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公開番号2024042912
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-29
出願番号2022147834
出願日2022-09-16
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 20060101AFI20240322BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】オン抵抗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半導体部分と、前記半導体部分上の第1領域に配置された第2電極と、前記半導体部分上の第2領域に配置された第3電極と、前記半導体部分内の前記第1領域及び前記第2領域に配置された絶縁部材と、前記絶縁部材内の前記第1領域及び前記第2領域に配置された第4電極と、前記絶縁部材内の前記第1領域及び前記第2領域であって前記第1電極と前記第4電極の間に配置された第5電極と、前記第2領域に配置され、前記第3電極、前記第4電極、及び、前記第5電極に接続された導電部材と、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半導体部分と、
前記半導体部分上の第1領域に配置された第2電極と、
前記半導体部分上の第2領域に配置された第3電極と、
前記半導体部分内の前記第1領域及び前記第2領域に配置された絶縁部材と、
前記絶縁部材内の前記第1領域及び前記第2領域に配置された第4電極と、
前記絶縁部材内の前記第1領域及び前記第2領域であって前記第1電極と前記第4電極の間に配置された第5電極と、
少なくとも前記第2領域に配置され、前記第3電極、前記第4電極、及び、前記第5電極に接続された導電部材と、
を備えた半導体装置。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記半導体部分は、
前記第1電極に接続され、第1導電型の第1半導体層と、
前記第1半導体層上に配置され、第2導電型の第2半導体層と、
前記第2半導体層上の一部に配置され、前記第2電極に接続され、第1導電型の第3半導体層と、
を有し、
前記第4電極は、前記絶縁部材の一部を介して、前記第2半導体層及び前記第3半導体層に対向しており、
前記第5電極は、前記絶縁部材の他の一部を介して、前記第1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3】
前記導電部材は金属を含む請求項1に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記導電部材は、前記第1電極と前記第2電極が配列された第1方向において、前記第4電極を貫通している請求項1に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記絶縁部材、前記第4電極、前記第5電極、及び、前記導電部材はそれぞれ複数設けられており、
前記複数の絶縁部材、前記複数の第4電極、前記複数の第5電極は、それぞれ、前記第1電極と前記第2電極が配列された第1方向に対して交差する第2方向に沿って配列されており、
各前記絶縁部材、各前記第4電極、及び、各前記第5電極は、前記第1方向及び前記第2方向に対して交差する第3方向に延びており、
前記複数の第4電極及び前記複数の第5電極は、前記第2領域において前記第3電極に共通接続されている請求項1~4のいずれか1つに記載の半導体装置。
【請求項6】
前記複数の導電部材は、前記第1領域には配置されていない請求項5に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記複数の導電部材は、前記第2方向に沿って配列されている請求項5に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記第2方向において隣り合う2つの前記第4電極に接続された2つの前記導電部材の前記第3方向における位置は相互に異なっている請求項5に記載の半導体装置。
【請求項9】
各前記導電部材の下部は前記第3方向に延びており、
前記導電部材の前記下部は前記第1領域にも配置されている請求項5に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記第4電極及び前記第5電極はシリコンを含む請求項1~4のいずれか1つ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 2,300 文字)【背景技術】
【0002】
電力制御用の半導体装置として、トレンチゲート型のMOSFETが用いられている。このような半導体装置においては、オフ状態時の電界集中を緩和してソース-ドレイン間の耐圧を向上させるために、トレンチゲートの下方にフィールドプレート電極(以下、「FP電極」という)を設けることがある。一方、電力制御用の半導体装置においては、オン状態時のソース-ドレイン間の抵抗(以下、「オン抵抗」という)をできるだけ低減することが要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2019-009258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、オン抵抗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半導体部分と、前記半導体部分上の第1領域に配置された第2電極と、前記半導体部分上の第2領域に配置された第3電極と、前記半導体部分内の前記第1領域及び前記第2領域に配置された絶縁部材と、前記絶縁部材内の前記第1領域及び前記第2領域に配置された第4電極と、前記絶縁部材内の前記第1領域及び前記第2領域であって前記第1電極と前記第4電極の間に配置された第5電極と、前記第2領域に配置され、前記第3電極、前記第4電極、及び、前記第5電極に接続された導電部材と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0006】
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、図1の領域Aを示す一部拡大上面図である。
図3は、図2に示すB-B’線による断面図である。
図4は、図2に示すC-C’線による断面図である。
図5は、図2に示すD-D’線による断面図である。
図6は、比較例に係る半導体装置を示す断面図である。
図7は、第2の実施形態に係る半導体装置を示す一部拡大上面図である。
図8(a)は図7に示すE-E’線による断面図であり、図8(b)は図7に示すF-F’線による断面図である。
図9は、第3の実施形態に係る半導体装置を示す一部拡大上面図である。
図10(a)は図9に示すG-G’線による断面図であり、図10(b)は図9に示すH-H’線による断面図である。
図11は、第4の実施形態に係る半導体装置を示す一部拡大上面図である。
図12(a)は図11に示すI-I’線による断面図であり、図12(b)は図11に示すJ-J’線による断面図である。
【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、図1の領域Aを示す一部拡大上面図である。
図3は、図2に示すB-B’線による断面図である。
図4は、図2に示すC-C’線による断面図である。
図5は、図2に示すD-D’線による断面図である。
なお、各図は模式的又は概念的なものであり、適宜簡略化又は強調されている。また、同じ構成要素であっても、図間において寸法比や形状が必ずしも整合しているとは限らない。後述する他の図についても同様である。
【0008】
図1~図5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、ゲート配線13、複数のゲート電極14、複数のFP(フィールドプレート)電極15、複数の導電部材16、複数のソースコンタクト17、半導体部分20、複数の絶縁部材30、絶縁膜31、及び、絶縁膜32が設けられている。なお、図2においては、絶縁膜31及び32は図示を省略しており、ソース電極12及びゲート配線13は二点鎖線で示している。後述する同様な上面図も同様である。
【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の配列方向を「Z方向」とし、複数のゲート電極14の配列方向を「Y方向」とし、各ゲート電極14が延びる方向を「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、これら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。
【0010】
半導体装置1においては、セル領域91(第1領域)と、フィンガー領域92(第2領域)と、ゲートパッド領域93と、連結領域94と、終端領域95が設定されている。上記各領域は、XY平面内に設定された領域である。上方から見て、半導体装置1の外周部には、枠状の終端領域95が配置されている。セル領域91、フィンガー領域92、ゲートパッド領域93及び連結領域94は、終端領域95によって囲まれた矩形の領域に配置されている。フィンガー領域92は、この矩形の領域のX方向中央部に配置されており、この矩形の領域をY方向に略貫通している。ゲートパッド領域93は、終端領域95によって囲まれた矩形の領域の1つの角部に配置されている。連結領域94は終端領域95の内縁に沿って、フィンガー領域92をゲートパッド領域93に繋ぐように配置されている。連結領域94は、フィンガー領域92のY方向の一端部とゲートパッド領域93のX方向の一端部に接続されている。
(【0011】以降は省略されています)

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