半导体装置制造方法及图纸

在SJ结构的半导体装置中，将本体区域和电流检测区域进行分离并抑制耐压下降。本发明专利技术提供一种半导体装置，该半导体装置具备：半导体基板；包括形成在半导体基板的内部的1个以上的工作用单元的本体区域；包括形成在半导体基板的内部的1个以上的电流检测用单元的电流检测区域；以及在半导体基板的内部设置在本体区域和电流检测区域之间，包括耐压结构部的中间区域，在本体区域、电流检测区域和中间区域中，使第1导电型的管柱和第2导电型的管柱以等间隔交替地配置。

Semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术涉及半导体装置。
技术介绍
以往，在IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)等半导体装置中，已知具有作为元件进行驱动的本体区域和用于检测电流的电流检测区域的结构(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本特开2010-219258号公报
技术实现思路
技术问题存在将电流检测区域由场板等耐压结构包围的情况。在具有耐压结构的装置中，若在本体区域和电流检测区域形成超结结构，则存在超结结构的p型和n型的杂质的电荷平衡被破坏而使耐压下降的情况。技术方案本专利技术的一个方面，提供具备半导体基板的半导体装置。半导体装置可以具备包括形成在半导体基板的内部的1个以上的工作用单元的本体区域。半导体装置可以具备包括形成在半导体基板的内部的1个以上的电流检测用单元的电流检测区域。半导体装置可以具备在半导体基板的内部设置在本体区域和电流检测区域之间，并且包括耐压结构部的中间区域。在本体区域、电流检测区域和中间区域中，第1导电型的管柱和第2导电型的管柱可以以等间隔交替配置。中间区域可以具有形成在半导体基板的上方的场板。中间区域可以在与本体区域相邻的区域和与电流检测区域相邻的区域形成有二极管部。在半导体基板的内部可以形成有第1导电型的基区和在基区的下方形成的第2导电型的漂移区。本体区域和电流检测区域可以具有多个沟槽部，所述多个沟槽部形成为从所述半导体基板的上表面起延伸到所述基区的下侧，并且以相同的间隔配置。本体区域和电流检测区域可以具有形成在各沟槽部之间的区域中的基区的上方的第2导电型的高浓度区域。在中间区域可以不形成高浓度区域。与本体区域相邻的二极管部和与电流检测区域相邻的二极管部具有共同的基区。与本体区域相邻的二极管部和与电流检测区域相邻的二极管部可以具有分离的基区。中间区域还可以在与本体区域相邻的二极管部的基区和与电流检测区域相邻的二极管部的基区之间具有分离的基区。半导体装置可以具备在本体区域的至少一部分区域的上方形成的上表面侧电极。半导体装置可以具备在电流检测区域的至少一部分区域的上方形成的电流检测用电极。与本体区域相邻的二极管部可以与上表面侧电极连接。与电流检测区域相邻的二极管部可以与电流检测用电极连接连接。第1导电型的管柱和第2导电型的管柱在本体区域、电流检测区域和中间区域的杂质浓度可以相同。上述
技术实现思路
并未列举出本专利技术的全部特征。这些特征组的亚组合(subcombination)也可以构成本专利技术。附图说明图1是本专利技术的实施方式的半导体装置100的上表面的示意图。图2是表示图1中的A-A'截面的一例的图。图3是表示图1中的A-A'截面的其它例的图。图4是表示图1中的A-A'截面的其它例的图。图5是将图1中的电流检测用电极12的角部附近的B部放大的示意图。图6是将图1中的电流检测用电极12的角部附近的B部放大的示意图。符号说明11：源极，12：电流检测用电极，13：栅极，14：漏极，21：本体区域，22：电流检测区域，23：耐压结构区域，24：中间区域，26：层间绝缘膜，30：半导体基板，32：漂移区，33：漏区，34：基区，36：p+区域，38：源区，40：沟槽部，42：栅极绝缘膜，44：电极部，52：工作用单元，54：电流检测用单元，58：二极管部，60：管柱，62：管柱，70：绝缘膜，72：场板，74：层间绝缘膜，100：半导体装置。具体实施方式以下，根据本专利技术的实施方式对本专利技术进行说明，以下实施方式并不限定本专利技术的保护范围。另外，在实施方式中说明的特征的全部组合对于专利技术的解決方案不是必须的。在本说明书中，将与半导体基板的深度方向平行的方向的一侧称为“上”，另一侧称为“下”。在基板、层或者其它部件的2个主面中，将一面称为上表面，另一面称为下表面。“上”、“下”的方向不限于重力方向。在本说明书中，虽然使用了“源极”、“漏极”的用语，但半导体装置不限于MOSFET。IGBT等双极晶体管中的“发射极”和“集电极”也可以包括在本说明书中的“源极”和“漏极”的用语的范围内。在各实施例中，以将第1导电型设为p型、将第2导电型设为n型为例进行了说明，但基板、层、区域等的导电型也可以为分别相反的极性。图1是本专利技术的实施方式的半导体装置100的上表面的示意图。半导体装置100具备半导体基板30。半导体基板30可以是硅基板，也可以是氮化物半导体或碳化硅等化合物半导体基板。在半导体基板30的上表面的上方形成有源极11和电流检测用电极12。源极11是上表面侧电极的一例。在半导体基板30的上表面的上方还可以形成有栅极13。作为一例，源极11、电流检测用电极12和栅极13由铝、铝合金、铜、铜合金等金属材料形成。源极11、电流检测用电极12和栅极13彼此分离地设置。本例的半导体装置100是主电流沿半导体基板30的深度方向流动的纵型装置。在本例的半导体基板30的下表面形成有漏极。在半导体基板30的内部形成有本体区域21、电流检测区域22和中间区域24。本体区域21是半导体装置100的主电流流动的区域。在本体区域21流动的主电流经由源极11流向外部。源极11形成在本体区域21的至少一部分区域的上方。电流检测区域22是被检测电流流动的区域。被检测电流经由电流检测用电极12流向外部的电流检测装置。电流检测用电极12形成在电流检测区域22的至少一部分区域的上方。在半导体基板30的上表面，电流检测用电极12所覆盖的面积小于源极11所覆盖的面积。电流检测装置检测被检测电流的电流值。电流检测装置可以基于检测到的电流值控制半导体装置100。例如，在检测到的电流值超过规定的阈值的情况下，电流检测装置将半导体装置100控制为关断状态。中间区域24设置在本体区域21和电流检测区域22之间，使本体区域21和电流检测区域22分离。在中间区域24中设置有场板等耐压结构。沿半导体基板30的外周可以形成有耐压结构区域23。耐压结构区域23形成在本体区域21、电流检测区域22和中间区域24的外侧。在耐压结构区域23中形成有保护环或场板等耐压结构。中间区域24可以具有与耐压结构区域23相同的结构。图2是表示图1中的A-A'截面的一例的图。图2所示的各构成可以形成为沿与图2的纸面垂直的方向延伸。在图2中，作为一例，在半导体装置100的下表面侧形成有掺杂了n型杂质的n+型的漏区33和漏极14。在本体区域21中形成有主电流流动的1个以上的工作用单元52。在电流检测区域22中形成有被检测电流流动的1个以上的电流检测用单元54。本例的工作用单元52和电流检测用单元54作为对是否使电流向半导体基板30的深度方向流动进行切换的晶体管而发挥功能。工作用单元52和电流检测用单元54优选为具有相同的结构和相同的杂质浓度。在半导体基板30的上表面，电流检测区域22所占的面积小于本体区域21所占面积。电流检测区域22所占的面积可以是本体区域21所占面积的10分之1以下，也可以是100分之1以下。中间区域24在本体区域21和电流检测区域22之间形成在半导体基板30的内部。中间区域24以包围电流检测区域22的方式具有场板72等。在中间区域24中的半导体基板30的内部未形成沟槽部40、工作用单元52和电流检测用单元54。在本例中，在中间区域24中未形成作为晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具备：半导体基板；本体区域，其包括形成在所述半导体基板的内部的1个以上的工作用单元；电流检测区域，其包括形成在所述半导体基板的内部的1个以上的电流检测用单元；以及中间区域，其在所述半导体基板的内部设置在所述本体区域和所述电流检测区域之间，并且包括耐压结构部，在所述本体区域、所述电流检测区域和所述中间区域，第1导电型的管柱和第2导电型的管柱以等间隔交替配置。

【技术特征摘要】
2016.08.10 JP 2016-1573281.一种半导体装置，其特征在于，具备：半导体基板；本体区域，其包括形成在所述半导体基板的内部的1个以上的工作用单元；电流检测区域，其包括形成在所述半导体基板的内部的1个以上的电流检测用单元；以及中间区域，其在所述半导体基板的内部设置在所述本体区域和所述电流检测区域之间，并且包括耐压结构部，在所述本体区域、所述电流检测区域和所述中间区域，第1导电型的管柱和第2导电型的管柱以等间隔交替配置。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述中间区域具有形成在所述半导体基板的上方的场板。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述中间区域在与所述本体区域相邻的区域和与所述电流检测区域相邻的区域形成有二极管部。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，在所述半导体基板的内部形成有：第1导电型的基区；以及形成在所述基区的下方的第2导电型的漂移区，所述本体区域和所述电流检测区域具有：多个沟槽部，所述多个沟槽部形成为从所述半导体基板的上表面起延伸到所述基区的下侧，并且以相同的间隔配置；以及第2导电型的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村武义，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP