DE112022001247T5 - Halbleiterbauteil - Google Patents

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Rohm Co Ltd
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Abstract

Ein Halbleiterbauteil weist einen Chip mit einer Hauptfläche, einer Rillenstruktur, die eine an der Hauptfläche gebildete Rille aufweist, eine Sourceelektrode, die in der Rille an einer Bodenseite der Rille eingebettet ist und die einen vorstehenden Abschnitt auf einer Seite und einen vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite aufweist, die beide in Richtung einer Öffnungsseite der Rille vorstehen und eine Gateelektrode, die zwischen einem Paar der vorstehenden Abschnitte an der Öffnungsseite der Rille eingebettet ist, und eine Source-Via-Elektrode auf der einen Seite und eine Source-Via-Elektrode auf der anderen Seite, die mit dem vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite bzw. dem vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite an der Rillenstruktur verbunden sind, auf.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung entspricht der japanischen Patentanmeldung Nr. 2021-053751 , die am 26. März 2021 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde und deren gesamte Offenbarung hier durch Bezugnahme aufgenommen ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauteil.
  • Stand der Technik
  • In Patentliteratur 1 ist ein Halbleiterbauteil offenbart, das ein Halbleiter-Basismaterial, einen Trench bzw. Graben („trench“), eine Gateelektrode und eine Feldelektrode aufweist. Das Halbleiter-Basismaterial hat eine erste Oberfläche. Der Trench ist an der ersten Oberfläche des Halbleiter-Basismaterials gebildet. Die Gateelektrode ist in dem Trench angeordnet. Die Feldelektrode ist unter der Gateelektrode in dem Trench angeordnet.
  • Zitierliste
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: US-Patentanmeldung mit Veröffentlichungs-Nr. 2008/0042172
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Bei einer Ausführungsform wird ein Halbleiterbauteil mit einem geeigneten Source-Widerstand („source resistance“) bereitgestellt.
  • Lösung des Problems
  • Bei dieser Ausführungsform ist ein Halbleiterbauteil bereitgestellt, das einen Chip mit einer Hauptfläche, eine Rillenstruktur, die eine an der Hauptfläche gebildete Rille aufweist, eine Sourceelektrode, die in die Rille an einer Bodenseite der Rille eingebettet ist und die einen vorstehenden Abschnitt auf einer Seite und einen vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite aufweist, die beide in Richtung einer Öffnungsseite der Rille vorstehen, und eine Gateelektrode, die zwischen einem Paar der vorstehenden Abschnitte an der Öffnungsseite der Rille eingebettet ist, und eine Source-Via-Elektrode bzw. Sourcedurchgangselektrode („source via electrode“) auf der einen Seite und eine Source-Via-Elektrode auf der anderen Seite, die mit dem vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite bzw. dem vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite auf der Rillenstruktur verbunden sind, aufweist.
  • Eine Ausführungsform stellt ein Halbleiterbauteil bereit, das einen Chip mit einer Hauptfläche aufweist; eine erste Rillenstruktur, die eine erste an der Hauptfläche gebildete Rille aufweist, eine erste Sourceelektrode, die in der ersten Rille an einer Bodenseite der ersten Rille eingebettet ist und die einen ersten vorstehenden Abschnitt auf einer Seite und einen ersten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite aufweist, die beide in Richtung einer Öffnungsseite der ersten Rille vorstehen, und eine erste Gateelektrode, die zwischen einem Paar des ersten vorstehenden Abschnitts an der Öffnungsseite der ersten Rille eingebettet ist; eine zweite Rillenstruktur, die eine zweite Rille aufweist, die an die erste Rille angrenzt und die an der Hauptfläche gebildet ist, eine zweite Sourceelektrode, die in der zweiten Rille an einer Bodenseite der zweiten Rille eingebettet ist und die einen zweiten vorstehenden Abschnitt auf einer Seite und einen zweiten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite aufweist, die beide in Richtung einer Öffnungsseite der zweiten Rille vorstehen, und eine zweite Gateelektrode, die zwischen einem Paar des zweiten vorstehenden Abschnitts an der Öffnungsseite der zweiten Rille eingebettet ist; eine erste Source-Via-Elektrode, die mit dem ersten vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite der ersten Rillenstruktur verbunden ist; eine zweite Source-Via-Elektrode auf einer Seite und eine zweite Source-Via-Elektrode auf der anderen Seite, die mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite bzw. dem zweiten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite auf der zweiten Rillenstruktur verbunden sind; und eine Gate-Via-Elektrode („gate via electrode“), die mit der ersten Gateelektrode auf der ersten Rillenstruktur verbunden ist, aufweist.
  • Die vorgenannten sowie weitere Ziele, Merkmale und Wirkungen werden durch die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsformen, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, verdeutlicht.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
    • [1] 1 ist eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauteil gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • [2] 2 ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer ersten Hauptfläche eines Chips zeigt.
    • [3] 3 ist eine Draufsicht, in der ein Hauptabschnitt der in 2 dargestellten Struktur vergrößert ist.
    • [4] 4 ist eine Draufsicht, in der der Hauptabschnitt der in 3 dargestellten Struktur weiter vergrößert ist.
    • [5] 5 ist eine Schnittansicht entlang der in 4 dargestellten Linie V-V.
    • [6] 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI aus 5.
    • [7] 7 ist eine Schnittansicht entlang der in 6 dargestellten Linie VII-VII.
    • [8] 8 ist eine perspektivische Schnittansicht des Hauptabschnitts der in 3 dargestellten Struktur.
    • [9] 9 ist ein elektrischer Schaltplan, der einen Schalter zeigt.
    • [10] 10 ist ein Diagramm, das die Schalteigenschaften zeigt, wenn ein Halbleiterbauteil gemäß einem Referenzbeispiel an den in 9 dargestellten Schaltkreis angelegt wird.
    • [11] 11 ist ein Diagramm, das die Schalteigenschaften zeigt, wenn das in 1 gezeigte Halbleiterbauteil an den in 9 gezeigten Schaltkreis angelegt wird.
    • [12] 12 entspricht 2 und ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer ersten Hauptfläche eines Chips eines Halbleiterbauteils gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
    • [13] 13 ist eine Draufsicht, in der ein Hauptabschnitt der in 12 dargestellten Struktur vergrößert ist.
    • [14] 14 ist eine Draufsicht, in der der Hauptabschnitt der in 13 dargestellten Struktur weiter vergrößert ist.
    • [15] 15 entspricht 14 und ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer ersten Hauptfläche eines Halbleiterbauteils gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
    • [16] 16 entspricht 2 und ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer ersten Hauptfläche eines Halbleiterbauteils gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
    • [17] 17 entspricht 3 und ist eine Draufsicht, die eine Modifikation einer Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen zeigt.
    • [18] 18 entspricht 4 und ist eine Draufsicht, die eine Modifikation einer Vielzahl von ersten Source-Via-Elektroden und einer Vielzahl von zweiten Source-Via-Elektroden zeigt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Ausführungsformen werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben. Bei den beigefügten Zeichnungen handelt es sich um schematische Ansichten, die nicht genau dargestellt sind und die nicht im Maßstab übereinstimmen. In den beigefügten Zeichnungen sind den einander entsprechenden Bestandteilen jeweils die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, und eine sich wiederholende Beschreibung jedes entsprechenden Bestandteils wird weggelassen oder vereinfacht. Eine noch nicht weggelassene oder noch nicht vereinfachte Beschreibung eines Bestandteils wird auf den Bestandteil angewandt, dessen Beschreibung weggelassen oder vereinfacht wurde.
  • 1 ist eine Draufsicht, die ein Halbleiterbauteil 1A gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer ersten Hauptfläche 3 eines Chips 2 zeigt. 3 ist eine Draufsicht, in der ein Hauptabschnitt der in 2 dargestellten Struktur vergrößert ist. 4 ist eine Draufsicht, in der der Hauptabschnitt der in 3 dargestellten Struktur weiter vergrößert ist. 5 ist eine Schnittansicht entlang der in 4 dargestellten Linie V-V. 6 ist eine Schnittansicht entlang der in 5 dargestellten Linie VI-VI. 7 ist eine Schnittansicht entlang der in 6 dargestellten Linie VII-VII. 8 ist eine perspektivische Querschnittsansicht des Hauptabschnitts der in 3 dargestellten Struktur.
  • Wie aus den 1 bis 8 hervorgeht, ist das Halbleiterbauteil 1A eine Schaltvorrichtung, die einen MISFET („Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor“) vom Typ Trench-isoliertes-Gate („trench insulated-gate type MISFET“), der bei dieser Ausführungsform ein Beispiel für einen Feldeffekttransistor ist.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen aus Silizium hergestellten Chip 2 (Halbleiterchip) auf, der in Form eines rechteckigen Parallelepipeds gebildet ist. Der Chip 2 weist eine erste Hauptfläche 3 auf einer Seite, eine zweite Hauptfläche 4 auf der anderen Seite und erste bis vierte Seitenflächen 5A bis 5D auf, die die erste Hauptfläche 3 und die zweite Hauptfläche 4 miteinander verbinden. Die erste Hauptfläche 3 und die zweite Hauptfläche 4 sind in einer Draufsicht aus ihren Normalenrichtungen Z (im Folgenden einfach als „Draufsicht“ bezeichnet) jeweils viereckig (genauer gesagt: rechteckig) gebildet.
  • Die erste Seitenfläche 5A und die zweite Seitenfläche 5B erstrecken sich in einer ersten Richtung X entlang der ersten Hauptfläche 3 und sind einer zweiten Richtung Y zugewandt, die die erste Richtung X kreuzt (genauer gesagt senkrecht kreuzt). Die erste Seitenfläche 5A und die zweite Seitenfläche 5B bilden die lange Seite des Chips 2. Die dritte Seitenfläche 5C und die vierte Seitenfläche 5D erstrecken sich in der zweiten Richtung Y und weisen in die erste Richtung X. Die dritte Seitenfläche 5C und die vierte Seitenfläche 5D bilden die kurze Seite des Chips 2.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen ersten Halbleiterbereich 6 vom n-Typ (erster Leitfähigkeitstyp) auf, der in einem Oberflächenschichtabschnitt der zweiten Hauptfläche 4 des Chips 2 gebildet wird. Der erste Halbleiterbereich 6 kann als „Drain-Bereich“ bezeichnet werden. Der zweite Halbleiterbereich 6 ist in einer Schichtform gebildet, die sich entlang der zweiten Hauptfläche 4 erstreckt und von der zweiten Hauptfläche 4 und von der ersten bis zur vierten Seitenfläche 5A bis 5D freigelegt ist. Bei dieser Ausführungsform wird der erste Halbleiterbereich 6 durch ein n-Typ-Halbleitersubstrat (Si-Substrat) gebildet.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen zweiten Halbleiterbereich 7 vom n-Typ auf, der in einem Oberflächenschichtabschnitt der ersten Hauptfläche 3 des Chips 2 gebildet ist. Der zweite Halbleiterbereich 7 weist eine n-Typ-Verunreinigung auf, deren Konzentration niedriger ist als die des ersten Halbleiterbereichs 6. Der zweite Halbleiterbereich 7 kann als „Drift-Bereich“ bezeichnet werden. Der zweite Halbleiterbereich 7 ist in einer Schicht gebildet, die sich entlang der ersten Hauptfläche 3 erstreckt und von der ersten Hauptfläche 3 und von der ersten bis zur vierten Seitenfläche 5A bis 5D freigelegt ist. Der zweite Halbleiterbereich 7 ist elektrisch mit dem ersten Halbleiterbereich 6 im Chip 2 verbunden. Die Dicke des zweiten Halbleiterbereichs 7 ist geringer als die Dicke des ersten Halbleiterbereichs 6. Bei dieser Ausführungsform wird der zweite Halbleiterbereich 7 durch eine n-Typ-Epitaxieschicht (Si-Epitaxieschicht) gebildet.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen äußeren Bereich 8 auf, die an einem Umfangsrand-Abschnitt der ersten Oberfläche 3 angeordnet ist. Der äußere Bereich 8 ist ein Bereich, in dem kein MISFET gebildet ist. Der äußere Bereich 8 weist einen ringförmigen Bereich 8a und einen Pad-Bereich 8b auf. Der ringförmige Bereich 8a erstreckt sich ringförmig (genauer gesagt viereckig) entlang eines Umfangsrands der ersten Hauptfläche 3, so dass er in Draufsicht einen inneren Abschnitt der ersten Hauptfläche 3 umgibt. Der Pad-Bereich 8b ist so angeordnet, dass er aus dem ringförmigen Bereich 8a in Richtung des inneren Abschnitts der ersten Hauptfläche 3 in Draufsicht herausragt. Bei dieser Ausführungsform ragt der Pad-Bereich 8b in einer Draufsicht viereckig von einem Teil, der sich entlang eines mittleren Abschnitts der dritten Seitenfläche 50 des ringförmigen Bereichs 8a befindet, in Richtung eines inneren Abschnitts (vierte Seitenfläche 5D) vor.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen Vorrichtungsbereich 9 auf, der im inneren Abschnitt der ersten Hauptfläche 3 liegt. Der Vorrichtungsbereich 9 ist ein Bereich, in dem der MISFET gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform weist der Vorrichtungsbereich 9 einen ersten Vorrichtungsbereich 9A und einen zweiten Vorrichtungsbereich 9B auf. Der erste Vorrichtungsbereich 9A ist in einem Bereich der zweiten Seitenfläche 5B in Bezug auf eine Linie angeordnet, die einen mittleren Abschnitt der ersten Hauptfläche 3 in einer Draufsicht in der ersten Richtung X kreuzt.
  • Der zweite Vorrichtungsbereich 9B befindet sich in einem Bereich auf der ersten Seitenfläche 5A in Bezug auf die Linie, die den mittleren Abschnitt der ersten Hauptfläche 3 in der ersten Richtung X in Draufsicht kreuzt. Der erste Vorrichtungsbereich 9A und der zweite Vorrichtungsbereich 9B sind jeweils in einer polygonalen Form entlang einer inneren Kante des äußeren Bereichs 8 in einer Draufsicht gesetzt. Im Folgenden wird die Seite der ersten Seitenfläche 5A als „eine Seite“ und die Seite der zweiten Seitenfläche 5B als „die andere Seite“ bezeichnet.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Trench-Trennstruktur („trench separation structure“) 10 auf, die den Vorrichtungsbereich 9 im inneren Abschnitt der ersten Hauptfläche 3 abgrenzt. Die Trench-Trennstruktur 10 kann auch als „Rillen-Trennstruktur“ („groove separation structure“) bezeichnet werden. Bei dieser Ausführungsform weist die Trench-Trennstruktur 10 eine erste Trench-Trennstruktur 10A auf, die den ersten Vorrichtungsbereich 9A definiert, und eine zweite Trench-Trennstruktur 10B, die den zweiten Vorrichtungsbereich 9B definiert.
  • Die erste Trench-Trennstruktur 10A wird in einem Bereich auf der anderen Seite in Bezug auf die Linie gebildet, die den mittleren Abschnitt der ersten Hauptfläche 3 in der ersten Richtung X in einer Draufsicht kreuzt. Die erste Trench-Trennstruktur 10A ist in einer Draufsicht in einer Ringform gebildet, die einen Teil der ersten Hauptfläche 3 umgibt, und definiert den Teil der ersten Hauptfläche 3 als den ersten Vorrichtungsbereich 9A. Die erste Trench-Trennstruktur 10A hat einen ersten L-förmigen Pfadabschnitt 11, der in Draufsicht entlang des Pad-Bereichs 8b an einem Endabschnitt auf der Seite der dritten Seitenfläche 5C in Form des Großbuchstabens L gebogen ist.
  • Die zweite Trench-Trennstruktur 10B ist an der ersten Hauptfläche 3 in einem Abstand von der ersten Trench-Trennstruktur 10A gebildet. Bei dieser Ausführungsform ist die zweite Trench-Trennstruktur 10B in einem Bereich auf der einen Seite in Bezug auf die Linie gebildet, die den mittleren Abschnitt der ersten Hauptfläche 3 in der ersten Richtung X in Draufsicht kreuzt. Die zweite Trench-Trennstruktur 10B ist in einer Draufsicht in einer Ringform gebildet, die einen Teil der ersten Hauptfläche 3 umgibt, und definiert den Teil der ersten Hauptfläche 3 als den zweiten Vorrichtungsbereich 9B. Die zweite Trench-Trennstruktur 10B weist einen zweiten L-förmigen Pfadabschnitt 12 auf, der in Draufsicht entlang des Pad-Bereichs 8b an einem Endabschnitt auf der Seite der dritten Seitenfläche 5C in der Form des Großbuchstabens L gebogen ist. Der zweite L-förmige Pfadabschnitt 12 ist dem ersten L-förmigen Pfadabschnitt 11 über den Teil (d.h. den Pad-Bereich 8b) der ersten Hauptfläche 3 in der zweiten Richtung Y zugewandt.
  • Die Vielzahl von Trench-Trennstrukturen 10 haben jeweils eine einzelne Elektrodenstruktur, die einen Trenn-Trench („separation trench“) 21, einen Trennisolierfilm („separation insulating film“) 22 und eine Trennelektrode 23 aufweist. Der Trenn-Trench 21 ist an der ersten Hauptfläche 3 gebildet und definiert eine Innenwand (Bodenwand und Seitenwand) der Trench-Trennstruktur 10. Der Trenn-Trench 21 ist in einem Abstand von einem Bodenabschnitt des zweiten Halbleiterbereichs 7 zur Seite der ersten Hauptfläche 3 gebildet. Der Trennisolierfilm 22 deckt eine Oberfläche des Trenn-Trenchs 21 ab.
  • Der Trennisolierfilm 22 ist als Feldisolierender Film gebildet, der vergleichsweise dick ist. Der Trennisolierfilm 22 kann einen Siliziumoxidfilm aufweisen. Die Trennelektrode 23 ist als einstückiges Element in den Trenn-Trench 21 eingebettet, wobei der Trennisolierfilm 22 zwischen der Trennelektrode 23 und dem Trenn-Trench 21 liegt. Die Trennelektrode 23 kann leitendes Polysilizium aufweisen. An die Trennelektrode 23 ist ein Source-Potential anzulegen.
  • Nachfolgend wird eine Struktur beschrieben, die auf der Seite des ersten Vorrichtungsbereichs 9A gebildet wird, und eine Beschreibung einer Struktur, die auf der Seite des zweiten Vorrichtungsbereichs 9B gebildet wird, wird weggelassen. Die Struktur auf der Seite des zweiten Vorrichtungsbereichs 9B ist die gleiche wie die Struktur auf der Seite des ersten Vorrichtungsbereichs 9A, außer dass die Struktur auf der Seite des zweiten Vorrichtungsbereichs 9B auf der Seite der ersten Seitenfläche 5A gebildet ist. In der folgenden Beschreibung wird die Struktur auf der Seite des zweiten Vorrichtungsbereichs 9B erhalten, indem der „erste Vorrichtungsbereich 9A“ durch den „zweiten Vorrichtungsbereich 9B" ersetzt wird, und indem die „eine Seite (Seite der ersten Seitenfläche 5A)“ durch die „andere Seite (Seite der zweiten Seitenfläche 5B)“ ersetzt wird, und indem die „andere Seite (Seite der zweiten Seitenfläche 5B)“ durch die „eine Seite (Seite der ersten Seitenfläche 5A)“ ersetzt wird.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen p-Typ (zweiter Leitfähigkeitstyp) Körperbereich 24 auf, der am Oberflächenschichtabschnitt der ersten Hauptfläche 3 im ersten Vorrichtungsbereich 9A gebildet wird. Der Körperbereich 24 ist an einem Oberflächenschichtabschnitt des zweiten Halbleiterbereichs 7 gebildet. Genauer gesagt ist der Körperbereich 24 an dem Oberflächenschichtabschnitt der ersten Hauptfläche 3 (zweiter Halbleiterbereich 7) in einem Abstand von der Bodenwand der ersten Trench-Trennstruktur 10A gebildet. Der Körperbereich 24 kann im gesamten Bereich des Oberflächenschichtabschnitts des zweiten Halbleiterbereichs 7 im ersten Vorrichtungsbereich 9A gebildet werden.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Vielzahl von Trenchstrukturen 30 auf, die an der ersten Hauptfläche 3 im ersten Vorrichtungsbereich 9A gebildet sind. Die Vielzahl von Trenchstrukturen 30 ist in der ersten Richtung X beabstandet zueinander angeordnet und jeweils bandförmig in der zweiten Richtung Y gebildet. Mit anderen Worten ist die Vielzahl von Trenchstrukturen 30 streifenförmig in der zweiten Richtung Y gebildet. Bevorzugt ist die Vielzahl der Trenchstrukturen 30 in der ersten Richtung X in im Wesentlichen gleichen Abständen zueinander angeordnet. Beide Endabschnitte in der zweiten Richtung Y der Vielzahl von Trenchstrukturen 30 sind mit der ersten Trench-Trennstruktur 10A verbunden.
  • Gemäß 3 und 4 weist die Vielzahl von Trenchstrukturen 30 eine Vielzahl von ersten Trenchstrukturen 30A und eine Vielzahl von zweiten Trenchstrukturen 30B auf, die eine andere Struktur als die Vielzahl von ersten Trenchstrukturen 30A aufweisen. Die Vielzahl der ersten Trenchstrukturen 30A sind jeweils bandförmig gebildet und erstrecken sich in der zweiten Richtung Y. Die Vielzahl der zweiten Trenchstrukturen 30B ist in der ersten Richtung X von der Vielzahl der ersten Trenchstrukturen 30A beabstandet angeordnet, so dass sie zumindest einer ersten Trenchstruktur 30A gegenüberliegen.
  • Die Vielzahl der zweiten Trenchstrukturen 30B ist jeweils bandförmig gebildet und verlaufen im Wesentlichen parallel zu der Vielzahl der ersten Trenchstrukturen 30A. Jeder der zweiten Trenchstrukturen 30B hat eine Breite, die im Wesentlichen gleich der jedes der ersten Trenchstrukturen 30A in Bezug auf die erste Richtung X ist. Jedes der zweiten Trenchstrukturen 30B hat eine Länge, die im Wesentlichen gleich der jedes der ersten Trenchstrukturen 30A ist, die in der ersten Richtung X aneinandergrenzen, in Bezug auf die zweite Richtung Y.
  • Die Anzahl und Anordnung der ersten Trenchstrukturen 30A und die Anzahl und Anordnung der zweiten Trenchstrukturen 30B sind beliebig, solange jede der zweiten Trenchstrukturen 30B mindestens einer ersten Trenchstruktur 30A in der ersten Richtung X gegenüberliegt. Die Anzahl und Anordnung der ersten Trenchstrukturen 30A und die Anzahl und Anordnung der zweiten Trenchstrukturen 30B werden gemäß den zu erzielenden elektrischen Eigenschaften angepasst. Die Anzahl der zweiten Trenchstrukturen 30B kann gleich oder größer als die Anzahl der ersten Trenchstrukturen 30A oder kleiner als die Anzahl der ersten Trenchstrukturen 30A sein.
  • Bei dieser Ausführungsform weist die Vielzahl von Trenchstrukturen 30 eine Vielzahl von Trencheinheiten 30C auf, die periodische Anordnungsmuster der Vielzahl von ersten und zweiten Trenchstrukturen 30A und 30B auf der ersten Hauptfläche 3 (erster Vorrichtungsbereich 9A) bilden. Die Vielzahl von Trencheinheiten 30C weisen jeweils ein Paar von ersten und zweiten Trenchstrukturen 30A und 30 auf, die in der ersten Richtung X als eine minimale Einheit aneinander angrenzen und in der ersten Richtung X angeordnet sind. Jede der Trencheinheiten 30C kann zumindest eine erste Trenchstruktur 30A und zwei zweite Trenchstrukturen 30B aufweisen, zwischen denen zumindest eine erste Trenchstruktur 30A aus der ersten Richtung X sandwichartig angeordnet ist.
  • Bei dieser Ausführungsform weist jede der Trencheinheiten 30C eine Vielzahl von (in dieser Ausführungsform zwei) ersten Trenchstrukturen 30A auf, die in der ersten Richtung X aneinandergrenzen. Selbstverständlich kann jede der Trencheinheiten 30C aus einer der ersten Trenchstrukturen 30A in der ersten Richtung X und einer anderen der zweiten Trenchstrukturen 30B in der ersten Richtung X gebildet werden. Mit anderen Worten kann die Vielzahl der zweiten Trenchstrukturen 30B abwechselnd mit der Vielzahl der ersten Trenchstrukturen 30A in der ersten Richtung X so angeordnet sein, dass sie die einzelne erste Trenchstruktur 30A sandwichartig umschließen. Unter Bezugnahme auf 4 bis 8 wird im Folgenden eine konkrete Ausgestaltung der einzelnen ersten Trenchstruktur 30A und eine konkrete Ausgestaltung der einzelnen zweiten Trenchstruktur 30B beschrieben.
  • Die erste Trenchstruktur 30A weist einen ersten Trench 31, einen ersten Isolierfilm 32, eine erste Sourceelektrode 33, eine erste Gateelektrode 34 und einen ersten Zwischenisolierfilm 35 auf. Der erste Trench 31 ist an der ersten Hauptfläche 3 gebildet und definiert eine Wandfläche (Seitenwand und Bodenwand) der ersten Trenchstruktur 30A. Der erste Trench 31 geht durch den Körperbereich 24 und ist in einem Abstand vom Bodenabschnitt des zweiten Halbleiterbereichs 7 zur Seite der ersten Hauptfläche 3 hin gebildet. Der erste Trench 31 hat eine Tiefe, die im Wesentlichen der des Trenn-Trenchs 21 entspricht. Der erste Trench 31 hat beide Endabschnitte, die mit der Trench-Trennstruktur 10 (Trenn-Trench 21) kommunizieren.
  • Der erste Isolierfilm 32 deckt eine Öffnungsseitenwandfläche („opening side wall surface“) und eine Bodenseitenwandfläche („bottom side wall“) des ersten Trenchs 31 ab. Die Öffnungsseitenwandfläche ist eine Wandfläche, die sich an der Öffnungsseite des ersten Trenchs 31 in Bezug auf einen Bodenabschnitt des Körperbereichs 24 befindet. Die Bodenseitenwandfläche ist eine Wandfläche, die auf der Bodenwandseite des ersten Trenchs 31 in Bezug auf den Bodenabschnitt des Körperbereichs 24 gebildet ist. Der erste Isolierfilm 32 ist mit dem Trennisolierfilm 22 in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Trenn-Trench 21 und dem ersten Trench 31 verbunden. Bei dieser Ausführungsform weist der erste Isolierfilm 32 einen ersten unteren Isolierfilm 32a und einen ersten oberen Isolierfilm 32b auf, der sich in der Dicke von dem ersten unteren Isolierfilm 32a unterscheidet.
  • Die erste untere Isolierfilm 32a deckt die Bodenseitenwandfläche des ersten Trenchs 31 ab. Der erste untere Isolierfilm 32a grenzt an den zweiten Halbleiterbereich 7 an („is contiguous to the Sekond semiconductor region“), der von der Wandfläche des ersten Trenchs 31 freigelegt ist. Der erste untere Isolierfilm 32a deckt die Öffnungsseitenwandfläche und die Bodenseitenwandfläche des ersten Trenchs 31 in beiden Endabschnitten des ersten Trenchs 31 ab und ist mit dem Trennisolierfilm 22 der Trench-Trennstruktur 10 verbunden. Der erste untere Isolierfilm 32a kann Siliziumoxid aufweisen. Der erste untere Isolierfilm 32a ist als vergleichsweise dicker feldisolierender Film in der gleichen Weise wie der Trennisolierfilm 22 gebildet.
  • Die erste obere Isolierfilm 32b deckt die Öffnungsseitenwandfläche des ersten Trenchs 31 ab. Der erste obere Isolierfilm 32b hat einen Abschnitt, der den zweiten Halbleiterbereich 7 abdeckt, und einen Abschnitt, der den Körperbereich 24 abdeckt. Die Abdeckungfläche des ersten oberen Isolierfilms 32b in Bezug auf den Körperbereich 24 ist größer als die Abdeckungsfläche des ersten oberen Isolierfilms 32b in Bezug auf den zweiten Halbleiterbereich 7. Der erste obere Isolierfilm 32b kann Siliziumoxid aufweisen. Der erste obere Isolierfilm 32b ist als Gate-Isolierfilm gebildet, der dünner ist als der erste untere Isolierfilm 32a.
  • Die erste Source-Elektrode 33 ist an der Bodenseitenwand des ersten Trenches 31 über dem ersten Isolierfilm 32 (genauer gesagt, der ersten unteren Isolierschicht 32a) vergraben bzw. eingebettet („embedded“). Die erste Sourceelektrode 33 ist dem zweiten Halbleiterbereich 7 über den ersten unteren Isolierfilm 32a zugewandt. Die erste Sourceelektrode 33 ist in einer Draufsicht bandförmig gebildet, die sich in der zweiten Richtung Y erstreckt, und in einer Schnittansicht säulenförmig gebildet, die sich in der Normalenrichtung Z erstreckt.
  • Die erste Sourceelektrode 33 ist mit der Trennelektrode 23 in dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Trenn-Trench 21 und dem ersten Trench 31 verbunden. Ein Verbindungsabschnitt zwischen der Trennelektrode 23 und der ersten Sourceelektrode 33 kann als ein Teil der Trennelektrode 23 oder als ein Teil der ersten Sourceelektrode 33 betrachtet werden. Die erste Sourceelektrode 33 ist als Feldelektrode gebildet, an die ein Source-Potential angelegt werden soll. Die erste Sourceelektrode 33 kann leitendes Polysilizium aufweisen.
  • Die erste Sourceelektrode 33 weist eine Vielzahl erster vorstehender Abschnitte 36 auf, die von der Bodenwandseite zur Öffnungsseite des ersten Trenchs 31 vorstehen. Die Vielzahl erster vorstehender Abschnitte 36 weist einen ersten vorstehenden Abschnitt 36A auf der einen Seite (Seite der ersten Seitenfläche 5A) und einen ersten vorstehenden Abschnitt 36B auf der anderen Seite (Seite der zweiten Seitenfläche 5B) auf, der in der zweiten Richtung Y vom ersten vorstehenden Abschnitt 36A auf der einen Seite beabstandet ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Paar erster vorstehender Abschnitte 36A und 36B jeweils an beiden Endabschnitten des ersten Trenchs 31 gebildet und ist über den ersten unteren Isolierfilm 32a zur Öffnungsseite des ersten Trenchs 31 herausgezogen.
  • Das Paar der ersten vorstehenden Abschnitte 36A und 36B erstreckt sich in der zweiten Richtung Y und ist mit der Trennelektrode 23 im Verbindungsabschnitt zwischen dem Trenn-Trench 21 und dem ersten Trench 31 verbunden. Das Paar erster vorstehender Abschnitte 36A und 36B definiert eine erste Ausnehmung („recess“) 37 auf der Öffnungsseite des ersten Trenchs 31 mit der Wandoberfläche des ersten Trenchs 31. Die erste Ausnehmung 37 ist bandförmig ausgebildet und erstreckt sich in einer Draufsicht in die zweite Richtung Y. Bezogen auf eine Längsrichtung des ersten Trenchs 31 (zweite Richtung Y) hat der erste vorstehende Abschnitt 36A auf der einen Seite eine erste Länge L1 und der erste vorstehende Abschnitt 36B auf der anderen Seite eine zweite Länge L2 (L1 ≈ L2), die im Wesentlichen gleich der ersten Länge L1 ist.
  • Die erste Gateelektrode 34 ist in den ersten Trench 31 an der Öffnungsseite eingebettet, wobei der erste Isolierfilm 32 (genauer gesagt, der erste obere Isolierfilm 32b) zwischen der ersten Gateelektrode 34 und dem ersten Trench 31 liegt. Genauer gesagt, ist die erste Gateelektrode 34 in der ersten Ausnehmung 37 zwischen dem Paar erster vorstehender Abschnitte 36A und 36B an der Öffnungsseite des ersten Trenchs 31 eingebettet. Die erste Gateelektrode 34 ist sowohl dem Körperbereich 24 als auch dem zweiten Halbleiterbereich 7 über den ersten oberen Isolierfilm 32b zugewandt.
  • Die erste Gateelektrode 34 ist bandförmig gebildet und erstreckt sich in Draufsicht in die zweite Richtung Y. Die Dicke der ersten Gateelektrode 34 ist geringer als die Dicke der ersten Sourceelektrode 33 in der Normalenrichtung Z. Die erste Gateelektrode 34 hat einen oberen Endabschnitt, der an der Bodenwandseite des ersten Trenchs 31 in Bezug auf die erste Hauptfläche 3 angeordnet ist. Die erste Gateelektrode 34 kann leitendes Polysilizium aufweisen.
  • Der erste Zwischenisolierfilm 35 ist zwischen der ersten Sourceelektrode 33 und der ersten Gateelektrode 34 im ersten Trench 31 angeordnet und isoliert die erste Sourceelektrode 33 und die erste Gateelektrode 34 elektrisch. Der erste Zwischenisolierfilm 35 ist mit dem ersten Isolierfilm 32 (erster unterer Isolierfilm 32a und erster oberer Isolierfilm 32b) im ersten Trench 31 angrenzend („contiguous“). Bevorzugt ist der erste Zwischenisolierfilm 35 dicker als der erste obere Isolierfilm 32b. Die erste Zwischenisolierfilm 35 kann Siliziumoxid aufweisen.
  • Die zweite Trenchstruktur 30B weist einen zweiten Trench 41, einen zweiten Isolierfilm 42, eine zweite Sourceelektrode 43, eine zweite Gateelektrode 44 und einen zweiten Zwischenisolierfilm 45 auf. Der zweite Trench 41 ist in der ersten Hauptfläche 3 in einem Abstand von dem ersten Trench 31 in der ersten Richtung X gebildet und definiert eine Wandfläche (Seitenwand und Bodenwand) der zweiten Trenchstruktur 30B. Der zweite Trench 41 verläuft durch den Körperbereich 24 und ist in einem Abstand vom Bodenabschnitt des zweiten Halbleiterbereichs 7 zur Seite der ersten Hauptfläche 3 gebildet. Der zweite Trench 41 hat eine Tiefe, die im Wesentlichen derjenigen des ersten Trenchs 31 entspricht. Der zweite Trench 41 weist beide Endabschnitte auf, die mit der Trench-Trennstruktur 10 (Trenn-Trench 21) in Kontakt stehen.
  • Der zweite Isolierfilm 42 deckt eine Öffnungsseitenwandfläche und eine Bodenseitenwandfläche des zweiten Trenchs 41 ab. Die Öffnungsseitenwandfläche ist eine Wandfläche, die sich auf der Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41 in Bezug auf den unteren Abschnitt des Körperbereichs 24 befindet. Die Bodenseitenwandfläche ist eine Wandfläche auf der Bodenwandseite des zweiten Trenchs 41 in Bezug auf den unteren Abschnitt des Körperbereichs 24. Der zweite Isolierfilm 42 ist mit dem Trennisolierfilm 22 im Verbindungsabschnitt zwischen dem Trenn-Trench 21 und dem zweiten Trench 41 verbunden. Bei dieser Ausführungsform weist der zweite Isolierfilm 42 einen zweiten oberen Isolierfilm 42b auf, der sich in seiner Dicke von der des zweiten unteren Isolierfilms 42a unterscheidet, und einen zweiten unteren Isolierfilm 42a auf.
  • Der zweite untere Isolierfilm 42a deckt die Bodenseitenwandfläche des zweiten Trenchs 41 ab. Der zweite untere Isolierfilm 42a grenzt an den zweiten Halbleiterbereich 7 an, der von der Wandfläche des zweiten Trenchs 41 freigelegt ist. Der zweite untere Isolierfilm 42a deckt die Öffnungsseitenwandfläche und die Bodenseitenwandfläche des zweiten Trenchs 41 in beiden Endabschnitten des zweiten Trenchs 41 ab und ist mit dem Trennisolierfilm 22 der Trench-Trennstruktur 10 verbunden. Der zweite untere Isolierfilm 42a kann Siliziumoxid aufweisen. Der zweite untere Isolierfilm 42a ist als vergleichsweise dicker feldisolierender Film in der gleichen Weise wie der erste untere Isolierfilm 32a gebildet.
  • Der zweite obere Isolierfilm 42b deckt die Öffnungsseitenwandfläche des zweiten Trenchs 41 ab. Der zweite obere Isolierfilm 42b hat einen Abschnitt, der den zweiten Halbleiterbereich 7 abdeckt, und einen Abschnitt, der den Körperbereich 24 abdeckt. Die Abdeckungsfläche des zweiten oberen Isolierfilms 42b in Bezug auf den Körperbereich 24 ist größer als die Abdeckungsfläche des zweiten oberen Isolierfilms 42b in Bezug auf den zweiten Halbleiterbereich 7. Der zweite obere Isolierfilm 42b kann Siliziumoxid aufweisen. Der zweite obere Isolierfilm 42b ist als Gate-Isolierfilm gebildet, der dünner ist als der zweite untere Isolierfilm 42a, und zwar in der gleichen Weise wie der erste obere Isolierfilm 32b.
  • Die zweite Sourceelektrode 43 ist auf der Bodenwandseite in den zweiten Trench 41 eingebettet, wobei sich zwischen der zweiten Sourceelektrode 43 und dem zweiten Trench 41 der zweite Isolierfilm 42 (genauer gesagt der zweite untere Isolierfilm 42a) befindet. Die zweite Sourceelektrode 43 ist dem zweiten Halbleiterbereich 7 über den zweiten unteren Isolierfilm 42a zugewandt. Die zweite Sourceelektrode 43 ist in einer Draufsicht bandförmig gebildet und erstreckt sich in der zweiten Richtung Y, und ist in einer Schnittansicht säulenförmig gebildet und erstreckt sich in der Normalenrichtung Z.
  • Die zweite Sourceelektrode 43 ist mit der Trennelektrode 23 in dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Trenn-Trench 21 und dem zweiten Trench 41 verbunden. Ein Verbindungsabschnitt zwischen der Trennelektrode 23 und der zweiten Sourceelektrode 43 kann als ein Teil der Trennelektrode 23 oder als ein Teil der zweiten Sourceelektrode 43 betrachtet werden. Die zweite Sourceelektrode 43 ist als Feldelektrode gebildet, an die in gleicher Weise wie an die erste Sourceelektrode 33 ein Sourcepotential anzulegen ist. Die zweite Sourceelektrode 43 kann leitendes Polysilizium aufweisen.
  • Die zweite Sourceelektrode 43 weist eine Vielzahl von zweiten vorstehenden Abschnitten 46 auf, die von der Bodenwandseite zur Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41 ragen bzw. vorstehen. Die Vielzahl zweiter vorstehender Abschnitte 46 weist einen zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf einer Seite (Seite der ersten Seitenfläche 5A) und einen zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite (Seite der zweiten Seitenfläche 5B) auf, der vom zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf der einen Seite in der zweiten Richtung Y beabstandet ist. Das Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B ist jeweils an beiden Endabschnitten des zweiten Trenchs 41 gebildet und wird zur Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41 über den zweiten unteren Isolierfilm 42a herausgezogen. Das Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B erstreckt sich in der zweiten Richtung Y und ist mit der Trennelektrode 23 in dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Trenn-Trench 21 und dem zweiten Trench 41 verbunden.
  • Die beiden zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B haben jeweils unterschiedliche Längen in Längsrichtung des zweiten Trenchs 41 (zweite Richtung Y). Der zweite vorstehende Abschnitt 46A auf der einen Seite hat eine dritte Länge L3 (L1 ≈ L3), die im Wesentlichen gleich der ersten Länge L1 des ersten vorstehenden Abschnitts 36A auf der einen Seite in Bezug auf die zweite Richtung Y ist. Der zweite vorstehende Abschnitt 46B auf der anderen Seite hat eine vierte Länge L4 (L1 ≈ L2 ≈ L3 ≠ L4), die sich von der dritten Länge L3 des zweiten vorstehenden Abschnitts 46A auf der einen Seite in Bezug auf die zweite Richtung Y unterscheidet. Genauer gesagt, übersteigt die vierte Länge L4 die dritte Länge L3 (L3 < L4). Mit anderen Worten, die vierte Länge L4 des zweiten vorstehenden Abschnitts 46B auf der anderen Seite übersteigt die erste Länge L1 und die zweite Länge L2 (L1 ≈ L2 < L4).
  • Der zweite vorstehende Abschnitt 46A auf der einen Seite ist dem ersten vorstehenden Abschnitt 36A auf der einen Seite über einen Teil des Chips 2 hinweg (genauer gesagt, zweiter Halbleiterbereich 7 und Körperbereich 24) zugewandt und nicht der ersten Gateelektrode 34. Der zweite vorstehende Abschnitt 46B auf der anderen Seite liegt dem ersten vorstehenden Abschnitt 36B auf der anderen Seite und der ersten Gateelektrode 34 über einen Teil des Chips 2 (genauer gesagt, dem zweiten Halbleiterbereich 7 und dem Körperbereich 24) gegenüber.
  • Das Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B definiert mit der Wandoberfläche des zweiten Trenchs 41 eine zweite Ausnehmung 47 auf der Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41. Die zweite Ausnehmung 47 ist bandförmig ausgebildet und erstreckt sich in einer Draufsicht in der zweiten Richtung Y. Die zweite Ausnehmung 47 hat eine Länge, die kleiner ist als die Länge der ersten Ausnehmung 37 in Bezug auf die zweite Richtung Y.
  • Die zweite Gateelektrode 44 ist in den zweiten Trench 41 an der Öffnungsseite eingebettet, wobei sich zwischen der zweiten Gateelektrode 44 und dem zweiten Trench 41 der zweite Isolierfilm 42 (genauer gesagt, der zweite obere Isolierfilm 42b) befindet. Genauer gesagt, ist die zweite Gateelektrode 44 in der zweiten Ausnehmung 47 zwischen dem Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B an der Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41 eingebettet. Die zweite Gateelektrode 44 ist dem Körperbereich 24 und dem zweiten Halbleiterbereich 7 über den zweiten oberen Isolierfilm 42b zugewandt. Die zweite Gateelektrode 44 ist in einer Draufsicht bandförmig gebildet, die sich in der zweiten Richtung Y erstreckt. Bei dieser Ausführungsform ist die zweite Gateelektrode 44 der ersten Gateelektrode 34 zugewandt, die in der ersten Richtung X angrenzt, und sie ist nicht dem Paar der ersten vorstehenden Abschnitte 36A und 36B zugewandt.
  • Die zweite Gateelektrode 44 hat eine kürzere Länge als die erste Gateelektrode 34 in Bezug auf die zweite Richtung Y. Die zweite Gateelektrode 44 hat eine geringere Dicke als die zweite Sourceelektrode 43 in Bezug auf die Normalenrichtung Z. Die zweite Gateelektrode 44 hat einen oberen Endabschnitt, der auf der Bodenwandseite des zweiten Trenchs 41 in Bezug auf die erste Hauptfläche 3 liegt. Die zweite Gateelektrode 44 kann leitendes Polysilizium aufweisen.
  • Der zweite Zwischenisolierfilm 45 ist zwischen der zweiten Sourceelektrode 43 und der zweiten Gateelektrode 44 im zweiten Trench 41 angeordnet und isoliert die zweite Sourceelektrode 43 und die zweite Gateelektrode 44 elektrisch. Der zweite Zwischenisolierfilm 45 ist mit dem zweiten Isolierfilm 42 (zweiter unterer Isolierfilm 42a und zweiter oberer Isolierfilm 42b) im zweiten Trench 41 durchgängig. Bevorzugt ist der zweite Zwischenisolierfilm 45 dicker als der zweite obere Isolierfilm 42b, und zwar in gleicher Weise wie der erste Zwischenisolierfilm 35. Die zweite Zwischenisolierfilm 45 kann Siliziumoxid aufweisen.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Trenchverbindungsstruktur 50 auf, die mit der zweiten Trenchstruktur 30B verbunden ist. Die Trenchverbindungsstruktur 50 kann auch als „Rillenverbindungsstruktur“ („groove conncetion structure“) bezeichnet werden. Die Trenchverbindungsstruktur 50 wird aus der zweiten Trenchstruktur 30B in Richtung der ersten Trenchstruktur 30A herausgezogen und mit der ersten Trenchstruktur 30A verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 jeweils aus der Vielzahl von zweiten Trenchstrukturen 30B in Richtung der angrenzenden ersten Trenchstruktur 30A herausgezogen, um mit der angrenzenden ersten Trenchstruktur 30A verbunden zu werden. Bei dieser Ausführungsform ist die Trenchverbindungsstruktur 50 nicht in einem Bereich zwischen dem Paar erster Trenchstrukturen 30A gebildet, die aneinander angrenzen, und sie ist nicht in einem Bereich zwischen dem Paar zweiter Trenchstrukturen 30B gebildet, die aneinander angrenzen.
  • Jede der Trenchverbindungsstrukturen 50 erstreckt sich in einer Richtung (genauer gesagt in der ersten Richtung X senkrecht zur zweiten Richtung Y), die eine Richtung (zweite Richtung Y) kreuzt, in der sich die zweite Trenchstruktur 30B erstreckt. Die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 werden jeweils aus einem beliebigen Bereich zwischen dem Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B der zweiten Trenchstruktur 30B in Richtung eines beliebigen Bereichs zwischen dem Paar erster vorstehender Abschnitte 36A und 36B der benachbarten ersten Trenchstruktur 30A herausgezogen.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 jeweils an einer Position angeordnet, die an den zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite in Bezug auf den zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf der einen Seite angrenzt. Mit anderen Worten ist die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 jeweils an einer Position angeordnet, an der ein Abstand zu dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite geringer ist als ein Abstand zu dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf der einen Seite. Bei dieser Ausführungsform sind die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 jeweils auf der gleichen Linie angeordnet, die sich in der zweiten Richtung Y erstreckt. Die Trenchverbindungsstruktur 50 hat eine Breite, die im Wesentlichen gleich einer Breite in der ersten Richtung X der zweiten Trenchstruktur 30B (erste Trenchstruktur 30A) in Bezug auf die zweite Richtung Y ist. Eine konkrete Ausgestaltung der einzelnen Trenchverbindungsstruktur 50 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 4 und 8 beschrieben.
  • Die Trenchverbindungsstruktur 50 weist einen Verbindungstrench 51, einen Verbindungsisolierfilm 52, eine Sourceverbindungselektrode 53, eine Gateverbindungselektrode 54 und einen Zwischenverbindungsisolierfilm 55 auf. Der Verbindungsstrench 51 ist in der ersten Hauptfläche 3 gebildet und bildet eine Wandfläche (Seitenwand und Bodenwand) der Trenchverbindungsstruktur 50. Der Verbindungstrench 51 verläuft durch den Körperbereich 24 und ist in einem Abstand vom unteren Abschnitt des zweiten Halbleiterbereichs 7 zur Seite der ersten Hauptfläche 3 hin gebildet.
  • Der Verbindungstrench 51 hat eine Tiefe, die im Wesentlichen der des zweiten Trenchs 41 (erster Trench 31) entspricht. Der Verbindungstrench 51 steht mit dem ersten Trench 31 und dem zweiten Trench 41 in Kontakt. Genauer gesagt, steht der Verbindungstrench 51 mit einem Bereich zwischen dem Paar erster vorstehender Abschnitte 36A und 36B des ersten Trenchs 31 und mit einem Bereich zwischen dem Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B des zweiten Trenchs 41 in Kontakt.
  • Der Verbindungsisolierfilm 52 deckt eine Öffnungsseitenwandfläche und eine Bodenseitenwandfläche des Verbindungstrenches 51 ab. Die Öffnungsseitenwandfläche ist Wandfläche, die sich auf der Öffnungsseite des Verbindungstrenchs 51 in Bezug auf den Bodenabschnitt des Körperbereichs 24 befindet. Die Bodenseitenwandfläche ist eine Wandfläche, die sich an der Bodenwandseite des Verbindungstrenchs 51 in Bezug auf den Bodenabschnitt des Körperbereichs 24 befindet. Der Verbindungsisolierfilm 52 ist mit dem zweiten Isolierfilm 42 in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten Trench 41 und dem Verbindungstrench 51 verbunden und mit dem ersten Isolierfilm 32 in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Trench 31 und dem Verbindungstrench 51 verbunden. Bei dieser Ausführungsform weist der Verbindungsisolierfilm 52 einen unteren Verbindungsisolierfilm 52a und einen oberen Verbindungsisolierfilm 52b auf, dessen Dicke sich von der des unteren Verbindungsisolierfilms 52a unterscheidet.
  • Der untere Verbindungsisolierfilm 52a deckt die Bodenseitenwandfläche des Verbindungsschachts 51 ab. Der untere Verbindungsisolierfilm 52a grenzt an den zweiten Halbleiterbereich 7 an, der von der Wandfläche des Verbindungstrenchs 51 freigelegt ist. Der untere Verbindungsisolierfilm 52a ist im Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten Trench 41 und dem Verbindungstrench 51 mit dem zweiten unteren Isolierfilm 42a verbunden und im Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Trench 31 und dem Verbindungstrench 51 mit dem ersten unteren Isolierfilm 32a verbunden. Der untere Verbindungsisolierfilm 52a kann Siliziumoxid aufweisen. Der untere Verbindungsisolierfilm 52a ist als vergleichsweise dicker feldisolierender Film in der gleichen Weise wie der zweite untere Isolierfilm 42a (erster unterer Isolierfilm 32a) gebildet.
  • Der obere Verbindungsisolierfilm 52b deckt die Öffnungsseitenwandfläche des Verbindungstrenches 51 ab. Der obere Verbindungsisolierfilm 52b hat einen Abschnitt, der den zweiten Halbleiterbereich 7 abdeckt, und einen Abschnitt, der den Körperbereich 24 abdeckt. Die Abdeckungfläche des oberen Verbindungsisolierfilms 52b in Bezug auf den Körperbereich 24 ist größer als die Abdeckungsfläche des oberen Verbindungsisolierfilms 52b in Bezug auf den zweiten Halbleiterbereich 7.
  • Der obere Verbindungsisolierfilm 52b ist mit dem zweiten oberen Isolierfilm 42b im Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten Trench 41 und dem Verbindungstrench 51 verbunden und mit dem ersten oberen Isolierfilm 32b im Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Trench 31 und dem Verbindungstrench 51 verbunden. Der obere Verbindungsisolierfilm 52b kann Siliziumoxid aufweisen. Der obere Verbindungsisolierfilm 52b ist als Gate-Isolierfilm gebildet, der dünner als der untere Verbindungsisolierfilm 52a ist, in der gleichen Weise wie der zweite obere Isolierfilm 42b (erster oberer Isolierfilm 32b).
  • Die Sourceverbindungselektrode 53 ist auf der Bodenwandseite in den Verbindungstrench 51 eingebettet, wobei sich zwischen der Sourceverbindungselektrode 53 und dem Verbindungstrench 51 der Verbindungsisolierfilm 52 (genauer gesagt, unterer Verbindungsisolierfilm 52a) befindet. Die Sourceverbindungselektrode 53 ist dem zweiten Halbleiterbereich 7 über den unteren Verbindungsisolierfilm 52a zugewandt. Die Sourceverbindungselektrode 53 ist in einer Draufsicht in einer Bandform gebildet, die sich in der ersten Richtung X erstreckt, und in einer Schnittansicht in einer Säulenform gebildet, die sich in der Normalenrichtung Z erstreckt.
  • Die Sourceverbindungselektrode 53 ist mit der zweiten Sourceelektrode 43 im Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten Trench 41 und dem Verbindungstrench 51 und mit der ersten Sourceelektrode 33 im Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Trench 31 und dem Verbindungstrench 51 verbunden. Mit anderen Worten, die Sourceverbindungselektrode 53 ist elektrisch mit der ersten Sourceelektrode 33 und mit der zweiten Sourceelektrode 43 verbunden. Außerdem ist die Sourceverbindungselektrode 53 über die erste Sourceelektrode 33 und über die zweite Sourceelektrode 43 elektrisch mit der Trennelektrode 23 verbunden. Die Sourceverbindungselektrode 53 ist zusammen mit der ersten Sourceelektrode 33 und der zweiten Sourceelektrode 43 als Feldelektrode gebildet, an die ein Source-Potential anzulegen ist. Die Sourceverbindungselektrode 53 kann leitendes Polysilizium aufweisen.
  • Die Gateverbindungselektrode 54 ist in den Verbindungstrench 51 an der Öffnungsseite eingebettet, wobei sich zwischen der Gateverbindungselektrode 54 und dem Verbindungstrench 51 der Verbindungsisolierfilm 52 (genauer gesagt, oberer Verbindungsisolierfilm 52b) befindet. Die Gateverbindungselektrode 54 ist dem Körperbereich 24 und dem zweiten Halbleiterbereich 7 über die obere Verbindungsisolierfilm 52b zugewandt. Die Gateverbindungselektrode 54 ist in einer Draufsicht in einer Bandform gebildet, die sich in der ersten Richtung X erstreckt. Die Gateverbindungselektrode 54 überlappt in Draufsicht den gesamten Bereich der Sourceverbindungselektrode 53 und legt die Sourceverbindungselektrode 53 nicht frei. Die Gateverbindungselektrode 54 ist im Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten Trench 41 und dem Verbindungstrench 51 mit der zweiten Gateelektrode 44 und im Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Trench 31 und dem Verbindungstrench 51 mit der ersten Gateelektrode 34 verbunden.
  • Mit anderen Worten, die Gateverbindungselektrode 54 ist elektrisch mit der ersten Gateelektrode 34 und der zweiten Gateelektrode 44 verbunden. Bei dieser Ausführungsform überträgt die Gateverbindungselektrode 54 ein an der ersten Gateelektrode 34 angelegtes Gate-Potential auf die zweite Gateelektrode 44. Die Gateverbindungselektrode 54 hat eine Dicke, die geringer ist als die Dicke der Sourceverbindungselektrode 53 in der Normalenrichtung Z. Die Gateverbindungselektrode 54 hat einen oberen Endabschnitt, der sich auf der Bodenwandseite des Verbindungstrenchs 51 in Bezug auf die erste Hauptfläche 3 befindet. Die Gateverbindungselektrode 54 kann leitendes Polysilizium aufweisen.
  • Der Zwischenverbindungsisolierfilm 55 ist zwischen der Sourceverbindungselektrode 53 und der Gateverbindungselektrode 54 im Verbindungstrench 51 angeordnet und isoliert die Sourceverbindungselektrode 53 und die Gateverbindungselektrode 54 elektrisch. Der Zwischenverbindungsisolierfilm 55 ist durchgehend mit dem unteren Verbindungsisolierfilm 52a und dem oberen Verbindungsisolierfilm 52b im Verbindungsstrench 51.
  • Der Zwischenverbindungsisolierfilm 55 ist im Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten Trench 41 und dem Verbindungstrench 51 mit dem zweiten Zwischenisolierfilm 45 verbunden und im Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Trench 31 und dem Verbindungstrench 51 mit dem ersten Zwischenisolierfilm 35 verbunden. Bevorzugt ist der Zwischenverbindungsisolierfilm 55 dicker als der obere Verbindungsisolierfilm 52b in gleicher Weise wie der zweite Zwischenisolierfilm 45 (erster Zwischenisolierfilm 35). Der Zwischenverbindungsisolierfilm 55 kann Siliziumoxid aufweisen.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Vielzahl von Sourcebereichen 60 auf, von denen jeder in einem Bereich zwischen der Vielzahl von Trenchstrukturen 30 im Oberflächenschichtabschnitt des Körperbereichs 24 gebildet wird. Jeder der Sourcebereiche 60 hat eine höhere n-Typ-Verunreinigungskonzentration als der zweite Halbleiterbereich 7 und ist in einem Abstand vom Bodenabschnitt des Körperbereichs 24 gebildet.
  • Jeder der Sourcebereiche 60 ist in einem Bereich zwischen der ersten Trenchstruktur 30A und der zweiten Trenchstruktur 30B, die aneinander grenzen, in einem Bereich zwischen den ersten Trenchstrukturen 30A, die aneinander grenzen, und in einem Bereich zwischen den zweiten Trenchstrukturen 30B, die aneinander grenzen, gebildet. Die Vielzahl von Sourcebereichen 60 bildet einen Kanal, der sowohl von der ersten Trenchstruktur 30A als auch von der zweiten Trenchstruktur 30B zwischen dem zweiten Halbleiterbereich 7 und dem Sourcebereich 60 gesteuert wird.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Vielzahl der Sourcebereiche 60 jeweils in einer Bandform gebildet, die sich in der zweiten Richtung Y in einem Teil der ersten Hauptfläche 3 erstreckt, der weiter innen liegt als die Vielzahl der Trenchverbindungsstrukturen 50. Genauer gesagt sind die Vielzahl von Sourcebereichen 60 in Bereichen auf der Seite des ersten vorstehenden Abschnitts 36A und des zweiten vorstehenden Abschnitts 46A gebildet, von denen jede die eine Seite in Bezug auf die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 ist, und sind nicht in Bereichen auf der Seite des ersten vorstehenden Abschnitts 36B und des zweiten vorstehenden Abschnitts 46B gebildet, von denen jede die andere Seite in Bezug auf die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 ist. Die Vielzahl von Sourcebereichen 60 sind in der ersten Richtung X mit den ersten und zweiten Trenchverbindungsstrukturen 30A und 30B verbunden und in der zweiten Richtung Y in einem Abstand zu den Trenchverbindungsstrukturen 50 gebildet.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Vielzahl von in der ersten Hauptfläche 3 gebildeten Kontaktlöchern 61 auf, die jeweils durch die Vielzahl von Sourcebereichen 60 hindurchgehen. Die Vielzahl von Kontaktlöchern 61 sind jeweils in einem Abstand vom Bodenabschnitt des Körperbereichs 24 gebildet. Die Vielzahl von Kontaktlöchern 61 ist jeweils in einem Bereich zwischen der Vielzahl von Trenchstrukturen 30 gebildet. Genauer gesagt ist die Vielzahl von Kontaktlöchern 61 jeweils in einem Bereich zwischen der ersten Trenchstruktur 30A und der zweiten Trenchstruktur 30B, die aneinander angrenzen, in einem Bereich zwischen den ersten Trenchstrukturen 30A, die aneinander angrenzen, und in einem Bereich zwischen den zweiten Trenchstrukturen 30B, die aneinander angrenzen, gebildet.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Vielzahl von Kontaktlöchern 61 jeweils in einer Bandform gebildet, die sich in der zweiten Richtung Y in einem Teil der ersten Hauptfläche 3 erstreckt, der weiter innen liegt als die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50. Genauer gesagt sind die Vielzahl von Kontaktlöchern 61 in Bereichen auf der Seite des ersten vorstehenden Abschnitts 36A und des zweiten vorstehenden Abschnitts 46A gebildet, von denen jede die eine Seite in Bezug auf die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 ist, und sind nicht in Bereichen auf der Seite des ersten vorstehenden Abschnitts 36B und des zweiten vorstehenden Abschnitts 46B gebildet, von denen jede die andere Seite in Bezug auf die Trenchverbindungsstrukturen 50 ist.
  • Die Vielzahl von Kontaktlöchern 61 ist in der ersten Richtung X in einem Abstand zu den ersten und zweiten Trenchstrukturen 30A und 30B und in der zweiten Richtung Y in einem Abstand zu der Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 gebildet. Das Anordnungsmuster der Vielzahl von Kontaktlöchern 61 ist optional. Die Vielzahl von Kontaktlöchern 61 kann mit Abständen dazwischen in der zweiten Richtung Y in Bereichen zwischen der Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 30 gebildet werden.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Vielzahl von p-Typ-Kontaktbereichen 62 auf, die jeweils in Bereichen entlang der Vielzahl von Kontaktlöchern 61 im Oberflächenschichtabschnitt des Körperbereichs 24 gebildet sind. Jeder der Kontaktbereiche 62 hat eine höhere p-Typ-Verunreinigungskonzentration als der Körperbereich 24 und deckt die Bodenwand jedes der Kontaktlöcher 61 in einem Abstand vom Bodenabschnitt des Körperbereichs 24 ab. Die Vielzahl von Kontaktbereichen 62 kann Seitenwände der Vielzahl von Kontaktlöchern 61 abdecken.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist einen Hauptflächenisolierfilm 70 (Isolierfilm) auf, der die erste Hauptfläche 3 abdeckt. Der Hauptflächenisolierfilm 70 kann als „Zwischenschicht-Isolierfilm“ bezeichnet werden. Der Hauptflächenisolierfilm 70 kann eine Schichtstruktur („layered structure“) aufweisen, bei der eine Vielzahl von Isolierfilmen aufeinander gestapelt sind, oder sie kann eine einschichtige Struktur aufweisen, die aus einem einzigen Isolierfilm besteht. Der Hauptflächenisolierfilm 70 kann zumindest einen von einem Siliziumoxidfilm, einem Siliziumnitridfilm oder einem Siliziumoxynitridfilm aufweisen. Der Hauptflächenisolierfilm 70 deckt die Vielzahl von Trench-Trennstrukturen 10, die Vielzahl von ersten Trench-Strukturen 30A, die Vielzahl von zweiten Trench-Strukturen 30B und die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 auf der ersten Hauptfläche 3 ab. Der Hauptflächenisolierfilm 70 kann die gesamte Fläche der ersten Hauptfläche 3 abdecken.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Vielzahl von ersten Source-Via-Elektroden 71 auf, die jeweils mit entsprechenden ersten Sourceelektrode 33 auf der Vielzahl der ersten Trenchstrukturen 30A verbunden sind. Jede der ersten Source-Via-Elektroden 71 durchquert den Hauptflächenisolierfilm 70 und ist mit dem ihr zugehörigen ersten vorstehenden Abschnitt 36A auf einer Seite verbunden und auf der anderen Seite nicht mit dem ersten vorstehenden Abschnitt 36B verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist die Vielzahl der ersten Source-Via-Elektroden 71 jeweils mit dem ersten vorstehenden Abschnitt 36A auf der einen Seite verbunden, die in Eins-zu-Eins-Korrespondenz bzw. Eins-zu-Eins-Entsprechung („one-to-one correspondence“) stehen.
  • Die Vielzahl der ersten Source-Via-Elektroden 71 sind in Draufsicht in Abständen zueinander in der ersten Richtung X angeordnet und stehen sich in der ersten Richtung X gegenüber. Die Vielzahl der ersten Source-Via-Elektroden 71 kann jeweils mit dem ersten vorstehenden Abschnitt 36A auf der einen Seite verbunden sein, die in einer Eins-zu-Viel-Korrespondenz steht. Die Vielzahl der ersten Source-Via-Elektroden 71 müssen in Draufsicht nicht notwendigerweise auf der gleichen, in der ersten Richtung X verlaufenden Linie angeordnet sein, sondern können auch in der zweiten Richtung Y voneinander abweichen.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Vielzahl von zweiten Source-Via-Elektroden 72 auf, die jeweils mit entsprechenden zweiten Source-Elektrode 43 auf der Vielzahl von zweiten Trenchstrukturen 30B verbunden sind. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72 durchqueren den Hauptflächenisolierfilm 70 und sind jeweils mit dem Paar der zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B verbunden, die einer der zweiten Source-Via-Elektroden 72 entsprechen. Genauer gesagt weist die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72 die zweite Source-Via-Elektrode 72A auf der einen Seite auf, die mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf der einen Seite verbunden ist, und die zweite Source-Via-Elektrode 72B auf der anderen Seite auf, die mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite verbunden ist.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72A jeweils mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf der einen Seite verbunden, der in Eins-zu-Eins-Korrespondenz steht. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72A (bzw. die mehreren Source-Via-Elektroden) auf der einen Seite sind in der ersten Richtung X voneinander beabstandet und einander in der ersten Richtung X zugewandt. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72A auf der einen Seite sind in der ersten Richtung X von der Vielzahl der ersten Source-Via-Elektroden 71 beabstandet und der Vielzahl der ersten Source-Via-Elektroden 71 in der ersten Richtung X zugewandt.
  • Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72A auf der einen Seite kann jeweils mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf der einen Seite verbunden sein, der in einer Eins-zu-Viel-Korrespondenz steht. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72A muss nicht notwendigerweise auf einer Linie angeordnet sein, die sich in Draufsicht in der ersten Richtung X erstreckt, und kann so angeordnet sein, dass sie in der zweiten Richtung Y voneinander abweichen. Auch kann die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72A auf der einen Seite so angeordnet sein, dass sie in der zweiten Richtung Y von der Vielzahl der ersten Source-Via-Elektroden 71 abweichen.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72B auf der anderen Seite jeweils mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite verbunden, der in Eins-zu-Eins-Korrespondenz steht. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72B auf der anderen Seite sind in der ersten Richtung X voneinander beabstandet und stehen sich in der ersten Richtung X gegenüber. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72B auf der anderen Seite kann jeweils mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite verbunden sein, der in einer Eins-zu-Viel-Korrespondenz steht. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72B auf der anderen Seite müssen nicht unbedingt auf derselben Linie angeordnet sein, die sich in einer Draufsicht in der ersten Richtung X erstreckt, und können so angeordnet werden, dass sie in der zweiten Richtung Y voneinander abweichen.
  • Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72B auf der anderen Seite sind jeweils mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite an einer Position verbunden, die in Draufsicht näher an der dazugehörigen zweiten Gateelektrode 44 liegt als an einem Endabschnitt der dazugehörigen zweiten Trenchstruktur 30B. Mit anderen Worten, die Vielzahl von zweiten Source-via-Elektroden 72B auf der anderen Seite sind jeweils mit dem entsprechenden zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite verbunden, dass der Abstand zwischen der zweiten Source-via-Elektrode 72B und der zweiten Gateelektrode 44 geringer ist als der Abstand zwischen der zweiten Source-via-Elektrode 72B und dem Endabschnitt der zweiten Trenchstruktur 30B. Außerdem liegt die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72B auf der anderen Seite in Draufsicht näher an der zweiten Gateelektrode 44 als an der bzw. die Trennelektrode 23.
  • Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72B auf der anderen Seite sind in Draufsicht der ersten Gateelektrode 34 zugewandt, die in der ersten Richtung X angrenzt, und sind nicht dem ersten vorstehenden Abschnitt 36B auf der anderen Seite zugewandt. Mit anderen Worten, wenn eine Linie, die die erste Gateelektrode 34 in der ersten Richtung X kreuzt, in einer Draufsicht innerhalb eines Bereichs zwischen dem ersten vorstehenden Abschnitt 36B auf der anderen Seite und der zweiten Gateelektrode 44 liegt, ist die zweite Source-Via-Elektrode 72B auf der anderen Seite auf dieser Linie angeordnet.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Vielzahl von dritten Source-Via-Elektroden 73 auf, die mit der Vielzahl von Sourcebereichen 60 auf der ersten Hauptfläche 3 verbunden sind. Die Vielzahl der dritten Source-Via-Elektroden 73 durchqueren den Hauptflächenisolierfilm 70 und sind jeweils in die Vielzahl der Kontaktlöcher 61 eingebettet. Die Vielzahl der dritten Source-Via-Elektroden 73 sind jeweils elektrisch mit dem Source-Bereich 60 und mit dem Kontaktbereich 62 in jedem der Kontaktlöcher 61 verbunden. Bei dieser Ausführungsform sind die Vielzahl von dritten Source-Elektroden 73 jeweils in einer Bandform gebildet, die sich in der zweiten Richtung Y in einem Teil der ersten Hauptfläche 3 erstreckt, der weiter innen als die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 angeordnet ist, und liegen der Trenchverbindungsstruktur 50 in der ersten Richtung X nicht gegenüber.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Vielzahl von Gate-Via-Elektroden 74 auf, die jeweils mit einer entsprechenden ersten Gateelektrode 34 auf der Vielzahl der ersten Trenchstrukturen 30A verbunden sind. Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 durchqueren die Isolierfilm 70 der Oberfläche und sind jeweils mit der entsprechenden ersten Gateelektrode 34 verbunden. Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 sind jeweils in einer Eins-zu-Eins-Korrespondenz mit der ersten Gateelektrode 34 verbunden, nicht aber mit der zweiten Gateelektrode 44. Mit anderen Worten, das Halbleiterbauteil 1A weist nicht die Gate-Via-Elektrode 74 auf, die mit der zweiten Gateelektrode 44 an der zweiten Trenchstruktur 30B verbunden ist. Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 sind über die erste Gateelektrode 34 und über die Gateverbindungselektrode 54 mit der zweiten Gateelektrode 44 elektrisch verbunden.
  • Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 sind in der ersten Richtung X voneinander beabstandet und in der ersten Richtung X einander zugewandt. Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 ist in der zweiten Richtung Y der Vielzahl der ersten Source-Via-Elektroden 71 zugewandt. Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 kann jeweils mit jeder der ersten Gateelektroden 34 in einer Eins-zu-Viel-Korrespondenz verbunden sein. Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 müssen in Draufsicht nicht notwendigerweise auf einer Linie liegen, die sich in der ersten Richtung X erstreckt, und können in der zweiten Richtung Y abweichend voneinander angeordnet sein.
  • Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 sind in Draufsicht an Positionen angeordnet, die näher am ersten vorstehenden Abschnitt 36B auf der anderen Seite als an der Trenchverbindungsstruktur 50 sind. Mit anderen Worten, die Vielzahl von Gate-Via-Elektroden 74 sind jeweils mit der entsprechenden ersten Gateelektrode 34 so verbunden, dass der Abstand zwischen der Gate-Via-Elektrode 74 und dem ersten vorstehenden Abschnitt 36B auf der anderen Seite geringer ist als der Abstand zwischen der Gate-Via-Elektrode 74 und der Trenchverbindungsstruktur 50. Wird bei dieser Ausführungsform eine Linie festgelegt, die die zweite Source-Via-Elektrode 72B auf der anderen Seite in der ersten Richtung X in Draufsicht kreuzt, sind die Vielzahl von Gate-Via-Elektroden 74 an Positionen angeordnet, die näher an dem ersten vorstehenden Abschnitt 36B auf der anderen Seite liegen als an dieser Linie.
  • Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 sind in Draufsicht dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite, der in der ersten Richtung X angrenzt, zugewandt und nicht der zweiten Gateelektrode 44. Mit anderen Worten: Wenn eine Linie, die die erste Gateelektrode 34 in der ersten Richtung X kreuzt, in einer Draufsicht innerhalb eines Bereichs zwischen dem ersten vorstehenden Abschnitt 36B auf der anderen Seite und der zweiten Gateelektrode 44 (zweite Source-Via-Elektrode 72B auf der anderen Seite) liegt, ist die Gate-Via-Elektrode 74 auf dieser Linie angeordnet.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Gateverdrahtungselektrode 80 auf, die oberhalb der Vielzahl von Gate-Via-Elektroden 74 angeordnet ist und ein Gate-Potential überträgt. Genauer gesagt ist die Gateverdrahtungselektrode 80 auf dem Hauptflächenisolierfilms 70 angeordnet. Die Gateverdrahtungselektrode 80 weist eine Gate-Pad-Elektrode 80a und eine Gate-Fingerelektrode 80b auf. Die Gate-Pad-Elektrode 80a ist eine Terminalelektrode, die von außen mit einem elektrisch leitenden Element (z.B. einem Bondingdraht oder einer elektrisch leitenden Platte) verbunden ist. Die Gate-Pad-Elektrode 80a ist in Draufsicht viereckig an einem Teil entlang des mittleren Abschnitts der dritten Seitenfläche 5C gebildet.
  • Die Gate-Pad-Elektrode 80a überlappt in einer Draufsicht mit dem Pad-Bereich 8b des äußeren Bereichs 8. Die Gate-Pad-Elektrode 80a ist in einer Draufsicht in einem Abstand von der ersten Trench-Trennstruktur 10A (erster Vorrichtungsbereich 9A) und der zweiten Trench-Trennstruktur 10B (zweiter Vorrichtungsbereich 9B) zur Seite des Pad-Bereichs 8b angeordnet. Die Gate-Pad-Elektrode 80a überschneidet sich in Draufsicht nicht mit der Vielzahl der ersten und zweiten Trenchstrukturen 30A und 30B.
  • Die Gate-Fingerelektrode 80b wird von der Gate-Pad-Elektrode 80a auf den Hauptflächenisolierfilm 70 herausgezogen. Die Gate-Fingerelektrode 80b erstreckt sich in einer Bandform entlang des Umfangsrandes der ersten Hauptfläche 3, um in Draufsicht aus einer Vielzahl von Richtungen einen inneren Bereich zu definieren, der den ersten und zweiten Vorrichtungsbereich 9A und 9b aufweist. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich die Gate-Fingerelektrode 80b bandförmig entlang der ersten bis dritten Seitenfläche 5A bis 5C, um einen inneren Bereich aus drei Richtungen in Draufsicht zu definieren. Die Gate-Fingerelektrode 80b kann sich bandförmig (vorzugsweise in Form eines viereckigen Rings) entlang der ersten bis vierten Seitenflächen 5A bis 5D erstrecken, um in einer Draufsicht einen inneren Bereich aus vier Richtungen zu definieren.
  • Die Gate-Fingerelektrode 80b erstreckt sich entlang der ersten und zweiten Trench-Trennstrukturen 10A und 10, so dass sie in Draufsicht die Endabschnitte der Vielzahl der ersten und zweiten Trenchstrukturen 30A und 30B kreuzt (genauer gesagt: senkrecht kreuzt). Die Gate-Fingerelektrode 80b überschneidet sich in Draufsicht mit der Vielzahl von Trennelektroden 23, der Vielzahl von ersten vorstehenden Abschnitten 36B auf der anderen Seite, der Vielzahl von ersten Gateelektroden 34 und der Vielzahl von zweiten vorstehenden Abschnitten 46B auf der anderen Seite, und überschneidet sich nicht mit der zweiten Gateelektrode 44.
  • Die Gate-Fingerelektrode 80b ist mit der Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 verbunden. Ein an die Gate-Pad-Elektrode 80a angelegtes Gate-Potenzial wird über die Gate-Fingerelektrode 80b und über die Vielzahl der Gate-Übergangselektroden 74 auf die Vielzahl der ersten Gateelektroden 34 übertragen. Ein an die Vielzahl der ersten Gateelektroden 34 angelegtes Gate-Potential wird durch die Vielzahl der Trenchverbindungsstrukturen 50 auf die Vielzahl der zweiten Gateelektroden 44 übertragen.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Source-Verdrahtungselektrode 81 auf, die oberhalb der Vielzahl der ersten bis dritten Source-Via-Elektroden 71 bis 73 angeordnet ist und ein Source-Potential überträgt. Die Source-Verdrahtungselektrode 81 ist in der gleichen Schicht wie die Gateverdrahtungselektrode 80 in einem Abstand von der Gateverdrahtungselektrode 80 angeordnet und ist der Gateverdrahtungselektrode 80 in einer seitlichen Richtung entlang der ersten Hauptfläche 3 zugewandt. Genauer gesagt ist die Source-Verdrahtungselektrode 81 auf dem Hauptflächenisolierfilm 70 angeordnet. Die Source-Verdrahtungselektrode 81 weist eine Source-Pad-Elektrode 81a auf. Die Source Pad-Elektrode 81a ist eine Terminalelektrode, die außen mit einem elektrisch leitenden Element (z.B. einem Bondingdraht oder einer elektrisch leitenden Platte) verbunden ist.
  • Die Source-Pad-Elektrode 81a ist in einem Bereich angeordnet, der in einer Draufsicht durch die Gateverdrahtungselektrode 80 definiert ist, und überlappt in Draufsicht mit dem ersten und zweiten Vorrichtungsbereich 9A und 9B. Bei dieser Ausführungsform ist die Source-Pad-Elektrode 81a in einer polygonalen Form gebildet, die einen konkaven Abschnitt aufweist, der von einem zentralen Abschnitt der Seite entlang der dritten Seitenfläche 5C in Richtung der vierten Seitenfläche 5D ausgehöhlt ist, so dass er in einer Draufsicht mit der Gate-Pad-Elektrode 80a übereinstimmt.
  • Die Elektrode des Source Pads 81a überlappt in Draufsicht die Vielzahl der ersten Trenchtrennstrukturen 10A, die Vielzahl der zweiten Trenchtrennstrukturen 10B, die Vielzahl der ersten Trenchstrukturen 30A, die Vielzahl der zweiten Trenchstrukturen 30B und die Vielzahl der Trenchverbindungsstrukturen 50. Genauer gesagt überlappt die Source-Pad-Elektrode 81a die Vielzahl erster vorstehender Abschnitte 36A auf der einen Seite, die Vielzahl von Paaren zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B, die Vielzahl erster Gateelektroden 34 und die Vielzahl zweiter Gateelektroden 44 in einer Draufsicht, und überlappt nicht mit der Vielzahl erster vorstehender Abschnitte 36B auf der anderen Seite.
  • Die Source-Pad-Elektrode 81a ist mit der Vielzahl erster bis dritter Source-Via-Elektroden 71 bis 73 verbunden. Ein an die Source-Pad-Elektrode 81a angelegtes Source-Potenzial wird and die Vielzahl von Trennelektroden 23, die Vielzahl von ersten Sourceelektroden 33, die Vielzahl von zweiten Sourceelektroden 43 und die Vielzahl von Sourcebereichen 60 übertragen.
  • Das Halbleiterbauteil 1A weist eine Drain-Elektrode 82 auf, die die zweite Hauptfläche 4 abdeckt. Bei dieser Ausführungsform deckt die Drain-Elektrode 82 den gesamten Bereich der zweiten Hauptflächenelektrode 4 ab, so dass sie mit den ersten bis vierten Seitenflächen 5A bis 5D zusammenhängt, und ist elektrisch mit dem ersten Halbleiterbereich 6 verbunden.
  • Wie oben beschrieben, weist das Halbleiterbauteil 1A den Chip 2, die zweite Trenchstruktur 30B (Rillenstruktur) und die Vielzahl von zweiten Source-Via-Elektroden 72 auf. Der Chip 2 umfasst die erste Hauptfläche 3. Die zweite Trenchstruktur 30B weist den zweiten Trench 41 (Rille; „groove“), die zweite Sourceelektrode 43 (Sourceelektrode) und die zweite Gateelektrode 44 (Gateelektrode) auf.
  • Der zweite Trench 41 ist in der ersten Hauptfläche 3 gebildet. Die zweite Sourceelektrode 43 ist in den zweiten Trench 41 an dessen Bodenseite eingebettet. Die zweite Sourceelektrode 43 weist auf der einen Seite (bei dieser Ausführungsform die Seite der ersten Seitenfläche 5A) und auf der anderen Seite (bei dieser Ausführungsform die Seite der zweiten Seitenfläche 5B) die zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B (vorstehende Abschnitte) auf. Die zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B auf der einen Seite und auf der anderen Seite ragen von der Bodenseite des zweiten Trenchs 41 in Richtung der Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41 vor.
  • Die zweite Gateelektrode 44 ist zwischen dem Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B an der Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41 eingebettet. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72 weisen die zweiten Source-Via-Elektroden 72A und 72B (Source-Via-Elektroden) auf der einen und auf der anderen Seite auf. Die zweiten Source-Via-Elektroden 72A und 72B auf der einen Seite und auf der anderen Seite sind mit den zweiten vorstehenden Abschnitten 46A und 46B auf der einen Seite bzw. auf der anderen Seite der zweiten Trenchstruktur 30B verbunden.
  • Diese Struktur ermöglicht es, den Source-Widerstandswert Rs durch Einstellung des Abstands zwischen dem Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B oder des Abstands zwischen dem Paar zweiter Source-Via-Elektroden 72A und 72B genau zu regulieren. Daher ist es möglich, das Halbleiterbauteil 1A mit einem geeigneten Source-Widerstandswert Rs bereitzustellen.
  • Bevorzugt hat das Halbleiterbauteil 1A keine Gate-Via-Elektrode 74, die mit der zweiten Gateelektrode 44 auf der zweiten Trenchstruktur 30B verbunden ist. Diese Struktur ermöglicht es, den Abstand zwischen dem Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B oder den Abstand zwischen dem Paar zweiter Source-Via-Elektroden 72A und 72B einzustellen bzw. anzupassen, ohne Einschränkungen hinsichtlich der Konstruktionsvorschrift („design rule“) für die Gate-Via-Elektrode 74 zu unterliegen.
  • Bevorzugt weist das Halbleiterbauteil 1A die Gateverdrahtungselektrode 80 (Gate-Verdrahtung) und die Source-Verdrahtungselektrode 81 (Source-Verdrahtung) auf. Bevorzugt ist die Gateverdrahtungselektrode 80 oberhalb der zweiten Trenchstruktur 30B angeordnet, so dass sie in einer Draufsicht nicht mit der zweiten Gateelektrode 44 überlappt. Bevorzugt ist die Source-Verdrahtungselektrode 81 oberhalb der zweiten Trenchstruktur 30B angeordnet, so dass sie in Draufsicht mit dem Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B und der zweiten Gateelektrode 44 überlappt, und ist mit dem Paar zweiter Source-Via-Elektroden 72A und 72B verbunden.
  • Diese Struktur ermöglicht es, die Source-Verdrahtungselektrode 81 mit dem Paar der zweiten Source-Via-Elektroden 72A und 72B elektrisch zu verbinden, ohne Einschränkungen hinsichtlich der Konstruktionsvorschrift für die Gate-Via-Elektrode 74 zu unterliegen. Bevorzugt überlappt die Source-Verdrahtungselektrode 81 in einer Draufsicht die gesamte Fläche der zweiten Gateelektrode 44. Die Gateverdrahtungselektrode 80 kann sich in Draufsicht mit einem oder beiden des Paares zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B überlappen. Bei dieser Ausführungsform überlappt die Gateverdrahtungselektrode 80 in einer Draufsicht mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite und nicht mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf der einen Seite.
  • Bevorzugt weist das Halbleiterbauteil 1A die mit der zweiten Trenchstruktur 30B verbundene Trenchverbindungsstruktur 50 (Rillenverbindungsstruktur) auf. Bevorzugt weist die Trenchverbindungsstruktur 50 den Verbindungstrench 51 (Verbindungsrille) und die Gateverbindungselektrode 54 auf. Der Verbindungstrench 51 ist in der ersten Hauptfläche 3 so gebildet, dass er mit dem zweiten Trench 41 in Kontakt steht. Die Gateverbindungselektrode 54 ist in den Verbindungstrench 51 eingebettet, um mit der zweiten Gateelektrode 44 verbunden zu werden. Diese Struktur ermöglicht es, der zweiten Gateelektrode 44 über die Gateverbindungselektrode 54 ein Gate-Potential zuzuführen.
  • Bevorzugt weist die Trenchverbindungsstruktur 50 die Sourceverbindungselektrode 53 auf, die an der Bodenseite in den Verbindungstrench 51 eingebettet ist, um mit der zweiten Sourceelektrode 43 verbunden zu werden. In diesem Fall ist die Gateverbindungselektrode 54 vorzugsweise in den Verbindungstrench 51 an der Öffnungsseite eingebettet. Bei diesem Aufbau kann die Gateverbindungselektrode 54 in einer Draufsicht auf die gesamte Fläche der Sourceverbindungselektrode 53 gerichtet sein.
  • Das Halbleiterbauteil 1A kann auf der anderen Seite den zweiten vorstehenden Abschnitt 46B aufweisen, der länger ist als der zweite vorstehende Abschnitt 46A auf der einen Seite. Dieser Aufbau ermöglicht es, den Source-Widerstandswert Rs durch Anpassung der Länge des zweiten vorstehenden Abschnitts 46B auf der anderen Seite genau zu regulieren. Bei diesem Aufbau kann die zweite Source-Via-Elektrode 72B auf der anderen Seite mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite an einer Position nahe der zweiten Gateelektrode 44 verbunden werden. In diesem Fall ist es möglich, den Abstand zwischen dem Paar der zweiten Source-Via-Elektroden 72A und 72B durch Verwendung des vergleichsweise langen zweiten vorstehenden Abschnitts 46B auf der anderen Seite anzupassen.
  • Das Halbleiterbauteil 1A kann eine Kombinationsstruktur aufweisen, die den Chip 2, die erste Trenchstruktur 30A (erste Rillenstruktur), die zweite Trenchstruktur 30B (zweite Rillenstruktur), die erste Source-Via-Elektrode 71, die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72 und die Gate-Via-Elektrode 74 aufweist. Der Chip 2 weist die erste Hauptfläche 3 auf. Die erste Trenchstruktur 30A weist den ersten Trench 31 (erste Rille), die erste Sourceelektrode 33 und die erste Gateelektrode 34 auf.
  • Der erste Trench 31 ist in der ersten Hauptfläche 3 gebildet. Die erste Sourceelektrode 33 ist an der Bodenseite in den ersten Trench 31 eingebettet. Die erste Sourceelektrode 33 weist die ersten vorstehenden Abschnitte 36A und 36B auf der einen Seite (bei dieser Ausführungsform die Seite der ersten Seitenfläche 5A) und auf der anderen Seite (bei dieser Ausführungsform die Seite der zweiten Seitenfläche 5B) auf. Die ersten vorstehenden Abschnitte 36A und 36B auf der einen Seite und auf der anderen Seite ragen von der Bodenseite in Richtung der Öffnungsseite des ersten Trenchs 31 hervor. Die erste Gateelektrode 34 ist zwischen dem Paar der ersten vorstehenden Abschnitte 36A und 36B an der Öffnungsseite des ersten Trenchs 31 eingebettet.
  • Die zweite Trenchstruktur 30B weist den zweiten Trench 41 (zweite Rille), die zweite Sourceelektrode 43 und die zweite Gateelektrode 44 auf. Der zweite Trench 41 grenzt an den ersten Trench 31 und ist in der ersten Hauptfläche 3 gebildet. Die zweite Sourceelektrode 43 ist an der Bodenseite in den zweiten Trench 41 eingebettet. Die zweite Sourceelektrode 43 weist die zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B auf der einen und auf der anderen Seite auf. Die zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B auf der einen Seite und auf der anderen Seite ragen von der Bodenseite in Richtung der Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41 vor. Die zweite Gateelektrode 44 ist zwischen dem Paar der zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B an der Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41 eingebettet.
  • Die erste Source-Via-Elektrode 71 ist mit dem ersten vorstehenden Abschnitt 36A auf der einen Seite der ersten Trenchstruktur 30A verbunden. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72 weist die zweiten Source-Via-Elektroden 72A und 72B auf der einen und auf der anderen Seite auf. Die zweiten Source-Via-Elektroden 72A und 72B auf der einen Seite und auf der anderen Seite sind mit den zweiten vorstehenden Abschnitten 46A und 46B auf der einen Seite bzw. auf der anderen Seite der zweiten Trenchstruktur 30B verbunden. Die Gate-Via-Elektrode 74 ist mit der ersten Gateelektrode 34 an der ersten Trenchstruktur 30A verbunden.
  • Diese Struktur ermöglicht es, den Widerstandswert Rs der Source genau zu regulieren, indem der Abstand zwischen dem Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B und der Abstand zwischen dem Paar zweiter Source-Via-Elektroden 72A und 72B in einer Form, die die erste Trenchstruktur 30A und die zweite Trenchstruktur 30B aufweist, eingestellt bzw. angepasst wird. Daher ist es möglich, das Halbleiterbauteil 1A mit einem geeigneten Source-Widerstandswert Rs bereitzustellen.
  • Außerdem ermöglicht diese Struktur der zweiten Trenchstruktur 30B die zweite Sourceelektrode 43 aufzuweisen, deren Strompfad kürzer ist als der der ersten Trenchstruktur 30A. Mit anderen Worten, die erste Trenchstruktur 30A kann eine erste Komponente des Source-Widerstandswertes Rs1 aufweisen, während die zweite Trenchstruktur 30B eine zweite Komponente des Source-Widerstandswertes Rs2 (Rs2 < Rs1) aufweisen kann, die kleiner ist als die erste Komponente des Source-Widerstandswertes Rs1. Jede der ersten und zweiten Komponenten des Source-Widerstandswertes Rs1 und Rs2 ist eine Komponente des Source-Widerstandswertes Rs. Dadurch ist es möglich, den Source-Widerstandswert Rs zu reduzieren.
  • Außerdem ermöglicht diese Struktur die Erfüllung der in 9 bis 11 beschriebenen Effekte, wie unten beschrieben. 9 ist ein elektrischer Schaltplan, der einen Schaltkreis 90 zeigt. Der Schaltkreis 90 weist einen ersten High-Side-Transistor Tr1, einen zweiten Low-Side-Transistor Tr2, der mit dem ersten Transistor Tr1 in Reihe geschaltet ist, und eine Ausgangsverschaltung bzw. Ausgangsverdrahtung („output wiring“) Wout auf, die mit einem Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Transistor Tr1 und dem zweiten Transistor Tr2 verbunden ist. Das Halbleiterbauteil 1A gemäß der ersten Ausführungsform ist an den ersten Transistor Tr1 und an den zweiten Transistor Tr2 angeschlossen.
  • Der erste Transistor Tr1 weist ein erstes Gate G1 (Gateverdrahtungselektrode 80), eine erste Source S1 (Source-Verdrahtungselektrode 81) und einen ersten Drain D1 (Drain-Elektrode 82) auf. Der erste Drain D1 ist elektrisch mit einem hohen Potenzial (z.B. der Stromversorgungsspannung BV) verbunden. Das erste Gate G1 bildet eine erste Source S1 und eine erste Gate-Source-Spannung VgsH, und der erste Drain D1 bildet eine erste Source S1 und eine erste Drain-Source-Spannung VdsH.
  • Der zweite Transistor Tr2 weist ein zweites Gate G1 (Gateverdrahtungselektrode 80), eine zweite Source G2 (Source-Verdrahtungselektrode 81) und einen zweiten Drain D2 (Drain-Elektrode 82) auf. Der zweite Drain D2 ist elektrisch mit der ersten Source S1 verbunden und bildet einen Drain-Source-Knoten Nds. Die zweite Source S2 ist elektrisch mit einem niedrigen Potential (z.B. Masse) verbunden. Das zweite Gate G2 bildet eine zweite Source S2 und eine zweite Gate-Source-Spannung VgsL, und der zweite Drain D2 bildet eine zweite Source S2 und eine zweite Drain-Source-Spannung VdsL.
  • Die Ausgangsverschaltung Wout ist mit dem Drain-Source-Knoten Nds verbunden. Der zweite Transistor Tr2 wird so gesteuert, dass er sich in einem AUS-Zustand befindet, wenn der erste Transistor Tr1 so gesteuert wird, dass er sich in einem EIN-Zustand befindet. Der zweite Transistor Tr2 wird so gesteuert, dass er sich in einem EIN-Zustand befindet, wenn der erste Transistor Tr1 so gesteuert wird, dass er sich in einem AUS-Zustand befindet. Ein elektrischer Strom, der durch die Ein-Aus-Steuerung des ersten und des zweiten Transistors Tr1 und Tr2 erzeugt wird, kann vom ersten Transistor Tr1 zur Ausgangsverschaltung Wout fließen, oder er kann von der Ausgangsverschaltung Wout zum zweiten Transistor Tr2 fließen.
  • 10 ist ein Diagramm, das die Schalteigenschaften zeigt, wenn ein Halbleiterbauteil gemäß einem Referenzbeispiel an den in 9 dargestellten Schaltkreis 90 angelegt wird. In 10 stellt die vertikale Achse die Spannung [V] und die horizontale Achse die Zeit [Sek] dar. Das Halbleiterbauteil gemäß dem Referenzbeispiel hat die gleiche Struktur wie das Halbleiterbauteil 1A gemäß der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Vielzahl von Trenchstrukturen 30 nur die Vielzahl von ersten Trenchstrukturen 30A aufweisen und die zweite Trenchstruktur 30B und die Trenchverbindungsstruktur 50 nicht aufweisen. Mit anderen Worten ist bei dem Halbleiterbauteil gemäß dem Referenzbeispiel der Source-Widerstandswert Rs vergleichsweise hoch, da die zweite Trenchstruktur 30B nicht vorhanden ist. Auf eine weitere, genauere Beschreibung des Halbleiterbauteils gemäß dem Referenzbeispiel wird verzichtet.
  • 10 zeigt einen Signalverlauf („waveform“) der ersten Drain-Source-Spannung VdsH des ersten High-Side-Transistors Tr1 und einen Signalverlauf der ersten Gate-Source-Spannung VgsH. 10 zeigt außerdem einen Signalverlauf der zweiten Drain-Source-Spannung VdsL des zweiten Low-Side-Transistors Tr2 und einen Signalverlauf der zweiten Gate-Source-Spannung VgsL. 10 zeigt außerdem einen Signalverlauf der dritten Drain-Source-Spannung VbsL zwischen dem zweiten Halbleiterbereich 7 des zweiten Low-Side-Transistors Tr2 und der Vielzahl von Trenchstrukturen 30 (genauer gesagt, der ersten Sourceelektrode 33).
  • Wenn der erste High-Side-Transistor Tr1 von einem AUS-Zustand in einen EIN-Zustand gesteuert bzw. geregelt („controlled“) wird und dadurch die erste Drain-Source-Spannung VdsH fällt, steigen die zweite und dritte Drain-Source-Spannung VdsL und VbsL des zweiten Low-Side-Transistors Tr2. Die dritte Drain-Source-Spannung VbsL wird auf einen Wert angehoben, der 1/2 der Stromversorgungsspannung BV übersteigt. Ein Spitzenwert („peak part“) der zweiten Drain-Source-Spannung VdsL und ein Spitzenwert der dritten Drain-Source-Spannung VbsL werden jeweils begrenzt („clamped“).
  • In dem Halbleiterbauteil gemäß dem Referenzbeispiel weist die dritte Drain-Source-Spannung VbsL aufgrund des vergleichsweise hohen Source-Widerstandswertes Rs eine steile Anstiegscharakteristik auf, so dass die Breite einer sich von der Vielzahl von Trenchstrukturen 30 (erste Trenchstruktur 30A) ausbreitenden Verarmungsschicht („depeletion layer“) unzureichend („insufficient“) wird. Daher konzentriert sich eine Spannung (elektrisches Feld) in der Nähe der Vielzahl von Trenchstrukturen 30 in dem zweiten Halbleiterbereich 7, wodurch die Durchbruchspannung („breakdown voltage“) VB abnimmt und der Leckstrom („leakage current“) zunimmt. Infolgedessen wird ein Spitzenwert der zweiten Drain-Source-Spannung VdsL begrenzt („clamped“).
  • 11 ist ein Diagramm, das die Schalteigenschaften zeigt, wenn das in 1 dargestellte Halbleiterbauteil 1A an den in 9 dargestellten Schaltkreis 90 angeschlossen wird. In 11 stellt die vertikale Achse die Spannung [V] und die horizontale Achse die Zeit [Sek] dar. 11 zeigt einen Signalverlauf der ersten Drain-Source-Spannung VdsH, einen Signalverlauf der ersten Gate-Source-Spannung VgsH, einen Signalverlauf der zweiten Drain-Source-Spannung VdsL, einen Signalverlauf der zweiten Gate-Source-Spannung VgsL und einen Signalverlauf der dritten Drain-Source-Spannung VbsL in derselben Weise wie 10.
  • Wenn der erste High-Side-Transistor Tr1 von einem AUS-Zustand in einen EIN-Zustand gesteuert wird und dadurch die erste Drain-Source-Spannung VdsH fällt, steigen die zweite und dritte Drain-Source-Spannung VdsL und VbsL des zweiten Low-Side-Transistors Tr2.
  • Im Gegensatz zum Halbleiterbauteil gemäß dem Referenzbeispiel wird im Halbleiterbauteil 1A die Begrenzung des Spitzenwertes der zweiten Drain-Source-Spannung VdsL und die Begrenzung des Spitzenwertes der dritten Drain-Source-Spannung VbsL verhindert. Außerdem wird im Halbleiterbauteil 1A ein schneller Anstieg der dritten Drain-Source-Spannung VbsL verhindert. Die dritte Drain-Source-Spannung VbsL ist auf weniger als 1/2 der Stromversorgungsspannung BV begrenzt.
  • Im Halbleiterbauteil 1A weist die zweite Trenchstruktur 30B die zweite Sourceelektrode 43 auf, deren Strompfad kürzer ist als der der ersten Trenchstruktur 30A. Mit anderen Worten, die erste Trenchstruktur 30A hat eine erste Komponente des Source-Widerstandswertes Rs1, und die zweite Trenchstruktur 30B hat eine zweite Komponente des Source-Widerstandswertes Rs2 (Rs2 < Rs1), die kleiner ist als die erste Komponente des Source-Widerstandswertes Rs1.
  • In dem Halbleiterbauteil 1A ist der Source-Widerstandswert Rs auf diese Weise reduziert, und daher ist es möglich, die Breite der Verarmungsschicht, die sich von der Vielzahl der ersten Trenchstrukturen 30A und der Vielzahl der zweiten Trenchstrukturen 30B (aus) ausbreitet, größer zu machen als im Halbleiterbauteil gemäß dem Referenzbeispiel. Dadurch ist es möglich, die Spannungskonzentration (Konzentration des elektrischen Feldes) in der Nähe sowohl der Vielzahl von ersten Trenchstrukturen 30A als auch der Vielzahl von zweiten Trenchstrukturen 30B in dem zweiten Halbleiterbereich 7 zu begrenzen. Infolgedessen ist es möglich, eine Abnahme der Durchbruchspannung VB zu begrenzen und einen Leckstrom zu begrenzen. Außerdem ist es möglich, das Begrenzen der zweiten Drain-Source-Spannung VdsL zu unterdrücken („restrain“) .
  • Bevorzugt umfasst das Halbleiterbauteil 1A keine Gate-Via-Elektrode 74, die mit der zweiten Gateelektrode 44 auf der zweiten Trenchstruktur 30B verbunden ist. Diese Struktur ermöglicht es, den Abstand zwischen dem Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B oder den Abstand zwischen dem Paar zweiter Source-Via-Elektroden 72A und 72B einzustellen, ohne Einschränkungen hinsichtlich der Konstruktionsvorschrift für die Gate-Via-Elektrode 74 zu unterliegen.
  • Vorzugsweise weist das Halbleiterbauteil 1A die Sourceverdrahtungselektrode 81 (Source-Verdrahtung) auf, die mit der ersten Source-Via-Elektrode 71 und den beiden zweiten Source-Elektroden 72A und 72B verbunden ist, sowie die Gateverdrahtungselektrode 80, die über die Elektrode 74 mit dem Gate verbunden ist (Gate-Verdrahtung), auf. Bevorzugt ist, dass die Sourceverdrahtungselektrode 81 sowohl über der ersten Trenchstruktur 30A als auch über der zweiten Trenchstruktur 30B angeordnet ist, so dass sie sich in Draufsicht mit dem ersten vorstehenden Abschnitt 36A auf der einen Seite und mit dem Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46B überlappt. Bevorzugt ist die Gate-Via-Elektrode 74 auf der ersten Trenchstruktur 30A so angeordnet, dass sie in Draufsicht mit der ersten Gateelektrode 34 überlappt.
  • Bevorzugt überlappt bei diesem Aufbau bzw. in dieser Struktur die Source-Verdrahtungselektrode 81 in Draufsicht mit der ersten Gateelektrode 34 und mit der zweiten Gateelektrode 44. Bevorzugt überlappt die Source-Verdrahtungselektrode 81 in Draufsicht die gesamte Fläche der zweiten Gateelektrode 44, und die Gateverdrahtungselektrode 80 überlappt in Draufsicht nicht mit der zweiten Gateelektrode 44.
  • Bevorzugt weist das Halbleiterbauteil 1A die Trenchverbindungsstruktur 50 (Rillenverbindungsstruktur) auf, die mit der ersten Trenchstruktur 30A und mit der zweiten Trenchstruktur 30B verbunden ist. Die Trenchverbindungsstruktur 50 weist den Verbindungsstrench 51 (Verbindungsrille) und die Gateverbindungselektrode 54 auf. Der Verbindungstrench 51 ist in der ersten Hauptfläche 3 so gebildet, dass er mit dem ersten Trench 31 und mit dem zweiten Trench 41 in Kontakt steht. Die Gateverbindungselektrode 54 ist in den Verbindungstrench 51 eingebettet, so dass sie mit der ersten Gateelektrode 34 und der zweiten Gateelektrode 44 verbunden ist. Dieser Aufbau ermöglicht es, über die Gateverbindungselektrode 54 ein Gate-Potential von der ersten Gateelektrode 34 auf die zweite Gateelektrode 44 zu übertragen („impart“).
  • Bevorzugt weist die Trenchverbindungsstruktur 50 die Sourceverbindungselektrode 53 auf, die in den Verbindungstrench 51 an der Bodenseite eingebettet ist, um mit der ersten Sourceelektrode 33 und der zweiten Soruceelektrode 43 verbunden zu werden. Bevorzugt ist in diesem Fall die Gateverbindungselektrode 54 an der Öffnungsseite in den Verbindungsstrench 51 eingebettet. Bei diesem Aufbau kann die Gateverbindungselektrode 54 in der Draufsicht dem gesamten Bereich der Sourceverbindungselektrode 53 zugewandt sein.
  • Bevorzugen im Halbleiterbauteil 1A ist, dass der zweite vorstehende Abschnitt 46B auf der anderen Seite länger gebildet ist als der zweite vorstehende Abschnitt 46A auf der einen Seite. Dieser Aufbau ermöglicht es, den Source-Widerstandswert Rs durch Anpassung der Länge des zweiten vorstehenden Abschnitts 46B auf der anderen Seite exakt zu regulieren. Bevorzugt ist in diesem Fall, dass der zweite vorstehende Abschnitt 46A auf der einen Seite dem ersten vorstehenden Abschnitt 36A auf der einen Seite des Chips 2 gegenübersteht und der zweite vorstehende Abschnitt 46B auf der anderen Seite dem ersten vorstehenden Abschnitt 36B auf der anderen Seite und der ersten Gateelektrode 34 auf dem Chip 2 gegenübersteht.
  • Bei diesen Strukturen kann die zweite Source-Via-Elektrode 72B auf der anderen Seite mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite in der Nähe der zweiten Gateelektrode 44 verbunden sein. In diesem Fall ist es möglich, den Abstand zwischen dem Paar der zweiten Source-Via-Elektroden 72A und 72B durch Verwendung des vergleichsweise langen zweiten vorstehenden Abschnitts 46B auf der anderen Seite einzustellen.
  • 12 entspricht 2 und ist eine Draufsicht, die eine Struktur der ersten Hauptfläche 3 des Chips 2 eines Halbleiterbauteils 1B gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. 13 ist eine Draufsicht, in der ein Hauptabschnitt der in 12 dargestellten Struktur vergrößert ist. 14 ist eine Draufsicht, in der der Hauptabschnitt des in 13 dargestellten Aufbaus weiter vergrößert ist.
  • Das Halbleiterbauteil 1B weist den Chip 2, den ersten Halbleiterbereich 6, den zweiten Halbleiterbereich 7, die erste Trench-Trennstruktur 10A, die zweite Trench-Trennstruktur 10B, die Vielzahl von ersten Trench-Strukturen 30A, die Vielzahl von zweiten Trench-Strukturen 30B, die Vielzahl von Trench-Verbindungs-Strukturen 50, die Vielzahl von Sourcebereichen 60, die Vielzahl von KontaktLöchern 61 auf, die Vielzahl von Kontaktbereichen 62, den Hauptflächenisolierfilm 70, die Vielzahl von ersten Source-Via-Elektroden 71, die Vielzahl von zweiten Source-Via-Elektroden 72, die Vielzahl von dritten Source-Via-Elektroden 73, die Vielzahl von Gate-Via-Elektroden 74, die Gateverdrahtungselektrode 80, die Sourceverdrahtungselektrode 81 und die Drain-Elektrode 82 in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform auf.
  • Bei dieser Ausführungsform weist die Vielzahl von zweiten Trenchstrukturen 30B den zweiten Trench 41, den zweiten Isolierfilm 42, die zweite Sourceelektrode 43, die Vielzahl von zweiten Gateelektroden 44 und die Vielzahl von zweiten Zwischenisolierfilmen 45 auf. Die zweite Sourceelektrode 43 weist eine Vielzahl von zweiten vorstehenden Abschnitten 46 auf, die von der Bodenwandseite in Richtung der Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41 vorstehen.
  • Die Vielzahl der zweiten vorstehenden Abschnitte 46 weist den zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf der einen Seite (Seite der ersten Seitenfläche 5A), den zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite (Seite der zweiten Seitenfläche 5B) und den zweiten vorstehenden Abschnitt 46C auf der inneren Seite auf, der zwischen dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf der einen Seite und dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite liegt. Mit anderen Worten, der zweite vorstehende Abschnitt 46C auf der inneren Seite befindet sich auf der anderen Seite (Seite der zweiten Seitenfläche 5B) in Bezug auf den zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf der einen Seite und befindet sich auf der einen Seite (zweite Seitenfläche 5A) in Bezug auf den zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite.
  • Die zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B auf der einen Seite und auf der anderen Seite sind jeweils an den beiden Endabschnitten des zweiten Trenchs 41 gebildet und werden zur Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41 über den zweiten unteren Isolierfilm 42a herausgezogen. Die zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B auf der einen Seite und auf der anderen Seite erstrecken sich in der zweiten Richtung Y und sind jeweils mit der Trennelektrode 23 in dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Trenn-Trench 21 und dem zweiten Trench 41 verbunden. Die zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B auf der einen Seite und auf der anderen Seite sind den ersten vorstehenden Abschnitten 36A und 36B auf der einen Seite und auf der anderen Seite über einen Teil des Chips 2 zugewandt und sind nicht der ersten Gateelektrode 34 der ersten Trenchstruktur 30A zugewandt.
  • Der zweite vorstehende Abschnitt 46C auf der inneren Seite ist an einem Zwischenabschnitt des zweiten Trenchs 41 gebildet und wird zur Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41 über den zweiten unteren Isolierfilm 42a herausgezogen. Der zweite vorstehende Abschnitt 46C auf der inneren Seite ist der ersten Gateelektrode 34 der ersten Trenchstruktur 30A über einen Teil des Chips 2 zugewandt und ist nicht den ersten vorstehenden Abschnitten 36A und 36B auf der einen und der anderen Seite zugewandt. Die Vielzahl der zweiten vorstehenden Abschnitte 46A bis 46C definieren mit der Wandfläche des zweiten Trenchs 41 die Vielzahl der zweiten Ausnehmungen 47 auf der Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41.
  • Der zweite vorstehende Abschnitt 46C auf der inneren Seite definiert die zweite Ausnehmung 47 auf der einen Seite mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf der einen Seite und der Wandfläche des zweiten Trenchs 41. Der zweite vorstehende Abschnitt 46C auf der inneren Seite definiert die zweite Ausnehmung 47 auf der anderen Seite mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite und der Wandfläche des zweiten Trenchs 41. Die Vielzahl der zweiten Ausnehmungen 47 sind jeweils in einer Bandform definiert, die sich in einer Draufsicht in die zweite Richtung Y erstreckt. Jede der zweiten Ausnehmungen 47 hat eine geringere Länge als die Länge der ersten Ausnehmung 37 in Bezug auf die zweite Richtung Y.
  • Bei dieser Ausführungsform hat der zweite vorstehende Abschnitt 46C auf der inneren Seite eine Länge, die sich von jeder Länge der zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B auf der einen Seite und auf der anderen Seite in Bezug auf die Längsrichtung (zweite Richtung Y) des zweiten Trenchs 41 unterscheidet. Die zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B auf der einen Seite und auf der anderen Seite haben eine dritte Länge L3 bzw. eine vierte Länge L4 (L1 ≈ L2 ≈ L3 ≈ L4), von denen jede im Wesentlichen gleich der ersten Länge L1 des ersten vorstehenden Abschnitts 36A auf der einen Seite in Bezug auf die zweite Richtung Y ist. Der zweite vorstehende Abschnitt 46C auf der inneren Seite hat eine fünfte Länge L5 (L3 ≈ L4 < L5), die die dritte Länge L3 (vierte Länge L4) in Bezug auf die zweite Richtung Y übersteigt. Selbstverständlich ist die fünfte Länge L5 optional und kann gleich oder kleiner als die dritte Länge L3 (vierte Länge L4) sein (L5 ≤ L3 ≈ L4).
  • Die Vielzahl der zweiten Gateelektroden 44 sind jeweils in den zweiten Trench 41 an der Öffnungsseite eingebettet, wobei sich zwischen den zweiten Gateelektroden 44 und dem zweiten Trench 41 der zweite Isolierfilm 42 (genauer gesagt, der zweite obere Isolierfilm 42b) befindet. Genauer gesagt, sind die zweiten Gateelektroden 44 in die Vielzahl von zweiten Ausnehmungen 47 zwischen der Vielzahl von zweiten vorstehenden Abschnitten 46A bis 46C an der Öffnungsseite des zweiten Trenchs 41 eingebettet. Jede der zweiten Gateelektroden 44 ist dem Körperbereich 24 und dem zweiten Halbleiterbereich 7 über den zweiten oberen Isolierfilm 42b zugewandt.
  • Die Vielzahl der zweiten Gateelektroden 44 ist jeweils bandförmig gebildet und erstreckt sich in Draufsicht in die zweite Richtung Y. Bei dieser Ausführungsform ist jede der zweiten Gateelektroden 44 der ersten Gateelektrode 34 zugewandt, die in der ersten Richtung X angrenzt, und nicht dem Paar der ersten vorstehenden Abschnitte 36A und 36B. Die Vielzahl der zweiten Gateelektroden 44 ist in Bezug auf die zweite Richtung Y kürzer als die erste Gateelektrode 34.
  • Die Vielzahl der zweiten Zwischenisolierfilme 45 sind jeweils zwischen der zweiten Sourceelektrode 43 und der Vielzahl der zweiten Gateelektroden 44 im zweiten Trench 41 angeordnet und isolieren die zweite Sourceelektrode 43 und die Vielzahl der zweiten Gateelektroden 44 elektrisch. Die Vielzahl der zweiten Zwischenisolierfilme 45 ist mit dem zweiten Isolierfilm 42 (zweiter unterer Isolierfilm 42a und zweiter oberer Isolierfilm 42b) im zweiten Trench 41 durchgehend.
  • Die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 werden jeweils aus der Vielzahl von zweiten Trenchstrukturen 30B in Richtung der angrenzenden ersten Trenchstruktur 30A herausgezogen und jeweils mit der angrenzenden ersten Trenchstruktur 30A verbunden. Bei dieser Ausführungsform sind die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 nicht in einem Bereich zwischen dem Paar erster Trenchstrukturen 30A, die aneinander angrenzen, und in einem Bereich zwischen dem Paar erster Trenchstrukturen 30B, die aneinander angrenzen, gebildet. Bei dieser Ausführungsform wird die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 jeweils aus einem beliebigen Bereich zwischen den zweiten vorstehenden Abschnitten 46A und 46C auf der einen Seite und auf der inneren Seite in Richtung der ersten Trenchstruktur 30A herausgezogen.
  • Mit anderen Worten, die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 verbindet die zweite Gateelektrode 44 auf der einen Seite elektrisch mit der in der ersten Richtung X angrenzenden Gateelektrode 34. Bei dieser Ausführungsform ist die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 jeweils an einer Position nahe dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46C auf der inneren Seite in Bezug auf den zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der einen Seite angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 jeweils auf der gleichen Linie angeordnet, die sich in der zweiten Richtung Y erstreckt.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Vielzahl von Sourcebereichen 60 jeweils in einem Bereich auf der einen Seite (Seite des ersten bzw. zweiten vorstehenden Abschnitts 36A-46A) und in einem Bereich auf der anderen Seite (Seite des ersten bzw. zweiten vorstehenden Abschnitts 36B-46B) in Bezug auf die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 gebildet. Die Vielzahl der Sourcebereiche 60 sind in der ersten Richtung X mit den ersten und zweiten Trenchverbindungsstrukturen 30A und 30B verbunden und in der zweiten Richtung Y beabstandet von der Vielzahl der Trenchverbindungsstrukturen 50 gebildet.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Vielzahl von Kontaktlöchern 61 jeweils in einem Bereich auf der einen Seite (Seite des ersten bzw. zweiten vorstehenden Abschnitts 36A-46A) und in einem Bereich auf der anderen Seite (Seite des ersten bzw. zweiten vorstehenden Abschnitts 36B-46B) in Bezug auf die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 gebildet. Die Vielzahl von Kontaktlöchern 61 sind in der ersten Richtung X in einem Abstand zu den ersten und zweiten Trenchverbindungsstrukturen 30A und 30B und in der zweiten Richtung Y in einem Abstand zu der Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 gebildet.
  • Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72 weist die zweiten Source-Via-Elektroden 72A und 72C auf der einen Seite und auf der inneren Seite auf, die mit den zweiten vorstehenden Abschnitten 46A und 46C auf der einen Seite bzw. auf der inneren Seite verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform weist die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72 nicht die zweite Source-Via-Elektrode 72B auf der anderen Seite auf, die mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite verbunden ist. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72C auf der inneren Seite sind jeweils mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46C auf der inneren Seite verbunden, der in Eins-zu-Eins-Korrespondenz steht. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72C auf der inneren Seite sind in der ersten Richtung X in einem Abstand voneinander angeordnet und stehen sich in der ersten Richtung X gegenüber.
  • Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72C auf der inneren Seite kann jeweils mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46C auf der inneren Seite verbunden sein, der in einer Eins-zu-Viel-Korrespondenz steht. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72C auf der inneren Seite muss nicht unbedingt auf derselben Linie angeordnet sein, die sich in Draufsicht in der ersten Richtung X erstreckt, und kann so angeordnet sein, dass sie in der zweiten Richtung Y voneinander abweichen. Die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72C auf der inneren Seite ist in einer Draufsicht der Gateelektrode 34 zugewandt, die in der ersten Richtung X angrenzt, und ist nicht dem Paar der ersten vorstehenden Abschnitte 36A und 36B zugewandt.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 jeweils mit der ersten Gateelektrode 34 und mit der zweiten Gateelektrode 44 auf der anderen Seite verbunden und nicht mit der zweiten Gateelektrode 44 auf der einen Seite verbunden. Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 sind über die erste Gateelektrode 34 und über die Gateverbindungselektrode 54 mit der zweiten Gateelektrode 44 auf der einen Seite elektrisch verbunden.
  • Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 sind in der ersten Richtung X voneinander beabstandet und in der ersten Richtung X einander zugewandt. Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 kann jeweils mit jeder der ersten Gateelektroden 34 bzw. mit jeder der zweiten Gateelektroden 44 in Eins-zu-Vielen-Korrespondenz verbunden sein. Die Vielzahl der (bzw. die mehreren) Gate-Via-Elektroden 74 muss nicht unbedingt auf derselben Linie angeordnet sein, die sich in Draufsicht in der ersten Richtung X erstreckt, und die mehreren Gate-Via-Elektroden können so angeordnet sein, dass sie in der zweiten Richtung Y voneinander abweichen.
  • Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 sind in einer Draufsicht in Bezug auf die Trenchverbindungsstruktur 50 in einer Position nahe des ersten und zweiten vorstehenden Abschnitts 36B und 46B auf der anderen Seite angeordnet. Mit anderen Worten, die Vielzahl von Gate-Via-Elektroden 74 sind jeweils mit der ersten Gateelektrode 34 und mit der zweiten Gateelektrode 44 auf der anderen Seite verbunden, so dass der Abstand in Bezug auf die ersten und den zweiten vorstehenden Abschnitte 36B und 46B auf der anderen Seite kleiner wird als der Abstand in Bezug auf die Trenchverbindungsstruktur 50. Die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 sind der ersten Gateelektrode 34 und der zweiten Gateelektrode 44 auf der anderen Seite in der ersten Richtung X zugewandt und nicht den ersten und zweiten vorstehenden Abschnitten 36B und 46B auf der anderen Seite.
  • Bei dieser Ausführungsform überlappt die Gate-Fingerelektrode 80b der Gateverdrahtungselektrode 80 in Draufsicht mit der Vielzahl der Trennelektroden 23, der Vielzahl der ersten Gateelektroden 34, der Vielzahl des ersten vorstehenden Abschnitts 36B auf der anderen Seite, der Vielzahl der zweiten Gateelektroden 44 auf der anderen Seite und der Vielzahl der zweiten vorstehenden Abschnitte 46B auf der anderen Seite.
  • Die Gate-Fingerelektrode 80b ist mit der Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 verbunden. Ein an die Gate-Pad-Elektrode 80a angelegtes Gate-Potential wird über die Gate-Fingerelektrode 80b und über die Vielzahl von Gate-Via-Elektroden 74 auf die Vielzahl von ersten Gateelektroden 34 und auf die Vielzahl von zweiten Gateelektroden 44 auf der anderen Seite übertragen. Ein an die Vielzahl der ersten Gateelektroden 34 angelegtes Gate-Potential wird durch die Vielzahl der Trenchverbindungsstrukturen 50 auf die Vielzahl der zweiten Gateelektroden 44 auf der einen Seite übertragen.
  • Bei dieser Ausführungsform überlappt die Source-Pad-Elektrode 81a der Source-Verdrahtungselektrode 81 in Draufsicht mit der Vielzahl erster Gateelektroden 34, der Vielzahl erster vorstehender Abschnitte 36A auf der einen Seite, der Vielzahl zweiter Gateelektroden 44 und der Vielzahl zweiter vorstehender Abschnitte 46A auf der einen Seite, und überlappt nicht mit der Vielzahl erster vorstehender Abschnitte 36B auf der anderen Seite und der Vielzahl zweiter vorstehender Abschnitte 46B auf der anderen Seite. Die Source-Pad-Elektrode 81a ist mit der Vielzahl von ersten bis dritten Source-Via-Elektroden 71 bis 73 verbunden. Ein an die Source-Pad-Elektrode 81a angelegtes Source-Potential wird auf die Vielzahl von Trenn-Elektroden 23, die Vielzahl von ersten Source-Elektroden 33, die Vielzahl von zweiten Source-Elektroden 43 und die Vielzahl von Source-Bereichen 60 über die Vielzahl von ersten bis dritten Source-Via-Elektroden 71 bis 73 übertragen.
  • Wie oben beschrieben, wird mit dem Halbleiterbauteil 1B derselbe Effekt wie der in Bezug auf das Halbleiterbauteil 1A beschriebene Effekt in einer Beziehung zwischen dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46A auf der einen Seite und dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46C auf der inneren Seite (anderen Seite) und in einer Beziehung zwischen den zweiten Source-Via-Elektroden 72A und 72C auf der einen Seite und auf der inneren Seite (anderen Seite) erzielt.
  • 15 entspricht 14 und ist eine Draufsicht, die eine Struktur der ersten Hauptfläche 3 des Chips 2 eines Halbleiterbauteils 1C gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt. Bei dem Halbleiterbauteil 1B gemäß der zweiten Ausführungsform weist die zweite Trenchstruktur 30B auf der anderen Seite den zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf, der dem ersten vorstehenden Abschnitt 36B auf der anderen Seite gegenüberliegt und nicht der ersten Gateelektrode 34 gegenüberliegt. Bei dem Halbleiterbauteil 1C gemäß der dritten Ausführungsform weist die zweite Trenchstruktur 30B hingegen den zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite auf, der sowohl dem ersten vorstehenden Abschnitt 36B auf der anderen Seite als auch der ersten Gateelektrode 34 in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform zugewandt ist.
  • Die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 werden jeweils aus einem beliebigen Bereich zwischen dem Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46A und 46C und einem beliebigen Bereich zwischen dem Paar zweiter vorstehender Abschnitte 46B und 46C der zweiten Trenchstruktur 30B in Richtung eines beliebigen Bereichs zwischen dem Paar erster vorstehender Abschnitte 36A und 36B der benachbarten ersten Trenchstruktur 30A herausgezogen.
  • Mit anderen Worten, die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 verbindet jede der zweiten Gateelektroden 44 auf der einen Seite und auf der anderen Seite elektrisch mit der ersten Gateelektrode 34, die in der ersten Richtung X angrenzt. Bei dieser Ausführungsform ist die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 jeweils an einer Position nahe dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46C auf der inneren Seite in Bezug auf die zweiten vorstehenden Abschnitte 46A und 46B auf der einen Seite und auf der anderen Seite angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 in einer Draufsicht jeweils auf der gleichen, in der zweiten Richtung Y verlaufenden Linie angeordnet.
  • Bei dieser Ausführungsform weist die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72 die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72A bis 72C auf der einen Seite, auf der anderen Seite und auf der inneren Seite auf, die jeweils mit der Vielzahl der zweiten vorstehenden Abschnitte 46A bis 46C verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Vielzahl von Gate-Via-Elektroden 74 nicht mit den zweiten Gateelektroden 44 auf der einen Seite und auf der anderen Seite verbunden. Die Gate-Fingerelektrode 80b der Gateverdrahtungselektrode 80 ist über die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 mit der ersten Gateelektrode 34 verbunden.
  • Ein an die Gate-Pad-Elektrode 80a angelegtes Gate-Potenzial wird über die Gate-Fingerelektrode 80b und über die Vielzahl von Gate-Via-Elektroden 74 auf die Vielzahl erster Gateelektroden 34 übertragen. Ein an die Vielzahl der ersten Gateelektroden 34 angelegtes Gate-Potenzial wird über die Vielzahl der Trenchverbindungsstrukturen 50 auf die zweiten Gateelektroden 44 auf der einen und auf der anderen Seite übertragen. Die Pad-Elektrode 81a der Source-Verdrahtungselektrode 81 ist über die Vielzahl der zweiten Source-Übergangselektroden 72A bis 72C elektrisch mit der Vielzahl der zweiten vorstehenden Abschnitte 46A bis 46C verbunden.
  • Wie oben beschrieben, wird mit dem Halbleiterbauteil 1C der gleiche Effekt wie der in Bezug auf das Halbleiterbauteil 1A beschriebene Effekt in einer Beziehung zwischen der Vielzahl von zweiten vorstehenden Abschnitten 46A bis 46C und in einer Beziehung zwischen der Vielzahl von zweiten Source-Via-Elektroden 72A bis 72C erzielt.
  • 16 entspricht 2 und ist eine Draufsicht, die eine Struktur der ersten Hauptfläche 3 des Chips 2 eines Halbleiterbauteils 1D gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt. Gemäß 16 weist das Halbleiterbauteil 1D gemäß der vierten Ausführungsform die zweite Trench-Trennstruktur 10B auf, die einstückig mit der ersten Trench-Trennstruktur 10A in einem Bereich zwischen dem ersten Vorrichtungsbereich 9A und dem zweiten Vorrichtungsbereich 9B gebildet ist. Die am Verbindungsabschnitt zwischen der ersten und zweiten Trench-Trennstruktur 10A und 10B angeordnete Trennelektrode 23 entspricht einer Struktur, bei der der zweite vorstehende Abschnitt 46C auf der inneren Seite gemäß der zweiten und dritten Ausführungsform mit der Vielzahl von aneinander angrenzenden Trenchstrukturen 30 verbunden ist.
  • Die Vielzahl der ersten Trenchstrukturen 30A auf der Seite des zweiten Vorrichtungsbereichs (9B) sind mit der Vielzahl der ersten Trenchstrukturen 30A auf der Seite des ersten Vorrichtungsbereichs (9A) jeweils durch den Verbindungsabschnitt zwischen den ersten und zweiten Trench-Trennstrukturen (10A und 10B) verbunden. Mit anderen Worten, jede der ersten Trenchstrukturen 30A auf der Seite des zweiten Vorrichtungsbereichs 9B bildet die erste Trenchstruktur 30A, die mit jeder der ersten Trenchstrukturen 30A auf der Seite des ersten Vorrichtungsbereichs 9A integral bzw. einstückig („integrally“) verbunden ist.
  • Der erste vorstehende Abschnitt 36A auf der einen Seite (Seite der ersten Seitenfläche 5A) der einstückig verbundenen ersten Trenchstruktur 30A entspricht dem ersten vorstehenden Abschnitt 36A auf der einen Seite der ersten Trenchstruktur 30A auf der Seite des zweiten Vorrichtungsbereichs 9B. Der erste vorstehende Abschnitt 36B auf der anderen Seite (Seite der zweiten Seitenfläche 5B) der integral vereinigten („integrally-united“) ersten Trenchstruktur 30A entspricht dem ersten vorstehenden Abschnitt 36B auf der anderen Seite der ersten Trenchstruktur 30A auf der Seite des ersten Vorrichtungsbereichs 9A.
  • Die Vielzahl der zweiten Trenchstrukturen 30B auf der Seite des zweiten Vorrichtungsbereichs 9B sind mit der Vielzahl der zweiten Trenchstrukturen 30B auf der Seite des ersten Vorrichtungsbereichs 9A durch den Verbindungsabschnitt zwischen den ersten und zweiten Trench-Trennstrukturen 10A und 10B verbunden. Mit anderen Worten, jede der zweiten Trenchstrukturen 30B auf der Seite des zweiten Vorrichtungsbereichs 9B bildet die zweite Trenchstruktur 30B, die integral mit jeder der zweiten Trenchstrukturen 30B auf der Seite des ersten Vorrichtungsbereichs 9A verbunden ist.
  • Der zweite vorstehende Abschnitt 46A auf der einen Seite (Seite der ersten Seitenfläche 5A) der integral verbundenen zweiten Trenchstruktur 30B entspricht dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der einen Seite der zweiten Trenchstruktur 30B auf der Seite des zweiten Vorrichtungsbereichs 9B. Der zweite vorstehende Abschnitt 46B auf der anderen Seite (Seite der zweiten Seitenfläche 5B) der integral verbundenen zweiten Trenchstruktur 30B entspricht dem zweiten vorstehenden Abschnitt 46B auf der anderen Seite der zweiten Trenchstruktur 30B auf der Seite des ersten Vorrichtungsbereichs 9A.
  • Die Gateverdrahtungselektrode 80 überlappt in einer Draufsicht mit den beiden ersten vorstehenden Abschnitten 36A und 36B auf der einen Seite und auf der anderen Seite der integral vereinigten ersten Trenchstruktur 30A. Außerdem überlappt die Gateverdrahtungselektrode 80 in einer Draufsicht mit den beiden zweiten vorstehenden Abschnitten 46A und 46B auf der einen Seite und auf der anderen Seite der integral vereinigten zweiten Trenchstruktur 30B.
  • Wie oben beschrieben, wird mit dem Halbleiterbauteil 1D derselbe Effekt erzielt wie bei dem Halbleiterbauteil 1A beschrieben.
  • 17 entspricht 3 und ist eine Draufsicht, die eine Modifikation der Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 zeigt. Die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 gemäß der Modifikation werden auf eine der ersten bis vierten Ausführungsformen angewendet. Unter Bezugnahme auf 17 kann jede der Trenchverbindungsstrukturen 50 die Vielzahl der aneinander angrenzenden Trenchstrukturen 30 miteinander verbinden. Bevorzugt ist in diesem Fall die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 so gebildet, dass sie in der zweiten Richtung Y voneinander abweichen, so dass sie nicht auf der gleichen Linie angeordnet sind, die in der ersten Richtung X verläuft.
  • Mit anderen Worten, vorzugsweise bilden die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 in Draufsicht einen T-förmigen Verbindungsabschnitt mit der entsprechenden ersten Trenchstruktur 30A und sind mit der entsprechenden ersten Trenchstruktur 30A so verbunden, dass sie keinen Kreuzungsabschnitt bilden. Bevorzugt bilden die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 in Draufsicht einen T-förmigen Verbindungsabschnitt mit der entsprechenden zweiten Trenchstruktur 30B und sind mit der entsprechenden zweiten Trenchstruktur 30B so verbunden, dass sie keinen Kreuzungsabschnitt bilden.
  • Die Trenchverbindungsstruktur 50, die den T-förmigen Abschnitt bildet, ermöglicht es, die Einbettbarkeit („embeddability“) der ersten Gateelektrode 34, der zweiten Gateelektrode 44 und der Gateverbindungselektrode 54 zu verbessern. Selbstverständlich kann die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 mit der ersten Trenchstruktur 30A und/oder der zweiten Trenchstruktur 30B verbunden werden, um einen kreuzungsfreien Abschnitt zu bilden.
  • Der Verbindungsaspekt der Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 variiert gemäß dem Anordnungsmuster der Vielzahl von ersten Trenchstrukturen 30A und der Vielzahl von zweiten Trenchstrukturen 30B. Bei dieser Ausführungsform verbindet die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 die ersten und zweiten Trenchverbindungsstrukturen 30A und 30B, die benachbart sind. Ebenso verbindet die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 das Paar der ersten Trenchstrukturen 30A, die aneinander angrenzen, miteinander. Die Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 verbindet auch das Paar der zweiten Trenchstrukturen 30A, die aneinander grenzen.
  • Der Verbindungstrench 51, der Verbindungsisolierfilm 52, die Sourceverbindungselektrode 53, die Gateverbindungselektrode 54 und den Zwischenverbindungsisolierfilm 55 der Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 sind mit dem ersten Trench 31, dem ersten Isolierfilm 32, der ersten Sourceverbindungselektrode 33, der ersten Gateverbindungselektrode 34 und dem ersten Zwischenisolierfilm 35 der ersten Trenchstruktur 30A auf die gleiche Weise verbunden wie bei jeder der oben genannten Ausführungsformen. Auch der Verbindungstrench 51, der Verbindungsisolierfilm 52, die Sourceverbindungselektrode 53, die Gateverbindungselektrode 54 und der Zwischenverbindungsisolierfilm 55 der Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 sind mit dem zweiten Trench 41, dem zweiten Isolierfilm 42, der zweiten Sourceelektrode 43, der zweiten Gateelektrode 44 und dem zweiten Zwischenisolierfilm 45 der zweiten Trenchstruktur 30B in der gleichen Weise verbunden wie bei jeder der oben genannten Ausführungsformen.
  • 18 entspricht 4 und ist eine Draufsicht, die eine Modifikation der Vielzahl der ersten Source-Via-Elektroden 71 und der Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72 zeigt. Die Vielzahl der ersten Source-Via-Elektroden 71 und die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72 gemäß der Modifikation werden bei einer der ersten bis vierten Ausführungsformen verwendet. Bezugnehmend auf 18 kann die Vielzahl der zweiten Source-Via-Elektroden 72 einstückig bzw. integral („integrally“) mit der Vielzahl der ersten Source-Via-Elektroden 71 gebildet sein.
  • Mit anderen Worten, die erste Source-Via-Elektrode 71 und die zweite Source-Via-Elektrode 72 können eine einheitliche bzw. integral vereinigte/verbundene („integrally-united“) Source-Via-Elektrode 75 bilden, die auf der einen Seite sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt 36A und 46A elektrisch verbunden ist. Die integral verbundene bzw. einstückig verbundene („integrally-united“) Source-Via-Elektrode 75 kann bandförmig gebildet sein und sich entlang der Trennelektrode 23 erstrecken.
  • Jede der oben genannten Ausführungsformen kann in weiteren Modi ausgeführt sein. Ein Beispiel für eine Ausgestaltung, die die Trench-Trennstruktur 10 (erste und zweite Trench-Trennstruktur 10A und 10B) aufweist, ist wie bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen dargestellt. Die Trench-Trennstruktur 10 ist jedoch nicht unbedingt erforderlich und kann auch entfernt werden.
  • Ein Beispiel für eine Ausgestaltung, die eine Vielzahl von Sourcebereichen 60 aufweist, die in einem Abstand von der Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 in der zweiten Richtung Y ausgebildet sind, ist wie in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen dargestellt. Die Vielzahl von Sourcebereichen 60 kann jedoch mit der Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 in der zweiten Richtung Y verbunden sein. Mit anderen Worten, die Vielzahl von Sourcebereichen 60 kann einen von der Vielzahl von Trenchverbindungsstrukturen 50 gesteuerten Kanal zwischen dem zweiten Halbleiterbereich 7 und dem Sourcebereich 60 bilden.
  • Ein Beispiel für eine Ausgestaltung, die die Gateverdrahtungselektrode 80 aufweist, die eine von der Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 strukturell unabhängige Komponente ist, wird wie bei den obigen Ausführungsformen beschrieben gezeigt. Ein Teil der Gateverdrahtungselektrode 80 kann jedoch als die Vielzahl der Gate-Via-Elektroden 74 gebildet werden. Mit anderen Worten, die Gateverdrahtungselektrode 80 kann die Vielzahl von Gate-Via-Elektroden 74 aufweisen, die durch die isolierende Hauptfläche 70 hindurchgehen.
  • Ein Beispiel für eine Ausgestaltung, die die Source-Verdrahtungselektrode 81 aufweist, die eine von der Vielzahl der ersten bis dritten Source-Via-Elektroden 71 bis 73 strukturell unabhängige Komponente ist, wird wie bei den obigen Ausführungsformen beschrieben gezeigt. Ein Teil der Source-Verdrahtungselektrode 81 kann jedoch als die Vielzahl der ersten bis dritten Source-Via-Elektroden 71 bis 73 gebildet werden, die durch den Isolierfilm 70 der Hauptfläche hindurchgehen bzw. diesen durchdringen. Mit anderen Worten, die Source-Verdrahtungselektrode 81 kann eine Vielzahl von ersten bis dritten Source-Via-Elektroden 71 bis 73 aufweisen, die durch die isolierende Hauptfläche 70 verlaufen.
  • Der „erste Leitfähigkeitstyp“ ist ein „n-Typ“, und der „zweite Leitfähigkeitstyp“ ist ein „p-Typ“, wie bei jeder der oben genannten Ausführungsformen beschrieben. Der „erste Leitfähigkeitstyp“ kann jedoch auch ein „p-Typ“ und der „zweite Leitfähigkeitstyp“ ein „n-Typ“ sein. Die konkrete Ausgestaltung kann in diesem Fall durch Ersetzen des „n-Typ-Bereichs“ durch einen „p-Typ-Bereich“ und durch Ersetzen des „n-Typ-Bereichs“ durch einen „p-Typ-Bereich“ (bzw. umgekehrt) in der vorangehenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen erhalten werden.
  • Merkmale der oben genannten ersten bis vierten Ausführungsformen können zwischen diesen Ausführungsformen beliebig kombiniert werden, und es können die Halbleiterbauteile 1A bis 1D verwendet werden, die jeweils mindestens zwei Merkmale der Merkmale der ersten bis vierten Ausführungsform aufweisen. Mit anderen Worten, das Merkmal der zweiten Ausführungsform kann mit dem Merkmal der ersten Ausführungsform kombiniert werden. Auch das Merkmal der dritten Ausführungsform kann mit einem der Merkmale der ersten und zweiten Ausführungsform kombiniert werden. Auch das Merkmal der vierten Ausführungsform kann mit einem der Merkmale der ersten bis dritten Ausführungsform kombiniert werden.
  • Beispiele von Merkmalen aus dieser Beschreibung und aus den Zeichnungen werden im Folgenden gezeigt. Die folgenden [A1] bis [A20] stellen ein Halbleiterbauteil mit geeignetem Source-Widerstand bereit.
    1. [A1] Halbleiterbauteil, aufweisend: einen Chip mit einer Hauptfläche; eine Trenchstruktur, die einen an der Hauptfläche gebildeten Trench aufweist, eine Sourceelektrode, die in dem Trench an einer Bodenseite des Trenchs eingebettet ist und die einen vorstehenden Abschnitt auf einer Seite und einen vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite aufweist, die beide in Richtung einer Öffnungsseite des Trenchs vorstehen, und eine Gateelektrode, die zwischen einem Paar der vorstehenden Abschnitte an der Öffnungsseite des Trenchs eingebettet ist; und eine Source-Via-Elektrode auf der einen Seite und eine Source-Via-Elektrode auf der anderen Seite, die mit dem vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite bzw. dem vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite der Trenchstruktur verbunden sind.
    2. [A2] Halbleiterbauteil gemäß A1, wobei das Halbleiterbauteil keine Gate-Via-Elektrode aufweist, die mit der Gateelektrode an der Trenchstruktur verbunden ist.
    3. [A3] Halbleiterbauteil gemäß A1 oder A2, ferner aufweisend: eine Gateverdrahtungselektrode, die oberhalb der Trenchstruktur so angeordnet ist, dass sie in einer Draufsicht nicht mit der Gateelektrode überlappt; und eine Source-Verdrahtungs-Elektrode, die oberhalb der Trenchstruktur so angeordnet ist, dass sie in einer Draufsicht mit dem Paar der vorstehenden Abschnitte und mit der Gateelektrode überlappt, und die mit einem Paar der Source-Via-Elektroden verbunden ist.
    4. [A4] Halbleiterbauteil gemäß A3, wobei die Source-Verdrahtungs-Elektrode in einer Draufsicht mit einem ganzen Bereich der Gateelektrode überlappt.
    5. [A5] Halbleiterbauteil gemäß A3 oder A4, wobei die Gateverdrahtungselektrode in Draufsicht entweder mit einem oder beiden der beiden vorstehenden Abschnitte überlappt.
    6. [A6] Halbleiterbauteil gemäß einem von A1 bis A5, ferner aufweisend: eine Trenchverbindungsstruktur, die einen an der Hauptfläche gebildeten Verbindungstrench aufweist, sodass dieser in Kontakt mit dem Trench steht, und eine in den Verbindungstrench eingebettete Gateverbindungselektrode zur Verbindung mit der Gateelektrode aufweist.
    7. [A7] Halbleiterbauteil gemäß A6, wobei die Gateverbindungselektrode der Gateelektrode ein Gate-Potential zuführt.
    8. [A8] Halbleiterbauteil gemäß A6 oder A7, ferner aufweisend: eine Sourceverbindungselektrode, die in den Verbindungstrench an einer Bodenseite des Verbindungstrenchs eingebettet ist, um mit der Sourceelektrode verbunden zu sein; wobei die Gateverbindungselektrode in den Verbindungstrench an einer Öffnungsseite des Verbindungstrenchs eingebettet ist.
    9. [A9] Halbleiterbauteil gemäß A8, wobei die Gateverbindungselektrode in einer Draufsicht einem ganzen Bereich der Sourceverbindungselektrode gegenüberliegt.
    10. [A10] Halbleiterbauteil gemäß A1 bis A9, wobei der vorstehende Abschnitt auf der anderen Seite länger ist als der vorstehende Abschnitt auf der einen Seite.
    11. [A11] Halbleiterbauteil gemäß A10, wobei die Source-Via-Elektrode auf der anderen Seite mit dem vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite an einer Position nahe der Gateelektrode verbunden ist.
    12. [A12] Halbleiterbauteil, aufweisend einen Chip mit einer Hauptfläche; eine erste Trenchstruktur, die einen ersten an der Hauptfläche gebildeten Trench aufweist, eine erste Sourceelektrode, die in den ersten Trench an einer Bodenseite des ersten Trenchs eingebettet ist und die einen ersten vorstehenden Abschnitt auf einer Seite und einen ersten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite aufweist, die beide in Richtung einer Öffnungsseite des ersten Trenchs vorstehen, und eine erste Gateelektrode, die zwischen einem Paar der ersten vorstehenden Abschnitte an der Öffnungsseite des ersten Trenchs eingebettet ist; eine zweite Trenchstruktur, die einen zweiten Trench aufweist, der an den ersten Trench angrenzt und der an der Hauptfläche gebildet ist, eine zweite Sourceelektrode, die in den zweiten Trench an einer Bodenseite des zweiten Trenchs eingebettet ist und die einen zweiten vorstehenden Abschnitt auf einer Seite und einen zweiten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite aufweist, die beide in Richtung einer Öffnungsseite des zweiten Trenchs vorstehen, und eine zweite Gateelektrode, die zwischen einem Paar der zweiten vorstehenden Abschnitte an der Öffnungsseite des zweiten Trenchs eingebettet ist; eine erste Source-Via-Elektrode, die mit dem ersten vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite der ersten Trenchstruktur verbunden ist; eine zweite Source-Via-Elektrode auf der einen Seite und eine zweite Source-Via-Elektrode auf der anderen Seite, die mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite bzw. dem zweiten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite der zweiten Trenchstruktur verbunden sind; und eine Gate-Via-Elektrode, die mit der ersten Gateelektrode auf der ersten Trenchstruktur verbunden ist.
    13. [A13] Halbleiterbauteil gemäß A12, wobei das Halbleiterbauteil keine Gate-Via-Elektrode aufweist, die mit der zweiten Gateelektrode an der zweiten Trenchstruktur verbunden ist.
    14. [A14] Halbleiterbauteil gemäß A12 oder A13, ferner aufweisend: eine Gate-Verdrahtungselektrode, die oberhalb der ersten Trenchstruktur so angeordnet ist, dass sie in einer Draufsicht mit der ersten Gateelektrode überlappt, und die mit der Gate-Via-Elektrode verbunden ist; und eine Source-Verdrahtungselektrode, die oberhalb der ersten Trenchstruktur und oberhalb der zweiten Trenchstruktur so angeordnet ist, dass sie in einer Draufsicht mit dem ersten vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite und mit dem Paar der zweiten vorstehenden Abschnitte überlappt, und die mit der ersten Source-Via-Elektrode und mit einem Paar der zweiten Source-Via-Elektroden verbunden ist.
    15. [A15] Halbleiterbauteil gemäß A14, wobei die Gateverdrahtungselektrode in einer Draufsicht nicht mit der zweiten Gateelektrode überlappt und wobei die Source-Verdrahtungselektrode in einer Draufsicht mit der ersten Gateelektrode und mit der zweiten Gateelektrode überlappt.
    16. [A16] Halbleiterbauteil gemäß A14 oder A15, wobei die Source-Verdrahtungselektrode in einer Draufsicht einen ganzen Bereich der zweiten Gateelektrode überlappt.
    17. [A17] Halbleiterbauteil gemäß einem von A12 bis A16, ferner aufweisend: eine Trenchverbindungsstruktur, die einen an der Hauptfläche gebildeten Verbindungstrench aufweist, um mit dem ersten Trench und dem zweiten Trench in Kontakt zu sein, und eine in den Verbindungstrench so eingebettete Gateverbindungselektrode, dass sie mit der ersten Gateelektrode und der zweiten Gateelektrode verbunden ist.
    18. [A18] Halbleiterbauteil gemäß A17, ferner aufweisend: eine Sourceverbindungselektrode, die in den Verbindungstrench an einer Bodenseite des Verbindungstrenchs eingebettet ist, so dass sie mit der ersten Sourceelektrode und der zweiten Sourceelektrode verbunden ist; wobei die Gateverbindungselektrode in den Verbindungstrench an einer Öffnungsseite des Verbindungstrenchs eingebettet ist.
    19. [A19] Halbleiterbauteil gemäß einem von A12 bis A18, wobei der zweite vorstehende Abschnitt auf der einen Seite dem ersten vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite über einen Teil des Chips gegenüberliegt und der zweite vorstehende Abschnitt auf der anderen Seite dem ersten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite und der ersten Gateelektrode über einen Teil des Chips gegenüberliegt.
    20. [A20] Halbleiterbauteil gemäß A19, wobei die zweite Source-Via-Elektrode auf der anderen Seite mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite an einer Position nahe der zweiten Gateelektrode verbunden ist.
  • Obwohl die Ausführungsformen im Detail beschrieben wurden, handelt es sich bei diesen Ausführungsformen lediglich um konkrete Beispiele, die zur Verdeutlichung des technischen Inhalts dienen, und die vorliegende Erfindung sollte nicht so ausgelegt werden, dass sie auf diese spezifischen Beispiele beschränkt ist, und der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1A
    Halbleiterbauteil
    1B
    Halbleiterbauteil
    1C
    Halbleiterbauteil
    1D
    Halbleiterbauteil
    2
    Chip
    3
    Erste Hauptfläche
    30
    Trenchstruktur
    30A
    Erste Trenchstruktur
    30B
    Zweite Trenchstruktur
    31
    Erster Trench
    33
    Erste Sourceelektrode
    34
    Erste Gateelektrode
    36
    Erster vorstehender Abschnitt
    36A
    Erster vorstehender Abschnitt
    36B
    Erster vorstehender Abschnitt
    41
    Zweiter Trench
    43
    Zweite Sourceelektrode
    44
    Zweite Gateelektrode
    46
    Zweiter vorstehender Abschnitt
    46A
    Zweiter vorstehender Abschnitt
    46B
    Zweiter vorstehender Abschnitt
    46C
    Zweiter vorstehender Abschnitt
    50
    Trenchverbindungsstruktur
    51
    Verbindungstrench
    53
    Sourceverbindungselektrode
    54
    Gateverbindungselektrode
    71
    Erste Source-Via-Elektrode
    72
    Zweite Source-Via-Elektrode
    72A
    Zweite Source-Via-Elektrode
    72B
    Zweite Source-Via-Elektrode
    72C
    Zweite Source-Via-Elektrode
    74
    Gate-Via-Elektrode
    80
    Gateverdrahtungselektrode
    81
    Sourceverdrahtungselektrode
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2021053751 [0001]

Claims (20)

  1. Halbleiterbauteil aufweisend: einen Chip mit einer Hauptfläche; eine Rillenstruktur, die eine an der Hauptfläche gebildete Rille aufweist, eine Sourceelektrode, die in der Rille an einer Bodenseite der Rille eingebettet ist und die einen vorstehenden Abschnitt auf einer Seite und einen vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite aufweist, die beide in Richtung einer Öffnungsseite der Rille vorstehen, und eine Gateelektrode, die zwischen einem Paar der vorstehenden Abschnitte an der Öffnungsseite der Rille eingebettet ist; und eine Source-Via-Elektrode auf einer Seite, die mit dem vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite auf der Rillenstruktur verbunden ist, und eine Source-Via-Elektrode auf der anderen Seite, die mit dem vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite auf der Rillenstruktur verbunden ist.
  2. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 1, wobei das Halbleiterbauteil keine Gate-Via-Elektrode aufweist, die mit der Gateelektrode auf der Rillenstruktur verbunden ist.
  3. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine Gate-Verdrahtung, die oberhalb der Rillenstruktur so angeordnet ist, dass sie in einer Draufsicht nicht mit der Gateelektrode überlappt; und eine Source-Verdrahtung, die oberhalb der Rillenstruktur so angeordnet ist, dass sie in einer Draufsicht mit dem Paar der vorstehenden Abschnitte und mit der Gateelektrode überlappt, und die mit einem Paar der Source-Via-Elektroden verbunden ist.
  4. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 3, wobei die Source-Verdrahtung in einer Draufsicht mit einem ganzen Bereich der Gateelektrode überlappt.
  5. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Gate-Verdrahtung in einer Draufsicht mit einem oder beiden der beiden vorstehenden Abschnitte überlappt.
  6. Halbleiterbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend: eine Rillenverbindungsstruktur, die eine an der Hauptfläche gebildete Verbindungsrille aufweist, um mit der Rille in Kontakt zu stehen, und eine Gateverbindungselektrode, die in die Verbindungsrille eingebettet ist, um mit der Gateelektrode verbunden zu sein.
  7. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 6, wobei die Gateverbindungselektrode der Gateelektrode ein Gate-Potential zuführt.
  8. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 6 oder 7, ferner aufweisend: eine Sourceverbindungselektrode, die in die Verbindungsrille an einer Bodenseite der Verbindungsrille eingebettet ist, um mit der Sourceelektrode verbunden zu sein; wobei die Gateverbindungselektrode in die Verbindungsrille an einer Öffnungsseite der Verbindungsrille eingebettet ist.
  9. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 8, wobei die Gateverbindungselektrode in einer Draufsicht einem ganzen Bereich der Sourceverbindungselektrode gegenüberliegt.
  10. Halbleiterbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der vorstehende Abschnitt auf der anderen Seite länger ist als der vorstehende Abschnitt auf der einen Seite.
  11. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 10, wobei die Source-Via-Elektrode auf der anderen Seite mit dem vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite an einer Position nahe der Gateelektrode verbunden ist.
  12. Halbleiterbauteil, aufweisend: einen Chip mit einer Hauptfläche; eine erste Rillenstruktur, die eine an der Hauptfläche gebildete erste Rille aufweist, eine erste Sourceelektrode, die in der ersten Rille an einer Bodenseite der ersten Rille eingebettet ist und die einen ersten vorstehenden Abschnitt auf einer Seite und einen ersten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite aufweist, die beide in Richtung einer Öffnungsseite der ersten Rille vorstehen, und eine erste Gateelektrode, die zwischen einem Paar der ersten vorstehenden Abschnitte an der Öffnungsseite der ersten Rille eingebettet ist; eine zweite Rillenstruktur, die eine zweite Rille aufweist, die an die erste Rille angrenzt und an der Hauptfläche gebildet ist, eine zweite Sourceelektrode, die in der zweiten Rille an einer Bodenseite der zweiten Rille eingebettet ist und die einen zweiten vorstehenden Abschnitt auf einer Seite und einen zweiten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite aufweist, die beide in Richtung einer Öffnungsseite der zweiten Rille vorstehen, und eine zweite Gateelektrode, die zwischen einem Paar der zweiten vorstehenden Abschnitte an der Öffnungsseite der zweiten Rille eingebettet ist; eine erste Source-Via-Elektrode, die mit dem ersten vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite der ersten Rillenstruktur verbunden ist; eine zweite Source-Via-Elektrode auf der einen Seite, die mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite auf der zweiten Rillenstruktur verbunden ist, und eine zweite Source-Via-Elektrode auf der anderen Seite, die mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite auf der zweiten Rillenstruktur verbunden ist; und eine Gate-Via-Elektrode, die mit der ersten Gateelektrode auf der ersten Rillenstruktur verbunden ist.
  13. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 12, wobei das Halbleiterbauteil keine Gate-Via-Elektrode aufweist, die mit der zweiten Gateelektrode an der zweiten Rillenstruktur verbunden ist.
  14. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 12 oder 13, ferner aufweisend: eine Gateverdrahtungselektrode, die in einer Draufsicht mit der ersten Gateelektrode überlappend oberhalb der ersten Rillenstruktur angeordnet ist und mit der Gate-Via-Elektrode verbunden ist; und eine Source-Verdrahtung, die oberhalb der ersten Rillenstruktur und oberhalb der zweiten Rillenstruktur so angeordnet ist, dass sie in Draufsicht mit dem ersten vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite und mit dem Paar der zweiten vorstehenden Abschnitte überlappt, und die mit der ersten Source-Via-Elektroden und mit einem Paar der zweiten Source-Via-Elektroden verbunden ist.
  15. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 14, wobei die Gateverdrahtung in einer Draufsicht nicht mit der zweiten Gateelektrode überlappt, und die Sourceverdrahtung mit der ersten Gateelektrode und mit der zweiten Gateelektrode in einer Draufsicht überlappt.
  16. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei die Sourceverdrahtung in einer Draufsicht mit einem ganzen Bereich der zweiten Gateelektrode überlappt.
  17. Halbleiterbauteil gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, ferner aufweisend: eine Rillenverbindungsstruktur, die eine Verbindungsrille aufweist, die an der Hauptfläche so gebildet ist, um mit der ersten Rille und der zweiten Rille in Kontakt zu sein, und eine Gateverbindungselektrode, die in der Verbindungsrille eingebettet ist, um mit der ersten Gateelektrode und der zweiten Gateelektrode verbunden zu sein.
  18. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 17, ferner aufweisend: eine Sourceverbindungselektrode, die in die Verbindungsrille an einer Bodenseite der Verbindungsrille eingebettet ist, um mit der ersten Sourceelektrode und der zweiten Sourceelektrode verbunden zu werden; wobei die Gateverbindungselektrode in die Verbindungsrille an einer Öffnungsseite der Verbindungsrille eingebettet ist.
  19. Halbleiterbauteil gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei der zweite vorstehende Abschnitt auf der einen Seite dem ersten vorstehenden Abschnitt auf der einen Seite über einen Teil des Chips gegenüberliegt, und der zweite vorstehende Abschnitt auf der anderen Seite dem ersten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite und der ersten Gateelektrode über einen Teil des Chips gegenüberliegt.
  20. Halbleiterbauteil gemäß Anspruch 19, wobei die zweite Source-Via-Elektrode auf der anderen Seite mit dem zweiten vorstehenden Abschnitt auf der anderen Seite an einer Position nahe der zweiten Gateelektrode verbunden ist.
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