JPH07211895A - Conductivity modulation type field-effect transistor - Google Patents

Conductivity modulation type field-effect transistor

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JPH07211895A
JPH07211895A JP1406094A JP1406094A JPH07211895A JP H07211895 A JPH07211895 A JP H07211895A JP 1406094 A JP1406094 A JP 1406094A JP 1406094 A JP1406094 A JP 1406094A JP H07211895 A JPH07211895 A JP H07211895A
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buffer
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Abstract

PURPOSE:To provide a high-speed conductivity modulation field-effect transistor in which accumulated carriers have shorter lifetime by forming a p-type drain region and/or an n-type buffer region from polycrystalline or amorphous semiconductor silicon in which carrier lifetime is shorter than in a single-crystal silicon of the same impurity concentration. CONSTITUTION:A conductivity modulation type field-effect transistor 4 comprises a p-type drain region 21, an n-type buffer region 22, an n-type drain drift region 23, a p-type base region 24, and an n-type source region 25. The n-type drain drift region 23, the p-type base region 24, and the n-type source region 25 are formed of single-crystal silicon. The p-type drain region 21 and/or the n-type buffer region 22 is formed of polycrystalline or amorphous semiconductor silicon in which carrier lifetime is shorter than in a single-crystal silicon of the same impurity concentration. This structure improves operating speed without substantial deterioration of its characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は伝導度変調型電界効果ト
ランジスタに関し、更に詳細には高速化が図られた伝動
度変調型電界効果トランジスタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductivity modulation type field effect transistor, and more particularly to a conductivity modulation type field effect transistor whose speed is increased.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1に従来の伝導度変調型電界効果トラ
ンジスタ素子(以下、単に半導体素子と称す)を示す。
図示のようにP型ドレイン領域1の上面にN+ 型バッフ
ァ領域2とN型ドレインドリフト領域3が順次積層さ
れ、N型ドレインドリフト領域3の表面にP型ベース領
域4とN型ソース領域5が島状に形成された単結晶シリ
コンから成る半導体基板6を備えている。半導体基板6
の一方の主面には絶縁物層7とゲート電極8とゲート配
線電極9とソース配線電極10が形成されており、他方
の主面にはドレイン電極11が形成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows a conventional conductivity modulation type field effect transistor element (hereinafter simply referred to as a semiconductor element).
As shown, an N + type buffer region 2 and an N type drain drift region 3 are sequentially stacked on the upper surface of the P type drain region 1, and a P type base region 4 and an N type source region 5 are formed on the surface of the N type drain drift region 3. Is provided with a semiconductor substrate 6 composed of island-shaped single crystal silicon. Semiconductor substrate 6
The insulator layer 7, the gate electrode 8, the gate wiring electrode 9, and the source wiring electrode 10 are formed on one main surface, and the drain electrode 11 is formed on the other main surface.

【0003】上記半導体素子では、ゲート電極8に電圧
を印加してベース領域4の表面にチャンネル反転層を形
成して導通状態にしたとき、ソース領域5からチャンネ
ル反転層を通じて注入された電子がドレインドリフト領
域3に蓄積される。これに伴って、ドレイン領域1とN
+ バッファ領域2の間のPN接合が順方向にバイアスさ
れてドレイン領域1から正孔が注入される。この結果、
ドレインドリフト領域3には電子と正孔が注入されて伝
導度が変調され、オン抵抗の低減化が図られる。
In the above semiconductor device, when a voltage is applied to the gate electrode 8 to form a channel inversion layer on the surface of the base region 4 to make it conductive, electrons injected from the source region 5 through the channel inversion layer are drained. It is accumulated in the drift region 3. Along with this, the drain regions 1 and N
The PN junction between the + buffer regions 2 is forward biased and holes are injected from the drain region 1. As a result,
Electrons and holes are injected into the drain drift region 3 to modulate the conductivity and reduce the on-resistance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の半導
体素子ではオフ過程の最終段階において比較的小さな電
流が尾を引くように流れ続けるいわゆる「テールを引
く」という現象(以下、単にテールと称する)が生じる
欠点があった。このため、スイッチングオフ特性向上の
妨げとなりひいては高速化の大きな障害となっていた。
即ち、半導体素子をオフするためにゲート印加電圧をし
きい値電圧以下にすると、ベース領域4の表面部分に生
じたチャンネル反転層が消滅してソース領域5からドレ
インドリフト領域3への電子の注入が止まる。チャンネ
ル電流が減少しはじめると、ドレインドリフト領域3の
電位が高くなり、P型ベース領域4とこれよりも不純物
濃度の低いN型ドレインドリフト領域3との間のPN接
合に基づく空乏層が主としてドレインドリフト領域3側
に広がる。このため、ドレインドリフト領域3の蓄積キ
ャリア(電子と正孔)はP型ドレイン領域1とP型ベー
ス領域4に排出される。このため、蓄積キャリアの排出
期間は外部回路にも電流が流れ続ける。半導体素子に電
源電圧のほぼ全部が印加されて空乏層が最大に広がる
と、ドレイン電流は急激に減少する。しかし、ドレイン
ドリフト領域3の中の空乏層が広がらなかった部分にお
けるキャリア及びN+ 型バッファ領域2のキャリアが再
結合によって消滅するまでは小さな電流が尾を引くよう
に流れ続け、テールが生じる。このテールを抑制するた
めに、N+ 型バッファ領域2の不純物濃度を高くしてこ
このライフタイムを短くすることが考えられる。しか
し、N+ 型バッファ領域2の不純物濃度をあまり高くす
ると、ドレイン領域1からの正孔の注入が抑制されて所
望の伝導度変調効果を得ることができなくなる。従っ
て、不純物濃度を高くするにも限界があり、十分の高速
化が実現できなかった。
By the way, in the above semiconductor device, a so-called "tailing" phenomenon in which a relatively small current continues to flow in a tailing manner in the final stage of the off process (hereinafter, simply referred to as "tail"). There was a drawback. For this reason, it has been a hindrance to improvement of the switching-off characteristic, which has been a major obstacle to speeding up.
That is, when the voltage applied to the gate is set equal to or lower than the threshold voltage to turn off the semiconductor element, the channel inversion layer generated on the surface portion of the base region 4 disappears and electrons are injected from the source region 5 to the drain drift region 3. Stops. When the channel current starts to decrease, the potential of the drain drift region 3 becomes high, and the depletion layer based on the PN junction between the P-type base region 4 and the N-type drain drift region 3 having a lower impurity concentration than this is mainly drain. It spreads to the drift region 3 side. Therefore, the accumulated carriers (electrons and holes) in the drain drift region 3 are discharged to the P-type drain region 1 and the P-type base region 4. Therefore, the current continues to flow in the external circuit during the discharge period of the accumulated carriers. When almost all of the power supply voltage is applied to the semiconductor element and the depletion layer spreads to the maximum, the drain current sharply decreases. However, until the carriers in the drain drift region 3 where the depletion layer has not spread and the carriers in the N + -type buffer region 2 disappear by recombination, a small current continues to flow in a trailing manner, and a tail is generated. In order to suppress this tail, it is conceivable to increase the impurity concentration of the N + type buffer region 2 to shorten its lifetime. However, if the impurity concentration of the N + type buffer region 2 is too high, the injection of holes from the drain region 1 is suppressed and the desired conductivity modulation effect cannot be obtained. Therefore, there is a limit to increase the impurity concentration, and it has not been possible to achieve a sufficient speedup.

【0005】そこで、本発明の目的は、他の諸特性を実
質的に低下させることなしに高速化が実現できる伝導度
変調型電界効果トランジスタを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a conductivity modulation type field effect transistor which can realize high speed operation without substantially lowering other characteristics.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、実施例を示す図面の符号を参照して説明す
ると、第1の導電型のドレイン領域21と、該ドレイン
21の一方の主面に隣接する第1の導電型と反対の第2
の導電型のバッファ領域22と、前記バッファ領域22
に隣接し且つ前記バッファ領域22よりも低い不純物濃
度を有している第2の導電型のドレインドリフト領域2
3と、該ドレインドリフト領域23に隣接し且つ基板表
面に前記ドレインドリフト領域23の一部と共にその一
部が露出するように形成された第1の導電型のベース領
域24と、該ベース領域24に隣接し且つ前記基板表面
に露出するように形成された第2の導電型のソース領域
25を有し、前記ベース領域24の前記ドレインドリフ
ト領域23と前記ソース領域25の間の部分の表面上に
絶縁物層26を介してゲート電極27が配設されてお
り、前記ベース領域24と前記ソース領域25はソース
電極29に電気的に接続されており、前記ドレイン領域
21はドレイン電極30に電気的に接続されている伝導
度変調型電界効果トランジスタにおいて、前記ドレイン
ドリフト領域23と前記ベース領域24と前記ソース領
域25とが単結晶シリコン半導体から成り、前記ドレイ
ン領域21と前記バッファ領域22とのいずれか一方又
は両方が同一不純物濃度の単結晶シリコン半導体のキャ
リアのライフタイムよりもキャリアのライフタイムが短
い多結晶シリコン半導体又は非晶質シリコン半導体から
成る伝導度変調型電界効果トランジスタに係わるもので
ある。
The present invention for achieving the above object will be described with reference to the reference numerals of the drawings showing the embodiments. One of the first conductivity type drain region 21 and the drain 21 is provided. The second opposite to the first conductivity type adjacent to the main surface of the
Conductivity type buffer region 22 and the buffer region 22
The drain drift region 2 of the second conductivity type adjacent to the drain region 2 and having a lower impurity concentration than the buffer region 22.
3, a first conductivity type base region 24 adjacent to the drain drift region 23 and formed on the surface of the substrate so that a part of the drain drift region 23 is exposed and the base region 24. On a surface of a portion of the base region 24 between the drain drift region 23 and the source region 25, which has a second conductivity type source region 25 formed so as to be exposed to the substrate surface. A gate electrode 27 is disposed on the substrate via an insulator layer 26, the base region 24 and the source region 25 are electrically connected to a source electrode 29, and the drain region 21 is electrically connected to a drain electrode 30. In the conductivity modulation type field effect transistor which is electrically connected, the drain drift region 23, the base region 24 and the source region 25 are made of a single crystal. A polycrystalline silicon semiconductor or an amorphous silicon semiconductor that is made of a semiconductor and has one or both of the drain region 21 and the buffer region 22 having a carrier lifetime shorter than that of a single crystal silicon semiconductor having the same impurity concentration. The present invention relates to a conductivity modulation type field effect transistor made of a porous silicon semiconductor.

【0007】[0007]

【発明の作用及び効果】本発明においては、ドレイン領
域21とバッファ領域22とのいずれか一方又は両方が
単結晶シリコン半導体よりもライフタイムの短い多結晶
シリコン半導体又は非晶質シリコン半導体で形成されて
いるので、これ等を単結晶シリコン半導体で形成した従
来の電界効果トランジスタよりも蓄積キャリアの消滅時
間が短くなり、高速化を図ることができる。なお、電界
効果トランジスタの主要部は従来と同様に単結晶シリコ
ン半導体であるので、従来に比べて諸特性の低下が実質
的に生じない。
According to the present invention, one or both of the drain region 21 and the buffer region 22 are formed of a polycrystalline silicon semiconductor or an amorphous silicon semiconductor having a shorter lifetime than a single crystal silicon semiconductor. Therefore, the disappearance time of accumulated carriers is shorter than that of a conventional field effect transistor formed of a single crystal silicon semiconductor, and the speed can be increased. Since the main part of the field effect transistor is a single crystal silicon semiconductor as in the conventional case, deterioration of various characteristics does not substantially occur as compared with the conventional case.

【0008】[0008]

【実施例】次に図2〜図4を参照して本発明の一実施例
に係わる伝導度変調型電界効果トランジスタ素子(以
下、単に半導体素子と称す)を説明する。本実施例の半
導体素子は、図1に示す従来例の半導体素子のP型ドレ
イン領域1及びN+ 型バッファ領域2を多結晶シリコン
半導体に換えて形成したことに特徴がある。即ち、本実
施例の半導体素子は、P+ 型多結晶シリコン半導体から
成るドレイン領域21の上面にN+ 型多結晶シリコン半
導体から成るN+ 型バッファ領域22とN型単結晶シリ
コン半導体から成るドレインドリフト領域23が順次積
層された構造となっている。ドレインドリフト領域23
の表面にはP型単結晶シリコン半導体から成る多数個の
ベース領域24が互いに所定の間隔を有して島状に点在
するように形成されている。ベース領域24はその中央
側が相対的に深く形成された構造を呈している。ベース
領域24の内側にはベース領域24の縁部に沿って環状
にソース領域25が形成されている。ソース領域25は
ベース領域24と同様に単結晶シリコン半導体から成る
領域である。なお、多結晶シリコン半導体から成るP型
ドレイン領域21及びN+ 型バッファ領域22における
キャリアのライフタイムはこれ等と同一の不純物濃度の
単結晶シリコン半導体におけるキャリアのライフタイム
よりも短い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A conductivity modulation type field effect transistor device (hereinafter simply referred to as a semiconductor device) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The semiconductor device of this embodiment is characterized in that the P-type drain region 1 and the N + -type buffer region 2 of the conventional semiconductor device shown in FIG. 1 are formed by using a polycrystalline silicon semiconductor. That is, the semiconductor device of this embodiment, a drain made of P + -type poly-from crystalline silicon semiconductor on the upper surface of the drain region 21 made of N + -type polycrystalline silicon semiconductor N + -type buffer region 22 and the N-type single crystal silicon semiconductor It has a structure in which the drift regions 23 are sequentially stacked. Drain drift region 23
A large number of base regions 24 made of a P-type single crystal silicon semiconductor are formed on the surface of the so as to be scattered in an island shape at a predetermined interval. The base region 24 has a structure in which the center side is formed relatively deep. Inside the base region 24, a source region 25 is formed in an annular shape along the edge of the base region 24. The source region 25 is a region made of a single crystal silicon semiconductor like the base region 24. The lifetimes of carriers in the P-type drain region 21 and the N + -type buffer region 22 made of a polycrystalline silicon semiconductor are shorter than the lifetimes of carriers in a single crystal silicon semiconductor having the same impurity concentration as those.

【0009】ソース領域25とドレインドリフト領域2
3との間におけるベース領域24の表面上(チャンネル
反転層上)及び複数のベース領域24の間に格子状に露
出したドレインドリフト領域23の表面上にはシリコン
酸化膜から成る絶縁物層26を介して多結晶シリコンか
ら成るゲート電極27が形成されている。
Source region 25 and drain drift region 2
An insulating layer 26 made of a silicon oxide film is formed on the surface of the base region 24 (on the channel inversion layer) between the first and second regions 3 and on the surface of the drain drift region 23 exposed in a lattice pattern between the plurality of base regions 24. A gate electrode 27 made of polycrystalline silicon is formed therethrough.

【0010】ゲート電極27の上面は帯状に形成された
アルミニウムから成るゲート配線電極28に電気的に接
続されている。絶縁物層26から露出したソース領域2
5とベース領域24の中央側は帯状に形成されたアルミ
ニウムから成るソース配線電極29に電気的に接続され
ている。また、ドレイン領域21の下面にはTi、N
i、Pd、Au等の金属を積層して成るドレイン電極3
0が形成されている。
The upper surface of the gate electrode 27 is electrically connected to a gate wiring electrode 28 made of aluminum and formed in a strip shape. Source region 2 exposed from insulator layer 26
5 and the center side of the base region 24 are electrically connected to a source wiring electrode 29 made of aluminum and formed in a strip shape. Further, on the lower surface of the drain region 21, Ti, N
Drain electrode 3 formed by laminating metals such as i, Pd, and Au
0 is formed.

【0011】上記の半導体素子は例えば、次のように製
作される。まず、図4に示すように、ドレイン領域21
を構成するP+ 型多結晶シリコン半導体基板の上面にN
+ 型多結晶シリコン半導体をエピタキシャル成長させて
+ 型バッファ領域22を形成した第1の半導体基板3
1を用意する。なお、N+ 型バッファ領域22はP+
多結晶シリコン半導体基板の上面にN型の不純物を拡散
等で導入して形成することもできる。
The above semiconductor device is manufactured, for example, as follows. First, as shown in FIG. 4, the drain region 21
On the upper surface of the P + -type polycrystalline silicon semiconductor substrate that constitutes the
First semiconductor substrate 3 having N + type buffer region 22 formed by epitaxially growing + type polycrystalline silicon semiconductor
Prepare 1. The N + type buffer region 22 can also be formed by introducing N type impurities into the upper surface of the P + type polycrystalline silicon semiconductor substrate by diffusion or the like.

【0012】次に、図4に示すように第1の半導体基板
31の上面にドレインドリフト領域23を構成するN型
単結晶シリコン半導体基板(第2の半導体基板)32を
直接接合して一体化する。この接合は、例えば両基板3
1、32の接合面を鏡面化して重ね合わせ、これに熱処
理を施すことによって達成される。なお、この接合の代
わりに例えば、ドレインドリフト領域23等のための単
結晶シリコン半導体基板に気相成長法で多結晶のN+
バッファ領域22及びP型ドレイン領域21を形成する
ことができる。
Next, as shown in FIG. 4, an N-type single crystal silicon semiconductor substrate (second semiconductor substrate) 32 constituting the drain drift region 23 is directly bonded and integrated on the upper surface of the first semiconductor substrate 31. To do. This bonding is performed, for example, on both substrates 3
This can be achieved by mirror-bonding the bonding surfaces of Nos. 1 and 32 and superimposing them, and subjecting them to heat treatment. Instead of this junction, for example, the polycrystalline N + type buffer region 22 and the P type drain region 21 can be formed on the single crystal silicon semiconductor substrate for the drain drift region 23 and the like by a vapor phase growth method.

【0013】次に、ドレインドリフト領域23の表面に
周知のDSA技術によってベース領域24及びソース領
域25を形成し、更にスパッタ、真空蒸着等によって電
極28〜30を形成して図2の素子を完成させる。
Next, a base region 24 and a source region 25 are formed on the surface of the drain drift region 23 by the well-known DSA technique, and further electrodes 28 to 30 are formed by sputtering, vacuum deposition or the like to complete the device of FIG. Let

【0014】本実施例の半導体素子によれば、以下のよ
うな作用及び効果を有する。 (1) ドレイン領域21とバッファ領域22の両領域
が、単結晶シリコン半導体よりもキャリアのライフタイ
ムが短い多結晶シリコン半導体で形成されているので、
重金属の拡散等の手段を講じることなしに蓄積キャリア
の消滅時間を短縮してテール期間を短くできる。また、
他の諸特性を支配的に決めるドレインドリフト領域23
は従来と同様に単結晶シリコン半導体から成るので、こ
れ等の諸特性を実質的に低下させることはない。結果と
して、諸特性を良好に維持しつつ高速化された素子を提
供することができる。なお、バッファ領域22のみを多
結晶シリコン半導体とした構造であってもテール期間を
短縮する効果はそれなりに得られる。しかしながら、こ
の構造ではドレイン領域21に注入された電子の消滅時
間は短縮されず、本実施例のような顕著な短縮効果は得
られない。 (2) バッファ領域22はその材質自体でライフタイ
ムの短縮が図られているから、その不純物濃度を増加さ
せなくても増加したと同等のレベルにまでライフタイム
を短縮できる。従って、寄生トランジスタのhfe をさほ
ど低くせずにテール期間の短縮が可能となり、オン抵抗
の低減化と高速化の両方をほぼ実用上満足できるレベル
にまで向上させることができる。なお、バッファ領域2
2のみを多結晶シリコン半導体とした構造では、バッフ
ァ領域22の不純物濃度を減少させるとドレイン領域2
1への電子注入が増してこれに起因するテールが存在す
るので、オン抵抗低減化と高速化の両方を満足できるレ
ベルまで向上することは設計上困難となる。 (3) 多結晶シリコン基板は安価であるから基板の接
合技術を勘案しても素子の低コスト化が図れる。
The semiconductor device of this embodiment has the following actions and effects. (1) Since both the drain region 21 and the buffer region 22 are formed of a polycrystalline silicon semiconductor having a shorter carrier lifetime than a single crystal silicon semiconductor,
The tail period can be shortened by shortening the disappearance time of accumulated carriers without taking measures such as diffusion of heavy metals. Also,
Drain drift region 23 that predominantly determines other characteristics
Since is made of a single crystal silicon semiconductor as in the conventional case, these characteristics are not substantially deteriorated. As a result, it is possible to provide an element which has been accelerated while maintaining various characteristics. Even if only the buffer region 22 is a polycrystalline silicon semiconductor, the effect of shortening the tail period can be obtained to some extent. However, with this structure, the annihilation time of the electrons injected into the drain region 21 is not shortened, and the remarkable shortening effect as in this embodiment cannot be obtained. (2) The lifetime of the buffer region 22 is shortened by the material itself, so that the lifetime can be shortened to the same level as it is increased without increasing the impurity concentration. Therefore, the tail period can be shortened without making hfe of the parasitic transistor so low, and both reduction of on-resistance and high speed can be improved to a level that is practically satisfactory. The buffer area 2
In the structure in which only 2 is a polycrystalline silicon semiconductor, if the impurity concentration of the buffer region 22 is reduced, the drain region 2
Since electron injection into 1 increases and there is a tail resulting from this, it is difficult in design to improve both on-resistance reduction and high speed to a satisfactory level. (3) Since the polycrystalline silicon substrate is inexpensive, the cost of the device can be reduced even if the joining technique of the substrates is taken into consideration.

【0015】[0015]

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 図2の半導体素子におけるバッファ領域22
を、図5に示すように、不純物濃度が高いN+ 型領域2
2aとこれよりも不純物濃度が低いN型領域22bとを
交互に形成した構造にしてもよい。この素子構造によれ
ば、ドレイン領域21からのホール注入は種としてN型
領域22bを介して行われるので、伝導度変調に支障を
きたすことなしに、N+ 型領域22aの不純物濃度を増
大してライフタイムを短縮させてスイッチングオフ特性
の向上を図ることができる。なお、この素子構造はバッ
ファ領域22にN型不純物を選択的に拡散することによ
って形成できる。 (2) 図2のバッファ領域22を図6に示すように、
多結晶シリコン半導体から成るN+ 型領域22aとP型
領域22cを交互に形成した構造にしてもよい。この素
子構造によっても上記の変形例(1)の素子と同様の作
用効果が得られる。なお、多結晶シリコンのP型ドレイ
ン領域21にN型不純物を選択的に拡散することによっ
て図6のN+ 型領域22aを形成することができる。図
5及び図6のN+ 型領域22aは多数の島状に分布させ
てもよいし、格子状又はメッシュ状に分布させてもよ
い。 (3) 実施例ではドレイン領域21及びバッファ領域
22を多結晶シリコン半導体層とした例を示したが、こ
れを非晶質シリコン(アモルファスシリコン)層に換え
てもよい。非晶質シリコンにおいても電子のライフタイ
ムが小さいから、多結晶シリコンで形成した場合と同様
の作用効果が得られる。なお、非晶質シリコンは、成長
温度を低くすることによって容易に形成することができ
る。 (4) 実施例ではNチャンネル型の例を示したが、半
導体領域の導電型を反対にしたPチャンネル型にも利用
できる。 (5) Au等のライフタイムキラーを導入して更に高
速化を図ってもよい。本発明ではライフタイムキラー
(金属のライフタイムを短くする物質)の多結晶シリコ
ンと単結晶シリコンとにおける拡散係数の相違に基づい
て多結晶シリコンのドレイン領域21とバッファ領域2
2に選択的にライフタイムキラーを導入することができ
る。このため、諸特性を低下させずに更なる高速化を図
れる。 (6) ベース領域24を格子状又はメッシュ状に形成
することができる。
MODIFICATION The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and the following modifications are possible. (1) Buffer region 22 in the semiconductor device of FIG.
As shown in FIG. 5, the N + type region 2 having a high impurity concentration
2a and N-type regions 22b having an impurity concentration lower than that may be alternately formed. According to this element structure, since holes are injected from the drain region 21 through the N-type region 22b as a seed, the impurity concentration of the N + -type region 22a is increased without disturbing the conductivity modulation. It is possible to shorten the lifetime and improve the switching-off characteristics. Note that this element structure can be formed by selectively diffusing N-type impurities into the buffer region 22. (2) As shown in FIG. 6, the buffer area 22 of FIG.
The structure may be such that N + type regions 22a and P type regions 22c made of a polycrystalline silicon semiconductor are alternately formed. Even with this element structure, the same effect as that of the element of the modification (1) can be obtained. The N + type region 22a of FIG. 6 can be formed by selectively diffusing N type impurities into the P type drain region 21 of polycrystalline silicon. The N + type regions 22a in FIGS. 5 and 6 may be distributed in a large number of islands, or may be distributed in a lattice or mesh. (3) In the embodiment, the example in which the drain region 21 and the buffer region 22 are made of a polycrystalline silicon semiconductor layer is shown, but this may be replaced with an amorphous silicon (amorphous silicon) layer. Since the lifetime of electrons is small even in amorphous silicon, the same operational effect as in the case of using polycrystalline silicon can be obtained. Amorphous silicon can be easily formed by lowering the growth temperature. (4) Although an N-channel type is shown in the embodiment, it can also be used as a P-channel type in which the conductivity type of the semiconductor region is opposite. (5) A lifetime killer such as Au may be introduced to further increase the speed. In the present invention, the drain region 21 and the buffer region 2 of polycrystalline silicon are based on the difference in the diffusion coefficient between polycrystalline silicon and a single crystal silicon, which are lifetime killer (a substance that shortens the lifetime of metal).
2 can introduce a lifetime killer selectively. Therefore, it is possible to further speed up without deteriorating various characteristics. (6) The base region 24 can be formed in a lattice shape or a mesh shape.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の電界効果トランジスタを示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional field effect transistor.

【図2】本発明の実施例に係わる電界効果トランジスタ
を図3のA−A線に相当する部分で示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a field effect transistor according to an embodiment of the present invention at a portion corresponding to line AA in FIG.

【図3】図2の電界効果トランジスタの半導体基板の表
面の各領域の配置を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing an arrangement of respective regions on a surface of a semiconductor substrate of the field effect transistor of FIG.

【図4】図2の電界効果トランジスタの製造方法を示す
断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the field effect transistor of FIG.

【図5】バッファ領域22の変形例を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modified example of the buffer area 22.

【図6】バッファ領域22の別の変形例を示す断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another modification of the buffer area 22.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 多結晶シリコンドレイン領域 22 多結晶シリコンバッファ領域 24 単結晶シリコンベース領域 25 単結晶シリコンソース領域 21 Polycrystalline Silicon Drain Region 22 Polycrystalline Silicon Buffer Region 24 Single Crystal Silicon Base Region 25 Single Crystal Silicon Source Region

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の導電型のドレイン領域(21)
と、該ドレイン領域(21)の一方の主面に隣接する第
1の導電型と反対の第2の導電型のバッファ領域(2
2)と、前記バッファ領域(22)に隣接し且つ前記バ
ッファ領域(22)よりも低い不純物濃度を有している
第2の導電型のドレインドリフト領域(23)と、該ド
レインドリフト領域(23)に隣接し且つ基板表面に前
記ドレインドリフト領域(23)の一部と共にその一部
が露出するように形成された第1の導電型のベース領域
(24)と、該ベース領域(24)に隣接し且つ前記基
板表面に露出するように形成された第2の導電型のソー
ス領域(25)を有し、前記ベース領域(24)の前記
ドレインドリフト領域(23)と前記ソース領域(2
5)の間の部分の表面上に絶縁物層(26)を介してゲ
ート電極(27)が配設されており、前記ベース領域
(24)と前記ソース領域(25)はソース電極(2
9)に電気的に接続されており、前記ドレイン領域(2
1)はドレイン電極(30)に電気的に接続されている
伝導度変調型電界効果トランジスタにおいて、 前記ドレインドリフト領域(23)と前記ベース領域
(24)と前記ソース領域(25)とが単結晶シリコン
半導体から成り、 前記ドレイン領域(21)と前記バッファ領域(22)
とのいずれか一方又は両方が同一不純物濃度の単結晶シ
リコン半導体のキャリアのライフタイムよりもキャリア
のライフタイムが短い多結晶シリコン半導体又は非晶質
シリコン半導体から成ることを特徴とする伝導度変調型
電界効果トランジスタ。
1. A drain region (21) of the first conductivity type.
And a buffer region (2) of a second conductivity type opposite to the first conductivity type adjacent to one main surface of the drain region (21).
2), a second conductivity type drain drift region (23) adjacent to the buffer region (22) and having a lower impurity concentration than the buffer region (22), and the drain drift region (23). ) And a first conductivity type base region (24) formed on the surface of the substrate so that a part of the drain drift region (23) is exposed together with the base region (24). A source region (25) of a second conductivity type is formed adjacent to and exposed to the surface of the substrate, and the drain drift region (23) and the source region (2) of the base region (24).
The gate electrode (27) is disposed on the surface of the portion between the electrodes (5) through the insulator layer (26), and the base region (24) and the source region (25) are the source electrode (2).
9) electrically connected to the drain region (2
1) is a conductivity modulation type field effect transistor electrically connected to a drain electrode (30), wherein the drain drift region (23), the base region (24) and the source region (25) are single crystals. The drain region (21) and the buffer region (22) are made of a silicon semiconductor.
And either or both of them are composed of a polycrystalline silicon semiconductor or an amorphous silicon semiconductor having a carrier lifetime shorter than that of a single crystal silicon semiconductor having the same impurity concentration. Field effect transistor.
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