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公開番号2025109436
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024003321
出願日2024-01-12
発明の名称半導体装置
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H10D 30/66 20250101AFI20250717BHJP()
要約【課題】半導体装置の特性低下を抑制する技術を提供する。
【解決手段】
半導体装置は、キャリアが第1導電型であって、半導体基板の表面側に設けられている第2導電型のボディ領域と、半導体基板の表面に設けられており、ボディ領域に隣接している第1トレンチと、第1トレンチ内に配置されている第1トレンチゲート電極を有している。この半導体装置では、第1トレンチが、浅溝部と、浅溝部よりも深いとともにボディ領域を貫通してる深溝部を有している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
キャリアが第１導電型の半導体装置（１０、１１０，２１０）であって、
半導体基板（２）の表面側に設けられている第２導電型のボディ領域（４）と、
前記半導体基板の表面に設けられており、前記ボディ領域に隣接している第１トレンチ（４３）と、
前記第１トレンチ内に配置されている第１トレンチゲート電極（３０）と、
を有し、
前記第１トレンチが、浅溝部（４４）と、前記浅溝部よりも深いとともに前記ボディ領域を貫通してる深溝部（４５）を有している、半導体装置。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記浅溝部が、前記ボディ領域を貫通している請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１トレンチが、複数の前記浅溝部と複数の前記深溝部を有しており、前記浅溝部と前記深溝部が交互に出現している請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体装置は、前記半導体基板の厚み方向に直交する水平方向に、複数の前記第１トレンチゲート電極を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体基板の前記表面に設けられているとともに前記ボディ領域に隣接しており、全体において前記浅溝部よりも深く、前記ボディ領域を貫通してる第２トレンチ（２４３）と、
前記第２トレンチ内に配置されている第２トレンチゲート電極（２３０）と、
を有し、
前記第２トレンチゲート電極は、側面が前記第１トレンチゲート電極の側面に対向するように、前記第１トレンチゲート電極の間に配置されている請求項４に記載の半導体装置（２１０）。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、半導体装置に関する技術を開示する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、半導体装置が開示されている。特許文献１の半導体装置は、半導体基板の表面から裏面に伸びる複数のトレンチゲートを有している。特許文献１は、トレンチゲートに挟まれた領域、すなわち、トレンチゲートを形成するために基板をエッチングした際の基板の残部（フィン部）が破損（倒壊）することを防止する技術を開示している。具体的には、特許文献１では、フィン部の一方の側面に、ゲート絶縁膜よりも厚い補強用の絶縁膜を形成している。特許文献１は、補強用の絶縁膜によってフィン部の強度を向上させ、フィン部の破損を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１２８４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、フィン部を他の部材（絶縁膜）で補強すれば、フィン部の強度は向上する。しかしながら、フィン部の側面に絶縁膜を形成するまでの間、フィン部は脆弱な状態のままである。そのため、フィン部の側面に絶縁膜が形成される前の状態、あるいは、フィン部の側面に絶縁膜を形成する工程において、フィン部が破損することが起こり得る。フィン部は、半導体装置として機能する機能層の役割を担う。そのため、フィン部が破損すると、半導体装置の特性が低下する。本明細書は、半導体装置の特性低下を抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する半導体装置は、キャリアが第１導電型の半導体装置であって、半導体基板の表面側に設けられている第２導電型のボディ領域と、半導体基板の表面に設けられており、ボディ領域に隣接している第１トレンチと、第１トレンチ内に配置されている第１トレンチゲート電極と、を有している。そして、第１トレンチが、浅溝部と、浅溝部よりも深いとともにボディ領域を貫通してる深溝部を有している。
【０００６】
上記半導体装置は、トレンチゲート電極を形成するためのトレンチを半導体基板に形成した際、半導体基板に浅溝部と深溝部を有する第１トレンチが形成される。浅溝部が形成されている部分では、フィン部（トレンチ間の残部）のトレンチ底面からの高さ（半導体基板の厚み方向におけるフィン部の長さ）が、深溝部が形成されている部分よりも低い。そのため、浅溝部の側壁を構成している部分では、フィン部の強度が増大する。浅溝部に対応するフィン部の強度が増大する結果、フィン部全体の強度が増し、フィン部の破損を防止することができる。上記半導体装置は、フィン部の破損を防止することにより、半導体装置の特性低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施例の半導体装置の断面図を示す。
図１のII－II線に沿った断面を示す。
トレンチゲート電極の特徴を説明するための図を示す。
第１実施例の半導体装置の製造方法を示す。
第１実施例の半導体装置の製造方法を示す。
第１実施例の半導体装置の製造方法を示す。
第１実施例の半導体装置の特徴を説明するための図を示す。
第２実施例のトレンチゲート電極の特徴を説明するための図を示す。
第２実施例のトレンチゲート電極の特徴を説明するための図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書が開示する一例の半導体装置では、浅溝部が、ボディ領域を貫通していてもよい。
【０００９】
この構成によれば、第１トレンチゲート電極にオン電圧が印加された際、第１トレンチゲート電極に対向するボディ領域の全体にキャリアが通過可能なチャネルを形成することができる。すなわち、キャリアは、深溝部内の第１トレンチゲート電極に対向するボディ領域に形成されたチャネルに加え、浅溝部内の第１トレンチゲート電極に対向するボディ領域に形成されたチャネルも通過してドリフト領域に移動することができる。その結果、半導体装置のオン抵抗を低減することができる。
【００１０】
本明細書が開示する一例の半導体装置では、第１トレンチが、複数の浅溝部と複数の深溝部を有しており、浅溝部と深溝部が交互に出現していてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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