半导体装置制造方法及图纸

实施方式的半导体装置包括：第二导电型的第一半导体区域、第一导电型的第二半导体区域、第二导电型的第三半导体区域、第一导电型的第四半导体区域、第一栅极电极、第一区域、以及第二区域。第一栅极电极隔着第一绝缘膜而设置在第二半导体区域、第三半导体区域、以及第四半导体区域。第一区域设置在第二半导体区域中的第一半导体区域与第三半导体区域之间。第二区域设置在第二半导体区域中的第一区域与第一栅极电极之间。第二区域的第一导电型的载流子密度低于第一区域的第一导电型的载流子密度。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】半导体装置「相关串请案1本申请案以日本专利申请案2014-173984号(申请案日:2014年8月28日)为基础申请案并享受其优先权。本申请案通过参照该基础申请案而包含基础申请案的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及一种半导体装置。
技术介绍
作为开关元件，例如使用绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor,以下称为IGBT)等半导体装置。在IGBT中，较理想的是因存在于半导体区域的载流子而在栅极电极中诱发的负电荷较小。如果诱发的负电荷成为一定量以上，那么随着栅极电压的上升，负电荷会比正电荷更多地储存在栅极中，即产生所谓负性电容。如果在栅极电极中产生负性电容，那么有可能发生栅极电压的振荡或破坏耐量的降低。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种可减少在栅极电极中诱发的负电荷的半导体装置。实施方式的半导体装置包括:第二导电型的第一半导体区域、第一导电型的第二半导体区域、第二导电型的第三半导体区域、第一导电型的第四半导体区域、第一栅极电极、第一区域、以及第二区域。第二半导体区域设置在第一半导体区域上。第三半导体区域设置在第二半导体区域上。第四半导体区域设置在第三半导体区域上。第一栅极电极隔着第一绝缘膜而设置在第二半导体区域、第三半导体区域、以及第四半导体区域。第一区域设置在第二半导体区域中的第一半导体区域与第三半导体区域之间。第二区域设置在第二半导体区域中的第一区域与第一栅极电极之间。第二区域的第一导电型的载流子密度低于第一区域的第一导电型的载流子密度。【附图说明】图1是第一实施方式的半导体装置的一部分的俯视图。图2(a)及(b)是第一实施方式的半导体装置的一部分的立体剖视图。图3是第二实施方式的半导体装置的一部分的立体剖视图。图4是第三实施方式的半导体装置的一部分的立体剖视图。图5是第四实施方式的半导体装置的一部分的立体剖视图。图6是第五实施方式的半导体装置的一部分的立体剖视图。图7(a)及(b)是第六实施方式的半导体装置的一部分的立体剖视图。图8是表示第一实施方式的半导体装置的模拟结果的图表图。【具体实施方式】以下，一边参照附图，一边对本专利技术的各实施方式进行说明。此外，附图是模式性或概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比例等未必与实物相同。另外，即便在表示相同部分的情况下，也存在彼此的尺寸或比例根据附图而不同地表现的情况。此外，在本案说明书与各图中，关于已出现过的图，对与所述相同的要素标注同一符号并适当省略详细说明。(第一实施方式)图1是第一实施方式的半导体装置的一部分的俯视图。图2(a)是包含图1中的W剖面的立体剖视图，图2 (b)是包含图1中的B_B'剖面的立体剖视图。在本实施方式中，对第一导电型为η型，且第二导电型为ρ型的情况进行说明。但，也可将第一导电型设为Ρ型，将第二导电型设为η型。半导体装置100例如为IGBT。半导体装置100具有第二导电型的第一半导体区域、第一导电型的第二半导体区域、第二导电型的第三半导体区域、第一导电型的第四半导体区域、第二导电型的第五半导体区域、及第一栅极电极。第一半导体区域例如为集极区域19。第二半导体区域例如为η基极区域11。第三半导体区域例如为ρ基极区域15。第四半导体区域例如为发射极区域17。第五半导体区域例如为接触区域23。在以下的各实施方式的说明中，将从集极区域19朝向η基极区域11的方向设为第一方向。将相对于第一方向正交的方向设为第二方向。将相对于第一方向及第二方向正交的方向设为第三方向。第一方向例如为图1所示的Ζ方向。第二方向例如为图1所示的X方向。第三方向例如为图1所示的Υ方向。集极区域19与未图示的集电极相接。η基极区域11设置在集极区域19上。η基极区域11包含第一区域11a、第二区域11b、及第三区域11c。第一区域11a及第二区域lib设置在集极区域19与ρ基极区域15之间。第二区域设置在第一区域11a与栅极电极25之间。第三区域11c的一部分设置在集极区域19与P基极区域15之间。第三区域11c的另一部分设置在集极区域19与栅极电极25之间，且第三区域11c的进而另一部分设置在集极区域19与电极29之间。第一区域11a的第一导电型的杂质浓度高于第三区域11c的第一导电型的杂质浓度。第一区域11a在Z方向上与ρ基极区域15相邻。第二区域lib的第一导电型的杂质浓度高于第一区域11a的第一导电型的杂质浓度。第二区域lib在X方向上与第一区域11a相邻。第二区域lib在Z方向上与ρ基极区域15相邻。第一区域11a与第二区域lib位于η基极区域11的ρ基极区域15侧。SP，第一区域11a与ρ基极区域15之间的距离小于第三区域11c与ρ基极区域15之间的距离。另夕卜，第二区域lib与ρ基极区域15之间的距离小于第三区域11c与ρ基极区域15之间的距离。第三区域11c位于η基极区域11的集极区域19侧。第一区域11a及第二区域lib沿Υ方向延伸。第一区域11a及第二区域lib设置在η基极区域11中发射极区域17的正下方的区域、与接触区域23的正下方的区域的两个区域。η基极区域11也可以在与集极区域19的界面附近，包含第四区域lid。第四区域lid的第一导电型的杂质浓度低于第三区域11c的第一导电型的杂质浓度。第四区域lid可作为缓冲区域而发挥功能。ρ基极区域15设置在η基极区域11上。在图1所示的例中，ρ基极区域15选择性地设置在η基极区域11上。ρ基极区域15沿Υ方向延伸。另外，ρ基极区域15在X方向上设置着多个。ρ基极区域15包含第三区域15a、及第四区域15b。第三区域15a设置在第四区域15b与栅极电极25之间。第三区域15a在Z方向上与第二区域lib相邻。第三区域15a在X方向上与第四区域15b相邻。第四区域15b在Z方向上与第一区域11a相邻。第四区域15b的第一导电型的杂质浓度例如与第三区域15a的第一导电型的杂质浓度相等。第四区域15b比第三区域15a更向集极区域19侧延伸。S卩，第二区域lib和第三区域15a的界面与集极区域19之间的距离大于第一区域11a和第四区域15b的界面与集极区域19之间的距离。换言之，第一界面与集极区域19之间的距离小于第二界面与集极区域19之间的距离，该第一界面是η基极区域11与Ρ基极区域15的界面中位于第一区域11a和第四区域15b之间的界面，该第二界面是η基极区域11与ρ基极区域15的界面中位于第二区域lib和第三区域15a之间的界面。第四区域15b的至少一部分设置在第一区域11a的正上方。换言之，第四区域15b的至少一部分在Z方向上与第一区域11a并列。换言之，第四区域15b的至少一部分在X方向上的位置与第一区域11a在X方向上的位置相同。第二区域lib的一部分与第四区域15b的一部分设置在相同深度。换言之，第二区域lib的一部分在Z方向上的位置与第四区域15b的一部分在Z方向上的位置相同。gp，第二区域lib的一部分与第四区域15b的一部分在Y方向上设置在相同位置，该Y方向是与X方向正交、且从η基极区域11朝向ρ基极区域15的方向。换当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于包括：第二导电型的第一半导体区域；第一导电型的第二半导体区域，设置在所述第一半导体区域上；第二导电型的第三半导体区域，设置在所述第二半导体区域上；第一导电型的第四半导体区域，设置在所述第三半导体区域上；第一栅极电极，隔着第一绝缘膜而设置在所述第二半导体区域、所述第三半导体区域、以及所述第四半导体区域；第一区域，设置在所述第二半导体区域中的所述第一半导体区域与所述第三半导体区域之间；以及第二区域，设置在所述第二半导体区域中的所述第一区域与所述第一栅极电极之间，并且具有低于所述第一区域的第一导电型的载流子密度的第一导电型的载流子密度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中文悟，末代知子，押野雄一，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP