[发明专利]碳化硅半导体装置有效
| 申请号: | 201680089391.6 | 申请日: | 2016-09-23 |
| 公开(公告)号: | CN109716531B | 公开(公告)日: | 2022-07-29 |
| 发明(设计)人: | 折附泰典;樽井阳一郎 | 申请(专利权)人: | 三菱电机株式会社 |
| 主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L27/04;H01L29/12 |
| 代理公司: | 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 | 代理人: | 何立波;张天舒 |
| 地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 碳化硅 半导体 装置 | ||
1.一种碳化硅半导体装置,其具备:
碳化硅的半导体衬底;
第1导电型的半导体层,其配置于所述半导体衬底之上;
第2导电型的第1杂质区域,其选择性地配置于所述半导体层的上层部;
第1导电型的第2杂质区域,其选择性地配置于所述第1杂质区域的上层部;
栅极绝缘膜,其配置为与所述第2杂质区域、所述第1杂质区域以及所述半导体层连续地接触;
栅极电极,其至少隔着所述栅极绝缘膜而配置于与所述第2杂质区域、所述第1杂质区域以及所述半导体层相对的位置;
第2导电型的第3杂质区域,其配置于外周区域的所述半导体层的上层部,该外周区域为单元配置区域的外周,在该单元配置区域配置包含所述第1及第2杂质区域的单位单元;
场绝缘膜,其配置于所述外周区域的所述半导体层之上,比所述栅极绝缘膜厚;
层间绝缘膜,其配置于所述场绝缘膜、所述栅极电极以及所述栅极绝缘膜之上;
第1主电极,其配置于所述层间绝缘膜之上;
第2主电极,其配置于所述半导体衬底的与所述半导体层相反侧;以及
栅极配线及栅极焊盘,它们彼此电连接,
所述第3杂质区域具有第2导电型的第4杂质区域,该第2导电型的第4杂质区域选择性地设置于该第3杂质区域的上层部,与所述第3杂质区域相比杂质浓度高,
所述第4杂质区域设置为至少将所述栅极焊盘的下方的区域包围,经由将所述层间绝缘膜及所述场绝缘膜贯穿的多个阱接触孔与所述第1主电极电连接,
所述多个阱接触孔设置为将所述栅极焊盘的四周包围。
2.一种碳化硅半导体装置,其具备:
碳化硅的半导体衬底;
第1导电型的半导体层,其配置于所述半导体衬底之上;
第2导电型的第1杂质区域,其选择性地配置于所述半导体层的上层部;
第1导电型的第2杂质区域,其选择性地配置于所述第1杂质区域的上层部;
栅极绝缘膜,其配置为与所述第2杂质区域、所述第1杂质区域以及所述半导体层连续地接触;
栅极电极,其至少隔着所述栅极绝缘膜而配置于与所述第2杂质区域、所述第1杂质区域以及所述半导体层相对的位置;
第2导电型的第3杂质区域,其配置于外周区域的所述半导体层的上层部,该外周区域为单元配置区域的外周,在该单元配置区域配置包含所述第1及第2杂质区域的单位单元;
场绝缘膜,其配置于所述外周区域的所述半导体层之上,比所述栅极绝缘膜厚;
层间绝缘膜,其配置于所述场绝缘膜、所述栅极电极以及所述栅极绝缘膜之上;
第1主电极,其配置于所述层间绝缘膜之上;
第2主电极,其配置于所述半导体衬底的与所述半导体层相反侧;以及
栅极配线及栅极焊盘,它们彼此电连接,
所述第1主电极设置为在俯视观察时将所述栅极焊盘的四周包围,
所述第3杂质区域具有第2导电型的第4杂质区域,该第2导电型的第4杂质区域选择性地设置于该第3杂质区域的上层部,与所述第3杂质区域相比杂质浓度高,
所述第4杂质区域设置为至少将所述栅极焊盘的下方的区域包围,经由将所述层间绝缘膜及所述场绝缘膜贯穿的多个阱接触孔与所述第1主电极电连接。
3.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置,其中,
所述第1主电极配置于所述单元配置区域的上方,并且沿着所述栅极焊盘的在俯视观察时不与所述单元配置区域相对的边而设置,在俯视观察时将所述栅极焊盘包围。
4.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置,其中,
所述第4杂质区域以沿着所述单元配置区域的方式连续地配置,并且以沿着所述栅极焊盘的下方的区域的方式连续地配置。
5.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置,其中,
所述第4杂质区域以沿着所述单元配置区域的方式连续地配置,并且在俯视观察时以涵盖至与所述栅极焊盘的下方对应的区域及其周围的区域的方式配置。
6.根据权利要求3所述的碳化硅半导体装置,其中,
所述多个阱接触孔以小于或等于所述栅极焊盘的俯视观察时的最小宽度一半的间隔而配置。
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