JPS6258683A - 電界効果トランジスタ - Google Patents

電界効果トランジスタ

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JPS6258683A
JPS6258683A JP19808185A JP19808185A JPS6258683A JP S6258683 A JPS6258683 A JP S6258683A JP 19808185 A JP19808185 A JP 19808185A JP 19808185 A JP19808185 A JP 19808185A JP S6258683 A JPS6258683 A JP S6258683A
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JP
Japan
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region
drain region
drain
impurity concentration
type
Prior art date
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Pending
Application number
JP19808185A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Ishikawa
修 石川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP19808185A priority Critical patent/JPS6258683A/ja
Publication of JPS6258683A publication Critical patent/JPS6258683A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7833Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's
    • H01L29/7835Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's with asymmetrical source and drain regions, e.g. lateral high-voltage MISFETs with drain offset region, extended drain MISFETs

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電界効果トランジスタ(以下、FETと配り)
の中でも、特に高周波電力用の2小拡散!MO8−FE
Tに関づる。
従来の技術 従来、高周波雷り用の分野はバイポーラトランジスタ等
がその主流であったが、近年MO8−F[王が熱的安定
性及び混変調特性が優れている笠の特徴によりその用途
を広げつつある。MOS−FETを高周波電力用として
用いる場合には、十分に高い耐圧及び高い相互コンタク
タンスが必要であり、この様な要求を満たづ構造として
2重拡散型MO8−FETが提案されている。2重拡散
型MO8−FETは、チャンネル長が拡散の差によって
形成されるため1μm以下の短か、いチャンネル長を実
現でさると共に、耐圧等もチャンネル領域の濃度の選択
によりMOS−LSI等に用いられる通常のラテラルM
O8−FETに比べて比較的高く設定し易い等の利点を
有する。しかしながら、高周波電力用の分野では、ゲー
ト・ドレイン間容量(以下、Cadと記す)、ゲート・
ソース間容量(以下C(Isと記す)及びドレイン・ソ
ース間室ff1(以下Cdsと記す)が小さく、しかも
耐圧だけでなく、大きなドレイン電流を取り出す必要が
ある。2重拡散型MO8−FETは、一般にゲート電極
とドレイン領域及びソース領域との重なり部分の面積が
広<Cgd及びC(Isが大きいため、高周波(特にI
GHz以上の周波数)でのゲインが低く、しかもインピ
ーダンスの低下が著しい等の問題があり、Cgd等を小
さくするためにドレイン側の濃度を低下させるとドレイ
ン電流が小さくなるなど、高周波化及び大電力化に問題
があった。
第4図は従来の2ffi拡散型MO3−FETの断面構
造図である。第4図において、不純物111度が1X1
0”/csl程度のP−型半導体基板1の主面上には、
基板より高不純物濃度のP型のチャンネル形成領域2及
びN+型のソース領域3が同一拡散窓からの2重拡散に
よりそれぞれ形成され、ソース電極4に接続されている
。2重拡散型MO8−FETのチャンネルは、50nn
 〜70nn4!i!度の薄いゲート酸化膜を介してゲ
ート電極5の直下のチャンネル形成領域2の表面に発生
する。N1型で不純物濃度が1x10’/cat程度と
高濃度の第1ドレイン領域6とP型のチャンネル形成領
域2の間には、N−型で第1ドレイン領域6よりも低不
純物濃度の低11度領域7が形成されている。第1ドレ
イン領域6には、ドレイン電極8が接続されて外部に引
き出される。第4図において、S、D、Gはそれぞれソ
ース端子、ドレイン端子、ゲート端子を示している。第
4図に示した従来例は、バイアス電圧により空乏化し易
い低濃度領域7を第1ドレイン領域6のゲート電極5寄
りに形成することにより、ドレイン耐圧を向上さゼよう
とするものであり、低濃度領域7の抵抗弁が大きいので
大なるドレイン電流を流すことはできないが耐圧を向上
させることはできる。この様な従来の技術としでは、例
えば特開昭51−141582号公報がある。
ブを明が解決しようとする問題点 このような従来の電界効果トランジスタにおいては、低
濃度領域7の抵抗弁が大きく、ドレイン電流が小さいの
で電力用として大さな出力電力を取り出ずことができな
い。さらに、高不純物濃度の第1ドレイン領域6がP−
型半導体基板1に直接に接しているため、この部分でド
レイン耐J工が制限される。
ドレイン電流を増や1ノために、低濃度領域7の不純物
濃度を上げると、この領域の空乏層が仲ひにくくなるの
でドレイン耐圧が低下で−ると共に、Cgd等の容量が
増加づるので高周波電力用として用いることができなか
った。
本発明はドレイン電流が大きく、ドレイン耐圧が高い構
造を有しており、しかもC(Id笠の容量が小さくIG
Hz以上の周波数でも動作可能な高周波電力用2重拡散
型電界効果トランジスタを提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明の電界効果トランジスタは、半導体基板の主面側
にこの半導体基板と同じ第1の導電型で半導体基板より
高不純物濃度のチャンネル形成領域を設け、前記チャン
ネル形成領域中に前記第1の導電型とは反対の第2の導
電型のソース領域を設け、前記ソース領域に近接しチャ
ンネル形成領域を含む領域上にゲート絶縁膜を介してゲ
ート電極を形成すると共に、ゲート電極に対し前記ソー
ス領域とは反対側に第2の導電型の第1ドレイン領域を
、第1の導電型で第1ドレイン領域より低不純物濃度の
第2ドレイン領域中に設け、且つ前記第2ドレイン領域
と前記チャンネル形成領域の間に第2の導電型で第2ド
レイン領域より低不純物濃度の第3ドレイン領域を設け
たことを特徴とする特 許 この構成によると、高濃度の第1ドレイン領域が半導体
基板に直接に接り−ることがなく第2ドレイン領域と半
導体基板の間にP−N接合が形成されるのでこの領域に
a3けるドレイン耐圧の低下を防ぐことができ、高耐圧
化できる。又、ドレイン電流は第2ドレイン領域の不純
物濃度が第3ドレイン領域より高いので、増加させるこ
とができる。
さらに、C(Idの容量はゲート電極下に位置している
第3ドレイン領域の不純物濃度が低いため空乏化し易く
その値を低く押さえておくことが可能となる。
実施例 第1図は本発明の第1の実施例を示す。なお、第1図に
おいて第4図と′!8(lIiな構成部分には同一符号
を付して示J−0第1図に示した本発明の第1の実施例
は、ゲート電極5として高融点金属シリイノイド又は多
結晶シリコンを用いた2!11!拡散型MO8−FET
であり、このゲート電極5の端部からの2小拡散により
チャンネル形成領域2及びソース領域3が形成される。
N”望で不純物濃度が1xlo’/cffl程度と高濃
度の第1ドレイン領域6は、第1ドレイン領域6より低
不純物濃度でN型の第2ドレイン領域9の中に形成され
、P−型半導体基板1と直接に接することがなく、P−
N接合は第2ドレイン領域9とP−型半導体基板1との
間で形成される。チャンネル形成領域2と第2ドレイン
領域9の間の領域で、ゲート電極下に位置する表面部分
には、N−型で第2ドレイン領域9より低不純物濃度の
第3ドレイン領域10を形成し、第2ドレイン領域9と
チ↑・ンネル形成領域2の両者に連接する様に構成され
る。
以上説明した様に本発明によれば、N4型で高不純物濃
度の第1ドレイン領域6が第1ドレイン領域6よりも低
不純物′a度の第2ドレイン領域9の中に形成されてお
り、この第2ドレイン領域9とP型半導体基板1との間
でP−N接合ができるので、接合における電界を大幅に
緩和し、この部分におけるドレイン耐圧を高めることが
できる。
又、ドレイン電流は第2ドレイン領域9の不純物濃度を
第3ドレイン領域10より高く設定するので増大させる
ことができ、高いドレイン耐圧と大きなドレイン電流を
両立さけることが可能で、入電り化に適した構造が得ら
れる。又、Cgdの容量はゲート電極5の直下に位置づ
るN−型で第2ドレイン領域9より低不純物濃度の第3
ドレイン領域10の濃度が低いため、この第3ドレイン
領域10の表面側が空乏イヒし易く、2重拡散型MO8
−FE−「のゲートとドレインの小なり部分の面積が広
くてb容量を下げられ、高周波動作が可能となる。
第1図にJりいて、第3ドレイン領域10は第2ドレイ
ン領域9より−し浅く形成されているが、この様に浅く
づ−ることにより、第3ドレイン領域10のP−型半導
体基板1側のP−N接合からの仝芝居の広がりを利用し
て、第3ドレイン領域10を〒く空乏化できるので、C
odの容量を低バイアスから下げられる。又、第3ドレ
イン領域10をゲート主権下の位置に限定しておくこと
により、この高抵抗層によるドレイン電流の減少を最小
限に押さえることができる。
第2図は本発明の第2の実施例を承り。第1の実施例と
同様に、第2ドレイン領域9及び第3ドレイン領域10
を有しているが、第3ドレイン領域10はゲート電極下
だけでなくゲート電1fi5の幅よりも広く形成された
構造となっている。この場合、ドレイン電流は第1図に
示した第1の実施例よりも減少するが、Cgdの容量は
さらに小さくなりドレイン耐圧も向上する。
第3図は本発明の第3の実施例を示す。第3図において
は、第3ドレイン領域10が第2ドレイン領域つとほぼ
同一の深さにまで形成されたjf4造のもので、この様
な構成にしても、ドレイン耐圧が高くしかもドレイン電
流が大きく、CC1dの容量を小さくすることができる
上記各実施例では、N fpンネルの2重拡散型MO3
−FETを例に挙げて説明したが、これはPチ↑2ンネ
ルの2重拡散型MO8−FETに応用しても同様の効果
が得られることは苦うまでもない。又、本発明の実施例
としてP−型半導体基板上に形成された2重拡散型MO
8−FETを例に挙げて説明したが、P′″型半々(A
基板上にj(L砧されたP−型1ピタギシtIル囮上に
2 Ef=−拡散型MO8−FETを形成してム良い。
発明の詳細 な説明のように本弁明の電界効果トランジスタによると
、次の様な効果がもたらされる。
■高不純物濃度の第1ドレイン領域を、第1ドレイン領
域よりも低ネル5物濶庶の第2ドレイン領域中に形成し
たことにより、接合の電界を緩和できドレイン耐圧をf
5めることがでさる。
■第2ドレイン領域の不純物濃度を第3ドレイン領域J
、り高く設定°づることにJ、す、ドレイン電流を増加
することがでさ、大出力化し易い。
■ゲート雷俺下に位置づる第3ドレイン領域を低濃化で
さ°るので表面からの空乏層が仲ひ(゛)づ<Cqdの
容品を低減でさ″る。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図d3J、び第3図はでれそれホ発明の第
1.第2.第3の実施例を示づ断面!i4 i告図、第
4図は従来の電界効果トランジスタの断面描造図である
。 1・・・P−型半導体基板、2・・・チャンネル形成領
域、3・・・ソース領域、5・・・ゲート電極、6・・
・第1ドレイン領域、9・・・第2ドレイン領域、1o
・・・第3ドレイン領域 代理人   森  本  義  弘 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体基板の主面側にこの半導体基板と同じ第1の
    導電型で半導体基板より高不純物濃度のチャンネル形成
    領域を設け、前記チャンネル形成領域中に前記第1の導
    電型とは反対の第2の導電型のソース領域を設け、前記
    ソース領域に近接しチャンネル形成領域を含む領域上に
    ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成すると共に、ゲ
    ート電極に対し前記ソース領域とは反対側に第2の導電
    型の第1ドレイン領域を、第1の導電型で第1ドレイン
    領域より低不純物濃度の第2ドレイン領域中に設け、且
    つ前記第2ドレイン領域と前記チャンネル形成領域の間
    に第2の導電型で第2ドレイン領域より低不純物濃度の
    第3ドレイン領域を設けた電界効果トランジスタ。 2、第3ドレイン領域を、第2ドレイン領域よりも浅く
    形成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    電界効果トランジスタ。 3、第3ドレイン領域を、ゲート電極下の半導体基板の
    主面部分のみに設け、かつチャンネル形成領域および第
    2ドレイン領域と連接していることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項及び第2項記載の電界効果トランジスタ
JP19808185A 1985-09-06 1985-09-06 電界効果トランジスタ Pending JPS6258683A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5068700A (en) * 1988-11-29 1991-11-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Lateral conductivity modulated mosfet
US5072267A (en) * 1989-06-28 1991-12-10 Nec Corporation Complementary field effect transistor
EP2058862A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-13 Austriamicrosystems AG Field-effect transistor and method for producing a field-effect transistor.
KR20140082668A (ko) 2011-09-27 2014-07-02 가부시키가이샤 도끼와 액상 화장료 용기

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