[發明專利]功率用半導體裝置

無效

• 申請號: 201210060032.1
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102694018A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 鐮田周次;小林政和
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/423
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 許海蘭

1.一種功率用半導體裝置，其特征在于，具有：

p型集電極層；

n型基極層，形成在所述p型集電極層上；

p型基極層，形成在所述n型基極層上；

n型源極層，選擇性地形成于所述p型基極層的表面，且具有比所述n型基極層高的n型雜質濃度；

在從所述n型源極層的表面貫通所述n型源極層以及所述p型基極層而到達至所述n型基極層中的溝槽內，隔著柵極絕緣膜而形成的柵電極；

層間絕緣膜，形成在所述柵電極上；

集電極，電連接到所述p型集電極層的與所述n型源極層相反側的表面；以及

發射極，隔著設置于所述層間絕緣膜的開口部而電連接到所述n型源極層和所述p型接觸層，其中，

關于所述p型基極層的雜質濃度，在層疊方向上，在與所述源極層鄰接的上端部具有最大值，并從所述p型基極層的所述上端部朝向所述n型基極層而減少，

所述柵電極具有：

第1部分，隔著所述柵極絕緣膜的第1部分而與所述n型基極層及所述p型基極層的底端部相對；以及

第2部分，與所述柵電極的所述第1部分的上部連續，并隔著所述柵極絕緣膜的第2部分而與所述p型基極層的所述上端部及所述n型源極層相對，其中，

以使在所述柵極絕緣膜的所述第1部分與所述p型基極層的所述底端部之間形成粒子數反轉層的閾值大于等于在所述柵極絕緣膜的所述第2部分與所述p型基極層的所述上端部之間形成粒子數反轉層的閾值的方式，形成有所述柵電極。

2.根據權利要求1所述的功率用半導體裝置，其特征在于，

所述p型基極層是在所述n型基極層的表面選擇性地形成的擴散層。

3.根據權利要求1所述的功率用半導體裝置，其特征在于，

所述發射極隔著形成于所述p型基極層的表面且具有比所述p型基極層的p型雜質的濃度高的p型雜質的濃度的p型接觸層而電連接到所述p型基極層。

4.根據權利要求1所述的功率用半導體裝置，其特征在于，

所述柵極絕緣膜的所述第1部分的膜厚比所述柵極絕緣膜的所述第2部分的膜厚厚。

5.根據權利要求4所述的功率用半導體裝置，其特征在于，

所述柵極絕緣膜的所述第2部分的膜厚朝向所述柵極絕緣膜的所述第1部分而變厚。

6.根據權利要求1所述的功率用半導體裝置，其特征在于，

所述柵極絕緣膜的所述第1部分由具有比所述柵極絕緣膜的所述第2部分的介電常數高的介電常數的材料構成。

7.根據權利要求1所述的功率用半導體裝置，其特征在于，

所述柵電極的所述第1部分的費米能級比所述柵電極的第2部分的費米能級低。

8.根據權利要求7所述的功率用半導體裝置，其特征在于，

所述柵電極的所述第1部分是p型的多晶硅，

所述柵電極的所述第2部分是n型的多晶硅。

9.根據權利要求7所述的功率用半導體裝置，其特征在于，

所述柵電極的所述第1部分是p型的半導體層，

所述柵電極的所述第2部分是n型的半導體層。

10.根據權利要求7所述的功率用半導體裝置，其特征在于，

所述柵電極的所述第1部分是第1半導體層，

所述柵電極的所述第2部分是第2半導體層，

所述第1半導體層的電子親和力比所述第2半導體層的電子親和力大。

11.根據權利要求9所述的功率用半導體裝置，其特征在于，

所述柵電極的所述第1部分是第1半導體層，

所述柵電極的所述第2部分是第2半導體層，

所述第1半導體層的電子親和力比所述第2半導體層的電子親和力大。