JP2022111450A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特性を向上可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、半導体装置は、第１～第３電極と、第１、第２導電部材と、半導体部材と、第１絶縁部材と、を含む。前記第１導電部材は、前記第２電極と電気的に接続される。または、前記第１導電部材は、前記第２電極と電気的に接続されることが可能である。前記第２導電部材は、前記第２電極及び前記第３電極から電気的に絶縁される。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、半導体装置に関する。

例えば、トランジスタなどの半導体装置において、特性の向上が望まれる。

特開２０１９－１４５７０１号公報

本発明の実施形態は、特性を向上可能な半導体装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、半導体装置は、第１電極と、第２電極と、第３電極と、第１導電部材と、第２導電部材と、半導体部材と、第１絶縁部材と、を含む。前記第１電極から前記第２電極への方向は、第１方向に沿う。前記第１導電部材は、前記第２電極と電気的に接続される。または、前記第１導電部材は、前記第２電極と電気的に接続されることが可能である。前記半導体部材は、第１導電形の第１半導体領域と、第２導電形の第２半導体領域と、前記第１導電形の第３半導体領域と、を含む。前記第１半導体領域は、第１部分領域、第２部分領域、第３部分領域及び第４部分領域を含む。前記第１部分領域から前記第１導電部材への方向は、前記第１方向に沿う。前記第２部分領域から前記第３電極への方向は、前記第１方向に沿う。前記第３部分領域は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１部分領域と前記第２部分領域との間にある。前記第２半導体領域は、前記第１方向において前記第３部分領域と前記第３半導体領域との間にある。前記第４部分領域は、前記第１方向において前記第３部分領域と前記第２半導体領域との間にある。前記第１導電部材から前記第４部分領域の少なくとも一部の方向は前記第２方向に沿う。前記第２半導体領域の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第２導電部材と前記第３電極との間にある。前記第２導電部材は、前記第２電極及び前記第３電極から電気的に絶縁される。前記第１絶縁部材は、第１絶縁領域、第２絶縁領域及び第３絶縁領域を含む。前記第１絶縁領域の少なくとも一部は、前記第３電極と前記半導体部材との間にある。前記第２絶縁領域の少なくとも一部は、前記第１導電部材と前記半導体部材との間にある。前記第３絶縁領域の少なくとも一部は、前記第２導電部材と前記半導体部材との間にある。

図１は、第１実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図２は、第１実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。 図３（ａ）～図３（ｄ）は、半導体装置を例示する模式的断面図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
図１及び図２は、第１実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図１に示すように、実施形態に係る半導体装置１１０は、第１電極５１、第２電極５２、第３電極５３、第１導電部材６１、第２導電部材６２、半導体部材１０及び第１絶縁部材４１を含む。この例では、半導体装置１１０は、第３導電部材６３をさらに含む。

第１電極５１から第２電極５２への方向は、第１方向に沿う。第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

１つの例において、第３電極５３の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第１電極５１の第１方向における位置と、第２電極５２の少なくとも一部の第１方向における位置との間にある。

第１導電部材６１は、第２電極５２と電気的に接続される。または、第１導電部材６１は、第２電極５２と電気的に接続されることが可能である。

例えば、図１に示すように、第１導電部材６１は、接続部材６１Ｃ、接続部材５２Ｌ及び接続部材５２Ｃを介して、第２電極５２と電気的に接続される。これらの接続部材は、図１に例示する断面とは異なる位置に設けられて良い。例えば、端子５２Ｔが接続部材５２Ｃを介して、第２電極５２と接続されても良い。端子６１Ｔが、接続部材６１Ｃを介して第１導電部材６１と電気的に接続されても良い。接続部材５２Ｌにより、端子６１Ｔが端子５２Ｔと電気的に接続されても良い。接続部材５２Ｌは、半導体装置１１０とは別に設けられても良い。

半導体部材１０は、例えば、第１電極５１と第２電極５２との間にある。半導体部材１０は、例えば、シリコンなどの半導体を含む。

半導体部材１０は、第１導電形の第１半導体領域１１と、第２導電形の第２半導体領域１２と、第１導電形の第３半導体領域１３と、を含む。図１に示すように、半導体部材１０は、第４半導体領域１４をさらに含んでも良い。

例えば、第１導電形はｎ形であり、第２導電形はｐ形である。実施形態において、第１導電形がｐ形で第２導電形がｎ形でも良い。以下の例では、第１導電形がｎ形であり、第２導電形がｐ形である。

第１半導体領域１１は、第１部分領域１１ａ、第２部分領域１１ｂ、第３部分領域１１ｃ及び第４部分領域１１ｄを含む。第１部分領域１１ａから第１導電部材６１への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第２部分領域１１ｂから第３電極５３への方向は、第１方向に沿う。第３部分領域１１ｃは、第１方向と交差する第２方向において、第１部分領域１１ａと第２部分領域１１ｂとの間にある。第２方向は、例えば、Ｘ軸方向である。

第２半導体領域１２は、第１方向（Ｚ軸方向）において第３部分領域１１ｃと第３半導体領域１３との間にある。第４部分領域１１ｄは、第１方向において第３部分領域１１ｃと第２半導体領域１２との間にある。第１導電部材６１から第４部分領域１１ｄの少なくとも一部の方向は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う。

第４半導体領域１４は、第１方向（Ｚ軸方向）において第１電極５１と第１半導体領域１１との間に設けられる。第４半導体領域１４は、第１導電形（例えばｎ形）である。第４半導体領域１４は、第１電極５１と電気的に接続される。第４半導体領域１４は、例えば半導体基板を含んでも良い。

第４半導体領域１４における第１導電形のキャリア濃度は、第１半導体領域１１における第１導電形のキャリア濃度よりも高い。第１半導体領域１１は、例えばｎ領域またはｎ^－領域である。第４半導体領域１４は、例えば、ｎ^＋領域である。第４半導体領域１４が設けられることで、第１電極５１の電気的な接続の抵抗を低くできる。例えば、低いオン抵抗が得られる。

第３半導体領域１３における第１導電形のキャリア濃度は、第１半導体領域１１における第１導電形のキャリア濃度よりも高い。第３半導体領域１３は、例えばｎ^＋領域である。

第２半導体領域１２の少なくとも一部は、第２方向（例えばＸ軸方向）において、第２導電部材６２と第３電極５３との間にある。第１導電部材の少なくとも一部は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１部分領域１１ａと第２導電部材６２との間にある。第２導電部材６２は、第２電極５２及び第３電極５３から電気的に絶縁される。例えば、第２導電部材６２は、第１電極５１から電気的に絶縁されても良い。

第１絶縁部材４１は、第１絶縁領域４１ａ、第２絶縁領域４１ｂ及び第３絶縁領域４１ｃを含む。第１絶縁領域４１ａの少なくとも一部は、第３電極５３と半導体部材１０との間にある。第２絶縁領域４１ｂの少なくとも一部は、第１導電部材６１と半導体部材１０との間にある。第３絶縁領域４１ｃの少なくとも一部は、第２導電部材６２と半導体部材１０との間にある。

例えば、第１絶縁領域４１ｃの少なくとも一部は、第２方向（Ｘ軸方向）において、第２半導体領域１２と第３電極５３との間にある。例えば、第１絶縁領域４１ｃの少なくとも一部は、第２半導体領域１２及び第３電極５３と接する。

例えば、第２絶縁領域４１ｂの少なくとも一部は、第２方向において、第１導電部材６１と第４部分領域１１ｄとの間にある。第２絶縁領域４１ｂの少なくとも一部は、第１導電部材６１及び第４部分領域１１ｄと接する。

例えば、第３絶縁領域４１ｃの少なくとも一部は、第２方向において、第２導電部材６２と第２半導体領域１２との間にある。第３絶縁領域４１ｃの少なくとも一部は、第２導電部材６２及び第２半導体領域１２と接する。

第３導電部材６３は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１部分領域１１ａと第１導電部材６１との間にある。第３導電部材６３は、第２導電部材６３と電気的に接続される。または、第３導電部材６３は、第２導電部材６２と電気的に接続されることが可能である。

例えば、図１に示すように、第３導電部材６３は、接続部材６３Ｃ、接続部材６２Ｌ及び接続部材６２Ｃを介して、第２導電部材６２と電気的に接続される。これらの接続部材は、図１に例示する断面とは異なる位置に設けられて良い。例えば、端子６２Ｔが接続部材６２Ｃを介して、第２導電部材６２と接続されても良い。端子６３Ｔが、接続部材６３Ｃを介して第３導電部材６３と電気的に接続されても良い。接続部材６２Ｌにより、端子６３Ｔが端子６２Ｔと電気的に接続されても良い。接続部材６２Ｌは、半導体装置１１０とは別に設けられても良い。

第３導電部材６３は、第２電極５２及び第３電極５３から電気的に絶縁される。第３導電部材６３は、第１電極５１から電気的に絶縁されても良い。

第３導電部材６３が設けられる場合、第１絶縁部材４１は、第４絶縁領域４１ｄを含んで良い。第４絶縁領域４１ｄの少なくとも一部は、第３導電部材６３と半導体部材２０との間にある。

例えば、第４絶縁領域４１ｄの少なくとも一部は、第２方向において、第３導電部材６３と第４部分領域１１ｄとの間にある。第４絶縁領域４１ｄの少なくとも一部は、第３導電部材６３及び第４部分領域１１ｄと接する。

例えば、第１電極５１と第２電極５２との間に流れる電流は、第３電極５３の電位により制御できる。第３電極５３の電位は、例えば、第２電極５２の電位を基準にした電位である。第１電極５１は、例えば、ドレイン電極として機能する。第２電極５２は、例えば、ソース電極として機能する。第３電極５３は、例えば、ゲート電極として機能する。第１絶縁領域４１ａは、例えば、ゲート絶縁膜として機能する。第１導電部材６１は、例えば、ソース電極の電位のフィールドプレートとして機能する。第２導電部材６２及び第３導電部材６３は、例えば浮遊電位のフィールドプレートとして機能する。例えば、半導体装置１１０は、例えば、トランジスタである。

実施形態において、第１導電部材６１は、第３導電部材６３と第２導電部材６２との間に設けられる。例えば、第１導電部材６１は、第２導電部材６２と容量結合する。例えば、第１導電部材６１は、第３導電部材６３と容量結合する。第１導電部材６１の容量を大きくできる。これにより、例えば、電界の局所的な集中をより効果的に抑制できる。実施形態によれば、高い耐圧が得やすくなる。

例えば、２つの浮遊電位のフィールドプレートが設けられることにより、１つの浮遊フィールドプレートが設けられる場合に比べて、例えば、第１導電部材６１の幅（Ｘ軸方向に沿う長さ）を短くした場合でも、容量を大きくできる。必要な容量を得るための第１導電部材６１の幅を小さくし易い。これにより、１つの動作領域（素子領域）の幅を小さくし易い。例えば、単位面積当たりに流れる電流を大きくできる。例えば、単位面積当たりのオン抵抗を低くできる。例えば、複数の動作領域（素子領域）が設けられる場合、複数の動作領域のピッチを小さくできる。これにより、半導体装置としてのオン抵抗を低くできる。実施形態によれば、特性を向上可能な半導体装置を提供できる。

実施形態において、第２導電部材６２は、第３絶縁領域４１ｃを介して第２半導体領域１２と対向する。第２導電部材６２のフィールドプレート効果により、例えば、第２半導体領域１２側に空乏層を延ばすことができる。これにより、例えば、第４部分領域１１ｄの幅（Ｘ軸方向に沿う長さ）を小さくても、高い耐圧が維持し易い。実用的な耐圧を得つつ、第４部分領域１１ｄの幅を小さくできる。これにより、１つの動作領域（素子領域）の幅を小さくし易い。さらに低いオン抵抗が得られる。

図２に示すように、第１導電部材６１は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う第１長さＬ１と、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う第１幅ｗ１と、を有する。第１長さＬ１は、第１幅ｗ１よりも長い。例えば、第１長さＬ１は、第１幅ｗ１の１倍を越え１６倍以下である。第１幅ｗ１が小さいことで、１つの動作領域（素子領域）の幅を小さくでき、低いオン抵抗が得られる。第１幅ｗ１が小さくても、第１導電部材６１と第２導電部材６２との間の電気容量、及び、第１導電部材６１と第３導電部材６３との間の電気容量により、実用的な大きい電気容量が得られる。

第２導電部材６２は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う第２長さＬ２と、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う第２幅ｗ２と、を有する。第２長さＬ２は、第２幅ｗ２よりも長い。例えば、第２長さＬ２は、第２幅ｗ２の１倍を越え７倍以下である。第２幅ｗ２が小さいことで、１つの動作領域（素子領域）の幅を小さくでき、低いオン抵抗が得られる。第２幅ｗ２が小さくても、第１導電部材６１と第２導電部材６２との間の電気容量、及び、第１導電部材６１と第３導電部材６３との間の電気容量により、実用的な大きい電気容量が得られる。

第３導電部材６３は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う第３長さＬ３と、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う第３幅ｗ３と、を有する。第３長さＬ３は、第３幅ｗ３よりも長い。例えば、第３長さＬ３は、第３幅ｗ３の１倍を越え１６倍以下である。第３幅ｗ３が小さいことで、１つの動作領域（素子領域）の幅を小さくでき、低いオン抵抗が得られる。第３幅ｗ３が小さくても、第１導電部材６１と第２導電部材６２との間の電気容量、及び、第１導電部材６１と第３導電部材６３との間の電気容量により、実用的な大きい電気容量が得られる。

図２に示すように、第１導電部材６１と第２導電部材６２との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第１距離ｄ１とする。第１導電部材６１と第４部分領域１１ｄとの間の第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う距離を距離ｔ１とする。例えば、第１距離ｄ１は、距離ｔ１の０．５倍以上２倍以下であることが好ましい。第１距離ｄ１が距離ｔ１の０．５倍以上であることで、例えば、絶縁部材の絶縁破壊が生じにくく易くなる。第１距離ｄ１が距離ｔ１の２倍以下であることで、例えば、低いオン抵抗が得られる。

第１距離ｄ１は、例えば、１２５ｎｍ以上であることが好ましい。これにより、実用的な耐圧が得やすくなる。

図２に示すように、第２導電部材６２と第２半導体領域１２との間の第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う距離を距離ｔ２とする。例えば、第１距離ｄ１は、距離ｔ２の０．６倍以上２．４倍以下でも良い。

図２に示すように、第３導電部材６３と第１導電部材６１との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第２距離ｄ２とする。第３導電部材６３と第４部分領域１１ｄとの間の第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う距離を距離ｔ３とする。例えば、第２距離ｄ２は、距離ｔ３の０．５倍以上２倍以下であることが好ましい。第２距離ｄ２が距離ｔ３の０．５倍以上であることで、例えば、絶縁部材の絶縁破壊が生じにくくなる。第２距離ｄ２が距離ｔ３の２倍以下であることで、例えば、低いオン抵抗が得られる。

第２距離ｄ２は、例えば、１２５ｎｍ以上であることが好ましい。これにより、実用的な耐圧が得やすくなる。第２距離ｄ２は、例えば、距離ｔ１の０．５倍以上２倍以下でも良い。

図２に示すように、この例では、第３半導体領域１３の一部は、第２方向（Ｘ軸方向）において、第１導電部材６１の一部と第３電極５３の一部との間にある。

この例では、第４部分領域１１ｄと第２半導体領域１２との間の境界ｂｒ１の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第１導電部材６１の第１方向における位置と、第２導電部材６２の第１方向における位置と、の間にある。境界ｂｒ１は、例えば、第２半導体領域１２の下端部である。

図２に示すように、第３電極５３は、第３電極端部５３ａ及び第３電極他端部５３ｂを含む。第３電極端部５３ａは、第１方向（Ｚ軸方向）において第２部分領域１１ｂと第３電極他端部５３ｂとの間にある。第３電極端部５３ａ及び第３電極他端部５３ｂは、Ｚ軸方向における端部である。第３電極端部５３ａは、例えば、第３電極５３の下端部である。第３電極他端部５３ｂは、例えば、第３電極５３の上端部である。

例えば、第４部分領域１１ｄと第２半導体領域１２との間の境界ｂｒ１の第１方向における位置は、第３電極端部５３ａの第１方向における位置と、第３電極他端部５３ｂの第１方向における位置と、の間にある。

第２半導体領域１２と第３半導体領域１３との間の境界を境界ｂｒ２とする。境界ｂｒ２は、例えば、第２半導体領域１２の上端部である。境界ｂｒ２の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第３電極端部５３ａの第１方向における位置と、第３電極他端部５３ｂの第１方向における位置と、の間にある。

図２に示すように、第２導電部材６２は、第２導電部材端部６２ａ及び第２導電部材他端部６２ｂを含む。第２導電部材端部６２ａは、第１方向（Ｚ軸方向）において第１導電部材６１と第２導電部材他端部６２ｂとの間にある。第２導電部材端部６２ａ及び第２導電部材他端部６２ｂは、Ｚ軸方向における端部である。第２導電部材端部６２ａは、例えば、第２導電部材６２の下端部である。第２導電部材他端部６２ｂは、例えば、第２導電部材６２の上端部である。

例えば、第２半導体領域１２と第３半導体領域１３との間の境界ｂｒ２の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第２導電部材端部６２ａの第１方向における位置と、第２導電部材他端部６２ｂの第１方向における位置と、の間にある。

図２に示すように、この例では、第２電極５２は、第１電極領域５２ａを含む。第１電極領域５２ａの少なくとも一部は、第２方向（例えばＸ軸方向）において第２導電部材６２の一部と第２半導体領域１２との間にある。

図２に示すように、第２電極５２は、第２電極領域５２ｂ及び第３電極領域５２ｃを含んでも良い。第２導電部材６２は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１導電部材６１と第２電極領域５２ｂとの間にある。第３電極５３は、第１方向において、第２部分領域１１ｂと第３電極領域５２ｃとの間にある。

図３（ａ）～図３（ｄ）は、半導体装置を例示する模式的断面図である。
図３（ａ）～図３（ｃ）は、参考例の半導体装置１１９ａ～１１９ｃを例示している。図３（ｄ）は、実施形態に係る半導体装置１１０に対応する。半導体装置１１９ａ～１１９ｃにおいては、第２導電部材」６２が設けられない。半導体装置１１９ａ～１１９ｃにおいては、第１導電部材６１及び第３導電部材６３が設けられる。第１導電部材６１は、第２電極５２に電気的に接続される。第３導電部材６３は、浮遊電位である。

半導体装置１１９ａにおいて、第３導電部材６３が設けられることで、例えば、高い耐圧が得られる。半導体装置１１９ａにおいては、十分な電気容量を得るために、第１導電部材６１及び第３導電部材６３の幅が広い。このため、１つの動作領域（素子領域）の幅が大きい。このため、単位面積当たりに流れる電流が小さくなる。その結果、オン抵抗が高い。

半導体装置１１９ｂにおいて、第１導電部材６１及び第３導電部材６３の幅が狭くされる。半導体装置１１９ｂにおいて、高い耐圧のための十分な電気容量を得るために、第１導電部材６１と第３導電部材６３との間の距離が短くされる。このため、第１導電部材６１と第３導電部材６３との間の絶縁部材において、リーク電流が大きくなりやすい。例えば、絶縁破壊が生じる場合もある。半導体装置１１９ｂは、実用的でない。

半導体装置１１９ｃにおいて、第１導電部材６１及び第３導電部材６３の幅が狭くされる。半導体装置１１９ｃにおいて、リーク電流及び絶縁破壊を抑制するために、第１導電部材６１と第３導電部材６３との間の距離が長くされる。このため、第１導電部材６１と第３導電部材６３との間の電気容量が小さい。半導体装置１１９ｃにおいては、十分な耐圧を得ることが困難である。

これに対して、実施形態に係る半導体装置１１０においては、第２導電部材６２が設けられる。第１導電部材６１と第２導電部材６２との間の電気容量、及び、第１導電部材６１と第３導電部材６３との間の電気容量が利用できる。これにより、導電部材の幅を小さくしても、高い耐圧が維持できる。２の導電部材の間の距離を過度に短くしなくて良い。実施形態においては、例えば、リーク電流及び絶縁破壊を抑制できる。実施形態によれば、１つの動作領域（素子領域）の幅の縮小が容易である。実施形態によれば、例えば、低いオン抵抗が得られる。

上記の実施形態において、第１半導体領域１１における第１導電形のキャリア濃度は、例えば、１．０ｘ１０^１５ｃｍ^－３以上１．０ｘ１０^１７ｃｍ^－３以下であることが好ましい。第２半導体領域１２における第２導電形のキャリア濃度は、例えば、１．０ｘ１０^１６ｃｍ^－３以上１．０ｘ１０^１８ｃｍ^－３以下であることが好ましい。第３半導体領域１３における第１導電形のキャリア濃度は、例えば、３．０ｘ１０^１８ｃｍ^－３以上３．０ｘ１０^２０ｃｍ^－３以下であることが好ましい。第４半導体領域１４における第１導電形のキャリア濃度は、例えば、１．０ｘ１０^１７ｃｍ^－３以上３．０ｘ１０^２０ｃｍ^－３以下であることが好ましい。

上記の実施形態において、例えば、第４半導体領域１４における第１導電形の不純物濃度は、第１半導体領域１１における第１導電形の不純物濃度よりも高い。

第１半導体領域１１における第１導電形の不純物濃度は、例えば、１．０ｘ１０^１５ｃｍ^－３以上１．０ｘ１０^１７ｃｍ^－３以下であることが好ましい。第２半導体領域１２における第２導電形の不純物濃度は、例えば、１．０ｘ１０^１６ｃｍ^－３以上１．０ｘ１０^１８ｃｍ^－３以下であることが好ましい。第３半導体領域１３における第１導電形の不純物濃度は、例えば、３．０ｘ１０^１８ｃｍ^－３以上３．０ｘ１０^２０ｃｍ^－３以下であることが好ましい。第４半導体領域１４における第１導電形の不純物濃度は、例えば、１．０ｘ１０^１７ｃｍ^－３以上３．０ｘ１０^２０ｃｍ^－３以下であることが好ましい。

半導体部材は、例えば、シリコンを含む。半導体部材は、例えば、化合物半導体などを含んでも良い。第１電極５１は、例えば、アルミニウム、チタン、ニッケル、及び、金よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第２電極５２は、例えば、アルミニウム、チタン、ニッケル、及び、金よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第３電極５３、及び、第１～第３導電部材６１～６３は、例えば、導電性のシリコン、または、ポリシリコンを含む。第１絶縁部材４１は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、及び、酸窒化シリコンよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。

実施形態において、半導体領域の形状などに関する情報は、例えば、電子顕微鏡観察などにより得られる。半導体領域における不純物濃度に関する情報は、例えば、ＥＤＸ（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy）、または、ＳＩＭＳ（Secondary Ion Mass Spectrometry）などにより得られる。半導体領域におけるキャリア濃度に関する情報は、例えば、ＳＣＭ（Scanning Capacitance Microscopy）などにより得られる。

実施形態によれば、特性を向上可能な半導体装置を提供できる。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、半導体装置に含まれる、半導体部材、半導体領域、導電部材、電極及び絶縁部材などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した半導体装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての半導体装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…半導体部材、 １１～１４…第１～第４半導体領域、 １１ａ～１１ｄ…第１～第４部分領域、 ４１…第１絶縁部材、 ４１ａ～４１ｄ…第１～第４絶縁領域、 ５１…第１電極、 ５２…第２電極、 ５２Ｃ、５２Ｌ…接続部材、 ５２Ｔ…端子、 ５２ａ～５２ｃ…第１～第３電極領域、 ５３…第３電極、 ５３ａ…第３電極端部、 ５３ｂ…第３電極他端部、 ６１…第１導電部材、 ６１Ｃ…接続部材、 ６１Ｔ…端子、 ６２…第２導電部材、 ６２Ｃ、６２Ｌ…接続部材、 ６２Ｔ…端子、 ６２ａ…第２導電部材端部、 ６２ｂ…第２導電部材他端部、 ６３…第３導電部材、 ６３Ｃ…接続部材、 ６３Ｔ…端子、 １１０、１１９ａ～１１９ｃ…半導体装置、 Ｌ１～Ｌ３…第１～第３長さ、 ｂｒ１、ｂｒ２…境界、 ｄ１、ｄ２…第１、第２距離、 ｔ１～ｔ３…距離、 ｗ１～ｗ３…第１～第３幅

Claims (20)

1. 第１電極と、
   第２電極であって、前記第１電極から前記第２電極への方向は、第１方向に沿う、前記第２電極と、
   第３電極と、
   第１導電部材であって、前記第１導電部材は、前記第２電極と電気的に接続された、または、前記第１導電部材は、前記第２電極と電気的に接続されることが可能である、前記第１導電部材と、
   半導体部材であって、前記半導体部材は、第１導電形の第１半導体領域と、第２導電形の第２半導体領域と、前記第１導電形の第３半導体領域と、を含み、前記第１半導体領域は、第１部分領域、第２部分領域、第３部分領域及び第４部分領域を含み、前記第１部分領域から前記第１導電部材への方向は、前記第１方向に沿い、前記第２部分領域から前記第３電極への方向は、前記第１方向に沿い、前記第３部分領域は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１部分領域と前記第２部分領域との間にあり、前記第２半導体領域は、前記第１方向において前記第３部分領域と前記第３半導体領域との間にあり、前記第４部分領域は、前記第１方向において前記第３部分領域と前記第２半導体領域との間にあり、前記第１導電部材から前記第４部分領域の少なくとも一部の方向は前記第２方向に沿う、前記半導体部材と、
   第２導電部材であって、前記第２半導体領域の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第２導電部材と前記第３電極との間にあり、前記第２導電部材は、前記第２電極及び前記第３電極から電気的に絶縁された、前記第２導電部材と、
   第１絶縁部材であって、前記第１絶縁部材は、第１絶縁領域、第２絶縁領域及び第３絶縁領域を含み、前記第１絶縁領域の少なくとも一部は、前記第３電極と前記半導体部材との間にあり、前記第２絶縁領域の少なくとも一部は、前記第１導電部材と前記半導体部材との間にあり、前記第３絶縁領域の少なくとも一部は、前記第２導電部材と前記半導体部材との間にある、前記第１絶縁部材と、
   を備えた半導体装置。
2. 前記第２導電部材は、前記第１電極から電気的に絶縁された、請求項１記載の半導体装置。
3. 前記第１絶縁領域の前記少なくとも一部は、前記第２半導体領域及び前記第３電極と接し、
   前記第２絶縁領域の前記少なくとも一部は、前記第１導電部材及び前記第４部分領域と接し、
   前記第３絶縁領域の前記少なくとも一部は、前記第２導電部材及び前記第２半導体領域と接する、請求項１または２に記載の半導体装置。
4. 第３導電部材をさらに備え、
   前記第３導電部材は、前記第１方向において前記第１部分領域と前記第１導電部材との間にあり、
   前記第３導電部材は、前記第２導電部材と電気的に接続された、または、前記第３導電部材は、前記第２導電部材と電気的に接続されることが可能であり、
   前記第３導電部材は、前記第２電極及び前記第３電極から電気的に絶縁され、
   前記第１絶縁部材は、第４絶縁領域を含み、前記第４絶縁領域の少なくとも一部は、前記第３導電部材と前記半導体部材との間にある、請求項１～３のいずれか１つに記載の半導体装置。
5. 前記第３導電部材は、前記第１方向に沿う第３長さと、前記第２方向に沿う第３幅と、を有し、
   前記第３長さは、前記第３幅よりも長い、請求項４記載の半導体装置。
6. 前記第３長さは、前記第３幅の１倍を越え１６倍以下である、請求項４または５に記載の半導体装置。
7. 前記第３導電部材と前記第１導電部材との間の第１方向に沿う第２距離は、前記第３導電部材と前記第４部分領域との間の前記第２方向に沿う距離の０．５倍以上２倍以下である、請求項４～６のいずれか１つに記載の半導体装置。
8. 前記第３導電部材と前記第１導電部材との間の第１方向に沿う第２距離は、１２５ｎｍ以上である、請求項４～６のいずれか１つに記載の半導体装置。
9. 前記第１導電部材は、前記第１方向に沿う第１長さと、前記第２方向に沿う第１幅と、を有し、
   前記第１長さは、前記第１幅よりも長い、請求項１～８のいずれか１つに記載の半導体装置。
10. 前記第１長さは、前記第１幅の１倍を越え１６倍以下である、請求項１～９のいずれか１つに記載の半導体装置。
11. 前記第２導電部材は、前記第１方向に沿う第２長さと、前記第２方向に沿う第２幅と、を有し、
    前記第２長さは、前記第２幅よりも長い、請求項１～１０のいずれか１つに記載の半導体装置。
12. 前記第２長さは、前記第２幅の１倍を越え７倍以下である、請求項１～１１のいずれか１つに記載の半導体装置。
13. 前記第１導電部材と前記第２導電部材との間の第１方向に沿う第１距離は、前記第１導電部材と前記第４部分領域との間の前記第２方向に沿う距離の０．６倍以上２．４倍以下である、請求項１～１２のいずれか１つに記載の半導体装置。
14. 前記第１導電部材と前記第２導電部材との間の第１方向に沿う第１距離は、１２５ｎｍ以上である、請求項１～１２のいずれか１つに記載の半導体装置。
15. 前記第３半導体領域の一部は、前記第２方向において、前記第１導電部材の一部と前記第３電極の一部との間にある、請求項１～１４のいずれか１つに記載の半導体装置。
16. 前記第４部分領域と前記第２半導体領域との間の境界の前記第１方向における位置は、前記第１導電部材の前記第１方向における位置と、前記第２導電部材の前記第１方向における位置と、の間にある、請求項１～１５のいずれか１つに記載の半導体装置。
17. 前記第３電極は、第３電極端部及び第３電極他端部を含み、
    前記第３電極端部は、前記第１方向において前記第２部分領域と前記第３電極他端部との間にあり、
    前記第４部分領域と前記第２半導体領域との間の境界の前記第１方向における位置は、前記第３電極端部の前記第１方向における位置と、前記第３電極他端部の前記第１方向における位置と、の間にある、請求項１～１５のいずれか１つに記載の半導体装置。
18. 前記第３電極は、第３電極端部及び第３電極他端部を含み、
    前記第３電極端部は、前記第１方向において前記第２部分領域と前記第３電極他端部との間にあり、
    前記第２半導体領域と前記第３半導体領域との間の境界の前記第１方向における位置は、前記第３電極端部の前記第１方向における位置と、前記第３電極他端部の前記第１方向における位置と、の間にある、請求項１～１５のいずれか１つに記載の半導体装置。
19. 前記第２導電部材は、第２導電部材端部及び第２導電部材他端部を含み、
    前記第２導電部材端部は、前記第１方向において前記第１導電部材と前記第２導電部材他端部との間にあり、
    前記第２半導体領域と前記第３半導体領域との間の境界の前記第１方向における位置は、前記第２導電部材端部の前記第１方向における位置と、前記第２導電部材他端部の前記第１方向における位置と、の間にある、請求項１～１５のいずれか１つに記載の半導体装置。
20. 前記第２電極は、第１電極領域を含み、
    前記第１電極領域の少なくとも一部は、前記第２方向において前記第２導電部材の一部と前記第２半導体領域との間にある、請求項１～１９のいずれか１つに記載の半導体装置。

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