JP2010123857A - リサーフ構造を用いた電界効果トランジスタ - Google Patents
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- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
【解決手段】第1の導電型を持つ炭化珪素半導体の活性層(1)と、該活性層の表面部分に形成された第2の導電型のソース領域(4)と、該ソース領域から間隔をおくように形成された第2の導電型のドリフト領域(2)と、該ドリフト領域の表面部分に形成された第1の導電型の電界緩和領域(6)と、第2の導電型のドレイン領域(3)と、ソース領域とドリフト領域とで挟まれた領域の上に形成されたゲート絶縁膜(11)及びゲート電極(12)と、を具備する。電界緩和領域(6)は、互いの投影方向においてゲート電極(12)と重なる部分を持ち、ドリフト領域上のゲート電極(12)の端点の位置(II)から電界緩和領域のドレイン側の端点(IV)までの長さは、電界緩和領域の該端点(IV)からドレイン領域の端点(I)までの長さよりも短い。
【選択図】図7
Description
2 ドリフト領域
2a ドリフト領域の高濃度部分
2b ドリフト領域の低濃度部分
2−1 ドリフト領域における、ドレイン側から1番目の部分
2−2 ドリフト領域における、ドレイン側から2番目の部分
2−n ドリフト領域における、ドレイン側からn番目の部分
3 ドレイン領域
4 ソース領域
5 ボディコンタクト領域
6 電界緩和領域
7 チャネル領域
11 ゲート絶縁膜
12 ゲート電極
13 ドレイン電極
14 ソース電極
21 炭化ケイ素基板
32 基板コンタクト電極
Claims (7)
- 炭化珪素半導体基板の表面に第1の導電型を持つ活性層を形成し、該活性層の表面部分に、第2の導電型のソース領域と、該ソース領域から間隔をおくように第2の導電型のドリフト領域と、該ドリフト領域の表面部分に形成した第2の導電型のドレイン領域とを形成し、かつ、前記ソース領域と前記ドリフト領域に挟まれた前記活性層のチャネル領域の上部に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成したリサーフ構造を用いた電界効果トランジスタにおいて、
前記ドリフト領域の表面部分に、第1の導電型の電界緩和領域を形成し、
該電界緩和領域は、前記ゲート電極と互いの投影方向において重なる一端部分を有し、かつ、その他端は、前記ドレイン領域端部との間に間隔を空けた、
ことから成る電界効果トランジスタ。 - 請求項1に記載の電界効果トランジスタにおいて、前記ドリフト領域は、第2導電型のキャリア不純物のドープ量の異なる二つ以上のゾーンからなり、各ゾーンのキャリア不純物のドープ量がドレイン電極側からゲート電極側へ段階的に低くなっており、かつ前記電界緩和領域は、キャリア不純物ドープ量の異なるゾーン境界をまたがないように配置し、最も濃度の薄いゾーンにのみ形成した電界効果トランジスタ。
- 第1の導電型を持つ炭化珪素半導体の活性層(1)と、該活性層の表面に接する部分に形成された第2の導電型のソース領域(4)と、該ソース領域から間隔をおくように形成された第2の導電型のドリフト領域(2)と、該ドリフト領域の表面に接する部分に形成された第1の導電型の電界緩和領域(6)と、第2の導電型のドレイン領域(3)と、前記ソース領域(4)と前記ドリフト領域(2)とで挟まれた領域の上に形成されたゲート絶縁膜(11)と、該ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極(12)と、前記ソース領域(4)および前記ドレイン領域(3)にそれぞれ電気的に接続されたソース電極(14)およびドレイン電極(13)と、を具備し、
前記ドリフト領域(2)が第2導電型のキャリア不純物のドープ量の異なる二つ以上の部分(2−1ないし2−n)からなり、各部分のキャリア不純物のドープ量がドレイン電極側からゲート電極側へ段階的に低くなっており、
前記電界緩和領域(6)とゲート電極が互いの投影方向において重なる部分を持ち、かつ前記ドリフト領域(2)内のキャリア不純物ドープ量が異なる部分の境界(III)から間隔をおくように形成されていることを特徴とする電界効果トランジスタ。 - 第1の導電型を持つ炭化珪素半導体の活性層(1)と、該活性層の表面に接する部分に形成された第2の導電型のソース領域(4)と、該ソース領域から間隔をおくように活性層の表面に接する部分に形成された第2の導電型のドリフト領域(2)と、該ドリフト領域の表面に接する部分に形成された第1の導電型の電界緩和領域(6)と、該ドリフト領域の表面に接する部分に形成された第2の導電型のドレイン領域(3)と、前記ソース領域の一部、前記ドリフト領域の一部、および前記ソース領域と前記ドリフト領域とで挟まれた領域の上に形成されたゲート絶縁膜(11)と、該ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極(12)と、前記ソース領域および前記ドレイン領域にそれぞれ電気的に接続されたソース電極(14)およびドレイン電極(13)と、を具備し、
前記電界緩和領域(6)がその互いの投影方向においてゲート電極(12)と重なる部分を持ち、前記ドリフト領域上のゲート電極(12)の端点の位置(II)から電界緩和領域のドレイン側の端点(IV)までの長さが1μmよりも長く、ゲート電極(12)の端点の位置(II)からドレイン領域の端点(I)までの長さの2/3よりも短いことを特徴とする電界効果トランジスタ。 - 請求項3又は4に記載の電界効果トランジスタにおいて、前記電界緩和領域(6)のキャリア不純物のドープ量に表面から底までの深さを乗じて得られる単位面積あたりの電荷量が、該電界緩和領域(6)の下部のドリフト領域のキャリア不純物のドープ量に該電界緩和領域(6)の底から該ドリフト領域の底までの深さを乗じて得られる単位面積あたりの電荷量と比較して大きいことを特徴とする電界効果トランジスタ。
- 請求項3に記載の電界効果トランジスタにおいて、前記ドリフト領域(2)のキャリア不純物の濃度が変化する各部分の境界が、前記電界緩和領域(6)の端点(IV)から前記ドレイン領域(3)の端点(I)までの距離を均等に分割するように設置されていることを特徴とする電界効果トランジスタ。
- 請求項4に記載の電界効果トランジスタにおいて、前記ドリフト領域上のゲート電極(12)の端点の位置(II)から電界緩和領域のドレイン側の端点(IV)までの長さが1μmよりも長く、ゲート電極(12)の端点の位置(II)からドレイン領域の端点(I)までの長さの1/2よりも短いことを特徴とする電界効果トランジスタ。
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