(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターデジタル配置されたドレイン及びソースフィンガー電極を有するトランジスタであって、前記トランジスタは、
前記インターデジタル配置されたドレイン及びソースフィンガー電極の間に位置するゲート領域、及び
湾曲したドレインフィンガー電極終端部を有するドレインフィンガー電極を備え、
前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部は前記ゲート領域により取り囲まれ、増大した曲率半径を有し、
前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部を取り囲む前記ゲート領域は、前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部の前記増大した曲率半径より大きい曲率半径を有する
ことを特徴とするトランジスタ。
【請求項２】
前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部の前記増大した曲率半径は、前記ドレインフィンガー電極の幅に等しい直径を有する円の曲率半径より大きい、請求項１記載のトランジスタ。
【請求項３】
前記トランジスタは、ソースパッドに結合されたソースフィンガー電極始端部及びソースフィンガー電極終端部を有するソースフィンガー電極を更に備え、前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部は前記ソースフィンガー電極始端部を超えて延長する、請求項１記載のトランジスタ。
【請求項４】
前記増大した曲率半径は、前記ドレインフィンガー電極の幅に対して増大した幅を有する前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部をもたらす、請求項１記載のトランジスタ。
【請求項５】
前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部は、短軸に垂直で短軸より長い長軸を有し、前記長軸は前記ドレインフィンガー電極と実質的に整列している、請求項１記載のトランジスタ。
【請求項６】
前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部は実質的に楕円形である、請求項１記載のトランジスタ。
【請求項７】
前記楕円形の長軸は前記ドレインフィンガー電極と実質的に整列している、請求項６記載のトランジスタ。
【請求項８】
前記トランジスタのソース-ドレイン半ピッチは、ソースフィンガー電極始端部からソースフィンガー電極終端部まで実質的に一定である、請求項１記載のトランジスタ。
【請求項９】
前記ドレインフィンガー電極の長さは前記ソースフィンガー電極の長さより大きい、請求項１記載のトランジスタ。
【請求項１０】
前記トランジスタはIII-V族高電子移動度トランジスタ（III-V族HEMT）を含む、請求項１記載のトランジスタ。
【請求項１１】
前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部におけるゲート-ドレイン間隔は、前記ドレインフィンガー電極に沿ったゲート-ドレイン間隔より大きい、請求項１記載のトランジスタ。
【請求項１２】
前記ドレインフィンガー電極はテーパ付きドレインフィンガー電極である、請求項１記載のトランジスタ。
【請求項１３】
インターデジタル配置されたドレイン及びソースフィンガー電極を有するトランジスタであって、前記トランジスタは、
前記インターデジタル配置されたドレイン及びソースフィンガー電極の間に位置するゲート領域、
湾曲したドレインフィンガー電極終端部を有するドレインフィンガー電極、及び
ソースパッドに結合されたソースフィンガー電極始端部及びソースフィンガー電極終端部を有するソースフィンガー電極を備え、
前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部は前記ソースフィンガー電極始端部を超えて延長しており、
前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部を取り囲む前記ゲート領域の曲率半径は、前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部の増大した曲率半径より大きい、
ことを特徴とするトランジスタ。
【請求項１４】
前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部の前記増大した曲率半径が前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部における終端電界を低減する、請求項１３記載のトランジスタ。
【請求項１５】
前記増大した曲率半径は、前記ドレインフィンガー電極の幅に等しい直径を有する円の曲率半径より大きい、請求項１３記載のトランジスタ。
【請求項１６】
前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部は前記ドレインフィンガー電極の幅に対して増大した幅を有する、請求項１３記載のトランジスタ。
【請求項１７】
前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部は、短軸に垂直で短軸より長い長軸を有し、前記長軸は前記ドレインフィンガー電極と実質上整列している、請求項１３記載のトランジスタ。
【請求項１８】
前記湾曲したドレインフィンガー電極終端部は実質的に楕円形である、請求項１３記載のトランジスタ。
【請求項１９】
前記楕円形の長軸は前記ドレインフィンガー電極と実質的に整列している、請求項１８記載のトランジスタ。
【請求項２０】
前記トランジスタのソース-ドレイン半ピッチは、ソースフィンガー電極始端部からソースフィンガー電極終端部まで実質的に一定である、請求項１３記載のトランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（政府権益の声明）
本発明は、米国エネルギー先端研究計画局ARPA-E（Advanced Research Projects Agency-Energy）により授与された契約番号DE-AR0000016に基づいて米国政府の支援によりなされたものである。米国政府は本発明に関して一定の権利を有する。
【０００２】
本願は、２０１２年２月１７日に出願された「Drain Termination for Transistor with Improved Breakdown Voltage」という名称の、係属中の米国特許仮出願第６１／６００，４６９号に基づいて優先権の利益を主張する。この仮出願の全開示内容は参照することにより本明細書に含まれる。
【背景技術】
【０００３】
（定義）
本明細書で用いる「III-V族」とは、１つのV族元素と少なくとも１つのIII族元素を含む化合物半導体を称する。さらに、「III族窒化物またはIII-N」とは、窒素(N)とアルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、及びホウ素(B)などの少なくとも１つのIII族元素を含む化合物半導体を称し、例えば窒化アルミニウムガリウム(AlxGa(1-x)N)、窒化インジウムガリウム(InyGa(1-y)N)、アルミニウムインジウム窒化ガリウム(AlxInyGa(1-x-y)N)、窒化ガリウムヒ素リン(GaAsaPbN(1-a-b))、窒化アルミニウムインジウムガリウムヒ素リン(AlxInyGa(1-x-y)AsaPbN(1-a-b))を含むが、これらに限定されない。III族窒化物は一般に任意の極性、例えば極性Ga、極性N、半極性または非極性の結晶方位を含むが、これらに限定されない。III族窒化物材料は、ウルツ鉱型、閃亜鉛鉱型、あるいは混合型のポリタイプ（結晶構造）のいずれかを含むこともでき、単結晶構造、多結晶構造、または非晶質構造を含むことができる。
【０００４】
III-V族高電子移動度トランジスタ（III-V族HEMT）などのIII-V族ヘテロ接合電界効果トランジスタ（III-V族HEMT）は多くの場合高電力スイッチング用に使用されている。例えば、III-窒化HEMTはスイッチング及び/又は増幅機能を提供するために使用することができる。
【０００５】
III-V族HFETは、ドレイン、ソース及びゲート電極が半導体ウェハ又はダイの片側面上に形成される横方向導通トポロジを用いる電力トランジスタの実現を有利に可能にする。典型的な横方向トランジスタのレイアウトにおいては、例えばそれぞれのドレイン及びソースパッドに結合されたドレイン及びソースのフィンガー電極はインターデジタル配置され、ゲート領域により取り囲まれた構造にし得る。このようなトランジスタに対する電力要求は増加し続けているので、これらのトランジスタはより高い単位セル密度で製造されている。しかしながら、一般にドレインフィンガー電極終端部に存在する高い終端電界のために、高密度電力トランジスタのドレインフィンガー電極終端部におけるゲート−ドレイン間隔は高い降伏電圧を確実に維持するには不十分になり得る。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、１つ以上の図に示され、それらの図に関連して詳細に説明され且つ請求の範囲で完全に特定されているように、ドレインフィンガー電極終端部の曲率半径を大きくすることによってドレインフィンガー電極の終端部又は先端部における電界を減少させたトランジスタに指向し、それによって増大した降伏電圧を有するよりロバストで高信頼度のトランジスタを提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】従来のトランジスタの上平面図を示す。
【図２】本発明の一実施形態による、降伏電圧の増大を可能にする模範的なドレイン終端部を有するトランジスタの上平面図を示す。
【図３Ａ】図２に示す実施形態に概して対応する、降伏電圧の増大を可能にする模範的なドレイン終端部の上平面図を示す。
【図３Ｂ】図２に示す実施形態に概して対応する、降伏電圧の増大を可能にする模範的なドレイン終端部の上平面図を示す。
【図４】図２に示す実施形態に概して対応する、降伏電圧の増大を可能にする模範的なドレイン終端部の上平面図を示す。
【図５】本発明の別の実施形態による、降伏電圧の増大を可能にする模範的なドレイン終端部の上平面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の説明には本発明の実施形態に関連する具体的な情報が含まれる。当業者に明らかなように、本発明は本明細書に具体的に記載される態様と異なる態様で実施することができる。本願の添付図面及びそれらの詳細説明は模範的な実施形態を対象にしているにすぎない。特に断らない限り、図中の同等もしくは対応する構成要素は同等もしくは対応する参照番号で示されている。更に、本願の図面及び説明図は一般に正しい寸法比で示されておらず、実際の相対寸法に対応するものではない。
【０００９】
図１は従来のトランジスタ１００の上平面図を示す。従来のトランジスタ１００は、ソースパッド１０４、ドレインパッド１０６及びゲートパッド１０８を含む活性表面１０２を有する。通常のトランジスタ１００は、ゲートパッド１０８に隣接するゲート領域１０９、ソースフィンガー電極１１１、ドレインフィンガー電極１２１及びソースフィンガー電極１１１及びドレインフィンガー電極１２１をゲート領域１０９から分離するフィールド誘電体１０７も含む。ソースフィンガー電極１１１はソースパッド１０４に電気的に結合され、ドレインフィンガー電極１２１はドレインパッド１０６に電気的に結合される。ドレインフィンガー電極１２１は、ソースパッド１０４の近くで、半円形のドレインフィンガー電極終端部１２５を形成するように丸めるだけで終端されている点に注意されたい。更に、ソースフィンガー電極１１１及びドレインフィンガー電極１２１とそれぞれのソースパッド１０４及びドレインパッド１０６との電気的結合は、図１に示されていない１以上の追加の金属層を用いて形成されるため、破線で示されている点に注意されたい。
【００１０】
ソースフィンガー電極１１１及びドレインフィンガー電極１２１はゲート領域１０９内に位置し、ゲート領域１０９がソースフィンガー電極１１１及びドレインフィンガー電極１２１を取り囲み、インターデジタル配置のソースフィンガー電極１１１及びドレインフィンガー電極１２１の間に位置するようにインターデジタルパターンに実装される。図１に更に示されるように、従来のトランジスタ１００はソース−ドレイン半ピッチ１３５、即ちソースフィンガー電極１１１の中心線１３１とドレインフィンガー電極１２１の中心線１３２との隔離距離を有する。
【００１１】
従来のトランジスタ１００は横方向電力トランジスタを実現するために一般に使用されている対称レイアウトを表している。図１に示されるように、ソース−ドレイン半ピッチ１３５はドレインフィンガー電極１２１の全体に沿ってほぼ一定である。しかしながら、高電圧動作の下で特に半円形のドレインフィンガー電極終端部１２５で発生し得る高い終端電界のために、従来のトランジスタ１００のロバスト性が損なわれ得る。その結果として、従来のトランジスタ１００は高電圧動作の下で降伏し、壊滅的に不安定及び/又は故障する可能性がある。
【００１２】
図２は、本発明の一実施形態による、電界の減少及び降伏電圧の増大を可能にする模範的なドレイン終端構造を有するトランジスタ２００の上平面図を示す。図２は、トランジスタ２００が製造される半導体本体２０１の活性表面２０２を示す。トランジスタ２００はソースフィンガー電極２１０とインターデジタル配置されたドレインフィンガー電極２２０を含む。トランジスタ２００は高電圧トランジスタとすることができる。
【００１３】
本明細書で使用する「トランジスタ」という機能要素は概して様々な個別のトランジスタ又は半導体装置の実施形態に対応する。例えば、一つの実施形態では、トランジスタ２００は電界効果トランジスタ（FET）の形を取ることができる。例えば、トランジスタ２００は絶縁ゲートFET（IGFET）又はヘテロ構造FET（HFET）とすることができる。一実施形態では、トランジスタ２００は金属−酸化膜−半導体FET（MOSFET）などの金属−絶縁膜−半導体FET（ISFET）の形を取ることもできる。また、HFETとして実施する際は、トランジスタ２００は二次元電子ガス（２DEG）を生成する高電子移動度トランジスタ（HEMT）とすることもできる。更に別の実施形態では、例えば図２のドレインフィンガー電極２２０をアノード電極と置き換え、ソースフィンガー電極２１０をカソード電極と置き換え、制御ゲート電極をなくすことによって、トランジスタ２００はショットキダイオード（図２に示されていない）の形にすることもできる。
【００１４】
図２に示す模範的な実施形態につき説明すると、トランジスタ２００の半導体本体２０１はIII-V HFET、例えばIII族窒化物HFETを提供するように構成することができる。III族窒化物材料は、砒化ガリウム（GaN）及び/又はその合金、例えば砒化アルミニウムガリウム(AlGaN)、窒化インジウムガリウム（InGaN）及び窒化アルミニウムインジウムガリウム（AlInGaN）を含む。これらの材料は、比較的広い直接バンドギャップ及び強い圧電分極を有する半導体化合物であり、高い降伏電圧を可能にするとともに２DEGの生成を可能にする。その結果、高電力密度及高効率のスイッチングを必要とする多くのマイクロエレクトロニクス応用にGaNなどのIII族窒化物が使用されている。
【００１５】
トランジスタ２００の活性表面２０２はソースパッド２０４、ドレインパッド２０６及びゲートパッド２０８を含む。ドレインフィンガー電極２２０及びソースフィンガー電極２１０に加えて、トランジスタ２００はゲート領域２０９及びフィールド誘電体２０７も含む。ソースフィンガー電極２１０はソースパッド２０４に電気的に結合され、ドレインフィンガー電極２２０はドレインパッド２０６に電気的に結合され、ゲート領域２０９はゲートパッド２０８に電気的に結合される。ソースパッド２０４へのソースフィンガー電極２１０の電気的結合及びゲートパッド２０８へのゲート領域２０９の電気結合は、図２に示されていない１つ以上の追加の金属層を用いて形成できるため、破線で示されている点に注意されたい。
【００１６】
いくつかの実施形態では、ソースパッド２０４及びドレインパッド２０６のいずれか一方または双方をソースフィンガー電極２１０及びドレインフィンガー電極２０と同じ平面に設けることとができる点に注意されたい。しかしながら、他の実施形態では、ソースパッド２０４及び／又はドレインパッド２０６はソースフィンガー電極２１０及び／又はドレインフィンガー電極２２０が占める平面と異なる平面に設けることができる。例えば、ソースパッド２０４及び／又はドレインパッド２０６は装置または基板の背面上に形成し、対応するそれぞれのフィンガー電極に電気的な基板貫通ビアを用いて電気的に接続することができる。他の平面上にオーミックパッド（ソース及び／又はドレイン）構造を備えるこのようなトランジスタ設計は、２００７年６月９日に特許された、「Gallium Nitride Material Devices and Methods of Forming the Same」という名称の米国特許第７，２３３，０２８号及び２００１１年３月２９日に特許された、「Monolithic Vertically Integrated Composite Group III-V and Group IV Semiconductor Device and Method for Fabricating Same」という名称の米国特許第７，９１５，６４５号に開示されている。米国特許第７，２２３，０２８号及び米国特許第７，９１５，６４５号の全開示内容は参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００１７】
図２に示すように、ソースフィンガー電極２１０及びドレインフィンガー電極２２０は、ゲート領域２０９がソースフィンガー電極２１０を取り囲むとともにインターデジタル配置されたソースフィンガー電極１０及びドレインフィンガー電極２２０の間に位置するようにインターデジタルパターンで実装することができる。ソースフィンガー電極２１０は長さ２１２を有し、ドレインフィンガー電極２２０は長さ２２２を有する。図２には、トランジスタ２００のソース−ドレイン半ピッチ２３５、即ちドレインフィンガー電極２２０の中心線からソースフィンガー電極２１０の中心線２３１までの離間距離も示されている。
【００１８】
ソースフィンガー電極２１０は、ソースパッド２０４に結合されたソースフィンガー電極始端部２１４及びドレインパッド２０６に隣接するソースフィンガー電極終端部２１６を有する。ドレインフィンガー電極２２０は、ドレインパッド２０６に結合されたドレインフィンガー電極始端部２２４及びソースパッド２０４に隣接する湾曲したドレインフィンガー電極終端部（又は先端部）２２６を有する。図２に示すように、トランジスタ２００のソース−ドレイン半ピッチ２３５はソースフィンガー電極始端部２１４からソースフィンガー電極終端部２１６までほぼ一定である。図２に更に示すように、湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６はドレインフィンガー電極２２０の先端部における電界を低減するように変更されている。
【００１９】
少なくとも一つの模範的な実施形態では、湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６は、例えばドレインフィンガー電極２２０の幅２５４に対して増大した終端部２２６の幅２４６をもたらす曲率半径、例えば（r1）２３６を有する。本明細書で使用する幅２５４とはドレインフィンガー電極２２０が湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６へ移行する直前のドレインフィンガー電極２２０の幅として定義される点に注意されたい。図２に示すように、湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６を取り囲むゲート領域２０９の曲率半径（r2）２４１も増大し、湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６の近傍のゲート−ドレイン間隔（d2）２５７をゲート−ドレイン間隔（d1）２６７に比較して大きくし、それによって湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６における電界を更に低減する。本願の目的のために、湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６は増大した曲率半径を有すると記載するとき、この特徴は曲率変形（r1）２３６及び（r2）２４１のいずれか一方または双方に適用できる点に注意されたい。
【００２０】
いくつかの実施形態では、図２に示す湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６の増大した曲率半径（r1）２３６は、湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６が概して楕円形状になるようにすることができ、この点については図３Ａ，３Ｂ及び図４について後に詳述する。湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６をほぼ楕円形として実装する利点は、このような形状は図１に示す従来のトランジスタ１００の半円形のドレインフィンガー電極終端部１２５に存在しうる高い終端電界を低減もしくは軽減するのに役立つことにある。その結果として、増大した曲率変形（r1）２３６及び増大した曲率半径（r2）２４１並びにその結果の湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６におけるゲート−ドレイン間隔（d2）２５７の増大が湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６における終端電界の低減をもたらし、トランジスタ２００の降伏電圧及び信頼度の増大を達成する。
【００２１】
一つの模範的実施形態では、湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６はソースフィンガー電極始端部２１４を超えて延長させる。換言すれば、図２に示すように、いくつかの実施形態では、湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６をソースフィンガー電極始端部２１４よりもソースパッド２０４の近くに位置させることができる。湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６をソースフィンガー電極始端部２１４を超えて延長させると、ソース−ドレイン半ピッチをソースフィンガー電極２１０の長さ２１２に沿って増大することなく、トランジスタ２００の降伏電圧の増大を有利に達成することができる。従って、図２に示す模範的なトランジスタのレイアウトは、降伏電圧の増大を達成しながら、より厳しいソース−ドレイン半ピッチを許容するように実施することができ、よってトランジスタ２００に低いオン抵抗及び向上した性能を同時に与えることができる。
【００２２】
図２に示す実施形態は、ドレインフィンガー電極２２０が湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６において増大した曲率半径曲率変形（r1）２３６、増大した曲率半径（r2）２４１及び増大した幅２４６を有するのみならず湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６がソースフィンガー電極始端部２１４を超えて延長するものとして表現れているが、この表現は単なる一例にすぎない。他の実施形態では、ドレインフィンガー電極２２０はこれらの特徴のすべてを同時に持たなくてもよい。例えば、一つの実施形態では、湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６はソースフィンガー電極始端部２１４を超えて延長するが、増大した曲率半径曲率変形（r1）２３６、増大した曲率半径（r2）２４１又は増大した幅２４６を持たなくてもよい。或いはまた、別の実施形態によれば、湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６は増大した曲率半径曲率変形（r1）２３６、増大した曲率半径（r2）２４１及び／又は増大した幅２４６を持つが、ソースフィンガー電極始端部２１４を超えて延長しなくてもよい。従って、様々な可能な実施形態によれば、ドレインフィンガー電極２２０は、ソースフィンガー電極２１０の長さ２１２より大きな長さ２２２を有すること、及び／又は、ソースフィンガー電極始端部２１４を超えて延長する湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６を有すること、及び／又は、湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６において増大した曲率半径曲率変形（r1）２３６、増大した曲率半径（r2）２４１及び増大した幅２４６を有することができる。
【００２３】
図２と関連して検討した特徴のいくつかを図３Ａ，３Ｂ及び図４を参照して更に説明する。図３Ａ，３Ｂ及び図４は、ドレインフィンガー電極の終端部又は先端部の電界を減少させる模範的なドレイン終端部の上平面図を示す。以下に更に説明するように、このような電界の減少は、湾曲したドレインフィンガー電極終端部の境界と該終端部を取り囲むゲート領域の境界との間のゲート−ドレイン間隔の曲率半径の増大によって生じさせることができ、それによって増大した降伏電圧及びよりロバストで高信頼度のトランジスタを可能にすることができる。図３Ａ，３Ｂ及び図４に示す模範的な実施形態は図２に示す実施形態に概して一致する点に注意されたい。
【００２４】
最初に図３Ａにつき説明すると、図３Ａは本発明によるドレインフィンガー電極終端に使用される実際のレイアウトの一例である。図３Ａはドレインフィンガー電極３２０を取り囲むゲート領域３９０の一部分を示す。図３Ａには、ドレインフィンガー電極３２０とインターデジタル配置されたソースフィンガー電極３１０及びフィールド誘電体３０７も示されている。ゲート領域３０９、ドレインフィンガー電極３２０、ソースフィンガー電極３１０及びフィールド誘電体３０７は図２のゲート領域２０９、ドレインフィンガー電極２２０、ソースフィンガー電極２１０及びフィールド誘電体２０７にそれぞれ対応する。
【００２５】
図３Ａはソースフィンガー電極３１０に比較してドレインフィンガー電極３２０の相対的な幅を示すとともに、ドレインフィンガー電極３２０の湾曲した終端部の滑らかな移行も示している。ドレインフィンガー電極終端部の曲率に急激な不連続は存在しない点に注意されたい。加えて、図３により更に示されるように、フィールド誘電体３０７のゲート領域３０９との境界にも急激な不連続は存在せず、これもドレインフィンガー電極３２０の終端部の電界の低減に役立つ。
【００２６】
続いて図３Ｂにつき説明すると、図３Ｂはドレインフィンガー電極３２０を取り囲むゲート領域３０９を示している。ドレインフィンガー電極３２０は幅３５４を有し、また幅３３４を有するドレインフィンガー電極始端部３２４も有する。加えて、図３Ｂは図１の従来のトランジスタ１００の半円形のドレインフィンガー電極終端部１２５の曲率半径に対して増大した曲率半径（r1）３３６を有する湾曲したドレインフィンガー電極終端部３２６を示す。つまり、半円形のドレインフィンガー電極終端部１２５を有する従来のトランジスタ１００と対照的に、湾曲したドレインフィンガー電極終端部３２６の曲率半径（r1）３３６は幅３５４に等しい直径を有する円の曲率半径より大きい。
【００２７】
図３Ｂには、ドレインフィンガー電極終端部３２６を取り囲むゲート電極領域の曲率半径（r2）３４１、湾曲したドレインフィンガー電極終端部３２６をドレインフィンガー電極３２０に結合する滑らかな移行部の曲率半径（r3）３７１、及び湾曲したドレインフィンガー電極終端部３２６を取り囲むゲート領域３０９を、ドレインフィンガー電極３２０を取り囲むゲート領域３０９に結合する滑らかな移行部の曲率半径（r4）３８１も示されている。図３Ｂは更に、ゲート−ドレイン間隔（d1）３６７、ゲート−ドレイン間隔（d2）３５７及びドレインフィンガー電極３２０の長さ３２２を示す。ゲート−ドレイン間隔（d1）３６７、ゲート−ドレイン間隔（d2）３５７、長さ３２２及び幅３５４は、図２のゲート−ドレイン間隔（d1）２６７、ゲート−ドレイン間隔（d2）２５７、長さ２２２及び幅２５４にそれぞれ対応する。更に、図３Ｂの湾曲したドレインフィンガー電極終端部３２６、曲率半径（r1）３３６及び曲率半径（r2）３４１は図２の湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６、曲率半径（r1）２３６及び曲率半径（r2）２４１にそれぞれ対応する。
【００２８】
所定の実施形態では、r1＜r2＜r4である。更に、ゲート−ドレイン間隔（d1）はゲート−ドレイン間隔（d2）より小さいものとして示されている。湾曲したドレインフィンガー電極終端部３２６の楕円形状及びr1，r2，r3及びr4で生成される滑らかな湾曲とともにゲート−ドレイン間隔をd1＜d2のように形成することによって、湾曲したドレインフィンガー電極終端部３２６における電界が減少し、よりロバストなドレインフィンガー電極終端の形成が可能になる。本願の目的のために、湾曲したドレインフィンガー電極終端部は増大した曲率半径を有すると記載するとき、この特徴は曲率変形（r1）３３６及び（r2）３４１、（r3）３７１又は（r4）３８１のいずれか一つ又は曲率変形（r1）３３６及び（r2）３４１、（r3）３７１及び（r4）３８１の任意の組み合わせに適用できる点に注意されたい。
【００２９】
続いて図４につき説明すると、図４はドレインフィンガー電極４２０を取り囲むゲート領域４０９を示している。ドレインフィンガー電極４２０は幅４５４を有し、また幅４３４を有するドレインフィンガー電極始端部４２４も有する。加えて、ドレインフィンガー電極４２０はドレインフィンガー電極４２０の幅４５４に対して増大した幅４４６を有する湾曲したドレインフィンガー電極終端部４２６を有する。図４には、フィールド誘電体４０７、曲率半径（r1）４３６、曲率半径（r2）４４１、曲率半径（r3）４７１又は曲率半径（r4）４８１、ゲート−ドレイン間隔（d1）４６７及びゲート−ドレイン間隔（d2）４５７並びに湾曲したドレインフィンガー電極終端部４２６の短軸４４２及び長軸４４３も示されている。  
【００３０】
ゲート領域４０９、フィールド誘電体４０７及びドレインフィンガー電極４２０は図３Ａ及び３Ｂのゲート領域３０９、フィールド誘電体３０７及びドレインフィンガー電極３２０にそれぞれ対応する。加えて、幅４５４、湾曲したドレインフィンガー電極終端部４２６及び幅４３４を有するドレインフィンガー電極始端部４２４は、図３Ｂの幅３５４、湾曲したドレインフィンガー電極終端部３２６及び幅３３４を有するドレインフィンガー電極始端部３２４にそれぞれ対応する。更に、図４のゲート−ドレイン間隔（d1）４６７及び（d2）４５７及び曲率半径（r1）４３６及び（r2）４４１、（r3）４７１又は（r4）４８１は、図３Ｂのゲート−ドレイン間隔（d1）３６７及び（d2）３５７及び曲率半径（r1）３３６及び（r2）３４１、（r3）３７１又は（r4）３８１にそれぞれ対応する。更に、図４の湾曲したドレインフィンガー電極終端部４２６の増大した幅４４６は図２の湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６の増大した幅２４６に対応する。
【００３１】
図４に示すように、湾曲したドレインフィンガー電極終端部４２６は長軸４４３及び短軸４４２で表現される形状を有する。長軸４４３は短軸より長く、短軸４４２にほぼ直角である。図４に示すように、長軸４４３はドレインフィンガー電極４２０とほぼ整列し、短軸４４２はドレインフィンガー電極４２０にほぼ直角である。
【００３２】
いくつかの実施形態では、例えば湾曲したドレインフィンガー電極終端部４２６はドレインフィンガー電極４２０とほぼ整列する長軸４４３を有するほぼ楕円形にすることができる。長軸４４３及び短軸４４２を有する楕円形の形をとる湾曲したドレインフィンガー電極終端部４２６は、増大した曲率半径（r1）４３６及び（r2）４４１、（r3）４７１又は（r4）４８１を有する湾曲したドレインフィンガー電極終端部４２６及び周囲のゲート領域４０９をr1＜r2＜r4となるように形成することによってもたらされる。更に、r3及びr4の両曲率半径は急激な不連続部のない滑らかな湾曲が得られるように最適にされ、ここでr3及びr4はドレインフィンガー電極４２０及び該ドレインフィンガー電極４２０を取り囲むゲート領域４０９にそれぞれ対応する。
【００３３】
ゲート−ドレイン間隔（d1）４６７はゲート−ドレイン間隔（d2）４５７より小さいものとして示されている。図３Ｂについて述べたように、湾曲したドレインフィンガー電極終端部４２６の楕円形状及びr1，r2，r3及びr4で生成される滑らかな湾曲とともに、ゲート−ドレイン間隔をd1＜d2となるように形成することによって、よりロバストなドレインフィンガー電極終端の形成が可能になる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、増大した幅４４６対幅４５４の比は約２：１にするのが有利とし得る。他の実施形態では、増大した幅４４６対幅４５４の比は２：１より大きくするのが有利もしくは望ましいとし得る。湾曲したドレインフィンガー電極終端部４２６に対して楕円形状を採用する利点は、このような形状は図１の半円形のドレインフィンガー電極終端部１２５のような従来の構成のドレインフィンガー電極終端部に存在し得る高い終端電界を低減又は軽減するのに役立つ点にある。
【００３５】
図４では、幅４５４、増大した幅４４６及び湾曲したドレインフィンガー電極終端部４２６は明瞭にするために誇張されている点に注意されたい。従って、ドレインフィンガー電極４２０は一定の縮尺で描かれていない。それでもなお、上述したように、ドレインフィンガー電極４２０は図２のドレインフィンガー電極２２０並びに図３Ａ及び３Ｂのドレインフィンガー電極３２０に対応する。
【００３６】
いくつかの実施形態では、図２、図３Ｂ及び図４の湾曲したドレインフィンガー電極終端部２２６／３２６／４２６に対応する増大した曲率を有する湾曲したドレインフィンガー電極終端部と組み合わせて実施することができるテーパ付きドレイン及びソースフィンガー電極を使用することによって、高電流供給トランジスタの更なる改善をより高い降伏電圧及びより低いオン抵抗で実現することができる。このようなテーパ付きソース及びドレインフィンガー設計は、２００８年８月２６日に特許された「III-Nitride Device with Improved Layout Geometry」という名称の米国特許第７，４１７，２５７号に開示されている。この米国特許第７，４１７，２５７号の開示内容は参照することによりすべて本明細書に組み込まれる。
【００３７】
図５はテーパ付きドレインフィンガー電極設計の模範的な実施形態を示す。図５はテーパ付きドレインフィンガー電極５２０を取り囲むゲート領域５０９を示す。テーパ付きドレインフィンガー電極５２０は幅５５４を有し、テーパ付きドレインフィンガー電極始端部５２４は幅５３４を有する。更に、テーパ付きドレインフィンガー電極５２０は、図１の従来のトランジスタ１００の半円形のドレインフィンガー電極終端部１２５の曲率半径に対して増大した曲率半径（r1）５３６を有する湾曲したドレインフィンガー電極終端部５２６を含む。つまり、半円形のドレインフィンガー電極終端部１２５を有する従来のトランジスタ１００と対照的に、湾曲したドレインフィンガー電極終端部５２６の曲率半径（r1）５３６は幅５５４に等しい直径を有する円の曲率半径より大きい。
【００３８】
図５に更に示すように、テーパ付きドレインフィンガー電極始端部５２４の幅５３４は幅５５４より大きい。換言すれば、ドレインフィンガー電極始端部３２４／４２４の幅３３４／４３４にほぼ等しくし得るドレインフィンガー電極３２０／４２０と対照的に、テーパ付きドレインフィンガー電極始端部５３４は幅５５４より大きい幅５３４を有する。
【００３９】
従って、湾曲したドレインフィンガー電極終端部で増大した曲率半径を有するドレインフィンガー電極をトランジスタに設けることによって、本願により開示される実施形態は湾曲したドレインフィンガー電極終端部における終端電界の低減をもたらす。その結果、開示の実施形態はトランジスタの降伏電圧の増大を達成する。加えて、湾曲したドレインフィンガー電極終端部がドレインフィンガー電極とインターデジタル配置されたソースフィンガー電極を超えて延長することによって、本願により開示された実施形態はソース−ドレイン半ピッチを増大することなく湾曲したドレインフィンガー電極終端部におけるゲート−ドレイン間隔を大きくすることができる。従って、本明細書に開示した実施形態は、トランジスタの低い固有オン抵抗（活性領域のオン抵抗）を維持すると同時にトランジスタの降伏電圧の増大を達成することができる。
【００４０】
以上の説明から明らかなように、本願に記載の発明の概念は本発明の概念の範囲を逸脱することなく種々の技術を用いて実施することができる。更に、特に幾つかの実施形態について本発明の概念を説明したが、当業者であれば、それらの形態及び細部に本発明の概念の精神及び範囲を逸脱することなく種々な変更を加えることができることは理解されよう。従って、上述した実施形態はあらゆる点において例示的なものであり、限定的なものではないと考慮されたい。更に、本発明は上述した特定の実施形態に限定されず、本発明の範囲から逸脱することなしに、本発明に多くの再配置、変形及び置換を行い得ることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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