(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体基板の湾曲を抑制できる技術を提供する。【解決手段】半導体装置１は、セル領域３と、セル領域３を取り囲む周辺領域４を有する半導体基板２を備えている。セル領域３における表面２１に複数のゲートトレンチ３０が形成されている。周辺領域４における表面２１に複数のゲートトレンチ３０を取り囲む終端トレンチ４０が形成されている。ゲートトレンチ３０の内部に半導体基板２と異なる熱膨張率のゲート電極が収容されている。終端トレンチ４０の内部に半導体基板２と異なる熱膨張率の絶縁材が収容されている。半導体基板２を平面視したときに、各ゲートトレンチ３０は第１方向に延び、第１方向と直交する第２方向に並んでいる。終端トレンチ４０は、ゲートトレンチ３０から第２方向に離れた位置において第１方向と異なる方向に延びる複数の異方向部５０を備えている。複数の異方向部５０は、第２方向と異なる方向に並んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル領域と、前記セル領域を取り囲む周辺領域を有する半導体基板を備えており、
前記セル領域における前記半導体基板の表面に複数の第１トレンチが形成されており、
前記周辺領域における前記半導体基板の表面に前記複数の第１トレンチを取り囲む第２トレンチが形成されており、
前記第１トレンチの内部に前記半導体基板と異なる熱膨張率のゲート電極が収容されており、
前記第２トレンチの内部に前記半導体基板と異なる熱膨張率の絶縁材が収容されており、
前記半導体基板を平面視したときに、前記各第１トレンチは第１方向に延び、前記第１方向と直交する第２方向に前記第１トレンチが並んで複数の第１トレンチとなっており、
前記第２トレンチは、前記第１トレンチから前記第２方向に離れた位置において、前記第１方向と異なる方向に延びる複数の異方向部を備えており、
前記複数の異方向部が、前記第２方向と異なる方向に並んでいる、半導体装置。
【請求項２】
前記異方向部が、第１異方向部と第２異方向部を備え、
前記第１異方向部と前記第２異方向部は、互いに異なる方向に延びている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記異方向部が、湾曲している請求項１又は２に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、半導体基板が湾曲することを抑制する技術を開示する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、セル領域と、セル領域を取り囲む周辺領域を有する半導体基板を備えている半導体装置が開示されている。セル領域における半導体基板の表面に複数の第１トレンチが形成されている。周辺領域における半導体基板の表面に複数の第１トレンチを取り囲む第２トレンチが形成されている。第１トレンチの内部に半導体基板より熱膨張率が小さいゲート電極が収容されている。第２トレンチの内部に半導体基板より熱膨張率が小さい絶縁材が収容されている。半導体基板を平面視したときに、各第１トレンチは第１方向に延び、第１方向と直交する第２方向に第１トレンチが並ぶことによって複数の第１トレンチとなっている。第２トレンチは、第１トレンチから第２方向に離れた位置において第１方向に延びている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２８５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の半導体装置では、第１トレンチと第２トレンチによって半導体基板の表面に第１方向に延びる複数の切れ目が形成された状態になっている。その結果、複数の切れ目の存在によって半導体基板が湾曲しやすくなっている。半導体基板は、第１方向に直交する断面視において、表面が凹又は凸となる方向に湾曲しやすくなっている。
【０００５】
また、第１トレンチ内のゲート電極の熱膨張率と第２トレンチ内の絶縁材の熱膨張率が半導体基板の熱膨張率より小さいので、半導体基板が加熱又は冷却されたときに半導体基板が湾曲してしまう。すなわち、半導体基板が加熱又は冷却されたときに第１トレンチ内のゲート電極の膨張量又は収縮量と第２トレンチ内の絶縁材の膨張量又は収縮量が半導体基板の膨張量又は収縮量と異なるので、膨張量又は収縮量の違いによって半導体基板が湾曲してしまう。半導体基板が加熱されたときは、半導体基板の膨張量に対して第１トレンチ内のゲート電極の膨張量と第２トレンチ内の絶縁材の膨張量が小さいので、第１トレンチと第２トレンチが形成されている半導体基板の表面が凹となる向きに半導体基板が湾曲する。一方、半導体基板が冷却されたときは、半導体基板の収縮量に対して第１トレンチ内のゲート電極の収縮量と第２トレンチ内の絶縁材の収縮量が小さいので、第１トレンチと第２トレンチが形成されている半導体基板の表面が凸となる向きに半導体基板が湾曲する。半導体基板が冷却されて表面が凸となる向きに湾曲すると、半導体基板の表面に形成された第１トレンチの幅と第２トレンチの幅が横に拡がる。そうすると、第１トレンチ内のゲート電極と第２トレンチ内の絶縁材が横に引っ張られる。その結果、ゲート電極と絶縁材が引っ張り応力によって割れることがある。そこで本明細書は、半導体基板の湾曲を抑制できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示する半導体装置は、セル領域と、セル領域を取り囲む周辺領域を有する半導体基板を備えている。セル領域における半導体基板の表面に複数の第１トレンチが形成されている。周辺領域における半導体基板の表面に複数の第１トレンチを取り囲む第２トレンチが形成されている。第１トレンチの内部に半導体基板と異なる熱膨張率のゲート電極が収容されている。第２トレンチの内部に半導体基板と異なる熱膨張率の絶縁材が収容されている。半導体基板を平面視したときに、各第１トレンチは第１方向に延び、第１方向と直交する第２方向に第１トレンチが並ぶことによって複数の第１トレンチとなっている。第２トレンチは、第１トレンチから第２方向に離れた位置において第１方向と異なる方向に延びる複数の異方向部を備えている。複数の異方向部は、第２方向と異なる方向に並んでいる。
【０００７】
上記の構成を備えている半導体装置によって半導体基板の湾曲を抑制できることを説明する。
【０００８】
上記の半導体装置では、第１方向に延びる第１トレンチが第２方向に並んでいるので、半導体基板の表面に第１方向に延びる複数の切れ目が形成されている状態になる。その結果、半導体基板が湾曲しやすくなっている。半導体基板は、第２方向に沿った断面において、表面が凹又は凸となる方向に湾曲しやすくなっている。以下、第２方向に沿った断面において湾曲することを、第２方向に沿った湾曲という。
【０００９】
また第１トレンチ内のゲート電極の熱膨張率が半導体基板の熱膨張率と相違するので、半導体基板が加熱又は冷却されたときに、半導体基板が第２方向に沿って湾曲する応力が発生する。ゲート電極の熱膨張率が半導体基板の熱膨張率よりも小さい場合は、半導体基板が加熱されたときに、表面が凹となる向きに半導体基板が第２方向に沿って湾曲しようとする。一方、半導体基板が冷却されたときは、表面が凸となる向きに半導体基板が第２方向に沿って湾曲しようとする。逆に、ゲート電極の熱膨張率が半導体基板の熱膨張率よりも大きい場合は、半導体基板が加熱されたときに、表面が凸となる向きに半導体基板が第２方向に沿って湾曲しようとする。一方、半導体基板が冷却されたときは、表面が凹となる向きに半導体基板が第２方向に沿って湾曲しようとする。
【００１０】
しかしながら、上記の半導体装置によると、第２トレンチが、第１方向と異なる方向に延びる複数の異方向部を備えており、それらの異方向部が第２方向と異なる方向に並んでいる。複数の異方向部によって半導体基板の表面に第１方向と異なる方向に延びる複数の
切れ目が形成された状態になっている。その結果、複数の異方向部による複数の切れ目の存在によって半導体基板が湾曲しやすくなっている。半導体基板は、第１方向に沿って、表面が凹又は凸となる方向に湾曲しやすくなっている。
【００１１】
半導体基板は、上述の第１トレンチによる切れ目の存在によって第２方向に沿って湾曲しやすくなっており、同時に、第１方向と異なる方向に延びる異方向部による切れ目の存在によって第１方向に沿って湾曲しやすくなっている。
【００１２】
また第２トレンチ内の絶縁材の熱膨張率が半導体基板の熱膨張率と相違するので、半導体基板が加熱又は冷却されたときに、半導体基板が第１方向に沿って湾曲する応力が発生する。絶縁材の熱膨張率が半導体基板の熱膨張率よりも小さい場合は、半導体基板が加熱されたときに、表面が凹となる向きに半導体基板が第１方向に沿って湾曲しようとする。一方、半導体基板が冷却されたときは、表面が凸となる向きに半導体基板が第１方向に沿って湾曲しようとする。逆に、絶縁材の熱膨張率が半導体基板の熱膨張率よりも大きい場合は、半導体基板が加熱されたときに、表面が凸となる向きに半導体基板が第１方向に沿って湾曲しようとする。一方、半導体基板が冷却されたときは、表面が凹となる向きに半導体基板が第１方向に沿って湾曲しようとする。
【００１３】
上記したように、上記の半導体基板は、第１方向に沿って湾曲しようとし、同時に、第２方向に沿って湾曲しようとする。
【００１４】
平板が第１方向に湾曲すると、第２方向に沿った湾曲に対する剛性が増大し、第２方向に沿った湾曲量が減少する。第１方向に沿った断面形状が平板の板材よりも、第１方向に沿った断面形状がＵ字状の板材の方が、第２方向に沿って曲げにくいことに対応する。同様に、平板が第２方向に湾曲すると、第１方向に沿った湾曲に対する剛性が増大し、第１方向に沿った湾曲量が減少する。
【００１５】
上記の半導体装置では、第２トレンチが第１方向に沿った湾曲を作り出して半導体基板が第２方向に沿って湾曲する湾曲量を低くおさえることができる。半導体基板の第２方向に沿った湾曲を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施例の半導体装置の上面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１の要部IIIの拡大図である。
【図４】図１のIV−IV断面図である。
【図５】第２実施例の半導体装置の平面図である。
【図６】第３実施例の半導体装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施例）
以下、実施例について添付図面を参照して説明する。第１実施例に係る半導体装置１は、図１に示すように、セル領域３と周辺領域４を有する半導体基板２を備えている。また、図２に示すように、半導体装置１は、半導体基板２の表面２１の一部に形成された表面電極５と、表面２１の他の一部に形成された表面絶縁膜７を備えている。また、半導体装置１は、半導体基板２の裏面２２に形成された裏面電極６を備えている。なお、図１では、図面を見易くするために一部の構成（表面電極５及び表面絶縁膜７）を省略して示している。
【００１８】
図１に示すように、半導体基板２は、平面視において矩形状に形成されている。半導体基板２は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）により形成されている。図１に示す点線Ｌの内側がセル領域３であり、点線Ｌの外側が周辺領域４である。セル領域３は、周辺領域４より内側に形成されている。セル領域３には半導体素子が形成されている。本実施例では、セル領域３に縦型のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）が形成されている。周辺領域４は、セル領域３より外側に形成されている。周辺領域４は、セル領域３の周辺に形成されている。周辺領域４は、セル領域３を取り囲んでいる。周辺領域４には耐圧構造が形成されている。ＳｉＣの半導体基板２の熱膨張率は、約４．５×１０‐６Ｋ‐１である。
【００１９】
半導体基板２には、複数のゲートトレンチ３０（第１トレンチの一例）および１つの終端トレンチ４０（第２トレンチの一例）が形成されている。複数のゲートトレンチ３０は、セル領域３に形成されている。終端トレンチ４０は、周辺領域４に形成されている。また、図２に示すように、半導体基板２には、裏面２２側から順に、ドレイン領域１３、ドリフト領域１５、および、ベース領域１２が形成されている。ドレイン領域１３とドリフト領域１５とベース領域１２は、セル領域３と周辺領域４に共通に形成されている。また、半導体基板２には、その他に、ソース領域１１、コンタクト領域１４、および、フローティング領域１７が形成されている。ソース領域１１とコンタクト領域１４は、セル領域３に形成されている。フローティング領域１７は、セル領域３と周辺領域４にそれぞれ形成されている。
【００２０】
複数のゲートトレンチ３０は、セル領域３における半導体基板２の表面２１に形成されている。半導体基板２を平面視したときに、複数のゲートトレンチ３０は、ｙ方向（第１方向の一例）に揃って延びている。複数のゲートトレンチ３０は、ｙ方向と直交するｘ方向（第２方向の一例）に並んでいる。複数のゲートトレンチ３０は、間隔をあけて形成されている。各ゲートトレンチ３０は、直線状に延びている。複数のゲートトレンチ３０は、周辺領域４より内側に形成されている。複数のゲートトレンチ３０は、終端トレンチ４０より内側に形成されている。
【００２１】
図２に示すように、ゲートトレンチ３０は、半導体基板２の深さ方向（ｚ方向）に延びている。ゲートトレンチ３０は、半導体基板２の表面２１からソース領域１１およびベース領域１２を貫通してドリフト領域１５に達する深さまで延びている。ゲートトレンチ３０の内部には、ゲート電極３２とゲート絶縁膜３１が形成されている。
【００２２】
ゲート電極３２は、例えばアルミニウムやポリシリコンから形成されている。ゲート電極３２は、ゲートトレンチ３０の内部に充填されている。ゲート電極３２は、ゲート絶縁膜３１より内側に収容されている。ゲート電極３２の熱膨張率は、半導体基板２の熱膨張率と異なっている。ゲート電極３２の熱膨張率は、半導体基板２の熱膨張率より小さい。ポリシリコンのゲート電極３２の熱膨張率は、約３．５×１０‐６Ｋ‐１である。ゲート電極３２の上に層間絶縁膜３３が配置されている。層間絶縁膜３３は、ゲート電極３２と表面電極５を絶縁している。
【００２３】
ゲート絶縁膜３１は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）から形成されている。ゲート絶縁膜３１は、ゲートトレンチ３０の内面に形成されている。ゲート絶縁膜３１は、ゲート電極３２と半導体基板２の間に配置されている。ゲート絶縁膜３１は、ゲート電極３２と半導体基板２を絶縁している。
【００２４】
終端トレンチ４０は、周辺領域４における半導体基板２の表面２１に形成されている。終端トレンチ４０は、セル領域３を取り囲んでいる。終端トレンチ４０は、複数のゲートトレンチ３０を取り囲んでいる。終端トレンチ４０は、複数のゲートトレンチ３０から離れた位置に形成されている。終端トレンチ４０は、複数のゲートトレンチ３０の外側に形成されている。終端トレンチ４０は、閉ループを形成しており、開いていない。終端トレンチ４０は、無端環状に形成されており、セル領域３の外側を一巡している。終端トレンチ４０は、向きを変えながらｙ方向とｘ方向に延びている。
【００２５】
終端トレンチ４０は、複数の異方向部５０を備えている。図３に示すように、複数の異方向部５０は、複数のゲートトレンチ３０が並ぶｘ方向と異なる方向に並んでいる。本実施例の複数の異方向部５０は、ｙ方向に並んでいる。複数の異方向部５０は、間隔をあけて形成されている。異方向部５０は、ゲートトレンチ３０が延びるｙ方向と異なる方向に延びている。本実施例の異方向部５０は、ｙ方向と直交するｘ方向に延びている。異方向部５０は、直線状に延びている。異方向部５０は、セル領域３内の最も外側に形成されたゲートトレンチ３０からｘ方向に離れた位置に形成されている。異方向部５０は、半導体基板２の端部とセル領域３内の最も外側に形成されたゲートトレンチ３０との間に形成されている。異方向部５０は、ゲートトレンチ３０に接していない。
【００２６】
図２および図４に示すように、終端トレンチ４０は、半導体基板２の表面２１から半導体基板２の深さ方向（ｚ方向）に延びている。終端トレンチ４０は、半導体基板２の表面２１からベース領域１２を貫通してドリフト領域１５に達する深さまで延びている。終端トレンチ４０の内部には、絶縁材４２が収容されている。終端トレンチ４０の内部には、絶縁材４２のみ充填されており、ゲート電極が充填されていない。
【００２７】
絶縁材４２は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）から形成されている。絶縁材４２は、表面絶縁膜７と同じ材料により形成されている。絶縁材４２は、終端トレンチ４０の底部から開口部まで密に充填されている。絶縁材４２は、終端トレンチ４０の側面および底面に密着している。絶縁材４２の熱膨張率は、半導体基板２の熱膨張率と異なっている。絶縁材４２の熱膨張率は、半導体基板２の熱膨張率より小さい。また、絶縁材４２の熱膨張率は、ゲート電極３２の熱膨張率より小さい。ＳｉＯ２の絶縁材４２の熱膨張率は、約０．５×１０‐６Ｋ‐１である。
【００２８】
ドレイン領域１３は、ｎ型の領域である。ドレイン領域１３は、ｎ型不純物濃度が高い。ドレイン領域１３は、ドリフト領域１５の裏面２２側に形成されている。ドレイン領域１３は、半導体基板２の裏面２２に露出する範囲に形成されている。ドレイン領域１３は、裏面電極６にオーミック接続されている。
【００２９】
ドリフト領域１５は、ｎ型の領域である。ドリフト領域１５は、ｎ型不純物濃度が低い。ドリフト領域１５は、ベース領域１２とドレイン領域１３の間に形成されている。ドリフト領域１５は、ゲート絶縁膜３１及び絶縁材４２に接している。
【００３０】
ベース領域１２は、ｐ型の領域である。ベース領域１２は、ｐ型不純物濃度が低い。ベース領域１２は、ドリフト領域１５の表面２１側に形成されている。ベース領域１２は、ゲート絶縁膜３１及び絶縁材４２に接している。
【００３１】
ソース領域１１は、ｎ型の領域である。ソース領域１１は、ｎ型不純物濃度が高い。ソース領域１１は、ベース領域１２の表面２１側に形成されている。ソース領域１１は、半導体基板２の表面２１に露出する範囲に島状に形成されている。ソース領域１１は、表面電極５にオーミック接続されている。ソース領域１１は、ゲート絶縁膜３１に接している。
【００３２】
コンタクト領域１４は、ｐ型の領域である。コンタクト領域１４は、ｐ型不純物濃度が高い。コンタクト領域１４は、ベース領域１２の表面２１側に形成されている。コンタクト領域１４のｐ型不純物濃度は、ベース領域１２のｐ型不純物濃度より高い。コンタクト領域１４は、ソース領域１１の横に形成されている。コンタクト領域１４は、半導体基板２の表面２１に露出する範囲に島状に形成されている。コンタクト領域１４は、表面電極５にオーミック接続されている。
【００３３】
フローティング領域１７は、ｐ型の領域である。フローティング領域１７は、ｐ型不純物濃度が高い。フローティング領域１７は、ゲートトレンチ３０の底部の周囲および終端トレンチ４０の底部の周囲に形成されている。フローティング領域１７は、ドリフト領域１５に囲まれている。フローティング領域１７は、ドリフト領域１５によってベース領域１２から分離されている。複数のフローティング領域１７は、ドリフト領域１５によって互いに分離されている。フローティング領域１７の電位は、フローティング状態になっている。
【００３４】
表面電極５は、セル領域３における半導体基板２の表面２１に形成されている。裏面電極６は、セル領域３と周辺領域４における半導体基板２の裏面２２に形成されている。表面電極５および裏面電極６は、例えばアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等の金属から形成されている。
【００３５】
表面絶縁膜７は、周辺領域４における半導体基板２の表面２１に形成されている。表面絶縁膜７は、周辺領域４の表面２１を覆っている。表面絶縁膜７は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）から形成されている。酸化シリコンが半導体基板２の表面２１に堆積している。表面絶縁膜７は、絶縁材４２と一体になっている。
【００３６】
上記の構成を備える半導体装置１を使用するときは、表面電極５と裏面電極６の間に裏面電極６がプラスとなる電圧を印加する。また、ゲート電極３２にオン電位（チャネルが形成されるのに必要な電位以上の電位）を印加する。ゲート電極３２にオン電位を印加すると、ゲート絶縁膜３１に接する範囲のベース領域１２にチャネルが形成される。これにより、ＭＯＳＦＥＴがオンになる。そうすると、電子が、表面電極５から、ソース領域１１、ベース領域１２に形成されたチャネル、ドリフト領域１５、及び、ドレイン領域１３を介して、裏面電極６に流れる。よって、裏面電極６から表面電極５に電流が流れる。
【００３７】
上述の説明から明らかなように、上述の半導体装置１では、各ゲートトレンチ３０がｙ方向（第１方向の一例）に延び、ｙ方向と直交するｘ方向（第２方向の一例）に複数のゲートトレンチ３０が並んでいるので、複数のゲートトレンチ３０によって半導体基板２の表面２１にｙ方向に延びる複数の切れ目が形成されている状態になる。その結果、複数の切れ目の存在によって半導体基板２がｘ方向に沿って湾曲しやすくなっている。半導体基板２は、ｙ方向に直交する断面視において、表面２１が凹又は凸となる方向に湾曲しやすくなっている。
【００３８】
また、ゲートトレンチ３０内のゲート電極３２の熱膨張率が半導体基板２の熱膨張率より小さいので、半導体基板２が加熱又は冷却されたときに半導体基板２が湾曲するように応力が発生する。すなわち、半導体基板２が加熱又は冷却されたときに、ゲートトレンチ３０内のゲート電極３２の膨張量又は収縮量が半導体基板２の膨張量又は収縮量と異なるので、膨張量又は収縮量の違いによって半導体基板２が湾曲するように応力が発生する。半導体基板２が加熱されたときは、半導体基板２の膨張量に対してゲートトレンチ３０内のゲート電極３２の膨張量が小さいので、ゲートトレンチ３０が形成されている半導体基板２の表面２１が凹となる向きに半導体基板２がｘ方向に沿って湾曲しようとする。一方、半導体基板２が冷却されたときは、半導体基板２の収縮量に対してゲートトレンチ３０内のゲート電極３２の収縮量が小さいので、ゲートトレンチ３０が形成されている半導体基板２の表面２１が凸となる向きに半導体基板２がｘ方向に沿って湾曲しようとする。
【００３９】
しかしながら、上記の半導体装置１によると、終端トレンチ４０が、ｘ方向に延びる複数の異方向部５０を備えており、複数の異方向部５０がｙ方向に並んでいるので、複数の異方向部５０によって半導体基板２の表面２１にｘ方向に延びる複数の切れ目が形成された状態になっている。その結果、複数の異方向部５０による複数の切れ目の存在によって半導体基板２がｙ方向に沿って湾曲しやすくなっている。半導体基板２は、異方向部５０が延びる方向（本実施例ではｘ方向）と直交する断面視（ｙ方向に沿った断面視）において、表面２１が凹又は凸となる方向に湾曲しやすくなっている。半導体基板２は、上述のようにゲートトレンチ３０による切れ目の存在によってｙ方向に直交する断面視においてｘ方向に沿って湾曲しやすくなっていると同時に（図２参照）、ｙ方向と異なるｘ方向に延びる異方向部５０による切れ目の存在によってｘ方向に直交する断面視においてｙ方向に沿って湾曲しやすくなっている（図４参照）。
【００４０】
以上のように、半導体基板２が、ゲートトレンチ３０による切れ目の存在によってｙ方向に直交する断面視においてｘ方向に沿って湾曲しやすくなっていると同時に、異方向部５０による切れ目の存在によってｘ方向に直交する断面視においてｙ方向に沿って湾曲しやすくなっているので、ゲートトレンチ３０と異方向部５０によって互いに異なる断面視において半導体基板２が湾曲しやすくなっている。その結果、半導体基板２が湾曲しようとすると、異なる断面視において湾曲しようとするので、湾曲量が減少する。すなわち、半導体基板２がｙ方向に沿って湾曲しようとすると、ｘ方向に沿った湾曲に対する剛性が増大し、ｘ方向に沿った湾曲量が減少する。逆に、半導体基板２がｘ方向に沿って湾曲しようとすると、ｙ方向に沿った湾曲に対する剛性が増大し、ｙ方向に沿った湾曲量が減少する。これにより、半導体基板２の湾曲を抑制できる。
【００４１】
また、半導体基板２の湾曲を抑制することにより、半導体基板２の表面２１に形成されているゲートトレンチ３０と終端トレンチ４０が横に拡がることを抑制できる。これにより、ゲートトレンチ３０内のゲート電極３２と終端トレンチ４０内の絶縁材４２に引っ張り応力が作用することを抑制でき、ゲート電極３２と絶縁材４２の割れを抑制できる。
【００４２】
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上述の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４３】
（第２実施例）
上記実施例では、ゲートトレンチ３０が延びるｙ方向と直交するｘ方向に異方向部５０が延びていたが、この構成に限定されるものではない。第２実施例では、図５に示すように、異方向部５０が、第１異方向部５１と第２異方向部５２を備えている。半導体基板２を平面視したときに、第１異方向部５１と第２異方向部５２は、それぞれ、ゲートトレンチ３０が延びる方向（ｙ方向）と異なる方向に延びている。また、第１異方向部５１と第２異方向部５２は、それぞれ、複数のゲートトレンチ３０が並ぶ方向（ｘ方向）と異なる方向に延びている。第１異方向部５１と第２異方向部５２は、互いに異なる方向に延びている。第１異方向部５１と第２異方向部５２は、それぞれ、ｙ方向とｘ方向に対して斜めの方向に延びている。第１異方向部５１と第２異方向部５２は、それぞれ、ゲートトレンチ３０に対して傾いている。このような構成によっても、半導体基板２の湾曲を抑制できる。また、互いに異なる方向に延びる第１異方向部５１と第２異方向部５２によって半導体基板２のゲートトレンチ３０による湾曲に対して抵抗するので、複数の方向で抵抗することができ、湾曲をより一層抑制できる。
【００４４】
（第３実施例）
上記実施例では、異方向部５０が直線状に形成されていたが、この構成に限定されるものではない。第３実施例では、図６に示すように、異方向部５０が湾曲している。異方向部５０は、湾曲しながらゲートトレンチ３０が延びる方向（ｙ方向）と異なる方向に延びている。このような構成によっても、半導体基板２の湾曲を抑制できる。また、異方向部５０が湾曲していることにより、様々な方向に抵抗できるので、半導体基板２の湾曲をより一層抑制できる。
【００４５】
（その他の実施例）
上記実施例では、半導体基板２に１つの終端トレンチ４０が形成された構成であったが、終端トレンチ４０の数は特に限定されるものではない。他の実施例では、半導体基板２に複数の終端トレンチ４０が形成されていてもよい。
【００４６】
上記実施形態では、終端トレンチ４０が閉ループを形成していたが、終端トレンチ４０は必ずしも閉じていなくてもよい。終端トレンチ４０は、セル領域３の外側を一巡する途中で途切れており、開いていてもよい。
【００４７】
上記実施例では、ゲート電極３２の熱膨張率が半導体基板２の熱膨張率より小さかったが、この構成に限定されるものではない。ゲート電極３２の熱膨張率が半導体基板２の熱膨張率より大きくてもよい。また、上記実施例では、絶縁材４２の熱膨張率が半導体基板２の熱膨張率より小さかったが、この構成に限定されるものではない。絶縁材４２の熱膨張率が半導体基板２の熱膨張率より大きくてもよい。この場合、半導体基板２が加熱又は冷却されて半導体基板２が湾曲しようとするときに、凹凸の方向が上記実施例と異なる。
【００４８】
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。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。
【００４９】
以下に本明細書が開示する技術要素の一例について説明する。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、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る。
【００５０】
異方向部が、第１異方向部と第２異方向部を備え、第１異方向部と第２異方向部が、互いに異なる方向に延びていることが好ましい。また、異方向部は、湾曲していてもよい。このような構成によれば、ゲートトレンチ３０による湾曲に対して複数の方向で抵抗するので湾曲をより一層抑制できる。
【符号の説明】
【００５１】
１        ：半導体装置
２        ：半導体基板
３        ：セル領域
４        ：周辺領域
５        ：表面電極
６        ：裏面電極
７        ：表面絶縁膜
１１      ：ソース領域
１２      ：ベース領域
１３      ：ドレイン領域
１４      ：コンタクト領域
１５      ：ドリフト領域
１７      ：フローティング領域
２１      ：表面
２２      ：裏面
３０      ：ゲートトレンチ
３１      ：ゲート絶縁膜
３２      ：ゲート電極
３３      ：層間絶縁膜
４０      ：終端トレンチ
４２      ：絶縁材
５０      ：異方向部
５１      ：第１異方向部
５２      ：第２異方向部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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