[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201210309467.5
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN103022129A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 入船裕行;齋藤涉;角保人;木村淑;大田浩史;鈴木純二
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張麗

本申請享受以日本特許申請2011－206175號（申請日：2011年9月21日）為基礎申請的優先權。本申請通過參照該基礎申請來包括基礎申請的所有內容。

技術領域

本說明書記載的實施方式涉及半導體裝置及其制造方法。

背景技術

以往，在MOSFET等中，已知消除與元件耐壓和ON電阻的折衷相關的問題的超級結（以下，SJ）構造。SJ構造具有在與基板平行的方向上交替配置了p型半導體層和n型半導體層的構造。

發明內容

本發明提供提高了耐壓的半導體裝置及其制造方法。

一個方式的半導體裝置具有漏極電極、第1導電類型的漏極層、周期構造層、第1導電類型的第3半導體層、第1導電類型的漂移層、第2導電類型的基極層、第1導電類型的源極層、柵極電極以及源極電極。漏極層與漏極電極電連接。周期構造層設置于漏極層上，具有相對漏極層的表面在垂直方向上延伸并且在與漏極層的表面平行的第1方向上交替配置的第1導電類型的第1半導體層以及第2導電類型的第2半導體層。第3半導體層設置于漏極層上，與位于周期構造層的終端的第1半導體層鄰接并且相對漏極層的表面在垂直方向上延伸。漂移層形成于第1半導體層上。基極層形成于第2半導體層上。源極層形成于基極層上。柵極電極隔著柵極絕緣層形成于基極層上。源極電極與源極層電連接。第1半導體層具有多個第1擴散層，該多個第1擴散層以固定的第1高度在垂直方向上排列。由第1半導體層夾著的第2半導體層具有多個第2擴散層，該多個第2擴散層以第1高度在垂直方向上排列。第3半導體層具有多個第3擴散層，該多個第3擴散層以第1高度在垂直方向上排列。一個第1半導體層中的多個第1擴散層在第1方向的寬度相互相同。一個第1半導體層中的多個第1擴散層內的雜質量隨著從第1半導體層的下端向上端逐漸變大。一個第2半導體層中的多個第2擴散層在第1方向的寬度相互相同。一個第2半導體層中的多個第2擴散層內的雜質量相互相同、或者、以與多個第1擴散層內的雜質量的變化不同的方式隨著從第2半導體層的下端向上端而變化。一個第3半導體層中的多個第3擴散層在第1方向的寬度比處于同一層的第1擴散層在第1方向的寬度以及第2擴散層在第1方向的寬度窄、并且隨著從第3半導體層的下端向上端逐漸變窄。一個第3半導體層中的多個第3擴散層內的雜質量相互相同。

附圖說明

圖1是第1實施方式的半導體裝置的俯視圖。

圖2是第1實施方式的半導體裝置的剖面圖。

圖3是第1實施方式的周期構造層13B以及終端p型柱層13C的俯視圖。

圖4是第1實施方式的周期構造層13B以及終端p型柱層13C的放大剖面圖，是示出其雜質量（ions）以及劑量（ions/cm²）的圖。

圖5是示出第1實施方式的周期構造層13B以及終端p型柱層13C的電場的圖。

圖6是示出第1實施方式的制造工序的剖面圖。

圖7是示出第1實施方式的制造工序的剖面圖。

圖8是示出第1實施方式的制造工序中的p型擴散層41（1、1）~（1、3）、42（1）以及n型擴散層43（1、1）~（1、3）的圖案的另一例子的俯視圖。

圖9是第2實施方式的周期構造層13B以及終端n型柱層13D的放大剖面圖，是示出其雜質量（ions）以及劑量（ions/cm²）的圖。

（符號說明）

100：元件部；200：終端部；11：漏極電極；12：n+型漏極層；13：半導體層；14：n型漂移層；15：p型基極層；16：n型源極層；17：柵極電極；18：柵極絕緣層；19：源極電極；13A：高電阻半導體層；13B：周期構造層；13C：終端p型柱層；13D：終端n型柱層；131、131’：p型柱層；132、132’：n型柱層；21：p型保護環層；22：p+型接觸層；23：場終止層；24：絕緣層；25：場板電極；26：場終止電極。

具體實施方式

以下，參照附圖，說明實施方式的半導體裝置。

[第1實施方式]

參照圖1以及圖2，說明第1實施方式的半導體裝置。圖1是第1實施方式的半導體裝置的俯視圖，圖2是圖1的A－A’剖面圖。如圖1所示，第1實施方式的半導體裝置具有作為MOSFET發揮功能的元件部100、以及與該元件部100鄰接并且包圍元件部100的終端部200。

首先，說明元件部100。如圖2所示，元件部100具有漏極電極11、n+型漏極層12以及半導體層13。