[发明专利]半导体装置

说明书

本申请是基于2011年05月26日提出的中国国家申请号为201110150632.2的申请（半导体装置）的分案申请，以下引用其内容。

技术领域

本发明涉及半导体装置，特别是涉及具备二极管的功率用高耐压的半导体装置。

背景技术

作为功率用半导体装置，有例如能承受600V以上的电压的高耐压功率模块。在这种功率模块上，搭载有IGBT和二极管。

例如在日本特开2009－283781号公报中公开的、具备二极管的半导体装置，在n型的半导体衬底的一个主表面的一侧形成有正极，而在另一主表面的一侧形成有负极。正极为p型扩散区域，负极由n型超高浓度杂质层和n型高浓度杂质层构成。以包围该正极的方式形成有保护环。在负极中与保护环对置的区域形成有负极侧p型扩散区域。

在这样的半导体装置的、正极电极与负极电极之间被施加了正向的电压时二极管成为导通状态。这时，在半导体衬底的内部（漂移层（drift layer））中蓄积许多载流子。即，从p型扩散区域向漂移层注入空穴（holes），从n型高浓度杂质层等向漂移层注入电子。另一方面，在正极电极与负极电极之间被施加反向的电压时二极管成为截止状态。这时，蓄积在漂移层的载流子中，电子从负极电极排出，空穴从正极电极排出。

在该截止状态中，由于在负极侧形成有p型扩散区域，所以负极侧的n型区域的体积减少。因此，能够缓冲处于截止状态时的正极的外周端部上的电流集中。即，在处于截止状态时的保护环附近的区域上的电流集中得到缓冲，该区域中的抗破坏量提高。

但是，在日本特开2009－283781号公报的半导体装置中，在处于导通状态时二极管的主要区域（被夹在正极与负极之间的漂移层）中流动的正向电流有可能会减少。由此，在处于导通状态时蓄积在漂移层的载流子密度减少，从而原本应该在二极管中流动的电流量有可能会减少。

发明内容

本发明鉴于以上的问题而构思。其目的在于提供一种半导体装置，以在不招致二极管中流动的正向电压下降或上升的情况下，提高将二极管从导通状态切换到截止状态的恢复动作时的、保护环等的边缘端接（edge termination）附近的抗破坏量。

本发明的一个方面涉及的半导体装置，具备半导体衬底、第一导电型的第一区域、第二导电型的第二区域、第一导电型的第三区域、和第二导电型的第四区域。半导体衬底具有互相对置的第一主表面和第二主表面，且具有互相相邻的二极管有源区域和边缘端接区域。第一区域在二极管有源区域中形成在半导体衬底内。第二区域形成在半导体衬底的第一主表面，以在二极管有源区域中与第一区域一起构成二极管。第三区域在边缘端接区域中形成在半导体衬底内。第四区域是在边缘端接区域中成为在半导体衬底的第一主表面形成的边缘端接的区域。上述第一区域和第三区域，共有与第四区域构成pn结的第一导电型的漂移区域。上述第一区域和第三区域，共有第一导电型的第五区域，该第一导电型的第五区域位于第二主表面，且其第一导电型杂质的浓度高于漂移区域。第三区域的漂移区域中的每单位体积的晶体缺陷的数量多于第一区域的漂移区域中的每单位体积的晶体缺陷的数量，以使上述第三区域中的漂移区域的载流子寿命短于第一区域中的漂移区域的载流子寿命。

本发明的另一方面涉及的半导体装置，具备半导体衬底、第一导电型的第一区域、第二导电型的第二区域、第一导电型的第三区域、和第二导电型的第四区域。半导体衬底具有互相对置的第一主表面和第二主表面，且具有互相相邻的二极管有源区域和边缘端接区域。第一区域在二极管有源区域中形成在半导体衬底内。第二区域形成在半导体衬底的第一主表面，以在二极管有源区域中与第一区域一起构成二极管。第三区域在边缘端接区域中形成在半导体衬底内。第四区域是边缘端接区域中成为在半导体衬底的第一主表面形成的边缘端接的区域。上述第一区域和第三区域共有与第四区域构成pn结的第一导电型的漂移区域。上述第一区域具有第一导电型杂质的浓度高于漂移区域的第一导电型的第五区域。在上述边缘端接区域中在第二主表面形成有漂移区域。在上述二极管有源区域中在第二主表面形成有第五区域。