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公開番号2024039856
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-25
出願番号2022144538
出願日2022-09-12
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類H01L 21/338 20060101AFI20240315BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】特性を向上できる半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、半導体装置は、第1端子、第2端子、第3端子、ノーマリオフの第1トランジスタ、ノーマリオンの第2トランジスタ及びダイオードを含む。第1トランジスタは、第1ソース、第1ドレイン及び第1ゲートを含む。第1ソースは、第1端子と電気的に接続される。第1ドレインは、第2端子と電気的に接続される。第1ゲートは、第3端子と電気的に接続される。第2トランジスタは、第2ソース、第2ドレイン及び第2ゲートを含む。第2ドレインは、第2端子と電気的に接続される。第2ゲートは、第1端子と電気的に接続される。ダイオードは、アノード及びカソードを含む。アノードは、第1端子と電気的に接続される。カソードは、第2ソースと電気的に接続される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1端子と、
第2端子と、
第3端子と、
ノーマリオフの第1トランジスタであって、前記第1トランジスタは、第1ソース、第1ドレイン及び第1ゲートを含み、前記第1ソースは、前記第1端子と電気的に接続され、前記第1ドレインは、前記第2端子と電気的に接続され、前記第1ゲートは、前記第3端子と電気的に接続された、前記第1トランジスタと、
ノーマリオンの第2トランジスタであって、前記第2トランジスタは、第2ソース、第2ドレイン及び第2ゲートを含み、前記第2ドレインは、前記第2端子と電気的に接続され、前記第2ゲートは、前記第1端子と電気的に接続された、前記第2トランジスタと、
ダイオードであって、前記ダイオードは、アノード及びカソードを含み、前記アノードは、前記第1端子と電気的に接続され、前記カソードは、前記第2ソースと電気的に接続された、前記ダイオードと、
を備えた半導体装置。
続きを表示(約 2,000 文字)【請求項2】
第1基板面を含む装置基板をさらに備え、
前記第1トランジスタ、前記第2トランジスタ及び前記ダイオードの、前記第1基板面に対する位置は、固定され、
前記第1トランジスタから前記第2トランジスタへの第1方向は、前記第1基板面に沿い、
前記ダイオードから前記第2トランジスタの少なくとも一部への方向は、前記第1基板面に沿い、前記第1方向と交差した、請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
第1基板面を含む装置基板をさらに備え、
前記ダイオードの、前記第1基板面に対する位置は、固定され、
前記カソードは、前記第1基板面と前記アノードとの間にある、請求項1に記載の半導体装置。
【請求項4】
第1基板面を含む装置基板をさらに備え、
前記ダイオードの、前記第1基板面に対する位置は、固定され、
前記アノードは、前記第1基板面と前記カソードとの間にある、請求項1に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記第1基板面から前記第1トランジスタへの第2方向は、前記第1方向と交差し、
前記第1基板面から前記第2トランジスタへの方向は、前記第2方向に沿い、
前記第1ソースから前記第1ドレインへの方向は、前記第1方向に沿い、
前記第1ゲートの前記第1方向における位置は、前記第1ソースの前記第1方向における位置と、前記第1ドレインの前記第1方向における位置と、の間にあり、
前記第2ドレインから前記第2ソースへの方向は、前記第1方向に沿い、
前記第2ゲートの前記第1方向における位置は、前記第2ドレインの前記第1方向における位置と、前記第2ソースの前記第1方向における位置と、の間にあり、
前記第1ソース、前記第1ドレイン、前記第1ゲート、前記第2ソース、前記第2ドレイン及び前記第2ゲートは、第3方向に沿い、
前記第3方向は、前記第1方向及び前記第2方向を含む平面と交差した、請求項2に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記第1ゲートと前記第1ドレインとの間の前記第1方向に沿う第1距離は、前記第2ゲートと前記第2ドレインとの間の前記第1方向に沿う第2距離の0.8倍以上1.2倍以下である、請求項5に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記第1ゲートの、前記第1ドレインと対向する部分の前記第3方向に沿う第1長さは、前記第2ゲートの、前記第2ドレインと対向する部分の前記第3方向に沿う第2長さの0.8倍以上1.2倍以下である、請求項5に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記第1トランジスタは、
Al
x1
Ga
1-x1
N(0≦x1<1)を含む第1半導体領域と、
Al
x2
Ga
1-x2
N(x1<x2≦1)を含む第2半導体領域と、
を含み、
前記第1半導体領域は、第1部分領域、第2部分領域、第3部分領域、第4部分領域及び第5部分領域を含み、
前記第1部分領域から前記第1ソースへの方向は、前記第2方向に沿い、
前記第2部分領域から前記第1ドレインへの方向は、前記第2方向に沿い、
前記第3部分領域から前記第1ゲートへの方向は、前記第2方向に沿い、
前記第4部分領域の前記第1方向に沿う位置は、前記第1部分領域の前記第1方向に沿う位置と、前記第3部分領域の前記第1方向に沿う位置と、の間にあり、
前記第5部分領域の前記第1方向に沿う位置は、前記第3部分領域の前記第1方向に沿う前記位置と、前記第2部分領域の前記第1方向に沿う位置と、の間にあり、
前記第2半導体領域は、第1半導体部分及び第2半導体部分を含み、
前記第4部分領域から前記第1半導体部分への方向は、前記第2方向に沿い、
前記第5部分領域から前記第2半導体部分への方向は、前記第2方向に沿い、
前記第1ゲートの少なくとも一部は、前記第1方向において前記第1半導体部分と前記第2半導体部分との間にある、請求項5~7のいずれか1つに記載の半導体装置。
【請求項9】
前記第1トランジスタは、第1絶縁領域を含む第1絶縁層をさらに含み、
前記第1絶縁領域は、前記第3部分領域と前記第1ゲートとの間にある、請求項8に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記第1トランジスタは、Al
y1
Ga
1-y1
N(0<y1≦1)を含む第1窒化物部材をさらに含み、
前記第1窒化物部材の一部は、前記第3部分領域と前記第1絶縁領域との間にある、請求項9に記載の半導体装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,700 文字)【背景技術】
【0002】
例えば、トランジスタなどの半導体装置において、特性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特表2015-501079号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施形態は、特性を向上できる半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の実施形態によれば、半導体装置は、第1端子、第2端子、第3端子、ノーマリオフの第1トランジスタ、ノーマリオンの第2トランジスタ及びダイオードを含む。前記第1トランジスタは、第1ソース、第1ドレイン及び第1ゲートを含む。前記第1ソースは、前記第1端子と電気的に接続される。前記第1ドレインは、前記第2端子と電気的に接続される。前記第1ゲートは、前記第3端子と電気的に接続される。前記第2トランジスタは、第2ソース、第2ドレイン及び第2ゲートを含む。前記第2ドレインは、前記第2端子と電気的に接続される。前記第2ゲートは、前記第1端子と電気的に接続される。前記ダイオードは、アノード及びカソードを含む。前記アノードは、前記第1端子と電気的に接続される。前記カソードは、前記第2ソースと電気的に接続される。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する回路図である。
図2は、第1実施形態に係る半導体装置の動作を例示する回路図である。
図3は、第1実施形態に係る半導体装置の動作を例示する回路図である。
図4(a)及び図4(b)は、半導体装置の特性を例示するグラフ図である。
図5は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。
図6は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。
図7は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。
図8は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図9は、第2実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図10は、第3実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図11は、第4実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図12は、第5実施形態に係る半導体装置を例示する模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【0008】
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る半導体装置を例示する回路図である。
図1に示すように、実施形態に係る半導体装置110は、第1端子81、第2端子82、第3端子83、第1トランジスタ51、第2トランジスタ52、及び、ダイオード53を含む。
【0009】
第1トランジスタ51は、ノーマリオフ型である。第1トランジスタ51は、第1ソース51s、第1ドレイン51d及び第1ゲート51gを含む。第1ソース51sは、第1端子81と電気的に接続される。第1ドレイン51dは、第2端子82と電気的に接続される。第1ゲート51gは、第3端子83と電気的に接続される。
【0010】
第2トランジスタ52は、ノーマリオン型である。第2トランジスタ52は、第2ソース52s、第2ドレイン52d及び第2ゲート52gを含む。第2ドレイン52dは、第2端子82と電気的に接続される。第2ゲート52gは、第1端子81と電気的に接続される。
(【0011】以降は省略されています)

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