[發(fā)明專利]半導體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810161058.2
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN109524458B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設計）人: 水上誠
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社東芝;東芝電子元件及存儲裝置株式會社
• 主分類號: H01L29/49
• 分類號: H01L29/49
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 牛玉婷

一種半導體裝置具備第1電極、第2電極、第1半導體區(qū)域、多個第2半導體區(qū)域、多個第3半導體區(qū)域、多個第3電極以及多個柵極電極。在由從上述第1電極朝向上述第2電極的方向和上述第2方向規(guī)定的截面內(nèi)的第1區(qū)域中，上述柵極電極以及上述第3電極以第3配置周期在上述第2方向上并行地且周期性地配置，上述第3配置周期是通過將上述柵極電極以及上述第3電極的個數(shù)之比為m1比1的第2方向上的第1配置周期、與上述柵極電極以及上述第3電極的個數(shù)之比為m2比1的上述第2方向上的第2配置周期組合而成為第1區(qū)域中的上述柵極電極以及上述第3電極的個數(shù)之比為m3比m4的配置周期，m1、m2、m3、m4為正整數(shù)，且m3為m4以上。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請基于日本專利申請2017－180357號(申請日：2017年9月20日)主張優(yōu)先權(quán)。本申請通過參照該基礎申請而包含基礎申請的全部內(nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

實施方式一般涉及半導體裝置。

背景技術(shù)

作為用于功率控制等用途的半導體裝置，有MOSFET(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor：金屬氧化物半導體場效應晶體管)。關(guān)于這樣的MOSFET，提出了內(nèi)置有二極管的構(gòu)造。MOSFET的動作中，通過漏極電極相對于源極電極被正向偏置，從漏極電極向源極電極流過電流。另一方面，二極管的動作中，通過漏極電極相對于源極電極被負向偏置，內(nèi)置二極管成為導通狀態(tài)，從源極電極向漏極電極流過電流。

用于功率控制等用途的一般的MOSFET中，與源極電極接觸的p基底區(qū)域起到pn二極管的p區(qū)域(陽極)的作用，與漏極電極接觸的n區(qū)域起到pn二極管的n區(qū)域(陰極)的作用，通過在MOSFET內(nèi)部具有pn二極管，在柵極斷開(gate off)時向漏極施加了負偏置時，從與源極電極接觸的p基底區(qū)域流過空穴，從與漏極電極接觸的n區(qū)域流過電子，內(nèi)置二極管導通。

但是，存在以下問題：所注入的空穴會損害MOSFET的柵極氧化膜或半導體材料本身的可靠性，例如半導體材料中使用SiC時，因所注入的空穴與電子再結(jié)合而產(chǎn)生的能量被供給到SiC半導體層中內(nèi)在的基面位錯部，變換為層疊缺陷，從而成為高電阻層。

因此，用于功率控制等用途的MOSFET中，希望有能抑制內(nèi)置二極管動作時的空穴注入并提高可靠性的構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容

實施方式提供可靠性提高的半導體裝置。

實施方式所涉及的半導體裝置具備：第1電極、第2電極、第1半導體區(qū)域、多個第2半導體區(qū)域、多個第3半導體區(qū)域、多個第3電極、多個柵極電極。上述第1半導體區(qū)域設置在上述第1電極以及上述第2電極之間，其導電型為第1導電型。上述多個第2半導體區(qū)域設置在上述第1半導體區(qū)域以及上述第2電極之間，在與從上述第1電極朝向上述第2電極的方向垂直的平面內(nèi)，在第1方向上延伸并在與上述第1方向交叉的第2方向上配置，其導電型為第2導電型。上述多個第3半導體區(qū)域設置在上述多個第2半導體區(qū)域以及上述第2電極之間，與上述第2電極電連接，其導電型為第1導電型。上述多個第3電極與在上述第2方向上位于上述第2半導體區(qū)域間的上述第1半導體區(qū)域之間進行肖特基連接，在上述第1方向上延伸，在上述第2方向上配置，與上述第2電極電連接。上述多個柵極電極在上述第1半導體區(qū)域、上述第2半導體區(qū)域以及上述第3半導體區(qū)域上，隔著柵極絕緣膜而設置，在上述第1方向上延伸，在上述第2方向上與上述多個第3電極并行地配置。在由從上述第1電極朝向上述第2電極的方向和上述第2方向規(guī)定的截面內(nèi)的第1區(qū)域中，上述柵極電極以及上述第3電極以第3配置周期在上述第2方向上并行地且周期性地配置，上述第3配置周期是通過將上述柵極電極以及上述第3電極的個數(shù)之比為m1比1(m1為正整數(shù))的上述第2方向上的第1配置周期、與上述柵極電極以及上述第3電極的個數(shù)之比為m2比1(m2為正整數(shù))的上述第2方向上的第2配置周期組合而成為第1區(qū)域中的上述柵極電極以及上述第3電極的個數(shù)之比為m3比m4(m3、m4為正整數(shù)，且m3為m4以上)的配置周期。

附圖說明