[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，具有：

第一导电型的第一半导体层；

第二导电型的第二半导体层，设置在上述第一半导体层上；

第一导电型的第三半导体层，选择性地设置在上述第二半导体层的表面；

绝缘膜，以覆盖沟槽的内壁的方式设置，上述沟槽自上述第三半导体层的上表面到达上述第一半导体层；

场板电极，设置在上述沟槽的下部；

栅电极，隔着绝缘膜设置在上述场板电极上；

第二导电型的第四半导体层，至少设置在上述沟槽的正下方区域，并且与上述绝缘膜相接。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其中，

上述第四半导体层的上端位于上述场板电极的下端的上方。

3.如权利要求1所述的半导体装置，其中，

在上述第二半导体层以及上述第四半导体层中，含有相同种类的掺杂剂杂质。

4.如权利要求1所述的半导体装置，其中，

上述第四半导体层是浮动的。

5.如权利要求1所述的半导体装置，还具有：

第一电极，连接到上述第二半导体层的上表面以及上述第三半导体层的上表面；以及

第二电极，连接到上述第一半导体层的下表面，

上述第四半导体层与第一电极的电位相同。

6.如权利要求1所述的半导体装置，其中，

上述第一半导体层含有：第一导电型的第五半导体层；以及第一导电型的第六半导体层，设置在上述第五半导体层上，并且有效的杂质浓度比上述第五半导体层的有效的杂质浓度低。

7.如权利要求1所述的半导体装置，其中，

上述第三半导体层沿着上述沟槽在一个方向上延伸。

8.如权利要求1所述的半导体装置，其中，

设置多个上述沟槽，上述第二半导体层介于在相邻的上述沟槽之间配置的上述第三半导体层之间。

9.如权利要求1所述的半导体装置，其中，

在上述第二半导体层以及上述第四半导体层中，含有相同剂量的掺杂剂杂质。

10.如权利要求1所述的半导体装置，还具有：

设置在上述栅电极上，并且向上述沟槽的两侧方向突出的绝缘膜。

11.一种半导体装置的制造方法，具有：

在第一导电型的半导体衬底的上表面形成多条在一个方向上延伸的沟槽的工序；

通过从上方对上述半导体衬底注入杂质，在上述半导体衬底中的至少上述沟槽的正下方区域，以在上述沟槽的内表面露出的方式形成第二导电型的第四半导体层，并且在上述半导体衬底的上层部分，形成第二导电型的第二半导体层的工序；

在上述沟槽的内表面上形成场板绝缘膜的工序；

在上述沟槽的下部埋入导电材料来形成场板电极的工序；

在上述场板电极的上表面上以及上述沟槽的内表面上形成栅绝缘膜的工序；

在上述沟槽内的上述场板电极上埋入导电材料，以下端为上述第二半导体层的下表面的下方的方式形成栅电极的工序；

通过从上方选择性地对上述第二半导体层注入杂质，在上述第二半导体层的上层部分即与上述栅绝缘膜相接并且下表面在上述栅电极的上端的下方的部分，形成第一导电型的第三半导体层的工序；

以与上述半导体衬底的上表面相接的方式形成第一导电膜的工序；以及

以与上述半导体衬底的下表面相接的方式形成第二导电膜的工序。

12.如权利要求11所述的半导体装置的制造方法，其中，

在形成上述沟槽的工序中，使上述沟槽形成为越下方的部分越细，

在形成上述第二半导体层的工序中，在从上述沟槽的侧面露出的部分也形成上述第四半导体层，

在形成上述场板电极的工序中，以使上述场板电极的下端作为上述第四半导体层的上端的下方的方式形成。

13.如权利要求11所述的半导体装置的制造方法，其中，

使上述半导体衬底含有：第一导电型的第五半导体层；以及第一导电型的第六半导体层，设置在上述第五半导体层上，并且有效的杂质浓度比上述第五半导体层的有效的杂质浓度低。