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公開番号2024115377
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2023021043
出願日2023-02-14
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 20060101AFI20240819BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ボディダイオードの順方向電圧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100は、第1導電部11と、第2導電部12と、第3導電部13と、絶縁部20と、半導体部30と、を含む。第1導電部から第2導電部への方向は、第1方向Zに沿う。第2導電部から第3導電部への方向は、第1方向と交差する第2方向Xに沿う。絶縁部は、第2導電部と第3導電部との間に設けられた第1絶縁領域20aを含む。半導体部は、第1導電部と第2導電部との間に設けられた第1半導体領域30aと、第2導電部と第1絶縁領域との間に設けられた第2半導体領域30bと、を含む。第2導電部は、第1半導体領域とショットキー接合する第1導電領域12aと、第2半導体領域とショットキー接合する第2導電領域12bと、を含む。半導体部がn形の場合、第1導電領域の仕事関数は、第2導電領域の仕事関数よりも低い。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１導電部と、
第２導電部であって、前記第１導電部から前記第２導電部への方向は、第１方向に沿う、前記第２導電部と、
第３導電部であって、前記第２導電部から前記第３導電部への方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿う、前記第３導電部と、
前記第２導電部と前記第３導電部との間に設けられた第１絶縁領域を含む第１絶縁部と、
前記第１導電部と前記第２導電部との間に設けられた第１半導体領域と、前記第２導電部と前記第１絶縁領域との間に設けられた第２半導体領域と、を含む、第１導電形の半導体部と、
を備え、
前記第２導電部は、前記第１半導体領域とショットキー接合する第１導電領域と、前記第２半導体領域とショットキー接合する第２導電領域と、を含み、
前記第１導電形がｎ形の場合、前記第１導電領域の仕事関数は、前記第２導電領域の仕事関数よりも低く、
前記第１導電形がｐ形の場合、前記第１導電領域の仕事関数は、前記第２導電領域の仕事関数よりも高い、半導体装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記第２導電部は、
第１側端部と、
前記第１側端部と前記第２半導体領域との間に位置する第２側端部と、
前記第２側端部から連続し、前記第２側端部と前記第１導電部との間に位置するコーナ部と、
を含み、
前記コーナ部は、前記第２導電領域の一部である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２導電部は、
第１側端部と、
前記第１側端部と前記第２半導体領域との間に位置する第２側端部と、
前記第２側端部から連続し、前記第２側端部と前記第１導電部との間に位置するコーナ部と、
を含み、
前記第１方向と前記第２方向とを含む平面における断面において、前記コーナ部と前記半導体部との境界の曲率半径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１導電領域の仕事関数は、０．５ｅＶ以上４．８ｅＶ以下であり、
前記第２導電領域の仕事関数は、４．８ｅＶ以上１０ｅＶ以下である、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１導電領域は、第１金属元素を含み、前記第１金属元素は、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ及びＢｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含み、
前記第２導電領域は、第２金属元素を含み、前記第２金属元素は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｅ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｔｅ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ｐｔ及びＡｕよりなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項６】
第１導電部と、
第２導電部であって、前記第１導電部から前記第２導電部への方向は、第１方向に沿う、前記第２導電部と、
第３導電部であって、前記第２導電部から前記第３導電部への方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿う、前記第３導電部と、
前記第２導電部と前記第３導電部との間に設けられた第１絶縁領域を含む第１絶縁部と、
前記第１導電部と前記第２導電部との間に設けられた第１半導体領域と、前記第２導電部と前記第３導電部との間に設けられた第２半導体領域と、を含む、第１導電形の半導体領域と、
を備え、
前記第２導電部は、前記第１半導体領域とショットキー接合する第１導電領域と、前記第２半導体領域とショットキー接合する第２導電領域と、を含み、
前記第１導電領域は、第１金属元素を含み、前記第１金属元素は、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ及びＢｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含み、
前記第２導電領域は、第２金属元素を含み、前記第２金属元素は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｅ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｔｅ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ｐｔ及びＡｕよりなる群から選択された少なくとも１つを含む、半導体装置。
【請求項７】
前記第２導電領域は、前記第１金属元素を含まない、又は、
前記第２導電領域における前記第１金属元素の濃度は、前記第１導電領域における前記第１金属元素の濃度よりも低い、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第２導電部は、第３導電領域をさらに含み、
前記第１導電領域から前記第３導電領域への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第３導電領域は、前記第２金属元素を含む、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１導電領域は、第１上端部と、前記第１上端部と前記第１導電部との間に設けられた第１下端部と、を含み、
前記第２導電領域は、第２上端部と、前記第２上端部と前記第１導電部との間に設けられた第２下端部と、を含み、
前記第１下端部から前記第２下端部への方向は、前記第２方向に沿う、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１導電領域は、前記第１金属元素とシリコンとを含む、請求項５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】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
トランジスタなどの半導体装置において、ボディダイオードの順方向電圧を低減することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６４００５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、ボディダイオードの順方向電圧を低減可能な半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、半導体装置は、第１導電部と、第２導電部と、第３導電部と、第１絶縁部と、半導体部と、を含む。前記第１導電部から前記第２導電部への方向は、第１方向に沿う。前記第２導電部から前記第３導電部への方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿う。前記第１絶縁部は、前記第２導電部と前記第３導電部との間に設けられた第１絶縁領域を含む。前記半導体部は、前記第１導電部と前記第２導電部との間に設けられた第１半導体領域と、前記第２導電部と前記第１絶縁領域との間に設けられた第２半導体領域と、を含む。前記半導体部は、第１導電形である。前記第２導電部は、前記第１半導体領域とショットキー接合する第１導電領域と、前記第２半導体領域とショットキー接合する第２導電領域と、を含む。前記第１導電形がｎ形の場合、前記第１導電領域の仕事関数は、前記第２導電領域の仕事関数よりも低い。前記第１導電形がｐ形の場合、前記第１導電領域の仕事関数は、前記第２導電領域の仕事関数よりも高い。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図３（ａ）～図３（ｅ）は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式的断面図である。
図４（ａ）～図４（ｅ）は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式的断面図である。
図５（ａ）～図５（ｃ）は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
図１は、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図１に表したように、実施形態に係る半導体装置１００は、第１導電部１１と、第２導電部１２と、第３導電部１３と、絶縁部２０と、半導体部３０と、を含む。半導体装置１００は、第４導電部１４と、第５導電部１５と、をさらに含んでもよい。
【０００９】
第１導電部１１から第２導電部１２へ方向は、第１方向に沿う。第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００１０】
第１導電部１１から半導体部３０への方向は、第１方向に沿う。半導体部３０は、第１半導体領域３０ａと、第２半導体領域３０ｂと、第３半導体領域３０ｃと、第４半導体領域３０ｄと、を含む。半導体部３０は、第１導電形（例えばｎ形）である。なお、この例では、第１導電形がｎ形で第２導電形がｐ形であるが、実施形態においては、第１導電形がｐ形で第２導電形がｎ形であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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