半导体装置的制作方法

本发明涉及一种半导体装置。

背景技术：

在专利文献1中公开了一种形成有将形成了IGBT的元件区包围的多个护圈的半导体装置。各个护圈由被形成于n侧半导体基板上的p型区形成，并且被形成于露出在半导体基板的表面的位置处。各个护圈以包围元件区的方式呈环状地延伸，且多个护圈对元件区进行多重包围。此外，该半导体装置具有第一外周导电膜和第二外周导电膜。第一外周导电膜被形成在每个护圈上，且各个第一外周导电膜隔着绝缘膜而被形成于各个护圈上。各个第一外周导电膜以沿着各个护圈的方式呈环状而延伸，且邻接的第一外周导电膜彼此绝缘。第二外周导电膜也被形成在每个护圈上，且各个第二外周导电膜隔着绝缘膜而被形成于各个第一外周导电膜上。若干第二外周导电膜仅被形成于各个第一外周导电膜的周向的一部分的位置处。第一外周导电膜和第二外周导电膜通过被形成在将第一外周导电膜与第二外周导电膜分离的绝缘膜上的接触孔而互相连接。此外，第二外周导电膜和护圈通过贯穿了将第二外周导电膜与第一外周导电膜分离的绝缘膜、第一外周导电膜本身、将第一外周导电膜与护圈分离的绝缘膜的全部的接触孔而互相连接。第二外周导电膜为了连接护圈与第一外周导电膜而形成。第一外周导电膜作为抑制外来电荷的影响的屏蔽膜而发挥作用。即，由于通过第一外周导电膜而使外周区被屏蔽，因此在外来电荷附着于半导体装置的表面时，能够抑制外周区内的电场分布因外来电荷的电场而被扰乱的情况。第二外周导电膜的厚度与第一外周导电膜的厚度相比而较厚。能够在形成较厚的第二外周导电膜时向所述两种接触孔中填充导电材料。

由于第一外周导电膜厚度较薄，因此能够精度良好地形成。因此，能够缩短第一外周导电膜彼此的间隔。通过缩短第一外周导电膜彼此的间隔，从而能够缩短护圈彼此的间隔。另一方面，由于厚度较厚的第二外周导电膜加工精度较差，因此无法缩短第二外周导电膜彼此的间隔。然而，由于各个第二外周导电膜被形成在第一外周导电膜的周向上的一部分上，因此能够将多个第二外周导电膜分散地配置在第一外周导电膜的周向上。因此，即使缩短第一外周导电膜彼此的间隔，也能够防止第二外周导电膜彼此互相干涉的情况。通过将经由较厚的第二外周导电膜而使较薄的第一外周导电膜与护圈导通的结构，能够在不使第二外周导电膜互相干涉的条件下缩短护圈彼此的间隔。因此，根据该结构，能够缩小外周区，从而能够实现半导体装置的小型化。在专利文献1的技术中，在护圈的宽度方向的中心线上形成连接第二外周导电膜与护圈的接触孔。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第WOW2013/140572A号公报

技术实现要素：

本发明所要解决的课题

专利文献1的半导体装置具有连接第二外周导电膜与护圈的接触孔。该接触孔局部地形成于护圈上。由于接触孔局部地存在，因此有时电场容易集中在与位于接触孔附近的p型护圈邻接的n型半导体区，从而在该区域产生较高的电场。本说明书提供一种能够抑制在具有第一外周导电膜和第二外周导电膜的半导体装置中于连接第二外周导电膜与护圈的接触孔附近产生局部较高的电场的技术。

用于解决课题的方法

本发明所公开的半导体装置具有：半导体基板；表面电极，其与所述半导体基板的表面相接；背面电极，其与所述半导体基板的背面相接；第一外周绝缘膜；多个第一外周导电膜；第二外周绝缘膜；多个第二外周导电膜。所述半导体基板具有在沿着所述半导体基板的厚度方向进行俯视观察时重叠于所述表面电极与所述半导体基板间的接触面的元件区、和所述元件区周围的外周区。在所述元件区形成有能够在所述表面电极与所述背面电极之间进行通电的半导体元件。在所述外周区形成有多个护圈和漂移区。所述多个护圈为，露出于所述表面且在所述元件区的周围以呈环状的方式而延伸的p型区。所述漂移区为，使各个所述护圈互相分离的n型区。所述第一外周绝缘膜被形成于所述外周区内的所述表面。各个所述第一外周导电膜被形成于所述第一外周绝缘膜上，且在沿着所述厚度方向进行俯视观察时以与对应的所述护圈重叠的方式呈环状而延伸。所述第二外周绝缘膜被形成于各个第一外周导电膜上。各个所述第二外周导电膜被形成于所述第二外周绝缘膜上，且在沿着所述厚度方向进行俯视观察时以与对应的所述第一外周导电膜的一部分重叠的方式配置，并且具有与各个所述第一外周导电膜的厚度相比而较厚的厚度。各个所述第二外周导电膜通过第一接触孔而与对应的所述第一外周导电膜连接。各个所述第二外周导电膜通过第二接触孔而与对应的所述护圈连接。至少一个所述第二接触孔的中心位于，与和该第二接触孔连接的所述护圈的宽度方向的中心线相比靠内周侧之处。

另外，在本说明书中，“内周侧”是指靠近元件区的一侧，“外周侧”是指远离元件区的一侧。

在该半导体装置中，至少一个第二接触孔的中心位于与对应的护圈的宽度方向的中心线相比靠内周侧之处。因此，该第二接触孔主要影响相对于护圈而在内周侧邻接的漂移区的电场，而几乎不影响相对于护圈而在外周侧邻接的漂移区的电场。在相对于护圈而在内周侧邻接的漂移区所产生的电场低于相对于护圈而在外周侧邻接的漂移区所产生的电场。由于在相对于护圈而在内周侧邻接的漂移区所产生的电场较低，因此即使该区域受到第二接触孔的影响，也不会产生那么高的电场。此外，在相对于护圈而在外周侧邻接的漂移区几乎不会造成第二接触孔的影响，因此在该区域也不会产生那么高的电场。由此，在该半导体装置中，能够抑制因第二接触孔的影响而产生较高的电场的情况。

附图说明

图1为半导体装置10的纵剖视图(沿图3、4中I-I线的纵剖视图)。

图2为半导体装置10的纵剖视图(沿图3、4中II-II线的纵剖视图)。

图3为半导体装置10的俯视图，并且为表示分离区70和护圈72的配置的图(由阴影表示分离区70和护圈72)。

图4为半导体装置10的俯视图，并且为表示第一场板82和第二场板84的配置的图(由阴影表示第一场板82)。

图5为第二场板84的放大俯视图。

图6为沿图5中VI-VI线的纵剖视图。

图7为沿图5中VII-VII线的纵剖视图。

图8为表示实施方式的半导体装置10的外周区18内的电场分布的曲线图。

图9为表示接触孔90的位置偏移的纵剖视图。

图10为表示比较例的半导体装置的外周区18内的电场分布的曲线图。

图11为表示改变例的接触孔94的纵剖视图。

图12为改变例的半导体装置的纵剖视图。

图13为表示改变例的接触孔90的纵剖视图。

图14为改变例的半导体装置10的对应于图4的俯视图。

具体实施方式

图1、2所示的半导体装置10具有由硅构成的半导体基板12。另外，在下文中，将与半导体基板12的表面12a平行的一个方向(图1的左右方向)称为x方向。此外，将与半导体基板12的表面12a平行且与x方向正交的方向(相对于图1的纸面垂直的方向)称为y方向。此外，将半导体基板12的厚度方向(图1的上下方向)称为z方向。

在半导体基板12的表面12a上形成有表面电极60。表面电极60与表面12a接触。表面电极60被形成于半导体基板12的表面12a的大致中央处。因此，如图3、4所示，半导体基板12与表面电极60的接触面60a位于半导体基板12的大致中央处。在下文中，将半导体基板12中的、在俯视观察表面12a时重叠于接触面60a的区域称为元件区16。此外，将半导体基板12中的、在俯视观察表面12a时被配置于元件区16周围的区域称为外周区18。即、将元件区16与半导体基板12的端面12c之间的区域称为外周区18。

如图1、2所示，在半导体基板12的背面12b上形成有背面电极62。背面电极62被形成于背面12b的大致整个区域。即、背面电极62与元件区16和外周区18相接。

在元件区16内的半导体基板12的表面12a形成有多个沟槽。各个沟槽在y方向上互相平行地延伸。各个沟槽的内表面由栅绝缘膜42覆盖。在各个沟槽内配置有栅电极44。栅电极44通过栅绝缘膜42而与半导体基板12绝缘。栅电极44的表面由层间绝缘膜46覆盖。

在元件区16内形成有发射区20、体区22、漂移区26、缓冲区28及集电区32。

发射区20为n型区，并且露出于半导体基板12的表面12a。发射区20与表面电极60欧姆接触。发射区20与栅绝缘膜42相接。

体区22为p型区，并且被形成于发射区20的周围。体区22具有体接触区22a和低浓度体区22b。

体接触区22a为含有高浓度的p型杂质的p型区。体接触区22a露出于半导体基板12的表面12a。体接触区22a与表面电极60欧姆接触。体接触区22a与发射区20邻接。

低浓度体区22b与体接触区22a相比而为p型杂质浓度较低的p型区。低浓度体区22b被形成于发射区20和体接触区22a的下侧。低浓度体区22b在发射区20的下侧与栅绝缘膜42相接。

漂移区26为n型区，并且被形成于低浓度体区22b的下侧。漂移区26在低浓度体区22b的下侧与沟槽的下端部附近的栅绝缘膜42相接。漂移区26通过体区22而与发射区20分离。漂移区26的n型杂质浓度低于发射区20的n型杂质浓度。

缓冲区28为含有与漂移区26相比而高浓度的n型杂质的n型区。缓冲区28被形成于漂移区26的下侧。

集电区32为含有高浓度的p型杂质的p型区。集电区32被形成于缓冲区28的下侧。集电区32通过漂移区26及缓冲区28而与体区22分离。集电区32露出于半导体基板12的背面12b。集电区32与背面电极62欧姆接触。

在元件区16内，由发射区20、体区22、漂移区26、缓冲区28、集电区32及栅电极44等而形成在表面电极60与背面电极62之间连接的IGBT。即，表面电极60作为发射极而发挥作用，背面电极62作为集电极而发挥作用。

在外周区18内形成有分离区70、护圈72a～72d及终端区74。

分离区70为p型区，并且被形成于露出在半导体基板12的表面12a的范围内。分离区70与体区22邻接。分离区70从表面12a起延伸至与体区22的下端相比较深的深度为止。分离区70的下端延伸至与栅电极44的下端大致相等的深度为止。分离区70经由体区22而与背面电极60连接。如图3所示，分离区70沿着元件区16的轮廓延伸。分离区70呈包围元件区16的环状而延伸。

如图1、图2所示，护圈72a～72d为p型区，并且被形成于露出在半导体基板12的表面12a的范围内。另外，在下文中有时将护圈72a～72d统称为护圈72。护圈72从表面12a起延伸至与分离区70的下端大致相等的深度为止。如图3所示，护圈72呈包围元件区16的环状而延伸。更具体而言，最内周侧的护圈72a包围分离区70的周围。从内周侧起第二个护圈72b包围护圈72a的周围。从内周侧起第三个护圈72c包围护圈72b的周围。最外周侧的护圈72d包围护圈72c的周围。如图1、2所示，在分离区70与护圈72a之间设有间隔T1。在护圈72a与护圈72b之间设有间隔T2。在护圈72b与护圈72c之间设有间隔T3。在护圈72c与护圈72d之间设有间隔T4。间隔T1～T4满足T1＜T2＜T3＜T4的关系。此外，护圈72a～72d在从内周侧朝向外周侧的方向(即，从元件区16朝向端面12c的方向)上具有宽度W1～W4。更具体而言，护圈72a具有宽度W1。护圈72b具有宽度W2。护圈72c具有宽度W3。护圈72d具有宽度W4。宽度W1～W4满足W1＞W2＞W3＞W4的关系。如图3所示，各个护圈72具有直线状延伸的直线部和曲线状延伸的拐角部。

终端区74为高浓度地含有n型杂质的n型区。终端区74的n型杂质浓度高于漂移区26的n型杂质浓度。如图1所示，终端区74被形成于露出在半导体基板12的表面12a的范围内。此外，终端区74被形成于露出在半导体基板12的端面12c的范围内。如图3所示，终端区74被形成为，沿着半导体基板12的端面12c呈环状。在最外周侧的护圈72d与终端区74之间设有间隔。

如图1所示，上述漂移区26、缓冲区28及集电区32从元件区16跨越外周区18而被形成。即，在外周区18内也从背面12b侧按照集电区32、缓冲区28及漂移区26的顺序将这些区域层压。漂移区26、缓冲区28及集电区32延伸至端面12c为止。外周区18内的漂移区26被形成于分离区70、护圈72及终端区74的下侧，并与这些区域相接。此外，在分离区70和护圈72之间的间隔形成有漂移区26。通过漂移区26而使护圈72a与分离区70分离。在下文中，将分离区70与护圈72a之间的漂移区26称为间隔部34a。在各个护圈72之间的间隔处形成有漂移区26。通过漂移区26而使护圈72互相分离。在下文中，将护圈72a与护圈72b之间的漂移区26称为间隔部34b。此外，将护圈72b与护圈72c之间的漂移区26称为间隔部34c。此外，将护圈72c与护圈72d之间的漂移区26称为间隔部34d。此外，在下文中，有时将间隔部34a～34d统称为间隔部34。在护圈72d与终端区74之间的间隔形成有漂移区26。通过漂移区26而使终端区74与护圈72d分离。

在外周区18内的半导体基板12的表面12a上形成有外周绝缘膜80、第一场板82a～82d、第二场板84及终端电极86。

如图1、2所示，终端电极86被形成于终端区74上。如图4所示，终端电极86被形成为沿着终端区74而呈环状。终端电极86与终端区74欧姆接触。

如图1、2所示，除了终端电极86和后述的接触孔之外，外周绝缘膜80覆盖外周区18内的表面12a的整个区域。

在外周绝缘膜80的内部形成有第一场板82a～82d。在下文中，有时将外周绝缘膜80中的、位于与第一场板82a～82d相比靠下侧的部分称为第一外周绝缘膜80a，且将除此之外的部分(覆盖第一场板82a～82d的部分)称为第二外周绝缘膜80b。此外，在下文中，有时将第一场板82a～82d统称为第一场板82。

第一场板82由具有导电性的多晶硅构成。各个第一场板82被配置于对应的护圈72的上部。即，第一场板82a被配置于护圈72a的上部。第一场板82b被配置于护圈72b的上部。第一场板82c被配置于护圈72c的上部。第一场板82d被配置于护圈72d的上部。如图4所示，各个第一场板82沿着对应的护圈72(即，位于下部的护圈72)呈环状而延伸。第一场板82具有直线状延伸的直线部和曲线状延伸的拐角部。各个第一场板82的宽度与其下部的护圈72的宽度相比而较宽。因此，在俯视观察半导体基板12时，各个护圈72的整体与其上部的第一场板82重叠。如图1、2所示，在各个第一场板82的下侧配置有第一外周绝缘膜80a。第一场板82以互相隔开间隔的方式而形成。在各个第一场板82之间的间隔形成有外周绝缘膜80。通过外周绝缘膜80而使第一场板82互相绝缘。第一场板82a的上表面由第二外周绝缘膜80b而被覆盖。

第二场板84由金属构成。第二场板84被形成于第二外周绝缘膜80b上。第二场板84的厚度与第一场板82的厚度相比而较厚。如图4所示，第二场板84部分地形成于第一场板82的上部。即，以与第一场板82的周向上的一部分重叠的方式而形成有第二场板84。在一个第一场板82的上部形成有多个第二场板84。各个第二场板84被形成于各个第一场板82的直线部上。即，各个第二场板84被形成于各个护圈72的直线部上。未在各个第一场板82的拐角部上形成第二场板84。即，未在各个护圈72的拐角部上形成第二场板84。一个第一场板82上的各个第二场板84被形成于，相对于邻接的第一场板82上的各个第二场板而在长边方向(第一场板82延伸的方向)上偏移的位置处。例如，第一场板82b上的各个第二场板84被配置于，相对于邻接的第一场板82a、82c上的各个第二场板84而在第一场板82b延伸的方向上偏移的位置处。由此，能够确保各个第二场板84之间较宽的间隔。

图5表示一个第二场板84的放大俯视图。此外，图6表示沿图5中VI-VI线的第二场板84周边的剖视图，图7表示沿图5中VII-VII线的第二场板84周边的剖视图。另外，虽然在图5～7中图示了以被配置在护圈72a的上部的第二场板84作为示例，但是全部的第二场板84均具有以下所说明的结构。如图5、6所示，在第二场板84的下部形成有接触孔90。更具体而言，在位于第二场板84下部的第一场板82上形成有贯穿孔83。贯穿孔83将第一场板82从表面贯穿至背面。接触孔90以穿过贯穿孔83内的方式而将外周绝缘膜80从表面贯穿至背面。接触孔90由与第二场板84相同的金属构成。接触孔90将第二场板84与其下部的护圈72连接。在接触孔90与第一场板82之间(即，接触孔90和贯穿孔83的内表面之间)形成有外周绝缘膜80。图5～7的中心线C1表示从内周侧朝向外周侧的方向(即，护圈72的宽度方向)上的护圈72的中心线。如图5、6所示，接触孔90的整体被形成于与中心线C1相比靠内周侧之处。即，接触孔90与护圈72中的位于与中心线C1相比靠内周侧的部分连接。

如图5、7所示，在第二场板84的下部形成有接触孔92。接触孔92被形成于与接触孔90不同的位置处。接触孔92由与第二场板84相同的金属构成。接触孔92将第二外周绝缘膜80b从表面贯穿至背面。接触孔92将第二场板84与其下部的第一场板82连接。因此，第一场板82经由接触孔92、第二场板84及接触孔90而与护圈72连接。如图5、7所示，接触孔92的整体被形成于与中心线C1相比靠内周侧之处。即，接触孔92与第一场板82中的位于与中心线C1相比靠内周侧的部分连接。

接下来，对半导体装置1的动作进行说明。当向栅电极44施加阈值以上的电位时，在与栅绝缘膜42邻接的范围的体区22形成有沟道。当在形成了沟道的状态下背面电极62与表面电极60相比而成为高电位时，IGBT将导通，从而有电流从背面电极62流向表面电极60。

在使栅电极44的电位降低时，沟道消失，从而IGBT断开。如此，在包含体区22和分离区70在内的p型区与漂移区26的边界的pn结施加有反向电压。由此，耗尽层从体区22及分离区70延伸至漂移区26内。在外周区18内，耗尽层从分离区70向外周侧延伸。当从分离区70延伸的耗尽层到达护圈72a时，耗尽层经由护圈72a～72d并且进一步向外周侧延伸。因此，耗尽层延伸至终端区74附近。即，分离区70和护圈72周围的漂移区26被耗尽化。通过耗尽化后的漂移区26，能够确保分离区70内的绝缘性。在IGBT为断开的状态下，终端区74的电位与背面电极62的电位大致相等。因此，将向外周区18横向(从终端区74朝向分离区70的方向)地施加电场。该电场主要被施加在耗尽化后的漂移区26。本实施方式的半导体装置10具有缓和向耗尽化后的漂移区26施加的电场的结构。下面进行详细地说明。

图8表示IGBT断开时的、半导体装置10的外周区18内的表面12a附近的电场分布。如图8所示，当IGBT断开时，在分离区70及护圈72之间的被耗尽的漂移区26(即，间隔部34)产生电场。在各个间隔部34内，电场的峰值在与间隔部34的宽度方向的中央部C2相比靠内周侧的区域内产生。即，在各个间隔部34中，与中央部C2相比靠内周侧的区域35a，和与中央部C2相比靠外周侧的区域35b相比，电场增高。换言之，相对于护圈72而在内周侧邻接的区域35b，与相对于护圈72而在外周侧邻接的区域35a相比，电场降低。

如上所述，接触孔90与护圈72相接。由于接触孔90局部地形成，因此有时会因接触孔90而使其周围的漂移区26(即，间隔部34)内的电场被扰乱。当电场在产生较高的电场的区域被扰乱时，电场集中在该区域内的一部分而产生更高的电场。然而，在实施方式的半导体装置10中，接触孔90在与护圈72中的中心线C1相比靠内周侧与护圈72相接。因此，间隔部34中的相对于护圈72而在内周侧相接的区域35b会受到接触孔90的影响，而相对于护圈72而在外周侧相接的区域35a几乎不会受到接触孔90的影响。由于能够抑制产生较高的电场的区域35a的电场被接触孔90扰乱的情况，因此能够抑制在区域35a的一部分电场进一步增高的情况。此外，虽然因接触孔90的影响而在区域35b容易发生电场集中，但是由于区域35b的电场没有那么大，因此即使发生电场集中也不会产生那么高的电场。由此，通过使接触孔90在与中心线C1相比靠内周侧与护圈72接触，从而能够抑制在外周区18内产生高电场的情况。

此外，如图9所示，存在因制造误差而使接触孔90从护圈72向内周侧露出的情况。当接触孔90的位置如上述那样偏移时，电场在接触孔90与间隔部34的接触边界附近集中。然而，如上所述，由于在相对于护圈72而在内周侧邻接的区域35b所产生的电场较小，因此即使电场集中也几乎不会产生那么高的电场。由此，根据该结构，即使在产生由制造误差所导致的接触孔的位置偏移的情况下，在外周区18内也难以产生高电场。

此外，在护圈72的拐角部附近的间隔部34，将产生与直线部附近的间隔部34相比而较高的电场。在半导体装置10中，未在护圈72的拐角部上形成第二场板84。即，未在护圈72的拐角部上形成接触孔。因此，能够防止护圈72的拐角部附近的间隔部34的电场被接触孔而扰乱的情况。由此，能够抑制在拐角部附近产生较高的电场的情况。

另外，如上所述，越在外周侧的护圈72，宽度越窄。因此，难以形成与宽度较窄的外周侧的护圈72(例如，护圈72d)接触的接触孔90，且接触孔90的位置相对于护圈72而容易偏移。然而，如上所述，通过有意地将接触孔90相对于护圈72的宽度方向的中心线而向内周侧偏移，从而即使在发生接触孔90的位置偏移的情况下，也能够抑制在相对于护圈72而在外周侧邻接的区域产生较高的电场的情况。即，使接触孔90向内周侧偏移的结构对于外周侧的护圈72那样的宽度较窄的护圈尤其有用。

此外，图10表示比较例的半导体装置的对应于图8的电场分布。如上所述，在实施方式的半导体装置10中，间隔T1～T4满足T1＜T2＜T3＜T4的关系，宽度W1～W4满足W1＞W2＞W3＞W4的关系。另一方面，在比较例的半导体装置中，间隔T1～T4大致相等，宽度W1～W4大致相等。比较例的半导体装置的其他结构与实施方式的半导体装置10大致相同。

如图10所示，在间隔T1～T4相等且宽度W1～W4相等的情况下，越在内周侧的间隔部34，越产生较高的电场。尤其在分离区70与护圈72a之间的间隔部34a容易产生较高的电场。

与之相对，在图8中，满足T1＜T2＜T3＜T4的关系。当缩窄间隔时，在该间隔部34所产生的电场变小。由于在实施方式的半导体装置10中，满足T1＜T2＜T3＜T4的关系，因此越在内周侧的间隔部34，越能抑制电场。尤其，由于间隔T1最小，因此尤其能够抑制在具有间隔T1的间隔部34a所产生的电场。

此外，在图8中，满足W1＞W2＞W3＞W4的关系。当缩窄护圈72的宽度时，在该护圈72的内周侧邻接的间隔部34所产生的电场变小。由于在实施方式的半导体装置10中，满足W1＞W2＞W3＞W4的关系，因此越在内周侧的间隔部34，越能抑制电场。尤其，由于护圈72a的宽度W1最小，因此尤其能够抑制相对于护圈72a而在内周侧邻接的间隔部34a所产生的电场。

如以上说明的那样，在间隔T1～T4大致相等且宽度W1～W4大致相等的比较例的半导体装置中，越在内周侧的间隔部34，越产生较高的电场，与之相对，在本实施方式的半导体装置10中，可调整间隔T1～T4及宽度W1～W4，以便越在内周侧的间隔部34越能抑制电场。因此，如图8所示，在实施方式的半导体装置10中，在各个间隔部34所产生的电场的峰值与图10相比变得均匀。即，能够使在外周区18内电场均匀地分布。通过如上述那样使电场均匀地分布，从而使在外周区18内所产生的电场的最大值变小。因此，实施方式的半导体装置10具有较高的耐压。

此外，有时存在于外部的电荷会附着于半导体装置10的表面。当外周区18内的电场因该外部电荷而被扰乱时，有时在外周区18内会产生局部较高的电场。然而，在本实施方式的半导体装置10中，在外周区18的表面配置有第一场板82。利用第一场板的屏蔽效果，能够抑制由外来电荷所产生的电场对外周区18内的电场造成影响的情况。尤其在本实施方式的半导体装置10中，由于第一场板82的厚度较薄，因此第一场板82之间的间隔较小。即，第一场板82密集地配置。因此，能够获得更高的屏蔽效果。

此外，第二场板84厚度较厚且加工性较差。因此，在利用蚀刻来对第二场板84进行加工时，需要在各个第二场板84之间设置较宽的间隔。由于在本实施方式的半导体装置10中，第二场板84仅被设置于各个第一场板82的一部分，因此能够将各个第二场板84分散地配置在半导体基板12上。因此，即使第一场板82密集地配置，第二场板84彼此也不会干扰，从而能够将第二场板84隔开足够的间隔而配置。此外，能够经由第二场板84而将第一场板82与护圈72连接，从而能够使第一场板82的电位稳定。

此外，通过如上述那样将第一场板82密集地配置，从而能够缩小外周区18的宽度。由此，能够实现半导体装置10的小型化。

接下来，对半导体装置10的制造方法进行说明。另外，由于该制造方法的特征在于，在外周区18上形成导电膜和绝缘膜的工序，因此仅对这些工序进行说明。

在半导体基板12上形成各个p型区和各个n型区之后，在外周区18内的表面12a上形成第一外周绝缘膜80a。接着，在第一外周绝缘膜80a上形成厚度较薄的多晶硅层。接着，对该多晶硅层进行选择性地蚀刻，从而成形为第一场板82的形状。由此，可形成第一场板82。由于多晶硅层的厚度较薄，因此能够利用蚀刻来对多晶硅层进行高精度地加工。因此，能够高密度地形成多个第一场板82。接着，在第一场板82上形成第二外周绝缘膜80b。接着，在外周绝缘膜80形成相当于接触孔90的贯穿孔和相当于接触孔92的贯穿孔。接着，通过在各个贯穿孔内使金属成长，从而形成接触孔90、92。此时，在第二外周绝缘膜80b上也使金属膜成长。此外，在元件区16内，在半导体基板12的表面12a上使金属膜成长。此处，使金属膜成长得较厚。接着，对金属膜进行选择性地蚀刻，从而成形为第二场板84的形状。由此，可形成第二场板84。此外，通过利用蚀刻而使元件区16内的金属膜与第二场板84分离，从而形成表面电极60。由于金属膜的厚度较厚，因此难以对金属膜进行高精度地加工。然而，由于第二场板84部分地形成在第一场板上，因此能够使第二场板84分散地配置。因此，能够将第二场板84之间隔开足够的间隔。通过以上的工序，从而完成半导体装置10的表面12a侧的结构。然后，通过形成背面12b侧的结构，从而完成半导体装置10。

接下来，对上述的实施方式的各个构成要素与请求保护的各个构成要素的关系进行说明。实施方式的第一场板为请求保护的第一外周导电膜的一个示例。实施方式的第二场板为请求保护的第二外周导电膜的一个示例。实施方式的IGBT为请求保护的半导体元件的一个示例。实施方式的接触孔92为请求保护的第一接触孔的一个示例。实施方式的接触孔90为请求保护的第二接触孔的一个示例。将实施方式的体区22和分离区70合并的p型区为请求保护的主区的一个示例。实施方式的护圈72a为请求保护的被配置于最内周侧的护圈的一个示例。

另外，在上述实施方式中连接第二场板84与护圈72的接触孔90与连接第一场板82与第二场板84的接触孔92单独地形成。然而，如图11所示，也可以通过一个接触孔94而将护圈72、第一场板82及第二场板84互相连接。在该情况下，接触孔94兼用作请求保护的第一接触孔和第二接触孔。

此外，虽然在上述的实施方式中，在元件区16内形成有IGBT，但是也可以形成MOSFET来代替IGBT。通过形成n型杂质浓度较高且与背面电极62相接的n型区(漏极区)来代替集电区32，从而能够在元件区16内形成MOSFET。此外，如图12所示，也可以在元件区16内形成二极管。在图12的结构中，在元件区16内的漂移区26的表面侧形成有与背面电极60相接的p型的阳极区38。此外，在缓冲区28的背面侧形成有与背面电极62相接的高浓度的n型的阴极区39。即使在如图12所示那样地形成二极管的情况下，在向二极管施加反向电压时，耗尽层也会在外周区18内扩展。因此，与上述实施方式同样地，能够抑制外周区18中的电场。此外，也可以在元件区16内形成种类不同的多个半导体元件。

此外，在上述实施方式中，接触孔90的整体位于与护圈72的宽度方向的中心线C1相比靠内周侧处。然而，如图13所示，接触孔90的一部分也可以向与中心线C1相比靠外周侧凸出。如果接触孔90的中心C3位于与中心线C1相比靠内周侧处，则接触孔90的一部分也可以位于与中心线C1相比靠外周侧处。这样的结构也能够抑制相对于护圈72而在外周侧邻接的区域中的电场的混乱。

另外，在上述实施方式中，在全部的护圈72上形成有呈岛状的第二场板84。然而，如图14所示，也可以在一部分护圈72上形成以沿着护圈72的方式呈环状而延伸的第二场板84。虽然图15中未图示，但是在环状的第二场板84的下部形成有接触孔90、92。在该情况下也优选为，环状的第二场板84的下部的接触孔90的中心位于与护圈72的中心线C1相比靠内周侧处。

在下文中列举了本说明书所公开的技术要素。另外，以下的各个技术要素各自独立地发挥作用。

在本说明书所公开的一个示例的半导体装置中，也可以采用如下方式，即，沿着半导体基板的厚度方向进行俯视观察时，护圈具有直线状延伸的直线部和曲线状延伸的拐角部。在该情况下，优选为，在沿着所述厚度方向进行俯视观察时，第二接触孔被配置于与直线部重叠的位置处，而未被配置于与拐角部重叠的位置。

根据该结构，由于容易产生较高的电场的拐角部附近的漂移区不会受到第二接触孔的影响，因此能够抑制在拐角部附近产生较高的电场的情况。

在本说明书所公开的一个示例的半导体装置中，也可以采用如下方式，即，在半导体基板上形成有，与表面电极相接且通过漂移区而与各个护圈分离的p型主区。在该情况下，优选为，被配置于最内周侧的护圈与主区之间的间隔窄于每一个相邻的两个护圈之间的间隔。

根据该结构，能够使外周区内的电场分布更均匀化。

在本说明书所公开的一个示例的半导体装置中，相邻的两个所述护圈之间的间隔越靠外周侧则越宽。

根据该构成，能够使外周区内的电场分布更均匀化。

在本说明书公开的一个示例的半导体装置中，护圈的宽度越靠外周侧则越宽。

根据该构成，能够使外周区内的电场分布更均匀化。

以上，对本发明的具体示例进行了说明，但是这些仅为例示而并不对请求保护的范围进行限定。在请求保护的范围所记载的技术中包括将以上例示的具体示例进行各个种变形、变更的技术。

本说明书或附图中所说明的技术要素为通过单独使用或各种组合而发挥技术作用的要素，而并不限定于申请时请求保护范围记载的组合。此外，本说明书或附图所例示的技术为同时达成多个目的的技术，并且达成其中一个目的本身便具有技术上的有用性。

符号说明

10:半导体装置；

12:半导体基板；

16:元件区；

18:外周区；

20:发射区；

22:体区；

26:漂移区；

28缓冲区；

32:集电区；

42:栅绝缘膜；

44:栅电极；

60:表面电极；

62:背面电极；

70:分离区；

72:护圈；

74:终端区；

80:外周绝缘膜；

80a:第一外周绝缘膜；

80b:第二外周绝缘膜；

82:第一场板；

84:第二场板；

86:终端电极；

90:接触孔；

92:接触孔。