半导体装置制造方法及图纸

实施方式的半导体装置具备第一电极、从第一电极分离的第二电极、设于第一电极与第二电极间的半导体部、及控制电极。半导体部含第一导电型的第一半导体层、第二导电型的第二半导体层、第一导电型的第三半导体层、第二导电型的多个第四半导体层及第二导电型的第五半导体层。第一半导体层在第一电极与第二电极间延伸，第二半导体层设于第一半导体层与第二电极间。第三半导体层在第二半导体层与第二电极间局部地设于第二半导体层上。多个第四半导体层设于第一半导体层中在从第一电极朝第二电极的第一方向上延伸，在与第一方向正交的第二方向上排列。第五半导体层局部地设于第一半导体层与第二半导体层间位于在第二方向上相邻的两个第四半导体层间，与相邻的两个第四半导体层连接。控制电极位于多个第四半导体层的各个与第二电极间隔着第一绝缘膜与第二半导体层相向。相向。相向。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
[0001]相关申请
[0002]本申请享受以日本专利申请2022－43923号(申请日：2022年3月18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所有内容。


[0003]实施方式涉及一种半导体装置。

技术介绍

[0004]在电力控制用半导体装置中，要求减少导通电阻，提高开关速度以及电流耐受量。

技术实现思路

[0005]实施方式提供一种能够提高开关速度以及电流耐受量的半导体装置。
[0006]实施方式的半导体装置具备第一电极、与所述第一电极分离的第二电极、设于所述第一电极与所述第二电极之间的半导体部、以及控制电极。所述半导体部包含第一导电型的第一半导体层、第二导电型的第二半导体层、第一导电型的第三半导体层、所述第二导电型的多个第四半导体层以及所述第二导电型的第五半导体层。所述第一半导体层在所述第一电极与所述第二电极之间延伸，所述第二半导体层设于所述第一半导体层与所述第二电极之间。所述第三半导体层在所述第二半导体层与所述第二电极之间，局部地设于所述第二半导体层上。所述多个第四半导体层设于所述第一半导体层中，在从所述第一电极朝向所述第二电极的第一方向上延伸，在与所述第一方向正交的第二方向上排列。所述第五半导体层局部地设于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间，位于在所述第二方向上相邻的两个第四半导体层之间，与所述相邻的两个第四半导体层连接。所述控制电极位于所述多个第四半导体层的各个与所述第二电极之间，隔着所述第一绝缘膜与所述第二半导体层相向。<br/>附图说明
[0007]图1是表示实施方式的半导体装置的示意剖面图。
[0008]图2的(a)、(b)是表示实施方式的半导体装置的示意俯视图。
[0009]图3的(a)、(b)是表示实施方式的第一变形例的半导体装置的示意俯视图。
[0010]图4是表示实施方式的第一变形例的半导体装置的示意剖面图。
[0011]图5的(a)、(b)是表示实施方式的第二变形例的半导体装置的示意图。
具体实施方式
[0012]以下，一边参照附图一边对实施方式进行说明。对附图中的同一部分赋予同一附图标记而适当省略其详细说明，且对不同的部分进行说明。另外，附图为示意性或者概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分之间的大小的比例等并非必须与现实相同。另外，即
使在表示相同的部分的情况下，也有相互的尺寸、比例根据附图而被不同地表示的情况。
[0013]而且，利用各图中所示的X轴、Y轴以及Z轴对各部分的配置以及结构进行说明。X轴、Y轴、Z轴相互正交，分别表示X方向、Y方向、Z方向。另外，有时以Z方向作为上方，以其相反方向作为下方进行说明。
[0014]图1是表示实施方式的半导体装置1的示意剖面图。半导体装置1是具有所谓超结构造的MOS晶体管。
[0015]如图1所示，半导体装置1具备半导体部10、第一电极20、第二电极30、以及控制电极40。半导体部10设于第一电极20与第二电极30之间。半导体部10例如是碳化硅(SiC)。第一电极20设于半导体部10的背面10B上。第一电极20例如是漏极电极。第二电极30设于半导体部10的表面10F上。第二电极30例如是源极电极。
[0016]半导体部10包含：第一导电型的第一半导体层11、第二导电型的第二半导体层13、第一导电型的第三半导体层15、第二导电型的多个第四半导体层17、第二导电型的第五半导体层19、第二导电型的第六半导体层21、以及第一导电型的第七半导体层23。
[0017]以下，将第一导电型设为n型，将第二导电型设为p型进行说明。第一半导体层11例如是n型漂移层。第二半导体层13例如是p型基极层。第三半导体层15例如是n型源极层。第六半导体层21例如是p型接触层。第七半导体层23例如是n型缓冲层。实施方式并不限定于该例，例如也可以是在第七半导体层23与第一电极20之间夹设n型基板的结构。
[0018]控制电极40设于半导体部10中，通过第一绝缘膜43与半导体部10电绝缘。控制电极40例如是栅极电极。第一绝缘膜43是栅极绝缘膜。控制电极40配置于设于半导体部10的表面10F侧的沟槽TR的内部。
[0019]控制电极40例如位于第一电极20与第二电极30之间。第二绝缘膜45设置在第二电极30与控制电极40之间。控制电极40通过第二绝缘膜45与第二电极30电绝缘。第二绝缘膜45例如是层间绝缘膜。
[0020]第一半导体层11在第一电极20与第二电极30之间延伸。第二半导体层13设于第一半导体层11与第二电极30之间。第三半导体层15局部地设于第二半导体层13与第二电极30之间。
[0021]如图1所示，多个第四半导体层17设于第一半导体层11中。第四半导体层17分别在从第一电极20朝向第二电极30的第一方向例如Z方向上延伸。另外，多个第四半导体层17在与第一方向正交的第二方向例如X方向上排列。第四半导体层17在第一半导体层11中构成所谓的超结构造。即，第一半导体层11的一部分与第四半导体层17在X方向上交替地排列设置。
[0022]控制电极40设于第四半导体层17的各个与第二电极30之间。控制电极40在X方向上隔着第一绝缘膜43而与第二半导体层13相向。第三半导体层15设为与第一绝缘膜43相接。第二半导体层13在第一半导体层11与第三半导体层15之间与控制电极40相向。
[0023]第五半导体层19局部地设于第一半导体层11与第二半导体层13之间。另外，第五半导体层19位于相邻的两个第四半导体层17之间。第五半导体层19与两个第四半导体层17相连接。第五半导体层19与第二半导体层13相接。即，第五半导体层19将两个第四半导体层17电连接于第二半导体层13。
[0024]第五半导体层19例如包含比第二半导体层13的第二导电型杂质的浓度更高浓度
的第二导电型杂质。另外，第五半导体层19例如包含比第四半导体层17的第二导电型杂质的浓度更高浓度的第二导电型杂质。
[0025]第六半导体层21在第二半导体层13与第二电极30之间局部地设于第二半导体层13上。第三半导体层15以及第六半导体层21在第二半导体层13上沿X方向排列。
[0026]第二电极30例如在半导体部10的表面10F上连接于与第三半导体层15以及第六半导体层21。第二电极30例如欧姆连接于第三半导体层15以及第六半导体层21。第二电极30经由第六半导体层21电连接于第二半导体层13。
[0027]第七半导体层23设于第一半导体层11与第一电极20之间。第七半导体层23包含比第一半导体层11的第一导电型杂质的浓度更高浓度的第一导电型杂质。第一半导体层11包含位于第四半导体层17的各个与第七半导体层23之间的部分。
[0028]图2的(a)以及(b)是表示实施方式的半导体装置1的示意俯视图。图2的(a)是表示沿着图1中的A－A线的剖面的俯视图。图2的(b)是表示沿着图1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，其特征在于，具备：第一电极；第二电极，与所述第一电极分离；半导体部，设于所述第一电极与所述第二电极之间，包含：在所述第一电极与所述第二电极之间延伸的第一导电型的第一半导体层；设于所述第一半导体层与所述第二电极之间的第二导电型的第二半导体层；在所述第二半导体层与所述第二电极之间局部地设于所述第二半导体层上的所述第一导电型的第三半导体层；所述第二导电型的多个第四半导体层，设于所述第一半导体层中，在从所述第一电极朝向所述第二电极的第一方向上延伸，并在与所述第一方向正交的第二方向上排列；以及所述第二导电型的第五半导体层，局部地设于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间，位于在所述第二方向上相邻的两个第四半导体层之间，连接于所述两个第四半导体层；控制电极，位于所述多个第四半导体层的每一个与所述第二电极之间，隔着所述第一绝缘膜而与所述第二半导体层相向。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述两个第四半导体层经由所述第五半导体层电连接于所述第二半导体层。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第五半导体层包含比所述第二半导体层的第二导电型杂质的浓度更高浓度的第二导电型杂质。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体部还包含第二导电型的第六半导体层，该第六半导体层在所述第二半导体层与所述第二电极之间局部地设于所述第二半导体层上，在所述第二半导体层上与所述第三半导体层并列，所述第二半导体层经由所述第六半导体层电连接于所述第二电极。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体部还包含所述第一导电型的第七半导体层，该第七半导体层设于所述第一半导体层与所述第一电极之间，包含比所述第一半导体层的第一导电型杂质...

【专利技术属性】
技术研发人员：朝羽俊介，田中克久，河野洋志，
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：