半导体装置及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

技术编号:25993569 阅读:40 留言:0更新日期:2020-10-20 19:02
本发明专利技术提供一种针对感性负载和恢复电流的耐量高的半导体装置。具有有源区和耐压区的半导体装置具备:第一半导体层,具有第一导电型;第二导电型的第二半导体区,选择性地配置在第一半导体层上的正面侧;多个第一沟槽接触TC部,在有源区的耐压区侧的端部的第二半导体区内,以沿预定的方向延伸的方式彼此分离地配置;第二沟槽接触TC部,在有源区中的耐压区侧的端部,以沿预定的方向延伸的方式配置于第二半导体区内,相对第一TC部位于与耐压区相反的一侧且与多个第一TC部隔开间隔地配置;导电体层,将多个第一TC部彼此电连接;以及导电连接区,配置于第一TC部与第二TC部之间,具有比第二半导体区的电阻率低的电阻率,将第一TC部与第二TC部电连接。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及半导体装置的制造方法
本专利技术涉及半导体装置和半导体装置的制造方法。
技术介绍
以往,在具有pn结的半导体装置中,寻求具有对于在导通或关断动作时可能产生的感性负载或恢复电流而不损伤的耐量(耐电压、耐电流)。例如,提出了在形成pn结的p型区配置沟槽接触部,而使蓄积于耗尽层内的载流子能够介由沟槽接触部向电极移动(例如,专利文献1和专利文献2)。图1是示出现有的半导体装置的示例的俯视图,图2是由图1的虚线所示的矩形区域的放大俯视图,图3是图2的A1-A1’线截面图,图4是包含由图2的虚线所示的矩形区域的图3的C1-C1’线部分俯视图。如图1所示,半导体装置100在俯视时整体上具有矩形的形状。如图2所示,半导体装置100具有:配置有半导体元件的有源区110a、以及缓和在该有源区110a产生的电场的耐压区110b。有源区110a在俯视时具有大致矩形的形状,并配置于半导体装置100的内侧。耐压区110b以包围有源区110a的方式配置于有源区110a的外侧。在有源区110a中的耐压区110b侧的端部,配置有有源终端部110c。如图3所示,半导体装置100具备n+型硅基板111和配置于n+型硅基板111上的n-型漂移层112。在n-型漂移层112的正面侧,选择性地配置有第一p型区113、第二p型区114、p型基区118和第三p型区127。p型基区118以在沿着耐压区110b与有源终端部110c之间的边界的方向(y轴方向:参照图2)上延伸的方式配置。在p型基区118的正面侧,配置有n型源极区119。n型源极区119与p型基区118一起以沿y轴方向(参照图2)延伸的方式配置。第三p型区127沿着耐压区110b的外周配置。另外,半导体装置100具备配置于n-型漂移层112上的层间绝缘膜122。在第一p型区113与p型基区118之间的n-型漂移层112上,以从第一p型区113上横跨到n型源极区119上的方式配置有栅极氧化膜120和栅电极121。在栅电极121上,配置有层间绝缘膜122。在有源区110a中,源电极123配置于层间绝缘膜122上。在耐压区110b中,作为导电体的栅极流道125与场板126隔开间隔地配置在层间绝缘膜122上。在n+型硅基板111下方,配置有漏电极124。栅极流道125与配置于层间绝缘膜122上的栅电极焊盘128电连接。栅电极焊盘128是导电体。如图3所示,在有源终端部110c的第一p型区113中,第一沟槽接触部115a、第二沟槽接触部115b和第三沟槽接触部115c配置于第一p型区113内。导电体以埋入的方式配置于第一沟槽接触部115a、第二沟槽接触部115b和第三沟槽接触部115c内。在第一沟槽接触部115a、第二沟槽接触部115b和第三沟槽接触部115c,在从耐压区110b侧朝向有源区110a侧的方向(x轴正向)上隔开间隔地依次配置有沟槽(槽)。在各个沟槽(槽)内埋入有导电体。第一沟槽接触部115a在三个沟槽接触部中配置于最靠近耐压区110b侧(x轴负向侧)的位置。如图2所示,第一沟槽接触部115a、第二沟槽接触部115b和第三沟槽接触部115c以沿y轴方向连续地延伸的方式配置。另外,被埋入到第一沟槽接触部115a、第二沟槽接触部115b和第三沟槽接触部115c内的导电体与源电极123一体形成,并与源电极123电连接。如图3所示,在第一沟槽接触部115a的前端(与源电极123的相反侧一端),配置有第一p+型区117a。同样地,在第二沟槽接触部115b的前端,配置有第二p+型区117b,在第三沟槽接触部115c的前端,配置有第三p+型区117c。另外,半导体装置100具备第四沟槽接触部115d。在第四沟槽接触部115d的前端,配置有第四p+型区117d。进一步地,半导体装置100具备第五沟槽接触部115e。在第五沟槽接触部115e的前端,配置有第五p+型区117e。第一沟槽接触部115a的前端、第二沟槽接触部115b的前端、第三沟槽接触部115c的前端、第四沟槽接触部115d的前端和第五沟槽接触部115e的前端是指各自的沟槽接触部的沟槽(槽)的底部。在半导体装置100关断时,在包含第一p型区113、第二p型区114、p型基区118和第三p型区127在内的p型区与n-型漂移层112的pn结形成有耗尽层。蓄积于耗尽层内的载流子可以介由第一p+型区117a~第五p+型区117e和第一沟槽接触部115a~第五沟槽接触部115e,而向源电极123或场板126移动。由此,在半导体装置100关断时,寄生双极动作产生的情况得到抑制,因此雪崩击穿的耐量提高。因感性负载或恢复电流产生的载流子集中于有源区110a中的耐压区110b侧的端部即源终端部110c。因此,在半导体装置100的有源终端部110c配置有第一沟槽接触部115a~第三沟槽接触部115c,可以向源电极123传导大电流。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2011-100877号公报专利文献2:日本特开2012-164854号公报
技术实现思路
技术问题另外,在半导体装置100导通时,随着关断时形成的耗尽层的宽度减小,如图4所示,蓄积于有源终端部110c中的正面侧的耗尽层内的载流子介由被埋入到第一沟槽接触部115a~第三沟槽接触部115c内的导电体,而被引入源电极123。同样地,蓄积于背面侧的耗尽层内的载流子被引入漏电极124。在此,载流子集中并流入位于最靠近耐压区110b侧的第一沟槽接触部115a。第一沟槽接触部115a在有源终端部110c中沿y轴方向连续地延伸并且从源电极123侧朝向漏电极124侧延伸。因此,第一沟槽接触部115a阻止从耐压区110b侧朝向有源区110a侧流来的载流子超越第一沟槽接触部115a而朝向第二沟槽接触部115b和第三沟槽接触部115c移动。因此,在耗尽层的宽度减小时,蓄积于有源终端部110c中的正面侧的耗尽层内的载流子大部分介由第一沟槽接触部115a而被引入源电极123。因此,因在第一沟槽接触部115a流通大电流而导致发热,从而半导体装置100可能损坏。其结果是,半导体装置100的针对感性负载和恢复电流的耐量可能会变得不足。在本说明书中,其课题在于,提供一种针对感性负载和恢复电流的耐量高的半导体装置。技术方案根据本说明书中公开的半导体装置的一方式,其是具有有源区和配置于该有源区的外侧的耐压区的半导体装置,上述半导体装置具备:第一导电型的第一半导体层,其从有源区一直配置到耐压区;第二导电型的第二半导体区,其选择性地配置于第一半导体层的正面侧;多个第一沟槽接触部,其以沿预定的方向延伸的方式彼此分离地配置在有源区中的耐压区侧的端部的第二半导体区内;第二沟槽接触部,其在有源区中的耐压区侧的端部,以沿预定的方向延伸的方式配置于第二半导体区内,相对于多个第一沟槽接触部位于与耐压区相反的一侧并且与该多个第一沟槽接触部隔开间隔地本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种半导体装置,其特征在于,具有有源区和配置于该有源区的外侧的耐压区,所述半导体装置还具备:/n第一导电型的第一半导体层,其从所述有源区一直配置到所述耐压区;/n第二导电型的第二半导体区,其选择性地配置于所述第一半导体层的正面侧;/n多个第一沟槽接触部,其以沿预定的方向延伸的方式彼此分离地配置在所述有源区中的所述耐压区侧的端部的所述第二半导体区内;/n第二沟槽接触部,其在所述有源区中的所述耐压区侧的所述端部,以沿所述预定的方向延伸的方式配置于所述第二半导体区内,相对于所述多个第一沟槽接触部位于与所述耐压区相反的一侧并且与该多个第一沟槽接触部隔开间隔地配置;/n导电体层,其将所述多个第一沟槽接触部彼此电连接;以及/n第二导电型的第一导电连接区,其配置于所述多个第一沟槽接触部与所述第二沟槽接触部之间的所述第二半导体区内,具有比所述第二半导体区的电阻率低的电阻率,且将所述多个第一沟槽接触部与所述第二沟槽接触部电连接。/n

【技术特征摘要】
20190404 JP 2019-0720281.一种半导体装置,其特征在于,具有有源区和配置于该有源区的外侧的耐压区,所述半导体装置还具备:
第一导电型的第一半导体层,其从所述有源区一直配置到所述耐压区;
第二导电型的第二半导体区,其选择性地配置于所述第一半导体层的正面侧;
多个第一沟槽接触部,其以沿预定的方向延伸的方式彼此分离地配置在所述有源区中的所述耐压区侧的端部的所述第二半导体区内;
第二沟槽接触部,其在所述有源区中的所述耐压区侧的所述端部,以沿所述预定的方向延伸的方式配置于所述第二半导体区内,相对于所述多个第一沟槽接触部位于与所述耐压区相反的一侧并且与该多个第一沟槽接触部隔开间隔地配置;
导电体层,其将所述多个第一沟槽接触部彼此电连接;以及
第二导电型的第一导电连接区,其配置于所述多个第一沟槽接触部与所述第二沟槽接触部之间的所述第二半导体区内,具有比所述第二半导体区的电阻率低的电阻率,且将所述多个第一沟槽接触部与所述第二沟槽接触部电连接。


2.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,所述第一导电连接区以遍及将所述多个第一沟槽接触部和相邻的该第一沟槽接触部彼此之间的部分合并而得的区域的整个长边方向上的部分的方式,配置于所述多个第一沟槽接触部与所述第二沟槽接触部之间的所述第二半导体区内。


3.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,所述半导体装置具备第三沟槽接触部,所述第三沟槽接触部配置于所述有源区中的所述耐压区侧的所述端部,以沿所述预定的方向延伸的方式配置于所述第二半导体区内,并相对于所述第二沟槽接触部位于与所述多个第一沟槽接触部相反的一侧且与该第二沟槽接触部隔开间隔地配置,
所述第二沟槽接触部由彼此分离地配置的多个导电体部形成。


4.根据权利要求3所述的半导体装置,其特征在于,所述半导体装置具备第二导电型的第二导电连接区,所述第二导电连接...

【专利技术属性】
技术研发人员:菅井勇
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

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