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公開番号2025030820
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023136455
出願日2023-08-24
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 20250101AFI20250228BHJP()
要約【課題】FP電極における電界の集中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～第4電極と、第1～第3半導体領域と、第1、第2絶縁部と、を備える。第1半導体領域は、第1電極の上に設けられる。第2半導体領域は、第1半導体領域の上に設けられる。第3半導体領域は、第2半導体領域の上に選択的に設けられる。第2電極は、第3半導体領域の上に設けられる。第3電極は、第2半導体領域と並ぶ。第1絶縁部は、第2半導体領域と第3電極との間に設けられる。第4電極は、第1、第2半導体領域と並ぶ。第2絶縁部は、第1、第2半導体領域と第4電極との間に設けられる。第2絶縁部は、第1、第2絶縁領域を有する。第1絶縁領域は、第4電極を囲み第4電極と接する。第2絶縁領域は、第1絶縁領域を囲み第1絶縁領域と接する。第2絶縁領域の誘電率は、第1絶縁領域の誘電率よりも低い。
【選択図】図2

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２半導体領域の上に選択的に設けられた前記第１導電形の第３半導体領域と、
前記第３半導体領域の上に設けられ、前記第３半導体領域と電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極から前記第２電極に向かう第１方向に垂直な第２方向及び前記第１方向に垂直であり前記第２方向に交差する第３方向において、前記第２半導体領域と並ぶ第３電極と、
前記第２方向及び前記第３方向において、前記第２半導体領域と前記第３電極との間に設けられた第１絶縁部と、
前記第２方向及び前記第３方向において、前記第１半導体領域及び前記第２半導体領域と並ぶ第４電極と、
前記第２方向及び前記第３方向において、前記第１半導体領域と前記第４電極との間及び前記第２半導体領域と前記第４電極との間に設けられた第２絶縁部と、
を備え、
前記第２絶縁部は、前記第４電極を囲み前記第４電極と接する第１絶縁領域と、前記第１絶縁領域を囲み前記第１絶縁領域と接する第２絶縁領域と、を有し、
前記第２絶縁領域の誘電率は、前記第１絶縁領域の誘電率よりも低い、半導体装置。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記第１絶縁領域は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、及び酸化ランタンの少なくともいずれかを含む、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２絶縁領域は、炭素含有酸化ケイ素及び酸化ケイ素の少なくともいずれかを含む、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２絶縁領域の厚さは、前記第１絶縁領域の厚さの０．１倍以上１０倍以下である、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】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
耐圧の向上またはオン抵抗の低減を可能とするために、ドット状のフィールドプレート電極（以下、「ＦＰ電極」という）を備えた半導体装置が知られている。この半導体装置について、ＦＰ電極における電界の集中を抑制することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第９７２２０３６号明細書
【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、ＦＰ電極における電界の集中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、第１導電形の第１半導体領域と、第２導電形の第２半導体領域と、前記第１導電形の第３半導体領域と、第２電極と、第３電極と、第１絶縁部と、第４電極と、第２絶縁部と、を備える。前記第１半導体領域は、前記第１電極の上に設けられる。前記第２半導体領域は、前記第１半導体領域の上に設けられる。前記第３半導体領域は、前記第２半導体領域の上に選択的に設けられる。前記第２電極は、前記第３半導体領域の上に設けられる。前記第２電極は、前記第３半導体領域と電気的に接続される。前記第３電極は、第２方向及び第３方向において、前記第２半導体領域と並ぶ。前記第２方向は、前記第１半導体領域から前記第２半導体領域に向かう第１方向に垂直である。前記第３方向は、前記第１方向に垂直であり、前記第２方向に交差する。前記第１絶縁部は、前記第２方向及び前記第３方向において、前記第２半導体領域と前記第３電極との間に設けられる。前記第４電極は、前記第２方向及び前記第３方向において、前記第１半導体領域及び前記第２半導体領域と並ぶ。前記第２絶縁部は、前記第２方向及び前記第３方向において、前記第１半導体領域と前記第４電極との間及び前記第２半導体領域と前記第４電極との間に設けられる。前記第２絶縁部は、第１絶縁領域と、第２絶縁領域と、を有する。前記第１絶縁領域は、前記第４電極を囲み前記第４電極と接する。前記第２絶縁領域は、前記第１絶縁領域を囲み前記第１絶縁領域と接する。前記第１絶縁領域の誘電率は、前記第２絶縁領域の誘電率よりも低い。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態に係る半導体装置を表す平面図である。
実施形態に係る半導体装置を表す断面図である。
参考例の半導体装置の特性を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、各実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、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。更に、本明細書と各図において、既出の図に関して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。
【０００８】
また、以下では、説明をわかりやすくするために、ＸＹＺ直交座標系を用いて、各部分の配置および構成を説明する。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、相互に直交している。またＸ軸が延びる方向を「Ｘ方向」とし、Ｙ軸が延びる方向を「Ｙ方向」とし、Ｚ軸が延びる方向を「Ｚ方向」とする。また、説明をわかりやすくするために、Ｚ方向のうち矢印の方向を上方、その逆方向を下方とするが、これらの方向は、重力方向とは無関係である。上方から見ることを「平面視」とする。
【０００９】
また、以下において、＋、－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。具体的には、「＋」が付されている表記は、「＋」および「－」のいずれも付されていない表記よりも、不純物濃度が高いことを表す。「－」が付されている表記は、「＋」および「－」のいずれも付されていない表記よりも、不純物濃度が低いことを表す。ここで、「不純物濃度」とは、それぞれの領域にドナーとなる不純物とアクセプタとなる不純物の両方が含まれている場合には、それらの不純物が相殺した後の正味の不純物濃度を表す。
【００１０】
図１は、実施形態に係る半導体装置を表す平面図である。
図２は、実施形態に係る半導体装置を表す断面図である。
図２は、図１に示したII－II線による断面図である。
図１及び図２に表したように、実施形態に係る半導体装置１００は、例えば、縦型のＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。半導体装置１００は、ドット状のＦＰ電極が設けられ、ＦＰ電極の間にトレンチ状のゲート電極が設けられたＭＯＳＦＥＴである。
（【００１１】以降は省略されています）

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