內(nèi)是相同的尺寸。
[0051]溝槽16內(nèi)的結(jié)構(gòu)，元件部和二極管部基本相同，僅溝槽16的間距不同。因此，和第一實(shí)施方式同樣地，在制造步驟上，元件部和二極管部沒有不同的地方。
[0052]半導(dǎo)體裝置2和半導(dǎo)體裝置I相比，柵電極25延伸到比η —型漂移層12的更深的位置，在沿著溝槽16的η —型漂移層12內(nèi)，能夠形成電荷積蓄層。其結(jié)果，能夠確保更低的導(dǎo)通電阻。除此之外，半導(dǎo)體裝置2同樣具有半導(dǎo)體裝置I所具有的效果。
[0053]接下來，參照圖4對第二實(shí)施方式的變形例涉及的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說明。第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置2中是具有階梯結(jié)構(gòu)的一體型的柵電極25，與之相對，如圖4所示，變形例的半導(dǎo)體裝置3具有在階梯部分離并成為寬度較寬的上端側(cè)的柵電極36和寬度較窄的底部柵電極35的兩段電極結(jié)構(gòu)。柵電極36和底部柵電極35為了成為相同電位，一起連接到設(shè)置在表面的柵電極(圖示略)。另外，分別與柵電極36和底部柵電極35相對應(yīng)的二極管部的柵電極36a和底部柵電極35a —起連接到設(shè)置在表面的柵電極。
[0054]第二實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體裝置3也可以考慮第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的變形例。即，代替在半導(dǎo)體裝置I中將源極埋入電極18連接到源電極22，通過將源極埋入電極18連接到設(shè)置在表面的柵電極來形成。
[0055]半導(dǎo)體裝置3同樣具有半導(dǎo)體裝置2具有的效果。
[0056]在本實(shí)施例中，示出了使用硅氧化膜作為溝槽內(nèi)的絕緣膜的例子，但為了謀求耐壓、導(dǎo)通電阻等性能的進(jìn)一步提高，可以將絕緣膜變更為比硅氧化膜的介電常數(shù)高的膜或低的膜。另外，介電常數(shù)高的膜或低的膜，并不限于溝槽內(nèi)的整個膜的替換，也可以部分替換。
[0057]另外，在實(shí)施例中示出了半導(dǎo)體層含有硅的例子，但也可以是SiC類、GaN類等的化合物半導(dǎo)體。另外，示出了 η溝道的MOSFET的例子，但也可以是ρ溝道。
[0058]說明書中的實(shí)施方式僅用于對本發(fā)明進(jìn)行說明，其并不對本發(fā)明的保護(hù)范圍起到限定作用。本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由權(quán)利要求限定，在本發(fā)明公開的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上所做的任何省略、替換或修改將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種功率用半導(dǎo)體器件，具有: 包含縱式MOSFET的元件部；以及 與所述元件部鄰接的二極管部， 該縱式MOSFET包括: 第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體層； 第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體層，在所述第一半導(dǎo)體層的表面上形成； 第一導(dǎo)電型的第三半導(dǎo)體層，在所述第二半導(dǎo)體層的表面上選擇性地形成； 多個絕緣膜，從所述第三半導(dǎo)體層的表面起直到所述第一半導(dǎo)體層，鄰接的所述絕緣膜以第一間隔設(shè)置； 第一導(dǎo)電層，隔著所述絕緣膜位于所述第一半導(dǎo)體層內(nèi)； 第二導(dǎo)電層，隔著所述絕緣膜與所述第二半導(dǎo)體層相鄰； 層間絕緣膜，在所述第二導(dǎo)電層上形成； 第一主電極，電連接到所述第一半導(dǎo)體層；以及 第二主電極，在所述第三半導(dǎo)體層以及所述層間絕緣膜上形成并且電連接到所述第三半導(dǎo)體層， 該二極管部包括； 所述第一半導(dǎo)體層、在所述第一半導(dǎo)體層的表面上形成的第二導(dǎo)電型的第四半導(dǎo)體層、多個所述絕緣膜、所述第一導(dǎo)電層、所述層間絕緣膜、以及所述第一主電極及所述第二主電極，鄰接的所述絕緣膜以比所述第一間隔大的第二間隔設(shè)置， 所述元件部中的所述第一半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度以及所述二極管部中的所述第一半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度是相同的雜質(zhì)濃度。
2.如權(quán)利要求1記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 在所述第一導(dǎo)電層及所述第二導(dǎo)電層之間形成有絕緣膜。
3.如權(quán)利要求1記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 所述第一導(dǎo)電層及所述第二導(dǎo)電層是同電位。
4.如權(quán)利要求1記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 所述第一導(dǎo)電層和所述第二主電極連接。
5.如權(quán)利要求1記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 所述第二導(dǎo)電層是柵電極。
6.如權(quán)利要求1記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 與所述第一導(dǎo)電層的側(cè)面相連的所述絕緣膜的第一膜厚比與所述第二導(dǎo)電層的側(cè)面相連的所述絕緣膜的第二膜厚厚。
7.如權(quán)利要求1記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 所述第一導(dǎo)電層的寬度比所述第二導(dǎo)電層的寬度窄。
8.如權(quán)利要求1記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 所述第二導(dǎo)電層和所述第一導(dǎo)電層連接，共同作為柵電極發(fā)揮功能。
9.如權(quán)利要求1記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 在所述元件部，所述第三半導(dǎo)體層及所述第四半導(dǎo)體層在所述絕緣膜的長度方向上交替配置。
10.如權(quán)利要求1記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 所述二極管部的耐壓設(shè)定得比所述元件部的耐壓低。
11.一種功率用半導(dǎo)體器件，具有: 包含縱式MOSFET的元件部；以及二極管部； 該縱式MOSFET包括: 第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體層； 第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體層，在所述第一半導(dǎo)體層的表面上形成； 第一導(dǎo)電型的第三半導(dǎo)體層，在所述第二半導(dǎo)體層的表面上形成； 第二導(dǎo)電型的第四半導(dǎo)體層，在所述第二半導(dǎo)體層的表面上選擇性地形成，并與所述第三半導(dǎo)體層鄰接； 多個絕緣膜，從所述第三半導(dǎo)體層或所述第四半導(dǎo)體層的表面起貫穿所述第二半導(dǎo)體層直到所述第一半導(dǎo)體層，并且在與所述第一半導(dǎo)體層相對置的底部側(cè)的側(cè)面上的膜厚形成得比在上部側(cè)的側(cè)面上的膜厚厚，鄰接的所述絕緣膜以第一間隔設(shè)置； 導(dǎo)電層，隔著所述絕緣膜位于所述第一半導(dǎo)體層內(nèi)； 層間絕緣膜，在所述導(dǎo)電層上形成； 第一主電極，電連接到所述第一半導(dǎo)體層；以及 第二主電極，在所述第三半導(dǎo)體層及所述第四半導(dǎo)體層的表面上以及層間絕緣膜上形成并且電連接到所述第三半導(dǎo)體層及所述第四半導(dǎo)體層， 該二極管部包括: 所述第一半導(dǎo)體層至所述第二半導(dǎo)體層、所述第四半導(dǎo)體層、所述絕緣膜、所述導(dǎo)電層、所述層間絕緣膜、以及所述第一主電極及所述第二主電極，鄰接的所述絕緣膜以比所述第一間隔大的第二間隔設(shè)置， 所述元件部中的所述第一半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度以及所述二極管部中的所述第一半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度是相同的雜質(zhì)濃度。
12.如權(quán)利要求11記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 所述導(dǎo)電層是柵電極。
13.如權(quán)利要求11記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 與所述絕緣膜的所述膜厚厚的底部側(cè)的側(cè)面相連的導(dǎo)電層的寬度比與所述絕緣膜的所述膜厚薄的上部側(cè)的側(cè)面相連的導(dǎo)電層的寬度寬。
14.如權(quán)利要求11記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 在所述元件部，所述第三半導(dǎo)體層及所述第四半導(dǎo)體層在所述絕緣膜的長度方向上交替排列。
15.如權(quán)利要求11記載的功率用半導(dǎo)體器件，其中， 所述二極管部的耐壓設(shè)定得比所述元件部的耐壓低。
【專利摘要】本發(fā)明提供功率用半導(dǎo)體器件，包括：包含縱式MOSFET的元件部和與元件部鄰接的二極管部，該縱式MOSFET包括：第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體層；第一導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體層；第二導(dǎo)電型的第三半導(dǎo)體層；第一導(dǎo)電型的第四半導(dǎo)體層；第二導(dǎo)電型的第五半導(dǎo)體層；覆蓋從第四半導(dǎo)體層或第五半導(dǎo)體層的表面起貫穿第三半導(dǎo)體層直到第二半導(dǎo)體層的多個溝槽的內(nèi)表面的絕緣膜；鄰接的溝槽以第一間隔設(shè)置；第一埋入導(dǎo)電層；第二埋入導(dǎo)電層；層間絕緣膜；第一主電極以及第二主電極，該二極管部包括第一半導(dǎo)體層至第三半導(dǎo)體層、第五半導(dǎo)體層、絕緣膜、第一埋入導(dǎo)電層及第二埋入導(dǎo)電層、層間絕緣膜以及第一主電極及第二主電極，鄰接的溝槽以第二間隔設(shè)置。
【IPC分類】H01L29-06, H01L29-78
【公開號】CN104752493
【申請?zhí)枴緾N201510199727
【發(fā)明人】川口雄介
【申請人】株式會社東芝
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2011年9月15日
【公告號】CN102412262A, US8395204, US20120068248