ドリフト領域とドリフト制御領域とを有する半導体素子
【課題】低いオン抵抗を有するドリフト経路/ドリフト領域を有する、パワー半導体素子を提供する。
【解決手段】半導体基材内に第1の伝導型のドリフト領域2と、半導体基材内にドリフト領域2に隣接して配置され半導体材料からなるドリフト制御領域3と、ドリフト領域2とドリフト制御領域3の間に配置された蓄積誘電体4と、基材領域8と、基材領域8から分離され蓄積誘電体4に隣接するドレイン領域5と、基材領域8によりドリフト領域2から分離されるソース領域9と、ゲート誘電体16により半導体基材から絶縁されソース領域9からドリフト領域2に到るまで基材領域8に隣接して伸びたゲート電極15と、ドレイン領域5と接したドレイン電極11と、ドレイン領域5と相補的にドープされた半導体領域27とを含み、半導体領域27はドレイン電極11とドリフト領域2の間に配置されドレイン電極11に隣接する。
【解決手段】半導体基材内に第1の伝導型のドリフト領域2と、半導体基材内にドリフト領域2に隣接して配置され半導体材料からなるドリフト制御領域3と、ドリフト領域2とドリフト制御領域3の間に配置された蓄積誘電体4と、基材領域8と、基材領域8から分離され蓄積誘電体4に隣接するドレイン領域5と、基材領域8によりドリフト領域2から分離されるソース領域9と、ゲート誘電体16により半導体基材から絶縁されソース領域9からドリフト領域2に到るまで基材領域8に隣接して伸びたゲート電極15と、ドレイン領域5と接したドレイン電極11と、ドレイン領域5と相補的にドープされた半導体領域27とを含み、半導体領域27はドレイン電極11とドリフト領域2の間に配置されドレイン電極11に隣接する。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体基材(100)を有するMOSトランジスタであって、
上記半導体基材(100)内にて、第1の伝導型のドリフト領域(2)と、
上記半導体基材(100)内にて、上記ドリフト領域(2)に対し、少なくとも部分的に隣り合って配置され、半導体材料からなるドリフト制御領域(3)と、
上記ドリフト領域(2)と上記ドリフト制御領域(3)との間に配置された蓄積誘電体(4)と、
基材領域(8)と、
上記基材領域(8)から分離され、上記蓄積誘電体(4)に隣り合うドレイン領域(5)と、
上記基材領域(8)によって上記ドリフト領域(2)から分離されるソース領域(9)と、
ゲート誘電体(16)によって半導体基材(100)から絶縁され、かつ、上記ソース領域(9)から上記ドリフト領域(2)に到るまで、上記基材領域(8;212)に隣り合って伸びているゲート電極(15)と、
上記ドレイン領域(5)と接触しているドレイン電極(11)と、
上記ドレイン領域(5)に対して相補的にドープされた半導体領域(27)とを含み、 上記半導体領域(27)は、上記ドレイン電極(11)および上記ドリフト領域(2)の間に配置され、上記ドレイン電極(11)に隣り合っていることを特徴とするMOSトランジスタ。
【請求項2】
上記ドレイン領域(5)に対して相補的にドープされた半導体領域(27)は、上記ドレイン領域(5)および上記ドリフト領域(2)の間に配置されている請求項1に記載のMOSトランジスタ。
【請求項3】
上記ドリフト領域(2)と同じ伝導型の、上記ドリフト領域(2)よりも高濃度にドープされ、上記ドリフト領域(2)および上記半導体領域(27)の間に配置されたフィールド停止領域(28)を含み、
上記フィールド停止領域(28)は、上記2つの各蓄積誘電体(4)の間にて、上記ドリフト領域(2)の幅の方向に伸びている請求項2に記載のMOSトランジスタ。
【請求項4】
上記ドレイン領域(5)および上記半導体領域(27)は、上記ドリフト領域(2)に隣り合っている請求項1に記載のMOSトランジスタ。
【請求項5】
上記ドリフト領域(2)と同じ伝導型の、上記ドリフト領域(2)よりも高濃度にドープされ、上記ドリフト領域(2)および上記半導体領域(27)の間に配置されたフィールド停止領域(28)を含み、
上記フィールド停止領域(28)は、上記2つの各蓄積誘電体(4)の間にて、上記ドリフト領域(2)の幅の方向に伸びている請求項4に記載のMOSトランジスタ。
【請求項6】
上記ドリフト領域(2)と同じ伝導型の、上記ドリフト領域(2)よりも高濃度にドープされ、上記ドリフト領域(2)および上記半導体領域(27)の間に配置されたフィールド停止領域(28)を含み、
上記半導体領域(27)は、上記2つの各蓄積誘電体(4)の間にて、上記ドリフト領域(2)の幅の方向に伸びている請求項1に記載のMOSトランジスタ。
【請求項7】
上記ドリフト制御領域(3)および上記基材領域(8)の間に接続された容量性素子(50)を含み、さらに、
上記ドリフト制御領域(3)を上記基材領域(8)に介在して接続する整流素子と、
および/または、上記ドリフト制御領域(3)を上記基材領域(8)に介在して接続する接続領域(33,34)とを含み、
上記接続領域(33,34)は、上記ドリフト制御領域(3)と同じ伝導型、または、上記ドリフト制御領域(3)に対して相補的な伝導型である請求項1ないし6の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項8】
上記ドリフト制御領域(3)の接続電極(19)を含み、
上記接続電極(19)は、駆動電位の印加のためのものである請求項1ないし7の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項9】
上記接続領域(33,34)は、上記ドリフト制御領域(3)および上記接続電極(19)の間に配置されている請求項8に記載のMOSトランジスタ。
【請求項10】
上記ドリフト制御領域(3)は、上記ドリフト領域(2)と同一の伝導型である請求項1ないし9の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項11】
上記ドリフト制御領域(3)は、上記ドリフト領域(2)の伝導型に対し、相補的な伝導型である請求項1ないし9の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項12】
上記ドリフト制御領域(3)は、上記ドレイン領域(5)に対して、整流素子(43)を介して接続されている請求項1ないし11の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項13】
上記ドリフト制御領域(3)は、上記ドリフト制御領域(3)と同一の伝導型であり、かつ、上記ドリフト制御領域(3)より高い濃度にてドープされた接続領域を介して、上記整流素子(43)に対し接続されている請求項12に記載のMOSトランジスタ。
【請求項14】
上記基材領域(8)および上記ソース領域(9)を、互いに接続するソース電極(13)と、
上記基材領域(8)と同一の伝導型であり、かつ、上記基材領域(8)より高いドープ濃度を有する半導体領域(17)と、
上記ソース電極(13)に接続されている容量性素子(50)とを含む請求項7ないし13の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項15】
上記ドリフト制御領域(3)を、上記ゲート電極(15)に介在して接続する整流素子(42)を含む請求項1ないし14の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項16】
上記ソース領域(9)、上記ドリフト領域(2)および上記ドレイン領域(5)は、互いに同一の伝導型であり、かつ、上記基材領域(8)に対して相補的な伝導型である請求項1ないし15の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項1】
半導体基材(100)を有するMOSトランジスタであって、
上記半導体基材(100)内にて、第1の伝導型のドリフト領域(2)と、
上記半導体基材(100)内にて、上記ドリフト領域(2)に対し、少なくとも部分的に隣り合って配置され、半導体材料からなるドリフト制御領域(3)と、
上記ドリフト領域(2)と上記ドリフト制御領域(3)との間に配置された蓄積誘電体(4)と、
基材領域(8)と、
上記基材領域(8)から分離され、上記蓄積誘電体(4)に隣り合うドレイン領域(5)と、
上記基材領域(8)によって上記ドリフト領域(2)から分離されるソース領域(9)と、
ゲート誘電体(16)によって半導体基材(100)から絶縁され、かつ、上記ソース領域(9)から上記ドリフト領域(2)に到るまで、上記基材領域(8;212)に隣り合って伸びているゲート電極(15)と、
上記ドレイン領域(5)と接触しているドレイン電極(11)と、
上記ドレイン領域(5)に対して相補的にドープされた半導体領域(27)とを含み、 上記半導体領域(27)は、上記ドレイン電極(11)および上記ドリフト領域(2)の間に配置され、上記ドレイン電極(11)に隣り合っていることを特徴とするMOSトランジスタ。
【請求項2】
上記ドレイン領域(5)に対して相補的にドープされた半導体領域(27)は、上記ドレイン領域(5)および上記ドリフト領域(2)の間に配置されている請求項1に記載のMOSトランジスタ。
【請求項3】
上記ドリフト領域(2)と同じ伝導型の、上記ドリフト領域(2)よりも高濃度にドープされ、上記ドリフト領域(2)および上記半導体領域(27)の間に配置されたフィールド停止領域(28)を含み、
上記フィールド停止領域(28)は、上記2つの各蓄積誘電体(4)の間にて、上記ドリフト領域(2)の幅の方向に伸びている請求項2に記載のMOSトランジスタ。
【請求項4】
上記ドレイン領域(5)および上記半導体領域(27)は、上記ドリフト領域(2)に隣り合っている請求項1に記載のMOSトランジスタ。
【請求項5】
上記ドリフト領域(2)と同じ伝導型の、上記ドリフト領域(2)よりも高濃度にドープされ、上記ドリフト領域(2)および上記半導体領域(27)の間に配置されたフィールド停止領域(28)を含み、
上記フィールド停止領域(28)は、上記2つの各蓄積誘電体(4)の間にて、上記ドリフト領域(2)の幅の方向に伸びている請求項4に記載のMOSトランジスタ。
【請求項6】
上記ドリフト領域(2)と同じ伝導型の、上記ドリフト領域(2)よりも高濃度にドープされ、上記ドリフト領域(2)および上記半導体領域(27)の間に配置されたフィールド停止領域(28)を含み、
上記半導体領域(27)は、上記2つの各蓄積誘電体(4)の間にて、上記ドリフト領域(2)の幅の方向に伸びている請求項1に記載のMOSトランジスタ。
【請求項7】
上記ドリフト制御領域(3)および上記基材領域(8)の間に接続された容量性素子(50)を含み、さらに、
上記ドリフト制御領域(3)を上記基材領域(8)に介在して接続する整流素子と、
および/または、上記ドリフト制御領域(3)を上記基材領域(8)に介在して接続する接続領域(33,34)とを含み、
上記接続領域(33,34)は、上記ドリフト制御領域(3)と同じ伝導型、または、上記ドリフト制御領域(3)に対して相補的な伝導型である請求項1ないし6の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項8】
上記ドリフト制御領域(3)の接続電極(19)を含み、
上記接続電極(19)は、駆動電位の印加のためのものである請求項1ないし7の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項9】
上記接続領域(33,34)は、上記ドリフト制御領域(3)および上記接続電極(19)の間に配置されている請求項8に記載のMOSトランジスタ。
【請求項10】
上記ドリフト制御領域(3)は、上記ドリフト領域(2)と同一の伝導型である請求項1ないし9の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項11】
上記ドリフト制御領域(3)は、上記ドリフト領域(2)の伝導型に対し、相補的な伝導型である請求項1ないし9の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項12】
上記ドリフト制御領域(3)は、上記ドレイン領域(5)に対して、整流素子(43)を介して接続されている請求項1ないし11の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項13】
上記ドリフト制御領域(3)は、上記ドリフト制御領域(3)と同一の伝導型であり、かつ、上記ドリフト制御領域(3)より高い濃度にてドープされた接続領域を介して、上記整流素子(43)に対し接続されている請求項12に記載のMOSトランジスタ。
【請求項14】
上記基材領域(8)および上記ソース領域(9)を、互いに接続するソース電極(13)と、
上記基材領域(8)と同一の伝導型であり、かつ、上記基材領域(8)より高いドープ濃度を有する半導体領域(17)と、
上記ソース電極(13)に接続されている容量性素子(50)とを含む請求項7ないし13の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項15】
上記ドリフト制御領域(3)を、上記ゲート電極(15)に介在して接続する整流素子(42)を含む請求項1ないし14の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【請求項16】
上記ソース領域(9)、上記ドリフト領域(2)および上記ドレイン領域(5)は、互いに同一の伝導型であり、かつ、上記基材領域(8)に対して相補的な伝導型である請求項1ないし15の何れか1項に記載のMOSトランジスタ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48A】
【図48B】
【図48C】
【図48D】
【図49A】
【図49B】
【図50A】
【図50B】
【図51】
【図52】
【図53A】
【図53B】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【図62】
【図63】
【図64】
【図65】
【図66】
【図67】
【図68】
【図69】
【図70】
【図71】
【図72】
【図73】
【図74】
【図75】
【図76】
【図77】
【図78】
【図79】
【図80】
【図81】
【図82】
【図83】
【図84】
【図85】
【図86】
【図87】
【図88】
【図89】
【図90】
【図91】
【図92】
【図93】
【図94】
【図95】
【図96】
【図97】
【図98】
【図99】
【図100】
【図101】
【図102】
【図103】
【図104】
【図105】
【図106A】
【図106B】
【図106C】
【図106D】
【図106E】
【図107A】
【図107B】
【図107C】
【図107D】
【図108A】
【図108B】
【図108C】
【図108D】
【図108E】
【図108F】
【図109】
【図110】
【図111A】
【図111B】
【図111C】
【図111D】
【図112】
【図113】
【図114A】
【図114B】
【図114C】
【図114D】
【図115】
【図116】
【図117】
【図118A】
【図118B】
【図119】
【図120】
【図121】
【図122】
【図123】
【図124】
【図125】
【図126】
【図127A】
【図127B】
【図127C】
【図128A】
【図128B】
【図128C】
【図129A】
【図129B】
【図129C】
【図130】
【図131】
【図132A】
【図132B】
【図132C】
【図132D】
【図132E】
【図132F】
【図132G】
【図133】
【図134A】
【図134B】
【図134C】
【図134D】
【図134E】
【図135A】
【図135B】
【図135C】
【図136A】
【図136B】
【図136C】
【図136D】
【図137A】
【図137B】
【図137C】
【図137D】
【図137E】
【図137F】
【図138A】
【図138B】
【図139】
【図140】
【図141】
【図142A】
【図142B】
【図143A】
【図143B】
【図144】
【図145】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48A】
【図48B】
【図48C】
【図48D】
【図49A】
【図49B】
【図50A】
【図50B】
【図51】
【図52】
【図53A】
【図53B】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【図62】
【図63】
【図64】
【図65】
【図66】
【図67】
【図68】
【図69】
【図70】
【図71】
【図72】
【図73】
【図74】
【図75】
【図76】
【図77】
【図78】
【図79】
【図80】
【図81】
【図82】
【図83】
【図84】
【図85】
【図86】
【図87】
【図88】
【図89】
【図90】
【図91】
【図92】
【図93】
【図94】
【図95】
【図96】
【図97】
【図98】
【図99】
【図100】
【図101】
【図102】
【図103】
【図104】
【図105】
【図106A】
【図106B】
【図106C】
【図106D】
【図106E】
【図107A】
【図107B】
【図107C】
【図107D】
【図108A】
【図108B】
【図108C】
【図108D】
【図108E】
【図108F】
【図109】
【図110】
【図111A】
【図111B】
【図111C】
【図111D】
【図112】
【図113】
【図114A】
【図114B】
【図114C】
【図114D】
【図115】
【図116】
【図117】
【図118A】
【図118B】
【図119】
【図120】
【図121】
【図122】
【図123】
【図124】
【図125】
【図126】
【図127A】
【図127B】
【図127C】
【図128A】
【図128B】
【図128C】
【図129A】
【図129B】
【図129C】
【図130】
【図131】
【図132A】
【図132B】
【図132C】
【図132D】
【図132E】
【図132F】
【図132G】
【図133】
【図134A】
【図134B】
【図134C】
【図134D】
【図134E】
【図135A】
【図135B】
【図135C】
【図136A】
【図136B】
【図136C】
【図136D】
【図137A】
【図137B】
【図137C】
【図137D】
【図137E】
【図137F】
【図138A】
【図138B】
【図139】
【図140】
【図141】
【図142A】
【図142B】
【図143A】
【図143B】
【図144】
【図145】
【公開番号】特開2012−182463(P2012−182463A)
【公開日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−85846(P2012−85846)
【出願日】平成24年4月4日(2012.4.4)
【分割の表示】特願2008−523245(P2008−523245)の分割
【原出願日】平成18年7月27日(2006.7.27)
【出願人】(506236358)インフィネオン テクノロジーズ オーストリア アクチエンゲゼルシャフト (27)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年4月4日(2012.4.4)
【分割の表示】特願2008−523245(P2008−523245)の分割
【原出願日】平成18年7月27日(2006.7.27)
【出願人】(506236358)インフィネオン テクノロジーズ オーストリア アクチエンゲゼルシャフト (27)
【Fターム(参考)】
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