JP2008270492A - 絶縁ゲート型半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ドレイン領域となるn−型SiC半導体層およびn+型SiC半導体基板にトレンチ構造のゲート電極(p型)を設けこれらの間に、n+型ソース領域、n−型チャネル領域を設ける。ゲート端子、ソース端子、ドレイン端子に印加する電位によって、ON状態では全てのn型のSiC層が電流経路となり、OFF状態ではチャネル領域に空乏層を形成して電流を遮断する。チャネル領域反転のメカニズムを採用しないので、SiC基板の電子移動度をチャネル反転移動度とみなすことができ、理論値に近い低オン抵抗化が実現する。
【選択図】 図1
Description
以下に、本発明の絶縁ゲート型半導体装置について、図1から図7を参照にして詳細に説明する。
2 n−型SiC層
3 ドレイン領域
4 ソース領域
5 第1半導体領域(ゲート電極)
5x 第1ゲート電極
5y 第2ゲート電極
6 絶縁膜
7 トレンチ
7x 第1トレンチ
7y 第2トレンチ
8 第2半導体領域(チャネル領域)
10 ドレイン電極層
11 ソース電極層
12 絶縁層
15 ゲート電極層
20 空乏層
21 導通路
41 n+型シリコン半導体基板
42 n−型エピタキシャル層
43 チャネル層
44 トレンチ
45 ゲート酸化膜
46 ゲート電極
48 ソース領域
49 ボディ領域
50 層間絶縁膜
51 ソース電極
52 ドレイン電極
Claims (8)
- 第1の電位が印加される一導電型の炭化珪素半導体層と、
該炭化珪素層の一主面に設けられ、等間隔で互いに平行に配置された複数のトレンチと、
前記トレンチ内壁に設けられた絶縁膜と、
前記トレンチ内に充填され、可変の第2の電位が印加される逆導電型の第1半導体領域と、
隣り合う2つの前記トレンチ間に位置する前記炭化珪素層よりなる第2半導体領域と、
前記第2半導体領域の前記一主面の表面に設けられ、第3の電位が印加される一導電型不純物領域と、
を具備し、
前記第2の電位に応じて第2半導体領域に導通路を形成、または消滅することを特徴とする絶縁ゲート型半導体装置。 - 前記第2半導体領域に空乏層を形成または消滅させることにより、前記導通路を消滅または形成することを特徴とする請求項1に記載の絶縁ゲート型半導体装置。
- 前記第1半導体領域は、多結晶シリコンからなることを特徴とする請求項1に記載の絶縁ゲート型半導体装置。
- 前記第1半導体領域は第1方向と第2方向に延在する格子形状であり、前記一導電型不純物領域は、前記第1方向に沿って配置されることを特徴とする請求項1に記載の絶縁ゲート型半導体装置。
- 前記第2半導体領域は、前記第2の電位を前記第3の電位と同電位または該第3の電位に対して低電位にした場合に、空乏化する幅を有することを特徴とする請求項1に記載の絶縁ゲート型半導体装置。
- 前記第2の電位に前記第3の電位より高電位を印加し、前記第2半導体層に形成される空乏層を消滅させることを特徴とする請求項1に記載の絶縁ゲート型半導体装置。
- 前記第2の電位を、前記第3の電位と同電位または該第3の電位に対して低電位とし、前記第2半導体層に空乏層を形成することを特徴とする請求項1に記載の絶縁ゲート型半導体装置。
- 前記第2半導体領域を擬似的な逆導電型半導体領域とし、該擬似的な逆導電型半導体領域と前記炭化珪素半導体層の接合から広がる空乏層によりに所定の耐圧を確保することを特徴とする請求項7に記載の絶縁ゲート型半導体装置。
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