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公開番号2025012367
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115146
出願日2023-07-13
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H10D 30/66 20250101AFI20250117BHJP()
要約【課題】特性の向上が可能となる半導体装置を提供すること。
【解決手段】トレンチ構造部は、フィールドプレート電極と、フィールドプレート電極と半導体層との間に設けられた第1絶縁膜と、フィールドプレート電極上に設けられ、第1絶縁膜よりも半導体層の第1面に近い側に延出した第2絶縁膜と、第2絶縁膜上に設けられた第1部分と、第1絶縁膜上に設けられ、第1部分よりも厚い第2部分とを有するゲート電極とを有する。ゲートコンタクト部は、ゲート配線層から第2部分に向かって延出して第2部分に接し、第1部分とゲート配線層との間には位置しない。第2方向において、第1部分は、ゲートコンタクト部が第2部分に接する下端部の隣に位置する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１面と、第１方向において前記第１面の反対側に位置する第２面とを有する半導体層と、
前記第１面から前記第１方向に延びるトレンチ構造部と、
前記第１面上及び前記トレンチ構造部上に設けられたゲート配線層と、
前記ゲート配線層から前記トレンチ構造部に向かって延出するゲートコンタクト部と、
を備え、
前記トレンチ構造部は、
フィールドプレート電極と、
前記フィールドプレート電極と前記半導体層との間に設けられた第１絶縁膜と、
前記フィールドプレート電極上に設けられ、前記第１絶縁膜よりも前記第１面に近い側に延出した第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜上に設けられた第１部分と、前記第１絶縁膜上に設けられ、前記第１部分よりも厚い第２部分とを有するゲート電極と、
前記ゲート電極の前記第２部分と前記半導体層との間に設けられた第３絶縁膜と、
を有し、
前記ゲートコンタクト部は、前記ゲート配線層から前記第２部分に向かって延出して前記第２部分に接し、前記第１部分と前記ゲート配線層との間には位置せず、
前記第１方向に直交する第２方向において、前記第１部分は、前記ゲートコンタクト部が前記第２部分に接する下端部の隣に位置する、半導体装置。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記ゲート電極は、前記第２方向において前記第１部分の隣に位置する第３部分をさらに有し、
前記ゲートコンタクト部は、前記ゲート配線層から前記第３部分に向かって延出して前記第３部分に接し、
前記第１部分は、前記第２方向において、前記ゲートコンタクト部が前記第２部分に接する下端部と、前記ゲートコンタクト部が前記第３部分に接する下端部との間に位置する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２絶縁膜は、前記第２部分の前記第１方向の厚さの２５％以上前記ゲート電極内に延出している、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面上及び前記トレンチ構造部上において前記ゲート配線層と分離して設けられた第１電極層をさらに備え、
前記フィールドプレート電極は、前記第１電極層と電気的に接続されている、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体層は、
第１導電型の第１半導体部と、
前記第１半導体部上に設けられ、前記第３絶縁膜を介して前記ゲート電極に対向する第２導電型の第２半導体部と、
前記第２半導体部上に設けられ、前記第１電極層と電気的に接続された第１導電型の第３半導体部と、
を有する、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ゲート電極の前記第１部分及び前記第２部分が設けられた第１領域と、
前記第３半導体部が設けられた第２領域と、
を備え、
前記第２領域において、前記ゲート電極は前記第２方向に分離している、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
第３領域をさらに備え、
前記第３領域において、前記フィールドプレート電極上に前記ゲート電極は位置せず、前記第１電極層から前記フィールドプレート電極に向かって延出して前記フィールドプレート電極に接する第１コンタクト部が設けられている、請求項６に記載の半導体装置。

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 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
トレンチゲート構造の半導体装置において、ゲート電極の下にフィールドプレート電極を設けた構造が知られている。そのような構造において、ゲート電極とフィールドプレート電極との間に、上に凸形状の絶縁膜を設けた構造が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１８０６４５号公報
特開２０１９－９２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、特性の向上が可能となる半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、半導体装置は、第１面と、第１方向において前記第１面の反対側に位置する第２面とを有する半導体層と、前記第１面から前記第１方向に延びるトレンチ構造部と、前記第１面上及び前記トレンチ構造部上に設けられたゲート配線層と、前記ゲート配線層から前記トレンチ構造部に向かって延出するゲートコンタクト部と、を備え、前記トレンチ構造部は、フィールドプレート電極と、前記フィールドプレート電極と前記半導体層との間に設けられた第１絶縁膜と、前記フィールドプレート電極上に設けられ、前記第１絶縁膜よりも前記第１面に近い側に延出した第２絶縁膜と、前記第２絶縁膜上に設けられた第１部分と、前記第１絶縁膜上に設けられ、前記第１部分よりも厚い第２部分とを有するゲート電極と、前記ゲート電極の前記第２部分と前記半導体層との間に設けられた第３絶縁膜と、を有し、前記ゲートコンタクト部は、前記ゲート配線層から前記第２部分に向かって延出して前記第２部分に接し、前記第１部分と前記ゲート配線層との間には位置せず、前記第１方向に直交する第２方向において、前記第１部分は、前記ゲートコンタクト部が前記第２部分に接する下端部の隣に位置する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態の半導体装置の模式平面図である。
図１のＡ－Ａ線における模式断面図である。
図１のＢ－Ｂ線における模式断面図である。
図１のＣ－Ｃ線における模式断面図である。
図１のＤ－Ｄ線における模式断面図である。
（ａ）～（ｃ）は、ゲートコンタクト部の配置例を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ構成には同じ符号を付している。以下の実施形態では第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型として説明するが、第１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型としてもよい。
【０００８】
図１～図５を参照して、実施形態の半導体装置について説明する。実施形態の半導体装置は、半導体層１０と、トレンチ構造部ｔと、ゲート配線層５０と、ゲートコンタクト部５５とを備える。
【０００９】
図２～図５に示すように、半導体層１０は、第１面１０ａと第２面１０ｂとを有する。第１面１０ａと第２面１０ｂとを最短距離で結ぶ方向を第１方向Ｚとする。第２面１０ｂは、第１方向Ｚにおいて第１面１０ａの反対側に位置する。第１方向Ｚに対して直交する２方向を第２方向Ｙ及び第３方向Ｘとする。第２方向Ｙと第３方向Ｘとは、互いに直交する。
【００１０】
本明細書において、「厚さ」は、特定方向（第１方向Ｚ、第２方向Ｙ、または第３方向Ｘ）における厚さの最大値を表す。
（【００１１】以降は省略されています）

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