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公開番号2025109110
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-24
出願番号2024002834
出願日2024-01-11
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 84/80 20250101AFI20250716BHJP()
要約【課題】ボディダイオードのより適切な順方向電圧を得ることができる半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置100は、第1電極11、第1導電部21、半導体部30、第2導電部22、ゲート電極13及び絶縁部40を含む。第1電極から第1導電部への方向は第1方向Zに沿う。半導体部は、第1、2半導体領域31、32を含む第1導電形である。第1半導体領域の少なくとも一部は、第1導電部と第1電極との間に位置する。第1導電部は、第1半導体領域とショットキー接触する。第1導電部から第2半導体領域への方向は、第1方向と交差する第2方向Xに沿う。第2導電部は、第2半導体領域とショットキー接触する。第2導電部の少なくとも一部が、第1導電部と第2半導体領域との間に位置する。第2半導体領域の少なくとも一部は、ゲート電極と第2導電部との間に位置する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１電極と、
第１導電部であって、前記第１電極から前記第１導電部への方向は、第１方向に沿い、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ及びＲｕよりなる群から選択された少なくとも１つを含む、金属、金属酸化物または金属窒化物を含む第１導電部と、
第１半導体領域と、第２半導体領域と、を含む第１導電形の半導体部であって、前記第１半導体領域の少なくとも一部は、前記第１導電部と前記第１電極との間に位置し、前記第１導電部は、前記第１半導体領域とショットキー接触し、前記第１導電部から前記第２半導体領域への方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿う、半導体部と、
前記第２半導体領域とショットキー接触し、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ａｕ及びＣｏよりなる群から選択された少なくとも１つを含む第２導電部であって、前記第２導電部の少なくとも一部が、前記第１導電部と前記第２半導体領域との間に位置する、第２導電部と、
ゲート電極であって、前記第２半導体領域の少なくとも一部は、前記ゲート電極と前記第２導電部との間に位置する、ゲート電極と、
前記ゲート電極と前記第２半導体領域との間に設けられた第１絶縁領域を含む絶縁部と、
を備えた半導体装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第２半導体領域と接し、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ及びＲｕよりなる群から選択された少なくとも１つを含む、金属、金属酸化物または金属窒化物を含む第３導電部をさらに備え、
前記第２導電部は、前記第３導電部と前記第１半導体領域との間に位置する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２半導体領域は、第１領域と、前記第１領域と前記第１電極との間に位置する第２領域と、を含み、
前記第１領域における第１導電形の不純物の濃度は、前記第２領域における第１導電形の不純物の濃度よりも高く、
前記第３導電部は、前記第１領域と接する、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２導電部の前記第２半導体領域と接する前記第１方向に沿った長さは、前記第３導電部の前記第２半導体領域と接する前記第１方向に沿った長さよりも長い、請求項２または３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第２導電部は、第１端部と第１他端部とを含み、
前記第１他端部は、前記第１方向において、前記第１端部と前記第１電極との間に位置し、
前記ゲート電極は、ゲート端部とゲート他端部とを含み、
前記ゲート他端部は、前記第１方向において、前記ゲート端部と前記第１電極との間に位置し、
前記ゲート端部の前記第１方向における位置は、前記第１端部の前記第１方向における位置と、前記第１他端部の前記第１方向における位置と、の間である、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１導電部及び前記第３導電部は、前記第２導電部を覆う導電層に含まれる、請求項２または３に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記導電層は、前記絶縁部の前記第１方向における端面と接する、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
Ｐｔ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ａｕ及びＣｏよりなる群から選択された少なくとも１つを含む第４導電部をさらに備え、
前記第２半導体領域は、前記第４導電部と前記第１電極との間に位置し、前記第４導電部と接する、請求項１～３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１導電部は、前記第２導電部及び前記第４導電部を覆う導電層に含まれる、請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記絶縁部は、第２絶縁領域をさらに含み、
前記第２半導体領域は、前記第２絶縁領域と前記第１電極との間に位置し、前記第２絶縁領域と接する、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 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
ボディダイオードを含む半導体装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３４１７８５２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より適切な順方向電圧を得ることができる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電極と、第１導電部と、半導体部と、第２導電部と、ゲート電極と、絶縁部と、を含む。前記第１電極から前記第１導電部への方向は、第１方向に沿う。前記第１導電部は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ及びＲｕよりなる群から選択された少なくとも１つを含む、金属、金属酸化物または金属窒化物を含む。前記半導体部は、第１半導体領域と、第２半導体領域と、を含む第１導電形である。前記第１半導体領域の少なくとも一部は、前記第１導電部と前記第１電極との間に位置する。前記第１導電部は、前記第１半導体領域とショットキー接触する。前記第１導電部から前記第２半導体領域への方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿う。前記第２導電部は、前記第２半導体領域とショットキー接触する。前記第２導電部は、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ａｕ及びＣｏよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。前記第２導電部の少なくとも一部は、前記第１導電部と前記第２半導体領域との間に位置する。前記第２半導体領域の少なくとも一部は、前記ゲート電極と前記第２導電部との間に位置する。前記絶縁部は、前記ゲート電極と前記第２半導体領域との間に設けられた第１絶縁領域を含む。
【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）及び図３（ｂ）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）及び図４（ｂ）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６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７（ａ）及び図７（ｂ）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８（ａ）及び図８（ｂ）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及び図２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は、図１のうち、第１導電部２１の周辺を拡大して表している。
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電極１１と、第２電極２０と、ゲート電極１３と、絶縁部４０と、半導体部３０と、を含む。第２電極２０は、少なくとも第１導電部２１及び第２導電部２２を含む。第２電極２０は、さらに、第３導電部２３、第４導電部２４、導電層２６及び導電層２７を含んでもよい。
【０００９】
第１電極１１から第１導電部２１への方向は、第１方向に沿う。実施形態の説明において、第１方向をＺ方向とする。第１方向と交差する方向を第２方向（Ｘ方向）とする。Ｘ方向は、Ｚ方向に対して垂直な方向でよい。第１方向及び第２方向と交差する方向を第３方向（Ｙ方向）とする。Ｙ方向は、Ｚ方向及びＸ方向に対して垂直な方向でよい。例えば、Ｚ方向は、第１電極１１の半導体部３０と接する上面１１ａに対して垂直な方向である。例えば、半導体部３０の表面３０ｓ（半導体基板の主面）は、Ｚ方向に対して垂直なＸ－Ｙ平面に沿って延在する。表面３０ｓは、Ｚ方向において半導体部３０の第２電極２０側に位置する面である。Ｚ方向において、第１電極１１から第２電極２０に向かう位置関係または方向を上と呼ぶことがある。
【００１０】
第１電極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３１、第２半導体領域３２、第３半導体領域３３、第４半導体領域３４及び第５半導体領域３５を含む。半導体部３０（第１～第５半導体領域）は、第１導電形である。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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