JPH10270679A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH10270679A
JPH10270679A JP7765597A JP7765597A JPH10270679A JP H10270679 A JPH10270679 A JP H10270679A JP 7765597 A JP7765597 A JP 7765597A JP 7765597 A JP7765597 A JP 7765597A JP H10270679 A JPH10270679 A JP H10270679A
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JP
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drain
layer
drain layer
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capacitance
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JP7765597A
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Takeshi Nobe
武 野辺
Shigeo Akiyama
茂夫 秋山
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャンネル領域のオン抵抗の増大を伴わず
に、静電容量を低減できる半導体装置を提供する。 【解決手段】 ドレイン層1及びソース層3に挟まれた
一面11側のチャンネル領域21に絶縁膜4を介して対
面するゲート電極5と、ベース層2及びソース層3の双
方に接触するソース電極6と、ドレイン層1の他面12
に形成されたドレイン電極7とを備え、ゲート電極5及
びソース電極6とそれぞれ接続されたゲート電極パッド
51及びソース電極パッド61が、所定膜厚δの絶縁膜
4を介してドレイン層1の一面11と互いに対面する半
導体装置において、前記ゲート電極パッド51及び前記
ソース電極パッド61のそれぞれと、前記ドレイン電極
7との間の静電容量を低減する静電容量低減手段が、そ
れぞれと前記ドレイン層1の一面11との間に前記絶縁
膜4を介して設けられた構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁されたゲート
電極に電圧を印加し、発生する電界によって動作する電
界効果型の半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の半導体装置として、図2
に示す構成のものが存在する。このものは、一面A1を
有した第1導電型のドレイン層Aと、ドレイン層Aとの
間でpn接合を形成する第2導電型のベース層Bと、ベ
ース層B内に形成される第1導電型のソース層Cと、ド
レイン層A及びソース層Cに挟まれた一面A1側のベー
ス層Bであるチャンネル領域B1に絶縁膜Dを介して対
面して、そのチャンネル領域B1の導電型を反転させる
ゲート電極Eと、ベース層B及びソース層Cの双方に接
触するソース電極Fと、ドレイン層Aの他面A2に形成
されたドレイン電極Gとを備えている。
【0003】さらに詳しくは、ゲート電極E及びソース
電極Fとそれぞれ接続されたゲート電極パッドE1及び
ソース電極パッドF1が、所定膜厚δの絶縁膜Dを介し
てドレイン層Aの一面A1と互いに対面している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の半導体
装置では、電圧がゲート電極Eに印加されると、発生し
た電界でもってチャンネル領域B1の導電型が反転し
て、ソース電極F及びドレイン電極G間がオンしてスイ
ッチングできる。さらに、一般のバイポーラトランジス
タと比較して、オン状態におけるオフセット電圧を持た
ない、ゲート電極Eでもって発生する電界で動作するの
で入力抵抗が極めて大きい、及び、チャンネル領域B1
の導電型が急速に反転してスイッチング時間が短い等、
多くの長所を有している。
【0005】しかしながら、静電容量(C)が大きいと
いう欠点がある。静電容量(C)は、ドレイン・ゲート
間容量(C1)及びドレイン・ソース間容量(C2)の合
計である(C=C1+C2)。ここで、ドレイン・ゲート
間容量(C1)は、ゲート電極E及びドレイン層Aとの
間に生じる静電容量(C11)と、ゲート電極パッドE1
及びドレイン層Aの間に生じる静電容量(C12)との合
計である(C1=C11+C12)。
【0006】また、ドレイン・ソース間容量(C2)
は、ドレイン層A及びベース層Bとの間に生じるダイオ
ード容量(C21)と、ソース電極パッドF1及びドレイ
ン層Aの間に生じる静電容量(C22)との合計である
(C2=C21+C22)。
【0007】ここで、高周波成分がソース電極F及びド
レイン電極G間に印加されたとき、ゲート電極Eに電圧
が印加されずチャンネル領域B1がオフの状態であって
も、高周波成分は静電容量(C)が大きいと、その静電
容量(C)を介して流れてしまう。したがって、高周波
特性を向上させるには、静電容量(C)は小さい方が好
ましい。
【0008】静電容量(C)を下げるには、この半導体
装置を小さくするか、又はゲート電極Eと、そのゲート
電極Eに対面したチャンネル領域B1との間の絶縁膜D
を厚くすればよいが、いずれの場合もチャンネル領域B
1のオン抵抗が大きくなるという問題を生じていた。
【0009】本発明は、上記問題点に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、チャンネル領域のオン抵
抗の増大を伴わずに、ゲート電極パッド又はソース電極
パッドと、ドレイン電極との間の静電容量を低減できる
半導体装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項1記載のものは、一面を有した第1導電
型のドレイン層と、ドレイン層との間でpn接合を形成
する第2導電型のベース層と、ベース層内に形成される
第1導電型のソース層と、ドレイン層及びソース層に挟
まれた一面側のベース層であるチャンネル領域に絶縁膜
を介して対面してそのチャンネル領域の導電型を反転さ
せるゲート電極と、ベース層及びソース層の双方に接触
するソース電極と、ドレイン層の他面に形成されたドレ
イン電極とを備え、ゲート電極及びソース電極とそれぞ
れ接続されたゲート電極パッド及びソース電極パッド
が、所定膜厚の絶縁膜を介してドレイン層の一面と互い
に対面する絶縁ゲート型の半導体装置において、前記ゲ
ート電極パッド又は前記ソース電極パッドのうち少なく
ともどちらか一方と前記ドレイン電極との間の静電容量
を低減する静電容量低減手段が、その一方と前記ドレイ
ン層の一面との間に前記絶縁膜を介して設けられた構成
にしてある。
【0011】請求項2記載のものは、請求項1記載のも
のにおいて、前記静電容量低減手段は、一定膜厚を有す
るとともに少なくとも前記一方と前記ドレイン層の一面
とにそれぞれ前記絶縁膜を介して対面した静電容量低減
膜でもって形成された構成にしてある。
【0012】請求項3記載のものは、請求項2記載のも
のにおいて、前記静電容量低減膜は、前記ゲート電極と
同一材質で形成された構成にしてある。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図1に基づ
いて以下に説明する。
【0014】1はドレイン層で、一面11及び他面12
を有して、導電型がn型で第1導電型であり、半導体基
板でもって形成される。2はベース層で、ドレイン層1
の一面11側中央部を外囲して略四角状に形成され、導
電型がボロン等の不純物を拡散したp型で第2導電型で
あり、ドレイン層1との間でpn接合を形成する。
【0015】3はソース層で、導電型がリン等の不純物
を拡散したn型で第1導電型であり、ベース層2内に形
成されて、ドレイン層1と共にベース層2を挟んでその
挟まれたベース層2であるチャンネル領域21を、一面
11側に形成する。4は絶縁膜で、酸化珪素により、ド
レイン層1の一面11側へ設けられて、膜厚が所定膜厚
δに形成される。
【0016】5はゲート電極で、アルミニウム又はポリ
シリコンにより、ドレイン層1及びソース層3に挟まれ
たチャンネル領域21と絶縁膜4を介して対面し、電圧
印加時に電界を発生して、そのチャンネル領域21の導
電型を反転させる。ここで、チャンネル領域21との間
の絶縁膜41が従来と比較して厚くすることなく、従来
と同一の厚さで形成される。
【0017】また、金属からなるゲート電極パッド51
が電気的に接続されて、所定膜厚δの絶縁膜4を介して
ドレイン層1の一面11と互いに対面するとともに、表
面に設けられた保護膜を除去した位置にてワイヤー51
aと接続される。
【0018】6はソース電極で、アルミニウム等の金属
により、ベース層2及びソース層3の双方と接触してそ
れぞれを短絡する。また、金属からなるソース電極パッ
ド61が電気的に接続されて、所定膜厚δの絶縁膜4を
介してドレイン層1の一面11と互いに対面するととも
に、表面に設けられた保護膜を除去した位置にて別のワ
イヤー61aと接続される。7はドレイン電極で、アル
ミニウム等の金属により、ドレイン層1の他面12に形
成される。
【0019】8は静電容量低減膜で、第1静電容量低減
膜81及び第2静電容量低減膜82で構成され、それぞ
れがゲート電極5と同一材質により、つまりアルミニウ
ム又はポリシリコンにより、ゲート電極5の形成時に同
時に形成されて、一定膜厚λを有して、静電容量低減手
段を形成する。
【0020】第1静電容量低減膜81は、ゲート電極パ
ッド51とドレイン層1の一面11の間に設けられて、
一方面がゲート電極パッド51と、他方面がドレイン層
1の一面11と、それぞれ絶縁膜4を介して電気的に絶
縁された状態で対面する。また、第2静電容量低減膜8
2は、ソース電極パッド61とドレイン層1の一面11
の間に設けられて、一方面がソース電極パッド61と、
他方面がドレイン層1の一面11と、それぞれ絶縁膜4
を介して電気的に絶縁された状態で対面する。
【0021】ここで、絶縁膜4が所定膜厚δに、静電容
量低減膜が一定膜厚λにそれぞれ形成されている。した
がって、ゲート電極パッド51及びソース電極パッド6
1のそれぞれとドレイン層1の一面11との間の距離
は、所定膜厚δと一定膜厚λとの合計になり、すなわ
ち、ドレイン電極7との間の電極間距離が、一定膜厚λ
だけ長くなって静電容量を低減する。
【0022】このものの動作を説明する。電圧がゲート
電極5に印加されると、ベース層2におけるチャンネル
領域21の導電型がp型からn型へ反転してオン状態に
なって、ドレイン層1(n型)、ベース層2(p型)、
及びソース層3(n型)で形成されるnpn接合から、
nnn接合に反転する。したがって、電流がチャンネル
領域21を介してドレイン電極7からソース電極6に通
電される。
【0023】ここで、チャンネル領域21の導電型がp
型からn型へ反転せずオフ状態であって、ソース電極6
及びドレイン電極7間に高周波電流が印加されたとき、
静電容量が従来と比較して低減化されているので、その
静電容量を介した高周波電流の漏れを防止する。
【0024】かかる一実施形態の半導体装置にあって
は、上記したように、静電容量低減手段がゲート電極パ
ッド51及びソース電極パッド61のそれぞれと、ドレ
イン層1の一面11との間に設けられたから、ゲート電
極パッド51及びソース電極パッド61と、ドレイン電
極7との間の静電容量がそれぞれ低減するので、ゲート
電極5とチャンネル領域21との間の絶縁膜41を厚く
することなく、すなわちチャンネル領域21のオン抵抗
を増大させることなく、高周波電流の静電容量に起因す
る漏れを防止して、高周波特性を向上することができ
る。
【0025】また、静電容量低減手段が、一定膜厚λを
有した第1静電容量低減膜81及び第2静電容量低減膜
82でもって形成されて、それぞれがゲート電極パッド
51及びソース電極パッド61と、ドレイン層1の一面
11とに対面するから、ゲート電極パッド51及びソー
ス電極パッド61と、ドレイン層1の一面11との距離
が、一定膜厚λだけそれぞれ長くなって、ゲート電極パ
ッド51及びソース電極パッド61と、ドレイン層1の
一面11との間の静電容量を容易に低減させることがで
きる。
【0026】また、静電容量低減膜8がゲート電極5と
同一材質で形成されたから、ゲート電極5を形成時に静
電容量低減膜8を同時に形成して、静電容量低減膜形成
工程を新規に追加することなく製造コストを削減し、低
コスト化を図ることができる。
【0027】なお、本実施形態では、ゲート電極パッド
51とドレイン電極7との間の静電容量を低減する第1
静電容量低減膜81、及びソース電極パッド61と同様
にドレイン電極7との間の静電容量を低減する第2静電
容量低減膜82の両方を設けたが、どちらか一方でもよ
く限定されない。
【0028】また、本実施形態では、第1導電型及び第
2導電型をそれぞれn型及びp型としたが、それぞれp
型及びn型としてもよく、限定されない。
【0029】また、本実施形態では、静電容量低減膜8
をゲート電極5と同一材質で形成したが、別の材質で形
成してもよく限定されない。
【0030】
【発明の効果】請求項1記載のものは、静電容量低減手
段がゲート電極パッド又はソース電極パッドのうち少な
くともどちらか一方と、ドレイン層の一面との間に設け
られたから、少なくとも一方とドレイン電極との間の静
電容量が低減するので、ゲート電極とチャンネル領域と
の間の絶縁膜を厚くすることなく、すなわちチャンネル
領域のオン抵抗を増大させることなく、高周波電流の静
電容量に起因する漏れを防止して、高周波特性を向上す
ることができる。
【0031】請求項2記載のものは、請求項1記載のも
のの効果に加えて、静電容量低減手段が一定膜厚を有し
て、ゲート電極パッド又はソース電極パッドのうち少な
くともどちらか一方と、ドレイン層の一面とにそれぞれ
対面した静電容量低減膜でもって形成されたから、少な
くとも一方とドレイン層の一面との距離が、一定膜厚だ
け長くなって、少なくとも一方とドレイン層との間の静
電容量を容易に低減させることができる。
【0032】請求項3記載のものは、請求項2記載のも
のの効果に加えて、静電容量低減膜がゲート電極と同一
材質で形成されたから、ゲート電極形成時に静電容量低
減膜を同時に形成して、静電容量低減膜形成工程を新規
に追加することなく製造コストを削減し、低コスト化を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す正断面図である。
【図2】従来例を示す正断面図である。
【符号の説明】
1 ドレイン層 11 一面 12 他面 2 ベース層 21 チャンネル領域 3 ソース層 4 絶縁膜 δ 所定膜厚 5 ゲート電極 51 ゲート電極パッド 6 ソース電極 61 ソース電極パッド 7 ドレイン電極 8 静電容量低減膜(静電容量低減手段) λ 一定膜厚 81 第1静電容量低減膜 82 第2静電容量低減膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一面を有した第1導電型のドレイン層
    と、ドレイン層との間でpn接合を形成する第2導電型
    のベース層と、ベース層内に形成される第1導電型のソ
    ース層と、ドレイン層及びソース層に挟まれた一面側の
    ベース層であるチャンネル領域に絶縁膜を介して対面し
    てそのチャンネル領域の導電型を反転させるゲート電極
    と、ベース層及びソース層の双方に接触するソース電極
    と、ドレイン層の他面に形成されたドレイン電極とを備
    え、ゲート電極及びソース電極とそれぞれ接続されたゲ
    ート電極パッド及びソース電極パッドが、所定膜厚の絶
    縁膜を介してドレイン層の一面と互いに対面する絶縁ゲ
    ート型の半導体装置において、 前記ゲート電極パッド又は前記ソース電極パッドのうち
    少なくともどちらか一方と前記ドレイン電極との間の静
    電容量を低減する静電容量低減手段が、その一方と前記
    ドレイン層の一面との間に前記絶縁膜を介して設けられ
    たことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記静電容量低減手段は、一定膜厚を有
    するとともに少なくとも前記一方と前記ドレイン層の一
    面とにそれぞれ前記絶縁膜を介して対面した静電容量低
    減膜でもって形成されたことを特徴とする請求項1記載
    の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記静電容量低減膜は、前記ゲート電極
    と同一材質で形成されたことを特徴とする請求項2記載
    の半導体装置。
JP7765597A 1997-03-28 1997-03-28 半導体装置 Pending JPH10270679A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7692240B2 (en) * 2006-05-10 2010-04-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Insulated gate semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7692240B2 (en) * 2006-05-10 2010-04-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Insulated gate semiconductor device

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