JP5306277B2 - 高スイッチングスピードのための横方向パワーｍｏｓｆｅｔ - Google Patents

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Description

本発明は、シリコン基層において製作される半導体デバイスに関する。本発明は、特に、改善されたゲートデザインを有する高電圧の電界効果トランジスタ（field effect transistor）に関する。
一般的なタイプの集積回路デバイスは、酸化金属半導体電界効果トランジスター（ＭＯＳＦＥＴ）である。ＭＯＳＦＥＴは、ソース領域と、ドレイン領域と、これらソース領域とドレイン領域との間に延びるチャネル領域と、このチャネル領域の上に設けられるゲート領域と、を含む電界効果デバイスである。ゲート領域は、薄い酸化物層（oxide layer）の上に付与されかつこの酸化物層によってチャネル領域から分離される伝導性のゲート構造を含む。
横方向（lateral）電界効果トランジスタが、例えば２００ボルトより大きな高電圧回路アプリケーションにおいて幅広く用いられる。パワーアプリケーションとしての従来の横方向ＭＯＳＦＥＴは、例えば、米国特許第５,８６９,８７５号、第５,８２１,１４４号、第５,７６０,４４０号及び第４,７４８,９３６号を含む。これらデバイスのそれぞれは、中間領域によって分離されたソース領域及びドレイン領域を有する。ゲート構造は、デバイスの酸化金属半導体（ＭＯＳ）チャネル上の薄い酸化物層の上に付与される。オン状態（on state）では、伝導チャネルをソース領域とドレイン領域との間に形成させるようにするためにゲート領域に電圧が印加され、これにより、デバイス間に電流を流すことができる。オフ状態（off state）では、ゲート領域に対する電圧は、基層に伝導チャネルが形成されない程度に十分に低いので、電流は生じない。この状態では、高電圧がドレイン領域とソース領域との間で維持される。
横方向パワートランジスタは、一般的には、引き延ばした（elongated）、すなわちそれ自体の幅よりずっと長く、かつ、インターディジタルなソース領域およびドレイン領域を用いてデザインされる。このようなデバイス構造は、本出願の譲受人に譲渡された米国特許第６,０８４,２７７号に開示されている。この'２７７号特許は、大きな安全動作領域（ＳＯＡ）性能レベルと、スイッチングノイズを抑圧するための適度なゲートスピード（gate speed）を有する高電流性能とを提供する、改善されたゲートデザインを有する横方向パワーＭＯＳＦＥＴ又はトランジスタを教示している。これは、パワーＭＯＳＦＥＴのフィンガ（finger）の長さに沿った多結晶シリコンゲート構造と平行に金属ゲート電極を付与することにより達成される。ゲート電極の金属とゲート構造の多結晶シリコンとは、ゲート構造に沿って間隔をおいた複数の金属コンタクトを用いて接続される。一実施の形態では、'２７７号特許は、パワーＭＯＳＦＥＴのフィンガに沿ったゲート電極とゲート構造との間の多数の場所にコンタクトを配置して、高スイッチングスピードのために、フィンガの長さに沿ったゲート信号の伝達を改善している。
'２７７号特許によって教示される横方向パワートランジスタ構造に関連する１つの欠点は、ゲート電極とドレイン電極との位置が近いことに起因して、ゲート−ドレイン容量が高いことである。ドレイン電極は、ドレインのフィールドプレートの役割を担い、ゲート電極及び／又はソース電極は、これらのデバイスの降伏電圧を改善するためのソースのフィールドプレートの役割を担う。したがって、これらの電極の大きさ及び間隔は、降伏電圧の必要条件によって大きく決定付けられる。例えば、'２７７号特許は、オフ状態におけるソースとドレインとの間に７００ボルトを維持しうるデバイスの一例を教示している。したがって、このデバイスは、ドレインの金属ラインと、ゲート又はソースの金属ラインとの間に、比較的に大きな間隔を含んでいる。
しかしながら、デバイスが著しく低い電圧のためにデザインされているような場合には、ドレイン電極とゲート電極との間にこれらをより近づけるような間隔を設けると、ゲート−ドレイン容量が高くなってしまう結果となる。降伏電圧として例えば２００ボルトを有するようにデザインされたＭＯＳＦＥＴは、ドレイン電極とゲート電極との間に５μｍ未満の間隔を有するであろう。これらの電極が一般に非常に長い（例えば３００−４００ｎｍ）ので、ドレイン電極と、ゲート又はソース電極との間の容量は、非常に大きくなりうる。この大きな容量によって、トランジスタの高スピードなスイッチング性能が低下する。ゲート−ドレインの容量が高いことは、この容量がトランジスタのゲインによって増幅されることから、特に問題となる。
したがって、ゲート信号を良好に伝達しつつ、高い電流伝導レベルで高速なスイッチングを達成する高電圧パワートランジスタ構造が必要とされている。このようなデバイスは、全体のデバイスサイズ又はセルのピッチ［cell pitch］（すなわちシリコンの「フットプリント（footprint）」）を増加させることなく、ドレイン−ゲート容量を最小化すべきである。
本発明の電界効果トランジスタは、パワーＭＯＳＦＥＴにおける引き伸ばした（elongated）ソース領域とドレイン領域とを分離するチャネル領域の上に付与した絶縁したゲートに接続された金属のゲート電極を含む。一実施の形態では、ゲートは多結晶シリコンを含み、ゲート電極は多結晶シリコンを含み、ゲート電極は、引き伸ばされたソース領域の一側と隣り合う絶縁したゲートの部分における両端に配置された金属コンタクト（バイアともいわれる）を用いて多結晶シリコンに接続される。ソース電極は、２つのセグメント、すなわち、デバイスがオン状態（on state）である際に流れる電流の大部分を伝達する幅の広いセグメントと、ドレイン電極とゲート電極との間に挿入されてデバイスのドレイン−ゲート容量を著しく低減する幅の狭いセグメントと、を含む。
本発明を、限定ではなく例として添付図面における各図に示す。
図１Ａは、本発明の一実施の形態に係るインターディジタルな横方向パワーＭＯＳＦＥＴの位相幾何学的な図面である。 図１Ｂは、本発明の一実施の形態に係るインターディジタルな横方向パワーＭＯＳＦＥＴの位相幾何学的な図面である。 図１Ｃは、本発明の一実施の形態に係るインターディジタルな横方向パワーＭＯＳＦＥＴの位相幾何学的な図面である。 図２は、図１Ａの実施の形態における線Ａ−Ａ'からみた断側面図である。
高スイッチングスピードのためにゲート−ドレイン容量を低減させた、高電圧横方向パワーＭＯＳＦＥＴについて、説明する。以下の説明において、本発明の完全な理解に資するために、材料のタイプ、寸法、構造的特徴等のような特定の具体例を示す。半導体分野における当業者は、本発明はこれら多くの具体例がなくとも実施されうる、ということを理解しうる。本発明が不明瞭となることを防止するために、周知の要素、技術および処理工程については、詳細には説明しない。
図１Ａ−図１Ｃは、本発明の一実施の形態に係るインターディジタルな（interdigitated）横方向パワーＭＯＳＦＥＴの主面の位相幾何学的な図面である。図１Ａは、本デバイスの上方部分を示す図面であり、図１Ｂは、本デバイスの中央部分を示す図面であり、図１Ｃは、同一のトランジスタデバイスの下方部分を示す。これら図面のそれぞれは、ドレイン、ゲート及びソース電極、多結晶ゲート構造の位置、並びに、選択された数のコンタクトすなわちバイア（vias）の配置、についての計算機援用設計（ＣＡＤ）レイアウトを示している。ドレイン及びソースコンタクトは示されておらず、また、下に位置する基層拡散領域（substrate diffusion regions）は、明確化のために図１Ａ−図１Ｃからは省略されている、ということを理解されたい（以下の説明中、図１Ａ−図１Ｃを図２とともに参照すべきである。ここで、図２は、より包括的な理解のための、線Ａ−Ａ'からみた上記トランジスタの側面図である）。
図１Ａは、本発明の一実施の形態のインターディジタルな横方向パワーデバイスの上方部分のレイアウトを示す。図１Ａの電界効果トランジスタは、半導体基層に付与されかつソース電極２１にコンタクトによって接続されたＮ型ソース領域４４（図１には示されていない）を含む。ソース電極２１は、ソース電極セグメント２１Ａ及び２１Ｂを含む。ソース領域４４は、２つのドレイン領域４２の間の半導体基層に挿入されており、これらドレイン領域４２のそれぞれは、コンタクトによってドレイン電極２２に接続されている（図２参照）。
ソース電極セグメント（segment）２１Ａ及び２１Ｂの両方は、ドレイン電極セグメント２２Ａと２２Ｂとの間に配置されている。図１Ｃは、トランジスタの底部（bottom）において１つの金属に合併しているセグメント２２Ａ及び２２Ｂを示す。図１Ａ−図１Ｃのデバイスレイアウト構造は、本実施の形態における完全なトランジスタの一部分のみしか示していない、ということを理解されたい。完全なデバイスは、上記各図に示したインターディジタルなソース／ドレイン／ゲート構造を繰り返したパターンを含む。ドレイン及びソース構造は、それら自体の幅より著しく長いので、ドレイン及びソース「フィンガ（finger）」といわれることが多い、ということを理解されたい。
トランジスタのゲートを構成する多結晶材料２８が、図１Ａ−図１Ｃにおいて点線により描かれている。ゲート自体は、ソースのフィンガの長さを延ばしているチャネル領域４９の上に付与された２つの平行なメンバ（member）２８Ａ及び２８Ｂを含む。図１Ｃは、メンバ２８Ａがメンバ２８Ｂと合併しているソース領域におけるファーエンド（far end）すなわちフィンガチップ（fingertip）の周りを包む多結晶シリコンのゲート２８を示す。メンバ２８Ａ及び２８Ｂは、図１Ｂに示すように、トランジスタの中央部分において接続されている。
トランジスタの上方端において、ゲートの多結晶シリコン材料が、ソース電極２１の下に延びており、複数のコンタクト３０によって金属のライン２９に接続している。金属のライン２９は、トランジスタを駆動するために用いられる制御又はスイッチング回路に接続している。
図２に示すように、２つの多結晶シリコンのゲートメンバ２８Ａ及び２８Ｂは、ゲートの誘電体層４８によって、下に位置する半導体材料から絶縁されている。誘電体層は二酸化ケイ素を含みうるが、窒化ケイ素のようなその他の絶縁材料をも用いることができる。メンバ２８Ａ及び２８Ｂのそれぞれの一部が、フィールドプレート目的のためのより厚いフィールド酸化物層４１の上に延びている。多結晶シリコンのゲートメンバ２８Ａ及び２８Ｂのそれぞれは、図２の断面図からわかるように、ゲートを上に位置する金属のゲート及びソース電極から絶縁する中間層誘電体４０によって覆われている。
ゲート電極２５は、図１Ａに示すように、ソースフィンガのベースと隣り合う多結晶シリコンのゲートの一端をコンタクト３１に接触させている。ここで図示した実施の形態では、ゲート電極は、ゲートメンバ２８Ａの一端から、ソースの領域におけるフィンガチップと隣り合う他端にまで、縦方向に延びている。図１Ｃは、ゲートメンバ２８Ａの他端に１組のコンタクト３４を介して接続されているゲート電極２５を示す。ゲート電極２５は、ソースのフィンガチップと隣り合って終わっており、ゲートメンバ２８Ｂの上には延びていない、ということに注意されたい。このゲートメンバ２８Ｂは、ソース領域４４の対向する面に並んで延びている。
絶縁したゲートメンバ２８Ａと平行にゲート電極２５を接続することによって、高スイッチングスピード性能を改善すべく、印加したゲート信号が各フィンガの長さに沿って効果的に分配される。ソース、ドレイン及びゲートのフィンガの長さに依存して、１つ以上のさらなるコンタクトを、フィンガの両端の間の絶縁したゲートにおける中間点又は中間領域に配置することができる。例えば、図１Ｂは、ゲートメンバ２８Ａの２つの端の間のほぼ中間にある中間点においてゲート電極２５をゲートメンバ２８Ａに接続する選択的に設けられるさらなるコンタクト３３を示す。ゲートメンバ２８Ｂをコンタクト３３に近接させてゲートメンバ２８Ａに接続することにより、メンバ２８Ｂに沿ってゲート信号を分配する際に同一の効果を得ることもできる。
コンタクト３３の配置の便宜を図るために、ゲート電極２５の幅は、十分にコンタクト３３を囲むようにコンタクト３３よりわずかに広くされている。ソース電極とゲート電極との間のデザインルール（design rule）の分離を維持するために、ソース電極セグメント２１Ｂは、対応する寸法だけわずかに狭くされる。ここで、さらなるコンタクト３３の配置の便宜を図るためには、ソース電極セグメント２１Ａ（又はドレイン電極２２Ａ及び２２Ｂ）の幅を変更する必要はない、ということに注意されたい。
ゲート電極２５は、ソース電極２１により完全に囲まれている。ソース電極における幅が広い方の電流伝達（current-carrying）部分は、図１Ａ−図１Ｃにおいてソース電極セグメント２１Ｂとして示されている。セグメント２１Ｂは、大多数のソース電流を、ソースのフィンガにおける上方端に配置されたソースボンドパッド（図示せず）に伝達する。ソース電極セグメント２１Ｂはまた、ゲートメンバ２８Ｂに重なる横方向に延びた部分を含む。この横方向に延びた部分は、ゲート電極２５に対向するフィンガの側に配置され、フィールドプレートとして機能する。主なソース電極セグメント２１Ｂは、実質的に基層のソース領域４４の上に付与され、かつ、このソース領域４４に接触している。
ソース電極における幅が狭い方の部分は、図１Ａ−図１Ｃにおいてソース電極セグメント２１Ａとして示されている。ソース電極セグメント２１Ａは、ゲート電極２５とドレイン電極２２Ａとの間に挿入されている。図１Ａ−図１Ｃの実施の形態では、ソース電極セグメント２１Ａは、下に位置するソースの拡散のためのコンタクトを有しておらず、ソース電流をほとんど伝達しない。このセグメント２１Ａは、ソースのフィールドプレートとして機能し、また、トランジスタのドレイン−ゲート容量を低減する。別の実施の形態において、ソース電極セグメント２１Ａは、ソースの拡散領域に対するコンタクトを含むことができ、及び／又は、著しい量のソース電流を伝達することができる、ということを理解されたい。
なお、ソース、ドレイン及びゲート電極のそれぞれは金属の単一層を含むものとして図１及び図２に示されているが、別の実施の形態では、上記電極のそれぞれ又はすべてについて、多数のレベルの伝導体材料を用いることができる。
図１Ｃは、トランジスタにおけるソースのフィンガチップ領域の周りを包み、かつ、ソース電極セグメント２１Ｂに接続された、ソース電極セグメント２１Ａを示す。ソースのフィンガのこの端におけるセグメント２１Ａと２１Ｂとの間の接続は選択的なものであることを理解されたい。すなわち、これら２つのセグメントはこの点で接続する必要はない。しかしながら、ソース電極セグメント２１Ａは、デバイスが動作している間においてセグメント２１Ａ及び２１Ｂの両方が実質的に同電位であるように、レイアウトにおけるいくつかの点においてセグメント２１Ｂに接続されるべきである。これは、ソースセグメント２１Ａが、ゲート電極２５とドレイン電極２２との間に挿入されたソースのフィールドプレートとしての役割を担うという目的に一致する。
図２は、線Ａ−Ａ'からみた図１Ａ−図１Ｃの横方向パワートランジスタの断面図を示す。この図面は、ドレイン電極２２Ａが中間層誘電体４０を通過して下方に延びてＮ＋ドレイン領域４２に接触する様子を示す。ドレイン電極２２Ａはまた、ソース電極セグメント２１Ａの方向に向かって中間層誘電体４０の上を横方向に延びるフィールドプレート部分を含む。ここで図示した実施の形態では、ドレイン電極２２Ａとソース電極セグメント２１Ａとの間の距離は、ゲート電極２５とソース電極セグメント２１Ａとの間の距離（例えば３μｍ）と同一である。この同一の距離が、ゲート電極２５をソース電極セグメント２１Ｂから分離している。このセグメント２１Ｂは、基層の表面へと下方に延びて、Ｎ型のソース領域４４及びＰ＋拡散領域４５に接触する。この間隔は、例示した２００Ｖの降伏電圧を有する横方向パワートランジスタのための最小デザインルールに一致する。
ドレイン拡散領域４２がＮ井戸領域５１に付与される。このＮ井戸領域５１自体は、Ｐ基層６０に形成された深い拡散（deep diffusion）である。ソース拡散領域４４は、基層６０のＮ井戸５１に隣接して形成されたＰ井戸５０に付与される。チャネル領域４９がＮ井戸領域５１の境界とソース領域４４の境界との間で定められる。多結晶シリコンのゲートメンバ２８Ａ及び２８Ｂは、チャネル領域４９の上の薄いゲート酸化物（oxide）の上に形成される。ここで、ゲートメンバ２８Ａ及び２８Ｂのそれぞれはこれらより厚いフィールド酸化物層４１の上に伸びるフィールドプレートを含む、ということに注意されたい。Ｎ＋ドレイン領域４２とチャネル４９との間の領域は、一般にデバイスの延長されたドレイン領域といわれる。
図２から明瞭な様に、ドレイン電極２２Ａはドレイン拡散領域４２の上に配置されているが、ソース拡散領域４４とはオーバーラップしていない。
基層の上部表面の下の半導体材料に形成された様々な領域についての上述した詳細は、示した実施の形態に特有のものであり、本発明に不可欠とされるものではない、ということを理解されたい。別言すれば、金属の電極及びゲートメンバのレイアウト構造を、本デバイスの様々にドープされた半導体領域を有するトランジスタにおいても利用することができる。
更に、親出願である特願２００４−１７９７６２号の出願時の特許請求の範囲の記載を以下の通り開示する。
〔開示事項１〕
チャネル領域によって分離された引き延ばされたソース領域及びドレイン領域と、
前記チャネル領域の上に配置された引き延ばされたゲート構造と、
前記引き延ばされたドレイン領域の実質的に上に配置され、前記引き延ばされたドレイン領域と電気的に接続されている引き延ばされたドレイン電極と、
離間して設けられた第１及び第２のコンタクトを通って前記引き延ばされたゲート構造に接続されている引き延ばされたゲート電極と、
一般面内で前記引き延ばされたドレイン電極と前記引き延ばされたゲート電極との間に挿入された、前記ソース領域に電気的に接続する第１の引き延ばされたソース電極セグメントと、
前記引き延ばされたソース領域の実質的に上に配置された第２の引き延ばされたソース電極セグメントと、
を含んでいる電界効果トランジスタ。
〔開示事項２〕
前記引き延ばされたソース電極及びドレイン電極のそれぞれは、フィールドプレート部分を含んでいる上記開示事項１に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項３〕
前記第１及び第２の引き延ばされたソース電極セグメントは、一般面内で前記引き延ばされたゲート電極の対向する両側に配置されている、上記開示事項１に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項４〕
前記第１及び第２の引き延ばされたソース電極セグメントは、一般面内で前記ゲート電極を囲んでいる上記開示事項１に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項５〕
前記第２の引き延ばされたソース電極セグメントは、前記第１の引き延ばされたソース電極セグメントに比べて実質的に幅が広い、上記開示事項１に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項６〕
前記引き延ばされたソース領域及びドレイン領域は、交差指状に（interdigitated）配置されている、上記開示事項１に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項７〕
チャネル領域によって分離された引き延ばされたソース拡散領域及びドレイン拡散領域と、
前記チャネル領域の上に配置された引き延ばされたゲート構造と、
前記引き延ばされたドレイン領域に接続する、前記引き延ばされたドレイン拡散領域の実質的に上に延在するドレイン電極と、
前記引き延ばされたゲート構造に接続する、前記引き延ばされたゲート構造の実質的に上に延在するゲート電極と、
前記ドレイン電極とゲート電極の間のキャパシタンスを低減するために前記引き延ばされたソース領域に接続された電極手段と、
を含んでいる横方向電界効果トランジスタ。
〔開示事項８〕
前記電極手段は、前記引き延ばされたソース領域の実質的に上に配置された第１の引き延ばされた金属のセグメントを含んでいる、上記開示事項７に記載の横方向電界効果トランジスタ。
〔開示事項９〕
前記電極手段は、前記ゲート電極と前記ドレイン電極との間に挿入された第２の引き延ばされた金属のセグメントを含んでいる、上記開示事項８に記載の横方向電界効果トランジスタ。
〔開示事項１０〕
第１の引き延ばされた金属のセグメントは、ゲート電極の上に延在する横方向に引き延ばされた部分を有する金属のフィールドプレートを含んでいる、上記開示事項８に記載の横方向電界効果トランジスタ。
〔開示事項１１〕
前記ゲート電極の側方が、前記第１の引き延ばされた金属のセグメントの近傍に配置されている、上記開示事項８に記載の横方向電界効果トランジスタ。
〔開示事項１２〕
前記引き延ばされたソース及びドレインの拡散領域は、交差指状に（interdigitated）配置されている、上記開示事項７に記載の横方向電界効果トランジスタ。
〔開示事項１３〕
前記第１の引き延ばされた金属のセグメントは、前記第１の引き延ばされた金属のセグメントよりも幅が広い、上記開示事項９に記載の横方向電界効果トランジスタ。
〔開示事項１４〕
第２の引き延ばされた金属のセグメントは、前記ゲート電極及び前記ドレイン電極から等距離だけ隔てられている上記開示事項９に記載の横方向電界効果トランジスタ。
〔開示事項１５〕
チャネル領域によって分離された引き延ばされたソース領域及びドレイン領域と、
前記チャネル領域の上に配置された絶縁されたゲートと、
前記ドレイン領域に接続するドレイン電極と、
絶縁されたゲートのコンタクトのない領域によって分離されている第１及び第２のコンタクト領域それぞれに位置する第１及び第２のコンタクトを通して絶縁されたゲートに接続するゲート電極と、
ソース領域に接続するソース電極であって、第１及び第２のセグメントを含み、前記第１のセグメントは前記ドレイン電極と前記ゲート電極との間に配置され、ドレイン電極、ソース電極、ゲート電極が一般平面に配置されるようにされた、ソース電極と、
を含む電界効果トランジスタ。
〔開示事項１６〕
前記ソース電極の前記第２のセグメントは、実質的にソース領域の上に配置されている、上記開示事項１５に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項１７〕
前記ドレイン電極は実質的にドレイン領域の上に配置されているが、ソース領域にはオーバーラップしない、上記開示事項１５に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項１８〕
ソース電極及びドレイン電極は、それぞれ、フィールドプレート部分を含んでいる、上記開示事項１６に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項１９〕
前記第１及び第２のセグメントは、前記ゲート電極の対向する両側に配置されている、上記開示事項１５に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項２０〕
第１及び第２のセグメントは、前記ゲート電極を囲んでいる上記開示事項１５に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項２１〕
第２のセグメントは、第１のセグメントよりも幅が広い上記開示事項１５に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項２２〕
前記ソース領域及びドレイン領域は、交差指状に（interdigitated）配置されている、上記開示事項１５に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項２３〕
チャネル領域によって分離された引き延ばされたソース領域及びドレイン領域と、
前記チャネル領域の上に配置された絶縁されたゲートと、
前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極と、
絶縁ゲートのコンタクトのない領域によって分離されている第１及び第２のコンタクト領域それぞれに位置する第１及び第２のコンタクトを通して絶縁されたゲートに接続するゲート電極と、
ソース領域に接続するソース電極であって、第１及び第２のセグメントを含み、前記第１のセグメントは前記ドレイン電極と前記ゲート電極との間に横方向に配置されたソース電極と、
を含む電界効果トランジスタ。
〔開示事項２４〕
前記ソース電極の前記第２のセグメントは、実質的に前記ソース領域の上に配置されている上記開示事項２３に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項２５〕
前記ドレイン電極は、実質的に前記ドレイン電極の上に配置されているが、前記ソース領域とはオーバーラップしていない、上記開示事項２４に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項２６〕
ソース電極及びドレイン電極は、それぞれ、フィールドプレート部分を含んでいる上記開示事項２５に記載の電界効果トランジスタ。
〔開示事項２７〕
第１及び第２のセグメントは、前記ゲート電極の対向する両側に配置されている上記開示事項２３に記載の電界効果トランジスタ。

Claims (9)

  1. 第１の方向の長さが前記第１の方向とは直交する第２の方向よりも長い細長い形状を有し、互いがチャネル領域によって分離されている第１ソース領域及び第１ドレイン領域と、
    第１の方向の長さが第２の方向よりも長い細長い形状を有し、互いが第２チャネル領域によって分離されている第２ソース領域及び第２ドレイン領域であって、第１ドレイン領域、第１チャネル領域、第１及び第２ソース領域、第２チャネル領域、第２ドレイン領域、がこの順で前記第２の方向に沿って配置されている、前記第２ソース領域及び第２ドレイン領域と、
    前記第１の方向の長さが前記第２の方向よりも長い細長い形状を有する絶縁ゲートであって、前記第１及び第２チャネル領域の上に配置された絶縁ゲートであって、前記絶縁ゲートが、前記第１チャネル領域の上に配置された第１ゲートメンバと、前記第２チャネル領域の上に配置された第２ゲートメンバと、を有し、前記第１及び第２ゲートメンバが、一つ以上の接続領域で接続されており、前記第１ゲートメンバが、ゲート電極と接続する第１コンタクト領域及び第２コンタクト領域とを有し、該第１コンタクト領域及び第２コンタクト領域がコンタクトのない領域によって分離されている、前記絶縁ゲートと、
    前記第１ドレイン領域に接続された第１ドレイン電極と、前記第２ドレイン領域に接続された第２ドレイン電極とであって、それぞれが、前記第１の方向により長い形状を有し、前記第１及び前記第２ドレイン領域の上に延びている、前記第１ドレイン電極と第２ドレイン電極と、
    前記第１の方向に沿って細長い形状を有しているゲート電極であって、該ゲート電極が前記絶縁ゲートの第１及び第２コンタクト領域のそれぞれに配置される第１及び第２コンタクトを介して、前記絶縁ゲートに接続されており、細長い形状のソース領域の先端領域と隣り合って終わっており、前記第２ゲートメンバの上には延びていない、前記ゲート電極と、
    前記第１の方向に沿って細長い形状を有し、且つ前記第１及び第２ソース領域に接続されたソース電極であって、該ソース電極が、第１及び第２セグメントを含み、前記第１セグメントが、前記第１ドレイン電極と前記ゲート電極との間に挿入されており、前記第１及び第２セグメントが、前記ゲート電極に関してそれぞれ異なった側に配置されているソース電極と、を備える電界効果トランジスタであり、
    前記第１セグメントが、前記電界効果トランジスタの細長い形状のソース領域の前記先端領域の周りを包み、かつ前記第２セグメントに接続して、前記ゲート電極を完全に囲んでおり、
    前記第２セグメントが、前記第１及び第２ソース領域上を延び、且つ前記第２ゲートメンバに重なる横方向に延びた部分を含み、
    前記第１ドレイン電極、前記ソース電極の前記第１セグメント、前記ゲート電極、前記ソース電極の前記第２セグメント、及び前記第２ドレイン電極が互いに間隔を開けて整列していることを特徴とする電界効果トランジスタ。
  2. 前記絶縁ゲートが前記細長い形状の先端領域の周りを包むようにして、前記第１及び第２ゲートメンバが、前記細長い形状の先端領域で、合体している請求項１記載の電界効果トランジスタ。
  3. 前記第１ゲードメンバ及び前記第２ゲートメンバの前記一つ以上の接続領域が、前記第１の方向の長さの中間部分における一つの接続領域を含む請求項１記載の電界効果トランジスタ。
  4. 前記第１の方向の長さの中間部分での前記第１ゲードメンバと前記第２ゲートメンバとの間の前記接続領域に近接して、前記ゲート電極を前記第１ゲートメンバに接続するコンタクトを更に備える請求項３に記載の電界効果トランジスタ。
  5. 前記第１ゲートメンバ及び第２ゲートメンバのそれぞれの一部が、フィールドプレーン目的のためのより厚いフィールド酸化物層の上に延びている請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
  6. 前記ソース電極の前記第２セグメントが、実質的に前記第１及び第２ソース領域の上に配置されている請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
  7. 前記ソース及び前記ドレイン電極のそれぞれが、フィールドプレート部分を含む請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
  8. 前記第２セグメントが、前記第１セグメントよりも幅が広い請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
  9. 前記ソース領域及び前記ドレイン領域が、インターディジタルである請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
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Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7221011B2 (en) * 2001-09-07 2007-05-22 Power Integrations, Inc. High-voltage vertical transistor with a multi-gradient drain doping profile
US7786533B2 (en) * 2001-09-07 2010-08-31 Power Integrations, Inc. High-voltage vertical transistor with edge termination structure
US6573558B2 (en) 2001-09-07 2003-06-03 Power Integrations, Inc. High-voltage vertical transistor with a multi-layered extended drain structure
US6635544B2 (en) * 2001-09-07 2003-10-21 Power Intergrations, Inc. Method of fabricating a high-voltage transistor with a multi-layered extended drain structure
US6555883B1 (en) * 2001-10-29 2003-04-29 Power Integrations, Inc. Lateral power MOSFET for high switching speeds
EP1408552A1 (en) * 2002-10-09 2004-04-14 STMicroelectronics S.r.l. Integrated MOS semiconductor device with high performance and process of manufacturing the same
US6900502B2 (en) 2003-04-03 2005-05-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Strained channel on insulator device
US6933562B1 (en) 2003-06-27 2005-08-23 National Semiconductor Corporation Power transistor structure with non-uniform metal widths
EP1501130A1 (en) * 2003-07-21 2005-01-26 STMicroelectronics S.r.l. Semiconductor MOS device and related manufacturing method
US7078742B2 (en) * 2003-07-25 2006-07-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Strained-channel semiconductor structure and method of fabricating the same
US6936881B2 (en) * 2003-07-25 2005-08-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Capacitor that includes high permittivity capacitor dielectric
US7112495B2 (en) * 2003-08-15 2006-09-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Structure and method of a strained channel transistor and a second semiconductor component in an integrated circuit
US7071052B2 (en) * 2003-08-18 2006-07-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Resistor with reduced leakage
US7888201B2 (en) 2003-11-04 2011-02-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor-on-insulator SRAM configured using partially-depleted and fully-depleted transistors
US6982461B2 (en) * 2003-12-08 2006-01-03 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Lateral FET structure with improved blocking voltage and on resistance performance and method
US8264039B2 (en) * 2004-04-26 2012-09-11 Synopsys, Inc. High-voltage LDMOSFET and applications therefor in standard CMOS
US8159001B2 (en) * 2004-07-02 2012-04-17 Synopsys, Inc. Graded junction high voltage semiconductor device
US7375398B2 (en) * 2004-07-02 2008-05-20 Impinj, Inc. High voltage FET gate structure
US7157772B2 (en) * 2004-07-22 2007-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device and method of fabricating the same
US7265399B2 (en) 2004-10-29 2007-09-04 Cree, Inc. Asymetric layout structures for transistors and methods of fabricating the same
US20060223293A1 (en) * 2005-04-01 2006-10-05 Raytheon Company Semiconductor devices having improved field plates
EP1905098B1 (en) * 2005-07-13 2019-11-20 Ampleon Netherlands B.V. Ldmos transistor
US8093621B2 (en) 2008-12-23 2012-01-10 Power Integrations, Inc. VTS insulated gate bipolar transistor
US8558278B2 (en) * 2007-01-16 2013-10-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Strained transistor with optimized drive current and method of forming
US7557406B2 (en) * 2007-02-16 2009-07-07 Power Integrations, Inc. Segmented pillar layout for a high-voltage vertical transistor
US7468536B2 (en) 2007-02-16 2008-12-23 Power Integrations, Inc. Gate metal routing for transistor with checkerboarded layout
US8653583B2 (en) * 2007-02-16 2014-02-18 Power Integrations, Inc. Sensing FET integrated with a high-voltage transistor
US7859037B2 (en) 2007-02-16 2010-12-28 Power Integrations, Inc. Checkerboarded high-voltage vertical transistor layout
US7595523B2 (en) 2007-02-16 2009-09-29 Power Integrations, Inc. Gate pullback at ends of high-voltage vertical transistor structure
US7875962B2 (en) * 2007-10-15 2011-01-25 Power Integrations, Inc. Package for a power semiconductor device
US7701065B2 (en) * 2007-10-26 2010-04-20 Infineon Technologies Ag Device including a semiconductor chip having a plurality of electrodes
US7943961B2 (en) * 2008-03-13 2011-05-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Strain bars in stressed layers of MOS devices
US7964912B2 (en) 2008-09-18 2011-06-21 Power Integrations, Inc. High-voltage vertical transistor with a varied width silicon pillar
US7808051B2 (en) * 2008-09-29 2010-10-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Standard cell without OD space effect in Y-direction
JP5304195B2 (ja) * 2008-11-20 2013-10-02 株式会社デンソー 半導体装置
US7871882B2 (en) 2008-12-20 2011-01-18 Power Integrations, Inc. Method of fabricating a deep trench insulated gate bipolar transistor
US20100155831A1 (en) * 2008-12-20 2010-06-24 Power Integrations, Inc. Deep trench insulated gate bipolar transistor
TWI404207B (zh) * 2008-12-26 2013-08-01 Vanguard Int Semiconduct Corp 半導體結構
US7875930B2 (en) * 2009-02-16 2011-01-25 Vanguard International Semiconductor Corporation Semiconductor structure having an enlarged finger shaped region for reducing electric field density and method of manufacturing the same
JP5525736B2 (ja) * 2009-02-18 2014-06-18 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 半導体装置及びその製造方法
US8207455B2 (en) * 2009-07-31 2012-06-26 Power Integrations, Inc. Power semiconductor package with bottom surface protrusions
US8115457B2 (en) 2009-07-31 2012-02-14 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for implementing a power converter input terminal voltage discharge circuit
US8207577B2 (en) * 2009-09-29 2012-06-26 Power Integrations, Inc. High-voltage transistor structure with reduced gate capacitance
US7893754B1 (en) 2009-10-02 2011-02-22 Power Integrations, Inc. Temperature independent reference circuit
US8634218B2 (en) * 2009-10-06 2014-01-21 Power Integrations, Inc. Monolithic AC/DC converter for generating DC supply voltage
US8310845B2 (en) * 2010-02-10 2012-11-13 Power Integrations, Inc. Power supply circuit with a control terminal for different functional modes of operation
US9583478B1 (en) 2010-04-16 2017-02-28 Silego Technology, Inc. Lateral power MOSFET
US8350338B2 (en) 2011-02-08 2013-01-08 International Business Machines Corporations Semiconductor device including high field regions and related method
TWI584476B (zh) * 2011-08-25 2017-05-21 聯華電子股份有限公司 高壓金氧半導體電晶體元件及其製作方法
US8653600B2 (en) 2012-06-01 2014-02-18 Power Integrations, Inc. High-voltage monolithic schottky device structure
US9455621B2 (en) 2013-08-28 2016-09-27 Power Integrations, Inc. Controller IC with zero-crossing detector and capacitor discharge switching element
JP6252122B2 (ja) * 2013-11-13 2017-12-27 富士通株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US9543396B2 (en) 2013-12-13 2017-01-10 Power Integrations, Inc. Vertical transistor device structure with cylindrically-shaped regions
US10325988B2 (en) 2013-12-13 2019-06-18 Power Integrations, Inc. Vertical transistor device structure with cylindrically-shaped field plates
DE102014111140B4 (de) * 2014-08-05 2019-08-14 Infineon Technologies Austria Ag Halbleitervorrichtung mit Feldeffektstrukturen mit verschiedenen Gatematerialien und Verfahren zur Herstellung davon
US9667154B2 (en) 2015-09-18 2017-05-30 Power Integrations, Inc. Demand-controlled, low standby power linear shunt regulator
US9602009B1 (en) 2015-12-08 2017-03-21 Power Integrations, Inc. Low voltage, closed loop controlled energy storage circuit
US9629218B1 (en) 2015-12-28 2017-04-18 Power Integrations, Inc. Thermal protection for LED bleeder in fault condition
CN105742364A (zh) * 2016-04-12 2016-07-06 中山大学 一种抑制有源沟道区光致漏电流产生的mos管及应用
JP2020501352A (ja) 2016-11-24 2020-01-16 ヴィジック テクノロジーズ リミテッド トランジスタセル
DE102017130213B4 (de) * 2017-12-15 2021-10-21 Infineon Technologies Ag Planarer feldeffekttransistor

Family Cites Families (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5638867A (en) 1979-09-07 1981-04-14 Hitachi Ltd Insulated gate type field effect transistor
JPS5712557A (en) 1980-06-25 1982-01-22 Sanyo Electric Co Ltd High dielectric resisting mos transistor
JPS5710975A (en) 1980-06-25 1982-01-20 Sanyo Electric Co Ltd High dielectric strength high transistor
JPS5712558A (en) 1980-06-25 1982-01-22 Sanyo Electric Co Ltd Mos transistor having high withstand voltage
US4738936A (en) 1983-07-01 1988-04-19 Acrian, Inc. Method of fabrication lateral FET structure having a substrate to source contact
JPS6064471A (ja) 1983-09-19 1985-04-13 Nec Corp 高電圧絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタ
JPS61168253A (ja) 1985-01-19 1986-07-29 Sharp Corp 高耐圧ｍｏｓ電界効果半導体装置
JPS63229857A (ja) * 1987-03-19 1988-09-26 Sanyo Electric Co Ltd 静電破壊保護回路
JPS63260220A (ja) * 1987-04-16 1988-10-27 Oi Denki Kk 突入電流防止回路
JPH02250378A (ja) * 1989-03-24 1990-10-08 Hitachi Ltd 半導体素子
US5100821A (en) * 1989-04-24 1992-03-31 Motorola, Inc. Semiconductor AC switch
JP2877408B2 (ja) 1990-01-12 1999-03-31 株式会社東芝 導電変調型ｍｏｓｆｅｔ
JP3092940B2 (ja) * 1990-02-01 2000-09-25 クウィッグ，フレッド，エル． 減少させたゲート容量を有するｍｏｓｆｅｔ構成体及びその製造方法
JP2991753B2 (ja) 1990-08-27 1999-12-20 松下電子工業株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP3158738B2 (ja) 1992-08-17 2001-04-23 富士電機株式会社 高耐圧ｍｉｓ電界効果トランジスタおよび半導体集積回路
JPH06151846A (ja) * 1992-11-04 1994-05-31 Toshiba Corp 半導体装置
US5326711A (en) 1993-01-04 1994-07-05 Texas Instruments Incorporated High performance high voltage vertical transistor and method of fabrication
JP3076468B2 (ja) 1993-01-26 2000-08-14 松下電子工業株式会社 半導体装置
DE4309764C2 (de) 1993-03-25 1997-01-30 Siemens Ag Leistungs-MOSFET
JPH06310955A (ja) * 1993-04-22 1994-11-04 Fujitsu Ltd 高出力電界効果トランジスタ
JP3173268B2 (ja) * 1994-01-06 2001-06-04 富士電機株式会社 Ｍｉｓ電界効果トランジスタを備えた半導体装置
JP3136885B2 (ja) * 1994-02-02 2001-02-19 日産自動車株式会社 パワーｍｏｓｆｅｔ
US5767546A (en) * 1994-12-30 1998-06-16 Siliconix Incorporated Laternal power mosfet having metal strap layer to reduce distributed resistance
US5689209A (en) * 1994-12-30 1997-11-18 Siliconix Incorporated Low-side bidirectional battery disconnect switch
JP3291958B2 (ja) 1995-02-21 2002-06-17 富士電機株式会社 バックソースｍｏｓｆｅｔ
KR0167273B1 (ko) * 1995-12-02 1998-12-15 문정환 고전압 모스전계효과트렌지스터의 구조 및 그 제조방법
GB2309336B (en) 1996-01-22 2001-05-23 Fuji Electric Co Ltd Semiconductor device
JPH09266311A (ja) 1996-01-22 1997-10-07 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
DE19611045C1 (de) 1996-03-20 1997-05-22 Siemens Ag Durch Feldeffekt steuerbares Halbleiterbauelement
JP3327135B2 (ja) * 1996-09-09 2002-09-24 日産自動車株式会社 電界効果トランジスタ
US5841166A (en) 1996-09-10 1998-11-24 Spectrian, Inc. Lateral DMOS transistor for RF/microwave applications
US5977569A (en) * 1996-09-24 1999-11-02 Allen-Bradley Company, Llc Bidirectional lateral insulated gate bipolar transistor having increased voltage blocking capability
JP2000513877A (ja) * 1997-04-28 2000-10-17 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 横形ｍｏｓトランジスタデバイス
EP0922302A2 (en) * 1997-05-23 1999-06-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lateral mos transistor device
US5869875A (en) 1997-06-10 1999-02-09 Spectrian Lateral diffused MOS transistor with trench source contact
US6054752A (en) 1997-06-30 2000-04-25 Denso Corporation Semiconductor device
US5898198A (en) * 1997-08-04 1999-04-27 Spectrian RF power device having voltage controlled linearity
JP2001513270A (ja) 1997-12-24 2001-08-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 改良されたオン状態特性を有する高電圧薄膜トランジスタ及びその製造方法
JP3641547B2 (ja) * 1998-03-25 2005-04-20 株式会社豊田中央研究所 横型ｍｏｓ素子を含む半導体装置
EP0961325B1 (en) * 1998-05-26 2008-05-07 STMicroelectronics S.r.l. High integration density MOS technology power device
JP3016762B2 (ja) 1998-06-25 2000-03-06 松下電子工業株式会社 半導体装置およびその製造方法
DE19854915C2 (de) 1998-11-27 2002-09-05 Infineon Technologies Ag MOS-Feldeffekttransistor mit Hilfselektrode
US6084277A (en) * 1999-02-18 2000-07-04 Power Integrations, Inc. Lateral power MOSFET with improved gate design
EP1177576A2 (de) * 1999-03-31 2002-02-06 SiCED Electronics Development GmbH & Co KG Integrierte halbleitervorrichtung mit einem lateralen leistungselement
DE60029554T2 (de) * 1999-06-03 2007-07-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Halbleiterbauelement mit hochspannungselement
KR100302611B1 (ko) * 1999-06-07 2001-10-29 김영환 고전압 반도체 소자 및 그 제조방법
GB9917099D0 (en) 1999-07-22 1999-09-22 Koninkl Philips Electronics Nv Cellular trench-gate field-effect transistors
JP3971062B2 (ja) 1999-07-29 2007-09-05 株式会社東芝 高耐圧半導体装置
US6365932B1 (en) * 1999-08-20 2002-04-02 Denso Corporation Power MOS transistor
JP2001102569A (ja) * 1999-09-28 2001-04-13 Fuji Electric Co Ltd 半導体デバイス
US6489653B2 (en) * 1999-12-27 2002-12-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Lateral high-breakdown-voltage transistor
JP2001274390A (ja) * 2000-01-18 2001-10-05 Fuji Electric Co Ltd 高耐圧デバイスおよびその製造方法、不純物拡散領域の形成方法
JP3356152B2 (ja) * 2000-02-23 2002-12-09 日本電気株式会社 半導体装置
US6617642B1 (en) * 2000-02-23 2003-09-09 Tripath Technology, Inc. Field effect transistor structure for driving inductive loads
JP2001352070A (ja) * 2000-04-07 2001-12-21 Denso Corp 半導体装置およびその製造方法
US6492678B1 (en) * 2000-05-03 2002-12-10 Linear Technology Corporation High voltage MOS transistor with gate extension
US6525390B2 (en) * 2000-05-18 2003-02-25 Fuji Electric Co., Ltd. MIS semiconductor device with low on resistance and high breakdown voltage
US20020105009A1 (en) * 2000-07-13 2002-08-08 Eden Richard C. Power semiconductor switching devices, power converters, integrated circuit assemblies, integrated circuitry, power current switching methods, methods of forming a power semiconductor switching device, power conversion methods, power semiconductor switching device packaging methods, and methods of forming a power transistor
JP3448015B2 (ja) 2000-07-26 2003-09-16 松下電器産業株式会社 半導体装置及びその製造方法
US6653691B2 (en) 2000-11-16 2003-11-25 Silicon Semiconductor Corporation Radio frequency (RF) power devices having faraday shield layers therein
US6644617B2 (en) * 2000-12-06 2003-11-11 Nelson Douglas Pitlor Remotely attachable and separable coupling
US6445052B1 (en) * 2001-01-05 2002-09-03 United Microelectronics Corp. Power lateral diffused MOS transistor
US6677641B2 (en) 2001-10-17 2004-01-13 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor structure with improved smaller forward voltage loss and higher blocking capability
US6683346B2 (en) 2001-03-09 2004-01-27 Fairchild Semiconductor Corporation Ultra dense trench-gated power-device with the reduced drain-source feedback capacitance and Miller charge
US6853033B2 (en) 2001-06-05 2005-02-08 National University Of Singapore Power MOSFET having enhanced breakdown voltage
JP4421144B2 (ja) 2001-06-29 2010-02-24 株式会社東芝 半導体装置
US6555873B2 (en) 2001-09-07 2003-04-29 Power Integrations, Inc. High-voltage lateral transistor with a multi-layered extended drain structure
US6555883B1 (en) * 2001-10-29 2003-04-29 Power Integrations, Inc. Lateral power MOSFET for high switching speeds
US6865093B2 (en) 2003-05-27 2005-03-08 Power Integrations, Inc. Electronic circuit control element with tap element

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