特許 7481989 半導体装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-01

(45)【発行日】2024-05-13

(54)【発明の名称】半導体装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 29/78 20060101AFI20240502BHJP

   H01L 29/06 20060101ALI20240502BHJP

   H01L 21/336 20060101ALI20240502BHJP

   H01L 29/12 20060101ALI20240502BHJP

   H01L 29/41 20060101ALI20240502BHJP

【ＦＩ】

H01L29/78 652K

H01L29/78 653C

H01L29/78 652D

H01L29/78 652M

H01L29/78 652P

H01L29/06 301F

H01L29/06 301V

H01L29/78 658F

H01L29/78 652T

H01L29/44 Y

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2020170552

(22)【出願日】2020-10-08

(65)【公開番号】P2022062502

(43)【公開日】2022-04-20

【審査請求日】2023-02-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】110004026

【氏名又は名称】弁理士法人ｉＸ

(72)【発明者】

【氏名】雁木 比呂

(72)【発明者】

【氏名】井口 智明

(72)【発明者】

【氏名】小林 勇介

(72)【発明者】

【氏名】根本 宏樹

【審査官】杉山 芳弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１６１２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０３３４５６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０６０２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０６２３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０８７４８９７６（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２９／７８

Ｈ０１Ｌ ２９／０６

Ｈ０１Ｌ ２１／３３６

Ｈ０１Ｌ ２９／１２

Ｈ０１Ｌ ２９／４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極と、
第１導電部分を含む第２電極であって、前記第１電極から前記第１導電部分への方向は、第１方向に沿う、前記第２電極と、
第３電極と、
第１導電部材であって、前記第３電極から前記第１導電部材への第２方向は、前記第１方向と交差し、前記第２方向における前記第１導電部分の位置は、前記第２方向における前記第３電極の位置と、前記第２方向における前記第１導電部材の位置と、の間にあり、前記第１導電部材は、前記第２電極と電気的に接続された、または、前記第１導電部材は、前記第２電極と電気的に接続されることが可能である、前記第１導電部材と、
半導体部材であって、前記半導体部材は、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、を含み、前記第２半導体領域は、前記第１方向において、前記第１半導体領域の一部と前記第３半導体領域との間にあり、前記第２半導体領域は、前記第２方向において、前記第３電極と前記第１導電部材との間にあり、前記第１導電部分は、前記第２半導体領域及び前記第３半導体領域と電気的に接続され、前記第１電極は、前記第１半導体領域と電気的に接続された、前記半導体部材と、
第１絶縁部材であって、前記第１絶縁部材の少なくとも一部は、前記半導体部材と前記第３電極との間、及び、前記半導体部材と前記第１導電部材との間にある、前記第１絶縁部材と、
を備え、
前記第１導電部材は、第１端部及び第１他端部を含み、前記第１端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第１他端部との間にあり、
前記第３電極は、第２端部及び第２他端部を含み、前記第２端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第２他端部との間にあり、
前記第１電極と前記第１端部との間の前記第１方向に沿う第１距離は、前記第１電極と前記第２端部との間の前記第１方向に沿う第２距離よりも短く、
前記第１導電部材は、第３端部及び第３他端部をさらに含み、
前記第３端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第３他端部との間にあり、
前記第３端部の前記第２方向における位置は、前記第１半導体領域の前記一部の前記第２方向における位置と、前記第１端部の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第１電極と前記第３端部との間の前記第１方向に沿う第３距離は、前記第１距離よりも長く、
前記第３電極は、第４端部及び第４他端部を含み、前記第４端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第４他端部との間にあり、
前記第２端部の前記第２方向における位置は、前記第４端部の前記第２方向における位置と、前記第１半導体領域の前記一部の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第１電極と前記第４端部との間の前記第１方向に沿う第４距離と、前記第２距離と、の差の絶対値は、前記第１距離と前記第３距離との差の絶対値よりも小さい、半導体装置。

【請求項2】

前記第１導電部材は、前記第１端部と前記第３端部とを含む側面を含み、
前記側面は、前記第１方向に対して傾斜した、請求項１記載の半導体装置。

【請求項3】

第２導電部材をさらに備え、
前記第１導電部材の前記第２方向における位置は、前記第１半導体領域の前記一部の前記第２方向における位置と、前記第２導電部材の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第２導電部材は、前記第２電極と電気的に接続された、または、前記第２導電部材は、前記第２電極と電気的に接続されることが可能であり、
前記第２導電部材は、第５端部及び第５他端部を含み、
前記第５端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第５他端部との間にあり、
前記第１電極と前記第５端部との間の前記第１方向に沿う第５距離は、前記第１距離よりも短く、
前記第１絶縁部材の一部は、前記半導体部材と前記第２導電部材との間、及び、前記第１導電部材と前記第２導電部材との間にある、請求項１または２に記載の半導体装置。

【請求項4】

第１対向導電部材をさらに備え、
前記第２導電部材の前記第２方向における位置は、前記第１導電部材の前記第２方向における前記位置と、前記第１対向導電部材の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第１対向導電部材は、前記第２電極と電気的に接続された、または、前記第１対向導電部材は、前記第２電極と電気的に接続されることが可能であり、
前記第１絶縁部材の一部は、前記半導体部材と前記第１対向導電部材との間、及び、前記第２導電部材と前記第１対向導電部材との間にある、請求項３記載の半導体装置。

【請求項5】

第３導電部材をさらに備え、
前記第３電極の前記第２方向における位置は、前記第３導電部材の前記第２方向における位置と、前記第１半導体領域の前記一部の前記第２方向における前記位置と、の間にあり、
前記第３導電部材は、前記第２電極と電気的に接続された、または、前記第３導電部材は、前記第２電極と電気的に接続されることが可能であり、
前記第３導電部材は、第６端部及び第６他端部を含み、
前記第６端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第６他端部との間にあり、
前記第１電極と前記第６端部との間の前記第１方向に沿う第６距離は、前記第１距離よりも短く、
前記第１絶縁部材の一部は、前記半導体部材と前記第３導電部材との間にある、請求項３または４に記載の半導体装置。

【請求項6】

第３対向電極をさらに備え、
前記第３導電部材の前記第２方向における位置は、前記第３対向電極の前記第２方向における前記位置と、前記第３電極の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第３対向電極は、前記第３電極と電気的に接続された、請求項５記載の半導体装置。

【請求項7】

前記第１距離と前記第２距離との差は、前記第３電極の前記第１方向に沿う長さの０．１倍以上５倍以下である、請求項１～６のいずれか１つに記載の半導体装置。

【請求項8】

第１電極と、
第１導電部分を含む第２電極であって、前記第１電極から前記第１導電部分への方向は、第１方向に沿う、前記第２電極と、
第３電極と、
第１導電部材であって、前記第３電極から前記第１導電部材への第２方向は、前記第１方向と交差し、前記第２方向における前記第１導電部分の位置は、前記第２方向における前記第３電極の位置と、前記第２方向における前記第１導電部材の位置と、の間にあり、前記第１導電部材は、前記第２電極と電気的に接続された、または、前記第１導電部材は、前記第２電極と電気的に接続されることが可能である、前記第１導電部材と、
半導体部材であって、前記半導体部材は、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、を含み、前記第２半導体領域は、前記第１方向において、前記第１半導体領域の一部と前記第３半導体領域との間にあり、前記第２半導体領域は、前記第２方向において、前記第３電極と前記第１導電部材との間にあり、前記第１導電部分は、前記第２半導体領域及び前記第３半導体領域と電気的に接続され、前記第１電極は、前記第１半導体領域と電気的に接続された、前記半導体部材と、
第１絶縁部材であって、前記第１絶縁部材の少なくとも一部は、前記半導体部材と前記第３電極との間、及び、前記半導体部材と前記第１導電部材との間にある、前記第１絶縁部材と、
を備え、
前記第１導電部材は、第１端部及び第１他端部を含み、前記第１端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第１他端部との間にあり、
前記第３電極は、第２端部及び第２他端部を含み、前記第２端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第２他端部との間にあり、
前記第１電極と前記第１端部との間の前記第１方向に沿う第１距離は、前記第１電極と前記第２端部との間の前記第１方向に沿う第２距離よりも短く、
前記第１距離と前記第２距離との差は、前記第３電極の前記第１方向に沿う長さの０．１倍以上５倍以下である、半導体装置。

【請求項9】

前記半導体部材は、前記第１半導体領域の前記一部と、前記第２半導体領域と、の間の境界を含み、
前記第１電極と前記境界との間の前記第１方向に沿う第７距離は、前記第２距離よりも長く、
前記第１距離と前記第２距離との前記差の絶対値は、前記第７距離と前記第２距離との差の絶対値の０．１倍以上１０倍以下である、請求項７または８に記載の半導体装置。

【請求項10】

前記半導体部材は、前記第２導電形の第４半導体領域をさらに含み、
前記第４半導体領域は、前記第２半導体領域の少なくとも一部と前記第１導電部分との間にあり、
前記第４半導体領域における前記第２導電形の不純物濃度は、前記第２半導体領域における前記第２導電形の不純物濃度よりも高い、請求項１～９のいずれか１つに記載の半導体装置。

【請求項11】

第１電極と、
第１導電部分、第２導電部分及び第３導電部分を含む第２電極であって、第１方向において、前記第３導電部分は、前記第１電極と前記第１導電部分との間にあり、前記第２導電部分は、前記第３導電部分と前記第１導電部分との間にあり、前記第３導電部分の前記第１方向と交差する第２方向に沿う第３幅は、前記第１導電部分の前記第２方向に沿う第１幅よりも狭く、前記第２導電部分の前記第２方向に沿う第２幅は、前記第１幅と前記第３幅との間であり、前記第２幅は、前記第１導電部分から前記第３導電部分への向きにおいて減少する、前記第２電極と、
第３電極と、
半導体部材であって、前記半導体部材は、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、前記第２導電形の第４半導体領域と、を含み、前記第２半導体領域は、前記第１方向において、前記第１半導体領域の一部と前記第３半導体領域との間にあり、前記第２半導体領域は、前記第２方向において、前記第３電極と前記第１導電部分との間にあり、前記第４半導体領域は、前記第２方向において、前記第２半導体領域と前記第１導電部分との間にあり、前記第４半導体領域における前記第２導電形の不純物濃度は、前記第２半導体領域における前記第２導電形の不純物濃度よりも高く、前記第１導電部分は、前記第４半導体領域及び前記第３半導体領域と電気的に接続され、前記第１電極は、前記第１半導体領域と電気的に接続された、前記半導体部材と、
第１絶縁部材であって、前記第１絶縁部材の少なくとも一部は、前記半導体部材と前記第３電極との間、前記半導体部材と前記第２導電部分との間、及び、前記半導体部材と前記第３導電部分との間、にある、前記第１絶縁部材と、
第３導電部材と、
を備え、
前記第２導電部分は、前記第１電極の側の第１端部を含み、
前記第３電極は、第２端部及び第２他端部を含み、前記第２端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第２他端部との間にあり、
前記第１電極と前記第１端部との間の前記第１方向に沿う第１距離は、前記第１電極と前記第２端部との間の前記第１方向に沿う第２距離よりも短く、
前記第３電極の前記第２方向における位置は、前記第３導電部材の前記第２方向における位置と、前記第１半導体領域の前記一部の前記第２方向における前記位置と、の間にあり、
前記第３導電部材は、前記第２電極と電気的に接続された、または、前記第３導電部材は、前記第２電極と電気的に接続されることが可能であり、
前記第３導電部材は、第６端部及び第６他端部を含み、
前記第６端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第６他端部との間にあり、
前記第１電極と前記第６端部との間の前記第１方向に沿う第６距離は、前記第１距離よりも短く、
前記第１絶縁部材の一部は、前記半導体部材と前記第３導電部材との間にある、半導体装置。

【請求項12】

前記第２導電部分は、前記第１導電部分の側の第３端部を含み、
前記第２方向における前記第３端部の位置は、前記第２方向における前記第１半導体領域の前記一部の位置と、前記第２方向における前記第１端部の位置と、の間にあり、
前記第１電極と前記第３端部との間の前記第１方向に沿う第３距離は、前記第１距離よりも長い、請求項１１記載の半導体装置。

【請求項13】

前記第３電極は、第４端部及び第４他端部を含み、前記第４端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第４他端部との間にあり、
前記第２端部の前記第２方向における位置は、前記第４端部の前記第２方向における位置と、前記第１半導体領域の前記一部の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第１電極と前記第４端部との間の前記第１方向に沿う第４距離と、前記第２距離と、の差の絶対値は、前記第１距離と前記第３距離との差の絶対値よりも小さい、請求項１２記載の半導体装置。

【請求項14】

前記第３導電部分は、第５端部を含み、
前記第５端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第１端部との間にあり、
前記第１電極と前記第５端部との間の前記第１方向に沿う第５距離は、前記第１距離よりも短い、請求項１１～１３のいずれか１つに記載の半導体装置。

【請求項15】

前記第２電極は、第４導電部分をさらに含み、
前記第４導電部分は、前記第１方向において前記第２導電部分と前記第１導電部分との間にあり、
前記半導体部材は、前記第１半導体領域の前記一部と、前記第２半導体領域と、の間の境界を含み、
前記境界は、前記第２方向において、前記第３電極と前記第４導電部分との間にあり、
前記第１絶縁部材の一部は、前記境界と前記第４導電部分との間にある、請求項１１～１４のいずれか１つに記載の半導体装置。

【請求項16】

前記半導体部材は、前記第１電極と前記第１半導体領域との間に設けられた前記第１導電形の第５半導体領域をさらに含み、
前記第５半導体領域における前記第１導電形の不純物濃度は、前記第１半導体領域における前記第１導電形の不純物濃度よりも高い、請求項１～１５のいずれか１つに記載の半導体装置。

【請求項17】

前記第３半導体領域における前記第１導電形の不純物濃度は、前記第１半導体領域における前記第１導電形の不純物濃度よりも高い、請求項１～１６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。

【背景技術】

【0002】

例えば、トランジスタなどの半導体装置において、損失の低減が望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－６２３４４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、損失を低減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、第２電極、第３電極、第１導電部材、半導体部材、及び、第１絶縁部材を含む。前記第２電極は、第１導電部分を含む。前記第１電極から前記第１導電部分への方向は、第１方向に沿う。前記第３電極から前記第１導電部材への第２方向は、前記第１方向と交差する。前記第２方向における前記第１導電部分の位置は、前記第２方向における前記第３電極の位置と、前記第２方向における前記第１導電部材の位置と、の間にある。前記第１導電部材は、前記第２電極と電気的に接続された、または、前記第１導電部材は、前記第２電極と電気的に接続されることが可能である。前記半導体部材は、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、を含む。前記第２半導体領域は、前記第１方向において、前記第１半導体領域の一部と前記第３半導体領域との間にある。前記第２半導体領域は、前記第２方向において、前記第３電極と前記第１導電部材との間にある。前記第１導電部分は、前記第２半導体領域及び前記第３半導体領域と電気的に接続される。前記第１電極は、前記第１半導体領域と電気的に接続される。前記第１絶縁部材の少なくとも一部は、前記半導体部材と前記第３電極との間、及び、前記半導体部材と前記第１導電部材との間にある。前記第１導電部材は、第１端部及び第１他端部を含む。前記第１端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第１他端部との間にある。前記第３電極は、第２端部及び第２他端部を含む。前記第２端部は、前記第１方向において、前記第１電極と前記第２他端部との間にある。前記第１電極と前記第１端部との間の前記第１方向に沿う第１距離は、前記第１電極と前記第２端部との間の前記第１方向に沿う第２距離よりも短い。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、第１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】図２は、第１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】図３（ａ）～図３（ｄ）は、シミュレーションモデルを例示する模式的断面図である。

【図4】図４は、第１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5】図５は、第２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】図６は、第２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】図７は、第２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8】図８（ａ）～図８（ｃ）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9】図９（ａ）～図９（ｃ）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10】図１０（ａ）～図１０（ｃ）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11】図１１（ａ）～図１１（ｃ）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12】図１２（ａ）～図１２（ｃ）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13】図１３（ａ）～図１３（ｃ）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14】図１４（ａ）～図１４（ｃ）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】

（第１実施形態）
図１及び図２は、第１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１に示すように、実施形態に係る半導体装置１１０は、第１電極５１、第２電極５２、第３電極５３、第１導電部材６１、半導体部材１０、及び、第１絶縁部材４１を含む。

【0009】

第２電極５２は、第１導電部分５２ａを含む。第１電極５１から第１導電部分５２ａへの方向は、第１方向に沿う。

【0010】

第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

【0011】

第３電極５３から第１導電部材６１への第２方向は、第１方向と交差する。例えば、第２方向は、Ｘ軸方向である。第２方向における第１導電部分５２ａの位置は、第２方向における第３電極５３の位置と、第２方向における第１導電部材６１の位置と、の間にある。

【0012】

第１導電部材６１は、第２電極５２と電気的に接続される。または、第１導電部材６１は、第２電極５２と電気的に接続されることが可能である。例えば、第１導電部材６１は、接続部材６１Ｃ、接続部材５２Ｃ、及び、配線５２ＬＬなどにより、第２電極５２と電気的に接続される。例えば、第１導電部材６１と電気的に接続された端子６３Ｔ、及び、第２電極５２と電気的に接続された端子５２Ｔが設けられても良い。これらの端子が、配線５２ＬＬにより電気的に互いに接続されることが可能でも良い。これらの端子は、半導体装置１１０に含まれても良い。配線５２ＬＬは、半導体装置１１０とは別に設けられても良い。

【0013】

半導体部材１０は、第１導電形の第１半導体領域１１と、第２導電形の第２半導体領域１２と、第１導電形の第３半導体領域１３と、を含む。例えば、第１導電形はｎ形であり、第２導電形はｐ形である。実施形態において、第１導電形がｐ形で、第２導電形がｎ形でも良い。以下では、第１導電形がｎ形であり、第２導電形がｐ形であるとする。

【0014】

第２半導体領域１２は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１半導体領域１１の一部１１ａと第３半導体領域１３との間にある。第１半導体領域１１は、部分領域１１ｂ及び部分領域１１ｃを含んでも良い。部分領域１１ｂから第３電極５３への方向は、第１方向に沿う。部分領域１１ｃから第１導電部材６１への方向は、第１方向に沿う。

【0015】

第２半導体領域１２は、第２方向（例えばＸ軸方向）において、第３電極５３と第１導電部材６１との間にある。第１導電部分５２ａは、第２半導体領域１２及び第３半導体領域１３と電気的に接続される。第１電極５１は、第１半導体領域１１と電気的に接続される。

【0016】

第１絶縁部材４１の少なくとも一部は、半導体部材１０と第３電極５３との間、及び、半導体部材１０と第１導電部材６１との間にある。例えば、第１絶縁部材４１は、第１絶縁領域４１ａ、及び、第２絶縁領域４１ｂを含む。第１絶縁領域４１ａは、第３電極５３と第２半導体領域１２との間にある。第２絶縁領域４１ｂは、第２半導体領域１２と第１導電部材６１との間にある。

【0017】

この例では、半導体部材１０は、第４半導体領域１４及び第５半導体領域１５を含む。第４半導体領域１４は、第２導電形である。第４半導体領域１４は、第２半導体領域１２の少なくとも一部と、第１導電部分５２ａとの間にある。第４半導体領域１４における第２導電形の不純物濃度は、第２半導体領域１２における第２導電形の不純物濃度よりも高い。第２半導体領域１２は、例えば、ｐ領域である。第４半導体領域１４は、例えば、ｐ^＋領域である。第４半導体領域１４が設けられることで、例えば、第２半導体領域１２の電位が安定し易い。

【0018】

第５半導体領域１５は、第１電極５１と第１半導体領域１１との間に設けられる。第５半導体領域１５は、第１導電形である。第５半導体領域１５における第１導電形の不純物濃度は、第１半導体領域１１における第１導電形の不純物濃度よりも高い。第１半導体領域１１は、例えば、ｎ領域またはｎ^－領域である。第５半導体領域１５は、例えば、ｎ^＋領域である。第５半導体領域１５が設けられることで、第１電極５１と第１半導体領域１１とが低い抵抗で電気的に接続される。例えば、低いオン抵抗が得られる。第５半導体領域１５は、例えば、半導体基板で良い。

【0019】

第３半導体領域１３における第１導電形の不純物濃度は、第１半導体領域１１における第１導電形の不純物濃度よりも高い。第３半導体領域１３は、例えば、ｎ^＋領域である。第３半導体領域１３における第１導電形の不純物濃度が高いことで、例えば、低いオン抵抗が得られる。

【0020】

第１電極５１と第２電極５２との間に流れる電流は、第３電極５３の電位により制御できる。第１電極５１は、例えば、ドレイン電極である。第２電極５２は、例えば、ソース電極である。第３電極５３は、例えば、ゲート電極である。第１絶縁領域４１ａは、例えば、ゲート絶縁膜として機能する。半導体装置１１０は、例えば、トランジスタである。第１半導体領域１１の一部１１ａは、例えば、ドリフト領域である。第２半導体領域１２は、例えば、ベース領域である。第３半導体領域１３は、例えば、ソース領域である。

【0021】

第１導電部材６１は、例えば、フィールドプレートとして機能する。フィールドプレートが設けられることで、電界の集中が抑制される。例えば、高い耐圧が得やすくなる。

【0022】

例えば、第１電極５１の上に第５半導体領域１５が設けられる。第５半導体領域１５の上に第１半導体領域１１が設けられる。第１半導体領域１１の一部の上に、第２半導体領域１２が設けられる。第２半導体領域１２の上に第３半導体領域１３が設けられる。この例では、第２半導体領域１２の一部の上に第４半導体領域１４が設けられる。第４半導体領域１４の上に第１導電部分５２ａが設けられる。この例では、第２電極５２は、導電部分５２ｐを含む。第１絶縁部材４１の一部は、第３電極５３と導電部分５２ｐとの間に設けられる。第１絶縁部材４１の別の一部は、第１導電部材６１と導電部分５２ｐとの間に設けられる。

【0023】

図２に示すように、実施形態において、第１導電部材６１は、第１端部ｐ１及び第１他端部ｑ１を含む。第１端部ｐ１は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１電極５１と第１他端部ｑ１との間にある。第１端部ｐ１は、例えば、第１導電部材６１の下端部である。第１他端部ｑ１は、例えば、第１導電部材６１の上端である。

【0024】

第３電極５３は、第２端部ｐ２及び第２他端部ｑ２を含む。第２端部ｐ２は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１電極５１と第２他端部ｑ２との間にある。第２端部ｐ２は、例えば、第３電極５３の下端部である。第２他端部ｑ２は、例えば、第３電極５３の上端である。

【0025】

図２に示すように、第１電極５１と第１端部ｐ１との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第１距離ｄ１とする。第１電極５１と第２端部ｐ２との間の第１方向に沿う距離を第２距離ｄ２とする。第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２よりも短い。例えば、第１導電部材６１の下端部は、第３電極５３の下端部よりも下にある。このような構成により、損失が抑制できる実用的な半導体装置が得られることが分かった。

【0026】

例えば、第１導電部材６１が設けられる位置にも第３電極５３が設けられる第１参考例が考えられる。第１参考例においては、損失が大きい。損失は、パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄに依存する。パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄは、「Ｒｏｎ」と「Ｑｇｄ」との積である。「Ｒｏｎ」は、導通時におけるドレインとソースとの間の抵抗に対応する。「Ｑｇｄ」は、ゲートとドレインとの間の容量を充電するために必要な電荷に対応する。「Ｑｇｄ」が大きいと、スイッチングが遅くなり、ターンオン損失及びターンオフ損失が増加する。第１参考例においては、パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄを小さくすることは困難である。

【0027】

例えば、上記のような第１参考例において、複数の第３電極５３の一部の代わりに第１導電部材６１を設けることが考えられる。この場合、ゲートの数が小さくなるため、「Ｑｇｄ」を小さくできる。一方、ゲートの和が小さくなったことでチャネルの密度が低くなり「Ｒｏｎ」が高くなることが予想される。しかしながら、「Ｑｇｄ」の減少の程度が「Ｒｏｎ」の上昇の程度を上回り、結果として、パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄが小さくできることが分かった。

【0028】

第１導電部材６１が設けられる場合において、第１導電部材６１の構成が、第３電極５３の構成と同じである第２参考例が考えられる。第２参考例においては、第１導電部材６１の電位が第３電極５３の電位とは異なるため、第１導電部材６１と第３電極５３との間の領域では、電界が非対称になる。このため、電界が局所的に高い領域が生じることが分かった。

【0029】

実施形態においては、第１導電部材６１の構成（形状）を第３電極５３の構成（形状）とは異ならせる。例えば、第１距離ｄ１を第２距離ｄ２よりも短くして、第１導電部材６１の下端部を、第３電極５３の下端部よりも下にする。このような構成により、電界の集中を抑制しつつ、パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄを小さくできることが分かった。実施形態によれば、損失が抑制できる実用的な半導体装置を提供できる。

【0030】

１つの例において、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２との差は、第３電極５３の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さｚ５３（図２参照）の０．１倍以上５倍以下である。第１距離ｄ１と第２距離ｄ２との差がある程度大きいことで、電界の集中が効果的に抑制できる。

【0031】

図２に示すように、半導体部材１０は、第１半導体領域１１の上記の一部１１ａと、第２半導体領域１２と、の間の境界Ｆ１を含む。第１電極５１と境界Ｆ１との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第７距離ｄ７とする。第７距離ｄ７は、第２距離ｄ２よりも長い。これにより、適切なスイッチング動作が得られる。１つの例において、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２との差の絶対値は、第７距離ｄ７と第２距離ｄ２との差ｚ１の絶対値の０．１倍以上１０倍以下である。このような第１距離ｄ１により、電界の集中をより効果的に抑制できる。

【0032】

半導体装置の特性の例については、後述する。

【0033】

図２に示すように、実施形態において、第１導電部材６１の下側面は、傾斜していても良い。例えば、第１導電部材６１は、第３端部ｐ３及び第３他端部ｑ３をさらに含む。第３端部ｐ３は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１電極５１と第３他端部ｑ３との間にある。第３端部ｐ３の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第１半導体領域１１の上記の一部１１ａの第２方向における位置と、第１端部ｐ１の第２方向における位置と、の間にある。第３端部ｐ３は、第１導電部材６１の第１半導体領域１１の一部１１ａの側の端の下端部である。第１電極５１と第３端部ｐ３との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第３距離ｄ３とする。第３距離ｄ３は、第１距離ｄ１よりも長い。例えば、第１導電部材６１は、第１端部ｐ１と第３端部ｐ３とを含む側面６１ｓｆを含む。この側面６１ｓｆは、第１方向に対して傾斜している。このような形状により、例えば、電界の集中がより効果的に抑制できる。

【0034】

例えば、第３距離ｄ３は、第２距離ｄ２と実質的に同じでも良い。例えば、第３距離ｄ３と第２距離ｄ２との差の絶対値は、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２との差の絶対値よりも小さい。第３距離ｄ３は、第２距離ｄ２よりも短くても良い。

【0035】

一方、第３電極５３の下端部は、Ｘ－Ｙ平面に対して実質的に沿っても良い。例えば、第３電極５３は、第４端部ｐ４及び第４他端部ｑ４を含む。第４端部ｐ４は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１電極５１と第４他端部ｑ４との間にある。第２端部ｐ２の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第４端部ｐ４の第２方向における位置と、第１半導体領域１１の上記の一部１１ａの第２方向における位置と、の間にある。第１電極５１と第４端部ｐ４との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第４距離ｄ４とする。第４距離ｄ４と第２距離ｄ２との差の絶対値は、第１距離ｄ１と第３距離ｄ３との差の絶対値よりも小さい。このように、第１導電部材６１の、第１半導体領域１１の上記の一部１１ａから遠い端部の下端部の位置が低いことで、例えば、電界の集中が効果的に抑制できる。

【0036】

図１に示すように、半導体装置１１０は、第２導電部材６２をさらに含んでも良い。第１導電部材６１の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第１半導体領域１１の上記の一部１１ａの第２方向における位置と、第２導電部材６２の第２方向における位置と、の間にある。第２導電部材６２は、第２電極５２と電気的に接続される。または、第２導電部材６２は、第２電極５２と電気的に接続されることが可能である。例えば、第２導電部材６２は、接続部材６２Ｃにより、接続部材６１Ｃと電気的に接続されても良い。第２導電部材６２は、配線５２ＬＬなどにより、第２電極５２と電気的に接続されても良い。第２導電部材６２は、例えば、フィールドプレートとして機能する。第２導電部材６２が設けられることで、電界の集中がより抑制できる。

【0037】

図２に示すように、第２導電部材６２は、第５端部ｐ５及び第５他端部ｑ５を含む。第５端部ｐ５は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１電極５１と第５他端部ｑ５との間にある。第５端部ｐ５は、第２導電部材６２の下端部に対応する。第１電極５１と第５端部ｐ５との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第５距離ｄ５とする。第５距離ｄ５は、第１距離ｄ１よりも短い。第１絶縁部材４１の一部４１ｑは、半導体部材１０と第２導電部材６２との間、及び、第１導電部材６１と第２導電部材６２との間にある。

【0038】

図１に示すように、半導体装置１１０は、第３導電部材６３をさらに含んでも良い。第３電極５３の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第３導電部材６３の第２方向における位置と、第１半導体領域１１の上記の一部１１ａの第２方向における位置と、の間にある。第３導電部材６３は、第２電極５２と電気的に接続される。または、第３導電部材６３は、第２電極５２と電気的に接続されることが可能である。例えば、第３導電部材６３は、接続部材６３Ｃにより、接続部材６１Ｃと電気的に接続されても良い。第３導電部材６３は、配線５２ＬＬなどにより、第２電極５２と電気的に接続されても良い。第３導電部材６３は、例えば、フィールドプレートとして機能する。第３導電部材６３が設けられることで、電界の集中がより抑制できる。

【0039】

図２に示すように、第３導電部材６３は、第６端部ｐ６及び第６他端部ｑ６を含む。第６端部ｐ６は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１電極５１と第６他端部ｑ６との間にある。第６端部ｐ６は、第３導電部材６３の下端部に対応する。第１電極５１と第６端部ｐ６との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第６距離ｄ６とする。第６距離ｄ６は、第１距離ｄ１よりも短い。第１絶縁部材４１の一部４１ｐは、半導体部材１０と第３導電部材６３との間にある。この例では、第１絶縁部材４１の一部４１ｐは、第３電極５３と第３導電部材６３との間にある。

【0040】

図１に示すように、半導体装置１１０は、第１対向導電部材６１Ａをさらに含んでも良い。第２導電部材６２の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第１導電部材６１の第２方向における位置と、第１対向導電部材６１Ａの第２方向における位置と、の間にある。第１対向導電部材６１Ａは、第２電極５２と電気的に接続される。または、第１対向導電部材６１Ａは、第２電極５２と電気的に接続されることが可能である。例えば、第１対向導電部材６１Ａは、接続部材６１ＡＣにより、接続部材６１Ｃと電気的に接続されても良い。第１対向導電部材６１Ａは、配線５２ＬＬなどにより、第２電極５２と電気的に接続されても良い。第１対向導電部材６１Ａは、例えば、フィールドプレートとして機能する。第１対向導電部材６１Ａが設けられることで、電界の集中がより抑制できる。

【0041】

図１に示すように、第１絶縁部材４１の一部４１ｑは、半導体部材１０と第１対向導電部材６１Ａとの間、及び、第２導電部材６２と第１対向導電部材６１Ａとの間にある。

【0042】

図１に示すように、半導体装置１１０は、第３対向電極５３Ａをさらに含んでも良い。第３導電部材６３の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第３対向電極５３Ａの第２方向における位置と、第３電極５３の第２方向における位置と、の間にある。第３対向電極５３Ａは、第３電極５３と電気的に接続される。電気的な接続は、例えば、接続部材５３ＡＣにより行われる。第３対向電極５３Ａは、別のゲート電極として機能する。

【0043】

以下、半導体装置の特性の例について説明する。以下では、半導体装置の特性に関するシミュレーション結果の例が示される。

【0044】

図３（ａ）～図３（ｄ）は、シミュレーションモデルを例示する模式的断面図である。
図３（ａ）に示すように、第１構成ＣＦ１においては、図１に例示した半導体装置１１０における第１導電部材６１、第２導電部材６２及び第１対向導電部材６１Ａの位置に、第３電極５３、第３導電部材６３及び第３対向電極５３Ａが設けられる。図３（ｂ）～図３（ｄ）に示すように、第２～第４構成ＣＦ２～ＣＦ４では、第１導電部材６１、第２導電部材６２及び第１対向導電部材６１Ａが設けられる。第２構成ＣＦ２においては、第１端部ｐ１及び第３端部ｐ３の高さは、第２端部ｐ２の高さと同じである。第３構成ＣＦ３においては、第１端部ｐ１の高さは、第２端部ｐ２の高さよりも低く、第３端部ｐ３の高さは、第２端部ｐ２の高さと同じである。第４構成ＣＦ４においては、第１端部ｐ１及び第３端部ｐ３の両方の高さは、第２端部ｐ２の高さよりも低い。第３構成ＣＦ３及び第４構成ＣＦ４において、第１端部ｐ１の高さ（第１距離ｄ１：図２参照））と、第２端部ｐ２の高さ（第２距離ｄ２：図２参照）と、の差は、０．５μｍである。この例において、第３電極５３のＺ軸方向に沿う長さｚ５３（図２参照）は、０．９８６μｍである。この例において、第７距離ｄ７と第２距離ｄ２との差ｚ１（図２参照）は０．ｌ１５μｍである。

【0045】

シミュレーションにより、第１～第４構成ＣＦ１～ＣＦ４において、以下の特性が得られることが分かった。第１構成ＣＦ１において、パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄは、５３．７ｍΩ・ｎＣであり、耐圧は、１０９．０Ｖである。第２構成ＣＦ２において、パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄは、３４．３ｍΩ・ｎＣであり、耐圧は、１０９．１Ｖである。第３構成ＣＦ３において、パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄは、３３．５ｍΩ・ｎＣであり、耐圧は、１０９．０Ｖである。第４構成ＣＦ４において、パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄは、２９．３ｍΩ・ｎＣであり、耐圧は、９０．４Ｖである。

【0046】

このように、第３電極５３の一部の代わりに第１導電部材６１が設けられることで、パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄは小さくなる。第２構成ＣＦ２と第３構成ＣＦ３とを比較すると、第３構成ＣＦ３において、パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄがより小さくできる。第４構成ＣＦ４においては、パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄが小さくなるものの、耐圧が低くなる。

【0047】

このような結果から、実施形態において、上記の第１導電部材６１が設けられる。これにより、第３電極５３だけが設けられる第１構成ＣＦ１に比べて、小さいパラメータＲｏｎ・Ｑｇｄが得られ、損失を抑制できる。

【0048】

実施形態において、第３構成ＣＦ３のように、第３端部ｐ３よりも第１端部ｐ１が下にあることが好ましい。これにより、より小さいパラメータＲｏｎ・Ｑｇｄが得られる。そして、高い耐圧が維持できる。

【0049】

なお、第１～第４構成ＣＦ１～ＣＦ４のそれぞれにおけるＲｏｎＡは、３４．４０ｍΩｍｍ^２、４４．８４ｍΩｍｍ^２、４４．８４ｍΩｍｍ^２及び４４．８１ｍΩｍｍ^２である。このように、第２～第４構成ＣＦ２～ＣＦ４におけるＲｏｎＡは、第１構成ＣＦ１におけるＲｏｎＡよりも高い。これは、第３電極５３の代わりに第１導電部材６１が設けられることで、チャネルの密度が減少するためであると考えられる。一方、上記のように、第２～第４構成ＣＦ２～ＣＦ４におけるパラメータＲｏｎ・Ｑｇｄは、第１構成ＣＦ１におけるパラメータＲｏｎ・Ｑｇｄよりも小さい。これは、第２～第４構成ＣＦ２～ＣＦ４においては、「Ｑｇｄ」が大きく減少するためである。

【0050】

このように、実施形態においては、ＲｏｎＡの上昇の程度を越えて、「Ｑｇｄ」が減少できる。これにより、損失を抑制できる。

【0051】

図４は、第１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４に示すように、半導体装置１１０において、図１に例示した構成が、Ｘ軸方向に繰り返して設けられても良い。例えば、第１導電部材６１は、複数の第３電極５３の１つと、複数の第３電極５３の別の１つと間に設けられる。

【0052】

（第２実施形態）
図５及び図６は、第２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５に示すように、実施形態に係る半導体装置１２０は、第１電極５１、第２電極５２、第３電極５３、半導体部材１０、及び、第１絶縁部材４１を含む。

【0053】

第２電極５２は、第１導電部分５２ａ、第２導電部分５２ｂ及び第３導電部分５２ｃを含む。第１方向（例えば、Ｚ軸方向）において、第３導電部分５２ｃは、第１電極５１と第１導電部分５２ａとの間にある。第２導電部分５２ｂは、第３導電部分５２ｃと第１導電部分５２ａとの間にある。例えば、第１電極５１の上に第３導電部分５２ｃがある。第３導電部分５２ｃの上に第２導電部分５２ｂがある。第２導電部分５２ｂの上に第１導電部分５２ａがある。

【0054】

第１導電部分５２ａの第２方向に沿う幅（長さ）を第１幅ｗ１とする。第２方向は、第１方向と交差する。第２方向は、例えばＸ軸方向である。第２導電部分５２ｂの第２方向に沿う幅（長さ）を第２幅ｗ２とする。第３導電部分５２ｃの第２方向に沿う幅（長さ）を第３幅ｗ３する。第３幅ｗ３は、第１幅ｗ１よりも狭い。第２幅ｗ２は、第１幅ｗ１と第３幅ｗ３との間である。第２幅ｗ２は、第１導電部分５２ａから第３導電部分５２ｃへの向きにおいて減少する。幅が、減少する領域が、第２導電部分５２ｂに対応する。例えば、第１導電部分５２ａにおいて、幅は実質的に一定である。第３導電部分５２ｃにおいて、幅は実質的に一定である。

【0055】

第２電極５２は、第４導電部分５２ｄをさらに含んでも良い。第４導電部分５２ｄは、第１方向（Ｚ軸方向）において、第２導電部分５２ｂと第１導電部分５２ａとの間にある。第４導電部分５２ｄの第２方向に沿う幅（長さ）を第４幅ｗ４とする。例えば、第４幅ｗ４は、第２幅ｗ２の最大値と実質的に同じである。第４幅ｗ４は、第１幅ｗ１よりも小さい。

【0056】

半導体部材１０は、第１導電形（例えばｎ形）の第１半導体領域１１と、第２導電形（例えばｐ形）の第２半導体領域１２と、第１導電形の第３半導体領域１３と、第２導電形の第４半導体領域１４と、を含む。第２半導体領域１２は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１半導体領域１１の一部１１ａと第３半導体領域１３との間にある。第２半導体領域１２は、第２方向（例えばＸ軸方向）において、第３電極５３と第１導電部分５２ａとの間にある。第４半導体領域１４は、第２方向において、第２半導体領域１２と第１導電部分５２ａとの間にある。第４半導体領域１４における第２導電形の不純物濃度は、第２半導体領域１２における第２導電形の不純物濃度よりも高い。第２半導体領域１２は、例えば、ｐ領域である。第４半導体領域１４は、例えば、ｐ^＋領域である。

【0057】

例えば、第３半導体領域１３の一部は、第２方向（例えばＸ軸方向）において、第３電極５３と第１導電部分５２ａとの間にある。第２半導体領域１２の一部は、第２方向（例えばＸ軸方向）において、第３電極５３と第１導電部分５２ａとの間にある。第２半導体領域１２の別の一部は、第２方向（例えばＸ軸方向）において、第３電極５３と第４導電部分５２ｄとの間にある。

【0058】

第１導電部分５２ａは、第４半導体領域１４及び第３半導体領域１３と電気的に接続される。第３半導体領域１３における第１導電形の不純物濃度は、第１半導体領域１１における第１導電形の不純物濃度よりも高い。第３半導体領域１３は、例えば、ｎ^＋領域である。

【0059】

第１電極５１は、第１半導体領域１１と電気的に接続される。例えば、半導体装置１２０は、第１電極５１と第１半導体領域１１との間に設けられた第５半導体領域１５を含んでも良い。第５半導体領域１５は、第１導電形である。第５半導体領域１５における第１導電形の不純物濃度は、第１半導体領域１１における第１導電形の不純物濃度よりも高い。第１半導体領域１１は、例えば、ｎ領域またはｎ^－領域である。第５半導体領域１５は、例えば、ｎ^＋領域である。

【0060】

第１絶縁部材４１の少なくとも一部は、半導体部材１０と第３電極５３との間、半導体部材１０と第２導電部分５２ｂとの間、及び、半導体部材１０と第３導電部分５２ｃとの間にある。例えば、第１絶縁部材４１の少なくとも一部は、半導体部材１０と第４導電部分５２ｄとの間にある。例えば、第１絶縁領域４１ａが、第３電極５３と第３半導体領域１３との間、及び、第３電極５３と第２半導体領域１２との間にある。例えば、第２絶縁領域４１ｂが、第２半導体領域１２と第４導電部分５２ｄとの間にある。

【0061】

図６に示すように、第２導電部分５２ｂは、第１端部ｐ１を含む。第１端部ｐ１は、第３導電部分５２ｃと接続される。第１端部ｐ１は、第２導電部分５２ｂのうちの第１電極５１の側の端である。第１端部ｐ１は、第２導電部分５２ｂの中の下端に対応する。第１端部ｐ１は、第３導電部分５２ｃの上端と実質的に接する。

【0062】

図６に示すように、第３電極５３は、第２端部ｐ２及び第２他端部ｑ２を含む。第２端部ｐ２は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１電極５１と第２他端部ｑ２との間にある。

【0063】

第１電極５１と第１端部ｐ１との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第１距離ｄ１とする。第１電極５１と第２端部ｐ２との間の第１方向に沿う距離を第２距離ｄ２とする。第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２よりも短い。

【0064】

このような構成を有する半導体装置１２０においても、第３電極５３の隣に、第２電極５２の第１～第３導電部分５２ａ～５２ｃが設けられることで、パラメータＲｏｎ・Ｑｇｄを小さくできる。例えば、損失を抑制できる。第１電極５１への向きに沿って幅が減少する第２導電部分５２ｂが設けられることで、例えば、電界の集中を抑制できる。例えば、高い耐圧が得られる。第１導電部分５２ａの側面５２ｓｆ（図６参照）に第４半導体領域１４が設けられることで、例えば、第１半導体領域１１の一部１１ａのＸ軸方向の幅を小さくすることが容易になる。

【0065】

図６に示すように、第２導電部分５２ｂは、第１導電部分５２ａの側の第３端部ｐ３を含む。第３端部ｐ３は、第２導電部分５２ｂの上端である。第２方向（Ｘ軸方向）における第３端部ｐ３の位置は、第２方向における第１半導体領域１１の一部１１ａの位置と、第２方向における第１端部ｐ１の位置と、の間にある。第１電極５１と第３端部ｐ３との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第３距離ｄ３とする。第３距離ｄ３は、第１距離ｄ１よりも長い。例えば、第２導電部分５２ｂの側面５２ｂｓｆは、第１方向に対して傾斜する。電界の集中が抑制できる。

【0066】

図６に示すように、半導体部材１０は、第１半導体領域１１の上記の一部１１ａと、第２半導体領域１２と、の間の境界Ｆ１を含む。境界Ｆ１は、第２方向（Ｘ軸方向）において、第３電極５３と第４導電部分５２ｄとの間にある。既に説明したように、第１絶縁部材４１の一部（第２絶縁領域４１ｂ）は、境界Ｆ１と第４導電部分５２ｄとの間にある。

【0067】

図６に示すように、第３電極５３は、第４端部ｐ４及び第４他端部ｑ４を含む。第４端部ｐ４は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１電極５１と第４他端部ｑ４との間にある。第２端部ｐ２の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第４端部ｐ４の第２方向における位置と、第１半導体領域１１の上記の一部１１ａの第２方向における位置と、の間にある。第１電極５１と第４端部ｐ４との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第４距離ｄ４とする。第４距離ｄ４と第２距離ｄ２との差の絶対値は、第１距離ｄ１と第３距離ｄ３との差の絶対値よりも小さい。例えば、第４距離ｄ４は、第２距離ｄ２と実質的に同じでよい。

【0068】

図６に示すように、第３導電部分５２ｃは、第５端部ｐ５を含む。第５端部ｐ５は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１電極５１と第１端部ｐ１との間にある。第５端部ｐ５は、例えば、第３導電部分５２ｃの下端部である。第５端部ｐ５は、例えば、第２電極５２の下端部である。第１電極５１と第５端部ｐ５との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第５距離ｄ５とする。第５距離ｄ５は、第１距離ｄ１よりも短い。第３導電部分５２ｃが設けられることで、電界の集中がより抑制できる。

【0069】

図５に示すように、第１半導体領域１１は、部分領域１１ｂ及び部分領域１１ｃを含んでも良い。部分領域１１ｂから第３電極５３への方向は、第１方向に沿う。部分領域１１ｃから第２導電部分５２ｂへの方向は、第１方向に沿う。

【0070】

図５に示すように、半導体装置１２０は、第３導電部材６３をさらに含んでも良い。第３電極５３の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第３導電部材６３の第２方向における位置と、第１半導体領域１１の上記の一部１１ａの第２方向における位置と、の間にある。第３導電部材６３は、第２電極５２と電気的に接続される。または、第３導電部材６３は、第２電極５２と電気的に接続されることが可能である。例えば、第３導電部材６３は、接続部材６３Ｃ及び配線５２ＬＬなどにより、第２電極５２と電気的に接続されても良い。例えば、第３導電部材６３と電気的に接続された端子６３Ｔ、及び、第２電極５２と電気的に接続された端子５２Ｔが設けられても良い。これらの端子が、配線５２ＬＬにより電気的に互いに接続されることが可能でも良い。これらの端子は、半導体装置１２０に含まれても良い。配線５２ＬＬは、半導体装置１２０とは別に設けられても良い。

【0071】

図６に示すように、第３導電部材６３は、第６端部ｐ６及び第６他端部ｑ６を含む。第６端部ｐ６は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１電極５１と第６他端部ｑ６との間にある。第１電極５１と第６端部ｐ６との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第６距離ｄ６とする。第６距離ｄ６は、第１距離ｄ１よりも短い。第３導電部材６３が設けられることで、例えば、電界の集中が抑制できる。

【0072】

図５に示すように、第１絶縁部材４１の一部４１ｐは、半導体部材１０と第３導電部材６３との間にある。第１絶縁部材４１の別の一部４１ｑは、半導体部材１０と第３導電部分５２ｃとの間にある。

【0073】

図５に示すように、半導体装置１２０は、第３対向電極５３Ａをさらに含んでも良い。第３導電部材６３の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第３対向電極５３Ａの第２方向における位置と、第３電極５３の第２方向における位置と、の間にある。第３対向電極５３Ａは、第３電極５３と電気的に接続される。電気的な接続は、例えば、接続部材５３ＡＣにより行われる。第３対向電極５３Ａは、別のゲート電極として機能する。

【0074】

図７は、第２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に示すように、半導体装置１２０において、図５に例示した構成が、Ｘ軸方向に繰り返して設けられても良い。例えば、第１～第４導電部分５２ａ～５２ｄは、複数の第３電極５３の１つと、複数の第３電極５３の別の１つと間に設けられる。

【0075】

以下、実施形態に係る半導体装置の製造方法の例について説明する。以下では、半導体装置１１０の製造方法の例について説明する。

【0076】

図８（ａ）～図８（ｃ）、図９（ａ）～図９（ｃ）、図１０（ａ）～図１０（ｃ）、図１１（ａ）～図１１（ｃ）、図１２（ａ）～図１２（ｃ）、図１３（ａ）～図１３（ｃ）、及び、図１４（ａ）～図１４（ｃ）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。

【0077】

図８（ａ）に示すように、半導体層１０Ｆに第１トレンチ５７Ａ及び第２トレンチ５７Ｂを形成する。半導体層１０Ｆは、半導体部材１０の少なくとも一部となる。半導体層１０Ｆは、例えば、半導体基板（例えばシリコン基板）である。第１トレンチ５７Ａ及び第２トレンチ５７Ｂは、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）により形成できる。第１トレンチ５７Ａは、第３電極５３が形成される領域に対応する。第２トレンチ５７Ｂは、第１導電部材６１などが形成される領域に対応する。これらのトレンチは、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に沿って延びる。

【0078】

図８（ｂ）に示すように、半導体層１０Ｆに絶縁膜４１Ｆを形成する。絶縁膜４１Ｆは、第１トレンチ５７Ａに対応する絶縁膜４１Ａと、第２トレンチ５７Ｂに対応する絶縁膜４１Ｂを含む。絶縁膜４１Ｆは、例えば、熱酸化、または、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などにより形成できる。例えば、絶縁膜４１Ａの開口部の表面は、Ｚ軸方向に対して傾斜する。絶縁膜４１Ｂの開口部の表面は、Ｚ軸方向に対して傾斜する。

【0079】

図８（ｃ）に示すように、導電部分５８Ｃを形成する。導電部分５８Ｃは、例えば、ポリシリコンである。導電部分５８Ｃは、第１トレンチ５７Ａ及び第２トレンチ５７Ｂの中にも形成される。第１トレンチ５７Ａの中の導電部分５８Ｃにより導電部材５８Ａが形成される。第２トレンチ５７Ｂの中の導電部分５８Ｃにより導電部材５８Ｂが形成される。導電部材５８Ａの少なくとも一部は、第３導電部材６３の少なくとも一部となる。導電部材５８Ｂの少なくとも一部は、第２導電部材６２の少なくとも一部となる。導電部分５８Ｃは、導電部材５８Ｂの上に位置する導電部材５８Ｄを含む。導電部材５８Ｄの側面は、Ｚ軸方向に対して傾斜している。

【0080】

図９（ａ）に示すように、マスク材５９Ａを形成する。マスク材５９Ａは、例えば、窒化シリコン膜である。

【0081】

図９（ｂ）に示すように、導電部材５８Ｂに対応する部分にマスク材５９Ｂを形成する。マスク材５９Ｂは、例えば、レジスト材である。マスク材５９Ｂは、導電部材５８Ａに対応する部分には形成されない。

【0082】

図９（ｃ）に示すように、マスク材５９Ｂをマスクとして用いて、マスク材５９Ａの一部を除去する。その後、マスク材５９Ｂを除去する。マスク材５９Ａは、導電部材５８Ｂに対応する部分に設けられ、導電部材５８Ａに対応する部分には設けられない。

【0083】

図１０（ａ）に示すように、マスク材５９Ａをマスクとして用いて、導電部分５８Ｃの一部を酸化する。これにより、導電部材５８Ａに対応する領域に、絶縁膜４１Ｃが形成される。導電部材５８Ｄに対応する領域に、絶縁膜４１Ｄが形成される。酸化は、例えば、熱酸化を含む。

【0084】

図１０（ｂ）に示すように、マスク材５９Ａ（例えば、窒化シリコン膜）を除去する。除去は、例えば、ＲＩＥにより実施できる。

【0085】

図１０（ｃ）に示すように、絶縁膜４１Ｄを除去する。導電部材５８Ｄが露出される。

【0086】

図１１（ａ）に示すように、導電部材５８Ｄ（例えばポリシリコン）を除去する。除去は、例えば、ＣＤＥ（Chemical Dry Etching）により実施できる。

【0087】

図１１（ｂ）に示すように、絶縁膜４１Ｃを除去し、さらに、絶縁膜４１Ａの一部、及び、絶縁膜４１Ｂの一部を除去する。除去は、例えば、ＲＩＥにより実施できる。導電部材５８Ａの一部、及び、導電部材５８Ｂの一部が露出される。このとき、半導体層１０Ｆの一部も露出される。

【0088】

図１１（ｃ）に示すように、露出された導電部材５８Ａの上記の一部の表面部分に絶縁膜４７Ａを形成し、露出された導電部材５８Ｂの上記の一部の表面部分に絶縁膜４７Ｂを形成する。さらに、露出された半導体層１０Ｆの上記の一部の表面部分に、絶縁膜４７Ｃが形成される。これらの絶縁膜は、例えば、熱酸化により形成される。

【0089】

図１２（ａ）に示すように、導電部材（導電部材５８Ｅ、導電部材５８Ｆ及び導電部材５８Ｇ）を形成する。導電部材５８Ｅは、導電部材５８Ａと連続する。導電部材５８Ｆは、導電部材５８Ｂと連続する。導電部材５８Ｇは、導電部材５８Ｅ及び導電部材５８Ｆの上に位置する。導電部材５８Ｅ、導電部材５８Ｆ及び導電部材５８Ｇは、例えば、ポリシリコンである。

【0090】

図１２（ｂ）に示すように、導電部材５８Ｇを除去する。除去は、例えば、ＣＤＥにより行われる。導電部材５８Ｅ及び導電部材５８Ｆが露出される。

【0091】

図１２（ｃ）に示すように、絶縁膜４８Ａ及び絶縁膜４８Ｂを形成する。絶縁膜４８Ａは、例えば、導電部材５８Ｅの一部を熱酸化することで形成できる。絶縁膜４８Ｂは、例えば、導電部材５８Ｆの一部を熱酸化することで形成できる。

【0092】

図１３（ａ）に示すように、半導体層１０Ｆの一部に第２導電形の不純物を導入して第２半導体領域１２を形成し、さらに、第１導電形の不純物を導入して第３半導体領域１３を形成する。

【0093】

図１３（ｂ）に示すように、第３半導体領域１３の一部、及び、第２半導体領域１２の一部を除去して、トレンチ５９Ｔを形成する。トレンチ５９Ｔの底面は、第２半導体領域１２中にある。

【0094】

図１３（ｃ）に示すように、第２導電形の不純物を導入して第４半導体領域１４を形成する。

【0095】

図１４（ａ）に示すように、トレンチ５９Ｔに導電部材を埋め込んで、第２電極５２の第１導電部分５２ａを形成する。トレンチ５９Ｔに埋め込まれる導電部材は、例えば、タングステンなどである。

【0096】

図１４（ｂ）に示すように、絶縁膜４７Ｃを除去する。

【0097】

図１４（ｃ）に示すように、導電膜を形成して、第２電極５２の導電部分５２ｐを形成する。導電部分５２ｐは、第１導電部分５２ａ、及び、第３半導体領域１３と電気的に接続される。導電部分５２ｐは、例えば、アルミニウムなどを含む。

【0098】

この後、第１電極５１を形成することで、半導体装置１１０が形成できる。この際、必要に応じて、第５半導体領域１５が形成される。

【0099】

例えば、図１１（ａ）の工程において、導電部材５８Ｂの形状を加工し、図１２（ａ）の工程（導電部材の形成）を経ることで、半導体装置１２０における第１～第４導電部分５２ａ～５２ｄの形状が得られる。さらに、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に関して説明した工程において、第４半導体領域１４の位置を変更することで、半導体装置１２０における第４半導体領域１４が形成できる。

【0100】

上記の実施形態において、半導体部材は、例えば、シリコン、炭化シリコン（ＳｉＣ）、及び、窒化ガリウム（ＧａＮ）よりなる群から選択された少なくとも１つを含んで良い。第１電極５１は、例えば、アルミニウム、チタン、ニッケル、及び、金よりなる群から選択された少なくとも１つを含んで良い。第２電極５２の第１導電部分５２ａは、例えば、タングステン及びポリシリコンよりなる群から選択された少なくとも１つを含んで良い。第２電極５２の導電部分５２ｐは、例えば、アルミニウム、チタン、ニッケル、及び、金よりなる群から選択された少なくとも１つを含んで良い。第３電極５３は、例えば、ポリシリコンなどを含んで良い。第１～第３導電部材６１～６３は、例えば、ポリシリコンなどを含んで良い。第１絶縁部材４１は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、及び、酸窒化シリコンよりなる群から選択された少なくとも１つを含んで良い。

【0101】

実施形態によれば、損失を低減できる半導体装置を提供できる。

【0102】

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、半導体装置に含まれる、半導体部材、半導体領域、導電部材、電極及び絶縁部材などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

【0103】

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

【0104】

その他、本発明の実施の形態として上述した半導体装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての半導体装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

【0105】

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

【0106】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0107】

１０…半導体部材、 １０Ｆ…半導体層、 １１～１５…第１～第５半導体領域、 １１ａ…一部、 １１ｂ、１１ｃ…部分領域、 ４１…第１絶縁部材、 ４１Ａ～４１Ｄ…絶縁膜、 ４１ａ、４１ｂ…第１、第２絶縁領域、 ４１ｐ、４１ｑ…一部、 ４７Ａ～４７Ｃ、４８Ａ、４８Ｂ…絶縁膜、 ５１～５３…第１～第３電極、 ５２Ｃ…接続部材、 ５２ＬＬ…配線、 ５２Ｔ…端子、 ５２ａ～５２ｄ…第１～第４導電部分、 ５２ｂｓｆ…側面、 ５２ｓｆ…側面、 ５２ｐ…導電部分、 ５３Ａ…第３対向電極、 ５３ＡＣ…接続部材、 ５７Ａ、５７Ｂ…第１、第２トレンチ、 ５８Ａ～５８Ｇ…導電部材、 ５９Ａ、５９Ｂ…マスク材、 ５９Ｔ…トレンチ、 ６１～６３…第１～第３導電部材、 ６１Ａ…第１対向導電部材、 ６１ＡＣ、６１Ｃ、６２Ｃ、６３Ｃ…接続部材、 ６１ｓｆ…側面、 ６３Ｔ…端子、 １１０、１２０…半導体装置、 ＣＦ１～ＣＦ４…第１～第４構成、 Ｆ１…境界、 ｄ１～ｄ７…第１～第７距離、 ｐ１～ｐ６…第１～第６端部、 ｑ１～ｑ６…第１～第６他端部、 ｗ１～ｗ４…第１～第４幅、 ｚ１…差、 ｚ５３…長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】