[发明专利]半导体装置

说明书

本发明目的在于提供可独立对pnp区域的动作和pn区域的动作进行控制的半导体装置。本发明所涉及的半导体装置具有由下述结构构成的层叠构造：n型n‑i层(3)；p型p阳极层(4)，其形成于n‑i层(3)表面；n型n‑缓冲层(7)，其形成于n‑i层(3)背面；n型n+阴极层(5)及p型p集电极层(6)，它们在俯视观察时彼此相邻地或相邻部分重叠地形成于n‑缓冲层(7)背面或n‑i层(3)及n‑缓冲层(7)背面；表面电极(8)，其以覆盖p阳极层(4)表面的方式形成；以及背面电极(9)，其以覆盖n+阴极层(5)及p集电极层(6)背面的方式形成，n+阴极层(5)在层叠构造中的层叠高度位置与p集电极层(6)在层叠构造中的层叠高度位置不同。

本申请是基于2017年9月26日提出的中国国家申请号

2017108812631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，特别涉及功率半导体装置的背面构造。

背景技术

近年来，作为功率半导体装置制造出了，通过在背面侧形成pn图案，从而可以对电特性进行控制的RFC(Relaxed Field of Cathode)二极管及RC-IGBT(Reverse ConductingInsulated Gate Bipolar Transistor)等。在这里，pn图案呈下述状态，即，在构成功率半导体装置的半导体基板的背面侧，在俯视观察时，相邻地形成有形成了p型杂质的区域与形成了n型杂质的区域。

在功率半导体装置的背面侧形成pn图案时，如果通过高速能量的注入或高浓度的注入形成p型的杂质区域和n型的杂质区域，则存在由于该注入导致半导体基板受到的伤害变大的问题。作为这样的问题的对策，想到的是，针对上述的功率半导体装置，应用将使用了Si的半导体基板的背面熔融，从而将导入了杂质的区域的浓度均匀化而使该浓度固定的阶梯状的杂质浓度分布(例如，参照专利文献1)。另外，对于上述的功率半导体装置，公开了将具有与p型及n型相适合的欧姆特性的电极形成在整个背面的技术(例如，参照专利文献2、3)。

专利文献1：日本专利第5309360号公报

专利文献2：日本特开2007-184486号公报

专利文献3：日本特开2015-211149号公报

在将专利文献1的技术应用于上述的功率半导体装置的情况下，需要将半导体基板的背面熔融，因此只有在距离背面小于或等于1μm的浅的区域能够将p型的杂质区域和n型的杂质区域接合。因此，难以独立地对在p型的杂质区域形成的pnp区域的电特性和在n型的杂质区域形成的pn区域的电特性进行控制。即，难以独立地对pnp区域的动作和pn区域的动作进行控制。

另外，在专利文献2、3中，p型的杂质区域与n型的杂质区域的接合深度浅，且深度大致相同，因此难以针对p型的杂质区域及n型的杂质区域各自形成具有与p型及n型相适合的欧姆特性的电极。

发明内容

本发明就是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于提供一种半导体装置，该半导体装置能够独立地对pnp区域的动作和pn区域的动作进行控制。

为了解决上述课题，本发明所涉及的半导体装置的特征在于，具有层叠构造，层叠构造由下述部分构成：第1导电型的第1半导体层；第2导电型的第2半导体层，其形成于所述第1半导体层的表面；所述第1导电型的第3半导体层，其形成于所述第1半导体层的背面；

所述第1导电型的第4半导体层及所述第2导电型的第5半导体层，它们在俯视观察时彼此相邻地或相邻部分重叠地形成于所述第3半导体层的背面，或形成于所述第1半导体层及所述第3半导体层的背面；第1电极，其以覆盖所述第2半导体层的表面的方式形成；以及