[发明专利]半导体装置

说明书

本发明的半导体装置包含：第1导电型的半导体层，具有单元部及配置在所述单元部的周围的外周部，在所述单元部的表面侧形成有栅极沟槽；以及栅极电极，隔着栅极绝缘膜埋入所述栅极沟槽，当导通时在所述栅极沟槽的侧部形成沟道，所述外周部具有配置在所述栅极沟槽的深度以上的深度位置的半导体表面，进一步包含耐压构造，其具有形成在所述外周部的所述半导体表面的第2导电型的半导体区域。

本申请是如下发明专利申请的分案申请：

发明名称：半导体装置；申请日：2014年3月4日；申请号：201480012215.3。

技术领域

本发明涉及具有沟槽栅构造的半导体装置。

背景技术

一直以来，主要在马达控制系统、电力转换系统等各种功率电子学领域的系统中使用的半导体功率器备受瞩目。

作为这种半导体功率器件，提出例如具有沟槽栅构造的SiC半导体装置。

例如，专利文献1公开了一种MIS晶体管，包括：n^＋型的SiC衬底；形成在该SiC衬底上的n^－型的外延层（漂移区域）；形成在外延层的活性区域的n^＋型的源极区域及p型的主体（body）区域；以贯通源极区域及主体区域而达到漂移区域的方式形成的格子状的栅极沟槽；形成在栅极沟槽的内表面的栅极绝缘膜；埋设于栅极沟槽的栅极电极；以及形成在活性区域形成的晶体管周边区域的p型的保护环。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－178536号公报。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供不依赖栅极沟槽的深度而能够在半导体层形成稳定的电场分布的半导体装置。

用于解决课题的方案

本发明的半导体装置包含：第1导电型的半导体层，具有单元部及配置在所述单元部的周围的外周部，在所述单元部的表面侧形成有栅极沟槽；以及栅极电极，隔着栅极绝缘膜埋入所述栅极沟槽，当导通时在所述栅极沟槽的侧部形成沟道，所述外周部具有配置在所述栅极沟槽的深度以上的深度位置的半导体表面，进一步包含耐压构造，其具有形成在所述外周部的所述半导体表面的第2导电型的半导体区域。

依据该结构，能够在与栅极沟槽的深度相等或该深度以上的深度位置形成耐压构造。由此，能够使从栅极沟槽的底部到半导体层的背面为止的该半导体层的厚度厚于构成耐压构造的从半导体区域到该背面为止的厚度。其结果，能够使耐压构造稳定地分担施加在半导体层的表面侧－背面侧间的电场。因而，不依赖于栅极沟槽的深度而能够在半导体层形成稳定的电场分布，因此能够良好地缓冲电场对栅极沟槽的底部的集中。

所述半导体装置也可以进一步包含表面绝缘膜，所述表面绝缘膜以横跨所述单元部及所述外周部的方式配置，并且形成为在所述单元部比所述外周部的部分更薄。

依据该结构，通过选择性地减薄单元部的表面绝缘膜，例如在表面绝缘膜形成有开口（接触孔等）的情况下，能够减小表面绝缘膜的表面与单元部的表面（器件表面）的阶梯差（凹凸）。由此，在向该开口埋入金属而在表面绝缘膜上形成表面金属层时，能够提高该表面金属层的平坦性。因此，例如在表面金属层接合引线的情况下，能够提高表面金属层和引线的密合性。其结果，能够良好地接合引线，因此能够提高引线接合部的可靠性。进而，表面金属层的平坦性优良，因此在引线接合时，能够防止超声波振动、压力对器件造成破坏，从而能够防止组装成品率的下降。

另一方面，外周部的表面绝缘膜的厚度能够与单元部的表面绝缘膜的厚度分开设计。因此，通过设计成不会影响外周部的电场分布的厚度，能够维持耐压特性。即，依据该结构，在改善表面金属层的平坦性之际，能够防止耐压特性的变动或该变动造成的耐压不良。