[發(fā)明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380052950.2
• 申請日: 2013-05-01
• 公開（公告）號: CN104756258B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 川上剛史;陳則;西井昭人;增岡史仁;中村勝光;古川彰彥;村上裕二
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L21/329;H01L29/06;H01L29/47;H01L29/868;H01L29/872
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所11038
• 代理人: 金光華

1.一種半導體器件，其特征在于，具備：

第一導電類型的半導體基板；

第二導電類型的活性區(qū)域，在所述半導體基板的厚度方向一方側(cè)的表面部內(nèi)，從所述半導體基板的外周緣部隔離地形成；以及

電場緩和層，在所述半導體基板的厚度方向一方側(cè)的表面部內(nèi)，從所述活性區(qū)域的外周緣部朝向所述半導體基板的外周緣部，以圍繞所述活性區(qū)域的方式環(huán)狀地形成，

所述電場緩和層具備：

多個高濃度雜質(zhì)層，相互隔開間隔，以圍繞所述活性區(qū)域的方式形成，并含有第二導電類型的雜質(zhì)；以及

多個低濃度雜質(zhì)層，以圍繞各所述高濃度雜質(zhì)層的方式形成，以比所述高濃度雜質(zhì)層低的濃度含有所述第二導電類型的雜質(zhì)，

所述高濃度雜質(zhì)層之中的在所述電場緩和層的徑向上形成于最內(nèi)側(cè)的最內(nèi)側(cè)高濃度雜質(zhì)層與所述活性區(qū)域相接或者一部分重疊地形成，

圍繞所述最內(nèi)側(cè)高濃度雜質(zhì)層的所述低濃度雜質(zhì)層與圍繞比所述最內(nèi)側(cè)高濃度雜質(zhì)層形成于所述徑向的更外側(cè)的其他所述高濃度雜質(zhì)層的所述低濃度雜質(zhì)層中的至少一個相連而形成，

所述高濃度雜質(zhì)層彼此的間隔隨著從所述活性區(qū)域朝向所述半導體基板的外周緣部而變大。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體器件，其特征在于，

圍繞所述高濃度雜質(zhì)層之中的至少在所述電場緩和層的徑向上形成于最外側(cè)的最外側(cè)高濃度雜質(zhì)層的所述低濃度雜質(zhì)層是從圍繞在所述徑向上比所述最外側(cè)高濃度雜質(zhì)層更靠內(nèi)側(cè)1層形成的所述高濃度雜質(zhì)層的所述低濃度雜質(zhì)層隔開間隔而形成的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的半導體器件，其特征在于，

所述高濃度雜質(zhì)層形成為使相鄰的所述高濃度雜質(zhì)層彼此之間的層間區(qū)域的寬度、與在所述徑向的外側(cè)和該層間區(qū)域相接的所述高濃度雜質(zhì)層的寬度之和成為預定的值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的半導體器件，其特征在于，

所述高濃度雜質(zhì)層彼此的間隔隨著從所述活性區(qū)域朝向所述半導體基板的外周緣部而以等差數(shù)列方式變大。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的半導體器件，其特征在于，

所述電場緩和層具備包括所述最內(nèi)側(cè)高濃度雜質(zhì)層在內(nèi)的3個以上的所述高濃度雜質(zhì)層，

在所述高濃度雜質(zhì)層之中，除了所述最內(nèi)側(cè)高濃度雜質(zhì)層以外的其他高濃度雜質(zhì)層的寬度相等，

除了所述最內(nèi)側(cè)高濃度雜質(zhì)層以外的其他高濃度雜質(zhì)層的位置是通過基于從所述最內(nèi)側(cè)高濃度雜質(zhì)層起的距離而提供二次方程式的解的遞推式來表示的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的半導體器件，其特征在于，

所述半導體基板的厚度方向一方側(cè)的表面中的各所述高濃度雜質(zhì)層的所述第二導電類型的雜質(zhì)的面密度、與在所述半導體基板的厚度方向上圍繞該高濃度雜質(zhì)層的所述低濃度雜質(zhì)層的所述第二導電類型的雜質(zhì)的面密度之和，是作為針對構(gòu)成所述半導體基板的每個半導體材料預先求出的降低表面電場構(gòu)造的所述第二導電類型的雜質(zhì)的面密度的最佳值的降低表面電場條件的1.5倍以上且3.5倍以下。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的半導體器件，其特征在于，

在所述低濃度雜質(zhì)層中，在從所述半導體基板的厚度方向一方側(cè)的表面起的位置與所述高濃度雜質(zhì)層的底面相等的位置處，所述第二導電類型的雜質(zhì)的濃度成為最大。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的半導體器件，其特征在于，

所述活性區(qū)域由含有所述第二導電類型的雜質(zhì)的第二導電類型雜質(zhì)層構(gòu)成，

所述第二導電類型雜質(zhì)層的厚度方向上的所述第二導電類型的雜質(zhì)的濃度分布與所述高濃度雜質(zhì)層所處的部位的厚度方向上的所述第二導電類型的雜質(zhì)的濃度分布相同。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的半導體器件，其特征在于，

在所述高濃度雜質(zhì)層中，其厚度方向一方側(cè)的表面部中的所述第二導電類型的雜質(zhì)的濃度分布沿著所述電場緩和層的徑向或周向、或者徑向以及周向而周期性地變化。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的半導體器件，其特征在于，

在所述高濃度雜質(zhì)層中，在其厚度方向一方側(cè)的表面部具有以與所述活性區(qū)域相等的濃度含有所述第二導電類型的雜質(zhì)的局部高濃度區(qū)域。