半導(dǎo)體裝置制造方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體裝置，具備：第3電極，一端位于源極電極（19）側(cè)，另一端位于N型漂移層（10）；以及浮動(dòng)電極（17），一端位于源極電極（19）側(cè)，另一端位于N型漂移層（10）；其特征在于，設(shè)浮動(dòng)電極（17）與漏極電極（18）間的電容為Cfd、浮動(dòng)電極（17）與源極電極（19）間的電容為Cfs、漏極電極（18）與源極電極（19）間的電壓為Vds、浮動(dòng)電極（17）的閾值電壓為Vth時(shí)，漏極電極（18）與源極電極（19）間的電壓BV0＝（（Cfs+Cfd）/Cfd）×Vth小于沒(méi)有浮動(dòng)電極（17）而全是柵極電極（16）的情況下發(fā)生雪崩擊穿的耐壓BV1，在截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，若向浮動(dòng)電極（17）施加超過(guò)Vth的電壓，則在包圍浮動(dòng)電極（17）的第1絕緣膜（14）的側(cè)部形成反轉(zhuǎn)層。
【專利說(shuō)明】半導(dǎo)體裝置
[0001] 本申請(qǐng)以日本專利申請(qǐng)2013-94678號(hào)（申請(qǐng)日：2013年4月26日）為基礎(chǔ)申請(qǐng)并 享受其優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)通過(guò)參照該基礎(chǔ)申請(qǐng)而包含基礎(chǔ)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及半導(dǎo)體裝置。

【背景技術(shù)】
[0003] 近年來(lái)，M0SFET (金氧半場(chǎng)效晶體管，Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)除了在大電流、高耐壓的開關(guān)電源市場(chǎng)之外，在以筆記本型PC為代表的移動(dòng) 體通信設(shè)備等的節(jié)能用開關(guān)市場(chǎng)中的使用也急劇增加。由于在電源管理電路或鋰離子電池 的安全電路等中使用，所以設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)能夠以電池電壓直接驅(qū)動(dòng)的低電壓驅(qū)動(dòng)化、低導(dǎo)通 電阻化及高耐壓特性等。
[0004] 這些器件有時(shí)也用于馬達(dá)控制等，所以要求以電感性負(fù)載進(jìn)行開關(guān)的能力。在 電感性負(fù)載的開關(guān)動(dòng)作斷開時(shí)，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響所引起的浪涌電壓超過(guò)M0SFET的耐 壓的情況下，存在發(fā)生雪崩擊穿的問(wèn)題。作為解決該問(wèn)題的手段，例如已知有源鉗位電路。 該有源鉗位電路是如下的電路：在柵極?漏極之間配置元件的額定電壓以上的耐壓的二 極管，在電感性負(fù)載的開關(guān)動(dòng)作斷開時(shí)，在漏極電壓上升而成為雪崩狀態(tài)之前，連接在柵 極?漏極之間的二極管擊穿，由此，柵極的電壓上升而溝道導(dǎo)通。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的課題是，提供一種能夠避免雪崩擊穿的半導(dǎo)體裝置。
[0006] 為了達(dá)成上述課題，實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置具備：第1導(dǎo)電型的第1半導(dǎo)體層；第 1電極，與所述第1半導(dǎo)體層電連接；第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體層，設(shè)置在與所述第1電極 相反的一側(cè)；第2導(dǎo)電型的第3半導(dǎo)體層，與所述第2半導(dǎo)體層相接，選擇性地設(shè)置在與所 述第1半導(dǎo)體層相反的一側(cè)；第1導(dǎo)電型的第4半導(dǎo)體層，與所述第2半導(dǎo)體層相接，選擇 性地設(shè)置在與所述第1半導(dǎo)體層相反的一側(cè)；第2電極，與所述第3及第4半導(dǎo)體層電連 接；第3電極，一端位于所述第2電極側(cè)，另一端位于所述第1半導(dǎo)體層；浮動(dòng)電極，一端位 于所述第2電極側(cè)，另一端位于所述第1半導(dǎo)體層；第1絕緣膜，設(shè)置在所述第3電極及所 述浮動(dòng)電極的周圍；以及第2絕緣膜，與所述第3電極及所述浮動(dòng)電極相接，設(shè)置在與所述 第1電極相反的一側(cè)。
[0007] 此外，該半導(dǎo)體裝置的特征在于，設(shè)所述浮動(dòng)電極與所述第1電極間的電容為 Cfd、所述浮動(dòng)電極與所述第2電極間的電容為Cfs、所述第1電極與所述第2電極間的電壓 為Vds、所述浮動(dòng)電極的閾值電壓為Vth時(shí)，所述第1電極與所述第2電極間的電壓BV0 = ((Cfs + Cfd) / Cfd) XVth，小于沒(méi)有所述浮動(dòng)電極而全是所述第3電極的情況下發(fā)生雪 崩擊穿的耐壓BV1，在截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，若向所述浮動(dòng)電極施加超過(guò)閾值電壓Vth的電壓，則在 包圍所述浮動(dòng)電極的第1絕緣膜的側(cè)部流動(dòng)電子電流。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1是第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
[0009] 圖2是第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
[0010] 圖3是第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
[0011] 圖4是第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 以下參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。另外，在實(shí)施例中，以第1導(dǎo)電型為N 型、第2導(dǎo)電型為P型進(jìn)行說(shuō)明，但是也可以將兩者互換而實(shí)施。作為N型雜質(zhì)層，在使用 N、N +的記號(hào)的情況下，設(shè)該層中的N型雜質(zhì)濃度按照N < N +的順序由低到高。對(duì)于P型 雜質(zhì)層也是同樣的。另外，本實(shí)施方式不限定本發(fā)明。
[0013] (第1實(shí)施方式）
[0014] 參照?qǐng)D1說(shuō)明第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。圖1是第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1 的剖視圖。半導(dǎo)體裝置1具有：N型漂移層10 (第1半導(dǎo)體層)、P型基極層11 (第2半導(dǎo)體 層)、P+型接觸層12 (第3半導(dǎo)體層)、N+型源極層13 (第4半導(dǎo)體層)、柵極絕緣膜14 (第 1絕緣膜)、層間絕緣膜15 (第2絕緣膜)、柵極電極16 (第3電極)、浮動(dòng)電極17、漏極電極 18 (第1電極)、及源極電極19 (第2電極)。
[0015] 漏極電極18與N型漂移層10相接而電連接地設(shè)置。P型基極層11與N型漂移層 10相接而設(shè)置在與漏極電極18相反的一側(cè)。P+型接觸層12與P型基極層11相接而設(shè)置 在與N型漂移層10相反的一側(cè)。N+型源極層13以?shī)A著P+型接觸層12的方式，與P型基 極層11相接而選擇性地設(shè)置。源極電極19與P+型接觸層12及N+型源極層13相接而設(shè) 置。
[0016] N型漂移層10例如能夠使用硅（Si)、碳化硅（SiC)及氮化鎵（GaN)等。源極電極 19和漏極電極18例如由多晶硅構(gòu)成。
[0017] 柵極電極16及浮動(dòng)電極17的一端位于源極電極19側(cè)、另一端位于N型漂移層10 而設(shè)置。浮動(dòng)電極17相對(duì)于柵極電極16以間隔1條等方式規(guī)則地配置。第1絕緣膜包圍 柵極電極16及浮動(dòng)電極17而設(shè)置。
[0018] 此外，在柵極電極16及浮動(dòng)電極17的側(cè)部設(shè)有P型基極層11，在一端區(qū)域設(shè)有 N+型源極層13。
[0019] 柵極絕緣膜14例如能夠使用通過(guò)CVD (化學(xué)氣相沉積，Chemical Vapor D印osition)或熱氧化等形成的氧化硅，但是也可以使用氮化硅（SiN)、氧化鋁（A120 3)、氧 化鉿（Hf02)、氧化鋯（Zr02)等的絕緣膜。柵極電極16及浮動(dòng)電極17例如使用P型或N型 的多晶硅。也可以使用多晶硅以外的導(dǎo)電率高的材料。
[0020] 層間絕緣膜15以覆蓋柵極電極16或浮動(dòng)電極17的上部的方式設(shè)置。層間絕緣 膜15例如可以使用與柵極絕緣膜14相同的氧化硅，但是也可以使用其他SiN等的絕緣膜。
[0021] 源極電極19與P+型接觸層12、N+型源極層13及層間絕緣膜15相接而設(shè)置在與 P型基極層11相反的一側(cè)。源極電極19通過(guò)層間絕緣膜15與柵極電極16及浮動(dòng)電極17 絕緣。源極電極19與N +型源極層13電連接，與P型基極層11經(jīng)由P+型接觸層12電連 接。通過(guò)P+型接觸層12,能夠降低接觸電阻，但是也可以不形成該層而通過(guò)將源極電極19 和P型基極層11直接接合來(lái)電連接。
[0022] 源極電極19例如使用P型或N型的多晶硅。也可以使用多晶硅以外的導(dǎo)電率高 的材料。
[0023] 將浮動(dòng)電極17與漏極電極18之間的電容設(shè)為Cfd、將浮動(dòng)電極17與源極電極19 之間的電容設(shè)為Cfs、將源極電極19與漏極電極18之間的電壓設(shè)為Vds時(shí)，浮動(dòng)電極17的 電位Vfs通過(guò)下式（1)表示。
[0024] Vfs = (Cfd/ (Cfs+Cfd)) XVds · · ·(〇
[0025] 設(shè)浮動(dòng)電極17的閾值電壓為Vth時(shí)，成為下式（2)。
[0026] Vfs = Vth · · · (2)
[0027] 這時(shí)，設(shè)源極電極19與漏極電極18之間的電壓為BV0時(shí)，通過(guò)下式（3)表示。
[0028] BVO = ((Cfs + Cfd) /Cfd) XVth · · · (3)
[0029] 設(shè)沒(méi)有浮動(dòng)電極17而全是柵極電極16的情況下發(fā)生雪崩擊穿的耐壓設(shè)為BV1 時(shí)，以滿足下式（4)的方式設(shè)計(jì)各層的材料、厚度、形狀。
[0030] BVO < BV1 · · · (4)
[0031] 接下來(lái)說(shuō)明半導(dǎo)體裝置1的動(dòng)作。
[0032] 半導(dǎo)體裝置1例如在相對(duì)于源極電極19向漏極電極18施加正電位的狀態(tài)下，向 柵極電極16施加比閾值電壓更大的正電壓時(shí)，在包圍柵極電極16的第1絕緣膜14的側(cè)部 形成反轉(zhuǎn)層。由此，半導(dǎo)體裝置1成為導(dǎo)通狀態(tài)，流動(dòng)電子電流。該電子電流經(jīng)由N+型源 極層13、形成于P型基極區(qū)域11的N型反轉(zhuǎn)層（即半導(dǎo)體裝置1的溝道)、N型漂移層10， 從源極電極19流向漏極電極18。
[0033] 這時(shí)，在包圍浮動(dòng)電極17的第1絕緣膜14的側(cè)部不形成反轉(zhuǎn)層，電子電流不從源 極電極19向漏極電極18流動(dòng)。
[0034] 接著，通過(guò)使柵極電極16的施加電壓為零或施加負(fù)電壓，包圍柵極電極16的第1 絕緣膜14的側(cè)部的反轉(zhuǎn)層消失，來(lái)自源極電極19的電子電流被切斷，半導(dǎo)體裝置1成為截 止?fàn)顟B(tài)。負(fù)載為電感器的情況下，使半導(dǎo)體裝置1為截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，成為相對(duì)于源極電極19 向漏極電極18施加正電位的狀態(tài)，所以在半導(dǎo)體裝置1中沒(méi)有浮動(dòng)電極17的情況下，可能 會(huì)由于N型漂移層10與P型基極層11的PN接合而發(fā)生絕緣破壞(雪崩擊穿)。
[0035] 接下來(lái)說(shuō)明半導(dǎo)體裝置1的效果。
[0036] 根據(jù)本實(shí)施方式，設(shè)浮動(dòng)電極17與漏極電極18之間的電容為Cfd、浮動(dòng)電極17與 源極電極19之間的電容為Cfs、浮動(dòng)電極17的閾值電壓為Vth時(shí)，在包圍浮動(dòng)電極17的第 1絕緣膜14的側(cè)部形成有反轉(zhuǎn)層時(shí)的、源極電極19與漏極電極18間的電壓BV0通過(guò)前述 的式（3)表不。
[0037] 設(shè)沒(méi)有浮動(dòng)電極17而全是柵極電極16的情況下發(fā)生雪崩擊穿的耐壓為BV1時(shí)， 半導(dǎo)體裝置1被設(shè)計(jì)為滿足前述的式（4)，所以在半導(dǎo)體裝置1為截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，若向浮動(dòng)電 極17施加超過(guò)閾值電壓Vth的電壓，則如前述那樣，僅在包圍浮動(dòng)電極17的第1絕緣膜14 的側(cè)部形成反轉(zhuǎn)層，在半導(dǎo)體裝置1中流動(dòng)電子電流。這時(shí)，在包圍柵極電極16的第1絕 緣膜14的側(cè)部不形成反轉(zhuǎn)層。
[0038] 該電子電流經(jīng)由包圍浮動(dòng)電極17的第1絕緣膜14側(cè)部的N +型源極層13、形成 于P型基極區(qū)域11的N型反轉(zhuǎn)層（即半導(dǎo)體裝置1的溝道)、N型漂移層10,從源極電極19 流向漏極電極18,能夠避免發(fā)生雪崩擊穿。
[0039](第2實(shí)施方式）
[0040] 以下，使用圖2說(shuō)明第2實(shí)施方式。另外，關(guān)于第2實(shí)施方式，對(duì)于與第1實(shí)施方 式相同的部分省略說(shuō)明，僅說(shuō)明不同點(diǎn)。
[0041] 圖2是第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置2的剖視圖。半導(dǎo)體裝置2與第1實(shí)施方式的 半導(dǎo)體裝置1的不同點(diǎn)在于，在N型漂移層10與漏極電極18之間，設(shè)置有N型雜質(zhì)濃度比 N型漂移層10更高的N+型漏極層10b (第5半導(dǎo)體層）。N+型漏極層10b例如可以使用硅 (Si)、碳化硅（SiC)及氮化鎵（GaN)等。上述層構(gòu)造可以通過(guò)在N+型漏極層10b上依次進(jìn) 行外延生長(zhǎng)、或利用使用了離子注入的雜質(zhì)擴(kuò)散等來(lái)形成。關(guān)于其他構(gòu)造，與第1實(shí)施方式 的半導(dǎo)體裝置1相同。
[0042] 說(shuō)明半導(dǎo)體裝置2的動(dòng)作。
[0043] 半導(dǎo)體裝置2的動(dòng)作與半導(dǎo)體裝置1相同。
[0044] 說(shuō)明半導(dǎo)體裝置2的效果。
[0045] 半導(dǎo)體裝置2的效果為，通過(guò)將N型漂移層10的一部分作為雜質(zhì)濃度高的N+型 漏極層l〇b，能夠降低導(dǎo)通電阻。此外，使半導(dǎo)體裝置2成為截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，通過(guò)在漏極電極 18與源極電極19之間施加的電壓，在N型漂移層10與P型基極層11的界面附近形成耗盡 層，但是N型漂移層10的雜質(zhì)濃度與半導(dǎo)體裝置1相同，所以耗盡層寬度不變化，能夠在維 持高耐壓的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通電阻的降低。
[0046] (第3實(shí)施方式）
[0047] 以下，使用圖3說(shuō)明第3實(shí)施方式。另外，關(guān)于第3實(shí)施方式，對(duì)于與第1實(shí)施方 式相同的部分省略說(shuō)明，僅說(shuō)明不同點(diǎn)。
[0048] 圖3是第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置3的剖視圖。半導(dǎo)體裝置3與第1實(shí)施方式的 半導(dǎo)體裝置1的不同點(diǎn)在于，設(shè)置有源極電極19a。
[0049] 柵極電極16、源極電極19a、浮動(dòng)電極17相互隔著柵極絕緣膜14而不電連接，但 是源極電極19a與源極電極19電連接。柵極電極16、源極電極19a、浮動(dòng)電極17例如使用 P型或N型的多晶硅。也可以使用多晶硅以外的導(dǎo)電率高的材料。
[0050] 關(guān)于其他構(gòu)造，與第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1相同。
[0051] 說(shuō)明半導(dǎo)體裝置3的動(dòng)作。
[0052] 半導(dǎo)體裝置3的動(dòng)作為，在導(dǎo)通狀態(tài)下，在包圍柵極電極16的第1絕緣膜14的側(cè) 部形成反轉(zhuǎn)層而流動(dòng)電子電流。該電子電流經(jīng)由N +型源極層13、形成于P型基極區(qū)域11 的N型的反轉(zhuǎn)層（即半導(dǎo)體裝置1的溝道)、N型漂移層10,從源極電極19流向漏極電極18。 這時(shí)，在包圍浮動(dòng)電極17的第1絕緣膜14的側(cè)部不形成反轉(zhuǎn)層。
[0053] 使半導(dǎo)體裝置3成為截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，在包圍柵極電極16的第1絕緣膜14的側(cè)部及 包圍浮動(dòng)電極17的第1絕緣膜14的側(cè)部不形成反轉(zhuǎn)層，不從源極電極19向漏極電極18 流動(dòng)電子電流。
[0054] 此外，通過(guò)在源極電極19a與漏極電極18之間施加的電壓，從N型漂移層10與P 型基極層11的界面朝向N型漂移層10形成耗盡層。
[0055] 源極電極19a相對(duì)于漏極電極18為負(fù)電位，N型漂移層10與漏極電極18為同電 位，載流子主要是電子。因此，在源極電極19a附近，電子被排出而耗盡化，從N型漂移層10 與柵極絕緣膜14的界面朝向N型漂移層10形成耗盡層。即，在N型漂移層10中，從P型 基極層11側(cè)以及2個(gè)源極電極19a側(cè)面、共3個(gè)方向形成耗盡層。
[0056] 這樣，通過(guò)形成源極電極19a，如上述那樣相對(duì)于N型漂移層10從3個(gè)方向形成耗 盡層，其結(jié)果，能夠提高半導(dǎo)體裝置3的耐壓。
[0057] 如上述那樣，半導(dǎo)體裝置3也通過(guò)控制柵極電極16的電壓，在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)?態(tài)之間切換動(dòng)作。
[0058] 說(shuō)明半導(dǎo)體裝置3的效果。
[0059] 半導(dǎo)體裝置3的效果與半導(dǎo)體裝置1相同。即，源極電極19與漏極電極18間的 電壓BV0與沒(méi)有浮動(dòng)電極17而全是柵極電極16的情況下發(fā)生雪崩擊穿的耐壓BV1被設(shè)計(jì) 為滿足前述的式（4)，所以在半導(dǎo)體裝置3為截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，若向浮動(dòng)電極17施加超過(guò)閾值電 壓Vth的電壓，則在包圍浮動(dòng)電極17的第1絕緣膜14的側(cè)部形成反轉(zhuǎn)層，在半導(dǎo)體裝置3 中流動(dòng)電子電流。這時(shí)，在包圍柵極電極16的第1絕緣膜14的側(cè)部不形成反轉(zhuǎn)層。
[0060] 該電子電流經(jīng)由包圍浮動(dòng)電極17的第1絕緣膜14側(cè)部的N+型源極層13、形成于 P型基極區(qū)域11的N型反轉(zhuǎn)層（即半導(dǎo)體裝置1的溝道)、N型漂移層10,從源極電極19流 向漏極電極18,能夠避免發(fā)生雪崩擊穿。
[0061] 進(jìn)而，在本實(shí)施例中，通過(guò)形成源極電極19a，在半導(dǎo)體裝置3為截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，通過(guò) 在源極電極19a與漏極電極18之間施加的電壓，從N型漂移層10與P型基極層11的界面 朝向N型漂移層10地形成耗盡層。
[0062] 此外，源極電極19a相對(duì)于漏極電極18為負(fù)電位，N型漂移層10與漏極電極18為 同電位，載流子主要是電子。因此，在源極電極19a附近，電子被排出而耗盡化，所以從N型 漂移層10與柵極絕緣膜14的界面朝向N型漂移層10也形成耗盡層。
[0063] 即，在N型漂移層10中，從P型基極層11側(cè)和2個(gè)源極電極19a的側(cè)面、共3個(gè) 方向形成耗盡層。其結(jié)果，能夠提高半導(dǎo)體裝置3的耐壓。
[0064] (第4實(shí)施方式）
[0065] 以下，使用圖4說(shuō)明第4實(shí)施方式。另外，對(duì)于第4實(shí)施方式，對(duì)于與第3實(shí)施方 式相同的部分省略說(shuō)明，僅說(shuō)明不同點(diǎn)。
[0066] 圖4是第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置4的剖視圖。半導(dǎo)體裝置4與第3實(shí)施方式的 半導(dǎo)體裝置3的不同點(diǎn)在于，在N型漂移層10與漏極電極18之間，設(shè)置有N型雜質(zhì)濃度比 N型漂移層10更高的N+型漏極層10b (第5半導(dǎo)體層）。N+型漏極層10b例如可以使用硅 (Si)、碳化硅（SiC)及氮化鎵（GaN)等。上述層構(gòu)造可以通過(guò)在N+型漏極層10b上依次進(jìn) 行外延生長(zhǎng)、或利用使用了離子注入的雜質(zhì)擴(kuò)散等來(lái)形成。關(guān)于其他構(gòu)造，與第3實(shí)施方式 的半導(dǎo)體裝置3相同。
[0067] 說(shuō)明半導(dǎo)體裝置4的動(dòng)作。
[0068] 半導(dǎo)體裝置4的動(dòng)作與半導(dǎo)體裝置3相同。
[0069] 說(shuō)明半導(dǎo)體裝置4的效果。
[0070] 半導(dǎo)體裝置4的效果為，通過(guò)將N型漂移層10的一部分作為雜質(zhì)濃度高的N+型 漏極層l〇b，能夠降低導(dǎo)通電阻。此外，使半導(dǎo)體裝置4成為截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，通過(guò)在漏極電極 18與源極電極19、19a之間施加的電壓，在N型漂移層10與P型基極層11的界面附近，從 P型基極層11側(cè)和2個(gè)源極電極19a側(cè)面、共3個(gè)方向形成耗盡層，但是N型漂移層10的 雜質(zhì)濃度與半導(dǎo)體裝置3相同，所以耗盡層寬度不變化，能夠在維持高耐壓的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo) 通電阻的降低。
[0071] 以上說(shuō)明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但是這些實(shí)施方式只是作為例子提出，不意 圖限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式可以通過(guò)其他各種方式來(lái)實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主 旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍和 主旨中，也包含在權(quán)利要求所記載的發(fā)明及其均等范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備： 第1導(dǎo)電型的第1半導(dǎo)體層； 第1電極，與所述第1半導(dǎo)體層電連接； 第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體層，設(shè)置在與所述第1電極相反的一側(cè)； 第2導(dǎo)電型的第3半導(dǎo)體層，與所述第2半導(dǎo)體層相接，選擇性地設(shè)置在與所述第1半 導(dǎo)體層相反的一側(cè)； 第1導(dǎo)電型的第4半導(dǎo)體層，與所述第2半導(dǎo)體層相接，選擇性地設(shè)置在與所述第1半 導(dǎo)體層相反的一側(cè)； 第2電極，與所述第3及第4半導(dǎo)體層電連接； 第3電極，一端位于所述第2電極側(cè)，另一端位于所述第1半導(dǎo)體層； 浮動(dòng)電極，一端位于所述第2電極側(cè)，另一端位于所述第1半導(dǎo)體層； 第1絕緣膜，設(shè)置在所述第3電極及所述浮動(dòng)電極的周圍；以及 第2絕緣膜，與所述第3電極及所述浮動(dòng)電極相接，設(shè)置在與所述第1電極相反的一 側(cè)； 該半導(dǎo)體裝置，在截止?fàn)顟B(tài)下向所述第1電極與所述第2電極之間施加了電壓時(shí)，在包 圍浮動(dòng)電極的第1絕緣膜的側(cè)部流動(dòng)電子電流。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 設(shè)所述浮動(dòng)電極與所述第1電極之間的電容為Cfd、所述浮動(dòng)電極與所述第2電極之間 的電容為Cfs、所述第1電極與所述第2電極之間的電壓為Vds、所述浮動(dòng)電極的閾值電壓 為Vth、沒(méi)有所述浮動(dòng)電極而全是所述第3電極的情況下發(fā)生雪崩擊穿的耐壓為BV1時(shí)， 所述第1電極與所述第2電極間的電壓BVO =((Cfs + Cfd) / Cfd)XVth，小于BV1。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 雜質(zhì)濃度比所述第1半導(dǎo)體層高的第1導(dǎo)電型的第5半導(dǎo)體層被設(shè)置在所述第1導(dǎo)電 型的第1半導(dǎo)體層與所述第1電極之間。
4. 一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備： 第1導(dǎo)電型的第1半導(dǎo)體層； 第1電極，與所述第1半導(dǎo)體層電連接； 第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體層，設(shè)置在與所述第1電極相反的一側(cè)； 第2導(dǎo)電型的第3半導(dǎo)體層，與所述第2半導(dǎo)體層相接，選擇性地設(shè)置在與所述第1半 導(dǎo)體層相反的一側(cè)； 第1導(dǎo)電型的第4半導(dǎo)體層，與所述第2半導(dǎo)體層相接，選擇性地設(shè)置在與所述第1半 導(dǎo)體層相反的一側(cè)； 第2電極，與所述第3及第4半導(dǎo)體層電連接； 第2電極，一端位于所述第2電極側(cè)，另一端位于所述第1半導(dǎo)體層； 第3電極，一端位于所述第2電極側(cè)，另一端位于所述第1半導(dǎo)體層； 浮動(dòng)電極，一端位于所述第2電極側(cè)，另一端位于所述第1半導(dǎo)體層； 第1絕緣膜，設(shè)置于所述第2電極、所述第3電極及所述浮動(dòng)電極的周圍；以及 第2絕緣膜，與所述第2電極、所述第3電極、及所述浮動(dòng)電極相接，設(shè)置在與所述第1 電極相反的一側(cè)； 該半導(dǎo)體裝置，在截止?fàn)顟B(tài)下向所述第1電極與所述第2電極之間施加了電壓時(shí)，在包 圍浮動(dòng)電極的第1絕緣膜的側(cè)部流動(dòng)電子電流。
5. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 設(shè)所述浮動(dòng)電極與所述第1電極之間的電容為Cfd、所述浮動(dòng)電極與所述第2電極之間 的電容為Cfs、所述第1電極與所述第2電極間的電壓為Vds、所述浮動(dòng)電極的閾值電壓為 Vth、沒(méi)有所述浮動(dòng)電極而全是所述第3電極的情況下發(fā)生雪崩擊穿的耐壓為BV1時(shí)， 所述第1電極與所述第2電極之間的電壓BVO = ((Cfs + Cfd) / Cfd) XVth，小于 BV1。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 雜質(zhì)濃度比所述第1半導(dǎo)體層高的第1導(dǎo)電型的第5半導(dǎo)體層被設(shè)置在所述第1導(dǎo)電 型的第1半導(dǎo)體層與所述第1電極之間。
【文檔編號(hào)】H01L29/40GK104124269SQ201310356402
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月26日
【發(fā)明者】川口雄介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝