[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置，特别是涉及具有沟槽的绝缘栅型半导体装置。

背景技术

作为现有技术，已知有在外周区域形成多个扩散层，并提供高耐压的半导体元件的技术。

图9是表示专利文献1所记载的以往的半导体装置的截面结构的图。专利文献1所记载的以往的半导体装置是具有形成在半导体基体上的元件区域和外周区域的沟槽型的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)500。

形成元件区域的一个IGBT元件具备n-型的漂移层51、p型的基础层52、n+型的发射极层53、p+型的集电极层54、n+型的缓冲层55、隔着栅极绝缘膜62形成在栅极沟槽61内的栅极71、发射极72和集电极73。

外周区域具备n-型的漂移层51、p型的基础层52、n+型的沟道阻止层57、多个p+型的浮动层58、绝缘膜66和EQR电极75。

在IGBT500中，若在断开(ゲ一トオフ)状态时对集电极73施加正电压，并逐渐提高电压，则耗尽层80从构成元件区域的漂移层51和基础层52的界面向半导体基体的表面以及外周区域扩展。耗尽层80如用虚线所示那样在漂移层51内扩展，并越过多个浮动层58，扩展至沟道阻止层57的附近。如此多个浮动层58能够减小在漂移层51的内部延伸的耗尽层80的端部的曲率，因此能够缓和电场集中，并能够实现以往的半导体装置的高耐压化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2008-277352号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，已知特别是在潮湿的环境中，当可动离子或负离子或水分侵入外周结构表面的氧化膜表面时，由于在氧化膜下的半导体基体表面上引起正电荷，因此产生电位分布不均匀的部分，导致耐压降低。另外，在以往的半导体装置中，向半导体基体的表面侧延伸的耗尽层80的端部在漂移层51、基础层52以及浮动层58的大致整个面上露出。即，以往的半导体装置是容易产生由上述的可动离子等的影响导致的耐压变动的结构，不能得到充分的可靠性。

另外，为了抑制可动离子等的影响，想出了在绝缘膜66上形成导电膜等的对策，但半导体装置的制造工序变得复杂，成本增加。

本发明是为了解决上述问题而做出的，提供能够提高耐压并得到高可靠性的半导体装置。另外，本发明提供能够便宜地制造的半导体装置。

解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明的实施例的特征在于，半导体装置具备元件区域和外周区域，上述元件区域具有：具有第一导电型的第一半导体层；在第一半导体层的表面形成为岛状，并且具有与第一导电型不同的第二导电型的第二半导体层；在第二半导体层的表面形成为岛状，并且具有第一导电型的第三半导体层；以及贯通第二半导体层和上述第三半导体层并到达第一半导体层的内部的多个栅极沟槽，上述外周区域具有：在元件区域的周围，贯通第二半导体层及第三半导体层，并到达第一半导体层内的多个外周沟槽14；以及在第一半导体层的表面形成为岛状，并且具有第一导电型的终端层，还具备半导体基体，该半导体基体具有第一半导体层、第二半导体层、第三半导体层以及终端层，并且在第一半导体层的表面侧，第一半导体层未露出于表面。

发明效果

根据本发明，能够提供能够提高耐压并得到高可靠性的半导体装置。进而，根据本发明，能够提供能够便宜地制造的半导体装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的半导体装置的剖面结构的图。

图2是表示实施例1的半导体装置的外周区域的主要部分的剖面结构的图。

图3是表示实施例1的变形例1的半导体装置的剖面结构的图。

图4是表示变形例1的半导体装置的高温高湿条件下的耐压试验结果的图。

图5是表示实施例1的变形例2的半导体装置的剖面结构的图。

图6是表示实施例1的变形例3的半导体装置的剖面结构的图。

图7是表示本发明的实施例2的半导体装置的剖面结构的图。

图8是表示实施例2的变形例的半导体装置的剖面结构的图。

图9是表示以往的半导体装置的剖面结构的图。

具体实施方式

本发明的实施例说明将本发明适用于具有尤其具备沟槽型结构的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的半导体装置的例子。在以下的附图中，对相同或类似的部分标以相同或类似的标号。但是附图是示意性的，与现实不同。另外，有时各附图彼此之间也包括彼此的尺寸关系或比率不同的部分。