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公開番号2025022576
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023127278
出願日2023-08-03
発明の名称半導体装置
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人あい特許事務所
主分類H10D 30/65 20250101AFI20250206BHJP()
要約【課題】リーク電流を低減できるダイオードを備える半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置1に含まれるダイオード10は、半導体基板12と、p型エピタキシャル層13Aの表層部に選択的に形成されたn型拡散領域15と、半導体基板12とn型拡散領域15とに挟まれて形成され、n型拡散領域15よりも不純物濃度の高いn型埋め込み層14と、第1主面3の表層部に形成されたp型のアノードコンタクト領域20と、n型拡散領域15の表層部であって第1主面3の表層部に形成されたn型の第1カソードコンタクト領域21と、第1カソードコンタクト領域21よりも外側において第1主面3から深さ方向に延びてn型埋め込み層14に達し、n型拡散領域15を、第1主面3に沿う方向に分断するp型ウェル領域16とを含む。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
第１導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の表層部に選択的に形成された第２導電型拡散領域と、
前記半導体基板と前記第２導電型拡散領域とに挟まれて形成され、前記第２導電型拡散領域よりも不純物濃度の高い第２導電型埋め込み層と、
主面の表層部に形成された第１導電型のアノードコンタクト領域と、
前記第２導電型拡散領域の表層部に形成された第２導電型の第１カソードコンタクト領域と、
前記第１カソードコンタクト領域よりも外側において前記半導体基板の前記主面から深さ方向に延びて前記第２導電型埋め込み層に達し、前記第２導電型拡散領域を、前記主面に沿う方向に分断する第１導電型層とを含む、半導体装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１導電型層は、平面視で環状であり、前記第２導電型拡散領域を、前記主面に沿う第１方向および前記主面に沿いかつ前記第１方向に交差する第２方向の両方に分断する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記主面の表層部において前記第１カソードコンタクト領域よりも外側に形成された第１導電型の第２カソードコンタクト領域をさらに含み、
前記第１導電型層が、前記第２カソードコンタクト領域と電気的に接続されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２カソードコンタクト領域が、前記第１導電型層の表層部に形成されている、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記主面の表層部において前記第２カソードコンタクト領域よりも外側に形成された第２導電型の第３カソードコンタクト領域をさらに含み、
前記第２導電型拡散領域が、前記第１導電型層の外側に形成された外側拡散領域を含み、
前記外側拡散領域が、前記第３カソードコンタクト領域と電気的に接続されている、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第３カソードコンタクト領域が、前記外側拡散領域の表層部に形成されている、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１導電型層は、上第１導電型層と、前記上第１導電型層の下方に隣接して形成され、前記上第１導電型層と不純物濃度の異なる下第１導電型層とを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記上第１導電型層の不純物濃度が、前記下第１導電型層の不純物濃度よりも高い、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記上第１導電型層が、拡散層からなる第１導電型拡散層を含み、
前記下第１導電型層が、エピタキシャル層からなる第１導電型エピタキシャル層を含む、請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記主面の表層部において前記第２導電型拡散領域に隣接して形成された第１導電型ウェル領域であって、表層部に前記アノードコンタクト領域が形成された第１導電型ウェル領域をさらに含み、
前記上第１導電型層の底部の第１深さが、前記第１導電型ウェル領域の底部の第２深さと同じである、請求項９に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ｐ型半導体基板と、ｐ型半導体基板の表面に形成されたｎ型エピタキシャル層と、ｐ型半導体基板とｎ型エピタキシャル層との境界部に形成されたｎ型埋め込み層とを備えたダイオードを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１１５３６５号公報
【０００４】
［概要］
本開示の一実施形態は、リーク電流を低減できるダイオードを備える半導体装置を提供する。
【０００５】
本開示の一実施形態は、第１導電型の半導体基板と、前記半導体基板の表層部に選択的に形成された第２導電型拡散領域と、前記半導体基板と前記第２導電型拡散領域とに挟まれて形成され、前記第２導電型拡散領域よりも不純物濃度の高い第２導電型埋め込み層と、主面の表層部に形成された第１導電型のアノードコンタクト領域と、前記第２導電型拡散領域の表層部に形成された第２導電型の第１カソードコンタクト領域と、前記第１カソードコンタクト領域よりも外側において前記半導体基板の前記主面から深さ方向に延びて前記第２導電型埋め込み層に達し、前記第２導電型拡散領域を、前記主面に沿う方向に分断する第１導電型層とを含む、半導体装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の模式的な平面図である。
図２は、ダイオード領域における不純物拡散領域の平面レイアウトの一例を示す図である。
図３は、前記ダイオード領域におけるフィールド絶縁膜の平面形状の一例を示す図である。
図４は、前記ダイオード領域におけるゲート電極の平面形状の一例を示す図である。
図５は、図４に示すV-V線に沿う断面図である。
図６は、図５の一点鎖線VIで囲まれた部分の拡大図である。
図７Ａは、前記半導体装置の製造工程の一部を示す図であり、図６に対応する図である。
図７Ｂは、図７Ａの次の工程を示す図である。
図７Ｃは、図７Ｂの次の工程を示す図である。
図７Ｄは、図７Ｃの次の工程を示す図である。
図７Ｅは、図７Ｄの次の工程を示す図である。
図７Ｆは、図７Ｅの次の工程を示す図である。
図７Ｇは、図７Ｆの次の工程を示す図である。
図７Ｈは、図７Ｇの次の工程を示す図である。
図７Ｉは、図７Ｈの次の工程を示す図である。
図７Ｊは、図７Ｉの次の工程を示す図である。
図７Ｋは、図７Ｊの次の工程を示す図である。
図７Ｌは、図７Ｋの次の工程を示す図である。
図７Ｍは、図７Ｌの次の工程を示す図である。
図８は、前記半導体装置が適用された信号出力回路の構成を示す電気回路図である。
図９は、本開示の第２実施形態に係る半導体装置の模式的な平面図であり、図６に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［詳細な説明］
以下では、本開示の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置１の模式的な平面図である。
【０００９】
半導体装置１は、直方体形状に形成された半導体チップ２を含む。半導体チップ２は、半導体装置１の外形を形成しており、たとえば、単結晶の半導体材料がチップ状（直方体形状）に形成された構造体である。半導体チップ２は、Ｓｉ、ＳｉＣなどの半導体材料で形成されている。半導体チップ２は、一方側の第１主面３、他方側の第２主面４、ならびに第１主面３および第２主面４を接続する第１～第４側面５～８を有している。第１～第４側面５～８は、第１側面５、第２側面６、第３側面７および第４側面８を含む。第３側面７および第４側面８は、第１方向Ｘに延び、第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙに対向している。第１側面５および第２側面６は、第２方向Ｙに延び、第１方向Ｘに対向している。
【００１０】
第１主面３および第２主面４は、第３方向Ｚ（第１主面３および第２主面４の法線方向）から見た平面視（以下、単に「平面視」という。）において四角形状に形成されている。第１主面３は、機能デバイスが形成されるデバイス面と称してもよい。第２主面４は、機能デバイスが形成されない非デバイス面と称してもよい。第１主面３には、複数のデバイス領域９が形成されている。複数のデバイス領域９の個数および配置は任意である。複数のデバイス領域９は、第１主面３の表層部を利用して形成された機能デバイスを含んでいてもよい。機能デバイスは、たとえば、半導体スイッチングデバイス、半導体整流デバイスおよび受動デバイスのうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。機能デバイスは、たとえば、半導体スイッチングデバイス、半導体整流デバイスおよび受動デバイスのうちの少なくとも２つが組み合わされた回路網を含んでいてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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