[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有末端区域的功率变换用半导体装置。

背景技术

功率变换用半导体装置即功率器件(Power Device)，从家电产品、电动汽车及铁道这样的领域到作为可再生能量而备受关注的太阳能发电和风力发电这样的领域，受到广泛应用。在上述领域中，功率器件或搭载有该功率器件的电力电子仪器，用于对电能进行功率变换，但希望进行小型化、高效率化等进一步的高性能化。

功率器件由设在芯片中央的主要流过电流的元件区域、和设在该元件区域的外周部并可耐压的末端区域构成。末端区域是确定作为功率器件的重要特性之一的耐压特性的区域，但在通电时，成为不激活的区域，因此，为了使芯片小型化而希望尽可能将末端区域设计得较小。

为了满足上述要求，开始采用与至今为止通常使用的GR(Guard Ring)构造相比，能够缩小末端区域的RESURF(Reduced Surface Field)构造或VLD(Variation of Lateral Doping)构造。

设在功率芯片上的末端区域由直线部和角部构成。在将直线部和角部设计为相同构造的情况下，存在角部由于具有曲率这一性质而与直线部相比容易使电场集中的问题。

作为上述问题的对策，当前提出有用于缓和角部处的电场集中的各种构造。例如，公开有下述构造(例如，参照专利文献1)，即，通过将在角部形成的耐压保持区域的宽度设为比直线部的耐压保持区域的宽度大(即，增大末端区域中的角部面积)，从而缓和角部处的电场集中。

专利文献1：日本特开2009-164486号公报

专利文献1公开的构造可应用于在角部的外侧(角部的与元件区域侧相反的一侧)不设置任何构件的情况。然而，例如在角部的外侧已配置有记录有半导体装置的信息的识别标记、或管理半导体工艺条件的管理图案等的情况下，存在不能应用将形成在角部中的耐压保持区域的宽度增大的末端区域的问题。

发明内容

本发明就是为了解决这些问题而提出的，其目的在于提供一种半导体装置，该半导体装置不增大末端区域的面积就能够提高耐压性能。

为了解决上述课题，本发明涉及的半导体装置具备末端区域，该末端区域以俯视观察时包围元件区域的方式设置并具有直线部和角部，该半导体装置的特征在于，在末端区域中，具有：耐压保持区域，其为从第1导电型衬底的表面在预先设定的深度方向上形成的第2导电型的低浓度的杂质区域；第1绝缘膜，其在衬底上，以至少覆盖耐压保持区域的方式形成；第1场板，其形成在第1绝缘膜上；第2绝缘膜，其以覆盖第1场板及第1绝缘膜的方式形成；以及第2场板，其形成在第2绝缘膜上，第1绝缘膜的膜厚度在角部中比在直线部中厚。

发明的效果

根据本发明，由于其特征为，在末端区域中，具有：耐压保持区域，其为从第1导电型衬底的表面在预先设定的深度方向上形成的第2导电型的低浓度的杂质区域；第1绝缘膜，其在衬底上，以至少覆盖耐压保持区域的方式形成；第1场板，其形成在第1绝缘膜上；第2绝缘膜，其以覆盖第1场板及第1绝缘膜的方式形成；以及第2场板，其形成在第2绝缘膜上，第1绝缘膜的膜厚度在角部中比在直线部中厚，因此，不增大末端区域的面积就能够提高耐压性能。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的结构的一个例子的俯视图。

图2是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。

图3是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。

图4是示意地表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的末端区域的角部中的电场分布的一个例子的图。

图5是示意地表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的末端区域的角部中的电场分布的一个例子的图。

图6是表示本发明的实施方式2涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。

图7是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的制造工序的一个例子的图。

图8是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的制造工序的一个例子的图。

图9是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的制造工序的一个例子的图。

图10是表示本发明的实施方式4涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。

图11是表示前提技术涉及的半导体装置的结构的一个例子的俯视图。

图12是表示前提技术涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。

图13是表示前提技术涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。