半导体装置制造方法及图纸

半导体装置具备半导体衬底，该半导体衬底具有形成有主开关元件构造的有源区域、形成有感测开关元件构造的电流感测区域、以及位于上述有源区域和上述电流感测区域的周围的周边区域。上述半导体衬底是在<11－20>方向上具有偏离角的4H－SiC衬底。上述电流感测区域在沿着<1－100>方向观察时配置在不存在上述有源区域的范围中。区域的范围中。区域的范围中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
[0001](关联申请的相互参照)
[0002]本申请是2019年8月27日申请的日本专利申请即特愿2019－154890的关联申请，基于该日本申请主张优先权，本说明书通过引用而包含其全部内容。


[0003]本专利技术涉及半导体装置。

技术介绍

[0004]使用SiC衬底制造的半导体装置的开发正在进行。这种半导体装置的SiC衬底具有形成有主开关元件构造的有源区域、形成有感测开关元件构造的电流感测区域、以及位于有源区域和电流感测区域的周围的周边区域。电流感测区域以有源区域的例如1000分之1的面积比构成。在这种半导体装置中，构成为：检测流过电流感测区域的电流，将该检测到的电流用基于面积比的感测比进行换算，由此监测流过有源区域的电流。在日本特开2017－79324号公报中，公开了这种半导体装置的一例。

技术实现思路

[0005]专利技术要解决的课题
[0006]在使这种半导体装置动作的情况下，有作为层叠缺陷的一种的带状缺陷在SiC衬底内生长的情况。若这样的带状缺陷在有源区域内或电流感测区域内生长，则会使该区域的导通电阻增加。如上述那样，电流感测区域以比较小的面积构成。因此，若在电流感测区域内生长带状缺陷，则电流感测区域的导通电阻较大地变动，流过电流感测区域的电流较大地变动。由此，流过有源区域的电流与流过电流感测区域的电流的感测比较大地变动，不再能够正确地监测流过有源区域的电流。
[0007]关于使用SiC衬底制造的半导体装置，本说明书提供能够维持正确的电流监测功能的半导体装置。
[0008]用来解决课题的手段
[0009]本说明书公开的半导体装置能够具备半导体衬底，该半导体衬底具有形成有主开关元件构造的有源区域、形成有感测开关元件构造的电流感测区域、以及位于上述有源区域和上述电流感测区域的周围的周边区域。上述半导体衬底是在<11－20>方向上具有偏离角的4H－SiC衬底。上述电流感测区域在沿着<1－100>方向观察时配置在不存在上述有源区域的范围中。
[0010]当上述半导体装置动作时，以上述有源区域内的一部分为起点形成带状缺陷，该带状缺陷沿着<1－100>方向生长。在上述半导体装置中，上述电流感测区域在沿着<1－100>方向观察时配置在不存在上述有源区域的范围中。因此，抑制了从上述有源区域内沿着<1－100>方向生长的带状缺陷在上述电流感测区域内生长的情况。因此，在上述半导体装置中，即使在上述半导体衬底内生长带状缺陷，也能抑制流过上述有源区域的电流与流过上
述电流感测区域的电流的感测比的变动。上述半导体装置能够维持正确的电流监测功能。
附图说明
[0011]图1示意地表示本实施方式的半导体装置的平面图。
[0012]图2示意地表示本实施方式的半导体装置的主要部分剖视图，是与图1的II－II线对应的剖面。
[0013]图3示意地表示本实施方式的半导体装置的主要部分剖视图，是与图1的III－III线对应的剖面。
[0014]图4示意地表示本实施方式的半导体装置的平面图，是将形成的带状缺陷重叠表示的图。
[0015]图5示意地表示本实施方式的变形例的半导体装置的平面图。
具体实施方式
[0016]以下，参照附图说明本实施方式的半导体装置。以下参照的附图为了使图示清楚而相对于实际的半导体装置而言变更了比例。此外，需要注意的是，附图间的比例也根据需要而进行了变更。
[0017]在图1中示意地表示本实施方式的半导体装置1的平面图。半导体装置1使用半导体衬底10制造。半导体衬底10是表面为(0001)面的4H－SiC衬底，在<11－20>方向上具有偏离角(off
‑
angle)。
[0018]半导体衬底10具有有源区域10A、电流感测区域10B以及位于有源区域10A和电流感测区域10B的周围的周边区域10C。在该例中，有源区域10A具有一对矩形状的部分区域，将一个部分区域(图示左侧的部分区域)称作第1有源区域10Aa，将另一个部分区域(图示右侧的部分区域)称作第2有源区域10Ab。
[0019]在半导体衬底10的有源区域10A中，如后述那样，形成有构成MOSFET(Metal－Oxide－Semiconductor Field－Effect Transistor)的主开关元件构造。在半导体衬底10的电流感测区域10B中也形成有构成MOSFET的感测开关元件构造。主开关元件构造和感测开关元件构造的单位单元是通用的。在半导体衬底10的周边区域10C内，形成有保护环等周边耐压构造。进而，在半导体衬底10的周边区域10C上，设有温度感测元件40和多种小信号焊盘50。
[0020]在图2中示意地表示与图1的II－II线对应的剖视图。在图3中示意地表示与图1的III－III线对应的剖视图。如图2及图3所示，在有源区域10A和电流感测区域10B中分别形成的MOSFET具备漏极电极22、源极电极24和沟槽栅极部30。
[0021]漏极电极22设在半导体衬底10的背面上。源极电极24设在半导体衬底10中的有源区域10A及电流感测区域10B上。沟槽栅极部30设在半导体衬底10中的有源区域10A及电流感测区域10B的表层部，具有栅极电极32及栅极绝缘膜34。栅极电极32利用栅极绝缘膜34而与半导体衬底10绝缘。
[0022]在半导体衬底10中，形成有n
+
型的漏极区域11、n型的漂移区域12、p型的体(body)区域13、p
+
型的体接触区域14、n
+
型的源极区域15和p型的深区域16。
[0023]漏极区域11设在半导体衬底10的背层部，配置于在半导体衬底10的背面露出的位
置。漏极区域11是用来使漂移区域12外延生长的基底衬底。漏极区域11与将半导体衬底10的背面覆盖的漏极电极22欧姆接触。
[0024]漂移区域12设在漏极区域11上，将漏极区域11和体区域13分隔。漂移区域12利用外延生长技术从漏极区域11的表面结晶生长而形成。
[0025]体区域13设在与有源区域10A及电流感测区域10B对应的位置的漂移区域12上，配置在半导体衬底10的表层部。体区域13利用离子注入技术朝向半导体衬底10的表面将铝进行离子注入而形成在半导体衬底10的表层部。
[0026]体接触区域14设在体区域13上，位于半导体衬底10的表层部，配置于在半导体衬底10的表面露出的位置。体接触区域14是与体区域13相比p型杂质的浓度较高的区域，与源极电极24欧姆接触。由此，体区域13经由体接触区域14而与源极电极24电连接。体接触区域14利用离子注入技术朝向半导体衬底10的表面将铝进行离子注入而形成在半导体衬底10的表层部。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，其特征在于，具备半导体衬底，该半导体衬底具有形成有主开关元件构造的有源区域、形成有感测开关元件构造的电流感测区域、以及位于上述有源区域和上述电流感测区域的周围的周边区域；上述半导体衬底是在<11－20>方向上具有偏离角的4H－SiC衬底；上述电流感测区域在沿着<1－100>方向观察时配置在不存在上述有源区域的范围中。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：上原准市，加藤武宽，三角忠司，山下侑佑，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：