半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于，提供一种能够实现稳定的耐压特性、与断开时的泄漏电流的减小化相伴的低断开损耗化、截止动作的控制性的提高及截止时的切断能力的提高的半导体装置的构造。而且，本发明专利技术是IGBT、二极管等纵向型的半导体装置，具有相对于N

Semiconductor device

The aim of the invention is to provide a breakdown voltage, can realize stable and disconnect the leakage current reduction associated with tectonic break, low loss as semiconductor device improve the cutting ability and improve the cut-off control action when the. Moreover, the present invention is a longitudinal type semiconductor device such as IGBT, diode and so on, which has relative to N

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术涉及具有IGBT、二极管等功率半导体元件的半导体装置。
技术介绍
现有的沟槽栅型IGBT及PIN二极管等纵向型的半导体装置具有纵向构造区域。作为纵向构造区域，例如，在IGBT的情况下，想到的是在N型的漂移层包含N型的缓冲层及P型的集电极层的区域，在二极管的情况下，想到的是在N型的漂移层包含N型的缓冲层、N+阴极层的区域。作为具有纵向构造区域的IGBT，例如在专利文献1中进行了公开。另外，就具有纵向构造区域的IGBT及二极管等现有的纵向型半导体装置而言，对于制造半导体装置的Si晶片，使用的是通过外延生长而制造出的晶片。此时，关于晶片的纵向构造区域，例如，就IGBT而言，N型的缓冲层的杂质分布成为下述分布，即，直至与N型的漂移层之间的接合部为止具有陡峭的杂质的梯度、且为高浓度。专利文献1：国际公开第2014/054121号小册子
技术实现思路
如上所述的具有纵向构造的半导体装置的缓冲层的杂质浓度分布存在下述各种问题，即，截止动作的控制性差，并且导致截止时的切断能力降低等。本专利技术的目的在于，提供一种半导体装置的构造，该半导体装置的构造能够解决上述问题，实现稳定的耐压特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具有：半导体基体，其具有一个主面及另一个主面，包含第1导电型的漂移层(14)而作为主要结构部；第1导电型的缓冲层(15)，其在所述半导体基体内，相对于所述漂移层在另一个主面侧与所述漂移层相邻地形成；有源层(16、17、18、19)，其形成于所述半导体基体的另一个主面之上，具有第1及第2导电型中的至少一个导电型；第1电极(5E、5A)，其形成于所述半导体基体的一个主面之上；以及第2电极(23C、23K)，其形成于所述有源层之上，在所述缓冲层的主要部分，从一个主面朝向另一个主面的方向上的浓度梯度δ是根据将深度量设为TB(μm)、将杂质浓度设为CB(cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，其特征在于，具有：半导体基体，其具有一个主面及另一个主面，包含第1导电型的漂移层(14)而作为主要结构部；第1导电型的缓冲层(15)，其在所述半导体基体内，相对于所述漂移层在另一个主面侧与所述漂移层相邻地形成；有源层(16、17、18、19)，其形成于所述半导体基体的另一个主面之上，具有第1及第2导电型中的至少一个导电型；第1电极(5E、5A)，其形成于所述半导体基体的一个主面之上；以及第2电极(23C、23K)，其形成于所述有源层之上，在所述缓冲层的主要部分，从一个主面朝向另一个主面的方向上的浓度梯度δ是根据将深度量设为TB(μm)、将杂质浓度设为CB(cm－3)的位移而由下面的式(1)表示的，[算式1]所述浓度梯度δ满足由{0.03≤δ≤0.7}规定的浓度梯度条件。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述浓度梯度δ满足由{0.03≤δ≤0.2}规定的最佳浓度梯度条件。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述缓冲层的第1导电型的杂质的峰值浓度PC满足由{2×1014(cm－3)≤PC≤1.0×1016(cm－3)}规定的峰值杂质浓度条件。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述漂移层和所述缓冲层之间的接合部与所述第2电极和所述有源层之间的接合面相距的距离即形成深度tNB(μm)满足由{4.0≤JD≤50.0(μm)}规定的形成深度条件。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，还具有第1导电型的缓冲辅助层(29)，该第1导电型的缓冲辅助层(29)在所述半导体基体内，相对于所述缓冲层在另一个主面侧与所述缓冲层相邻地形成，所述有源层形成于所述缓冲辅助层之上，关于所述缓冲辅助层，与所述缓冲层之间的第1导电型的杂质注入比率Tα，在将向所述缓冲层注入的第1导电型的杂质注入量设为Dose·NB1、将向所述缓冲辅助层注入的第1导电型的杂质注入量设为Dose·NB2时，由下面的式(2)表示，[算式2]所述杂质注入比率Tα满足由{0.3≤Tα＜1}规定的杂质注入比率条件。6.一种半导体装置，其特征在于，具有：半导体基体，其具有一个主面及另一个主面，包含第1导电型的漂移层(14)而作为主要结构部；第1导电型的缓冲层(15)，其在所述半导体基体内，相对于所述漂移层在另一个主面侧与所述漂移层相邻地形成；有源层(16、17、18、19)，其形成于所述半导体基体的另一个主面之上，具有第1及第2导电型中的至少一个导电性；第1电极(5E、5A)，其形成于所述半导体基体的一个主面之上；以及第2电极(23C、23K)，其形成于所述有源层之上，所述缓冲层的第1导电型的杂质浓度的分布呈现具有多个峰值浓度值的多峰值分布，基于从一个主面朝向另一个主面的方向上的所述多个峰值浓度值而设想出的假想浓度梯度Pδ，在将深度量设为PTB(μm)、将杂质浓度设为PCB(cm－3)时，由下面的式(3)表示，[算式3]所述假想浓度梯度Pδ满足由{0.03≤Pδ≤0.7}规定的假想浓度梯度条件。7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中，所述多峰值分布在所述多个峰值浓度值间的波谷的区域，具有从另一个主面朝向一个主面而杂质浓度降低的浓度梯度。8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中，在所述多峰值分布中，第1导电型的杂质浓度的最小值设定得高于所述漂移层的第1导电型的杂质浓度。9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村胜光，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP