特許 7616553 窒化ガリウムパワートランジスタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-08

(45)【発行日】2025-01-17

(54)【発明の名称】窒化ガリウムパワートランジスタ

(51)【国際特許分類】

   H10D 30/87 20250101AFI20250109BHJP

   H10D 30/83 20250101ALI20250109BHJP

   H10D 30/47 20250101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

H01L29/80 B

H01L29/80 C

H01L29/80 H

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023535810

(86)(22)【出願日】2020-12-20

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-19

(86)【国際出願番号】 EP2020087350

(87)【国際公開番号】W WO2022128140

(87)【国際公開日】2022-06-23

【審査請求日】2023-06-13

(73)【特許権者】

【識別番号】503433420

【氏名又は名称】華為技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｈｕａｗｅｉ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｂａｎｔｉａｎ， Ｌｏｎｇｇａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１２９， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】キュラトーラ，ジルベルト

【審査官】岩本 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０１７０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０８８３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１２３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２３５２１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３８００９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０６２９８９０７（ＣＮ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－０００１６１２（ＫＲ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１７６５９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３０６１８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１４－０１２４２７３（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６６４６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３３７

Ｈ０１Ｌ ２１／３３８

Ｈ０１Ｌ ２９／７７８

Ｈ０１Ｌ ２９／８０８

Ｈ０１Ｌ ２９／８１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

窒化ガリウム（ＧａＮ）パワートランジスタであって、
バッファ層と、
前記バッファ層上に堆積されたバリア層であり、当該バリア層上にゲート領域が形成されるバリア層と、
前記ゲート領域において前記バリア層上に堆積されたｐ型ドープ窒化ガリウム（ＧａＮ）層と、
前記ｐ型ドープＧａＮ層の上に堆積されたメタルゲート層であり、前記ｐ型ドープＧａＮ層と接触してショットキー障壁を形成しているメタルゲート層と、
を有し、
前記ｐ型ドープＧａＮ層の厚さ、前記メタルゲート層のメタルタイプ、及び前記ｐ型ドープＧａＮ層のｐ型ドーピング濃度が、ｐ型ドーピング濃度及びゲートメタルタイプに対するｐＧａＮショットキーゲート空乏領域厚さの既知の関係に基づいており、
前記ｐ型ドープＧａＮ層の前記厚さは６５ナノメートルより小さく、
前記メタルゲート層は、以下のメタル：Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗのうちの１つ、又は積層してのこれらの任意の組み合わせからなり、
前記ｐ型ドープＧａＮ層の前記ｐ型ドーピング濃度は、１ｅ１８ｃｍ ^－３ －１ｅ１９ｃｍ ^－３ の範囲内であり、且つ
前記ｐ型ドープＧａＮ層は、当該ＧａＮパワートランジスタの動作時に完全に空乏化される、
ＧａＮパワートランジスタ。

【請求項2】

前記ｐ型ドーピング濃度及び前記ゲートメタルタイプに対する前記ｐＧａＮショットキーゲート空乏領域厚さの前記既知の関係は、当該ＧａＮパワートランジスタの安定した動作を可能にする所定のデータセットに基づく、
請求項１に記載のＧａＮパワートランジスタ。

【請求項3】

前記所定のデータセットは、静的性能、動的性能、及びゲート信頼性に関する当該ＧａＮパワートランジスタの最適動作を可能にする、
請求項２に記載のＧａＮパワートランジスタ。

【請求項4】

当該ＧａＮパワートランジスタは、ノーマリオフ動作を可能にするように構成されている、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＧａＮパワートランジスタ。

【請求項5】

前記ｐ型ドープＧａＮ層及び前記メタルゲート層は、前記バリア層の前記ゲート領域内のみにリソグラフィ定義されている、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＧａＮパワートランジスタ。

【請求項6】

前記バッファ層はＧａＮ層又は窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層を有する、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＧａＮパワートランジスタ。

【請求項7】

前記バリア層はＡｌＧａＮ層を有する、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＧａＮパワートランジスタ。

【請求項8】

前記バッファ層は、シリコン基板上に形成された少なくとも１つの遷移層上に形成されている、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＧａＮパワートランジスタ。

【請求項9】

窒化ガリウム（ＧａＮ）パワートランジスタのメタル－半導体接合であって、当該メタル－半導体接合は、
ｐ型ドープＧａＮ層と、
前記ｐ型ドープＧａＮ層の上に堆積されたメタルゲート層と、
を有し、
前記メタルゲート層が前記ｐ型ドープＧａＮ層と接触してショットキー障壁を形成しており、
前記ｐ型ドープＧａＮ層のｐ型ドーピング濃度が、１ｅ１８ｃｍ^－３－１ｅ１９ｃｍ^－３の範囲内であり、
前記ｐ型ドープＧａＮ層の厚さは６５ナノメートルより小さく、
前記メタルゲート層は、以下のメタル：Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗのうちの１つ、又は積層してのこれらの任意の組み合わせからなり、且つ
前記ｐ型ドープＧａＮ層は、前記ＧａＮパワートランジスタの動作時に完全に空乏化される、
メタル－半導体接合。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、パワーデバイス応用での窒化ガリウム（ＧａＮ）技術の分野に関する。特に、本開示は、ＧａＮパワートランジスタに関し、特には、安定したｐＧａＮショットキー動作を有するＧａＮパワー電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）及びそのようなＧａＮパワートランジスタのメタル－半導体接合に関する。

【背景技術】

【0002】

従来からのＳｉ系電界効果トランジスタの可能な置き換えとしての窒化ガリウム技術の開発のために、半導体産業において過去１５～２０年間に集中的な努力が払われてきた。ワイドバンドギャップ材料の使用は、デバイスレベル及びシステムレベルの両方において、前例のない性能向上の可能性を提供する。今日、エンハンスメントモードＧａＮパワーＦＥＴが現実になりつつあり、幾つかの主要な半導体製造業者が既に市場に製品を有している。大多数のプレーヤによって利用されている最も成熟したＧａＮデバイスコンセプトは、ｐＧａＮノーマリオフコンセプトである。ノーマリオフｐＧａＮパワーＦＥＴの製造のために、現在、２つの一般的なアプローチに従っている。主な違いは、メタル／ｐＧａＮ界面の製造戦略にある。それら２つの取り得るアプローチは、ｉ）オーミック界面と、ｉｉ）ショットキー界面である。ショットキーアプローチでは、ＤＣゲート電流の大幅な低減を達成することができるが、その犠牲に、閾値電圧の不安定性及び乏しいゲート信頼性という２つの主な欠点がある。

【発明の概要】

【0003】

この開示の目的は、閾値電圧の不安定性及び乏しいゲート信頼性という上述の欠点のないＧａＮパワートランジスタ、又は少なくとも閾値電圧の不安定性及び乏しいゲート信頼性の問題が有意に低減されたＧａＮパワートランジスタのためのソリューションを提供することである。

【0004】

この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。更なる実装形態が、従属請求項、明細書、及び図面から明らかになる。

【0005】

本開示の実施形態は、ＧａＮパワートランジスタのｐゲートのショットキーゲートモジュールに関する指針最適化の特定のセットを提供する。

【0006】

特に、ｐＧａＮゲートモジュールの異なる寸法とドーピング濃度との間の正確な関係のセットがこの開示において提供されることになり、それは、全体的な性能を最適化し、最先端のｐＧａＮショットキーゲートの主要な問題、すなわち、閾値電圧の不安定性及びゲート信頼性を解決することを可能にする。

【0007】

この開示では、特定のｐ型ドーピング濃度との関係でｐＧａＮゲートジオメトリを適切に寸法決めすることによって達成されことができる完全空乏型ｐＧａＮショットキーゲートソリューションが提示され、例えば、マグネシウムドーピングによって達成されるが、他のドーピングも同様に使用することができる。

【0008】

異なるパラメータを用いた試験中に見出されたことには、ｐＧａＮショットキーゲートモジュールのための好適な指針最適化戦略は以下のように要約することができる：
（１）ｐＧａＮ厚さ＜６５ｎｍ
（２）ｐ型ドーピング濃度：［１ｅ１８ｃｍ^－３－１ｅ１９ｃｍ^－３］
（３）メタルゲートのメタルタイプ：Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗ、又は積層してのこれらの任意の組み合わせ。

【0009】

本開示は、エンハンスメントモードＧａＮ系パワートランジスタに適した新しいｐＧａＮショットキーゲートモジュールコンセプトを提示し、これは、以下の利点を持つことを可能にする：ノーマリオフ動作；安定した閾値電圧と、従来のｐＧａＮショットキーゲートアプローチを特徴付ける動的不安定性の抑制；並びにメタル／ｐＧａＮ界面における及びｐＧａＮバルク内のピーク電界の大幅な低減による改善されたゲート信頼性。

【0010】

本発明を詳細に説明するために、以下の用語、略語、及び表記を使用する。

【0011】

ＧａＮ 窒化ガリウム
ＦＥＴ 電界効果トランジスタ
ｐＧａＮ ｐドープＧａＮ
ＡｌＧａＮ 窒化アルミニウムガリウム
２ＤＥＧ ２次元電子ガス
ＨＶ 高電圧（動作）、例えば＞６００Ｖ
ＭＶ 中電圧（動作）、例えば２００－６００Ｖ
Ｖ_ＴＨ 閾値電圧
ＴＤＤＢ 時間依存絶縁破壊。

【0012】

この開示では、メタル／ｐＧａＮ界面を製造する際の２つのアプローチであるオーミック界面アプローチ及びショットキー界面アプローチを説明する。

【0013】

オーミック界面アプローチでは、メタルゲートとｐＧａＮ表面との間の界面がほぼ理想的である。これは、オン状態条件中にデバイス動作を維持する大きいＤＣ電流につながるが、駆動戦略を複雑にし、駆動損失を大幅に増加させもする。

【0014】

オーミック界面アプローチは、以下の利点を提供する：（ｉ）ｐＧａＮノードがゲートメタル端子にきちんと接続され、それ故に、デバイスがＶ_ＴＨ不安定になりにくい；（ｉｉ）信頼性が良好であり、ゲート破壊は、大きいＤＣ電流がゲートを流れるときの熱暴走に起因する；（ｉｉｉ）ゲートから注入される大量の正孔が動的効果を改善する。

【0015】

しかしながら、オーミック界面アプローチによって以下の欠点がもたらされる：（ｉ）バッファに注入される大量の正孔が負のオフ段階ゲート電圧を必要とする；（ｉｉ）正孔蓄積がテール電流を引き起こし得る；（ｉｉｉ）電流駆動ゲートドライバ、外部Ｒ－Ｃネットワークという、専用の駆動方式が必要である；（ｉｖ）大きいＤＣゲート電流が駆動損失をもたらし、コンセプトのスケーラビリティを高電圧（４００－６００Ｖ）及び大きいＲ_ＤＳＯＮ（＞３０ｍＯｈｍ）に制限する。

【0016】

ショットキー界面アプローチでは、ｐｎ－ｐＧａＮ／ＡｌＧａＮダイオードと直列に、逆バイアスされるショットキーダイオードが挿入される。これは、大幅なＤＣゲート電流減少を可能にする。

【0017】

ショットキー界面アプローチは、以下の利点を提供する：（ｉ）逆バイアスされるショットキーダイオードによってｐＧａＮノードがゲート端子から分離される；（ｉｉ）Ｖ_ＴＨ不安定性を犠牲にして、低いＤＣゲート電流が得られる；（ｉｉｉ）低いＤＣ電流が、バッファに注入される正孔の量がより少ないことに起因した、より困難な動的効果最適化を暗示する；（ｉｖ）（Ｓｉ－ＭＯＳデバイスにおける酸化物のように）ＴＤＤＢメカニズムを介してゲートモジュールが破壊する；（ｖ）動的効果、ゲート信頼性、及びＶ_ＴＨ安定性の間の難しい相互作用。

【0018】

しかしながら、ショットキー界面アプローチによって以下の欠点がもたらされる：（ｉ）当該アプローチは、最良のＦＯＭ（性能指数）（低いＣ_ＧＳ及びＣ_ＧＤ）をもたらすセルフアラインゲートコンセプトを可能にする；（ｉｉ）基本的にＤＣゲート電流がない；（ｉｉｉ）当該アプローチは、電圧駆動アプローチ、外部ＲＣネットワークなし、のような標準的な駆動方式を許容する；（ｉｖ）ＨＶ及びＭＶの両方の動作で当該コンセプトを使用することができる；（ｖ）当該コンセプトは、非常に低いＲ_ＤＳＯＮへのデバイススケーリングを可能にする。

【0019】

この開示は、上述の欠点を克服するために、ショットキー界面アプローチに関する最適化された指針を提供することに焦点を置く。

【0020】

第１の態様によれば、本開示は、窒化ガリウム（ＧａＮ）パワートランジスタに関し、当該ＧａＮパワートランジスタは、バッファ層と、該バッファ層上に堆積されたバリア層であり、当該バリア層上にゲート領域が形成されるバリア層と、ゲート領域においてバリア層上に堆積されたｐ型ドープ窒化ガリウム（ＧａＮ）層と、該ｐ型ドープＧａＮ層の上に堆積されたメタルゲート層であり、ｐ型ドープＧａＮ層と接触してショットキー障壁を形成しているメタルゲート層と、を有し、ｐ型ドープＧａＮ層の厚さ、メタルゲート層のメタルタイプ、及びｐ型ドープＧａＮ層のｐ型ドーピング濃度が、ｐ型ドーピング濃度及びゲートメタルタイプに対するｐＧａＮショットキーゲート空乏領域厚さの既知の関係に基づいている。

【0021】

このようなＧａＮパワートランジスタは、エンハンスメントモードＧａＮ系パワートランジスタに適した新しいｐＧａＮショットキーゲートモジュールコンセプトを提供し、これは、以下の利点を持つことを可能にする：ノーマリオフ動作；安定した閾値電圧と、従来のｐＧａＮショットキーゲートアプローチを特徴付ける動的不安定性の抑制；並びにメタル／ｐＧａＮ界面における及びｐＧａＮバルク内のピーク電界の大幅な低減による改善されたゲート信頼性。

【0022】

当該ＧａＮパワートランジスタの例示的な一実装において、ｐ型ドープＧａＮ層の厚さは６５ナノメートルより小さい。

【0023】

これは以下の利点を提供する：ｐ型ドープＧａＮ層の厚さは、ゲート領域を画成するためのエッチングプロセスの選択性に影響を及ぼす。ｐ型ドープＧａＮの薄い層は、より良好な、リソグラフィによるゲート領域の画成をもたらす。更なる利点は、ｐＧａＮ層を最小化することがデバイス相互コンダクタンス（ｇｍ）の上昇をもたらすことである。さらに、デバイス閾値電圧は、ｐＧａＮ厚さの増加とともに上昇する。従って、６５ナノメートルよりも小さいｐ型ドープＧａＮ層の厚さは、トランジスタの安定した閾値電圧をもたらす。

【0024】

当該ＧａＮパワートランジスタの例示的な一実装において、メタルゲート層は、以下のメタル：Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗのうちの１つ、又は積層してのこれらの任意の組み合わせからなる。

【0025】

これは、例えば導電性、電流容量、堅牢性、耐久性、耐酸性、電気特性などといった、これらのメタルの異なる特性を有利に利用することができるという利点を提供する。

【0026】

当該ＧａＮパワートランジスタの例示的な一実装において、ｐ型ドープＧａＮ層のｐ型ドーピング濃度は、１ｅ１８ｃｍ^－３－１ｅ１９ｃｍ^－３の範囲内である。

【0027】

ｐ型ドープＧａＮ層のｐ型ドーピング濃度がこのような範囲内にある場合、メタル層からｐＧａＮ層への正孔注入のトンネリングイベントが強く減衰される。このような範囲内のｐ型ドーピング濃度を用いることは、ゲート電極への正電圧の印加の下で、静的ゲート電流の大幅な低減を可能にする。

【0028】

当該ＧａＮパワートランジスタの例示的な一実装において、ｐ型ドープＧａＮ層は、当該ＧａＮパワートランジスタの動作時に完全に空乏化される。

【0029】

ｐ型ドープＧａＮ層が完全に空乏化される場合、当該トランジスタは、高いゲート信頼性で、閾値電圧不安定性を示すことなく、最適化された性能で動作することができる。

【0030】

当該ＧａＮパワートランジスタの例示的な一実装において、ｐ型ドーピング濃度及びゲートメタルタイプに対するｐＧａＮショットキーゲート空乏領域厚さの既知の関係は、当該ＧａＮパワートランジスタの安定した動作を可能にする所定のデータセットに基づく。

【0031】

例えば図４で説明されるような、そのような所定のデータセットを使用することによって、当該ＧａＮパワートランジスタの全体的な性能を最適化することができる。

【0032】

当該ＧａＮパワートランジスタの例示的な一実装において、所定のデータセットは、静的性能、動的性能、及びゲート信頼性に関する当該ＧａＮパワートランジスタの最適な（又は改善された）動作を可能にする。

【0033】

このようなＧａＮパワートランジスタは、メタル／ｐＧａＮ界面におけるピーク電界の大幅な低減のおかげで、安定した閾値電圧、動的不安定性の抑制、及び改善されたゲート信頼性を伴って、ノーマリオフ動作における最適な（又は改善された）動作を可能にする。

【0034】

当該ＧａＮパワートランジスタの例示的な一実装において、当該ＧａＮパワートランジスタは、ノーマリオフ動作を可能にするように構成される。

【0035】

これは、例えばパワーエレクトロニクスシステムにおいて、ノーマリオフトランジスタが安全な動作を保証することができるという利点を提供する。

【0036】

当該ＧａＮパワートランジスタの例示的な一実装において、ｐ型ドープＧａＮ層及びメタルゲート層は、バリア層のゲート領域内のみにリソグラフィ定義される。

【0037】

これは、製造プロセスを正確に実施することができ、高いゲート信頼性を有するＧａＮパワートランジスタの製造を可能にするという利点を提供する。

【0038】

当該ＧａＮパワートランジスタの例示的な一実装において、バッファ層はＧａＮ層又は窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層を有する。

【0039】

ＧａＮ又はＡｌＧａＮを有するバッファ層は、トランジスタの電子移動度を改善する。該バッファ層は更に、トランジスタ内の逆方向リーク電流を低減させ、トランジスタのオンオフ比を改善する。

【0040】

当該ＧａＮパワートランジスタの例示的な一実装において、バリア層はＡｌＧａＮ層を有する。

【0041】

このようなバリア層を有するトランジスタは、改善されたＲＦ特性及びＤＣ性能を示す。

【0042】

当該ＧａＮパワートランジスタの例示的な一実装において、バッファ層は、シリコン基板上に形成された少なくとも１つの遷移層上に形成されている。

【0043】

このようなパワートランジスタは、改善されたゲートリーク電流減少を提供する。

【0044】

第２の態様によれば、本開示は、窒化ガリウム（ＧａＮ）パワートランジスタのメタル－半導体接合であって、当該メタル－半導体接合は、ｐ型ドープＧａＮ層と、該ｐ型ドープＧａＮ層の上に堆積されたメタルゲート層と、を有し、メタルゲート層がｐ型ドープＧａＮ層と接触してショットキー障壁を形成しており、ｐ型ドープＧａＮ層のｐ型ドーピング濃度が、１ｅ１８ｃｍ^－３－１ｅ１９ｃｍ^－３の範囲内である。

【0045】

このようなＧａＮパワートランジスタのメタル－半導体接合は、以下の利点を提供する：ノーマリオフ動作；安定した閾値電圧と、従来のｐＧａＮショットキーゲートアプローチを特徴付ける動的不安定性の抑制；並びにメタル／ｐＧａＮ界面における及びｐＧａＮバルク内のピーク電界の大幅な低減による改善されたゲート信頼性。

【0046】

ｐ型ドープＧａＮ層のｐ型ドーピング濃度が上の範囲内にある場合、メタル層からｐＧａＮ層への正孔注入のトンネリングイベントが強く減衰される。このような範囲内のｐ型ドーピング濃度を用いることは、ゲート電極への正電圧の印加の下で、静的ゲート電流の大幅な低減を可能にする。

【0047】

当該メタル－半導体接合の例示的な一実装において、ｐ型ドープＧａＮ層の厚さは６５ナノメートルより小さい。

【0048】

これは以下の利点を提供する：ｐ型ドープＧａＮ層の厚さは、ゲート領域を画成するためのエッチングプロセスの選択性に影響を及ぼす。ｐ型ドープＧａＮの薄い層は、より良好な、リソグラフィによるゲート領域の画成をもたらす。更なる利点は、ｐＧａＮ層を最小化することがデバイス相互コンダクタンス（ｇｍ）の上昇をもたらすことである。さらに、デバイス閾値電圧は、ｐＧａＮ厚さの増加とともに上昇する。従って、６５ナノメートルよりも小さいｐ型ドープＧａＮ層の厚さは、トランジスタの安定した閾値電圧をもたらす。

【0049】

当該メタル－半導体接合の例示的な一実装において、メタルゲート層は、以下のメタル：Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗのうちの１つ、又は積層してのこれらの任意の組み合わせからなる。

【0050】

これは、例えば導電性、電流容量、堅牢性、耐久性、耐酸性、電気特性などといった、これらのメタルの異なる特性を有利に利用することができるという利点を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0051】

本発明の更なる実施形態が、以下の図に関して説明される。

【図1】第１の例に従ったショットキー障壁を有するＧａＮパワートランジスタ１００の設計を示している。

【図2】第２の例に従ったショットキー障壁を有するＧａＮパワートランジスタ２００の設計を示している。

【図3】本開示に従ったショットキー障壁を有するＧａＮパワートランジスタのゲートモジュールの等価回路設計３００を示している。

【図4】ドーピング濃度に対する空乏領域に関して、ショットキー界面についての本開示に従った設計指針４００の一例を示している。

【図5】ストレス時間の関数としてのｐＧａＮショットキーゲートの閾値電圧安定性の例示的な性能シミュレーション５００を示している。

【図6】一例に従ったＧａＮパワートランジスタのメタル－半導体接合６００の設計を示している。

【発明を実施するための形態】

【0052】

以下の詳細な説明では、詳細な説明の一部を形成するものである添付の図面を参照し、図面には、本開示が実施され得る特定の態様が例示として示される。理解されることには、本開示の範囲から逸脱することなく、他の態様が使用されてもよく、また、構造的又は論理的な変更が為され得る。従って、以下の詳細な説明は限定的な意味で解釈されるべきではなく、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定められる。

【0053】

理解されることには、説明される方法に関連して為される解説は、その方法を実行するように構成された対応するデバイス又はシステムにも当てはまり、その逆もまた然りであるとし得る。例えば、特定の方法ステップが説明される場合、対応するデバイスは、説明された方法ステップを実行するためのユニットを、例えそのようなユニットが明示的に説明されたり図示されたりしていなくても含み得る。また、理解されることには、ここで説明される様々な例示的な態様の特徴は、特に別段の断りがない限り互いに組み合わされ得る。

【0054】

ここで説明される半導体デバイス及びシステムは、無線通信スキーム、特に５Ｇに従った通信スキームにて実装され得る。説明される半導体デバイスは、集積回路及び／又はパワー半導体を生産するために使用されることができ、また、様々な技術に従って製造されることができる。例えば、これらの半導体デバイスは、ロジック集積回路、アナログ集積回路、ミックスドシグナル（mixed signal）集積回路、光回路、メモリ回路、及び／又は集積受動部品において利用され得る。

【0055】

この開示にて説明されるショットキー障壁は、メタル－半導体接合位置に形成される電子に対するポテンシャルエネルギー障壁である。ショットキー障壁は、ダイオードとしての使用に適した整流特性を持つ。ショットキー障壁の主要な特性の１つはショットキー障壁高さである。ショットキー障壁高さは、メタルと半導体との組み合わせに依存する。全てのメタル－半導体接合が整流性のショットキー障壁を形成するわけではなく、恐らくはそのショットキー障壁が低すぎるために、整流を行わずに双方向に電流を伝えるメタル－半導体接合はオーミックコンタクトと呼ばれる。

【0056】

図１は、第１の例に従ったショットキー障壁を有するＧａＮパワートランジスタ１００の設計を示している。

【0057】

ＧａＮパワートランジスタ１００は、バッファ層１１０と、バッファ層１１０上に堆積されたバリア層１１１であり、当該バリア層１１１上にゲート領域１１２が形成されるバリア層と、ゲート領域１１２においてバリア層１１１上に堆積されたｐ型ドープＧａＮ層１１３と、ｐ型ドープＧａＮ層１１３の上に堆積されたメタルゲート層１１４であり、ｐ型ドープＧａＮ層１１３と接触してショットキー障壁１１５を形成しているメタルゲート層と、を有している。ｐ型ドープＧａＮ層１１３の厚さ、メタルゲート層１１４のメタルタイプ、及びｐ型ドープＧａＮ層１１３のｐ型ドーピング濃度が、例えば図４に示すような関係４００といった、ｐ型ドーピング濃度４０２及びゲートメタルタイプに対するｐＧａＮショットキーゲート空乏領域厚さ４０１の既知の関係に基づく。

【0058】

バリア層１１１に対して横方向にソース（Ｓ）メタル層１２０及びドレイン（Ｄ）メタル層１２１が形成され得る。ソースメタル層１２０及びドレインメタル層１２１は、バリア層１１１によってｐＧａＮ層１１３及びメタルゲート層１１４から離隔され得る。ソースメタル層１２０及びドレインメタル層１２１は、バリア層１１１と同じ高さまで、従って、メタルゲート層１１４より低いレベルまで延在し得る。

【0059】

バッファ層１１０はＧａＮ層又は窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層を有し得る。バリア層１１１はＡｌＧａＮ層を有し得る。

【0060】

トランジスタ１００の一例において、ｐ型ドープＧａＮ層１１３の厚さは６５ナノメートルより小さいとし得る。

【0061】

トランジスタ１００の一例において、メタルゲート層１１４は、以下のメタル：Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗのうちの１つ、又は積層してのこれらの任意の組み合わせからなり得る。

【0062】

トランジスタ１００の一例において、ｐ型ドープＧａＮ層１１３のｐ型ドーピング濃度は、１ｅ１８ｃｍ^－３－１ｅ１９ｃｍ^－３の範囲内とし得る。

【0063】

トランジスタ１００の一例において、ｐ型ドープＧａＮ層１１３は、ＧａＮパワートランジスタ１００の動作時に完全に空乏化され得る。

【0064】

トランジスタ１００の一例において、ｐ型ドーピング濃度４０２及びゲートメタルタイプに対するｐＧａＮショットキーゲート空乏領域厚さ４０１の既知の関係（例えば、図４に示される関係４００）は、ＧａＮパワートランジスタ１００の安定した動作を可能にする所定のデータセットに基づき得る。

【0065】

トランジスタ１００の一例において、所定のデータセットは、静的性能、動的性能、及びゲート信頼性に関するＧａＮパワートランジスタ１００の最適な（又は改善された）動作を可能にする。

【0066】

異なるパラメータを用いた試験中に見出されたことには、ｐＧａＮショットキーゲートモジュールのための好適なデータセットは以下のように要約することができる：
（１）ｐＧａＮ厚さ＜６５ｎｍ
（２）ｐ型ドーピング濃度：［１ｅ１８ｃｍ^－３－１ｅ１９ｃｍ^－３］
（３）メタルゲートのメタルタイプ：Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗ、又は積層してのこれらの任意の組み合わせ。

【0067】

トランジスタ１００の一例において、トランジスタ１００は、ノーマリオフ動作を可能にするように構成され得る。

【0068】

トランジスタ１００の一例において、ｐ型ドープＧａＮ層１１３及びメタルゲート層１１４は、バリア層１１１のゲート領域内のみにリソグラフィ定義され得る。

【0069】

トランジスタ１００の一例において、バッファ層１１０は、シリコン基板（例えば、図２の例に示されるような基板２０１）上に形成された少なくとも１つの遷移層（例えば、図２の例に示されるような層２０２、２０３）上に形成され得る。

【0070】

図２は、第２の例に従ったショットキー障壁を有するＧａＮパワートランジスタ２００の設計を示している。

【0071】

ＧａＮパワートランジスタ２００は、図１に関して上述したトランジスタ１００と同様に設計され得る。

【0072】

ＧａＮパワートランジスタ２００は、バッファ層１１０と、バッファ層１１０上に堆積されたバリア層１１１であり、当該バリア層１１１上にゲート領域１１２が形成されるバリア層と、ゲート領域１１２においてバリア層１１１上に堆積されたｐ型ドープＧａＮ層１１３と、ｐ型ドープＧａＮ層１１３の上に堆積されたメタルゲート層１１４であり、ｐ型ドープＧａＮ層１１３と接触してショットキー障壁１１５を形成しているメタルゲート層と、を有している。バッファ層１１０は、核形成層２０２上に形成された遷移層２０３上に形成されている。核形成層２０２は、シリコン基板２０１上に形成されている。

【0073】

ｐ型ドープＧａＮ層１１３の厚さ、メタルゲート層１１４のメタルタイプ、及びｐ型ドープＧａＮ層１１３のｐ型ドーピング濃度が、例えば図４に示すような関係４００といった、ｐ型ドーピング濃度４０２及びゲートメタルタイプに対するｐＧａＮショットキーゲート空乏領域厚さ４０１の既知の関係に基づく。

【0074】

バリア層１１１に対して横方向にソース（Ｓ）メタル層１２０及びドレイン（Ｄ）メタル層１２１が形成され得る。ソースメタル層１２０及びドレインメタル層１２１は、パッシベーション層２０４によってｐＧａＮ層１１３及びメタルゲート層１１４から離隔され得る。ソースメタル層１２０及びドレインメタル層１２１は、メタルゲート層１１４と同じ高さまで延在し得る。代わりに、ソースメタル層１２０及びドレインメタル層１２１は、例えば図１に示した設計に従って、メタルゲート層１１４よりも低いレベルまで延在してもよい。

【0075】

バッファ層１１０はＧａＮ層又は窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層を有し得る。バリア層１１１はＡｌＧａＮ層を有し得る。

【0076】

トランジスタ２００の一例において、ｐ型ドープＧａＮ層１１３の厚さは６５ナノメートルより小さいとし得る。

【0077】

トランジスタ２００の一例において、メタルゲート層１１４は、以下のメタル：Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗのうちの１つ、又は積層してのこれらの任意の組み合わせからなり得る。

【0078】

トランジスタ２００の一例において、ｐ型ドープＧａＮ層１１３のｐ型ドーピング濃度は、１ｅ１８ｃｍ^－３－１ｅ１９ｃｍ^－３の範囲内とし得る。

【0079】

トランジスタ１００の一例において、ｐ型ドープＧａＮ層１１３は、ＧａＮパワートランジスタ２００の動作時に完全に空乏化され得る。

【0080】

トランジスタ２００の一例において、ｐ型ドーピング濃度４０２及びゲートメタルタイプに対するｐＧａＮショットキーゲート空乏領域厚さ４０１の既知の関係（例えば、図４に示される関係４００）は、ＧａＮパワートランジスタ２００の安定した動作を可能にする所定のデータセットに基づき得る。

【0081】

トランジスタ２００の一例において、所定のデータセットは、静的性能、動的性能、及びゲート信頼性に関するＧａＮパワートランジスタ２００の最適な（又は改善された）動作を可能にする。

【0082】

異なるパラメータを用いた試験中に見出されたことには、ｐＧａＮショットキーゲートモジュールのための好適なデータセットは以下のように要約することができる：
（１）ｐＧａＮ厚さ＜６５ｎｍ
（２）ｐ型ドーピング濃度：［１ｅ１８ｃｍ^－３－１ｅ１９ｃｍ^－３］
（３）メタルゲートのメタルタイプ：Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗ、又は積層してのこれらの任意の組み合わせ。

【0083】

トランジスタ２００の一例において、トランジスタ２００は、ノーマリオフ動作を可能にするように構成され得る。

【0084】

トランジスタ２００の一例において、ｐ型ドープＧａＮ層１１３及びメタルゲート層１１４は、バリア層１１１のゲート領域内のみにリソグラフィ定義され得る。

【0085】

図３は、本開示に従ったショットキー障壁を有するＧａＮパワートランジスタのゲートモジュールの等価回路設計３００を示している。

【0086】

図３に示すようなショットキーアプローチでは、駆動スキーム３００ｂに示すように、ｐｎ－ｐＧａＮ／ＡｌＧａＮダイオード３０１と直列に、逆バイアスされるショットキーダイオード３０２が挿入される。これは、図３の例に示されるように、大幅なＤＣゲート電流減少を可能にする。それに並列接続されたキャパシタンスＣ_Ｗを有する逆バイアスショットキーダイオード３０２と、それに並列接続されたキャパシタンスＣｐを有するｐｎ－ｐＧａＮ／ＡｌＧａＮダイオード３０１との直列接続が、等価回路３００ａに示されている。

【0087】

ショットキーアプローチでは閾値電圧不安定性（正及び負）が観察され、それが、デバイスを、（負のＶ_ＴＨシフトの場合に）スプリアスターンオン効果をいっそう陥りやすいものにしたり、（正のＶ_ＴＨシフトの場合に）デバイスのオン状態抵抗を劣化させたりしてしまい得る。例えば、正のストレス電圧がゲート電極に印加される場合、ｐＧａＮショットキーゲートに関して閾値電圧の動的挙動が観察され得る。

【0088】

ショットキーアプローチでは、弱いゲート堅牢性も観察される。従来のＳｉ系パワーデバイスにおけるゲート誘電体の破壊と同様に、時間依存絶縁破壊（ＴＤＤＢ）挙動が観察される。ゲート故障メカニズムを説明するために幾つかの理論が提案されており、１つの考え得る根本原因が、ＡｌＧａＮバリアからｐＧａＮ層に注入された電子によって引き起こされる、逆バイアスショットキーダイオードの空乏領域内でのインパクトイオン化効果として特定されている。ゲート電極に正電圧を印加した下でのｐＧａＮ層内の電界分布を用いた試験が示していることには、最大の電界が位置するのはメタル／ｐＧａＮ界面である。

【0089】

今日の殆どのショットキーゲートｐＧａＮアプローチは、ｐＧａＮ層における非常に高いドーピング（＞５ｅ１９ｃｍ^－３）に頼っている。ｐＧａＮ層の典型的な厚さは、概して、８０ｎｍと２５０ｎｍとの間である。ｐ型ドーピング濃度は、従来のＳＩＭＳプロファイル測定を介して抽出され得る。

【0090】

正孔の空乏化及び蓄積（時間依存且つジオメトリ依存）が閾値電圧の不安定性を引き起こすことが例証されている。また、ｐＧａＮ層に使用される非常に高いドーピング濃度は、メタル／ｐＧａＮ界面に非常に狭い空乏領域を誘起する。このアプローチの主な欠点は、狭い空乏領域内の電界が非常に高い値（約５－１０ＭＶ／ｃｍ）に達し、全体的なゲート信頼性を強く損ねることである。空乏領域内の高い電界は、２ＤＥＧからｐＧａＮ層に注入される電子の強い加速を引き起こすと考えられる。これらの加速された電子は、インパクトイオン化効果及び多数の高エネルギーキャリアの存在を介してキャリア増倍を促進させてしまうことができ、メタル／ｐＧａＮ界面にダメージ（パーコレーション経路）を生じさせ、最終的に、全体的なゲート信頼性を損ねると考えられる。

【0091】

ｐＧａＮゲートモジュールのゲート信頼性を改善するため、及びｐＧａＮショットキーゲートの閾値電圧不安定性を軽減するために、幾つかの試みが過去数年に調べられてきた。例えば、静的ＤＣゲート電流と全体的なゲート信頼性との間の直接的な相関が観察されている。静的ゲート電流の減少は、残念ながら、メタルゲート電極によって補充されることなく、ＡｌＧａＮバリアに注入されることが可能な及び／又は２ＤＥＧからｐＧａＮ層に注入された電子と再結合することが可能なｐＧａＮ層内の大量の浮遊正孔の存在に起因して、より高い閾値電圧不安定性につながる。

【0092】

上述の理由により、本開示は、大きい正及び負の閾値電圧不安定性と乏しいゲート信頼性とであるｐＧａＮショットキーゲートモジュールの上述の欠点を、どのように克服するかというソリューションを提示する。

【0093】

本開示に従ったソリューションは、ＧａＮパワートランジスタのｐゲートのショットキーゲートモジュールに関する指針最適化の特定のセットを提供する。ｐＧａＮゲートモジュールの異なる寸法とドーピング濃度との間の正確な関係のセットがこの開示において提供され、それは、全体的な性能を最適化し、最先端のｐＧａＮショットキーゲートの主要な問題、すなわち、閾値電圧の不安定性及びゲート信頼性を解決することを可能にする。特定のｐ型ドーピング濃度との関係でｐＧａＮゲートジオメトリを適切に寸法決めすることによって、完全空乏型ｐＧａＮショットキーゲートソリューションを達成することができ、例えば、マグネシウムドーピングによって達成されるが、他のドーピングも同様に使用することができる。

【0094】

図１及び図２に関して上述したように、ｐＧａＮショットキーゲートモジュールのためのそのような好適な指針最適化戦略は、以下の特徴のうちの１つ以上を含むことができる：
（１）ｐＧａＮ厚さ＜６５ｎｍ
（２）ｐ型ドーピング濃度：［１ｅ１８ｃｍ^－３－１ｅ１９ｃｍ^－３］
（３）メタルゲートのメタルタイプ：Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗ、又は積層してのこれらの任意の組み合わせ。

【0095】

図４は、ドーピング濃度に対する空乏領域に関して、ショットキー界面についての本開示に従った設計指針４００の一例を示している。

【0096】

図４の例には、例えば図１、図２及び図６に示される層１１４と１１３との間といった、メタル／ｐＧａＮ界面における空乏領域の厚さが、ドーパント元素として使用される例えばＭｇについてのｐ型ドーピング濃度の関数として示されている。しかしながら、他のドーパント元素も同様に使用することができる。記号付きの太線４１０は、メタルゲート１１４のある特定のメタルタイプについて、ｐＧａＮ層１１３に使用されるｐ型ドーピング濃度の関数として、メタルゲート１１４とその下のｐ型ドープＧａＮ層１１３との間の界面に形成される空乏領域の広がりを画成している。図４はまた、下のｐＧａＮ層１１３と共にショットキー界面１１５を作り出すのに使用されるメタルゲート１１４のメタルタイプに対する空乏領域の依存性を示す。

【0097】

図４はまた、１本の水平線Ｂ及び１本の垂直線Ａも示している。これらの２本の線は、空乏領域線と共に、ショットキーｐＧａＮゲートモジュールの安全動作領域の境界を表す。特に、線Ａは、閾値ｐ型ドーピング濃度を表し、閾値ｐ型ドーピング濃度より下では、メタル層からｐＧａＮ層への正孔注入のトンネリングイベントが強く減衰される。ｐ型ドーピング濃度をこの閾値未満に下げることはまた、ゲート電極に正電圧を印加した下で静的ゲート電流の大幅な減少を可能にする。

【0098】

一方、線Ｂは、ｐＧａＮショットキーゲートモジュールの最適化された動作を有するために提案されるｐＧａＮ層１１３の最大厚さを表す。この最大厚さは、以下の主要な３つの指針基準に従って選定される。

【0099】

１）ｐＧａＮエッチングプロセス最適化：メタルゲート１１４及びｐ型ドープ層１１３は、ゲート領域１１２内のみにリソグラフィ定義されなければければならない。メタルゲート１１４及びｐ型ドープ層１１３は、一般に、幾つかのマスキングステップと、それに続くエッチングステップとを受ける。エッチングは、ｐＧａＮ／ＡｌＧａＮバリア界面１１３、１１１で選択的に停止させるために注意深く制御されなければならない。このエッチング工程が適切に制御されない場合、結果としてデバイス性能の劣化を伴うＡｌＧａＮバリア１１１の望ましくないエッチングが起こり得る。ｐ型ＧａＮの厚さも、エッチングプロセスの選択性に影響を及ぼし得る。

【0100】

２）相互コンダクタンス最適化：ｐＧａＮ層１１３は、デバイス相互コンダクタンス（ｇｍ）を上昇させるために最小化されなければならない。

【0101】

３）閾値電圧：デバイス閾値電圧は、ｐＧａＮ厚さの増加とともに上昇する。

【0102】

この開示では、ゲートモジュール最適化のための以下の指針に基づき、ｐＧａＮショットキーゲートモジュールの最適な（又は改善された）動作を持つことを可能にするデバイス寸法及びドーピング濃度の以下の範囲が提示される。最適な（又は改善された）動作は、静的性能（閾値電圧、ゲート電流）、動的性能（動的な閾値電圧）に関して、及び最後に述べるが重要なことには、改善されたゲート信頼性に関して定義される。

【0103】

特に、図４は、ｐＧａＮ層１１３に使用されるｐ型ドーピング濃度の異なる値について、ｐＧａＮショットキーゲートのシミュレーションした性能を、ゲート電極に印加される電圧の関数として示す。以下に与えられる指針に従った、ｐ型濃度の低減が、どのようにして、動的閾値電圧不安定性を抑制し、そして同時に、メタル／ｐＧａＮ界面１１４、１１３におけるピーク電界の劇的な低減を達成するかを観察することができる。ピーク電界の低減は、全体的なゲートモジュール信頼性の直接的な改善につながる。実際、ショットキーｐＧａＮゲート破壊の主な理由は、ショットキー空乏領域内の高い電界によって促進及び維持されるインパクトイオン化事象によって引き起こされると考えられる。

【0104】

空乏領域はメタルゲートのメタルタイプにも依存する。

【0105】

示されていることには、ｐＧａＮ層１１３におけるｐ型濃度の漸進的な低減は、ゲートモジュールのジオメトリ最適化と共に、閾値電圧不安定性及びｐＧａＮ層内のピーク電界の低減の両方に関して顕著な利点をもたらすことができる。

【0106】

ｐＧａＮショットキーゲートモジュールのための好適な指針最適化戦略は以下のように要約することができる：
１． ｐＧａＮ厚さ＜６５ｎｍ
２． ｐ型ドーピング濃度：［１ｅ１８ｃｍ^－３－１ｅ１９ｃｍ^－３］
３． メタルゲートのメタルタイプ：Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗ、又は積層してのこれらの任意の組み合わせ。

【0107】

図４は、これらの指針に従う例示的なデータセット４０３を示している。

【0108】

図５は、ストレス時間５０２の関数としてのｐＧａＮショットキーゲートの閾値電圧安定性５０１の例示的な性能シミュレーション５００を示している。

【0109】

第１のグラフ５１０は、この開示で説明される指針、すなわち、ｐＧａＮ厚さ＜６５ｎｍ、［１ｅ１８ｃｍ^－３－１ｅ１９ｃｍ^－３］の間のｐ型ドーピング濃度、及びメタルゲートタイプＡｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗ、若しくは積層してのこれらの任意の組み合わせ、に従って設計されたｐＧａＮショットキーゲートの性能を示している。その閾値電圧は非常に安定しており、また、長いストレス時間５０２にわたって安定している。

【0110】

第２のグラフ５１１は、上述の指針に近く設計された別のｐＧａＮショットキーゲートの性能を示している。グラフ５１１の閾値電圧もかなり安定しており、長いストレス時間５０２の後にのみ小さい不安定性が生じている。

【0111】

第３のグラフ５１２及び第４のグラフ５１３は、この開示の指針に従って設計されていない。代わりに、ｐＧａＮ層における非常に高いドーピング（＞５ｅ１９ｃｍ^－３）と、８０ｎｍと２５０ｎｍとの間のｐＧａＮ層厚さを持つこととに頼った一般的な設計が用いられている。グラフ５１２及び５１３のどちらの閾値電圧も、初めから不安定な挙動を示している。

【0112】

図６は、一例に従ったＧａＮパワートランジスタのメタル－半導体接合６００の設計を示している。メタル－半導体接合６００は、例えば、図１に示したようなＧａＮパワートランジスタ１００又は図２に示したようなＧａＮパワートランジスタ２００内で実装され得る。

【0113】

メタル－半導体接合６００は、ｐ型ドープＧａＮ層１１３と、ｐ型ドープＧａＮ層１１３の上に堆積されたメタルゲート層１１４とを有する。メタルゲート層１１４は、ｐ型ドープＧａＮ層１１３と接触して、ショットキー障壁１１５を形成している。ｐ型ドープＧａＮ層１１３のｐ型ドーピング濃度は、１ｅ１８ｃｍ^－３から１ｅ１９ｃｍ^－３の範囲内である。

【0114】

ｐ型ドープＧａＮ層１１３の厚さは６５ナノメートルより小さいとし得る。

【0115】

メタルゲート層１１４は、以下のメタル：Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗのうちの１つ、又は積層してのこれらの任意の組み合わせからなるとすることができる。

【0116】

ｐ型ドープＧａＮ層１１３の厚さ、メタルゲート層１１４のメタルタイプ、及びｐ型ドープＧａＮ層１１３のｐ型ドーピング濃度は、図４に示して、図１及び図２に関して上述したような、ｐ型ドーピング濃度４０２及びゲートメタルタイプに対するｐＧａＮショットキーゲート空乏領域厚さ４０１の既知の関係４００に基づくことができる。

【0117】

本開示の特定の特徴又は態様が、幾つかの実装のうちの１つのみに関して開示されているかもしれないが、そのような特徴又は態様は、任意の所与の又は特定の適用にとって望ましくて有利であり得るように、他の実装の１つ以上の他の特徴又は態様と組み合わされ得る。また、用語“含む”、“持つ”、“備える”、又はこれらの他の変形が詳細な説明又は特許請求の範囲のいずれかにおいて使用される限りにおいて、そのような用語は、用語“有する”と同様に包括的であることが意図される。また、用語“例示的な”、“例えば”、及び“例として”は、最良又は最適ではなく、単に一例としての意味である。派生語とともに、用語“結合された”及び“接続された”が使用されることがある。理解されるべきことには、これらの用語は、２つの要素が直接的に物理的又は電気的に接触しているのか、互いに直接的には接触していないのかにかかわらず、それらの要素が互いに協働又は相互作用することを示すために使用されていることがある。

【0118】

ここでは特定の態様を図示及び説明してきたが、当業者によって理解されることには、本開示の範囲から逸脱することなく、図示及び説明した特定の態様の代わりに様々な代替的及び／又は等価な実装が用いられ得る。この出願は、ここで説明された特定の態様の任意の適応又は変形をカバーすることが意図される。

【0119】

以下の請求項における要素は、対応するラベル付けとともに特定の順序で記載されているが、請求項の記載が、それらの要素の一部又は全てを実装するための特定の順序を別段に示していない限り、それらの要素は必ずしも、その特定の順序で実装されることに限定されるように意図されていない。

【0120】

以上の教示に照らして、数多くの代替、変更、及び変形が当業者に明らかになる。当然ながら、ここに記載されたもの以外に多くの本発明の用途があることを当業者は容易に認識する。本発明の実施形態を１つ以上の特定の実施形態を参照して説明してきたが、当業者が認識することには、本発明の実施形態の範囲から逸脱することなく、それらに対して数多くの変形が為され得る。従って、理解されるべきことには、添付の請求項及びそれらに均等なものの範囲内で、本発明は、ここに具体的に記載されたもの以外で実施され得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】