JP2015082544A - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1導電型のベース基板BSUBの上には、第1のドリフト層DRTが形成されている。ドリフト層DRTの上には、ドリフト層DRTよりも不純物濃度が高い高濃度第1導電型層DIF1が形成されている。高濃度第1導電型層DIF1の上には、ベース層BSEが形成されている。ベース層BSEの表層の少なくとも一部には、ソース層SOUが形成されている。そして、ゲートトレンチGTRNの下端は、ドリフト層DRTに達している。ゲートトレンチGTRNの底部には、埋込絶縁膜DEPIが埋め込まれている。厚さ方向において、埋込絶縁膜DEPIの上面は、高濃度第1導電型層DIF1と重なっている。
【選択図】図1
Description
図1は、第1の実施形態に係る半導体装置SDの上面図である。図2は、図1からゲートパッドGEP1、ゲート配線GEI2、及びソース電極SOEを取り除いた図である。なお、図2において、高濃度層HDIFは省略されている。
図8は、第2の実施形態に係る半導体装置SDの構成を示す断面図であり、第1の実施形態における図3に対応している。本実施形態に係る半導体装置SDは、高濃度第1導電型層DIF1に厚部DIF11が形成されている点を除いて、第1の実施形態に係る半導体装置SDと同様の構成である。
図10は、第3の実施形態に係る半導体装置SDの構成を示す断面図であり、図2のC−C´断面に対応している。本実施形態に係る半導体装置SDは、以下の点を除いて、第1又は第2の実施形態に係る半導体装置SDと同様の構成である。本図は、第1の実施形態と同様の場合を示している。
BSE ベース層
BSUB ベース基板
DEPI 埋込絶縁膜
DGTRN ダミーゲートトレンチ
DEPI1 埋込絶縁膜
DIF1 高濃度第1導電型層
DIF11 厚部
DIF2 埋込第2導電型層
DRE ドレイン電極
DRN ドレイン層
DRT ドリフト層
EPI エピタキシャル層
GE ゲート電極
GEC1 コンタクト
GEC2 コンタクト
GEI1 ゲート配線
GEI2 ゲート配線
GEP1 ゲートパッド
GEP2 下層パッド
GINS ゲート絶縁膜
GTRN ゲートトレンチ
INSF 絶縁膜
INSL 層間絶縁膜
MSK1 マスク膜
OP1 開口
SD 半導体装置
SOC コンタクト
SOE ソース電極
SOP ソースパッド
SOU ソース層
SUB 半導体基板
Claims (7)
- 第1導電型の基板と、
前記基板上に形成された第1の第1導電型層と、
前記第1の第1導電型層の上に形成され、前記第1の第1導電型層よりも不純物濃度が高い高濃度第1導電型層と、
前記高濃度第1導電型層上に形成された第2導電型層と、
前記第2導電型層の表層の少なくとも一部に形成された第2の第1導電型層と、
前記第2の第1導電型層、前記第2導電型層、及び前記高濃度第1導電型層を貫通しており、下端が前記第1の第1導電型層に達しているゲートトレンチと、
前記ゲートトレンチの周囲に位置する前記第1の第1導電型層に形成された埋込第2導電型層と、
前記ゲートトレンチの底部に埋め込まれ、厚さ方向において上面が前記高濃度第1導電型層と重なっている埋込絶縁膜と、
前記ゲートトレンチの内壁に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲートトレンチ内のうち前記埋込絶縁膜より上の部分に埋め込まれたゲート電極と、
を備える半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記高濃度第1導電型層の不純物濃度は、前記第1の第1導電型層の不純物濃度の1.2倍以上3倍以下である半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記第2導電型層の下面の全面に前記高濃度第1導電型層が形成されている半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
複数の前記ゲートトレンチが互いに平行に形成されており、
前記ゲートトレンチの周囲における前記高濃度第1導電型層の下端は、互いに隣り合う前記ゲートトレンチの間の中央における前記高濃度第1導電型層の下端よりも下に位置している半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記第1の第1導電型層、前記高濃度第1導電型層、前記第2導電型層、及び前記第2の第1導電型層は、前記基板上に形成されたエピタキシャル層に形成されており、
前記エピタキシャル層に設けられており、平面視において、前記ゲートトレンチと前記基板の縁の間に位置している複数のダミーゲートトレンチを備え、
前記複数のダミーゲートトレンチの中は、第2の埋込絶縁膜によって埋め込まれており、
前記複数のダミーゲートトレンチの間には前記高濃度第1導電型層は形成されていない半導体装置。 - 第1導電型のベース基板上に形成された第1の第1導電型層に、前記第1の第1導電型層よりも不純物濃度が高い高濃度第1導電型層、前記高濃度第1導電型層上に位置する第2導電型層、及び前記第2導電型層の表層の少なくとも一部に位置する第2の第1導電型層を形成する工程と、
前記第1の第1導電型層に、前記第2の第1導電型層、前記第2導電型層、及び前記高濃度第1導電型層を貫通するゲートトレンチを形成する工程と、
前記ゲートトレンチの周囲に位置する前記第1の第1導電型層に、埋込第2導電型層を形成する工程と、
前記ゲートトレンチの底部に埋込絶縁膜を、厚さ方向において上面が前記高濃度第1導電型層と重なるように埋め込む工程と、
前記ゲートトレンチの内壁にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲートトレンチ内のうち前記埋込絶縁膜より上の部分にゲート電極を埋め込む工程と、
を備える半導体装置の製造方法。 - 請求項6に記載の半導体装置の製造方法において、
前記高濃度第1導電型層を形成する工程において、前記高濃度第1導電型層のうち前記ゲートトレンチの周囲に位置する部分を、前記高濃度第1導電型層の他の部分よりも厚くする半導体装置の製造方法。
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