特開2022-172345IP Force 特許公報全文掲載

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技術分野

半導体装置及びこの半導体装置の製造方法

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】
トレンチ底部のゲート絶縁膜の保護とオン抵抗の低減とを両立可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】
半導体装置は、ｎ型のドリフト領域２と、ドリフト領域２の上部のｐ型のベース領域３ａ，３ｂと、ドリフト領域２の上部のトレンチ４の内側にゲート絶縁膜５を介して設けられたゲート電極６と、ベース領域３ａ，３ｂの上部のｎ型のソース領域７ａ，７ｂと、ソース領域７ａ，７ｂに接続されたソース電極９と、ドリフト領域２の下のｎ型のドレイン領域１と、ドレイン領域１に接続されたドレイン電極１０と、ドリフト領域２の内部でトレンチ４の下に設けられ、トレンチ４の溝幅より外側に張り出すｐ型の保護層１１ａと、保護層１１ａとトレンチ４の底部との間に溝幅より外側に張り出して設けられ、オン時に反転層が形成されるように不純物元素の濃度が設定された張り出し領域を有するｐ型の導電路形成層１１ｂと、を備える。
【選択図】図２

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明はした課題に着目して為されたものであって、トレンチ底部のゲート絶縁膜の保護とオン抵抗の低減とを両立可能な半導体装置及びこの半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するために、本発明に係る半導体装置のある態様は、（ａ）第１導電型のドリフト領域と、（ｂ）ドリフト領域の上部に設けられた第２導電型のベース領域と、（ｃ）ドリフト領域の上部でベース領域からドリフト領域に亘るトレンチの内側に設けられたゲート絶縁膜と、（ｄ）トレンチの内側にゲート絶縁膜を介して埋め込まれたゲート電極と、（ｅ）ベース領域の上部に設けられた第１導電型の第１主電極領域と、（ｆ・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、トレンチ底部のゲート絶縁膜の保護とオン抵抗の低減とを両立可能な半導体装置及びこの半導体装置の製造方法を提供できる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の実施の形態に係る半導体装置の構成の概略を模式的に説明する断面図である。
【図2】 本発明の実施の形態に係る半導体装置に流れる主電流の状態の概略を模式的に説明する断面図である。
【図3】 比較例に係る半導体装置に流れる主電流の状態の概略を模式的に説明する断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態に係る半導体装置の場合と比較例に係る半導体装置の場合とのそれぞれで流れる主電流の状態の概略を模式的に説明する一部拡大断面図である。
【図5】 トレンチ底部の下の導電路形成層の濃度と、半導体装置のオン抵抗との関係を示すグラフ図である。
【図6】 本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その１）。
【図7】 本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その２）。
【図8】 本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その３）。
【図9】 本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その４）。
【図10】 本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その５）。
【図11】 本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その６）。
【図12】 本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その７）。
【図13】 本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その８）。
【図14】 本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その９）。
【図15】 本発明の実施の形態の第１変形例に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その１）。
【図16】 本発明の実施の形態の第１変形例に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その２）。
【図17】 本発明の実施の形態の第１変形例に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その３）。
【図18】 本発明の実施の形態の第１変形例に係る半導体装置の製造方法を模式的に説明する断面図である（その４）。
【図19】 本発明の実施の形態の第２変形例に係る半導体装置の構成の概略を模式的に説明する一部拡大断面図である。
【図20】 本発明の実施の形態の第２変形例に係る半導体装置に流れる主電流の状態の概略を模式的に説明する一部拡大断面図である。
【図21】 本発明の実施の形態の第３変形例に係る半導体装置の構成の概略を模式的に説明する一部拡大断面図である。
【図22】 本発明の実施の形態の第３変形例に係る半導体装置に流れる主電流の状態の概略を模式的に説明する一部拡大断面図である。
【図23】 本発明の実施の形態の第４変形例に係る半導体装置の構成の概略を模式的に説明する一部拡大断面図である。
【図24】 本発明の実施の形態の第４変形例に係る半導体装置に流れる主電流の状態の概略を模式的に説明する一部拡大断面図である。
【図25】 本発明の実施の形態の第５変形例に係る半導体装置の構成の概略を模式的に説明する一部拡大断面図である。
【図26】 本発明の実施の形態の第５変形例に係る半導体装置に流れる主電流の状態の概略を模式的に説明する一部拡大断面図である。

選択図 図2出願人が指定した本件の代表的な図

１ ドレイン領域 １sub 半導体基板 ２ ドリフト領域 ３ａ，３ｂ ベース領域 ３ａ１，３ｂ１ チャネル領域 ４ トレンチ ５ ゲート絶縁膜 ６ ゲート電極 ７ａ，７ｂ ソース領域 ８ 層間絶縁膜 ９ ソース電極 １０ ドレイン電極 １１ａ，１１ａ２ 保護層 １１ａ０，１１ａ１ 保護層予定領域 １１ｂ，１１ｂ４ 導電路形成層 １１ｂ０，１１ｂ３ 導電路形成層予定領域 １１ｂ１ 第１導電路形成領域 １１ｂ１inv 反転層 １１ｂ２ 第２導電路形成領域 １１ｂ２inv 反転層 １１ｂinv 反転層 １１ｃ 中央保護領域 １１ｚ 保護層 １２ａ，１２ｂ ベースコンタクト領域 １３ａ，１３ｂ 第１コンタクト下ベース領域 １４ａ，１４ｂ 第２コンタクト下ベース領域 １５ バリアメタル層 １６ 第１マスク用皮膜 １６ｐ 第１マスク １７ 第２マスク用皮膜 １７ｐ 第２マスク ２１ａ 保護層 ２１ｂ１ 中央保護領域 ２１ｂ１inv 反転層 ２１ｂ２ 左側導電路形成領域 ２１ｂ２inv 反転層 ２１ｂ３ 右側導電路形成領域 ３１ａ 保護層 ３１ｂ１ 中央保護領域 ３１ｂ２ 左側第１導電路形成領域 ３１ｂ２inv 反転層 ３１ｂ３ 右側第１導電路形成領域 ３１ｂ３inv 反転層 ３１ｂ４ 左側第２導電路形成領域 ３１ｂ４inv 反転層 ３１ｂ５ 右側第２導電路形成領域 ３１ｂ５inv 反転層 ４１ａ 保護層 ４１ｂ１ 下側導電路形成領域 ４１ｂ２ 上側導電路形成領域 ４１ｂ１inv 反転層 ４１ｂ２inv 反転層 ５１ａ 保護層 ５１ｂ 導電路形成層 ５１ｂinv 反転層 ＩL１，ＩR１ 主電流 ＩL２，ＩR２ 主電流 ＩLｚ，ＩRｚ 主電流 ｄ 厚み ｗ 幅

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