[发明专利]半导体装置

说明书

本申请享受以日本特许申请第2012-67427号（申请日：2012年3月23日）为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包括基础申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及一种半导体装置。

背景技术

作为功率用的半导体装置而被广泛使用的MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管）及IGBT（insulated gate bipolar transistor：绝缘栅双极晶体管），具有高速切换特性及几十～几百V的反向截止电压（耐压），被广泛使用在家庭用电气设备、通信设备、车载用马达等的功率变换及控制中。为了实现这些设备的小型化、高效率化、低消耗功率化，需要降低半导体装置的导通电阻且保持高耐压。

发明内容

本发明的实施方式提供一种能够减少导通电阻且保持高耐压半导体装置。

实施方式的半导体装置具备：半导体基板；多个栅电极，设置在上述半导体基板上，包含在与上述半导体基板平行的面内沿第一方向延伸的部分；栅绝缘膜，设置在上述半导体基板和上述栅电极之间；第一电极，与上述半导体基板的上表面侧连接；以及第二电极，与上述半导体基板的下表面侧连接。上述半导体基板具有：第一导电型的第一半导体层，与上述第二电极连接；第二半导体层，设置在上述第一半导体层上，包含多个第一导电型的第一柱以及第二导电型的第二柱，该多个第一导电型的第一柱以及第二导电型的第二柱在与上述半导体基板平行的面内沿着相对于上述第一方向和与上述第一方向正交的第二方向交叉的第三方向延伸，并且相互邻接地交替配置；第二导电型的第三半导体层，设置在上述第二半导体层上的包含上述栅电极的正下方区域间的区域，从上方观察时其边缘位于上述栅电极正下方区域；以及第一导电型的第四半导体层，设置在上述第三半导体层的正上方区域内，从上方观察时其边缘位于上述栅电极正下方区域，该第四半导体层与上述第一电极连接。

附图说明

图1（a）是例示第一实施方式的半导体装置的截面图，（b）是例示第一实施方式的半导体装置的俯视图。

图2（a）及（b）是例示第一实施方式的半导体装置的俯视图。

图3（a）是例示第一实施方式的第一比较例的半导体装置的截面图，（b）及（c）是例示第一实施方式的第一比较例的半导体装置的俯视图。

图4（a）是例示第一实施方式的第二比较例的半导体装置的截面图，（b）及（c）是例示第一实施方式的第二比较例的半导体装置的俯视图。

图5是例示第一实施方式的变形例的半导体装置的俯视图，（a）表示第一变形例，（b）表示第二变形例，（c）表示第三变形例。

图6（a）是例示第二的实施方式的半导体装置的截面图，（b）及（c）是例示第二实施方式的半导体装置的俯视图。

附图标记说明

1：半导体装置，2：半导体装置，11：半导体基板，12：接触孔，13：栅电极，13a：延伸部分，13b：连接部分，16：栅绝缘膜，17绝缘膜，18：源电极，19：漏电极，21：漏极层，22漂移层，22a：上表面，22b：n型柱，22c：p型柱，22d：n^-层，23：基极层，23a：上表面，23b：下表面，24源极层，24a：上表面，24b：下表面，25：空穴排出层，25a：上表面，25b：下表面，26：方向，28：直线，29：方向，30：方向，31：沟槽栅电极，32：沟槽栅绝缘膜，33：直线，101a：半导体装置，101b：半导体装置

具体实施方式

（第一实施方式）

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

首先，说明第一实施方式。

图1（a）是例示第一实施方式的半导体装置的截面图，（b）是例示第一实施方式的半导体装置的俯视图。

图2（a）及（b）是例示第一实施方式的半导体装置的俯视图。

如图1（a）所示，在本实施方式的半导体装置1中，设置有半导体基板11。半导体基板11的内部构造将后述。以下，对半导体装置1中的半导体基板11以外的构成要素进行说明。

如图1（b）所示，在本说明书中，为了说明半导体装置1而采用XY正交坐标系。在该XY正交坐标系中，将与半导体基板11的上表面平行的面内的一个方向作为X方向。将与半导体基板11的上表面平行的面内的与X方向正交的方向作为Y方向。