特開2021-182614IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

半導体装置および半導体装置の製造方法

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】半導体装置の耐圧ばらつきを抑制する。
【解決手段】第1導電型のバルク・ドナーが全体に分布した半導体基板と、半導体基板に設けられた活性部と、半導体基板に設けられ、半導体基板の上面において活性部と半導体基板の端部との間に設けられたエッジ終端構造部とを備えエッジ終端構造部は、半導体基板の上面と下面との間の領域に、ドナー濃度がバルク・ドナーのドーピング濃度よりも高い、第1導電型の第1高濃度領域を有し、第1高濃度領域の上面は半導体基板の上面側に位置し、第1高濃度領域の下面は半導体基板の下面側に位置する半導体装置を提供する。第1高濃度領域は、半導体基板の上面側に配置され、深さ方向の水素濃度分布において水素濃度がピークを示す水素ピーク部を有してよい。
【選択図】図4

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

半導体装置は、耐圧のばらつきが小さいことが好ましい。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するために、本発明の一つの態様においては、第1導電型のバルク・ドナーが全体に分布した半導体基板を備える半導体装置を提供する。半導体装置は、半導体基板に設けられた活性部を備えてよい。半導体装置は、半導体基板に設けられ、半導体基板の上面において活性部と半導体基板の端部との間に設けられたエッジ終端構造部を備えてよい。エッジ終端構造部は、半導体基板の上面と下面との間の領域に、ドナー濃度・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の一つの半導体装置100の一例を示す上面図である。

【図2】図1における領域Aの拡大図である。

【図3】図2におけるb−b断面の一例を示す図である。

【図4】図1におけるc−c断面の一例を示す図である。

【図5】図4に示したd−d線における、キャリア濃度分布、ドナー濃度分布、および、欠陥密度分布の一例を示している。

【図6】エッジ終端構造部90における等電位面の一例を示す図である。

【図7】図4に示したd−d線における、キャリア濃度分布、ドナー濃度分布、および、欠陥密度分布の他の例を示している。

【図8】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図9】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図10】図9のe−e線における水素濃度分布の一例を示す図である。

【図11】図9のe−e線における水素濃度分布の他の例を示す図である。

【図12】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図13】ウェル領域11およびガードリング92の近傍を拡大した断面図である。

【図14】第2高濃度領域202の他の構造例を示す図である。

【図15】第2高濃度領域202の他の例を示す図である。

【図16A】半導体装置100の一部の製造工程を説明する図である。

【図16B】半導体装置100の一部の製造工程を説明する図である。

【図17A】エミッタ電極52および外周ゲート配線130の近傍における断面図である。

【図17B】エミッタ電極52および外周ゲート配線130の近傍における断面図である。

【図18】エッジ終端構造部90の近傍における断面の他の例を示す図である。

【図19】エミッタ電極52および外周ゲート配線130の近傍における断面の他の例を示す図である。

【図20】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図21】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図22】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図23】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図24A】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図24B】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図25A】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図25B】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図26】図24Aにおいて説明した第1高濃度領域304の形成方法の一例を示す図である。

【図27】図25Aまたは図25Bにおいて説明した第1高濃度領域304の形成方法の一例を示す図である。

【図28】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図29】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図30】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図31】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図32】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図33】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

【図34】図4または図33に示したd−d線における、キャリア濃度分布の一例を示している。

【図35】図33に示した第2高濃度領域202へのN型ドーパントのドーズ量(/cm2)と、半導体装置100の耐圧(V)との関係を示す図である。

【図36】N型ドーパントのドーズ量(/cm2)と、半導体装置100の耐圧(V)との関係の他の例を示す図である。

【図37】半導体装置100の製造工程の一例を示すフローチャートである。

【図38A】第1水素注入段階S508の一例を示す図である。

【図38B】遮蔽部材351を通した水素イオン注入の一例を示す図である。

【図39】第1水素注入段階S508の他の例を示す図である。

【図40】半導体装置100の製造工程の他の例を示すフローチャートである。

【図41】図1におけるc−c断面の他の例を示す図である。

選択図 図4出願人が指定した本件の代表的な図

10・・・半導体基板、11・・・ウェル領域、12・・・エミッタ領域、14・・・ベース領域、15・・・コンタクト領域、16・・・蓄積領域、17・・・低濃度領域、18・・・バルク・ドーピング領域、19・・・ドリフト領域、20・・・バッファ領域、21・・・上面、22・・・コレクタ領域、23・・・下面、24・・・コレクタ電極、25・・・平均面、29・・・直線部分、30・・・ダミートレンチ部、31・・・先端部、32・・・ダミー絶縁膜、34・・・ダミー導電部、38・・・層間絶縁膜、39・・・直線部分、40・・・ゲートトレンチ部、41・・・先端部、42・・・ゲート絶縁膜、44・・・ゲート導電部、52・・・エミッタ電極、54・・・コンタクトホール、60、61・・・メサ部、70・・・トランジスタ部、80・・・ダイオード部、81・・・延長領域、82・・・カソード領域、90・・・エッジ終端構造部、91・・・領域、92・・・ガードリング、93・・・側面、94・・・フィールドプレート、95・・・間隙、98・・・開口、100・・・半導体装置、102・・・端辺、112・・・ゲートパッド、130・・・外周ゲート配線、131・・・活性側ゲート配線、140・・・保護膜、160・・・活性部、174・・・チャネルストッパ、202・・・第2高濃度領域、203・・・第3高濃度領域、204・・・領域、206・・・上側部分、208・・・下側部分、209・・・領域、260・・・下部領域、261・・・下部領域、262・・・等電位面、302・・・水素ピーク部、304・・・第1高濃度領域、306、308、310・・・等電位面、312、314・・・ピーク、313、317・・・平坦部、318・・・第1ピーク、320、322、324、326・・・スロープ、323、327・・・平坦部、330、332、334、336、338・・・点、350、351、352・・・遮蔽部材、404・・・第4高濃度領域、502・・・第5高濃度領域

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