JP2017069464A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の半導体装置は、
活性領域と活性領域の外側のエッジ領域を備える半導体装置において、
活性領域は、第1導電型の第1半導体領域と、第1半導体領域上に第1導電型と反対導電型である第2導電型の第2半導体領域と、第2半導体領域上に第1導電型の第3半導体領域と、第2半導体領域上にゲート絶縁膜を介して配置された制御電極と、第3半導体領域と電気的に接続された第1の主電極と、第1半導体領域側に配置された第2の主電極と、を含み、
エッジ領域は、第1導電型の半導体領域の厚み方向に掘られた第1のエッジトレンチと、第1のエッジトレンチの外側に設けられ、第1導電型の半導体領域の厚み方向に掘られた第2のエッジトレンチと、第1のエッジトレンチの壁面上に絶縁膜を介して第1の主電極と電気的に接続した第1の導電体と、第2のエッジトレンチの壁面上に絶縁膜を介してフローティング電位の第2の導電体とを含むことを特徴とする。
図2で示すように、フローティング領域140の底部とn−層20とのpn接合界面から空乏層が広がり、フローティング領域140の上部とn−層20とのpn接合界面からも空乏層が広がる。
n−層20と第1のエッジトレンチ110と第2のエッジトレンチ210内のエッジ電極120,220との間の絶縁膜との界面から広がる空乏層、及びn−層20とフィールドプレート電極130との間の絶縁膜との界面から広がる空乏層とがつながることによって、図2のような等電位線となる。
ここで、最も外側の第1のエッジトレンチ110と最も内側の第2のエッジトレンチ210間に挟まれた半導体領域(n−層20)の幅、及び/又は第2のエッジトレンチ210間に挟まれた半導体領域(n−層20)の幅は、第1のエッジトレンチ110間に挟まれた半導体領域(n−層20)の幅よりも大きい事が望ましい。これによって、高電位領域を外側に移動させることによって、エッジ領域の活性領域側における空乏層をなだらかにすることで、半導体装置1の耐圧を更に向上することができる。
更に、最も外側にあるフローティング領域140はフィールドプレート電極130よりも外側まで延伸していることが望ましい。下方に設けられたフローティング領域140と上方に設けられたフィールドプレート電極130の両方の効果によって、最も外側の第2のエッジトレンチ210の側面及び角部における電界集中を緩和し、半導体装置1の耐圧を更に向上することができる。
2 半導体基体
10 N+層
20 n−層
30 p―層
40 n+層
50 補助電極
60 ゲート電極
70 絶縁膜
80 ソース電極(第1の主電極)
90 ドレイン電極(第2の主電極)
100 溝
110 第1のエッジトレンチ
120 第1のエッジ電極
130 フィールドプレート電極
140 フローティング領域
210 第2のエッジトレンチ
220 第2のエッジ電極
Claims (6)
- 活性領域と活性領域の外側のエッジ領域を備える半導体装置において、
前記活性領域は、
第1導電型の第1半導体領域と
前記第1半導体領域上に第1導電型と反対導電型である第2導電型の第2半導体領域と、
前記第2半導体領域上に第1導電型の第3半導体領域と、
前記第2半導体領域上にゲート絶縁膜を介して配置された制御電極と、
前記第3半導体領域と電気的に接続された第1の主電極と、
前記第1半導体領域側に配置された第2の主電極と、
を含み、
前記エッジ領域は、
前記第1導電型の半導体領域の厚み方向に掘られた第1のエッジトレンチと、
前記第1のエッジトレンチの外側に設けられ、前記第1導電型の半導体領域の厚み方向に掘られた第2のエッジトレンチと、
前記第1のエッジトレンチの壁面上に絶縁膜を介して前記第1の主電極と電気的に接続した第1の導電体と、
前記第2のエッジトレンチの壁面上に絶縁膜を介してフローティング電位の第2の導電体とを含むことを特徴とする半導体装置。 - 前記第1及び第2のエッジトレンチは複数配置されており、
前記第2のエッジトレンチ同士で挟まれた半導体領域の幅は前記第1のエッジトレンチ同士で挟まれた半導体領域の幅よりも広い事を特徴とする請求項1の半導体装置。 - 前記第1のエッジトレンチは複数配置されており、
前記第1のエッジトレンチと前記第2のエッジトレンチで挟まれた半導体領域の幅は、前記第1のエッジトレンチ同士で挟まれた半導体領域の幅よりも広い事を特徴とする請求項1の半導体装置。 - 前記第1のエッジトレンチは複数配置されており、
前記第1のエッジトレンチ間の前記第1半導体領域内に埋め込まれた第2導電型の第4半導体領域が配置されていることを特徴とする請求項1の半導体装置。 - 前記第1のエッジトレンチと前記第2のエッジトレンチ間の前記第1半導体領域内に埋め込まれた第2導電型の第5半導体領域が配置されていることを特徴とする請求項1の半導体装置。
- 前記第2のエッジトレンチは複数配置されており、
前記第2のエッジトレンチ間の前記第1半導体領域内に埋め込まれた第2導電型の第6半導体領域が配置されていることを特徴とする請求項の半導体装置。
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