本发明专利技术涉及一种具有降低表面电场结构的纵型半导体装置，且提供了抑制附着有外部电荷时的耐压的降低的技术。本说明书所公开的纵型半导体装置具备单元区域、和配置于所述单元区域的外侧的非单元区域。该纵型半导体装置在所述非单元区域的至少一部分区域内具有扩散层。在所述扩散层中，当俯视观察所述纵型半导体装置时，距所述单元区域较近的一侧的端部处的杂质面密度，高于满足RESURF条件的杂质面密度；且距所述单元区域较远的一侧的端部处的杂质面密度，低于满足RESURF条件的杂质面密度。在该扩散层中，当俯视观察所述纵型半导体装置时，与杂质面密度低于满足RESURF条件的杂质面密度的区域中的、杂质面密度的平均梯度相比，杂质面密度高于满足RESURF条件的杂质面密度的区域中的、杂质面密度的平均梯度较大。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种纵型半导体装置。
技术介绍
作为半导体装置的周边耐压结构，公开了一种FLR (Field Limiting Ring:场限环)结构和降低表面电场(REduced SURface Field:RESURF)结构等。一般情况下，降低表面电场结构与FLR结构相比，能够在较小的专有面积中实现较高的耐压。在专利文献1-4中公开了一种半导体装置中的降低表面电场结构。在先技术文献专利文献专利文献1:美国专利申请公开第2007/0222023号专利文献2:日本特开平7-193018号公报专利文献3:日本特开平7-273325号公报专利文献4:日本特开2001-15741号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在具备单元区域、和配置于所述单元区域的外侧的非单元区域的纵型半导体装置中，通过在非单元区域的至少一部分区域内配置扩散层，从而实现了降低表面电场结构。在这种的纵型半导体装置中，当在非单元区域内被施加了电压的情况下，通过使从扩散层的界面扩展的耗尽层分担电压以缓和电场的集中，从而实现高耐压。在上述的纵型半导体装置中，有时在非单元区域的表面上会附着有可移动离子等的外部电荷。当外部电荷附着时，非单元区域中的载流子的分布会发生紊乱，从而给耗尽层的形成带来影响。其结果为，纵型半导体装置的耐压将会降低。由此期待一种如下的技术，即，即使在外部电荷附着的情况下，也能够抑制耐压的降低的技术。本说明书提供一种解决上述的课题的技术。在本说明书中提供了如下的技术，即，在具有降低表面电场结构的纵型半导体装置中，抑制附着有外部电荷时的耐压的降低的技术。用于解决课题的方法本说明书所公开的半导体装置具备:单元区域、和配置于所述单元区域的外侧的非单元区域。该纵型半导体装置在所述非单元区域的至少一部分区域内具有扩散层。在所述扩散层中，当俯视观察所述纵型半导体装置时，距所述单元区域较近的一侧的端部处的杂质面密度，高于满足RESURF条件的杂质面密度；且距所述单元区域较远的一侧的端部处的杂质面密度，低于满足RESURF条件的杂质面密度。在所述扩散层中，当俯视观察所述纵型半导体装置时，与杂质面密度低于满足RESURF条件的杂质面密度的区域中的、杂质面密度的平均梯度相比，杂质面密度高于满足RESURF条件的杂质面密度的区域中的、杂质面密度的平均梯度较大。另外，在此所说的杂质面密度是指，将扩散层中的杂质浓度在扩散层的深度方向上积分而获得的值，且相当于俯视观察纵型半导体装置时的、每单位面积的杂质注入量。在半导体材料中使用了硅的情况下，满足RESURF条件的杂质面密度为约I X IO12 [cm-2] 0另外，上述的扩散层中的杂质面密度优选为最大也在5X1013[cnT2]以下。在上述的纵型半导体装置中，在非单元区域上被施加了电压时，从扩散层的界面扩展的耗尽层将分担电压，以缓和电场的集中。扩散层被形成为，距单元区域较近的一侧的端部处的杂质面密度，高于满足RESURF条件的杂质面密度，且距单元区域较远的一侧的端部处的杂质面密度，低于满足RESURF条件的杂质面密度。即，扩散层的杂质面密度从距单元区域较近的一侧的端部朝向距单元区域较远的一侧的端部而减少，且在其之间存在成为满足RESURF条件的杂质面密度的部位。即，在扩散层具有这种杂质面密度的分布的情况下，即使在由于外部电荷的附着而导致扩散层的载流子的分布发生紊乱时，也不会在所形成的耗尽层中产生较大的变化。根据上述的纵型半导体装置，能够抑制由于外部电荷的附着而引起的耐压降低。此外，在上述的纵型半导体装置中，即使在扩散层和其下方的半导体层的杂质浓度在制造时产生误差，并因该杂质浓度的误差而引起扩散层和其下方的半导体层的载流子的分布发生紊乱的情况下，也不会在所形成的耗尽层中产生较大的变化。相对于制造时的杂质浓度的误差，上述的纵型半导体装置的耐压的变动较小。此外，在上述的纵型半导体装置中，杂质面密度低于满足RESURF条件的杂质面密度的区域成为，杂质面密度的平均梯度较小的缓梯度区，而杂质面密度高于满足RESURF条件的杂质面密度的区域成为，杂质面密度的平均梯度较大的陡梯度区。在陡梯度区中，存在较多的不参与耗尽层的形成的、剩余的载流子。因此，在即使外部电荷附着在扩散层的表面上从而由于该外部电荷的影响而使扩散层的载流子减少了的情况下，也能够通过存在于陡梯度区内的剩余的载流子从而对扩散层的载流子的减少进行补偿。由此能够抑制由外部电荷的附着而导致的耐压的降低。本说明书所公开的另一种纵型半导体装置具备单元区域、和配置于所述单元区域的外侧的非单元区域。该纵型半导体装置在所述非单元区域的至少一部分区域内具有扩散层。在该扩散层中，从所述单元区域远离的一侧的端部处的、载流子浓度的深度方向分布，在深于表面的位置处具有极大值。另外，载流子浓度成为极大值的深度优选为，距表面0.5[μπι]以上的深度。在该纵型半导体装置中，在非单元区域上施加了电压的情况下，从扩散层的界面扩展的耗尽层将分担电压，从而缓和电场的集中。该耗尽层的扩展方式根据扩散层中的从单元区域远离的一侧的端部处的载流子浓度而发生变化，且纵型半导体装置的耐压依存于扩散层中的从单元区域远离的一侧的端部处的载流子浓度的最大值。在上述的纵型半导体装置中，扩散层中的从单元区域远离的一侧的端部处的载流子浓度的极大值存在于，深于表面的位置处，且即使在表面上附着了外部电荷的情况下，载流子浓度的极大值也不易发生变化。根据上述的纵型半导体装置，能够抑制由外部电荷的附着而导致的耐压降低。本说明书所公开的另一种纵型半导体装置具备单元区域、和配置于所述单元区域的外侧的非单元区域。该纵型半导体装置在所述非单元区域的至少一部分区域内具有扩散层。在该扩散层中的从所述单元区域远离的一侧的端部的上方层叠有聚硅层。所述聚硅层的与所述扩散层为相同导电型的杂质浓度，低于所述聚硅层下方的所述扩散层中的、杂质浓度的最大值。在该纵型半导体装置中，在非单元区域上施加了电压的情况下，从扩散层的界面扩展的耗尽层将分担电压，从而缓和电场的集中。该耗尽层的扩展方式根据扩散层中的从单元区域远离的一侧的端部处的载流子浓度而发生变化，且纵型半导体装置的耐压依存于扩散层中的从单元区域远离的一侧的端部处的载流子浓度的最大值。在上述的纵型半导体装置中，扩散层中的从单元区域远离的一侧的端部的上方层叠有聚硅层，并且在扩散层中的从单元区域远离的一侧的端部处载流子浓度成为最大值的位置，以与聚硅层的膜厚相对应的量而从聚硅层的表面远离。即使在聚硅层的表面上附着有外部电荷的情况下，扩散层的端部处的载流子浓度的最大值也不易发生变化。根据上述的纵型半导体装置，能够抑制由外部电荷的附着而导致的耐压降低。此外，在上述的纵型半导体装置中，从纵型半导体装置的背面侧流过非单元区域并流入至扩散层中的从单元区域远离的一侧的端部的附近处的载流子，通过聚硅层而被捕获。由此能够抑制扩散层中的从单元区域远离的一侧的端部的附近处的载流子的集中，从而提高纵型半导体装置的耐破坏量。附图说明图1为实施例1、2、3的半导体装置10、300、400的俯视图。图2为实施例1的半导体装置10的、图1中的I1-1I线所示的位置处的剖视图。图3为表示实施例1的半导体装置10的降低表面电场区34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】1.一种纵型半导体装置，其特征在于， 具备单元区域、和配置于所述单元区域的外侧的非单元区域， 在所述非单元区域的至少一部分区域内具有扩散层， 在所述扩散层中，当俯视观察所述纵型半导体装置时，距所述单元区域较近的一侧的端部处的杂质面密度，高于满足RESURF条件的杂质面密度；且距所述单元区域较远的一侧的端部处的杂质面密度，低于满足RESURF条件的杂质面密度， 在所述扩散层中，当俯视观察所述纵型半导体装置时，与杂质面密度低于满足RESURF条件的杂质面密度的区域中的、杂质面密度的平均梯度相比，杂质面密度高于满足RESURF条件的杂质面密度的区域中的、杂质面密度的平均梯度较大。2.如权利要求1所述的纵型半导体装置，其特征在于， 在所述扩散层中，从所述单元区域远离的一侧的端部处的载流子浓度的深度方向分布，在深于表面的位置处具有极大值。3.如权利要求1所述的纵型半导...
【专利技术属性】
技术研发人员：妹尾贤，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：
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