TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2022010387
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-01-14
出願番号2021187777,2018012427
出願日2021-11-18,2018-01-29
発明の名称半導体装置
出願人ルネサスエレクトロニクス株式会社
代理人特許業務法人筒井国際特許事務所
主分類H01L 29/78 20060101AFI20220106BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体装置の性能を向上させる。 【解決手段】SiC基板である半導体基板SB上に、ドリフト層DRが形成されている。ドリフト層DRは、n型半導体層NE1~NE3およびp型半導体領域PTを有する。ここで、n型半導体層NE2の不純物濃度は、n型半導体層NE1の不純物濃度、および、n型半導体層NE3の不純物濃度よりも高い。また、平面視において、互いに隣接するp型不純物領域PTの間に位置している半導体層NE2は、溝TR内に形成されたゲート電極Gの少なくとも一部と重なる。 【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
シリコンおよび炭素を含んで構成される半導体基板と、
前記半導体基板の上面上に形成された第1導電型の第1半導体層と、
前記第1半導体層上に形成された前記第1導電型の第3半導体層と、
前記第1半導体層と前記第3半導体層との間に形成された前記第1導電型の第2半導体層と、
前記第1半導体層と前記第3半導体層との間に形成され、前記第1導電型とは反対の導電型である第2導電型であり、且つ、平面視において、前記第2半導体層を挟むように形成された複数の第1不純物領域と、
前記第3半導体層内に形成された前記第2導電型の第2不純物領域と、
前記第2不純物領域内に形成された前記第1導電型の第3不純物領域と、
前記第2不純物領域および前記第3不純物領域を貫通して、前記第3半導体層に達する溝と、
前記溝内に形成されたゲート絶縁膜と、
前記溝内に前記ゲート絶縁膜を介して埋め込まれたゲート電極と、
を有し、
前記第2半導体層の不純物濃度は、前記第1半導体層の不純物濃度、および、前記第3半導体層の不純物濃度よりも高く、
平面視において、前記溝および前記ゲート電極は、平面視における第1方向に延在し、
複数の前記ゲート電極が、平面視において前記第1方向と直交する第2方向で互いに隣接するように形成され、
前記第1方向に垂直な断面において、前記ゲート電極の中央から厚さ方向に中央線を引き、前記第2方向で隣接する2つの前記ゲート電極の各々の前記中央線を結ぶ距離をL6とした時、前記複数の第1不純物領域は、L6の整数分の1の周期で形成されている、半導体装置。
続きを表示(約 270 文字)【請求項2】
請求項1に記載の半導体装置において、
前記周期は、L6の2分の1である、半導体装置。
【請求項3】
請求項1に記載の半導体装置において、
平面視において、互いに隣接する前記第1不純物領域の間に位置している前記第2半導体層は、前記溝に埋め込まれた前記ゲート電極の少なくとも一部と重なる、半導体装置。
【請求項4】
請求項1に記載の半導体装置において、
前記溝に埋め込まれた前記ゲート電極全体の直下には、前記複数の第1不純物領域のうち1つが形成されている、半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、炭化シリコン(SiC)基板を用いた半導体装置に好適に利用できるものである。
続きを表示(約 1,700 文字)【背景技術】
【0002】
パワートランジスタを有する半導体装置において、SiC基板を用いた半導体装置が検討されている。SiC基板を用いた場合、SiCはシリコン(Si)に比べてバンドギャップが大きいため、絶縁破壊耐圧が大きくなる。また、SiC基板のパワートランジスタにおいて、Si基板のパワートランジスタでも用いられているトレンチゲート構造が適用されている。
【0003】
特許文献1には、SiC基板を用いたトレンチゲート構造のパワートランジスタが開示されており、電界緩和用のp型の不純物領域が設けられたn型の低濃度ドリフト層と、低濃度ドリフト層上に形成されたn型の高濃度ドリフト層とが開示されている。そして、トレンチゲートを高濃度ドリフト層内に設けることが開示されている。
【0004】
特許文献2には、SiC基板を用いたプレーナ型のパワートランジスタが開示されており、半導体基板上に、低濃度のエピタキシャル層、高濃度のエピタキシャル層および低濃度のエピタキシャル層を積層させた構造が開示されている。
【0005】
特許文献3には、SiC基板を用いたトレンチゲート構造のパワートランジスタが開示されており、電界緩和用のp型の不純物領域が設けられたn型の第1低濃度ドリフト層と、第1低濃度ドリフト層上に形成されたn型の第2低濃度ドリフト層とが開示されている。そして、複数のp型の不純物領域の間に、n型の高濃度不純物領域を設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
特開2014-175518号公報
特開2001-274395号公報
特開2015-26726号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
SiC基板を用いたトレンチゲート構造のパワートランジスタでは、パワートランジスタのオン抵抗を低減し、トレンチゲートの下部周辺の耐圧向上を図ることが望まれる。
【0008】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【0010】
一実施の形態によれば、半導体装置は、シリコンおよび炭素を含んで構成される半導体基板と、前記半導体基板の上面上に形成された第1導電型の第1半導体層と、前記第1半導体層上に形成された前記第1導電型の第3半導体層と、前記第1半導体層と前記第3半導体層との間に形成された前記第1導電型の第2半導体層と、前記第1半導体層と前記第3半導体層との間に形成され、前記第1導電型とは反対の導電型である第2導電型であり、且つ、平面視において、前記第2半導体層を挟むように形成された複数の第1不純物領域と、前記第3半導体層内に形成された前記第2導電型の第2不純物領域と、前記第1不純物領域内に形成された前記第1導電型の第3不純物領域と、前記第2不純物領域および前記第3不純物領域を貫通して、前記第3半導体層に達する溝と、前記溝内に形成されたゲート絶縁膜と、前記溝内に前記ゲート絶縁膜を介して埋め込まれたゲート電極と、を有する。ここで、前記第2半導体層の不純物濃度は、前記第1半導体層の不純物濃度、および、前記第3半導体層の不純物濃度よりも高く、平面視において、前記溝および前記ゲート電極は、第1方向に延在し、複数の前記ゲート電極が、前記第2方向で互いに隣接するように形成され、前記第1方向に垂直な断面において、前記ゲート電極の中央から厚さ方向に中央線を引き、前記第2方向で隣接する2つの前記ゲート電極の各々の前記中央線を結ぶ距離をL6とした時、前記複数の第1不純物領域は、L6の整数分の1の周期で形成されている。
【発明の効果】
(【0011】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

ルネサスエレクトロニクス株式会社
半導体装置
8日前
ルネサスエレクトロニクス株式会社
半導体装置
8日前
ルネサスエレクトロニクス株式会社
半導体装置、それに用いるデータ生成方法およびその制御方法
5日前
ルネサスエレクトロニクス株式会社
時系列センサデータ処理装置および時系列センサデータ処理方法
9日前
個人
接触感染防止具
26日前
株式会社潤工社
同軸ケーブル
1か月前
個人
端子台コンセント
5日前
日立金属株式会社
複合ケーブル
1か月前
株式会社リコー
光学装置
1か月前
株式会社リコー
光学装置
1か月前
株式会社カネカ
半導体パッケージ
11日前
日新イオン機器株式会社
イオン源
26日前
ローム株式会社
半導体装置
1か月前
株式会社GSユアサ
蓄電装置
1か月前
FDK株式会社
電池ユニット
1か月前
株式会社FLOSFIA
半導体装置
1か月前
富士電機株式会社
半導体装置
16日前
オムロン株式会社
電磁継電器
1か月前
株式会社GSユアサ
蓄電装置
1か月前
日本圧着端子製造株式会社
コネクタ
16日前
株式会社GSユアサ
蓄電装置
1か月前
新日本無線株式会社
圧電素子
26日前
富士電機株式会社
半導体装置
1か月前
富士電機株式会社
半導体装置
11日前
日動電工株式会社
電線接続具
16日前
三菱電機株式会社
電磁接触器
1か月前
太陽誘電株式会社
コイル部品
1か月前
富士電機株式会社
半導体装置
26日前
三菱電機株式会社
回路遮断器
1か月前
日本特殊陶業株式会社
バスバー
26日前
株式会社村田製作所
コイル部品
1か月前
株式会社村田製作所
コイル部品
16日前
日本電気株式会社
量子デバイス
16日前
日本電気株式会社
量子デバイス
16日前
日本電気株式会社
量子デバイス
16日前
日本電気株式会社
量子デバイス
16日前
続きを見る