[實用新型]半導體裝置

有效

• 申請號: 201320098117.9
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN203085555U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 小川嘉壽子
• 申請（專利權）人: 三墾電氣株式會社
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 田勇

技術領域

本實用新型涉及一種半導體領域，尤其涉及一種半導體裝置。

背景技術

目前,現有技術中的半導體裝置的構造可以同時實現導通電壓的降低和可關斷電流的增加。圖1是現有技術中參考文獻1（日本專利特開平8-316479，申請人：三菱電機株式會社）的半導體裝置的一截面示意圖，

如圖1所示，在作為漂移區發揮作用的N-型半導體層42和作為基極區發揮作用的P型半導體層44之間，設置了比N-型半導體層42的不純物濃度更高的N型半導體層43。同時，在與發射電極51連接的P型半導體層44的暴露面上，形成比P型半導體層44的不純物濃度更高的P+型半導體層91。

在參考文獻1中記載的半導體裝置的構造中，為了設置N型半導體層43，使N-型半導體層42的載流子分布與二極管的載流子分布接近，因此，能夠在保持較高可關斷電流值的同時，使導通電壓降低。進而，在參考文獻1中記載的半導體裝置的構造中，為了設置P+型半導體層91，空穴很容易從P型半導體層44脫離向發射電極51移動，因此能夠提高可關斷電流值。

圖2是現有技術中參考文獻1記載的其他構造的一截面示意圖。在如圖2所示的實施例中，由于電阻值較低的N型半導體層43比較厚，所以可以進一步降低導通電壓。

圖3顯示了與現有技術中參考文獻1記載的N-型半導體層42和N型半導體層43的邊界深度相對應的耐壓（V_CES）以及導通電壓（V_CE（SAT））的值。

如圖3所示，橫軸是以元件表面、即以P型半導體層44的暴露面或者作為發射極區發揮作用的N+型半導體區域45的表面為標準，到N-型半導體層42和N型半導體層43的邊界的深度；左邊的縱軸表示的是耐壓，右邊的縱軸表示的是導通電壓V_CE（SAT）。

如圖3所示，該模擬的條件為，從元件表面、即從P型半導體層44的暴露面或者N+型半導體區域45的表面到N-型半導體層42和作為緩沖層發揮作用的N+型半導體層46的邊界的厚度約為200μm，該N-型半導體層42的不純物濃度為5×10¹³cm^-3，溝槽47的間隔約為4μm，從N+型半導體區域45的表面開始的溝槽47的深度約為8μm。

由圖3所示的圖表可以確認，V_CE（SAT）的值隨著N型半導體層43的厚度的加厚而下降，導通電壓與N型半導體層43的厚度對應地下降低。但是，耐壓在過了N型半導體層43的厚度的臨界值后，急劇下降。在該實施例中，N-型半導體層42和N型半導體層43的邊界的深度從溝槽47的底部進一步加深了約8μm后，耐壓急劇下降。因此，在耐壓允許范圍內，使N型半導體層43加厚，能盡量降低導通電壓。

如參考文獻1的實施例這樣，將N型半導體層43設置為使N型半導體層43與N-型半導體層42的邊界比溝槽47的前端更深的情況下，特別有效地適用于耐壓級別高的元件。這是因為在關斷狀態的集電極電壓較高的情況下，即使溝槽47的前端從P型半導體層44和N型半導體層43的邊界明顯突出，溝槽47的前端角部56附近的電場集中對于耐壓降低沒有太大影響。

同時，由于耐壓級別高，在耐壓沒有急劇降低時，即使N型半導體層43的厚度加厚，N型半導體層43不會成為從導通狀態變為關斷狀態時的空穴移動的障礙，對于關斷時的電流降低沒有影響。因此，通過參考文獻1中記載的構造，能夠在更低導通電壓的情況下提供低壓溝槽柵型IGBT（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor）。

但是，發明人發現：參考文獻1中記載了只有N型半導體層43的深度（N型半導體層43與N-型半導體層42的邊界）對耐壓和導通電壓有影響；但是根據N型半導體層43的濃度，其效果也大不相同。

應該注意，上面對技術背景的介紹或技術問題的分析只是為了方便對本實用新型的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案或分析在本實用新型的背景技術部分進行了闡述而認為上述技術方案或分析為本領域技術人員所公知。

實用新型內容

本實用新型提供一種半導體裝置，目的在于充分滿足低導通電壓和高耐壓的權衡比。

根據本實用新型的一個方面，提供一種半導體裝置，所述半導體裝置具有：

具有第1導電型的第1半導體區域；

具有導電型與所述第1半導體區域上具有的第1導電型相反的第2導電型的第2半導體區域；

形成于所述第2半導體區域上的具有所述第2導電型的第3半導體區域；