JP5169647B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5169647B2 JP5169647B2 JP2008226941A JP2008226941A JP5169647B2 JP 5169647 B2 JP5169647 B2 JP 5169647B2 JP 2008226941 A JP2008226941 A JP 2008226941A JP 2008226941 A JP2008226941 A JP 2008226941A JP 5169647 B2 JP5169647 B2 JP 5169647B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- trench
- semiconductor device
- dividing
- gate electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
(第1特徴) 分断領域がボディ領域と異なる導電型の半導体領域で形成されている。
(第2特徴) 分断領域がp型のボディ領域の一部をn型不純物で打ち消すことによって形成されている。
(第3特徴) 最も内側に位置する終端トレンチの内部に、絶縁材料で被覆されたゲート電極が充填されている。
図4は、本発明の第1実施例に係る半導体装置100の平面図である。図4では、後で詳述する最も外側に位置する終端トレンチ24cの内側の領域のみを示している。
図4に示すように、半導体装置100の中心部には、4本のメイントレンチ(請求項でいうトレンチ)10が形成されている。メイントレンチ10の周辺には、メイントレンチ10の外側を囲む3本の終端トレンチ(請求項でいう第2のトレンチ)24a〜24cが形成されている。終端トレンチ24a〜24cはメイントレンチ10の周辺を一巡している。
なお、分断領域18の厚みW1(長手方向Aの厚み)は、ゲート電極8の端面を被覆している絶縁材料6bの厚みW2よりも小さい。これによって、分断領域18は、ゲート電極8の端面を被覆している絶縁材料6bが配された範囲内に位置している。また、分断領域18の厚みW2は、ターンオフ時に分断領域18で隔てられた第1ボディ領域16aと第2ボディ領域16bの間が空乏層でつながるような厚みで形成されている。空乏層の厚みWは、具体的には、W={2ε(Vbi−V)qN}1/2、の式より求めることができる。ここでεは誘電率、Vbiは内蔵電位、Vは素子に印加した電圧(素子耐圧)、qは電荷量、Nはドリフト領域の濃度を示す。ここで内蔵電位は、ドリフト領域の濃度と拡散領域の濃度により決定される物理量である。
図2に示すように、半導体装置100は、メイントレンチ10の外側に複数の終端トレンチ24a〜24cを備えている。終端トレンチ24a〜24cの底部を囲む範囲には、メイントレンチ10と同様にp−型の拡散領域4a〜4cが形成されている。各終端トレンチ24a〜24cの内部には、絶縁材料6dが配置されている。半導体基板20の裏面を臨む範囲には、n+型のドレイン領域26が形成されている。なお簡略化のため図示はしないが、第1ボディ領域16aの表面にはソース領域12と接しているソース電極が形成されており、ドレイン領域26の裏面にはドレイン電極が形成されている。
さらに、ゲート電極8の端面を被覆している絶縁材料6bが、ゲート電極8の側面を被覆している絶縁材料6cより厚く形成されているため、第2ボディ領域16bのゲート電極8の端面と対向する部位に反転層が形成され難くなる。また、第1ボディ領域16aと第2ボディ領域16bが分断領域18によって分断されることで、第1ボディ領域16aと端面拡散領域22も分断されている。このため、第1ボディ領域16aに反転層が形成されても、その影響が端面拡散領域22に及ぶことが防止される。これらによって、端面拡散領域22に反転層が形成されることが防止され、第2ボディ領域16bから端面拡散領域22を経由して拡散領域4へ円滑にキャリアが供給される。これによって、オン抵抗が低減し、半導体装置100のAC特性(ゲート電極8をオン−オフしたときの出力信号の波形の特性)が向上する。
まず、n−型の半導体基板20内にドレイン領域26、ソース領域12、ボディコンタクト領域14を形成する。次に、半導体基板20の表面に分断領域18の形成範囲のみを覆うようにフォトマスクを形成する。次に、フォトマスクの上側からp型の不純物を注入してボディ領域16a、16bを形成する。フォトマスクで覆われている範囲にはp型の不純物が注入されないので、フォトマスクで覆われている範囲にボディ領域16a、16bを分断するn型の分断領域18を形成することができる。すなわち、分断領域18とドリフト領域2が一体に形成される。この方法によると、フォトマスクの形状を変更するだけで分断領域18を形成することができる。
まず、半導体基板20内にドレイン領域26、ソース領域12、ボディコンタクト領域14を形成する。次に、半導体基板20の表面の全面にp型の不純物を注入して、半導体基板20内の表面に臨む範囲の全範囲にボディ領域(16a、16b)を形成する。次に、半導体基板20の表面に分断領域18の形成範囲のみが露出したフォトマスクを形成する。次に、フォトマスクを介して半導体基板20の上面からn型の不純物を注入する。分断領域18の形成範囲にのみn型不純物が注入されるので、分断領域18の形成範囲のp型不純物がn型不純物によって打ち消され、分断領域18の形成範囲がn型となる。この方法によっても分断領域18を形成することができる。
この方法によると、n型の不純物を注入することで分断領域18を形成すると、分断領域18の形成範囲を高い精度で形成することができる。n型の不純物は、p型の不純物に比して半導体基板内で拡散しにくいためである。
図5に、本発明の第2実施例である半導体装置200の要部断面図を示す。図5は図4のIII−III線断面に対応するものである。なお図5において、図3の参照符号に数字30を加えた部材は、図3で説明した部材と同一であるため、その重複説明を省略する。図5に示すように、半導体装置200では、分断領域48と第2ボディ領域46bに連接しているp+型のキャリア供給領域49が形成されている。キャリア供給領域49はボディ領域46a、46bより不純物濃度が高い。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
4、34、64:拡散領域
6a〜6e、36a、36b、36d:絶縁材料
8、38、68:ゲート電極
10、40、70:メイントレンチ(トレンチ)
10a:トレンチの長手方向の側面
10b:トレンチの長手方向の端面
12:ソース領域
14、44:ボディコンタクト領域
16a、36a:第1ボディ領域(ボディ領域)
16b、36b:第2ボディ領域(ボディ領域)
18、48:分断領域
20、50、80:半導体基板
22、82:端面拡散領域
24a〜24c、54a〜54c:終端トレンチ(第2トレンチ)
26、56:ドレイン領域
39:キャリア供給領域
46:ボディ領域
100、200、300:半導体装置
A:トレンチの長手方向
W1:分断領域の長手方向の厚み
W2:ゲート電極の端面を被覆している絶縁材料の厚み
W3:ゲート電極の側面を被覆している絶縁材料の厚み
Claims (2)
- 第1導電型の半導体基板と、
その半導体基板内の表面に臨む範囲に形成されている第2導電型のボディ領域と、
前記半導体基板の表面から前記ボディ領域を貫通するまで伸びているトレンチと、
そのトレンチの内部に配置されているゲート電極と、
そのゲート電極を被覆している絶縁材料と、
前記トレンチの底部を囲む範囲に形成されている第2導電型の拡散領域と、
前記トレンチの長手方向の端面に沿って形成されており、前記ボディ領域と前記拡散領域に連接している第2導電型の端面拡散領域と、
前記トレンチの外側を一巡している複数の第2のトレンチと、
を備えており、
前記ボディ領域には、前記トレンチ側面に沿ってトレンチの長手方向に伸びる領域と前記端面拡散領域とを電気的に分断する分断領域が形成されており、
前記ゲート電極の長手方向の端面を被覆している前記絶縁材料の厚みは、前記ゲート電極の長手方向に平行な側面を被覆している前記絶縁材料の厚みよりも大きくされており、
前記半導体装置を前記トレンチ側面に垂直な方向から観測したときに、前記分断領域が、ゲート電極の長手方向の端面を被覆している絶縁材料が配されている領域の範囲内に形成されており、前記分断領域が前記半導体基板の表面から前記ボディ領域を貫通する位置まで伸びており、
前記分断領域が第1導電型の領域であり、
前記分断領域の幅が、ゲート電圧をオフしているときに、分断領域で分断されたボディ領域の一方と他方とが空乏層でつながるような幅とされており、
前記第2のトレンチは、前記半導体基板の表面から前記ボディ領域を貫通するまで伸びており、前記第2のトレンチの底部を囲む範囲には第2導電型の拡散領域が形成されており、前記分断領域が最も内側に位置する第2のトレンチの内側面に達するまで伸びており、
前記分断領域の外側で分断領域とボディ領域に連接しており、ボディ領域より高濃度である第2導電型のキャリア供給領域をさらに備えていることを特徴とする半導体装置。 - 前記端面拡散領域の不純物濃度が前記ボディ領域および前記拡散領域の不純物濃度よりも低いことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008226941A JP5169647B2 (ja) | 2008-09-04 | 2008-09-04 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008226941A JP5169647B2 (ja) | 2008-09-04 | 2008-09-04 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010062360A JP2010062360A (ja) | 2010-03-18 |
JP5169647B2 true JP5169647B2 (ja) | 2013-03-27 |
Family
ID=42188838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008226941A Active JP5169647B2 (ja) | 2008-09-04 | 2008-09-04 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5169647B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015015808A1 (ja) | 2013-08-01 | 2015-02-05 | 三菱電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4404709B2 (ja) * | 2004-07-12 | 2010-01-27 | トヨタ自動車株式会社 | 絶縁ゲート型半導体装置およびその製造方法 |
JP4453671B2 (ja) * | 2006-03-08 | 2010-04-21 | トヨタ自動車株式会社 | 絶縁ゲート型半導体装置およびその製造方法 |
JP4915221B2 (ja) * | 2006-11-28 | 2012-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
-
2008
- 2008-09-04 JP JP2008226941A patent/JP5169647B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010062360A (ja) | 2010-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6452231B1 (en) | Semiconductor device | |
JP5511124B2 (ja) | 絶縁ゲート型半導体装置 | |
JP5630114B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置 | |
US8063419B2 (en) | Integrated circuit having compensation component | |
JP5701913B2 (ja) | 半導体装置 | |
KR101371517B1 (ko) | 전계집중 감소용 플로팅영역을 구비한 고전압 반도체 소자 | |
JP5700027B2 (ja) | 半導体装置 | |
TWI575749B (zh) | Switching element | |
JP2008277352A (ja) | 半導体装置 | |
JP2010056510A (ja) | 半導体装置 | |
JP6606007B2 (ja) | スイッチング素子 | |
JP2018060984A (ja) | 半導体装置 | |
JP2009164460A (ja) | 半導体装置 | |
JP2006012967A (ja) | 半導体装置 | |
JP2018060943A (ja) | スイッチング素子 | |
JP6560141B2 (ja) | スイッチング素子 | |
JP6065555B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2006295062A (ja) | 半導体装置 | |
JP5169647B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2014011418A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP7326991B2 (ja) | スイッチング素子 | |
TW201803125A (zh) | 垂直碳化矽金屬氧化物半導體場效電晶體 | |
JP6560142B2 (ja) | スイッチング素子 | |
JP2004055968A (ja) | 半導体装置 | |
JP6450659B2 (ja) | 半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101007 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121015 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121030 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121217 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5169647 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160111 Year of fee payment: 3 |