JP6729478B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
第1実施形態について説明する。なお、本実施形態の半導体装置は、例えば、インバータ、DC/DCコンバータ等の電源回路に使用されるパワースイッチング素子として利用されると好適である。
第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第1CS層31の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第1コンタクトホール19aを形成する場所を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第4実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、隣合う第1ゲート電極16aで挟まれる部分にCS層13を形成しないようにしたものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
11 ドリフト層
12 ベース層
13 CS層(キャリアストレージ層)
14a 第1トレンチ
14b 第2トレンチ
15 ゲート絶縁膜
16a 第1ゲート電極
16b 第2ゲート電極
20 エミッタ電極(第1電極)
22 コレクタ層
23 コレクタ電極(第2電極)
Claims (2)
- 半導体基板(10)にトレンチ(14a、14b)が形成されると共に、前記トレンチ上にゲート絶縁膜(15)を介してゲート電極(16a、16b)が配置された半導体装置において、
第1導電型のドリフト層(11)と、
前記ドリフト層上に配置され、前記ドリフト層よりも高不純物濃度とされた第1導電型のキャリアストレージ層(13)と、
前記ドリフト層上に配置された第2導電型のベース層(12)と、
前記ドリフト層を挟み、前記ベース層と反対側に形成された第2導電型のコレクタ層(22)と、を有する前記半導体基板と、
前記ベース層を貫通すると共に、前記半導体基板の面方向における所定方向に延設された前記トレンチの壁面に形成された前記ゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成された前記ゲート電極と、を有する複数のトレンチゲート構造と、
前記ベース層の表層部に選択的に形成されると共に前記半導体基板の一面(10a)の一部を構成し、前記トレンチと接する第1導電型のエミッタ領域(17)と、
前記ベース層および前記エミッタ領域と電気的に接続される第1電極(20)と、
前記コレクタ層と電気的に接続される第2電極(23)と、を備え、
複数の前記ゲート電極は、所定のゲート電圧が印加される複数の第1ゲート電極(16a)と、前記第1電極と電気的に接続されることで前記第1電極と同電位とされる第2ゲート電極(16b)と、を有し、
前記複数の第1ゲート電極は、前記所定方向と交差する方向であって、前記半導体基板の面方向に沿った方向において、少なくとも一部が隣合って配置されており、
前記キャリアストレージ層は、少なくとも隣合う前記第1ゲート電極と前記第2ゲート電極との間の領域に形成され、
隣合う前記第1ゲート電極同士の間の領域は、前記第1ゲート電極に所定のゲート電圧が印加され、前記第1電極から第1キャリアが供給されると共に前記第2電極から第2キャリアが供給されることで前記第1電極と前記第2電極との間に電流が流れる際、前記第2キャリアが隣合う前記第1ゲート電極同士の間の領域の方が隣合う前記第1ゲート電極と前記第2ゲート電極との間の領域より前記第1電極へと抜け易くなるように、隣合う前記第1ゲート電極と前記第2ゲート電極との間に形成された前記キャリアストレージ層より第1導電型の不純物濃度が低くされた領域を有しており、
前記キャリアストレージ層は、隣合う前記第1ゲート電極で挟まれる領域に形成された第1キャリアストレージ層(31)と、隣合う前記第1ゲート電極と前記第2ゲート電極との間の領域に形成された第2キャリアストレージ層(32)と、を有し、
前記第1キャリアストレージ層は、前記ベース層の表層部のうちの前記エミッタ領域の下方に形成された第1領域(31a)と、前記ベース層の表層部のうちの前記エミッタ領域と異なる領域の下方に形成され、前記第2キャリアストレージ層より第1導電型の不純物濃度が低くされた第2領域(31b)とを有し、
前記第1領域は、前記第2キャリアストレージ層と同じ不純物濃度とされている半導体装置。 - 前記半導体基板の一面から前記キャリアストレージ層が形成された領域の深さにおいて、隣合う前記第1ゲート電極同士の間の領域は、隣合う前記第1ゲート電極と前記第2ゲート電極との間の領域より、第1導電型の不純物濃度が低くされた領域を有している請求項1に記載の半導体装置。
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