[发明专利]半导体装置、半导体装置的制造方法及具备半导体装置的电力变换装置

说明书

提供一种半导体装置，其具备：设置有漂移区的半导体基板；配置于漂移区与下表面之间，并且掺杂浓度分布具有3个以上的浓度峰的缓冲区；以及配置于缓冲区与下表面之间的集电区，缓冲区中的3个以上的浓度峰包括：第一浓度峰，距离下表面最近；第二浓度峰，以仅次于第一浓度峰的方式接近下表面，且被配置为在深度方向上距离下表面为5μm以上，第二浓度峰的掺杂浓度比第一浓度峰的掺杂浓度低且第二浓度峰的掺杂浓度小于1.0×10¹⁵/cm³；以及高浓度峰，被配置为比第二浓度峰更远离下表面，且高浓度峰的掺杂浓度比第二浓度峰的掺杂浓度高。

技术领域

本发明涉及半导体装置、半导体装置的制造方法及具备半导体装置的电力变换装置。

背景技术

以往，已知“在IGBT(绝缘栅双极型晶体管)装置设置有场截止层(FS层)”的结构(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2016/204126号

发明内容

技术问题

在IGBT装置等半导体装置中，期望改善闩锁耐量等特性。

技术方案

为了解决上述课题，在本发明的第一方式中，提供一种半导体装置，其具备具有上表面和下表面，并设置有第一导电型的漂移区的半导体基板。半导体装置可以具备配置于漂移区与下表面之间，并且在半导体基板的深度方向上的掺杂浓度分布具有3个以上的浓度峰的第一导电型的缓冲区。半导体装置可以具备配置于缓冲区与下表面之间的第二导电型的集电区。缓冲区中的3个以上的浓度峰可以具有距离下表面最近的第一浓度峰。缓冲区中的3个以上的浓度峰可以具有以仅次于第一浓度峰的方式接近下表面的第二浓度峰。第二浓度峰可以被配置为在深度方向上距离下表面为5μm以上。第二浓度峰的掺杂浓度可以比第一浓度峰的掺杂浓度低。第二浓度峰的掺杂浓度可以小于1.0×10¹⁵/cm³。缓冲区中的3个以上的浓度峰可以具有被配置为比第二浓度峰更远离下表面的高浓度峰。高浓度峰的掺杂浓度可以比第二浓度峰的掺杂浓度高。

高浓度峰可以是缓冲区中的3个以上的浓度峰中的距离下表面最远的峰。

高浓度峰可以是缓冲区中的3个以上的浓度峰中的除了第一浓度峰以外掺杂浓度最大的浓度峰。

缓冲区中的3个以上的浓度峰中的除了第一浓度峰以外的各浓度峰的掺杂浓度可以小于1.0×10¹⁵/cm³。

缓冲区中的3个以上的浓度峰中的除了第一浓度峰以外的各浓度峰的掺杂浓度可以为3.0×10¹⁴/cm³以上且5.0×10¹⁴/cm³以下。

缓冲区可以在各个浓度峰之间具有掺杂浓度成为极小值的谷部。各个谷部的掺杂浓度可以为2.0×10¹⁴/cm³以上且5.0×10¹⁴/cm³以下。

集电区中的第二导电型的掺杂剂的剂量可以为8×10¹²/cm²以下。

第一浓度峰的掺杂浓度可以为集电区的掺杂浓度的0.1倍以上且10倍以下。

第二浓度峰的掺杂浓度可以为第一浓度峰的掺杂浓度的0.1倍以下。

高浓度峰的掺杂浓度可以为第一浓度峰的掺杂浓度的0.1倍以下。

第二浓度峰的掺杂浓度可以为高浓度峰的掺杂浓度的0.6倍以上且0.8倍以下。