[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法

说明书

在电路部中设置有在深度方向上贯穿衬底正面侧的p^‑型基区(21)且包围MOSFET(20)周围的p⁺型扩散区(24)。在与电路部相同基板上的保护元件部中，在衬底正面侧的p^‑型扩散区(31)的内部选择性地设置有p⁺⁺型接触区(32)、n⁺型扩散区(33)和p⁺型扩散区(34)。p⁺型扩散区(34)在p^‑型扩散区(31)的外周且在深度方向上贯穿p^‑型扩散区(31)。n⁺型源区(22)、p⁺型扩散区(24)、p⁺⁺型接触区(32)和n⁺型扩散区(33)连接到GND端子。基板背面连接到VCC端子。保护元件部的寄生双极型元件(T1)的回跳开始电压(snap‑back starting voltage)比电路部的寄生双极型元件(T2)的回跳开始电压低。据此，能够实现微型化、浪涌电阻的提高和成本的控制。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及半导体装置的制造方法。

背景技术

以往，出于功率半导体元件的高可靠性、小型化和低成本化的目的，众所周知将纵向型功率半导体元件和该纵向型功率半导体元件的控制、保护用电路用的横向型半导体元件设置在同一半导体基板(半导体芯片)上的功率半导体装置(例如参照下述专利文献1、2)。关于现有的半导体装置的结构，以将输出级用的纵向型n沟道功率MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)和控制电路用的横向型CMOS(Complementary MOS：互补型MOS)设置在同一半导体基板的功率半导体装置为例进行说明。图13是表示现有的半导体装置的结构的截面图。

图13所示的现有的半导体装置是将输出级用的纵向型n沟道功率MOSFET作为沟槽栅结构的纵向型MOSFET 110的车载用的高压侧型功率IC(Integrated Circuit：集成电路)的一个示例。如图13所示，现有的半导体装置在n型半导体衬底(半导体基板)上具备输出级部、电路部和从浪涌中保护它们的保护元件部，n型半导体衬底(半导体基板)是在n⁺型支撑基板101的正面上层叠n^-型半导体层102而成的。在输出级部中设置有输出级用的纵向型MOSFET 110。在电路部中设置有控制电路用的横向型CMOS等。仅图示在电路部中，在构成控制电路用的横向型CMOS的互补连接的横向型p沟道MOSFET和横向型n沟道MOSFET中的横向型n沟道MOSFET 120。在保护元件部中设置有作为保护元件部的纵向型二极管130。

在输出级部中，n⁺型支撑基板101和n^-型半导体层102分别作为漏极层和漂移层发挥作用。连接到衬底背面(n⁺型支撑基板101的背面)的漏极109(漏极端子)是连接有车载用电池的电源电压端子(以下，称为VCC端子)。在衬底正面侧(n^-型半导体层102的相对于n⁺型支撑基板101侧的相反侧)设置有接地端子(以下，称为GND端子)和输出端子(以下，称为OUT端子)。在OUT端子中电连接有纵向型MOSFET 110的n⁺型源区107和p⁺⁺型扩散区108。符号103～106分别表示纵向型MOSFET 110的沟槽、栅极绝缘膜、栅极和p型基区。