[发明专利]半导体装置

说明书

半导体装置具备：半导体部，包括第1导电型的第1半导体层、设置在所述第1半导体层上的第2导电型的第2半导体层、在所述第2半导体层上排列配置的第1导电型的第3半导体层及第2导电型的第4半导体层。半导体装置还具备设置在所述半导体部中且在与所述第1半导体层与所述第2半导体层的层叠方向正交的第1方向上交替地配置的第1控制电极及第2控制电极。所述第1控制电极隔着第1绝缘膜而与所述第2半导体层相对，所述第2控制电极隔着第2绝缘膜而与所述第2半导体层相对。所述第1控制电极及第2控制电极具有位于所述第1半导体层中的下端，所述第1控制电极与第3绝缘膜的一面接触，所述第2控制电极与第3绝缘膜的另一面接触。

本申请主张以日本专利申请第2018－174703号(申请日：2018年9月19日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

作为具有600V以上的耐压的半导体装置，例如采用绝缘栅型双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor：IGBT)。这样的半导体装置例如被用于电力变换器，所以希望具有低稳态损耗及低开关损耗，换言之，希望具有低导通电阻及高开关速度这双方。

例如，在具有沟槽栅极的IGBT中，为了导通电阻的降低，采用使沟槽栅极从沟道区域向n^－型基极层中较深地延伸了的构造。由此，能够使n^－型基极层的载流子的蓄积量在相邻的沟槽栅极间有效地增加，从而降低导通电阻。但是，增加载流子的蓄积量而实现低导通电阻也意味着增长关断(turn off)时的载流子排出时间，会导致开关速度变慢。即，稳态损耗的降低与开关损耗的降低具有折衷的关系。

发明内容

本发明提供导通电阻低且开关损耗降低的半导体装置。

实施方式的半导体装置具备半导体部，该半导体部包括第1导电型的第1半导体层、设置在所述第1半导体层上的第2导电型的第2半导体层、在所述第2半导体层上选择性地设置的第1导电型的第3半导体层、以及在所述第2半导体层上选择地设置并在所述第2半导体层上与所述第3半导体层排列而配置的第2导电型的第4半导体层。半导体装置还具备设置在所述半导体部中且与所述第2半导体层隔着第1绝缘膜而相对的第1控制电极、以及设置在所述半导体部中且与所述第2半导体层隔着第2绝缘膜而相对的第2控制电极。所述第1控制电极及所述第2控制电极具有位于所述第1半导体层中的下端，在与所述第1半导体层与所述第2半导体层的层叠方向正交的第1方向上交替地配置。此外，半导体装置还具备第3绝缘膜，该第3绝缘膜设置在所述第1控制电极与所述第2控制电极之间，具有第1面、以及与所述第1面对置的第2面，在所述第1面与所述第1控制电极接触，在所述第2面与所述第2控制电极接触。

附图说明

图1是示意性地表示实施方式的半导体装置的立体图。

图2是示意性地表示实施方式的半导体装置的平面图。

图3A～图3E是示意性地表示实施方式的半导体装置的截面图。

图4是表示实施方式的半导体装置的动作的示意图。

图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8A、图8B、图9A、图9B、图10A、图10B、图11A、图11B、图12A、图12B、图13A、图13B是表示实施方式的半导体装置的制造过程的示意图。

图14是示意性地表示实施方式的变形例的半导体装置的平面图。

图15是示意性地表示实施方式的变形例的半导体装置的截面图。

具体实施方式