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公開番号2025125744
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2024021870
出願日2024-02-16
発明の名称半導体装置
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/76 20060101AFI20250821BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】耐圧を向上可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】
半導体装置は、平面視において、素子領域を囲む環状の第1トレンチTR1と、エピタキシャル半導体層14の表面から下地エピタキシャル半導体層12を貫通する深さまで延び、平面視において、第1トレンチTR1を囲む環状の第2トレンチTR2と、エピタキシャル半導体層14の表面から下地エピタキシャル半導体層12を貫通する深さまで延び、平面視において、第1トレンチTR1と第2トレンチTR2を繋ぐ第3トレンチTR3と、を備え、平面視において、第3トレンチTR3は、第1トレンチTR1側に位置する第1領域R1と、第2トレンチTR2側に位置する第2領域R2と、を備え、第3トレンチTR3の第1領域R1は、基板11とは電気的に絶縁されており、第3トレンチTR3の第2領域R2内には、基板11に電気的に接続された導電領域CR3が埋め込まれている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
基板上に形成された下地エピタキシャル半導体層と、
前記下地エピタキシャル半導体層上に埋込半導体層を介して形成されたエピタキシャル半導体層と、
前記エピタキシャル半導体層の表面から前記下地エピタキシャル半導体層を貫通する深さまで延び、平面視において、素子領域を囲む環状の第１トレンチと、
前記エピタキシャル半導体層の表面から前記下地エピタキシャル半導体層を貫通する深さまで延び、平面視において、前記第１トレンチを囲む環状の第２トレンチと、
前記エピタキシャル半導体層の表面から前記下地エピタキシャル半導体層を貫通する深さまで延び、平面視において、前記第１トレンチと前記第２トレンチを繋ぐ第３トレンチと、
を備え、
平面視において、前記第３トレンチは、
前記第１トレンチ側に位置する第１領域と、
前記第２トレンチ側に位置する第２領域と、
を備え、
前記第３トレンチの前記第１領域は、前記基板とは電気的に絶縁されており、
前記第３トレンチの前記第２領域内には、前記基板に電気的に接続された導電領域が埋め込まれている、
半導体装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
平面視において、
前記第１領域の長手方向に垂直な第１幅Ｙ１と、
前記第２領域の長手方向に垂直な第２幅Ｙ２とは、
Ｙ１＜Ｙ２、
の関係を満たしている、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１トレンチ内に埋め込まれた第１導電領域を備える、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２トレンチ内に埋め込まれた第２導電領域を備える、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第３トレンチ内に埋め込まれた前記導電領域は、前記第２導電領域に物理的及び電気的に接続されている、
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
基板上に形成された下地エピタキシャル半導体層と、
前記下地エピタキシャル半導体層上に埋込半導体層を介して形成されたエピタキシャル半導体層と、
前記エピタキシャル半導体層の表面から前記下地エピタキシャル半導体層を貫通する深さまで延び、平面視において、素子領域を囲む環状の第１トレンチと、
前記エピタキシャル半導体層の表面から前記下地エピタキシャル半導体層を貫通する深さまで延び、平面視において、前記第１トレンチから外側に延びた複数の第２トレンチと、
を備え、
平面視において、前記第２トレンチは、
前記第１トレンチ側に位置する第１領域と、
前記第１領域とは逆側に位置する第２領域と、
を備え、
前記第２トレンチの前記第１領域は、前記基板とは電気的に絶縁されており、
前記第２トレンチの前記第２領域内には、前記基板に電気的に接続された導電領域が埋め込まれている、
半導体装置。
【請求項７】
平面視において、
前記第１領域の長手方向に垂直な第１幅Ｙ１と、
前記第２領域の長手方向に垂直な第２幅Ｙ２とは、
Ｙ１＜Ｙ２、
の関係を満たしている、
請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１トレンチ内に埋め込まれた第１導電領域を備える、
請求項６に記載の半導体装置。
【請求項９】
基板上に形成された下地エピタキシャル半導体層と、
前記下地エピタキシャル半導体層上に埋込半導体層を介して形成されたエピタキシャル半導体層と、
前記エピタキシャル半導体層の表面から前記下地エピタキシャル半導体層を貫通する深さまで延び、平面視において、素子領域を囲む環状の第１トレンチと、
前記エピタキシャル半導体層の表面から前記下地エピタキシャル半導体層を貫通する深さまで延び、平面視において、前記第１トレンチを囲むように、距離をあけて、配置された複数の第２トレンチと、
を備え、
平面視において、前記第２トレンチ内には、前記基板に電気的に接続された導電領域が埋め込まれている、
半導体装置。
【請求項１０】
前記第１トレンチは、平面視において一方向に沿って直線的に延びた一辺を有し、
複数の前記第２トレンチ内にそれぞれ埋め込まれた複数の前記導電領域は、平面視において、前記一辺に沿って整列し、等間隔に配置されている、
請求項９に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ディープ・トレンチ・アイソレーション（ＤＴＩ）構造を含む半導体装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２２／１５３６９３号
【０００４】
［概要］
本開示は、耐圧を向上可能な半導体装置を提供する。
【０００５】
本開示の半導体装置は、基板上に形成された下地エピタキシャル半導体層と、前記下地エピタキシャル半導体層上に埋込半導体層を介して形成されたエピタキシャル半導体層と、前記エピタキシャル半導体層の表面から前記下地エピタキシャル半導体層を貫通する深さまで延び、平面視において、素子領域を囲む環状の第１トレンチと、前記エピタキシャル半導体層の表面から前記下地エピタキシャル半導体層を貫通する深さまで延び、平面視において、前記第１トレンチを囲む環状の第２トレンチと、前記エピタキシャル半導体層の表面から前記下地エピタキシャル半導体層を貫通する深さまで延び、平面視において、前記第１トレンチと前記第２トレンチを繋ぐ第３トレンチと、を備え、平面視において、前記第３トレンチは、前記第１トレンチ側に位置する第１領域と、前記第２トレンチ側に位置する第２領域と、を備え、前記第３トレンチの前記第１領域は、前記基板とは電気的に絶縁されており、前記第３トレンチの前記第２領域内には、前記基板に電気的に接続された導電領域が埋め込まれている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、半導体チップの平面図である。
図２は、第１形態のデバイス領域の平面図である。
図３は、図２に示したデバイス領域のＡ－Ａ矢印線に沿った縦断面構成を示す図である。
図４は、図２に示したデバイス領域のＢ－Ｂ矢印線に沿った縦断面構成を示す図である。
図５は、第２形態のデバイス領域の平面図である。
図６は、図５に示したデバイス領域のＡ－Ａ矢印線に沿った縦断面構成を示す図である。
図７は、図５に示したデバイス領域のＢ－Ｂ矢印線に沿った縦断面構成を示す図である。
図８は、第３形態のデバイス領域の平面図である。
図９は、図８に示したデバイス領域のＡ－Ａ矢印線に沿った縦断面構成を示す図である。
図１０は、図８に示したデバイス領域のＢ－Ｂ矢印線に沿った縦断面構成を示す図である。
図１１は、第４形態のデバイス領域の平面図である。
図１２は、図１１に示したデバイス領域のＢ－Ｂ矢印線に沿った縦断面構成を示す図である。
図１３は、デバイスの一例の縦断面構成を示す図である。
【０００７】
［詳細な説明］
以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附することとし、重複する説明は省略する。
【０００８】
図１は、半導体チップ１００の平面図である。
【０００９】
半導体チップ１００（半導体装置）は、直方体形状を有している。半導体チップ１００は、一方側の第１主面３、他方側の第２主面４（図３参照）を備えている。半導体チップ１００は第１主面３及び第２主面４を接続する第１側面５Ａ、第２側面５Ｂ、第３側面５Ｃ、第４側面５Ｄを有している。半導体チップ１００の厚み方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸に垂直な方向をＸ軸方向とし、Ｚ軸及びＸ軸の双方に垂直な方向をＹ軸方向とする。なお、半導体チップ１００の深さ方向（基板に形成されるトレンチの深さ方向）をＺ軸の正方向とし、Ｚ軸の負方向は半導体基板の第２主面４（裏面）から第１主面３（上面）に向かう方向を示すものとする。
【００１０】
第１主面３及び第２主面４は、それぞれＺ軸に垂直である。第１主面３の法線方向（Ｚ軸方向）からみた第１主面３の平面形状（平面視の形状）は長方形（四角形）である。第２主面４の平面視の形状は長方形（四角形）である。平面視において長方形の対向する二辺を構成する第１側面５Ａ及び第２側面５Ｂは、それぞれＸ軸方向に沿って延びている。平面視において長方形の対向する他の二辺を構成する第３側面５Ｃ及び第４側面５Ｄは、それぞれＹ軸方向に沿って延びている。これらの隣接する側面は平面視において直交しているが、直交以外の角度で交差することもできる。
（【００１１】以降は省略されています）

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