半导体装置制造方法及图纸

实施方式的半导体装置具有第一导电型的第一半导体层、第二导电型的多个第二半导体区域、第二导电型的第三半导体区域、第一导电型的第四半导体区域、栅极电极、绝缘层、以及第一电极。第一半导体层具有多个第一半导体区域。各个第二半导体区域设置在第一半导体区域彼此之间。第三半导体区域设置在第二半导体区域上。第四半导体区域设置在第三半导体区域上。绝缘层设置在栅极电极与第三半导体区域之间。第一电极具有第一部分与第二部分。第一部分连接于第一半导体区域。第二部分相对于第一部分设置在第四半导体区域侧。第一电极设置在第一半导体区域上及第二半导体区域上。第一电极设置在第四半导体区域的周围。

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请享有以日本专利申请2015-51709号(申请日：2015年3月16日)作为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及一种半导体装置。
技术介绍
在MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等半导体装置中，存在具有超级结(Super Junction)构造的半导体装置。通过使用超级结构造，能够使漂移层的有效掺杂浓度增加，从而改善耐受电压与接通电阻的折衷关系或耐受电压与接通电压的折衷关系。超级结构造存在不仅设置在元件区域，而且也设置在终端区域的情况。通过将超级结构造也设置在终端区域，从而电场易于扩展到终端区域而抑制元件区域中的电场集中。另一方面，如果电场扩展到终端区域，那么有可能会在终端区域产生电场集中而导致耐受电压下降。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种能够抑制终端区域中的电场集中的半导体装置。实施方式的半导体装置具有第一导电型的第一半导体层、第二导电型的多个第二半导体区域、第二导电型的第三半导体区域、第一导电型的第四半导体区域、栅极电极、绝缘层、以及第一电极。第一半导体层具有多个第一半导体区域。各个第二半导体区域设置在第一半导体区域彼此之间。第三半导体区域设置在第二半导体区域上。第四半导体区域设置在第三半导体区域上。绝缘层设置在栅极电极与第三半导体区域之间。第一电极具有第一部分与第二部分。第一部分连接于第一半导体区域。第二部分相对于第一部分设置在第四半导体区域侧。第一电极设置在第一半导体区域上及第二半导体区域上。第一电极设置在第四半导体区域的周围。附图说明图1是表示第一实施方式的半导体装置的俯视图。图2是表示第一实施方式的半导体装置的一部分的俯视图。图3是图2的A-A'剖视图。图4是图2的B-B'剖视图。图5是图2的C-C'剖视图。图6A～C是表示对半导体装置中的电位的分布进行模拟所得的结果的图。图7是表示第一实施方式的第一变化例的半导体装置的一部分的俯视图。图8是图7的A-A'剖视图。图9是表示第一实施方式的第二变化例的半导体装置的一部分的俯视图。图10是表示第一实施方式的第三变化例的半导体装置的一部分的俯视图。图11是表示第一实施方式的第四变化例的半导体装置的一部分的俯视图。图12是表示第二实施方式的半导体装置的一部分的俯视图。图13是图12的A-A'剖视图。图14是图12的B-B'剖视图。具体实施方式以下，一边参照附图，一边对本专利技术的各实施方式进行说明。附图是示意性或概念性的图，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等未必与实际相同。即便在表示相同部分的情况下，也存在根据附图而将相互的尺寸或比率不同地表示的情况。在本案说明书与各图中，对与已经说明过的要素相同的要素标注相同符号并适当省略详细的说明。在各实施方式的说明中使用XYZ正交座标系统。将相对于构造体S的主面平行的
方向且相互正交的两方向设为X方向(第一方向)及Y方向(第二方向)，将相对于X方向及Y方向这两方向正交的方向设为Z方向。关于以下所说明的各实施方式，也可以使各半导体区域的p型与n型反转而实施各实施方式。(第一实施方式)使用图1～图5对第一实施方式的半导体装置100进行说明。图1是表示第一实施方式的半导体装置100的俯视图。图2是表示第一实施方式的半导体装置100的一部分的俯视图。图3是图2的A-A'剖视图。图4是图2的B-B'剖视图。图5是图2的C-C'剖视图。在图1及图2中，省略了n型半导体层11、p型半导体区域12、第一电极34、及EQPR(Equivalent Potential Ring，等电位环)电极36以外的构成。第一实施方式的半导体装置100例如为MOSFET。第一实施方式的半导体装置具有构造体(构造体S)、栅极电极、栅极绝缘层、漏极电极、源极电极、场板电极、第一电极(第一电极34)、第二电极(EQPR电极36)、以及第四电极(场板电极14)。构造体具有第一导电型的第一半导体层(n型半导体层11)、多个第二导电型的第二半导体区域(p型半导体区域12)、第二导电型的第三半导体区域(基极区域20)、第一导电型的第四半导体区域(源极区域22)、第二导电型的第五半导体区域(p型半导体区域40)、第一导电型的第六半导体区域(n型半导体区域42)、以及第一导电型的第七半导体区域(漏极区域10)。构造体S的主成分例如为硅。构造体S具有正面S1与背面S2。将构造体S所具有的面中的源极电极32侧的面设为正面S1，将漏极电极30侧的面设为背面S2。将构造体S中的包含基极区域20或源极区域22且形成有MOSFET的区域称作元件区域1。将构造体S中除元件区域1以外的区域称作终端区域2。如图1所示，终端区域2设置在元件区域1的周围。如图3所示，漏极区域10设置在构造体S的背面S2侧。漏极区域10设置在元件区域1及终端区域2这两者。漏极区域10是n型半导体区域。漏极区域10与漏极电极30电连接。n型半导体层11在元件区域1及终端区域2中设置在漏极区域10上。n型半导体
层11的n型载流子浓度低于漏极区域10的n型载流子浓度。n型半导体层11具有在X方向上设置在p型半导体区域12之间的多个支柱部分(第一半导体区域)111。各个支柱部分111沿Y方向延伸。p型半导体区域12在元件区域1及终端区域2中选择性地设置在n型半导体层11中。在本实施方式中，p型半导体区域12在X方向上设置着多个。p型半导体区域12与n型半导体层11的支柱部分111在X方向上交替地设置。p型半导体区域12例如在X方向上呈等间隔设置。各个p型半导体区域12沿Y方向延伸。支柱部分111与p型半导体区域12形成超级结构造。支柱部分111的n型载流子浓度与p型半导体区域12的p型载流子浓度既可相同，也可以不同。支柱部分111的n型载流子浓度既可高于n型半导体层11下部的n型载流子浓度，也可以与n型半导体层11下部的n型载流子浓度相等。基极区域20是设置在p型半导体区域12上的p型半导体区域。基极区域20设置在元件区域1。源极区域22在构造体S的正面S1部分选择性地设置在基极区域20上。源极区域22设置在元件区域1。源极区域22是n型半导体区域。源极区域22的n型载流子浓度高于n型半导体层11的n型载流子浓度及支柱部分111的n型载流子浓度。源极区域22的n型载流子浓度高于基极区域20的p型载流子浓度。栅极电极24隔着栅极绝缘层26至少与基极区域20对向。也就是说，栅极绝缘层26的至少一部分设置在基极区域20与栅极电极24之间。栅极电极24也可以隔着栅极绝缘层26进而与支柱部分111及源极区域22对向。栅极电极24例如含有多晶硅。在正面S1上设置着源极电极32。源极区域22与源极电极32电连接。在栅极电极24与源极电极32之间设置着绝缘层28。栅极电极24通过绝缘层28而与源极电极32电分离。在对漏极电极30施加了相对于源极电极32为正的电压的状态下，对栅极电极24施加阈值以上的电压，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于包括：第一导电型的第一半导体层，包含多个第一半导体区域；第二导电型的多个第二半导体区域，各个所述第二半导体区域设置在所述第一半导体区域彼此之间；第二导电型的第三半导体区域，设置在所述第二半导体区域上；第一导电型的第四半导体区域，设置在所述第三半导体区域上；栅极电极；绝缘层，设置在所述第三半导体区域与所述栅极电极之间；以及第一电极，设置在所述第四半导体区域的周围，所述第一电极位于所述第一半导体区域上及所述第二半导体区域上，且所述第一电极包含：第一部分，连接于所述第一半导体区域；以及第二部分，相对于所述第一部分设置在所述第四半导体区域侧。

【技术特征摘要】
2015.03.16 JP 2015-0517091.一种半导体装置，其特征在于包括：第一导电型的第一半导体层，包含多个第一半导体区域；第二导电型的多个第二半导体区域，各个所述第二半导体区域设置在所述第一半导体区域彼此之间；第二导电型的第三半导体区域，设置在所述第二半导体区域上；第一导电型的第四半导体区域，设置在所述第三半导体区域上；栅极电极；绝缘层，设置在所述第三半导体区域与所述栅极电极之间；以及第一电极，设置在所述第四半导体区域的周围，所述第一电极位于所述第一半导体区域上及所述第二半导体区域上，且所述第一电极包含：第一部分，连接于所述第一半导体区域；以及第二部分，相对于所述第一部分设置在所述第四半导体区域侧。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于还包括：第二导电型的第五半导体区域，设置在所述第一半导体层中，且位于所述多个第二半导体区域的周围；第一导电型的第六半导体区域，设置在所述第五半导体区域上；以及第二电极，设置在所述第一半导体层上，与所述第六半导体区域连接，且位于所述第一电极的周围。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：所述第一半导体区域与所述第二半导体区域在第一方向上交替地设置，所述第一半导体区域及所述第二半导体区域沿与所述第一方向正交的第二方向延伸。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：所述第一部分设置多个，且所述多个第一部分在所述第一方向上排列。5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于：所述多个第一部分中位于所述第
\t一方向的端部的所述第一部分沿所述第二方向延伸。6.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于：所述第一电极包含沿所述第一方向延伸的第一区域、以及沿所述第二方向延伸的第二区域，且所述第一区域中的所述第二部分的所述第二方向的长度长于所述第二区域中的所述第二部分的所述第一方向的长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下浩明，小野升太郎，浦秀幸，志村昌洋，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP