(57)【要約】【課題】メイントランジスタを熱破壊から保護する技術であって、汎用性に優れた技術を提供する。【解決手段】半導体装置は、メイントランジスタと、前記メイントランジスタのゲート・ソース間に接続されており、前記メイントランジスタに熱結合している保護用トランジスタと、を備えており、前記保護用トランジスタのゲートが前記メイントランジスタのゲートに接続されており、前記保護用トランジスタの閾値電圧が前記メイントランジスタの閾値電圧よりも高い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイントランジスタと、
前記メイントランジスタのゲート・ソース間に接続されており、前記メイントランジスタに熱結合している保護用トランジスタと、を備えており、
前記保護用トランジスタのゲートが前記メイントランジスタのゲートに接続されており、
前記保護用トランジスタの閾値電圧が前記メイントランジスタの閾値電圧よりも高い、半導体装置。
【請求項２】
前記メイントランジスタと前記保護用トランジスタは、半導体基板に一体的に形成されており、
前記半導体基板のうちの前記メイントランジスタが形成されているメイン領域と前記半導体基板のうちの前記保護用トランジスタが形成されている保護用領域の双方に対向する絶縁ゲート部が設けられている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体基板は、
前記メイン領域に設けられており、前記絶縁ゲートに対向しており、チャネルが形成されるメインボディ領域と、
前記保護領域に設けられており、前記絶縁ゲートに対向しており、チャネルが形成される保護用ボディ領域と、を有しており、
前記保護用ボディ領域の不純物濃度が、前記メインボディ領域の不純物濃度よりも濃い、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記絶縁ゲート部がトレンチ型であり、
前記絶縁ゲート部の一方の側面に接して前記メイン領域が設けられており、前記絶縁ゲート部の他方の側面に接して前記保護領域が設けられている、請求項２又は３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体基板の材料が、ワイドバンドギャップ半導体である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を構成するトランジスタに過電流が流れることがある。例えば、トランジスタに接続されている負荷が短絡する等の不具合が発生すると、トランジスタに電源電圧に相当する過電圧が印加され、トランジスタが短絡し、トランジスタを流れる電流が飽和電流まで増加する。飽和電流が流れる状態が継続すると、トランジスタが熱破壊してしまう虞がある。
【０００３】
特許文献１は、メイントランジスタのゲート・ソース間にダイオードを接続した半導体装置を開示する。ダイオードは、メイントランジスタに熱結合するように配置されている。メイントランジスタに過電流が流れ、メイントランジスタの温度が上昇すると、熱結合しているダイオードの温度も上昇し、ダイオードのリーク電流が増加する。この半導体装置は、ダイオードのリーク電流の増加を契機としてメイントランジスタのゲート・ソース間が短絡し、メイントランジスタがオフするように構成されている。このように、特許文献１の半導体装置は、メイントランジスタに過電流が流れたときに、メイントランジスタを強制的にオフし、メイントランジスタを熱破壊から保護するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２８５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の半導体装置は、ダイオードのリーク電流の温度依存性を利用することを特徴としている。しかしながら、リーク電流が温度依存性を有するようなダイオードの半導体材料は限られており、具体的には、バンドギャップが小さいシリコンに限られる。このため、特許文献１の技術は、適用可能な半導体材料に制約があり、汎用性に乏しい技術と言える。
【０００６】
本明細書は、メイントランジスタを熱破壊から保護する技術であって、汎用性に優れた技術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】
【０００７】
本明細書が開示する半導体装置の一実施形態は、メイントランジスタと、前記メイントランジスタのゲート・ソース間に接続されており、前記メイントランジスタに熱結合している保護用トランジスタと、を備えることができる。前記保護用トランジスタのゲートが前記メイントランジスタのゲートに接続されている。前記保護用トランジスタの閾値電圧が、前記メイントランジスタの閾値電圧よりも高い。この半導体装置では、前記保護用トランジスタのゲートが前記メイントランジスタのゲートに接続されているので、前記保護用トランジスタのゲートにも前記メイントランジスタを駆動するための駆動電圧が印加される。しかしながら、前記保護用トランジスタの閾値電圧が前記メイントランジスタの閾値電圧よりも高くなっていることから、通常動作時においては、前記保護用トランジスタがオンすることが禁止されている。このため、前記保護用トランジスタが前記メイントランジスタのゲート・ソース間に接続されていても、前記メイントランジスタの通常動作が阻害されることがない。一方、前記メイントランジスタに過電流が流れて、前記メイントランジスタの温度が上昇すると、熱結合している前記保護用トランジスタの温度も上昇する。前記保護用トランジスタの温度が上昇すると、前記保護用トランジスタの閾値電圧が低下する。前記保護用トランジスタの閾値電圧が前記メイントランジスタを駆動するための駆動電圧よりも低くなると、前記保護用トランジスタがオンする。これにより、前記メイントランジスタのゲート・ソース間が短絡し、前記メイントランジスタが強制的にオフされ、前記メイントランジスタが熱破壊から保護される。この半導体装置は、前記保護用トランジスタの閾値電圧の温度依存性を利用して、前記メイントランジスタを熱破壊から保護することができる。前記保護用トランジスタの閾値電圧の温度依存性は、前記保護用トランジスタを構成する半導体材料に因らずに、様々な半導体材料に共通して生じる現象である。このため、この半導体装置に用いられる技術は、様々な種類の半導体材料に適用することができ、汎用性に優れた技術であると言える。
【０００８】
上記実施形態の半導体装置では、前記メイントランジスタと前記保護用トランジスタが、半導体基板に一体的に形成されていてもよい。さらに、前記半導体基板のうちの前記メイントランジスタが形成されているメイン領域と前記半導体基板のうちの前記保護用トランジスタが形成されている保護用領域の双方に対向する絶縁ゲート部が設けられていてもよい。前記メイントランジスタと前記保護用トランジスタが前記半導体基板に一体的に形成されていると、両者が良好に熱結合することができる。また、前記メイントランジスタが形成されている前記メイン領域と前記保護用トランジスタが形成されている前記保護用領域の双方に対向する前記絶縁ゲート部が設けられていると、前記メイントランジスタに過電流が流れたときに、前記絶縁ゲート部に沿って形成されるチャネルが前記メイン領域と前記保護用領域に亘って連続し、前記メイントランジスタのゲート・ソース間が短絡することができる。
【０００９】
上記実施形態の半導体装置の前記半導体基板は、前記メイン領域に設けられており、前記絶縁ゲート部に対向しており、チャネルが形成されるメインボディ領域と、前記保護領域に設けられており、前記絶縁ゲート部に対向しており、チャネルが形成される保護用ボディ領域と、を有していてもよい。この場合、前記保護用ボディ領域の不純物濃度が、前記メインボディ領域の不純物濃度よりも濃い。前記保護用ボディ領域と前記メインボディ領域の不純物濃度差を利用して、前記保護用トランジスタの閾値電圧が前記メイントランジスタの閾値電圧よりも高くすることができる。
【００１０】
上記実施形態の半導体装置では、前記絶縁ゲート部がトレンチ型であってもよい。前記絶縁ゲート部の一方の側面に接して前記メイン領域が設けられており、前記絶縁ゲート部の他方の側面に接して前記保護領域が設けられていてもよい。この半導体装置では、前記絶縁ゲート部を間に置いて、前記メイントランジスタが形成されている前記メイン領域と前記保護用トランジスタが形成されている前記保護用領域を前記半導体基板内に隣接して配置することができる。このため、前記メイントランジスタと前記保護用トランジスタが極めて良好に熱結合することができる。
【００１１】
上記実施形態の半導体装置では、前記半導体基板の材料が、ワイドバンドギャップ半導体であってもよい。ワイドバンドギャップ半導体としては、例えば炭化珪素、窒化物半導体、酸化ガリウム及びダイヤモンドが例示される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の半導体装置の等価回路図を示す。
【図２】本実施形態の半導体装置の要部断面図を模式的に示す。
【図３】本実施形態の半導体装置の要部断面図であって、通常動作時に半導体基板内を流れる電流の経路を示す。
【図４】本実施形態の半導体装置の要部断面図であって、異常動作時に半導体基板内を流れる電流の経路を示す。
【図５】本実施形態の変形例の半導体装置の要部断面図を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示されるように、半導体装置１は、メイントランジスタＴｒ１と保護用トランジスタＴｒ２を備えている。後述するように、メイントランジスタＴｒ１と保護用トランジスタＴｒ２は、同一の半導体基板内に形成されている。メイントランジスタＴｒ１は、ｎチャンネル型の電界効果型トランジスタであり、具体的にはｎ型ＭＯＳＦＥＴである。保護用トランジスタＴｒ２も、ｎチャンネル型の電界効果型トランジスタであり、具体的にはｎ型ＭＯＳＦＥＴである。なお、メイントランジスタＴｒ１は、ｎチャンネル型のＩＧＢＴであってもよい。保護用トランジスタＴｒ２は、そのドレインがメイントランジスタＴｒ１のゲートに接続されており、そのソースがメイントランジスタＴｒ１のソースに接続されている。このように、保護用トランジスタＴｒ２は、メイントランジスタＴｒ１のゲート・ソース間に接続されている。さらに、保護用トランジスタＴｒ２のゲートは、メイントランジスタＴｒ１のゲートに接続されている。
【００１４】
図２に示されるように、半導体装置１は、半導体基板１０、半導体基板１０の裏面を被覆するドレイン電極２２、半導体基板１０の表面の一部を被覆するソース電極２４、半導体基板１０の表層部に設けられている複数のトレンチ型の絶縁ゲート部３０及び半導体基板の表面の一部を被覆するゲート電極板４０を備えている。半導体基板１０は、炭化珪素（ＳｉＣ）を材料とする基板であり、ｎ+型のドレイン領域１１、ｎ-型のドリフト領域１２、ｐ型のメインボディ領域１３、ｎ+型のソース領域１４、ｐ型の保護用ボディ領域１５、ｎ-型の電界進展領域１６及びｎ+型の保護用ソース領域１７を有している。
【００１５】
複数の絶縁ゲート部３０は、半導体基板１０の表面に直交する方向から見たときに、ストライプ状のレイアウトを有するように配置されている。隣り合う絶縁ゲート部３０の間の領域はそれぞれ、メイントランジスタＴｒ１が形成されるメイン領域又は保護用トランジスタＴｒ２が形成される保護用領域に区別されている。保護用領域は、複数の絶縁ゲート部３０が配設される活性領域の中央側に配置されており、半導体基板１０の熱分布のピークとなる位置に少なくとも配置されている。保護用領域は、活性領域内に分散して配置されていてもよい。このように、メイントランジスタＴｒ１が形成されるメイン領域と保護用トランジスタＴｒ２が形成される保護用領域は、同一の半導体基板１０内に形成されており、両者は熱結合している。特に、メイン領域と保護用領域が絶縁ゲート部３０を介して隣接しており、両者は良好に熱結合している。
【００１６】
ドレイン領域１１は、メイン領域及び保護用領域の双方に亘って設けられており、半導体基板１０の裏層部に配置されており、半導体基板１０の裏面に露出する。ドレイン領域１１は、ドリフト領域１２がエピタキシャル成長するための下地基板でもある。ドレイン領域１１は、半導体基板１０の裏面を被膜するドレイン電極２２にオーミック接触している。一例では、ドレイン領域１１は、その厚みが約１〜３００μｍであり、その不純物濃度が約１×１０18〜１×１０23ｃｍ-3である。
【００１７】
ドリフト領域１２は、メイン領域及び保護用領域の双方に亘って設けられており、ドレイン領域１１上に設けられている。ドリフト領域１２は、絶縁ゲート部３０の底面及び側面に接している。ドリフト領域１２は、エピタキシャル成長技術を利用して、ドレイン領域１１の表面から結晶成長して形成される。一例では、ドリフト領域１２は、その厚みが約５〜２００μｍであり、その不純物濃度が約１×１０13〜１×１０17ｃｍ-3である。
【００１８】
メインボディ領域１３は、メイン領域に選択的に設けられており、ドリフト領域１２上に設けられており、半導体基板１０の表層部に配置されており、半導体基板１０の表面に露出する。メインボディ領域１３は、絶縁ゲート部３０の側面に接している。メインボディ領域１３は、半導体基板１０の表面を被膜するソース電極２４にオーミック接触している。メインボディ領域１３は、エピタキシャル成長技術を利用して、ドリフト領域１２の表面から結晶成長して形成される。一例では、メインボディ領域１３は、その厚みが約１〜５μｍであり、その不純物濃度が約１×１０16〜１×１０18ｃｍ-3である。
【００１９】
ソース領域１４は、メイン領域に選択的に設けられており、メインボディ領域１３上に設けられており、半導体基板１０の表層部に配置されており、半導体基板１０の表面に露出する。ソース領域１４は、メインボディ領域１３によってドリフト領域１２から隔てられている。ソース領域１４は、絶縁ゲート部３０の側面に接している。ソース領域１４は、半導体基板１０の表面を被膜するソース電極２４にオーミック接触している。ソース領域１４は、イオン注入技術を利用して、半導体基板１０の表層部に窒素又はリンを導入して形成される。一例では、ソース領域１４は、その厚みが約０．１〜２μｍであり、その不純物濃度が約１×１０20〜１×１０23ｃｍ-3である。
【００２０】
保護用ボディ領域１５は、保護用領域に選択的に設けられており、ドリフト領域１２上に設けられており、半導体基板１０の表層部に配置されている。保護用ボディ領域１５は、絶縁ゲート部３０の側面に接している。保護用ボディ領域１５は、電界進展領域１６及び保護用ソース領域１７によってゲート電極板４０から隔てられている。保護用ボディ領域１５は、図示しない断面において、半導体基板１０の表面を被膜するソース電極２４に電気的に接続するように構成されている。保護用ボディ領域１５は、エピタキシャル成長技術を利用して、ドリフト領域１２の表面から結晶成長して形成される。保護用ボディ領域１５の不純物濃度は、メインボディ領域１３の不純物濃度よりも濃い。一例では、保護用ボディ領域１５は、その厚みが約０．１〜２μｍであり、その不純物濃度が約１×１０17〜１×１０20ｃｍ-3である。
【００２１】
電界進展領域１６は、保護用領域に選択的に設けられており、保護用ボディ領域１５上に設けられており、半導体基板１０の表層部に配置されている。電界進展領域１６は、保護用ボディ領域１５と保護用ソース領域１７の間に配置されており、両者を隔てている。電界進展領域１６は、絶縁ゲート部３０の側面に接している。電界進展領域１６は、ゲート電圧印加時に、保護用ボディ領域１５との境界から伸展した電界を保持し、ブレークダウンを防止するために設けられている。電界進展領域１６は、イオン注入技術を利用して、半導体基板１０の表層部に窒素又はリンを導入して形成される。一例では、電界進展領域１６は、その厚みが約０．１〜５μｍであり、その不純物濃度が約１×１０13〜１×１０17ｃｍ-3である。
【００２２】
保護用ソース領域１７は、保護用領域に選択的に設けられており、電界進展領域１６上に設けられており、半導体基板１０の表層部に配置されており、半導体基板１０の表面に露出する。保護用ソース領域１７は、絶縁ゲート部３０の側面に接している。保護用ソース領域１７は、半導体基板１０の表面を被膜するゲート電極板４０にオーミック接触している。保護用ソース領域１７は、イオン注入技術を利用して、半導体基板１０の表層部に窒素又はリンを導入して形成される。一例では、保護用ソース領域１７は、その厚みが０．１〜２μｍであり、その不純物濃度が約１×１０20〜１×１０23ｃｍ-3である。
【００２３】
絶縁ゲート部３０は、半導体基板１０の表面から深部に向けて伸びており、ゲート絶縁膜３２及びゲート電極３４を有している。絶縁ゲート部３０は、半導体基板１０の表面からドリフト領域１２の一部に侵入する深さを有するトレンチ内に設けられている。ゲート絶縁膜３２は、ゲート電極３４の底面及び側面を被覆しており、酸化シリコンで構成されている。ゲート電極３４は、不純物を高濃度に含むポリシリコンで構成されている。ゲート電極３４は、半導体基板１０の表面を被覆するゲート電極板４０と電気的に接続しており、ゲート電極板４０と同電位である。ゲート絶縁膜３２は、半導体基板１０の表層部にトレンチを形成した後に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）技術を利用して、そのトレンチ３０Ｔの側壁に酸化シリコンを堆積することで形成される。ゲート電極３４は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）技術を利用して、ゲート絶縁膜３２を堆積した後のトレンチ内にポリシリコンを充填することで形成される。
【００２４】
上記したように、隣り合う絶縁ゲート部３０の間の領域はそれぞれ、メイントランジスタＴｒ１が形成されるメイン領域又は保護用トランジスタＴｒ２が形成される保護用領域に区別されている。このため、メイン領域と保護領域の間に設けられている絶縁ゲート部３０は、メイントランジスタＴｒ１の絶縁ゲート部として機能するとともに、保護用トランジスタＴｒ２の絶縁ゲート部としても機能する。メイン領域と保護領域の間に設けられている絶縁ゲート部３０は、一方の側面にメイントランジスタＴｒ１のチャネルが形成されるメインボディ領域１３が接しており、他方の側面に保護用トランジスタＴｒ２のチャネルが形成される保護用ボディ領域１５が接している。上記したように、保護用ボディ領域１５の不純物濃度は、メインボディ領域１３の不純物濃度よりも濃い。このため、保護用トランジスタＴｒ２の閾値電圧は、メイントランジスタＴｒ１の閾値電圧よりも高い。ここで、メイントランジスタＴｒ１の閾値電圧をＶｔｈ１とし、保護用トランジスタＴｒ２の閾値電圧をＶｔｈ２とし、絶縁ゲート部３０のゲート電極３４及びゲート電極板４０に印加される駆動電圧をＶｇとすると、Ｖｔｈ２＞Ｖｇ＞Ｖｔｈ１の関係が成立している。即ち、保護用トランジスタＴｒ２の閾値電圧Ｖｔｈ２は、通常動作時において、駆動電圧Ｖｇでオンできないように設定されている。
【００２５】
次に、半導体装置１の動作を説明する。まず、半導体装置１の通常動作時の挙動を説明する。ドレイン電極２２に正電圧が印加され、ソース電極２４が接地され、絶縁ゲート部３０のゲート電極３４及びゲート電極板４０が接地されていると、半導体装置１はオフである。通常動作時のオフモードでは、メイントランジスタＴｒ１のメインボディ領域１３及び保護用トランジスタＴｒ２の保護用ボディ領域１５のいずれにも反転層が形成されず、メイントランジスタＴｒ１及び保護用トランジスタＴｒ２に電流が流れない。次に、絶縁ゲート部３０のゲート電極３４及びゲート電極板４０にソース電極２４よりも正となる駆動電圧Ｖｇが印加されると、半導体装置１はオンとなる。図３に、通常動作時のオンモードにおいて、半導体基板１０内を流れる電流経路を矢印で示す。図３に示されるように、通常動作時のオンモードでは、Ｖｇ＞Ｖｔｈ１の関係から、メイントランジスタＴｒ１のメインボディ領域１３に反転層が形成され、メイントランジスタＴｒ１のドレイン・ソース間が導通する。一方、通常動作時のオンモードでは、Ｖｔｈ２＞Ｖｇの関係から、保護用トランジスタＴｒ２の保護用ボディ領域１５に反転層が形成されず、保護用トランジスタＴｒ２に電流が流れない。このように、通常動作時のオンモードでは、保護用トランジスタＴｒ２がオンすることが禁止されている。このため、保護用トランジスタＴｒ２が設けられていても、メイントランジスタＴｒ１の通常動作が阻害されることがない。
【００２６】
次に、半導体装置１の異常動作時の挙動を説明する。半導体装置１に接続されている負荷が短絡する等の不具合が発生すると、メイントランジスタＴｒ１に過電流が流れる。メイントランジスタＴｒ１に過電流が流れると、半導体基板１０の温度が上昇する。このため、半導体基板１０内に形成されている保護用トランジスタＴｒ２の閾値電圧Ｖｔｈ２が低下し、Ｖｇ＞Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ１の関係となる。図４に、異常動作時において、半導体基板１０内を流れる電流経路を矢印で示す。図４に示されるように、メイントランジスタＴｒ１のメインボディ領域１３及び保護用トランジスタＴｒ２の保護用ボディ領域１５の双方に反転層が形成され、ソース電極２４とゲート電極板４０が絶縁ゲート部３０の側面及び底面に沿って形成されるチャネルを介して短絡する。即ち、メイントランジスタＴｒ１のゲート・ソース間が短絡し、メイントランジスタＴｒ１が強制的にオフされる。メイントランジスタＴｒ１が強制的にオフされることで、半導体基板１０の温度上昇が停止し、メイントランジスタＴｒ１が熱破壊から保護される。
【００２７】
以下、半導体装置１の特徴及び変形例を説明する。
（１）半導体装置１は、保護用トランジスタＴｒ２の閾値電圧の温度依存性を利用して、メイントランジスタＴｒ１を熱破壊から保護することができる。保護用トランジスタＴｒ２の閾値電圧の温度依存性は、半導体基板１０を構成する半導体材料に因らずに、様々な半導体材料に共通して生じる現象である。上記実施形態では、半導体基板１０の半導体材料が炭化シリコンの場合を例示したが、この例に代えて、半導体基板１０の半導体材料がシリコン、窒化物半導体、酸化ガリウム又はダイヤモンドであってもよい。このように、この半導体装置１に用いられる技術は、様々な種類の半導体材料に適用することができ、汎用性に優れた技術である。
【００２８】
（２）半導体装置１では、メイントランジスタＴｒ１に熱結合する保護用トランジスタＴｒ２をメイントランジスタＴｒ１のゲート・ソース間に接続するだけで、メイントランジスタＴｒ１が熱破壊から保護される。このように、半導体装置１は、簡易な構成でメイントランジスタＴｒ１を熱破壊から保護することができる。
【００２９】
（３）半導体装置１では、保護用トランジスタＴｒ２の閾値電圧Ｖｔｈ２がメイントランジスタＴｒ１の閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高くなるように、保護用ボディ領域１５の不純物濃度がメインボディ領域１３の不純物濃度よりも濃く調整されている。このように、保護用ボディ領域１５とメインボディ領域１３の不純物濃度を調整することで、Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ１の関係が容易に具現化される。この例に代えて、Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ１の関係が得られる様々な形態を採用することができる。例えば、保護用ボディ領域１５に接する部分のゲート絶縁膜３２の厚みがメインボディ領域１３に接する部分のゲート絶縁膜３２の厚みよりも薄くすることで、Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ１の関係が具現化されてもよい。
【００３０】
（４）半導体装置１では、メイントランジスタＴｒ１と保護用トランジスタＴｒ２が半導体基板１０内に一体的に形成されており、両者が良好に熱結合している。特に、保護用トランジスタＴｒ２が複数の絶縁ゲート部３０が配設される活性領域内に配置されており、メイントランジスタＴｒ１と保護用トランジスタＴｒ２が極めて良好に熱結合している。このため、保護用トランジスタＴｒ２の保護動作は、半導体基板１０の温度上昇に対して応答性が良い。
【００３１】
（５）図５に、変形例の半導体装置２を示す。なお、図２の半導体装置１と実質的に共通する構成要素については共通の符号を付し、その説明を省略する。半導体装置２は、半導体基板１０の表面に設けられているプレーナー型の絶縁ゲート部１３０を備えていることを特徴としている。メインボディ領域１３とソース領域１４を含むメインウェル領域が半導体基板１０の表層部に形成されており、保護用ボディ領域１５と電界進展領域１６と保護用ソース領域１７を含む保護用ウェル領域も半導体基板１０の表層部に形成されている。保護用ウェル領域は、メインウェル領域の間に配置されており、これにより、メインウェル領域に対して良好に熱結合することができる。保護用ウェル領域とメインウェル領域の間には、ドリフト領域１２の一部であるアパーチャ領域１２ａが設けられている。絶縁ゲート部１３０は、保護用ウェル領域とメインウェル領域の双方に亘って保護用ウェル領域とメインウェル領域に対向している。具体的には、ゲート電極１３４は、ソース領域１４とメインボディ領域１３とアパーチャ領域１２ａと保護用ボディ領域１５と電界進展領域１６と保護用ソース領域１７にゲート絶縁膜１３４を介して対向している。半導体装置２の異常動作時においては、絶縁ゲート部１３０に接する半導体基板１０の表面を横方向にチャネルが形成され、メイントランジスタＴｒ１のゲート・ソース間が短絡し、メイントランジスタＴｒ１が熱破壊から保護される。
【００３２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。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合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３３】
１：半導体装置
１０：半導体基板
１１：ドレイン領域
１２：ドリフト領域
１３：メインボディ領域
１４：ソース領域
１５：保護用ボディ領域
１６：電界進展領域
１７：保護用ソース領域
２２：ドレイン電極
２４：ソース電極
３０：絶縁ゲート部
３０Ｔ トレンチ
３２：ゲート絶縁膜
３４：ゲート電極
４０：ゲート電極板
【図１】
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【図２】
2019212738.tif 000004
【図３】
2019212738.tif 000005
【図４】
2019212738.tif 000006
【図５】
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