(57)【要約】【課題】配線の信頼性を向上させた半導体装置を提供する。【解決手段】パワーデバイス１は、電界効果型トランジスタに供給する電流が流れるドレイン配線３５と、ドレイン配線３５に並列して延在し、電界効果型トランジスタから流れ込む電流が流れるソース配線２５とを備える。ドレイン配線３５およびソース配線２５の各々は、電流が流れる方向の上流側に位置する一方端３５ａおよび２５ａと、下流側に位置する他方端３５ｂおよび２５ｂとを含む。ドレイン配線３５は、一方端３５ａから他方端３５ｂに向かうに従って単位長さ当たりの電気抵抗値が大きくなるように形成されている。ソース配線２５は、一方端２５ａから他方端２５ｂに向かうに従って単位長さ当たりの電気抵抗値が小さくなるように形成されている。【選択図】        図１
2004327782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主表面を有する半導体基板と、
第１導電型のチャネル領域と、前記チャネル領域の両側に位置し、前記第１導電型とは異なる第２導電型の第１および第２の不純物領域とを含み、前記主表面に形成された電界効果型トランジスタと、
前記第１の不純物領域に接触するとともに一方向に延在し、前記電界効果型トランジスタに供給する電流が流れる第１の配線と、
前記第２の不純物領域に接触するとともに前記第１の配線に並列して延在し、前記電界効果型トランジスタから流れ込む電流が流れる第２の配線とを備え、
前記第１および第２の配線の各々は、電流が流れる方向の上流側に位置する一方端と、下流側に位置する他方端とを含み、
前記第１の配線は、前記一方端から前記他方端に向かうに従って単位長さ当たりの電気抵抗値が大きくなるように形成されており、前記第２の配線は、前記一方端から前記他方端に向かうに従って単位長さ当たりの電気抵抗値が小さくなるように形成されている、半導体装置。
【請求項２】
前記第１および第２の配線は、交互に入り組んだ櫛の歯状に配置されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の配線の断面積は、前記一方端から前記他方端に向かうに従って小さくなり、前記第２の配線の断面積は、前記一方端から前記他方端に向かうに従って大きくなる、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１の配線の幅は、前記一方端から前記他方端に向かうに従って小さくなり、前記第２の配線の幅は、前記一方端から前記他方端に向かうに従って大きくなる、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の配線の高さは、前記一方端から前記他方端に向かうに従って小さくなり、前記第２の配線の高さは、前記一方端から前記他方端に向かうに従って大きくなる、請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体基板は、ワイドギャップ半導体によって形成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記ワイドギャップ半導体は、炭化ケイ素、窒化ガリウムおよびダイヤモンドからなる群より選ばれた少なくとも一種を含む、請求項６に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般的には、半導体装置に関し、より特定的には、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車に使用され、高電圧、大電流が適用される半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題からハイブリッド自動車や燃料電池自動車が開発されている。これらの自動車には、高電圧（約３００Ｖ）が適用される。このため、高電圧回路をＯＮ・ＯＦＦするための半導体装置であり、高電圧、大電流が適用されるパワーデバイスの開発に注目が集まっている。
【０００３】
一方、半導体装置の微細化は、半導体素子の集積化に伴って絶えず進行しており、パワーデバイスの分野に関しても同様である。パワーデバイスのように高電圧、大電流が適用される半導体装置の微細化を図る場合には、半導体装置を構成する金属配線の電流密度が上昇し、エレクトロマイグレーションが発生するおそれがある。したがって、半導体装置の微細化を図るにおいては、金属配線の信頼性を考慮した設計を行なうことが重要である（非特許文献１）。
【０００４】
【非特許文献１】
河崎尚夫，「マイグレーションの物理と配線の信頼性」，応用物理学会，１９９９，第６８巻，第１１号，ｐ．１２２６−１２３６
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
交互に入り組んだ櫛の歯状に配置された配線構造を備えるパワーデバイスの場合、電極や配線は片側の面に集中して形成される。このため、配線抵抗によるエネルギ損失の増大や、エレクトロマイグレーションによる配線の信頼性低下が大きな問題となる。この問題について以下に図面を用いて説明する。
【０００６】
図７は、従来のパワーデバイスを示す平面図である。図７を参照して、パワーデバイス１０１は、半導体基板１１０と、半導体基板１１０の主表面上に形成されたソース電極パッド１２０、ドレイン電極パッド１３０およびゲート電極パッド１４０と、これらの電極パッドにそれぞれ電気的に接続されたソース配線１２５、ドレイン配線１３５およびゲート配線１４５とを備える。
【０００７】
半導体基板１１０の主表面には、ｎ型の電界効果型トランジスタが形成されている。ソース配線１２５は、その電界効果型トランジスタのソース領域に接触するように設けられている。ドレイン配線１３５は、その電界効果型トランジスタのドレイン領域に接触するように設けられている。ソース配線１２５およびドレイン配線１３５は、交互に入り組んだ櫛の歯状に配置されている。ゲート配線１４５は、ソース配線１２５とドレイン配線１３５との間に位置している。
【０００８】
図８は、図７中のパワーデバイスのソース配線およびドレイン配線の一部を拡大して示した平面図である。図８を参照して、パワーデバイス１０１において、電流は、ドレイン配線１３５の一方端１３５ａから他方端１３５ｂに向けた矢印１０２に示す方向に沿って流れる。ドレイン配線１３５を流れる電流は、ドレイン配線１３５の直下に位置する電界効果型トランジスタのドレイン領域に順次流れ込む。その電流は、矢印１０４に示す方向に沿ってソース領域へと流れる。その後、電流は、ソース領域の直上に位置するソース配線１２５に順次流れ込み、ソース配線１２５の一方端１２５ａから他方端１２５ｂに向けた矢印１０３に示す方向に沿って電流が流れる。
【０００９】
図９は、図８中のパワーデバイスを配線および抵抗からなる回路にモデル化した場合の回路図である。図中の数値は、抵抗Ｒ１からＲ６０の電気抵抗値を示しており、電気抵抗値の単位はオーム（Ω）である。
【００１０】
図８および図９を参照して、モデル化した回路では、ドレイン配線１３５を抵抗Ｒ１からＲ２０が直列に接続された配線に置き換え、ソース配線１２５を抵抗Ｒ２１からＲ４０が直列に接続された配線に置き換える。抵抗Ｒ１からＲ２０および抵抗Ｒ１からＲ２０の電気抵抗値は、全て等しい。
【００１１】
さらに、半導体基板１１０に形成された電界効果型トランジスタを、抵抗Ｒ１からＲ２０の各々の間に位置する配線と、抵抗Ｒ２１からＲ４０の各々の間に位置する配線とを結び、電気抵抗値が等しい抵抗Ｒ４１からＲ６０がそれぞれ設けられた配線に置き換える。
【００１２】
図１０は、図９中の抵抗Ｒ４１からＲ６０の各々の両端に生じる電位差を示すグラフである。図９中の回路図を用いてシミュレーションを行なうことによって、抵抗Ｒ４１からＲ６０の各々の両端に生じる電位差を求めることができる。なお、図１０は、図９中の回路に印加する電圧を直流電源１０Ｖとした場合の結果である。
【００１３】
図１０を参照して、抵抗Ｒ４１およびＲ６０の両端に生じる電位差が５．４Ｖ程度となるのに対して、抵抗Ｒ４１およびＲ６０の中間に配置された抵抗Ｒ５０の両端に生じる電位差は、５．４Ｖの７０％ほどの値となる。つまり、図８中の曲線１０５および１０６で囲まれた領域では電位差が大きくなり、曲線１０７で囲まれた領域に近づくに従って電位差が小さくなる。このため、ソース配線１２５およびドレイン配線１３５の両端部では電流が流れやすくなり、中央部では電流が流れにくくなる。
【００１４】
以上に説明したシミュレーション結果から分かるように、従来のパワーデバイスでは、電位差の分布によって局所的に電流集中が生じていた。そして、局所的な電流集中が生じることによって、電流経路の一部で配線抵抗が大きくなったり、エレクトロマイグレーションが生じるといった問題が発生していた。
【００１５】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、配線の信頼性を向上させた半導体装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った半導体装置は、主表面を有する半導体基板と、主表面に形成された電界効果型トランジスタとを備える。電界効果型トランジスタは、第１導電型のチャネル領域と、チャネル領域の両側に位置し、第１導電型とは異なる第２導電型の第１および第２の不純物領域とを含む。半導体装置は、第１の不純物領域に接触するとともに一方向に延在し、電界効果型トランジスタに供給する電流が流れる第１の配線と、第２の不純物領域に接触するとともに第１の配線に並列して延在し、電界効果型トランジスタから流れ込む電流が流れる第２の配線とをさらに備える。第１および第２の配線の各々は、電流が流れる方向の上流側に位置する一方端と、下流側に位置する他方端とを含む。第１の配線は、一方端から他方端に向かうに従って単位長さ当たりの電気抵抗値が大きくなるように形成されている。第２の配線は、一方端から他方端に向かうに従って単位長さ当たりの電気抵抗値が小さくなるように形成されている。
【００１７】
このように構成された半導体装置によれば、第１の配線では、一方端から他方端に向かうに従って電流が流れにくくなる。このため、第１の配線に流れる電流は電界効果型トランジスタに順次供給されるにもかかわらず、一方端から他方端までの範囲において第１の配線内の電流密度を一定に近づけることができる。また、第２の配線では、一方端から他方端に向かうに従って電流が流れやすくなる。このため、第２の配線には電界効果型トランジスタからの電流が順次流れ込むにもかかわらず、一方端から他方端までの範囲において第２の配線内の電流密度を一定に近づけることができる。これにより、第１および第２の配線間に生じる電位差の分布を緩和して、局所的な電流集中が生じることを抑制できる。そして、配線の信頼性を向上させることができる。
【００１８】
また好ましくは、第１および第２の配線は、交互に入り組んだ櫛の歯状に配置されている。このように第１および第２の配線が櫛の歯状に配置された半導体装置において、本発明は上述の効果を発揮することができる。
【００１９】
また好ましくは、第１の配線の断面積は、一方端から他方端に向かうに従って小さくなる。第２の配線の断面積は、一方端から他方端に向かうに従って大きくなる。第１および第２の配線の断面積とは、電流が流れる方向に対して垂直方向の第１および第２の配線の断面の面積である。このように構成された半導体装置によれば、断面積を小さくすることによって配線の電気抵抗値は大きくなり、断面積を大きくすることによって配線の電気抵抗値は小さくなるため、所望の電気抵抗値の勾配を第１および第２の配線に持たせることができる。
【００２０】
また好ましくは、第１の配線の幅は、一方端から他方端に向かうに従って小さくなる。第２の配線の幅は、一方端から他方端に向かうに従って大きくなる。第１および第２の配線の幅とは、電流が流れる方向に対して垂直方向の第１および第２の配線の断面の長さであって、半導体基板の主表面に平行方向の長さである。このように構成された半導体装置によれば、配線の幅の大小によって配線の断面積を変化させることができる。これにより、第１および第２の配線に所望の電気抵抗値の勾配を持たせることができる。
【００２１】
また好ましくは、第１の配線の高さは、一方端から他方端に向かうに従って小さくなる。第２の配線の高さは、一方端から他方端に向かうに従って大きくなる。第１および第２の配線の高さとは、半導体基板の主表面に直角方向の第１および第２の配線の長さである。このように構成された半導体装置によれば、配線の高さの大小によって配線の断面積を変化させることができる。これにより、第１および第２の配線に所望の電気抵抗値の勾配を持たせることができる。
【００２２】
また好ましくは、半導体基板は、ワイドギャップ半導体によって形成されている。このように構成された半導体装置によれば、半導体基板の電気抵抗値を小さくすることができる。これにより、半導体基板部分での低損失化を図ることができる。
【００２３】
また好ましくは、ワイドギャップ半導体は、炭化ケイ素、窒化ガリウムおよびダイヤモンドからなる群より選ばれた少なくとも一種を含む。このような材料を含むワイドギャップ半導体を半導体基板に用いることによって、上述の効果を得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるパワーデバイスを示す平面図である。図１を参照して、パワーデバイス１は、高電圧、大電流が適用される半導体装置であって、たとえば、スイッチング回路として用いられる。
【００２６】
パワーデバイス１は、主表面１０ａを有する半導体基板１０と、主表面１０ａ上にそれぞれ分離して形成されたソース電極パッド２０、ドレイン電極パッド３０およびゲート電極パッド４０と、これらの電極パッドにそれぞれ電気的に接続されたソース配線２５、ドレイン配線３５およびゲート配線４５とを備える。
【００２７】
図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿った断面図である。図２を参照して、半導体基板１０は、たとえば、シリコンから形成されている。半導体基板１０の主表面１０ａには、ｎ型の電界効果型トランジスタ１５が形成されている。電界効果型トランジスタ１５は、ｐ型半導体領域であるチャネル領域１２と、ｎ型半導体領域であるソース領域１１およびドレイン領域１３とから構成されている。ソース領域１１およびドレイン領域１３は、チャネル領域１２の両側に位置決めされている。チャネル領域１２、ソース領域１１およびドレイン領域１３は、図２の紙面の垂直方向に延びるように形成されている。
【００２８】
図１および図２を参照して、主表面１０ａ上には、主表面１０ａを規定する半導体基板１０の一辺に沿ってソース電極パッド２０が延在している。ソース電極パッド２０と対峙する主表面１０ａ上の位置には、ドレイン電極パッド３０が延在している。主表面１０ａの１つの角部には、ゲート電極パッド４０が形成されている。
【００２９】
主表面１０ａ上には、ソース配線２５およびドレイン配線３５が、交互に所定の間隔を隔てて一方向に延在している。ソース配線２５は、ソース領域１１に接触するように形成されている。ドレイン配線３５は、ドレイン領域１３に接触するように形成されている。
【００３０】
ドレイン配線３５は、ドレイン電極パッド３０に接続された一方端３５ａと、一方端３５ａの反対側に位置し、終端している他方端３５ｂとを有する。ソース配線２５は、終端している一方端２５ａと、他方端２５ｂの反対側に位置し、ソース電極パッド２０に接続された他方端２５ｂとを有する。ソース配線２５およびドレイン配線３５で電流が流れる方向については後に説明を行なうが、一方端２５ａおよび３５ａは、電流が流れる方向の上流側に位置し、他方端２５ｂおよび３５ｂは、電流が流れる方向の下流側に位置する。このように形成されたソース配線２５およびドレイン配線３５が、交互に入り組んだ櫛の歯状に配置されている。
【００３１】
ソース配線２５とドレイン配線３５との間でゲート配線４５が延在している。図示を省略しているが、ゲート配線４５は、ゲート電極パッド４０に接続されている。ゲート配線４５は、チャネル領域１２に接触するように形成されている。なお、図２では省略されているが、ゲート配線４５は、主表面１０ａとの間に絶縁膜を介在させた多層構造となっている。
【００３２】
一方端３５ａから他方端３５ｂに向かう方向の直角方向におけるドレイン配線３５の長さ、つまり、ドレイン配線３５の幅は、一方端３５ａから他方端３５ｂに向かうに従って小さくなっている。ドレイン配線３５は、平面的に見て、ドレイン電極パッド３０に接触する一方端３５ａ側を底辺とし、終端する他方端３５ｂ側をその底辺に向い合う頂点とする２等辺三角形の形状を有する。
【００３３】
これに対して、ソース配線２５の幅は、一方端２５ａから他方端２５ｂに向かうに従って大きくなっている。ソース配線２５は、平面的に見て、ソース電極パッド２０に接触する他方端２５ｂ側を底辺とし、終端する一方端２５ａ側をその底辺に向い合う頂点とする２等辺三角形の形状を有する。
【００３４】
主表面１０ａに直角方向のソース配線２５およびドレイン配線３５の長さ、つまり、ソース配線２５およびドレイン配線３５の高さは、それぞれの一方端から他方端にかけて一定となっている。
【００３５】
したがって、一方端２５ａから他方端２５ｂに向かう方向の直角方向におけるソース配線２５の断面積は、一方端２５ａから他方端２５ｂに向かうに従って大きくなっている。また、一方端３５ａから他方端３５ｂに向かう方向の直角方向におけるドレイン配線３５の断面積は、一方端３５ａから他方端３５ｂに向かうに従って小さくなっている。
【００３６】
このように形成されたソース配線２５およびドレイン配線３５では、ソース配線２５の単位長さ当たりの電気抵抗値は、一方端２５ａから他方端２５ｂに向かうに従って小さくなっており、ドレイン配線３５の単位長さ当たりの電気抵抗値は、一方端３５ａから他方端３５ｂに向かうに従って大きくなっている。
【００３７】
図１中のパワーデバイス１を流れる電流の流れについて以下に説明を行なう。図１および図２を参照して、ソース領域１１とドレイン領域１３との間に電位差が生じた状態で、ゲート配線４５に所定の電圧を印加すると電界効果型トランジスタ１５に電流が流れる。
【００３８】
この場合、電流は、まず一方端３５ａから他方端３５ｂに向けてドレイン配線３５を流れる。ドレイン配線３５を流れる電流は、ドレイン配線３５の直下に位置するドレイン領域１３に順次流れ込む。その電流は、チャネル領域１２を通ってソース領域１１へと流れる。その後、電流は、ソース領域１１の直上に位置するソース配線２５に順次流れ込み、その電流が、一方端２５ａから他方端２５ｂに向けてソース配線２５を流れる。
【００３９】
ここで、上述のとおり、パワーデバイス１では、ソース配線２５の単位長さ当たりの電気抵抗値は、一方端２５ａから他方端２５ｂに向かうに従って小さくなっており、ドレイン配線３５の単位長さ当たりの電気抵抗値は、一方端３５ａから他方端３５ｂに向かうに従って大きくなっている。このため、ドレイン配線３５およびソース配線２５を流れる電流の電流密度は、それぞれの一方端から他方端にかけてほぼ一定に保たれる。
【００４０】
この発明の実施の形態１に従った半導体装置としてのパワーデバイス１は、主表面１０ａを有する半導体基板１０と、主表面１０ａに形成された電界効果型トランジスタ１５とを備える。電界効果型トランジスタ１５は、第１導電型としてのｐ型のチャネル領域１２と、チャネル領域１２の両側に位置し、ｐ型とは異なるｎ型の第１および第２の不純物領域としてのドレイン領域１３およびソース領域１１とを含む。パワーデバイス１は、ドレイン領域１３に接触するとともに一方向に延在し、電界効果型トランジスタ１５に供給する電流が流れる第１の配線としてのドレイン配線３５と、ソース領域１１に接触するとともにドレイン配線３５に並列して延在し、電界効果型トランジスタ１５から流れ込む電流が流れる第２の配線としてのソース配線２５とをさらに備える。
【００４１】
ドレイン配線３５およびソース配線２５の各々は、電流が流れる方向の上流側に位置する一方端３５ａおよび２５ａと、下流側に位置する他方端３５ｂおよび２５ｂとを含む。ドレイン配線３５は、一方端３５ａから他方端３５ｂに向かうに従って単位長さ当たりの電気抵抗値が大きくなるように形成されている。ソース配線２５は、一方端２５ａから他方端２５ｂに向かうに従って単位長さ当たりの電気抵抗値が小さくなるように形成されている。
【００４２】
ドレイン配線３５およびソース配線２５は、交互に入り組んだ櫛の歯状に配置されている。
【００４３】
ドレイン配線３５の断面積は、一方端３５ａから他方端３５ｂに向かうに従って小さくなり、ソース配線２５の断面積は、一方端２５ａから他方端２５ｂに向かうに従って大きくなる。ドレイン配線３５の幅は、一方端３５ａから他方端３５ｂに向かうに従って小さくなり、ソース配線２５の幅は、一方端２５ａから他方端２５ｂに向かうに従って大きくなる。
【００４４】
このように構成されたパワーデバイス１によれば、ドレイン配線３５およびソース配線２５内の電流密度はそれぞれの一方端から他方端にかけてほぼ一定に保たれているため、ドレイン配線３５およびソース配線２５間に生じる電位差の分布を緩和することができる。これにより、局所的に電流集中が生じることを抑制して、配線抵抗の増大やエレクトロマイグレーションの発生を防止することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、主表面１０ａにｎ型の電界効果型トランジスタ１５を形成したが、これに限定されず、主表面１０ａにｐ型の電界効果型トランジスタを形成しても良い。この場合、電流が流れる方向は逆になり、電流は、ソース配線２５から電界効果型トランジスタに流れ込み、電界効果型トランジスタからドレイン配線３５に流れ込む。この場合、第１および第２の配線は、それぞれソース配線２５およびドレイン配線３５となり、第１および第２の不純物領域は、それぞれソース領域１１およびドレイン領域１３となる。
【００４６】
図１中に示すパワーデバイス１によって電位差の分布を緩和できることを確認するために、以下に説明するシミュレーションを行なった。図３は、図１中のパワーデバイスを配線および抵抗からなる回路にモデル化した場合の回路図である。図中の数値は、抵抗Ｒ１からＲ６０の電気抵抗値を示しており、電気抵抗値の単位はオーム（Ω）である。
【００４７】
図３を参照して、モデル化した回路では、ドレイン配線３５を他方端３５ｂから一方端３５ａに向けて抵抗Ｒ１からＲ２０が直列に接続された配線に置き換え、ソース配線２５を他方端２５ｂから一方端２５ａに向けて抵抗Ｒ２１からＲ４０が直列に接続された配線に置き換えた。さらに、半導体基板１０に形成された電界効果型トランジスタ１５を、抵抗Ｒ１からＲ２０の各々の間に位置する配線と、抵抗Ｒ２１からＲ４０の各々の間に位置する配線とを結び、抵抗Ｒ４１からＲ６０がそれぞれ設けられた配線に置き換えた。
【００４８】
抵抗Ｒ１の電気抵抗値＝２×（Ｒ２０の電気抵抗値）、抵抗Ｒ４０の電気抵抗値＝２×（Ｒ２１の電気抵抗値）の関係をほぼ満たすように各抵抗の電気抵抗値を設定することによって、ドレイン配線３５およびソース配線２５の電気抵抗値に所望の勾配を持たせた。抵抗Ｒ４１からＲ６０の電気抵抗値を全て１５０Ωとした。回路に印加する電圧を直流電源１０Ｖとした。
【００４９】
図３に示す回路をサンプル回路１とし、さらに、抵抗Ｒ１の電気抵抗値＝３×（Ｒ２０の電気抵抗値）、抵抗Ｒ４０の電気抵抗値＝３×（Ｒ２１の電気抵抗値）の関係を満たすサンプル回路２、抵抗Ｒ１の電気抵抗値＝５×（Ｒ２０の電気抵抗値）、抵抗Ｒ４０の電気抵抗値＝５×（Ｒ２１の電気抵抗値）の関係を満たすサンプル回路３、抵抗Ｒ１の電気抵抗値＝１０×（Ｒ２０の電気抵抗値）、抵抗Ｒ４０の電気抵抗値＝１０×（Ｒ２１の電気抵抗値）の関係を満たすサンプル回路４、および抵抗Ｒ１の電気抵抗値＝２０×（Ｒ２０の電気抵抗値）、抵抗Ｒ４０の電気抵抗値＝２０×（Ｒ２１の電気抵抗値）の関係を満たすサンプル回路５を準備した。
【００５０】
図４は、図３中の抵抗Ｒ４１からＲ６０の各々の両端に生じる電位差を示すグラフである。図４を参照して、サンプル回路１では、抵抗Ｒ４１およびＲ６０の中間に配置された抵抗Ｒ５０の両端に生じる電位差が、抵抗Ｒ４１およびＲ６０の両端に生じる電位差の７７％ほどの値となった。同様に、サンプル回路２から５のそれぞれでは、抵抗Ｒ５０の両端に生じる電位差が、抵抗Ｒ４１およびＲ６０の両端に生じる電位差の、８２％、８８％、９３％、９７％ほどの値となった。
【００５１】
このようにドレイン配線３５およびソース配線２５の電気抵抗値に所定の勾配を待たせることによって、電気抵抗値に勾配を待たせなかった場合の図１０に示す結果と比較して、電位差の分布を緩和できることを確認できた。
【００５２】
（実施の形態２）
図５は、この発明の実施の形態２におけるパワーデバイスを示す平面図である。図５を参照して、パワーデバイス５１は、実施の形態１におけるパワーデバイス１と基本的には同様の構造を備える。以下重複する構造の説明については省略する。
【００５３】
パワーデバイス５１が備えるソース配線２５およびドレイン配線３５は、平面的に見て矩形形状を有する。つまり、ソース配線２５およびドレイン配線３５の幅は、各々の一方端から他方端にかけて一定の長さとなっている。
【００５４】
図６は、図５中の矢印ＶＩから見たパワーデバイスを示す側面図である。図６を参照して、ドレイン配線３５は、ドレイン配線３５の頂面３５ｍから主表面１０ａまでの距離が一方端３５ａから他方端３５ｂに向かうに従って小さくなるように形成されている。ソース配線２５は、ソース配線２５の頂面２５ｍから主表面１０ａまでの距離が一方端２５ａから他方端２５ｂに向かうに従って大きくなるように形成されている。
【００５５】
このように形成されたドレイン配線３５の断面積は、一方端３５ａから他方端３５ｂに向かう従って小さくなり、ソース配線２５の断面積は、一方端２５ａから他方端２５ｂに向かうに従って大きくなっている。したがって、ソース配線２５の単位長さ当たりの電気抵抗値は、一方端２５ａから他方端２５ｂに向かうに従って小さくなっており、ドレイン配線３５の単位長さ当たりの電気抵抗値は、一方端３５ａから他方端３５ｂに向かうに従って大きくなっている。
【００５６】
この発明の実施の形態２に従ったパワーデバイス５１では、ドレイン配線３５の高さは、一方端３５ａから他方端３５ｂに向かうに従って小さくなり、ソース配線２５の高さは、一方端２５ａから他方端２５ｂに向かうに従って大きくなる。
【００５７】
このように構成されたパワーデバイス５１によれば、実施の形態１に記載の効果と同様の効果を奏することができる。
【００５８】
なお、実施の形態１および２で説明したドレイン配線３５およびソース配線２５の形状を併せ持つパワーデバイス、つまり、幅、高さとも変化するドレイン配線３５およびソース配線２５を備えるパワーデバイスによっても、本発明による効果を得ることができる。
【００５９】
また、ドレイン配線３５およびソース配線２５を形成する材料を一方端側から他方端側にかけて変化させれば、配線の幅および高さを一定にしたまま本発明による効果を得ることができる。この場合、たとえば、ドレイン配線３５の一方端３５ａ側を銅から形成し、他方端３５ｂ側をアルミニウムから形成すれば良い。また、ソース配線２５の一方端２５ａ側をアルミニウムから形成し、他方端２５ｂ側を銅から形成すれば良い。
【００６０】
（実施の形態３）
この発明の実施の形態３におけるパワーデバイスは、実施の形態１におけるパワーデバイス１と比較して、半導体基板を形成する材料のみが異なる。図１を参照して、実施の形態３では、半導体基板１０がワイドギャップ半導体によって形成されている。ワイドギャップ半導体とは、シリコンの禁止帯幅よりも大きい禁止帯幅を有する半導体のことであり、たとえば、炭化ケイ素、窒化ガリウムおよびダイヤモンドが挙げられる。
【００６１】
この発明の実施の形態３に従ったパワーデバイスでは、半導体基板１０は、ワイドギャップ半導体によって形成されている。ワイドギャップ半導体は、炭化ケイ素、窒化ガリウムおよびダイヤモンドからなる群より選ばれた少なくとも一種を含む。
【００６２】
このように構成されたパワーデバイスによれば、実施の形態１に記載の効果に加えて、半導体基板１０部分での低損失化を図ることができる。
【００６３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に従えば、配線の信頼性を向上させた半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１におけるパワーデバイスを示す平面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿った断面図である。
【図３】図１中のパワーデバイスを配線および抵抗からなる回路にモデル化した場合の回路図である。
【図４】図３中の抵抗Ｒ４１からＲ６０の各々の両端に生じる電位差を示すグラフである。
【図５】この発明の実施の形態２におけるパワーデバイスを示す平面図である。
【図６】図５中の矢印ＶＩから見たパワーデバイスを示す側面図である。
【図７】従来のパワーデバイスを示す平面図である。
【図８】図７中のパワーデバイスのソース配線およびドレイン配線の一部を拡大して示した平面図である。
【図９】図８中のパワーデバイスを配線および抵抗からなる回路にモデル化した場合の回路図である。
【図１０】図９中の抵抗Ｒ４１からＲ６０の各々の両端に生じる電位差を示すグラフである。
【符号の説明】
１，５１  パワーデバイス、１０  半導体基板、１０ａ  主表面、１１  ソース領域、１２  チャネル領域、１３  ドレイン領域、１５  電界効果型トランジスタ、２５  ソース配線、２５ａ，３５ａ  一方端、２５ｂ，３５ｂ  他方端、３５  ドレイン配線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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