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JP2007115888A - Semiconductor device - Google Patents

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JP2007115888A
JP2007115888A JP2005305624A JP2005305624A JP2007115888A JP 2007115888 A JP2007115888 A JP 2007115888A JP 2005305624 A JP2005305624 A JP 2005305624A JP 2005305624 A JP2005305624 A JP 2005305624A JP 2007115888 A JP2007115888 A JP 2007115888A
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JP
Japan
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gate
electrode
metal wiring
region
lead electrode
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2005305624A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Hamada
充弘 浜田
Hisao Tejima
久雄 手島
Satoru Utsunomiya
哲 宇都宮
Yoshihiro Takano
好弘 高野
Takahiro Kikuchi
崇宏 菊池
Shinya Yoneda
真也 米田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2005305624A priority Critical patent/JP2007115888A/en
Publication of JP2007115888A publication Critical patent/JP2007115888A/en
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Abstract

【課題】ゲート駆動トランジスタのターンオンおよびターンオフのスイッチング時間を低減し、さらにトランジスタセルの駆動を均一にする半導体装置を提供する。
【解決手段】実動作領域4aの外周に設けた第一のゲート引き出し電極1aと、第一のゲート引き出し電極1a上で電気的に接続した第一のゲート金属配線1bと、実動作領域4aと非動作領域4cとに形成したトレンチゲート電極3と、非動作領域4c内のトレンチゲート電極3上に形成した第二のゲート引き出し電極2aと、第二のゲート引き出し電極2a上で電気的に接続した第二のゲート配線電極2bとを備え、第二のゲート引き出し電極2aをトレンチゲート電極3上で電気的に接続し、第一のゲート引き出し電極1aと第二のゲート引き出し電極2bとを電気的に接続し、第一のゲート金属配線1bと第二のゲート金属配線2bとは第一の間隙5aにより空間的に分離し、第一のゲート金属配線1bを第二の間隙5bにより部分的かつ空間的に分離する。
【選択図】図1
A semiconductor device that reduces the switching time of turn-on and turn-off of a gate drive transistor and further makes the drive of a transistor cell uniform.
A first gate lead electrode 1a provided on the outer periphery of an actual operation region 4a, a first gate metal wiring 1b electrically connected on the first gate lead electrode 1a, an actual operation region 4a, Electrical connection between the trench gate electrode 3 formed in the non-operation region 4c, the second gate extraction electrode 2a formed on the trench gate electrode 3 in the non-operation region 4c, and the second gate extraction electrode 2a And the second gate lead electrode 2a is electrically connected on the trench gate electrode 3, and the first gate lead electrode 1a and the second gate lead electrode 2b are electrically connected. The first gate metal wiring 1b and the second gate metal wiring 2b are spatially separated by the first gap 5a, and the first gate metal wiring 1b is partially separated by the second gap 5b. And spatial separation.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、半導体装置に係り、特にトレンチゲート電極を備えたトランジスタを具備する半導体装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device including a transistor having a trench gate electrode.

トレンチゲート電極を有するトランジスタにおいて、数百キロヘルツ以上の高周波帯域で駆動させるトランジスタにおいては、スイッチング損失の低減が望まれる。スイッチング損失の低減のためには、トランジスタがオンした時におけるトランジスタ内部に寄生する抵抗、すなわちオン抵抗の低抵抗化、ゲート・ソース間およびゲート・ドレイン間に寄生する静電容量の低容量化、ゲート抵抗の低抵抗化などが求められる。   In a transistor having a trench gate electrode and driven in a high frequency band of several hundred kilohertz or more, reduction of switching loss is desired. In order to reduce the switching loss, the resistance parasitic inside the transistor when the transistor is turned on, that is, the ON resistance is lowered, the capacitance between the gate and the source and between the gate and the drain is reduced, A reduction in gate resistance is required.

従来の半導体装置のうち、図15,図16に示したトレンチ型nチャネルMOSFETを例に説明する。   Of the conventional semiconductor devices, the trench type n-channel MOSFET shown in FIGS. 15 and 16 will be described as an example.

図15はトレンチ型nチャネルMOSFETの半導体チップの平面図である。実動作領域4aは、既知の技術を用いて形成された複数のトランジスタセル4bにより形成され、トレンチゲート電極3はストライプ状に形成される。ソース電極6は実動作領域4aの上に形成され、トランジスタセル4bを構成するソース領域およびボディ領域と電気的に接続される。図15ではトランジスタセル4bを構成するソース領域およびボディ領域は省略する。   FIG. 15 is a plan view of a semiconductor chip of a trench type n-channel MOSFET. The actual operation region 4a is formed by a plurality of transistor cells 4b formed using a known technique, and the trench gate electrode 3 is formed in a stripe shape. The source electrode 6 is formed on the actual operation region 4a and is electrically connected to the source region and the body region constituting the transistor cell 4b. In FIG. 15, the source region and the body region constituting the transistor cell 4b are omitted.

トレンチゲート電極3と電気的に接続される第一のゲート引き出し電極1aは、実動作領域4aの外周に形成され、さらに、第一のゲート引き出し電極1aの上に第一のゲート金属配線1bが形成される。   The first gate lead electrode 1a electrically connected to the trench gate electrode 3 is formed on the outer periphery of the actual operation region 4a, and the first gate metal wiring 1b is formed on the first gate lead electrode 1a. It is formed.

図16は図15に示されるトレンチ型nチャネルMOSFETの半導体チップのF−F線断面図である。n型シリコン基板11上に、n型エピタキシャル層12が形成され、これをドレイン領域とする。n型エピタキシャル層12の上方にp型領域13がイオン注入などの技術を用いて形成される。p型領域13を貫通し、n型エピタキシャル層12の途中まで到達するようトレンチの溝が設けられ、熱処理などによって酸化膜16が形成され、酸化膜16の上にポリシリコン層が堆積されて、トレンチゲート電極3が形成される。トレンチゲート電極3に用いられるポリシリコン層に対して、高濃度のn型またはp型不純物を拡散させることによって、金属的な性質を持たせる。トレンチゲート電極3の上には絶縁層17が形成される。 FIG. 16 is a cross-sectional view of the trench type n-channel MOSFET semiconductor chip shown in FIG. An n type epitaxial layer 12 is formed on the n + type silicon substrate 11 and serves as a drain region. A p type region 13 is formed above n type epitaxial layer 12 using a technique such as ion implantation. A trench groove is provided so as to penetrate the p type region 13 and reach the middle of the n type epitaxial layer 12, an oxide film 16 is formed by heat treatment or the like, and a polysilicon layer is deposited on the oxide film 16. Thus, the trench gate electrode 3 is formed. The polysilicon layer used for the trench gate electrode 3 is given a metallic property by diffusing a high-concentration n-type or p-type impurity. An insulating layer 17 is formed on the trench gate electrode 3.

隣接するトレンチゲート電極3の間には、ソース領域となるn領域14およびボディ/ソースコンタクト領域となるp/n型領域15が形成される。また、p/n型領域15は表面に浅くソースコンタクト層n領域が形成されている。n領域14およびp/n型領域15の組み合わせによりトランジスタセル4bが形成され、トランジスタセル4bが複数個集積されたものが、実動作領域4aとなる。なお、p/n型領域15はp型領域だけであってもよい。 Between adjacent trench gate electrodes 3, an n + region 14 serving as a source region and a p + / n + type region 15 serving as a body / source contact region are formed. The p + / n + type region 15 has a shallow source contact layer n + region on the surface. A transistor cell 4b is formed by a combination of the n + region 14 and the p + / n + type region 15, and a plurality of transistor cells 4b integrated together is an actual operation region 4a. The p + / n + type region 15 may be only the p + type region.

トレンチゲート電極3は、第一のゲート引き出し電極と電気的に接続される。第一のゲート金属配線1bが第一のゲート引き出し電極1aの上に形成される。第一のゲート金属配線1bとゲートパッド電極1cは電気的に接続される。ゲート駆動は、ゲートパッド電極1cに電圧を印加することにより行われ、これによってトランジスタが動作する。
特開2005−11965号公報 特開2004−31386号公報 特開2004−55812号公報
The trench gate electrode 3 is electrically connected to the first gate lead electrode. A first gate metal wiring 1b is formed on the first gate lead electrode 1a. First metal gate line 1b and gate pad electrode 1c are electrically connected. The gate drive is performed by applying a voltage to the gate pad electrode 1c, whereby the transistor operates.
JP 2005-11965 A JP 2004-31386 A JP 2004-55812 A

従来のようにトレンチゲート電極3をストライプ状に形成した構造の場合、トレンチゲート電極3をメッシュ状に形成した構造(例えば、特許文献1参照)に比べて、ゲート・ソース間およびゲート・ドレイン間に寄生する静電容量を低減することができ、さらに単位ゲート長あたりのチャネル領域が大きいという利点がある。   In the case of the structure in which the trench gate electrode 3 is formed in a stripe shape as in the prior art, the gate-source and the gate-drain are compared with the structure in which the trench gate electrode 3 is formed in a mesh shape (for example, see Patent Document 1). The parasitic capacitance can be reduced, and the channel region per unit gate length is large.

しかしながら、低オン抵抗化を図った場合において、ストライプ状に形成したトレンチゲート電極3の1本分の長さが増大するため、トレンチゲート電極3の1本分のゲート抵抗Rgは、この値に比例して大きくなる。巨視的に見たストライプ状に形成したトレンチゲート電極3のゲート抵抗Rgが小さくても、微視的に見たゲートRg、つまりトレンチゲート電極3の1本分あたりのゲート抵抗Rgは大きいため、総合的なトランジスタのスイッチング時間は増大する。例えば、数百キロヘルツの帯域で動作する直流直流変換スイッチング回路に用いた場合には、出力電力を入力電力で除算したスイッチング効率が悪化してしまうという問題が生じる。   However, when the on-resistance is reduced, the length of one trench gate electrode 3 formed in a stripe shape increases, so that the gate resistance Rg of one trench gate electrode 3 has this value. Increase proportionally. Even if the gate resistance Rg of the trench gate electrode 3 formed in a macroscopically striped shape is small, the gate resistance Rg seen microscopically, that is, the gate resistance Rg per one trench gate electrode 3 is large. Overall transistor switching time is increased. For example, when used in a DC / DC conversion switching circuit operating in a band of several hundred kilohertz, there arises a problem that the switching efficiency obtained by dividing the output power by the input power is deteriorated.

特に、プロセスがサブミクロンレベルまで微細化されると、トレンチゲート電極3の断面積は縮小されるため、より一層スイッチング効率が悪化する。   In particular, when the process is miniaturized to the submicron level, the cross-sectional area of the trench gate electrode 3 is reduced, so that the switching efficiency is further deteriorated.

これを解決する技術として、例えば特許文献2に記載の構成のように、トレンチゲート電極3の上に第二のゲート引き出し電極を設けて、トレンチゲート電極3の1本分あたりのゲートRgを低減する技術があるが、第二のゲート引き出し電極の下に形成されている酸化膜への実動作領域内の不純物の取り込みが発生して、第二のゲート引き出し電極の下とそれ以外の領域におけるゲート閾値に偏りが生じ、均一なゲート駆動ができなくなる。   As a technique for solving this, for example, as in the configuration described in Patent Document 2, a second gate lead electrode is provided on the trench gate electrode 3 to reduce the gate Rg per trench gate electrode 3. Although there is a technique to take in impurities in the actual operation region into the oxide film formed under the second gate lead electrode, it occurs under the second gate lead electrode and in other regions. The gate threshold value is biased, and uniform gate driving cannot be performed.

そこで、本発明は、ストライプ状に形成されたトレンチゲート電極の1本分のゲート抵抗Rgを低減し、スイッチング速度を向上し、さらにゲート駆動に偏りを生じさせない半導体装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device in which the gate resistance Rg of one trench gate electrode formed in a stripe shape is reduced, the switching speed is improved, and the gate drive is not biased. To do.

前記目的を達成するため、本発明に係る半導体装置は、半導体基板のチップ領域に形成され、かつストライプ状のトレンチ構造をなすトレンチゲート電極を有するトランジスタセルを備え、前記チップ領域内に、前記トランジスタセルが複数配置された実動作領域と、前記トランジスタセルが配置されていない非動作領域を有し、前記実動作領域の内部に形成された前記非動作領域と、前記実動作領域外周に形成された第一のゲート引き出し電極と、前記第一のゲート引き出し電極上に形成され、前記第一のゲート引き出し電極と電気的に接続された第一のゲート金属配線と、前記実動作領域と前記非動作領域をそれぞれ貫通し、さらに前記実動作領域および前記非動作領域とは酸化膜を介して電気的に絶縁された前記トレンチゲート電極と、前記非動作領域の上に酸化膜を介して形成され、さらに前記トレンチゲート電極と交差し、前記トレンチゲート電極と電気的に接続された第二のゲート引き出し電極と、前記第二のゲート引き出し電極上に形成され、前記第二のゲート引き出し電極と電気的に接続された第二のゲート金属配線とを備え、前記第一のゲート引き出し電極と前記第二のゲート引き出し電極を電気的に接続し、前記第一のゲート金属配線と前記第二のゲート金属配線とを空間的に分離して形成される第一の間隙を、前記第一のゲート金属配線と前記第二のゲート金属配線との間に1箇所以上設けたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention includes a transistor cell formed in a chip region of a semiconductor substrate and having a trench gate electrode having a stripe-like trench structure, and the transistor is included in the chip region. An actual operation region in which a plurality of cells are arranged; a non-operation region in which the transistor cell is not disposed; the non-operation region formed inside the actual operation region; and the outer periphery of the actual operation region. A first gate lead electrode; a first gate metal line formed on the first gate lead electrode and electrically connected to the first gate lead electrode; the actual operating region; The trench gate electrode penetrating each of the operation regions and electrically insulated from the actual operation region and the non-operation region via an oxide film; A second gate extraction electrode formed on the non-operating region via an oxide film, intersecting the trench gate electrode and electrically connected to the trench gate electrode; and the second gate extraction electrode A second metal gate wiring formed on and electrically connected to the second gate lead electrode, and electrically connecting the first gate lead electrode and the second gate lead electrode. , A first gap formed by spatially separating the first gate metal wiring and the second gate metal wiring is formed between the first gate metal wiring and the second gate metal wiring. One or more points are provided between them.

本発明は、ストライプ状に形成されたトレンチゲート電極の1本分のゲート抵抗Rgを低減することにより、スイッチング速度を向上し、さらにゲート駆動に偏りを生じさせない半導体装置を提供することができる。   The present invention can provide a semiconductor device in which the switching speed is improved and the gate drive is not biased by reducing the gate resistance Rg of one trench gate electrode formed in a stripe shape.

以下、本発明に係る半導体装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1における半導体装置を備えた半導体チップの平面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view of a semiconductor chip provided with a semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、実動作領域4aの外周に、ポリシリコンを主体とする材料からなる第一のゲート引き出し電極1aが形成される。第一のゲート引き出し電極1aの上には、アルミニウムなどの金属材料からなる第一のゲート金属配線1bが形成される。   In FIG. 1, a first gate extraction electrode 1a made of a material mainly made of polysilicon is formed on the outer periphery of the actual operation region 4a. A first gate metal interconnection 1b made of a metal material such as aluminum is formed on the first gate lead electrode 1a.

トレンチゲート電極3は、実動作領域4aおよび実動作しない非動作領域4cを貫通するように形成され、トレンチゲート電極3の終端部は第一のゲート引き出し電極1aと電気的に接続される。   The trench gate electrode 3 is formed so as to penetrate the actual operation region 4a and the non-operation region 4c that does not actually operate, and the terminal portion of the trench gate electrode 3 is electrically connected to the first gate extraction electrode 1a.

第二のゲート引き出し電極2aは、非動作領域4cの上に酸化膜を介して形成され、トレンチゲート電極3と電気的に接続されるごとくトレンチゲート電極3の上に形成される。第二のゲート引き出し電極2aおよびトレンチゲート電極3は、第一のゲート引き出し電極1aと同じ材料により形成される。   The second gate extraction electrode 2a is formed on the non-operation region 4c via an oxide film, and is formed on the trench gate electrode 3 so as to be electrically connected to the trench gate electrode 3. The second gate lead electrode 2a and the trench gate electrode 3 are formed of the same material as the first gate lead electrode 1a.

第一のゲート金属配線1bと第二のゲート金属配線2bが交わる領域のうち、ゲートパッド電極3に最も近い場所に第一の間隙5aが設けられる。第一の間隙5aの下に形成される第二のゲート引き出し電極2aにおいて、第一の間隙5aの下に限った領域における第二のゲート引き出し電極2aの抵抗値が1Ω以上の値を持つように、第一の間隙5aが設けられる。   A first gap 5a is provided at a location closest to the gate pad electrode 3 in a region where the first gate metal wiring 1b and the second gate metal wiring 2b intersect. In the second gate lead electrode 2a formed under the first gap 5a, the resistance value of the second gate lead electrode 2a in a region limited to the area under the first gap 5a has a value of 1Ω or more. In addition, a first gap 5a is provided.

トレンチゲート電極3の近傍に位置する第一のゲート金属配線1bであって、ゲートパッド電極1cに最も近い場所に第二の間隙5bが設けられる。第二の間隙5bの下に形成される第一のゲート引き出し電極1aにおいて、第二の間隙5bの下に限った領域における第一のゲート引き出し電極1aの抵抗値が1Ω以上の値を持つように、第二の間隙5bが設けられる。   A second gap 5b is provided in the first gate metal wiring 1b located in the vicinity of the trench gate electrode 3 and closest to the gate pad electrode 1c. In the first gate extraction electrode 1a formed under the second gap 5b, the resistance value of the first gate extraction electrode 1a in the region limited to the area under the second gap 5b has a value of 1Ω or more. In addition, a second gap 5b is provided.

第一の間隙5aの下に限った領域における第二のゲート引き出し電極2aの抵抗値と、第二の間隙5bの下に限った領域における第一のゲート引き出し電極1aの抵抗値は、共に同じ値を持つように形成される。   The resistance value of the second gate lead electrode 2a in the region limited below the first gap 5a is the same as the resistance value of the first gate lead electrode 1a in the region limited below the second gap 5b. Formed to have a value.

ソース電極6は、実動作領域4aの上に形成される。ソース電極6は、第二のゲート金属配線2bによって分割されて、複数分割されたソース電極6が形成される。   The source electrode 6 is formed on the actual operation region 4a. The source electrode 6 is divided by the second gate metal wiring 2b, and a plurality of divided source electrodes 6 are formed.

以上のように、トレンチゲート電極3の上に、第二のゲート引き出し電極2aおよび第二のゲート金属配線2bが形成されるため、トレンチゲート電極3の1本分あたりのゲート抵抗Rgが低減されるため、トランジスタのスイッチング時間は短縮される。さらに、第二のゲート金属配線2bによって、実動作領域4a内のどのトレンチゲート電極3もほぼ同じスイッチング時間となることから、ゲート駆動を均一にすることができ、スイッチング時間もさらに短縮することができる。   As described above, since the second gate lead electrode 2a and the second gate metal wiring 2b are formed on the trench gate electrode 3, the gate resistance Rg per one trench gate electrode 3 is reduced. Therefore, the switching time of the transistor is shortened. Furthermore, the second gate metal wiring 2b allows almost the same switching time for every trench gate electrode 3 in the actual operation region 4a, so that the gate drive can be made uniform and the switching time can be further shortened. it can.

また、第一の間隙5aおよび第二の間隙5bを設けたことにより、ゲートパッド電極1cにサージが入力された場合に、サージのトレンチゲート電極3への到達時間が第一の間隙5aおよび第二の間隙5bで遅延されるだけでなく、全てのトレンチゲート電極3に均一にサージが到達されるため、トレンチゲート電極3へのサージの局所的な集中を防止することができる。特に、第二のゲート金属配線2bの直下に位置するトレンチゲート電極3へのサージの集中を防止することができる。   Further, by providing the first gap 5a and the second gap 5b, when a surge is input to the gate pad electrode 1c, the arrival time of the surge to the trench gate electrode 3 is reduced to the first gap 5a and the second gap 5b. In addition to being delayed by the second gap 5b, the surge reaches all the trench gate electrodes 3 uniformly, so that local concentration of the surge on the trench gate electrode 3 can be prevented. In particular, surge concentration on the trench gate electrode 3 located immediately below the second gate metal wiring 2b can be prevented.

さらに、ソース領域6を複数分割することによって、ゲート・ソース間に寄生する静電容量を低減することができる。そのため、スイッチング時間が低減される。また、ソース電極6の下部には凹凸が形成されないため、ソース電極6を平坦に形成することができる。   Furthermore, the parasitic capacitance between the gate and the source can be reduced by dividing the source region 6 into a plurality of parts. Therefore, switching time is reduced. In addition, since the unevenness is not formed below the source electrode 6, the source electrode 6 can be formed flat.

図2は図1のA領域に対して正面左側から見た斜視図、図3は図1のA領域に対して正面右側から見た斜視図である。なお、図2および図3ではソース電極を省略している。   2 is a perspective view seen from the front left side with respect to the area A in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view seen from the front right side with respect to the area A in FIG. 2 and 3, the source electrode is omitted.

型シリコン基板11上に、n型エピタキシャル層12が形成され、これをドレイン領域とする。n型エピタキシャル層12の上方にp型領域13が、イオン注入などにて形成される。p型領域13を貫通し、n型エピタキシャル層12の途中まで到達するようにトレンチ溝が設けられ、熱処理などによって酸化膜16が形成され、この酸化膜16の上にポリシリコン層が堆積されて、トレンチゲート電極3が形成される。 An n type epitaxial layer 12 is formed on the n + type silicon substrate 11 and serves as a drain region. A p type region 13 is formed above the n type epitaxial layer 12 by ion implantation or the like. A trench groove is provided so as to penetrate the p type region 13 and reach the middle of the n type epitaxial layer 12, and an oxide film 16 is formed by heat treatment or the like. A polysilicon layer is deposited on the oxide film 16. Thus, the trench gate electrode 3 is formed.

このとき、トレンチゲート電極3およびp型領域13の上に、第二のゲート引き出し電極2aも同時に形成される。第二のゲート引き出し電極2aとp型領域13の間には、酸化膜16が形成され、第二のゲート引き出し電極2aとp型領域13は電気的に絶縁される。 At this time, the second gate lead electrode 2a is also formed on the trench gate electrode 3 and the p type region 13 at the same time. Between type region 13, the oxide film 16 is formed, the second gate lead-out electrode 2a and the p - - second gate extraction electrode 2a and the p type region 13 are electrically insulated.

第二のゲート引き出し電極2aおよびトレンチゲート電極3に用いられるポリシリコン層に対して、高濃度のn型またはp型不純物を拡散させることによって、金属的な性質を持たせる。トレンチゲート電極3の上には、絶縁層17が形成される。隣接するトレンチゲート電極3の間には、ソース領域となるn領域14およびボディ領域となるp型領域15が形成される。n領域14およびp型領域15の組み合わせによりトランジスタセル4bが形成され、トランジスタセル4bが複数個集積されたものが、実動作領域4aとなる。第二のゲート引き出し電極2aの上に、第二のゲート金属配線2bが形成される。 High-concentration n-type or p-type impurities are diffused in the polysilicon layer used for the second gate extraction electrode 2a and the trench gate electrode 3 to have metallic properties. An insulating layer 17 is formed on the trench gate electrode 3. Between the adjacent trench gate electrodes 3, an n + region 14 serving as a source region and a p + type region 15 serving as a body region are formed. A transistor cell 4b is formed by a combination of the n + region 14 and the p + type region 15, and a plurality of transistor cells 4b are integrated into the actual operation region 4a. A second gate metal wiring 2b is formed on the second gate lead electrode 2a.

図4は図1のB−B線断面を示す模式図であって、第一の間隙5a周辺の一部領域に相当する。第一のゲート引き出し電極1aと第二のゲート引き出し電極1bは電気的に接続され、第一のゲート金属配線1bと第二のゲート金属配線2bは電気的に絶縁される。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross section taken along line BB in FIG. 1 and corresponds to a partial region around the first gap 5a. The first gate lead electrode 1a and the second gate lead electrode 1b are electrically connected, and the first gate metal line 1b and the second gate metal line 2b are electrically insulated.

図5は図1のC−C線断面を示す模式図であって、トレンチゲート電極3は、第二のゲート引き出し電極2aと電気的に接続される。第二のゲート引き出し電極2aの上に第二のゲート金属配線2bが形成される。トレンチゲート電極3の上に絶縁層17が形成され、ソース電極6は絶縁層17の上に形成され、トレンチゲート電極3とソース電極6は電気的に絶縁される。   FIG. 5 is a schematic view showing a cross section taken along the line CC of FIG. 1, and the trench gate electrode 3 is electrically connected to the second gate lead electrode 2a. A second gate metal wiring 2b is formed on the second gate lead electrode 2a. An insulating layer 17 is formed on the trench gate electrode 3, the source electrode 6 is formed on the insulating layer 17, and the trench gate electrode 3 and the source electrode 6 are electrically insulated.

例えば、半導体チップ領域が1mmで、ゲート・ソース間とゲート・ドレイン間に寄生する静電容量の和であるCissが500pFで、トレンチゲート1本分の長さが600μmであるトレンチ型nチャネルMOSFETにおいて、従来技術におけるターンオン時間は10nsで、ターンオフ時間は90nsであった。 For example, a trench type n-channel having a semiconductor chip area of 1 mm 2 , Ciss which is the sum of the parasitic capacitance between the gate and source and between the gate and drain is 500 pF, and the length of one trench gate is 600 μm. In the MOSFET, the turn-on time in the prior art is 10 ns, and the turn-off time is 90 ns.

ここで、トレンチゲート1本分の長さが150μmとなるように、第二のゲート引き出し電極2aおよび第二のゲート金属配線2bを設けて本実施形態を実施した場合、ターンオン時間は6nsで、ターンオフ時間は20nsであった。つまり、本実施形態を実施することでターンオン時間は約4割、ターンオフ時間は約8割短縮することができた。また、人体モデルによるサージ電圧をゲートパッド電極1cに印加しても、従来と同じ特性を有しており、サージ耐量を保持することができた。   Here, when this embodiment is carried out by providing the second gate extraction electrode 2a and the second gate metal wiring 2b so that the length of one trench gate is 150 μm, the turn-on time is 6 ns, The turn-off time was 20 ns. That is, by implementing this embodiment, the turn-on time can be shortened by about 40% and the turn-off time can be shortened by about 80%. In addition, even when a surge voltage based on a human body model is applied to the gate pad electrode 1c, it has the same characteristics as the conventional one, and the surge resistance can be maintained.

以上、本発明の実施形態1に係る半導体装置について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。   The semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment.

例えば、実施形態1において、ソース領域となるn型領域14とボディ領域となるp型領域15は、トレンチゲート電極3の間に交互に形成したが、n型領域14をトレンチゲート電極3の両端に形成し、p型領域15を隣接するトレンチゲート電極3の中央に形成してもよい。 For example, in the embodiment 1, p + -type region 15 serving as the n + -type region 14 and the body region to be a source region is formed alternately between the trench gate electrode 3, the n + -type region 14 trench gate electrode 3, and the p + -type region 15 may be formed at the center of the adjacent trench gate electrode 3.

(実施形態2)
図6は本発明の実施形態2における半導体装置を備えた半導体チップの平面図である。なお、以下の実施形態2の説明において実施形態1にて説明したと同一要素には同一符号を付して、それらに関する詳しい説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a plan view of a semiconductor chip provided with a semiconductor device according to Embodiment 2 of the present invention. In the following description of the second embodiment, the same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図6において、ソース電極6が分割されることなく、すべて同一平面で形成されており、ソース電極6が跨がない第二のゲート引き出し電極2aの上にのみ、第二のゲート金属配線2bが形成されている。   In FIG. 6, the source electrode 6 is not divided and is all formed on the same plane, and the second gate metal wiring 2 b is formed only on the second gate extraction electrode 2 a where the source electrode 6 does not straddle. Is formed.

図7は図6のD−D線断面を示す模式図である。ソース電極6がトレンチゲート電極3および第二のゲート引き出し電極2aを跨ぐ場合には、絶縁膜17を形成し、トレンチゲート電極3および第二のゲート引き出し電極2aと電気的に絶縁される。   FIG. 7 is a schematic view showing a cross section taken along the line DD of FIG. When the source electrode 6 straddles the trench gate electrode 3 and the second gate lead electrode 2a, an insulating film 17 is formed and is electrically insulated from the trench gate electrode 3 and the second gate lead electrode 2a.

実施形態2の半導体チップでは、ソース電極6は分割されず、一つの平面を形成しているので、半導体チップをパッケージのパッド電極に組み立てる場合において、ワイヤボンディングなどを任意のソース電極6の領域に行うことができる。そのため、組立工程におけるボンディング工程が簡略化される。   In the semiconductor chip of the second embodiment, the source electrode 6 is not divided and forms a single plane. Therefore, when assembling the semiconductor chip into the pad electrode of the package, wire bonding or the like is performed in the region of the arbitrary source electrode 6. It can be carried out. Therefore, the bonding process in the assembly process is simplified.

なお、前記実施形態では、第二のゲート引き出し電極2aの上に絶縁膜17を形成してソース電極6を形成しているが、第二のゲート引き出し電極2aとソース電極6の間に空隙を設けてもよい。この場合、ゲート・ソース間に寄生する静電容量を低減することができる。そのためスイッチング時間が低減される。   In the above embodiment, the source electrode 6 is formed by forming the insulating film 17 on the second gate lead electrode 2a. However, a gap is formed between the second gate lead electrode 2a and the source electrode 6. It may be provided. In this case, the parasitic capacitance between the gate and the source can be reduced. Therefore, the switching time is reduced.

さらに、第二のゲート金属配線2bは、絶縁膜17の一部を覆うように形成されているが、ソース電極6と電気的に絶縁されていれば覆わなくてもよい。   Further, the second gate metal wiring 2 b is formed so as to cover a part of the insulating film 17, but may not be covered as long as it is electrically insulated from the source electrode 6.

(実施形態3)
図8は本発明の実施形態3における半導体装置を備えた半導体チップの平面図である。なお、以下の実施形態3の説明において実施形態1にて説明したと同一要素には同一符号を付して、それらに関する詳しい説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a plan view of a semiconductor chip provided with a semiconductor device according to Embodiment 3 of the present invention. In the following description of the third embodiment, the same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図8において、実施形態2の構成と同様に、ソース電極6が分割されることなく、すべて同一平面で形成されている。実施形態2と異なるのは、第二のゲート引き出し電極2aの上に形成された第二のゲート金属配線2bが、第二のゲート引き出し電極2aの上で分割されており、その分割された領域に位置する第二のゲート引き出し電極2aの上には、絶縁膜を介してソース電極6が形成される点である。   In FIG. 8, like the configuration of the second embodiment, the source electrodes 6 are all formed on the same plane without being divided. The difference from the second embodiment is that the second gate metal wiring 2b formed on the second gate extraction electrode 2a is divided on the second gate extraction electrode 2a, and the divided region The source electrode 6 is formed on the second gate extraction electrode 2a located at a position via an insulating film.

実施形態3の半導体チップでは、ソース電極6の任意の場所にワイヤボンディングを行っても、ソース電極6の全ての領域からワイヤボンディングの位置20までの間に寄生する抵抗値の増加を抑制することができる。例えば、実施形態2および実施形態3のソース電極6上に位置するワイヤボンディングの位置20にワイヤボンディングを行った場合、ソース電極6を分布定数回路に置き換えると、実施形態3の方が実施形態2よりも抵抗値を小さくすることができる。   In the semiconductor chip according to the third embodiment, even when wire bonding is performed at an arbitrary position of the source electrode 6, an increase in parasitic resistance between the entire region of the source electrode 6 and the wire bonding position 20 is suppressed. Can do. For example, when wire bonding is performed at the wire bonding position 20 located on the source electrode 6 in the second and third embodiments, the source electrode 6 is replaced with a distributed constant circuit, so that the third embodiment is the second embodiment. The resistance value can be made smaller.

さらに、ゲートパッド電極1cの領域を除き、チップ中央に対して全体のトランジスタの構造が左右対称となっているため、実施の形態2よりもさらに均一にゲート駆動させることができる。   Further, since the entire transistor structure is symmetrical with respect to the center of the chip except for the region of the gate pad electrode 1c, gate driving can be performed more uniformly than in the second embodiment.

(実施形態4)
図9は本発明の実施形態4における半導体装置を備えた半導体チップの平面図である。なお、以下の実施形態4の説明において実施形態1にて説明したと同一要素には同一符号を付して、それらに関する詳しい説明は省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 9 is a plan view of a semiconductor chip provided with a semiconductor device according to Embodiment 4 of the present invention. In the following description of the fourth embodiment, the same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図9において、ソース電極6が、第二のゲート引き出し電極2aおよび第二のゲート金属配線2bの上に絶縁膜を介して形成されている。   In FIG. 9, the source electrode 6 is formed on the second gate extraction electrode 2a and the second gate metal wiring 2b via an insulating film.

図10は図9のE−E線断面を示す模式図であって、第二のゲート配線金属2bの上に、絶縁膜17を介してソース電極6が形成されている。   FIG. 10 is a schematic diagram showing a cross section taken along the line E-E of FIG. 9, and the source electrode 6 is formed on the second gate wiring metal 2 b through the insulating film 17.

図11は図9のF−F線断面を示す模式図であって、第二のゲート引き出し電極2aおよび第二のゲート金属配線2bの上に、絶縁膜17を介してソース電極6が形成される。   FIG. 11 is a schematic diagram showing a cross section taken along the line FF of FIG. 9, and the source electrode 6 is formed on the second gate lead-out electrode 2a and the second gate metal wiring 2b with the insulating film 17 interposed therebetween. The

実施形態4の半導体チップでは、第二のゲート引き出し電極2aの上に第二のゲート金属配線2bを必要な領域全てに形成することができる。また、ソース電極6に対してワイヤボンディングを行う場合に、第二のゲート金属配線2bと電気的に接触するリスクを低減することができる。そのため、組立工程におけるボンディング工程の管理が平易になる。   In the semiconductor chip of Embodiment 4, the second gate metal wiring 2b can be formed on the second gate extraction electrode 2a in all necessary regions. Further, when wire bonding is performed on the source electrode 6, it is possible to reduce the risk of electrical contact with the second gate metal wiring 2b. Therefore, the management of the bonding process in the assembly process becomes easy.

なお、前記実施形態では、第二のゲート引き出し電極2aおよび第二のゲート金属配線2bの上に絶縁膜17を形成してソース電極6を形成しているが、第二のゲート引き出し電極2aおよび第二のゲート金属配線2bと、ソース電極6の間に空隙を設けてもよい。この場合、ゲート・ソース間に寄生する静電容量を低減することができる。そのため、スイッチング時間が低減される。   In the embodiment, the source electrode 6 is formed by forming the insulating film 17 on the second gate extraction electrode 2a and the second gate metal wiring 2b, but the second gate extraction electrode 2a and An air gap may be provided between the second gate metal wiring 2 b and the source electrode 6. In this case, the parasitic capacitance between the gate and the source can be reduced. Therefore, switching time is reduced.

(実施形態5)
図12は本発明の実施形態5における半導体装置を備えるた導体チップの平面図である。なお、以下の実施形態5の説明において実施形態1にて説明したと同一要素には同一符号を付して、それらに関する詳しい説明は省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 12 is a plan view of a conductor chip provided with a semiconductor device according to Embodiment 5 of the present invention. In the following description of the fifth embodiment, the same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図12において、ソース電極6が、第二のゲート引き出し電極2aおよび第二のゲート金属配線2bの上に絶縁膜を介して形成されており、第二のゲート引き出し電極2aおよび第二のゲート金属配線2bの一部に、ソース電極6を形成しない領域が設けられる。   In FIG. 12, the source electrode 6 is formed on the second gate lead electrode 2a and the second gate metal wiring 2b via an insulating film, and the second gate lead electrode 2a and the second gate metal A region where the source electrode 6 is not formed is provided in a part of the wiring 2b.

図13は図12のG−G線断面を示す模式図であって、第二のゲート配線金属2bの上に、絶縁膜17を介してソース電極6が形成され、一部にソース電極6を形成しない領域が設けられる。   FIG. 13 is a schematic diagram showing a cross section taken along the line G-G of FIG. Regions that are not formed are provided.

実施形態5の半導体チップでは、第二のゲート引き出し電極2aおよび第二のゲート金属配線2bの一部に空隙を設けて、ソース電極6を形成しない領域が設けられるため、その領域に形成されるゲート・ソース間に寄生する静電容量を低減することができる。そのため、スイッチング時間が低減される。   In the semiconductor chip of the fifth embodiment, a space is provided in a part of the second gate extraction electrode 2a and the second gate metal wiring 2b, and a region where the source electrode 6 is not formed is provided. The parasitic capacitance between the gate and the source can be reduced. Therefore, switching time is reduced.

実施形態5は、実施形態4において、第二のゲート引き出し電極2aおよび第二のゲート金属配線2bと、ソース電極6との間に、絶縁層17の代わりに空隙を設けることができない場合において、ゲート・ソース間に寄生する静電容量を低減することができ有効である。   In the fifth embodiment, in the fourth embodiment, when a gap cannot be provided instead of the insulating layer 17 between the second gate extraction electrode 2a and the second gate metal wiring 2b and the source electrode 6, It is effective in reducing the parasitic capacitance between the gate and the source.

(実施形態6)
図14は本発明の実施形態6における半導体装置を備えた半導体チップの平面図である。なお、以下の実施形態6の説明において実施形態1にて説明したと同一要素には同一符号を付して、それらに関する詳しい説明は省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 14 is a plan view of a semiconductor chip provided with a semiconductor device according to Embodiment 6 of the present invention. In the following description of the sixth embodiment, the same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図14において、第一のゲート引き出し電極1aの上に形成された第一のゲート金属配線1bが閉曲線で形成されており、図1における第二の間隙5bが形成されない。この場合、図14に示すように、第一の間隙5aが第一のゲート金属配線1aと第二のゲート金属配線2aの交差する領域に設けられる。   In FIG. 14, the first gate metal wiring 1b formed on the first gate lead electrode 1a is formed in a closed curve, and the second gap 5b in FIG. 1 is not formed. In this case, as shown in FIG. 14, the first gap 5a is provided in a region where the first gate metal wiring 1a and the second gate metal wiring 2a intersect.

実施形態6は、第一のゲート金属配線1bとトレンチゲート電極3の端部との間の抵抗値が、1Ω以上であれば実施することができる。この場合、全ての第二のゲート金属配線1bが、第一の間隙5aを介して第一のゲート金属配線1bと電気的に絶縁される必要がある。これはゲートパッド電極1cにサージが入力された場合に、全てのトレンチゲート電極3に均一にサージが到達されるようにするためであり、トレンチゲート電極3へのサージの局所的な集中を防止することができる。   The sixth embodiment can be carried out if the resistance value between the first gate metal wiring 1b and the end of the trench gate electrode 3 is 1Ω or more. In this case, all the second gate metal wirings 1b need to be electrically insulated from the first gate metal wiring 1b through the first gap 5a. This is to prevent the surge from reaching the trench gate electrode 3 evenly when the surge is input to the gate pad electrode 1c, and to prevent local concentration of the surge on the trench gate electrode 3. can do.

前記実施形態1〜6の構成の一部をそれぞれ組合わせて実施することが可能である。また、前記実施形態1〜6では、主にトレンチ型nチャネルMOSFETを例として用いているが、その他のトランジスタおよび半導体素子にも適用される。   It is possible to implement a combination of parts of the configurations of the first to sixth embodiments. In the first to sixth embodiments, the trench type n-channel MOSFET is mainly used as an example, but the present invention is also applied to other transistors and semiconductor elements.

本発明は、トレンチゲート電極を備えたトランジスタを具備する半導体装置などに適用でき、特に、数百キロヘルツ以上の高周波で駆動させるトランジスタを有する半導体装置に有効であり、トレンチ型nチャネルMOSFET、あるいはpチャネルMOSFET、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)などの、スイッチング速度を向上させる必要があるトランジスタおよび半導体素子にも適用できる。   The present invention can be applied to a semiconductor device including a transistor having a trench gate electrode, and is particularly effective for a semiconductor device having a transistor driven at a high frequency of several hundred kilohertz or more. The present invention can also be applied to a transistor and a semiconductor element that need to improve switching speed, such as a channel MOSFET and an insulated gate bipolar transistor (IGBT).

本発明の実施形態1における半導体装置を備えた半導体チップの平面図The top view of the semiconductor chip provided with the semiconductor device in Embodiment 1 of this invention 図1のA領域における向かって正面左側から見た斜視図The perspective view seen from the front left side toward the A area | region of FIG. 図1のA領域における向かって正面右側から見た斜視図The perspective view seen from the front right side toward the A area | region of FIG. 図1のB−B線断面を示す模式図Schematic diagram showing a cross section of line BB in FIG. 図1のC−C線断面を示す模式図Schematic diagram showing a cross section along line CC in FIG. 本発明の実施形態2における半導体装置を備えた半導体チップの平面図The top view of the semiconductor chip provided with the semiconductor device in Embodiment 2 of this invention 図6のD−D線断面を示す模式図Schematic diagram showing a cross section taken along the line DD of FIG. 本発明の実施形態3における半導体装置を備えた半導体チップの平面図The top view of the semiconductor chip provided with the semiconductor device in Embodiment 3 of this invention 本発明の実施形態4における半導体装置を備えた半導体チップの平面図The top view of the semiconductor chip provided with the semiconductor device in Embodiment 4 of this invention 図9のE−E線断面を示す模式図FIG. 9 is a schematic diagram showing a cross section taken along line EE of FIG. 図9のF−F線断面を示す模式図FIG. 9 is a schematic diagram showing a cross section taken along line FF in FIG. 本発明の実施形態5における半導体装置を備えるた導体チップの平面図The top view of the conductor chip provided with the semiconductor device in Embodiment 5 of this invention 図12のG−G線断面を示す模式図FIG. 12 is a schematic diagram showing a cross section taken along line GG in FIG. 本発明の実施形態6における半導体装置を備えた半導体チップの平面図The top view of the semiconductor chip provided with the semiconductor device in Embodiment 6 of this invention 従来のトレンチ型nチャネルMOSFETの半導体チップの平面図Plan view of semiconductor chip of conventional trench type n-channel MOSFET 図15のトレンチ型nチャネルMOSFETの半導体チップのF−F線断面図FF sectional view of the semiconductor chip of the trench type n-channel MOSFET of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1a 第一のゲート引き出し電極
1b 第一のゲート金属配線
1c ゲートパッド電極
2a 第二のゲート引き出し電極
2b 第二のゲート金属配線
3 トレンチゲート電極
4a 実動作領域
4b トランジスタセル
4c 非動作領域
5a 第一の間隙(第一のゲート金属配線と第二のゲート金属配線との間)
5b 第二の間隙(第一のゲート金属配線同士の間)
6 ソース電極
11 n型シリコン基板
12 n型エピタキシャル層
13 p型領域
14 n型領域
15 p型領域
16 酸化膜
17 絶縁層
20 ワイヤボンディング位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a 1st gate extraction electrode 1b 1st gate metal wiring 1c Gate pad electrode 2a 2nd gate extraction electrode 2b 2nd gate metal wiring 3 Trench gate electrode 4a Actual operation area | region 4b Transistor cell 4c Non-operation area | region 5a 1st Gap (between the first gate metal interconnect and the second gate metal interconnect)
5b Second gap (between the first gate metal lines)
6 source electrode 11 n + type silicon substrate 12 n type epitaxial layer 13 p type region 14 n + type region 15 p + type region 16 oxide film 17 insulating layer 20 wire bonding position

Claims (11)

半導体基板のチップ領域に形成され、かつストライプ状のトレンチ構造をなすトレンチゲート電極を有するトランジスタセルを備え、
前記チップ領域内に、前記トランジスタセルが複数配置された実動作領域と、前記トランジスタセルが配置されていない非動作領域を有し、
前記実動作領域の内部に形成された前記非動作領域と、
前記実動作領域外周に形成された第一のゲート引き出し電極と、
前記第一のゲート引き出し電極上に形成され、前記第一のゲート引き出し電極と電気的に接続された第一のゲート金属配線と、
前記実動作領域と前記非動作領域をそれぞれ貫通し、さらに前記実動作領域および前記非動作領域とは酸化膜を介して電気的に絶縁された前記トレンチゲート電極と、
前記非動作領域の上に酸化膜を介して形成され、さらに前記トレンチゲート電極と交差し、前記トレンチゲート電極と電気的に接続された第二のゲート引き出し電極と、
前記第二のゲート引き出し電極上に形成され、前記第二のゲート引き出し電極と電気的に接続された第二のゲート金属配線とを備え、
前記第一のゲート引き出し電極と前記第二のゲート引き出し電極を電気的に接続し、
前記第一のゲート金属配線と前記第二のゲート金属配線とを空間的に分離して形成される第一の間隙を、前記第一のゲート金属配線と前記第二のゲート金属配線との間に1箇所以上設けたことを特徴とする半導体装置。
A transistor cell having a trench gate electrode formed in a chip region of a semiconductor substrate and having a stripe-like trench structure,
In the chip region, there are an actual operation region in which a plurality of the transistor cells are disposed, and a non-operation region in which the transistor cells are not disposed,
The non-operation area formed inside the actual operation area;
A first gate extraction electrode formed on the outer periphery of the actual operation region;
A first gate metal line formed on the first gate lead electrode and electrically connected to the first gate lead electrode;
The trench gate electrode penetrating the actual operation region and the non-operation region, respectively, and the actual operation region and the non-operation region are electrically insulated via an oxide film;
A second gate lead electrode formed on the non-operating region via an oxide film, further intersecting the trench gate electrode and electrically connected to the trench gate electrode;
A second gate metal line formed on the second gate lead electrode and electrically connected to the second gate lead electrode;
Electrically connecting the first gate lead electrode and the second gate lead electrode;
A first gap formed by spatially separating the first gate metal wiring and the second gate metal wiring is formed between the first gate metal wiring and the second gate metal wiring. One or more semiconductor devices are provided.
前記トレンチゲート電極と、前記第一のゲート引き出し電極と、前記第二のゲート引き出し電極とは、それぞれポリシリコンを主体とする材料で形成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein each of the trench gate electrode, the first gate lead electrode, and the second gate lead electrode is made of a material mainly composed of polysilicon. . 前記第二のゲート引き出し電極と前記第二のゲート金属配線は、前記チップ領域内に1本以上形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置。   3. The semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of the second gate lead electrode and the second gate metal wiring is formed in the chip region. 前記第一の間隙部分に形成されている前記第二のゲート引き出し電極のうち、前記第一の間隙の下部に形成される前記第二のゲート引き出し電極の抵抗値が1Ω以上となるように、前記第一の間隙が形成されていることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の半導体装置。   Among the second gate lead electrodes formed in the first gap portion, the resistance value of the second gate lead electrode formed under the first gap is 1Ω or more, The semiconductor device according to claim 1, wherein the first gap is formed. 前記第一のゲート金属配線は、閉曲線を形成せず、第二の間隙を設けて複数分割されるように形成され、
前記第二の間隙の下部に形成される前記第一のゲート引き出し電極の抵抗値が1Ω以上となるように、前記第二の間隙が形成されていることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の半導体装置。
The first gate metal wiring does not form a closed curve, and is formed to be divided into a plurality of portions with a second gap,
5. The second gap is formed so that a resistance value of the first gate lead electrode formed under the second gap is 1Ω or more. A semiconductor device according to claim 1.
ソース電極は、前記実動作領域の上に形成され、かつ前記トレンチゲート電極と前記第二のゲート引き出し電極の上に絶縁膜を介して形成され、さらに空隙を設けることによって形成されたことを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の半導体装置。   The source electrode is formed on the actual operation region, and is formed on the trench gate electrode and the second gate lead electrode through an insulating film, and is further formed by providing a gap. The semiconductor device according to claim 1. 前記ソース電極は、直線、曲線、円形の角または非円形の角の組み合わせからなる平面で形成され、前記円形の角または前記非円形の角を合計4つ以上有し、前記第二のゲート金属配線とは電気的に絶縁され、さらに前記第二のゲート引き出し電極または前記第二のゲート金属配線によって2つ以上の領域に分割されていることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の半導体装置。   The source electrode is formed of a plane composed of a combination of a straight line, a curved line, a circular corner, or a non-circular corner, and has a total of four or more of the circular corner or the non-circular corner, and the second gate metal. 7. The wiring according to claim 1, wherein the wiring is electrically insulated from the wiring and further divided into two or more regions by the second gate lead electrode or the second gate metal wiring. The semiconductor device described. 前記ソース電極は、直線、曲線、円形の角または非円形の角の組み合わせからなる平面で形成され、前記円形の角または前記非円形の角を合計4つ以上有し、前記第二のゲート金属配線とは電気的に絶縁され、さらに前記第二のゲート引き出し電極または前記第二のゲート金属配線によって2つ以上の領域に分割されていないことを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の半導体装置。   The source electrode is formed of a plane composed of a combination of a straight line, a curved line, a circular corner, or a non-circular corner, and has a total of four or more of the circular corner or the non-circular corner, and the second gate metal. 7. The wiring according to claim 1, wherein the wiring is electrically insulated from the wiring and is not divided into two or more regions by the second gate lead-out electrode or the second gate metal wiring. The semiconductor device described. 前記第二のゲート金属配線は、前記ソース電極によって2つ以上の領域に分割されて、前記第二のゲート引き出し電極の上に形成されることを特徴とする請求項7または8記載の半導体装置。   9. The semiconductor device according to claim 7, wherein the second gate metal wiring is divided into two or more regions by the source electrode and formed on the second gate lead electrode. . 前記ソース電極は、前記第二の金属配線の上に絶縁膜を介して形成され、または空隙を設けることによって形成され、前記第二の金属配線と複数の階層をなしていることを特徴とする請求項7または8記載の半導体装置。   The source electrode is formed on the second metal wiring through an insulating film or formed by providing a gap, and has a plurality of layers with the second metal wiring. The semiconductor device according to claim 7 or 8. 前記ソース電極において、前記第二のゲート金属配線上に一部形成されていない領域を設けたことを特徴とする請求項10記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 10, wherein a region that is not partially formed on the second gate metal wiring is provided in the source electrode.
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