[發明專利]半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202211077121.7
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115966592A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 名淵雄太;柳川洋;永久克己;酒井敦
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78;H01L21/335;H01L27/088;H01L21/8234
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 張寧;崔慧玲

本發明的實施例涉及半導體器件及其制造方法。提供了一種能夠在單元部分的終端部分附近確保足夠的擊穿電壓的半導體器件及其制造方法。單元部分包括彼此相鄰的第一單元柱狀區域和第二單元柱狀區域，以及布置在第一單元柱狀區域和第二單元柱狀區域之間的第一單元溝槽柵極和第二單元溝槽柵極。外周部分包括連接到第一單元溝槽柵極和第二單元溝槽柵極中的每個單元溝槽柵極的端部的外周溝槽柵極和相對于外周溝槽柵極而被布置在單元部分側上并且在平面圖中跨第一單元溝槽柵極和第二單元溝槽柵極延伸的第一外周柱狀區域。

相關申請的交叉引用

包括說明書、附圖和摘要在內的于2021年10月13日提交的日本專利申請號2021-168077的公開內容通過引用整體并入本文。

技術領域

本發明涉及一種半導體器件及其制造方法。本發明適用于例如包括絕緣柵場效應晶體管的半導體器件及其制造方法。

背景技術

下面列出了公開的技術。

[專利文獻1]日本未審查專利申請公開No.2021-82770

具有超結(superjunction)結構(以下簡稱SJ結構)的垂直絕緣柵場效應晶體管是一種用于控制高電壓和大電流的功率半導體器件。希望該半導體器件的導通電阻低并且其擊穿電壓高。例如，專利文獻1中公開了具有垂直絕緣柵場效應晶體管和SJ結構的半導體器件。

發明內容

專利文獻1公開了一種具有SJ結構的垂直絕緣柵場效應晶體管，其中多個溝槽柵極被布置在彼此相鄰的兩個p型柱狀區域之間。因為通過提供多個溝槽柵極增加了在導通時的電流路徑，所以被預期導通電阻減小的效果。

但是，在專利文獻1中所描述的結構中，由于在單元部分的終端部分附近存在局部不發生耗盡的地方，因此在單元部分的終端部分附近不能確保足夠的擊穿電壓。

其他問題和新穎特征將從本文的說明書和從附圖中變得顯而易見。

根據實施例的半導體器件包括：單元部分，該單元部分包括絕緣柵場效應晶體管；以及位于單元部分的外部的外周部分。單元部分包括彼此相鄰的第一單元柱狀區域和第二單元柱狀區域，以及布置在第一單元柱狀區域和第二單元柱狀區域之間的第一單元溝槽柵極和第二單元溝槽柵極。外周部分包括連接到第一單元溝槽柵極和第二單元溝槽柵極中的每個單元溝槽柵極的端部的外周溝槽柵極，以及相對于外周溝槽柵極而被布置在單元部分側上并且在平面圖中跨第一單元溝槽柵極和第二單元溝槽柵極延伸的第一外周柱狀區域。

根據另一個實施例的半導體器件包括：單元部分，該單元部分包括絕緣柵場效應晶體管；以及位于單元部分的外部的外周部分。單元部分包括彼此相鄰的第一單元柱狀區域和第二單元柱狀區域，以及布置在第一單元柱狀區域和第二單元柱狀區域之間的第一單元溝槽柵極和第二單元溝槽柵極。外周部分包括連接到第一單元溝槽柵極和第二單元溝槽柵極中的每個單元溝槽柵極的端部的外周溝槽柵極，以及布置在外部溝槽柵極正下方的外周柱狀區域。

根據實施例的制造半導體器件的方法，在平面圖中彼此相鄰的第一單元溝槽柵極和第二單元溝槽柵極被形成在單元部分中，并且在平面圖中與第一單元溝槽柵極和第二單元溝槽柵極的每個的端部連接的外周溝槽柵極被形成在外周部分上。在平面圖將第一單元溝槽柵極和第二單元溝槽柵極夾在中間的第一單元柱狀區域和第二單元柱狀區域被形成在單元部分的半導體襯底上。外周柱狀區域相對于外周溝槽柵極而被形成在單元部分側上的外周部分的半導體襯底上。外周柱狀區域被形成為在平面圖中跨第一單元溝槽柵極和第二單元溝槽柵極延伸。