[发明专利]半导体装置有效

申请号：	201880002603.1	申请日：	2018-01-15
公开（公告）号：	CN109417093B	公开（公告）日：	2021-08-31
发明（设计）人：	阿形泰典;吉村尚;泷下博	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;H01L29/861;H01L29/868
代理公司：	北京铭硕知识产权代理有限公司 11286	代理人：	金玉兰;王颖
地址：	日本神奈***	国省代码：	暂无信息
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摘要：
搜索关键词：	半导体装置
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【说明书】：

提供具有缓冲区的半导体装置。半导体装置具备：第一导电型的半导体基板；第一导电型的漂移层，其设置于半导体基板；以及缓冲区，其设置于漂移层，具有多个第一导电型的掺杂浓度的峰，缓冲区具有：第一峰，其具有预先确定的掺杂浓度，且在多个峰中设置于最靠近半导体基板的背面侧的位置；以及高浓度峰，其具有比第一峰的掺杂浓度高的掺杂浓度，设置于比第一峰靠半导体基板的上表面侧的位置。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

以往，已知形成了具有多个杂质浓度峰的场截止区的半导体装置(例如，参照专利文献1、2)。

专利文献1：美国专利申请公开第2016/0172438号说明书

专利文献2：美国专利申请公开第2008/0001257号说明书

发明内容

技术问题

然而，由于现有的场截止区具有从半导体基板的背面侧起峰的杂质浓度逐渐降低的构成，所以在使器件特性最佳化的情况下有时无法满足作为阻止耗尽层的场截止区的功能。

技术方案

在本发明的第一方式中，可以提供一种半导体装置，其具备：第一导电型的半导体基板；第一导电型的漂移层，其设置于半导体基板；以及缓冲区，其设置于漂移层，具有多个第一导电型的掺杂浓度的峰。缓冲区可以具有：第一峰，其具有预先确定的掺杂浓度，且在多个峰中设置于最靠近半导体基板的背面侧的位置；以及高浓度峰，其具有比第一峰的掺杂浓度高的掺杂浓度，设置于比第一峰靠近半导体基板的上表面侧的位置。

缓冲区还可以具有低浓度峰，上述低浓度峰具有比高浓度峰的掺杂浓度低的掺杂浓度，且设置于比高浓度峰靠近半导体基板的上表面侧的位置。

高浓度峰可以是多个峰中的从半导体基板的背面侧起设置在第一峰之后的第二峰。

第二峰可以是多个峰中的浓度最高的峰。

第二峰可以设置于从半导体基板的背面起算1μm以上且12μm以下的位置。

第一峰与第二峰之间的掺杂浓度的谷的掺杂浓度可以为半导体基板的基板浓度的10倍以上。

第一峰的掺杂浓度N₁与第二峰的掺杂浓度N₂的掺杂浓度比例N₂/N₁可以大于1且为100以下。

第一峰可以是多个峰中的第二峰的下一位次的高浓度的峰。

半导体基板在多个峰的峰彼此之间可以具有多个谷，多个谷的掺杂浓度具有从背面侧朝向上表面侧依次降低的掺杂浓度分布。

第一峰和第二峰之间的掺杂浓度的谷的掺杂浓度N_v12与第一峰的掺杂浓度N₁之比(N₁/N_v12)可以高于第二峰的掺杂浓度N₂与第一峰的掺杂浓度N₁之比(N₂/N₁)。

上述半导体装置可以具有晶体管部和二极管部。二极管部在比第一峰靠近半导体基板的背面侧可以具有与第一导电型不同的第二导电型的浮置层。

半导体装置在晶体管部的背面可以具有第二导电型的集电区。另外，从集电区到第二峰为止的积分浓度可以比半导体基板的临界积分浓度的一半高。

缓冲区还可以具备第三峰，上述第三峰是在多个峰中从半导体基板的背面侧起设置于第二峰之后的峰。第三峰的掺杂浓度N₃可以小于第一峰与第二峰之间的掺杂浓度的谷的掺杂浓度N_v12。