[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 202010799615.0
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN113161418A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 加藤浩朗;西脅達也;小林研也
• 申請（專利權）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: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/36
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

1.一種半導體裝置，其具有：

半導體部；

第一電極，設置于所述半導體部的背面上；

第二電極，設置于所述半導體部的表面上；

控制電極，在所述第二電極和所述半導體部之間，設置于所述半導體部的溝槽的內部，通過所述溝槽內的第一絕緣部從所述半導體部電氣絕緣，通過與所述第二電極之間的第二絕緣部從所述第二電極電氣絕緣；

第三電極，在所述溝槽內設置于相比所述控制電極和所述第一電極之間的距離更接近所述第一電極的位置，通過所述溝槽內的第三絕緣部從所述半導體部電氣絕緣，通過與所述控制電極之間的第四絕緣部從所述控制電極電氣絕緣；

二極管元件，設置于所述半導體部的所述表面側，與所述第二電極電連接；

電阻元件，設置于覆蓋所述半導體部的所述表面的絕緣膜上，與所述二極管元件串聯連接；

第一配線，將所述二極管元件和所述電阻元件電連接，并與所述第三電極電連接；以及

第二配線，將所述電阻元件和所述半導體部電連接，

所述半導體部包括第一導電型的第一半導體層、第二導電型的第二半導體層和所述第一導電型的第三半導體層，

所述第一半導體層位于所述第一電極和所述第二電極之間、所述第一電極和所述二極管元件之間、以及所述第一電極和所述電阻元件之間，通過所述第二配線與所述電阻元件電連接，

所述第二半導體層設置于所述第一半導體層和所述第二電極之間，隔著所述第一絕緣部與所述控制電極相對，

所述第三半導體層有選擇地設置于所述第二半導體層和所述第二電極之間，配置于與所述第一絕緣部接觸的位置，并與所述第二電極電連接，

將所述二極管元件配置成相對于從所述電阻元件流向所述第二電極的電流的方向具有相反方向的整流特性。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述二極管元件包括設置于所述半導體部中的所述第二導電型的第四半導體層、所述第一導電型的第五半導體層和所述第二導電型的第六半導體層，

所述第四半導體層與所述第二電極電連接，

所述第五半導體層設置于所述第四半導體層中，并與所述第一配線電連接，

所述第六半導體層設置于所述第四半導體層和所述第五半導體層之間，包含濃度比所述第四半導體層的第二導電型雜質的濃度高的第二導電型雜質。

3.根據權利要求2所述的半導體裝置，其中，

所述絕緣膜在所述半導體部的所述表面上覆蓋所述二極管元件，

所述第一配線設置于所述絕緣膜上，并具有在所述絕緣膜中延伸的接觸部，以使得與所述第五半導體層接觸，

所述第五半導體層經由所述接觸部與所述第一配線電連接。

4.根據權利要求3所述的半導體裝置，其中，

所述二極管元件還包括第二導電型的第七半導體層，所述第七半導體層在所述第四半導體層和所述絕緣膜之間設置于遠離所述第五半導體層的位置，包含濃度比所述第四半導體層的所述第二導電型雜質的濃度高的第二導電型雜質，

所述第二電極具有在所述絕緣膜中延伸并與所述第七半導體層接觸的接觸部，

所述第四半導體層經由所述第七半導體層與所述第二電極電連接。

5.根據權利要求2所述的半導體裝置，其中，

所述半導體部還包括第二導電型的第八半導體層，所述第八半導體層在所述第一半導體層和所述電阻元件之間設置于遠離所述二極管元件的位置，

所述絕緣膜在所述電阻元件和所述第八半導體層之間延伸。

6.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述二極管元件設置于所述絕緣膜上，包括所述第一導電型的第五半導體層、所述第二導電型的第六半導體層、及位于所述第五半導體層和所述第六半導體層之間的第九半導體層，

所述第五半導體層與所述第一配線電連接，所述第六半導體層與所述第二電極電連接，

所述第九半導體層與所述第五半導體層及所述第六半導體層接觸，包含濃度比所述第五半導體層的第一導電型雜質的濃度低的第一導電型雜質或者濃度比所述第六半導體層的第二導電型雜質的濃度低的第二導電型雜質。