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公開番号2025071991
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2023182461
出願日2023-10-24
発明の名称半導体装置
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人
主分類H10D 30/67 20250101AFI20250430BHJP()
要約【課題】耐圧を高く維持する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、絶縁性表面の半導体からなり、活性領域13Aが画定されているデバイス層が配置され、電界効果トランジスタ20が、デバイス層に形成され、第1導電型のソース領域20S、ドレイン領域20D、第1導電型とは反対の第2導電型のボディ領域20B及びゲート電極20Gを含む。電界効果トランジスタはさらに、z方向から平面視したとき、ボディ領域20Bの、ソース領域側の縁の複数のボディコンタクト接続箇所21からソース領域側に向かって延びた第2導電型のボディコンタクト領域20BCを含む。ソース領域は、複数のボディコンタクト接続箇所以外の複数のソースボディ接続箇所22においてボディ領域に接続されている。複数のソースボディ接続箇所それぞれのy方向の長さWsbの最大値が、ゲート電極のy方向と直交するx方向の寸法Lの8倍以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
絶縁性表面の上に配置された半導体からなるデバイス層と、
前記デバイス層に形成された第１導電型のソース領域、前記第１導電型のドレイン領域、前記第１導電型とは反対の第２導電型のボディ領域、及び前記デバイス層の上に配置されたゲート電極を含む電界効果トランジスタと
を備え、
前記ボディ領域は前記ゲート電極の真下に配置されており、
前記絶縁性表面を平面視したとき、前記ゲート電極及び前記ボディ領域は第１方向に長い形状を有しており、前記ソース領域は前記ゲート電極の一方の側に配置され、前記ドレイン領域は前記ゲート電極の他方の側に配置されており、
前記電界効果トランジスタは、
前記ボディ領域の、前記ソース領域の側の縁の複数のボディコンタクト接続箇所から前記ソース領域の側に向かって延びた前記第２導電型のボディコンタクト領域を、さらに含み、
前記ソース領域は、前記複数のボディコンタクト接続箇所以外の複数のソースボディ接続箇所において前記ボディ領域に接続されており、
前記複数のソースボディ接続箇所のそれぞれの前記第１方向の長さの最大値が、前記ゲート電極の前記第１方向と直交する第２方向の寸法の１０倍以下である半導体装置。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記複数のソースボディ接続箇所のそれぞれの前記第１方向の長さの最大値が、前記ゲート電極の前記第１方向と直交する第２方向の寸法の４倍以下である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記複数のソースボディ接続箇所のそれぞれの前記第１方向の長さの最小値が、前記ゲート電極の前記第１方向と直交する第２方向の寸法の３倍以上である請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ソース領域は、前記デバイス層の上面から前記絶縁性表面まで達している請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記デバイス層の厚さは５０ｎｍ以下である請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項６】
さらに、前記ボディ領域と前記ドレイン領域との間に配置され、前記第１導電型で、かつ前記ドレイン領域より低濃度のドリフト領域を備えている請求項１または２に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ＭＯＳＦＥＴを高電圧動作させると、インパクトイオン化現象により、ゲート電極の真下のボディ領域で電子正孔対が発生する。発生した正孔をボディ領域から引き抜くために、ボディ領域に接続されたボディコンタクト領域が設けられる（特許文献１参照）。ボディ領域で発生した正孔は、ボディ領域を移動してボディコンタクト領域に達し、ボディコンタクト領域から正孔が引き抜かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１９／０３４８５１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のＭＯＳＦＥＴでは、ボディ領域で発生した正孔をボディ領域から引き抜くための時間が長くなり、その結果、耐圧が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、ＭＯＳＦＥＴのボディ領域から正孔を効率的に引き抜き、耐圧の低下を抑制することが可能な半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によると、
絶縁性表面の上に配置された半導体からなるデバイス層と、
前記デバイス層に形成された第１導電型のソース領域、前記第１導電型のドレイン領域、前記第１導電型とは反対の第２導電型のボディ領域、及び前記デバイス層の上に配置されたゲート電極を含む電界効果トランジスタと
を備え、
前記ボディ領域は前記ゲート電極の真下に配置されており、
前記絶縁性表面を平面視したとき、前記ゲート電極及び前記ボディ領域は第１方向に長い形状を有しており、前記ソース領域は前記ゲート電極の一方の側に配置され、前記ドレイン領域は前記ゲート電極の他方の側に配置されており、
前記電界効果トランジスタは、
前記ボディ領域の、前記ソース領域の側の縁の複数のボディコンタクト接続箇所から前記ソース領域の側に向かって延びた前記第２導電型のボディコンタクト領域を、さらに含み、
前記ソース領域は、前記複数のボディコンタクト接続箇所以外の複数のソースボディ接続箇所において前記ボディ領域に接続されており、
前記複数のソースボディ接続箇所のそれぞれの前記第１方向の長さの最大値が、前記ゲート電極の前記第１方向と直交する第２方向の寸法の８倍以下である半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
複数のソースボディ接続箇所のそれぞれの第１方向の長さの最大値が、ゲート電極の第２方向の寸法の８倍以下にすると、耐圧を高く維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施例による半導体装置の平面図である。
図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれ図１の一点鎖線２Ａ－２Ａ及び一点鎖線２Ｂ－２Ｂにおける断面図である。
図３は、ボディ領域内でインパクトイオン化によって発生した正孔がボディ領域から抜き取られる過程を説明するための平面図である。
図４は、ソースボディ接続箇所の長さＷｓｂと、正孔の移動経路の電気抵抗Ｒｂｏｄｙとの関係の計算結果を示すグラフである。
図５は、面積効率とソースボディ接続箇所の長さＷｓｂとの関係を示すグラフである。
耐圧とソースボディ接続箇所の長さＷｓｂとの関係を示すグラフである。
図７は、第２実施例による半導体装置の平面図である。
図８は、第３実施例による半導体装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１実施例］
図１から図６までの図面を参照して、第１実施例による半導体装置について説明する。
図１は、第１実施例による半導体装置の平面図である。第１実施例による半導体装置は、ＳＯＩ基板に設けられた電界効果トランジスタ、例えばＭＯＳＦＥＴを含む。
【００１０】
ＳＯＩ基板（後に図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する）のデバイス層に活性領域１３Ａが画定されている。活性領域１３Ａに、ｎ型導電性のソース領域２０Ｓ、ドリフト領域２０ＤＲ、ドレイン領域２０Ｄ、及びｐ型導電性のボディ領域２０Ｂが形成されている。ボディ領域２０Ｂとほぼ重なるようにゲート電極２０Ｇが配置されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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