JP2003273126A - 横型接合型電界効果トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents
横型接合型電界効果トランジスタおよびその製造方法Info
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Abstract
減可能とする構造を有する横型接合型電界効果トランジ
スタを提供する。 【解決手段】 第3半導体層13中のソース/ドレイン
領域層6,8の間には、第2半導体層12および第3半
導体層13にまたがるように、下面が第2半導体層12
にまで延在するように設けられ、第2半導体層12の不
純物濃度よりも高いp型の不純物濃度を含む第1ゲート
電極層18Aが設けられている。また、第5半導体層1
5中のソース/ドレイン領域層6,8の間には、下面が
第4半導体層14にまで延在するように設けられ、第1
ゲート電極層18Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、か
つ、同電位を有するp型の不純物を含む第2ゲート電極
層18Bが設けられている
Description
効果トランジスタに関し、より特定的には、良好な耐圧
性能を維持したままオン抵抗を低減可能とする横型接合
型電界効果トランジスタの構造およびその製造方法に関
する。
下、JFET(Junction Field EffectTransistor)と称
する)は、キャリアが通過するチャネル領域の側部に設
けられたpn接合に、ゲート電極から逆バイアス電圧を
印加することにより、pn接合からの空乏層をチャネル
領域へ広げ、チャネル領域のコンダクタンスを制御して
スイッチング等の動作を行う。このうち、横型JFET
は、チャネル領域においてキャリアが素子表面に平行に
移動するものをいう。
孔(p型)でもよいが、通常、半導体基板にSiCを用
いるJFETにおいては、チャネル領域をn型不純物領
域とすることが多いため、以後の説明では便宜上、チャ
ネルのキャリアは電子、したがってチャネル領域はn型
不純物領域として話を進めるが、チャネル領域をp型不
純物領域とする場合もあることは言うまでもない。
図である(米国特許登録番号5,264,713 Junction Field
-Effect Transistor Formed in Silicon Carbide)。n
型SiC基板110の上にp+型のエピタキシャル層1
12が配置され、その上にn-型のチャネル層114が
形成されている。チャネル層114の上には、トレンチ
124をはさんで、一方にn+型のソース領域116
が、また他方にはn+型のドレイン領域118が配置さ
れ、それぞれの上にソース電極120とドレイン電極1
22とが配置されている。SiC基板110の裏面側に
は、ゲートコンタクト層130が形成され、その上にゲ
ート電極(図示せず)が設けられている。ソース/ドレ
イン領域116,118を通りチャネル層114の中に
いたる深さを有するトレンチ124が設けられ、トレン
チ124の底部と第1導電型のエピタキシャル層112
との間の、第2導電型のエピタキシャル層114にはチ
ャネル(C)が形成されている。
物の濃度の値は、チャネルを含むエピタキシャル層11
4におけるn型の濃度の値よりも高く、接合部への逆バ
イアス電圧の印加により空乏層がチャネルに向けて拡大
する構成となっている。空乏層がチャネルを塞いだと
き、電流がチャネルを通過することができないため、オ
フ状態となる。このため、逆バイアス電圧の大きさを加
減することにより、空乏層がチャネル領域を遮断するか
否か制御することが可能となる。この結果、たとえば、
ゲート・ソース間の逆バイアス電圧を加減することによ
り、電流のオンオフ制御を行なうことが可能となる。
ction Devices(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997) Part.
1,No.10.Oct.1997 pp.6254-6262)には、MOS型電界
効果トランジスタのチャネル−ドレイン間をp型半導体
層とn型半導体層とを交互に積み重ねた構造(重接合構
造)として、オフ状態でのドレインへの電圧印加時の電
圧分布を平行平板コンデンサに近づけることにより、素
子耐圧の向上とオン抵抗の増加抑制/低下とを両立する
ことが可能であることが理論的に述べられている。
成からなる横型JFETにおいて、さらなる特性の向上
の要求のひとつとして、オン抵抗の低下が挙げられる。
特に、ノーマリオフ型タイプの横型JFETにおいて
は、オン抵抗の低下が強く望まれている。
抵抗の低下を期待して、p+型のエピタキシャル層11
2の最上部とゲートコンタクト層130の最下部との間
隔を広げると、オフするのに必要なゲート電圧の絶対値
が大きくなるため、その間隔の拡大には限界があり、オ
ン抵抗の低下にも限界がある。
隔はチャネル層114とゲートコンタクト層130との
接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔よりも小さ
くする必要があるので、自ずとその間隔の拡大には限界
があり、オン抵抗の低下にも限界が生じる。
するためになされたものであり、良好な耐圧性能を維持
したままオン抵抗を低減可能とする構造を有する横型接
合型電界効果トランジスタを提供することを目的とす
る。
め、この発明に基づいた横型接合型電界効果トランジス
タの1つの局面においては、半導体基板上に位置する第
1導電型不純物を含む第1半導体層と、上記第1半導体
層の上に位置し、上記第1半導体層の不純物濃度よりも
高い濃度の第2導電型不純物を含む第2半導体層と、上
記第2半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含む
第3半導体層と、上記第3半導体層の上に位置し、第2
導電型不純物を含む第4半導体層と、上記第4半導体層
の上に位置し、第1導電型不純物を含む第5半導体層
と、上記第5半導体層中において所定の間隔を隔てて、
下面が上記第2半導体層にまで延在するように設けら
れ、上記第2半導体層および上記第4半導体層の不純物
濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース
/ドレイン領域層と、上記第3半導体層中の上記ソース
/ドレイン領域層の間において、下面が上記第2半導体
層にまで延在するように設けられ、上記第2半導体層の
不純物濃度よりも高い第1導電型の不純物濃度を含む第
1ゲート電極層と、上記第5半導体層中の上記ソース/
ドレイン領域層の間において、下面が上記第4半導体層
にまで延在するように設けられ、上記第1ゲート電極層
とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第
2ゲート電極層とを備える。
効果トランジスタの製造方法の1つの局面においては、
半導体基板上に、第1導電型不純物を含む第1半導体層
を形成する工程と、上記第1半導体層の上に、上記第1
半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型不純
物を含む第2半導体層を形成する工程と、上記第2半導
体層の上に、第1導電型不純物を含む第3半導体層を形
成する工程と、上記第2半導体層と上記第3半導体層と
にまたがるように、第3半導体層の所定領域に不純物を
導入して、上記第2半導体層の不純物濃度よりも高い第
1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層を形成す
る工程と、上記第3半導体層の上に、第2導電型不純物
を含む第4半導体層を形成する工程と、上記第4半導体
層の上に、第1導電型不純物を含む第5半導体層を形成
する工程と、上記第第5半導体層の所定領域に不純物を
導入して、下面が上記第4半導体層にまで延在し、上記
第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、
同電位を有する第2ゲート電極層を形成する工程と、上
記第1ゲート電極層および上記第2ゲート電極層の両側
において、上記第5半導体層に不純物を導入して、下面
が上記第2半導体層にまで延在し、上記第2半導体層お
よび上記第4半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第
2導電型の不純物を含むソース/ドレイン領域層を形成
する工程とを備える。
ンジスタおよびその製造方法によれば、半導体基板上の
各半導体層の積層方向である縦方向に沿ってトランジス
タ構造を形成することになるため、従来の構造に対し
て、さらに素子のオン抵抗を下げることが可能になる。
導体層と、上記第3半導体層と、上記第4半導体層と、
上記第5半導体層との不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じ
である。この構成により、横型接合型電界効果トランジ
スタのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定するこ
とが可能になる。
は、上記第1半導体層の最上部と上記第1ゲート電極の
最下部との間の間隔が、上記第2半導体層と上記第1ゲ
ート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏層の
間隔よりも小さく、上記第3半導体層の最上部と上記第
2ゲート電極層の最下部との間の間隔が、上記第4半導
体層と上記第2ゲート電極層との接合における拡散電位
で広がる空乏層の間隔よりも小さい。この構成により、
ノーマリオフ型の横型接合型電界効果トランジスタを実
現させることが可能になる。
は、上記第3半導体層と上記第4半導体層との間に、上
記第2半導体層と上記第3半導体層と上記第1ゲート電
極層とほぼ同じ構造である単位トランジスタ構造を1つ
または2以上備える。この構成により、横型接合型電界
効果トランジスタ内に単位トランジスタを3以上積層さ
せることが可能になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、上記
第1半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型
不純物を含む第2半導体層と、上記第2半導体層の上に
位置し、第1導電型不純物を含む第3半導体層と、上記
第3半導体層の上に位置し、第2導電型不純物を含む第
4半導体層と、上記第4半導体層の上に位置し、第1導
電型不純物を含む第5半導体層と、上記第5半導体層中
において所定の間隔を隔てて、下面が上記第2半導体層
にまで延在するように設けられ、上記第2半導体層およ
び第4半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電
型の不純物を含むソース/ドレイン領域層と、上記第3
半導体層中の上記ソース/ドレイン領域層の間におい
て、下面が上記第2半導体層にまで延在するように設け
られ、上記第2半導体層の不純物濃度よりも高い第1導
電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層と、上記第5
半導体層中の上記ソース/ドレイン領域層の間におい
て、下面が上記第4半導体層にまで延在するように設け
られ、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有
し、かつ、同電位を有する第2ゲート電極層と、上記第
1半導体層と上記第1ゲート電極層とに挟まれた上記第
2半導体層に、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物
濃度を有し、かつ、同電位を有する第1導電型の第1不
純物注入領域と、上記第3半導体層と上記第2ゲート電
極層とに挟まれた上記第4半導体層に、上記第1ゲート
電極とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有す
る第1導電型の第2不純物注入領域とを備える。
効果トランジスタの製造方法の他の局面においては、半
導体基板上に、第1導電型不純物を含む第1半導体層を
形成する工程と、上記第1半導体層の上に、上記第1半
導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型不純物
を含む第2半導体層を形成する工程と、上記第2半導体
層の所定領域に不純物を導入して、上記第2半導体層内
に第1導電型の第1不純物注入領域を形成する工程と、
上記第2半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第3
半導体層を形成する工程と、上記第2半導体層と上記第
3半導体層とにまたがるように不純物を導入して、上記
第2半導体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不純
物濃度を含む第1ゲート電極層を形成する工程と、上記
第3半導体層の上に、第2導電型不純物を含む第4半導
体層を形成する工程と、上記第4半導体層の所定領域に
不純物を導入して、上記第4半導体層内に上記第1ゲー
ト電極とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有
する第1導電型の第2不純物注入領域を形成する工程
と、上記第4半導体層の上に、第1導電型不純物を含む
第5半導体層を形成する工程と、上記第5半導体層の所
定領域に不純物を導入して、下面が上記第4半導体層に
まで延在するように設けられ、上記第1ゲート電極層と
ほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第2
ゲート電極層を形成する工程と、上記第1ゲート電極層
および上記第2ゲート電極層の両側において、上記第5
半導体層の所定領域に不純物を導入して、下面が上記第
2半導体層にまで延在するように設けられ、上記第2半
導体層および第4半導体層の不純物濃度よりも高い濃度
の第2導電型の不純物を含むソース/ドレイン領域層を
形成する工程とを備える。
ンジスタおよびその製造方法によれば、半導体基板上の
各半導体層の積層方向である縦方向に沿ってトランジス
タ構造を形成することになるため、従来の構造に対し
て、さらに素子のオン抵抗を下げることが可能になる。
導体層と、上記第3半導体層と、上記第4半導体層と、
上記第5半導体層との不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じ
である。この構成により、横型接合型電界効果トランジ
スタのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定するこ
とが可能になる。
導体層の最上部と上記第1不純物注入領域の最下部との
間の間隔が、上記第2半導体層と上記第1不純物注入領
域との接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔より
も小さく、上記第1不純物注入領域の最上部と上記第1
ゲート電極層の最下部との間の間隔が、上記第2半導体
層と上記第1ゲート電極層との接合における拡散電位で
広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さく、上記第3半導
体層の最上部と上記第2不純物注入領域の最下部との間
の間隔が、上記第4半導体層と上記第2不純物注入領域
との接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔よりも
小さく、上記第2不純物注入領域の最上部と上記第2ゲ
ート電極層の最下部との間の間隔が、上記第4半導体層
と上記第2ゲート電極層との接合における拡散電位で広
がる空乏層の間隔の2倍よりも小さい。この構成によ
り、ノーマリオフ型の横型接合型電界効果トランジスタ
を実現させることが可能になる。
は、上記第1不純物注入領域が複数層設けられ、上記第
4半導体層には、上記第2不純物注入領域が複数層設け
られる。このように、不純物注入領域を複数層設けるこ
とにより、第2および第4半導体層を最大限に利用し
て、総チャネル幅を広くしオン抵抗を下げつつ、かつ、
ノーマリオフ型の横型接合型トランジスタを実現させる
ことが可能になる。
導体層と上記第4半導体層との間に、上記第2半導体層
と上記第3半導体層と上記第1ゲート電極層と上記第1
不純物注入領域とほぼ同じ構造である単位トランジスタ
構造を1つまたは2以上備える。この構成により、横型
接合型電界効果トランジスタ内に単位トランジスタを3
以上積層させることが可能になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、上記
第1半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型
不純物を含む第2半導体層と、上記第2半導体層の上に
位置し、第1導電型不純物を含む第3半導体層と、上記
第3半導体層の上に位置し、第2導電型不純物を含む第
4半導体層と、上記第4半導体層の上に位置し、第1導
電型不純物を含む第5半導体層と、上記第5半導体層中
において所定の間隔を隔てて、下面が上記第2半導体層
にまで延在するように設けられ、上記第2半導体層およ
び第4半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電
型の不純物を含むソース/ドレイン領域層と、上記第3
半導体層中の上記ソース/ドレイン領域層の間におい
て、下面が上記第2半導体層にまで延在し、上面が上記
第4半導体層にまで延在するように設けられ、上記第2
半導体層および上記第4半導体層の不純物濃度よりも高
い第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層と、
上記第5半導体層中の上記ソース/ドレイン領域層の間
において、下面が上記第4半導体層にまで延在するよう
に設けられ、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃
度を有し、かつ、同電位を有する第2ゲート電極層とを
備える。
効果トランジスタの製造方法のさらに他の局面において
は、半導体基板上に、第1導電型不純物を含む第1半導
体層を形成する工程と、上記第1半導体層の上に、上記
第1半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型
不純物を含む第2半導体層を形成する工程と、上記第2
半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第3半導体層
を形成する工程と、上記第3半導体層の上に、第2導電
型不純物を含む第4半導体層を形成する工程と、上記第
4半導体層の所定領域に不純物を導入し、下面が上記第
2半導体層にまで延在し、上面が上記第4半導体層にま
で延在し、上記第2半導体層および上記第4半導体層の
不純物濃度よりも高い第1導電型の不純物濃度を含む第
1ゲート電極層を形成する工程と、上記第4半導体層の
上に、第1導電型不純物を含む第5半導体層を形成する
工程と、上記第5半導体層の所定領域に不純物を導入
し、下面が上記第4半導体層にまで延在するように設け
られ、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有
し、かつ、同電位を有する第2ゲート電極層を形成する
工程と、上記第1ゲート電極層および上記第2ゲート電
極層の両側において、上記第5半導体層の所定領域に不
純物を導入して、下面が上記第2半導体層にまで延在す
るように設けられ、上記第2半導体層および第4半導体
層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を
含むソース/ドレイン領域層とを備える。
ンジスタおよびその製造方法によれば、半導体基板上の
各半導体層の積層方向である縦方向に沿ってトランジス
タ構造を形成することになるため、従来の構造に対し
て、さらに素子のオン抵抗を下げることが可能になる。
導体層と上記第3半導体層と上記第4半導体層と、上記
第5半導体層との不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じであ
る。この構成により、横型接合型電界効果トランジスタ
のオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定することが
可能になる。
導体層の最上部と上記第1ゲート電極層の最下部との間
の間隔が、上記第2半導体層と上記第1ゲート電極層と
の接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔よりも小
さく、上記第1ゲート電極層の最上部と上記第2ゲート
電極層の最下部との間の間隔が、上記第4半導体層と上
記第1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる
空乏層の間隔の2倍よりも小さい。この構成により、ノ
ーマリオフ型の横型接合型電界効果トランジスタを実現
させることが可能になる。
導体層と上記第5半導体層との間に、上記第3半導体層
と上記第4半導体層と上記第1ゲート電極層とほぼ同じ
構造である単位トランジスタ構造を1つまたは2以上備
える。この構成により、横型接合型電界効果トランジス
タ内に単位トランジスタを3以上積層させることが可能
になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、上記
第1半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型
不純物を含む第2半導体層と、上記第2半導体層の上に
位置し、第1導電型不純物を含む第3半導体層と、上記
第3半導体層の上に位置し、第2導電型不純物を含む第
4半導体層と、上記第4半導体層の上に位置し、第1導
電型不純物を含む第5半導体層と、上記第5半導体層中
において所定の間隔を隔てて、下面が上記第2半導体層
にまで延在するように設けられ、上記第2半導体層およ
び第4半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電
型の不純物を含むソース/ドレイン領域層と、上記第3
半導体層中の上記ソース/ドレイン領域層の間におい
て、下面が上記第2半導体層にまで延在し、上面が上記
第4半導体層にまで延在するように設けられ、上記第2
半導体層および上記第4半導体層の不純物濃度よりも高
い不純物濃度を含む第1ゲート電極層と、上記第5半導
体層中の上記ソース/ドレイン領域の間において、下面
が上記第4半導体層にまで延在するように設けられ、上
記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、か
つ、同電位を有する第1導電型の第2ゲート電極層と、
上記第1半導体層と上記第1ゲート電極層とに挟まれた
上記第2半導体層に、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ
不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第1導電型の
第1不純物注入領域と、上記第1ゲート電極層と上記第
2ゲート電極層とに挟まれた上記第4半導体層に、上記
第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同
電位を有する第1導電型の第2不純物注入領域とを備え
る。
効果トランジスタの製造方法のさらに他の局面において
は、半導体基板の上に、第1導電型不純物を含む第1半
導体層を形成する工程と、上記第1半導体層の上に、上
記第1半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電
型不純物を含む第2半導体層を形成する工程と、上記第
2半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第3半導体
層を形成する工程と、上記第3半導体層の上に、第2導
電型不純物を含む第4半導体層を形成する工程と、上記
第4半導体層の所定領域に不純物を導入して、下面が上
記第2半導体層にまで延在し、上面が上記第4半導体層
にまで延在し、、上記第2半導体層および上記第4半導
体層の不純物濃度よりも高い不純物濃度を含む第1ゲー
ト電極層を形成する工程と、上記第2半導体層の所定領
域に不純物を導入して、上記第2半導体層内に第1導電
型の第1不純物注入領域を形成する工程と、上記第4半
導体層の上に、第1導電型不純物を含む第5半導体層を
形成する工程と、上記第5半導体層の所定領域に不純物
を導入して、下面が上記第4半導体層にまで延在するよ
うに設けられ、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物
濃度を有し、かつ、同電位を有する第1導電型の第2ゲ
ート電極層を形成する工程と、上記第4半導体層の所定
領域に不純物を導入して、上記第4半導体層内に、上記
第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同
電位を有する第1導電型の第2不純物注入領域を形成す
る工程と、上記第1ゲート電極層および上記第2ゲート
電極層の両側において、下面が上記第2半導体層にまで
延在するように設けられ、上記第2半導体層および第4
半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不
純物を含むソース/ドレイン領域層を形成する工程とを
備える。
ンジスタおよびその製造方法によれば、半導体基板上の
各半導体層の積層方向である縦方向に沿ってトランジス
タ構造を形成することになるため、従来の構造に対し
て、さらに素子のオン抵抗を下げることが可能になる。
導体層と、上記第3半導体層と、上記第4半導体層と、
上記第5半導体層との不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じ
である。この構成により、横型接合型電界効果トランジ
スタのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定するこ
とが可能になる。
は、上記第1半導体層の最上部と上記第1不純物注入領
域の最下部との間の間隔が、上記第2半導体層と上記第
1不純物注入領域との接合における拡散電位で広がる空
乏層の間隔よりも小さく、上記第1不純物注入領域の最
上部と上記第1ゲート電極層の最下部との間隔が、上記
第2半導体層と上記第1ゲート電極層との接合における
拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さく、上
記第1ゲート電極層の最上部と上記第2不純物注入領域
の最下部との間の間隔が、上記第4半導体層と上記第2
不純物注入領域との接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔の2倍よりも小さく、上記第2不純物注入領域
の最上部と上記第2ゲート電極層の最下部との間の間隔
が、上記第4半導体層と上記第2ゲート電極層との接合
における拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小
さい。この構成により、ノーマリオフ型の横型接合型電
界効果トランジスタを実現させることが可能になる。
は、上記第1不純物注入領域が複数層設けられ、上記第
4半導体層には、上記第2不純物注入領域が複数層設け
られる。このように、不純物注入領域を複数層設けるこ
とにより、第2および第4半導体層を最大限に利用し
て、総チャネル幅を広くしオン抵抗を下げつつ、かつ、
ノーマリオフ型の横型接合型トランジスタを実現させる
ことが可能になる。
は、上記第4半導体層と上記第5半導体層との間に、上
記第3半導体層と上記第4半導体層と上記第1ゲート電
極層と上記第2不純物注入領域とほぼ同じ構造である単
位トランジスタ構造を1つまたは2以上備える。この構
成により、横型接合型電界効果トランジスタ内に単位ト
ランジスタを3以上積層させることが可能になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、上記
第1半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型
不純物を含む第2半導体層と、上記第2半導体層の上に
位置し、第1導電型不純物を含む第3半導体層と、上記
第3半導体層の上に位置し、第2導電型不純物を含む第
4半導体層と、上記第4半導体層の上に位置し、第1導
電型不純物を含む第5半導体層と、上記第5半導体層中
において所定の間隔を隔てて、下面が上記第2半導体層
にまで延在するように設けられ、上記第2半導体層およ
び第4半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電
型の不純物を含むソース/ドレイン領域層と、上記第5
半導体層中の上記ソース/ドレイン領域層の間におい
て、下面が上記第2半導体層にまで延在するように設け
られ、上記第2半導体層の不純物濃度よりも高い第1導
電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層と、上記第5
半導体層中の上記ソース/ドレイン領域層の間におい
て、下面が上記第2半導体層にまで延在するように上記
第1ゲート電極層に隣接して設けられ、上記第1ゲート
電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有
する第1導電型の第2ゲート電極層とを備える。
効果トランジスタの製造方法のさらに他の局面において
は、半導体基板上に、第1導電型不純物を含む第1半導
体層を形成する工程と、上記第1半導体層の上に、上記
第1半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型
不純物を含む第2半導体層を形成する工程と、上記第2
半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第3半導体層
を形成する工程と、上記第3半導体層の上に、第2導電
型不純物を含む第4半導体層を形成する工程と、上記第
4半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第5半導体
層を形成する工程と、上記第5半導体層中の所定領域に
不純物を導入することにより、下面が上記第2半導体層
にまで延在するように設けられ、上記第2半導体層の不
純物濃度よりも高い第1導電型の不純物濃度を含み、上
記基板の平面方向に沿って互いに所定の間隔を隔てて配
置される第1ゲート電極層および第2ゲート電極層を形
成する工程と、上記第5半導体層中の所定領域に不純物
を導入することにより、上記第1ゲート電極層および上
記第2ゲート電極層の配置方向に沿って上記第1ゲート
電極層および上記第2ゲート電極層を両側から挟みこ
み、下面が上記第2半導体層にまで延在するように設け
られ、上記第2半導体層および第4半導体層の不純物濃
度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース/
ドレイン領域層を形成する工程とを備える。
ンジスタおよびその製造方法によれば、複数の横型JF
ETにおいてpn接合を縦方向に配置し、ゲート電極層
を横方向に配置した構成が採用されているため、従来の
構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下げることが可
能になる。
導体層と、上記第3半導体層と、上記第4半導体層と、
上記第5半導体層との不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じ
である。この構成により、横型接合型電界効果トランジ
スタのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定するこ
とが可能になる。
は、上記第1ゲート電極層と上記第2ゲート電極層との
間の間隔が、上記第2半導体層と上記第1ゲート電極層
との接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔、およ
び上記第4半導体層と上記第1ゲート電極層との接合に
おける拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さ
い。この構成により、ノーマリオフ型の横型接合型電界
効果トランジスタを実現させることが可能になる。
は、上記第1ゲート電極層と上記第2ゲート電極層との
間に、下面が上記第2半導体層にまで延在するように設
けられ、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を
有し、かつ、同電位を有する第1導電型の不純物注入領
域を1つ備える。この構成によりチャネル数が増加し、
さらにオン抵抗を下げることが可能になる。
は、上記第1ゲート電極層と上記不純物注入領域との間
の間隔および上記不純物注入領域と上記第2ゲート電極
層との間隔が、上記第2半導体層と上記第1ゲート電極
層との接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔、お
よび上記第4半導体層と上記第1ゲート電極層との接合
における拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小
さい。この構成により、ノーマリオフ型の横型接合型電
界効果トランジスタを実現させることが可能になる。
は、上記不純物注入領域が2以上設けられる。この構成
によりチャネル数が増加し、さらにオン抵抗を下げるこ
とが可能になる。
は、上記第1ゲート電極層に最も近接する上記不純物注
入領域と上記第1ゲート電極層との間の間隔、上記不純
物注入領域同士の間隔、および上記第2ゲート電極層に
最も近接する上記不純物注入領域と上記第2ゲート電極
層との間の間隔が、いずれも、上記第2半導体層と上記
第1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空
乏層の間隔、および上記第4半導体層と上記第1ゲート
電極層との接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔
の2倍よりも小さい。この構成により、ノーマリオフ型
の横型接合型電界効果トランジスタを実現させることが
可能になる。
は、上記第4半導体層と上記第5半導体層との間に、上
記第3半導体層と上記第4半導体層とほぼ同じ構造を1
つ以上有する。この構成により、半導体基板上において
隣接する横方向に沿って配置されるトランジスタ構造の
数が増加し、さらにオン抵抗を下げることが可能にな
る。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、第1
導電型不純物を含む第2半導体層と、上記第1半導体層
の上に、かつ、上記第2半導体層に隣接して位置し、第
2導電型不純物を含む第3半導体層と、上記第2半導体
層および上記第3半導体層中において所定の間隔を隔て
て設けられ、上記第3半導体層の不純物濃度よりも高い
濃度の第2導電型の不純物を含むソース/ドレイン領域
層と、上記第2半導体層中の上記ソース/ドレイン領域
層の間において、その一方の側面が上記第3半導体層に
まで延在するように設けられ、上記上記第1半導体層の
不純物濃度よりも高い第1導電型の不純物濃度を含むゲ
ート電極層とを備える。
効果トランジスタの製造方法のさらに他の局面において
は、半導体基板上に、第1導電型不純物を含む第1半導
体層を形成する工程と、上記第1半導体層の上に、第2
導電型不純物を含む半導体層を形成する工程と、上記半
導体層中の所定領域に、上記基板の平面方向に沿って所
定の間隔を隔てて第1導電型不純物を導入することによ
り、第1導電型不純物を含む第2半導体層と第2導電型
不純物を含む第3半導体層とを形成する工程と、上記第
2半導体層および上記第3半導体層中の所定領域に不純
物を導入することにより、上記第2半導体層および上記
第3半導体層にまたがるように設けられ、上記第1半導
体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不純物濃度を
含むゲート電極層を形成する工程と、上記第2半導体層
および上記第3半導体層の所定領域に不純物を導入する
ことにより、上記第2半導体層および上記第3半導体層
が配置される方向に沿うとともに、上記ゲート電極層を
挟み込み、上記第3半導体層の不純物濃度よりも高い濃
度の第2導電型の不純物を含むソース/ドレイン領域層
を形成する工程とを備える。
ンジスタおよびその製造方法によれば、半導体基板上に
設けられる各半導体層が、半導体基板上において隣接す
る横方向に沿って配置されることにより、基板の平面方
向に沿ってトランジスタ構造を形成することになるた
め、従来の構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下げ
ることが可能になる。
導体層と、上記第3半導体層との不純物濃度と膜厚さと
がほぼ同じである。この構成により、横型接合型電界効
果トランジスタのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に
設定することが可能になる。
は、上記ゲート電極層と、上記第3半導体層の上記ゲー
ト電極層と接しない面との間隔が、上記第3半導体層と
上記ゲート電極層との接合における拡散電位で拡がる空
乏層の間隔よりも小さい。この構成により、ノーマリオ
フ型の横型接合型電界効果トランジスタを実現させるこ
とが可能になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、第1
導電型不純物を含む第2半導体層と、上記第1半導体層
の上に、かつ、上記第2半導体層に隣接して位置し、第
2導電型不純物を含む第3半導体層と、上記第1半導体
層の上に、かつ、上記第3半導体層に隣接して位置し、
第1導電型不純物を含む第4半導体層と、上記第1半導
体層の上に、かつ、上記第4半導体層に隣接して位置
し、第2導電型不純物を含む第5半導体層と、上記第2
半導体層、上記第3半導体層、上記第4半導体層および
上記第5半導体層中において所定の間隔を隔てて設けら
れ、上記第3半導体層および上記第5半導体層の不純物
濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース
/ドレイン領域層と、上記第2半導体層中の上記ソース
/ドレイン領域層の間において、その一方の側面が上記
第3半導体層にまで延在するように設けられ、上記第3
半導体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不純物濃
度を含む第1ゲート電極層と、上記第4半導体層中の上
記ソース/ドレイン領域層の間において、その一方の側
面が上記第5半導体層にまで延在するように設けられ、
上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、か
つ、同電位を有する第1導電型の第2ゲート電極層とを
備える。
ンジスタによれば、半導体基板上に設けられる各半導体
層が、半導体基板上において隣接する横方向に沿って配
置されることにより、基板の平面方向に沿ってトランジ
スタ構造を形成することになるため、従来の構造に対し
て、さらに素子のオン抵抗を下げることが可能になる。
導体層と、上記第3半導体層と、上記第4半導体層と、
上記第5半導体層との不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じ
である。この構成により、横型接合型電界効果トランジ
スタのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定するこ
とが可能になる。
は、上記第1ゲート電極と、上記第3半導体層の上記第
1ゲート電極層と接しない面との間の間隔が、上記第3
半導体層と上記第1ゲート電極層との接合における拡散
電位で広がる空乏層の間隔よりも小さく、上記第2ゲー
ト電極層と上記第5半導体層の上記第2ゲート電極層と
接しない面との間隔が、上記第5半導体層と上記第2ゲ
ート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏層の
間隔よりも小さい。この構成により、ノーマリオフ型の
横型接合型電界効果トランジスタを実現させることが可
能になる。
は、上記第3半導体層と上記第4半導体層との間に、上
記第4半導体層と上記第5半導体層と上記第2ゲート電
極層とほぼ同じ構造である単位トランジスタ構造を1つ
以上備える。この構成により、横型接合型電界効果トラ
ンジスタ内に単位トランジスタを3以上設けることが可
能になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、第1
導電型不純物を含む第2半導体層と、上記第1半導体層
の上に、かつ、上記第2半導体層に隣接して位置し、上
記第2導電型不純物を含む第3半導体層と、上記第1半
導体層の上に、かつ、上記第3半導体層に隣接して位置
し、第1導電型不純物を含む第4半導体層と、上記第2
半導体層、上記第3半導体層および上記第4半導体層中
において所定の間隔を隔てて設けられ、上記第3半導体
層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を
含むソース/ドレイン領域層と、上記第2半導体層中の
上記ソース/ドレイン領域層の間において、その一方の
側面が上記第3半導体層にまで延在するように設けら
れ、上記第3半導体層の不純物濃度よりも高い第1導電
型の不純物濃度を含むゲート電極層とを備える。
ンジスタによれば、半導体基板上に設けられる各半導体
層が、半導体基板上において隣接する横方向に沿って配
置されることにより、基板の平面方向に沿ってトランジ
スタ構造を形成することになるため、従来の構造に対し
て、さらに素子のオン抵抗を下げることが可能になる。
導体層と、上記第3半導体層と、上記第4半導体層との
不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じである。この構成によ
り、横型接合型電界効果トランジスタのオン抵抗を最小
にし、耐圧値を最大に設定することが可能になる。
は、上記ゲート電極層と上記第4半導体層との間の間隔
が、上記第3半導体層と上記ゲート電極層との接合にお
ける拡散電位で広がる空乏層の間隔よりも小さい。この
構成により、ノーマリオフ型の横型接合型電界効果トラ
ンジスタを実現させることが可能になる。
は、上記第3半導体層と上記第4半導体層との間に上記
第2半導体層と上記第3半導体層と上記ゲート電極層と
ほぼ同じ構造である単位トランジスタ構造を1つまたは
2以上備える。この構成により、横型接合型電界効果ト
ランジスタ内に単位トランジスタを3以上設けることが
可能になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、第1
導電型不純物を含む第2半導体層と、上記第1半導体層
の上に、かつ、上記第2半導体層に隣接して位置し、第
2導電型不純物を含む第3半導体層と、上記第2半導体
層および上記第3半導体層中において所定の間隔を隔て
て設けられ、上記第3半導体層の不純物濃度よりも高い
濃度の第2導電型の不純物を含むソース/ドレイン領域
層と、上記第2半導体層中の上記ソース/ドレイン領域
層の間において、その一方の側面が上記第3半導体層に
まで延在するように設けられ、上記第3半導体層の不純
物濃度よりも高い第1導電型の不純物濃度を含むゲート
電極層と、上記ゲート電極層と上記第3半導体層の上記
ゲート電極層と接しない面とに挟まれた上記第3半導体
層に、上記ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、
かつ、同電位を有する第1導電型の不純物注入領域とを
備える。
効果トランジスタの製造方法のさらに他の局面において
は、半導体基板上に、第1導電型不純物を含む第1半導
体層を形成する工程と、上記第1半導体層の上に、第2
導電型不純物を含む半導体層を形成する工程と、上記半
導体層中の所定領域に、上記基板の平面方向に沿って所
定の間隔を隔てて第1導電型不純物を導入することによ
り、第1導電型不純物を含む第2半導体層と第2導電型
不純物を含む第3半導体層とを形成する工程と、上記第
2半導体層および上記第3半導体層中の所定領域に不純
物を導入することにより、上記第2半導体層および上記
第3半導体層にまたがるように設けられ、上記第3半導
体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不純物濃度を
含むゲート電極層と、上記第3半導体層の中に、上記ゲ
ート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位
を有する第1導電型の不純物注入領域とを形成する工程
と、上記第2半導体層および上記第3半導体層の所定領
域に不純物を導入することにより、上記第2半導体層お
よび上記第3半導体層が配置される方向に沿うととも
に、上記ゲート電極層および不純物注入領域を挟み込
み、上記第3半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第
2導電型の不純物を含むソース/ドレイン領域層を形成
する工程とを備える。
ンジスタおよびその製造方法によれば、半導体基板上に
設けられる各半導体層が、半導体基板上において隣接す
る横方向に沿って配置されることにより、基板の平面方
向に沿ってトランジスタ構造を形成することになるた
め、従来の構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下げ
ることが可能になる。
導体層と、上記第3半導体層との不純物濃度と膜厚さと
がほぼ同じである。この構成により、横型接合型電界効
果トランジスタのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に
設定することが可能になる。
は、上記ゲート電極層と上記不純物注入領域との最も大
きく接する面同士の間隔が、上記第3半導体層と上記ゲ
ート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏層の
間隔の2倍よりも小さく、上記不純物注入領域と、上記
第3半導体層の上記ゲート電極層と接しない面との間の
間隔が、上記第3半導体層と上記ゲート電極層との接合
における拡散電位で広がる空乏層の間隔よりも小さい。
この構成により、ノーマリオフ型の横型接合型電界効果
トランジスタを実現させることが可能になる。
は、上記不純物注入領域が複数層設けられる。このよう
に、不純物注入領域を複数層設けることにより、総チャ
ネル幅を広くしオン抵抗を下げつつ、かつ、ノーマリオ
フ型の横型接合型トランジスタを実現させることが可能
になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、第1
導電型不純物を含む第2半導体層と、上記第1半導体層
の上に、かつ、上記第2半導体層に隣接して位置し、第
2導電型不純物を含む第3半導体層と、上記第1半導体
層の上に、かつ、上記第3半導体層に隣接して位置し、
第1導電型不純物を含む第4半導体層と、上記第1半導
体層の上に、かつ上記第4半導体層に隣接して位置し、
第2導電型不純物を含む第5半導体層と、上記第2半導
体層、上記第3半導体層、上記第4半導体層および上記
第5半導体層中において所定の間隔を隔てて設けられ、
上記第3半導体層および上記第5半導体層の不純物濃度
よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース/ド
レイン領域層と、上記第2半導体層中の上記ソース/ド
レイン領域層の間において、その一方の側面が上記第3
半導体層にまで延在するように設けられ、上記第3半導
体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不純物濃度を
含む第1ゲート電極層と、上記第4半導体層中の上記ソ
ース/ドレイン領域層の間においてその一方の側面が上
記第5半導体層にまで延在するように設けられ、上記第
1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同電
位を有する第2ゲート電極層と、上記第4半導体層と上
記第1ゲート電極層とに挟まれた上記第3半導体層に、
上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、か
つ同電位を有する第1導電型の第1不純物注入領域と、
上記第2ゲート電極層と、上記第5半導体層の上記第2
ゲート電極層と接しない面とに挟まれた上記第5半導体
層に、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有
し、かつ、同電位を有する第1導電型の第2不純物注入
領域とを備える。
ンジスタによれば、半導体基板上に設けられる各半導体
層が、半導体基板上において隣接する横方向に沿って配
置されることにより、基板の平面方向に沿ってトランジ
スタ構造を形成することになるため、従来の構造に対し
て、さらに素子のオン抵抗を下げることが可能になる。
導体層と、上記第3半導体層と、上記第4半導体層と、
上記第5半導体層との不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じ
である。この構成により、横型接合型電界効果トランジ
スタのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定するこ
とが可能になる。
は、上記第1ゲート電極層と上記第1不純物注入領域と
の最も近接する面同士の間隔が、上記第3半導体層と上
記第1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる
空乏層の間隔の2倍よりも小さく、上記第1不純物注入
領域と、上記第3半導体層の上記第1ゲート電極層と接
しない面との間の間隔が、上記第3半導体層と上記第1
ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏層
の間隔よりも小さく、上記第2ゲート電極層と上記第2
不純物注入領域との最も近接する面同士の間隔が、上記
第5半導体層と上記第2ゲート電極層との接合における
拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さく、上
記第2不純物注入領域と、上記第5半導体層の上記第2
ゲート電極層と接しない面との間の間隔が、上記第5半
導体層と上記第2ゲート電極層との接合における拡散電
位で広がる空乏層の間隔よりも小さい。この構成によ
り、ノーマリオフ型の横型接合型電界効果トランジスタ
を実現させることが可能になる。
は、上記第1不純物注入領域が複数層設けられ、上記第
5半導体層には、上記第2不純物注入領域が複数層設け
られる。このように、不純物注入領域を複数層設けるこ
とにより、総チャネル幅を広くしオン抵抗を下げつつ、
かつ、ノーマリオフ型の横型接合型トランジスタを実現
させることが可能になる。
は、上記第3半導体層と上記第4半導体層との間に、上
記第4半導体層と上記第5半導体層と上記第2ゲート電
極層と上記第2不純物注入領域とほぼ同じ構造である単
位トランジスタ構造を1つ以上備える。この構成によ
り、横型接合型電界効果トランジスタ内に単位トランジ
スタを3以上設けることが可能になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、第1
導電型不純物を含む第2半導体層と、上記第1半導体層
の上に、かつ、上記第2半導体層に隣接して位置し、第
2導電型不純物を含む第3半導体層と、上記第1半導体
層の上に、かつ、上記第3半導体層に隣接して位置し、
第1導電型不純物を含む第4半導体層と、上記第2半導
体層、上記第3半導体層および上記第4半導体層中にお
いて所定の間隔を隔てて設けられ、上記第3半導体層の
不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含む
ソース/ドレイン領域層と、上記第2半導体層中の上記
ソース/ドレイン領域層の間において、その一方の側面
が上記第3半導体層にまで延在するように設けられ、上
記第3半導体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不
純物濃度を含むゲート電極層と、上記第4半導体層と上
記ゲート電極層とに挟まれた上記第3半導体層に、上記
ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同電位
を有する第1導電型の不純物注入領域とを備える。
ンジスタによれば、半導体基板上に設けられる各半導体
層が、半導体基板上において隣接する横方向に沿って配
置されることにより、基板の平面方向に沿ってトランジ
スタ構造を形成することになるため、従来の構造に対し
て、さらに素子のオン抵抗を下げることが可能になる。
導体層と、上記第3半導体層と、上記第4半導体層の不
純物濃度と膜厚さとがほぼ同じである。この構成によ
り、横型接合型電界効果トランジスタのオン抵抗を最小
にし、耐圧値を最大に設定することが可能になる。
は、上記ゲート電極層と上記不純物注入領域との間の間
隔が、上記第3半導体層と上記ゲート電極層との接合に
おける拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さ
く、上記不純物注入領域と上記第4半導体層との間の間
隔が、上記第3半導体層と上記ゲート電極層との接合に
おける拡散電位で広がる空乏層の間隔よりも小さい。こ
の構成により、ノーマリオフ型の横型接合型電界効果ト
ランジスタを実現させることが可能になる。
は、上記不純物注入領域が複数層設けられる。このよう
に、不純物注入領域を複数層設けることにより、総チャ
ネル幅を広くしオン抵抗を下げつつ、かつ、ノーマリオ
フ型の横型接合型トランジスタを実現させることが可能
になる。
は、上記第3半導体層と上記第4半導体層との間に、上
記第2半導体層と上記第3半導体層と上記ゲート電極層
と上記不純物注入領域とほぼ同じ構造である単位トラン
ジスタ構造を1つまたは2以上備える。この構成によ
り、横型接合型電界効果トランジスタ内に単位トランジ
スタを3以上設けることが可能になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、第1
導電型不純物を含む第2半導体層と、上記第1半導体層
の上に、かつ、上記第2半導体層に隣接して位置し、第
2導電型不純物を含む第3半導体層と、上記第1半導体
層の上に、かつ、上記第3半導体層に隣接して位置し、
第1導電型不純物を含む第4半導体層と、上記第2半導
体層、上記第3半導体層および上記第4半導体層中にお
いて所定の間隔を隔てて設けられ、上記第3半導体層の
不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含む
ソース/ドレイン領域層と、上記第2半導体層中の上記
ソース/ドレイン領域層の間において、その一方の側面
が上記第3半導体層にまで延在するように設けられ、上
記第3半導体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不
純物濃度を含む第1ゲート電極層と、上記第4半導体層
中の上記ソース/ドレイン領域層の間において、その一
方の側面が上記第3半導体層にまで延在するように設け
られ、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有
し、かつ同電位を有する第1導電型の第2ゲート電極層
とを備える。
効果トランジスタの製造方法のさらに他の局面において
は、半導体基板上に、第1導電型不純物を含む第1半導
体層を形成する工程と、上記第1半導体層の上に、第2
導電型不純物を含む半導体層を形成する工程と、上記半
導体層中の所定領域に、上記基板の平面方向に沿って所
定の間隔を隔てて第1導電型不純物を導入することによ
り、第1導電型不純物を含む第2半導体層、第2導電型
不純物を含む第3半導体層、および、第1導電型不純物
を含む第4半導体層を形成する工程と、上記第2半導体
層、上記第3半導体層、および、上記第4半導体層中の
所定領域に不純物を導入することにより、上記第2半導
体層および上記第3半導体層にまたがるように設けら
れ、上記第3半導体層の不純物濃度よりも高い第1導電
型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層と、上記第3半
導体層および上記第4半導体層にまたがるように設けら
れ、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有
し、かつ同電位を有する第1導電型の第2ゲート電極層
とを形成する工程と、上記第2半導体層、上記第3半導
体層、および、上記第4半導体層の所定領域に不純物を
導入することにより、上記第2半導体層、上記第3半導
体層、および、上記第4半導体層が配置される方向に沿
うとともに、上記1ゲート電極層および上記第2ゲート
電極層を挟み込み、上記第3半導体層の不純物濃度より
も高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース/ドレイ
ン領域層を形成する工程とを備える。
ンジスタおよびその製造方法によれば、半導体基板上に
設けられる各半導体層が、半導体基板上において隣接す
る横方向に沿って配置されることにより、基板の平面方
向に沿ってトランジスタ構造を形成することになるた
め、従来の構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下げ
ることが可能になる。
導体層と、上記第3半導体層と、上記第4半導体層との
不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じである。この構成によ
り、横型接合型電界効果トランジスタのオン抵抗を最小
にし、耐圧値を最大に設定することが可能になる。
は、上記第1ゲート電極層と、上記第2ゲート電極層の
最も近接する面同士の間隔が、上記第3半導体層と上記
第1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空
乏層の間隔の2倍よりも小さい。この構成により、ノー
マリオフ型の横型接合型電界効果トランジスタを実現さ
せることが可能になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、第1
導電型不純物を含む第2半導体層と、上記第1半導体層
の上に、かつ、上記第2半導体層に隣接して位置し、第
2導電型不純物を含む第3半導体層と、上記第1半導体
層の上に、かつ上記第3半導体層に隣接して位置し、第
1導電型不純物を含む第4半導体層と、上記第1半導体
層の上に、かつ上記第4半導体層に隣接して位置し、第
2導電型不純物を含む第5半導体層と、上記第1半導体
層の上に、かつ、上記第5半導体層に隣接して位置し、
第1導電型不純物を含む第6半導体層と、上記第2半導
体層、上記第3半導体層、上記第4半導体層、上記第5
半導体層および上記第6半導体層中において所定の間隔
を隔てて設けられ、上記第3半導体層および上記第5半
導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純
物を含むソース/ドレイン領域層と、上記第2半導体層
中の上記ソース/ドレイン領域層の間において、その一
方の側面が上記第3半導体層にまで延在するように設け
られ、上記第3半導体層の不純物濃度よりも高い第1導
電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層と、上記第4
半導体層中の上記ソース/ドレイン領域層の間において
その一方の側面が上記第3半導体層にまで延在し、他方
の側面が上記第5半導体層にまで延在するように設けら
れ、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有
し、かつ同電位を有する第1導電型の第2ゲート電極層
と、上記第6半導体層の上記ソース/ドレイン領域層の
間においてその一方の側面が上記第5半導体層にまで延
在するように設けられ、上記第1ゲート電極層とほぼ同
じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第1導電型
の第3ゲート電極層とを備える。
ンジスタによれば、半導体基板上に設けられる各半導体
層が、半導体基板上において隣接する横方向に沿って配
置されることにより、基板の平面方向に沿ってトランジ
スタ構造を形成することになるため、従来の構造に対し
て、さらに素子のオン抵抗を下げることが可能になる。
導体層と、上記第3半導体層と、上記第4半導体層と、
上記第5半導体層と、上記第6半導体層との不純物濃度
と膜厚さとがほぼ同じである。この構成により、横型接
合型電界効果トランジスタのオン抵抗を最小にし、耐圧
値を最大に設定することが可能になる。
は、上記第1ゲート電極層と、上記第2ゲート電極層の
最も近接する面同士の間隔が、上記第3半導体層と上記
第1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空
乏層の間隔の2倍よりも小さく、上記第2ゲート電極層
と上記第3ゲート電極層の最も近接する面同士の間隔
が、上記第3半導体層と上記第1ゲート電極層との接合
における拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小
さい。この構成により、ノーマリオフ型の横型接合型電
界効果トランジスタを実現させることが可能になる。
は、上記第5半導体層と上記第6半導体層との間に、上
記第4半導体層と上記5半導体層と上記第2ゲート電極
層とほぼ同じ構造である単位トランジスタ構造を1つ以
上備える。この構成により、横型接合型電界効果トラン
ジスタ内に単位トランジスタを3以上設けることが可能
になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層上に位置し、第1導
電型不純物を含む第2半導体層と、上記第1半導体層の
上に、かつ、上記第2半導体層に隣接して位置し、第2
導電型不純物を含む第3半導体層と、上記第1半導体層
の上に、かつ、上記第3半導体層に隣接して位置し、第
1導電型不純物を含む第4半導体層と、上記第2半導体
層、上記第3半導体層および上記第4半導体層中におい
て所定の間隔を隔てて設けられ、上記第3半導体層の不
純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含むソ
ース/ドレイン領域層と、上記第2半導体層中の上記ソ
ース/ドレイン領域層の間において、その一方の側面が
上記第3半導体層にまで延在するように設けられ、上記
第3半導体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不純
物濃度を含む第1ゲート電極層と、上記第4半導体層中
の上記ソース/ドレイン領域層の間において、その一方
の側面が上記第3半導体層にまで延在するように設けら
れ、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有
し、かつ同電位を有する第2ゲート電極層と、上記第1
ゲート電極層と上記第2ゲート電極層とに挟まれた上記
第3半導体層に、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純
物濃度を有し、かつ同電位を有する第1導電型の不純物
注入領域とを備える。
効果トランジスタの製造方法のさらに他の局面において
は、半導体基板上に、第1導電型不純物を含む第1半導
体層を形成すると、上記第1半導体層の上に、第2導電
型不純物を含む半導体層を形成する工程と、上記半導体
層中の所定領域に、上記基板の平面方向に沿って所定の
間隔を隔てて第1導電型不純物を導入することにより、
第1導電型不純物を含む第2半導体層、第2導電型不純
物を含む第3半導体層、および、第1導電型不純物を含
む第4半導体層を形成する工程と、上記第2半導体層、
上記第3半導体層、および、上記第4半導体層中の所定
領域に不純物を導入することにより、上記第2半導体層
および上記第3半導体層にまたがるように設けられ、上
記第3半導体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不
純物濃度を含む第1ゲート電極層と、上記第3半導体層
および上記第4半導体層にまたがるように設けられ、上
記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ
同電位を有する第1導電型の第2ゲート電極層と、上記
第1ゲート電極層および上記第2ゲート電極層に挟まれ
た上記第3半導体層に、上記第1ゲート電極層とほぼ同
じ不純物濃度を有し、かつ同電位を有する第1導電型の
不純物注入領域とを形成する工程と、上記第2半導体
層、上記第3半導体層、および、上記第4半導体層の所
定領域に不純物を導入することにより、上記第2半導体
層、上記第3半導体層、および、上記第4半導体層が配
置される方向に沿うとともに、上記1ゲート電極層、上
記第2ゲート電極層および不純物注入領域を挟み込み、
上記第3半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導
電型の不純物を含むソース/ドレイン領域層を形成する
工程とを備える。
ンジスタおよびその製造方法によれば、半導体基板上に
設けられる各半導体層が、半導体基板上において隣接す
る横方向に沿って配置されることにより、基板の平面方
向に沿ってトランジスタ構造を形成することになるた
め、従来の構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下げ
ることが可能になる。
導体層と上記第3半導体層と上記第4半導体層との不純
物濃度と膜厚さとがほぼ同じである。この構成により、
横型接合型電界効果トランジスタのオン抵抗を最小に
し、耐圧値を最大に設定することが可能になる。
は、上記第1ゲート電極層と、上記不純物注入領域の最
も近接する面同士の間隔が、上記第3半導体層と上記第
1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔の2倍よりも小さく、上記不純物注入領域と、
上記第2ゲート電極の最も近接する面同士の間隔が、上
記第3半導体層と上記第1ゲート電極層との接合におけ
る拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さい。
この構成により、ノーマリオフ型の横型接合型電界効果
トランジスタを実現させることが可能になる。
は、上記不純物注入領域が複数層設けられる。このよう
に、不純物注入領域を複数層設けることにより、総チャ
ネル幅を広くしオン抵抗を下げつつ、かつ、ノーマリオ
フ型の横型接合型トランジスタを実現させることが可能
になる。
いた横型接合型電界効果トランジスタの他の局面におい
ては、半導体基板上に位置する第1導電型不純物を含む
第1半導体層と、上記第1半導体層の上に位置し、第1
導電型不純物を含む第2半導体層と、上記第1半導体層
の上に、かつ、上記第2半導体層に隣接して位置し、第
2導電型不純物を含む第3半導体層と、上記第1半導体
層の上にかつ上記第3半導体層に隣接して位置し、第1
導電型不純物を含む第4半導体層と、上記第1半導体層
の上に、かつ、上記第4半導体層に隣接して位置し、第
2導電型不純物を含む第5半導体層と、上記第1半導体
層の上に、かつ、上記第5半導体層に隣接して位置し、
第1導電型不純物を含む第6半導体層と、上記第2半導
体層、上記第3半導体層、上記第4半導体層、上記第5
半導体層および上記第6半導体層中において所定の間隔
を隔てて設けられ、上記第3半導体層および上記第5半
導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純
物を含むソース/ドレイン領域層と、上記第2半導体層
中の上記ソース/ドレイン領域層の間において、その一
方の側面が上記第3半導体層にまで延在するように設け
られ、上記第3半導体層の不純物濃度よりも高い第1導
電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層と、上記第4
半導体層中の上記ソース/ドレイン領域層の間におい
て、その一方の側面が上記第3半導体層にまで延在し、
他方の側面が上記第5半導体層にまで延在するように設
けられ、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を
有し、かつ同電位を有する第1導電型の第2ゲート電極
層と、上記第6半導体層中の上記ソース/ドレイン領域
層の間において、その一方の側面が上記第5半導体層に
まで延在するように設けられ、上記第1ゲート電極層と
ほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第1
導電型の第3ゲート電極層と、上記第1ゲート電極層と
上記第2ゲート電極層とに挟まれた上記第3半導体層
に、上記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有
し、かつ、同電位を有する第1導電型の第1不純物注入
領域と、上記第2ゲート電極と上記第3ゲート電極層と
に挟まれた上記第5半導体層に、上記第1ゲート電極層
とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同電位を有する第1
導電型の第2不純物注入領域とを備える。
ンジスタによれば、半導体基板上に設けられる各半導体
層が、半導体基板上において隣接する横方向に沿って配
置されることにより、基板の平面方向に沿ってトランジ
スタ構造を形成することになるため、従来の構造に対し
て、さらに素子のオン抵抗を下げることが可能になる。
導体層と、上記第3半導体層と、上記第4半導体層と、
上記第5半導体層と、上記第6半導体層との不純物濃度
と膜厚さとがほぼ同じである。この構成により、横型接
合型電界効果トランジスタのオン抵抗を最小にし、耐圧
値を最大に設定することが可能になる。
は、上記第1ゲート電極層と、上記第1不純物注入領域
の最も近接する面同士の間隔が、上記第3半導体層と上
記第1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる
空乏層の間隔の2倍よりも小さく、上記第1不純物注入
領域と、上記第2ゲート電極層の最も近接する面同士の
間隔が、上記第3半導体層と上記第1ゲート電極層との
接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍より
も小さく、上記第2ゲート電極層と、上記第2不純物注
入領域の最も近接する面同士の間隔が、上記第3半導体
層と上記第1ゲート電極層との接合における拡散電位で
広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さく、上記第2不純
物注入領域と、上記第3ゲート電極層の最も近接する面
同士の間隔が、上記第3半導体層と上記第1ゲート電極
層との接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔の2
倍よりも小さい。この構成により、ノーマリオフ型の横
型接合型電界効果トランジスタを実現させることが可能
になる。
は、上記第1不純物注入領域が複数層設けられる、上記
第5半導体層には、上記第2不純物注入領域が複数層設
けられる。このように、不純物注入領域を複数層設ける
ことにより、第2および第4半導体層を最大限に利用し
て、総チャネル幅を広くしオン抵抗を下げつつ、かつ、
ノーマリオフ型の横型接合型トランジスタを実現させる
ことが可能になる。
は、上記第5半導体層と上記第6半導体層との間に、上
記第4半導体層と上記第5半導体層と上記第2ゲート電
極層と上記第2不純物注入領域とほぼ同じ構造である単
位トランジスタ構造を1つ以上備える。この構成によ
り、横型接合型電界効果トランジスタ内に単位トランジ
スタを3以上設けることが可能になる。
形態における横型接合型電界効果トランジスタの構造お
よびその製造方法について、図を参照しながら説明す
る。
ランジスタ100の構造)以下、実施の形態1における
横型接合型電界効果トランジスタ100の構造につい
て、図1を参照して説明する。なお、図1は本実施の形
態における横型接合型電界効果トランジスタ100の構
造を示す断面図である。
トランジスタ100の構造的特徴は、pn接合およびゲ
ート電極層を縦方向に配置するようにしたものである。
ここで、本明細書中において、縦方向とは基板の深さ方
向に沿った方向を意味し、横方向とは基板の主面に並行
な方向を意味する。
0は、Si等からなる半導体基板2の上に位置するp型
不純物を含む第1半導体層11と、この第1半導体層1
1の上に、第1半導体層11の不純物濃度よりも高い濃
度のn型不純物を含む第2半導体層12と、この第2半
導体層12の上に位置し、p型不純物を含む第3半導体
層と13、この第3半導体層13の上に位置し、n型不
純物を含む第4半導体層14と、この第4半導体層14
の上に位置し、p型不純物を含む第5半導体層15とが
設けられている。
C、膜厚は3μm〜4μm程度、不純物濃度は1×10
16cm-3程度に設けられ、第2半導体層12、第3半導
体層13、第4半導体層14、および、第5半導体層1
5の材質はSiC、膜厚は0.5μm〜1.0μm程
度、不純物濃度は1×1017cm-3〜3×1017cm-3
程度に設けられる。
を隔てて、下面が第2半導体層12にまで延在するよう
に設けられ、第2半導体層12および第4半導体層14
の不純物濃度よりも高い濃度のn型の不純物を含むソー
ス/ドレイン領域層6,8が設けられる。ソース/ドレ
イン領域層6,8の不純物濃度は1×1019cm-3〜1
×1020cm-3程度に設けられる。
域層6,8の間には、第2半導体層12および第3半導
体層13にまたがるように、下面が第2半導体層12に
まで延在するように設けられ、第2半導体層12の不純
物濃度よりも高いp型の不純物濃度を含む第1ゲート電
極層18Aが設けられている。
域層6,8の間には、下面が第4半導体層14にまで延
在するように設けられ、第1ゲート電極層18Aとほぼ
同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有するp型の不
純物を含む第2ゲート電極層18Bが設けられている。
第1ゲート電極層18Aおよび第2ゲート電極層18B
の不純物濃度は3×1018cm-3〜1×1020cm-3程
度に設けられる。
導体層11にまで延在するp型の不純物濃度を含む不純
物領域層4が設けられている。この不純物領域層4の不
純物濃度は3×1018cm-3〜1×1020cm-3程度に
設けられる。
果トランジスタを実現させるためには、第1半導体層1
1の最上部と第1ゲート電極18Aの最下部との間の間
隔(w11)が、第2半導体層12と1ゲート電極層1
8Aとの接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔よ
りも小さくなるように設け、第3半導体層13の最上部
と上記第2ゲート電極層18Bの最下部との間の間隔w
12が、第4半導体層14と第2ゲート電極層18Bと
の接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔よりも小
さくなるように設ければ良い。
の製造方法)次に、上記構成からなる横型接合型電界効
果トランジスタ100の製造方法について、図2〜図7
を参照して説明する。なお、図2〜図7は図1に示す断
面構造にしたがった製造工程を示す断面図である。
板2上に、p型不純物を含む厚さ3μm〜4μm程度、
不純物濃度が1×1016cm-3程度のSiCからなる第
1半導体層11をエピタキシャル成長により形成する。
その後、この第1半導体層11の上に、n型不純物を含
む厚さ約0.5μm程度、不純物濃度が第1半導体層1
1よりも高い約3×1017cm-3程度のSiCからなる
第2半導体層12をエピタキシャル成長により形成す
る。その後、第2半導体層12の上に、p型不純物を含
む厚さ約0.5μm程度、不純物濃度が約3×1017c
m-3程度のSiCからなる第3半導体層13をエピタキ
シャル成長により形成する。
の上に、所定の開口パターンを有する酸化膜200を形
成し、この酸化膜200をマスクにして、p型の不純物
を第3半導体層13に導入して、第2半導体層12と第
3半導体層13とにまたがる領域に、第2半導体層12
の不純物濃度よりも高い3×1018cm-3〜1×10 20
cm-3程度のp型不純物を含む第1ゲート電極層18A
を形成する。なお、この時の、p型の不純物の注入は、
注入エネルギ約700kev、注入量約3×1014cm
-2、および、注入エネルギ約500kev、注入量約3
×1014cm-2の2段階に分けて行なう。
去した後、第3半導体層13の上に、n型不純物を含む
厚さ0.5μm程度、不純物濃度が約3×1017cm-3
程度のSiCからなる第4半導体層14をエピタキシャ
ル成長により形成する。その後、この第4半導体層14
の上に、p型不純物を含む厚さ約0.5μm程度、不純
物濃度が約3×1017cm-3程度のSiCからなる第5
半導体層15を形成する。
の上に、所定の開口パターンを有する酸化膜201を形
成し、この酸化膜201をマスクにして、p型の不純物
を第5半導体層15に導入して、下面が第4半導体層1
4にまで延在し、第1ゲート電極層18Aとほぼ同じ3
×1018cm-3〜1×1020cm-3程度のp型不純物を
含み、かつ、同電位を有する第2ゲート電極層18Bを
形成する。なお、この時の、p型の不純物の注入は、第
1段階が注入エネルギ約700kev、注入量約3×1
014cm-2、第2段階が注入エネルギ約500kev、
注入量約3×1014cm-2、第3段階が注入エネルギ約
280kev、注入量約5×1014cm -2、第4段階が
注入エネルギ約140kev、注入量約5×1014cm
-2、第5段階が注入エネルギ約70kev、注入量約4
×1014cm-2、第6段階が注入エネルギ約30ke
v、注入量約3×1014cm-2の第6段階に分けて行な
う。
去した後、再び、第5半導体層15の上に、所定の開口
パターンを有する酸化膜202を形成し、この酸化膜2
02をマスクにして、第1ゲート電極層18Aおよび第
2ゲート電極層18Bの両側において、第5半導体層1
5に不純物を導入して、下面が第2半導体層12にまで
延在し、第2半導体層12および前記第4半導体層14
の不純物濃度よりも高い1×1019cm-3〜1×1020
cm-3程度のn型の不純物を含むソース/ドレイン領域
層6,8を形成する。
去した後、再び、第5半導体層15の上に、所定の開口
パターンを有する酸化膜203を形成し、この酸化膜2
02をマスクにして、ソース/ドレイン領域層6の外側
の領域において、第5半導体層15に不純物を導入し
て、下面が第1半導体層11にまで延在し、3×1018
cm-3〜1×1020cm-3程度のp型の不純物を含む不
純物領域層4を形成する。その後、図示していないが、
表面熱酸化・開口・Ni電極形成、絶縁層形成(OCD
等)、コンタクトホール開口・Al配線・パッド形成、
熱処理、オーミックコンタクト形成等の工程を経ること
により、図1に示す本実施の形態における横型接合型電
界効果トランジスタ100が完成する。
JFETおよびその製造方法によれば、複数の横型JF
ETが、縦方向に積層された構成が採用されているた
め、従来の構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下げ
ることが可能になる。また、第2半導体層12と、第3
半導体層13と、第4半導体層14と、第5半導体層1
5との不純物濃度および膜厚さを略同じ値にすることに
より、横型JFETのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最
大に設定することを可能としている。
4との間に、第2半導体層12と第3半導体層13と第
1ゲート電極層18Aとほぼ同じ構造である単位トラン
ジスタ構造を1つまたは2以上さらに設ける構造を採用
することにより、横型JFETの特性をより向上させる
ことが可能になる。
下、実施の形態2における横型接合型電界効果トランジ
スタ200の構造について、図8を参照して説明する。
なお、図8は本実施の形態における横型接合型電界効果
トランジスタ200の構造を示す断面図である。
トランジスタ200の構造的特徴は、上記横型接合型電
界効果トランジスタ100と同様に、pn接合およびゲ
ート電極層を縦方向に配置するようにしたものである。
0は、Si等からなる半導体基板2の上に位置するp型
不純物を含む第1半導体層21と、この第1半導体層2
1の上に、第1半導体層21の不純物濃度よりも高い濃
度のn型不純物を含む第2半導体層22と、この第2半
導体層22の上に位置し、p型不純物を含む第3半導体
層23と、この第3半導体層23の上に位置し、n型不
純物を含む第4半導体層24と、この第4半導体層24
の上に位置し、p型不純物を含む第5半導体層25とが
設けられている。
C、膜厚は3μmから4μm程度、不純物濃度は1×1
016cm-3程度に設けられ、第2半導体層22、第3半
導体層23、第4半導体層24、および、第5半導体層
25の材質はSiC、膜厚は0.5μm〜1.0μm程
度、不純物濃度は1×1017cm-3〜3×1017cm-3
程度に設けられる。
隔てて、下面が上記第2半導体層22にまで延在するよ
うに設けられ、第2半導体層22および第4半導体層2
4の不純物濃度よりも高い濃度のn型の不純物を含むソ
ース/ドレイン領域層6,8が設けられる。ソース/ド
レイン領域層6,8の不純物濃度は1×1019cm-3〜
1×1020cm-3程度に設けられる。
域層6,8の間には、下面が第2半導体層22にまで延
在するように設けられ、第2半導体層22の不純物濃度
よりも高いp型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層2
8Aが設けられている。
域層6,8の間には、下面が第4半導体層24にまで延
在するように設けられ、第1ゲート電極層28Aとほぼ
同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有するp型の不
純物を含む第2ゲート電極層28Bが設けられている。
第1ゲート電極層28Aおよび第2ゲート電極層28B
の不純物濃度は3×1018cm-3〜1×1020cm-3程
度に設けられる。
層28Aとに挟まれた第2半導体層22には、第1ゲー
ト電極層28Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同
電位を有するp型の第1不純物注入領域29Aが設けら
れている。さらに、第3半導体層23と第2ゲート電極
層28Bとに挟まれた第4半導体層24に、第1ゲート
電極28Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位
を有するp型の第2不純物注入領域29Bが設けられて
いる。なお、図8においては、第1不純物注入領域29
Aおよび第2不純物注入領域29Bを一層設ける場合を
図示しているが、総チャネル幅を広くしオン抵抗を下げ
つつ、かつ、ノーマリオフ型の横型接合型トランジスタ
を実現させる観点から、半導体層内に第1不純物注入領
域29Aおよび第2不純物注入領域29Bをそれぞれ複
数層設けることも可能である。
導体層21にまで延在するp型の不純物濃度を含む不純
物領域層4が設けられている。この不純物領域層4の不
純物濃度は3×1018cm-3〜1×1020cm-3程度に
設けられる。
果トランジスタを実現させるためには、第1半導体層2
1の最上部と第1不純物注入領域29Aの最下部との間
の間隔w21が、第2半導体層22と第1不純物注入領
域29Aとの接合における拡散電位で広がる空乏層の間
隔よりも小さくなるように設け、第1不純物注入領域2
9Aの最上部と上記第1ゲート電極層28Aの最下部と
の間の間隔(w22)が、第2半導体層22と第1ゲー
ト電極層28Aとの接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔の2倍よりも小さくなるように設け、第3半導
体層23の最上部と第2不純物注入領域29Bの最下部
との間の間隔(w23)が、第4半導体層24と第2不
純物注入領域29Bとの接合における拡散電位で広がる
空乏層の間隔よりも小さくなるように設け、第2不純物
注入領域29Bの最上部と第2ゲート電極層28Bの最
下部との間の間隔(w24)が、第4半導体層24と第
2ゲート電極層28Bとの接合における拡散電位で広が
る空乏層の間隔の2倍よりも小さくなるように設ければ
良い。
の製造方法)次に、上記構成からなる横型接合型電界効
果トランジスタ200の製造方法について、図9〜図1
6を参照して説明する。なお、図9〜図16は図8に示
す断面構造にしたがった製造工程を示す断面図である。
板2上に、p型不純物を含む厚さ3μm〜4μm程度、
不純物濃度が1×1016cm-3程度のSiCからなる第
1半導体層21をエピタキシャル成長により形成する。
その後、この第1半導体層21の上に、n型不純物を含
む厚さ約0.5μm程度、不純物濃度が第1半導体層1
1よりも高い約3×1017cm-3程度のSiCからなる
第2半導体層22をエピタキシャル成長により形成す
る。
2の上に、所定の開口パターンを有する酸化膜204a
を形成し、この酸化膜204aをマスクにして、p型の
不純物を第2半導体層22に導入して、第2半導体層2
2内に、3×1018cm-3〜1×1020cm-3程度のp
型不純物を含む第1不純物注入領域29Aを形成する。
なお、この時の、p型の不純物の注入条件は、注入エネ
ルギ約270kev、注入量約7×1013cm-2程度で
ある。
aを除去した後、第2半導体層22の上に、p型不純物
を含む厚さ約0.5μm程度、不純物濃度が約3×10
17cm-3程度のSiCからなる第3半導体層23をエピ
タキシャル成長により形成する。
口パターンを有する酸化膜204bを形成し、この酸化
膜204bをマスクにして、p型の不純物を第3半導体
層23に導入して、第2半導体層22と第3半導体層2
3とにまたがる領域に、第2半導体層22の不純物濃度
よりも高い3×1018cm-3〜1×1020cm-3程度の
p型不純物を含む第1ゲート電極層28Aを形成する。
なお、この時の、p型の不純物の注入条件は、注入エネ
ルギ約350kev,注入量約1×1014cm -2程度で
ある。
を除去した後、第3半導体層23の上に、n型不純物を
含む厚さ約0.5μm程度、不純物濃度が第1半導体層
11よりも高い3×1017cm-3程度のSiCからなる
第4半導体層24を形成する。
開口パターンを有する酸化膜205aを形成し、この酸
化膜205aをマスクにして、p型の不純物を第4半導
体層24に導入して、第4半導体層24内に、3×10
18cm-3〜1×1020cm-3程度のp型不純物を含む第
2不純物注入領域29Bを形成する。なお、この時の、
p型の不純物の注入条件は、注入エネルギ270ke
v、注入量7×1013cm-2程度である。
4の上に、p型不純物を含む厚さ約0.5μm程度、不
純物濃度が約3×1017cm-3程度のSiCからなる第
5半導体層25をエピタキシャル成長により形成する。
5の上に、所定の開口パターンを有する酸化膜205b
を形成し、この酸化膜205bをマスクにして、p型の
不純物を第5半導体層25に導入して、第4半導体層2
4と第5半導体層25とにまたがる領域に、第2半導体
層22の不純物濃度よりも高い3×1018cm-3〜1×
1020cm-3程度のp型不純物を含む第2ゲート電極層
28Bを形成する。なお、この時の、p型の不純物の注
入は、第1段階が注入エネルギ約350kev、注入量
約1×1014cm-2、第2段階が注入エネルギ約250
kev、注入量約2×1014cm-2、第3段階が注入エ
ネルギ約140kev、注入量約5×1014cm-2、第
4段階が注入エネルギ約70kev、注入量約4×10
14cm-2、第5段階が注入エネルギ約30kev、注入
量約3×1014cm-2の第5段階に分けて行なう。
除去した後、再び、第5半導体層15の上に、所定の開
口パターンを有する酸化膜206を形成し、この酸化膜
206をマスクにして、第1不純物注入領域29A、第
2不純物注入領域29B、第1ゲート電極層28A、お
よび、第2ゲート電極層28Bの両側において、第5半
導体層15に不純物を導入して、下面が第2半導体層2
2にまで延在し、第2半導体層22および前記第4半導
体層24の不純物濃度よりも高い1×1019cm-3〜1
×1020cm-3程度のn型の不純物を含むソース/ドレ
イン領域層6,8を形成する。
除去した後、再び、第5半導体層15の上に、所定の開
口パターンを有する酸化膜207を形成し、この酸化膜
207をマスクにして、ソース/ドレイン領域層6の外
側の領域において、第5半導体層15に不純物を導入し
て、下面が第1半導体層21にまで延在し、3×10 18
cm-3〜1×1020cm-3程度のp型の不純物を含む不
純物領域層4を形成する。その後、図示していないが、
表面熱酸化・開口・Ni電極形成、絶縁層形成(OCD
等)、コンタクトホール開口・Al配線・パッド形成、
熱処理、オーミックコンタクト形成等の工程を経ること
により、図8に示す本実施の形態における横型接合型電
界効果トランジスタ200が完成する。
JFETおよびその製造方法によれば、複数の横型JF
ETが、縦方向に積層された構成が採用されているた
め、従来の構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下げ
ることが可能になる。また、第2半導体層22と、第3
半導体層23と、第4半導体層24と、第5半導体層2
5との不純物濃度および膜厚さを略同じ値にすることに
より、横型JFETのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最
大に設定することを可能としている。
4との間に、第2半導体層22と第3半導体層23と第
1ゲート電極層28Aと第1不純物注入領域29Aとほ
ぼ同じ構造である単位トランジスタ構造を1つまたは2
以上さらに設ける構造を採用することにより、横型JF
ETの特性をより向上させることが可能になる。
下、実施の形態3における横型接合型電界効果トランジ
スタ300の構造について、図17を参照して説明す
る。なお、図17は本実施の形態における横型接合型電
界効果トランジスタ300の構造を示す断面図である。
トランジスタ300の構造的特徴は、上記横型接合型電
界効果トランジスタ100と同様に、pn接合およびゲ
ート電極層を縦方向に配置するようにしたものである。
0は、Si等からなる半導体基板2上に位置するp型不
純物を含む第1半導体層31と、この第1半導体層31
の上に、第1半導体層31の不純物濃度よりも高い濃度
のn型不純物を含む第2半導体層32と、この第2半導
体層32の上に位置し、p型不純物を含む第3半導体層
33と、この第3半導体層33の上に位置し、n型不純
物を含む第4半導体層34と、この第4半導体層34の
上に位置し、p型不純物を含む第5半導体層35と、こ
の第5半導体層35の上に位置し、n型不純物を含む第
6半導体層36と、この第6半導体層36の上に位置
し、p型不純物を含む第7半導体層37とが設けられて
いる。
C、膜厚は3μm〜4μm程度、不純物濃度は1×10
16cm-3程度に設けられ、第2半導体層32、第3半導
体層33、第4半導体層34、第5半導体層35、第6
半導体層36、および、第7半導体層37の材質はSi
C、膜厚は0.5μm〜1.0μm程度、不純物濃度は
1×1017cm-3〜3×1017cm-3程度に設けられ
る。
隔てて、下面が上記第2半導体層32にまで延在するよ
うに設けられ、上記第2半導体層32、第4半導体層3
4、および第6半導体層36の不純物濃度よりも高い濃
度のn型の不純物を含むソース/ドレイン領域層6,8
が設けられる。ソース/ドレイン領域層6,8の不純物
濃度は1×1019cm-3〜1×1020cm-3程度に設け
られる。
域層6,8の間には、下面が第2半導体層32にまで延
在し、上面が第4半導体層34にまで延在するように設
けられ、第2半導体層32および第4半導体層34の不
純物濃度よりも高いp型の不純物濃度を含む第1ゲート
電極層38Aが設けられている。
域層6,8の間には、下面が第4半導体層34にまで延
在し、上面が第6半導体層36にまで延在するように設
けられ、第4半導体層34および第6半導体層36の不
純物濃度よりも高いp型の不純物濃度を含む第2ゲート
電極層38Bが設けられている。
域層6,8の間には、下面が第6半導体層にまで延在す
るように設けられ、第1ゲート電極層38Aおよび第2
ゲート電極層38Bとほぼ同じ不純物濃度を有し、か
つ、同電位を有するp型の不純物を含む第3ゲート電極
層と38Cが設けられている。
層38B、および、第3ゲート電極層38Cの不純物濃
度は3×1018cm-3〜1×1020cm-3程度に設けら
れる。
導体層31にまで延在するp型の不純物濃度を含む不純
物領域層4が設けられている。この不純物領域層4の不
純物濃度は3×1018cm-3〜1×1020cm-3程度に
設けられる。
果トランジスタを実現させるためには、第1半導体層3
1の最上部と第1ゲート電極層38Aの最下部との間の
間隔(w31)が、第2半導体層32と第1ゲート電極
層38Aとの接合における拡散電位で広がる空乏層の間
隔よりも小さくなるように設け、第1ゲート電極層38
Aの最上部と第2ゲート電極層38Bの最下部との間の
間隔(w32)が、第4半導体層34と第1ゲート電極
層38Aとの接合における拡散電位で広がる空乏層の間
隔の2倍よりも小さくなるように設ければ良い。
の製造方法)次に、上記構成からなる横型接合型電界効
果トランジスタ300の製造方法について、図18〜図
25を参照して説明する。なお、図18〜図25は図1
7に示す断面構造にしたがった製造工程を示す断面図で
ある。
基板2上に、p型不純物を含む厚さ3μm〜4μm程
度、不純物濃度が1×1016cm-3程度のSiCからな
る第1半導体層31をエピタキシャル成長により形成す
る。その後、この第1半導体層31の上に、n型不純物
を含む厚さ0.5μm〜1.0μm程度、不純物濃度が
第1半導体層31よりも高い1×1017cm-3〜3×1
017cm-3程度のSiCからなる第2半導体層32をエ
ピタキシャル成長により形成する。その後、第2半導体
層32の上に、p型不純物を含む厚さ0.5μm〜1.
0μm程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×10
17cm-3程度のSiCからなる第3半導体層33をエピ
タキシャル成長により形成する。その後、第3半導体層
33の上に、n型不純物を含む厚さ0.5μm〜1.0
μm程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×1017
cm-3程度のSiCからなる第4半導体層34をエピタ
キシャル成長により形成する。
4の上に、所定の開口パターンを有する酸化膜208を
形成し、この酸化膜208をマスクにして、p型の不純
物を第4半導体層34の所定領域に不純物を導入し、下
面が第2半導体層32にまで延在し、上面が第4半導体
層34にまで延在し、第2半導体層32および第4半導
体層34の不純物濃度よりも高い3×1018cm-3〜1
×1020cm-3程度のp型不純物を含む第1ゲート電極
層38Aを形成する。
4の上に、p型不純物を含む厚さ0.5μm〜1.0μ
m程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×1017c
m-3程度のSiCからなる第5半導体層35を形成す
る。その後、第5半導体層35の上に、n型不純物を含
む厚さ0.5μm〜1.0μm程度、不純物濃度が1×
1017cm-3〜3×1017cm-3程度のSiCからなる
第6半導体層36をエピタキシャル成長により形成す
る。
6の上に、所定の開口パターンを有する酸化膜209を
形成し、この酸化膜209をマスクにして、p型の不純
物を第6半導体層36の所定領域に不純物を導入し、下
面が第4半導体層34にまで延在し、上面が第6半導体
層36にまで延在し、第4半導体層34および第6半導
体層36の不純物濃度よりも高い3×1018cm-3〜1
×1020cm-3程度のp型不純物を含む第2ゲート電極
層38Bを形成する。
除去した後、第6半導体層36の上に、p型不純物を含
む厚さ0.5μm〜1.0μm程度、不純物濃度が1×
10 17cm-3〜3×1017cm-3程度のSiCからなる
第7半導体層37をエピタキシャル成長により形成す
る。
7の上に、所定の開口パターンを有する酸化膜210を
形成し、この酸化膜210をマスクにして、p型の不純
物を第7半導体層37の所定領域に不純物を導入し、下
面が第6半導体層36にまで延在し、第6半導体層36
の不純物濃度よりも高い3×1018cm-3〜1×10 20
cm-3程度のp型不純物を含む第3ゲート電極層38C
を形成する。
除去した後、再び、第7半導体層37の上に、所定の開
口パターンを有する酸化膜211を形成し、この酸化膜
211をマスクにして、第1ゲート電極層38A、第2
ゲート電極層38B、および、第3ゲート電極層38C
の両側において、第7半導体層37に不純物を導入し
て、下面が第2半導体層32にまで延在し、第2半導体
層32および前記第4半導体層34の不純物濃度よりも
高い1×1019cm-3〜1×1020cm-3程度のn型の
不純物を含むソース/ドレイン領域層6,8を形成す
る。
除去した後、再び、第7半導体層37の上に、所定の開
口パターンを有する酸化膜212を形成し、この酸化膜
212をマスクにして、ソース/ドレイン領域層6の外
側の領域において、第7半導体層37に不純物を導入し
て、下面が第1半導体層31にまで延在し、3×10 18
cm-3〜1×1020cm-3程度のp型の不純物を含む不
純物領域層4を形成する。その後、図示していないが、
表面熱酸化・開口・Ni電極形成、絶縁層形成(OCD
等)、コンタクトホール開口・Al配線・パッド形成、
熱処理、オーミックコンタクト形成等の工程を経ること
により、図17に示す本実施の形態における横型接合型
電界効果トランジスタ300が完成する。
JFETおよびその製造方法によれば、複数の横型JF
ETが、縦方向に積層された構成が採用されているた
め、従来の構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下げ
ることが可能になる。また、第2半導体層32と、第3
半導体層33と、第4半導体層34と、第5半導体層3
5と、第6半導体層36と、第7半導体層37との不純
物濃度および膜厚さを略同じ値にすることにより、横型
JFETのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定す
ることを可能としている。
5との間に、第3半導体層33と第4半導体層34と第
1ゲート電極層38Aとほぼ同じ構造である単位トラン
ジスタ構造を1つまたは2以上さらに設ける構造を採用
することにより、横型JFETの特性をより向上させる
ことが可能になる。
ランジスタ400の構造)以下、実施の形態4における
横型接合型電界効果トランジスタ400の構造につい
て、図26を参照して説明する。なお、図26は本実施
の形態における横型接合型電界効果トランジスタ400
の構造を示す断面図である。
トランジスタ400の構造的特徴は、上記横型接合型電
界効果トランジスタ100と同様に、pn接合およびゲ
ート電極層を縦方向に配置するようにしたものである。
0は、Si等からなる半導体基板2の上に位置するp型
不純物を含む第1半導体層41と、この第1半導体層4
1の上に位置し、第1半導体層41の不純物濃度よりも
高い濃度のn型不純物を含む第2半導体層42と、この
第2半導体層42の上に位置し、p型不純物を含む第3
半導体層43と、この第3半導体層43の上に位置し、
n型不純物を含む第4半導体層44と、この第4半導体
層44の上に位置し、p型不純物を含む第5半導体層4
5と、この第5半導体層45の上に位置し、n型不純物
を含む第6半導体層46と、この第6半導体層46の上
に位置し、p型不純物を含む第7半導体層47とが設け
られている。
C、膜厚は3μm〜4μm程度、不純物濃度は1×10
16cm-3程度に設けられ、第2半導体層42、第3半導
体層43、第4半導体層44、第5半導体層45、第6
半導体層46、および、第7半導体層47の材質はSi
C、膜厚は0.5μm〜1.0μm程度、不純物濃度は
1×1017cm-3〜3×1017cm-3程度に設けられ
る。
てて、下面が第2半導体層42にまで延在するように設
けられ、第2半導体層42、第4半導体層44、およ
び、第6半導体層46の不純物濃度よりも高い濃度のn
型の不純物を含むソース/ドレイン領域層6,8が設け
られる。ソース/ドレイン領域層6,8の不純物濃度は
1×1019cm-3〜1×1020cm-3程度に設けられ
る。
域層6,8の間には、下面が第2半導体層42にまで延
在し、上面が上記第4半導体層44にまで延在するよう
に設けられ、第2半導体層42、上記第4半導体層4
4、および、第6半導体層46の不純物濃度よりも高い
不純物濃度を含む第1ゲート電極層48Aが設けられて
いる。
域層6,8の間には、下面が第4半導体層44にまで延
在し、上面が上記第6半導体層46にまで延在するよう
に設けられ、第1ゲート電極層28Aとほぼ同じ不純物
濃度を有し、かつ、同電位を有するp型の不純物を含む
第2ゲート電極層48Bが設けられている。
域6,8の間において、下面が第6半導体層46にまで
延在するように設けられ、第1ゲート電極層48Aおよ
び第2ゲート電極層48Bとほぼ同じ不純物濃度を有
し、かつ、同電位を有するp型の第3ゲート電極層48
Cが設けられている。第1ゲート電極層48A、第2ゲ
ート電極層48B、および、第3ゲート電極層48Cの
不純物濃度は3×1018cm-3〜1×1020cm-3程度
に設けられる。
層48Aとに挟まれた第2半導体層42に、第1ゲート
電極層48Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電
位を有するp型の第1不純物注入領域39Aが設けら
れ、第1ゲート電極層48Aと第2ゲート電極層48B
とに挟まれた第4半導体層44に、第1ゲート電極層4
8Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同電位を有する
p型の第2不純物注入領域49Bが設けられ、第2ゲー
ト電極層48Bと第3ゲート電極層48Cとに挟まれた
第6半導体層46に、第1ゲート電極層48Aおよび第
2ゲート電極層48Bとほぼ同じ不純物濃度を有し、か
つ同電位を有するp型の第3不純物注入領域49Cが設
けられている。なお、図26においては、第1不純物注
入領域49A、第2不純物注入領域49B、および、第
3不純物注入領域49Cを一層設ける場合を図示してい
るが、総チャネル幅を広くしオン抵抗を下げつつ、か
つ、ノーマリオフ型の横型接合型トランジスタを実現さ
せる観点から、半導体層内に第1不純物注入領域49
A、第2不純物注入領域49B、および、第3不純物注
入領域49Cをそれぞれ複数層設けることも可能であ
る。
導体層41にまで延在するp型の不純物濃度を含む不純
物領域層4が設けられている。この不純物領域層4の不
純物濃度は3×1018cm-3〜1×1020cm-3程度に
設けられる。
果トランジスタを実現させるためには、第1半導体層4
1の最上部と第1ゲート電極層48Aの最下部との間の
間隔(w41)が、第2半導体層42と第1ゲート電極
層48Aとの接合における拡散電位で広がる空乏層の間
隔よりも小さくなるように設け、第1ゲート電極層48
Aの最上部と第2ゲート電極層48Bの最下部との間の
間隔(w42)が、第4半導体層44と第1ゲート電極
層48Aとの接合における拡散電位で広がる空乏層の間
隔と、第4半導体層44と第2ゲート電極層48Bとの
接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔との和より
も小さくなるように設ければ良い。
上部と第1不純物注入領域49Aの最下部との間の間隔
(w43)が、第2半導体層42と第1不純物注入領域
49Aとの接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔
よりも小さく、第1不純物注入領域49Aの最上部と第
1ゲート電極層48Aの最下部との間隔(w44)が、
第2半導体層42と第1ゲート電極層48Aとの接合に
おける拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さ
くなるように設け、第1ゲート電極層48Aの最上部と
第2不純物注入領域49Bの最下部との間の間隔(w4
5)が、第4半導体層と第2不純物注入領域49Bとの
接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍より
も小さくなるように設け、第2不純物注入領域49Bの
最上部と第2ゲート電極層48Bの最下部との間の間隔
(w46)が、第4半導体層44と第2ゲート電極層4
8Bとの接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔の
2倍よりも小さくなるように設ければ良い。
の製造方法)次に、上記構成からなる横型接合型電界効
果トランジスタ400の製造方法について、図27〜図
37を参照して説明する。なお、図27〜図37は図2
6に示す断面構造にしたがった製造工程を示す断面図で
ある。
基板2上に、p型不純物を含む厚さ3μm〜4μm程
度、不純物濃度が1×1016cm-3程度のSiCからな
る第1半導体層41をエピタキシャル成長により形成す
る。その後、この第1半導体層41の上に、n型不純物
を含む厚さ0.5μm〜1.0μm程度、不純物濃度が
第1半導体層41よりも高い1×1017cm-3〜3×1
017cm-3程度のSiCからなる第2半導体層42をエ
ピタキシャル成長により形成する。その後、第2半導体
層42の上に、p型不純物を含む厚さ0.5μm〜1.
0μm程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×10
17cm-3程度のSiCからなる第3半導体層43をエピ
タキシャル成長により形成する。その後、第3半導体層
43の上に、n型不純物を含む厚さ0.5μm〜1.0
μm程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×1017
cm-3程度のSiCからなる第4半導体層44をエピタ
キシャル成長により形成する。
4の上に、所定の開口パターンを有する酸化膜213を
形成し、この酸化膜213をマスクにして、p型の不純
物を第4半導体層44の所定領域に不純物を導入し、下
面が第2半導体層42にまで延在し、上面が第4半導体
層44にまで延在し、第2半導体層42および第4半導
体層44の不純物濃度よりも高い3×1018cm-3〜1
×1020cm-3程度のp型不純物を含む第1ゲート電極
層48Aを形成する。
13をマスクにして、p型の不純物を第2半導体層42
内に導入し、第1ゲート電極層48Aとほぼ同じ不純物
濃度を有し、かつ同電位を有する、不純物濃度が3×1
018cm-3〜1×1020cm -3程度の第1不純物注入領
域49Aを形成する。
除去した後、第4半導体層34の上に、p型不純物を含
む厚さ0.5μm〜1.0μm程度、不純物濃度が1×
10 17cm-3〜3×1017cm-3程度のSiCからなる
第5半導体層45を形成する。その後、第5半導体層4
5の上に、n型不純物を含む厚さ0.5μm〜1.0μ
m程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×1017c
m-3程度のSiCからなる第6半導体層46を形成す
る。
6の上に、所定の開口パターンを有する酸化膜214を
形成し、この酸化膜214をマスクにして、p型の不純
物を第6半導体層44の所定領域に不純物を導入し、下
面が第4半導体層44にまで延在し、上面が第6半導体
層46にまで延在し、第4半導体層44および第6半導
体層46の不純物濃度よりも高い3×1018cm-3〜1
×1020cm-3程度のp型不純物を含む第2ゲート電極
層48Bを形成する。
14をマスクにして、p型の不純物を第4半導体層44
内に導入し、第1ゲート電極層48Aとほぼ同じ不純物
濃度を有し、かつ同電位を有する、不純物濃度が3×1
018cm-3〜1×1020cm -3程度の第2不純物注入領
域49Bを形成する。
除去した後、第6半導体層46の上に、p型不純物を含
む厚さ0.5μm〜1.0μm程度、不純物濃度が1×
10 17cm-3〜3×1017cm-3程度のSiCからなる
第7半導体層47をエピタキシャル成長により形成す
る。
7の上に、所定の開口パターンを有する酸化膜215を
形成し、この酸化膜215をマスクにして、p型の不純
物を第7半導体層37の所定領域に不純物を導入し、下
面が第6半導体層46にまで延在し、第6半導体層46
の不純物濃度よりも高い3×1018cm-3〜1×10 20
cm-3程度のp型不純物を含む第3ゲート電極層48C
を形成する。
15をマスクにして、p型の不純物を第6半導体層46
内に導入し、第1ゲート電極層48Aとほぼ同じ不純物
濃度を有し、かつ同電位を有する、不純物濃度が3×1
018cm-3〜1×1020cm -3程度の第3不純物注入領
域49Cを形成する。
除去した後、再び、第7半導体層37の上に、所定の開
口パターンを有する酸化膜216を形成し、この酸化膜
216をマスクにして、第1ゲート電極層48A、第2
ゲート電極層48B、第3ゲート電極層48C、第1不
純物注入領域49A、第2不純物注入領域49B、およ
び、第3不純物注入領域49Cの両側において、第7半
導体層47に不純物を導入して、下面が第2半導体層4
2にまで延在し、第2半導体層42および前記第4半導
体層44の不純物濃度よりも高い1×1019cm-3〜1
×1020cm-3程度のn型の不純物を含むソース/ドレ
イン領域層6,8を形成する。
除去した後、再び、第7半導体層37の上に、所定の開
口パターンを有する酸化膜217を形成し、この酸化膜
217をマスクにして、ソース/ドレイン領域層6の外
側の領域において、第7半導体層47に不純物を導入し
て、下面が第1半導体層41にまで延在し、3×10 18
cm-3〜1×1020cm-3程度のp型の不純物を含む不
純物領域層4を形成する。その後、図示していないが、
表面熱酸化・開口・Ni電極形成、絶縁層形成(OCD
等)、コンタクトホール開口・Al配線・パッド形成、
熱処理、オーミックコンタクト形成等の工程を経ること
により、図26に示す本実施の形態における横型接合型
電界効果トランジスタ400が完成する。
示していないが、ゲート間接続領域層の形成は、その深
さによっては、複数回に分けてイオン注入を行なう必要
がある。この場合、ゲート電極層および不純物注入領域
の形成のためのイオン注入を行なう段階でも、ゲート間
接続領域層の形成のための不純物注入を行なう。
ート電極層および不純物注入領域を電気的に接続し、同
一の電位とするためのもので、デバイスの端などに、ゲ
ート電極層および不純物注入領域を縦に貫いて設けられ
る接続層のことをいい、一般にこの接続層は、第1半導
体層には達しないように設けられる。
JFETおよびその製造方法によれば、複数の横型JF
ETが、縦方向に積層された構成が採用されているた
め、従来の構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下げ
ることが可能になる。また、第2半導体層42と、第3
半導体層43と、第4半導体層44と、第5半導体層4
5と、第6半導体層46と、第7半導体層47との不純
物濃度および膜厚さを略同じ値にすることにより、横型
JFETのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定す
ることを可能としている。
5との間に、第3半導体層43と第4半導体層44と第
1ゲート電極層48Aと第2不純物注入領域49Bとほ
ぼ同じ構造である単位トランジスタ構造を1つまたは2
以上さらに設ける構造を採用することにより、横型JF
ETの特性をより向上させることが可能になる。
下、実施の形態5における横型接合型電界効果トランジ
スタ500の構造について、図38から図40を参照し
て説明する。なお、図38は本実施の形態における横型
接合型電界効果トランジスタ500の構造を示す断面図
であり、図39は図38中XXXIX−XXXIX線矢
視断面図であり、図40は図38中XXXIX−XXX
IX線矢視断面図に対応する他の形態の構造を示す断面
図である。
トランジスタ500の構造的特徴は、pn接合を縦方向
に配置し、ゲート電極層を横方向に配置するようにした
ものである。
0は、Si等からなる半導体基板2上に位置するp型不
純物を含む第1半導体層51と、この第1半導体層51
の上に位置し、第1半導体層の不純物濃度よりも高い濃
度のn型不純物を含む第2半導体層52と、この第2半
導体層52の上に位置し、p型不純物を含む第3半導体
層53と、この第3半導体層53の上に位置し、n型不
純物を含む第4半導体層54と、この第4半導体層54
の上に位置し、p型不純物を含む第5半導体層55とが
設けられている。
C、膜厚は3μm〜4μm程度、不純物濃度は1×10
16cm-3程度に設けられ、第2半導体層52、第3半導
体層53、第4半導体層54、および、第5半導体層5
5の材質はSiC、膜厚は0.5μm〜1.0μm程
度、不純物濃度は1×1017cm-3〜3×1017cm-3
程度に設けられる。
隔てて、下面が第2半導体層52にまで延在するように
設けられ、第2半導体層52および第4半導体層54の
不純物濃度よりも高い濃度のn型の不純物を含むソース
/ドレイン領域層6,8が設けられる。ソース/ドレイ
ン領域層6,8の不純物濃度は1×1019cm-3〜1×
1020cm-3程度に設けられる。
域層6,8の間には、下面が第2半導体層52にまで延
在するように設けられ、第2半導体層52の不純物濃度
よりも高いp型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層5
8Aが設けられている。
イン領域層6,8の間には、下面が第2半導体層52に
まで延在するように第1ゲート電極層58Aに所定の間
隔を隔てて隣接して横方向に設けられ、第1ゲート電極
層58Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を
有するp型の第2ゲート電極層58Bが設けられてい
る。
イン領域層6,8の間には、下面が第2半導体層52に
まで延在するように第2ゲート電極層58Bに所定の間
隔を隔てて隣接して横方向に設けられ、第1ゲート電極
層58Aおよび第2ゲート電極層58Bとほぼ同じ不純
物濃度を有し、かつ、同電位を有するp型の第3ゲート
電極層58Cが設けられている。
イン領域層6,8の間には、下面が第2半導体層52に
まで延在するように第3ゲート電極層58Cに所定の間
隔を隔てて隣接して横方向に設けられ、第1ゲート電極
層58A、第2ゲート電極層58B、および、第3ゲー
ト電極層58Cとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同
電位を有するp型の第4ゲート電極層58Dが設けられ
ている。
層58B、第3ゲート電極層58C、および、第4ゲー
ト電極層58Dの不純物濃度は3×1018cm-3〜1×
10 20cm-3程度に設けられる。
果トランジスタを実現させるためには、第1ゲート電極
層58Aと第2ゲート電極層58Bとの間の間隔(w5
1)が、第2半導体層52と第1ゲート電極層58Aと
の接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔、および
第4半導体層54と第1ゲート電極層58Aとの接合に
おける拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さ
くなるように設ければ良い。なお、第2ゲート電極層5
8Bと第3ゲート電極層58Cとの間の間隔、第3ゲー
ト電極層58Cと第4ゲート電極層58Dとの間の間隔
も同様である。
の製造方法)次に、上記構成からなる横型接合型電界効
果トランジスタ500の製造方法について、図41〜図
43を参照して説明する。なお、図41〜図43は図3
8に示す断面構造にしたがった製造工程を示す断面図で
ある。
基板2上に、p型不純物を含む厚さ3μm〜4μm程
度、不純物濃度が1×1016cm-3程度のSiCからな
る第1半導体層51をエピタキシャル成長により形成す
る。その後、この第1半導体層51の上に、n型不純物
を含む厚さ0.5μm〜1.0μm程度、不純物濃度が
第1半導体層51よりも高い1×1017cm-3〜3×1
017cm-3程度のSiCからなる第2半導体層52をエ
ピタキシャル成長により形成する。その後、第2半導体
層52の上に、p型不純物を含む厚さ0.5μm〜1.
0μm程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×10
17cm-3程度のSiCからなる第3半導体層53をエピ
タキシャル成長により形成する。その後、第3半導体層
53の上に、n型不純物を含む厚さ0.5μm〜1.0
μm程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×1017
cm-3程度のSiCからなる第4半導体層54をエピタ
キシャル成長により形成する。その後、第4半導体層5
4の上に、p型不純物を含む厚さ0.5μm〜1.0μ
m程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×1017c
m-3程度のSiCからなる第5半導体層55をエピタキ
シャル成長により形成する。
5の上に、所定の開口パターンを有する酸化膜を形成し
(図示省略)、この酸化膜をマスクにして、第5半導体
層55中の所定領域に不純物を導入することにより、下
面が前記第2半導体層52にまで延在するように設けら
れ、第2半導体層52の不純物濃度よりも高い3×10
18cm-3〜1×1020cm-3程度のp型不純物を含み、
基板2の平面方向に沿って互いに所定の間隔を隔てて配
置される、第1ゲート電極層58A、第2ゲート電極層
58B、第3ゲート電極層58C、および、第4ゲート
電極層58Dを形成する。
5の上に、所定の開口パターンを有する酸化膜を形成し
(図示省略)、この酸化膜をマスクにして、第1ゲート
電極層58A、第2ゲート電極層58B、第3ゲート電
極層58C、および、第4ゲート電極層58Dの配置方
向に沿って第1ゲート電極層58A、第2ゲート電極層
58B、第3ゲート電極層58C、および、第4ゲート
電極層58Dを両側から挟みこむように、第5半導体層
55中の所定領域に不純物を導入して、下面が第2半導
体層52にまで延在し、第2半導体層52および前記第
4半導体層54の不純物濃度よりも高い1×1019cm
-3〜1×1020cm-3程度のn型の不純物を含むソース
/ドレイン領域層6,8を形成する。その後、図示して
いないが、表面熱酸化・開口・Ni電極形成、絶縁層形
成(OCD等)、コンタクトホール開口・Al配線・パ
ッド形成、熱処理、オーミックコンタクト形成等の工程
を経ることにより、図38に示す本実施の形態における
横型接合型電界効果トランジスタ500が完成する。
上記ゲート電極層、不純物注入領域は、その厚みによっ
ては、不純物の注入を複数回に分けて行なう場合が考え
られる。また、この場合には、その前工程のn層、p層
のエピタキシャル成長を一度停止して不純物の注入を行
ない、その後エピタキシャル成長を再開する方法も考え
られる。
その深さによっては、複数回の注入に分けて行なうこと
も考えられる。この場合、ゲート電極層および不純物注
入領域の形成のための不純物注入を行なう段階でも、ソ
ース/ドレイン領域層および不純物領域層の形成のため
の不純物注入を行なう場合が考えられる。
JFETおよびその製造方法によれば、複数の横型JF
ETにおいてpn接合を縦方向に配置し、ゲート電極層
を横方向に配置した構成が採用されているため、従来の
構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下げることが可
能になる。また、第2半導体層52と、第3半導体層5
3と、第4半導体層54と、第5半導体層55との不純
物濃度および膜厚さを略同じ値にすることにより、横型
JFETのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定す
ることを可能としている。
抗を下げるため、チャネル数を増加させる目的から、第
1ゲート電極層58Aと第2ゲート電極層58Bとの間
に、下面が第2半導体層52にまで延在するように設け
られ、第1ゲート電極層58Aとほぼ同じ不純物濃度を
有し、かつ、同電位を有するp型の不純物注入領域59
Aを設け、同様に、第2ゲート電極層58Bと第3ゲー
ト電極層58Cとの間に、下面が第2半導体層52にま
で延在するように設けられ、第1ゲート電極層58Aと
ほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有するp型
の不純物注入領域59B、および、第3ゲート電極層5
8Cと第4ゲート電極層58Dとの間に、下面が第2半
導体層52にまで延在するように設けられ、第1ゲート
電極層58Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電
位を有するp型の不純物注入領域59Cを設ける構造を
採用することも可能である。
ート電極層58Aと不純物注入領域59Aとの間の間隔
(w51)および不純物注入領域59Aと第2ゲート電
極層58Bとの間隔(w52)が、第2半導体層52と
第1ゲート電極層58Aとの接合における拡散電位で広
がる空乏層の間隔、および第4半導体層54と第1ゲー
ト電極層58Aとの接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔の2倍よりも小さくなるように設けることで、
ノーマリオフ型の横型接合型電界効果トランジスタを実
現させることが可能になる。
58Aに最も近接する上記不純物注入領域59Aと第1
ゲート電極層58Aとの間の間隔(w51)、不純物注
入領域同士の間隔(w53)、および第2ゲート電極層
58Bに最も近接する不純物注入領域59Bと第2ゲー
ト電極層58Bとの間の間隔w54が、いずれも、第2
半導体層52と第1ゲート電極層58Aとの接合におけ
る拡散電位で広がる空乏層の間隔、および第4半導体層
54と第1ゲート電極層58Aとの接合における拡散電
位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さいことが好ま
しい。
が設けられる数量については、横型JFETに要求され
る性能に応じて、適宜変更が可能である。
5との間に、第3半導体層53と第4半導体層54とほ
ぼ同じ構造を1つ以上有する構造を採用することによ
り、横型JFETの特性をより向上させることが可能に
なる。
下、実施の形態6における横型接合型電界効果トランジ
スタ600の構造について、図44および図45を参照
して説明する。なお、図44は本実施の形態における横
型接合型電界効果トランジスタ600の構造を示す断面
図であり、図45は図44中XLV−XLV線矢視断面
図である。
トランジスタ600の構造的特徴は、pn接合およびゲ
ート電極層を横方向に配置するようにしたものである。
0は、Si等からなる半導体基板上2に位置するp型不
純物を含む第1半導体層61と、この第1半導体層61
の上に位置し、p型不純物を含む第2半導体層62と、
第1半導体層61の上に、かつ、第2半導体層62の横
方向に隣接して位置し、n型不純物を含む第3半導体層
63と、第1半導体層61の上に、かつ、第3半導体層
63の横方向に隣接して位置し、p型不純物を含む第4
半導体層64と、第1半導体層61の上に、かつ、第4
半導体層64の横方向に隣接して位置し、n型不純物を
含む第5半導体層65と、第1半導体層61の上に、か
つ、第5半導体層65の横方向に隣接して位置し、p型
不純物を含む第6半導体層66と、第1半導体層61の
上に、かつ、第6半導体層66の横方向に隣接して位置
し、n型不純物を含む第7半導体層67とが設けられて
いる。
C、膜厚は3μm〜4μm程度、不純物濃度は1×10
16cm-3程度に設けられ、第2半導体層62、第3半導
体層63、第4半導体層64、第5半導体層65、第6
半導体層66、および、第7半導体層67の材質はSi
C、膜厚は0.5μm〜1.0μm程度、不純物濃度は
1×1017cm-3〜3×1017cm-3程度に設けられ
る。なお、第2半導体層62〜第7半導体層67の膜厚
は、図44の奥行き方向の厚みを示す。
導体層64、第5半導体層65、第6半導体層66およ
び第7半導体層67中において所定の間隔を隔てて設け
られ、第3半導体層63、第5半導体層65、および、
第5半導体層65の不純物濃度よりも高い濃度のn型の
不純物を含むソース/ドレイン領域層6,8が設けられ
る。ソース/ドレイン領域層6,8の不純物濃度は1×
1019cm-3〜1×1020cm-3程度に設けられる。
域層6,8の間には、その一方の側面が第3半導体層6
3にまで延在するように設けられ、第3半導体層63の
不純物濃度よりも高いp型の不純物濃度を含む第1ゲー
ト電極層68Aが設けられている。
イン領域層6,8の間には、その一方の側面が第5半導
体層65にまで延在するように設けられ、第1ゲート電
極層68Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位
を有するp型の第2ゲート電極層68Bが設けられてい
る。
イン領域層6,8の間には、その一方の側面が第7半導
体層67にまで延在するように設けられ、第1ゲート電
極層68Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位
を有するp型の第3ゲート電極層68Cが設けられてい
る。
層68B、および、第3ゲート電極層68Cの不純物濃
度は3×1018cm-3〜1×1020cm-3程度に設けら
れる。
果トランジスタを実現させるためには、第1ゲート電極
68Aと、第3半導体層63の第1ゲート電極層68A
と接しない面との間の間隔(w61)が、第3半導体層
63と第1ゲート電極層68Aとの接合における拡散電
位で広がる空乏層の間隔よりも小さくなるように設けら
れ、第2ゲート電極層68Bと第5半導体層65の第2
ゲート電極層68Bと接しない面との間隔(w62)
が、第5半導体層65と第2ゲート電極層68Bとの接
合における拡散電位で広がる空乏層の間隔よりも小さく
なるように設ければ良い。
の製造方法)次に、上記構成からなる横型接合型電界効
果トランジスタ600の製造方法について、図46〜図
50を参照して説明する。なお、図46〜図50は図4
4に示す断面構造にしたがった製造工程を示す断面図で
ある。
基板2上に、p型不純物を含む厚さ3μm〜4μm程
度、不純物濃度が1×1016cm-3程度のSiCからな
る第1半導体層61をエピタキシャル成長により形成す
る。
層61の上に、n型不純物を含む厚さ1μm〜2μm程
度、不純物濃度が第1半導体層61よりも高い1×10
17cm-3〜3×1017cm-3程度のSiCからなる半導
体層60Aをエピタキシャル成長により形成する。
中の所定領域に、基板2の平面方向(奥行き方向)に沿
って所定の間隔を隔ててp型不純物を導入することによ
り、それぞれ奥行き方向の膜厚さが0.5μm〜1.0
μm程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×1017
cm-3程度の、p型第2半導体層62、n型第3半導体
層63、p型第4半導体層64、n型第5半導体層6
5、p型第6半導体層66、および、n型第7半導体層
67を形成する。
2、第3半導体層63、第4半導体層64、第5半導体
層65、第6半導体層66、および、第7半導体層67
中の所定領域にp型の不純物を導入することにより、第
2半導体層62と第3半導体層63との間、第4半導体
層64と第5半導体層65との間、第6半導体層66と
第7半導体層67との間において、それぞれの領域をま
たがるように、不純物濃度が3×1018cm-3〜1×1
020cm-3程度の第1ゲート電極層68A、第2ゲート
電極層68B、および、第3ゲート電極層68Cを形成
する。
2、第3半導体層63、第4半導体層64、第5半導体
層65、第6半導体層66、および、第7半導体層67
中の所定領域にn型の不純物を導入することにより、第
2半導体層62、第3半導体層63、第4半導体層6
4、第5半導体層65、第6半導体層66、および、第
7半導体層67が配置される方向に沿うとともに、第1
ゲート電極層68A、第2ゲート電極層68B、およ
び、第3ゲート電極層68Cを挟み込み、第3半導体層
63の不純物濃度よりも高い、1×1019cm-3〜1×
1020cm-3程度のn型の不純物を含むソース/ドレイ
ン領域層6,8を形成する。その後、図示していない
が、表面熱酸化・開口・Ni電極形成、絶縁層形成(O
CD等)、コンタクトホール開口・Al配線・パッド形
成、熱処理、オーミックコンタクト形成等の工程を経る
ことにより、図44に示す本実施の形態における横型接
合型電界効果トランジスタ600が完成する。
JFETおよびその製造方法によれば、半導体基板2上
に設けられる各半導体層が、半導体基板2上において隣
接する横方向に沿って配置されることにより、基板の平
面方向に沿ってトランジスタ構造を形成することになる
ため、従来の構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下
げることが可能になる。また、第2半導体層62と、第
3半導体層63と、第4半導体層64と、第5半導体層
65と、第6半導体層66と、第7半導体層67との不
純物濃度および膜厚さを略同じ値にすることにより、横
型JFETのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定
することを可能としている。
る数量については、横型JFETに要求される性能によ
って決定されることができ、たとえば、半導体層を3
層、ゲート電極層を2層設ける構造や、半導体層を4
層、ゲート電極層を3層設ける構造の採用が可能であ
る。
下、実施の形態7における横型接合型電界効果トランジ
スタ700の構造について、図51および図52を参照
して説明する。なお、図51は本実施の形態における横
型接合型電界効果トランジスタ700の構造を示す断面
図であり、図52は図51中LII−LII線矢視断面
図である。
トランジスタ700の構造的特徴は、上記横型接合型電
界効果トランジスタ600と同様に、pn接合およびゲ
ート電極層を横方向に配置するようにしたものである。
0は、Si等からなる半導体基板2上に位置するp型不
純物を含む第1半導体層71と、この第1半導体層71
の上に位置し、p型不純物を含む第2半導体層72と、
第1半導体層71の上に、かつ、第2半導体層72の横
方向に隣接して位置し、n型不純物を含む第3半導体層
73と、第1半導体層71の上に、かつ、第3半導体層
73の横方向に隣接して位置し、p型不純物を含む第4
半導体層74と、第1半導体層71の上に、かつ第4半
導体層74の横方向隣接して位置し、n型不純物を含む
第5半導体層75と、第1半導体層71の上に、かつ、
第5半導体層75の横方向に隣接して位置し、p型不純
物を含む第6半導体層76と、第1半導体層71の上
に、かつ第6半導体層76の横方向に隣接して位置し、
n型不純物を含む第7半導体層77とが設けられてい
る。
C、膜厚は3μm〜4μm程度、不純物濃度は1×10
16cm-3程度に設けられ、第2半導体層72、第3半導
体層73、第4半導体層74、第5半導体層75、第6
半導体層76、および、第7半導体層77の材質はSi
C、膜厚は0.5μm〜1.0μm程度、不純物濃度は
1×1017cm-3〜3×1017cm-3程度に設けられ
る。なお、第2半導体層72〜第7半導体層77の膜厚
は、図51の奥行き方向の厚みを示す。
4半導体層74、第5半導体層75、第6半導体層76
および第7半導体層77中において所定の間隔を隔てて
設けられ、第3半導体層73、第5半導体層75、およ
び、第7半導体層77の不純物濃度よりも高い濃度のn
型の不純物を含むソース/ドレイン領域層6,8が設け
られる。ソース/ドレイン領域層6,8の不純物濃度は
1×1019cm-3〜1×1020cm-3程度に設けられ
る。
域層6,8の間には、その一方の側面が第3半導体層7
3にまで延在するように設けられ、第3半導体層73の
不純物濃度よりも高いp型の不純物濃度を含む第1ゲー
ト電極層78Aが設けられている。
イン領域層6,8の間には、その一方の側面が第5半導
体層75にまで延在するように設けられ、第1ゲート電
極層78Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同電位を
有するp型の第2ゲート電極層78Bが設けられてい
る。
イン領域層6,8の間には、その一方の側面が第7半導
体層77にまで延在するように設けられ、第1ゲート電
極層78Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同電位を
有するp型の第3ゲート電極層78Cが設けられてい
る。
層78Aとに挟まれた第3半導体層73には、第1ゲー
ト電極層78Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同電
位を有するp型の第1不純物注入領域79Aが設けられ
ている。
導体層75の第2ゲート電極層78Bと接しない面とに
挟まれた第5半導体層75には、第1ゲート電極層78
Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する
p型の第2不純物注入領域79Bが設けられている。
導体層77の第3ゲート電極層78Cと接しない面とに
挟まれた第7半導体層77には、第1ゲート電極層78
Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する
p型の第3不純物注入領域79Cが設けられている。
領域79A、第2不純物注入領域79B、および、第3
不純物注入領域79Cを一層設ける場合を図示している
が、総チャネル幅を広くしオン抵抗を下げつつ、かつ、
ノーマリオフ型の横型接合型トランジスタを実現させる
観点から、半導体層内に第1不純物注入領域79A、第
2不純物注入領域79B、および、第3不純物注入領域
79Cをそれぞれ複数層設けることも可能である。
ト電極層78B、第3ゲート電極層78C、第1不純物
注入領域79A、第2不純物注入領域79B、および、
第3不純物注入領域79Cの不純物濃度は3×1018c
m-3〜1×1020cm-3程度に設けられる。
果トランジスタを実現させるためには、第1ゲート電極
層78Aと第1不純物注入領域79Aとの最も近接する
面同士の間隔(w71)が、第3半導体層73と第1ゲ
ート電極層78Aとの接合における拡散電位で広がる空
乏層の間隔の2倍よりも小さくなるように設けられ、第
1不純物注入領域79Aと、第3半導体層73の第1ゲ
ート電極層78Aと接しない面との間の間隔(w72)
が、第3半導体層73と第1ゲート電極層78Aとの接
合における拡散電位で広がる空乏層の間隔よりも小さく
なるように設けられ、第2ゲート電極層78Bと第2不
純物注入領域79Bとの最も近接する面同士の間隔(w
73)が、第5半導体層75と第2ゲート電極層78B
との接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍
よりも小さくなるように設けられ、第2不純物注入領域
79Bと、第5半導体層75の第2ゲート電極層78B
と接しない面との間の間隔w74が、第5半導体層75
と第2ゲート電極層78Bとの接合における拡散電位で
広がる空乏層の間隔よりも小さくなるように設ければ良
い。
の製造方法)次に、上記構成からなる横型接合型電界効
果トランジスタ700の製造方法について、図53〜図
57を参照して説明する。なお、図53〜図57は図5
1に示す断面構造にしたがった製造工程を示す断面図で
ある。
基板2上に、p型不純物を含む厚さ3μm〜4μm程
度、不純物濃度が1×1016cm-3程度のSiCからな
る第1半導体層71をエピタキシャル成長により形成す
る。
層71の上に、n型不純物を含む厚さ1μm〜2μm程
度、不純物濃度が第1半導体層71よりも高い1×10
17cm-3〜3×1017cm-3程度のSiCからなる半導
体層70Aをエピタキシャル成長により形成する。
中の所定領域に、基板2の平面方向(奥行き方向)に沿
って所定の間隔を隔ててp型不純物を導入することによ
り、それぞれ奥行き方向の膜厚さが0.5μm〜1.0
μm程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×1017
cm-3程度の、p型第2半導体層72、n型第3半導体
層73、p型第4半導体層74、n型第5半導体層7
5、p型第6半導体層76、および、n型第7半導体層
77を形成する。
2、第3半導体層73、第4半導体層74、第5半導体
層75、第6半導体層76、および、第7半導体層77
中の所定領域にp型の不純物を導入することにより、第
2半導体層72と第3半導体層73との間、第4半導体
層74と第5半導体層75との間、第6半導体層76と
第7半導体層77との間において、それぞれの領域をま
たがるように、不純物濃度が3×1018cm-3〜1×1
020cm-3程度の第1ゲート電極層78A、第2ゲート
電極層78B、および、第3ゲート電極層78Cを形成
する。また、同時に、第3半導体層73、第5半導体層
75、および、第7半導体層77の中に、第1ゲート電
極層78A、第2ゲート電極層78B、および、第3ゲ
ート電極層78Cとほぼ同じ3×1018cm-3〜1×1
020cm-3程度不純物濃度えお有し、かつ、同電位を有
する第1不純物注入領域79A、第2不純物注入領域7
9B、および、第3不純物注入領域79Cを形成する。
2、第3半導体層73、第4半導体層74、第5半導体
層75、第6半導体層76、および、第7半導体層77
中の所定領域にn型の不純物を導入することにより、第
2半導体層72、第3半導体層73、第4半導体層7
4、第5半導体層75、第6半導体層76、および、第
7半導体層77が配置される方向に沿うとともに、第1
ゲート電極層78A、第2ゲート電極層78B、第3ゲ
ート電極層78C、第1不純物注入領域79A、第2不
純物注入領域79B、および、第3不純物注入領域79
Cを挟み込み、第3半導体層73の不純物濃度よりも高
い、1×1019cm-3〜1×1020cm-3程度のn型の
不純物を含むソース/ドレイン領域層6,8を形成す
る。その後、図示していないが、表面熱酸化・開口・N
i電極形成、絶縁層形成(OCD等)、コンタクトホー
ル開口・Al配線・パッド形成、熱処理、オーミックコ
ンタクト形成等の工程を経ることにより、図51に示す
本実施の形態における横型接合型電界効果トランジスタ
700が完成する。
JFETおよびその製造方法によれば、半導体基板2上
に設けられる各半導体層が、半導体基板2上において隣
接する横方向に沿って配置されることにより、基板の平
面方向に沿ってトランジスタ構造を形成することになる
ため、従来の構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下
げることが可能になる。また、第2半導体層72と、第
3半導体層73と、第4半導体層74と、第5半導体層
75と、第6半導体層76と、第7半導体層77との不
純物濃度および膜厚さを略同じ値にすることにより、横
型JFETのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定
することを可能としている。
純物注入領域を設ける数量については、横型JFETに
要求される性能によって決定されることができ、たとえ
ば、半導体層を3層、ゲート電極層を2層、不純物注入
領域を1層設ける構造や、半導体層を4層、ゲート電極
層を2層、不純物注入領域を2層設ける構造の採用が可
能である。
ける横型接合型電界効果トランジスタ800の構造につ
いて、図58および図59を参照して説明する。なお、
図58は本実施の形態における横型接合型電界効果トラ
ンジスタ800の構造を示す断面図であり、図59は図
58中LIX−LIX線矢視断面図である。
トランジスタ800の構造的特徴は、上記横型接合型電
界効果トランジスタ600と同様に、pn接合およびゲ
ート電極層を横方向に配置するようにしたものである。
0は、Si等からなる半導体基板2上に位置するp型不
純物を含む第1半導体層81と、この第1半導体層81
の上に位置し、p型不純物を含む第2半導体層82と、
第1半導体層81の上に、かつ、第2半導体層82の横
方向に隣接して位置し、n型不純物を含む第3半導体層
83と、第1半導体層81の上に、かつ第3半導体層8
3の横方向に隣接して位置し、p型不純物を含む第4半
導体層84と、第1半導体層81の上に、かつ第4半導
体層84の横方向に隣接して位置し、n型不純物を含む
第5半導体層85と、第1半導体層81の上に、かつ、
第5半導体層85の横方向に隣接して位置し、p型不純
物を含む第6半導体層と、第1半導体層81の上に、か
つ第6半導体層86の横方向に隣接して位置し、n型不
純物を含む第7半導体層87と、第1半導体層81の上
に、かつ、第7半導体層87の横方向に隣接して位置
し、p型不純物を含む第8半導体層(88)とが設けら
れている。
C、膜厚は3μm〜4μm程度、不純物濃度は1×10
16cm-3程度に設けられ、第2半導体層82、第3半導
体層83、第4半導体層84、第5半導体層85、第6
半導体層86、、第7半導体層87、および、第8半導
体層88の材質はSiC、膜厚は0.5μm〜1.0μ
m程度、不純物濃度は1×1017cm-3〜3×1017c
m-3程度に設けられる。なお、第2半導体層82〜第8
半導体層87の膜厚は、図58の奥行き方向の厚みを示
す。
4半導体層84、第5半導体層85、第6半導体層8
6、第7半導体層87、および、第8半導体層88中に
おいて所定の間隔を隔てて設けられ、第3半導体層8
3、第5半導体層85、および、第7半導体層87の不
純物濃度よりも高い濃度のn型の不純物を含むソース/
ドレイン領域層6,8が設けられる。ソース/ドレイン
領域層6,8の不純物濃度は1×1019cm-3〜1×1
020cm-3程度に設けられる。
域層6,8の間には、その一方の側面が上記第3半導体
層83にまで延在するように設けられ、第3半導体層8
3の不純物濃度よりも高いp型の不純物濃度を含む第1
ゲート電極層88Aが設けられている。
イン領域層6,8の間には、その一方の側面が第3半導
体層83にまで延在し、他方の側面が第5半導体層85
にまで延在するように設けられ、第1ゲート電極層88
Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同電位を有するp
型の第2ゲート電極層88Bが設けられている。
イン領域層6,8の間には、その一方の側面が第5半導
体層85にまで延在し、他方の側面が第7半導体層87
にまで延在するように設けられ、第1ゲート電極層88
Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同電位を有するp
型の第3ゲート電極層88Cが設けられている。
イン領域層6,8の間には、その一方の側面が第7半導
体層87にまで延在するように設けられ、第1ゲート電
極層88Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位
を有するp型の第4ゲート電極層88Dが設けられてい
る。
ト電極層88B、第3ゲート電極層88C、および、第
4ゲート電極層88Dの不純物濃度は3×1018cm-3
〜1×1020cm-3程度に設けられる。
果トランジスタを実現させるためには、第1ゲート電極
層88Aと、第2ゲート電極層88Bの最も近接する面
同士の間隔(w81)が、第3半導体層83と第1ゲー
ト電極層88Aとの接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔の2倍よりも小さくなるように設けられ、第2
ゲート電極層88Bと第3ゲート電極層88Cの最も近
接する面同士の間隔(w82)が、第3半導体層83と
第1ゲート電極層88Aとの接合における拡散電位で広
がる空乏層の間隔の2倍よりも小さくなるように設けれ
ば良い。
の製造方法)次に、上記構成からなる横型接合型電界効
果トランジスタ800の製造方法について、図60〜図
64を参照して説明する。なお、図60〜図64は図5
8に示す断面構造にしたがった製造工程を示す断面図で
ある。
基板2上に、p型不純物を含む厚さ3μm〜4μm程
度、不純物濃度が1×1016cm-3程度のSiCからな
る第1半導体層81をエピタキシャル成長により形成す
る。
層81の上に、n型不純物を含む厚さ1μm〜2μm程
度、不純物濃度が第1半導体層81よりも高い1×10
17cm-3〜3×1017cm-3程度のSiCからなる半導
体層80Aをエピタキシャル成長により形成する。
中の所定領域に、基板2の平面方向(奥行き方向)に沿
って所定の間隔を隔ててp型不純物を導入することによ
り、それぞれ奥行き方向の膜厚さが0.5μm〜1.0
μm程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×1017
cm-3程度の、p型第2半導体層82、n型第3半導体
層83、p型第4半導体層84、n型第5半導体層8
5、p型第6半導体層86、n型第7半導体層87、お
よび、p型第7半導体層88を形成する。
2、第3半導体層83、第4半導体層84、第5半導体
層85、第6半導体層86、および、第7半導体層87
中の所定領域にp型の不純物を導入することにより、第
2半導体層82と第3半導体層83との間、第3半導体
層84と第5半導体層85との間、第5半導体層85と
第7半導体層87との間、第7半導体層77と第8半導
体層78との間において、それぞれの領域をまたがるよ
うに、不純物濃度が3×1018cm-3〜1×1020cm
-3程度の第1ゲート電極層88A、第2ゲート電極層8
8B、第3ゲート電極層78C、および、第4ゲート電
極層88Dを形成する。
2、第3半導体層83、第4半導体層84、第5半導体
層85、第6半導体層86、第7半導体層87、およ
び、第7半導体層87中の所定領域にn型の不純物を導
入することにより、第2半導体層82、第3半導体層8
3、第4半導体層84、第5半導体層85、第6半導体
層86、第7半導体層87、および、第7半導体層87
が配置される方向に沿うとともに、第1ゲート電極層8
8A、第2ゲート電極層88B、および、第3ゲート電
極層88Cを挟み込み、第3半導体層83の不純物濃度
よりも高い、1×1019cm-3〜1×1020cm-3程度
のn型の不純物を含むソース/ドレイン領域層6,8を
形成する。その後、図示していないが、表面熱酸化・開
口・Ni電極形成、絶縁層形成(OCD等)、コンタク
トホール開口・Al配線・パッド形成、熱処理、オーミ
ックコンタクト形成等の工程を経ることにより、図51
に示す本実施の形態における横型接合型電界効果トラン
ジスタ800が完成する。
JFETによれば、半導体基板2上に設けられる各半導
体層が、半導体基板2上において隣接する横方向に沿っ
て配置されることにより、基板の平面方向に沿ってトラ
ンジスタ構造を形成することになるため、従来の構造に
対して、さらに素子のオン抵抗を下げることが可能にな
る。また、第2半導体層82と、第3半導体層83と、
第4半導体層84と、第5半導体層85と、第6半導体
層86と、第7半導体層87、第8半導体層88との不
純物濃度および膜厚さを略同じ値にすることにより、横
型JFETのオン抵抗を最小にし、耐圧値を最大に設定
することを可能としている。
る数量については、横型JFETに要求される性能によ
って決定されることができ、たとえば、半導体層を3
層、ゲート電極層を2層設ける構造や、半導体層を4
層、ゲート電極層を3層設ける構造の採用が可能であ
る。
法においては、デバイスの厚み(第2半導体層の図中の
縦方向の厚み)によっては、複数回に分けてのイオン注
入を行なうことも考えられる。この場合、各半導体層、
各ゲート電極層、ソース/ドレイン領域層の各工程を複
数回繰返して行ない、所望の厚みのデバイスを形成する
ことになる。
下、実施の形態9における横型接合型電界効果トランジ
スタ900の構造について、図65および図66を参照
して説明する。なお、図65は本実施の形態における横
型接合型電界効果トランジスタ900の構造を示す断面
図であり、図66は図65中LXVI−LXVI線矢視
断面図である。
トランジスタ900の構造的特徴は、上記横型接合型電
界効果トランジスタ600と同様に、pn接合およびゲ
ート電極層を横方向に配置するようにしたものである。
0は、Si等からなる半導体基板2上に位置するp型不
純物を含む第1半導体層91と、この第1半導体層91
上に位置し、p型不純物を含む第2半導体層92と、第
1半導体層91の上に、かつ、第2半導体層92の横方
向に隣接して位置し、n型不純物を含む第3半導体層9
3と、第1半導体層91の上に、かつ、第3半導体層9
3の横方向に隣接して位置し、p型不純物を含む第4半
導体層94と、第1半導体層91の上に、かつ、第4半
導体層94の横方向に隣接して位置し、n型不純物を含
む第5半導体層95と、第1半導体層91の上に、か
つ、第5半導体層95の横方向に隣接して位置し、p型
不純物を含む第6半導体層96とが設けられている。
C、膜厚は3μm〜4μm程度、不純物濃度は1×10
16cm-3程度に設けられ、第2半導体層92、第3半導
体層93、第4半導体層94、第5半導体層95、およ
び、第6半導体層96の材質はSiC、膜厚は0.5μ
m〜1.0μm程度、不純物濃度は1×1017cm-3〜
3×1017cm-3程度に設けられる。なお、第2半導体
層92〜第6半導体層96の膜厚は、図14の奥行き方
向の厚みを示す。
4半導体層94、第5半導体層95、および、第6半導
体層96中において所定の間隔を隔てて設けられ、第3
半導体層93および第5半導体層95の不純物濃度より
も高い濃度のn型の不純物を含むソース/ドレイン領域
層6,8が設けられる。ソース/ドレイン領域層6,8
の不純物濃度は1×1019cm-3〜1×1020cm-3程
度に設けられる。
域層6,8の間には、その一方の側面が第3半導体層9
3にまで延在するように設けられ、第3半導体層93の
不純物濃度よりも高いp型の不純物濃度を含む第1ゲー
ト電極層98Aが設けられている。
イン領域層6,8の間には、その一方の側面が第3半導
体層93にまで延在し、他方の側面が第5半導体層95
にまで延在するように設けられ、第1ゲート電極層98
Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同電位を有するp
型の第2ゲート電極層98Bが設けられている。
イン領域層6,8の間には、その一方の側面が第5半導
体層95にまで延在するように設けられ、第1ゲート電
極層98Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位
を有するp型の第3ゲート電極層98Cが設けられてい
る。
ト電極層98Bとに挟まれた第3半導体層98Bには、
第1ゲート電極層98Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、
かつ、同電位を有するp型の第1不純物注入領域99A
が設けられている。
電極層98Cとに挟まれた第5半導体層95には、第1
ゲート電極層98Aとほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ
同電位を有するp型の第2不純物注入領域99Bが設け
られている。
領域99A、および、第2不純物注入領域99Bを一層
設ける場合を図示しているが、総チャネル幅を広くしオ
ン抵抗を下げつつ、かつ、ノーマリオフ型の横型接合型
トランジスタを実現させる観点から、半導体層内に第1
不純物注入領域99A、および、第2不純物注入領域9
9Bをそれぞれ複数層設けることも可能である。
ト電極層98B、第3ゲート電極層98C、第1不純物
注入領域99A、および、第2不純物注入領域99Cの
不純物濃度は3×1018cm-3〜1×1020cm-3程度
に設けられる。
果トランジスタを実現させるためには、第1ゲート電極
層98Aと、第1不純物注入領域99Aの最も近接する
面同士の間隔(w91)が、第3半導体層93と第1ゲ
ート電極層98Aとの接合における拡散電位で広がる空
乏層の間隔の2倍よりも小さくなるように設けられ、第
1不純物注入領域99Aと、第2ゲート電極層98Bの
最も近接する面同士の間隔(w92)が、第3半導体層
93と第1ゲート電極層98Aとの接合における拡散電
位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さくなるように
設けられ、第2ゲート電極層98Bと、第2不純物注入
領域99Bの最も近接する面同士の間隔(w93)が、
第3半導体層93と第1ゲート電極層98Aとの接合に
おける拡散電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さ
くなるように設けられ、第2不純物注入領域99Bと、
第3ゲート電極層98Cの最も近接する面同士の間隔
(w94)が、第3半導体層93と第1ゲート電極層9
8Aとの接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔の
2倍よりも小さくなるように設ければ良い。
の製造方法)次に、上記構成からなる横型接合型電界効
果トランジスタ900の製造方法について、図67〜図
71を参照して説明する。なお、図67〜図71は図6
5に示す断面構造にしたがった製造工程を示す断面図で
ある。
基板2上に、p型不純物を含む厚さ3μm〜4μm程
度、不純物濃度が1×1016cm-3程度のSiCからな
る第1半導体層91をエピタキシャル成長により形成す
る。
層91の上に、n型不純物を含む厚さ1μm〜2μm程
度、不純物濃度が第1半導体層91よりも高い1×10
17cm-3〜3×1017cm-3程度のSiCからなる半導
体層90Aをエピタキシャル成長により形成する。
中の所定領域に、基板2の平面方向(奥行き方向)に沿
って所定の間隔を隔ててp型不純物を導入することによ
り、それぞれ奥行き方向の膜厚さが0.5μm〜1.0
μm程度、不純物濃度が1×1017cm-3〜3×1017
cm-3程度の、p型第2半導体層92、n型第3半導体
層93、p型第4半導体層94、n型第5半導体層9
5、および、p型第6半導体層96を形成する。
2、第3半導体層93、第4半導体層94、第5半導体
層95、および、第6半導体層96の所定領域にp型の
不純物を導入することにより、第2半導体層92と第3
半導体層93との間、第3半導体層79と第5半導体層
95との間、第5半導体層95と第6半導体層96との
間において、それぞれの領域をまたがるように、不純物
濃度が3×1018cm -3〜1×1020cm-3程度の第1
ゲート電極層98A、第2ゲート電極層98B、およ
び、第3ゲート電極層98Cを形成する。また、同時
に、第3半導体層73、および、第5半導体層75の中
に、第1ゲート電極層98A、第2ゲート電極層98
B、および、第3ゲート電極層98Cとほぼ同じ3×1
018cm-3〜1×1020cm-3程度不純物濃度えお有
し、かつ、同電位を有する第1不純物注入領域99A、
および、第2不純物注入領域99Bを形成する。
2、第3半導体層93、第4半導体層94、第5半導体
層95、および、第6半導体層96の所定領域にn型の
不純物を導入することにより、第2半導体層92、第3
半導体層93、第4半導体層94、第5半導体層95、
および、第6半導体層96が配置される方向に沿うとと
もに、第1ゲート電極層98A、第2ゲート電極層98
B、第3ゲート電極層98C、第1不純物注入領域99
A、および、第2不純物注入領域99Bを挟み込み、第
3半導体層93の不純物濃度よりも高い、1×1019c
m-3〜1×10 20cm-3程度のn型の不純物を含むソー
ス/ドレイン領域層6,8を形成する。その後、図示し
ていないが、表面熱酸化・開口・Ni電極形成、絶縁層
形成(OCD等)、コンタクトホール開口・Al配線・
パッド形成、熱処理、オーミックコンタクト形成等の工
程を経ることにより、図65に示す本実施の形態におけ
る横型接合型電界効果トランジスタ900が完成する。
JFETおよびその製造方法によれば、半導体基板2上
に設けられる各半導体層が、半導体基板2上において隣
接する横方向に沿って配置されることにより、基板の平
面方向に沿ってトランジスタ構造を形成することになる
ため、従来の構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下
げることが可能になる。また、第2半導体層92と、第
3半導体層93と、第4半導体層94と、第5半導体層
95と、第6半導体層96との不純物濃度および膜厚さ
を略同じ値にすることにより、横型JFETのオン抵抗
を最小にし、耐圧値を最大に設定することを可能として
いる。
純物注入領域を設ける数量については、横型JFETに
要求される性能によって決定されることができ、たとえ
ば、半導体層を3層、ゲート電極層を2層、不純物注入
領域を1層設ける構造や、半導体層を4層、ゲート電極
層を2層、不純物注入領域を2層設ける構造の採用が可
能である。
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。
トランジスタおよびその製造方法の1つの局面によれ
ば、半導体基板上の各半導体層の積層方向である縦方向
に沿ってトランジスタ構造を形成することになるため、
従来の構造に対して、さらに素子のオン抵抗を下げるこ
とが可能になる。
効果トランジスタおよびその製造方法の他の局面によれ
ば、複数の横型JFETにおいてpn接合を縦方向に配
置し、ゲート電極層を横方向に配置した構成が採用され
ているため、従来の構造に対して、さらに素子のオン抵
抗を下げることが可能になる。
効果トランジスタおよびその製造方法のさらに他の局面
によれば、半導体基板上に設けられる各半導体層が、半
導体基板上において隣接する横方向に沿って配置される
ことにより、基板の平面方向に沿ってトランジスタ構造
を形成することになるため、従来の構造に対して、さら
に素子のオン抵抗を下げることが可能になる。
ランジスタ100の構造を示す断面図である。
ランジスタ100の製造方法を示す第1工程断面図であ
る。
ランジスタ100の製造方法を示す第2工程断面図であ
る。
ランジスタ100の製造方法を示す第3工程断面図であ
る。
ランジスタ100の製造方法を示す第4工程断面図であ
る。
ランジスタ100の製造方法を示す第5工程断面図であ
る。
ランジスタ100の製造方法を示す第6工程断面図であ
る。
ランジスタ200の構造を示す断面図である。
ランジスタ200の製造方法を示す第1工程断面図であ
る。
トランジスタ200の製造方法を示す第2工程断面図で
ある。
トランジスタ200の製造方法を示す第3工程断面図で
ある。
トランジスタ200の製造方法を示す第4工程断面図で
ある。
トランジスタ200の製造方法を示す第5工程断面図で
ある。
トランジスタ200の製造方法を示す第6工程断面図で
ある。
トランジスタ200の製造方法を示す第7工程断面図で
ある。
トランジスタ200の製造方法を示す第8工程断面図で
ある。
トランジスタ300の構造を示す断面図である。
トランジスタ300の製造方法を示す第1工程断面図で
ある。
トランジスタ300の製造方法を示す第2工程断面図で
ある。
トランジスタ300の製造方法を示す第3工程断面図で
ある。
トランジスタ300の製造方法を示す第4工程断面図で
ある。
トランジスタ300の製造方法を示す第5工程断面図で
ある。
トランジスタ300の製造方法を示す第6工程断面図で
ある。
トランジスタ300の製造方法を示す第7工程断面図で
ある。
トランジスタ300の製造方法を示す第8工程断面図で
ある。
トランジスタ400の構造を示す断面図である。
トランジスタ400の製造方法を示す第1工程断面図で
ある。
トランジスタ400の製造方法を示す第2工程断面図で
ある。
トランジスタ400の製造方法を示す第3工程断面図で
ある。
トランジスタ400の製造方法を示す第4工程断面図で
ある。
トランジスタ400の製造方法を示す第5工程断面図で
ある。
トランジスタ400の製造方法を示す第6工程断面図で
ある。
トランジスタ400の製造方法を示す第7工程断面図で
ある。
トランジスタ400の製造方法を示す第8工程断面図で
ある。
トランジスタ400の製造方法を示す第9工程断面図で
ある。
トランジスタ400の製造方法を示す第10工程断面図
である。
トランジスタ400の製造方法を示す第11工程断面図
である。
トランジスタ500の構造を示す断面図である。
面図である。
面図に対応する他の形態の構造を示す断面図である。
トランジスタ500の製造方法を示す第1工程断面図で
ある。
トランジスタ500の製造方法を示す第2工程断面図で
ある。
トランジスタ500の製造方法を示す第3工程断面図で
ある。
トランジスタ600の構造を示す断面図である。
る。
トランジスタ600の製造方法を示す第1工程断面図で
ある。
トランジスタ600の製造方法を示す第2工程断面図で
ある。
トランジスタ600の製造方法を示す第3工程断面図で
ある。
トランジスタ600の製造方法を示す第4工程断面図で
ある。
トランジスタ600の製造方法を示す第5工程断面図で
ある。
トランジスタ700の構造を示す断面図である。
る。
トランジスタ700の製造方法を示す第1工程断面図で
ある。
トランジスタ700の製造方法を示す第2工程断面図で
ある。
トランジスタ700の製造方法を示す第3工程断面図で
ある。
トランジスタ700の製造方法を示す第4工程断面図で
ある。
トランジスタ700の製造方法を示す第5工程断面図で
ある。
トランジスタ800の構造を示す断面図である。
る。
トランジスタ800の製造方法を示す第1工程断面図で
ある。
トランジスタ800の製造方法を示す第2工程断面図で
ある。
トランジスタ800の製造方法を示す第3工程断面図で
ある。
トランジスタ800の製造方法を示す第4工程断面図で
ある。
トランジスタ800の製造方法を示す第5工程断面図で
ある。
トランジスタ900の構造を示す断面図である。
である。
トランジスタ900の製造方法を示す第1工程断面図で
ある。
トランジスタ900の製造方法を示す第2工程断面図で
ある。
トランジスタ900の製造方法を示す第3工程断面図で
ある。
トランジスタ900の製造方法を示す第4工程断面図で
ある。
トランジスタ900の製造方法を示す第5工程断面図で
ある。
ランジスタの構造を示す断面図である。
ドレイン領域層、11,21,31,41,51,6
1,71,81,91 第1半導体層、12,22,3
2,42,52,62,72,82,92 第2半導体
層、13,23,33,43,53,63,73,8
3,93 第3半導体層、14,24,34,44,5
4,64,74,84,94 第4半導体層、15,2
5,35,45,55,65,75,85,95 第5
半導体層、18A,28A,38A,48A,58A,
68A,78A,88A,98A 第1ゲート電極層、
18B,28B,38B,48B,58B,68B,7
8B,88B,98B 第2ゲート電極層、38C,4
8C,58C,68C,78C,88C,98C 第3
ゲート電極層、58D,88D 第4ゲート電極層、2
9A,49A,59A,79A,99A 第1不純物注
入領域、29B,49B,59B,79B,99B 第
2不純物注入領域、49C,59C,79C 第3不純
物注入領域、100,200,300,400,50
0,600,700,800,900 横型接合型電界
効果トランジスタ。
Claims (76)
- 【請求項1】 半導体基板上に位置する第1導電型不純
物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、前記第1半導体層の不
純物濃度よりも高い濃度の第2導電型不純物を含む第2
半導体層と、 前記第2半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第3半導体層と、 前記第3半導体層の上に位置し、第2導電型不純物を含
む第4半導体層と、 前記第4半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第5半導体層と、 前記第5半導体層中において所定の間隔を隔てて、下面
が前記第2半導体層にまで延在するように設けられ、前
記第2半導体層および前記第4半導体層の不純物濃度よ
りも高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース/ドレ
イン領域層と、 前記第3半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、下面が前記第2半導体層にまで延在するよう
に設けられ、前記第2半導体層の不純物濃度よりも高い
第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層と、 前記第5半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、下面が前記第4半導体層にまで延在するよう
に設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃
度を有し、かつ、同電位を有する第2ゲート電極層と、
を備える横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項2】 前記第2半導体層と、前記第3半導体層
と、前記第4半導体層と、前記第5半導体層との不純物
濃度と膜厚さとがほぼ同じである、請求項1に記載の横
型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項3】 前記第1半導体層の最上部と前記第1ゲ
ート電極層の最下部との間の間隔が、前記第2半導体層
と前記第1ゲート電極層との接合における拡散電位で広
がる空乏層の間隔よりも小さく、 前記第3半導体層の最上部と前記第2ゲート電極層の最
下部との間の間隔が、前記第4半導体層と前記第2ゲー
ト電極層との接合における拡散電位で広がる空乏層の間
隔よりも小さいことを特徴とする、請求項1または2に
記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項4】 前記第3半導体層と前記第4半導体層と
の間に、前記第2半導体層と前記第3半導体層と前記第
1ゲート電極層とほぼ同じ構造である単位トランジスタ
構造を1つまたは2以上備える、請求項1から3のいず
れかに記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項5】 半導体基板上に位置する第1導電型不純
物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、前記第1半導体層の不
純物濃度よりも高い濃度の第2導電型不純物を含む第2
半導体層と、 前記第2半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第3半導体層と、 前記第3半導体層の上に位置し、第2導電型不純物を含
む第4半導体層と、 前記第4半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第5半導体層と、 前記第5半導体層中において所定の間隔を隔てて、下面
が前記第2半導体層にまで延在するように設けられ、前
記第2半導体層および第4半導体層の不純物濃度よりも
高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース/ドレイン
領域層と、 前記第3半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、下面が前記第2半導体層にまで延在するよう
に設けられ、前記第2半導体層の不純物濃度よりも高い
第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層と、 前記第5半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、下面が前記第4半導体層にまで延在するよう
に設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃
度を有し、かつ、同電位を有する第2ゲート電極層と、 前記第1半導体層と前記第1ゲート電極層とに挟まれた
前記第2半導体層に、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ
不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第1導電型の
第1不純物注入領域と、 前記第3半導体層と前記第2ゲート電極層とに挟まれた
前記第4半導体層に、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ
不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第1導電型の
第2不純物注入領域と、を備える横型接合型電界効果ト
ランジスタ。 - 【請求項6】 前記第2半導体層と、前記第3半導体層
と、前記第4半導体層と、前記第5半導体層との不純物
濃度と膜厚さとがほぼ同じである、請求項5に記載の横
型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項7】 前記第1半導体層の最上部と前記第1不
純物注入領域の最下部との間の間隔が、前記第2半導体
層と前記第1不純物注入領域との接合における拡散電位
で広がる空乏層の間隔よりも小さく、 前記第1不純物注入領域の最上部と前記第1ゲート電極
層の最下部との間の間隔が、前記第2半導体層と前記第
1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔の2倍よりも小さく、 前記第3半導体層の最上部と前記第2不純物注入領域の
最下部との間の間隔が、前記第4半導体層と前記第2不
純物注入領域との接合における拡散電位で広がる空乏層
の間隔よりも小さく、 前記第2不純物注入領域の最上部と前記第2ゲート電極
層の最下部との間の間隔が、前記第4半導体層と前記第
2ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔の2倍よりも小さいことを特徴とする、請求項
5または6に記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項8】 前記第2半導体層には、前記第1不純物
注入領域が複数層設けられ、前記第4半導体層には、前
記第2不純物注入領域が複数層設けられる、請求項5か
ら7のいずれかに記載の横型接合型電界効果トランジス
タ。 - 【請求項9】 前記第3半導体層と前記第4半導体層と
の間に、前記第2半導体層と前記第3半導体層と前記第
1ゲート電極層と前記第1不純物注入領域とほぼ同じ構
造である単位トランジスタ構造を1つまたは2以上備え
る、請求項5から8のいずれかに記載の横型接合型電界
効果トランジスタ。 - 【請求項10】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、前記第1半導体層の不
純物濃度よりも高い濃度の第2導電型不純物を含む第2
半導体層と、 前記第2半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第3半導体層と、 前記第3半導体層の上に位置し、第2導電型不純物を含
む第4半導体層と、 前記第4半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第5半導体層と、 前記第5半導体層中において所定の間隔を隔てて、下面
が前記第2半導体層にまで延在するように設けられ、前
記第2半導体層および第4半導体層の不純物濃度よりも
高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース/ドレイン
領域層と、 前記第3半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、下面が前記第2半導体層にまで延在し、上面
が前記第4半導体層にまで延在するように設けられ、前
記第2半導体層および前記第4半導体層の不純物濃度よ
りも高い第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極
層と、前記第5半導体層中の前記ソース/ドレイン領域
層の間において、下面が前記第4半導体層にまで延在す
るように設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不
純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第2ゲート電極
層と、を備える横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項11】 前記第2半導体層と前記第3半導体層
と前記第4半導体層と、前記第5半導体層との不純物濃
度と膜厚さとがほぼ同じである、請求項10に記載の横
型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項12】 前記第1半導体層の最上部と前記第1
ゲート電極層の最下部との間の間隔が、前記第2半導体
層と前記第1ゲート電極層との接合における拡散電位で
広がる空乏層の間隔よりも小さく、 前記第1ゲート電極層の最上部と前記第2ゲート電極層
の最下部との間の間隔が、前記第4半導体層と前記第1
ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏層
の間隔の2倍よりも小さいことを特徴とする、請求項1
0または11に記載の横型接合型電界効果トランジス
タ。 - 【請求項13】 前記第4半導体層と前記第5半導体層
との間に、前記第3半導体層と前記第4半導体層と前記
第1ゲート電極層とほぼ同じ構造である単位トランジス
タ構造を1つまたは2以上備える、請求項10から12
のいずれかに記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項14】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、前記第1半導体層の不
純物濃度よりも高い濃度の第2導電型不純物を含む第2
半導体層と、 前記第2半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第3半導体層と、 前記第3半導体層の上に位置し、第2導電型不純物を含
む第4半導体層と、 前記第4半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第5半導体層と、 前記第5半導体層中において所定の間隔を隔てて、下面
が前記第2半導体層にまで延在するように設けられ、前
記第2半導体層および第4半導体層の不純物濃度よりも
高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース/ドレイン
領域層と、 前記第3半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、下面が前記第2半導体層にまで延在し、上面
が前記第4半導体層にまで延在するように設けられ、前
記第2半導体層および前記第4半導体層の不純物濃度よ
りも高い不純物濃度を含む第1ゲート電極層と、 前記第5半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、下面が前記第4半導体層にまで延在するよう
に設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃
度を有し、かつ、同電位を有する第1導電型の第2ゲー
ト電極層と、 前記第1半導体層と前記第1ゲート電極層とに挟まれた
前記第2半導体層に、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ
不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第1導電型の
第1不純物注入領域と、 前記第1ゲート電極層と前記第2ゲート電極層とに挟ま
れた前記第4半導体層に、前記第1ゲート電極層とほぼ
同じ不純物濃度を有し、かつ同電位を有する第1導電型
の第2不純物注入領域と、を備える、横型接合型電界効
果トランジスタ。 - 【請求項15】 前記第2半導体層と、前記第3半導体
層と、前記第4半導体層と、前記第5半導体層との不純
物濃度と膜厚さとがほぼ同じである、請求項14に記載
の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項16】 前記第1半導体層の最上部と前記第1
不純物注入領域の最下部との間の間隔が、前記第2半導
体層と前記第1不純物注入領域との接合における拡散電
位で広がる空乏層の間隔よりも小さく、 前記第1不純物注入領域の最上部と前記第1ゲート電極
層の最下部との間隔が、前記第2半導体層と前記第1ゲ
ート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏層の
間隔の2倍よりも小さく、 前記第1ゲート電極層の最上部と前記第2不純物注入領
域の最下部との間の間隔が、前記第4半導体層と前記第
2不純物注入領域との接合における拡散電位で広がる空
乏層の間隔の2倍よりも小さく、 前記第2不純物注入領域の最上部と前記第2ゲート電極
層の最下部との間の間隔が、前記第4半導体層と前記第
2ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔の2倍よりも小さいことを特徴とする、請求項
14または15のいずれかに記載の横型接合型電界効果
トランジスタ。 - 【請求項17】 前記第2半導体層には、前記第1不純
物注入領域が複数層設けられ、前記第4半導体層には、
前記第2不純物注入領域が複数層設けられる、請求項1
4から16のいずれかに記載の横型接合型電界効果トラ
ンジスタ。 - 【請求項18】 前記第4半導体層と前記第5半導体層
との間に、前記第3半導体層と前記第4半導体層と前記
第1ゲート電極層と前記第2不純物注入領域とほぼ同じ
構造である単位トランジスタ構造を1つまたは2以上備
える、請求項14から17のいずれかに記載の横型接合
型電界効果トランジスタ。 - 【請求項19】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、前記第1半導体層の不
純物濃度よりも高い濃度の第2導電型不純物を含む第2
半導体層と、 前記第2半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第3半導体層と、 前記第3半導体層の上に位置し、第2導電型不純物を含
む第4半導体層と、 前記第4半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第5半導体層と、 前記第5半導体層中において所定の間隔を隔てて、下面
が前記第2半導体層にまで延在するように設けられ、前
記第2半導体層および第4半導体層の不純物濃度よりも
高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース/ドレイン
領域層と、 前記第5半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、下面が前記第2半導体層にまで延在するよう
に設けられ、前記第2半導体層の不純物濃度よりも高い
第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層と、 前記第5半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、下面が前記第2半導体層にまで延在するよう
に前記第1ゲート電極層に隣接して設けられ、前記第1
ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電
位を有する第1導電型の第2ゲート電極層と、を備える
横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項20】 前記第2半導体層と、前記第3半導体
層と、前記第4半導体層と、前記第5半導体層との不純
物濃度と膜厚さとがほぼ同じである、請求項19に記載
の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項21】 前記第1ゲート電極層と前記第2ゲー
ト電極層との間の間隔が、前記第2半導体層と前記第1
ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏層
の間隔、および前記第4半導体層と前記第1ゲート電極
層との接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔の2
倍よりも小さいことを特徴とする、請求項19または2
0に記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項22】 前記第1ゲート電極層と前記第2ゲー
ト電極層との間に、下面が前記第2半導体層にまで延在
するように設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ
不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第1導電型の
不純物注入領域を1つ備える、請求項19から21のい
ずれかに記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項23】 前記第1ゲート電極層と前記不純物注
入領域との間の間隔および前記不純物注入領域と前記第
2ゲート電極層との間隔が、前記第2半導体層と前記第
1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔、および前記第4半導体層と前記第1ゲート電
極層との接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔の
2倍よりも小さいことを特徴とする、請求項22に記載
の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項24】 前記不純物注入領域が2以上設けられ
る、請求項23に記載の横型接合型電界効果トランジス
タ。 - 【請求項25】 前記第1ゲート電極層に最も近接する
前記不純物注入領域と前記第1ゲート電極層との間の間
隔、前記不純物注入領域同士の間隔、および前記第2ゲ
ート電極層に最も近接する前記不純物注入領域と前記第
2ゲート電極層との間の間隔が、いずれも、前記第2半
導体層と前記第1ゲート電極層との接合における拡散電
位で広がる空乏層の間隔、および前記第4半導体層と前
記第1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる
空乏層の間隔の2倍よりも小さいことを特徴とする、請
求項24に記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項26】 前記第4半導体層と前記第5半導体層
との間に、前記第3半導体層と前記第4半導体層とほぼ
同じ構造を1つ以上有する、請求項19から25のいず
れかに記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項27】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第2半導体層と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第2半導体層に隣
接して位置し、第2導電型不純物を含む第3半導体層
と、 前記第2半導体層および前記第3半導体層中において所
定の間隔を隔てて設けられ、前記第3半導体層の不純物
濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース
/ドレイン領域層と、 前記第2半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第1半導体層の不純物濃度
よりも高い第1導電型の不純物濃度を含むゲート電極層
と、を備える横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項28】 前記第2半導体層と、前記第3半導体
層との不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じである、請求項
27に記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項29】 前記ゲート電極層と、前記第3半導体
層の前記ゲート電極層と接しない面との間隔が、前記第
3半導体層と前記ゲート電極層との接合における拡散電
位で拡がる空乏層の間隔よりも小さいことを特徴とす
る、請求項27または28に記載の横型接合型電界効果
トランジスタ。 - 【請求項30】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第2半導体層と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第2半導体層に隣
接して位置し、第2導電型不純物を含む第3半導体層
と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第3半導体層に隣
接して位置し、第1導電型不純物を含む第4半導体層
と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第4半導体層に隣
接して位置し、第2導電型不純物を含む第5半導体層
と、 前記第2半導体層、前記第3半導体層、前記第4半導体
層および前記第5半導体層中において所定の間隔を隔て
て設けられ、前記第3半導体層および前記第5半導体層
の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含
むソース/ドレイン領域層と、 前記第2半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第3半導体層の不純物濃度
よりも高い第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電
極層と、前記第4半導体層中の前記ソース/ドレイン領
域層の間において、その一方の側面が前記第5半導体層
にまで延在するように設けられ、前記第1ゲート電極層
とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第
1導電型の第2ゲート電極層と、を備える横型接合型電
界効果トランジスタ。 - 【請求項31】 前記第2半導体層と、前記第3半導体
層と、前記第4半導体層と、前記第5半導体層との不純
物濃度と膜厚さとがほぼ同じである、請求項30に記載
の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項32】 前記第1ゲート電極層と、前記第3半
導体層の前記第1ゲート電極層と接しない面との間の間
隔が、前記第3半導体層と前記第1ゲート電極層との接
合における拡散電位で広がる空乏層の間隔よりも小さ
く、 前記第2ゲート電極層と前記第5半導体層の前記第2ゲ
ート電極層と接しない面との間隔が、前記第5半導体層
と前記第2ゲート電極層との接合における拡散電位で広
がる空乏層の間隔よりも小さいことを特徴とする、請求
項30または31に記載の横型接合型電界効果トランジ
スタ。 - 【請求項33】 前記第3半導体層と前記第4半導体層
との間に、前記第4半導体層と前記第5半導体層と前記
第2ゲート電極層とほぼ同じ構造である単位トランジス
タ構造を1つ以上備える、請求項20から32のいずれ
かに記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項34】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第2半導体層と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第2半導体層に隣
接して位置し、前記第2導電型不純物を含む第3半導体
層と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第3半導体層に隣
接して位置し、第1導電型不純物を含む第4半導体層
と、 前記第2半導体層、前記第3半導体層および前記第4半
導体層中において所定の間隔を隔てて設けられ、前記第
3半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の
不純物を含むソース/ドレイン領域層と、 前記第2半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第3半導体層の不純物濃度
よりも高い第1導電型の不純物濃度を含むゲート電極層
と、を備える横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項35】 前記第2半導体層と、前記第3半導体
層と、前記第4半導体層との不純物濃度と膜厚さとがほ
ぼ同じである、請求項34に記載の横型接合型電界効果
トランジスタ。 - 【請求項36】 前記ゲート電極層と前記第4半導体層
との間の間隔が、前記第3半導体層と前記ゲート電極層
との接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔よりも
小さいことを特徴とする、請求項34または35に記載
の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項37】 前記第3半導体層と前記第4半導体層
との間に前記第2半導体層と前記第3半導体層と前記ゲ
ート電極層とほぼ同じ構造である単位トランジスタ構造
を1つまたは2以上備える、請求項34から36のいず
れかに記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項38】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第2半導体層と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第2半導体層に隣
接して位置し、第2導電型不純物を含む第3半導体層
と、 前記第2半導体層および前記第3半導体層中において所
定の間隔を隔てて設けられ、前記第3半導体層の不純物
濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース
/ドレイン領域層と、 前記第2半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第3半導体層の不純物濃度
よりも高い第1導電型の不純物濃度を含むゲート電極層
と、 前記ゲート電極層と前記第3半導体層の前記ゲート電極
層と接しない面とに挟まれた前記第3半導体層に、前記
ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電
位を有する第1導電型の不純物注入領域と、を備える横
型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項39】 前記第2半導体層と、前記第3半導体
層との不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じである、請求項
38に記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項40】 前記ゲート電極層と前記不純物注入領
域との最も大きく接する面同士の間隔が、前記第3半導
体層と前記ゲート電極層との接合における拡散電位で広
がる空乏層の間隔の2倍よりも小さく、 前記不純物注入領域と、前記第3半導体層の前記ゲート
電極層と接しない面との間の間隔が、前記第3半導体層
と前記ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる
空乏層の間隔よりも小さいことを特徴とする、請求項3
8または39に記載の横型接合型電界効果トランジス
タ。 - 【請求項41】 前記第3半導体層には、前記不純物注
入領域が複数層設けられる、請求項38から40のいず
れかに記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項42】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第2半導体層と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第2半導体層に隣
接して位置し、第2導電型不純物を含む第3半導体層
と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第3半導体層に隣
接して位置し、第1導電型不純物を含む第4半導体層
と、 前記第1半導体層の上に、かつ前記第4半導体層に隣接
して位置し、第2導電型不純物を含む第5半導体層と、 前記第2半導体層、前記第3半導体層、前記第4半導体
層および前記第5半導体層中において所定の間隔を隔て
て設けられ、前記第3半導体層および前記第5半導体層
の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含
むソース/ドレイン領域層と、 前記第2半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第3半導体層の不純物濃度
よりも高い第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電
極層と、 前記第4半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
においてその一方の側面が前記第5半導体層にまで延在
するように設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ
不純物濃度を有し、かつ同電位を有する第2ゲート電極
層と、 前記第4半導体層と前記第1ゲート電極層とに挟まれた
前記第3半導体層に、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ
不純物濃度を有し、かつ同電位を有する第1導電型の第
1不純物注入領域と、 前記第2ゲート電極層と、前記第5半導体層の前記第2
ゲート電極層と接しない面とに挟まれた前記第5半導体
層に、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有
し、かつ、同電位を有する第1導電型の第2不純物注入
領域と、を備える横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項43】 前記第2半導体層と、前記第3半導体
層と、前記第4半導体層と、前記第5半導体層との不純
物濃度と膜厚さとがほぼ同じである、請求項42に記載
の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項44】 前記第1ゲート電極層と前記第1不純
物注入領域との最も近接する面同士の間隔が、前記第3
半導体層と前記第1ゲート電極層との接合における拡散
電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さく、 前記第1不純物注入領域と、前記第3半導体層の前記第
1ゲート電極層と接しない面との間の間隔が、前記第3
半導体層と前記第1ゲート電極層との接合における拡散
電位で広がる空乏層の間隔よりも小さく、 前記第2ゲート電極層と前記第2不純物注入領域との最
も近接する面同士の間隔が、前記第5半導体層と前記第
2ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔の2倍よりも小さく、 前記第2不純物注入領域と、前記第5半導体層の前記第
2ゲート電極層と接しない面との間の間隔が、前記第5
半導体層と前記第2ゲート電極層との接合における拡散
電位で広がる空乏層の間隔よりも小さいことを特徴とす
る、請求項42または43に記載の横型接合型電界効果
トランジスタ。 - 【請求項45】 前記第3半導体層には、前記第1不純
物注入領域が複数層設けられ、前記第5半導体層には、
前記第2不純物注入領域が複数層設けられる、請求項4
2から44のいずれかに記載の横型接合型電界効果トラ
ンジスタ。 - 【請求項46】 前記第3半導体層と前記第4半導体層
との間に、前記第4半導体層と前記第5半導体層と前記
第2ゲート電極層と前記第2不純物注入領域とほぼ同じ
構造である単位トランジスタ構造を1つ以上備える、請
求項42から45のいずれかに記載の横型接合型電界効
果トランジスタ。 - 【請求項47】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第2半導体層と、前記第1半導体層の上に、かつ、前
記第2半導体層に隣接して位置し、第2導電型不純物を
含む第3半導体層と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第3半導体層に隣
接して位置し、第1導電型不純物を含む第4半導体層
と、 前記第2半導体層、前記第3半導体層および前記第4半
導体層中において所定の間隔を隔てて設けられ、前記第
3半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の
不純物を含むソース/ドレイン領域層と、 前記第2半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第3半導体層の不純物濃度
よりも高い第1導電型の不純物濃度を含むゲート電極層
と、 前記第4半導体層と前記ゲート電極層とに挟まれた前記
第3半導体層に、前記ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃
度を有し、かつ同電位を有する第1導電型の不純物注入
領域と、 を備える横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項48】 前記第2半導体層と、前記第3半導体
層と、前記第4半導体層の不純物濃度と膜厚さとがほぼ
同じである、請求項47に記載の横型接合型電界効果ト
ランジスタ。 - 【請求項49】 前記ゲート電極層と前記不純物注入領
域との間の間隔が、前記第3半導体層と前記ゲート電極
層との接合における拡散電位で広がる空乏層の間隔の2
倍よりも小さく、 前記不純物注入領域と前記第4半導体層との間の間隔
が、前記第3半導体層と前記ゲート電極層との接合にお
ける拡散電位で広がる空乏層の間隔よりも小さいことを
特徴とする、請求項47または48に記載の横型接合型
電界効果トランジスタ。 - 【請求項50】 前記第3半導体層には、前記不純物注
入領域が複数層設けられる、請求項47から49のいず
れかに記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項51】 前記第3半導体層と前記第4半導体層
との間に、前記第2半導体層と前記第3半導体層と前記
ゲート電極層と前記不純物注入領域とほぼ同じ構造であ
る単位トランジスタ構造を1つまたは2以上備える、請
求項47から50のいずれかに記載の横型接合型電界効
果トランジスタ。 - 【請求項52】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第2半導体層と、前記第1半導体層の上に、かつ、前
記第2半導体層に隣接して位置し、第2導電型不純物を
含む第3半導体層と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第3半導体層に隣
接して位置し、第1導電型不純物を含む第4半導体層
と、 前記第2半導体層、前記第3半導体層および前記第4半
導体層中において所定の間隔を隔てて設けられ、前記第
3半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の
不純物を含むソース/ドレイン領域層と、 前記第2半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第3半導体層の不純物濃度
よりも高い第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電
極層と、 前記第4半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同
じ不純物濃度を有し、かつ同電位を有する第1導電型の
第2ゲート電極層と、を備える横型接合型電界効果トラ
ンジスタ。 - 【請求項53】 前記第2半導体層と、前記第3半導体
層と、前記第4半導体層との不純物濃度と膜厚さとがほ
ぼ同じである、請求項52に記載の横型接合型電界効果
トランジスタ。 - 【請求項54】 前記第1ゲート電極層と、前記第2ゲ
ート電極層の最も近接する面同士の間隔が、前記第3半
導体層と前記第1ゲート電極層との接合における拡散電
位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さいことを特徴
とする、請求項52または53に記載の横型接合型電界
効果トランジスタ。 - 【請求項55】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第2半導体層と、前記第1半導体層の上に、かつ、前
記第2半導体層に隣接して位置し、第2導電型不純物を
含む第3半導体層と、 前記第1半導体層の上に、かつ前記第3半導体層に隣接
して位置し、第1導電型不純物を含む第4半導体層と、 前記第1半導体層の上に、かつ前記第4半導体層に隣接
して位置し、第2導電型不純物を含む第5半導体層と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第5半導体層に隣
接して位置し、第1導電型不純物を含む第6半導体層
と、 前記第2半導体層、前記第3半導体層、前記第4半導体
層、前記第5半導体層および前記第6半導体層中におい
て所定の間隔を隔てて設けられ、前記第3半導体層およ
び前記第5半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2
導電型の不純物を含むソース/ドレイン領域層と、 前記第2半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第3半導体層の不純物濃度
よりも高い第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電
極層と、 前記第4半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
においてその一方の側面が前記第3半導体層にまで延在
し、他方の側面が前記第5半導体層にまで延在するよう
に設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃
度を有し、かつ同電位を有する第1導電型の第2ゲート
電極層と、 前記第6半導体層の前記ソース/ドレイン領域層の間に
おいてその一方の側面が前記第5半導体層にまで延在す
るように設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不
純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第1導電型の第
3ゲート電極層と、を備える横型接合型電界効果トラン
ジスタ。 - 【請求項56】 前記第2半導体層と、前記第3半導体
層と、前記第4半導体層と、前記第5半導体層と、前記
第6半導体層との不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じであ
る、請求項55に記載の横型接合型電界効果トランジス
タ。 - 【請求項57】 前記第1ゲート電極層と、前記第2ゲ
ート電極層の最も近接する面同士の間隔が、前記第3半
導体層と前記第1ゲート電極層との接合における拡散電
位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さく、 前記第2ゲート電極層と前記第3ゲート電極層の最も近
接する面同士の間隔が、前記第3半導体層と前記第1ゲ
ート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏層の
間隔の2倍よりも小さいことを特徴とする、請求項55
または56に記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項58】 前記第5半導体層と前記第6半導体層
との間に、前記第4半導体層と前記5半導体層と前記第
2ゲート電極層とほぼ同じ構造である単位トランジスタ
構造を1つ以上備える、請求項55から57のいずれか
に記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項59】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層上に位置し、第1導電型不純物を含む
第2半導体層と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第2半導体層に隣
接して位置し、第2導電型不純物を含む第3半導体層
と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第3半導体層に隣
接して位置し、第1導電型不純物を含む第4半導体層
と、 前記第2半導体層、前記第3半導体層および前記第4半
導体層中において所定の間隔を隔てて設けられ、前記第
3半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の
不純物を含むソース/ドレイン領域層と、 前記第2半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第3半導体層の不純物濃度
よりも高い第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電
極層と、 前記第4半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同
じ不純物濃度を有し、かつ同電位を有する第2ゲート電
極層と、 前記第1ゲート電極層と前記第2ゲート電極層とに挟ま
れた前記第3半導体層に、前記第1ゲート電極層とほぼ
同じ不純物濃度を有し、かつ同電位を有する第1導電型
の不純物注入領域と、を備える横型接合型電界効果トラ
ンジスタ。 - 【請求項60】 前記第2半導体層と前記第3半導体層
と前記第4半導体層との不純物濃度と膜厚さとがほぼ同
じである、請求項59に記載の横型接合型電界効果トラ
ンジスタ。 - 【請求項61】 前記第1ゲート電極層と、前記不純物
注入領域の最も近接する面同士の間隔が、前記第3半導
体層と前記第1ゲート電極層との接合における拡散電位
で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さく、 前記不純物注入領域と、前記第2ゲート電極層の最も近
接する面同士の間隔が、前記第3半導体層と前記第1ゲ
ート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏層の
間隔の2倍よりも小さいことを特徴とする、請求項59
または60に記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項62】 前記第3半導体層には、前記不純物注
入領域が複数層設けられる、請求項59から61のいず
れかに記載の横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項63】 半導体基板上に位置する第1導電型不
純物を含む第1半導体層と、 前記第1半導体層の上に位置し、第1導電型不純物を含
む第2半導体層と、前記第1半導体層の上に、かつ、前
記第2半導体層に隣接して位置し、第2導電型不純物を
含む第3半導体層と、 前記第1半導体層の上にかつ前記第3半導体層に隣接し
て位置し、第1導電型不純物を含む第4半導体層と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第4半導体層に隣
接して位置し、第2導電型不純物を含む第5半導体層
と、 前記第1半導体層の上に、かつ、前記第5半導体層に隣
接して位置し、第1導電型不純物を含む第6半導体層
と、 前記第2半導体層、前記第3半導体層、前記第4半導体
層、前記第5半導体層および前記第6半導体層中におい
て所定の間隔を隔てて設けられ、前記第3半導体層およ
び前記第5半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2
導電型の不純物を含むソース/ドレイン領域層と、 前記第2半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第3半導体層の不純物濃度
よりも高い第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電
極層と、 前記第4半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第3半導体層にまで延
在し、他方の側面が前記第5半導体層にまで延在するよ
うに設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物
濃度を有し、かつ同電位を有する第1導電型の第2ゲー
ト電極層と、 前記第6半導体層中の前記ソース/ドレイン領域層の間
において、その一方の側面が前記第5半導体層にまで延
在するように設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同
じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第1導電型
の第3ゲート電極層と、 前記第1ゲート電極層と前記第2ゲート電極層とに挟ま
れた前記第3半導体層に、前記第1ゲート電極層とほぼ
同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有する第1導電
型の第1不純物注入領域と、 前記第2ゲート電極層と前記第3ゲート電極層とに挟ま
れた前記第5半導体層に、前記第1ゲート電極層とほぼ
同じ不純物濃度を有し、かつ同電位を有する第1導電型
の第2不純物注入領域と、 を備える横型接合型電界効果トランジスタ。 - 【請求項64】 前記第2半導体層と、前記第3半導体
層と、前記第4半導体層と、前記第5半導体層と、前記
第6半導体層との不純物濃度と膜厚さとがほぼ同じであ
る、請求項63に記載の横型接合型電界効果トランジス
タ。 - 【請求項65】 前記第1ゲート電極層と、前記第1不
純物注入領域の最も近接する面同士の間隔が、前記第3
半導体層と前記第1ゲート電極層との接合における拡散
電位で広がる空乏層の間隔の2倍よりも小さく、 前記第1不純物注入領域と、前記第2ゲート電極層の最
も近接する面同士の間隔が、前記第3半導体層と前記第
1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔の2倍よりも小さく、 前記第2ゲート電極層と、前記第2不純物注入領域の最
も近接する面同士の間隔が、前記第3半導体層と前記第
1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔の2倍よりも小さく、 前記第2不純物注入領域と、前記第3ゲート電極層の最
も近接する面同士の間隔が、前記第3半導体層と前記第
1ゲート電極層との接合における拡散電位で広がる空乏
層の間隔の2倍よりも小さいことを特徴とする、請求項
63または64に記載の横型接合型電界効果トランジス
タ。 - 【請求項66】 前記第3半導体層には、前記第1不純
物注入領域が複数層設けられる、前記第5半導体層に
は、前記第2不純物注入領域が複数層設けられる、請求
項63から65のいずれかに記載の横型接合型電界効果
トランジスタ。 - 【請求項67】 前記第5半導体層と前記第6半導体層
との間に、前記第4半導体層と前記第5半導体層と前記
第2ゲート電極層と前記第2不純物注入領域とほぼ同じ
構造である単位トランジスタ構造を1つ以上備える、請
求項63から66のいずれかに記載の横型接合型電界効
果トランジスタ。 - 【請求項68】 半導体基板上に、第1導電型不純物を
含む第1半導体層を形成する工程と、 前記第1半導体層の上に、前記第1半導体層の不純物濃
度よりも高い濃度の第2導電型不純物を含む第2半導体
層を形成する工程と、 前記第2半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第3
半導体層を形成する工程と、 前記第2半導体層と前記第3半導体層とにまたがるよう
に、第3半導体層の所定領域に不純物を導入して、前記
第2半導体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不純
物濃度を含む第1ゲート電極層を形成する工程と、 前記第3半導体層の上に、第2導電型不純物を含む第4
半導体層を形成する工程と、 前記第4半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第5
半導体層を形成する工程と、 前記第第5半導体層の所定領域に不純物を導入して、下
面が前記第4半導体層にまで延在し、前記第1ゲート電
極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、同電位を有す
る第2ゲート電極層を形成する工程と、 前記第1ゲート電極層および前記第2ゲート電極層の両
側において、前記第5半導体層に不純物を導入して、下
面が前記第2半導体層にまで延在し、前記第2半導体層
および前記第4半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の
第2導電型の不純物を含むソース/ドレイン領域層を形
成する工程と、を備える、横型接合型電界効果トランジ
スタ。 - 【請求項69】 半導体基板上に、第1導電型不純物を
含む第1半導体層を形成する工程と、 前記第1半導体層の上に、前記第1半導体層の不純物濃
度よりも高い濃度の第2導電型不純物を含む第2半導体
層を形成する工程と、 前記第2半導体層の所定領域に不純物を導入して、前記
第2半導体層内に第1導電型の第1不純物注入領域を形
成する工程と、 前記第2半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第3
半導体層を形成する工程と、 前記第2半導体層と前記第3半導体層とにまたがるよう
に不純物を導入して、前記第2半導体層の不純物濃度よ
りも高い第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極
層を形成する工程と、 前記第3半導体層の上に、第2導電型不純物を含む第4
半導体層を形成する工程と、 前記第4半導体層の所定領域に不純物を導入して、前記
第4半導体層内に前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純
物濃度を有し、かつ、同電位を有する第1導電型の第2
不純物注入領域を形成する工程と、 前記第4半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第5
半導体層を形成する工程と、 前記第5半導体層の所定領域に不純物を導入して、下面
が前記第4半導体層にまで延在するように設けられ、前
記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、か
つ、同電位を有する第2ゲート電極層を形成する工程
と、 前記第1ゲート電極層および前記第2ゲート電極層の両
側において、前記第5半導体層の所定領域に不純物を導
入して、下面が前記第2半導体層にまで延在するように
設けられ、前記第2半導体層および第4半導体層の不純
物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含むソー
ス/ドレイン領域層を形成する工程と、を備える横型接
合型電界効果トランジスタの製造方法。 - 【請求項70】 半導体基板上に、第1導電型不純物を
含む第1半導体層を形成する工程と、 前記第1半導体層の上に、前記第1半導体層の不純物濃
度よりも高い濃度の第2導電型不純物を含む第2半導体
層を形成する工程と、 前記第2半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第3
半導体層を形成する工程と、 前記第3半導体層の上に、第2導電型不純物を含む第4
半導体層を形成する工程と、 前記第4半導体層の所定領域に不純物を導入し、下面が
前記第2半導体層にまで延在し、上面が前記第4半導体
層にまで延在し、前記第2半導体層および前記第4半導
体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不純物濃度を
含む第1ゲート電極層を形成する工程と、 前記第4半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第5
半導体層を形成する工程と、 前記第5半導体層の所定領域に不純物を導入し、下面が
前記第4半導体層にまで延在するように設けられ、前記
第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、
同電位を有する第2ゲート電極層を形成する工程と、 前記第1ゲート電極層および前記第2ゲート電極層の両
側において、前記第5半導体層の所定領域に不純物を導
入して、下面が前記第2半導体層にまで延在するように
設けられ、前記第2半導体層および第4半導体層の不純
物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含むソー
ス/ドレイン領域層と、を備える横型接合型電界効果ト
ランジスタの製造方法。 - 【請求項71】 半導体基板の上に、第1導電型不純物
を含む第1半導体層を形成する工程と、 前記第1半導体層の上に、前記第1半導体層の不純物濃
度よりも高い濃度の第2導電型不純物を含む第2半導体
層を形成する工程と、 前記第2半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第3
半導体層を形成する工程と、 前記第3半導体層の上に、第2導電型不純物を含む第4
半導体層を形成する工程と、 前記第4半導体層の所定領域に不純物を導入して、下面
が前記第2半導体層にまで延在し、上面が前記第4半導
体層にまで延在し、、前記第2半導体層および前記第4
半導体層の不純物濃度よりも高い不純物濃度を含む第1
ゲート電極層を形成する工程と、 前記第2半導体層の所定領域に不純物を導入して、前記
第2半導体層内に、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不
純物濃度を有し、かつ同電位を有する第1導電型の第1
不純物注入領域を形成する工程と、 前記第4半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第5
半導体層を形成する工程と、 前記第5半導体層の所定領域に不純物を導入して、下面
が前記第4半導体層にまで延在するように設けられ、前
記第1ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、か
つ、同電位を有する第1導電型の第2ゲート電極層を形
成する工程と、 前記第4半導体層の所定領域に不純物を導入して、前記
第4半導体層内に、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不
純物濃度を有し、かつ同電位を有する第1導電型の第2
不純物注入領域を形成する工程と、 前記第1ゲート電極層および前記第2ゲート電極層の両
側において、下面が前記第2半導体層にまで延在するよ
うに設けられ、前記第2半導体層および第4半導体層の
不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含む
ソース/ドレイン領域層を形成する工程と、を備える、
横型接合型電界効果トランジスタの製造方法。 - 【請求項72】 半導体基板上に、第1導電型不純物を
含む第1半導体層を形成する工程と、 前記第1半導体層の上に、前記第1半導体層の不純物濃
度よりも高い濃度の第2導電型不純物を含む第2半導体
層を形成する工程と、 前記第2半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第3
半導体層を形成する工程と、 前記第3半導体層の上に、第2導電型不純物を含む第4
半導体層を形成する工程と、 前記第4半導体層の上に、第1導電型不純物を含む第5
半導体層を形成する工程と、 前記第5半導体層中の所定領域に不純物を導入すること
により、下面が前記第2半導体層にまで延在するように
設けられ、前記第2半導体層の不純物濃度よりも高い第
1導電型の不純物濃度を含み、前記基板の平面方向に沿
って互いに所定の間隔を隔てて配置される第1ゲート電
極層および第2ゲート電極層を形成する工程と、 前記第5半導体層中の所定領域に不純物を導入すること
により、前記第1ゲート電極層および前記第2ゲート電
極層の配置方向に沿って前記第1ゲート電極層および前
記第2ゲート電極層を両側から挟みこみ、下面が前記第
2半導体層にまで延在するように設けられ、前記第2半
導体層および第4半導体層の不純物濃度よりも高い濃度
の第2導電型の不純物を含むソース/ドレイン領域層を
形成する工程と、を備える横型接合型電界効果トランジ
スタの製造方法。 - 【請求項73】 半導体基板上に、第1導電型不純物を
含む第1半導体層を形成する工程と、 前記第1半導体層の上に、第2導電型不純物を含む半導
体層を形成する工程と、 前記半導体層中の所定領域に、前記基板の平面方向に沿
って所定の間隔を隔てて第1導電型不純物を導入するこ
とにより、第1導電型不純物を含む第2半導体層と第2
導電型不純物を含む第3半導体層とを形成する工程と、 前記第2半導体層および前記第3半導体層中の所定領域
に不純物を導入することにより、前記第2半導体層およ
び前記第3半導体層にまたがるように設けられ、前記第
1半導体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不純物
濃度を含むゲート電極層を形成する工程と、 前記第2半導体層および前記第3半導体層の所定領域に
不純物を導入することにより、前記第2半導体層および
前記第3半導体層が配置される方向に沿うとともに、前
記ゲート電極層を挟み込み、前記第3半導体層の不純物
濃度よりも高い濃度の第2導電型の不純物を含むソース
/ドレイン領域層を形成する工程と、を備える横型接合
型電界効果トランジスタの製造方法。 - 【請求項74】 半導体基板上に、第1導電型不純物を
含む第1半導体層を形成する工程と、 前記第1半導体層の上に、第2導電型不純物を含む半導
体層を形成する工程と、 前記半導体層中の所定領域に、前記基板の平面方向に沿
って所定の間隔を隔てて第1導電型不純物を導入するこ
とにより、第1導電型不純物を含む第2半導体層と第2
導電型不純物を含む第3半導体層とを形成する工程と、 前記第2半導体層および前記第3半導体層中の所定領域
に不純物を導入することにより、前記第2半導体層およ
び前記第3半導体層にまたがるように設けられ、前記第
3半導体層の不純物濃度よりも高い第1導電型の不純物
濃度を含むゲート電極層と、前記第3半導体層の中に、
前記ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ、
同電位を有する第1導電型の不純物注入領域とを形成す
る工程と、 前記第2半導体層および前記第3半導体層の所定領域に
不純物を導入することにより、前記第2半導体層および
前記第3半導体層が配置される方向に沿うとともに、前
記ゲート電極層および不純物注入領域を挟み込み、前記
第3半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型
の不純物を含むソース/ドレイン領域層を形成する工程
と、を備える横型接合型電界効果トランジスタの製造方
法。 - 【請求項75】 半導体基板上に、第1導電型不純物を
含む第1半導体層を形成する工程と、 前記第1半導体層の上に、第2導電型不純物を含む半導
体層を形成する工程と、 前記半導体層中の所定領域に、前記基板の平面方向に沿
って所定の間隔を隔てて第1導電型不純物を導入するこ
とにより、第1導電型不純物を含む第2半導体層、第2
導電型不純物を含む第3半導体層、および、第1導電型
不純物を含む第4半導体層を形成する工程と、 前記第2半導体層、前記第3半導体層、および、前記第
4半導体層中の所定領域に不純物を導入することによ
り、前記第2半導体層および前記第3半導体層にまたが
るように設けられ、前記第3半導体層の不純物濃度より
も高い第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層
と、前記第3半導体層および前記第4半導体層にまたが
るように設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不
純物濃度を有し、かつ同電位を有する第1導電型の第2
ゲート電極層とを形成する工程と、 前記第2半導体層、前記第3半導体層、および、前記第
4半導体層の所定領域に不純物を導入することにより、
前記第2半導体層、前記第3半導体層、および、前記第
4半導体層が配置される方向に沿うとともに、前記1ゲ
ート電極層および前記第2ゲート電極層を挟み込み、前
記第3半導体層の不純物濃度よりも高い濃度の第2導電
型の不純物を含むソース/ドレイン領域層を形成する工
程と、を備える横型接合型電界効果トランジスタの製造
方法。 - 【請求項76】 半導体基板上に、第1導電型不純物を
含む第1半導体層を形成すると、 前記第1半導体層の上に、第2導電型不純物を含む半導
体層を形成する工程と、 前記半導体層中の所定領域に、前記基板の平面方向に沿
って所定の間隔を隔てて第1導電型不純物を導入するこ
とにより、第1導電型不純物を含む第2半導体層、第2
導電型不純物を含む第3半導体層、および、第1導電型
不純物を含む第4半導体層を形成する工程と、 前記第2半導体層、前記第3半導体層、および、前記第
4半導体層中の所定領域に不純物を導入することによ
り、前記第2半導体層および前記第3半導体層にまたが
るように設けられ、前記第3半導体層の不純物濃度より
も高い第1導電型の不純物濃度を含む第1ゲート電極層
と、前記第3半導体層および前記第4半導体層にまたが
るように設けられ、前記第1ゲート電極層とほぼ同じ不
純物濃度を有し、かつ同電位を有する第1導電型の第2
ゲート電極層と、前記第1ゲート電極層および前記第2
ゲート電極層に挟まれた前記第3半導体層に、前記第1
ゲート電極層とほぼ同じ不純物濃度を有し、かつ同電位
を有する第1導電型の不純物注入領域とを形成する工程
と、 前記第2半導体層、前記第3半導体層、および、前記第
4半導体層の所定領域に不純物を導入することにより、
前記第2半導体層、前記第3半導体層、および、前記第
4半導体層が配置される方向に沿うとともに、前記1ゲ
ート電極層、前記第2ゲート電極層および不純物注入領
域を挟み込み、前記第3半導体層の不純物濃度よりも高
い濃度の第2導電型の不純物を含むソース/ドレイン領
域層を形成する工程と、を備える横型接合型電界効果ト
ランジスタの製造方法。
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