[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

以往，具有被称为栅极屏蔽(Shield Gate)构造的半导体装置已被普遍认知(例如，参照专利文献1)。以往的半导体装置900如图20(a)所示，包括：半导体基体910，包含：n+型漏极区域912、n-型漂移区域914、p型基极区域916、以及n+型源极区域918；沟槽(Trench)922，具有：被形成在半导体基体910内，并且与n-型漂移区域914相邻接的槽底、以及与p型基极区域916以及n-型漂移区域914相邻接的侧壁，且从平面上看被形成为条纹(Stripe)状；栅电极926，被配置在沟槽922内，并且在侧壁部分处经由绝缘膜924与p型基极区域916相对；屏蔽电极930，被配置在沟槽922内，并且位于栅电极926与沟槽922的槽底之间；沟槽922内的电气绝缘区域928，在栅电极926与沟槽922的槽底之间扩展，并且进一步沿沟槽922的侧壁以及槽底扩展后使屏蔽电极930从侧壁以及槽底处隔开；源电极934，被形成在半导体基体910的上方，并且将源电极918与屏蔽电极930电气连接；以及漏电极936，与n+型漏极区域912相邻接后被形成。

根据以往的半导体装置900，由于具备被配置在沟槽922内，并且位于栅电极926与沟槽922的槽底之间的屏蔽电极930，因此栅漏电容C_GD(参照图20(b))就会降低，其结果就是栅充电电流量以及栅放电电流量就会减小，从而能够加快开关速度。另外，由于能够加长从容易引起电场集中的沟槽922的角部到栅电极926的距离，进而，能够通过电气绝缘区域928缓和电场，其结果就是，能够提高耐压。

【先行技术文献】

【专利文献1】专利第4790908号公报

然而，通过本发明者的研究，发现以往的半导体装置900，在开关关断(Switch off)时会产生振铃(Ringing)或是高浪涌(Surge)电压。于是，本发明者便想到了使用高电阻屏蔽电极(例如，比源电极和栅电极更高电阻的屏蔽电极)来作为屏蔽电极(参照图2(a))。这样的话，依靠屏蔽电极较高的内部电阻，就能够在开关关断时缓和漏电极的电位变化，从而，就能够在开关关断时抑制振铃产生的同时，降低浪涌电压。

但是，如上述般一旦使用高电阻的屏蔽电极来作为屏蔽电极的话，在开关周期的后半段，由于沿屏蔽电极的配线会产生电位差，因此经由栅源电容C_GS(参照图20，在图2中也为同样情况)栅极电压V_GS就会突然升高，从而有容易产生运行错误(自行开启(Self Turn-On))的问题(参照图2(b)中的符号A)。另外，由于开关速度变慢(参照图2(b))，还存在有开关损耗增大的问题。

而另一方面，如使用低电阻的屏蔽电极来作为屏蔽电极的话(参照图3(a))，则由于在开关关断时无法缓和漏电极的电位变化，因此就无法获得抑制振铃的同时降低浪涌电压的效果(参照图3(b))。

因此，本发明鉴于上述这些问题，以提供如下的一种半导体装置为目的：能够抑制开关关断时产生的振铃的同时降低浪涌电压，并且，能够抑制开关关断时因栅极电压V_GS启动而产生的运行错误(自行开启)，而且，还能够减少开关损耗增大所带来的问题。

发明内容

本发明的半导体装置，包括：半导体基体，含有：第一导电型漏极区域、与所述漏极区域相邻接的第一导电型漂移区域、与所述漂移区域相邻接的第二导电型基极区域、以及与所述基极区域相邻接的第一导电型源极区域；沟槽，形成于所述半导体基体内，具有与所述漂移区域相邻接的槽底、以及与所述基极区域和所述漂移区域相邻接的侧壁，并且从平面上看被形成为条纹状；栅电极，配置于所述沟槽内，并且，在所述侧壁的部分经由栅极绝缘膜与所述基极区域相对；屏蔽电极，配置于所述沟槽内，并且，位于所述栅电极与所述沟槽的所述槽底之间；所述沟槽内的电气绝缘区域，在所述栅电极与所述屏蔽电极之间扩展，并且进一步地沿所述沟槽的所述侧壁以及所述槽底扩展后将所述屏蔽电极从所述侧壁以及所述槽底处隔开；源电极，形成于所述半导体基体的上方，并且将所述源极区域与所述屏蔽电极电气连接；以及漏电极，与所述漏极区域相邻接后形成，其特征在于：其中，所述屏蔽电极具有：高电阻区域，位于所述漏极区域一侧；以及低电阻区域，位于所述栅电极一侧。