MOSFET以及电力转换电路制造技术

本发明专利技术的MOSFET100，包括：具有超级结结构117的半导体基体110；以及经由栅极绝缘膜124后被形成在半导体基体110的第一主面侧上的栅电极126，其特征在于：在以超级结结构117中规定深度位置的深度x为横轴，以超级结结构117中规定深度位置上的平均正电荷密度p(x)为纵轴时，将MOSFET关断后超级结结构117耗尽时的，超级结结构117中规定深度位置上的平均正电荷密度p(x)展现为上凸的向右上扬的曲线。根据本发明专利技术的MOSFET，即便栅极周围的电荷平衡存在变动，也能够将关断后的开关特性的变动减小至比以往更小的水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】MOSFET以及电力转换电路
本专利技术涉及MOSFET以及电力转换电路。
技术介绍
以往，具备由n型柱形(Column)区域以及p型柱形区域构成的超级结(Superjunction)结构的半导体基体的MOSFET被普遍认知(例如，参照专利文献1)。在本说明书中，超级结结构是指：从规定的截面上观看时，n型柱形区域与p型柱形区域交互地重复排列的结构。以往的MOSFET900如图17所示，是一种平面栅极(Planegate)型MOSFET，其包括：半导体基体910，具有由n型柱形区域914以及p型柱形区域916构成的超级结结构917、形成在第一主面的表面，并且形成在p型柱形区域916的整个表面上以及n型柱形区域914的一部分表面上的基极区域918、形成在第一主面的表面，并且形成在n型柱形区域914的表面上的与基极区域918相邻接的n型表面高浓度区域919、以及形成在基极区域918的表面的n型源极区域920；以及栅电极936，经由栅极绝缘膜934形成在被源极区域920与n型表面高浓度区域919相夹的基极区域918的表面上。在以往的MOSFET900中，n型柱形区域914以及p型柱形区域91本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MOSFET，包括：具有由n型柱形区域以及p型柱形区域构成的超级结结构的半导体基体；以及经由栅极绝缘膜形成在所述半导体基体的第一主面侧的栅电极，其特征在于：在以将所述MOSFET关断后所述超级结结构中耗尽层扩展至最大时的所述第一主面侧的耗尽层的表面中最深的深度位置为基准，以将所述MOSFET关断后所述超级结结构耗尽时的，所述超级结结构中规定深度位置的深度x为横轴，以将所述MOSFET关断后所述超级结结构耗尽时的，以下公式(1)中所示的，所述超级结结构中所述规定深度位置上的平均正电荷密度p(x)为纵轴时，该平均正电荷密度p(x)展现为上凸的向右上扬的曲线，在以将所述MOSFET关断后所述...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.11 JP PCT/JP2016/0836041.一种MOSFET，包括：具有由n型柱形区域以及p型柱形区域构成的超级结结构的半导体基体；以及经由栅极绝缘膜形成在所述半导体基体的第一主面侧的栅电极，其特征在于：在以将所述MOSFET关断后所述超级结结构中耗尽层扩展至最大时的所述第一主面侧的耗尽层的表面中最深的深度位置为基准，以将所述MOSFET关断后所述超级结结构耗尽时的，所述超级结结构中规定深度位置的深度x为横轴，以将所述MOSFET关断后所述超级结结构耗尽时的，以下公式(1)中所示的，所述超级结结构中所述规定深度位置上的平均正电荷密度p(x)为纵轴时，该平均正电荷密度p(x)展现为上凸的向右上扬的曲线，在以将所述MOSFET关断后所述超级结结构中耗尽层扩展至最大时的所述第一主面侧的耗尽层的表面中最深的深度位置为基准，并且将所述MOSFET关断后所述超级结结构中耗尽层扩展至最大时的所述第二主面侧的耗尽层的表面中最浅的深度位置的深度定为a时，x＝0时的该平均正电荷密度p(0)的值为负数，并且，x＝a时的该平均正电荷密度p(a)的值为正数，由表示该平均正电荷密度p(x)的曲线、x＝0的直线以及所述横轴所包围的区域的面积，与由表示该平均正电荷密度p(x)的曲线、x＝a的直线以及所述横轴所包围的区域的面积相等。【公式1】(在公式(1)中，wn(x)表示所述n型柱形区域中所述规定深度位置上的宽度，Nd(x)表示将所述MOSFET关断后所述超级结结构耗尽时的，所述n型柱形区域中所述规定深度位置上正电荷的平均密度，wp(x)表示所述p型柱形区域中所述规定深度位置上的宽度，Na(x)表示将所述MOSFET关断后所述超级结结构耗尽时的，所述p型柱形区域中所述规定深度位置上负电荷的平均密度，q表示基本电量，w表示满足wn(x)+wp(x)＝2w的正常数)。2.根据权利要求1所述的MOSFET，其特征在于：其中，在以将所述MOSFET关断后所述超级结结构中耗尽层扩展至最大时的所述第一主面侧的耗尽层的表面中最深的深度位置为基准，将所述MOSFET关断后所述超级结结构中耗尽层扩展至最大时的所述第二主面侧的耗尽层的表面中最浅的深度位置的深度定为a，将所述超级结结构中所述平均正电荷密度p(x)为0的深度位置的深度定为d时，满足0＜d＜a/2。3.根据权利要求1或2所述的MOSFET，其特征在于：其中，在以所述超级结结构中所述规定深度位置的深度x为横轴，并且以所述n型柱形区域中所述规定深度位置上的宽度wn(x)或所述p型柱形区域中所述规定深度位置上的宽度wp(x)为纵轴时，所述n型柱形区域中所述规定深度位置上的宽度wn(x)展现为上凸的向右上扬的曲线，所述p型柱形区域中所述规定深度位置上的宽度wp(x)展现为下凸的向右下垂的曲线。4.根据权利要求1或2所述的MOSFET，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：新井大辅，北田瑞枝，
申请(专利权)人：新电元工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP