半導(dǎo)體裝置的制造方法
【專利摘要】根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置，包括元件區(qū)域和包圍所述元件區(qū)域的終端區(qū)域，該半導(dǎo)體裝置還包括：具有第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體區(qū)域；具有第二導(dǎo)電型并被設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體區(qū)域上的第二半導(dǎo)體區(qū)域；具有所述第一導(dǎo)電型并被設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體區(qū)域上的第三半導(dǎo)體區(qū)域。第一電極與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域電連接，第二電極與所述第三半導(dǎo)體區(qū)域電連接。第三電極和第四電極位于所述元件區(qū)域中。從所述第一電極到所述第三電極的距離比從所述第一電極到所述第四電極的距離短。
【專利說明】半導(dǎo)體裝置
[0001]本申請(qǐng)基于2014年02月03日申請(qǐng)的在先日本國專利申請(qǐng)2015 — 019163號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并且將其內(nèi)容整體通過引用而包含在本說明書中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]這里說明的實(shí)施方式涉及半導(dǎo)體裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]在IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣棚.雙極晶體管)等半導(dǎo)體裝置中，配置有晶體管等元件的元件區(qū)域被終端區(qū)域包圍，有時(shí)會(huì)在終端區(qū)域附近的元件區(qū)域中發(fā)生局部損壞。該重要因素之一是在元件區(qū)域與終端區(qū)域之間，會(huì)產(chǎn)生容易發(fā)生雪崩擊穿的位置(通稱為熱點(diǎn)(hotspot))。例如，在對(duì)元件區(qū)域施加了電涌等負(fù)荷的情況下，存在在元件區(qū)域與終端區(qū)域之間熱點(diǎn)多次往來的現(xiàn)象。如果在元件區(qū)域與終端區(qū)域之間熱點(diǎn)多次往來，則元件區(qū)域中的耐壓超過臨界耐壓，在元件區(qū)域中發(fā)生局部損壞。希望獲得這樣的局部的損壞被抑制、耐壓高的半導(dǎo)體裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]實(shí)施方式提供一種耐壓更高的半導(dǎo)體裝置。
[0005]通常，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置，包括:元件區(qū)域和終端區(qū)域。所述終端區(qū)域在第一平面中包圍所述元件區(qū)域。所述半導(dǎo)體裝置包括:具有第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體區(qū)域；具有第二導(dǎo)電型并被設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體區(qū)域上的第二半導(dǎo)體區(qū)域；具有所述第一導(dǎo)電型并被設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體區(qū)域上的第三半導(dǎo)體區(qū)域。第一電極與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域電連接；第二電極與所述第三半導(dǎo)體區(qū)域電連接。第三電極配置在所述元件區(qū)域中并隔著第一絕緣膜與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域、所述第二半導(dǎo)體區(qū)域、以及所述第三半導(dǎo)體區(qū)域相鄰。第四電極配置在所述元件區(qū)域中沿著平行于所述第一平面的第一方向位于所述第三電極與所述終端區(qū)域之間。所述第四電極隔著第二絕緣膜與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域、所述第二半導(dǎo)體區(qū)域、以及所述第三半導(dǎo)體區(qū)域相鄰。沿著第二方向從所述第一電極到所述第三電極的第一距離比沿著所述第二方向從所述第一電極到所述第四電極的第二距離短，所述第二方向與所述第一平面交叉。
[0006]通常，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置，包括:元件區(qū)域和在第一平面中包圍所述元件區(qū)域的終端區(qū)域；具有第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體區(qū)域；具有第二導(dǎo)電型并被設(shè)在所述第一半導(dǎo)體區(qū)域上的第二半導(dǎo)體區(qū)域；具有所述第一導(dǎo)電型并被設(shè)在所述第二半導(dǎo)體區(qū)域上的第三半導(dǎo)體區(qū)域；第一電極，所述第一電極與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域電連接；第二電極，所述第二電極與所述第三半導(dǎo)體區(qū)域電連接；位于所述元件區(qū)域中并隔著第一絕緣膜與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域、所述第二半導(dǎo)體區(qū)域、以及所述第三半導(dǎo)體區(qū)域相鄰的第三電極；在所述元件區(qū)域中沿著平行于所述第一平面的第一方向位于所述第三電極與所述終端區(qū)域之間的第四電極，所述第四電極隔著第二絕緣膜與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域、所述第二半導(dǎo)體區(qū)域、以及所述第三半導(dǎo)體區(qū)域相鄰；沿著與所述第一平面交叉的第二方向位于所述第一電極與所述第三電極之間的第五電極；以及沿著所述第二方向位于所述第一電極與所述第四電極之間的第六電極，其中沿著所述第二方向從所述第一電極到所述第五電極的第一距離比沿著所述第二方向從所述第一電極到所述第六電極的第二距離長。
[0007]根據(jù)上述構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置，能夠提供耐壓更高的半導(dǎo)體裝置。
【附圖說明】
[0008]圖1 (a)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖，是沿著圖1(c)的A — A’線的位置處的示意性剖視圖。圖1(b)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖，是沿著圖1(c)的B — B’線的位置處的示意性剖視圖。圖1 (C)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。
[0009]圖2(a)?圖2(b)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的制造過程的剖視圖。
[0010]圖3(a)?圖3(b)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的制造過程的剖視圖。
[0011]圖4(a)?圖4(b)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的制造過程的剖視圖。
[0012]圖5(a)是示意性地表示參考例涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖，圖5(b)是示意性地表示參考例涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。
[0013]圖6(a)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖，圖6(b)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的俯視圖。
[0014]圖7是示意性地表示第一實(shí)施方式的變形例涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖。
[0015]圖8(a)是示意性地表示第二實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖，圖8(b)是示意性地表示第二實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖。
[0016]圖9是示意性地表示第二實(shí)施方式的變形例涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖。
[0017]圖10(a)是示意性地表示第三實(shí)施方式的第一例涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖，圖10(b)是示意性地表示第三實(shí)施方式的第二例涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖。
[0018]圖11(a)是示意性地表示第四實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖。圖11 (b)是沿著圖11 (a)的C 一 C’線的位置處的示意性俯視圖。
[0019]圖12(a)是示意性地表示第五實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖。圖12(b)是沿著圖12(a)的C 一 C’線的位置處的示意性俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下，參照附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說明。在以下的說明中，對(duì)相同的部件賦予相同的附圖標(biāo)記，并對(duì)已經(jīng)說明過的部件適當(dāng)?shù)厥÷云湔f明。另外，在實(shí)施方式中，只要沒有特別限定，則以n+型、η型的順序表示η型(第一導(dǎo)電型)的雜質(zhì)濃度變低。另外，以P+型、P型的順序表示P型(第二導(dǎo)電型)的雜質(zhì)濃度變低。另外，在以下所示的圖中，引入三維坐標(biāo)(X軸、Y軸、以及Z軸)。
[0021](第一實(shí)施方式)
[0022]圖1(a)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖，是沿著圖1(c)的A — A’線的位置處的示意性剖視圖。圖1(b)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖，是沿著圖1(c)的B — B’線的位置處的示意性剖視圖。圖1 (C)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。圖1(b)也對(duì)應(yīng)于沿著圖1(a)的虛線B”的線的位置處的示意性剖視圖。在圖1(a)中，表示了第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置IA在Y — Z平面中的剖面，在圖1 (b)中，表示了半導(dǎo)體裝置IA在X — Z平面中的剖面。
[0023]半導(dǎo)體裝置IA 是上下電極構(gòu)造的 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor:金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。半導(dǎo)體裝置IA例如具有被配置有元件(例如晶體管等)的元件區(qū)域90、和在元件區(qū)域90的外側(cè)包圍元件區(qū)域90的終端區(qū)域91。這里，晶體管例如是包括源極區(qū)域、漏極區(qū)域、基極區(qū)域、柵電極、以及柵極絕緣膜的M0SFET。元件區(qū)域90也被稱為活性區(qū)域90。
[0024]半導(dǎo)體裝置IA例如具備第一半導(dǎo)體區(qū)域(以下，例如為半導(dǎo)體區(qū)域20)、第二半導(dǎo)體區(qū)域(以下，例如為基極區(qū)域30)、第三半導(dǎo)體區(qū)域(以下，例如為源極區(qū)域40)、第一電極(以下，例如為漏電極10)、第二電極(以下，例如為源電極11)、多個(gè)第三電極(以下，例如為柵電極50)、多個(gè)第四電極(以下，例如為柵電極52)、和接觸區(qū)域35。
[0025]這里，將從漏電極10朝向源電極11的方向例如設(shè)為Z方向，將與Z方向交叉的方向例如設(shè)為X方向，將與Z方向以及X方向交叉的方向例如設(shè)為Y方向。在實(shí)施方式中，將多個(gè)柵電極50鄰接的方向例如設(shè)為Y方向。
[0026]半導(dǎo)體區(qū)域20具有η型的漂移區(qū)域21、和η+型的漏極區(qū)域22。漂移區(qū)域21設(shè)在漏極區(qū)域22之上。漏極區(qū)域22的雜質(zhì)濃度比漂移區(qū)域21的雜質(zhì)濃度高。漂移區(qū)域21例如是外延生長層。
[0027]在漏極區(qū)域22之下設(shè)有漏電極10。漏電極10與半導(dǎo)體區(qū)域20的漏極區(qū)域22相接。漏電極10與漏極區(qū)域22電連接。
[0028]基極區(qū)域30設(shè)在半導(dǎo)體區(qū)域20之上?；鶚O區(qū)域30選擇性地設(shè)在漂移區(qū)域21的表面。即，基極區(qū)域30不完全覆蓋漂移區(qū)域21的表面?；鶚O區(qū)域30的導(dǎo)電型為P型?；鶚O區(qū)域30設(shè)在元件區(qū)域90、和終端區(qū)域91的一部分。在終端區(qū)域91中，在基極區(qū)域30之上以及半導(dǎo)體區(qū)域20之上設(shè)有層間絕緣膜70。
[0029]源極區(qū)域40設(shè)在基極區(qū)域30之上。源極區(qū)域40選擇性地設(shè)在基極區(qū)域30的表面。即，源極區(qū)域40不完全覆蓋基極區(qū)域30的表面。源極區(qū)域40的導(dǎo)電型為η+型。源極區(qū)域40的雜質(zhì)濃度比漂移區(qū)域21的雜質(zhì)濃度高。
[0030]在源極區(qū)域40之上設(shè)有源電極11。源電極11與源極區(qū)域40相接。源電極11與源極區(qū)域40電連接。
[0031]接觸區(qū)域35選擇性地設(shè)在基極區(qū)域30的表面。S卩，接觸區(qū)域35不完全覆蓋基極區(qū)域30的表面。接觸區(qū)域35與源電極11、和源極區(qū)域40相接。接觸區(qū)域35的導(dǎo)電型為P+型。接觸區(qū)域35的雜質(zhì)濃度比基極區(qū)域30的雜質(zhì)濃度高。
[0032]另外，在半導(dǎo)體裝置IA中，多個(gè)柵電極50被設(shè)置成隔著第一絕緣膜(以下，例如為絕緣膜51)與半導(dǎo)體區(qū)域20的漂移區(qū)域21、基極區(qū)域30、以及源極區(qū)域40相對(duì)。與柵電極50相接的絕緣膜51被稱為柵極絕緣膜。多個(gè)柵電極50與柵極焊盤50p電連接(參照?qǐng)D1(c))。
[0033]另外，在半導(dǎo)體裝置IA中，在元件區(qū)域90設(shè)有多個(gè)柵電極50。多個(gè)柵電極50例如沿Y方向排列。多個(gè)柵電極50的每一個(gè)例如大致平行地沿X方向延伸。柵電極50的上端50u位于基極區(qū)域30的上側(cè)，柵電極50的下端50d位于漂移區(qū)域21內(nèi)。S卩，柵電極50具有溝道結(jié)構(gòu)。多個(gè)柵電極50各自的下端50d與漏電極10的上表面1u之間的距離大致相同。
[0034]另外，在半導(dǎo)體裝置IA中，在元件區(qū)域90設(shè)有多個(gè)柵電極52。柵電極52例如設(shè)在比柵電極50靠終端區(qū)域91 一側(cè)。S卩，沿著Y方向，多個(gè)柵電極52處于多個(gè)柵電極50與終端區(qū)域91之間。在多個(gè)柵電極50中的最外(沿Y方向的)的柵電極50即柵電極50e的外側(cè)設(shè)有多個(gè)柵電極52。多個(gè)柵電極52配置在終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90。多個(gè)柵電極52被設(shè)置成隔著第二絕緣膜(以下，例如為絕緣膜53)與半導(dǎo)體區(qū)域20的漂移區(qū)域21、基極區(qū)域30、以及源極區(qū)域40面對(duì)。與柵電極52相接的絕緣膜53被稱為柵極絕緣膜。多個(gè)柵電極52與柵極焊盤50p電連接。
[0035]多個(gè)柵電極52例如在Y方向排列。另外，多個(gè)柵電極52的每一個(gè)例如大致平行地沿X方向延伸。柵電極52的上端52u位于基極區(qū)域30的上側(cè)，柵電極52的下端52d位于漂移區(qū)域21內(nèi)。S卩，柵電極52具有溝道結(jié)構(gòu)。多個(gè)柵電極52各自的下端52d與漏電極10的上表面1u之間的距離(第一距離)大致相同。
[0036]其中，多個(gè)柵電極52各自的下端52d與漏電極10的上表面1u之間的距離比多個(gè)柵電極50各自的下端50d與漏電極10的上表面1u之間的距離(第二距離)長。g卩，沿著Z方向的溝道柵電極50的下端的深度比沿著Z方向的溝道柵電極52的下端的深度大。另外，在Y方向，多個(gè)柵電極52各自的寬度W52比多個(gè)柵電極50各自的寬度W50窄。
[0037]S卩，設(shè)在終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b的柵電極52的下端52d在Z方向位于設(shè)在終端區(qū)域91附近以外的元件區(qū)域90a的柵電極50的下端50d即源電極11的附近。另夕卜，設(shè)在終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b的柵電極52的寬度W52比設(shè)在終端區(qū)域91附近以外的元件區(qū)域90a的柵電極50的寬度W50窄。
[0038]此外，柵電極52的數(shù)量在圖1 (a)中表示了三個(gè)，但該數(shù)量不被特別限定。
[0039]設(shè)在漏電極10與源電極11之間的各半導(dǎo)體區(qū)域的主成分例如為硅(Si)。各半導(dǎo)體區(qū)域的主成分也可以是碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等。例如，在各半導(dǎo)體區(qū)域的主成分為硅(Si)的情況下，作為η型的雜質(zhì)元素，例如可采用磷(P)、砷(As)等。作為P型的雜質(zhì)元素，例如可采用硼(B)等。另外，在實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中，即便交換P型與η型的導(dǎo)電型也能獲得同樣的效果。
[0040]漏電極10的材料以及源電極11的材料例如是包括從鋁(Al)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鎢(W)、金(Au)等的組中選擇的至少一個(gè)金屬的金屬。柵電極50、52的材料例如包括多晶硅、鎢(W)等。另外，實(shí)施方式涉及的絕緣膜的材料例如包括硅氧化物、硅氮化物等。
[0041]對(duì)半導(dǎo)體裝置IA的制造過程進(jìn)行說明。
[0042]圖2(a)?圖4(b)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的制造過程的剖視圖。
[0043]例如，如圖2(a)所示，在半導(dǎo)體區(qū)域20之上形成掩模層80。這里，對(duì)掩模層80設(shè)有開口 80hl、80h2。開口 80hl、80h2形成在元件區(qū)域90。在開口 80hl、80h2的每一個(gè)中，露出漂移區(qū)域21的上表面21u。
[0044]其中，設(shè)在終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b的開口 80h2的寬度W2比設(shè)在終端區(qū)域91附近以外的元件區(qū)域90a的開口 80hl的寬度Wl窄。
[0045]接下來，如圖2 (b)所示，對(duì)從掩模層80露出的漂移區(qū)域21實(shí)施蝕刻處理。蝕刻例如是RIE (Reactive 1n Etching)。由此，在漂移區(qū)域21形成溝道21tl、21t2。
[0046]這里，對(duì)形成于漂移區(qū)域21的溝道的寬度轉(zhuǎn)印掩模層80的開口 80hl、80h2的寬度。即，設(shè)在終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b的溝道21t2的寬度W2比設(shè)在終端區(qū)域91附近以外的元件區(qū)域90a的溝道21tl的寬度Wl窄。
[0047]并且，基于負(fù)載效應(yīng)，寬度窄的溝道21t2的深度比寬度寬的溝道21tl的深度淺。即，多個(gè)溝道21t2各自的底部21b2與漏極區(qū)域22的下表面22d之間的距離比多個(gè)溝道21tl各自的底部21bl與漏極區(qū)域22的下表面22d之間的距離長。
[0048]接下來，如圖3(a)所示，在溝道21tl的內(nèi)壁共形(Conformal)形成絕緣膜51，并且，在溝道2112的內(nèi)壁共形形成絕緣膜53。絕緣膜51、53例如通過熱氧化法、CVD (ChemicalVapor Deposit1n)等形成。
[0049]接下來，如圖3(b)所示，在溝道21tl之中經(jīng)由絕緣膜51形成導(dǎo)電層55，并且，在溝道21t2之中，經(jīng)由絕緣膜53形成導(dǎo)電層55。導(dǎo)電層55還設(shè)于漂移區(qū)域21的上表面21u0 導(dǎo)電層 55 的形成例如基于 CMP (Chemical Mechanical Polishing)。
[0050]接著，例如通過CMP (Chemical Vapor Deposit1n)將設(shè)在漂移區(qū)域21的上表面21u的絕緣膜以及導(dǎo)電層55除去。由此，導(dǎo)電層55被分離為柵電極50和柵電極52。圖4(a)中表示該狀態(tài)。
[0051]并且，如圖4(a)所示，向漂移區(qū)域21的上表面21u —側(cè)選擇性注入p型的雜質(zhì)元素，在漂移區(qū)域21的上表面21u —側(cè)形成基極區(qū)域30。
[0052]接下來，如圖4(b)所示，向基極區(qū)域30的上表面一側(cè)選擇性注入η型的雜質(zhì)元素，在基極區(qū)域30的上表面一側(cè)形成源極區(qū)域40。接著，向源極區(qū)域40的上表面一側(cè)選擇性注入P型的雜質(zhì)元素，在源極區(qū)域40的上表面一側(cè)形成接觸區(qū)域35。并且，為了實(shí)現(xiàn)注入的雜質(zhì)元素的活性化，對(duì)基極區(qū)域30、源極區(qū)域40以及接觸區(qū)域35進(jìn)行加熱處理。
[0053]然后，如圖1 (a)所示，用絕緣膜覆蓋柵電極50、52各自的上端，并且在終端區(qū)域91的基極區(qū)域30之上以及漂移區(qū)域21之上形成層間絕緣膜70。并且，接著還形成漏電極10、源電極11。
[0054]對(duì)半導(dǎo)體裝置IA的作用進(jìn)行說明。其中，元件區(qū)域90與配置有源電極11的區(qū)域不必一定一致。在本實(shí)施方式中，假定為配置有源電極11的區(qū)域與元件區(qū)域90幾乎一致，來對(duì)半導(dǎo)體裝置IA的作用進(jìn)行說明。
[0055]在說明半導(dǎo)體裝置IA的作用之前，對(duì)參考例涉及的半導(dǎo)體裝置100的作用進(jìn)行說明。
[0056]圖5(a)是示意性地表示參考例涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖，圖5(b)是示意性地表示參考例涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。
[0057]在圖5(a)中表示了參考例涉及的半導(dǎo)體裝置100在Y — Z平面中的剖面。在半導(dǎo)體裝置100中，未設(shè)置柵電極52，作為柵極，設(shè)有多個(gè)柵電極50。在半導(dǎo)體裝置100中，多個(gè)柵電極50各自的下端50d與漏電極10的上表面1u之間的距離全部相同。
[0058]在半導(dǎo)體裝置100中，在導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)下，與源電極11相比對(duì)漏電極10施加高的電位。
[0059]若對(duì)柵電極50施加了閾值電位(Vth)以上的電位，則沿著作為柵極絕緣膜的絕緣膜51在基極區(qū)域30形成溝道(反轉(zhuǎn)層)，向源極區(qū)域40、溝道、漂移區(qū)域21、以及漏極區(qū)域22流動(dòng)電子電流。S卩，半導(dǎo)體裝置100處于導(dǎo)通狀態(tài)(接通狀態(tài))。
[0060]若對(duì)柵電極50施加小于閾值電位的電位，則不沿著絕緣膜51在基極區(qū)域30形成溝道，不流動(dòng)上述的電子電流。即，半導(dǎo)體裝置100處于截止?fàn)顟B(tài)(不導(dǎo)通狀態(tài))。
[0061]其中，如果在截止?fàn)顟B(tài)下對(duì)源極/漏極間施加電涌電壓，則電場集中在絕緣膜51的角部51c附近。而且，由于電場的集中，有時(shí)在絕緣膜51的角部51c附近的漂移區(qū)域21內(nèi)發(fā)生雪崩擊穿。將發(fā)生該雪崩擊穿的位置稱為熱點(diǎn)。在圖5(a)、(b)中，將熱點(diǎn)的位置示意性地用星號(hào)表示(參照角部51c以及角部30c附近)。
[0062]另外，在截止?fàn)顟B(tài)下，電場還集中在終端區(qū)域91的基極區(qū)域30的角部30c附近。因此，由于該集中的電場，有時(shí)在終端區(qū)域91的pn結(jié)部(P型基極區(qū)域30/n型漂移區(qū)域21之間)也產(chǎn)生熱點(diǎn)。
[0063]這里，相對(duì)于雪崩擊穿的耐性取決于在漂移區(qū)域21內(nèi)擴(kuò)展的耗盡層的延伸程度。即，耗盡層越延伸，則該耐性越高。另外，耗盡層延伸的程度還取決于漂移區(qū)域21的溫度。具體而言，漂移區(qū)域21的溫度越高，則耗盡層越易于延伸。
[0064]例如，熱點(diǎn)在半導(dǎo)體裝置100的動(dòng)作最初，在流過電子電流的元件區(qū)域90中優(yōu)先產(chǎn)生。但是，即使在元件區(qū)域90中熱點(diǎn)在動(dòng)作最初優(yōu)先產(chǎn)生，由于元件區(qū)域90中的擊穿電流，元件區(qū)域90中的漂移區(qū)域21的溫度也相對(duì)上升。由此，元件區(qū)域90中的漂移區(qū)域21的耐性相對(duì)提高。由此，與元件區(qū)域90相比，在耐性相對(duì)變低的終端區(qū)域91中更易于產(chǎn)生熱點(diǎn)。
[0065]另一方面，如果在終端區(qū)域91中持續(xù)產(chǎn)生熱點(diǎn)，則終端區(qū)域91中的漂移區(qū)域21的溫度相對(duì)上升。由此，終端區(qū)域91中的漂移區(qū)域21的耐性相對(duì)提高。S卩，與終端區(qū)域91相比，熱點(diǎn)易于在元件區(qū)域90中產(chǎn)生。
[0066]即，發(fā)生元件區(qū)域90中產(chǎn)生的熱點(diǎn)與終端區(qū)域91中產(chǎn)生的熱點(diǎn)在元件區(qū)域90與終端區(qū)域91之間反復(fù)往來的現(xiàn)象(圖5 (a)、(b)的箭頭)。
[0067]這里，半導(dǎo)體裝置100具有多個(gè)柵電極50各自的下端50d與漏電極10的上表面1u之間的距離全部相同的構(gòu)造。因此，可認(rèn)為在熱點(diǎn)的產(chǎn)生最初，在任意的絕緣膜51的角部51c附近產(chǎn)生熱點(diǎn)。
[0068]但是，終端區(qū)域91附近的柵電極50與終端區(qū)域91的pn結(jié)部之間的距離比元件區(qū)域90的中央部中的柵電極50與終端區(qū)域91的pn結(jié)部之間的距離短。
[0069]因此，熱點(diǎn)的移動(dòng)的反復(fù)容易在終端區(qū)域91附近的絕緣膜51的角部51c與終端區(qū)域91的pn結(jié)部之間產(chǎn)生。S卩，擊穿電流在終端區(qū)域91附近與終端區(qū)域91之間局部流動(dòng)。而且，熱點(diǎn)的移動(dòng)的反復(fù)在相同的兩個(gè)場所之間持續(xù)，在該場所間，如果漂移區(qū)域21劣化至超過漂移區(qū)域21的臨界耐壓的程度，則導(dǎo)致漂移區(qū)域21受到損壞、即元件受到損壞。即，在終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b與終端區(qū)域91之間，漂移區(qū)域21優(yōu)先損壞。
[0070]為了抑制該元件損壞，有一種使終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21的厚度相對(duì)增厚的手法。根據(jù)該手法，對(duì)應(yīng)于終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21的厚度相對(duì)變厚，相應(yīng)地促進(jìn)該部分的耗盡層的延伸，該部分中的耐性優(yōu)先提高。
[0071]但是，例如在漂移區(qū)域21是外延生長層的情況下，該手法是將外延生長層的膜厚選擇性增厚的手法。因此，制造工序變得復(fù)雜。
[0072]另一方面，有一種設(shè)置對(duì)絕緣膜51的角部51c附近或者向基極區(qū)域30的角部30c附近的電場集中進(jìn)行緩和的專用場板電極的手法。例如，該場板電極被設(shè)在終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21之上或者終端區(qū)域91的pn結(jié)部之上。但是，該手法的制造工序數(shù)很多，且制造工序也復(fù)雜。
[0073]這樣，通過哪種手法都對(duì)于半導(dǎo)體裝置的低成本化而言存在極限。
[0074]圖6(a)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖，圖6(b)是示意性地表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的俯視圖。
[0075]在半導(dǎo)體裝置IA中，也在半導(dǎo)體裝置IA的動(dòng)作最初，在元件區(qū)域90中優(yōu)先產(chǎn)生熱點(diǎn)。由于元件區(qū)域90中的擊穿電流，使得元件區(qū)域90中的漂移區(qū)域21的溫度相對(duì)上升。由此，元件區(qū)域90中的漂移區(qū)域21的耐性相對(duì)提高。由此，與元件區(qū)域90相比，熱點(diǎn)容易在耐性相對(duì)低的終端區(qū)域91中產(chǎn)生。
[0076]結(jié)果，終端區(qū)域91中的漂移區(qū)域21的溫度相對(duì)上升。由此，終端區(qū)域91中的漂移區(qū)域21的耐性相對(duì)提高。S卩，與終端區(qū)域91相比，熱點(diǎn)易于在元件區(qū)域90中產(chǎn)生。因此，在半導(dǎo)體裝置IA中，也可認(rèn)為如參考例那樣，熱點(diǎn)的移動(dòng)的反復(fù)在終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b與終端區(qū)域91之間發(fā)生。
[0077]但是，在半導(dǎo)體裝置IA中，在多個(gè)柵電極50的外側(cè)具備多個(gè)柵電極52。這里，柵電極52的下端52d位于比柵電極50的下端50d靠向源電極11側(cè)的位置。即，柵電極52的下端52d比柵電極50的下端50d更遠(yuǎn)離漏電極10。換言之，在半導(dǎo)體裝置IA中，元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21的耐壓由于其比較大的厚度而相對(duì)提高。
[0078]這里，柵電極50與終端區(qū)域91的pn結(jié)部之間的距離比柵電極52與終端區(qū)域91的pn結(jié)部之間的距離長。因此，熱點(diǎn)在元件區(qū)域90a與終端區(qū)域91之間難以往來。
[0079]S卩，根據(jù)半導(dǎo)體裝置1A，可抑制熱點(diǎn)的移動(dòng)反復(fù)發(fā)生的現(xiàn)象，漂移區(qū)域21變得難以損壞。S卩，半導(dǎo)體裝置IA的耐壓比半導(dǎo)體裝置100的耐壓提高。
[0080]另外，根據(jù)半導(dǎo)體裝置1A，元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21的耐壓相對(duì)提高。因此，不需要通過其他手法使元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21的厚度增厚。并且，也不需要設(shè)置對(duì)絕緣膜51的角部51c附近或者向基極區(qū)域30的角部30c附近的電場集中進(jìn)行緩和的專用場板電極。因此，根據(jù)半導(dǎo)體裝置1A，會(huì)實(shí)現(xiàn)低成本化。另外，根據(jù)半導(dǎo)體裝置1A，設(shè)于元件區(qū)域90b的柵電極52作為對(duì)通電(導(dǎo)通狀態(tài))進(jìn)行控制的控制電極發(fā)揮功能。因此，在導(dǎo)通時(shí)，半導(dǎo)體裝置IA的導(dǎo)通電阻不降低，且可確保大電流。
[0081](第一實(shí)施方式的變形例)
[0082]圖7是示意性地表示第一實(shí)施方式的變形例涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖。
[0083]在半導(dǎo)體裝置IB中，多個(gè)柵電極52各自的下端52d與漏電極10之間的距離隨著從元件區(qū)域90朝向終端區(qū)域91而變長。例如，多個(gè)柵電極52各自的下端52d與漏電極10之間的距離在從多個(gè)柵電極50朝向多個(gè)柵電極52的方向，隨著遠(yuǎn)離多個(gè)柵電極50而變長。例如，柵電極52的下端52dl?52d4的每一個(gè)與漏電極10之間的距離隨著遠(yuǎn)離多個(gè)柵電極50中的被配置在最外的柵電極50e而變長。
[0084]在半導(dǎo)體裝置IB中，多個(gè)柵電極52各自的下端52d與漏電極10的上表面1u之間的距離也比多個(gè)柵電極50各自的下端50d與漏電極10的上表面1u之間的距離長。因此，半導(dǎo)體裝置IB的耐壓比半導(dǎo)體裝置100的耐壓提高。
[0085]并且，在半導(dǎo)體裝置IB中，多個(gè)柵電極50中的被配置在最外的柵電極50e的下端50d與和柵電極50e相鄰的柵電極52的下端52dl的高低差比半導(dǎo)體裝置IA短。
[0086]因此，向多個(gè)柵電極50中的被配置在最外的柵電極50e的下端50d附近的電場集中與半導(dǎo)體裝置IA相比被緩和。S卩，半導(dǎo)體裝置IB的耐壓比半導(dǎo)體裝置IA的耐壓進(jìn)一步提尚。
[0087](第二實(shí)施方式)
[0088]圖8(a)是示意性地表示第二實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖，圖8(b)是示意性地表示第二實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖。圖8(b)對(duì)應(yīng)于沿著圖8(a)的虛線B”的線的位置處的示意性剖視圖。
[0089]第二實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置2A具備半導(dǎo)體區(qū)域20、基極區(qū)域30、源極區(qū)域40、漏電極10、源電極1、多個(gè)柵電極50、多個(gè)柵電極52、和接觸區(qū)域35。此外，半導(dǎo)體裝置2A具備多個(gè)第五電極(以下，例如為場板電極56)、和多個(gè)第六電極(以下，例如為場板電極57)。場板電極56、57的材料例如與柵電極50、52的材料相同。
[0090]在半導(dǎo)體裝置2A中，場板電極56設(shè)在柵電極50的下側(cè)。場板電極56的每一個(gè)被設(shè)置成隔著絕緣膜51與半導(dǎo)體區(qū)域20的漂移區(qū)域21以及多個(gè)柵電極50的任意一個(gè)相對(duì)。多個(gè)場板電極56的每一個(gè)與源電極11電連接。場板電極56所接觸的絕緣膜51被稱為場板絕緣膜。
[0091]場板電極56從源電極11 一側(cè)向漏電極10 —側(cè)延伸，成為溝道結(jié)構(gòu)。場板電極56例如在Y方向周期性排列。另外，半導(dǎo)體裝置2A的柵電極50與場板電極56例如在Z方向排列。場板電極56與柵電極50大致平行地例如沿X方向延伸。
[0092]另外，在半導(dǎo)體裝置2A中，場板電極57設(shè)在柵電極52的下側(cè)。多個(gè)場板電極57的每一個(gè)被設(shè)置成隔著絕緣膜53與半導(dǎo)體區(qū)域20的漂移區(qū)域21以及多個(gè)柵電極52的每一個(gè)相對(duì)。多個(gè)場板電極57設(shè)置在多個(gè)場板電極56中的被配置在最外的場板電極56e的夕卜側(cè)。多個(gè)場板電極57的每一個(gè)與源電極11電連接。場板電極57所接觸的絕緣膜53被稱為場板絕緣膜。
[0093]場板電極57從源電極11 一側(cè)向漏電極10 —側(cè)延伸，成為溝道結(jié)構(gòu)。場板電極57在Y方向例如周期性排列。另外，半導(dǎo)體裝置2A的柵電極52與場板電極57例如在Z方向排列。場板電極57與柵電極52大致平行地例如沿X方向延伸。
[0094]另外，在半導(dǎo)體裝置2A中，多個(gè)場板電極57各自的下端57d與漏電極10的上表面1u之間的距離(第三距離)比多個(gè)場板電極56的下端56d與漏電極10的上表面1u之間的距離(第四距離)短。
[0095]另外，在半導(dǎo)體裝置2A中，例如在Y方向，多個(gè)柵電極52各自的寬度W52比多個(gè)柵電極50各自的寬度W50寬。另外，在Y方向，例如多個(gè)場板電極57各自的寬度W57比多個(gè)場板電極56各自的寬度W56寬。
[0096]在半導(dǎo)體裝置2A中，這樣的深度或者寬度不同的場板電極利用上述的負(fù)載效應(yīng)來形成。
[0097]對(duì)半導(dǎo)體裝置2A的作用進(jìn)行說明。
[0098]在半導(dǎo)體裝置2A中，也能在終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b與終端區(qū)域91之間發(fā)生熱點(diǎn)的移動(dòng)的反復(fù)。
[0099]但是，在半導(dǎo)體裝置2A中，在多個(gè)場板電極56的外側(cè)具備多個(gè)場板電極57。這里，場板電極57的下端57d位于比場板電極56的下端56d靠向漏電極10側(cè)的位置。SP，在半導(dǎo)體裝置2A中，終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21的耗盡層變得比終端區(qū)域91附近以外的元件區(qū)域90a中的漂移區(qū)域21的耗盡層易于延伸。
[0100]因此，在半導(dǎo)體裝置2A中，元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21的耐壓比元件區(qū)域90a中的漂移區(qū)域21的耐壓增加。
[0101]由此，與元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21相比，雪崩擊穿易于在元件區(qū)域90a中的漂移區(qū)域21發(fā)生。并且，柵電極50與終端區(qū)域91的pn結(jié)部之間的距離比柵電極52與終端區(qū)域91的pn結(jié)部之間的距離長。因此，在半導(dǎo)體裝置2A中，熱點(diǎn)也變得難以在元件區(qū)域90a與終端區(qū)域91之間往來。
[0102]這樣，在半導(dǎo)體裝置2A中，也可抑制反復(fù)發(fā)生熱點(diǎn)的移動(dòng)的現(xiàn)象，漂移區(qū)域21變得難以損壞。即，半導(dǎo)體裝置2A的耐壓比半導(dǎo)體裝置100的耐壓提高。
[0103]另外，根據(jù)半導(dǎo)體裝置2A，元件區(qū)域90中的漂移區(qū)域21的耐壓相對(duì)提高。因此，不需要增厚元件區(qū)域90中的漂移區(qū)域21的厚度。因此，根據(jù)半導(dǎo)體裝置2A，會(huì)實(shí)現(xiàn)低成本化。
[0104](第二實(shí)施方式的變形例)
[0105]圖9是示意性地表示第二實(shí)施方式的變形例涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖。
[0106]在半導(dǎo)體裝置2B中，多個(gè)場板電極57各自的下端57d與漏電極10的上表面1u之間的距離隨著從元件區(qū)域90朝向終端區(qū)域91而變短。例如，多個(gè)場板電極57各自的下端57d與漏電極10的上表面1u之間的距離在從多個(gè)柵電極50朝向多個(gè)柵電極52的方向，隨著遠(yuǎn)離多個(gè)柵電極50而變短。例如，場板電極57的下端57dl?52d4的每一個(gè)與漏電極10之間的距離隨著遠(yuǎn)離多個(gè)柵電極50中的被配置在最外的柵電極50e而變短。
[0107]在半導(dǎo)體裝置2B中，多個(gè)場板電極57各自的下端57d與漏電極10的上表面1u之間的距離也比多個(gè)場板電極56各自的下端56d與漏電極10的上表面1u之間的距離短。因此，半導(dǎo)體裝置2B的耐壓比半導(dǎo)體裝置100的耐壓提高。
[0108]并且，在半導(dǎo)體裝置2B中，多個(gè)場板電極56中被配置在最外的場板電極56e的下端56d與和場板電極56e相鄰的場板電極57的下端57dl的高低差比半導(dǎo)體裝置2A短。
[0109]因此，向與場板電極56e相鄰的場板電極57的下端50d附近的電場集中與半導(dǎo)體裝置2A相比被緩和。S卩，半導(dǎo)體裝置2B的耐壓比半導(dǎo)體裝置2A的耐壓進(jìn)一步提高。
[0110](第三實(shí)施方式)
[0111]圖10(a)是示意性地表示第三實(shí)施方式的第一例涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖，圖10(b)是示意性地表示第三實(shí)施方式的第二例涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖。
[0112]在圖10 (a)所示的半導(dǎo)體裝置3A中，具備與半導(dǎo)體裝置IA相同的構(gòu)成要素，并且在半導(dǎo)體區(qū)域20的漏極區(qū)域22與漏電極10之間具備p+型的第四半導(dǎo)體區(qū)域(以下，例如為集電極區(qū)域23)。
[0113]另外，在圖10(b)所示的半導(dǎo)體裝置3B中，具備與半導(dǎo)體裝置2A相同的構(gòu)成要素，并且在半導(dǎo)體區(qū)域20的漏極區(qū)域22與漏電極10之間具備P+型的集電極區(qū)域23。
[0114]即，半導(dǎo)體裝置3A、3B是上下電極構(gòu)造的IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor) 0這里，在第三實(shí)施方式中，將在半導(dǎo)體裝置2A、2B中使用的名稱的“源極”替換為“發(fā)射極”，將“漏極”替換為“集電極”，將“漂移”替換為“基極”。
[0115]此外，在半導(dǎo)體裝置3A中，多個(gè)柵電極52各自的下端52d與漏電極10之間的距離也可以在從多個(gè)柵電極50朝向多個(gè)柵電極52的方向，隨著遠(yuǎn)離多個(gè)柵電極50而變長。
[0116]另外，在半導(dǎo)體裝置3B中，多個(gè)場板電極57各自的下端57d與漏電極10的上表面1u之間的距離也可以在從多個(gè)柵電極50朝向多個(gè)柵電極52的方向，隨著遠(yuǎn)離多個(gè)柵電極50而變短。
[0117](第四實(shí)施方式)
[0118]圖11(a)是示意性地表示第四實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖。圖11 (b)是沿著圖11 (a)的C 一 C’線的位置處的示意性俯視圖。
[0119]在圖11(a)中表示了 X —Z平面中的半導(dǎo)體裝置4的剖面。多個(gè)柵電極50在與多個(gè)柵電極50排列的方向(例如，Y方向)交叉的方向(例如，X方向)延伸。在半導(dǎo)體裝置4的柵電極50中，Z方向上的柵電極50的長度在端部50t中選擇性變短。S卩，在多個(gè)柵電極50中，其任意一個(gè)與半導(dǎo)體區(qū)域20的下表面20d之間的距離在其端部50t中選擇性變長(圖11(a))。
[0120]另外，在半導(dǎo)體裝置4中，Y方向上的柵電極50的寬度在端部50t中選擇性變窄(圖11(b))。在第四實(shí)施方式中，在設(shè)置柵電極50之前形成的溝道在端部50t中選擇性形成得較窄。而且，利用負(fù)載效應(yīng)，以Z方向上的柵電極50的長度在端部50t中選擇變短的方式，來形成柵電極50。
[0121]根據(jù)半導(dǎo)體裝置4，Z方向上的柵電極50的長度在端部50t中選擇性變短。因此，在與端部50t相接的絕緣膜51的角部51tc集中的電場與在端部50t以外的部分的絕緣膜51的角部51c集中的電場相比被緩和。由此，與絕緣膜51的角部51tc附近相比，雪崩擊穿易于在角部51c附近發(fā)生。換言之，在半導(dǎo)體裝置4中，即使在X - Z切斷面中，終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21的耐壓也相對(duì)提高。
[0122]另外，端部50t以外的柵電極50與終端區(qū)域91的pn結(jié)部之間的距離比柵電極50的端部50t與終端區(qū)域91的pn結(jié)部之間的距離變長。因此，在X — Z切斷面中，熱點(diǎn)也難以在元件區(qū)域90a與終端區(qū)域91之間往來。即，根據(jù)半導(dǎo)體裝置4，即便在X — Z切斷面中，也能抑制熱點(diǎn)的移動(dòng)反復(fù)發(fā)生的現(xiàn)象，漂移區(qū)域21變得難以損壞。
[0123]另外，根據(jù)半導(dǎo)體裝置4，在X — Z切斷面中，終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21的耐壓相對(duì)提高。因此，在X — Z切斷面中，不需要使終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21的厚度相對(duì)增厚。并且，在X — Z切斷面中，也不需要設(shè)置對(duì)向柵電極50的端部50t所接觸的絕緣膜51的角部51tc的電場集中進(jìn)行緩和的專用場板電極。因此，根據(jù)半導(dǎo)體裝置4，會(huì)實(shí)現(xiàn)低成本化。
[0124]另外，根據(jù)半導(dǎo)體裝置4，設(shè)于元件區(qū)域90b的柵電極50的端部50t作為對(duì)通電進(jìn)行控制的控制電極發(fā)揮功能。因此，在導(dǎo)通時(shí)，半導(dǎo)體裝置4的導(dǎo)通電阻不降低，且可確保大電流。
[0125]另外，半導(dǎo)體裝置4也可以在半導(dǎo)體區(qū)域20與漏電極10之間設(shè)置P+型的集電極區(qū)域23來作為IGBT。
[0126](第五實(shí)施方式)
[0127]圖12(a)是示意性地表示第五實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖視圖。圖12(b)是沿圖12(a)的C 一 C’線的位置處的示意性俯視圖。
[0128]在圖12(a)中表示了 X — Z平面中的半導(dǎo)體裝置5的剖面。多個(gè)場板電極56在與多個(gè)場板電極56排列的方向(例如，Y方向)交叉的方向(例如，X方向)延伸。
[0129]在半導(dǎo)體裝置5的場板電極56中，Z方向上的場板電極56的長度在端部56t中選擇性變長。即，在多個(gè)場板電極56中，其任意一個(gè)與半導(dǎo)體區(qū)域20的下表面20d之間的距離在多個(gè)場板電極56的任意一個(gè)端部56t中選擇性變短(圖12(a))。
[0130]另外，在半導(dǎo)體裝置5中，Y方向上的場板電極56的寬度在端部56t中選擇性變寬(圖12(b))。在第五實(shí)施方式中，在設(shè)置場板電極56之前形成的溝道在端部56t中選擇性形成得較寬。而且，利用負(fù)載效應(yīng)，以Z方向上的場板電極56的長度在端部56t中選擇性變長的方式，來形成場板電極56。
[0131]在半導(dǎo)體裝置5中，Z方向上的場板電極56的長度在端部56t中選擇性變長。即，在半導(dǎo)體裝置5中，在X — Z切斷面中，終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21的耗盡層比終端區(qū)域91附近以外的元件區(qū)域90a中的漂移區(qū)域21的耗盡層易于延伸。
[0132]因此，在半導(dǎo)體裝置5中，即使在X — Z切斷面中，終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21的耐壓也比終端區(qū)域91附近以外的元件區(qū)域90a中的漂移區(qū)域21的耐壓增加。由此，在X - Z切斷面中，與終端區(qū)域91附近的元件區(qū)域90b中的漂移區(qū)域21相比，雪崩擊穿易于在終端區(qū)域91附近以外的元件區(qū)域90a中的漂移區(qū)域21發(fā)生。
[0133]這里，端部56t以外的場板電極56與終端區(qū)域91的pn結(jié)部之間的距離比場板電極56的端部56t與終端區(qū)域91的pn結(jié)部之間的距離長。因此，在半導(dǎo)體裝置5中，即使在X — Z切斷面中，熱點(diǎn)也難以在元件區(qū)域90a與終端區(qū)域91之間往來。這樣，根據(jù)半導(dǎo)體裝置5，即使在X - Z切斷面中，也能抑制熱點(diǎn)的移動(dòng)反復(fù)發(fā)生的現(xiàn)象，漂移區(qū)域21變得難以損壞。
[0134]另外，根據(jù)半導(dǎo)體裝置5，在X — Z切斷面中，元件區(qū)域90中的漂移區(qū)域21的耐壓相對(duì)提高。因此，根據(jù)半導(dǎo)體裝置5，會(huì)實(shí)現(xiàn)低成本化。
[0135]在上述的實(shí)施方式中，表示為“部位A設(shè)在部位B之上”的情況的“之上”除了部位A與部位B接觸、部位A設(shè)在部位B之上的情況之外，有時(shí)還在部位A不與部位B、部位A設(shè)在部位B的上方的情況下應(yīng)用。另外，“部位A設(shè)在部位B之上”有時(shí)也在使部位A與部位B反轉(zhuǎn)而使得部位A位于部位B之下的情況、部位A與部位B橫向排列的情況下應(yīng)用。這是因?yàn)榧词剐D(zhuǎn)實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置，在旋轉(zhuǎn)前后半導(dǎo)體裝置的構(gòu)造也不改變。
[0136]以上，參照具體例對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行了說明。但是，實(shí)施方式并不限定于這些具體例。S卩，只要具備實(shí)施方式的特征，則本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)這些具體例適當(dāng)?shù)卦黾恿嗽O(shè)計(jì)變更的方案也包含于實(shí)施方式的范圍。上述的各具體例所具備的各要素以及其配置、材料、條件、形狀、尺寸等并不限定于例示的情況，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更。
[0137]另外，上述的各實(shí)施方式所具備的各要素只要在技術(shù)上可能便能進(jìn)行復(fù)合，將這些組合而得到的方案只要包含實(shí)施方式的特征，便包含于實(shí)施方式的范圍。此外，在實(shí)施方式的思想范疇中，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到各種的變更例以及修正例，這些變更例以及修正例也屬于實(shí)施方式的范圍。
[0138]對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了例示，但這些實(shí)施方式只是例示，并不意圖限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠以其他的各種方式加以實(shí)施，在不脫離發(fā)明主旨的范圍能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更等。這些實(shí)施方式及其變形例包含在發(fā)明的范圍及主旨中，并且，包含于權(quán)利要求所記載的發(fā)明及其等同的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 元件區(qū)域和在第一平面中包圍所述元件區(qū)域的終端區(qū)域； 具有第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體區(qū)域； 具有第二導(dǎo)電型并被設(shè)在所述第一半導(dǎo)體區(qū)域上的第二半導(dǎo)體區(qū)域； 具有所述第一導(dǎo)電型并被設(shè)在所述第二半導(dǎo)體區(qū)域上的第三半導(dǎo)體區(qū)域； 第一電極，所述第一電極與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域電連接； 第二電極，所述第二電極與所述第三半導(dǎo)體區(qū)域電連接； 位于所述元件區(qū)域中并隔著第一絕緣膜與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域、所述第二半導(dǎo)體區(qū)域、以及所述第三半導(dǎo)體區(qū)域相鄰的第三電極；以及 在所述元件區(qū)域中沿著平行于所述第一平面的第一方向位于所述第三電極與所述終端區(qū)域之間的第四電極，所述第四電極隔著第二絕緣膜與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域、所述第二半導(dǎo)體區(qū)域、以及所述第三半導(dǎo)體區(qū)域相鄰，其中 沿著第二方向從所述第一電極到所述第三電極的第一距離比沿著所述第二方向從所述第一電極到所述第四電極的第二距離短，所述第二方向與所述第一平面交叉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述第三電極的沿著所述第一方向的寬度比所述第四電極的沿著所述第一電極的寬度大。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，還包括: 在所述元件區(qū)域中沿著所述第一方向位于所述第四電極與所述終端區(qū)域之間的第五電極，其中 沿著所述第二方向從所述第一電極到所述第五電極的第三距離比所述第二距離長。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，還包括: 在所述元件區(qū)域中沿著所述第一方向位于所述第三電極與所述終端區(qū)域之間的多個(gè)第四電極，所述多個(gè)第四電極被布置為平行并沿著所述第一方向彼此分隔開。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 沿著所述第一方向從所述元件區(qū)域朝向所述終端區(qū)域，所述多個(gè)第四電極中的每個(gè)在后的第四電極的沿著所述第二方向的深度比所述多個(gè)第四電極中的每個(gè)在前的第四電極的深度小。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，還包括: 多個(gè)第三電極，所述多個(gè)第三電極在所述元件區(qū)域中被布置為平行并沿著所述第一方向彼此分隔開。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述第三電極沿著平行于所述第一平面的第三方向延伸，并且沿著所述第二方向從所述第一電極到所述第三電極的在所述第三方向上鄰近所述終端區(qū)域的端部的距離比所述第一距離長。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述第三電極具有沿著所述第一方向的寬度，并且該寬度在所述第三電極的所述端部變窄。9.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 元件區(qū)域和在第一平面中包圍所述元件區(qū)域的終端區(qū)域； 具有第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體區(qū)域； 具有第二導(dǎo)電型并被設(shè)在所述第一半導(dǎo)體區(qū)域上的第二半導(dǎo)體區(qū)域； 具有所述第一導(dǎo)電型并被設(shè)在所述第二半導(dǎo)體區(qū)域上的第三半導(dǎo)體區(qū)域； 第一電極，所述第一電極與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域電連接； 第二電極，所述第二電極與所述第三半導(dǎo)體區(qū)域電連接； 位于所述元件區(qū)域中并隔著第一絕緣膜與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域、所述第二半導(dǎo)體區(qū)域、以及所述第三半導(dǎo)體區(qū)域相鄰的第三電極； 在所述元件區(qū)域中沿著平行于所述第一平面的第一方向位于所述第三電極與所述終端區(qū)域之間的第四電極，所述第四電極隔著第二絕緣膜與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域、所述第二半導(dǎo)體區(qū)域、以及所述第三半導(dǎo)體區(qū)域相鄰； 沿著與所述第一平面交叉的第二方向位于所述第一電極與所述第三電極之間的第五電極；以及 沿著所述第二方向位于所述第一電極與所述第四電極之間的第六電極，其中沿著所述第二方向從所述第一電極到所述第五電極的第一距離比沿著所述第二方向從所述第一電極到所述第六電極的第二距離長。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述第三電極的沿著所述第一方向的寬度與所述第五電極的沿著所述第一方向的寬度相等，并且所述第四電極的沿著所述第一方向的寬度與所述第六電極的沿著所述第一方向的寬度相等。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述第三電極的所述寬度小于所述第四電極的所述寬度。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，還包括: 在所述元件區(qū)域中沿著所述第一方向位于所述第三電極與所述終端區(qū)域之間的多個(gè)第四電極，所述多個(gè)第四電極被布置為平行并沿著所述第一方向彼此分隔開；以及 與所述多個(gè)第四電極相對(duì)應(yīng)地、被布置為平行并沿著所述第一方向彼此分隔開的多個(gè)第六電極，所述多個(gè)第六電極中的每個(gè)第六電極位于所述第四電極的其中之一與所述第一電極之間。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 沿著所述第一方向從所述元件區(qū)域朝向所述終端區(qū)域，所述多個(gè)第六電極中的每個(gè)在后的第六電極的沿著所述第二方向的深度比所述多個(gè)第六電極中的每個(gè)在前的第六電極的深度小。14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，還包括: 在所述元件區(qū)域中被布置為平行并沿著所述第一方向彼此分隔開的多個(gè)第三電極；以及 與所述多個(gè)第三電極相對(duì)應(yīng)地、被布置為平行并沿著所述第一方向彼此分隔開的多個(gè)第五電極，所述多個(gè)第五電極中的每個(gè)第五電極位于所述第三電極的其中之一與所述第一電極之間。15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述第五電極沿著平行于所述第一平面的第三方向延伸，并且沿著所述第二方向從所述第一電極到所述第五電極的在所述第三方向上鄰近所述終端區(qū)域的端部的距離比所述第一距離短。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述第五電極具有沿著所述第一方向的寬度，并且該寬度在所述第五電極的所述端部變寬。17.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 在與半導(dǎo)體層的第一表面平行的第一方向上彼此分隔開的多個(gè)第一柵電極，所述多個(gè)第一柵電極中的每個(gè)第一柵電極在與所述第一表面交叉的第二方向上延伸到所述半導(dǎo)體層中并沿著平行于所述第一表面的第三方向延伸；以及 在所述第一方向上彼此分隔開的多個(gè)第二柵電極，所述多個(gè)第二柵電極中的每個(gè)第二柵電極在所述第二方向上延伸到所述半導(dǎo)體層中并沿著所述第三方向延伸，所述多個(gè)第二柵電極被設(shè)置為沿著所述第一方向位于所述多個(gè)第一柵電極與所述半導(dǎo)體層的終端區(qū)域之間，其中 每個(gè)第二柵電極沿著所述第二方向在所述半導(dǎo)體層中延伸一段距離，所述距離比每個(gè)第一柵電極沿著所述第二方向延伸到所述半導(dǎo)體層中的距離短。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 每個(gè)第二柵電極的沿著所述第一方向的寬度比每個(gè)第一柵電極的沿著所述第一方向的寬度窄。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 每個(gè)第二柵電極沿著所述第二方向延伸到所述半導(dǎo)體中的所述距離沿著所述第一方向變化。20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述半導(dǎo)體裝置是垂直MOSFET器件。
【文檔編號(hào)】H01L29/423GK105845732SQ201510546433
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日
【發(fā)明人】原琢磨, 野津哲郎
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社東芝