(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型のドリフト領域と、
前記ドリフト領域の表面側に設けられている第２導電型のボディ領域と、
前記ボディ領域を貫通して前記ドリフト領域にまで伸びている複数のゲートトレンチと、
前記複数のゲートトレンチの各々の内部に配置されており、前記ボディ領域と対向しているゲート電極と、
前記ゲート電極と前記ゲートトレンチの壁面との間に配置されている絶縁体と、
前記複数のゲートトレンチの各々の底部を囲んでおり、その周囲が前記ドリフト領域によって囲まれている第２導電型の拡散領域と、を備えており、
前記拡散領域の不純物濃度が前記ボディ領域の不純物濃度よりも高くされており、
前記複数のゲートトレンチは、間隔を空けて一定の方向に配列されており、
前記ドリフト領域では、前記ゲートトレンチのゲートトレンチ配列方向の側壁面近傍の不純物濃度が、隣接するゲートトレンチとの中間部分の不純物濃度よりも低い半導体装置。
【請求項２】
前記拡散領域のゲートトレンチ配列方向の幅が、前記拡散領域の幅を変化させたときに前記半導体装置の耐圧が最大となるときの幅よりも長くされており、かつ、隣接する前記拡散領域同士が接触してしまうときの幅よりも短くされている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ボディ領域と前記拡散領域との間において、前記ゲートトレンチのゲートトレンチ配列方向の側壁面から前記ドリフト領域内に突出し、前記拡散領域から前記ゲート電極に向かうキャリアの流れを遮蔽する遮蔽領域をさらに備えている請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
第１導電型のドリフト領域と、
前記ドリフト領域の表面側に設けられている第２導電型のボディ領域と、
前記ボディ領域を貫通して前記ドリフト領域にまで伸びている複数のゲートトレンチと、
前記複数のゲートトレンチの各々の内部に配置されており、前記ボディ領域と対向しているゲート電極と、
前記ゲート電極と前記ゲートトレンチの壁面との間に配置されている絶縁体と、
前記複数のゲートトレンチの各々の底部を囲んでおり、その周囲が前記ドリフト領域によって囲まれている第２導電型の拡散領域と、を備えており、
前記拡散領域の不純物濃度が前記ボディ領域の不純物濃度よりも高くされており、
前記複数のゲートトレンチは、間隔を空けて一定の方向に配列されており、
前記ボディ領域と前記拡散領域との間において、前記ゲートトレンチのゲートトレンチ配列方向の側壁面から前記ドリフト領域内に突出し、前記拡散領域から前記ゲート電極に向かうキャリアの流れを遮蔽する遮蔽領域をさらに備えている半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレンチゲート型の半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本国特許公開公報２００７−３１７７７９号は、トレンチゲート型の半導体装置の一例を開示している。この半導体装置は、ｎ型のドリフト領域と、そのドリフト領域の表面側に設けられたｐ型のボディ領域を備えている。この半導体装置では、ボディ領域を貫通してドリフト領域にまで伸びるゲートトレンチが形成されている。ゲート電極は、ゲートトレンチ内に配置され、絶縁体を介してボディ領域と対向している。ゲートトレンチの底部を囲む範囲にはｐ型の拡散領域が形成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の半導体装置では、通常、アバランシェ試験が行われ、半導体装置の信頼性が確認される。しかしながら、従来の半導体装置にアバランシェ動作を行わせると、半導体装置の特性が低下することが判明した。本明細書は、半導体装置にアバランシェ動作を行わせても、特性の低下を抑制できる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、アバランシェ動作に起因する半導体装置の特性の低下の原因を探求した。その結果、アバランシェ動作時に発生するキャリアの挙動が半導体装置の特性を低下させる原因であることを突き止めた。すなわち、従来の半導体装置では、アバランシェ動作時にボディ領域とドリフト領域とのｐｎ接合においてブレークダウンが発生する。ブレークダウンにより発生したキャリア（ホール）は、ゲート電極の近傍に集まり、その一部がゲート電極近傍の絶縁体に蓄積される。絶縁体にキャリア（ホール）が蓄積されると、ゲート容量が増加し、半導体装置の特性（例えば、スイッチング特性）が低下する原因となる。特に、連続アバランシェ試験のように、半導体装置に連続してアバランシェ動作を行わせると、絶縁体に蓄積されるキャリア（ホール）の量が多量となるため、その影響は大きい。【０００５】
本明細書が提供する半導体装置は、第１導電型のドリフト領域と、第２導電型のボディ領域と、ゲートトレンチと、ゲート電極と、絶縁体と、第２導電型の拡散領域を備える。ボディ領域は、ドリフト領域の表面側に設けられている。ゲートトレンチは、ボディ領域を貫通してドリフト領域にまで伸びている。ゲート電極は、ゲートトレンチ内に配置されており、ボディ領域と対向している。絶縁体は、ゲート電極とゲートトレンチの壁面との間に配置されている。拡散領域は、ゲートトレンチの底部を囲んでおり、その周囲がドリフト領域によって囲まれている。そして、拡散領域の不純物濃度がボディ領域の不純物濃度よりも高くされている。【０００６】
「第１導電型」及び「第２導電型」とは、ｎ型またはｐ型のいずれかを意味する。すなわち、「第１導電型」がｎ型である場合には「第２導電型」がｐ型であり、「第１導電型」がｐ型である場合には「第２導電型」がｎ型である。【０００７】
この半導体装置では、ゲートトレンチの底部を囲む拡散領域の不純物濃度が、ボディ領域の不純物濃度よりも高い。このため、この半導体装置にアバランシェ動作を行わせると、ボディ領域とドリフト領域とのｐｎ接合ではなく、拡散領域とドリフト領域とのｐｎ接合においてブレークダウンが発生する。ゲート電極からより離れたｐｎ接合（すなわち、拡散領域とドリフト領域とのｐｎ接合）でブレークダウンするため、ゲート電極の近傍に集まるキャリアの量を減らすことができ、ゲート電極近傍の絶縁体に蓄積されるキャリアの量を減らすことができる。その結果、ゲート容量の増加が抑制され、半導体装置の特性の低下を抑制することができる。【０００８】
この半導体装置では、複数のゲートトレンチを、間隔を空けて一定の方向に配列することができる。この場合、各ゲートトレンチの内部にはゲート電極及び絶縁体が配置されており、各ゲートトレンチの底部には、その底部を囲むように第２導電型の拡散領域を設けることができる。【０００９】
半導体装置が複数のゲートトレンチを備える場合、拡散領域のゲートトレンチ配列方向の幅が、拡散領域の幅を変化させたときに半導体装置の耐圧が最大となるときの幅よりも長くされており、かつ、隣接する拡散領域同士が接触してしまうときの幅よりも短くされていることが好ましい。拡散領域の幅を長くすることで、拡散領域とドリフト領域とのｐｎ接合において好適にブレークダウンさせることができる。【００１０】
また、ドリフト領域では、ゲートトレンチのゲートトレンチ配列方向の側壁面近傍の不純物濃度を、隣接するゲートトレンチの中間部分の不純物濃度よりも低くするようにしてもよい。ゲートトレンチ側壁面近傍のドリフト領域の電気抵抗が高くなるため、キャリアがゲート電極の近傍に集まることを抑制することができる。【００１１】
また、ボディ領域と拡散領域との間において、ゲートトレンチのゲートトレンチ配列方向の側壁面からドリフト領域内に突出し、拡散領域からゲート電極へのキャリアの流れを遮蔽する遮蔽領域をさらに備えるようにしてもよい。遮蔽領域を形成することで、キャリアがゲート電極に向かって集まることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施例の半導体装置の平面図。
【図２】図１のII−II線断面図。
【図３】拡散領域内の不純物濃度分布を示す図（図１のIII−III線に沿った不純物濃度分布）。
【図４】拡散領域のｘ方向の幅と半導体装置の耐圧との関係を示す図。
【図５】ボディ領域内における深さ方向の不純物濃度分布を示す図（図１のＶ−Ｖ線に沿った不純物濃度分布）。
【図６】第２実施例の半導体装置の構造を示す断面図。
【図７】第２実施例の半導体装置の製造方法を説明するための図。
【図８】第３実施例の半導体装置の構造を示す断面図。
【図９】第３実施例の半導体装置の製造方法を説明するための図。
【図１０】第３実施例の半導体装置の製造方法を説明するための図。
【図１１】第３実施例の半導体装置の製造方法を説明するための図。
【図１２】第３実施例の半導体装置の製造方法を説明するための図。
【図１３】第３実施例の半導体装置の製造方法を説明するための図。
【図１４】第３実施例の半導体装置の製造方法を説明するための図。
【図１５】第３実施例の半導体装置の製造方法を説明するための図。
【図１６】第３実施例の半導体装置の製造方法を説明するための図。
【図１７】第３実施例の半導体装置の製造方法を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施例）  第１実施例の半導体装置１０について、図面を参照して説明する。図１に示すように、半導体装置１０は、半導体素子が形成されるセル領域９０と、セル領域９０を取り囲む終端領域９２を有している。なお、図１では、半導体基板の上面に形成される電極等の図示を省略している。セル領域９０には、複数のゲートトレンチ２６が形成されている。ゲートトレンチ２６は、図１のｙ方向に伸びており、図１のｘ方向に間隔を空けて配列されている。すなわち、図１のｘ方向がゲートトレンチ２６の配列方向となっている。終端領域９２には終端トレンチ９４が形成されている。終端トレンチ９４は、セル領域９０の周囲を一巡している。セル領域９０と終端領域９２は、同一の半導体基板に形成されている。半導体基板には、公知の基板（例えば、シリコン基板（Ｓｉ基板），炭化シリコン基板（ＳｉＣ基板）等）を用いることができる。
【００１４】
図２に示すように、半導体基板１１には縦型の電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）が形成されている。半導体基板１１の上面には、ゲートトレンチ２６が形成されている。ゲートトレンチ２６は、後述するソース領域２４及びボディ領域２０を貫通し、その下端はドリフト領域１６まで伸びている。ゲートトレンチ２６内には、ゲート電極３０が形成されている。ゲート電極３０は、ゲート電極３０の下端がボディ領域２０の下面よりわずかに深くなるように形成されている。ゲートトレンチ２６の壁面とゲート電極３０の間（すなわち、ゲート電極３０の側方及び下方）には絶縁体２８が充填されている。このため、ゲート電極３０は、絶縁体２８を介してボディ領域２０及びソース領域２４に対向している。また、ゲート電極３０の上部にはキャップ絶縁膜３２が形成されている。
【００１５】
半導体基板１１の上面に臨む領域には、ｎ＋型のソース領域２４とｐ＋型のボディコンタクト領域２２が形成されている。ソース領域２４は、絶縁体２８と接するように形成されている。ボディコンタクト領域２２は、ソース領域２４に接するように形成されている。
【００１６】
ソース領域２４とボディコンタクト領域２２の下側には、ｐ−型のボディ領域２０が形成されている。ボディ領域２０の不純物濃度は、ボディコンタクト領域２２中の不純物濃度より低くされている。ボディ領域２０の不純物濃度は、例えば、０．５〜５．０×ｅ１７ｃｍ−３とすることができる。ボディ領域２０は、ソース領域２４及びボディコンタクト領域２２に接しており、ソース領域２４の下側で絶縁体２８に接している。このため、ソース領域２４は、ボディ領域２０及びボディコンタクト領域２２によって囲まれている。
【００１７】
ボディ領域２０の下側には、ｎ−型のドリフト領域１６が形成されている。ドリフト領域１６の不純物濃度は、例えば、１．０×ｅ１５〜１．０×ｅ１７ｃｍ−３とすることができる。ドリフト領域１６は、ボディ領域２０の下面に接している。ドリフト領域１６は、ボディ領域２０によってソース領域２４から分離されている。
【００１８】
ドリフト領域１６内には、ゲートトレンチ２６の底部を囲む範囲にｐ−型の拡散領域１８が形成されている。拡散領域１８は、ゲート電極３０の下方（すなわち、ゲートトレンチ２６の底部）の絶縁体２８に接している。拡散領域１８の周囲は、ドリフト領域１６に囲まれている。これによって、拡散領域１８は、ボディ領域２０から分離されている。拡散領域１８の不純物濃度及び寸法については、後で詳述する。
【００１９】
半導体基板１１の下面に臨む領域には、ｎ＋型のドレイン領域１４が形成されている。ドレイン領域１４の不純物濃度は、例えば、１．０×ｅ１８〜５．０×ｅ１９ｃｍ−３とすることができる。ドレイン領域１４は、ドリフト領域２０の下面に接している。ドレイン領域１４は、ドリフト領域１６によってボディ領域２０から分離されている。
【００２０】
半導体基板１１の下面にはドレイン電極１２が形成されている。ドレイン電極１２は、ドレイン領域１４とオーミック接触している。半導体基板１１の上面には、ソース電極３４が形成されている。ソース電極３４は、キャップ絶縁膜３２を覆うように形成されており、ゲート電極３０から絶縁されている。ソース電極３４は、ソース領域２４及びボディコンタクト領域２２とオーミック接触している。
【００２１】
上述した半導体装置１０を使用する時は、ドレイン電極１２が電源電位に接続され、ソース電極３４がグランド電位に接続される。ゲート電極３０の電位が閾値電位未満である場合は、半導体装置１１はオフしている。ゲート電極３０の電位が閾値電位以上となると、半導体装置１１はオンする。すなわち、ゲート絶縁体２８に接している範囲のボディ領域２０にチャネルが形成される。これによって、電子が、ソース電極３４から、ソース領域２４、ボディ領域２０のチャネル、ドリフト領域１６及びドレイン領域１４を通ってドレイン電極１２に流れる。すなわち、ドレイン電極１２からソース電極３４に電流が流れる。
【００２２】
次に、拡散領域１８の不純物濃度及び寸法について説明する。拡散領域１８の不純物濃度及び寸法は、半導体装置１０にアバランシェ動作をさせたときに、拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合においてブレークダウンが生じるように調整されている。すなわち、本実施例のように、ゲートトレンチの下部にフローティング状態の拡散領域が形成された半導体装置では、ボディ領域とドリフト領域とのｐｎ接合と、拡散領域とドリフト領域とのｐｎ接合に空乏層が広がり、ドレイン−ソース間の耐圧が確保される。このため、半導体装置１０にアバランシェ動作をさせると、ボディ領域とドリフト領域とのｐｎ接合と、拡散領域とドリフト領域とのｐｎ接合のいずれか一方でブレークダウンが発生する。本実施例では、拡散領域１８の不純物濃度及び寸法を調整することで、アバランシェ動作時に拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合においてブレークダウンが生じるようにしている。
【００２３】
アバランシェ動作時に拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合においてブレークダウンを生じさせるための一つの方法としては、拡散領域１８の不純物濃度をボディ領域２０の不純物濃度よりも高くすることである。この場合、拡散領域１８の寸法（ｘ方向の幅等）は、半導体装置１０に求められる他の特性（耐圧，オン抵抗等）を考慮して適宜決定することができる。例えば、ボディ領域２０のｐ型の不純物濃度を１．０〜４．０×ｅ１6ｃｍ−３とし、拡散領域１８のｐ型の不純物濃度をこれよりも高い１．５〜４．５×ｅ１７ｃｍ−３とする。これによって、アバランシェ動作時に、拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合においてブレークダウンを生じさせることができる。
【００２４】
なお、上述した拡散領域１８及びボディ領域２０は、公知の方法で形成することができる。例えば、半導体基板１１にｐ型の不純物を注入し、その注入したｐ型の不純物を熱拡散させることで形成することができる。この際、注入するｐ型不純物の量と熱拡散時間を調整することで、拡散領域１８とボディ領域２０の不純物濃度及び寸法を制御することができる。
このような方法で拡散領域１８及びボディ領域２０を形成する場合、拡散領域１８内の不純物濃度は一定とならず、また、ボディ領域２０内の不純物濃度は一定とならない。すなわち、図３に示すように、拡散領域１８内の不純物濃度は、その中心でピーク値Ｐ１（最大値）となり、ドリフト領域１６との境界近傍に近づくにつれて低くなる。一方、ボディ領域２０内の不純物濃度は、図５に示すように深さ方向に変化し、深さｚ２でピーク値Ｐ２（最大値）となる。なお、図５において、深さが０〜ｚ１の範囲はボディコンタクト領域２２に相当し、深さがｚ１〜ｚ３の範囲がボディ領域２０に相当する。
【００２５】
このような場合には、拡散領域１８の不純物濃度のピーク値Ｐ１と、ボディ領域２０の不純物濃度のピーク値Ｐ２とを、例えば、（Ｐ１／Ｐ２）が１．１〜１０の範囲となるように調整することができる。ピーク値の比（Ｐ１／Ｐ２）を１．１〜１０の範囲とすることで、アバランシェ動作時に拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合において安定してブレークダウンさせることができる。
【００２６】
また、アバランシェ動作時に拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合においてブレークダウンを生じさせるための他の方法としては、拡散領域１８の寸法を従来よりも大きくする。具体的には、拡散領域１８のｘ方向（ゲートトレンチ配列方向）の幅を従来よりも長くする。すなわち、拡散領域１８のｘ方向の幅を変化させると、半導体装置１０の耐圧が変化する。図４に示すように、拡散領域１８のｘ方向の幅がｄ１となるときに半導体装置１０の耐圧が最大値Ｖｍａｘとなり、拡散領域１８のｘ方向の幅がｄ１を超えて長くなると半導体装置１０の耐圧が低下する。本実施例では、拡散領域１８のｘ方向の幅をｄ１より長くすることで、拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合で好適にブレークダウンさせることができる。
【００２７】
なお、拡散領域１８のｘ方向の幅は、隣接する拡散領域１８同士が接しないような幅とする。半導体装置１０がオンしたときに、キャリアが移動するスペースを確保するためである。また、図４に示すように、拡散領域１８のｘ方向の幅がｄ１を越えると、半導体装置１０の耐圧が低下し、半導体装置１０のオン抵抗が増加する。このため、拡散領域１８のｘ方向の幅は、図４に示す「ｄ２」以下とすることが好ましい。この「ｄ２」は、半導体装置１０の耐圧が０．８×Ｖｍａｘとなるときの幅である。拡散領域１８のｘ方向の幅をｄ２以下とすることで、ブレークダウンする場所を拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合としながら、半導体装置１０の耐圧の低下及びオン抵抗の増加を抑制することができる。従って、拡散領域１８のｘ方向の幅は、ｄ１〜ｄ２の範囲で決定することが好ましい。このｄ１，ｄ２は、実験によって決定してもよいし、デバイスシュミレータを利用した計算によって決定してもよい。
【００２８】
なお、拡散領域１８のｘ方向の幅をｄ１より長くした場合においては、拡散領域１８のｐ型不純物濃度は、半導体装置１０に求められる他の特性を考慮して適宜決定することができる。もちろん、拡散領域１８のｐ型不純物濃度をボディ領域２０のｐ型不純物濃度よりも高くしてもよい。このようにすることで、アバランシェ動作時に拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合においてより安定してブレークダウンさせることができる。
【００２９】
次に、アバランシェ試験を実施するときの半導体装置１０の動作について説明する。アバランシェ試験は、公知の方法によって実施することができる。すなわち、半導体装置１０のドレイン電極１２をコイルを介して電源電位に接続する。また、半導体装置１０のソース電極３４をグランド電位に接続する。この状態で、ゲート電極３０にパルス電圧を印加する。ゲート電極にパルス電圧が印加されると、半導体装置１０は所定時間だけオンし、その後、オフされる。半導体装置１０がオンすると、半導体装置１０に電流が流れ、コイルにエネルギが蓄積される。半導体装置１０がオフすると、コイルに蓄積されたエネルギによってコイルに大きな逆起電力が発生する。コイルに発生した逆起電力が半導体装置１０に作用すると、半導体装置１０はアバランシェ動作を行う。
【００３０】
半導体装置１０がアバランシェ動作を行うと、拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合でブレークダウンが発生する。拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合でブレークダウンすると、ブレークダウンにより発生したホールの多くは図２の矢印のように流れ、ボディ領域２０及びボディコンタクト領域２２を通ってソース電極３４に流れる。このため、ブレークダウンにより発生したホールが、ゲート電極３０の近傍に集まることが抑制され、ゲート電極３０の近傍の絶縁体２８にホールが蓄積することが抑制される。
【００３１】
なお、従来の半導体装置では、ボディ領域２０とドリフト領域１６とのｐｎ接合においてブレークダウンする。このため、ゲート電極３０の近傍でブレークダウンすることとなるため、ゲート電極３０の近傍により多くのホールが集まる。その結果、ゲート電極３０の近傍の絶縁体２８（図２の符号３６で示す箇所）に多量のホールが蓄積されることとなる。
【００３２】
上述したことから明らかなように、本実施例の半導体装置１０では、アバランシェ動作をする際に、ゲート電極３０の近傍にホールが集まることが抑制され、ゲート電極３０の近傍の絶縁体２８にホールが蓄積されることが抑制される。このため、ゲート容量の増加を抑制でき、アバランシェ動作による半導体装置１０の特性（スイッチング特性等）の悪化を抑えることができる。また、上記のように絶縁体２８へのホールの蓄積が抑制されるため、連続アバランシェ試験を行っても、半導体装置１０の特性の低下を効果的に抑制することができる。
【００３３】
（第２実施例）  第２実施例の半導体装置４０について、図６を参照して説明する。図６では、第１実施例の半導体装置１０と同一部分には第１実施例と同一の番号を付している。
【００３４】
図６に示すように、第２実施例の半導体装置４０では、ｎ−型のドリフト領域４２が、不純物濃度が低い低濃度ドリフト領域４２ａと、低濃度ドリフト領域４２ａよりも不純物濃度が高い高濃度ドリフト領域４２ｂを備えている点で、第１実施例と異なる。低濃度ドリフト領域４２ａは、ゲートトレンチ２６のゲートトレンチ配列方向（すなわち、ｘ方向）の側壁面近傍に形成されている。高濃度ドリフト領域４２ｂは、隣接するゲートトレンチ２６の中間部分（隣接する低濃度ドリフト領域４２ａの間）に形成されている。低濃度ドリフト領域４２ａは、高濃度ドリフト領域４２ｂより不純物濃度が低いため、高濃度ドリフト領域４２ｂよりも電気抵抗が高くなっている。
【００３５】
この半導体装置４０では、ゲートトレンチ２６の側壁面近傍に高抵抗の低濃度ドリフト領域４２ａが形成され、ゲートトレンチ２６から離れた位置に電気抵抗が低い低濃度ドリフト領域４２ｂが形成されている。このため、拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合でブレークダウンすることにより発生するホールは、低濃度ドリフト領域４２ａを流れ難く、高濃度ドリフト領域４２ｂを流れ易い。その結果、ゲート電極３０の近傍にホールが集まることをさらに抑制することができる。
【００３６】
ここで、低濃度ドリフト領域４２ａを形成する方法の一例について説明する。図７に示すように、この形成方法では、トレンチ４４（その後にゲートトレンチ２６となる）をテーパ状に形成する。次いで、トレンチ４４の底部に拡散領域１８を形成するため、トレンチ４４の底部にｐ型の不純物を注入する。この際、注入するｐ型不純物の加速電圧を高めに設定する。トレンチ４４がテーパ状に形成されているため、トレンチ４４の側壁面にも少量のｐ型不純物が注入される。その結果、トレンチ４４の側壁面近傍のドリフト領域４２の不純物濃度が低下し、低濃度ドリフト領域４２ａが形成される。この方法では、トレンチ４４（ゲートトレンチ２６）をテーパ状とするだけでよいため、低濃度ドリフト領域４２ａを簡易に形成することができる。
【００３７】
なお、図６に示す半導体装置４０では、ボディ領域２０から拡散領域１８までの深さ範囲の全域に低濃度ドリフト領域４２ａが形成されていたが、本明細書の技術は、このような形態に限られない。ボディ領域２０から拡散領域１８までの深さ範囲の少なくとも一部に低濃度ドリフト領域が形成されていてもよい。
【００３８】
（第３実施例）  第３実施例の半導体装置５０について、図８を参照して説明する。図８でも、第１実施例の半導体装置１０と同一部分には第１実施例と同一の番号を付している。
【００３９】
第３実施例の半導体装置５０では、ボディ領域２０と拡散領域１８との間の深さに遮蔽領域５２ａが形成されている点で、第１実施例と異なる。遮蔽領域５２ａは、絶縁材料によって形成されており、ゲートトレンチ２６内に充填された絶縁体２８と一体化されている。遮蔽領域５２ａは、ゲートトレンチ２６の側壁面からｘ方向に伸び、ドリフト領域１６内に突出している。
【００４０】
この半導体装置５０では、ゲートトレンチ２６の側壁面からｘ方向に突出する遮蔽領域５２ａが形成されている。このため、拡散領域１８とドリフト領域１６とのｐｎ接合でブレークダウンすることにより発生するホールは、遮蔽領域５２ａによって、ゲート電極３０に向かって移動することが妨げられる。その結果、ゲート電極３０の近傍にホールが集まることを効果的に抑制することができる。
【００４１】
なお、遮蔽領域５２ａのゲートトレンチ側壁面からの突出長さＬ１は、アバランシェ動作に起因する特性低下の大きさに応じて適宜決めることができる。アバランシェ動作に起因する特性低下が小さい場合には、拡散領域１８のゲートトレンチ側壁面からの突出長さＬ２よりも小さくすることが好ましい。このように構成することで、半導体装置５０がオンしたときに、ゲートトレンチ２６の側方に電流が流れるスペースを多く確保することができ、半導体装置５０のオン抵抗が増加することを抑えることができる。一方、アバランシェ動作に起因する特性低下が大きい場合には、遮蔽領域５２ａの突出長さＬ１を拡散領域１８の突出長さＬ２よりも大きくしてもよい。これによって、半導体装置５０の特性低下を効果的に抑えることができる。
【００４２】
ここで、遮蔽領域５２ａを形成する方法の一例について説明する。図９に示すように、まず、半導体基板６０をドライエッチングすることでトレンチ６２を形成する。次いで、トレンチ６２の壁面に薄い酸化膜（絶縁体）（図示せず）を形成した後、トレンチ６２の底部にｐ型不純物を注入し、トレンチ６２の底部に拡散領域６４を形成する（図１０参照）。次いで、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によってゲートトレンチ６２内に酸化膜６６を充填する（図１１参照）。次いで、半導体基板６０をドライエッチングすることで、遮蔽領域を形成するための開口６８を形成する（図１２参照）。次いで、ＣＶＤ法によって、開口６８内に酸化膜７０を充填する（図１３参照）。次いで、遮蔽領域となる部分７２を残して、酸化膜７０をエッチングにより除去する（図１４参照）。次いで、開口６８内に半導体層７４をエピタキシャル成長させる（図１５参照）。次いで、半導体層７４をドライエッチングすることでトレンチ７６（ゲートトレンチ２６となる部位）を形成する（図１６参照）。次いで、トレンチ７６の壁面に絶縁体７６を形成した後、ゲート材８０（ポリシリコン膜）を埋め込む。これによって、ゲートトレンチの側壁面からドリフト領域内に突出する遮蔽領域を形成することができる。
【００４３】
以上、第１〜第３実施例を詳細に説明したが、本明細書に記載の技術は上述した実施例に限られない。例えば、上述した各実施例は半導体基板にＭＯＳＦＥＴを形成した例であったが、本明細書に記載の技術はＩＧＢＴ等の他の半導体装置にも適用することができる。
【００４４】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。例えば、第２実施例の技術（ゲートトレンチ側壁面近傍に低濃度ドリフト領域を形成する技術）は、単独で用いることができる。すなわち、アバランシェ動作時にボディ領域とドリフト領域とのｐｎ接合でブレークダウンが生じる場合であっても、ゲートトレンチ側壁面近傍に低濃度ドリフト領域を形成することで、ゲート電極の近傍にホールが集まることを抑制することができる。
【図１】
0005472309.tif 000002
【図２】
0005472309.tif 000003
【図３】
0005472309.tif 000004
【図４】
0005472309.tif 000005
【図５】
0005472309.tif 000006
【図６】
0005472309.tif 000007
【図７】
0005472309.tif 000008
【図８】
0005472309.tif 000009
【図９】
0005472309.tif 000010
【図１０】
0005472309.tif 000011
【図１１】
0005472309.tif 000012
【図１２】
0005472309.tif 000013
【図１３】
0005472309.tif 000014
【図１４】
0005472309.tif 000015
【図１５】
0005472309.tif 000016
【図１６】
0005472309.tif 000017
【図１７】
0005472309.tif 000018