[发明专利]半导体装置

说明书

本发明提供一种半导体装置，半导体基板的缓冲区具有：多个氢化学浓度峰，其配置在半导体基板的深度方向上的不同位置；多个掺杂浓度峰，其配置在与多个氢化学浓度峰对应的位置；以及高浓度区，其设置在最深氢化学浓度峰与漂移区之间，高浓度区的深度方向上的掺杂浓度分布具有斜坡，该斜坡与漂移区接触，并且掺杂浓度朝向漂移区逐渐地减小，斜坡包括向上凸起的部分，在以直线的方式对斜坡的斜率进行拟合而得的拟合浓度直线上，在将最深掺杂浓度峰的深度位置处的浓度设为最浅参考浓度的情况下，最浅掺杂浓度峰的掺杂浓度为最浅参考浓度的5％以上且50％以下。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置。

背景技术

以往，在IGBT(绝缘栅双极型晶体管)等半导体装置中，已知有设置了掺杂浓度比漂移区的掺杂浓度高的缓冲区的结构(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：WO2018-074434号

发明内容

技术问题

优选半导体装置的短路耐量等特性良好。

技术方案

为了解决上述问题，在本发明的一个方式中，提供一种具备半导体基板的半导体装置，该半导体基板具有上表面和下表面。半导体装置可以具备设置于半导体基板的第一导电型的漂移区。半导体装置可以具备设置于漂移区与半导体基板的下表面之间，并且掺杂浓度比漂移区的掺杂浓度高的第一导电型的缓冲区。缓冲区可以具有配置在半导体基板的深度方向上的不同位置并且包括距下表面最远的最深氢化学浓度峰的多个氢化学浓度峰。缓冲区可以具有配置在与多个氢化学浓度峰对应的位置并且包括距下表面最近的最浅掺杂浓度峰的多个掺杂浓度峰。缓冲区可以具有设置在最深氢化学浓度峰与漂移区之间的高浓度区。高浓度区的深度方向上的掺杂浓度分布可以具有斜坡，该斜坡与漂移区接触，并且掺杂浓度朝向漂移区逐渐地减小。斜坡可以包括向上凸起的部分。在以直线的方式对斜坡的斜率进行拟合而得的拟合浓度直线上，在将最浅掺杂浓度峰的深度位置处的浓度设为最浅参考浓度的情况下，最浅掺杂浓度峰的掺杂浓度可以是最浅参考浓度的5％以上且50％以下。

拟合浓度直线的对数斜率可以是1000(/cm)以上且2000(/cm)以下。

最浅掺杂浓度峰与半导体基板的下表面之间的距离可以是1μm以上。

最浅掺杂浓度峰与半导体基板的下表面之间的距离可以小于3μm。

最深氢化学浓度峰与半导体基板的下表面之间的距离可以是20μm以下。

多个氢化学浓度峰可以包括距下表面最近的最浅氢化学浓度峰。最浅氢化学浓度峰与最深氢化学浓度峰之间的距离可以是15μm以下。

高浓度区和漂移区的边界位置与半导体基板的下表面之间的距离可以是25μm以下。

多个掺杂浓度峰可以包括距下表面最远的最深掺杂浓度峰。在拟合浓度直线上，在将最深掺杂浓度峰的深度位置处的浓度设为最深参考浓度的情况下，最深掺杂浓度峰的掺杂浓度可以高于最深参考浓度。

多个掺杂浓度峰可以包括距下表面第二近的第二掺杂浓度峰。在拟合浓度直线，在将第二掺杂浓度峰的深度位置处的浓度设为第二参考浓度的情况下，第二掺杂浓度峰的掺杂浓度可以低于第二参考浓度。

最浅掺杂浓度峰的掺杂浓度可以为第二掺杂浓度峰的掺杂浓度的10倍以下。

最浅掺杂浓度峰的掺杂浓度相对于最浅参考浓度的比例可以大于第二掺杂浓度峰的掺杂浓度相对于第二参考浓度的比例。

半导体装置可以具备设置在缓冲区与半导体基板的下表面之间的第二导电型的集电区。多个氢化学浓度峰可以包括距下表面最近的最浅氢化学浓度峰。在集电区与最浅氢化学浓度峰之间，可以没有除氢以外的n型掺杂剂的化学浓度峰。