JP2017017145A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a semiconductor device.
ダイオード、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、およびIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの半導体装置は、例えば電力制御の用途に用いられる。これらの半導体装置は、耐圧を高めるために、素子領域の周りに設けられた終端領域を有する。 Semiconductor devices such as diodes, MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors), and IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) are used for power control applications, for example. These semiconductor devices have a termination region provided around the element region in order to increase the breakdown voltage.
終端領域における電界分布の変動を抑制するために、終端領域に半絶縁層が設けられる場合がある。この場合、半絶縁層に流入した電荷を排出するために、素子領域に設けられた電極に半絶縁層を接触させることが考えられる。
しかし、この電極が金属を含む場合、電極に含まれる金属と半絶縁層に含まれる材料との間で反応や拡散が生じることがある。電極に含まれる金属と半絶縁層に含まれる材料との間で反応や拡散が生じると、電極が劣化し、断線や電気的特性の変動などが生じる場合がある。
In order to suppress the fluctuation of the electric field distribution in the termination region, a semi-insulating layer may be provided in the termination region. In this case, in order to discharge the charge flowing into the semi-insulating layer, it can be considered that the semi-insulating layer is brought into contact with an electrode provided in the element region.
However, when this electrode contains a metal, reaction and diffusion may occur between the metal contained in the electrode and the material contained in the semi-insulating layer. When a reaction or diffusion occurs between the metal contained in the electrode and the material contained in the semi-insulating layer, the electrode may be deteriorated, resulting in disconnection or variation in electrical characteristics.
本発明が解決しようとする課題は、電極の劣化を抑制できる半導体装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a semiconductor device capable of suppressing electrode deterioration.
実施形態に係る半導体装置は、第1導電形の第1半導体領域、第2導電形の第2半導体領域、第1電極、半絶縁層、および絶縁層を有する。
第1半導体領域は、第1領域と、第1領域の周りに設けられた第2領域と、を有する。
第2半導体領域は、第1半導体領域の第1領域の上に設けられている。
第1電極は、金属を含み、第2半導体領域の上に設けられている。
半絶縁層は、第2領域の上に設けられている。半絶縁層の一部は、第1電極の上に位置する。
絶縁層の少なくとも一部は、半絶縁層と第1電極との間に設けられている。
The semiconductor device according to the embodiment includes a first semiconductor region of a first conductivity type, a second semiconductor region of a second conductivity type, a first electrode, a semi-insulating layer, and an insulating layer.
The first semiconductor region has a first region and a second region provided around the first region.
The second semiconductor region is provided on the first region of the first semiconductor region.
The first electrode includes a metal and is provided on the second semiconductor region.
The semi-insulating layer is provided on the second region. A part of the semi-insulating layer is located on the first electrode.
At least a part of the insulating layer is provided between the semi-insulating layer and the first electrode.
以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の機能または同様の構成を有する要素には、同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
各実施形態の説明には、XYZ直交座標系を用いる。半導体層Sの表面S1に対して平行な方向であって相互に直交する2方向をX方向及びY方向とし、これらX方向及びY方向の双方に対して直交する方向をZ方向とする。
以下の説明において、n+、n−及びp+、pの表記は、各導電形における不純物濃度の相対的な高低を表す。すなわち、n+はn−よりもn形の不純物濃度が相対的に高いことを示す。p+はpよりもp形の不純物濃度が相対的に高いことを示す。
以下で説明する各実施形態について、各半導体領域のp形とn形を反転させて各実施形態を実施してもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between the parts, and the like are not necessarily the same as actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be represented differently depending on the drawings.
In addition, in the present specification and each drawing, elements having the same function or the same configuration as those already described are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
In the description of each embodiment, an XYZ orthogonal coordinate system is used. Two directions parallel to the surface S1 of the semiconductor layer S and perpendicular to each other are defined as an X direction and a Y direction, and a direction perpendicular to both the X direction and the Y direction is defined as a Z direction.
In the following description, the notations of n + , n −, p + , and p represent relative levels of impurity concentration in each conductivity type. That is, n + indicates that the n-type impurity concentration is relatively higher than n − . p + indicates that the p-type impurity concentration is relatively higher than p.
About each embodiment described below, each embodiment may be implemented by inverting the p-type and n-type of each semiconductor region.
(第1実施形態)
図1および図2を参照して、第1実施形態に係る半導体装置100について説明する。
図1は、第1実施形態に係る半導体装置100の平面図である。
図2は、図1のA−A´断面図である。
図1において、絶縁部52は省略されている。また、図1において、n−形半導体領域1が有する第1領域R1および第2領域R2を破線で表す。
(First embodiment)
A
FIG. 1 is a plan view of the
2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
In FIG. 1, the
半導体装置100は、例えば、MOSFETである。
図1および図2に表すように、半導体装置100は、半導体層Sと、ソース電極31(第1電極)と、ドレイン電極32と、EQPR電極33と、ゲート電極パッド34と、半絶縁層41と、絶縁層42と、絶縁層51と、絶縁部52と、を有する。
半導体層Sは、n+形(第1導電形)のドレイン領域5と、n−形半導体領域1(第1半導体領域)と、p形(第2導電形)のベース領域2(第2半導体領域)と、n+形ソース領域3(第3半導体領域)と、n+形半導体領域4(第4半導体領域)と、ゲート電極21と、ゲート絶縁層22と、を有する。
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The semiconductor layer S includes an n + -type (first conductivity type)
図1に表すように、ソース電極31およびゲート電極パッド34は互いに離間して設けられ、半絶縁層41に囲まれている。n−形半導体領域1は、第1領域R1およびその周りに設けられた第2領域R2を有しており、ソース電極31およびゲート電極パッド34は、第1領域R1の上に設けられている。半絶縁層41は、第2領域R2の上に設けられている。図2に表すように、第1領域R1と第2領域R2との境界部分上では、半絶縁層41がソース電極31の上に設けられている。
As shown in FIG. 1, the
図2に表すように、半導体層Sは、表面S1と、裏面S2と、を有する。表面S1の上にはソース電極31が設けられ、裏面S2の上にはドレイン電極32が設けられている。
n+形ドレイン領域5は半導体層S中の裏面S2側に設けられ、ドレイン電極32と電気的に接続されている。n−形半導体領域1は、n+形ドレイン領域5の上に設けられている。
As shown in FIG. 2, the semiconductor layer S has a front surface S1 and a back surface S2. A
The n + -
p形ベース領域2は、第1領域R1の上に設けられている。p形ベース領域2はX方向において複数設けられ、それぞれのp形ベース領域2はY方向に延びている。p形ベース領域2は、X−Y面に沿って第2領域R2の一部に囲まれている。
n+形ソース領域3は、p形ベース領域2の上に選択的に設けられている。n+形ソース領域3はX方向において複数設けられ、それぞれのn+形ソース領域3はY方向に延びている。
The p-
The n + -type source region 3 is selectively provided on the p-
ゲート電極21は、半導体層S中に設けられている。ゲート電極21はX方向において複数設けられ、それぞれのゲート電極21はY方向に延びている。
n−形半導体領域1、p形ベース領域2、およびn+形ソース領域3のそれぞれと、ゲート電極21と、の間には、ゲート絶縁層22が設けられている。
The
n - respectively form the
ソース電極31は、n+形ソース領域3の上およびゲート電極21の上に設けられ、n+形ソース領域3と電気的に接続されている。ゲート電極21とソース電極31との間には絶縁層が設けられ、ゲート電極21は、ソース電極31と電気的に分離されている。
The
n+形半導体領域4は、第2領域R2の上に設けられ、p形ベース領域2を囲んでいる。
EQPR電極33は、n+形半導体領域4の上に設けられ、ソース電極31を囲んでいる。EQPR電極33は、n+形半導体領域4と電気的に接続されている。
ソース電極31とEQPR電極33との間には、絶縁層51が設けられている。
The n + -type semiconductor region 4 is provided on the second region R2 and surrounds the p-
The
An insulating
絶縁層42は第2領域R2の上に設けられ、半絶縁層41はこの絶縁層42の上に設けられている。より具体的には、半絶縁層41および絶縁層42は、ソース電極31の一部の上、EQPR電極33の少なくとも一部の上、および絶縁層51の上に設けられている。ただし、絶縁層42は、半絶縁層41とソース電極31との間および半絶縁層41とEQPR電極33との間にのみ選択的に設けられていてもよい。
The insulating
ソース電極31の上および半絶縁層41の上には、絶縁部52が設けられている。ただし、ソース電極31の不図示の一部は、他の電極との接続のために絶縁部52に覆われておらず、外部に露出している。
An insulating
第2領域R2の上に半絶縁層41が設けられることで、絶縁部52に含まれるイオンの移動や分極などにより生じる第2領域R2における電界分布の変動が抑制される。
By providing the
ここで、各要素に含まれる材料の一例について説明する。
半導体層Sは、シリコン、炭化シリコン、または窒化ガリウムを含む。
ゲート電極21は、多結晶シリコンを含む。
ゲート絶縁層22および絶縁層51は、酸化シリコンを含む。
ソース電極31およびドレイン電極32は、アルミニウムまたは銅などの金属を含む。ソース電極31およびドレイン電極32は、これらの金属に加え、シリコンを含有していてもよい。
絶縁部52は、ポリイミドなどの絶縁性樹脂を含む。
Here, an example of the material contained in each element will be described.
The semiconductor layer S includes silicon, silicon carbide, or gallium nitride.
The
The
The
The insulating
半絶縁層41は、窒化シリコンを含む。または、半絶縁層41は、シリコングレイン同士の間が部分的に酸化されたSIPOS(Semi-Insulating-Polycristaline-Silicon)を含んでいてもよい。半絶縁層41の電気抵抗は、ソース電極31の電気抵抗およびEQPR電極33の電気抵抗よりも高い。
The
絶縁層42も同様に窒化シリコンを含む。または、絶縁層42は、窒化チタンなどの他の窒化物、または酸化タンタルなどの酸化物を含んでいてもよい。
The insulating
半絶縁層41および絶縁層42が窒化シリコンを含む場合、半絶縁層41における窒素の含有量C1Nに対するシリコンの含有量C1Siの割合C1Si/C1Nは、絶縁層42における窒素の含有量C2Nに対するシリコンの含有量C2Siの割合C2Si/C2Nよりも高い。
When the
また、絶縁層42における割合C2Si/C2Nは、半絶縁層41における割合C1Si/C1Nよりも、窒化シリコンの化学量論比(3/4)に近い。このため、絶縁層42の電気抵抗は、半絶縁層41の電気抵抗よりも高い。
C1Si/C1Nは、例えば、1.0以上、1.5以下であり、C2Si/C2Nは、例えば、0.65以上、0.85以下であることが望ましい。
半絶縁層41および絶縁層42がこのような組成を有する場合、半絶縁層41の屈折率は、例えば2.3以上2.7以下となり、絶縁層42の屈折率は、例えば1.9以上2.1以下となる。
The ratio C2 Si / C2 N in the insulating
Is C1 Si / C1 N, for example, 1.0 or more and 1.5 or less, C2 Si / C2 N, for example, 0.65 or more, and preferably 0.85 or less.
When the
次に、図3〜図5を参照して、第1実施形態に係る半導体装置100の製造方法の一例について説明する。
図3〜図5は、第1実施形態に係る半導体装置100の製造工程の一例を表す工程断面図である。
Next, an example of a method for manufacturing the
3 to 5 are process cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing process of the
まず、n+形の半導体基板5aの上にn−形の半導体層をエピタキシャル成長させることで、n−形半導体領域1を形成する。続いて、フォトリソグラフィ法およびRIE法を用いて、このn−形半導体領域1に複数のトレンチを形成する。続いて、熱酸化法を用いて、n−形半導体領域1の表面およびトレンチの内壁にシリコン酸化層22aを形成する。このときの様子を図3(a)に表す。
First, the n − -
次に、シリコン酸化層22aの上に、CVD法を用いてポリシリコン層を堆積させる。このポリシリコン層をエッチバックすることでゲート電極21が形成される。続いて、n−形半導体領域1の上およびゲート電極21の上に、CVD法を用いて、シリコン酸化層51aを形成する。このときの様子を図3(b)に表す。
Next, a polysilicon layer is deposited on the
次に、シリコン酸化層22aおよびシリコン酸化層51aをパターニングする。この工程により、ゲート絶縁層22および絶縁層51が形成される。続いて、n−形半導体領域1の表面の一部にp形不純物をイオン注入することで、p形ベース領域2が形成される。続いて、n−形半導体領域1の表面の他の一部およびp形ベース領域2の表面の一部にn形不純物をイオン注入する。この工程により、n+形半導体領域4およびn+形ソース領域3が形成される。このときの様子を図4(a)に表す。
Next, the
次に、これらの半導体領域の上および絶縁層51の上に、金属層を形成し、この金属層をパターニングすることで、ソース電極31、EQPR電極33、およびゲート電極パッド34を形成する。このときの様子を、図4(b)に表す。
Next, a metal layer is formed on these semiconductor regions and on the insulating
次に、シリコン含有ガスおよび窒素含有ガスを用いたプラズマCVD法により、これらの電極を覆う絶縁層を形成する。続いて、再度、シリコン含有ガスおよび窒素含有ガスを用いたプラズマCVD法により、絶縁層の上に半絶縁層を形成する。このとき、半絶縁層における窒素の含有量に対するシリコンの含有量の割合が、絶縁層における窒素の含有量に対するシリコンの含有量の割合よりも高くなるように、半絶縁層および絶縁層を形成する。
続いて、これらの絶縁層および半絶縁層をパターニングすることで、図5に表すように、半絶縁層41および絶縁層42が形成される。
Next, an insulating layer covering these electrodes is formed by a plasma CVD method using a silicon-containing gas and a nitrogen-containing gas. Subsequently, a semi-insulating layer is formed on the insulating layer again by a plasma CVD method using a silicon-containing gas and a nitrogen-containing gas. At this time, the semi-insulating layer and the insulating layer are formed so that the ratio of the silicon content to the nitrogen content in the semi-insulating layer is higher than the ratio of the silicon content to the nitrogen content in the insulating layer. .
Subsequently, the insulating layer and the semi-insulating layer are patterned to form the
次に、基板5aが所定の厚さになるまで、基板5aの裏面を研磨する。この工程により、n+形ドレイン領域5が形成される。続いて、n+形ドレイン領域5の下にドレイン電極32を形成する。
その後、ソース電極31、ゲート電極パッド34、および半絶縁層41を覆う絶縁部52を形成することで、図1および図2に表される半導体装置100が得られる。
Next, the back surface of the
Thereafter, by forming an insulating
なお、上述した製造方法の例において、p形ベース領域2、n+形ソース領域3、およびn+形半導体領域4を形成した後に、ゲート電極21およびゲート絶縁層22を形成してもよい。
In the example of the manufacturing method described above, the
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態によれば、ソース電極31と半絶縁層41との間に絶縁層42が設けられている。絶縁層42を設けることで、ソース電極31に含まれる金属と半絶縁層41に含まれる材料との間の反応や拡散を抑制することができる。このため、ソース電極31の劣化を抑制し、ソース電極31における断線の発生や、ソース電極31の電気的特性の変動などを抑制することが可能となる。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
According to the present embodiment, the insulating
このような課題は、ソース電極31がアルミニウムを含み、半絶縁層41が窒化シリコンを含み、半絶縁層41がソース電極31と直接接している場合により顕著となる。これは、ソース電極31に含まれるアルミニウムと、半絶縁層41に含まれるシリコンと、が相互に拡散し、半絶縁層41においてシリコン原子が抜けた部分にアルミニウムが析出する現象が生じるためである。すなわち、ソース電極31および半絶縁層41がこれらの材料を含む場合、ソース電極31の劣化が生じるとともに、半絶縁層41の劣化が生じ、半導体装置の耐圧の低下が生じうる。従って、本実施形態は、ソース電極31および半絶縁層41が上述した材料を含む場合に特に有効である。
Such a problem becomes more prominent when the
同様の課題は、EQPR電極33の上に半絶縁層41が設けられている場合にも生じる。従って、半導体装置100がEQPR電極33を有し、半絶縁層41の一部がEQPR電極33の上にも設けられている場合、EQPR電極33と半絶縁層41との間にも、絶縁層42が設けられていることが望ましい。
A similar problem occurs when the
また、半絶縁層41および絶縁層42は、ソース電極31およびEQPR電極33などの電極を形成した後に、形成される。このため、半絶縁層41および絶縁層42を形成する際に、これらの電極の温度上昇が抑制されることが望ましい。半絶縁層41および絶縁層42の材料として窒化シリコンを用いた場合、これらの層をプラズマCVD法により形成することができる。プラズマCVD法を用いることで、半絶縁層41および絶縁層42を形成する際の、電極の昇温を抑制することが可能となる。
In addition, the
なお、絶縁層42の膜厚は、ソース電極31に含まれる金属と半絶縁層41に含まれる材料との間の反応および拡散を抑制しつつ、ソース電極31と半絶縁層41との間にトンネル電流が流れるように設定されることが望ましい。具体的には、絶縁層42の膜厚は、10nm以下であることが望ましい。
Note that the insulating
絶縁層42は、窒化シリコンを含むことが望ましい。窒化シリコンを含む絶縁層42は、パッシベーション層としても機能しうる。このため、絶縁層42が窒化シリコンを含む場合、絶縁部52に含まれる不純物やイオンの絶縁層51や半導体層Sへの移動が抑制され、半導体装置の耐圧を向上させることができる。
The insulating
なお、図1〜図5に例示した半導体装置100は、ゲート電極21が半導体層S中に設けられたトレンチ型ゲート構造を有しているが、本実施形態は、表面S1の上にゲート絶縁層を介してゲート電極が設けられたプレーナ型ゲート構造にも適用することが可能である。
The
(変形例)
図6を用いて、第1実施形態の変形例に係る半導体装置110について説明する。
図6は、第1実施形態の変形例に係る半導体装置110の一部を表す断面図である。
半導体装置110は、半導体装置100との比較において、半絶縁層41および絶縁層42に代えて窒化シリコン層43を有する点で異なる。半導体装置110に含まれる窒化シリコン層43以外の構成については、半導体装置100と同様の構成を採用可能である。
(Modification)
A
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a part of a
The
図6に表されるように、窒化シリコン層43は、第1部分431および第2部分432を有する。第1部分431は、ソース電極31の一部の上、EQPR電極33の少なくとも一部の上、および絶縁層51の上に設けられている。第2部分432は、ソース電極31の一部、EQPR電極33の少なくとも一部、および絶縁層51のそれぞれと、第1部分431と、の間に設けられている。
ただし、第2部分432は、ソース電極31と第1部分431との間、およびEQPR電極33と第1部分431との間にのみ選択的に設けられていてもよい。
As shown in FIG. 6, the
However, the second portion 432 may be selectively provided only between the
第1部分431における窒素の含有量C1Nに対するシリコンの含有量C1Siの割合C1Si/C1Nは、第2部分432における窒素の含有量C2Nに対するシリコンの含有量C2Siの割合C2Si/C2Nよりも高い。
C1Si/C1Nは、例えば、1.0以上、1.5以下であり、C2Si/C2Nは、例えば、0.65以上、0.85以下であることが望ましい。
Ratio C1 Si / C1 N content C1 Si of the silicon with respect to the content C1 N of nitrogen in the
Is C1 Si / C1 N, for example, 1.0 or more and 1.5 or less, C2 Si / C2 N, for example, 0.65 or more, and preferably 0.85 or less.
窒化シリコン層43は、例えば、図4(b)に表される工程の後、シリコン含有ガスと窒素含有ガスを用いたプラズマCVD法により形成することができる。このとき、窒素含有ガスの量に対するシリコン含有ガスの量を増加させながら窒化シリコンを堆積させることで、第1部分431および第2部分432を有する窒化シリコン層43を形成することができる。
The
本変形例においても、第1実施形態と同様に、第1部分431とそれぞれの電極との間に第2部分432が設けられているため、電極の劣化を抑制することが可能である。
Also in the present modification, as in the first embodiment, since the second portion 432 is provided between the
(第2実施形態)
図7を参照して、第2実施形態に係る半導体装置200について説明する。
図7は、第2実施形態に係る半導体装置200の一部を表す断面図である。
(Second Embodiment)
A
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a part of the
半導体装置200は、例えば、ダイオードである。
図7に表すように、半導体装置200は、半導体層Sと、アノード電極31と、カソード電極32と、EQPR電極33と、半絶縁層41と、絶縁層42と、絶縁層51と、絶縁部52と、を有する。
半導体層Sは、n+形(第1導電形)のカソード領域5と、n−形半導体領域1(第1半導体領域)と、p形(第2導電形)の半導体領域2(第2半導体領域)と、n+形半導体領域4(第4半導体領域)と、p+形アノード領域6と、を有する。
The
As shown in FIG. 7, the
The semiconductor layer S includes an n + -type (first conductivity type)
p+形アノード領域6は、p形半導体領域2の上に選択的に設けられている。アノード電極31はp+形アノード領域6の上に設けられ、p+形アノード領域6と電気的に接続されている。
The p + -type anode region 6 is selectively provided on the p-
本実施形態においても、第1実施形態と同様に、アノード電極31の劣化を抑制することが可能となる。
Also in the present embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the
(第3実施形態)
図8を参照して、第3実施形態に係る半導体装置300について説明する。
図8は、第3実施形態に係る半導体装置300の一部を表す断面図である。
(Third embodiment)
A
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a part of the
半導体装置300は、例えば、IGBTである。
図8に表すように、半導体装置300は、半導体層Sと、エミッタ電極31と、コレクタ電極32と、EQPR電極33と、半絶縁層41と、絶縁層42と、絶縁層51と、絶縁部52と、を有する。半導体装置300は、さらに、半導体装置100と同様に、不図示のゲートパッド電極を有する。
半導体層Sは、p+形(第2導電形)のコレクタ領域7と、n+形(第1導電形)の半導体領域5と、n−形半導体領域1(第1半導体領域)と、p形ベース領域2(第2半導体領域)と、n+形エミッタ領域3(第3半導体領域)と、n+形半導体領域4(第4半導体領域)と、ゲート電極21と、ゲート絶縁層22と、を有する。
The
As shown in FIG. 8, the
The semiconductor layer S includes a p + -type (second conductivity type) collector region 7, an n + -type (first conductivity type)
p+形コレクタ領域7はn形半導体領域5の下に設けられ、コレクタ電極32はp+形コレクタ領域7と電気的に接続されている。
The p + -type collector region 7 is provided under the n-
本実施形態においても、第1実施形態と同様に、エミッタ電極31の劣化を抑制することが可能となる。
Also in the present embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the
以上で説明した各実施形態における、各半導体領域の間の不純物濃度の相対的な高低については、例えば、SCM(走査型静電容量顕微鏡)を用いて確認することが可能である。なお、各半導体領域におけるキャリア濃度は、各半導体領域において活性化している不純物濃度と等しいものとみなすことができる。従って、各半導体領域の間のキャリア濃度の相対的な高低についても、SCMを用いて確認することができる。 The relative level of the impurity concentration between the semiconductor regions in each of the embodiments described above can be confirmed using, for example, an SCM (scanning capacitance microscope). The carrier concentration in each semiconductor region can be regarded as being equal to the impurity concentration activated in each semiconductor region. Therefore, the relative level of the carrier concentration between the semiconductor regions can also be confirmed using the SCM.
また、半絶縁層41、絶縁層42、および窒化シリコン層43におけるシリコンの含有量および窒素の含有量については、XPS(X線光電子分光法)、GD−OES(グロー放電発光分析法)、またはSIMS(二次イオン質量分析法)などで確認することができる。
For the silicon content and the nitrogen content in the
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。実施形態に含まれる、例えば、n+形半導体領域5、n−形半導体領域1、p形半導体領域2、n+形半導体領域3、n+形半導体領域4、p+形半導体領域6、p+形半導体領域7、ゲート電極21、ゲート絶縁層22、電極31〜33、およびゲート電極パッド34などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の技術から適宜選択することが可能である。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
As mentioned above, although several embodiment of this invention was illustrated, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention. For example, an n + -type semiconductor region 5, an n − -type semiconductor region 1, a p-
100、110、200、300…半導体装置 1…n−形半導体領域 2…p形半導体領域 3…n+形半導体領域 4…n+形半導体領域 5…n+形半導体領域 6…p+形半導体領域 7…p+形半導体領域 21…ゲート電極 22…ゲート絶縁層 31、32、33…電極 41…半絶縁層 42…絶縁層 43…窒化シリコン層
100,110,200,300 ...
Claims (5)
前記第1領域の上に設けられた第2導電形の第2半導体領域と、
前記第2半導体領域の上に設けられ、金属を含む第1電極と、
前記第2領域の上に設けられ、一部が前記第1電極の上に位置する半絶縁層と、
少なくとも一部が前記半絶縁層と前記第1電極との間に設けられた絶縁層と、
を備えた半導体装置。 A first semiconductor region of a first conductivity type having a first region and a second region provided around the first region;
A second semiconductor region of a second conductivity type provided on the first region;
A first electrode provided on the second semiconductor region and including a metal;
A semi-insulating layer provided on the second region and partially located on the first electrode;
An insulating layer at least partially provided between the semi-insulating layer and the first electrode;
A semiconductor device comprising:
前記半絶縁層および前記絶縁層は、窒化シリコンを含む請求項1記載の半導体装置。 The metal is aluminum;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semi-insulating layer and the insulating layer include silicon nitride.
前記絶縁層における窒素の含有量に対するシリコンの含有量の割合は、0.65以上、0.85以下である請求項2記載の半導体装置。 The ratio of the silicon content to the nitrogen content in the semi-insulating layer is 1.0 or more and 1.5 or less,
The semiconductor device according to claim 2, wherein a ratio of a silicon content to a nitrogen content in the insulating layer is 0.65 or more and 0.85 or less.
前記第1領域の上に設けられた第2導電形の第2半導体領域と、
前記第2半導体領域の上に設けられた金属を含む第1電極と、
前記第2領域の上に設けられ、一部が前記第1電極の上に位置する第1部分と、
前記第1電極と第1部分との間に設けられ、窒素の含有量に対するシリコンの含有量の割合が、第1部分における窒素の含有量に対するシリコンの含有量の割合よりも高い第2部分と、
を有する窒化シリコン層と、
を備えた半導体装置。 A first semiconductor region of a first conductivity type having a first region and a second region provided around the first region;
A second semiconductor region of a second conductivity type provided on the first region;
A first electrode including a metal provided on the second semiconductor region;
A first portion provided on the second region, a portion of which is located on the first electrode;
A second part provided between the first electrode and the first part, wherein the ratio of the silicon content to the nitrogen content is higher than the ratio of the silicon content to the nitrogen content in the first part; ,
A silicon nitride layer having
A semiconductor device comprising:
前記第1半導体領域の一部の上に設けられ、前記第1半導体領域の他の一部に囲まれた第2導電形の第2半導体領域と、
前記第2半導体領域の上に設けられ、金属を含む第1電極と、
前記第1半導体領域の前記他の一部の上に設けられ、一部が前記第1電極の上に位置する半絶縁層と、
少なくとも一部が前記半絶縁層と前記第1電極との間に設けられた絶縁層と、
を備えた半導体装置。 A first semiconductor region;
A second semiconductor region of a second conductivity type provided on a part of the first semiconductor region and surrounded by another part of the first semiconductor region;
A first electrode provided on the second semiconductor region and including a metal;
A semi-insulating layer provided on the other part of the first semiconductor region, a part of which is located on the first electrode;
An insulating layer at least partially provided between the semi-insulating layer and the first electrode;
A semiconductor device comprising:
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