半导体装置及其制造方法与流程

本发明涉及半导体装置以及制造半导体装置的方法，并且例如适用于包括作为开关元件的功率mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)的交通工具中的半导体装置。

背景技术：

1、近年来，其中应用作为半导体元件的功率mosfet的开关已经被用在交通工具中的半导体装置中。这种开关的一个示例能够将来自电池的功率提供到需要功率的组件(诸如前灯、电动窗等)或将该功率切断。

2、当执行诸如电池检查或更换的维护时，连接到电池的电缆可以被移除，并且可以在完成维护之后被重新连接。此时，假设电缆以与其原始极性相反的极性连接(反向连接)。

3、在电缆被反向连接到电池的情况下，即使开关被关断，电流也会经由功率mosfet的寄生二极管流入使用功率mosfet的开关。即，在开关被关断的状态中电流会反向流动。

4、下面列出了公开的技术。

5、[专利文献1]日本未审查专利申请公开号2002-368219

6、[专利文献2]日本未审查专利申请公开号2016-207716

7、专利文献1公开了一种半导体装置，其中具有相互连接的相应漏极的两个功率mosfet和一个半导体芯片被串联连接(反串联连接)，以便防止电流的这种反向流动。此外，专利文献2公开了一种半导体装置，该半导体装置具有柱结构，以便减小当电流流过串联连接(反串联连接)的两个功率mosfet时的导通电阻。

技术实现思路

1、在功率mosfet被应用为开关的半导体装置中，需要进一步减小电流流过功率mosfet时的导通电阻。

2、根据本说明书中的描述和附图，其他问题和新颖特征将变得明显。

3、根据本发明的一个实施例的半导体装置包括半导体衬底、第一区域和第二区域、第一开关元件以及半导体元件。半导体衬底具有彼此相对的第一主表面和第二主表面。第一区域和第二区域各自被限定在半导体衬底中。第一开关元件形成在第一区域中，并且被配置为在第一主表面和第二主表面之间执行电流传导。半导体元件形成在第二区域中。半导体衬底包括第一导电类型的衬底主体和第一导电类型的半导体层。半导体层被形成为与衬底主体接触，并且具有第一主表面。在半导体层中，位于第一区域中并且第一开关元件在其中执行电流传导的部分的厚度是第一厚度。在半导体层中，位于第二区域中并且半导体元件在其中执行电流传导的部分的厚度是第二厚度。第一厚度小于第二厚度。

4、根据另一个实施例的制造半导体装置的方法包括以下步骤。制备半导体衬底。半导体衬底具有彼此相对的第一主表面和第二主表面，并且包括各自被限定在半导体衬底中的第一区域和第二区域、第一导电类型的衬底主体以及第一导电类型的半导体层。衬底主体具有第二主表面，半导体层被形成为与衬底主体接触，并且半导体层具有第一主表面。在半导体衬底的第一区域中形成第一开关元件，第一开关元件被配置为在第一主表面与第二主表面之间执行电流传导，并且在半导体衬底的第二区域中形成半导体元件。使位于第一区域中的第一厚度小于位于第二区域中的第二厚度。第一厚度是半导体层中的第一开关元件在其中执行电流传导的部分的厚度。第二厚度是半导体层中的半导体元件在其中执行电流传导的部分的厚度。

5、根据实施例的半导体装置，可以进一步减小导通电阻。

6、根据另一个实施例的制造半导体装置的方法，可以制造能够进一步减小导通电阻的半导体装置。

技术特征：

1.一种半导体装置，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体装置，

3.根据权利要求1所述的半导体装置，

4.根据权利要求1所述的半导体装置，

5.根据权利要求4所述的半导体装置，

6.根据权利要求1所述的半导体装置，

7.根据权利要求6所述的半导体装置，

8.根据权利要求7所述的半导体装置，

9.根据权利要求1所述的半导体装置，

10.根据权利要求9所述的半导体装置，

11.根据权利要求1所述的半导体装置，

12.根据权利要求1所述的半导体装置，

13.一种制造半导体装置的方法，包括以下步骤：

14.根据权利要求13所述的制造半导体装置的方法，

15.根据权利要求13所述的制造半导体装置的方法，

16.根据权利要求13所述的制造半导体装置的方法，

17.根据权利要求13所述的制造半导体装置的方法，

技术总结
本公开涉及一种半导体装置及其制造方法，其中半导体衬底具有彼此相对的第一主表面和第二主表面，并且包括衬底主体和外延层。第一功率MOSFET形成在半导体衬底中限定的第一区域中，并且第二功率MOSFET形成在半导体衬底中限定的第二区域中。位于第一主表面的第一部分和第二主表面的第一部分之间的第一区域中的外延层的厚度，小于位于第一主表面的第二部分和第二主表面的第二部分之间的第二区域中的外延层的厚度。

技术研发人员：守屋太郎
受保护的技术使用者：瑞萨电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14