半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种半导体器件及其制造方法。提供了配备有具有改善的耐压并且能够减小绝缘栅场效应晶体管部分截止时的浪涌电压的缓冲器部分的半导体器件。缓冲器半导体区中的第一导电类型杂质的浓度大于漂移层中的第一导电类型杂质的浓度。缓冲器绝缘膜的在缓冲器半导体区和缓冲器电极之间的厚度大于栅绝缘膜的在栅电极和体区之间的厚度。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制造方法相关申请的交叉引用包括说明书、附图和摘要的、于2016年2月10日提交的日本专利申请No.2016-023767的公开的全部内容以引用方式并入本文中。
本专利技术涉及半导体器件及其制造方法。
技术介绍
已知配备诸如功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的绝缘栅场效应晶体管部分和缓冲器部分的半导体器件(参照专利文献1和2)。当随后使用绝缘栅场效应晶体管部分作为高速开关元件时，在截止时，在源电极和漏电极之间出现浪涌电压。超过绝缘栅场效应晶体管部分的耐压的浪涌电压使绝缘栅场效应晶体管部分受损。源电极和漏电极之间的缓冲器电路可以减小该浪涌电压，由此抑制绝缘栅场效应晶体管部分受损。专利文献1中公开的半导体器件的缓冲器部分中的电容器包括n-型外延层、沟槽源电极和在n-型外延层和沟槽源电极之间的电容式绝缘膜。n-型外延层耦合到漏电极。电容式绝缘膜和沟槽源电极设置在n-型外延层中形成的沟槽中。专利文献2中公开的半导体器件的缓冲器部分中的电容器包括n-型漂移层、在n-型漂移层上的p型主体层、缓冲器电极和在n-型漂移层和缓冲器电极之间的绝缘膜。n-型漂移层耦合到漏电极。n本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：半导体衬底，所述半导体衬底具有彼此相对的第一主表面和第二主表面；绝缘栅场效应晶体管部分，所述绝缘栅场效应晶体管部分被布置在所述半导体衬底的第一区中；以及缓冲器部分，所述缓冲器部分被布置在所述第一区周围的所述半导体衬底的第二区中，其中，所述绝缘栅场效应晶体管部分包括：漂移层，所述漂移层具有第一导电类型，被布置在所述半导体衬底中；体区，所述体区被布置在所述半导体衬底中的所述漂移层的所述第一主表面侧并且具有与所述第一导电类型不同的第二导电类型；源区，所述源区具有所述第一导电类型，被布置在所述半导体衬底中的所述体区的所述第一主表面侧；栅绝缘膜，所述栅绝缘膜被布置在所述体区的夹在所...

【技术特征摘要】
2016.02.10 JP 2016-0237671.一种半导体器件，包括：半导体衬底，所述半导体衬底具有彼此相对的第一主表面和第二主表面；绝缘栅场效应晶体管部分，所述绝缘栅场效应晶体管部分被布置在所述半导体衬底的第一区中；以及缓冲器部分，所述缓冲器部分被布置在所述第一区周围的所述半导体衬底的第二区中，其中，所述绝缘栅场效应晶体管部分包括：漂移层，所述漂移层具有第一导电类型，被布置在所述半导体衬底中；体区，所述体区被布置在所述半导体衬底中的所述漂移层的所述第一主表面侧并且具有与所述第一导电类型不同的第二导电类型；源区，所述源区具有所述第一导电类型，被布置在所述半导体衬底中的所述体区的所述第一主表面侧；栅绝缘膜，所述栅绝缘膜被布置在所述体区的夹在所述漂移层和所述源区之间的部分上方；栅电极，所述栅电极与所述体区的所述部分相对，所述栅绝缘膜处于其间；以及源电极，所述源电极被布置在所述第一主表面上方并且被电耦合到所述源区，其中，所述缓冲器部分包括：缓冲器半导体区，所述缓冲器半导体区具有所述第一导电类型，被布置在所述半导体衬底中；缓冲器绝缘膜，所述缓冲器绝缘膜被布置在缓冲器沟槽中，所述缓冲器沟槽设置在所述缓冲器半导体区的所述第一主表面侧；以及缓冲器电极，所述缓冲器电极被布置在所述缓冲器沟槽中并且与所述缓冲器半导体区相对，所述缓冲器绝缘膜处于其间，其中，所述缓冲器电极被电耦合到所述源电极，其中，所述缓冲器半导体区中的具有所述第一导电类型的杂质的浓度大于所述漂移层中的具有所述第一导电类型的杂质的浓度，以及其中，所述缓冲器绝缘膜所述缓冲器半导体区和所述缓冲器电极之间的厚度大于所述栅绝缘膜在所述栅电极和所述体区之间的厚度。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅电极和所述栅绝缘膜被布置在栅沟槽中，所述栅沟槽设置在所述第一主表面中，以及其中，所述缓冲器电极在所述第一主表面的法线方向上的高度大于所述栅电极在所述第一主表面的法线方向上的高度。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述缓冲器半导体区中的具有所述第一导电类型的杂质的浓度是所述漂移层中的具有所述第一导电类型的杂质的浓度的1.5倍或更大。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述缓冲器绝缘膜的厚度是所述栅绝缘膜的厚度的1.5倍或更大。5.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：在所述第二区中的隔离结构，所述隔离结构位于所述绝缘栅场效应晶体管部分和所述缓冲器部分之间并且将所述缓冲器部分与所述绝缘栅场效应晶体管部分电隔离。6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，所述隔离结构包括含第二导电类型杂质区，所述含第二导电类型杂质区被电耦合到所述源电极并且包含具有所述第二导电类型的杂质，其中，所述含第二导电类型杂质区中的具有所述第二导电类型的杂质的浓度小于所述漂移层中的具有所述第一导电类型的杂质的浓度，以及其中，所述含第二导电类型杂质区的厚度等于或大于所述漂移层的厚度。7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述绝缘栅场效应晶体管部分还包括在所述漂移层中的具有所述第二导电类型的至少一个半导体柱。8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述绝缘栅场效应晶体管部分还包括绝缘体柱，其中，所述至少一个半导体柱被沿着所述漂移层中的柱沟槽的侧壁布置，其中，所述绝缘体柱被布置在所述柱沟槽中，以及其中，所述缓冲器沟槽具有比所述柱沟槽的宽度大的宽度。9.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述至少一个半导体柱是多个半导体柱，其中，所述半导体柱被沿着所述漂移层中的所述柱沟槽的侧壁布置，其中，所述缓冲器沟槽具有在所述第一主表面中彼此平行地延伸的多个缓冲器沟槽部分，以及所述缓冲器沟槽部分之间的距离小于所述柱沟槽之间的距离。10.一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤：在具有彼此相对的第一主表面和第二主表面的半导体衬底的第一区中，形成绝缘栅场效应晶体管部分；以及在所述第一区周围的所述半导体衬底的第二区中，形成缓冲器部分，其中，形成绝缘栅场效应晶体管部分的步骤包括：在所述半导体衬底中形成具有第一导电类型的漂移层；形成体区和源区，所述体区被布置在所述半导体衬底中的所述漂移层的所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：长濑仙一郎，可知刚，星野义典，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP