JP7077171B2 - 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 - Google Patents
半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7077171B2 JP7077171B2 JP2018139888A JP2018139888A JP7077171B2 JP 7077171 B2 JP7077171 B2 JP 7077171B2 JP 2018139888 A JP2018139888 A JP 2018139888A JP 2018139888 A JP2018139888 A JP 2018139888A JP 7077171 B2 JP7077171 B2 JP 7077171B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon carbide
- region
- carbide region
- layer
- type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 114
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 337
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 333
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 58
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 148
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 140
- 210000000746 body region Anatomy 0.000 description 44
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 20
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 18
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 17
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 238000004645 scanning capacitance microscopy Methods 0.000 description 3
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017109 AlON Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PEUPIGGLJVUNEU-UHFFFAOYSA-N nickel silicon Chemical compound [Si].[Ni] PEUPIGGLJVUNEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
- H01L29/7802—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
- H01L29/7813—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors with trench gate electrode, e.g. UMOS transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/0684—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape, relative sizes or dispositions of the semiconductor regions or junctions between the regions
- H01L29/0688—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape, relative sizes or dispositions of the semiconductor regions or junctions between the regions characterised by the particular shape of a junction between semiconductor regions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/1095—Body region, i.e. base region, of DMOS transistors or IGBTs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L29/1608—Silicon carbide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
- H01L29/41741—Source or drain electrodes for field effect devices for vertical or pseudo-vertical devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66053—Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising crystalline silicon carbide
- H01L29/66068—Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising crystalline silicon carbide the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66674—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
- H01L29/66712—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
- H01L29/66734—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors with a step of recessing the gate electrode, e.g. to form a trench gate electrode
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
第1の実施形態の半導体装置は、第1の方向及び第2の方向に平行な第1の面と、第1の方向及び第2の方向に平行な第2の面と、を有する炭化珪素層と、炭化珪素層の第1の面の側に位置する第1の電極と、炭化珪素層の第2の面の側に位置する第2の電極と、炭化珪素層の中に存在し、第1の面において第1の方向に延伸し、第1の側面と、第2の側面と、第1の側面と第2の側面との間の底面とを有するトレンチと、トレンチの中に位置するゲート電極と、ゲート電極と炭化珪素層との間に位置するゲート絶縁層と炭化珪素層の中に位置するn型の第1の炭化珪素領域と、炭化珪素層の中に位置し、第1の炭化珪素領域と第1の面との間に位置するp型の第2の炭化珪素領域と、炭化珪素層の中に位置し、第1の炭化珪素領域と第1の面との間に位置し、第2の炭化珪素領域との間にトレンチを挟むp型の第3の炭化珪素領域と、炭化珪素層の中に位置し、第2の炭化珪素領域と第1の面との間に位置するn型の第4の炭化珪素領域と、炭化珪素層の中に位置し、第3の炭化珪素領域と第1の面との間に位置し、第4の炭化珪素領域との間にトレンチを挟むn型の第5の炭化珪素領域と、炭化珪素層の中に位置し、第1の炭化珪素領域と第2の炭化珪素領域との間に位置し、第2の面との間の距離が第2の面と底面との間の距離よりも小さく、第1の側面との間に第1の炭化珪素領域を挟むp型の第6の炭化珪素領域と、炭化珪素層の中に位置し、第1の炭化珪素領域と第3の炭化珪素領域との間に位置し、第2の面との間の距離が第2の面と底面との間の距離よりも小さく、第2の側面との間に第1の炭化珪素領域を挟むp型の第7の炭化珪素領域と、炭化珪素層の中に位置し、第1の炭化珪素領域と第6の炭化珪素領域との間に設けられ、第6の炭化珪素領域に接続され、第2の面との間の距離が第2の面と底面との間の距離よりも小さいp型の第8の炭化珪素領域と、炭化珪素層の中に位置し、第1の炭化珪素領域と第7の炭化珪素領域との間に設けられ、第7の炭化珪素領域に接続され、第2の面との間の距離が第2の面と底面との間の距離よりも小さいp型の第9の炭化珪素領域と、を備え、第8の炭化珪素領域は、第9の炭化珪素領域に向かって延伸し、第9の炭化珪素領域との間に第1の炭化珪素領域を挟み、第1の方向及び第2の方向に平行な面内において、第1の方向に繰り返し配置された複数の第1の領域を有する。
第2の実施形態の半導体装置は、第1の領域が、第1の部分と、第1の部分と第9の炭化珪素領域との間に位置する第2の部分とを有し、第2の部分の第1の方向の幅が第1の部分の第1の方向の幅よりも大きい点で、第1の実施形態と異なる。以下、第1の実施形態と重複する内容については、一部記述を省略する。
第3の実施形態の半導体装置は、第8の炭化珪素領域が第3の領域を有しない点、第9の炭化珪素領域が第4の領域を有しない点で、第1の実施形態と異なる。以下、第1の実施形態と重複する内容については、一部記述を省略する。
第4の実施形態のインバータ回路及び駆動装置は、第1の実施形態の半導体装置を備える駆動装置である。
第5の実施形態の車両は、第1の実施形態の半導体装置を備える車両である。
第6の実施形態の車両は、第1の実施形態の半導体装置を備える車両である。
第7の実施形態の昇降機は、第1の実施形態の半導体装置を備える昇降機である。
12 ソース電極(第1の電極)
14 ドレイン電極(第2の電極)
16 ゲート電極
18 ゲート絶縁層
22 トレンチ
22a 第1の側面
22b 第2の側面
22c 底面
26 ドリフト領域(第1の炭化珪素領域)
26a 低濃度領域
26b 高濃度領域
28a 第1のボディ領域(第2の炭化珪素領域)
28b 第2のボディ領域(第3の炭化珪素領域)
30a 第1のソース領域(第4の炭化珪素領域)
30b 第2のソース領域(第5の炭化珪素領域)
32a 第1の上部電界緩和領域(第6の炭化珪素領域)
32b 第2の上部電界緩和領域(第7の炭化珪素領域)
34a 第1の下部電界緩和領域(第8の炭化珪素領域)
34ax 第1の領域
34b 第2の下部電界緩和領域(第9の炭化珪素領域)
34bx 第2の領域
100 MOSFET(半導体装置)
150 インバータ回路
200 MOSFET(半導体装置)
300 MOSFET(半導体装置)
1000 駆動装置
1100 車両
1200 車両
1300 昇降機
P1 第1の面
P2 第2の面
po1 第1の部分
po2 第2の部分
po3 第3の部分
po4 第4の部分
to1 突出部
to2 突出部
Claims (21)
- 第1の方向及び前記第1の方向と交差する第2の方向に平行な第1の面と、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行な第2の面と、を有する炭化珪素層と、
前記炭化珪素層の前記第1の面の側に位置する第1の電極と、
前記炭化珪素層の前記第2の面の側に位置する第2の電極と、
前記炭化珪素層の中に存在し、前記第1の面において前記第1の方向に延伸し、第1の側面と、第2の側面と、前記第1の側面と前記第2の側面との間の底面とを有するトレンチと、
前記トレンチの中に位置するゲート電極と、
前記ゲート電極と前記炭化珪素層との間に位置するゲート絶縁層と、
前記炭化珪素層の中に位置するn型の第1の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第1の面との間に位置するp型の第2の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第1の面との間に位置し、前記第2の炭化珪素領域との間に前記トレンチを挟むp型の第3の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第2の炭化珪素領域と前記第1の面との間に位置するn型の第4の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第3の炭化珪素領域と前記第1の面との間に位置し、前記第4の炭化珪素領域との間に前記トレンチを挟むn型の第5の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第2の炭化珪素領域との間に位置し、前記第2の面との間の距離が前記第2の面と前記底面との間の距離よりも小さく、前記第1の側面との間に前記第1の炭化珪素領域を挟むp型の第6の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第3の炭化珪素領域との間に位置し、前記第2の面との間の距離が前記第2の面と前記底面との間の距離よりも小さく、前記第2の側面との間に前記第1の炭化珪素領域を挟むp型の第7の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の方向に延伸し、前記第1の炭化珪素領域と前記第6の炭化珪素領域との間に設けられ、前記第6の炭化珪素領域に接続され、前記第2の面との間の距離が前記第2の面と前記底面との間の距離よりも小さいp型の第8の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の方向に延伸し、前記第1の炭化珪素領域と前記第7の炭化珪素領域との間に設けられ、前記第7の炭化珪素領域に接続され、前記第2の面との間の距離が前記第2の面と前記底面との間の距離よりも小さく、前記第8の炭化珪素領域と前記第2の方向に離間するp型の第9の炭化珪素領域と、
を備え、
前記第8の炭化珪素領域は、前記第9の炭化珪素領域に向かって延伸し、前記第9の炭化珪素領域との間に前記第1の炭化珪素領域を挟み、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行な面内において、前記第1の方向に繰り返し配置された複数の第1の領域を有する半導体装置。 - 第1の方向及び前記第1の方向と交差する第2の方向に平行な第1の面と、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行な第2の面と、を有する炭化珪素層と、
前記炭化珪素層の前記第1の面の側に位置する第1の電極と、
前記炭化珪素層の前記第2の面の側に位置する第2の電極と、
前記炭化珪素層の中に存在し、前記第1の面において前記第1の方向に延伸し、第1の側面と、第2の側面と、前記第1の側面と前記第2の側面との間の底面とを有するトレンチと、
前記トレンチの中に位置するゲート電極と、
前記ゲート電極と前記炭化珪素層との間に位置するゲート絶縁層と、
前記炭化珪素層の中に位置するn型の第1の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第1の面との間に位置するp型の第2の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第1の面との間に位置し、前記第2の炭化珪素領域との間に前記トレンチを挟むp型の第3の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第2の炭化珪素領域と前記第1の面との間に位置するn型の第4の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第3の炭化珪素領域と前記第1の面との間に位置し、前記第4の炭化珪素領域との間に前記トレンチを挟むn型の第5の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第2の炭化珪素領域との間に位置し、前記第2の面との間の距離が前記第2の面と前記底面との間の距離よりも小さく、前記第1の側面との間に前記第1の炭化珪素領域を挟むp型の第6の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第3の炭化珪素領域との間に位置し、前記第2の面との間の距離が前記第2の面と前記底面との間の距離よりも小さく、前記第2の側面との間に前記第1の炭化珪素領域を挟むp型の第7の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第6の炭化珪素領域との間に設けられ、前記第6の炭化珪素領域に接続され、前記第2の面との間の距離が前記第2の面と前記底面との間の距離よりも小さいp型の第8の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第7の炭化珪素領域との間に設けられ、前記第7の炭化珪素領域に接続され、前記第2の面との間の距離が前記第2の面と前記底面との間の距離よりも小さいp型の第9の炭化珪素領域と、
を備え、
前記第8の炭化珪素領域は、前記第9の炭化珪素領域に向かって延伸し、前記第9の炭化珪素領域との間に前記第1の炭化珪素領域を挟み、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行な面内において、前記第1の方向に繰り返し配置された複数の第1の領域を有し、
前記第1の方向に隣り合う2つの前記第1の領域の間で、前記第8の炭化珪素領域は前記第9の炭化珪素領域と接しない、半導体装置。 - 第1の方向及び前記第1の方向と交差する第2の方向に平行な第1の面と、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行な第2の面と、を有する炭化珪素層と、
前記炭化珪素層の前記第1の面の側に位置する第1の電極と、
前記炭化珪素層の前記第2の面の側に位置する第2の電極と、
前記炭化珪素層の中に存在し、前記第1の面において前記第1の方向に延伸し、第1の側面と、第2の側面と、前記第1の側面と前記第2の側面との間の底面とを有するトレンチと、
前記トレンチの中に位置するゲート電極と、
前記ゲート電極と前記炭化珪素層との間に位置するゲート絶縁層と、
前記炭化珪素層の中に位置するn型の第1の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第1の面との間に位置するp型の第2の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第1の面との間に位置し、前記第2の炭化珪素領域との間に前記トレンチを挟むp型の第3の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第2の炭化珪素領域と前記第1の面との間に位置するn型の第4の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第3の炭化珪素領域と前記第1の面との間に位置し、前記第4の炭化珪素領域との間に前記トレンチを挟むn型の第5の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第2の炭化珪素領域との間に位置し、前記第2の面との間の距離が前記第2の面と前記底面との間の距離よりも小さく、前記第1の側面との間に前記第1の炭化珪素領域を挟むp型の第6の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第3の炭化珪素領域との間に位置し、前記第2の面との間の距離が前記第2の面と前記底面との間の距離よりも小さく、前記第2の側面との間に前記第1の炭化珪素領域を挟むp型の第7の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第6の炭化珪素領域との間に設けられ、前記第6の炭化珪素領域に接続され、前記第2の面との間の距離が前記第2の面と前記底面との間の距離よりも小さいp型の第8の炭化珪素領域と、
前記炭化珪素層の中に位置し、前記第1の炭化珪素領域と前記第7の炭化珪素領域との間に設けられ、前記第7の炭化珪素領域に接続され、前記第2の面との間の距離が前記第2の面と前記底面との間の距離よりも小さいp型の第9の炭化珪素領域と、
を備え、
前記第8の炭化珪素領域は、前記第9の炭化珪素領域に向かって延伸し、前記第9の炭化珪素領域との間に前記第1の炭化珪素領域を挟み、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行な面内において、前記第1の方向に繰り返し配置された複数の第1の領域を有し、
前記第9の炭化珪素領域は、前記第8の炭化珪素領域に向かって延伸し、前記第8の炭化珪素領域との間に前記第1の炭化珪素領域を挟み、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行な面内において、前記第1の方向に繰り返し配置された複数の第2の領域を有し、
前記第1の領域と前記第2の領域は、前記第1の方向に交互に配置された、半導体装置。 - 前記第1の領域と前記第2の領域の配置のピッチは一定である請求項3記載の半導体装置。
- 前記第1の領域は、前記底面との間に前記第1の炭化珪素領域を挟む請求項1ないし請求項4いずれか一項記載の半導体装置。
- 隣り合う2つの前記第1の領域の間に前記第1の炭化珪素領域を挟む請求項1ないし請求項5いずれか一項記載の半導体装置。
- 前記第1の領域は、第1の部分と、前記第1の部分と前記第9の炭化珪素領域との間に位置する第2の部分とを有し、前記第2の部分の前記第1の方向の幅が前記第1の部分の前記第1の方向の幅よりも大きい請求項1ないし請求項6いずれか一項記載の半導体装置。
- 前記第2の部分は、前記第2の方向に対し斜めに突出する2つの突起部を含む請求項7記載の半導体装置。
- 前記第1の領域と前記第9の炭化珪素領域との間の距離は、前記第6の炭化珪素領域と前記第7の炭化珪素領域との間の距離の半分以下である請求項1ないし請求項8いずれか一項記載の半導体装置。
- 前記第9の炭化珪素領域は、前記第8の炭化珪素領域に向かって延伸し、前記第8の炭化珪素領域との間に前記第1の炭化珪素領域を挟み、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行な面内において、前記第1の方向に繰り返し配置された複数の第2の領域を有する請求項1又は請求項2記載の半導体装置。
- 前記第2の領域は、前記底面との間に前記第1の炭化珪素領域を挟む請求項10記載の半導体装置。
- 隣り合う2つの前記第2の領域の間に前記第1の炭化珪素領域を挟む請求項10又は請求項11記載の半導体装置。
- 前記第2の領域は、第3の部分と、前記第3の部分と前記第8の炭化珪素領域との間に位置する第4の部分とを有し、前記第4の部分の前記第1の方向の幅が前記第3の部分の前記第1の方向の幅よりも大きい請求項10ないし請求項12いずれか一項記載の半導体装置。
- 前記第4の部分は、前記第2の方向に対し斜めに突出する2つの突起部を含む請求項13記載の半導体装置。
- 前記第2の領域と前記第8の炭化珪素領域との間の距離は、前記第6の炭化珪素領域と前記第7の炭化珪素領域との間の距離の半分以下である請求項10ないし請求項14いずれか一項記載の半導体装置。
- 前記第8の炭化珪素領域及び前記第9の炭化珪素領域のp型不純物濃度は、前記第2の炭化珪素領域及び前記第3の炭化珪素領域のp型不純物濃度よりも高い請求項1ないし請求項15いずれか一項記載の半導体装置。
- 前記第1の炭化珪素領域は、低濃度領域と、前記低濃度領域と前記第1の面との間の高濃度領域とを有し、前記高濃度領域のn型不純物濃度は、前記低濃度領域のn型不純物濃度よりも高い請求項1ないし請求項16いずれか一項記載の半導体装置。
- 請求項1ないし請求項17いずれか一項記載の半導体装置を備えるインバータ回路。
- 請求項1ないし請求項17いずれか一項記載の半導体装置を備える駆動装置。
- 請求項1ないし請求項17いずれか一項記載の半導体装置を備える車両。
- 請求項1ないし請求項17いずれか一項記載の半導体装置を備える昇降機。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018139888A JP7077171B2 (ja) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
US16/286,667 US10763354B2 (en) | 2018-07-26 | 2019-02-27 | Semiconductor device, inverter circuit, driving device, vehicle, and elevator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018139888A JP7077171B2 (ja) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020017640A JP2020017640A (ja) | 2020-01-30 |
JP7077171B2 true JP7077171B2 (ja) | 2022-05-30 |
Family
ID=69177431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018139888A Active JP7077171B2 (ja) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10763354B2 (ja) |
JP (1) | JP7077171B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6910944B2 (ja) * | 2017-12-27 | 2021-07-28 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
CN111952373A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-17 | 南京华瑞微集成电路有限公司 | 一种具有高k介质沟槽栅的mosfet及其制备方法 |
CN112909075A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-04 | 滁州华瑞微电子科技有限公司 | 一种具有电荷平衡结构的沟槽mosfet及其制作方法 |
CN117378049A (zh) * | 2021-12-17 | 2024-01-09 | 富士电机株式会社 | 半导体装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017228570A (ja) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 株式会社東芝 | 半導体装置、半導体装置の製造方法、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
JP2019087647A (ja) | 2017-11-07 | 2019-06-06 | 富士電機株式会社 | 絶縁ゲート型半導体装置及びその製造方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4980663B2 (ja) | 2006-07-03 | 2012-07-18 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置および製造方法 |
JP2012169385A (ja) | 2011-02-11 | 2012-09-06 | Denso Corp | 炭化珪素半導体装置 |
US9293558B2 (en) * | 2012-11-26 | 2016-03-22 | Infineon Technologies Austria Ag | Semiconductor device |
JP7081087B2 (ja) * | 2017-06-02 | 2022-06-07 | 富士電機株式会社 | 絶縁ゲート型半導体装置及びその製造方法 |
JP6863464B2 (ja) * | 2017-09-05 | 2021-04-21 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 |
JP7013735B2 (ja) * | 2017-09-05 | 2022-02-01 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 |
JP7166053B2 (ja) * | 2017-12-21 | 2022-11-07 | 株式会社東芝 | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
JP7006280B2 (ja) * | 2018-01-09 | 2022-01-24 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
JP7196403B2 (ja) * | 2018-03-09 | 2022-12-27 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
JP7127445B2 (ja) * | 2018-09-11 | 2022-08-30 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
-
2018
- 2018-07-26 JP JP2018139888A patent/JP7077171B2/ja active Active
-
2019
- 2019-02-27 US US16/286,667 patent/US10763354B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017228570A (ja) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 株式会社東芝 | 半導体装置、半導体装置の製造方法、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
JP2019087647A (ja) | 2017-11-07 | 2019-06-06 | 富士電機株式会社 | 絶縁ゲート型半導体装置及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200035825A1 (en) | 2020-01-30 |
US10763354B2 (en) | 2020-09-01 |
JP2020017640A (ja) | 2020-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6871058B2 (ja) | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 | |
JP7077171B2 (ja) | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 | |
US10199466B1 (en) | Semiconductor device, method for manufacturing semiconductor device, inverter circuit, driving device, vehicle, and elevator | |
JP7263178B2 (ja) | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 | |
US10770549B2 (en) | Semiconductor device, inverter circuit, driving device, vehicle, and elevator | |
JP2022016286A (ja) | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 | |
JP7458217B2 (ja) | 半導体装置、半導体装置の製造方法、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 | |
JP2021044518A (ja) | 半導体装置、半導体装置の製造方法、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 | |
JP7458257B2 (ja) | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 | |
JP7278902B2 (ja) | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 | |
JP2021044517A (ja) | 半導体装置、半導体装置の製造方法、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 | |
JP2022015728A (ja) | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 | |
JP7023818B2 (ja) | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、および昇降機 | |
JP2021044516A (ja) | 半導体装置、半導体装置の製造方法、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 | |
JP2021093461A (ja) | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 | |
US11121249B2 (en) | Semiconductor device, inverter circuit, driving device, vehicle, and elevator | |
US11201210B2 (en) | Semiconductor device, inverter circuit, drive device, vehicle, and elevator | |
US20240097020A1 (en) | Semiconductor device, inverter circuit, drive device, vehicle, and elevator | |
US11764276B2 (en) | Semiconductor device, inverter circuit, drive device, vehicle, and elevator | |
US20230307536A1 (en) | Semiconductor device, inverter circuit, driving device, vehicle, and elevator | |
US20230317844A1 (en) | Semiconductor device, inverter circuit, drive device, vehicle, and elevator | |
US20230080779A1 (en) | Semiconductor device, semiconductor device manufacturing method, inverter circuit, drive device, vehicle, and elevator | |
JP2023136823A (ja) | 半導体装置、半導体装置の製造方法、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210108 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220104 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220419 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220518 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7077171 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |