JP6326781B2 - 電界効果トランジスタ - Google Patents
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Description
半導体層の上に、
複数のソースフィンガー部を含むソース電極と、
複数のドレインフィンガー部を含み、前記ソースフィンガー部と前記ドレインフィンガー部とが交互に配列されるように設けられたドレイン電極と、
それぞれ前記ソースフィンガー部と前記ドレインフィンガー部の間に設けられた複数のゲートフィンガー部を含むゲート電極と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極と前記ゲート電極とを覆う絶縁膜と、
該絶縁膜上に互いに分離して設けられたソースパッド電極とドレインパッド電極とゲートパッド電極と、
を含み、
前記ドレイン電極と前記ドレインパッド電極とを電気的に接続するドレインパッド電極接続部と、前記ゲート電極と前記ゲートパッド電極とを電気的に接続するゲートパッド電極接続部とが、前記ソースフィンガー部と前記ドレインフィンガー部とが前記ソースフィンガー部及び前記ドレインフィンガー部の長手方向と直交する方向に対して所定の間隔をあけて対向する動作領域の外側の接続領域に位置することを特徴とする。
したがって、本発明によれば、電極とパッド電極間の絶縁破壊対策が容易な電界効果トランジスタを提供することが可能になる。
ここで、パッド電極と電極間の必要な間隔とは、
(i)ソースパッド電極とドレイン電極間の間隔及びドレインパッド電極とソース電極間の間隔については、動作領域におけるソース電極とドレイン電極間の間隔より大きいことであり、
(ii)ドレインパッド電極とゲート電極間の間隔及びゲートパッド電極とドレイン電極間の間隔については、動作領域におけるドレイン電極とゲート電極間の間隔より大きくすることである。
以下、本発明に係る電極構造について詳細に説明する。
ドレイン電極30は、複数のドレインフィンガー部34と、ドレインフィンガー部34の一端がそれぞれ連結されたドレイン連結部33とを含み、ドレインフィンガー部34が櫛の歯に相当する櫛形形状を有する。
また、ソースパッド接続部は、図2に示すように、ゲートパッド接続部より動作領域に近い位置に配置されることが好ましい。このように配置して、動作領域からソースパッド接続部までの距離を短くすると、ソースパッド接続部から動作領域までのソース配線の配線抵抗を小さくできる。これに対して、ゲート電極及びゲートパッド接続部には、電流がほとんど流れないので、ゲートパッド接続が動作領域から離れて配置されても配線抵抗の影響は少ない。
ここで、保護膜41は、図4〜6に示すように、半導体層50において、ゲート電極10とソースコンタクト電極27とドレインコンタクト電極37とが形成されていない表面に形成されて、半導体層50の表面を保護している。
また、ソース接続部において、開口部28の位置を設定する際、半導体層50の上面を投影面として半導体層50に直交する方向から平面視したときに、上記投影面において、ソースパッド電極接続部29とゲート電極10間の最短距離及びソースパッド電極接続部29とドレイン電極30間の最短距離が、ソース動作部21とゲート動作部11間及びソース動作部21とドレイン動作部31の間隔より大きくなるような位置に開口部28の位置を設定してもよい。
また、ドレイン接続部において、開口部38の位置を設定する際、半導体層50の上面を投影面として半導体層50に直交する方向から平面視したときに、上記投影面において、ドレインパッド電極接続部39とゲート電極10間の最短距離及びドレインパッド電極接続部39とソース電極20間の最短距離がそれぞれ、ドレイン動作部31とゲート動作部11間及びドレイン動作部31とソース動作部21の間隔より大きくなるような位置に開口部38の位置を設定するようにしてもよい。
したがって、実施形態の電界効果トランジスタによれば、電極とパッド電極間の絶縁破壊対策が容易な電界効果トランジスタを提供することが可能になる。
ここで、パッド電極と電極間の必要な間隔とは、
(i)ソースパッド電極26とドレイン電極30間の間隔及びドレインパッド電極36とソース電極20間の間隔については、動作領域3におけるソース電極20とドレイン電極30間の間隔より大きいことであり、
(ii)ドレインパッド電極36とゲート電極20間の間隔及びゲートパッド電極16とドレイン電極30間の間隔については、動作領域3におけるドレイン電極30とゲート電極10間の間隔より大きくことである。
また、ドレイン電極30は、動作領域3において半導体層に接して形成されたドレインコンタクト電極37とドレインコンタクト電極37の上に形成されたドレイン電極配線35を含んでいるので、ドレイン電極30の抵抗を低くできる。
以上のような構成にすることにより、ソースコンタクト電極27及びドレインコンタクト電極37として半導体層と良好なオーミック接触が得られる材料を選択し、ソース電極配線25とドレイン電極配線35として抵抗の小さい材料を選択することができる。
このように、オーミック用の電極と配線用の電極を分けることで、それぞれの機能に応じて適した材料を選択することが可能になり、良好なオーミック特性と低い抵抗の配線を両立できる。尚、本実施形態では、オーミック用の電極と配線用の電極を分けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ソース電極配線25とドレイン電極配線35をそれぞれソースコンタクト電極27上及びドレインコンタクト電極37と一体化して一種類の材料で構成するようにしてもよい。
ドレインフィンガー部34は、第2接続領域2に位置するドレイン延伸部32を含み、該ドレイン延伸部32の一端がドレイン連結部33に接続され、
ゲートフィンガー部14は、第1接続領域1に位置するゲート延伸部12を含み、該ゲート延伸部12の一端がゲート連結部13に接続されている。
以上の構成により、パッド電極と電極間の必要な間隔をより容易に確保できる。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、必ずしも素子全体にわたって規則的に電極が配置されている必要はない。
すなわち、電極配置の一部において、ソースフィンガー部24とソースフィンガー部24、ドレインフィンガー部34とドレインフィンガー部34及びゲートフィンガー部14とゲートフィンガー部14とが他のフィンガー部を挟むことなく隣接していてもよいし、ソースフィンガー部24とソースフィンガー部24の間又はドレインフィンガー部34とドレインフィンガー部34の間にゲートフィンガー部14が設けられた電極配置となる部分が一部に含まれていてもよい。
また、同様に、ドレインパッド電極接続部39及びゲートパッド電極接続部19についても、ドレイン連結部23上及びゲート連結部13上においてそれぞれ、複数に分割することなくライン状に一体化したドレインパッド電極接続部及びゲートパッド電極接続部を形成するようにしてもよい。このようにすると、図2等に示したパッド電極接続部をそれぞれ分割して形成する実施形態として示した構成に比較すると必要な最短距離を確保するために小型化は制限されるが、パッド電極接続部における接続抵抗を低くできるという利点がある。
2 第2接続領域
3 動作領域
10 ゲート電極
11 ゲート動作部
12 ゲート延伸部
13 ゲート連結部
14 ゲートフィンガー部
16 ゲートパッド電極
18 開口部
19 ゲートパッド電極接続部
20 ソース電極
21 ソース動作部
22 ソース延伸部
23 ソース連結部
24 ソースフィンガー部
25 ソース電極配線
26 ソースパッド電極
27 ソースコンタクト電極
28 開口部
29 ソースパッド電極接続部
30 ドレイン電極
31 ドレイン動作部
32 ドレイン延伸部
33 ドレイン連結部
34 ドレインフィンガー部
35 ドレイン電極配線
36 ドレインパッド電極
37 ドレインコンタクト電極
38 開口部
39 ドレインパッド電極接続部
41 保護膜
42 絶縁膜
Claims (5)
- 半導体層の上に、
複数のソースフィンガー部を含むソース電極と、
複数のドレインフィンガー部を含み、前記ソースフィンガー部と前記ドレインフィンガー部とが交互に配列されるように設けられたドレイン電極と、
それぞれ前記ソースフィンガー部と前記ドレインフィンガー部の間に設けられた複数のゲートフィンガー部を含むゲート電極と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極と前記ゲート電極とを覆う絶縁膜と、
該絶縁膜上に互いに分離して設けられたソースパッド電極とドレインパッド電極とゲートパッド電極と、
を含み、
前記ドレイン電極と前記ドレインパッド電極とを電気的に接続するドレインパッド電極接続部と、前記ゲート電極と前記ゲートパッド電極とを電気的に接続するゲートパッド電極接続部とが、前記ソースフィンガー部と前記ドレインフィンガー部とが所定の間隔をあけて対向する動作領域の外側の接続領域に位置し、
前記ドレインパッド電極接続部は、前記絶縁膜に形成された開口部の内周面と底面に設けられた前記ドレインパッド電極の一部からなり、該底面で前記ドレイン電極に接続されており、
前記内周面は、前記ドレイン電極の表面から離れるにしたがって拡がるように傾斜し、
前記内周面に設けられた前記ドレインパッド電極と前記ゲート電極とを結ぶ距離のうち最短となる距離が、前記動作領域におけるドレインフィンガー部とゲートフィンガー部間の距離より大きい電界効果トランジスタ。 - 前記ソースフィンガー部は、前記動作領域から前記接続領域に延伸するソース延伸部を含んでなり、前記ソース電極は、前記複数のソース延伸部の終端を連結するソース連結部をさらに含み、
前記ドレインフィンガー部は、前記動作領域から前記接続領域に延伸するドレイン延伸部を含んでなり、前記ドレイン電極は、前記複数のドレイン延伸部の終端を連結するドレイン連結部をさらに含み、
前記ゲートフィンガー部は、前記動作領域から前記接続領域に延伸するゲート延伸部を含んでなり、前記ゲート電極は、前記複数のゲート延伸部の終端を連結するゲート連結部をさらに含み、
前記ソース電極と前記ソースパッド電極とを電気的に接続するソースパッド電極接続部、前記ドレインパッド電極接続部及び前記ゲートパッド電極接続部がそれぞれ、前記ソース連結部、前記ドレイン連結部及び前記ゲート連結部に設けられている請求項1に記載の電界効果トランジスタ。 - 半導体層の上に、
複数のソースフィンガー部を含むソース電極と、
複数のドレインフィンガー部を含み、前記ソースフィンガー部と前記ドレインフィンガー部とが交互に配列されるように設けられたドレイン電極と、
それぞれ前記ソースフィンガー部と前記ドレインフィンガー部の間に設けられた複数のゲートフィンガー部を含むゲート電極と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極と前記ゲート電極とを覆う絶縁膜と、
該絶縁膜上に互いに分離して設けられたソースパッド電極とドレインパッド電極とゲートパッド電極と、
を含み、
それぞれ前記ドレイン電極と前記ドレインパッド電極とを電気的に接続する複数のドレインパッド電極接続部と、それぞれ前記ゲート電極と前記ゲートパッド電極とを電気的に接続する複数のゲートパッド電極接続部とが、前記ソースフィンガー部と前記ドレインフィンガー部とが所定の間隔をあけて対向する動作領域の外側の接続領域に位置し、
前記ドレインパッド電極接続部は、前記絶縁膜に形成された開口部の内周面と底面に設けられた前記ドレインパッド電極の一部からなり、該底面で前記ドレイン電極に接続されており、
前記半導体層の上面を投影面として前記半導体層に直交する方向から平面視したときに、前記投影面上における前記ドレインパッド電極接続部と前記ゲート電極間の最短となる距離が前記動作領域におけるドレインフィンガー部とゲートフィンガー部間の距離より大きく、
前記ソースフィンガー部は、前記動作領域から前記接続領域に延伸するソース延伸部を含んでなり、前記ソース電極は、前記複数のソース延伸部の終端を連結するソース連結部をさらに含み、
前記ドレインフィンガー部は、前記動作領域から前記接続領域に延伸するドレイン延伸部を含んでなり、前記ドレイン電極は、前記複数のドレイン延伸部の終端を連結するドレイン連結部をさらに含み、
前記ゲートフィンガー部は、前記動作領域から前記接続領域に延伸するゲート延伸部を含んでなり、前記ゲート電極は、前記複数のゲート延伸部の終端を連結するゲート連結部をさらに含み、
それぞれ前記ソース電極と前記ソースパッド電極とを電気的に接続する複数のソースパッド電極接続部、前記ドレインパッド電極接続部及び前記ゲートパッド電極接続部がそれぞれ、前記ソース連結部、前記ドレイン連結部及び前記ゲート連結部に設けられ、
前記複数のソースパッド電極接続部は、前記ソース連結部上において前記ソース延伸部の終端近傍にそれぞれ設けられ、
前記複数のドレインパッド電極接続部は、前記ドレイン連結部上において前記ドレイン延伸部の終端近傍にそれぞれ設けられ、
前記複数のゲートパッド電極接続部は、前記ゲート連結部上において前記ゲート延伸部の終端近傍にそれぞれ設けられている電界効果トランジスタ。 - 前記ソース電極は、前記動作領域において前記半導体層に接して形成されたソースコンタクト電極と該ソースコンタクト電極の上に形成されたソース電極配線を含み、
前記ドレイン電極は、前記動作領域において前記半導体層に接して形成されたドレインコンタクト電極と該ドレインコンタクト電極の上に形成されたドレイン電極配線を含む請求項1〜3のうちのいずれか1つに記載の電界効果トランジスタ。 - 前記ソースコンタクト電極及び前記ドレインコンタクト電極が形成された表面を除いて前記半導体層の表面を覆う保護膜を有し、前記ソース電極配線と前記ドレイン電極配線はそれぞれ前記ソースコンタクト電極上及び前記ドレインコンタクト電極上から前記保護膜上に連続して形成されており、前記保護膜上に形成された前記ソース電極配線と前記ドレイン電極配線とによってそれぞれ前記接続領域のソース電極とドレイン電極とが構成されている請求項4に記載の電界効果トランジスタ。
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