[发明专利]半导体装置以及半导体装置的制造方法有效
申请号: | 201910317942.5 | 申请日: | 2019-04-19 |
公开(公告)号: | CN110400839B | 公开(公告)日: | 2023-10-27 |
发明(设计)人: | 上马场龙;高桥彻雄;古川彰彦 | 申请(专利权)人: | 三菱电机株式会社 |
主分类号: | H01L29/739 | 分类号: | H01L29/739;H01L21/331 |
代理公司: | 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 | 代理人: | 何立波;张天舒 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 装置 以及 制造 方法 | ||
1.一种半导体装置,其具有半导体基体,该半导体基体具有一个主面以及另一个主面,
所述半导体基体被划分成:
晶体管区域,其从一个主面跨越到另一个主面,构成晶体管;以及
二极管区域,其从一个主面跨越到另一个主面,构成二极管,
所述半导体基体在所述晶体管区域以及所述二极管区域中具有第1导电型的漂移层,
所述半导体基体在所述晶体管区域中具有:
第2导电型的基极层,其形成于所述漂移层之上;
第2导电型的扩散层以及第1导电型的发射极层,它们选择性地形成于所述基极层之上,与所述基极层相比第2导电型杂质浓度高;以及
栅极电极,其隔着绝缘膜与所述基极层相对,
所述半导体基体在所述二极管区域中具有形成于所述漂移层之上的第2导电型的阳极层,
所述扩散层与所述阳极层相比第2导电型杂质浓度高,所述扩散层随着接近所述二极管区域而变浅,且第2导电型杂质浓度变小。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
还具有第1电极和阻挡金属,该第1电极隔着所述栅极电极和层间绝缘膜而配置,该阻挡金属形成于所述扩散层与所述第1电极之间以及所述发射极层与所述第1电极之间,
所述阳极层与所述第1电极直接接触。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置,其中,
所述半导体基体在所述漂移层与所述基极层之间还具有与所述漂移层相比杂质浓度高的第1导电型的载流子积蓄层。
4.一种半导体装置,其具有半导体基体,该半导体基体具有一个主面以及另一个主面,
所述半导体基体被划分成:
晶体管区域,其从一个主面跨越到另一个主面,构成晶体管;
二极管区域,其从一个主面跨越到另一个主面,构成二极管;以及
元件分离区域,其设置于从一个主面跨越到另一个主面的所述晶体管区域与所述二极管区域之间,
所述半导体基体在所述晶体管区域、所述二极管区域以及所述元件分离区域中具有第1导电型的漂移层,
所述半导体基体在所述晶体管区域中具有:
第2导电型的基极层,其形成于所述漂移层之上;
第2导电型的扩散层以及第1导电型的发射极层,它们选择性地形成于所述基极层之上,与所述基极层相比第2导电型杂质浓度高;以及
栅极电极,其隔着绝缘膜与所述基极层相对,
所述半导体基体在所述二极管区域中具有形成于所述漂移层之上的第2导电型的阳极层,
所述半导体基体在所述元件分离区域中不具有扩散层。
5.根据权利要求4所述的半导体装置,其中,
在所述晶体管区域以及所述元件分离区域中,在所述半导体基体的一个主面侧形成沟槽,
所述栅极电极埋入于所述晶体管区域中的所述沟槽,
所述半导体基体还具有埋入于所述元件分离区域中的所述沟槽的伪电极,
所述伪电极与所述栅极电极电连接。
6.根据权利要求4所述的半导体装置,其中,
还具有第1电极和阻挡金属,该第1电极隔着所述栅极电极与层间绝缘膜而配置,与所述阳极层直接接触,该阻挡金属形成于所述扩散层与所述第1电极之间以及所述发射极层与所述第1电极之间,
在所述晶体管区域以及所述元件分离区域中,在所述半导体基体的一个主面侧形成沟槽,
所述栅极电极埋入于所述晶体管区域中的所述沟槽,
所述半导体基体还具有埋入于所述元件分离区域中的所述沟槽的伪电极,
所述伪电极与所述第1电极电连接。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的半导体装置,其中,
所述半导体基体在所述漂移层与所述基极层之间还具有与所述漂移层相比杂质浓度高的第1导电型的载流子积蓄层。
8.一种半导体装置的制造方法,其是权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方法,
所述扩散层通过离子注入而形成,该离子注入使用随着接近所述二极管区域而开口密度变小的抗蚀掩模。
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