[发明专利]半导体器件

说明书

本申请是提交日为2008年4月16日、申请号为200810092636.8、 发明名称为“半导体器件”的申请的分案申请，是申请日为2004年 12月13日、申请号为200410101131.5、发明名称为“半导体器件” 的申请的再分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体器件，特别是涉及用于半导体器件的耐电压 (以下记为「耐压」)的稳定化以及高耐压化的技术。

背景技术

一般在电力半导体器件中，需要高的耐压保持能力，即，希望耐 压的稳定性提高以及高耐压化。作为实现这一点的技术，已知场板和 保护环等以及把它们组合起来的构造(例如，专利文献1)。另外， 还有在IGBT(绝缘栅型双极晶体管)的栅-集之间，通过配置相互 反向连接的二极管(反向连接二极管)，防止在集-射之间施加过电 压的技术(例如专利文献2)。另外，还知道把上述反向连接二极管 与保护环组合起来的半导体器件构造(例如专利文献3)，或者把上 述反向连接二极管与场板组合起来的半导体器件构造(例如专利文献 4)。

[专利文献1]特开2003-188381号公报

[专利文献2]特许3191747号公报

[专利文献3]特开3331846号公报

[专利文献4]特开平10-163482号公报

一般场板构造能够以小面积谋求半导体器件的高耐压。但是，由 于在衬底上形成场板，具有易于受到把芯片表面模制的树脂等极化(模 制极化)的影响，由此产生耐压变动等耐压不稳定的问题。另外，保 护环构造虽然与场板构造相比较可以得到稳定的耐压，但是与场板构 造相比较形成面积增大。另外，在把反向连接二极管与保护环组合起 来的半导体器件构造中，具有在保护环中的反向连接二极管下方的区 域与其以外区域之间易于发生电位的失配，由此成为耐压不稳定这样 的问题。

另外，在上述专利文献4中，在IGBT芯片中，在IGBT形成区 的外围的硅衬底上，经过绝缘膜形成环形的场板(等电位环)组的同 时，在各个等电位环之间环形地设置条形的反向连接二极管，用该反 向连接二极管把各个等电位环之间连接。即，由于反向连接二极管形 成在芯片的外围整体上，因此有可能增大场板构造的形成面积。另外， 由于反向连接二极管朝向成为沿着各个等电位环的方向，因此该反向 连接二极管中的电位沿着芯片外围的方向变化，芯片外围部分的定位 成为不稳定，其结果耐压易于不稳定。

进而，在专利文献4的IGBT中，如果集-射间的电压超过预定 的值，则反向连接二极管被击穿，在栅-集之间流过电流。由此，通 过使栅极电极的电位上升，IGBT成为ON状态(导通状态)，防止 在集-射之间施加过电压。从而，反向连接二极管需要用于流过击穿 电流的某种程度的宽度。但是，如果增大其宽度，则上述的问题(场 板构造的形成面积增大以及芯片外围部分中的电位不稳定)更为显著。 另外，如果过于增大其宽度，则难以维持高耐压，增大了漏电流，因 此在反向连接二极管的宽度方面存在限制，成为芯片设计上的制约。

发明内容

本发明是为了解决以上的课题产生的，目的在于提供能够维持高 耐压的同时谋求小型化的半导体器件。

本发明第1方案的半导体器件具有形成在半导体衬底上的半导体 元件和设置在上述半导体元件周围的外围构造，上述外围构造具备形 成在该外围构造的外围部分中，与上述半导体衬底电连接的第1电极； 形成在上述半导体元件的形成区与上述电极之间的上述半导体衬底上 的绝缘膜；在上述绝缘膜上形成为包围上述半导体元件的中间电位电 极；局部地形成在上述绝缘膜上的一部分区域中，在上述中间电位电 极上施加作为上述第1电极的电位与在上述半导体元件中的上述半导 体衬底上配置在最外侧的第2电极的电位之间的电位的预定中间电位 的中间电位施加单元。