発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、発明者らが鋭意研究を重ねた結果、特許文献７のようにｎ型不純物およびｐ型不純物をそれぞれ選択的にイオン注入して素子活性部および耐圧構造部に並列ｐｎ層を形成した場合、次の問題が生じることが新たに判明した。図１６，１７は、従来の超接合半導体装置の並列ｐｎ層の平面レイアウトを示す平面図である。図１６（ａ），１７（ａ）には、第１並列ｐｎ層１０４のコーナー部付近の並列ｐｎ層の完成時の平面レイアウトを示す。図１６（ａ），１７（ａ）には、従来の超接合半導体装置の１／４の部分が示されている。図１６（ｂ），１７（ｂ）には、それぞれ図１６（ａ），１７（ａ）の矩形枠ＡＡ，ＢＢにおける並列ｐｎ層の形成途中の状態を示す。矩形枠ＡＡ，ＢＢにおける並列ｐｎ層は、素子活性部１００ａと耐圧構造部１００ｃとの間の境界領域１００ｂにおける並列ｐｎ層である。素子周縁部１００ｄは、境界領域１００ｂおよび耐圧構造部１００ｃで構成される。図１６，１７では、並列ｐｎ層のストライプの延びる横方向（以下、第１方向とする）をｙとし、ストライプと直交する横方向（以下、第２方向とする）をｘとする。符号１０１は、並列ｐｎ層を形成するためにエピタキシャル成長させるｎ^-型半導体層である。 図１６（ａ），１７（ａ）に示すように、従来の超接合半導体装置では、素子活性部１００ａの並列ｐｎ層（以下、第１並列ｐｎ層とする）１０４および耐圧構造部１００ｃの並列ｐｎ層（以下、第２並列ｐｎ層とする）１１４は、ともに素子活性部１００ａと耐圧構造部１００ｃとの間の境界領域１００ｂに延在して互いに接している。図１６（ｂ），１７（ｂ）に示すように、第１，２並列ｐｎ層１０４，１１４の形成時、第１並列ｐｎ層１０４の第１ｎ型領域１０２となるｎ型不純物注入領域１２１、および第１ｐ型領域１０３となるｐ型不純物注入領域１２２は、それぞれ境界領域１００ｂの内側（素子活性部１００ａ側）の第１領域１００ｅに延在するように形成される。第２並列ｐｎ層１１４の第２ｎ型領域１１２，１１５となるｎ型不純物注入領域１３１，１４１、および第２ｐ型領域１１３，１１６となるｐ型不純物注入領域１３２，１４２は、それぞれ境界領域１００ｂの外側（耐圧構造部１００ｃ側）の第２領域１００ｆに延在するように形成される。これら各不純物注入領域は、それぞれ第１領域１００ｅと第２領域１００ｆとの境界まで延在している。符号１１７は、耐圧構造部１００ｃの終端領域に設けられたチャネルストッパー領域である。 図１６に示すように、第１並列ｐｎ層１０４の第１ｎ型領域１０２および第１ｐ型領域１０３と、第２並列ｐｎ層１１４の第２ｎ型領域１１２および第２ｐ型領域１１３とを同じ繰り返しピッチＰ１１，Ｐ１２にする場合（Ｐ１１＝Ｐ１２）、境界領域１００ｂにおいて、第１，２並列ｐｎ層１０４，１１４の同導電型領域同士はすべて接した状態となる。すなわち、第１，２ｎ型領域１０２，１１２となるｎ型不純物注入領域１２１，１３１同士、および第１，２ｐ型領域１０３，１１３となるｐ型不純物注入領域１２２，１３２同士は、それぞれ素子活性部１００ａから耐圧構造部１００ｃにわたって連続したストライプ状の平面レイアウトに配置される。このため、境界領域１００ｂにおいて第１，２並列ｐｎ層１０４，１１４のチャージバランスが崩れることはないが、第１，２並列ｐｎ層１０４，１１４ともに不純物濃度が同じであるため、素子活性部１００ａと耐圧構造部１００ｃとに耐圧差が生じない。したがって、耐圧構造部１００ｃに局所的に電界が集中しやすく、耐圧構造部１００ｃの耐圧で素子全体の耐圧が決定されるという問題がある。 一方、図１７に示すように、第１ｎ型領域１０２および第１ｐ型領域１０３の繰り返しピッチＰ１１よりも第２ｎ型領域１１５および第２ｐ型領域１１６の繰り返しピッチＰ１２を狭くする場合（Ｐ１１＞Ｐ１２）、境界領域１００ｂにおいてｎ型不純物濃度またはｐ型不純物濃度が部分的に高くなる。例えば、特許文献４では、第１並列ｐｎ層１０４のコーナー部において、第１並列ｐｎ層１０４のｎ型不純物注入領域１２１およびｐ型不純物注入領域１４２の第１方向ｙの長さ（以下、単に長さとする）が段階的に短くなった部分１４３で、第２方向の幅（以下、単に幅とする）の異なるｎ型不純物注入領域とｐ型不純物注入領域とが第２方向ｘに隣り合った状態となる。例えば、図１７（ｂ）に示すように、ｎ型不純物注入領域１２１とｐ型不純物注入領域１４２とが第２方向ｘに隣り合った状態となった場合、この部分のｎ型不純物濃度はｐ型不純物濃度よりも高くなる。このように、第１並列ｐｎ層１０４のコーナー部において第２並列ｐｎ層１１４との境界でのチャージバランスを確保することが難しく、境界領域１００ｂの耐圧が部分的に低くなるという問題がある。この問題は、第１，２並列ｐｎ層１０４，１１４の不純物濃度を相対的に低くすることで耐圧が部分的に低くなることを抑制することができるが、素子全体の耐圧が低下してしまう。 この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、オン抵抗を低減するとともに、耐圧低下を抑制することができる半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明にかかる半導体装置および半導体装置の製造方法によれば、オン抵抗を低減するとともに、耐圧低下を抑制することができるという効果を奏する。