半導(dǎo)體裝置制造方法
【專利摘要】在晶體管區(qū)域中設(shè)置有絕緣柵型雙極晶體管，該絕緣柵型雙極晶體管具有柵極電極（7）和發(fā)射極電極（9）。在晶體管區(qū)域的周圍配置有末端區(qū)域。在晶體管區(qū)域中，在N型漂移層（1）的下方設(shè)置有第1N型緩沖層（18）。在第1N型緩沖層（18）的下方設(shè)置有P型集電極層（19）。在末端區(qū)域中，在N型漂移層（1）的下方設(shè)置有第2N型緩沖層（20）。P型集電極層（19）和第2N型緩沖層（20）與集電極電極（21）直接連接。越接近集電極電極（21），第2N型緩沖層（20）的雜質(zhì)濃度越小。第2N型緩沖層（20）與集電極電極（21）不構(gòu)成歐姆接觸。
【專利說明】半導(dǎo)體裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有絕緣柵型雙極晶體管(IGBT:1nsulated Gate BipolarTransistor)的半導(dǎo)體裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為高耐壓(大于或等于600V)的功率設(shè)備，使用具有IGBT的半導(dǎo)體裝置。在這種半導(dǎo)體裝置中，在設(shè)置有IGBT的激活區(qū)域的周圍配置有末端區(qū)域。
[0003]作為功率半導(dǎo)體的IGBT，與在LSI (Large Scale Integration)中使用的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)晶體管等不同，除了要求低接通電壓化、高速化以及電流驅(qū)動能力的提高以外，還要求斷開動作時的電流切斷能力等耐破壞量。在這里，所謂電流切斷能力，是指在斷開時不破壞半導(dǎo)體裝置而能夠切斷的最大電流密度。
[0004]提出了一種半導(dǎo)體裝置，其在末端區(qū)域中不存在P型集電極層，N型緩沖層與集電極電極直接連接(例如，參照專利文獻I的圖1)。由此，能夠降低斷開動作時的載流子濃度，因此容易耗盡，可以降低電場強度。因此，可以提高斷開動作時的電流切斷能力。
[0005]專利文獻1:日本特開2009 - 176772號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]但是，在現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置中，在IGBT反向耐壓時(發(fā)射極為高電位，集電極為低電位)，在激活區(qū)域的P型基極層和末端區(qū)域的N型緩沖層之間形成正向偏壓二極管。因此，存在下述問題，即，IGBT的反向耐壓量低，在反向耐壓模式中產(chǎn)生泄漏電流。
[0007]本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出的，其目的是得到一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置可以抑制反向耐壓模式中的泄漏電流。
[0008]本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具有:晶體管區(qū)域，在該晶體管區(qū)域中設(shè)置有絕緣柵型雙極晶體管，該絕緣柵型雙極晶體管具有柵極電極和發(fā)射極電極；以及末端區(qū)域，其配置在所述晶體管區(qū)域的周圍，在所述晶體管區(qū)域中，在N型漂移層的下方設(shè)置第IN型緩沖層，在所述第IN型緩沖層的下方設(shè)置P型集電極層，在所述末端區(qū)域中，在所述N型漂移層的下方設(shè)置第2N型緩沖層，所述P型集電極層和所述第2N型緩沖層與集電極電極直接連接，越接近所述集電極電極，所述第2N型緩沖層的雜質(zhì)濃度越小，所述第2N型緩沖層與所述集電極電極不構(gòu)成歐姆接觸。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]通過本發(fā)明可以抑制反向耐壓模式中的泄漏電流。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。
[0012]圖2是將圖1的區(qū)域A放大的俯視圖。
[0013]圖3是沿圖2的B — B'的剖面圖。[0014]圖4是沿圖3的C 一 CT以及D — D'的表示雜質(zhì)濃度分布的圖。
[0015]圖5是表示在評價斷開特性的實驗中使用的電路的圖。
[0016]圖6是表示使用圖5的電路獲得的斷開特性的評價結(jié)果的圖。
[0017]圖7是表示使用圖5的電路進行的斷開特性的評價結(jié)果的圖。
[0018]圖8是表示在評價耐壓特性的實驗中使用的電路的圖。
[0019]圖9是表示使用圖8的電路獲得的耐壓特性的評價結(jié)果的圖。
[0020]圖10是表示與IGBT的斷開切斷能力相對的P集電極層的濃度依賴性的圖。
[0021]圖11是表示IGBT的斷開切斷時的安全動作區(qū)域的圖。[0022]圖12是表示在評價反向耐壓特性的實驗中使用的電路的圖。
[0023]圖13是表示使用圖12的電路獲得的反向耐壓特性的評價結(jié)果的圖。
[0024]圖14是將對比例1、2和實施方式I的斷開切斷能力Jc (break)進行比較的圖。
[0025]圖15是將PN結(jié)區(qū)域的N型層和P型層的影響換算為電阻值而表示該值的容許范圍的圖。
[0026]圖16是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例I的剖面圖。
[0027]圖17是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例2的剖面圖。
[0028]圖18是表示N型緩沖層的邊界位置和斷開特性的關(guān)系的圖。
[0029]圖19是表示N型緩沖層的邊界位置和接通電壓特性的關(guān)系的圖。
[0030]圖20是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
[0031]圖21是沿圖20的E — 以及F — F'的表示雜質(zhì)濃度分布的圖。
[0032]圖22是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例I的剖面圖。
[0033]圖23是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例2的剖面圖。
【具體實施方式】
[0034]參照附圖，對本發(fā)明的實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置進行說明。對于相同或者對應(yīng)的構(gòu)成要素，有時標(biāo)注相同的標(biāo)號，省略重復(fù)的說明。
[0035]實施方式I
[0036]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。該半導(dǎo)體裝置是具有IGBT的高耐壓(大于或等于600V)功率設(shè)備。在激活區(qū)域的周圍配置有末端區(qū)域。在激活區(qū)域中包含:設(shè)置有多個溝槽柵極型IGBT構(gòu)造的晶體管區(qū)域、以及在晶體管區(qū)域和末端區(qū)域之間配置的提取區(qū)域。
[0037]在IGBT接通時，在激活區(qū)域中流動主電流，但在末端區(qū)域中不流動主電流。另外，如果在IGBT斷開時向集電極?發(fā)射極之間施加電壓，則在末端區(qū)域中耗盡層向設(shè)備橫向延伸。因此，通過設(shè)置末端區(qū)域，可以保持耐壓。
[0038]圖2是將圖1的區(qū)域A放大的俯視圖。圖3是沿圖2的B — B'的剖面圖。
[0039]在晶體管區(qū)域中，在N一型漂移層I上設(shè)置N型電荷積蓄層2，在該N型電荷積蓄層2上設(shè)置有P型基極層3。在P型基極層3上的一部分上設(shè)置有P+型接觸層4和N +型發(fā)射極層5。以貫穿N+型發(fā)射極層5、P型基極層3以及N型電荷積蓄層2的方式設(shè)置溝槽，在該溝槽的內(nèi)部經(jīng)由柵極絕緣膜6而設(shè)置有柵極電極7。在柵極電極7上設(shè)置有層間絕緣膜8。在晶體管區(qū)域的整個面上設(shè)置發(fā)射極電極9，該發(fā)射極電極9與P +型接觸層4連接。[0040]以貫穿P型基極層3以及N型電荷積蓄層2的方式設(shè)置偽溝槽，在該偽溝槽的內(nèi)部經(jīng)由柵極絕緣膜6而設(shè)置有柵極配線10。柵極配線10與發(fā)射極電極9連接。通過該結(jié)構(gòu)，得到抑制短路時的振蕩等的效果。
[0041]在PN結(jié)區(qū)域中，在N一型漂移層I上設(shè)置有P型層11。在P型層11上經(jīng)由絕緣膜12設(shè)置有柵極配線13。柵極配線13配置在晶體管區(qū)域外周，與柵極電極7連接。在P型層11上設(shè)置N型層14，在N型層14和發(fā)射極電極9之間設(shè)置有P型層15。N型層14經(jīng)由P型層15與發(fā)射極電極9連接。該結(jié)構(gòu)并不是作為MOS晶體管而動作，而是在斷開動作時提取剩余的載流子(空穴)。此外，激活區(qū)域和末端區(qū)域的邊界位于P型層11的外端。
[0042]在末端區(qū)域中，在N—型漂移層I上的一部分上設(shè)置有P型層16。該P型層16是用于高耐壓化的保護環(huán)。與保持的耐壓相對應(yīng)地設(shè)計P型層16的濃度、深度、數(shù)量等。在晶體管區(qū)域的一部分、PN結(jié)區(qū)域、以及末端區(qū)域中，表面保護膜17覆蓋發(fā)射極電極9。
[0043]在晶體管區(qū)域和PN結(jié)區(qū)域中，在N—型漂移層I的下方設(shè)置N型緩沖層18，在該N型緩沖層18的下方設(shè)置有P型集電極層19。在末端區(qū)域中，在N—型漂移層I的下方設(shè)置有N型緩沖層20。P型集電極層19和N型緩沖層20與集電極電極21直接連接。
[0044]圖4是沿圖3的C 一 CT以及D — W的表示雜質(zhì)濃度分布的圖。在本實施方式中，通過注入雜質(zhì)而較深地形成N型緩沖層18、20。為了進行比較，還示出較淺地形成N型緩沖層18、20的情況。越接近集電極電極21，N型緩沖層20的雜質(zhì)濃度越小。在本實施方式中，由于較深地形成N型緩沖層20，所以在與集電極電極21之間的界面附近，N型緩沖層20的雜質(zhì)濃度充分地變小。因此，N型緩沖層20與集電極電極21不構(gòu)成歐姆接觸。
[0045]下面，與對比例I?3進行比較，說明實施方式I的效果。對比例1、2與實施方式I的不同點在于，在末端區(qū)域設(shè)置P型集電極層，并且在對比例I中，在PN結(jié)區(qū)域中不設(shè)置N型層14和P型層15。對比例3與實施方式I的不同點在于，較淺地形成N型緩沖層20，與集電極電極21構(gòu)成歐姆接觸。
[0046]在末端區(qū)域中設(shè)置有P型集電極層的對比例1、2的情況下，在激活區(qū)域和末端區(qū)域的邊界處，在進行斷開動作時發(fā)射極側(cè)的載流子濃度不會降低，電場強度上升。并且，由于碰撞電離化的促進，發(fā)射極側(cè)的電流密度增加。其結(jié)果，局部溫度上升，發(fā)生熱破壞，由此使電流切斷能力降低。
[0047]與此相對，在實施方式I及對比例3中，在末端區(qū)域中省略P型集電極層而使N型緩沖層20與集電極電極21直接接觸。由此，在進行IGBT的斷開動作時，在末端區(qū)域的集電極構(gòu)造中載流子的產(chǎn)生變少，因此，促進從P型層11向集電極側(cè)的耗盡，使電場強度降低。其結(jié)果，可以提高IGBT的斷開動作時的電流切斷能力。
[0048]圖5是表示在評價斷開特性的實驗中使用的電路的圖。圖6是表示使用圖5的電路獲得的斷開特性的評價結(jié)果的圖。在實驗中，使用耐壓4500V的IGBT構(gòu)造的設(shè)備。電壓Vcc為3400V，電感Ls為2.47 μ H，溫度Tj為423Κ。將電流密度Jc從56A/cm2開始逐步升高至該值的1.5倍、2.0倍，直至設(shè)備破壞為止進行評價。圖7是表示使用圖5的電路進行的斷開特性的評價結(jié)果的圖。在實驗中，使用耐壓4500V的IGBT構(gòu)造的設(shè)備。電壓Vcc為3400V,電感Ls為2.47 μ H，溫度Tj為398Κ，電流密度Jc為56A/cm2。在實施方式I中，由于電流沖擊現(xiàn)象消失，所以斷開損耗減少了 12%。在接通IGBT時，抑制來自末端區(qū)域的集電極的空穴在PN結(jié)區(qū)域中集中，因此，緩和了斷開時的載流子的移動。[0049]圖8是表示在評價耐壓特性的實驗中使用的電路的圖。圖9是表示使用圖8的電路獲得的耐壓特性的評價結(jié)果的圖。在實驗中，使用耐壓4500V的IGBT構(gòu)造的設(shè)備。柵極電壓VGE為0V，溫度Tj為398K，是AC模式(Mode)。在實施方式I中，與對比例I相比泄漏電流減少了 55%。其原因在于，末端區(qū)域的N型緩沖層20在IGBT的斷開動作時抑制來自集電極側(cè)的空穴注入。
[0050]圖10是表示與IGBT的斷開切斷能力相對的P集電極層的濃度依賴性的圖。電源電壓Vcc為3400V，柵極電壓VG為±15V，溫度為423K。IGBT的接通電壓及斷開切斷能力依賴于P型集電極層19的濃度。與此相對，在實施方式I中，即使P型集電極層19的濃度變化，也能夠?qū)嚅_時的切斷能力維持得較高。圖11是表示IGBT的斷開切斷時的安全動作區(qū)域的圖。溫度為423K。在實施方式I中，也可以將斷開切斷時的安全動作區(qū)域擴大。
[0051]另外，在本實施方式中，N型緩沖層20與集電極電極21不構(gòu)成歐姆接觸。由此，可以防止在IGBT反向耐壓時(發(fā)射極為高電位，集電極為低電位)，在激活區(qū)域的P型基極層3和末端區(qū)域的N型緩沖層20之間形成正向偏壓二極管。其結(jié)果，提高IGBT的反向耐壓量，可以抑制反向耐壓模式中的泄漏電流。
[0052]圖12是表示在評價反向耐壓特性的實驗中使用的電路的圖。圖13是表示使用圖12的電路獲得的反向耐壓特性的評價結(jié)果的圖。在實驗中，使用耐壓4500V的IGBT構(gòu)造的設(shè)備。電壓Vcc為一 100V，柵極電壓VGE為0V，溫度Tj為298K，是AC模式(Mode)。與構(gòu)成歐姆接觸的對比例3相比，在N型緩沖層20與集電極電極21不構(gòu)成歐姆接觸的實施方式I中，泄漏電流減少至小于或等于10%。其原因在于，在IGBT反向耐壓時防止在P型基極層3和N型緩沖層20之間形成正向偏壓二極管，提高IGBT的反向耐壓量，抑制了反向耐壓模式中的泄漏電流。
[0053]另外，在實施方式I中，在PN結(jié)區(qū)域中設(shè)置有N型層14和P型層15。利用該電阻成分，可以抑制局部的高電場，可以抑制由高電場強度引起的離子碰撞現(xiàn)象。其結(jié)果，可以抑制局部的溫度上升，提高IGBT的斷開動作時的電流切斷能力。
[0054]圖14是將對比例1、2和實施方式I的電流切斷能力Jc (break)進行比較的圖。從該圖可知，在PN結(jié)區(qū)域中設(shè)置有N型層14和P型層15的對比例2的電流切斷能力，是沒有設(shè)置N型層14和P型層15的對比例I的2倍。另外，實施方式I的電流切斷能力是對比例I的3.5倍。
[0055]圖15是將PN結(jié)區(qū)域的N型層14和P型層15的影響換算為電阻值而表示該值的容許范圍的圖?？v軸是將在斷開時不破壞設(shè)備而能夠切斷的最大電流密度J。(break)，以對比例I的值J。(break)，為基準進行標(biāo)準化后的值。對比例I僅具有額定電流密度的電流切斷能力，如果考慮作為電流切斷能力需要保證大于或等于額定電流密度的2倍，則縱軸的值需要大于或等于2.0。因此，需要將PN結(jié)區(qū)域的電阻值設(shè)為大于或等于300 Ω。
[0056]圖16是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例I的剖面圖。與實施方式I的不同點在于沒有P型層15。在此情況下，也可以通過N型層14的電阻成分，抑制PN結(jié)區(qū)域中的局部的高電場，抑制由高電場強度引起的離子碰撞現(xiàn)象。其結(jié)果，可以抑制局部的溫度上升，提高IGBT的斷開動作時的電流切斷能力。
[0057]圖17是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例2的剖面圖。與實施方式I的不同點在于，沒有N型層14和P型層15，沒有P型層11和發(fā)射極電極9的接觸。由此，在IGBT接通狀態(tài)下的末端區(qū)域中載流子的產(chǎn)生變少，在斷開時發(fā)射極側(cè)的載流子濃度降低。另外，通過緩和PN結(jié)區(qū)域和末端區(qū)域的邊界部的電場，從而可以促進向集電極側(cè)的耗盡，抑制由局部的溫度上升引起的熱破壞，抑制PN結(jié)區(qū)域中的電流密度的增加。另外，通過延長PN結(jié)區(qū)域中的電流的流動路徑，從而使電阻成分增加。由此，可以抑制PN結(jié)區(qū)域中的局部的高電場，抑制由高電場強度引起的離子碰撞現(xiàn)象。其結(jié)果，可以抑制局部的溫度上升，提高IGBT的斷開動作時的電流切斷能力。
[0058]此外，在本實施方式中，N型緩沖層18和N型緩沖層20的邊界位于PN結(jié)區(qū)域和末端區(qū)域的邊界處。但是，并不限于此，該邊界也可以位于PN結(jié)區(qū)域的內(nèi)部、激活區(qū)域和PN結(jié)區(qū)域的邊界、末端區(qū)域內(nèi)部。
[0059]圖18是表示N型緩沖層的邊界位置和斷開特性的關(guān)系的圖。圖19是表示N型緩沖層的邊界位置和接通電壓特性的關(guān)系的圖。圖18的縱軸是將在斷開時不破壞設(shè)備而能夠切斷的最大的電流密度J。(break)，以對比例I的值J。(break) /為基準進行標(biāo)準化后的值。圖19的縱軸是將接通電壓VCE (sat)以對比例I的值VCE (sat)'為基準進行標(biāo)準化后的值。橫軸以PN結(jié)區(qū)域和末端區(qū)域的邊界為原點0，將芯片端部設(shè)為+ 1，將芯片中心設(shè)為一 I。為了在不會對IGBT的接通狀態(tài)造成惡劣影響的狀態(tài)下提高斷開切斷能力，必須將邊界位置設(shè)為大于或等于一 0.05。該位置是晶體管區(qū)域內(nèi)的最外周的溝槽柵極的外端部。
[0060]實施方式2
[0061]圖20是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。在晶體管區(qū)域以及末端區(qū)域中，在N—型漂移層I的下方設(shè)置有N型緩沖層22。在晶體管區(qū)域以及PN結(jié)區(qū)域中，在N型緩沖層22的下方設(shè)置有P型集電極層23。在末端區(qū)域中，在N型緩沖層22的下方設(shè)置有P型集電極層24。集電極電極21與P型集電極層23、24連接。其他結(jié)構(gòu)與實施方式I相同。
[0062]圖21是沿圖20的E —以及F — F'的表示雜質(zhì)濃度分布的圖。P型集電極層24的峰值雜質(zhì)濃度比N—型漂移層I高，比N型緩沖層22低。P型集電極層24與集電極電極21不構(gòu)成歐姆接觸。
[0063]下面，對實施方式2的效果進行說明。在實施方式2中，在IGBT反向耐壓時(發(fā)射極為高電位，集電極為低電位)，P型集電極層24和N型緩沖層22構(gòu)成PN結(jié)，因此可以反向耐壓，提高IGBT的反向耐壓量，抑制反向耐壓模式中的泄漏電流。
[0064]另外，在實施方式2中，P型集電極層24的峰值雜質(zhì)濃度比N—型漂移層I高，比N型緩沖層22低。由此，在IGBT的接通狀態(tài)時，在末端區(qū)域中，不會從集電極側(cè)注入空穴，因此，可以抑制末端區(qū)域的載流子濃度的提高。其結(jié)果，可以抑制局部的溫度上升，提高IGBT的斷開動作時的電流切斷能力。
[0065]圖22是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例I的剖面圖。與實施方式2的不同點在于沒有P型層15。在此情況下，也可以通過N型層14的電阻成分，抑制PN結(jié)區(qū)域中的局部的高電場，抑制由高電場強度引起的離子碰撞現(xiàn)象。其結(jié)果，可以抑制局部的溫度上升，提高IGBT的斷開動作時的電流切斷能力。
[0066]圖23是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例2的剖面圖。與實施方式2的不同點在于沒有N型層14和P型層15，沒有P型層11和發(fā)射極電極9的接觸。由此，在IGBT接通狀態(tài)下的末端區(qū)域中載流子的產(chǎn)生變少，在斷開時發(fā)射極側(cè)的載流子濃度降低。另外，通過緩和PN結(jié)區(qū)域和末端區(qū)域的邊界部的電場，可以促進向集電極側(cè)的耗盡，抑制由局部的溫度上升引起的熱破壞，抑制PN結(jié)區(qū)域中的電流密度的增加。另外，通過延長PN結(jié)區(qū)域中的電流的流動路徑，使電阻成分增加。由此，可以抑制PN結(jié)區(qū)域中的局部的高電場，抑制由高電場強度引起的離子碰撞現(xiàn)象。其結(jié)果，可以抑制局部的溫度上升，提高IGBT的斷開動作時的電流切斷能力。
[0067]此外，在上述的實施方式中，對4500V的高耐壓的半導(dǎo)體裝置進行了說明，但無論耐壓如何，均可以得到上述效果。另外，在上述的實施方式中，對晶體管區(qū)域的IGBT為溝槽柵極構(gòu)造的情況進行了說明，但在平面柵極構(gòu)造的情況下，也可以得到上述效果。另外，對在末端區(qū)域形成有由P型層16構(gòu)成的保護環(huán)的情況進行了說明，但對于保持耐壓的其他構(gòu)造，也可以得到上述效果。
[0068]另外，上述的實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置，并不限于由硅形成的半導(dǎo)體裝置，對于由帶隙比硅大的寬帶隙半導(dǎo)體形成的半導(dǎo)體裝置，也可以得到本實施方式中記載的效果。寬帶隙半導(dǎo)體是例如碳化硅、氮化鎵類材料、或者金剛石。由這種寬帶隙半導(dǎo)體形成的半導(dǎo)體裝置耐電壓性及容許電流密度高，因此可以實現(xiàn)小型化。通過使用該小型化的半導(dǎo)體裝置，還可以使得組裝有該元件的半導(dǎo)體模塊小型化。另外，由于半導(dǎo)體裝置的耐熱性高，所以可以使得散熱器的散熱片小型化，可以將水冷部變更為空氣冷卻，因此，半導(dǎo)體模塊可以進一步小型化。另外，由于半導(dǎo)體裝置的功率損耗低，效率高，所以可以使半導(dǎo)體模塊高效率化。
[0069]標(biāo)號的說明
[0070]IN—型漂移層
[0071]7 柵極電極
[0072]9 發(fā)射極電極
[0073]11 P型層(第IP型層)
[0074]12 絕緣膜
[0075]13 柵極配線
[0076]14 N 型層
[0077]15 P型層(第2P型層)
[0078]18 N型緩沖層(第IN型緩沖層)
[0079]19 P型集電極層
[0080]20 N型緩沖層(第2N型緩沖層)
[0081]21 集電極電極
[0082]22 N型緩沖層
[0083]23 P型集電極層(第IP型集電極層)
[0084]24 P型集電極層(第2P型集電極層)
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有: 晶體管區(qū)域，在該晶體管區(qū)域中設(shè)置有絕緣柵型雙極晶體管，該絕緣柵型雙極晶體管具有柵極電極和發(fā)射極電極；以及 末端區(qū)域，其配置在所述晶體管區(qū)域的周圍， 在所述晶體管區(qū)域中，在N型漂移層的下方設(shè)置第IN型緩沖層， 在所述第IN型緩沖層的下方設(shè)置P型集電極層， 在所述末端區(qū)域中，在所述N型漂移層的下方設(shè)置第2N型緩沖層， 所述P型集電極層和所述第2N型緩沖層與集電極電極直接連接， 越接近所述集電極電極，所述第2N型緩沖層的雜質(zhì)濃度越小， 所述第2N型緩沖層與所述集電極電極不構(gòu)成歐姆接觸。
2.—種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有: 晶體管區(qū)域，在該晶體管區(qū)域中設(shè)置有絕緣柵型雙極晶體管，該絕緣柵型雙極晶體管具有柵極電極和發(fā)射極電極；以及 末端區(qū)域，其配置在所述晶體管區(qū)域的周圍， 在所述晶體管區(qū)域以及所述末端區(qū)域中，在N型漂移層的下方設(shè)置N型緩沖層， 在所述晶體管區(qū)域中，在所述N型緩沖層的下方設(shè)置第IP型集電極層， 在所述末端區(qū)域中，在所述N型緩沖層的下方設(shè)置第2P型集電極層， 集電極電極與所述第I以及第2P型集電極層連接， 所述第2P型集電極層的峰值雜質(zhì)濃度，比所述N型漂移層高而比所述N型緩沖層低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 還具有PN結(jié)區(qū)域，該PN結(jié)區(qū)域配置在所述晶體管區(qū)域和所述末端區(qū)域之間， 在所述PN結(jié)區(qū)域中，在所述N型漂移層上設(shè)置第IP型層， 在所述第IP型層上經(jīng)由絕緣膜設(shè)置柵極配線， 所述柵極配線與所述柵極電極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在所述第IP型層上設(shè)置N型層， 所述N型層與所述發(fā)射極電極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在所述N型層和所述發(fā)射極電極之間設(shè)置有第2P型層。
【文檔編號】H01L29/06GK103650147SQ201180072134
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月5日
【發(fā)明者】陳則, 中村勝光 申請人:三菱電機株式會社