JP6561611B2 - 半導体装置 - Google Patents
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[先行技術文献]
[特許文献]
特許文献1 特開2002−353456号公報
Claims (16)
- 半導体基板と、
前記半導体基板の表面に形成されたゲートトレンチ部と、
前記半導体基板の表面に形成されたダミートレンチ部と、
前記半導体基板の表面の上方に形成された、金属を含む第1表面側電極と
を備え、
前記半導体基板は、前記半導体基板の表面から見て順番に設けられた第1導電型のエミッタ領域と、第2導電型のベース領域とを有し、
前記ゲートトレンチ部は、
前記半導体基板の前記エミッタ領域および前記ベース領域を貫通して形成されたゲートトレンチと、
前記ゲートトレンチの内部に形成されたゲート導電部と、
前記ゲート導電部の上方に形成され、前記ゲート導電部と前記第1表面側電極とを絶縁するゲート絶縁部と
を有し、
前記ダミートレンチ部は、
前記半導体基板の表面から前記エミッタ領域および前記ベース領域を貫通して形成され、前記ゲートトレンチよりも深い位置まで形成されたたダミートレンチと、
前記ダミートレンチの内部に形成され、深さ方向において前記ゲート導電部と同一の長さのダミー導電部と
を有し、
前記ダミートレンチの側壁に前記エミッタ領域の少なくとも一部が露出しており、
前記第1表面側電極は、前記ダミートレンチの側壁において前記エミッタ領域の露出面と接触する半導体装置。 - 第1導電型のドリフト領域を有する半導体基板と、
前記半導体基板の表面に形成されたダミートレンチ部と、
前記半導体基板の表面に形成されたエミッタトレンチ部と、
前記半導体基板の表面の上方に形成された、金属を含む第1表面側電極と
を備え、
前記半導体基板は、前記ダミートレンチ部を含むトランジスタ部と、前記エミッタトレンチ部を含むダイオード部とを有し、
前記トランジスタ部において、前記半導体基板は、前記半導体基板の表面から見て順番に設けられた、前記ドリフト領域よりも高濃度の第1導電型のエミッタ領域と、第2導電型のベース領域と、前記ドリフト領域と、前記ドリフト領域よりも高濃度の第1導電型のバッファ領域と、第2導電型のコレクタ領域とを有し、
前記ダイオード部において、前記半導体基板は、前記半導体基板の表面から見て順番に設けられた、第2導電型のベース領域と、前記ドリフト領域と、前記ドリフト領域よりも高濃度の第1導電型のバッファ領域と、前記ドリフト領域よりも高濃度の第1導電型のカソード領域とを有し、
前記トランジスタ部および前記ダイオード部において前記ベース領域の上面には、前記ベース領域よりも高濃度の第2導電型のコンタクト領域が選択的に設けられ、
前記ダミートレンチ部は、
前記半導体基板の表面から前記ドリフト領域まで形成されたダミートレンチと、
前記ダミートレンチの内部に形成されたダミー導電部と
を有し、
前記エミッタトレンチ部は、
前記半導体基板の表面から前記ドリフト領域まで形成されたエミッタトレンチと、
前記エミッタトレンチの内部に形成されたエミッタ導電部と
を有し、
前記ダミートレンチの側壁に前記エミッタ領域の少なくとも一部が露出しており、
前記第1表面側電極は、前記ダミートレンチの側壁における前記エミッタ領域の露出面と接触し、
前記エミッタトレンチの側壁に前記ベース領域の少なくとも一部が露出しており、
前記第1表面側電極は、前記半導体基板の深さ方向で前記カソード領域と重なる前記エミッタトレンチの側壁において前記ベース領域の露出面と接触する半導体装置。 - 前記トランジスタ部は、前記ダミートレンチの側壁に露出せずに前記ベース領域と前記ドリフト領域との間に配置され、前記ドリフト領域よりも高濃度の第1導電型の蓄積領域を有する
請求項2に記載の半導体装置。 - 前記ダイオード部は、前記エミッタトレンチの側壁に露出せずに前記ベース領域と前記ドリフト領域との間に配置され、前記ドリフト領域よりも高濃度の第1導電型の蓄積領域を有する
請求項2に記載の半導体装置。 - 前記第1表面側電極は、前記ダミートレンチの内部において前記ダミー導電部とも接触する
請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記ダミートレンチの側壁には、前記ベース領域の少なくとも一部が更に露出しており、
前記第1表面側電極は、前記ダミートレンチの側壁において前記エミッタ領域および前記ベース領域と接触する
請求項1から5のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記ダミートレンチ内において前記第1表面側電極と接触する前記エミッタ領域の少なくとも一部に、第2導電型の不純物がドープされた
請求項1から6のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記ベース領域において、前記第1表面側電極と接触する部分の少なくとも一部の不純物濃度が、前記第1表面側電極と接触しない部分の不純物濃度より高い
請求項6に記載の半導体装置。 - 前記半導体基板の表面に形成されたゲートトレンチ部を更に備え、
前記ゲートトレンチ部は、
前記半導体基板の前記エミッタ領域および前記ベース領域を貫通して形成されたゲートトレンチと、
前記ゲートトレンチの内部に形成されたゲート導電部と、
前記ゲート導電部の上方に形成され、前記ゲート導電部と前記第1表面側電極とを絶縁するゲート絶縁部と
を有する請求項2に記載の半導体装置。 - 前記ゲート絶縁部は、前記ゲートトレンチの内部において前記ゲート導電部の上方に形成される
請求項9に記載の半導体装置。 - 前記ゲート絶縁部の前記半導体基板の表面側の端面の少なくとも一部は、前記半導体基板の表面と同じ高さであり、
前記第1表面側電極は、前記ゲート絶縁部の前記端面と接触する
請求項10に記載の半導体装置。 - 前記ダミートレンチは、前記ゲートトレンチよりも深い位置まで形成される
請求項9から11のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記ダミートレンチの幅は、前記ゲートトレンチの幅よりも大きい
請求項12に記載の半導体装置。 - 前記ゲート導電部と、前記ダミー導電部とは同一の材料で形成される
請求項9から13のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記ダミートレンチ部は、前記半導体基板の表面において予め定められた延伸方向に延伸して形成され、
前記ゲートトレンチ部は、
前記ダミートレンチ部と対向する範囲において前記延伸方向に延伸して形成された対向部と、
前記対向部から更に延伸して、前記ダミートレンチ部と対向しない範囲に形成された突出部と
を有し、
前記突出部の上方に形成された第2表面側電極を更に備え、
前記突出部における前記ゲート導電部が、前記第2表面側電極と電気的に接続する
請求項9から14のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記半導体基板は、第1導電型のドリフト領域を有し、
前記半導体装置は、前記半導体基板の表面に形成されたエミッタトレンチ部を更に備え、
前記半導体基板は、前記ダミートレンチ部を含むトランジスタ部と、前記エミッタトレンチ部を含むダイオード部とを有し、
前記トランジスタ部において、前記半導体基板は、前記半導体基板の表面から見て順番に設けられた、前記ドリフト領域よりも高濃度の第1導電型のエミッタ領域と、第2導電型のベース領域と、前記ドリフト領域と、前記ドリフト領域よりも高濃度の第1導電型のバッファ領域と、第2導電型のコレクタ領域とを有し、
前記ダイオード部において、前記半導体基板は、前記半導体基板の表面から見て順番に設けられた、第2導電型のベース領域と、前記ドリフト領域と、前記ドリフト領域よりも高濃度の第1導電型のバッファ領域と、前記ドリフト領域よりも高濃度の第1導電型のカソード領域とを有し、
前記エミッタトレンチ部は、
前記半導体基板の表面から前記ドリフト領域まで形成されたエミッタトレンチと、
前記エミッタトレンチの内部に形成されたエミッタ導電部と
を有し、
前記エミッタトレンチの側壁に前記ベース領域の少なくとも一部が露出しており、
前記第1表面側電極は、前記半導体基板の深さ方向で前記カソード領域と重なる前記エミッタトレンチの側壁において前記ベース領域と接触する
請求項1に記載の半導体装置。
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