[发明专利]半导体装置

说明书

在第1沟槽(17)延伸的第1方向(Y方向)上交替地且周期性地设置有第1源极区域(14)、和第1体区域(18)与第1源极电极(11)连接的第1连接部(18A)的第1纵型场效应晶体管(10)中，设第1方向上的第1源极区域(14)的长度为LS[μm]，设第1方向上的第1连接部(18A)的长度为LB[μm]，则LS相对于LB的比是1/7以上且1/3以下，对于以第1源极电极(11)的电位为基准向第1栅极导体(15)施加的半导体装置(1)的规格值的电压VGS[V]，LB≤－0.024×(VGS)supgt;2/supgt;+0.633×VGS－0.721成立。

技术领域

本发明涉及半导体装置，特别涉及芯片尺寸封装型的半导体装置。

背景技术

对于纵型场效应晶体管，要求降低导通电阻并且提高导通时的耐量以免在导通时发生热失控(正反馈)而导致损坏，提出了各种各样的纵型场效应晶体管(参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3999225号公报

专利文献2：美国专利第10651276号说明书

发明内容

发明要解决的课题

对于纵型场效应晶体管，要求降低导通电阻并且提高对因导通时的热失控造成的损坏的耐量。专利文献1中公开的正交型的纵型场效应晶体管的构造与平行型的构造相比，对于导通电阻的降低是有效的，并且对于提高导通时的耐量是有利的。但是，通常难以达成同时满足导通电阻的降低和导通时的耐量的提高。

以N沟道型单重结构的纵型场效应晶体管为例进行说明。在以线性区域进行驱动的条件下，以源极电极的电位为基准，对漏极电极施加电压VDS[V](漏极－源极间电压)，同样以源极电极的电位为基准，对栅极导体以阈值(设为Vth[V]，关于定义在后面叙述)以上施加电压VGS[V](栅极－源极间电压)时，从漏极流向源极的漏极－源极间电流IDS[A]被表示为IDS＝gm×VGS。gm[S]是跨导。在纵型场效应晶体管中，如果设导通沟道的总栅极宽度为Wg[cm]，设深度方向的导通沟道长为Lch[cm]，设导通沟道中的载流子的迁移率为μ[cm²/V/sec]，设栅极氧化膜电容为Cox[F/cm²]，则以线性区域进行驱动时(VDSVGS－Vth)的gm被表示为gm＝Wg/Lch×μ×Cox×VDS。

另一方面，在以线性区域进行驱动时的导通电阻RDS(on)[Ω]具有1/RDS(on)＝Wg/Lch×μ×Cox×(VGS－Vth)的关系。因此，例如如果使Wg变大，则gm增大，RDS(on)降低。反之，如果使Wg变小，则gm减小，RDS(on)增大。因而，gm与RDS(on)具有大致此消彼长的关系。

已知IDS的VGS依存性(以下有时称作IDS－VGS)的温度系数在VGS小的范围中为正，在VGS大的范围中为负。因而，如果将纵型场效应晶体管在VGS小的条件下导通，则由于通电所产生的发热从而自身成为高温，由于正的温度系数从而进一步在纵型场效应晶体管中流过电流。于是，有时呈现如下这样的热失控(以下也称作正反馈或正向反馈(positivefeedback))，即：由于电流的增大从而进一步高温化，因此电流变得更容易流动。在呈现正反馈的导通条件下，在因某种理由而局部地存在难以散热的部分的情况下，该部分的高温化和电流集中加速，容易导致纵型场效应晶体管损坏。当在IDS－VGS的温度系数为正的条件下导通时，为了抑制因正反馈造成的损坏、即为了提高纵型场效应晶体管的导通时的耐量，需要减小gm，缩窄IDS－VGS的温度系数为正的条件范围。但是，如果为了减小gm而调整Wg、Lch、μ、Cox等参数，则在大部分情况下RDS(on)会增大。因而，很难在降低RDS(on)的同时减小gm。