功率半导体装置及功率半导体装置的制造方法制造方法及图纸

技术编号:39492764 阅读:10 留言:0更新日期:2023-11-24 11:18
本发明专利技术的目的是针对功率半导体装置,不依赖于载流子寿命控制方法,一边实现折衷特性的高速侧区域的动作一边对折衷特性进行控制。pin二极管(1001)的半导体衬底(20)具有:n

【技术实现步骤摘要】
功率半导体装置及功率半导体装置的制造方法


[0001]本专利技术涉及功率半导体装置。

技术介绍

[0002]在专利文献1中公开了在衬底表面形成有槽,在槽之间设置有p型的阳极层和n型的载流子注入抑制层的功率二极管。根据该结构,来自阳极侧的载流子注入量被抑制,不进行寿命控制就能够降低输出特性的开启电压,并且无需在末端区域设置n+阴极构造就能够使破坏耐量提高。
[0003]专利文献1:日本特开2011

003727号公报
[0004]根据专利文献1的功率二极管,与导入了寿命抑制要素的二极管相比,二极管的输出特性的开启电压下降,在额定电流密度下成为相同的接通电压。
[0005]但是,为了一边实现接通电压与通断损耗的折衷特性的高速侧动作一边对折衷特性进行控制,需要依赖于载流子寿命控制方法。这里,载流子寿命控制方法例如是指使用了电子束、质子或氦等带电粒子类或铂等重金属类的控制。

技术实现思路

[0006]本专利技术就是为了解决上述问题而提出的,其目的在于,针对功率半导体装置,不依赖于载流子寿命控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率半导体装置,其在俯视观察时被划分为有源单元区域、将所述有源单元区域包围的中间区域和将所述中间区域包围的末端区域,该功率半导体装置具有:半导体衬底,其具有彼此相对的第一主面及第二主面;第一金属层,其设置于所述半导体衬底的所述第一主面之上;以及第二金属层,其设置于所述半导体衬底的所述第二主面之上,所述半导体衬底具有:第一导电型的漂移层;第一导电型的缓冲层,其在所述有源单元区域设置于所述漂移层与所述第二金属层之间;以及至少1个第一导电型的阴极层,其在所述有源单元区域的所述缓冲层与所述第二金属层之间,与两者接触地设置,所述第一导电型的阴极层包含:第一阴极层,其具有1个杂质浓度峰值点且与所述第二金属层接触;以及第二阴极层,其具有1个杂质浓度峰值点且在所述第一阴极层与所述缓冲层之间与两者接触地设置,所述第一阴极层的晶体缺陷密度高于所述第二阴极层的晶体缺陷密度,所述第一导电型的阴极层没有设置于所述中间区域及所述末端区域。2.根据权利要求1所述的功率半导体装置,其中,所述第二阴极层与所述缓冲层相比晶体缺陷密度高。3.根据权利要求1或2所述的功率半导体装置,其中,所述第一阴极层中的晶体缺陷是通过光致发光法检测出的2种晶格缺陷。4.根据权利要求3所述的功率半导体装置,其中,所述第一阴极层中的所述2种晶格缺陷中的1种晶格缺陷的光子能量是1.018eV。5.根据权利要求1所述的功率半导体装置,其中,所述缓冲层在所述中间区域及所述末端区域在所述漂移层与所述第二金属层之间与所述第二金属层接触地设置。6.根据权利要求5所述的功率半导体装置,其中,所述第一导电型的阴极层避开所述有源单元区域中的与所述中间区域之间的边界部而设置,所述缓冲层在所述有源单元区域的与所述中间区域之间的边界部处,在所述漂移层与所述第二金属层之间与所述第二金属层接触地设置。7.根据权利要求1所述的功率半导体装置,其中,所述缓冲层在所述中间区域及所述末端区域设置于所述漂移层与所述第二金属层之间,该功率半导体装置还具有第二导电型的阴极层,该第二导电型的阴极层在所述中间区域及所述末端区域在所述缓冲层与所述第二金属层之间与所述第二金属层接触地设置。8.根据权利要求7所述的功率半导体装置,其中,所述第一导电型的阴极层避开所述有源单元区域中的与所述中间区域之间的边界部
而设置,所述第二导电型的阴极层在所述有源单元区域的与所述中间区域之间的边界部处,在所述缓冲层与所述第二金属层之间与所述第二金属层接触地设置。9.根据权利要求1所述的功率半导体装置,其中,所述缓冲层仅设置于所述有源单元区域,所述漂移层在所述中间区域及所述末端区域与所述第二金属层接触。10.根据权利要求9所述的功率半导体装置,其中,所述第一导电型的阴极层避开所述有源单元区域中的与所述中间区域之间的边界部而设置,所述漂移层在所述有源单元区域的与所述中间区域之间的边界部处与所述第二金属层接触。11.根据权利要求1所述的功率半导体装置,其中,所述缓冲层在所述中间区域及所述末端区域在所述漂移层与所述第二金属层之间与所述第二金属层接触地设置,所述半导体衬底具有第一导电型的第一杂质区域,该第一导电型的第一杂质区域在所述末端区域的外周端部处设置于包含所述第一主面的表层,与所述漂移层相比杂质浓度高,所述第一导电型的阴极层在所述第一杂质区域的正下方也在所述缓冲层与所述第二金属层之间与两者接触地设置,所述缓冲层在所述末端区域中的没有设置所述第一导电型的阴极层的区域及所述中间区域与所述第二金属层接触。12.根据权利要求11所述的功率半导体装置,其中,所述第一导电型的阴极层避开所述有源单元区域中...

【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:

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