[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 202110239043.5
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113380882A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 西康一
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/06;H01L29/10
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

1.一種半導體裝置，其具有：

第1導電型的漂移層；

所述第1導電型的載流子存儲層，其設置于所述漂移層的第1主面側；

第2導電型的基極層，其設置于所述載流子存儲層的所述第1主面側；

所述第1導電型的發射極層，其設置于所述基極層的所述第1主面側；

溝槽，其以貫通所述發射極層、所述基極層以及所述載流子存儲層而到達所述漂移層的方式設置；

柵極絕緣膜，其設置于所述溝槽的內壁；

柵極電極，其隔著所述柵極絕緣膜埋入至所述溝槽內；以及

所述第2導電型的集電極層，其設置于所述漂移層的第2主面側，

所述基極層的雜質的峰值濃度大于或等于1.0E17cm^-3。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述柵極絕緣膜的厚度小于或等于60nm。

3.根據權利要求1或2所述的半導體裝置，其中，

所述基極層的厚度小于或等于由從所述發射極層與所述基極層的邊界至所述基極層與所述載流子存儲層的邊界的距離定義的1.5μm。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的半導體裝置，其中，

所述基極層的雜質的最低濃度大于或等于所述漂移層的雜質濃度的1.5倍。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的半導體裝置，其中，

該半導體裝置還具有：

多個啞溝槽，它們以貫通所述發射極層、所述基極層以及所述載流子存儲層而到達所述漂移層的方式設置；

啞柵極絕緣膜，其設置于各所述啞溝槽的內壁；

啞柵極電極，其隔著所述啞柵極絕緣膜埋入至各所述啞溝槽內；以及

層間絕緣膜，其設置于所述啞溝槽之間的臺面區域的上部，

所述臺面區域的電位是浮動的。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的半導體裝置，其中，

該半導體裝置具有功率半導體區域和二極管區域，

所述功率半導體區域至少具有所述漂移層、所述載流子存儲層、所述基極層、所述發射極層、所述溝槽、所述柵極絕緣膜以及所述集電極層，

所述二極管區域具有：

所述第2導電型的陽極層，其設置于所述漂移層的所述第1主面側；

二極管溝槽，其以貫通所述陽極層而到達所述漂移層的方式設置；以及

所述第1導電型的陰極層，其設置于所述漂移層的所述第2主面側，

所述陰極層的端部與所述發射極層的端部的距離大于或等于0。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的半導體裝置，其中，

在所述溝槽內隔著所述柵極絕緣膜而埋入所述柵極電極以及屏蔽電極，

在俯視觀察時，所述柵極電極的底部存在于與所述載流子存儲層相當的位置，

在俯視觀察時，所述屏蔽電極的上部存在于與所述載流子存儲層相當的位置，所述屏蔽電極的底部存在于與所述漂移層相當的位置。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的半導體裝置，其中，

在俯視觀察時，所述發射極層以及所述第2導電型的接觸層與配置成線狀的所述溝槽正交地延伸，并且交替地配置，

所述發射極層的與延伸方向正交的方向的寬度小于或等于1.0μm。