[发明专利]绝缘栅双极性晶体管、以及绝缘栅双极性晶体管的制造方法

说明书

技术领域

本说明书中所公开的技术涉及一种绝缘栅双极性晶体管、以及绝缘栅双极性晶体管的制造方法。

背景技术

在日本特许公开公报平11-251573中，公开了一种绝缘栅双极性晶体管，其具有被形成于P型的体区内的N型的浮置区(与发射区以及漂移区分离的区域)。当在体区内设置浮置区时，将抑制在绝缘栅双极性晶体管导通时载流子从漂移区流入体区的现象。因此，成为在漂移区内存在大量的载流子的状态，从而漂移区的电阻被降低。因此，能够使绝缘栅双极性晶体管的通态电压下降。

发明内容

发明所要解决的问题

由于在制造绝缘栅双极性晶体管时通过向半导体基板注入杂质而形成N型或者P型的杂质区，所以在半导体基板内部的杂质浓度上将产生制造误差。在具有浮置区的绝缘栅双极性晶体管中，由于浮置区内的杂质浓度的制造误差，从而浮置区的宽度(深度方向上的宽度)将发生变动。当浮置区的宽度产生误差时，绝缘栅双极性晶体管的沟道长度将产生误差。其结果为，存在绝缘栅双极性晶体管的通态电压的误差增大的问题。

本说明书中所公开的技术是鉴于上述情况而创作的，其提供一种绝缘栅双极性晶体管，该绝缘栅双极性晶体管具有即使产生杂质浓度的制造误差，通态电压也不易产生误差的结构。并且，提供一种具有此结构的绝缘栅双极性晶体管的制造方法。

用于解决问题的方法

被本说明书所公开的绝缘栅双极性晶体管为垂直型的绝缘栅双极性晶体管。该绝缘栅双极性晶体管具备：发射区、体区、漂移区、集电区、浮置区、栅电极。发射区为第1导电型的区域。体区为相对于发射区在较深的位置处邻接于发射区的第2导电型的区域。漂移区为相对于体区在较深的位置处邻接于体区，并通过体区而与发射区分离的第1导电型的区域。集电区为相对于漂移区在较深的位置处邻接于漂移区，并通过漂移区而与体区分离的第2导电型的区域。浮置区为被形成于体区内，并通过体区而与发射区以及漂移区分离的第1导电型的区域。栅电极隔着绝缘膜而与将发射区和漂移区分离的范围内的体区对置。在浮置区与其上侧的体区之间的边界部附近的第1导电型杂质浓度，以从上侧到下侧趋于上升的方式分布。在浮置区与其下侧的体区之间的边界部附近的第1导电型杂质浓度，以从上侧到下侧趋于下降的方式分布。在浮置区与其上侧的体区之间的边界部附近的第2导电型杂质浓度，以从上侧到下侧趋于下降的方式分布。在浮置区与其下侧的体区之间的边界部附近的第2导电型杂质浓度，以从上侧到下侧趋于上升的方式分布。

图4图示了本说明书中所公开的技术的一个示例中所涉及的、绝缘栅双极性晶体管的浮置区附近的N型杂质浓度以及P型杂质浓度的分布。而且，在图4中，实线的曲线图A1表示绝缘栅双极性晶体管的设计值的N型杂质浓度，虚线的曲线图A2、A3表示从设计值产生了一定量的偏差时的N型杂质浓度。如图4所示，在此绝缘栅双极性晶体管中，在浮置区上侧的体区(以下，有时称为顶部体区)与浮置区之间的边界部附近，N型杂质浓度从上侧(顶部体区一侧)到下侧(浮置区一侧)趋于上升，而P型杂质浓度从上侧到下侧趋于下降。并且，在浮置区下侧的体区(以下，有时称为底部体区)与浮置区之间的边界部附近，N型杂质浓度从上侧(浮置区一侧)到下侧(底部体区一侧)趋于下降，而P型杂质浓度从上侧到下侧趋于上升。在图4所例示的绝缘栅双极性晶体管中，当N型杂质浓度上产生了曲线图A2、A3所示的误差时，浮置区的宽度将在宽度W1与宽度W2之间变动。

此外，图5图示了现有的绝缘栅双极性晶体管的浮置区附近的N型杂质浓度以及P型杂质浓度的分布。在图5中，实线的曲线图B1表示现有的绝缘栅双极性晶体管的设计值的N型杂质浓度，虚线的曲线图B2、B3表示从设计值产生了一定量的偏差时的N型杂质浓度。在图5所示的现有的绝缘栅双极性晶体管中，P型杂质浓度以从顶部体区到底部体区平缓下降的方式分布。P型杂质浓度以此种方式分布是由于，在现有的绝缘栅双极性晶体管中，首先向与半导体基板的体区以及浮置区对应的全部范围内注入P型杂质，之后，向对应于浮置区的范围内以高浓度(高于P型杂质浓度的浓度)注入N型杂质。如图5所示，在现有的绝缘栅双极性晶体管内，当N型杂质浓度上产生如曲线图B2、B3所示的误差(与图4中的曲线图A2、A3相同量的误差)时，浮置区的宽度将在宽度W3与宽度W4之间变动。