein Source-Silicid 48 auf, das in einem Oberflächenschichtabschnitt des Source-Bereichs 17 ausgebildet ist. Das Source-Silizid 48 ist ein filmartiger Bereich, in dem Silizium, das im Oberflächenschichtabschnitt des Source-Bereichs 17 und in einem Oberflächenschichtabschnitt des Kontaktbereichs 18 angeordnet ist, durch ein Metall silizidiert ist. Das Source-Silizid 48 enthält die n-Typ-Verunreinigung (fünfwertiges Element) des Source-Bereichs 17 und die p-Typ-Verunreinigung (dreiwertiges Element) des Kontaktbereichs 18. Das im Silizid verwendete Metall kann Titan, Nickel, Chrom, Kobalt, Wolfram, Molybdän und andere sein (diese werden im Folgenden verwendet).
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Vielzahl von Drain-Siliziden 49 auf, die jeweils in einem Oberflächenschichtabschnitt der Vielzahl von Drain-Bereichen 19 ausgebildet sind. Jedes der Drain-Silizide 49 ist ein filmartiger Bereich, in dem Silizium, das am Oberflächenschichtabschnitt jedes der Drain-Bereiche 19 positioniert ist, durch ein Metall silizidiert ist. Jedes der Drain-Silizide 49 weist eine n-Typ-Verunreinigung (fünfwertiges Element) in jedem der Drain-Bereiche 19 auf.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist ein Gate-Silicid 50 auf, das in einem Abschnitt ausgebildet ist, der von dem Beseitigungsabschnitt 46 in der Hauptoberfläche des Poly-Gates 27 freigelegt ist. Das Gate-Silicid 50 kann als ein „Gate-Polycid“ bezeichnet werden. Im Einzelnen weist das Gate-Silizid 50 ein erstes Gate-Silizid 50A und ein zweites Gate-Silizid 50B auf.
  • Das erste Gate-Silizid 50A wird in dem ersten Polaritätsabschnitt 41 (erster Hochkonzentrations-Abschnitt 41A) gebildet, der von dem ersten Beseitigungsabschnitt 46A in der Hauptoberfläche des Poly-Gates 27 freigelegt ist. Das erste Gate-Silizid 50A ist ein filmähnlicher Bereich, in dem Polysilizium im Oberflächenschichtabschnitt des ersten Polaritätsabschnitts 41 durch ein Metall polyzidiert (silizidiert) ist. Das erste Gate-Silicid 50A enthält eine n-Typ-Verunreinigung (fünfwertiges Element) des ersten Polaritätsabschnitts 41. Eine Hauptoberfläche des ersten Gate-Silizids 50A kann auf der Seite des Chips 2 (Seite des Gate-Isolierfilms 26) in Bezug auf eine Hauptoberfläche des Deckelungs-Isolierfilms 45 angeordnet sein.
  • Das zweite Gate-Silicid 50B wird in dem zweiten Polaritätsabschnitt 42 (zweiter Hochkonzentrations-Abschnitt 42A) gebildet, der von dem zweiten Beseitigungsabschnitt 46B in der Hauptoberfläche des Poly-Gates 27 freigelegt ist. Das zweite Gate-Silizid 50B ist ein filmähnlicher Bereich, in dem Polysilizium in einem Oberflächenschichtabschnitt des zweiten Polaritätsabschnitts 42 durch ein Metall polyzidiert (silizidiert) ist.
  • Das zweite Gate-Silicid 50B enthält eine p-Typ-Verunreinigung (dreiwertiges Element) des zweiten Polaritätsabschnitts 42. Eine Hauptoberfläche des zweiten Gate-Silizids 50B kann einen Abschnitt aufweisen, der auf der Seite des Chips 2 (Seite des Gate-Isolierfilms 26) in Bezug auf die Hauptoberfläche des Deckelungs-Isolierfilms 45 positioniert ist. Die Hauptoberfläche des zweiten Gate-Silizids 50B kann einen Abschnitt aufweisen, der auf dem Feld-Isolierfilm 22 weiter nach oben ragt als die Hauptoberfläche des Deckelungs-Isolierfilms 45 (auf der dem Chip 2 gegenüberliegenden Seite).
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist mindestens eine Source-Kontaktelektrode 51 auf. Die Source-Kontaktelektrode 51 ist elektrisch mit der Vielzahl von Source-Bereichen 17 und der Vielzahl von Kontaktbereichen 18 auf der ersten Hauptoberfläche 3 über das Source-Silizid 48 verbunden. Die Source-Kontaktelektrode 51 führt dem Source-Bereich 17 und dem Kontaktbereich 18 ein Source-Potential Vs zu.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Vielzahl von Drain-Kontaktelektroden 52 auf. Die Vielzahl von Drain-Kontaktelektroden 52 sind elektrisch mit der Vielzahl von Drain-Bereichen 19 auf der ersten Hauptoberfläche 3 über das Drain-Silizid 49 verbunden. Die Drain-Kontaktelektrode 52 führt dem Drain-Bereich 19 ein Drain-Potential Vd zu.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Vielzahl von Gate-Kontaktelektroden 53 auf. Die Vielzahl der Gate-Kontaktelektroden 53 sind auf dem Poly-Gate 27 angeordnet und über das Gate-Silizid 50 elektrisch mit dem Poly-Gate 27 verbunden. Insbesondere weist die Vielzahl von Gate-Kontaktelektroden 53 mindestens eine erste Gate-Kontaktelektrode 53A (in dieser Ausführungsform eine Vielzahl davon) und mindestens eine zweite Gate-Kontaktelektrode 53B (in dieser Ausführungsform eine Vielzahl davon) auf.
  • Die erste Gate-Kontaktelektrode 53A ist über das erste Gate-Silizid 50A elektrisch mit dem Abschnitt erster Polarität 41 verbunden. Die erste Gate-Kontaktelektrode 53A führt dem ersten Polaritätsabschnitt 41 ein erstes Potential V1 (Gate-Potential Vg) zu. Die Vielzahl der ersten Gate-Kontaktelektroden 53A kann jeweils mit einem Abschnitt verbunden sein, der an beiden Endabschnitten des ersten Polaritätsabschnitts 41 in der zweiten Richtung Y positioniert ist. Die Vielzahl der ersten Gate-Kontaktelektroden 53A sind vorzugsweise mit dem ersten Hochkonzentrations-Abschnitt 41A verbunden.
  • Die zweite Gate-Kontaktelektrode 53B ist über das zweite Gate-Silizid 50B elektrisch mit dem zweiten Polaritätsabschnitt 42 verbunden. Die zweite Gate-Kontaktelektrode 53B führt dem zweiten Polaritätsabschnitt 42 das zweite Potential V2 zu, das sich von dem ersten Potential V1 unterscheidet. Wie zuvor beschrieben, wird das schwebende Potential, das Referenzpotential oder das Massepotential als Beispiel für das zweite Potential V2 angegeben. Die Vielzahl der zweiten Gate-Kontaktelektroden 53B kann jeweils mit einem Abschnitt des zweiten Polaritätsabschnitts 42 verbunden sein, der an beiden Endabschnitten in der zweiten Richtung Y positioniert ist. Die Vielzahl der zweiten Gate-Kontaktelektroden 53B sind vorzugsweise mit dem zweiten Hochkonzentrations-Abschnitt 42A verbunden.
  • Wie oben beschrieben, weist die Transistorzelle 10 den Kanalbereich 20, den Drift-Bereich 21 und die planare Gate-Struktur 25 auf. Die Transistorzelle 10 ist so aufgebaut, dass während eines Einschaltvorgangs („on operation“) ein Drain/Source-Strom fließt. Während des Einschaltvorgangs der Transistorzelle 10 wird das Source-Potential Vs an den Source-Bereich 17, das Drain-Potential Vd an den Drain-Bereich 19 und das Gate-Potential Vg an das Poly-Gate 27 angelegt.
  • 5 entspricht 4 und ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts eines Halbleiterbauteils 61 gemäß der ersten Ausführungsform. In Bezug auf 5 weist das Halbleiterbauteil 61 anstelle des Poly-Gates 27 ein Poly-Gate 62 eines einzigen Leitfähigkeitstyps (in dieser Ausführungsform: ein n-Typ) auf. Das Halbleiterbauteil 61 kann ein p-Typ-Poly-Gate 62 anstelle des n-Typ-Poly-Gates 62 aufweisen. Das Halbleiterbauteil 61 weist keine pn-Übergangsdiode 29 innerhalb des Poly-Gates 62 auf.
  • 6 entspricht 4 und ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptabschnitts, die ein Halbleiterbauteil 63 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Unter Bezugnahme auf 6 weist das Halbleiterbauteil 63 wie das Halbleiterbauteil 61 ein Poly-Gate 62 eines einzigen Leitfähigkeitstyps (in dieser Ausführungsform: ein n-Typ) auf und enthält keine pn-Übergangsdiode 29 innerhalb des Poly-Gates 62.
  • Das Halbleiterbauteil 63 kann ein p-Typ-Poly-Gate 62 anstelle des n-Typ-Poly-Gates 62 aufweisen. Das Halbleiterbauteil 63 weist einen Gate-Beseitigungsabschnitt 64 auf, der das Poly-Gate 62 in eine Vielzahl von Abschnitten trennt. Das Poly-Gate 62 wird durch den Gate-Beseitigungsabschnitt 64 in ein erstes Poly-Gate 62A auf der Seite des Kanalbereichs 20 und ein zweites Poly-Gate 62B auf der Seite des Drift-Bereichs 21 getrennt.
  • In dieser Ausführungsform ist das erste Poly-Gate 62A nur auf einem Gate-Isolierfilm 26 angeordnet und ist dem Kanalbereich 20 und dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 hinweg zugewandt. In dieser Ausführungsform ist das zweite Poly-Gate 62B von dem Gate-Isolierfilm 26 aus auf einen Feld-Isolierfilm 22 geführt und dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 und den Feld-Isolierfilm 22 zugewandt. Zwischen dem ersten Poly-Gate 62A und dem zweiten Poly-Gate 62B ist ein Deckelungs-Isolierfilm 45 angeordnet, wodurch das erste Poly-Gate 62A und das zweite Poly-Gate 62B elektrisch isoliert werden.
  • In dieser Ausführungsform bedeckt ein Gate-Silicid 50 jeweils eine Hauptoberfläche des ersten Poly-Gates 62A und eine Hauptoberfläche des zweiten Poly-Gates 62B. Mindestens eine Gate-Kontaktelektrode 53 ist über das Gate-Silizid 50 elektrisch mit dem ersten Poly-Gate 62A verbunden, und mindestens eine Gate-Kontaktelektrode 53 ist über das Gate-Silizid 50 elektrisch mit dem zweiten Poly-Gate 62B verbunden. Dem ersten Poly-Gate 62A ist ein Gate-Potential Vg zuzuführen, und dem zweiten Poly-Gate 62B ist ein schwebendes Potential oder ein Source-Potential Vs zuzuführen.
  • 7 ist ein Diagramm, das eine Figure-of-Merit (FOM) zeigt. In 7 zeigt die vertikale Achse eine Figure-of-Merit FOM[au] der Transistorzelle 10, und die horizontale Achse zeigt eine Gate/Source-Spannung Vgs [V] der Transistorzelle 10. Die Figure-of-Merit FOM ist definiert durch das Produkt aus dem Einschaltwiderstand Ron und der Menge der elektrischen Ladung Qgd zwischen Gate und Drain (FOM = Ron × Qgd). Die Menge an elektrischer Ladung Qgd weist eine Menge an elektrischer Ladung zwischen dem Poly-Gate 62 und dem Drift-Bereich 21 auf. Ein kleinerer Wert der Figure-of-Merit FOM bedeutet eine höhere Leistung der Transistorzelle 10.
  • 7 zeigt erste Kennlinien S1, zweite Kennlinien S2 und dritte Kennlinien OM. Die erste Kennlinie S1 zeigt eine Figure-of-Merit FOM des Halbleiterbauteils 61 gemäß der ersten Referenz- bzw. Beispielausführungsform. Die zweite Kennlinie S2 zeigt eine Figure-of-Merit FOM des Halbleiterbauteils 63 gemäß der zweiten Referenzausführungsform. Die dritte Kennlinie S3 zeigt eine Figure-of-Merit FOM des Halbleiterbauteils 1A gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Mit Bezug auf die ersten bis dritten Kennlinien S1 bis S3 ist die Figure-of-Merit FOM des Halbleiterbauteils 63 der Figure-of-Merit FOM des Halbleiterbauteils 61 überlegen, und die Figure-of-Merit FOM des Halbleiterbauteils 1A ist der Figure-of-Merit FOM des Halbleiterbauteils 63 überlegen.
  • In dem Halbleiterbauteil 61 wird die Menge an elektrischer Ladung Qgd aufgrund des Poly-Gates 62 mit einfacher Leitfähigkeit, das ein relativ großes Volumen aufweist, größer. Andererseits ist in dem Halbleiterbauteil 63 das Poly-Gate 62 physikalisch durch den Gate-Beseitigungsabschnitt 64 in das erste Poly-Gate 62A auf der Seite des Kanalbereichs 20 und das zweite Poly-Gate 62B auf der Seite des Drift-Bereichs 21 getrennt.
  • In dem Poly-Gate 62 fungiert das erste Poly-Gate 62A, das ein relativ kleines Volumen hat, als Gate-Elektrode zur Steuerung des Kanalbereichs 20. Daher ist der Einschaltwiderstand Ron erhöht, was einer geringen Menge an elektrischer Ladung Qgd entgegenwirkt. Außerdem hat das Poly-Gate 62 einen Gate-Beseitigungsabschnitt 64, der von einer Gate-Spannung elektrisch isoliert ist, so dass ein Bereich entsteht, in dem die Gate-Spannung im Drift-Bereich 21 unzureichend angelegt ist. Infolgedessen entsteht ein Bereich, in dem der Einschaltwiderstand Ron im Drift-Bereich 21 erhöht ist.
  • Im Gegensatz dazu ist in dem Halbleiterbauteil 1A das Poly-Gate 27 durch den pn-Übergangsabschnitt 30 (pn-Übergangsdiode 29) elektrisch in einen Abschnitt, der auf dem Kanalbereich 20 positioniert ist, und einen Abschnitt, der auf dem Drift-Bereich 21 positioniert ist, getrennt. Insbesondere weist das Poly-Gate 27 den ersten Polaritätsabschnitt 41 auf, der dem Kanalbereich 20 über den Gate-Isolierfilm 26 zugewandt ist, und den zweiten Polaritätsabschnitt 42, der dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 hinweg zugewandt ist.
  • Gemäß dieser Struktur begrenzt der pn-Übergangsabschnitt 30 einen Träger (bzw. Ladungsträger), der sich von einem Teil des Poly-Gates 27, der auf dem Kanalbereich 20 positioniert ist, zu einem Teil des Poly-Gates 27 bewegt, der auf dem Drift-Bereich 21 positioniert ist. Dabei wird ein Teil des Poly-Gates 27, der als Gate-Elektrode fungiert (d.h. der erste Polaritätsabschnitt 41), durch den pn-Übergangsabschnitt 30 begrenzt. So ist es möglich, das offensichtliche Volumen des Poly-Gates 27 elektrisch zu verringern.
  • Dadurch kann die Menge der elektrischen Ladung Qgd reduziert werden. Ferner ist das Poly-Gate 27, das sich von dem Poly-Gate 62 gemäß dem Halbleiterbauteil 63 unterscheidet, frei von einem Abschnitt, der physikalisch isoliert ist (Gate-Beseitigungsabschnitt 64) und daher in der Lage ist, eine Gate-Spannung an den Drift-Bereich 21 in geeigneter Weise anzulegen. Dadurch ist es möglich, eine Erhöhung des Einschaltwiderstands Ron im Drift-Bereich 21 zu unterdrücken. Dann ist das Halbleiterbauteil 1A in der Lage, die Figure-of-Merit FOM zu verbessern, verglichen mit dem Halbleiterbauteil 61 und dem Halbleiterbauteil 63.
  • Wie bisher beschrieben, weist das Halbleiterbauteil 1A gemäß einem ersten Aspekt der ersten Ausführungsform den Chip 2, den Kanalbereich 20 vom p-Typ (erster Leitfähigkeitstyp), den Drift-Bereich 21 vom n-Typ (zweiter Leitfähigkeitstyp), den Gate-Isolierfilm 26 und das Poly-Gate 27 (Polysilizium-Gate) auf. Der Chip 2 hat die erste Hauptoberfläche 3 (Hauptoberfläche). Der Kanalbereich 20 ist in dem Oberflächenschichtabschnitt der ersten Hauptoberfläche 3 ausgebildet. Der Drift-Bereich 21 ist so ausgebildet, dass er an den Kanalbereich 20 im Oberflächenschichtabschnitt der ersten Hauptoberfläche 3 angrenzt. Der Gate-Isolierfilm 26 bedeckt den Kanalbereich 20 und den Drift-Bereich 21 auf der ersten Hauptoberfläche 3. Das Poly-Gate 27 ist auf dem Gate-Isolierfilm 26 angeordnet.
  • Das Poly-Gate 27 weist den ersten Polaritätsabschnitt 41 (erster Abschnitt) vom n-Typ und den zweiten Polaritätsabschnitt 42 (zweiter Abschnitt) vom p-Typ auf. Der erste Polaritätsabschnitt 41 ist dem Kanalbereich 20 über den Gate-Isolierfilm 26 zugewandt. Der zweite Polaritätsabschnitt 42 ist dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 zugewandt und bildet den pn-Übergangsabschnitt 30 mit dem ersten Polaritätsabschnitt 41. Gemäß dieser Struktur ist es möglich, das Halbleiterbauteil 1A bereitzustellen, das in der Lage ist, die elektrischen Eigenschaften zu verbessern.
  • Das Halbleiterbauteil 1A gemäß einem zweiten Aspekt der ersten Ausführungsform weist den Chip 2, den Kanalbereich 20 vom p-Typ (erster Leitfähigkeitstyp), den Drift-Bereich 21 vom n-Typ (zweiter Leitfähigkeitstyp), den Gate-Isolierfilm 26, das Poly-Gate 27 (Polysilizium-Gate) und die pn-Übergangs-Diode 29 auf. Der Chip 2 hat die erste Hauptoberfläche 3 (Hauptoberfläche). Der Kanalbereich 20 ist in dem Oberflächenschichtabschnitt der ersten Hauptoberfläche 3 ausgebildet. Der Drift-Bereich 21 ist so ausgebildet, dass er an den Kanalbereich 20 an dem Oberflächenschichtabschnitt der ersten Hauptoberfläche 3 angrenzt. Der Gate-Isolierfilm 26 bedeckt den Kanalbereich 20 und den Drift-Bereich 21 auf der ersten Hauptoberfläche 3.
  • Das Poly-Gate 27 bedeckt den Gate-Isolierfilm 26 so, dass es dem Kanalbereich 20 und dem Drift-Bereich 21 über den Gate-Isolierfilm 26 hinweg zugewandt ist. Die pn-Übergangsdiode 29 ist innerhalb des Poly-Gates 27 ausgebildet. Die pn-Übergangsdiode 29 ist so aufgebaut, dass sie einen Träger (bzw. Ladungsträger), der sich von einem Abschnitt des Poly-Gates 27, der auf dem Kanalbereich 20 positioniert ist, zu einem Abschnitt des Poly-Gates 27, der auf dem Drift-Bereich 21 positioniert ist, bewegt, begrenzt. Gemäß dieser Struktur ist es möglich, das Halbleiterbauteil 1A bereitzustellen, das in der Lage ist, die elektrischen Eigenschaften zu verbessern.
  • 8 entspricht 4 und ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptabschnitts, die ein Halbleiterbauteil 1B gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Das Halbleiterbauteil 1B ist ein Bauteil, das die gleichen Wirkungen wie das Halbleiterbauteil 1A bietet. Das vorgenannte Halbleiterbauteil 1A weist den ersten Polaritätsabschnitt 41 auf, der den ersten Hochkonzentrations-Abschnitt 41A und den ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitt 41B aufweist, sowie den zweiten Polaritätsabschnitt 42, der den zweiten Hochkonzentrations-Abschnitt 42A und den zweiten Niedrigkonzentrations-Abschnitt 42B aufweist.
  • Im Gegensatz dazu weist das Halbleiterbauteil 1B einen ersten Polaritätsabschnitt 41 auf, der eine einheitliche n-Verunreinigungskonzentration aufweist, und einen zweiten Polaritätsabschnitt 42, der eine einheitliche p-Verunreinigungskonzentration aufweist. Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration des ersten Polaritätsabschnitts 41 kann an die n-Typ-Verunreinigungskonzentration des ersten Hochkonzentrations-Abschnitts 41A oder die n-Typ-Verunreinigungskonzentration des ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 41B angepasst sein. Die n-Typ-Verunreinigungskonzentration des zweiten Polaritätsabschnitts 42 kann auf die p-Typ-Verunreinigungskonzentration des zweiten Hochkonzentrations-Abschnitts 42A oder auf die p-Typ-Verunreinigungskonzentration des zweiten Niedrigkonzentrations-Abschnitts 42B eingestellt sein.
  • Während der erste Polaritätsabschnitt 41 den ersten Hochkonzentrations-Abschnitt 41A und den ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitt 41B aufweist, kann der zweite Polaritätsabschnitt 42 selbstverständlich eine einheitliche p-Verunreinigungskonzentration aufweisen. Während der erste Polaritätsabschnitt 41 eine einheitliche n-Typ-Verunreinigungskonzentration aufweist, kann der zweite Polaritätsabschnitt 42 den zweiten Hochkonzentrations-Abschnitt 42A und den zweiten Niedrigkonzentrations-Abschnitt 42B aufweisen.
  • 9 entspricht 4 und ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptteils, die ein Halbleiterbauteil 1C gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. Das Halbleiterbauteil 1C ist ein Bauteil, das die gleichen Effekte wie das Halbleiterbauteil 1A liefert und auf die erste oder zweite Ausführungsform angewendet wird. Das Halbleiterbauteil 1C ist eine Ausführungsform, bei der ein zweiter Polaritätsabschnitt 42, der in einem elektrisch schwebenden Zustand ausgebildet ist, übernommen wird.
  • Da in diesem Fall ein Abschnitt, der elektrisch mit dem zweiten Polaritätsabschnitt 42 verbunden ist, nicht benötigt wird, kann ein Deckelungs-Isolierfilm 45 einen gesamten Bereich des zweiten Polaritätsabschnitts 42 bedecken. Ferner kann ein zweites Gate-Silicid 50B oder eine zweite Gate-Kontaktelektrode 53B nicht ausgebildet sein.
  • 10 entspricht 4 und ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts, die ein Halbleiterbauteil 1D gemäß der vierten Ausführungsform zeigt. Das Halbleiterbauteil 1D ist ein Bauteil, das die gleichen Wirkungen wie das Halbleiterbauteil 1A bietet und auf eine der ersten bis dritten Ausführungsformen angewendet wird. Das Halbleiterbauteil 1A weist den hochkonzentrierten Körperbereich 14 und den Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 auf. Im Gegensatz dazu weist das Halbleiterbauteil 1D nicht einen von einem Hochkonzentrations-Körperbereich 14 und einem Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 auf, oder weist keines von beiden auf (in dieser Ausführungsform keines von beiden).
  • 11 entspricht 2 und ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts, die ein Halbleiterbauteil 1E gemäß der fünften Ausführungsform zeigt. Das Halbleiterbauteil 1E ist ein Bauteil, das die gleichen Wirkungen wie das Halbleiterbauteil 1A bietet und auf eine der ersten bis vierten Ausführungsformen angewendet wird. In jeder der vorgenannten Ausführungsformen ist ein Beispiel gezeigt, in dem eine Transistorzelle 10 in dem MIS-Bereich 9 ausgebildet ist.
  • Die Vielzahl (2 oder mehr) von Transistorzellen 10 kann jedoch in dem MIS-Bereich 9 angeordnet sein. In diesem Fall kann ein Trennbereich 11 in einer vierseitigen Ringform (einer rechteckigen Ringform) ausgebildet sein, die sich in einer ersten Richtung X erstreckt, und die Vielzahl von Transistorzellen 10 kann in einer einzigen Reihe entlang der ersten Richtung X angeordnet sein.
  • Im Hinblick auf die beiden Transistorzellen 10, die einander benachbart sind, kann ein Wannenbereich 15 einer der Transistorzellen 10 einstückig bzw. integral mit einem Wannenbereich 15 der anderen Transistorzelle 10 ausgebildet sein. Das heißt, die beiden Transistorzellen 10, die einander benachbart sind, können einen gemeinsamen Wannenbereich 15 haben, der zwischen zwei Körperbereichen 13 liegt, die einander benachbart sind (ein Bereich, in dem ein erster Wannenabschnitt 15A und ein zweiter Wannenabschnitt 15B einstückig ausgebildet sind).
  • In diesem Fall kann in Bezug auf die beiden Transistorzellen 10, die einander benachbart sind, ein Drain-Bereich 19 einer der Transistorzellen 10 einstückig mit einem Drain-Bereich 19 der anderen Transistorzelle 10 ausgebildet sein. Das heißt, die beiden Transistorzellen 10, die einander benachbart sind, können einen gemeinsamen Drain-Bereich 19 haben, der zwischen den beiden Körperbereichen 13 liegt, die einander benachbart sind (ein Bereich, in dem ein erster Drain-Bereich 19A und ein zweiter Drain-Bereich 19B einstückig ausgebildet sind).
  • Jede der vorgenannten Ausführungsformen kann in noch anderen Ausführungsformen umgesetzt werden. In jeder der vorgenannten Ausführungsformen ist der Trennbereich 11 als ein Beispiel für die Bereichstrennstruktur dargestellt. Die Bereichstrennstruktur kann jedoch anstelle des Trennbereichs 11 eine Graben-Isolierstruktur aufweisen. Die Graben-Isolierstruktur weist eine Struktur auf, bei der ein Isolator in einen in der ersten Hauptoberfläche 3 gebildeten Graben eingebettet ist. Die Graben-Isolierstruktur kann als STI-Struktur (Shallow-Trench-Isolation) oder als DTI-Struktur (Deep-Trench-Isolation) bezeichnet werden.
  • In jeder der vorgenannten Ausführungsformen ist ein Beispiel dargestellt, in dem der Wannenbereich 15 die ersten bis vierten Wannenabschnitte 15A bis 15D aufweist. Es kann jedoch auch ein Wannenbereich 15 übernommen werden, der den dritten bis vierten Wannenabschnitt 15C bis 15D nicht aufweist, sondern nur den ersten bis zweiten Wannenabschnitt 15A bis 15B. Ferner kann in jeder der vorgenannten Ausführungsformen ein Modus angenommen werden, in dem der Wannenbereich 15 und der Hochkonzentrations-Wannenbereich 16 entfernt sind.
  • In jeder der vorgenannten Ausführungsformen ist ein Beispiel gezeigt, in dem die Vielzahl von Source-Bereichen 17 in einem Abstand in der zweiten Richtung Y ausgebildet sind. Die Vielzahl (z.B. zwei) von Source-Bereichen 17 kann jedoch in einem Abstand in der ersten Richtung X in einer Querschnittsansicht ausgebildet sein. In diesem Fall kann der Kontaktbereich 18 zwischen den beiden Source-Bereichen 17, die einander benachbart sind, angeordnet sein.
  • In jeder der vorgenannten Ausführungsformen ist der erste n-Typ-Bereich 6 dargestellt. Es kann jedoch auch der erste p-Typ-Bereich 6 übernommen werden. In diesem Fall wird der Kanalbereich 20 in einem Bereich zwischen dem Wannenbereich 15 und dem Source-Bereich 17 im Oberflächenschichtabschnitt der ersten Hauptoberfläche 3 gebildet. In diesem Fall kann ein Modus gewählt werden, bei dem der Körperbereich 13 und der Hochkonzentrations-Körperbereich 14 entfernt werden. Selbstverständlich kann in jeder der vorgenannten Ausführungsformen der zweite n-Typ-Bereich 7 anstelle des zweiten p-Typ-Bereichs 7 übernommen werden.
  • In jeder der vorgenannten Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, in dem der erste Leitfähigkeitstyp ein p-Typ und der zweite Leitfähigkeitstyp ein n-Typ ist. Der erste Leitfähigkeitstyp kann jedoch auch ein n-Typ und der zweite Leitfähigkeitstyp ein p-Typ sein. Eine spezifische Ausgestaltung dieses Falles kann durch Ersetzen des n-Typ-Bereichs durch den p-Typ-Bereich und auch durch Ersetzen des p-Typ-Bereichs durch den n-Typ-Bereich in der vorgenannten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen erhalten werden.
  • In jeder der vorgenannten Ausführungsformen sind die erste Richtung X und die zweite Richtung Y durch eine Richtung vorgeschrieben worden, in der sich die ersten bis vierten Seitenflächen 5A bis 5D des Chips 2 erstrecken. Die erste Richtung X und die zweite Richtung Y können jedoch eine beliebige Richtung sein, solange sie eine Beziehung beibehalten, in der sie sich gegenseitig schneiden („intersect“) (insbesondere orthogonal zueinander).
  • Beispiele von Merkmalen, die aus der vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen entnommen wurden, werden im Folgenden gezeigt. Im Folgenden wird das Halbleiterbauteil vorgestellt, das die elektrischen Eigenschaften verbessern kann. Obwohl alphanumerische Zeichen in Klammern entsprechende Bestandteile und andere in den vorgenannten Ausführungsformen ausdrücken, sollen diese den Geltungsbereich bzw. Rahmen der jeweiligen Punkte (Klauseln) nicht auf die Ausführungsformen beschränken.
  • [A1] Ein Halbleiterbauteil (1A bis 1E), das Folgendes aufweist: einen Chip (2), der eine Hauptoberfläche (3) aufweist; einen Kanalbereich (20) eines ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ), der in einem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche (3) ausgebildet ist; einen Drift-Bereich (21) eines zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ), der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche (3) so ausgebildet ist, dass er an den Kanalbereich (20) angrenzt; einen Gate-Isolierfilm (26), der den Kanalbereich (20) und den Drift-Bereich (21) auf der Hauptoberfläche (3) bedeckt; und ein Polysilizium-Gate (27), das einen ersten Abschnitt (41) eines zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ), der dem Kanalbereich (20) über den Gate-Isolierfilm (26) hinweg zugewandt ist, und einen zweiten Abschnitt (42) eines ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ) aufweist, der dem Drift-Bereich (21) über den Gate-Isolierfilm (26) hinweg zugewandt ist und einen pn-Übergangsabschnitt (30) mit dem ersten Abschnitt (41) bildet.
  • [A2] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß A1, wobei dem ersten Abschnitt (41) ein Gate-Potential (Vg, V1) zuzuführen ist und dem zweiten Abschnitt (42) ein anderes Potential (V2) als das Gate-Potential (Vg, V1) zuzuführen ist.
  • [A3] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß A1 oder A2, wobei eine Potentialdifferenz (V12) zwischen dem ersten Abschnitt (41) und dem zweiten Abschnitt (42) kleiner ist als eine Schwellenwert-Spannung (Vdth) des pn-Übergangsabschnitts (30).
  • [A4] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß einem von A1 bis A3, wobei dem zweiten Abschnitt (42) ein schwebendes Potential, ein Referenzpotential, das als Referenz für den Schaltungsbetrieb dient, oder ein Massepotential zuzuführen ist.
  • [A5] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) nach einem von A1 bis A4, wobei der zweite Abschnitt (42) in einem elektrisch schwebenden Zustand ausgebildet ist.
  • [A6] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß einem von A1 bis A5, wobei der erste Abschnitt (41) dem Kanalbereich (20) und dem Drift-Bereich (21) über den Gate-Isolierfilm (26) hinweg zugewandt ist.
  • [A7] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß einem von A1 bis A6, wobei der pn-Übergangsabschnitt (30) dem Drift-Bereich (21) über den Gate-Isolierfilm (26) hinweg zugewandt ist.
  • [A8] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß einem von A1 bis A7, wobei der erste Abschnitt (41) einen ersten Hochkonzentrations-Abschnitt (41A) und einen ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitt (41B) aufweist, der eine geringere Konzentration als der erste Hochkonzentrations-Abschnitt (41A) aufweist, und der zweite Abschnitt (42) den pn-Übergangsabschnitt (30) mit dem ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitt (41B) des ersten Abschnitts (41) bildet.
  • [A9] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß A8, wobei der zweite Abschnitt (42) einen zweiten Hochkonzentrations-Abschnitt (42A) und einen zweiten Niedrigkonzentrations-Abschnitt (42B) aufweist, der eine niedrigere Konzentration als der zweite Hochkonzentrations-Abschnitt (42A) aufweist und den pn-Übergangsabschnitt (30) mit dem ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitt (41B) bildet.
  • [A10] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) nach einem von A1 bis A9 weist ferner auf: einen Isolierfilm (45), der den pn-Übergangsabschnitt (30) auf dem Polysilizium-Gate (27) bedeckt.
  • [A11] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß A10, wobei der Isolierfilm (45) einen Beseitigungsabschnitt (46) aufweist, der einen anderen Abschnitt als den pn-Übergangsabschnitt (30) auf dem Polysilizium-Gate (27) freilegt.
  • [A12] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß A11, das ferner aufweist: ein Gate-Silicid (50), das einen vom Beseitigungsabschnitt (46) freigelegten Abschnitt im Polysilicium-Gate (27) bedeckt.
  • [A13] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß A12, wobei der Beseitigungsabschnitt (46) einen ersten Beseitigungsabschnitt (46A) aufweist, der den ersten Abschnitt (41) freilegt, und einen zweiten Beseitigungsabschnitt (46B), der den zweiten Abschnitt (42) freilegt, und wobei das Gate-Silizid (50) ein erstes Gate-Silizid (50A) aufweist, das den ersten Abschnitt (41) bedeckt, und ein zweites Gate-Silizid (50B), das den zweiten Abschnitt (42) bedeckt.
  • [A14] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß einem von A1 bis A13, ferner aufweisend: einen Feld-Isolierfilm (22), der den Drift-Bereich (21) auf der Hauptoberfläche (3) bedeckt; wobei der Gate-Isolierfilm (26) eine geringere Dicke als die Dicke des Feld-Isolierfilms (22) aufweist und sich bis zum Feld-Isolierfilm (22) fortsetzt.
  • [A15] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß A14, wobei das Polysilizium-Gate (27) auf dem Feld-Isolierfilm (22) von dem Gate-Isolierfilm (26) aus zugewandt ist und dem Drift-Bereich (21) über den Feld-Isolierfilm (22) zugewandt ist.
  • [A16] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß A15, wobei der erste Abschnitt (41) nur auf dem Gate-Isolierfilm (26) ausgebildet ist, und der zweite Abschnitt (42) auf dem Gate-Isolierfilm (26) und auf dem Feld-Isolierfilm (22) ausgebildet ist.
  • [A17] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) nach einem von A1 bis A16, ferner aufweisend: einen Source-Bereich (17) vom zweiten Leitfähigkeitstyp (n-Typ), der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche (3) ausgebildet ist; und einen Drain-Bereich (19) vom zweiten Leitfähigkeitstyp (n-Typ), der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche (3) in einem Abstand von dem Source-Bereich (17) ausgebildet ist; wobei der Kanalbereich (20) in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche (3) in einem Bereich auf der Seite des Source-Bereichs (17) zwischen dem Source-Bereich (17) und dem Drain-Bereich (19) ausgebildet ist, und der Drift-Bereich (21) in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche (3) in einem Bereich zwischen dem Drain-Bereich (19) und dem Kanalbereich (20) ausgebildet ist.
  • [A18] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß A17, ferner aufweisend: einen Körperbereich (13) eines ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ), der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche (3) ausgebildet ist; und einen Wannenbereich (15) eines zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ), der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche (3) in einem Abstand von dem Körperbereich (13) ausgebildet ist; wobei der Source-Bereich (17) in einem Oberflächenschichtabschnitt des Körperbereichs (13) ausgebildet ist, der Drain-Bereich (19) in einem Oberflächenschichtabschnitt des Wannenbereichs (15) ausgebildet ist und der erste Abschnitt (41) dem Körperbereich (13) und dem Source-Bereich (17) über den Gate-Isolierfilm (26) zugewandt ist.
  • [A19] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß einem von A1 bis A18, ferner aufweisend: eine Bereichstrennstruktur (11), die in der Hauptoberfläche (3) ausgebildet ist, um einen Teil der Hauptoberfläche (3) als Bauteilbereich (8, 9) abzugrenzen; wobei der Kanalbereich (20) und der Drift-Bereich (21) in dem Bauteilbereich (8, 9) ausgebildet sind.
  • [B1] Ein Halbleiterbauteil (1A bis 1E), das Folgendes aufweist: einen Chip (2), der eine Hauptoberfläche (3) aufweist; einen Kanalbereich (20) eines ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ), der in einem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche (3) ausgebildet ist; einen Drift-Bereich (21) eines zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ), der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche (3) so ausgebildet ist, dass er an den Kanalbereich (20) angrenzt; einen Gate-Isolierfilm (26), der den Kanalbereich (20) und den Drift-Bereich (21) auf der Hauptoberfläche (3) bedeckt; ein Polysilizium-Gate (27), das den Gate-Isolierfilm (26) bedeckt, so dass es dem Kanalbereich (20) und dem Drift-Bereich (21) über den Gate-Isolierfilm (26) hinweg zugewandt ist; und eine pn-Übergangsdiode (29), die innerhalb des Polysilizium-Gates (27) ausgebildet ist.
  • [B2] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß B1, wobei die pn-Übergangsdiode (29) so ausgebildet ist, dass sie einen Träger (bzw. Ladungsträger) begrenzt, der sich von einem Abschnitt des Polysilizium-Gates (27), der auf dem Kanalbereich (20) positioniert ist, zu einem Abschnitt des Polysilizium-Gates (27), der auf dem Drift-Bereich (21) positioniert ist, bewegt.
  • [C1] Ein Halbleiterbauteil (1A bis 1E), das Folgendes aufweist: einen Chip (2), der eine Hauptoberfläche (3) aufweist; einen Kanalbereich (20) eines ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ), der in einem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche (3) ausgebildet ist; einen Drift-Bereich (21) eines zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ), der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche (3) so ausgebildet ist, dass er an den Kanalbereich (20) angrenzt; einen Gate-Isolierfilm (26), der den Kanalbereich (20) und den Drift-Bereich (21) auf der Hauptoberfläche (3) bedeckt; ein Polysilizium-Gate (27), das den Gate-Isolierfilm (26) bedeckt, so dass es dem Kanalbereich (20) und dem Drift-Bereich (21) über den Gate-Isolierfilm (26) hinweg zugewandt ist, und das eine erste Wand (27A) auf der Seite des Kanalbereichs (20) und eine zweite Wand (27B) auf der Seite des Drift-Bereichs aufweist; und eine pn-Übergangsdiode (29), die innerhalb des Polysilizium-Gates (27) ausgebildet ist, um einen Träger (bzw. Ladungsträger), der sich von der Seite der ersten Wand (27A) zur Seite der zweiten Wand (27B) bewegt, innerhalb des Polysilizium-Gates (27) zu begrenzen.
  • [C2] Das Halbleiterbauteil (1A bis 1E) gemäß C1, wobei die pn-Übergangsdiode so aufgebaut ist, dass eine Potentialdifferenz (V12) zwischen der ersten Wand (27A) und der zweiten Wand (27B) kleiner als eine Schwellenwert-Spannung (Vdth) ist.
  • Obwohl die Ausführungsformen detailliert beschrieben wurden, handelt es sich bei diesen Ausführungsformen lediglich um spezifische Beispiele, die zur Verdeutlichung der technischen Inhalte verwendet werden, und die vorliegende Erfindung sollte nicht durch eine Beschränkung auf diese spezifischen Beispiele ausgelegt werden, und der Rahmen bzw. Schutzbereich der vorliegenden Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1A
    Halbleiterbauteil
    1B
    Halbleiterbauteil
    1C
    Halbleiterbauteil
    1D
    Halbleiterbauteil
    1E
    Halbleiterbauteil
    2
    Chip
    3
    Erste Hauptoberfläche (Hauptoberfläche)
    9
    MIS-Bereich (Bauteilbereich)
    11
    Trennbereich (Bereichstrennstruktur)
    13
    Körperbereich
    15
    Wannenbereich
    17
    Source-Bereich
    19
    Drain-Bereich
    20
    Kanalbereich
    21
    Drift-Bereich
    22
    Feld-Isolierfilm
    26
    Gate-Isolierfilm
    27
    Poly-Gate (Polysilizium-Gate)
    29
    pn-Übergangsdiode
    30
    pn-Übergangsabschnitt
    41
    erster Polaritätsabschnitt (erster Abschnitt)(„first polarity portion“)
    41A
    Erster Hochkonzentrations-Abschnitt („first high concentration portion“)
    41B
    Erster Niedrigkonzentrations-Abschnitt („first low concentration portion“)
    42
    zweiter Polaritätsabschnitt (zweiter Abschnitt) („second polarity portion“)
    42A
    Zweiter Hochkonzentrations-Abschnitt („second high concentration portion“)
    42B
    Zweiter Niedrigkonzentrations-Abschnitt(„second low concentration portion“)
    45
    Deckelungs-Isolierfilm (Isolierfilm)(„cap insulating film“)
    46
    Beseitigungsabschnitt („removing portion“)
    46A
    Erster Beseitigungsabschnitt
    46B
    Zweiter Beseitigungsabschnitt
    50
    Gate-Silicid
    50A
    Erstes Gate-Silizid
    50B
    Zweites Gate-Silizid
    V1
    Erstes Potential
    V2
    Zweites Potential
    V12
    Potentialdifferenz
    Vdth
    Durchlass-Schwellenwertspannung
    Vg
    Gate-Potential
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2021113669 [0001]
    • JP 2015023208 [0003]

Claims (20)

  1. Halbleiterbauteil, aufweisend: einen Chip, der eine Hauptoberfläche aufweist; einen Kanalbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps, der in einem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche ausgebildet ist; einen Drift-Bereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche so ausgebildet ist, dass er an den Kanalbereich angrenzt; einen Gate-Isolierfilm, der den Kanalbereich und den Drift-Bereich auf der Hauptoberfläche bedeckt; und ein Polysilizium-Gate, das einen ersten Abschnitt eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der dem Kanalbereich über den Gate-Isolierfilm zugewandt ist, und einen zweiten Abschnitt eines ersten Leitfähigkeitstyps aufweist, der dem Drift-Bereich über den Gate-Isolierfilm zugewandt ist und einen pn-Übergangsabschnitt mit dem ersten Abschnitt bildet.
  2. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, wobei dem ersten Abschnitt ein Gate-Potential zuzuführen ist, und dem zweiten Abschnitt ein anderes Potential als das Gate-Potential zuzuführen ist.
  3. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Potentialdifferenz zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt kleiner ist als eine Schwellenwert-Spannung des pn-Übergangsabschnitts.
  4. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dem zweiten Abschnitt ein schwebendes Potential, ein Referenzpotential, das als Referenz für den Schaltungsbetrieb dient, oder ein Massepotential zuzuführen ist.
  5. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Abschnitt in einem elektrisch schwebenden Zustand ausgebildet ist.
  6. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Abschnitt dem Kanalbereich und dem Drift-Bereich über den Gate-Isolierfilm zugewandt ist.
  7. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der pn-Übergangsabschnitt dem Drift-Bereich über den Gate-Isolierfilm zugewandt ist.
  8. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der erste Abschnitt einen ersten Hochkonzentrations-Abschnitt und einen ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitt aufweist, der eine geringere Konzentration als der erste Hochkonzentrations-Abschnitt aufweist, und der zweite Abschnitt den pn-Übergangsabschnitt mit dem ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitt des ersten Abschnitts bildet.
  9. Halbleiterbauteil nach Anspruch 8, wobei der zweite Abschnitt einen zweiten Hochkonzentrations-Abschnitt und einen zweiten Niedrigkonzentrations-Abschnitt aufweist, der eine niedrigere Konzentration als der zweite Hochkonzentrations-Abschnitt aufweist und den pn-Übergangsabschnitt mit dem ersten Niedrigkonzentrations-Abschnitt bildet.
  10. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner aufweisend: einen Isolierfilm, der den pn-Übergangsabschnitt auf dem Polysilizium-Gate bedeckt.
  11. Halbleiterbauteil nach Anspruch 10, wobei der Isolierfilm einen Beseitigungsabschnitt aufweist, der einen anderen Abschnitt als den pn-Übergangsabschnitt auf dem Polysilizium-Gate freilegt.
  12. Halbleiterbauteil nach Anspruch 11, ferner aufweisend: ein Gate-Silicid, das einen Abschnitt bedeckt, der von dem Beseitigungsabschnitt an dem Polysilicium-Gate freigelegt ist.
  13. Halbleiterbauteil nach Anspruch 12, wobei der Beseitigungsabschnitt einen ersten Beseitigungsabschnitt aufweist, der den ersten Abschnitt freilegt, und einen zweiten Beseitigungsabschnitt, der den zweiten Abschnitt freilegt, und das Gate-Silicid ein erstes Gate-Silicid aufweist, das den ersten Abschnitt bedeckt, und ein zweites Gate-Silicid, das den zweiten Abschnitt bedeckt.
  14. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner aufweisend: einen Feldisolierfilm, der den Drift-Bereich auf der Hauptoberfläche bedeckt; wobei der Gate-Isolierfilm eine Dicke aufweist, die geringer ist als die Dicke des Feld-Isolierfilms und bis zum Feldisolierfilm reicht.
  15. Halbleiterbauteil nach Anspruch 14, wobei das Polysilizium-Gate von dem Gate-Isolierfilm aus auf dem Feld-Isolierfilm herausgeführt ist und dem Drift-Bereich über den Feld-Isolierfilm zugewandt ist.
  16. Halbleiterbauteil nach Anspruch 15, wobei der erste Abschnitt nur auf dem Gate-Isolierfilm ausgebildet ist, und der zweite Abschnitt auf dem Gate-Isolierfilm und auf dem Feld-Isolierfilm ausgebildet ist.
  17. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, ferner aufweisend: einen Source-Bereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche ausgebildet ist; und einen Drain-Bereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche in einem Abstand von dem Source-Bereich ausgebildet ist; wobei der Kanalbereich in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche in einem Bereich auf der Seite des Source-Bereichs zwischen dem Source-Bereich und dem Drain-Bereich ausgebildet ist, und der Drift-Bereich in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche in einem Bereich zwischen dem Drain-Bereich und dem Kanalbereich ausgebildet ist.
  18. Halbleiterbauteil nach Anspruch 17, ferner aufweisend: einen Körperbereich vom ersten Leitfähigkeitstyp, der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche ausgebildet ist; und einen Wannenbereich vom zweiten Leitfähigkeitstyp, der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche in einem Abstand von dem Körperbereich ausgebildet ist; wobei der Source-Bereich in einem Oberflächenschichtabschnitt des Körperbereichs ausgebildet ist, der Drain-Bereich in einem Oberflächenschichtabschnitt des Wannenbereichs ausgebildet ist, und der erste Abschnitt dem Körperbereich und dem Source-Bereich über den Gate-Isolierfilm zugewandt ist.
  19. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 18, ferner aufweisend: eine Bereichstrennstruktur, die in der Hauptoberfläche ausgebildet ist, um einen Teil der Hauptoberfläche als Bauteilbereich abzugrenzen; wobei der Kanalbereich und der Drift-Bereich in dem Bauteilbereich ausgebildet sind.
  20. Halbleiterbauteil, aufweisend: einen Chip, der eine Hauptoberfläche hat; einen Kanalbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps, der in einem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche ausgebildet ist; einen Drift-Bereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in dem Oberflächenschichtabschnitt der Hauptoberfläche so ausgebildet ist, dass er an den Kanalbereich angrenzt; einen Gate-Isolierfilm, der den Kanalbereich und den Drift-Bereich auf der Hauptoberfläche bedeckt; ein Polysilizium-Gate, das den Gate-Isolierfilm bedeckt, so dass es dem Kanalbereich und dem Drift-Bereich über den Gate-Isolierfilm zugewandt ist; und eine pn-Übergangsdiode, die innerhalb des Polysilizium-Gates ausgebildet ist, um einen Träger zu begrenzen, der sich von einem Abschnitt des Polysilizium-Gates, der auf dem Kanalbereich positioniert ist, zu einem Abschnitt des Polysilizium-Gates bewegt, der auf dem Drift-Bereich positioniert ist.
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