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JP2023046669A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2023046669A
JP2023046669A JP2021155388A JP2021155388A JP2023046669A JP 2023046669 A JP2023046669 A JP 2023046669A JP 2021155388 A JP2021155388 A JP 2021155388A JP 2021155388 A JP2021155388 A JP 2021155388A JP 2023046669 A JP2023046669 A JP 2023046669A
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main surface
trench
semiconductor device
trenches
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JP2021155388A
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美和 植松
Miwa Uematsu
貴博 荒川
Takahiro Arakawa
義輝 永井
Yoshiteru Nagai
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Rohm Co Ltd
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Rohm Co Ltd
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Abstract

To provide a semiconductor device in which electrical characteristics can be improved, and a manufacturing method thereof.SOLUTION: A semiconductor device 1A comprises: a chip 2 that has a first principal surface 3; an n-type first semiconductor region 6 that is formed in the chip 2 to be exposed from the first principal surface 3; a trench 10 that is formed on the first principal surface 3 and has a side wall and a bottom wall; a p-type impurity region 12 that is formed only in a region existing along the bottom wall of the trench 10 in the first semiconductor region 6; and a first polarity electrode 25 (principal surface electrode) that covers the first principal surface 3 and forms a Schottky junction with the first semiconductor region 6.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and its manufacturing method.

特許文献1は、ドリフト層、トレンチ、p型領域およびアノード電極を含む半導体装置を開示している。トレンチは、ドリフト層の表面に形成されている。p型領域は、トレンチの底壁および側壁を被覆するようにドリフト層に形成されている。アノード電極は、ドリフト層を被覆している。 US Pat. No. 5,300,000 discloses a semiconductor device including a drift layer, trenches, p-type regions and an anode electrode. A trench is formed in the surface of the drift layer. A p-type region is formed in the drift layer to cover the bottom and sidewalls of the trench. The anode electrode covers the drift layer.

米国特許出願公開第2013/105820号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2013/105820

一実施形態は、電気的特性を向上できる半導体装置およびその製造方法を提供する。 One embodiment provides a semiconductor device capable of improving electrical characteristics and a method of manufacturing the same.

一実施形態は、主面を有するチップと、前記主面から露出するように前記チップ内に形成された第1導電型の半導体領域と、前記主面に形成され、側壁および底壁を有するトレンチと、前記半導体領域内において前記トレンチの前記底壁に沿う領域のみに形成された第2導電型の不純物領域と、前記主面を被覆し、前記半導体領域とショットキ接合を形成する主面電極と、を含む、半導体装置を提供する。 One embodiment comprises a chip having a main surface, a semiconductor region of a first conductivity type formed in the chip so as to be exposed from the main surface, and a trench formed in the main surface and having sidewalls and bottom walls. an impurity region of the second conductivity type formed only in a region along the bottom wall of the trench in the semiconductor region; and a main surface electrode covering the main surface and forming a Schottky junction with the semiconductor region. A semiconductor device comprising:

一実施形態は、第1導電型の半導体領域が露出した主面を有するウエハを用意する工程と、前記主面側から前記ウエハの不要な部分を除去することにより、側壁および底壁を有するトレンチを前記主面に形成する工程と、前記トレンチの前記底壁のみに第2導電型不純物を導入することにより、前記トレンチの前記底壁のみに沿う第2導電型の不純物領域を前記半導体領域内に形成する工程と、前記半導体領域とショットキ接合を形成する主面電極を前記主面の上に形成する工程と、を含む、半導体装置の製造方法を提供する。 In one embodiment, a trench having sidewalls and bottom walls is formed by preparing a wafer having a main surface in which a semiconductor region of a first conductivity type is exposed, and removing unnecessary portions of the wafer from the main surface side. on the main surface, and by introducing the second conductivity type impurity only into the bottom wall of the trench, an impurity region of the second conductivity type along only the bottom wall of the trench is formed in the semiconductor region. and forming, on the main surface, a main surface electrode forming a Schottky junction with the semiconductor region.

上述のまたはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面の参照によって説明される実施形態により明らかにされる。 The above and further objects, features and advantages are made apparent by the embodiments described with reference to the accompanying drawings.

図1は、第1実施形態に係る半導体装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the semiconductor device according to the first embodiment. 図2は、図1に示す半導体装置を示す平面図である。2 is a plan view showing the semiconductor device shown in FIG. 1. FIG. 図3は、図1に示すチップの第1主面のレイアウト例を示す平面図である。3 is a plan view showing a layout example of the first main surface of the chip shown in FIG. 1. FIG. 図4は、図3に示すIV-IV線に沿う断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. 図5は、図3に示すV-V線に沿う断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line V-V shown in FIG. 図6は、図3に示す領域VIの拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of area VI shown in FIG. 図7は、図6に示すVII-VII線に沿う断面図である。7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII shown in FIG. 6. FIG. 図8は、逆方向電流IRの目標値および順方向電圧VFの目標値の充足性を第1値aおよび第2値bの関係によって示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the sufficiency of the target value of the reverse current IR and the target value of the forward voltage VF by the relationship between the first value a and the second value b. 図9は、逆方向電流IRの目標値および順方向電圧VFの目標値の充足性を第3値cおよび第4値dの関係によって示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the sufficiency of the target value of the reverse current IR and the target value of the forward voltage VF by the relationship between the third value c and the fourth value d. 図10Aは、図1に示す半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。10A is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1. FIG. 図10Bは、図10Aに示す工程の後の工程を示す断面図である。FIG. 10B is a cross-sectional view showing a step after the step shown in FIG. 10A. 図10Cは、図10Bに示す工程の後の工程を示す断面図である。FIG. 10C is a cross-sectional view showing a step after the step shown in FIG. 10B. 図10Dは、図10Cに示す工程の後の工程を示す断面図である。FIG. 10D is a cross-sectional view showing a step after the step shown in FIG. 10C. 図10Eは、図10Dに示す工程の後の工程を示す断面図である。FIG. 10E is a cross-sectional view showing a step after the step shown in FIG. 10D. 図10Fは、図10Eに示す工程の後の工程を示す断面図である。FIG. 10F is a cross-sectional view showing a step after the step shown in FIG. 10E. 図10Gは、図10Fに示す工程の後の工程を示す断面図である。FIG. 10G is a cross-sectional view showing a step after the step shown in FIG. 10F. 図10Hは、図10Gに示す工程の後の工程を示す断面図である。FIG. 10H is a cross-sectional view showing a step after the step shown in FIG. 10G. 図10Iは、図10Hに示す工程の後の工程を示す断面図である。FIG. 10I is a cross-sectional view showing a step after the step shown in FIG. 10H. 図10Jは、図10Iに示す工程の後の工程を示す断面図である。FIG. 10J is a cross-sectional view showing a step after the step shown in FIG. 10I. 図11は、図1に示す半導体装置が搭載されたパッケージを示す内部透過斜視図である。FIG. 11 is an internal see-through perspective view showing a package in which the semiconductor device shown in FIG. 1 is mounted. 図12は、第2実施形態に係る半導体装置を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing the semiconductor device according to the second embodiment. 図13は、図12に示す半導体装置を示す平面図である。13 is a plan view showing the semiconductor device shown in FIG. 12. FIG. 図14は、図12に示すチップの第1主面のレイアウト例を示す平面図である。14 is a plan view showing a layout example of the first main surface of the chip shown in FIG. 12. FIG. 図15は、第1極性電極および第2極性電極のレイアウト例を示す平面図である。FIG. 15 is a plan view showing a layout example of the first polarity electrodes and the second polarity electrodes. 図16は、図13に示すXVI-XVI線に沿う断面図である。16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI shown in FIG. 13. FIG. 図17は、変形例に係る外側トレンチのレイアウト例を示す平面図である。FIG. 17 is a plan view showing a layout example of outer trenches according to a modification. 図18は、第1変形例に係るトレンチのレイアウト例を示す平面図である。FIG. 18 is a plan view showing a layout example of trenches according to the first modification. 図19は、第2変形例に係るトレンチのレイアウト例を示す平面図である。FIG. 19 is a plan view showing a layout example of trenches according to the second modification.

以下、添付図面を参照して、実施形態が詳細に説明される。添付図面は、模式図であり、厳密に図示されたものではなく、縮尺等は必ずしも一致しない。添付図面の間で対応する構造には同一の参照符号が付され、重複する説明は省略または簡略化される。説明が省略または簡略化された構造については、省略または簡略化される前になされた説明が適用される。 Embodiments are described in detail below with reference to the accompanying drawings. The attached drawings are schematic diagrams and are not strictly illustrated, and the scales and the like do not necessarily match. Corresponding structures among the accompanying drawings are given the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted or simplified. For structures whose descriptions are omitted or simplified, the descriptions given before the omissions or simplifications apply.

図1は、第1実施形態に係る半導体装置1Aを示す斜視図である。図2は、図1に示す半導体装置1Aを示す平面図である。図3は、図1に示すチップ2の第1主面3のレイアウト例を示す平面図である。図4は、図3に示すIV-IV線に沿う断面図である。図5は、図3に示すV-V線に沿う断面図である。図6は、図3に示す領域VIの拡大図である。図7は、図6に示すVII-VII線に沿う断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a semiconductor device 1A according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view showing semiconductor device 1A shown in FIG. 3 is a plan view showing a layout example of the first main surface 3 of the chip 2 shown in FIG. 1. FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line V-V shown in FIG. FIG. 6 is an enlarged view of area VI shown in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII shown in FIG. 6. FIG.

図1~図7を参照して、半導体装置1Aは、SBD(Schottky Barrier Diode)を備えた半導体整流デバイスである。半導体装置1Aは、六面体形状(具体的には直方体形状)のチップ2を含む。チップ2は、Si(シリコン)の単結晶、または、ワイドバンドギャップ半導体の単結晶からなる。ワイドバンドギャップ半導体は、Siよりも高いバンドギャップを有する半導体である。SiC(炭化シリコン)、GaN(窒化ガリウム)およびC(ダイアモンド)が、ワイドバンドギャップ半導体として例示される。チップ2は、この形態(this embodiment)では、Siチップからなる。 1 to 7, semiconductor device 1A is a semiconductor rectifying device having an SBD (Schottky Barrier Diode). A semiconductor device 1A includes a hexahedral (specifically rectangular parallelepiped) chip 2 . The chip 2 is made of a single crystal of Si (silicon) or a single crystal of a wide bandgap semiconductor. A wide bandgap semiconductor is a semiconductor having a higher bandgap than Si. SiC (silicon carbide), GaN (gallium nitride) and C (diamond) are exemplified as wide bandgap semiconductors. Chip 2 consists of a Si chip in this embodiment.

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5A~5Dを有している。第1主面3および第2主面4は、それらの法線方向Z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、デバイス形成面である。第2主面4は、非デバイス形成面である。第2主面4は、研削痕を有する研削面であってもよい。 The chip 2 has a first main surface 3 on one side, a second main surface 4 on the other side, and first to fourth side surfaces 5A to 5D connecting the first main surface 3 and the second main surface 4. ing. The first main surface 3 and the second main surface 4 are formed in a quadrangular shape when viewed from above in the normal direction Z (hereinafter simply referred to as "plan view"). The first main surface 3 is a device forming surface. The second main surface 4 is a non-device formation surface. The second main surface 4 may be a ground surface having grinding marks.

第1側面5Aおよび第2側面5Bは、第1主面3に沿う第1方向Xに延び、第1方向Xに交差(具体的には直交)する第2方向Yに対向している。第3側面5Cおよび第4側面5Dは、第2方向Yに延び、第1方向Xに対向している。第1~第4側面5A~5Dの長さは、0.5mm以上2mm以下であってもよい。 The first side surface 5A and the second side surface 5B extend in the first direction X along the first main surface 3 and face the second direction Y intersecting (specifically, perpendicular to) the first direction X. As shown in FIG. The third side surface 5C and the fourth side surface 5D extend in the second direction Y and face the first direction X. As shown in FIG. The length of the first to fourth side surfaces 5A to 5D may be 0.5 mm or more and 2 mm or less.

半導体装置1Aは、チップ2の第1主面3側の表層部に形成されたn型(第1導電型)の第1半導体領域6を含む。第1半導体領域6は、第1主面3に沿って延びる層状に形成され、第1主面3および第1~第4側面5A~5Dから露出している。つまり、第1半導体領域6は、第1主面3および第1~第4側面5A~5Dの一部を形成している。第1半導体領域6は、1×1015cm-3以上1×1018cm-3以下のn型不純物濃度を有してもよい。第1半導体領域6は、2μm以上20μm以下の厚さを有していてもよい。第1半導体領域6は、この形態では、n型のエピタキシャル層(Siエピタキシャル層)によって形成されている。 The semiconductor device 1A includes an n-type (first conductivity type) first semiconductor region 6 formed in a surface layer portion of the chip 2 on the first main surface 3 side. The first semiconductor region 6 is formed in a layer extending along the first main surface 3 and exposed from the first main surface 3 and the first to fourth side surfaces 5A to 5D. That is, the first semiconductor region 6 forms part of the first main surface 3 and the first to fourth side surfaces 5A to 5D. The first semiconductor region 6 may have an n-type impurity concentration of 1×10 15 cm −3 or more and 1×10 18 cm −3 or less. The first semiconductor region 6 may have a thickness of 2 μm or more and 20 μm or less. The first semiconductor region 6 is formed of an n-type epitaxial layer (Si epitaxial layer) in this embodiment.

半導体装置1Aは、チップ2の第2主面4側の表層部に形成されたn型の第2半導体領域7を含む。第2半導体領域7は、第2主面4に沿って延びる層状に形成され、第2主面4および第1~第4側面5A~5Dから露出している。つまり、第2半導体領域7は、第2主面4および第1~第4側面5A~5Dの一部を形成している。第2半導体領域7は、チップ2の内部において第1半導体領域6に電気的に接続されている。 The semiconductor device 1A includes an n-type second semiconductor region 7 formed in a surface layer portion of the chip 2 on the second main surface 4 side. The second semiconductor region 7 is formed in a layer extending along the second main surface 4 and exposed from the second main surface 4 and the first to fourth side surfaces 5A to 5D. That is, the second semiconductor region 7 forms part of the second main surface 4 and the first to fourth side surfaces 5A to 5D. The second semiconductor region 7 is electrically connected to the first semiconductor region 6 inside the chip 2 .

第2半導体領域7は、第1半導体領域6よりも高いn型不純物濃度を有している。第2半導体領域7は、1×1018cm-3以上1×1021cm-3以下のn型不純物濃度を有してもよい。第2半導体領域7は、第1半導体領域6の厚さを超える厚さを有している。第2半導体領域7の厚さは、50μm以上800μm以下であってもよい。第2半導体領域7は、この形態では、n型の半導体基板(Si基板)によって形成されている。 The second semiconductor region 7 has a higher n-type impurity concentration than the first semiconductor region 6 . The second semiconductor region 7 may have an n-type impurity concentration of 1×10 18 cm −3 or more and 1×10 21 cm −3 or less. The second semiconductor region 7 has a thickness exceeding the thickness of the first semiconductor region 6 . The thickness of the second semiconductor region 7 may be 50 μm or more and 800 μm or less. The second semiconductor region 7 is formed of an n-type semiconductor substrate (Si substrate) in this embodiment.

半導体装置1Aは、第1主面3に設定されたアクティブ領域8を含む。アクティブ領域8は、SBDが形成される領域である。アクティブ領域8は、平面視において第1主面3の周縁から間隔を空けて第1主面3の内方部(この形態体では中央部)に設定されている。アクティブ領域8は、この形態では、平面視において第1主面3の周縁(第1~第4側面5A~5D)に沿って延びる四辺を有する四角形状に設定されている。 Semiconductor device 1A includes an active region 8 set in first main surface 3 . The active region 8 is the region where the SBD is formed. The active region 8 is set in the inner part (the central part in this embodiment) of the first main surface 3 with a gap from the peripheral edge of the first main surface 3 in plan view. In this form, the active region 8 is set in a square shape having four sides extending along the peripheral edges (first to fourth side surfaces 5A to 5D) of the first main surface 3 in plan view.

半導体装置1Aは、第1主面3に設定されたアウター領域9を含む。アウター領域9は、SBDが形成されない領域である。アウター領域9は、第1主面3の周縁部に設定されている。アウター領域9は、この形態では、平面視において第1主面3の周縁に沿って帯状に延び、アクティブ領域8を取り囲む環状(具体的には四角環状)に設定されている。 Semiconductor device 1</b>A includes an outer region 9 set on first main surface 3 . The outer region 9 is a region where no SBD is formed. The outer region 9 is set at the peripheral portion of the first main surface 3 . In this embodiment, the outer region 9 extends in a strip shape along the periphery of the first main surface 3 in plan view, and is set in a ring shape (specifically, a square ring shape) surrounding the active region 8 .

半導体装置1Aは、アクティブ領域8において第1主面3に形成された少なくとも1つ(この形態では複数)のトレンチ10を含む。トレンチ10の個数は任意であり、第1主面3(アクティブ領域8)の平面積に応じて調整される。複数のトレンチ10は、平面視において第1方向Xに間隔を空けて配列され、第2方向Yに延びる帯状にそれぞれ形成されている。つまり、複数のトレンチ10は、平面視において第2方向Yに延びるストライプ状に配列されている。複数のトレンチ10は、第2方向Yに関して、一方側(第1側面5A側)の一端部および他方側(第2側面5B側)の他端部をそれぞれ有している。 The semiconductor device 1A includes at least one (a plurality in this embodiment) trenches 10 formed in the first main surface 3 in the active region 8 . The number of trenches 10 is arbitrary, and is adjusted according to the planar area of first main surface 3 (active region 8). The plurality of trenches 10 are arranged in the first direction X at intervals in a plan view, and are each formed in a strip shape extending in the second direction Y. As shown in FIG. That is, the plurality of trenches 10 are arranged in stripes extending in the second direction Y in plan view. The multiple trenches 10 each have one end portion on one side (first side surface 5A side) and the other end portion on the other side (second side surface 5B side) with respect to the second direction Y. As shown in FIG.

複数のトレンチ10は、断面視において第1半導体領域6の底部(第2半導体領域7)から第1主面3側に間隔を空けて形成され、第1半導体領域6内に区画された側壁および底壁をそれぞれ有している。複数のトレンチ10は、断面視において底壁に向けて漸減する開口幅を有する先細り形状にそれぞれ形成されていてもよい。複数のトレンチ10は、断面視において略一定の開口幅を有する垂直形状にそれぞれ形成されていてもよい。複数のトレンチ10の底壁角部は、湾曲状に形成されていることが好ましい。また、複数のトレンチ10の開口角部は、湾曲状に形成されていることが好ましい。 The plurality of trenches 10 are formed at intervals from the bottom (second semiconductor region 7) of the first semiconductor region 6 to the first main surface 3 side in a cross-sectional view, and are partitioned in the first semiconductor region 6. Each has a bottom wall. Each of the plurality of trenches 10 may be formed in a tapered shape having an opening width that gradually decreases toward the bottom wall in a cross-sectional view. The plurality of trenches 10 may each be formed in a vertical shape having a substantially constant opening width when viewed in cross section. Bottom wall corners of the plurality of trenches 10 are preferably formed in a curved shape. Moreover, it is preferable that the opening corners of the plurality of trenches 10 are formed in a curved shape.

図6および図7を参照して、複数のトレンチ10は、断面視において第1方向Xに第1値aの間隔を空けて形成されている。第1値aは、0.4μm以上1.4μm以下であってもよい。複数のトレンチ10は、第1方向Xに関して第1値a以下の第2値b(b≦a)の幅をそれぞれ有している。第2値bは、0.4μm以上1.2μm以下であってもよい。第1値aおよび第2値bの好ましい数値は、後述される。 6 and 7, a plurality of trenches 10 are formed at intervals of a first value a in the first direction X when viewed in cross section. The first value a may be 0.4 μm or more and 1.4 μm or less. Each of the plurality of trenches 10 has a width of a second value b (b≦a) less than or equal to the first value a in the first direction X. As shown in FIG. The second value b may be 0.4 μm or more and 1.2 μm or less. Preferred numerical values for the first value a and the second value b will be described later.

複数のトレンチ10は、所定の深さDをそれぞれ有している。前記深さDは、0.2μm以上0.4μm以下であってもよい。前記深さDは、0.25μm以上0.35μm以下であることが好ましい。複数のトレンチ10は、1以上5以下のアスペクト比b/Dをそれぞれ有していてもよい。アスペクト比b/Dは、前記深さDに対する前記第2値bの比によって定義される。アスペクト比b/Dは、1を超えていることが好ましい。つまり、複数のトレンチ10は、延在方向(ストライプ方向)に直交する断面視において第1主面3に沿って延びる横長形状に形成されていることが好ましい。 A plurality of trenches 10 each have a predetermined depth D. As shown in FIG. The depth D may be 0.2 μm or more and 0.4 μm or less. The depth D is preferably 0.25 μm or more and 0.35 μm or less. The plurality of trenches 10 may each have an aspect ratio b/D of 1 or more and 5 or less. Aspect ratio b/D is defined by the ratio of said second value b to said depth D. The aspect ratio b/D is preferably greater than one. That is, it is preferable that the plurality of trenches 10 are formed in a laterally long shape extending along the first main surface 3 in a cross-sectional view perpendicular to the extending direction (stripe direction).

半導体装置1Aは、アウター領域9においてアクティブ領域8を区画するように第1主面3に形成された少なくとも1つ(この形態では複数)の外側トレンチ11を含む。複数の外側トレンチ11は、複数のトレンチ10の群を第1方向Xの両サイドから挟み込んでいる。複数の外側トレンチ11は、平面視において複数のトレンチ10の群から第1方向Xに間隔を空けて配置され、第2方向Yに延びる帯状にそれぞれ形成されている。 The semiconductor device 1A includes at least one (in this embodiment, a plurality of) outer trenches 11 formed in the first main surface 3 so as to partition the active regions 8 in the outer regions 9 . The plurality of outer trenches 11 sandwich the group of the plurality of trenches 10 from both sides in the first direction X. As shown in FIG. The plurality of outer trenches 11 are arranged in the first direction X from the group of the plurality of trenches 10 at intervals in plan view, and are each formed in a strip shape extending in the second direction Y. As shown in FIG.

つまり、複数の外側トレンチ11は、平面視において複数のトレンチ10と共に第2方向Yに延びるストライプ状に配列されている。複数の外側トレンチ11は、第2方向Yに関して、複数のトレンチ10とほぼ等しい長さをそれぞれ有している。複数の外側トレンチ11は、この形態では、複数のトレンチ10のうちの最外のトレンチ10を形成していると見なせる。複数の外側トレンチ11は、第2方向Yに関して、一方側(第1側面5A側)の一端部および他方側(第2側面5B側)の他端部をそれぞれ有している。 That is, the plurality of outer trenches 11 are arranged in stripes extending in the second direction Y together with the plurality of trenches 10 in plan view. The multiple outer trenches 11 each have a length in the second direction Y substantially equal to the multiple trenches 10 . The plurality of outer trenches 11 can be regarded as forming the outermost trenches 10 of the plurality of trenches 10 in this form. The plurality of outer trenches 11 have one end portion on one side (first side surface 5A side) and the other end portion on the other side (second side surface 5B side) in the second direction Y, respectively.

複数の外側トレンチ11は、断面視において第1半導体領域6の底部(第2半導体領域7)から第1主面3側に間隔を空けて形成され、第1半導体領域6内に区画された内壁、外壁および底壁をそれぞれ有している。外側トレンチ11の内壁は、アクティブ領域8側に位置している。外側トレンチ11の外壁は、アウター領域9側に位置している。外側トレンチ11の底壁は、内壁および外壁を接続している。 The plurality of outer trenches 11 are formed at intervals from the bottom of the first semiconductor region 6 (the second semiconductor region 7 ) to the first main surface 3 side in a cross-sectional view, and the inner walls partitioned in the first semiconductor region 6 . , an outer wall and a bottom wall, respectively. The inner wall of the outer trench 11 is positioned on the active region 8 side. The outer wall of the outer trench 11 is positioned on the outer region 9 side. A bottom wall of the outer trench 11 connects the inner and outer walls.

複数の外側トレンチ11は、断面視において底壁に向けて漸減する開口幅を有する先細り形状にそれぞれ形成されていてもよい。複数の外側トレンチ11は、断面視において略一定の開口幅を有する垂直形状にそれぞれ形成されていてもよい。複数の外側トレンチ11の底壁角部は、湾曲状に形成されていることが好ましい。また、複数の外側トレンチ11の開口角部は、湾曲状に形成されていることが好ましい。 Each of the plurality of outer trenches 11 may be formed in a tapered shape having an opening width that gradually decreases toward the bottom wall in a cross-sectional view. The plurality of outer trenches 11 may each be formed in a vertical shape having a substantially constant opening width when viewed in cross section. Bottom wall corners of the plurality of outer trenches 11 are preferably formed in a curved shape. Moreover, it is preferable that the opening corners of the plurality of outer trenches 11 are formed in a curved shape.

図6および図7を参照して、複数の外側トレンチ11は、複数のトレンチ10と同様、断面視において隣り合うトレンチ10から第1方向Xに第1値aの間隔を空けて形成されている。また、複数の外側トレンチ11は、複数のトレンチ10と同様、第1値a以下の第2値b(b≦a)の幅をそれぞれ有している。複数の外側トレンチ11は、複数のトレンチ10と同様、所定の深さDをそれぞれ有している。つまり、複数の外側トレンチ11は、アスペクト比b/Dをそれぞれ有している。 6 and 7, like the plurality of trenches 10, the plurality of outer trenches 11 are formed at intervals of the first value a in the first direction X from adjacent trenches 10 in cross-sectional view. . Similarly to the plurality of trenches 10, the plurality of outer trenches 11 each have a width of a second value b (b≤a) equal to or less than the first value a. The plurality of outer trenches 11 each have a predetermined depth D, like the plurality of trenches 10 . That is, the plurality of outer trenches 11 each have an aspect ratio b/D.

半導体装置1Aは、第1半導体領域6内において複数のトレンチ10の底壁に沿う領域にそれぞれ形成されたp型(第2導電型)の複数の不純物領域12を含む。複数の不純物領域12は、1x1016cm-3以上1x1018cm-3以下のp型不純物濃度を有してもよい。複数の不純物領域12は、複数のトレンチ10のレイアウトに倣って、平面視において第1方向Xに間隔を空けて配列され、第2方向Yに延びる帯状にそれぞれ形成されている。つまり、複数の不純物領域12は、平面視において第2方向Yに延びるストライプ状に配列されている。複数の不純物領域12は、第2方向Yに関して、対応するトレンチ10の一端部および他端部の間の全域を帯状にそれぞれ延びている。 The semiconductor device 1</b>A includes a plurality of p-type (second conductivity type) impurity regions 12 formed in regions along the bottom walls of the plurality of trenches 10 in the first semiconductor region 6 . The plurality of impurity regions 12 may have a p-type impurity concentration of 1×10 16 cm −3 or more and 1×10 18 cm −3 or less. The plurality of impurity regions 12 are arranged at intervals in the first direction X in a plan view, following the layout of the plurality of trenches 10, and are formed in strips extending in the second direction Y, respectively. That is, the plurality of impurity regions 12 are arranged in stripes extending in the second direction Y in plan view. The plurality of impurity regions 12 each extend in a strip shape in the second direction Y from one end portion to the other end portion of the corresponding trench 10 .

複数の不純物領域12は、対応するトレンチ10の底壁のみにそれぞれ形成され、当該トレンチ10の側壁には形成されていない。これにより、複数の不純物領域12は、対応するトレンチ10の側壁の全域から第1半導体領域6を露出させるように形成されている。複数の不純物領域12は、具体的には、少なくとも対応するトレンチ10の底壁角部から第1半導体領域6を露出させるように、対応するトレンチ10の側壁から内方に間隔を空けてそれぞれ形成されている。 A plurality of impurity regions 12 are respectively formed only on the bottom walls of the corresponding trenches 10 and not formed on the sidewalls of the trenches 10 . Thereby, the plurality of impurity regions 12 are formed so as to expose the first semiconductor region 6 from the entire side wall of the corresponding trench 10 . Specifically, the plurality of impurity regions 12 are formed at intervals inward from the sidewalls of the corresponding trenches 10 so as to expose the first semiconductor region 6 at least from the bottom wall corners of the corresponding trenches 10 . It is

複数の不純物領域12は、この形態では、対応するトレンチ10の底壁角部および底壁周縁部から第1半導体領域6をそれぞれ露出させるように形成されている。複数の不純物領域12は、断面視において第1半導体領域6の底部(第2半導体領域7)から第1主面3側に間隔を空けて形成されている。これにより、複数の不純物領域12は、第1半導体領域6とpn接合部を形成している。 In this embodiment, the plurality of impurity regions 12 are formed so as to expose the first semiconductor regions 6 respectively from the bottom wall corners and the bottom wall peripheral portions of the corresponding trenches 10 . The plurality of impurity regions 12 are formed spaced apart from the bottom (second semiconductor region 7 ) of the first semiconductor region 6 toward the first main surface 3 in cross-sectional view. As a result, the plurality of impurity regions 12 form pn junctions with the first semiconductor regions 6 .

第1半導体領域6がトレンチ10の壁面から露出した形態は、不純物領域12を形成するために導入されたp型不純物によって第1半導体領域6がp型の半導体領域に置換されていない形態を含む。したがって、第1半導体領域6がトレンチ10の側壁、底壁角部および底壁周縁部から露出した形態は、極微量(極低濃度)のp型不純物がトレンチ10の側壁、底壁角部および底壁周縁部の少なくとも1つに拡散している形態を含む。つまり、第1半導体領域6は、トレンチ10の側壁、底壁角部および底壁周縁部の少なくとも1つに沿う部分おいてn型不純物領域および当該n型不純物領域のn型不純物濃度未満のp型不純物濃度度を有するp型不純物領域を含んでいてもよい。 The form in which the first semiconductor region 6 is exposed from the wall surface of the trench 10 includes the form in which the first semiconductor region 6 is not replaced with a p-type semiconductor region by the p-type impurity introduced to form the impurity region 12. . Therefore, when the first semiconductor region 6 is exposed from the sidewalls, bottom wall corners, and bottom wall peripheral portions of the trench 10, a very small amount (extremely low concentration) of p-type impurity is present on the sidewalls, bottom wall corners, and bottom wall peripheral portions of the trench 10. Including features that diffuse into at least one of the bottom wall perimeters. That is, the first semiconductor region 6 includes an n-type impurity region and a p impurity concentration lower than the n-type impurity concentration of the n-type impurity region in a portion along at least one of the side wall, bottom wall corner and bottom wall peripheral portion of the trench 10 . A p-type impurity region having a type impurity concentration may be included.

図7を参照して、複数の不純物領域12は、内方部から周縁部に向けてp型不純物濃度が漸減する濃度勾配をそれぞれ有している。複数の不純物領域12は、具体的には、内方部側の高濃度領域13、および、周縁部側の低濃度領域14をそれぞれ含む。図7では、高濃度領域13が破線によって示されている。高濃度領域13は、トレンチ10の底壁の中央部から露出している。低濃度領域14は、トレンチ10の側壁から間隔を空けてトレンチ10の底壁周縁部から露出している。 Referring to FIG. 7, impurity regions 12 each have a concentration gradient in which the p-type impurity concentration gradually decreases from the inner portion toward the peripheral portion. The plurality of impurity regions 12 specifically include a high-concentration region 13 on the inner side and a low-concentration region 14 on the peripheral side. In FIG. 7, the high concentration regions 13 are indicated by dashed lines. High-concentration region 13 is exposed from the central portion of the bottom wall of trench 10 . Lightly doped region 14 is exposed from the bottom wall periphery of trench 10 at a distance from the sidewalls of trench 10 .

複数の不純物領域12は、断面視において第1方向Xに第1値a以上の第3値c(a≦c)の間隔を空けて複数のトレンチ10の底壁に沿う領域にそれぞれ形成されている。第3値cは、0.4μm以上1.6μm以下であってもよい。第3値cおよび第1値aの第1差分値c-aは、0μm以上0.6μm以下であることが好ましい。第1差分値c-aは、0.2μm以上であることが好ましい。 The plurality of impurity regions 12 are formed in regions along the bottom walls of the plurality of trenches 10 at intervals of a third value c (a≦c) equal to or greater than the first value a in the first direction X when viewed in cross section. there is The third value c may be 0.4 μm or more and 1.6 μm or less. A first difference value c−a between the third value c and the first value a is preferably 0 μm or more and 0.6 μm or less. The first difference ca is preferably 0.2 μm or more.

複数の不純物領域12は、第1方向Xに関して第2値b以下の第4値d(b≦d)の幅をそれぞれ有している。第4値dは、0.35μm以上1.2μm以下であってもよい。第2値bおよび第4値dの第2差分値b-dは、0μm以上0.6μm以下であることが好ましい。第2差分値b-dは、0.2μm以上であることが好ましい。第2差分値b-dは、第1差分値c-aとほぼ等しい。 The plurality of impurity regions 12 each have a width of a fourth value d (b≦d) that is equal to or smaller than the second value b in the first direction X. As shown in FIG. The fourth value d may be 0.35 μm or more and 1.2 μm or less. A second difference b−d between the second value b and the fourth value d is preferably 0 μm or more and 0.6 μm or less. The second difference value bd is preferably 0.2 μm or more. The second difference value bd is approximately equal to the first difference value ca.

半導体装置1Aは、アウター領域9においてアクティブ領域8を区画するように第1半導体領域6内に形成された外側不純物領域15を含む。複数の外側不純物領域15は、1x1016cm-3以上1x1018cm-3以下のp型不純物濃度を有してもよい。外側不純物領域15は、複数の不純物領域12とほぼ等しいp型不純物濃度を有していることが好ましい。外側不純物領域15は、平面視においてアクティブ領域8(複数のトレンチ10および複数の外側トレンチ11)を取り囲む環状に形成されている。 Semiconductor device 1</b>A includes outer impurity region 15 formed in first semiconductor region 6 so as to partition active region 8 in outer region 9 . The plurality of outer impurity regions 15 may have a p-type impurity concentration of 1×10 16 cm −3 or more and 1×10 18 cm −3 or less. The outer impurity region 15 preferably has a p-type impurity concentration substantially equal to that of the plurality of impurity regions 12 . The outer impurity region 15 is formed in an annular shape surrounding the active region 8 (the plurality of trenches 10 and the plurality of outer trenches 11) in plan view.

外側不純物領域15は、具体的には、複数の第1外側不純物領域16および複数の第2外側不純物領域17を含む。複数の第1外側不純物領域16は、平面視において対応する外側トレンチ11沿って延びる帯状にそれぞれ形成されている。複数の第1外側不純物領域16は、第2方向Yに関して、対応する外側トレンチ11の一端部および他端部の間の全域を帯状に延びている。 Outer impurity regions 15 specifically include a plurality of first outer impurity regions 16 and a plurality of second outer impurity regions 17 . The plurality of first outer impurity regions 16 are each formed in a strip shape extending along the corresponding outer trench 11 in plan view. The plurality of first outer impurity regions 16 extend along the second direction Y in a strip shape over the entire area between one end and the other end of the corresponding outer trench 11 .

複数の第1外側不純物領域16は、対応する外側トレンチ11の内壁の全域を露出させるように、当該外側トレンチ11の外壁および底壁に沿う領域にそれぞれ形成されている。複数の第1外側不純物領域16は、具体的には、対応する外側トレンチ11の内壁および底壁の内壁側角部から第1半導体領域6を露出させるように、当該外側トレンチ11の内壁からアウター領域9側に間隔を空けてそれぞれ形成されている。 A plurality of first outer impurity regions 16 are formed in regions along the outer wall and the bottom wall of outer trench 11 so as to expose the entire inner wall of corresponding outer trench 11 . More specifically, the plurality of first outer impurity regions 16 extend outward from the inner wall of the outer trench 11 so as to expose the first semiconductor region 6 from the inner wall-side corners of the inner wall and the bottom wall of the corresponding outer trench 11 . They are formed spaced apart from each other on the region 9 side.

複数の第1外側不純物領域16は、この形態では、対応する外側トレンチ11の底壁の内壁側角部および底壁周縁部から第1半導体領域6をそれぞれ露出させている。複数の第1外側不純物領域16は、対応する外側トレンチ11の外壁から第1主面3の周縁部に向けて引き出され、第1主面3から露出している。複数の第1外側不純物領域16は、第1主面3の周縁から内方に間隔を空けて形成されている。複数の第1外側不純物領域16は、断面視において第1半導体領域6の底部(第2半導体領域7)から第1主面3側に間隔を空けて形成されている。これにより、複数の第1外側不純物領域16は、第1半導体領域6とpn接合部を形成している。 In this embodiment, the plurality of first outer impurity regions 16 expose the first semiconductor regions 6 from the inner wall side corners and bottom wall peripheral portions of the bottom walls of the corresponding outer trenches 11 . A plurality of first outer impurity regions 16 are extracted from the outer wall of the corresponding outer trench 11 toward the peripheral portion of the first main surface 3 and exposed from the first main surface 3 . A plurality of first outer impurity regions 16 are formed spaced inwardly from the peripheral edge of first main surface 3 . The plurality of first outer impurity regions 16 are formed spaced apart from the bottom (second semiconductor region 7 ) of the first semiconductor region 6 toward the first main surface 3 in cross-sectional view. As a result, the plurality of first outer impurity regions 16 form pn junctions with the first semiconductor regions 6 .

複数の第1外側不純物領域16は、断面視において隣り合う不純物領域12から第1値a以上の第3値c(a≦c)の間隔を空けて対応する外側トレンチ11の底壁に沿う領域にそれぞれ形成されている。複数の第1外側不純物領域16は、第1方向Xに関して不純物領域12の第4値dを超える第5値e(d<e)の幅をそれぞれ有している。第5値eは、トレンチ10の第2値bを超えている(b<e)。第5値eは、5μm以上25μm以下であってもよい。 The plurality of first outer impurity regions 16 are regions along the bottom walls of the outer trenches 11 corresponding to the impurity regions 12 adjacent to each other in a cross-sectional view at intervals of a third value c (a≦c) equal to or greater than the first value a. are formed respectively. Each of the plurality of first outer impurity regions 16 has a width of a fifth value e (d<e) in the first direction X exceeding the fourth value d of the impurity region 12 . The fifth value e exceeds the second value b of the trench 10 (b<e). The fifth value e may be 5 μm or more and 25 μm or less.

複数の第2外側不純物領域17は、複数の第1外側不純物領域16の間の領域において複数のトレンチ10の群を第2方向Yの両サイドから挟み込むように第1半導体領域6内に形成されている。複数の第2外側不純物領域17は、第1方向Xに延びる帯状にそれぞれ形成されている。 The plurality of second outer impurity regions 17 are formed in the first semiconductor region 6 so as to sandwich the group of trenches 10 from both sides in the second direction Y in regions between the plurality of first outer impurity regions 16 . ing. The plurality of second outer impurity regions 17 are formed in strips extending in the first direction X, respectively.

具体的には、一方の第2外側不純物領域17は、複数の第1外側不純物領域16の一端部同士を接続するように第1方向Xに帯状に延び、複数のトレンチ10の一端部および複数の外側トレンチ11の一端部をそれぞれ被覆している。他方の第2外側不純物領域17は、複数の第1外側不純物領域16の他端部同士を接続するように第1方向Xに帯状に延び、複数のトレンチ10の他端部および複数の外側トレンチ11の他端部をそれぞれ被覆している。 Specifically, one second outer impurity region 17 extends in a strip shape in the first direction X so as to connect one end portions of the plurality of first outer impurity regions 16, cover one end of the outer trench 11 of each. The other second outer impurity region 17 extends in a strip shape in the first direction X so as to connect the other end portions of the plurality of first outer impurity regions 16, and the other end portions of the plurality of trenches 10 and the plurality of outer trenches. 11 are covered, respectively.

複数の第2外側不純物領域17は、複数のトレンチ10の両端部において複数のトレンチ10の側壁および底壁を被覆し、複数の不純物領域12に接続されている。複数の第2外側不純物領域17は、複数の外側トレンチ11の両端部において複数の外側トレンチ11の内壁、外壁および底壁を被覆し、複数の第1外側不純物領域16に接続されている。複数の第2外側不純物領域17は、複数の第1外側不純物領域16と共に1つの環状の外側不純物領域15を形成している。 The plurality of second outer impurity regions 17 cover the side walls and bottom walls of the plurality of trenches 10 at both end portions of the plurality of trenches 10 and are connected to the plurality of impurity regions 12 . A plurality of second outer impurity regions 17 cover inner walls, outer walls and bottom walls of the plurality of outer trenches 11 at both end portions of the plurality of outer trenches 11 and are connected to the plurality of first outer impurity regions 16 . The plurality of second outer impurity regions 17 form one annular outer impurity region 15 together with the plurality of first outer impurity regions 16 .

複数の第2外側不純物領域17は、断面視において第1半導体領域6の底部(第2半導体領域7)から第1主面3側に間隔を空けて形成されている。これにより、外側不純物領域15は、第1半導体領域6とpn接合部を形成している。複数の第2外側不純物領域17は、第1外側不純物領域16と同様、断面視において不純物領域12の第4値dを超える第5値e(d<e)の幅をそれぞれ有している。 The plurality of second outer impurity regions 17 are formed spaced apart from the bottom (second semiconductor region 7 ) of the first semiconductor region 6 toward the first main surface 3 in cross-sectional view. As a result, the outer impurity region 15 forms a pn junction with the first semiconductor region 6 . Each of the plurality of second outer impurity regions 17 has a width of a fifth value e (d<e) exceeding the fourth value d of the impurity region 12 in a cross-sectional view, similarly to the first outer impurity regions 16 .

半導体装置1Aは、第1主面3を選択的に被覆する絶縁膜20を含む。絶縁膜20は、アクティブ領域8側において第1主面3を露出させるコンタクト開口21を区画する壁部22を有し、アウター領域9側において第1主面3を被覆している。壁部22は、外側不純物領域15の少なくとも一部を露出させるように複数のトレンチ10および複数の外側トレンチ11から第1主面3の周縁側に間隔を空けて形成されている。 Semiconductor device 1A includes an insulating film 20 selectively covering first main surface 3 . The insulating film 20 has walls 22 defining contact openings 21 exposing the first main surface 3 on the active region 8 side, and covers the first main surface 3 on the outer region 9 side. Wall portion 22 is formed spaced apart from the plurality of trenches 10 and the plurality of outer trenches 11 on the peripheral edge side of first main surface 3 so as to expose at least a portion of outer impurity region 15 .

壁部22は、この形態では、外側不純物領域15の直上に位置している。壁部22は、複数のトレンチ10の側壁との間から外側不純物領域15(複数の第2外側不純物領域17)の一部を露出させ、複数の外側トレンチ11の外壁との間から外側不純物領域15(複数の第1外側不純物領域16)の一部を露出させている。これにより、コンタクト開口21は、外側不純物領域15の一部(外縁部)を被覆し、複数のトレンチ10の全域、複数の外側トレンチ11の全域および外側不純物領域15の一部(内縁部)を露出させている。 The wall portion 22 is positioned directly above the outer impurity region 15 in this embodiment. The wall portion 22 exposes a portion of the outer impurity region 15 (the plurality of second outer impurity regions 17 ) from between the sidewalls of the plurality of trenches 10 , and exposes portions of the outer impurity region from between the outer walls of the plurality of outer trenches 11 . 15 (plurality of first outer impurity regions 16) are partially exposed. Thereby, the contact opening 21 covers a part (outer edge) of the outer impurity region 15 and covers the entire area of the plurality of trenches 10, the entire area of the plurality of outer trenches 11, and a part (inner edge) of the outer impurity region 15. exposing.

絶縁膜20は、この形態では、第1主面3側からこの順に積層された第1絶縁膜23および第2絶縁膜24を含む積層構造を有している。絶縁膜20は、必ずしも第1絶縁膜23および第2絶縁膜24を含む積層構造を有している必要はない。絶縁膜20は、たとえば、第1絶縁膜23および第2絶縁膜24のいずれか一方からなる単層構造を有していてもよい。 In this embodiment, the insulating film 20 has a laminated structure including a first insulating film 23 and a second insulating film 24 laminated in this order from the first main surface 3 side. The insulating film 20 does not necessarily have a laminated structure including the first insulating film 23 and the second insulating film 24 . Insulating film 20 may have, for example, a single-layer structure composed of either one of first insulating film 23 and second insulating film 24 .

第1絶縁膜23は、比較的高い緻密度を有する絶縁膜20からなることが好ましい。第1絶縁膜23は、酸化シリコン膜を含んでいてもよい。第1絶縁膜23は、チップ2の酸化物からなる酸化膜を含むことが好ましい。第1絶縁膜23は、10nm以上1000nm以下の厚さを有していてもよい。第1絶縁膜23は、50nm以上500nm以下の厚さを有していることが好ましい。 The first insulating film 23 is preferably made of the insulating film 20 having a relatively high density. The first insulating film 23 may contain a silicon oxide film. The first insulating film 23 preferably includes an oxide film made of oxide of the chip 2 . The first insulating film 23 may have a thickness of 10 nm or more and 1000 nm or less. The first insulating film 23 preferably has a thickness of 50 nm or more and 500 nm or less.

第2絶縁膜24は、第1絶縁膜23よりも低い緻密度を有する絶縁膜20からなることが好ましい。第2絶縁膜24は、第1絶縁膜23とは異なる性質を有する酸化シリコン膜を含んでいてもよい。第2絶縁膜24は、PSG(Phosphorus Silicate Glass)膜、BPSG(Boron and Phosphorus Silicate Glass)膜、USG(Undoped Silicate Glass)膜およびTEOS(Tetraethyl orthosilicate)膜のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。第2絶縁膜24は、この形態では、PSG膜からなる。第2絶縁膜24は、第1絶縁膜23よりも厚い。第2絶縁膜24は、100nm以上1500nm以下の厚さを有していてもよい。第2絶縁膜24は、500nm以上1000nm以下の厚さを有していることが好ましい。 The second insulating film 24 is preferably made of the insulating film 20 having a density lower than that of the first insulating film 23 . The second insulating film 24 may contain a silicon oxide film having properties different from those of the first insulating film 23 . The second insulating film 24 may include at least one of a PSG (Phosphorus Silicate Glass) film, a BPSG (Boron and Phosphorus Silicate Glass) film, a USG (Undoped Silicate Glass) film, and a TEOS (Tetraethyl orthosilicate) film. good. The second insulating film 24 is made of a PSG film in this embodiment. The second insulating film 24 is thicker than the first insulating film 23 . The second insulating film 24 may have a thickness of 100 nm or more and 1500 nm or less. The second insulating film 24 preferably has a thickness of 500 nm or more and 1000 nm or less.

半導体装置1Aは、第1主面3の上に形成された第1極性電極25(第1主面電極)を含む。第1極性電極25は、SBDのアノード電極(ショットキ電極)である。第1極性電極25は、アクティブ領域8において第1主面3を被覆し、第1半導体領域6とショットキ接合を形成している。第1極性電極25は、第1主面3から複数のトレンチ10に入り込んでいる。 Semiconductor device 1</b>A includes first polarity electrode 25 (first main surface electrode) formed on first main surface 3 . The first polarity electrode 25 is the anode electrode (Schottky electrode) of the SBD. A first polar electrode 25 covers the first main surface 3 in the active region 8 and forms a Schottky junction with the first semiconductor region 6 . The first polar electrodes 25 extend into the plurality of trenches 10 from the first major surface 3 .

第1極性電極25は、各トレンチ10の底壁において不純物領域12に電気的に接続され、各トレンチ10の側壁において第1半導体領域6とショットキ接合を形成している。第1極性電極25は、この形態では、各トレンチ10の底壁において第1半導体領域6とショットキ接合を形成する部分を含む。 The first polar electrode 25 is electrically connected to the impurity region 12 on the bottom wall of each trench 10 and forms a Schottky junction with the first semiconductor region 6 on the side wall of each trench 10 . The first polar electrode 25 includes in this embodiment a portion forming a Schottky junction with the first semiconductor region 6 at the bottom wall of each trench 10 .

第1極性電極25は、具体的には、各トレンチ10の底壁角部および底壁周縁部において第1半導体領域6とショットキ接合を形成している。つまり、各トレンチ10の側壁、底壁角部および底壁周縁部の少なくとも1つに沿う部分おいて第1半導体領域6が極微量のp型不純物を含む場合においても、第1極性電極25は各トレンチ10の側壁、底壁角部および底壁周縁部において第1半導体領域6とショットキ接合を形成している。 Specifically, the first polar electrode 25 forms a Schottky junction with the first semiconductor region 6 at the bottom wall corner portion and the bottom wall peripheral portion of each trench 10 . That is, even if the first semiconductor region 6 contains a very small amount of p-type impurity in a portion along at least one of the side wall, bottom wall corner, and bottom wall peripheral portion of each trench 10, the first polarity electrode 25 is A Schottky junction is formed with the first semiconductor region 6 at the side wall, bottom wall corner and bottom wall peripheral edge of each trench 10 .

第1極性電極25は、各トレンチ10の両端部において、外側不純物領域15に電気的に接続されている。第1極性電極25は、さらに、第1主面3から複数の外側トレンチ11に入り込んでいる。第1極性電極25は、各外側トレンチ11の外壁および底壁において外側不純物領域15に電気的に接続され、各外側トレンチ11の内壁において第1半導体領域6とショットキ接合を形成している。第1極性電極25は、この形態では、各外側トレンチ11の底壁において第1半導体領域6とショットキ接合を形成する部分を含む。第1極性電極25は、具体的には、各外側トレンチ11の底壁の内側角部および底壁周縁部において第1半導体領域6とショットキ接合を形成している。 The first polar electrodes 25 are electrically connected to the outer impurity regions 15 at both ends of each trench 10 . The first polar electrodes 25 also extend into the plurality of outer trenches 11 from the first major surface 3 . First polarity electrode 25 is electrically connected to outer impurity region 15 on the outer wall and bottom wall of each outer trench 11 and forms a Schottky junction with first semiconductor region 6 on the inner wall of each outer trench 11 . The first polar electrode 25 comprises in this embodiment a portion forming a Schottky junction with the first semiconductor region 6 at the bottom wall of each outer trench 11 . Specifically, the first polar electrode 25 forms a Schottky junction with the first semiconductor region 6 at the inner corner portion of the bottom wall of each outer trench 11 and the peripheral portion of the bottom wall.

第1極性電極25は、第1主面3の上から壁部22を介して絶縁膜20の上に引き出された引き出し部26を含む。引き出し部26は、絶縁膜20を挟んで外側不純物領域15に対向している。引き出し部26は、平面視において外側不純物領域15外の領域まで引き出されていてもよい。引き出し部26は、第1主面3の周縁(第1~第4側面5A~5D)からアクティブ領域8側に間隔を空けて形成されている。 The first polar electrode 25 includes a lead portion 26 that extends from the first main surface 3 through the wall portion 22 and onto the insulating film 20 . The lead portion 26 faces the outer impurity region 15 with the insulating film 20 interposed therebetween. The lead portion 26 may be led out to a region outside the outer impurity region 15 in plan view. The lead-out portion 26 is formed spaced apart from the peripheral edge (first to fourth side surfaces 5A to 5D) of the first main surface 3 toward the active region 8 side.

第1極性電極25は、この形態では、チップ2側からこの順に積層された第1電極膜27、第2電極膜28および第3電極膜29を含む積層構造を有している。第1電極膜27は、第1主面3、複数のトレンチ10の壁面、複数の外側トレンチ11の壁面および絶縁膜20の外面に沿って膜状に形成されている。第1電極膜27は、各トレンチ10内においてリセス空間を区画し、各外側トレンチ11内においてリセス空間を区画している。 In this embodiment, the first polar electrode 25 has a laminated structure including a first electrode film 27, a second electrode film 28 and a third electrode film 29 laminated in this order from the chip 2 side. The first electrode film 27 is formed in a film shape along the first main surface 3 , the wall surfaces of the plurality of trenches 10 , the wall surfaces of the plurality of outer trenches 11 and the outer surface of the insulating film 20 . The first electrode film 27 defines a recess space in each trench 10 and defines a recess space in each outer trench 11 .

第1電極膜27は、ショットキバリア電極膜からなる。第1電極膜27は、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、インジウム(In)、錫(Sn)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、白金(Pt)、および、金(Au)のうちの少なくとも1つの金属種を含んでいてもよい。 The first electrode film 27 is made of a Schottky barrier electrode film. The first electrode film 27 includes magnesium (Mg), aluminum (Al), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu ), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), palladium (Pd), silver (Ag), indium (In), tin (Sn), tantalum (Ta), tungsten (W), platinum (Pt ) and gold (Au).

第1電極膜27の電極材料は、ショットキ接合が形成される限り任意である。第1電極膜27は、前記金属種のうちの少なくとも1つを含む合金膜からなっていてもよい。第1電極膜27は、この形態では、Ti膜からなる単層構造を有している。第1電極膜27は、10nm以上100nm以下の厚さを有していてもよい。第1電極膜27は、50nm以上500nm以下の厚さを有していることが好ましい。 The electrode material of the first electrode film 27 is arbitrary as long as a Schottky junction is formed. The first electrode film 27 may be made of an alloy film containing at least one of the metal species. The first electrode film 27 has a single-layer structure made of a Ti film in this embodiment. The first electrode film 27 may have a thickness of 10 nm or more and 100 nm or less. The first electrode film 27 preferably has a thickness of 50 nm or more and 500 nm or less.

第2電極膜28は、第1電極膜27に沿って膜状に形成されている。第2電極膜28は、各トレンチ10内において第1電極膜27を挟んで各トレンチ10の壁面を被覆し、各外側トレンチ11内において第1電極膜27を挟んで各外側トレンチ11の壁面を被覆している。第2電極膜28は、各トレンチ10内においてリセス空間を区画し、各外側トレンチ11内においてリセス空間を区画している。 The second electrode film 28 is formed in a film shape along the first electrode film 27 . The second electrode film 28 covers the wall surface of each trench 10 in each trench 10 with the first electrode film 27 interposed therebetween, and covers the wall surface of each outer trench 11 in each outer trench 11 with the first electrode film 27 interposed therebetween. covered. The second electrode film 28 defines recess spaces in each trench 10 and defines recess spaces in each outer trench 11 .

第2電極膜28は、バリア膜からなる。第2電極膜28は、この形態では、TiN膜からなる。第2電極膜28は、第1電極膜27よりも厚い。第2電極膜28は、10nm以上1000nm以下の厚さを有していてもよい。第2電極膜28は、50nm以上750nm以下の厚さを有していてもよい。 The second electrode film 28 is made of a barrier film. The second electrode film 28 is made of a TiN film in this embodiment. The second electrode film 28 is thicker than the first electrode film 27 . The second electrode film 28 may have a thickness of 10 nm or more and 1000 nm or less. The second electrode film 28 may have a thickness of 50 nm or more and 750 nm or less.

第3電極膜29は、第2電極膜28に沿って膜状に形成されている。第3電極膜29は、各トレンチ10および各外側トレンチ11において第2電極膜28によって区画された複数のリセス空間を埋め戻している。第3電極膜29は、各トレンチ10内において第1電極膜27および第2電極膜28を挟んで各トレンチ10の壁面を被覆し、各外側トレンチ11内において第1電極膜27および第2電極膜28を挟んで各外側トレンチ11の壁面を被覆している。 The third electrode film 29 is formed in a film shape along the second electrode film 28 . The third electrode film 29 fills back a plurality of recessed spaces partitioned by the second electrode film 28 in each trench 10 and each outer trench 11 . The third electrode film 29 covers the wall surface of each trench 10 with the first electrode film 27 and the second electrode film 28 interposed in each trench 10 , and covers the first electrode film 27 and the second electrode film 27 in each outer trench 11 . The wall surface of each outer trench 11 is covered with a film 28 interposed therebetween.

第3電極膜29は、Cu系金属膜またはAl系金属膜からなる。第3電極膜29は、純Cu膜(純度が99%以上のCu膜)、純Al膜(純度が99%以上のAl膜)、AlCu合金膜、AlSi合金膜、および、AlSiCu合金膜のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。第3電極膜29は、この形態では、AlCu合金膜からなる。第3電極膜29は、第2電極膜28よりも厚い。第3電極膜29は、0.5μm以上10μm以下の厚さを有していてもよい。第3電極膜29の厚さは、3μm以上5μm以下であることが好ましい。 The third electrode film 29 is made of a Cu-based metal film or an Al-based metal film. The third electrode film 29 is a pure Cu film (a Cu film with a purity of 99% or more), a pure Al film (an Al film with a purity of 99% or more), an AlCu alloy film, an AlSi alloy film, or an AlSiCu alloy film. may include at least one of The third electrode film 29 is made of an AlCu alloy film in this embodiment. The third electrode film 29 is thicker than the second electrode film 28 . The third electrode film 29 may have a thickness of 0.5 μm or more and 10 μm or less. The thickness of the third electrode film 29 is preferably 3 μm or more and 5 μm or less.

このように、アクティブ領域8には、アノードとしての第1極性電極25およびカソードとしての第1半導体領域6(第2半導体領域7)を有するSBD構造30(ショットキ接合)が形成されている。 Thus, in the active region 8, an SBD structure 30 (Schottky junction) having a first polar electrode 25 as an anode and a first semiconductor region 6 (second semiconductor region 7) as a cathode is formed.

半導体装置1Aは、チップ2において第1極性電極25との接続部に形成されたシリサイド層31を含む。シリサイド層31は、具体的には、チップ2および第1電極膜27の接続部に形成されている。つまり、シリサイド層31は、この形態では、Tiシリサイドを含む。シリサイド層31は、第1主面3、複数のトレンチ10の壁面および複数の外側トレンチ11の壁面に沿って膜状に形成されている。 The semiconductor device 1</b>A includes a silicide layer 31 formed in a connection portion with the first polarity electrode 25 in the chip 2 . Specifically, the silicide layer 31 is formed at the connecting portion between the chip 2 and the first electrode film 27 . That is, the silicide layer 31 contains Ti silicide in this form. The silicide layer 31 is formed in a film shape along the first main surface 3 , the wall surfaces of the plurality of trenches 10 and the wall surfaces of the plurality of outer trenches 11 .

半導体装置1Aは、第1極性電極25の周縁部を被覆する上側絶縁膜35を含む。上側絶縁膜35は、この形態では、無機絶縁膜からなる単層構造を有している。上側絶縁膜35は、絶縁膜20とは異なる絶縁体からなることが好ましい。上側絶縁膜35は、窒化シリコン膜および酸窒化シリコン膜のうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。上側絶縁膜35は、この形態では、窒化シリコン膜からなる単層構造を有している。 Semiconductor device 1</b>A includes upper insulating film 35 covering the peripheral portion of first polarity electrode 25 . The upper insulating film 35 has a single-layer structure made of an inorganic insulating film in this embodiment. The upper insulating film 35 is preferably made of an insulator different from that of the insulating film 20 . Upper insulating film 35 preferably includes at least one of a silicon nitride film and a silicon oxynitride film. The upper insulating film 35 has a single-layer structure made of a silicon nitride film in this embodiment.

上側絶縁膜35は、絶縁膜20および第1極性電極25に沿って膜状に形成され、第1極性電極25の中央部を露出させるパッド開口36を有している。パッド開口36は、この形態では、第1主面3の周縁に平行な4辺を有する四角形状に形成されている。上側絶縁膜35は、絶縁膜20よりも厚いことが好ましい。上側絶縁膜35は、第1極性電極25よりも薄いことが好ましい。上側絶縁膜35は、0.5μm以上5μm以下の厚さを有していてもよい。上側絶縁膜35の厚さは、1μm以上3μm以下であることが好ましい。 The upper insulating film 35 is formed in a film shape along the insulating film 20 and the first polarity electrode 25 and has a pad opening 36 that exposes the central portion of the first polarity electrode 25 . The pad opening 36 is formed in a square shape having four sides parallel to the periphery of the first main surface 3 in this embodiment. The upper insulating film 35 is preferably thicker than the insulating film 20 . The upper insulating film 35 is preferably thinner than the first polar electrode 25 . The upper insulating film 35 may have a thickness of 0.5 μm or more and 5 μm or less. The thickness of the upper insulating film 35 is preferably 1 μm or more and 3 μm or less.

上側絶縁膜35は、前記無機絶縁膜の上に積層された有機絶縁膜を含む積層構造を有していてもよい。この場合、有機絶縁膜は、ポリイミド膜、ポリアミド膜およびポリベンゾオキサゾール膜のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。有機絶縁膜の厚さは、1μm以上20μm以下であってもよい。 The upper insulating film 35 may have a laminated structure including an organic insulating film laminated on the inorganic insulating film. In this case, the organic insulating film may include at least one of a polyimide film, a polyamide film and a polybenzoxazole film. The thickness of the organic insulating film may be 1 μm or more and 20 μm or less.

半導体装置1Aは、チップ2の第2主面4を被覆する第2極性電極37(第2主面電極)を含む。第2極性電極37は、SBDのカソード電極である。つまり、半導体装置1Aは、縦型(Vertical type)のSBDを含む。第2極性電極37は、第2主面4の全域を被覆し、第2主面4(第2半導体領域7)とオーミック接触を形成している。 Semiconductor device 1</b>A includes second polarity electrode 37 (second main surface electrode) covering second main surface 4 of chip 2 . The second polar electrode 37 is the cathode electrode of the SBD. That is, the semiconductor device 1A includes a vertical type SBD. The second polar electrode 37 covers the entire second main surface 4 and forms an ohmic contact with the second main surface 4 (second semiconductor region 7).

第2極性電極37は、この形態では、第2主面4側からこの順に積層されたTi膜37a、Ni膜37bおよびAg膜37cを含む積層構造を有している。Ti膜37aは、10nm以上500nm以下の厚さを有していてもよい。Ni膜37bは、100nm以上500nm以下の厚さを有していてもよい。Ag膜37cは、Ni膜37bよりも厚い。Ag膜37cは、500nm以上1500nm以下の厚さを有していてもよい。 In this embodiment, the second polar electrode 37 has a laminated structure including a Ti film 37a, a Ni film 37b and an Ag film 37c laminated in this order from the second main surface 4 side. The Ti film 37a may have a thickness of 10 nm or more and 500 nm or less. The Ni film 37b may have a thickness of 100 nm or more and 500 nm or less. The Ag film 37c is thicker than the Ni film 37b. The Ag film 37c may have a thickness of 500 nm or more and 1500 nm or less.

以上、半導体装置1Aは、チップ2、第1半導体領域6、トレンチ10、不純物領域12および第1極性電極25(主面電極)を含む。チップ2は、第1主面3を有している。第1半導体領域6は、第1主面3から露出するようにチップ2内に形成されている。トレンチ10は、第1主面3に形成され、側壁および底壁を有している。不純物領域12は、トレンチ10の側壁の全域を露出させるように、第1半導体領域6内においてトレンチ10の底壁に沿う領域に形成されている。第1極性電極25は、第1主面3を被覆し、第1半導体領域6とショットキ接合を形成している。 As described above, semiconductor device 1A includes chip 2, first semiconductor region 6, trench 10, impurity region 12, and first polar electrode 25 (main surface electrode). Chip 2 has a first main surface 3 . The first semiconductor region 6 is formed within the chip 2 so as to be exposed from the first main surface 3 . Trench 10 is formed in first main surface 3 and has sidewalls and a bottom wall. The impurity region 12 is formed along the bottom wall of the trench 10 within the first semiconductor region 6 so as to expose the entire side wall of the trench 10 . The first polar electrode 25 covers the first main surface 3 and forms a Schottky junction with the first semiconductor region 6 .

この構造によれば、電気的特性を向上できる半導体装置1Aを提供できる。具体的には、トレンチ10のレイアウトおよび不純物領域12のレイアウトを調整することによって、電気的特性の一例としての順方向電圧VFの特性および逆方向電流IRの特性を向上できる半導体装置1Aを提供できる。一例として、順方向電圧VFの特性および逆方向電流IRの特性は、図8および図9に示されるように第1値a、第2値b、第3値cおよび第4値dの調節によって調整される。 According to this structure, it is possible to provide the semiconductor device 1A capable of improving electrical characteristics. Specifically, by adjusting the layout of the trenches 10 and the layout of the impurity regions 12, it is possible to provide the semiconductor device 1A capable of improving the characteristics of the forward voltage VF and the characteristics of the reverse current IR, which are examples of electrical characteristics. . As an example, the characteristics of the forward voltage VF and the characteristics of the reverse current IR can be adjusted by adjusting the first value a, the second value b, the third value c and the fourth value d as shown in FIGS. adjusted.

図8は、逆方向電流IRの目標値および順方向電圧VFの目標値の充足性を第1値aおよび第2値b(図6および図7参照)の関係によって示すグラフである。逆方向電流IRの目標値は、125℃の温度環境下において3Vの逆方向電圧VRをショットキ接合に付与した場合に、当該ショットキ接合に生じる逆方向電流IRによって定義される。逆方向電流IRの目標値は、10mA以下である。順方向電圧VFの目標値は、-40℃の温度環境下において7.5mAの順方向電流IFをショットキ接合に付与した場合に、当該ショットキ接合に生じる順方向電圧VFによって定義される。順方向電圧VFの目標値は、300mV以下である。 FIG. 8 is a graph showing the sufficiency of the target value of the reverse current IR and the target value of the forward voltage VF by the relationship between the first value a and the second value b (see FIGS. 6 and 7). The target value of the reverse current IR is defined by the reverse current IR generated in the Schottky junction when a reverse voltage VR of 3V is applied to the Schottky junction in a temperature environment of 125°C. The target value of the reverse current IR is 10 mA or less. The target value of the forward voltage VF is defined by the forward voltage VF generated at the Schottky junction when a forward current IF of 7.5 mA is applied to the Schottky junction under a temperature environment of -40°C. The target value of the forward voltage VF is 300 mV or less.

図8には、複数の黒色プロット点、および、複数の白色プロット点が示されている。複数の黒色プロット点は、逆方向電流IRの目標値を充足した一方で、順方向電圧VFの目標値を充足しなかった条件を示している。複数の白色プロット点は、逆方向電流IRの目標値および順方向電圧VFの目標値の双方を充足した条件を示している。 FIG. 8 shows a plurality of black plotted points and a plurality of white plotted points. A plurality of black plotted points indicate conditions in which the target value of the reverse current IR is satisfied, but the target value of the forward voltage VF is not satisfied. A plurality of white plotted points indicate conditions in which both the target value of the reverse current IR and the target value of the forward voltage VF are satisfied.

図8を参照して、順方向電圧VFの特性および逆方向電流IRの特性は、第1値aが大きくなり、第2値bが小さくなるほど向上する傾向がある。また、順方向電圧VFの特性および逆方向電流IRの特性は、第1値aが小さくなり、第2値bが大きくなるほど向上する傾向がある。 Referring to FIG. 8, the characteristics of the forward voltage VF and the characteristics of the reverse current IR tend to improve as the first value a increases and the second value b decreases. Further, the characteristics of the forward voltage VF and the characteristics of the reverse current IR tend to improve as the first value a decreases and the second value b increases.

第1値aは、0.4μm以上であることが好ましい。また、第2値bは、0.6μm以上であることが好ましい。これらの条件を具備する場合、少なくとも逆方向電流IRの目標値を充足できる。第1値aは、0.6μm以上であることが特に好ましい。この場合、第2値bを調整することにより、逆方向電流IRの目標値および順方向電圧VFの目標値の双方を充足できる。第1値aは、1.4μm以下であってもよい。第1値aは、1.2μm以下であってもよい。第2値bは、1.2μm以下であってもよい。第2値bは、1.0μm以下であってもよい。 The first value a is preferably 0.4 μm or more. Also, the second value b is preferably 0.6 μm or more. When these conditions are satisfied, at least the target value of the reverse current IR can be satisfied. It is particularly preferable that the first value a is 0.6 μm or more. In this case, both the target value of the reverse current IR and the target value of the forward voltage VF can be satisfied by adjusting the second value b. The first value a may be 1.4 μm or less. The first value a may be 1.2 μm or less. The second value b may be 1.2 μm or less. The second value b may be 1.0 μm or less.

第1値aおよび第2値bの間には、「a>-b+1.4」の関係式が成立していることが好ましい。この場合、第2値bは、0.6μm以上1.0μmの範囲(0.6≦b≦1.0)に属していることが好ましい。これらの条件を具備する場合、逆方向電流IRの目標値および順方向電圧VFの目標値の双方が充足される可能性を高めることができる。この場合、第1値aおよび第2値bの間には、「a≧-b+1.6」の関係式が成立していることが特に好ましい。この条件を具備する場合、逆方向電流IRの目標値および順方向電圧VFの目標値の双方を充足できる。 A relational expression of "a>-b+1.4" is preferably established between the first value a and the second value b. In this case, the second value b preferably belongs to the range of 0.6 μm to 1.0 μm (0.6≦b≦1.0). When these conditions are satisfied, it is possible to increase the possibility that both the target value of the reverse current IR and the target value of the forward voltage VF are satisfied. In this case, it is particularly preferable that the relational expression "a≧−b+1.6" holds between the first value a and the second value b. When this condition is satisfied, both the target value of the reverse current IR and the target value of the forward voltage VF can be satisfied.

第1値aおよび第2値bの間には、「a≦-b+1.8」の関係式が成立していてもよい。つまり、第1値aおよび第2値bの間には、「a>-b+1.4」の関係式、および、「a≦-b+1.8」の関係式の双方が成立していてもよい。第1値aおよび第2値bの間には、「a≧-b+1.6」の関係式、および、「a≦-b+1.8」の関係式の双方が成立していることが好ましい。 A relational expression “a≦−b+1.8” may be established between the first value a and the second value b. That is, both the relational expression "a>-b+1.4" and the relational expression "a≦-b+1.8" may hold between the first value a and the second value b. . It is preferable that both the relational expression “a≧−b+1.6” and the relational expression “a≦−b+1.8” hold between the first value a and the second value b.

図9は、逆方向電流IRの目標値および順方向電圧VFの目標値の充足性を第3値cおよび第4値d(図6および図7参照)の関係によって示すグラフである。順方向電圧VFの目標値は、前述の通り、300mV以下である。逆方向電流IRの目標値は、前述の通り、10mA以下である。 FIG. 9 is a graph showing the sufficiency of the target value of the reverse current IR and the target value of the forward voltage VF by the relationship between the third value c and the fourth value d (see FIGS. 6 and 7). The target value of the forward voltage VF is 300 mV or less as described above. The target value of the reverse current IR is 10 mA or less as described above.

図9には、複数の黒色プロット点、および、複数の白色プロット点が示されている。複数の黒色プロット点は、逆方向電流IRの目標値を充足した一方で、順方向電圧VFの目標値を充足しなかった条件を示している。複数の白色プロット点は、逆方向電流IRの目標値および順方向電圧VFの目標値の双方を充足した条件を示している。 FIG. 9 shows a plurality of black plotted points and a plurality of white plotted points. A plurality of black plotted points indicate conditions in which the target value of the reverse current IR is satisfied, but the target value of the forward voltage VF is not satisfied. A plurality of white plotted points indicate conditions in which both the target value of the reverse current IR and the target value of the forward voltage VF are satisfied.

図9を参照して、第3値cが大きくなり、第4値dが大きくなるほど、順方向電圧VFの特性および逆方向電流IRの特性が向上する傾向がある。第3値cは、0.6μm以上であることが好ましい。また、第4値dは、0.35μm以上であることが好ましい。これらの条件を具備する場合、少なくとも逆方向電流IRの目標値を充足できる。第3値cは1.2μm以上であることが特に好ましい。 Referring to FIG. 9, the characteristics of forward voltage VF and the characteristics of reverse current IR tend to improve as third value c increases and fourth value d increases. The third value c is preferably 0.6 μm or more. Also, the fourth value d is preferably 0.35 μm or more. When these conditions are satisfied, at least the target value of the reverse current IR can be satisfied. It is particularly preferred that the third value c is 1.2 μm or more.

この条件を具備する場合、逆方向電流IRの目標値および順方向電圧VFの目標値の双方を充足できる。第3値cは、1.6μm以下であってもよい。第3値cは、1.4μm以下であってもよい。第4値dは、0.6μm以下であってもよい。第4値dは、0.5μm以下であってもよい。 When this condition is satisfied, both the target value of the reverse current IR and the target value of the forward voltage VF can be satisfied. The third value c may be 1.6 μm or less. The third value c may be 1.4 μm or less. The fourth value d may be 0.6 μm or less. The fourth value d may be 0.5 μm or less.

図8のグラフおよび図9のグラフから抽出される第1~第3値a、b、cの好ましい数値範囲例が以下に示される。第1値aは、0.6μm以上1.2μm以下であることが好ましい。第2値bは、0.6μm以上1.0μm以下であることが好ましい。第3値cは、1.2μm以上1.4μm以下であることが好ましい。第4値dは、0.35μm以上0.5μm以下であることが好ましい。 Preferred numerical range examples of the first to third values a, b, and c extracted from the graphs of FIGS. 8 and 9 are shown below. The first value a is preferably 0.6 μm or more and 1.2 μm or less. The second value b is preferably 0.6 μm or more and 1.0 μm or less. The third value c is preferably 1.2 μm or more and 1.4 μm or less. The fourth value d is preferably 0.35 μm or more and 0.5 μm or less.

これらの条件によれば、逆方向電流IRの特性、および、順方向電圧VFの特性を適切に向上できる。一例として、125℃の温度環境下において3Vの逆方向電圧VRがショットキ接合に付与されたとき、10mA以下の逆方向電流IRを達成できる。また、-40℃の温度環境下において7.5mAの順方向電流IFがショットキ接合に付与されたとき、300mV以下の順方向電圧VFを達成できる。 Under these conditions, the characteristics of the reverse current IR and the characteristics of the forward voltage VF can be appropriately improved. As an example, when a reverse voltage VR of 3 V is applied to the Schottky junction in a temperature environment of 125° C., a reverse current IR of 10 mA or less can be achieved. Further, when a forward current IF of 7.5 mA is applied to the Schottky junction in a temperature environment of -40°C, a forward voltage VF of 300 mV or less can be achieved.

これらの場合において、第1値aおよび第2値bの間には、「a>-b+1.4」の関係式が成立していることが好ましい。この場合、第2値bは、0.6μm以上1.0μmの範囲(0.6≦b≦1.0)に属していることが好ましい。第1値aおよび第2値bの間には、「a≧-b+1.6」の関係式が成立していることが特に好ましい。これらの条件によれば、逆方向電流IRの特性、および、順方向電圧VFの特性をより適切に向上できる。 In these cases, it is preferable that a relational expression of "a>-b+1.4" holds between the first value a and the second value b. In this case, the second value b preferably belongs to the range of 0.6 μm to 1.0 μm (0.6≦b≦1.0). It is particularly preferable that the relational expression "a≧−b+1.6" holds between the first value a and the second value b. Under these conditions, the characteristics of the reverse current IR and the characteristics of the forward voltage VF can be improved more appropriately.

図10A~図10Jは、図1に示す半導体装置1Aの製造方法の一例を示す断面図である。図10A~図10Jは、図7に対応する領域の断面図である。図10Aを参照して、円盤状のウエハ40が用意される。ウエハ40は、ウエハ主面41を有している。ウエハ40は、第1半導体領域6および第2半導体領域7を含む。第2半導体領域7は、この形態では、ウエハ40の本体を形成するn型のベースウエハからなる。 10A to 10J are cross-sectional views showing an example of a method of manufacturing the semiconductor device 1A shown in FIG. 10A-10J are cross-sectional views of the region corresponding to FIG. Referring to FIG. 10A, disk-shaped wafer 40 is prepared. The wafer 40 has a wafer main surface 41 . Wafer 40 includes first semiconductor region 6 and second semiconductor region 7 . The second semiconductor region 7 consists in this embodiment of an n-type base wafer forming the body of the wafer 40 .

第1半導体領域6は、この形態では、エピタキシャル成長法によって第2半導体領域7(ベースウエハ)の上に積層されたn型のエピタキシャル層からなり、ウエハ主面41から露出している。次に、ウエハ主面41を膜状に被覆するハードマスク42が形成される。ハードマスク42は、酸化処理法(たとえば熱酸化処理法)またはCVD(Chemical Vapor Deposition)法によって形成されてもよい。 In this embodiment, the first semiconductor region 6 consists of an n-type epitaxial layer laminated on the second semiconductor region 7 (base wafer) by an epitaxial growth method, and is exposed from the main surface 41 of the wafer. Next, a hard mask 42 is formed to cover the main surface 41 of the wafer in the form of a film. The hard mask 42 may be formed by an oxidation treatment method (for example, a thermal oxidation treatment method) or a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

次に、図10Bを参照して、所定パターンを有する第1レジストマスク43がハードマスク42の上に形成される。第1レジストマスク43は、複数のトレンチ10および複数の外側トレンチ11を形成すべき領域を露出させ、それら以外の領域を被覆している。次に、第1レジストマスク43を介するエッチング法によって、ハードマスク42の不要な部分が除去される。エッチング法は、ウエットエッチング法および/またはドライエッチング法であってもよい。これにより、複数のトレンチ10および複数の外側トレンチ11を形成すべき領域を露出させる複数の開口が、ハードマスク42に形成される。第1レジストマスク43は、その後、除去される。 Next, referring to FIG. 10B, a first resist mask 43 having a predetermined pattern is formed on hard mask 42 . The first resist mask 43 exposes regions where the plurality of trenches 10 and the plurality of outer trenches 11 are to be formed, and covers regions other than these. Next, unnecessary portions of the hard mask 42 are removed by an etching method through the first resist mask 43 . The etching method may be a wet etching method and/or a dry etching method. Thereby, a plurality of openings are formed in the hard mask 42 to expose regions where the plurality of trenches 10 and the plurality of outer trenches 11 are to be formed. The first resist mask 43 is then removed.

次に、図10Cを参照して、ハードマスク42を介するエッチング法によって、ウエハ40の不要な部分がウエハ主面41側から除去される。エッチング法は、ウエットエッチング法および/またはドライエッチング法であってもよい。ウエハ40の不要な部分は、第1半導体領域6の深さ方向途中部まで除去される。これにより、第1半導体領域6を露出させる複数のトレンチ10、および、第1半導体領域6を露出させる複数の外側トレンチ11が、ウエハ主面41に形成される。 Next, referring to FIG. 10C, unnecessary portions of the wafer 40 are removed from the wafer main surface 41 side by etching through the hard mask 42 . The etching method may be a wet etching method and/or a dry etching method. An unnecessary portion of the wafer 40 is removed up to the middle portion of the first semiconductor region 6 in the depth direction. Thereby, a plurality of trenches 10 exposing the first semiconductor regions 6 and a plurality of outer trenches 11 exposing the first semiconductor regions 6 are formed in the wafer main surface 41 .

次に、図10Dを参照して、第1絶縁膜23がウエハ主面41の上に形成される。第1絶縁膜23は、酸化処理法(たとえば熱酸化処理法)によって形成されてもよい。第1絶縁膜23は、ウエハ主面41、複数のトレンチ10の壁面および複数の外側トレンチ11の壁面に沿って膜状に形成される。 Next, referring to FIG. 10D, a first insulating film 23 is formed on the main surface 41 of the wafer. The first insulating film 23 may be formed by an oxidation treatment method (for example, a thermal oxidation treatment method). The first insulating film 23 is formed in a film shape along the main surface 41 of the wafer, the wall surfaces of the plurality of trenches 10 and the wall surfaces of the plurality of outer trenches 11 .

次に、図10Eを参照して、所定パターンを有する第2レジストマスク44(遮蔽マスク)が第1絶縁膜23の上に形成される。第2レジストマスク44は、複数の不純物領域12を形成すべき領域、および、外側不純物領域15(第1外側不純物領域16および第2外側不純物領域17)を形成すべき領域を露出させ、それら以外の領域を被覆している。第2レジストマスク44は、具体的には、複数のトレンチ10の側壁を被覆し、複数のトレンチ10の底壁を露出させている。第2レジストマスク44は、複数のトレンチ10の底壁角部および底壁周縁部を被覆していることが好ましい。 Next, referring to FIG. 10E, a second resist mask 44 (shielding mask) having a predetermined pattern is formed on first insulating film 23 . The second resist mask 44 exposes regions where the plurality of impurity regions 12 are to be formed and regions where the outer impurity regions 15 (the first outer impurity region 16 and the second outer impurity region 17) are to be formed. area. Specifically, the second resist mask 44 covers the sidewalls of the multiple trenches 10 and exposes the bottom walls of the multiple trenches 10 . The second resist mask 44 preferably covers bottom wall corners and bottom wall peripheral portions of the plurality of trenches 10 .

また、第2レジストマスク44は、複数の外側トレンチ11の内壁を被覆し、複数の外側トレンチ11の外壁および底壁をウエハ主面41の一部と共に露出させている。第2レジストマスク44は、複数の外側トレンチ11の底壁の内壁側角部および内壁側周縁部を被覆していることが好ましい。第2レジストマスク44は、複数のトレンチ10の両端部において、複数のトレンチ10の側壁および底壁を露出させている。また、第2レジストマスク44は、複数の外側トレンチ11の両端部において、複数の外側トレンチ11の内壁、外壁および底壁を露出させている。 The second resist mask 44 also covers the inner walls of the plurality of outer trenches 11 , exposing the outer walls and bottom walls of the plurality of outer trenches 11 together with a portion of the wafer main surface 41 . The second resist mask 44 preferably covers inner wall side corner portions and inner wall side peripheral portions of the bottom walls of the plurality of outer trenches 11 . The second resist mask 44 exposes the sidewalls and bottom walls of the plurality of trenches 10 at both end portions of the plurality of trenches 10 . Also, the second resist mask 44 exposes the inner walls, outer walls and bottom walls of the plurality of outer trenches 11 at both end portions of the plurality of outer trenches 11 .

次に、第2レジストマスク44を介するイオン注入法によって、p型不純物(たとえば3価元素の一例としてのボロン)が第1半導体領域6内に導入される。p型不純物は、この形態では、第1絶縁膜23を介して第1半導体領域6内に導入される。これにより、複数の不純物領域12のベースとなる複数の第1不純物拡散起点45、および、外側不純物領域15(第1外側不純物領域16および第2外側不純物領域17)のベースとなる第2不純物拡散起点46が形成される。第2レジストマスク44は、その後、除去される。 Next, a p-type impurity (for example, boron as an example of a trivalent element) is introduced into first semiconductor region 6 by ion implantation through second resist mask 44 . The p-type impurity is introduced into the first semiconductor region 6 through the first insulating film 23 in this form. As a result, a plurality of first impurity diffusion starting points 45 serving as the bases of the plurality of impurity regions 12 and a second impurity diffusion serving as the bases of the outer impurity regions 15 (the first outer impurity regions 16 and the second outer impurity regions 17) are formed. A starting point 46 is formed. The second resist mask 44 is then removed.

次に、図10Fを参照して、ウエハ40に対する加熱処理法(ドライブイン処理法)によって、第1不純物拡散起点45および第2不純物拡散起点46のそれぞれからp型不純物が第1半導体領域6内に拡散される。この工程は、複数の不純物領域12が複数のトレンチ10の側壁に至らない加熱条件(つまり加熱温度および加熱時間)によってウエハ40を加熱する工程を含む。前記加熱条件は、外側不純物領域15が外側トレンチ11の内壁に至らない条件を含む。これにより、所定のレイアウトを有する複数の不純物領域12、および、所定のレイアウトを有する外側不純物領域15が形成される(図6~図9も併せて参照)。 Next, referring to FIG. 10F, a heat treatment method (drive-in treatment method) is performed on wafer 40 to cause p-type impurities to enter first semiconductor region 6 from first impurity diffusion starting point 45 and second impurity diffusion starting point 46, respectively. spread to This step includes heating the wafer 40 under heating conditions (that is, heating temperature and heating time) in which the plurality of impurity regions 12 do not reach the sidewalls of the plurality of trenches 10 . The heating conditions include a condition that outer impurity region 15 does not reach the inner wall of outer trench 11 . Thereby, a plurality of impurity regions 12 having a prescribed layout and outer impurity regions 15 having a prescribed layout are formed (see also FIGS. 6 to 9).

次に、図10Gを参照して、第2絶縁膜24が第1絶縁膜23の上に形成される。第2絶縁膜24は、CVD法によって形成されてもよい。第2絶縁膜24は、複数のトレンチ10および複数の外側トレンチ11を埋めてウエハ主面41の全域を被覆する。これにより、第1絶縁膜23および第2絶縁膜24を含む絶縁膜20が形成される。第2絶縁膜24の形成工程前に、酸化処理法(たとえば熱酸化処理法)による第1絶縁膜23の厚化工程が実施されてもよい。 Next, referring to FIG. 10G, second insulating film 24 is formed on first insulating film 23 . The second insulating film 24 may be formed by the CVD method. The second insulating film 24 fills the plurality of trenches 10 and the plurality of outer trenches 11 and covers the entire wafer main surface 41 . Thereby, the insulating film 20 including the first insulating film 23 and the second insulating film 24 is formed. Before the step of forming the second insulating film 24, a step of thickening the first insulating film 23 by an oxidation treatment method (for example, a thermal oxidation treatment method) may be performed.

次に、図10Hを参照して、所定パターンを有する第3レジストマスク47が、絶縁膜20の上に形成される。第3レジストマスク47は、コンタクト開口21を形成すべき領域を露出させ、それ以外の領域を被覆している。次に、第3レジストマスク47を介するエッチング法によって、絶縁膜20の不要な部分が除去される。エッチング法は、ウエットエッチング法および/またはドライエッチング法であってもよい。これにより、コンタクト開口21が絶縁膜20に形成される。第3レジストマスク47は、その後、除去される。 Next, referring to FIG. 10H, a third resist mask 47 having a predetermined pattern is formed on insulating film 20. Referring to FIG. The third resist mask 47 exposes the regions where the contact openings 21 are to be formed and covers the other regions. Next, unnecessary portions of the insulating film 20 are removed by etching using the third resist mask 47 . The etching method may be a wet etching method and/or a dry etching method. Thereby, a contact opening 21 is formed in the insulating film 20 . The third resist mask 47 is then removed.

次に、図10Iを参照して、第1電極膜27がウエハ主面41の上に形成される。第1電極膜27は、この形態では、Ti膜からなる。第1電極膜27は、スパッタ法または蒸着法によって形成されてもよい。次に、ウエハ40に対する加熱処理法(たとえばRTA(Rapid Thermal Annealing)法)によって、ウエハ40および第1電極膜27の接続部にシリサイド層31が形成される。 Next, referring to FIG. 10I, a first electrode film 27 is formed on the main surface 41 of the wafer. The first electrode film 27 is made of a Ti film in this embodiment. The first electrode film 27 may be formed by sputtering or vapor deposition. Next, a silicide layer 31 is formed at the connecting portion between the wafer 40 and the first electrode film 27 by a heat treatment method (for example, RTA (Rapid Thermal Annealing) method) on the wafer 40 .

次に、図10Jを参照して、第2電極膜28が第1電極膜27の上に形成される。第2電極膜28は、この形態では、TiN膜からなる。第2電極膜28は、スパッタ法または蒸着法によって形成されてもよい。次に、第3電極膜29が第2電極膜28の上に形成される。第3電極膜29は、この形態では、AlCu膜からなる。第3電極膜29は、スパッタ法または蒸着法によって形成されてもよい。次に、第1~第3電極膜27~29の不要な部分が除去され、第1極性電極25が形成される。その後、上側絶縁膜35および第2極性電極37が形成され、ウエハ40が切断される。以上を含む工程を経て半導体装置1Aが製造される。 Next, referring to FIG. 10J, a second electrode film 28 is formed on the first electrode film 27. As shown in FIG. The second electrode film 28 is made of a TiN film in this embodiment. The second electrode film 28 may be formed by sputtering or vapor deposition. A third electrode film 29 is then formed on the second electrode film 28 . The third electrode film 29 is made of an AlCu film in this embodiment. The third electrode film 29 may be formed by sputtering or vapor deposition. Next, unnecessary portions of the first to third electrode films 27 to 29 are removed to form the first polarity electrode 25. Next, as shown in FIG. After that, the upper insulating film 35 and the second polar electrode 37 are formed, and the wafer 40 is cut. The semiconductor device 1A is manufactured through the steps including the above.

図11は、図1に示す半導体装置1Aが搭載されたパッケージ50を示す内部透過斜視図である。図11を参照して、パッケージ50は、パッケージ本体51、パッド部52、第1端子部53、第2端子部54、半導体装置1A、導電接合材55、および、少なくとも1つ(この形態では1つ)の導線56を含む。 FIG. 11 is an internal see-through perspective view showing a package 50 in which the semiconductor device 1A shown in FIG. 1 is mounted. Referring to FIG. 11, package 50 includes package body 51, pad portion 52, first terminal portion 53, second terminal portion 54, semiconductor device 1A, conductive bonding material 55, and at least one (in this embodiment, one ) of conductors 56 .

パッケージ本体51は、モールド樹脂を含み、略六面体形状(略直方体形状)に成形されている。パッケージ本体51は、一方側の第1面57、他方側の第2面58、ならびに、第1面57および第2面58を接続する第1~第4側壁59A~59Dを有している。 The package main body 51 contains molding resin and is molded in a substantially hexahedral shape (substantially rectangular parallelepiped shape). The package body 51 has a first surface 57 on one side, a second surface 58 on the other side, and first to fourth side walls 59A to 59D connecting the first surface 57 and the second surface 58. As shown in FIG.

第1面57および第2面58は、平面視において長方形状に形成されている。第1側壁59Aおよび第2側壁59Bは、一方方向(この形態では第1方向X)に延び、一方方向に交差(具体的には直交)する交差方向(この形態では第2方向Y)に対向している。第1側壁59Aおよび第2側壁59Bは、パッケージ本体51の短辺を形成している。第3側壁59Cおよび第4側壁59Dは、交差方向(第2方向Y)に延び、一方方向(第1方向X)に対向している。第3側壁59Cおよび第4側壁59Dは、パッケージ本体51の長辺を形成している。 The first surface 57 and the second surface 58 are rectangular in plan view. The first side wall 59A and the second side wall 59B extend in one direction (the first direction X in this embodiment) and face each other in the cross direction (the second direction Y in this embodiment) that intersects (specifically, is perpendicular to) the one direction. are doing. The first side wall 59A and the second side wall 59B form short sides of the package body 51 . The third side wall 59C and the fourth side wall 59D extend in the cross direction (second direction Y) and face one direction (first direction X). The third side wall 59C and the fourth side wall 59D form the long sides of the package body 51. As shown in FIG.

パッド部52は、金属製の板状部材からなる。パッド部52は、平面視において四角形状に形成されている。パッド部52は、この形態では、第2面58から露出するようにパッケージ本体51内に配置されている。 The pad portion 52 is made of a plate-like member made of metal. The pad portion 52 is formed in a square shape in plan view. In this embodiment, the pad section 52 is arranged inside the package body 51 so as to be exposed from the second surface 58 .

第1端子部53は、金属製の板状部材からなる。第1端子部53は、アノード端子からなる。第1端子部53は、パッケージ本体51内から第1側壁59Aを貫通してパッケージ本体51外に引き出されている。第1端子部53は、パッケージ本体51内の第1内端部60、および、パッケージ本体51外の第1外端部61を有している。第1内端部60は、パッド部52から間隔を空けて形成されている。第1端子部53は、第1内端部60における第2方向Yに沿って延びる一対の側壁部において第1方向Xに窪んだ複数(この形態では一対)の凹部62を有している。複数の凹部62は、パッケージ本体51内において当該パッケージ本体51(つまりモールド樹脂)に係合している。 The 1st terminal part 53 consists of metal plate-shaped members. The first terminal portion 53 is composed of an anode terminal. The first terminal portion 53 extends out of the package body 51 through the first side wall 59A from inside the package body 51 . The first terminal portion 53 has a first inner end portion 60 inside the package body 51 and a first outer end portion 61 outside the package body 51 . The first inner end portion 60 is spaced apart from the pad portion 52 . The first terminal portion 53 has a plurality (a pair in this embodiment) of recesses 62 recessed in the first direction X in a pair of side wall portions extending along the second direction Y in the first inner end portion 60 . The plurality of recesses 62 are engaged with the package body 51 (that is, mold resin) inside the package body 51 .

第2端子部54は、金属製の板状部材からなる。第2端子部54は、カソード端子からなる。第2端子部54は、パッケージ本体51内から第2側壁59Bを貫通してパッケージ本体51外に引き出されている。第2端子部54は、パッケージ本体51内の第2内端部63、および、パッケージ本体51外の第2外端部64を有している。第2内端部63は、この形態では、パッド部52に接続されている。第2内端部63は、具体的には、パッド部52と一体的に形成されている。 The 2nd terminal part 54 consists of metal plate-shaped members. The second terminal portion 54 consists of a cathode terminal. The second terminal portion 54 extends from the inside of the package body 51 through the second side wall 59B to the outside of the package body 51 . The second terminal portion 54 has a second inner end portion 63 inside the package body 51 and a second outer end portion 64 outside the package body 51 . The second inner end portion 63 is connected to the pad portion 52 in this embodiment. Specifically, the second inner end portion 63 is formed integrally with the pad portion 52 .

半導体装置1Aは、パッケージ本体51内において、第2極性電極37をパッド部52に対向させた姿勢でパッド部52の上に配置されている。つまり、第2極性電極37は、パッド部52を介して第2端子部54に電気的に接続されている。導電接合材55は、第2極性電極37およびパッド部52の間に介在され、第2極性電極37およびパッド部52を機械的および電気的に接合している。導電接合材55は、半田または金属ペーストであってもよい。 The semiconductor device 1</b>A is arranged on the pad section 52 in the package body 51 with the second polarity electrode 37 facing the pad section 52 . That is, the second polarity electrode 37 is electrically connected to the second terminal portion 54 via the pad portion 52 . The conductive bonding material 55 is interposed between the second polarity electrode 37 and the pad section 52 to mechanically and electrically bond the second polarity electrode 37 and the pad section 52 together. The conductive bonding material 55 may be solder or metal paste.

導線56は、パッケージ本体51内において、半導体装置1Aの第1極性電極25および第1端子部53の第1内端部60に接続されている。つまり、第1極性電極25は、導線56を介して第1端子部53に電気的に接続されている。導線56は、この形態では、ボンディングワイヤからなる。導線56は、Auワイヤ、Cuワイヤ、AgワイヤおよびAlワイヤのうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。導線56は、ボンディングワイヤに代えて、金属クリップ(金属製の板状部材)からなっていてもよい。 The conducting wire 56 is connected to the first polarity electrode 25 of the semiconductor device 1A and the first inner end portion 60 of the first terminal portion 53 in the package body 51 . That is, the first polarity electrode 25 is electrically connected to the first terminal portion 53 via the lead wire 56 . Conductor 56 consists of a bonding wire in this form. Conductor 56 may include at least one of Au wire, Cu wire, Ag wire and Al wire. The conducting wire 56 may be made of a metal clip (a plate-like member made of metal) instead of the bonding wire.

図12は、第2実施形態に係る半導体装置1Bを示す斜視図である。図13は、図12に示す半導体装置1Bを示す平面図である。図14は、図12に示すチップ2の第1主面3のレイアウト例を示す平面図である。図15は、第1極性電極25および第2極性電極37のレイアウト例を示す平面図である。図16は、図13に示すXVI-XVI線に沿う断面図である。 FIG. 12 is a perspective view showing a semiconductor device 1B according to the second embodiment. FIG. 13 is a plan view showing semiconductor device 1B shown in FIG. 14 is a plan view showing a layout example of the first main surface 3 of the chip 2 shown in FIG. 12. FIG. FIG. 15 is a plan view showing a layout example of the first polarity electrode 25 and the second polarity electrode 37. FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI shown in FIG. 13. FIG.

図12~図16を参照して、半導体装置1Bは、半導体装置1Aの場合と同様、チップ2、第1半導体領域6および第2半導体領域7を含む。第1半導体領域6および第2半導体領域7の説明は省略される。チップ2は、第1主面3、第2主面4および第1~第4側面5A~5Dを有している。第1主面3および第2主面4は、この形態では、平面視において長方形状に形成されている。第1側面5Aおよび第2側面5Bは、チップ2の長辺を形成している。第3側面5Cおよび第4側面5Dは、チップ2の短辺を形成している。 12 to 16, semiconductor device 1B includes chip 2, first semiconductor region 6 and second semiconductor region 7, like semiconductor device 1A. Description of the first semiconductor region 6 and the second semiconductor region 7 is omitted. The chip 2 has a first principal surface 3, a second principal surface 4 and first to fourth side surfaces 5A to 5D. The 1st main surface 3 and the 2nd main surface 4 are formed in rectangular shape in planar view in this form. The first side surface 5A and the second side surface 5B form long sides of the chip 2 . The third side surface 5</b>C and the fourth side surface 5</b>D form short sides of the chip 2 .

第1側面5Aおよび第2側面5Bの長さは、0.2mm以上4mm以下であってもよい。第3側面5Cおよび第4側面5Dの長さは、0.1mm以上2mm以下は、であってもよい。半導体装置1Bは、チップ2のサイズ(第1~第4側面5A~5Dの長さ)に応じて、1608(1.6mm×0.8mm)チップ、1006(1.0mm×0.6mm)チップ、0603(0.6mm×0.3mm)チップ、0402(0.4mm×0.2mm)チップ、03015(0.3mm×0.15mm)チップ等と称される。つまり、半導体装置1Bは、ウエハ40から切り出されたチップ2のサイズをパッケージのサイズとして有するウエハレベルチップサイズパッケージからなるチップ部品である。 The length of the first side surface 5A and the second side surface 5B may be 0.2 mm or more and 4 mm or less. The length of the third side surface 5C and the fourth side surface 5D may be 0.1 mm or more and 2 mm or less. The semiconductor device 1B has 1608 (1.6 mm×0.8 mm) chips and 1006 (1.0 mm×0.6 mm) chips depending on the size of the chip 2 (the length of the first to fourth side surfaces 5A to 5D). , 0603 (0.6 mm×0.3 mm) chip, 0402 (0.4 mm×0.2 mm) chip, 03015 (0.3 mm×0.15 mm) chip, and the like. In other words, the semiconductor device 1B is a chip component made up of a wafer level chip size package having the size of the chip 2 cut out from the wafer 40 as the size of the package.

半導体装置1Bは、半導体装置1Aの場合と同様、第1主面3に設定されたアクティブ領域8を含む。アクティブ領域8は、この形態では、第1アクティブ領域8Aおよび第2アクティブ領域8Bを含む。第1アクティブ領域8Aは、第1主面3の周縁から間隔を空けて第1主面3の第3側面5C側の領域に設定されている。第1アクティブ領域8Aは、この形態では、平面視において第1~第4側面5A~5Dに平行な4辺を有する四角形状(具体的には第2方向Yに延びる長方形状)に設定されている。 Semiconductor device 1B includes an active region 8 set in first main surface 3, similar to semiconductor device 1A. The active area 8 in this form includes a first active area 8A and a second active area 8B. The first active region 8A is set in a region on the third side surface 5C side of the first main surface 3 with a gap from the peripheral edge of the first main surface 3 . In this form, the first active region 8A is set in a quadrangular shape (specifically, a rectangular shape extending in the second direction Y) having four sides parallel to the first to fourth side surfaces 5A to 5D in plan view. there is

第2アクティブ領域8Bは、第1主面3の周縁から間隔を空けて第1主面3の内方部(具体的には中央部)に設定され、第1方向Xに第1アクティブ領域8Aに対向している。第2アクティブ領域8Bは、この形態では、平面視において第1~第4側面5A~5Dに平行な4辺を有する四角形状に設定されている。第2アクティブ領域8Bは、第2方向Yに関して、第1アクティブ領域8Aの長さ未満の長さを有している。 The second active region 8B is set in the inner portion (specifically, the central portion) of the first main surface 3 with a gap from the peripheral edge of the first main surface 3, and extends in the first direction X so as to extend from the first active region 8A. facing. In this form, the second active region 8B is set in a rectangular shape having four sides parallel to the first to fourth side surfaces 5A to 5D in plan view. The second active area 8B has a length in the second direction Y which is less than the length of the first active area 8A.

半導体装置1Bは、半導体装置1Aの場合と同様、第1主面3に設定されたアウター領域9を含む。アウター領域9は、第1主面3の周縁部に設定されている。アウター領域9は、この形態では、平面視において第1主面3の周縁に沿って延び、第1アクティブ領域8Aおよび第2アクティブ領域8Bを取り囲む環状に設定されている。 The semiconductor device 1B includes an outer region 9 set on the first main surface 3 as in the case of the semiconductor device 1A. The outer region 9 is set at the peripheral portion of the first main surface 3 . In this form, the outer region 9 extends along the periphery of the first main surface 3 in plan view and is set in a ring shape surrounding the first active region 8A and the second active region 8B.

半導体装置1Bは、第1アクティブ領域8Aにおいて第1主面3の表層部に形成されたn型のダイオード領域70を含む。ダイオード領域70は、この形態では、第1半導体領域6の一部を利用して形成されている。つまり、ダイオード領域70は、第1半導体領域6と同一のn型不純物濃度を有し、第1主面3から露出している。むろん、ダイオード領域70は、n型不純物の選択的な導入によって、第1半導体領域6よりも高いn型不純物濃度を有するように調整されていてもよい。この場合、ダイオード領域70は、第1半導体領域6の表層部に形成されていてもよい。 Semiconductor device 1B includes an n-type diode region 70 formed in the surface layer portion of first main surface 3 in first active region 8A. The diode region 70 is formed using part of the first semiconductor region 6 in this embodiment. That is, the diode region 70 has the same n-type impurity concentration as the first semiconductor region 6 and is exposed from the first main surface 3 . Of course, diode region 70 may be adjusted to have a higher n-type impurity concentration than first semiconductor region 6 by selectively introducing n-type impurities. In this case, the diode region 70 may be formed in the surface layer portion of the first semiconductor region 6 .

半導体装置1Bは、第2アクティブ領域8Bに形成された複数のトレンチ10および複数の不純物領域12を含む。半導体装置1Bに係る複数のトレンチ10および複数の不純物領域12は、第2アクティブ領域8Bに形成されている点を除いて、半導体装置1Aに係る複数のトレンチ10および複数の不純物領域12と同様のレイアウトをそれぞれ有している(図6~図9も併せて参照)。複数のトレンチ10および複数の不純物領域12の説明は省略される。 Semiconductor device 1B includes a plurality of trenches 10 and a plurality of impurity regions 12 formed in second active region 8B. The plurality of trenches 10 and the plurality of impurity regions 12 according to the semiconductor device 1B are similar to the plurality of trenches 10 and the plurality of impurity regions 12 according to the semiconductor device 1A, except that they are formed in the second active region 8B. Each has a layout (see also FIGS. 6 to 9). Description of the plurality of trenches 10 and the plurality of impurity regions 12 is omitted.

半導体装置1Bは、半導体装置1Aの場合と同様、アクティブ領域8を区画するようにアウター領域9の第1半導体領域6内に形成された外側不純物領域15を含む。外側不純物領域15は、この形態では、平面視において複数のトレンチ10から間隔を空けて形成され、第1アクティブ領域8Aおよび第2アクティブ領域8Bに沿って帯状に延びている。外側不純物領域15は、具体的には、平面視において第1アクティブ領域8Aおよび第2アクティブ領域8Bを一括して取り囲む環状に形成されている。 Semiconductor device 1B includes outer impurity region 15 formed in first semiconductor region 6 of outer region 9 so as to partition active region 8, as in semiconductor device 1A. In this form, the outer impurity region 15 is formed spaced apart from the plurality of trenches 10 in plan view, and extends in a strip shape along the first active region 8A and the second active region 8B. Specifically, the outer impurity region 15 is formed in an annular shape collectively surrounding the first active region 8A and the second active region 8B in plan view.

半導体装置1Bは、アウター領域9において第1半導体領域6内に形成されたn型の低抵抗領域71を含む。低抵抗領域71は、第1半導体領域6よりも高いn型不純物濃度を有している。低抵抗領域71は、1×1018cm-3以上1×1021cm-3以下のn型不純物濃度を有してもよい。低抵抗領域71は、第1半導体領域6を貫通し、第2半導体領域7に接続されている。低抵抗領域71は、第2半導体領域7と共に第1半導体領域6よりも低抵抗な電流経路を形成する。 The semiconductor device 1</b>B includes an n-type low resistance region 71 formed within the first semiconductor region 6 in the outer region 9 . The low resistance region 71 has a higher n-type impurity concentration than the first semiconductor region 6 . The low resistance region 71 may have an n-type impurity concentration of 1×10 18 cm −3 or more and 1×10 21 cm −3 or less. The low resistance region 71 penetrates through the first semiconductor region 6 and is connected to the second semiconductor region 7 . The low-resistance region 71 forms a current path with a lower resistance than the first semiconductor region 6 together with the second semiconductor region 7 .

低抵抗領域71は、第1領域72、少なくとも1つ(この形態では一対)の第2領域73および少なくとも1つ(この形態では1つ)の第3領域74を含む。第1領域72は、第1半導体領域6において第4側面5D側の領域に形成されている。第1領域72は、平面視において第1主面3の周縁から内方に間隔を空けて四角形状(具体的には第2方向Yに延びる長方形状)に形成されている。第1領域72は、第2アクティブ領域8B(複数のトレンチ10の群)を挟んで第1アクティブ領域8A(ダイオード領域70)に対向している。 The low resistance region 71 includes a first region 72 , at least one (a pair in this embodiment) second region 73 and at least one (one in this embodiment) third region 74 . The first region 72 is formed in a region of the first semiconductor region 6 on the side of the fourth side surface 5D. The first region 72 is formed in a quadrangular shape (specifically, a rectangular shape extending in the second direction Y) spaced inwardly from the peripheral edge of the first main surface 3 in plan view. The first region 72 faces the first active region 8A (diode region 70) across the second active region 8B (group of trenches 10).

一対の第2領域73は、第1領域72から第3側面5C側(第1アクティブ領域8A側)に向けて引き出されている。一対の第2領域73は、この形態では、平面視において第2方向Yの両サイドから第2アクティブ領域8Bを挟み込むように第1領域72から第1方向Xに帯状に引き出されている。一対の第2領域73は、平面視において第2方向Yに第2アクティブ領域8B(複数のトレンチ10の群)に対向し、第1方向Xに第1アクティブ領域8Aに対向している。一対の第2領域73は、平面視において第1主面3の周縁から内方に間隔を空けて形成されている。 A pair of second regions 73 are drawn out from the first region 72 toward the third side surface 5C side (first active region 8A side). In this embodiment, the pair of second regions 73 are drawn out from the first region 72 in a band shape in the first direction X so as to sandwich the second active region 8B from both sides in the second direction Y in plan view. The pair of second regions 73 faces the second active region 8B (group of trenches 10) in the second direction Y and faces the first active region 8A in the first direction X in plan view. The pair of second regions 73 are formed spaced inwardly from the peripheral edge of the first main surface 3 in plan view.

第3領域74は、一対の第2領域73のいずれか一方または双方から第3側面5C側に引き出され、第1アクティブ領域8Aに沿って帯状に延びている。第3領域74は、この形態では、一対の第2領域73の双方から引き出され、第1アクティブ領域8Aを取り囲んでいる。第3領域74は、平面視において第1主面3の周縁から内方に間隔を空けて形成されている。第3領域74は、平面視において第2領域73の幅未満の幅を有している。むろん、第3領域74は、平面視において第2領域73の幅とほぼ等しい幅を有していてもよい。 The third region 74 is pulled out from one or both of the pair of second regions 73 toward the third side surface 5C, and extends in a strip shape along the first active region 8A. In this form, the third region 74 is drawn out from both of the pair of second regions 73 and surrounds the first active region 8A. The third region 74 is formed spaced inwardly from the peripheral edge of the first main surface 3 in plan view. The third region 74 has a width smaller than that of the second region 73 in plan view. Of course, the third region 74 may have a width substantially equal to the width of the second region 73 in plan view.

このように、低抵抗領域71は、第1アクティブ領域8Aに複数方向から対向し、第2アクティブ領域8Bに複数方向から対向している。低抵抗領域71は、具体的には、第1アクティブ領域8Aおよび第2アクティブ領域8Bを一括して取り囲んでいる。低抵抗領域71は、第1アクティブ領域8Aから第4側面5D側の領域に至る電流経路の抵抗値を低減し、第2アクティブ領域8Bから第4側面5D側の領域に至る電流経路の抵抗値を低減する。むろん、低抵抗領域71は、第1~第3領域72~74のうちの少なくとも1つを含んでいればよく、必ずしも第1~第3領域72~74の全てを同時含む必要はない。 Thus, the low resistance region 71 faces the first active region 8A from multiple directions and faces the second active region 8B from multiple directions. Specifically, the low resistance region 71 collectively surrounds the first active region 8A and the second active region 8B. The low-resistance region 71 reduces the resistance value of the current path from the first active region 8A to the region on the side of the fourth side surface 5D, and reduces the resistance value of the current path from the second active region 8B to the region on the side of the fourth side surface 5D. to reduce Of course, the low resistance region 71 only needs to include at least one of the first to third regions 72-74, and does not necessarily include all of the first to third regions 72-74 at the same time.

半導体装置1Bは、半導体装置1Aの場合と同様、第1主面3の上に形成された絶縁膜20を含む。絶縁膜20は、半導体装置1Aの場合と同様、第1絶縁膜23および第2絶縁膜24を含む積層構造を有している。絶縁膜20は、この形態では、第1コンタクト開口75および第2コンタクト開口76を含む。第1コンタクト開口75は、第1アクティブ領域8Aおよび第2アクティブ領域8Bを露出させている。第1コンタクト開口75を区画する壁部は、外側不純物領域15の直上に位置している。第2コンタクト開口76は、低抵抗領域71の第1~第3領域72~74を露出させるように第1~第3領域72~74に沿って形成されている。 Semiconductor device 1B includes an insulating film 20 formed on first main surface 3 as in semiconductor device 1A. The insulating film 20 has a laminated structure including a first insulating film 23 and a second insulating film 24, as in the case of the semiconductor device 1A. The insulating film 20 includes a first contact opening 75 and a second contact opening 76 in this form. The first contact opening 75 exposes the first active area 8A and the second active area 8B. A wall portion defining the first contact opening 75 is located directly above the outer impurity region 15 . A second contact opening 76 is formed along the first to third regions 72 to 74 so as to expose the first to third regions 72 to 74 of the low resistance region 71 .

半導体装置1Bは、半導体装置1Aの場合と同様、第1主面3の上に形成された第1極性電極25を含む。第1極性電極25は、半導体装置1Aの場合と同様、チップ2側からこの順に積層された第1電極膜27、第2電極膜28および第3電極膜29を含む積層構造を有している。 Semiconductor device 1B includes first polar electrode 25 formed on first main surface 3, as in semiconductor device 1A. As in the case of the semiconductor device 1A, the first polar electrode 25 has a laminated structure including a first electrode film 27, a second electrode film 28 and a third electrode film 29 laminated in this order from the chip 2 side. .

第1極性電極25は、この形態では、第1パッド部80および第1引き出し部81を含む。第1パッド部80は、第1アクティブ領域8A(第1主面3の第3側面5C側の領域)を被覆するように絶縁膜20の上から第1コンタクト開口75に入り込んでいる。第1パッド部80は、平面視において第1主面3の周縁から内方に間隔を空けて四角形状(具体的には第2方向Yに延びる長方形状)に形成されている。第1パッド部80は、第1アクティブ領域8Aにおいて外側不純物領域15に電気的に接続され、ダイオード領域70(第1半導体領域6)とショットキ接合を形成している。 The first polar electrode 25 includes a first pad portion 80 and a first lead portion 81 in this embodiment. The first pad portion 80 enters the first contact opening 75 from above the insulating film 20 so as to cover the first active region 8A (the region on the third side surface 5C side of the first main surface 3). The first pad portion 80 is formed in a quadrangular shape (specifically, a rectangular shape extending in the second direction Y) spaced inwardly from the peripheral edge of the first main surface 3 in plan view. The first pad portion 80 is electrically connected to the outer impurity region 15 in the first active region 8A and forms a Schottky junction with the diode region 70 (first semiconductor region 6).

第1引き出し部81は、第2アクティブ領域8Bを被覆するように第1パッド部80から第2アクティブ領域8B側に引き出され、絶縁膜20の上から第1コンタクト開口75に入り込んでいる。第1引き出し部81は、平面視において第1主面3の周縁から内方に間隔を空けて形成されている。第1引き出し部81は、第1コンタクト開口75内において不純物領域12および外側不純物領域15に電気的に接続され、第1半導体領域6とショットキ接合を形成している。 The first lead-out portion 81 extends from the first pad portion 80 toward the second active region 8B so as to cover the second active region 8B, and enters the first contact opening 75 from above the insulating film 20 . The first drawn-out portion 81 is formed to be spaced inwardly from the peripheral edge of the first main surface 3 in plan view. First lead-out portion 81 is electrically connected to impurity region 12 and outer impurity region 15 in first contact opening 75 and forms a Schottky junction with first semiconductor region 6 .

第1引き出し部81は、具体的には、第2アクティブ領域8Bにおいて第1主面3を被覆し、第1主面3から複数のトレンチ10に入り込んでいる。第1引き出し部81は、各トレンチ10の底壁において不純物領域12に電気的に接続され、各トレンチ10の側壁において第1半導体領域6とショットキ接合を形成している。第1引き出し部81は、各トレンチ10の底壁において第1半導体領域6とショットキ接合を形成する部分を含む。第1引き出し部81は、具体的には、各トレンチ10の底壁角部および底壁周縁部において第1半導体領域6とショットキ接合を形成している。 Specifically, the first lead-out portion 81 covers the first main surface 3 in the second active region 8B and enters the plurality of trenches 10 from the first main surface 3 . The first lead-out portion 81 is electrically connected to the impurity region 12 at the bottom wall of each trench 10 and forms a Schottky junction with the first semiconductor region 6 at the side wall of each trench 10 . The first lead-out portion 81 includes a portion forming a Schottky junction with the first semiconductor region 6 on the bottom wall of each trench 10 . Specifically, the first lead-out portion 81 forms a Schottky junction with the first semiconductor region 6 at the bottom wall corner portion and the bottom wall peripheral edge portion of each trench 10 .

このように、第1アクティブ領域8Aには、アノードとしての第1極性電極25(第1パッド部80)、および、カソードとしてのダイオード領域70(第1半導体領域6)を有する第1SBD構造82(ショットキ接合)が形成されている。また、第2アクティブ領域8Bには、アノードとしての第1極性電極25(第1引き出し部81)、および、カソードとしての第1半導体領域6を有する第2SBD構造83(ショットキ接合)が形成されている。第2SBD構造83は、第1SBD構造82に並列接続されている。 Thus, in the first active region 8A, the first SBD structure 82 ( Schottky junction) is formed. Also, in the second active region 8B, a second SBD structure 83 (Schottky junction) having a first polar electrode 25 (first lead-out portion 81) as an anode and a first semiconductor region 6 as a cathode is formed. there is A second SBD structure 83 is connected in parallel with the first SBD structure 82 .

半導体装置1Bは、半導体装置1Aの場合とは異なり、第2主面4に代えて第1主面3の上に形成された第2極性電極37を含む。第2極性電極37は、第1極性電極25から第1主面3に沿う横方向に間隔を空けて第1主面3の上に配置されている。つまり、半導体装置1Bは、横型(Lateral type)のSBDを含む。第2極性電極37は、この形態では、第1極性電極25の場合と同様、チップ2側からこの順に積層された第1電極膜27、第2電極膜28および第3電極膜29を含む積層構造を有している。 Semiconductor device 1B includes a second polarity electrode 37 formed on first main surface 3 instead of second main surface 4, unlike semiconductor device 1A. A second polar electrode 37 is disposed on the first major surface 3 laterally spaced along the first major surface 3 from the first polar electrode 25 . That is, the semiconductor device 1B includes a lateral type SBD. In this embodiment, the second polarity electrode 37 is a laminate including a first electrode film 27, a second electrode film 28 and a third electrode film 29 which are laminated in this order from the chip 2 side, as in the case of the first polarity electrode 25. have a structure.

第2極性電極37は、絶縁膜20の上から第2コンタクト開口76に入り込んでいる。第2極性電極37は、第2コンタクト開口76内において低抵抗領域71に電気的に接続されている。第2極性電極37は、具体的には、低抵抗領域71とオーミック接触を形成している。第2極性電極37は、この形態では、第2パッド部84、少なくとも1つ(この形態では一対)の第2引き出し部85、および、少なくとも1つ(この形態では1つ)の第3引き出し部86を含む。 The second polarity electrode 37 enters the second contact opening 76 from above the insulating film 20 . The second polarity electrode 37 is electrically connected to the low resistance region 71 within the second contact opening 76 . Specifically, the second polar electrode 37 forms an ohmic contact with the low resistance region 71 . In this embodiment, the second polarity electrode 37 includes a second pad section 84, at least one (a pair in this embodiment) second lead section 85, and at least one (one in this embodiment) third lead section. Including 86.

第2パッド部84は、低抵抗領域71の第1領域72(第1主面3の第4側面5D側の領域)を被覆するように絶縁膜20の上から第2コンタクト開口76に入り込んでいる。第2パッド部84は、第2コンタクト開口76内において第1領域72に電気的に接続されている。第2パッド部84は、平面視において第1主面3の周縁から内方に間隔を空けて四角形状(具体的には第2方向Yに延びる長方形状)に形成されている。第2パッド部84は、第1引き出し部81を挟んで第1パッド部80に対向している。 The second pad portion 84 enters the second contact opening 76 from above the insulating film 20 so as to cover the first region 72 of the low resistance region 71 (the region on the side of the fourth side surface 5D of the first main surface 3). there is The second pad portion 84 is electrically connected to the first region 72 within the second contact opening 76 . The second pad portion 84 is formed in a quadrangular shape (specifically, a rectangular shape extending in the second direction Y) spaced inwardly from the peripheral edge of the first main surface 3 in plan view. The second pad portion 84 faces the first pad portion 80 with the first lead-out portion 81 interposed therebetween.

一対の第2引き出し部85は、低抵抗領域71の第2領域73を被覆するように第1パッド部80から第3側面5C側(第2アクティブ領域8B側)に向けて引き出され、絶縁膜20の上から第2コンタクト開口76に入り込んでいる。一対の第2引き出し部85は、この形態では、平面視において第2方向Yの両サイドから第1引き出し部81(第2アクティブ領域8B)を挟み込むように第1パッド部80から第1方向Xに帯状に引き出されている。 A pair of second lead portions 85 are led out from the first pad portion 80 toward the third side surface 5C side (second active region 8B side) so as to cover the second region 73 of the low resistance region 71, and are formed by an insulating film. 20 enters the second contact opening 76 from above. In this embodiment, the pair of second lead portions 85 extend from the first pad portion 80 in the first direction X so as to sandwich the first lead portions 81 (second active regions 8B) from both sides in the second direction Y in plan view. is pulled out in a strip shape.

一対の第2引き出し部85は、平面視において第1方向Xに第1パッド部80に対向し、第2方向Yに第1引き出し部81に対向している。一対の第2引き出し部85は、平面視において第1主面3の周縁から内方に間隔を空けて形成されている。一対の第2引き出し部85は、第2コンタクト開口76内において低抵抗領域71の第2領域73に電気的に接続されている。 The pair of second lead-out portions 85 faces the first pad portion 80 in the first direction X and faces the first lead-out portion 81 in the second direction Y in plan view. The pair of second lead-out portions 85 are formed to be spaced inwardly from the peripheral edge of the first main surface 3 in plan view. The pair of second lead portions 85 are electrically connected to the second region 73 of the low resistance region 71 within the second contact opening 76 .

第3引き出し部86は、低抵抗領域71の第3領域74を被覆するように一対の第2引き出し部85のいずれか一方または双方から第3側面5C側に引き出され、絶縁膜20の上から第2コンタクト開口76に入り込んでいる。第3引き出し部86は、平面視において第1主面3の周縁から内方に間隔を空けて形成され、第1パッド部80(第1アクティブ領域8A)に沿って帯状に延びている。 The third lead-out portion 86 is led out from one or both of the pair of second lead-out portions 85 toward the third side surface 5</b>C so as to cover the third region 74 of the low resistance region 71 . It enters the second contact opening 76 . The third lead-out portion 86 is spaced inwardly from the peripheral edge of the first main surface 3 in plan view, and extends in a strip shape along the first pad portion 80 (first active region 8A).

第3引き出し部86は、この形態では、一対の第2引き出し部85の双方から引き出され、第1パッド部80(第1アクティブ領域8A)を取り囲んでいる。第3引き出し部86は、第2コンタクト開口76内において低抵抗領域71の第3領域74に電気的に接続されている。第3引き出し部86は、平面視において第2引き出し部85の幅未満の幅を有している。むろん、第3引き出し部86は、平面視において第2引き出し部85の幅とほぼ等しい幅を有していてもよい。 In this embodiment, the third lead-out portion 86 is led out from both of the pair of second lead-out portions 85 and surrounds the first pad portion 80 (first active region 8A). The third lead portion 86 is electrically connected to the third region 74 of the low resistance region 71 within the second contact opening 76 . The third lead-out portion 86 has a width smaller than that of the second lead-out portion 85 in plan view. Of course, the third lead-out portion 86 may have a width substantially equal to the width of the second lead-out portion 85 in plan view.

具体的な図示は省略されるが、半導体装置1Bは、チップ2および第1極性電極25の接続部、ならびに、チップ2および第2極性電極37の接続部に形成されたシリサイド層31を含む(図7も併せて参照)。シリサイド層31は、具体的には、チップ2および第1電極膜27の接続部に形成されている。 Although not shown in detail, the semiconductor device 1B includes a connection portion between the chip 2 and the first polarity electrode 25 and a silicide layer 31 formed at a connection portion between the chip 2 and the second polarity electrode 37 ( See also FIG. 7). Specifically, the silicide layer 31 is formed at the connecting portion between the chip 2 and the first electrode film 27 .

半導体装置1Bは、第1極性電極25(第1極性電極25および第2極性電極37)を選択的に被覆する絶縁層90を含む。絶縁層90は、第1極性電極25を露出させる第1パッド開口91を含む。第1パッド開口91は、具体的には、第1極性電極25の第1パッド部80を露出させている。第1パッド開口91は、平面視において第1パッド部80の周縁から内方に間隔を空けて四角形状(具体的には第2方向Yに延びる長方形状)に形成されている。 The semiconductor device 1B includes an insulating layer 90 selectively covering the first polar electrode 25 (the first polar electrode 25 and the second polar electrode 37). The insulating layer 90 includes a first pad opening 91 exposing the first polarity electrode 25 . Specifically, the first pad opening 91 exposes the first pad portion 80 of the first polarity electrode 25 . The first pad opening 91 is formed in a square shape (specifically, a rectangular shape extending in the second direction Y) spaced inward from the peripheral edge of the first pad portion 80 in plan view.

絶縁層90は、第1パッド開口91から間隔を空けて第2極性電極37を露出させる第2パッド開口92を含む。第2パッド開口92は、具体的には、第2極性電極37の第2パッド部84を露出させている。第2パッド開口92は、この形態では、平面視において第2パッド部84の周縁から内方に間隔を空けて四角形状(具体的には第2方向Yに延びる長方形状)に形成されている。 The insulating layer 90 includes a second pad opening 92 spaced from the first pad opening 91 to expose the second polarity electrode 37 . Specifically, the second pad opening 92 exposes the second pad portion 84 of the second polarity electrode 37 . In this embodiment, the second pad opening 92 is formed in a square shape (specifically, a rectangular shape extending in the second direction Y) spaced inwardly from the periphery of the second pad portion 84 in plan view. .

絶縁層90は、この形態では、第1極性電極25側からこの順に積層された無機絶縁膜93および有機絶縁膜94を含む積層構造を有している。無機絶縁膜93は、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。無機絶縁膜93は、この形態では、窒化シリコン膜を含む。有機絶縁膜94は、ポリイミド膜、ポリアミド膜およびポリベンゾオキサゾール膜のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。有機絶縁膜94は、この形態では、ポリイミド膜を含む。むろん、絶縁層90は、無機絶縁膜93または有機絶縁膜94からなる単層構造を有していてもよい。 In this embodiment, the insulating layer 90 has a laminated structure including an inorganic insulating film 93 and an organic insulating film 94 laminated in this order from the first polarity electrode 25 side. Inorganic insulating film 93 may include at least one of a silicon oxide film and a silicon nitride film. Inorganic insulating film 93 includes a silicon nitride film in this embodiment. Organic insulating film 94 may include at least one of a polyimide film, a polyamide film, and a polybenzoxazole film. The organic insulating film 94 includes a polyimide film in this form. Of course, the insulating layer 90 may have a single layer structure consisting of the inorganic insulating film 93 or the organic insulating film 94 .

半導体装置1Bは、第1極性電極25に電気的に接続された第1端子電極95を含む。第1端子電極95は、第1パッド開口91内に配置され、第1パッド開口91内において第1パッド部80に電気的に接続されている。半導体装置1Bは、第2極性電極37に電気的に接続された第2端子電極96を含む。第2端子電極96は、第2パッド開口92内に配置され、第2パッド開口92内において第2パッド部84に電気的に接続されている。 Semiconductor device 1B includes a first terminal electrode 95 electrically connected to first polarity electrode 25 . The first terminal electrode 95 is arranged inside the first pad opening 91 and electrically connected to the first pad portion 80 inside the first pad opening 91 . Semiconductor device 1B includes a second terminal electrode 96 electrically connected to second polarity electrode 37 . The second terminal electrode 96 is arranged inside the second pad opening 92 and electrically connected to the second pad portion 84 inside the second pad opening 92 .

第1~第2端子電極95~96は、チップ2側からこの順に積層されたNi膜97、Pd膜98およびAu膜99を含む積層構造をそれぞれ有している。Ni膜97は、第1~第2パッド開口91~92を埋め戻し、絶縁層90の主面を被覆する部分を有していてもよい。Pd膜98は、Ni膜97の主面を膜状に被覆している。Pd膜98は、絶縁層90の外面を被覆する部分を有していてもよい。Au膜99は、Pd膜98の外面を膜状に被覆している。Au膜99は、絶縁層90の主面を被覆する部分を有していてもよい。 The first and second terminal electrodes 95 and 96 each have a laminated structure including a Ni film 97, a Pd film 98 and an Au film 99 laminated in this order from the chip 2 side. The Ni film 97 may have a portion that fills back the first and second pad openings 91 and 92 and covers the main surface of the insulating layer 90 . The Pd film 98 covers the main surface of the Ni film 97 in the form of a film. The Pd film 98 may have a portion covering the outer surface of the insulating layer 90 . The Au film 99 coats the outer surface of the Pd film 98 like a film. The Au film 99 may have a portion covering the main surface of the insulating layer 90 .

半導体装置1Bは、チップ2の第1~第4側面5A~5Dを被覆する側壁絶縁膜100を含む。側壁絶縁膜100は、第1~第4側面5A~5Dを全周に亘って被覆し、第2主面4を露出させている。側壁絶縁膜100は、この形態では、絶縁層90の主面を露出させるように絶縁層90の側壁部の一部または全部を被覆していてもよい。側壁絶縁膜100は、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。 Semiconductor device 1B includes sidewall insulating films 100 covering first to fourth side surfaces 5A to 5D of chip 2 . The sidewall insulating film 100 covers the entire circumference of the first to fourth side surfaces 5A to 5D and exposes the second main surface 4. As shown in FIG. In this embodiment, sidewall insulating film 100 may cover part or all of the sidewalls of insulating layer 90 so that the main surface of insulating layer 90 is exposed. Sidewall insulating film 100 may include at least one of a silicon oxide film and a silicon nitride film.

以上、半導体装置1Bは、チップ2、第1半導体領域6、トレンチ10、不純物領域12および第1極性電極25(主面電極)を含む。チップ2は、第1主面3を有している。第1半導体領域6は、第1主面3から露出するようにチップ2内に形成されている。トレンチ10は、第1主面3に形成され、側壁および底壁を有している。不純物領域12は、トレンチ10の側壁の全域を露出させるように、第1半導体領域6内においてトレンチ10の底壁に沿う領域に形成されている。第1極性電極25は、第1主面3を被覆し、第1半導体領域6とショットキ接合を形成している。 As described above, semiconductor device 1B includes chip 2, first semiconductor region 6, trench 10, impurity region 12, and first polar electrode 25 (main surface electrode). Chip 2 has a first main surface 3 . The first semiconductor region 6 is formed within the chip 2 so as to be exposed from the first main surface 3 . Trench 10 is formed in first main surface 3 and has sidewalls and a bottom wall. The impurity region 12 is formed along the bottom wall of the trench 10 within the first semiconductor region 6 so as to expose the entire side wall of the trench 10 . The first polar electrode 25 covers the first main surface 3 and forms a Schottky junction with the first semiconductor region 6 .

この構造によれば、電気的特性を向上できる半導体装置1Bを提供できる。具体的には、トレンチ10のレイアウトおよび不純物領域12のレイアウトを調整することによって、電気的特性の一例としての順方向電圧VFの特性および逆方向電流IRの特性を向上できる半導体装置1Bを提供できる。 According to this structure, it is possible to provide the semiconductor device 1B capable of improving electrical characteristics. Specifically, by adjusting the layout of the trenches 10 and the layout of the impurity regions 12, it is possible to provide the semiconductor device 1B capable of improving the characteristics of the forward voltage VF and the characteristics of the reverse current IR, which are examples of electrical characteristics. .

この形態では、複数のトレンチ10および複数の不純物領域12が第2アクティブ領域8Bに形成された例が示された。しかし、複数のトレンチ10および複数の不純物領域12は、第2アクティブ領域8Bに代えて第1アクティブ領域8Aに形成されてもよい。つまり、第1SBD構造82および第2SBD構造83の配置が入れ換えられてもよい。 This form shows an example in which a plurality of trenches 10 and a plurality of impurity regions 12 are formed in the second active region 8B. However, the plurality of trenches 10 and the plurality of impurity regions 12 may be formed in the first active region 8A instead of the second active region 8B. That is, the arrangement of the first SBD structure 82 and the second SBD structure 83 may be interchanged.

この場合、複数のトレンチ10および複数の不純物領域12は、第1アクティブ領域8Aにおいて第1極性電極25(第1パッド部80)に接続される。むろん、複数のトレンチ10および複数の不純物領域12は、第1アクティブ領域8Aおよび第2アクティブ領域8Bの双方に形成されていてもよい。つまり、第1アクティブ領域8Aおよび第2アクティブ領域8Bの双方に第2SBD構造83が形成されてもよい。 In this case, the plurality of trenches 10 and the plurality of impurity regions 12 are connected to the first polarity electrode 25 (first pad portion 80) in the first active region 8A. Of course, multiple trenches 10 and multiple impurity regions 12 may be formed in both the first active region 8A and the second active region 8B. That is, the second SBD structure 83 may be formed in both the first active region 8A and the second active region 8B.

以上、実施形態が説明されたが、前述の実施形態はさらに他の形態で実施できる。たとえば、外側トレンチ11は、図17に示されるレイアウトを有していてもよい。図17は、変形例に係る外側トレンチ11のレイアウト例を示す平面図である。図17を参照して、外側トレンチ11は、複数のトレンチ10を取り囲む環状に形成されていてもよい。外側トレンチ11のレイアウトに対する外側不純物領域15のレイアウトは、第1実施形態の場合と同様である(図6および図7も併せて参照)。 Although the embodiments have been described above, the above-described embodiments can be embodied in other forms. For example, outer trench 11 may have the layout shown in FIG. FIG. 17 is a plan view showing a layout example of the outer trench 11 according to the modification. Referring to FIG. 17 , outer trench 11 may be formed in an annular shape surrounding multiple trenches 10 . The layout of the outer impurity regions 15 with respect to the layout of the outer trenches 11 is the same as in the first embodiment (see also FIGS. 6 and 7).

複数のトレンチ10は、図18に示されるレイアウトを有していてもよい。図18は、第1変形例に係るトレンチ10のレイアウト例を示す平面図である。図18を参照して、複数のトレンチ10は、平面視において第1方向Xおよび第2方向Yに間隔を空けて行列状(ドット状)に配列されていてもよい。この場合、外側トレンチ11も、複数のトレンチ10のレイアウトに応じて、第2方向Yに間隔を空けてドット状に配列されていてもよい。 The multiple trenches 10 may have the layout shown in FIG. FIG. 18 is a plan view showing a layout example of trenches 10 according to the first modification. Referring to FIG. 18, a plurality of trenches 10 may be arranged in a matrix form (dot form) at intervals in the first direction X and the second direction Y in plan view. In this case, the outer trenches 11 may also be arranged in dots at intervals in the second direction Y according to the layout of the plurality of trenches 10 .

むろん、複数のトレンチ10は、平面視において第1方向Xおよび第2方向Yに間隔を空けて千鳥状(ドット状)に配列されていてもよい。この場合、たとえば、偶数列(または奇数列)に位置する複数のトレンチ10が奇数列(または偶数列)に位置する複数のトレンチ10から第2方向Yにずれて配列されていてもよい。むろん、偶数行(または奇数行)に位置する複数のトレンチ10が奇数行(または偶数行)に位置する複数のトレンチ10から第1方向Xにずれて配列されていてもよい。 Of course, the plurality of trenches 10 may be arranged in a zigzag pattern (dot pattern) at intervals in the first direction X and the second direction Y in plan view. In this case, for example, the plurality of trenches 10 positioned in even-numbered rows (or odd-numbered rows) may be arranged shifted in the second direction Y from the plurality of trenches 10 positioned in odd-numbered rows (or even-numbered rows). Of course, the plurality of trenches 10 located in even-numbered rows (or odd-numbered rows) may be arranged shifted in the first direction X from the plurality of trenches 10 located in odd-numbered rows (or even-numbered rows).

複数のトレンチ10は、図19に示されるレイアウトを有していてもよい。図19は、第2変形例に係るトレンチ10のレイアウト例を示す平面図である。図19を参照して、複数のトレンチ10は、この形態では、第1方向Xに延びる複数の第1トレンチ10A、および、第2方向Yに延びる複数の第2トレンチ10Bを含む。複数の第2トレンチ10Bは、複数の第1トレンチ10Aに交差し、複数の第1トレンチ10Aと1つの格子状のトレンチ10を形成している。 A plurality of trenches 10 may have the layout shown in FIG. FIG. 19 is a plan view showing a layout example of trenches 10 according to the second modification. Referring to FIG. 19, multiple trenches 10 include multiple first trenches 10A extending in the first direction X and multiple second trenches 10B extending in the second direction Y in this embodiment. The plurality of second trenches 10B intersect with the plurality of first trenches 10A to form one grid-shaped trench 10 together with the plurality of first trenches 10A.

この場合、複数の不純物領域12は、複数の第1トレンチ10Aの底壁をそれぞれ被覆する複数の第1不純物領域12A、および、複数の第2トレンチ10Bの底壁をそれぞれ被覆する複数の第2不純物領域12Bを含んでいてもよい。第1トレンチ10Aのレイアウトに対する第1不純物領域12Aのレイアウトは、第1実施形態の場合と同様である(図6および図7も併せて参照)。 In this case, the plurality of impurity regions 12 include a plurality of first impurity regions 12A covering the bottom walls of the plurality of first trenches 10A, respectively, and a plurality of second impurity regions 12A covering the bottom walls of the plurality of second trenches 10B, respectively. An impurity region 12B may be included. The layout of the first impurity regions 12A with respect to the layout of the first trenches 10A is the same as in the first embodiment (see also FIGS. 6 and 7).

また、第2トレンチ10Bのレイアウトに対する第2不純物領域12Bのレイアウトは、第1実施形態の場合と同様である(図6および図7も併せて参照)。むろん、複数の不純物領域12は、複数の第1不純物領域12Aおよび複数の第2不純物領域12Bのいずれか一方を含んでいればよく、必ずしも複数の第1不純物領域12Aおよび複数の第2不純物領域12Bを同時に含む必要はない。 Also, the layout of the second impurity regions 12B with respect to the layout of the second trenches 10B is the same as in the case of the first embodiment (see also FIGS. 6 and 7). Of course, the plurality of impurity regions 12 may include either one of the plurality of first impurity regions 12A or the plurality of second impurity regions 12B, and the plurality of first impurity regions 12A and the plurality of second impurity regions are not necessarily required. 12B need not be included at the same time.

むろん、複数のトレンチ10は、複数の第1トレンチ10Aおよび複数の第2トレンチ10Bの組み合わせによって、平面視において同心円状のレイアウトで形成されていてもよいし、螺旋状のレイアウトで形成されていてもよい。これらの場合、複数の不純物領域12は、複数の第1不純物領域12Aおよび複数の第2不純物領域12Bの組み合わせによって、平面視において同心円状のレイアウトで形成されていてもよいし、螺旋状のレイアウトで形成されていてもよい。 Of course, the plurality of trenches 10 may be formed in a concentric layout or a spiral layout in a plan view by combining the plurality of first trenches 10A and the plurality of second trenches 10B. good too. In these cases, the plurality of impurity regions 12 may be formed in a concentric layout in plan view or a spiral layout by combining the plurality of first impurity regions 12A and the plurality of second impurity regions 12B. may be formed of

前述の各実施形態において、SiC単結晶からなるチップ2が採用される場合、チップ2は六方晶からなるSiC単結晶を含むことが好ましい。SiC単結晶は、2H(Hexagonal)-SiC単結晶、4H-SiC単結晶、6H-SiC単結晶等であってもよい。チップ2は、前記ポリタイプのうち4H-SiC単結晶からなることが好ましい。 In each of the above-described embodiments, when the chip 2 made of SiC single crystal is adopted, the chip 2 preferably contains the SiC single crystal made of hexagonal crystal. The SiC single crystal may be 2H (Hexagonal)-SiC single crystal, 4H-SiC single crystal, 6H-SiC single crystal, or the like. The chip 2 is preferably made of 4H--SiC single crystal of the polytype.

第1主面3および第2主面4は、SiC単結晶のc面によって形成されていることが好ましい。この場合、第1主面3がSiC単結晶のシリコン面((0001)面)によって形成され、第2主面4がSiC単結晶のカーボン面((000-1)面)によって形成されていることが好ましい。むろん、第1主面3がカーボン面によって形成され、第2主面4がシリコン面によって形成されていてもよい。 The first main surface 3 and the second main surface 4 are preferably formed by the c-plane of SiC single crystal. In this case, the first main surface 3 is formed by the silicon surface ((0001) plane) of the SiC single crystal, and the second main surface 4 is formed by the carbon surface ((000-1) plane) of the SiC single crystal. is preferred. Of course, the first main surface 3 may be formed by a carbon surface and the second main surface 4 may be formed by a silicon surface.

第1主面3および第2主面4は、SiC単結晶のc面に対して所定のオフ方向に所定の角度で傾斜したオフ角を有していてもよい。オフ方向は、SiC単結晶のa軸方向([11-20]方向)であってもよい。オフ角は、0°以上5°以下であってもよい。第1方向XはSiC単結晶のm軸方向([1-100]方向)であり、第2方向YはSiC単結晶のa軸方向であってもよい。むろん、第1方向XはSiC単結晶のa軸方向であり、第2方向YはSiC単結晶のm軸方向であってもよい。 The first main surface 3 and the second main surface 4 may have an off angle inclined at a predetermined angle in a predetermined off direction with respect to the c-plane of the SiC single crystal. The off-direction may be the a-axis direction ([11-20] direction) of the SiC single crystal. The off angle may be 0° or more and 5° or less. The first direction X may be the m-axis direction ([1-100] direction) of the SiC single crystal, and the second direction Y may be the a-axis direction of the SiC single crystal. Of course, the first direction X may be the a-axis direction of the SiC single crystal, and the second direction Y may be the m-axis direction of the SiC single crystal.

前述の各実施形態では、第1方向Xおよび第2方向Yが第1~第4側面5A~5Dの延在方向によって規定された。しかし、第1方向Xおよび第2方向Yは、互いに交差(具体的には直交)する関係を維持する限り、任意の方向であってもよい。 In each of the embodiments described above, the first direction X and the second direction Y were defined by the extending directions of the first to fourth side surfaces 5A to 5D. However, the first direction X and the second direction Y may be arbitrary directions as long as they maintain a relationship of crossing each other (specifically, orthogonally).

以下、この明細書および図面から抽出される特徴例が示される。以下、括弧内の英数字等は前述の実施形態における対応構成要素等を表すが、各項目の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下の項目に係る「半導体装置」は、「半導体整流デバイス」または「チップ部品」に変更されてもよい。 Below are examples of features that can be extracted from the specification and drawings. Hereinafter, alphanumeric characters in parentheses represent components corresponding to the above-described embodiments, but the scope of each item is not limited to the embodiments. "Semiconductor device" in the following items may be changed to "semiconductor rectifier device" or "chip part".

[A1]主面(3)を有するチップ(2)と、前記主面(3)から露出するように前記チップ(2)内に形成された第1導電型(n型)の半導体領域(6)と、前記主面(3)に形成され、側壁および底壁を有するトレンチ(10)と、前記トレンチ(10)の前記側壁の全域を露出させるように、前記半導体領域(6)内において前記トレンチ(10)の前記底壁に沿う領域のみに形成された第2導電型(p型)の不純物領域(12)と、前記主面(3)を被覆し、前記半導体領域(6)とショットキ接合を形成する主面電極(25)と、を含む、半導体装置(1A、1B)。 [A1] A chip (2) having a main surface (3) and a semiconductor region (6) of a first conductivity type (n-type) formed in the chip (2) so as to be exposed from the main surface (3) ), a trench (10) formed in said main surface (3) and having sidewalls and a bottom wall, and said an impurity region (12) of a second conductivity type (p-type) formed only in a region along the bottom wall of the trench (10); A semiconductor device (1A, 1B) comprising: a main surface electrode (25) forming a junction.

[A2]前記主面電極(25)は、前記トレンチ(10)の前記底壁において前記不純物領域(12)に電気的に接続され、前記トレンチ(10)の前記側壁において前記半導体領域(6)と前記ショットキ接合を形成している、A1に記載の半導体装置(1A、1B)。 [A2] The main surface electrode (25) is electrically connected to the impurity region (12) on the bottom wall of the trench (10), and the semiconductor region (6) on the sidewall of the trench (10). and the semiconductor device (1A, 1B) according to A1, forming the Schottky junction.

[A3]前記主面電極(25)は、前記トレンチ(10)の前記底壁において前記半導体領域(6)と前記ショットキ接合を形成する部分を含む、A1またはA2に記載の半導体装置(1A、1B)。 [A3] The semiconductor device (1A, 1B).

[A4]前記不純物領域(12)は、前記トレンチ(10)の前記側壁から間隔を空けて前記トレンチ(10)の前記底壁に沿う領域のみに形成されている、A1~A3のいずれか一つに記載の半導体装置(1A、1B)。 [A4] Any one of A1 to A3, wherein the impurity region (12) is formed only in a region along the bottom wall of the trench (10) spaced apart from the side wall of the trench (10). 1. The semiconductor device (1A, 1B) according to 1.

[A5]125℃の温度環境下において3Vの逆方向電圧VRが前記ショットキ接合に付与されたとき、逆方向電流IRが10mA以下である、A1~A4のいずれか一つに記載の半導体装置(1A、1B)。 [A5] The semiconductor device according to any one of A1 to A4, wherein a reverse current IR is 10 mA or less when a reverse voltage VR of 3 V is applied to the Schottky junction in a temperature environment of 125° C. ( 1A, 1B).

[A6]-40℃の温度環境下において7.5mAの順方向電流IFが前記ショットキ接合に付与されたとき、順方向電圧VFが300mV以下である、A1~A5のいずれか一つに記載の半導体装置(1A、1B)。 [A6] According to any one of A1 to A5, the forward voltage VF is 300 mV or less when a forward current IF of 7.5 mA is applied to the Schottky junction in a temperature environment of -40°C. A semiconductor device (1A, 1B).

[A7]断面視において、複数の前記トレンチ(10)が前記主面(3)に間隔を空けて形成され、断面視において、複数の前記不純物領域(12)が、複数の前記トレンチ(10)の前記側壁の全域を露出させるように、複数の前記トレンチ(10)の前記底壁に沿う領域のみにそれぞれ形成されている、A1~A6のいずれか一つに記載の半導体装置(1A、1B)。 [A7] In a cross-sectional view, a plurality of trenches (10) are formed at intervals in the main surface (3), and in a cross-sectional view, the plurality of impurity regions (12) are formed in the plurality of trenches (10). The semiconductor device (1A, 1B ).

[A8]複数の前記トレンチ(10)は、断面視において第1値aの間隔を空けて前記主面(3)に形成され、かつ、前記第1値a以下の第2値b(b≦a)の幅をそれぞれ有している、A7に記載の半導体装置(1A、1B)。 [A8] The plurality of trenches (10) are formed in the main surface (3) at intervals of a first value a in a cross-sectional view, and have a second value b (b≦ The semiconductor device (1A, 1B) of A7, each having a width of a).

[A9]前記第1値aは、0.4μm以上1.4μm以下である、A8に記載の半導体装置(1A、1B)。 [A9] The semiconductor device (1A, 1B) according to A8, wherein the first value a is 0.4 μm or more and 1.4 μm or less.

[A10]前記第2値bは、0.4μm以上1.2μm以下である、A8またはA9に記載の半導体装置(1A、1B)。 [A10] The semiconductor device (1A, 1B) according to A8 or A9, wherein the second value b is 0.4 μm or more and 1.2 μm or less.

[A11]複数の前記トレンチ(10)は、前記第1値aおよび前記第2値bの間に「a>-b+1.4」の関係式を有するように形成されている、A8~A10のいずれか一つに記載の半導体装置(1A、1B)。 [A11] A8 to A10, wherein the plurality of trenches (10) are formed to have a relational expression of "a>-b+1.4" between the first value a and the second value b A semiconductor device (1A, 1B) according to any one of the above.

[A12]複数の前記不純物領域(12)は、断面視において前記第1値a以上の第3値c(a≦c)の間隔を空けて複数の前記トレンチ(10)の前記底壁に沿う領域にそれぞれ形成され、かつ、前記第2値b以下の第4値d(d≦b)の幅をそれぞれ有している、A8~A11のいずれか一つに記載の半導体装置(1A、1B)。 [A12] The plurality of impurity regions (12) extend along the bottom walls of the plurality of trenches (10) at intervals of a third value c (a≤c) equal to or greater than the first value a in a cross-sectional view. The semiconductor device according to any one of A8 to A11 (1A, 1B ).

[A13]前記第3値cは、0.4μm以上1.6μm以下である、A12に記載の半導体装置(1A、1B)。 [A13] The semiconductor device (1A, 1B) according to A12, wherein the third value c is 0.4 μm or more and 1.6 μm or less.

[A14]前記第4値dは、0.35μm以上1.2μm以下である、A12またはA13に記載の半導体装置(1A、1B)。 [A14] The semiconductor device (1A, 1B) according to A12 or A13, wherein the fourth value d is 0.35 μm or more and 1.2 μm or less.

[A15]前記主面(3)に設定されたアクティブ領域(8)と、前記主面(3)において前記アクティブ領域(8)外に設定されたアウター領域(9)と、前記アクティブ領域(8)において前記主面(3)に形成された前記トレンチ(10)と、前記アクティブ領域(8)を区画するように前記アウター領域(9)の前記主面(3)に形成され、前記アクティブ領域(8)側の内壁、前記アウター領域(9)側の外壁、ならびに、前記内壁および前記外壁を接続する底壁を有する外側トレンチ(11)と、前記アウター領域(9)の前記半導体領域(6)内において前記外側トレンチ(11)の前記外壁に沿う領域に形成された第2導電型(p型)の外側不純物領域(15)と、をさらに含む、A1~A14のいずれか一つに記載の半導体装置(1A、1B)。 [A15] An active region (8) set on the main surface (3), an outer region (9) set outside the active region (8) on the main surface (3), and the active region (8) ) formed in the main surface (3) of the outer region (9) so as to partition the trench (10) formed in the main surface (3) and the active region (8), and the active region An outer trench (11) having an inner wall on the (8) side, an outer wall on the outer region (9) side, and a bottom wall connecting the inner wall and the outer wall, and the semiconductor region (6) in the outer region (9) ), an outer impurity region (15) of a second conductivity type (p-type) formed in a region along the outer wall of the outer trench (11) within the trench (11). semiconductor device (1A, 1B).

[A16]前記外側不純物領域(15)は、前記外側トレンチ(11)の前記内壁を露出させるように前記外側トレンチ(11)の前記外壁および前記底壁に沿う領域に形成されている、A15に記載の半導体装置(1A、1B)。 [A16] The outer impurity region (15) is formed in a region along the outer wall and the bottom wall of the outer trench (11) so as to expose the inner wall of the outer trench (11), A semiconductor device (1A, 1B) as described.

[A17]前記外側不純物領域(15)は、前記外側トレンチ(11)の前記底壁の一部を露出させている、A15またはA16に記載の半導体装置(1A、1B)。 [A17] The semiconductor device (1A, 1B) according to A15 or A16, wherein the outer impurity region (15) exposes a part of the bottom wall of the outer trench (11).

[A18]第1導電型(n型)の半導体領域(6)が露出した主面(41)を有するウエハ(40)を用意する工程と、前記主面(41)側から前記ウエハ(40)の不要な部分を除去することにより、側壁および底壁を有するトレンチ(10)を前記主面(41)に形成する工程と、前記トレンチ(10)の前記底壁のみに第2導電型不純物を導入することにより、前記トレンチ(10)の前記底壁のみに沿う第2導電型(p型)の不純物領域(12)を前記半導体領域(6)内に形成する工程と、前記半導体領域(6)とショットキ接合を形成する主面電極(25)を前記主面(41)の上に形成する工程と、を含む、半導体装置(1A、1B)の製造方法。 [A18] A step of preparing a wafer (40) having a main surface (41) in which a semiconductor region (6) of a first conductivity type (n-type) is exposed; forming a trench (10) having sidewalls and a bottom wall in said main surface (41) by removing unnecessary portions of said trench (10); forming a second conductivity type (p-type) impurity region (12) in the semiconductor region (6) along only the bottom wall of the trench (10) by introducing; ) and forming a main surface electrode (25) forming a Schottky junction on the main surface (41).

[A19]前記トレンチ(10)の前記底壁を露出させ、前記トレンチ(10)の前記側壁を被覆する遮蔽マスク(44)を前記主面(41)の上に形成する工程をさらに含み、前記不純物領域(12)の形成工程は、前記遮蔽マスク(44)を介して前記トレンチ(10)の前記底壁のみに前記第2導電型不純物を導入する工程を含む、A18に記載の半導体装置(1A、1B)の製造方法。 [A19] further comprising the step of exposing the bottom wall of the trench (10) and forming a shielding mask (44) on the main surface (41) covering the sidewalls of the trench (10); The semiconductor device according to A18 ( 1A, 1B) manufacturing method.

[A20]前記主面電極(25)の形成工程は、前記トレンチ(10)の前記底壁において前記不純物領域(12)に電気的に接続され、前記トレンチ(10)の前記側壁において前記半導体領域(6)と前記ショットキ接合を形成する前記主面電極(25)を形成する工程を含む、A18またはA19に記載の半導体装置(1A、1B)の製造方法。 [A20] In the step of forming the main surface electrode (25), the bottom wall of the trench (10) is electrically connected to the impurity region (12), and the side wall of the trench (10) is electrically connected to the semiconductor region (12). (6) and the step of forming the main surface electrode (25) forming the Schottky junction.

実施形態について詳細に説明してきたが、これらは技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によって限定される。 Although the embodiments have been described in detail, these are merely specific examples used to clarify the technical content, and the present invention should not be construed as being limited to these specific examples. is limited by the scope of the appended claims.

1A 半導体装置
1B 半導体装置
2 チップ
3 第1主面
6 半導体領域
8 アクティブ領域
9 アウター領域
10 トレンチ
11 外側トレンチ
12 不純物領域
15 外側不純物領域
25 第1極性電極(主面電極)
40 ウエハ
41 ウエハ主面
44 第2レジストマスク(遮蔽マスク)
a 第1値
b 第2値
c 第3値
d 第4値
1A semiconductor device 1B semiconductor device 2 chip 3 first main surface 6 semiconductor region 8 active region 9 outer region 10 trench 11 outer trench 12 impurity region 15 outer impurity region 25 first polarity electrode (main surface electrode)
40 Wafer 41 Main surface of wafer 44 Second resist mask (shielding mask)
a first value b second value c third value d fourth value

Claims (20)

主面を有するチップと、
前記主面から露出するように前記チップ内に形成された第1導電型の半導体領域と、
前記主面に形成され、側壁および底壁を有するトレンチと、
前記半導体領域内において前記トレンチの前記底壁に沿う領域のみに形成された第2導電型の不純物領域と、
前記主面を被覆し、前記半導体領域とショットキ接合を形成する主面電極と、を含む、半導体装置。
a chip having a major surface;
a semiconductor region of a first conductivity type formed in the chip so as to be exposed from the main surface;
a trench formed in the main surface and having sidewalls and a bottom wall;
an impurity region of a second conductivity type formed only in a region along the bottom wall of the trench in the semiconductor region;
a main surface electrode covering the main surface and forming a Schottky junction with the semiconductor region.
前記主面電極は、前記トレンチの前記底壁において前記不純物領域に電気的に接続され、前記トレンチの前記側壁において前記半導体領域と前記ショットキ接合を形成している、請求項1に記載の半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said main surface electrode is electrically connected to said impurity region at said bottom wall of said trench, and forms said Schottky junction with said semiconductor region at said sidewall of said trench. . 前記主面電極は、前記トレンチの前記底壁において前記半導体領域と前記ショットキ接合を形成する部分を含む、請求項1または2に記載の半導体装置。 3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said main surface electrode includes a portion forming said Schottky junction with said semiconductor region on said bottom wall of said trench. 前記不純物領域は、前記トレンチの前記側壁から間隔を空けて前記トレンチの前記底壁に沿う領域のみに形成されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の半導体装置。 4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said impurity region is formed only in a region along said bottom wall of said trench at a distance from said side wall of said trench. 125℃の温度環境下において3Vの逆方向電圧VRが前記ショットキ接合に付与されたとき、逆方向電流IRが10mA以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載の半導体装置。 5. The semiconductor device according to claim 1, wherein a reverse current IR is 10 mA or less when a reverse voltage VR of 3 V is applied to said Schottky junction in a temperature environment of 125.degree. -40℃の温度環境下において7.5mAの順方向電流IFが前記ショットキ接合に付与されたとき、順方向電圧VFが300mV以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor according to any one of claims 1 to 5, wherein a forward voltage VF is 300 mV or less when a forward current IF of 7.5 mA is applied to the Schottky junction in a temperature environment of -40°C. Device. 断面視において、複数の前記トレンチが前記主面に間隔を空けて形成され、
断面視において、複数の前記不純物領域が、複数の前記トレンチの前記側壁の全域を露出させるように、複数の前記トレンチの前記底壁に沿う領域のみにそれぞれ形成されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の半導体装置。
In a cross-sectional view, a plurality of trenches are formed on the main surface at intervals,
7. The plurality of impurity regions are respectively formed only in regions along the bottom walls of the plurality of trenches so as to expose the entire sidewalls of the plurality of trenches in a cross-sectional view. The semiconductor device according to any one of 1.
複数の前記トレンチは、断面視において第1値aの間隔を空けて前記主面に形成され、かつ、前記第1値a以下の第2値b(b≦a)の幅をそれぞれ有している、請求項7に記載の半導体装置。 The plurality of trenches are formed on the principal surface at intervals of a first value a in a cross-sectional view, and each have a width of a second value b (b≦a) equal to or less than the first value a. 8. The semiconductor device according to claim 7, wherein 前記第1値aは、0.4μm以上1.4μm以下である、請求項8に記載の半導体装置。 9. The semiconductor device according to claim 8, wherein said first value a is 0.4 [mu]m or more and 1.4 [mu]m or less. 前記第2値bは、0.4μm以上1.2μm以下である、請求項8または9に記載の半導体装置。 10. The semiconductor device according to claim 8, wherein said second value b is 0.4 [mu]m or more and 1.2 [mu]m or less. 複数の前記トレンチは、前記第1値aおよび前記第2値bの間に「a>-b+1.4」の関係式を有するように形成されている、請求項8~10のいずれか一項に記載の半導体装置。 11. The trenches according to any one of claims 8 to 10, wherein the plurality of trenches are formed to have a relational expression of "a>-b+1.4" between the first value a and the second value b. The semiconductor device according to . 複数の前記不純物領域は、断面視において前記第1値a以上の第3値c(a≦c)の間隔を空けて複数の前記トレンチの前記底壁に沿う領域にそれぞれ形成され、かつ、前記第2値b以下の第4値d(d≦b)の幅をそれぞれ有している、請求項8~11のいずれか一項に記載の半導体装置。 The plurality of impurity regions are formed in regions along the bottom walls of the plurality of trenches at intervals of a third value c (a≦c) equal to or greater than the first value a in a cross-sectional view, and 12. The semiconductor device according to claim 8, each having a width of a fourth value d (d≦b) equal to or smaller than the second value b. 前記第3値cは、0.4μm以上1.6μm以下である、請求項12に記載の半導体装置。 13. The semiconductor device according to claim 12, wherein said third value c is 0.4 [mu]m or more and 1.6 [mu]m or less. 前記第4値dは、0.35μm以上1.2μm以下である、請求項12または13に記載の半導体装置。 14. The semiconductor device according to claim 12, wherein said fourth value d is 0.35 [mu]m or more and 1.2 [mu]m or less. 前記主面に設定されたアクティブ領域と、
前記主面において前記アクティブ領域外に設定されたアウター領域と、
前記アクティブ領域において前記主面に形成された前記トレンチと、
前記アクティブ領域を区画するように前記アウター領域の前記主面に形成され、前記アクティブ領域側の内壁、前記アウター領域側の外壁、ならびに、前記内壁および前記外壁を接続する底壁を有する外側トレンチと、
前記アウター領域の前記半導体領域内において前記外側トレンチの前記外壁に沿う領域に形成された第2導電型の外側不純物領域と、をさらに含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の半導体装置。
an active area set on the main surface;
an outer region set outside the active region on the main surface;
the trench formed in the main surface in the active region;
an outer trench formed in the main surface of the outer region so as to partition the active region and having an inner wall on the active region side, an outer wall on the outer region side, and a bottom wall connecting the inner wall and the outer wall; ,
15. The semiconductor according to claim 1, further comprising an outer impurity region of a second conductivity type formed in a region along said outer wall of said outer trench within said semiconductor region of said outer region. Device.
前記外側不純物領域は、前記外側トレンチの前記内壁を露出させるように前記外側トレンチの前記外壁および前記底壁に沿う領域に形成されている、請求項15に記載の半導体装置。 16. The semiconductor device according to claim 15, wherein said outer impurity region is formed in a region along said outer wall and said bottom wall of said outer trench so as to expose said inner wall of said outer trench. 前記外側不純物領域は、前記外側トレンチの前記底壁の一部を露出させている、請求項15または16に記載の半導体装置。 17. The semiconductor device according to claim 15, wherein said outer impurity region exposes a portion of said bottom wall of said outer trench. 第1導電型の半導体領域が露出した主面を有するウエハを用意する工程と、
前記主面側から前記ウエハの不要な部分を除去することにより、側壁および底壁を有するトレンチを前記主面に形成する工程と、
前記トレンチの前記底壁のみに第2導電型不純物を導入することにより、前記トレンチの前記底壁のみに沿う第2導電型の不純物領域を前記半導体領域内に形成する工程と、
前記半導体領域とショットキ接合を形成する主面電極を前記主面の上に形成する工程と、を含む、半導体装置の製造方法。
preparing a wafer having a principal surface on which a semiconductor region of the first conductivity type is exposed;
forming trenches having sidewalls and bottom walls in the main surface by removing unnecessary portions of the wafer from the main surface;
forming a second conductivity type impurity region in the semiconductor region along only the bottom wall of the trench by introducing a second conductivity type impurity only into the bottom wall of the trench;
and forming, on the main surface, a main surface electrode forming a Schottky junction with the semiconductor region.
前記トレンチの前記底壁を露出させ、前記トレンチの前記側壁を被覆する遮蔽マスクを前記主面の上に形成する工程をさらに含み、
前記不純物領域の形成工程は、前記遮蔽マスクを介して前記トレンチの前記底壁のみに前記第2導電型不純物を導入する工程を含む、請求項18に記載の半導体装置の製造方法。
forming a shielding mask over the major surface exposing the bottom wall of the trench and covering the sidewalls of the trench;
19. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 18, wherein said step of forming said impurity region includes a step of introducing said second conductivity type impurity only into said bottom wall of said trench through said shielding mask.
前記主面電極の形成工程は、前記トレンチの前記底壁において前記不純物領域に電気的に接続され、前記トレンチの前記側壁において前記半導体領域と前記ショットキ接合を形成する前記主面電極を形成する工程を含む、請求項18または19に記載の半導体装置の製造方法。
The step of forming the main surface electrode is a step of forming the main surface electrode electrically connected to the impurity region on the bottom wall of the trench and forming the Schottky junction with the semiconductor region on the sidewall of the trench. 20. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 18, comprising:
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