JP2009111237A - Semiconductor element - Google Patents

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Shotaro Ono
昇太郎 小野
Wataru Saito
渉 齋藤
Masaru Izumisawa
優 泉沢
Yasuto Sumi
保人 角
Hiroshi Ota
浩史 大田
Wataru Sekine
渉 関根
Nana Hatano
菜名 羽田野
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Abstract

【課題】終端領域における耐圧の低下を防ぐことのできるスーパージャンクション領域を有する半導体素子を提供する。
【解決手段】半導体素子は、n+型半導体基板1と、n+型半導体基板1の上面上にn型ピラー領域2及びp型ピラー領域3を交互に設けてなるスーパージャンクション領域とを備える。n+型半導体基板1の上面に沿った断面におけるn型ピラー領域2及びp型ピラー領域3の形状は、素子領域20においては、第1の方向を長手方向とするストライプ形状である。また、素子領域20の外周部を囲う終端領域30においては、終端領域30の外周に直交する方向を長手方向とするストライプ形状であり、終端領域のコーナー部34においては、略L字形状であり、そのL字形状の2辺のそれぞれがコーナー部34を形成する終端領域30の2つの外周の直線L1、L2に直交する方向に伸びている。
【選択図】図2
A semiconductor device having a super junction region capable of preventing a decrease in breakdown voltage in a termination region is provided.
A semiconductor device includes an n + type semiconductor substrate and a super junction region in which n type pillar regions and p type pillar regions are alternately provided on the upper surface of the n + type semiconductor substrate. The shape of the n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3 in the cross section along the upper surface of the n + -type semiconductor substrate 1 is a stripe shape with the first direction as the longitudinal direction in the element region 20. In addition, the termination region 30 surrounding the outer periphery of the element region 20 has a stripe shape with the direction perpendicular to the outer periphery of the termination region 30 as the longitudinal direction, and the corner portion 34 of the termination region has a substantially L shape. Each of the two L-shaped sides extends in a direction orthogonal to the two outer peripheral straight lines L1 and L2 of the termination region 30 forming the corner portion 34.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、半導体素子に関し、特にスーパージャンクション領域を含む半導体素子に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device including a super junction region.

MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の半導体素子は、高速スイッチング特性、数十〜数百Vの逆方向阻止電圧(耐圧)を有しており、家庭用電気機器、通信機器、車載用モータ等における電力変換、制御に広く用いられている。これらの半導体素子を用いた電源システムの小型化、高効率化、低消費電力化を達成するために、システムを構成するMOSFETやIGBT等は、高耐圧を保持したままでオン状態の抵抗を低減する必要がある。   Semiconductor elements such as MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) and IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) have high-speed switching characteristics and a reverse blocking voltage (withstand voltage) of several tens to several hundreds V. It is widely used for power conversion and control in equipment, communication equipment, in-vehicle motors and the like. In order to achieve miniaturization, high efficiency, and low power consumption of a power supply system using these semiconductor elements, MOSFETs, IGBTs, etc. constituting the system reduce on-state resistance while maintaining high withstand voltage. There is a need to.

縦型パワーMOSFETのオン抵抗は、伝導層(ドリフト層)部分の電気抵抗に大きく依存する。そして、このドリフト層の電気抵抗は、その不純物濃度で決定され、不純物濃度を高くすればオン抵抗を下げることができる。しかし、不純物濃度が高くなると、ドリフト層がベース領域と形成するPN接合の耐圧が下がるため、不純物濃度は耐圧に応じて決まる限界以上には上げることはできない。このように、素子耐圧とオン抵抗との間にはトレードオフの関係が存在する。このトレードオフを改善することは、低消費電力の半導体素子を提供しようとする場合に重要な課題である。このトレードオフには素子材料により決まる限界が有り、この限界を越えることが低オン抵抗の半導体素子の実現への道である。   The on-resistance of the vertical power MOSFET greatly depends on the electric resistance of the conductive layer (drift layer) portion. The electrical resistance of the drift layer is determined by the impurity concentration. If the impurity concentration is increased, the on-resistance can be lowered. However, since the breakdown voltage of the PN junction formed by the drift layer and the base region decreases as the impurity concentration increases, the impurity concentration cannot be increased beyond the limit determined according to the breakdown voltage. Thus, there is a trade-off relationship between element breakdown voltage and on-resistance. Improving this trade-off is an important issue when trying to provide a semiconductor device with low power consumption. This trade-off has a limit determined by the element material, and exceeding this limit is the way to realizing a low on-resistance semiconductor element.

この問題を解決するMOSFETの一例として、ドリフト層にスーパージャンクション領域と呼ばれる縦長短冊状のp型ピラー領域とn型ピラー領域を横方向に交互に埋め込んだ領域が知られている。スーパージャンクション領域はp型ピラー領域とn型ピラー領域に含まれるチャージ量(不純物量)を同じとすることで、擬似的にノンドープ層を作り出し、高耐圧を保持しつつ、高ドープされたn型ピラー領域を通して電流を流すことで、材料限界を越えた低オン抵抗を実現するものである。   As an example of a MOSFET that solves this problem, there is known a region in which vertically long strip-shaped p-type pillar regions and n-type pillar regions called super junction regions are alternately buried in the drift layer in the horizontal direction. The super junction region has the same charge amount (impurity amount) contained in the p-type pillar region and the n-type pillar region, thereby creating a pseudo non-doped layer, maintaining a high breakdown voltage, and highly doped n-type. By flowing current through the pillar region, low on-resistance exceeding the material limit is realized.

通常の半導体素子におけるオフ動作時は、p型ベース領域とn型ドリフト層との間のpn接合界面から空乏層が広がる。半導体素子の耐圧はn型ドリフト層の不純物濃度及び空乏層距離により決定される。これに対し、スーパージャンクション領域を有する半導体素子におけるオフ動作時は、ドリフト領域におけるp型ピラー領域とn型ピラー領域とのpn接合界面からも空乏層が広がる。このためp型ベース領域とn型ドリフト層との間のpn接合面への電界集中が緩和され、ドリフト領域全体の電界が上昇する。そのため、n型ピラー領域の不純物濃度を通常の半導体素子のドリフト領域の不純物濃度より高くしても高耐圧を得ることができる。一方で、スーパージャンクション領域を有する半導体素子のオン動作時は、電流は高濃度のn型ピラー領域を流れるために、同程度の耐圧を有する半導体素子と比較して、オン抵抗を1/5程度とすることが可能である。   During an off operation in a normal semiconductor element, a depletion layer spreads from the pn junction interface between the p-type base region and the n-type drift layer. The breakdown voltage of the semiconductor element is determined by the impurity concentration of the n-type drift layer and the depletion layer distance. On the other hand, when the semiconductor element having the super junction region is turned off, the depletion layer also spreads from the pn junction interface between the p-type pillar region and the n-type pillar region in the drift region. For this reason, the electric field concentration on the pn junction surface between the p-type base region and the n-type drift layer is relaxed, and the electric field of the entire drift region increases. Therefore, a high breakdown voltage can be obtained even if the impurity concentration in the n-type pillar region is higher than the impurity concentration in the drift region of a normal semiconductor element. On the other hand, when the semiconductor element having the super junction region is turned on, the current flows through the high-concentration n-type pillar region, so that the on-resistance is about 1/5 compared to the semiconductor element having the same breakdown voltage. Is possible.

このスーパージャンクション領域を形成する方法は数多く存在する。その一つとしてn型エピタキシャル層の表面にRIE(Reactive Ion Etching)でトレンチを形成し、そのトレンチ内にp型ピラー領域をエピタキシャル成長させる方法がある。この方法を用いる場合には、トレンチ内でのエピタキシャル成長速度を揃えることを目的として、面方位を揃える必要がある。このため、p型ピラー領域は常に平行あるいは直交方向に形成されることとなる。   There are many methods for forming this super junction region. As one of them, there is a method in which a trench is formed on the surface of the n-type epitaxial layer by RIE (Reactive Ion Etching), and a p-type pillar region is epitaxially grown in the trench. When using this method, it is necessary to align the plane orientation for the purpose of aligning the epitaxial growth rate in the trench. For this reason, the p-type pillar region is always formed in a parallel or orthogonal direction.

ドリフト領域に形成されたスーパージャンクション領域は、素子領域と呼ばれる主電流経路(ゲートオン動作時に電流が流れる経路)に存在させることで、オン抵抗と耐圧のトレードオフ関係を改善させることを目的としている。縦型の半導体素子においては、半導体素子の形成されるチップの端部に向けて空乏層を伸ばすために、素子領域の周囲に終端領域が存在する。この終端領域は主電流経路ではないために、オン抵抗の低減には寄与しない。耐圧を高めるために、終端領域を広くする設計とするとチップ面積が増加してしまい、ウェハ1枚当りの半導体装置のチップ取れ数が減少するため、チップ単価が高くなってしまう。そのため、終端領域の面積の縮小が求められる。また、半導体素子においてはMOSFETが形成される素子領域における静耐圧及び動耐圧よりも、これを囲う終端領域における静耐圧及び動耐圧を大きくする必要がある。終端領域における耐圧の方が低い場合には、半導体素子全体での耐圧は終端領域の耐圧で決まることとなり、高いアバランシェ耐量を得ることができない。   The purpose of the super junction region formed in the drift region is to improve the trade-off relationship between on-resistance and breakdown voltage by being present in a main current path (path through which current flows during gate-on operation) called an element region. In the vertical semiconductor device, a termination region exists around the device region in order to extend the depletion layer toward the end of the chip on which the semiconductor device is formed. Since this termination region is not a main current path, it does not contribute to a reduction in on-resistance. If the terminal region is designed to be wide in order to increase the breakdown voltage, the chip area increases, and the number of chips of the semiconductor device per wafer decreases, resulting in an increase in the unit cost of the chip. Therefore, reduction of the area of the termination region is required. In addition, in a semiconductor element, it is necessary to make the static withstand voltage and dynamic withstand voltage in the termination region surrounding it larger than the static withstand voltage and dynamic withstand voltage in the element region where the MOSFET is formed. When the breakdown voltage in the termination region is lower, the breakdown voltage in the entire semiconductor element is determined by the breakdown voltage in the termination region, and a high avalanche resistance cannot be obtained.

上述の半導体素子の製造方法では、終端領域に形成されるp型ピラー領域の自由度が制限される。例えばp型ピラー領域をチップ内にストライプ状に配置させた場合には、p型ベース領域と接続するストライプの長手方向には空乏層が伸び易い。しかし、半導体素子が形成されるチップ上の全てのp型ピラー領域がストライプ状に平行に形成された場合、終端領域においてp型ピラー領域がフローティング電位となる部分が存在する。この場合、フローティング電位のp型ピラー領域とドレイン電位のn型ピラー領域との間で電位差が生じずに空乏層が広がりにくいという問題がある。これに対し、特許文献1は、終端領域のピラー領域の向きを変えることにより耐圧を高めた半導体素子について記載している。   In the semiconductor element manufacturing method described above, the degree of freedom of the p-type pillar region formed in the termination region is limited. For example, when p-type pillar regions are arranged in a stripe pattern in a chip, a depletion layer tends to extend in the longitudinal direction of the stripe connected to the p-type base region. However, when all the p-type pillar regions on the chip on which the semiconductor element is formed are formed in parallel in a stripe shape, there is a portion where the p-type pillar region has a floating potential in the termination region. In this case, there is a problem that a depletion layer is difficult to spread without causing a potential difference between the p-type pillar region having a floating potential and the n-type pillar region having a drain potential. On the other hand, Patent Document 1 describes a semiconductor element whose breakdown voltage is increased by changing the direction of the pillar region of the termination region.

しかし、特許文献1に記載の構造では半導体素子が形成されるチップのコーナー部において、p型ピラー領域及びn型ピラー領域がフローティング電位となり、空乏層が広がりにくい。終端領域、特にコーナー部において強電界箇所が形成され、終端耐圧が低下して素子の信頼性が劣化する。
特開2001−298190号公報
However, in the structure described in Patent Document 1, the p-type pillar region and the n-type pillar region have a floating potential at the corner portion of the chip where the semiconductor element is formed, and the depletion layer is difficult to spread. A strong electric field is formed in the termination region, particularly in the corner portion, the termination breakdown voltage is lowered, and the reliability of the element is deteriorated.
JP 2001-298190 A

本発明は、終端領域における耐圧の低下を防ぐことのできるスーパージャンクション領域を有する半導体素子を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the semiconductor element which has a super junction area | region which can prevent the fall of the proof pressure in a termination | terminus area | region.

本発明の一態様に係る半導体素子は、相互に対向する上面及び下面を有する第1導電型の半導体基板と、前記半導体基板の上面上に第1導電型の第1半導体ピラー領域と第2導電型の第2半導体ピラー領域とを前記半導体基板の上面に沿って交互に設けてなるスーパージャンクション領域とを備え、前記半導体基板の上面に沿った断面における前記第1半導体ピラー領域及び前記第2半導体ピラー領域の形状は、素子領域においては、第1の方向を長手方向とするストライプ形状であり、前記素子領域の外周部を囲う終端領域においては、終端領域の外周に直交する方向を長手方向とするストライプ形状であり、前記終端領域のコーナー部においては、略L字形状であり、そのL字形状の2辺のそれぞれがコーナー部を形成する終端領域の2つの外周の直線に直交する方向に伸びていることを特徴とする。   A semiconductor element according to one embodiment of the present invention includes a first conductivity type semiconductor substrate having an upper surface and a lower surface facing each other, a first conductivity type first semiconductor pillar region and a second conductivity on the upper surface of the semiconductor substrate. A first semiconductor pillar region and a second semiconductor in a cross-section along the upper surface of the semiconductor substrate, the second semiconductor pillar region of the mold being alternately provided along the upper surface of the semiconductor substrate. The pillar region has a stripe shape in which the first direction is the longitudinal direction in the element region, and in the termination region surrounding the outer periphery of the element region, the direction perpendicular to the outer periphery of the termination region is the longitudinal direction. The corner portion of the termination region is substantially L-shaped, and each of the two sides of the L-shape forms two corners of the termination region. Characterized in that it extends in a direction perpendicular to the straight outer periphery.

本発明によれば、終端領域における耐圧の低下を防ぐことのできるスーパージャンクション領域を有する半導体素子を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the semiconductor element which has a super junction area | region which can prevent the fall of the proof pressure in a termination | terminus area | region can be provided.

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態では第1導電型をn型、第2導電型をp型としたMOSFETを例にとって説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, a MOSFET in which the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type will be described as an example.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体素子が形成されたチップの全体を示す平面図である。図1に示すチップには、例えばMOSFET等の半導体素子が形成される素子領域20、素子領域20の外周部を囲うように形成される終端領域30が設けられている。また、素子領域20に形成される半導体素子の一部が延長されている遷移領域31が素子領域20の周囲の終端領域30に設けられている。   FIG. 1 is a plan view showing the entire chip on which a semiconductor element according to the first embodiment of the present invention is formed. The chip shown in FIG. 1 is provided with an element region 20 where a semiconductor element such as a MOSFET is formed, and a termination region 30 formed so as to surround the outer periphery of the element region 20. A transition region 31 in which a part of the semiconductor element formed in the element region 20 is extended is provided in the termination region 30 around the element region 20.

図2は、図1に二点鎖線で示される本実施の形態に係る半導体素子が形成されるチップのコーナー部を含む終端領域30を拡大した平面図である。図3は、本実施の形態に係る半導体素子の構成を模式的に示す図2のA−A’断面図と当該箇所の平面図である。図3の上部は半導体素子をY−Z平面に沿って切断した断面図であり、図3の下部は半導体素子のX−Y平面に沿った平面図である。図2及び図3に示す本実施の形態に係る半導体素子は、スーパージャンクション領域を有するnチャネルのプレーナゲート型MOSFETに関するものである。図2及び図3は、半導体素子が形成されるチップの素子領域20、終端領域30及び遷移領域31を示している。   FIG. 2 is an enlarged plan view of a termination region 30 including a corner portion of a chip on which the semiconductor element according to the present embodiment shown by a two-dot chain line in FIG. 1 is formed. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 2 schematically showing the configuration of the semiconductor element according to the present embodiment, and a plan view of the portion. The upper part of FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor element cut along the YZ plane, and the lower part of FIG. 3 is a plan view of the semiconductor element along the XY plane. The semiconductor element according to the present embodiment shown in FIGS. 2 and 3 relates to an n-channel planar gate type MOSFET having a super junction region. 2 and 3 show an element region 20, a termination region 30, and a transition region 31 of a chip on which a semiconductor element is formed.

図3に示すように、本実施の形態に係る半導体素子は、相互に対向する上面及び下面を有し、例えばシリコン(Si)からなるn+型半導体基板1上に形成される。n+型半導体基板1の上面上の素子領域20には、断面が縦長短冊状のn型ピラー領域2及びp型ピラー領域3が設けられている。n型ピラー領域2とp型ピラー領域3は、n+型半導体基板1の上面に沿った横方向(図3に示すy方向)に交互に設けられ、第1の方向(図3に示すx方向)を長手方向とするストライプ形状を有するスーパージャンクション領域を形成している。また、繰り返し設けられたp型ピラー領域3及びその間に設けられたn型ピラー領域2の上には、これらp型ピラー領域3及びn型ピラー領域2に接続されるp型ベース領域4が選択的に、且つストライプ状に設けられている。更に、p型ベース領域4の上面には、p型ベース領域4を介してこれらp型ピラー領域3に接続されるn型ソース層5が選択的に、且つストライプ状に設けられている。   As shown in FIG. 3, the semiconductor element according to the present embodiment has an upper surface and a lower surface facing each other, and is formed on an n + type semiconductor substrate 1 made of, for example, silicon (Si). The element region 20 on the upper surface of the n + type semiconductor substrate 1 is provided with an n-type pillar region 2 and a p-type pillar region 3 having a cross-section of a vertically long strip. The n-type pillar regions 2 and the p-type pillar regions 3 are alternately provided in the lateral direction (y direction shown in FIG. 3) along the upper surface of the n + -type semiconductor substrate 1, and the first direction (x direction shown in FIG. 3). ) Is formed in a superjunction region having a stripe shape with the longitudinal direction in the vertical direction. A p-type base region 4 connected to the p-type pillar region 3 and the n-type pillar region 2 is selected on the p-type pillar region 3 repeatedly provided and the n-type pillar region 2 provided therebetween. In addition, they are provided in stripes. Furthermore, on the upper surface of the p-type base region 4, n-type source layers 5 connected to the p-type pillar regions 3 through the p-type base region 4 are selectively provided in a stripe shape.

なお、図3の例では、p型ピラー領域3の底部はn+型半導体基板1と接しておらず、p型ピラー領域3の底部とn+型半導体基板1との間にはn型ピラー領域2の一部が延在している。これは、p型ピラー領域3の底部がn+型半導体基板1と接するように構成することも可能である。p型ベース領域4は、耐圧特性の向上のため、素子領域20だけでなく、遷移領域31にも部分的に延長されている。   In the example of FIG. 3, the bottom of the p-type pillar region 3 is not in contact with the n + -type semiconductor substrate 1, and the n-type pillar region 2 is between the bottom of the p-type pillar region 3 and the n + -type semiconductor substrate 1. A part of This can be configured such that the bottom of the p-type pillar region 3 is in contact with the n + -type semiconductor substrate 1. The p-type base region 4 is partially extended not only to the element region 20 but also to the transition region 31 in order to improve breakdown voltage characteristics.

また、n型ソース層5、p型ベース領域4及びn型ピラー領域2の上には、ゲート絶縁膜6を介してゲート電極7がストライプ状に形成されている。ゲート絶縁膜6及びゲート電極7は、図3に示すように1つのn型ピラー領域2を挟んで隣接する2つのp型ベース領域4に共通に形成することができる。また、ゲート絶縁膜6は、例えば膜厚0.1μmのシリコン酸化膜を用いることができる。このゲート電極7は、しきい値電圧以上のゲート電圧を印加されることにより、n+型半導体基板1に対して垂直方向(図3に示すz方向)に伸びるチャネルをp型ベース領域4に形成してMOSFETを導通させるものである。   On the n-type source layer 5, the p-type base region 4, and the n-type pillar region 2, gate electrodes 7 are formed in a stripe shape with a gate insulating film 6 interposed therebetween. As shown in FIG. 3, the gate insulating film 6 and the gate electrode 7 can be formed in common to two adjacent p-type base regions 4 with one n-type pillar region 2 interposed therebetween. The gate insulating film 6 can be a silicon oxide film having a thickness of 0.1 μm, for example. This gate electrode 7 is formed with a channel extending in the vertical direction (z direction shown in FIG. 3) in the p-type base region 4 with respect to the n + -type semiconductor substrate 1 when a gate voltage higher than the threshold voltage is applied. Thus, the MOSFET is made conductive.

更に、p型ベース領域4及びn型ソース層5の上には、n型ソース層5に接続されると共に、p型ベース領域4を介してp型ピラー領域3と電気的に接続するようにソース電極8が各MOSFETに共通に形成されている。ソース電極8はゲート絶縁膜6等によりゲート電極7と絶縁されている。また、n+型半導体基板1の下面に電気的に接続するように複数のMOSFETに共通のドレイン電極9が設けられている。半導体素子の終端領域におけるn+型半導体基板1の上面上には絶縁膜10が形成されている。   Further, the p-type base region 4 and the n-type source layer 5 are connected to the n-type source layer 5 and electrically connected to the p-type pillar region 3 through the p-type base region 4. A source electrode 8 is formed in common for each MOSFET. The source electrode 8 is insulated from the gate electrode 7 by the gate insulating film 6 or the like. A drain electrode 9 common to the plurality of MOSFETs is provided so as to be electrically connected to the lower surface of the n + type semiconductor substrate 1. An insulating film 10 is formed on the upper surface of the n + type semiconductor substrate 1 in the termination region of the semiconductor element.

ここで、図3左側に示す半導体素子の素子領域20では、n型ソース層5がp型ベース領域4の表面に設けられ、n+型半導体基板1に垂直な方向(図3に示すz方向)にnpn接合された半導体素子が設けられている。一方、図3右側の終端領域30では、n型ソース層5は設けられておらず、垂直方向にnpn接合を備えた半導体素子は存在しない。   Here, in the element region 20 of the semiconductor element shown on the left side of FIG. 3, the n-type source layer 5 is provided on the surface of the p-type base region 4, and the direction perpendicular to the n + -type semiconductor substrate 1 (z direction shown in FIG. 3). A semiconductor element having an npn junction is provided. On the other hand, in the termination region 30 on the right side of FIG. 3, the n-type source layer 5 is not provided, and there is no semiconductor element having an npn junction in the vertical direction.

図2及び図3に示すように本実施の形態の半導体素子では、n型ピラー領域2及びp型ピラー領域3によるスーパージャンクション領域は、素子領域20だけでなく、その外周の終端領域30にまで形成されている。図2に示すように終端領域30は、終端領域30の外周L1に沿ってy方向に形成された周辺部32、終端領域の外周L2に沿ってx方向に形成された周辺部33及び終端領域の外周L1、L2によって形成されたコーナー部34の各部からなる。   As shown in FIGS. 2 and 3, in the semiconductor device of the present embodiment, the super junction region formed by the n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3 extends not only to the device region 20 but also to the termination region 30 on the outer periphery thereof. Is formed. As shown in FIG. 2, the termination region 30 includes a peripheral portion 32 formed in the y direction along the outer periphery L1 of the termination region 30, a peripheral portion 33 formed in the x direction along the outer periphery L2 of the termination region, and the termination region. It consists of each part of the corner part 34 formed of the outer periphery L1, L2.

終端領域30の周辺部32においては、終端領域30の外周L1に直交する方向(図2に示すx方向)を長手方向とするストライプ形状のスーパージャンクション領域が形成されている。これは、素子領域20に形成されたスーパージャンクション領域と同一の方向を長手方向としており、素子領域20のn型ピラー領域2及びp型ピラー領域3が延長してスーパージャンクション領域が形成されている。   In the peripheral portion 32 of the termination region 30, a stripe-shaped super junction region whose longitudinal direction is a direction orthogonal to the outer periphery L <b> 1 of the termination region 30 (the x direction shown in FIG. 2) is formed. The longitudinal direction is the same direction as the super junction region formed in the element region 20, and the n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3 of the element region 20 are extended to form a super junction region. .

終端領域30の周辺部33においては、終端領域30の外周L2に直交する方向(図2に示すy方向)を長手方向とするストライプ形状のスーパージャンクション領域が形成されている。終端領域30の周辺部33におけるスーパージャンクション領域のストライプの長手方向は、素子領域に形成されたスーパージャンクション領域のストライプの長手方向と略直交する方向である。図3下部の平面図に示すように、終端領域30の周辺部33において外周に直交する方向を長手方向とするp型ピラー領域3及びn型ピラー領域2の一部は、素子領域20の最外周部近傍で略U字形状に折り返されている。また、終端領域30の周辺部33において、p型ピラー領域3の一部は、素子領域20の最外周に形成されたp型ピラー領域3に当接し、接続されている。   In the peripheral portion 33 of the termination region 30, a stripe-shaped super junction region whose longitudinal direction is a direction orthogonal to the outer periphery L <b> 2 of the termination region 30 (y direction shown in FIG. 2) is formed. The longitudinal direction of the stripe of the super junction region in the peripheral portion 33 of the termination region 30 is a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the stripe of the super junction region formed in the element region. As shown in the plan view at the bottom of FIG. 3, a part of the p-type pillar region 3 and the n-type pillar region 2 whose longitudinal direction is a direction orthogonal to the outer periphery in the peripheral portion 33 of the termination region 30 is the most part of the element region 20. It is folded back into a substantially U shape near the outer periphery. In the peripheral portion 33 of the termination region 30, a part of the p-type pillar region 3 is in contact with and connected to the p-type pillar region 3 formed on the outermost periphery of the element region 20.

そして、終端領域30のコーナー部34においては、終端領域30の外周に直交する方向にそれぞれストライプ状のスーパージャンクション領域が形成されている。n型ピラー領域2及びp型ピラー領域3はコーナー部34の中央近傍で接続されて、略L字形状となるように形成されている。図4は、コーナー部34の外周近傍の拡大図である。図4(a)及び図4(b)に示すようにL字形状のスーパージャンクション領域の2辺のそれぞれを形成するn型ピラー領域2及びp型ピラー領域3は、コーナー部34を形成する終端領域30の2つの外周の直線L1、L2に直交する方向に伸びている。また、ここで、図2乃至図4に示されるp型ピラー領域3及びn型ピラー領域2の幅は同一である。   In the corner portion 34 of the termination region 30, stripe-shaped super junction regions are formed in the direction orthogonal to the outer periphery of the termination region 30. The n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3 are connected in the vicinity of the center of the corner portion 34 and are formed to have a substantially L shape. FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the outer periphery of the corner portion 34. As shown in FIGS. 4A and 4B, the n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3 that form the two sides of the L-shaped super junction region, respectively, are the end points that form the corner portions 34. The region 30 extends in a direction orthogonal to the two outer straight lines L1 and L2. Here, the p-type pillar region 3 and the n-type pillar region 2 shown in FIGS. 2 to 4 have the same width.

次に、半導体素子の動作について図2及び図3を用いて説明する。この動作において、素子領域20に形成された各MOSFETのn型ソース層5及びp型ベース領域4はソース電極8を介して接地されているものとする。また、ドレイン領域であるn+型半導体基板1には、ドレイン電極9を介して所定の正電圧が印加されているものとする。   Next, the operation of the semiconductor element will be described with reference to FIGS. In this operation, it is assumed that the n-type source layer 5 and the p-type base region 4 of each MOSFET formed in the element region 20 are grounded via the source electrode 8. Further, it is assumed that a predetermined positive voltage is applied via the drain electrode 9 to the n + type semiconductor substrate 1 that is the drain region.

半導体素子をオン動作させる場合、所定の正電圧(しきい値電圧以上のゲート電圧)を各MOSFETのゲート電極7に印加する。これにより、p型ベース領域4のチャネル領域には、n型の反転層が形成される。n型ソース層5からの電子は、この反転層を通り、ドリフト領域であるn型ピラー領域2に注入され、ドレイン領域であるn+型半導体基板1に達する。よって、電流がn+型半導体基板1からn型ソース層5に流れることになる。   When the semiconductor element is turned on, a predetermined positive voltage (a gate voltage equal to or higher than a threshold voltage) is applied to the gate electrode 7 of each MOSFET. As a result, an n-type inversion layer is formed in the channel region of the p-type base region 4. Electrons from the n-type source layer 5 pass through the inversion layer, are injected into the n-type pillar region 2 that is the drift region, and reach the n + -type semiconductor substrate 1 that is the drain region. Therefore, a current flows from the n + type semiconductor substrate 1 to the n type source layer 5.

一方、半導体素子をオフ動作させる場合、各MOSFETのゲート電極7に印加されるゲート電圧がしきい値電圧以下となるように、ゲート電極7に印加する電圧を制御する。これにより、p型ベース領域4のチャネル領域の反転層が消失し、n型ソース層5からn型ピラー領域2への電子の注入が停止する。よって、ドレイン領域であるn+型半導体基板1からn型ソース層5に電流が流れない。そして、オフ動作時、n型ピラー領域2とp型ピラー領域3により形成されるpn接合界面から横方向に伸びる空乏層により、半導体素子の耐圧が保持される。   On the other hand, when the semiconductor element is turned off, the voltage applied to the gate electrode 7 is controlled so that the gate voltage applied to the gate electrode 7 of each MOSFET is equal to or lower than the threshold voltage. Thereby, the inversion layer of the channel region of the p-type base region 4 disappears, and the injection of electrons from the n-type source layer 5 to the n-type pillar region 2 is stopped. Therefore, no current flows from the n + type semiconductor substrate 1 serving as the drain region to the n type source layer 5. During the off operation, the breakdown voltage of the semiconductor element is maintained by the depletion layer extending laterally from the pn junction interface formed by the n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3.

このオフ動作時に終端領域30の周辺部32においては、素子領域20から延長されたスーパージャンクション領域のp型ピラー領域3から空乏層が伸びて形成される。また、終端領域30の周辺部33においては、スーパージャンクション領域のp型ピラー領域3は素子領域20のp型ピラー領域3に接続されている。これによりp型ピラー領域3はフローティング電位になることなく、周辺部33においてもp型ピラー領域3から空乏層が伸びて形成される。そして、終端領域30のコーナー部34においても、スーパージャンクション領域のp型ピラー領域3は遷移領域31まで延長しているp型ベース領域4に接続されている。これによりコーナー部34では縦方向(図2に示すx方向)及び横方向(図2に示すy方向)の両方に空乏層が伸びて形成される。   In this off operation, a depletion layer is formed in the peripheral portion 32 of the termination region 30 by extending from the p-type pillar region 3 of the super junction region extended from the element region 20. In the peripheral portion 33 of the termination region 30, the p-type pillar region 3 in the super junction region is connected to the p-type pillar region 3 in the element region 20. As a result, the p-type pillar region 3 does not become a floating potential, and a depletion layer extends from the p-type pillar region 3 also in the peripheral portion 33. Also in the corner portion 34 of the termination region 30, the p-type pillar region 3 in the super junction region is connected to the p-type base region 4 extending to the transition region 31. Thereby, in the corner part 34, a depletion layer is extended and formed in both a vertical direction (x direction shown in FIG. 2) and a horizontal direction (y direction shown in FIG. 2).

本実施の形態に係る半導体素子の終端領域30において、四方の辺に対して常に垂直な方向にp型ピラー領域3及びn型ピラー領域2を平行して延在させることにより、空乏層の伸びを均一化させることが可能となる。半導体素子の終端領域30に形成される空乏層には曲率の大きな箇所が生じることがなく、電界の集中を緩和することができ、半導体素子の終端領域30の耐圧の低下を防ぐことができる。また、素子領域20の最外周部近傍においてp型ピラー領域3及びn型ピラー領域2が略U字形状に折り返される構造となっている。そのため、素子領域20と終端領域30との境界付近においてp型ピラー領域3とn型ピラー領域2の不純物濃度がほぼ等しくなり、ピラー領域の構造の変曲点においてチャージバランスが崩れて耐圧が低下することを防ぐことができる。そして、n型ピラー領域2とp型ピラー領域3の幅が等しいため、終端領域30においてピラー領域の幅の変化によるチャージバランスの崩れも発生することがない。   In the termination region 30 of the semiconductor element according to the present embodiment, the p-type pillar region 3 and the n-type pillar region 2 extend in parallel in a direction that is always perpendicular to the four sides, thereby extending the depletion layer. Can be made uniform. The depletion layer formed in the termination region 30 of the semiconductor element does not have a portion with a large curvature, can reduce the concentration of the electric field, and can prevent the breakdown voltage of the termination region 30 of the semiconductor element from being lowered. Further, the p-type pillar region 3 and the n-type pillar region 2 are folded in a substantially U shape in the vicinity of the outermost peripheral portion of the element region 20. For this reason, the impurity concentration of the p-type pillar region 3 and the n-type pillar region 2 is almost equal in the vicinity of the boundary between the element region 20 and the termination region 30, and the charge balance is broken at the inflection point of the structure of the pillar region and the breakdown voltage is reduced. Can be prevented. Further, since the widths of the n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3 are the same, the charge balance is not broken in the termination region 30 due to the change in the width of the pillar region.

このような構造とすることにより、低いドレイン−ソース電圧でも終端領域が空乏化されるために、静耐圧のみならず、ドリフト層にキャリアが残存するような場合の終端耐圧(動耐圧)も改善される。   By adopting such a structure, the termination region is depleted even at a low drain-source voltage, so that not only the static withstand voltage but also the termination withstand voltage (dynamic withstand voltage) when carriers remain in the drift layer is improved. Is done.

図2に示す本実施の形態に係る半導体素子において、終端領域30の周辺部33に形成されるスーパージャンクション領域のp型ピラー領域3及びn型ピラー領域2は、一部が素子領域20の最外周部近傍で略U字形状に折り返され、一部が素子領域20の最外周に形成されたp型ピラー領域3に接続されている。これは図5に示すように、p型ピラー領域3及びn型ピラー領域2の全てが素子領域の最外周に形成されたp型ピラー領域3に当接するように構成することも可能である。この場合でも、半導体素子の終端領域30において空乏層の伸びを均一化させることが可能となる。半導体素子の終端領域30に形成される空乏層には曲率の大きな箇所が生じることがなく、電界の集中を緩和することができ、半導体素子の終端領域の耐圧の低下を防ぐことができる。   In the semiconductor element according to the present embodiment shown in FIG. 2, a part of the p-type pillar region 3 and the n-type pillar region 2 of the super junction region formed in the peripheral portion 33 of the termination region 30 are part of the element region 20. It is folded back into a substantially U shape in the vicinity of the outer periphery, and a part thereof is connected to the p-type pillar region 3 formed on the outermost periphery of the element region 20. As shown in FIG. 5, the p-type pillar region 3 and the n-type pillar region 2 can all be in contact with the p-type pillar region 3 formed on the outermost periphery of the element region. Even in this case, it is possible to make the elongation of the depletion layer uniform in the termination region 30 of the semiconductor element. A depletion layer formed in the termination region 30 of the semiconductor element does not have a portion with a large curvature, can reduce the concentration of the electric field, and can prevent a decrease in breakdown voltage of the termination region of the semiconductor element.

次に本発明の第2の実施の形態に係る半導体素子について説明する。図6は、第2の実施の形態に係る半導体素子が形成されるチップのコーナー部を含む終端領域30を拡大した平面図である。図6は、半導体素子が形成されるチップの素子領域20、終端領域30及び遷移領域31を示している。   Next, a semiconductor element according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is an enlarged plan view of the termination region 30 including the corner portion of the chip on which the semiconductor element according to the second embodiment is formed. FIG. 6 shows an element region 20, a termination region 30, and a transition region 31 of a chip on which a semiconductor element is formed.

図6に示すように本実施の形態の半導体素子では、n型ピラー領域2及びp型ピラー領域3によるスーパージャンクション領域は、素子領域20だけでなく、その外周の終端領域30にまで形成されている。図6に示すように終端領域30は、終端領域30の外周L1に沿ってy方向に形成された周辺部32、終端領域の外周L2に沿ってx方向に形成された周辺部33及び終端領域の外周L1、L2によって形成されたコーナー部34の各部からなる。終端領域30の周辺部32及び周辺部33において、n型ピラー領域2及びp型ピラー領域3により形成されるスーパージャンクション領域の構成は図2に示す第1の実施の形態と同様である。   As shown in FIG. 6, in the semiconductor element of the present embodiment, the super junction region formed by the n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3 is formed not only in the element region 20 but also in the termination region 30 on the outer periphery thereof. Yes. As shown in FIG. 6, the termination region 30 includes a peripheral portion 32 formed in the y direction along the outer periphery L1 of the termination region 30, a peripheral portion 33 formed in the x direction along the outer periphery L2 of the termination region, and the termination region. It consists of each part of the corner part 34 formed of the outer periphery L1, L2. In the peripheral portion 32 and the peripheral portion 33 of the termination region 30, the configuration of the super junction region formed by the n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3 is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

終端領域30のコーナー部34においては、終端領域30の外周に直交する方向にそれぞれストライプ状のスーパージャンクション領域が形成されている。n型ピラー領域2及びp型ピラー領域3はコーナー部34の中央近傍で接続されて、第1の実施の形態とは逆方向の略L字形状となるように形成されている。L字形状のスーパージャンクション領域を形成するn型ピラー領域2及びp型ピラー領域3のうち、図6に示すコーナー部34の対角線より下方の部分はコーナー部を形成する終端領域30の外周の直線L1に直交する方向に伸びている。また、L字形状のスーパージャンクション領域を形成するn型ピラー領域2及びp型ピラー領域3のうち、図6に示すコーナー部34の対角線より上方の部分はコーナー部を形成する終端領域30の外周の直線L2に直交する方向に伸びている。そして、図6に示されるp型ピラー領域3及びn型ピラー領域2の幅は同一である。   In the corner portion 34 of the termination region 30, striped super junction regions are formed in a direction orthogonal to the outer periphery of the termination region 30. The n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3 are connected in the vicinity of the center of the corner portion 34, and are formed to have a substantially L shape in the direction opposite to that of the first embodiment. Of the n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3 forming the L-shaped super junction region, the portion below the diagonal line of the corner portion 34 shown in FIG. 6 is a straight line on the outer periphery of the termination region 30 forming the corner portion. It extends in a direction perpendicular to L1. Of the n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3 that form the L-shaped super junction region, the portion above the diagonal line of the corner portion 34 shown in FIG. 6 is the outer periphery of the termination region 30 that forms the corner portion. It extends in the direction orthogonal to the straight line L2. The widths of the p-type pillar region 3 and the n-type pillar region 2 shown in FIG. 6 are the same.

本実施の形態に係る半導体素子においてもオフ動作時に、四方の辺に対して垂直な方向にp型ピラー領域3及びn型ピラー領域2を平行して延在させることにより、空乏層の伸びを均一化させることが可能となる。半導体素子の終端領域30に形成される空乏層には曲率の大きな箇所が生じることがなく、電界の集中を緩和することができ、半導体素子の終端領域30の耐圧の低下を防ぐことができる。また、終端領域30のコーナー部34に形成されているp型ピラー領域3は、その全てが周辺部32及び周辺部33に形成されたp型ピラー領域3を介して遷移領域31まで延長しているp型ベース領域4と接続されている。そのため、終端領域30のコーナー部34に形成されたp型ピラー領域3がフローティング電位となることがなく、n型ピラー領域2とのpn接合から確実に空乏層が形成される。そして、n型ピラー領域2とp型ピラー領域3の幅が等しいため、終端領域30においてピラー領域の幅の変化によるチャージバランスの崩れも発生することがない。   Also in the semiconductor element according to the present embodiment, the p-type pillar region 3 and the n-type pillar region 2 extend in parallel in the direction perpendicular to the four sides during the off operation, thereby extending the depletion layer. It becomes possible to make uniform. The depletion layer formed in the termination region 30 of the semiconductor element does not have a portion with a large curvature, can reduce the concentration of the electric field, and can prevent the breakdown voltage of the termination region 30 of the semiconductor element from being lowered. Further, the p-type pillar region 3 formed in the corner portion 34 of the termination region 30 is extended to the transition region 31 through the p-type pillar region 3 formed in the peripheral portion 32 and the peripheral portion 33. The p-type base region 4 is connected. Therefore, the p-type pillar region 3 formed in the corner portion 34 of the termination region 30 does not become a floating potential, and a depletion layer is reliably formed from the pn junction with the n-type pillar region 2. Further, since the widths of the n-type pillar region 2 and the p-type pillar region 3 are the same, the charge balance is not broken in the termination region 30 due to the change in the width of the pillar region.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、追加等が可能である。例えば、実施の形態においては第1導電型をn型、第2導電型をp型として説明したが、第1導電型をp型、第2導電型をn型としても実施可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change, addition, etc. are possible in the range which does not deviate from the meaning of invention. For example, in the embodiment, the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type. However, the first conductivity type may be p-type and the second conductivity type may be n-type.

上述の実施の形態において、半導体素子をプレーナゲート型MOSFETとして説明したが、これはトレンチゲート型のMOSFETであってもよい。また、終端領域においてガードリング層を設ける、フィールドプレート電極を設ける等の種々の終端領域の構造と組み合わせて実施することが可能である。   In the above-described embodiment, the semiconductor element is described as a planar gate type MOSFET. However, this may be a trench gate type MOSFET. Further, the present invention can be implemented in combination with various termination region structures such as providing a guard ring layer in the termination region and providing a field plate electrode.

また、実施の形態において半導体材料としてシリコンを用いたMOSFETを説明したが、半導体材料としては、例えばシリコンカーバイト(SiC)や窒化ガリウム(GaN)等の化合物半導体やダイヤモンドなどのワイドバンドギャップ半導体を用いることができる。更に、スーパージャンクション領域を有するMOSFETで説明したが、これはスーパージャンクション領域を有する半導体素子であれば、SBD(Schottky Barrier Diode)やMOSFETとSBDとの混載素子、SIT(Static Induction Transistor)、IGBTなどの半導体素子でも適用可能である。   In the embodiment, the MOSFET using silicon as the semiconductor material has been described. As the semiconductor material, for example, a compound semiconductor such as silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN) or a wide band gap semiconductor such as diamond is used. Can be used. Further, the MOSFET having a super junction region has been described. However, if this is a semiconductor element having a super junction region, an SBD (Schottky Barrier Diode), a mixed element of MOSFET and SBD, SIT (Static Induction Transistor), IGBT, etc. This semiconductor device can also be applied.

第1の実施の形態に係る半導体素子の構造を示す平面図である。1 is a plan view showing a structure of a semiconductor element according to a first embodiment. 第1の実施の形態に係る半導体素子の構造を示す平面図である。1 is a plan view showing a structure of a semiconductor element according to a first embodiment. 第1の実施の形態に係る半導体素子の構造を示す断面図及び平面図である。It is sectional drawing and the top view which show the structure of the semiconductor element which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る半導体素子の構造を示す拡大平面図である。1 is an enlarged plan view showing a structure of a semiconductor element according to a first embodiment. 第1の実施の形態に係る半導体素子の他の例の構造を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the other example of the semiconductor element which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る半導体素子の構造を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the semiconductor element which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・n+型半導体基板、 2・・・n型ピラー領域、 3・・・p型ピラー領域、 4・・・p型ベース領域、 5・・・n型ソース層、 6・・・ゲート絶縁膜、 7・・・ゲート電極、 8・・・ソース電極、 9・・・ドレイン電極、 10・・・絶縁膜、 20・・・素子領域、 30・・・終端領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... n + type semiconductor substrate, 2 ... n-type pillar region, 3 ... p-type pillar region, 4 ... p-type base region, 5 ... n-type source layer, 6 ... gate Insulating film, 7 ... gate electrode, 8 ... source electrode, 9 ... drain electrode, 10 ... insulating film, 20 ... element region, 30 ... termination region.

Claims (5)

相互に対向する上面及び下面を有する第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の上面上に第1導電型の第1半導体ピラー領域と第2導電型の第2半導体ピラー領域とを前記半導体基板の上面に沿って交互に設けてなるスーパージャンクション領域と
を備え、
前記半導体基板の上面に沿った断面における前記第1半導体ピラー領域及び前記第2半導体ピラー領域の形状は、
素子領域においては、第1の方向を長手方向とするストライプ形状であり、
前記素子領域の外周部を囲う終端領域においては、終端領域の外周に直交する方向を長手方向とするストライプ形状であり、
前記終端領域のコーナー部においては、略L字形状であり、そのL字形状の2辺のそれぞれがコーナー部を形成する終端領域の2つの外周の直線に直交する方向に伸びている
ことを特徴とする半導体素子。
A first conductivity type semiconductor substrate having upper and lower surfaces facing each other;
A first junction type first semiconductor pillar region and a second conductivity type second semiconductor pillar region provided alternately on the upper surface of the semiconductor substrate along the upper surface of the semiconductor substrate;
The shape of the first semiconductor pillar region and the second semiconductor pillar region in a cross section along the upper surface of the semiconductor substrate is:
The element region has a stripe shape with the first direction as the longitudinal direction,
In the termination region surrounding the outer periphery of the element region, a stripe shape having a longitudinal direction in a direction orthogonal to the outer periphery of the termination region,
The corner portion of the termination region is substantially L-shaped, and each of the two sides of the L-shape extends in a direction perpendicular to the two outer straight lines of the termination region forming the corner portion. A semiconductor element.
前記終端領域において、前記第1の方向に略直交する方向を長手方向とする前記第1半導体ピラー領域及び前記第2半導体ピラー領域の一部は、前記素子領域の最外周部近傍で略U字形状に折り返されていることを特徴とする請求項1記載の半導体素子。   In the termination region, a part of the first semiconductor pillar region and the second semiconductor pillar region whose longitudinal direction is substantially perpendicular to the first direction is substantially U-shaped in the vicinity of the outermost peripheral portion of the element region. The semiconductor element according to claim 1, wherein the semiconductor element is folded into a shape. 前記終端領域において、前記第1の方向に略直交する方向を長手方向とする前記第1半導体ピラー領域及び前記第2半導体ピラー領域の一部は、前記素子領域に形成された前記第1半導体ピラー領域及び前記第2半導体ピラー領域のうち最外周に形成されたいずれか一方に当接していることを特徴とする請求項1又は2記載の半導体素子。   In the termination region, a part of the first semiconductor pillar region and the second semiconductor pillar region whose longitudinal direction is substantially perpendicular to the first direction is the first semiconductor pillar formed in the element region. The semiconductor element according to claim 1, wherein the semiconductor element is in contact with one of the region and the second semiconductor pillar region formed on the outermost periphery. 前記第1半導体ピラー領域及び前記第2半導体ピラー領域の幅は同一であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の半導体素子。   4. The semiconductor element according to claim 1, wherein widths of the first semiconductor pillar region and the second semiconductor pillar region are the same. 5. 前記半導体基板の下面に電気的に接続された第1の主電極と、
前記スーパージャンクション領域の上面に選択的に設けられた第2導電型の半導体ベース領域と、
前記半導体ベース領域の上面に選択的に設けられた第1導電型の半導体拡散領域と、
前記半導体ベース領域及び前記半導体拡散領域に電気的に接続するように設けられた第2の主電極と、
前記半導体拡散領域から前記半導体ベース領域を介して前記第1半導体ピラー領域に亘る領域に絶縁膜を介して設けられた制御電極と
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の半導体素子。
A first main electrode electrically connected to the lower surface of the semiconductor substrate;
A second conductive type semiconductor base region selectively provided on the upper surface of the super junction region;
A semiconductor diffusion region of a first conductivity type selectively provided on the upper surface of the semiconductor base region;
A second main electrode provided to be electrically connected to the semiconductor base region and the semiconductor diffusion region;
5. The control electrode according to claim 1, further comprising: a control electrode provided via an insulating film in a region extending from the semiconductor diffusion region through the semiconductor base region to the first semiconductor pillar region. Semiconductor element.
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