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公開番号2024046022
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-03
出願番号2022151160
出願日2022-09-22
発明の名称半導体装置
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類H01L 29/78 20060101AFI20240327BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】メサ部は、容易に微細化できる構造であることが好ましい。
【解決手段】炭化珪素を含む半導体基板と、第1方向に並んで配置された複数の第1ゲートトレンチ部と、2つの第1ゲートトレンチ部に挟まれた第1メサ部と、第1方向において2つの第1ゲートトレンチ部に挟まれておらず、第1方向とは異なる第2方向において第1メサ部と向かい合って配置されたメサ対向領域とを備え、第1メサ部の上方の層間絶縁膜にはコンタクトホールが設けられておらず、ソース領域は、第1メサ部からメサ対向領域まで延伸して設けられ、コンタクトホールを介して上面電極と接続している半導体装置を提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
上面および下面を有し、前記上面および前記下面の間に第１導電型のドリフト領域を有し、炭化珪素を含む半導体基板と、
前記半導体基板の前記上面から前記半導体基板の内部まで設けられ、且つ、前記半導体基板の前記上面において第１方向に並んで配置された複数の第１ゲートトレンチ部と、
前記第１方向において２つの前記第１ゲートトレンチ部に挟まれた第１メサ部と、
前記第１方向において２つの前記第１ゲートトレンチ部に挟まれておらず、前記第１方向とは異なる第２方向において前記第１メサ部と向かい合って配置されたメサ対向領域と、
前記第１メサ部に設けられ、前記半導体基板の前記上面と前記ドリフト領域との間に配置された、前記ドリフト領域よりもドーピング濃度の高い第１導電型のソース領域と、
前記半導体基板の前記上面の上方に設けられた層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上方に設けられた上面電極と、
前記メサ対向領域において前記層間絶縁膜に設けられ、前記上面電極と前記半導体基板の前記上面とを接続するコンタクトホールと
を備え、
前記第１メサ部の上方の前記層間絶縁膜には前記コンタクトホールが設けられておらず、
前記ソース領域は、前記第１メサ部から前記メサ対向領域まで延伸して設けられ、前記コンタクトホールを介して前記上面電極と接続している
半導体装置。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
複数の前記第１メサ部を備え、
複数の前記第１メサ部の前記ソース領域が、前記メサ対向領域において互いに接続されている
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記コンタクトホールは、前記第２方向において複数の前記第１メサ部と向かい合って配置されている
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記コンタクトホールは、前記第１方向に長手を有する
請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１メサ部に設けられ、前記ソース領域と前記ドリフト領域との間に配置された、第２導電型のベース領域を更に備え、
前記ベース領域は、前記第１メサ部から前記メサ対向領域まで延伸して設けられ、前記コンタクトホールを介して前記上面電極と接続している
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ベース領域は、前記第１メサ部では前記半導体基板の前記上面に露出していない
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
それぞれの前記第１ゲートトレンチ部は、前記第２方向に長手を有する
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
それぞれの前記第１ゲートトレンチ部の前記第２方向の長さが、３μｍ以上、２０μｍ以下である
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１方向において隣り合う２つの前記第１ゲートトレンチ部の距離は、前記第２方向における前記第１ゲートトレンチ部の長さよりも短い
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記複数の第１ゲートトレンチ部は、互いに分離している
請求項１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】
本発明は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、複数のトレンチゲートを備え、２つのトレンチゲートに挟まれたメサ部にＮ型のソース領域等を形成した半導体装置が知られている（例えば特許文献１参照）。半導体基板の上方には、上面電極と半導体基板とを絶縁する層間絶縁膜が設けられる。メサ部の上方の層間絶縁膜にはコンタクトホールが形成され、メサ部とソース電極とが接続される。
特許文献１特許第３３２９７０７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えばチャネル密度を向上させるために、メサ部を微細化する場合がある。このためメサ部は、容易に微細化できる構造であることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の一つの態様においては、半導体装置を提供する。半導体装置は、上面および下面を有し、前記上面および前記下面の間に第１導電型のドリフト領域を有し、炭化珪素を含む半導体基板を備えてよい。上記何れかの半導体装置は、前記半導体基板の前記上面から前記半導体基板の内部まで設けられ、且つ、前記半導体基板の前記上面において第１方向に並んで配置された複数の第１ゲートトレンチ部を備えてよい。上記何れかの半導体装置は、前記第１方向において２つの前記第１ゲートトレンチ部に挟まれた第１メサ部を備えてよい。上記何れかの半導体装置は、前記第１方向において２つの前記第１ゲートトレンチ部に挟まれておらず、前記第１方向とは異なる第２方向において前記第１メサ部と向かい合って配置されたメサ対向領域を備えてよい。上記何れかの半導体装置は、前記第１メサ部に設けられ、前記半導体基板の前記上面と前記ドリフト領域との間に配置された、前記ドリフト領域よりもドーピング濃度の高い第１導電型のソース領域を備えてよい。上記何れかの半導体装置は、前記半導体基板の前記上面の上方に設けられた層間絶縁膜を備えてよい。上記何れかの半導体装置は、前記層間絶縁膜の上方に設けられた上面電極を備えてよい。上記何れかの半導体装置は、前記メサ対向領域において前記層間絶縁膜に設けられ、前記上面電極と前記半導体基板の前記上面とを接続するコンタクトホールを備えてよい。上記何れかの半導体装置において、前記第１メサ部の上方の前記層間絶縁膜には前記コンタクトホールが設けられていなくてよい。上記何れかの半導体装置において、前記ソース領域は、前記第１メサ部から前記メサ対向領域まで延伸して設けられ、前記コンタクトホールを介して前記上面電極と接続していてよい。
【０００５】
上記何れかの半導体装置は、複数の前記第１メサ部を備えてよい。上記何れかの半導体装置において、複数の前記第１メサ部の前記ソース領域が、前記メサ対向領域において互いに接続されていてよい。
【０００６】
上記何れかの半導体装置において、前記コンタクトホールは、前記第２方向において複数の前記第１メサ部と向かい合って配置されていてよい。
【０００７】
上記何れかの半導体装置において、前記コンタクトホールは、前記第１方向に長手を有してよい。
【０００８】
上記何れかの半導体装置は、前記第１メサ部に設けられ、前記ソース領域と前記ドリフト領域との間に配置された、第２導電型のベース領域を備えてよい。上記何れかの半導体装置において、前記ベース領域は、前記第１メサ部から前記メサ対向領域まで延伸して設けられ、前記コンタクトホールを介して前記上面電極と接続していてよい。
【０００９】
上記何れかの半導体装置において、前記ベース領域は、前記第１メサ部では前記半導体基板の前記上面に露出していなくてよい。
【００１０】
上記何れかの半導体装置において、それぞれの前記第１ゲートトレンチ部は、前記第２方向に長手を有してよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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