TOP特許意匠商標
特許ウォッチ Twitter
公開番号2024073195
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-29
出願番号2022184284
出願日2022-11-17
発明の名称半導体装置
出願人富士電機株式会社
代理人個人
主分類H01L 29/78 20060101AFI20240522BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ソースリング構造を適用した半導体装置において、ソースリング領域の一部に電流が集中することを防ぎ、素子が破壊に至ることを抑制できる半導体装置を提供する。
【解決手段】主電流が流れる領域である活性領域150と、活性領域を囲む活性領域周縁部160と、活性領域周縁部を囲むエッジ終端領域170と、を有する半導体装置において、活性領域周縁部160は、半導体基板と、第1導電型のドリフト層2と、ドリフト層2の上面側に設けられた第2導電型のベース領域6と、ベース領域6の上面側に選択的に設けられた第1導電型のソース領域7と、選択的に設けられた第2導電型のコンタクト領域8を有し、少なくとも活性領域側の側壁がソース領域7に接し、ベース領域6を貫通するように設けられた周縁部トレンチ15と、コンタクト領域8に接するように設けられたソースリング領域30と、を備える。
【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する半導体基板と、前記半導体基板の上面に設けられた、前記半導体基板より低不純物濃度の第1導電型の第1半導体層と、前記第1半導体層の上面側に設けられた第2導電型の第2半導体層と、前記第2半導体層の上面側の表面層に選択的に設けられた前記第1半導体層より高不純物濃度の第1導電型の第1半導体領域と、前記第2半導体層に接する第1ゲート絶縁膜と、前記第1ゲート絶縁膜の上面に設けられた第1ゲート電極と、前記第1ゲート電極上に設けられた層間絶縁膜と、前記第2半導体層および前記第1半導体領域に接する第1電極と、前記半導体基板の下面に接する第2電極と、を少なくとも備える活性領域と、前記活性領域を囲み、前記第2半導体層の上面側に設けられ、前記第2半導体層を貫通する周縁部トレンチと、前記周縁部トレンチを囲むソースリング領域と、を有する活性領域周縁部を有し、前記周縁部トレンチは、第2ゲート絶縁膜を介して、第2ゲート電極が前記周縁部トレンチ内部に設けられ、かつ前記第1電極の直下に形成されることを特徴とする半導体装置。
続きを表示(約 740 文字)【請求項2】
前記活性領域周縁部において、少なくとも前記周縁部トレンチの前記活性領域側の側壁と接するように、第1導電型の第1半導体領域が設けられることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記周縁部トレンチは、前記活性領域を囲むように選択的に設けられることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記周縁部トレンチ内の前記第2ゲート電極は、外周ゲート配線を介して、前記活性領域の前記第1ゲート電極と接続していることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記外周ゲート配線は、前記活性領域を囲むように選択的に設けられることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記外周ゲート配線は、ポリシリコンで構成されることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記ソースリング領域は、前記周縁部トレンチを囲むように選択的に設けられ、任意の箇所で前記第1電極に接続することを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記周縁部トレンチにおいて、前記周縁部トレンチの底面を覆うように、前記第2半導体層より高濃度の第2導電型の第2半導体領域が設けられることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記活性領域に活性領域トレンチを有し、前記活性領域トレンチの内部に沿い前記第1ゲート絶縁膜が設けられ、前記第1ゲート絶縁膜上に、トレンチ内部を埋め込むように、前記第1ゲート電極を設けることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
現在、高電圧や大電流を制御するパワー半導体装置の構成材料として、炭化珪素(SiC)が注目を集めている。炭化珪素は化学的に安定した半導体材料であり、バンドギャップが3eVと広く、高温でも半導体として極めて安定的に使用することができる。また、炭化珪素は最大電界強度がシリコンよりも1桁以上大きいため、オン抵抗を十分に小さくすることができる半導体材料として期待される。このため、炭化珪素の半導体を用いることにより、半導体装置の高耐圧化を図ることができる。
【0003】
半導体装置として、炭化珪素を用い、活性領域と、活性領域の周囲を囲むゲートリング領域と、ゲートリング領域の周囲を囲むソースリング領域と、を備えることが特許文献1に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2021-44275号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ソースリング構造が設けられたMOSFET等の半導体装置において、ゲート電圧を印加してドレイン-ソース間を正バイアスとして電流が流れる際に、ソースリング領域の一部に電流が集中する虞がある。この電流が集中するのを防ぎ、破壊が生じにくくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決するため、この発明にかかる半導体装置は次の特徴を有する。半導体装置は、上面および下面を有する半導体基板と、前記半導体基板の上面に設けられた、前記半導体基板より低不純物濃度の第1導電型の第1半導体層と、前記第1半導体層の上面側に設けられた第2導電型の第2半導体層と、前記第2半導体層の上面側の表面層に選択的に設けられた前記第1半導体層より高不純物濃度の第1導電型の第1半導体領域と、前記第2半導体層に接する第1ゲート絶縁膜と、前記第1ゲート絶縁膜の上面に設けられた第1ゲート電極と、前記第1ゲート電極上に設けられた層間絶縁膜と、前記第2半導体層および前記第1半導体領域に接する第1電極と、前記半導体基板の下面に接する第2電極と、を少なくとも備える活性領域と、前記活性領域を囲み、前記第2半導体層の上面側に設けられ、前記第2半導体層を貫通する周縁部トレンチと、前記周縁部トレンチを囲むソースリング領域と、を有する活性領域周縁部を有し、前記周縁部トレンチは、第2ゲート絶縁膜を介して、第2ゲート電極が前記周縁部トレンチ内部に設けられ、かつ前記第1電極の直下に形成されることを特徴とする。
【0007】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、少なくとも前記周縁部トレンチの前記活性領域側の側壁と接するように、第1導電型の第1半導体領域が設けられることを特徴とする。
【0008】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記周縁部トレンチは、前記活性領域を囲むように選択的に設けられることを特徴とする。
【0009】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記周縁部トレンチ内の前記第2ゲート電極は、外周ゲート配線を介して、前記活性領域の前記第1ゲート電極と接続していることを特徴とする。
【0010】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記外周ゲート配線は、前記活性領域を囲むように選択的に設けられることを特徴とする。
(【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

富士電機株式会社
戸閉装置
25日前
富士電機株式会社
電源装置
1か月前
富士電機株式会社
自動販売機
2日前
富士電機株式会社
自動販売機
1か月前
富士電機株式会社
半導体装置
17日前
富士電機株式会社
半導体装置
17日前
富士電機株式会社
半導体装置
17日前
富士電機株式会社
半導体装置
29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
1か月前
富士電機株式会社
管理サーバ
1か月前
富士電機株式会社
半導体装置
24日前
富士電機株式会社
ガス遮断器
1か月前
富士電機株式会社
半導体装置
4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
1か月前
富士電機株式会社
ショーケース
17日前
富士電機株式会社
電力変換装置
16日前
富士電機株式会社
電力変換装置
1か月前
富士電機株式会社
物品収納装置
1か月前
富士電機株式会社
制御回路、回路
1か月前
富士電機株式会社
省エネ制御装置
4日前
富士電機株式会社
物理量出力回路
1か月前
富士電機株式会社
無停電電源装置
26日前
富士電機株式会社
半導体モジュール
1か月前
富士電機株式会社
燃料電池発電装置
1か月前
富士電機株式会社
半導体モジュール
26日前
富士電機株式会社
半導体モジュール
1か月前
富士電機株式会社
半導体モジュール
1か月前
富士電機株式会社
応力解析システム
9日前
富士電機株式会社
プロセッサシステム
25日前
富士電機株式会社
炭化珪素半導体装置
1か月前
富士電機株式会社
レーザ式ガス分析計
9日前
富士電機株式会社
金属検知用アンテナ
29日前
富士電機株式会社
冷却器、電力変換装置
26日前
富士電機株式会社
半導体装置の製造方法
26日前
続きを見る