JP2012089822A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態によれば、半導体装置は、ベース層と、ベース層上に設けられた第2導電形半導体層と、第2導電形半導体層の表面からベース層側に向けて延び、ベース層には達しない複数の第1のトレンチの内壁に設けられた第1の絶縁膜と、第1の絶縁膜を介して第1のトレンチ内に設けられると共に第2導電形半導体層の表面に接する第1の電極とを備えている。第2導電形半導体層は、第1のトレンチで挟まれた第1の第2導電形領域と、第1の第2導電形領域とベース層との間および第1のトレンチの底部とベース層との間に設けられ、第1の第2導電形領域よりも第2導電形不純物量が少ない第2の第2導電形領域とを有する。
【選択図】図1
Description
図1(a)は、第1実施形態に係る半導体装置の模式断面図である。
図6(b)は、第2実施形態に係る半導体装置の模式平面図である。図6(b)に示す要素が、紙面上下方向に複数繰り返し形成されている。
図6(c)は、図6(b)におけるA−A断面図である。
図6(d)は、図6(b)におけるB−B断面図である。
図6(e)は、図6(b)におけるC−C断面図である。
図7は、第3実施形態に係る半導体装置の模式である。
図8(a)は、図7におけるa−a’断面を表し、図8(b)は、図7におけるb−b’断面を表す。
図10(a)は、第4実施形態に係る半導体装置の模式図である。
Claims (20)
- ベース層と、
前記ベース層上に設けられた第2導電形半導体層と、
前記第2導電形半導体層の表面から前記ベース層側に向けて延び、前記ベース層には達しない複数の第1のトレンチの内壁に設けられた第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜を介して前記第1のトレンチ内に設けられると共に、前記第2導電形半導体層の表面に接して設けられた第1の電極と、
を備え、
前記第2導電形半導体層は、
前記第1のトレンチで挟まれた第1の第2導電形領域と、
前記第1の第2導電形領域と前記ベース層との間、および前記第1のトレンチの底部と前記ベース層との間に設けられ、前記第1の第2導電形領域よりも第2導電形不純物量が少ない第2の第2導電形領域と、
を有することを特徴とする半導体装置。 - 前記ベース層における前記第2導電形半導体層が設けられた面の反対側に設けられた第1導電形半導体層と、
前記第1導電形半導体層の表面から前記ベース層側に向けて延び、前記ベース層には達しない複数の第2のトレンチの内壁に設けられた第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜を介して前記第2のトレンチ内に設けられると共に、前記第2導電形半導体層の表面に接して設けられた第2の電極と、
をさらに備え、
前記第1導電形半導体層は、
前記第2のトレンチで挟まれた第1の第1導電形領域と、
前記第1の第1導電形領域と前記ベース層との間、および前記第2のトレンチの底部と前記ベース層との間に設けられ、前記第1の第1導電形領域よりも第1導電形不純物量が少ない第2の第1導電形領域と、
を有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 前記ベース層における前記第2導電形半導体層が設けられた面側に、前記第2導電形半導体層に対して離間して設けられた第1導電形半導体層と、
前記第1導電形半導体層の表面から前記ベース層側に向けて延び、前記ベース層には達しない複数の第2のトレンチの内壁に設けられた第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜を介して前記第2のトレンチ内に設けられると共に、前記第2導電形半導体層の表面に接して設けられた第2の電極と、
をさらに備え、
前記第1導電形半導体層は、
前記第2のトレンチで挟まれた第1の第1導電形領域と、
前記第1の第1導電形領域と前記ベース層との間、および前記第2のトレンチの底部と前記ベース層との間に設けられ、前記第1の第1導電形領域よりも第1導電形不純物量が少ない第2の第1導電形領域と、
を有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 前記第2の第2導電形領域は、前記第1の第2導電形領域よりも第2導電形不純物濃度が低いことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記第2の第1導電形領域は、前記第1の第1導電形領域よりも第1導電形不純物濃度が低いことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記第2の第2導電形領域の厚さは、前記第1のトレンチの深さよりも小さいことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記第2の第1導電形領域の厚さは、前記第2のトレンチの深さよりも小さいことを特徴とする請求項2〜6のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記第1の第2導電形領域は前記第1の電極に接し、
前記第2の第2導電形領域と前記第1の電極との間には、前記第1の絶縁膜が設けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の半導体装置。 - 前記第1の第1導電形領域は前記第2の電極に接し、
前記第2の第1導電形領域と前記第2の電極との間には、前記第2の絶縁膜が設けられていることを特徴とする請求項2〜8のいずれか1つに記載の半導体装置。 - 前記第1の第2導電形領域の幅は、1(μm)以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記第1の第1導電形領域の幅は、1(μm)以下であることを特徴とする請求項2〜10のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた第1導電形半導体層と、
前記第1導電形半導体層に隣接して前記絶縁層上に設けられたベース層と、
前記第1導電形半導体層の反対側で前記ベース層に隣接して前記絶縁層上に設けられた第2導電形半導体層と、
前記第2導電形半導体層の端部から前記ベース層側に向けて延び、前記ベース層には達しない複数の第1のトレンチの側壁に設けられた第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜を介して前記第1のトレンチ内に設けられると共に、前記第2導電形半導体層の端部に接して設けられた第1の電極と、
前記第1導電形半導体層に接して設けられた第2の電極と、
を備え、
前記第2導電形半導体層は、
前記第1のトレンチで挟まれた第1の第2導電形領域と、
前記第1の第2導電形領域と前記ベース層との間、および前記第1のトレンチの前記ベース層側の端部と前記ベース層との間に設けられ、前記第1の第2導電形領域よりも第2導電形不純物量が少ない第2の第2導電形領域と、
を有することを特徴とする半導体装置。 - 前記第1導電形半導体層の端部から前記ベース層側に向けて延び、前記ベース層には達しない複数の第2のトレンチの側壁に設けられた第2の絶縁膜をさらに備え、
前記第2の電極は、前記第2の絶縁膜を介して前記第2のトレンチ内に設けられると共に、前記第1導電形半導体層の端部に接し、
前記第1導電形半導体層は、
前記第2のトレンチで挟まれた第1の第1導電形領域と、
前記第1の第1導電形領域と前記ベース層との間、および前記第2のトレンチの前記ベース層側の端部と前記ベース層との間に設けられ、前記第1の第1導電形領域よりも第1導電形不純物量が少ない第2の第1導電形領域と、
を有することを特徴とする請求項12記載の半導体装置。 - 前記第2の第2導電形領域は、前記第1の第2導電形領域よりも第2導電形不純物濃度が低いことを特徴とする請求項12または13に記載の半導体装置。
- 前記第2の第1導電形領域は、前記第1の第1導電形領域よりも第1導電形不純物濃度が低いことを特徴とする請求項13または14に記載の半導体装置。
- 第1の面とその反対側の第2の面とを有する第1導電形ベース層における前記第1の面側に設けられた第1の電極と、前記第2の面側に設けられた第2の電極との間に並列接続されたトランジスタセルとダイオードセルとを備え、
前記トランジスタセルは、
前記第1導電形ベース層上に設けられた第2導電形ベース層と、
前記第2導電形ベース層上に設けられ、前記第1の電極と接した第1導電形半導体領域と、
前記第2導電形ベース層を貫通して設けられたトレンチゲートと、
を有し、
前記ダイオードセルは、
前記第1導電形ベース層上に設けられた第2導電形半導体層と、
前記第2導電形半導体層の表面から前記第1導電形ベース層側に向けて延び、前記第1導電形ベース層には達しない複数のトレンチの内壁に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜を介して前記トレンチ内に設けられ、前記第1の電極と接続された埋込電極と、
を有し、
前記第2導電形半導体層は、
前記トレンチで挟まれた部分と、前記第1の電極に接した部分とを有する第1の第2導電形領域と、
前記第1の第2導電形領域と前記第1導電形ベース層との間、および前記トレンチの底部と前記第1導電形ベース層との間に設けられ、前記第1の第2導電形領域よりも第2導電形不純物量が少ない第2の第2導電形領域と、
を有することを特徴とする半導体装置。 - 前記第2の第2導電形領域は、前記第1の第2導電形領域よりも第2導電形不純物濃度が低いことを特徴とする請求項16記載の半導体装置。
- 前記第2の第2導電形領域の厚さは、前記トレンチの深さよりも小さいことを特徴とする請求項16または17に記載の半導体装置。
- 前記第1の第2導電形領域の幅は、1(μm)以下であることを特徴とする請求項16〜18のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記第2の第2導電形領域は、前記第1の電極および前記埋込電極に接していないことを特徴とする請求項16〜19のいずれか1つに記載の半導体装置。
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