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公開番号2024035661
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-14
出願番号2022140260
出願日2022-09-02
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類H01L 29/78 20060101AFI20240307BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】寄生容量を低減可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、第1電極と、前記第1電極上に配置された第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に配置された半導体部分と、前記半導体部分と前記第2電極との間に配置された第1配線と、前記半導体部分内に配置され、前記半導体部分から離隔し、環状部と、前記環状部から前記環状部の内側に向かって延出した延出部と、を有する第3電極と、前記半導体部分内における前記第3電極よりも下方であって、上下方向に垂直な平面において前記環状部の内側に配置され、前記半導体部分から離隔した第4電極と、前記第2電極を前記第4電極に接続する第1プラグと、前記第1配線を前記延出部に接続する第2プラグと、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極上に配置された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置された半導体部分と、
前記半導体部分と前記第２電極との間に配置された第１配線と、
前記半導体部分内に配置され、前記半導体部分から離隔し、環状部と、前記環状部から前記環状部の内側に向かって延出した延出部と、を有する第３電極と、
前記半導体部分内における前記第３電極よりも下方であって、上下方向に垂直な平面において前記環状部の内側に配置され、前記半導体部分から離隔した第４電極と、
前記第２電極を前記第４電極に接続する第１プラグと、
前記第１配線を前記延出部に接続する第２プラグと、
を備えた半導体装置。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記第３電極は前記延出部を１つのみ有する請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記延出部は、前記環状部から、前記第１プラグと前記第２プラグが配列された第１方向に延出している請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
上下方向に垂直な平面において、前記第１プラグの外縁は前記第４電極の外縁と一致するか前記第４電極の外縁よりも内側に配置された請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記環状部の径方向における厚さは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体部分は、
第１導電型であり、前記第１電極に接続された第１半導体層と、
第２導電型であり、前記第１半導体層上に配置された第２半導体層と、
第１導電型であり、前記第２半導体層上の一部に配置された第３半導体層と、
を有し、
前記環状部は、絶縁部材を介して前記第２半導体層に対向している請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第２電極を前記第２半導体層及び前記第３半導体層に接続する第３プラグをさらに備え、
前記第１プラグと前記第２プラグが配列された第１方向は、前記第１プラグから前記第３プラグに向かう第２方向に対して交差しており、
前記第１配線は前記第２方向に延びる請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体部分内に配置され、前記第２半導体層、前記第３半導体層及び前記第３プラグに接続された金属部材をさらに備えた請求項６に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１プラグ及び前記第２プラグはタングステンを含み、
前記第２電極はアルミニウム又は銅を含む請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１配線はアルミニウム又は銅を含む請求項９に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
耐圧の向上又はオン抵抗の低減を可能とするために、ドット状のフィールドプレート電極（以下、「ＦＰ電極」という）を備えた半導体装置が知られている。このような半導体装置においては、動作の高速化を図るために、寄生容量の低減が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６４１６１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態の目的は、寄生容量を低減可能な半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る半導体装置は、第１電極と、前記第１電極上に配置された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された半導体部分と、前記半導体部分と前記第２電極との間に配置された第１配線と、前記半導体部分内に配置され、前記半導体部分から離隔し、環状部と、前記環状部から前記環状部の内側に向かって延出した延出部と、を有する第３電極と、前記半導体部分内における前記第３電極よりも下方であって、上下方向に垂直な平面において前記環状部の内側に配置され、前記半導体部分から離隔した第４電極と、前記第２電極を前記第４電極に接続する第１プラグと、前記第１配線を前記延出部に接続する第２プラグと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１の実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
図２は、第１の実施形態に係る半導体装置を示す上方から見た断面図である。
図３は、図１に示すＡ－Ａ’線による断面図である。
図４は、図１に示すＢ－Ｂ’線による断面図である。
図５（ａ）は第１の実施形態に係る半導体装置の寄生容量を示す断面図であり、図５（ｂ）は比較例に係る半導体装置の寄生容量を示す断面図である。
図６は、第２の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
図７は、第３の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
図８は、第４の実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
図９は、図８に示すＤ－Ｄ’線による断面図である。
図１０は、第５の実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
図１１（ａ）～図１１（ｃ）は、第６の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
図１２（ａ）～図１２（ｃ）は、第６の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
図１３（ａ）～図１３（ｃ）は、第６の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
図１４（ａ）～図１４（ｃ）は、第７の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
図１５（ａ）～図１５（ｃ）は、第８の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
図１６（ａ）～図１６（ｃ）は、第８の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
図１７（ａ）～図１７（ｃ）は、第９の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
図１８（ａ）～図１８（ｃ）は、第９の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
図１９（ａ）～図１９（ｃ）は、第９の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
図２は、本実施形態に係る半導体装置を示す上方から見た断面図である。
図３は、図１に示すＡ－Ａ’線による断面図である。
図４は、図１に示すＢ－Ｂ’線による断面図である。
なお、各図は模式的なものであり、適宜簡略化及び強調されている。また、各構成要素の寸法比は、図間において必ずしも整合していない。後述する他の図についても同様である。
【０００８】
図１～図４に示すように、本実施形態に係る半導体装置１においては、ドレイン電極１１、ソース電極１２、ゲート電極１３、ＦＰ電極１４、ソース配線１５、ゲート配線１６、ＦＰプラグ１７、ゲートプラグ１８、ソースプラグ１９、半導体部分２０、絶縁部材３０、絶縁膜３１、絶縁膜３２、絶縁膜３３、及び、接続部４１が設けられている。ゲート電極１３においては、環状部１３ａ、及び、環状部１３ａから環状部１３ａの内側に延出した延出部１３ｂが設けられている。なお、図１においては、ソース電極１２は図示を省略している。また、図２は半導体部分２０の上面２０ａによる断面を示し、上面２０ａよりも上方に配置された部材については、図示を省略するか、二点鎖線で示している。
【０００９】
以下、本明細書においては、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を採用する。ドレイン電極１１とソース電極１２が配列された方向を「Ｚ方向」とし、ソース配線１５及びゲート配線１６が延びる方向を「Ｙ方向」とし、Ｚ方向及びＹ方向に対して直交する方向を「Ｘ方向」とする。また、Ｚ方向のうち、ドレイン電極１１からソース電極１２に向かう方向を「上」ともいい、その逆方向を「下」ともいうが、この表現も便宜的なものであり、重力の方向とは無関係である。更に、本明細書において「上方から見て」とは、上下方向（Ｚ方向）に垂直な平面（ＸＹ平面）において、という意味である。この平面は仮想的な平面であってもよい。
【００１０】
ドレイン電極１１は、半導体装置１の下面の全面又は略全面に配置されている。ソース電極１２は、半導体装置１の上面におけるゲートパッド（図示せず）を除く領域の略全体に配置されている。半導体部分２０は、ドレイン電極１１とソース電極１２との間に配置されている。ソース配線１５、ゲート配線１６、及び、絶縁膜３２は、半導体部分２０とソース電極１２との間に配置されている。ソース配線１５及びゲート配線１６は、絶縁膜３２内に配置されており、Ｚ方向において絶縁膜３２を貫通している。
（【００１１】以降は省略されています）

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