[发明专利]半导体装置

说明书

本发明提供一种半导体装置，具备：形成在半导体基板的漂移区、在半导体基板的上表面延伸而设置的栅极沟槽部、分别与栅极沟槽部的一侧和另一侧邻接的第一台面部和第二台面部、在第一台面部中设置在漂移区的上方的积累区、在第一台面部中设置在积累区的上方的基区、在第一台面部中设置在基区与半导体基板的上表面之间的发射极区、在第二台面部中设置在漂移区的上方的中间区、以及在第二台面部的上表面设置在中间区的上方的接触区，栅极沟槽部具有栅极导电部，栅极导电部的底部在与第一台面部相对的一侧和与第二台面部相对的一侧分别具有第一台阶和第二台阶，中间区的至少一部分设置在台阶与栅极沟槽部的底部之间。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

以往，已知绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等半导体装置(例如，参照专利文献1和2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-138567号公报

专利文献2：日本特开平8-274301号公报

发明内容

技术问题

在半导体装置中，期望对导通损耗等特性进行改善。

技术方案

在本发明的第一形态中，提供一种具备半导体基板的半导体装置，该半导体基板具有第一导电型的漂移区。半导体装置可以具备从半导体基板的上表面起设置到漂移区，并沿在半导体基板的上表面预先设定的延伸方向延伸而配置的栅极沟槽部。半导体装置可以具备以与栅极沟槽部邻接的方式设置在半导体基板中的与延伸方向垂直的方向的一侧的第一台面部。半导体装置可以具备以与栅极沟槽部邻接的方式设置在半导体基板中的与延伸方向垂直的方向的另一侧的第二台面部。半导体装置可以具备在第一台面部中以与栅极沟槽部邻接的方式设置在漂移区的上方，且掺杂浓度比漂移区的掺杂浓度高的第一导电型的积累区。半导体装置可以具备在第一台面部中以与栅极沟槽部邻接的方式设置在积累区的上方的第二导电型的基区。半导体装置可以具备在第一台面部中以与栅极沟槽部邻接的方式设置在基区与半导体基板的上表面之间，且掺杂浓度比漂移区的掺杂浓度高的第一导电型的发射极区。半导体装置可以具备在第二台面部中以与栅极沟槽部邻接的方式设置在漂移区的上方的第二导电型的中间区。半导体装置可以具备在第二台面部的上表面以与栅极沟槽部邻接的方式设置在中间区的上方的第二导电型的接触区。栅极沟槽部可以具有栅极沟槽、以覆盖栅极沟槽的内壁的方式形成的栅极绝缘膜、在栅极沟槽的内部形成在比栅极绝缘膜更靠内侧的位置的栅极导电部。栅极导电部的底部可以在与第一台面部相对的一侧具有第一台阶。栅极导电部的底部可以在与第二台面部相对的一侧具有与所述延伸方向垂直的方向上的宽度比第一台阶的与所述延伸方向垂直的方向上的宽度小的第二台阶或者没有第二台阶。在半导体基板的深度方向上，中间区的至少一部分可以设置在第一台阶与栅极沟槽部的底部之间。

在与在半导体基板的上表面预先设定的延伸方向垂直的方向上，栅极导电部的底部一端可以设置在比栅极沟槽部的中央更靠第二台面部侧的位置。在比第一台阶更靠上方的位置，与第一台面部相对的一侧的栅极绝缘膜的厚度可以不同于与第二台面部相对的一侧的栅极绝缘膜的厚度。与第二台面部相对的一侧的栅极绝缘膜的厚度可以比与第一台面部相对的一侧的栅极绝缘膜的厚度大。

中间区可以覆盖栅极沟槽部的底部的至少一部分。在第二台面部中，可以在中间区的上方且接触区的下方设置掺杂浓度比漂移区的掺杂浓度高的第一导电型的积累区。在第二台面部中，积累区可以以与栅极沟槽部接触的方式设置。在第二台面部中，积累区可以以与栅极沟槽部分离的方式设置。在第二台面部中，可以在积累区设置开口。

在第二台面部中，积累区可以具有：第一积累区和设置在第一积累区的下方且中间区的上方的第二积累区。在第二台面部中，第一积累区可以具有第一开口，第二积累区可以具有第二开口，在与延伸方向垂直的方向上，第一开口与第二开口的位置可以不同。