电极平行的栅极浇道8局部欠缺的情况。
[0089]如图2的(b)所示，在n+漏极区域21的主表面上配置有漂移区域16。漂移区域16在n+漏极区域21的主表面上配置有第二 η漂移区域22。在第二 η漂移区域22的上表面配置有η型漂移区域10b，在η型漂移区域1b的上表面配置有第一 η漂移区域19。在第一 η漂移区域19的表面层分离地配置有多个P阱区域5。在η +漏极区域21的另一个主表面上配置有漏电极23。
[0090]在ρ阱区域5的表面层配置η+源极区域11，并以与η +源极区域11接触的方式配置P+接触区域12。在ρ阱区域5的上表面，在被夹持在相邻的ρ阱区域5的η +源极区域11之间的第一 η漂移区域19和ρ阱区域5上隔着栅极绝缘膜18配置栅电极9。在栅电极9的上表面配置层间绝缘膜14。在层间绝缘膜14的上表面配置与η+源极区域11、ρ +接触区域12电连接的源极焊盘电极6。另外，在层间绝缘膜14的上表面配置与源极焊盘电极6电隔离的栅极焊盘电极7。栅极焊盘电极7经由配置于层间绝缘膜14的接触孔15与栅电极9电连接。上述的栅极结构是平面型结构。
[0091]此外，栅电极9的俯视形状为沿与后述的第一并列ρη层10的第一 ρ型分隔区域1a和第一 η型漂移区域1b重复交替地配置的方向正交的方向(图2的(a)的Q方向)延伸的条状。
[0092]在源极焊盘电极6下部的漂移区域16配置第一并列ρη层10，该第一并列ρη层10是将第一 ρ型分隔区域1a和第一 η型漂移区域1b沿与第二 η漂移区域22的主表面平行的方向重复交替地配置而得到的。第一并列ρη层10的俯视形状为沿与第一 ρ型分隔区域1a和第一 η型漂移区域1b被重复交替地配置的方向正交的方向(图2的(a)的Q方向)延伸的条状。此外，第一 P型分隔区域1a与配置于漂移区域16的表面层的ρ阱区域5接触。
[0093]在栅极焊盘电极7下部的漂移区域16配置第二并列ρη层13，该第二并列ρη层13是将第二 ρ型分隔区域13a和第二 η型漂移区域13b沿与第二 η漂移区域22的上表面平行的方向重复交替地配置而得到的。在配置于栅极焊盘电极7下部的漂移区域的ρ阱区域5与第二并列ρη层13之间配置有η隔离区域20。此外，第二并列ρη层13的第二 ρ型分隔区域13a以与ρ阱区域5相向的方式配置。
[0094]第二并列ρη层13的第二 ρ型分隔区域13a和第二 η型漂移区域13b的重复间距T2比第一并列ρη层10的第一 ρ型分隔区域1a和第一 η型漂移区域1b的重复间距Tl窄。另外，如图2的(b)所示，第二并列ρη层13的长度e加上η隔离区域20的厚度f所得到的长度为第一并列ρη层10的长度d。因而，第一并列ρη层10比第二并列ρη层13长。
[0095]此外，将栅极焊盘电极7下部的η+源极区域11设为一个η +源极区域11，但是也可以如图2的(b)的D部所示的MOS部那样，在一个ρ阱区域5内形成多个n+源极区域11并以与多个n+源极区域11间接触的方式配置P+接触区域12。另外，被配置在栅极焊盘电极7下的n+源极区域ll、p +接触区域12、p阱区域5以及栅电极9的俯视形状为沿与第一并列Pn层10的第一 ρ型分隔区域1a和第一 η型漂移区域1b重复交替地配置的方向正交的方向(图2的(a)的Q方向)延伸的条状。
[0096]通过使上述的第二并列ρη层13的重复间距Τ2比第一并列ρη层10的重复间距窄，第二并列Pn层13内的耗尽层易于扩展。因此，在栅极焊盘电极7下部的相邻的ρ阱区域5之间的端部(图2的(b)的C部)处电场被缓和，从而不容易产生电场集中。因此，能够实现尚雪崩耐量、尚关断耐量以及尚反向恢复耐量等特性的改善，也容易尚耐压化。
[0097]接着，对具有600V等级的额定电压的纵向型半导体装置100的一例进行说明。图2的(b)所示的构成漂移区域16的第一并列ρη层10的长度d例如为44.0 μ m左右，构成第一并列Pn层10的第一 ρ型分隔区域1a的宽度g和第一 η型漂移区域1b的宽度h例如分别为6.0 μπι左右。第一并列ρη层10的重复间距Tl(g+h)为12.Ομπι左右。
[0098]栅极焊盘电极7下的构成第二并列ρη层13的第二 ρ型分隔区域13a的宽度a和第二 η型漂移区域13b的宽度k例如分别为4.0 μπι左右。第二并列ρη层13的重复间距宽度T2(a+k)例如为8.0 μπι左右。
[0099]虽然没有图示，但是配置在活性区域3的外周部的耐压结构区域2的、未图示的第三并列Pn层的第三P型分隔区域的宽度和第三η型漂移区域的宽度例如为4.0 μπι左右，第三并列ρη层的重复间距为8.0 μπι左右。
[0100]第一 η漂移区域19和η隔离区域20加在一起得到的厚度b例如为5.0 μ m左右。P阱区域5的扩散深度例如为3.0 μ??左右。另外，P阱区域5的表面的杂质浓度例如为3.0 X 117Cm 3左右。η+源极区域11的扩散深度例如为1.0 μ m左右，表面杂质浓度例如为 3.0XlO20Cm 3左右。
[0101]第一 η漂移区域19的厚度例如为8.0 μπι左右，第一 η漂移区域19的杂质浓度例如为2.0XlO14Cm 3左右。
[0102]η隔离区域20的厚度f例如为2.5 μπι左右。另外，η隔离区域20的杂质浓度例如为2.0X 116Cm 3左右。
[0103]第二 η漂移区域22的厚度例如为2.5 μπι左右。另外，第二 η漂移区域22的杂质浓度例如为2.0X 116Cm 3左右。
[0104]η+漏极区域21的厚度例如为200 μ m左右。另外，η +漏极区域21的杂质浓度例如为 2.0XlO18Cm 3左右。
[0105]在图2的(b)中，将第一 η漂移区域19的厚度和η隔离区域20的厚度的合计厚度b (从第一 η漂移区域19的表面到第二并列ρη层13的上端的距离)最好设为从第一 η漂移区域19的表面到第二并列ρη层13的下端的距离c (这是第一 η漂移区域19的厚度和η隔离区域20的厚度的合计厚度b与第二并列ρη层13的长度e的合计长度)的1/3以下。由此，能够取得第二并列ρη层13的电荷平衡。这意味着如果第二并列ρη层13的长度e变短则难以取得电荷平衡。
[0106]另外，如果第一 η漂移区域19的厚度和η隔离区域20的厚度的合计厚度b变得过薄，则η隔离区域20的厚度f也变薄，与第二并列ρη层13的第二 ρ型分隔区域13a和第二 η型漂移区域13b重复交替排列的方向平行的方向的电流通路宽度变窄，导通电阻增大。因此，将厚度b设为第二并列ρη层13的第二 η型漂移区域13b的宽度k以上。并且，通过使η隔离区域20的杂质浓度低于第二并列ρη层13的杂质浓度，耗尽层能够在低电压下到达第二并列ρη层13。根据这些效果，能够实现高雪崩耐量化和高耐压化。
[0107]此外，关于第一并列ρη层10、第二并列ρη层13的杂质浓度分布，在接近表面(图中的上侧)的一侧，使第一 P型分隔区域1a和第二 ρ型分隔区域13a为ρ型重掺杂(ρ型杂质浓度高)，在接近η+漏极区域21 (在图中为下侧)的一侧，使第一 η型漂移区域1b和第二 η型漂移区域13b为η型重掺杂。当像这样赋予浓度梯度时，与没有浓度梯度的情况相比，关断时的耗尽层的扩展在第一 P型分隔区域1a和第二 ρ型分隔区域13a中在表面侧变慢、在第一 η型漂移区域1b和第二 η型漂移区域13b中在n+漏极区域21侧变慢，从而不容易产生载流子的残留。由此，要花费时间来将载流子(残留的电子、在耗尽层产生的电子和空穴)扫出至源极焊盘电极6和n+漏极区域21，因此不会残留载流子。具体地说，关于浓度梯度，例如当使高的一方的浓度为低的一方的浓度的1.5倍以上时出现效果。但是，如果使该浓度梯度变大，则第一 P型分隔区域10a、第二 ρ型分隔区域13a与第一 η型漂移区域10b、第二 η型漂移区域13b的负荷平衡局部失衡，因此浓度梯度最好为2倍以下。
[0108]其结果，动态雪崩击穿更不容易发生，从而能够成为具有更高关断耐量以及更高反向恢复耐量的纵向型半导体装置100。
[0109]图3中示出图2的(b)的M-M’截面图。被配置在源极焊盘电极6下的栅电极9的俯视形状为沿与第一并列PU层10的第一 P型分隔区域1a和第一 η型漂移区域1b重复交替地配置的方向正交的方向(图2的(a)的Q方向)延伸的条状。栅极焊盘电极7下的栅电极9和源极焊盘电极6下的栅电极9电连接。源极焊盘电极6下和栅极焊盘电极7下的各个栅电极9的宽度Z相等。
[0110]此外，图中的栅电极9内的虚线表示配置于图2的(b)所示的层间绝缘膜14的接触孔15的位置。
[0111]图4、图5的(a)示出图2的(b)的N-N’截面图。在图4中没有图示n+源极区域11，在图5的(a)中没有图示p+接触区域12。
[0112]图5的(b)中示出R部放大图，图5的(C)中示出S部放大图，图5的(d)中示出U部放大图。此外，图4、图5的图中的虚线表示栅电极9、栅极浇道8、源极焊盘电极6以及栅极焊盘电极7的位置。
[0113]如图2的(b)的F部所示，在配置于源极焊盘电极6与栅极焊盘电极7之间的下部的栅电极9的上部，层间绝缘膜14露出。同样地，在配置于栅极浇道8与源极焊盘电极6之间的下部的栅电极9的上部，层间绝缘膜14也露出。
[0114]如图5的(b)的R部放大图所示，在配置于源极焊盘电极6与栅极焊盘电极7之间的层间绝缘膜14露出位置的下部的栅电极9下部不配置n+源极区域11。因此，在该位置，在纵向型半导体装置100处于导通状态时形成在图2的(b)的ρ阱区域5的表面层形成的沟道反转层17。然而，由于没有与n+源极区域11连接，因此不会形成经由沟道反转层17的电流路径。因此，在从外部将离子等经由层间绝缘膜14导入至栅极绝缘膜18的情况下，例如即使周边大气中的水分所包含的氢离子、钠离子、氯离子等侵入，也不会引起栅极阈值电压Vth的变动。由此，纵向型半导体装置100的开关特性、导通特性不产生变动，能够进行稳定的动作。
[0115]图5的(C)中示出在栅极浇道8与源极焊盘电极6之间的下部配置的栅电极9下部(图中的S部)的放大图。此外，栅极浇道8和源极焊盘电极6的端面与同栅电极9延伸的方向(图中的Q方向)正交的方向平行。
[0116]在栅极浇道8和源极焊盘电极6的端面与同栅电极9延伸的方向(图中的Q方向)正交的方向平行的情况下，在配置于栅极浇道8与源极