一种使可靠性提高的半导体装置，具有半导体部和第1～第3电极。第1电极设置于半导体部的背面上。第2电极设置于所述半导体部的表面上。所述半导体部包含第1导电型的第1层和第2导电型的第2及第3层。另外，所述半导体部包含有源区域和将所述有源区域包围的末端区域，所述第2电极设置于所述有源区域上。所述第2层设置于所述第1层与所述第2电极之间，与所述第2电极电连接。所述第3层沿所述有源区域与所述末端区域的边界将所述第2层包围，与所述第2层分离而设置。所述第3电极在所述第1电极与所述第2电极之间在所述第1层中延伸，沿所述半导体部的表面而在所述第3层中延伸。所述第3层经由所述第3电极而与所述第2电极电连接。所述第3电极而与所述第2电极电连接。所述第3电极而与所述第2电极电连接。
【技术实现步骤摘要】
半导体装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请享有以日本专利申请2021－153420号(申请日：2021年9月21日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
[0003]实施方式涉及半导体装置。
技术介绍
[0004]对在电力变换器等中使用的半导体装置要求高的可靠性。例如，对于高电压、高电流的击穿耐量大是重要的。
技术实现思路
[0005]实施方式提供使可靠性提高的半导体装置。
[0006]实施方式所涉及的半导体装置具有半导体部、第1电极、第2电极、第3电极、第1绝缘膜和第4电极。所述半导体部包含第1导电型的第1半导体层、第2导电型的第2半导体层和所述第2导电型的第3半导体层。所述第1电极设置于所述半导体部的背面上，所述第2电极设置于所述半导体部的表面上。所述第3电极设置于所述第1电极与所述第2电极之间，与所述第2电极电连接，从所述半导体部的所述表面侧向所述半导体部中延伸。所述第1绝缘膜设置于所述第3电极与所述半导体部之间，使所述第3电极与所述半导体部电绝缘。所述第4电极设置于所述半导体部的所述表面上，与所述第2电极分离。所述半导体部包含有源区域和在与所述背面平行的平面内将所述有源区域包围的末端区域，所述第2电极设置于所述有源区域上。所述第1半导体层在所述第1电极与所述第2电极之间延伸，所述第2半导体层设置于所述第1半导体层与所述第2电极之间，与所述第2电极电连接。所述第3半导体层设置于所述半导体部的所述表面侧，并设为沿所述有源区域与所述末端区域的边界将所述第2半导体层包围，且与所述第2半导体层分离。所述第3电极设为，从所述半导体部的所述表面侧向所述第1半导体层中延伸，隔着所述第1绝缘膜而与所述第2半导体层相对，沿所述半导体部的表面向所述第3半导体层中延伸。所述第4电极设置于所述第3半导体层上，与所述第3半导体层电连接，并与所述第3电极的在所述第3半导体中延伸的部分电连接。所述第3半导体层经由所述第3电极及所述第4电极而与所述第2电极电连接。
附图说明
[0007]图1是表示实施方式所涉及的半导体装置的示意剖视图。
[0008]图2的(a)～(c)是表示实施方式所涉及的半导体装置的其他示意剖视图。
[0009]图3是表示实施方式所涉及的半导体装置的示意俯视图。
[0010]图4的(a)、(b)是表示实施方式所涉及的半导体装置的第1特性的示意图。
[0011]图5是表示实施方式所涉及的半导体装置的第2特性的曲线图。
[0012]图6的(a)、(b)是表示实施方式所涉及的半导体装置的第3特性的示意图。
[0013]图7的(a)～(e)是表示实施方式所涉及的半导体装置的第4特性的示意图。
[0014]图8是表示实施方式所涉及的半导体装置的第5特性的示意图。
[0015]图9的(a)、(b)是表示实施方式的第1变形例所涉及的半导体装置的示意图。
[0016]图10是表示实施方式的第2变形例所涉及的半导体装置的示意俯视图。
[0017]图11的(a)～(c)是表示实施方式的第3变形例所涉及的半导体装置的示意剖视图。
[0018]图12的(a)～(c)是表示实施方式的第4变形例所涉及的半导体装置的示意剖视图。
[0019]图13的(a)、(b)是表示实施方式的第5变形例所涉及的半导体装置的示意剖视图。
[0020]图14是表示实施方式的第6变形例所涉及的半导体装置的示意剖视图。
具体实施方式
[0021]下面，参照附图对实施方式进行说明。对附图中的同一部分标注同一编号而适当省略其详细的说明，对不同的部分进行说明。此外，附图是示意性或者概念性的附图，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等并不限于必须与现实的情况相同。另外，即使在表示相同部分的情况下，也有时根据附图而使彼此的尺寸、比率不同地表示。
[0022]并且，使用各图中所示的X轴、Y轴及Z轴对各部分的配置及结构进行说明。X轴、Y轴、Z轴相互地正交，分别表示X方向、Y方向、Z方向。另外，有时将Z方向设为上方，将其相反方向设为下方而进行说明。
[0023]图1是表示实施方式所涉及的半导体装置1的示意剖视图。
[0024]图2的(a)～(c)是表示实施方式所涉及的半导体装置1的其他示意剖视图。图2的(a)是沿图1中所示的A－A线的剖视图。图2的(b)是沿图1中所示的B－B线的剖视图。图2的(c)是沿图1中所示的C－C线的剖视图。
[0025]半导体装置1例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)。半导体装置1包含有源区域AR和末端区域TR。图1是表示有源区域AR的剖视图。图2的(a)～(c)是表示末端区域TR的剖视图。
[0026]如图1所示，半导体装置1包含半导体部10、第1电极20、第2电极30、第3电极40、控制电极50。半导体部10具有表面10F和其相反侧的背面10B。半导体部10例如为硅。第1电极20设置于半导体部10的背面上。第2电极30设置于半导体部10的表面上。第1电极20例如为集电极电极。第2电极30例如为发射极电极。
[0027]第3电极40设置于第1电极20与第2电极30之间。第3电极40配置于在半导体部10的表面侧设置的沟槽TG1的内部。第3电极40通过第1绝缘膜43而与半导体部10电绝缘。另外，在第2电极30与第3电极40之间设置第2绝缘膜45。第2绝缘膜45例如为层间绝缘膜。第1绝缘膜43及第2绝缘膜45例如为氧化硅膜。
[0028]控制电极50设置于第1电极20与第2电极30之间。控制电极50配置于在半导体部10的表面侧设置的沟槽TG2的内部。控制电极50通过第3绝缘膜53而与半导体部10电绝缘。另外，控制电极50通过第2绝缘膜45而与第2电极30电绝缘。第3绝缘膜53例如为栅极绝缘膜。第3绝缘膜53例如为氧化硅膜。
[0029]如图1及图2的(a)～(c)所示，半导体部10例如包含第1导电型的第1半导体层11、第2导电型的第2半导体层13、第2导电型的第3半导体层15、第1导电型的第4半导体层17、第2导电型的第5半导体层19和第1导电型的第6半导体层21。下面，将第1导电型设为n型、将第2导电型设为p型而进行说明。
[0030]第1半导体层11在第1电极20与第2电极30之间延伸。第1半导体层11例如为n型基底层。第3电极40及控制电极50从半导体部10的表面侧向第1半导体层11中延伸。
[0031]第2半导体层13设置于第1半导体层11与第2电极30之间。第2半导体层13例如为p型基底层。第2半导体层13以隔着第1绝缘膜43而与第3电极40相对的方式设置。另外，第2半导体层13以隔着第3绝缘膜53与控制电极50相对的方式设置。
[0032]第3半导体层15在半导体部10的表面侧设置于有源区域AR与末端区域TR的边界。第3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其中，具备：半导体部，包含第1导电型的第1半导体层、第2导电型的第2半导体层和所述第2导电型的第3半导体层；第1电极，设置于所述半导体部的背面上；第2电极，设置于所述半导体部的表面上；第3电极，设置于所述第1电极与所述第2电极之间，与所述第2电极电连接，从所述半导体部的所述表面侧向所述半导体部中延伸；第1绝缘膜，设置于所述第3电极与所述半导体部之间，使所述第3电极与所述半导体部电绝缘；以及第4电极，设置于所述半导体部的所述表面上，与所述第2电极分离，所述半导体部包含有源区域和在与所述背面平行的平面内将所述有源区域包围的末端区域，所述第2电极设置于所述有源区域上，所述第1半导体层在所述第1电极与所述第2电极之间延伸，所述第2半导体层设置于所述第1半导体层与所述第2电极之间，与所述第2电极电连接，所述第3半导体层设置于所述半导体部的所述表面侧，并设为沿所述有源区域与所述末端区域的边界将所述第2半导体层包围，且与所述第2半导体层分离，所述第3电极设为，从所述半导体部的所述表面侧向所述第1半导体层中延伸，隔着所述第1绝缘膜而与所述第2半导体层相对，沿所述半导体部的表面而在所述第3半导体层中延伸，所述第4电极设置于所述第3半导体层上，与所述第3半导体层电连接，并与所述第3电极的在所述第3半导体中延伸的部分电连接，所述第3半导体层经由所述第3电极及所述第4电极而与所述第2电极电连接。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中，还具有第2绝缘膜，该第2绝缘膜设置于所述第2电极与所述第3电极之间，所述第3电极经由在所述第2绝缘膜设置的接触孔而与所述第2电极电连接。3.如权利要求2所述的半导体装置，其中，所述第2绝缘膜在所述半导体部与所述第4电极之间延伸，所述第3半导体层及所述第3电极经由在所述第2绝缘膜设置的其他接触孔而分别与所述第4电极电连接。4.如权利要求2所述的半导体装置，其中，还具有：控制电极，设置于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：松下宪一，
申请(专利权)人：东芝电子元件及存储装置株式会社，
类型：发明
国别省市：
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