[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 201410714978.4
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN105244381A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 加藤俊亮;川口雄介;野津哲郎
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 房永峰

關聯申請

本申請享受以日本專利申請2014－110571號(申請日：2014年5月28日)為基礎申請的優先權。本申請通過參照該基礎申請而包含基礎申請的全部的內容。

技術領域

本發明涉及半導體裝置。

背景技術

除了要求大電流、高電壓的開關電源以外，近年來，作為面向節電的要求較高的筆記本PC等的移動體通信設備的開關電源，功率MOSFET的需求迅速增加。為了在移動體通信設備等的電源管理電路或鋰離子電池的安全電路中使用，需要設計功率MOSFET，以實現用來能夠進行電池電壓中的直接驅動的低電壓驅動化及低導通電阻化、以及用來抑制開關損失的柵極電容的降低。

作為用來實現低導通電阻的技術，可以考慮在溝槽底部(沒有設置氧化膜)埋入源極電極的場板(FP)構造。但是，FP構造由于溝槽內的源極電極與柵極電極接近，所以有源極－柵極間電容變大的問題。該問題可以通過將埋入了源極場板的溝槽(源極溝槽)與埋入了柵極電極的溝槽(柵極溝槽)分離設置的雙溝槽構造來改善。但是，與以往的FP構造相比，雙溝槽構造由于溝道密度較低，所以在導通電阻中較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠在解決源極－柵極間電容的問題，并且能夠改善導通電阻(漂移電阻或溝道電阻)的半導體裝置。

根據一實施方式，半導體裝置具備：第1導電型的半導體基板；第1導電型的第1半導體層，形成在上述基板上；第2導電型的第2半導體層，形成在上述第1半導體層上；第1導電型的第3半導體層，形成在上述第2半導體層上。該半導體裝置形成有：第1溝槽，在與上述基板的表面垂直的方向上貫通上述第2半導體層及第3半導體層；第2溝槽，在與上述基板的表面垂直的方向上貫通上述第2半導體層及第3半導體層，并與上述第1溝槽離開；第3溝槽，在與上述基板的表面垂直的方向上貫通上述第2半導體層及第3半導體層，并與上述第2溝槽離開；第1槽，在與上述基板的表面垂直的方向上貫通上述第2半導體層及第3半導體層，并設置成俯視觀察時與將上述第1溝槽、第2溝槽及第3溝槽連結的方向平行。該半導體裝置具備：第1絕緣膜、第2絕緣膜及第3絕緣膜，分別形成在上述第1溝槽、第2溝槽及第3溝槽的內部；第1導電部、第2導電部及第3導電部，分別形成在上述第1溝槽、第2溝槽及第3溝槽的內部，并分別形成在上述第1絕緣膜、第2絕緣膜及第3絕緣膜的內側；源極，與上述第1導電部、第2導電部及第3導電部電連接，形成在上述第3半導體層上；第4絕緣膜，形成在上述第1槽的內部；柵極，形成在上述第4絕緣膜的內側；以及漏極，設在上述基板的背面側。

根據另一實施方式，半導體裝置具備：第1導電型的半導體基板；第1導電型的第4半導體層，形成在上述基板上；第1導電型的第5半導體層，形成在上述第4半導體層上。該半導體裝置形成有：第7溝槽，在與上述基板的表面垂直的方向上貫通上述第5半導體層；第8溝槽，在與上述基板的表面垂直的方向上貫通上述第5半導體層，并與上述第7溝槽離開；第9溝槽，在與上述基板的表面垂直的方向上貫通上述第5半導體層，并與上述第8溝槽離開；第4槽，在與上述基板的表面垂直的方向上貫通上述第5半導體層，并設置成俯視觀察時與將上述第7溝槽、第8溝槽及第9溝槽連結的方向平行。該半導體裝置具備：第4絕緣膜、第5絕緣膜及第6絕緣膜，分別形成在上述第7溝槽、第8溝槽及第9溝槽的內部；第4導電部、第5導電部及第6導電部，分別形成在上述第7溝槽、第8溝槽及第9溝槽的內部，并分別形成在上述第4絕緣膜、第5絕緣膜及第6絕緣膜的內側；源極，與該第4導電部、第5導電部及第6導電部電連接，形成在上述第5半導體層上；第7絕緣膜，形成在上述第4槽的內部；柵極，形成在上述第4槽的內部，并形成在上述第7絕緣膜的內側；以及漏極，設在上述基板的背面側。上述第5半導體層的雜質濃度比上述第4半導體層的雜質濃度高，并且上述第4半導體層中上述第7溝槽、第8溝槽及第9溝槽與上述第4槽之間的區域分別耗盡。

根據上述結構的半導體裝置，能夠提供一種能夠在解決源極－柵極間電容的問題，并且能夠改善導通電阻(漂移電阻或溝道電阻)的半導體裝置。

附圖說明

圖1是第1實施方式涉及的半導體裝置的俯視圖。

圖2是圖1的A－A’剖視圖。

圖3是雙溝槽構造的半導體裝置的俯視圖(比較例)。

圖4是圖3的B－B’剖視圖(比較例)。

圖5是第2實施方式涉及的雙溝槽構造。

具體實施方式