半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供半导体装置，缓和接触开口的端部处的电流集中。半导体装置具备：阳极区；阴极区；设置于阴极区的上方的埋入区；层间绝缘膜，配置于半导体基板的上表面的上方，并且设置有使阳极区的一部分露出的接触开口；以及在接触开口中与阳极区接触的上表面侧电极，埋入区包含端部埋入区，所述端部埋入区在垂直于半导体基板的上表面的截面中，从接触开口的下方的区域，通过接触开口的端部的下方，连续地设置到层间绝缘膜的下方的区域，在与半导体基板的上表面平行的第1方向上，设置于层间绝缘膜的下方的端部埋入区比设置于接触开口的下方的端部埋入区短。

Semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术涉及半导体装置。
技术介绍
以往，已知有在半导体基板上的绝缘膜设置接触用的开口而将半导体基板与阳电极连接的半导体装置(例如，参照专利文献1)。专利文献1：国际公开2014/156849号
技术实现思路
技术问题因为在接触开口的端部容易集中电流，所以优选缓和电流集中。技术方案(项目1)为了解决上述课题，在本专利技术的一个方式中，提供具备设置有第一导电型的漂移区的半导体基板的半导体装置。半导体装置可以具备设置在半导体基板的上表面与漂移区之间的第二导电型的阳极区。半导体装置可以具备设置在半导体基板的下表面与漂移区之间并且掺杂浓度高于漂移区的掺杂浓度的第一导电型的阴极区。半导体装置可以具备设置于阴极区的上方的第二导电型的埋入区。半导体装置可以具备配置于半导体基板的上表面的上方且设置有使阳极区的一部分露出的接触开口的层间绝缘膜。半导体装置可以具备在接触开口中与阳极区接触的上表面侧电极。埋入区可以包含端部埋入区，所述端部埋入区在垂直于半导体基板的上表面的截面中，从接触开口的下方的区域，通过接触开口的端部的下方，连续地设置到层间绝缘膜的下方的区域。在与半导体基板的上表面平行的第1方向上，设置于层间绝缘膜的下方的端部埋入区可以比设置于接触开口的下方的端部埋入区短。(项目2)设置于层间绝缘膜的下方的端部埋入区在第1方向上的长度可以为20μm以上。(项目3)埋入区可以以预先设定的狭缝宽度的间隔在第1方向上分离地设置。设置于层间绝缘膜的下方的端部埋入区的第1方向上的长度可以大于狭缝宽度。(项目4)在垂直于半导体基板的上表面的截面中，阳极区可以从接触开口的下方的区域，通过接触开口的端部的下方，设置到层间绝缘膜的下方的区域。在第1方向上，设置于层间绝缘膜的下方的端部埋入区可以比设置于层间绝缘膜的下方的阳极区短。(项目5)在垂直于半导体基板的上表面的截面中，阴极区可以从接触开口的下方的区域，通过接触开口的端部的下方，设置到层间绝缘膜的下方的区域。在第1方向上，设置于层间绝缘膜的下方的端部埋入区可以比设置于层间绝缘膜的下方的阴极区短。(项目6)在第1方向上，设置于层间绝缘膜的下方的端部埋入区可以比设置于层间绝缘膜的下方的阴极区短10μm以上。(项目7)在垂直于半导体基板的上表面的截面中，阳极区及阴极区可以从接触开口的下方的区域，通过接触开口的端部的下方，设置到层间绝缘膜的下方的区域。在第1方向上，设置于层间绝缘膜的下方的阴极区可以比设置于层间绝缘膜的下方的阳极区短。(项目8)在第1方向上，设置于层间绝缘膜的下方的阴极区的长度可以为设置于层间绝缘膜的下方的阳极区的长度的一半以上。(项目9)第1方向上的阴极区的端部与阳极区的端部之间的距离可以大于阳极区的垂直于半导体基板的上表面的第2方向上的厚度。(项目10)第1方向上的阴极区的端部与阳极区的端部之间的距离可以大于层间绝缘膜的垂直于半导体基板的上表面的第2方向上的厚度。(项目11)在垂直于半导体基板的上表面的截面中，阳极区可以在端部具有弯曲部。阴极区可以不设置在弯曲部的下方。(项目12)在第1方向上，设置于接触开口的下方的端部埋入区的长度可以为半导体基板的厚度以上。应予说明，上述
技术实现思路
没有列举出本专利技术的全部必要特征。另外，这些特征组的子组合还可以成为专利技术。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的半导体装置100的上表面的结构的图。图2是表示图1所示的A-A截面的一例的图。图3是放大阳极区16的端部15附近而得的截面图。图4是表示半导体装置100的另一例中的YZ截面的图。图5是表示图4中的B-B截面的掺杂浓度分布例的图。图6是表示比较例的半导体装置200的结构例的图。图7是表示半导体装置100和半导体装置200的正向电压-正向电流特性的一例的图。符号说明10…半导体基板、11…上表面、12…阳电极、13…下表面、14…阴电极、15…端部、16…阳极区、17…弯曲部、18…漂移区、20…缓冲区、22…埋入区、23…端部、24…阴极区、25…端部、26…层间绝缘膜、27…端部、28…保护环、30…端部、35…部分、37…部分、40…寿命控制部、42…峰、56…接触开口、90…边缘终端结构部、100…半导体装置、120…有源部、140…外周端、200…半导体装置具体实施方式以下，通过专利技术的实施方式来说明本专利技术，但是以下实施方式不限定权利要求所记载的专利技术。另外，实施方式中所说明的特征的全部组合并非是专利技术的解决手段所必须的。在本说明书中，将与半导体基板的深度方向平行的方向上的一侧称为“上”，将另一侧称为“下”。将基板、层或其他部件的2个主面中的一个面称为上表面，将另一个面称为下表面。“上”、“下”的方向并不限于重力方向、或者在安装半导体装置时向基板等安装的方向。在本说明书中，有可能利用X轴、Y轴及Z轴的直角坐标轴来说明技术事项。在本说明书中，将与半导体基板的上表面平行的面设为XY面，将与半导体基板的上表面垂直的深度方向设为Z轴。在各实施例中，示出以第一导电型为n型并以第二导电型为p型的例子，但是也可以以第一导电型为p型并以第二导电型为n型。在该情况下，各实施例中的基板、层、区等的导电型为彼此相反的极性。另外，在本说明书中，在记载为p+型(或n+型)的情况下，意味着掺杂浓度比p型(或n型)高，在记载为p-型(或n-型)的情况下，意味着掺杂浓度比p型(或n型)低。在本说明书中，掺杂浓度是指，施主或受主化了的杂质的浓度。在本说明书中，有时将施主和受主的浓度差作为掺杂浓度(也称为净掺杂浓度或载流子浓度)。另外，有时将掺杂区中的掺杂浓度分布的峰值作为该掺杂区中的掺杂浓度。图1是表示本专利技术的一个实施方式的半导体装置100的上表面的结构的图。半导体装置100具备半导体基板10。半导体基板10可以是硅基板，也可以是碳化硅基板，还可以是氮化镓等氮化物半导体基板等。本例的半导体基板10是硅基板。在本说明书中，将俯视下的半导体基板10的外周的端部作为外周端140。俯视是指，从半导体基板10的上表面侧平行于Z轴地观察的情况。半导体装置100具备有源部120和边缘终端结构部90。有源部120是在将半导体装置100控制为导通状态的情况下在半导体基板10的上表面与下表面之间流通有主电流的区域。也就是说，是电流在半导体基板10的内部沿深度方向从半导体基板10的上表面向下表面、或者从下表面向上表面流通的区域。有源部120还可以被设为在俯视半导体基板10时设置有阳电极等供主电流流通的上表面侧电极的区域。另外，在俯视半导体基板10时上表面侧电极分离的情况下，被夹在2个设置有上表面侧电极的区域之间的区域也可以包含在有源部120中。上表面侧电极可以在整个有源部120中与半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，具备设置有第一导电型的漂移区的半导体基板，所述半导体装置具备：/n第二导电型的阳极区，其设置在所述半导体基板的上表面与所述漂移区之间；/n第一导电型的阴极区，其设置在所述半导体基板的下表面与所述漂移区之间，并且掺杂浓度高于所述漂移区的掺杂浓度；/n第二导电型的埋入区，其设置于所述阴极区的上方；/n层间绝缘膜，其配置于所述半导体基板的上表面的上方，并且设置有使所述阳极区的一部分露出的接触开口；以及/n上表面侧电极，其在所述接触开口中与所述阳极区接触，/n所述埋入区包含端部埋入区，所述端部埋入区在与所述半导体基板的上表面垂直的截面中，从所述接触开口的下方的区域起，通过所述接触开口的端部的下方，而连续地设置到所述层间绝缘膜的下方的区域，/n在与所述半导体基板的上表面平行的第1方向上，设置于所述层间绝缘膜的下方的所述端部埋入区比设置于所述接触开口的下方的所述端部埋入区短。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180216 JP 2018-0260361.一种半导体装置，其特征在于，具备设置有第一导电型的漂移区的半导体基板，所述半导体装置具备：
第二导电型的阳极区，其设置在所述半导体基板的上表面与所述漂移区之间；
第一导电型的阴极区，其设置在所述半导体基板的下表面与所述漂移区之间，并且掺杂浓度高于所述漂移区的掺杂浓度；
第二导电型的埋入区，其设置于所述阴极区的上方；
层间绝缘膜，其配置于所述半导体基板的上表面的上方，并且设置有使所述阳极区的一部分露出的接触开口；以及
上表面侧电极，其在所述接触开口中与所述阳极区接触，
所述埋入区包含端部埋入区，所述端部埋入区在与所述半导体基板的上表面垂直的截面中，从所述接触开口的下方的区域起，通过所述接触开口的端部的下方，而连续地设置到所述层间绝缘膜的下方的区域，
在与所述半导体基板的上表面平行的第1方向上，设置于所述层间绝缘膜的下方的所述端部埋入区比设置于所述接触开口的下方的所述端部埋入区短。


2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
设置于所述层间绝缘膜的下方的所述端部埋入区在所述第1方向上的长度为20μm以上。


3.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
所述埋入区以预先设定的狭缝宽度的间隔在第1方向上分离地设置，
设置于所述层间绝缘膜的下方的所述端部埋入区在所述第1方向上的长度大于所述狭缝宽度。


4.如权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
在与所述半导体基板的上表面垂直的截面中，所述阳极区从所述接触开口的下方的区域起，通过所述接触开口的端部的下方，而设置到所述层间绝缘膜的下方的区域，
在所述第1方向上，设置于所述层间绝缘膜的下方的所述端部埋入区比设置于所述层间绝缘膜的下方的所述阳极区短。


5.如权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
在与所述半导体基板的上表面垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村隆博，小野泽勇一，
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