【技术实现步骤摘要】
本说明书中公开的技术涉及开关元件。
技术介绍
1、在专利文献1中，公开了沟槽栅型的开关元件。在该开关元件中，在n型的漂移层的内部设有p型的多个深层。在半导体衬底的厚度方向上，各深层配置在比沟槽的下端靠下侧。另外，在半导体衬底的厚度方向上，各深层也可以配置在包括沟槽的下端在内的范围。此外，专利文献1的开关元件具有p型的多个连接区域。各连接区域将各深层与p型的体层(body layer)连接。通过这样设置深层和连接区域，能够抑制对将沟槽下端覆盖的栅极绝缘膜施加的电场。
2、在专利文献1中，在将半导体衬底从上方观察时，各连接区域在x方向及y方向上保持规定的间隔而分散地配置。即，在将半导体衬底从上方观察时，各连接区域分散地配置。通过将各连接区域分散地配置，沟道被确保得较宽。
3、在开关元件的内部，由p型的体层和n型的漂移层的界面构成了二极管(所谓的体二极管)。当对体二极管施加的电压从正向切换为反向时，在开关元件中流过恢复电流，产生恢复浪涌(recovery surge)。如果如专利文献1那样连接区域的密度较低，则能够抑制恢复浪涌。
4、现有技术文献
5、专利文献
6、专利文献1：日本特开2022－083790号公报
技术实现思路
1、在开关元件的动作中，有从漂移区域向各连接区域流过恢复电流、雪崩电流的情况。根据专利文献1的开关元件，当在漂移区域中流过恢复电流、雪崩电流时，电流容易集中在各连接区域的附近。
2、此外，根据
3、在本说明书中，提出在难以按每个沟槽间半导体层独立地形成连接区域的情况下将沟道确保得较宽并且抑制各连接区域的附近的电流集中的技术。
4、本说明书公开的开关元件，具有半导体衬底、栅极绝缘膜、栅极电极和源极电极。在上述半导体衬底的上表面设有多个沟槽，各个上述沟槽在上述半导体衬底的上述上表面中在第1方向上以直线状延伸，各个上述沟槽在上述半导体衬底的上述上表面中在与上述第1方向交叉的第2方向上隔开间隔配置。上述栅极绝缘膜将各个上述沟槽的内表面覆盖。上述栅极电极配置在各个上述沟槽内，被上述栅极绝缘膜从上述半导体衬底绝缘。上述源极电极与上述半导体衬底的上述上表面相接。上述半导体衬底具有被多个上述沟槽夹着的多个沟槽间半导体层。各沟槽间半导体层具有：n型的源极区域，与上述栅极绝缘膜及上述源极电极相接；以及p型的体区域，在上述源极区域的下侧与上述栅极绝缘膜相接。上述半导体衬底具有漂移区域、多个深部区域和多个连接区域。上述漂移区域是n型区域，跨多个上述沟槽间半导体层的下部而分布，在各沟槽间半导体层内在上述体区域的下侧与上述栅极绝缘膜相接。上述多个深部区域是p型区域，配置在上述漂移区域所包围的范围，从上述体区域隔开间隔地配置在比上述体区域靠下侧，在上述半导体衬底的厚度方向上配置在包含上述沟槽的下端在内的范围或比上述沟槽的下端靠下侧。多个上述连接区域是将上述体区域与上述深部区域连接的p型区域。在将上述半导体衬底从上方观察时，上述连接区域构成多个隔开间隔而沿着上述第2方向以直线状排列的列，多个上述列在上述第1方向上隔开间隔配置。在将上述半导体衬底从上方观察时，多个上述沟槽间半导体层与多个上述列的交叉部具有设有上述连接区域的连接交叉部和没有设置上述连接区域的非连接交叉部。上述连接交叉部和上述非连接交叉部满足下述的条件(i)～(iv)，即：
5、(i)在各个上述列中，以在上述第2方向上交替配置了2以上的第1基准数的上述连接交叉部相连续的部分和2以上的第2基准数的上述非连接交叉部相连续的部分的图案，配置有上述连接交叉部和上述非连接交叉部；
6、(ii)在相邻的列之间，上述图案的相位在上述第2方向上错开；
7、(iii)在以上述交叉部的单位将切比雪夫距离计数的情况下，在各非连接交叉部中，到上述连接交叉部的切比雪夫距离是1；
8、(iv)在以上述交叉部的单位将切比雪夫距离计数的情况下，在各连接交叉部中，到上述非连接交叉部的切比雪夫距离是1。
9、在该开关元件中，第1基准数(即，2以上)的连接交叉部在第2方向上连续。即，跨多个沟槽间半导体层而设有连接交叉部。因而，在沟槽间半导体层的宽度较窄的情况下也能够适当地形成连接交叉部。
10、此外，如果连接交叉部密集，则位于该密集部的中心的连接区域几乎不贡献于深层的电位的稳定。如果存在这样的无用的连接区域，则相应于其连接区域而沟道减少。相对于此，在本说明书公开的上述开关元件中，在以上述交叉部的单位将切比雪夫距离计数的情况下，在各连接交叉部中，到上述非连接交叉部的切比雪夫距离是1。即，连接交叉部的密集被抑制。因而，在该开关元件中，能够将沟道确保得较宽。
11、此外，如果存在到连接交叉部的距离非常远的非连接交叉部，则在到连接交叉部的距离非常远的非连接交叉部的附近难以流动恢复电流及雪崩电流。该情况下，在连接区域的附近，恢复电流及雪崩电流的密度变高。相对于此，在本说明书公开的上述开关元件中，在以交叉部的单位将切比雪夫距离计数的情况下，在各非连接交叉部中，到连接交叉部的切比雪夫距离是1。即，不存在到连接交叉部的距离非常远的非连接交叉部。因而，在该开关元件中，各连接区域的附近的电流的集中被抑制。
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1.一种开关元件，其特征在于，
2.如权利要求1所述的开关元件，其特征在于，
3.如权利要求1或2所述的开关元件，其特征在于，
4.如权利要求1或2所述的开关元件，其特征在于，
5.如权利要求1或2所述的开关元件，其特征在于，
6.如权利要求1或2所述的开关元件，其特征在于，
7.如权利要求1或2所述的开关元件，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种开关元件，其特征在于，
2.如权利要求1所述的开关元件，其特征在于，
3.如权利要求1或2所述的开关元件，其特征在于，
4.如权利要求1或2所述的开关元件，...
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