半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提高半导体装置中的反向恢复时的耐量。本发明专利技术提供一种半导体装置，该半导体装置具备：第一传导型的半导体基板；形成于半导体基板的正面的第二传导型的第一区域；位于半导体基板的正面而与第一区域邻接地形成并且比第一区域浓度高的第二传导型的第二区域；位于半导体基板的正面而与第二区域邻接地形成并且比第二区域浓度高的第二传导型的第三区域；覆盖第二区域的一部分以及第三区域的绝缘膜；以及与未被绝缘膜覆盖的第一区域以及第二区域连接的电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体装置。
技术介绍
以往，已知有用绝缘膜将二极管的阳极区域的端部覆盖，使阳极区域的端部与阳极电极绝缘，由此提高反向恢复时的耐量的构造(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本特开平9-232597号公报
技术实现思路
技术问题在半导体装置中，优选进一步提高反向恢复时的耐量。技术方案在本专利技术的一个实施方式中，半导体装置具备第一导电型的半导体基板。可以在半导体基板的正面形成第二导电型的第一区域。可以在半导体基板的正面形成第二传导型的第二区域，该第二区域与第一区域邻接而形成且浓度比第一区域高。可以在半导体基板的正面形成第二传导型的第三区域，该第三区域与第二区域邻接而形成并且浓度比第二区域高。半导体装置可以具备覆盖第二区域的一部分以及第三区域的绝缘膜。半导体装置可以具备与未被绝缘膜覆盖的第一区域和第二区域连接的电极。在第一区域、第二区域和第三区域所排列的排列方向上，第三区域可以比第二区域长。排列方向上的第三区域的长度可以为100μm以上。在排列方向上，第二区域与电极接触的长度和第二区域与绝缘膜接触的长度可以相等。在排列方向上，与绝缘膜接触的第二区域也可以比与电极接触的第二区域长。第二区域中的杂质浓度可以比在反向恢复时被注入到第二区域的空穴浓度高。与第一区域相比，第二区域可以形成到从半导体基板的正面起算的更深的位置。与第二区域相比，第三区域可以形成到从半导体基板的正面起算的更深的位置。第一区域的杂质浓度可以为3.5×1016cm-3以上且4.5×1016cm-3以下。第二区域的杂质浓度可以为1.0×1017cm-3以上且2.0×1017cm-3以下。第三区域的杂质浓度可以为3.5×1018cm-3以上且4.5×1018cm-3以下。应予说明，上述的
技术实现思路
并未列举本专利技术的特征的全部。另外，这些的特征组的亚组合也可以构成为专利技术。附图说明图1是表示半导体装置100的正面构造的一个例子的图。图2是表示图1中的A-A’剖面的一个例子的图。图3是表示作为比较例的半导体装置200的构造的图。图4是放大表示第二区域24和第三区域26的图。图5是表示半导体装置100的活性区域14中的剖面的其它的例子图。标记说明10：半导体基板，12：耐压构造区域，14：活性区域，16：背面电极，18：背面区域，20：漂移区域，22：第一区域，24：第二区域，26：第三区域，28：绝缘膜，30：正面电极，32：保护环，34：场板，36：端部，37：端部，40：发射极区域，42：接触区域，44：层间绝缘膜，46：沟槽绝缘膜，48：沟槽电极，50：栅极沟槽部，52：集电极区域，54：IGBT区域，56：FWD区域，100：半导体装置，200：半导体装置，222：阳极区域具体实施方式以下，通过专利技术的实施方式对本专利技术进行说明，但以下的实施方式并不限定权利要求的专利技术。另外，在实施方式的中说明的特征的全部组合不一定是专利技术的解决手段所必需的。图1是表示半导体装置100的正面构造的一个例子的图。半导体装置100具有活性区域14以及耐压构造区域12。活性区域14形成有例如绝缘栅双极型晶体管(IGBT：InsulatedGatedBipolarTransistor)和续流二极管(FWD：FreeWheelingDiode)等半导体元件。活性区域14可以指在半导体元件的工作时集电极电流等工作电流所流动的区域。耐压构造区域12与活性区域14邻接而设置。例如耐压构造区域12包围活性区域14而设置。耐压构造区域12设有保护环或者场板等，缓和位于活性区域14的端部的电场集中。图2是表示图1中的A-A’剖面的一个例子的图。半导体装置100在该剖面具有半导体基板10、正面电极30、场板34、绝缘膜28、以及背面电极16。第一传导型的半导体基板10具有第二传导型的第一区域22。在本例中将第一传导型作为n型、将第二传导型作为p型进行说明，但也可以使第一传导型为p型，第二传导型为n型。第一区域22位于活性区域14且形成在半导体基板10的正面。作为一个例子，第一区域22为FWD的阳极区域。半导体基板10具有比第一区域22浓度高的p型的第二区域24。第二区域24位于半导体基板10的正面而与第一区域22邻接地形成。本例的第二区域24设置在第一区域22与耐压构造区域12之间。第二区域24可以在半导体基板10的正面包围第一区域22而形成。半导体基板10具有比第二区域24浓度高的p型的第三区域26。第三区域26位于半导体基板10的正面而与第二区域24邻接地形成。本例的第三区域26设置在第二区域24与耐压构造区域12之间。第三区域26可以在半导体基板10的正面包围第二区域24而形成。也就是说，在与半导体装置100的正面垂直的剖面中，第一区域22、第二区域24以及第三区域26在从半导体基板10的中心侧向端部侧的方向上按顺序排列。本说明书中将第一区域22、第二区域24以及第三区域26排列的方向称作排列方向。如上所述半导体装置100可以在耐压构造区域12具有p+型的保护环32以及场板34等。本例的保护环32被设为比第三区域26更靠近半导体基板10的端部侧，并且包围第三区域26。另外，场板34设于保护环32的上方。在保护环32与场板34之间可以设有绝缘膜28。半导体基板10具有漂移区域20以及背面区域18。漂移区域20为n型，背面区域18为n+型。漂移区域20可以为在半导体基板10中未形成第一区域22、第二区域24、第三区域26和背面区域18等而残留的n型的区域。背面区域18形成在半导体基板10的背面。背面区域18为例如FWD的阴极区域。在半导体基板10的背面侧设有背面电极16。绝缘膜28以在半导体基板10的正面覆盖第二区域24的一部分和第三区域26的方式设置。绝缘膜28覆盖第二区域24中的第三区域26侧的区域。也就是说，绝缘膜28露出第二区域24中的第一区域22侧的区域。绝缘膜28可以覆盖第三区域26的整个表面。另外，绝缘膜28露出第一区域22的至少一部分。绝缘膜28可以露出第一区域22的整个表面。正面电极30设置在半导体基板10的正面侧。正面电极30与未被绝缘膜28覆盖的第一区域22和第二区域24连接。本例的正面电极30也形成在覆盖第二区域24和第三区域26的绝缘膜28上。图3是表示作为比较例的半导体装置200的构造的图。半导体装置200具有p+型的阳极区域222来代替半导体装置100中的第一区域22、第二区域24和第三区域26。其它的构造与半导体装置100相同。阳极区域222形成在半导体基板10的正面。另外，阳极区域222的端部被绝缘膜28覆盖。若对半导体装置200施加正向偏压，则载流子被从阳极区域222注入到漂移区域20。载流子也被注入到活性区域的外侧的耐压构造区域。若在该状态下对半导体装置200施加反向偏压，则蓄积在漂移区域20的载流子被排出到半导体装置200的外部。此时，在整个阳极区域222与正面电极30连接的情况下，蓄积在耐压构造区域中的载流子在阳极区域222的端部集中，从而在阳极区域222的端部流过大电流。另外，电场比较容易集中在阳极区域222的端部。因此，若在阳极区域222的端部流过大电流，则半导体装置200变得容易被破坏。对此，通过由绝缘膜28覆盖阳极区域22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具备：第一传导型的半导体基板；第二传导型的第一区域，其形成于所述半导体基板的正面；第二传导型的第二区域，其位于所述半导体基板的正面而与所述第一区域邻接地形成，并且浓度比所述第一区域高；第二传导型的第三区域，其位于所述半导体基板的正面而与所述第二区域邻接地形成，并且浓度比所述第二区域高；绝缘膜，其覆盖所述第二区域的一部分和所述第三区域；以及电极，其与未被所述绝缘膜覆盖的所述第一区域和所述第二区域连接。

【技术特征摘要】
2015.09.16 JP 2015-1827601.一种半导体装置，其特征在于，具备：第一传导型的半导体基板；第二传导型的第一区域，其形成于所述半导体基板的正面；第二传导型的第二区域，其位于所述半导体基板的正面而与所述第一区域邻接地形成，并且浓度比所述第一区域高；第二传导型的第三区域，其位于所述半导体基板的正面而与所述第二区域邻接地形成，并且浓度比所述第二区域高；绝缘膜，其覆盖所述第二区域的一部分和所述第三区域；以及电极，其与未被所述绝缘膜覆盖的所述第一区域和所述第二区域连接。2.根据权利要求1记载的半导体装置，其特征在于，在所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域所排列的排列方向上，所述第三区域比所述第二区域长。3.根据权利要求2记载的半导体装置，其特征在于，所述排列方向上的所述第三区域的长度为100μm以上。4.根据权利要求2或3记载的半导体装置，其特征在于，在所述排列方向上，所述第二区域与所述电极的接触长度和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川惠理，胁本博树，高桥美咲，小野沢勇一，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP