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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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