JP2006093186A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 トレンチ溝110〜113に沿って形成したゲート領域13間のチャネルに拡がる空乏層により電流をオンオフするJFETやSITにおいて、半導体基体表面あるいはトレンチ溝113の底部に、外部より電圧が供給可能なゲートコンタクト層102とゲート電極103を設け、これとは独立し、トレンチ溝110〜112の底部で、ゲート領域13のp++コンタクト層14にオーミック接触するメタル導電部(仮想ゲート電極)101を設ける構造とした。この仮想ゲート電極101は、ゲート電極103や外部配線とは絶縁された形となる。
【効果】 ゲート抵抗を小さくし、高速スイッチング動作が可能な大電流容量の炭化珪素半導体装置を得ることができる。
【選択図】 図1
Description
Claims (20)
- 半導体基体の第1導電型n(又はp)の基板と、この基板の一面に形成されたドレイン電極と、前記基板の他面側に形成された第1導電型のエピタキシャル層と、半導体基体の前記他面に沿って形成された第1導電型のソース領域と、半導体基体の前記他面から形成された複数の溝と、これらの溝に沿って形成された第2導電型p(又はn)のゲート領域と、前記ソース領域の他面側に形成したソース電極と、前記ゲート領域のゲート引出し層に形成されたゲート電極を備えた縦型の電界効果トランジスタを備えた半導体装置において、前記ゲート電極とは独立して、前記溝の底部で、前記ゲート領域の引出し層とオーミック接触するメタル導電部を備えたことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、前記メタル導電部は、前記ゲート電極と電気的に絶縁されていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、前記メタル導電部は、外部からの配線と電気的に絶縁されていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、前記ゲート電極を、半導体基体の前記他面に沿って形成したことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、半導体基体の前記他面から形成された第2の溝と、この第2の溝に沿って形成された第2導電型の第2のゲート領域を備え、前記ゲート電極は、前記第2の溝の底部で、前記第2のゲート領域の引出し層とオーミック接触するように形成されたことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、前記溝に沿って形成された前記ゲート領域は、半導体基体の前記他面に沿って形成された前記ソース領域に接するように形成したことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、前記ゲート領域を、半導体基体の前記他面に沿って形成された前記ソース領域に届かない範囲で前記溝に沿って形成したことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、前記複数の溝内に充填した絶縁物を備えたことを特徴とする半導体装置。
- 請求項8において、前記絶縁物は、ポリシリコンを含むことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、前記ソース領域と前記ソース電極間に形成したソースコンタクト層と、前記ゲート引出し層と前記ゲート電極間に形成したゲートコンタクト層と、少なくとも、これらソースコンタクト層とゲートコンタクト層との間の半導体基体の前記他面に沿って形成した層間絶縁膜を備えたことを特徴とする半導体装置。
- バンドギャップが2.0eV以上の半導体基体の第1導電型n(又はp)の低不純物濃度の基板と、この基板の一面に形成されたドレイン電極と、前記基板の他面側に形成され、第1導電型の基板より低抵抗のエピタキシャル層と、前記半導体基体の他面に沿って形成された第1導電型のソース領域と、前記半導体基体の他面から形成された複数の溝と、これらの溝に沿って形成された第2導電型p(又はn)のゲート領域と、前記ソース領域の他面側に形成したソースコンタクト層及びこのソースコンタクト層にオーミック接触したソース電極を備えた縦型の電界効果トランジスタを備えた炭化珪素半導体装置において、半導体基体の前記他面に沿って形成され、前記ゲート領域の引出し層に、ゲートコンタクト層を介してオーミック接触したゲート電極と、このゲート電極とは独立して、前記溝の底部で、前記ゲート領域のコンタクト層とオーミック接触するメタル導電部を備えたことを特徴とする炭化珪素半導体装置。
- 請求項11において、前記メタル導電部は、前記ゲート電極と電気的に絶縁されていることを特徴とする炭化珪素半導体装置。
- 請求項11において、前記メタル導電部は、外部からの配線と電気的に絶縁されていることを特徴とする炭化珪素半導体装置。
- 請求項11において、前記溝に沿って形成された前記ゲート領域は、半導体基体の前記他面に沿って形成された前記ソース領域に接するように形成したことを特徴とする炭化珪素半導体装置。
- 請求項11において、前記ゲート領域を、半導体基体の前記他面に沿って形成された前記ソース領域に届かない範囲で前記溝に沿って形成したことを特徴とする炭化珪素半導体装置。
- バンドギャップが2.0eV以上の半導体基体の第1導電型n(又はp)の低不純物濃度の基板と、この基板の一面に形成されたドレイン電極と、前記基板の他面側に形成され、第1導電型の基板より低抵抗のエピタキシャル層と、半導体基体の前記他面に沿って形成された第1導電型のソース領域と、半導体基体の前記他面から形成された複数の第1の溝と、これら第1の溝に沿って形成された第2導電型p(又はn)の第1のゲート領域と、前記ソース領域の他面側に形成したソースコンタクト層及びこのソースコンタクト層にオーミック接触したソース電極を備えた縦型の電界効果トランジスタを備えた炭化珪素半導体装置において、前記半導体基体の他面から形成された第2の溝と、この第2の溝に沿って形成された第2導電型の第2のゲート領域と、この第2のゲート領域の引出し層にゲートコンタクト層を介してオーミック接触したゲート電極と、このゲート電極とは独立して、前記第1の溝の底部で、前記第1のゲート領域の引出し層とオーミック接触するメタル導電部を備えたことを特徴とする炭化珪素半導体装置。
- 請求項16において、前記メタル導電部は、前記ゲート電極と電気的に絶縁されていることを特徴とする炭化珪素半導体装置。
- 請求項16において、前記メタル導電部は、外部からの配線と電気的に絶縁されていることを特徴とする炭化珪素半導体装置。
- 請求項16において、前記第1の溝に沿って形成された前記ゲート領域は、半導体基体の前記他面に沿って形成された前記ソース領域に接するように形成したことを特徴とする炭化珪素半導体装置。
- 請求項16において、前記第1の溝に沿って形成した前記ゲート領域を、前記ソース領域に届かない範囲で形成したことを特徴とする炭化珪素半導体装置。
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