JP2022000920A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
面107およびダミートレンチ109の平面面積を含めた広いエリアでとることができる。そして、当該マスクを介して、層間膜129および埋め込み絶縁膜126を連続してエッチングする。これにより、コンタクトホール130および除去部127を同時に形成する(図8J)。この後、層間膜129をマスクとしてp型ドーパントをイオン注入してp+型ベースコンタクト領域113を自己整合的に形成すれば、ダミートレンチ109の角部131にp+型ベースコンタクト領域113を確実に形成することができる(図8K)。しかも、コンタクトホール130を比較的広く形成できるので、タングステン(W)等の埋め込み性の良いプラグを用いなくても、アルミニウム(Al)等を用いたエミッタ電極132の一部をプラグとして利用することができる。
2 半導体基板
3 裏面
4 p+型コレクタ領域
5 n型バッファ領域
6 n−型ドリフト領域
7 表面
8 ゲートトレンチ
10 p型ベース領域
13 n+型エミッタ領域
14 エミッタトレンチ
15 p型フローティング領域
16 底部
17 オーバーラップ部
18 端部
19 絶縁膜
20 ゲート電極
21 埋め込み電極
22 ゲート絶縁膜
31 半導体装置
33 ゲートトレンチ
34 p型ベース領域
35 n+型エミッタ領域
38 引き出し部
101 半導体装置
102 半導体基板
103 裏面
104 p+型コレクタ領域
106 n−型ドリフト領域
107 表面
108 ゲートトレンチ
109 ダミートレンチ
110 トレンチ単位
111 p型ベース領域
112 n+型エミッタ領域
113 p+型ベースコンタクト領域
114 側面
115 側面
116 エミッタトレンチ
117 p型フローティング領域
118 底部
119 オーバーラップ部
120 端部
121 絶縁膜
122 ゲート電極
123 第1埋め込み電極
124 第2埋め込み電極
125 ゲート絶縁膜
126 埋め込み絶縁膜
127 除去部
128 上面
132 エミッタ電極
141 半導体装置
142 ゲートトレンチ
143 ダミートレンチ
144 トレンチ単位
145 p型ベース領域
146 n+型エミッタ領域
147 p+型ベースコンタクト領域
148 側面
149 側面
150 p型フローティング領域
151 底部
152 オーバーラップ部
153 端部
154 第1埋め込み電極
155 埋め込み絶縁膜
156 除去部
157 上面
159 角部
Claims (10)
- 半導体層と、
前記半導体層に形成されたトレンチと、
前記トレンチに絶縁膜を介して埋め込まれた埋め込み電極と、
前記埋め込み電極の側方において、前記半導体層の表面側から前記トレンチの深さ方向に順に配置された第1導電型の第1領域、第2導電型の第2領域、および前記第1導電型であり、かつ前記第1領域よりも低い不純物濃度を有する第3領域と、
前記トレンチに対して前記第2領域とは反対側の側方に形成され、前記第2領域よりも深く形成された前記第2導電型のフローティング領域と、
前記第2領域に前記半導体層の表面から掘り下がって形成されたコンタクトトレンチと、
前記コンタクトトレンチの底面に形成され、かつ前記第2領域よりも高い不純物濃度を有する前記第2導電型のコンタクト領域と、
前記半導体層の表面側に形成され、かつ前記コンタクトトレンチに入り込んでおり、前記コンタクトトレンチの側面で前記第1領域に接続され、前記コンタクトトレンチの底面で前記コンタクト領域に接続された表面電極とを含み、
前記コンタクトトレンチは、その底面が平坦な形状であり、かつ前記コンタクト領域が前記第1領域の底部および前記コンタクトトレンチの底面に接するように、前記コンタクトトレンチの底面が前記コンタクト領域の最表面部よりも深くなるように形成され、
前記第2領域の底部は前記トレンチよりも浅く形成されている、半導体装置。 - 前記フローティング領域は、前記トレンチの底部よりも深い位置にまで形成されている、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記絶縁膜は、前記トレンチ外に延び、前記半導体層の前記表面における前記第1領域を覆っている、請求項1または2に記載の半導体装置。
- 前記絶縁膜の端面が、前記コンタクトトレンチの前記側面に連なっている、請求項3に記載の半導体装置。
- 前記半導体層上に形成され、前記絶縁膜の前記端面に連なる側面を含む開口が形成された層間膜をさらに含み、
前記表面電極は、前記層間膜の前記開口を介して、前記コンタクトトレンチに入り込んでいる、請求項4に記載の半導体装置。 - 前記コンタクト領域は、前記コンタクトトレンチの幅よりも側方に広がるように形成されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記第3領域に対して前記半導体層の裏面側に配置された前記第2導電型の第4領域と、
前記第3領域と前記第4領域との間に形成され、前記第3領域よりも高い不純物濃度を有する前記第1導電型のバッファ層とを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記表面電極は、前記コンタクトトレンチ上の部分に選択的に凹部を有している、請求項1〜7のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記埋め込み電極の上面には、前記トレンチ内において、半導体層の前記表面に対して前記トレンチの深さ方向に凹んだ凹部が形成されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記第1導電型がn型であり、前記第2導電型がp型である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の半導体装置。
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CN115241277B (zh) * | 2022-09-22 | 2023-01-10 | 深圳芯能半导体技术有限公司 | 一种隔离型沟槽mos器件及其制备方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005524970A (ja) * | 2001-09-05 | 2005-08-18 | インターナショナル・レクチファイヤー・コーポレーション | トレンチ型パワーmosゲートデバイス |
JP2005340626A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2007165635A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Sanken Electric Co Ltd | トレンチ構造半導体装置 |
JP2009054903A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | トレンチ型絶縁ゲート半導体装置 |
US20100078756A1 (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device with semiconductor body and method for the production of a semiconductor device |
JP2010171057A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Denso Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2011204808A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Panasonic Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP2011204803A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
CN102244095A (zh) * | 2010-05-11 | 2011-11-16 | 力士科技股份有限公司 | 一种功率半导体器件 |
WO2012034372A1 (en) * | 2010-09-14 | 2012-03-22 | Csmc Technologies Fab1 Co., Ltd. | Trench vertical double diffused metal oxide semiconductor transistor |
JP2012151470A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Infineon Technologies Austria Ag | 半導体素子および逆導通igbt |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006314112A (ja) * | 1997-03-14 | 2006-11-16 | Toshiba Corp | 半導体装置の制御方法 |
DE10203164B4 (de) * | 2002-01-28 | 2005-06-16 | Infineon Technologies Ag | Leistungshalbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
JP2004111772A (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 絶縁ゲート型電界効果半導体装置 |
JP4626131B2 (ja) * | 2003-07-11 | 2011-02-02 | 富士電機システムズ株式会社 | 絶縁ゲート型半導体装置 |
JP4398719B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2010-01-13 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
JP5359182B2 (ja) * | 2008-01-28 | 2013-12-04 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
JP5637175B2 (ja) * | 2008-12-24 | 2014-12-10 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
JP5511308B2 (ja) * | 2009-10-26 | 2014-06-04 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
WO2011111500A1 (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-15 | 富士電機システムズ株式会社 | 半導体装置 |
JP5631752B2 (ja) * | 2011-01-12 | 2014-11-26 | 株式会社 日立パワーデバイス | 半導体装置および電力変換装置 |
JP5969771B2 (ja) * | 2011-05-16 | 2016-08-17 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Ie型トレンチゲートigbt |
KR20140022518A (ko) * | 2012-08-13 | 2014-02-25 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005524970A (ja) * | 2001-09-05 | 2005-08-18 | インターナショナル・レクチファイヤー・コーポレーション | トレンチ型パワーmosゲートデバイス |
JP2005340626A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2007165635A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Sanken Electric Co Ltd | トレンチ構造半導体装置 |
JP2009054903A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | トレンチ型絶縁ゲート半導体装置 |
US20100078756A1 (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device with semiconductor body and method for the production of a semiconductor device |
JP2010171057A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Denso Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2011204803A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2011204808A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Panasonic Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
CN102244095A (zh) * | 2010-05-11 | 2011-11-16 | 力士科技股份有限公司 | 一种功率半导体器件 |
WO2012034372A1 (en) * | 2010-09-14 | 2012-03-22 | Csmc Technologies Fab1 Co., Ltd. | Trench vertical double diffused metal oxide semiconductor transistor |
JP2012151470A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Infineon Technologies Austria Ag | 半導体素子および逆導通igbt |
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