(57)【要約】【課題】  従来の横型半導体装置と縦型半導体装置とは全く異なる新規で斬新な形態を有する半導体装置を提供すること。【解決手段】  半導体装置１０は、電圧電源の負側極性に電気的に接続されているエミッタ電極７６と、電圧電源の正側極性に電気的に接続されているコレクタ電極８０と、半導体基板２０内に設けられているとともにエミッタ電極７６に直接的に接しているエミッタ領域６４と、半導体基板２０内に設けられているとともにコレクタ電極３２に直接的に接しているコレクタ領域３４とを備えている。エミッタ領域６４とコレクタ領域３４を結ぶ方向は、半導体基板２０の表面の垂直方向に対して傾斜している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置であって、
電圧電源の一方の極性に電気的に接続されている第１電極と、
電圧電源の他方の極性に電気的に接続されている第２電極と、
半導体基板内に設けられているとともに第１電極に直接的に接している第１半導体領域と、
半導体基板内に設けられているとともに第２電極に直接的に接している第２半導体領域と、を備えており、
第１半導体領域と第２半導体領域を結ぶ方向は、半導体基板の表面の垂直方向に対して傾斜している半導体装置。
【請求項２】
半導体基板は、電流の導通状態と非導通状態を切替えるゲート構造体が設けられている中心領域と、その中心領域の周囲に設けられている終端領域とに少なくとも区画されており、
第１半導体領域は、中心領域内に配置されており、
第２半導体領域は、終端領域内に配置されていることを特徴とする請求項１の半導体装置。
【請求項３】
第１半導体領域は、半導体基板の表面部に設けられており、
第２半導体領域は、半導体基板の表面から離反して設けられていることを特徴とする請求項１又は２の半導体装置。
【請求項４】
第２半導体領域は、半導体基板の裏面からも離反して設けられていることを特徴とする請求項３の半導体装置。
【請求項５】
第２電極は、半導体基板の側面で第２半導体領域に直接的に接していることを特徴とする請求項４の半導体装置。
【請求項６】
半導体基板の側面に設けられている絶縁膜をさらに備えており、
第２電極は、その絶縁膜を貫通して第２半導体領域に向けて伸びている貫通電極を有し、
その貫通電極は、半導体基板の側面で第２半導体領域に直接的に接していることを特徴とする請求項５の半導体装置。
【請求項７】
第２電極は、半導体基板の表面から第２半導体領域に向けて伸びているトレンチ電極を有し、
そのトレンチ電極は、第２半導体領域に直接的に接しており、
トレンチ電極は、第２半導体領域に接する部分以外において、半導体基板から絶縁膜によって絶縁分離されていることを特徴とする請求項４の半導体装置。
【請求項８】
半導体基板内に設けられており、第１電極に直接的に接している第３半導体領域をさらに備えており、
第３半導体領域と第２半導体領域を結ぶ方向は、半導体基板の表面の垂直方向に対して傾斜しており、
第３半導体領域は、半導体基板の裏面部に設けられていることを特徴とする請求項４の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置は、横型半導体装置と縦型半導体装置に分類される。横型半導体装置は、一対の主電極の双方が半導体基板の表面に設けられていることを特徴としている。縦型半導体装置は、一対の主電極のうちの一方が半導体基板の表面に設けられ、他方が半導体基板の裏面に設けられていることを特徴としている。横型半導体装置の一例が特許文献１に開示されており、縦型半導体装置の一例が特許文献２に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０５４７４８号公報
【特許文献２】特開平７−１３５３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
横型半導体装置では、電流が半導体基板の表面に集中して流れるので、電流集中による半導体装置の破壊が問題となる。縦型半導体装置では、耐圧が半導体基板の厚みによって制限されるので、例えば、異なる耐圧の縦型半導体装置を１つの半導体基板に混載することができないという問題がある。
【０００５】
従来の横型半導体装置と縦型半導体装置の各々が有する上記問題は、それらの形態的な特徴から生じるものである。このため、横型半導体装置と縦型半導体装置に従来の形態を採用する限り、上記問題を解決することは難しい。
本発明は、従来とは全く異なる新規で斬新な形態を有する半導体装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書で開示される半導体装置は、従来の横型半導体装置と縦型半導体装置の分類から評価すれば、斜型半導体装置と呼称することができるであろう。本明細書で開示される半導体装置では、一対の主電極の位置関係が、半導体基板の表面の垂直方向に対して傾斜した方向に配置されている。このため、半導体基板内の電界方向が斜め方向に形成される。本明細書で開示される半導体装置では、電流が半導体基板内を斜め方向に流れるとともに、加わる電圧を半導体基板の斜め方向で保持することができる。この結果、本明細書で開示される半導体装置によると、電流集中の緩和と高耐圧化の両立を図ることができる。
【０００７】
本明細書で開示される半導体装置は、電圧電源の一方の極性に電気的に接続されている第１電極と、電圧電源の他方の極性に電気的に接続されている第２電極と、半導体基板内に設けられているとともに第１電極に直接的に接している第１半導体領域と、半導体基板内に設けられているとともに第２電極に直接的に接している第２半導体領域とを備えている。本明細書で開示される半導体装置では、第１半導体領域と第２半導体領域を結ぶ方向が、半導体基板の表面の垂直方向に対して傾斜している。ここで、「傾斜する」とは、直交及び平行でない場合をいう。従来の横型半導体装置は、第１半導体領域と第２半導体領域に相当する領域間を結ぶ方向が、半導体基板の表面の垂直方向に直交である。従来の縦型半導体装置は、第１半導体領域と第２半導体領域に相当する領域間を結ぶ方向が、半導体基板の表面の垂直方向に平行である。したがって、本明細書で開示される半導体装置は、従来の形態とは全く異なる新規で斬新な形態を有している。
この形態の半導体装置では、半導体基板内に形成される電界方向が、第１半導体領域と第２半導体領域を結ぶ方向に一致するので、半導体基板内の電界方向が斜め方向に形成される。このため、電流が半導体基板内を斜め方向に流れるとともに、加わる電圧を半導体基板の斜め方向で保持することができる。電流が半導体基板内を斜め方向に流れるので、横型半導体装置のように半導体基板の表面を集中して流れることがない。また、加わる電圧を半導体基板の斜め方向で保持することができるので、半導体基板の厚みによって制限されることなく耐圧を向上させることができる。上記半導体装置によると、電流集中の緩和と高耐圧化の両立を図ることができる。
【０００８】
本明細書で開示される半導体装置は、半導体基板が、電流の導通状態と非導通状態を切替えるゲート構造体が設けられている中心領域と、その中心領域の周囲に設けられている終端領域とに少なくとも区画されているのが好ましい。さらに、第１半導体領域が中心領域内に配置されており、第２半導体領域が終端領域内に配置されていることが好ましい。ここで、「ゲート構造体」とは、ゲート電極を有する構造体を意味し、ゲート電極に印加される電圧に基づいて電流の導通状態と非導通状態を切替えることができる構造体のことをいう。
従来の横型半導体装置と縦型半導体装置はいずれも、第１半導体領域と第２半導体領域に相当する領域の双方が中心領域内に配置されている。本明細書で開示される半導体装置は、従来の形態とは全く異なる新規で斬新な形態を有している。
【０００９】
本明細書で開示される半導体装置は、第１半導体領域が半導体基板の表面部に設けられており、第２半導体領域が半導体基板の表面から離反して設けられていてもよい。ここで、「表面部」とは、半導体基板の表面を含む立体的な範囲をいう。
この形態の半導体装置によると、第１半導体領域は半導体基板の表面部に設けられており、第２半導体領域は半導体基板の表面部に設けられていない。即ち、第１半導体領域と第２半導体領域は、半導体基板内において斜め方向に沿って配置されている。本明細書で開示される半導体装置は、従来の形態とは全く異なる新規で斬新な形態を有している。
【００１０】
第２半導体領域が半導体基板の表面から離反して設けられている場合、第２半導体領域は、半導体基板の裏面からも離反して設けられていてもよい。
この形態の半導体装置では、第２半導体領域が半導体基板の内部に設けられており、従来の形態とは全く異なる新規で斬新な形態を有している。
【００１１】
第２半導体領域が半導体基板の内部に設けられている場合、第２電極は、半導体基板の側面で第２半導体領域に直接的に接していてもよい。
第２半導体領域が内部に設けられていたとしても、第２半導体領域と第２電極の電気的な接続を半導体基板の側面において実現することができる。
【００１２】
第２電極と第２半導体領域が半導体基板の側面で接する場合、半導体基板の側面に絶縁膜が設けられているのが好ましい。この場合、第２電極は、その絶縁膜を貫通して第２半導体領域に向けて伸びている貫通電極を有しているのが好ましい。その貫通電極は、半導体基板の側面で第２半導体領域に直接的に接していることを特徴としている。
この形態の半導体装置によると、第２電極は、貫通電極を利用して第２半導体領域と直接的に接することができる。一方、第２電極は、第２半導体領域以外の半導体基板の側面から絶縁膜によって絶縁分離されている。第２電極は、半導体基板の側面において、貫通電極を利用して第２半導体領域のみに選択的に接することができる。
【００１３】
第２半導体領域が半導体基板の内部に設けられている場合、第２電極は、半導体基板の表面から第２半導体領域に向けて伸びているトレンチ電極を有していてもよい。この場合、そのトレンチ電極は、第２半導体領域に直接的に接していることを特徴としている。さらに、トレンチ電極は、第２半導体領域に接する部分以外において、半導体基板から絶縁膜によって絶縁分離されていることを特徴としている。
上記形態によると、第２電極は、半導体基板の内部において、トレンチ電極を利用して第２半導体領域のみに選択的に接することができる。
【００１４】
本明細書で開示される半導体装置は、半導体基板内に設けられており、第１電極に直接的に接している第３半導体領域をさらに備えているのが好ましい。この場合、第３半導体領域と第２半導体領域を結ぶ方向は、半導体基板の表面の垂直方向に対して傾斜している。さらに、第３半導体領域は、半導体基板の裏面部に設けられている。ここで、「裏面部」とは、半導体基板の裏面を含む立体的な範囲をいう。
上記形態の半導体装置によると、電流の導通経路を半導体基板内に広く確保することができる。オン抵抗（又はオン電圧）の低い半導体装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本明細書で開示される半導体装置では、半導体基板内の電界方向が斜め方向に形成される。このため、電流が半導体基板内を斜め方向に流れるとともに、加わる電圧を半導体基板の斜め方向で保持することができる。この結果、本明細書で開示される半導体装置によると、電流集中の緩和と高耐圧化の両立を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本明細書で開示される技術の好ましい特徴を列記する。
（第１特徴）
半導体装置には、ダイオード、MOSFET、IGBT、UMOS、DMOS、トレンチIGBTなどが含まれる。
（第２特徴）
終端耐圧構造体には、ガードリング、リサーフ層などが含まれる。
【実施例】
【００１７】
以下、図面を参照して各実施例を説明する。以下の各実施例では、半導体材料にシリコンが用いられた例を説明するが、その例に代えて、炭化シリコン、ガリウムヒ素、窒化ガリウム等の半導体材料を用いてもよい。
【００１８】
（第１実施例）
図１に、半導体装置１０の要部断面図を模式的に示す。半導体装置１０は、ゲート構造体が設けられている中心領域と、その中心領域の周囲に設けられている終端領域とに区画されている。図１は、中心領域と終端領域の境界近傍を示しており、中心領域は終端領域側の一部のみが図示されている。中心領域に作り込まれているゲート構造体は、電流の導通状態と非導通状態を経時的に切替えるための構造である。中心領域は、半導体基板２０の中心側に区画されている。終端領域は、中心領域を一巡して半導体基板２０の周囲に区画されている。終端領域は、ゲート構造体がオフしたときに、半導体基板に加わる電圧を横方向で負担している。
【００１９】
半導体装置１０は、直流電源電圧の負側極性に電気的に接続されているエミッタ電極７６（第１電極の一例）と、直流電源電圧の正側極性に電気的に接続されているコレクタ電極８０（第２電極の一例）とを備えている。エミッタ電極７６は、典型的には接地して用いられる。コレクタ電極３１には、数百ボルトの正電圧が印加されている。エミッタ電極７６の材料には、アルミシリコン（Al−Si）が用いられている。コレクタ電極３１の材料には、チタンとニッケルと金の積層電極（Ti−Ni−Au）が用いられている。
【００２０】
半導体装置１０は、半導体基板２０の裏面部に設けられているｐ＋型のコレクタ領域３２（第２半導体領域の一例）と、コレクタ領域３２の表面に接して設けられているｎ＋型のバッファ領域３４とを備えている。コレクタ領域３２は、コレクタ電極８０に直接的に接している。コレクタ領域３２とバッファ領域３４は、終端領域内に配置されており、中心領域内には配置されていない。コレクタ領域３２とバッファ領域３４は、イオン注入技術を利用して形成することができる。コレクタ領域３２にはリンが導入されており、バッファ領域３４にはボロンが導入されている。
【００２１】
半導体装置１０はさらに、ｎ型のドリフト領域３６を備えている。ドリフト領域３６は、半導体基板２０の全体に亘って設けられており、中心領域から終端領域まで連続している。ドリフト領域３６は、イオン注入技術を利用して前述のコレクタ領域３２とバッファ領域３４、さらに後述する各種の半導体領域を半導体基板２０内に形成したときの残部である。ドリフト領域３６にはリンが導入されている。図１に示すように、ドリフト領域３６は、コレクタ電極８０に直接的に接していない。半導体基板２０の裏面のうちドリフト領域３６の範囲には絶縁膜が被覆され、ドリフト領域３６とコレクタ電極８０は、絶縁膜によって絶縁分離されている。
【００２２】
半導体装置１０は、中心領域の半導体基板２０の表面部に設けられているゲート構造体を備えている。ゲート構造体は、ｐ型のボディ領域６２と、そのボディ領域６２内に選択的に設けられているｎ＋型のエミッタ領域６４（第１半導体領域の一例）及びｐ＋型のコンタクト領域６６と、ボディ領域６２を貫通してドリフト領域３６まで達するとともにゲート絶縁膜７２で被覆されているトレンチゲート電極７４とを備えている。エミッタ領域６４とコンタクト領域６６は、エミッタ電極７６に直接的に接している。トレンチゲート電極７４とエミッタ電極７６は、絶縁膜によって絶縁分離されている。ボディ領域６２とコンタクト領域６６にはボロンが導入されており、エミッタ領域６２にはリンが導入されている。トレンチゲート電極７４の材料には、ポリシリコンが用いられている。ゲート絶縁膜７２の材料には、酸化シリコンが用いられている。
【００２３】
半導体装置１０は、終端領域の半導体基板２０の表面部に終端耐圧構造体を備えている。終端耐圧構造体は、複数のｐ型のガードリング５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）と、ｎ＋型のチャネルストッパ領域４２を備えている。なお、半導体装置１０では、ガードリング５０の個数が３つの場合を例示しているが、ガードリング５０の個数はこの例に限定されるものではない。
ガードリング５０は、終端領域のドリフト領域３６の表面部に分散して設けられている。ガードリング５０は、半導体基板２０の表面から深部に向けて伸びている。複数のガードリング５０は、所定の間隔を隔てて、中心領域側から終端領域の周縁側に向けて並んでいる。ガードリング５０は、平面視したときに、終端領域に沿って中心領域の周囲を一巡して形成されている。ガードリング５０は、図示しないガードリング電極に電気的に接続されている。ガードリング電極は、フローティング状態である。ガードリング５０は、中心領域のゲート構造体がオフしたときに、中心領域から終端領域の周縁に向けて空乏層を伸展させる。
【００２４】
チャネルストッパ領域４２は、終端領域の周縁のドリフト領域３６の表面部に形成されている。チャネルストッパ領域４２は、平面視したときに、終端領域の周縁に沿って中心領域を一巡して形成されている。チャネルストッパ領域４２は、図示しないチャネルストッパ電極に電気的に接続されている。チャネルストッパ電極は、コレクタ電極と同電位に固定されている。チャネルストッパ領域４２は、終端領域のドリフト領域３６の電位を安定させている。
【００２５】
次に、半導体装置１０の特徴を説明する。
コレクタ電極８０に数百ボルトの正電圧が印加され、エミッタ電極７６が接地され、トレンチゲート電極７４に数ボルトの正電圧が印加されると、トレンチゲート電極７４に対向するボディ領域６２内に反転層が形成され、半導体装置１０がオン状態になる。半導体装置１０がオンすると、エミッタ領域６４から供給された電子は、ボディ領域６２内の反転層、ドリフト領域３６、バッファ領域３４を経由してコレクタ領域３２に向けて流れる。一方、コレクタ領域３２から供給された正孔は、バッファ領域３４、ドリフト領域３６、ボディ領域６２を経由してコンタクト領域６６に向けて流れる。ドリフト領域３６には多量の電子と正孔が高密度に存在する伝導度変調が発生し、半導体装置１０は低いオン電圧で動作する。
【００２６】
半導体装置１０では、エミッタ領域６４とコレクタ領域３２の位置関係が、半導体基板２０の表面の垂直方向に対して傾斜した方向に配置されている。半導体基板２０内に形成される電界方向は、エミッタ領域６４とコレクタ領域３２を結ぶ方向に一致するので、半導体基板２０内の電界方向は、半導体基板２０の表面の垂直方向に対して傾斜している。即ち、半導体基板２０内の電界方向が斜め方向に形成される。このため、電流は、エミッタ領域６４からコレクタ領域３２まで半導体基板２０内を斜め方向に流れる。電流が半導体基板２０内を斜め方向に流れるので、従来の横型半導体装置のように半導体基板２０の表面を集中して流れることがない。
【００２７】
さらに、半導体装置１０がオフすると、エミッタ領域６４とコレクタ領域３２の間に加わる電圧が半導体基板２０の斜め方向で保持される。加わる電圧を半導体基板２０の斜め方向で保持することができるので、半導体基板２０の厚みによって制限されることなく耐圧を向上させることができる。半導体装置１０によると、電流集中の緩和と高耐圧化の両立を図ることができる。
また、半導体装置１０では、エミッタ領域６４とコレクタ領域３２を最短距離で結ぶ方向が半導体基板２０の表面の垂直方向に対して傾斜しているので、上記作用効果を良好に得ることができる。
【００２８】
（第２実施例）
図２に、半導体装置１００の要部断面図を模式的に示す。なお、図１の半導体装置１０と共通の構成要素に関しては同一符号を付し、その説明を省略する。
半導体装置１００は、コレクタ領域１３２及びバッファ領域１３４が半導体基板２０の裏面から離反していることを特徴としている。半導体装置１００では、コレクタ領域１３２及びバッファ領域１３４が半導体基板２０の内部に設けられている。バッファ領域１３４は、コレクタ領域１３２を被覆し、コレクタ領域１３２とドリフト領域３６を隔てている。絶縁膜１８８の材料には酸化シリコンが用いられており、コレクタ電極１８０の材料にはアルミニウムが用いられている。
【００２９】
半導体装置１００は、半導体基板２０の側面に設けられている絶縁膜１８８を備えている。コレクタ電極１８０も、半導体基板１０の側面に設けられている。コレクタ電極１８０は、絶縁膜１８８を介して半導体基板２０の側面を被覆しているコレクタ側面電極１８４と、絶縁膜１８８を貫通してコレクタ領域１３２に向けて伸びている貫通電極１８２とを備えている。貫通電極１８２は、半導体基板２０の側面でコレクタ領域１３２に直接的に接している。コレクタ電極１８０は、コレクタ領域１３２以外の半導体基板２０の側面から絶縁膜１８８によって絶縁分離されている。コレクタ電極１８０は、半導体基板２０の側面において、貫通電極１８２を利用してコレクタ領域１３２のみに選択的に接している。
【００３０】
半導体装置１００の場合も、エミッタ領域６４とコレクタ領域１３２の位置関係が、半導体基板２０の表面の垂直方向に対して傾斜した方向に配置されており、半導体基板２０内に形成される電界方向は、半導体基板２０の表面の垂直方向に対して傾斜している。このため、電流は、エミッタ領域６４からコレクタ領域１３２まで半導体基板２０内を斜め方向に流れる。さらに、半導体装置１００がオフすると、エミッタ領域６４とコレクタ領域１３２の間に加わる電圧が半導体基板２０の斜め方向で保持されるので、半導体基板２０の厚みによって制限されることなく耐圧を向上させることができる。半導体装置１００の場合も、電流集中の緩和と高耐圧化の両立を図ることができる。
【００３１】
図３を参照して、半導体装置１００の形態を採用したときの有利な効果を説明する。図３は、半導体装置１００と実質的に同質の形態を備えた半導体装置１００ａ，１００ｂが１つの半導体基板２０に混載されている例である。半導体装置１００ａ，１００ｂは、絶縁分離層１９０によって区画された半導体基板２０内の島状領域にそれぞれ設けられている。絶縁分離層１９０には、酸化シリコン、ｐ型の拡散領域などが用いられる。なお、図の明瞭化のために、ガードリングの個数や一部の領域を省略して図示している。
半導体装置１００ａと半導体装置１００ｂの差異は、半導体装置１００ａのコレクタ領域１３２ａの半導体基板２０内の深さと半導体装置１００ｂのコレクタ領域１３２ｂの半導体基板２０内の深さが異なっている点である。このため、半導体装置１００ａのエミッタ領域とコレクタ領域間の距離と半導体装置１００ｂのエミッタ領域とコレクタ領域間の距離は異なっている。したがって、半導体装置１００ａの耐圧と半導体装置１００ｂの耐圧は異なっている。
【００３２】
図３に示すように、半導体装置１００の形態を採用すると、１つの半導体基板２０内に異なる耐圧の半導体装置１００ａ，１００ｂを混載することができる。従来の縦型半導体装置では、耐圧が半導体基板の厚みによって制限されるので、異なる耐圧の縦型半導体装置を１つの半導体基板に混載することができなかった。一方、半導体装置１００の形態を採用すると、１つの半導体基板に異なる耐圧の半導体装置を混載することができる。この結果、多様な機能を実現する半導体装置を作製することが可能になる。
【００３３】
（第３実施例）
図４に、半導体装置２００の要部断面図を模式的に示す。半導体装置２００は、図２の半導体装置１００の変形例である。図２の半導体装置１００と共通の構成要素に関しては同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
半導体装置２００のコレクタ電極２８０は、半導体基板２０の表面からコレクタ領域１３２に向けて伸びているトレンチ電極２８２と、半導体基板２０の表面に設けられているコレクタ表面電極２８４とを備えていることを特徴としている。トレンチ電極２８２は、コレクタ領域１３２に直接的に接している。さらに、トレンチ電極２８２は、コレクタ領域１３２に接する部分以外において、半導体基板２０から絶縁膜２８８によって絶縁分離されている。コレクタ電極２８０は、トレンチ電極２８２を利用してコレクタ領域１３２のみに選択的に接している。トレンチ電極２８２の材料にはポリシリコンが用いられており、絶縁膜２８８の材料には酸化シリコンが用いられている。
【００３５】
半導体装置２００の場合も、エミッタ領域６４とコレクタ領域１３２の位置関係が、半導体基板２０の表面の垂直方向に対して傾斜した方向に配置されており、半導体基板２０内に形成される電界方向は、半導体基板２０の表面の垂直方向に対して傾斜している。このため、電流は、エミッタ領域６４からコレクタ領域１３２まで半導体基板２０内を斜め方向に流れる。さらに、半導体装置２００がオフすると、エミッタ領域６４とコレクタ領域１３２の間に加わる電圧が半導体基板２０の斜め方向で保持されるので、半導体基板２０の厚みによって制限されることなく耐圧を向上させることができる。半導体装置２００の場合も、電流集中の緩和と高耐圧化の両立を図ることができる。
【００３６】
（第４実施例）
図５に、半導体装置３００の要部断面図を模式的に示す。半導体装置３００は、図２の半導体装置１００の変形例である。図２の半導体装置１００と共通の構成要素に関しては同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３７】
半導体装置３００は、半導体基板２０の裏面部に第２のゲート構造体及び終端耐圧構造体が設けられていることを特徴としている。第２のゲート構造体及び終端耐圧構造体は、表面部のゲート構造体及び終端耐圧構造体が上下反転した形状を備えている。
裏面部に設けられているゲート構造体においても、エミッタ領域３６４とコレクタ領域１３２の位置関係が、半導体基板２０の表面の垂直方向に対して傾斜した方向に配置されている。このため、半導体基板２０内に形成される電界方向が半導体基板２０の表面の垂直方向に対して傾斜しており、電流は、エミッタ領域３６４からコレクタ領域１３２まで半導体基板２０内を斜め方向に流れる。さらに、半導体装置２００がオフすると、エミッタ領域３６４とコレクタ領域１３２の間に加わる電圧が半導体基板２０の斜め方向で保持されるので、半導体基板２０の厚みによって制限されることなく耐圧を向上させることができる。半導体装置３００の場合も、電流集中の緩和と高耐圧化の両立を図ることができる。
【００３８】
さらに、半導体装置３００の場合は、電流の導通経路を半導体基板２０内に広く確保することができる。半導体基板２０の裏面部に第２のゲート構造体及び終端耐圧構造体が設けられていると、オン電圧の低い半導体装置３００を得ることができる。
【００３９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１実施例の半導体装置の要部断面図を模式的に示す。
【図２】第２実施例の半導体装置の要部断面図を模式的に示す。
【図３】第２実施例の半導体装置の有利な特徴を示す要部斜視図を模式的に示す。
【図４】第３実施例の半導体装置の要部断面図を模式的に示す。
【図５】第４実施例の半導体装置の要部断面図を模式的に示す。
【符号の説明】
【００４１】
２０：半導体基板
３２、１３２：コレクタ領域
３４、１３４：バッファ領域
３６：ドリフト領域
４２：チャネルストッパ領域
５０、３５０：ガードリング
６２、３６２：ボディ領域
６４、３６４：エミッタ領域
６６、３６６：コンタクト領域
７２、３７２：ゲート絶縁膜
７４、３７４：トレンチゲート電極
７６、３７６：エミッタ電極
８０、１８０：コレクタ電極
１８２：貫通電極
２８２：トレンチ電極
【図１】
2008300474.tif 000003
【図２】
2008300474.tif 000004
【図３】
2008300474.tif 000005
【図４】
2008300474.tif 000006
【図５】
2008300474.tif 000007