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公開番号2024072087
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-27
出願番号2022182712
出願日2022-11-15
発明の名称半導体装置および半導体装置の製造方法
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類H01L 29/739 20060101AFI20240520BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体装置においては、故障を抑制することが好ましい。
【解決手段】上面電極の下方に配置された活性部と、上面視において上面電極と半導体基板の端辺との間に配置されたエッジ終端構造部とを備え、活性部は活性コレクタ領域を有し、エッジ終端構造部はエッジコレクタ領域を有し、活性コレクタ領域のキャリア濃度の深さ方向における積分値が、エッジコレクタ領域のキャリア濃度の深さ方向における積分値よりも大きい半導体装置を提供する。活性コレクタ領域の深さ方向における上端位置と、エッジコレクタ領域の深さ方向における上端位置は異なっていてよい。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
上面および下面を有し、第１導電型のドリフト領域を有する半導体基板を備える半導体装置であって、
前記半導体基板の前記上面の上方に配置された上面電極と、
前記半導体基板のうち、前記上面電極の下方に配置された活性部と、
前記半導体基板のうち、上面視において前記上面電極と前記半導体基板の端辺との間に配置されたエッジ終端構造部と
を備え、
前記活性部は、前記半導体基板において前記下面と前記ドリフト領域との間に配置された第２導電型の活性コレクタ領域を有し、
前記エッジ終端構造部は、前記半導体基板において前記下面と前記ドリフト領域との間に配置された第２導電型のエッジコレクタ領域を有し、
前記活性コレクタ領域のキャリア濃度の、前記半導体基板の深さ方向における積分値が、前記エッジコレクタ領域のキャリア濃度の前記深さ方向における積分値よりも大きく、
前記活性コレクタ領域の前記深さ方向における上端位置と、前記エッジコレクタ領域の前記深さ方向における上端位置とが異なっている
半導体装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記活性コレクタ領域の前記上端位置が、前記エッジコレクタ領域の前記上端位置よりも、前記半導体基板の前記下面から離れている
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記活性コレクタ領域は、前記深さ方向において第２導電型のドーパントの化学濃度ピークである活性ピークを１つ以上有し、
前記エッジコレクタ領域は、前記深さ方向において第２導電型のドーパントの化学濃度ピークであるエッジピークを１つ以上有し、
少なくとも１つの前記活性ピークは、いずれの前記エッジピークよりも前記下面から離れて配置されている
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記活性コレクタ領域は、第２導電型のドーパントの化学濃度ピークである活性ピークを、前記深さ方向において２つ以上有し、
前記エッジコレクタ領域は、第２導電型のドーパントの化学濃度ピークであるエッジピークを、前記深さ方向において１つ以上有し、
前記活性ピークの個数が、前記エッジピークの個数よりも多い
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記活性コレクタ領域におけるドーパントの活性化率の平均値と、前記エッジコレクタ領域のドーパントの活性化率の平均値とが異なる
請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記活性コレクタ領域におけるドーパントの前記活性化率の平均値が、前記エッジコレクタ領域のドーパントの前記活性化率の平均値よりも高い
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記活性コレクタ領域は、第２導電型のドーパントの化学濃度ピークである活性ピークを、前記深さ方向において１つ以上有し、
前記エッジコレクタ領域は、第２導電型のドーパントの化学濃度ピークであるエッジピークを、前記深さ方向において１つ以上有し、
１つ以上の前記活性ピークおよび１つ以上の前記エッジピークのうちの少なくとも１つのピークにおいて、前記ドーパントの活性化率が１０％以下である
請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項８】
少なくとも１つの前記エッジピークにおける前記活性化率が１０％以下である
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記活性コレクタ領域は、第２導電型のドーパントの化学濃度ピークである活性ピークを、前記深さ方向において１つ以上有し、
少なくとも１つの前記活性ピークにおいて、前記ドーパントの活性化率が１０％以下である
請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記活性コレクタ領域は、第２導電型のドーパントの化学濃度ピークである活性ピークを、前記深さ方向において２つ以上有し、
前記２つ以上の前記活性ピークは、前記ドーパントの活性化率が異なる２つの前記活性ピークを含む
請求項１または２に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、トランジスタ部が形成された活性領域と、活性領域を囲むエッジ領域とを備える半導体装置が知られている（例えば特許文献１参照）。また、半導体基板の裏面に、Ｐ－層とＰ＋層とを積層する構成が知られている（例えば特許文献２参照）。
特許文献１特開２０２２－０１６１６９号公報
特許文献２特開２００４－３１１４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
半導体装置においては、故障を抑制することが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、上面および下面を有し、第１導電型のドリフト領域を有する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、前記半導体基板の前記上面の上方に配置された上面電極を備えてよい。上記何れかの半導体装置は、前記半導体基板のうち、前記上面電極の下方に配置された活性部を備えてよい。上記何れかの半導体装置は、前記半導体基板のうち、上面視において前記上面電極と前記半導体基板の端辺との間に配置されたエッジ終端構造部を備えてよい。上記何れかの半導体装置において、前記活性部は、前記半導体基板において前記下面と前記ドリフト領域との間に配置された第２導電型の活性コレクタ領域を有してよい。上記何れかの半導体装置において、前記エッジ終端構造部は、前記半導体基板において前記下面と前記ドリフト領域との間に配置された第２導電型のエッジコレクタ領域を有してよい。上記何れかの半導体装置において、前記活性コレクタ領域のキャリア濃度の、前記半導体基板の深さ方向における積分値が、前記エッジコレクタ領域のキャリア濃度の前記深さ方向における積分値よりも大きくてよい。上記何れかの半導体装置において、前記活性コレクタ領域の前記深さ方向における上端位置と、前記エッジコレクタ領域の前記深さ方向における上端位置とが異なっていてよい。
【０００５】
上記何れかの半導体装置において、前記活性コレクタ領域の前記上端位置が、前記エッジコレクタ領域の前記上端位置よりも、前記半導体基板の前記下面から離れていてよい。
【０００６】
上記何れかの半導体装置において、前記活性コレクタ領域は、前記深さ方向において第２導電型のドーパントの化学濃度ピークである活性ピークを１つ以上有してよい。上記何れかの半導体装置において、前記エッジコレクタ領域は、前記深さ方向において第２導電型のドーパントの化学濃度ピークであるエッジピークを１つ以上有してよい。上記何れかの半導体装置において、少なくとも１つの前記活性ピークは、いずれの前記エッジピークよりも前記下面から離れて配置されていてよい。
【０００７】
上記何れかの半導体装置において、前記活性コレクタ領域は、第２導電型のドーパントの化学濃度ピークである活性ピークを、前記深さ方向において２つ以上有してよい。上記何れかの半導体装置において、前記エッジコレクタ領域は、第２導電型のドーパントの化学濃度ピークであるエッジピークを、前記深さ方向において１つ以上有してよい。上記何れかの半導体装置において、前記活性ピークの個数が、前記エッジピークの個数よりも多くてよい。
【０００８】
上記何れかの半導体装置において、前記活性コレクタ領域におけるドーパントの活性化率と、前記エッジコレクタ領域のドーパントの活性化率とが異なっていてよい。
【０００９】
上記何れかの半導体装置において、前記活性コレクタ領域におけるドーパントの前記活性化率が、前記エッジコレクタ領域のドーパントの前記活性化率よりも高くてよい。
【００１０】
上記何れかの半導体装置において、前記活性コレクタ領域は、第２導電型のドーパントの化学濃度ピークである活性ピークを、前記深さ方向において１つ以上有してよい。上記何れかの半導体装置において、前記エッジコレクタ領域は、第２導電型のドーパントの化学濃度ピークであるエッジピークを、前記深さ方向において１つ以上有してよい。上記何れかの半導体装置において、１つ以上の前記活性ピークおよび１つ以上の前記エッジピークのうちの少なくとも１つのピークにおいて、前記ドーパントの活性化率が１０％以下であってよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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