(57)【要約】  耐圧構造部の小型化が容易な半導体装置を提供する。半導体基板の表面側に形成された活性領域および耐圧構造部を備える半導体装置であって、耐圧構造部は、半導体基板の表面側において活性領域を囲んで設けられたガードリングと、ガードリングの表面側に設けられた第１のフィールドプレートと、第１のフィールドプレートの表面側に設けられた電極部と、第１のフィールドプレートおよび電極部の間に設けられた第２のフィールドプレートと、第１のフィールドプレート、電極部、第２のフィールドプレートおよびガードリングを、互いに電気的に接続する導電接続部とを備える半導体装置を提供する。
2016121968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の表面側に形成された活性領域および耐圧構造部を備える半導体装置であって、
前記耐圧構造部は、
前記半導体基板の表面側において前記活性領域を囲んで設けられたガードリングと、
前記ガードリングの表面側に設けられた第１のフィールドプレートと、
前記第１のフィールドプレートの表面側に設けられた電極部と、
前記第１のフィールドプレートおよび前記電極部の間に設けられた第２のフィールドプレートと、
前記第１のフィールドプレート、前記電極部、前記第２のフィールドプレートおよび前記ガードリングを、互いに電気的に接続する導電接続部と
を備え、
前記第２のフィールドプレートは、前記電極部よりもサイドエッチング量が小さい半導体装置。
【請求項２】
前記第２のフィールドプレートは半導体材料で形成され、
前記電極部は金属材料で形成される
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ガードリングの径方向において、前記第２のフィールドプレートの幅は、前記電極部の幅よりも大きい
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ガードリングの径方向において、前記第２のフィールドプレートの幅は、前記第１のフィールドプレートの幅よりも大きい
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１のフィールドプレートと前記第２のフィールドプレートとの間に形成された第１の絶縁膜と、
前記第２のフィールドプレートと前記電極部との間に形成された第２の絶縁膜と
を更に備え、
前記導電接続部は、
前記第１の絶縁膜および前記第２の絶縁膜を貫通して、前記電極部と前記第１のフィールドプレートとを接続する第１の導電部と、
前記第２の絶縁膜を貫通して、前記電極部と前記第２のフィールドプレートとを接続する第２の導電部と
を有する請求項３に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１の導電部は、前記ガードリングと前記第１のフィールドプレートとの間の第３の絶縁膜を更に貫通して、前記電極部と前記ガードリングとを更に接続する
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１の導電部および前記第２の導電部は、前記半導体基板の表面と平行な面において前記ガードリングの周方向に沿って配列されている
請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第２のフィールドプレートは、
前記第１のフィールドプレートの前記ガードリングの径方向内側の端部を覆って形成された第１の環状部と、
前記第１のフィールドプレートの前記ガードリングの径方向外側の端部を覆って形成され、前記第１の環状部と分離した第２の環状部と、
前記第１の環状部および前記第２の環状部の周方向の一部分に設けられ、前記第１の環状部および前記第２の環状部を部分的に接続する部分接続部と
を有し、
前記第２の導電部は、前記部分接続部と前記電極部とを接続する
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１の導電部は、前記部分接続部が設けられていない前記第１の環状部および前記第２の環状部の間の領域を貫通する
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記ガードリングは、複数の直線部と、それぞれの直線部を接続する角部とを有し、
前記第１の導電部および前記第２の導電部は、前記角部に設けられる
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記半導体基板の表面側において、前記活性領域を囲む第１のガードリングと、前記第１のガードリングを囲む第２のガードリングを有し、
前記第１のフィールドプレート、前記電極部、前記第２のフィールドプレート、および、前記導電接続部は、それぞれのガードリングに設けられ、
前記第１のガードリングと前記第２のガードリングとの間において、前記第１のフィールドプレートの間隔より、前記第２のフィールドプレートの間隔のほうが狭い
請求項１から１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電界集中を緩和するフィールドプレートを、電力用半導体素子等の耐圧構造部に設けた構造が知られている（例えば特許文献１および２参照）。フィールドプレートは、例えば金属材料で形成される。
［先行技術文献］
［特許文献］
特許文献１  特開平１１−３３０４５６号公報
特許文献２  特開２００８−１９３０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
金属膜をウェットエッチング等でエッチングすることで、所定のパターンのフィールドプレートを形成する。しかし、金属膜はサイドエッチング量が大きい。このため、所定のパターンのフィールドプレートを形成する場合に、サイドエッチングされる量に応じて、パターンの幅を余計に大きくしなければならない。このため、耐圧構造部を小型化することが困難であり、半導体チップの小型化を妨げてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の態様においては、半導体装置は、活性領域および耐圧構造部を備えてよい。活性領域および耐圧構造部は、半導体基板の表面側に形成されてよい。耐圧構造部は、ガードリングと、第１のフィールドプレートと、電極部と、第２のフィールドプレートと、導電接続部とを備えてよい。ガードリングは、半導体基板の表面側において活性領域を囲んで設けられてよい。第１のフィールドプレートは、ガードリングの表面側に設けられてよい。電極部は、第１のフィールドプレートの表面側に設けられてよい。第２のフィールドプレートは、第１のフィールドプレートおよび電極部の間に設けられてよい。導電接続部は、第１のフィールドプレート、電極部、第２のフィールドプレートおよびガードリングを、互いに電気的に接続してよい。第２のフィールドプレートは、電極部よりもサイドエッチング量が小さくてよい。
第２のフィールドプレートは半導体材料で形成されてよい。電極部は金属材料で形成されてよい。
ガードリングの径方向において、第２のフィールドプレートの幅は、電極部の幅よりも大きくてよい。
ガードリングの径方向において、第２のフィールドプレートの幅は、第１のフィールドプレートの幅よりも大きくてよい。
半導体装置は、第１の絶縁膜と、第２の絶縁膜とを更に備えてよい。第１の絶縁膜は、第１のフィールドプレートと第２のフィールドプレートとの間に形成されてよい。第２の絶縁膜は、第２のフィールドプレートと電極部との間に形成されてよい。導電接続部は、第１の導電部と、第２の導電部とを有してよい。第１の導電部は、第１の絶縁膜および第２の絶縁膜を貫通して、電極部と第１のフィールドプレートとを接続してよい。第２の導電部は、第２の絶縁膜を貫通して、電極部と第２のフィールドプレートとを接続してよい。
第１の導電部は、ガードリングと第１のフィールドプレートとの間の第３の絶縁膜を更に貫通して、電極部とガードリングとを更に接続してよい。
第１の導電部および第２の導電部は、半導体基板の表面と平行な面においてガードリングの周方向に沿って配列されてよい。
第２のフィールドプレートは、第１の環状部と、第２の環状部と、部分接続部とを有してよい。第１の環状部は、第１のフィールドプレートのガードリングの径方向内側の端部を覆って形成されてよい。第２の環状部は、第１のフィールドプレートのガードリングの径方向外側の端部を覆って形成されてよい。第２の環状部は、第１の環状部と分離してよい。部分接続部は、第１の環状部および第２の環状部の周方向の一部分に設けられてよい。部分接続部は、第１の環状部および第２の環状部を部分的に接続してよい。第２の導電部は、部分接続部と電極部とを接続してよい。
第１の導電部は、部分接続部が設けられていない第１の環状部および第２の環状部の間の領域を貫通してよい。
ガードリングは、複数の直線部と、複数の角部とを有してよい。角部は、それぞれの直線部を接続してよい。第１の導電部および第２の導電部は、角部に設けられてよい。
半導体装置は、半導体基板の表面側において、第１のガードリングと、第２のガードリングとを有してよい。第１のガードリングは、活性領域を囲んでよい。第２のガードリングは、第１のガードリングを囲んでよい。第１のフィールドプレート、電極部、第２のフィールドプレート、および、導電接続部は、それぞれのガードリングに設けられてよい。第１のガードリングと第２のガードリングとの間において、第１のフィールドプレートの間隔より、第２のフィールドプレートの間隔のほうが狭くてよい。【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】半導体装置１００の一例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る耐圧構造部２０の断面構造の一例を示す図である。
【図３】比較例としての耐圧構造部２２０の断面構造を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る耐圧構造部２０の一例を示す図である。
【図５】第１のフィールドプレート２４の形状を実線で示す図である。
【図６】第２のフィールドプレート２６の形状を実線で示す図である。
【図７】電極部２８の形状を実線で示す図である。
【図８】図４から図７に示した各要素と、ガードリング２２との位置関係の一例を示す図である。
【図９】図４におけるＢ−Ｂ'断面を示す。
【図１０】図４におけるＣ−Ｃ'断面を示す。
【図１１】電極部２８の構造例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、半導体装置１００の一例を示す図である。図１では、半導体装置１００の表面構造を示す。半導体装置１００は、シリコン基板等の半導体基板の表面側に形成された活性領域１０および耐圧構造部２０を備える。
【０００９】
活性領域１０には、複数の半導体素子が形成される。半導体素子は、ＩＧＢＴ等の高耐圧半導体素子であってよい。例えば活性領域１０には、ＩＧＢＴのエミッタ領域、チャネルとして機能するベース層、ドリフト層、コレクタ層等が深さ方向に順次形成される。
【００１０】
耐圧構造部２０は、半導体装置１００の基板表面において、活性領域１０よりも外側に設けられる。本例の耐圧構造部２０は、半導体装置１００の基板端部において、活性領域１０を囲んで設けられる。耐圧構造部２０は、半導体装置１００の基板の辺に沿って環状に形成されてよい。例えば耐圧構造部２０は、複数の直線部１２と、複数の角部１４とを有する。直線部１２は、半導体装置１００の基板に平行に形成される。角部１４は、半導体装置１００の基板の角部分に形成され、隣接する直線部１２を接続する。角部１４は、例えば円弧等の曲線形状を有する。
【００１１】
図２は、第１の実施形態に係る耐圧構造部２０の断面構造の一例を示す図である。本例では図１におけるＡ−Ａ'断面を示す。当該断面において半導体装置１００は、ガードリング２２、第１のフィールドプレート２４、第２のフィールドプレート２６、電極部２８、第１の導電部３１、第２の導電部３０、表面側層１０２、第１の絶縁膜３４、第２の絶縁膜３６、第３の絶縁膜３２、裏面側層１０４、および、裏面側電極１０６を有する。
【００１２】
表面側層１０２は、例えばＩＧＢＴ等の半導体素子のドリフト層として機能する。裏面側層１０４は、例えばＩＧＢＴ等の半導体素子のコレクタ層として機能する。裏面側電極１０６は、例えばＩＧＢＴ等の半導体素子のコレクタ電極として機能する。表面側層１０２、裏面側層１０４および裏面側電極１０６は、活性領域１０にも延伸して形成されている。
【００１３】
活性領域１０における表面側層１０２の表面側には、例えばＩＧＢＴ等の半導体素子のベース層、およびエミッタ領域等が適宜形成される。なお、半導体装置１００の断面構造は、表面側層１０２、裏面側層１０４および裏面側電極１０６を有するものに限定されない。半導体装置１００は、活性領域１０に形成される半導体素子に応じた断面構造を有する。
【００１４】
耐圧構造部２０において、表面側層１０２の表面側には１以上のガードリング２２が形成される。ガードリング２２は、表面側層１０２とは異なる導電型を有する。本例において表面側層１０２はｎ−型であり、ガードリング２２はｐ型である。これにより、ガードリング２２および表面側層１０２との間で空乏層が形成され、半導体装置１００の基板端部方向へ空乏層を延伸させることができる。ただし、基板の周方向（空乏層の延伸方向）側の空乏層端部（空乏層端）は、基板端部には到達せずに離間する。
【００１５】
ガードリング２２は環形状を有しており、図１に示した活性領域１０を囲んで設けられる。ガードリング２２を複数設ける場合、それぞれのガードリング２２は同心状に設けられる。例えば、複数のガードリング２２のうち、最内のガードリング２２は活性領域１０を囲んで設けられ、次のガードリング２２は最内のガードリング２２を囲んで設けられる。半導体装置１００の表面におけるガードリング２２の形状は、図１に示した耐圧構造部２０と同様の形状であってよい。
【００１６】
第３の絶縁膜３２は、表面側層１０２の表面に形成される。第３の絶縁膜３２は、表面側層１０２を酸化した層、または、誘電体をＣＶＤ等により堆積させた層であってよく、他の方法で形成された絶縁膜であってもよい。第３の絶縁膜３２は、表面側層１０２と第１のフィールドプレート２４との間に形成され、これらを分離する。
【００１７】
第１のフィールドプレート２４は、ガードリング２２の表面側に設けられる。本例の第１のフィールドプレート２４は、第３の絶縁膜３２の表面に所定のパターンで形成される。第１のフィールドプレート２４は、例えば環形状を有しており、ガードリング２２を覆うように形成される。半導体装置１００の基板表面と平行な面内における第１のフィールドプレート２４の面積は、ガードリング２２の面積よりも大きくてよい。
【００１８】
第１の絶縁膜３４は、第１のフィールドプレート２４および第３の絶縁膜３２の表面に形成される。また、第１の絶縁膜３４は、第１のフィールドプレート２４と第２のフィールドプレート２６との間に形成され、これらを分離する。
【００１９】
第２のフィールドプレート２６は、第１のフィールドプレート２４と電極部２８との間に設けられる。本例の第２のフィールドプレート２６は、第１の絶縁膜３４の表面に所定のパターンで形成される。第２のフィールドプレート２６は、例えば環形状を有しており、第１のフィールドプレート２４を覆うように形成される。ただし、第２のフィールドプレート２６は、第１のフィールドプレートの少なくとも一部の領域を覆わなくともよい。
【００２０】
例えば図２に示すように、ガードリング２２の径方向における第２のフィールドプレート２６の幅Ｌ１は、当該方向における第１のフィールドプレート２４の幅よりも大きい。ここでガードリング２２の径方向とは、例えば図１に示したＡ−Ａ'の方向のように、ガードリング２２の周方向（延伸方向）と略垂直な方向を指す。当該径方向における第２のフィールドプレート２６の基板内側の端部（図２におけるＡ'側端部）の位置は、第１のフィールドプレート２４の基板内側の端部よりも更に半導体装置１００の基板内側に配置されてよい。また、当該方向における第２のフィールドプレート２６の基板外側の端部（図２におけるＡ側端部）の位置は、第１のフィールドプレート２４の基板外側の端部よりも更に半導体装置１００の基板外側に配置されてよい。半導体装置１００の基板表面と平行な面内における第２のフィールドプレート２６の面積は、第１のフィールドプレート２４の面積よりも大きくてよい。また、２つのガードリング２２の間において、第１のフィールドプレート２４の間隔より、第２のフィールドプレート２６の間隔Ｌ２のほうが狭くてよい。
【００２１】
第２の絶縁膜３６は、第２のフィールドプレート２６および第１の絶縁膜３４の表面に形成される。また、第２の絶縁膜３６は、第２のフィールドプレート２６と電極部２８との間に形成され、これらを分離する。
【００２２】
電極部２８は、第１のフィールドプレート２４および第２のフィールドプレート２６よりも表面側に設けられる。本例の電極部２８は、第２の絶縁膜３６の表面に所定のパターンで形成される。電極部２８は、例えば環形状を有しており、第２のフィールドプレート２６と対向する領域の一部に形成される。本例の電極部２８は、第２のフィールドプレート２６の径方向における中央領域を覆い、端部領域を覆わない。
【００２３】
図２に示すように、ガードリング２２の径方向における第２のフィールドプレート２６の幅Ｌ１は、当該方向における電極部２８の幅よりも大きい。当該方向における第２のフィールドプレート２６の基板内側の端部の位置は、電極部２８の基板内側の端部よりも更に半導体装置１００の基板内側に配置されてよい。また、当該方向における第２のフィールドプレート２６の基板外側の端部の位置は、電極部２８の基板外側の端部よりも更に半導体装置１００の基板外側に配置されてよい。
【００２４】
半導体装置１００の基板表面と平行な面内における第２のフィールドプレート２６の面積は、電極部２８の面積よりも大きくてよい。なお電極部２８は、ガードリング２２の径方向における幅が、第１のフィールドプレート２４よりも大きくてよく、小さくてもよい。
【００２５】
第１の導電部３１および第２の導電部３０は、第１のフィールドプレート２４、第２のフィールドプレート２６および電極部２８を互いに電気的に接続する導電接続部として機能する。本例の第１の導電部３１は、第１の絶縁膜３４および第２の絶縁膜３６を貫通して、電極部２８と第１のフィールドプレート２４とを接続する。また、第１の導電部３１は、第１のフィールドプレート２４および第３の絶縁膜３２を更に貫通して、ガードリング２２の表面に接続される。
【００２６】
電極部２８に印加される電圧により、ガードリング２２および表面側層１０２との接合部分における空乏層の広がりを制御することができる。第１の絶縁膜３４には、第１のフィールドプレート２４の表面の一部を露出させるように開口が形成されてよい。第１のフィールドプレート２４は、当該開口よりも径の小さい開口が形成される。第１の導電部３１には、第１のフィールドプレート２４の当該表面および側面に沿って形成されてよい。
【００２７】
第２の導電部３０は、第２の絶縁膜３６を貫通して、電極部２８と第２のフィールドプレート２６とを接続する。なお、導電接続部の形態は、図２に示す形態に限定されない。導電接続部は、ガードリング２２、第１のフィールドプレート２４、第２のフィールドプレート２６および電極部２８を互いに電気的に接続できる形態であればよい。他の例として、第２の導電部３０が、第１のフィールドプレート２４および第２のフィールドプレート２６を接続してもよい。
【００２８】
なお、第２のフィールドプレート２６は、電極部２８よりもサイドエッチング量が小さい。ここでサイドエッチング量とは、当該層を深さ方向にエッチングして所定のパターンを形成した場合に、半導体基板の表面と平行な方向にエッチングされる量を指す。例えば、第２のフィールドプレート２６は、リンなどのドーパントがドープされた導電性のポリシリコン等の半導体材料で形成されており、電極部２８はシリコンがドープされたアルミニウム等の金属材料で形成される。電極部２８は、活性領域１０の表面側に形成される金属電極と同一のプロセスで形成されてよい。
【００２９】
また、第２のフィールドプレート２６は、電極部２８よりも薄くてよい。ここで電極部２８の厚みは、第２の絶縁膜３６の表面に露出している部分の厚みを指す。これにより、第２のフィールドプレート２６のサイドエッチング量を、電極部２８よりも小さくすることができる。本例の第２のフィールドプレート２６は、半導体材料で形成され、且つ、金属材料の電極部２８よりも薄い。
【００３０】
本例の第２のフィールドプレート２６は、電極部２８よりも幅が大きい。このため、第２のフィールドプレート２６により外部電荷等を効率よくシールドして、第３の絶縁膜３２等に不要な電荷がチャージされることを防ぐことができる。
【００３１】
また、第２のフィールドプレート２６は、第１の絶縁膜３４の表面に形成したポリシリコン等の半導体材料を、所定のパターンでエッチングすることで形成される。そして、第２のフィールドプレート２６は、電極部２８よりもサイドエッチング量が小さい。このため、シールドとして機能させるべく所定の幅Ｌ１の第２のフィールドプレート２６を、所定の間隔Ｌ２で形成する場合に、サイドエッチングを見越してパターン幅を大きくしなくともよい。
【００３２】
パターンの間隔Ｌ２は、例えば半導体製造装置の性能に応じてできるだけ小さくなるように設定される。上述したように第２のフィールドプレート２６は、サイドエッチング量の影響が小さいので、第２のフィールドプレート２６を形成するためのパターン間隔を、第２のフィールドプレート２６が有するべき間隔Ｌ２にほぼ等しくすることができる。このため、耐圧構造部２０を小さくすることができ、半導体装置１００の小型化が容易となる。
【００３３】
また、第２のフィールドプレート２６を半導体材料で形成することでエッチングが容易になり、第２のフィールドプレート２６の形状のバラツキを低減することができる。ガードリング２２毎に形成される耐圧構造において最も外側に張り出している第２のフィールドプレート２６の形状バラツキを低減することで、それぞれの耐圧構造の幅を精度よく制御できる。
【００３４】
図３は、比較例としての耐圧構造部２２０の断面構造を示す図である。耐圧構造部２２０は、第２のフィールドプレート２６を有さずに、電極部２８がシールドとしても機能する。電極部２８はアルミニウム等の金属材料で形成される。
【００３５】
シールドとして機能させるべく電極部２８の幅をＬ１にする場合を検討する。電極部２８は、第１の絶縁膜３４の表面全体に形成された金属材料を、パターン２９に応じてエッチングすることで形成される。電極部２８は、第２のフィールドプレート２６よりもサイドエッチング量が大きいので、当該サイドエッチング量の分、パターン２９の幅を大きくしなければならない。このため、耐圧構造部２２０の小型化が困難である。
【００３６】
また、パターン２９の間隔は、例えば半導体製造装置の性能に応じてできるだけ小さくなるように設定される。つまり、パターン２９の間隔は、図２に示した間隔Ｌ２と等しい。上述したように、電極部２８はサイドエッチングされるので、電極部２８の間隔はＬ２よりも大きくなる。
【００３７】
図４は、第２の実施形態に係る耐圧構造部２０の一例を示す図である。図２に示した例では、第１の導電部３１および第２の導電部３０が、ガードリング２２の径方向に沿って配列されている。これに対して本例では、第１の導電部３１および第２の導電部３０が、ガードリング２２の周方向に沿って配列される。
【００３８】
図４では、角部１４における耐圧構造部２０を、半導体装置１００の表面側から見た概要を示す。なお図４においては、積層されている第１のフィールドプレート２４、第２のフィールドプレート２６および電極部２８の境界線を全て実線で示しているが、実際は、これらの境界線の一部は半導体装置１００の表面側からは観察されない。
【００３９】
また、図５から図７において、第１のフィールドプレート２４、第２のフィールドプレート２６および電極部２８の各形状の例を示す。図５は、第１のフィールドプレート２４の形状を実線で示す図である。図５における点線は、図４に示した耐圧構造部２０の他層を示している。図６は、第２のフィールドプレート２６の形状を実線で示す図である。図７は、電極部２８の形状を実線で示す図である。
【００４０】
図５に示すように、第１のフィールドプレート２４は、角部１４において開口を有する。当該開口により、ガードリング２２の表面が露出する。当該開口により、第１の導電部３１が第１のフィールドプレート２４を貫通する。なお、ガードリング２２の径方向において、第１のフィールドプレート２４の幅は、第２のフィールドプレート２６の幅よりも小さい。
【００４１】
図６に示すように、第２のフィールドプレート２６は、第１の環状部３８、第２の環状部４０および部分接続部４２を有する。第１の環状部３８は、第１のフィールドプレート２４のガードリング２２の径方向内側の端部を覆って形成される。また、第２の環状部４０は、第１のフィールドプレート２４のガードリング２２の径方向外側の端部を覆って形成される。第１の環状部３８および第２の環状部４０は、互いに分離して形成される。第１の環状部３８および第２の環状部４０は、同心状に形成されてよい。
【００４２】
部分接続部４２は、第１の環状部３８および第２の環状部４０の周方向の一部分に設けられ、第１の環状部３８および第２の環状部４０を部分的に接続する。なお図６において、第１の環状部３８および第２の環状部４０で挟まれる領域のうち、部分接続部４２が形成されない領域４１にハッチングを付している。領域４１には第２のフィールドプレート２６が形成されないので、領域４１では第２のフィールドプレート２６が第１のフィールドプレート２４に重ならない。本例では領域４１に第１の導電部３１が設けられる。
【００４３】
第２の導電部３０は、部分接続部４２と、電極部２８とを接続する。つまり、第２の導電部３０の裏面側端部は、図６に示すように部分接続部４２に接続される。また、第１の導電部３１は、第１の環状部３８および第２の環状部４０で挟まれる領域のうち、部分接続部４２が形成されない領域における各層を貫通して、電極部２８およびガードリング２２を接続する。
【００４４】
第２のフィールドプレート２６は、電極部２８および第１のフィールドプレート２４のいずれよりも幅が大きくてよい。第２のフィールドプレート２６の幅とは、第１の環状部３８の基板内側における端部から、第２の環状部４０の基板外側における端部までの幅を指す。第１の環状部３８および第２の環状部４０の幅は同一であってよく、異なっていてもよい。
【００４５】
図７に示すように、電極部２８の裏面側には、第１の導電部３１および第２の導電部３０が接続される。第１の導電部３１、第２の導電部３０および電極部２８は、同一の材料で一体に形成されてよい。
【００４６】
上述したように、本例の第２のフィールドプレート２６は、第１の環状部３８および第２の環状部４０を接続する部分接続部４２が部分的に形成されるので、第１の導電部３１および第２の導電部３０をガードリング２２の周方向に沿って配列させることができる。このため、第１の導電部３１および第２の導電部３０をガードリング２２の径方向に沿って配列させる場合に比べて耐圧構造部２０の幅を小さくすることができ、半導体装置１００の小型化が容易となる。
【００４７】
電極部２８の幅は、第２のフィールドプレート２６の幅から、電極部２８のサイドエッチング量を減じた幅以下であることが好ましい。これにより、電極部２８をエッチングするときのパターンの間隔をＬ２以下にすることができる。また、第２のフィールドプレート２６が主にシールドとして機能するので、電極部２８の幅はより小さくてもよい。
【００４８】
一例として、ガードリング２２の径方向における電極部２８の幅は、第２のフィールドプレート２６の半分以下であってよい。また、ガードリング２２の径方向における第１のフィールドプレート２４の幅は、第２のフィールドプレート２６と同じであってよく、半分以下であってよく、１／３以下であってもよい。
【００４９】
第１のフィールドプレート２４と第２のフィールドプレート２６は、略同一の厚みであってよい。また、第２のフィールドプレート２６が主にシールドとして機能するので、第２のフィールドプレート２６は、第１のフィールドプレート２４よりも厚くてもよい。
【００５０】
なお、図４から図７において第１の導電部３１および第２の導電部３０のガードリング２２の径方向における位置は同一であるが、第１の導電部３１および第２の導電部３０の当該径方向における位置はずれていてもよい。つまり、第１の導電部３１および第２の導電部３０を結ぶ直線は、ガードリング２２の周方向と平行であってよく、平行からわずかにずれていてもよい。
【００５１】
また、第１の導電部３１および第２の導電部３０は、耐圧構造部２０のそれぞれの角部１４に形成されてよい。また、いずれかの角部１４には、第１の導電部３１および第２の導電部３０のいずれも形成されなくてよい。例えば４つの角部１４のうち、対角の２つの角部１４には第１の導電部３１および第２の導電部３０が形成され、残りの２つの角部１４にはいずれの導電部も形成されない。
【００５２】
また、それぞれの角部１４には、第１の導電部３１および第２の導電部３０のいずれか一方だけが形成されてもよい。例えば、４つの角部１４のうち、対角の２つの角部１４には第１の導電部３１が形成され、残りの対角の２つの角部１４には第２の導電部３０が形成される。また、いずれかの角部１４に第１の導電部３１が形成され、対角の角部１４に第２の導電部３０が形成されてよい。残りの２つの角部１４には、いずれの導電部も形成されなくともよい。
【００５３】
図８は、図４から図７に示した各要素と、ガードリング２２との位置関係の一例を示す図である。図８では、ガードリング２２の形状を実線で示している。上述したように、ガードリング２２は環形状を有し、第１のフィールドプレート２４の裏面側に設けられる。本例のガードリング２２は、全体が第１のフィールドプレート２４に覆われる。また、ガードリング２２は、第１の導電部３１により電極部２８と電気的に接続される。なお図８においては、ガードリング２２の端部の位置と、第２のフィールドプレート２６との端部の位置とを離しているが、ガードリング２２の端部と、第２のフィールドプレート２６の端部とは重なっていてもよい。
【００５４】
図９は、図４におけるＢ−Ｂ'断面を示す。なお、図９においては一つのガードリング２２を示すが、図２に示した例と同様に、耐圧構造部２０は複数のガードリング２２を有する。本例においては、第１の導電部３１および第２の導電部３０がガードリング２２の周方向に沿って配列されているので、第１の導電部３１を通るガードリング２２の径方向のＢ−Ｂ'断面においては、第２の導電部３０は存在しない。他の構造は、図２に示した例と同一であってよい。
【００５５】
図１０は、図４におけるＣ−Ｃ'断面を示す。Ｃ−Ｃ'断面はガードリング２２の周方向に沿った断面なので、当該断面には第１の導電部３１および第２の導電部３０の両方が存在する。なお、第２のフィールドプレート２６が、第１の導電部３１に対してＣ側にだけ存在し、Ｃ'側には存在しない。これは、第１の導電部３１に対してＣ側には、図６に示した部分接続部４２が存在するのに対して、Ｃ'側には部分接続部４２が存在していないからである。
【００５６】
図１１は、電極部２８の構造例を示す図である。図１１においては、耐圧構造部２０のうち電極部２８およびガードリング２２のみを示しており、第１のフィールドプレート２４等を省略している。それぞれのガードリング２２において、電極部２８は、活性領域１０を囲むように環状に形成されてよいし、あるいは直線部１２を除く角部１４のみに形成されてもよい。いずれの構造においても、第１の導電部３１は角部１４に設けられることが好ましい。角部１４にのみ電極部２８を設ける場合、全ての角部１４に電極部２８を設けてよく、一部の角部１４に選択的に電極部２８を設けてもよい。例えば対角の角部１４に電極部２８を設け、他の角部１４には電極部２８を設けなくともよい。
【００５７】
また、図１１に示すように、２つ以上のガードリング２２において、環状に形成された電極部２８を有するガードリング２２と、角部１４のみに形成された電極部２８を有するガードリング２２を、交互に配置してもよい。また、角部１４にのみ電極部２８を設ける２つ以上のガードリング２２において、電極部２８を設ける角部１４を異ならせてもよい。例えば一方のガードリング２２においては対角の２つの角部１４に電極部２８を設け、隣接する他方のガードリング２２においては、上記の対角とは直交する対角の角部１４に電極部２８を設けてよい。
【００５８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【００５９】
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６０】
１００・・・半導体装置、１０・・・活性領域、１２・・・直線部、１４・・・角部、２０・・・耐圧構造部、２２・・・ガードリング、２４・・・第１のフィールドプレート、２６・・・第２のフィールドプレート、２８・・・電極部、２９・・・パターン、３０・・・第２の導電部、３１・・・第１の導電部、３２・・・第３の絶縁膜、３４・・・第１の絶縁膜、３６・・・第２の絶縁膜、３８・・・第１の環状部、４０・・・第２の環状部、４２・・・部分接続部、１０２・・・表面側層、１０４・・・裏面側層、１０６・・・裏面側電極、２２０・・・耐圧構造部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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