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公開番号2024121375
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-06
出願番号2023028445
出願日2023-02-27
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類H01L 29/06 20060101AFI20240830BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】終端領域における電界分布の変化を抑制可能な半導体装置を提供すること。
【解決手段】半導体装置は、第1導電型の第1半導体部と、素子領域において第1半導体部上に位置する第2導電型の第2半導体部と、終端領域において第1半導体部上に位置する第1導電型の第3半導体部とを有する半導体層と、第2半導体部と電気的に接続された第1電極と、第3半導体部と電気的に接続された第2電極と、半導体層の終端領域上に設けられ第1電極及び第2電極に接する半絶縁膜と、半導体層と半絶縁膜との間に設けられた絶縁膜とを備える。絶縁膜は、第1電極における終端領域側に位置する端部と、第2半導体部における終端領域側に位置する端部との間に設けられた内周部と、第2電極と半導体層との間に設けられた外周部と、内周部と外周部との間に設けられた中間部とを有する。中間部の厚さは、内周部の厚さ及び外周部の厚さよりも薄い。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
素子領域と、前記素子領域を囲む終端領域とを有する半導体層であって、第１導電型の第１半導体部と、前記素子領域において前記第１半導体部上に位置する第２導電型の第２半導体部と、前記終端領域において前記第１半導体部上に位置し、前記第１半導体部よりも不純物濃度が高い第１導電型の第３半導体部と、を有する前記半導体層と、
前記第２半導体部上に設けられ、前記第２半導体部と電気的に接続された第１電極と、
前記第３半導体部上に設けられ、前記第３半導体部と電気的に接続された第２電極と、
前記半導体層の前記終端領域上に設けられ、前記第１電極及び前記第２電極に接する半絶縁膜と、
前記半導体層と前記半絶縁膜との間に設けられた絶縁膜と、
前記半絶縁膜上に設けられた絶縁性の保護膜と、
を備え、
前記絶縁膜は、
前記第１電極における前記終端領域側に位置する端部と、前記第２半導体部における前記終端領域側に位置する端部との間に設けられた内周部と、
前記第２電極と前記半導体層との間に設けられた外周部と、
前記内周部と前記外周部との間に設けられた中間部と、
を有し、
前記中間部の厚さは、前記内周部の厚さ及び前記外周部の厚さよりも薄い半導体装置。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記中間部の厚さは、前記内周部の厚さの１／１２００以上１／３００以下であり、前記外周部の厚さの１／１２００以上１／３００以下である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記中間部の厚さは、０．５ｎｍ以上２ｎｍ以下である請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半絶縁膜は、シリコンと窒素とを含み、
前記半絶縁膜における窒素の組成比は、４０％以上５５％以下である請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体層は、シリコン層であり、
前記絶縁膜は、シリコン酸化膜である請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体層は、前記終端領域における前記第１半導体部と前記絶縁膜との間に設けられた第２導電型の第４半導体部をさらに有し、
前記第４半導体部の不純物濃度は、前記第２半導体部の不純物濃度よりも低い請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項７】
第３電極をさらに備え、
前記半導体層は、前記第１半導体部と前記第３電極との間に設けられ、前記第１半導体部よりも不純物濃度が高い第５半導体部をさらに有する請求項１または２に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば電力制御に用いられる半導体装置において、終端領域に半絶縁膜を設けた構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１７１４５号公報
特許第６５１９４５５号公報
特開２０２２－６８５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、終端領域における電界分布の変化を抑制可能な半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、半導体装置は、素子領域と、前記素子領域を囲む終端領域とを有する半導体層であって、第１導電型の第１半導体部と、前記素子領域において前記第１半導体部上に位置する第２導電型の第２半導体部と、前記終端領域において前記第１半導体部上に位置し、前記第１半導体部よりも不純物濃度が高い第１導電型の第３半導体部と、を有する前記半導体層と、前記第２半導体部上に設けられ、前記第２半導体部と電気的に接続された第１電極と、前記第３半導体部上に設けられ、前記第３半導体部と電気的に接続された第２電極と、前記半導体層の前記終端領域上に設けられ、前記第１電極及び前記第２電極に接する半絶縁膜と、前記半導体層と前記半絶縁膜との間に設けられた絶縁膜と、前記半絶縁膜上に設けられた絶縁性の保護膜と、を備える。前記絶縁膜は、前記第１電極における前記終端領域側に位置する端部と、前記第２半導体部における前記終端領域側に位置する端部との間に設けられた内周部と、前記第２電極と前記半導体層との間に設けられた外周部と、前記内周部と前記外周部との間に設けられた中間部と、を有する。前記中間部の厚さは、前記内周部の厚さ及び前記外周部の厚さよりも薄い。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態の半導体装置の模式平面図である。
図１におけるＡ－Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ構成には同じ符号を付している。以下の実施形態では第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型として説明するが、第１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型としてもよい。
【０００８】
図２に示すように、実施形態の半導体装置１は、半導体層１０を備える。半導体層１０における一方の面（図２おいては上面）と他方の面（図２においては下面）とを最短距離で結ぶ方向を第１方向Ｚとする。第１方向Ｚに対して直交する２方向を第２方向Ｘ及び第３方向Ｙとする。第２方向Ｘと第３方向Ｙは、互いに直交する。図２は、第１方向Ｚ及び第２方向Ｘ面に平行な断面を示す。
【０００９】
以下の実施形態において、半導体層１０はシリコン層として説明する。なお、半導体層１０は、炭化シリコン層または窒化ガリウム層であってもよい。
【００１０】
半導体層１０は、素子領域Ｒ１と終端領域Ｒ２とを有する。図１に示すように、素子領域Ｒ１は、終端領域Ｒ２の内側に位置する。終端領域Ｒ２は、素子領域Ｒ１を連続して囲んでいる。
（【００１１】以降は省略されています）

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