[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法有效
| 申请号： | 201280023905.X | 申请日： | 2012-05-18 |
| 公开（公告）号： | CN103534811A | 公开（公告）日： | 2014-01-22 |
| 发明（设计）人： | 吉村尚;栗林秀直;小野泽勇一;仲野逸人;尾崎大辅 | 申请（专利权）人： | 富士电机株式会社 |
| 主分类号： | H01L29/739 | 分类号： | H01L29/739;H01L21/336;H01L29/78 |
| 代理公司： | 上海专利商标事务所有限公司 31100 | 代理人： | 侯颖媖 |
| 地址： | 日本神*** | 国省代码： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体 装置 制造 方法 | ||
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：
第一导电型漂移层，该第一导电型漂移层由第一导电型半导体衬底形成；
第二导电型基极层，该第二导电型基极层形成在所述第一导电型半导体衬底的一个主面的表面层；
第一导电型发射极层，该第一导电型发射极层形成在所述第二导电型基极层的所述第一导电型半导体衬底的一个主面侧的表面层；
栅电介质膜，该栅电介质膜设置在所述第一导电型半导体衬底的一个主面，且与第一导电型发射极层、第二导电型基极层以及第一导电型漂移层相接触；
栅电极，该栅电极隔着栅电介质膜与第一导电型发射极层、第二导电型基极层以及第一导电型漂移层相对；
MOS栅结构，该MOS栅结构由第一导电型漂移层、第二导电型基极层、第一导电型发射极层、栅电介质膜以及栅电极构成；
第二导电型集电极层，该第二导电型集电极层设置在所述第一导电型半导体衬底的另一个主面；
第一导电型场阻断层，该第一导电型场阻断层设置在第一导电型漂移层和第二导电型集电极层之间，并具有比第一导电型漂移层更高的杂质浓度；以及
第一导电型缓冲层，该第一导电型缓冲层设置在第一导电型场阻断层与第二导电型集电极层之间，
所述第一导电型场阻断层的净掺杂浓度要高于所述第一导电型漂移层的净掺杂浓度，
所述第一导电型场阻断层的净掺杂浓度与所述第一导电型漂移层的净掺杂浓度的总量的值为使得耗尽层的耗尽层边缘位于所述第一导电型场阻断层内部，该耗尽层响应所施加的额定电压而在第一导电型漂移层和第一导电型场阻断层中扩散，
所述第一导电型场阻断层的杂质浓度分布呈从所述第一导电型半导体衬底的另一个主面侧向一个主面侧递减的浓度梯度，
所述第一导电型场阻断层的深度大于或等于20μm，并且
所述第一导电型缓冲层的最大杂质浓度要大于所述第一导电型场阻断层的最大杂质浓度，为大于或等于6×1015cm-3，且小于或等于所述第二导电型集电极层的最大杂质浓度的十分之一。
2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述第二导电型集电极层的最大杂质浓度为大于或等于6×1016cm-3，小于或等于1×1020cm-3。
3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述第一导电型场阻断层的掺杂物为硒或硫磺。
4.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述第一导电型缓冲层的掺杂物为磷。
5.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述第一导电型场阻断层的最大杂质浓度为大于或等于3×1014cm-3，小于或等于3×1015cm-3。
6.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述第一导电型场阻断层的浓度梯度的大小从所述第一导电型场阻断层的最大杂质浓度的位置向所述第一导电型半导体衬底的一个主面侧逐渐减小。
7.如权利要求5或6所述的半导体装置，其特征在于，
额定电压大于或等于1200V。
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