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公開番号2025021091
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124813
出願日2023-07-31
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 8/50 20250101AFI20250205BHJP()
要約【課題】破壊の発生を抑制できる半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態に係る半導体装置は、第1電極と、半導体層と、第2電極と、第1絶縁部と、第2絶縁部と、を備える。前記半導体層は、前記第1電極の上に設けられている。前記第2電極は、前記半導体層の上に設けられ、アルミニウムを含む。前記第1絶縁部は、第1部分及び第2部分を含む。前記第1部分は、前記半導体層と前記第2電極の外周部との間に設けられている。前記第2部分は、前記第1電極から前記半導体層に向かう第1方向に垂直な第1面に沿って前記第1部分の周りに設けられ、上面に凸部が設けられている。前記第2絶縁部は、前記第2電極の前記外周部及び前記第2部分の上に設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極の上に設けられた半導体層と、
前記半導体層の上に設けられ、アルミニウムを含む第２電極と、
前記半導体層と前記第２電極の外周部との間に設けられた第１部分と、前記第１電極から前記半導体層に向かう第１方向に垂直な第１面に沿って前記第１部分の周りに設けられ、上面に凸部が設けられた第２部分と、を含む第１絶縁部と、
前記第２電極の前記外周部及び前記第２部分の上に設けられた第２絶縁部と、
を備えた半導体装置。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記凸部は、前記第１面に沿って前記第２電極を囲んでいる、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記凸部は、前記第１部分から前記第２部分に向かう第２方向において複数設けられた、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２部分と前記凸部とは一体に設けられた、請求項１～３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体層は、
第１導電形の第１半導体領域と、
前記第１半導体領域の上に設けられた第２導電形の第２半導体領域と、
前記第１面に沿って前記第２半導体領域の周りに設けられ、前記第２半導体領域から離れ、前記第１半導体領域よりも高い第１導電形の不純物濃度を有する第１導電形の第３半導体領域と、
を含み、
前記第２電極は、前記第２半導体領域の上に設けられ、
前記第１部分から前記第２部分に向かう第２方向における前記凸部の位置は、前記第２方向における前記第２半導体領域の位置と、前記第２方向における前記第３半導体領域の位置と、の間にある、請求項１～３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体層は、前記第２半導体領域と前記第３半導体領域との間に設けられた第２導電形の第４半導体領域をさらに含み、
前記第４半導体領域の前記第２方向における端部は、前記第３半導体領域から離れ、
前記第２方向における前記凸部の位置は、前記第２方向における前記第２半導体領域の位置と、前記第２方向における前記端部の位置と、の間にある、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
ゲート絶縁層を介して前記第２半導体領域と対面するゲート電極をさらに備え、
前記半導体層は、前記第２半導体領域の上に設けられた第１導電形の第５半導体領域をさらに含む、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体層は、炭化シリコンを含む、請求項１～３のいずれか１つに記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
ダイオード、Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor（ＭＯＳＦＥＴ）、Insulated Gate Bipolar Transistor（ＩＧＢＴ）などの半導体装置は、電力変換等の用途に用いられている。半導体装置は、破壊され難いことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平２－３０１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、破壊の発生を抑制できる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、半導体層と、第２電極と、第１絶縁部と、第２絶縁部と、を備える。前記半導体層は、前記第１電極の上に設けられている。前記第２電極は、前記半導体層の上に設けられ、アルミニウムを含む。前記第１絶縁部は、第１部分及び第２部分を含む。前記第１部分は、前記半導体層と前記第２電極の外周部との間に設けられている。前記第２部分は、前記第１電極から前記半導体層に向かう第１方向に垂直な第１面に沿って前記第１部分の周りに設けられ、上面に凸部が設けられている。前記第２絶縁部は、前記第２電極の前記外周部及び前記第２部分の上に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。
図２は、図１のＡ１－Ａ２断面図である。
図３は、参考例に係る半導体装置を示す断面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、参考例に係る半導体装置における課題を説明するための模式図である。
図５（ａ）～図５（ｄ）は、第１絶縁部に設けられた凸部のレイアウトを示す平面図である。
図６は、第１実施形態の第１変形例に係る半導体装置の一部を示す断面図である。
図７は、第１実施形態の第２変形例に係る半導体装置の一部を示す断面図である。
図８は、第１実施形態の第３変形例に係る半導体装置の一部を示す断面図である。
図９は、第１実施形態の第４変形例に係る半導体装置の一部を示す断面図である。
図１０は、第１実施形態の第５変形例に係る半導体装置の一部を示す断面図である。
図１１は、第２実施形態に係る半導体装置の一部を示す断面図である。
図１２は、第３実施形態に係る半導体装置の一部を示す断面図である。
図１３は、第４実施形態に係る半導体装置の一部を示す断面図である。
【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、各部分の厚みと幅との関係、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。また、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、既に説明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。
以下の説明において、ｎ
＋
、ｎ、ｎ
－
及びｐ
＋
、ｐの表記は、各導電形における不純物濃度の相対的な高低を表す。すなわち、ｎ
＋
はｎよりもｎ形の不純物濃度が相対的に高く、ｎ
－
はｎよりもｎ形の不純物濃度が相対的に低いことを示す。また、ｐ
＋
はｐよりもｐ形の不純物濃度が相対的に高いことを示す。以下で説明する各実施形態について、各半導体領域のｐ形とｎ形を反転させて各実施形態を実施してもよい。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。図２は、図１のＡ１－Ａ２断面図である。
第１実施形態に係る半導体装置は、ダイオードである。図１及び図２に示すように、第１実施形態に係る半導体装置１は、半導体層１０、下部電極２１（第１電極）、上部電極２２（第２電極）、第１絶縁部３１、及び第２絶縁部３２を備える。なお、図１では、第２絶縁部３２が省略されている。
【０００９】
ここでは、下部電極２１から半導体層１０に向かう方向を、Ｚ方向（第１方向）とする。Ｚ方向に垂直な一方向を、Ｘ方向とする。Ｘ方向及びＺ方向に垂直な方向を、Ｙ方向とする。また、説明のために、下部電極２１から半導体層１０に向かう方向を「上」と言い、その反対方向を「下」と言う。これらの方向は、下部電極２１と半導体層１０との相対的な位置関係に基づき、重力の方向とは無関係である。
【００１０】
図１に示すように、半導体装置１の上面には、上部電極２２及び第１絶縁部３１が設けられている。上部電極２２は、半導体装置１のＸ－Ｙ面（第１面）における中央部に設けられ、第１絶縁部３１は、半導体装置１の外周部に設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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