[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201310646732.3
• 申請日: 2011-05-26
• 公開（公告）號: CN103633148B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 中村勝光
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/06
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 何立波,張天舒

本申請是基于2011年05月26日提出的中國國家申請號為201110150632.2的申請（半導體裝置）的分案申請，以下引用其內容。

技術領域

本發明涉及半導體裝置，特別是涉及具備二極管的功率用高耐壓的半導體裝置。

背景技術

作為功率用半導體裝置，有例如能承受600V以上的電壓的高耐壓功率模塊。在這種功率模塊上，搭載有IGBT和二極管。

例如在日本特開2009－283781號公報中公開的、具備二極管的半導體裝置，在n型的半導體襯底的一個主表面的一側形成有正極，而在另一主表面的一側形成有負極。正極為p型擴散區域，負極由n型超高濃度雜質層和n型高濃度雜質層構成。以包圍該正極的方式形成有保護環。在負極中與保護環對置的區域形成有負極側p型擴散區域。

在這樣的半導體裝置的、正極電極與負極電極之間被施加了正向的電壓時二極管成為導通狀態。這時，在半導體襯底的內部（漂移層（drift layer））中蓄積許多載流子。即，從p型擴散區域向漂移層注入空穴（holes），從n型高濃度雜質層等向漂移層注入電子。另一方面，在正極電極與負極電極之間被施加反向的電壓時二極管成為截止狀態。這時，蓄積在漂移層的載流子中，電子從負極電極排出，空穴從正極電極排出。

在該截止狀態中，由于在負極側形成有p型擴散區域，所以負極側的n型區域的體積減少。因此，能夠緩沖處于截止狀態時的正極的外周端部上的電流集中。即，在處于截止狀態時的保護環附近的區域上的電流集中得到緩沖，該區域中的抗破壞量提高。

但是，在日本特開2009－283781號公報的半導體裝置中，在處于導通狀態時二極管的主要區域（被夾在正極與負極之間的漂移層）中流動的正向電流有可能會減少。由此，在處于導通狀態時蓄積在漂移層的載流子密度減少，從而原本應該在二極管中流動的電流量有可能會減少。

發明內容

本發明鑒于以上的問題而構思。其目的在于提供一種半導體裝置，以在不招致二極管中流動的正向電壓下降或上升的情況下，提高將二極管從導通狀態切換到截止狀態的恢復動作時的、保護環等的邊緣端接（edge termination）附近的抗破壞量。

本發明的一個方面涉及的半導體裝置，具備半導體襯底、第一導電型的第一區域、第二導電型的第二區域、第一導電型的第三區域、和第二導電型的第四區域。半導體襯底具有互相對置的第一主表面和第二主表面，且具有互相相鄰的二極管有源區域和邊緣端接區域。第一區域在二極管有源區域中形成在半導體襯底內。第二區域形成在半導體襯底的第一主表面，以在二極管有源區域中與第一區域一起構成二極管。第三區域在邊緣端接區域中形成在半導體襯底內。第四區域是在邊緣端接區域中成為在半導體襯底的第一主表面形成的邊緣端接的區域。上述第一區域和第三區域，共有與第四區域構成pn結的第一導電型的漂移區域。上述第一區域和第三區域，共有第一導電型的第五區域，該第一導電型的第五區域位于第二主表面，且其第一導電型雜質的濃度高于漂移區域。第三區域的漂移區域中的每單位體積的晶體缺陷的數量多于第一區域的漂移區域中的每單位體積的晶體缺陷的數量，以使上述第三區域中的漂移區域的載流子壽命短于第一區域中的漂移區域的載流子壽命。

本發明的另一方面涉及的半導體裝置，具備半導體襯底、第一導電型的第一區域、第二導電型的第二區域、第一導電型的第三區域、和第二導電型的第四區域。半導體襯底具有互相對置的第一主表面和第二主表面，且具有互相相鄰的二極管有源區域和邊緣端接區域。第一區域在二極管有源區域中形成在半導體襯底內。第二區域形成在半導體襯底的第一主表面，以在二極管有源區域中與第一區域一起構成二極管。第三區域在邊緣端接區域中形成在半導體襯底內。第四區域是邊緣端接區域中成為在半導體襯底的第一主表面形成的邊緣端接的區域。上述第一區域和第三區域共有與第四區域構成pn結的第一導電型的漂移區域。上述第一區域具有第一導電型雜質的濃度高于漂移區域的第一導電型的第五區域。在上述邊緣端接區域中在第二主表面形成有漂移區域。在上述二極管有源區域中在第二主表面形成有第五區域。