(57)【要約】      （修正有）【課題】放熱性を悪化させることなく装置全体の横幅を短縮し、かつ各トランジスタの特性を均一にする。【解決手段】半導体基板１は、４Ｈ−ＳｉＣ、６Ｈ−ＳｉＣ、ＧａＮ、サファイア、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＢｅＯなどの六方晶からなる。半導体基板１のｃ面上にトランジスタ２，３が設けられている。トランジスタ２，３のソース電極４、ドレイン電極５、及びゲート電極６はそれぞれ接続されている。半導体基板１のｃ面に対して垂直な方向から見た平面視において、トランジスタ２，３のゲート電極６が互いになす角度は６０度又は１２０度である。【選択図】図１
2014013813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
六方晶からなる半導体基板と、
前記半導体基板のｃ面上に設けられた複数のトランジスタとを備え、
前記複数のトランジスタのソース電極、ドレイン電極、及びゲート電極はそれぞれ接続され、
前記半導体基板の前記ｃ面に対して垂直な方向から見た平面視において、前記複数のトランジスタの前記ゲート電極の延在方向が互いになす角度は６０度又は１２０度であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記複数のトランジスタの各々は、前記ゲート電極が複数のゲートフィンガを有するトランジスタセルであり、
前記平面視において、前記複数のトランジスタの前記ゲートフィンガの延在方向が互いになす角度は６０度又は１２０度であることを特徴とする請求項１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、六方晶の半導体基板上に２つのトランジスタを設けた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳｉＣなどの六方晶の半導体基板上に互いに接続された複数のトランジスタを設ける場合、従来はゲート電極の延在方向が同じ方向を向くように複数のトランジスタを配置していた。なお、１つのトランジスタのゲート電極の延在方向を基板の特定の結晶方位に向けることで所望の特性を得る技術が提案されている（例えば、特許文献１の図１，２、請求項２，３参照）。さらに、ゲート電極の延在方向のなす角度が９０度となるように２つのトランジスタを配置して特性の異なるトランジスタを混在させる技術も提案されている（例えば、特許文献１の図３、請求項４、明細書の段落００３６〜段落００３８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ゲート電極の延在方向が同じ方向を向くように複数のトランジスタを配置した場合、トランジスタのフィンガ数やトランジスタセル数を増加させると、装置全体の横幅が増加する。パッケージ横幅の制限に掛かってゲート間隔やセル間隔を縮めると、放熱性が悪化し、特性の低下を招く。
【０００５】
そこで、ゲート電極の延在方向が互いに斜めに向くようにトランジスタを配置すればチップ横幅を短縮することができる。しかし、ゲート電極の延在方向を六方晶の基板のどの方位に向けるかによってトランジスタの特性が異なるため、各トランジスタの特性が異なるという問題があった。
【０００６】
なお、特許文献１にはゲート電極の延在方向のなす角度が９０度となるように２つのトランジスタを配置することが開示されている。しかし、それは特性の異なるトランジスタを混在させることが目的である。従って、互いに接続された複数のトランジスタの特性を均一にするという課題は全く認識されていない。そもそも複数のトランジスタのソース電極、ドレイン電極、及びゲート電極を互いに接続したものではないため、複数のトランジスタの特性を均一にする必要が無い。
【０００７】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は放熱性を悪化させることなく装置全体の横幅を短縮することができ、かつ各トランジスタの特性を均一にすることができる半導体装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体装置は、六方晶からなる半導体基板と、前記半導体基板のｃ面上に設けられた複数のトランジスタとを備え、前記複数のトランジスタのソース電極、ドレイン電極、及びゲート電極はそれぞれ接続され、前記半導体基板の前記ｃ面に対して垂直な方向から見た平面視において、前記複数のトランジスタの前記ゲート電極の延在方向が互いになす角度は６０度又は１２０度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、放熱性を悪化させることなく装置全体の横幅を短縮することができ、かつ各トランジスタの特性を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体装置を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る半導体装置を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態に係る半導体装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置を示す平面図である。半導体基板１は、４Ｈ−ＳｉＣ、６Ｈ−ＳｉＣ、ＧａＮ、サファイア、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＢｅＯなどの六方晶からなる。この半導体基板１のｃ面上にトランジスタ２，３が設けられている。
【００１３】
各トランジスタ２，３は、ソース電極４と、ドレイン電極５と、両者の間に配置されたゲート電極６とを有する。トランジスタ２，３のソース電極４、ドレイン電極５、及びゲート電極６はそれぞれ接続されている。
【００１４】
半導体基板１のｃ面に対して垂直な方向から見た平面視において、トランジスタ２，３のゲート電極６の延在方向が互いになす角度は６０度である。ｃ面において六方晶の半導体基板１は６０度の回転対称であるため、トランジスタ２，３の特性を均一にすることができる。また、ゲート電極６の延在方向が斜めに向くようにトランジスタ２，３を配置するため、放熱性を悪化させることなく装置全体の横幅を短縮することができる。
【００１５】
ここで、トランジスタ２，３の横幅をａ、縦幅をｂとする。トランジスタ２，３を横に並べた場合よりも斜め（６０度）に配置した方が装置全体の横幅を短縮できるのは、下記の関係が成り立つ場合である。
【数１】
2014013813.tif 000003
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の変形例を示す平面図である。この変形例では各トランジスタ２，３は、ゲート電極６が複数のゲートフィンガ６ａを有するトランジスタセルである。そして、両トランジスタ２，３のゲートフィンガ６ａの延在方向が互いになす角度が６０度である。図２のトランジスタセルは図１のトランジスタに比べて幅ａが長くなるため、装置全体の横幅を短縮する構成が特に有効となる。
【００１７】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置を示す平面図である。半導体基板１のｃ面に対して垂直な方向から見た平面視において、トランジスタ２，３のゲート電極６の延在方向が互いになす角度は１２０度である。ｃ面において六方晶の半導体基板１は６０度の回転対称であるため、トランジスタ２，３の特性を均一にすることができる。また、ゲート電極６の延在方向が斜めに向くようにトランジスタ２，３を配置するため、放熱性を悪化させることなく装置全体の横幅を短縮することができる。
【００１８】
ここで、トランジスタ２，３の横幅をａ、縦幅をｂとする。トランジスタ２，３を横に並べた場合よりも斜め（１２０度）に配置した方が装置全体の横幅を短縮できるのは、下記の関係が成り立つ場合である。
【数２】
2014013813.tif 000004
【００１９】
図４は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置の変形例を示す平面図である。この変形例では各トランジスタ２，３は、ゲート電極６が複数のゲートフィンガ６ａを有するトランジスタセルである。そして、両トランジスタ２，３のゲートフィンガ６ａの延在方向が互いになす角度が１２０度である。図４のトランジスタセルは図３のトランジスタに比べて幅ａが長くなるため、装置全体の横幅を短縮する構成が特に有効となる。
【００２０】
なお、実施の形態１，２の半導体装置において、各トランジスタ２，３のゲート電極６が互いになす角度が６０度又は１２０度であればよく、ゲート電極６の方向を六方晶の半導体基板１の特定の結晶軸の方位と一致させる必要はない。
【００２１】
また、実施の形態１，２ではトランジスタ２，３が２つの場合について説明したが、これに限らず３つ以上の複数のトランジスタを六方晶の半導体基板１のｃ面上に設ける場合に本発明を適用することができる。
【００２２】
また、ＳｉＣなどの六方晶の半導体基板１を用いた実施の形態１，２の半導体装置は、耐電圧性や許容電流密度が高いため、小型化できる。この小型化された装置を用いることで、この装置を組み込んだ半導体モジュールも小型化できる。また、装置の耐熱性が高いため、ヒートシンクの放熱フィンを小型化でき、水冷部を空冷化できるので、半導体モジュールを更に小型化できる。また、装置の電力損失が低く高効率であるため、半導体モジュールを高効率化できる。
【符号の説明】
【００２３】
１  半導体基板
２，３  トランジスタ
４  ソース電極
５  ドレイン電極
６  ゲート電極
６ａ  ゲートフィンガ
【図１】
2014013813.tif 000005
【図２】
2014013813.tif 000006
【図３】
2014013813.tif 000007
【図４】
2014013813.tif 000008