JP2011035410A - 保護用ダイオードを備えるトレンチゲート形パワーmosfet - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パワーMOSFETは複数のMOSFETセルを画定するトレンチゲートを備える。各MOSFET内のチャネル領域に並列に接続されるダイオードを形成するように、保護拡散部が、好ましくは非アクティブセル内に生成される。保護拡散部は衝撃イオン化及びその結果生じるゲートトレンチの角部付近におけるキャリアの発生を防ぎ、ゲート酸化物層の損傷を防ぐ。さらに、ダイオードはブレークダウン電圧を有するように設計され、ブレークダウン電圧がゲート酸化物層を横切る電界の強さを制限することができる。深い中央拡散部を削除することによりセル密度が増加し、かつMOSFETのオン抵抗を改善することができる。
【選択図】図3
Description
A=(YG+YS)2+(n−1)(YG+YS)2=n(YG+YS)2
W=4YS(n−1)
A/W=(YG+YS)2
11 トレンチゲート
12 N+ソース領域
13 N+基板
14 N−エピタキシャル層
15 深いP+拡散部
16 P−ボディ
17 チャネル
20 MOSFETセル
21 ゲートトレンチ
21A ゲート酸化物層
21C ゲートトレンチ角部
22 P−ボディ領域
30 トレンチゲート形MOSFET
31 ゲート
31A ゲート酸化物層
32 トレンチ
33 P−ボディ領域
33A P+コンタクト領域
34 N+ソース領域
35 MOSFETセル
36 金属層
37 隣接MOSFETセル
38 拡散部
39 PN接合部
40 MOSFET
41 MOSFETセル
42 隣接セル
43 トレンチ
44 保護用P+拡散部
45 ゲート
45A ゲート酸化物層
80 MOSFET
81 アクティブMOSFETセル
82 アクティブMOSFETセル
83 アクティブMOSFETセル
84 アクティブMOSFETセル
85 ダイオードセル
86 P+領域
87 P+コンタクト領域
88 N+ソース領域
89 コンタクトホール
90 コンタクトホール
91 ゲート
92 MOSFET
93 MOSFETセル
100 MOSFET
101 MOSFETセル
110 MOSFET
111 MOSFETセル
112 MOSFETセル
120 MOSFET
121 セル
130 MOSFET
131 セル
132 深いP+領域
133 N+ソース領域
140 厚い酸化物層
141 薄い酸化物層
142 厚い酸化物層
143 薄い酸化物層
170 深いP+拡散部を有するMOSFETの曲線
172 分布したダイオードセルを有するMOSFETの曲線
270 MOSFETセル
272 ダイオードセル
274 深いP+拡散部
276 斜線領域
280〜299 曲線
300 MOSFETセル
302 ダイオードセル
310〜314 曲線
316〜319 破線
330〜406 曲線
Claims (2)
- トレンチゲート形パワーMOSFETであって、
基板と、
第1の導電型のエピタキシャル層と、
前記基板と前記エピタキシャル層との間の遷移領域とを有する半導体材料であって、前記エピタキシャル層は、厚さ方向に沿って一定のドーパント濃度を有し、前記遷移領域は、前記エピタキシャル層から前記基板に向かって増加するドーパント濃度を有する、該半導体材料を有し、
前記エピタキシャル層は、
トレンチ内に形成され、酸化物層により前記エピタキシャル層から分離されるゲートであって、前記トレンチはエピタキシャル層の表面からその内部に形成され、また前記トレンチは複数のMOSFETセルを画定し、前記MOSFETセルのそれぞれは前記第1の導電型のソース領域と前記ソース領域に隣接する第2の導電型のボディ領域とを有し、前記ソース領域及び前記ボディ領域は前記トレンチの側面に当接する、該ゲートと、
前記エピタキシャル層の内部に形成された前記第2の導電型の深い拡散部とを含み、
前記深い拡散部と、前記遷移領域の上でかつ前記深い拡散部の下に位置する前記エピタキシャル層の部分との間のPN接合部が、前記エピタキシャル層内部のダイオードを形成し、
前記PN接合部は、前記ソース領域及び前記ボディ領域が当接する前記トレンチの側面とは反対側の側面で前記トレンチに当接することを特徴とするトレンチゲート形パワーMOSFET。 - トレンチゲート形パワーMOSFETであって、
基板と、
前記基板の上に形成される第1導電型の第1エピタキシャル層と、
前記第1エピタキシャル層の上に位置し、第1導電型で、かつ前記第1エピタキシャル層とドーパント濃度の異なる第2エピタキシャル層とを含む半導体材料を有し、
前記第2エピタキシャル層は、
トレンチ内に形成され、酸化物層により前記第2エピタキシャル層から分離されるゲートであって、前記トレンチは前記第2エピタキシャル層の表面からその内部に形成され、また前記トレンチは複数のMOSFETセルを画定し、前記MOSFETセルのそれぞれは前記第1の導電型のソース領域と前記ソース領域に隣接する第2の導電型のボディ領域とを有し、前記ソース領域及び前記ボディ領域は前記トレンチの側面に当接し、また前記ボディ領域は前記第1の導電型のドレイン領域に隣接する、該ゲートと、
前記第2エピタキシャル層を貫通して前記第1エピタキシャル層の内部に延在する、前記第2の導電型の深い拡散部とを含み、
前記深い拡散部と、それに接する前記第1エピタキシャル層及び第2エピタキシャル層の各部分との間のPN接合部がダイオードを形成し、
前記PN接合部は、前記ソース領域及び前記ボディ領域が当接する前記トレンチの側面とは反対側の異なる面で前記トレンチに当接することを特徴とするトレンチゲート形パワーMOSFET。
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Related Parent Applications (1)
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---|---|
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103117308A (zh) * | 2013-02-07 | 2013-05-22 | 上海新进半导体制造有限公司 | 一种沟槽mosfet功率整流器件及其制造方法 |
KR101384304B1 (ko) | 2012-07-02 | 2014-04-10 | 메이플세미컨덕터(주) | 반도체 소자 |
JP2015226060A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-14 | インフィネオン テクノロジーズ アーゲーInfineon Technologies Ag | 半導体装置 |
CN112185816A (zh) * | 2020-08-14 | 2021-01-05 | 江苏东海半导体科技有限公司 | 一种高能效屏蔽栅沟槽mosfet及其制造方法 |
CN112234100A (zh) * | 2019-07-15 | 2021-01-15 | 英飞凌科技股份有限公司 | 包括沟槽接触结构的半导体器件及制造方法 |
CN114203825A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-18 | 无锡新洁能股份有限公司 | 一种垂直型碳化硅功率mosfet器件及其制造方法 |
WO2023045414A1 (zh) * | 2021-09-26 | 2023-03-30 | 苏州东微半导体股份有限公司 | 半导体超结功率器件 |
CN116387357A (zh) * | 2023-06-07 | 2023-07-04 | 广东巨风半导体有限公司 | 逆导型绝缘栅双极型晶体管元胞结构、制造方法及器件 |
JP7486453B2 (ja) | 2021-03-26 | 2024-05-17 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57153469A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-22 | Toshiba Corp | Insulated gate type field effect transistor |
JPH06224437A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-08-12 | Siliconix Inc | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
JPH08250731A (ja) * | 1994-12-30 | 1996-09-27 | Siliconix Inc | 高いブレークダウン電圧と低いオン抵抗を兼ね備えたトレンチ型mosfet |
JPH09102607A (ja) * | 1995-06-02 | 1997-04-15 | Siliconix Inc | トレンチゲートパワーmosfet |
WO1997034324A1 (en) * | 1996-03-15 | 1997-09-18 | Siliconix Incorporated | Vertical power mosfet having reduced sensitivity to variations in thickness of epitaxial layer |
-
2010
- 2010-09-28 JP JP2010216548A patent/JP2011035410A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57153469A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-22 | Toshiba Corp | Insulated gate type field effect transistor |
JPH06224437A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-08-12 | Siliconix Inc | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
JPH08250731A (ja) * | 1994-12-30 | 1996-09-27 | Siliconix Inc | 高いブレークダウン電圧と低いオン抵抗を兼ね備えたトレンチ型mosfet |
JPH09102607A (ja) * | 1995-06-02 | 1997-04-15 | Siliconix Inc | トレンチゲートパワーmosfet |
WO1997034324A1 (en) * | 1996-03-15 | 1997-09-18 | Siliconix Incorporated | Vertical power mosfet having reduced sensitivity to variations in thickness of epitaxial layer |
JP2000506677A (ja) * | 1996-03-15 | 2000-05-30 | シリコニックス・インコーポレイテッド | エピタキシャル層の変動の影響を受けにくい縦形mosfet |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101384304B1 (ko) | 2012-07-02 | 2014-04-10 | 메이플세미컨덕터(주) | 반도체 소자 |
CN103117308A (zh) * | 2013-02-07 | 2013-05-22 | 上海新进半导体制造有限公司 | 一种沟槽mosfet功率整流器件及其制造方法 |
JP2015226060A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-14 | インフィネオン テクノロジーズ アーゲーInfineon Technologies Ag | 半導体装置 |
US9478655B2 (en) | 2014-05-23 | 2016-10-25 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device having a lower diode region arranged below a trench |
US9876103B2 (en) | 2014-05-23 | 2018-01-23 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device and transistor cell having a diode region |
US10038087B2 (en) | 2014-05-23 | 2018-07-31 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device and transistor cell having a diode region |
US10727330B2 (en) | 2014-05-23 | 2020-07-28 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device with diode region |
CN112234100A (zh) * | 2019-07-15 | 2021-01-15 | 英飞凌科技股份有限公司 | 包括沟槽接触结构的半导体器件及制造方法 |
JP2021015980A (ja) * | 2019-07-15 | 2021-02-12 | インフィネオン テクノロジーズ アーゲーInfineon Technologies Ag | トレンチコンタクト構造を含む半導体装置及び製造方法 |
US11133378B2 (en) | 2019-07-15 | 2021-09-28 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device including trench contact structure and manufacturing method |
CN112185816A (zh) * | 2020-08-14 | 2021-01-05 | 江苏东海半导体科技有限公司 | 一种高能效屏蔽栅沟槽mosfet及其制造方法 |
CN112185816B (zh) * | 2020-08-14 | 2022-04-08 | 江苏东海半导体股份有限公司 | 一种高能效屏蔽栅沟槽mosfet及其制造方法 |
JP7486453B2 (ja) | 2021-03-26 | 2024-05-17 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
WO2023045414A1 (zh) * | 2021-09-26 | 2023-03-30 | 苏州东微半导体股份有限公司 | 半导体超结功率器件 |
CN114203825A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-18 | 无锡新洁能股份有限公司 | 一种垂直型碳化硅功率mosfet器件及其制造方法 |
CN114203825B (zh) * | 2021-12-13 | 2023-03-24 | 无锡新洁能股份有限公司 | 一种垂直型碳化硅功率mosfet器件及其制造方法 |
CN116387357A (zh) * | 2023-06-07 | 2023-07-04 | 广东巨风半导体有限公司 | 逆导型绝缘栅双极型晶体管元胞结构、制造方法及器件 |
CN116387357B (zh) * | 2023-06-07 | 2023-08-29 | 广东巨风半导体有限公司 | 逆导型绝缘栅双极型晶体管元胞结构、制造方法及器件 |
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